JP4085684B2 - Cam piece reference phase position detection method, cam piece phase comparison method, cam piece reference phase position detection device, cam piece phase comparison device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カムピースの基準位相位置検出方法、カムピースの位相比較方法及びカムピースの基準位相位置検出装置、カムピースの位相比較装置、特に、カムピースの基準位相位置、例えば頂点位置の検出、及び基準位相位置(例えば頂点位置)を用いカムピースの位相比較の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から機械装置の駆動伝達部品の一つとしてカムが使用されている。このカムの性能は、実際のカムのカムプロフィールをどれだけ所望の値、例えば設計値に基づくカムプロフィールに近づけることができるかに左右される。一般には、カムプロフィールは微妙な曲線を有しているため、設計値や基準品と複数回比較することにより作り込みを行う必要がある。また、量産品カムや使用中のカムに関しても、性能判定や修正加工を施すために、正確な形状把握が必要になるので、設計値や基準品に基づくカムプロフィールとの比較が必要になる。更に、カムピースの作り込みを行うために、修正(追加工)を行う場合、修正前後でどの様に形状が変化したかを正確に把握する必要もある。
【0003】
通常、2次元カム(平カム等)等では、カムピース単体ではなく、カムシャフト等に接続された状態で存在するので、シャフト上の特定位置、例えば、スプラインの歯位置やノックピン用の穴位置等を基準位置、すなわち、カムの回転角0°(位相角0°)として、現実のカムピースのカムプロフィールと設計値等に基づくカムプロフィールとの比較を行うことができた。同様に、修正前後の形状比較を行う場合も歯位置や穴位置等は変化しないので、歯位置や穴位置を基準に両者を比較することにより容易にカムプロフィールの比較を行うことができた。
【0004】
一方、製造過程等でカムピース単体でプロフィール比較を行わなければならない場合、例えば、カム面が回転軸方向に対して連続的に変化するような3次元カム等では、カムピース上で特徴となる基準位置を定める必要がある。カムピース上で定めた基準位置とカムピースの設計値上で定めた基準位置とを一致させることにより、両者のカムプロフィール比較を行うことができる。通常、カムピース上で基準位置を定める場合、リフト量が最大となる頂点位置を利用する。もちろん、2次元カムにおいてもカムピース以外の部分で基準位置を定めることができない場合やカムピース単体でカムプロフィールの比較が必要な場合が存在する。このような場合は、上述と同様に頂点位置を用いていた。
【0005】
ところで、カムピースの頂点位置の決定は、前述したように、リフト量の最大値と定義することができるが、実際には、頂点付近でカムピースを回転させてもリフト量があまり変化しない。その結果、従来のカムプロフィール測定用のカムテスターでリフト量を検出しただけでは、正確な頂点位置を決定することができなかった。
【0006】
そこで、従来は、図8に示すようなカムピースの頂点位置推定方法が用いられていた。つまり、図8(a)に示すように、カムピース設計値において、カムピース100の回転中心Oと設計値上の頂点T0を含む中心線Lを挟んで所定角度θ(=∠A0OT0=∠B0OT0:例えば20°)となるような点A0,B0を定める。続いて、点A0におけるリフト量aと、点B0におけるリフト量bを求める。続いて、図8(b)に示すように、現実のカムピース102の全周リフト量の中から、リフト量aとなる点A及びリフト量bとなる点Bを検出し、∠AOT=∠BOTとなるような、点Tを検出する。この点Tを現実のカムピース102の頂点位置と推定して定める。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような方法で現実のカムピース102の頂点を決定している場合、カムプロフィールの一部の形状が設計値から大きく離れている場合、頂点算出時に設計値との差異部分の影響を受けて、頂点位置が真の位置、すなわちリフト量最大の位置からずれてしまうという現象が生じる。つまり、点Aや点Bが一部の形状に応じて移動してしまうので、∠AOT=∠BOTの値が変わり、点Tに頂点位置が変化する。つまり、比較の基準となるべき頂点位置が定まらないという問題がある。同様に、設計値等との比較に基づき、カムピースに対し修正加工を施した場合、修正の前後での形状変化が推定する頂点位置を真の位置からずらす結果になり、修正前後の比較が現実的にできないという問題がある。また、現実のカムピース102のカムプロフィールを図9(a)に示すように、部分αで変更すると、前述したように、図9(b)に示すように、部分αの修正により頂点位置Tが修正前の頂点位置T0から移動してしまう。この状態で、修正前の図9(a)の形状と修正後の図9(b)の形状とを頂点位置を重畳することで重ね合わせ比較すると、図9(c)に示すように、実際は、修正を施していない部分βもあたかも修正したようになり、修正前後のカムプロフィールの比較ができないばかりでなく、修正作業にも混乱を招いてしまうという問題を有する。
