CN111148982A - 齿轮定位装置及其方法、应力测定***及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的齿轮定位装置具备:卡盘,其保持齿轮;旋转驱动机构,其以齿轮以规定的旋转轴线为中心旋转的方式对卡盘进行旋转驱动;位移计,其一边使齿轮旋转,一边连续性或周期性地获取表示位于齿轮的外侧的基准点与齿轮的外周面之间的距离的测定值;以及控制装置,其基于齿轮的旋转角度、测定值及预先确定的至少一个基准值,将齿轮的外周面的一部分设定为测定对象部,并以该测定对象部配置于基准位置的方式控制旋转驱动机构。
Description
技术领域
本公开涉及齿轮定位装置、应力测定***、齿轮定位方法及应力测定方法。
背景技术
已知有进行对象物的定位、位置调整的装置。例如,在下述专利文献1中,记载有为了沿着钻头的槽喷吹研磨材料,而在与钻头的旋转角度及轴向的位置建立关联下进行控制的技术。
专利文献1:日本特开2007-222955号公报
然而,存在自动进行齿轮的外周面的定位的需求。但是,关于自动进行齿轮的外周面的定位并不为人所知。
发明内容
本公开的目的在于提供一种能够自动进行齿轮的外周面的定位的齿轮定位装置、应力测定***、齿轮定位方法及应力测定方法。
一方面所涉及的齿轮定位装置具备:卡盘,其保持齿轮;旋转驱动机构,其以齿轮以规定的旋转轴线为中心旋转的方式对卡盘进行旋转驱动;位移计,其一边使齿轮旋转,一边连续性或周期性地获取表示位于齿轮的外侧的基准点与齿轮的外周面之间的距离的测定值;以及控制装置,其基于齿轮的旋转角度、测定值及预先确定的至少一个基准值将齿轮的外周面的一部分设定为测定对象部,并以该测定对象部配置于基准位置的方式控制旋转驱动机构。
在上述一方面所涉及的齿轮定位装置中,根据齿轮的旋转角度、测定值及基准值的关系,将齿轮的外周面的一部分设定为测定对象部,并以该测定对象部配置于基准位置的方式控制旋转驱动机构。因此,能够自动地将测定对象部配置于基准位置。
在一实施方式中,也可以是控制装置获取在测定值与预先确定的至少一个基准值一致时的齿轮的旋转角度,以基于获取到的齿轮的旋转角度将上述齿轮的外周面的一部分配置于基准位置的方式控制旋转驱动机构。
在上述实施方式中,根据在测定值与预先确定的至少一个基准值一致时的齿轮的旋转角度,将齿轮的外周面的一部分配置于基准位置。由此,能够自动地将齿轮的测定对象部配置于基准位置。
在一实施方式中,也可以是至少一个基准值包含多个基准值,控制装置包含第一控制模式及第二控制模式中的至少任一个控制模式,该第一控制模式从表示齿轮的旋转角度与测定值的关系的相关数据提取与齿轮的旋转相应地测定值在增加后减小的第一区间,基于第一区间内的测定值与多个基准值之间的多个一致点中的测定值最大的第一一致点确定齿轮的齿底,并以齿底的一部分配置于基准位置的方式控制旋转驱动机构;该第二控制模式从相关数据提取与齿轮的旋转相应地测定值在减小后增加的第二区间,基于第二区间内的测定值与多个基准值之间的多个一致点中的测定值最小的第二一致点确定齿轮的齿顶,并以齿顶的一部分配置于基准位置的方式控制旋转驱动机构。
在上述实施方式的第一控制模式中,通过基于第一区间内的测定值与多个基准值之间的多个一致点中的测定值最大的第一一致点确定齿轮的齿底,从而即使在齿轮的旋转中心偏心的情况下,也能够以较高的精度确定齿底。同样地,在第二控制模式中,通过基于第二区间内的测定值与多个基准值之间的多个一致点中的测定值最小的第二一致点确定齿轮的齿顶,从而即使在齿轮的旋转中心偏心的情况下,也能够以较高的精度确定齿顶。
在一实施方式中,也可以是控制装置包含第一控制模式,在第一控制模式中,控制装置以与第一一致点对应的齿底上的位置配置于基准位置的方式控制旋转驱动机构。在该实施方式中,能够将齿底的齿面侧的区域配置于基准位置。
在一实施方式中,也可以是控制装置包含第一控制模式,第一区间包含与齿轮的旋转相应地测定值增加的第一区域、及与齿轮的旋转相应地测定值减小的第二区域,在第一控制模式中,控制装置确定与第一区域内的第一一致点对应的齿轮的第一旋转角度、及与第二区域内的第一一致点对应的齿轮的第二旋转角度,并以对应于第一旋转角度与第二旋转角度的中间的旋转角度的齿底上的位置配置于基准位置的方式控制旋转驱动机构。在该实施方式中,能够将齿底的中央区域配置于基准位置。
在一实施方式中,也可以是控制装置包含第二控制模式,在第二控制模式中,控制装置以与第二一致点对应的齿顶上的位置配置于基准位置的方式控制旋转驱动机构。在该实施方式中,能够将齿顶的齿面侧的区域配置于基准位置。
在一实施方式中,也可以是控制装置包含第二控制模式,第二区间包含与齿轮的旋转相应地测定值减小的第三区域、及与齿轮的旋转相应地测定值增加的第四区域,在第二控制模式中,控制装置确定与第三区域内的第二一致点对应的齿轮的第三旋转角度、及与第四区域内的第二一致点对应的齿轮的第四旋转角度,并以对应于第三旋转角度与第四旋转角度的中间的旋转角度的齿顶上的位置配置于基准位置的方式控制旋转驱动机构。在该实施方式中,能够将齿顶的中央区域配置于基准位置。
在一实施方式中,也可以是位移计为在非接触下测定位于齿轮的外侧的基准点与齿轮的外周面之间的距离的位移计。例如,位移计也可以是涡电流式的位移传感器。通过使用非接触式的位移计,能够防止由齿轮与位移计的接触引起的位置偏移。
在一方面中,提供一种具备测定上述齿轮定位装置、及齿轮的外周面的残余应力的应力测定装置的应力测定***。本应力测定装置包含:X射线照射部,其对配置于基准位置的齿轮的外周面的一部分照射X射线;第一检测元件,其在第一检测位置检测在齿轮的外周面的一部分处衍射的X射线;以及第二检测元件,其在与第一检测位置不同的第二检测位置检测在齿轮的外周面的一部分处衍射的X射线。
在上述一方面所涉及的应力测定装置中,对通过齿轮定位装置配置于基准位置的齿轮的外周面的一部分照射X射线,并在第一检测位置及第二检测位置检测衍射X射线。由此,能够测定齿轮的外周面的一部分的残余应力。
在一实施方式中,也可以是X射线照射部、第一检测元件及第二检测元件呈直线状排列,应力测定***还具备旋转机构,该旋转机构以齿轮的齿线的方向、与X射线照射部、第一检测元件及第二检测元件的排列方向一致的方式使应力测定装置及卡盘中的至少任一方旋转。像这样,通过使齿轮的齿线的方向与X射线照射部、第一检测元件及第二检测元件的排列方向一致,能够提高残余应力的测定精度。
在一实施方式中,也可以是基准位置为与X射线照射部面对的位置。由此,能够测定由上述齿轮定位装置定位的齿轮的一部分的残余应力。
一方面所涉及的齿轮定位方法包含:将齿轮安装于卡盘的工序;以齿轮以规定的旋转轴线为中心旋转的方式对卡盘进行旋转驱动的工序;一边使齿轮旋转,一边连续性或周期性地获取表示位于齿轮的外侧的基准点与齿轮的外周面之间的距离的测定值的工序;以及基于齿轮的旋转角度、测定值及预先确定的至少一个基准值,将齿轮的外周面的一部分设定为测定对象部,并以该测定对象部配置于基准位置的方式调整齿轮的旋转角度的工序。
在上述一方面所涉及的齿轮定位方法中,根据齿轮的旋转角度、测定值及基准值的关系,将齿轮的外周面的一部分设定为测定对象部。因此,能够自动地将测定对象部配置于基准位置。
在调整一实施方式所涉及的齿轮的旋转角度的工序中,也可以获取在测定值与预先确定的至少一个基准值一致时的齿轮的旋转角度,以基于获取到的齿轮的旋转角度将齿轮的外周面的一部分配置于基准位置的方式调整齿轮的旋转角度。
在上述实施方式中,根据测定值与预先确定的至少一个基准值一致时的齿轮的旋转角度,以齿轮的外周面的一部分配置于基准位置的方式调整齿轮的旋转角度。由此,能够自动地将齿轮的测定对象部配置于基准位置。
在一实施方式中,也可以是至少一个基准值包含多个基准值,在调整齿轮的旋转角度的工序中,从表示齿轮的旋转角度与测定值的关系的相关数据提取与齿轮的旋转相应地测定值在增加后减小的第一区间,基于第一区间内的测定值与多个基准值之间的多个一致点中的测定值最大的第一一致点确定齿轮的齿底,并以齿底的一部分配置于基准位置的方式调整齿轮的旋转角度。
