(57)【要約】  ワークピース（Ｗ）の寸法及び／又は幾何学的特徴をチェックするためのチェックシステム（４）は、支持及び位置決め要素（３０）と、前記ワークピースに接触するためのフィーラ（５０）と、前記フィーラ（５０）を支持するとともに、前記支持及び位置決め要素に対して可動であるアーム（４２）と、前記支持及び位置決め要素に対する前記アームのチェック表面（４１）の位置を検出するとともに、前記チェックすべき特徴を示す対応信号を生成する変換装置（１４）と、を備える。前記支持及び位置決め要素と前記アームのうちの少なくとも一方は、１．６ｇ／ｃｍ３以下の密度と１．３ＧＰａ以上の引張強度とを有する材料から構成される。このようなチェックシステムを製造するための方法は、前記特徴を有する前記シート材料から複数の平坦要素を得る工程と、前記平坦要素を互いに連結して、前記支持及び位置決め要素と前記アームのうちの少なくとも一方を規定する箱状構造体を得る工程とを備える。前記装置は、回転するワークピースの形状又は側面形状の高速チェックに有利に適用され得る。
2018510336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピース（Ｗ）の寸法及び／又は幾何学的特徴をチェックするためのチェックシステム（４）であって、
‐支持及び位置決め要素（３０）と、
‐前記チェックすべきワークピース（Ｗ）に接触するためのフィーラ（５０）と、
‐前記フィーラ（５０）を支持するアーム（４２）であって、前記支持及び位置決め要素（３０）に対して可動であるアーム（４２）を備えた伝動アセンブリ（４０）と、
‐前記伝動アセンブリ（４０）と協働して、前記支持及び位置決め要素（３０）に対する前記アーム（４２）のチェック表面（４１）の位置を検出するとともに、前記ワークピース（Ｗ）の前記寸法及び／又は幾何学的特徴を示す対応信号を生成するように設計された変換装置（１４）と、を備え、
前記支持及び位置決め要素（３０）と前記アーム（４２）のうちの少なくとも一方は、１．６ｇ／ｃｍ３以下の密度と１．３ＧＰａ以上の引張強度とを有する材料から構成される、
ことを特徴とするチェックシステム（４）。
【請求項２】
前記支持及び位置決め要素（３０）と前記アーム（４２）のうちの前記少なくとも一方は、炭素繊維複合材料から構成される、
請求項１に記載のチェックシステム（４）。
【請求項３】
前記支持及び位置決め要素（３０）と前記アーム（４２）のうちの前記少なくとも一方は、互いに連結された複数の平坦要素によって規定される、
請求項１又は請求項２に記載のチェックシステム（４）。
【請求項４】
前記平坦要素は、連結縁部において互いに接着される、
請求項３に記載のチェックシステム（４）。
【請求項５】
前記平坦要素は、開口を有する、
請求項３又は請求項４に記載のチェックシステム（４）。
【請求項６】
前記平坦要素は、シート材料から得られる、
請求項３乃至５のいずれか一項に記載のチェックシステム（４）。
【請求項７】
前記平坦要素は、ウォータージェット技術によって得られる、
請求項３乃至６の一項に記載のチェックシステム（４）。
【請求項８】
前記支持及び位置決め要素（３０）と前記アーム（４２）の両方は、１．６ｇ／ｃｍ３以下の密度と１．３ＧＰａ以上の引張強度とを有する前記材料から構成される、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のチェックシステム（４）。
【請求項９】
前記支持及び位置決め要素（３０）と前記アーム（４２）のうちの少なくとも一方は、衝突及び振動を吸収可能な材料で充填される、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のチェックシステム（４）。
【請求項１０】
前記伝動アセンブリ（４０）は、また、前記アーム（４２）と前記支持及び位置決め要素（３０）のベース（３１）との間に、２つの対向連結端部のそれぞれに支板（４６）を規定する２つの弾性部分をそれぞれが有する２つの連結ストラット（４４）を備え、
