JP2021526207A - 機械部品の寸法を検査するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
‐工作機械により決定される既知の一定のスキャン速度と、
‐固定スペースDの量に関する較正の単一の追加情報、すなわち、フィーラ15と25との間の第1方向Yに沿った距離を示す値と、
を考慮して、処理ユニット40により決定される。
概要:第2トランスデューサ26の信号T2が値T2Sを取る移行時点t2、すなわち、第2フィーラ25が縁部Sと接触する移行時点t2が検出される。面取り部7の長さHの値は、移行時点t2と、所定の終了位置に対応する停止時点t4と、較正データとして取得される固定スペースDとに基づいて得られる。具体的には、較正フェーズにおいて、固定スペースDは、適切な機器、例えば光学ゲージにより、第1トランスデューサ16の参照信号T1が値T1Fを取ったときの、第2フィーラ25の中心と第1フィーラ15の第1方向Yに沿った接触点との間の距離として取得される。
・原点O(X0、Y0)として第2フィーラ25の中心を有する参照システムX‐Yであって、XおよびY軸が上述の第2方向Xおよび第1方向Yにそれぞれ整列している参照システムX‐Yが特定される。支持フレーム20を支承する工作機械の主軸が、第1方向Yにおいて既知の一定速度vで移動する。速度vが一定かつ既知であることにより、Yの値は、検出時点や時間間隔に基づいて得られる。原点t0Bの時点は、第2フィーラ25が移動し始めてY方向に沿ったスキャンを行う時点である。
・縁部Sに対応する、面取り部7のスキャンの終了時の第2フィーラ25の中心のX座標の値Xfinが計算される。スキャン信号T2の値T2Sに対応する値Xfinは、スキャン信号T2のゼロ導関数により計算される。
・座標Xfinに到達する移行時点t2が検出される。
・Xfinに対応するY座標の第1の値YBが計算される。このような値YBは、第1方向Yに沿った縁部Sの位置を示し、以下のように計算される。
YB=v(t2−t0B)
・第1フィーラ15が所定の量だけ、例えば250ミクロンだけ移動し、第1トランスデューサ16の参照信号T1が値T1Fを取る停止時点t4が検出される。
・停止時点t4での工作機械の参照システムにおけるY座標の値YFSは、以下のように計算される。
YFS=v(t4−t0B)
・第1方向Yに沿った第1内面5の位置を示すY座標の第2の値YAが、値YFSから較正データとして取得した固定スペースDを差し引くことにより計算される。
・面取り部7の長さHの値は、以下のように計算される。
H=YB−YA
概要:この方法は、面取り部7が内面5に対応する水平壁となす角度、および第2フィーラ25の半径の値を利用する。面取り部7の長さHの値は、第1フィーラ15と内面5とが接触した後の第2トランスデューサ26および第1トランスデューサ16の信号を使用することにより、かつ例えば第1の方法に関連して説明したような較正において得られる固定スペースDを使用することにより得られる。
・第1の方法を参照して上述したように、参照システムX‐Yが特定され、値Xfin、YFSおよびYAが計算される。
・面取り部7と内面5に対応する水平壁との間に形成される角度の値alphaが、Y軸(既知の一定速度vならびに検出された時点および時間間隔に基づいて、第1の方法を参照して得られる工作機械の軸)に沿った変位とX軸に沿った変位(第2トランスデューサ26の信号)との比率の逆正接として計算される。変位は、例えば、XおよびYの値を例えば10回連続して同期取得することにより検出される。
・以下が計算される。
‐全変位DeltaX=X軸に沿った第2フィーラ25の(Xfin−X0)、
‐値Yinters=第1方向Yに沿ったフィーラ25の中心の変位の第1部分を示す(tan(alpha)*DeltaX)、
‐角度gamma=(π/2−alpha)/2、
‐距離G=第1方向Yに沿ったフィーラ25の中心の変位の第2部分を示し、第2フィーラ25の接触点が縁部Sに到達する領域に対応する(tan(gamma)*R)、ここで、Rは、既知の構成パラメータである第2フィーラ25の半径(例えば1mm)、
‐縁部SのY軸に沿った位置に対応する値YB=Yinters+G。
・本例においても、面取り部7の長さHの値は、以下により与えられる。
H=YB−YA
Claims (13)
- 第1面(5)と孔(1)とを備える機械部品であって、前記孔は、第2面(6)と、前記第1面(5)と前記第2面(6)との間の接続面(7)と、実質的に円形の縁部(S)と、を画定する、機械部品の寸法を、検査装置によって測定または検査するための方法であって、
前記検査装置は、
・少なくとも第1方向(Y)に沿って前記機械部品(W)に対して移動可能な支持フレーム(20)と、
・少なくとも前記第1方向(Y)に沿って前記支持フレーム(20)に移動可能に接続された第1フィーラ(15)と、
・少なくとも前記第1方向(Y)に垂直な第2方向(X)に沿って前記支持フレーム(20)に移動可能に接続された第2フィーラ(25)と、
・固定スペース(D)により前記第1方向(Y)に沿って互いに離間した前記第1フィーラ(15)および前記第2フィーラ(25)と、
・前記第1フィーラ(15)に連結され、前記第1方向(Y)に沿った前記支持フレーム(20)に対する前記第1フィーラ(15)の変位に応答する信号を提供するように適合された第1トランスデューサ(16)と、
・前記第2フィーラ(25)に連結され、前記第2方向(X)に沿った前記支持フレーム(20)に対する第2フィーラ(25)の変位に応答する信号を提供するように適合された第2トランスデューサ(26)と、
を備え、
前記方法は、
