JP2018072165A - 黒皮残りの検出方法および検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】黒皮残りを検出する方法を提供する。【解決手段】ギヤ部品２を回転軸Ｘ回りに回転させながら、歯部２３の側面２３１を一歯ずつ撮像する第１撮像ステップと、向きが反転されたギヤ部品２を、回転軸Ｘ回りに回転させながら、歯部２３の側面２３２を一歯ずつで撮像する第２撮像ステップと、第１撮像ステップと第２撮像ステップでの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、歯部２３の側面２３１、２３２における黒皮残りの有無を判定する判定ステップと、を有し、側面２３１、２３２の撮像は、側面２３１、２３２のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）に対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域に対して実施される構成とした。【選択図】図４

Description

本発明は、黒皮残りの検出方法および検出装置に関する。

他のギヤ部品と噛合する歯部が軸部の外周に形成されたギヤ部品の作製方法として、（１）棒状素材の熱間鍛造により、軸部の長手方向の途中位置に大径部を造形する鍛造ステップと、（２）大径部の外周に、切削加工により歯部を形成する切削加工ステップと、（３）歯部が形成されたギヤ部品の浸炭処理を行う浸炭処理ステップと、（４）浸炭処理後のギヤ部品において、他のギヤ部品との噛合面となる歯部の表面を研磨する研磨ステップと、を経て作製する方法がある。

研磨ステップでは、歯部の表面における他のギヤ部品との噛合面となる領域を砥石で研磨して、熱処理歪みを取り除くように成型している。
しかし、例えば車両用の自動変速機に採用されているギヤ部品のように、他のギヤとの噛合面が湾曲していると、噛合面となる領域の単純な研磨では、噛合面の歯部を理想寸法、精度となるように成型することは難しいので、噛合面の一部に素材表面が残ることになる。

ここで、研磨が不十分で噛合面の一部に残った素材表面は、浸炭処理による影響で黒色を呈していることから黒皮残りと呼ばれており、噛合面が湾曲しているギヤ部品の場合には、黒皮残りの有無を目視で確認することで、噛合面の研磨の適否を判定していた。

特許文献１には、熱間圧延板における黒皮残りの有無を検出する方法が開示されている。

特開平８−２２００１９号公報

しかし、この方法は、ギヤ部品の歯部における噛合面での黒皮残りの有無の検出には適していなかった。
そこで、ギヤ部品の歯部での黒皮残りを適切に検出できるようにすること求められている。

本発明は、
他のギヤ部品と噛合する歯部が、回転軸周りの周方向に所定間隔で複数、外周に設けられたギヤ部品において、前記周方向における前記歯部の一方の側面と他方の側面での研磨後の黒皮残りを検出する黒皮残りの検出方法であって、
前記ギヤ部品を前記回転軸回りに回転させながら、前記歯部の一方の側面を一歯ずつ、カメラで撮像する第１撮像ステップと、
前記ギヤ部品を、前記回転軸に直交する軸線回りに１８０度回転させて、前記ギヤ部品の向きを変更する変更ステップと、
向きが変更された前記ギヤ部品を、前記回転軸回りに回転させながら、前記歯部の他方の側面を一歯ずつ、前記カメラで撮像する第２撮像ステップと、
前記第１撮像ステップと前記第２撮像ステップでの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、前記一方の側面と前記他方の側面における黒皮残りの有無を判定する判定ステップと、を有し、
前記第１撮像ステップにおける前記一方の側面の撮像は、前記一方の側面の前記カメラに対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域に対して実施されると共に、
前記第２撮像ステップにおける前記他方の側面の撮像は、前記他方の側面の前記カメラに対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域に対して実施される構成とした。

本発明によれば、一方の側面と他方の側面での複数の撮像領域の設定を、撮像を行うカメラに対する投影面積を考慮して設定している。よって、一方の側面の撮像画像と他方の側面の撮像画像の各々において、一方の側面の形状と他方の側面の形状に起因する影が生じないように複数の撮像領域を設定することで、黒皮残りの有無の判定に必要な撮像画像を適切に得ることができる。これにより、ギヤ部品の歯部における噛合面での黒皮残りを適切に検出できる。

黒皮残り検出装置を説明する図である。 ギヤ部品を説明する図である。 ギヤ部品における黒皮残りの検出方法を説明するフローチャートである。 歯部の側面に対するカメラの配置を説明する図である 歯部の側面における撮像領域の設定を説明する図である。 黒皮残りの有無を判定する判定ステップでの処理の詳細を説明するフローチャートである。 撮像画像の各画素が持つ濃度値の平均化処理を説明する図である。 濃度値の平均化処理後における黒皮候補領域と黒皮領域の決定を説明する図である。 歯部の側面の研磨処理に対する可否判定を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、黒皮残り検出装置１を説明する図であり、（ａ）は、黒皮残り検出装置１の概略構成図であり、（ｂ）は、第２ユニット４５の支持軸４６によるギヤ部品２の軸部２１の支持を説明する図であり、（ｃ）は、黒皮残りの有無の検査後のギヤ部品２の移動を説明する図である。
図２は、黒皮残り検出装置１で黒皮残りの有無が検査されるギヤ部品２を説明する図であり、（ａ）は、ギヤ部品２の斜視図であり、（ｂ）は、径方向外側から見た歯部２３の平面図であり、（ｃ）は、（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｄ）は、（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｅ）は、（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
なお、図２の（ａ）では、ギヤ部品２の歯部２３周りを除く他の部位を簡略的に示しており、（ｂ）では、歯部２３の平坦面２３０と一方の側面２３１と他方の側面２３２とを視覚的に区別できるようにするために、平坦面２３０と側面２３１、２３２に異なるハッチングを付して示している。

始めに、黒皮残り検出装置１で黒皮残りの有無が検査されるギヤ部品２を説明する。
図１および図２に示すように、ギヤ部品２は、軸部２１の長手方向の略中央部に、軸部２１よりも大径の基部２２を有しており、この基部２２の外周には、他のギヤ部品の歯部に噛合する歯部２３が、回転軸Ｘ周りの周方向に所定間隔で複数設けられている。
また、基部２２の両側には、軸部２１よりも大径の第１大径部２４、２４が設けられており、軸部２１の両端には、当該軸部２１よりも大径の第２大径部２５、２５が設けられている。

図２の（ｂ）に示すように、回転軸Ｘの径方向から見て、基部２２の外周に設けられた歯部２３の各々は、回転軸Ｘに対して交差する向きで回転軸Ｘ方向に延びており、回転軸Ｘ方向における歯部２３の一端２３ａと他端２３ｂは、回転軸Ｘ周りの周方向で所定長さＬ１オフセットしている。
歯部２３の先端は、回転軸Ｘ方向の全長に亘って略同じ幅Ｗ１（図２の（ｂ）参照）で形成された平坦面２３０となっている。

図２の（ｃ）に示すように、回転軸Ｘ方向から見て歯部２３の各々は、外径側に向かうにつれて周方向の幅Ｗが狭くなる断面形状を有しており、回転軸Ｘ周りの周方向における歯部２３の一方の側面２３１と、他方の側面２３２は、回転軸Ｘの径方向で湾曲した表面を有している。

