轴承部件、轴承、机械、车辆以及轴承部件的个体识别方法、轴承的制造方法、机械的制造方法、车辆的制造方法与流程

文档序号:26005375发布日期:2021-07-23 21:23阅读:102来源:国知局
轴承部件、轴承、机械、车辆以及轴承部件的个体识别方法、轴承的制造方法、机械的制造方法、车辆的制造方法与流程

本发明涉及轴承部件、轴承、机械、车辆及轴承部件的个体识别方法、以及轴承的制造方法、机械的制造方法、车辆的制造方法。



背景技术:

为了能够追踪产品的生产、加工、向市场的流通的过程,实现品质的提高,已知有使各个产品、部件保持识别编号等信息的技术。例如,在专利文献1中公开了一种刻印有表示产品的型号、制造年月日等的字符串的轴承。

在专利文献1的轴承中,通过激光打标,将产品的型号、制造年月日等信息刻印于轴承端面等。由此,出货后的轴承的管理变得容易,例如,即使是因不良情况而从市场返还的轴承,也能够从标记的信息简单地确认与该轴承有关的信息。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-240857号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

然而,在专利文献1的技术中,表示产品的型号、制造年月日等的数字、英文字符等字符串信息刻印于轴承的端面。字符串信息容易通过目视进行确认,但另一方面,在利用了光学读取装置等进行的自动读取中,存在容易产生读取错误的缺点。另外,在小型的轴承、薄型的轴承中,由于刻印空间小,因此能够记录的字符串的位数有限。因此,实际情况是难以应对记录的信息量的增大,在对大量生产的轴承的轴承部件(内圈、外圈等)全部赋予个体识别信息方面存在诸多的问题。

本发明的目的在于提供一种即使记录的信息量增大,也能够以高读取精度且节省空间地赋予个体识别信息的轴承部件、轴承、机械、车辆及轴承部件的个体识别方法、以及轴承的制造方法、机械的制造方法、车辆的制造方法。

用于解决课题的方案

本发明包括下述的结构。

(1)一种轴承部件,其具有最大周向尺寸比最大径向尺寸或最大轴向尺寸长的形状的二维码,且为环状部件。

(2)一种轴承,其具备在(1)中记载的轴承部件。

(3)一种机械,其具备在(1)中记载的轴承部件。

(4)一种车辆,其具备在(1)中记载的轴承部件。

(5)一种轴承部件的个体识别方法,其具有:

一边使轴承部件沿周向旋转一边进行拍摄的工序,该轴承部件具有最大周向尺寸比最大径向尺寸或最大轴向尺寸长的形状的二维码,且为环状部件,而且上述二维码的沿长度方向排列的多个点列中的至少一个点列为全部点被标记的线图案;

从得到的拍摄图像检测上述二维码的上述线图案的工序;

以检测出的上述线图案的延长方向为基准识别上述二维码的工序;

基于识别出的上述二维码的信息,参照数据库提取与该二维码的信息对应的登记信息的工序;以及

根据提取出的上述登记信息,识别上述轴承部件的工序。

(6)一种轴承的制造方法,其使用在(1)中记载的轴承部件制造轴承。

(7)一种机械的制造方法,其使用在(1)中记载的轴承部件制造机械。

(8)一种车辆的制造方法,其使用在(1)中记载的轴承部件制造车辆。

(9)一种在(1)中记载的轴承部件具有的上述二维码的读取方法,其包括:

对上述轴承部件进行拍摄的第一工序;

从上述轴承部件的拍摄图像检测上述轴承部件的配置有上述二维码的周向位置的第二工序;

对上述轴承部件的上述周向位置进行拍摄,获取上述二维码的拍摄图像的第三工序;以及

从上述二维码的拍摄图像读取该二维码的信息的第四工序。

(10)一种在(1)中记载的轴承部件具有的上述二维码的读取方法,其包括:

对上述轴承部件进行拍摄的工序;以及

从上述轴承部件的拍摄图像读取上述二维码的信息的工序。

发明效果

根据本发明,即使记录的信息量增大,也能够以高读取精度且节省空间地赋予个体识别信息。

附图说明

图1是滚动轴承的局部剖视立体图。

图2的(a)~(d)是表示二维码的一例的说明图。

图3是示意性地表示刻印于内圈、外圈的轴向端面的二维码的配置例的说明图。

图4是示意性地表示滚动轴承的生产线中的一部分工序的工序说明图。

图5是表示在图4的读取部中使用的读取装置的一例的概略结构图。

图6的(a)~(c)是表示直至实施拍摄数据的读入和读取二维码的信息的识别处理的顺序的说明图。

图7是表示二维码倾斜的情形的示意性的说明图。

图8是将检测二维码的位置(相位)的方法表示于(a)~(c)的说明图。

图9是将二维码的读取用图像的获取方法表示于(a)~(c)的说明图。

图10的(a)、(b)是表示读取装置具备的工件旋转驱动部的其它结构例的示意性的主要部分概略剖视图。

图11是二维码设置于外圈的外周面的轴承的局部剖视立体图。

图12是应用了轴承的马达的概略结构图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。在此,作为轴承部件,以滚动轴承的内圈、外圈为一例进行说明,但不限于此,也可以是保持器、密封部件等其它部件。

图1是滚动轴承的局部剖视立体图。

滚动轴承(以下简记为“轴承”。)100具备内圈11、外圈13、设置于内圈11与外圈13之间的多个滚动体15、以及滚动自如地保持滚动体15的保持器17。内圈11是在外周面具有滚动体15的轨道槽(引导面)11a的钢材等金属制的圆环状体。外圈13是在内周面具有滚动体15的轨道槽(引导面)13a的钢材等金属制的圆环状体。在内圈11的轴向端面11b、外圈13的轴向端面13b的至少一方设置有长方形的二维码m。图1示出了在内圈11和外圈13双方设置有二维码m的结构。另外,也可以在轴承100设置有未图示的密封部件。

在设置于内圈11的二维码m包含内圈11的个体识别信息。在设置于外圈13的二维码m包含外圈13的个体识别信息。各个体识别信息通过参照预先准备的数据库,能够取出与后面详述的各个体相关的个体信息、历史信息等各种信息。

