JP2011038880A - Method of observing rolling device - Google Patents

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庸介 福島
Go Uramatsu
剛 浦松
Masahito Taniguchi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of observing a rolling device capable of accurately observing a state of lubricant by X-ray tomographic data of the rolling device obtained by applying X rays. <P>SOLUTION: X-ray absorption rate data inside the rolling device are obtained by applying X rays, and X-ray image data indicating shading inside the rolling device by a gray scale are acquired, based on the X-ray absorption rate data. Then, CAD image data indicating shapes of an inner track member, an outer track member, and a rolling element for composing the rolling device are acquired based on the CAD data. Then, differential image data, namely non-common parts of the X-ray image data and the CAD image data, are acquired based on a difference between the X-ray image data and the CAD image data. After that, an internal shape of the rolling device is displayed on an image display device based on the X-ray image data and the differential image data, and a shape change part is observed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、X線照射により画像データを取得して転動装置の内部の状態を観察する方法に関する。   The present invention relates to a method for observing an internal state of a rolling device by acquiring image data by X-ray irradiation.

グリース(潤滑剤)を封入した転がり軸受(転動装置)は、グリース潤滑による軸受寿命の延長を図るために、転がり軸受内部の軌道面のどの部分にグリースが存在しているか(グリース分布)、グリースがどのように付着しているか(グリース形状)といったグリース状態を検査する必要がある。
従来、内輪(内側軌道部材)及び外輪(外側軌道部材)の少なくとも一方をアクリル酸樹脂等の透明体で構成し、この透明体越しにグリースを透視することで、転がり軸受内のグリース状態の情報を取得する方法が知られている(例えば特許文献1)。
For rolling bearings (rolling devices) filled with grease (lubricant), in order to extend the bearing life by grease lubrication, which part of the raceway surface inside the rolling bearing has grease (grease distribution), It is necessary to inspect the grease condition such as how the grease is attached (grease shape).
Conventionally, at least one of the inner ring (inner race member) and the outer ring (outer race member) is made of a transparent material such as acrylic resin, and grease is seen through the transparent body, so that information on the grease state in the rolling bearing is obtained. There is known a method for obtaining the above (for example, Patent Document 1).

この特許文献1の方法は、内輪及び外輪の少なくとも一方の透明体越しに透視したグリースの表面のみを観察しているだけなので、グリースの分布、形状の情報を正確に取得することができない。
そこで、例えば特許文献2,3に示すように、試料内部にX線を照射し、試料内部のX線吸収係数の違いに基づくX線透過像の画像処理を行って試料内部を検査する方法、或いは、特許文献4に示すように、グリースを封入した転がり軸受にX線を照射してX線断層像を撮影し、X線断層像の濃色域の面積変化及び位置変化を比較してグリース状態の情報を取得する方法が知られている。
In the method of Patent Document 1, only the surface of the grease seen through the transparent body of at least one of the inner ring and the outer ring is observed, and therefore information on the distribution and shape of the grease cannot be obtained accurately.
Therefore, for example, as shown in Patent Documents 2 and 3, a method of inspecting the inside of a sample by irradiating the inside of the sample with X-rays and performing image processing of an X-ray transmission image based on a difference in the X-ray absorption coefficient inside the sample, Alternatively, as shown in Patent Document 4, X-ray tomograms are taken by irradiating X-rays on rolling bearings filled with grease, and the area change and the position change in the dark color area of the X-ray tomograms are compared to determine the grease. A method for acquiring state information is known.

