JP3203916B2 - Automatic gear measuring device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、すでに組み付けられて
いる歯車装置のバックラッシ量と軸芯の振れ量を動的に
測定しうる歯車自動測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic gear measuring device capable of dynamically measuring the amount of backlash and the amount of runout of a shaft of a gear device that has already been assembled.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、歯車の噛合い状況を試験する技術
として、たとえば特開平１−１６５９２９号公報に開示
されているものがある。この公知技術は、１対の被測定
歯車を噛合い試験装置に取り付け、一方の歯車を正転さ
せた時と逆転させた時のそれぞれの回転伝達精度を求
め、両者の差からバックラッシの量を算出する。そし
て、以上の演算を歯車の噛合いのすべてについて連続し
て行うというものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for testing the meshing state of gears, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-165929. In this known technique, a pair of gears to be measured are attached to a meshing test device, and the rotation transmission accuracy when one of the gears is rotated forward and reversely is determined, and the amount of backlash is determined from the difference between the two. calculate. Then, the above calculation is continuously performed for all the meshing of the gears.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法にあっては、測定対象としての１対の被
測定歯車を、それを組み付けるべき設備（ユニット）と
は別個の特別の噛合い試験装置に取り付けて測定を行う
方法であるため、その歯車自体の品質評価は可能である
ものの、歯車を設備（ユニット）の一部として組み付け
た時の組付け誤差によって生じるバックラッシ等の評価
は行うことができず、したがって、設備（ユニット）に
組み付けた状態での軸芯の振れ量を測定することはでき
ない。However, in such a conventional method, a pair of gears to be measured are connected to a special mesh separate from the equipment (unit) to which the gears are to be assembled. Since this method is a method of measuring by attaching to a test device, the quality of the gear itself can be evaluated, but evaluation of backlash etc. caused by an assembly error when the gear is assembled as a part of equipment (unit) is performed. Therefore, it is impossible to measure the amount of deflection of the shaft core in a state where the shaft core is assembled to the equipment (unit).

【０００４】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、すでに組み付けられている
歯車装置のバックラッシ量と軸芯の振れ量を動的に測定
しうる歯車自動測地装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and has an automatic gear geodetic device capable of dynamically measuring the amount of backlash and the amount of shaft runout of a gear device that has already been assembled. It is intended to provide a device.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、互いに噛み合う１対の歯車と、それらの入
力側の歯車を駆動する駆動モータとを備えたユニットを
対象として前記１対の歯車の軸芯の振れの量を動的に測
定する歯車自動測定装置であって、前記１対の歯車双方
の回動位置を検出する位置検出手段と、前記駆動モータ
を前記１対の歯車間の１噛合いごとに正転反転動させる
指令信号を生成する指令信号生成手段と、前記１対の歯
車双方の回動位置信号に基づいて前記１対の歯車間の１
噛合いごとのバックラッシの量を算出するバックラッシ
演算手段と、すべての噛合いについてのバックラッシ量
に基づいて前記１対の歯車の軸芯の振れ量を算出する振
れ量演算手段とを有することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is directed to a unit having a pair of gears meshing with each other and a drive motor for driving the input side gears. An automatic gear measuring device for dynamically measuring the amount of runout of a shaft of a gear, wherein: a position detecting means for detecting a rotational position of both of the pair of gears; Command signal generating means for generating a command signal for forward and reverse movement for each mesh between the pair of gears;
Backlash calculation means for calculating the amount of backlash for each engagement, and runout amount calculation means for calculating the runout of the shaft center of the pair of gears based on the backlash amounts for all the meshes. And

【０００６】[0006]

