JPS62289712A - 歯車検査装置のトレ−サを方位決めするための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ６　発明の詳細な説明 産業上の利用分封 不発明は歯車の回転軸線に対する該歯車の歯面形状及び
出すしく因のねじれ角）全検査するための装置のトレー
サを方位決めするための方法であって、等間隔目盛りの
距離発生器に沿って困単に対する接線方向及び直角方向
で走行可能なトレーサ？、順次に２つの札並んた位置に
おいて、幽単に形成笛れた薄肉に、該トレーサのヘッド
が両側で溝側面に接触するまで走入せしめ、この際に距
離発生器において検出されるＸ及びＹ値から、前記の２
つの位置によって形成される旋回角度を用いて、歯車軸
線と測定半回との交差点の位ｔｘｔを検出する形式のも
のと、この方法を実施するための装置とに関する。

従来の技術 上記形式の方法は西ドイツ特許第３３２０９８６号明細
書で公知でありかつその第１０図において詳説８れてい
る。これｅζよってそれまで必要とされていた、歯車の
回転中心点に配置芒れた目盛り垂線又は整合装置を用い
ての中心点方位決めの代りに、その都度の被検査歯車の
モジュールに通合され高梢度を以って製造されるボール
としてのヘッドを有する方位決めトレーサが用いられ、
検査装置の中心点方位決めは、方位決めトレーサが相次
いで２つの並んだ歯碑内に走入し、この際にＸ及びＹ方
向で測定される各値から、両方の制御された内溝の間の
旋回角との関係を以って、歯車ｌ１ｌｌ域上の、相応し
た測定平面内に位置する点のための各座標が、当該検査
装償に接続された計算機において慄出芒れることによっ
て行なわれるように々つた。

この公知方法における欠点は、検査装置の方位決めのた
めに様々なｌ罫が用いられ、この歯溝自体も歯車製造時
にやはり極々異なって犬なり小なりの誤差を有している
ので、従って不拘な程度での困鴬−差が方位決めプロセ
スにル書し、歯車のピッチ角の歪数倍でありかっ被検査
歯車の幾伺学形状によって明確である正４１な旋回角が
用いられているにもかかわらず、相応して予知不能な方
法で歯車軸線に％つた位１を生せしめてしまう、 更に別の欠点は方位決めプロセスのために、１！！Ｌ数
のトレーサヘッドを備えた万位決めトレーサを用いなけ
ればならず、また該ヘッドが被検査歯車のモジュールに
適切ｒＣ逸合δれて、その都度の凶７再内への走入時に
円弧範囲内で、該１瀉に固接した一面に接触するように
なっていなければならないことである、この万位決めト
レ−サは製造費が高く、相応した多さの個数を以って用
意されていなければならない。このトレーサはまた大き
なモジュールの歯車用をしては大きなＮｋも有し、その
上に特に検査装置の可動す分とそのガイドとが設置され
なければならず、これによって全体として検査装置が者
しく大きくかつ高価になってしまう。それにも拘らずそ
の大きなモジュールのための方位決めトレーサは、正に
その重重故に検査結果の正確さに影響？与え、何故なら
該トレーサは検査プロセスのために、その重賞が比軟的
に大きくはない測定トレーサの代りに用いられるからで
ある。

更に別の問題は、検査装置スタンドがその２方向又はＺ
軸稼方向での約１．５ｍの長さの茶内軌道故に、被検査
囚車の＠線に対して正確に平行に位置決めすることが極
めて困難なことである。この平行位置からのずれによっ
て、歯面形状及び田丁じに沿っての測定トレーサの連動
が績琵のあるものとなってしまう。これによって歯車検
査の結果に誤りが生じ、この龜りは今日の園車技術にお
いて達成される検査装置のｆｆ１ｌｌ定梢度にル嘗し、
従って駐祝できないものである。

前述の各間屯点は臀に、搬送可能な検査装置との関連に
おいて生じ、この装置は一方で牲童かつ小型で従って搬
送し易くなけれはならず、かつ他方でその鞘゛度におい
て位置固定的な装置に劣らないものでなければならず、
この位置固定装置の使用は、被検査団車を例えば製造時
に相合によっては多重に緊締しなくてもほむために避け
たいものである。

発明の課辿 従って本発明の昧辿は冒頭に述べた形式の方法を改良し
て、歯溝の偏差が、仮検査囚車の回転細氷に関しての検
査装置の方位決めプロセスの精度に影響を与えないよう
にすることである。

