JPS587923B2 - Hagurumakensahouhoutosouchi - Google Patents

Hagurumakensahouhoutosouchi

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JPS587923B2
JPS587923B2 JP10757775A JP10757775A JPS587923B2 JP S587923 B2 JPS587923 B2 JP S587923B2 JP 10757775 A JP10757775 A JP 10757775A JP 10757775 A JP10757775 A JP 10757775A JP S587923 B2 JPS587923 B2 JP S587923B2
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gear
measured
tooth profile
tooth
error
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石川二郎
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は歯車の性能、すなわちその歯車がマスター歯車
と噛み合ったときの回転の伝達精度と歯当りの大きさお
よび形状とを測定検査する方法と装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for measuring and inspecting the performance of a gear, that is, the rotation transmission accuracy and the size and shape of tooth contact when the gear meshes with a master gear.

従来、歯車精度は歯車のピッチ、歯形、歯すじ等歯車の
個別誤差を測定する方法が採用されて来た。
Conventionally, gear accuracy has been measured by measuring individual gear errors such as gear pitch, tooth profile, and tooth lead.

この方法に依れば例えばピッチの測定器はピッチだけを
測定すればよいが、得られた測定数値によって歯車の性
能を評価することは極めて困難であり、すなわち個別の
誤差がそれぞれ専用の測定器で測定されるがそれらの間
の関連が求めにくい不都合がある。
According to this method, for example, a pitch measuring instrument only needs to measure the pitch, but it is extremely difficult to evaluate the performance of gears based on the measured values obtained. However, it is difficult to determine the relationship between them.

例えば測定された歯車曲線上のどの点でピッチが測られ
たかは明らかではなく、また一般には90°おきの4個
所の歯形のみしか測定されていないので、その歯車の回
転伝達誤差を求めることは極めて困難である。
For example, it is not clear at what point on the measured gear curve the pitch was measured, and generally only the tooth profile is measured at four locations at 90° intervals, so it is impossible to determine the rotational transmission error of the gear. It is extremely difficult.

また隣接している歯形の相対的関係が求められていない
ので、例えば2対かみあい範囲において、2対の歯が正
しくかみあいに参加しているか否か、すなわち歯の当り
を検討することがむずかしい。
Furthermore, since the relative relationship between adjacent tooth profiles is not determined, it is difficult to examine, for example, whether or not the two pairs of teeth are participating in the meshing correctly, that is, the contact between the teeth, in a two-pair meshing range.

そこで、本発明の目的は歯車の性能が端的に求められる
ような新規な歯車の検査方法を提案すると共にそのよう
な検査を実施する歯車検査装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to propose a new method for inspecting gears in which the performance of gears is directly determined, and to provide a gear inspection apparatus for carrying out such inspections.

しかもこの本発明による歯車検査装置においては、ホプ
切りされた歯車の場合にも1つの歯だけが特に大きな誤
差をもつ場合もあり得るので被測定歯車の全歯を全自動
的に測定して測定時間の短縮と測定者の介入による誤差
を回避することができるのである。
Moreover, in the gear inspection device according to the present invention, even in the case of a hopped gear, only one tooth may have a particularly large error, so all teeth of the gear to be measured are fully automatically measured. This makes it possible to shorten measurement time and avoid errors caused by operator intervention.

以下、本発明を添付図面に基いて詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the accompanying drawings.

先ずインボリュート歯形曲線を有した円筒歯車の軸直角
断面の歯車誤差について考察すると、第1図に示すよう
に基礎円Dg上から正しいピッチで基準インボリュート
曲線歯形を考えれば歯車Gの誤差はこの基準歯形からの
偏差、すなわち第1図に黒く示した部分としてあらわれ
る。
First, considering the gear error in the cross section perpendicular to the axis of a cylindrical gear with an involute tooth profile curve, if we consider the standard involute curve tooth profile at the correct pitch from the base circle Dg as shown in Figure 1, the error of gear G is equal to this standard tooth profile. This appears as the black part in Figure 1.

従って全ての歯のこの黒色部分を測定すれば歯車の誤差
が求められることになる。
Therefore, by measuring this black part of all teeth, the error of the gear can be determined.