【0008】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、カムピースの基準位相位置、例えば頂点位置を正確かつ容易に定めることのできるカムピースの基準位相位置検出方法、カムピースの位相比較方法及びカムピースの基準位相位置検出装置、カムピースの位相比較装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明は、カムピースの基準位相位置検出方法であって、前記カムピースの回転中心からカム面までの距離であるリフト量を測定する実測ステップと、測定したリフト量をカムピースの所定単位回転角度毎のリフト変化率に変換する変換ステップと、前記リフト変化率のプラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる切替ポイントを抽出する抽出ステップと、抽出した切替ポイントのうちいずれか一つをカムピースの基準位相位置とする基準決定ステップと、を含むことを特徴とする。
【0010】
また、上記のような目的を達成するために、本発明は、カムピースの基準位相位置検出装置であって、前記カムピースの回転中心からカム面までの距離であるリフト量を測定する実測手段と、測定したリフト量をカムピースの所定単位回転角度毎のリフト変化率に変換する変換手段と、前記リフト変化率のプラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる切替ポイントを抽出する抽出手段と、抽出した切替ポイントのうちいずれか一つをカムピースの基準位相位置とする基準決定手段と、を含むことを特徴とする。
【0011】
ここで、基準位相位置とは、カムピースのカムプロフィールを検討する上で基準となる位置であり、好適には、カムピースのリフト量頂点位置である。
【0012】
この構成によれば、切替ポイントは、当該切替ポイント以外のカムピースの形状の変化に影響されることなく常に一定に定まる。すなわち、実測したリフト量に基づき定めた切替ポイントを基準位相位置、例えば頂点位置とすれば、カムピース上の点を比較の基準とすることができる。
【0013】
また、上記のような目的を達成するために、本発明は、カムピースの位相比較方法であって、前記カムピースの回転中心からカム面までの距離であるリフト量を測定する実測ステップと、測定したリフト量をカムピースの所定単位回転角度毎のリフト変化率に変換する変換ステップと、前記リフト変化率のプラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる位置をカムピースの頂点位置として抽出する抽出ステップと、抽出した頂点位置とカムピースの中心点を結ぶ基準線を設定する基準線設定ステップと、カムピースの設計値におけるリフト頂点位置とカムピースの中心点を結ぶ設計基準線と前記基準線とを重畳し、実測したカムピースと設計値のカムプロフィールの位相毎の比較を行う比較ステップと、比較結果を提示する提示ステップと、を含むことを特徴とする。
【0014】
また、上記のような目的を達成するために、本発明は、カムピースの位相比較装置であって、前記カムピースの回転中心からカム面までの距離であるリフト量を測定する実測手段と、測定したリフト量をカムピースの所定単位回転角度毎のリフト変化率に変換する変換手段と、前記リフト変化率のプラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる位置をカムピースの頂点位置として抽出する抽出部と、抽出した頂点位置とカムピースの中心点を結ぶ基準線を設定し、カムピースの設計値におけるリフト頂点位置とカムピースの中心点を結ぶ設計基準線と前記基準線とを重畳し、実測したカムピースと設計値のカムプロフィールの位相毎の比較を行う比較部と、比較結果を提示する提示部と、を含むことを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、設計値のカムピースのプロフィールと現実のカムピースのカムプロフィールとの比較を容易かつ正確に行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態(以下、実施形態という)を図面に基づき説明する。
【0017】
図1には、本実施形態のカムピースの基準位相位置検出装置として、また、カムピースの位相比較装置として、使用可能なカムテスタ一体型装置10の概略構成図が示されている。このカムテスタ一体型装置10は、ベッド12上にカムピース(例えば、カム面が回転軸方向に対して連続的に変化するような3次元カム)14をアーバー16等の支持材を用いて支持している。また、ベッド12上には、アーバー16を支持すると共に、アーバー16を介してカムピース14を回転させるヘッド部18と、前記アーバー16の他端を支持すると共に、ヘッド部18側に押圧するテール部20が配置されている。また、ヘッド部18は、モータやギア等で構成される駆動機構部22(詳細構造は不図示)によって回転自在であり、アーバー16すなわちカムピース14を所定速度で回転制御している。さらに、ベッド12の略中央位置には、アーバー16に支持されたカムピース14のカム面14aと接触しカムプロフィールの測定を行う測定子24aを有する測定ヘッド部24が配置されている。前記測定子24aは、接触するカム面14aの形状に応じて進退(図1においては上下方向に進退)して、カムピース14の回転中心からカム面14aまでの距離を所定回転角度(例えば0.1°毎)に測定している。この測定子24aの進退量がカムピース14のリフト量となる。もちろん、リフト量は、連続的に測定してもよい。
