JP7325409B2 - 非接触センサを利用した複合機械試験機プラットフォーム上での歯付き物品の測定 - Google Patents

非接触センサを利用した複合機械試験機プラットフォーム上での歯付き物品の測定 Download PDF

Info

Publication number
JP7325409B2
JP7325409B2 JP2020521406A JP2020521406A JP7325409B2 JP 7325409 B2 JP7325409 B2 JP 7325409B2 JP 2020521406 A JP2020521406 A JP 2020521406A JP 2020521406 A JP2020521406 A JP 2020521406A JP 7325409 B2 JP7325409 B2 JP 7325409B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
tooth
gear
measurement mechanism
functional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020521406A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021500542A (ja
Inventor
プラカシュ ワガジ パラグ
チャールズ ビールク ダグラス
ジェームズ シェパード イーサン
アール.タナー マイケル
ジェイ.ダムロン エドワード
ティモシー スラッサー アーロン
Original Assignee
グリーソン メトロロジー システムズ コーポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by グリーソン メトロロジー システムズ コーポレイション filed Critical グリーソン メトロロジー システムズ コーポレイション
Publication of JP2021500542A publication Critical patent/JP2021500542A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7325409B2 publication Critical patent/JP7325409B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2416Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures of gears
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G01B11/005Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/02Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/021Gearings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Description

