JP3127785B2 - Gear tooth profile measuring device - Google Patents
Gear tooth profile measuring deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、歯車の歯形を測定す
るための装置に関し、特にはすば歯車の歯形の誤差を測
定する装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring a tooth profile of a gear, and more particularly to an apparatus for measuring an error of a tooth profile of a helical gear.
【0002】[0002]
【従来の技術】歯形の測定は、例えば特開昭62−10
0601号公報に記載されているように、触針(プロー
ブ)を歯面に押し当てるとともに、その触針と歯車とを
相対移動させて触針を歯面に沿って滑らせ、その間の触
針の歯面に垂直な方向の変位を計測することにより行っ
ている。2. Description of the Related Art Tooth profile measurement is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-10 / 1987.
As described in Japanese Patent Publication No. 0601, a stylus (probe) is pressed against a tooth surface, and the stylus and a gear are relatively moved to slide the stylus along the tooth surface. This is done by measuring the displacement in the direction perpendicular to the tooth surface.
【0003】その測定装置の概略的な構成を図12に示
してあり、測定対象である歯車1は、サーボモータ2に
よって回転させられる歯車軸3によって保持され、サー
ボモータ2によって回転させられるとともにその回転量
がロータリエンコーダ4によって検出される。この歯車
軸3と同一ベース上に設けられたコラム5は、サーボモ
ータ6によって歯車軸3に対して接近・離隔する方向
(Y方向)に直線移動するよう構成され、その移動量は
リニアエンコーダ7によって検出される。FIG. 12 shows a schematic configuration of the measuring apparatus. A gear 1 to be measured is held by a gear shaft 3 rotated by a servomotor 2, and is rotated by the servomotor 2. The amount of rotation is detected by the rotary encoder 4. This tooth car
The column 5 provided on the same base as the shaft 3 is configured to linearly move in a direction (Y direction) approaching / separating from the gear shaft 3 by the servomotor 6, and the moving amount is detected by a linear encoder 7. Is done.
【0004】このコラム5には、前記歯車軸3と平行な
方向(Z方向)にサーボモータ8によって直線移動させ
られるZ軸ヘッド9が取付けられており、その移動量は
リニアエンコーダ10によって検出される。さらにZ軸
ヘッド9の正面には、これと直交する方向(X方向)に
サーボモータ11によって直線移動させられるX軸ヘッ
ド12が取付けられており、その移動量はリニアエンコ
ーダ13によって検出される。そして歯面に押し付けら
れて摺動することによって変位量を出力する触針14が
検出器15を介してX軸ヘッド12に取付けられてい
る。A Z-axis head 9 that is linearly moved by a servo motor 8 in a direction (Z direction) parallel to the gear shaft 3 is mounted on the column 5, and the amount of movement is detected by a linear encoder 10. You. Further, an X-axis head 12 that is linearly moved by a servomotor 11 in a direction (X direction) orthogonal to the Z-axis head 9 is attached to the front of the Z-axis head 9, and the amount of movement is detected by a linear encoder 13. A stylus 14 that outputs a displacement amount by being pressed against and sliding on the tooth surface is attached to the X-axis head 12 via a detector 15.
【0005】歯車軸3を駆動するサーボモータ2は、コ
ントローラ16によって制御するようになっており、こ
のコントローラ16にはロータリエンコーダ4がインタ
ーフェース17を介して接続されている。またコラム5
を駆動するサーボモータ6およびZ軸ヘッド9を駆動す
るサーボモータ8ならびにX軸ヘッド12を駆動するサ
ーボモータ11のいずれか一つを選択的に制御するコン
トローラ18が設けられており、このコントローラ18
には、前記インターフェース17が接続されるととも
に、このインターフェース17には、更に前記各リニア
エンコーダ7、10、13と検出器15とが接続されて
いる。The servo motor 2 for driving the gear shaft 3 is controlled by a controller 16, and the rotary encoder 4 is connected to the controller 16 via an interface 17. Column 5
And a controller 18 for selectively controlling any one of the servo motor 6 for driving the X-axis head 12 and the servo motor 8 for driving the Z-axis head 9 and the servo motor 11 for driving the X-axis head 12.
Is connected to the interface 17, and the interface 17 is further connected to the linear encoders 7, 10, and 13 and the detector 15.
