(57)【要約】      （修正有）【課題】工作機械において、歯車ワークピースについて可能な限り迅速にかつ多くの情報を得るための手法を提供する。【解決手段】歯車ワークピース（１）を加工するための工作機械（２０）は、工具（２）を固定するための工具スピンドル（２１）と、歯車ワークピース（１）を固定するためのワークピーススピンドル（２２）と、工具（２）を使用して歯車ワークピース（１）をＣＮＣ制御加工するためのＣＮＣ制御装置（５０）と複数の軸と、歯車ワークピース（１）の画像情報（ＢＩ）を得るために利用できる光学検知器と、歯車ワークピース（１）の画像情報（ＢＩ）に基づいて歯車ワークピース（１）の特性実パラメータを確認するために構成されたモジュール（５１）と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯付き歯車ワークピース（１）を加工する方法であって、
前記方法では、
幾何学情報を提供するために設計されたセンサと、
工具スピンドル（２１）上の工具（２）と、
ワークピーススピンドル（２２）上の前記歯車ワークピース（１）と、
が工作機械（２０）で使用されており、
ａ）非接触方法で前記歯車ワークピース（１）の画像情報（ＢＩ）を取得するために、光学検知器（４０）をセンサとして使用する工程と、
ｂ）前記画像情報（ＢＩ）に基づいて、前記歯車ワークピース（１）の特性実パラメータ（ｃＩＧ）を確認するための確認方法を実施する工程と、
ｃ）前記工具（２）を使用して前記歯車ワークピース（１）の少なくとも１つの歯面の加工方法を実行する工程であって、少なくとも１つの前記特性実変数（ｃＩＧ）は、相対運動によって前記工具（２）を前記歯車ワークピース（１）の歯溝に衝突させることなく動かすために用いられ、前記歯車ワークピース（１）の面は、前記加工方法の対象とされる工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記検知器（４０）は、前記歯車ワークピース（１）の少なくとも一部の画像情報（ＢＩ）を提供するため構成されている請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記検知器（４０）の使用中、前記検知器（４０）と前記歯車ワークピース（１）との間で相対運動が行われ、前記歯車ワークピース（１）の広い領域の画像情報（ＢＩ）が提供される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記確認方法を実行するとき、前記画像情報（ＢＩ）はエッジ表示と表面表示との両方又はどちらか一方に変換され、前記表示は前記特性実パラメータ（ｃＩＧ）を確認するために使用される請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記画像情報（ＢＩ）は、エッジ検出のためのアルゴリズムを使用することにより、エッジ表示に変換される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記確認方法が実行され、少なくとも１つの歯頭、少なくとも１つの歯面若しくは少なくとも１つの歯溝の位置が前記特性実パラメータ（ｃＩＧ）として決定される請求項１から５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記検知器はＣＣＤ検知器であり、
前記ＣＣＤ検知器は、ひとまとまりの検知部品を有しており、前記歯車ワークピース（１）のピクセル数を前記画像情報（ＢＩ）として提供することができる請求項１から５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
工具（２）を固定するための工具スピンドル（２１）と、
歯車ワークピース（１）を固定するためのワークピーススピンドル（２２）と、
