研削焼け検出装置
【課題】 検査対象物全体にわたる研削焼けの検出を行うことができ、且つ、検査対象物の局所的な研削焼けの検出に必要な時間を短縮することができる研削焼け検出装置を提供する。
【解決手段】 この研削焼け検出装置は。第１のコイル３と、第１の電源１２と、磁界センサ５と、第２の電源１３と、信号処理手段１４とを有する。信号処理手段１４は、磁界センサ５により検出した信号からバルクハウゼンノイズを求め、このバルクハウゼンノイズから、検査対象物全体にわたる研削焼けの有無を判断し、且つ、第２のコイル６により磁化された検査対象物Ｗが発する渦電流に基づく検出出力から、検査対象物Ｗの局所的な研削焼けの有無を判断する。
【解決手段】 この研削焼け検出装置は。第１のコイル３と、第１の電源１２と、磁界センサ５と、第２の電源１３と、信号処理手段１４とを有する。信号処理手段１４は、磁界センサ５により検出した信号からバルクハウゼンノイズを求め、このバルクハウゼンノイズから、検査対象物全体にわたる研削焼けの有無を判断し、且つ、第２のコイル６により磁化された検査対象物Ｗが発する渦電流に基づく検出出力から、検査対象物Ｗの局所的な研削焼けの有無を判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、工作機械のスピンドル等を支持する軸受、軸受部品等に使用される研削焼け検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受等の転動部品の製造工程では、熱処理部品に対して高い寸法精度、表面粗さが要求されるため、熱処理部品に仕上げ研削が施される。その際、研削条件が悪いと、研削面に研削焼けが発生して表面が軟化または硬化する。この研削焼け箇所はクラック発生の原因になるため、研削条件を調整するときに研削焼けの有無を検査する。この研削焼けの検査には、ナイタルエッチング等のマクロ試験が行われている。この試験では、部品表面を腐食させるため試験に使用された部品は廃棄されており、原材料の損失費用いわゆるマテリアルロスコストが大きくなる問題点がある。
【０００３】
上記問題を解決するため、研削焼けの非破壊検査方法が提案されている。その非破壊検査方法として、バルクハウゼンノイズを利用した方法（特許文献１）と、渦電流を利用した方法（特許文献２）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０８５１９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３０４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バルクハウゼンノイズおよび渦電流を利用した方法では、センサヘッドを測定試料に沿って摺動させながら測定する必要がある。バルクハウゼンノイズを利用した方法では、測定試料を励磁する周波数が数百Ｈｚ程度と低く、センサヘッドの摺動速度を高くすることができないため、測定に時間がかかる問題がある。
また、渦電流を利用した方法では、研削焼け箇所の透磁率変化をコイルのインダクタンスとして検出する。しかしコイル単体では変化が小さいため、コイルを２個試料に対向させ、研削焼け箇所と正常箇所の差をとってその差を増幅する必要がある。そのため、試料全体にわたる研削焼けの検出が困難である問題点がある。
【０００６】
この発明の目的は、検査対象物全体にわたる研削焼けの検出を行うことができ、且つ、検査対象物の局所的な研削焼けの検出に必要な時間を短縮することができる研削焼け検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の研削焼け検出装置は、検査対象物を磁化する第１のコイルと、この第１のコイルに磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する第１の電源と、前記第１のコイルにより磁化された前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズを含む信号を検出する磁界センサと、前記第１のコイルよりも高周波の磁界を前記検査対象物に印加する第２のコイルと、この第２のコイルに磁化のための磁界を発生させる電流を供給する第２の電源と、前記磁界センサにより検出した信号からバルクハウゼンノイズを求め、このバルクハウゼンノイズから、検査対象物全体にわたる研削焼けの有無を判断し、且つ、第２のコイルにより磁化された前記検査対象物が発する渦電流に基づく検出出力から、検査対象物の局所的な研削焼けの有無を判断する信号処理手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、第１の電源から供給される交流電流により第１のコイルに交流磁界を発生させ、この第１のコイルにより検査対象物を磁化する。前記交流電流は例えば１ｋＨｚ以下の低周波電流である。その際に磁化された検査対象物が発する信号を、磁界センサで検出する。信号処理手段は、磁界センサにより検出した信号からバルクハウゼンノイズを求める。検査対象物である焼入れ部品の研削焼け箇所では、焼戻しにより硬度が低下してバルクハウゼンノイズが大きくなるため、バルクハウゼンノイズから研削焼け箇所を検出することが可能である。
【０００９】
バルクハウゼンノイズを検出するために検査対象物を磁化する磁界の周波数は、あまり高くすることができず、一般に１ｋＨｚ以下の周波数の磁界が使用される。バルクハウゼンノイズは、検査対象物を磁化するサイクル毎に検出されるので、励磁周波数に合わせて、第１のコイルと磁界センサとを有するいわゆるヘッドの移動速度を決める必要がある。そのため、検査対象物に対しヘッドを高速で移動させながら研削焼けを検出することができず、検査対象物全面の研削焼けを検出するのに時間がかかる。
【００１０】
そこで、第２の電源から供給される電流により第２のコイルに、第１のコイルよりも高周波の磁界を発生させる。これにより検査対象物に渦電流が発生する。信号処理手段は、この渦電流に基づく検出出力から検査対象物の局所的な研削焼けの有無を判断する。この場合、検査対象物に印加する磁界の周波数を、一般的な周波数よりも高くすることができるので、検査対象物に対するヘッドの相対的な移動速度を高めることができ、検査対象物全面の研削焼けを検出する時間を短縮することができる。第２のコイルが検査対象物に対向させた複数のコイルからなる場合、これらコイルが研削焼け箇所にかかっているときは、複数のコイルが対向している面の磁気特性が同じであるため、複数のコイルにかかる電圧は同一となり、研削焼けを検出することができない。そのため、検査対象物に対しヘッドを相対的に高速で移動させながら前記第２のコイルを用いて局所的な研削焼けを検出し、第１のコイルを用いてバルクハウゼンノイズで検査対象物全体にわたる研削焼けを検出する。これにより、検査対象物全面の研削焼けを検出する時間を短縮することができる。
