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JP2010286069A - Rolling bearing observation method - Google Patents

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JP2010286069A
JP2010286069A JP2009141118A JP2009141118A JP2010286069A JP 2010286069 A JP2010286069 A JP 2010286069A JP 2009141118 A JP2009141118 A JP 2009141118A JP 2009141118 A JP2009141118 A JP 2009141118A JP 2010286069 A JP2010286069 A JP 2010286069A
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JP
Japan
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rolling bearing
grease
outer ring
inner ring
gray scale
Prior art date
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Application number
JP2009141118A
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Japanese (ja)
Inventor
Takiyoshi Yamada
瀧義 山田
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】X線照射によって得られた転がり軸受のX線断層データによってグリース状態及び保持器内部を高精度に観察することができる転がり軸受の観察方法を提供する。
【解決手段】グリースのグレースケールが、内輪、外輪及び転動体のグレースケールと異なる範囲となるように、前記内輪、外輪、転動体及びグリースの材料を選定し、保持器は、フッ素系樹脂及び強化繊維の混合材料、或いは耐熱性樹脂及び強化繊維の混合材料とし、フッ素系樹脂或いは耐熱性樹脂の樹脂部分と強化繊維とは、グレースケールが異なる材料を選定する。そして、X線吸収率データに基いて転がり軸受断面の濃淡をグレースケールで表す画像データを取得して画像表示装置で表示する。また、内輪、外輪、転動体及びグリースの状態を画像表示装置で観察する。また、保持器の樹脂部分と強化繊維とを分離する濃淡処理を行うことで、強化繊維の繊維流れ方向を画像表示装置で観察する。
【選択図】図6
The present invention provides a rolling bearing observation method capable of observing a grease state and the inside of a cage with high accuracy from X-ray tomographic data of the rolling bearing obtained by X-ray irradiation.
The material of the inner ring, outer ring, rolling element and grease is selected so that the gray scale of grease is different from the gray scale of the inner ring, outer ring and rolling element. A mixed material of reinforcing fibers or a mixed material of heat resistant resin and reinforcing fibers is selected, and a material having a different gray scale is selected for the resin portion of the fluorine-based resin or the heat resistant resin and the reinforcing fibers. Based on the X-ray absorptance data, image data representing the gray scale of the rolling bearing cross section is acquired and displayed on the image display device. In addition, the state of the inner ring, outer ring, rolling elements and grease is observed with an image display device. Moreover, the fiber flow direction of a reinforced fiber is observed with an image display apparatus by performing the density | concentration process which isolate | separates the resin part and reinforcing fiber of a cage | basket.
[Selection] Figure 6

Description

本発明は、X線照射により画像データを取得して転がり軸受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 the internal state of a rolling bearing by acquiring image data by X-ray irradiation.

