ベアリングは、様々な産業を支える主要部品のひとつです。
身近なところだと自動車では、１台につき100～150個のベアリングを使用し、世界で年間9000万台も生産しています。

自動車だけでも年間90億個以上のベアリングが使われていることになります。さらにベアリングは他にも、さまざまな製品や生産設備に多く使われています。

大量に必要なベアリングのひとつひとつを目視などで検査や検品していては、生産が追いつきません。そこでベアリング検査装置があれば、人が行うより速く・正確に検査や検品を行えます。

この記事では、ベアリング検査装置を導入するメリットや検査装置の種類などについて解説します。ベアリング検査装置について理解し、どの検査装置を導入すれば良いかという参考に、ぜひご活用ください。

もし、ベアリング検査装置の導入に関して、

• 省力化、省人化してコストダウンしたい
• 生産性アップして売上を上げたい
• 人的ミスを減らして品質価値を高めたい
• どのメーカーの自動化設備を使えば効率的かわからない

という場合は、お気軽にFAプロダクツまでお問い合わせください。
関東最大級のロボットSIerとして、最適化のご提案をさせていただきます。

また、外観検査などの自動化をご検討の際は、ルール型の画像処理からAIによる画像処理までワンストップで対応する「画処ラボ」もご活用ください。

１．ベアリング検査装置とは何か

ベアリング検査装置とは、ベアリングの品質や精度を検査する装置のことです。

とくに精度の検査はISOやJISなど、国際地域ごとの規格に準ずる必要があります。規格に準じた検査項目は、大きく分けて以下の５つあります。

• 内径寸法、外形寸法、幅寸法
• アキシャル・ラジアル振れ
• 横振れ
• 倒れ
• 平面度

規格の公差はミクロン単位の精度が要求され、精度の検査の他に「傷」「錆」「異物」など品質にかかわる検査も行う必要があります。

これらの検査を人が目視で行うのはかなりの労力とコストが必要であり、また個人の判断の差やミスにより品質にばらつきが発生します。これらの品質を統一し、生産効率とコストダウンを向上させるために必要なのがベアリング検査装置です。

２．ベアリング検査装置の種類と仕組み

ベアリング検査装置は、検査内容によって使用する装置が異なります。そして以下の３つの種類があります。

1. 完成品の振動検査
2. 完成品や組立前の外観検査
3. 完成品や組立前の寸法検査

順番に解説していきましょう。

（1）完成品の振動検査

完成品の精度を検査するには振動検査という方法があり、一般的には「アンデロンメータ」と呼ばれています。
「アンデロン」とは、ベアリングが回転しているときの振動の単位のことです。ベアリングを回転させて振動を測定し、品質を計測することができる装置が「アンデロンメータ」です。

主にアンデロンメータで検出できるのは、以下の４つです。

• 内外輪のうねりや加工面粗さ
• 転動体のうねりや加工面粗さ
• 保持器やシールなどを含めた傷
• ゴミや付着物

これらの項目を総合的に検査できることが特徴です。また音響や波形の変化で、傷やゴミの検出も可能です。

図１はアンデロンメータの仕組みを表した図です。以下より詳しく解説します。

スピンドルを内輪に挿入し、1800rpmで回転させます。そこへ外輪の幅面を押えで固定し、予圧をかけます。

外輪の外径に測定子を接触させ、外輪に伝わる振動を電気信号へ変換して検出します。振動を検出するため、検査結果に影響しないほど高精度のスピンドルが必要不可欠です。またスピンドルと押えは、ベアリングの大きさに合わせて用意が必要です。

検出された振動を周波数帯ごとに分類し、それぞれの振動を確認して判断します。

（2）完成品や組立前の外観検査

完成品や組立前の外観を検査するには、カメラを使用した外観検査という方法があります。主にカメラで外観検査できるのは、以下の５つです。

• 錆や腐食
• 傷
• へこみや打痕
• 異物や汚れ
• 巣(空気孔)

これらの項目を全て瞬時に合否判定することができるのが、カメラを使用した外観検査の特徴です。

図２は、完成品ベアリングの外観検査をイメージした図です。以下より詳しく解説します。

セットされたワークをカメラで撮影します。撮影された画像は、最適に検査出来るよう画像処理装置のプログラムで処理します。画像の処理には、３つの順序で行われます。

• 前処理
• 計測処理
• 判定・出力

前処理は撮影した画像のノイズを減らし、欠落などを強調して検査しやすい画像に加工します。
計測処理は、前工程で加工した画像の欠落や寸法などを計測します。
判定・出力は、あらかじめ公差を画像処理装置に設定している公差と、計測処理された結果を比較して良品か不良品かを判定します。

