(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受端面を撮像する手段と、
軸受端面の内外輪により区画される環状の領域内に設定される環状の検査領域の画像データを、予め定めるレベルで二値化する手段と、
得られた二値化データを用いて、内外輪間に介在する検査対象部材の有無を判別する手段とを備え、
この判別する手段は、検査対象部材又は非検査対象部材の予め定める高明度領域に基づいて検査対象部材の有無を判別し、
上記検査対象部材が、保持器と、保持器のリベットと、保持器の装着後に封入されるグリースとのうちの少なくとも一つを含み、
上記高明度領域は、上記二値化データの画素数を用いて判別されることを特徴とする軸受検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受検査装置において、
上記検査対象部材は保持器であり、
判別する手段は、保持器の有無に応じた高明度領域の面積の相違に基づいて波形保持器の有無を判別することを特徴とする軸受検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の軸受検査装置において、
上記検査対象部材は金属光沢を持つ合せ保持器に含まれるリベットであり、判別する手段は、非検査対象部材である保持器本体の予め定める高明度領域にリベット孔が無いか有るかに基づいてリベットの有無を判別することを特徴とする軸受検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の軸受検査装置において、
上記判別する手段は、周囲を白領域で囲まれている閉領域を検出する手段を含み、
検査領域は、一対の円形状の境界線の間に区画され、少なくとも一つの境界線は、リベット頭部の輪郭と交差し且つリベット孔の輪郭と交差しないことを特徴とする軸受検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載の軸受検査装置において、
上記検査対象部材は金属光沢を持つ保持器の装着後に封入されるグリースであり、
判別する手段は、非検査対象部材である保持器の予め定める高明度領域の面積に基づいてグリースの有無を判別することを特徴とする軸受検査装置。
【請求項６】
軸受の組立ラインにおいて、軸受の保持器の組み付け工程の後であってグリースの封入工程の前に、保持器の有無を判別する上記請求項２に記載の軸受検査装置と、軸受の保持器のリベットの有無を判別する上記請求項３または４に記載の軸受検査装置とを配置し、グリースの封入工程の後に、軸受に封入されたグリースの有無を判別する上記請求項５に記載の軸受検査装置を配置することを特徴とする軸受検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受の構成部材の有無を検査する軸受検査装置に関する。特に、画像処理技術を利用したものに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
軸受は、複数の構成部品を有している。例えば、軌道が形成された内輪および外輪と、内輪および外輪の間に配置されて軌道を転がる転動体としての複数の玉と、各玉を間隔を維持しつつ保持する環状の保持器とが設けられている。また、必要に応じて、玉と保持器との間には、グリースが封入されている。これらの各構成部品の有無を軸受の製造時に自動的に検査するために、重量測定を用いる軸受検査装置が利用される。
【０００３】
この軸受検査装置は、例えば、軸受全体の重さを測定し、この測定した重さを、予め定める所定値と比較し、所定値よりも軽いと、グリース、保持器等の検査対象部材が無いと判断する。
ところが、グリースが封入されていない軸受の重さは、グリースが封入されている軸受の重さと比べて、大きな差はなく、わずかに軽くなる程度である。このため、グリースの有無を判断するのに、軸受の全体の重さに基づいていると、正確に判断できない場合がある。同様に、保持器や、保持器のリベットに対しても、同様の課題がある。
【０００４】
一方、近年、軸受以外の分野において、部品の有無を検知する技術としてパターンマッチング等を利用した画像処理技術が提案されているが、形状が複雑な、軸受の保持器、保持器のリベット、グリース等の有無の判断には利用されていない。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、保持器やグリース等の構成部材の有無を正確に判断できる軸受検査装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、軸受端面を撮像する手段と、軸受端面の内外輪により区画される環状の領域内に設定される環状の検査領域の画像データを、予め定めるレベルで二値化する手段と、得られた二値化データを用いて、内外輪間に介在する検査対象部材の有無を判別する手段とを備え、この判別する手段は、検査対象部材又は非検査対象部材の予め定める高明度領域に基づいて検査対象部材の有無を判別し、上記検査対象部材が、保持器と、保持器のリベットと、保持器の装着後に封入されるグリースとのうちの少なくとも一つを含み、上記高明度領域は、上記二値化データの画素数を用いて判別されることを特徴とする軸受検査装置を提供する。
