JPH0771950A - Method for measuring gear shape - Google Patents
Method for measuring gear shapeInfo
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- JPH0771950A JPH0771950A JP21946193A JP21946193A JPH0771950A JP H0771950 A JPH0771950 A JP H0771950A JP 21946193 A JP21946193 A JP 21946193A JP 21946193 A JP21946193 A JP 21946193A JP H0771950 A JPH0771950 A JP H0771950A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/2416—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures of gears
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は加工されたギアの仕上が
り形状を測定するギア形状測定方式に関し、特に数値制
御装置を使用して加工されたギアの仕上がり形状を測定
するギア形状測定方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gear shape measuring method for measuring a finished shape of a processed gear, and more particularly to a gear shape measuring method for measuring a finished shape of a processed gear by using a numerical controller.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、数値制御装置を使用して加工され
たギアの仕上がり形状の測定は、数値制御装置の機能の
一つであるスキップ切削送りを使用して行っていた。2. Description of the Related Art Conventionally, measurement of a finished shape of a gear machined by using a numerical control device has been performed by using a skip cutting feed which is one of the functions of the numerical control device.
【0003】図4は従来のスキップ切削送りを使用した
ギア形状測定方式を示す図である。ギア41は例えば8
枚の歯411〜418が形成されたワークであり、中心
点Oを軸に回転制御される。センサ42は、タッチ式ま
たは光学式のリミットセンサであり、ギア41の中心点
Oから所定距離rの位置に固定されている。この距離r
は、ギア41の歯411〜418の中間付近にあたる位
置である。センサ42は、障害物を検知するとその検出
信号をオンにし、検知していない場合にはオフにする。FIG. 4 is a diagram showing a conventional gear shape measuring method using skip cutting feed. The gear 41 is, for example, 8
It is a work in which the teeth 411 to 418 are formed, and the rotation thereof is controlled around the center point O. The sensor 42 is a touch-type or optical-type limit sensor, and is fixed at a position at a predetermined distance r from the center point O of the gear 41. This distance r
Is a position near the middle of the teeth 411 to 418 of the gear 41. The sensor 42 turns on the detection signal when an obstacle is detected, and turns it off when the obstacle is not detected.
【0004】図の状態で、先ずギア41を反時計回りに
回転させると、センサ42は、角度θ01だけ回転したと
ころ、すなわち、歯411の左端辺の中心点0から距離
rの点P11で障害を検出し、その検出信号をオンにす
る。この検知信号の入力により、数値制御装置は、点P
11の位置を検知する。以後は、同様にして歯412〜4
18の各左側端辺の点P12〜P18の位置を検出する。In the illustrated state, when the gear 41 is first rotated counterclockwise, the sensor 42 is rotated by an angle θ 01 , that is, a point P 11 at a distance r from the center point 0 of the left end side of the tooth 411. Detects a fault with and turns on the detection signal. By the input of this detection signal, the numerical control unit causes the point P
11 positions are detected. After that, the teeth 412 to 4 are similarly processed.
The positions of points P 12 to P 18 on the left side edge of 18 are detected.
【0005】位置P12〜P18の検出が終了すると、今度
はギア41を時計回りに回転させ、上述と同様の手順に
より歯412〜418の各右側端辺の点Q12〜Q18の位
置を検出する。When the detection of the positions P 12 to P 18 is completed, the gear 41 is rotated clockwise this time, and the positions of the points Q 12 to Q 18 on the right side edges of the teeth 412 to 418 are determined by the same procedure as described above. To detect.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の測定方式では、各歯412〜418の両側の端辺の
位置を検出するためには、ギア41を2回転させる必要
があった。このため、形状測定作業に手間や時間がかか
っていた。However, in such a conventional measuring method, it was necessary to rotate the gear 41 twice in order to detect the positions of both side edges of the teeth 412 to 418. For this reason, the work of measuring the shape takes time and effort.
