(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、玉および保持器を有する玉軸受の玉の挙動を計測するための玉挙動計測方法であって、
前記内輪および外輪のうち回転させる一方の軌道輪の軌道面の中心軸線上に中心を有するリング照明によって、前記玉軸受を照明するリング照明ステップと、
前記中心軸線上に配置された撮像レンズを有する撮像手段が、玉が転動状態にある前記玉軸受を、玉が一公転する間に複数回撮像する撮像ステップと、
前記複数の撮像画像に含まれる、玉表面における前記リング照明の反射光に基づいて、複数の周方向位置における玉の公転速度を算出する玉公転速度算出ステップと、
前記複数の撮像画像に含まれる、前記一方の軌道輪の表面の所定位置に付された第１のマーカの位置に基づいて、前記複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度を算出する軌道輪公転速度算出ステップと、
算出された前記複数の周方向位置における玉の公転速度と、算出された前記複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度とに基づいて、複数の周方向位置における玉のすべりを算出するすべり算出ステップとを含む、玉挙動計測方法。
【請求項２】
前記軌道輪公転速度算出ステップは、撮像画像に含まれる、前記第１のマーカの位置と前記内輪および外輪のうち他方の軌道輪の表面の所定位置に付された第２のマーカの位置とに基づいて、複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度を算出しており、
前記すべり算出ステップは、算出された複数の周方向位置における玉の公転速度と、算出された複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度と、算出された複数の周方向位置における前記他方の軌道輪の公転速度とに基づいて、複数の周方向位置における玉のすべりを算出する、請求項１に記載の玉挙動計測方法。
【請求項３】
内輪、外輪、玉および保持器を有する玉軸受の玉の挙動を計測するための玉挙動計測装置であって、
前記内輪および外輪のうち回転させる一方の軌道輪の軌道面の中心軸線上に中心を有し、前記玉軸受を照明するリング照明と、
前記中心軸線上に配置された撮像レンズを有し、玉が転動状態にある前記玉軸受を、玉が一公転する間に複数回撮像する撮像手段と、
前記複数の撮像画像に含まれる、玉表面における前記リング照明の反射光に基づいて、複数の周方向位置における玉の公転速度を算出する玉公転速度算出手段と、
前記複数の撮像画像に含まれる、前記一方の軌道輪の表面の所定位置に付された第１のマーカの位置に基づいて、前記複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度を算出する軌道輪公転速度算出手段と、
算出された前記複数の周方向位置における玉の公転速度と、算出された前記複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度とに基づいて、複数の周方向位置における玉のすべりを算出するすべり算出手段とを含む、玉挙動計測装置。
【請求項４】
前記軌道輪公転速度算出手段は、撮像画像に含まれる、前記第１のマーカの位置と前記内輪および外輪のうち他方の軌道輪の表面の所定位置に付された第２のマーカの位置とに基づいて、複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度を算出しており、
前記すべり算出手段は、算出された複数の周方向位置における玉の公転速度と、算出された複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度と、算出された複数の周方向位置における前記他方の軌道輪の公転速度とに基づいて、複数の周方向位置における玉のすべりを算出する、請求項３に記載の玉挙動計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、玉軸受における玉の挙動を計測するための玉挙動計測方法および玉挙動計測装置に関する。より詳しくは、玉のすべりを計測するための玉挙動計測方法および玉挙動計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受等の玉軸受では、内輪と外輪との間の相対回転に伴って、玉や保持器が周方向に転動（公転）する。この場合、内輪と外輪との相対回転に伴って玉が周方向に公転する。