【作用】このように構成した本発明にあっては、歯車装
置としての１対の歯車を所定の設備（ユニット）に組み
付けた状態において、測定が開始されると、指令信号生
成手段は駆動モータを歯車間の１噛合いごとに正転反転
動させる指令信号を作成し、この信号により駆動モータ
は１噛合いごとに正転反転動を行い、１対の歯車をそれ
ぞれ正転反転させる。この時の各歯車の回動位置は位置
検出手段によって検出され、これらのデータに基づいて
バックラッシ演算手段は歯車間の１噛合いごとのバック
ラッシの量を算出する。すべての噛合いについてのバッ
クラッシ量が動的に求まると、これらのデータに基づい
て振れ量演算手段は前記１対の歯車の軸芯の振れ量を算
出する。こうして、すでに組み付けられている歯車装置
のバックラッシ量と軸芯の振れ量が動的に自動的に測定
される。According to the present invention constructed as described above, when the measurement is started in a state where a pair of gears as a gear device is assembled to a predetermined facility (unit), the command signal generating means is driven by the drive motor. A command signal is generated to cause the drive motor to rotate forward and reverse for each mesh between the gears, and this signal causes the drive motor to perform forward and reverse rotation for each mesh to cause the pair of gears to rotate forward and reverse, respectively. The rotational position of each gear at this time is detected by the position detecting means, and the backlash calculating means calculates the amount of backlash for each mesh between the gears based on these data. When the backlash amount for all the meshes is dynamically determined, the runout amount calculating means calculates the runout amount of the shaft center of the pair of gears based on these data. In this way, the amount of backlash and the amount of runout of the shaft center of the already assembled gear unit are dynamically and automatically measured.

【０００７】[0007]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例による歯車自動測定装
置のブロック図、図２は同実施例の動作フローチャー
ト、図３は動的バックラッシ計測原理の説明図、図４は
軸芯の振れ量演算原理の説明図である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an automatic gear measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an operation flowchart of the embodiment, FIG. 3 is an explanatory view of a dynamic backlash measurement principle, and FIG. FIG.

【０００８】図１に示す本装置は、歯車装置１と、これ
を駆動する駆動モータ２と、これへの信号を増幅するア
ンプ３とを有するユニット４を計測対象としている。歯
車装置１は、例えば減速機であって、互いに噛み合う１
対の入力側の歯車１ａと出力側の歯車１ｂとを有してい
る。入力側の歯車１ａは駆動モータ２に連結されてい
る。ユニット４はすでに完成している設備または機械で
ある。The apparatus shown in FIG. 1 measures a unit 4 having a gear device 1, a drive motor 2 for driving the gear device 1, and an amplifier 3 for amplifying a signal to the gear device. The gear device 1 is, for example, a speed reducer, and
It has a pair of input side gear 1a and output side gear 1b. The input side gear 1 a is connected to the drive motor 2. Unit 4 is an already completed installation or machine.

【０００９】本装置は、図１に示すように、歯車装置１
の各歯車１ａ、１ｂの軸（以下、入力側の歯車１ａの軸
を入力軸、出力側の歯車１ｂの軸を出力軸という）に直
接取り付けられた位置検出器５ａ、５ｂを有している。
位置検出器５ａ、５ｂによって、それぞれ入力軸と出力
軸の回動位置が検出される。位置検出器５としては、例
えばエンコーダやパルス発生器などを使用する。なお、
歯車装置１の入力軸と出力軸にすでに位置検出器が装備
されている場合には、それらを利用することも可能であ
る。[0009] As shown in FIG.
(Hereinafter, the shaft of the input-side gear 1a is referred to as an input shaft, and the shaft of the output-side gear 1b is referred to as an output shaft). .
The rotation positions of the input shaft and the output shaft are detected by the position detectors 5a and 5b, respectively. As the position detector 5, for example, an encoder or a pulse generator is used. In addition,
If the input shaft and the output shaft of the gear device 1 are already equipped with position detectors, they can be used.

