(57)【要約】【課題】  より大きい又はより重い精密部品を迅速且つ確実に測定できる装置と方法を提供する。【解決手段】  駆動体（１２）を介して駆動自在のドグ（１３）と、回転心出し手段（１４）との間に非堅固に且つ同軸に固定される回転対称精密部品（１１）を測定する装置は、ドグ（１３）の駆動側角度位置を提示する信号を供給する第１角度測定装置と、回転心出し手段（１４）の出力側角度位置を提示する信号を供給する第２角度測定装置（２０；３０）と、前記駆動側角度位置と前記出力側角度位置に基づく比較計算により、ドグ（１３）と回転対称精密部品（１１）の間のすべりを決定するソフトウエア手段とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動体（１２）を介して駆動自在のドグ（１３；１３．１，１３．２）と、回転心出し手段（１４）と、ドグ（１３；１３．１，１３．２）に割当てられて、ドグ（１３；１３．１，１３．２）の駆動側角度位置を提示する信号を供給する第１角度測定装置とを有して、測定すべき回転対称精密部品（１１）が、ドグ（１３；１３．１，１３．２）と回転対称精密部品（１１）の間に非堅固に且つ同軸に固定されるように、ドグ（１３；１３．１，１３．２）と回転心出し手段（１４）を配置して、回転対称精密部品（１１）を測定する装置において、
回転心出し手段（１４）に割当てられて、回転心出し手段（１４）の出力側角度位置を提示する信号を供給する第２角度測定装置（２０；３０）と、前記駆動側角度位置と前記出力側角度位置に基づく比較計算により、ドグ（１３；１３．１，１３．２）と回転対称精密部品（１１）の間のすべりを決定するソフトウエア手段とを備える装置。
【請求項２】
ドグ（１３．２）が、駆動体（１２）によって第１回転軸心（Ａ１）の回りに回転自在のテーブル（１３．１）に強固に接続されると共に、第１回転軸心（Ａ１）に同軸に延在する回転軸心を有する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ドグが心出しチップとして実現される請求項２に記載の装置。
【請求項４】
ドグ（１３．２）が、測定すべき回転対称精密部品（１１）を第１回転軸心（Ａ１）に同軸に非堅固に固定するように実現される固定手段を備える請求項２に記載の装置。
【請求項５】
回転心出し手段（１４）が、測定すべき回転対称精密部品（１１）に摩擦接続することにより第１回転軸心（Ａ１）の回りに回転させられる心出しチップとして実現される請求項１に記載の装置。
【請求項６】
回転対称精密部品（１１）を手動で又は自動的に固定するために、回転心出し手段（１４）が第１回転軸心（Ａ１）に平行に移動自在である請求項１又は５に記載の装置。
【請求項７】
第２角度測定装置（２０；３０）が円筒本体（２１；３１）を備え、該円筒本体（２１；３１）は、第２角度測定装置（２０；３０）の機能を損なうこと無く第１回転軸心（Ａ１）に平行に移動自在となるように、回転心出し手段（１４）に一体に接続及び装着された請求項１に記載の装置。
【請求項８】
第２角度測定装置（２０；３０）が、第１回転軸心（Ａ１）に平行に移動自在であるように、回転心出し手段（１４）に機械的に連結された請求項６に記載の装置。
【請求項９】
第２角度測定装置（２０；３０）が、第１角度測定装置より低い角度分解能を有し、又、ソフトウエア手段は、すべりを認識できるが計量できない請求項１乃至８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
歯車（１１）を測定するＣＮＣ測定装置（１０）において、
請求項１乃至９のいずれかに記載の装置を備えると共に、ドグ（１３；１３．１，１３．２）と回転心出し手段（１４）は歯車（１１）を固定するように設計され、又、歯車（１１）を、異なる角度位置に回転させると共に測定ヘッド（１５）で走査するＣＮＣ制御器を設けたＣＮＣ測定装置（１０）。
【請求項１１】
駆動体（１２）が、歯車（１１）を交互にある回転角度だけ回転及び停止し、又、歯車（１１）の測定が、歯車（１１）の停止状態において測定ヘッド（１５）を使用して行われる請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