【００１１】
前記第２のコイルは、検査対象物に対向させた複数のコイルを直列に接続したものであっても良い。
第２のコイルが複数のコイルを直列に接続したものである場合に、前記信号処理手段は、前記複数のコイルを接続した接続点の電圧の変化を検出するブリッジ回路と、このブリッジ回路で検出された検出値から第２のコイルのインピーダンスの変化を検出する位相検波回路とを有するものであっても良い。
【００１２】
前記複数のコイルの対向面の磁気特性が同じである場合、複数のコイルの接続点の電圧は、直列コイルに印加した電圧Ｖの半分であるＶ／２である。複数のコイルのうちいずれかのコイルが研削焼け箇所にさしかかると、研削焼け箇所の磁気特性が正常箇所と異なるため、複数のコイルにかかる電圧のバランスが変化し、前記接続点の電圧もＶ／２から変化する。その電圧の変化をブリッジ回路で検出し、位相検波回路はその検出値から第２のコイルのインピーダンスの変化を検出する。信号処理手段は、検出した値が閾値を超えたとき研削焼けと判断する。
【００１３】
前記信号処理手段は、磁界センサにより検出した信号を増幅する増幅器と、この増幅器で増幅した信号からバルクハウゼンノイズを抽出するバルクハウゼンノイズ抽出フィルタとを有するものであっても良い。磁界センサで検出した信号は増幅器で増幅され、バルクハウゼンノイズ抽出フィルタによりバルクハウゼンノイズを抽出する。この抽出されたバルクハウゼンノイズからバルクハウゼンノイズ値（以下「ＢＮ値」と称す）が計算される。ここでＢＮ値とは、バルクハウゼンノイズ信号の実効値、波高値、積分値等のいずれか一つであり、これらのうち最適なものを検査対象物に応じて選択する。なお、実効値とは、周期波の電圧または電流の瞬間値の２乗の平均値の平方根である。波高値とは、それぞれの電圧および電流の到達する最高の瞬間値をいう。
【００１４】
前記磁界センサはコイルを有するものであっても良い。前記コイルによりバルクハウゼンノイズを含む信号を検出し得る。
前記磁界センサがコイルを有する場合に、前記磁界センサは複数のコイルを直列に接続したものであり、これらのコイルが前記第２のコイルを兼ねるものであっても良い。この場合、コイルの数を低減することができ、研削焼け検出装置の小型化を図ることができる。コイルの数を低減できる分、製造コストの低減も図れる。
【００１５】
前記磁界センサがコイルを有する場合に、前記磁界センサのコイルと、第２のコイルとを同軸に設けたものであっても良い。この場合、これらコイルと磁界センサとを有するヘッドの小型化を図ることができ、検査対象物に対する研削焼け検出装置の汎用性を高めることができる。
【００１６】
前記信号処理手段は、前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズが閾値を超えるか、または第２のコイルにより磁化された前記検査対象物が発する渦電流に基づく検出出力が閾値を超えたとき、前記検査対象物に研削焼けが有ると判断する研削焼け検出回路を含むものであっても良い。
前記検査対象物が、転動装置または転動装置部品であっても良い。
この明細書において「転動装置」とは、転がり軸受や等速ボールジョイントなど転がり要素を含む部品から成る装置を言う。「転動装置部品」とは、転がり軸受の内外輪，転動体，保持器、等速ボールジョイントのボールねじ軸、ナット等の部品を言う。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の研削焼け検出装置は、検査対象物を磁化する第１のコイルと、この第１のコイルに磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する第１の電源と、前記第１のコイルにより磁化された前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズを含む信号を検出する磁界センサと、前記第１のコイルよりも高周波の磁界を前記検査対象物に印加する第２のコイルと、この第２のコイルに磁化のための磁界を発生させる電流を供給する第２の電源と、前記磁界センサにより検出した信号からバルクハウゼンノイズを求め、このバルクハウゼンノイズから、検査対象物全体にわたる研削焼けの有無を判断し、且つ、第２のコイルにより磁化された前記検査対象物が発する渦電流に基づく検出出力から、検査対象物の局所的な研削焼けの有無を判断する信号処理手段とを有する。このため、検査対象物全体にわたる研削焼けの検出を行うことができ、且つ、検査対象物の局所的な研削焼けの検出に必要な時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）は、この発明の第１の実施形態に係る研削焼け検出装置の概略構成図、（Ｂ）は同研削焼け検出装置の要部の回路図である。
【図２】この発明の他の実施形態に係る研削焼け検出装置の概略構成図である。
【図３】この発明のさらに他の実施形態に係る研削焼け検出装置の概略構成図である。
【図４】内輪の転走面の研削焼け箇所を検出する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の第１の実施形態を図１と共に説明する。以下の説明は、研削焼け検出方法についての説明をも含む。この実施形態に係る研削焼け検出装置は、研削焼けの非破壊検査を行う装置であって、センサヘッド１と測定器２とを備えている。
【００２０】
センサヘッド１について説明する。
図１（Ａ）に示すように、センサヘッド１は、検査対象物Ｗを磁化する第１のコイル３、およびこの第１のコイル３が巻かれる磁性体コアとなる鉄心４と、磁界センサ５と、検査対象物Ｗに高周波磁界を印加する第２のコイル６とを有する。前記鉄心４は凹形状に形成される。センサヘッド１は、この例では、第１のコイル３および鉄心４と、磁界センサ５と、第２のコイル６とが所定位置に配置されて、例えば、筒状のハウジング７からなる共通の外装体内にモールド剤等で互いに固定状態に一体化して設けられる。前記外装体は、例えば、樹脂等の非磁性体からなる。
【００２１】
磁界センサ５は、磁化された検査対象物Ｗが発するバルクハウゼンノイズを含む信号を検出する。磁界センサ５は、棒状の磁性体コアとなる鉄心８およびその鉄心８に巻かれたコイル９により構成される。前記各鉄心４，８は、例えば、フェライト等の磁性酸化物や積層ケイ素鋼板等からなる。前記凹形状の鉄心４の両端、および棒状の鉄心８の一端は同一平面上に配置される。第２のコイル６は、第１のコイル３よりも高周波の磁界を検査対象物Ｗに印加するものであって、検査対象物Ｗに対向させた複数（この例では２個）のコイル１０，１１を直列に接続したものである。これら２個のコイル１０，１１および磁界センサ５のコイル９は、凹形状の鉄心４の両端間に配置され、各コイル９，１０，１１の軸心が平行となるように配置される。
