JPS6082907A - 歯車の歯当たりの測定方法 - Google Patents

歯車の歯当たりの測定方法

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JPS6082907A
JPS6082907A JP58193150A JP19315083A JPS6082907A JP S6082907 A JPS6082907 A JP S6082907A JP 58193150 A JP58193150 A JP 58193150A JP 19315083 A JP19315083 A JP 19315083A JP S6082907 A JPS6082907 A JP S6082907A
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Japan
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gear
tooth
paint
tooth contact
camera
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JP58193150A
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Tadao Kusano
草野 忠雄
Makoto Kajitani
梶谷 誠
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Hino Jidosha Kogyo KK
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2416Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures of gears

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は南東の歯当たりの測定方法に係り、とくに測定
する歯車またはこの歯車と噛合う歯車に塗料を塗イロし
、上記一対の歯車の回転に伴なう塗第′31の剥離ある
いは転写の度合をTVカメラで撮像して歯当たりを測定
するようにした方法に関する。
歯車は1−ルクの伝達を行なうための(幾械要糸であっ
て、各種の(幾械装置に広く用いられている。
このような歯車の歯面の加工精度がflcい場合や、あ
るいは適切な組立が行なわれず、このために噛合が良好
でない場合には、互にnfA合う1七中か撮動や騒畠−
を生じ、あるいはま]ζ歯車の損Or+t TjのI5
;(囚ともなる。従って歯車の製)4段階にdりいC1
あるいはまた歯車の組立段階にJ3いで、歯車の歯当/
jりの測定を行なうことが重要な恣味を持つでいろ、従
来より一般に用いられてい1.:歯車の歯当たりの測定
は、互に噛合う一対の山中の内の一方の南面に塗料、例
えば発明月を塗イIノシ、この発明P]か上記一対の歯
車の回転に伴なつ−Cイ1]離あるいは転写される度合
から、歯車の歯当たりを知るしのであった。そしてこの
判定は人間の目視判断に」、って行なわれていたために
、判断のIこめに/)1なりの熟練と技能とを必要とす
るという欠点があった。
また人間の目視判断による測定であるから、その測定結
果は同一の人であつ−Cもバラツキを生じ、あるいはま
た複数の人が行なった場合にはそれぞれにバラツキな生
ずるという欠点があった。またこのような、11す定結
宋をデータとして蓄積するためには144測手段にJ、
って副側して記録を行なわなければならず、このために
さらに多くの工数を必要ど刀るという欠点があった。
このような問題点を解決り−るために有力な方法は、上
記塗料の剥離あるいは転写の度合をTVカメラで’ !
f+’t (’JJし、このTVカメラで得られるビデ
゛オ信iうを処理して歯当たりを測定Jるものである。
そして上記のTVカメラで得られるビデオ信号をIfi
 l!Ijりる手段としてコンピュータを用いることに
J、す、す)フルタイムでオンラインの画像測定を行な
うことが可能になる。このような場合において最す重要
なことは、安定した画像が得られるか否かということで
あって、歯当たりの測定に使用する塗Hの違いによつ−
C画像に大きな影響を及ぼ(。
従来J、り歯当たりの測定に広く用いられている塗料(
よ上述の如く発明丹であるが、発明丹では歯当たりの画
像にあまり高いコン1へラストを得ることができないと
いう欠点を持っている。一方でJISには、歯当たりの
測定に用いる塗お1の厚さは、4通10μ程度とされて
いる。従って10μで十分な輝度レベルを持つとともに
、1〜10μで大きく輝度が立上がるものを用いること
が好ましい。
本発明はこのような問題点に鑑みでなされたしのであっ
て、安定した画像が得られ、これによって歯当たりの測
定が自動的に行なわれるとともに、信頼性の高い結果が
1(lられるようにした歯当たりの測定方法を(;2供
ツることを目的とづるものである。
以下本発明を図示の一実施例につき説明力る。
第1図および第2図は本発明の一実施例を示Mものであ
って、測定しにうとするテストギヤ1は回転軸2の先端
部に固着されて取付けられるようになっている。なお回
