JP3030834B2 - スクロール羽根の測定方法及び装置 - Google Patents
スクロール羽根の測定方法及び装置Info
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- JP3030834B2 JP3030834B2 JP4064059A JP6405992A JP3030834B2 JP 3030834 B2 JP3030834 B2 JP 3030834B2 JP 4064059 A JP4064059 A JP 4064059A JP 6405992 A JP6405992 A JP 6405992A JP 3030834 B2 JP3030834 B2 JP 3030834B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はスクロール羽根の測定
方法及び装置に係り、特にエアコン等のスクロールコン
プレッサに使用されるスクロール羽根の測定方法及び装
置に関する。
方法及び装置に係り、特にエアコン等のスクロールコン
プレッサに使用されるスクロール羽根の測定方法及び装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示すスクロール羽根２はインボリ
ュート曲線状に形成されていて、一対の組み合わせでエ
アコン等のスクロールコンプレッサとして使用される。
スクロールコンプレッサはエアコン用の冷媒の吸入・圧
縮・吐出の工程を同時に連続的に行う。このため、スク
ロール羽根２は高精度の形状が要求され、特にインボリ
ュート曲線の基礎円中心の芯ズレ、位相角の角度ズレ、
及び形状偏差は精度を維持するための重要な要素であ
る。このため、３次元測定機を使用してスクロール羽根
２の表面に沿って数百点の測定を行い、この測定値に基
づいてスクロール羽根のインボリュート曲線形状を求
め、求められた形状と設計上の形状とを重ね合わせて、
生産されたスクロール羽根の基礎円中心と位相角を求め
ていた。
ュート曲線状に形成されていて、一対の組み合わせでエ
アコン等のスクロールコンプレッサとして使用される。
スクロールコンプレッサはエアコン用の冷媒の吸入・圧
縮・吐出の工程を同時に連続的に行う。このため、スク
ロール羽根２は高精度の形状が要求され、特にインボリ
ュート曲線の基礎円中心の芯ズレ、位相角の角度ズレ、
及び形状偏差は精度を維持するための重要な要素であ
る。このため、３次元測定機を使用してスクロール羽根
２の表面に沿って数百点の測定を行い、この測定値に基
づいてスクロール羽根のインボリュート曲線形状を求
め、求められた形状と設計上の形状とを重ね合わせて、
生産されたスクロール羽根の基礎円中心と位相角を求め
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、３次元
測定機を使用した従来の検査方法では数百の測定点が要
求されるので、測定点のサンプリング及びその後のデー
タ処理時間が長くなりスクロール羽根の全数検査が困難
であるという問題がある。また、数百の測定点はインボ
リュート曲線に沿って単調増加又は単調減少する方向に
並んでいることが前提であり離散的な測定点が要求され
る場合には適用することができないという問題がある。
測定機を使用した従来の検査方法では数百の測定点が要
求されるので、測定点のサンプリング及びその後のデー
タ処理時間が長くなりスクロール羽根の全数検査が困難
であるという問題がある。また、数百の測定点はインボ
リュート曲線に沿って単調増加又は単調減少する方向に
並んでいることが前提であり離散的な測定点が要求され
る場合には適用することができないという問題がある。
【０００４】また、設計上の寸法及び形状に対して偏差
の小さいワークをマスターワークとして、加工された製
品と比較検査する方法を採用すれば、加工製品がマスタ
ーワークと同一形状であるか否かを比較的短時間で判定
することができる。しかしながら、この方法では加工製
品がマスターワークと同一形状でない場合、製造工程に
フィードバックすべき情報が定量的に得られないという
問題がある。
の小さいワークをマスターワークとして、加工された製
品と比較検査する方法を採用すれば、加工製品がマスタ
ーワークと同一形状であるか否かを比較的短時間で判定
することができる。しかしながら、この方法では加工製
品がマスターワークと同一形状でない場合、製造工程に
フィードバックすべき情報が定量的に得られないという
問題がある。
【０００５】一方、スクロール羽根はＮＣ工作機械で加
工されるので、製品の加工中にＮＣ工作機械のカッタが
破損する等の異常が生じない限り、生産された個々のス
クロール羽根は同一形状に加工される。従って、生産さ
れた個々のスクロール羽根は全数同一形状に形成されて
いると仮定して形状測定用の検査を省略することが可能
である。
工されるので、製品の加工中にＮＣ工作機械のカッタが