グリースを封入した転がり軸受は、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、内輪及び外輪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)。
In rolling bearings filled with grease, in order to extend the life of the bearing by grease lubrication, which part of the raceway surface inside the rolling bearing has grease (grease distribution) and how the grease is attached It is necessary to check the grease condition (grease shape).
Conventionally, a method is known in which at least one of an inner ring and an outer ring is made of a transparent body such as an acrylic resin, and grease is seen through the transparent body to obtain information on the grease state in the rolling bearing ( 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, since 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, 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がり軸受のX線断層データによってグリース状態を正確に検査することができる転がり軸受の観察方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention solves the problems of the prior art as described above, and a rolling bearing observation method capable of accurately inspecting the grease state based on X-ray tomographic data of the rolling bearing obtained by X-ray irradiation. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明の転がり軸受の観察方法は、内輪、外輪、転動体、前記内輪と前記外輪の軌道間で前記転動体を案内保持する保持器及びグリースを備えた転がり軸受にX線を照射することで前記転がり軸受の断面の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いて、前記横断面の濃淡をグレースケールで表す画像データを取得して画像表示装置で表示することにより、前記転がり軸受の内部状態を観察する方法であって、前記グリースのグレースケールが、前記内輪、前記外輪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、前記内輪、前記外輪、前記転動体及び前記グリースの材料を選定し、前記保持器は、フッ素系樹脂及び強化繊維の混合材料、或いは耐熱性樹脂及び強化繊維の混合材料とし、前記保持器の前記フッ素系樹脂、或いは前記耐熱性樹脂の樹脂部分と、前記強化繊維とはグレースケールが異なる材料を選定し、前記転がり軸受の内部の前記内輪、前記外輪、前記転動体及び前記グリースの状態を前記画像表示装置で観察するとともに、前記画像データのグレースケールに基づいて、前記保持器の前記樹脂部分と前記強化繊維とを分離する濃淡処理を行うことで、前記保持器の前記強化繊維の繊維流れ方向を前記画像表示装置で観察するようにした。   In order to achieve the above object, an observation method for a rolling bearing according to claim 1 includes an inner ring, an outer ring, a rolling element, a cage and a grease for guiding and holding the rolling element between the races of the inner ring and the outer ring. X-ray absorptivity data of the cross section of the rolling bearing is obtained by irradiating the provided rolling bearing with X-rays, and based on the X-ray absorptivity data, image data representing the gray level of the transverse cross section is obtained. A method of observing an internal state of the rolling bearing by acquiring and displaying the image on an image display device, wherein the gray scale of the grease is in a range different from the gray scale of the inner ring, the outer ring, and the rolling element. The inner ring, the outer ring, the rolling element and the grease material are selected, and the cage is a mixed material of fluorine-based resin and reinforcing fiber, or heat-resistant resin and reinforced A material having a gray scale different from that of the fluororesin of the cage or the resin portion of the heat-resistant resin and the reinforcing fiber is selected as a fiber mixed material, and the inner ring and the outer ring inside the rolling bearing are selected. In addition to observing the state of the rolling elements and the grease with the image display device, based on the gray scale of the image data, performing a density process for separating the resin portion and the reinforcing fiber of the cage The fiber flow direction of the reinforcing fibers of the cage is observed with the image display device.

また、請求項2記載の発明の転がり軸受の観察方法は、内輪、外輪、転動体、前記内輪と前記外輪の軌道間で前記転動体を案内保持する保持器及びグリースを備えた転がり軸受にX線を照射することで前記転がり軸受の断面の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いて、前記横断面の濃淡をグレースケールで表す画像データを取得して画像表示装置で表示することにより、前記転がり軸受の内部状態を観察する方法であって、前記内輪、前記外輪、前記転動体、前記グリース及び軸受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、前記内輪、前記外輪、前記転動体及び前記グリースの材料を選定し、前記保持器は、フッ素系樹脂及び強化繊維の混合材料、或いは耐熱性樹脂及び強化繊維の混合材料とし、前記保持器の前記フッ素系樹脂、或いは前記耐熱性樹脂の樹脂部分と、前記強化繊維とはグレースケールが異なる材料を選定し、前記転がり軸受の内部の前記内輪、前記外輪、前記転動体、前記グリース及び空気の状態を前記画像表示装置で観察するとともに、前記画像データのグレースケールに基づいて、前記保持器の前記樹脂部分と前記強化繊維とを分離する濃淡処理を行うことで、前記保持器の前記強化繊維の繊維流れ方向を前記画像表示装置で観察するようにした。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an observation method for a rolling bearing comprising: an inner ring, an outer ring, a rolling element, a rolling bearing provided with a retainer and grease for guiding and holding the rolling element between the races of the inner ring and the outer ring; X-ray absorptance data of the cross section of the rolling bearing is obtained by irradiating a line, and based on this X-ray absorptivity data, image data representing the gray level of the cross section in gray scale is obtained to obtain an image display device In the method of observing the internal state of the rolling bearing, the inner ring, the outer ring, the rolling element, the grease and the air present in the bearing have different gray scales, respectively. The material of the inner ring, the outer ring, the rolling element and the grease is selected, and the cage is a mixed material of fluorine resin and reinforcing fiber, or a mixture of heat resistant resin and reinforcing fiber. A material having a different gray scale is selected for the fluororesin of the cage or the resin portion of the heat resistant resin and the reinforcing fiber, and the inner ring, the outer ring, and the rolling ring inside the rolling bearing. While observing the state of the moving body, the grease and the air with the image display device, based on the gray scale of the image data, by performing a light and shade process to separate the resin portion and the reinforcing fiber of the cage, The fiber flow direction of the reinforcing fibers of the cage is observed with the image display device.