【0006】そして演算制御装置19が設けられるとと
もに、この演算制御装置19には、テープリーダ20や
データタイプライタ21あるいはX−Yプロッタ22な
どの入出力装置が接続されている。An arithmetic control unit 19 is provided, and an input / output device such as a tape reader 20, a data typewriter 21, or an XY plotter 22 is connected to the arithmetic control unit 19.
【0007】上記の装置によって歯形を測定する場合、
図13に示すように、コラム5およびZ軸ヘッド9を固
定した状態で、歯車1を所定角度Δθ1 回転させるとと
もに、X軸ヘッド12を、基礎円の接線方向であるX方
向へΔXだけ移動させ、理想インボリュート歯形を画か
せる。なお、この場合のΔXとΔθ1 の間には、基礎円
半径をrg とすると、下記の式で示す関係が成立する。When measuring the tooth profile with the above-mentioned device,
As shown in FIG. 13, while the column 5 and the Z-axis head 9 are fixed, the gear 1 is rotated by a predetermined angle .DELTA..theta.1, and the X-axis head 12 is moved by .DELTA.X in the X direction which is the tangential direction of the base circle. Draws an ideal involute tooth profile. In this case, a relationship represented by the following equation is established between ΔX and Δθ1, assuming that the base circle radius is rg.
【0008】ΔX=rg ・Δθ1 したがって、触針14の先端は、歯車1の中心軸線に垂
直な面23上を歯面に沿って移動することになり、歯形
に誤差がなければ、インボリュート曲線あるいは誤差零
の直線が出力され、また歯形に誤差があれば、その凹凸
に応じて変化した曲線あるいは直線が出力される。ΔX = rg · Δθ1 Accordingly, the tip of the stylus 14 moves along the tooth surface on the surface 23 perpendicular to the central axis of the gear 1, and if there is no error in the tooth shape, the involute curve or A straight line with zero error is output, and if there is an error in the tooth profile, a curve or straight line changed according to the unevenness is output.
【0009】また歯すじ測定を行う場合には、図14に
示すように、コラム5およびX軸ヘッド12を固定した
状態で、歯車1を所定角度Δθ2 回転させるとともに、
Z軸ヘッド9を図の上下方向にΔZだけ移動させ、理想
のリードを画かせる。なおこの場合のΔZとΔθ2 との
間には、リードをLとすると、下記の式で示す関係が成
立する。When the tooth trace is measured, as shown in FIG. 14, the gear 1 is rotated by a predetermined angle .DELTA..theta.2 while the column 5 and the X-axis head 12 are fixed.
The Z-axis head 9 is moved up and down by ΔZ in the drawing to draw an ideal lead. In this case, the relationship expressed by the following formula is established between ΔZ and Δθ2, where L is the lead.
【0010】ΔZ=L・Δθ2 /2π したがって、触針14の先端は、測定径Dの円筒24上
をその軸線方向に沿って移動することになり、その移動
方向に沿った歯面の凹凸に従って変位し、それに応じた
出力を得ることができる。ΔZ = L · Δθ 2 / 2π Accordingly, the tip of the stylus 14 moves on the cylinder 24 having the measurement diameter D along the axial direction, and according to the unevenness of the tooth surface along the moving direction. The displacement can be obtained, and an output corresponding to the displacement can be obtained.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置に
よる歯形測定の際の触針14による歯面のトレース方向
を図示すれば、図15に実線の矢印で示すとおりであ
る。また歯すじ測定の際の触針14による歯面のトレー
ス方向を図示すれば、図16に実線の矢印で示すとおり
である。これに対し、はすば歯車はねじれ角をもってい
るために相手歯車と所定の接触幅によってかみ合いが生
じ、その各瞬間ごとの接触幅(同時接触線)は図15に
破線で示すようになる。The tracing direction of the tooth surface by the stylus 14 at the time of measuring the tooth profile by the above-mentioned conventional apparatus is shown by a solid arrow in FIG. FIG. 16 shows the tracing direction of the tooth surface by the stylus 14 at the time of measuring the tooth streak, as indicated by solid arrows in FIG. On the other hand, since the helical gear has a torsion angle, meshing occurs with the mating gear with a predetermined contact width, and the contact width (simultaneous contact line) at each moment becomes as shown by a broken line in FIG.