図２の（ｂ）に示すように径方向外側から見て、歯部２３の一方の側面２３１と、他方の側面２３２は、回転軸Ｘ方向における歯部２３の中心Ｃｎを基準とした点対称に形成されている。
一方の側面２３１は、回転軸Ｘ方向の一端２３ａから他端２３ｂに向かうにつれて、回転軸Ｘ方向から見た基部２２の外周の法線Ｌに対する傾きθ（θａ〜θｃ）が小さくなる向きで湾曲している（図２の（ｃ）：θａ、図２の（ｄ）：θｂ、図２の（ｅ）：θｃ、θａ＞θｂ＞θｃ）。

また、他方の側面２３２は、回転軸Ｘ方向の他端２３ｂから一端２３ａに向かうにつれて、回転軸Ｘ方向から見た基部２２の外周の法線Ｌに対する傾きが小さくなる向きで湾曲している（図２の（ｃ）：θｃ、図２の（ｄ）：θｂ、図２の（ｅ）：θａ、θａ＞θｂ＞θｃ）。

ここで、図２の（ｃ）〜（ｄ）では、側面２３１、２３２の傾きθを、側面２３１の基端Ｐ２を通る法線Ｌと、基端Ｐ２と平坦面２３０の幅方向の中央点Ｐ１とを結ぶ線分Ｌａとの交差角、および側面２３１の基端Ｐ３と中央点Ｐ１とを結ぶ線分Ｌｂとの交差角として表現している。
なお、図中符号Ｐａは、平坦面２３０と側面２３１との境界点を示しており、符号Ｐｂは、平坦面２３０と側面２３２との境界点を示している。

したがって、歯部２３の一方の側面２３１と、他方の側面２３２は、回転軸Ｘ方向（図２の（ｂ）における左右方向）でも湾曲した表面を有している。

ここで、ギヤ部品２は、棒状素材の熱間鍛造により、歯部２３を除く他の部位を造形したのち、切削加工により基部２２の外周に歯部２３を形成することで作製されるようになっており、作製されたギヤ部品２は、浸炭処理と、歯部２３の表面の研磨処理を経て仕上げられるようになっている。

歯部２３の表面における一方の側面２３１と他方の側面２３２は、他のギヤ部品との噛合面となるので、研磨処理では、これら側面２３１、２３２を砥石で研磨して、浸炭処理で酸化された素材表面を除去することで、熱処理歪みを取り除いている。

しかし、前記したように一方の側面２３１と他方の側面２３２は湾曲しているので、側面２３１、２３２の単純な研磨では、噛合面の歯部を理想寸法、精度となるように成型することは難しく、噛合面の一部に素材表面が残ることがある。
そのため、研磨の際に除去されずに残った酸化された素材表面（黒皮残り）の有無を確認して、研磨処理が適切に行われたか否かを判定するために、黒皮残り検出装置１が用いられている。

図１に示すように、黒皮残り検出装置１は、ギヤ部品２を回転可能に支持する支持部材３と、支持部材３で支持されたギヤ部品２を、回転軸Ｘ回りに回転させる回転機構４と、ギヤ部品２の歯部２３（側面２３１、２３２）を撮像するカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）と、ギヤ部品２の歯部２３を照明するＬＥＤ光源１０と、黒皮残りの検出処理を実施する制御装置５と、を有している。

支持部材３は、円板状の支持台３０の上面に、一対の支持板３１、３１を有しており、これら支持板３１、３１は、支持台３０の回転軸Ｙを挟んで対称に設けられている。
支持板３１、３１の上面には、第１大径部２４、２４の外径に沿う円弧状の凹部３１１（図１の（ｃ）参照）が設けられており、ギヤ部品２は、歯部２３の両側に位置する第１大径部２４、２４を、支持板３１、３１に載置した状態で、支持部材３にセットされるようになっている。
この状態においてギヤ部品２は、回転軸Ｘ回りの回転が許容された状態で、支持板３１、３１に載置されている。

支持台３０の下面の中央には、基盤１５側の下方に延びる支持軸３２が設けられており、この支持軸３２には、図示しない回転機構と昇降機構とが設けられている。

支持台３０の回転軸Ｙは、ギヤ部品２の回転軸Ｘに対して直交しており、支持台３０を、図示しない回転機構により回転軸Ｙ回りに１８０度回転させると、支持板３１、３１に載置されたギヤ部品２の向きが変更される（図１の場合には、左右反転）ようになっている。

また、支持台３０の両側には、一対のガイドレール３３、３３が設けられている。これらガイドレール３３、３３は、支持台３０で支持されたギヤ部品２の第２大径部２５、２５の下方に位置している。
このガイドレール３３、３３は、図１の（ｂ）における紙面手前側に延出すると共に、紙面手前側が紙面奥側よりも下方に位置する向きで傾斜している。

そのため、黒皮残りの有無の検査完了後に、支持台３０を図示しない昇降機構により基盤１５側の下方に移動させると、ギヤ部品２が、支持板３１、３１から、ガイドレール３３、３３に受け渡されたのち、ガイドレール３３、３３に受け渡されたギヤ部品２が、ガイドレール３３、３３の終端に設定されたストッパ３３１に当接する位置まで、自重で移動するようになっている（図１の（ｃ）参照）。

図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、ギヤ部品２を回転軸Ｘ回りに回転させる回転機構４は、回転軸Ｘ方向における支持台３０の一方側に位置する第１ユニット４１と、他方側に位置する第２ユニット４５と、を有しており、これら第１ユニット４１と第２ユニット４５の各々は、基盤１５上に設置したガイドレール４３、４７に沿って、回転軸Ｘ方向に進退移動できるようになっている。

第１ユニット４１は、図示しないモータの回転駆動力により回転軸Ｘ回りに回転する回転伝達軸４２を有しており、第２ユニット４５は、回転軸Ｘ回りに回転可能な支持軸４６を有している。
回転伝達軸４２と支持軸４６は、回転軸Ｘ上で対向配置されており、回転伝達軸４２と支持軸４６の先端側は、先端に向かうにつれて外径が小さくなるテーパ状の挿入部４２１、４６１となっている。

実施の形態では、第１ユニット４１と第２ユニット４５とを、回転軸Ｘ方向で互いに近づく方向に変位させて、回転伝達軸４２の挿入部４２１と支持軸４６の挿入部４６１を、ギヤ部品２の軸部２１に設けた貫通孔２０（図１の（ｂ）参照）に挿入することで、ギヤ部品２が、第１ユニット４１と第２ユニット４５との間で把持されるようになっている。
そして、この状態で、回転伝達軸４２を回転軸Ｘ回りに回転させることで、第１ユニット４１と第２ユニット４５との間に把持されたギヤ部品２が回転軸Ｘ回りに回転するようになっている。

第１ユニット４１と第２ユニット４５の上方には、支持フレーム１６で支持されたＬＥＤ光源１０と、支持フレーム１７で支持された複数のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）が設けられている。
ＬＥＤ光源１０は、支持台３０の支持板３１、３１に載置されたギヤ部品２の歯部２３を照明可能な位置に配置されており、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）は、後記する撮像位置（図４参照）に配置された歯部２３の側面（側面２３１または側面２３２）に対向するように設けられている。