前記工具（２）を使用して前記歯車ワークピース（１）をＣＮＣ制御加工するための前記ＣＮＣ制御装置（５０）と複数の軸（Ｒ１、Ｒ２、Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、
を有しており、
工作機械（２０）は、前記歯車ワークピース（１）の画像情報（ＢＩ）を取得するために利用可能な光学検知器（４０）を有することと、
前記工作機械（２０）は、前記歯車ワークピース（１）の前記画像情報（ＢＩ）に基づいて、前記歯車ワークピース（１）の特性実パラメータ（ｃＩＧ）を確認するために設計されたモジュール（５１）を有すること、
を特徴とする前記歯車ワークピース（１）を加工する工作機械（２０）。
【請求項９】
前記工作機械（２０）は、前記検知器（４０）と前記歯車ワークピース（１）との間で相対運動を実施するように構成されており、前記検知器（４０）は、前記歯車ワークピース（１）の画像情報（ＢＩ）を取得する請求項８に記載の工作機械（２０）。
【請求項１０】
前記モジュール（５１）は、前記歯車ワークピース（１）の前記画像情報（ＢＩ）を取得するための方法を実施し、前記画像情報（ＢＩ）から取得されたエッジ表示と表面表示との両方又はどちらか一方から前記特性実パラメータ（ｃＩＧ）を確認するように構成される請求項８又は９に記載の工作機械（２０）。
【請求項１１】
前記モジュール（５１）は、アルゴリズムを用いて、エッジ検出のために前記画像情報（ＢＩ）を処理するように構成される請求項８又は９に記載の工作機械（２０）。
【請求項１２】
前記歯車ワークピース（１）のピクセル数を前記画像情報（ＢＩ）として提供可能にするために、前記検知器（４０）が、ひとまとまりの検知機部品を有するＣＣＤ検知器である請求項８から１１のいずれか１つに記載の工作機械（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具を使いながら歯車ワークピースを仕上げ加工するための装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造上生じる誤差を修正するため、又は、既に（歯を有するように）切削された歯車ワークピースを焼き入れする間に生じる焼き入れひずみを減らすために、歯車ワークピースに仕上げ加工をすることが知られている。
【０００３】
この仕上げ加工は、歯車ワークピースの触覚走査のためのセンサを備えるＣＮＣ制御工作機械において頻繁に実施される。走査が実施された後、仕上げ加工がこの装置で実施される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この手法の欠点は、触覚走査は遅いということである。走査によって探知された情報の有益な値と工作機械の処理量との間で妥協点を見つけるために、走査は、例えば、３歯面のみに制限される。そして、仕上げ加工は、このように得られた情報に基づいて行われる。
【０００５】
触覚センサの使用のさらなる欠点は、該センサは敏感であり、それゆえ、注意深く供給されなければならないことである。
【０００６】
従って、本発明は、工作機械において、歯車ワークピースについて可能な限り迅速にかつ多くの情報を得るための手法を提供するという目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、本発明は、光学検知器をセンサとして利用しており、この検知器は、１回のパスで歯車ワークピースの必要な詳細を全て取得できるように工作機械に配置される。代替として、検知器が相応に広い撮像領域を有さなければ、歯車ワークピースに対する検知器の相対運動が行われ、必要な詳細を全て取得する。
【０００８】
検知器によって提供された画像情報を技術的に利用するために、この画像情報は、確認方法の対象となる。この確認方法の領域において、歯車ワークピースの特性実パラメータが画像情報に基づいて確認される。