【0012】すなわち従来の装置は、設計上歯形を決め
る手法に従って、軸直角平面上での形状およびこれに直
交する方向での形状を求めるように構成されているか
ら、はすば歯車については実際のかみ合いを反映した歯
形を直接には得ることができない。That is, the conventional apparatus is designed to determine the shape on the plane perpendicular to the axis and the shape in the direction perpendicular to the plane in accordance with the method for determining the tooth profile in design. A tooth profile that reflects the meshing cannot be obtained directly.
【0013】そのため同時接触線上での歯面精度やかみ
合いの進行方向での歯面精度を得る場合には、互いに接
近した多数の軸直角平面上での測定、あるいは径が段階
的に相違する多数の円筒上での歯すじ方向の測定を行
い、理論的に求まる同時接触線上での歯形を、得られた
多数のデータを補間して求めることになる。Therefore, in order to obtain the tooth surface accuracy on the simultaneous contact line and the tooth surface accuracy in the traveling direction of meshing, measurement on a large number of planes which are close to each other and perpendicular to the axis, or a number of the surfaces whose diameters are different stepwise. perform measurements of the tooth trace direction of a circle cylinder on the teeth in simultaneous contact line which is obtained theoretically, it will be determined by interpolating the number of data obtained.
【0014】しかしながらこのような方法では、測定し
ていない部分については補間することになるから、その
点で測定精度が悪化してしまう。これを解消するために
は、測定個所を可及的に多くしなければならず、測定作
業やデータ処理が面倒になるうえに、データの補間を完
全に解消することはできないので、測定精度の向上に限
界があった。However, in such a method, since a portion that is not measured is interpolated, the measurement accuracy deteriorates at that point. In order to solve this problem, the number of measurement points must be increased as much as possible, which makes the measurement work and data processing cumbersome, and it is not possible to completely eliminate data interpolation. There was a limit to improvement.
【0015】この発明は、上記の事情を背景にしてなさ
れたものであり、実際のかみ合い状況に則した歯形を容
易に測定することのできる装置を提供することを目的と
するものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an apparatus capable of easily measuring a tooth profile in accordance with an actual meshing condition.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、触針をはすば歯車における歯面の同
時接触線に沿う方向もしくはその同時接触線に交差する
かみ合い進行方向に移動させるように構成したことを特
徴とするものである。すなわちこの発明は、触針をはす
ば歯車の歯面に接触させつつ歯面に沿って移動させ、そ
の触針の歯面に垂直な方向の変位に基づいて歯形を測定
する歯車の歯形測定装置において、前記はすば歯車をそ
の中心軸線を中心に予め制御された量で回転させる回転
機構と、そのはすば歯車の歯面に接触させた前記触針
を、その歯面の同時接触線に沿う方向もしくはこの同時
接触線に交差するかみ合い進行方向に移動させる移動機
構とを備えていることを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, in order to achieve the above object, the tooth surfaces of the helical gear tactile needle same
Intersects the direction along the contact line or the simultaneous contact line
It is characterized in that it is configured to move in the meshing traveling direction . In other words, in this invention, lotus the stylus
If while in contact with the tooth surface of the tooth wheel is moved along the tooth surface, the tooth profile measurement device of the gear for measuring the tooth profile based on the displacement in the direction perpendicular to the tooth surface of the probe, before Symbol Subaha car and a rotating mechanism for rotating at a pre-controlled amount about its central axis, its is given the stylus in contact with the tooth surface of the Subaha vehicle, the direction along the simultaneous contact line of the tooth surface of that Or at the same time
And it is characterized in that it comprises a moving mechanism Before moving in the traveling direction engagement intersecting the contact line.
【0017】[0017]
【作用】この発明の装置においては、触針をはすば歯車
の歯面に接触させつつ移動させ、その際に触針が歯面に
垂直な方向に変位することによる変位量によって歯形の
測定を行う。その場合の触針と歯面との相対移動は、実
際のはすば歯車のかみ合いに準じて行われ、したがっ
て、歯車は回転機構によりその中心軸線を中心に予め制
御された量で回転させられる。また触針は、はすば歯車
の同時接触線に沿う方向あるいはこれに交差するかみ合
い進行方向へ移動させられる。したがって得られた歯形
のデータは、同時接触線あるいはこれに交差するかみ合
い進行方向に沿う歯形のデータであり、実際のかみ合い
状態に則した歯形を測定することができる。In the device according to the present invention, a helical gear with a stylus is provided.