特開2005−69288号公報JP 2005-69288 A 特開2001−201465号公報JP 2001-201465 A 特開2007−111525号公報JP 2007-1111525 A 特開2007−155534号公報JP 2007-155534 A

しかし、特許文献2,3の試料を転がり軸受に適用しても、或いは、特許文献4の方法のように、転がり軸受にX線を照射しただけでは転がり軸受内のグリース状態の情報を正確に取得することは難しい。
すなわち、通常、転がり軸受の構成部材である内輪、外輪、転動体等は、グリースと比較してX線吸収率が高い軸受鋼を使用しており、軸受鋼製の構成部材の形状を撮影するために強度のX線を照射するとグリースの存在が消えてしまい、グリースの状態が撮影できる程度のX線を照射すると、X線が軸受鋼製の構成部材を透過できす、その形状を撮影することができないという問題がある。
However, even if the samples of Patent Documents 2 and 3 are applied to a rolling bearing, or just by irradiating the rolling bearing with X-rays as in the method of Patent Document 4, information on the grease state in the rolling bearing can be accurately obtained. It is difficult to get.
That is, the inner ring, the outer ring, the rolling elements, etc., which are components of a rolling bearing, usually use bearing steel having a higher X-ray absorption rate than grease, and photograph the shape of the component made of bearing steel. Therefore, the presence of grease disappears when irradiated with intense X-rays, and when X-rays are irradiated to the extent that the state of the grease can be imaged, the X-rays can pass through the components made of bearing steel, and the shape is imaged. There is a problem that can not be.

そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、X線照射によって得られた転動装置のX線断層データによって潤滑剤の状態を正確に観察することができる転動装置の観察方法を提供することを目的としている。   Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and allows the state of the lubricant to be accurately observed from the X-ray tomographic data of the rolling device obtained by X-ray irradiation. It aims at providing the observation method of an apparatus.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、内側軌道部材、外側軌道部材、転動体及び潤滑剤を備えた転動装置の内部状態を観察する方法であって、X線を照射することで前記転動装置の内部のX線吸収率データを得るとともに、このX線吸収率データに基づいて、前記転動装置の内部の濃淡をグレースケールで表すX線画像データを取得し、転動装置設計時のCADデータに基づいて前記内側軌道部材、前記外側軌道部材及び前記転動体の形状を示すCAD画像データを取得し、前記X線画像データ及び前記CAD画像データの差に基づいてこれらデータの非共通部分である差分画像データを取得するとともに、前記X線画像データ及び前記差分画像データに基づいて前記転動装置の内部形状の変化部分を画像表示装置に表示するようにした。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a method for observing an internal state of a rolling device including an inner race member, an outer race member, a rolling element, and a lubricant, and irradiates X-rays. To obtain X-ray absorptance data inside the rolling device, and based on the X-ray absorptance data, obtain X-ray image data representing the gray inside the rolling device in gray scale, CAD image data indicating the shapes of the inner race member, the outer race member, and the rolling element is acquired based on CAD data at the time of designing a rolling device, and based on a difference between the X-ray image data and the CAD image data. Difference image data that is a non-common part of these data is acquired, and a change portion of the internal shape of the rolling device is displayed on the image display device based on the X-ray image data and the difference image data. Was Unishi.

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の転動装置の観察方法において、前記潤滑剤のグレースケールが前記内側軌道部材、前記外側軌道部材及び前記転動体のグレースケールと異なる範囲となるように、前記内側軌道部材、前記外側軌道部材、前記転動体及び前記潤滑剤の材料を選定した。
また、請求項3記載の発明は、請求項1記載の転動装置の観察方法において、前記内側軌道部材、前記外側軌道部材、前記転動体、前記潤滑剤及び転動装置内部に存在する空気が、それぞれ異なるグレースケールとなるように、前記内側軌道部材、前記外側軌道部材、前記転動体及び前記潤滑剤の材料を選定した。
The invention according to claim 2 is the observation method of the rolling device according to claim 1, wherein the gray scale of the lubricant is different from the gray scale of the inner race member, the outer race member, and the rolling element. The material of the inner race member, the outer race member, the rolling element and the lubricant was selected.
According to a third aspect of the present invention, in the rolling device observation method according to the first aspect, the inner raceway member, the outer raceway member, the rolling element, the lubricant, and the air present inside the rolling device are The materials of the inner race member, the outer race member, the rolling element, and the lubricant were selected so as to have different gray scales.