【００１０】また、本装置は、各検出器５ａ、５ｂから
のパルス信号（回動位置信号）を入力するカウンタ６
と、それを計測して各歯車１ａ、１ｂの軸の回動位置を
測定する位置計測部７と、これの計測結果を書き込むＲ
ＡＭ８と、１つの噛合いについての計測が終了するたび
に後述する動的バックラッシ計測原理に従って前記歯車
１ａ、１ｂ間の噛合いごとのバックラッシ量を算出する
バックラッシ演算部９と、その算出結果を書き込むＲＡ
Ｍ１０と、すべての噛合いについて計測が終了したかど
うかを判断する計測終了判断部１１と、すべての噛合い
について計測が終了したときにＲＡＭ１０に書き込まれ
ている噛合いごとのバックラッシ量に基づいて後述する
軸芯の振れ量演算原理に従って前記歯車１ａ、１ｂ間の
軸芯の振れ量を算出する振れ量演算部１２と、その算出
結果を表示する表示部１３とを有している。The present apparatus also includes a counter 6 for inputting pulse signals (rotational position signals) from the detectors 5a and 5b.
And a position measuring unit 7 for measuring the rotational position of the shaft of each of the gears 1a and 1b, and for writing the measurement result thereof.
AM8, a backlash calculator 9 for calculating the amount of backlash for each mesh between the gears 1a and 1b in accordance with the dynamic backlash measurement principle described later each time measurement of one mesh is completed, and writing the calculation result. RA
M10, a measurement end determination unit 11 that determines whether measurement has been completed for all meshes, and a backlash amount for each mesh written in the RAM 10 when measurement has been completed for all meshes. It has a runout amount calculating section 12 for calculating a runout amount of the shaft center between the gears 1a and 1b in accordance with a shaft runout calculation principle described later, and a display section 13 for displaying the calculation result.

【００１１】さらに、本装置は、システムを起動して計
測を開始させる信号を出力するスタート指令部１４と、
あらかじめ設定された歯車装置１の仕様諸元に応じた計
測条件を設定する計測条件設定部１５と、設定した計測
条件に従ってユニット４内の駆動モータ２を正転反転動
させる指令信号（例えば正弦波信号）を作成する指令作
成部１６と、歯車装置１の噛合い位置を次の噛合いに移
動させる補正指令を作成する指令補正部１７とを有して
いる。指令作成部１６や指令補正部１７からの指令信号
は、指令出力部１８およびＤ／Ａ変換器１９を介してユ
ニット４内のアンプ３に送られるようになっている。The apparatus further includes a start command unit 14 for outputting a signal for starting the system and starting measurement,
A measurement condition setting unit 15 for setting measurement conditions in accordance with specifications of the gear device 1 set in advance; and a command signal (for example, a sine wave) for driving the drive motor 2 in the unit 4 to rotate forward and reverse according to the set measurement conditions. And a command correction unit 17 that generates a correction command for moving the meshing position of the gear device 1 to the next meshing. Command signals from the command creating unit 16 and the command correcting unit 17 are sent to the amplifier 3 in the unit 4 via the command output unit 18 and the D / A converter 19.

【００１２】なお、位置検出手段は位置検出器５ａ、５
ｂとカウンタ６と位置計測部７により、指令信号生成手
段は指令作成部１６と指令補正部１７により、バックラ
ッシ演算手段はバックラッシ演算部９により、そして振
れ量演算手段は振れ量演算部１２によってそれぞれ構成
されている。The position detecting means includes position detectors 5a and 5a.
b, the counter 6 and the position measuring unit 7, the command signal generating means by the command generating unit 16 and the command correcting unit 17, the backlash calculating means by the backlash calculating unit 9, and the shake amount calculating means by the shake amount calculating unit 12, respectively. It is configured.

【００１３】このように構成された本装置は、図２のフ
ローチャートに従って、次のように動作する。The apparatus constructed as above operates as follows in accordance with the flowchart of FIG.