前記ベース（３１）と、前記アーム（４２）と、前記２つの連結ストラット（４４）は、平行四辺形構造体を形成する、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載のチェックシステム（４）。
【請求項１１】
前記２つの連結ストラット（４４）のそれぞれは、４．４ｇ／ｃｍ３以下の密度と、１０００ＭＰａ以上の引張強度と、１１０ＧＰａ以下の弾性係数とを有する材料から構成される薄膜（４８）を備える、
請求項１０に記載のチェックシステム（４）。
【請求項１２】
前記薄膜（４８）は、チタン合金製薄膜である、
請求項１１に記載のチェックシステム（４）。
【請求項１３】
前記２つの連結ストラット（４４）のそれぞれは、バッキング要素（４７）を前記薄膜（４８）に中央領域において結合することにより得られる平坦な硬性部分（４５）を有する、
請求項１１又は請求項１２に記載のチェックシステム（４）。
【請求項１４】
前記バッキング要素（４７）は、前記薄膜（４８）に接着された炭素繊維製プレートである、
請求項１３に記載のチェックシステム（４）。
【請求項１５】
ワークピース（Ｗ）の寸法及び／又は幾何学的特徴をチェックするための機器（１）であって、
‐前記ワークピース（Ｗ）を支えて回転軸（Ｒ）を中心として回転させるように設計された支持及び回転手段（６）と、
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の少なくとも１つのチェックシステム（４）と、
‐前記ワークピース（Ｗ）の前記寸法及び／又は幾何学的特徴をチェックするように、前記チェックシステム（４）により生成された前記信号を検出し処理するのに適した処理ユニット（５）と、
を備えた機器（１）。
【請求項１６】
前記ワークピース（Ｗ）の前記回転軸（Ｒ）に平行な主方向（Ｄ）の両方向において並進移動を実施するのに適した計測スライダ（３）を更に備え、
前記処理ユニット（５）は、制御信号を前記計測スライダ（３）に送信して前記並進移動を制御するのに更に適しており、
前記少なくとも１つのチェックシステム（４）は、前記主方向（Ｄ）に沿って移動するように前記計測スライダ（３）に結合されるように設計される、
請求項１５に記載の機器（１）。
【請求項１７】
支持及び位置決め要素（３０）と、前記支持及び位置決め要素（３０）に対して可動であるアーム（４２）とを有するチェックシステム（４）を製造するための方法であって、
‐１．６ｇ／ｃｍ３以下の密度と１．３ＧＰａ以上の引張強度とを有するシート材料を用意する工程と、
‐前記シート材料から複数の平坦要素を得る工程と、
‐前記平坦要素を互いに連結して、前記支持及び位置決め要素（３０）と前記アーム（４２）のうちの少なくとも一方を規定する実質的に矩形の中空部を有する箱状構造体を得る工程と、
を備えた方法。
【請求項１８】
前記平坦要素を連結する前記工程は、前記平坦要素を連結縁部において互いに接着することを含む、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記シート材料から複数の平坦要素を得る前記工程は、前記シート材料をウォータージェット技術によって切断することを含む、
請求項１７又は請求項１８に記載に方法。
【請求項２０】
前記チェックシステム（４）は、また、前記アーム（４２）と前記支持及び位置決め要素（３０）のベース（３１）との間に２つの連結ストラット（４４）を備え、
前記ベース（３１）と、前記アーム（４２）と、前記２つの連結ストラット（４４）は、平行四辺形構造体を形成する、
請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記２つの連結ストラット（４４）のそれぞれは、２つの対向連結端部のそれぞれに支板（４６）を規定する２つの弾性部分を有する、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記２つの連結ストラット（４４）のそれぞれは、前記シート材料から得られるバッキング要素（４７）を有する、
