JP6897785B2 - ギヤ位置決め装置、応力測定システム、ギヤ位置決め方法及び応力測定方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、ギヤ位置決め装置10は、チャック12、回転駆動機構14及びスライド機構15を備えている。チャック12は、ギヤWを保持するための部材であり、軸線CLを中心に回転可能に構成されている。チャック12に保持されるギヤWは、軸線CLに一致する回転軸線を有している。図2に示すように、ギヤWの外周面には、歯底Wz及び歯先Waが交互に形成されており、歯底Wz及び歯先Waは、歯面Wsを介して互いに接続されている。ギヤWの径方向の中心位置には、軸線CL方向にギヤWを貫通する貫通孔が形成されていてもよい。
次に、一実施形態に係るギヤ位置決め方法について説明する。
A(n+1)=A1+C・n ・・・(1)
B(n+1)=B1+C・n ・・・(2)
次に、一実施形態の応力測定方法について説明する。
以下、図9(A)及び図10を参照して、第1の変形例に係る応力測定システムについて説明する。図9(A)は、第1の変形例に係る応力測定システム30を模式的に示す側面図である。なお、以下では、上述の実施形態と実質的に同一の要素については説明を省略し、相違点について主に説明する。
次に、図9(B)及び図10を参照して、第2の変形例に係る応力測定システムについて説明する。図9(B)は、第2の変形例に係る応力測定システム42を模式的に示す側面図である。なお、以下では、上述の実施形態と実質的に同一の要素については説明を省略し、相違点について主に説明する。
なお、上述の実施形態では、変位計16の測定値と複数の基準値との一致点を特定しているが、基準値は1つであってもよい。
Claims (23)
- ギヤを保持するチャックと、
所定の回転軸線を中心に前記ギヤが回転するように、前記チャックを回転駆動する回転駆動機構と、
前記ギヤを回転させながら、前記ギヤの外方に位置する基準点と前記ギヤの外周面との間の距離を表す測定値を連続的又は周期的に取得する変位計と、
前記ギヤの回転角度と前記測定値と予め定められた少なくとも1つの基準値とに基づいて、前記ギヤの外周面の一部を測定対象部として設定し、該測定対象部が基準位置に配置されるように前記回転駆動機構を制御する制御装置と、
を備えるギヤ位置決め装置。 - 前記制御装置は、前記測定値と予め定められた少なくとも1つの基準値とが一致したときの前記ギヤの回転角度を取得し、取得した前記ギヤの回転角度に基づいて前記測定対象部が基準位置に配置されるように前記回転駆動機構を制御する、請求項1に記載のギヤ位置決め装置。
- 前記少なくとも1つの基準値は複数の基準値を含み、
前記制御装置は、
前記ギヤの回転角度と前記測定値との関係を示す相関データから前記ギヤの回転に応じて前記測定値が増加した後に減少する第1の区間を抽出し、前記第1の区間内の前記測定値と前記複数の基準値との間の複数の一致点のうち前記測定値が最も大きい第1の一致点に基づいて前記ギヤの歯底を特定し、前記歯底の一部が前記基準位置に配置されるように前記回転駆動機構を制御する第1の制御モードと、
前記相関データから前記ギヤの回転に応じて前記測定値が減少した後に増加する第2の区間を抽出し、前記第2の区間内の前記測定値と前記複数の基準値との間の複数の一致点のうち前記測定値が最も小さい第2の一致点に基づいて前記ギヤの歯先を特定し、前記歯先の一部が前記基準位置に配置されるように前記回転駆動機構を制御する第2の制御モードと、
の少なくとも何れか一方の制御モードを含む、請求項1又は2に記載のギヤ位置決め装置。 - 前記制御装置は、前記第1の制御モードを含み、
前記第1の制御モードでは、前記第1の一致点に対応する前記歯底上の位置が前記基準位置に配置されるように、前記制御装置が前記回転駆動機構を制御する、請求項3に記載のギヤ位置決め装置。 - 前記制御装置は、前記第1の制御モードを含み、
前記第1の区間は、前記ギヤの回転に応じて前記測定値が増加する第1の領域、及び、前記ギヤの回転に応じて前記測定値が減少する第2の領域を含み、
前記第1の制御モードでは、前記制御装置が、前記第1の領域内の前記第1の一致点に対応する前記ギヤの第1の回転角度と、前記第2の領域内の前記第1の一致点に対応する前記ギヤの第2の回転角度とを特定し、前記第1の回転角度と前記第2の回転角度との中間の回転角度に対応する前記歯底上の位置が前記基準位置に配置されるように前記回転駆動機構を制御する、