本発明に係る転がり軸受の観察方法によると、グリースの分布、形状を正確に取得することができるとともに、保持器を形成する樹脂及び強化繊維の観察を高精度に行なうことができる。   According to the method for observing a rolling bearing according to the present invention, it is possible to accurately acquire the distribution and shape of the grease, and to observe the resin and the reinforcing fiber forming the cage with high accuracy.

内部観察用の第1実施形態の転がり軸受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 bearing of 1st Embodiment for internal observations. 図1のA−A線矢視図である。It is an AA arrow line view of FIG. 転がり軸受の観察を行う軸受観察装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the bearing observation apparatus which observes a rolling bearing. 転がり軸受内部に存在する空気を画像表示した図である。It is the figure which displayed the air which exists in a rolling bearing image. 転がり軸受内部の保持器、転動体を画像表示した図である。It is the figure which displayed the image of the holder | retainer and rolling element inside a rolling bearing. 転がり軸受内部の保持器を構成するフッ素系樹脂及び強化繊維を画像表示した図である。It is the figure which image-displayed the fluororesin and reinforced fiber which comprise the cage | basket inside a rolling bearing. 転がり軸受の内輪・外輪を画像表示した図である。It is the figure which displayed the image of the inner ring | wheel and outer ring | wheel of a rolling bearing. 転がり軸受に封入されているグリースを画像表示した図である。It is the figure which displayed the grease enclosed with the rolling bearing as an image.

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。
(第1実施形態の転がり軸受の構成)
図1は、本発明に係る1実施形態の転がり軸受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 the rolling bearing of the first embodiment)
FIG. 1 is an axial sectional view showing a rolling bearing 1 according to an embodiment of 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。
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。
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.
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, and 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、フッ素系樹脂及び強化繊維の混合材料、或いは耐熱性樹脂及び強化繊維の混合材料からなり、フッ素系樹脂、或いは耐熱性樹脂の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。また、強化繊維の具体的な材料としては、カーボン繊維、ガラス繊維が挙げられる。
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 a mixed material of fluorine-based resin and reinforcing fiber, or a mixed material of heat-resistant resin and reinforcing fiber. Specific examples of the fluorine-based resin or heat-resistant resin include PFA, ETFE, PVDF, FEP, PCTFE, ECTFE, PEN, PEEK, PEEK-PBI, TPI and the like can be mentioned. Specific materials for the reinforcing fiber include carbon fiber and glass fiber.

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、医療用の場合のX線吸収率:水のX線吸収率を0、空気のX線吸収率を−1000とした値)データを計測するX線CT装置11と、X線CT装置10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(画像データ)を作成するCT画像作成演算部13と、作成した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、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(グレースケール処理データ)に基づいてCT画像解析データを作成するCT画像解析処理部15と、CT画像解析処理部15で作成した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CT装置11、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。
Next, an embodiment of a rolling bearing observation apparatus for observing 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, thereby obtaining a CT value (for example, X-ray absorption rate for medical use: water X An X-ray CT apparatus 11 for measuring data), and a CT data storage unit 12 for storing CT value data measured by the X-ray CT apparatus 10; The CT image creation calculation unit 13 that creates a CT image (image data) based on the CT value data, the gray scale processing calculation unit 14 that performs gray scale processing on the created CT image, and the gray scale processing calculation unit 14 A CT image analysis processing unit 15 that creates CT image analysis data based on the scale-processed data (grayscale processing data), and a CT image analysis created by the CT image analysis processing unit 15 A display device (image display device: color display) 16 for displaying data, an X-ray CT apparatus 11, a CT data storage unit 12, an image creation calculation unit 13, a gray scale processing calculation unit 14, a CT image analysis processing unit 15, and An MPU (microprocessing unit) 17 that controls the display device 16 and an operation unit 18 that operates the MPU 17 are provided.

