JPH0642947A - 回転振れ又は輪郭の測定方法及び装置 - Google Patents

回転振れ又は輪郭の測定方法及び装置

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JPH0642947A
JPH0642947A JP3203331A JP20333191A JPH0642947A JP H0642947 A JPH0642947 A JP H0642947A JP 3203331 A JP3203331 A JP 3203331A JP 20333191 A JP20333191 A JP 20333191A JP H0642947 A JPH0642947 A JP H0642947A
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rotor
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JP3203331A
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Thomas W Miller
レイ ミラー トーマス
Kent Salmond Brook
ケント サモンド ブルック
Erminio Leumann Hans
アーミニオ リューマン ハンス
Larry J Appolonia
ジョセフ アポロニア ラリー
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Westinghouse Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14Determining imbalance
    • G01M1/16Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 測定器又は被検査物品の精密支持体が不要
な、物品の回転振れ又は輪郭を測定する方法及び装置を
提供する。 【構成】 第1及び第2の追跡軸線(17,19)に沿
う物品上の1又は2以上の基準表面(9,11)の位置
の変化を、物品の複数の回転位置について測定する。回
転振れ及び輪郭を測定すべきターゲット表面(13)の
位置変化を、実質的に第1及び第2の追跡軸線と共通の
平面(23)内に位置する第3の追跡軸線(21)に沿
って測定する。第3の追跡軸線に沿う物品の回転軸線の
位置変化を、1又は2以上の基準表面の位置の変化及び
追跡軸線の相互離隔距離から測定し、この測定値を第3
の追跡軸線に沿うターゲット表面の位置変化の測定値か
ら減算して、回転振れ及び輪郭を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、精密支持体を用いる必要なく、物品の回転振
れ及び輪郭を測定する方法及び装置に関する。
【0001】カム、クランクねじ及び他のかかる類似物
品の輪郭を検査して測定する現在用いられている方法で
は、物品のしんだしまたは基準表面を定めるのに検査物
品または測定器の何れかを回転させる精密支持体を用い
る必要がある。これら支持体の例としては、Vブロッ
ク、精密センタ、花崗岩製の検査テーブル、計器のスピ
ンドル、旋盤、回転テーブル又は他の精密機器が挙げら
れる。これら精密機器の段取り及び取扱いにあたり、一
人又は二人以上の高度熟練技術者が必要になる。検査作
業は、非常に時間がかかり、大きな労働力を有し、費用
がかかり、しかも長たらしい。大きな物品、例えば発電
機回転子及びタービン組立体については現行の検査方法
が使用できない場合もある。
【0002】従って、測定器具又は被検査物品の精密支
持体が不要な物品の回転振れまたは輪郭を測定する方法
及び装置に対する要望がある。
【0003】また、高度熟練技術者を必要としない上記
測定方法及び装置に対する要望がある。
【0004】さらに、段取り及び検査時間が短い上記測
定方法及び装置に対する要望がある。
【0005】これらの要望及び他の要望は、精密支持体
を必要としない、物品の表面の回転振れまたは輪郭を検
出し測定する装置及び方法にかかる本発明によって達成
される。物品は選択した回転軸線の周りに回転させられ
る。物品をこの軸線の周りに正確に回転させる必要はな
い。物品が回転しているときに、1または2以上の基準