【0018】
また、カムテスタ一体型装置10の任意の位置、例えば、駆動機構部22の上には、測定したリフト量や各種演算結果等を表示する提示部として、ディスプレイ26が配置されている。一方、ベッド12の下方位置には、カムテスタ一体型装置10の全体制御や後述する各種演算処理を行う制御部28が配置されている。
【0019】
本実施形態の特徴的事項は、測定したカムピース14のリフト量からリフト変化率を算出し、そのリフト変化率に基づき測定対象のカムピースのカムプロフィールの基準となる位置、すなわち基準位相位置を決定しているところである。また、この基準位相位置を用いて、測定対象のカムピース14とその設計値との比較等を行うところである。
【0020】
前記制御部28は、前述したように、カムテスタ一体型装置10の全体制御、例えば駆動機構部22の制御を行う機構制御部、測定したデータの演算部等とを有している。この演算部の概略構成を図2に示す。演算部30は、測定ヘッド部24(実測手段)が測定したリフト量実測データをカムピースの所定単位回転角度毎のリフト変化率に変換するリフト変化率変換部(変換手段)32、リフト変化率のプラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる切替ポイントを抽出し、基準位相位置、具体的には頂点位置を計算する頂点位置計算部(抽出手段、基準決定手段)34、決定した基準位相位置(頂点位置)を基準にした測定対象のカムピース14のカムプロフィールと予め与えられる設計値に基づくカムプロフィールとの比較を行う比較部(比較手段)36等を含んでいる。なお、リフト変化率やプロフィールの比較を行うために必要なカムピースの回転角実測データは、前記駆動機構部22のモータの回転量や実際のカムピース14の回転量を各種センサ等を用いて測定し取得することができる。
【0021】
なお、上記のように構成される制御部28は、一例であり、従来のカムプロフィールのみを測定するカムテスタに付加的に演算部を有する処理装置38を接続し、前述した制御部28と同等の機能を持たせるようにしてもよい。
【0022】
このように構成されるカムテスタ一体型装置10の基準位相位置(頂点位置)決定手順を以下に説明する。なお、本実施形態においては、説明のため各種測定値や変換値をグラフ化して示しているが、現実の演算部30では、必ずしもグラフ化の必要はなく、操作者が要求する場合や解析データとして使用する場合に選択的に作成及びディスプレイ26に表示するようにしてもよい。
【0023】
カムテスタ一体型装置10は、まず、測定ヘッド部24により従来通りアーバー16にセットされたカムピース14において、測定対象になっているカムピース14のカム端面から所定量オフセットされた位置(図1において、カムピース14の例えば右端面から所定量左方向に離れた位置)のカムプロフィールを測定子24aを用いて、例えば図3に示すようなカム回転角度毎のリフト量を測定する(実測ステップ)。図1の場合、カムピース14を1回転させて、例えばカム回転角度0.1°毎にリフト量を測定しグラフ化したものである。
【0024】
続いて、リフト変化率変換部32は、測定ヘッド部24が測定したリフト量をカムピース14の所定単位回転角度毎(例えば0.1°毎)のリフト変化率に変換する(変換ステップ)。リフト量をリフトに変換したものを図4に示す。ここで、注目すべき点は。カムピースの場合、カム面14aに接するカムフォロアを所定位置までリフトするために数カ所の頂部を有し、その頂部の前後では、リフト変化率は、プラスの変化率とマイナスの変化率とが相互に切り替わるということである。本実施形態を示す図3、図4の例では、リフト量が最大になる位置、すなわちカムピース14の頂点位置が1つ存在し、カム角度0°付近に存在することが示されている。このプラスの変化率とマイナスの変化率とが相互に切り替わる切替ポイントは、グラフを用いた場合、横軸とグラフの交点より容易に求めることができる。また、計算上では、リフト変化率“0”の位置を探すことで容易に求めることができる。なお、0°から180°回転した位置でもプラスの変化率とマイナスの変化率とが相互に切り替わる切替ポイントは存在するが、本実施形態では前後の変化が大きく頂点位置が明らかであるカム角度0°付近に着目する。なお、本実施形態では、リフト量の検出を例えば0.1°毎に行う例を示したが、この角度は任意であり、検出精度に応じて適宜選択することができる。同様に、リフト変化率を求める場合、所定単位回転角度として例えば0.1°毎であることを示したが、この角度は任意であり、検出精度に応じて適宜選択することができる。リフト量やリフトが不連続的なプロットデータとして得られる場合、前記角度をあまり広くすることは好ましくないが、最小自乗法等を用いることにより、測定したリフト量に基づくリフト変換量の精度を向上することができる。
【0025】
図5には、カム角度0°付近のプラスの変化率とマイナスの変化率とが相互に切り替わる部分近傍を更に拡大したものが示されている。そして、頂点位置計算部34は、プラスの変化率とマイナスの変化率とが相互に切り替わる切替ポイントを抽出する(抽出ステップ)。図5の例では、切替ポイントは、カム角度0°から0.4°ほど左にオフセットされた位置に存在する。つまり、実測したカムピース14の頂点位置がカムテスタ一体型装置10の認識している位置より0.4°ほどずれていることを意味する。従って、頂点位置計算部34は、このオフセットされた位置を基準位相位置と認識し、カム角度0°をこの位置に修正する(基準決定ステップ)。
