JPS5875007A - 歯車の計測方法 - Google Patents
歯車の計測方法Info
- Publication number
- JPS5875007A JPS5875007A JP17407781A JP17407781A JPS5875007A JP S5875007 A JPS5875007 A JP S5875007A JP 17407781 A JP17407781 A JP 17407781A JP 17407781 A JP17407781 A JP 17407781A JP S5875007 A JPS5875007 A JP S5875007A
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- JP
- Japan
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- gear
- tooth
- time
- side face
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- Prior art date
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- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/2416—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures of gears
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は歯車の円弧歯厚や同局ピッチ尋の諸元を自動的
に計測できる計測方法に関する。
に計測できる計測方法に関する。
運動を伝達する機械要素として多用されている歯車の加
工においても無人化や省人化を目的として自動化が進ん
でいる。ところが、自動化され九歯切機械、例えばホブ
盤やギヤシェーパにありて本加工後の歯車の諸元、例え
ば、第１図に示す歯車ｌの円弧歯厚Δを測定する場合に
は歯厚マイクロメータＭ咎を用い人手による計測を行な
わねばならなかった。このため、加工時間に対する計測
時間の割合の増大を招いている。
工においても無人化や省人化を目的として自動化が進ん
でいる。ところが、自動化され九歯切機械、例えばホブ
盤やギヤシェーパにありて本加工後の歯車の諸元、例え
ば、第１図に示す歯車ｌの円弧歯厚Δを測定する場合に
は歯厚マイクロメータＭ咎を用い人手による計測を行な
わねばならなかった。このため、加工時間に対する計測
時間の割合の増大を招いている。
本発明はかかる従来の問題点を解消し、歯車の諸元を自
動的に計測できる歯車の計測方法の提供を目的とする。
動的に計測できる歯車の計測方法の提供を目的とする。
カーかる目的を達成する本発明の構成は、被測定歯車を
その軸芯回りに回転させ、該歯車の側面と対向する１個
あるいは列状ＫＭべた複数個の７オトセンサにより受光
される光の強弱から前記歯車の歯側面縁部を検出し、前
記１個あるいＦｉ麹数個のうち任意の７オトセンサの検
出時期とその時の歯車の回転角度とから歯車の諸元を測
定するようにしたことを特徴とする〇 以下、本発明の歯車の計測方法の具体例を図ｖ７Ｊを参
照して詳細に説明する。
その軸芯回りに回転させ、該歯車の側面と対向する１個
あるいは列状ＫＭべた複数個の７オトセンサにより受光
される光の強弱から前記歯車の歯側面縁部を検出し、前
記１個あるいＦｉ麹数個のうち任意の７オトセンサの検
出時期とその時の歯車の回転角度とから歯車の諸元を測
定するようにしたことを特徴とする〇 以下、本発明の歯車の計測方法の具体例を図ｖ７Ｊを参
照して詳細に説明する。
本発明の歯車の計測方法はその計測原理を表わす第２図
に示すように、被測定対象となる歯車ｌをその軸芯を中
心に回転可能としておき、この歯車ｌの側面の歯部分１
１と対向させてフォトセンサ２を設け、このフォトセン
サ２を支持腕３で支持するとともにフォトセンサ２の先
端部にレンズ４を職付けてシ〈。そして、フォトセンサ
２によって歯車ｌの歯部分１ａの側面縁部を、蛍光され
る光の強弱として検出し、これを電気信号に変換して演
算装置５に入力する。
に示すように、被測定対象となる歯車ｌをその軸芯を中
心に回転可能としておき、この歯車ｌの側面の歯部分１
１と対向させてフォトセンサ２を設け、このフォトセン
サ２を支持腕３で支持するとともにフォトセンサ２の先
端部にレンズ４を職付けてシ〈。そして、フォトセンサ
２によって歯車ｌの歯部分１ａの側面縁部を、蛍光され
る光の強弱として検出し、これを電気信号に変換して演
算装置５に入力する。
また、フォトセンサ２の上部には、フォトセンサ２での
受光の強弱を適当に保つため光源６が設けてあり、歯車
ｌの側面を照らす。
受光の強弱を適当に保つため光源６が設けてあり、歯車
ｌの側面を照らす。
このフォトセンサ２としては、第３図１に示すように、
１個の受光素子２ａで構成され受光領域が点であるもの
や第３図６１に示すように複数個の受光素子２ａが列状
に並べられて蛍光領域が直線状とされたものを用いるこ
とができ、複数個の蛍光素子２ａを有するものでは受光
状ＩＮＫある蛍光素子２ａの位置をも検′出することが
できる。
１個の受光素子２ａで構成され受光領域が点であるもの
や第３図６１に示すように複数個の受光素子２ａが列状
に並べられて蛍光領域が直線状とされたものを用いるこ
とができ、複数個の蛍光素子２ａを有するものでは受光
状ＩＮＫある蛍光素子２ａの位置をも検′出することが
できる。