【００１４】スタート指令部１４から計測開始信号が出
されると、計測判断終了部１１は、Ｎ値を１にリセット
し（Ｓ１）、また、計測条件設定部１５は、あらかじめ
設定された歯車装置１の仕様諸元に応じて計測条件を設
定し、それを位置計測部７と指令作成部１６に出力す
る。これを受けて指令作成部１６は、駆動モータを正転
反転動させる指令信号（例えば適当な周期と振幅を持つ
正弦波信号）を作成し、この作成した指令信号を指令出
力部１８とＤ／Ａ変換器１９を介して、計測対象たるユ
ニット４内のアンプ３に出力する。すると、駆動モータ
２は所定の周期と振幅で正転反転し、これにより、歯車
装置１もまた正転反転する（Ｓ２）。When a measurement start signal is output from the start command unit 14, the measurement judgment ending unit 11 resets the N value to 1 (S1), and the measurement condition setting unit 15 sets the gear unit 1 in advance. The measurement conditions are set in accordance with the specifications of (1), and the measurement conditions are output to the position measurement unit 7 and the command creation unit 16. In response to this, the command creation unit 16 creates a command signal (for example, a sine wave signal having an appropriate period and amplitude) for causing the drive motor to perform forward and reverse rotations, and sends the created command signal to the command output unit 18 and D / D The signal is output to the amplifier 3 in the unit 4 to be measured via the A converter 19. Then, the drive motor 2 rotates forward and reverse at a predetermined cycle and amplitude, whereby the gear device 1 also rotates forward and reverse (S2).

【００１５】歯車装置１が正転反転を始めると、歯車装
置１の入出力軸にそれぞれ取り付けられた位置検出器５
ａ、５ｂから、それぞれ入力側の歯車１ａと出力側の歯
車１ｂの回動位置信号がパルス信号の形でカウンタ６に
出力され、それを位置計測部７によって計測して歯車装
置１の入力軸と出力軸の回動位置を測定する。この計測
結果はＲＡＭ８に書き込む（Ｓ３）。When the gear train 1 starts to rotate forward and reverse, the position detectors 5 attached to the input and output shafts of the gear train 1 respectively.
The rotation position signals of the input-side gear 1a and the output-side gear 1b are output to the counter 6 in the form of pulse signals from a and 5b. And the rotational position of the output shaft are measured. This measurement result is written into the RAM 8 (S3).

【００１６】１つの噛合いについて計測が終了すると、
バックラッシ演算部９は、ＲＡＭ８に書き込まれている
データに基づいて、動的バックラッシ計測原理に従って
歯車１ａ、１ｂ間のバックラッシ量を算出する（Ｓ
４）。When the measurement is completed for one mesh,
The backlash calculation unit 9 calculates the amount of backlash between the gears 1a and 1b based on the data written in the RAM 8 according to the dynamic backlash measurement principle (S
4).

【００１７】ここで、図３を用いて動的バックラッシ計
測原理について説明するが、図３は歯車装置１の入出力
軸の回動位置の時間変化を示したものであって、同図
（Ａ）は入出力軸が互いに接している状態から正転反転
を始めた場合、同図（Ｂ）は入出力軸が互いに接してい
ない状態から正転反転を始めた場合をそれぞれ示してい
る。なお、図中の点線は入力軸、実線は出力軸である。Here, the principle of the dynamic backlash measurement will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 shows the time change of the rotational position of the input / output shaft of the gear device 1, and FIG. ) Shows the case where the normal rotation / inversion is started from the state where the input / output axes are in contact with each other, and FIG. 2B shows the case where the normal rotation / inversion is started from the state where the input / output axes are not in contact with each other. Note that the dotted line in the figure is the input axis, and the solid line is the output axis.

【００１８】歯車装置１を正転反転させると、図３に示
すように、歯車間のバックラッシによって入出力軸の回
動位置の時間変化に位相差が生じ、一般には、同図
（Ｂ）に示すように、１周期の中に位相差の等しい領域
が２つ現れる（等位相差領域Ａと等位相差領域Ｂ）。同
図（Ａ）の場合は同図（Ｂ）の場合の特別なケースと考
えられるので、以下では同図（Ｂ）の場合を例にとって
説明するが、その結果はもちろん同図（Ａ）の場合にも
そのまま適用可能である。When the gear device 1 is rotated forward and reverse, as shown in FIG. 3, a backlash between the gears causes a phase difference in the time change of the rotational position of the input / output shaft. In general, as shown in FIG. As shown, two regions having the same phase difference appear in one cycle (equal phase difference region A and equal phase difference region B). Since the case of FIG. 7A is considered to be a special case of the case of FIG. 7B, the case of FIG. 7B will be described below as an example. It can be applied as it is in the case.

