JP6601599B1 - 転動部品の検査方法及び転動部品の検査装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1) 励磁コイルに励磁電流を印加して転動部品の内部に浸透させた渦電流を、前記転動部品と相対移動する検出コイルにより検出し、前記検出コイルから検出した検出信号に基づいて、検査対象である前記転動部品の良品・不良品を判定する転動部品の検査方法であって、
前記励磁電流には、前記転動部品の表層部に前記渦電流を浸透させる第1周波数の表層検出用電流、及び前記表層部より深い深層部に前記渦電流を浸透させる第2周波数の深層検出用電流があり、
前記表層検出用電流によって前記検出コイルから検出される電圧信号を表層検出信号、前記深層検出用電流によって前記検出コイルから検出される電圧信号を深層検出信号とした場合に、
前記表層検出信号の電圧値が、予め定めた第1の許容範囲内であるかを判定する第1判定工程と、
前記転動部品の一定距離を隔てた検査位置でそれぞれ検出される前記表層検出信号の変化率が、予め定めた第2の許容範囲内であるかを判定する第2判定工程と、
同一の前記検査位置における前記表層検出信号と前記深層検出信号との差が、予め定めた第3の許容範囲内であるかを判定する第3判定工程と、
前記第1判定工程において前記第1の許容範囲内であり、前記第2判定工程において前記第2の許容範囲内であり、且つ、前記第3判定工程において前記第3の許容範囲内であるとき、検査対象の前記転動部品を良品と判定し、
前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程の少なくとも一つの判定結果が許容範囲外であるとき、検査対象の前記転動部品を不良品と判定し、前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程の各判定結果を組み合わせて前記不良品の不良原因を判定する状態判定工程と、
を有する転動部品の検査方法。
この転動部品の検査方法によれば、第1判定工程、第2判定工程、及び第3判定工程による、それぞれ異なる判定結果の組み合わせに応じて転動部品の表面状態を判定するので、不具合の具体的な内容を把握できる。これにより、判定結果を直ちに生産ラインにフィードバックして、転動部品の品質及び生産性を向上できる。
この転動部品の検査方法によれば、転動部品と検出コイルとを相対移動させて表層検出信号と深層検出信号を検出するため、転動部品の複数箇所を個別に検査でき、転動部品の部分的な不具合を発見できる。
この転動部品の検査方法によれば、検出コイルを螺旋状に走査することで、一度に検出信号を取得でき、検査時間をより短縮できる。
前記転動部品の検査方法は、磁場を発生させる前記励磁コイルと、前記渦電流を検出する前記検出コイルとを有する少なくとも一つの渦電流探傷プローブを前記転がり軸受の軌道輪に対面させ、前記渦電流探傷プローブから発生させた磁場により前記軌道輪の内部に浸透される渦電流を前記渦電流探傷プローブにより検出して、得られた検出信号に応じて前記軌道輪を検査する方法であり、
前記励磁コイルには、前記表層検出用電流と前記深層検出用電流とが印加され、
前記渦電流探傷プローブを、前記軌道輪の周方向に沿って螺旋状に走査させる請求項3に記載の転動部品の検査方法。
この転動部品の検査方法によれば、転がり軸受の軌道輪を、螺旋状に走査される渦電流探傷プローブによって効率よく検査できる。
前記転動部品の検査方法は、磁場を発生させる前記励磁コイルと、前記渦電流を検出する前記検出コイルとを有する少なくとも一つの渦電流探傷プローブを前記転がり軸受の軌道輪に対面させ、前記渦電流探傷プローブから発生させた磁場により前記軌道輪の内部に浸透される渦電流を前記渦電流探傷プローブにより検出して、得られた検出信号に応じて前記軌道輪を検査する方法であり、
前記励磁コイルには、前記表層検出用電流と前記深層検出用電流とが印加され、
前記渦電流探傷プローブを、少なくとも前記軌道輪の周方向に沿って相対移動させる周方向走査によりステップ移動させ、
前記ステップ移動毎に前記検出コイルと対面する前記軌道輪の検査位置で、前記励磁コイルに前記表層検出用電流を印加して得られる前記表層検出信号と、前記深層検出用電流を印加して得られる前記深層検出信号とを取得する信号取得工程と、