在上述实施方式中,通过基于第一区间内的测定值与多个基准值之间的多个一致点中的测定值最大的第一一致点确定齿轮的齿底,从而即使在齿轮的旋转中心偏心的情况下,也能够以较高的精度确定齿底。
在一实施方式中,也可以是至少一个基准值包含多个基准值,在调整齿轮的旋转角度的工序中,从表示齿轮的旋转角度与测定值的关系的相关数据提取与齿轮的旋转相应地测定值在减小后增加的第二区间,基于第二区间内的测定值与多个基准值之间的多个一致点中的测定值最小的第二一致点确定齿轮的齿顶,并以齿顶的一部分配置于基准位置的方式调整齿轮的旋转角度。
在上述实施方式中,通过基于第二区间内的测定值与多个基准值之间的多个一致点中的测定值最小的第二一致点确定齿轮的齿顶,从而即使在齿轮的旋转中心偏心的情况下,也能够以较高的精度确定齿顶。
在调整一实施方式的齿轮的旋转角度的工序中,也可以是以与第一一致点对应的齿底上的位置配置于基准位置的方式调整齿轮的旋转角度。在该实施方式中,能够将齿底的齿面侧的区域配置于基准位置。
在一实施方式中,也可以是第一区间包含与齿轮的旋转相应地测定值增加的第一区域、及与齿轮的旋转相应地测定值减小的第二区域,在调整齿轮的旋转角度的工序中,确定与第一区域内的第一一致点对应的齿轮的第一旋转角度、及与第二区域内的第一一致点对应的齿轮的第二旋转角度,并以对应于第一旋转角度与第二旋转角度的中间的旋转角度的齿底上的位置配置于基准位置的方式调整齿轮的旋转角度。在该实施方式中,能够将齿底的中央区域配置于基准位置。
在调整一实施方式的齿轮的旋转角度的工序中,也可以是以与第二一致点对应的齿顶上的位置配置于基准位置的方式调整齿轮的旋转角度。在该实施方式中,能够将齿顶的齿面侧的区域配置于基准位置。
在一实施方式中,也可以是第二区间包含与齿轮的旋转相应地测定值减小的第三区域、及与齿轮的旋转相应地测定值增加的第四区域,在调整齿轮的旋转角度的工序中,确定与第三区域内的第二一致点对应的齿轮的第三旋转角度、及与第四区域内的第二一致点对应的齿轮的第四旋转角度,并以对应于第三旋转角度与第四旋转角度的中间的旋转角度的齿顶上的位置配置于基准位置的方式调整齿轮的旋转角度。在该实施方式中,能够将齿顶的中央区域配置于基准位置。
在一方面中,提供一种应力测定方法,其使用具备对齿轮的外周面的一部分照射X射线的X射线照射部、在第一检测位置检测在齿轮的外周面的一部分处衍射的X射线的第一检测元件、及在与第一检测位置不同的第二检测位置检测在齿轮的外周面的一部分处衍射的X射线的第二检测元件的应力测定装置测定齿轮的外周面的残余应力。该方法包含:将齿轮安装于卡盘的工序;以齿轮以规定的旋转轴线为中心旋转的方式对卡盘进行旋转驱动的工序;一边使齿轮旋转,一边连续性或周期性地获取表示位于齿轮的外侧的基准点与齿轮的外周面之间的距离的测定值的工序;基于齿轮的旋转角度、测定值及预先确定的至少一个基准值,将齿轮的外周面的一部分设定为测定对象部,并以该测定对象部配置于与X射线照射部面对的位置的方式调整齿轮的旋转角度的工序;从X射线照射部朝向测定对象部照射X射线的工序;通过第一检测元件及第二检测元件检测在测定对象部处衍射的X射线的工序;及基于第一检测元件及第二检测元件的检测值对测定对象部的残余应力进行测定的工序。
在上述一方面所涉及的方法中,对通过齿轮定位装置配置于基准位置的齿轮的外周面的一部分照射X射线,并在第一检测位置及第二检测位置检测衍射X射线。由此,能够测定齿轮的外周面的一部分的残余应力。
在调整一实施方式的齿轮的旋转角度的工序中,也可以获取在测定值与预先确定的至少一个基准值一致时的齿轮的旋转角度,并以基于获取到的齿轮的旋转角度将齿轮的外周面的一部分配置于与X射线照射部面对的位置的方式调整齿轮的旋转角度。
在上述实施方式中,根据在测定值与预先确定的至少一个基准值一致时的齿轮的旋转角度,将齿轮的外周面的一部分配置于与X射线照射部面对的位置。由此,能够将测定对象部自动配置于与X射线照射部面对的位置,并测定该测定对象部的应力。
在一实施方式中,也可以是X射线照射部、第一检测元件及第二检测元件呈直线状排列,并还包含:在照射X射线的工序之前,以齿轮的齿线的方向与X射线照射部、第一检测元件及第二检测元件的排列方向一致的方式使应力测定装置及卡盘中的至少任一方旋转的工序。像这样,通过使齿轮的齿线的方向与X射线照射部、第一检测元件及第二检测元件的排列方向一致,能够提高残余应力的测定精度。
根据本发明的一方面及各种实施方式,能够自动地进行齿轮的定位。
附图说明
图1是表示一实施方式所涉及的齿轮定位装置的主视图。
图2是表示一实施方式所涉及的应力测定***的俯视图。
图3是一实施方式所涉及的应力测定***的侧视图。
图4是沿着图2的IV-IV线的简要剖视图。
图5是表示位移计的测定值与齿轮的旋转角度的关系的曲线图。
图6是表示位移计的测定值与齿轮的旋转角度的关系的曲线图。
图7是表示一实施方式所涉及的齿轮定位方法的流程图。
图8是表示一实施方式所涉及的应力测定方法的流程图。
图9是示意性地表示变形例所涉及的应力测定***的侧视图。
图10是用于说明斜齿轮的齿线的方向、X射线照射部、第一检测元件及第二检测元件的延伸方向的图。
具体实施方式
以下,参照附图对各种实施方式详细地进行说明。此外,在各附图中对同一或相当的部分标注同一附图标记。图1是表示一实施方式所涉及的齿轮定位装置10的主视图。图2是表示一实施方式所涉及的应力测定***20的俯视图。图3是表示一实施方式所涉及的应力测定***20的侧视图。在图1~3中,用X方向及Y方向图示水平方向,用Z方向图示铅锤方向。图4是沿着图2的IV-IV线的简要剖视图。
(应力测定***的结构)
如图1所示,齿轮定位装置10具备卡盘12、旋转驱动机构14及滑动机构15。卡盘12是用于保持齿轮W的部件,构成为能够以轴线CL为中心旋转。由卡盘12保持的齿轮W具有与轴线CL一致的旋转轴线。如图2所示,在齿轮W的外周面,齿底Wz与齿顶Wa交替形成,齿底Wz与齿顶Wa经由齿面Ws而相互连接。在齿轮W的径向的中心位置,也可以形成有在轴线CL方向贯通齿轮W的贯通孔。
卡盘12呈圆柱状或圆板状,在其上面设置有沿轴线CL的周向排列的多个爪部12A。在图2所示的实施方式中,卡盘12具有三个爪部12A。这些爪部12A构成为能够在轴线CL的径向移动。在一实施方式中,卡盘12也可以为通过压缩空气使爪部12A的位置在卡盘12的径向移动的空气卡盘。该情况下,在卡盘12经由软管而连接压缩机。在卡盘12的上表面,以齿轮W的旋转轴线与轴线CL一致的方式支承齿轮W。例如,在齿轮W的贯通孔***爪部12A,这些爪部12A朝径向外侧移动,由此齿轮W固定于卡盘12。此外,作为卡盘12,能够利用与空气卡盘不同的任意种类的卡盘。另外,在一实施方式中,也可以设置有检测爪部12A的径向的位置的传感器、及与该传感器连接的配线13。此外,为了便于说明,在图2中,透过齿轮W的一部分来将卡盘12进行图示。
旋转驱动机构14是以齿轮W以轴线CL为中心旋转的方式,使卡盘12旋转驱动的装置。旋转驱动机构14具备旋转轴14A及壳体14B。旋转轴14A沿着轴线CL方向、即齿轮定位装置10的上下方向延伸,其上端与卡盘12连接。旋转轴14A的下端与设置于壳体14B内的轴承连接。该轴承可旋转地支承旋转轴14A。另外,在壳体14B内设置有马达14M。马达14M经由驱动力传递机构而对旋转轴14A赋予驱动力。旋转轴14A通过来自马达14M的驱动力以轴线CL为中心旋转。旋转轴14A的旋转力被传递至卡盘12,卡盘12及齿轮W以轴线CL为中心旋转。马达14M与控制装置18电连接,接受来自控制装置18的控制信号来控制动作。
如后述那样,控制装置18以齿轮W的旋转角度成为所期望的旋转角度的方式控制旋转驱动机构14的马达14M。例如,控制装置18通过执行多次使齿轮W旋转规定的单位角度的控制,从而以将齿轮W的旋转角度成为所期望的旋转角度的方式进行控制。此外,在一实施方式中,旋转驱动机构14也可以还具备检测齿轮W的旋转角度的旋转角度检测传感器14S。旋转角度检测传感器14S根据旋转轴14A的旋转角度检测齿轮W的旋转角度,并将表示检测出的旋转角度的信息发送至后述的控制装置18。