転軸2は軸受3によって回転可能に支持されている。そ
して回φλ輔2の他端にはブレーキディスク4が固着さ
れるとともに、このブレーキディスク4の端面にはブレ
ーキシュー5が接触している。ブレーキシ」−5はスプ
リング6によってブレーキディスクにI′i−Mされる
ようになっでおり、これによってテストギヤ1に負荷を
与えるようになっている。そして上記デストギ゛)71
はドライブギV7と噛合っている。ドライブギヤ77は
七−夕8の出力軸に固るされるようにイ、′つている。
上記テストギヤ1とドライブギヤ7の内の一方の歯面に
Cユ、う7光塗斜が塗膜I]されるようになって113
す、この状態にJ3いてモータ8によってドライブ4二
(77を介してデストギA71を回転駆動すると、上記
の11′斗がデストギヤ1の歯面から剥離され、あるい
はこのデストギヤ1の歯面に転写されることになる。こ
の塗料の剥離あるいは転写の度合を、TVカメラ9によ
って1最像して歯当たりに関りる画i1t ’Ii:i
報を得るようにしている。TVカメラ9は△/D変換器
10と接続されてdゴリ、この変換器10によつ゛C2
値化し、画像情報を画像メモリ11に蓄えるJ:うにし
ている。マイクロコンビコーク12はこのメモリ11に
蓄えられた画像情報を処理し、あるいはまたこの画像情
報を読取ってX−Yブロック13によって出力するよう
になっている。
上記テストギA71またはドライブ−Vヤ7の歯面に塗
布された塗才斗(ま、螢光4 filであって、ここで
は化成Aブトニクス株式会社製の極光螢光体、IA−G
Nが使用されている。このような螢光塗、!”1を用い
ることによって高いコン1−ラス1へが15〕られるよ
うになっている。また螢光塗お1は一様に塗ることが可
能で、しかも容易に落すことが−ぐきるのでオンライン
で使用可能であるから、歯巾の製造ラインあるいは組立
ラインで利用でさる。
さらにこのような螢光塗料を用いることによって、南面
の表面粗さに影りされJ゛、しか−b 10 u(2度
の厚さで十分な輝度が1qられることが判明している。
第3図はこのような試験i、−宋を承り乙のであって、
同図にa3いてAで示づのが、う7光塗料を用いたとき
の塗膜のJワみに対する明るさの変化を示している。な
お同図において比較例として示すB、C,Dの特性は、
発明月、ボワイI−グリス、およびシリコンゴムをそれ
ぞれ歯面に塗布したときの明るさの変化を示している。
なおこのときの南面の最大表面粗さは0.3μである。
この結果から明らかなように、歯当たりに用いる塗料と
して螢光塗料を用いた場合には、10μの厚さで十分な
輝度レベルを持つようになり、O〜10μで人さく立上
がるJ:うな好ましい特性を示している。
つき′に第4図は、最大表面粗さが16μの場合の塗料
の厚みに対する明るさの変化を測定した結果を示すもの
であって、A、13、C,Dのそれぞれの特性は、第3
図と同じ塗料を用いたどきの結果である。この第4図の
結果から明らかなように、螢光4オ1を用いたときのへ
の特性」メ外は、とくに○〜10μでの傾きが小ざく、
十分な立上がりを持っていないために、歯当たりの測定
のための塗わlとしての使用が難しいことが理解される
。さらに第3図と第4図とを比較覆れば明らかなJ、う
に、螢光塗料を用いることによって、表面粗さに影響を
受cノ4Tいて歯当たりの測定を行なうことが可能にな
る。ちなみにシリコンゴムを塗料として用いた場合のD
でポリ−特性によれば、第3図に示すにうに表面粗さが
小さい場合には可視光線の下で歯当たりを測定すること
が可能であるが、表面粗さが大ぎい場合には第4図にポ
リ−ように1”lh″51.:りの測定を正確に行なう
ことがテuしい。
ざらにここでは第2図に示すように、光源として紫外線
ランプ15を用いるようにしており、このランプ15に
よってテストギヤ1の南面を照明し、このときの塗料の
剥離あるいは転写の度合を上記TVカメラ9で搬@−4
るようにしている。4Cお紫外線ランプ10は、例えば
松下電工株式会社製、ブラックランプ、FL15を用い
るようにしている。このように紫外線を照明としで使用
づることにより、散乱光をTVカメラ9がとらえること
がなく、このために安定した画像をi!IJ 綺でさる
ことになる。
つぎに以−1ニのような螢光塗料を用いる歯当たりの測
定のh法をさらに詳細に説明覆ると、この」1[定は第
5図に示ずフローチ11−1〜に基づいて行なわれる。
まず測定の最初にテストギA71の歯面の歯すじ長さお
よび歯たけ長さを測ってJ3<、そしてこの後は歯面か
ら剥離した塗料あるいは歯面に転写された塗料の度合か
ら特徴抽出を行ない、金歯について歯当たりを測定する
。それぞれの歯についての歯当たりの測定は、まず近接
スイッチ14によってテストギ171の歯面の割出しを
(jない、−[vカメラ9による画像のt′G込みのタ
イミングを得る。そしてこのタイミングでTVカメラ9
は画面の1最(象を行なう。このときのTVカメラ9に
よる映に4Q ?5はアナログ信号であるから、第6図
に示すように、過当なしきい1111を設定してアナロ
グ信号をデジタル信号に変換する。この処理がA/D変
模器10によってなされる。そしてデジタル化された画
像情報が画像メモリ11に蓄えられることになる。
このようにして13られた画像情報は、上記しきい値の