【００２２】
センサヘッド１の検出面は、検査対象物Ｗの表面に対向させる平坦面とされる。各コイル９，１０，１１は、検査対象物Ｗの被検査面付近に配置されている。鉄心４，８は、この例ではセンサヘッド１の外装体内に配置されるが、例えば、センサヘッド１の検出面で外装体から露出して外装体の表面と同一平面であっても良く、また、検出面から引込んだ位置にあっても、あるいは外装体で覆われていても良い。
【００２３】
測定器２について説明する。
測定器２は、第１，第２の電源１２，１３と、信号処理手段１４とを有する。第１の電源１２は、第１のコイル３に磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する。この交流電流は周波数１ｋＨｚ以下の低周波電流である。第２の電源１３は、第２のコイル６に磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する。この交流電流は、周波数１０ｋＨｚ以上の高周波電流である。第２のコイル６により磁化された検査対象物Ｗは、渦電流を発するようになっている。信号処理手段１４は、増幅器１５と、バルクハウゼンノイズ抽出フィルタ１６と、ブリッジ回路１７と、位相検波回路１８と、研削焼け検出回路１９とを有する。増幅器１５は、磁界センサ５により検出した信号を増幅するものであり、前記磁界センサ５のコイル９に電気的に接続されている。
【００２４】
増幅器１５の後段に、バルクハウゼンノイズ抽出フィルタ１６を介して研削焼け検出回路１９が電気的に接続されている。バルクハウゼンノイズ抽出フィルタ１６は、増幅器１５で増幅した信号から特定の周波数のバルクハウゼンノイズを抽出する。研削焼け検出回路１９は、抽出したバルクハウゼンノイズからバルクハウゼンノイズ値（ＢＮ値）を計算する。ここでＢＮ値とは、バルクハウゼンノイズ信号の実効値、波高値、積分値等のいずれか一つであり、これらのうち最適なものを検査対象物Ｗに応じて選択する。なお、実効値とは、周期波の電圧または電流の瞬間値の２乗の平均値の平方根である。波高値とは、それぞれの電圧および電流の到達する最高の瞬間値をいう。研削焼け検出回路１９は得られたＢＮ値が定められた閾値を超えたとき研削焼け有りと判断する。
【００２５】
ブリッジ回路１７は、前記２個のコイル１０，１１を接続した接続点２０の電圧の変化を検出する回路であり、２個のコイル１０，１１に電気的に接続されている。ブリッジ回路１７として交流ブリッジ回路が適用される。ブリッジ回路１７は、測定器２の信号処理手段１４内における構成部品と、前記２個のコイル１０，１１とで構成される。交流ブリッジ回路は、例えば、図１（Ｂ）に示すように、前記第２の電源１３と、抵抗器２１，２２と、コイル１０，１１と、差動増幅器２３とを有する。抵抗器２１，２２は直列接続され、これら抵抗器２１，２２とコイル１０，１１とが並列に接続されている。抵抗器２１，２２の接続点とコイル１０，１１の接続点２０が差動増幅器２３に接続されている。前記２個のコイル１０，１１の対向面の磁気特性が同じである場合、２個のコイル１０，１１の接続点２０の電圧は、直列コイルに印加した電圧Ｖの半分であるＶ／２である。コイル１０，１１のうちいずれかのコイルが研削焼け箇所にさしかかると、研削焼け箇所の磁気特性が正常箇所と異なるため、コイル１０，１１にかかる電圧のバランスが変化し、前記接続点２０の電圧もＶ／２から変化する。その電圧の変化をブリッジ回路１７で検出する。
なお抵抗器２１，２２のうちいずれか一方の抵抗器は抵抗値を調整可能な可変抵抗器としても良い。この場合、コイル１０，１１にかかる電圧のバランスを容易に調整することができる。
【００２６】
図１（Ａ）に示すように、ブリッジ回路１７の後段に、位相検波回路１８を介して研削焼け検出回路１９が電気的に接続されている。位相検波回路１８は、ブリッジ回路１７で検出された検出値から第２のコイル６のインピーダンス変化を検出する。図1(Ｂ)の電源１３からブリッジに印加されるブリッジ電圧を基準信号にし、ブリッジ回路の出力の基準信号に対する同相成分と直交成分（90°位相差がある成分）を検出する。例えば基準信号に対する同相成分を検出する場合、基準信号と同相となる矩形波を作り、ＯＮを「１」、ＯＦＦを「−１」と定義する。次に、この矩形波をブリッジ信号に乗ずる。そうそすると基準と同相成分は全波整流の波形になり、直交成分は積分すると±が相殺される波形になる。したがって、基準信号と同相成分のみを抽出することができる。直交成分の抽出は、基準信号と位相が90°ことなる矩形波をつくり、それをブリッジ回路の出力に乗算することで抽出する。これらの値から、ブリッジ回路の出力の振幅および基準信号に対する位相を計算する。研削焼け検出回路１９は、抽出したブリッジの出力の振幅または位相の値が、定められた閾値を超えたとき研削焼け「有り」と判断する。
【００２７】
以上説明した研削焼け検出装置によると、第１の電源１２から供給される周波数１ｋＨｚ以下の交流電流により第１のコイル３に交流磁界を発生させ、この第１のコイル３により検査対象物Ｗを磁化する。磁化された検査対象物Ｗが発する信号を、磁界センサ５で検出する。信号処理手段１４において、磁界センサ５で検出した信号は増幅器１５で増幅され、バルクハウゼンノイズ抽出フィルタ１６によりバルクハウゼンノイズが抽出される。研削焼け検出回路１９は、抽出したバルクハウゼンノイズからＢＮ値を計算し、このＢＮ値が定められた閾値を超えたとき研削焼け有りと判断する。
【００２８】
バルクハウゼンノイズを検出するために検査対象物Ｗを磁化する磁界の周波数は、あまり高くすることができず、前述のように１ｋＨｚ以下の周波数の磁界が使用される。バルクハウゼンノイズは、検査対象物Ｗを磁化するサイクル毎に検出されるので、励磁周波数に合わせて、検査対象物Ｗに対するセンサヘッド１の相対的な移動速度を決める必要がある。そのため、検査対象物Ｗに対しセンサヘッド１を高速で移動させながら研削焼けを検出することができず、検査対象物全面の研削焼けを検出するのに時間がかかる。
【００２９】
そこで、第２の電源１３から供給される電流により第２のコイル６に、第１のコイル３よりも高周波の磁界を発生させる。これにより検査対象物Ｗに渦電流が発生する。この渦電流に基づく検出出力から検査対象物Ｗの局所的な研削焼けの有無を判断する。この場合、検査対象物Ｗに印加する磁界の周波数を、一般的な１ｋＨ以下の周波数よりも高くすることができるので、検査対象物Ｗに対するセンサヘッド１の相対的な移動速度を高めることができ、検査対象物全面の研削焼けを検出する時間を短縮することができる。