此外,在一实施方式中,为了避免配线13缠绕于旋转轴14A,也可以将卡盘12的旋转角度限制在预先设定的旋转角度的范围内。另外,旋转驱动机构14的旋转轴14A构成为能够相对于轴线CL朝顺时针及逆时针这两者的方向转动。
滑动机构15具备电动缸15A。电动缸15A通过利用例如马达的旋转控制缸的伸缩,从而使旋转驱动机构14沿着X方向移动。
如图4所示,齿轮定位装置10还具备立设在基台11上的支柱17。支柱17从基台11朝上方延伸,在其上端部固定有位移计16。该位移计16配置在由卡盘12保持的齿轮W的外侧。位移计16具有位于齿轮W的外侧的基准点16X,获取表示该基准点16X与齿轮W的外周面之间的距离L的测定值(参照图2)。此外,位移计16既可以连续获取测定值,也可以以预先确定的时间间隔周期性地获取测定值。在一实施方式中,位移计16可以为在非接触下测定基准点16X与外周面之间的距离L的非接触型位移计。作为非接触型位移计,例示有激光式的位移传感器、及涡电流式位移计。涡电流式位移计是在不朝齿轮W的外周面照射光而检测从基准点16X至齿轮W的外周面之间的距离L的非光学式位移计。此外,位移计16也可以不是测定距离L,而是测定从成为基准的位置起的位移。位移计16与后述的控制装置18电连接。
齿轮定位装置10还具备控制装置18。控制装置18是具备处理器、存储部等的计算机,控制应力测定***20的各部。控制装置18与旋转驱动机构14及位移计16连接。控制装置18以齿轮W以轴线CL为中心旋转的方式向旋转驱动机构14发送控制信号。另外,控制装置18一边使齿轮W以轴线CL为中心旋转,一边从位移计16获取表示距离L的测定值。进而,基于齿轮W的旋转角度、位移计16的测定值及预先确定的至少一个基准值,将齿轮W的外周面的一部分设定为测定对象部。更具体而言,控制装置18获取从位移计16获取到的测定值与预先确定的基准值一致时的齿轮W的旋转角度,基于获取到的齿轮W的旋转角度将齿轮W的外周面的一部分设定为测定对象部。另外,控制装置18以设定的测定对象部配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。
在控制装置18连接有操作装置19。操作装置19具备显示装置及输入输出装置,操作员能够输入后述的多个基准值。进一步,操作装置19受理由操作员选择出的控制模式,以在选择出的控制模式下齿轮定位装置10动作的方式向控制装置18发送信号。
参照图5及图6,对位移计16的测定值进行说明。图5及图6是示出表示齿轮W的旋转角度与位移计16的测定值的关系的相关数据的曲线图,横轴示出齿轮W的旋转角度,纵轴示出基准点16X与齿轮W的外周面之间的距离L。这些曲线图通过例如控制装置18一边使齿轮W的旋转角度逐一变化规定的单位角度,一边从位移计16获取表示基准点16X与齿轮W的外周面之间的距离L的测定值而生成。图5是使用旋转中心相对于轴线CL不偏心的齿轮W作为测定对象时的测定值的一例,图6是使用旋转中心相对于轴线CL偏心的齿轮W作为测定对象时的测定值的一例。此外,在图5及图6所示的测定值中,包含在与齿底Wz及齿顶Wa对应的位置测定值成为平坦的区间,但根据测定对象的齿轮W的形状也会有不存在平坦的区间的情况。在图5及图6所示的实施方式中,设定基准值A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7(以下,称为“基准值A1~A7、B1~B7”)作为多个基准值。
在一实施方式中,控制装置18可具有第一控制模式及第二控制模式。控制装置18能够通过第一控制模式及第二控制模式中的、由操作员选择出的控制模式控制齿轮定位装置10的动作。
首先,对第一控制模式进行说明。在第一控制模式中,确定齿轮W的齿底Wz,并以齿底Wz的一部分配置于基准位置RL的方式控制齿轮W的旋转角度。在第一控制模式中,控制装置18从图5及图6所示的相关数据提取与齿轮W的旋转相应地测定值在增加后减小的第一区间D1、Da。接着,控制装置18提取第一区间D1、Da内的测定值与多个基准值A1~A7、B1~B7的多个一致点,并确定该多个一致点中的测定值最大的第一一致点。这里,一致点是指在相关数据中测定值与基准值A1~A7、B1~B7成为相等的点。换言之,一致点意味着测定值与基准值A1~A7、B1~B7的交点。此外,控制装置18不仅可以将测定值与基准值A1~A7、B1~B7成为完全相等的点,还可以将测定值与基准值A1~A7、B1~B7的差异成为小于规定的阈值的点确定为一致点。在图5的例子中,基准值A1、A2、A3、A4、A5、B5、B6及B7相对于第一区间D1内的测定值具有一致点。这些一致点中的、基准值最大的一致点为第一区间D1内的测定值与基准值A5的一致点b11、b12。因此,控制装置18将一致点b11、b12设定为第一一致点。同样地,在图6的例子中,将第一区间Da内的测定值与多个基准值A1~A7、B1~B7的多个一致点中的测定值最大的一致点b21、b22设定为第一一致点。控制装置18获取与第一一致点b11及b12对应的齿轮W的旋转角度,并根据该旋转角度确定齿底Wz的范围。同样地,控制装置18获取与第一一致点b21及b22对应的齿轮W的旋转角度,并根据该旋转角度确定齿底Wz的范围。进而,控制装置18将确定出的齿底Wz的一部分设定为测定对象部,并以该测定对象部配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。
在第一控制模式中,对决定特定对象部的方法更详细地进行说明。在第一控制模式中,利用后述的第一方法或第二方法作为用于决定特定对象部的方法。在第一方法中,控制装置18确定与位于第一区间D1中的测定值增加的第一区域R1内的第一一致点b11对应的第一旋转角度θ1、及与位于第一区间D1中的测定值减小的第二区域R2内的第一一致点b12对应的第二旋转角度θ2(参照图5)。接着,控制装置18得到第一旋转角度θ1与第二旋转角度θ2的中间的旋转角度α1。控制装置18以与旋转角度α1对应的齿底Wz上的位置配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。同样地,控制装置18确定与位于第一区间Da中的测定值增加的第一区域R1内的第一一致点b21对应的第一旋转角度θ1’、及与位于第一区间Da中的测定值减小的第二区域R2内的第一一致点b22对应的第二旋转角度θ2’(参照图6)。接着,控制装置18得到第一旋转角度θ1’与第二旋转角度θ2’的中间的旋转角度α1’。控制装置18以与旋转角度α1’对应的齿底Wz上的位置配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。在该第一方法中,齿底Wz的中央区域配置于基准位置RL。
在用于决定特定对象部的第二方法中,确定与第一一致点b11对应的第一旋转角度θ1及与第一一致点b12对应的第二旋转角度θ2,以与第一旋转角度θ1及第二旋转角度θ2中的任一方对应的齿底Wz上的位置配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。同样地,确定与第一一致点b21对应的第一旋转角度θ1’及与第一一致点b22对应的第二旋转角度θ2’,以与第一旋转角度θ1’及第二旋转角度θ2’中的任一方对应的齿底Wz上的位置配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。在该第二方法中,齿底Wz的齿面Ws侧的区域配置于基准位置RL。
