JP2006284496A - Lubricant monitor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潤滑剤の劣化状態を監視できる潤滑剤監視装置に関し、特に、軸受等の機械内に封入されている潤滑剤の劣化状態を監視できる潤滑剤監視装置に関する。 The present invention relates to a lubricant monitoring device capable of monitoring a deterioration state of a lubricant, and more particularly to a lubricant monitoring device capable of monitoring a deterioration state of a lubricant sealed in a machine such as a bearing.
従来、軸受内のグリースの劣化状態を検査できる潤滑剤監視装置としては、特開平11−93957号公報(特許文献1)に記載されているものがある。 Conventionally, as a lubricant monitoring device capable of inspecting the deterioration state of grease in a bearing, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-93957 (Patent Document 1).
この潤滑剤監視装置は、グリース流入配管と、グリース流出配管と、グリース循環ポンプと、赤外線発光源と、受光素子と、スペクトル分析装置とを備える。 The lubricant monitoring device includes a grease inflow pipe, a grease outflow pipe, a grease circulation pump, an infrared light emission source, a light receiving element, and a spectrum analysis device.
この潤滑剤監視装置は、玉軸受内のグリースの劣化の検査を行うようになっている。 This lubricant monitoring device performs an inspection for deterioration of grease in the ball bearing.
上記潤滑剤の検査が行われる玉軸受は、外輪と、内輪と、玉とを備えている。上記外輪は、周方向に回転不可能になっている。上記外輪は、外周側と内周側とを連通するグリース流入口と、外周側と内周側とを連通するグリース流出口とを有している。上記内輪は、周方向に回転するようになっている。上記玉は、外輪の内周軌道面と内輪の外周軌道面との間に、保持器によって保持された状態で、周方向に一定の間隔を隔てて複数配置されている。 The ball bearing subjected to the inspection of the lubricant includes an outer ring, an inner ring, and a ball. The outer ring is not rotatable in the circumferential direction. The outer ring has a grease inlet that communicates the outer peripheral side and the inner peripheral side, and a grease outlet that communicates the outer peripheral side and the inner peripheral side. The inner ring rotates in the circumferential direction. A plurality of the balls are arranged between the inner raceway surface of the outer ring and the outer raceway surface of the inner ring with a certain interval in the circumferential direction while being held by a cage.
上記グリース流入配管は、上記グリース循環ポンプの吐出口と、上記外輪のグリース流入口とを接続しており、上記グリース流出配管は、上記外輪のグリース流出口と、上記グリース循環ポンプの取込口とを接続している。 The grease inflow piping connects the discharge port of the grease circulation pump and the grease inflow port of the outer ring, and the grease outflow piping is a grease outflow port of the outer ring and an intake port of the grease circulation pump. And connected.
上記グリース循環ポンプは、取込口からグリースを取り込んで、吐出口からグリースを吐出するようになっている。 The grease circulation pump takes in grease from the intake port and discharges grease from the discharge port.
上記赤外線発光源は、上記グリース流入配管内を流れるグリースに赤外線を照射するようになっている。また、上記受光素子は、上記赤外線発生源から出射されて上記グリース流入配管内を流れるグリースで反射された赤外線を受光して、受光した赤外線を電気信号に変換するようになっている。 The infrared light emitting source is configured to irradiate the grease flowing in the grease inflow pipe with infrared rays. The light receiving element receives infrared rays that are emitted from the infrared ray generation source and reflected by the grease flowing through the grease inflow piping, and converts the received infrared rays into electrical signals.
上記スペクトル分析装置は、上記受光素子が出力した電気信号に基づいて、赤外線のスペクトル分析を行うようになっている。 The spectrum analyzer performs infrared spectrum analysis based on the electrical signal output from the light receiving element.
上記従来の潤滑剤監視装置は、上記スペクトル分析装置が分析した赤外線スペクトルに基づいて、グリースにおける赤外線の反射・吸収の度合いを分析することにより、グリースの劣化の状態を検出するようになっている。 The conventional lubricant monitoring device detects the state of deterioration of the grease by analyzing the degree of reflection / absorption of infrared rays in the grease based on the infrared spectrum analyzed by the spectrum analyzer. .
しかしながら、上記従来の潤滑剤監視装置では、赤外線の反射・吸収に基づいて、グリースの劣化の度合いを検出するので、劣化の前後で、赤外線の反射率または吸収率が変化するグリースしか監視できず、赤外線の劣化の前後で、赤外線の反射・吸収が変化しない種類のグリースの劣化の監視を行うことができないという問題がある。 However, since the conventional lubricant monitoring device detects the degree of grease deterioration based on infrared reflection / absorption, it can only monitor grease whose infrared reflectance or absorption rate changes before and after deterioration. However, there is a problem that it is impossible to monitor the deterioration of the type of grease whose infrared reflection / absorption does not change before and after the infrared deterioration.
また、グリースの劣化を判断できる他の方法としては、グリースの粘度を検出する方法がある。 As another method for determining the deterioration of the grease, there is a method for detecting the viscosity of the grease.
この方法は、グリースを使用している機械(例えば、軸受)を分解、または、一部破壊することにより、その機械からグリースを取り出した後、取り出したグリースの粘度を、グリースの分析機器で測定して、グリースの劣化を判断している。 This method involves disassembling or partially destroying a machine that uses grease (for example, a bearing), and then removing the grease from the machine and measuring the viscosity of the removed grease using a grease analyzer. Therefore, the deterioration of the grease is judged.
しかしながら、この方法は、グリースの劣化の判断に必要な工数が多く、グリースの劣化の判断に、多大な時間および労力が必要になるという問題がある。
そこで、本発明の課題は、複数の種類の潤滑剤の検査を行うことができると共に、潤滑剤の劣化の判断を簡単かつ短時間で行うことができる潤滑剤監視装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a lubricant monitoring device that can inspect a plurality of types of lubricants and that can easily determine the deterioration of the lubricant in a short time.
