TWI774842B - 齒輪定位裝置、應力測定系統、齒輪定位方法及應力測定方法 - Google Patents

齒輪定位裝置、應力測定系統、齒輪定位方法及應力測定方法 Download PDF

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Abstract

本發明之一實施形態之齒輪定位裝置具備：卡盤，其保持齒輪；旋轉驅動機構，其以齒輪以特定之旋轉軸線為中心旋轉之方式將卡盤旋轉驅動；位移計，其一面使齒輪旋轉，一面連續性或週期性地取得表示位於齒輪之外方之基準點與齒輪之外周面之間之距離之測定值；及控制裝置，其基於齒輪之旋轉角度、測定值、及預先決定之至少一個基準值，將齒輪之外周面之一部分設定為測定對象部，且以該測定對象部配置於基準位置之方式控制旋轉驅動機構。

Description

齒輪定位裝置、應力測定系統、齒輪定位方法及應力測定方法
本發明係關於一種齒輪定位裝置、應力測定系統、齒輪定位方法及應力測定方法。
已知悉有進行對象物之定位及位置調整之裝置。例如，在下述專利文獻1中，記載有為了沿鑽頭之槽噴吹研磨材，而在與鑽頭之旋轉角度及軸向之位置建立關聯下進行控制之技術。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-222955號公報
[發明所欲解決之問題]
另，存在自動進行齒輪之外周面之定位之需求。然而，業界未知自動進行齒輪之外周面之定位者。
本發明之目的在於提供一種可自動進行齒輪之外周面之定位的齒輪定位裝置、應力測定系統、齒輪定位方法及應力測定方法。 [解決問題之技術手段]
一層面之齒輪定位裝置具備：卡盤，其保持齒輪；旋轉驅動機構，其以齒輪以特定之旋轉軸線為中心旋轉之方式將卡盤旋轉驅動；位移計，其一面使齒輪旋轉，一面連續性或週期性地取得表示位於齒輪之外方之基準點與齒輪之外周面之間之距離之測定值；及控制裝置，其基於齒輪之旋轉角度、測定值、及預先決定之至少一個基準值，將齒輪之外周面之一部分設定為測定對象部，且以將該測定對象部配置於基準位置之方式控制旋轉驅動機構。
在上述一層面之齒輪定位裝置中，根據齒輪之旋轉角度與測定值及基準值之關係，將齒輪之外周面之一部分設定為測定對象部，且以將該測定對象部配置於基準位置之方式控制旋轉驅動機構。因此，可自動地將測定對象部配置於基準位置。
在一實施形態中，控制裝置可取得在測定值與預先決定之至少一個基準值為一致時的齒輪之旋轉角度，以基於所取得之齒輪之旋轉角度將前述齒輪之外周面之一部分配置於基準位置之方式控制旋轉驅動裝置。
在上述實施形態中，根據在測定值與預先決定之至少一個基準值為一致時的齒輪之旋轉角度，將齒輪之外周面之一部分配置於基準位置。藉此，可自動地將齒輪之測定對象部配置於基準位置。
在一實施形態中，可行的是，至少一個基準值包含複數個基準值，控制裝置包含下述第1控制模式及第2控制模式中至少任一個控制模式，該第1控制模式為自表示齒輪之旋轉角度與測定值之關係的相關資料提取相應於齒輪之旋轉而測定值在增加後減小之第1區間，基於第1區間內之測定值與複數個基準值之間的複數個一致點中測定值為最大之第1一致點而特定齒輪之齒底，且以將齒底之一部分配置於基準位置之方式控制旋轉驅動機構；該第2控制模式為自相關資料提取相應於齒輪之旋轉而測定值在減小後增加之第2區間，基於第2區間內之測定值與複數個基準值之間的複數個一致點中測定值為最小之第2一致點特定齒輪之齒頂，且以將齒頂之一部分配置於基準位置之方式控制旋轉驅動機構。
在上述實施形態之第1控制模式中，由於基於第1區間內之測定值與複數個基準值之間的複數個一致點中測定值為最大之第1一致點而特定齒輪之齒底，故即便在齒輪之旋轉中心為偏心時，仍可以較高之精度特定齒底。同樣地，在第2控制模式中，由於基於第2區間內之測定值與複數個基準值之間的複數個一致點中測定值為最小之第2一致點特定齒輪之齒頂，故而即便在齒輪之旋轉中心為偏心時，仍可以較高之精度特定齒頂。
在一實施形態中，可行的是，控制裝置包含第1控制模式，在第1控制模式中，由控制裝置以將與第1一致點對應的齒底上之位置配置於基準位置之方式控制旋轉驅動機構。在該實施形態中，可將齒底之齒面側之區域配置於基準位置。
在一實施形態中，可行的是，控制裝置包含第1控制模式，第1區間包含相應於齒輪之旋轉而測定值為增加之第1區域、及相應於齒輪之旋轉而測定值為減小之第2區域，在第1控制模式中，控制裝置特定與第1區域內之第1一致點對應的齒輪之第1旋轉角度、及與第2區域內之第1一致點對應的齒輪之第2旋轉角度，且以將對應於第1旋轉角度與第2旋轉角度之中間之旋轉角度的齒底上之位置配置於基準位置之方式控制旋轉驅動機構。在該實施形態中，可將齒底之中央區域配置於基準位置。
在一實施形態中，可行的是，控制裝置包含第2控制模式，在第2控制模式中，由控制裝置以將與第2一致點對應的齒頂上之位置配置於基準位置之方式控制旋轉驅動機構。在該實施形態中，可將齒頂之齒面側之區域配置於基準位置。
在一實施形態中，可行的是，控制裝置包含第2控制模式，第2區間包含相應於齒輪之旋轉而測定值為減小之第3區域、及相應於齒輪之旋轉而測定值為增加之第4區域，在第2控制模式中，控制裝置特定與第3區域內之第2一致點對應的齒輪之第3旋轉角度、及與第4區域內之第2一致點對應的齒輪之第4旋轉角度，且以將對應於第3旋轉角度與第4旋轉角度之中間之旋轉角度的齒頂上之位置配置於基準位置之方式控制旋轉驅動機構。在該實施形態中，可將齒頂之中央區域配置於基準位置。
在一實施形態中，位移計可為在非接觸下測定位於齒輪之外方之基準點與齒輪之外周面之間之距離者。例如，位移計可為渦電流式位移感測器。藉由使用非接觸式之位移計，可防止起因於齒輪與位移計之接觸之位置偏移。
在一層面中，提供一種具備上述齒輪定位裝置、及測定齒輪之外周面之殘留應力之應力測定裝置的應力測定系統。本應力測定裝置包含：X射線照射部，其對配置於基準位置的齒輪之外周面之一部分照射X射線；第1檢測元件，其在第1檢測位置檢測在齒輪之外周面之一部分處衍射之X射線；及第2檢測元件，其在與第1檢測位置不同之第2檢測位置檢測在齒輪之外周面之一部分處衍射之X射線。
在上述一層面之應力測定裝置中，對由齒輪定位裝置配置於基準位置的齒輪之外周面之一部分照射X射線，且在第1檢測位置及第2檢測位置檢測衍射X射線。藉此，可測定齒輪之外周面之一部分之殘留應力。
在一實施形態中，可行的是，X射線照射部、第1檢測元件及第2檢測元件係直線狀排列，應力測定系統更具備旋轉機構，其以齒輪之齒交線之方向、與X射線照射部、第1檢測元件及第2檢測元件之排列方向為一致之方式使應力測定裝置及卡盤之至少任一者旋轉。如此般，藉由使齒輪之齒交線之方向與X射線照射部、第1檢測元件及第2檢測元件之排列方向一致而可提高殘留應力之測定精度。
在一實施形態中，基準位置可為與X射線照射部對面之位。藉此，可測定由上述齒輪定位裝置定位的齒輪之一部分之殘留應力。