接着,对第二控制模式进行说明。在第二控制模式中,确定齿轮W的齿顶Wa,并以齿顶Wa的一部分配置于基准位置RL的方式控制齿轮W的旋转角度。在第二控制模式中,控制装置18从图5及图6所示的相关数据提取与齿轮W的旋转相应地测定值在减小后增加的第二区间D2、Db。接着,控制装置18提取第二区间D2、Db内的测定值与多个基准值A1~A7、B1~B7的多个一致点(交点),并确定该多个一致点中的测定值最小的第二一致点。在图5的例子中,基准值A1、A2、A3、A4、A5、B5、B6及B7相对于第二区间D2内的测定值具有一致点。这些一致点中的、基准值最小的一致点为第二区间D2内的测定值与基准值B5的一致点s11、s12。因此,控制装置18将一致点s11、s12设定为第二一致点。同样地,在图6的例子中,将第二区间Db内的测定值与多个基准值A1~A7、B1~B7的多个一致点中的测定值最小的一致点s21、s22设定为第二一致点。控制装置18获取与第二一致点s11及s12对应的齿轮W的旋转角度,并根据该旋转角度确定齿顶Wa的范围。同样地,控制装置18获取与第二一致点s21及s22对应的齿轮W的旋转角度,并根据该旋转角度确定齿顶Wa的范围。进而,控制装置18将确定出的齿顶Wa的一部分设定为测定对象部,并以该测定对象部配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。
在第二控制模式中,对决定特定对象部的方法更详细地进行说明。在第二控制模式中,利用后述的第三方法或第四方法作为用于决定特定对象部的方法。在第三方法中,控制装置18确定与位于第二区间D2中的测定值减小的第三区域R3内的第二一致点s11对应的第三旋转角度θ3、及与位于第二区间D2中的测定值增加的第四区域R4内的第二一致点s12对应的第四旋转角度θ4(参照图5)。接着,控制装置18得到第三旋转角度θ3与第四旋转角度θ4的中间的旋转角度α2。控制装置18以与旋转角度α2对应的齿顶Wa上的位置配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。同样地,控制装置18确定与位于第二区间Db中的测定值减小的第三区域R3内的第二一致点s21对应的第三旋转角度θ3’、及与位于第二区间Db中的测定值增加的第四区域R4内的第二一致点s22对应的第四旋转角度θ4’(参照图6)。接着,控制装置18得到第三旋转角度θ3’与第四旋转角度θ4’的中间的旋转角度α2’。控制装置18以与旋转角度α2’对应的齿顶Wa上的位置配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。在该第三方法中,齿顶Wa的中央区域配置于基准位置RL。
在用于决定特定对象部的第四方法中,确定与第二一致点s11对应的第三旋转角度θ3及与第二一致点s12对应的第四旋转角度θ4,以与第三旋转角度θ3及第四旋转角度θ4中的任一方对应的齿顶Wa上的位置配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14(参照图5)。同样地,确定与第二一致点s21对应的第三旋转角度θ3’及与第二一致点s22对应的第四旋转角度θ4’,以与第三旋转角度θ3’及第四旋转角度θ4’中的任一方对应的齿顶Wa上的位置配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14(参照图6)。在该第四方法中,齿顶Wa的齿面Ws侧的区域配置于基准位置RL。
接下来,参照图3,对应力测定***20进行说明。
应力测定***20具备上述的齿轮定位装置10及应力测定装置22。应力测定装置22是用于测定齿轮W的外周面的残余应力的装置,配置在由卡盘12保持的齿轮W的外侧。
应力测定装置22具备X射线照射部24、第一检测元件26及第二检测元件28。X射线照射部24、第一检测元件26及第二检测元件28设置于应力测定装置22的前表面22F。X射线照射部24是朝向成为检查对象的齿轮W的外侧面照射X射线的装置。更具体而言,X射线照射部24对齿轮W的测定对象部照射X射线。即,X射线照射部24与基准位置RL设置于相互面对的位置。第一检测元件26是在第一检测位置检测在齿轮W的外侧面衍射的衍射X射线的装置。第二检测元件28是在与第一检测位置不同的第二检测位置检测在齿轮W的外侧面衍射的衍射X射线的装置。在一实施方式中,X射线照射部24、第一检测元件26及第二检测元件28也可以以呈直线状并排的方式排列(参照图10的(A))。此外,在日本特开2017-009356号公报中公开了公知的残留应力测定装置,在本公开中,省略残留应力测定装置的详细说明。
(齿轮定位方法)
接下来,对一实施方式所涉及的齿轮定位方法进行说明。
图7是表示一实施方式的齿轮定位方法MT1的流程图。在方法MT1中,首先在工序ST1中,设定多个基准值。多个基准值既可以是由操作员设定的值,也可以是基于基准点16X与齿轮W的外周面的距离L自动生成的值。例如,控制装置18将比基准点16X与齿轮W的齿底Wz之间的距离稍小的值设定为基准值A1。接着,也可以根据以下的式(1)求出基准值A(n+1)(n=1、2、3…)。
A(n+1)=A1+C·n…(1)
同样地,控制装置18将比基准点16X与齿轮W的齿顶Wa之间的距离稍小的值设定为基准值B1。接着,也可以根据以下的式(2)求出基准值B(n+1)(n=1、2、3…)。
B(n+1)=B1+C·n…(2)
此外,在上述的式(1)及(2)中,C表示常数。即,多个基准值An、Bn是以每规定的常数C节距设定的值。
另外,多个基准值也可以如以下那样设定。首先,控制装置18一边使由卡盘12保持的齿轮W旋转,一边通过位移计16连续性或周期性地测定基准点16X与齿轮W的外周面之间的距离L。接着,控制装置18记录多个从基准点16X至齿轮W的齿顶Wa的距离的值,并求出其平均值或最小值,将该平均值或最小值设为最小的基准值。另外,控制装置18记录多个从基准点16X至齿轮W的齿底Wz的距离的值,并求出其平均值或最大值,将该平均值或最大值设为最大的基准值。进而,可以在最小的基准值至最大的基准值之间将多个(作为一例未20个左右的)基准值均等地分配。
在方法MT1中,接着进行工序ST2。在工序ST2中,齿轮W安装于卡盘。例如,在工序ST2中,在齿轮W的旋转轴线与轴线CL一致的状态下将齿轮W载置在卡盘12之上。接着,卡盘12的爪部12A朝齿轮W的径向外侧移动,而将齿轮W固定在卡盘12上。此外,在工序ST2中,也可以在通过滑动机构15将旋转驱动机构14在X方向移动后,进行齿轮W的安装。接着,在工序ST3中,以齿轮W以轴线CL为中心旋转的方式对卡盘12进行旋转驱动。
接着,进行工序ST4。在工序ST4中,在齿轮W旋转的状态下,通过位移计16获取表示位于齿轮W的外侧的基准点16X与齿轮W的外周面之间的距离L的测定值。该测定既可以连续地进行,也可以以规定的时间间隔周期性地进行。
接着,进行工序ST5。在工序ST5中,根据位移计16的测定值与基准值A1~A7及B1~B7一致时的齿轮W的旋转角度将齿轮W的外周面的一部分设定为测定对象部。在工序ST5中,通过控制装置18以上述的第一控制模式或第二控制模式进行动作,从而将齿轮W的外周面的一部分设定为测定对象部。在接下来的工序ST6中,以齿轮W的测定对象部停止在基准位置RL、例如与X射线照射部24面对的位置的方式控制旋转驱动机构14。
此外,在控制装置18以第一控制模式动作的情况下,在工序ST6中,以齿底Wz的一部分配置于基准位置RL的方式控制齿轮W的旋转角度。若以图5所示的测定值为例进行说明,则在第一控制模式的第一方法中,与旋转角度α1对应的齿底Wz上的位置配置于基准位置RL。另外,在第一控制模式的第二方法中,与第一旋转角度θ1及第二旋转角度θ2中的任一个对应的齿底Wz上的位置配置于基准位置RL。
另外,在控制装置18以第二控制模式进行动作的情况下,在工序ST6中,以齿顶Wa的一部分配置于基准位置RL的方式控制齿轮W的旋转角度。若以图5所示的测定值为例进行说明,则在第二控制模式的第三方法中,以与旋转角度α2对应的齿顶Wa上的位置配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。另外,在第二控制模式的第四方法中,以与第三旋转角度θ3及第四旋转角度θ4中的任一方对应的齿顶Wa上的位置配置于基准位置RL的方式控制旋转驱动机构14。此外,控制装置18为了使齿轮W的测定对象部朝基准位置RL移动,也可以使旋转轴14A的旋转方向反转。
(应力测定方法)
