專利名稱：齒輪測定方法
技術領域：
本發明涉及對齒輪的齒形、齒向進行測定的齒輪測定方法。
背景技術：
齒輪加工機中包括通過切削加工來制造齒輪的插齒機、滾齒機、對淬火后的齒輪進行磨削的齒輪磨床等。在利用這種齒輪加工機對齒輪進行加工時，對于從加工完的批次中脫離的至少I 個齒輪，利用齒輪測定裝置進行了齒形、齒向等的齒輪測定之后，確認其加工精度，在加工精度良好時，繼續利用齒輪加工機加工其余的未加工批次，在加工精度不良時，修整齒輪加エ機的加工精度，之后加工其余的未加工批次。另外，在齒輪為大型的情況下，無法排出不良品，因此殘留有加工余量，并反復多次由齒輪加工機進行的齒輪加工和由齒輪測定裝置進行的齒輪測定，在確認了最終的精度之后，進行精加工。以前的齒輪測定裝置通常與齒輪加工機分體，但這種情況下，需要將加工后的齒輪從齒輪加工機向齒輪測定裝置換上的作業。相對于此，近年來，以省去齒輪的更換作業而實現作業性的提高為目的，提出了各種一體地具備齒輪測定裝置的齒輪加工機。另ー方面，在齒輪測定裝置中使用的測定探針中包括連續掃描式探針和觸碰式探針。連續掃描式探針是模擬式的測定探針，測頭連續地與齒輪的齒面接觸并移動，基于此時的測頭的位移量來進行齒面測定。相對于此，觸碰式探針是數字式(接通/斷開式)的測定探針。與連續掃描式探針相比，觸碰式探針的耐濕性、耐塵性等的耐環境性優異，因此在將齒輪測定裝置設置于齒輪加工機上時特別有用。另外，與連續掃描式探針相比，觸碰式探針廉價，因此從齒輪加工機的成本減少的觀點出發非常有用。基于圖11進行說明時，觸碰式探針I通常將測頭2保持成圖中實線所示的狀態。該觸碰式探針I的測頭2接近箭頭A那樣的齒輪3的齒面3a，如圖11中的點劃線所示，與齒面3a抵接，當位移了預行程量Λ (例如幾十ym左右)時，觸碰式探針I成為接通(內部的開關為a接點的情況，在為b接點的情況下為斷開)。并且，基于該接通(或斷開)時的各驅動軸的坐標等，來測定齒形、齒向。因此，在測定下ー個測定點時，需要使測頭2如箭頭B那樣向離開齒面3a的方向移動，或者使齒面3a向離開測頭2的方向移動，使觸碰式探針I暫時斷開(內部的開關為a接點的情況，在為b接點的情況下為接通)。基于圖12進行說明時，例如測定齒面3a的測定點Pf P4時，首先，使觸碰式探針I沿著X軸方向移動而將測頭2安放在與第一個測定點Pl對應的位置上之后，使測頭2向Y軸方向移動或使齒輪3繞C軸(齒輪3的旋轉中心)旋轉，由此如箭頭A那樣使測頭2接近齒面3a，與測定點Pl抵接而使觸碰式探針I接通(這里說明a接點的情況)。接下來，通過使測頭2向Y軸的反方向移動或使齒輪3繞C軸反向旋轉,而如箭頭B那樣使測頭2離開齒面3a而使觸碰式探針I斷開，向原來的安放位置返回。然后，使測頭2沿著X軸方向如箭頭D那樣移動而安放在與第二個測定點P2對應的位置。這以后，對于測定點P2 P4反復進行同樣的動作。在先技術文獻專利文獻專利文獻I日本特開平05-111851號公報
發明內容
如上所述，在以往的齒輪測定方法中，需要按照各測定點反復進行將測頭2安放在與測定點對應的位置，使測頭2向測定點(齒面)抵接而使觸碰式探針I接通，使測頭2從測定點(齒面)離開而使觸碰式探針I斷開這樣的斷續的動作，因此花費測定時間。而且，為了縮短測定點的間隔來提高測定精度，而需要增加測定點數，但當增加測定點數時，需要大量的測定時間。即，測定點數(測定精度)和測定時間成為需要權衡的關系。 因此，本發明鑒于上述的情況，其課題在于提供一種能夠使用觸碰式探針連續地測定多個測定點(多點式連續測定)且與現有的方法相比能夠縮短測定時間的齒輪測定方法。