以下、黒皮残り検出装置１を用いて、歯部２３の一方の側面２３１と他方の側面２３２での研磨後の黒皮残りを検出する手順（黒皮残りの検出方法）を説明する。
図３は、黒皮残りの検出方法を説明するフローチャートである。
図４は、歯部２３の側面に対するカメラＣ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）の配置を説明する図であり、（ａ）は、第１撮像ステップにおけるカメラＣ１、Ｃ２と歯部２３の側面２３１との位置関係を示す図であり、（ｂ）は、第１撮像ステップにおけるカメラＣ３と歯部２３の側面２３１との位置関係を示す図であり、（ｃ）は、第２撮像ステップにおけるカメラＣ１、Ｃ２と歯部２３の側面２３２との位置関係を示す図であり、（ｄ）は、第２撮像ステップにおけるカメラＣ３と歯部２３の側面２３２との位置関係を示す図である。
図５は、歯部２３の側面（側面２３１、側面２３２）における撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの設定を説明する図であり、（ａ）は、側面２３１の場合を、（ｂ）は、側面２３２の場合をそれぞれ示している。

黒皮残りの検出方法は、（１）ギヤ部品２を回転軸Ｘ回りに回転させながら、回転軸Ｘ周りの周方向における歯部２３の一方の側面２３１を一歯ずつ撮像する第１撮像ステップ（図３、ステップＳ１０１）と、（２）ギヤ部品２を、回転軸Ｘに直交する軸線（回転軸Ｙ）回りに１８０度回転させて、ギヤ部品２の向きを変更する向き変更ステップ（図３、ステップＳ１０２）と、（３）向きが変更されたギヤ部品２を、回転軸Ｘ回りに回転させながら、周方向における歯部２３の他方の側面２３２を一歯ずつ撮像する第２撮像ステップ（図３、ステップＳ１０３）と、（４）第１撮像ステップと第２撮像ステップでの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、歯部２３の一方の側面２３１と他方の側面２３２における黒皮残りの有無を判定する判定ステップ（図３、ステップＳ１０４）と、を有している。

黒皮残りの検出方法を実施するに際には、始めに、検査対象のギヤ部品２を、支持台３０の支持板３１、３１に載置して、ギヤ部品２を回転軸Ｘに沿わせた向きで配置する（図１参照）。
この状態においてギヤ部品２は、回転軸Ｘ方向の移動が基部２２の両側に位置する支持板３１、３１により規制されている。また、回転軸Ｘ回りの回転が許容された状態で支持板３１、３１に載置されている。なお、第１撮像ステップと第２撮像ステップでの撮像は、遮光された暗室、または遮光された空間内で実施される。

［第１撮像ステップ］
第１撮像ステップ（ステップＳ１０１）では、始めに、図示しない駆動機構により、第１ユニット４１と第２ユニット４５とを、回転軸Ｘ方向で互いに近づく方向に変位させる。これにより、回転伝達軸４２の挿入部４２１と支持軸４６の挿入部４６１とが、ギヤ部品２の軸部２１に設けた貫通孔２０に挿入されて、ギヤ部品２が、第１ユニット４１と第２ユニット４５との間で把持された状態となる。

そして、この状態で、支持台３０を僅かに下方に移動させたのち、回転伝達軸４２を回転軸Ｘ回りに回転させることで、第１ユニット４１と第２ユニット４５との間に把持されたギヤ部品２を回転軸Ｘ回りに回転させる。
さらに、ギヤ部品２の回転軸Ｘ回りの回転を継続した状態で、歯部２３の一方の側面２３１のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）による撮像を、一歯ずつ順番に実施する。

実施の形態では、合計３台のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）を用いて撮像を実施しており、歯部２３の側面（第１撮像ステップの場合は一方の側面２３１）では、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）毎に撮像する範囲（撮像領域）が設定されている。

図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）の各々は、回転軸Ｘ周りの周方向における所定の角度位置（撮像位置）にある歯部２３の側面（一方の側面２３１）を撮像できる位置で、歯部２３の側面に対向して配置されている。
実施の形態の第１撮像ステップでは、ギヤ部品２を回転軸Ｘ回りに回転させながら歯部２３の側面（一方の側面２３１）の撮像を行うようになっており、歯部２３が撮像位置に到達する度に、ＬＥＤ光源１０による側面（一方の側面２３１）の照明と、照明された側面（一方の側面２３１）のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）による撮像を、一歯ずつ実施するようになっている。

なお、実施の形態では、ギヤ部品２を回転軸Ｘ回りに等速度で回転させながら撮像を実施するので、ＬＥＤ光源１０の点灯と、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）による撮像は、等間隔で間欠的に実施されるようになっている。

ここで、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）による撮像領域を説明する。
前記したように、回転軸Ｘ方向から見て歯部２３の各々は、外径側に向かうにつれて周方向の幅Ｗが狭くなる断面形状を有している（図２の（ｃ）参照）。
そして、歯部２３の一方の側面２３１は、回転軸Ｘ方向の一端２３ａから他端２３ｂに向かうにつれて、回転軸Ｘ方向から見た基部２２の外周の法線Ｌに対する傾きが小さくなる向きで湾曲しており、他方の側面２３２は、回転軸Ｘ方向の他端２３ｂから一端２３ａに向かうにつれて、回転軸Ｘ方向から見た基部２２の外周の法線Ｌに対する傾きが小さくなる向きで湾曲している（図２の（ｃ）〜（ｅ）参照）。

すなわち、歯部２３の側面２３１、２３２は、回転軸Ｘ方向と径方向（法線方向）で湾曲しているので、歯部２３の側面２３１、２３２を単純に１つのカメラＣで撮像すると、撮像画像内に湾曲に起因する影が生じてしまう。
ここで、検出対象である黒皮残りは、浸炭処理時の酸化皮膜であり、黒色を呈しているので、撮像画像内に湾曲に起因する影が生じていると、影の領域に黒皮残りが存在していても、検出できなくなってしまう。
また、光源と側面２３１、２３２との位置関係によっては、撮像画像が白く抜けてしまう現象（ハレーション）が生じて、画像処理に適さない撮像画像が得られてしまうことがある。

そのため、実施の形態では、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）で撮像する側面の湾曲を考慮して、各カメラの撮像画像に、湾曲に起因する影やハレーションを生じさせないように、カメラ毎に撮像領域が設定されている。

ここで、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）は、歯部２３の側面（側面２３１）を、ギヤ部品２の回転軸Ｘの径方向外側から撮像する向きで配置されており（図４参照）、側面２３１のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）に対する投影面積は、回転軸Ｘ方向から見た基部２２の外周の法線Ｌに対する側面２３１の傾きθ（θａ、θｂ、θｃ：図２の（ｃ）〜（ｅ）参照）が大きくなるほど広くなり、小さくなるほど狭くなる。
そして、投影面積が広くなるほど湾曲の影響が小さくなり、投影面積が狭くなるほど湾曲の影響が大きくなる。

前記したように、実施の形態のギヤ部品２では、歯部２３の側面２３１は、回転軸Ｘ方向と径方向の両方で湾曲しており、回転軸Ｘ方向では、歯部２３の一端２３ａから他端２３ｂに向かうにつれて、回転軸Ｘ方向から見た基部２２の外周の法線Ｌに対する傾きが小さくなる向きで湾曲している。
そのため、側面２３１の場合、一端２３ａ側の方が、投影面積が広く、他端２３ｂ側の方が、投影面積が狭くなっている。