X線CT装置11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 apparatus 11 includes a sample mounting table 20 on which the rolling bearing 1 is mounted so that the axial direction is in the vertical direction (the direction of gravity) and is rotatable about the axis, and the rolling bearing 1. On the other hand, an X-ray irradiation unit 21 that irradiates 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 that measures the CT value of the rolling bearing 1. 23. 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、所定の階調範囲毎に濃淡を強調保持している。
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及び保持器5の強化繊維の状況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. The tone is emphasized and held for each predetermined gradation range.
The CT image analysis processing unit 15 creates data that can grasp the shape of each component of the rolling bearing 1, data that can finally grasp the distribution and shape of the grease 6, and data that can grasp the state of the reinforcing fiber of the cage 5. To do.

次に、上記構成の転がり軸受観察装置10を使用して転がり軸受1の観察を行う手順について、図2から図8を参照して説明する。
先ず、X線CT装置11の試料載置台20に転がり軸受1を載置し、X線照射部21からX線を照射すると、X線計測部23で計測した転がり軸受1の横断面(軸方向に直交する断面)のCTデータに基づいて、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、所定の階調範囲のグレースケール処理データが作成される。
Next, a procedure for observing the rolling bearing 1 using the rolling bearing observation apparatus 10 having the above configuration will be described with reference to FIGS.
First, when the rolling bearing 1 is placed on the sample mounting table 20 of the X-ray CT apparatus 11 and irradiated with X-rays from the X-ray irradiating unit 21, the cross section (axial direction) of the rolling bearing 1 measured by the X-ray measuring unit 23. The CT value is stored as a 14 -bit numerical value on the basis of the CT data of the cross section orthogonal to (2 cross section), and is represented by a gray scale in the range of −8192 to 8192 with 2 14 = 16384 gradations. Process data is created.

そして、先ず表示装置16には、転がり軸受1内の空気(図2の符号7)の位置を示す情報が表示される。すなわち、表示装置16には、図4に示すように、空気の領域を示すグレースケールを青色に変換したCT画像解析データが表示される。   First, information indicating the position of the air (symbol 7 in FIG. 2) in the rolling bearing 1 is displayed on the display device 16. That is, as shown in FIG. 4, the display device 16 displays CT image analysis data obtained by converting the gray scale indicating the air region into blue.

次いで、表示装置16には、保持器5、玉4の位置を示す情報が表示される。すなわち、表示装置16には、図5に示すように、保持器5及び玉4を除いた領域のグレースケールを黒色に変換し、保持器5及び玉4を示す領域のグレースケールを黄色に変換したCT画像解析データが表示される。   Next, information indicating the positions of the cage 5 and the balls 4 is displayed on the display device 16. That is, on the display device 16, as shown in FIG. 5, the gray scale of the area excluding the cage 5 and the ball 4 is converted to black, and the gray scale of the area showing the cage 5 and the ball 4 is converted to yellow. The CT image analysis data obtained is displayed.

次いで、表示装置16には、保持器5に含有されている強化繊維の繊維流れを示す線状の情報が表示される。すなわち、表示装置16には、図6に示すように、保持器5の強化繊維の領域を示すグレースケールを黒色に変換し、保持器5のフッ素系樹脂、或いは耐熱性樹脂の樹脂部分の領域を示すグレースケールを黄色に変換したCT画像解析データが表示される。   Next, linear information indicating the fiber flow of the reinforcing fibers contained in the cage 5 is displayed on the display device 16. That is, as shown in FIG. 6, the display device 16 converts the gray scale indicating the region of the reinforcing fiber of the cage 5 to black, and the region of the fluororesin of the cage 5 or the resin portion of the heat resistant resin. The CT image analysis data obtained by converting the gray scale indicating yellow into yellow is displayed.