取得された前記表層検出信号及び前記深層検出信号に応じて前記転がり軸受を検査する検査工程と、
を備え、
前記信号取得工程は、前記第1判定工程と、前記第2判定工程と、前記第3判定工程とを実施し、
前記検査工程は、前記状態判定工程を実施して、前記軌道輪の良品・不良品の判定と、不良品の不良原因の判定とを行う
(1)に記載の転動部品の検査方法。
この転動部品の検査方法によれば、第1判定工程、第2判定工程、及び第3判定工程による大量の検出信号を、第1工程、第2工程、及び第3工程の3つに分けた検出信号群として取得できる。その結果、判定工程毎の検出信号群の記憶処理や判定処理が簡単に行える。
前記周方向走査の後、前記渦電流探傷プローブを更に前記母線方向に沿った母線方向走査によりステップ移動させ、当該ステップ移動後の位置で前記渦電流探傷プローブを前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程をそれぞれ実施することを、前記測定対象面の母線方向他端まで繰り返す、
(5)に記載の転動部品の検査方法。
この転動部品の検査方法によれば、軌道輪の同一周における第1判定工程、第2判定工程、及び第3判定工程の検出信号が母線方向の各位置において一度に取得される。したがって、各判定工程の母線方向に関する位置ずれが生じず、高精度な検査が行える。また、検出信号を取得するための渦電流探傷プローブの相対移動が、往動のための1回で終了するため、渦電流探傷プローブを複数回往復動させる場合に比べて、検査時間を短縮できる。
この転動部品の検査方法によれば、表層組織の厚さに応じて検出感度を増減させることで、より多くの表層組織から検出信号を取り出せ、測定精度を向上できる。
この転動部品の検査方法によれば、第1判定工程では転動部品全体の再焼入れの可能性、焼き戻りの可能性の有無を判定し、第2判定工程では転動体部品の部分的な不具合の有無を判定する。また、第3判定工程では転動部品の深さ方向に関する変化の有無を判定する。このため、第1判定工程と第2判定工程とはこの順で実施することができるが、第3判定工程の実施は、第1、第2判定工程より先又は後のいずれであってもよい。これによれば、検査現場の諸事情によっては、第1判定工程及び第2判定工程と、第3判定工程との実施順序を適宜に変更でき、フレキシブルな対応が可能となる。
前記渦電流探傷プローブを前記母線方向に沿った母線方向走査によりステップ移動させ、当該ステップ移動後の位置で前記渦電流探傷プローブを前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第1判定工程を実施することを前記測定対象面の母線方向他端まで繰り返す第1工程と、
前記渦電流探傷プローブを前記測定対象面の母線方向一端で前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第2判定工程を実施し、
前記渦電流探傷プローブを前記母線方向走査によりステップ移動させ、当該ステップ移動後の位置で前記渦電流探傷プローブを前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第2判定工程を実施することを、前記測定対象面の母線方向他端まで繰り返す第2工程と、
前記渦電流探傷プローブを前記測定対象面の母線方向一端で前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第3判定工程を実施し、
前記渦電流探傷プローブを前記母線方向走査によりステップ移動させ、当該ステップ移動後の位置で前記渦電流探傷プローブを前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第3判定工程を実施することを、前記測定対象面の母線方向他端まで繰り返す第3工程と、をこの順で実施する(5)に記載の転動部品の検査方法。
この転動部品の検査方法によれば、大量の検出信号を、第1判定工程、第2判定工程、及び第3判定工程の3つに分けた検出信号群として取得できる。その結果、判定工程毎の検出信号群の記憶処理や判定処理が簡単に行える。
