JP2018105847A5

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Publication number: JP2018105847A5
Application number: JP2017212132A
Authority: JP
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2037-11-01

Description

全ての実施例において、座標測定装置１０は、複数のＮＣ制御軸Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１のうちの１つに配置される少なくとも１つの変位センサ１９と、回転駆動ソケット１３、１４に割り当てられる少なくとも１つの角度センサ１６を備える。例えば、Ｘ１軸の変位センサ１９．Ｘ１は、信号ｓｘ１を示す。Ｙ１軸に割り当てられた変位センサ１９．Ｙ１の信号は、ｓＹ１によって示され、変位センサ１９．Ｚ１の信号はｓＺ１によって示される。変位センサは図８Ａから８Ｃに示されている。

このために、全ての実施形態において座標測定装置１０はメモリ１８を有するか又は、全ての実施形態において座標測定装置１０はメモリ１８に接続され得る。メモリ１８は、自動焦点センサが切替信号ｓ２を提供すると直ぐ、少なくとも１つの変位センサ１９と少なくとも１つの角度センサ１６の実データを保存するように構成されている。例えば、図２に、破線の信号矢印ｓＡ１、ｓ２により、これらの信号がメモリ１８に転送されたことが示されている。

全ての実施形態において、変位センサ１９と角度センサ１６から生じた信号の転送は、切替信号ｓ２がきっかけで生じることが望ましい。

実測定の第１の方法段階において、平歯車１１は回転軸Ａ１に対して反時計回りに回転させられ、角度センサ１６は回転中監視され、評価される。回転軸Ａ１は座標測定装置１０の回転駆動テーブル１３に配置される。相当する回転運動はω１で記される。この第１の方法段階において、スイッチセンサ２０が切替信号ｓ２を出力するまで回転動作は監視される。例えば、切替信号ｓ２はメモリ１８に記録されるか又はソフトウェアモジュールで評価され得る。後に実施例として記載するように、スイッチセンサ２０は空間内で移動しないため、又はｚ軸又はｘ軸に平行にスキャニング動作を実行するため、実際の測定中、変位センサ１９．Ｙ１は読み込まれる必要がない。

１、１．１から１．ｚ：歯、
２：歯面、３：歯溝、４；歯根、５：歯の先端、
１０：測定装置／座標測定装置、
１１：歯車ワークピース、１１．１：シャフト、
１２：ＮＣ制御部、１３：（回転）テーブル、
１４：センタリング方法、１４．１：アーム、１４．２：偏位性、
１５：光（荒さ）測定針、
１６：角度測定システム／角度センサ、１６．１：ポインタ、
１７：測定アセンブリ、１８：メモリ、
１９、１９．Ｘ１、１９．Ｙ１、１９．Ｚ１：変位センサ、
２０：スイッチセンサ（焦点トリガセンサ）、
２１：レンズ群、２２：源、２３：光線スプリッタ、
３０：受光器、３１：検知器、
３２：フォトダイオード、３３：光跡、
４０：評価装置、４１：コンパレータ回路、
ａ、ｂ、ｃ、ｄ：セグメント、
Ａ１：回転軸、Ｌ１：連続直線、ＬＳ：光線、
ＭＭ：測定モジュール、ＮＡ：公称距離、ＯＥ：物体平面、
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３：矢印、
Ｐｋ：断面曲線、
ｒａ、ｒｂ、ｒｃ：半径として表される歯高、
ｓＸ１、ｓＹ１、ｓＺ１、ｓＡ１、ｓ２：信号、
Ｓ１、Ｓ２、．．．．：交点、
ｓａ、ｓｂ、ｓｃ、ｓｄ：（ダイオード）信号、
ｓａｂ、ｓｃｄ、ｓａｄ、ｓｂｃ：信号、
ＳＭ：ソフトウェアモジュール、ＴＫ：ピッチサークル、
Ｔｓ（τ）：トリガ信号、τ：ピッチ角度、
ｘ、ｙ、ｚ：座標、
Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１：直線軸、
Ｘ１：ｘ軸に平行な相対運動、Ｙ１：ｙ軸に平行な相対運動、
ｚ：歯数、Ｚ１：ｚ軸に平行な相対運動、ω１：回転運動