玉軸受を設計したり、玉軸受の使用条件を定めたりするのに当たって、玉の挙動を解析することは重要である。
【０００３】
従来から、転がり軸受の転動体の挙動を計測する転動体挙動計測装置が知られている（たとえば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２１３９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の転動体挙動計測装置は、円筒状のころからなる転動体の挙動を計測するためのものであり、玉軸受の玉の挙動を計測するには適していない。
ところで、玉軸受では玉のすべりが生じることがある。玉のすべりは玉軸受の最適設計に大きく寄与する。
そこで、この発明の目的は、玉軸受における玉のすべりを良好に計測することができる玉挙動計測方法および玉挙動計測装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、内輪（１１）、外輪（１２）、玉（１３）および保持器（１４）を有する玉軸受（１０）の玉の挙動を計測するための玉挙動計測方法であって、前記内輪および外輪のうち回転させる一方の軌道輪（１２）の軌道面（１２Ａ）の中心軸線（Ｏ）上に中心を有するリング照明（１８）によって、前記玉軸受を照明するリング照明ステップと、前記中心軸線上に配置された撮像レンズ（２０）を有する撮像手段（１７）が、玉が転動状態にある前記玉軸受を、玉が一公転する間に複数回撮像する撮像ステップと、前記複数の撮像画像に含まれる、玉表面における前記リング照明の反射光に基づいて、複数の周方向位置における玉の公転速度を算出する玉公転速度算出ステップ（Ｓ４）と、前記複数の撮像画像に含まれる、前記一方の軌道輪の表面の所定位置に付された第１のマーカ（Ｐ）の位置に基づいて、前記複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度を算出する軌道輪公転速度算出ステップ（Ｓ５，Ｓ６）と、算出された前記複数の周方向位置における玉の公転速度と、算出された前記複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度とに基づいて、複数の周方向位置における玉のすべりを算出するすべり算出ステップ（Ｓ７，Ｓ８）とを含む、玉挙動計測方法である。
【０００６】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この発明の方法によれば、玉が転動状態にある玉軸受を撮像する。そして、撮像画像に含まれる、玉表面におけるリング照明の反射光に基づいて、玉の公転速度を算出する。軌道面の中心軸線上に撮像レンズおよびリング照明の中心が配置されているので、玉が円軌道上のどの位置にあっても、玉の所定位置（中心近傍）でリング照明からの照明光が反射する。したがって、撮像レンズによる撮像画像に基づいて玉の正確な周方向位置を特定することができるので、この周方向位置に基づいて、玉の公転速度を求めることができる。
【０００７】
また、前記一方の軌道輪の表面の所定位置には第１のマーカが付されている。この第１のマーカの位置に基づいて、前記一方の軌道輪の公転速度を算出する。
前記一方の軌道輪の公転速度がわかれば、前記一方の軌道輪の公転速度に基づいて、理論上の玉の公転速度を算出することも可能であるので、その理論上の玉の公転速度と、撮像画像から得られた玉の公転速度とを比較することにより、玉のすべりを算出することができる。撮像画像から得られる前記一方の軌道輪の公転速度に基づいて理論上の玉の公転速度を算出することにより、玉のすべりを精度良く検出することができる。
また、玉が一公転する間の複数の周方向位置における玉のすべりを算出することができる。これにより、玉の周方向位置での局所的なすべりを良好に検出することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記軌道輪公転速度算出ステップは、撮像画像に含まれる、前記第１のマーカの位置と前記内輪および外輪のうち他方の軌道輪の表面の所定位置に付された第２のマーカ（Ｑ）の位置とに基づいて、複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度を算出しており、前記すべり算出ステップは、算出された複数の周方向位置における玉の公転速度と、算出された複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