【０００６】
この発明によれば、安定して撮像できる高明度領域に基づいて判別するので、この領域を得られれば、複雑な形状の部材をも判別することができる。従って、軽量で複雑な形状の保持器、合せ保持器のリベット、グリース等の部材の有無を正確に判別することができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の軸受検査装置において、上記検査対象部材は保持器であり、判別する手段は、保持器の有無に応じた高明度領域の面積の相違に基づいて波形保持器の有無を判別することを特徴とする軸受検査装置を提供する。
【０００７】
この発明によれば、例えば、保持器がない場合には、通常は保持器により隠されている転動体の頂部や背景等の高明度領域が露出することになり、この高明度領域の面積は、保持器が有る場合とは大きく異なる。従って、保持器の有無を確実に判別することができる。
なお、保持器が無い場合に、転動体の位置がばらついても、高明度領域の面積に影響はない。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の軸受検査装置において、上記検査対象部材は金属光沢を持つ合せ保持器に含まれるリベットであり、判別する手段は、非検査対象部材である保持器本体の予め定める高明度領域にリベット孔が無いか有るかに基づいてリベットの有無を判別することを特徴とする軸受検査装置を提供する。
この発明によれば、通常はリベットの頭部に隠されているリベット孔が検出されると、リベットが欠落していることになるので、これをリベットの有無の判別の基準とし、確実に判別できるようにした。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の軸受検査装置において、上記判別する手段は、周囲を白領域で囲まれる閉領域を検出する手段を含み、検査領域は、一対の円形状の境界線の間に区画され、少なくとも一つの境界線は、リベット頭部の輪郭と交差し且つリベット孔の輪郭と交差しないことを特徴とする軸受検査装置を提供する。
この発明によれば、例えば、リベット頭部の周縁部やその近傍にできる環状の陰が、リベット孔と同様に二値化されたときに白領域にならない場合でも、検査領域外につながり閉領域を形成しない。その一方で、リベット孔は閉領域を形成する。それゆえ閉領域の有無に基づき、リベット頭部や上述の陰等と区別しながら、リベット孔の有無を正確に判別することができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の軸受検査装置において、上記検査対象部材は金属光沢を持つ保持器の装着後に封入されるグリースであり、判別する手段は、非検査対象部材である保持器の予め定める高明度領域の面積に基づいてグリースの有無を判別することを特徴とする軸受検査装置を提供する。
この発明によれば、例えば、グリースが保持器の一部を覆うと、その高明度領域は減少する。その結果、グリースがある場合の面積比率は、グリースがない場合に比べて小さくなる。
【００１１】
また、グリースがない場合の面積比率は、保持器の移動によってもばらつかない。また、通常、グリースは予め定められた量が封入されるので、グリースがある場合の面積比率のばらつきは少ない。
従って、グリースの有無を正確に判別することができる。
請求項６に記載の発明は、軸受の組立ラインにおいて、軸受の保持器の組み付け工程の後であってグリースの封入工程の前に、保持器の有無を判別する上記請求項２に記載の軸受検査装置と、軸受の保持器のリベットの有無を判別する上記請求項３または４に記載の軸受検査装置とを配置し、グリースの封入工程の後に、軸受に封入されたグリースの有無を判別する上記請求項５に記載の軸受検査装置を配置することを特徴とする軸受検査装置を提供する。
【００１２】
この発明によれば、各部品の組み付け工程に対応して検査を実施し、その有無を正確に判別できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の軸受検査装置を説明する。
本軸受検査装置の検査対象は、ボールベアリング（以下軸受という）の構成部材、例えば、合せ保持器、この合せ保持器のリベット、およびグリースである。各構成部材用の軸受検査装置を、以下の各実施の形態において説明する。
まず、軸受を説明する。図１および図２を参照する。
【００１４】
軸受４０は、同心に配置される環状の内輪４１および外輪４２を有し、内輪４１と外輪４２との間には、複数の転動体としての玉４３が転動可能に配置されている。また、玉４３同士の間隔を規制しつつ、玉４３を保持する保持器４４が設けられている。玉４３の周囲には、潤滑剤であるグリース４５が封入されている。また、図示していないが、軸受最終製品として、グリース４５の漏れを防止するシール等が、内輪４１と外輪４２の対応する両端部間を覆うようにしてもよい。
【００１５】
保持器４４は、波形保持器であり、合せ保持器として構成されている。保持器４４は、保持器本体４９を構成する一対の環状の分割体４６同士を複数の金属製のリベット４７を用いて接合したものであり、一対の分割体４６間に区画された複数のポケット４８に玉４３をそれぞれ保持している。