前記第1判定工程、前記第2判定工程、及び前記第3判定工程を実施する際に、前記軌道輪の測定対象面の母線方向一端から他端までの軌道輪幅内の領域を複数の分割領域に分割し、前記軌道輪幅の中間点よりも前記径方向の厚さが薄肉側となる前記分割領域の検査位置を、厚肉側となる前記分割領域の検査位置よりも先に判定する(4)〜(6)、(9)のいずれか一つに記載の転動部品の検査方法。
この転動部品の検査方法によれば、損傷の生じる確率が高い薄肉側が最初に判定される。薄肉側で許容範囲外の判定となれば、その時点で検査を終了させることができる。このため、損傷の生じる確率が高い転動部品の薄肉側を、いち早く判定を完了させ、判定結果が許容範囲外となった場合には、その転動部品における他の部位の検査を省略できる。よって、無駄な判定処理を省略でき、全ての部位を検査する場合と比較して、多数の転動部品を検査する場合のトータルの検査時間を短縮できる。
この転動部品の検査方法によれば、表層組織の厚さが渦電流を浸透させる高周波の限界浸入深さを超える厚さである場合に、励磁電流を高周波から低周波に切り替えることで、表層組織のより深い領域までを検査対象にできる。その結果、検査精度を低下させずに不具合の判定が可能となる。
前記転動部品に誘導された前記渦電流を検出する検出コイルと、
前記転動部品と前記検出コイルとを相対移動させ、前記転動部品の検査位置を変更する相対移動機構と、
前記転動部品の表層部に前記渦電流を浸透させる第1周波数の表層検出用電流、及び前記表層部より深い深層部に前記渦電流を浸透させる第2周波数の深層検出用電流を、前記励磁コイルに印加する励磁コイル駆動部と、
前記検出コイルを前記相対移動させた前記転動部品の各検査位置で、前記励磁コイルに前記表層検出用電流を印加したときに前記検出コイルで得られる表層検出信号と、前記深層検出用電流を印加したときに前記検出コイルで得られる深層検出信号を取得する信号取得部と、
取得された前記表層検出信号と前記深層検出信号に応じて、前記転動部品の良品・不良品の判定と、不良品の不良原因の判定とを行う判定部と、
を備え、
前記判定部は、
前記表層検出信号の電圧値が、予め定めた第1の許容範囲内であるかを判定した第1判定結果と、
前記転動部品の一定距離を隔てた検査位置でそれぞれ検出される前記表層検出信号の変化率が、予め定めた第2の許容範囲内であるかを判定した第2判定結果と、
同一の前記検査位置における前記表層検出信号と前記深層検出信号との差が、予め定めた第3の許容範囲内であるかを判定した第3判定結果と、
に基づいて、
前記第1判定結果が前記第1の許容範囲内であり、前記第2判定結果が前記第2の許容範囲内であり、且つ、前記第3判定結果が前記第3の許容範囲内であるとき、検査対象の前記転動部品を良品と判定し、
前記第1判定結果、前記第2判定結果、前記第3判定結果の少なくとも一つが許容範囲外であるとき、検査対象の前記転動部品を不良品と判定し、前記第1判定結果と前記第2判定結果と前記第3判定結果とを組み合わせて前記不良品の不良原因を判定する、
転動部品の検査装置。
この転動部品の検査装置によれば、転動部品の表面状態を判定する判定部が、第1判定結果と、第2判定結果と、第3判定結果とを組み合わせて転動部品の表面状態を判定するので、表面状態の不具合の有無とその具体的な内容とを、正確に把握することができる。
前記励磁コイルと前記検出コイルとを有する少なくとも一つの渦電流探傷プローブを前記転がり軸受の軌道輪に対面させ、前記渦電流探傷プローブから発生させた磁場により前記軌道輪の内部に浸透される渦電流を前記渦電流探傷プローブで検出して、検出された前記渦電流の検出信号に応じて前記軌道輪の良品・不良品を判定する転動部品の検査装置であって、
前記相対移動機構は、前記軌道輪と前記渦電流探傷プローブとを相対移動させ、前記軌道輪の検査位置を変更し、
前記励磁コイル駆動部は、前記表層検出用電流及び前記深層検出用電流を前記励磁コイルに印加し、
前記判定部は、前記軌道輪から検出された前記表層検出信号と前記深層検出信号に応じて、前記軌道輪の良品・不良品の判定と、不良品の不良原因の判定とを行う(12)に記載の転動部品の検査装置。
この転動部品の検査装置によれば、渦電流探傷プローブが軌道輪と相対移動して、各検査位置から検出信号を効率よく取得するので、検査時間を短縮して生産性を向上できる。
前記表層検出信号の変化率が前記第2の許容範囲内であるかを判定する第2判定工程と、