上記課題を解決するため、この発明の潤滑剤監視装置は、
光を透過する光透過部分を有すると共に、潤滑剤を収容する検査管と、
上記検査管に流入する潤滑剤を制御するバルブと、
上記検査管内の潤滑剤からの透過光または反射光を、上記光透過部分を介して受けて、上記光透過部分内の上記潤滑剤が存在する領域の大きさおよび位置を検出する領域検出用の光センサと
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the lubricant monitoring device of the present invention is:
A test tube having a light-transmitting portion that transmits light and containing a lubricant;
A valve for controlling the lubricant flowing into the inspection tube;
Receives transmitted light or reflected light from the lubricant in the inspection tube via the light transmitting portion, and detects the size and position of the region where the lubricant is present in the light transmitting portion. And an optical sensor.
潤滑剤が検査管内を進む速度は、設定条件(例えば、ポンプが検査管内の潤滑剤を吸引する吸引力)が同じであれば、潤滑剤の粘度によって変動する。一般的には、潤滑剤の粘度が高くなるにしたがって、潤滑剤が検査管内を進む速度は、遅くなる。 The speed at which the lubricant travels in the test tube varies depending on the viscosity of the lubricant if the set conditions (for example, the suction force by which the pump sucks the lubricant in the test tube) are the same. In general, as the lubricant viscosity increases, the speed at which the lubricant travels through the test tube decreases.
本発明によれば、上記バルブを開いてから所定の時間経過後に、上記領域検出用の光センサによって、上記光透過部分内の上記潤滑剤の存在領域の大きさおよび位置を検出できる。したがって、上記検出された上記潤滑剤の存在領域の大きさおよび位置に基づいて、潤滑剤の粘性を間接的に測定できて、測定した潤滑剤の粘度に基づいて、潤滑剤の劣化の度合いを測定できる。そして、例えば、潤滑剤の粘性が正常な範囲よりも低い場合、潤滑剤に水等が混ざっていることを判断でき、逆に、潤滑剤の粘性が正常な範囲よりも高い場合、潤滑剤に金属摩耗粉等が混ざっていることを判断できる。 According to the present invention, the size and position of the lubricant existing area in the light transmitting portion can be detected by the area detecting optical sensor after a predetermined time has elapsed since the valve was opened. Therefore, the viscosity of the lubricant can be indirectly measured based on the size and position of the detected region of the lubricant, and the degree of deterioration of the lubricant can be determined based on the measured viscosity of the lubricant. It can be measured. For example, when the viscosity of the lubricant is lower than the normal range, it can be determined that water or the like is mixed in the lubricant. Conversely, when the viscosity of the lubricant is higher than the normal range, It can be determined that metal wear powder or the like is mixed.
また、本発明によれば、潤滑剤の粘度に基づいて潤滑剤の劣化を判断するので、潤滑剤の種類によらず、複数の種類の潤滑剤について潤滑剤の劣化の度合いを判断できる。 Further, according to the present invention, since the deterioration of the lubricant is determined based on the viscosity of the lubricant, the degree of deterioration of the lubricant can be determined for a plurality of types of lubricants regardless of the type of the lubricant.
また、本発明によれば、検査管の先端部を、軸受等の機械の潤滑剤封入空間に連通させた状態でバルブを開き、バルブを開いた時間から所定の時間後に、上記光センサで上記潤滑剤の存在領域を検出するだけで、潤滑剤の劣化を判断できる。したがって、機械を分解して潤滑剤を取り出す方法等と比較して潤滑剤の劣化の判断を簡単かつ短時間で行うことができる。 Further, according to the present invention, the valve is opened in a state where the tip end portion of the test tube is communicated with a lubricant enclosure space of a machine such as a bearing, and the optical sensor performs the above operation after a predetermined time from the time the valve is opened It is possible to determine the deterioration of the lubricant only by detecting the region where the lubricant is present. Therefore, the deterioration of the lubricant can be judged easily and in a short time as compared with a method of taking out the lubricant by disassembling the machine.
また、一実施形態の潤滑剤監視装置は、上記検査管の上記光透過部分内の第1の位置に潤滑剤が到達したことを検出する到達検出用の光センサと、上記到達検出用の光センサから上記潤滑剤が上記第1の位置に到達したことを表す信号を受けると、上記領域検出用の光センサを駆動する信号を出力する制御部とを備えている。 Further, the lubricant monitoring device according to an embodiment includes an arrival detection optical sensor that detects that the lubricant has reached the first position in the light transmission portion of the inspection tube, and the arrival detection light. When a signal indicating that the lubricant has reached the first position is received from a sensor, the control unit outputs a signal for driving the region detection optical sensor.
尚、上記到達検出用の光センサから上記潤滑剤が上記第1の位置に到達したことを表す信号を受けると、上記制御部が上記領域検出用の光センサを駆動する信号を出力するという表現には、上記制御部が、上記到達検出用の光センサから上記潤滑剤が上記第1の位置に到達したことを表す信号を受けると、上記制御部が上記第1の位置に到達したことを表す信号を受けてから時間をおいて上記領域検出用の光センサを駆動する信号を出力する場合も含むものとする。 An expression that, when receiving a signal indicating that the lubricant has reached the first position from the arrival detection optical sensor, the control unit outputs a signal for driving the area detection optical sensor. When the control unit receives a signal indicating that the lubricant has reached the first position from the arrival detection optical sensor, the control unit indicates that the control unit has reached the first position. It also includes a case where a signal for driving the above-described region detection optical sensor is output after a time from receiving the signal to be expressed.
上記実施形態によれば、上記到達検出用の光センサで、上記検査管内の上記第1の位置に潤滑剤が到達した時間を正確に検出できるので、上記潤滑剤が到達した時間と位置(上記第1の位置のこと)に基づいて、潤滑剤の粘性を正確に計算できる。 According to the embodiment, since the arrival detection optical sensor can accurately detect the time when the lubricant has reached the first position in the test tube, the time and position when the lubricant has reached (the above-mentioned Based on the first position), the viscosity of the lubricant can be calculated accurately.