各分割体４６は、金属板材で形成され、表面に金属光沢を有している。各分割体４６は、ポケット４８を形成するために円周等配に配置された複数の半球状部５１と、隣接する半球状部５１間に介在する平坦な板状の複数の接続部５２とを有している。各接続部５２には、リベット４７が挿通するリベット孔５３が形成されている。両分割体４６の対応する半球状部５１の凹湾曲面同士を対向させつつ、対応する接続部５２同士が沿わされ、これら接続部５２のリベット孔５３を、大径の頭部５４を有するリベット４７が挿通している。リベット４７の先端部には、かしめ等によりつぶされた大径のかしめ部（図示せず）が設けられている。頭部５４とかしめ部とは、リベット孔５３よりも大径に形成され、頭部５４とかしめ部の間で両接続部５２を挟んでいる。
【００１６】
この軸受４０は、例えば、以下のように組み立てられる。すなわち、内輪４１と外輪４２との間に所定個数の玉４３が配置される。次に、玉４３をポケット４８に入れつつ、一対の分割体４６が軸方向の両側に配置され、これら分割体４６同士がリベット４７により固定されて、保持器４４が装着される。次に、玉４３の周囲に、グリース４５が封入される。
本軸受検査装置１は、画像処理部１１（図３参照）により、画像データを二値化して得られた二値化データを用いて、検査対象部材、例えば保持器４４、リベット４７、グリース４５等の有無を判別する。このように、画像データを用いているので、有無による重さの差が小さい部材であっても、その有無を自動的に且つ正確に判別することができる。
【００１７】
以下、詳細に説明する。
本発明の第１実施形態である軸受検査装置１は、保持器４４の有無の検出用である。図３は、本軸受検査装置１の概略構成図である。
軸受検査装置１は、画像処理部１１、モニタ１２、および軸受４０の端面５７を撮像する撮像装置２０を有している。撮像装置２０は、照明部１３および拡散板１４、カメラ１５並びにワークとしての軸受４０を保持するホルダ１６を有している。ここで、ワークとされる軸受４０は、玉５３の組み付け後であり、グリース４５を封入する前の状態とされている。
【００１８】
ホルダ１６は、検査面となる軸受４０の端面５７を上に向けた状態で、その軸受４０を水平方向に位置決めしつつ載置する。軸受４０は、リベット４７の頭部５４とかしめ部の何れか一方が上になるようにされるが、以下の説明では頭部５４が上になっている状態で説明する。
照明部１３は、ＬＥＤ等の照明光源を多数円環状に並べて構成されたもので、ホルダ１６の中心軸線上方に設置される。拡散板１４はスリガラス等の拡散体を中空円板状に形成したものである。カメラ１５は、ホルダ１６の中心軸線上方に設置され、レンズ１８とＣＣＤカメラ１７とからなる。カメラ１５のピントは、常に検査面（端面５７）に設定される。
【００１９】
軸受４０の下方には、上面に金属光沢を有する背景部材１９が設けられている。この背景部材１９は、後述するように、ワークをホルダ１６に載置したときに、検査対象部材である保持器４４があるワークの場合には、保持器４４により覆われており、一方、保持器４４がないワークの場合には、内輪４１と外輪４２との間を通して、撮像されるように配置されている。
画像処理部１１は、例えば、マイクロコンピュータ等を含み、カメラ１５からの撮像信号を取り込み、画像信号に変換するとともに、後述する画像処理を行う。モニタ１２は、ＣＲＴ等の表示装置であり、画像信号から得られる画像等を映し出す。
【００２０】
次に、画像処理内容を、図４と図５のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、画像処理部１１は、カメラ１５からの撮像信号を取り込む（ステップＳ１）。この撮像信号は、画像信号に変換される。画像信号は、画像を構成する多数の画素に対応する多数の画像データを含み、各画像データは、各画素の明暗の度合い（明度）を示す多階調の値である。画像信号による画像は、軸受４０の端面５７のほぼ全体を含んでおり、この画像をモニタ１２に映し出すと模式図である図６に示すようになる。
【００２１】
図６では、複数の領域が線により区画されている。これらの各領域は、軸受４０の各部の画像に対応している。例えば、円形の線６１および線６２により囲まれた環状の領域８５は、外輪４２の端面２８（図１参照）に相当する。また、線６３および線６４により囲まれた環状の領域８６は、保持器４４の端面２９（図１参照）に相当する。また、円形の線６５および線６６により囲まれた環状の領域８７は、内輪４１の端面２７（図１参照）に相当する。また、線６９で囲まれる円形の領域８８は、リベット４７の頭部５４に相当する。また、線６３と線６４とをつないで径方向に延びる複数の線７０は、半球状部５１と接続部５２との境界線に相当し、線６３と線６４と、隣接する２つの線７０とにより囲まれる領域であって、相対的に広い領域８９が半球状部５１に相当し、相対的に狭い領域９０が接続部５２に相当する。また、一点鎖線６８で囲まれた領域９１が、保持器４４の半球状部５１の頂部５８（図２参照）に相当する。
【００２２】