請求項3に記載のギヤ位置決め装置。 - 前記制御装置は、前記第2の制御モードを含み、
前記第2の制御モードでは、前記第2の一致点に対応する前記歯先上の位置が前記基準位置に配置されるように、前記制御装置が前記回転駆動機構を制御する、請求項3に記載のギヤ位置決め装置。 - 前記制御装置は、前記第2の制御モードを含み、
前記第2の区間は、前記ギヤの回転に応じて前記測定値が減少する第3の領域、及び、前記ギヤの回転に応じて前記測定値が増加する第4の領域を含み、
前記第2の制御モードでは、前記制御装置が、前記第3の領域内の前記第2の一致点に対応する前記ギヤの第3の回転角度と、前記第4の領域内の前記第2の一致点に対応する前記ギヤの第4の回転角度とを特定し、前記第3の回転角度と前記第4の回転角度との中間の回転角度に対応する前記歯先上の位置が前記基準位置に配置されるように前記回転駆動機構を制御する、
請求項3に記載のギヤ位置決め装置。 - 前記変位計は、前記ギヤの外方に位置する基準点と前記ギヤの外周面との間の距離を非接触で測定する変位計である、請求項1〜7の何れか一項に記載のギヤ位置決め装置。
- 前記変位計が、渦電流式の変位センサである、請求項1〜8の何れか一項に記載のギヤ位置決め装置。
- 請求項1〜9の何れか一項に記載のギヤ位置決め装置と、
前記ギヤの外周面の残留応力を測定する応力測定装置と、
を備え、
前記応力測定装置は、
前記基準位置に配置された前記ギヤの外周面の一部に対してX線を照射するX線照射部と、
前記ギヤの外周面の一部で回折されたX線を第1の検出位置で検出する第1の検出素子と、
前記ギヤの外周面の一部で回折されたX線を前記第1の検出位置とは異なる第2の検出位置で検出する第2の検出素子と、
を含む、応力測定システム。 - 前記X線照射部、前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子が、直線状に配列されており、
前記応力測定システムは、前記ギヤの歯すじの方向と、前記X線照射部、前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子の配列方向とが一致するように、前記応力測定装置及び前記チャックの少なくとも何れか一方を回転させる回転機構を更に備える、
請求項10に記載の応力測定システム。 - 前記基準位置が、前記X線照射部に対面する位置である、請求項10又は11に記載の応力測定システム。
- ギヤをチャックに取り付ける工程と、
所定の回転軸線を中心に前記ギヤが回転するように、前記チャックを回転駆動する工程と、
前記ギヤを回転させながら、前記ギヤの外方に位置する基準点と前記ギヤの外周面との間の距離を表す測定値を連続的又は周期的に取得する工程と、
前記ギヤの回転角度と前記測定値と予め定められた少なくとも1つの基準値とに基づいて、前記ギヤの外周面の一部を測定対象部として設定し、該測定対象部が基準位置に配置されるように前記ギヤの回転角度を調整する工程と、
を含む、ギヤ位置決め方法。 - 前記ギヤの回転角度を調整する工程では、前記測定値と予め定められた少なくとも1つの基準値とが一致したときの前記ギヤの回転角度を取得し、取得した前記ギヤの回転角度に基づいて前記測定対象部が基準位置に配置されるように前記ギヤの回転角度を調整する、請求項13に記載のギヤ位置決め方法。
- 前記少なくとも1つの基準値は複数の基準値を含み、
前記ギヤの回転角度を調整する工程では、前記ギヤの回転角度と前記測定値との関係を示す相関データから前記ギヤの回転に応じて前記測定値が増加した後に減少する第1の区間を抽出し、前記第1の区間内の前記測定値と前記複数の基準値との間の複数の一致点のうち前記測定値が最も大きい第1の一致点に基づいて前記ギヤの歯底を特定し、前記歯底の一部が前記基準位置に配置されるように前記ギヤの回転角度を調整する、請求項14に記載のギヤ位置決め方法。 - 前記少なくとも1つの基準値は複数の基準値を含み、