本発明は、歯車および他の歯付き物品を含む被加工物の測定に関し、特に、機能測定プラットフォーム上で1つ以上の非接触センサを利用するそのような測定、および単一のプラットフォーム上での分析試験結果ならびに機能試験結果の生成に関する。この分析および機能測定は、同時に、または互いに独立して実行されることができ、それによって、一方または両方の測定方法を選択する自由をユーザに与えることができる。
長年にわたり、歯車、および歯車と同じような被加工物(例えば、円筒歯車および傘歯車、ウォーム)の寸法検査(すなわち、測定)は、おおむね2つの異なる手法、すなわち、(1)歯車または他の歯付き被加工物を既知のマスター歯車または噛み合い歯車と共に噛み合わせることを含む機能試験、および(2)座標測定機械(CMM)、または出願人により製造された歯車測定機械のGMSラインなどの歯車測定機械(GMM)を使用した分析試験によって、実行されてきた。
機能試験は、被加工物の測定値をマスター歯車または噛み合い歯車に対して比較する。例えば、図1に示すように、代表的なダブルフランク歯車ロール試験機械において、被加工物(例えば、円筒歯車)は、既知のマスター部品(例えば、円筒歯車)と噛み合わされて回転される。歯車のうちの一方は、固定軸上に取り付けられ、他方は、浮動軸上に取り付けられる。軸と軸との間の直線変位は、2つの歯車が回転されているときに、測定される。中心距離の変動などの、この機能試験からの複合的な誤差が報告され、必要とされる公差に対して比較される。また、このようなロール試験機は、歯厚およびオーバーピン径(DOP)などの歯車の歯のサイズに関する特性も報告することが可能である。
歯車用機能試験プラットフォーム(すなわち、ロール試験機)には、ダブルフランク試験機およびシングルフランク試験機として知られているそれらの試験機が含まれる。シングルフランク試験を用いると、噛み合い歯車は、バックラッシュを伴い、かつ唯一のフランクが接触した状態で、噛み合い歯車の適正な(固定された)中心距離において一緒に転がる。歯車は、2つ一組になって、またはマスター歯車と共に試験することができる。ダブルフランク試験を用いると、噛み合い歯車は、両方のフランク上で接触を引き起こす厳格な噛み合いで一緒に回転される。被加工歯車は、マスター歯車と共に噛み合わされる。プラットフォーム上に様々なエンコーダを設けることによって、歯車誤差の集合または集計を構成する、歯車の相対的な移動(すなわち、中心距離の変動)が、取り込まれる。ダブルフランク試験機を使用して測定された誤差のいくつかは、下記である。
●Fi/Tcv(総複合変動、または総中心距離変動)
●fi(歯間誤差)
●平均DOP(オーバーピン平均寸法)
●平均円歯厚(中心距離の変化量から判定される)
●最小および最大DOP
●最小および最大円歯厚
上述のように、歯車の分析試験は、通常、GMMまたはCMMによって行われる。これらの機械は、コンピュータ制御された装置を備え、その装置は、高解像度タッチセンサ(すなわち、触覚)プローブを含み、ダブルフランク試験機などの機能試験機で示されるように、誤差集合に対する個々の歯車製造誤差を識別するために使用される。歯車被加工物を測定するための分析機械の一例を図2に示す。触覚プローブを利用するこのような器具は、一般に、例えば、多くの種類の試験片特徴(例えば、歯車の歯、部品データ、ジャーナル)の形状、場所、および関係を判定するために使用される。
分析機械を使用して円筒歯車(すなわち、平歯車およびはすば歯車)に関して測定される最も共通する特性のいくつかは、以下を含む(ただし、これらに限定されない)。
●インデックス(間隔)誤差
●リード(つる巻き線)誤差
●プロファイル(インボリュート)誤差
●歯厚
●歯車シャフト上のキー溝などの既知の特徴に関して、ある歯車の歯の、別の歯車の歯に対する角度位置
●歯トポグラフィ
●うねり
●先端および/または歯底の直径
●面取り幅
分析機械を使用して傘歯車(すぐば傘歯車、はすば歯車、およびハイポイド歯車を含む)に関して測定される最も共通する特性のうちのいくつかは、以下を含む(ただし、これらに限定されない)。
●インデックス(間隔)誤差
●歯車面上に定義された点(例えば、予め定義された場所の45箇所)での理論上の場所からの偏差
●局所的測定値
●うねり
CMM上での非接触法によって、ある特定の部分を測定することも既知である。歯車などの被加工物の光学的(例えば、レーザ)測定および/または検査は、例えば、PryorらのUS4,547,674に開示されている。しかしながら、そのような光学的な方法を使って、歯、ならびに基準点(例えば、ピッチ点および歯の縁端部)を見つけ出すことは、極めて時間がかかり、接触プローブほど再現性がない。また、非接触プローブを用いたある特定の特徴の精度は、触覚プローブと比較すると、限界がある。
近年、本出願人は、以前に光プローブのみを使用して判定された歯車のそれらの特性を測定するために、光プローブと組み合わせたタッチプローブを含むGMMを導入した。