次いで、表示装置16には、内輪3、外輪2の位置を示す情報が表示される。すなわち、表示装置16には、図7に示すように、内輪3及び外輪2を除いた領域のグレースケールを黒色に変換し、内輪3及び外輪2を示すグレースケールを赤色に変換したCT画像解析データが表示される。
次いで、表示装置16には、グリース(図2の符号6)の位置を示す情報が表示される。すなわち、表示装置16には、図8に示すように、グリースの領域を示すグレースケールをグレーで表示し、他の領域を示すグレースケールを白色に変換したCT画像解析データが表示される。
Next, information indicating the positions of the inner ring 3 and the outer ring 2 is displayed on the display device 16. That is, as shown in FIG. 7, the display device 16 converts the gray scale of the area excluding the inner ring 3 and the outer ring 2 into black, and converts the gray scale indicating the inner ring 3 and the outer ring 2 into red. Data is displayed.
Next, information indicating the position of the grease (reference numeral 6 in FIG. 2) is displayed on the display device 16. That is, as shown in FIG. 8, the display device 16 displays CT image analysis data in which the gray scale indicating the grease region is displayed in gray and the gray scale indicating the other region is converted to white.

ここで、上記の観察においては、X線CT装置11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。
次に、上記構成の転がり軸受観察装置10を使用した転がり軸受1の観察の作用効果について説明する。
Here, in the above observation, the sample mounting table 20 of the X-ray CT apparatus 11 is rotationally driven to rotate the rolling bearing 1 to a predetermined angle around the axis, and the moving unit 22 is driven to move the rolling bearing 1 in the vertical direction. 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 position.
Next, the effect of observation of the rolling bearing 1 using the rolling bearing observation apparatus 10 having the above configuration will be described.

本実施形態の観察用の転がり軸受1は、グリース6とは異なるCT値(X線吸収率)であり、且つグリース6に近いCT値の材料からなる内輪3、外輪2、玉4、保持器5を備えた軸受としているので、各構成部材(内輪3、外輪2、玉4、保持器5)及び軸受内部に存在する空気の形状を確実に把握し、各構成部材及び空気と、グリース6とを明確に分離処理することができるので、グリース6の分布、形状を正確に取得することができる。   The rolling bearing 1 for observation of this embodiment has an inner ring 3, an outer ring 2, a ball 4, and a cage made of a material having a CT value (X-ray absorption rate) different from that of the grease 6 and a CT value close to that of the grease 6. 5, each component (inner ring 3, outer ring 2, ball 4, cage 5) and the shape of the air present inside the bearing are reliably grasped, and each component, air, and grease 6 Can be clearly separated, so that the distribution and shape of the grease 6 can be obtained accurately.

また、本実施形態は、各構成部材(内輪3、外輪2、玉4、保持器25)及び軸受内部に存在する空気7の形状を確実に把握し、各構成部材及び空気7と、グリース6とを明確に分離処理することができるので、グリース6の分布、形状を正確に取得することができる。
そして、本実施形態においては、CT画像解析データに黒色で線状に表示された強化繊維の領域を確認することで、保持器25を構成している強化繊維の繊維流れを正確に取得することができる。
In addition, the present embodiment reliably grasps the shape of each component (inner ring 3, outer ring 2, ball 4, cage 25) and air 7 existing inside the bearing, and each component and air 7 and grease 6 Can be clearly separated, so that the distribution and shape of the grease 6 can be obtained accurately.
And in this embodiment, the fiber flow of the reinforced fiber which comprises the holder | retainer 25 is correctly acquired by confirming the area | region of the reinforced fiber displayed in black and linear on CT image analysis data. Can do.

さらに、本実施形態の転がり軸受1の観察方法においては、CT画像の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、所定の階調範囲毎のグレースケール処理データを作成する転がり軸受観察装置10を用いているので、表示装置16で明確に転がり軸受1の内部を表示することができる。 Furthermore, in the method for observing the rolling bearing 1 of the present embodiment, the CT value of the CT image is stored as a 14 -bit numerical value and expressed by a gray scale in the range of −8192 to 8192 with 2 14 = 16384 gradations. Since the rolling bearing observation device 10 that creates gray scale processing data for each gradation range is used, the display device 16 can clearly display the inside of the rolling bearing 1.

なお、上述した各実施形態では観察用の転がり軸受1,24を用いたが、グリースを封入した他の構成の転がり軸受であっても同様の作用効果を奏することができる。   In each of the above-described embodiments, the observation rolling bearings 1 and 24 are used. However, the same operation and effect can be achieved even if the rolling bearing has another configuration in which grease is sealed.