破損する等の異常が生じない限り、生産された個々のス
クロール羽根は同一形状に加工される。従って、生産さ
れた個々のスクロール羽根は全数同一形状に形成されて
いると仮定して形状測定用の検査を省略することが可能
である。
【０００６】しかしながら、インボリュート曲線の基礎
円中心の芯ズレ、及び位相角の角度ズレはスクロール羽
根を加工する際の位置決め誤差等により比較的容易に発
生するので、基礎円中心の芯ズレ、及び位相角の角度ズ
レに対しては全数のスクロール羽根を測定する必要があ
る。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、
スクロール羽根の基礎円中心の芯ズレ、及び位相角の角
度ズレのみを検査して、スクロール羽根の品質を管理す
るものであり、これにより、最小測定点を３点に抑える
ことができる。従って、計算処理時間の短縮を図ること
ができるのでスクロール羽根の全数検査が可能であり、
さらに測定データを製造工程にフィードバックすること
ができるスクロール羽根の測定方法及び装置を提供する
ことを目的とする。
円中心の芯ズレ、及び位相角の角度ズレはスクロール羽
根を加工する際の位置決め誤差等により比較的容易に発
生するので、基礎円中心の芯ズレ、及び位相角の角度ズ
レに対しては全数のスクロール羽根を測定する必要があ
る。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、
スクロール羽根の基礎円中心の芯ズレ、及び位相角の角
度ズレのみを検査して、スクロール羽根の品質を管理す
るものであり、これにより、最小測定点を３点に抑える
ことができる。従って、計算処理時間の短縮を図ること
ができるのでスクロール羽根の全数検査が可能であり、
さらに測定データを製造工程にフィードバックすること
ができるスクロール羽根の測定方法及び装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する為に、インボリュート曲線状に形成された測定対
象であるスクロール羽根の基礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、
ｙ S0 ）及び位相角αを測定する、スクロール羽根に接触
させるスタイラスを有する測定装置において、スクロー
ル羽根の設計値を記憶するための記憶手段と、前記記憶
されたスクロール羽根の設計値から測定目標点を演算す
るための演算手段と、スクロール羽根の設計値の曲線上
に設定された少なくとも３箇所の測定目標点に対応した
点を測定して、前記スタイラスが接触した時の該スタイ
ラスの中心の測定点Ｐ s （ｘ s 、ｙ s ）を測定する測定
手段と、前記測定点Ｐ s （ｘ s 、ｙ s ）の座標値を記憶
する記憶手段と、前記測定対象であるスクロール羽根の
基礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）及び前記測定対象物
のインボリュート曲線基礎円の円周方向にスタイラス半
径分を補正した位相角α 0 の一次関数であらわされた前
記スクロール羽根のインボリュート曲線に前記測定点Ｐ
s （ｘ s 、ｙ s ）の座標値と伸開角β s を代入して測定
対象である前記スクロール羽根の基礎円の中心座標Ｐ s0
（ｘ s0 、ｙ s0 ）と、スタイラス半径分を補正した位相角
αを演算する演算手段と、を備えたことを特徴とする。
成する為に、インボリュート曲線状に形成された測定対
象であるスクロール羽根の基礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、
ｙ S0 ）及び位相角αを測定する、スクロール羽根に接触
させるスタイラスを有する測定装置において、スクロー
ル羽根の設計値を記憶するための記憶手段と、前記記憶
されたスクロール羽根の設計値から測定目標点を演算す
るための演算手段と、スクロール羽根の設計値の曲線上
に設定された少なくとも３箇所の測定目標点に対応した
点を測定して、前記スタイラスが接触した時の該スタイ
ラスの中心の測定点Ｐ s （ｘ s 、ｙ s ）を測定する測定
手段と、前記測定点Ｐ s （ｘ s 、ｙ s ）の座標値を記憶
する記憶手段と、前記測定対象であるスクロール羽根の
基礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）及び前記測定対象物
のインボリュート曲線基礎円の円周方向にスタイラス半
径分を補正した位相角α 0 の一次関数であらわされた前
記スクロール羽根のインボリュート曲線に前記測定点Ｐ
s （ｘ s 、ｙ s ）の座標値と伸開角β s を代入して測定
対象である前記スクロール羽根の基礎円の中心座標Ｐ s0
（ｘ s0 、ｙ s0 ）と、スタイラス半径分を補正した位相角
