(57)【要約】      （修正有）【課題】品質に関して犠牲にせずに、歯車部品の機械加工における生産量を増加させることを可能にする方法及び装置を提供する。【解決手段】ａ）歯切り盤１５０で歯車部品を機械加工するステップ、ｂ）機械加工後に歯車部品インライン検査ｉＭステップ、ｃ）検査値と基準値との比較ステップ、ｄ）ステップｃ）が真である場合に、歯車部品を良品ＧＴとして出力するステップ、ｅ）ステップｃ）が偽である場合に、ｆ）オフライン測定ｏＭを行うために歯車部品を外部測定装置移送するステップ、ｇ）歯車部品のオフライン測定ステップ、ｈ）測定値と検査値との比較ステップ、ｉ）検査値からの測定値の振れ、又は予め定まる限界内の振れのみをステップｈ）が出力しない場合に、インライン検査を自動的に適合させるステップを備える。【選択図】図２
2018112544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置全体（１００）における歯車部品の自動機械加工（１０）のための方法であって、
ａ）歯切り盤（１５０）で歯車部品（ＢＴ）を機械加工するステップと、
ｂ）機械加工後に前記歯車部品（ＢＴ）のインライン検査（ｉＭ）を行うステップであって、前記歯切り盤（１５０）の内部または外付けに配置されたインライン検査装置で前記インライン検査（ｉＭ）が行われる、又は独立したインライン検査装置で前記インライン検査（ｉＭ）が行われて、少なくとも一つの検査値（Ｐｗ）を与えるステップと、
ｃ）少なくとも一つの前記検査値（Ｐｗ）と少なくとも一つの基準値（Ｖｗ）との比較を行うステップと、
ｄ）ステップｃ）が真である場合に、前記歯車部品（ＢＴ）を良品（ＧＴ）として出力するステップと、
ｅ）ステップｃ）が偽である場合に、
ｆ）オフライン測定（ｏＭ）を行うために前記歯車部品（ＢＴ）を外部測定装置に移送するステップと、
ｇ）前記歯車部品（ＢＴ）の前記オフライン測定（ｏＭ）を行うステップであって、少なくとも一つの測定値（Ｍｗ）を前記オフライン測定（ｏＭ）が与えるステップと、
ｈ）少なくとも一つの前記測定値（Ｍｗ）と少なくとも一つの前記検査値（Ｐｗ）との比較を行うステップと、
ｉ）少なくとも一つの前記検査値（Ｐｗ）からの前記測定値（Ｍｗ）の振れ、又は予め定まる限界内の振れのみを前記ステップｈ）が出力しない場合に、前記インライン検査（ｉＭ）を自動的に適合させるステップを備える方法。
【請求項２】
前記歯切り盤（１５０）の内部で、又は前記歯切り盤（１５０）の周辺で直接的に前記インライン検査（ｉＭ）が行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記インライン検査（ｉＭ）が測定装置（１４０）で行われるのであって、前記測定装置（１４０）が前記歯切り盤（１５０）と移送のハンドリングの繋がり（１５）で接続されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記装置全体（１００）がクロックベースで作動することを特徴とする、請求項１から請求項３の一つに記載の方法。
【請求項５】
前記装置全体（１００）がベーシッククロックレートを予め定めるのであって、そこで、前記ベーシッククロックレートよりも短い、又は前記ベーシッククロックレートと一致する所要時間をステップｂ）の前記インライン検査（ｉＭ）の成績が要求することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ベーシッククロックレートよりも長い所要時間をステップｇ）の前記オフライン測定（ｏＭ）の成績が要求することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ステップｅ）内、又はステップｅ）の後に、該当する前記歯車部品（ＢＴ）が一時的に不良品（ＡＴ＊）とされることを特徴とする、請求項１から請求項６の一つに記載の方法。
【請求項８】
ステップｉ）の後に、少なくとも一つの前記検査値（Ｐｗ）からの少なくとも一つの前記測定値（Ｍｗ）の振れがない、又は予め定まる限界内の振れのみとなる場合に、該当する前記歯車部品（ＢＴ）が良品として出力されることを特徴とする、請求項１から請求項６の一つに記載の方法。
【請求項９】
ステップｉ）のとき、
前記インライン検査（ｉＭ）を行うために使用されるインライン検査装置（３０、１４０）の調整（再調整）が行われるステップ、
又は前記インライン検査装置（３０、１４０）のゲージングが行われるステップ、
又は前記インライン検査装置（３０、１４０）のキャリブレーションが行われるステップ、
又は前記検査値（Ｐｗ）の計算の準備または処理の場合に適合が行われるステップ、
又は前記インライン検査装置（３０、１４０）の閾値の適合が行われるステップ、
又は第一の前記検査値（Ｐｗ）の評価又は処理における適合が行われるステップ、
又は前記インライン検査装置（３０、１４０）の検査基準の適合が行われるステップを特徴とする、請求項１から請求項６の一つに記載の方法。
【請求項１０】
歯車部品の前記自動機械加工（１０）のための装置全体（１００）であって、
一連の歯車部品（ＢＴ）を機械加工するための歯切り盤（１５０）と、
前記歯切り盤（１５０）で予め機械加工された各部品（ＢＴ）のインライン検査（ｉＭ）を行うことに適合した第一の測定装置（３０、１４０）と、
第一の前記測定装置（３０、１４０）で予め検査された一部の部品（ＢＴ）のオフライン測定（ｏＭ）を行うことに適合した第二の測定装置（２０）と、
ループ（１８）と、
ソフトウェア（ＳＷ）を備える装置全体（１００）であって、
少なくとも一つの検査値（Ｐｗ）と少なくとも一つの基準値（Ｖｗ）との第一の比較を行うステップであって、第一の前記測定装置（３０、１４０）で前記検査値（Ｐｗ）が与えられるステップと、