【００３０】
２個のコイル１０，１１が研削焼け箇所に共にかかっているときは、２個のコイル１０，１１が対向している面の磁気特性が同じであるため、２個のコイル１０，１１にかかる電圧が同一となり、研削焼けを検出することができない。そのため、検査対象物Ｗに対しセンサヘッド１を相対的に高速で移動させながら第２のコイル６を用いて局所的な研削焼けを検出し、第１のコイル３を用いてバルクハウゼンノイズで検査対象物全体にわたる研削焼けを検出する。これにより、検査対象物全面の研削焼けを検出する時間を短縮することができる。
【００３１】
次に、この発明の他の実施形態を図２と共に説明する。以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００３２】
図２に示すように、バルクハウゼンノイズを検出する磁界センサ５Ａ，５Ｂのコイル９Ａ，９Ｂを直列接続し、各コイル９Ａ，９Ｂと同軸に、高周波磁界を印加するためのコイル１０，１１を設けても良い。コイル９Ａ，１０が巻かれる鉄心８Ａ、コイル９Ｂ，１１が巻かれる鉄心８Ｂは、平行に配置されて例えば、フェライト等の磁性酸化物や積層ケイ素鋼板もしくは非磁性のプラスチックやセラミックスからなる。この場合、各コイル９Ａ，９Ｂと同軸に高周波磁界印加用のコイル１０，１１を設けることにより、センサヘッド１の小型化を図ることができる。したがって、検査対象物Ｗに対する研削焼け検出装置の汎用性を高めることができる。
【００３３】
図３に示すように、バルクハウゼンノイズを検出する磁界センサ５Ａ，５Ｂのコイル９Ａ，９Ｂを直列接続し、これらのコイル９Ａ，９Ｂと、高周波磁界を印加するためのコイル１０，１１とを兼用させても良い。この場合、図１，図２の構成よりもコイルの数を低減することができ、研削焼け検出装置の小型化を図ることができる。コイルの数を低減できる分、製造コストの低減も図れる。
【００３４】
次に、軸受の研削焼けを検出している例を図４と共に説明する。
回転軸２４の小径部２４ａに軸受の内輪Ｗ１が嵌合され、この回転軸２４は図示外の駆動源により軸線Ｌ１回りに回転可能に構成されている。前記センサヘッド１の外周面は固定部材２５により固定されている。ヘッド部進退駆動源２６の駆動部先端に、前記固定部材２５が固着され、センサヘッド１がこの固定部材２５に着脱自在に設けられる。ヘッド部進退駆動源２６の駆動により、固定部材２５が前記軸線Ｌ１に平行に移動駆動可能になっている。ヘッド部進退駆動源２６として、例えば、モータとボールねじ機構から成るものや、流体圧シリンダおよび電磁ソレノイド等を適用し得る。
【００３５】
回転軸２４を回転させつつ固定部材２５を移動駆動させることにより、センサヘッド１が内輪Ｗ１の転走面表面を幅方向に沿って移動しながら周上全ての箇所の研削焼け箇所を検出し得る。この場合にも、内輪Ｗ１の転走面表面に対しセンサヘッド１を相対的に高速で移動させながら第２のコイルを用いて局所的な研削焼けを検出し、第１のコイルを用いてバルクハウゼンノイズで転走面全体にわたる研削焼けを検出する。これにより、内輪全面の研削焼けを検出する時間を短縮することができる。
【００３６】
磁界センサのコイル、高周波磁界を印加するためのコイルは、それぞれコイル巻線のみからなる空心コイルであっても良い。
磁界センサを３個以上設けた構成としても良い。
検査対象物が、内輪以外の外輪、転動体、保持器等の軸受構成部品であっても良いし、等速ボールジョイントのボールねじ軸、ナット等の部品であっても良い。転がり軸受、等速ボールジョイント等の転動装置全体を検査対象物としても良い。
【符号の説明】
【００３７】
３…第１のコイル
５…磁界センサ
６…第２のコイル
９，１０，１１…コイル
１２…第１の電源
１３…第２の電源
１４…信号処理手段
１５…増幅器
１６…バルクハウゼンノイズ抽出フィルタ
１７…ブリッジ回路
１８…位相検波回路
１９…研削焼け検出回路
Ｗ…検査対象物
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、工作機械のスピンドル等を支持する軸受、軸受部品等に使用される研削焼け検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受等の転動部品の製造工程では、熱処理部品に対して高い寸法精度、表面粗さが要求されるため、熱処理部品に仕上げ研削が施される。その際、研削条件が悪いと、研削面に研削焼けが発生して表面が軟化または硬化する。この研削焼け箇所はクラック発生の原因になるため、研削条件を調整するときに研削焼けの有無を検査する。この研削焼けの検査には、ナイタルエッチング等のマクロ試験が行われている。この試験では、部品表面を腐食させるため試験に使用された部品は廃棄されており、原材料の損失費用いわゆるマテリアルロスコストが大きくなる問題点がある。
【０００３】
上記問題を解決するため、研削焼けの非破壊検査方法が提案されている。その非破壊検査方法として、バルクハウゼンノイズを利用した方法（特許文献１）と、渦電流を利用した方法（特許文献２）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０８５１９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３０４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バルクハウゼンノイズおよび渦電流を利用した方法では、センサヘッドを測定試料に沿って摺動させながら測定する必要がある。バルクハウゼンノイズを利用した方法では、測定試料を励磁する周波数が数百Ｈｚ程度と低く、センサヘッドの摺動速度を高くすることができないため、測定に時間がかかる問題がある。
また、渦電流を利用した方法では、研削焼け箇所の透磁率変化をコイルのインダクタンスとして検出する。しかしコイル単体では変化が小さいため、コイルを２個試料に対向させ、研削焼け箇所と正常箇所の差をとってその差を増幅する必要がある。そのため、試料全体にわたる研削焼けの検出が困難である問題点がある。
【０００６】