【0026】
この場合、頂点位置そのものの修正加工を行わない限り、プラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる位置は変化しない。つまり、カムピース14の頂点位置以外の部分の形状に修正を加えても従来のように、その修正加工の影響を受け頂点位置が変化してしまうということが発生しない。その結果、前述の切替ポイントをカムピース14の基準位相位置と一度定めれば、その点を常にカムピース14の基準位置として、設計値や修正加工の前後の比較基準とすることができる。
【0027】
なお、参考のため、図6には、カムピース14の設計値に基づくカム角度とリフト量の関係をグラフ化したものを示している。通常、カムピースの設計においては、頂点位置を位相位置0°としているので、図7に示すように、リフト量に対して、リフト変化率に変換したグラフは、プラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる切替ポイントは正確にカム角度0°となっている。なお、図6の場合、カム面14aが回転軸方向に対して連続的に変化するような3次元カムのリフト量を示しているので、複数のプロフィールに基づくリフト曲線が現れている。また、図7には、図6の任意のリフト曲線に着目し、リフト変化率に変換したグラフが示されている。
【0028】
上述の説明では、カムテスタ一体型装置10をカムピースの基準位相位置検出装置として使用する場合を説明しているが、カムテスタ一体型装置10をカムピースの位相比較装置として使用する場合、さらに、演算部30内の比較部36は、決定した頂点位置とカムピースの中心点を結ぶ基準線を設定すると共に(基準線設定ステップ)、上位のシステム等から取得可能なカムピース14の設計値より、リフト頂点位置とカムピース14の中心点を結ぶ設計基準線を取得し、基準線と設計基準線とを重畳し、実測値及び設計値に基づくプロフィールを重ね合わせ、位相毎のプロフィール比較を行う(比較ステップ)。
【0029】
このように、カムテスタ一体型装置10は、測定対象である現実のカムピース14の頂点位置(基準位相位置)を正確に認識することができると共に、その頂点位置を基準に設計値との比較を容易に行うことができる。比較の結果、例えば、現実のカムピース14の形状をより設計値に近づけるには、頂点位置(カム角度0°)から何度の部分を修正すればよいかを明確に示すことができる。このような、設計値と実測値との比較の結果は、カム角度毎にディスプレイ26に数値やグラフとして表示することが可能である。この比較結果は、例えば、カムピースの設計値に対する形状良否判定に使用することができる。また、カムピースの摩耗データとして、データベースを構築したり、カムピースの設計変更の基礎データとして利用することもできる。
【0030】
また、比較の結果、頂点位置から5°プラス位置を修正加工しても、次回算出される頂点位置は前回と同じ位置で認識することができるので、設計値との再度比較も容易に行うことができる。更に、修正前後の形状も頂点位置を基準として比較することができるので、修正前後の形状変化の把握や修正の要否に関しても容易に把握することができる。
【0031】
なお、本実施形態で説明した図1や図2の構成は、一例であり、カムピースのリフト量を測定し、そのリフト量に基づきリフト変化率を算出し、切替ポイントを得ることにより、基準位相位置(好ましくは頂点位置)を算出し、設計値や修正前後の形状との比較に使用する構成であれば適宜変更可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0032】
上述した実施形態においては、3次元カムを例にとって説明しているが、2次元カム(平カム等)においても、カムピース以外の部分で基準点を定めることができない場合やカムピース単体で、プロフィール測定を行う必要がある場合、本実施形態と同様に、リフト変化率を利用してカムピース上の位置に基準位相位置(例えば、頂点位置)を定めることが可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、切替ポイントは、当該切替ポイント以外のカムピースの形状の変化に影響されることなく常に一定に定まる。すなわち、切替ポイントを基準位相位置、例えば頂点位置とすれば、カムピース上の点を比較の基準とすることができるので、設計値や修正前後の形状との比較を容易かつ正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係るカムテスタ一体型装置の概念構成を説明する説明図である。
【図2】 本発明の実施形態に係るカムテスタ一体型装置の演算部の構成を説明するブロック図である。
【図3】 本発明の実施形態に係るカムテスタ一体型装置で使用するカム角度毎のリフト量をグラフ化した説明図である。
【図4】 本発明の実施形態に係るカムテスタ一体型装置で使用するカム角度毎のリフト変化率をグラフ化した説明図である。
【図5】 図4のグラフのカム角度0°付近を拡大した拡大図である。
【図6】 カムピースの設計値に基づくカム角度毎のリフト量をグラフ化した説明図である。