第一の前記比較の成績が真であれば、良品（ＧＴ）に該当する前記歯車部品（ＢＴ）の出力のトリガとなるステップと、
前記オフライン測定（ｏＭ）を行うために該当する前記歯車部品（ＢＴ）を第二の前記測定装置（２０）に移送するステップと、
少なくとも一つの測定値（Ｍｗ）と少なくとも一つの前記検査値（Ｐｗ）との第二の比較を行うステップであって、第二の前記測定装置（２０）で前記測定値（Ｍｗ）が与えられるステップと、
少なくとも一つの前記検査値（Ｐｗ）からの前記測定値（Ｍｗ）の振れ、又は予め定まる限界内の振れのみを第二の前記比較が出力しない場合に、前記インライン検査（ｉＭ）、および、又は第一の前記測定装置（３０、１４０）にループ（１８）により自動的に適合させるステップであって、各前記部品（ＢＴ）へ前記のステップを行うことに適合した前記ソフトウェア（ＳＷ）を備える装置全体（１００）。
【請求項１１】
前記ソフトウェア（ＳＷ）が（機械）コントローラの一部であること、又は前記装置全体（１００）と通信リンクにより接続されるコンピュータ（１３）に前記ソフトウェア（ＳＷ）がインストールされることを特徴とする、請求項１０に記載の装置全体（１００）。
【請求項１２】
前記歯切り盤（１５０）の内部に、又は前記歯切り盤（１５０）の周辺で直接的に第一の前記測定装置（３０、１４０）が配置されることを特徴とする、請求項１０、又は請求項１１に記載の装置全体（１００）。
【請求項１３】
前記歯切り盤（１５０）とハンドリングの繋がり（１５）により接続される独立した測定装置（１４０）として、第一の前記測定装置（３０、１４０）が設計されることを特徴とする、請求項１０、又は請求項１１に記載の装置全体（１００）。
【請求項１４】
クロックベースで作動するように前記装置全体（１００）が設計されることを特徴とする、請求項１０から請求項１３の一つに記載の装置全体（１００）。
【請求項１５】
前記装置全体（１００）によってベーシッククロックレートが予め定まることができるのであって、そこで、前記ベーシッククロックレートよりも短い、又は前記ベーシッククロックレートと一致する所要時間を前記インライン検査（ｉＭ）の実行が要求することを特徴とする、請求項１４に記載の装置全体（１００）。
【請求項１６】
前記ベーシッククロックレートよりも長い所要時間を前記オフライン測定（ｏＭ）の実行が要求することを特徴とする、請求項１５に記載の装置全体（１００）。
【請求項１７】
一連の前記歯車部品（ＢＴ）の一部が一時的に不良品（ＡＴ＊）として出力されるように適合されることを特徴とする、請求項１０から請求項１３の一つに記載の装置全体（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車部品の自動機械加工と検査のための方法および装置に関する。
【発明の背景】
【０００２】
図１では、従来技術の歯切り盤１０（例えば、歯切り用フライス盤又は歯車研削盤）および従来技術（例えば、座標測定装置）の測定装置２０（ここでは独立した測定装置の形式）についての概略図が図示されている。図示の例では、歯切り盤１０および測定装置２０が生産ラインの一種を形成する。生産ラインのさらなる構成要素はメモリ１１とソフトウェアＳＷである。メモリ１１およびソフトウェアＳＷは、ここでは、外部構成要素として図示されている。しかし、メモリ１１およびソフトウェアＳＷは、例えば歯切り盤１０または測定装置２０に配置されてもよい。メモリ１１およびソフトウェアＳＷは、破線の両矢印１２で図示されるように、歯切り盤１０および測定装置２０に通信目的で接続されてもよい。この種類の配置は、閉ループ配置と呼ばれる。
【０００３】
すべての実施形態では、ソフトウェアＳＷが、例えば、（機械）コントロールユニットの一部であってもよい。また、すべての実施形態では、ソフトウェアＳＷが、例えば、装置全体１００と通信しているコンピュータ１３にインストールされてもよい。
【０００４】
部品ＢＴのハンドリングが、図１および他のすべての図では、実線矢印の形で図示される。歯切り盤１０から測定装置２０への部品ＢＴの移送は、例えば、矢印１５によって表される。実線矢印１５は、歯切り盤１０と測定装置２０の間のハンドリングの繋がり１５を本質的に表す。二つの曲がり矢印が、測定装置２０の右側で図示される。二つの曲がり矢印が、分岐１６のように配置される。分岐１６は、良品ＧＴと不良品ＡＴの間の区別を測定装置２０が可能にすることを表すように意図されている。
【０００５】
「接続」という用語が、ここでは使用される。歯切り盤１０、測定装置２０、メモリ１１、およびソフトウェアＳＷが少なくとも通信の観点から（すなわちデータ交換のために）接続されることを図示するためである。この通信に関する接続（ネットワークとも呼ばれる）は、歯切り盤１０、測定装置２０、およびメモリ１１が同一、又は互換性のある通信プロトコルに対応すること、およびデータ交換に関係する限り、三つすべてが所定の規則に従うことを前提とする。ソフトウェアＳＷは通信シーケンスにアクセスする必要がある。
【０００６】
図１で図示されるように、ディスプレイ１４を備えるコンピュータ１３が、例えば、機械加工されることになる歯車部品のデータをロードするために、生産ライン、および、又はメモリ１１に接続されてもよい。
【０００７】
上述の通信に関する接続、およびハンドリングの繋がり１５にも関わらず、測定装置２０は、オフラインで使用される測定装置に関係する。そのような測定装置２０で行われる部品ＢＴの測定は時間がかかる。そのため、そのような測定は、通常、特定の製造ばらつきが観測されるかどうか随時確認するために、一連の生産で部品ＢＴごとに行われる。