歯車（１１）の回転中、歯車（１１）の角加速度が、ドグ（１３；１３．１，１３．２）と歯車（１１）の間にすべりが発生しないように設定される請求項１０に記載のＣＮＣ測定装置（１０）。
【請求項１３】
すべりが発生した場合、歯車（１１）の測定は行われないが、進行中の測定は中断又は終結させられる請求項１０に記載のＣＮＣ測定装置（１０）。
【請求項１４】
すべりを生じる最大許容角加速度を決定するために、種々の角加速度で歯車（１１）を駆動する試運転を測定の前に要求でき、その場合、後続の測定において、最大許容角加速度より低い角加速度が設定されることが好ましい請求項１０に記載のＣＮＣ測定装置（１０）。
【請求項１５】
駆動体（１２）を介して駆動自在のドグ（１３；１３．１，１３．２）と、回転心出し手段（１４）とを有するＣＮＣ測定装置（１０）を使用して、回転対称精密部品（１１）を測定する方法において、
回転対称精密部品（１１）がドグ（１３；１３．１，１３．２）と回転心出し手段（１４）の間に同軸に装着されるように、回転対称精密部品（１１）をドグ（１３；１３．１，１３．２）と回転心出し手段（１４）の間に摩擦によって固定するステップと、駆動体（１２）でドグ（１３；１３．１，１３．２）を駆動することにより、回転対称精密部品（１１）を回転して、第１角度測定装置でドグ（１３；１３．１，１３．２）の駆動側角度位置を提示するステップと、回転心出し手段（１４）の出力側角度位置を提示する第２角度測定装置（２０；３０）を使用して、回転心出し手段（１４）の出力側角度位置を決定するステップと、ドグ（１３；１３．１，１３．２）と回転対称精密部品（１１）の間のすべりを決定するために、駆動側角度位置と出力側角度位置を比較するステップとを備える方法。
【請求項１６】
上記ステップが測定ステップの実行中に行われると共に、測定ステップの実行中にだけ用いられる測定ヘッド（１５）は、すべりが認識されない場合に使用されない請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
測定ステップの実行前に、上記ステップが行われると共に、すべりを生じる最大許容角加速度を決定するために、駆動体（１２）が種々の角加速度で回転対称精密部品（１１）を駆動する一方、測定ステップの実行中に、最大許容角加速度より低い角加速度が設定されることが好ましい請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
回転対称精密部品（１１）の回転前に、第１角度測定装置と第２角度測定装置の間の等価を図るために、初期化ステップが実行される請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転対称精密部品を測定する装置、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）測定装置及び方法、好ましくは、平歯車の歯、並びに、ピニオン及びシェービングカッター、ウォーム及びウォームギヤ、ホビングカッターとかさ歯車を点検するＣＮＣ制御歯測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大歯車等の回転対称精密部品を製造する無数の加工方法がある。典型的に、精密部品は、その加工中又は加工後に測定される。
【０００３】
精密部品の加工精度を加工後に点検できるように、精密部品は、加工機械から取外されて、例えば、特殊測定機器に固定され、そこで、センサーを使用して走査及び測定される。好ましくは、数値制御測定装置がこの目的のために使用される。典型的に、回転対称精密部品は、測定用の下方心出し点と上方心出し点の間に固定される。下方心出し点は、駆動体によって異なる角度位置に正確に移動させられるテーブル上に着座される。精密部品は、その固有の重さと上方心出し点から生じる接触圧により下方心出し点に対して押圧される。よって、下方心出し点の回転運動は精密部品に１対１で伝達される。上方心出し点は回転するだけで駆動されない。
【０００４】