いま歯形誤差のある歯形上の一点をQとずれば、この点
はQから基礎円Dgにひいた接線の長さρと、原線oX
からこの接線の接点Rまでの角ξによってあらわすこと
ができる。
Now, if we shift a point on the tooth profile where there is a tooth profile error to Q, this point is the length ρ of the tangent drawn from Q to the base circle Dg, and the original line oX
It can be expressed by the angle ξ from to the contact point R of this tangent.

QRと基準インボリュート歯形との交点をQoとしQ。Let Qo be the intersection between QR and the reference involute tooth profile.

R=ρ。とすればN番目の歯の誤差fは次式で求められ
る。
R=ρ. Then, the error f of the Nth tooth can be obtained by the following equation.

ただしrgは基礎円半径、teは差線ピツチ、ξは原線
oXよりoRまでの中心角である。
However, rg is the base circle radius, te is the difference line pitch, and ξ is the central angle from the original line oX to oR.

また第1図の下部に示すように誤差fの図示は起点Sが
らξまたはξ・rgの距離の垂直線上に示すとすれば、
全部の歯の誤差が基準インボリュート歯形からの偏差と
して表現されており、このような表現法によれば全歯の
歯形誤差を一直線上に表示することができ、従って表示
された誤差曲線群の最も飛び出た線をむすんだものがこ
の歯車の噛合誤差をあらわすことになる。
Furthermore, as shown in the lower part of FIG. 1, if the error f is shown on a vertical line at a distance of ξ or ξ·rg from the starting point S, then
Errors of all teeth are expressed as deviations from the standard involute tooth profile. According to this representation method, the tooth profile errors of all teeth can be displayed on a straight line, and therefore the most The line that connects the protruding lines represents the meshing error of this gear.

また第1図の左方部分に示すように、この歯車の2対か
みあいの範囲では1つのξ′に対してtl,d’の2つ
の値が得られる。
Further, as shown in the left part of FIG. 1, two values of tl and d' can be obtained for one ξ' in the range of two pairs of gears.

ρ′−ρ“>teであればρ′の歯のみがかみあいρ′
−ρ′=teならば2対の歯が同時にかみあい、ρ′−
d”<teのときはρ′の歯がかみあいρ’の歯は当ら
ない。
If ρ′−ρ”>te, only teeth of ρ′ will mesh ρ′
If −ρ′=te, two pairs of teeth mesh simultaneously, ρ′−
When d''<te, the teeth ρ' engage and the teeth ρ' do not.

このようにこの表現法によれば歯の当りの状態をも検討
することができる。
In this way, using this expression method, it is also possible to examine the state of tooth contact.

上記のような表現法による歯車の検査結果を得るための
本発明による歯車の検査装置とシステムとを以下に説明
する。
A gear inspection apparatus and system according to the present invention for obtaining gear inspection results using the above expression method will be described below.

第2図より第4図に示す本発明による歯車の検査装置に
おいて、被測定歯車Gは両センタ11,13にて支持さ
れる。
In the gear inspection apparatus according to the present invention shown in FIGS. 2 to 4, the gear G to be measured is supported by both centers 11 and 13. As shown in FIGS.

この下方のセンタ13を有した回転主軸15は精密すべ
り軸受17,19により回転可能に保持され、その振れ
は1〔μm〕以内の微小量におさめられている。
The rotating main shaft 15 having the lower center 13 is rotatably held by precision slide bearings 17 and 19, and its runout is kept to a minute amount within 1 [μm].

回転主軸15の下部にはウオームホイール21が取り付
けられており、このウオームホイール21は研削盤にて
精密に研削され、インボリュートウオーム23と噛み合
いその回転伝達精度は数秒の高精度に維持されている。
A worm wheel 21 is attached to the lower part of the rotating main shaft 15, and this worm wheel 21 is precisely ground with a grinding machine and meshes with the involute worm 23 to maintain its rotation transmission accuracy at a high precision of several seconds.

さらにウオーム軸23aは1対のねじ歯車25,27(
歯数比:Z1/Z2)によって減速されてパルスモータ
29によって回転されるので、パルスモータ29に1パ
ルスが入力されると回転主軸15は一定角度数秒の微小
角だけ回転する。
Furthermore, the worm shaft 23a has a pair of screw gears 25, 27 (
Since it is rotated by the pulse motor 29 while being decelerated by the tooth ratio (Z1/Z2), when one pulse is input to the pulse motor 29, the rotating main shaft 15 rotates by a small constant angle of several seconds.

