JP5232606B2 - マーキング装置用潤滑油供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、マーキング装置用潤滑油供給装置に関するものであり、特に、機械部品等に二次元コード、ロット番号を刻印するために使用されるマーキング装置用潤滑油供給装置に関するものである。

マーキング装置は、自動車や建設機械等の自動化された工場においてロット番号等の英数字や合いマークの刻印に使用されている。例えば下記特許文献１には、シリンダと、シリンダ内で往復運動するピストンと、ピストンを基端側に付勢する弾性部材と、このピストンの往復運動に追従して先端部でワーク表面を打刻するスタイラスとを備えたマーキング装置用振動ペンが開示されている。この振動ペンを用いて機械部品に印字を行うには、まずスタイラス先端を機械部品の被刻印部に押し当てて、次に圧縮性流体を利用してピストンおよびスタイラスを振動させつつ、このスタイラスを振動ペンごと移動させる。この操作により、機械部品の被刻印部に文字、数字、記号などをマーキングすることができる。また、スタイラスを一ヵ所で振動させるとその部分にドットが形成されるので、そのドットを所定のパターンに複数形成することにより、いわゆる二次元コードを形成することができる。

ところで、このようなマーキング装置用振動ペンにおいては、シリンダ内での圧縮性流体の流路を制御するために、ピストンの基端部にＯリングが取り付けられている。Ｏリングは、ピストンが後退位置にある待機状態では、シリンダの内周面に密着している。これにより、シリンダ内の基端側から先端側へ向かうエア流路は閉じた状態になっている。そして、ピストンの基端面が圧縮性流体による圧力を受け、ピストンが先端側に前進されると、これに追従して、Ｏリングも、シリンダの内周面を摺動しつつ先端側に移動し、Ｏリングと内周面とが接触しないシリンダの拡径部の内側に達する。これにより、Ｏリングとシリンダの内周面との間に隙間（流路）が生じ、ピストンを押していた圧縮性流体がこの隙間からシリンダの内部に流入し、先端側から排気される。その結果、ピストンは、圧縮性流体による圧力から解放され、今度は、弾性部材の付勢力によって基端側に移動し、待機状態に復帰する。これに追従して、Ｏリングも、シリンダの内周面を摺動しつつ基端側に移動し、待機状態での位置に復帰する。これにより、シリンダ内のエア流路は、再び閉じた状態になる。

このように、この振動ペンにおいては、ピストンがシリンダ内で往復運動する際に、Ｏリングがシリンダの内周面を摺動する。したがって、ピストンの往復運動を円滑にし、ワーク表面に対する打刻を安定に行うとともに、Ｏリングがシリンダの内周面を摺動することによるＯリングの摩耗を抑え、待機状態でのＯリングとシリンダの内周面との密着性を保持するためには、Ｏリングとシリンダの内周面との摩擦を低く抑えることが必要となる。

このため、従来、この種の振動ペンでは、ピストンの往復運動に供する圧縮性流体に潤滑油を含ませることが行われている。潤滑油を供給することで、圧縮性流体がシリンダ内を通過する際に、圧縮性流体に含まれる潤滑油がシリンダの内周面に付着するので、Ｏリングとシリンダの内周面との摩擦を低減することができる。

例えば、潤滑油が分散された圧縮ガス（エアオイル）を振動ペン本体に間欠的に供給するエアオイル供給手段として、図４に示すものが提案されている。
図４に示すエアオイル供給手段は、ピストンが所定回往復する度に、一定量の潤滑油を圧縮ガスに供給するように構成されている。
すなわち、このエアオイル供給手段５０は、圧縮ガスが間欠的に圧送されるエア搬送系５１と、圧縮ガスに潤滑油を供給するオイル供給系５２と、圧縮ガスまたは圧縮ガスと潤滑油の混合物（エアオイル）が振動ペン本体８０側に間欠的に圧送されるエアオイル搬送系５３と、電磁弁・給油ポンプ制御部５４とを有している。オイル搬送系５２の下流端は、エア搬送系５１の下流端に接続されており、エア搬送系５１とオイル搬送系５２の接続部にエアオイル搬送系５３の上流端が接続されている。

エア搬送系５１は、エア配管５５と、エア配管５５の一端に接続されたエア源５６を有している。エア源５６から送出される圧縮ガスは、後述する電磁弁６４の切り替え操作によって、エア配管５５内を移動と停止を繰り返しながら圧送される（間欠的に圧送される）。また、エア配管５５の他端は、後述するチェックバルブ５９に接続されている。

オイル供給系５２は、オイル配管５６と、オイル配管５６の一端に接続されたオイル供給手段５７と、オイル配管５６の途中に設けられた定量バルブ５８とを有している。また、オイル配管５６の他端は、チェックバルブ５９に接続されている。
オイル供給手段５７は、潤滑油が貯留されたオイルタンク６０と、オイルタンク６０内の潤滑油をオイル配管５６内に圧送する給油ポンプ６１によって構成されている。給油ポンプ６１は、後述する給油ポンプ制御回路から入力される制御指令により、潤滑油を一定量圧送するように構成されている。

エアオイル搬送系５３は、第１エアオイル配管６２および第２エアオイル配管６３と、これらエアオイル配管６２、６３同士の間に設けられ、これらの接続／非接続を切り替える電磁弁６４とを有している。また、第１エアオイル配管６２は、電磁弁６４と反対側の端部がチェックバルブ５９に接続され、第２エアオイル配管６３の電磁弁６４と反対側の端部は、振動ペン本体８０の基端部に接続されている。