二维码m优选通过激光打标刻印于内圈11及外圈13。内圈11及外圈13的轴向端面11b、13b容易因与周围部件的接触而损伤,因此可以在轴向端面11b、13b形成凹陷区域,在该凹陷区域刻印二维码m。作为对金属面进行标记的方法,有各种公知的技术,均可适用,特别是激光打标能够高速且准确地形成,因此优选。

图2的(a)~(d)是表示二维码的一例的说明图。

图2的(a)所示的二维码m包括具有互相正交的一对线图案23、25的校准图案27和多个点(单元)29。长尺寸的线图案23和短尺寸的线图案25呈十字形配置,多个点29沿着线图案23、25以格子状排列。在格子状的各位置为通过激光刻印的标记点或未刻印的点的任一种,图2的(a)所示的点29表示刻印的标记点。也就是,线图案23是在二维码m的长度方向上排列的多个点列中的任一列对全部点进行了标记的图案。线图案23可以是一个点列,也可以是多个点列。同样地,线图案25是在二维码m的与长度方向正交的方向上排列的多个点列中的任一列对全部点进行了标记的图案。

图2的(b)所示的二维码m包括具有呈l字形互相正交的一对线图案23、25的校准图案27和多个点(单元)29。在该情况下,线图案23是在二维码m的长度方向上排列的多个点列中的最外端(图2的(b)的下端)的列对全部点进行了标记的图案。线图案25是在二维码m的与长度方向正交的方向上排列的多个点列中的最外端(图2的(b)的左端)的列对全部点进行了标记的图案。

图2的(c)、图2的(d)所示的二维码m是扇形的二维码m。在二维码m中,线图案23沿周向配置,线图案25沿径向配置。在该扇形的二维码m中,内周侧及外周侧的边分别为圆弧形状,周向端部的边为沿着径向的直线形状。另外,多个点29沿径向及周向排列。图2的(c)的线图案23、25彼此交叉的交叉部为十字型,图2的(d)的线图案23、25彼此交叉的交叉部为l字型。

二维码m除了是上述的长方形、扇形,也可以是梯形、凸字形等,只要是轴承的周向的最大尺寸比径向的最大尺寸长的形状即可。

图3是示意性地表示刻印于内圈11、外圈13的轴向端面的二维码m的配置例的说明图。

刻印于内圈11、外圈13的二维码m是最大周向尺寸lw比最大径向尺寸lh长的形状。在此,φr表示外径,φr表示内径。长尺寸的线图案23的延长方向在线图案23的长度方向中央与圆环状的内圈11、外圈13的半径方向正交。也就是,线图案23配置为整体上在二维码m的刻印位置与圆环状的内圈11、外圈13的切线方向t一致。这里所说的“一致”是落在±20°的范围内,优选落在±10°的范围内。

通过如上所述地在内圈11、外圈13的轴向端面11b、13b分别刻印二维码m,能够对内圈11、外圈13的每一个赋予个体识别信息。一般而言,二维码不是像字符串信息那样通过目视来读取,因此能够以一个单元为40μm~25μm左右的小尺寸(码尺寸:0.85×0.25mm、1.36×0.40mm等)配置。这样,二维码m的尺寸小,因此即使是有限的小空间也能够节省空间地配置,二维码的配置自由度提高。

另一方面,在字符串信息、条形码这样的一维码中,若其一部分因损伤等而缺失,则无法读取信息本身,但在二维码中,即使其一部分缺失也能够进行信息的读取。因此,即使是在容易受损的环境中使用的内圈11、外圈13,通过使用二维码m,也能够不影响读取性地可靠地赋予个体识别信息。

接着,对利用了二维码m的产品管理的具体例进行说明。

图4是示意性地表示滚动轴承的生产线中的一部分工序的工序说明图。

轴承100的出货前的生产、管理工序包括磨削工序gr、组装工序as以及检查工序is。

在磨削工序gr中,对成为内圈11、外圈13的圆环状的产品材料(工件)实施用于形成图1所示的轨道槽11a、13a的磨削加工,制造内圈11、外圈13。在磨削工序gr中,工件以其轴向端面和外周面或内周面进行了磨削的状态被供给。

在组装工序as中,对包括内圈11、外圈13、滚动体15以及保持器17的轴承100进行组装。此外,在检查工序is中,对组装后的轴承100进行检查。

在上述的磨削工序gr的前段,实施对工件刻印表示固有的个体识别信息(id)的二维码m的标记处理s1和读取刻印的标记并将读取到的id登记到数据库的读取、登记处理s2。

在标记处理s1中,针对在制造线上输送的工件,将表示与该工件对应的id的二维码m刻印于产品材料。刻印位置没有特别限定,但例如,如图1所示地为轴向端面11b、13b。刻印的二维码m的id按照规定的规则制作而成,例如,可以是根据加工的日期时间、材料、批号、热处理等各种条件来设定的,也可以是连续编号。

在读取、登记处理s2中,将通过标记处理s1刻印了二维码m的工件置于后述的读取装置30(参照图5),对刻印的二维码m进行读取。然后,将从二维码m读取到的id登记到数据库db。此时,将成为轴承部件的各个工件的管理信息与读取到的id相关联地登记到数据库db。

完成了二维码m的读取、登记处理s2的工件被输送到成为磨削工序gr的前段的二维码的读取部r1。

读取部r1(以下的读取部r2、r3也同样)也具备后述的读取装置30(参照图5)。在读取部r1中,将输送来的工件置于读取装置30,读取刻印于工件的二维码m。然后,参照与读取到的id对应的数据库db的信息,判断(核对)该id的工件是否为可以进行下一工序(加工、组装、检查)的工件。

在核对的结果为是可以进行下一工序的工件的情况下,将工件输送到磨削工序gr。另一方面,在该工件为不合格工件的情况、设备发生异常而不能使该工件进入下一工序的情况下,将工件作为“排出工件”从生产线排出。

在磨削工序gr中,在输送来的工件形成轨道面,加工成图1所示的内圈11、外圈13。然后,将磨削工序gr中的加工信息与由读取部r1读取到的id相关联地登记到数据库db。该加工信息包括在磨削工序gr中使用的磨削机械、工具、加工条件等各种信息。加工后的工件(内圈11或外圈13)被输送到成为组装工序as的前段的读取部r2。