一層面之齒輪定位方法包含：將卡盤安裝於齒輪之步驟，以齒輪以特定之旋轉軸線為中心旋轉之方式將卡盤旋轉驅動之步驟，一面旋轉齒輪，一面連續性或週期性地取得表示位於齒輪之外方之基準點與齒輪之外周面之間之距離之測定值之步驟，基於齒輪之旋轉角度與測定值及預先決定之至少一個基準值將齒輪之外周面之一部分設定為測定對象部，且以該測定對象部配置於基準位置之方式調整齒輪之旋轉角度之步驟。
在上述一層面之齒輪定位方法中，根據齒輪之旋轉角度與測定值及基準值之關係將齒輪之外周面之一部分設定為測定對象部。因此，可自動地將測定對象部配置於基準位置。
在一實施形態之調整齒輪之旋轉角度之步驟中，可取得在測定值與預先決定之至少一個基準值為一致時的齒輪之旋轉角度，以基於所取得的齒輪之旋轉角度將齒輪之外周面之一部分配置於基準位置之方式調整齒輪之旋轉角度。
在上述實施形態中，根據在測定值與預先決定之至少一個基準值為一致時的齒輪之旋轉角度，以將齒輪之外周面之一部分配置於基準位置之方式調整齒輪之旋轉角度。藉此，可自動地將齒輪之測定對象部配置於基準位置。
在一實施形態中，可行的是，至少一個基準值包含複數個基準值，在調整齒輪之旋轉角度之步驟中，自表示齒輪之旋轉角度與測定值之關係之相關資料提取相應於齒輪之旋轉而測定值在增加後減小之第1區間，基於第1區間內之測定值與複數個基準值之間之複數個一致點中測定值為最大之第1一致點而特定齒輪之齒底，且以將齒底之一部分配置於基準位置之方式調整齒輪之旋轉角度。
在上述實施形態中，藉由基於第1區間內之測定值與複數個基準值之間之複數個一致點中測定值為最大之第1一致點而特定齒輪之齒底，故即便在齒輪之旋轉中心為偏心時，仍可以較高之精度特定齒底。
在一實施形態中，可行的是，至少一個基準值包含複數個基準值，在調整齒輪之旋轉角度之步驟中，自表示齒輪之旋轉角度與測定值之關係之相關資料提取相應於齒輪之旋轉而測定值在減小後增加之第2區間，基於第2區間內之測定值與複數個基準值之間之複數個一致點中測定值為最小之第2一致點特定齒輪之齒頂，且以將齒頂之一部分配置於基準位置之方式調整齒輪之旋轉角度。
在上述實施形態中，由於基於第2區間內之測定值與複數個基準值之間之複數個一致點中測定值為最小之第2一致點特定齒輪之齒頂，故即便在齒輪之旋轉中心為偏心時，仍可以較高之精度特定齒頂。
在一實施形態之調整齒輪之旋轉角度之步驟中，可以將與第1一致點對應的齒底上之位置配置於基準位置之方式調整齒輪之旋轉角度。在該實施形態中，可將齒底之齒面側之區域配置於基準位置。
在一實施形態中，可行的是，第1區間包含相應於齒輪之旋轉而測定值增加之第1區域、及相應於齒輪之旋轉而測定值減小之第2區域，在調整齒輪之旋轉角度之步驟中，特定與第1區域內之第1一致點對應的齒輪之第1旋轉角度、及與第2區域內之第1一致點對應的齒輪之第2旋轉角度，且以將對應於第1旋轉角度及第2旋轉角度之中間之旋轉角度的齒底上之位置配置於基準位置之方式調整齒輪之旋轉角度。在該實施形態中，可將齒底之中央區域配置於基準位置。
在一實施形態之調整齒輪之旋轉角度之步驟中，可以將與第2一致點對應的齒頂上之位置配置於基準位置之方式調整齒輪之旋轉角度。在該實施形態中，可將齒頂之齒面側之區域配置於基準位置。
在一實施形態中，可行的是，第2區間包含相應於齒輪之旋轉而測定值減小之第3區域、及相應於齒輪之旋轉而測定值增加之第4區域，在調整齒輪之旋轉角度之步驟中，特定與第3區域內之第2一致點對應的齒輪之第3旋轉角度、及與第4區域內之第2一致點對應的齒輪之第4旋轉角度，且以將對應於第3旋轉角度與第4旋轉角度之中間之旋轉角度的齒頂上之位置配置於基準位置之方式調整齒輪之旋轉角度。在該實施形態中，可將齒頂之中央區域配置於基準位置。
在一層面中，提供一種應力測定方法，其使用具備對齒輪之外周面之一部分照射X射線之X射線照射部、在第1檢測位置檢測在齒輪之外周面之一部分處衍射之X射線之第1檢測元件、及在與第1檢測位置不同之第2檢測位置檢測在齒輪之外周面之一部分處衍射之X射線之第2檢測元件的應力測定裝置測定齒輪之外周面之殘留應力。該方法包含：將卡盤安裝於齒輪之步驟；以齒輪以特定之旋轉軸線為中心旋轉之方式將卡盤旋轉驅動之步驟；一面使齒輪旋轉，一面連續性或週期性地取得表示位於齒輪之外方之基準點與齒輪之外周面之間之距離的測定值之步驟；基於齒輪之旋轉角度與測定值及預先決定之至少一個基準值，將齒輪之外周面之一部分設定為測定對象部，且以將該測定對象部配置於與X射線照射部對面之位置之方式調整齒輪之旋轉角度之步驟；自X射線照射部朝向測定對象部照射X射線之步驟；藉由第1檢測元件及第2檢測元件檢測在測定對象部處衍射之X射線之步驟；及基於第1檢測元件及第2檢測元件之檢測值而測定測定對象部之殘留應力之步驟。
在上述一層面之方法中，對藉由齒輪定位裝置配置於基準位置的齒輪之外周面之一部分照射X射線，且在第1檢測位置及第2檢測位置檢測衍射X射線。藉此，可測定齒輪之外周面之一部分之殘留應力。
在一實施形態之調整齒輪之旋轉角度之步驟中，可取得在測定值與預先決定之至少一個基準值為一致時的齒輪之旋轉角度，且以基於所取得的齒輪之旋轉角度將齒輪之外周面之一部分配置於與X射線照射部對面之位置之方式調整齒輪之旋轉角度。
在上述實施形態中，根據在測定值與預先決定之至少一個基準值為一致時的齒輪之旋轉角度，將齒輪之外周面之一部分配置於與X射線照射部對面之位置。藉此，可將測定對象部自動配置於與X射線照射部對面之位置，而測定該測定對象部之應力。
在一實施形態中，可行的是，X射線照射部、第1檢測元件及第2檢測元件係直線狀排列，且更包含：在照射X射線之步驟之前，以齒輪之齒交線之方向與X射線照射部、第1檢測元件及第2檢測元件之排列方向為一致之方式使應力測定裝置及卡盤之至少任一者旋轉之步驟。如此般，藉由使齒輪之齒交線之方向與X射線照射部、第1檢測元件及第2檢測元件之排列方向一致而可提高殘留應力之測定精度。 [發明之效果]
根據本發明之一層面及各種實施形態，可自動進行齒輪之定位。
以下，參照圖式針對各種實施形態詳細地進行說明。又，在各圖式中對同一或相當之部分賦予同一符號。圖1係顯示一實施形態之齒輪定位裝置10之前視圖。圖2係顯示一實施形態之應力測定系統20之平面圖。圖3係顯示一實施形態之應力測定系統20之側視圖。在圖1～3中，以X方向及Y方向圖示水平方向，以Z方向圖示鉛直方向。圖4係沿圖2之IV-IV線之概略性剖視圖。
(應力測定系統之構成) 如圖1所示般，齒輪定位裝置10具備：卡盤12、旋轉驅動機構14、及滑動機構15。卡盤12係用於保持齒輪W之構件，構成為以軸線CL為中心可旋轉。保持於卡盤12之齒輪W具有與軸線CL一致之旋轉軸線。如圖2所示般，於齒輪W之外周面交互地形成有齒底Wz及齒頂Wa，齒底Wz及齒頂Wa經由齒面Ws相互連接。於齒輪W之徑向之中心位置，可形成有在軸線CL方向貫通齒輪W之貫通孔。