度と、算出された複数の周方向位置における前記他方の軌道輪の公転速度とに基づいて、複数の周方向位置における玉のすべりを算出する、請求項１に記載の玉挙動計測方法である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、内輪（１１）、外輪（１２）、玉（１３）および保持器（１４）を有する玉軸受（１０）の玉の挙動を計測するための玉挙動計測装置（１）であって、前記内輪および外輪のうち回転させる一方の軌道輪（１２）の軌道面（１２Ａ）の中心軸線（Ｏ）上に中心を有し、前記玉軸受を照明するリング照明（１８）と、前記中心軸線上に配置された撮像レンズ（２０）を有し、玉が転動状態にある前記玉軸受を、玉が一公転する間に複数回撮像する撮像手段（１７）と、前記複数の撮像画像に含まれる、玉表面における前記リング照明の反射光に基づいて、複数の周方向位置における玉の公転速度を算出する玉公転速度算出手段（２２）と、前記複数の撮像画像に含まれる、前記一方の軌道輪の表面の所定位置に付された第１のマーカ（Ｐ）の位置に基づいて、複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度を算出する軌道輪公転速度算出手段（２２）と、算出された前記複数の周方向位置における玉の公転速度と、算出された前記複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度とに基づいて、複数の周方向位置における玉のすべりを算出するすべり算出手段（２２）とを含む、玉挙動計測装置（１）である。
【００１０】
この構成によれば、請求項１に関して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項４に記載の発明は、前記軌道輪公転速度算出手段は、撮像画像に含まれる、前記第１のマーカの位置と前記内輪および外輪のうち他方の軌道輪の表面の所定位置に付された第２のマーカ（Ｑ）の位置とに基づいて、前記複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度を算出しており、前記すべり算出手段は、算出された複数の周方向位置における玉の公転速度と、算出された複数の周方向位置における前記一方の軌道輪の公転速度と、算出された複数の周方向位置における前記他方の軌道輪の公転速度とに基づいて、複数の周方向位置における玉のすべりを算出する、請求項３に記載の玉挙動計測装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る玉挙動計測装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す玉挙動計測装置の計測対象である玉軸受の一部破断斜視図である。
【図３】図１に示す玉挙動計測装置に、図２に示す玉軸受をセットした状態を示す正面図である。
【図４】図１に示す玉挙動計測装置に、図２に示す玉軸受をセットした状態を概略的に示す側面図である。
【図５】玉表面におけるリング照明の反射光を示す図である。
【図６】図１に示す画像処理部による処理内容を示すフローチャートである。
【図７】図１に示す玉挙動計測装置による計測結果の一例を示す図である。
【図８】図１に示す玉挙動計測装置による計測結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る玉挙動計測装置１の概略構成を示す斜視図である。玉挙動計測装置１は、計測対象である玉軸受１０における玉１３の挙動を計測するための装置である。
玉挙動計測装置１は、玉軸受１０を鉛直姿勢に保持しつつ、その内輪（他方の軌道輪）１１および外輪（一方の軌道輪）１２の一方を回転させる回転保持機構（図示しない）と、回転保持機構に保持された玉軸受１０に対して光を照射するためのリング照明１８と、回転保持機構に保持された玉軸受１０を撮像するためのカメラ（撮像手段）１７と、カメラ１７による撮像画像を処理するための画像処理部２２とを備えている。
【００１３】
回転保持機構は、玉軸受１０の内輪１１を支持するための内輪支持ベース（図示しない）と、玉軸受１０の外輪１２を支持するための外輪保持ベース（図示しない）と、内輪保持ベースを、水平方向に延びる回転軸線Ｏまわりに回転駆動させるためのモータ（図示しない）とを備えている。回転保持機構に玉軸受１０をセットした状態では、玉軸受１０の中心軸線（後述する内輪軌道面１１Ａおよび外輪軌道面１２Ａの中心軸線）と回転保持機構による回転軸線Ｏとが一致している。そのため、外輪支持ベースを回転軸線Ｏまわりに回転させることにより、外輪１２を、その中心軸線まわりに回転させることができる。一方で、内輪支持ベースにはモータ等の回転駆動機構が結合されていないので、外輪１２の回転にかかわらず、内輪１１は静止状態にある。