また、図６のＡ部には、保持器４４がない状態を図示してあり、線７１で囲まれた円形の領域９２は、玉５３に相当する。また、線６５と、隣接する２つの線７１と、線７２とで囲まれた略扇形の領域９３は、背景部材１９の上面に相当する。また、一点鎖線７５で囲まれた領域９４は、玉５３の頂部５９に相当する。なお、図１には、各端面２７〜２９、および各頂部５８，５９は、一部のみ図示している。
【００２３】
ワークの予め定める各部が、明るい（明度の高い）部分である高明度領域とされる。すなわち、保持器４４がある軸受４０をワークとするときには、高明度領域は、内輪４１の端面２７と、外輪４２の端面２８と、検査対象部材である保持器４４の端面２９の各部であり、この各部は、半球状部５１の頂部５８（軸方向から見たときに半球状部５１の３分の１から半分を占める中央近傍部分である。）と、接続部５２のほぼ全体と、リベット４７の頭部５４とである。また、保持器４４のないワークでは、高明度領域は、内輪４１の端面２７と、外輪４２の端面２８と、非検査対象部材である玉５３の頂部５９と、内輪４１および外輪４２の間を通して見える背景部材１９の上面とである。
【００２４】
これらの高明度領域に対応して明度の高い画像データが得られ、これら以外のワーク各部に対応し、その明度の画像データが得られる。画像信号による画像では、高明度領域に対応する、図６に示す上述の各領域は、相対的に明るく表示され、それ以外の領域は、それに応じた明度で相対的に暗く表示される。
次に、画像処理部１１は、軸受４０の端面５７の内輪４１と外輪４２とにより区画される環状の領域２５内に設定される環状の検査領域２６の画像データを、予め定めるレベルで二値化する二値化処理を行う（ステップＳ２）。これにより、二値化データが得られ、この二値化データにより、画像は白領域３１と黒領域３２とからなる二値化画像に変換される（図７、図８参照）。
【００２５】
ここで、環状の領域２５は、図１に一部を示すように、内輪４１の端面２７の外周縁と、外輪４２の端面２８の内周縁との間に区画される。また、環状の領域２５は、図６に示すように、端面５７の画像において、円形の線６２および線６５の間に区画される環状の領域に相当する。
検査領域２６は、一対の円形状の境界線３４，３５の間に区画される。両境界線３４，３５は、中心軸線５０を中心とする異なる径の同心円である。特に、第１実施形態では、検査領域２６は、背景部材１９の位置に合わせて設定されている。特に、検査領域２６は、背景部材１９の画像に合わせて設定されている。例えば、図６に示すように、内側境界線３４（一部のみ図示）は、内輪４１の端面２７の外周縁に相当する線６５にほぼ一致し、保持器４４の内周縁に相当する線６４よりも所定距離径方向の内側を通る。また、外側境界線３５は、保持器４４の外周縁に相当する線６３よりも所定距離径方向の内側に配置されている。このように、検査領域２６は、画像信号による画像において、後述する保持器４４の画像に合わせた位置よりも径方向の内方寄りに設定されている。
【００２６】
このように検査領域２６を背景部材１９の画像に合わせているので、例えば保持器４４の画像に合わせる場合に比べて、後述するように二値化画像において、背景部材１９が映る保持器４４のないときに白領域３１をより一層大きくでき、その一方で、背景部材１９が映らない保持器４４があるときに白領域３１をより一層小さくできる。その結果、背景部材１９の検査領域２６に占める面積比率が大きいことから、保持器４４の有無による白領域３１の画素数の差をより一層大きくできる。
【００２７】
また、予め定めるレベルは、二値化により、上述した予め定める高明度領域に対応する画像データが、白領域３１となるように、且つ高明度領域以外の部分に対応する画像データは、黒領域３２となるように設定される。特に、保持器４４のない場合に、背景部材１９に対応する高明度領域に対応する画像データが白領域３１となるようにされる。
次に、得られた二値化データを用いて、内輪４１および外輪４２間に介在する検査対象部材としての保持器４４の有無を判別する判別処理が行われる（ステップＳ３）。この判別処理は、検査対象部材の上述した予め定める高明度領域に対応した白領域３１となる画素数に基づいて検査対象部材の有無を判別する。特に、保持器４４の有無に応じた高明度領域の面積の相違に基づいて判別する。
【００２８】
判別処理では、図５に示すように、まず、検査領域２６に対応する二値化画像において、白領域３１となる全画素数が計数される（ステップＳ３１）。
次にステップＳ３２では、計数された画素数が、所定値を超えているか否かが判断される。画素数が所定値を超えている場合には（ステップＳ３２でＹＥＳ）、「保持器４４がない」と判別される（ステップＳ３３）。一方、画素数が所定値以下の場合には（ステップＳ３２でＮＯ）、「保持器４４がある」と判別される（ステップＳ３４）。
【００２９】
図７および図８は二値化画像を示す。図７、図８および以下で説明する二値化画像を示す各図では、画像の部分には、対応する軸受の各部の符号を括弧つきで示している。