αを演算する演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明によれば、読取り手段はスクロール羽根
の設計値曲線上に設定された少なくとも３箇所の測定目
標点に対応するスクロール羽根の実測定点にスタイラス
が接触した時のスタイラスの位置を測定する。記憶手段
は少なくとも３箇所の測定目標点に対応したスクロール
羽根の各々の伸開角を求めると共に求められた伸開角の
値を記憶する。そして、演算手段は測定対象であるスク
ロール羽根の基礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）及び前
記測定対象物のインボリュート曲線基礎円の円周方向に
スタイラス半径分を補正した位相角α 0 の一次関数であ
らわされたスクロール羽根のインボリュート曲線と、測
定手段、記憶手段から与えられた実測定点の位置、伸開
角、スタイラスの半径とに基づいてスクロール羽根の基
礎円の中心座標Ｐ s0 （ｘ s0 、ｙ s0 ）と位相角αを求め
る。さらに、演算手段は求められた基礎円の中心座標Ｐ
s0 （ｘ s0 、ｙ s0 ）、位相角αと前記スクロール羽根の設
計値曲線に基づいて予め設定された基礎円の中心座標、
位相角とを比較して基礎円中心の芯ズレ、及び位相角の
角度ズレを検査する。
の設計値曲線上に設定された少なくとも３箇所の測定目
標点に対応するスクロール羽根の実測定点にスタイラス
が接触した時のスタイラスの位置を測定する。記憶手段
は少なくとも３箇所の測定目標点に対応したスクロール
羽根の各々の伸開角を求めると共に求められた伸開角の
値を記憶する。そして、演算手段は測定対象であるスク
ロール羽根の基礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）及び前
記測定対象物のインボリュート曲線基礎円の円周方向に
スタイラス半径分を補正した位相角α 0 の一次関数であ
らわされたスクロール羽根のインボリュート曲線と、測
定手段、記憶手段から与えられた実測定点の位置、伸開
角、スタイラスの半径とに基づいてスクロール羽根の基
礎円の中心座標Ｐ s0 （ｘ s0 、ｙ s0 ）と位相角αを求め
る。さらに、演算手段は求められた基礎円の中心座標Ｐ
s0 （ｘ s0 、ｙ s0 ）、位相角αと前記スクロール羽根の設
計値曲線に基づいて予め設定された基礎円の中心座標、
位相角とを比較して基礎円中心の芯ズレ、及び位相角の
角度ズレを検査する。
【０００９】このように、最小測定点を３点に抑えてス
クロール羽根の基礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ s0 、ｙ s0 ）と位
相角αを求め、基礎円中心の芯ズレ、及び位相角の角度
ズレを検査することができる。
クロール羽根の基礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ s0 、ｙ s0 ）と位
相角αを求め、基礎円中心の芯ズレ、及び位相角の角度
ズレを検査することができる。
【００１０】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るスクロー
ル羽根の測定方法及び装置について詳説する。図１は本
発明に係るスクロールの測定装置の概略図である。図１
は図４に示したスクロール羽根のインボリュート曲線ｆ
及びインボリュート曲線ｆの基礎円ｃを示している。
尚、基礎円ｃはスクロール羽根には形成されてなく架空
の円である。同図においてインボリュート曲線ｆ上の測
定目標点Ｐn ( ｘn 、ｙn ) は次式で定義される。
ル羽根の測定方法及び装置について詳説する。図１は本
発明に係るスクロールの測定装置の概略図である。図１
は図４に示したスクロール羽根のインボリュート曲線ｆ
及びインボリュート曲線ｆの基礎円ｃを示している。
尚、基礎円ｃはスクロール羽根には形成されてなく架空
の円である。同図においてインボリュート曲線ｆ上の測
定目標点Ｐn ( ｘn 、ｙn ) は次式で定義される。
【００１１】 ｘn ＝ｒ｛cos β＋（β−α n ）sin β｝＋ｘ0 …(1) ｙn ＝ｒ｛sin β−（β−α n ）cos β｝＋ｙ0 …(2) ここで、ｒ ：基礎円ｃの半径設計値 ｘ0 、ｙ0 ：基礎円ｃの中心座標設計値 α n ：位相角設計値 β ：測定目標点の伸開角 また、インボリュート曲線ｆから、後述するスタイラス
１０の半径分内側に入り込んだインボリュート曲線ｆs
の測定目標点Ｐ ns ( ｘ ns 、ｙ ns ) は次式で定義される。
１０の半径分内側に入り込んだインボリュート曲線ｆs
の測定目標点Ｐ ns ( ｘ ns 、ｙ ns ) は次式で定義される。