本発明は、被加工物の検査および/または測定のための機能試験プラットフォーム上に少なくとも1つの非接触センサを含む方法および機械に関する。機能試験プラットフォーム上に少なくとも1つの非接触センサを含むことにより、2つの機械プラットフォームを単一の機械に組み合わされ、ユーザに、機能的かつ分析的である両方の方法の測定特性を提供し、大幅なサイクル時間、および大幅なスペースを節約する。
標準的なロール試験機械(機能試験機)を示す図である。 既知の種類の歯車測定機械(分析試験機)を例証する図である。 噛み合いながら転がる2つの歯車、およびそれらの歯車のうちの一方の非接触検査を示す、本発明の機械の正面図である。 図3の一部を検査する非接触センサの拡大図である。 図3の機械の上面図である。 図3~5の改良版の上面図であり、複数の非接触センサが示されている。
本明細書で使用される「発明」、「本発明」、および「本発明」という用語は、この明細書の主題のすべて、および以下の任意の特許請求の範囲を広く指すことを意図されている。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載された主題を限定するものと、または以下のいかなる特許請求項の意味もしくは範囲をも限定するものと理解されるべきではない。さらに、この明細書は、本出願のいかなる特定の部分、段落、記述、または図面において、あらゆる請求項によってカバーされる主題を説明または限定しようと努めるものではない。本主題は、明細書全体、すべての図面、および以下のあらゆる請求項に言及することによって理解されるべきである。本発明は、他の構成が可能であり、様々な方法で実施され、または実行されることが可能である。また、本明細書で使用される表現および用語は、説明のためのものであり、限定するものと見なされるべきではないことが、理解される。
ここで、本発明の詳細を、単に例として、本発明を例示する添付図面を参照して論じる。図面において、類似の特徴または構成要素は、同様の参照番号によって言及される。本発明をより良く理解し、かつ見やすくするため、ドア、および任意の内部または外部の防護物は、図面から省略されている。
本明細書での「含む」、「有する」、および「備える」、ならびにこれらの変形の使用は、その後に列挙される項目およびその等価物、ならびに追加の項目を包含するものとみなされる。以下に、図面を説明する際、上部、下部、上方、下方、後方、底部、頂部、前、後などの方向に言及する場合があるが、これらの言及は、便宜上、図面に対して(通常、見られるように)示されている。これらの方向は、文字通りに解釈されること、またはいかなる形式においても、本発明を限定されることを意図されていない。さらに、「第1」、「第2」、「第3」などの用語は、説明の目的で本明細書で使用されており、重要性または有意性を示す、または暗示することを意図されていない。
図1は、機能試験機である標準的なロール試験機械2を示す。この機械は、ベース4を備え、そのベース上で、スライド6が、方向Xにレール8上を直線的に移動可能である。スライドプレート10が、スライド6に取り付けられ、好適な心棒12が、プレート10上に位置決めされている。マスター歯車14が、軸Tの周りを回転するための工作物保持心棒12に取り付けられ、その軸は、スライド6およびレール8の配列に起因する浮動軸である。被加工物16が、固定軸Wの周りを回転するための好適な工作物保持心棒18に取り付けられている。軸WとTとの間の直線変位は、2つの歯車14、16が噛み合って回転しているときに測定される。マスター歯車および被測定歯車は、通常、反転しているが、どちらかの配向でも測定することができる。
図2は、歯車、工具、および他の種類の複雑な形状の被加工物、特に、以下に限定されないが、歯を備える被加工物の分析測定および検査のための、コンピュータ制御された歯車測定機械(GMM)22の一例を示す。機械22は、ベース24、被加工物スピンドル支持ベース26、および被加工物スピンドル28を備える。当業者ならば理解されるように、平歯車またははすば歯車などの被加工物は、好適な工作物保持器材(図示せず)を介してスピンドル28上に位置決めされている。被加工物は、被加工物の軸Pの周りの方向Wにも回転可能である。必要に応じて、心押し台支柱30および心押し台32が、鉛直方向Zに支柱30の高さに沿って調節可能である心押し台32の高さに含まれてもよい。
機械22は、ベース24上に設置された鉛直軸支柱34をさらに含む。鉛直軸支柱34は、ベース24上でY方向に水平に移動可能である。鉛直サドル36が、鉛直軸支柱34上に位置決めされ、支柱34に沿ってZ方向に移動可能である。水平スライド38が、鉛直サドル36に取り付けられ、プローブアーム40が、水平スライド38に取り付けられている。プローブアーム40は、プローブ軸Bに沿ってX方向に水平に移動可能であり、プローブが上部に位置決めされているインデックス可能なプローブ支持ヘッド42を含む。プローブ支持ヘッド42は、軸Bの周り、ならびに軸Aの周りにインデックス可能であり、軸Aは、Y方向に伸長し、かつ軸Bに垂直に配向している。図2を参照するために、方向X、Y、およびZは、互いに相互に垂直であることが望ましく、被加工物軸Pは、Z方向に伸長し、プローブ軸Bは、X方向に伸長する。