【００１９】さて、前記計測原理であるが、サンプリン
グを行う領域（サンプリング領域）を等位相差領域Ａ、
Ｂ内に設定する。これは、あらかじめ、入力軸の回動位
置に対してサンプリング領域の上限値と下限値を指定す
ることによって行う。等位相差領域ＡとＢにおいて、サ
ンプリング領域内でのサンプリングの個数（データ数）
をどちらもｎとし、また、それぞれの領域Ａ、Ｂにおけ
るその中のサンプリング点ｉまたはｊ（ｉ，ｊ＝１，
２，…，ｎ）での入力軸と出力軸の回動位置をそれぞれ
Ｐi またはＰj 、Ｑi またはＱj とすれば、等位相差領
域Ａにおけるサンプリング点ｉでのバックラッシ量ｆAi
は、下記の数式１によって与えられ、The principle of the measurement is as follows. A sampling region (sampling region) is defined as an equal phase difference region A,
Set in B. This is performed by designating an upper limit value and a lower limit value of the sampling area with respect to the rotation position of the input shaft in advance. In the equal phase difference areas A and B, the number of samples (the number of data) in the sampling area
Is set to n, and a sampling point i or j (i, j = 1, 1) in each of the areas A and B.
If the rotational positions of the input shaft and the output shaft in (2,..., N) are Pi or Pj and Qi or Qj, respectively, the backlash amount fAi at the sampling point i in the equal phase difference area A
Is given by Equation 1 below:

【００２０】[0020]

【数１】 (Equation 1)

【００２１】また、等位相差領域Ｂにおけるサンプリン
グ点ｊでのバックラッシ量ｆBjは、下記の数式２によっ
て与えられる。The backlash amount fBj at the sampling point j in the equal phase difference area B is given by the following equation (2).

【００２２】[0022]

【数２】 (Equation 2)

【００２３】したがって、等位相差領域Ａでのバックラ
ッシの平均値ｆA は、下記の数式３によって与えられ、Accordingly, the average value fA of the backlash in the equal phase difference region A is given by the following equation (3).

【００２４】[0024]

【数３】 (Equation 3)

【００２５】また、等位相差領域Ｂでのバックラッシの
平均値ｆB は、下記の数式４によって与えられる。The average value fB of the backlash in the equal phase difference region B is given by the following equation (4).

【００２６】[0026]

【数４】 (Equation 4)

【００２７】そして、こうして得られたバックラッシの
平均値ｆA とｆB を加算することによって、つまり、下
記の数式５によって歯車１ａ、１ｂ間の動的バックラッ
シ量ｆが求められる。Then, by adding the average values fA and fB of the backlash thus obtained, that is, the dynamic backlash amount f between the gears 1a and 1b is obtained by the following equation (5).

【００２８】[0028]

【数５】 (Equation 5)

【００２９】なお、図３（Ａ）の場合には、等位相差領
域ＡとＢのどちらか一方におけるバックラッシ平均値が
零になるだけである。In the case of FIG. 3A, only the average value of the backlash in one of the equal phase difference regions A and B becomes zero.