在读取部r2中,与上述的读取部r1同样地,读取刻印于工件的二维码m,参照与读取到的id对应的数据库db的信息。在该id的工件是可以进行下一工序的工件的情况下,将工件输送到组装工序as,在不能进入下一工序的情况下,将工件作为“排出工件”从生产线排出。在排出了工件的情况下,在数据库db中与该工件的id相关联地记录排出信息。

排出信息有助于即使在因人为的错误而将暂时排出的工件再次投入生产线的情况下,也能够可靠地防止该工件向后续工序流出、在需要调查成为ng的内容的情况下,从排出工件中判别目标工件等。

在组装工序as除了从读取部r2输送的工件(内圈及外圈的一方),还准备与该工件对应的其它工件(内圈及外圈的另一方)、以及图1所示的滚动体15、保持器17。也就是,在组装工序as中,准备包括构成滚动轴承的内圈11、外圈13、滚动体15、保持器17的各种轴承部件,使用它们组装轴承100。

在此,在工件上刻印有与上述的id对应的二维码m,在数据库db中登记有该id,但也可以在其它轴承部件(滚动体15、保持器17、未图示的密封部件等)也刻印有二维码等,与工件的id一起在数据库db中进行管理。在滚动体为滚子的情况下,能够将二维码m刻印于滚子的轴端面。

然后,对于在组装工序as中组装成的轴承100,与由读取部r2读取到的id相关联地将组装工序as中的组装信息登记到数据库db。该组装信息包括与内圈11和外圈13的组合相关的信息、轴承100的批号的信息、其它轴承部件的信息等各种信息。

接着,组装工序as后的轴承100被输送到成为检查工序is的前段的读取部r3。

在读取部r3中,与上述的读取部r1、r2同样地读取刻印于工件的二维码m,根据读取到的id参照数据库db。在该id的工件是可以进行下一工序的工件的情况下,将工件输送到检查工序is,在不能进入下一工序的情况下,将工件从生产线排出。在排出了工件的情况下,在数据库db中与该工件的id相关联地记录排出信息。

在检查工序is中,对工件实施预定的检查。然后,将检查结果与由读取部r3读取到的id相关联地登记到数据库db。该检查信息包括外观、是否产生异响、实施密封性等的检查结果等信息。另外,对于与该工件一起组装的其它各轴承部件的id,也将检查信息与工件的id相关联。

然后,轴承100经过捆包、保管等出货前工序,作为产品出货。

如上所述,每当产品材料的工件经过磨削工序gr、组装工序as以及检查工序is的各工序时,从刻印于产品材料的二维码m读出id。然后,在数据库db中核对是否可以对该工件实施后续工序,另外,加工信息、组装信息以及检查信息等工序信息与读出的id相关联地登记到数据库db。

由此,能够防止实施无用的加工。另外,即使在产品出货后轴承发生不良情况的情况下,也能够基于该轴承的内圈、外圈的id,从数据库db容易地提取对应的管理信息。因此,能够追踪发生了不良情况的轴承由哪个机械的哪个工具加工、与哪个部件进行了组合等历史信息,能够有助于生产品质的提高。

此外,对产品材料全部赋予二维码m,在磨削工序gr、组装工序as以及检查工序is的各工序的前后读取工件的二维码m。在例如,从生产线抽取工件(轴承100、内圈11、外圈13),之后在图4所示的读取部r2等再次投入生产线的情况下,会导致再次投入的工件的批次、加工条件等各因素与生产线前后的工件不同。即使在该情况下,由于对全部工件赋予了二维码m,因此能够与制造顺序无关地追踪个体的历史信息。也就是,通过将对全部个体赋予了独立的id的轴承部件在各工序的历史与该id相关联地登记到数据库,能够以部件为单位对全部产品进行可靠的品质管理。

接着,对读取上述的二维码的读取装置进行说明。

图5是表示在图4的读取部r1~r3使用的读取装置30的一例的概略结构图。

读取装置30具备一边保持工件w(也可以是内圈11或外圈13、或者轴承100)一边使其旋转的工件旋转驱动部31、两系统的拍摄光学系统33、35、以及控制拍摄光学系统33、35的控制单元49。

工件旋转驱动部31具备沿上下方向延伸的旋转轴37、固定于旋转轴37的上端部的圆板状的工件载置台39、以及旋转驱动旋转轴37的未图示的驱动部。工件载置台39具有从载置台的上表面向上方突出地设置且将工件w的外周面与旋转轴37同轴地保持的定位框41。定位框41防止工件载置台39旋转时的工件w的错位。定位框41也可以保持工件w的内周面,也能够根据工件w的尺寸、旋转条件等而省略。

一对拍摄光学系统33、35分别具备:光照射部43,其向工件w的轴向端面ws(图1的轴向端面11b、13b)照射照明光l;拍摄部45,其接受来自轴向端面ws的反射光,对预定的区域进行拍摄;以及识别处理部47,其对拍摄图像进行运算处理。

拍摄光学系统33对工件w的轴向端面ws的一方的周向位置进行拍摄,拍摄光学系统35对从一方的周向位置中心角分离180°的另一方的周向位置的轴向端面ws进行拍摄。也就是,拍摄光学系统33、35对工件w的轴向端面ws的直径方向两端、即在周向上分离180°的点对称位置同时进行拍摄。

控制单元49根据拍摄光学系统33、35的各识别处理部47的输出,控制工件旋转驱动部31的驱动等。

在如上述那样构成的读取装置30中,通过工件旋转驱动部31使工件w以预定的旋转速度旋转。而且,两系统的拍摄光学系统33、35的每一个以预定的帧频(例如,10~60帧/秒)对旋转的工件w的轴向端面ws进行连续拍摄。

在该情况下,同时使用两系统的拍摄光学系统33、35进行拍摄,因此仅使工件w旋转至少180°,二维码m的至少一部分便映入拍摄图像。因此,与仅通过一系统的拍摄光学系统检索二维码m的刻印位置的情况相比,能够更快地检测到。拍摄区域的大小(视野尺寸)调整为与工件w的旋转速度和拍摄光学系统33、35的拍摄能力相应的大小。