卡盤12呈圓柱狀或圓板狀，於其上表面設置有沿軸線CL之周向排列之複數個爪部12A。在圖2所示之實施形態中，卡盤12具有3個爪部12A。該等爪部12A構成為可在軸線CL之徑向上移動。在一實施形態中，卡盤12可為藉由壓縮空氣使爪部12A之位置在卡盤12之徑向上移動之空氣卡盤。該情形下，於卡盤12經由軟管連接有壓縮機。於卡盤12之上表面，以齒輪W之旋轉軸線與軸線CL一致之方式將齒輪W予以支持。例如，於齒輪W之貫通孔插入有爪部12A，藉由該等爪部12A朝徑向外側移動而將齒輪W固定於卡盤12。又，作為卡盤12，可利用與空氣卡盤不同之任意種類之卡盤。又，在一實施形態中，可設置檢測爪部12A之徑向之位置之感測器、及連接於該感測器之配線13。另外，為了便於說明，而在圖2中，透過齒輪W之一部分將卡盤12予以圖示。
旋轉驅動機構14係以將齒輪W以軸線CL為中心旋轉之方式使卡盤12旋轉驅動之裝置。旋轉驅動機構14具備旋轉軸14A及殼體14B。旋轉軸14A沿軸線CL方向、亦即齒輪定位裝置10之上下方向延伸，其上端連接於卡盤12。旋轉軸14A之下端連接於設置在殼體14B內之軸承。該軸承可旋轉地支持旋轉軸14A。又，於殼體14B內設置有馬達14M。馬達14M經由驅動力傳遞機構朝旋轉軸14A賦予驅動力。旋轉軸14A藉由來自馬達14M之驅動力以軸線CL為中心旋轉。旋轉軸14A之旋轉力被朝卡盤12傳遞，而將卡盤12及齒輪W以軸線CL為中心旋轉。馬達14M電性連接於控制裝置18，接受來自控制裝置18之控制信號而作動受到控制。
如後述般，控制裝置18以齒輪W之旋轉角度成為所期望之旋轉角度之方式控制旋轉驅動機構14之馬達14M。例如，控制裝置18藉由執行複數次使齒輪W旋轉特定之單位角度之控制，而以將齒輪W之旋轉角度成為所期望之旋轉角度之方式進行控制。再者，在一實施形態中，旋轉驅動機構14可更具備檢測齒輪W之旋轉角度之旋轉角度檢測感測器14S。旋轉角度檢測感測器14S根據旋轉軸14A之旋轉角度檢測齒輪W之旋轉角度，且將表示所檢測之旋轉角度之資訊朝後述之控制裝置18發送。
再者，在一實施形態中，為了避免配線13纏繞於旋轉軸14A，而可將卡盤12之旋轉角度限制於預先決定之旋轉角度之範圍內。又，旋轉驅動機構14之旋轉軸14A構成為可相對於軸線CL朝順時針及逆時針之兩個方向旋轉。
滑動機構15具備電動缸體15A。電動缸體15A藉由利用例如馬達之旋轉而控制缸體之伸縮，而使旋轉驅動機構14沿X方向移動。
如圖4所示般，齒輪定位裝置10更具備豎立設置於基台11上之支柱17。支柱17自基台11朝上方延伸，於其上端部固定有位移計16。該位移計16配置於保持在卡盤12之齒輪W之外方。位移計16具有位於齒輪W之外方之基準點16X，取得表示該基準點16X與齒輪W之外周面之間之距離L之測定值(參照圖2)。再者，位移計16既可連續地取得測定值，亦可以預先決定之時間間隔週期性地取得測定值。在一實施形態中，位移計16可為在非接觸下測定基準點16X與外周面之間之距離L之非接觸型位移計。作為非接觸型位移計，可例示有雷射式之位移感測器、及渦電流式位移計。渦電流式位移計係在不朝齒輪W之外周面照射光下檢測自基準點16X至齒輪W之外周面之間之距離L的非光學式位移計。再者，位移計16亦可不是測定距離L，而是測定自成為基準之位置之變位。位移計16電性連接於後述之控制裝置18。
齒輪定位裝置10更具備控制裝置18。控制裝置18係具備處理器、記憶部等之電腦，控制應力測定系統20之各部分。控制裝置18連接於旋轉驅動機構14及位移計16。控制裝置18以將齒輪W以軸線CL為中心旋轉之方式朝旋轉驅動機構14送出控制信號。又，控制裝置18一面使齒輪W以軸線CL為中心旋轉，一面自位移計16取得表示距離L之測定值。而且，基於齒輪W之旋轉角度、與位移計16之測定值及預先決定之至少一個基準值，將齒輪W之外周面之一部分設定為測定對象部。更具體而言，控制裝置18取得在自位移計16取得之測定值與預先決定之基準值為一致時的齒輪W之旋轉角度，且基於所取得之齒輪W之旋轉角度將齒輪W之外周面之一部分設定為測定對象部。又，控制裝置18以將所設定之測定對象部配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。
於控制裝置18連接有操作裝置19。操作裝置19具備顯示裝置及輸入/輸出裝置，可供操作員輸入後述之複數個基準值。進而，操作裝置19受理由操作員選擇之控制模式，以藉由所選擇之控制模式使齒輪定位裝置10動作之方式朝控制裝置18送出信號。
參照圖5及圖6針對位移計16之測定值進行說明。圖5及圖6係表現表示齒輪W之旋轉角度與位移計16之測定值之關係之相關資料之曲線圖，橫軸表示齒輪W之旋轉角度，縱軸表示基準點16X與齒輪W之外周面之間之距離L。該等曲線圖藉由例如控制裝置18一面使齒輪W之旋轉角度逐次變化特定之單位角度，一面自位移計16取得表示基準點16X與齒輪W之外周面之間之距離L之測定值而產生。圖5係使用旋轉中心相對於軸線CL未偏心之齒輪W作為測定對象時之測定值之一例，圖6係使用旋轉中心相對於軸線CL偏心之齒輪W作為測定對象時之測定值之一例。又，在圖5及圖6所示之測定值中，包含在與齒底Wz及齒頂Wa對應之位置測定值成為平坦之區間，但根據測定對象之齒輪W之形狀亦會有不存在平坦之區間之情形。在圖5及圖6所示之實施形態中，設定基準值A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7(以下稱為「基準值A1～A7、B1～B7」)作為複數個基準值。
在一實施形態中，控制裝置18可具有第1控制模式及第2控制模式。控制裝置18可藉由第1控制模式及第2控制模式中由操作員選擇之控制模式控制齒輪定位裝置10之動作。
首先，針對第1控制模式進行說明。在第1控制模式中，特定齒輪W之齒底Wz，且以將齒底Wz之一部分配置於基準位置RL之方式控制齒輪W之旋轉角度。在第1控制模式中，控制裝置18自圖5及圖6所示之相關資料提取相應於齒輪W之旋轉而測定值在增加後減小之第1區間D1、Da。其次，控制裝置18提取第1區間D1、Da內之測定值與複數個基準值A1～A7、B1～B7之複數個一致點，且特定該複數個一致點中測定值為最大之第1一致點。此處，一致點係在相關資料中測定值與基準值A1～A7、B1～B7成為相等之點。換言之，一致點意指測定值與基準值A1～A7、B1～B7之交點。再者，控制裝置18亦可為不僅將測定值與基準值A1～A7、B1～B7成為完全相等之點，還可將測定值與基準值A1～A7、B1～B7之差異成為小於特定之臨限值之點特定為一致點。在圖5之例中，對於第1區間D1內之測定值而基準值A1、A2、A3、A4、A5、B5、B6及B7具有一致點。該等一致點之中基準值為最大之一致點係第1區間D1內之測定值與基準值A5之一致點b11、b12。因此，控制裝置18將一致點b11、b12設定為第1一致點。同樣地，在圖6之例中，將第1區間Da內之測定值與複數個基準值A1～A7、B1～B7之複數個一致點中測定值最大之一致點b21、b22設定為第1一致點。控制裝置18取得與第1一致點b11及b12對應之齒輪W之旋轉角度，且根據該旋轉角度特定齒底Wz之範圍。同樣地，控制裝置18取得與第1一致點b21及b22對應之齒輪W之旋轉角度，且根據該旋轉角度特定齒底Wz之範圍。而後，控制裝置18將所特定之齒底Wz之一部分設定為測定對象部，且以將該測定對象部配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。