【００３０】以上のようにして１つの噛合いについて歯
車１ａ、１ｂ間のバックラッシ量ｆが算出されると、計
測終了判断部１１は、Ｎ値が所定値ｍ以上（Ｎ≧ｍ）か
どうかを判断する（Ｓ５）。ここに、ｍの値は、例えば
歯車装置１の１対の歯車１ａ、１ｂのうち歯数が多いほ
うの歯車の歯数である（これによれば、例えば歯車装置
１が減速機の場合には、ｍの値は出力側の歯車１ｂの歯
数となる）。この判断の結果としてＮ値が所定値ｍより
小さければ、すべての噛合いについて計測が終了してい
ないものと判断して、Ｎ値を１だけインクリメントした
後（Ｓ６）、次の噛合いへ移動させるべき旨の信号を指
令補正部１７に出す。これを受けて指令補正部１７は、
歯車装置１の噛合い位置を次の噛合いに移動させる補正
指令を作成し、この作成した補正指令の信号を指令出力
部１８とＤ／Ａ変換器１９を介して、計測対象たるユニ
ット４内のアンプ３に出力する。すると、駆動モータ２
によって歯車装置１は次の噛合い位置へ移動する（Ｓ
７）。それから、ステップ２〜ステップ４の動作を繰り
返す。When the amount of backlash f between the gears 1a and 1b is calculated for one mesh as described above, the measurement end determining unit 11 determines whether the N value is equal to or greater than a predetermined value m (N ≧ m). A judgment is made (S5). Here, the value of m is, for example, the number of teeth of the gear having the greater number of teeth of the pair of gears 1a and 1b of the gear device 1 (according to this, for example, when the gear device 1 is a speed reducer). , The value of m is the number of teeth of the output side gear 1b). If the result of this determination is that the N value is smaller than the predetermined value m, it is determined that the measurement has not been completed for all the meshes, the N value is incremented by 1 (S6), and the process proceeds to the next meshing. A signal to the effect is issued to the command correction unit 17. In response to this, the command correction unit 17
A correction command for moving the meshing position of the gear device 1 to the next meshing is generated, and the signal of the generated correction command is transmitted via the command output unit 18 and the D / A converter 19 in the unit 4 to be measured. Is output to the amplifier 3. Then, drive motor 2
As a result, the gear device 1 moves to the next meshing position (S
7). Then, the operations of Steps 2 to 4 are repeated.

【００３１】これに対し、ステップ５の判断の結果とし
てＮ値が所定値ｍ以上であれば、計測終了判断部１１
は、すべての噛合いについて計測が終了したものと判断
して、その旨の信号を振れ量演算部１２に出す。これを
受けて振れ量演算部１２は、ＲＡＭ１０に書き込まれて
いる噛合いごとのバックラッシ量に基づいて、軸芯の振
れ量演算原理に従って歯車１ａ、１ｂ間の軸芯の振れ量
を算出し（Ｓ８）、その結果を表示部１３に表示する
（Ｓ９）。On the other hand, if the result of determination in step 5 is that the N value is equal to or greater than the predetermined value m, the measurement end determination section 11
Determines that the measurement has been completed for all the meshes, and outputs a signal to that effect to the shake amount calculation unit 12. In response to this, the runout amount calculation unit 12 calculates the runout amount of the shaft center between the gears 1a and 1b based on the backlash amount for each engagement written in the RAM 10 according to the shaft runout amount calculation principle ( S8), and displays the result on the display unit 13 (S9).

【００３２】ここで、図４を用いて軸芯の振れ量演算原
理を説明する。図４は歯車装置１の１対の歯車１ａと１
ｂの噛合い状態を示したものである。出力側の歯車１ｂ
の各噛合いにおけるバックラッシ量をｆk （ｋ＝１，
２，…，ｍ）、入力軸と出力軸の軸間距離をＬ、入力側
の歯車１ａと出力側の歯車１ｂの各ピッチ円半径（ピッ
チ円直径／２）をそれぞれＲ1 、Ｒ2 、軸芯の振れ量を
ｄとし、最も単純に、噛合いごとのバックラッシ量の最
大値（ｆmax ）と最小値（ｆmin ）が歯車の対角位置に
あるものとすれば、バックラッシ量ｆk が最小の時に
は、下記の数式６が成立し、Here, the principle of calculating the amount of runout of the shaft center will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a pair of gears 1 a and 1 of the gear train 1.
3 shows the meshing state of FIG. Output side gear 1b
The amount of backlash in each meshing of fk (k = 1,
2,..., M), the distance between the input shaft and the output shaft is L, the pitch circle radii (pitch circle diameter / 2) of the input side gear 1a and the output side gear 1b are R1, R2, and the shaft center, respectively. Assuming that the maximum value (fmax) and the minimum value (fmin) of the backlash amount for each meshing are at the diagonal positions of the gear, when the backlash amount fk is the minimum, Equation 6 below holds,

【００３３】[0033]

【数６】 (Equation 6)

【００３４】また、バックラッシ量ｆk が最大の時に
は、下記の数式７が成立する。When the backlash amount fk is the maximum, the following equation 7 is established.