接着,对一实施方式的应力测定方法进行说明。
图8是表示一实施方式所涉及的应力测定方法MT2的流程图。方法MT2使用上述的应力测定***20来实施。在方法MT2中,首先进行工序ST11~工序ST16。工序ST11~工序ST16由于与方法MT1的工序ST1~工序ST6相同,因此省略说明。
在方法MT2中,接着进行工序ST17。在工序ST17中,从X射线照射部24朝向在工序ST16中配置于基准位置RL的齿轮W的测定对象部照射X射线。接着,在工序ST18中,通过第一检测元件26及第二检测元件28检测在齿轮W的测定对象部衍射的衍射X射线。接着,在工序ST19中,根据由第一检测元件26及第二检测元件28检测出的X射线的强度,测定齿轮W的测定对象部的残余应力。这样一来,在一实施方式所涉及的应力测定方法中,测定齿轮W的测定对象部的残余应力。
在上述的一方面及各种实施方式中,能够将齿轮W的测定对象部自动地定位于基准位置。因此,不取决于操作员的手作业,而能够进行齿轮W的测定对象部的应力测定。由此,也能够缩短齿轮W的定位所需的时间。
另外,在上述实施方式中,根据第一区间D1、Da内的测定值与多个基准值的第一一致点确定齿轮W的齿底Wz的范围。同样地,在上述实施方式中,根据第二区间D2、Db内的测定值与多个基准值的第二一致点确定齿轮W的齿顶Wa的范围。像这样,通过利用测定值与多个基准值的第一一致点及第二一致点,即使在齿轮W的旋转中心相对于轴线CL偏心时,也能够以高精度确定齿底Wz及齿顶Wa的范围。由此,能够提高齿轮W的定位精度。
另外,在上述实施方式中,由于利用多个基准值,因此能够高精度进行尺寸、齿顶间隔、形状等不同的齿轮W的定位。
进一步,在上述实施方式中,由于利用非接触型的位移计16来获取表示距离L的测定值,因此能够防止由齿轮与位移计16的接触引起的位置偏移,并且能够防止由于齿轮W的材质或温度等的影响而产生测定误差。作为位移计16,在使用涡电流式位移计的情况下,由于与激光型的位移计不同,在测定时光不会漫反射,因此能够防止由光的漫反射引起的误动作。
以上,对各种实施方式所涉及的齿轮定位装置、应力测定***、齿轮定位方法及应力测定方法进行了说明,但并不限于上述的实施方式,在不变更発明的主旨的范围内能够进行各种变形方式。以下,对应力测定***的变形例进行说明。
(第一变形例)
以下,参照图9(A)及图10,对第一变形例所涉及的应力测定***进行说明。图9的(A)是示意性地表示第一变形例所涉及的应力测定***30的侧视图。此外,以下,对与上述的实施方式实质上相同的要素省略说明,而主要对不同点进行说明。
如图9的(A)所示,应力测定***30具备用于使应力测定装置22以轴线32X为中心旋转的旋转机构32。轴线32X在垂直于应力测定装置22的前表面22F的方向上延伸。旋转机构32具备旋转轴32A及壳体32B。旋转轴32A的一端与应力测定装置22连接,旋转轴32A的另一端被设置在壳体32B内的轴承支承为可旋转。在壳体32B内设置有马达。马达经由驱动力传递机构而对旋转轴32A赋予驱动力。旋转轴32A通过来自马达的驱动力以轴线32X为中心旋转。旋转轴32A的旋转力被朝应力测定装置22传递,使应力测定装置22以轴线32X为中心旋转。马达与控制装置18电连接,接受来自控制装置18的控制信号而被控制动作。
在本变形例中,如图10所示,对作为检查对象的齿轮是斜齿轮W1的情况进行说明。斜齿轮W1是齿线相对于旋转轴线倾斜地延伸的齿轮。旋转机构32以从如图10的(A)所示,在从X方向观察时,斜齿轮W1的齿线的方向(参照图10(A)及(B)的箭头T)与X射线照射部24、第一检测元件26及第二检测元件28的排列方向(参照图10的(A)及图10的(B)的箭头22L)为交叉的配置,变为如图10的(B)所示,在从X方向观察时,斜齿轮W1的齿线的方向与X射线照射部24、第一检测元件26及第二检测元件28的排列方向为一致的配置的方式,使应力测定装置22以轴线32X为中心旋转。
在一实施方式中,旋转机构32能够在从X射线照射部24朝斜齿轮W1的外周面照射X射线之前使应力测定装置22以轴线32X为中心旋转。
如上述那样,在第一变形例中,在测定斜齿轮W1的外周部侧的残余应力之前,如图10的(B)所示,以斜齿轮W1的齿线的方向与X射线照射部24、第一检测元件26及第二检测元件28的排列方向一致的方式使应力测定装置22旋转。由此,能够提高残余应力的测定精度。
(第二变形例)
接下来,参照图9的(B)及图10,对第二变形例所涉及的应力测定***进行说明。图9的(B)是示意性地表示第二变形例所涉及的应力测定***42的侧视图。此外,以下,对与上述实施方式实质上相同的要素省略说明,而主要对不同点进行说明。
如图9的(B)所示,应力测定***42代替齿轮定位装置10而具备齿轮定位装置40。齿轮定位装置40具备主体单元40H及旋转机构46。主体单元40H具备卡盘12、旋转驱动机构14、基台44、支柱45及位移计16。在基台44的上报面,支承有旋转驱动机构14。在基台44立设有支柱45,在支柱45的上端部固定有位移计16。与图4所示的实施方式同样地,位移计16配置在齿轮W的外侧。
旋转机构46是以在X方向延伸的轴线46X为中心使主体单元40H旋转的装置,具备旋转轴46A及壳体46B。旋转轴46A的一端与主体单元40H连接,旋转轴46A的另一端被设置于壳体46B内的轴承支承为可旋转。在壳体46B内设置有马达。马达经由驱动力传递机构而对旋转轴46A赋予驱动力。旋转轴46A通过来自马达的驱动力以轴线46X为中心旋转。旋转轴46A的旋转力被朝主体单元40H传递,使主体单元40H以轴线46X为中心旋转。马达与控制装置18电连接,接受来自控制装置18的控制信号而控制动作。
旋转机构46以从如图10的(A)所示,在从X方向观察时,斜齿轮W1的齿线的方向与X射线照射部24、第一检测元件26及第二检测元件28的排列方向为交叉的配置,变为如图10的(B)所示,在从X方向观察时,斜齿轮W1的齿线的方向与X射线照射部24、第一检测元件26及第二检测元件28的排列方向一致的配置的方式,使主体单元40H以轴线46X为中心旋转。
进一步,如图9的(B)所示,齿轮定位装置40还具备电动缸48。电动缸48与旋转机构46连接。电动缸48使旋转机构46在X方向、Y方向及Z方向移动。即,电动缸48具有用于使旋转机构46在X方向、Y方向及X方向分别移动的第一缸机构、第二缸机构及第三缸机构。此外,由于电动缸48的结构为公知,因此省略电动缸48的详细的说明。该电动缸48与控制装置18连接,通过来自控制装置18的控制信号而控制动作。
如上述那样,在第二变形例中,在测定斜齿轮W1的外周面的残余应力之前,如图10的(B)所示,以斜齿轮W1的齿线的方向与X射线照射部24、第一检测元件26及第二检测元件28的排列方向一致的方式,使主体单元40H以轴线46X为中心旋转。由此,能够提高残余应力的测定精度。在一实施方式中,也可以在测定斜齿轮W1的外周面的残余应力之前,通过使用电动缸48来调整主体单元40H的X方向、Y方向及Z方向的位置,从而调整X射线照射部24与斜齿轮W1的测定对象部的间隔距离。
在第二变形例中,由于能够使用电动缸48来使卡盘12的X方向、Y方向及Z方向的位置移动,因此能够进行各种尺寸的齿轮W的定位及应力测定。
根据第二变形例,应力测定装置22也通过使齿轮的齿线的方向、与X射线照射部、第一检测元件及第二检测元件的排列方向一致,而能够提高残余应力的测定精度。
此外,上述的各种实施方式及变形例在不矛盾的范围内可进行组合。例如,也可以对第二变形例追加第一变形例的旋转机构32。在该情况下,能够在测定斜齿轮W1的外周面的残余应力之前,使应力测定装置22及斜齿轮W1这两者旋转。
(实施方式的补充说明)
此外,在上述的实施方式中,确定位移计16的测定值与多个基准值的一致点,但基准值也可以为一个。
例如,也可以将比基准点16X至齿轮W的齿底Wz的距离稍小的值设定为一个基准值。在该情况下,控制装置18也可以根据对应于第一区间D1、Da内的测定值与该一个基准值的一致点的齿轮W的旋转角度确定齿轮的齿底Wz,并以齿底Wz的一部分配置于基准位置RL的方式控制齿轮W的旋转角度。