また、上記実施形態によれば、上記到達検出用の光センサが、上記第1の位置に潤滑剤が到達したことを検出してない状態において、上記領域検出用の光センサを停止させておくことができる。したがって、上記到達検出用の光センサの駆動時間を必要最小限にできて、潤滑剤の劣化の有無の判断に要するコストを小さくすることができると共に、到達検出用の光センサの寿命を長くすることができる。 Further, according to the embodiment, in the state where the arrival detection optical sensor does not detect that the lubricant has reached the first position, the region detection optical sensor is stopped. be able to. Accordingly, the drive time of the arrival detection optical sensor can be minimized, the cost required for determining whether the lubricant has deteriorated can be reduced, and the lifetime of the arrival detection optical sensor can be extended. be able to.
また、一実施形態の潤滑剤監視装置は、上記検査管の上記光透過部分内の第1の位置に潤滑剤が到達したことを検出する到達検出用の光センサと、上記到達検出用の光センサから上記潤滑剤が上記第1の位置に到達したことを表す信号を受けると、上記領域検出用の光センサを駆動する信号を出力すると共に、上記バルブを閉じる信号を出力する制御部とを備えている。 Further, the lubricant monitoring device according to an embodiment includes an arrival detection optical sensor that detects that the lubricant has reached the first position in the light transmission portion of the inspection tube, and the arrival detection light. When a signal indicating that the lubricant has reached the first position is received from a sensor, a control unit that outputs a signal for driving the optical sensor for detecting the region and a signal for closing the valve is provided. I have.
尚、上記到達検出用の光センサから上記潤滑剤が上記第1の位置に到達したことを表す信号を受けると、上記制御部が上記バルブを閉じる信号を出力するという表現には、上記制御部が、上記到達検出用の光センサから上記潤滑剤が上記第1の位置に到達したことを表す信号を受けると、上記制御部が上記第1の位置に到達したことを表す信号を受けてから時間をおいて上記バルブを閉じる信号を出力する場合も含むものとする。 The expression that the control unit outputs a signal for closing the valve upon receiving a signal indicating that the lubricant has reached the first position from the optical sensor for detection of the arrival includes the control unit. However, when receiving a signal indicating that the lubricant has reached the first position from the arrival detection optical sensor, the control unit receives a signal indicating that the first position has been reached. The case where a signal for closing the valve is output after a time is included.
また、一実施形態の潤滑剤監視装置は、上記領域検出用の光センサは、モノクロラインセンサであり、
上記モノクロラインセンサから上記潤滑剤が存在する領域の大きさおよび位置を表す信号を受けて、上記潤滑剤の劣化を判断する劣化判断部を備えている。
Further, in the lubricant monitoring device of one embodiment, the optical sensor for detecting the region is a monochrome line sensor,
A deterioration determination unit is provided that receives a signal representing the size and position of the region where the lubricant is present from the monochrome line sensor and determines deterioration of the lubricant.
上記実施形態によれば、領域検出用の光センサが、モノクロラインセンサであるので、例えば、領域検出用の光センサとしてエリアセンサを採用した場合と比較して、上記領域検出用の光センサおける画像データの処理速度を、格段に上昇させることができる。また、上記モノクロラインセンサから上記潤滑剤が存在する領域の大きさおよび位置を表す信号を受けた劣化判断部で、短時間で潤滑剤の劣化の有無を判断できる。 According to the above embodiment, since the area detection optical sensor is a monochrome line sensor, for example, the area detection optical sensor can be used as compared with a case where an area sensor is employed as the area detection optical sensor. The processing speed of image data can be significantly increased. In addition, the deterioration determination unit that receives a signal indicating the size and position of the region where the lubricant is present from the monochrome line sensor can determine whether the lubricant has deteriorated in a short time.
また、一実施形態の潤滑剤監視装置は、上記潤滑剤を、上記検査管内に流動させるポンプを備えている。 Moreover, the lubricant monitoring device of one embodiment includes a pump that causes the lubricant to flow into the test tube.
上記実施形態によれば、上記ポンプを備えるので、潤滑剤を、上記検査管内に容易に流動させることができる。 According to the embodiment, since the pump is provided, the lubricant can be easily flowed into the inspection tube.
また、一実施形態の潤滑剤監視装置は、上記検査管のうちの少なくとも上記光透過部分を洗浄する洗浄装置を備えている。 Moreover, the lubricant monitoring apparatus of one Embodiment is provided with the washing | cleaning apparatus which wash | cleans at least the said light transmission part of the said test | inspection tubes.
上記実施形態によれば、上記洗浄装置によって、検査終了後に、上記検査管のうちの少なくとも上記光透過部分を含む部分を洗浄できる。 According to the embodiment, after the inspection is completed, the cleaning device can clean at least a portion including the light transmission portion of the inspection tube.
また、一実施形態の潤滑剤監視装置は、上記検査管の入口が、上記潤滑剤の流れの方向に対向するように開口している。 Moreover, the lubricant monitoring apparatus of one Embodiment is opened so that the inlet_port | entrance of the said test tube may oppose the direction of the flow of the said lubricant.
上記実施形態によれば、上記検査管の入口から上記検査管に自動的に潤滑剤を取り込むことができる。 According to the embodiment, the lubricant can be automatically taken into the inspection tube from the entrance of the inspection tube.
本発明の潤滑剤監視装置によれば、バルブを開いてから所定の時間経過後に、領域検出用の光センサによって、光透過部分内の潤滑剤の存在領域の大きさおよび位置を検出できる。したがって、上記検出された上記潤滑剤の存在領域の大きさおよび位置に基づいて、潤滑剤の粘性を間接的に測定できて、測定した潤滑剤の粘度に基づいて、潤滑剤の劣化の度合いを測定できる。 According to the lubricant monitoring apparatus of the present invention, the size and position of the lubricant existing region in the light transmission portion can be detected by the region detection optical sensor after a predetermined time has elapsed since the valve was opened. Therefore, the viscosity of the lubricant can be indirectly measured based on the size and position of the detected region where the lubricant exists, and the degree of deterioration of the lubricant can be determined based on the measured viscosity of the lubricant. It can be measured.