図2は、プローブ支持ヘッド42上の触覚プローブ46の配置をさらに示す。触覚プローブ46は、通常、一般的にはルビーからなる球形先端48を含む。プローブ46は、表面粗さ(すなわち、表面仕上げ)を測定するために被加工物の表面に沿って移動され得るダイアモンド先端付きプローブと交換することができる。別の方法として、バルクハウゼンプローブとして知られるプローブが、研磨がもたらす被加工物表面上の焼損を検出するために、プローブ支持ヘッド42上に位置決めされてもよい。
本発明の方法および機械は、被加工物の検査および/または測定のための機能試験プラットフォーム上に少なくとも1つの非接触センサを備える。
図3、4、および5は、当業者にとっては既知である機械式、油圧式、または空気圧式心棒などのそれぞれの工作物保持心棒18および12上に取り付けられた生産歯車16(すなわち、被加工物)およびマスター歯車14を含む本発明の機械50を示す。生産歯車16は、マスター歯車14の左手側または右手側のいずれかに設置されてもよいが、図3には、左側に示されている。歯車16は、モータ駆動される軸W上で回転する。マスター歯車14は、右手側(軸T)に取り付けられており、モータ駆動されていない。マスター歯車14の回転は、軸Wのための駆動モータ、および生産歯車16との噛み合いによって提供される。
マスター歯車は、スライド6(X軸)上にあり、X軸の方向に移動可能であり、歯車の結合および切り離しを可能にする。切り離しは、手動かまたは自動化手段を介してかのどちらかで、生産歯車16を取り外し、そして様々な被加工物と交換することができるように、必要とされる。X軸方向のスライド6の移動を取り込むために、リニアスケール7(図5)が取り付けられている。ロータリエンコーダ(図示せず)が、モータ駆動される生産歯車16(軸W)の下に取り付けられて、被加工物歯車の回転移動を取り込む。ロータリエンコーダおよびリニアスケールの入力が取り込まれると、歯車対の回転中に、歯車の相対的な移動(X方向への)が、被加工物歯車16の回転位置に対して測定される。場合によっては、被加工物心棒のあらゆる心振れ誤差を測定するために、LVDT(線形電圧変位トランスデューサ)プローブが、含まれてもよい。
図3に示すように、レーザアセンブリ52などの非接触センサが、機械の左側に位置決めされている。単一のレーザ54が、調節可能な取り付け機構58を有する直線的に調節可能なポスト56の上に取り付けられ、それによって、レーザ54は、最大3つの直線方向X、Y、Z(相互に垂直であることが望ましい)に、および最大3つの回転方向、すなわち、X、Y、およびZのそれぞれを中心に、移動可能かつ位置決め可能である。言い換えると、レーザ54は、6つの自由度の移動が可能であることが望ましい。このような調節機能は、歯車の歯のスペースにレーザライン60を配向させるために好ましく、その調節によって、レーザラインは、隣接する歯の両方の歯フランクに対する歯底から先端までの歯インボリュートの少なくとも一部(すなわち、プロファイル方向)を取り込むことができる。
特定の歯車の幾何学的形状に応じて、レーザはまた、リード方向にも歯車の一部を測定することになる。センサの視野の幅、およびX軸を中心とするセンサの回転位置に基づいて、レーザは、リード誤差が判定され得る数ミリメートルの面幅(すなわち、長手方向)、例えば、3~4mmを見出し得ることになる。非接触センサを配向させる自由度を使って、本発明は、被加工物のプロファイルおよびインデックス特性に関する分析誤差を測定することができる。
レーザセンサ54は、ロータリエンコーダにより起動されるレーザセンサ独自のコントローラ(図示せず)を有する。レーザコントローラは、レーザデータ、および対応するロータリエンコーダ位置を記録する。このデータ収集は、被加工歯車が回転している間に、行われる。また、測定サイクル中に、ロータリエンコーダおよびレーザデータを読み取り、それらを同期させる別の方法もあり、例えば、PCに接続されたハードウェア装置にそれらの両方の信号を送る方法などもある。
歯車16および14が回転している間、レーザ54は、被加工物歯車16の全回転中に、点群データを収集する。収集されたデータは、仕分けされて歯車16の各歯の間隙に関する点データを取り込む。データは、さらに分析されて、各歯フランクのインボリュートおよびインデックス誤差を判定する。このような分析測定のサイクル時間は、CMMまたはGMMと比較してはるかに高速である。例えば、31個の歯を有する自動車用ピニオンの場合、すべての歯のインデックスおよびインボリュート試験は、約10秒以内に測定される。ちなみに、CMMまたはGMMにおける同じピニオンおよび測定の場合の典型的なサイクル時間は、少なくとも130秒である。