在第1控制模式中，針對決定特定對象部之方法更詳細地進行說明。在第1控制模式中，利用後述之第1方法或第2方法作為用於決定特定對象部之方法。在第1方法中，控制裝置18特定與位於第1區間D1之中測定值增加之第1區域R1內的第1一致點b11對應之第1旋轉角度θ1、及與位於第1區間D1之中測定值減小之第2區域R2內的第1一致點b12對應之第2旋轉角度θ2(參照圖5)。其次，控制裝置18獲得第1旋轉角度θ1與第2旋轉角度θ2之中間之旋轉角度α1。控制裝置18以將與旋轉角度α1對應之齒底Wz上之位置配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。同樣地，控制裝置18特定與位於第1區間Da之中測定值增加之第1區域R1內的第1一致點b21對應之第1旋轉角度θ1’、及與位於第1區間Da之中測定值減小之第2區域R2內之第1一致點b22對應之第2旋轉角度θ2’(參照圖6)。其次，控制裝置18獲得第1旋轉角度θ1’與第2旋轉角度θ2’之中間之旋轉角度α1’。控制裝置18以將與旋轉角度α1’對應之齒底Wz上之位置配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。在該第1方法中，係將齒底Wz之中央區域配置於基準位置RL。
在用於決定特定對象部之第2方法中，特定與第1一致點b11對應之第1旋轉角度θ1及與第1一致點b12對應之第2旋轉角度θ2，以將與第1旋轉角度θ1及第2旋轉角度θ2之任一者對應的齒底Wz上之位置配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。同樣地，特定與第1一致點b21對應之第1旋轉角度θ1’及與第1一致點b22對應之第2旋轉角度θ2’，以將與第1旋轉角度θ1’及第2旋轉角度θ2’之任一者對應的齒底Wz上之位置配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。在該第2方法中，係將齒底Wz之齒面Ws側之區域配置於基準位置RL。
其次，針對第2控制模式進行說明。在第2控制模式中，特定齒輪W之齒頂Wa，且以將齒頂Wa之一部分配置於基準位置RL之方式控制齒輪W之旋轉角度。在第2控制模式中，控制裝置18自圖5及圖6所示之相關資料提取相應於齒輪W之旋轉而測定值在減小後增加之第2區間D2、Db。其次，控制裝置18提取第2區間D2、Db內之測定值與複數個基準值A1～A7、B1～B7之複數個一致點(交點)，且特定該複數個一致點中測定值為最小之第2一致點。在圖5之例中，對於第2區間D2內之測定值而基準值A1、A2、A3、A4、A5、B5、B6及B7具有一致點。該等一致點之中，基準值為最小之一致點為第2區間D2內之測定值與基準值B5之一致點s11、s12。因此，控制裝置18將一致點s11、s12設定為第2一致點。同樣地，在圖6之例中，將第2區間Db內之測定值與複數個基準值A1～A7、B1～B7之複數個一致點中測定值最小之一致點s21、s22設定為第2一致點。控制裝置18取得與第2一致點s11及s12對應的齒輪W之旋轉角度，且根據該旋轉角度特定齒頂Wa之範圍。同樣地，控制裝置18取得與第2一致點s21及s22對應的齒輪W之旋轉角度，且根據該旋轉角度特定齒頂Wa之範圍。而後，控制裝置18將所特定之齒頂Wa之一部分設定為測定對象部，且以將該測定對象部配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。
在第2控制模式中，針對決定特定對象部之方法更詳細地進行說明。在第2控制模式中，利用後述之第3方法或第4方法作為用於決定特定對象部之方法。在第3方法中，控制裝置18特定與位於第2區間D2之中測定值減小之第3區域R3內的第2一致點s11對應之第3旋轉角度θ3、及與位於第2區間D2之中測定值增加之第4區域R4內的第2一致點s12對應之第4旋轉角度θ4(參照圖5)。其次，控制裝置18獲得第3旋轉角度θ3與第4旋轉角度θ4之中間之旋轉角度α2。控制裝置18以將與旋轉角度α2對應之齒頂Wa上之位置配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。同樣地，控制裝置18特定與位於第2區間Db之中測定值減小之第3區域R3內的第2一致點s21對應之第3旋轉角度θ3’、及與位於第2區間Db之中測定值增加之第4區域R4內的第2一致點s22對應之第4旋轉角度θ4’(參照圖6)。其次，控制裝置18獲得第3旋轉角度θ3’與第4旋轉角度θ4’之中間之旋轉角度α2’。控制裝置18以將與旋轉角度α2’對應之齒頂Wa上之位置配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。在該第3方法中，係將齒頂Wa之中央區域配置於基準位置RL。
在用於決定特定對象部之第4方法中，特定與第2一致點s11對應之第3旋轉角度θ3及與第2一致點s12對應之第4旋轉角度θ4，以將與第3旋轉角度θ3及第4旋轉角度θ4之任一者對應的齒頂Wa上之位置配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14(參照圖5)。同樣地，特定與第2一致點s21對應之第3旋轉角度θ3’及與第2一致點s22對應之第4旋轉角度θ4’，以將與第3旋轉角度θ3’及第4旋轉角度θ4’之任一者對應的齒頂Wa上之位置配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14(參照圖6)。在該第4方法中，係將齒頂Wa之齒面Ws側之區域配置於基準位置RL。
其次，參照圖3針對應力測定系統20進行說明。
應力測定系統20具備上述之齒輪定位裝置10及應力測定裝置22。應力測定裝置22係用於測定齒輪W之外周面之殘留應力之裝置，配置於保持在卡盤12的齒輪W之外方。
應力測定裝置22具備：X射線照射部24、第1檢測元件26及第2檢測元件28。X射線照射部24、第1檢測元件26及第2檢測元件28設置於應力測定裝置22之前表面22F。X射線照射部24係朝向成為檢查對象的齒輪W之外側面照射X射線之裝置。更具體而言，X射線照射部24對齒輪W之測定對象部照射X射線。亦即，X射線照射部24與基準位置RL設置於相互對面之位置。第1檢測元件26係在第1檢測位置檢測在齒輪W之外側面衍射之衍射X射線之裝置。第2檢測元件28係在與第1檢測位置不同之第2檢測位置檢測在齒輪W之外側面衍射之衍射X射線之裝置。在一實施形態中，X射線照射部24、第1檢測元件26及第2檢測元件28可以直線狀並排之方式排列(參照圖10(A))。再者，於日本特開2017-009356號公報中揭示有周知之殘留應力測定裝置，在本發明中省略殘留應力測定裝置之詳細說明。