また、請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の転動装置の観察方法において、前記内側軌道部材と前記外側軌道部材の軌道間で前記転動体を案内保持する保持器を備えており、CADデータに基づいて前記内側軌道部材、前記外側軌道部材及び前記転動体とともに前記保持器の形状を示すCAD画像データを取得し、前記X線画像データ及び前記CAD画像データの差に基づいてこれらデータの非共通部分である差分画像データを取得するとともに、前記X線画像データ及び前記差分画像データに基づいて前記転動装置の内部形状の変化部分を画像表示装置に表示するようにした。   According to a fourth aspect of the present invention, in the rolling device observation method according to any one of the first to third aspects, the rolling element is guided and held between the tracks of the inner track member and the outer track member. A CAD image data indicating the shape of the cage together with the inner race member, the outer race member and the rolling element based on CAD data, and obtaining the X-ray image data and the CAD image. Difference image data that is a non-common part of these data is acquired based on the difference in data, and a change portion of the internal shape of the rolling device is transferred to the image display device based on the X-ray image data and the difference image data. Displayed.

本発明に係る転動装置の観察方法によると、X線を照射することで転動装置の内部のX線吸収率データを得るとともに、このX線吸収率データに基づいて、転動装置の内部の濃淡をグレースケールで表すX線画像データを取得し、転動装置の設計時のCADデータに基づいて内側軌道部材、外側軌道部材及び転動体の形状を示すCAD画像データを取得し、X線画像データ及びCAD画像データの差に基づいてこれらデータの非共通部分である差分画像データを取得するとともに、X線画像データ及び前記差分画像データに基づいて前記転動装置の内部形状を画像表示装置に表示するようにしたので、比較的形状変化が少ないが相対的な動きのある各構成部材(内輪、外輪、玉)の形状を正確に把握することができる。これにより、転動装置内部に封入された潤滑剤の分布、形状という比較的変化の大きいものを正確に取得することができる。   According to the observation method for a rolling device according to the present invention, X-ray absorption rate data inside the rolling device is obtained by irradiating X-rays, and the inside of the rolling device is obtained based on the X-ray absorption rate data. X-ray image data representing the shade of the image in gray scale is acquired, CAD image data indicating the shapes of the inner track member, the outer track member and the rolling element is acquired based on the CAD data at the time of designing the rolling device, and the X-ray Based on the difference between the image data and the CAD image data, differential image data which is a non-common part of these data is obtained, and the internal shape of the rolling device is displayed on the image display device based on the X-ray image data and the differential image data. Therefore, it is possible to accurately grasp the shape of each constituent member (inner ring, outer ring, ball) that has a relatively small shape change but relatively moves. As a result, it is possible to accurately acquire a relatively large change in the distribution and shape of the lubricant enclosed in the rolling device.

内部観察用としての第1実施形態の転動装置の軸方向断面を示す図である。It is a figure which shows the axial direction cross section of the rolling device of 1st Embodiment for inside observation. 図1のA−A線矢視図である。It is an AA arrow line view of FIG. 第1実施形態の転動装置の内部観察を行なう観察装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the observation apparatus which performs the internal observation of the rolling device of 1st Embodiment. 内部観察用の第2実施形態の転動装置を示す図である。It is a figure which shows the rolling device of 2nd Embodiment for internal observation. 内部観察用の第3実施形態の転動装置を示す図である。It is a figure which shows the rolling device of 3rd Embodiment for internal observation. 内部観察用の第4実施形態の転動装置を示す図である。It is a figure which shows the rolling device of 4th Embodiment for internal observation. 内部観察用の第5実施形態の転動装置を示す図である。It is a figure which shows the rolling device of 5th Embodiment for internal observation.

以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(転がり軸受の構成)
図1は、本発明に係る転がり軸受1を示す軸方向断面図、図2は、図1のA−A断面である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.
(Configuration of rolling bearing)
FIG. 1 is an axial sectional view showing a rolling bearing 1 according to the present invention, and FIG. 2 is an AA cross section of FIG.