11i:1如何によってノイズの影テごを受け、第7図
に承りようになり、その周囲の部分が複雑な形状になる
とともに、内部に多数の穴が生ずることになる。どくに
この穴は歯当たりの中心位置の測定等に、j呉差を及ば
ず可能性がある。そこでこのような−7−−タをそのま
ま使うことなく、まず9画素移動平均を行なう。この操
作は画(τ! ti’j ’i’1.fのX ’fJ向
およびY方向にそれぞれ3画素ずつの止I]形内の9画
素の平均をとり、その中心の両県の1111と・するも
のであって、この9画素平均の処理を4−リj′内の総
ての画素について行なうもの(ある。この0画素移動平
均によって小さな穴を埋めることり、L <きるが、大
ぎな穴を埋めることは(さない−人さh穴は歯当たりの
中心をめる場合にil”i宋に9響を及はずので、穴埋
め処理をコンビ」−り12によって行なう。
このような穴埋め処理にJ、っ0画(′にの処理を?−
1なった後に、マイクロコンビコータ12を通しCX−
Yプロッタ13によ−)−CiIlil像情報を1」出
りことにより、第8図に示ずJ、うlj歯当たりに閂り
る画他情報が得られることになる。イし−Cさらにこの
画像情報を基にして、歯当lこりの面(Cf比や、歯当
たりの爾ずじ方向あるいは歯たり方向の長さ比、あるい
は歯当たりの歯すじ方向J>よび歯た(〕方向の中心位
置をそれぞれコンビ]−夕12によ−)C計算すること
ができる。ざらに必要であれば、歯ずじ方向および歯た
り方向の歯当たりの最大長さ、歯すし方向J:; J、
:び爾た(プ方1i’jJの重心偏差等の計pを行なう
ことができる。
以上本発明を図示の一実施例にっさ述ぺたが、本発明は
上記実施IIIによって限定されることなく、本発明の
技術的思想に基づいて各種の変更が77J能である。例
えは±11ピ実施例は第2図に示づように5ILI−車
1の歯当たりの測定に関Jるものであるが、本発明は円
1;〕歯車、かさ歯iiJ、円筒つΔ−1\ギA1等各
種の歯巾の614当たりの■11定に適用可能である。
また上記実施例に85いて(よ、x−Yプ[jツタ13
によって画(ヘイj報を口出ずことにより、歯当たりの
状態を知るようにしているか、]ンピコータ12(ご五
って歯当たりに関する各種の項目の演粋を4′J”、’
にい、この演ね結果に基づいて歯車の歯当たりの合イδ
あるい(よ不合格の判定や、あるいはまた歯車の画面の
等級の判別を行なうようにすることも可能である。
以上に)ホべたように本発明は、螢光塗料を歯面に塗布
し、この螢光塗料の剥離あるいは転写の度合をTVカメ
ラで鎚1象し、このT Vカメラ′ci冒られるビデΔ
(5号を処理して歯当)こりを測定!jる11、うにし
たものである。従って本発明にJ、れぼ、(,2料の厚
さの影ツモをを受(プること71Iり、高い]ントラス
トの安定した映像を(77ることか可fjffどなり、
このlζめにオンラインの画像側)1゛が可能どなる。
。 さらに本発明において紫外線をjl、lj明としC使用
りることにより、散乱光の影響を受()ることなく歯当
たりの測定を行なうことがiJ fiヒどなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本弁明の一実施例に係る南中の1′4j当lJ
りの測定を示リブ[]ツク図、第2図は同要部1゛1祝
図、第3図はこの測定に用いられるイn光q11の1j
1性を示すグラフ、第4図は表面7nさを変えた場合の
第3Mと同(コニのグラフ、第5図にLこの実施例のJ
1q定方法の全体を示ブフ「1−1−セー1−1第G図
は2値化の方法を示1グラフ、第7図はコンピコ−□夕
による画像処理を行なう前の画(%2情報を示りわ1図
、第8図はコンピュータによる画1り;処理を終った画
像を示す線図である、 な45図1njに用いた行帰にJ−3いて、1・・・テ
スI〜ギ(7 7・・・ドライブギ(7 8・・・モータ 9・・・TVカメラ 10・・・A 、/ D変換器 11・・・画像メ七り 12・・・マイクロロンビコータ 13・・・X−Yプロッタ 15・・・紫外線ランプ −Cある。 代理人 松 4・1 修 第3図 ず71算の、1叶 望刀デの4ひ 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、測定する歯車またはこの歯車と噛合う歯車に塗料を
    塗布し、前記一対の歯車の回転に伴なうiii*記塗斜
    の塗料あるいはφム写の度合を丁Vカメラで11′d像
    し、このTVカメラで得られるビデオ信号を!al![
    !して歯当たりを測定するようにした方法において、前
    記サオ1どして螢光塗料を用いることを特徴とづる歯車
    の歯当たりの測定方法。 2 、 +’+r;記1a;像の際の光源として紫外線
    ランプを用いることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載の歯車の歯当たりの測定方法。
JP58193150A 1983-10-14 1983-10-14 歯車の歯当たりの測定方法 Granted JPS6082907A (ja)

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