解決上述課題的第一方面的齒輪測定方法使用觸碰式探針進行齒輪的齒形或齒向的測定，其特征在于，進行基本動作，該基本動作用于控制所述測頭的移動及所述齒輪的旋轉而使所述觸碰式探針的測頭沿著所述齒輪的理想齒形線或通過運算求出的齒形線移動，或者，用于控制所述測頭的移動及所述齒輪的旋轉或控制所述測頭的移動而使所述觸碰式探針的測頭沿著所述齒輪的理想齒向線或通過運算求出的齒向線移動，此外，在所述基本動作中，還連續進行用于使所述測頭與所述齒輪的齒面抵接而接受到來自所述觸碰式探針的第一信號后，使所述觸碰式探針向所述測頭離開所述齒輪的齒面的方向移動而接受來自所述觸碰式探針的第二信號的振蕩動作，或者，連續進行用于使所述齒輪的齒面與所述測頭抵接而接受到來自所述觸碰式探針的第一信號后，使所述齒輪的齒面向離開所述測頭的方向移動而接受來自所述觸碰式探針的第二信號的振蕩動作。另外，第二發明的齒輪測定方法以第一發明的齒輪測定方法為基礎，其特征在干，與所述齒輪的齒形測定相關，用于使所述測頭沿著所述理想齒形線或通過運算求出的齒形線移動的所述基本動作通過控制所述測頭的向與所述齒輪的旋轉中心垂直的X軸方向、及與所述X軸方向垂直且與所述齒輪的徑向平行的Y軸方向的移動、所述齒輪的繞著與所述旋轉中心同軸的C軸的旋轉來實施，所述振蕩動作對于所述測頭的向所述Y軸方向的移動、所述測頭的向所述X軸方向及所述Y軸方向的移動、所述齒輪的繞所述C軸的旋轉中的任一者來實施。另外，第三發明的齒輪測定方法以第二發明的齒輪測定方法為基礎，其特征在干，在所述基本動作中，使所述測頭的向所述X軸方向的移動量或所述測頭的向所述Y軸方向的移動量為O，所述振蕩動作對于所述測頭的向所述Y軸方向的移動和所述齒輪的繞所述C軸的旋轉中的任一者來實施。另外，第四發明的齒輪測定方法以第一發明的齒輪測定方法為基礎，其特征在干，
與所述齒輪的齒向測定相關，用于使所述測頭沿著所述理想齒向線或通過運算求出的齒向線移動的所述基本動作通過控制所述測頭的向與所述齒輪的旋轉中心平行的Z軸方向的移動和所述齒輪的繞著與所述旋轉中心同軸的C軸的旋轉來實施，或者，通過控制所述測頭的向所述Z軸方向、與所述旋轉中心垂直的X軸方向、及與所述X軸方向垂直且與所述齒輪的徑向平行的Y軸方向的移動來實施，所述振蕩動作對于所述測頭的向所述Y軸方向的移動、所述齒輪的繞所述C軸的旋轉中的任一者來實施，或者，對于所述測頭的向所述Y軸方向的移動、所述測頭的向所述X軸方向及所述Y軸方向的移動、所述齒輪繞所述C軸的旋轉中的任一者來實施。發明效果根據本發明的齒輪測定方法，使用觸碰式探針進行齒輪的齒形或齒向的測定，其特征在于，進行如下基本動作用于控制所述測頭的移動及所述齒輪的旋轉而使所述觸碰式探針的測頭沿著所述齒輪的理想齒形線或通過運算求出的齒形線移動，或者，控制所述測頭的移動及所述齒輪的旋轉或控制所述測頭的移動而使所述觸碰式探針的測頭沿著所述齒輪的理想齒向線或通過運算求出的齒向線移動的動作，此外，在所述基本動作中，還連續進行用于使所述測頭與所述齒輪的齒面抵接而接受到來自所述觸碰式探針的第一信號后，使所述觸碰式探針向所述測頭離開所述齒輪的齒面的方向移動而接受來自所述觸碰式探針的第二信號的振蕩動作，或者，連續進行用于使所述齒輪的齒面與所述測頭抵接而接受到來自所述觸碰式探針的第一信號后，使所述齒輪的齒面向離開所述測頭的方向移動而接受來自所述觸碰式探針的第二信號的振蕩動作，因此，通過進行基本動作并進行振蕩動作而能夠連續地進行觸碰式探針的第一信號與第二信號的切換(接通/斷開切換)。因此，與現有的方法相比，能夠大幅縮短齒形測定或齒向測定所需的時間。而且，僅通過變更振蕩動作的周期就能夠容易地增加測定點數，即便增加測定點數，也不需要以往那樣的較多的測定時間。