【００１２】 ｘ ns ＝ｒ｛cos β＋（β−αs ）sin β｝＋ｘ0 …(3) ｙ ns ＝ｒ｛sin β−（β−αs ）cos β｝＋ｙ0 …(4) ここで、αs ＝αn ＋ｋ・ｋs ・( ｒs ／ｒ) …(5) αn ：位相角設計値α s ：スタイラス中心の位相角設計値 ｒs ：スタイラスの半径 ｋ ：伸開方向を意味する係数 （反時計回りの時ｋ＝１、時計回りの時ｋ＝−１） ｋs ：内向面、外向面を意味する係数 （内向面の時ｋs ＝１、外向面の時ｋs ＝−１） また、図２に示すように測定点Ｐs に対応する伸開角β
s は測定点Ｐs が測定点Ｐn の近傍を測定しているとの
前提から次式で定義される。
s は測定点Ｐs が測定点Ｐn の近傍を測定しているとの
前提から次式で定義される。
【００１３】 βs ≒β＋ｋ・sin -1( λa cos β＋μa sin β) …(6) ここで、λa 、μa ：ベクトルＰn ′Ｐs の方向余弦 Ｐn ′ ：伸開角βにおける基礎円ｃ上の点 従って、スタイラス１０でインボリュート曲線ｆを測定
すると、インボリュート曲線ｆs の測定点Ｐs ( ｘs 、
ｙs ) が測定される。そして、この測定点Ｐsの伸開角
βs は式(6) から求めることができる。
すると、インボリュート曲線ｆs の測定点Ｐs ( ｘs 、
ｙs ) が測定される。そして、この測定点Ｐsの伸開角
βs は式(6) から求めることができる。
【００１４】一方、前述するスタイラス１０の半径分内
側に入り込んだインボリュート曲線ｆs は次式に示すよ
うにｘ S0 、ｙ S0 、α 0 の一次関数で表される。ｘ s0 ：測定対象物の基礎円中心のＸ座標測定値 ｙ s0 ：測定対象物の基礎円中心のＹ座標測定値 α 0 ：測定対象物の基礎円の円周方向にスタイラ
ス半径分だけ シフトした位相角 Ｆ( ｘ S0 、ｙ S0 、α0 ) ＝（ｘs −ｘ s0 ）sin βs −（ｙs −ｙ s0 ）cos βs −ｒ（βs −α0 ） … (7) 従って、スタイラス１０でインボリュート曲線ｆを３箇
所測定すると、インボリュート曲線ｆs の３箇所の測定
点Ｐs ( ｘs 、ｙs ) が測定される。そして、３箇所の
測定点Ｐs の伸開角βs は式(6) から求めることができ
るので、スタイラス１０でインボリュート曲線ｆを３箇
所測定したそれぞれの測定位置Ｐ s （ｘs、ｙs ）及び伸
開角βs から最小自乗法で基礎円の中心座標Ｐ
s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）と位相角α0 を求めることができる。
さらに、式(5) から次式が求められる。
側に入り込んだインボリュート曲線ｆs は次式に示すよ
うにｘ S0 、ｙ S0 、α 0 の一次関数で表される。ｘ s0 ：測定対象物の基礎円中心のＸ座標測定値 ｙ s0 ：測定対象物の基礎円中心のＹ座標測定値 α 0 ：測定対象物の基礎円の円周方向にスタイラ
ス半径分だけ シフトした位相角 Ｆ( ｘ S0 、ｙ S0 、α0 ) ＝（ｘs −ｘ s0 ）sin βs −（ｙs −ｙ s0 ）cos βs −ｒ（βs −α0 ） … (7) 従って、スタイラス１０でインボリュート曲線ｆを３箇
所測定すると、インボリュート曲線ｆs の３箇所の測定
点Ｐs ( ｘs 、ｙs ) が測定される。そして、３箇所の
測定点Ｐs の伸開角βs は式(6) から求めることができ
るので、スタイラス１０でインボリュート曲線ｆを３箇
所測定したそれぞれの測定位置Ｐ s （ｘs、ｙs ）及び伸
開角βs から最小自乗法で基礎円の中心座標Ｐ
s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）と位相角α0 を求めることができる。
さらに、式(5) から次式が求められる。
【００１５】 α＝α0 −ｋ・ｋs ・( ｒs ／ｒ) …(8) これにより、基礎円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）と位
相角αを求めることができる。一方、図３に示すように
本発明に係るスクロール測定装置１１はＹスケール１２
を備えていて、Ｙスケール１２に沿ってＹスケールヘッ
ド１４が移動自在に設けられている。Ｙスケールヘッド
１４にはＸスケール１６が設けられていて、Ｘスケール
１６に沿ってＸスケールヘッド１８が移動自在に設けら
れている。
相角αを求めることができる。一方、図３に示すように
本発明に係るスクロール測定装置１１はＹスケール１２
を備えていて、Ｙスケール１２に沿ってＹスケールヘッ
ド１４が移動自在に設けられている。Ｙスケールヘッド
１４にはＸスケール１６が設けられていて、Ｘスケール
１６に沿ってＸスケールヘッド１８が移動自在に設けら
れている。
【００１６】Ｘスケールヘッド１８には前述したスタイ
ラス１０が取り付けられている。スタイラス１０はＹス
ケールヘッド１４、Ｘスケールヘッド１８の移動でスク
ロール羽根２２に接触する。カウンタ２４の１チャンネ
ルはＹスケールヘッド１４、Ｘスケールヘッド１８を介