(i)前記支持フレーム(20)を開始位置に配置するステップと、
(ii)前記第1方向(Y)に沿って前記支持フレーム(20)と前記機械部品(W)とを相互移動させるステップであって、前記相互移動中に、
a.前記第2フィーラ(25)は、前記接続面(7)の少なくとも部分的なスキャンを行い、前記第2トランスデューサ(26)は、関連するスキャン信号(T2)を提供し、
b.前記第1フィーラ(15)は、前記第1面(5)と協働し、前記第1トランスデューサ(16)は、関連する参照信号(T1)を提供し、前記スキャン信号(T2)と前記参照信号(T1)は、相互に同期する、
ステップと、
(iii)同期した前記参照信号(T1)および前記スキャン信号(T2)と、前記固定スペース(D)とに基づいて、前記第1方向(Y)に沿った前記第1面(5)から前記縁部(S)までの距離(H)の計算を行うステップと、
を備える方法。 - 前記距離(H)の前記計算は、前記第1方向(Y)に沿った前記縁部(S)の位置を示す第1の値(YB)、および前記第1方向(Y)に沿った前記第1面(5)の位置を示す第2の値(YA)の計算を含み、
前記距離は、前記第1の値(YB)と前記第2の値(YA)との差として得られる、
請求項1に記載の方法。 - 前記スキャン信号(T2)に従って、前記第2フィーラ(25)が前記縁部(S)と接触する移行時点(t2)を検出するステップを備え、
前記距離(H)の前記計算は、前記移行時点(t2)を考慮する、
請求項2に記載の方法。 - 前記第1の値(YB)は、前記移行時点(t2)に基づいて計算される、
請求項3に記載の方法。 - 前記第1フィーラ(15)が前記第1面(5)と接触し、かつ前記参照信号(T1)が所定の値(T1F)を取る停止時点(t4)を検出するステップを備え、
前記距離計算は、前記停止時点(t4)を考慮する、
請求項2から4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第2の値(YA)は、前記停止時点(t4)と前記固定スペース(D)とに基づいて計算される、
請求項5に記載の方法。 - 前記第1方向(Y)に沿った前記支持フレーム(20)と前記機械部品(W)との前記相互移動は、既知の一定速度(v)で行われる、
請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記開始位置において、前記第1フィーラ(15)は、前記第1面(5)に面するとともに前記第1面(5)から離間しており、
前記第1方向(Y)に沿った前記支持フレーム(20)と前記機械部品(W)との前記相互移動中に、前記第1フィーラは、前記第1面(5)に向かって移動し、前記第1トランスデューサ(16)は、前記第1フィーラ(15)と前記第1面(5)との接触時に、前記参照信号(T1)を提供する、
請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1面(5)は、前記機械部品(W)の内面であり、
前記孔(1)は、貫通孔であり、
前記方法は、前記支持フレーム(20)を移動させることにより、前記第1フィーラ(15)および前記第2フィーラ(25)が前記孔(1)を通過して前記第1面(5)および前記接続面(7)に近接して配置される予備ステップを備える、
請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。 - 第1面(5)と孔(1)とを備える機械部品(W)の寸法を測定または検査する、特に前記孔のテーパ接続面(7)の長さ(H)を検査するための装置であって、
・少なくとも第1方向(Y)に沿って前記機械部品(W)に対して移動可能な支持フレーム(20)と、
・少なくとも前記第1方向(Y)に沿って前記支持フレーム(20)に移動可能に接続された第1フィーラ(15)と、
・少なくとも前記第1方向(Y)に垂直な第2方向(X)に沿って前記支持フレーム(20)に移動可能に接続された第2フィーラ(25)と、
・固定スペース(D)により前記第1方向(Y)に沿って互いに離間した前記第1フィーラ(15)および前記第2フィーラ(25)と、
・前記第1フィーラ(15)に連結され、前記第1方向(Y)に沿った前記支持フレーム(20)に対する前記第1フィーラ(15)の変位に応答する信号(T1)を提供するように適合された第1トランスデューサ(16)と、
・前記第2フィーラ(25)に連結され、前記第2方向(X)に沿った前記支持フレーム(20)に対する前記第2フィーラ(25)の変位に応答する信号(T2)を提供するように適合された第2トランスデューサ(26)と、
・前記第1トランスデューサ(16)および前記第2トランスデューサ(26)により提供された前記信号(T1、T2)を同期的に受信するように構成されるとともに、同期的に取得した前記信号(T1、T2)および前記固定スペース(D)を処理して前記テーパ接続面(7)の前記長さ(H)についての情報を得るように構成された処理ユニット(40)と、
を備える装置。 - 前記第1トランスデューサ(16)および前記第2トランスデューサ(26)により提供された前記信号(T1、T2)を同期的に取得し、前記信号(T1、T2)を前記処理ユニット(40)に同期的に送信するために前記支持フレーム(20)に接続された取得送信ユニット(30)を備える、
請求項10に記載の装置。 - 前記取得送信ユニット(30)は、無線送信機を備える、
請求項11に記載の装置。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の方法を実施するための、請求項10から12のいずれか一項に記載の装置の使用。
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