圖I是實施本發明的實施方式例的齒輪測定方法的齒輪測定裝置的結構圖。圖2是表示通過所述齒輪測定裝置進行齒形測定的情況的圖。圖3是表示通過所述齒輪測定裝置進行齒形測定時的觸碰式探針和齒輪(齒面)的動作的圖。圖4是表示通過所述齒輪測定裝置進行齒形測定時的各驅動軸(X軸、Y軸、C軸)的動作(基本動作、振蕩動作)的圖。圖5是與振蕩動作的振幅相關的說明圖。圖6是表示通過所述齒輪測定裝置進行齒形測定時的“X、Y軸的基本動作+振蕩動作的軌道”的圖。圖7是表示在所述齒輪測定裝置進行的齒形測定中，進行基本動作的驅動軸與進行振蕩動作的驅動軸的組合例的表。圖8是表示通過所述齒輪測定裝置進行齒向測定的情況的圖。圖9是表示通過所述齒輪測定裝置進行齒向測定時的各驅動軸(Z軸、Y軸、C軸)、的動作(基本動作、振蕩動作)的圖。圖10是表示在所述齒輪測定裝置進行的齒向測定中，進行基本動作的驅動軸與進行振蕩動作的驅動軸的組合例的表。 圖11是觸碰式探針的說明圖。圖12是使用了觸碰式探針的以往的齒輪測定方法的說明圖。
具體實施方式
以下，基于附圖，詳細說明本發明的實施方式例。<齒輪測定裝置的結構>首先，基于圖1，說明實施本發明的實施方式例的齒輪測定方法的齒輪測定裝置11的結構。需要說明的是，本發明的齒輪測定方法也能夠適用于一體地裝備于齒輪加工機的齒輪測定裝置(機載的齒輪測定裝置)、及與齒輪加工機分體的齒輪測定裝置的任ー個，但由于使用耐環境性優異且廉價的觸碰式探針，因此尤其能夠適用于機載的齒輪測定裝置，實現成本減少。如圖I所示，在齒輪測定裝置11的基臺12上設置有沿著水平的驅動軸即X軸的方向延伸的導軌13、及位于導軌13的前方的旋轉工作臺14。旋轉工作臺14繞著鉛垂方向的旋轉驅動軸即C軸旋轉。作為齒輪的エ件W以エ件W的旋轉中心與旋轉工作臺14的C軸成為同軸的方式載置在旋轉工作臺14上。因此，エ件W也與旋轉工作臺14 一起繞C軸(旋轉中心)旋轉。移動體15能夠沿著導軌13在X軸方向上直線移動。導軌16以沿著水平的驅動軸即Y軸的方向(圖I中與紙面垂直的方向)延伸的方式設置在移動體15上。移動體17能夠沿著導軌16在Y軸方向上直線移動。導軌18以沿著鉛垂的驅動軸即Z軸的方向延伸的方式設置在移動體17上。移動體19能夠沿著導軌18在Z軸方向上直線移動。需要說明的是，X軸方向是與エ件W的旋轉中心垂直的方向。Y軸方向是與X軸方向垂直且與エ件W的徑向平行的方向。Z軸方向是與エ件W的旋轉中心(即C軸)平行的方向。觸碰式探針20具備測頭21，且安裝于移動體19。因此，觸碰式探針20 (測頭21)借助移動體15、17、19在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向上的分別移動，能夠沿著X軸方向、Y軸方向及Z軸方向移動而進行三維的動作。需要說明的是，這里對觸碰式探針20的內部開關為a接點方式的情況進行了說明。在觸碰式探針20的內部開關為b接點方式的情況時，接通與斷開的關系與a接點方式的情況相反。控制運算裝置22進行齒輪測定裝置11的各驅動軸(X軸、Y軸、Z軸、C軸)的動作的集中控制、計測信號的運算處理。即，在控制運算裝置22中，基于預先設定存儲的エ件W的齒輪規格、觸碰式探針20(測頭21)的位置(坐標)、齒形測定位置、齒向測定位置等，控制移動體15、17、19的X、Y、Z軸方向的移動，由此來控制觸碰式探針20 (測頭21)的X、Y、Z軸方向的移動，并控制載置有エ件W的旋轉工作臺14的繞C軸的旋轉。另外，在控制運算裝置22中，接受來自觸碰式探針20的接通信號(第一信號)及斷開信號(第二信號)，將接受到所述接通信號時的X、Y、Z軸的坐標、繞C軸的旋轉角度取入而進行運算處理，由此求出エ件W的齒形形狀、齒向形狀。<齒形測定 >接下來，基于圖f圖7，說明在控制運算裝置22進行的控制運算下，通過齒輪測定裝置11來實施齒形測定時的 方法。如圖2所示，通過使用了觸碰式探針20的多點式連續測定來計測エ件W的齒面Wa的齒形HG吋，使振蕩動作與例如圖3所示的基本動作重合。