この発明の目的は、検査対象物全体にわたる研削焼けの検出を行うことができ、且つ、検査対象物の局所的な研削焼けの検出に必要な時間を短縮することができる研削焼け検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の研削焼け検出装置は、検査対象物を磁化する第１のコイルと、この第１のコイルに磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する第１の電源と、前記第１のコイルにより磁化された前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズを含む信号を検出する磁界センサと、前記第１のコイルよりも高周波の磁界を前記検査対象物に印加する第２のコイルと、この第２のコイルに磁化のための磁界を発生させる電流を供給する第２の電源と、前記磁界センサにより検出した信号からバルクハウゼンノイズを求め、このバルクハウゼンノイズから、検査対象物全体にわたる研削焼けの有無を判断し、且つ、第２のコイルにより磁化された前記検査対象物が発する渦電流に基づく検出出力から、検査対象物の局所的な研削焼けの有無を判断する信号処理手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、第１の電源から供給される交流電流により第１のコイルに交流磁界を発生させ、この第１のコイルにより検査対象物を磁化する。前記交流電流は例えば１ｋＨｚ以下の低周波電流である。その際に磁化された検査対象物が発する信号を、磁界センサで検出する。信号処理手段は、磁界センサにより検出した信号からバルクハウゼンノイズを求める。検査対象物である焼入れ部品の研削焼け箇所では、焼戻しにより硬度が低下してバルクハウゼンノイズが大きくなるため、バルクハウゼンノイズから研削焼け箇所を検出することが可能である。
【０００９】
バルクハウゼンノイズを検出するために検査対象物を磁化する磁界の周波数は、あまり高くすることができず、一般に１ｋＨｚ以下の周波数の磁界が使用される。バルクハウゼンノイズは、検査対象物を磁化するサイクル毎に検出されるので、励磁周波数に合わせて、第１のコイルと磁界センサとを有するいわゆるヘッドの移動速度を決める必要がある。そのため、検査対象物に対しヘッドを高速で移動させながら研削焼けを検出することができず、検査対象物全面の研削焼けを検出するのに時間がかかる。
【００１０】
そこで、第２の電源から供給される電流により第２のコイルに、第１のコイルよりも高周波の磁界を発生させる。これにより検査対象物に渦電流が発生する。信号処理手段は、この渦電流に基づく検出出力から検査対象物の局所的な研削焼けの有無を判断する。この場合、検査対象物に印加する磁界の周波数を、一般的な周波数よりも高くすることができるので、検査対象物に対するヘッドの相対的な移動速度を高めることができ、検査対象物全面の研削焼けを検出する時間を短縮することができる。第２のコイルが検査対象物に対向させた複数のコイルからなる場合、これらコイルが研削焼け箇所にかかっているときは、複数のコイルが対向している面の磁気特性が同じであるため、複数のコイルにかかる電圧は同一となり、研削焼けを検出することができない。そのため、検査対象物に対しヘッドを相対的に高速で移動させながら前記第２のコイルを用いて局所的な研削焼けを検出し、第１のコイルを用いてバルクハウゼンノイズで検査対象物全体にわたる研削焼けを検出する。これにより、検査対象物全面の研削焼けを検出する時間を短縮することができる。
【００１１】
前記第２のコイルは、検査対象物に対向させた複数のコイルを直列に接続したものであっても良い。
第２のコイルが複数のコイルを直列に接続したものである場合に、前記信号処理手段は、前記複数のコイルを接続した接続点の電圧の変化を検出するブリッジ回路と、このブリッジ回路で検出された検出値から第２のコイルのインピーダンスの変化を検出する位相検波回路とを有するものであっても良い。
【００１２】
前記複数のコイルの対向面の磁気特性が同じである場合、複数のコイルの接続点の電圧は、直列コイルに印加した電圧Ｖの半分であるＶ／２である。複数のコイルのうちいずれかのコイルが研削焼け箇所にさしかかると、研削焼け箇所の磁気特性が正常箇所と異なるため、複数のコイルにかかる電圧のバランスが変化し、前記接続点の電圧もＶ／２から変化する。その電圧の変化をブリッジ回路で検出し、位相検波回路はその検出値から第２のコイルのインピーダンスの変化を検出する。信号処理手段は、検出した値が閾値を超えたとき研削焼けと判断する。
【００１３】
前記信号処理手段は、磁界センサにより検出した信号を増幅する増幅器と、この増幅器で増幅した信号からバルクハウゼンノイズを抽出するバルクハウゼンノイズ抽出フィルタとを有するものであっても良い。磁界センサで検出した信号は増幅器で増幅され、バルクハウゼンノイズ抽出フィルタによりバルクハウゼンノイズを抽出する。この抽出されたバルクハウゼンノイズからバルクハウゼンノイズ値（以下「ＢＮ値」と称す）が計算される。ここでＢＮ値とは、バルクハウゼンノイズ信号の実効値、波高値、積分値等のいずれか一つであり、これらのうち最適なものを検査対象物に応じて選択する。なお、実効値とは、周期波の電圧または電流の瞬間値の２乗の平均値の平方根である。波高値とは、それぞれの電圧および電流の到達する最高の瞬間値をいう。
【００１４】
前記磁界センサはコイルを有するものであっても良い。前記コイルによりバルクハウゼンノイズを含む信号を検出し得る。
前記磁界センサがコイルを有する場合に、前記磁界センサは複数のコイルを直列に接続したものであり、これらのコイルが前記第２のコイルを兼ねるものであっても良い。この場合、コイルの数を低減することができ、研削焼け検出装置の小型化を図ることができる。コイルの数を低減できる分、製造コストの低減も図れる。
【００１５】
前記磁界センサがコイルを有する場合に、前記磁界センサのコイルと、第２のコイルとを同軸に設けたものであっても良い。この場合、これらコイルと磁界センサとを有するヘッドの小型化を図ることができ、検査対象物に対する研削焼け検出装置の汎用性を高めることができる。
【００１６】
前記信号処理手段は、前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズが閾値を超えるか、または第２のコイルにより磁化された前記検査対象物が発する渦電流に基づく検出出力が閾値を超えたとき、前記検査対象物に研削焼けが有ると判断する研削焼け検出回路を含むものであっても良い。
前記検査対象物が、転動装置または転動装置部品であっても良い。