してスタイラス１０がスクロール羽根２２に接触した時
のインボリュート曲線ｆs の測定点Ｐs ( ｘs 、ｙs )
の測定値（ｘ1 、ｙ1）を読み取る。
ラス１０が取り付けられている。スタイラス１０はＹス
ケールヘッド１４、Ｘスケールヘッド１８の移動でスク
ロール羽根２２に接触する。カウンタ２４の１チャンネ
ルはＹスケールヘッド１４、Ｘスケールヘッド１８を介
してスタイラス１０がスクロール羽根２２に接触した時
のインボリュート曲線ｆs の測定点Ｐs ( ｘs 、ｙs )
の測定値（ｘ1 、ｙ1）を読み取る。
【００１７】このスタイラス１０は第１のチャンネル用
のものであり、スクロール測定装置１１はｎ個のスタイ
ラスを備えている。すなわち、スクロール測定装置１１
は第１のチャンネル用スタイラス１０の他に（第２〜第
ｎ）のチャンネル用のスタイラス（図示せず。）を備え
ていて、（第２〜第ｎ）のチャンネル用のスタイラスは
それぞれカウンタ２４の（第２〜第ｎ）のチャンネルに
接続されている。そして、カウンタ２４の（第２〜第
ｎ）のチャンネルは、（第２〜第ｎ）のチャンネル用ス
タイラスがスクロール羽根２２に接触した時のインボリ
ュート曲線ｆs の測定値（ｘ2 、ｙ2 ）…を読み取る。
のものであり、スクロール測定装置１１はｎ個のスタイ
ラスを備えている。すなわち、スクロール測定装置１１
は第１のチャンネル用スタイラス１０の他に（第２〜第
ｎ）のチャンネル用のスタイラス（図示せず。）を備え
ていて、（第２〜第ｎ）のチャンネル用のスタイラスは
それぞれカウンタ２４の（第２〜第ｎ）のチャンネルに
接続されている。そして、カウンタ２４の（第２〜第
ｎ）のチャンネルは、（第２〜第ｎ）のチャンネル用ス
タイラスがスクロール羽根２２に接触した時のインボリ
ュート曲線ｆs の測定値（ｘ2 、ｙ2 ）…を読み取る。
【００１８】また、メモリ２６はカウンタ２４と同様に
（第２〜第ｎ）のチャンネルを備えていて、（第２〜第
ｎ）のチャンネルにはスクロール羽根の設計値曲線の測
定目標点に対応した伸開角βs の値β1 、β2 …を算出
する算式(6) が予め記憶されている。チャンネル切換器
３０はテンキー２８から入力されたスクロール羽根の設
計値曲線の測定目標点をそれぞれメモリ２６の１〜ｎの
範囲の所定のチャンネルに振り分ける。また、チャンネ
ル切換器３２はカウンタ２４とメモリ２６の同一チャン
ネルを選択して、選択した同一チャンネルのカウンタ２
４とメモリ２６の各々の値を後述する演算部３４に出力
する。
（第２〜第ｎ）のチャンネルを備えていて、（第２〜第
ｎ）のチャンネルにはスクロール羽根の設計値曲線の測
定目標点に対応した伸開角βs の値β1 、β2 …を算出
する算式(6) が予め記憶されている。チャンネル切換器
３０はテンキー２８から入力されたスクロール羽根の設
計値曲線の測定目標点をそれぞれメモリ２６の１〜ｎの
範囲の所定のチャンネルに振り分ける。また、チャンネ
ル切換器３２はカウンタ２４とメモリ２６の同一チャン
ネルを選択して、選択した同一チャンネルのカウンタ２
４とメモリ２６の各々の値を後述する演算部３４に出力
する。
【００１９】演算部３４には式(7) で示されたインボリ
ュート曲線ｆs の一次関数等が記憶されていて、演算部
３４は式(7) 等及びカウンタ２４とメモリ２６から出力
された値に基づいて基礎円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、
ｙ S0 ）と位相角αを求める。そして、演算部３４は求め
られた基礎円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）、位相角α
と予め入力され記憶されているスクロール羽根の設計値
曲線の基礎円の中心座標、位相角とを比較して基礎円中
心の芯ズレ、及び位相角の角度ズレを検査する。
ュート曲線ｆs の一次関数等が記憶されていて、演算部
３４は式(7) 等及びカウンタ２４とメモリ２６から出力
された値に基づいて基礎円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、
ｙ S0 ）と位相角αを求める。そして、演算部３４は求め
られた基礎円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）、位相角α
と予め入力され記憶されているスクロール羽根の設計値
曲線の基礎円の中心座標、位相角とを比較して基礎円中
心の芯ズレ、及び位相角の角度ズレを検査する。
【００２０】プリンタ３６は演算部３４が算出した基礎
円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）と位相角αや、スクロ
ール羽根の設計値曲線の基礎円の中心座標の芯ズレ及び
位相角の角度ズレをプリントする。このように構成され
た本発明に係るスクロールの測定装置の作用を説明す