請求項２０又は請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークピースの寸法及び／又は幾何学的な特徴をチェックするためのシステムであって、支持及び位置決め要素と、前記チェックすべきワークピースに接触するためのフィーラと、前記フィーラを支持するアームであって、前記支持及び位置決め要素に対して可動であるアームを備えた伝動アセンブリと、前記伝動アセンブリと協働して、前記支持及び位置決め要素に対する前記アームのチェック表面の位置を検出するとともに、前記ワークピースの前記寸法及び／又は幾何学的特徴を示す対応信号を生成するように設計された変換装置と、を備えたシステムに関する。
【０００２】
また、本発明は、支持及び位置決め要素と、前記支持及び位置決め要素に対して可動であるアームとを有するチェックシステムを製造するための方法であって、１．６ｇ／ｃｍ３以下の密度と１．３ＧＰａ以上の引張強度とを有するシート材料を用意する工程と、前記シート材料から複数の平坦要素を得る工程と、前記平坦要素を互いに連結して、前記支持及び位置決め要素と前記アームのうちの少なくとも一方を規定する実質的に矩形の中空部を有する箱状構造体を得る工程とを備えた方法に関する。
【０００３】
本発明は、回転するワークピースの形状又は側面形状（輪郭／プロフィール）の正確且つ高速のチェックに有利に適用され得るがこれに限定されない。ワークピースは、例えば研磨機で研磨される等、ツールを用いて機械的に製造され、前記機械的製造を原因とする微細ないくつもの表面上の凹凸を呈する。これについて、以下の説明により一般性を失うことなく明瞭に言及する。
【背景技術】
【０００４】
ワークピースの幾何学的な特徴をチェックするための、特に回転するピースの表面形状をチェックするための装置が公知であり、業界に広く普及している。
【０００５】
一般に、公知の装置は、支持及び位置決め要素と、チェックすべき回転するワークピースに接触するのに適したフィーラと、支持及び位置決め要素に対するフィーラの移動を許容する支板を有する伝動アセンブリと、支持及び位置決め要素に対するフィーラの位置を検出してワークピースの寸法を示す信号を提供する変換装置と、を備えている。例えば、本出願の出願人が所有するヨーロッパ特許ＥＰ０９４６８５４Ｂ１には、ワークピースの直線寸法をチェックするためのシステムが記載されており、当該システムは、フィーラを支持するアームを規定する一体要素と、基準部と、基準部に対するアームの回転又は屈曲を許容する支板と、基準部に対するフィーラの位置を示す信号を提供する変換装置と、を備えている。一体要素は、ステンレス鋼シートからなる単独のＵ字状に曲げたストラップによって構成され、次いで、非常に薄くて柔軟な支板が得られるある一点において深絞り加工される。したがって、小さい計測力を特徴とする軽量のシステムが得られる。ある動作段階において、アームは、支板の屈曲を介して、フィーラが回転するワークピースに接触し続けるように維持する。計測力が小さいため、フィーラはワークピースの側面（プロフィール）に追従し、たとえワークピースが構造的に脆弱な及び／又は柔軟な材料から構成されている場合であっても、ワークピースは損傷することがない、例えば歪んだり及び／又は擦過されたりすることがない。そして、変換装置は、フィーラの基準部に対する位置を検出して前記側面を示す信号を提供する。
【０００６】