また回転主軸15には磁気スケールを刻設した精密磁気
円板31(例えば精度2”)が取付けられ、1回転に例
えば2160パルス分の磁気目盛があるので回転主軸1
5の回転によって回転角10分毎に磁気ヘッド32が磁
気目盛を読んで1パルスの電気的信号を発する。
In addition, a precision magnetic disk 31 (accuracy 2", for example) on which a magnetic scale is engraved is attached to the rotating main shaft 15, and since there is a magnetic scale corresponding to, for example, 2160 pulses in one rotation, the rotating main shaft 15
5, the magnetic head 32 reads the magnetic scale and emits one pulse of electrical signal every 10 minutes of rotation angle.

この磁気円板31からは腕33が突出し、この腕33は
被測定歯車Gのマンドレル37に取付けられたドグ35
と結合され、被測定歯車Gは回転主軸15および磁気円
板31と一体に正・逆回転が可能である。
An arm 33 protrudes from this magnetic disk 31, and this arm 33 is attached to a dog 35 attached to a mandrel 37 of the gear G to be measured.
The gear G to be measured can rotate forward and backward integrally with the rotating main shaft 15 and the magnetic disk 31.

すなわち、パルスモータ29による正方向または逆方向
の駆動に応じて被測定歯車Gは回転主軸15と一体に正
または逆方向に回転する。
That is, the gear G to be measured rotates in the forward or reverse direction together with the rotating main shaft 15 in accordance with the drive in the forward or reverse direction by the pulse motor 29 .

さて、被測定歯車Gが回転すると、その回転する歯車に
接触してこれによって進められる測定子39が測定台4
1上に滑動可能に載っている。
Now, when the gear to be measured G rotates, the measuring stylus 39, which comes into contact with the rotating gear and is advanced by this, moves onto the measuring table 4.
It rests slidably on 1.

この測定子39には直線磁気スケール43が取り付けら
れ、その磁気スケール43には例えばピッチ0.2(m
m)の磁気目盛が刻まれており、磁気ヘッド45によつ
て検出される。
A linear magnetic scale 43 is attached to this probe 39, and the magnetic scale 43 has a pitch of, for example, 0.2 (m).
m) is engraved with a magnetic scale, which is detected by a magnetic head 45.

測定子39が取り付けられている測定台座39aは図示
のようにV溝とベアリングボールとによって円滑にかつ
精度よく直線運動し、測定子39と被測定歯車Gの歯車
とが接触するための測定圧力は測定子39に掛る軽い重
錘(図示せず)の重量によって与えられている。
As shown in the figure, the measuring pedestal 39a to which the measuring stylus 39 is attached moves linearly smoothly and accurately with the V-groove and the bearing ball, and the measurement pressure is applied so that the measuring stylus 39 and the gear of the gear to be measured G come into contact with each other. is given by the weight of a light weight (not shown) hanging on the probe 39.

従って測定時には一つの歯の測定が歯元から歯先に至っ
て終了すると測定子は自動的に次の歯みぞに落ち込む。
Therefore, during measurement, when the measurement of one tooth is completed from the tooth root to the tooth tip, the measuring stylus automatically falls into the groove of the next tooth.

また測定子39が歯のピッチ点と接触する時の測定台座
39aの位置を求めるために測定台座39aには磁体4
7が固定されており、また測定台41にマグネセンサ4
9が設置されている。
In addition, in order to find the position of the measurement pedestal 39a when the measuring stylus 39 contacts the pitch point of the teeth, the measurement pedestal 39a has a magnetic material 4.
7 is fixed, and a magnetic sensor 4 is also mounted on the measuring table 41.
9 has been installed.

このマグネセンサ49は測定台41上で移動可能になっ
ている。
This magnetic sensor 49 is movable on the measuring table 41.

なお50はウオーム軸23aの速度検出器である。Note that 50 is a speed detector for the worm shaft 23a.

次に上述の構造を具えた本発明による歯車検査装置の全
体システムを第5図に基づき説明する。
Next, the entire system of the gear inspection device according to the present invention having the above-mentioned structure will be explained based on FIG.