【０００９】
工作機械において、工具を使って歯車ワークピースの少なくとも１つの面の仕上げ加工が実施され、そこでは、歯車ワークピースの歯溝に衝突することなく相対運動によって工具を動かすために少なくとも１つの特性実変数が利用され、歯車ワークピースの面は仕上げ方法の対象となる。
【００１０】
歯車ワークピースは、画像情報取得と加工方法実施との間につかみ直されない。これは、全ての実施形態において、歯車ワークピースは工作機械内に置かれたままであり、それゆえ、歯車ワークピースと工作機械との間の空間的な関係も維持されることを意味する。
【００１１】
さらに有利な実施形態は、従属請求項から推論できる。
【００１２】
歯車ワークピースをつまみ直すことなく、光学的な測定と仕上げ加工とが１つの工作機械で実施されることが本発明の利点である。従って、工具を歯車ワークピースに対して衝突させることなく歯溝に差し込むことができるように、光学的に確認される歯車ワークピースの特性実パラメータが利用されることが保証され得る。
【００１３】
つまみ時間は非常に短時間であるが、後続の仕上げ加工の工程を計画するには十分な時間であることは、本発明の利点である。本発明の光学的な方法は、触覚センサを使って作動する方法より非常に速い。さらに、光学検知器を使うと、１つ又はわずかな記録（画像）を利用して全歯車ワークピースをとらえることができる。触覚方法の場合、わずか３歯面のみが走査され、この情報に基づいて修正を算出する。
【００１４】
本発明の方法は、例えば、
インデックス点検／インデックス測定と修正、
点検と同心度誤差の修正、
歯溝と歯頭の両方又はどちらか一方を迅速に見つけること、
歯溝に対して工具を中心に配置すること、
焼き入れされた歯車ワークピースの仕上げ加工／微細加工、
焼き入れされた歯車ワークピースの最適化された仕上げ加工方法を考案すること
に利用され得る。
【００１５】
本発明は、歯車ワークピースを焼き入れする場合、歯車ワークピースの歯面の焼き入れ層が除去されないように仕上げ加工を考案し、実施するという利点を提示する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
以下の図面を参照して、本発明の典型的な実施形態をより詳細に説明する。
【図１】クラウン歯車ワークピースの一部の概略図を示す。
【図２Ａ】本発明に従って光学検知器を利用して確認された図１の細部ａ１の画像情報を概略的に示す。
【図２Ｂ】確認方法の間に図２Ａの画像情報から確認されたデータの概略図を示す。
【図２Ｃ】確認方法の終了時に図２Ｂの画像情報から確認されたエッジ情報の概略図を示す。
【図３Ａ】本発明の工作機械で使用される光学検知器の簡易斜視図を示す。
【図３Ｂ】図３Ａの光学検知器の構成部品の概略ブロック図を示す。
【図３Ｃ】本発明の典型的なモジュールの構成部品の概略ブロック図を示す。
【図４】本発明に沿って光学検知器を備えており、本発明に沿って構成された本発明に係る工作機械、本図では研削盤、の一部を概略的に示す。
【図５Ａ】図４に示されるような工作機械の光学検知器を使って確認された細部ａ１の画像情報の概略図を示す。
【図５Ｂ】確認方法終了時に図５Ａの画像情報から確認されるエッジ情報の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
関連文献や関連特許でも使用される用語を本明細書と併せて使用する。しかしながら、これらの用語は単に理解を助けるために使用されることに留意すべきである。本発明の概念と本請求項の保護範囲は、用語の特定の選択による解釈に制限されるものではない。本発明は、別の用語システムと技術分野の両方又はどちらか一方に用に移すことができる。用語は他の技術分野に適宜用いることができる。
【００１８】
本発明の典型的な実施形態を説明する前に、図１と図２Ａから図２Ｃとまでに基づいて方法の原理を説明する。