這里，基本動作是指用于使觸碰式探針20的測頭21沿著工件W的齒面Wa的理想齒形線移動的動作。另外，振蕩動作是指如下動作用于連續進行通過使觸碰式探針20的測頭21振蕩(振動)，來使測頭21與齒面Wa抵接(S卩，將測頭21壓入并使其位移預行程量Λ )而使觸碰式探針20接通(即，接受到來自觸碰式探針20的接通信號之后)，之后，使觸碰式探針20向測頭21離開齒面Wa的方向移動而使觸碰式探針20斷開(即，接受來自觸碰式探針20的斷開信號)的動作，或用于連續進行通過使エ件W振蕩，來使齒面Wa與測頭21抵接(S卩，將測頭21壓入而使其位移預行程量Λ )而使觸碰式探針20接通，之后(即，接受到來自觸碰式探針20的接通信號之后)，使齒面Wa向離開測頭21的方向移動而使觸碰式探針20斷開(即，接受到來自觸碰式探針20的斷開信號)的動作。需要說明的是，在使觸碰式探針20斷開時，未必需要使測頭21與齒面Wa分離。例如若使測頭21僅接觸齒面Wa，觸碰式探針20就會成為斷開。因此，在將觸碰式探針20從接通狀態向斷開狀態切換時，如上所述，只要使觸碰式探針20向測頭21離開齒面Wa的方向移動或使齒面Wa向離開測頭21的方向移動即可。基于圖3詳細敘述測定次序吋，首先，使エ件W繞C軸旋轉而使エ件W的齒槽與觸碰式探針20的測頭21對置之后，使測頭21沿著X、Y、Z軸方向移動，由此與エ件W的齒面Wa中的與齒根圓的交點(齒形測定的開始點)抵接，從而使觸碰式探針20為接通。S卩，將測頭21定位在齒形測定的開始點。接下來，從該狀態開始，使觸碰式探針20的測頭21沿著X、Y軸方向移動，由此，與沿著工件W的基礎圓的切線L方向傾斜移動同步地，使エ件W繞C軸旋轉(傾斜測定方式)。因此，測頭21進行沿著工件W的理想齒形線(目標的齒形形狀)移動那樣的基本動作。并且，在該基本動作中，也使測頭21進行Y軸方向的振蕩動作。其結果是，觸碰式探針20進行基本動作，并通過振蕩動作而連續地進行各測定點每ー個的接通/斷開的切換。基于圖4，詳細敘述該基本動作和振蕩動作。圖4 Ca)表示用于使測頭21沿著理想齒形線移動的測頭21的X軸方向的移動(基本動作)。在該圖中，縱軸是X軸方向的位置(坐標)，橫軸是時間。圖4(b)表示用于使測頭22沿著理想齒形線移動的測頭21的Y軸方向的移動(基本動作)。在該圖中，縱軸是Y軸方向的位置(坐標)，橫軸是時間。圖4 (c)表示用于使測頭22沿著理想齒形線移動的エ件W的繞C軸的旋轉(基本動作)。在該圖中，縱軸是繞C軸的旋轉角，橫軸是時間。通過這種測頭21的X、Y軸方向的移動與エ件W的繞C軸的旋轉的合成，而測頭21進行沿著理想齒形線移動那樣的基本動作。并且，關于Y軸方向，使圖4 (d)所示的振蕩動作與圖4 (b)的基本動作重合。其結果是，測頭21的Y軸方向的動作是如圖4 (e)的實線所示使Y軸方向的振蕩動作與Y軸方向的基本動作重合的動作。需要說明的是，在圖4 (d)及圖4 (e)中，縱軸是Y軸方向的位置(坐標)，橫軸是時間。如此，在Y軸方向的基本動作中加入振蕩動作時，如圖4 (d)及圖4 (e)所示，觸碰式探針20沿著Y軸方向進行基本動作，并進行振蕩動作(即，反復進行Y軸方向的移動速度的增減)，從而以與振蕩動作的周期對應的周期反復進行接通/斷開的切換動作。即，在基本動作中，連續進行如下所述的振蕩動作用于使測頭21與齒面Wa抵接而使觸碰式探針20接通(即，接受到來自觸碰式探針20的接通信號之后)，之后，使觸碰式探針20向測頭21離開齒面Wa的方向移動而使觸碰式探針20斷開(即，用于接受來自觸碰式探針20的斷開信號)。 需要說明的是，這里，作為振蕩動作，表示適用了正弦曲線狀的周期函數的情況的例子。但是，并未限定于此，只要振蕩動作的波形周期性地變化即可，例如可以為三角波狀。