【図7】 カムピースの設計値に基づくカム角度毎のリフト変化率をグラフ化した説明図である。
【図8】 従来のカムピースの頂点位置推定方法を説明する説明図である。
【図9】 図8の方法により推定した頂点位置が原因となる誤認識を説明する説明図である。
【符号の説明】
10 カムテスタ一体型装置、12 ベッド、14 カムピース、14a カム面、16 アーバー、18 ヘッド部、20 テール部、22 駆動機構部、24 測定ヘッド部、24a 測定子、26 ディスプレイ、28 制御部、30 演算部、32 リフト変化率変換部、34 頂点位置計算部、36 比較部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cam piece reference phase position detection method, a cam piece phase comparison method, a cam piece reference phase position detection device, a cam piece phase comparison device, and more particularly, a cam piece reference phase position, for example, a vertex position detection, and a reference phase position. The present invention relates to improvement of phase comparison of cam pieces using (for example, apex position).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a cam has been used as one of drive transmission parts of a mechanical device. The performance of this cam depends on how close the cam profile of the actual cam can be to a desired profile, for example a cam profile based on design values. In general, since the cam profile has a delicate curve, it is necessary to make it by comparing it with a design value or a reference product a plurality of times. In addition, for mass-produced cams and cams in use, it is necessary to accurately grasp the shape in order to perform performance determination and correction processing, so it is necessary to compare the cam profile based on design values and reference products. Furthermore, when performing correction (additional machining) in order to make a cam piece, it is also necessary to accurately grasp how the shape has changed before and after the correction.
[0003]
Normally, a two-dimensional cam (such as a flat cam) is not connected to a cam piece alone but is connected to a camshaft or the like, so a specific position on the shaft, for example, a spline tooth position or a knock pin hole position, etc. Is a reference position, that is, a cam rotation angle of 0 ° (phase angle of 0 °), and a cam profile of an actual cam piece can be compared with a cam profile based on a design value or the like. Similarly, when comparing shapes before and after correction, the tooth position, hole position, and the like do not change. Therefore, the cam profiles can be easily compared by comparing both based on the tooth position and hole position.