被測定歯車Gの検査時には回転主軸150回転と測定子
39の移動によって磁気円板31と磁気スケール43か
ら生ずるパルスはそれぞれデイテクタ51,52を経て
歯形誤差演算部57に導かれる。
When inspecting the gear G to be measured, pulses generated from the magnetic disk 31 and the magnetic scale 43 due to the rotation of the rotating main shaft 150 and the movement of the probe 39 are guided to the tooth profile error calculation section 57 via detectors 51 and 52, respectively.

この歯形誤差演算部57では被測定歯車G、すなわち主
軸15が一定の角度(10分)だけ回転する毎に測定子
39が実際に移動した距離を計数し、予じめ、そのプリ
セットダイヤル(図示なし)に設定された正しいインボ
リュート歯形の場合の理論値との偏差を計算して歯形誤
差を求める。
This tooth profile error calculation unit 57 counts the distance actually moved by the measuring stylus 39 each time the gear to be measured G, that is, the main shaft 15 rotates by a certain angle (10 minutes), and presets the preset dial (not shown). Find the tooth profile error by calculating the deviation from the theoretical value for the correct involute tooth profile set to (none).

従ってこの歯形誤差演算部57は公知の演算回路等を用
いて形成できる。
Therefore, this tooth profile error calculation section 57 can be formed using a known calculation circuit or the like.

この様な歯形誤差の測定を被測定歯車Gの全ての歯につ
いて順次自動的に行なうためにパルス発振器65と接続
した主軸回転制御部67において、回転主軸が所定の正
転(歯形測定時)・逆転(次に測定すべき隣りの歯面を
測定開始位置にもどす)を繰返すために必要な数のパル
スを作り出してパルスモータ駆動回路69に供給する。
In order to automatically measure such tooth profile errors sequentially for all teeth of the gear G to be measured, the main shaft rotation control section 67 connected to the pulse oscillator 65 rotates the rotating main shaft in a predetermined normal direction (during tooth profile measurement). The number of pulses necessary to repeat the reversal (returning the adjacent tooth surface to be measured next to the measurement starting position) is generated and supplied to the pulse motor drive circuit 69.

一つの歯形を測定するのに要する主軸の回転角(正転)
θpは被測定歯車Gによって異なり、次式のようになる
Spindle rotation angle required to measure one tooth profile (normal rotation)
θp varies depending on the gear G to be measured, and is expressed by the following equation.

θp=cos−1(Zcosα0/Z+2)但しZ、α
θp=cos-1 (Zcosα0/Z+2) where Z, α
.

は被測定歯車Gの歯数と圧力角である。are the number of teeth and pressure angle of the gear G to be measured.

しかし、前述したように一歯の測定終了後に測定子39
が自動的に次の歯溝に入るためには実際の回転主軸15
の正転角ψpは上記のθpより少し大きくとる必要があ
る。
However, as mentioned above, after the measurement of one tooth is completed, the measuring stylus 39
To automatically enter the next tooth groove, the actual rotating spindle 15
The normal rotation angle ψp must be set slightly larger than the above-mentioned θp.

また主軸回転制御部67の制御回路を簡単にすることも
考慮して正転角ψpの設定値として次の近代式を用いる
のが実際的である。
Further, considering the simplicity of the control circuit of the main shaft rotation control section 67, it is practical to use the following modern formula as the setting value of the normal rotation angle ψp.

ψp=20°+{360°/(Z+S))一方、被測定
歯車GにおけるN歯面の歯の測定開始位置φNはψN=
(360°/Z)xNであるから回転主軸150回転運
動は第6図のようになる。
ψp=20°+{360°/(Z+S)) On the other hand, the measurement start position φN of the tooth on the N tooth surface of the gear G to be measured is ψN=
(360°/Z)xN, so the rotational movement of the rotating main shaft 150 is as shown in FIG.

ここで特に考慮すべきこととして、主軸の停止位置(正
→逆あるいは逆→正に移る時)が、かならず、磁気円板
31のパルスの生じる位置から、一定の角度(64秒)
だけ離れた位置となるようにし、主軸回転のスタート時
、ストップ時に不安定な磁気スケールパルスを生じない
ようにしている。
What should be especially considered here is that the stop position of the spindle (when moving from forward to reverse or from reverse to forward) must be at a certain angle (64 seconds) from the position where the pulse of the magnetic disk 31 is generated.
This is to prevent unstable magnetic scale pulses from occurring at the start and stop of spindle rotation.