る。先ず、スクロール羽根のインボリュート設計値曲線
上の測定目標点を少なくとも３箇所設定して、設定した
測定目標点をテンキー２８を操作して入力する。入力さ
れた各々の測定目標点はチャンネル切換器３０を介して
メモリ２６の第１〜第ｎの範囲の所定のチャンネルに振
り分けられる。
円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）と位相角αや、スクロ
ール羽根の設計値曲線の基礎円の中心座標の芯ズレ及び
位相角の角度ズレをプリントする。このように構成され
た本発明に係るスクロールの測定装置の作用を説明す
る。先ず、スクロール羽根のインボリュート設計値曲線
上の測定目標点を少なくとも３箇所設定して、設定した
測定目標点をテンキー２８を操作して入力する。入力さ
れた各々の測定目標点はチャンネル切換器３０を介して
メモリ２６の第１〜第ｎの範囲の所定のチャンネルに振
り分けられる。
【００２１】次に、スクロール羽根２２をスクロール測
定装置１１の測定テーブル（図示せず。）の測定位置に
位置決めする。次いで、スクロール測定装置１１を操作
して、予め設定されている３箇所以上の測定目標点に相
当するスクロール羽根２２の表面にスタイラス１０及び
その他の２個以上のスタイラス（図示せず。）を接触さ
せて、インボリュート曲線ｆs の３箇所以上の測定点Ｐ
s ( ｘs 、ｙs ) の測定値（ｘ1 、ｙ1 ）、（ｘ2 、ｙ
2 ）、（ｘ3 、ｙ3 ）、…（ｘn 、ｙn ）をカウンタ２
４の第１〜第ｎのチャンネルで読み取る。
定装置１１の測定テーブル（図示せず。）の測定位置に
位置決めする。次いで、スクロール測定装置１１を操作
して、予め設定されている３箇所以上の測定目標点に相
当するスクロール羽根２２の表面にスタイラス１０及び
その他の２個以上のスタイラス（図示せず。）を接触さ
せて、インボリュート曲線ｆs の３箇所以上の測定点Ｐ
s ( ｘs 、ｙs ) の測定値（ｘ1 、ｙ1 ）、（ｘ2 、ｙ
2 ）、（ｘ3 、ｙ3 ）、…（ｘn 、ｙn ）をカウンタ２
４の第１〜第ｎのチャンネルで読み取る。
【００２２】カウンタ２４の第１〜第ｎのチャンネルで
読み取られた測定値（ｘ1 、ｙ1 ）、（ｘ2 、ｙ2 ）、
（ｘ3 、ｙ3 ）、…（ｘn 、ｙn ）はチャンネル切換器
３２を介して第１〜第３のチャンネル毎に振り分けられ
て演算部３４に入力する。演算部３４にはインボリュー
ト曲線ｆs をｘ S0 、ｙ S0 、α 0 の一次関数で表した式
(7) 等が記憶されていて、演算部３４は式(7) 等及びチ
ャンネル切換器３２から出力された測定値（ｘ1 、
ｙ1 ）、（ｘ2 、ｙ2 ）、（ｘ3 、ｙ3 ）、…（ｘn 、
ｙn ）と、前記測定値を式（７）に代入して算出される
伸開角の値β1 、β2 、βn に基づいて基礎円の中心座
標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）と位相角αを求める。そして、演
算部３４は求められた基礎円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ
S0 ）、位相角αとスクロール羽根の設計値曲線の基礎円
の中心座標、位相角とを比較して基礎円中心の芯ズレ、
及び位相角の角度ズレを検査する。
読み取られた測定値（ｘ1 、ｙ1 ）、（ｘ2 、ｙ2 ）、
（ｘ3 、ｙ3 ）、…（ｘn 、ｙn ）はチャンネル切換器
３２を介して第１〜第３のチャンネル毎に振り分けられ
て演算部３４に入力する。演算部３４にはインボリュー
ト曲線ｆs をｘ S0 、ｙ S0 、α 0 の一次関数で表した式
(7) 等が記憶されていて、演算部３４は式(7) 等及びチ
ャンネル切換器３２から出力された測定値（ｘ1 、
ｙ1 ）、（ｘ2 、ｙ2 ）、（ｘ3 、ｙ3 ）、…（ｘn 、
ｙn ）と、前記測定値を式（７）に代入して算出される
伸開角の値β1 、β2 、βn に基づいて基礎円の中心座
標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）と位相角αを求める。そして、演
算部３４は求められた基礎円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ
S0 ）、位相角αとスクロール羽根の設計値曲線の基礎円
の中心座標、位相角とを比較して基礎円中心の芯ズレ、
及び位相角の角度ズレを検査する。
【００２３】プリンタ３６は演算部３４が算出した基礎
円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）と位相角αや、スクロ
ール羽根の設計値曲線の基礎円の中心座標の芯ズレ及び
位相角の角度ズレをプリントする。前記実施例ではｎ個
の測定ヘッドを有するスクロールの測定装置について説
明したが、これに限らず、汎用測定機として使用される