本発明は、特に、平歯車の歯、並びに、ピニオン及びシェービングカッター、ウォーム及びウォームギヤ、ホビングカッター、かさ歯車と回転対称加工物の一般的な寸法、形状及び位置のずれを点検、曲線及びカム軸測定又はロータ測定をもするのに適したＣＮＣ制御歯測定装置に関する。
【０００５】
研究によれば、小さな質量と小さな直径を有する精密部品において、下方心出し点と上方心出し点を有する構造があれば、精密部品を下方心出し点と一致して回転させるのに十分であることが判明した。このような構造は、小さな角加速度で操作するならばとりわけ十分である。
【０００６】
より大きな直径と重さを有する精密部品を測定するために特殊測定機器を使用することが増えている。更に、この種の測定は非常に正確に、しかし、できるだけ迅速にすることが極めて重要な要件である。
【０００７】
典型的な測定機器は、このような要件を満たすことができない。完成した精密部品を迅速に測定するには、多くの角度位置を非常に短時間内にアプローチすることが必要であると共に、測定センサーが精密部品を各角度位置において走査することが必要である。測定機器は、測定が回転運動中でもできるように設計されている。精密部品の回転中、下方心出し点と精密部品の間のすべりにつながる高い角加速度が生じる。このようにして、下方心出し点、駆動体と精密部品の夫々の角度位置は、最早互いに対応しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
すべりの問題を処理するために、好ましくはフォームフィット（form fit）をもたらすドグを用いて、より大きく且つより重い精密部品が固定される。用語「フォームフィット」は、ドグと精密部品の間の力伝達がそれらの形状を介して発生することを意味すると理解される。このようにして、すべりはできる限り除去される。しかしながら、この目的の達成の欠点は、装着が複雑で時間がかかり、更に、この型式のフォームフィット・ドグが高価でしばしば重いことである。更に、フォームフィット・ドグの取扱いが複雑であると共に、例えば、軸上に適当なカラーが無いために、ドグを使用することができない精密部品がある。フォームフィット・ドグを使用しているのにも拘わらず、すべりが生じる状態が発生することが別の欠点である。例えば、もしドグが不正確に又は余りにゆるく装着されたならば、このような状態になる。
【０００９】
本発明は、より大きい又はより重い精密部品を迅速且つ確実に測定できる装置と対応する方法を提供することを目的とする。
本発明は、特に、大歯車等の迅速で完全な測定に適していると共に、簡単で信頼できる構造を有する数値制御測定装置（ＣＮＣ測定装置）を改良する目的を達成する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、請求項１の装置、請求項１０のＣＮＣ測定装置と請求項１５の方法によって達成される。
【００１１】
請求項２乃至請求項９は、本発明の装置の有利な実施の形態を形成する。請求項１０乃至請求項１４は、本発明のＣＮＣ測定装置の有利な実施の形態を形成する一方、請求項１６乃至請求項１８は、本発明の方法の有利な実施の形態を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
関連する刊行物及び特許にも使用される用語が、本明細書に使用される。しかしながら、これらの用語は理解をより良くするためだけに使用されることに注意すべきである。本発明にかかる思想と請求項の保護範囲は、用語の特定の選択によって限定されない。本発明は、用語及び／又は特殊な主題の他の機器にも問題無しに移転し得る。従って、用語は他の特殊な主題に適用できる。
【００１３】
図１に示す本発明の有利な実施の形態は、全自動ＣＮＣ制御歯測定装置１０である。歯測定装置１０は、いくつかの可能な用途だけを挙げれば、平歯車の歯、並びに、ピニオン及びシェービングカッター、ウォーム及びウォームギヤ、ホビングカッター、かさ歯車と回転対称加工物の一般的な寸法、形状及び位置のずれを点検、曲線及びカム軸測定又はロータ測定をもするのに適している。
【００１４】