拍摄光学系统33、35将连续拍摄到的拍摄图像输出到各个识别处理部47。在识别处理部47中,选择输入的拍摄数据中的二维码m整体落在拍摄区域内的拍摄图像,从该选择出的拍摄图像读取二维码m。在图5所示的读取装置30中,具备两系统的拍摄光学系统33、35,但拍摄光学系统的数量也可以是三系统以上。

图6的(a)~(c)是表示直至实施拍摄数据的读入和读取二维码的信息的码识别处理的顺序的说明图。

识别处理部47对旋转的工件w进行连续拍摄。例如,以拍摄区域的一部分重叠的方式,对工件w的一周例如拍摄10张拍摄图像。若大致区分该设定的情况下的拍摄图像,则分为二维码m未映入拍摄图像的图6的(a)所示的拍摄区域img1的拍摄图像、二维码m的一部分映出到拍摄区域的图6的(b)所示的拍摄区域img2的拍摄图像、以及图6的(c)所示的二维码m整体映出到拍摄区域的拍摄区域img3的拍摄图像。

选择性地提取这些图像中的拍摄区域img3的拍摄图像,使用该拍摄区域img3的拍摄图像实施二维码m的识别处理。拍摄图像的提取处理能够通过对多张拍摄数据的拍摄图像进行适当的图像处理而提取、根据拍摄数据的帧频、工件w的旋转速度等关系选定特定的拍摄图像等来进行。另外,在拍摄过程中得到了拍摄区域img3所示的拍摄图像的情况下,也可以中止之后的拍摄。在该情况下,能够缩短拍摄数据的读入时间,能够提高生产节拍。除此之外,也可以预测成为上述的特定的拍摄图像的拍摄时机,在该预测的时机拍摄,从而得到映出二维码m整体的拍摄图像。

从简便地实施识别处理的观点出发,优选如图6的(c)所示的拍摄区域img3的图像那样使二维码m配置于拍摄区域img3的中央,使二维码m的长度方向与拍摄像素的排列方向一致。因此,设为以下状态:以使二维码m的线图案23的延长方向与圆环状的工件w的半径方向r正交的方式、也就是以二维码m的线图案23的延长方向与二维码m的刻印位置处的切线方向t一致的朝向,使二维码m配置于工件w。

图7是表示二维码倾斜的情形的示意性的说明图。

二维码m的线图案23的延长方向与拍摄图像的水平方向(拍摄元件的水平像素排列方向)所成的角θ优选在±10°~±20°的范围。也就是,θ越接近45°的倍数(135°、225°、315°),二维码的读取处理时间(运算时间)越长,或者越难以进行准确的读取。因此,优选使通过圆环状的工件w的圆中心的径向线和拍摄图像的水平方向正交,以工件w的俯视下的圆周角为0°及180°的周向位置为基准进行拍摄。另外,将拍摄区域的周向宽度设为最小限度(二维码的长度方向的长度),能够省略无用的运算,因此是优选的。

在线图案23的延长方向与圆环状的工件w的切线方向t不一致的情况下,也就是在从切线方向t倾斜的情况下,随着工件w的旋转,线图案23容易从拍摄区域突出。在该情况下,为了使二维码m整体映入,需要降低拍摄倍率,检测精度降低。

因此,通过使二维码m的朝向(角θ)落在上述的范围内,即使在拍摄区域img缩窄的情况下(例如,参照单点划线所示的拍摄区域imgs),也容易使码整体包含在拍摄区域img内。另外,能够减轻读取二维码m的信息时的码倾斜量的校正,因此能够缩短运算处理时间,能够提高读取速度。而且,能够高效且准确地读取二维码m的各单元,因此码内容的读取精度提高。拍摄张数越多,拍摄区域越宽,上述的处理时间的缩短化和读取的精度提高的效果越显著。

图7所示的拍摄区域img的特别是纵向的长度对图像处理时间产生较大的影响。因此,通过将二维码的位置的偏差容许范围在纵向上缩窄,能够不处理码以外的多余的图形而完成,可以高速且可靠地进行二维码的读取。

若长的线图案23沿着圆环状的工件w的切线方向t存在于拍摄图像,则即使在使工件w高速旋转的情况下,也容易进行二维码m的周向位置的检测。因此,优选如上所述地二维码m为作为横长形状的长方形、沿着周向的扇形等、轴承的周向的最大尺寸比径向的最大尺寸长的形状。由此,与二维码为正方形的情况相比,能够提高检测精度。另外,二维码m越小,在旋转读取中越容易产生二维码的漏看,在这样的情况下,本结构的二维码的读取方法特别有用。

此外,读取二维码m的信息的识别处理的详细内容是公知技术,因此在此省略其说明。

上述的检测二维码m的位置(相位)的方法和获取码读取用的拍摄图像的方法是一个例子,不限于此。例如,也可以采用如下的两阶段的读取方法:首先,从拍摄图像检测工件w的二维码的配置位置,然后对检测到的配置位置进行放大拍摄来读取二维码。

也就是,本结构的读取装置的二维码的读取方法具有如下的(1)~(4)的工序。

(1)对工件w进行拍摄的第一工序。

(2)从工件w的拍摄图像检测工件w的配置有二维码m的周向位置的第二工序。

(3)对工件w的周向位置进行拍摄,获取二维码m的拍摄图像的第三工序。

(4)从二维码m的拍摄图像读取该二维码m的信息的第四工序。

在上述的第一工序中拍摄的图像是对工件w整体进行拍摄的图像,在第三工序中拍摄的图像是将工件w的一部分放大或以高分辨率拍摄的图像。

在表1中示出了检测二维码m的位置(相位)的方法,表2示出了获取二维码m的读取用图像的方法。

[表1]

[表2]

如表1所示,也可以是通过一个拍摄光学系统对工件w整体进行拍摄,检测二维码m的位置的方法(a1)。在该情况下,能够简化读取装置的构造。

此外,如上所述,除了通过单一或多个拍摄光学系统对旋转驱动的工件w进行拍摄的方法(a2、a3)以外,也可以是一边使单一或多个拍摄光学系统分别移动一边对工件w进行拍摄的方法(a4、a5)。此外,也可以是预先准备对互相不同的区域进行拍摄的多个拍摄系统,选择性地切换使用来自工件w的二维码包含在拍摄区域中的拍摄光学系统的输出信号的方法(a6)。