【０００８】
測定装置２０での部品ＢＴの測定は、関連する部品ＢＴの実データを与える。これらの実データは、ソフトウェアＳＷによって、メモリ１１に蓄積された対象のデータと比較されることができる。測定は、対象のデータからの実データの振れを出力する。その場合に、例えば、歯切り盤１０の機械設定の校正が、行われてもよい。対象のデータ（±公差）に該当しない部品ＢＴは、例えば不良品ＡＴとしてここで廃棄されてもよい。
【０００９】
そのような閉ループ手法は非常に正確な結果を出力して、工業生産で現在使用されている。しかし、閉ループ手法は、実装次第で、以下に簡単に記載される欠点がある。
１．測定されることになる特性に生じる劣化は、遅れることでのみ検知される。各部品が、相対的に長い間隔でのみ測定されるためである。これは、機械又は工程の機能不全の場合に、不良品が増加することになる。
２．機械又は工程の変化と部品の品質の間の相互関係の、その後の分析は、かなりの追加の労力でのみ可能である。
３．大部分の部品には、部品の品質についての記録はない。小さな部品のまとまりのみが測定されるためである。
【００１０】
装置および該当する方法を提供することが、本発明の目的である。この装置および発明は、品質に関して犠牲にせずに、歯車部品の機械加工における生産量を増加させることを可能にする。
【００１１】
この目的は、請求項１に記載の方法および請求項１０に記載の装置で達成される。
【００１２】
本発明の方法は、装置全体における歯車部品の自動機械加工に関する。この方法は、以下のステップを備える。
ａ）装置全体の歯切り盤で歯車部品を機械加工するステップ。
ｂ）機械加工後に装置全体の歯車部品のインライン検査を行うステップ。このステップでは、インライン検査は、歯切り盤の内部または外付けに配置されたインライン検査装置で行われる。又は、このステップでは、インライン検査は、独立したインライン検査装置で行われて、少なくとも一つの検査値を与える。
ｃ）少なくとも一つの検査値と少なくとも一つの基準値との比較を行うステップ。
ｄ）ステップｃ）が真である場合に、歯車部品を良品として出力するステップ。
ｅ）ステップｃ）が偽である場合に、
ｆ）装置全体のオフライン測定を行うために外部測定装置に歯車部品を移送するステップ。
ｇ）歯車部品のオフライン測定を行うステップ。このステップでは、オフライン測定は、少なくとも一つの測定値を与える。
ｈ）少なくとも一つの測定値と少なくとも一つの検査値との比較を行うステップ。
ｉ）ステップｈ）が、検査値からの測定値の振れ、又は予め定まる限界内の振れのみを出力しない。その場合に、インライン検査を自動的に適合させるステップ。
【００１３】
本発明は、歯車部品の自動機械加工のために設計された装置全体に関する。この装置全体は以下を備える。
一連の歯車部品を機械加工するための歯切り盤。
歯切り盤で予め機械加工された各部品のインライン検査を行うことに適合した第一の測定装置。
第一の測定装置で予め検査された一部の部品のオフライン測定を行うことに適合した第二の測定装置。
およびループ。
および各部品へ以下のステップを行うことに適合したソフトウェア。
少なくとも一つの検査値と少なくとも一つの基準値との第一の比較を行うステップ。検査値は、第一の測定装置で与えられる。
第一の比較の成績が真であれば、良品に該当する歯車部品の出力のトリガとなるステップ。
第一の比較が偽であれば、オフライン測定を行うために該当する歯車部品を第二の測定装置に移送するステップ。
第二の測定装置により与えられる少なくとも一つの測定値と少なくとも一つの検査値との第二の比較を行うステップ。
第二の比較が、少なくとも一つの検査値からの少なくとも一つの測定値の振れ、又は予め定まる限界内の振れのみを出力しない。その場合に、インライン検査、および、又は第一の測定装置にループにより自動的に適合させるステップ。
【００１４】
本発明に記載の方法は、インライン検査の品質を持続的に確認し、必要であれば校正できるようにするための外部整合を備える迅速なインライン検査に基づく。
【００１５】
本発明のオフライン測定は、好ましくは、不良品の最終的な認定を行うため、およびインライン検査の自動的な適合が行われるかどうかの判定を行うために、すべての実施形態で使用される。
【００１６】
本発明の装置全体は、生産ラインの一部の役割を果たす、又は生産ラインとして設計された装置である。該当する装置全体は、クロックベースで作動する特徴がある。これは、タイムフレーム（ベーシッククロックレート）内で装置全体の各要素が作動することを示す。タイムフレームは、装置全体のクロックによって定まる。一連の部品を加工および検査する、すべての各要素は、特定のクロックタイムを有する。特定のクロックタイムは、ベーシッククロックレートよりも短い、又は等しい。
【００１７】
また、すべての実施形態では、任意で、本発明のオフライン測定が、機械加工の校正に使用されてもよい。
【００１８】
すべての実施形態では、検査値と測定値の比較を行うことに関するインライン検査が、オフライン測定の測定値と比較できる少なくとも一つの検査値を与える。その場合に、検査値と測定値の直接的な比較が、ステップｈ）で行われてもよい。又は、このステップｈ）は、検査値と測定値の間接的な比較を備える。間接的な比較は、少なくとも一つの検査値を未処理のデータム又は未処理の値として扱う方法と、ここでは解釈される。未処理のデータム又は未処理の値は、好ましくは、少なくとも一つの処理された検査値を得るためのさらなる処理をすべての実施形態で受ける。このとき初めて、処理された検査値と測定値の比較が行われることができる。
【００１９】