表面を第1及び第2の追跡軸線に沿って追跡する。これ
ら基準表面の輪郭を正確なものと見なす。回転振れまた
は輪郭について検査去れるべき表面は物品が回転してい
る時に第3の追跡軸線に沿って追跡される。これら追跡
軸線は全て実質的に共通の平面内に位置していて、全て
物品の回転軸線に対して横方向に向いている。1または
2以上の基準表面及びターゲット表面の位置の変化は物
品の複数の角度位置についてそれぞれの追跡軸線に沿っ
て測定される。追跡軸線間の距離も測定される。次に、
ターゲット表面の回転振れ又は輪郭を、第1及び第2の
追跡軸線に沿う1または2以上の基準表面の位置の変
化、第3の追跡軸線に沿うターゲット表面の位置の変化
及び追跡軸線間の距離の関数として判定する。
【0006】物品の各回転位置について回転振れ又は輪
郭を求める際に、第3の追跡軸線に沿う回転軸線の位置
の変化を、第1及び第2の追跡軸線に沿う1また2以上
の基準表面の位置の変化の関数として求め、次に回転振
れ又は輪郭を、第3の追跡軸線に沿うターゲット表面の
位置の変化の測定値と第3の追跡軸線に沿う回転軸線の
位置の変化の計算値との差から求める。
【0007】本発明の別の特徴によれば、各追跡軸線に
沿って追跡される表面の位置の変化を、追跡された表面
に向かって輻射エネルギを放出し、それにより輻射エネ
ルギの遮断状態を検出することによって測定する。より
詳細に述べると、平面状の輻射エネルギを全ての追跡軸
線が位置する共通平面と垂直な平面内で追跡された表面
の移動範囲に亘って追跡軸線に沿って伝送する。この平
面状の輻射エネルギの一部は追跡された表面の所で物品
によって遮断される。物品が回転しているときに、追跡
表面によって遮断される平面状輻射エネルギの部分の変
化を検出することにより、追跡表面の位置の変化を求め
る。変形例として、追跡された表面の位置変化の測定に
他の装置を用いてもよく、かかる他の装置としては、例
えば線形可変差動変成器(以下、「LVDT」とも言
う。)が挙げられ、LVDTはそのコアに取り付けられ
ていて、追跡されるべき表面に押し付けられるブレード
を有する。
【0008】本発明の特定の用途は、発電機回転子の多
くの表面の回転振れの測定である。回転子の基準表面及
びターゲット表面について水平の追跡軸線を選択するこ
とにより、測定器を、公知の市販のレベラー又はレベリ
ング装置を用いて鉛直方向に差し向けられる平面状輻射
エネルギ、好ましくはレーザ・エネルギと個々に整列状
態にすることができる別個のスタンド上に取り付ける。
第3の追跡軸線についての測定装置を回転子に沿って移
動させれば回転子に沿う任意所望の位置における回転振
れを測定することができる。回転子は、動力ローラ上で
の組立て及び回転振れの測定が可能な状態で支持され
る。その理由は、回転子を回転振れの測定のために長さ
方向軸線の周りに正確に回転させる必要がないからであ
る。本発明はまた非円筒形の物品、例えばカム・シャフ
トその他の不規則形状の物品又は異形材の輪郭検査にも
役立つ。さらに、本発明を用いると同心度の測定が可能
になる。
【0009】本発明を完全に理解するため添付の図面を
参照して以下の実施例の詳細な説明を読むのがよい。
【0010】
【実施例】第1図を参照し、本発明を、第1の円筒形端
部分3、第2の円筒形端部分5及び円筒形中央部分7を
備えるローラ1の回転振れ及び輪郭又は形状の測定に適
用されるものとして説明する。端部分3,5はそれぞれ
円筒形の基準表面9,11を定め、中央部分7は回転振
れ又は輪郭につき検査されるべきターゲット表面13を
定める。説明を読み進めるにつれて明らかになるよう
に、ローラ1が特定の形体をしていることは重要ではな
い。必要なことは、少なくとも一つの基準表面及び検査
されるべき一つのターゲット表面が存在することであ
る。ローラ1では、これら表面は円筒形であるが、この
ような形状である必要はない。しかしながら、基準表面
の形状は既知でなければならず、また、正確なものであ
ると見做される。
【0011】本発明によれば、ローラ1は全体としてそ
の長さ方向軸線15の周りに開店される。ローラ1を軸
線15の周りに正確に回転させる必要が無いことは、本
発明の利点である。ローラ1の回転中、基準表面9,1
1はそれぞれ、互いに間隔を置いて位置した第1と第2
の追跡又はトラッキング軸線17,19に沿って追跡さ
れ、ターゲット表面13は第3の追跡又はトラッキング
