ベアリングの外観検査

ベアリングは、自動車や産業機械、工作機械など幅広い設備に使用される重要な機械要素です。回転運動を支える部品であるため、表面の傷や打痕、異物付着、寸法不良などの欠陥があると、振動や騒音、寿命低下の原因になる場合があります。そのため、製造工程では高精度な外観検査が求められています。

近年では、カメラと画像処理技術、LED光源装置を組み合わせた外観検査システムの導入が進んでいます。本記事では、ベアリングでよく行われる検査用途や、LED光源装置を活用したベアリング関連部品検査事例、検査精度を高めるためのポイントについて解説します。

ベアリングでよくある検査用途

ベアリングの製造工程では、回転性能や耐久性に影響を与える欠陥を見逃さないためにさまざまな外観検査が行われています。代表的な検査用途としては、表面傷や打痕の検査、寸法・輪郭検査、刻印検査、異物やバリの検査などが挙げられます。

表面傷・打痕検査

ベアリングの内輪や外輪、転動体の表面に傷や打痕があると、回転時の異常振動や摩耗の原因になる場合があります。特に研削工程や搬送工程で発生する微細な傷は目視での発見が難しいため、画像処理を活用した外観検査が用いられています。

傷検査では、ローアングル照明などを用いて表面のわずかな凹凸を強調し、傷や打痕を高コントラストで撮像する方法が採用されます。

寸法・輪郭検査

ベアリングは高い寸法精度が求められる部品です。外径や内径、溝形状などにわずかなズレがあるだけでも性能に影響を及ぼす可能性があります。

寸法・輪郭検査では、バックライト照明などを使用して輪郭を明瞭に抽出し、画像処理によって寸法や形状を測定します。ベアリングの外形や加工状態を安定して確認するために重要な検査です。

刻印・マーキング検査

ベアリングには型番や製造ロットを識別するための刻印やマーキングが施されることがあります。刻印の欠けやかすれ、印字不良があると、製品のトレーサビリティに影響する可能性があります。

刻印検査では、リング照明やローアングル照明などを用いて刻印部分のコントラストを高め、文字認識やOCRによる自動検査が行われています。

異物・バリ検査

加工後のベアリング表面に金属粉や切削屑などの異物が残っている場合や、エッジ部分にバリが発生している場合は、性能や組立品質に影響を与える可能性があります。

異物やバリの検査では、照射角度を工夫して異常部分のみを強調し、正常部とのコントラストを確保しながら検出を行います。

ベアリングの外観検査事例

ベアリング本体だけでなく、軸受用ナットなどの関連部品においても外観検査が行われています。

軸受用ナットの外観検査

ベアリングの外観検査システムを構成する要素

ベアリングの外観検査では、LED光源装置・カメラ・画像処理システムを組み合わせて検査システムを構築します。対象物の材質や形状、検出したい欠陥によって最適な構成は異なります。

LED光源装置

ベアリング検査では、表面傷や打痕、バリ、刻印などを強調するためにLED光源装置が使用されます。リング照明やローアングル照明、バックライトなどを使い分けることで、欠陥を見つけやすい画像を取得できます。

当サイトでは、LED光源装置メーカーを調査し、外観検査の目的別に3社を厳選して紹介しています。おすすめの業界や導入事例も紹介しているので是非チェックしてみてください。

カメラ

ベアリングの微細な欠陥を検出するためには、高解像度カメラが使用されます。検査対象のサイズや搬送速度に応じて、エリアカメラやラインスキャンカメラが選定されます。

画像処理システム

撮像した画像は画像処理ソフトウェアで解析されます。傷や打痕、寸法異常、刻印不良などを自動で判定し、検査の効率化と品質の安定化を実現します。

ベアリング検査に適したLED光源装置の選び方

傷や打痕の検査にはローアングル照明を検討する

ベアリング表面の微細な傷や打痕を検出する場合は、ローアングル照明が有効です。浅い角度から光を照射することで傷部分の凹凸が強調され、欠陥を見つけやすくなります。

輪郭や寸法測定にはバックライトを活用する

外径や内径、形状を測定する場合は、輪郭を明瞭に抽出できるバックライト照明が適しています。画像処理による寸法測定の精度向上につながります。

刻印検査ではコントラストを確保する

刻印やマーキングを検査する場合は、文字と背景のコントラストを十分に確保できる照明条件を選ぶことが重要です。対象物の表面状態によっては、リング照明やローアングル照明を使い分けます。

金属特有の反射を考慮する

ベアリングは金属製で反射が強いため、照明の当て方によってはハレーションや映り込みが発生します。検査対象の材質や表面仕上げに合わせて照射角度や照明方式を選定することが重要です。