【００１９】
図１は、クラウン歯車ワークピース１の一部の概略図である。クラウン歯車ワークピース１の歯５は、図１における引用符号を付与されている。当該図において、引用符号５は、歯の歯頭を示す。歯５は、一面が凹形歯面５．１によって範囲を指定され、他面は凸形５．２によって範囲を指定される。本明細書において、凸形歯面５．２の上方にある歯溝６の歯底は引用符号７が付与される。歯溝６の領域は波括弧で示される。
【００２０】
本発明は、歯付き歯車ワークピース、例えば、図１のクラウン歯車ワークピース１を加工する方法に関する。工作機械（例えば、図４の研削盤２０）において、歯車ワークピースに対して加工工程を実施する前に、工作機械２０における歯車ワークピース１の位置を決定する。以下に記載するように、本発明によると、この目的のためにセンサが利用される。
【００２１】
本発明によると、光学検知器４０は歯車ワークピース１の画像情報ＢＩを得るためのセンサとして用いられる。このような光学検知器４０が歯車ワークピース１の全体と細部とを十分な解像度で得られないと、以下に記載するように、光学検知器４０を使用する間、検知器４０と歯車ワークピース１との間で相対運動が実施される。
【００２２】
しかしながら、例えば図４に示すように、光学検知器４０が一度の記録で十分な解像度で歯車ワークピース１の全体と細部を取得できる配置がある。この場合、検知器４０と歯車ワークピース１との間の相対運動は必ずしも必要ではない。
【００２３】
長方形ののぞき窓を介した小さな画像細部ａ１のみが図１に示される。画像細部ａ１は検知器４０の撮像領域に一致する必要はない。
【００２４】
本明細書に用いられるような光学検知器４０は、画像情報ＢＩを提供する。この画像情報ＢＩは、本発明の実施形態において大きいピクセル数を有することが望ましい。ピクセル数は、実施例により示されており、図２Ａにおける細部ａ１内に概略的に示される。個々のピクセルのポイントクラウドを技術的に評価するために、画像情報ＢＩは本発明に係るコンピュータ確認方法の対象となる。
【００２５】
この確認方法を実行すると、歯車ワークピース１の特性実パラメータｃＩＧが画像情報ＢＩに基づいて確認される。特性実パラメータｃＩＧの概念は、これらが歯車ワークピース１の特性であるパラメータ、値若しくはデータであることを説明するために用いられる。特性実パラメータｃＩＧは、例えば、歯車ワークピース１の各歯面の角度位置である。
【００２６】
本発明の全ての実施形態において、特性実パラメータｃＩＧは、歯車ワークピース１の幾何学的情報とトポグラフィックな情報との両方又はどちらか一方であることが望ましい。
【００２７】
例えば、特性実パラメータｃＩＧは、全ての実施形態においてトポグラフィを有する。例えば、光学検知器４０によって各歯面の５００ポイントが得られ、これら（実ポイント）が、歯面の目標ポイントに対する総差異が最小になるまで、コンピュータによって空間内を連帯的に“動かされる”と、許容誤差がほとんどない工作機械２０の機械設定が実ポイントから確認され得る。
【００２８】
全ての実施形態において図２Ａの実施例に示されるように、ポイントクラウドから技術的に利用できる特性実パラメータｃＩＧを確認できるようにするために、例えば、エッジ検出アルゴリズムが利用される。これは以下で、図２Ｂと図２Ｃに基づいて説明する。
【００２９】
図２Ｂは、図２Ａと同じ細部ａ１を示す。図２Ａの画像情報ＢＩはエッジ検出用のアルゴリズムを利用して処理された。この場合、ライントレーン又は多角形トレーン状のピクセルがより強く強調され、一方、別のピクセル（例えば、個々の画像フロー）が抑えられた。人間の目は、図２Ｂにおける歯車ワークピース１のエッジの連続をほぼ認識できる。
【００３０】
エッジ検出用の実際のアルゴリズムは、図２Ｂの不連続なピクセルからエッジ情報を得るために適用される。図２Ｃは、エッジ検出用のアルゴリズムの適用後の典型的な結果を示す。ピクセルが多角形トレーン（列）に置き換えられたことが分かる。