The tooth profile is moved while being in contact with the tooth surface, and the tooth profile is measured by the amount of displacement caused by the displacement of the stylus in the direction perpendicular to the tooth surface. The relative movement between the stylus and the tooth surface of the case, in fact the are performed in accordance with the engagement of Subaha vehicle, therefore, the gear rotates at a pre-controlled amount about its center axis by a rotating mechanism Can be The stylus is the Rukami case to cross the or direction along the simultaneous contact line helical gear
It is caused to move to the direction of travel have. Data of the obtained tooth profile therefore, Rukami case be crossed simultaneous contact line or to
It is data of the tooth profile along the moving direction , and the tooth profile according to the actual meshing state can be measured.
【0018】[0018]
【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいて説明す
る。図1はこの発明の一実施例を概略的に示しており、
歯車を装着するための回転軸30がベッド31上に上下
方向に向けて設けられており、歯車の他方の軸端を支え
るピン32が、回転軸30の上方に回転軸30と対向し
て配置されている。Next, the present invention will be described based on embodiments. FIG. 1 schematically shows an embodiment of the present invention,
A rotating shaft 30 for mounting a gear is provided on the bed 31 in a vertical direction, and a pin 32 for supporting the other shaft end of the gear is disposed above the rotating shaft 30 so as to face the rotating shaft 30. Have been.
【0019】またベッド31上にコラム33が、回転軸
30に接近・離隔する方向(Y方向)に往復動可能に配
置されている。このコラム33の回転軸30側の正面に
は、回転軸30の中心軸線と平行な方向すなわち上下方
向(Z方向)に往復動するZ軸ヘッド34が取付けられ
ている。さらにこのZ軸ヘッド34の正面には、回転軸
30に対して左右方向(X方向)に往復動するX軸ヘッ
ド35が取付けられている。このX軸ヘッド35の回転
軸30側の正面に、触針36がその変位を検出する検出
器37を介して取付けられている。A column 33 is arranged on the bed 31 so as to be able to reciprocate in a direction (Y direction) approaching / separating from the rotating shaft 30. A Z-axis head 34 that reciprocates in a direction parallel to the center axis of the rotation shaft 30, that is, in a vertical direction (Z direction) is mounted on the front surface of the column 33 on the rotation shaft 30 side. Further, an X-axis head 35 that reciprocates in the left-right direction (X direction) with respect to the rotating shaft 30 is attached to the front of the Z-axis head 34. A stylus 36 is attached to the front of the X-axis head 35 on the side of the rotation shaft 30 via a detector 37 for detecting the displacement thereof.
【0020】上記の回転軸30およびコラム33ならび
に各軸のヘッド34,35は、数値制御(NC)されて
回転および駆動されるようになっている。図2はその制
御系統を模式的に示しており、回転軸30を駆動するサ
ーボモータ38は、回転コントローラ39によって制御
されるようになっており、その回転量を検出するロータ
リエンコーダ40が、回転コントローラ39にフィード
バック信号を入力するよう接続されている。また、コラ
ム33を直線的に往復動させるサーボモータ41は、Y
軸コントローラ42によって制御されるようになってお
り、コラム41の移動量を検出するリニアエンコーダ4
3が、フィードバック信号をY軸コントローラ42に入
力するよう接続されている。The rotary shaft 30 and the column 33 and the heads 34 and 35 of each shaft are rotated and driven by numerical control (NC). FIG. 2 schematically shows the control system, in which a servomotor 38 for driving the rotary shaft 30 is controlled by a rotary controller 39, and a rotary encoder 40 for detecting the amount of rotation is rotated by a rotary encoder 40. The controller 39 is connected to input a feedback signal. The servo motor 41 for linearly reciprocating the column 33 has a Y
The linear encoder 4 is controlled by a shaft controller 42 and detects the amount of movement of the column 41.
3 is connected to input a feedback signal to the Y-axis controller 42.