Claims

複数の軸（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ａ１）、測定する歯車ワークピース（１１）の回転駆動可能なソケット（１３、１４）及び測定アセンブリ（１７）を有し、
前記歯車ワークピース（１１）に対する前記測定アセンブリ（１７）の送り運動と測定動作を実施するように構成され、
前記測定アセンブリ（１７）は、非接触作動する光スイッチセンサ（２０）を有しており、
前記センサ（２０）は、焦点トリガセンサとして構成され、
前記焦点トリガセンサは、光軸に沿って前記歯車ワークピース（１１）の物体平面（ＯＥ）の方向へ光線（ＬＳ）を発するように前記測定アセンブリ（１７）に配置されており、
前記歯車ワークピース（１１）の前記物体平面（ＯＥ）に対するスキャニング動作は、前記１つ又はそれ以上の軸（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ａ１）を使って前記焦点トリガセンサと共に実施され、
前記物体平面（ＯＥ）が前記焦点トリガセンサに対して公称距離（ＮＡ）に到達すると、前記焦点トリガセンサによって切替信号（ｓ２）が常に提供される座標測定装置（１０）。
前記焦点トリガセンサが前記歯車ワークピース（１１）の前記物体平面（ＯＥ）に対して斜めに配置され、
前記物体平面（ＯＥ）への前記光線（ＬＳ）の角度は、±５度から±７０度の角度範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の座標測定装置（１０）。
前記焦点トリガセンサが２セグメント又は４つの４分円測定手法に基づく機能を有するセンサに関するという特徴を有する請求項１又は２に記載の座標測定装置（１０）。
前記焦点トリガセンサが４分円測定手法に基づき、受光側に光の感知部品を有し、
前記感知部品は、４分円のような共通平面に配置された４つの感知領域（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を有するフォトダイオード（３２）であり、
前記４つ全ての感知領域（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が前記光線（ＬＳ）の同一反射光強度を受光すると直ぐに前記切替信号（ｓ２）を提供するために、前記各４つの感知領域（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）は、評価装置（４０）の各測定入力に接続されていることを特徴する請求項３に記載の座標測定装置（１０）。
前記焦点トリガセンはフーコーの原理に基づく機能を有しており、送信側で前記光線（ＬＳ）を発するための造影光システム（２１）と、
受光側の前記物体平面で反射する前記光線（ＬＳ）を受光するために複数の異なるダイオード（３１、３２）を有するセンサに関するという特徴を有する請求項１から４のいずれか１つに記載の座標測定装置（１０）。
前記焦点トリガセンサは、レーザーダイオードであるレーザーであって、前記光線（ＬＳ）を発するレーザーを有するレーザーポイントセンサに関するという特徴を有する請求項１又は２に記載の座標測定装置（１０）。
前記複数の軸（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ａ１）のうちの１つに割り当てられた少なくとも１つの変位センサ（１９、１９．Ｘ１、１９．Ｙ１、１９．Ｚ１）と、
前記回転駆動可能なソケット（１３、１４）と関連する少なくとも１つの角度センサ（１６）とを有するとうい特徴を有する請求項１から６のいずれか１つに記載の座標測定装置（１０）。
前記焦点トリガセンサが前記切替信号（ｓ２）を提供すると直ぐに、前記歯車（１１）の前記物体平面（ＯＥ）に対する前記スイッチセンサ（２０）の実際の位置に対する前記少なくとも１つの変位センサ（１９、１９．Ｘ１、１９．Ｙ１、１９．Ｚ１）と前記少なくとも１つの角度センサ（１６）との実データを保存するように構成されたメモリ（１８）を有する請求項７に記載の座標測定装置（１０）。
前記焦点トリガセンサが前記置換信号（ｓ２）を提供すると直ぐに、前記歯車（１１）の前記物体平面（ＯＥ）に対する前記スイッチセンサ（２０）の実際の位置に対する前記少なくとも１つの変位センサ（１９、１９．Ｘ１、１９．Ｙ１、１９．Ｚ１）と前記少なくとも１つの角度センサ（１６）の実データを処理するように構成されたソフトウェアモジュール（ＳＭ）を有することを特徴とする請求項７に記載の座標測定装置（１０）。
制御システムの一部である前記ソフトウェアモジュール（ＳＭ）によって、前記歯車（１１）の前記物体平面（ＯＥ）の少なくとも１つの幾何学的表示が実データから決定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の座標測定装置（１０）。
自動化された方法で実行される測定操作は、ソフトウェアモジュール（ＳＭ）によって前記座標測定装置（１０）において実施され、
前記ソフトウェアモジュール（ＳＭ）は、調整システムの一部であり、
前記歯車ワークピース（１１）のピッチ測定と、
前記歯車ワークピース（１１）の少なくとも１つの歯すじの測定が実施されることと、
前記歯車ワークピース（１１）の歯形の測定が実施されることのうちの１つ、２つ若しくは全てに基づく請求項１から４のいずれか１つに記載の座標測定装置（１０）。
歯車（１１）を座標測定装置（１０）に設置する工程と、
焦点トリガセンサとして構成され、非接触方法で作動する光スイッチセンサ（２０）を、測定される前記歯車ワークピース（１１）の物体平面（ＯＥ）に対する測定位置へ動かすために、前記座標測定装置（１０）の少なくとも１つの軸（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ａ１）を使用して第１の相対送り運動を実施する工程と、
前記スイッチセンサ（２０）を使って前記歯車ワークピース（１１）の光測定を実行する工程とを有する、前記座標測定装置（１０）で前記歯車ワークピース（１１）の非接触光測定を実施する方法であり、
前記スイッチセンサ（２０）を使って前記歯車ワークピース（１１）の光測定は、
回転軸（Ａ１）に対して前記ワークピース（１１）を回転駆動させる工程と、
前記物体平面（ＯＥ）が前記スイッチセンサ（２０）に対して公称距離（ＮＡ）に到達すると、前記スイッチセンサ（２０）を介して切替信号（ｓ２）を提供する工程と、
前記座標測定装置（１０）の実データを検知する工程と、
実データから前記歯車ワークピース（１１）の幾何学的データを決定する工程を有する方法。
前記スイッチセンサ（２０）が、前記歯車（１１）の回転駆動に付随してスキャニング動作を実施することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
前記歯車（１１）のピッチ測定と、
前記歯車（１１）の少なくとも１つの歯すじの測定と、
前記歯車（１１）の歯形の測定
の内の１つ、２つ若しくは全てを実施するために実行されるということを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
前記焦点トリガセンサが前記歯車（１１）の前記物体平面（ＯＥ）に対して斜めに配置され、
前記物体面（ＯＥ）に対して前記光線（ＬＳ）の角度が±５°から±７０°の角度範囲内にあることを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１つに記載の方法。