また、本発明の潤滑剤監視装置によれば、潤滑剤の粘度に基づいて潤滑剤の劣化を判断するので、潤滑剤の種類によらず、複数の種類の潤滑剤について潤滑剤の劣化の度合いを判断できる。 In addition, according to the lubricant monitoring device of the present invention, the deterioration of the lubricant is determined based on the viscosity of the lubricant. Can be judged.
また、本発明の潤滑剤監視装置によれば、検査管の先端部を、軸受等の機械の潤滑剤封入空間に連通させた状態でバルブを開き、バルブを開いた時間から所定の時間後に、上記光センサで上記潤滑剤の存在領域を検出するだけで、潤滑剤の劣化を判断できる。したがって、潤滑剤の劣化の判断を簡単かつ短時間で行うことができる。 Further, according to the lubricant monitoring device of the present invention, the valve is opened in a state where the tip of the test tube is in communication with the lubricant enclosure space of a machine such as a bearing, and after a predetermined time from the time the valve is opened, Deterioration of the lubricant can be determined only by detecting the region where the lubricant is present with the optical sensor. Accordingly, it is possible to easily determine the deterioration of the lubricant in a short time.
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態の潤滑剤監視装置の概要を大まかに示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing an outline of the lubricant monitoring device according to the first embodiment of the present invention.
この潤滑剤監視装置は、検査管1と、センサユニット2とを備える。この潤滑剤監視装置は、玉軸受3の内部の潤滑剤の劣化を判断するようになっている。
The lubricant monitoring device includes a
図1に示すように、潤滑剤の劣化を判断される玉軸受3は、外輪5と、内輪6と、玉7と、シール部材9,10とを有している。上記外輪5は、固定輪であり、玉軸受3が設置されている機械のハウジング等に固定されている。一方、上記内輪6は、転動輪であり、図示しない回転軸に固定されている。上記玉7は、外輪5の内周面と内輪6の外周面との間に、保持器4によって保持された状態で、周方向に一定の間隔を隔てられて複数配置されている。また、上記シール部材9,10は、外輪5および内輪6の軌道面や、玉7を外部に対してシールしている。上記外輪5、内輪6およびシール部材9,10は、潤滑剤が封入されている潤滑剤封入空間11を画定している。
As shown in FIG. 1, the ball bearing 3 for which deterioration of the lubricant is determined includes an outer ring 5, an inner ring 6, a ball 7, and
図示しないが、上記検査管1の二つの開口(潤滑剤の入口および出口)は、潤滑剤封入空間内11に位置しており、検査管1は、潤滑剤封入空間11に連通している。検査管1は、シール部材10の芯金部に固定されている。上記検査管1の一部は、シール部材10の芯金部の軸方向の外方の表面よりも外部に配置されている。上記検査管1は、光を透過する素材から構成されている。
Although not shown, the two openings (lubricant inlet and outlet) of the
上記センサユニット2は、図1Aに示すように、玉軸受3の内輪6(または外輪5)の軸方向の外方の端面から軸方向に距離d離れた箇所で、かつ、上記検査管1の一部に対向する玉軸受3の径方向の箇所に配置されている。
As shown in FIG. 1A, the
図2は、玉軸受3および検査管1の斜視図であり、玉軸受3の外部における検査管1の構造を詳細に示す図である。尚、図1Aは、図2に示す玉軸受3および検査管1を、図2にpで示す平面で切断したときの断面図である。尚、図2において、内輪6は、矢印A方向に回転するようになっている。また、図1Bは、検査管1と玉軸受3の接続部分を矢印C方向から矢視した部分断面図である。
FIG. 2 is a perspective view of the ball bearing 3 and the
図2に示すように、上記検査管1は、玉軸受3の潤滑剤封入空間からシール部材10の芯金部の第1箇所17を貫通した後、玉軸受3から遠ざかるように延びた後、略180°向きを変えて、再び、玉軸受3に近づくように延びて、芯金部の表面近くを玉軸受3の径方向に垂直な直線の方向に、直線状に延びている。その後、上記検査管1は、シール部材10の芯金部の第2箇所18を貫通して玉軸受3の内部の潤滑剤封入空間に戻っている。上記検査管1における直線状に延びている部分(以下、直線状の部分という)14は、光透過部分の一例になっている。尚、図1A,Bに示すように、検査管1の直線状部分14は、断面が半円状とされており、外部からの光の不要な反射を抑えて、後述するラインセンサによる検査の妨げとならないようになっている。この断面形状は、円形や四角形等何でも良い。
As shown in FIG. 2, the
図示しないが、上記検査管1の入口は、潤滑剤の流れの方向に対向するように開口している。すなわち、上記検査管1の第1箇所17側の開口は、潤滑剤封入空間内で、玉軸受3の周方向、かつ、矢印Aに対面する方向に向けられている。このことから、回転軸が回転することにより、内輪6が図2に矢印Aで示す方向に回転して、潤滑剤が内輪6につれ回りして矢印A方向に移動すると、潤滑剤が第1箇所17側の開口(検査管1の入口)を介して検査管1内に流れ込むようになっている。