そこで、実施の形態では、図５の（ａ）に示すように、歯部２３の側面２３１における撮像領域を、回転軸方向で２つの撮像領域Ｒ１、Ｒ２に区画すると共に、投影面積が狭い他端２３ｂ側の撮像領域Ｒ２を、径方向で２つの撮像領域Ｒ２ａ、Ｒ２ｂに区画して、合計３つの撮像領域を設定している。すなわち、歯部２３の側面２３１における撮像領域を、側面２３１の湾曲に応じて、回転軸Ｘ方向と径方向で複数に区画している。

そして、実施の形態では、これら３つの撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの各々に一対一で対応して、専用のカメラＣ１、Ｃ２、Ｃ３が用意されており、側面２３１のカメラＣによる撮像を、撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ毎に用意したカメラＣ１、Ｃ２、Ｃ３で同時に実施している。

このように、第１撮像ステップ（ステップＳ１０１）では、ギヤ部品２の各歯部２３の一方の側面２３１に設定された複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの撮像であって、撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ毎に用意したカメラＣ１、Ｃ２、Ｃ３による同時撮像を、一歯ずつ順番に実施して、総ての歯部２３の一方の側面２３１が撮像されるようになっている。

［向き変更ステップ］
第１撮像ステップ（ステップＳ１０１）における総ての歯部２３の一方の側面２３１の撮像が完了すると、ステップＳ１０２（向き変更ステップ）において制御装置５が、図示しない昇降機構により支持台３０を僅かに上昇させて、一対の支持板３１、３１にギヤ部品２を支持させる。
そして、図示しない駆動機構により、第１ユニット４１と第２ユニット４５とを、回転軸Ｘ方向で互いに離れる方向に変位させて、回転伝達軸４２の挿入部４２１と支持軸４６の挿入部４６１を、ギヤ部品２の軸部２１に設けた貫通孔２０から離脱させる。
そして、図示しない回転機構により、支持台３０を回転軸Ｙ回りに１８０度回転させる。
これにより、支持板３１、３１に載置されたギヤ部品２の向きが変更される（図１の場合には、左右反転）される。

［第２撮像ステップ］
第２撮像ステップ（ステップＳ１０３）では、始めに、図示しない駆動機構により、第１ユニット４１と第２ユニット４５とを、回転軸Ｘ方向で互いに近づく方向に変位させて、回転伝達軸４２の挿入部４２１と支持軸４６の挿入部４６１とを、ギヤ部品２の軸部２１に設けた貫通孔２０に挿入して、ギヤ部品２を、第１ユニット４１と第２ユニット４５との間で把持する。

ここで、前記したように、回転伝達軸４２の挿入部４２１と支持軸４６の挿入部４６１の先端には、先端に向かうにつれて外径が小さくなるテーパ状の挿入部４２１、４６１が設けられており、挿入部４２１、４６１の外周を、貫通孔２０の内周に圧接させて、ギヤ部品２を把持している。
そのため、ギヤ部品２の歯部２３を挟んだ一方側と他方側での軸部２１の長さが異なる場合であっても、ギヤ部品２の把持を確実に行えるようになっている。

ギヤ部品２の第１ユニット４１と第２ユニット４５との間での把持を完了すると、支持台３０を僅かに下方に移動させたのち、第１ユニット４１の回転伝達軸４２を回転軸Ｘ回りに回転させて、ギヤ部品２を回転軸Ｘ回りに回転させる。
なお、この第２撮像ステップでのギヤ部品２の回転方向と、第１撮像ステップでのギヤ部品２の回転方向は同じである。

そして、ギヤ部品２の回転軸Ｘ回りの回転を継続した状態で、歯部２３の他方の側面２３２のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）による撮像を、一歯ずつ順番に実施する。

前記したように、回転軸Ｘ周りの周方向における歯部２３の一方の側面２３１と他方の側面２３２は、回転軸Ｘ方向における歯部２３の中心Ｃｎ（図２の（ｂ）参照）を基準とした点対称に形成されている。
そのため、ギヤ部品２を歯部２３の中心を基準として回転軸Ｙ回りに１８０度回転させると、一方の側面２３１の撮像を実施したカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）の正面に、一方の側面２３１と同じ湾曲形状を成す他方の側面２３２（図５の（ｂ）参照）が配置されることになる。

この状態においてカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）の各々は、回転軸Ｘ周りの周方向における所定の角度位置（撮像位置）にある歯部２３の側面（他方の側面２３２）を撮像できる位置で、歯部２３の側面に対向して配置されている（図４の（ｃ）、（ｄ）参照）。

よって、側面２３２の撮像のためにカメラを別途用意することなく、側面２３１の撮像に用いたカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）をそのまま用いて、側面２３２の撮像を行えるようになっている。

さらに、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）側から見た一方の側面２３１の湾曲形状と、他方の側面２３２の湾曲形状とが同じであるので、一方の側面２３１において設定した撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂを変更することなく、そのままの設定で撮像が行えるようになっている（図５の（ｂ）参照）。

［判定ステップ］
第２撮像ステップ（ステップＳ１０３）における総ての歯部２３の他方の側面２３２の撮像が完了すると、ステップＳ１０４（判定ステップ）において制御装置５が、第１撮像ステップと第２撮像ステップでの撮像により得られた側面（２３１、２３２）の画像データ（撮像画像）の処理を実施して、側面２３１、２３２における黒皮残りの有無を判定する。

実施の形態では、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）による撮像画像は、グレースケール画像（データ）として制御装置５に入力されるようになっている。
制御装置５では、入力された撮像画像を構成する各画素の濃度（濃淡）から、撮像画像内に存在する黒色領域の位置および範囲（大きさ）を決定し、決定した黒色領域の位置及び範囲に基づいて、黒皮残りの有無を判定している。

以下、黒皮残りの有無の判定処理（判定ステップ）を、具体的に説明する。
図６は、判定ステップでの処理を具体的に説明するフローチャートである。
図７は、撮像画像の各画素が持つ濃度値の平均化処理を説明する図であり、（ａ）は、セグメント（画素範囲）が「４」である場合を例に挙げて、濃度値の平均化処理を説明する図であり、（ｂ）は、撮像画像で設定されるセグメント（画素範囲）の位置の変更を説明する図であり、（ｃ）は、セグメント（画素範囲）Ａ〜Ｄでの濃度値の平均化処理を説明する図である。
図８は、濃度値の平均化処理後の撮像画像Ｇ＿ａｖｅにおける黒皮候補領域ＴＳと黒皮領域Ｔの決定を説明する図であり、（ａ）は、黒皮候補領域ＴＳが存在する場合を説明する図であり、（ｂ）は、黒皮候補領域ＴＳが存在しない場合を説明する図であり、（ｃ）は、黒皮領域Ｔの決定を説明する図である。
図９は、歯部２３の側面（２３１、２３２）の研磨処理に対する可否判定を説明する図であり、（ａ）、（ｂ）は、研磨処理が不十分であると判定される（ＮＧ判定）場合を説明する図であり、（ｃ）、（ｄ）は、研磨処理が十分であると判定される（ＯＫ判定）場合を説明する図である。