【００３１】
全ての実施形態において、さらなる中間工程と後処理工程との両方又はどちらか一方によって結果はさらに改善され得る。例えば、エッジ検出のアルゴリズムの適用後、多角形トレーンの各セクションを湾曲セクションに近似させるアルゴリズムが利用され得る。この場合、図２Ｃにおいて、多角形のトレーンのやや角度を有する連続が緩やかな湾曲の連続に近似される。
【００３２】
相当する画像処理方法はよく知られており、本明細書では詳細に説明しない。画像情報をエッジ表示と表面表示の両方又はどちらか一方に変換するという特徴を有するソフトウェア製品は多く存在する。本明細書では実施例として、ピクセルからベクタファミリを作るベクタリングを説明する。
【００３３】
歯車ワークピース１の特性実パラメータｃＩＧは、確認方法の結果として利用可能であるということが重要である。前述のエッジ表示と表面表示の両方又はどちらか一方において、エッジと表面との両方又はそのどちらか一方は、幾何学数学的に３次元で示される。それゆえ、それら（エッジと表面との両方又はどちらか一方）は、特性実パラメータｃＩＧとして提供される。
【００３４】
ＣＣＤ装置４１（ＣＣＤは装置に接続されたチャージを示している）は、本発明の全ての実施形態において光学検知器４０として用いられることが望ましい。
【００３５】
ＣＣＤ装置４１は、実施例として、図３Ａに概略形状で示されている。図３ＡのＣＣＤ装置４１は、内部に図３Ｂの部品／回路ブロックを備え得る。全ての実施形態において、ＣＣＤ装置４１は、一端に開口部を有しており、該開口部は光学レンズ４８を設けられ得る。
【００３６】
ＣＣＤ装置４１の部品／回路ブロックは、実施例として、図３Ｂに概略形状で示される。この装置４１は、全ての実施形態において、出力４３時、アナログ式の出力信号ｓ（ｔ）を提供するＣＣＤ部品４２（例えば、ＣＣＤチップ）を有する。この出力信号ｓ（ｔ）は、例えば、アナログ−デジタル変換器４４によってデジタル信号に変換され得る。このデジタル信号は、ＣＣＤ部品４２によって取得された画像情報を含む又は伝達する。それゆえ、出力４５には符号ＢＩが付されている。
【００３７】
全ての実施形態において、ＣＣＤ装置４１は、図３Ｂに示される部品／回路ブロックに付加して又は該部品／回路ブロックの代替として、以下の部品／回路ブロックを１つ以上有する。
−メモリ（例えば、メモリチップ）
−ＣＰＵ（ＣＰＵは、中央処理装置を意味する。）
−（例えば、（例えば、コンピュータ又は制御装置５０の一部として）ダウンストリーム処理機に画像情報ＢＩ又はＢＩ＊のデータを伝達するための）ハードウェアインタフェイス
−電源供給又は電源供給に接続するためのハードウェアインタフェイス
−（例えば、コンピュータ又は制御装置５０によって制御するために）外部からＣＣＤ装置４１を制御するためのインタフェイス
【００３８】
任意ではあるが、全ての実施形態において、図３Ｂに示されるように、回路ブロック４６によって画像情報ＢＩの後処理又は処理のためのデジタル回路が提供され得る。この任意の場合において、画像情報ＢＩは出力４７時に処理画像情報ＢＩ＊として提供される。
【００３９】
回路ブロック４６が設けられている場合、全ての実施形態において、回路ブロック４６は、画像情報ＢＩのソフトウェア補助後処理又はソフトウェア補助処理のためにも構成され得る。
【００４０】
画像情報ＢＩの後処理又は処理は、全ての実施形態において、ＣＣＤ装置４１によって一部が実施され、（例えば、コンピュータ又は制御装置５０の一部として）ダウンストリーム処理機によって一部が実施され得る。
【００４１】
しかしながら、全ての実施形態において、画像情報ＢＩの後処理又は処理は、（例えば、コンピュータ又は制御装置５０の一部として）ダウンストリーム処理機によってのみ実施されることも可能である。