２次元測定機又は３次元測定機を使用してもよい。
円の中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）と位相角αや、スクロ
ール羽根の設計値曲線の基礎円の中心座標の芯ズレ及び
位相角の角度ズレをプリントする。前記実施例ではｎ個
の測定ヘッドを有するスクロールの測定装置について説
明したが、これに限らず、汎用測定機として使用される
２次元測定機又は３次元測定機を使用してもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るスクロ
ール羽根の測定方法及び装置によれば、最小測定点を３
点に抑えて測定し、測定して得られた測定値から測定対
象のスクロール羽根の基礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、
ｙ S0 ）と位相角αを求め、スクロール羽根の設計値に対
する基礎円中心の芯ズレ、及び位相角の角度ズレを検査
することができるので計算処理時間の短縮を図ることが
できる。従って、スクロール羽根の全数検査が可能とな
り、さらに測定データが定量的に得られる為、これから
得られる情報を加工工程にフィードバックすることが可
能となる。
ール羽根の測定方法及び装置によれば、最小測定点を３
点に抑えて測定し、測定して得られた測定値から測定対
象のスクロール羽根の基礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、
ｙ S0 ）と位相角αを求め、スクロール羽根の設計値に対
する基礎円中心の芯ズレ、及び位相角の角度ズレを検査
することができるので計算処理時間の短縮を図ることが
できる。従って、スクロール羽根の全数検査が可能とな
り、さらに測定データが定量的に得られる為、これから
得られる情報を加工工程にフィードバックすることが可
能となる。
【図１】スクロール羽根の形状をＸ−Ｙ軸上に表示した
平面図
平面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】本発明に係るスクロールの測定装置の概略図
【図４】エアコン等のスクロールコンプレッサに使用さ
れているスクロール羽根の斜視図
れているスクロール羽根の斜視図
１０…スタイラス １１…スクロール測定装置 １８…メモリ ２２…スクロール羽根 ２４…カウンタ ３４…演算部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−104570（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−9011（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−263515（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−180809（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−209311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−57856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−52702（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 21/20 F04C 18/02 311 G01M 13/00
Claims (4)
- 【請求項１】 インボリュート曲線状に形成された測定
対象であるスクロール羽根の基礎円中心座標Ｐ
s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）及び位相角αを測定するスタイラスを
有するスクロール羽根の測定方法において、 スクロール羽根の設計値曲線上に少なくとも３箇所の測
定目標点を設定する工程と、前記 少なくとも３箇所の測定目標点に対応した点を測定
して、前記スタイラスが接触したときの該スタイラスの
中心の測定点Ｐ s （ｘ s 、ｙ s ）を測定する工程と、前記測定対象であるスクロール羽根の基礎円中心座標Ｐ
s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）及び前記測定対象物のインボリュート
曲線基礎円の円周方向にスタイラス半径分だけシフトし
た位相角α 0 の一次関数であらわされた前記スクロール
羽根のインボリュート曲線である下式、 Ｆ( ｘ S0 、ｙ S0 、α 0 ) ＝（ｘ s −ｘ s0 ）sin β s −（ｙ s −ｙ s0 ）cos β s −ｒ（β s −α 0 ） に、前記測定点Ｐ s （ｘ s 、ｙ s ）の座標値と伸開角β
s を代入して 前記スクロール羽根の基礎円の中心座標Ｐ