(齒輪定位方法) 其次，針對一實施形態之齒輪定位方法進行說明。
圖7係顯示一實施形態之齒輪定位方法MT1之流程圖。在方法MT1中，首先在步驟ST1中，設定複數個基準值。複數個基準值既可為由操作員設定之值，亦可為基於基準點16X與齒輪W之外周面之距離L而自動生成之值。例如，控制裝置18將較基準點16X與齒輪W之齒底Wz之間之距離稍許小之值設定為基準值A1。其次，可根据以下之式(1)求得基準值A(n+1)(n=1、2、3・・・)。 A(n+1)=A1+C・n　　　・・・(1)
同樣地，控制裝置18將較基準點16X與齒輪W之齒頂Wa之間之距離稍許小之值設定為基準值B1。其次，可根据以下之式(2)求得基準值B(n+1)(n=1、2、3・・・)。 B(n+1)=B1+C・n　　　・・・(2)
又，在上述之式(1)及(2)中，C表示常數。亦即，複數個基準值An、Bn係以每特定之常數C而設定之值。
又，複數個基準值可如下述般設定。首先，控制裝置18一面使由卡盤12保持之齒輪W旋轉，一面藉由位移計16連續性或週期性地測定基準點16X與齒輪W之外周面之間之距離L。其次，控制裝置18記錄複數個自基準點16X至齒輪W之齒頂Wa之距離之值，且求得其平均值或最小值，並將該平均值或最小值設為最小之基準值。又，控制裝置18記錄複數個自基準點16X至齒輪W之齒底Wz之距離之值，且求得其平均值或最大值，並將該平均值或最大值設為最大之基準值。而後，可在最小之基準值至最大之基準值之間將複數個(作為一例為20個左右)基準值均等地分配。
在方法MT1中，其次進行步驟ST2。在步驟ST2中，將齒輪W安裝於卡盤。例如，在步驟ST2中，以齒輪W之旋轉軸線與軸線CL為一致之狀態將齒輪W載置於卡盤12之上。其次，卡盤12之爪部12A朝齒輪W之徑向外側移動，而將齒輪W固定於卡盤12上。再者，在步驟ST2中，亦可在藉由滑動機構15將旋轉驅動機構14在X方向移動後，進行齒輪W之安裝。其次，在步驟ST3中，以將齒輪W以軸線CL為中心旋轉之方式將卡盤12旋轉驅動。
其次，進行步驟ST4。在步驟ST4中，在將齒輪W旋轉之狀態下，藉由位移計16取得表示位於齒輪W之外方之基準點16X與齒輪W之外周面之間之距離L之測定值。該測定既可連續地進行，亦可以特定之時間間隔週期性地進行。
其次，進行步驟ST5。在步驟ST5中，根據在位移計16之測定值與基準值A1～A7及B1～B7一致時的齒輪W之旋轉角度將齒輪W之外周面之一部分設定為測定對象部。在步驟ST5中，藉由控制裝置18以上述之第1控制模式或第2控制模式進行動作，而將齒輪W之外周面之一部分設定為測定對象部。接著，在步驟ST6中，以將齒輪W之測定對象部停止於基準位置RL，例如與X射線照射部24對面之位置之方式控制旋轉驅動機構14。
再者，在控制裝置18以第1控制模式進行動作時，在步驟ST6中，以將齒底Wz之一部分配置於基準位置RL之方式控制齒輪W之旋轉角度。若以圖5所示之測定值為例進行說明，則在第1控制模式之第1方法中，將與旋轉角度α1對應的齒底Wz上之位置配置於基準位置RL。又，在第1控制模式之第2方法中，將與第1旋轉角度θ1及第2旋轉角度θ2任一者對應的齒底Wz上之位置配置於基準位置RL。
又，在控制裝置18以第2控制模式進行動作時，在步驟ST6中，以將齒頂Wa之一部分配置於基準位置RL之方式控制齒輪W之旋轉角度。若以圖5所示之測定值為例進行說明，則在第2控制模式之第3方法中，以將與旋轉角度α2對應的齒頂Wa上之位置配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。又，在第2控制模式之第4方法中，以將與第3旋轉角度θ3及第4旋轉角度θ4之任一者對應的齒頂Wa上之位置配置於基準位置RL之方式控制旋轉驅動機構14。再者，控制裝置18為了使齒輪W之測定對象部朝基準位置RL移動，而可反轉旋轉軸14A之旋轉方向。
(應力測定方法) 其次，針對一實施形態之應力測定方法進行說明。
圖8係顯示一實施形態之應力測定方法MT2之流程圖。方法MT2係利用上述之應力測定系統20而實施。在方法MT2中，首先進行步驟ST11～步驟ST16。步驟ST11～步驟ST16由於與方法MT1之步驟ST1～步驟ST6同樣，故省略說明。
在方法MT2中，其次進行步驟ST17。在步驟ST17中，自X射線照射部24朝向在步驟ST16中被配置於基準位置RL的齒輪W之測定對象部照射X射線。其次，在步驟ST18中，藉由第1檢測元件26及第2檢測元件28檢測在齒輪W之測定對象部處衍射之衍射X射線。其次，在步驟ST19中，根據由第1檢測元件26及第2檢測元件28檢測之X射線之強度測定齒輪W之測定對象部之殘留應力。如此般，在一實施形態之應力測定方法中，測定齒輪W之測定對象部之殘留應力。
在上述之一層面及各種實施形態中，可將齒輪W之測定對象部自動地定位於基準位置。因此，不由操作員之手動作業，而可進行齒輪W之測定對象部之應力測定。藉此，亦可縮短齒輪W之定位所需之時間。
又，在上述實施形態中，係根據第1區間D1、Da內之測定值與複數個基準值之第1一致點而特定齒輪W之齒底Wz之範圍。同樣地，在上述實施形態中，係根據第2區間D2、Db內之測定值與複數個基準值之第2一致點特定齒輪W之齒頂Wa之範圍。如此般，藉由利用測定值與複數個基準值之第1一致點及第2一致點，即便在齒輪W之旋轉中心相對於軸線CL偏心時，仍可以高精度特定齒底Wz及齒頂Wa之範圍。因此，可提高齒輪W之定位精度。
又，在上述實施形態中，由於利用複數個基準值，故可以高精度進行尺寸、齒頂間隔、形狀等不同的齒輪W之定位。
再者，在上述實施形態中，由於利用非接觸型之位移計16取得表示距離L之測定值，故而可防止起因於齒輪與位移計16之接觸的位置偏移，且可防止因齒輪W之材質或溫度等之影響而產生測定誤差。作為位移計16，在使用渦電流式位移計時，由於與雷射型之位移計不同，在測定時光不會漫反射，故而可防止起因於光之漫反射的誤作動。
以上，針對各種實施形態之齒輪定位裝置、應力測定系統、齒輪定位方法及應力測定方法進行了說明，但並不限定於上述之實施形態，在不變更發明之要旨之範圍內可構成各種變化態樣。以下，針對應力測定系統之變化例進行說明。
(第1變化例) 以下，參照圖9(A)及圖10針對第1變化例之應力測定系統進行說明。圖9(A)係示意性地顯示第1變化例之應力測定系統30之側視圖。再者，以下，針對與上述實施形態實質上為同一之要素省略說明，而主要針對相異點進行說明。