【００４２】
従って、例えば、処理画像情報ＢＩ＊は、画像情報ＢＩの後処理又は処理において以下の１つ以上の処置が適用されているという点で画像情報ＢＩと異なる。
−画像フローとノイズとの両方又は一方を取り除くこと
−輝度を調節すること
−コントラストを調節すること
−ＣＣＤ部品４２がカラー処理部品であるとすると、カラー情報を調節すること
−データ圧縮
−妨害アーティファクト（画像の乱れ）を消すこと、等
【００４３】
図３Ｃは、モジュール５１の典型的な部品を概略ブロック図で示しておいり、モジュール５１は、全ての実施形態において、本発明の確認方法を実行するために用いられ得る。モジュール５１は例えば、図４に示されるようにＣＮＣ制御装置５０に実装され得る。
【００４４】
しかしながら、モジュール５１は、全ての実施形態において、別の位置（例えば、コンピュータ１０に）にも実装され得る。モジュール５１は、全ての実施形態において、少なくとも１つの処理機、１つのプログラムメモリ及び１つの作動メモリを有する自立型モジュールとして具体化され得る。
【００４５】
モジュール５１は、全ての実施形態において、ＣＮＣ制御装置５０、コンピュータ１０、工作機械２０の検知器４０のうちの全て又はいずれか１つに対して通信接続を有することが望ましい。
【００４６】
本発明の工作機械２０は、図４に概略的に示されるように、（この図では、定型形状で示されたハイポリッド歯車の形状をした）歯車ワークピース１を収容するように構成されたワークピーススピンドル２２を有する。さらに、研磨工具２を収容するためのカップグラインダ形状の工具スピンドル２１と歯車ワークピース１を加工するためのマルチドライブ（例えば、Ｂ１、Ｂ２及びこの図には示されていないがさらなるドライブ）とを有する。
【００４７】
工具２は、歯車ワークピース１の加工中、工具スピンドル２１の回転軸Ｒ１に対して回転する。相当する軸ドライブは、符号Ａ１で示される。歯車ワークピース１は、利用される方法が、単一インデックス方法か連続インデックス方法かによって、図４に示されるように、ドライブＢ２によって回転軸Ｒ２に対して回転駆動し得る。
【００４８】
加工中、工具２は材料を除去するために、歯付きの歯車ワークピース１と噛合する。（これまでの方法と比較して）工具２を歯車ワークピース１の歯溝に差し込む速さを速くするためかつ／又は歯溝に衝突することなく差し込むために、（例えば、ＣＣＤ装置４１の形態である）光学検知器４０が使用される。
【００４９】
さらに、工作機械２０は制御信号Ｉ１、Ｉ２によって示されるように、機械２０において作動順序を制御するように構成されたＣＮＣ制御装置５０を有し得る。この制御装置５０は、例えば、直線軸Ｘ、Ｙ、Ｚ（図４参照）及び２つの回転軸Ｒ１、Ｒ２を制御し、駆動させる。
【００５０】
さらに、工作機械２０は処理機を有する又は（例えば、通信接続を介して）処理機に接続され得る。図４に示されるコンピュータ１０は、処理機を有しており、特に本発明の方法を実行するため又は、本発明の方法の実行に付随／補助するために（プログラム化）構成されている。（例えば、図４において、コンピュータ１０の一部としての）処理機は、全ての実施形態で、図４に示されるように、通信接続１１によって機械２０と制御装置５０との両方又はどちらか一方と通信接続し得る。
【００５１】
本発明の全ての実施形態において、コンピュータ１０は必ずしも完全なコンピュータとして具体化される必要はない。全ての実施形態で、処理機又はそのようなものを有するコンピュータモジュール、チップモジュール若しくはプラグインカードを用いてもよい。全ての実施形態において、コンピュータ１０もまた、制御装置５０の一部となり得る又は制御装置５０がコンピュータ１０の一部となり得る。
【００５２】