【0021】Z軸ヘッド34を上下方向に直線的に移動
させるサーボモータ44は、Z軸コントローラ45によ
って制御されるようになっており、その移動量を検出す
るリニアエンコーダ46が、フィードバック信号をZ軸
コントローラ45に入力するように接続されている。さ
らにX軸ヘッド35を左右方向に駆動するサーボモータ
47は、X軸コントローラ48によって制御されるよう
になっており、そのX方向の移動量を検出するリニアエ
ンコーダ49が、フィードバック信号をX軸コントロー
ラ48に入力するよう接続されている。A servo motor 44 for linearly moving the Z-axis head 34 in the vertical direction is controlled by a Z-axis controller 45, and a linear encoder 46 for detecting the amount of movement moves a feedback signal to Z-axis. The input is connected to the axis controller 45. Further, a servomotor 47 for driving the X-axis head 35 in the left-right direction is controlled by an X-axis controller 48, and a linear encoder 49 for detecting the amount of movement in the X-direction transmits a feedback signal to the X-axis controller. 48 is connected to input.
【0022】これらのコントローラ49,42,45,
48に制御信号を出力する制御装置50が設けられてお
り、この制御装置50には、前記検出器37が接続され
る一方、制御内容あるいは検出結果を出力する出力装置
51が接続されている。なお、回転軸30の回転および
触針36の移動方向は、図1に+,−の符号で示すよう
に設定されている。These controllers 49, 42, 45,
A control device 50 for outputting a control signal is provided at 48, and the control device 50 is connected to the detector 37, while being connected to an output device 51 for outputting the control content or the detection result. Note that the rotation of the rotating shaft 30 and the moving direction of the stylus 36 are set as shown by + and-signs in FIG.
【0023】つぎに上述した装置の作用すなわち上記の
装置による歯形の測定方法について説明する。測定対象
である歯車は、その回転軸心の両端を前記回転軸30と
ピン32とに一致させてこれらの間に保持し、また触針
36の先端はその歯車におけるいずれかの歯の一方の歯
面に接触させる。この歯車の歯形のデータは、設計上の
データとして予め知られており、そのうちの必要なデー
タを前記制御装置50に入力し、触針36の移動方向お
よび移動量を予め設定しておく。Next, the operation of the above-described apparatus, that is, the method of measuring the tooth profile by the above-described apparatus will be described. The gear to be measured is held between the rotation shaft 30 and the pin 32 so that both ends of the rotation axis coincide with the rotation shaft 30 and the pin 32, and the tip of the stylus 36 is connected to one of the teeth of one of the teeth of the gear. Contact the tooth surface. The gear tooth profile data is known in advance as design data, and necessary data is input to the control device 50, and the moving direction and the moving amount of the stylus 36 are set in advance.
【0024】先ず、同時接触線に沿う歯形の測定につい
て説明すると、図3に示すように歯車52を+方向に所
定角度Δθ11だけ回転させ、これと同時にZ軸ヘッド3
4およびX軸ヘッド35をそれぞれΔZ,ΔXだけ移動
させる。これらの回転角Δθ11および移動量ΔZ,ΔX
は、測定対象の歯車52についての設計データから求め
られた同時接触線に沿って触針36の先端が移動する値
であり、これらの間には下記の式で示す関係が成り立
つ。First, the measurement of the tooth profile along the simultaneous contact line will be described. As shown in FIG. 3, the gear 52 is rotated by a predetermined angle .DELTA..theta.
4 and the X-axis head 35 are moved by ΔZ and ΔX, respectively. These rotation angle Δθ11 and movement amounts ΔZ, ΔX
Is a value at which the tip of the stylus 36 moves along the simultaneous contact line obtained from the design data of the gear 52 to be measured, and a relationship represented by the following equation is established between them.
【0025】Δθ11=ΔX/rg +2π・ΔZ/L したがって回転軸30および2つの軸ヘッド34,35
を上記のように制御することによって、触針36の先端
が同時接触線を創成するように移動する。その移動軌跡
を作用平面上に示せば、図4の実線の矢印のとおりであ
る。Δθ11 = ΔX / rg + 2π · ΔZ / L Therefore, the rotating shaft 30 and the two shaft heads 34, 35
Is controlled as described above, so that the tip of the stylus 36 moves so as to create a simultaneous contact line. The locus of the movement is shown on the action plane as indicated by the solid arrow in FIG.
