JPH095009A - Measuring device for tooth form of toothed wheel - Google Patents
Measuring device for tooth form of toothed wheelInfo
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- JPH095009A JPH095009A JP7172708A JP17270895A JPH095009A JP H095009 A JPH095009 A JP H095009A JP 7172708 A JP7172708 A JP 7172708A JP 17270895 A JP17270895 A JP 17270895A JP H095009 A JPH095009 A JP H095009A
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Abstract
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 a device for measuring the tooth profile of a gear, and more particularly to a device for measuring an error in the 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 is measured, for example, by Japanese Patent Laid-Open No. 62-10
As described in Japanese Patent No. 0601, the stylus (probe) is pressed against the tooth surface, and the stylus and the gear are relatively moved to slide the stylus along the tooth surface, and the stylus between them. This is done by measuring the displacement in the direction perpendicular to the tooth flanks.
【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
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。A schematic configuration of the measuring device is shown in FIG. 12, in which a gear 1 to be measured is held by a gear shaft 3 which is rotated by a servo motor 2 and is rotated by the servo motor 2 and at the same time. The rotation amount is detected by the rotary encoder 4. The column 5 provided on the same base as the gear 3 has a direction (Y) approaching or separating from the gear shaft 3 by the servomotor 6.
Direction), and the amount of movement is detected by the linear encoder 7.
【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 which is linearly moved by a servomotor 8 in a direction parallel to the gear shaft 3 (Z direction) is attached to the column 5, and the amount of movement is detected by a linear encoder 10. It Further, on the front surface of the Z-axis head 9, an X-axis head 12 which is linearly moved by a servo motor 11 in a direction (X direction) orthogonal to the Z-axis head 9 is attached, and the amount of movement is detected by a linear encoder 13. A stylus 14 that outputs a displacement amount by being pressed against the tooth surface and sliding 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 servomotor 2 for driving the gear shaft 3 is controlled by a controller 16, to which a rotary encoder 4 is connected via an interface 17. See also column 5
There is provided a controller 18 for selectively controlling any one of the servo motor 6 for driving the X-axis head 9, 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 and control unit 19 is provided, and an input / output unit such as a tape reader 20, a data typewriter 21 or an XY plotter 22 is connected to the arithmetic and 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 the tooth profile is measured by the above 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 Δθ1 and the X-axis head 12 is moved by ΔX in the X direction which is the tangential direction of the base circle. , Draw the ideal involute tooth profile. In this case, if the basic circle radius is rg, the relationship shown by the following equation is established between ΔX and Δθ1.
【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 Therefore, 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 profile, 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 that changes 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。To measure the tooth trace, as shown in FIG. 14, while the column 5 and the X-axis head 12 are fixed, the gear 1 is rotated by a predetermined angle Δθ2, and
The Z-axis head 9 is moved by ΔZ in the vertical direction in the drawing to draw an ideal lead. In this case, if the lead is L, the relationship shown by the following equation is established between ΔZ and Δθ2.
【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 = LΔθ 2 / 2π Therefore, the tip of the stylus 14 moves along the axial direction on the cylinder 24 having the measurement diameter D, and the unevenness of the tooth surface follows the moving direction. It can be displaced and an output can be obtained accordingly.
【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 when measuring the tooth profile by the above-mentioned conventional apparatus is shown in FIG. 15 by a solid arrow. Further, the tracing direction of the tooth surface by the stylus 14 at the time of measuring the tooth trace is shown by the solid arrow in FIG. On the other hand, since the helical gear has a helix angle, meshing with the mating gear occurs due to a predetermined contact width, and the contact width (simultaneous contact line) at each moment is as shown by the 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, since the conventional device is configured to obtain the shape on the plane perpendicular to the axis and the shape in the direction orthogonal to this in accordance with the design method for determining the tooth profile, a helical gear is actually used. It is not possible to directly obtain the tooth profile that reflects the meshing.
【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状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 direction of progress of the meshing, the measurement is performed on a large number of planes perpendicular to the axis, or the diameters are stepwise varied. The tooth trace direction is measured in a cylindrical shape, and the tooth profile on the simultaneous contact line theoretically obtained is obtained by interpolating a large number of obtained data.
【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 the portion which is not measured is interpolated, the measurement accuracy is deteriorated at that point. In order to eliminate this, it is necessary to increase the number of measurement points as much as possible, which complicates measurement work and data processing, and cannot 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 an object thereof is to provide an apparatus capable of easily measuring a tooth profile according to 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、触針の移動を三次元方向で同時に制
御でき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、その歯車の歯面に接触させ
た前記触針を、その歯車の中心軸線と平行な方向とその
中心軸線に垂直な平面内での直交２方向との合計３方向
のうちの少なくとも２方向に予め制御された量で同時に
移動させる直線移動機構とを備えていることを特徴とす
るものである。In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the movements of the stylus can be controlled simultaneously in three-dimensional directions.