図1に示すように、転がり軸受1は、外輪2と、内輪3と、これら外輪2及び内輪3の間に複数個組み込まれる玉4と、複数個の玉4を等配して案内する冠形の保持器5とを備えている。
外輪2の内周面の軸方向中央部には、円弧溝状の外輪軌道面2aが形成されており、内輪3の外周面の軸中央部には、外輪軌道面2aと対向する円弧溝状の内輪軌道面3aが形成されている。
As shown in FIG. 1, the rolling bearing 1 includes an outer ring 2, an inner ring 3, a plurality of balls 4 incorporated between the outer ring 2 and the inner ring 3, and a crown for guiding and arranging a plurality of balls 4. And a cage 5 having a shape.
An arc groove-shaped outer ring raceway surface 2a is formed at the axial center of the inner peripheral surface of the outer ring 2, and an arc groove shape facing the outer ring raceway surface 2a is formed at the axial central portion of the outer peripheral surface of the inner ring 3. The inner ring raceway surface 3a is formed.

図2に示すように、外輪軌道面2a、内輪軌道面3a及び保持器5で囲まれた転がり軸受1の内部空間には、所定の分布、形状でグリース6が封入されているとともに、グリース6とは異なる内部領域に空気(気泡)7が存在している。   As shown in FIG. 2, grease 6 is sealed in a predetermined distribution and shape in the internal space of the rolling bearing 1 surrounded by the outer ring raceway surface 2 a, the inner ring raceway surface 3 a, and the cage 5. Air (bubbles) 7 is present in an internal region different from that in FIG.

外輪2及び内輪3は、フッ素系樹脂及びカーボン繊維の複合材、或いは耐熱性樹脂及びカーボン繊維の複合材で形成されている。フッ素系樹脂及びカーボン繊維の複合材としての具体的な材料は、例えばテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルエーテルケトンとポリベンゾイミダゾールとのコポリマー(PEEK−PBI)、熱可塑性ポリイミド(TPI)、ホウ酸アルミニウムウイスカー、チタン酸カリウムウイスカー、カーボンウイスカー、アラミド繊維、芳香族ポリイミド繊維、液晶ポリエステル繊維、グラファイトウイスカー、ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、炭化珪素ウイスカー、窒化珪素ウイスカー、アルミナウイスカー、窒化アルミニウムウイスカー、ウォラストナイト等の繊維状充填材を配合した材料が挙げられる。   The outer ring 2 and the inner ring 3 are formed of a composite material of fluorine-based resin and carbon fiber, or a composite material of heat-resistant resin and carbon fiber. Specific examples of the composite material of the fluororesin and the carbon fiber include tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), and polyvinylidene fluoride ( PVDF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), polyether nitrile (PEN), polyether ether ketone (PEEK), copolymer of polyetheretherketone and polybenzimidazole (PEEK-PBI), thermoplastic polyimide (TPI), aluminum borate whisker, potassium titanate whisker, carbon Fibrous fillers such as isker, aramid fiber, aromatic polyimide fiber, liquid crystal polyester fiber, graphite whisker, glass fiber, carbon fiber, boron fiber, silicon carbide whisker, silicon nitride whisker, alumina whisker, aluminum nitride whisker, wollastonite The material which mix | blended is mentioned.

玉4は、セラミック、或いはガラスを材料としており、セラミックの具体的な材料としては、窒化珪素(Si34)、炭化珪素(SiC)、サイアロン(Sialon)、部分安定化ジルコニア(ZrO2)、硬質カーボン、およびアルミナ(Al23)等が挙げられる。
保持器5は、フッ素系樹脂、或いは耐熱性樹脂を材料としており、具体的な材料としては、前述したPFA、ETFE、PVDF、FEP、PCTFE、ECTFE、PEN、PEEK、PEEK−PBI、TPI等が挙げられる。
The balls 4 are made of ceramic or glass. Specific ceramic materials include silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC), sialon, and partially stabilized zirconia (ZrO 2 ). , Hard carbon, and alumina (Al 2 O 3 ).
The cage 5 is made of fluororesin or heat-resistant resin, and specific materials include PFA, ETFE, PVDF, FEP, PCTFE, ECTFE, PEN, PEEK, PEEK-PBI, TPI, etc. Can be mentioned.