【００１４】
なお、この実施形態では、外輪１２を回転させるとともに内輪１１を静止させているが、モータの回転駆動力を、外輪保持ベースではなく内輪保持ベースに付与することにより、内輪１１を回転させるとともに外輪１２を静止させるようにしてもよい。
リング照明１８は、回転保持機構による回転軸線Ｏ上に中心を有する円環状をなしている。リング照明１８は、回転保持機構側（すなわち図１で示す右奥側）に向く背面視（図１に示す右奥側から見た）円形の照射面（図示しない）を有し、この照射面からは、回転保持機構に対して均一に光が照射される。この照射面は、回転軸線Ｏに直交する同一平面に含まれている。リング照明１８は、回転保持機構による保持対象の玉軸受１０の外輪１２（より詳しくは軌道面１１Ａ，１２Ａ）よりも大径であり、そのため、回転保持機構に保持された玉軸受１０の全体に光を照射することができるようになっている。
【００１５】
カメラ１７は、たとえばＣＣＤカメラであり、時間的に連続する複数枚の画像からなる動画像を撮像するためのカメラである。このカメラ１７として、３０（ｆｐ）以上のフレームレートで動画を撮像するカメラを採用することができるが、１００（ｆｐ）以上のフレームレートで動画を撮像可能な高速度カメラを採用することがより一層望ましい。カメラ１７の撮像レンズ２０は、その光輪が、回転保持機構による回転軸線Ｏ上に配置されている。玉軸受１０を回転保持機構にセットした状態で、玉軸受１０の端面（背面側（図１で示す左手前側）の面）の全体が、カメラ１７の撮像範囲に含まれる。
【００１６】
画像処理部２２には、カメラ１７による撮像画像が入力されるようになっている。この画像処理部２２は、ＣＰＵ（図示しない）、メモリおよび各種のインターフェイス等を含む構成のコンピュータにより構成されている。
この画像処理部２２は、入力された撮像画像に対して所定の画像処理を施す処理部であり、後述するように、反射光認識部２３および玉中心演算部２４としてそれぞれ機能する。
【００１７】
図２は、玉挙動計測装置１の計測対象である玉軸受１０の一部破断斜視図である。
玉軸受１０は、内輪１１と、内輪１１と同心に配置された外輪１２と、内輪１１および外輪１２間に介装された複数の転動体としての玉１３と、複数の玉１３を周方向に間隔を空けて保持するための保持器１４とを備えた深溝玉軸受である。内輪１１と外輪１２とがそれらの中心軸線まわりに相対回転可能である。玉１３は、内輪１１の深溝型の内輪軌道面１１Ａと外輪１２の深溝型の外輪軌道面（軌道面）１２Ａとの間に介在されている。
【００１８】
なお、玉軸受１０は深溝玉軸受でなく、玉１３と内輪軌道面１１Ａとの接触面および玉１３と外輪軌道面１２Ａとの接触面とを結ぶ直線が、内輪１１の径方向に対して所定角度α傾斜するアンギュラ型の玉軸受であってもよい。さらにその他のラジアル玉軸受を適用することもできる。
図３および図４は、玉挙動計測装置１に玉軸受１０をセットした状態を示す正面図および側面図である。図５は、玉１３の表面におけるリング照明１８の反射光を示す図である。
【００１９】
玉軸受１０は、図２に示す右奥側の面を正面に向けて、回転保持機構（図示しない）にセットされる。回転保持機構に玉軸受１０がセットされた状態で、モータ（図示しない）が回転駆動されると、外輪ベース部（図示しない）が外輪１２ごと回転軸線Ｏまわりに回転するようになっている。
図３に示すように、外輪１２における正面側の端面の所定位置には、マーカ（第１のマーカ）Ｐが付されている。マーカＰは、図３および図５では矩形で表されているが、たとえば円形をなしており、たとえば黒色である外輪１２に対し白色を有している。マーカＰの内外の境界部分が、たとえば太い黒ラインで形成されている。マーカＰは、塗料やシール等を用いて形成されることが多いが、刻印などで形成されていてもよい。
【００２０】
内輪１１における正面側の端面の所定位置には、マーカ（第２のマーカ）Ｑが付されている。各マーカＱは、図３および図５では矩形で表されているが、たとえば円形をなしており、たとえば黒色である内輪１１に対し白色を有している。マーカＱの内外の境界部分が、たとえば太い黒ラインで形成されている。マーカＱは、塗料やシール等を用いて形成されることが多いが、刻印などで形成されていてもよい。