同一の前記検査位置における前記表層検出信号と前記深層検出信号との差が前記第3の許容範囲内であるかを判定する第3判定工程とを、前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程の順、又は前記第3判定工程、前記第1判定工程、前記第2判定工程の順で実施する(12)又は(13)に記載の転動部品の検査装置。
この転動部品の検査装置によれば、第1判定工程では転動部品全体の再焼入れの可能性、焼き戻りの可能性の有無を判定し、第2判定工程では転動体部品の部分的な不具合の有無を判定する。また、第3判定工程では転動部品の深さ方向に関する変化の有無を判定する。このため、第1判定工程と第2判定工程とはこの順で実施することが好ましいが、第3判定工程の実施は、第1、第2判定工程より先又は後のいずれであってもよい。これによれば、検査現場の諸事情によっては、第1判定工程及び第2判定工程と、第3判定工程との実施順序を適宜に変更でき、フレキシブルな対応が可能となる。
ここでは、本発明に係る転動部品の検査方法及び検査装置を、転がり軸受の軌道輪を検査する場合を例に説明するが、検査対象となる転動部品は以下の各図面に示されるものに限らない。また、軌道輪の表面状態の不具合は、磁性の変化を伴う場合が多い。そこで本構成の転動部品の検査装置(以下、転がり軸受の検査装置と呼称する。)では、軌道輪における磁性の変化を磁気センサにより検出し、複数の異なる種類の検出信号から、軌道輪の表面状態の不具合の有無と、不具合の内容を判定している。
転がり軸受の検査装置100は、図1に示すように、転動部品である軌道輪11を移動自在に支持する載置台13と、渦電流探傷プローブ15と、軌道輪11と渦電流探傷プローブ15とを相対移動させる相対移動機構17と、励磁コイル駆動部19と、信号取得部21と、各部を統括して制御する制御部20と、を備える。
本実施形態では、透磁率、導電率及び結合係数の測定が可能な渦電流探傷プローブを使用している。導電率は電流の流れやすさを表し、結合係数は相互誘導の起こしやすさを表すものである。渦電流探傷プローブ15としては、例えば電子磁気工業のMT−7001を使用することができる。
以下の測定例では、軌道輪11(図1参照)として内輪31を用いて説明するが、外輪であってもよい。被測定面は、軌道輪が内輪31の場合、軌道面33、つば部35、内周面37の少なくともいずれかであり、軌道輪が外輪(図示略)である場合、軌道面、つば部、外周面の少なくともいずれかである。また、本実施形態の内輪31は、一方の端面から他方の端面に向けて径方向の厚さが異なっている。
図4は軌道輪の渦電流値を後述するX−Y座標系に変換した状態を模式的に示す説明図である。
軌道輪11からの検出信号は、電圧値として図4に模式的に示すように、X−Y座標上にプロットされる。図4には、焼入れ後、焼戻し処理 をしない軌道輪、及び異なる焼戻し温度で処理した軌道輪からの信号をプロットする手順を示してある。
渦電流探傷プローブは複数箇所に設けてもよい。その場合、複数箇所の検査位置にそれぞれ渦電流探傷プローブ15A,15Bを対面させて配置する。これにより、各検査位置における測定を同時に実施することができる。
図7は軌道輪の検査方法の手順を示すフローチャートである。
まず、軌道輪11を、図1に示す載置台13上の駆動ローラ25と、一対の補助ローラ27とにより位置決めして、転がり軸受の検査装置100にセットする(S1)。その後、駆動モータ23により駆動ローラ25を回転させて軌道輪11を回転させる(S2)。
まず、制御部20は、表層検出信号の電圧値が予め定めた第1の許容範囲内であるかを判定する(第1判定工程)。また、軌道輪11におけるステップ移動前後の互いに一定距離を隔てた検査位置でそれぞれ検出された表層検出信号の変化率が、予め定めた第2の許容範囲内であるかを判定する(第2判定工程)。さらに、同一の検査位置における表層検出信号と深層検出信号との差が予め定めた第3の許容範囲内であるかを判定する(第3判定工程)。
軌道輪11の研削時においては、発熱と冷却によって表層部に焼入れ、又は焼戻りが発生するおそれがある。第1判定では、上記のような研削による再焼入れが生じた可能性のある場合は許容範囲内となり、焼戻りが発生した可能性のある場合は許容範囲外となる。