另外，在為了提高齒形測定的精度而增加測定點數時，只要縮短振蕩動作的周期即可。即，僅通過變更振蕩動作的周期就能夠容易地變更齒形測定用的測定點數。此外，關于振蕩動作的周期，未必限定為圖示例的正弦曲線等那樣的一定的周期，例如也可以在齒根側和齒頂側形成為不同的周期等進行適當變化。另外，當振蕩動作的振幅過小時，根據加工后的エ件W的齒面Wa產生的形狀誤差的大小，可能無法可靠地通過振蕩動作來使測頭21與齒面Wa抵接而使觸碰式探針20接通、或使觸碰式探針20向測頭21離開齒面Wa的方向移動而使觸碰式探針20斷開。因此，振蕩動作的振幅只要如下所述進行設定即可通過例如試驗的實施、將JIS規格的齒輪的精度等級作為參考等，預測在加工后的エ件W的齒面Wa上能產生的形狀誤差的最大值，設定成比該最大形狀誤差大的值。需要說明的是，這種情況下，也可以根據エ件W的磨削階段而變更最大形狀誤差的預測值，而設定振蕩動作的振幅。例如，也可以在磨削前或磨削中的エ件W的齒形測定中，如圖5 (a)所示，將比根據試驗結果或精度等級等預測到的比較大的誤差￡1大的(圖示例中為S1的2倍的)振幅δ !設定作為振蕩動作的振幅，在磨削后的エ件W的齒形測定中，如圖5 (b)所示，將比根據試驗結果或精度等級等預測到的比較小的誤差82大的(圖示例中為ε2的2倍的)振幅δ2設定作為振蕩動作的振幅。在前者的情況下，如圖6 (a)的實線所例示那樣，在Χ、Υ軸方向的基本動作中加入了 Y軸方向的振蕩動作時的測頭21的軌跡比較大地變動，相對于此，在后者的情況下，如圖6 (b)的實線所例示那樣，在X、Y軸方向的基本動作中加入了 Y軸方向的振蕩動作時的測頭21的軌跡的變動比較小。另外，在上述中，說明了通過控制測頭21的向X軸方向及Y軸方向的移動和エ件W的繞C軸的旋轉，實施用于使測頭21沿著理想齒形線移動的基本動作，并對測頭21的向Y軸方向的移動實施振蕩動作的情況，但并未限定于此，也可以通過與其他的驅動軸的組合來進行基本動作和振蕩動作。基于圖7說明驅動軸的組合吋，作為進行基本動作的驅動軸與進行振蕩動作的驅動軸的組合，有情況廣7的例子。情況I是上述的情況的組合例。
此外，在X、Y、C軸上進行基本動作吋，也可以通過情況2、3那樣的驅動軸來進行振蕩動作。在情況2下，對于測頭21的向X軸方向及Y軸方向的移動(即，測頭21向基礎圓的切線L方向的移動)，實施振蕩動作。在情況3下，對于エ件W的繞C軸的旋轉實施振蕩動作(旋轉速度的增減的反復動作)。這種情況下，連續進行用于使齒面Wa與測頭21抵接而使觸碰式探針20接通(即，接受到來自觸碰式探針20的接通信號之后)，之后，使齒面Wa向離開測頭21的方向移動而使觸碰式探針20斷開(即，用于接受來自觸碰式探針20的斷開信號)的振蕩動作。另外，關于基本動作，也可以通過控制測頭21向X軸方向的移動及エ件W的繞C軸的旋轉，來實施用于使測頭21沿著理想齒形線移動的基本動作。這種情況下，與使觸碰式探針20的測頭21向X軸方向移動(基本動作)同步地，使エ件W繞C軸旋轉(基本動作)(齒高方向測定方式)。由此，能夠使測頭21沿著理想齒形線移動。并且，這種情況下，通過情況4、5那樣的驅動軸來實施振蕩動作。在情況4下，對于測頭21向Y軸方向的移動實施振蕩動作。在情況5下，對于エ件W的繞C軸的旋轉來實施振蕩動作。此外，關于基本動作，也可以通過控制測頭21向Y軸方向的移動及エ件W的繞C軸的旋轉，來實施用于使測頭21沿著理想齒形線移動的基本動作。這種情況下，與使觸碰式探針20的測頭21向Y軸方向移動(基本動作)同步地，使エ件W繞C軸旋轉(基本動作)(基礎圓切線方向測定方式)。由此，能夠使測頭21沿著理想齒形線移動。并且，這種情況下，通過情況6、7那樣的驅動軸來進行振蕩動作。在情況6下，對于測頭21向Y軸方向的移動來實施振蕩動作。