始めに、制御装置５は、予め設定された基準濃度値ＳＤと検出閾値Ｔｈ１とから、検出する画素の階調（検出対象階調）を決定する（ステップＳ２０１）。

ここで、基準濃度値ＳＤは、黒皮残りのない歯部２３の側面の撮像画像から決定された参照用の基準値であり、黒皮残りのない歯部２３の撮像画像を構成する総ての画素の濃度値から求めた平均濃度値や中央値である。
検出閾値Ｔｈ１は、基準濃度値ＳＤよりも、黒色側（濃度が濃くなる側）にオフセットした値に決定される。このオフセット量は、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）に起因するバラツキや、撮像時の環境の影響などを考慮して決定される。

続いて、各画素が持つ濃度値の平均化処理を実施する（ステップＳ２０２）。
具体的には、予め設定されたセグメント（画素範囲）に含まれる各画素の濃度値から、セグメント内に含まれる画素の濃度値の平均値を求め、セグメント（画素範囲）内に含まれる各画素の濃度値を平均値に置換する。

ここで、図７の（ａ）に示すように、セグメント数が「４」であり、セグメント内に、Ａ列２行目の画素（以下、画素Ａ２と標記する）と、画素Ｂ２と、画素Ａ３と、画素Ｂ３とが含まれている場合を例に挙げて説明する。
例えば、画素Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３の濃度値が、それぞれ「１５０」、「１６０」、「１５１」、「１５２」である場合には、各画素Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３の濃度値を、平均値である「１５３」に置換する（１５３＝（１５０＋１６０＋１５１＋１５２）／４）。

そして、撮像画像を構成する総ての画素について、セグメント（画素範囲）の位置を変更しつつ、濃度値の平均化処理を実施する。
なお、このセグメント（画素範囲）の位置を変更する際には、隣接するセグメント（画素範囲）同士が重なりつつ、セグメント（画素範囲）の位置が変更されるようにすることが好ましい。

例えば、図７の（ｃ）のように、セグメント数が「１６」である場合には、順番に設定されるセグメントＡ、セグメントＢ、セグメントＣ、セグメントＤが、互いに重なるようにしておくことで、平均化処理の後の各セグメントＡ’〜Ｄ’の間で、濃度の階調（濃度値）を、滑らかに変化させることが可能である。

よって、順番に設定されるセグメント（画素範囲）の位置を、セグメント（画素範囲）同士が重なりつつ、セグメント（画素範囲）の位置が変更される（図７の（ｃ）参照）ようにしたうえで、図７の（ｂ）に示す撮像画像Ｇに対して平均化処理を実行すると、濃度の階調（濃度値）が滑らかに変化する撮像画像Ｇ＿ａｖｅ（図７の（ｂ）右側参照）が得られることになる。

続いて、濃度値の平均化処理が行われた後の撮像画像Ｇ＿ａｖｅにおいて、予め設定された検出閾値Ｔｈ１よりも黒色側（濃度の濃い）の画素であって、当該画素を囲む他の８個の画素の中に、検出閾値Ｔｈ１よりも黒色側の画素がある画素を、対象画素として抽出し、抽出した対象画素が複数集まって形成された塊を、黒皮候補領域ＴＳとして決定する（ステップＳ２０３）。

例えば、図８の（ａ）の場合には、Ｃ列３行目の位置にある画素（以下、画素Ｃ３と標記する）に隣接して、検出閾値Ｔｈ１よりも濃度の濃い画素Ｃ４、Ｂ３が存在するので、これら画素Ｃ３、Ｃ４、Ｂ３が、対象画素として抽出される。
そして、対象画素Ｃ４に隣接して、検出閾値よりも濃度の濃い画素Ｃ５がさらに存在するので、対象画素Ｃ３に連なる対象画素（画素Ｂ３、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５）の領域が、黒皮候補領域ＴＳとして決定されることになる。

なお、図８の（ｂ）の場合には、画素Ｃ３に隣接する画素の何れもが、検出閾値Ｔｈ１よりも濃度が低い画素であるので、画素Ｃ３は、対象画素として抽出されないことになる。したがって、図８の（ｂ）では、黒皮候補領域ＴＳが決定されないことになる。

そして、撮像画像Ｇ＿ａｖｅにおいて黒皮候補領域ＴＳが決定されると、決定された黒皮候補領域ＴＳに含まれる対象画素の総数と、黒皮領域Ｔの判定用閾値Ｔｈ２との比較により、黒皮候補領域ＴＳが、黒皮領域Ｔであるか否かが決定される（ステップＳ２０４）。

例えば、黒皮領域の判定用閾値Ｔｈ２が「５０」である場合、図８の（ｃ）に示す黒皮候補領域ＴＳに含まれる画素数（対象画素の総数）が「５０以上」であるので、この黒皮候補領域ＴＳは、黒皮領域Ｔであるとして決定されることになる。

そして、歯部２３の側面（２３１、２３２）の撮像画像内で黒皮領域Ｔが特定されると、特定された黒皮領域Ｔの総数Ｔｎ、または特定された黒皮領域Ｔの総面積Ｔｗに基づいて、歯部２３の側面（２３１、２３２）の研磨処理に対する可否判定が実施される。

実施の形態では、黒皮領域Ｔの総面積Ｔｗが、閾値面積Ｔｈ＿ｗよりも大きい場合（Ｔｗ＞Ｔｈ＿ｗ）、または黒皮領域Ｔの総数Ｔｎが閾値総数Ｔｈ＿ｎよりも多い場合に（Ｔｎ＞Ｔｈ＿ｎ）、研磨処理が不十分であると判定（ＮＧ判定）するようになっている。

ここで、閾値面積Ｔｈ＿ｗが「２００」、閾値総数Ｔｈ＿ｎが「８」に設定されている場合を例に挙げて説明する。
例えば、図９の（ａ）に示すように、総面積Ｔｗが「１２００」であり、黒皮領域Ｔの総数Ｔｎが「１」である場合には、総面積Ｔｗ「１２００」が、閾値面積Ｔｈ＿ｗ「２００」よりも大きいので、研磨処理が不十分であると判定される（ＮＧ判定）。

図９の（ｂ）に示すように、総面積Ｔｗが「５０」であり、黒皮領域Ｔの総数Ｔｎが「１０」である場合には、黒皮領域Ｔの総数Ｔｎ「１０」が、閾値総数Ｔｈ＿ｎ「８」よりも大きいので、研磨処理が不十分であると判定される（ＮＧ判定）。

また、図９の（ｃ）に示すように、総面積Ｔｗが「５０」であり、黒皮領域Ｔの総数Ｔｎが「３」である場合には、総面積Ｔｗと黒皮領域Ｔの総数Ｔｎの何れもが、閾値面積Ｔｈ＿ｗ、閾値総数Ｔｈ＿ｎよりも小さいので、研磨処理が十分であると判定される（ＯＫ判定）。

さらに、図９の（ｄ）に示すように、総面積Ｔｗが「１９０」であり、黒皮領域Ｔの総数が「１」である場合には、総面積Ｔｗと黒皮領域Ｔの総数Ｔｎの何れもが、閾値面積Ｔｈ＿ｗ、閾値総数Ｔｈ＿ｎよりも小さいので、研磨処理が十分であると判定される（ＯＫ判定）。