歯測定装置１０は、駆動体１２で駆動し得るドグ１３と、回転心出し手段１４とを備える。ドグ１３と回転心出し手段１４は、図１に示すように平歯車１１に基づいて、測定すべき回転対称精密部品１１がドグ１３と回転心出し手段１４の間に同軸に固定されるように、配置される。平歯車１１は、図示の例で上下に延在する軸１１．１を有する。駆動体１２は、駆動部材と駆動部材の制御器を備えるが、両要素は、歯測定装置１０のカバーの後方に位置するため、図１では図示されていない。
【００１５】
ドグ１３は、好ましくはフォームフィットによりテーブル１３．１に接続され、テーブル１３．１は、駆動体１２によって第１回転軸心Ａ１の回りを回転自在である。この場合、ドグ１３は、第１回転軸心Ａ１と同軸の回転軸心を有する。好ましくは、その高さが双方向矢印１４．２で示すように変動するアーム１４．１が設けられている。回転心出し手段１４が、回転軸心Ａ１と一致する垂直軸心の回りを容易に回転すると共に、回転対称精密部品１１が固定される時に復元力に抗して上方に移動するように、回転心出し手段１４はアーム１４．１に装着される。回転心出し手段１４の装着とドグ１３の装着の両方において、その両回転軸心が正確に一致することが極めて重要である。
【００１６】
従来の測定機器と同様に、本発明の歯測定装置でも、ドグ１３の駆動体側角度位置を提示する信号を供給する角度測定装置（角度検出器)がドグ１３に割当てられている。角度測定装置は、テーブル１３．１の下方に配置されているため、図１に図示されていない。本発明では、回転心出し手段１４の出力側角度位置を提示する信号を供給する別の角度測定装置も回転心出し手段１４に割当てられている。更に、本発明では、駆動体側角度位置と出力側角度位置に基づく比較計算によりドグ１３と回転対称精密部品１１の間のすべりを決定するソフトウエア手段が設けられている。
【００１７】
図１に示すように、歯測定装置１０は、歯測定装置１０内に固定された回転対称精密部品１１を３次元測定する少なくとも１個のセンサー１５（３−Ｄプローブ）を備える。その高さが双方向矢印１５．２で示すように変動するアーム１５．１が好ましくは設けられる。更に、センサー１５は、互いに垂直な２個の双方向矢印１５．３で示すように、調整運動を行う。センサー１５は極めて高感度であり、双方向矢印１５．３に平行な調整及び／又は測定の間又は第１回転軸心Ａ１の回りでの回転対称精密部品１１の回転中に、センサー１５が回転対称精密部品１１と衝突しないことが重要である。
【００１８】
異なる測定構造及び測定機器についての研究によれば、精密部品用の公知で認められた固定装置を有する従来の測定機器におけるすべりについての量的決定には大変な複雑さを伴うことが判明した。たとえ本発明の回転心出し手段１４に割当てられた角度測定装置の角度分解能が駆動体側角度測定装置の精度と全く同様に高くても、現在のすべりを正確に決定したり、すべりを考慮しながら測定を続けることはできない。センサー１５の精度、駆動体側角度検出器の精度と３個の直線軸の精度によって本質的に決まる、測定機器の測定精度は、コンピュータを使用してすべりを決定したり、すべりを考慮しながら測定を続ける機器において大いに損なわれる。とりわけ、測定の再現性はある状況下では最早得られない。
【００１９】
別の問題は、回転心出し手段１４の領域での追加の角度測定装置の止着である。回転心出し手段１４の高さ調整のために、この角度測定装置の装着において困難が生じる。このような角度測定装置は、第２の角度位置に対する各角度位置を検出できなければならないが、回転対称精密部品１１が固定される時に回転心出し手段１４は第１回転軸心Ａ１に平行な移動をしなければならない。
【００２０】
本発明では、以下に詳述するように、迅速で正確な測定を可能にするために別の方策を採用する。
【００２１】
本発明の第１の有利な実施の形態では、確度測定装置とソフトウエア手段が測定中のすべりの発生を迅速に認識するように、角度測定装置が回転心出し手段１４上に配置されると共にソフトウエア手段が設計される。すべりが認識されるや否や、メッセージが測定シーケンス制御器に送られる。このメッセージは、間違った測定を防止すると共に、すべりによる歯空隙が予想される角度位置にある歯ヘッドに対して調整速度で調整中に移動するならば、次の測定ステップでセンサー１５が損傷することを避けるために、測定シーケンスを停止させる。
【００２２】
測定シーケンスが停止された後、