s0 （ｘ s0 、ｙ s0 ）を求める工程と、 を備えたことを特徴とするスクロール羽根の測定方法。 - 【請求項２】 測定目標点の伸開角をβ、伸開方向を意
味する係数をｋ、伸開角βにおけるスクロール羽根設計
値の基礎円上に存在する点Ｐ n ' から測定点Ｐ s に向か
うベクトルの方向余弦を（λ a 、μ a ）とするとき、前
記測定点Ｐsの伸開角β s は下式、 β s ≒β＋ｋ・sin -1 （λ a cos β＋μ a sin β） により求めて、前記一次関数に代入して演算することを
特徴とする請求項１に記載のスクロール羽根の測定方
法。 - 【請求項３】 前記測定対象であるスクロール羽根の基
礎円中心座標Ｐ s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）及び位相角α 0 の一次
関数であらわされた前記スクロール羽根のイ ンボリュー
ト曲線に、前記測定点Ｐ s （ｘ s 、ｙ s ）の座標値を代
入して測定対象の前記スクロール羽根の位相角α 0 を求
め、 伸開方向を意味する係数をｋ、測定の内向面と測定の外
向面を意味する係数をｋ s 、前記スタイラスの半径をｒ
s 、前記スクロール羽根の基礎円半径の設計値をｒ、と
して前記位相角α 0 を下式、 α＝α 0 −ｋ・ｋ s ・（ｒ s ／ｒ) に代入して測定対象のスクロール羽根の位相角αを求め
ることを特徴とする請求項１に記載のスクロール羽根の
測定方法。 - 【請求項４】 インボリュート曲線状に形成された測定
対象であるスクロール羽根の基礎円中心座標Ｐ
s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）及び位相角αを測定する、スクロール
羽根に接触させるスタイラスを有する測定装置におい
て、スクロール羽根の設計値を記憶するための記憶手段と、 前記記憶されたスクロール羽根の設計値から測定目標点
を演算するための演算手段と、 スクロール羽根の設計値の曲線上に設定された少なくと
も３箇所の測定目標点に対応した点を測定して、前記ス
タイラスが接触した時の該スタイラスの中心の測定点Ｐ
s （ｘ s 、ｙ s ）を測定する測定手段と、前記測定点Ｐ s （ｘ s 、ｙ s ）の座標値を記憶する記憶 手
段と、前記測定対象であるスクロール羽根の基礎円中心座標Ｐ
s0 （ｘ S0 、ｙ S0 ）及び前記測定対象物のインボリュート
曲線基礎円の円周方向にスタイラス半径分を補正した位
相角α 0 の一次関数であらわされた前記スクロール羽根
のインボリュート曲線に前記測定点Ｐ s （ｘ s 、ｙ s ）
の座標値と伸開角β s を代入して測定対象である前記ス
クロール羽根の基礎円の中心座標Ｐ s0 （ｘ s0 、ｙ s0 ）
と、スタイラス半径分を補正した位相角αを演算する演
算手段と、 を備えたことを特徴とするスクロール羽根の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4064059A JP3030834B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | スクロール羽根の測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4064059A JP3030834B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | スクロール羽根の測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264260A JPH05264260A (ja) | 1993-10-12 |
| JP3030834B2 true JP3030834B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=13247143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4064059A Expired - Fee Related JP3030834B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | スクロール羽根の測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030834B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP4064059A patent/JP3030834B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05264260A (ja) | 1993-10-12 |
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