しかしながら、このシステムは、例えば研削加工中に生じ得る共通システムの形状エラーに関して、ピースの寸法及び形状の正確且つ高速度のチェック又は計測においてある問題を呈示する場合がある。実際に、研削機の研削砥石が回転中に完璧な平衡性を有していない場合、研削砥石はチャタリングという名称で文献において知られる規則的な振動を受ける。このような振動を理由として、ワークピースの製造段階において、最大で５０ｎｍの大きさを有する表面上の凹凸（起伏）がピースの側面全体に生じ、これによりその形状が変化してしまう。製造されたワークピースをチェックする段階において、フィーラが回転するピースに接触して例えばチャタリングを原因とする表面上の凸凹の凸部にヒットすると、フィーラはピースの回転速度に比例する衝撃力を受ける。この衝撃力により、フィーラは回転するピースの側面から離間する。時間的には限られたものであるが、この衝撃力は、上述のシステムの小さい計測力より通常大きいため、フィーラが、離間動作から回復して回転するワークピースにおいて恐らく少なくとも一回バウンドしてから接触するのにある程度の時間がかかる。この間に、システムは側面形状特徴の不正確な計測を検出してしまう。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、ワークピースの寸法及び／又は幾何学的特徴をチェックする又は計測するための、例えば回転する表面の形状をチェックするための非常に正確で信頼性のあるシステムを提供することであり、このシステムは単純な構造を有し、簡単且つ安価に実現され、公知のチェックシステムの限界を克服するとともに、高速で動作する精密機器において使用可能である。
【０００８】
これら及び他の目的は、請求項１に記載のチェックシステムにより実現される。
【０００９】
本発明によるチェックシステム、及び１つ以上の前記チェックシステムを備えた装置により得られる重要な利点は、機械的製造を原因とする表面上の凹凸を有し得る回転するワークピースの正確且つ高速のチェック又は計測を、非常に信頼性の高い結果を以て実施する実現性にある。
【００１０】
本発明の更なる目的は、単純で迅速且つ安価な製造方法による、正確且つ信頼性のあるチェックシステムを得ることである。
【００１１】
これら及び他の目的は、請求項１７による製造方法により達成される。
【００１２】
本発明の更なる目的及び利点は、後続の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１３】
本発明を、非制限的な例としての添付図面を参照しつつ以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】明瞭性を期して非常に簡略化されいくつかの部品を除いた、本発明によるワークピースの寸法及び幾何学的な特徴をチェックするシステムを有する装置の概略図。
【図２】本発明によるチェックシステムをより詳細にではあるが概略的に示す、図１の拡大図。
【図３】図２のチェックシステムの詳細の線ＩＩＩ‐ＩＩＩに沿った拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、ワークピースＷの寸法及び／又は幾何学的特徴をチェックするための、特にワークピースＷの部品Ｃの表面Ｓの形状をチェックするための装置１の概略図である。装置１は、フレーム２と、ワークピースＷを、ひいては部品Ｃを正確に載置して回転軸Ｒを中心として回転させるように設計された支持及び回転手段６と、回転軸Ｒに平行な主方向Ｄの両方向において並進移動を実施するのに適した計測スライダ３と、制御信号を計測スライダ３に送信して前記並進移動を制御するのに適した処理ユニット５と、を備えている。また、装置１は、ワークピースＷの寸法及び／又は幾何学的特徴をチェックする及び／又は計測するためのチェックシステム又は計測セル４を少なくとも有する。装置１において、例えば、計測セル４は、主方向Ｄに沿って移動するように計測スライダ３に結合されるように設計される。より詳細には、計測セル４は、橋台１３として概略的に示される公知要素によって計測スライダ３に堅固に連結されるとともに好適に載置された、ベース３１を有する支持及び位置決め要素３０を備える。
【００１６】