このように、歯部２３の側面２３１、２３２に黒皮領域Ｔが存在する場合であっても、閾値（閾値面積Ｔｈ＿ｗ、閾値総数Ｔｈ＿ｎ）との比較により、研磨処理が十分であるか否かが判定される。
よって、研磨処理の妥当性を、より短時間かつ正確に判定できるので、研磨処理が十分であるか否かの判定に要する時間が短くなる分だけ、生産効率の向上が期待できる。

ここで、実施の形態におけるステップＳ１０１（図３）が、発明における第１撮像手段に相当し、実施の形態におけるステップＳ１０２（図３）が、発明における変更手段に相当し、実施の形態におけるステップＳ１０３（図３）が、発明における第２撮像手段に相当し、実施の形態におけるステップＳ１０４（図３）が、発明における判定手段に相当する。

以上の通り、実施の形態では、
（１）他のギヤ部品の歯部と噛合する歯部２３が、回転軸Ｘ周りの周方向に所定間隔で複数、基部２２の外周に設けられたギヤ部品２において、回転軸Ｘ周りの周方向における歯部２３の一方の側面２３１と他方の側面２３２での研磨後の黒皮残りを検出する黒皮残りの検出方法であって、
ギヤ部品２を回転軸Ｘ回りに回転させながら、一方の側面２３１を一歯ずつ、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）で撮像する第１撮像ステップ（図３、ステップＳ１０１）と、
ギヤ部品２を、回転軸Ｘに直交する軸線（回転軸Ｙ）回りに１８０度回転させて、ギヤ部品２の向きを変更する変更ステップ（図３、ステップＳ１０２）と、
向きが変更されたギヤ部品２を、回転軸Ｘ回りに回転させながら、他方の側面２３２を一歯ずつ、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）で撮像する第２撮像ステップ（図３、ステップＳ１０３）と、
第１撮像ステップと第２撮像ステップでの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、一方の側面２３１と他方の側面２３２における黒皮残りの有無を判定する判定ステップ（図３、ステップＳ１０４）と、を有し、
第１撮像ステップにおける一方の側面２３１の撮像は、一方の側面２３１のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）に対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂに対して実施されると共に、
第２撮像ステップにおける他方の側面２３１の撮像は、他方の側面２３２のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）に対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂに対して実施される構成とした。

このように構成すると、一方の側面２３１と他方の側面２３２での複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの設定を、撮像を行うカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）に対する投影面積を考慮して設定しているので、一方の側面２３１の撮像画像と他方の側面２３２の撮像画像の各々において、一方の側面２３１の形状と他方の側面２３２の形状に起因する影やハレーションが生じないように、複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂを設定することで、黒皮残りの有無の判定に必要な撮像画像を適切に得ることができる。
これにより、ギヤ部品２の歯部２３における噛合面（側面２３１、２３２）での黒皮残りを適切に検出できる。
また、撮像画像により、黒皮残りであるか否かを判定することができるので、黒皮残りと夾雑物（ゴミ）との区別を適切に行うことができる。
さらに、黒皮残りの有無の判定の結果を踏まえて、研磨処理が十分であるか否かの判定をより短時間で行うことができるので、研磨処理が十分であるか否かの判定に要する時間が短くなる分だけ、生産効率の向上が期待できる。

また、第２撮像ステップを実施する前に、ギヤ部品２の向きを、第１撮像ステップでの向きを基準として１８０度反転させておくことで、側面２３２の撮像のためにカメラを別途用意することなく、側面２３１の撮像に用いたカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）をそのまま用いて、側面２３２の撮像を行うことができる。
これにより、カメラＣの台数を増やすことなく、一方の側面２３１と他方の側面２３２の撮像を行うことができるので、黒皮残りの検出にかかるコストの低減が可能となる。
さらに、目視により黒皮残りを検査する場合よりも、正確かつ短時間で黒皮残りの有無を判定できる。

（２）第１撮像ステップにおける一方の側面２３１の撮像は、一方の側面２３１で設定された複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂに対して同時に実施されると共に、
第２撮像ステップにおける他方の側面２３２の撮像は、他方の側面で２３２設定された複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂに対して同時に実施され、
判定ステップでは、
一方の側面２３１の各撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、一方の側面２３１における黒皮残りの有無を判定すると共に、
他方の側面２３２の各撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、他方の側面２３２における黒皮残りの有無を判定する構成とした。

このように構成すると、一方と他方の側面２３１、２３２において設定された複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの撮像を同時に行うことで、ギヤ部品２を回転軸Ｘ回りに一回転させる間に一方の側面２３１の撮像が完了し、ギヤ部品２を回転軸Ｘ回りにさらに一回転させる間に他方の側面２３２の撮像が完了する。
よって、複数の撮像領域を設定した場合に、黒皮残りの有無を判定するために必要なギヤ部品２の回転回数を増やす必要が無いので、黒皮残りの有無を判定するための時間が長くなることを防止できる。

（３）判定ステップでは、撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ毎の画像処理により、黒皮残りの有無を判定する構成とした。

このように構成すると、黒皮残りの発生のしやすさに応じて、撮像領域の範囲を設定することで、黒皮残りの発生しやすい撮像領域に対する画像処理を、他の撮像領域に対する画像処理よりも密に行うことが可能になり、黒皮残りの有無をより適切に判定することが可能になる。

（４）回転軸Ｘ方向から見て歯部２３の各々は、外径側に向かうにつれて周方向の幅Ｗが狭くなる断面形状を有しており、
一方の側面２３１では、一方の側面２３１を径方向で２つに区画して、２つの撮像領域Ｒ２ａ、Ｒ２ｂが設定されており、
他方の側面２３２では、他方の側面２３２を径方向で２つに区画して、２つの撮像領域Ｒ２ａ、Ｒ２ｂが設定されている構成とした。

このように構成すると、歯部２３の側面２３１、２３２が、歯部２３の径方向で湾曲している場合には、側面２３１、２３２を径方向で複数に区画して撮像領域を設定することで、設定された撮像領域を撮像した撮像画像内に影を生じさせることなく適切に撮像することができ、黒皮残りの有無を適切に判定することができる。

（５）一方の側面２３１と他方の側面２３２は、回転軸Ｘ方向における歯部２３の中心Ｃｎを基準とした点対称に形成されており、
一方の側面２３１は、回転軸Ｘ方向の一端２３ａから他端２３ｂに向かうにつれて、回転軸Ｘ方向から見た基部２２の外周の法線Ｌに対する傾きが小さくなる向きで湾曲していると共に、
他方の側面２３２は、回転軸Ｘ方向の他端２３ｂから一端２３ａに向かうにつれて、回転軸方向から見た基部２２の外周の法線Ｌに対する傾きが小さくなる向きで湾曲しており、
一方の側面２３１では、一方の側面２３１を回転軸Ｘ方向で区画して、２つの撮像領域Ｒ１、Ｒ２が設定されており、
他方の側面２３２では、当該他方の側面２３２を回転軸Ｘ方向で区画して、２つの撮像領域Ｒ１、Ｒ２が設定されている構成とした。

このように構成すると、歯部２３の側面２３１、２３２が、歯部の回転軸Ｘ方向で湾曲している場合には、側面２３１、２３２を回転軸方向で複数に区画して撮像領域を設定することで、設定された撮像領域を撮像した撮像画像内に影を生じさせることなく適切に撮像することができ、黒皮残りの有無を適切に判定することができる。