图8是在(a)~(c)表示检测二维码的位置(相位)的方法的说明图。

也可以如图8的(a)所示地,对于工件w整体,通过单一的拍摄光学系统对静止的工件w整体进行拍摄,并从所得到的拍摄图像检测二维码m的位置(a1)。二维码m的配置位置例如使用坐标x、y、图像水平方向(x方向)与线图案23(参照图7)的正交方向的倾斜角φ作为工件w的圆周方向位置来表示。

另外,也可以如图8的(b)所示地,将工件w设为静止的状态,使单一的拍摄光学系统移动,获取在各个移动目的地位置处的拍摄区域img_a~img_d的拍摄图像,从包含二维码m的拍摄区域img_d的拍摄图像检测二维码m的位置(a4)。在图8的(b)中用阴影线示出了拍摄区域img_a。各拍摄区域优选互相重叠。在该情况下,如果使用多个拍摄光学系统同时拍摄,则能够减少拍摄次数,缩短图像获取时间(a5)。

而且,也可以如图8的(c)所示地,将工件w设为静止的状态,将多个拍摄光学系统预先以对工件w的周向上不同的多个部位进行拍摄的方式分别固定,通过多个拍摄光学系统获取不同的拍摄区域img_a~img_d的拍摄图像(a6)。在该情况下,通过利用多个拍摄光学系统同时进行拍摄,能够缩短图像获取时间。在图8的(c)中用阴影线示出了拍摄区域img_a。

作为对检测出的二维码的位置再次进行拍摄,获取二维码读取用的图像数据的处理,可列举表2所示的(b1)~(b3)的方法。

图9是在(a)~(c)表示二维码的读取用图像的获取方法的说明图。

可以如图9的(a)所示地,以使检测到的二维码m落在固定于预定的恒定位置的一系统的拍摄光学系统的拍摄区域img内的方式使工件w旋转,并对配置于拍摄区域img内的二维码m进行拍摄(b1)。

另外,也可以如图9的(b)所示地,使用在静止的工件w的配置面内移动自如的一系统的拍摄光学系统,以使工件w的二维码m落在拍摄光学系统的拍摄区域img内的方式使拍摄光学系统移动,并进行拍摄(b2)。在该情况下,拍摄光学系统能够朝向二维码m以最短距离移动,能够缩短拍摄时间。另外,拍摄光学系统能够自如地移动,因此容易调整拍摄的朝向,能够简单地使拍摄图像的水平方向和二维码m的线图案的长度方向一致。

而且,也可以如图9的(c)所示地,拍摄工件w整体,并读取二维码m(b3)。在该情况下,优选根据二维码m的尺寸,以不影响码信息的读取精度的高分辨率进行拍摄。

以上说明的二维码的位置(相位)检测的方法(a1~a6)和二维码的读取用图像的获取方法(b1~b3)能够适当地组合,能够根据工件w的尺寸、读取装置的空间等各种条件来选定最佳的组合。

另外,如果采用提高了拍摄光学系统的拍摄分辨率的结构,则能够从对工件w整体进行拍摄得到的高分辨率的拍摄图像直接读取二维码的信息。在该情况下,不需要使工件w、拍摄光学系统移动,能够大幅简化读取装置的构造。

另外,在二维码的读取方法中,也能够省略上述的(1)~(4)中的检测二维码的周向位置的工序(2),更简单地进行二维码的读取。

即,更简单的二维码的读取方法(b4)包括:

(1)对轴承部件进行拍摄的工序;以及

(2)从轴承部件的拍摄图像读取上述二维码的信息的工序。

根据该二维码的读取方法,能够通过读取轴承部件的二维码,简单地识别轴承部件。

此时,如上所述,能够从使轴承部件旋转、使拍摄光学系统移动而得到的拍摄图像组提取拍摄有二维码的拍摄图像,并根据提取出的拍摄图像进行二维码的读取。另外,在依次实时地拍摄轴承部件的多个部位时,在拍摄得到的拍摄图像中包含二维码,且从该拍摄图像读取到二维码的信息的情况下,中止该拍摄图像的拍摄部位以后的拍摄。由此,能够省略无用的拍摄,能够缩短二维码检测的生产节拍时间。

而且,也可以将多个拍摄光学系统预先以对在工件w的周向上不同的多个部位进行拍摄的方式分别固定,通过多个拍摄光学系统获取不同的拍摄区域的拍摄图像。在该情况下,通过利用多个拍摄光学系统同时进行拍摄,能够缩短图像获取时间。此外,在从由多个拍摄光学系统中的至少一个拍摄光学系统得到的拍摄图像读取到二维码的信息的情况下,中止由该拍摄光学系统以外的拍摄光学系统得到的拍摄图像的读取处理。由此,能够省略无用的读取处理,可减轻用于读取的运算负担。由此,能够缩短二维码检测的生产节拍时间。

上述的二维码的读取方法b4是一例,也可以适当组合上述的a1~a6、b1~b3的各工序。

接着,对读取装置30的其它结构例进行说明。

图10的(a)、(b)是表示读取装置30具备的工件旋转驱动部的其它结构例的示意性的主要部分概略剖视图。

本结构的工件旋转驱动部50具备载置工件w的工件载置台51和支撑工件w并使其旋转的旋转支撑体53。

这里所示的工件w是具备内圈11、外圈13以及滚动体15的滚动轴承100。

在工件载置台51上形成有圆形的贯通孔51a。另外,旋转支撑体53与贯通孔51a同轴地配置,能够旋转且能够升降地与未图示的旋转驱动机构连接。旋转支撑体53具有轴部53a、在轴部53a的基端侧(下侧)向径向外侧突出的凸缘部53b、以及形成于轴部前端的倾斜导向部53c。