この際にその方法においては同時に、方位決めセンサの
代りに測定センサを用いることによって坂初の方位決め
センサの使用を不要としなけれはならない、、史には同
一の運動距離の粘膀形戚のもとで、被検査見本と検査装
置のＺ方間での業内航道との間の平行さにおけるずれが
簡単かつ正確に演出されて、それを沖」定トレ　サの運
動及び（又は）該トレーサによって測定される埴のため
に考慮することが一６Ｊ能でなけすＬばならない。この
除に全体として検査精度の上昇のみでなく、検査作業及
びそのために必要な装置構造の単純化及びローコスト化
もさ＆寧れなけｆ′Ｌはならない。またこの方法を夾ゐ
するための装置も徒条ネれなければならない。

銖題金解決するための手り 上記の課題ｋｍ決するための本発明の方法における手段
は、トレーサとして徂り定トレーサを用い、儒として、
床部の開口範囲内で仮沃査因車上にほぼ半価方向に同け
られて所離司能に装着された方位決め碑を用い、第１の
位置で辿ｊ定トレーサが載着場れた力位決め＠を間車の
回転によって第２の位置へ旋回ぜしめ、そこで通り定ト
レーサを同じ方位決め溝内にそう入せしめ、そしてこの
文口角勿閉成する両方の位置のＸ及びＹ１直から、歯車
の回転中心点の位置を昇出することである。

また本発明の装置における、上記の課題を解決するため
の手段は、歯車の回転中心点を税足するための＠桐に、
万位決め溝′！！−肩する構成部相が配設されており、
この構成部材が凶単一部の範囲内で一方の歯車面上に、
その溝開口全半径方向外方へ向けて解馳可雇に取付げら
れていることである。

発明の作用及び効果 公知の方法においては方位決め及び検査作業が、４一本
釣に静止状態で行なわれるのに対し、不発明ではトレー
サケ両方の位置で同じ肩と接層せしめるために歯車があ
るＰｌ′ｒ定の角度たけ回転尽れる。こｎによって高台
によって存仕する碑の９差又はＵ、着された方位決め阿
の位糎火めにおける誤差が、方位決めプロセスのために
用いられる円方の位置において為−に生じ、従って方位
決めプロセスの精度Ｖこ関しては法去芒れるか又はイロ
」ら影響を与えなくなる。

不ン６明ＶＣよって今やトレーサとして測定トレ−サが
、また隣として、被検査歯車上に解岨可能に１１１！設
されかつ測定トレーサのヘッドに対応している方位決め
丼が用いられていることによって、従米多数必賛ときれ
また経費が隔くかつ特にその部分的に着しいＩｔ故に不
都合であった方位決めトレーサが不要となり、従って該
方位決めトレーサの代りにその後の測定作業のためＶＣ
測定トレーサを用いる必要がなくなる。これによって検
査装置は小型かつ軸重に製造され侍る。また万位決めト
レーサのために必要とされていた経費がなくなる。史に
は方位決めトレナ ーナと押Ｉ定トレーへとの闇の交換のために必安とされ
ていた作業及び、柑度に関して該作業によって生じてい
た不可置注がなくなる。丈には方位決めトレーサと測定
トレーサとの闇の装造誤差のＩ簀もなくなる。これらに
よって測定トレーサの、全ての必要作業用にまとめられ
た形状故に一′５Ｌｆｃけ必安どされる単純な概成部材
が方位決め）として使用可能となり、この再は特別面倒
なことなくあらゆる歯車上に、例えは磁気的な締付けに
よって載漸’ｉ］能であり、この際に該方位決め再の位
置決めに関して例ら瞥別な女求はｌく、何故なら前述の
ように所鯖課差は、測定トレーサによって取られる２つ
の位置において均一に生じ、梃って除去芒れているから
である。