如圖9(A)所示般，應力測定系統30具備用於使應力測定裝置22以軸線32X為中心旋轉之旋轉機構32。軸線32X在垂直於應力測定裝置22之前表面22F之方向上延伸。旋轉機構32具備旋轉軸32A及殼體32B。旋轉軸32A之一端連接於應力測定裝置22，旋轉軸32A之另一端可旋轉地支持於設置在殼體32B內之軸承。於殼體32B內設置有馬達。馬達經由驅動力傳遞機構朝旋轉軸32A賦予驅動力。旋轉軸32A藉由來自馬達之驅動力以軸線32X為中心旋轉。旋轉軸32A之旋轉力被朝應力測定裝置22傳遞，而使應力測定裝置22以軸線32X為中心旋轉。馬達電性連接於控制裝置18，接受來自控制裝置18之控制信號而作動受到控制。
在本變化例中，如圖10所示般，係針對作為檢查對象之齒輪為斜齒齒輪W1之情形進行說明。斜齒齒輪W1係齒交線相對於旋轉軸線傾斜地延伸之齒輪。旋轉機構32以自如圖10(A)所示般，在自X方向觀察時，斜齒齒輪W1之齒交線之方向(參照圖10(A)及圖10(B)之箭頭T)與X射線照射部24、第1檢測元件26及第2檢測元件28之排列方向(參照圖10(A)及圖10(B)之箭頭22L)為交叉之配置，變為如圖10(B)所示般，在自X方向觀察時，斜齒齒輪W1之齒交線之方向與X射線照射部24、第1檢測元件26及第2檢測元件28之排列方向為一致之配置之方式，使應力測定裝置22以軸線32X為中心旋轉。
在一實施形態中，旋轉機構32亦可在自X射線照射部24朝斜齒齒輪W1之外周面照射X射線之前使應力測定裝置22以軸線32X為中心旋轉。
如上述般，在第1變化例中，在測定斜齒齒輪W1之外周部側之殘留應力之前，如圖10(B)所示般，以斜齒齒輪W1之齒交線之方向與X射線照射部24、第1檢測元件26及第2檢測元件28之排列方向為一致之方式使應力測定裝置22旋轉。藉此，可提高殘留應力之測定精度。
(第2變化例) 其次，參照圖9(B)及圖10，針對第2變化例之應力測定系統進行說明。圖9(B)係示意性地顯示第2變化例之應力測定系統42之側視圖。再者，以下，針對與上述實施形態實質上為同一之要素省略說明，而主要針對相異點進行說明。
如圖9(B)所示般，應力測定系統42具備齒輪定位裝置40而取代齒輪定位裝置10。齒輪定位裝置40具備本體單元40H及旋轉機構46。本體單元40H具備：卡盤12、旋轉驅動機構14、基台44、支柱45、及位移計16。於基台44之上表面，支持有旋轉驅動機構14。於基台44，豎立設置有支柱45，於支柱45之上端部固定有位移計16。與圖4所示之實施形態同樣地，位移計16配置於齒輪W之外方。
旋轉機構46係以在X方向延伸之軸線46X為中心使本體單元40H旋轉之裝置，具備旋轉軸46A及殼體46B。旋轉軸46A之一端連接於本體單元40H，旋轉軸46A之另一端可旋轉地支持於設置在殼體46B內之軸承。於殼體46B內設置有馬達。馬達經由驅動力傳遞機構朝旋轉軸46A賦予驅動力。旋轉軸46A藉由來自馬達之驅動力以軸線46X為中心旋轉。旋轉軸46A之旋轉力被朝本體單元40H傳遞，而使本體單元40H以軸線46X為中心旋轉。馬達電性連接於控制裝置18，接受來自控制裝置18之控制信號而作動受到控制。
旋轉機構46以自如圖10(A)所示般，在自X方向觀察時，斜齒齒輪W1之齒交線之方向與X射線照射部24、第1檢測元件26及第2檢測元件28之排列方向為交叉之配置，變為如圖10(B)所示般，在自X方向觀察時，斜齒齒輪W1之齒交線之方向與X射線照射部24、第1檢測元件26及第2檢測元件28之排列方向為一致之配置之方式，使本體單元40H以軸線46X為中心旋轉。
再者，如圖9(B)所示般，齒輪定位裝置40更具備ROBO缸體48。ROBO缸體48連接於旋轉機構46。ROBO缸體48使旋轉機構46在X方向、Y方向及Z方向移動。亦即，ROBO缸體48具有用於使旋轉機構46在X方向、Y方向及X方向分別移動之第1缸體機構、第2缸體機構、及第3缸體機構。再者，由於ROBO缸體48之構成為周知，故而省略ROBO缸體48之詳細之說明。該ROBO缸體48連接於控制裝置18，藉由來自控制裝置18之控制信號而動作受到控制。
如上述般，在第2變化例中，在測定斜齒齒輪W1之外周面之殘留應力之前，如圖10(B)所示般，以斜齒齒輪W1之齒交線之方向與X射線照射部24、第1檢測元件26及第2檢測元件28之排列方向為一致之方式使本體單元40H以軸線46X為中心旋轉。藉此，可提高殘留應力之測定精度。在一實施形態中，亦可在測定斜齒齒輪W1之外周面之殘留應力之前，藉由使用ROBO缸體48調整本體單元40H之X方向、Y方向及Z方向之位置，而調整X射線照射部24與斜齒齒輪W1之測定對象部之相隔距離。
在第2變化例中，由於可使用ROBO缸體48移動卡盤12之X方向、Y方向及Z方向之位置，故而可進行各種尺寸之齒輪W之定位及應力測定。
根據第2變化例亦然，應力測定裝置22藉由使齒輪之齒交線之方向、與X射線照射部、第1檢測元件及第2檢測元件之排列方向一致，而可提高殘留應力之測定精度。
再者，上述之各種實施形態及變化例在不矛盾之範圍內可進行組合。例如，可於第2變化例追加第1變化例之旋轉機構32。該情形下，可在測定斜齒齒輪W1之外周面之殘留應力之前，使應力測定裝置22及斜齒齒輪W1之二者旋轉。
(實施形態之補充說明) 再者，在上述之實施形態中，係特定位移計16之測定值與複數個基準值之一致點，但基準值亦可為一個。
例如，可將較基準點16X至齒輪W之齒底Wz之距離稍許小之值設定為1個基準值。該情形下，控制裝置18可根據對應於第1區間D1、Da內之測定值與該1個基準值之一致點的齒輪W之旋轉角度特定齒輪之齒底Wz，且以將齒底Wz之一部分配置於基準位置RL之方式控制齒輪W之旋轉角度。
在另外之例中，亦可將較基準點16X至齒輪W之齒頂Wa之距離稍許大之值設定為1個基準值。該情形下，控制裝置18根據對應於第2區間D2、Db內之測定值與該1個基準值之一致點的齒輪W之旋轉角度特定齒輪之齒頂Wa，且以將齒頂Wa之一部分配置於基準位置RL之方式控制齒輪W之旋轉角度。
在上述實施形態中，控制裝置18雖具有第1控制模式及第2控制模式，但控制裝置18只要具有至少任一個控制模式即可。
在上述實施形態中，位移計16為非接觸式之位移計，但亦可利用接觸式之位移計。
在上述實施形態中，係將齒輪定位裝置10設為應力測定系統20之一部分，但齒輪定位裝置既可獨立被利用，亦可與應力測定裝置以外之檢測裝置組合而被利用。又，在圖1所示之實施形態中，旋轉驅動機構14具備檢測齒輪W之旋轉角度之旋轉角度檢測感測器14S，但旋轉驅動機構14亦可不具備旋轉角度檢測感測器14S。該情形下，例如控制裝置18可根據執行控制使齒輪W旋轉特定之單位角度之次數取得齒輪W之旋轉角度。