在图10的(a)所示的旋转支撑体53退避到下方的状态下,将外圈13的端面载置于工件载置台51的贯通孔51a的周缘部,滚动轴承100支撑于工件载置台51。

然后,如图10的(b)所示地,将旋转支撑体53一边旋转驱动一边使其上升。于是,旋转支撑体53的轴部53a一边被倾斜导向部53c导向,一边插入载置于工件载置台51的轴承100的内圈11的内周面。当旋转支撑体53的轴部53a插入内圈11,凸缘部53b的上表面与内圈11的端面抵接,且凸缘部53b将内圈11抬起时,外圈13从工件载置台51浮起。在该状态下,滚动轴承100被旋转支撑体53一边旋转驱动一边支撑。

根据上述结构的工件旋转驱动部50,能够将旋转支撑体53的轴部53a高精度地定位于内圈11的轴心,能够将滚动轴承100不偏心地旋转驱动。

为了防止滚动轴承100等工件的滑动、偏心,工件旋转驱动部50的原料优选使用树脂材料、金属材料或者将它们组合而与工件相容性好的材料、具有膨润性的材料等。另外,进一步优选对工件旋转驱动部50的表面实施粗糙化等表面处理。优选精加工成消光的黑色,以在特别是拍摄时,防止工件以外的反射。另外,通过使表面粗糙、至少设置沿径向延伸的细的槽,能够增加与工件的摩擦系数,另外,也能够使附着于工件的油等液体的膜逃离。

对上述的读取装置30读取的二维码m仅设置于工件w的一个部位、即内圈11的轴向端面11b或外圈13的轴向端面13b的一个部位的情况进行了说明,但二维码m的数量不限于一个。如果制造线上的标记时间能够允许,则也可以在工件w的圆周方向的多个部位设置二维码m。在将二维码m设置于多个部位的情况下,优选在工件w的周向上等间隔地配置。在将二维码m在工件w的周向上等间隔地设置于两个部位的情况下,等同于仅使图5所示的拍摄光学系统33、35中的某一方发挥功能的状态。因此,在该情况下,能够仅由一系统的拍摄光学系统构成,能够降低设备成本。此外,在将二维码m设置于工件w的多个部位且使用多系统的拍摄光学系统的情况下,能够使二维码m的检测处理更高速化,能够缩短生产节拍时间。

另外,如图11所示,也可以将二维码m设置于外圈13的外周面13c。在将二维码m设置于内圈11的轴向端面11b、外圈13的轴向端面13b的情况下,根据制造工序,有可能剐蹭轴向端面11b、13b。但是,通过将二维码m设置于外圈13的外周面13c,能够将制造过程中的二维码的损伤防患于未然。此外,也可以将二维码m设置于内圈11的内周面11c。在这样将二维码m设于外周面13c、内周面11c的情况下,与轴向端面11b、13b相比,二维码m的配置空间广阔,因此能够使二维码m的尺寸更大。在该情况下,二维码m的配置位置容易视觉确认,例如,在产品出货时存在读取二维码的作业的情况下,能够减轻该作业。此外,在二维码m设于外周面13c、内周面11c的情况下,在上述的旋转读取时,也能够降低漏看二维码的概率。

也可以是,在生产轴承时,使用形成于轴承的轴端面的小且浅的二维码,在轴承出货时,在轴承的外周面赋予二维码。在该情况下,轴承的外周面对品质的影响小,因此能够形成大且深的标记。因此,也能够进行轴承在市场上使用后的二维码m的读取。此外,设置于轴承的外周面的二维码的形状优选为轴承周向的最大尺寸比轴向的最大尺寸长的形状。

以上说明的轴承例如能够应用于支撑图12所示的马达61的旋转轴63的轴承100a、100b等。

该马达61是无刷马达,且具有圆筒形的中央壳体65和堵塞该中央壳体65的一方的开口端部的大致圆板状的前壳体67。在中央壳体65的内侧,沿着其轴心经由配置于前壳体67及中央壳体65底部的轴承100a、100b支撑有旋转自如的旋转轴63。在旋转轴63的周围设置有马达驱动用的转子69,在中央壳体65的内周面固定有定子71。

上述结构的马达61一般搭载于机械、车辆,对由轴承100a、100b支撑的旋转轴63进行旋转驱动。

除此之外,作为轴承的应用例,还可以列举具有旋转部的机械、各种制造装置、例如滚珠丝杠装置等丝杠装置以及驱动器(直动引导轴承与滚珠丝杠的组合、xy工作台等)等直动装置的旋转支撑部、或者转向柱、万向接头、中间齿轮、齿轮齿条、电动助力转向装置以及蜗杆减速器等转向装置的旋转支撑部、进一步地、汽车、摩托车、火车等车辆的旋转支撑部。只要是进行相对旋转的部位,就能够适当地应用本结构的轴承,能够实现产品品质的提高。

本发明不限定于上述的实施方式,将实施方式的各结构相互组合、本领域技术人员基于说明书的记载及公知的技术进行变更、应用也属于本发明,包含在要求保护的范围内。

例如,在上述实施方式中以滚动轴承为例进行了说明,但本发明也能够适当地应用于滑动轴承等其它种类的轴承。

此外,二维码的配置位置不限于轴承的轴向端面、内周面、外周面,只要是倒角部等容易检测的其它面,就能够配置于该面。

另外,在二维码和文字标记一起设于轴承部件的情况下,只要设置在彼此不重复的位置即可。而且,在将二维码设于轴承部件的一方的轴向端面的情况下,也可以在另一方的轴向端面设置文字标记,也可以将另一方的轴向端面作为在制造线上的输送的滑动面。