これによって検査装置の方位決めは、迅速Ｇて央ｂｏ］
籠な１つの準桃な作業工程に范少もれ、この工程は公知
のものに比べてその初度において者しく良好なものでめ
る。

方位決めグロセスとの間座において軸に、該方位決めグ
ロセスのために用いられる溝が弗１の位置から第２の位
置へ回転される除に歯車が回転される旋回角を調節する
ことは、凶単鉄ｌ又は函車検責装宜のピッチ機構によっ
て行なわれると有利である。このいずれにせよ存在する
ピッチ機構は現代の装置においては惚めて正惟ＩＣ製造
され、便って問題となるような誤差を有することはない
、 ８１］紀のピッチ（雰構による代りにヤのに画角の調節
を、被倹食歯車と回転結合されたアングル装置、有利Ｖ
Ｃは等間隔目盛りの回転発生器によって行なうことが可
能である。このような装置によってもやはＶ旋回角の極
めて正確な規定が可能である。当然ながら他の角度測定
機構やピッチ機構の使用も可能である。

前述の不発明による装置によれば特に搬送可能な検査装
置のために、そのトレーサの、Ｘ及びＹ方向（２方向）
に対して垂直に例えは検量装置スタンドにｒａつて行な
わｎる位置調節に関して、該検査装置の位置決めの一層
の精度上昇及び単純化が可能となり、即ち−ｆ：扛は方
位決め（岑が破倹ｆ１Ｍ車の両側に載７ｕされそしてこ
の両方の万位決め乎ＵｉｉＶｃ関して歯車の回転中心点
の位置が検出ちれ、そしてこの回転中心点の両側の値の
すれ量から、Ｚ方向での該櫃の距離に応じて、！車軸７
誠とＺ方向との方向すれが慣出避ｎ１それが１４面の形
状（又は）形状線の慣食時ＶＣ側足トレーサの運動及び
（又は）該トレーサによって曲ｊ足される値のための補
正頃として用いられることによる。

本発明の方法によれば同じ方位決め溝又は別の歯車面の
定めの第２の方位決め溝の使用のもとで、歯車軸線と検
量装置スタンド延いては検査装置のＺ方向との間の方向
ずれが鴎めて簡単な方法でかつ非常に正確に検出延れ、
’Ｊ’Ｃ検丘装貨と接続されｔ計算器金以って、険食作
茶の実施時に測定トレーサが行なう運動に関して補正さ
ｎるか又Ｖよ、慎査作業時に該測定トレーサによって検
出さｎ′ｆｃ櫃が適切ｆＡ１＃正因欽のために矢し計算
さｎるようＶＣ配慮さｎｌそれによって検査装置がその
Ｚ＠ｄの方回すｎＶｃ圓して爆圧されずに済み、その二
うな：σ正の之めに生じる著しい時間及び作業の必要が
なくなる。

実施例 第１図ＶＣは、中心点２を中心に１車裟酋又は測定装置
の上で回転可能な国軍１０１部分の平−凶が示δれてい
る。このｊ車の一部に１町い合って、詳説さ、１ていな
い・慎食装ｄがａ己＋ｄ−されて公ジ、ここには該装置
の、Δ車１に対して接線的な距離発生器３と垂直な距離
発生器４とのみが示されており、この両発生器に沿って
検査装置の測定トレーサ８（そのヘッド９は極めて小さ
くかつ被倹食歯卓のモジュールを特に考慮する必要なく
形成されている〕が公知方法で往復台によって動かでれ
る。距離発生器３，４によって、トレーサ８が丁度位置
している位置のＹ値及びＹ値が測られる。この創出δれ
た各座標１直は、検量装置！に接続式ｎた計算器に送ら
れる。

−卓１上には構成部材１０が解虐可能？ζ、例えば磁気
的に付層可能に植設さｎており、この部材１０は歯車に
関して見て牛径方回外方へ向けられて２９、また任意形
成された方位決め溝１１を有している。この際に構成部
材１０の方位決め溝１１は第１図に示さ６足ように、−
溝の上刃又は下方に位置しなけｎばならない。

歯車１に対する倹ｆ装置の万位決めのために、測定トレ
ーサ８のトレーサヘッド９が構成部材１０の万位決め＠
１１円に、該トレーサヘッド９が該傳１１の両側面に接
咄するように走入する。この位置の測定値の受取り及び
万位決め溝１１からのトレーサの走出の漫に、−１が角
度ｎだけ更に旋回される。そして構成部材１０ノ新しい
位置のために、溝１１同へのし４“］定トレーサ８０走
入プロセスがくジ返石几る。この際に明らかになる方位
位置は第１図に指標１と２で示されている。ＸｌからＸ
２１での行程４α及びＹｌからＹ２までの行程ΔＹは装
置往復゛台の走行距甜でろる。この各距４長さと１．！
ｉｌ車の旋回用度とから１単軸線の、対応する測定平面
円？Ｃ位置する点を表わす各座標が算出される。