チェックバルブ５９は、３方に流路を有し、各流路に、それぞれエア配管５５、オイル配管５６および第１エアオイル配管６２が接続されている。このうち、オイル配管５６が接続された流路には逆止弁が設けられている。

エア搬送系５１を圧送される圧縮ガスは、チェックバルブ５９内の流路を介して第１エアオイル配管６２内に導入される。また、オイル供給系５２から供給される潤滑油は、エア搬送系５１を圧送される圧縮ガスと、このチェックバルブ５９で合流し、圧縮ガスと混合された状態、すなわちエアオイルとなって、第１エアオイル配管６２内に導入される。
そして、第１エアオイル配管６２と第２エアオイル配管６３とが電磁弁６４内の流路を介して接続された状態では、第１エアオイル配管６２内に導入された圧縮ガスおよびエアオイルは、電磁弁６４内の流路を介して第２エアオイル配管６３内に圧送される。一方、電磁弁６４内の流路が切り替わり、第１エアオイル配管６２と第２エアオイル配管６３とが非接続状態になると、第１エアオイル配管６２から第２エアオイル配管６３への流れが停止する。このため、このような電磁弁６４の切り替え操作を繰り返し行うことにより、圧縮ガスおよびエアオイルは、エア配管５５内および各エアオイル配管６２、６３内を間欠的に圧送される。

電磁弁・給油ポンプ制御部５４は、電磁弁６４の動作を制御する電磁弁制御回路と、給油ポンプ６１の動作を制御する給油ポンプ制御回路とを有している。
電磁弁制御回路は、電磁弁６４に、接続状態と非接続状態とを切り替える制御指令を、一定時間毎に繰り返し出力する。
また、給油ポンプ制御回路は、電磁弁制御回路が制御指令を出力する回数が、所定の数値になる毎に、給油ポンプ６１に、潤滑油を所定量圧送する制御指令を出力する。これにより、電磁弁制御回路が電磁弁制御指令を出力する度に、オイル供給手段５７では、オイルタンク６０から一定量の潤滑油が１回送出される。

以上のようなエアオイル供給手段５０では、電磁弁制御回路からの制御指令により、電磁弁６４の接続状態／非接続状態が一定時間毎に切り替わる。これにより、エア源５６から送出された圧縮ガスは、エア搬送系５１およびエアオイル搬送系５３を、電磁弁６４の切り替え操作に同期して、間欠的に圧送される。
また、給油ポンプ制御回路からの制御指令により、オイル供給手段５７は、電磁弁制御回路が制御指令を出力する度に、一定量の潤滑油を１回送出する。
オイル配管５６に送出された潤滑油は、ワンショット分ずつ、定量バルブ５８に一旦貯留され、次に送られてくる潤滑油による加圧および脱圧によって下流側に吐出され、チェックバルブ５９に送られる。

ここで、オイル供給手段５７から潤滑油が送出されていない間は、エア搬送系５１を圧送される圧縮ガスは、そのままチェックバルブ５９を通過し、第１エアオイル配管６２内、電磁弁６４の流路、第２エアオイル配管６３内を間欠的に圧送され、振動ペン本体８０内に間欠的に供給される。
また、オイル供給手段５７から潤滑油が送出されると、この潤滑油の油滴が、エア供給系５１を圧送される圧縮ガスとチェックバルブ５９で合流し、圧縮ガス中に油滴が分散された状態（エアオイル）になる。そして、このエアオイルが、第１エアオイル配管６２内、電磁弁６４の流路、第２エアオイル配管６３内を間欠的に圧送され、振動ペン本体８０内に間欠的に供給される。

振動ペン本体８０に、このように圧縮ガスまたはエアオイルが間欠的に供給されると、ピストン８１がシリンダ８２内を往復運動する。
また、この振動ペンでは、エアオイルがシリンダ８２内を通過する際に、エアオイルに分散された潤滑油がシリンダ８２の内周面に付着する。これにより、シリンダ８２の内周面とＯリングとの摩擦係数が低減するとともに、Ｏリングの摩耗が抑えられ、待機状態でのＯリングとシリンダ８２の内周面との密着性が保持される。このため、ピストン８１がシリンダ８２内で円滑に往復運動し、ワーク表面に対する打刻を安定に行うことができる。

しかし、上述のようなオイル供給手段５０を備える振動ペンには、次のような問題があった。
すなわち、このエアオイル供給手段５０では、給油ポンプ制御回路が、電磁弁制御回路が制御指令を出力する回数を基準にして、オイル供給手段５７に潤滑油を送出させるタイミングを算出する。このため、電磁弁６４自体に不具合が生じ、圧縮ガスの圧送のタイミングが変動した場合でも、オイル供給手段５７からは一定のタイミングで潤滑油が供給される。このため、圧縮ガスに対して、過剰または不足した量の潤滑油が供給されてしまう場合がある。その結果、過剰に供給された潤滑油が振動ペン本体８０から漏出して周囲を汚染する、もしくは、シリンダ８２の内周面に供給される潤滑油の量が不足し、シリンダ８２の内周面とＯリングとの摩擦が十分に低減されないという不都合が生じる。また、電磁弁６４の故障によって圧縮ガスの移動が停止している場合でも、それに関わりなく、オイル供給手段５７から潤滑油が供給されるため、潤滑油がオイル供給系５２で滞留し、チェックバルブ５９や定量バルブ５８の動作に不具合を生じさせたり、給油ポンプ６１の故障を引き起こしたりする問題もある。