軸線21に沿って追跡される。3つの追跡軸線17,1
9,21は全て共通平面23内に位置し、好ましくは、
ローラ1の長さ方向軸線15と垂直な関係にある。追跡
軸線が共通平面23内において互いに正確には平行でな
くても、追跡軸線に沿って行われる測定の正確度が著し
い影響を受けることはない。表面のうち何れかが共通平
面23内に位置しなければ、不正確度が大幅に生じる場
合がある。
【0012】ローラ1が回転しているときに、基準表面
及びターゲット表面の運動の測定を追跡軸線17,1
9,21に沿って行う。もしローラがその長さ方向軸線
15の周りに正確に回転していなければ、第2図及び第
4図で誇張して示されているように心振れすることにな
る。これらの図面において、ローラ1の位置は第1の角
度位置では実線で、第2の角度位置では想像線で示され
ている。第2の角度位置では、対応の部分が符号にプラ
イム記号(′)を付けて示されている。第2図に示す場
合では、ローラ1は回転しながら心振れしてその長さ方
向軸線15がローラ1の両端間に在る点Aを中心として
歳差運動を行うようになる。他方、第4図は、ローラの
投射長さ方向軸線15がローラの一端を越えたところに
位置する点Bを中心として歳差運動を行う場合を示して
いる。しかしながら、両方の場合において、ローラ1は
この長さ方向軸線の周りに正確には回転しないので、基
準表面9は第1の追跡軸線17に沿って測ってΔの量
だけ変位し、第2の基準表面11は第2の追跡軸線19
に沿って測ってΔの量だけ変位し、そして、ターゲッ
ト表面13の変位量は第3の追跡軸線21に沿って測っ
てΔであることが分かる。第3図で分かるように、第
1の追跡軸線17と第2の追跡軸線19との間の距離X
を測定すれば、第2図に示す場合についてのローラ1の
2つの角度位置間の長さ方向軸線15の角度αの正接は
次の数3で求まる。
【0013】
【数3】 なお、第2図の例において、Δ及びΔは負であると
考えられる。というのは、これらは軸線15の元の位置
から下方に延びているからである。また、αの正接は次
に示す数4によっても求められる。
【0014】
【数4】 上式において、Yは追跡軸線17,21間の距離、Jは
角αと対向した辺の長さである。
【0015】数3を数4に代入して整理すると、次の数
5を得る。
【0016】
【数5】 すると、追跡軸線21に沿う軸線15の位置の変化分
(dev)は次の数6で表される。
【0017】
【数6】 ここにおいても、第2図の例ではΔはdevと同様、
負であると考えられるが、Jは正である。数5を数6に
代入すると、次の数7が得られる。
【0018】
【数7】 そこで、回転振れ又は輪郭εは、第3の追跡軸線21に
沿う追跡軸線の位置の変化分と、追跡軸線21に沿うタ
ーゲット表面13の位置変化の測定値の差である。これ
は、次の数8で表される。
【0019】
【数8】 同様に、第5図に図式的に示すように、数7及び数8を
用いると、回転軸線の位置変化及び回転軸線が物品の外
部の点を中心として回転するような回転振れ又は輪郭を
求めることが出来る。上記の式において、追跡軸線17
は原点であると考えられ、従って、ターゲット表面を追
跡中の軸線21が第2図及び第4図で見て軸線17の左
側に在れば、軸線17,21間の距離Yの符号は負であ
る。
【0020】同様な測定及び計算を、ローラ1の一回転
における複数の角度位置について行う。回転軸線の位置
変化と第3の軸線に沿うターゲット表面の変位量の測定
値の最大差はターゲット表面の回転振れに等しい。所望
ならば、これら偏差をプロットすれば、回転振れを視覚
的に表示できる。
【0021】回転振れの測定技術はロータの各円筒形部
分の何れの直径をも測定する必要は無いことは注目され
るべきである。その上、種々の部分が互いに異なる直径
のものであっても良い。また、もし第1及び第2の追跡
軸線が第1図に示すように十分に間隔を置いていれば、
基準表面9の軸方向長さが第2の追跡軸線19′を用い
れば基準表面9を追跡できるほどの長さである場合、2
つの別々の基準表面を備える必要は無い。第1及び第2
の追跡軸線の間の距離が増大すれば増大するほど、それ
だけ一層、数3及び数4による計算の正確度が増す。
【0022】また、本発明の手法を、非円筒形の表面、
例えば第6図に示すカム27のカム面25の輪郭の検査
又は測定に用いることができる。この場合、カム27を