完全を期丁ために更に、その都度のｊ車のピッチ角の１
直τが示されている。しかし七のピンチ角の大きさに左
右されることはなく、従って旋回角度Ｑ　には各々の任
意の角度が可能であり、ただし七の選択は部分ウオーム
１車装置又は等間隔目盛９の回転発生６７の最適な調節
可能性に合わせて行なわｎる。

こうして検査装置の方位決めは画工の、指龜１．２を以
って示避ｎる２つの旋回位喧において測定トレーサ８が
方位決め溝１１内に走入することによる、座標Ｘｏ及び
Ｙｏの確定を以って行なわれる。この際に検出される値
・ΔＸ及びΔＹから、旋回角Ｑｒとの関係を以って以下
のようにして、Ｘｏ及びＹｏのための各座標値が形成さ
れる； Ｌ２−涼２＋ΔＹ２ ２ｓｉｎ−９− Ｘ□　　−Ｘｌ、２　　　Ｘ’１．２ Ｙ’　　−ｚｒ２−；；２ Ｙｏ　−Ｙｌ、２　＋　Ｙ’ｌ１２ この場合にＬは円方の位置１，２の間での、σｉ１１定
トレーサヘッド９Ｄ中心点の１覗である。

この値は第１図には同格化のためもて示さＧでいない。

値ｒは、測定トレーサヘッド９の中心点を辿って点２を
中心ｔ′こ描か几た円の半径である。

決めに利用妊れる両方の溝位置が値Ｘｏの両側に又に該
埴の８′側にのみ位置せしめられ得るようｒζ考慮され
ている。この際に主Ｑこ、ま倹丘装はと接続さｎた計算
器てよって考慮さ几：寺る、以下のような関とが有効で
ある。

Ｘｏに関して 庁　榔ｊ　　　　　　　両　シｊ 前述の方法で頭Ｘｏ及びＹＯが算出されると、歯車軸線
のある点（第１図において点２）が正確に検出さ几る。

同じ方位決めプロセスが第２の測定平面、例えば国軍の
第２の端面においてくり返されると（方位決め溝を頁す
る構成部材をこの端ｒＩｉｉに載盾し友後で）、歯車軸
線の更に別の点が検出さｎる。

このためｖｃ第２凶には、図示されていない方法で汐り
えは歯車装置に禮込まれた歯車１が示されて２９、この
歯車１の＠線２はある所定の長さと方向とを有している
。１車１に向い合って検査装置１２が位置し、該装置１
２は装置スタンド１３に沿って、第１図に示された座標
軸線Ｘ及びＹＫ垂亘にＺ方向で摺動可能である。図示の
ようにこの２方向１４は軸線２の方向に対して平行では
なく、これは例えば搬送可能な検査装置の設置の場合に
生じ易いものである。一方で軸６２及び他方でＺ方向１
４の方向での当該ずれに基いて、測定トレーサ８がその
歯面に沿っての検査運動時に、その都度の検査が歯形状
か歯すじかに応じての歯車１に関しての所定の曲線上で
正確に動かなくなくなる。

これによって歯車横置に２ける検出（［に生じる誤！ｌ
ｌ金防ぐ定めに図示のように、１単１の上面と下面とに
それぞれ１つの、方位決め溝を備えた構成部材１０．１
０’を配設し、そしてよ旭の両側で、測定平面内に位置
する各歯車断面のそこでの甲大点の確定を行ない、それ
に二って検量装置１２の上方位置と下方位置との間の行
程乙の助けのもとで歯車軸ｉ２とＺ軸嶽１４との間の傾
き角度が算出される。そしてこの傾き角度を考慮しつつ
測定トレーサ８の、検量プロセスと結びついた運動に修
正が与えられる。１ｍ別の可能性とじ−（＆Ｘ　、検査
運動時に測定トレーサ８によって検出される測定値を前
ｄ上傾さ角を考慮しつつ修正することも可能でりる。