また、エアオイル供給手段としては、図５に示す構成のものも知られている。
このエアオイル供給手段７０は、オイル供給手段として、ルブリケータ７１を有するオイルタンク７２を用い、このオイルタンク７２が、エア源７３と電磁弁７４との間に設けられている。ルブリケータ７１は、調整つまみ７５の回転角度によって、オイルタンク７２から送出される潤滑油の供給量を連続的に変化させるものである。このエアオイル供給手段では、間欠的に圧送される圧縮ガスに、ルブリケータ７１によって調整された量の潤滑油を連続的に供給し、この潤滑油が分散された圧縮ガス（エアオイル）を振動ペン本体８０に導入する。

しかし、このエアオイル供給手段７０では、オイルタンク７２から送出される潤滑油の供給量が、調整つまみ７５の回転量の僅かな差によって変動するため、給油量を精密に調整することが難しい。そして、調整つまみ７５の回転量が少しでもずれると、給油過多または給油不足が生じてしまう。その結果、前述の場合のように、過剰に供給された潤滑油が振動ペン本体８０から漏出して周囲を汚染する、もしくは、シリンダ８２の内周面に供給される潤滑油の量が不足し、シリンダ８２の内周面とＯリングとの摩擦が十分に低減されないという不都合が生じる。
特開平１１−９９７９８号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電磁弁の動作状況に応じて、オイル供給手段が送出する潤滑油の供給量を加減したり、潤滑油の供給を停止したりすることができ、圧縮ガスに適量の潤滑油が精度よく供給され、ワーク表面に対する打刻を安定に行うことができるマーキング装置用潤滑油供給装置を提供することを目的とする

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明のマーキング装置用潤滑油供給装置は、シリンダと、該シリンダに往復自在に取り付けられたピストンと、該ピストンの先端側に設けられたスタイラスと、前記ピストンの基端側に備えられて前記ピストンをその長手方向に振動させる振動手段とを備える振動ペン本体と、該振動ペン本体に、その基端側から圧縮ガスまたは圧縮ガスと潤滑油との混合物を間欠的に供給するエアオイル供給手段とを具備するマーキング装置用潤滑油供給装置であって、
前記エアオイル供給手段は、前記圧縮ガスを送出するエア源と、前記エア源から送出された前記圧縮ガスが間欠的に圧送されるエア搬送路と、前記潤滑油を送出するオイル供給手段と、該オイル供給手段の動作を制御するオイル供給手段制御部と、前記オイル供給手段から送出された前記潤滑油が搬送されるオイル搬送路と、前記エア搬送路の下流端と前記オイル搬送路の下流端とが接続する接続部と、該接続部に接続されて前記圧縮ガスまたは前記接続部で合流した前記圧縮ガスと前記潤滑油との混合物が前記振動ペン本体側に間欠的に圧送されるエアオイル搬送路とを有し、前記オイル供給手段制御部は、前記エア搬送路を圧送される前記圧縮ガスの流量を計測する流量計と、前記流量計によって計測される流量値が経時的に入力され、その立ち上がりタイミング毎にカウントアップするカウンタと、該カウンタによってカウントされたカウント数が逐次入力され、このカウント数が設定値になる度に、前記オイル供給手段に、潤滑油を一定量送出する制御指令を出力するオイル供給手段制御回路とを有することを特徴とする。

また、本発明のマーキング装置用潤滑油供給装置は、前記オイル供給手段制御回路に設定された設定値は、等差数列上の数値であることを特徴とする。
また、本発明のマーキング装置用潤滑油供給装置は、前記エアオイル搬送路の途中に設けられて前記エアオイル搬送路を開閉する弁体と、該弁体に前記エアオイル搬送路の開閉を切り替える制御指令を一定時間毎に繰り返し出力する弁体制御部とを有し、前記弁体制御部は、前記カウンタに接続され、前記弁体制御部が出力する制御指令の回数と、カウンタにおけるカウント数とを比較する比較回路を有することを特徴とする。

上記の構成によれば、間欠的に圧送される圧縮ガスに、潤滑油を所定のタイミングで供給するオイル供給系において、オイル供給手段の動作を制御するオイル供給手段制御部は、間欠的に圧送される圧縮ガスの流量を計測する流量計と、流量計によって計測された流量値に基づいて圧縮ガスの圧送回数をカウントするカウンタと、カウンタにおけるカウント数を基準にして給油のタイミングを算出し、このタイミングで、給油ポンプに潤滑油を一定量送出する制御指令を出力するオイル供給手段制御回路を有する。

このようなオイル供給手段制御部を有するオイル供給系では、仮に電磁弁の動作に不具合が生じ、圧縮ガスの圧送のタイミングが変動した場合に、その変動がカウンタにおけるカウント数に反映されるので、給油ポンプ制御回路では、この変動に応じた給油のタイミングが算出される。このため、圧縮ガスに、常に適当なタイミングで、適量の潤滑油を供給することができる。また、さらに、仮に電磁弁が故障し、圧縮ガスの圧送が停止している場合には、カウンタにおけるカウントアップも停止するので、給油ポンプ制御回路による制御指令の出力も停止する。このため、このような場合に、潤滑油がオイル供給系で滞留し、チェックバルブや定量バルブに不具合を生じさせたり、給油ポンプの故障を引き起こしたりする問題が回避される。