図４に、簡略化した部品配置が示されており、この図では、ＣＣＤ装置４１の形態である光学検知器が用いられており、光学検知器はワークピーススピンドル２２の回転軸Ｒ２と同軸上に配置されている。本明細書では、ＣＣＤ装置４１の開口部は、ＣＣＤ装置４１の左側に配置されている。該開口部は、歯車ワークピース１のおよそ前方から見ると、ちょうど回転軸Ｒ２に沿っているように「見える」。図４に示されるように、ＣＣＤ装置４１が、１回の画像記録で歯車ワークピース１の全ての歯をとらえる撮像領域ａ１を有するなら、光学検知器４０に対して歯車ワークピース１が相対運動をすることなく、歯車ワークピース１の完全な画像情報ＢＩが取得される。
【００５３】
全ての実施形態において、図４に概略的に示されるように、例えば、ＣＣＤ装置４１の出力４５は制御装置５０に画像情報ＢＩを提供する。全ての実施形態において、検知器又は間接通信接続が、付加的に又は代替としてＣＣＤ装置４１と処理機（例えば、コンピュータ１０）との間に設けられ、処理機に画像情報ＢＩが供給される。
【００５４】
光学検知器４０、例えば、本明細書ではＣＣＤ装置４１は、画像情報ＢＩを提供する。この画像情報ＢＩは、本発明の実施形態において、多数のピクセルを有することが望ましい。多数のピクセルは、実施例によって、図５Ａの四角い細部ａ１内に概略的に示される。ハイポリッド歯車１の歯は、図５Ａに示されるように認識され、該歯車の画像は、図４に沿った部品配置で取得された。各ピクセルから作られたこれらのポイントクラウドを技術的に評価できるようにするために、この画像情報ＢＩは、本発明に沿って、コンピュータ確認方法の対象となる。
【００５５】
図５Ｂもまた図５Ａと同じ細部ａ１を示す。図５Ａの画像情報ＢＩは、デジタル回路４６においてエッジ検出と後処理用のアルゴリズムを使って処理された。この場合、直線トレーン又は多角形トレーン状のピクセルは、より強く強調され、他のピクセル（例えば、個々の画像フロー）は抑えられた。人間の目は、図５Ｂにおける歯車ワークピース１のエッジ処理をはっきりと認識できる。
【００５６】
本発明のさらなる典型的な態様を図５Ａと図５Ｂに基づいて説明する。全ての実施形態において、本明細書では、光的な方法又は電気的な方法によって画像軸ｂ０が重ねられる又は差し込まれ得る。例えば、この画像軸ｂ０がある場合、該軸が重ねられる又は差し込まれているため、該軸は、例えば、歯車ワークピース１の歯エッジより非常にはっきりと認識され得る。
【００５７】
光学検知機４０（本明細書ではＣＣＤ装置４１）が、工作機械２０の座標系に対して固定空間関係を有すると、その固定空間関係によりこの画像軸ｂ０に対する固定空間関係も生じる。これは、画像軸ｂ０の位置が工作機械２０、制御装置５０若しくは処理機それぞれの３次元空間において明らかであることを意味する。
【００５８】
図示された典型的な実施形態において、この画像軸ｂ０は９時と３時の位置を示す。本発明の確認方法を実施した後、例えば、歯車ワークピース１の特性実パラメータｃＩＧは画像軸ｂ０の位置と関連し得る。
【００５９】
３次元空間における参照ポイントＢＰ（例えば、本明細書において、回転軸Ｒ２が細部ａ１の平面を通過する点）に起因して、（例えば、角度の仕様としての）正確な実位置が歯車ワークピース１の各歯面と関連付けられ得る。
【００６０】
理想的な歯車ワークピース１の場合、つまり、目標仕様１：１に相当するワークピースの場合、歯面の目標位置に対する歯面の実位置の（コンピュータ）重ね合わせ又は（コンピュータ）対比の際に誤差が生じない（これらの歯面の目標位置は、例えば、歯車ワークピース１のコンピュータ設計により提供され得る）。これは、全ての歯面が予め決められた位置に正確にあることを意味する。
【００６１】
しかしながら、上述の歯車切削と後続の歯車ワークピース１の焼き入れの両方又はどちらか一方の間、熱変形が生じ得るので、一般的に、歯面の実位置と歯面の目標位置との間には誤差が生じる。
【００６２】
本発明により、例えば、歯車ワークピース１の歯面を仕上げ加工するために、多様な手法が可能になる。