在情況7下，對于エ件W的繞C軸的旋轉來實施振蕩動作。需要說明的是，關于在X、C軸上實施基本動作的情況，可以看作為在X、Y、C軸上進行基本動作時，測頭21向Y軸方向的移動量為O (S卩，測頭21向Y軸方向不移動)的情況。另外，關于在Y、C軸上實施基本動作的情況，可以看作為在X、Y、C軸上進行基本動作時，測頭21向X軸方向的移動量為O (S卩，測頭21向X軸方向不移動)的情況。另外，以上那樣的齒形測定的方向也可以適用于エ件W為斜齒輪或正齒輪。〈齒向測定〉接下來，基于圖8 圖10，說明在控制運算裝置22的控制運算下，通過齒輪測定裝置11來實施齒向測定時的方法。如圖8所示，通過使用了觸碰式探針20的多點式連續測定來計測エ件W的齒面Wa的齒向HS時，例如在Z、C軸上進行基本動作并在Y軸上進行振蕩動作。這里，基本動作是指用于使觸碰式探針20的測頭21沿著工件W的齒面Wa的理想齒向線移動的動作。另外，關于振蕩動作，與上述的齒形測定的情況同樣。關于測定次序的詳細情況，首先，使エ件W繞C軸旋轉而使エ件W的齒槽與觸碰式探針20的測頭21對置之后，使測頭21沿著X、Y、Z軸方向移動，由此與エ件W的齒面Wa上 的齒向測定開始點抵接，而使觸碰式探針20接通。即，將測頭21定位在齒向測定的開始點。接下來，從該狀態開始，與使觸碰式探針20的測頭21沿Z軸方向移動同步地，使エ件W繞C軸旋轉。因此，測頭21進行沿著工件W的理想齒向線(目標的齒向形狀)移動那樣的基本動作。并且，在該基本動作中，也使測頭21進行Y軸方向的振蕩動作。其結果是，觸碰式探針20進行基本動作，并通過振蕩動作連續地進行各測定點每ー個的接通/斷開的切換。基于圖9，詳細敘述該基本動作和振蕩動作。圖9 (a)表示用于使測頭22沿著理想齒向線移動那樣的測頭21的Z軸方向的移動(基本動作)。在該圖中，縱軸是Z軸方向的位置(坐標)，橫軸是時間。圖9 (b)表示用于使測頭22沿著理想齒向線移動那樣的エ件W的繞C軸的旋轉(基本動作)。在該圖中，縱軸是繞C軸的旋轉角，橫軸是時間。通過這種測頭21的Z軸方向的移動與エ件W的繞C軸的旋轉的合成，測頭21進行沿著理想齒向線移動那樣的基本動作。
并且，除了該Z軸的基本動作之外，還進行圖9 (c)所示的測頭21的向Y軸方向的振蕩動作。在該圖中，縱軸是Y軸方向的位置(坐標)，橫軸是時間。如此在基本動作加入了振蕩動作時，如圖9 (C)所示，觸碰式探針20沿著Y軸方向進行振蕩動作(即，反復進行Y軸方向的移動速度的增減)，以與振蕩動作的周期對應的周期反復進行接通/斷開的切換動作。即，在基本動作中，連續進行用于使測頭21與齒面Wa抵接而使觸碰式探針20接通(即，接受到來自觸碰式探針20的接通信號之后)，之后，使觸碰式探針20向測頭21離開齒面Wa的方向移動而使觸碰式探針20斷開(即，用于接受來自觸碰式探針20的斷開信號)的振蕩動作。需要說明的是，這里，作為振蕩動作，示出了適用正弦曲線狀的周期函數時的例子。但是，與齒形測定的情況同樣地在齒向測定中，振蕩動作的波形也是并未限定為正弦曲線，只要周期性地變化即可，例如也可以是三角波狀。另外，為了提高齒向測定的精度而增加測定點數時，只要縮短振蕩動作的周期即可。即，僅通過變更振蕩動作的周期就能夠容易地變更用于齒向測定的測定點數。關于振蕩動作的周期，未必限定為圖示例的正弦曲線等那樣的一定的周期，也可以適當變化。此外，關于振蕩動作的振幅，在齒向測定中，只要與上述的齒形測定的情況同樣地設定即可(參照圖5 (a)、(b))。另外，在上述中，說明了通過控制測頭21向Z軸方向的移動和エ件W的繞C軸的旋轉，來實施用于使測頭21沿著理想齒向線移動的基本動作，并對測頭21向Y軸方向的移動來實施振蕩動作的情況，但并未限定于此，也可以通過其他的驅動軸的組合來進行基本動作和振蕩動作。