在其他的例子中,也可以将比基准点16X至齿轮W的齿顶Wa的距离稍大的值设定为一个基准值。在该情况下,控制装置18也可以根据对应于第二区间D2、Db内的测定值与该一个基准值的一致点的齿轮W的旋转角度确定齿轮的齿顶Wa,并以齿顶Wa的一部分配置于基准位置RL的方式控制齿轮W的旋转角度。
在上述实施方式中,控制装置18具有第一控制模式及第二控制模式,但控制装置18只要具有至少任一个控制模式即可。
在上述实施方式中,位移计16为非接触式的位移计,但也可以利用接触式的位移计。
在上述实施方式中,将齿轮定位装置10设为应力测定***20的一部分,但齿轮定位装置既可以独立被利用,也可以与应力测定装置以外的检测装置组合而被利用。另外,在图1所示的实施方式中,旋转驱动机构14具备检测齿轮W的旋转角度的旋转角度检测传感器14S,但旋转驱动机构14也可以不具备旋转角度检测传感器14S。在该情况下,例如控制装置18也可以根据执行控制使齿轮W旋转规定的单位角度的次数获取齿轮W的旋转角度。
附图标记说明
10、40…齿轮定位装置;12…卡盘;14…旋转驱动机构;14S…旋转角度检测传感器;16…位移计;16X…基准点;18…控制装置;20、30、42…应力测定***;22…应力测定装置;24…X射线照射部;26…第一检测元件;28…第二检测元件;32、46…旋转机构;b11、b12、b21、b22、s11、s12、s21、s22…一致点;CL…轴线;D1、Da…第一区间;D2、Db…第二区间;L…距离;R1…第一区域;R2…第二区域;R3…第三区域;R4…第四区域;RL…基准位置;W、W1…齿轮;Wa…齿顶;Ws…齿面;Wz…齿底;θ1…第一旋转角度;θ2…第二旋转角度;θ3…第三旋转角度;θ4…第四旋转角度。
Claims (23)
1.一种齿轮定位装置,其中,具备:
卡盘,其保持齿轮;
旋转驱动机构,其以所述齿轮以规定的旋转轴线为中心旋转的方式对所述卡盘进行旋转驱动;
位移计,其一边使所述齿轮旋转,一边连续性或周期性地获取表示位于所述齿轮的外侧的基准点与所述齿轮的外周面之间的距离的测定值;以及
控制装置,其基于所述齿轮的旋转角度、所述测定值及预先确定的至少一个基准值,将所述齿轮的外周面的一部分设定为测定对象部,并以该测定对象部配置于基准位置的方式控制所述旋转驱动机构。
2.根据权利要求1所述的齿轮定位装置,其中,
所述控制装置获取所述测定值与预先确定的至少一个基准值一致时的所述齿轮的旋转角度,并以基于获取到的所述齿轮的旋转角度将所述齿轮的外周面的一部分配置于基准位置的方式控制所述旋转驱动机构。
3.根据权利要求1或2所述的齿轮定位装置,其中,
所述至少一个基准值包含多个基准值,
所述控制装置包含第一控制模式及第二控制模式中的至少任一个控制模式,
所述第一控制模式从表示所述齿轮的旋转角度与所述测定值的关系的相关数据提取与所述齿轮的旋转相应地所述测定值在增加后减小的第一区间,基于所述第一区间内的所述测定值与所述多个基准值之间的多个一致点中的所述测定值最大的第一一致点确定所述齿轮的齿底,并以所述齿底的一部分配置于所述基准位置的方式控制所述旋转驱动机构,
所述第二控制模式从所述相关数据提取与所述齿轮的旋转相应地所述测定值在减小后增加的第二区间,基于所述第二区间内的所述测定值与所述多个基准值之间的多个一致点中的所述测定值最小的第二一致点确定所述齿轮的齿顶,并以所述齿顶的一部分配置于所述基准位置的方式控制所述旋转驱动机构。
4.根据权利要求3所述的齿轮定位装置,其中,
所述控制装置包含所述第一控制模式,
在所述第一控制模式中,所述控制装置以与所述第一一致点对应的所述齿底上的位置配置于所述基准位置的方式控制所述旋转驱动机构。
5.根据权利要求3所述的齿轮定位装置,其中,
所述控制装置包含所述第一控制模式,
所述第一区间包含与所述齿轮的旋转相应地所述测定值增加的第一区域、及与所述齿轮的旋转相应地所述测定值减小的第二区域,
在所述第一控制模式中,所述控制装置确定与所述第一区域内的所述第一一致点对应的所述齿轮的第一旋转角度、及与所述第二区域内的所述第一一致点对应的所述齿轮的第二旋转角度,并以对应于所述第一旋转角度与所述第二旋转角度的中间的旋转角度的所述齿底上的位置配置于所述基准位置的方式控制所述旋转驱动机构。
6.根据权利要求3所述的齿轮定位装置,其中,
所述控制装置包含所述第二控制模式,
在所述第二控制模式中,所述控制装置以与所述第二一致点对应的所述齿顶上的位置配置于所述基准位置的方式控制所述旋转驱动机构。
7.根据权利要求3所述的齿轮定位装置,其中,
所述控制装置包含所述第二控制模式,
所述第二区间包含与所述齿轮的旋转相应地所述测定值减小的第三区域、及与所述齿轮的旋转相应地所述测定值增加的第四区域,
在所述第二控制模式中,所述控制装置确定与所述第三区域内的所述第二一致点对应的所述齿轮的第三旋转角度、及与所述第四区域内的所述第二一致点对应的所述齿轮的第四旋转角度,并以对应于所述第三旋转角度与所述第四旋转角度的中间的旋转角度的所述齿顶上的位置配置于所述基准位置的方式控制所述旋转驱动机构。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的齿轮定位装置,其中,
所述位移计为在非接触下测定位于所述齿轮的外侧的基准点与所述齿轮的外周面之间的距离的位移计。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的齿轮定位装置,其中,
所述位移计为涡电流式的位移传感器。
10.一种应力测定***,其中,具备:
权利要求1~9中的任一项所述的齿轮定位装置;和
应力测定装置,其测定所述齿轮的外周面的残余应力,
所述应力测定装置包含:
X射线照射部,其对配置于所述基准位置的所述齿轮的外周面的一部分照射X射线;
第一检测元件,其在第一检测位置检测在所述齿轮的外周面的一部分处衍射的X射线;以及
第二检测元件,其在与所述第一检测位置不同的第二检测位置检测在所述齿轮的外周面的一部分处衍射的X射线。
11.根据权利要求10所述的应力测定***,其中,
所述X射线照射部、所述第一检测元件及所述第二检测元件呈直线状排列,
所述应力测定***还具备旋转机构,该旋转机构以所述齿轮的齿线的方向、与所述X射线照射部、所述第一检测元件及所述第二检测元件的排列方向一致的方式使所述应力测定装置及所述卡盘中的至少任一方旋转。
12.根据权利要求10或11所述的应力测定***,其中,
所述基准位置为与所述X射线照射部面对的位置。
13.一种齿轮定位方法,其中,包含:
将齿轮安装于卡盘的工序;
以所述齿轮以规定的旋转轴线为中心旋转的方式对所述卡盘进行旋转驱动的工序;
一边使所述齿轮旋转,一边连续性或周期性地获取表示位于所述齿轮的外侧的基准点与所述齿轮的外周面之间的距离的测定值的工序;以及
基于所述齿轮的旋转角度、所述测定值及预先确定的至少一个基准值,将所述齿轮的外周面的一部分设定为测定对象部,并以该测定对象部配置于基准位置的方式调整所述齿轮的旋转角度的工序。
14.根据权利要求13所述的齿轮定位方法,其中,
在调整所述齿轮的旋转角度的工序中,获取所述测定值与预先确定的至少一个基准值一致时的所述齿轮的旋转角度,并以基于获取到的所述齿轮的旋转角度将所述齿轮的外周面的一部分配置于基准位置的方式调整所述齿轮的旋转角度。
15.根据权利要求14所述的齿轮定位方法,其中,
所述至少一个基准值包含多个基准值,
在调整所述齿轮的旋转角度的工序中,从表示所述齿轮的旋转角度与所述测定值的关系的相关数据提取与所述齿轮的旋转相应地所述测定值在增加后减小的第一区间,基于所述第一区间内的所述测定值与所述多个基准值之间的多个一致点中的所述测定值最大的第一一致点确定所述齿轮的齿底,并以所述齿底的一部分配置于所述基准位置的方式调整所述齿轮的旋转角度。
16.根据权利要求14所述的齿轮定位方法,其中,
所述至少一个基准值包含多个基准值,