第1の許容範囲を設定するには、良品であることが確認されている多数個の軌道輪11に、高周波数の励磁電流によって渦電流を浸透させたときに測定される検出信号(図8のOKで示す線)の、電圧値の平均値a1及び標準偏差σ1を求める。求めた平均値a1及び標準偏差σ1から、a1±4σ1の範囲を求め、これを第1の許容範囲(良品範囲)に設定する。
第1の許容範囲は、ある程度の幅を持っているため、微小な不具合部を取り逃す可能性がある。例えば、図9に示すSn部のように突起となって現れている箇所は取り逃しの可能性がある。このような取り逃しを第2判定工程で確実に検出する。
図10には、周方向に沿って配置される検査位置を、検査位置P0〜P6 として模式的に示している。まず、軌道輪11表面の検査位置P0と、この検査位置P0から周方向に一定距離cを隔てた他の検査位置P1とで検出される表層検出信号から、表層検出信号の変化率αを求める。以降同様に、検査位置P1と検査位置P2とで検出される表層検出信号の変化率αを求める処理を繰り返す。この処理を、変化率αの+側(図中左側)と−側(図中右側)の双方から同時に実施する。即ち、+側ではP0→P1→P2→P3の順で、−側ではP6→P5→P4→P3の順でそれぞれ変化率αを求める。これにより、検査位置全体を検査する時間を短縮できる。
図11に示すように、検査位置毎に得られた変化率αに対して第2の許容範囲を設定する。この第2判定工程では、各検査位置(始点のP0を除く)において、変化率αが第2の許容範囲か否かの第2判定を行う。
図12に示すように、軌道輪11の表層部の状態を表す表層検出信号と、軌道輪11の深層部までの状態を表す深層検出信号との差δは、表層部と深層部とで共通する信号成分が取り除かれる。そのため、表層部と深層部が互いに異なる組織である場合に信号値が高くなると推定できる。
第3判定工程においては、部分的な研削再焼入れ、及び部分的な研削焼戻り、硬度不良、キズ、割れなどに起因して軌道輪11の表層部と深層部との磁性が異なって、表層検出信号と深層検出信号との差が第3の許容範囲から超えるか否かが判定される。
第1判定結果、第2判定結果、及び第3判定結果の組み合わせと、推定される不具合内容と、を表1に纏めて示す。
以上のとおり説明した測定原理に基づく転がり軸受の検査方法の第1実施形態を説明する。
図14(A)〜(G)は第1実施形態の検査順序を模式的に示す工程説明図である。ここでは、軌道輪である内輪31の軌道面33に、渦電流探傷プローブ15を対面させて走査し、測定する。
次いで、第1工程と同様に、図14(D)に示すように、ステップ移動と、周方向走査とを、軌道面33の母線方向他端まで繰り返し実施する。以上で第2判定工程(J2)が完了する(第2工程)。
次いで、第1、第2工程と同様に、図14(F)に示すように、ステップ移動と、周方向走査とを、軌道面33の母線方向他端まで繰り返し実施する。
次に、転がり軸受の検査方法の第2実施形態を説明する。
図15(A)〜(D)は第2実施形態の検査順序を模式的に示す工程説明図である。
次に、転がり軸受の検査方法の第3実施形態を説明する。
図16(A)〜(D)は第3実施形態の検査手順を模式的に示す工程説明図である。
ここで、内輪31の中間点38から内輪31の薄肉側となる側の端部までの距離Haは、中間点38から内輪31の厚肉側となる側の端部までの距離Hbよりも短く設定する(Ha<Hb)ことが好ましい。これにより、最も損傷の生じる確率が高い(強度が小さい)薄肉側の軌道面33、内周面37、小径つば部35が最初に判定される。薄肉側でNG判定となれば、その時点で表面状態の判定を終了してもよい。その場合、NG判定後にその内輪31における他の部位の検査を省略できる。よって、全ての位置を検査する場合と比較して、無駄な判定処理を省略でき、検査時間を短縮して生産性を向上できる。
次に、転がり軸受の検査方法の第4実施形態を説明する。
本実施形態は、渦電流探傷プローブ15は、励磁電流を高周波数と低周波数に切り換える切り換え機能を有する。同じ測定箇所に対して、渦電流探傷プローブ15の励磁コイルに印加する高周波数(表層検出用)と低周波数(深層検出用)の励磁電流を夫々与え、電圧値を取得する。
次に、第1〜3の実施形態の第1変形例を説明する。
図18は被検査面における深さ方向の組織分布が、表層組織と深層組織とで互いに異なる場合の検査の様子を模式的に示す工程説明図である。
