JPH0581696U - プレス機械の作動油汚染監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プレス機械の作動油汚染監視装置 【目的】 実際の作動油循環経路を流れる作動液の汚染
を、精度良く、しかもリアルタイムで監視する。 【構成】 測定セル21が、プレス機械の作動油循環経路
11内の一部を形成する作動油通路22を有する。一対の棒
状光伝達体24，25を、作動油通路22の周壁を内外に貫通
し、内端面同士間に測定間隙をおいて相対させるように
配する。両光伝達体24，25の一方の外端に発光器26を配
置し、その他方の外端に受光器27を配置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、プレス機械の作動油、例えば循環経路内の潤滑油の汚染を監視す る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、作動油の汚染を監視するには、目視によるか、測定器によって作動油に 含まれた汚染粒子の数および大きさを測定することによっていた。

【０００３】 測定器による場合、循環経路内の作動油の流量が通常数ｌ／min であるのに対 し、測定器に流せる流量は多くて数１０ml／min であり、循環経路内の作動油を 測定器にそのまま流せないため、作動油をサンプリングし、これを、測定器で測 定していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

目視によってサンプルの汚染の程度を知るのでは、信頼性に乏しいという問題 点がある。

【０００５】 一方、測定器としては、種々のタイプのものが知られているが、一般的な測定 器は、複雑で高精度の光学レンズを使用しており、振動等により故障し易くて、 使いづらいものであった。また、この種の測定器は、高価であった。

【０００６】 また、サンプリング方式であるため、オンライン方式のようにリアルタイムで の監視ができず、これまた信頼性に乏しかった。信頼性を上げるためには、サン プリングを頻繁に行えばよいが、これには、現実問題として限度があった。

【０００７】 この考案の目的は、上記問題点を解決し、実際の作動油循環経路を流れる作動 液の汚染をリアルタイムで監視することができるプレス機械の作動油汚染監視装 置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案によるプレス機械の作動油汚染監視装置は、プレス機械の作動油循環 経路と連通した作動油通路を有する測定セルと、作動油通路の周壁を内外に貫通 し、内端面同士間に測定間隙をおいて相対させるように配されている一対の棒状 光伝達体と、両光伝達体の一方の外端に配置された発光器およびその他方の外端 に配置された受光器とよりなるものである。

【０００９】 作動油とは、プレス機械において使用される全ての種類の油、例えば機械プレ スではスライド駆動機構の潤滑油、油圧プレスでは油圧シリンダの作動油、付属 品ではブランク洗浄油等を指す。

【００１０】 測定セルは、既設配管に直接組み込んでも良いし、既設配管にバイパス管を設 けて、これに組み込んでも良い。

【００１１】

【作用】

この考案によるプレス機械の作動油汚染監視装置には、プレス機械の作動油循 環経路と連通した作動油通路を有する測定セルが備わっているから、作動油通路 には循環経路を流れる作動油が通される。

【００１２】 また、同装置には、作動油通路の周壁を内外に貫通し、内端面同士間に測定間 隙をおいて相対させるように配されている一対の棒状光伝達体が備わっているか ら、好ましい測定精度が得られるように測定粒子の大きさに対応して測定間隙が 設定され。

【００１３】 さらに、同装置には、両光伝達体の一方の外端に配置された発光器およびその 他方の外端に配置された受光器が備わっているから、発光器からに発せられた光 が、測定間隙を通過する測定粒子で遮られて、受光器の受光量が変化する。

【００１４】

【実施例】

この考案の実施例を、図面を参照してつぎに説明する。

【００１５】 図１は、プレス機械の駆動機構の潤滑油の循環経路11を示すものである。循環 経路11にはタンク12およびポンプ13が含まれている。そして、循環経路11には測 定セル21が組み込まれている。循環経路11内を流れる作動油の流量は、プレス機 械の能力により異なるが、通常２〜３ｌ／min 、多くて１０ｌ／min である。な お、測定セル21の図示は１か所であるが、複数か所に測定セル21は組み込まれて いる。

【００１６】 測定セル21は、アルミニウムで直方体ブロック状に形成されたものであって、 ストレートな作動油通路22を有している。作動油通路22は、８mmの径を有する円 形横断面積をもつものであって、２〜３ｌ／min の作動油を余裕をもって通しう る大きさである。

【００１７】 作動油通路22の周壁には、作動油通路22の軸中心と直交する線上に位置して、 一対の貫通孔23が同軸状にあけられ、これら貫通孔23に、一対の棒状光伝達体24 ，25が挿入されている。そして、発光器26がその発光面を発光側の光伝達体24の 外端面と相対されるように配置させるとともに、受光器27がその受光面を受光側 の光伝達体25と相対させるように配置されている。

【００１８】 図２に詳しく示すように、両光伝達体24，25は、円柱状ロッドレンズ（日本板 硝子製セルフォックレンズ）よりなる。両光伝達体24，25の内端間には、１mm程 度の測定間隙Ｃが存在している。受光側の光伝達体25と受光器27の間には板状フ ォトマスク28が介在されている。

【００１９】 両光伝達体24，25の周囲には保護チューブ31，32が配されるとともに、発光器 26および受光器27は、それぞれホルダ33，34に収められ、これにより、セル21、 両光伝達体24，25、発光器26、受光器27およびフォトマスク28が一体化されてい る。