回転対称精密部品１１の測定が再び開始される、及び／又は
操作員が、すべりの原因を取り除くために介入する、及び／又は
測定手順を続けることができるように、回転対称精密部品１１の実際の角度位置決定する特殊なルーチンを使用する、及び／又は
下方の角加速度を使用して測定を自動的に繰返す。
【００２３】
本発明にかかる、回転対称精密部品１１を測定する第１の方法は、次のように進む。図２を参照する。ドグ１３．１、１３．２の回転がフォームフィットの様式で回転対称精密部品１１に伝達されるように、測定すべき回転対称精密部品１１がドグ１３．１、１３．２と回転心出し手段１４の間に固定される。この目的のために、回転対称精密部品１１がドグ１３．１、１３．２と回転心出し手段１４の間に同軸に装着される。回転心出し手段１４は、非常に滑らかに回転するように装着されると共に、無視し得る慣性モーメントを有することが重要であり、その結果、回転心出し手段１４がこの点において摩擦により受承される。
【００２４】
図示の例において、外歯を有する平歯車１１が測定される。平歯車１１は、図示の例において、上下に延在する軸１１．１を有する。回転対称精密部品１１は、駆動体１２を使用してドグ１３．１、１３．２を駆動することにより、ある角度量だけ回転される。これに関して、駆動側の非常に正確な角度測定装置（以下に「第１角度測定装置」とも呼ぶ）が使用される。角度測定装置は、駆動側角度位置を提示する信号を供給する。望ましい角度位置に近付くように、駆動体１２が作動させられる。回転心出し手段１４の出力側角度位置が第２角度測定装置を使用して決定される。第２角度測定装置は、出力側角度位置及び／又は第１角度測定装置によって測定された角度位置に対する相対角度位置を提示する信号を供給する。次に、ドグ１３．１、１３．２と回転対称精密部品１１の間のすべりを決定するために、駆動側角度位置と出力側角度位置が比較又は互いに設定される。
【００２５】
本発明の方法が確実に機能するように、第１角度測定装置と第２角度測定装置を共に零に確実に設定する又は瞬間的な角度測定装置の位置を心合せする心合せが初期ステップにおいて行われる。２個の角度測定装置は、角度位置の比較中の相対的なずれを許容するために、同期化される。
【００２６】
他の有利な方法は、上記ステップが測定ステップの実行中に行われる点と、すべりが認識されなければ、測定ステップの実行中のみに用いられる測定ヘッド１５が使用される点とで差異付けられる。角度位置の比較ができる限り一致を示したり、相対角度位置が互いにずれなければ、測定ヘッド１５は、双方向矢印１５．２及び／又は双方向矢印１５．３に平行に移動させられる。
【００２７】
別の有利な方法は、上記方法が測定ステップの実行前の試運転の途中に行われる点と、すべりが発生する最大許容角加速度を決定するために、駆動体１２が回転対称精密部品１１を異なる角加速度で駆動する点とで差異付けられる。好ましくは、最大許容角加速度より低い角加速度だけが、次に、実際の測定ステップの実行中に設定される。
【００２８】
本発明の別の有利な実施の形態は、試運転が実際の測定方法に先行する点で差異付けられる。歯測定装置１０が、回転心出し手段１４に割当てられた追加の角度測定装置と、ソフトウエア手段とを使用して、許容加速度限界値を決定できるように、その試運転は計画されている。その試運転は、以下の方法ステップ（１）〜（７）を備える。
（１）駆動体１２を使用してドグ１３を駆動することにより、回転対称精密部品１１を第１角加速度で加速する。
（２）回転対称精密部品１１を停止する。
（３）ドグ１３の角度測定装置によって角度位置を決定する。
（４）回転心出し手段１４の角度測定装置によって角度位置を決定する。
（５）（絶対角度位置の比較又は相対比較により）両角度位置の間に角度差が生じたかどうかを決定する。
（６）もしすべりが生じていなければ、第１角加速度より大きい加速度を選択して、その加速度を用いてステップ（１）〜（５）を繰返す。
（７）もしすべりが生じたら、許容加速度限界値を決定すると共に、許容加速度限界値を超えないように実行される実際の測定方法に移行する。
【００２９】