従って、間接的な比較が、好ましくは、すべての実施形態では、未処理のデータ又は未処理の値として得られる検査値の計算処理のサブステップを備える。この計算処理は、処理された検査値に測定値が関するように行われる。この関連は、例えば、調整された検査値と測定値の直接的な比較を備える。又は、処理された検査値は、歯車部品に特有な性質の推定と考えられる。さらに、この推定は、オフライン測定のときに検証される。これは、オフライン測定の測定値が推定を検証するために使用されることを示す。推定が検証される。その場合に、オフライン測定は、インライン検査が正しいことを裏付ける。
【００２０】
すべての実施形態では、インライン検査の自動調整が、一つ又は複数の以下のステップを備えてもよい。
インライン検査を行うために使用されるインライン検査装置の調整（再調整）のステップ、
又はインライン検査を行うために使用されるインライン検査装置のキャリブレーションのステップ、
又はインライン検査装置のゲージングのステップ、
又は第一の検査値の計算準備または処理の場合の適合のステップ、
又はインライン検査装置の閾値の適合のステップ、
又はインライン検査装置のオフセットを予め定めるステップ、
又はインライン検査装置の検査基準の適合のステップ。
【００２１】
インライン検査の範囲内での検査ルーチンの使用は、すべての実施形態で有効である。インライン検査の範囲内での検査ルーチンの使用が、即座に、そして直接的に部品の品質に悪影響を及ぼし、これにより著しく不良品率を下げることができるためである。
【００２２】
部品が、所定の時間で、暫定不良品としてオフライン測定を受けることがないとしても、すべての実施形態では、インライン検査の定期点検が、自動調整をできるようにするために外部オフライン測定によって行われてもよい。そのような定期点検は、例えば、行われたインライン検査の数を数えるカウンタによって、なされてもよい。一つのオフライン測定が、例えば、各ｎ番目のインライン検査で行われてもよい。
【００２３】
本発明に記載の測定装置および方法の有利な実施形態は、従属請求項で示される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明の実施形態は、図を参照して、より詳細に以下に説明される。
【図１】は、通信技術に関する先行技術の互いに接続される歯切り盤および測定装置の概略図を図示する。
【図２】は、インライン検査を行う統合された測定装置を有する歯切り盤、およびオフライン測定を行う外部測定装置を備える、本発明の代表的な生産ラインの概略図を図示する。
【図３】は、歯切り盤、インライン検査が行われる第一の外部測定装置、およびオフライン測定が行われる第二の外部測定装置を備える、もう一つの本発明の代表的な生産ラインの概略図を図示する。
【図４】は、本発明の第一の方法の概略的なフローチャートを図示する。
【図５】は、本発明の第二の方法の概略的なフローチャートを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本明細書では、関連性のある文献および特許でも使用される用語が使用される。しかし、これらの用語の使用は、より良い解釈をもたらすことを意図されているだけであることを特筆される必要がある。本特許の請求項の発明の概念および保護の範囲は、用語の特定の選択によって限定されない。本発明は、他の概念のシステム、および、又は対象となる領域に容易に当てはめられることができる。他の対象となる領域では、用語が準用されるものとする。
【００２６】
図２および図３で図示される本発明の有利な実施形態では、（装置全体１００としても参照される）生産ライン１００が提供される。生産ライン１００は、少なくとも一つの歯切り盤１５０、およびインライン検査ｉＭを行う測定装置を備える。この測定装置は、図２で概略的に図示されるように、歯切り盤１５０の一部であってもよい。機能ブロックｉＭが、図２では歯切り盤１５０の周辺に与えられ、さらに符号３０を与えられている。代替として、測定装置は、概略的に図３で図示されるように、外部測定装置として設計されてもよい。機能ブロックｉＭを備える測定装置１４０が、図３では、歯切り盤１５０の次に位置する。
【００２７】
これは、すべての実施形態で、歯切り盤１５０の内部又は外付けに（例えば、歯切り盤１５０の作業領域で統合された測定装置として）測定装置３０又は１４０が配置されてもよいことを示す。測定装置３０又は１４０は、ここでは、インライン検査装置として参照される。又は、測定装置３０又は１４０は、例えば、独立した測定装置１４０として設計されてもよい。いかなる場合でも、生産ライン１００における歯車部品ＢＴのハンドリングは、所定の方法で自動化される。その方法では、一連の部品の各歯車部品ＢＴは、歯切り盤１５０の機械加工中に、又は後にインライン検査ｉＭを受ける。
【００２８】
すべての実施形態では、インライン検査ｉＭは、部品ＢＴの検査として表される。検査は、一連の生産のクロックレートで行われるのに十分な速さである。
【００２９】
これは、測定装置３０又は１４０がインライン検査装置としてここで表されることを示す。インライン検査装置のクロックスピードは、生産ライン１００より速い、又は同じ速さである。生産ライン１００の最も遅いリンクが、ライン全体のクロックスピードを定める。例えば、歯切り盤１５０に歯車部品ＢＴを取り込ませることが２秒かかり、歯切り盤１５０で機械加工することが８秒かかり、さらに歯切りされた輪形部品ＢＴをインライン検査装置１３０に移送することが２秒かかる。その場合に、生産ライン１００のこの部分は、機械加工された部品ＢＴを１２秒毎に搬出する。インライン検査装置１３０は、インライン検査ｉＭを十分な速さで部品ＢＴに受けさせることができる。そのため、インライン検査装置１４０のクロックタイムは、簡単な例を与えるため、１２秒よりも短い、又は同じであってもよい。