この方法によって、例えば検量装置のスタンド１３をま
ず破検量歯車の＠！ＵＳに対して正確に平行に位置決め
することは不要と々り、従ってそのような位置決め自体
が更に残余誤差を含有するようなことはなく々る。むし
ろ本発明の方法においては発生傾き角を、検査装置１２
の正確さの範囲内にある正確さを以って検出しかつ考慮
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例亡示すものでるって、第１図は因
ぶの１部分ｋｓｄ’ｌ定トレーサと方位決め溝とによる
方位決め機構と共Ｖｃ上から見て示す略示図、第２図は
囚車軸線Ｖこ対する平行位置からすれたＺ方向を有する
検査装置の略示側面図である。 １・・・歯車、２・・・中心点、３，４・・・短離発生
器、７・・・回転発生器、８・・・測定トレーサ、９・
・・トレーサヘッド、１０・・・イ４成部材、１１・・
・方位決め溝、１２・・・検丘装ａ１１３・・・装置ス
タンド、１４・・・Ｚ４１１１巌

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、歯車の回転軸線に対する該歯車の歯面形状及び歯す
   じを検査するための装置のトレーサを方位決めするため
   の方法であつて、等間隔目盛りの距離発生器に沿つて歯
   車に対する接線方向及び直角方向で走行可能なトレーサ
   を、順次に２つの相並んだ位置において、歯車に形成さ
   れた溝内に、該トレーサのヘッドが両側で溝側面に接触
   するまで走入せしめ、この際に距離発生器において検出
   されるＸ及びＹ値から、前記の２つの位置によつて形成
   される旋回角度を用いて、歯車軸線と測定平面との交差
   点の位置を検出する形式のものにおいて、トレーサ（８
   、９）として測定トレーサを用い、溝として、歯部の開
   口範囲内で被検査歯車上にほぼ半径方向に向けられて解
   離可能に装着された方位決め溝（１１）を用い、第１の
   位置で測定トレーサ（８、９）が載着された方位決め溝
   を歯車（１）の回転によつて第２の位置へ旋回せしめ、
   そこで測定トレーサを同じ方位決め溝内にそう入せしめ
   、そしてこの旋回角を閉成する両方の位置のＸ及びＹ値
   から、歯車の回転中心点の位置を算出することを特徴と
   する、歯車検査装置のトレーサを方位決めするための方
   法。 ２、等間隔目盛りの距離発生器に沿つたＸ及びＹ方向に
   対して垂直に位置調節可能なトレーサを有し、方位決め
   溝（１１）を被検査歯車（１）の両側に載着し、この両
   方の方位決め平面においての歯車の回転中心点（２）の
   位置を検出し、そしてこの回転中心点の両側の値の、そ
   のＺ方向での距離に応じた偏差から、歯車とＺ方向（１
   ４）との間の方向偏差を検出し、その検出値を測定トレ
   ーサ（８、９）の運動及び（又は）、歯面の形状及び（
   又は）形状線検査の際に該トレーサによつて測定された
   値のための補正値として用いる、特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３、歯車の回転軸線に対する該歯車の歯面形状及び歯す
   じを検査するための装置のトレーサを方位決めするため
   に、等間隔目盛りの距離発生器に沿つて歯車に対する接
   線方向及び直角方向で走行可能なトレーサを、順次に２
   つの相並んだ位置において、歯車に形成された溝内に、
   該トレーサのヘッドが両側で溝側面に接触するまで走入
   せしめ、この際に距離発生器において検出されるＸ及び
   Ｙ値から、前記の２つの位置によつて形成される旋回角
   度を用いて、歯車軸線と測定平面との交差点の位置を検
   出する方法であつて、トレーサとして測定トレーサを用
   い、溝として、歯部の開口範囲内で被検査歯車上にほぼ
   半径方向に向けられて解離可能に装着された方位決め溝
   を用い、第１の位置で測定トレーサが載着された方位決
   め溝を歯車の回転によつて第２の位置へ旋回せしめ、そ
   こで測定トレーサを同じ方位決め溝内にそう入せしめ、
   そしてこの旋回角を閉成する両方の位置のＸ及びＹ値か
   ら、歯車の回転中心点の位置を算出する方法を実施する
   ための装置であつて、前記の歯車の回転中心点を規定す
   るための機構に、方位決め溝（１１）を有する構成部材
   （１０）が配設されており、この構成部材（１０）が歯
   車歯部の範囲内で一方の歯車面上に、その溝開口を半径
   方向外方へ同けて解離可能に取付けられていることを特
   徴とする、歯車検査装置のトレーサを方位決めするため
   の装置。