（3）完成品や組立前の寸法検査

完成品や組立前の寸法検査には、変位センサを使用した寸法検査という方法があります。主に変位センサで検査できるのは、以下の４つです。

• 外径寸法
• 内径寸法
• 幅寸法
• 軌道溝寸法

それそれの測定箇所に変位センサが必要ですが、これらの項目を正確に寸法測定出来るのが変位センサを使用した寸法検査装置の特徴です。

図３はベアリング外径の測定をイメージした図です。以下より詳しく解説します。

変位センサをワーク外径の上面に設置し、ワークを整列させます。変位センサはミクロン単位の寸法を測定することが可能で、以下の３つの特徴があります。

• 高精度の検出が可能
• 応答速度が速い
• 検出部がコンパクト

高精度の検出では、超高精度のものだとナノメートル単位での測定も可能です。
応答速度は最高で１秒間に４万回の測定が可能なほど、高速応答に対応しています。
検出部は直径４mm以下の大きさのものもあり、コンパクトで取付スペースが限られている箇所でも設置可能です。

３．ベアリング検査装置を導入するメリット

ここでは、べアリング検査装置のメリットについてご紹介し、そのメリットは以下の３つあります。

• 検査精度の向上
• 品質の向上
• 検査コストの削減

順番に解説していきましょう。

（1）検査精度の向上

１つ目のメリットは、検査精度の向上です。

ベアリングの精度はJISやISOなど国際規格で寸法公差が定められています。
ミクロン単位精度が要求されるベアリングを人が検査すると、力加減などで検査結果が変わってしまいます。検査を自動化することで、ミクロン単位の検査を正確に測定することが可能です。

（2）品質の向上

２つ目のメリットは、品質の向上です。

人が目視で検査すると、検査漏れや間違いなど人による検査結果のばらつきが生まれます。
検査を自動化することで、検査には人を介入しません。これによりばらつき無く一定の検査が可能です。

（3）検査コストの削減

３つ目のメリットは、検査コストの削減です。

ベアリングの検査は、「寸法」「粗さ」「傷」など様々な検査項目があります。
そのひとつひとつを人が検査すると、かなり時間がかかってしまい検査のコストが多くなってしまいます。検査を自動化することで、複数の検査を同時に行ったり、総合的に判断したりなど検査時間を短縮することが可能です。

４．ベアリング検査装置におすすめのメーカー３選

①株式会社FAプロダクツ

【特徴】
FAプロダクツは年間200台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

また、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご送付。

【ポンチ絵とお見積りのサンプル】

テキストやお電話だけでは伝わりづらいゴールイメージを共有し、スピード感を持った対応を心がけています。

また、同社の「画処ラボ」では、画像処理を用いた外観検査装置の導入に特化し、ご相談を受け付けています。従来は目視での官能検査に頼らざるを得なかった工程の自動化をご検討の際などにご活用ください。

【所在地】
茨城県土浦市卸町2丁目13-3
TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692（代表）
https://jss1.jp/

【営業品目】

• 産業用ロボット
• 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
• 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
• 治具の設計・製作

【実績】
ＮＭ社（電子部品の製造販売）、ＨＳ製作所（情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売）、ＴＴ社（ショッピングセンターなどリテール事業）、ＳＭ社（自動制御機器の製造・販売）、ＯＲ社（自動車安全システムの製造販売）

②株式会社菅原研究所

【特徴】
トルクメータやアンデロンメータの製作を得意としているメーカ－です。超高精度のスピンドルを使用した高品質の検査装置を提供している会社です。

【所在地】
本社・東京営業所
川崎市麻生区南黒川8-2
TEL:044-989-7320
FAX:044-989-7338

【営業品目】

• ストロボスコープ
• モータ性能計測器
• ベアリング検査機器

③株式会社東京精密

【特徴】
半導体製造装置や精密計測機器の製作を得意としたメーカーです。とくに真円度・円筒形状計測機は国内トップシェアを誇っている会社です。

さまざまな種類の検査装置を製作しているため、多くのノウハウを持っていることが強みです。

【所在地】
東京都八王子市石川町2968-2
TEL:042-642-1701
FAX:042-642-1798

【営業品目】

• 半導体製造装置
• 精密計測機器

５．ベアリング検査装置導入のご相談はFAプロダクツへ

ベアリングはJISやISOなどの規格で精度の公差を決められており、その高い精度要求を満たすためにも検査装置が必要不可欠です。

各種検査装置の導入をご検討の際は、お気軽にFAプロダクツまでご相談ください。

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