【0026】つぎにかみ合い進行方向に沿って歯形を測
定する場合には、触針36が前述の移動方向に対して直
角方向に移動するようZ軸ヘッド34およびX軸ヘッド
35の制御データを変換し、歯車52を所定角度Δθ12
だけ回転すると同時に、各軸ヘッド34,35を−Δ
Z,ΔXだけ移動する。この場合の回転量および移動量
には下記の式の関係が成立する。Next, when measuring the tooth profile along the meshing direction, the control data of the Z-axis head 34 and the X-axis head 35 are converted so that the stylus 36 moves in a direction perpendicular to the above-mentioned moving direction. Gear 52 at a predetermined angle Δθ12
At the same time as rotating the shaft heads 34 and 35 by -Δ
Move by Z, ΔX. In this case, the relationship of the following formula is established for the rotation amount and the movement amount.
【0027】 Δθ12=ΔX/rg +ΔZ・L/2π・rg2 したがって触針36は、図5に示すように歯面に接触し
たまま斜め方向に移動し、これはかみ合い進行方向に沿
っており、これを作用面上に表せば、図6の実線の矢印
のとおりである。なお、図6において破線は同時接触線
を示している。Δθ 12 = ΔX / rg + ΔZ · L / 2π · rg 2 Therefore, as shown in FIG. 5, the stylus 36 moves obliquely while being in contact with the tooth surface, which is in the meshing direction, If this is expressed on the operation surface, it is as shown by the solid arrow in FIG. In FIG. 6, broken lines indicate simultaneous contact lines.
【0028】触針36を上述のように歯面に接触させた
まま同時接触線方向あるいはかみ合い進行方向に移動さ
せると、その摺動過程での歯面の形状に従って触針36
が歯面に垂直な方向に変位し、これが検出器37によっ
て検出されて制御装置50に入力される。このようにし
て得られた測定データは駆動および被駆動のかみ合いを
考慮した場合の作用平面上の座標軸(ξ,η)とともに
歯面の法線方向誤差量としてメモリーに記憶させる。な
お、この場合の作用平面上の座標は例えば図7に示すよ
うに設定することができる。When the stylus 36 is moved in the simultaneous contact line direction or the meshing advance direction while keeping the stylus 36 in contact with the tooth surface as described above, the stylus 36 according to the shape of the tooth surface in the sliding process.
Is displaced in a direction perpendicular to the tooth surface, and this is detected by the detector 37 and input to the control device 50. The measurement data obtained in this way is stored in a memory together with the coordinate axes (ξ, η) on the action plane in consideration of the driving and driven meshing, as the error in the normal direction of the tooth surface. In this case, the coordinates on the action plane can be set, for example, as shown in FIG.
【0029】このようにして得られた測定データのう
ち、作用平面上で同一の同時接触線およびかみ合い進行
線での駆動歯車および被動歯車についての測定値を、相
互に足し合せれば、駆動歯車と被動歯車との歯面形状の
相対誤差を求めることができる。例えば、図8において
矩形の平面は理想インボリュート歯面を示しており、こ
れに対してからまでの線は同時接触線を示してお
り、これらの同時接触線の位置での駆動歯車と被動歯車
との測定値がそれぞれの箇所に曲線で示すようになった
ものとすれば、これらの測定値を足し合せることによ
り、図9に示すデータが得られる。Of the measurement data thus obtained, the measured values of the drive gear and the driven gear at the same simultaneous contact line and meshing progress line on the action plane are added to each other to obtain the drive gear. The relative error of the tooth surface shape between the gear and the driven gear can be obtained. For example, in FIG. 8, a rectangular plane indicates an ideal involute tooth surface, whereas a line from to indicates a simultaneous contact line, and the drive gear and the driven gear at the positions of these simultaneous contact lines Assuming that the measured values are indicated by curves at respective locations, the data shown in FIG. 9 can be obtained by adding these measured values.
【0030】図9に示す相対歯面形状誤差のデータから
同一同時接触線上での最大歯面形状誤差を選択し、横軸
にかみ合いに伴い移動する同時接触線の番号を採り、縦
軸に歯面形状誤差を採ったグラフを作成すれば図10に
示すようになり、上述した測定結果から、無負荷時のか
み合いの回転変動(モーションカーブ)を得ることがで
きる。The maximum tooth surface shape error on the same simultaneous contact line is selected from the relative tooth surface shape error data shown in FIG. 9, the number of the simultaneous contact line moving with the meshing is taken on the horizontal axis, and the tooth is shown on the vertical axis. FIG. 10 shows a graph in which the surface shape error is obtained, and the rotational fluctuation (motion curve) of the meshing at the time of no load can be obtained from the above measurement result.