したがって、実際の主軸15の回転は上式の値より若干
オーバーランすることになるが、その値は小さく、何ら
さしつかえない。
Therefore, although the actual rotation of the main shaft 15 will slightly overrun the value in the above equation, this value is small and there is no problem.

以上の回転制御は、磁気円板31からのパルスを主軸回
転制御部67にフィードバックした閉ループ制御とパル
スモータのみを用いる閉ループ制御の混合方式で行なわ
れている。
The rotation control described above is performed by a mixed method of closed loop control in which pulses from the magnetic disk 31 are fed back to the spindle rotation control section 67 and closed loop control using only the pulse motor.

さらに、本検査装置は上記のような歯形測定を行なうと
同時に被測定歯車Gのピッチ誤差をも測定している。
Furthermore, this inspection device measures the pitch error of the gear G to be measured at the same time as measuring the tooth profile as described above.

まず、割出しパルス発生部61では回転主軸15の磁気
円板31から生じる正転および逆転パルスを可逆カウン
タ(図示なし)で計数して、ピッチ原点(被測定歯車G
のO番目の歯の歯形測定時に、測定子39がピッチ点付
近に達して、マグネセンサ49からピッチ点パルスが発
生した時の回転主軸15の位置)から正確にHN=(3
60°/Z)・Nなる位置においてパルスを発生する。
First, in the indexing pulse generator 61, a reversible counter (not shown) counts forward and reverse rotation pulses generated from the magnetic disk 31 of the rotating main shaft 15, and
When measuring the tooth profile of the O-th tooth, HN=(3
A pulse is generated at the position 60°/Z)・N.

この割り出しパルスとマグネセンサ49によるピッチ点
パルスの相対偏倚がピッチ誤差によるものである。
The relative deviation between this indexing pulse and the pitch point pulse produced by the magnetic sensor 49 is due to the pitch error.

第7図はこれらの関係を示したもので、相対偏倚量を基
礎円接線上の変位で表わすために、磁気スケール43の
デテクタ53からの出力ハルス(1μ/1パルス)ヲピ
ッチ誤差演算部59で計数している。
FIG. 7 shows these relationships. In order to express the relative deviation amount as a displacement on the tangent to the basic circle, the output Hals (1μ/1 pulse) from the detector 53 of the magnetic scale 43 is calculated by the pitch error calculation unit 59. I am counting.

さて、第1図に基いて既述した歯車の精度表現法による
誤差曲線を得るために、上述の被測定歯車Gに関する歯
形誤差とピッチ誤差のデータは連続誤差曲線合成部63
で処理される。
Now, in order to obtain an error curve based on the gear accuracy expression method described above based on FIG.
will be processed.

第8図はこの連続誤差曲線合成部63のブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram of this continuous error curve synthesis section 63.

いま、N番目の歯形測定が開始されると、その歯形誤差
データ(2進7ビット+符号ビット)は二つのメモリー
の一方、例えばRAM−1に順次記憶される。
Now, when the Nth tooth profile measurement is started, the tooth profile error data (7 binary bits + sign bit) is sequentially stored in one of the two memories, for example, RAM-1.

メモリーアドレスは、磁気円板31のパルスをアドレス
カウンタ73で計数して指定しマグネセンサ49からピ
ッチ点パルスが生じた時点のアドレスpをラッチ74a
に記憶する。
The memory address is specified by counting the pulses of the magnetic disk 31 with the address counter 73, and the address p at the time when the pitch point pulse is generated from the magnetic sensor 49 is specified by the latch 74a.
to be memorized.

歯形誤差終了後の逆転中にメモリRAM−1のアドレス
pのデータX■を読み出し、8ビツトJn算a76の入
力Aとし、ピッチ誤差εNを加算器76の入力Bに入れ
て演算し、その結果Σ一xpN−εNをラッチ74bに
記憶する。
During the reversal after the tooth profile error is completed, data X at address p in memory RAM-1 is read out, used as input A of 8-bit Jn calculation a76, pitch error εN is input into input B of adder 76, and the result is calculated. Σ-xpN-εN is stored in the latch 74b.