[0004]
On the other hand, when it is necessary to perform profile comparison with the cam piece alone in the manufacturing process, for example, in the case of a three-dimensional cam whose cam surface continuously changes with respect to the rotation axis direction, a reference position that is characteristic on the cam piece It is necessary to determine. By matching the reference position defined on the cam piece with the reference position defined on the design value of the cam piece, the cam profiles of both can be compared. Usually, when the reference position is determined on the cam piece, the vertex position where the lift amount is maximum is used. Of course, even in a two-dimensional cam, there are cases where the reference position cannot be determined in a portion other than the cam piece, or there are cases where it is necessary to compare the cam profiles of the cam piece alone. In such a case, the vertex position is used as described above.
[0005]
By the way, the determination of the vertex position of the cam piece can be defined as the maximum value of the lift amount as described above. However, in practice, the lift amount does not change much even if the cam piece is rotated near the vertex. As a result, an accurate vertex position could not be determined only by detecting the lift amount with a conventional cam tester for cam profile measurement.
[0006]
Therefore, conventionally, a cam piece apex position estimating method as shown in FIG. 8 has been used. That is, as shown in FIG. 8 (a), in the cam piece design value, a predetermined angle θ (= ∠A0OT0 = ∠B0OT0: across the center line L including the rotation center O of the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the vertices of the
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and a cam piece reference phase position detecting method, a cam piece phase comparing method, and a cam piece reference phase capable of accurately and easily determining a reference phase position of a cam piece, for example, a vertex position. It is an object of the present invention to provide a position detection device and a cam piece phase comparison device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a cam piece reference phase position detection method, and an actual measurement step for measuring a lift amount, which is a distance from a rotation center of the cam piece to a cam surface, and is measured. A conversion step for converting the lift amount into a lift change rate for each predetermined unit rotation angle of the cam piece, an extraction step for extracting a switching point where the positive change rate and the negative change rate of the lift change rate are switched, and the extracted switching point A reference determining step in which any one of them is used as a reference phase position of the cam piece.
[0010]
In order to achieve the above object, the present invention is a cam piece reference phase position detection device, and an actual measurement means for measuring a lift amount, which is a distance from a rotation center of the cam piece to a cam surface , A conversion means for converting the measured lift amount into a lift change rate for each predetermined unit rotation angle of the cam piece; an extraction means for extracting a switching point at which the positive change rate and the negative change rate of the lift change rate are switched; And a reference determining means for setting any one of the switching points as a reference phase position of the cam piece.
[0011]
Here, the reference phase position is a position that serves as a reference in considering the cam profile of the cam piece, and is preferably the lift amount apex position of the cam piece.
[0012]
According to this configuration, the switching point is always fixed without being affected by the change in the shape of the cam piece other than the switching point. That is, if a switching point determined based on the actually measured lift amount is set as a reference phase position, for example, a vertex position, a point on the cam piece can be used as a reference for comparison.
[0013]
Further, in order to achieve the above object, the present invention is a cam piece phase comparison method, and an actual measurement step for measuring a lift amount, which is a distance from the rotation center of the cam piece to a cam surface, is measured. A conversion step for converting the lift amount into a lift change rate for each predetermined unit rotation angle of the cam piece; an extraction step for extracting a position at which the positive change rate and the negative change rate of the lift change rate are switched as a vertex position of the cam piece; A reference line setting step for setting a reference line that connects the extracted vertex position and the center point of the cam piece, and a design reference line that connects the lift vertex position and the center point of the cam piece in the design value of the cam piece and the above-mentioned reference line are superimposed and measured. A comparison step for comparing the cam profile and the design value cam profile for each phase, and a presentation step for presenting the comparison result Characterized in that it comprises a.
[0014]
In order to achieve the above-described object, the present invention is a cam piece phase comparison device, and a measurement means for measuring a lift amount, which is a distance from the rotation center of the cam piece to the cam surface . Conversion means for converting the lift amount into a lift change rate for each predetermined unit rotation angle of the cam piece, an extraction unit for extracting a position at which the positive change rate and the negative change rate of the lift change rate are switched as a vertex position of the cam piece; A reference line connecting the extracted vertex position and the center point of the cam piece is set, the design reference line connecting the lift vertex position and the center point of the cam piece in the design value of the cam piece and the reference line are superimposed, and the measured cam piece and the design value A comparison unit that compares the cam profiles for each phase and a presentation unit that presents the comparison result.