本発明は、ダブルフランク試験に関して説明されたが、本発明は、また、シングルフランク試験にも同様に適用可能である。さらに、1つの非接触センサ(例えば、レーザ)について説明されたが、2つ以上の非接触センサが、機械上に含まれてもよい。例えば、2つのレーザが、同じ機械プラットフォーム上に取り付けられ、その結果、各レーザが、歯車の別個のフランク(すなわち、右フランクおよび左フランク)に配向されてインデックスおよびプロファイルデータを収集することができる。2つのレーザの配列は、歯車の深さまたはスペースが、1つのレーザの範囲を超えて増える場合には、特に有利である。
2つ以上のレーザが、異なる高さで取り付けられ、歯車の歯の両側の一部の歯面また歯面全体を取り込んでもよい。2つのレーザは、同じポスト56の異なる高さに取り付けられてもよい。一般に、最大4つのレーザがあれば、典型的な自動車用ピニオン歯車の場合には十分であるが、レーザの数量は、歯車の寸法に基づいて増やしてもよい。例えば、2つのポストのそれぞれに2つのレーザが取り付けられた場合、おおむね十分であり得る。すべてのレーザは、歯車が回転している間中、歯車の歯の異なる部分からデータを取り込む。組み合わされたデータは、同期および分析されてすべての歯の点群を取得し、その点群は、さらに分析されて、インデックス、リード、およびインボリュートのデータを取得する。
レーザはまた、被加工物に対して移動されてもよく、その結果、歯車の歯の両側の歯面の一部または全体が、レーザによってスキャンされ、そして取り込まれ得る。前述のように、複数のレーザを使用するか、またはレーザと被加工物との間の相対的な運動を導入するかのいずれかによって、深さ(プロファイル)および面幅(リード)の両方向における歯車の歯の両側の歯面の一部(例えば、80~90%)または全体に対する点群を取り込むことができる。
図6は、2つのポスト56、57が機械51上に含まれている、図3~5の改良版である実施形態を示す。2つの非接触センサ54、55(例えば、レーザ)が、それらのそれぞれのレーザライン60、61を使用して被加工物16の歯面をスキャンするために、それぞれの調節可能な取り付け機構58、59を介して、それぞれのポスト56、57に取り付けられている。上述したように、2つのレーザは、各ポストの上に取り付けられてもよく、それゆえに、図6は、また、被加工物16上に方向付けられた4つのレーザを含む機械を表しているものとして理解されてもよい。
図に示すように、非接触センサ54の配向および位置決めは、手動で設定されてもよく、または機械コンピュータ制御の制御下にあってもよい。非接触センサ、または複数のセンサは、測定中、静止したままであってもよく、または被加工物の一部の面幅(例えば、80~90%)、もしくは完全な面幅(すなわち、歯の長さ)をスキャンしながら運動するように(例えば、Z方向に)設定されてもよい。
非接触センサまたは複数の非接触センサと、被加工物との間の相対的な位置決めは、被加工物の一部のプロファイルまたは完全なプロファイル(すなわち、インボリュートプロファイル)をスキャンするように固定されてもよい。また、スキャン中の、各センサまたは複数のセンサと被加工物との間のXおよび/またはY方向の相対運動を利用して、一部のプロファイルのスキャン領域を変更し、または被加工物の歯面の完全なプロファイルのスキャンを一部のプロファイル(すなわち、インボリュートプロファイル)のスキャンに変更することができる。例えば、完全なプロファイルは、その両端部で、および歯の中央でスキャンされてもよく、プロファイルのより少ない量(例えば、70~80%)が、歯の中央と端部との間の領域でスキャンされてもよい。
本発明では、前述したように、被加工物のインデックス、リード、およびプロファイル測定値を判定することに加えて、少なくとも1つの非接触センサを用いて被加工物をスキャンすることによって、歯厚、歯車の歯の角度位置、先端および/もしくは歯底の直径、ならびに面取り幅をさらに提供することもできる。
また、ロール試験(シングルまたはダブルフランク試験)および非接触測定の両方は、同時に、または独立して行われてもよいことも留意されるべきである。さらに、非接触分析測定のみ場合、被加工物のみが必要である。非接触測定のみを実行する場合、噛み合い歯車(例えば、マスター歯車)は、必要としない。
本発明は、また、分析試験および機能試験の測定値をも組み合わせる。測定は単一の機械プラットフォーム上で行われるため、2つの異なる方法によって収集された測定値データを組み合わせることができる。これにより、ユーザはこれらの試験を個別に実行する必要がないため、サイクル時間が節約される。
本発明は、カメラまたはシャドウグラフプロジェクタなどの他の種類の非接触センサに拡張することができる。
本発明は、好ましい実施形態を参照しながら説明されてきたが、本発明は、これらの特定の実施形態に限定されないことを理解されるべきである。本発明は、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲を逸脱することなく、本主題が属する、当業者にとっては明らかであると思われる変更を含むことが意図されている。