また、このエアオイル供給手段において、給油ポンプの制御に用いられる流量計、カウンタおよび給油ポンプ制御回路は、従来のように電磁弁・給油ポンプ制御部に組み込まれた給油ポンプ制御回路とは異なり、システム構築後に後付けすることができる。このため、システムの冗長性が向上するという利点も有する。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１には、本実施形態のマーキング装置用潤滑油供給装置の断面模式図を示し、図２には、図１に示すマーキング装置用潤滑油供給装置が備えるエアオイル供給手段のブロック図を示し、図３には、図２に示すエアオイル供給手段におけるエア流量の経時変化のグラフを示す。
図１および図２に示すように、本実施形態のマーキング装置用潤滑油供給装置１は、振動ペン本体２０と、振動ペン本体２０の基端側から圧縮ガスまたは潤滑油が分散された圧縮ガス（エアオイル）を間欠的に供給するエアオイル供給手段３０とを有している。
図１に示すように、振動ペン本体２０は、シリンダ２と、このシリンダ２に往復自在に取り付けられたピストン３と、ピストン３の先端側に設けられたスタイラス４と、ピストン３の基端側に備えられてこのピストン３をその長手方向に振動させる振動部（振動手段）５と、ピストン３を振動部５寄りに付勢させる圧縮バネ６とを具備して概略構成されている。

シリンダ２は中空円筒状の部材であり、内周面２ａにより区画されてなるシリンダ室２Ａが内部に形成されている。シリンダ室２Ａにおいて、基端側の内周面２ａ_２の内径が先端側の内周面２ａ_１の内径よりも小さく形成されている。そして各内周面２ａ_１、２ａ_２の間には内径差による段差部２ｂが形成されている。
またシリンダ２の先端側には、ピストン３を案内するためのノーズ部材８が取り付けられている。ノーズ部材８には軸受孔８ａが設けられており、この軸受孔８ａにピストン３が挿入されている。また、軸受孔８ａの周囲には複数の排気孔８ｂが設けられており、この排気孔８ｂを介してシリンダ室２Ａからシリンダ２外部に圧縮ガス等の流体を排気できるようになっている。

またシリンダ孔２の基端側には、バックプレート１０が取り付けられている。このバックプレート１０には、圧縮ガスまたはエアオイルをシリンダ室２Ａに供給するための供給孔１０ａが設けられている。供給孔１０ａはバックプレート１０の周縁部に沿って複数設けられており、後述するピストンのＯリングにより閉塞されるようになっている。更にシリンダ２の基端側には、有底円筒状のアダプタ１１が装着されている。このアダプタ１１の開口部側にはバックプレート１０をシリンダに固定させるためのフランジ１１ａが形成されている。バックプレート１０は、その周縁部１０ｂがシリンダ２とアダプタ１１のフランジ部１１ａに挟み込まれることにより、シリンダ２の基端側の開口部に密着されている。また、アダプタ１１の底部側にはバックプレート１０の供給孔１０ａに連通する開口部１１ｃが設けられており、この開口部１１ｃには、後述するエアオイル供給手段３０が接続されている。エアオイル供給手段３０から間欠的に供給される圧縮ガスまたはエアオイルは、この開口部１１ｃから供給孔１０ａを介してシリンダ室２Ａに導入される。なお、エアオイル供給手段３０の構成については、後に詳述する。

次にピストン３は、棒状の小径部３ａと、この小径部３ａの基端側に取り付けられた円筒状の大径部３ｂとから概略構成されており、その大部分がシリンダ２のシリンダ室２Ａ内において往復自在に収納されている。大径部３ｂの直径は小径部３ａの直径よりも大きく設定されている。
また、図１に示すように、ノーズ部材８の軸受孔８ａの周囲にはフランジ８ｃが形成されている。そして、このフランジ８ｃとピストン３の大径部３ｂとの間に圧縮コイルバネ６が配置されている。この圧縮コイルバネ６によってピストン３がバックプレート１０側に付勢されている。図１に示すようにピストン３が圧縮コイルバネ６に付勢されて後退位置にある場合において、ピストンの大径部３ｂの一部がシリンダ室２Ａの段差部２ｂよりも基端側に配置され、一方で小径部３ａが段差部２ｂよりも先端側に配置されている。

小径部３ａは、ノーズ部材８の軸受孔８ａに往復自在に挿入されており、その先端がノーズ部材８の外側、すなわちシリンダ２の外側に突出されている。また、小径部３ａの先端にはスタイラス４が取り付けられている。

また、大径部３ｂの周側部３ｄには、ゴム製のＯリング１２がはめ込まれている。Ｏリング１２は、前記シリンダ室２Ａの基端側の内周面２ａ_２に密着されており、内周面２ａ２に対して摺動自在とされている。また周側部３ｄには、Ｏリング１２の脱落を防止するためのガイド部３ｆが立設されている。また、圧縮コイルバネ６によってピストン３がバックプレート１０側に付勢されたとき、Ｏリング１２によって供給孔１０ａが閉塞されるように供給孔１０ａとＯリング１２とが相互に位置決めされている。
以上説明したように、ピストン３の大径部３ｂ、バックプレート１０、Ｏリング１２および圧縮コイルバネ６によって、振動部５が構成されている。