この明細書において「転動装置」とは、転がり軸受や等速ボールジョイントなど転がり要素を含む部品から成る装置を言う。「転動装置部品」とは、転がり軸受の内外輪，転動体，保持器、等速ボールジョイントのボールねじ軸、ナット等の部品を言う。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の研削焼け検出装置は、検査対象物を磁化する第１のコイルと、この第１のコイルに磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する第１の電源と、前記第１のコイルにより磁化された前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズを含む信号を検出する磁界センサと、前記第１のコイルよりも高周波の磁界を前記検査対象物に印加する第２のコイルと、この第２のコイルに磁化のための磁界を発生させる電流を供給する第２の電源と、前記磁界センサにより検出した信号からバルクハウゼンノイズを求め、このバルクハウゼンノイズから、検査対象物全体にわたる研削焼けの有無を判断し、且つ、第２のコイルにより磁化された前記検査対象物が発する渦電流に基づく検出出力から、検査対象物の局所的な研削焼けの有無を判断する信号処理手段とを有する。このため、検査対象物全体にわたる研削焼けの検出を行うことができ、且つ、検査対象物の局所的な研削焼けの検出に必要な時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）は、この発明の第１の実施形態に係る研削焼け検出装置の概略構成図、（Ｂ）は同研削焼け検出装置の要部の回路図である。
【図２】この発明の他の実施形態に係る研削焼け検出装置の概略構成図である。
【図３】この発明のさらに他の実施形態に係る研削焼け検出装置の概略構成図である。
【図４】内輪の転走面の研削焼け箇所を検出する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の第１の実施形態を図１と共に説明する。以下の説明は、研削焼け検出方法についての説明をも含む。この実施形態に係る研削焼け検出装置は、研削焼けの非破壊検査を行う装置であって、センサヘッド１と測定器２とを備えている。
【００２０】
センサヘッド１について説明する。
図１（Ａ）に示すように、センサヘッド１は、検査対象物Ｗを磁化する第１のコイル３、およびこの第１のコイル３が巻かれる磁性体コアとなる鉄心４と、磁界センサ５と、検査対象物Ｗに高周波磁界を印加する第２のコイル６とを有する。前記鉄心４は凹形状に形成される。センサヘッド１は、この例では、第１のコイル３および鉄心４と、磁界センサ５と、第２のコイル６とが所定位置に配置されて、例えば、筒状のハウジング７からなる共通の外装体内にモールド剤等で互いに固定状態に一体化して設けられる。前記外装体は、例えば、樹脂等の非磁性体からなる。
【００２１】
磁界センサ５は、磁化された検査対象物Ｗが発するバルクハウゼンノイズを含む信号を検出する。磁界センサ５は、棒状の磁性体コアとなる鉄心８およびその鉄心８に巻かれたコイル９により構成される。前記各鉄心４，８は、例えば、フェライト等の磁性酸化物や積層ケイ素鋼板等からなる。前記凹形状の鉄心４の両端、および棒状の鉄心８の一端は同一平面上に配置される。第２のコイル６は、第１のコイル３よりも高周波の磁界を検査対象物Ｗに印加するものであって、検査対象物Ｗに対向させた複数（この例では２個）のコイル１０，１１を直列に接続したものである。これら２個のコイル１０，１１および磁界センサ５のコイル９は、凹形状の鉄心４の両端間に配置され、各コイル９，１０，１１の軸心が平行となるように配置される。
【００２２】
センサヘッド１の検出面は、検査対象物Ｗの表面に対向させる平坦面とされる。各コイル９，１０，１１は、検査対象物Ｗの被検査面付近に配置されている。鉄心４，８は、この例ではセンサヘッド１の外装体内に配置されるが、例えば、センサヘッド１の検出面で外装体から露出して外装体の表面と同一平面であっても良く、また、検出面から引込んだ位置にあっても、あるいは外装体で覆われていても良い。
【００２３】
測定器２について説明する。
測定器２は、第１，第２の電源１２，１３と、信号処理手段１４とを有する。第１の電源１２は、第１のコイル３に磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する。この交流電流は周波数１ｋＨｚ以下の低周波電流である。第２の電源１３は、第２のコイル６に磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する。この交流電流は、周波数１０ｋＨｚ以上の高周波電流である。第２のコイル６により磁化された検査対象物Ｗは、渦電流を発するようになっている。信号処理手段１４は、増幅器１５と、バルクハウゼンノイズ抽出フィルタ１６と、ブリッジ回路１７と、位相検波回路１８と、研削焼け検出回路１９とを有する。増幅器１５は、磁界センサ５により検出した信号を増幅するものであり、前記磁界センサ５のコイル９に電気的に接続されている。
【００２４】
増幅器１５の後段に、バルクハウゼンノイズ抽出フィルタ１６を介して研削焼け検出回路１９が電気的に接続されている。バルクハウゼンノイズ抽出フィルタ１６は、増幅器１５で増幅した信号から特定の周波数のバルクハウゼンノイズを抽出する。研削焼け検出回路１９は、抽出したバルクハウゼンノイズからバルクハウゼンノイズ値（ＢＮ値）を計算する。ここでＢＮ値とは、バルクハウゼンノイズ信号の実効値、波高値、積分値等のいずれか一つであり、これらのうち最適なものを検査対象物Ｗに応じて選択する。なお、実効値とは、周期波の電圧または電流の瞬間値の２乗の平均値の平方根である。波高値とは、それぞれの電圧および電流の到達する最高の瞬間値をいう。研削焼け検出回路１９は得られたＢＮ値が定められた閾値を超えたとき研削焼け有りと判断する。
【００２５】
ブリッジ回路１７は、前記２個のコイル１０，１１を接続した接続点２０の電圧の変化を検出する回路であり、２個のコイル１０，１１に電気的に接続されている。ブリッジ回路１７として交流ブリッジ回路が適用される。ブリッジ回路１７は、測定器２の信号処理手段１４内における構成部品と、前記２個のコイル１０，１１とで構成される。交流ブリッジ回路は、例えば、図１（Ｂ）に示すように、前記第２の電源１３と、抵抗器２１，２２と、コイル１０，１１と、差動増幅器２３とを有する。抵抗器２１，２２は直列接続され、これら抵抗器２１，２２とコイル１０，１１とが並列に接続されている。抵抗器２１，２２の接続点とコイル１０，１１の接続点２０が差動増幅器２３に接続されている。前記２個のコイル１０，１１の対向面の磁気特性が同じである場合、２個のコイル１０，１１の接続点２０の電圧は、直列コイルに印加した電圧Ｖの半分であるＶ／２である。コイル１０，１１のうちいずれかのコイルが研削焼け箇所にさしかかると、研削焼け箇所の磁気特性が正常箇所と異なるため、コイル１０，１１にかかる電圧のバランスが変化し、前記接続点２０の電圧もＶ／２から変化する。その電圧の変化をブリッジ回路１７で検出する。