[0015]
According to this configuration, it is possible to easily and accurately compare the profile of the designed cam piece and the cam profile of the actual cam piece.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a cam tester integrated
[0018]
In addition, a
[0019]
A characteristic matter of this embodiment is that a lift change rate is calculated from the measured lift amount of the
[0020]
As described above, the
[0021]
The
[0022]
The procedure for determining the reference phase position (vertex position) of the cam tester integrated
[0023]
The cam tester-integrated
[0024]
Subsequently, the lift change
[0025]
FIG. 5 shows a further enlargement of the vicinity of the portion where the positive change rate and the negative change rate near the cam angle of 0 ° are switched. And the vertex
[0026]
In this case, the position at which the positive change rate and the negative change rate are switched does not change unless the vertex position itself is corrected. That is, even if the shape of the portion other than the vertex position of the
[0027]
For reference, FIG. 6 shows a graph of the relationship between the cam angle and the lift amount based on the design value of the
[0028]
In the above description, the case where the cam tester integrated
[0029]
As described above, the cam tester integrated
[0030]
In addition, as a result of comparison, even if the 5 ° plus position is corrected from the vertex position, the next calculated vertex position can be recognized at the same position as the previous time, so comparison with the design value can be easily performed again. Can do. Furthermore, since the shapes before and after the correction can be compared using the vertex position as a reference, it is possible to easily grasp the change in the shape before and after the correction and the necessity of the correction.
[0031]
1 and 2 described in the present embodiment is an example, and the reference phase is obtained by measuring the lift amount of the cam piece, calculating the lift change rate based on the lift amount, and obtaining the switching point. The position (preferably the vertex position) is calculated and can be appropriately changed as long as the configuration is used for comparison with the design value and the shape before and after correction, and the same effect as in the present embodiment can be obtained.
[0032]
In the above-described embodiment, a three-dimensional cam is described as an example. However, even in a two-dimensional cam (a flat cam or the like), when a reference point cannot be determined in a portion other than the cam piece, or the profile measurement is performed with the cam piece alone. When it is necessary to perform the same as in the present embodiment, it is possible to determine the reference phase position (for example, apex position) at the position on the cam piece using the lift change rate, and the same effects as in the present embodiment Can be obtained.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, the switching point is always determined to be constant without being affected by a change in the shape of the cam piece other than the switching point. That is, if the switching point is a reference phase position, for example, a vertex position, a point on the cam piece can be used as a reference for comparison, so that comparison with design values and shapes before and after correction can be performed easily and accurately. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a conceptual configuration of a cam tester integrated device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a calculation unit of the cam tester integrated device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph illustrating lift amounts for each cam angle used in the cam tester integrated device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a lift change rate for each cam angle used in the cam tester integrated device according to the embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view in which the vicinity of a cam angle of 0 ° in the graph of FIG. 4 is enlarged.
FIG. 6 is an explanatory diagram that graphs the lift amount for each cam angle based on the design value of the cam piece.
FIG. 7 is an explanatory diagram that graphs the rate of change in lift for each cam angle based on the design value of the cam piece.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a conventional cam piece apex position estimating method;
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining misrecognition caused by a vertex position estimated by the method of FIG. 8;
[Explanation of symbols]
10 cam tester integrated device, 12 beds, 14 cam pieces, 14a cam surface, 16 arbor, 18 head, 20 tail, 22 drive mechanism, 24 measuring head, 24a probe, 26 display, 28 controller, 30 arithmetic Part, 32 lift change rate conversion part, 34 vertex position calculation part, 36 comparison part.
Claims (5)
前記カムピースの回転中心からカム面までの距離であるリフト量を測定する実測ステップと、
測定したリフト量をカムピースの所定単位回転角度毎のリフト変化率に変換する変換ステップと、
前記リフト変化率のプラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる切替ポイントを抽出する抽出ステップと、
抽出した切替ポイントのうちいずれか一つをカムピースの基準位相位置とする基準決定ステップと、
を含むことを特徴とするカムピースの基準位相位置検出方法。A method of detecting a reference phase position of a cam piece,
An actual measurement step for measuring a lift amount which is a distance from the rotation center of the cam piece to the cam surface ;
A conversion step for converting the measured lift amount into a lift change rate for each predetermined unit rotation angle of the cam piece;
An extraction step for extracting a switching point at which a positive change rate and a negative change rate of the lift change rate are switched;
A reference determining step in which any one of the extracted switching points is set as a reference phase position of the cam piece;
A reference phase position detecting method for a cam piece.