グリース6は、基油、増ちょう剤、添加剤の種類、配合割合は特に制限がなく、基油として鉱物油、エステル系合成油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油等を用い、増ちょう剤としてリチウム石けん等の金属石けん、ウレア系化合物等が用いられている。   Grease 6 has no particular restrictions on the type and blending ratio of base oil, thickener, additive, and mineral oil, ester-based synthetic oil, ether-based synthetic oil, hydrocarbon-based synthetic oil, etc. are used as the base oil. As soaps, metal soaps such as lithium soap, urea compounds, and the like are used.

(転がり軸受観察装置)
次に、上記構成とした転がり軸受1の観察を行う転がり軸受観察装置の1実施形態について、図3を参照して説明する。
本実施形態の転がり軸受観察装置10は、転がり軸受1に対して軸方向に直交する所定位置からX線を照射することでCT値(例えば、医療用の場合、水を0、空気を−1000とした値)データを計測するX線CT11と、X線CT11で計測したCT値データを保存するCTデータ保存部12と、CT値データに基づいてCT画像を作成するCT画像作成演算部13と、このCT画像作成演算部13で作成した前記CT画像にグレースケール処理を行うグレースケール処理演算部14と、このグレースケール処理演算部14でグレースケール処理を行ったデータ(X線画像データ)を保存するX線画像データ保存部24と、観察する転がり軸受1のCAD(Computer Aided Design)データに基づいて3次元形状の外輪2、内輪3、玉4及び保持器5の画像データ(CAD画像データ)が保存されているCAD画像データ保存部25と、X線画像データ保存部24及びCAD画像データ保存部25のデータに基づいてCT画像解析データを表示する表示装置(画像表示装置:カラーディスプレイ)16と、X線CT11、CTデータ保存部12、画像作成演算部13、グレースケール処理演算部14、CT画像解析処理部15及び表示装置16を制御するMPU(マイクロプロセッシングユニット)17と、MPU17の操作を行う操作部18とを備えている。
(Rolling bearing observation device)
Next, an embodiment of a rolling bearing observation apparatus that observes the rolling bearing 1 having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
The rolling bearing observation apparatus 10 according to the present embodiment irradiates the rolling bearing 1 with X-rays from a predetermined position orthogonal to the axial direction to obtain a CT value (for example, 0 for water and −1000 for air in the case of medical use). X-ray CT11 that measures data, a CT data storage unit 12 that stores CT value data measured by the X-ray CT11, and a CT image creation calculation unit 13 that creates a CT image based on the CT value data A gray scale processing calculation unit 14 that performs gray scale processing on the CT image generated by the CT image generation calculation unit 13 and data (X-ray image data) subjected to gray scale processing by the gray scale processing calculation unit 14 are used. Based on the X-ray image data storage unit 24 to be stored and the CAD (Computer Aided Design) data of the rolling bearing 1 to be observed, the outer ring 2, the inner ring 3, the ball 4, and the three-dimensional shape The CT image analysis data is displayed based on the data of the CAD image data storage unit 25 storing the image data (CAD image data) of the holder 5 and the X-ray image data storage unit 24 and the CAD image data storage unit 25. MPU that controls the display device (image display device: color display) 16 and the X-ray CT 11, CT data storage unit 12, image creation calculation unit 13, grayscale processing calculation unit 14, CT image analysis processing unit 15, and display device 16 A (microprocessing unit) 17 and an operation unit 18 for operating the MPU 17 are provided.