なお抵抗器２１，２２のうちいずれか一方の抵抗器は抵抗値を調整可能な可変抵抗器としても良い。この場合、コイル１０，１１にかかる電圧のバランスを容易に調整することができる。
【００２６】
図１（Ａ）に示すように、ブリッジ回路１７の後段に、位相検波回路１８を介して研削焼け検出回路１９が電気的に接続されている。位相検波回路１８は、ブリッジ回路１７で検出された検出値から第２のコイル６のインピーダンス変化を検出する。図1(Ｂ)の電源１３からブリッジに印加されるブリッジ電圧を基準信号にし、ブリッジ回路の出力の基準信号に対する同相成分と直交成分（90°位相差がある成分）を検出する。例えば基準信号に対する同相成分を検出する場合、基準信号と同相となる矩形波を作り、ＯＮを「１」、ＯＦＦを「−１」と定義する。次に、この矩形波をブリッジ信号に乗ずる。そうそすると基準と同相成分は全波整流の波形になり、直交成分は積分すると±が相殺される波形になる。したがって、基準信号と同相成分のみを抽出することができる。直交成分の抽出は、基準信号と位相が90°ことなる矩形波をつくり、それをブリッジ回路の出力に乗算することで抽出する。これらの値から、ブリッジ回路の出力の振幅および基準信号に対する位相を計算する。研削焼け検出回路１９は、抽出したブリッジの出力の振幅または位相の値が、定められた閾値を超えたとき研削焼け「有り」と判断する。
【００２７】
以上説明した研削焼け検出装置によると、第１の電源１２から供給される周波数１ｋＨｚ以下の交流電流により第１のコイル３に交流磁界を発生させ、この第１のコイル３により検査対象物Ｗを磁化する。磁化された検査対象物Ｗが発する信号を、磁界センサ５で検出する。信号処理手段１４において、磁界センサ５で検出した信号は増幅器１５で増幅され、バルクハウゼンノイズ抽出フィルタ１６によりバルクハウゼンノイズが抽出される。研削焼け検出回路１９は、抽出したバルクハウゼンノイズからＢＮ値を計算し、このＢＮ値が定められた閾値を超えたとき研削焼け有りと判断する。
【００２８】
バルクハウゼンノイズを検出するために検査対象物Ｗを磁化する磁界の周波数は、あまり高くすることができず、前述のように１ｋＨｚ以下の周波数の磁界が使用される。バルクハウゼンノイズは、検査対象物Ｗを磁化するサイクル毎に検出されるので、励磁周波数に合わせて、検査対象物Ｗに対するセンサヘッド１の相対的な移動速度を決める必要がある。そのため、検査対象物Ｗに対しセンサヘッド１を高速で移動させながら研削焼けを検出することができず、検査対象物全面の研削焼けを検出するのに時間がかかる。
【００２９】
そこで、第２の電源１３から供給される電流により第２のコイル６に、第１のコイル３よりも高周波の磁界を発生させる。これにより検査対象物Ｗに渦電流が発生する。この渦電流に基づく検出出力から検査対象物Ｗの局所的な研削焼けの有無を判断する。この場合、検査対象物Ｗに印加する磁界の周波数を、一般的な１ｋＨ以下の周波数よりも高くすることができるので、検査対象物Ｗに対するセンサヘッド１の相対的な移動速度を高めることができ、検査対象物全面の研削焼けを検出する時間を短縮することができる。
【００３０】
２個のコイル１０，１１が研削焼け箇所に共にかかっているときは、２個のコイル１０，１１が対向している面の磁気特性が同じであるため、２個のコイル１０，１１にかかる電圧が同一となり、研削焼けを検出することができない。そのため、検査対象物Ｗに対しセンサヘッド１を相対的に高速で移動させながら第２のコイル６を用いて局所的な研削焼けを検出し、第１のコイル３を用いてバルクハウゼンノイズで検査対象物全体にわたる研削焼けを検出する。これにより、検査対象物全面の研削焼けを検出する時間を短縮することができる。
【００３１】
次に、この発明の他の実施形態を図２と共に説明する。以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００３２】
図２に示すように、バルクハウゼンノイズを検出する磁界センサ５Ａ，５Ｂのコイル９Ａ，９Ｂを直列接続し、各コイル９Ａ，９Ｂと同軸に、高周波磁界を印加するためのコイル１０，１１を設けても良い。コイル９Ａ，１０が巻かれる鉄心８Ａ、コイル９Ｂ，１１が巻かれる鉄心８Ｂは、平行に配置されて例えば、フェライト等の磁性酸化物や積層ケイ素鋼板もしくは非磁性のプラスチックやセラミックスからなる。この場合、各コイル９Ａ，９Ｂと同軸に高周波磁界印加用のコイル１０，１１を設けることにより、センサヘッド１の小型化を図ることができる。したがって、検査対象物Ｗに対する研削焼け検出装置の汎用性を高めることができる。
【００３３】
図３に示すように、バルクハウゼンノイズを検出する磁界センサ５Ａ，５Ｂのコイル９Ａ，９Ｂを直列接続し、これらのコイル９Ａ，９Ｂと、高周波磁界を印加するためのコイル１０，１１とを兼用させても良い。この場合、図１，図２の構成よりもコイルの数を低減することができ、研削焼け検出装置の小型化を図ることができる。コイルの数を低減できる分、製造コストの低減も図れる。
【００３４】
次に、軸受の研削焼けを検出している例を図４と共に説明する。
回転軸２４の小径部２４ａに軸受の内輪Ｗ１が嵌合され、この回転軸２４は図示外の駆動源により軸線Ｌ１回りに回転可能に構成されている。前記センサヘッド１の外周面は固定部材２５により固定されている。ヘッド部進退駆動源２６の駆動部先端に、前記固定部材２５が固着され、センサヘッド１がこの固定部材２５に着脱自在に設けられる。ヘッド部進退駆動源２６の駆動により、固定部材２５が前記軸線Ｌ１に平行に移動駆動可能になっている。ヘッド部進退駆動源２６として、例えば、モータとボールねじ機構から成るものや、流体圧シリンダおよび電磁ソレノイド等を適用し得る。
【００３５】
回転軸２４を回転させつつ固定部材２５を移動駆動させることにより、センサヘッド１が内輪Ｗ１の転走面表面を幅方向に沿って移動しながら周上全ての箇所の研削焼け箇所を検出し得る。この場合にも、内輪Ｗ１の転走面表面に対しセンサヘッド１を相対的に高速で移動させながら第２のコイルを用いて局所的な研削焼けを検出し、第１のコイルを用いてバルクハウゼンノイズで転走面全体にわたる研削焼けを検出する。これにより、内輪全面の研削焼けを検出する時間を短縮することができる。
【００３６】
磁界センサのコイル、高周波磁界を印加するためのコイルは、それぞれコイル巻線のみからなる空心コイルであっても良い。
磁界センサを３個以上設けた構成としても良い。
検査対象物が、内輪以外の外輪、転動体、保持器等の軸受構成部品であっても良いし、等速ボールジョイントのボールねじ軸、ナット等の部品であっても良い。転がり軸受、等速ボールジョイント等の転動装置全体を検査対象物としても良い。