回転自在に取り付けるシャフト33の両端の基準表面2
9,31の位置の変化は、それぞれ第1及び第2の追跡
軸線35,37に沿って測定され、カム面25の変位量
は第3の追跡軸線39に沿って測定される。数7を用い
て計算を行うと、第3の追跡軸線39における回転軸線
の変位量が求まる。ロータ1の各角度位置における回転
軸線の変位量と、数8を用いて算出される第3の追跡軸
線に沿うカム面25の変位量の測定値との差はカム面の
実際の輪郭を表わす。この実際の輪郭を設計輪郭と比較
すれば輪郭の誤差を求めることができる。
【0023】本発明の適用例の一つとして、大型発電機
の回転子の種々の表面の回転振れの測定が挙げられる。
第7A図及び第7B図に示すような回転子41は一般に
長さが10.7〜12.2m(35〜40フィート)の
ものである。回転子は鍛造品から機械加工により形成さ
れるが、この回転子は機械加工された鍛造品に焼き嵌め
される多くの構成要素、例えばブロワ・ハブ・接触リン
グ等を備えている。機械加工された表面及び回転子に取
り付けられた付属品の回転振れは初期製造・組立て中及
びオーバーホール中に検査される。かかる方法では、付
属品を組立て領域内で回転子に取り付け、次に完成した
回転子を精密仕上げ旋盤に移送し、回転振れの検査と修
正を行う。次に、回転子を次の付属品取り付けのため組
立て領域に戻す。この手順は非常に時間がかかり、従っ
てコスト高になる。
【0024】本発明によれば、回転子41は一対の間隔
を置いて位置した動力ローラ43により、組立てと回転
振れの検査の両方が可能なように支持されている。動力
ローラ43は各々、フレーム47上に横方向に間隔を置
いて位置したローラ45の対を有する。ローラ45はチ
ェーン51、歯車箱53及びシャフト55を介して電動
機49によって駆動される。ローラ電動機のための電力
は電源57によって得られる。
【0025】回転子41は間隔を置いたローラ45の対
及びローラ支持体43で支持されている。回転子58の
大径中央部分には回転子巻線を収容するためのスロット
が長さ方向に設けられているので、回転子を回転させる
ための滑らかな回転表面が得られるようベリーバンド5
9が用いられている。
【0026】回転子41の両端に隣接して支承面61,
63が本発明に従って回転振れを測定するための基準表
面として用いられる。回転子が動力ローラ43によって
長さ方向軸線65の周りに正確に回転しないことに起因
する基準表面61,63の位置の変化は、レーザ計器6
7a,67bで測定される。回転子が回転している時に
回転子41の選択されたターゲット表面の位置の変化は
可動レーザ計器67cによって測定される。第6図に想
像線で示すように、このレーザ計器67cは回転子41
の種々の表面のそれぞれの回転振れを連続的に測定でき
るよう移動できる。回転エンコーダ68が回転子41の
角度位置を追跡する。
【0027】第8図に示し、第9図で一層詳細に示すよ
うに、レーザ計器67は、追跡中の表面、例えば表面6
1について追跡軸線73と垂直に平面状輻射エネルギ7
1を放出するレーザ源69を有する。平面状輻射エネル
ギ71はまた第9図の平面と垂直な他のレーザ計器の追
跡軸線を含む共通の表面に対し垂直である。レーザ計器
67は、回転子41の表面61が回転子41の全ての回
転位置についてレーザ源69によって生じる平面状輻射
エネルギを部分的に遮断するよう位置決めされている。
レーザ源69からの輻射エネルギは検出器75によって
検出される。検出器75はエッジ77から測定される表
面61によって遮断されない平面輻射エネルギ部分のエ
ッジ77を測定することにより追跡軸線73に沿う表面
61の位置を測定する。かくして、第9図に実線で示す
表面61の位置に関して、幅Rの輻射エネルギは検出器
75によって検出される。回転子41が回転すると共に
表面61が第9図に想像線で示す位置へ移動していると
き、検出器は幅Sの輻射エネルギを測定する。測定した
幅RとSの差Δは、回転子41の回転中、表面61が第
9図に示す2つの位置の間で追跡軸線73に沿って移動
する量である。適当なレーザ計器67はレーザ−マイク
・カンパニー(Laser-Mike Company)から入手できる。
【0028】本発明によれば、回転子を回転自在に高精
度で取り付ける必要はなく、またレーザ計器67を互い
に正確に位置決めする必要もない。調整上、レーザ計器