【００３５】[0035]

【数７】 (Equation 7)

【００３６】なお、同図中の「Ｃ」は出力軸の正規の軸
芯位置を示している。Note that "C" in the figure indicates a normal shaft center position of the output shaft.

【００３７】通常、バックラッシの値は歯車のピッチ円
半径に比べて十分に小さいので、ｆ＝Ｒ2 ・θで近似す
ると、バックラッシの最小値（ｆmin ）と最大値（ｆma
x ）は、それぞれ、下記の数式８の（ａ）と（ｂ）で与
えられる。Normally, the value of the backlash is sufficiently smaller than the radius of the pitch circle of the gear. Therefore, when approximating f = R2 · θ, the minimum value (fmin) and the maximum value (fma) of the backlash are obtained.
x) is given by (a) and (b) in Equation 8 below, respectively.

【００３８】[0038]

【数８】 (Equation 8)

【００３９】ここに、「θmin 」はバックラッシ最小時
のそれを臨む角度、「θmax 」はバックラッシ最大時の
それを臨む角度である。Here, "θmin" is the angle facing the minimum backlash, and "θmax" is the angle facing the maximum backlash.

【００４０】上記の数式８の（ａ）と（ｂ）の両辺どう
しの積をとると、下記の数式９が成立する。By taking the product of both sides of (a) and (b) in the above equation (8), the following equation (9) is established.

【００４１】[0041]

【数９】 (Equation 9)

【００４２】ここで、下記の数式１０によって求めたパ
ラメータθ（平均値）を用いて、Here, using the parameter θ (average value) obtained by the following equation (10),

【００４３】[0043]

【数１０】 (Equation 10)

【００４４】下記の数式１１のように近似すると、By approximation as shown in the following equation 11,

【００４５】[0045]

【数１１】 [Equation 11]

【００４６】上記の数式９と数式１１から、下記の数式
１２が成立し、From the above equations 9 and 11, the following equation 12 holds.

【００４７】[0047]

【数１２】 (Equation 12)

【００４８】さらに、正の平方根をとって、下記の数式
１３が成立する。Further, taking the positive square root, the following equation 13 is established.

【００４９】[0049]

【数１３】 (Equation 13)

【００５０】したがって、すべての噛合いのバックラッ
シ量のデータに基づいて、上記の数式１０と数式１３か
ら、軸芯の振れ量ｄを求めることができる。Therefore, based on the data of the backlash amount of all the meshes, it is possible to obtain the shaft center deflection amount d from Expressions 10 and 13 above.

【００５１】このように、本実施例にあっては、歯車装
置１を有する完成したユニット４に位置検出器５ａ、５
ｂを取り付ける（歯車装置１の入力軸と出力軸にすでに
位置検出器が取り付けられている場合にはそれらを利用
する）とともに、ユニット４内の駆動モータ２を１噛合
いごとに正転反転させる指令信号（正弦波信号）を作成
し出力する手段を設けたので、歯車装置１をユニット４
に組み付けたままの状態において、位置検出器５ａ、５
ｂ間の偏差（つまり入出力軸の回動位置の偏差）を動作
中にリアルタイムに測定するによって、１噛合いごとの
バックラッシ量をすべての噛合いについて動的にかつ自
動的に計測することができる。そして、すべての噛合い
についてのバックラッシ量のデータから、歯車装置１
（例えば減速機）の軸芯の振れ量を求めることができ
る。これにより、歯車装置１を所定のユニット４に組み
付けた時の組付け誤差によって生じるバックラッシ等の
評価を行うことが可能となり、歯車の噛合い試験の効率
ならびにその実用性がきわめて向上する。さらに、静的
ではなく動的なバックラッシ計測であるため、ＮＣ等に
よるバックラッシ補正の適正化を図ることができる。As described above, in the present embodiment, the position detectors 5a, 5a
b (if the position detectors are already mounted on the input shaft and the output shaft of the gear device 1, use them), and the drive motor 2 in the unit 4 is rotated forward and backward for each mesh. Since a means for generating and outputting a command signal (sine wave signal) is provided, the gear device 1
In the state in which the position detectors 5a and 5
By measuring the deviation between b (that is, the deviation of the rotational position of the input / output shaft) in real time during operation, it is possible to dynamically and automatically measure the backlash amount for each engagement for all engagements. it can. Then, from the data of the backlash amount for all the meshes, the gear device 1
The amount of deflection of the shaft center of a (for example, a reduction gear) can be obtained. As a result, it becomes possible to evaluate the backlash and the like caused by an assembly error when the gear device 1 is assembled to the predetermined unit 4, and the efficiency of the gear meshing test and its practicality are greatly improved. Further, since the backlash measurement is not static but dynamic, it is possible to optimize backlash correction by NC or the like.