更に被測定歯車Gの(N+1)番目の歯の測定が開始さ
れると、そのデータはメモリRAM−2の方に記憶され
る。
Further, when the measurement of the (N+1)th tooth of the gear G to be measured is started, the data is stored in the memory RAM-2.

同時にメモリRAM−1のデータは順次読出され、加算
器76の入力Aのデータとなる。
At the same time, the data in the memory RAM-1 is sequentially read out and becomes the data at the input A of the adder 76.

一方、入力Bはラッチ74Bに接続されているので、演
算出力はΣびーxi N− ( xpN〜εN)となる
On the other hand, since the input B is connected to the latch 74B, the calculation output becomes ΣBxiN-(xpN~εN).

但し、iはメモリーアドレスを示す。However, i indicates a memory address.

このようにして、N+1番目の歯面の測定中にN番目の
歯のデータ処理の結果が、回転主軸15の回転に同期し
てアウトプットされる。
In this manner, the result of data processing of the Nth tooth is outputted in synchronization with the rotation of the rotating main shaft 15 during the measurement of the N+1th tooth surface.

これらの結果が全歯について得られた誤差曲線群は、N
=0番目の歯のピッチ点を通る基準インボリュート歯形
からの偏差として表わされる。
The error curve group for which these results were obtained for all teeth is N
= expressed as the deviation from the reference involute tooth profile passing through the pitch point of the 0th tooth.

出力はデイジタル量のままプリンタ7lbでプリントア
ウトできる外、D−A変換器77を通して、主軸150
回転と同期して動くチャート71a上にペン書きされる
The output can be printed out as a digital quantity using a 7lb printer, or it can be sent to the main shaft 150 via a D-A converter 77.
The pen is written on the chart 71a that moves in synchronization with the rotation.

次に本発明による歯車の検査装置を用いて測定を行った
測定結果の例を第9A〜第9J図に示す。
Next, examples of measurement results obtained using the gear inspection apparatus according to the present invention are shown in FIGS. 9A to 9J.

第9A、第9B図はホプ盤によって歯切加工された2つ
の被測定歯車の誤差を示しており、両図を比較するとほ
ぼ同様の傾向を示していることがわかる。
Figures 9A and 9B show the errors of two gears to be measured that were machined by a hop machine, and when both figures are compared, it can be seen that they show almost the same tendency.

第9C図は第9A図、第9B図に示す誤差曲線の最高点
を連らねて求めた歯車の回転伝達誤差を示す曲線である
FIG. 9C is a curve showing the rotation transmission error of the gear, which is obtained by connecting the highest points of the error curves shown in FIGS. 9A and 9B.

第9D図、第9E図は他のホブ盤で歯切加工した被測定
歯車の例であり、第9F図、第9G図は更に別のホブ盤
で歯切加工した被測定歯車の測定例である。
Figures 9D and 9E are examples of measured gears cut with another hobbing machine, and Figures 9F and 9G are measurement examples of gears cut with another hobbing machine. be.

第9H図は歯車形削盤で歯切加工した歯車の測定例、第
91図、第9J図は歯車研削盤で加工した歯車の測定例
である。
FIG. 9H shows a measurement example of a gear cut with a gear shaper, and FIGS. 91 and 9J show measurement examples of a gear cut with a gear grinder.

これらの図を参照すると、第9A、第9Bの測定結果は
ホブ切りの典型的歯形を示し、1回転について歯数に等
しい回転変動を生じている。
Referring to these figures, measurement results No. 9A and No. 9B show a typical tooth profile for hobbing, with a rotational variation equal to the number of teeth per revolution.

第9D図の歯車においては圧力角誤差(+4’)があり
15×歯数の変動を示している。
The gear shown in FIG. 9D has a pressure angle error (+4') and shows a variation of 15 times the number of teeth.

第9F図に示す歯車には大きな圧力角変動(−14’)
があり、ホプ切りの凹凸が重畳している。
The gear shown in Figure 9F has a large pressure angle variation (-14').
, and the unevenness of the hop cut is superimposed.

第9H図に示す歯車はピッチ誤差が大きく、1回転につ
いて歯数に等しい変動が認められる。
The gear shown in FIG. 9H has a large pitch error, with fluctuations equal to the number of teeth per revolution.