67の全ての追跡軸線73が共通表面内に位置すると共
に実質的に互いに平行になるようにすることが要求され
るに過ぎない。水平に支持された発電機回転子の回転振
れを測定するためには、レーザ計器67を地面に対し水
平に置かれたスタンド81上に載置すれば、この調節作
業を容易に行うことができる。この調節は従来型レベリ
ング装置を用いて容易に行うことができる。
【0029】オペレータが測定値R,Sをレーザ計器6
7から読み出して回転子41の位置のそれぞれの変化に
ついてΔを計算することは可能であるけれども、これら
の計算をコンピュータ79を用いて行うことが好まし
く、このコンピュータ79は測定値と、回転エンコーダ
68によって追跡された回転子の角度位置とを相関させ
ることができる。
【0030】コンピュータ79についての適当なコンピ
ュータプログラムの流れ図が第10に示されている。最
初に、オペレータはコンピュータに、レーザの相互離隔
距離を入力し(ブロック85)、次に測定されるべき角
度位置の数を入力する(ブロック87)。回転子が動力
ローラ43によって回転している間、光学エンコーダ8
3によって測定された角度位置のそれぞれにおけるレー
ザ計器67による測定値がコンピュータに読み込まれる
(ブロック89)。各角度位置で採られたレーザ測定値
の各組について、第1の角度位置についてのレーザ・デ
ータの組を次々にある角度位置のそれぞれについてのレ
ーザ・データの組から引いてΔを求める(ブロック9
1)。次に、レーザCにおける回転軸線の変位をレーザ
A及びBについてのレーザ・データから計算する(ブロ
ック93)。次に、この回転軸線の変位量をレーザCに
ついて計算したΔから減算してターゲット表面上の回転
振れ/輪郭を測定する(ブロック95)。これらの計算
を、回転子の各角度位置について繰り返し行う(ブロッ
ク97)。次いで、回転振れの結果表示する(ブロック
99)。
【0031】基準表面変位量及びターゲット表面変位量
を測定するための他型式計器を利用しても良い。例え
ば、可動コアに取り付けられたブレードが追跡されるべ
き表面に押し付けられるようになった線形可変差動変成
器(LVDT)を利用しても良い。
【0032】上述したように、本発明は物品のセンター
又は基準表面を定めるために物品又は測定器の精密取付
け具を必要としないで、物品表面の回転振れ及び輪郭を
正確に測定できる。本発明は、シャフト及び回転子の回
転振れまたはカム、クランク、ネジ又は他の類似物品の
輪郭の検査及び測定に適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1図は、ローラの回転振れ又は輪郭を測定す
る本発明の用途を示す等角図である。
【図2】第2図は、ローラの長さ方向軸線がローラ内の
一点を中心として回転する第1図のローラの回転振れま
たは輪郭を測定する本発明の作動状態を示す略図であ
る。
【図3】第3図は、回転振れまたは輪郭が測定されるべ
き表面を追跡する追跡軸線に沿う第2図のローラの長さ
方向軸線の偏差の測定法を概略的に示す略図である。
【図4】第4図は、ローラの回転軸線がローラの外部に
あるある一点を中心として回転する第2図の略図と同様
な略図である。
【図5】第5図は、第3図と同様な略図であるが、第4
図に示す状態についてのローラの長さ方向軸線の偏差の
計算を概略的に示す図である。
【図6】第6図は、カムの輪郭を測定する本発明の用途
を示す等角図である。
【図7】第7A図及び第7B図は端と端とを突き合わせ
た場合、発電機の回転子に関する回転振れを測定するの
に用いられた本発明の平面図である。
【図8】第8図は、第7図の縦断面図である。
【図9】第9図は、本発明に従って発電機回転子の表面
の変位量を測定するのに用いられる方法を示す略図であ
る。
【図10】第10図は、本発明の一部を形成する適当な
コンピュータプログラムの流れ図である。
【符号の説明】
1 ローラ 3,5 円筒形端部分 7 円筒形中央部分 9,11 円筒形基準表面 13 ターゲット表面 15 長さ方向軸線 17,19,21 追跡軸線 23 共通平面
【化1】