X線CT11は、軸方向が鉛直方向(重力方向)を向くように、且つ軸回りに回転自在となるように転がり軸受1を載置している試料載置台20と、転がり軸受1に対して軸方向に直交する方向からX線を照射するX線照射部21と、X線照射部21を上下方向に移動させる移動部22と、転がり軸受1のCT値を計測するX線計測部23とを備えている。試料載置台20は、転がり軸受1を軸回りに回転させる機能を有している。   The X-ray CT 11 is in relation to the sample mounting table 20 on which the rolling bearing 1 is mounted such that the axial direction is in the vertical direction (the direction of gravity) and is rotatable about the axis, and the rolling bearing 1. An X-ray irradiation unit 21 that emits X-rays from a direction orthogonal to the axial direction, a moving unit 22 that moves the X-ray irradiation unit 21 in the vertical direction, and an X-ray measurement unit 23 that measures the CT value of the rolling bearing 1 It has. The sample mounting table 20 has a function of rotating the rolling bearing 1 around its axis.

グレースケール処理演算部14では、画像作成演算部13で作成したCT画像に基づき、例えばCT値を14ビットの数値で保存して214=16384階調の−8192〜8192の範囲のグレースケールで表し、所定範囲の階調毎に強調表示する。
CT画像解析処理部15は、転がり軸受1の各構成部材の形状が把握できるデータ、最終的にグリース6の分布、形状が把握できるデータを作成する。
Based on the CT image created by the image creation computation unit 13, the gray scale processing computation unit 14 stores, for example, a CT value as a 14-bit numerical value and uses a gray scale in the range of −8192 to 8192 with 2 14 = 16384 gradations. And highlighted for each gradation in a predetermined range.
The CT image analysis processing unit 15 creates data that can grasp the shape of each component of the rolling bearing 1 and finally data that can grasp the distribution and shape of the grease 6.

ここで、上記構成の転がり軸受観察装置10は、X線CT11の試料載置台20を回転駆動して転がり軸受1を軸回りに所定角度まで回転し、移動部22を駆動して転がり軸受1の上下方向位置を変更することで、X線照射部21からX線が照射される転がり軸受1の照射方向が適宜変更されながら、表示装置16にはCT画像解析データが表示されるものとする。   Here, the rolling bearing observation apparatus 10 having the above configuration rotates the sample mounting table 20 of the X-ray CT 11 to rotate the rolling bearing 1 to a predetermined angle around the axis, and drives the moving unit 22 to drive the rolling bearing 1. It is assumed that CT image analysis data is displayed on the display device 16 while the irradiation direction of the rolling bearing 1 irradiated with X-rays from the X-ray irradiation unit 21 is appropriately changed by changing the vertical position.

したがって、本実施形態の転がり軸受1の観察方法においては、転がり軸受1にX線を照射することで転がり軸受1内部のCT値データを得るとともに、このCT値データに基づいて転がり軸受1内部の濃淡をグレースケールで表すX線画像データを取得し、予め記憶されているCADデータに基づいて転がり軸受1の外輪2、内輪3、玉4及び保持器5の形状を示すCAD画像データを取得し、前記X線画像データ及び前記CAD画像データの差に基づいてこれらデータの非共通部分である差分画像データを取得し、この差分画像データに基づいて形状変化部分を観測できる。また、X線画像データにおいて各構成部材(内輪3、外輪2、玉4、保持器5及びグリース6)のグレースケール値に差が無くても、X線画像データ及びCAD画像データの差に基づいてこれらデータの非共通部分である差分画像データを取得し、各構成部材(内輪3、外輪2、玉4、保持器5)の形状とその他の部分の区別が可能であり、それにより、転がり軸受1内部に存在するグリース6等の形状を確実に把握し、グリース6とその他の部分を明確に分離処理することができるので、軸受内部のグリース6の分布、形状を正確に取得することができる。   Therefore, in the observation method of the rolling bearing 1 of the present embodiment, CT value data inside the rolling bearing 1 is obtained by irradiating the rolling bearing 1 with X-rays, and the inside of the rolling bearing 1 is obtained based on this CT value data. X-ray image data representing gray scale in gray scale is acquired, and CAD image data indicating the shapes of the outer ring 2, inner ring 3, ball 4 and cage 5 of the rolling bearing 1 is acquired based on CAD data stored in advance. Based on the difference between the X-ray image data and the CAD image data, difference image data which is a non-common part of these data is acquired, and the shape change portion can be observed based on the difference image data. Further, even if there is no difference in the gray scale values of the constituent members (the inner ring 3, the outer ring 2, the ball 4, the cage 5, and the grease 6) in the X-ray image data, it is based on the difference between the X-ray image data and the CAD image data. The difference image data which is a non-common part of these data is acquired, and the shape of each constituent member (the inner ring 3, the outer ring 2, the ball 4, the cage 5) and the other part can be distinguished, thereby rolling. Since the shape of the grease 6 and the like existing inside the bearing 1 can be reliably grasped and the grease 6 and other parts can be clearly separated, the distribution and shape of the grease 6 inside the bearing 1 can be obtained accurately. it can.