10‧‧‧齒輪定位裝置 11‧‧‧基台 12‧‧‧卡盤 12A‧‧‧爪部 13‧‧‧配線 14‧‧‧旋轉驅動機構 14A‧‧‧旋轉軸 14B‧‧‧殼體 14M‧‧‧馬達 14S‧‧‧旋轉角度檢測感測器 15‧‧‧滑動機構 15A‧‧‧電動缸體 16‧‧‧位移計 16X‧‧‧基準點 17‧‧‧支柱 18‧‧‧控制裝置 19‧‧‧操作裝置 20‧‧‧應力測定系統 22‧‧‧應力測定裝置 22F‧‧‧前表面 22L‧‧‧箭頭 24X‧‧‧射線照射部 26‧‧‧第1檢測元件 28‧‧‧第2檢測元件 30‧‧‧應力測定系統 32‧‧‧旋轉機構 32A‧‧‧旋轉軸 32B‧‧‧殼體 32X‧‧‧軸線 40‧‧‧齒輪定位裝置 40H‧‧‧本體單元 42‧‧‧應力測定系統 44‧‧‧基台 45‧‧‧支柱 46‧‧‧旋轉機構 46A‧‧‧旋轉軸 46B‧‧‧殼體 46X‧‧‧軸線 48ROBO‧‧‧缸體 A1～A7‧‧‧基準值 B1～B7‧‧‧基準值 b11‧‧‧一致點/第1一致點 b12‧‧‧一致點/第1一致點 b21‧‧‧一致點/第1一致點 b22‧‧‧一致點/第1一致點 CL‧‧‧軸線 D1‧‧‧第1區間 D2‧‧‧第2區間 Da‧‧‧第1區間 Db‧‧‧第2區間 IV-IV‧‧‧線 L‧‧‧距離 MT1‧‧‧齒輪定位方法/方法 MT2‧‧‧應力定位方法/方法 R1‧‧‧第1區域 R2‧‧‧第2區域 R3‧‧‧第3區域 R4‧‧‧第4區域 RL‧‧‧基準位置 s11‧‧‧一致點/第2一致點 s12‧‧‧一致點/第2一致點 s21‧‧‧一致點/第2一致點 s22‧‧‧一致點/第2一致點 ST1～ST6‧‧‧步驟 ST11～ST19‧‧‧步驟 T‧‧‧箭頭 W‧‧‧齒輪 W1‧‧‧斜齒齒輪 Wa‧‧‧齒頂 Ws‧‧‧齒面 Wz‧‧‧齒底 X‧‧‧方向 Y‧‧‧方向 Z‧‧‧方向 θ1‧‧‧第1旋轉角度 θ1’‧‧‧第1旋轉角度 θ2‧‧‧第2旋轉角度 θ2’‧‧‧第2旋轉角度 θ3‧‧‧第3旋轉角度 θ3’‧‧‧第3旋轉角度 θ4‧‧‧第4旋轉角度 θ4’‧‧‧第4旋轉角度 α1‧‧‧旋轉角度 α1’‧‧‧旋轉角度 α2‧‧‧旋轉角度 α2’‧‧‧旋轉角度
圖1係顯示一實施形態之齒輪定位裝置之前視圖。 圖2係顯示一實施形態之應力測定系統之平面圖。 圖3係一實施形態之應力測定系統之側視圖。 圖4係沿圖2之IV-IV線之概略性剖視圖。 圖5係顯示位移計之測定值與齒輪之旋轉角度之關係之曲線圖。 圖6係顯示位移計之測定值與齒輪之旋轉角度之關係之曲線圖。 圖7係顯示一實施形態之齒輪定位方法之流程圖。 圖8係顯示一實施形態之應力測定方法之流程圖。 圖9(A)、圖9(B)係概略地顯示變化例之應力測定系統之側視圖。 圖10(A)、圖10(B)係用於說明斜齒齒輪之齒交線之方向、以及X射線照射部、第1檢測元件及第2檢測元件之延伸方向之圖。
10‧‧‧齒輪定位裝置
11‧‧‧基台
12‧‧‧卡盤
12A‧‧‧爪部
14‧‧‧旋轉驅動機構
16‧‧‧位移計
16X‧‧‧基準點
18‧‧‧控制裝置
19‧‧‧操作裝置
20‧‧‧應力測定系統
22‧‧‧應力測定裝置
CL‧‧‧軸線
IV-IV‧‧‧線
L‧‧‧距離
RL‧‧‧基準位置
W‧‧‧齒輪
Wa‧‧‧齒頂
Ws‧‧‧齒面
Wz‧‧‧齒底
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向

Claims (23)

  1. 一種齒輪定位裝置，其具備：卡盤，其保持齒輪；旋轉驅動機構，其以前述齒輪以特定之旋轉軸線為中心旋轉之方式將前述卡盤旋轉驅動；位移計，其一面使前述齒輪旋轉，一面連續性或週期性地取得表示位於前述齒輪之外方之基準點與前述齒輪之外周面之間之距離之測定值；及控制裝置，其基於前述齒輪之旋轉角度、前述測定值及預先決定之至少一個基準值將前述齒輪之外周面之一部分設定為測定對象部，且以將該測定對象部配置於基準位置之方式控制前述旋轉驅動機構。
  2. 如請求項1之齒輪定位裝置，其中前述控制裝置取得前述測定值與預先決定之至少一個基準值為一致時之前述齒輪之旋轉角度，且以基於所取得之前述齒輪之旋轉角度將前述測定對象部配置於基準位置之方式控制前述旋轉驅動機構。
  3. 如請求項1之齒輪定位裝置，其中前述至少一個基準值包含複數個基準值，且前述控制裝置包含下述第1控制模式及第2控制模式之至少任一模式，前述第1控制模式為自表示前述齒輪之旋轉角度與前述測定值之關係 之相關資料提取相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值在增加後減小之第1區間，基於前述第1區間內之前述測定值與前述複數個基準值之間的複數個一致點中前述測定值為最大之第1一致點而特定前述齒輪之齒底，且以將前述齒底之一部分配置於前述基準位置之方式控制前述旋轉驅動機構；前述第2控制模式為自前述相關資料提取相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值在減小後增加之第2區間，基於前述第2區間內之前述測定值與前述複數個基準值之間之複數個一致點中前述測定值為最小之第2一致點而特定前述齒輪之齒頂，且以將前述齒頂之一部分配置於前述基準位置之方式控制前述旋轉驅動機構。
  4. 如請求項3之齒輪定位裝置，其中前述控制裝置包含前述第1控制模式，且在前述第1控制模式中，由前述控制裝置以將與前述第1一致點對應的前述齒底上之位置配置於前述基準位置之方式控制前述旋轉驅動機構。
  5. 如請求項3之齒輪定位裝置，其中前述控制裝置包含前述第1控制模式，且前述第1區間包含相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值為增加之第1區域，及相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值為減小之第2區域，在前述第1控制模式中，前述控制裝置特定與前述第1區域內之前述第1一致點對應的前述齒輪之第1旋轉角度、及與前述第2區域內之前述第1一致點對應的前述齒輪之第2旋轉角度，且以將對應於前述第1旋轉角度與前述第2旋轉角度之中間之旋轉角度的前述齒底上之位置配置於前述基 準位置之方式控制前述旋轉驅動機構。
  6. 如請求項3之齒輪定位裝置，其中前述控制裝置包含前述第2控制模式，且在前述第2控制模式中，由前述控制裝置以將與前述第2一致點對應的前述齒頂上之位置配置於前述基準位置之方式控制前述旋轉驅動機構。
  7. 如請求項3之齒輪定位裝置，其中前述控制裝置包含前述第2控制模式，且前述第2區間包含相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值為減小之第3區域，及相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值為增加之第4區域，在前述第2控制模式中，前述控制裝置特定與前述第3區域內之前述第2一致點對應的前述齒輪之第3旋轉角度、及與前述第4區域內之前述第2一致點對應的前述齒輪之第4旋轉角度，且以將對應於前述第3旋轉角度與前述第4旋轉角度之中間之旋轉角度的前述齒頂上之位置配置於前述基準位置之方式控制前述旋轉驅動機構。