フロントページの続き (72)発明者 ブルック ケント サモンド アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 ピッ ツバーグ ソーンウィック ドライブ 716 (72)発明者 ハンス アーミニオ リューマン アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 ワシ ントン ピーオーボックス 91 (72)発明者 ラリー ジョセフ アポロニア アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 モノ ンガヒーラ アールディー ナンバー2 ボックス 341

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つの基準表面を備えた物品
    のターゲット表面の回転振れ又は輪郭を検出し測定する
    方法において、物品を選択した回転軸線の周りに回転さ
    せ、物品が回転しているときに、選択した回転軸線に沿
    って間隔を置いて位置した第1と第2の追跡軸線に沿っ
    て少なくとも1つの基準表面を追跡し、物品が回転して
    いるときに第3の追跡軸線に沿ってターゲット表面を追
    跡し、第1、第2及び第3の追跡軸線は実質的に共通の
    平面内に位置すると共に全て全体として選択した回転軸
    線に対し横方向に配向し、追跡軸線間の距離を測定し、
    第1及び第2の追跡軸線のそれぞれに沿って少なくとも
    1つの基準表面の位置の変化を測定すると共に物品の第
    1の回転位置と第2の回転位置との間における第3の追
    跡軸線に沿うターゲット表面の位置の変化を測定し、第
    1及び第2の追跡軸線に沿う少なくとも1つの基準表面
    の位置の変化、第3の追跡軸線に沿うターゲット表面の
    位置の変化及び追跡軸線間の距離の関数としてターゲッ
    ト表面の回転振れ又は輪郭を測定することを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項2】 第1及び第2の追跡軸線に沿う少なくと
    も1つの基準表面の位置の変化と、物品の第1の回転位
    置と選択した回転軸線での周りでの物品の複数の回転位
    置のそれぞれとの間で第3の追跡軸線に沿うターゲット
    表面の位置の変化を測定し、選択した回転軸線の周りで
    の物品の各回転位置について回転振れ又は輪郭を測定す
    ることを特徴とする請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 物品の各回転位置についての回転振れ又
    は輪郭を測定する段階では、第1及び第2の追跡軸線に
    沿う少なくとも1つの基準表面の位置の変化の関数とし
    て、第3の追跡軸線に沿う選択した回転軸線の位置の変
    化を求め、ターゲット表面の位置の変化の測定値と、第
    3の追跡軸線に沿う選択した回転軸線の位置の変化の差
    から回転振れ又は輪郭を測定することを特徴とする請求
    項2の方法。
  4. 【請求項4】 少なくとも1つの基準表面は円筒形であ
    り、第1及び第2の追跡軸線に沿う選択した回転軸線の
    位置の変化は、第1及び第2の追跡軸線に沿う少なくと
    も1つの基準表面の位置の変化の測定値に等しいことを
    特徴とする請求項3の方法。
  5. 【請求項5】 物品は第1及び第2の基準表面を有し、
    前記追跡段階では、第1の基準表面を第1の追跡軸線に
    沿って追跡し、第2の基準表面を第2の追跡軸線に沿っ
    て追跡し、前記測定段階では、第1の追跡軸線に沿って
    第1の基準表面の位置の変化を測定し、第2の追跡軸線
    に沿って第2の基準表面の位置の変化を測定することを
    特徴とする請求項2の方法。
  6. 【請求項6】 第1の基準表面は円筒形であって第1の
    直径を有し、第2の基準表面は円筒形であって第1の直
    径とは無関係な第2の直径を有し、前記回転振れ又は輪
    郭を次の数1に従って求め、 【数1】 数1において、εは第3の追跡軸線に沿うターゲット表
    面の回転振れ又は輪郭に、Δは第1の追跡軸線に沿っ
    て測った第1の基準表面の位置の変化に、Δは第2の
    追跡軸線に沿って測った第2の基準表面の位置の変化
    に、Δは第3の追跡軸線に沿って測ったターゲット表
    面の位置の変化に、Xは第1と第2の追跡軸線の間の距
    離の測定値に、Yは第1と第3の追跡軸線の間の距離の