なお、本実施形態では観察用の転動装置として転がり軸受1を用いたが、図4に示すリニアガイド装置26、図5に示すボールねじ27、図6に示すラック&ピニオン28、或いは図7に示すウォームギヤ29を観察用の転動装置として用いても、装置内部に封入されたグリースの分布、形状を正確に取得することができる。なお、これらの図においてX線を照射してCT値を取得する断面は、図4のリニアガイド装置26ではベアリング部26bが移動自在に配置されたレール部26aの軸方向に直交する断面D1、図5のボールねじ27ではナット部27aが移動自在に配置されたねじ部27bの軸方向に直交する断面D2、図6のラック&ピニオン28では、ラック部28a及びピニオン28bの噛合断面D3、図7のウォームギヤ29ではウォーム29a及びウォームホイール29bの噛合断面D4とする。   In this embodiment, the rolling bearing 1 is used as a rolling device for observation. However, the linear guide device 26 shown in FIG. 4, the ball screw 27 shown in FIG. 5, the rack and pinion 28 shown in FIG. 6, or FIG. Even if the worm gear 29 shown in FIG. 2 is used as a rolling device for observation, the distribution and shape of the grease sealed in the device can be accurately acquired. In these figures, the cross section for obtaining the CT value by irradiating X-rays is a cross section D1 orthogonal to the axial direction of the rail portion 26a in which the bearing portion 26b is movably arranged in the linear guide device 26 of FIG. In the ball screw 27 of FIG. 5, a cross section D2 perpendicular to the axial direction of the screw portion 27b in which the nut portion 27a is movably disposed, and in the rack and pinion 28 of FIG. 6, the meshing cross section D3 of the rack portion 28a and the pinion 28b, The worm gear 29 has a meshing section D4 between the worm 29a and the worm wheel 29b.

1…転がり軸受(転動装置)、2…外輪(外側軌道部材)、2a…外輪軌道面、3…内輪(内側軌道部材)、3a…内輪軌道面、4…玉(転動体)、5…保持器、6…グリース(潤滑剤)、7…空気、10…軸受観察装置、11…X線CT、12…データ保存部、13…画像作成演算部、14…グレースケール処理演算部、15…CT画像解析処理部、16…表示装置(画像表示装置)、17…MPU、18…操作部、20…試料載置台、21…X線照射部、22…移動部、23…X線計測部、24…X線画像データ保存部、25…CAD画像データ保存部、26…リニアガイド装置(転動装置)、27…ボールねじ(転動装置)、28…ラック&ピニオン(転動装置)、29…ウォームギヤ(転動装置)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rolling bearing (rolling device), 2 ... Outer ring (outer raceway member), 2a ... Outer ring raceway surface, 3 ... Inner ring (inner raceway member), 3a ... Inner ring raceway surface, 4 ... Ball (rolling element), 5 ... Cage, 6 ... Grease (lubricant), 7 ... Air, 10 ... Bearing observation device, 11 ... X-ray CT, 12 ... Data storage unit, 13 ... Image creation calculation unit, 14 ... Grayscale processing calculation unit, 15 ... CT image analysis processing unit, 16 ... display device (image display device), 17 ... MPU, 18 ... operation unit, 20 ... sample mounting table, 21 ... X-ray irradiation unit, 22 ... moving unit, 23 ... X-ray measurement unit, 24 ... X-ray image data storage unit, 25 ... CAD image data storage unit, 26 ... Linear guide device (rolling device), 27 ... Ball screw (rolling device), 28 ... Rack and pinion (rolling device), 29 ... Worm gear (rolling device)