Claims (19)

  1. 歯車または他の歯付き物品を含む歯付き被加工物のための測定機械であって、モータ駆動される前記被加工物が、複数の歯を有し、前記歯の各々が、一対の歯フランク面を有し、前記機械が、
    前記歯付き被加工物をマスター歯車または噛み合い歯車に噛み合わせて、回転させるように動作可能である機能測定機構と、
    前記歯付き被加工物の歯面の少なくとも一部をプロファイル方向および面幅方向のうちの少なくとも一方にスキャンするように動作可能である少なくとも1つの非接触センサを含む分析測定機構と、を備え、
    前記機能測定機構および前記分析測定機構が、互いに同時に、または互いに独立して動作可能であるように、前記マスター歯車または前記噛み合い歯が、前記歯付き被加工物に対して移動して結合および切り離しを行う、測定機械。
  2. 前記少なくとも1つの非接触センサが、少なくとも1つのレーザを含む、請求項1に記載の測定機械。
  3. 前記少なくとも1つの非接触センサが、最大3つの相互に垂直である直線方向に移動可能である、請求項1に記載の測定機械。
  4. 前記少なくとも1つの非接触センサが、前記直線方向の各々の周りを回転可能に移動可能である、請求項3に記載の測定機械。
  5. 前記分析測定機構が、前記被加工物の前記歯のインデックス、プロファイル、およびリード特性のうちの少なくとも1つに関して被加工物測定値を提供するように動作可能である、請求項1に記載の測定機械。
  6. 前記被加工物測定値が、前記プロファイル方向に前記歯面の一部に沿って前記歯をスキャンすることを介して取得される、請求項5に記載の測定機械。
  7. 前記被加工物測定値が、前記面幅方向に前記歯面の一部に沿って前記歯をスキャンすることを介して取得される、請求項5に記載の測定機械。
  8. 前記機械上に設置された少なくとも2つの非接触センサを備え、前記少なくとも2つの非接触センサが、前記一対の歯フランク面のうちの一方に配向されている、請求項1に記載の測定機械。
  9. 前記機能測定機構により生成される機能出力データ、および前記分析測定機構により生成される分析出力データを備え、前記機能出力データおよび前記分析出力データが、シングルプラットフォーム測定データを提供するように組み合わせられる、請求項1に記載の測定機械。
  10. 前記機能測定機構が、シングルフランク試験およびダブルフランク試験のうちの少なくとも一方のために動作可能であるロール試験機を含む、請求項1に記載の測定機械。
  11. 測定機械上の歯付き被加工物を測定する方法であって、モータ駆動される前記被加工物が、歯車または他の歯付き物品を備え、前記被加工物が、複数の歯を有し、前記歯の各々が、一対の歯フランク面を有し、前記方法が、
    前記歯付き被加工物をマスター歯車または噛み合い歯車に噛み合わせて、回転させるように動作可能である機能測定機構と、前記歯付き被加工物の歯面の少なくとも一部をプロファイル方向および面幅方向のうちの少なくとも一方にスキャンするように動作可能である少なくとも1つの非接触センサを含む分析測定機構と、を有し、前記機能測定機構および前記分析測定機構が、互いに同時に、または互いに独立して動作可能であるように、前記マスター歯車または前記噛み合い歯が、前記歯付き被加工物に対して移動して結合および切り離しを行う測定機械を提供することと、
    前記被加工物の前記歯の特性に関して被加工物測定値を提供するように、前記分析測定機構を使って前記被加工物をスキャンすることと、を含む、方法。
  12. 前記歯の前記特性が、インデックス、プロファイル、リード、歯厚、歯車の歯の角度位置、先端および/もしくは歯底の直径、ならびに面取り幅のうちの少なくとも1つを含む、請求項11に記載の方法。
  13. 単一の非接触センサを設けることと、
    前記被加工物を回転させながら同時に、前記歯の前記面幅方向の一部に沿って前記被加工物に対して前記単一のセンサを移動させることと、
    前記単一のセンサからの出力を生成させることと、
    前記出力から前記被加工物のード特性を判定することと、を含む、請求項11に記載の方法。
  14. 前記出力から前記被加工物のインデックスおよびプロファイル特性を判定することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
  15. 少なくとも2つの非接触センサを設けることと、
    前記少なくとも2つの非接触センサを位置決めすることであって、それによって、前記歯の前記面幅方向の一部が、スキャンされることができる、位置決めすることと、
    前記被加工物を回転させながら同時に前記歯をスキャンすることと、
    前記少なくとも2つの非接触センサからの出力を生成させることと、
    前記出力から前記被加工物のード特性を判定することと、を含む、請求項11に記載の方法。
  16. 前記出力から前記被加工物のインデックスおよびプロファイル特性を判定することをさらに含む、請求項15に記載の方法。
  17. 少なくとも1つの非接触センサを設けることと、
    前記被加工物に関して前記少なくとも1つの非接触センサを位置決めすることであって、それによって、前記歯のプロファイル表面の一部が、スキャンされることができる、位置決めすることと、
    前記歯をスキャンすることと、
    前記少なくともつの非接触センサからの出力を生成させることと、
    前記出力から前記被加工物のンデックスおよびプロファイル特性を判定することと、を含む、請求項11に記載の方法。
  18. 前記非接触センサと、前記被加工物に関する間との前記位置決めすることが、前記スキャン中に変化する、請求項17に記載の方法。
  19. マスター歯車または噛み合い歯車と共に噛み合って、歯付き被加工物を転がすことと、
    前記機能測定機構による機能出力データを生成し、かつ前記分析測定機構による分析出力データを生成することと、
    シングルプラットフォーム測定データを提供するように、前記機能出力データおよび前記分析出力データを組み合わせることと、をさらに含む、請求項11に記載の方法。
JP2020521406A 2017-10-23 2018-10-23 非接触センサを利用した複合機械試験機プラットフォーム上での歯付き物品の測定 Active JP7325409B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762575631P 2017-10-23 2017-10-23
US62/575,631 2017-10-23
PCT/US2018/057000 WO2019083932A1 (en) 2017-10-23 2018-10-23 MEASURING ARTICLES DONE ON A COMPOSITE MACHINE TESTER PLATFORM USING A CONTACTLESS SENSOR