    測定値にそれぞれ等しいことを特徴とする請求項5の方
    法。
  7. 【請求項7】 追跡軸線に沿って追跡される表面の位置
    の変化を測定する前記段階では、各追跡軸線に関し追跡
    軸線に沿って、追跡軸線が追跡される表面の変異の範囲
    を越えて位置する共通平面と垂直な平面状輻射エネルギ
    を放出し、輻射エネルギの一部を物品により追跡される
    表面で遮断させ、物品が複数の回転位置まで回転する
    と、追跡された表面によって遮断される平面輻射エネル
    ギの一部分の変化を検出することを特徴とする請求項3
    の方法。
  8. 【請求項8】 第1、第2及び第3の追跡軸線の位置す
    る共通平面は水平であり、前記方法は、各平面状輻射エ
    ネルギを鉛直線に合わせて整列させる段階を含むことを
    特徴とする請求項7の方法。
  9. 【請求項9】 一端近傍に第1の円筒形基準表面、他端
    近傍に第2の円筒形基準表面及び回転振れにつき検査さ
    れるべき一連の中間回転子部分を有する発電機回転子の
    回転振れを測定する装置であって、発電機回転子を長さ
    方向軸線の周りに回転自在に支持する手段と、第1の基
    準表面を追跡すると共に回転子が長さ方向軸線の周りに
    回転しているときに回転子の複数の角度位置のそれぞれ
    について第1の追跡軸線に沿う第1の追跡表面の位置の
    変化を測定する第1の追跡手段と、第2の基準表面を追
    跡すると共に回転子の複数の角度位置のそれぞれについ
    て第2の追跡軸線に沿う第2の基準表面の位置の変化を
    測定する第2の追跡手段と、回転子に沿って移動でき、
    選択された中間回転子部分を次々に追跡して、全てが共
    通平面内に位置した回転子、第1、第2及び第3の追跡
    軸線の角度位置のそれぞれについて第3の追跡軸線に沿
    う選択した中間回転子部分の位置の変化を測定する第3
    の追跡手段と、第1及び第2の追跡軸線に沿う第1及び
    第2の基準表面のそれぞれの変化した位置から発電機回
    転子の各角度位置について、第1と第2の追跡軸線間の
    距離、第1と第3の追跡軸線間の距離及び回転子の各角
    度位置について第3の追跡軸線の長さ方向軸線の位置の
    変化を求め、回転子の各角度位置について、長さ方向軸
    線の位置の変化と第3の追跡軸線に沿って測った選択し
    た中間表面の位置の変化の差を求める手段とを有するこ
    とを特徴とする装置。
  10. 【請求項10】 各追跡手段は、平面状の輻射エネルギ
    を生じさせる輻射エネルギ送信器と、輻射エネルギ受信
    器と、輻射エネルギ発信機を取り付けて平面状輻射エネ
    ルギを追跡された表面の移動範囲に亘ってそれぞれの追
    跡軸線に沿って共通平面と垂直に伝送して回転子が平面
    状輻射エネルギの一部を遮断するようにすると共に、受
    信器を取り付けて回転子によって遮断された平面状輻射
    エネルギの部分の変化を検出して各追跡軸線に沿う追跡
    された表面の位置の変化の測定値を求める取付け手段と
    を有することを特徴とする請求項9の装置。
  11. 【請求項11】 第1、第2及び第3の追跡軸線の共通
    平面は水平であり、取付け手段は鉛直方向に平面状輻射
    エネルギを生ぜしめるよう輻射エネルギ発信器を取り付
    けることを特徴とする請求項10の装置。
  12. 【請求項12】 輻射エネルギ発信器は平面状レーザ・
    エネルギを放出することを特徴とする請求項11の装
    置。
  13. 【請求項13】 回転子を支持する手段は回転子の長さ
    方向軸線に沿って間隔を置いて位置した一対の支持体か
    ら成り、支持体は各々、回転子の長さ方向軸線と全体的
    に平行で横方向に間隔を置いて位置した軸線の周りに回
    転自在にフレーム上に取り付けられた一対のローラを含
    み、回転子はローラ上に載ることを特徴とする請求項9
    の装置。
  14. 【請求項14】 一対のローラのうち少なくとも一方
    を、支持体のうち少なくとも1つの中で回転させて回転
    子を回転させる動力手段をさらに有することを特徴とす
    る請求項13の装置。