そこで、本変形例では、表層組織が高周波による渦電流の浸透深さLtより深くなる位置PBよりも位置PC側においては、渦電流探傷プローブ15の励磁コイルに印加する励磁電流を、高周波に代えて低周波に切り替える。この場合、励磁コイル駆動部19を、励磁電流を高周波と低周波に切り換える切り換え部として機能させる。
本変形例によれば、位置PAを示す図19(A)と位置PBを示す図19(B)の場合は、高周波用プローブ15aの励磁コイルに高周波の励磁電流を印加することで、被検査表面から高周波による渦電流の浸透深さLtまでの領域KSからの渦電流信号が得られる。一方、位置PCを示す図19(C)の場合は、低周波用プローブ15bの励磁コイルに低周波の励磁電流を印加することで、表層組織の領域KSより更に深層の領域KDからの渦電流の検出信号が得られる。
次に、上記の転がり軸受の検査装置100によって、つば付き軌道輪の各部を検査する際に、第1〜4の実施形態の測定時間を短縮させる変形例の検査手順について説明する。
15、15A,15B 渦電流探傷プローブ
15a 高周波用プローブ(第1プローブ)
15b 低周波用プローブ(第2プローブ)
17 相対移動機構
19 励磁コイル駆動部
20 制御部(判定部)
21 信号取得部
22a励磁コイル
22b検出コイル
31 つば付き内輪(軌道輪)
33 軌道面(内輪の軌道面)
35 つば部(つば面)
37 内周面
38 中間点
100 転がり軸受の検査装置(転動部品の検査装置)
Claims (14)
- 励磁コイルに励磁電流を印加して転動部品の内部に浸透させた渦電流を、前記転動部品と相対移動する検出コイルにより検出し、前記検出コイルから検出した検出信号に基づいて、検査対象である前記転動部品の良品・不良品を判定する転動部品の検査方法であって、
前記励磁電流には、前記転動部品の表層部に前記渦電流を浸透させる第1周波数の表層検出用電流、及び前記表層部より深い深層部に前記渦電流を浸透させる第2周波数の深層検出用電流があり、
前記表層検出用電流によって前記検出コイルから検出される電圧信号を表層検出信号、前記深層検出用電流によって前記検出コイルから検出される電圧信号を深層検出信号とした場合に、
前記表層検出信号の電圧値が、予め定めた第1の許容範囲内であるかを判定する第1判定工程と、
前記転動部品の一定距離を隔てた検査位置でそれぞれ検出される前記表層検出信号の変化率が、予め定めた第2の許容範囲内であるかを判定する第2判定工程と、
同一の前記検査位置における前記表層検出信号と前記深層検出信号との差が、予め定めた第3の許容範囲内であるかを判定する第3判定工程と、
前記第1判定工程において前記第1の許容範囲内であり、前記第2判定工程において前記第2の許容範囲内であり、且つ、前記第3判定工程において前記第3の許容範囲内であるとき、検査対象の前記転動部品を良品と判定し、
前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程の少なくとも一つの判定結果が許容範囲外であるとき、検査対象の前記転動部品を不良品と判定し、前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程の各判定結果を組み合わせて前記不良品の不良原因を判定する状態判定工程と、
を有する転動部品の検査方法。 - 前記転動部品と前記検出コイルとを相対移動させて、前記転動部品の複数箇所から前記表層検出信号と前記深層検出信号を検出する請求項1に記載の転動部品の検査方法。
- 前記転動部品と前記検出コイルとの相対移動は、前記検出コイルを前記転動部品の周方向に沿って螺旋状に走査させる請求項2に記載の転動部品の検査方法。
- 前記転動部品は転がり軸受の軌道輪であり、
前記転動部品の検査方法は、磁場を発生させる前記励磁コイルと、前記渦電流を検出する前記検出コイルとを有する少なくとも一つの渦電流探傷プローブを前記転がり軸受の軌道輪に対面させ、前記渦電流探傷プローブから発生させた磁場により前記軌道輪の内部に浸透される渦電流を前記渦電流探傷プローブにより検出して、得られた検出信号に応じて前記軌道輪を検査する方法であり、
前記励磁コイルには、前記表層検出用電流と前記深層検出用電流とが印加され、