【００２１】
玉挙動計測装置１による計測時には、回転保持機構にセットされた玉軸受１０の外輪１２が回転される。この外輪１２の回転に伴って、玉１３および保持器１４も、内輪軌道面１１Ａおよび外輪軌道面１２Ａ上を周方向に公転（回転）する。
また、外輪１２の回転に際して、リング照明１８からの光が玉軸受１０に向けて照射されるとともに、カメラ１７による撮像が実行される。
【００２２】
次に、カメラ１７による撮像画像における、玉１３の表面の反射光について説明する。
カメラ１７の撮像レンズ２０には、各玉１３の表面で反射されたリング照明１８の反射光が入射される。
たとえばリング照明１８のＡ点（図３および図４参照）から照射された光は、玉１３の表面上におけるａ点（図３および図４参照）で反射してカメラ１７に入射する。同様に、リング照明１８のＢ点（図４参照）、Ｃ点（図３および図４参照）およびＤ（図３参照）点から照射された光は、それぞれ玉１３の表面上におけるｂ点（図３参照）、ｃ点（図３および図４参照）およびｄ点（図３参照）で反射してカメラ１７に入射する。これにより、図３および図５に示すように、玉１３の表面での反射光２７は環状の形態で撮像される。
【００２３】
また、カメラ１７の撮像レンズ２０が、玉軸受１０の中心軸線と合致する回転軸線Ｏ上に配置されているので、各玉１３の表面に写る反射光２７は、各玉１３の平面中心よりもやや回転軸線Ｏ寄りに位置している。
また、カメラ１７によって、外輪１２の正面側端面に付されたマーカＰ、および内輪１１の正面側端面に付されたマーカＱも撮像される。
【００２４】
この実施形態では、玉挙動計測装置１を用いて、外輪１２の回転中における玉１３のすべりを求める。具体的には、内輪１１と外輪１２とが通常の使用条件下での相対回転速度になるように外輪１２を回転させるとともに、カメラ１７により、玉軸受１０を連続的に複数回撮像する。このカメラ１７による撮像回数は、たとえば１秒間に約５０００回であり、換言すると、玉１３が１公転する間に約２８０〜３００回撮像されることになる。そして、計測対象の１つの玉１３を特定し、その特定された玉１３の各周方向位置における、玉１３のすべりを連続的に求める。
【００２５】
図６は、画像処理部２２による処理内容を示すフローチャートである。
以下、一連の計測作業で撮像された個々の撮像画像の処理について説明する。
まず、画像処理部２２は、カメラ１７によって撮像画像の入力を受け付け、メモリに記憶する（Ｓ１：画像記憶）。
次いで、画像処理部２２は、各玉１３の表面の反射光２７を認識する（Ｓ２：反射光認識。反射光認識部２３（図１参照）の機能を実現）。また、画像処理部２２はマーカＰおよびマーカＱも認識する。反射光２７の認識のための処理は、たとえば、撮像画像における玉１３に対し、所定の輝度値を闇値とする２値化処理を施すことにより、反射光２７を抽出する。換言すると、反射光２７は、その周囲の玉１３の表面よりも輝度が高くなるため、輝度が高い部分と低い部分とを２階調に変換することによって反射光２７を抽出することができる。そして、抽出された反射光２７を認識する。
【００２６】
なお、リング照明１８からの照度は、２値化処理によって反射光２７が適切に抽出されるように予め適切な照度に調整される。また、特定の玉１３の表面での反射光２７が、内輪１１の影等に重なって途切れた状態になる場合には、画像処理部２２は、反射光２７に対して公知のクロージング処理を行うことによって形状を補正し、環状の反射光２７を抽出する。
【００２７】
次いで、画像処理部２２は、認識した各玉１３での反射光２７に基づいて、玉１３の中心位置（重心位置）の位置座標を算出する（ステップＳ３。玉中心演算部２４（図１参照）の機能を実現）。認識した玉１３の中心位置は、たとえば環状の反射光２７に含まれる画素の座標値の総和を当該画素の数で割ることによって求めることができる。なぜなら、玉軸受１０の中心軸線と合致する回転軸線Ｏ上に、撮像レンズ２０およびリング照明１８の中心が配置されている。そのため、玉１３が周方向のどの位置にあっても、玉１３の表面の中心近傍でリング照明からの照明光が反射し、しかも、その反射光２７は、玉１３の中心位置を中心とする環状をなすようになるからである。したがって、前述のように求められた反射光２７の中心位置は、各玉１３の中心位置とみなすことができる。
【００２８】
なお、この際、画素の輝度値によって重み付けを行った上で反射光２７の中心を求めれば、より正確な中心位置を算出することができる。この場合、全ての玉１３の中心位置の位置座標ではなく、次に述べる計測対象として特定された玉１３の中心位置の位置座標を求めるようにしてもよい。