【００３０】
図４は、本発明の方法のステップのフローチャートを図示する。以下では、特に、図４が参照されている。
【００３１】
歯車部品ＢＴの自動化された機械加工の方法は、本発明に記載の以下のステップを備える（アルファベット順の小文字が使用され、ステップの強制的な時系列順序が導かれるものではない）。
ａ）歯切り盤１５０で歯車部品ＢＴを機械加工するステップ（ステップＳ１）。
ｂ）機械加工Ｓ１後に歯車部品ＢＴのインライン検査ｉＭを行うステップ（ステップＳ２）。このステップでは、インライン検査ｉＭが、少なくとも一つの検査値Ｐｗを与える。
ｃ）少なくとも一つの検査値Ｐｗと少なくとも一つの基準値Ｖｗ（例えば設定値）との比較を行うステップ（ステップＳ３）。
ｄ）ステップｃ）（ステップＳ３）が真である場合に、歯車部品ＢＴは良品ＧＴとして出力されるステップ（ステップＳ４）。
ｅ）ステップｃ）が偽である場合に、
ｆ）該当する歯車部品ＢＴをオフライン測定装置２０に移送するステップ（ステップＳ５）。
ｇ）該当する歯車部品ＢＴのオフライン測定ｏＭをオフライン測定装置２０で行うステップ（ステップＳ６）。このステップでは、オフライン測定ｏＭが、少なくとも一つの測定値Ｍｗを与える。
ｈ）測定値Ｍｗと検査値Ｐｗとの直接的又は間接的な比較を行うステップ（ステップＳ７）。
ｉ）ステップｈ）が、検査値Ｐｗからの測定値Ｍｗの振れ、又は予め定まる限界内の振れのみを出力しない。その場合に、インライン検査ｉＭを自動的に調整させるステップ（ステップＳ８）。
【００３２】
以下に、これらのステップａ）からｉ）の詳細な記載がされる。
【００３３】
ステップａ）（ステップＳ１）では、例えば、歯切りが、研削加工、および、又はフライス加工によって事前に歯切りをされていない部品ＢＴに与えられてもよい。ステップａ）は、例えば、事前に歯切りされた部品ＢＴの微細加工に使用されてもよい。
【００３４】
インライン検査装置３０又は１４０は、歯切り盤１５０の内部又は外付けに配置される。その場合に、歯切り盤１５０のワークのスピンドルは、ステップの中で、加工位置から測定位置へ移される。歯車部品ＢＴは、機械加工の間に、歯切り盤１５０にクランプされる。インライン検査装置３０又は１４０が、この測定位置では、インライン検査ｉＭを迅速な手順で行うために、ステップｂ）（ステップＳ２）で使用される。
【００３５】
わずかな時間のみ、厳しい時間的拘束のために、インライン検査ｉＭを行うことに費やすことができる。そのため、そのようなインライン検査は、常に、少数のパラメータ、変数、又は値の検査を伴うことのみできる。このインライン検査ｉＭの結果は、常に、少なくとも一つの値を与える。この値は、ここでは、検査値として参照される。
【００３６】
歯車部品ＢＴの全測定は、オフライン測定装置２０でのみ可能である。このオフライン測定ｏＭの結果は、常に、少なくとも一つの値を与える。この値は、ここでは、測定値として参照される。
【００３７】
オフライン測定装置は、ここでは、測定装置２０として参照される。測定装置２０のクロックスピードは、生産ライン１００のクロックスピードよりも遅い。
【００３８】
本発明のすべての実施形態では、オフライン測定装置２０が、インライン検査装置３０又は１４０のように、少なくとも同一、又は類似のパラメータ、変数、又は値を検出するように設計される必要がある。例えば、インライン検査装置３０又は１４０は、歯車部品ＢＴの歯の厚さを確認する。その場合に、オフライン測定装置２０は、ステップＳ３を満足しなかった歯車部品ＢＴの歯の厚さを測定できなければならない。
【００３９】
他の実施形態では、ステップｂ）（ステップＳ２）において、歯車部品ＢＴは、インライン検査ｉＭを行うために、歯切り盤１５０で再クランプされてもよい（すなわち、第一のワークのスピンドルから第二のワークのスピンドルに移される）。その実施形態の場合に、検査の前に再クランプがされて、歯切り盤１５０の測定装置３０は、好ましくは、周辺に配置される。周辺は、切り粉および冷却液から守られる。
【００４０】
（例えば図３で図示される）独立したインライン検査装置１４０に関しては、ステップｂ）（ステップＳ２）の前のステップの中で、インライン検査装置１４０に向かう部品ＢＴの一部又は完全な自動移送が次々に行われる。この移送は、例えば、ロボット、把持システム、又はコンベヤシステムによって行われる。図３では、この部品ＢＴの移送が、ハンドリングの繋がり１５によって図示される。
【００４１】
一般的に、インライン検査は、本発明の範囲で、以下の検査方法の一つに関係する（以下のリストは、オープンリストとして解釈されることになる）。
ｋ番目の歯元の面のピッチを確認する方法。ただし、ｋは、歯車部品ＢＴの歯の数ｚより小さい。
ｋ番目の歯元の面のねじれ角を確認する方法。ただし、ｋは、歯車部品ＢＴの歯の数ｚより小さい。
少なくとも一つの歯車部品ＢＴの歯の厚さを確認する方法。
少なくとも一つの歯車部品ＢＴの歯のギャップのギャップ幅を確認する方法。
【００４２】
本発明のすべての実施形態では、非接触式で作動するインライン検査装置３０又は１４０が、好ましくは使用される。特に、分極反転過程で光学式センサを使用する測定方法のような光学式測定方法が適当である。また、電磁誘導式測定方法も適当である。
【００４３】
ステップｃ）（ステップＳ３）では、所定の比較が行われる。このステップでは、例えば、少なくとも一つの検査値Ｐｗは、この比較のために、基準値Ｖｗ（例えば設定値）と比較される。検査値Ｐｗは、インライン検査ｉＭのときに定まる。図４では、ステップＳ３の比較は「判断」で図示される。原則として、ステップＳ２で予め検査された部品ＢＴが正常であるかどうかが、ここで定まるためである。
