転がり玉軸受用転動体の高精度デジタル画像化の基礎研究

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は,従来不可能であった玉軸受の転動体である球の表面全体を短時間,かつ高精度にデジタル画像化する画期的な装置を2年間で開発することである。昨年度は,初年度としてこれまで開発してきた広視野レーザ顕微鏡を用いることで,装置開発の可能性を探り,問題点を明らかにした.観察対象の球面に直線走査のレーザ光が照射されるので,その直線のある幅の球面しか焦点深度内に存在しない.そこで,球面全体を観察するためには,球を回転させ,球面全体にレーザ走査線を当てる必要がある.最初に,電動回転ステージ1を用いて鉛直軸を中心として球を一回転させる.これにより,赤道上の走査幅数mmに亘りデジタル画像を取得することができた.次に,回転ステージ2を用いて水平軸を中心として球をある規定量だけ回転させた.この操作を順次行うことで,焦点の合う緯度を変化させながら観察を続けることができ,結果として球全体のデジタル画像化が行える.昨年度は,プラスチック製の比較的大きな球を使って,上記の考え方で球面の半分が観察できることを検証した.本年度は,鋼球を使って球面観察を続けた.鋼の場合は反射強度がプラスチックに比べて高いので,球の回転軸の位置決めが僅かでもずれると,反射光強度が大幅に変わる,したがって,鋼球の観察が終了して,球面の画像を組み合わせたときに,場所により画像の濃淡の差が激しくなる.しかし,球面をデジタル画像化することにより,傷の相対関係が直感的に理解しやすくなることが確認できた.また,球面上の傷の位置情報もデジタルで把握できるために,検査装置に向いている.昨年に引き続き,測定した球面の表示方法として,DirectXとDelphiを用いて地球儀のような球表面の表示プログラムを改良した.