前記基準決定ステップは、カムピースのリフト量が最大となる頂点位置を基準位相位置とすることを特徴とするカムピースの基準位相位置検出方法。The method of claim 1, wherein
The reference phase position detection method for a cam piece, wherein the reference determining step uses a vertex position where the lift amount of the cam piece is maximized as a reference phase position.
前記カムピースの回転中心からカム面までの距離であるリフト量を測定する実測ステップと、
測定したリフト量をカムピースの所定単位回転角度毎のリフト変化率に変換する変換ステップと、
前記リフト変化率のプラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる位置をカムピースの頂点位置として抽出する抽出ステップと、
抽出した頂点位置とカムピースの中心点を結ぶ基準線を設定する基準線設定ステップと、
カムピースの設計値におけるリフト頂点位置とカムピースの中心点を結ぶ設計基準線と前記基準線とを重畳し、実測したカムピースと設計値のカムプロフィールの位相毎の比較を行う比較ステップと、
比較結果を提示する提示ステップと、
を含むことを特徴とするカムピースの位相比較方法。A cam piece phase comparison method,
An actual measurement step for measuring a lift amount which is a distance from the rotation center of the cam piece to the cam surface ;
A conversion step for converting the measured lift amount into a lift change rate for each predetermined unit rotation angle of the cam piece;
An extraction step of extracting the position at which the positive change rate and the negative change rate of the lift change rate are switched as the apex position of the cam piece;
A reference line setting step for setting a reference line connecting the extracted vertex position and the center point of the cam piece;
A comparison step of superimposing the reference line and the reference line connecting the lift apex position in the design value of the cam piece and the center point of the cam piece, and comparing the measured cam piece and the cam profile of the design value for each phase;
A presentation step for presenting the comparison results;
The phase comparison method of the cam piece characterized by including.
前記カムピースの回転中心からカム面までの距離であるリフト量を測定する実測手段と、
測定したリフト量をカムピースの所定単位回転角度毎のリフト変化率に変換する変換手段と、
前記リフト変化率のプラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる切替ポイントを抽出する抽出手段と、
抽出した切替ポイントのうちいずれか一つをカムピースの基準位相位置とする基準決定手段と、
を含むことを特徴とするカムピースの基準位相位置検出装置。A cam piece reference phase position detector,
Actual measurement means for measuring a lift amount which is a distance from the rotation center of the cam piece to the cam surface ;
Conversion means for converting the measured lift amount into a lift change rate for each predetermined unit rotation angle of the cam piece;
Extraction means for extracting a switching point at which a positive change rate and a negative change rate of the lift change rate are switched;
A reference determining means for setting any one of the extracted switching points as a reference phase position of the cam piece;
A reference phase position detection device for a cam piece, comprising:
前記カムピースの回転中心からカム面までの距離であるリフト量を測定する実測手段と、
測定したリフト量をカムピースの所定単位回転角度毎のリフト変化率に変換する変換手段と、
前記リフト変化率のプラスの変化率とマイナスの変化率が切り替わる位置をカムピースの頂点位置として抽出する抽出部と、
抽出した頂点位置とカムピースの中心点を結ぶ基準線を設定し、カムピースの設計値におけるリフト頂点位置とカムピースの中心点を結ぶ設計基準線と前記基準線とを重畳し、実測したカムピースと設計値のカムプロフィールの位相毎の比較を行う比較部と、
比較結果を提示する提示部と、
を含むことを特徴とするカムピースの位相比較装置。A cam piece phase comparison device comprising:
Actual measurement means for measuring a lift amount which is a distance from the rotation center of the cam piece to the cam surface ;
Conversion means for converting the measured lift amount into a lift change rate for each predetermined unit rotation angle of the cam piece;
An extraction unit for extracting a position at which the positive change rate and the negative change rate of the lift change rate are switched as a vertex position of the cam piece;
A reference line connecting the extracted vertex position and the center point of the cam piece is set, the design reference line connecting the lift vertex position and the center point of the cam piece in the design value of the cam piece and the reference line are superimposed, and the measured cam piece and the design value A comparison unit for comparing each cam profile of each phase,
A presentation unit for presenting the comparison results;
A phase comparison device for a cam piece, comprising:
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