【0007】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、簡単で短時間で行うことのできるギア形状測
定方式を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a gear shape measuring method which is simple and can be performed in a short time.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、加工されたギアの仕上がり形状を測定す
るギア形状測定方式において、前記ギアを一定方向に回
転させるギア回転制御手段と、前記ギアが回転した場合
前記ギアの歯の部分が通過する位置に固定され、障害物
の感知時と不感知時とで異なる信号を出力するセンサ
と、前記信号の変化時の前記ギアの回転位置を検出する
回転位置検出手段と、を有することを特徴とするギア形
状測定方式が提供される。In order to solve the above problems, the present invention provides a gear shape measuring method for measuring a finished shape of a processed gear, including gear rotation control means for rotating the gear in a fixed direction, A sensor that is fixed at a position where a tooth portion of the gear passes when the gear rotates, and outputs a different signal when an obstacle is detected and when the obstacle is not detected; and a rotation position of the gear when the signal changes. And a rotational position detecting means for detecting the position of the gear.
【0009】[0009]
【作用】障害物の感知時と不感知時とで異なる信号を出
力するセンサを、ギアが回転した場合ギアの歯の部分が
通過する位置に固定し、ギア回転制御手段によりギアを
一定方向に回転させる。そして、センサの信号の変化時
のギアの回転位置を回転位置検出手段により検出する。The sensor, which outputs different signals when an obstacle is detected and when it is not detected, is fixed at a position where a tooth portion of the gear passes when the gear rotates, and the gear rotation control means moves the gear in a fixed direction. Rotate. Then, the rotational position of the gear when the sensor signal changes is detected by the rotational position detecting means.
【0010】これにより、ギアの各歯の両側端辺におけ
るセンサの通過位置が、一方向の回転のみで検出され
る。As a result, the passing position of the sensor on both side edges of each tooth of the gear is detected only by rotation in one direction.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図2は本発明を実施するためのCNC内部のハ
ードウェアの概略構成図である。プロセッサ11は、R
OM12に格納されたシステムプログラムに従って数値
制御装置全体を制御する。ROM12には、EPROM
やEEPROM等が使用される。RAM13にはSRA
M等が使用され、各種のデータあるいは入出力信号が格
納される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of hardware inside the CNC for implementing the present invention. The processor 11 is R
The entire numerical control device is controlled according to the system program stored in the OM 12. The ROM 12 is an EPROM
Or EEPROM is used. RAM13 has SRA
M or the like is used to store various data or input / output signals.
【0012】不揮発性メモリ14には図示されていない
バッテリによってバックアップされたCMOSが使用さ
れ、電源切断後も保持すべきパラメータ、ピッチ誤差補
正量及び工具補正量等が格納されている。また、不揮発
性メモリ14には、本実施例のギア形状測定方式を実行
するためのプログラムが、図示されていないフロップィ
ディスク等から読み込まれ格納される。さらに、不揮発
性メモリ14には、ギア形状測定のデータが格納され
る。A CMOS (not shown) backed up by a battery is used in the non-volatile memory 14, and parameters such as a pitch error correction amount and a tool correction amount to be held even after the power is turned off are stored. Further, the nonvolatile memory 14 stores a program for executing the gear shape measuring method according to the present embodiment read from a floppy disk or the like (not shown). Further, the non-volatile memory 14 stores gear shape measurement data.
【0013】グラフィック制御回路15はディジタル信
号を表示用の信号に変換し、表示装置16に与える。表
示装置16にはCRTあるいは液晶表示装置が使用され
る。表示装置16は対話形式で加工プログラムを作成し
ていくときに、形状、加工条件及び生成された加工プロ
グラム等を表示する。The graphic control circuit 15 converts the digital signal into a signal for display and gives it to the display device 16. A CRT or a liquid crystal display device is used as the display device 16. The display device 16 displays the shape, the machining conditions, the generated machining program, and the like when the machining program is created interactively.
【0014】表示装置16に表示される内容(対話形デ
ータ入力画面)に従ってデータを入力することにより加
工プログラムを作成することができる。画面の上部には
データの意味を表す図形が表示され、下部に入力すべき
データの種類が表示される。また、画面にはその画面で
受けられる作業又はデータがメニュー形式で表示され
る。メニューのうちどの項目を選択するかは、メニュー
の下のソフトキー23を押すことにより行い、ソフトキ
ー23の意味は各画面毎に変化する。A machining program can be created by inputting data according to the contents displayed on the display device 16 (interactive data input screen). A graphic representing the meaning of the data is displayed at the top of the screen, and the type of data to be input is displayed at the bottom. Further, the work or data that can be received on the screen is displayed on the screen in a menu format. Which item in the menu is selected is selected by pressing the soft key 23 below the menu, and the meaning of the soft key 23 changes for each screen.