【００５２】[0052]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、駆動
モータを１対の歯車間の１噛合いごとに正転反転動させ
てすべての噛合いについてのバックラッシ量を動的に求
め、その結果から前記１対の歯車間の軸芯の振れ量を算
出するようにしたので、すでに所定の設備に組み付けら
れている歯車間のバックラッシ量および軸芯の振れ量を
動的に自動的に測定することができるようになり、実用
性が向上する。As described above, according to the present invention, the drive motor is rotated forward and reverse for each mesh between a pair of gears to dynamically determine the amount of backlash for all meshes. Since the runout of the shaft center between the pair of gears is calculated from the result, the backlash amount and the runout of the shaft center between the gears already assembled in the predetermined equipment are automatically and automatically calculated. Measurement can be performed, and practicality is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例による歯車自動測定装置のブ
ロック図FIG. 1 is a block diagram of an automatic gear measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】同実施例の動作フローチャートFIG. 2 is an operation flowchart of the embodiment.

【図３】動的バックラッシ計測原理の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a principle of dynamic backlash measurement.

【図４】軸芯の振れ量演算原理の説明図FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of calculating the amount of runout of a shaft center.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…歯車装置 ２…駆動モータ ４…ユニット ５ａ、５ｂ…位置検出器（位置検出手段） ６…カウンタ（位置検出手段） ７…位置計測部（位置検出手段） ９…バックラッシ演算部（バックラッシ演算手段） １２…振れ量演算部（振れ量演算手段） １６…指令作成部（指令信号生成手段） １７…指令補正部（指令信号生成手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gear apparatus 2 ... Drive motor 4 ... Unit 5a, 5b ... Position detector (position detection means) 6 ... Counter (position detection means) 7 ... Position measurement part (position detection means) 9 ... Backlash calculation part (backlash calculation means) 12) Shake amount calculation unit (shake amount calculation means) 16 ... Command creation unit (command signal generation means) 17 ... Command correction unit (command signal generation means)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 互いに噛み合う１対の歯車と、それらの
入力側の歯車を駆動する駆動モータとを備えたユニット
を対象として前記１対の歯車の軸芯の振れの量を動的に
測定する歯車自動測定装置であって、 前記１対の歯車双方の回動位置を検出する位置検出手段
と、 前記駆動モータを前記１対の歯車間の１噛合いごとに正
転反転動させる指令信号を生成する指令信号生成手段
と、 前記１対の歯車双方の回動位置信号に基づいて前記１対
の歯車間の１噛合いごとのバックラッシの量を算出する
バックラッシ演算手段と、 すべての噛合いについてのバックラッシ量に基づいて前
記１対の歯車の軸芯の振れ量を算出する振れ量演算手段
と、 を有することを特徴とする歯車自動測定装置。The present invention relates to a unit including a pair of gears meshing with each other and a drive motor for driving the input side gears, and dynamically measures the amount of runout of the shaft center of the pair of gears. An automatic gear measuring device, comprising: a position detecting means for detecting a rotational position of both of the pair of gears; and a command signal for causing the drive motor to rotate forward and reverse for each mesh between the pair of gears. Command signal generating means for generating; backlash calculating means for calculating the amount of backlash for each mesh between the pair of gears based on the rotational position signals of both the pair of gears; And a run-out amount calculating means for calculating the run-out amount of the shaft center of the pair of gears based on the backlash amount.