また、本発明による計測セル４は、フィーラ５０と、伝動アセンブリ４０と、を備える。フィーラ５０は、チェックすべきワークピースＷに、特に部品Ｃの表面Ｓに接触するための接触要素、図１において接触球体５１を有する。また、計測セル４は、フィーラ５０を支持するとともに支持及び位置決め要素３０に対して可動であるアーム４２を備え、これにより、接触球体５１が当接する部品Ｃの径方向寸法の変化によるフィーラ５０の計測方向に沿った移動が許容される。図２を参照すると、支持及び位置決め要素３０に対するアーム４２の位置が、より具体的にはそのチェック表面４１が、前記フィーラ５０の位置に直線的に依存するように、フィーラ５０はアーム４２に堅固に連結されている。
【００１７】
例えば図面において支持及び位置決め要素３０に連結されて示される、軸方向に移動する「鉛筆」状ヘッドである計測セル４の変換装置１４は、支持及び位置決め要素３０に対するフィーラ５０の位置を検出可能であるとともに、ワークピースＷの部品Ｃの寸法及び／又は幾何学的特徴を示す対応信号を生成可能である。特に、変換装置１４は、伝動アセンブリ４０と協働するように、例えば、アーム４２のチェック表面４１に接触して、支持及び位置決め要素３０に対するアーム４２の位置、結果としてフィーラ５０の位置を検出するための可動部を有し、且つ処理ユニット５に対応する信号を送信するように設計される。
【００１８】
変換装置１４は、前記特徴をチェック又は計測するように、計測セル４により生成された信号を受信して処理する処理ユニット５にも連結される。また、処理ユニットは、回転中にワークピースＷの、そして部品Ｃの角度位置を示す信号を送信する、それ自体公知の参照符号７で概略的に示されるユニットに連結される。
【００１９】
支持及び位置決め要素３０とアーム４２の少なくとも一方、好適には両方は、箱状であり、すなわち、図３に示すように、実質的に矩形の中空部を有する構造体を有している。特に、このような構造体は、互いに連結された、好適には連結縁部において接着された複数の平坦要素により構成される。平坦要素は、例えば炭素繊維複合材料等の、１．６ｇ／ｃｍ３以下の密度（したがって、約７．７ｇ／ｃｍ３の密度を有する鋼より軽量である）と、例えば１．３ＧＰａ以上の高い引張強度とを有する材料から構成される。有利には、前記平坦要素は、例えばウォータージェット技術により切断された単独のシート材料から得られる。これによれば、製造コスト及び時間が、印刷要素にかかる製造コスト及び時間より非常に少ない。したがって、支持及び位置決め要素３０及び／又はアーム４２は、頑丈であり同時に軽量である。
【００２０】
また、伝動アセンブリ４０は、アーム４２と支持及び位置決め要素３０、特にベース３１との間に、２つの連結ストラット４４を備える。２つの連結ストラット４４のそれぞれは、平坦な硬性部分４５と、例えばベース３１及びアーム４２に対する２つの対向する連結端部のそれぞれに支板４６を規定する２つの弾性部分と、を有する。連結ストラット４４は、互いに平行となるように適切に配置される。したがって、互いに平行な方向において整列する支持及び位置決め要素３０のベース３１とアーム４２は、２つの連結ストラット４４とともに、支板４６を設けられた可撓性を有する平行四辺形の構造体を形成する。この構造体は、支持及び位置決め要素３０に対するアーム４２の、したがってフィーラ５０の計測方向に沿った移動を許容する。
【００２１】
好適には、２つの連結ストラット４４のそれぞれは、例えばチタン合金等の、４．４ｇ／ｃｍ３以下の密度（したがって、上述のように約７．７ｇ／ｃｍ３に等しい密度を有する鋼より軽量である）と、１０００ＭＰａ以上の引張強度と、１１０ＧＰａ以下の弾性係数（弾性係数が約２１０ＧＰａである鋼より硬性でない）とを有する材料から構成される薄膜４８を備える。この場合、平坦な硬性部分４５は、例えば炭素繊維複合材料製プレート等のバッキング要素４７を、薄膜４８に、連結端部において支板４６を構成する２つの弾性部分を含まない中央領域において結合する、好適には接着することにより得られる。また、有利には、バッキング要素４７は、平坦要素が得られた単独のシート材料からウォータージェット技術による切断により、上述の利点を得つつ獲得することができる。薄膜４８の材料の特徴によっても、可撓性平行四辺形構造体は、力を受けたとき、高い歪み性、特に曲げ性を有するが、その変形をもたらす力が除かれると迅速に前の状態に戻るという特徴を有する。