【0015】キーボード17はシンボリックキー、数値
キー等からなり、必要な図形、データをこれらのキーを
使用して入力する。PMC(プログラマブル・マシン・
コントローラ)22はバス21経由でM機能信号等を受
けて、シーケンス・プログラムで処理して、出力信号を
出力し、工作機械20を制御する。また、PMC22
は、機械側からの入力信号を受けて、シーケンス・プロ
グラムで処理を行い、バス21を経由して、プロセッサ
11に必要な入力信号を転送する。The keyboard 17 is composed of symbolic keys, numerical keys, etc., and necessary figures and data are input using these keys. PMC (programmable machine
The controller) 22 receives the M function signal and the like via the bus 21, processes it by a sequence program, outputs an output signal, and controls the machine tool 20. In addition, PMC22
Receives an input signal from the machine side, processes it by a sequence program, and transfers a necessary input signal to the processor 11 via the bus 21.
【0016】軸制御回路18はプロセッサ11からの軸
の移動指令を受けて、軸の指令をサーボアンプ19に出
力する。サーボアンプ19はこの移動指令を受けて、工
作機械20のサーボモータを駆動する。The axis control circuit 18 receives the axis movement command from the processor 11 and outputs the axis command to the servo amplifier 19. The servo amplifier 19 receives the movement command and drives the servo motor of the machine tool 20.
【0017】工作機械20には、ギア形状測定のための
光センサ24が設けられている。光センサ24の検知信
号は、バス21を介して数値制御装置側に入力される。
図3は本実施例のギア形状測定方式を行うための工作機
械20側の測定部の構成を示す図である。加工されたギ
ア3は、例えばZ軸に固定され、スキップ切削機能によ
って一定方向に回転制御される。この回転するギア3の
付近には、光センサ24が設けられている。光センサ2
4は、発光部24aおよび受光部24bから構成されて
いる。発光部24aおよび受光部24bは、それぞれギ
ア3を上下から挟むように、かつ互いに対向するような
位置に固定されている。発光部24aからは光24cが
出力され、障害物がない場合には光24cは受光部24
bで受光される。光24cが受光されているときには、
受光部24bは、検知信号を数値制御装置側に送る。数
値制御装置側は、この検知信号のオン・オフの切り替わ
りを常時監視し、そのタイミングに応じて後述するよう
なギア3の回転制御を行う。The machine tool 20 is provided with an optical sensor 24 for measuring the gear shape. The detection signal of the optical sensor 24 is input to the numerical controller via the bus 21.
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the measuring unit on the machine tool 20 side for performing the gear shape measuring method of this embodiment. The processed gear 3 is fixed to, for example, the Z axis and is rotationally controlled in a fixed direction by a skip cutting function. An optical sensor 24 is provided near the rotating gear 3. Optical sensor 2
Reference numeral 4 includes a light emitting section 24a and a light receiving section 24b. The light emitting portion 24a and the light receiving portion 24b are fixed in positions so as to sandwich the gear 3 from above and below and to face each other. Light 24c is output from the light emitting unit 24a, and if there is no obstacle, the light 24c is received by the light receiving unit 24.
The light is received at b. When the light 24c is received,
The light receiving unit 24b sends a detection signal to the numerical controller. The numerical controller constantly monitors the on / off switching of the detection signal, and controls the rotation of the gear 3 as described later according to the timing.
【0018】図1は本実施例のギア形状測定方式の具体
的な手順を説明する平面図である。光センサ24は、ギ
ア3の中心部Oから距離Rの位置に固定されている。こ
こで、ギア3は、8個の歯31〜38を有しており、図
の位置から中心部Oを軸に反時計回りに回転制御される
ものとする。したがって、光センサ24は、ギア3に対
しては相対的に半径Rの円Sの周上を移動することにな
る。FIG. 1 is a plan view for explaining a specific procedure of the gear shape measuring method of this embodiment. The optical sensor 24 is fixed at a position at a distance R from the center O of the gear 3. Here, it is assumed that the gear 3 has eight teeth 31 to 38, and is controlled to rotate counterclockwise about the central portion O from the position shown in the drawing. Therefore, the optical sensor 24 moves on the circumference of the circle S having the radius R relative to the gear 3.