前記渦電流探傷プローブを、前記軌道輪の周方向に沿って螺旋状に走査させる請求項3に記載の転動部品の検査方法。 - 前記転動部品は転がり軸受の軌道輪であり、
前記転動部品の検査方法は、磁場を発生させる前記励磁コイルと、前記渦電流を検出する前記検出コイルとを有する少なくとも一つの渦電流探傷プローブを前記転がり軸受の軌道輪に対面させ、前記渦電流探傷プローブから発生させた磁場により前記軌道輪の内部に浸透される渦電流を前記渦電流探傷プローブにより検出して、得られた検出信号に応じて前記軌道輪を検査する方法であり、
前記励磁コイルには、前記表層検出用電流と前記深層検出用電流とが印加され、
前記渦電流探傷プローブを、少なくとも前記軌道輪の周方向に沿って相対移動させる周方向走査によりステップ移動させ、
前記ステップ移動毎に前記検出コイルと対面する前記軌道輪の検査位置で、前記励磁コイルに前記表層検出用電流を印加して得られる前記表層検出信号と、前記深層検出用電流を印加して得られる前記深層検出信号とを取得する信号取得工程と、
取得された前記表層検出信号及び前記深層検出信号に応じて前記転がり軸受を検査する検査工程と、
を備え、
前記信号取得工程は、前記第1判定工程と、前記第2判定工程と、前記第3判定工程とを実施し、
前記検査工程は、前記状態判定工程を実施して、前記軌道輪の良品・不良品の判定と、不良品の不良原因の判定とを行う
請求項1に記載の転動部品の検査方法。 - 前記渦電流探傷プローブを、前記検査位置における測定対象面の母線方向一端で前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程をそれぞれ実施し、
前記周方向走査の後、前記渦電流探傷プローブを更に前記母線方向に沿った母線方向走査によりステップ移動させ、当該ステップ移動後の位置で前記渦電流探傷プローブを前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程をそれぞれ実施することを、前記測定対象面の母線方向他端まで繰り返す、請求項5に記載の転動部品の検査方法。 - 前記第1判定工程、前記第2判定工程は、前記軌道輪の前記検査位置における表層組織の厚さに応じて、前記検出コイルによる前記渦電流の検出感度を増減させる請求項4〜6のいずれか一項に記載の転動部品の検査方法。
- 前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程を、前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程の順、又は前記第3判定工程、前記第1判定工程、前記第2判定工程の順で実施する請求項1〜6のいずれか一項に記載の転動部品の検査方法。
- 前記渦電流探傷プローブを前記検査位置の測定対象面の母線方向一端に配置して前記周方向走査させ、前記軌道輪一周分の前記第1判定工程を実施し、
前記渦電流探傷プローブを前記母線方向に沿った母線方向走査によりステップ移動させ、当該ステップ移動後の位置で前記渦電流探傷プローブを前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第1判定工程を実施することを前記測定対象面の母線方向他端まで繰り返す第1工程と、
前記渦電流探傷プローブを前記測定対象面の母線方向一端で前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第2判定工程を実施し、
前記渦電流探傷プローブを前記母線方向走査によりステップ移動させ、当該ステップ移動後の位置で前記渦電流探傷プローブを前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第2判定工程を実施することを、前記測定対象面の母線方向他端まで繰り返す第2工程と、
前記渦電流探傷プローブを前記測定対象面の母線方向一端で前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第3判定工程を実施し、
前記渦電流探傷プローブを前記母線方向走査によりステップ移動させ、当該ステップ移動後の位置で前記渦電流探傷プローブを前記周方向走査させて、前記軌道輪一周分の前記第3判定工程を実施することを、前記測定対象面の母線方向他端まで繰り返す第3工程と、をこの順で実施する請求項5に記載の転動部品の検査方法。 - 前記軌道輪は、一方の端面から他方の端面に向けて径方向の厚さが異なっており、