また、画像処理部２２は、当該撮像画像の前後の撮像画像と、当該撮像画像とにおける玉１３の中心位置の位置変化から、玉１３の公転速度Ｖを算出する（ステップＳ４）。
【００２９】
さらに、画像処理部２２は、当該撮像画像の前後の撮像画像と、当該撮像画像とにおけるマーカＰの位置変化から、外輪１２の公転速度Ｎｅを算出する（ステップＳ５）。
さらにまた、画像処理部２２は、当該撮像画像の前後の撮像画像と、当該撮像画像とにおけるマーカＱの位置変化から、内輪１１の公転速度Ｎiを算出する（ステップＳ６）。
ステップＳ５およびＳ６の後、画像処理部２２は、算出された外輪１２の公転速度、算出された内輪１１の公転速度、および次式（１）に基づいて、理論上の玉１３の公転速度（理論速度）Ｎｃを算出する（ステップＳ７）。
【００３０】
Ｎｃ＝{（Ｎｅ−Ｎi）＋（Ｎｅ−Ｎi）・Ｄｗ／Ｄｐｗ}／２            ・・・（１）
なお、Ｄｗは玉１３の直径であり、Ｄｐｗは玉１３のセットのピッチ径である。
また、玉軸受１０が深溝玉軸受でなく、アンギャラ型玉軸受である場合には、次式（２）に基づいて、理論上の玉１３の公転速度Ｎｃが算出される（ステップＳ７）。
【００３１】
Ｎｃ＝{（Ｎｅ−Ｎi）＋（Ｎｅ−Ｎi）・Ｄｗ／Ｄｐｗ・cosα}／２      ・・・（２）
次いで、画像処理部２２は、ステップＳ４で算出された玉１３の公転速度Ｖ、およびステップＳ７で算出された理論上の玉１３の公転速度Ｎｃに基づいて、玉１３のすべり量を算出する（ステップＳ８）。玉１３のすべり量は、公転速度Ｖを公転速度Ｎｃで序することによって算出される。
【００３２】
図７は、外輪１２の回転速度Ｎｅおよび玉１３の公転速度Ｖの一例を示す図である。
図７のグラフの横軸には、基準周方向位置からの玉１３の公転角（周方向位置）（°）を示し、縦軸には、外輪１２の回転速度Ｎｅおよび玉１３の公転速度Ｖを示す。外輪１２の回転速度Ｎｅは周方向位置に応じて異ならされている（変化している）。この場合、図７に示すように、外輪１２の回転速度Ｎｅの速度変化は等幅で一様に変化しているが、玉１３の公転速度Ｖは、必ずしも等幅の変化であるとは言えない。
【００３３】
図８は、玉１３のすべり量の変化を示す図である。
図８のグラフの横軸には、基準周方向位置からの玉１３の公転角（周方向位置）（°）を示し、縦軸には、玉１３のすべり量を示す。このように、各周方向位置における玉１３のすべり量変化を把握することができる。
以上により、この実施形態によれば、玉１３が公転状態にある玉軸受１０を撮像する。そして、撮像画像に含まれる、計測対象の玉１３の表面におけるリング照明１８の反射光２７に基づいて玉１３の位置座標を算出する。玉軸受１０の中心軸線（軌道面１１Ａ，１２Ａの中心軸線）と合致する回転軸線Ｏ上に、カメラ１７の撮像レンズ２０およびリング照明１８の中心が配置されているので、玉１３が周方向のどの位置にあっても、玉の所定位置（中心近傍）でリング照明１８からの照明光が反射する。そのため、カメラ１７による撮像画像に基づいて玉１３の正確な周方向位置を特定でき、これにより、撮像画像に基づいて玉１３の公転速度Ｖを求めることができる。
【００３４】
また、内輪１１および外輪１２の公転速度Ｎi，Ｎｅがわかれば、それらに基づいて、理論上の玉１３の公転速度Ｎｃを算出することも可能であるので、その理論上の玉の公転速度Ｎｃと、撮像画像から得られた玉１３の公転速度Ｖとを比較することにより、玉１３のすべりを算出することができる。これにより、玉１３のすべりを精度良く検出することができる。
【００３５】
また、各周方向位置における玉１３の公転速度Ｖを求めることができるので、各周方向位置における玉１３のすべりを良好に検出することができる。換言すると局所的なすべりを良好に検出することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１…玉挙動計測装置、１０…玉軸受、１１…内輪（他方の軌道輪）、１１Ａ…内輪軌道面、１２…外輪（一方の軌道輪）、１２Ａ…外輪軌道面、１３…玉、１４…保持器、１７…カメラ（撮像手段）、１８…リング照明、２０…撮像レンズ、２２…画像処理部（玉公転速度算出手段、すべり算出手段）、Ｏ…中心軸線、Ｐ…マーカ（第１のマーカ）、Ｑ…マーカ（第２のマーカ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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