【0019】ところで、ギア3の回転はスキップ切削送
りの機能を使用して行われる。このため、まずギア3
は、光センサ24が移動開始点から角度C1 の位置にく
るように回転制御される。この角度C1 は、光センサ2
4が歯31の左側端辺と円Sとの交点P1 にくる角度θ
1 よりも適度に大きくなるように設定されている。The rotation of the gear 3 is performed by using the skip cutting feed function. For this reason, first gear 3
Is rotationally controlled so that the optical sensor 24 comes to the position of the angle C 1 from the movement start point. This angle C 1 is determined by the optical sensor 2
The angle θ at which 4 comes to the intersection P 1 of the left side of the tooth 31 and the circle S
It is set to be reasonably larger than 1 .
【0020】このギア3の回転中、光センサ23が歯3
1の点P1 の部分に差しかかると、検知信号がオンから
オフに切り替わる。このとき、数値制御装置は、一端ギ
ア3の回転を止め、この停止点P1 が歯31の左側端辺
と円Sとの交点であることを認識し、その角度位置θ1
を不揮発性メモリ14に記憶する。During the rotation of the gear 3, the optical sensor 23 moves the teeth 3
When the point P 1 of 1 is reached, the detection signal switches from on to off. At this time, the numerical controller stops the rotation of the gear 3 at one end, recognizes that the stop point P 1 is the intersection of the left side edge of the tooth 31 and the circle S, and determines the angular position θ 1 thereof.
Are stored in the nonvolatile memory 14.
【0021】そして、再びギア3を回転させる。今度
は、光センサ24が回転再開位置から角度C2 の位置に
くるように回転制御される。この途中、光センサ24が
歯31の点Q1 の部分に差しかかると、検知信号がオフ
からオンに切り替わる。このとき、数値制御装置は、再
びギア3の回転を止め、この停止点Q1 が歯31の右側
端辺と円Sとの交点であることを認識し、その角度位置
θ2 を不揮発性メモリ14に記憶する。Then, the gear 3 is rotated again. This time, the rotation of the optical sensor 24 is controlled so as to come to the position of the angle C 2 from the rotation restart position. When the optical sensor 24 approaches the portion of the tooth 31 at the point Q 1 during this process, the detection signal is switched from off to on. At this time, the numerical controller stops the rotation of the gear 3 again, recognizes that this stop point Q 1 is the intersection of the right side edge of the tooth 31 and the circle S, and the angular position θ 2 is stored in the nonvolatile memory. Store in 14.
【0022】こうして、以後は、同様の手順により歯3
2〜38の各端辺と円Sとの交点P 2 〜P8 、およびQ
2 〜Q8 の角度位置を検出する。次に、このようなギア
測定作業を行うためのプログラムの一例を示す。Thus, thereafter, the tooth 3 is subjected to the same procedure.
Intersection P between each edge of 2 to 38 and the circle S 2~ P8, And Q
2~ Q8The angular position of is detected. Then a gear like this
An example of a program for performing measurement work is shown.
【0023】G00 C0 ; G31 C1 T0; G31 C2 T1; G31 C3 T0; G31 C4 T1; ・・・・・・・・・・ ・・・・・・・・・・ ここで、C0 は形状測定開始のギア1の角度位置であ
る。G31はスキップ切削の実行命令であり、それぞれ
角度C1 ,C2 ,C3 ,・・・までの移動を指令する。
また、Tはセンサ23の検知信号の変化に対する指令で
あり、T0は検知信号がオフからオンに変化したときに
回転を停止してその位置を検出する命令、一方、T1は
検知信号がオンからオフに変化したときに回転を停止し
てその位置を検出する命令である。G00 C 0 ; G31 C 1 T0; G31 C 2 T1; G31 C 3 T0; G31 C 4 T1; C 0 is the angular position of the gear 1 at the start of shape measurement. G31 is a command to execute a skip cut, respectively angles C 1, C 2, C 3 , an instruction to move to ....