【００４４】
すべての実施形態では、そのような基準値Ｖｗは、例えば所定の設定値であってもよい。この設定値は、該当する公差、又は部品の仕様を考慮する。
【００４５】
すべての実施形態では、そのような基準値Ｖｗは、例えば所定の設定値であってもよい。この設定値は、メモリから導かれてもよい（例えば、メモリ１１から）。
【００４６】
言い換えれば、機械加工Ｓ１後に、予め定まる部品仕様に歯車部品ＢＴが該当するかどうかが、ステップｃ）（ステップＳ３）で確認される。しかし、本発明のインライン検査ｉＭは、一つ又は少数の検査値Ｐｗのみを与えること、およびステップＳ３の比較を検査値Ｐｗに受けさせることができることが、考慮されなければならない。
【００４７】
ステップｂ）およびステップｃ）の中では、部品ＢＴの大まかな審査および評価が、準じて行われる。
【００４８】
上述のように、インライン検査ｉＭは、少なくとも一つの検査値Ｐｗをステップｂ）で与える。検査値Ｐｗの概念は、ここで拡張して解釈されることになる。インライン検査では、部品ＢＴの少なくとも一つの特徴（パラメータ、変数、又は値）の検証が、関係するためである。従って、検査値Ｐｗは、必ずしも正確な値である必要はない。代わりに、すべての実施形態では、これは、好ましくは、むしろ、定性的、又は第一に定量的な部品ＢＴに関する記載である。
【００４９】
以下では、図２および図３で図示されるように、モジュールｉＭからオフライン測定装置２０に向かう方向でモジュールｉＭから出る実線矢印１７が下向きに指し示すような方法で、良品と不良品での場合分けがされる。歯車部品ＢＴが、インライン検査ｉＭの範囲内で良品とされる（ステップｄ）。その場合に、歯車部品ＢＴは、良品ＧＴとして出力される（ステップＳ４）。従って、図２および図３では、符号ＧＴ付きの分岐が、下向き矢印１７上で図示される。
【００５０】
この分岐は、生産ライン１００から部品ＢＴが離れることを表す。部品ＢＴは、大まかな検査および評価のときに良品とされる。図４では、良品ＧＴが出ること、又は移されることがステップＳ４に該当する。
【００５１】
歯車部品ＢＴが、インライン検査ｉＭの範囲内で良品とされない（ステップｅ）又はＳ５）。その場合に、この歯車部品ＢＴは、（以降の通知があるまで）暫定不良品ＡＴ＊として分類される。この場合に、暫定不良品ＡＴ＊は、ステップｆ）（ステップＳ５）でオフライン測定装置２０に移送される。従って、図２および図３では、矢印ＡＴ＊が、オフライン測定装置２０への向きを指し示す。
【００５２】
図２および図３の例によって図示されるように、良品ＧＴと暫定不良品ＡＴ＊の数の差が、装置全体１００のようなものの経済的な運営にとって重要である。暫定不良品ＡＴ＊として各部品ＢＴが、区別され、さらに個別に測定されるものとする。その場合に、オフライン測定装置２０は、ほぼインライン検査装置のように使用される。この場合に、オフライン測定装置２０の相対的に遅いクロックタイムは、生産ライン１００の生産量を著しく減らす。
【００５３】
従って、検査方法ｉＭと測定方法ｏＭの二つの間で有益な均衡を達成することが、本発明の装置全体１００を作動させるにあたり重要である。信頼性およびロバスト性のある作業解決手段が、この手法の枠組みの中で可能になる。そのために、本発明は、ステップｉ）でのインライン検査ｉＭの自動的な適合を使用する。これは、オフライン測定ｏＭがそのような適合を必要とする場合である。
【００５４】
ステップｉ）のすべての実施形態では、好ましくは、インライン検査ｉＭの実際の適合が行われる。これは、オフライン測定ｏＭの測定値Ｍｗからインライン検査ｉＭの検査値Ｐｗが著しく逸脱する場合のみである。また、トレランス・ウインドウが、この目的のために、ここで特定されてもよい。そのようなトレランス・ウインドウの一つが、検査値Ｐｗ（例えばＰｗ±５％）又は測定値Ｍｗ（例えばＭｗ±５％）に関してもよい。従って、本発明に記載の方法は、オフライン測定ｏＭによる外部整合を備える迅速なインライン検査ｉＭを使用する。外部整合が、インライン検査ｉＭの品質の持続的な確認、さらに必要であればインライン検査ｉＭの校正をできるようにするためである。
【００５５】
検査値からの測定値の振れがあるかどうかが、自動的な適合をできるようにするために、ステップｉ）で定まる。図４では、ステップＳ７の比較は「判断」で図示される。ここで、原則として、部品ＢＴのインライン検査ｉＭがオフライン測定ｏＭに合わせるかどうかが、より詳細に再び定まるためである。
【００５６】
ステップＳ７では、測定値Ｍｗが検査値Ｐｗに一致するかどうかが、好ましくは、すべての実施形態で定まる。この場合、振れは０となる。しかし、実際には、小さな振れが、測定値Ｍｗと検査値Ｐｗの間で常に発生する。部品ＢＴは、さらにこれらの場合の仕様に該当してもよい。従って、（公差の）限界は、部品ＢＴが仕様外であるために、その部品ＢＴと仕様内の部品ＢＴを区別できるように、好ましくは、すべての実施形態のステップＳ７に設定される。
【００５７】
初めに記載されたように、直接的な比較、又は間接的な比較が、ステップＳ７の部分として行われる。直接的な比較、又は間接的な比較は、以下の簡単な例を参照して説明される。例えば、インライン検査ｉＭが、歯の厚さ３ｍｍ±０．２ｍｍを検査値Ｐｗとして与え、そしてオフライン測定ｏＭが、歯の厚さ３．１ｍｍを測定値Ｍｗとして与える。その場合に、オフライン測定ｏＭは、インライン検査の結果を認める（Ｍｗ＝３．１ｍｍが、検査値の範囲内で、２．８ｍｍと３．２ｍｍの間であるため）。例えば、インライン検査ｉＭが、センサの検査電圧の振幅を検査値Ｐｗとして出力する。その場合に、この検査値Ｐｗは、ステップＳ７で比較ができるように処理されなければならない。この比較の形式は、間接的な比較としてここでは参照される。