【0031】上述した測定装置によれば、触針36をX
方向およびY方向に同時に制御して歯面に沿って移動さ
せるから、得られるデータは、はすば歯車については同
時接触線あるいはかみ合い進行方向に沿ったものとな
り、したがって容易かつ正確に歯面形状誤差を得ること
ができる。According to the measuring device described above, the stylus 36 is
As the helical gear is moved along the simultaneous contact line or the direction of meshing, the data obtained is controlled in the direction and the Y direction at the same time, so that the data obtained is easy and accurate. An error can be obtained.
【0032】なお、この発明は上述した実施例に限定さ
れないのであって、例えば図11に示すように構成して
もよい。すなわち図11に示す例はベッド31上にY方
向に往復動するY軸テーブル60を配置するとともに、
このY軸テーブル60の上にX方向に往復動させられる
コラム61を配置し、このコラム61の回転軸30側の
正面に上下方向(Z方向)に往復動させられるZ軸ヘッ
ド62を設け、さらにこのZ軸ヘッド62の正面にこれ
と同方向に上下動させられる第2Z軸ヘッド63を設
け、この第2Z軸ヘッドに検出器37を介して触針36
を取付けたものである。このような構成であっても触針
36を三次元方向に数値制御して移動させることができ
るから、図1に示す装置と同様に、同時接触線あるいは
かみ合い進行方向に沿った歯形の測定を行うことができ
る。The present invention is not limited to the above embodiment, and may be configured as shown in FIG. 11, for example. That is, the example shown in FIG. 11 arranges the Y-axis table 60 which reciprocates in the Y direction on the bed 31 and
A column 61 that is reciprocated in the X direction is disposed on the Y-axis table 60, and a Z-axis head 62 that is reciprocated in the vertical direction (Z direction) is provided on the front surface of the column 61 on the rotating shaft 30 side. Further, a second Z-axis head 63 is provided at the front of the Z-axis head 62 and can be moved up and down in the same direction.
Is attached. Even with such a configuration, the stylus 36 can be moved by numerical control in the three-dimensional direction, so that the measurement of the tooth shape along the simultaneous contact line or the meshing direction can be performed similarly to the apparatus shown in FIG. It can be carried out.
【0033】また、この発明の装置おける回転および直
線移動の制御系統は図2に示すものに限定されず、要は
回転および各軸の制御を行うことにより、はすば歯車の
歯面における同時接触線もしくはこれに交差するかみ合
い進行方向に触針を移動させることのできる構成であれ
ばよい。[0033] Also, devices definitive rotation and control system of the linear movement of the Invention This is not limited to that shown in FIG. 2, by the arc short performs rotation and control of each axis of the helical gear
Simultaneous contact line on the tooth surface or meshing with it
Any configuration can be used as long as the stylus can be moved in a short traveling direction .
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の制御装
置によれば、歯面に接触させて移動させることによりそ
の間の変位を歯形の誤差として検出する触針を、はすば
歯車の歯面における同時接触線もしくはこれに交差する
かみ合い進行方向に移動させるように構成したから、同
時接触線あるいはかみ合い進行方向に沿った歯形形状の
誤差を直接検出することができ、したがってその測定結
果から駆動歯車と被動歯車との相対的形状誤差の最大値
を求め、その最大値に基づいて無負荷時のかみ合いの進
行に伴うかみ合い伝達誤差の変動パターン(モーション
カーブ)を容易に求めることが可能となる。その結果、
はすば歯車の歯面の修正形状を指示する場合、かみ合い
に基づいて修正形状を指示することが可能となり、歯面
の修正の指示とその実行とが容易になる。さらに上述し
たモーションカーブを得ることが容易であるために、製
作済みの歯車の位置からかみ合い制御を考慮した最良の
歯車の組合せの選択が容易になる。As described above, according to the control apparatus of the present invention, the stylus for detecting the displacement between the tooth surfaces as an error of the tooth profile by contacting and moving the tooth surface is provided.
Simultaneous contact line on gear tooth surface or crossing it
Since it is configured to move in the meshing direction, it is possible to directly detect an error of the tooth profile along the contact line or the meshing direction, and from the measurement result, the drive gear and the driven gear can be detected. The maximum value of the relative shape error can be obtained, and based on the maximum value, the variation pattern (motion curve) of the meshing transmission error accompanying the progress of meshing at the time of no load can be easily obtained. As a result ,
When instructing the correction shape of the helical gear tooth surface, it is possible to instruct the correction shape based on the meshing, and it becomes easy to instruct and execute the tooth surface correction. Further, since it is easy to obtain the above-described motion curve, it is easy to select the best gear combination in consideration of the meshing control from the positions of the manufactured gears.