（６）回転軸Ｘ方向から見て歯部２３の各々は、外径側に向かうにつれて周方向の幅Ｗが狭くなる断面形状を有しており、
一方の側面２３１と他方の側面２３２は、回転軸Ｘ方向における歯部２３の中心Ｃｎを基準とした点対称に形成されており、
一方の側面２３１は、回転軸Ｘ方向の一端２３ａから他端２３ｂに向かうにつれて、回転軸Ｘ方向から見た基部２２の外周の法線Ｌに対する傾きが小さくなる向きで湾曲していると共に、
他方の側面２３２は、回転軸Ｘ方向の他端２３ｂから一端２３ａに向かうにつれて、回転軸方向から見た基部２２の外周の法線Ｌに対する傾きが小さくなる向きで湾曲しており、
一方の側面２３１では、当該一方の側面２３１を回転軸Ｘ方向で区画して、２つの撮像領域Ｒ１、Ｒ２が設定されていると共に、２つの撮像領域Ｒ１、Ｒ２のうち、他端２３ｂ側に位置する撮像領域Ｒ２は、径方向でさらに２つの撮像領域Ｒ２ａ、Ｒ２ｂに区画されており、
他方の側面２３２では、他方の側面２３２を回転軸Ｘ方向で区画して、２つの撮像領域Ｒ１、Ｒ２が設定されていると共に、２つの撮像領域Ｒ１、Ｒ２のうち、一端２３ａ側に位置する撮像領域Ｒ２は、径方向でさらに２つの撮像領域Ｒ２ａ、Ｒ２ｂに区画されている構成とした。

このように構成すると、歯部２３の側面２３１、２３２が、歯部２３の径方向と回転軸方向に湾曲している場合には、側面２３１、２３２を回転軸Ｘ方向と径方向で複数に区画して撮像領域を設定することで、設定された撮像領域を撮像した撮像画像内に影を生じさせることなく適切に撮像することができ、黒皮残りの有無を適切に判定することができる。

（７）特に、一方の側面２３１と他方の側面２３２は、回転軸Ｘ方向における歯部２３の中心Ｃｎを基準とした点対称に形成されており、
一方の側面２３１で設定された複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂと、他方の側面２３２で設定された複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂとが歯部２３の中心Ｃｎを基準とした点対称に設定されている構成とした。

このように構成すると、ギヤ部品２を歯部２３の中心Ｃｎを基準として回転軸Ｙ回りに１８０度回転させると、一方の側面２３１の撮像を実施したカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）の正面に、側面２３１と同じ湾曲形状を成す他方の側面２３２（図５の（ｂ）参照）が配置されることになる。
この状態においてカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）の各々は、回転軸Ｘ周りの周方向における所定の角度位置（撮像位置）にある歯部２３の側面（他方の側面２３２）を撮像できる位置で、歯部２３の側面に対向して配置されており（図４の（ｃ）、（ｄ）参照）、側面２３２の撮像のためにカメラを別途用意することなく、側面２３１の撮像に用いたカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）をそのまま用いて、側面２３２の撮像を行えるようになっている。
また、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）側から見た側面２３１の湾曲形状と、側面２３２の湾曲形状とが同じであるので、側面２３１において設定した撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂを変更することなく、そのままの設定で撮像が行える（図５の（ｂ）参照）。
よって、一方の側面２３１と他方の側面２３２において、複数の撮像領域を設定した場合であっても、カメラＣの台数を増やすことや、撮像領域の設定を変更する必要ないので、黒皮残りの有無の判定のためのコストを上昇させることなく、黒皮残りの有無を簡単に判定できる。

（８）他のギヤ部品と噛合する歯部２３が、回転軸Ｘ周りの周方向に所定間隔で複数、基部２２の外周に設けられたギヤ部品２において、回転軸Ｘ周りの周方向における歯部２３の一方の側面２３１と他方の側面２３２での研磨後の黒皮残りを検出するための黒皮残り検出装置１であって、
ギヤ部品２を回転可能に支持すると共に、回転軸Ｘに直交する軸線（回転軸Ｙ）回りに回転可能な支持台３０と、
ギヤ部品２を、回転軸Ｘ回りに回転させる回転機構４と、
歯部２３の一方の側面２３１と他方の側面２３２を撮像するカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）と、
歯部２３の側面（一方の側面２３１、他方の側面２３２）に設定された撮像領域を照明するＬＥＤ光源１０（光源）と、
黒皮残りの検出処理を実施する制御装置５と、を有し、
制御装置５は、
支持台３０で支持されたギヤ部品２を回転軸Ｘ回りに回転させながら、歯部２３の一方の側面２３１を、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）で一歯ずつ撮像する第１撮像手段（図３、ステップＳ１０１）と、
支持台３０を回転軸Ｘに直交する軸線（回転軸Ｙ）回りに１８０度回転させて、支持台３０で支持されたギヤ部品２の向きを変更する変更手段（図３、ステップＳ１０２）と、
向きが変更されたギヤ部品２を、回転軸Ｘ回りに回転させながら、歯部２３の他方の側面２３２を、カメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）で一歯ずつ撮像する第２撮像手段（図３、ステップＳ１０３）と、
第１撮像手段と第２撮像手段による撮像で得られた撮像画像の画像処理により、歯部２３の一方の側面２３１と他方の側面２３２における黒皮残りの有無を判定する判定手段（図２、ステップＳ１０４）と、を有し、
第１撮像手段における一方の側面２３１の撮像は、一方の側面２３１のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）に対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂに対して実施されると共に、
第２撮像手段における他方の側面２３２の撮像は、他方の側面２３２のカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）に対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂに対して実施される構成とした。

このように構成すると、一方の側面２３１と他方の側面２３２での複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの設定を、撮像を行うカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）に対する投影面積を考慮して設定しているので、一方の側面２３１の撮像画像と他方の側面２３２の撮像画像の各々において、一方の側面２３１の形状と他方の側面２３２の形状に起因する影が生じないように、複数の撮像領域Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂを設定することで、黒皮残りの有無の判定に必要な撮像画像を適切に得ることができる。これにより、ギヤ部品２の歯部２３での黒皮残りを適切に検出できる。
また、第２撮像手段による撮像を実施する前に、ギヤ部品２の向きを、第１撮像手段での撮像の際の向きを基準として１８０度回転させておくことで、側面２３２の撮像のためにカメラを別途用意することなく、側面２３１の撮像に用いたカメラＣ（Ｃ１〜Ｃ３）をそのまま用いて、側面２３２の撮像を行うことができる。
これにより、カメラＣの台数を増やすことなく、一方の側面２３１と他方の側面２３２を行うことができるので、黒皮残りの有無の検査にかかるコストの低減が可能となる。

実施の形態では、歯部２３が回転軸Ｘ方向で湾曲したヘリカルギヤの場合を例に挙げて説明をしたが、本発明は、歯部２３が回転軸Ｘに対して平行に設けられたギヤ（ギヤ部品）における黒皮残りの有無の検査にも有効に利用できる。