【００６３】
従って、全ての実歯が目標歯に対して許容値をほとんど有さないように、例えば、コンピュータ最適化方法を適用することで、各歯面の実位置を対応する歯面の目標位置に一致させる試みがなされ得る。この場合、工作機械２０における歯車ワークピース１の仕上げ加工の領域において、工具２を使って歯面から除去される材料は比較的わずかである。
【００６４】
特に、仕上げ加工後の歯面が目標歯面と確実に一致するように全ての歯面を仕上げ加工することは必ずしも可能ではないので、許容誤差（例えば、許容誤差ウィンド）が明記される。
【００６５】
許容誤差の適用で、多くの場合、加工後の全ての面が、目標面の許容誤差ウィンド内にあるように工作機械２０における仕上げ加工が計画され、実施されることが可能である。
【００６６】
この実施例に基づいて説明されるように、光学的に確認された特性実パラメータｃＩＧは、全ての実施形態において、仕上げ加工の工程を最適化するために用いられ得る。
【００６７】
さらに、全ての実施形態において、光学的に確認された特性実パラメータｃＩＧは、仕上げ加工の間、歯車ワークピース１の歯溝に衝突することなく工具２を動かすために使われ得る。例えば、第１歯溝の凹形歯面が研削によって仕上げ加工されなければならないとすると、工作機械２０は、工具２が第１歯溝を貫通するまで、制御装置５０を介して、歯車ワークピース１を回転軸Ｒ２に対して回転させることができる。この場合、図４に概略的に示すように、工作機械２０は、回転軸Ｒ２の領域において、角度デコーダ２３を有することが望ましいことを留意すべきである。工具２を使用する前に、歯車ワークピース１は、制御装置５０、ドライブＢ２及び角度デコーダ２３によっていずれの角度位置へも回転させられ得る。典型的に可能な使用法はわずかしか説明していないが、本発明の方法は、全ての実施形態において、仕上げ加工すべき歯面の角度位置、歯溝、歯頭の全て又はいずれかを確認するために用いられ得る。
【００６８】
特に、本発明は、修正計算し、（本明細書では仕上げ加工と呼ばれる）相当する修正加工を機械２０において実施するために使用され得る。
【００６９】
特に、本発明は、仕上げ加工中に使用される情報アイテムであって、光学的に確認された情報アイテムに基づいて、機械と工具との両方又はどちらか一方の設定を計算するために用いることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１：歯車ワークピース、歯車（例えば、クラウン歯車）
２：工具（例えば、研磨工具）
５：歯
５．１：凹型歯面
５．２：凸型歯面
６：歯溝
７：歯底
１０：コンピュータ又は処理機（内蔵又は外付け）
１１：（例えば、ネットワークを介した）通信接続
２０：工作機械（例えば研削盤）
２１：工具スピンル
２２：ワークピーススピンドル
２３：角度デコーダ
４０：光学検知器
４１：ＣＣＤ装置、
４２：ＣＣＤ部品（ＣＣＤチップ）
４３：出力
４４：アナログ−デジタル変換器
４５：出力
４６：デジタル回路
４７：出力
４８：レンズ
５０：ＣＮＣ制御装置
５１：モジュール
５２：幾何学的情報を確認するモジュール
５３：出力
Ａｂ：撮像領域
ａ１：撮像領域／細部
Ａ／Ｄ：アナログ−デジタル変換器
Ａ１：回転ドライブ／軸／軸ドライブ
ＢＰ：参照ポイント
Ｂ２：ドライブ
ｃＩＧ：特性実パラメータ
Ｉ１、Ｉ２：制御信号
ＰＰ：後処理（後処理機）
Ｒ１：回転軸
Ｒ２：回転軸
ｂ０：画像軸
ＢＩ：画像情報
ＢＩ＊：（後処理された）画像情報
Ａ１：細部
ｓ（ｔ）：（アナログ）信号
ｔ：時間
Ｘ、Ｙ、Ｚ：直線軸
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【外国語明細書】
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