例えば、ワークに保持器４４がある場合、図７に示すように、二値化画像の白領域３１は、半球状部５１の頂部５８と、接続部５２と、リベット４７の頭部５４とに対応している。一方、ワークに保持器４４がない場合、図８に示すように、二値化画像の白領域３１は、玉４３の頂部５９と、内輪４１および外輪４２の間を通して見える背景部材１９の上面とに対応している。その結果、背景部材１９を覆う保持器４４がある場合の白領域３１の画素数（例えば、平均値21900)は、保持器４４がなく背景部材１９が露出している場合の白領域３１の画素数（例えば、平均値46000)よりも少なくなる。従って、二値化画像の白領域３１の画素数が少ない場合には、保持器４４があると判別することができる。
【００３０】
ステップＳ３２での所定値としては、保持器４４がない場合の白領域３１の画素数と、保持器４４がある場合の白領域３１の画素数とのほぼ中間の値とされ、予め設定されている。
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
なお、以下の各実施形態の説明では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、特に説明しない部分については第１実施形態と同様に構成されているものとし、同様の部分については同じ符号を付している。
【００３１】
本軸受検査装置１は、保持器４４のリベット４７の有無の検出用である。ここで、ワークとされる軸受４０は、第１実施形態と同様の状態である。軸受検査装置１は、画像処理の内容が第１実施形態と異なる。
以下、詳細に説明する。
ステップＳ１では、第１実施形態と同様にして画像信号が得られる。この画像信号による画像では、リベット４７のあるワークの場合には、第１実施形態での保持器４４のある場合と同様の画像が得られ、保持器４４の上述の各部が高明度領域となる。また、リベット４７がないワークの場合には、高明度領域となる保持器４４の接続部５２に、リベット孔５３が暗い（明度の低い）部分である低明度領域となっている。なお、リベット孔５３が確実に低明度領域となるように、背景部材１９を省略するのが好ましい。
【００３２】
ステップＳ２の二値化処理では、まず、ステップＳ１で得られた画像データが、予め定めるレベルで二値化され、二値化データに変換される（第１の処理）。次に、検査領域２６の二値化データがそのまま取り出される（第２の処理）。このように、二値化後に、検査領域２６のデータを取り出すので、検査領域２６を二値化画像に応じたものにすることができる。
ここで、予め定めるレベルは、第１実施形態とほぼ同様に設定されているが、特に、リベット４７がない場合の画像において、リベット孔５３が黒領域３２になり、リベット孔５３の周囲にある保持器４４の接続部５２が白領域３１となるようにされている。
【００３３】
検査領域２６は、本実施形態では、リベット４７の頭部５４とリベット孔５３とに合わせて、特にその画像に合わせて設定されている。例えば、一対の境界線３４，３５はともに、図１０に示すように、二値化画像において、全リベット４７の頭部５４の輪郭３６に相当する線８１と交差する位置に設定されている。且つ、両境界線３４，３５はともに、リベット孔５３が映っている二値化画像において、リベット孔５３の輪郭３７に相当する線８２と交差しない位置を通るように設定されている。なお、少なくとも一方の境界線が、リベット４７の頭部５４の輪郭３６と交差し且つリベット孔５３の輪郭３７と交差しないようにされていればよい。このように設定された検査領域２６は、保持器４４の画像に合わせるときに比べて、小さくされている。
【００３４】
第１の処理による二値化画像では、図１０に示すように、内輪４１の端面２７や外輪４２の端面２８は白領域３１となっている。また、リベット４７の頭部５４の輪郭３６に沿った内側は、頭部５４の周縁の陰になることから、この陰に対応する環状領域（線８２に沿ってその内側に形成されている）は、白領域３１内に囲まれた黒領域３２となっている。同様に、リベット孔５３も、白領域３１内に囲まれた黒領域３２となっている。
【００３５】
第２の処理による二値化画像では、図１１に示すように、検査領域２６外になる部分は、黒領域３２となっている。また、リベット孔５３に対応する黒領域３２は、周囲を白領域３１で囲まれた閉領域３３となっている。一方、上述の陰に対応する黒領域３２は、周囲の黒領域３２とつながり、上述の閉領域３３となっていない。
次に、ステップＳ３の判別処理は、非検査対象部材である分割体４６の接続部５２の予め定める高明度領域にリベット孔５３に相当する上述の閉領域３３が無いか有るかに基づいて検査対象部材であるリベット４７の有無を判別する。
【００３６】
判別処理では、図９に示すように、まず、閉領域３３が検出される（ステップＳ３５）。閉領域３３を検出する方法としては、公知の方法を利用することができる。例えば、一次特徴量の「穴」を用いて、すなわち、閉領域の面積とこれに関連する上下２つの閾値とを用いて、その閉領域がリベット抜けに対応する閉領域であると判定する。具体的には、一次特徴量での面積と穴数の計測方法は公知である。画像において、指定した色（白または黒）の領域が閉領域となり、この閉領域の面積、例えば画素数が指定した上下２つの閾値の範囲内にあれば、「穴」としてカウントされることになる。
【００３７】