１ 黒皮残り検出装置
２ ギヤ部品
２０ 貫通孔
２１ 軸部
２２ 基部
２３ 歯部
２３ａ 一端
２３ｂ 他端
２３０ 平坦面
２３１ 一方の側面
２３２ 他方の側面
２４ 第１大径部
２５ 第２大径部
３ 支持部材
３０ 支持台
３１ 支持板
３１１ 凹部
３２ 支持軸
３３ ガイドレール
３３１ ストッパ
４ 回転機構
４１ 第１ユニット
４２ 回転伝達軸
４２１ 挿入部
４３ ガイドレール
４５ 第２ユニット
４６ 支持軸
４６１ 挿入部
４７ ガイドレール
５ 制御装置
１０ ＬＥＤ光源
１５ 基盤
１６、１７ 支持フレーム
Ｃｎ 中心
Ｃ１〜Ｃ３ カメラ
Ｌ 直径線
Ｌａ、Ｌｂ 線分
Ｐ１ 中央点
Ｐ２、Ｐ３ 基端
Ｐａ、Ｐｂ 境界点
Ｒ１ 撮像領域
Ｒ２（Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ） 撮像領域
ＳＤ 基準濃度値
Ｔ 黒皮領域
ＴＳ 黒皮候補領域
Ｔｈ１ 検出閾値
Ｔｈ２ 判定用閾値
Ｔｈ＿ｗ 閾値面積
Ｔｈ＿ｎ 閾値総数
Ｔｎ 総数
Ｔｗ 総面積
Ｘ、Ｙ 回転軸

Claims (8)

1. 他のギヤ部品と噛合する歯部が、回転軸周りの周方向に所定間隔で複数、外周に設けられたギヤ部品において、前記周方向における前記歯部の一方の側面と他方の側面での研磨後の黒皮残りを検出する黒皮残りの検出方法であって、
   前記ギヤ部品を前記回転軸回りに回転させながら、前記歯部の一方の側面を一歯ずつ、カメラで撮像する第１撮像ステップと、
   前記ギヤ部品を、前記回転軸に直交する軸線回りに１８０度回転させて、前記ギヤ部品の向きを変更する変更ステップと、
   向きが変更された前記ギヤ部品を、前記回転軸回りに回転させながら、前記歯部の他方の側面を一歯ずつ、前記カメラで撮像する第２撮像ステップと、
   前記第１撮像ステップと前記第２撮像ステップでの撮像で得られた撮像画像の画像処理により、前記一方の側面と前記他方の側面における黒皮残りの有無を判定する判定ステップと、を有し、
   前記第１撮像ステップにおける前記一方の側面の撮像は、前記一方の側面の前記カメラに対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域に対して実施されると共に、
   前記第２撮像ステップにおける前記他方の側面の撮像は、前記他方の側面の前記カメラに対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域に対して実施されることを特徴とする黒皮残りの検出方法。
2. 前記第１撮像ステップにおける前記一方の側面の撮像は、前記一方の側面で設定された前記複数の撮像領域に対して同時に実施されると共に、
   前記第２撮像ステップにおける前記他方の側面の撮像は、前記他方の側面で設定された前記複数の撮像領域に対して同時に実施され、
   前記判定ステップでは、
   前記一方の側面の各撮像領域の撮像で得られた撮像画像の画像処理により、前記一方の側面における黒皮残りの有無を判定すると共に、
   前記他方の側面の各撮像領域の撮像で得られた撮像画像の画像処理により、前記他方の側面における黒皮残りの有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の黒皮残りの検出方法。
3. 前記判定ステップでは、撮像領域毎に、前記黒皮残りの有無を判定することを特徴とする請求項２に記載の黒皮残りの検出方法。
4. 前記回転軸方向から見て前記歯部の各々は、外径側に向かうにつれて前記周方向の幅が狭くなる断面形状を有しており、
   前記一方の側面では、当該一方の側面を径方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されており、
   前記他方の側面では、当該他方の側面を径方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の黒皮残りの検出方法。
5. 前記一方の側面と前記他方の側面は、前記回転軸方向における前記歯部の中心を基準とした点対称に形成されており、
   前記一方の側面は、前記回転軸方向の一端から他端に向かうにつれて、前記回転軸方向から見た前記外周の法線に対する傾きが小さくなる向きで湾曲していると共に、
   前記他方の側面は、前記回転軸方向の他端から一端に向かうにつれて、前記回転軸方向から見た前記外周の法線に対する傾きが小さくなる向きで湾曲しており、
   前記一方の側面では、前記一方の側面を前記回転軸方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されており、
   前記他方の側面では、当該他方の側面を前記回転軸方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の黒皮残りの検出方法。
6. 前記回転軸方向から見て前記歯部の各々は、外径側に向かうにつれて前記周方向の幅が狭くなる断面形状を有しており、
   前記一方の側面と前記他方の側面は、前記回転軸方向における前記歯部の中心を基準とした点対称に形成されており、
   前記一方の側面は、前記回転軸方向の一端から他端に向かうにつれて、前記回転軸方向から見た前記外周の法線に対する傾きが小さくなる向きで湾曲していると共に、
   前記他方の側面は、前記回転軸方向の他端から一端に向かうにつれて、前記回転軸方向から見た前記外周の法線に対する傾きが小さくなる向きで湾曲しており、
   前記一方の側面では、前記一方の側面を前記回転軸方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されていると共に、前記複数の撮像領域のうち、前記他端側に位置する撮像領域は、前記径方向でさらに複数の撮像領域に区画されており、
   前記他方の側面では、前記他方の側面を前記回転軸方向で区画して、前記複数の撮像領域が設定されていると共に、前記複数の撮像領域のうち、前記一端側に位置する撮像領域は、前記径方向でさらに複数の撮像領域に区画されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の黒皮残りの検出方法。
7. 前記一方の側面で設定された複数の撮像領域と、前記他方の側面で設定された複数の撮像領域とが、前記歯部の中心を基準とした点対称に設定されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の黒皮残りの検出方法。
8. 他のギヤ部品と噛合する歯部が、回転軸周りの周方向に所定間隔で複数、外周に設けられたギヤ部品において、前記周方向における前記歯部の一方の側面と他方の側面での研磨後の黒皮残りを検出するための検出装置であって、
   前記ギヤ部品を回転可能に支持すると共に、前記回転軸に直交する軸線回りに回転可能な支持台と、
   前記ギヤ部品を、前記回転軸回りに回転させる回転機構と、
   前記一方の側面と前記他方の側面を撮像するカメラと、
   前記歯部を照明する光源と、
   前記黒皮残りの検出処理を実施する制御装置と、を有し、
   前記制御装置は、
   前記支持台で支持された前記ギヤ部品を前記回転軸回りに回転させながら、前記一方の側面を、前記カメラで一歯ずつ撮像する第１撮像手段と、
   前記支持台を前記回転軸に直交する軸線回りに１８０度回転させて、前記支持台で支持された前記ギヤ部品の向きを変更する変更手段と、
   向きが変更された前記ギヤ部品を、前記回転軸回りに回転させながら、前記他方の側面を、前記カメラで一歯ずつ撮像する第２撮像手段と、
   前記第１撮像手段と前記第２撮像手段による撮像で得られた撮像画像の画像処理により、前記一方の側面と前記他方の側面における黒皮残りの有無を判定する判定手段と、を有し、
   前記一方の側面の撮像は、前記一方の側面の前記カメラに対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域に対して実施されると共に、
   前記他方の側面の撮像は、前記他方の側面の前記カメラに対する投影面積を考慮して設定された複数の撮像領域に対して実施されることを特徴とする黒皮残りの検出装置。

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