【００２２】
基本的に、アーム４２のチェック表面４１の位置は、平行四辺形の屈曲、より正確には、支板４６を規定する連結ストラット４４の弾性部分の屈曲に応じた計測方向とは異なる方向に沿ったアーム４２の移動にも非線形的な態様で依存する。実際に、アーム４２は、支持及び位置決め要素３０に対して、理想的には円弧に一致し得る軌道に沿った移動をなす。したがって、チェック表面４１に接触しているヘッド１４が処理ユニット５に送信する対応信号は、計測方向に沿ったフィーラ５０の位置に依存する直線成分と、非線形の不所望の成分とを備える。前記部品Ｃの寸法及び形状に関する正確な情報を得るために、接触球体５１が製品Ｃの表面Ｓに接触しているとき、ヘッド１４から受信した信号から非線形成分を除去する適切な補償アルゴリズムを処理ユニット５が実行することが有利である。
【００２３】
伝動アセンブリ４０は、支持及び位置決め要素３０に連結された制限機構５５を有する。制限機構５５は、アーム４２と協働してその移動を制限し、ひいては平行四辺形の屈曲を制限してこれにより支板４６の損傷を防止するのに適した第１当接要素５６と第２当接要素５７とを備える。より詳細には、第１当接要素５６は、アーム４２のオーバーストロークを制限する一方、第２当接要素５７がそのプレストロークを制限する。
【００２４】
引張ばね５８が、一方の部分においてアーム４２に、そして他方の部分において支持及び位置決め要素３０に連結された連結要素５９に配置されて、フィーラ５０を、特に接触球体５１をワークピースＷの部品Ｃに向かって付勢する。好適には、この引張バネ５８は、接触球体５１がチェックすべき部品Ｃの表面Ｓに加える圧力を設定するように調節可能である。
【００２５】
係止要素又はピン４３が、伝動アセンブリ４０と協働し、これを静止形態に固定するのに適したものとされている。例えば、静止形態において、特に移載動作やメンテナンス作業中に、薄膜４８が屈曲することはない。平行四辺形構造体のいかなる屈曲も防止するように、例えば、係止ピン４３は、アーム４２の開口に挿入されてこれを支持及び位置決め要素３０に締結し得る。静止形態において、伝動アセンブリ４０は、伝動アセンブリ４０の部品のいくつか又は伝動アセンブリ４０全体を損なう又は破壊し得る衝突や不適格な操作から保護される。
【００２６】
計測セル４は、支持及び位置決め要素３０に連結された例えば空気圧シリンダ等の後退装置６０も備える。空気圧シリンダ６０は、伝動アセンブリ４０と協働すること、例えば、引張ばね５８の力を凌ぐようにアーム４２を第１当接要素５６に接触するまで引いて計測セル４を後退状態にすることを目的として、処理ユニット５から制御信号を受信するのに適している。この状態において、平行四辺形構造体は屈曲し、ワークピースＷが支持及び回転手段６に配置されている場合、接触球体５１は、部品Ｃの表面から一定距離を置く。有利には、空気圧シリンダ６０は、支持及び位置決め要素３０と協働して、伝動アセンブリ４０に対する空気圧シリンダ６０のストロークを調整するのに適した調整要素又はナット６１を設けられる。
【００２７】
以下に、例えばワークピースＷの部品Ｃの表面の形状及び／又は側面形状をチェックするための装置１の動作を説明する。ここで、表面Ｓは、機械製造を原因とする微細ないくつもの凹凸を有している。
【００２８】
作動不能の場合に備えて、アーム４２を支持及び位置決め要素３０に締結するように、係止ピン４３がアーム４２の開口に挿入される。したがって、伝動アセンブリ４０は静止形態に固定されて、平行四辺形構造体のいかなる屈曲も防止される。装置１によるチェック動作を実施するためには、係止ピン４３をアーム４２の開口から取り外して平行四辺形構造体が自由に屈曲するようにしなければならない。