That is, the present invention is a gear tooth profile measuring device that moves a stylus along a tooth surface of a gear while contacting the tooth surface of the gear, and measures a tooth profile based on a displacement in a direction perpendicular to the tooth surface of the stylus. A rotating mechanism that rotates the gear about its central axis in a pre-controlled amount, and the stylus in contact with the tooth surface of the gear, in a direction parallel to the central axis of the gear and perpendicular to the central axis. And a linear movement mechanism for simultaneously moving a pre-controlled amount in at least two directions out of a total of three directions including two orthogonal directions in a plane.
【００１７】[0017]
【作用】この発明の装置においては、触針を歯面に接触
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、互いに直交する３軸のうち少なく
とも２軸方向に同時に制御されて各軸方向に直線移動さ
せられる。すなわち触針は三次元方向へ移動するので、
歯車の軸直角平面内での移動やそれに直交する方向への
移動に限らず、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方向へ移動する。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
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 apparatus of the present invention, the stylus is moved while being in contact with the tooth surface, and the tooth profile is measured by the displacement amount 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 in that case is performed in accordance with the actual meshing of the gears, and therefore the gears are rotated by the rotating mechanism about the central axis thereof in a pre-controlled amount. Further, the stylus is simultaneously controlled in at least two axial directions among the three axes orthogonal to each other and is linearly moved in each axial direction. That is, since the stylus moves in three dimensions,
Not only the movement of the gear in the plane perpendicular to the axis and the movement in the direction orthogonal thereto, but also the movement of the helical gear in the direction along the simultaneous contact line or in the direction intersecting with it. Therefore, the obtained tooth profile data is the tooth profile data along the simultaneous contact line or the direction intersecting with the simultaneous contact line, 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。EXAMPLES The present invention will now be described based on examples. FIG. 1 schematically shows an embodiment of the present invention,
A rotary shaft 30 for mounting a gear is provided on a bed 31 in a vertical direction, and a pin 32 supporting the other shaft end of the gear is arranged above the rotary shaft 30 so as to face the rotary shaft 30. Has been done.
【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 capable of reciprocating in a direction (Y direction) toward and away from the rotary shaft 30. A Z-axis head 34 that reciprocates in a direction parallel to the central axis of the rotary shaft 30, that is, in the vertical direction (Z direction) is attached to the front surface of the column 33 on the rotary shaft 30 side. Further, on the front surface of the Z-axis head 34, an X-axis head 35 that reciprocates in the left-right direction (X direction) with respect to the rotary shaft 30 is attached. A stylus 36 is attached to the front surface of the X-axis head 35 on the rotary shaft 30 side via a detector 37 that detects 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 the respective shafts are rotated and driven by numerical control (NC). FIG. 2 schematically shows the control system, in which the servomotor 38 that drives the rotary shaft 30 is controlled by the rotation controller 39, and the rotary encoder 40 that detects the amount of rotation is rotated. The controller 39 is connected to input a feedback signal. Also, the servo motor 41 that linearly reciprocates the column 33 is
The linear encoder 4 is adapted to be controlled by the axis controller 42 and detects the movement amount 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 that linearly moves the Z-axis head 34 in the vertical direction is controlled by a Z-axis controller 45, and a linear encoder 46 that detects the amount of movement of the servo motor 44 sends a feedback signal to the Z-axis. It is connected so as to input to the axis controller 45. Further, a servo motor 47 that drives the X-axis head 35 in the left-right direction is controlled by an X-axis controller 48, and a linear encoder 49 that detects the amount of movement in the X-direction outputs 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 to the control device 48. The control device 50 is connected to the detector 37, and is also connected to an output device 51 for outputting the control content or the detection result. The rotation of the rotary shaft 30 and the moving direction of the stylus 36 are set as indicated 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-mentioned apparatus, that is, the method for measuring the tooth profile by the above-mentioned apparatus will be described. The gear to be measured has both ends of its rotation axis aligned with the rotation shaft 30 and the pin 32 and held between them, and the tip of the stylus 36 is one of the teeth of one of the teeth of the gear. Contact the tooth surface. The data of the tooth profile of the gear is known in advance as design data, and necessary data is input to the control device 50 to preset the moving direction and the moving amount of the stylus 36.
【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 in the + direction by a predetermined angle Δθ11, and at the same time, the Z-axis head 3 is rotated.