歯車の諸元の計−１について説明する。
■ 円弧歯厚Δを求める場合には、第４図に示すように
、受光領域が点のフォトセンサ２では、レンズ４による
受光点ムが歯車ｌの歯部分１ａと対向するよう支持腕３
の長さを調整するとともに歯車ｌの中心から受光点ムま
での距離（半径）Ｒを求めておき、受光領域が直線状の
フォトセンサ２ではその直線が歯車ｌの中心に向うよう
にするとともに出力端子の位置から任意の１個の受光素
子２ａを針側に用いる。この場合にも受光点Ａまでの距
離Ｒを求めておく。こののち、歯車ｌを一定速度で回転
し、フォトセンサ２で背景→歯側面縁部を検出した時点
ａから歯側面縁部→背景を検出した時点すまでの回転角
＃をｍＪる。この回転角ｄは歯車ｌの角速度とａからｂ
までの時間の積として演算装置５で求める。そして、円
弧歯厚Δは次式（１）によって演算装置５で演算するこ
とで求まる。
、受光領域が点のフォトセンサ２では、レンズ４による
受光点ムが歯車ｌの歯部分１ａと対向するよう支持腕３
の長さを調整するとともに歯車ｌの中心から受光点ムま
での距離（半径）Ｒを求めておき、受光領域が直線状の
フォトセンサ２ではその直線が歯車ｌの中心に向うよう
にするとともに出力端子の位置から任意の１個の受光素
子２ａを針側に用いる。この場合にも受光点Ａまでの距
離Ｒを求めておく。こののち、歯車ｌを一定速度で回転
し、フォトセンサ２で背景→歯側面縁部を検出した時点
ａから歯側面縁部→背景を検出した時点すまでの回転角
＃をｍＪる。この回転角ｄは歯車ｌの角速度とａからｂ
までの時間の積として演算装置５で求める。そして、円
弧歯厚Δは次式（１）によって演算装置５で演算するこ
とで求まる。
Δ＝ＲＸ＃ ・・・（１）尚、列状に並
べられた受光素子２ａをもつフォトセンサ２の場合には
各受光素子２１Ｌ’を全て使用し受光点ムでの受光半径
ｒが設定円周半径Ｒより大きくなってから次にｒがＲよ
り小さくなるまでの回転角−を求めて４良い。
べられた受光素子２ａをもつフォトセンサ２の場合には
各受光素子２１Ｌ’を全て使用し受光点ムでの受光半径
ｒが設定円周半径Ｒより大きくなってから次にｒがＲよ
り小さくなるまでの回転角−を求めて４良い。
■ 円周ピッチＰを求める場合には、第５図に示すよう
に１フオトセンサ２の蛍光点ムを円弧歯厚測定の場合と
同様に任意の同局半径Ｒに決める。こののち歯車ｌを一
定速度で回転し、フォトセンサ２で背景→歯側面縁部を
検出した時点１から歯側面縁部→背景を検出した後、再
び背景→歯側面縁部を検出した時点Ｃまでの回転角φを
上述と同様に測る。その結果、円周ピッチＰは演算装ｆ
５での演算処理で次式（２）によって求まる。
に１フオトセンサ２の蛍光点ムを円弧歯厚測定の場合と
同様に任意の同局半径Ｒに決める。こののち歯車ｌを一
定速度で回転し、フォトセンサ２で背景→歯側面縁部を
検出した時点１から歯側面縁部→背景を検出した後、再
び背景→歯側面縁部を検出した時点Ｃまでの回転角φを
上述と同様に測る。その結果、円周ピッチＰは演算装ｆ
５での演算処理で次式（２）によって求まる。
Ｐ−Ｒ×φ ・・・（２）
尚、この場合にも受光領域が直線状のフォトセンサ２で
は、蛍光素子２ａを全部用い受光半径ｒが設定され九円
周半径Ｒよシ大きくなった時点ａから、次にｒがＲよジ
小さくなったことを確認し、その後、再びｒがＲより大
きくなった時点Ｃまでの回転角φを求めても良い。
は、蛍光素子２ａを全部用い受光半径ｒが設定され九円
周半径Ｒよシ大きくなった時点ａから、次にｒがＲよジ
小さくなったことを確認し、その後、再びｒがＲより大
きくなった時点Ｃまでの回転角φを求めても良い。
■ さらに、蛍光領域が直線状の７オトセンサ２を用い
ることで歯高りを求めることができるが、仁れについて
第６図を用いて説明する。
ることで歯高りを求めることができるが、仁れについて
第６図を用いて説明する。
まず、演算装置５に歯高りの中間程度のスレッシュホー
ルド半径ｒｔを定めておき歯車１を回転する。このとき
フォトセンサ２０半径ｒ方向の被測定物である歯車ｌと
背景との境の半径ｒがｒｔよりはじめて小さくなり次に
はじめてｒｔよりも大きくなるまでの間、すなわち各期
にとったｒの最小値ｒｕｉｎ を記憶し１さらに、同
様にしてｒがｒｔより初めて大きくなって次に初めてｒ
ｔより小さくなるまでの間、すなわち山勘にとったｒの
最大値ｒＩｌｌａＸ も記憶する。この結果、歯高ｈ
＃ｉ次式（３）を演算装置５で演算することで求まる。
ルド半径ｒｔを定めておき歯車１を回転する。このとき
フォトセンサ２０半径ｒ方向の被測定物である歯車ｌと
背景との境の半径ｒがｒｔよりはじめて小さくなり次に
はじめてｒｔよりも大きくなるまでの間、すなわち各期
にとったｒの最小値ｒｕｉｎ を記憶し１さらに、同
様にしてｒがｒｔより初めて大きくなって次に初めてｒ
ｔより小さくなるまでの間、すなわち山勘にとったｒの
最大値ｒＩｌｌａＸ も記憶する。この結果、歯高ｈ
＃ｉ次式（３）を演算装置５で演算することで求まる。
ｂ ”” ｒｍａｘ ｒｍｉｎ ・・
・（３）尚、これらの計測では、圧力角が２０Ｐないし
ｘｒ、ｓ’のインボリュート歯形にあってはフォトセン
サの受光領域の方向に対して歯形の立ち上がり、立ち下
がりが比較的急峻であるので歯形のノイズの影響を受け
Ｋ＜＜高精度な計測が行なえる。
・（３）尚、これらの計測では、圧力角が２０Ｐないし
ｘｒ、ｓ’のインボリュート歯形にあってはフォトセン
サの受光領域の方向に対して歯形の立ち上がり、立ち下
がりが比較的急峻であるので歯形のノイズの影響を受け
Ｋ＜＜高精度な計測が行なえる。
かように本発明によれば、非接触状態での計測であるの