【図1】この発明の一実施例を概略的に示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of the present invention.
【図2】その駆動系統を説明するためのブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram for explaining the drive system.
【図3】同時接触線に沿って測定を行っている状況を説
明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a situation where measurement is performed along a simultaneous contact line.
【図4】その触針の移動軌跡を作用面上に示した図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a movement locus of the stylus on an operation surface.
【図5】かみ合い進行方向に沿った測定を行っている状
況を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a situation in which measurement is performed along the engagement traveling direction.
【図6】その触針の移動軌跡を作用面上に示した図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a movement trajectory of the stylus on an operation surface.
【図7】作用面上に採った座標を説明するための図であ
る。FIG. 7 is a diagram for explaining coordinates taken on an operation surface.
【図8】駆動歯車および被動歯車についての同時接触線
に沿う測定結果の一例を示す線図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a measurement result along a simultaneous contact line for a driving gear and a driven gear.
【図9】図8に示す測定結果を合成した相対歯面形状誤
差を示す線図である。FIG. 9 is a diagram showing a relative tooth surface shape error obtained by combining the measurement results shown in FIG. 8;
【図10】図9に基づいて作成したモーションカーブを
示す線図である。FIG. 10 is a diagram showing a motion curve created based on FIG. 9;
【図11】この発明の他の実施例を説明するための斜視
図である。FIG. 11 is a perspective view for explaining another embodiment of the present invention.
【図12】従来の測定装置の一例を説明するためのブロ
ック図である。FIG. 12 is a block diagram for explaining an example of a conventional measuring device.
【図13】従来の装置による軸直角平面内での歯形の測
定状況を説明するための図である。FIG. 13 is a view for explaining a measurement state of a tooth profile in a plane perpendicular to an axis by a conventional device.
【図14】従来の装置による歯すじ方向に沿った歯形形
状の測定状況を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining a measurement state of a tooth profile along a tooth trace direction by a conventional device.
【図15】従来の装置によりはすば歯車の歯面を軸直角
平面内で測定する場合の触針の軌跡を作用面上に記した
図である。FIG. 15 is a diagram showing the trajectory of the stylus on the working surface when the tooth surface of the helical gear is measured in a plane perpendicular to the axis by the conventional device.
【図16】従来の装置により歯すじ方向に歯形形状を測
定する場合の触針の移動軌跡を作用面上に付した図であ
る。FIG. 16 is a diagram in which a movement trajectory of a stylus in a case where a tooth profile is measured in a tooth trace direction by a conventional device is attached to an operation surface.
30 回転軸 33 コラム 34 Z軸ヘッド 35 X軸ヘッド 36 触針 30 rotation axis 33 column 34 Z-axis head 35 X-axis head 36 stylus
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 5/00 - 5/30 G01B 21/00 - 21/32 G01M 13/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 5/00-5/30 G01B 21/00-21/32 G01M 13/02
Claims (1)
歯面に沿って移動させ、その触針の歯面に垂直な方向の
変位に基づいて歯形を測定する歯車の歯形測定装置にお
いて、 前記はすば歯車をその中心軸線を中心に予め制御された
量で回転させる回転機構と、 そのはすば歯車の歯面に接触させた前記触針を、その歯
面の同時接触線に沿う方向もしくはこの同時接触線に交
差するかみ合い進行方向に移動させる移動機構とを備え
ていることを特徴とする歯車の歯形測定装置。1. A while in contact with the tooth surface of the tooth wheel Helical the stylus is moved along the tooth surface, tooth profile of the gear to measure the tooth profile based on the displacement in the direction perpendicular to the tooth surface of the probe in the measurement device, before SL is a rotation mechanism which rotates in controlled amounts previously about its central axis the Subaha vehicle, its is given the stylus in contact with the tooth surface of the Subaha vehicle, its s teeth
The direction along or parallel to the simultaneous contact line
Tooth profile measuring device of the gear, characterized in that it comprises a differential meshing moving mechanism Before moving in the traveling direction.
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