【００２９】
好適には、マスターをチェックすることによる較正工程が最初に実施され得る。マスターとは、チェックすべき部品Ｃの表面の公称側面形状に一致する基準側面形状を有するサンプルピースである。マスターを、装置１の支持及び回転手段６内に配置及び載置し、そして回転軸Ｒを中心として回転させ、基準側面形状を有する表面を回転させつつ先験的に知られる高さに配置する。
【００３０】
初期段階において、空気圧シリンダ６０は、処理ユニット５から制御信号を受信し、引張ばね５８の力を凌ぐようにしてアーム４２を第１当接要素５６に接触するまで引く。これにより、計測セル４は、上述の後退状態となる。ベース３１は計測スライダ３に載置されとともにこれに堅固に連結されているので、好適には処理ユニット５に制御されている計測スライダ３は、接触球体５１がマスターの基準表面の公知の高さになるまで、後退している計測セル４を主方向Ｄに沿って移動させる。
【００３１】
検出段階において、処理ユニット５により制御されている空気圧シリンダ６０は、アーム４２を解放する。そして、引張ばね５８の影響下にあるフィーラ５０の接触球体５１は、基準表面に付勢される。この点において、好適には、引張ばね５８が調節されて接触球体５１がマスターに加える圧力が設定され、これにより、フィーラがマスターの、そして部品Ｃの側面に、これらを減衰させることなく追従する。ヘッド１４は、アーム４２の接触表面４１に接触しているため、フィーラ５０の計測方向に沿った位置を示す信号を生成する。処理ユニット５は、マスターの少なくとも１回転についてこのような信号を検出し、回転、特にマスターの角度位置に関する情報を用いて公知の態様で信号を処理し、これによりそれ自体公知の態様で、後続の計測が比較される基準側面形状を獲得してこれを保存する。
【００３２】
部品Ｃの表面の形状、及び可能であれば寸法をチェックするための工程は、較正工程の最後に実施される。
【００３３】
特に、新規な初期段階において、上述のように、計測セル４は空気圧シリンダ６０によって後退状態にされ、この状態において接触球体５１は基準表面に接触していないため、マスターが装置１から取り外され得る。ワークピースＷを、装置１の支持及び回転手段６に配置及び載置し、そして回転軸Ｒを中心として回転させ、チェックすべき部品Ｃの表面Ｓを回転させつつ先験的に知られる高さに配置する。
【００３４】
続く検出段階において、処理ユニット５により制御されている空気圧シリンダ６０は、アーム４２を解放する。そして、引張ばね５８の影響下にあるフィーラ５０の接触球体５１は、こうして表面Ｓに対して付勢される。ヘッド１４は、アーム４２の接触表面４１に接触しているため、フィーラ５０の計測方向に沿った位置を示す信号を生成する。処理ユニット５は、ワークピースＷの少なくとも１回転についてこのような信号を検出し、回転、特にワークピースＷの角度位置に関する情報を用いて公知の態様で信号を処理し、そして、現実の側面形状が基準側面形状に所定の許容差未満で一致するかどうかを確認する、及び／又はチェックされた表面Ｓの形状エラー、例えば、上述の表面上の凸凹の頻度及び実在を検出することを目的として、部品Ｃの表面の側面形状に関する処理結果と較正工程において保存した基準側面形状とを比較する。
【００３５】
部品Ｃの回転による表面Ｓのスキャン中に、接触球体５１が表面上の凸凹のうちの１つの凸部にヒットすると、接触球体５１は、前記部品Ｃの回転速度に比例した衝撃力を受ける。この衝撃力により、接触球体５１は、チェック中の表面Ｓから離間するように移動する。アーム４２又は支持及び位置決め要素３０の、好適には両方の軽量及び頑丈という特徴と、支板４６を構成する２つの連結ストラット４４の軽量、引張強度及び弾性係数に関する特徴とを有利に組み合わせることにより、計測セル４は、このような衝撃力に、接触球体５１が公知システムに比較して短時間で、離間移動から回復し回転する表面Ｓに再び接触するのに十分な反対の力を以て対抗することができる。これにより、バウンドの回数が削減される又はゼロになる、且つ、部品Ｃの側面形状又は径方向寸法を示さない信号を処理ユニット５が検出するのにかかる時間が最小になる。