基于圖10，說明驅動軸的組合時，作為進行基本動作的驅動軸與進行振蕩動作的驅動軸的組合，有情況If 15的例子。情況11是上述的情況的組合例。此外，在Z、C軸上進行基本動作時，也可以通過情況12那樣的驅動軸來進行振蕩動作。在情況12下，對于エ件W的繞C軸的旋轉來實施振蕩動作(旋轉速度的增減的反復)。這種情況下，連續進行用于使齒面Wa與測頭21抵接而使觸碰式探針20接通(S卩，接受到來自觸碰式探針20的接通信號之后)，之后使齒面Wa向離開測頭21的方向移動而使觸碰式探針20斷開(即，用于接受來自觸碰式探針20的斷開信號)的振蕩動作。另外，關于基本動作，也可以通過控制測頭21的向Z軸方向、X軸方向及Y軸方向的移動，實施用于使測頭21沿著理想齒向線移動的基本動作。即，也可以通過使測頭21向Z、x、Y軸方向進行基本動作，而使測頭21沿著理想齒向線移動。并且，這種情況下，通過情況13 15那樣的驅動軸來進行振蕩動作。在情況13下，對于測頭21向Y軸方向的移動來實施振蕩動作。在情況14下，對于測頭21向X、Y軸方向的移動來實施振蕩動作。在情況15下，對于エ件W的繞C軸的旋轉來實施振蕩動作。需要說明的是，在上述中，說明了如圖8所示那樣エ件W為斜齒輪時的齒向測定，但本發明也能夠適用于正齒輪的齒向測定。在エ件W為正齒輪時，關于基本動作，僅使觸碰式探針20的測頭21沿著Z軸方向移動(基本動作)就能夠使測頭21沿著理想齒向線移動，關于振蕩動作，與斜齒輪的情況同樣地只要對于測頭21的向Y軸方向的移動、或測頭21的向X、Y軸方向的移動、或エ件W的繞C軸的旋轉進行振蕩動作即可。如以上所述，根據本實施方式例的齒輪測定方法，使用觸碰式探針20進行エ件W 的齒形或齒向的測定，其特征在干，進行控制測頭21的移動及エ件W的旋轉而使觸碰式探針20的測頭21沿著工件W的理想齒形線移動，或者，控制測頭21的移動及エ件W的旋轉或控制測頭21的移動而使觸碰式探針20的測頭21沿著工件W的理想齒向線移動的基本動作，此外，在所述基本動作中，連續進行用于使測頭21與エ件W的齒面Wa抵接而接受到來自觸碰式探針20的第一信號(接通信號或斷開信號)，之后，使觸碰式探針20向測頭21離開エ件W的齒面Wa的方向移動而接受來自觸碰式探針20的第二信號(斷開信號或接通信號)的振蕩動作，或者用于使エ件W的齒面Wa與測頭21抵接而接受到來自觸碰式探針20的第一信號(接通信號或斷開信號)，之后，使エ件W的齒面Wa向離開測頭21的方向移動而接受來自觸碰式探針20的第二信號(斷開信號或接通信號)的振蕩動作，因此，通過進行基本動作并進行振蕩動作而能夠連續地進行觸碰式探針的第一信號與第二信號的切換(接通/斷開切換)。因此，與現有方法相比，能夠大幅地縮短齒形測定或齒向測定所需的時間。而且，僅通過變更振蕩動作的周期就能夠容易地增加測定點數，即使增加測定點數，也不需要以往那樣的較多的測定時間。需要說明的是，在上述中，將沿著理想的齒形/齒向線的移動作為基本動作，但并未限定于此，也可以將沿著通過運算求出的齒形/齒向線的移動作為基本動作。即，基本動作未必限定為沿著理想的齒形/齒向線的移動，也存在將沿著通過個人計算機等運算裝置求出的任意的齒形/齒向線的移動作為基本動作，使測頭以與理想的齒形/齒向線不同的軌跡移動。例如，在測定齒輪之前，也存在通過模擬等，預先了解齒形/齒向形狀存在一定量的斜度時等，將沿著相對于理想的齒形/齒向線傾斜了該斜度量的齒形/齒向線的動作(移動)作為基本動作。這種情況下，能得到與理想的齒形/齒向線的情況同樣的效果。即，除了用于沿著通過運算求出的齒形/齒向線移動的基本動作之外，還在該基本動作中，通過連續進行振蕩動作，來進行基本動作，井能夠連續地進行觸碰式探針的第一信號與第二信號的切換(接通/斷開切換)。エ業實用性本發明與齒輪測定方法相關，適用于使用觸碰式探針進行齒輪的齒形測定、齒向測定時有用。