在调整所述齿轮的旋转角度的工序中,从表示所述齿轮的旋转角度与所述测定值的关系的相关数据提取与所述齿轮的旋转相应地所述测定值在减小后增加的第二区间,基于所述第二区间内的所述测定值与所述多个基准值之间的多个一致点中的所述测定值最小的第二一致点确定所述齿轮的齿顶,并以所述齿顶的一部分配置于所述基准位置的方式调整所述齿轮的旋转角度。
17.根据权利要求15所述的齿轮定位方法,其中,
在调整所述齿轮的旋转角度的工序中,以与所述第一一致点对应的所述齿底上的位置配置于所述基准位置的方式调整所述齿轮的旋转角度。
18.根据权利要求15所述的齿轮定位方法,其中,
所述第一区间包含与所述齿轮的旋转相应地所述测定值增加的第一区域、及与所述齿轮的旋转相应地所述测定值减小的第二区域,
在调整所述齿轮的旋转角度的工序中,确定与所述第一区域内的所述第一一致点对应的所述齿轮的第一旋转角度、及与所述第二区域内的所述第一一致点对应的所述齿轮的第二旋转角度,并以对应于所述第一旋转角度与所述第二旋转角度的中间的旋转角度的所述齿底上的位置配置于所述基准位置的方式调整所述齿轮的旋转角度。
19.根据权利要求16所述的齿轮定位方法,其中,
在调整所述齿轮的旋转角度的工序中,以与所述第二一致点对应的所述齿顶上的位置配置于所述基准位置的方式调整所述齿轮的旋转角度。
20.根据权利要求16所述的齿轮定位方法,其中,
所述第二区间包含与所述齿轮的旋转相应地所述测定值减小的第三区域、及与所述齿轮的旋转相应地所述测定值增加的第四区域,
在调整所述齿轮的旋转角度的工序中,确定与所述第三区域内的所述第二一致点对应的所述齿轮的第三旋转角度、及与所述第四区域内的所述第二一致点对应的所述齿轮的第四旋转角度,并以对应于所述第三旋转角度与所述第四旋转角度的中间的旋转角度的所述齿顶上的位置配置于所述基准位置的方式调整所述齿轮的旋转角度。
21.一种应力测定方法,其使用具备对齿轮的外周面的一部分照射X射线的X射线照射部、在第一检测位置检测在所述齿轮的外周面的一部分处衍射的X射线的第一检测元件、及在与所述第一检测位置不同的第二检测位置检测在所述齿轮的外周面的一部分处衍射的X射线的第二检测元件的应力测定装置,测定所述齿轮的外周面的残余应力,所述应力测定方法包含:
将所述齿轮安装于卡盘的工序;
以所述齿轮以规定的旋转轴线为中心旋转的方式对所述卡盘进行旋转驱动的工序;
一边使所述齿轮旋转,一边连续性或周期性地获取表示位于所述齿轮的外侧的基准点与所述齿轮的外周面之间的距离的测定值的工序;
基于所述齿轮的旋转角度、所述测定值及预先确定的至少一个基准值,将所述齿轮的外周面的一部分设定为测定对象部,并以该测定对象部配置于与所述X射线照射部面对的位置的方式调整所述齿轮的旋转角度的工序;
从所述X射线照射部朝向所述测定对象部照射X射线的工序;
通过所述第一检测元件及所述第二检测元件检测在所述测定对象部处衍射的X射线的工序;以及
基于所述第一检测元件及所述第二检测元件的检测值,测定所述测定对象部的残余应力的工序。
22.根据权利要求21所述的应力测定方法,其中,
在调整所述齿轮的旋转角度的工序中,获取所述测定值与预先确定的至少一个基准值一致时的所述齿轮的旋转角度,并以基于获取到的所述齿轮的旋转角度将所述齿轮的外周面的一部分配置于与所述X射线照射部面对的位置的方式调整所述齿轮的旋转角度。
23.根据权利要求21或22所述的应力测定方法,其中,
所述X射线照射部、所述第一检测元件及所述第二检测元件呈直线状排列,
还包含在照射所述X射线的工序之前,以所述齿轮的齿线的方向、与所述X射线照射部、所述第一检测元件及所述第二检测元件的排列方向一致的方式使所述应力测定装置及所述卡盘中的至少任一方旋转的工序。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113567115A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-10-29 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种用于立式齿轮传动性能验证的轴向加载装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022076222A (ja) * | 2020-11-09 | 2022-05-19 | 株式会社Fuji | 異常予測装置、送出装置及び異常予測方法 |
CN115371617B (zh) * | 2022-08-11 | 2024-06-04 | 重庆旺德福机械有限公司 | Dct变速器单向齿轮的检测装置及检测方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04189451A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-07 | Nippon Steel Corp | シャフト付き歯車の表面加工及び評価装置 |
JPH0611332A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-21 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 真円度測定方法 |
JPH09174330A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-08 | Toyoda Mach Works Ltd | 歯車研削装置における自動歯合せ装置 |
JP2007222955A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Osg Corp | ねじれ溝自動研磨装置 |
CN103959010A (zh) * | 2011-11-30 | 2014-07-30 | 株式会社尼康 | 形状测定装置、构造物制造***、形状测定方法、构造物制造方法、形状测定程序以及非暂时性电脑可读媒体 |
JP2015222235A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | パルステック工業株式会社 | X線回折測定方法 |
CN105452802A (zh) * | 2013-07-19 | 2016-03-30 | 株式会社尼康 | 形状测定装置、构造物制造***、形状测定方法、构造物制造方法、形状测定程序、以及记录介质 |
CN106796104A (zh) * | 2014-10-02 | 2017-05-31 | 奥林巴斯株式会社 | 形状测量装置以及形状测量方法 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH654657A5 (de) * | 1981-11-09 | 1986-02-28 | Maag Zahnraeder & Maschinen Ag | Steueranordnung fuer eine zahnradpruefmaschine. |
US4962590A (en) * | 1987-08-20 | 1990-10-16 | Ambrose Wilfred G | Apparatus and method for testing parameters of involute gears and pinions |
US4788856A (en) * | 1987-10-13 | 1988-12-06 | Dana Corporation | Method and apparatus for checking differential gear assemblies |
US5271271A (en) * | 1991-04-03 | 1993-12-21 | Frazier Charles H | Method and apparatus for inspection of gears |