次に、ピストン３の小径部３ａの先端にはスタイラス４が取り付けられている。このスタイラス４は、ピストン３の小径部３ａに接続される略円筒状の本体部４ａと、本体部４ａの先端側に取り付けられて最先端が略円錐形状の打刻部４ｂとから概略構成されている。なお、スタイラス４は、全体を超硬合金で構成してもよく、打刻部４ｂの円錐形状の先端のみをダイヤモンド焼結体若しくは立方晶窒化ホウ素結晶体で構成し、その他の部分を超硬合金で構成してもよい。

次に、エアオイル供給手段３０について説明する。
エアオイル供給手段３０は、圧縮ガスが間欠的に圧送されるエア搬送系３１と、圧縮ガスに潤滑油を供給するオイル供給系３２と、圧縮ガスまたは圧縮ガスと潤滑油の混合物（エアオイル）が振動ペン本体２０の開口部１１ｃに圧送されるエアオイル搬送系３３を備えて構成されている。オイル供給系３２の下流端は、エア搬送系３１の下流端に接続されており、エア搬送系３１とオイル供給系３２の接続部にエアオイル搬送系３３の上流端が接続されている。

エア搬送系３１は、エア配管（エア搬送路）３４と、エア配管３４の一端に接続されたエア源３５とを有している。また、エア配管３４の他端は、後述するチェックバルブ４１に接続されている。
エア源３５は、エアフィルタ、ミストセパレータおよび圧力スイッチ（いずれも図示せず）を有し、エア配管３４内に圧縮ガスを送出する。エア配管３４内に送出された圧縮ガスは、後述する電磁弁４８の切り替え操作によって、エア配管３４内を間欠的に圧送されるようになっている。

オイル供給系３２は、オイル配管（オイル搬送路）３７と、オイル配管３７の一端に接続されたオイル供給手段３８と、オイル供給手段制御部３９と、オイル配管３７の途中に設けられた定量バルブ４０とを有している。また、オイル配管３７の他端は、チェックバルブ（逆止弁）４１に接続されている。
オイル供給手段３８は、潤滑油が貯留されたオイルタンク４２と、オイルタンク４２内に貯留された潤滑油をオイル配管３７内に圧送する給油ポンプ４３によって構成されている。ここで、給油ポンプ４３は、後述する給油ポンプ制御回路４５からの制御指令が入力される毎に、潤滑油を一定量圧送するように構成されている。
オイル供給手段制御部３９は、エア配管３４の途中に設けられた流量計３６と、流量計に接続されたカウンタ４４と、カウンタ４４に接続され、給油ポンプ４３の動作を制御する給油ポンプ制御回路（オイル供給手段制御回路）４５とを有している。

流量計３６は、エア配管３４内を通過する圧縮ガスの流量（エア流量）を計測する。この流量計３６によって計測されたエア流量はカウンタ４４に出力される。
カウンタ４４には、流量計３６によって計測されたエア流量が経時的に入力される。カウンタ４４は、このエア流量の立ち上がりタイミング毎にカウントアップする。このカウント数は、エア配管３４内での圧縮ガスの圧送回数に相当する。

給油ポンプ制御回路４５は、レジスタ、制御部、演算部等を内蔵し、後述する操作部から入力されたデータに基づいて等差数列［ａ_ｎ＝ａ_１＋（ｎ−１）ｄ］を算出し、この演算結果をレジスタに格納する。また、給油ポンプ制御回路４５は、カウンタ４４によってカウントされたカウント数が逐次に入力され、このカウント数がレジスタに格納された等差数列上の数値になる度に、給油ポンプ４３に、潤滑油を一定量圧送する制御指令を出力する。これにより、圧縮ガスがエア配管３４内をｄ回圧送される度に、オイル供給手段３８では、オイルタンク４２から、所定量の潤滑油が１回送出される。

定量バルブ４０は、オイル貯留部（図示せず）を有し、オイル供給手段３８から供給される潤滑油のワンショット分が、このオイル貯留部に一旦貯留され、その後、供給されてくる潤滑油による加圧および脱圧によって、オイル貯留部内の潤滑油を一定量吐出する。

エアオイル搬送系３３は、第１エアオイル配管（エアオイル搬送路）４６および第２エアオイル配管（エアオイル搬送路）４７と、電磁弁（弁体）４８と、電磁弁４８の動作を制御する電磁弁制御部（弁体制御部）４９とを有している。第１エアオイル配管４６は、その一端がチェックバルブ４１に接続され、他端が電磁弁４８に接続されている。また、第２エアオイル配管４７は、その一端が電磁弁４８に接続され、他端が振動ペン本体２０の開口部１１ｃに接続されている。また、電磁弁制御部４９は制御用配線２２を介してカウンタ４４に接続されている。

チェックバルブ４１は、３方に流路を有し、各流路に、それぞれエア配管３４、オイル配管３７および第１エアオイル配管４６が接続されている。このうち、エア配管３４とオイル配管３７が接続された流路には逆止弁機能が設けられている。これにより、圧縮ガスの圧力によって定量バルブ４０から吐出された潤滑油が、流量計３６側と定量バルブ４０側に逆流するのが防止される。

エア搬送系３１を圧送される圧縮ガスは、このチェックバルブ４１内の流路を介して第１エアオイル配管４６内に導入される。また、オイル供給系３２から供給される潤滑油は、エア搬送系３１を圧送される圧縮ガスと、このチェックバルブ４１で合流し、圧縮ガスと混合された状態、すなわちエアオイルとなって、第１エアオイル配管４６内に導入される。