前記ギヤの回転角度を調整する工程では、前記ギヤの回転角度と前記測定値との関係を示す相関データから前記ギヤの回転に応じて前記測定値が減少した後に増加する第2の区間を抽出し、前記第2の区間内の前記測定値と前記複数の基準値との間の複数の一致点のうち前記測定値が最も小さい第2の一致点に基づいて前記ギヤの歯先を特定し、前記歯先の一部が前記基準位置に配置されるように前記ギヤの回転角度を調整する、請求項14に記載のギヤ位置決め方法。 - 前記ギヤの回転角度を調整する工程では、前記第1の一致点に対応する前記歯底上の位置が前記基準位置に配置されるように前記ギヤの回転角度が調整される、請求項15に記載のギヤ位置決め方法。
- 前記第1の区間は、前記ギヤの回転に応じて前記測定値が増加する第1の領域、及び、前記ギヤの回転に応じて前記測定値が減少する第2の領域を含み、
前記ギヤの回転角度を調整する工程では、前記第1の領域内の前記第1の一致点に対応する前記ギヤの第1の回転角度と、前記第2の領域内の前記第1の一致点に対応する前記ギヤの第2の回転角度とを特定し、前記第1の回転角度と前記第2の回転角度との中間の回転角度に対応する前記歯底上の位置が前記基準位置に配置されるように前記ギヤの回転角度が調整される、請求項15に記載のギヤ位置決め方法。 - 前記ギヤの回転角度を調整する工程では、前記第2の一致点に対応する前記歯先上の位置が前記基準位置に配置されるように前記ギヤの回転角度が調整される、請求項16に記載のギヤ位置決め方法。
- 前記第2の区間は、前記ギヤの回転に応じて前記測定値が減少する第3の領域、及び、前記ギヤの回転に応じて前記測定値が増加する第4の領域を含み、
前記ギヤの回転角度を調整する工程では、前記第3の領域内の前記第2の一致点に対応する前記ギヤの第3の回転角度と、前記第4の領域内の前記第2の一致点に対応する前記ギヤの第4の回転角度とを特定し、前記第3の回転角度と前記第4の回転角度との中間の回転角度に対応する前記歯先上の位置が前記基準位置に配置されるように前記ギヤの回転角度が調整される、請求項16に記載のギヤ位置決め方法。 - ギヤの外周面の一部に対してX線を照射するX線照射部と、前記ギヤの外周面の一部で回折されたX線を第1の検出位置で検出する第1の検出素子と、前記ギヤの外周面の一部で回折されたX線を前記第1の検出位置とは異なる第2の検出位置で検出する第2の検出素子と、を備える応力測定装置を用いて、前記ギヤの外周面の残留応力を測定する応力測定方法であって、
前記ギヤをチャックに取り付ける工程と、
所定の回転軸線を中心に前記ギヤが回転するように、前記チャックを回転駆動する工程と、
前記ギヤを回転させながら、前記ギヤの外方に位置する基準点と前記ギヤの外周面との間の距離を表す測定値を連続的又は周期的に取得する工程と、
前記ギヤの回転角度と前記測定値と予め定められた少なくとも1つの基準値とに基づいて、前記ギヤの外周面の一部を測定対象部として設定し、該測定対象部が前記X線照射部に対面する位置に配置されるように前記ギヤの回転角度を調整する工程と、
前記測定対象部に向けて前記X線照射部からX線を照射する工程と、
前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子によって、前記測定対象部において回折されたX線を検出する工程と、
前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子の検出値に基づいて、前記測定対象部の残留応力を測定する工程と、
を含む、応力測定方法。 - 前記ギヤの回転角度を調整する工程では、前記測定値と予め定められた少なくとも1つの基準値とが一致したときの前記ギヤの回転角度を取得し、取得した前記ギヤの回転角度に基づいて前記測定対象部が前記X線照射部に対面する位置に配置されるように前記ギヤの回転角度を調整する、請求項21に記載の応力測定方法。
- 前記X線照射部、前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子が、直線状に配列されており、
前記X線を照射する工程よりも前に、前記ギヤの歯すじの方向と、前記X線照射部、前記第1の検出素子及び前記第2の検出素子の配列方向とが一致するように、前記応力測定装置及び前記チャックの少なくとも何れか一方を回転させる工程を更に含む、
請求項21又は22に記載の応力測定方法。
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