如上所述,在本说明书中公开了以下事项。

(1)一种轴承部件,其具有最大周向尺寸比最大径向尺寸或最大轴向尺寸长的形状的二维码,且为环状部件。

根据该轴承部件,二维码的读取变得容易,例如,能够简单地进行对大量生产的全部轴承部件以二维码赋予个体识别信息,对各轴承部件个别地进行管理。

(2)根据(1)记载的轴承部件,其中,上述二维码的沿长度方向排列的多个点列中的至少一个点列具有全部点被标记的线图案。

根据该轴承部件,通过以线图案为基准检测二维码的位置、朝向,能够可靠地检测二维码,能够准确地读取该码内容。

(3)根据(2)记载的轴承部件,其中,上述线图案的延长方向与上述环状部件的圆周的切线方向一致。

根据该轴承部件,在使轴承部件在轴中心旋转的情况下,线图案持续配置于轴承部件的特定的径向位置,因此容易进行二维码的检测。

(4)根据(1)~(3)中任一个记载的轴承部件,其中,在轴向端面具有上述二维码。

根据该轴承部件,通过在一方的轴向端面设置二维码,使另一方的轴向端面与载置面抵接,能够稳定地进行二维码的拍摄,能够提高二维码的检测、识别精度。

(5)根据(1)~(3)中任一个记载的轴承部件,其中,在外周面具有上述二维码。

根据该轴承部件,与将二维码设置于轴向端面的情况相比,能够扩大配置空间,因此能够设置更大的二维码。

(6)根据(1)~(5)中任一个记载的轴承部件,其中,上述二维码设置于上述环状部件的沿着周向的多个部位。

根据该轴承部件,与二维码在周向上仅设置于一个部位的情况相比,容易进行二维码的检测,实现生产节拍的提高。

(7)根据(1)~(6)中任一个记载的轴承部件,其中,上述二维码是刻设于金属表面的激光标记。

根据该轴承部件,能够在短时间高精度地标记二维码。

(8)根据(1)~(7)中任一个记载的轴承部件,其中,上述轴承部件为滚动轴承的外圈或内圈。

根据该轴承部件,能够对外圈及内圈分别赋予个体识别信息,能够进行外圈、内圈的个别的管理。

(9)一种轴承,其中,具备(1)~(8)中任一个记载的轴承部件。

(10)一种机械,其中,具备(1)~(8)中任一个记载的轴承部件。

(11)一种车辆,其中,具备(1)~(8)中任一个记载的轴承部件。

根据该轴承、机械、车辆,通过对轴承部件赋予个体识别信息,能够容易进行品质管理。

(12)一种轴承部件的个体识别方法,其中,

具有:

一边使轴承部件沿周向旋转一边进行拍摄的工序,该轴承部件为具有最大周向尺寸比最大径向尺寸或最大轴向尺寸长的形状的二维码的环状部件,且上述二维码的沿长度方向排列的多个点列中的至少一个点列为全部点被标记的线图案;

从所得到的拍摄图像检测上述二维码的上述线图案的工序;

以检测出的上述线图案的延长方向为基准识别上述二维码的工序;

基于识别出的上述二维码的信息,参照数据库提取与该二维码的信息对应的登记信息的工序;以及

根据提取出的上述登记信息识别上述轴承部件的工序。

根据该轴承部件的个体识别方法,能够简单且可靠地进行轴承部件的二维码的检测,能够进行高精度的个体识别。

(13)根据(12)记载的轴承部件的个体识别方法,其中,

检测上述线图案的工序包括:

从上述轴承部件的拍摄图像检测上述轴承部件的配置有上述二维码的周向位置的第一工序;

停止上述轴承部件的旋转,并对上述轴承部件的检测出上述二维码的周向位置进行拍摄的第二工序;以及

从在上述第二工序中得到的拍摄图像检测上述线图案的第三工序。

在该轴承部件的个体识别方法中,在第一工序中检测二维码的位置,在第二工序中准确地检测二维码的位置、朝向,从而能够在短时间且准确地进行直至识别二维码的处理。

(14)一种轴承的制造方法,其中,使用(1)~(8)中任一个记载的轴承部件制造轴承。

(15)一种机械的制造方法,其中,使用(1)~(8)中任一个记载的轴承部件制造机械。

(16)一种车辆的制造方法,其中,使用(1)~(8)中任一个记载的轴承部件制造车辆。

根据该轴承、机械、车辆的制造方法,能够对各轴承部件赋予个体识别信息,因此能够简单地进行制造工序、产品出货后的品质管理。

(17)一种二维码的读取方法,该二维码是(1)~(8)中任一个记载的轴承部件具有的上述二维码,

该二维码的读取方法包括:

对上述轴承部件进行拍摄的第一工序;

从上述轴承部件的拍摄图像检测上述轴承部件的配置有上述二维码的周向位置的第二工序;

对上述轴承部件的上述周向位置进行拍摄,获取上述二维码的拍摄图像的第三工序;以及

从上述二维码的拍摄图像读取该二维码的信息的第四工序。

根据该二维码的读取方法,从轴承部件的拍摄图像检测二维码的周向位置,然后重新对检测出的周向位置进行拍摄,从而能够获取二维码的更详细的拍摄图像。由此,能够提高二维码的检测精度。

(18)根据(17)记载的二维码的读取方法,其中,

在上述第一工序中,使上述轴承部件旋转,对上述轴承部件的周向上不同的多个部位进行拍摄,

在上述第二工序中,从对上述多个部位进行拍摄而得到的拍摄图像组中的任一个拍摄图像检测上述二维码的周向位置。

根据该二维码的读取方法,拍摄位置的变更仅通过轴承部件的旋转驱动即可完成,能够简单地获取二维码的拍摄图像。

(19)根据(18)记载的二维码的读取方法,其中,使上述轴承部件的旋转停止,进行拍摄。

根据该二维码的读取方法,能够获取没有抖动的拍摄图像,能够提高二维码的检测精度。

(20)根据(18)记载的二维码的读取方法,其中,一边使上述轴承部件旋转,一边进行拍摄。

根据该二维码的读取方法,能够缩短拍摄时间,缩短码读取的生产节拍时间。

(21)根据(17)记载的二维码的读取方法,其中,

在上述第一工序中,使对上述轴承部件进行拍摄的拍摄光学系统移动,对上述轴承部件的周向上不同的多个部位进行拍摄,

在上述第二工序中,从对上述多个部位进行拍摄而得到的拍摄图像组中的任一个拍摄图像检测上述二维码的周向位置。

根据该二维码的读取方法,通过使拍摄光学系统移动,除了能够调整拍摄位置还能够调整拍摄的朝向,容易得到适于减轻运算处理的拍摄图像。

(22)根据(21)记载的二维码的读取方法,其中,在上述第一工序中,使上述拍摄光学系统停止,进行拍摄。

根据该二维码的读取方法,能够获取没有抖动的拍摄图像,能够提高二维码的检测精度。

(23)根据(22)记载的二维码的读取方法,其中,一边使上述拍摄光学系统移动,一边进行拍摄。

根据该二维码的读取方法,能够缩短拍摄时间,缩短码读取的生产节拍时间。

(24)根据(18)~(23)中任一个记载的二维码的读取方法,其中,在上述第一工序中,通过对上述轴承部件进行拍摄的多个拍摄光学系统对上述轴承部件的周向上不同的多个部位进行拍摄。