  8. 如請求項1至7中任一項之齒輪定位裝置，其中前述位移計為在非接觸下測定前述位於齒輪之外方之基準點與前述齒輪之外周面之間之距離之位移計。
  9. 如請求項1至7中任一項之齒輪定位裝置，其中前述位移計為渦電流式之位移感測器。
  10. 一種應力測定系統，其具備：如請求項1至9中任一項之齒輪定位裝置；應力測定裝置，其測定前述齒輪之外周面之殘留應力；且前述應力測定裝置包含：X射線照射部，其對配置於前述基準位置的前述齒輪之外周面之一部分照射X射線；第1檢測元件，其在第1檢測位置檢測在前述齒輪之外周面之一部分處衍射之X射線；及第2檢測元件，其在與前述第1檢測位置不同之第2檢測位置檢測在前述齒輪之外周面之一部分處衍射之X射線。
  11. 如請求項10之應力測定系統，其中前述X射線照射部、前述第1檢測元件及前述第2檢測元件係直線狀排列，且前述應力測定系統更具備旋轉機構，其以前述齒輪之齒交線之方向、與前述X射線照射部、前述第1檢測元件及前述第2檢測元件之排列方向為一致之方式使前述應力測定裝置及前述卡盤之至少任一者旋轉。
  12. 如請求項10或11之應力測定系統，其中前述基準位置為與前述X射線照射部對面之位置。
  13. 一種齒輪定位方法，其包含：將齒輪安裝於卡盤之步驟； 以前述齒輪以特定之旋轉軸線為中心旋轉之方式將前述卡盤旋轉驅動之步驟；一面使前述齒輪旋轉，一面連續性或週期性地取得表示位於前述齒輪之外方之基準點與前述齒輪之外周面之間之距離的測定值之步驟；及基於前述齒輪之旋轉角度、前述測定值及預先決定之至少一個基準值，將前述齒輪之外周面之一部分設定為測定對象部，且以將該測定對象部配置於基準位置之方式調整前述齒輪之旋轉角度之步驟。
  14. 如請求項13之齒輪定位方法，其中在調整前述齒輪之旋轉角度之步驟中，取得在前述測定值與預先決定之至少一個基準值為一致時的前述齒輪之旋轉角度，且以基於所取得之前述齒輪之旋轉角度將前述測定對象部配置於基準位置之方式調整前述齒輪之旋轉角度。
  15. 如請求項14之齒輪定位方法，其中前述至少一個基準值包含複數個基準值，且在調整前述齒輪之旋轉角度之步驟中，自表示前述齒輪之旋轉角度與前述測定值之關係之相關資料提取相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值在增加後減小之第1區間，基於前述第1區間內之前述測定值與前述複數個基準值之間之複數個一致點中前述測定值為最大之第1一致點而特定前述齒輪之齒底，且以將前述齒底之一部分配置於前述基準位置之方式調整前述齒輪之旋轉角度。
  16. 如請求項14之齒輪定位方法，其中前述至少一個基準值包含複數個 基準值，且在調整前述齒輪之旋轉角度之步驟中，自表示前述齒輪之旋轉角度與前述測定值之關係之相關資料提取相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值在減小後增加之第2區間，基於前述第2區間內之前述測定值與前述複數個基準值之間之複數個一致點中前述測定值為最小之第2一致點特定前述齒輪之齒頂，且以將前述齒頂之一部分配置於前述基準位置之方式調整前述齒輪之旋轉角度。
  17. 如請求項15之齒輪定位方法，其中在調整前述齒輪之旋轉角度之步驟中，以將與前述第1一致點對應的前述齒底上之位置配置於前述基準位置之方式調整前述齒輪之旋轉角度。
  18. 如請求項15之齒輪定位方法，其中前述第1區間包含相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值為增加之第1區域，及相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值為減小之第2區域，在調整前述齒輪之旋轉角度之步驟中，特定與前述第1區域內之前述第1一致點對應的前述齒輪之第1旋轉角度、及與前述第2區域內之前述第1一致點對應的前述齒輪之第2旋轉角度，且以將對應於前述第1旋轉角度與前述第2旋轉角度之中間之旋轉角度的前述齒底上之位置配置於前述基準位置之方式調整前述齒輪之旋轉角度。
  19. 如請求項16之齒輪定位方法，其中在調整前述齒輪之旋轉角度之步驟中，以將與前述第2一致點對應的前述齒頂上之位置配置於前述基準位 置之方式調整前述齒輪之旋轉角度。
  20. 如請求項16之齒輪定位方法，其中前述第2區間包含相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值為減小之第3區域，及相應於前述齒輪之旋轉而前述測定值為增加之第4區域，在調整前述齒輪之旋轉角度之步驟中，特定與前述第3區域內之前述第2一致點對應的前述齒輪之第3旋轉角度、及與前述第4區域內之前述第2一致點對應的前述齒輪之第4旋轉角度，且以將對應於前述第3旋轉角度與前述第4旋轉角度之中間之旋轉角度的前述齒頂上之位置配置於前述基準位置之方式調整前述齒輪之旋轉角度。
  21. 一種應力測定方法，其係使用具備對齒輪之外周面之一部分照射X射線之X射線照射部、在第1檢測位置檢測在前述齒輪之外周面之一部分處衍射之X射線之第1檢測元件、及在與前述第1檢測位置不同之第2檢測位置檢測在前述齒輪之外周面之一部分處衍射之X射線之第2檢測元件的應力測定裝置，測定前述齒輪之外周面之殘留應力者，該方法包含：將前述齒輪安裝於卡盤之步驟；以前述齒輪以特定之旋轉軸線為中心旋轉之方式將前述卡盤旋轉驅動之步驟；一面使前述齒輪旋轉，一面連續性或週期性地取得表示位於前述齒輪之外方之基準點與前述齒輪之外周面之間之距離的測定值之步驟；基於前述齒輪之旋轉角度、前述測定值、預先決定之至少一個基準值，將前述齒輪之外周面之一部分設定為測定對象部，且以將該測定對象 部配置於與前述X射線照射部對面之位置之方式調整前述齒輪之旋轉角度之步驟；自前述X射線照射部朝向前述測定對象部照射X射線之步驟；藉由前述第1檢測元件及前述第2檢測元件檢測在前述測定對象部處衍射之X射線之步驟；及基於前述第1檢測元件及前述第2檢測元件之檢測值而測定前述測定對象部之殘留應力之步驟。
  22. 如請求項21之應力測定方法，其中在調整前述齒輪之旋轉角度之步驟中，取得在前述測定值與預先決定之至少一個基準值為一致時的前述齒輪之旋轉角度，且以基於所取得之前述齒輪之旋轉角度將前述測定對象部配置於與前述X射線照射部對面之位置之方式調整前述齒輪之旋轉角度。
  23. 如請求項21或22之應力測定方法，其中前述X射線照射部、前述第1檢測元件及前述第2檢測元件係直線狀排列，且更包含在照射前述X射線之步驟之前，以前述齒輪之齒交線之方向、與前述X射線照射部、前述第1檢測元件及前述第2檢測元件之排列方向為一致之方式使前述應力測定裝置及前述卡盤之至少任一者旋轉之步驟。
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