【００５８】
所定の振れが、測定値Ｍｗと検査値Ｐｗの間にある。その場合に、オフライン測定装置２０の正確な（後の）検査は、インライン検査装置３０又は１４０の（暫定）検査とは（明らかに）異なる結果となる。この場合に、暫定不良品ＡＴ＊は、例えば、良品とされることがある。図４の方法は、ステップＳ７からステップＳ８およびステップＳ１０へ分岐する。
【００５９】
インライン検査ｉＭの自動的な適合は、そのような振れがあるとき、本発明に記載されたステップｉ）で行われる。図２および図３では、この適合が、破線矢印１８で図示される。破線矢印１８は、オフライン測定ｏＭとインライン検査ｉＭを「接続」させる。図４および図５では、この適合が、ステップＳ８およびリターン・ループ１４１で図示される。
【００６０】
「自動調整」という用語は、以下で説明されるような、本発明の範囲内の様々な実施形態を備えてもよい。
【００６１】
自動調整は、例えば、本発明の範囲内では、インライン検査装置３０又は１４０の（後の）調整又はキャリブレーションとなるように解釈される。例えば、インライン検査装置３０又は１４０のセンサが、電圧信号を送る。電圧信号の振幅は、歯車部品ＢＴの測定値に比例して変化する。その場合に、正確な角度の値は、２ボルトとなるようにされる。この正確な角度の値は、オフライン測定装置２０での少なくとも一度の（後の）測定に基づく。
【００６２】
自動調整が、例えば、インライン検査装置３０又は１４０の感度調整又はキャリブレーティングに使用されてもよい。又は、適合が、評価テーブルにおけるテーブルルックアップの校正要素として使用されてもよい。
【００６３】
好ましくは、本発明のすべての実施形態では、インライン検査ｉＭおよびオフライン計測ｏＭの振れが、自動調整される前に、ステップＳ８で評価される。
【００６４】
いくつかの部品ＢＴの一連の測定で行われた評価は、線形な振れを示す。その場合に、線形な補正値は、例えば、自動調整の一部として、インライン検査装置３０又は１４０に渡される。この補正値は、次のインライン検査ｉＭの実行中に、又は検査値Ｐｗの計算処理中に線形な補正値として加算又は減算される。
【００６５】
本発明のすべての実施形態では、振れの計算解析が、ステップＳ８でされてもよい。例えば、検査手段３０又は１４０と測定装置２０の結果の差が、この解析に基づいた自動調整を行うために評価されてもよい。
【００６６】
インライン検査ｉＭの適合の自動的な実行（ステップＳ８）は、すべての実施形態で、（例えばインライン検査ｉＭの再調整によって、又は例えば測定装置３０又は１４０のセンサの感度を変えることによって）インライン検査装置３０又は１４０に直接影響を及ぼしてもよい。又は、適合は、インライン検査ｉＭの評価（例えば、検査値Ｐｗの計算処理）が純粋に数学的に（例えば、補正値又は補正要素によって）調整されるような方法で間接的にされる。
【００６７】
好ましくは、後続のステップは、本発明のすべての実施形態に続く。後続のステップは、ステップＳ６で正確に測定されたばかりの部品ＢＴが後に良品ＧＴに分類される（ステップＳ１０）、又は不良品ＡＴ＊の分類であると認める（ステップＳ９）ことができる。この後続のステップは、図２および図３のオフライン測定装置２０の左側の分岐１９で図示される。暫定不良品ＡＴ＊としての分類が認められる。その場合に、この部品ＢＴは、最終的に不良品として扱われる。そして、符号「ＡＴ」が、図で使用される。
【００６８】
任意で、本発明の方法は、要素１４２、Ｓ１１、および１４３によるさらなるループを備えてもよい。該当する要素１４２、Ｓ１１、および１４３は、任意の実施形態であるため、図４の破線で図示される。工程が、ステップＳ７からＳ９へ分岐する。その場合に、ステップＳ１１の検査ルーチンが行われてもよい。すべての実施形態では、この検査ルーチンは、最終的な部品ＡＴを（計算で）解析するように設計されてもよい。
【００６９】
また、すべての実施形態では、要素１４２、Ｓ１１、および１４３によるループが、図４又は図５のフローチャートの異なる位置に取り付けられてもよい。ステップＳ１１の校正は、例えば、部品ＢＴの「良品と確定した」状態の場合、および選別の場合の両方で有益となる可能性がある。
【００７０】
好ましくは、閾値が、ステップＳ１１で使用される。本発明の方法は、閾値を超える場合に、機械加工を適合させるようにステップＳ１の実際の工程に介入する。これは、大量の不要な不良品ＡＴを工程が生産しないことを保証できる。
【００７１】
また、加えて、又は代替として、そのような検査ルーチンは、ステップＳ３の周辺で（例えば、ステップＳ５で、又は図５で図示されるようにステップＳ３の前で）使用されてもよい。従って、ステップＳ７の領域で検査ルーチン（ステップＳ１１）が実行される、又はステップＳ３の領域で検査ルーチン（図示せず）が実行される、又はステップＳ３およびステップＳ７の領域で検査ルーチンが実行される各場合の実施形態が、可能である。
【００７２】
良品ＧＴと不良品ＡＴの最終的な区別が、図４および図５のステップＳ１０およびステップＳ９で図示される。
【００７３】
図５は、さらなるフローチャートによって、本発明に記載の方法の追加の実施形態のステップを図示する。以下では、図５が、数ある中で参照される。特に記載されていなければ、図４のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、およびＳ８についての説明が、参照される。以下では、違いが、主に記載される。
【００７４】