US5513442A (en) * | 1994-11-22 | 1996-05-07 | Illinois Tool Works Inc. | Apparatus for inspecting a gear |
US20060254055A1 (en) * | 2005-04-18 | 2006-11-16 | Sabourin Gregory A | Dynamic gear train analysis |
ATE418724T1 (de) * | 2006-06-01 | 2009-01-15 | Klingelnberg Ag | Vorrichtung und verfahren zum kombinierten prüfen von zahnrädern |
KR101223548B1 (ko) * | 2007-04-19 | 2013-01-18 | 고쿠사이 게이소쿠키 가부시키가이샤 | 만능 시험 장치, 직동 액추에이터, 및 비틀림 시험 장치 |
KR102190139B1 (ko) * | 2012-10-12 | 2020-12-11 | 고쿠사이 게이소쿠키 가부시키가이샤 | 하중 부여부, 구동 시스템, 기계 시험 장치, 동력 시뮬레이터 및 타이어 시험 장치 |
FR3002038B1 (fr) * | 2013-02-13 | 2015-03-20 | Hispano Suiza Sa | Dispositif de test mecanique d'un pignon entre une denture interieure et une denture exterieure et/ou entre deux dentures exterieures selon un angle reglable |
JP2014215062A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | セイコーエプソン株式会社 | ハンドラーおよび検査装置 |
JP6180018B2 (ja) * | 2013-07-09 | 2017-08-16 | 武蔵精密工業株式会社 | 歯車検査装置 |
TWI506258B (zh) * | 2013-08-30 | 2015-11-01 | Univ Nat Central | 齒輪的誤差量測方法 |
EP2875893B1 (de) * | 2013-11-20 | 2021-07-28 | Klingelnberg AG | Vorrichtung zum Läppen oder Prüfen von Zahnrädern |
JP6394513B2 (ja) | 2015-06-18 | 2018-09-26 | 新東工業株式会社 | 残留応力測定装置及び残留応力測定方法 |
US9823165B2 (en) * | 2016-01-21 | 2017-11-21 | Easy Link Mechanical Technology Company LTD. | Apparatus and method for measuring backlash |
US11045922B2 (en) * | 2016-05-16 | 2021-06-29 | Sintokogio, Ltd. | Surface treatment processing method and surface treatment processing device |
ITUA20164239A1 (it) * | 2016-06-09 | 2017-12-09 | Ge Avio Srl | Apparecchiatura di prova per ingranaggi |
ITUA20164241A1 (it) * | 2016-06-09 | 2017-12-09 | Ge Avio Srl | Apparecchiatura di prova per ingranaggi |
EP3619513A4 (en) * | 2017-05-04 | 2021-01-20 | Bently Nevada, LLC | GEAR MONITORING |
JP6372731B1 (ja) * | 2017-07-03 | 2018-08-15 | パルステック工業株式会社 | X線回折測定装置 |
KR102598402B1 (ko) * | 2018-07-24 | 2023-11-06 | 현대자동차 주식회사 | 기어 검사장치 및 이를 이용한 기어 검사방법 |
-
2018
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- 2018-09-13 TW TW107132234A patent/TWI774842B/zh active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04189451A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-07 | Nippon Steel Corp | シャフト付き歯車の表面加工及び評価装置 |
JPH0611332A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-21 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 真円度測定方法 |
JPH09174330A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-08 | Toyoda Mach Works Ltd | 歯車研削装置における自動歯合せ装置 |
JP2007222955A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Osg Corp | ねじれ溝自動研磨装置 |
CN103959010A (zh) * | 2011-11-30 | 2014-07-30 | 株式会社尼康 | 形状测定装置、构造物制造***、形状测定方法、构造物制造方法、形状测定程序以及非暂时性电脑可读媒体 |
CN105452802A (zh) * | 2013-07-19 | 2016-03-30 | 株式会社尼康 | 形状测定装置、构造物制造***、形状测定方法、构造物制造方法、形状测定程序、以及记录介质 |
JP2015222235A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | パルステック工業株式会社 | X線回折測定方法 |
CN106796104A (zh) * | 2014-10-02 | 2017-05-31 | 奥林巴斯株式会社 | 形状测量装置以及形状测量方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113567115A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-10-29 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种用于立式齿轮传动性能验证的轴向加载装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019065107A1 (ja) | 2019-04-04 |
DE112018005472T5 (de) | 2020-06-25 |
US11150149B2 (en) | 2021-10-19 |
TW201920923A (zh) | 2019-06-01 |
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US20200284670A1 (en) | 2020-09-10 |
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