本発明にかかる装置は、瞬間的な角加速度を正確に提示する加速度センサーを設けることが好ましい。このようにして、最大許容角加速度を超える角加速度が生じないことをより確実にすることができる。
試運転ができるだけ迅速に収束する、即ち、加速度限界値ができるだけ迅速に決定されるように、試運転を計画する異なる可能性がある。
【００３０】
本発明にかかる回転心出し手段１４に割当てられた角度測定装置の精度、即ち、角度分解能が、駆動側の角度測定装置の精度程大きい必要が無いことが、本発明の実施の形態の利点である。従って、角度測定装置、止着手段とソフトウエア手段等の追加の要素の費用はそんなに高くない。
【００３１】
好ましい実施の形態において、歯測定装置１０は、自動的に搬入されるように設計される。測定される回転対称精密部品１１は、好ましくは、ロボットアームによって処理ステーションから歯測定装置１０に移送されて、歯測定装置１０において固定される。固定は、ドグ１３と回転心出し手段１４の間で行われる。より大きな回転対称精密部品１１を強固に固定するドグ１３を実現することは、技術的に比較的複雑である。何故なら、この目的のためには、典型的に、多数のあごを、設定すると共に、ねじ等を使用して強固に締付けねばならないからである。本発明によれば、すべりを自動的に検出可能であるため、典型的なドグ１３と回転心出し手段１４をより大きな回転対称精密部品１１にも使用することができる。従って、本発明にかかるすべり認識手段を設ければ、典型的な歯測定装置１０を自動化することができる。
【００３２】
好ましくは、駆動側軸に装着できる構造物は、駆動側角度測定装置として使用される。このような角度測定装置は、ドグ１３の角度位置を提示する信号を供給する。典型的に、デジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）されるアナログ信号が供給される。次に、デジタル信号は駆動体１２に送られる。その結果、回転当たりｎ１インクリメントの分解能を有する角度値が得られると共に、角度変化はステップで測定され、最小測定可能変化はｄｎ＝１に対して生じる。
【００３３】
好ましい実施の形態において、駆動側角度測定装置、即ち、テーブル１３．１に割当てられた角度測定装置は、３６０°の回転当たり１０，０００〜４０，０００個の信号を供給するように設計されている。これらの信号は、アナログ正弦波信号として供給されることが好ましい。別の好ましい実施の形態において、これらの正弦波信号は、例えば、１０２４倍に電子補間される。３６０°の回転当たり３６，０００個の信号の分解能において、３，６００万個のパルスが生じる。
【００３４】
回転心出し手段１４に割当てられた角度測定装置は、３６０°の回転当たり５０〜５０００個の信号を供給することが好ましい。好ましくは、この角度測定装置の信号は、アナログ正弦波信号として供給される。別の好ましい実施の形態において、これらの正弦波信号は、同じレート、即ち、１０２４倍に電子補間される。例えば、３６０°の回転当たり１００個の信号の分解能において、１００，０００個のパルスが生じる。
【００３５】
２個の角度測定装置のこのような設計を使って、大きさが数分の角度であるすべりが認識される。研究によればこれより小さいすべりは殆ど発生しないので、これで十分である。
ドグ１３の角速度は、時間に対する角度の微分から計算され、角加速度は、時間に対する角速度の微分から計算される。
【００３６】
好ましくは、上述したように、３６０°の回転当たり少なくともｎ１＝１０，０００角度ステップの分解能を有する駆動側角度測定装置が使用される。３６０°の回転当たりｎ１＝３６，０００角度ステップ以上の分解能が特に好ましい。３６０°の回転当たりｎ１＝３６，０００角度ステップの分解能が特に適当である。
【００３７】
リゾルバ及びインクリメンタル・トランスミッターが、角度測定装置として特に適している。リゾルバの構造は、２ストランド誘導機のそれに対応する。ロータを駆動体のモータ軸に直接装着して、軸受を無くした形態が最も広く流通している。このようなリゾルバは、ドグ１３を動かす軸に直接設置されてもよい。
【００３８】