標號說明
11齒輪測定裝置，12基臺，13導軌，14旋轉工作臺，15移動體，16導軌，17移動體，18導軌，19移動體，20觸碰式探針，21測頭，22控制運算裝置，HG齒形，HS齒向，Wエ件(齒輪)，Wa齒面
權利要求
1.一種齒輪測定方法，使用觸碰式探針進行齒輪的齒形或齒向的測定，其特征在于， 進行基本動作，該基本動作用于控制所述測頭的移動及所述齒輪的旋轉而使所述觸碰式探針的測頭沿著所述齒輪的理想齒形線或通過運算求出的齒形線移動，或者，用于控制所述測頭的移動及所述齒輪的旋轉或控制所述測頭的移動而使所述觸碰式探針的測頭沿著所述齒輪的理想齒向線或通過運算求出的齒向線移動， 此外，在所述基本動作中，還連續進行用于使所述測頭與所述齒輪的齒面抵接而接受到來自所述觸碰式探針的第一信號后，使所述觸碰式探針向所述測頭離開所述齒輪的齒面的方向移動而接受來自所述觸碰式探針的第二信號的振蕩動作，或者，連續進行用于使所述齒輪的齒面與所述測頭抵接而接受到來自所述觸碰式探針的第一信號后，使所述齒輪的齒面向離開所述測頭的方向移動而接受來自所述觸碰式探針的第二信號的振蕩動作。
2.根據權利要求I所述的齒輪測定方法，其特征在于， 與所述齒輪的齒形測定相關， 用于使所述測頭沿著所述理想齒形線或通過運算求出的齒形線移動的所述基本動作通過控制所述測頭的向與所述齒輪的旋轉中心垂直的X軸方向、及與所述X軸方向垂直且與所述齒輪的徑向平行的Y軸方向的移動、所述齒輪的繞著與所述旋轉中心同軸的C軸的旋轉來實施， 所述振蕩動作對于所述測頭的向所述Y軸方向的移動、所述測頭的向所述X軸方向及所述Y軸方向的移動、所述齒輪的繞所述C軸的旋轉中的任一者來實施。
3.根據權利要求2所述的齒輪測定方法，其特征在于， 在所述基本動作中，使所述測頭的向所述X軸方向的移動量或所述測頭的向所述Y軸方向的移動量為O， 所述振蕩動作對于所述測頭的向所述Y軸方向的移動和所述齒輪的繞所述C軸的旋轉中的任一者來實施。
4.根據權利要求I所述的齒輪測定方法，其特征在于， 與所述齒輪的齒向測定相關， 用于使所述測頭沿著所述理想齒向線或通過運算求出的齒向線移動的所述基本動作通過控制所述測頭的向與所述齒輪的旋轉中心平行的Z軸方向的移動和所述齒輪的繞著與所述旋轉中心同軸的C軸的旋轉來實施，或者，通過控制所述測頭的向所述Z軸方向、與所述旋轉中心垂直的X軸方向、及與所述X軸方向垂直且與所述齒輪的徑向平行的Y軸方向的移動來實施， 所述振蕩動作對于所述測頭的向所述Y軸方向的移動、所述齒輪的繞所述C軸的旋轉中的任一者來實施，或者，對于所述測頭的向所述Y軸方向的移動、所述測頭的向所述X軸方向及所述Y軸方向的移動、所述齒輪繞所述C軸的旋轉中的任一者來實施。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種能夠使用觸碰式探針進行多點式連續測定且與現有的方法相比能夠縮短測定時間的齒輪測定方法。因此，例如，進行用于控制測頭的移動及工件(齒輪)的旋轉而使觸碰式探針的測頭沿著工件W的理想齒形線移動或沿著通過運算求出的齒形線移動的基本動作，此外，在所述基本動作中，還連續進行用于使測頭與工件的齒面抵接而接受到來自觸碰式探針的第一信號(接通信號或斷開信號)，之后，使觸碰式探針向測頭離開工件的齒面的方向移動而接受來自觸碰式探針的第二信號(斷開信號或接通信號)的振蕩動作。
文檔編號B23Q17/20GK102639957SQ20108005444
公開日2012年8月15日 申請日期2010年9月15日 優先權日2009年12月22日
發明者東川隆英, 大槻直洋, 廣野陽子, 能勢喜博 申請人:三菱重工業株式會社