Although not shown, the inlet of the
また、上記検査管1の第2箇所18側の開口は、玉軸受3の径方向の周方向、かつ、矢印Aに対面しない方向に向けられている。このことから、玉軸受3が可動しているとき、潤滑剤が第2箇所18側の開口を介して、検査管1から流出し易いようになっている。
Further, the opening on the
また、図2に示すように、検査管1における上記略180°向きを変えている部分には、バルブ20が設定されている。また、この潤滑剤監視装置は、洗浄装置の一例としてのコンプレッサ23を備えている。このコンプレッサ23の空気吹き出し口は、空気導入管22の一端に接続されており、空気導入管22の他端は、検査管1におけるバルブ20と直線状の部分14との間に接続されている。
Further, as shown in FIG. 2, a
また、図2に示すように、この潤滑剤監視装置は、制御部であると共に、劣化判断部であるマイクロコンピュータ(以下マイコンという)24を備える。上記マイコン24は、配線を通じてバルブ20の開閉を表す制御信号を、バルブ20に出力するようになっている。また、上記マイコン24は、配線を通じてコンプレッサ23の作動または停止を表す制御信号を、コンプレッサ23に出力するようになっている。
As shown in FIG. 2, the lubricant monitoring device includes a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 24 that is a deterioration determination unit as well as a control unit. The
図3は、上記センサユニット2を詳細に示す図である。詳細には、図3(A)は、図1におけるセンサユニット2の拡大図であり、図3(B)は、図3(A)のAA’線断面図であり、図3(C)は、センサユニット2を図3(A)にαで示す方向からみたときの側面図である。尚、図3(A)および(C)においては、理解を容易にするため、便宜上ハウジング(ケース)の一部を取り去って、内部構造を明示するようにしている。
FIG. 3 is a diagram showing the
図3(A)に示すように、センサユニット2には、領域検出用の光センサの一例としてのモノクロラインセンサ31が配置されている。このモノクロラインセンサ31の受光面33は、直線状の部分14に対向するように配置されている。
As shown in FIG. 3A, the
詳しくは、モノクロラインセンサ31は、画素が一例に並んだ構造を有している。上記モノクロラインセンサ31の画素の配列方向の長さは、直線状の部分14の長さ、すなわち、図2に矢印Bで示す長さと略同じになっている。上記モノクロラインセンサ31は、直線状の部分14と、略平行に配置されている。上記モノクロラインセンサ31の一端と、直線状の部分14の一端とを結んだ直線、および、モノクロラインセンサ31の他端と、直線状の部分14の他端とを結んだ直線は、両方とも、モノクロラインセンサ31に略直交すると共に、直線状の部分14に略直交している。
Specifically, the
上記一列に並んだ画素の夫々は、直線状の部分14における各画素が対向する部分の内部における潤滑剤の存在の有無を検出するようになっている。
Each of the pixels arranged in a row detects the presence or absence of lubricant in the portion of the
すなわち、上記モノクロセンサ31は、直線状の部分14中における潤滑剤の存在位置を検出するようになっている。詳細には、上記モノクロセンサ31は、上記直線状の部分14の内部からの光を受けて、画像濃度を、白(画像濃度0)から黒(画像濃度255)の範囲で判定するようになっており、判定結果を表す信号を、劣化判断部であるマイコン24に出力するようになっている。
That is, the
また、上記マイコン24は、モノクロラインセンサ31から信号を受けると、後に詳細に説明するように、モノクロラインセンサ31が下した判定結果のデータを、予めインプットされている正常なデータと比較するようになっている。そして、潤滑剤の劣化を判断するようになっている。
Further, when the
また、センサユニット2は、図3(B),(C)に35で示す到達検出用の光センサの一例としてのトリガーフォトダイオードを有している。上記トリガーフォトダイオード35は、モノクロラインセンサ31の一端に近接する位置に配置されている。上記トリガーフォトダイオード35は、直線状の部分14のバルブ20側の一端15(図2参照)に対向する位置に配置されている。上記トリガーフォトダイオード35は、検査管1の一端15の内部からの光を受光するようになっている。上記検査管1の一端15の内部は、光透過部分内の第1の位置の一例となっている。
The
上記トリガーフォトダイオード35は、潤滑剤が直線状の部分14の一端15の内部に到達したとき、潤滑剤が上記一端15の内部に到達したことを検出して、潤滑剤が上記一端15の内部に到達したことを表す信号を、制御部であるマイコン24に出力するようになっている。
The
すると、上記トリガーフォトダイオード35からの信号を受けたマイコン24が、モノクロラインセンサ31の駆動または停止を制御する駆動制御回路(図示しない)に、モノクロラインセンサ31を駆動する制御信号を出力するようになっている。
Then, the
この潤滑剤検査装置は、更に、図示しないLEDを有している。上記LEDは、玉軸受3の外部に配置されている。上記LEDから出射された光は、光を透過する直線状の部分14の内部に入射して、直線状の部分14の内部で反射して、モノクロラインセンサ31に入射するようになっている。
The lubricant inspection device further includes an LED (not shown). The LED is disposed outside the ball bearing 3. The light emitted from the LED is incident on the inside of the
上記構成において、潤滑剤の劣化を以下のように判断する。 In the above configuration, the deterioration of the lubricant is determined as follows.