1…転がり軸受、2…外輪、2a…外輪軌道面、3…内輪、3a…内輪軌道面、4…玉(転動体)、5…保持器(第1実施形態の保持器)、6…グリース、7…空気、10…軸受観察装置、11…X線CT装置、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   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rolling bearing, 2 ... Outer ring, 2a ... Outer ring raceway surface, 3 ... Inner ring, 3a ... Inner ring raceway surface, 4 ... Ball (rolling element), 5 ... Cage (cage of 1st Embodiment), 6 ... Grease , 7 ... Air, 10 ... Bearing observation device, 11 ... X-ray CT device, 12 ... Data storage unit, 13 ... Image creation calculation unit, 14 ... Gray scale processing calculation unit, 15 ... CT image analysis processing unit, 16 ... Display Device (image display device), 17 ... MPU, 18 ... operating unit, 20 ... sample mounting table, 21 ... X-ray irradiation unit, 22 ... moving unit, 23 ... X-ray measuring unit

Claims (2)

内輪、外輪、転動体、前記内輪と前記外輪の軌道間で前記転動体を案内保持する保持器及びグリースを備えた転がり軸受にX線を照射することで前記転がり軸受の断面の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いて、前記横断面の濃淡をグレースケールで表す画像データを取得して画像表示装置で表示することにより、前記転がり軸受の内部状態を観察する方法であって、
前記グリースのグレースケールが、前記内輪、前記外輪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、前記内輪、前記外輪、前記転動体及び前記グリースの材料を選定し、前記保持器は、フッ素系樹脂及び強化繊維の混合材料、或いは耐熱性樹脂及び強化繊維の混合材料とし、前記フッ素系樹脂、或いは前記耐熱性樹脂の樹脂部分と前記強化繊維とは、グレースケールが異なる材料を選定し、
前記転がり軸受の内部の前記内輪、前記外輪、前記転動体及び前記グリースの状態を前記画像表示装置で観察するとともに、
前記画像データのグレースケールに基づいて、前記保持器の前記樹脂部分と前記強化繊維とを分離する濃淡処理を行うことで、前記保持器の前記強化繊維の繊維流れ方向を前記画像表示装置で観察するようにしたことを特徴とする転がり軸受の観察方法。
X-ray absorptance of the cross section of the rolling bearing by irradiating the rolling bearing with an inner ring, an outer ring, a rolling element, a cage that guides and holds the rolling element between the races of the inner ring and the outer ring, and grease. A method for observing the internal state of the rolling bearing by obtaining data and obtaining image data representing the gray level of the cross section in gray scale based on the X-ray absorptance data and displaying it on an image display device Because
The material of the inner ring, the outer ring, the rolling element, and the grease is selected so that the gray scale of the grease is in a range different from the gray scale of the inner ring, the outer ring, and the rolling element. A mixed material of fluorine resin and reinforcing fiber, or a mixed material of heat resistant resin and reinforcing fiber, and the fluorine resin or resin portion of the heat resistant resin and the reinforcing fiber are selected from materials having different gray scales. ,
While observing the state of the inner ring, the outer ring, the rolling element and the grease inside the rolling bearing with the image display device,
Based on the gray scale of the image data, the fiber flow direction of the reinforcing fibers of the cage is observed with the image display device by performing a density process for separating the resin portion of the cage and the reinforcing fibers. A method of observing a rolling bearing, characterized in that
内輪、外輪、転動体、前記内輪と前記外輪の軌道間で前記転動体を案内保持する保持器及びグリースを備えた転がり軸受にX線を照射することで前記転がり軸受の断面の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いて、前記横断面の濃淡をグレースケールで表す画像データを取得して画像表示装置で表示することにより、前記転がり軸受の内部状態を観察する方法であって、
前記内輪、前記外輪、前記転動体、前記グリース及び軸受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、前記内輪、前記外輪、前記転動体及び前記グリースの材料を選定し、前記保持器は、フッ素系樹脂及び強化繊維の混合材料、或いは耐熱性樹脂及び強化繊維の混合材料とし、前記フッ素系樹脂、或いは前記耐熱性樹脂の樹脂部分と前記強化繊維とは、グレースケールが異なる材料を選定し、
前記転がり軸受の内部の前記内輪、前記外輪、前記転動体、前記グリース及び空気の状態を前記画像表示装置で観察するとともに、
前記画像データのグレースケールに基づいて、前記保持器の前記樹脂部分と前記強化繊維とを分離する濃淡処理を行うことで、前記保持器の前記強化繊維の繊維流れ方向を前記画像表示装置で観察するようにしたことを特徴とする転がり軸受の観察方法。
X-ray absorptance of the cross section of the rolling bearing by irradiating the rolling bearing with an inner ring, an outer ring, a rolling element, a cage that guides and holds the rolling element between the races of the inner ring and the outer ring, and grease. A method for observing the internal state of the rolling bearing by obtaining data and obtaining image data representing the gray level of the cross section in gray scale based on the X-ray absorptance data and displaying it on an image display device Because
The inner ring, the outer ring, the rolling elements, the grease, and the air existing in the bearings have different gray scales, and the materials for the inner ring, the outer ring, the rolling elements, and the grease are selected and held. The container is a mixed material of fluorine-based resin and reinforcing fiber, or a mixed material of heat-resistant resin and reinforcing fiber, and the fluorine-based resin or the resin portion of the heat-resistant resin and the reinforcing fiber are materials having different gray scales. Select
While observing the state of the inner ring, the outer ring, the rolling element, the grease and air inside the rolling bearing with the image display device,
Based on the gray scale of the image data, the fiber flow direction of the reinforcing fibers of the cage is observed with the image display device by performing a density process for separating the resin portion of the cage and the reinforcing fibers. A method of observing a rolling bearing, characterized in that
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011000758A (en) * 2009-06-17 2011-01-06 Polyplastics Co Method for predicting orientation state and method for analyzing deformation behavior
WO2012121097A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 株式会社Ihi Lubricant distribution acquisition device and lubricant distribution acquisition method
WO2012121329A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 株式会社Ihi Lubricant distribution acquisition device and lubricant distribution acquisition method
WO2012121339A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 株式会社Ihi Lubricant distribution acquisition device and lubricant distribution acquisition method
JP2013044717A (en) * 2011-08-26 2013-03-04 Ntn Corp Inspection method of rolling element, manufacturing method of rolling element and rolling element
WO2017104057A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Monitoring device, rolling element-exchanging system, exchanging device, and bearing
JP2022080607A (en) * 2020-11-18 2022-05-30 日本精工株式会社 Image processing device, image processing method, and program
CN119394603A (en) * 2024-12-31 2025-02-07 易镜医疗(常州)有限公司 Electronic endoscope imaging quality detection device and method