で、歯車の大きさに応じてセンサを交換する必要もなく
汎用性に優れるとともに容易に歯車の諸元が計測できる
。また、演算内容も簡単であり演算装置も簡単な構成で
良く信頼性にも優れる。さらに、計測の自動化が容易に
行なえるとともに連続的に計測することもできる。した
がって計測時間の短縮化も図れるとともに歯切加工の作
業能率の向上ともなる。
で、歯車の大きさに応じてセンサを交換する必要もなく
汎用性に優れるとともに容易に歯車の諸元が計測できる
。また、演算内容も簡単であり演算装置も簡単な構成で
良く信頼性にも優れる。さらに、計測の自動化が容易に
行なえるとともに連続的に計測することもできる。した
がって計測時間の短縮化も図れるとともに歯切加工の作
業能率の向上ともなる。
第１図は従来の円弧歯厚の計測の説明図、第２図は本発
明の歯車の針＃ｊ方法の原理説明図、＠３図（ａ）（ｔ
！はフォトセンサにかかり、−）は側面図、ム）は底面
図、第４図〜第６図は具体的諸元図 面 中、 ｌは歯車、 ２Ｆｉフオトセンサ ３ｉｊ支持腕、 ４はレンズ、 ５Ｆｉ演算装置、 ６Ｆｉ光源である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光石士部 （他１名） 第２図 第３図 ａ ス 第４図 ＩＩｓ図
明の歯車の針＃ｊ方法の原理説明図、＠３図（ａ）（ｔ
！はフォトセンサにかかり、−）は側面図、ム）は底面
図、第４図〜第６図は具体的諸元図 面 中、 ｌは歯車、 ２Ｆｉフオトセンサ ３ｉｊ支持腕、 ４はレンズ、 ５Ｆｉ演算装置、 ６Ｆｉ光源である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光石士部 （他１名） 第２図 第３図 ａ ス 第４図 ＩＩｓ図
Claims (1)
- 被測定歯車をその軸芯回りに＠転させ、＃歯車の側面と
対向する１個あるいは列状に並べた複数個の７オトセン
サにより受光される光の強弱から前記歯車の歯側面縁部
を検出し、前１１個あるいは複数個のうち任意のフォト
センサの検出時期とその時の歯車の回転角度とから歯車
の諸元を測定するようにしたことを特徴とする２歯車の
計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17407781A JPS5875007A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 歯車の計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17407781A JPS5875007A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 歯車の計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5875007A true JPS5875007A (ja) | 1983-05-06 |
Family
ID=15972236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17407781A Pending JPS5875007A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 歯車の計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5875007A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01285807A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-16 | Yasunaga:Kk | 光学式被測定物検査装置 |
| JP2017159374A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | セイコーインスツル株式会社 | 歯車加工装置、及び歯車加工方法 |
| CN111307057A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-19 | 西安工程大学 | 一种利用光纤光栅检测轴系齿轮齿根应变的方法 |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP17407781A patent/JPS5875007A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01285807A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-16 | Yasunaga:Kk | 光学式被測定物検査装置 |
| JP2017159374A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | セイコーインスツル株式会社 | 歯車加工装置、及び歯車加工方法 |
| CN111307057A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-19 | 西安工程大学 | 一种利用光纤光栅检测轴系齿轮齿根应变的方法 |
| CN111307057B (zh) * | 2020-03-13 | 2022-04-12 | 西安工程大学 | 一种利用光纤光栅检测轴系齿轮齿根应变的方法 |
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