この閉領域３３が検出される場合は、リベット孔５３があると判断することができる（ステップＳ３６）。というのは、第２の処理による二値化画像では、リベット孔５３だけが閉領域３３となり、リベット４７の頭部５４の頂部や、その周縁にできる陰は、閉領域３３とならないからである。
ステップＳ３７でリベット孔５３がひとつも無いと判断される場合には（ステップＳ３７でＹＥＳ）、「全てのリベット４７がある」と判別される（ステップＳ３８）。一方、リベット孔５３が一つでもあると判断される場合には（ステップＳ３７でＮＯ）、「リベット４７がない」と判別されて（ステップＳ３９）、その軸受４０は不合格とされる。
【００３８】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
本軸受検査装置１は、玉４３の周囲に封入されるグリース４５の有無の検出用である。ワークとされる軸受４０は、保持器４４の組み付け後のものであり、シールやシールドを有する軸受４０では、これらシールやシールドが取り付けられる前の状態である。
第３実施形態の軸受検査装置１は、主に、画像処理部１１のステップＳ３の詳細な内容が第１実施形態と異なる。
【００３９】
以下、詳細に説明する。
ステップＳ１では、第１実施形態と同様にして画像信号が得られる。この画像信号による画像では、グリース４５のないワークの場合には、第１実施形態での保持器４４のある場合と同様の画像が得られ、保持器４４の上述の各部が高明度領域となる。また、グリース４５があるワークの場合には、封入されたグリース４５が低明度領域となり、グリース４５の周囲にある保持器４４の接続部５２や半球状部５１の頂部５８が高明度領域となっている。また、保持器４４の一部は、グリース４５により覆われて低明度領域となっている。
【００４０】
ステップＳ２では、第１実施形態と同様に二値化画像が得られるが、上述の検査領域２６や、二値化のための予め定めるレベルは以下の通りである。
検査領域２６は、上述の環状の領域２５内にあり、一対の境界線３４，３５は、保持器４４に合わせて設定されている。内側境界線３４は、保持器４４の内周縁にほぼ一致している。また、外側境界線３５は、保持器４４の外周縁にほぼ一致している。特に、検査領域２６は、保持器４４の画像に合わせて設定され、例えば、画像信号による画像に合わされて、図６において、線６３と線６４との間に区画される環状の領域に相当する。
【００４１】
このように検査領域２６を保持器４４の画像に合わせているので、保持器４４の検査領域２６に占める面積比率が最大になる結果、グリース４５の有無による白領域３１の画素数の差を最も大きくすることができる。
また、予め定めるレベルは、第１実施形態とほぼ同様であるが、特に、グリース４５が黒領域３２になり、このグリース４５の周囲にある保持器４４の高明度領域が白領域３１となるように設定されている。
【００４２】
二値化画像は、グリース４５のない場合には図１３に示すようになるが、一方で、グリース４５のある場合には図１４に示すように白領域３１は小さくなっている。
次に、ステップＳ３の判別処理は、非検査対象部材である保持器４４の上述した予め定める高明度領域の面積に対応した白領域３１となる画素数に基づいて、検査対象部材であるグリース４５の有無を判別する。
【００４３】
判別処理では、図１２に示すように、まず、検査領域２６に対応する二値化画像において、白領域３１となる全画素数が計数される（ステップＳ４１）。
次にステップＳ４２では、画素数が、所定値未満であるか否かが判断される。画素数が所定値未満である場合には（ステップＳ４２でＹＥＳ）、「グリース４５がある」と判別される（ステップＳ４３）。一方、画素数が所定値以上の場合には（ステップＳ４２でＮＯ）、「グリース４５がない」と判別される（ステップＳ４４）。
【００４４】
ここで、ステップＳ４２の所定値は、グリース４５が無い場合の画素数（ばらつきが有る場合にはそのばらつきの範囲内の最小の画素数）と、グリース４５がある場合の画素数（ばらつきが有る場合にはそのばらつきの範囲内の最大の画素数）とのほぼ中間の値とされている。
例えば、グリース４５が無い場合の白領域３１の平均の画素数は51500 であり、グリース４５がある場合の白領域３１の平均の画素数は41200 となり、所定値は47000 とされている。
【００４５】
なお、ステップＳ４２〜４４では、グリースの有無を判別していたが、グリースの封入量が適正か否かを判断してもよい。例えば、ステップＳ４３で、「グリースの封入量は適正である」と判断し、ステップＳ４４で「グリースの封入量は不適正である」と判断する。また、ステップＳ３を、図１２に代えて図１５に示すようにしてもよい。すなわち、グリースが適量に封入されたときの白領域３１の大きさに比べて、グリースが過多に封入されたときの白領域３１は小さくなり、また、グリースが過少のときやグリースがないときには白領域３１が大きくなる。このことから、グリースが過多な状態に対応する第１所定値と、グリースが過少以下の状態に対応する第２所定値とを設定し、第１所定値＜（白領域の画素数）＜第２所定値を満たすか、否かを判断する（ステップＳ４６）。この条件を満たす場合に「グリース封入量は適正」と判断し、条件を満たさない場合に「グリース封入量は不適正」と判断する（ステップＳ４７，４８）。