先ず、内輪6が回転している状態で、マイコン24の制御信号によってバルブ20を数秒の間開いて、潤滑剤を、検査管1におけるバルブ20を境にした直線状の部分14側に導き入れる。詳細には、バルブ20を数秒間開いた状態にした後、制御部としてのマイコン24からの信号を受けたバルブ17の配置が、バルブ17よりも第1箇所17側の潤滑剤をせきとめると共に、バルブよりも第2箇所18側の潤滑剤を大気に接触させる大気接触配置に変動するようになっている。
First, in a state where the inner ring 6 is rotating, the
その後、潤滑剤が、直線状の部分14のバルブ17側の一端15の内部に到達すると、トリガーフォトダイオード35が、潤滑剤が一端15の内部に到達したことを検出して、トリガーフォトダイオード35からの信号を受けたマイコン24が、モノクロラインセンサ31の駆動制御回路をオンにする。
Thereafter, when the lubricant reaches the inside of the one
そうすると、潤滑剤が一端15の内部に到達した時刻から数秒(例えば、1〜3秒)後に、マイコン24が、モノクロラインセンサ31の画像を取り込んで、その取り込んだ画像を、予め入力されている潤滑剤が正常な場合のモノクロラインセンサ31の画像と比較するようになっている。そして、上記取り込んだ画像が、正常な場合のモノクロラインセンサ31の画像の範囲内におさまっていない場合に、潤滑剤が劣化していることを判断する一方、上記取り込んだ画像が、正常な場合のモノクロラインセンサ31の画像の範囲内におさまっている場合に、潤滑剤が劣化していないことを判断するようになっている。
Then, a few seconds (for example, 1 to 3 seconds) after the time when the lubricant reaches the inside of the one
図4は、モノクロラインセンサ31の検出結果(モノクロラインセンサ31から出力される信号)の例を示す図である。詳しくは、図4(A)は、潤滑剤が正常な場合の検出結果を示す図であり、図4(B)は、潤滑剤に水等が混入して潤滑剤が正常よりも軟化した場合の検出結果を示す図である。また、図4(C)は、潤滑剤に摩耗粉等が混入して潤滑剤が正常より軟化した場合の検出結果を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a detection result of the monochrome line sensor 31 (a signal output from the monochrome line sensor 31). Specifically, FIG. 4A is a diagram showing a detection result when the lubricant is normal, and FIG. 4B is a case where water is mixed in the lubricant and the lubricant is softer than normal. It is a figure which shows the detection result. FIG. 4C is a diagram showing a detection result in the case where the lubricant is softened from the normal state due to mixing of wear powder or the like in the lubricant.
尚、現実のモノクロラインセンサ31では、白黒の濃淡の度合いで潤滑剤を検出し、具体的には、モノクロラインセンサ31の画像濃度が濃い部分の画素が、潤滑剤を検出していることになる。しかしながら、図4では、分かり易いように、斜線の部分で、潤滑剤を検出した画素を示している。また、図4において、番号1の画素が、トリガーフォトダイオード35側の画素となっている。
Note that the actual
図4(A)および図4(B)に示されているように、潤滑剤が軟化した場合の検出結果は、正常な検出結果と比較して、潤滑剤を検出した画素の数が多くなっており、かつ、トリガーフォトダイオード35からより離れた画素(潤滑剤流入側から離れた画素)が潤滑剤を検出している。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the detection result when the lubricant is softened has a larger number of pixels that have detected the lubricant than the normal detection result. In addition, the pixel further away from the trigger photodiode 35 (pixel away from the lubricant inflow side) detects the lubricant.
これは、潤滑剤が軟化すると、バルブ20の解放時間が同じでも、正常な潤滑剤と比較して、直線状の部分14に流れ込む潤滑剤の量が多くなるからであり、潤滑剤が検査管1を進む速度が大きくなるからである。
This is because when the lubricant is softened, the amount of the lubricant flowing into the
また、図4(A)および図4(C)に示されているよぅに、潤滑剤が硬化した場合の検出結果は、正常な検出結果と比較して、潤滑剤を検出した画素の数が小さくなっており、かつ、トリガーフォトダイオード35により近い画素(潤滑剤流入側の画素)が潤滑剤を検出している。 Further, as shown in FIGS. 4A and 4C, the detection result when the lubricant is hardened indicates that the number of pixels in which the lubricant is detected is smaller than the normal detection result. A pixel that is smaller and closer to the trigger photodiode 35 (a pixel on the lubricant inflow side) detects the lubricant.
これは、潤滑剤が硬化すると、バルブ20の解放時間が同じでも、正常な潤滑剤と比較して、直線状の部分14に流れ込む潤滑剤の量が小さくなるからであり、潤滑剤が検査管1を進む速度が小さくなるからである。
This is because when the lubricant is hardened, the amount of the lubricant flowing into the
劣化判断部としてのマイコン24には、複数の潤滑剤毎に、各潤滑剤が正常である場合のモノクロラインセンサ31の正常な検出結果の範囲(最もバルブ20に近い画素からもっともバルブ20から遠い画素の範囲)が入力されている。上記マイコン24は、潤滑剤の検査前に、外部から被検査潤滑剤の種類を表す信号を受けて、潤滑剤の種類を事前に選択するようになっており、潤滑剤の種類を選択した状態で、モノクロラインセンサ31からの信号を受けるようになっている。
For the plurality of lubricants, the
そして、モノクロラインセンサ31から受けた信号と、上記選択した潤滑剤のデータとを比較して、モノクロラインセンサ31から受けた信号が、上記選択した潤滑剤のデータの範囲内である場合に、潤滑剤が正常であることを判断し、モノクロラインセンサ31から受けた信号が、上記選択した潤滑剤のデータの範囲外である部分(はみだした部分)を有している場合に、潤滑剤が劣化していることを判断するようになっている。
Then, the signal received from the
潤滑剤の劣化の検査が終わると、マイコン24は、コンプレッサ23を可動する信号を、コンプレッサ23に出力するようになっている。そして、上記信号を受けたコンプレッサ23が、検査管1内に空気を吐出して、直線状の部分14を含む検査管1の部分の洗浄をするようになっている。
When the inspection of the deterioration of the lubricant is finished, the
上記第1実施形態の潤滑剤監視装置によれば、図4に示すように、バルブ20を開いてから所定の時間経過後に、直線状の部分14における潤滑剤の存在領域(潤滑剤が存在する領域の大きさおよび位置)を、モノクロラインセンサ31によって検出できる。したがって、上記検出された潤滑剤の存在領域に基づいて、潤滑剤の粘性を測定できて、測定した潤滑剤の粘度に基づいて、潤滑剤の劣化の度合いを測定できる。
According to the lubricant monitoring device of the first embodiment, as shown in FIG. 4, after a predetermined time has elapsed since the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置によれば、潤滑剤の粘度に基づいて潤滑剤の劣化を判断するので、複数の潤滑剤について、潤滑剤の劣化の度合いを判断できる。 In addition, according to the lubricant monitoring device of the first embodiment, since the deterioration of the lubricant is determined based on the viscosity of the lubricant, the degree of deterioration of the lubricant can be determined for a plurality of lubricants.