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011000758A (en) * 2009-06-17 2011-01-06 Polyplastics Co Method for predicting orientation state and method for analyzing deformation behavior
WO2012121097A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 株式会社Ihi Lubricant distribution acquisition device and lubricant distribution acquisition method
WO2012121329A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 株式会社Ihi Lubricant distribution acquisition device and lubricant distribution acquisition method
WO2012121339A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 株式会社Ihi Lubricant distribution acquisition device and lubricant distribution acquisition method
US9074987B2 (en) 2011-03-10 2015-07-07 Ihi Corporation Lubricant distribution acquisition device and lubricant distribution acquisition method
JP2013044717A (en) * 2011-08-26 2013-03-04 Ntn Corp Inspection method of rolling element, manufacturing method of rolling element and rolling element
US10048214B2 (en) 2011-08-26 2018-08-14 Ntn Corporation Rolling element inspection method, rolling element manufacturing method, and rolling element
WO2017104057A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Monitoring device, rolling element-exchanging system, exchanging device, and bearing
JP2022080607A (en) * 2020-11-18 2022-05-30 日本精工株式会社 Image processing device, image processing method, and program
JP7452386B2 (en) 2020-11-18 2024-03-19 日本精工株式会社 Image processing device, image processing method, and program
CN119394603A (en) * 2024-12-31 2025-02-07 易镜医疗(常州)有限公司 Electronic endoscope imaging quality detection device and method

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