図４とは異なり、要素１４４、Ｓ１２、および１４５によるステップＳ３の周辺での任意の校正ループが、図５では当てはまる。この校正ループは、図４の要素１４２、Ｓ１１、および１４３による任意の校正ループに類似していてもよい。
【００７５】
図４の特徴に加えて、図５の方法は、振れの解析手段を備える。すべての実施形態では、これらの手段は、要素１４６、Ｓ１３、および、例えば要素１４７と１４８の少なくとも一つを備えてもよい。ステップＳ１３では、振れの計算解析は、ソフトウェアモジュールを使用される。
【００７６】
この解析が適合を必要とする。その場合に、インライン検査ｉＭ、および、又はオフライン測定ｏＭの検査基準の適合は、図５のパス１４７および１４８によって図示されるように行われる。例えば、公差の限界の変化が、検査基準の適合に備わってもよい。しかし、検査方法の変化も、以下の簡単な例で説明されるようにあってもよい
【００７７】
例えば、インライン検査ｉＭは、部品ＢＴの３つの歯元の面のみの非接触式ピッチ測定をステップＳ２で行うために本来設計される。その場合に、検査方法の変化が、ステップＳ２に介入してもよい。この検査方法の変化では、３つより多い歯元の面の測定が、ピッチ測定に備わる。
【００７８】
本発明のすべての実施形態では、任意で、追加の工程の変化が、ステップＳ８、および、又はＳ１３に備わる。これは、以下に簡単な例を参照して説明される。
【００７９】
工程の変化として、例であるステップＳ１又はステップＳ２では、部品ＢＴの温度が測定されて蓄積されてもよい。温度の測定と蓄積は、追加のパラメータを与える。追加のパラメータは、インライン検査ｉＭ、および、又はオフライン測定ｏＭのために考えられてもよい。
【００８０】
この方法で、不良品ＡＴ＊又はＡＴの数の増加が部品ＢＴの特定の温度に起因するかどうかが、定まってもよい。
【００８１】
この工程の変化の解析が、不良品ＡＴ＊又はＡＴが増加して生産されることを示す。その場合に、例えば、実際の不良品を特定の温度で機械加工Ｓ１が生産することが、オフライン測定ｏＭがインライン検査ｉＭを確認する間に、結論づけられてもよい。この場合に、校正は、例えば要素１４２、Ｓ１１、１４３、および、又は１４４、Ｓ１２、１４５によりステップＳ１の機械加工に影響を及ぼしてもよい。
【００８２】
この工程の変化の解析が、増加した不良品ＡＴ＊又はＡＴが検出されること、およびインライン検査ｉＭの誤りをオフライン測定ｏＭが明らかにすることを示す。その場合に、例えば、部品ＢＴが非常に高温となることを原因としてインライン検査ｉＭが誤った結果を出力することが、結論づけられてもよい。この場合に、インライン検査ｉＭの測定方針の適合が、例えばパス１４８によって行われてもよい。
【００８３】
部品ＢＴの状態変数又は状態値（例えば部品の温度）、および、又は歯切り盤１５０の状態変数又は状態値（例えば歯切り盤１５０でのワークのスピンドルの温度）、および、又は測定装置３０又は１４０の状態変数又は状態値（例えば測定装置３０又は１４０でのワークのスピンドルの温度）は、この場合に、プロセス変数として示される。
【符号の説明】
【００８４】
１０                  歯切り盤
１１                  メモリ
１２                  両矢印
１３                  コンピュータ
１４                  ディスプレイ
１５                  歯車部品のハンドリング／ハンドリングの繋がり
１６                  分岐
１７                  インライン検査ｉＭの出力
１８                  自動適合
１９                  分岐
２０                  測定装置
３０                  （統合された）測定装置
１００                装置全体／生産ライン／製造ライン
１４０                測定装置
１４１                ループ／パス
１４２                ループ／パス
１４３                ループ／パス
１４４                ループ／パス
１４５                ループ／パス
１４６                ループ／パス
１４７                ループ／パス
１４８                ループ／パス
１５０                歯切り盤
ＡＴ                  不良品
ＡＴ＊                暫定不良品
ＢＴ                  （歯車）部品
ＧＴ                  良品
ｉＭ                  インライン検査
ｋ                    １より大きい整数
Ｍｗ                  測定値
ｎ                    自然数
ｏＭ                  オフライン測定
Ｐｗ                  検査値
Ｓ１−Ｓ１３        ステップ
ＳＷ                  ソフトウェア（モジュール）
Ｖｗ                  基準値
ｚ                    歯数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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2018112544.tif 000009
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