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021500542A JP2021500542A (ja) 2021-01-07
JP7325409B2 true JP7325409B2 (ja) 2023-08-14

Family

ID=64277813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020521406A Active JP7325409B2 (ja) 2017-10-23 2018-10-23 非接触センサを利用した複合機械試験機プラットフォーム上での歯付き物品の測定

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11262190B2 (ja)
EP (1) EP3701218B1 (ja)
JP (1) JP7325409B2 (ja)
CN (1) CN111226089A (ja)
CA (1) CA3078453A1 (ja)
MX (1) MX2020003397A (ja)
WO (1) WO2019083932A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109661561B (zh) * 2016-09-09 2021-04-16 格里森计量系统股份有限公司 利用多个传感器测量带齿的物品
CN113614485B (zh) 2019-03-08 2023-10-31 格里森计量系统股份有限公司 使用单轴移动的非接触式传感器校准
CN110285759B (zh) * 2019-08-01 2021-01-12 台州市肯创机械设备有限公司 一种高灵敏性三坐标测量机探测机构
KR20220075322A (ko) 2019-10-09 2022-06-08 더 글리슨 웍스 기어 테스트를 위한 분석 시스템 및 방법
CN111929233B (zh) * 2020-05-14 2023-03-31 北京工业大学 一种测量材料周期性变形情况下的摩擦系数测量装置
CN112362011B (zh) * 2020-11-16 2022-06-03 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种坐标测量设备计量特性校准的标准件
WO2022109542A1 (en) 2020-11-20 2022-05-27 Gleason Metrology Systems Corporation Automated noncontact sensor positioning
CN112798270B (zh) * 2020-12-21 2023-05-23 北京工业大学 一种渐开螺旋圆柱齿轮的法向啮合齿形测量方法
CN113155444B (zh) * 2021-01-26 2022-11-08 重庆齿轮箱有限责任公司 一种磁弹法检测渗碳淬火齿轮磨削烧伤定标方法
DE102022001447A1 (de) 2022-04-26 2023-10-26 KISSsoft AG Verfahren zur bestimmung der zu erwartenden geräusch-emissionen eines zahnradpaares
CN114941783A (zh) * 2022-05-07 2022-08-26 广东骏亚电子科技股份有限公司 一种复杂外形尺寸的检测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4142676A1 (de) 1991-12-21 1993-07-01 Zeiss Carl Fa Verfahren und vorrichtung zur vermessung von objekten, insbesondere zahnraedern, mittels projizierter streifenmuster
WO2001001072A1 (en) 1999-06-30 2001-01-04 M & M Precision Systems Corporation Apparatus and method for determining dimensional geometries for an object
CN205748298U (zh) 2016-05-17 2016-11-30 扬州大学 一种基于激光位移传感器的齿轮测量装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1802363B1 (de) * 1968-10-10 1970-03-05 Maag Zahnraeder & Maschinen Ag Einflankenwaelzpruefgeraet
DE2952497C2 (de) * 1979-08-13 1982-08-26 Maag-Zahnräder & -Maschinen AG, 8023 Zürich Zahnflankenprüfgerät
US4547674A (en) * 1982-10-12 1985-10-15 Diffracto Ltd. Optical triangulation gear inspection
JP2557911B2 (ja) * 1987-10-30 1996-11-27 大阪精密機械 株式会社 被検面の形状誤差の光学的検出装置
US4931949A (en) * 1988-03-21 1990-06-05 Monitoring Technology Corporation Method and apparatus for detecting gear defects
DE8812569U1 (ja) * 1988-10-06 1988-11-17 Frenco Verzahnungslehren Gmbh, 8503 Altdorf, De
DE4216779A1 (de) * 1992-05-21 1992-12-24 Fzm Forschungszentrum Maschine Verfahren und vorrichtung zum pruefen der verzahnung und des zahnflankenprofils von grosszahnraedern
US5373735A (en) * 1993-07-30 1994-12-20 Gei Systems, Inc. Gear testing method and apparatus for inspecting the contact area between mating gears
US5978500A (en) * 1997-08-27 1999-11-02 The United States Of America As Represented By Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Video imaging system particularly suited for dynamic gear inspection