Further, T is a command for the change of the detection signal of the sensor 23, T0 is a command to stop the rotation and detect the position when the detection signal changes from OFF to ON, while T1 is to change the detection signal from ON. It is an instruction to stop the rotation and detect the position when it is turned off.
【0024】このようなプログラミングを行うことによ
り、図1に示したようなギア形状測定が実行される。以
上のように、本実施例では、ギア3を回転させ、光セン
サ24の検知信号がオンからオフに変化したときと、オ
フからオンに変化したときの角度位置を交互に検出する
ようにしたので、ギア3を一定方向に1回転させるだけ
で正確に形状測定を行うことができる。By performing such programming, the gear shape measurement as shown in FIG. 1 is executed. As described above, in this embodiment, the gear 3 is rotated to alternately detect the angular position when the detection signal of the optical sensor 24 changes from on to off and when it changes from off to on. Therefore, the shape can be accurately measured only by rotating the gear 3 once in a fixed direction.
【0025】なお、本実施例では、各点P2 〜P8 およ
びQ2 〜Q8 の位置を角度で検出するようにしたが、通
常の座標位置による認識でもよい。また、本実施例で
は、センサとして光センサ24を使用したが、タッチ式
のセンサを使用してもよい。In the present embodiment, the positions of the points P 2 to P 8 and Q 2 to Q 8 are detected by angles, but the recognition may be performed by the normal coordinate position. Further, although the optical sensor 24 is used as the sensor in this embodiment, a touch sensor may be used.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、センサ
の信号の変化時のギアの回転位置を検出するようにした
ので、ギアの各歯の両側端辺におけるセンサの通過位置
が、一方向の回転のみで正確に検出される。As described above, according to the present invention, the rotational position of the gear when the signal of the sensor changes is detected, so that the passing position of the sensor on both side edges of each tooth of the gear is unidirectional. Accurately detected only by rotating.
【0027】したがって、簡単で短時間でギア形状測定
が行える。Therefore, the gear shape can be easily measured in a short time.
【図1】本実施例のギア形状測定方式の具体的な手順を
説明する平面図である。FIG. 1 is a plan view illustrating a specific procedure of a gear shape measuring method according to this embodiment.
【図2】本発明を実施するためのCNC内部のハードウ
ェアの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of hardware inside a CNC for implementing the present invention.
【図3】本実施例のギア形状測定方式を行うための工作
機械側の測定部の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a measuring unit on the machine tool side for performing the gear shape measuring method of the present embodiment.
【図4】従来のスキップ切削送りを使用したギア形状測
定方式を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a gear shape measuring method using a conventional skip cutting feed.
3 ギア 11 プロセッサ 20 工作機械 24 光センサ 31〜38 歯 3 gear 11 processor 20 machine tool 24 optical sensor 31-38 teeth
Claims (3)
るギア形状測定方式において、 前記ギアを一定方向に回転させるギア回転制御手段と、 前記ギアが回転した場合前記ギアの歯の部分が通過する
位置に固定され、障害物の感知時と不感知時とで異なる
信号を出力するセンサと、 前記信号の変化時の前記ギアの回転位置を検出する回転
位置検出手段と、 を有することを特徴とするギア形状測定方式。1. A gear shape measuring method for measuring a finished shape of a processed gear, wherein a gear rotation control means for rotating the gear in a fixed direction, and a tooth portion of the gear passes when the gear rotates. A sensor that is fixed at a position and that outputs a different signal when an obstacle is sensed and when it is not sensed; and a rotational position detection unit that detects the rotational position of the gear when the signal changes, Gear shape measurement method.
とする請求項1記載のギア形状測定方式。2. The gear shape measuring method according to claim 1, wherein the sensor is an optical sensor.
機能によって前記ギアを回転制御するように構成されて
いることを特徴とする請求項1記載のギア形状測定方
式。3. The gear shape measuring method according to claim 1, wherein the gear rotation control means is configured to control the rotation of the gear by a skip cutting function.
Priority Applications (2)
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JP21946193A JPH0771950A (en) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | Method for measuring gear shape |
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JP21946193A JPH0771950A (en) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | Method for measuring gear shape |
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JPH0771950A true JPH0771950A (en) | 1995-03-17 |
Family
ID=16735796
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP21946193A Pending JPH0771950A (en) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | Method for measuring gear shape |
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021015 |