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置によれば、検査管1の先端部を、玉軸受3の潤滑剤封入空間11に連通させた状態でバルブ20を開き、バルブ20を開いた時間から所定の時間後に、モノクロラインセンサ31で直線状の部分14の内部における潤滑剤の存在領域を検出するだけで、潤滑剤の劣化を判断できる。したがって、潤滑剤の劣化の判断を簡単かつ短時間で行うことができる。
Further, according to the lubricant monitoring device of the first embodiment, the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置によれば、トリガーフォトダイオード35で、直線状の部分14の一端15の内部に潤滑剤が到達した時間を正確に検出できるので、上記潤滑剤が到達した時間に基づいて、潤滑剤の粘性を精密に測定できる。
Further, according to the lubricant monitoring device of the first embodiment, the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置によれば、モノクロラインセンサ31が、トリガーフォトダイオード35からの信号を受けて駆動するようになっていて、モノクロラインセンサ31が、常時駆動しない構造になっているので、モノクロラインセンサ31の駆動時間を必要最小限にできて、潤滑剤の劣化に要するコストを小さくすることができる。また、モノクロラインセンサ31の寿命を長くすることができる。
Further, according to the lubricant monitoring device of the first embodiment, the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置によれば、マイコン24によって所望の期間のみバルブ20を開いた状態にすることができる。
Further, according to the lubricant monitoring device of the first embodiment, the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置によれば、領域検出用の光センサが、モノクロラインセンサ31であるので、例えば、領域検出用の光センサとしてカラーセンサやエリアセンサを採用した場合と比較して、領域検出用の光センサにおける画像データの処理速度を、格段に上昇させることができる。
Further, according to the lubricant monitoring device of the first embodiment, since the area detection optical sensor is the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置によれば、コンプレッサ23によって、検査終了後に、検査管内部を洗浄できる。
Further, according to the lubricant monitoring device of the first embodiment, the inside of the inspection tube can be cleaned by the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置によれば、検査管1の潤滑剤流入側の開口(検査管1の入口)が潤滑剤の流れの方向に向けられているので、潤滑剤をポンプによって検査管1を流動させる必要がなくて、潤滑剤監視装置をコンパクトにできる。
Further, according to the lubricant monitoring device of the first embodiment, the lubricant inflow side opening (inlet of the test tube 1) of the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置によれば、常時オンラインで潤滑剤の劣化を監視することができる。 Further, according to the lubricant monitoring device of the first embodiment, it is possible to always monitor the deterioration of the lubricant online.
尚、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置では、センサユニット2を玉軸受3から離間して配置したが、この発明では、センサユニットを玉軸受に密着させて配置しても良い。この場合、外乱光の影響を低減できるので、潤滑剤の劣化の有無を更に精密に判断できる。
In the lubricant monitoring device of the first embodiment, the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置では、バルブ20を数秒間開いた状態にした後、マイコン24からの信号を受けたバルブ17の配置が、バルブ17よりも第1箇所17側の潤滑剤をせきとめると共に、バルブよりも第2箇所18側の潤滑剤を大気に接触させる大気接触配置に変動するようにした。しかしながら、この発明では、トリガーフォトダイオードが、潤滑剤が一端の内部に到達したことを検出して、トリガーフォトダイオードが、マイコンに、潤滑剤が一端の内部に到達したことを表す信号を出力すると、マイコンからの信号を受けたバルブの配置が、バルブよりも第1箇所側の潤滑剤をせきとめると共に、バルブよりも第2箇所側の潤滑剤を大気に接触させる大気接触配置に変動させるようにしても良い。
Further, in the lubricant monitoring device of the first embodiment, after the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置では、トリガーフォトダイオード35から潤滑剤が直線状の部分14の一端15の内部に潤滑剤が到達したことを表す信号を受けると、マイコン24がモノクロラインセンサ31を駆動する信号を、モノクロラインセンサ31の駆動制御回路に出力するようになっていた。しかしながら、この発明では、トリガーフォトダイオードから潤滑剤が直線状の部分の一端の内部に潤滑剤が到達したことを表す信号を受けると、マイコンが、上記潤滑剤が到達したことを表す信号を受けてから時間をおいて、モノクロラインセンサを駆動する信号を、モノクロラインセンサの駆動制御回路に出力するようにしても良い。
In the lubricant monitoring device of the first embodiment, when the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置では、バルブ20を開いた後、バルブ20の配置を大気接触配置にしたが、この発明では、バルブ20を開きっぱなしにして、バルブ20を開いてから数秒後に、直線状の部分14内における潤滑剤が存在する領域を検出しても良い。
Further, in the lubricant monitoring device of the first embodiment, after the
また、上記第1実施形態の潤滑剤監視装置では、領域検出用の光センサとしてモノクロラインセンサを用いたが、この発明では、領域検出用の光センサとしてカラーセンサやエリアセンサを用いても良い。 In the lubricant monitoring apparatus of the first embodiment, the monochrome line sensor is used as the area detection optical sensor. However, in the present invention, a color sensor or an area sensor may be used as the area detection optical sensor. .
(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態の潤滑剤監視装置の一部を示す斜視図である。詳細には、図5は、潤滑剤を、検査管72内を流動させるポンプ71の配置位置を示す図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a perspective view showing a part of the lubricant monitoring device according to the second embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 5 is a diagram showing the arrangement position of the
第2実施形態の潤滑剤監視装置は、潤滑剤を、検査管72内に流すポンプ71を有する点のみが、第1実施形態の潤滑剤監視装置と異なる。
The lubricant monitoring device of the second embodiment is different from the lubricant monitoring device of the first embodiment only in that it has a
第2実施形態の潤滑剤監視装置では、第1実施形態の潤滑剤監視装置と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第1実施形態の潤滑剤監視装置と異なる構成、作用効果についてのみ説明を行うことにする。 In the lubricant monitoring device of the second embodiment, the description of the operational effects and modifications common to the lubricant monitoring device of the first embodiment will be omitted, and the configuration different from the lubricant monitoring device of the first embodiment, Only the function and effect will be described.