DE10012158B4 (de) * 2000-03-13 2012-04-26 Klingelnberg Gmbh Verfahren zum Feststellen und Anzeigen von Verzahnungsfehlern sowie Messvorrichtung zur Qualitätsprüfung von Zahnrädern und/oder Zahnwellen
DE10123496A1 (de) * 2001-05-15 2002-12-12 Carl Mahr Holding Gmbh Verzahnungsmessmaschine
DE10140103C1 (de) * 2001-08-16 2002-08-01 Klingelnberg Gmbh Zweiflanken-Wälzprüfgerät
US7140252B2 (en) * 2004-05-04 2006-11-28 Ford Motor Company Structurally tuned vibration based component checking system and method
CN201163235Y (zh) * 2008-02-01 2008-12-10 北京工业大学 一种齿轮单面啮合测量装置
US7607236B1 (en) * 2008-04-08 2009-10-27 Illinois Tool Works Inc. Functional rolling master gear, spindle, and arbor compensation
CN202149755U (zh) * 2011-07-20 2012-02-22 唐大春 齿轮参数激光检测装置
JP5836186B2 (ja) * 2012-04-16 2015-12-24 三菱重工業株式会社 歯車検査装置及び方法
CN102661723A (zh) * 2012-05-29 2012-09-12 上海大量电子设备有限公司 六轴数控激光快捷三维测量仪
CN102749003B (zh) * 2012-07-23 2015-01-14 苏州大学 一种测量齿轮及其测量方法
CN203053405U (zh) * 2013-01-22 2013-07-10 北京工业大学 基于双面啮合的齿轮单项误差现场快速测量装置
JP6180018B2 (ja) * 2013-07-09 2017-08-16 武蔵精密工業株式会社 歯車検査装置
TWI506258B (zh) * 2013-08-30 2015-11-01 Univ Nat Central 齒輪的誤差量測方法
CN206002073U (zh) * 2016-08-30 2017-03-08 天津浩岩科技开发有限公司 一种齿轮检测装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4142676A1 (de) 1991-12-21 1993-07-01 Zeiss Carl Fa Verfahren und vorrichtung zur vermessung von objekten, insbesondere zahnraedern, mittels projizierter streifenmuster
WO2001001072A1 (en) 1999-06-30 2001-01-04 M & M Precision Systems Corporation Apparatus and method for determining dimensional geometries for an object
CN205748298U (zh) 2016-05-17 2016-11-30 扬州大学 一种基于激光位移传感器的齿轮测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3701218B1 (en) 2023-07-26
WO2019083932A1 (en) 2019-05-02
CA3078453A1 (en) 2019-05-02
EP3701218A1 (en) 2020-09-02
MX2020003397A (es) 2020-10-01
US11262190B2 (en) 2022-03-01
CN111226089A (zh) 2020-06-02
JP2021500542A (ja) 2021-01-07
US20200292305A1 (en) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7325409B2 (ja) 非接触センサを利用した複合機械試験機プラットフォーム上での歯付き物品の測定
JP7374271B2 (ja) 複数のセンサを利用した歯付き物品の測定
JP3302013B2 (ja) 多機能測定装置
CN110455244B (zh) 一种利用粗糙度轮廓仪进行圆柱齿轮齿距偏差测量的方法
US11754387B2 (en) Noncontact sensor calibration using single axis movement
KR102559309B1 (ko) 창성 기계 가공 공구를 측정하기 위한 방법 및 장치
EP3789729B1 (en) Method of non-contact scanning of profiles of rotating objects and evaluation of their external dimensions
CN111609777B (zh) 用于校准齿轮切割机中的测量探针的方法
JP2995258B2 (ja) 歯車測定方法および歯車測定兼用歯車研削盤
CN109352431B (zh) 超声振动磨削去除量在位检测装置
US20230408252A1 (en) Automated noncontact sensor positioning
Pfeifer et al. Task-specific gauge for the inspection of coordinate measuring machines
JPH05296703A (ja) 内歯歯車の歯形測定装置
CN115383518B (zh) 数控铣床转台误差快速测量方法
CN111721230B (zh) 光学测量方法
US20030218288A1 (en) Machining operations automatic positioning system
DE19818405A1 (de) Verfahren zur Erfassung von Geometrieabweichungen wenigstens einer Achse eines Koordinatenmeßgerätes

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200618

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230412

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230801

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7325409

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150