【００４６】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
本軸受検査装置１は、グリース４５が封入される軸受４０において、保持器４４、リベット４７およびグリース４５の各部材の有無の検出用である。
軸受検査装置１は、上述の第１〜第３実施形態の各軸受検査装置１を組みあわせて構成され、各装置は、軸受４０の組立ラインにおいて、各部品の組み付けに関連する各工程に対応した所定のタイミングで、検査対象部材の有無を検査できるように配置されている。
【００４７】
本軸受検査装置１は、図１６のフローチャートに示すように、玉４３の組込み工程（ステップＳ５１）、保持器４４の組み付け工程（ステップＳ５２）の後、第１実施形態の軸受検査装置１による保持器４４の有無の判別が行われ（ステップＳ５３）、第２実施形態の軸受検査装置１によるリベット４７の有無の判別が行われる（ステップＳ５４）。その後、グリース４５が封入される封入工程（ステップＳ５５）の後に、第３実施形態の軸受検査装置１が、軸受４０に封入されたグリース４５の有無を判別する（ステップＳ５６）。
【００４８】
なお、第４の実施形態では、上述の第１〜第３の各実施形態の軸受検査装置１において、画像処理部１１、カメラ１５、ホルダ１６等、必要に応じて共用してもよい。
このように本発明の各実施の形態によれば、安定して撮像できる高明度領域に基づいて判別するので、この領域を得られれば、複雑な形状の部材をも判別することができる。従って、複雑な形状の波形保持器４４、合せ保持器４４のリベット４７、形状が不定形のグリース４５等の軽量な各部材の有無を正確に判別することができる。
【００４９】
特に第１実施形態によれば、上述のように、保持器４４がない場合には、通常は保持器４４により隠されている玉５３の頂部５９や背景部材１９等の高明度領域が露出することになり、この高明度領域に対応する画像の面積は、保持器４４が有る場合とは大きく異なる。従って、保持器４４の有無を確実に判別することができる。
また、玉４３が転がり、保持器４４が移動する場合や、保持器４４がなくて玉４３が偏る場合であっても、検査領域２６全体での上述の白領域３１の画素数は殆どばらつかないから、判別に影響しない。従って、白領域３１の画素数に基づいて、保持器４４の有無を正確に判別することができる。
【００５０】
例えば、保持器４４が無い場合（玉４３が偏って配置される場合や、分散して配置される場合も含む）の画素数は45000 〜47000 となり、保持器４４がある場合の画素数は19000 〜25000 となり、それぞればらつきの少ない値である。
また、第２実施形態によれば、上述のように、通常はリベット４７の頭部５４に隠されているリベット孔５３が検出されると、リベット４７が欠落していることになるので、これをリベット４７の有無の判別の基準とし、確実に判別できるようにした。
【００５１】
また、リベット孔５３を見つけることは、リベット４７を見つけることに比べて容易である。というのは、金属光沢を持つ保持器４４であれば、通常、リベット４７の頭部５４とその周囲にある接続部５２とはともに高明度領域となり区別し難いが、これに対して、リベット孔５３は低明度領域になり、その周囲にあり高明度領域となる接続部５２と区別し易いからである。従って、リベット孔５３に基づいて、リベット４７の有無を正確に判別することができる。
【００５２】
また、リベット孔５３の有無が分かればよく、その数等を求めずに済むので、判別を容易にできる。
また、リベット４７の頭部５４や、その周囲にできる環状の陰に対応した黒領域３２ができる場合、上述の閉領域３３となることが想定されるが、上述のように、検査領域２６をリベット孔５３やリベット４７の頭部５４に合わせているので、第２の処理による二値化画像では、リベット孔５３に対応した黒領域３２だけが閉領域３３となる。それゆえ閉領域３３の有無に基づき、上述の陰やリベット４７の頭部５４と区別しながら、リベット孔５３の有無を正確に判別することができる。
【００５３】
また、このために、通常容易に実現できるステップＳ３５の閉領域３３を検出する構成を利用でき、且つその検出結果をそのまま利用できるので、画像処理部１１の構成を簡素化できる。
また、第３実施形態によれば、グリース４５がある場合の白領域３１の画素数は、無い場合に比べて小さくなる。また、グリース４５がない場合の白領域３１の画素数は、保持器４４による画素数と同様であり、保持器４４の移動によっても検査領域全体ではばらつかない。また、グリース４５が偏って保持器４４を覆うことがあるとしても、軸受４０全体でみると、通常、グリース４５の封入量は一定であるので、グリース４５で覆われる保持器４４の部分の大きさ、ひいては、二値化画像の白領域３１の画素数はほとんどばらつかない。従って、白領域３１の画素数に基づいて、グリース４５の有無を正確に判別することができる。
【００５４】
例えば、グリース４５が無い場合の画素数は51000 〜52000 であり、グリース４５がある場合の画素数は40000 〜43000 となり、それぞればらつきの少ない値である。