4 and the X-axis head 35 are moved by ΔZ and ΔX, respectively. These rotation angles 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 the relationship shown by the following formula 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 + 2πΔZ / L Therefore, the rotary shaft 30 and the two shaft heads 34, 35
By controlling as described above, the tip of the stylus 36 moves so as to create a simultaneous contact line. If the movement locus is shown on the action plane, it is as shown by the solid line 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 direction of engagement, 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 movement direction. The gear 52 at a predetermined angle Δθ12.
At the same time as the rotation of each axis head 34, 35
Move by Z and ΔX. In this case, the relationship of the following equation holds 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。Δθ12 = ΔX / rg + ΔZ · L / 2π · rg 2 Therefore, the stylus 36 moves diagonally while being in contact with the tooth surface as shown in FIG. 5, and this is along the meshing advancing direction, If this is expressed on the working surface, it is as shown by the solid line arrow in FIG. In addition, in FIG. 6, a broken line indicates a simultaneous contact line.
【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 advancing direction while being in contact with the tooth surface as described above, the stylus 36 follows the shape of the tooth surface in the sliding process.
Is displaced in the direction perpendicular to the tooth surface, which is detected by the detector 37 and input to the control device 50. The measurement data thus obtained is stored in the memory as the error amount in the normal direction of the tooth surface together with the coordinate axes (ξ, η) on the working plane in consideration of the meshing of the driving and the driven. The coordinates on the action plane in this case can be set as shown in FIG. 7, for example.
【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 measured data obtained in this way, the measured values of the driving gear and the driven gear at the same simultaneous contact line and meshing advancing line on the action plane are added together to obtain the driving gear. The relative error of the tooth surface shape between the driven gear and the driven gear can be obtained. For example, in FIG. 8, the rectangular plane shows the ideal involute tooth surface, while the lines from to show the simultaneous contact lines, and the drive gear and the driven gear at the positions of these simultaneous contact lines. Assuming that the measured values of 1 are shown by the curves at the respective points, 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 flank profile error on the same simultaneous contact line is selected from the relative tooth flank profile error data shown in FIG. 9, and the horizontal axis indicates the number of the simultaneous contact line that moves with meshing, and the vertical axis indicates the tooth profile. If a graph in which the surface shape error is taken is created, it becomes as shown in FIG. 10, and the rotational fluctuation (motion curve) of meshing under no load can be obtained from the above-mentioned 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 above-mentioned measuring device, the stylus 36 is moved to the X
As the helical gear is controlled to move along the tooth surface at the same time in the Y and Y directions, the obtained data will be along the simultaneous contact line or the meshing advancing direction for the helical gear, and therefore the tooth surface shape can be easily and accurately obtained. You can get the error.
【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-described embodiment, but may be configured as shown in FIG. 11, for example. That is, in the example shown in FIG. 11, the Y-axis table 60 that reciprocates in the Y direction is arranged on the bed 31, and
A column 61 that can be reciprocated in the X direction is arranged on the Y-axis table 60, and a Z-axis head 62 that can be reciprocated in the vertical direction (Z direction) is provided on the front surface of the column 61 on the rotation shaft 30 side. Further, a second Z-axis head 63 which can be moved up and down in the same direction as the Z-axis head 62 is provided in front of the Z-axis head 62, and the stylus 36 is attached to the second Z-axis head via a detector 37.
Is attached. Even with such a configuration, since the stylus 36 can be numerically controlled and moved in the three-dimensional direction, the tooth profile along the simultaneous contact line or the meshing advancing direction can be measured as in the device shown in FIG. It can be carried out.
【００３３】また、上記の実施例では同時接触線および
これと直交するかみ合い進行方向についての歯形の測定
を行う場合について説明したが、この発明では必ずしも
これらの２方向に沿って歯形を測定する場合に限らず、
他の任意の方向に沿う歯形の測定を行う場合にも良好に
使用することができる。さらに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のできる構
成であればよい。In the above embodiment, the case where the tooth profile is measured in the simultaneous contact line and the meshing advancing direction orthogonal to the simultaneous contact line has been described. However, in the present invention, the tooth profile is not always measured along these two directions. Not only
It can also be used successfully when measuring tooth profiles along any other direction. Further, the control system for rotation and linear movement in the device of the present invention is not limited to that shown in FIG. 2, and in essence, it may be any configuration capable of controlling rotation and each axis.
【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互いに直
交する少なくとも２方向に制御しつつ、移動させるよう
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、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 device of the present invention, the stylus for detecting the displacement between the tooth flanks as a tooth profile error by moving the tooth flanks in at least two directions orthogonal to each other. Since it is configured to move while controlling, it is possible to directly detect the error of the tooth profile along the simultaneous contact line or the meshing advancing direction.Therefore, from the measurement result, the maximum of the relative profile error between the driving gear and the driven gear can be detected. It is possible to obtain the value and easily obtain the variation pattern (motion curve) of the meshing transmission error with the progress of meshing under no load based on the maximum value. As a result, when the corrected shape of the tooth surface is instructed, the corrected shape can be instructed based on the meshing, and the instruction of the tooth surface correction and its execution are facilitated. Furthermore, since it is easy to obtain the above-mentioned motion curve,
It becomes easy to select the best gear combination considering 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 in which 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 action 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 meshing advancing 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 the movement locus of the stylus on the working 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 the action 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 showing an example of measurement results 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。9 is a diagram showing a relative tooth flank shape error obtained by combining the measurement results shown in FIG.