電磁弁４８は、第１ポート４８ａと、第２ポート４８ｂと、排気ポート４８ｃとを有する３ポートタイプの電磁弁であり、第１ポート４８ａおよび第２ポート４８ｂに、それぞれ、第１エアオイル配管４６および第２エアオイル配管４７が接続され、排気ポート４８ｃに、排気管（図示せず）が接続されている。

この電磁弁４８では、例えば第１の状態のとき、第１ポート４８ａと第２ポート４８ｂとが接続する（以下、この状態を「接続状態」と言う）。このとき、第１エアオイル配管４６内を圧送する圧縮ガスおよびエアオイルは、第１ポート４８ａおよび第２ポート４８ｂを介して第２エアオイル配管４７に導入される。また、電磁弁４８では、第２の状態のとき、第１ポート４８ａが閉弁状態になり、第２ポート４８ｂと排気ポート４８ｃとが接続する（以下、この状態を「非接続状態」と言う）。このとき、第１エアオイル配管４６から第２エアオイル配管４７への流れが停止する。
そして、電磁弁制御部４９は、電磁弁４８に、接続状態と非接続状態とを切り替える制御指令を、一定時間毎に繰り返し出力する。これにより、第１エアオイル配管から第２エアオイル配管にエアが流れる状態と、エアの流れが停止する状態とが交互に切り替わる。その結果、圧縮ガスおよびエアオイルは、エア配管３４内および各エアオイル配管４６、４７内を間欠的に圧送される。

また、以上のようなマーキング装置用潤滑油供給装置には、入力等の各操作を行う操作部（図示せず）が備えられている。
操作部としては、例えば、キーボード、液晶表示パネル等を備えたタッチパネル等を用いられる。この操作部には、例えば、給油ポンプ制御回路で用いられる等差数列の交差ｄ等のデータが入力され、このデータが給油ポンプ制御回路等に出力される。

次に、本実施形態のマーキング装置用潤滑油供給装置の動作を説明する。
図１に示すように、初期状態において、ピストン３が圧縮コイルバネ６によりバックプレート１０側に付勢されている。この状態において、各部の動作をオンにする。
まず、電磁弁制御部４９は、電磁弁４８に一定時間毎に制御指令を繰り返し出力する。これにより、電磁弁４８は、第１ポート４８ａと第２ポート４８ｂとが接続された状態と、第１ポート４８ａが閉弁された状態とが交互に切り替わる。

また、エア源３５は、エア配管３４内に圧縮ガスを送出する。エア源３５から送出された圧縮ガスは、電磁弁４８の第１ポート４８ａと第２ポート５８ｂとが接続された状態では、エア配管３４、チェックバルブ４１、第１エアオイル配管４６、電磁弁４８、第２エアオイル配管４７を順次通過して、開口部１１ｃから振動ペン本体２０の内部に流入する。一方、電磁弁４８の第１ポート４８ａが閉弁された状態では、このような圧縮ガスの流れが停止する。したがって、エア源３５から送出された圧縮ガスは、電磁弁４８の切り替え操作に同期して、エア搬送系３１およびエアオイル搬送系３３を間欠的に圧送される。

このとき、流量計３６は、エア配管３４内を通過する圧縮ガスの流量（エア流量）を経時的に計測する。図３に、この流量計によって計測されるエア流量の経時変化の典型例を示す。このように、エア配管３４内を通過する圧縮ガスの流量は、電磁弁４８の切り替え操作に同期してパルス状に変化する。流量計３６によって計測されたエア流量は、カウンタ４４に出力される。
カウンタ４４は、流量計から経時的に入力されるエア流量の立ち上がりタイミング毎にカウントアップし、エア配管３４内での圧縮ガスの圧送回数をカウントする。カウンタ４４によってカウントされたカウント数は、給油ポンプ制御回路４５に出力される。

給油ポンプ制御回路４５は、カウンタ４４から入力されたカウント数が、レジスタに格納された等差数列［ａ_ｎ＝ａ_１＋（ｎ−１）ｄ］上の数値になる度に、給油ポンプ４３に、潤滑油を一定量圧送する制御指令を出力する。これにより、圧縮ガスがエア配管３４内をｄ回圧送される度に、オイルタンク４２から、一定量の潤滑油が１回送出される。図３に示すように、例えば等差数列において公差ｄ＝３である場合には、圧縮ガスが３回圧送される度に、オイル供給手段３８ではオイルタンク４２から潤滑油が１回送出される。

オイル配管３７に送出された潤滑油は、定量バルブ４０のオイル貯留部にワンショット分ずつ貯留され、次に圧送されてくる潤滑油による加圧および脱圧によって、このオイル貯留部から下流側に順次吐出され、チェックバルブ４１に圧送される。

ここで、オイル供給手段３８から潤滑油が送出されていない間は、エア搬送系３１を圧送される圧縮ガスは、そのままチェックバルブ４１を通過し、第１エアオイル配管４６内、電磁弁４８の流路、第２エアオイル配管４７内を間欠的に圧送され、開口部１１ｃから振動ペン本体２０内に間欠的に供給される。
また、オイル供給手段３８から潤滑油が送出されると、この潤滑油の油滴が、エア供給系３１を圧送される圧縮ガスとチェックバルブ４１で合流し、圧縮ガス中に油滴が分散された状態（エアオイル）になる。そして、このエアオイルが、第１エアオイル配管４６内、電磁弁４８の流路、第２エアオイル配管４７内を間欠的に圧送され、開口部１１ｃから振動ペン本体２０内に間欠的に供給される。