また、第４実施形態によれば、保持器４４、リベット４７、およびグリース４５の各部品の組み付け工程に対応して検査を実施するので、各部品の有無を正確に判別できる。というのは、保持器４４やそのリベット４７がグリース４５で覆われると、保持器４４等の有無の判別が不正確になる心配があるが、第４実施形態では、邪魔なグリース４５が封入されていない状態で、保持器４４等の判別を正確にできるからである。
【００５５】
また、グリース４５の封入前に保持器４４やリベット４７の有無が判別できるので、保持器４４やリベット４７がないものについて、グリース４５の封入やグリース４５の有無の判別をせずに済む。
なお、上述の第１および第３実施形態では、高明度領域に対応した白領域３１の画素数に基づいて判別がなされていたが、これには限定されない。例えば、白領域３１の面積値に基づいてもよいし、白領域３１の検査領域２６に占める面積比率に基づいてもよい。また、これらの画素数、面積値、面積比率は、所定の演算を施すことにより互いに変換可能な値であるから、同様な演算を施して得られる演算値に基づいてもよい。要は、検査領域２６において、高明度領域に対応する白領域３１の面積に基づいていればよい。
【００５６】
また、白領域３１に代えて、黒領域３２に基づいて判別してもよい。
また、上述のワークとしての軸受４０は、ボールベアリングであったが、この他、ころ軸受等の転がり軸受でもよい。また、保持器４４は、プレス加工による打ち抜き保持器であってもよいし、削り加工によるもみ抜き保持器であってもよく、要は、端面５７に金属光沢のある表面を有していればよい。また、グリース４５は、保持器４４の表面と異なる画像が得られるものであればよい。
【００５７】
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】軸受の一部断面正面図である。
【図２】保持器の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示す軸受検査装置の概略構成図である。
【図４】図３の軸受検査装置の画像処理の概略構成を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ３を示すフローチャートである。
【図６】軸受の端面の画像を示す模式図である。
【図７】軸受の二値化画像であり、保持器がある状態を一部のみ図示している。
【図８】軸受の二値化画像であり、保持器がない状態を一部のみ図示している。
【図９】本発明の第２実施形態である軸受検査装置の画像処理のステップＳ３のフローチャートである。
【図１０】軸受の二値化画像であり、リベットがない状態を一部のみ図示している。
【図１１】軸受の二値化画像であり、図１０に続いて処理された状態を図示している。
【図１２】本発明の第３実施形態である軸受検査装置の画像処理のステップＳ３のフローチャートである。
【図１３】軸受の二値化画像であり、グリースがない状態を一部のみ図示している。
【図１４】軸受の二値化画像であり、グリースがある状態を一部のみ図示している。
【図１５】本発明の第３実施形態の変形例を示す軸受検査装置の画像処理のステップＳ３を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第４実施形態を示す軸受検査装置の画像処理の概略構成を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  軸受検査装置
２０  撮像装置（撮像する手段）
２５  環状の領域
２６  検査領域
３１  白領域
３３  閉領域
３４，３５  境界線
３６  リベットの頭部の輪郭
３７  リベット孔の輪郭
４０  軸受
４１  内輪
４２  外輪
４４  保持器（合せ保持器、検査対象部材）
４５  グリース（検査対象部材）
４７  リベット（検査対象部材）
４９  保持器本体（非検査対象部材）
５２  接続部（高明度領域）
５３  リベット孔
５４  リベットの頭部（高明度領域）
５７  端面
５８  半球状部の頂部（高明度領域）
ステップＳ２  二値化処理（二値化する手段）
ステップＳ３  判別処理（判別する手段）
ステップＳ３５  閉領域を検出する手段
【図１】
0003869987.tif 000002
【図２】
0003869987.tif 000003
【図３】
0003869987.tif 000004
【図４】
0003869987.tif 000005
【図５】
0003869987.tif 000006
【図６】
0003869987.tif 000007
【図７】
0003869987.tif 000008
【図８】
0003869987.tif 000009
【図９】
0003869987.tif 000010
【図１０】
0003869987.tif 000011
【図１１】
0003869987.tif 000012
【図１２】
0003869987.tif 000013
【図１３】
0003869987.tif 000014
【図１４】
0003869987.tif 000015
【図１５】
0003869987.tif 000016
【図１６】
0003869987.tif 000017