【００３６】
検出工程が終了すると、上述のように、計測セル４は空気圧シリンダ６０により再び後退状態とされる。
【００３７】
ここで、処理ユニット５により適切に制御されている計測スライダ３は、後退状態にある計測セル４を、主方向Ｄに沿って、接触球体５１が同一のワークピースＷの別の部品Ｃ’の第２表面Ｓ’の別の公知の高さに至るまで、移動させることができる。第２表面Ｓ’が表面Ｓの側面形状と実質的に同一の側面形状を有している場合、新たなチェック工程が実施される。又は、新たな較正工程が、第２マスターを用いて実施され得る。第２マスターは、チェックすべき第２表面Ｓ’の公称側面形状に一致する基準側面形状を有する基準表面を備え、回転しつつ別の公知の高さに適切に配置される。
【００３８】
上述の事項の他に、装置１は、例えば直径等の直線寸法の計測に適用され得る。可能な別の適用は、同一タイプの、すなわち類似の形態であるが別の公称寸法を有する、例えば種々のクランクシャフト又はカムシャフトのジャーナル軸受等の多くのピースの寸法及び／又は外形チェックを含む。
【００３９】
上述の寸法及び／又は幾何学的特徴をチェックするための装置１は、本発明の範囲を逸脱せずに変更され得る。
【００４０】
例えば、図示の形状及び／又は寸法と異なる形状及び／又は寸法を有する部品が使用され得る。特に、支持及び位置決め要素３０及びアーム４２は、図２に示すものとは異なる態様で成形され得る。また、計測セル４の引張強度を変更せずにその重量を更に削減するように、表面要素は適当な開口を有し得る。
【００４１】
可能であれば、支持及び位置決め要素３０とアーム４２のうちの少なくとも一方が、衝突及び振動を吸収し得る材料、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）等の熱可塑性ポリマー等で充填され得る。
【００４２】
制限機構５５及び連結要素５９は、支持及び位置決め要素３０に、直接的に又は前記支持及び位置決め要素３０と一体の支持要素を介して、連結され得る。同様に、係止ピン４３は、アーム４２を支持及び位置決め要素３０に直接的に締結し得る、又はアーム４２を上述の支持要素又は支持及び位置決め要素３０と一体の別の支持要素に締結し得る。
【００４３】
空気圧シリンダ６０は、可能であれば、空気圧シリンダ６０の空気連結をより容易とする所定位置に空気圧シリンダ６０を固定するのに適した係止リングナットを設けられ得る。
【００４４】
選択肢として、別の後退装置６０、例えば同じく処理ユニット５によって制御される非同期モータが使用され得る。これは、空気圧シリンダに比較してより高速でより正確であるという利点を有する。
【００４５】
選択肢として、ペンシルヘッド１４を、リーダがアームのチェック表面４１に可能であれば結合された他の変換装置、例えば、光学リニアスケール、好適にはレーザに代え得る。
【００４６】
本発明による１つ以上の計測セル４を備えた装置１は、図１の構成とは異なる多くの可能な構成を取り得る。このような構成は全てそれ自体公知である。例えば、装置１は、フレーム２のようなフレームに固定されるとともに、１つのワークピースＷの種々の部品Ｃの寸法及び／又は幾何学的特徴を同時にチェックするように配向されたより多くの計測セル４を備え得る。なぜならば、計測セル４の個数は、例えばチェックすべき部品Ｃの個数に対応するからである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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