振動ペン本体２１内に、圧縮ガスまたはエアオイルが供給されると、振動ペン本体２１は以下のように動作する。
初期状態において、ワンショット分の圧縮ガスが、アダプタ１１の開口部１１ｃから導入されると、この圧縮ガスは、バックプレート１０の供給孔１０ａ内に送られる。この圧縮ガスにより、供給孔１０ａを閉塞しているＯリング１２に対して圧縮コイルバネ６の付勢力よりも大きな圧力が加わる。これによりＯリング１２が押し下げられ、これに伴って圧縮コイルバネ６によって付勢されているピストン３がシリンダ２の先端側に押し下げられる。

ピストン３が先端側に前進されると、Ｏリング１２の位置がシリンダ室２Ａの段差部２ｂよりも先端側に移動する。段差部２ｂよりも先端側のシリンダ内周面２ａ_１は、基端側のシリンダ内周面２ａ_２よりも内径が大きくなっている。このため、ピストン３が前進すると、Ｏリング１２と内周面２ａ_１との間に隙間が生じる。すると、ピストン３を押していた圧縮ガスがこの隙間からシリンダ室２Ａの先端側に流れる。また、この圧縮ガスはノーズ部材８の排気孔８ｂを経てシリンダ２の外部に放出される。これにより、ピストン３を押していた圧縮ガスの圧力が低下し、圧縮コイルバネ６の付勢力がこの低下した圧力に打ち勝ってピストン３を再びバックプレート１０側に付勢させる。
ピストン３が後退位置に戻ると、次に供給されるワンショット分の圧縮ガスによりピストン３が押されて前進する。この動作を繰り返すことで、ピストン３を介してスタイラス４を往復振動させることができる。

振動するスタイラス４の打刻部４ｂを、例えば加工体の被加工面に押し付けることにより、被加工面上にドットが形成される。このドットを複数形成することで、被加工面上に二次元バーコードがマーキングされる。また、振動するスタイラス４の打刻部４ｂを、例えば被加工面に押し当てながら移動させると、その移動の軌跡に沿って溝が形成される。スタイラス４の移動方向を任意に制御することで、被加工面上に数字や文字や記号等をマーキングすることができる。

また、ワンショット分のエアオイルが、アダプタ１１の開口部１１ｃから導入されると、この場合にも、エアオイルに含まれる圧縮ガスにより、圧縮ガスが導入された場合と同様の機構により、ピストン３を介してスタイラス４を往復振動させることができる。
また、エアオイルを導入した場合には、エアオイルがシリンダ室２Ａ内を通過する際に、エアオイルに分散された潤滑油がシリンダ２の内周面２ａに付着する。
これにより、シリンダ２の内周面２ａとＯリング１２との摩擦係数が低減する。また、Ｏリング１２が内周面２ａと摺動することによるＯリング１２の摩耗が抑えられるので、Ｏリング１２と内周面２ａとの密着性が長期間保持される。これにより、初期状態において、ピストン２を、確実に所定の位置に保持することができ、また、圧縮ガスまたはエアオイルが供給されたときには、これらの圧力を、確実にＯリング１２に付与することができる。その結果、ピストン２がシリンダ２内で円滑に往復運動し、スタイラスがワークの表面を安定に打刻することができる。

そして、この潤滑油供給装置１では、特に、オイル供給手段制御部３９において、流量計３６は、間欠的に圧送される圧縮ガスの流量を計測し、カウンタ４４は、流量計３６によって計測されたエア流量に基づいて圧縮ガスの圧送回数をカウントする。そして、給油ポンプ制御回路４５は、このカウント数を基準にして給油のタイミングを算出し、このタイミングで、給油ポンプ４３に制御指令を出力する。

このため、仮に電磁弁４８の動作に仮に不具合が生じており、圧縮ガスの圧送のタイミングが変動した場合には、その変動がカウンタ４４におけるカウント数に反映されるので、給油ポンプ制御回路４５では、この変動に応じた給油のタイミングが算出される。このため、圧縮ガスに、常に適当なタイミングで、適量の潤滑油を供給することができる。また、さらに、電磁弁４８が故障しており、圧縮ガスの圧送が停止している場合には、カウンタ４４におけるカウントアップも停止するので、給油ポンプ制御回路４５による制御指令の出力も停止する。このため、このような場合に、潤滑油がオイル供給系３２で滞留し、チェックバルブ４１や定量バルブ４０の動作に不具合を生じさせたり、給油ポンプ４３の故障を引き起こすという問題が回避される。

また、このエアオイル供給手段３０において、給油ポンプ４３の制御に用いられる流量計３６、カウンタ４４および給油ポンプ制御回路４５は、従来のように電磁弁・給油ポンプ制御部に組み込まれた給油ポンプ制御回路とは異なり、システム構築後に後付けすることができる。このため、システムの冗長性が向上するという利点もある。