第91図の歯車はラック形工具の歯車形削盤によるもの
であるが、極めて小さな圧力角誤差(+3’)が認めら
れるのみで歯形は良好であり、回転の変動もすくない。
The gear shown in FIG. 91 was produced by a gear shaping machine with a rack-shaped tool, but only a very small pressure angle error (+3') was observed, the tooth profile was good, and the rotational variation was small.

第9J図の歯車は他の歯車研削盤によるはすば歯車であ
りわずかな圧力角誤差があるだけで歯形もよい。
The gear in Figure 9J is a helical gear made by another gear grinder, and has a good tooth profile with only a slight pressure angle error.

ただし振幅20μmの誤差がある。第10図は本発明に
よる歯車の検査装置によって測定した隣接する2歯の歯
形誤差の測定例を示している。
However, there is an error in amplitude of 20 μm. FIG. 10 shows an example of measurement of the tooth profile error of two adjacent teeth measured by the gear inspection device according to the present invention.

第10図を参照すると、A,B,F,G歯車ではほぼ全
面的な歯当りが予想できるが、C歯車では歯末の面が遊
び、D,E歯車では逆に歯末の面の歯当りが強く表れ、
いずれも2対のかみあいが達せられないことがわかる。
Referring to Figure 10, it can be expected that the A, B, F, and G gears will have almost full tooth contact, but the C gear will have some play on the tooth end surface, and the D and E gears will have some tooth contact on the tooth end surface. The hit is strong,
It can be seen that the two pairs of meshing cannot be achieved in either case.

以上の測定例からも了解できるように本発明によれば歯
車の検査の検査に当って測定結果のグラフまたはデータ
から被測定歯車Gの回転伝達誤差と歯の当りを容易に考
察できるのでその歯車の性能を容易に評価することがで
きる。
As can be understood from the above measurement examples, according to the present invention, when inspecting gears, it is possible to easily consider the rotational transmission error and tooth contact of the gear G to be measured from the measurement result graph or data. performance can be easily evaluated.