  15. 【請求項15】 長さ方向軸線、一端近傍の第1の円筒
    形基準表面、他端近傍の第2の円筒形基準表面及び回転
    子を構成しているときに幾つかが回転子に次々に付け加
    えられ、各々が回転振れが測定されるべきターゲット表
    面を備える一連の中間回転子部分を有する発電機回転子
    の回転振れを測定する方法であって、回転子を間隔を置
    いて位置したローラ支持体上に置き、回転子をローラ支
    持体上で全体的に長さ方向軸線の周りに回転させ、第1
    の基準表面を追跡して回転子の複数の角度位置について
    第1の追跡軸線に沿う第1の基準表面の位置の変化を測
    定し、第2の基準表面を追跡して回転子の複数の角度位
    置について第2の追跡軸線に沿う第2の基準表面の位置
    の変化を測定し、回転子の選択した中間部分のターゲッ
    ト表面を追跡して全てが共通平面内に位置し且つ全体的
    に長さ方向軸線と横方向に向いた回転子、第1、第2及
    び第3の追跡軸線の複数の角度位置について第3の追跡
    軸線に沿うターゲット表面の位置の変化を測定し、第1
    及び第2の追跡軸線に沿う第1及び第2の基準表面のそ
    れぞれの位置の変化から、第1と第2の追跡軸線間の距
    離と第1と第3の追跡軸線間の距離及び回転子の各角度
    位置に追記第3の追跡軸線に沿う長さ方向軸線の位置の
    変化を求め、回転子の各角度位置につき長さ方向軸線の
    位置の変化と第3の追跡軸線に沿うターゲット表面の位
    置の変化との差を求めることを特徴とする方法。
  16. 【請求項16】 中間部分を回転子がローラ上に載って
    いる間に回転子に付け加え、回転子が複数の角度位置を
    通って回転しているときに第1及び第2の追跡軸線に沿
    う第1及び第2の基準表面の位置の変化を測定して第3
    の追跡軸線を位置決めして追加した中間部分のターゲッ
    ト表面を追跡し、回転子の各角度位置につき付け加えた
    中間部分のターゲット表面の位置の変化を測定し、第1
    及び第2の追跡軸線に沿う第1及び第2の基準表面の位
    置の変化から、第1と第2の追跡軸線間の距離、回転子
    の角度位置につき第1と第3の追跡軸線間の距離及び第
    3の追跡軸線に沿う長さ方向軸線の位置の変化を求め、
    長さ方向軸線の位置の変化と第3の追跡軸線に沿う付け
    加えた中間部分のターゲット表面の測定値の差を求める
    段階を繰り返し実施することを特徴とする請求項15の
    方法。
  17. 【請求項17】 第3の追跡軸線に沿う長さ方向軸線の
    位置の変化を次の数2に従って求め、 【数2】 数2において、devは第3の追跡軸線に沿うターゲッ
    ト表面の位置の変化に、Δ第1の追跡軸線に沿って測
    った第1の基準表面の位置の変化に、Δは第2の追跡
    軸線に沿って測った第2の基準表面の位置の変化に、Δ
    は第3の追跡軸線に沿って測ったターゲット表面の位
    置の変化に、Xは第1と第2の追跡軸線間の距離の測定
    値に、Yは第1と第3の追跡軸線間の距離の測定値にそ
    れぞれ等しいことを特徴とする請求項16の方法。
  18. 【請求項18】 基準表面及びターゲット表面の位置の
    変化を測定する段階では、平面状レーザ・エネルギを各
    追跡軸線に沿って共通平面と垂直に放出してレーザ・エ
    ネルギの一部が追跡された表面によって遮断されるよう
    にし、回転子の複数の角度位置のそれぞれにおいて回転
    子によって遮断される平面状レーザ・エネルギ部分の変
    化を検出することを特徴とする請求項16の方法。
  19. 【請求項19】 第1、第2及び第3の追跡軸線の全て
    が位置する共通平面は水平の平面であり、レーザ・エネ
    ルギの平面は鉛直方向に向き、前記方法はレベラーを用
    いてレーザ・エネルギの垂直平面を整列させる段階を含
    むことを特徴とする請求項18の方法。
JP3203331A 1990-07-20 1991-07-18 回転振れ又は輪郭の測定方法及び装置 Withdrawn JPH0642947A (ja)

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