図5に示すように、上記ポンプ71は、シール部材74を境にして、玉側と反対側の領域に配置されている。上記ポンプ71の吐出口は、バルブ20側に接続されている一方、ポンプ71の吸入口は、玉軸受内部の潤滑剤封入空間に接続されている。上記ポンプ71は、一定量の潤滑剤を潤滑剤封入空間から強制的に吸い上げて、検査管72内に流すようになっている。
As shown in FIG. 5, the
第2実施形態の潤滑剤監視装置によれば、ポンプ71を備えるので、潤滑剤を、検査管72内を容易に流動させることができる。
According to the lubricant monitoring device of the second embodiment, since the
尚、上記第1,2実施形態の潤滑剤監視装置では、この発明の潤滑剤監視装置を、玉軸受3の密封空間に充填されている潤滑剤の劣化の有無の判断のために使用した。しかしながら、この発明の潤滑剤監視装置を、例えば、玉軸受3以外の軸受の密封空間に充填されている潤滑剤の劣化の有無の判断のために使用しても良い。また、この発明の潤滑剤監視装置を、密閉された潤滑剤の収容空間を有するすべての機械(軸受以外の機械も含む)の上記収容空間に充填されている潤滑剤の劣化の有無の判断のために使用しても良い。 In the lubricant monitoring device according to the first and second embodiments, the lubricant monitoring device according to the present invention is used for determining whether or not the lubricant filled in the sealed space of the ball bearing 3 has deteriorated. However, you may use the lubricant monitoring apparatus of this invention, for example for the judgment of the deterioration of the lubricant with which the sealing space of bearings other than the ball bearing 3 is filled. In addition, the lubricant monitoring device according to the present invention is used to determine whether or not the lubricant filled in the housing space of all machines (including machines other than bearings) having a sealed lubricant housing space has deteriorated. May be used for
1,72 検査管
2 センサユニット
3 玉軸受
14 直線状の部分
20 バルブ
23 コンプレッサ
24 マイコン
31 モノクロラインセンサ
35 トリガーフォトダイオード
71 ポンプ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記検査管に流入する潤滑剤を制御するバルブと、
上記検査管内の潤滑剤からの透過光または反射光を上記光透過部分を介して受けて、上記光透過部分内の上記潤滑剤が存在する領域の大きさおよび位置を検出する領域検出用の光センサと
を備えることを特徴とする潤滑剤監視装置。 A test tube having a light-transmitting portion that transmits light and containing a lubricant;
A valve for controlling the lubricant flowing into the inspection tube;
Area detection light that receives transmitted light or reflected light from the lubricant in the test tube through the light transmission part and detects the size and position of the lubricant in the light transmission part. A lubricant monitoring device comprising a sensor.
上記検査管の上記光透過部分内の第1の位置に潤滑剤が到達したことを検出する到達検出用の光センサと、
上記到達検出用の光センサから上記潤滑剤が上記第1の位置に到達したことを表す信号を受けると、上記領域検出用の光センサを駆動する信号を出力する制御部と
を備えることを特徴とする潤滑剤監視装置。 The lubricant monitoring device according to claim 1,
An arrival detection optical sensor for detecting that the lubricant has reached the first position in the light transmission portion of the test tube;
A controller that outputs a signal for driving the region detection optical sensor when receiving a signal indicating that the lubricant has reached the first position from the arrival detection optical sensor. Lubricant monitoring device.
上記検査管の上記光透過部分内の第1の位置に潤滑剤が到達したことを検出する到達検出用の光センサと、
上記到達検出用の光センサから上記潤滑剤が上記第1の位置に到達したことを表す信号を受けると、上記領域検出用の光センサを駆動する信号を出力すると共に、上記バルブを閉じる信号を出力する制御部と
を備えることを特徴とする潤滑剤監視装置。 The lubricant monitoring device according to claim 1,
An arrival detection optical sensor for detecting that the lubricant has reached the first position in the light transmitting portion of the test tube;
When a signal indicating that the lubricant has reached the first position is received from the arrival detection optical sensor, a signal for driving the area detection optical sensor is output and a signal for closing the valve is output. And a controller for outputting the lubricant.
上記領域検出用の光センサは、モノクロラインセンサであり、
上記モノクロラインセンサから上記潤滑剤が存在する領域の大きさおよび位置を表す信号を受けて、上記潤滑剤の劣化を判断する劣化判断部を備えることを特徴とする潤滑剤監視装置。 In the lubricant monitoring device according to any one of claims 1 to 3,
The area detection optical sensor is a monochrome line sensor,
A lubricant monitoring apparatus, comprising: a deterioration determining unit that receives a signal representing a size and position of a region where the lubricant is present from the monochrome line sensor and determines deterioration of the lubricant.
上記潤滑剤を、上記検査管内に流動させるポンプを備えることを特徴とする潤滑剤監視装置。 In the lubricant monitoring device according to any one of claims 1 to 4,
A lubricant monitoring apparatus comprising a pump for causing the lubricant to flow into the inspection tube.
上記検査管のうちの少なくとも上記光透過部分を洗浄する洗浄装置を備えることを特徴とする潤滑剤監視装置。 In the lubricant monitoring device according to any one of claims 1 to 5,
A lubricant monitoring device comprising a cleaning device for cleaning at least the light transmitting portion of the test tube.
上記検査管の入口は、上記潤滑剤の流れの方向に対向するように開口していることを特徴とする潤滑剤監視装置。 In the lubricant monitoring device according to any one of claims 1 to 6,
The lubricant monitoring device, wherein an inlet of the inspection tube is opened so as to oppose the flow direction of the lubricant.
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