最高精度の実施の形態において、以下に記載するインクリメンタル・トランスミッターがしばしば使用される。角度測定装置から駆動体１２のレギュレータへの角度情報のインクリメンタル伝送は、移動方向、速度と相対角度位置についての情報を伝送するのに、２個の信号しか必要ないという利点をもたらす。インクリメンタル・トランスミッターを実現するのに多数の可能性がある。本発明に関しては、磁界検出器と光電角度検出器を使用するのが好ましい。
【００３９】
磁界検出器は、測定基準とセンサーヘッドを備える。２個のトラック信号の間に９０°の位相差を実現するために、少なくとも２個のセンサーが間隔をあけてセンサーヘッド内に装着される。磁界は、測定基準とセンサーの間の相対運動によって変調される。測定基準は、この場合磁気的に活性的又は磁気的に受動的である。
【００４０】
図３Ａ及び図３Ｂは、歯測定装置１０の回転側の角度測定装置としての本発明の磁界検出器２０の適用を示す。磁界検出器２０は、磁気的に受動的な測定基準を有する検出器である。実際のセンサー２２．１と２２．２が、永久磁石２３と高透磁率材料からなる歯車２１の間に配置される。このようにして形成された磁界内の磁気抵抗は、角度の関数として変化する。センサーヘッド２２における磁束密度及び／又は磁界強度は、ホール効果や磁気抵抗効果を介して、又は、うず電流センサーを使用して測定される。歯車２１は、平歯を有する円筒状歯車である。回転心出し手段１４の軸方向移動にも拘わらず、歯車２１の歯はセンサーヘッド２２の領域内に常に位置するように、歯車２１の厚さＤが選択される。
【００４１】
正確な角度検出器２０は、高周波数ｍ０を必要とするので、歯車２１は相対的に大きな直径を有する。もし３６０°円周当たりの周波数ｍ０＝２８が望ましければ、歯車２１は、典型的に５０ｍｍより大きい直径を有する。周波数に加えて、２個のセンサー２２．１と２２．２の間の間隔もこの計算に含まれる。
【００４２】
活性的測定基準を使用して小型寸法でより高い周波数ｍ０を達成できるが、角度検出器２０の角度分解能は、上述したように第１角度検出器の角度分解能より小さいので、このような活性的測定基準の使用は、本発明では、出力側角度検出器２０に絶対必要ということではない。
【００４３】
活性的角度検出器３０の一実施の形態は、円筒形に実現されると共に第１回転軸心Ａ１に同軸に配置された磁化フィルム又は磁化リングを備える。ホール（Hall）センサーがセンサーヘッド３２として使用される。一例としての実施の形態を図４に示す。第１回転軸心Ａ１に同軸に配置されていると共に軸１４．１に着座された円筒本体３１が設けられている。円筒本体３１は、図４に示すように、交互にＮとＳの分極セグメントを持つ磁気検出分極を有する。ホールセンサー３２は、円筒本体３１の隣に着座されると共に、通過するＮとＳの分極セグメントに基づいて各角度変化を検出する。ＮとＳの分極セグメントが円周方向で薄くなればなる程、活性的角度検出器３０の角度分解能は高くなる。第２角度測定装置は、ｎ１より小さいｎ２個のセグメントを有することが好ましい。
【００４４】
受光素子が円筒本体３１のセグメントを検出する光電測定原理を用いてもよい。
【００４５】
図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示す本発明にかかる一例としての実施の形態に基づいて記載したように、回転心出し手段に割当てられた第２角度測定装置は、第１回転軸心Ａ１に同軸に配置及び装着された円筒本体を備え、円筒本体は、回転心出し手段と共に第１回転軸心Ａ１に平行に移動自在である。円筒本体の外壁面を分断することにより、円筒の外壁が、長手方向が円筒本体の軸心に平行に延在するストリップ状セグメントに分割される。よって、円筒本体は、円筒本体が第１回転軸心Ａ１の回りを回転する時にセンサーヘッドを通過する多くのｎ２個のセグメント（測定基準）に分割される。センサーヘッドは、セグメントの通過に起因する変化を認識及び処理して、相対的及び／又は絶対的角度変化を提示する。
【００４６】
ここまで説明した本発明の実施の形態によれば、センサーヘッドは固定配置される。角度測定装置の機能を損なうこと無く、円筒本体を第１回転軸心Ａ１に平行に移動できる点において、センサーヘッドの移動は可能である。
【００４７】