また、本発明によれば磁気円板や磁気スケールから発す
るパルス信号を処理することによって歯車の検査の全自
動化が可能になるのである。
Further, according to the present invention, it is possible to fully automate gear inspection by processing pulse signals emitted from magnetic discs and magnetic scales.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る歯車の精度表現法を解説する図、
第2図は本発明による歯車の検査装置の正面図、第3図
は第2図の■−■線に沿って見た平面図、第4A、第4
B図は第2,3図に示した装置における測定子の動作に
関連する部分を取り出し図示した正面図と側面図、第5
図は本発明による歯車の検査装置のシステムを示すブロ
ック図第6図は回転主軸の回転制御を解説する図、第7
図はピッチ誤差検出のタイムチャート、第8図は第5図
のシステムにおける連続誤差曲線合成部の構成例を示す
ブロック図、第9A〜第9J図は本発明による歯車の検
査装置によって測定した測定例を示すグラフ、第10図
は同じく本発明による歯車の検査装置によって隣接する
2歯の歯形誤差を測定した測定例を示すグラフである。 尚、図中G……被測定歯車、15……回転主軸、21…
…ウオームホイール、23……ウオーム、29……パル
スモータ、31……磁気円板、33……磁気ヘッド、3
9……測定子、43……直線磁気スケール、45……磁
気ヘッド、47……磁体、49……磁気ヘッド、57…
…歯形誤差演算部、59……ピッチ誤差演算部、61…
…割出しパルス発生部、63……連続誤差曲線合成部、
67……主軸回転制御部、69……パルスモータ駆動回
路である。
FIG. 1 is a diagram explaining the accuracy expression method of gears according to the present invention,
Fig. 2 is a front view of the gear inspection device according to the present invention, Fig. 3 is a plan view taken along the line ■-■ in Fig. 2;
Figure B is a front view and side view of the device shown in Figures 2 and 3, showing the parts related to the operation of the probe, and Figure 5.
Figure 6 is a block diagram showing the system of the gear inspection device according to the present invention. Figure 6 is a diagram explaining the rotation control of the rotating main shaft.
The figure is a time chart of pitch error detection, Figure 8 is a block diagram showing a configuration example of the continuous error curve synthesis section in the system of Figure 5, and Figures 9A to 9J are measurements taken by the gear inspection device according to the present invention. FIG. 10 is a graph showing an example of a measurement in which the tooth profile error of two adjacent teeth was measured using the gear inspection device according to the present invention. In the figure, G...gear to be measured, 15...rotating main shaft, 21...
... Worm wheel, 23 ... Worm, 29 ... Pulse motor, 31 ... Magnetic disk, 33 ... Magnetic head, 3
9... Measuring head, 43... Linear magnetic scale, 45... Magnetic head, 47... Magnetic body, 49... Magnetic head, 57...
...Tooth profile error calculation unit, 59...Pitch error calculation unit, 61...
... Indexing pulse generation section, 63 ... Continuous error curve synthesis section,
67...Main shaft rotation control unit, 69...Pulse motor drive circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 歯車の検査方法において、被測定歯車の各歯の歯形
と基準歯形との歯形誤差を測定し、同時に上記被測定歯
車のピッチ誤差をピッチ点において測定し、次いで各被
測定歯の歯形面上の各点における歯形誤差値と該歯形面
上のピッチ点における歯形誤差との偏差にピッチ誤差値
を加算することによって所定の被測定歯のピッチ点を通
る基準歯形に対する上記各被測定歯の歯形誤差を算出し
、その算出結果を記録紙上に連続記録して歯車伝達誤差
を読み取るようにしたことを特徴とする歯車の検査法。 2 精密磁気目盛を刻設した磁気円板が固定されている
回転主軸上にこの回転主軸と共に回転するように被測定
歯車を取付けることによって該被測定歯車の回転角を上
記磁気円板からのパルス数によって取り出し、また上記
被測定歯車の歯形面に接触し該被測定歯車の回転に応じ
て測定台上を直線運動する測定子と該測定子に結合して
一体に直線運動をしかつ精密磁気目盛が刻設された直線
スケールとを設けて上記測定子の直線運動量を上記直線
スケールからのパルス数によって取り出し、同時に上記
被測定歯車の歯形面上のピッチ点に上記測定子が接触す
るとき上記測定台における該測定子の通過位置を検知し
てパルスを発生するピッチ点検知装置を設け、以って上
記被測定歯車の各歯の歯形誤差とピッチ点におけるピッ
チ誤差を同時に演算々出するように構成したことを特徴
とする歯車検査装置。 3 特許請求の範囲第2項記載の歯車検査装置において
、上記回転主軸を可逆パルスモータ装置を用いて駆動す
ることによって該回転主軸の正逆回転をパルス制御する
ことを特徴とする歯車検査装置。
[Claims] 1. In a gear inspection method, the tooth profile error between the tooth profile of each tooth of the gear to be measured and the reference tooth profile is measured, the pitch error of the gear to be measured is simultaneously measured at the pitch point, and then the tooth profile error of each tooth of the gear to be measured is measured at the pitch point. By adding the pitch error value to the deviation between the tooth profile error value at each point on the tooth profile surface of the measured tooth and the tooth profile error at the pitch point on the tooth profile surface, the above-mentioned for the reference tooth profile that passes through the pitch point of the predetermined tooth to be measured. A gear inspection method characterized in that the tooth profile error of each tooth to be measured is calculated, the calculation results are continuously recorded on recording paper, and the gear transmission error is read. 2. By mounting a gear to be measured on a rotating main shaft to which a magnetic disc on which a precision magnetic scale is engraved is fixed so as to rotate together with this rotating main shaft, the rotation angle of the gear to be measured can be determined by pulses from the magnetic disc. A measuring element that is brought into contact with the tooth profile of the gear to be measured and moves linearly on the measuring table in accordance with the rotation of the gear to be measured; A linear scale with graduations engraved thereon is provided, and the linear momentum of the probe is extracted by the number of pulses from the linear scale, and at the same time when the probe contacts the pitch point on the tooth profile of the gear to be measured, the A pitch point detection device is provided that detects the passing position of the measuring head on the measuring table and generates a pulse, so that the tooth profile error of each tooth of the gear to be measured and the pitch error at the pitch point are calculated simultaneously. A gear inspection device characterized in that it is configured as follows. 3. A gear inspection device according to claim 2, characterized in that forward and reverse rotation of the rotational main shaft is pulse-controlled by driving the rotational main shaft using a reversible pulse motor device.
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