【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 apparatus.
【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 diagram for explaining a measurement condition 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 in which the locus of the stylus when measuring the tooth surface of the helical gear in the plane perpendicular to the axis by the conventional device is shown on the working surface.
【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 locus of a stylus in the case of measuring a tooth profile in a tooth trace direction by a conventional device is attached to an action 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 rotating shaft 33 column 34 Z-axis head 35 X-axis head 36 stylus
Claims (1)
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、 その歯車の歯面に接触させた前記触針を、その歯車の中
心軸線と平行な方向とその中心軸線に垂直な平面内での
直交２方向との合計３方向のうちの少なくとも２方向に
予め制御された量で同時に移動させる直線移動機構とを
備えていることを特徴とする歯車の歯形測定装置。1. A gear tooth profile measuring apparatus for measuring a tooth profile based on displacement of a stylus along a tooth surface of a gear while contacting the tooth surface of the gear, and measuring a tooth profile based on displacement in a direction perpendicular to the tooth surface of the stylus. A rotating mechanism for rotating the gear about its central axis in a pre-controlled amount, and the stylus in contact with the tooth flank of the gear in a direction parallel to the central axis of the gear and perpendicular to the central axis. And a linear movement mechanism that simultaneously moves a pre-controlled amount in at least two directions out of a total of three directions including two orthogonal directions in a different plane.
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| JP07172708A JP3127785B2 (en) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | Gear tooth profile measuring device |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201695A (en) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Tooth face shape measuring device |
| JP2010160072A (en) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Toyota Motor Corp | Measuring instrument for tooth-surface shape of gear, method of measurement, program for actualizing the method, and recording medium for recording the program |
| CN102749193A (en) * | 2012-07-09 | 2012-10-24 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | Colouring examination method for high-precision central-driving bevel gear |
| JPWO2010122680A1 (en) * | 2009-04-24 | 2012-10-25 | 株式会社東京テクニカル | Tooth profile measurement method for involute gears |
| CN102829744A (en) * | 2012-09-03 | 2012-12-19 | 中国南方航空工业(集团)有限公司 | Method for measuring circular arc end tooth |
| CN103969044A (en) * | 2014-04-30 | 2014-08-06 | 东北大学 | Experiment table for testing gear transmission precision |
| CN107030010A (en) * | 2017-04-26 | 2017-08-11 | 江苏浙宏科技股份有限公司 | A kind of soldered ball selects separating device |
| KR20180099118A (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-05 | 일륭기공(주) | Ball joint assembly as the combination of distance measuring device |
| CN109443238A (en) * | 2018-12-03 | 2019-03-08 | 北京工业大学 | The quick scanning survey method of gear line-structured light based on the measurement of face line |
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|---|---|---|---|---|
| CN102564751B (en) * | 2011-12-28 | 2014-07-02 | 浙江工业职业技术学院 | Marine towing triangle plate tensile test device |
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1995
- 1995-06-15 JP JP07172708A patent/JP3127785B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201695A (en) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Tooth face shape measuring device |
| JP2010160072A (en) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Toyota Motor Corp | Measuring instrument for tooth-surface shape of gear, method of measurement, program for actualizing the method, and recording medium for recording the program |
| JPWO2010122680A1 (en) * | 2009-04-24 | 2012-10-25 | 株式会社東京テクニカル | Tooth profile measurement method for involute gears |
| CN102749193A (en) * | 2012-07-09 | 2012-10-24 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | Colouring examination method for high-precision central-driving bevel gear |
| CN102829744A (en) * | 2012-09-03 | 2012-12-19 | 中国南方航空工业(集团)有限公司 | Method for measuring circular arc end tooth |
| CN103969044A (en) * | 2014-04-30 | 2014-08-06 | 东北大学 | Experiment table for testing gear transmission precision |
| KR20180099118A (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-05 | 일륭기공(주) | Ball joint assembly as the combination of distance measuring device |
| CN107030010A (en) * | 2017-04-26 | 2017-08-11 | 江苏浙宏科技股份有限公司 | A kind of soldered ball selects separating device |
| CN109443238A (en) * | 2018-12-03 | 2019-03-08 | 北京工业大学 | The quick scanning survey method of gear line-structured light based on the measurement of face line |
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