Claims (4)

内側軌道部材、外側軌道部材、転動体及び潤滑剤を備えた転動装置の内部状態を観察する方法であって、
X線を照射することで前記転動装置の内部のX線吸収率データを得るとともに、このX線吸収率データに基づいて、前記転動装置の内部の濃淡をグレースケールで表すX線画像データを取得し、
CADデータに基づいて前記内側軌道部材、前記外側軌道部材及び前記転動体の形状を示すCAD画像データを取得し、
転動装置設計時の前記X線画像データ及び前記CAD画像データの差に基づいてこれらデータの非共通部分である差分画像データを取得するとともに、
前記X線画像データ及び前記差分画像データに基づいて前記転動装置の内部形状の変化部分を画像表示装置に表示するようにしたことを特徴とする転動装置の観察方法。
A method of observing the internal state of a rolling device provided with an inner race member, an outer race member, rolling elements and a lubricant,
X-ray image data representing X-ray absorptance data inside the rolling device by irradiating X-rays, and representing the shade inside the rolling device in gray scale based on the X-ray absorptance data Get
CAD image data indicating the shape of the inner race member, the outer race member and the rolling element is obtained based on CAD data;
Based on the difference between the X-ray image data and the CAD image data at the time of designing the rolling device, obtaining difference image data that is a non-common part of these data,
A method for observing a rolling device, wherein a change portion of the internal shape of the rolling device is displayed on an image display device based on the X-ray image data and the difference image data.
前記潤滑剤のグレースケールが前記内側軌道部材、前記外側軌道部材及び前記転動体のグレースケールと異なる範囲となるように、前記内側軌道部材、前記外側軌道部材、前記転動体及び前記潤滑剤の材料を選定したことを特徴とする請求項1記載の転動装置の観察方法。   The material of the inner race member, the outer race member, the rolling element and the lubricant so that the gray scale of the lubricant is in a different range from the gray scale of the inner race member, the outer race member and the rolling element. The method for observing a rolling device according to claim 1, wherein: 前記内側軌道部材、前記外側軌道部材、前記転動体、前記潤滑剤及び転動装置内部に存在する空気が、それぞれ異なるグレースケールとなるように、前記内側軌道部材、前記外側軌道部材、前記転動体及び前記潤滑剤の材料を選定したことを特徴とする請求項1記載の転動装置の観察方法。   The inner track member, the outer track member, the rolling element so that the air present in the inner track member, the outer track member, the rolling element, the lubricant, and the rolling device have different gray scales. The rolling device observation method according to claim 1, wherein a material of the lubricant is selected. 前記内側軌道部材と前記外側軌道部材の軌道間で前記転動体を案内保持する保持器を備えており、
CADデータに基づいて前記内側軌道部材、前記外側軌道部材及び前記転動体とともに前記保持器の形状を示すCAD画像データを取得し、
前記X線画像データ及び前記CAD画像データの差に基づいてこれらデータの非共通部分である差分画像データを取得するとともに、
前記X線画像データ及び前記差分画像データに基づいて前記転動装置の内部形状の変化部分を画像表示装置に表示するようにしたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の転動装置の観察方法。
A cage for guiding and holding the rolling elements between the tracks of the inner track member and the outer track member;
CAD image data indicating the shape of the cage together with the inner race member, the outer race member and the rolling element is obtained based on CAD data;
Based on the difference between the X-ray image data and the CAD image data, obtain differential image data that is a non-common part of these data;
The change part of the internal shape of the said rolling device is displayed on an image display apparatus based on the said X-ray image data and the said difference image data, The any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. Observation method of the rolling device.
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