以上、本発明のマーキング装置用潤滑油供給装置の実施形態について説明したが、本発明の構成はこれに限るものではない。
例えば、電磁弁制御部４９は、カウンタ４４に制御用配線２２を介し接続され、電磁弁制御部４９が制御指令を出力する回数と、カウンタ４４におけるカウント数を比較する比較回路を有していてもよい。これにより、電磁弁４８の動作状況を評価することができる。すなわち、カウンタ４４におけるカウント数は、電磁弁４８の切り替え操作の回数に相当するため、比較回路で、このカウント数と電磁弁制御部４９における制御指令の出力回数とが等しいと判定された場合には、電磁弁の動作状況が良好であると評価することができる。また、比較回路で、このカウント数と制御指令の出力回数とが異なる判定された場合には、電磁弁制御部の制御指令に対して電磁弁が正常に動作しておらず、何らかの不具合が生じているものと評価することができる。
なお、ピストン３の振動の状態に応じてカウンタ４４におけるカウント数と、電磁弁４８の切り替え操作の回数とは相関関係となるが、相関関係が厳密に一致していなくとも、多少の誤差は通常の動作の範囲内と見なしても良い。なお、この立ち上がりタイミング毎にカウントする動作に加え、適切な閾値を設定しておき、この閾値を超えた時点でカウントするようにしても良い。

図１は本発明の一実施形態であるマーキング装置用潤滑油供給装置を示す断面模式図。 図１に示すマーキング装置用潤滑油供給装置に接続して設けるエアオイル供給手段の一例を示すブロック図。 図２に示すエアオイル供給手段におけるエア流量の経時変化の一例を示すグラフ。 従来のマーキング装置用振動ペンが備えるエアオイル供給手段の一例のブロック図。 従来のマーキング装置用振動ペンが備えるエアオイル供給手段の他の例を示すブロック図

符号の説明

１・・・マーキング装置用潤滑油供給装置、２・・・シリンダ、３・・・ピストン、３ａ２…受部（ピストン先端）、３ａ３…雄ネジ部、４・・・スタイラス、４ａ・・・スタイラス本体（スタイラス基端）、４ｂ・・・打刻体（スタイラス先端）、４ｃ…座金、５・・・振動部（振動手段）、７・・・連結部、７ａ・・・カバー部、７ｂ・・・壁面部、７ｃ・・・貫通孔、７ｄ・・・内周面、７ｅ・・・雌ネジ部、Ｓ・・・隙間、Ｔ・・・当接部、２０・・・振動ペン本体、３０・・・エアオイル供給手段、３１・・・エア搬送系、３２・・・オイル供給系、３３・・・エアオイル搬送系 ３４・・・エア配管（エア搬送路）、３５・・・エア源、３６・・・流量計、３７・・・オイル配管（オイル搬送路）、３８・・・オイル供給手段、３９・・・オイル供給手段制御部、４０・・・定量バルブ、４１・・・チェックバルブ、４２・・・オイルタンク、４３・・・給油ポンプ、４４・・・カウンタ、４５・・・給油ポンプ制御回路（オイル供給手段制御回路）、４６・・・第１エアオイル配管（エアオイル搬送路）、４７・・・第２エアオイル配管（エアオイル搬送路）、４８・・・電磁弁（弁体）、４９・・・電磁弁制御部（弁体制御部）

Claims (3)

1. シリンダと、該シリンダに往復自在に取り付けられたピストンと、該ピストンの先端側に設けられたスタイラスと、前記ピストンの基端側に備えられて前記ピストンをその長手方向に振動させる振動手段とを備える振動ペン本体と、該振動ペン本体に、その基端側から圧縮ガスまたは圧縮ガスと潤滑油との混合物を間欠的に供給するエアオイル供給手段とを具備するマーキング装置用潤滑油供給装置であって、
   前記エアオイル供給手段は、前記圧縮ガスを送出するエア源と、前記エア源から送出された前記圧縮ガスが間欠的に圧送されるエア搬送路と、前記潤滑油を送出するオイル供給手段と、該オイル供給手段の動作を制御するオイル供給手段制御部と、前記オイル供給手段から送出された前記潤滑油が搬送されるオイル搬送路と、前記エア搬送路の下流端と前記オイル搬送路の下流端とが接続する接続部と、該接続部に接続されて前記圧縮ガスまたは前記接続部で合流した前記圧縮ガスと前記潤滑油との混合物が前記振動ペン本体側に間欠的に圧送されるエアオイル搬送路とを有し、
   前記オイル供給手段制御部は、前記エア搬送路を圧送される前記圧縮ガスの流量を計測する流量計と、該流量計によって計測される流量値が経時的に入力され、その立ち上がりタイミング毎にカウントアップするカウンタと、該カウンタによってカウントされたカウント数が逐次入力され、このカウント数が設定値になる度に、前記オイル供給手段に、潤滑油を一定量送出する制御指令を出力するオイル供給手段制御回路とを有することを特徴とするマーキング装置用潤滑油供給装置。
2. 前記オイル供給手段制御回路に設定された設定値は、等差数列上の数値であることを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置用潤滑油供給装置。
3. 前記エアオイル搬送路の途中に設けられて前記エアオイル搬送路を開閉する弁体と、該弁体に前記エアオイル搬送路の開閉を切り替える制御指令を一定時間毎に繰り返し出力する弁体制御部とを有し、
   前記弁体制御部は、前記カウンタに接続され、前記弁体制御部が出力する制御指令の回数と、カウンタにおけるカウント数とを比較する比較回路を有することを特徴とする請求項１または２に記載のマーキング装置用潤滑油供給装置。

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