別の実施の形態において、測定基準とセンサーの相対位置を変化させずに、測定基準とセンサーが移動自在に配置される。これは、センサーが、第１回転軸心Ａ１に平行な垂直移動を許容するが第１回転軸心Ａ１の回りの回転を防止する垂直ガイドを有することにより、好ましく達成される。好ましい実施の形態において、ピン・溝接続がセンサーとハウジング（及び／又はハウジングのサスペンション）の間に設けられる。よって、例えば、ハウジングに止着された固定ピンに対するセンサーの垂直摺動を確実にするように、センサーは、測定基準と反対側の面に垂直に走る溝を有する。
【００４８】
別の実施の形態の概略ブロック図が図５に示される。これは、駆動側と出力側の角度位置が絶対値として決定される実施の形態である。時点Ｔｘにおける駆動側ｎ１の角度位置がｎ１（Ｔｘ）と表され、又、時点Ｔｘにおける出力側ｎ２の角度位置がｎ２（Ｔｘ）と表される。図示の例では単純な減算でよい比較がソフトウエア手段４０によって行われる。もし２個の角度位置の間に差があれば、即ち、ｎ１（Ｔｘ）≠ｎ２（Ｔｘ）であれば、信号が次に測定シーケンス制御器４１に送られる。次に、測定シーケンス制御器４１は、上記したように測定シーケンスを中断する。
【００４９】
角度位置の相対比較をする実施の形態が、線図状の２個の例についての図６Ａと図６Ｂに示される。時間が横軸にプロットされ、縦軸が信号強度（振幅）を示す。図６Ａの上方のグラフには、駆動側回転を走査する時に生じるパルス周波数が示される。パルス周波数は、Ａ／Ｄ変換後の単純な矩形パルス５１の形で示される。１２個のパルス５１は第１角度位置に対応する。図６Ａの下方のグラフに示すように、出力側角度検出器のパルス５２が、パルス５１と同期して記録される。第２角度検出器は、より低い角度分解能を有する。第２角度検出器は、第１角度検出器が供給するパルスの１／４だけを供給する、即ち、（ｎ１＝４×ｎ２）。もしパルス５２がパルス５１と同期するならば、すべりが無いと想定される。図６Ａではすべりが無い。
【００５０】
これと反対に、図６Ｂでは、パルス５１に対するパルス５２の僅かな変位Δで示されるように、駆動側と出力側に角度のずれがある。この変位Δから、すべりが発生したことが分かる。
【００５１】
ピーク牽引力時に回転対称精密部品１１に力伝達をする単純なドグ１３を使用できることが本発明の利点である。この場合、力伝達は互いの摩擦により発生する。この型式のドグ１３の取扱いは比較的簡単である。更に、ドグ１３を自動的に装着することにより、歯測定装置の完全自動化が図られる。
【００５２】
本発明にかかるＣＮＣ測定装置を使用すると、外歯平歯車に加えて、内歯、かさ歯車、ウォーム、歯切り工具等を測定できる。ＣＮＣ測定装置は、垂直な回転軸を有すると共に、回転対称加工物を同軸に受承する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の測定装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の測定装置を示す斜視詳細図である。
【図３Ａ】本発明にかかる、心出し手段と同期して回転する角度測定装置の詳細の概略横断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの角度測定装置の詳細斜視図である。
【図４】本発明にかかる別の角度測定装置の詳細斜視図である。
【図５】本発明の別の実施の形態のブロック図である。
【図６Ａ】本発明における相対角度測定を説明するグラフである。
【図６Ｂ】本発明における相対角度測定を説明する別のグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１０  歯測定装置
１１  回転対称精密部品
１２  駆動体
１３  ドグ
１４  回転心出し手段
１５  センサー
２０  磁界検出器
２１  歯車
２２  センサーヘッド
２３  永久磁石
３０  角度検出器
４０  ソフトウエア手段
５０  測定シーケンス制御器
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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