【符号の説明】
【００３７】
３…第１のコイル
５…磁界センサ
６…第２のコイル
９，１０，１１…コイル
１２…第１の電源
１３…第２の電源
１４…信号処理手段
１５…増幅器
１６…バルクハウゼンノイズ抽出フィルタ
１７…ブリッジ回路
１８…位相検波回路
１９…研削焼け検出回路
Ｗ…検査対象物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を磁化する第１のコイルと、
この第１のコイルに磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する第１の電源と、
前記第１のコイルにより磁化された前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズを含む信号を検出する磁界センサと、
前記第１のコイルよりも高周波の磁界を前記検査対象物に印加する第２のコイルと、
この第２のコイルに磁化のための磁界を発生させる電流を供給する第２の電源と、
前記磁界センサにより検出した信号からバルクハウゼンノイズを求め、このバルクハウゼンノイズから、検査対象物全体にわたる研削焼けの有無を判断し、且つ、第２のコイルにより磁化された前記検査対象物が発する渦電流に基づく検出出力から、検査対象物の局所的な研削焼けの有無を判断する信号処理手段と、
を有することを特徴とする研削焼け検出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２のコイルは、検査対象物に対向させた複数のコイルを直列に接続したものである研削焼け検出装置。
【請求項３】
請求項２において、前記信号処理手段は、前記複数のコイルを接続した接続点の電圧の変化を検出するブリッジ回路と、このブリッジ回路で検出された検出値から第２のコイルのインピーダンスの変化を検出する位相検波回路とを有する研削焼け検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記信号処理手段は、磁界センサにより検出した信号を増幅する増幅器と、この増幅器で増幅した信号からバルクハウゼンノイズを抽出するバルクハウゼンノイズ抽出フィルタとを有する研削焼け検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記磁界センサはコイルを有する研削焼け検出装置。
【請求項６】
請求項５において、前記磁界センサは複数のコイルを直列に接続したものであり、これらのコイルが前記第２のコイルを兼ねるものである研削焼け検出装置。
【請求項７】
請求項５において、前記磁界センサのコイルと、第２のコイルとを同軸に設けた研削焼け検出装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記信号処理手段は、前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズが閾値を超えるか、または第２のコイルにより磁化された前記検査対象物が発する渦電流に基づく検出出力が閾値を超えたとき、前記検査対象物に研削焼けが有ると判断する研削焼け検出回路を含む研削焼け検出装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記検査対象物が、転動装置または転動装置部品である研削焼け検出装置。
【請求項１】
検査対象物を磁化する第１のコイルと、
この第１のコイルに磁化のための交流磁界を発生させる交流電流を供給する第１の電源と、
前記第１のコイルにより磁化された前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズを含む信号を検出する磁界センサと、
前記第１のコイルよりも高周波の磁界を前記検査対象物に印加する第２のコイルと、
この第２のコイルに磁化のための磁界を発生させる電流を供給する第２の電源と、
前記磁界センサにより検出した信号からバルクハウゼンノイズを求め、このバルクハウゼンノイズから、検査対象物全体にわたる研削焼けの有無を判断し、且つ、第２のコイルにより磁化された前記検査対象物が発する渦電流に基づく検出出力から、検査対象物の局所的な研削焼けの有無を判断する信号処理手段と、
を有することを特徴とする研削焼け検出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２のコイルは、検査対象物に対向させた複数のコイルを直列に接続したものである研削焼け検出装置。
【請求項３】
請求項２において、前記信号処理手段は、前記複数のコイルを接続した接続点の電圧の変化を検出するブリッジ回路と、このブリッジ回路で検出された検出値から第２のコイルのインピーダンスの変化を検出する位相検波回路とを有する研削焼け検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記信号処理手段は、磁界センサにより検出した信号を増幅する増幅器と、この増幅器で増幅した信号からバルクハウゼンノイズを抽出するバルクハウゼンノイズ抽出フィルタとを有する研削焼け検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記磁界センサはコイルを有する研削焼け検出装置。
【請求項６】
請求項５において、前記磁界センサは複数のコイルを直列に接続したものであり、これらのコイルが前記第２のコイルを兼ねるものである研削焼け検出装置。
【請求項７】
請求項５において、前記磁界センサのコイルと、第２のコイルとを同軸に設けた研削焼け検出装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記信号処理手段は、前記検査対象物が発するバルクハウゼンノイズが閾値を超えるか、または第２のコイルにより磁化された前記検査対象物が発する渦電流に基づく検出出力が閾値を超えたとき、前記検査対象物に研削焼けが有ると判断する研削焼け検出回路を含む研削焼け検出装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記検査対象物が、転動装置または転動装置部品である研削焼け検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１５４６６０（Ｐ２０１２−１５４６６０Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５７４（Ｐ２０１１−１１５７４）
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]