前記第1判定工程、前記第2判定工程、及び前記第3判定工程を実施する際に、前記軌道輪の測定対象面の母線方向一端から他端までの軌道輪幅内の領域を複数の分割領域に分割し、前記軌道輪幅の中間点よりも前記径方向の厚さが薄肉側となる前記分割領域の検査位置を、厚肉側となる前記分割領域の検査位置よりも先に判定する請求項4〜6、9のいずれか一項に記載の転動部品の検査方法。 - 前記第1判定工程、前記第2判定工程は、前記軌道輪の前記検査位置における表層組織の厚さに応じて、前記励磁コイルに前記表層検出用電流に代えて前記深層検出用電流を印加し、前記表層検出信号に代えて前記深層検出信号を用いて判定する請求項4〜6、9のいずれか一項に記載の転動部品の検査方法。
- 転動部品の内部に渦電流を浸透させる励磁コイルと、
前記転動部品に誘導された前記渦電流を検出する検出コイルと、
前記転動部品と前記検出コイルとを相対移動させ、前記転動部品の検査位置を変更する相対移動機構と、
前記転動部品の表層部に前記渦電流を浸透させる第1周波数の表層検出用電流、及び前記表層部より深い深層部に前記渦電流を浸透させる第2周波数の深層検出用電流を、前記励磁コイルに印加する励磁コイル駆動部と、
前記検出コイルを前記相対移動させた前記転動部品の各検査位置で、前記励磁コイルに前記表層検出用電流を印加したときに前記検出コイルで得られる表層検出信号と、前記深層検出用電流を印加したときに前記検出コイルで得られる深層検出信号を取得する信号取得部と、
取得された前記表層検出信号と前記深層検出信号に応じて、前記転動部品の良品・不良品の判定と、不良品の不良原因の判定とを行う判定部と、
を備え、
前記判定部は、
前記表層検出信号の電圧値が、予め定めた第1の許容範囲内であるかを判定した第1判定結果と、
前記転動部品の一定距離を隔てた検査位置でそれぞれ検出される前記表層検出信号の変化率が、予め定めた第2の許容範囲内であるかを判定した第2判定結果と、
同一の前記検査位置における前記表層検出信号と前記深層検出信号との差が、予め定めた第3の許容範囲内であるかを判定した第3判定結果と、
に基づいて、
前記第1判定結果が前記第1の許容範囲内であり、前記第2判定結果が前記第2の許容範囲内であり、且つ、前記第3判定結果が前記第3の許容範囲内であるとき、検査対象の前記転動部品を良品と判定し、
前記第1判定結果、前記第2判定結果、前記第3判定結果の少なくとも一つが許容範囲外であるとき、検査対象の前記転動部品を不良品と判定し、前記第1判定結果と前記第2判定結果と前記第3判定結果とを組み合わせて前記不良品の不良原因を判定する、
転動部品の検査装置。 - 前記転動部品は転がり軸受の軌道輪であり、
前記励磁コイルと前記検出コイルとを有する少なくとも一つの渦電流探傷プローブを前記転がり軸受の軌道輪に対面させ、前記渦電流探傷プローブから発生させた磁場により前記軌道輪の内部に浸透される渦電流を前記渦電流探傷プローブで検出して、検出された前記渦電流の検出信号に応じて前記軌道輪の良品・不良品を判定する転動部品の検査装置であって、
前記相対移動機構は、前記軌道輪と前記渦電流探傷プローブとを相対移動させ、前記軌道輪の検査位置を変更し、
前記励磁コイル駆動部は、前記表層検出用電流及び前記深層検出用電流を前記励磁コイルに印加し、
前記判定部は、前記軌道輪から検出された前記表層検出信号と前記深層検出信号に応じて、前記軌道輪の良品・不良品の判定と、不良品の不良原因の判定とを行う請求項12に記載の転動部品の検査装置。 - 前記表層検出信号の電圧値が前記第1の許容範囲内であるかを判定する第1判定工程と、
前記表層検出信号の変化率が前記第2の許容範囲内であるかを判定する第2判定工程と、
同一の前記検査位置における前記表層検出信号と前記深層検出信号との差が前記第3の許容範囲内であるかを判定する第3判定工程とを、前記第1判定工程、前記第2判定工程、前記第3判定工程の順、又は前記第3判定工程、前記第1判定工程、前記第2判定工程の順で実施する請求項12又は13に記載の転動部品の検査装置。
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