根据该二维码的读取方法,能够利用多个拍摄光学系统对互相不同的部位同时进行拍摄,能够在短时间高效地获取多个拍摄图像。

(25)根据(18)~(24)中任一个记载的二维码的读取方法,其中,在对上述轴承部件的多个部位依次进行拍摄时,在从拍摄得到的拍摄图像检测到上述二维码的情况下,中止该拍摄图像的拍摄部位以后的拍摄。

根据该二维码的读取方法,能够省略无用的拍摄,因此能够缩短二维码检测的生产节拍时间。

(26)根据(17)记载的二维码的读取方法,其中,在上述第一工序中,通过对静止的上述轴承部件的周向上不同的多个部位分别进行拍摄的多个拍摄光学系统对上述轴承部件的多个部位进行拍摄,

在上述第二工序中,从对上述多个部位进行拍摄而得到的拍摄图像组中的任一个拍摄图像检测上述二维码的周向位置。

根据该二维码的读取方法,能够利用多个拍摄光学系统一次测定静止的轴承部件的多个部位,能够在短时间高效地获取多个拍摄图像。此外,不需要使用轴承部件和拍摄光学系统的移动机构,控制变得简单。

(27)根据(26)记载的二维码的读取方法,其中,上述多个拍摄光学系统在上述轴承部件的周向上等间隔地配置。

根据该二维码的读取方法,能够高效地对大范围进行拍摄。

(28)根据(17)记载的二维码的读取方法,其中,在上述第一工序中,在使上述轴承部件静止的状态下对该轴承部件的整体进行拍摄。

根据该二维码的读取方法,能够获取没有抖动的拍摄图像,能够提高二维码的检测精度。

(29)根据(17)~(28)中任一个记载的二维码的读取方法,其中,在上述第三工序中,以使检测出的上述二维码的周向位置配置于上述二维码的拍摄位置的方式使上述轴承部件旋转。

根据该二维码的读取方法,通过使轴承部件旋转,能够简单且高精度地将二维码配置于拍摄位置。

(30)根据(17)~(28)中任一个记载的二维码的读取方法,其中,在上述第三工序中,以使检测出的上述二维码的周向位置配置于上述二维码的拍摄位置的方式使对上述轴承部件进行拍摄的拍摄光学系统移动。

根据该二维码的读取方法,能够将拍摄光学系统快速地配置于二维码的拍摄位置,能够缩短生产节拍时间。

(31)一种二维码的读取方法,该二维码是(1)~(8)中任一个记载的轴承部件具有的二维码,

该二维码的读取方法,包括:

对上述轴承部件进行拍摄的工序;以及

从上述轴承部件的拍摄图像读取上述二维码的信息的工序。

根据该二维码的读取方法,通过读取轴承部件的二维码,能够简单地识别轴承部件。

(32)根据(31)记载的二维码的读取方法,其中,使上述轴承部件旋转,从对上述轴承部件的周向上不同的多个部位进行拍摄而得到的拍摄图像组中的任一个拍摄图像读取上述二维码的信息。

根据该二维码的读取方法,从使轴承部件沿周向移动而得到的拍摄图像组提取拍摄到二维码的拍摄图像,且从提取出的拍摄图像进行二维码的读取。

(33)根据(31)记载的二维码的读取方法,其中,使对上述轴承部件进行拍摄的拍摄光学系统移动,从对上述轴承部件的周向上不同的多个部位进行拍摄而得到的拍摄图像组中的任一个拍摄图像读取上述二维码的信息。

根据该二维码的读取方法,从使拍摄光学系统移动而得到的拍摄图像组提取拍摄到二维码的拍摄图像,且从提取出的拍摄图像进行二维码的读取。

(34)根据(32)或(33)记载的二维码的读取方法,其中,在对上述轴承部件的多个部位依次进行拍摄时,在从拍摄得到的拍摄图像中读取到上述二维码的信息的情况下,中止该拍摄图像的拍摄部位以后的拍摄。

根据该二维码的读取方法,能够省略无用的拍摄,因此能够缩短二维码检测的生产节拍时间。

(35)根据(31)记载的二维码的读取方法,其中,通过对上述轴承部件的周向上不同的多个部位进行拍摄的多个拍摄光学系统对上述轴承部件的多个部位进行拍摄,

从对上述多个部位进行拍摄而得到的拍摄图像组中的任一个拍摄图像检测上述二维码的周向位置。

根据该二维码的读取方法,能够利用多个拍摄光学系统一次性地对轴承部件的不同的多个部位进行拍摄,能够在短时间高效地获取多个拍摄图像。

(36)根据(35)记载的二维码的读取方法,其中,上述多个拍摄光学系统在上述轴承部件的周向上等间隔地配置。

根据该二维码的读取方法,能够高效地对大范围进行拍摄。

(37)根据(35)或(36)记载的二维码的读取方法,其中,在从基于上述多个拍摄光学系统中的至少一个拍摄光学系统得到的拍摄图像读取到上述二维码的信息的情况下,中止基于该拍摄光学系统以外的拍摄光学系统得到的拍摄图像的读取处理。

根据该二维码的读取方法,能够省略无用的读取处理,因此能够减轻用于读取的运算负担,能够缩短二维码检测的生产节拍时间。

此外,本申请以2019年1月28日申请的日本专利申请(日本特愿2019-12189)为基础,且其内容作为参照引用到本申请中。

符号说明

11—内圈(轴承部件),11a—轨道槽(引导面),11b—轴向端面,13—外圈(轴承部件),13a—轨道槽(引导面),13b—轴向端面,23—线图案,27—校准图案,100—滚动轴承(轴承),db—数据库,m—二维码,t—切线方向,w—工件(轴承部件)。

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