【００２０】 ロッドレンズは、直径１〜２mm程度のガラスロッドをレンズ媒質とし、ロッド 中の２乗屈折率分布によってレンズとして機能するものであって、図３に示すよ うに、ある一定のレンズピッチ長さＰに対して、４種のサイズがあり、４種のサ イズ毎に固有の光学特性を示す。すなわち、図３ａに示す１Ｐ（ピッチ）のロッ ドレンズ41は、入射端面上の物体の正立像を出射端面上にそのまま結像し、図３ ｂに示す３／４Ｐのロッドレンズ42は、無限遠物体の正立像を出射端面に結像し 、図３ｃに示す１／２Ｐのロッドレンズ43は、入射端面の物体の倒立像を出射端 面に結像し、図３ｄに示す１／４Ｐのロッドレンズ44は、無限遠物体の倒立像を 出射端面に結像する。

【００２１】 発光器側の光伝達体24には、１／４Ｐのロッドレンズが用いられ、受光器側の 光伝達体25には、１／２Ｐのロッドレンズが用いられている。

【００２２】 発光器26は、レーザダイオードよりなる。受光器27は、フォトダイオードより なる。

【００２３】 フォトマスク28は、図４に示すように、円板状のものであって、中央部に光通 過開口28ａを有している。開口28ａは、測定粒子の大きさに対応して設定される が、例えば５０μｍ×５０μｍの正方形である。

【００２４】 発光器26から発せられた光は、分散平行光線として測定間隙Ｃを横断し、受光 器27で受けられるが、その受光面積はフォトマスク28の光通過開口28ａの面積に 一致する。

【００２５】 もし仮に、フォトマスク28が無いとすると、発光器26からの光は、１００％受 光器27で受けられる。振動等により、両光伝達体24，25の軸ずれが生じると、受 光量が変動し、正確な測定データが得られない恐れがある。また、例えば、径が ２mmのロッドレンズが用いられ、測定粒子の直径が１０μｍであるとすると、受 光面の面積は、測定粒子の断面積のおよそ40000 倍である。このことは、測定感 度が低いことを意味する。

【００２６】 図５は、測定粒子Ｐが受光面を順次遮っていく状態を(a) 〜(f) の順に示すも のであり、この状態に対応して受光器から出力される信号が図６に示されている 。測定粒子Ｐが無い状態では受光面は光を１００％受けている。受光面が粒子Ｐ によって遮られると、遮られた面積に応じて受光器の出力信号が変動する。１つ の粒子に対して、１つのパルスが出力される。パルスの高さは、遮られた面積に 比例し、遮られた面積は、粒子径の２乗に比例する。

【００２７】 図７は、発光器26および受光器27の出力信号を処理するための電気回路を示す ブロック図である。

【００２８】 発光器26からは、発生させられた光に対応するモニタ信号が出力され、モニタ 信号はサンプルホールド回路51およびＡＤ変換器52を通された後、光量の変動を ウォッチングするためにＣＰＵ57へ送られる。

【００２９】 受光器27からは、図８ａに示すようなパルス信号が出力され、これは、ロウパ スフィルタ53およびハイパスィルタ54へ送られる。

【００３０】 ロウパスフィルタ53では、パルス成分を取り去って、レベル信号に置き換えら れ、ＡＤ変換器52に通された後、ＣＰＵ57へ送られる。ＣＰＵ57では、レベル信 号がモニタ信号と常時比較され、レベル信号が低下すると、光伝達体24，25が汚 れまたは劣化したと判断され、光伝達体24，25の交換・点検が行われる。

【００３１】 ハイパスィルタ54では、直流成分を取り去って、１００％の光量を受けている 状態をグランドレベルとする零から立ち上がるパルスに置き換えられる。ハイパ スィルタ54の出力信号が図８ｂに示されている。ハイパスィルタ54を通過した信 号は、コンパレータ55およびピークディテクタ56へ送られる。コンパレータ55は 、図８ｃに示すパルスの発生確認信号を出力する。ピークディテクタ56は、ＡＤ 変換のためのピークホールド信号を出力する。図９に、ピークディテクタ56の入 力信号と出力信号の関係が示されている。コンパレータ55の出力信号はそのまま ＣＰＵ57へ送られ、ピークディテクタ56の出力信号はＡＤ変換器52を通された後 、ＣＰＵ57へ送られる。ＣＰＵではパルスの高さ毎のパルス数をカウントする。

【００３２】 図１０は、受光器の出力信号を処理するための手順を示すフローチャートであ る。パルスが発生すると（ステップ61）、そのピークを検出し（ステップ62）、 そのピークをホールドする（ステップ63）。この状態でＡＤ変換を開始する（ス テップ64）、ＡＤ変換が終了すると（ステップ65）、ＣＰＵ57がＡＤ変換データ を読出し（ステップ66）、データの大きさ毎にカウントする（ステップ67）。こ こで、パルスの有無を確認し（ステップ68）、ピークのリセットを行う（ステッ プ68）。スタートから、この手順を一定時間（一定カウント数）経過するまで連 続して行い（ステップ70）、カウント結果をコンピユータに転送する。

【００３３】 カウント結果を転送されたコンピュータでは、図１１に示すように、横軸にパ ルスの高さ（粒子径）を、縦軸にパルス数（粒子数）をとり、図示しない表示器 の画面にグラフとして表示する。

【００３４】 さらに、コンピュータには、転送されたカウント結果がデータとして保存され る。保存されるデータは、図示しない記録装置に出力され、また過去のテータ等 、他のデータと比較し、縦軸および横軸目盛りの変換、蓄積されたデータの合計 等の処理が行われる。

【００３５】 図１２は、他の実施例を示す。この実施例では、光伝達体として、上記実施例 のロッドレンズに代わり、光ファイバ71，72が用いられている。発光器73から発 せられた光は、凸レンズ74で集束されて、発光側の光ファイバ71の外端面に照射 される。照射された光は、測定間隙Ｃを横断した後、受光側の光ファイバ72を通 じて受光器75で受けられる。光ファイバ71，72の径は、５０μｍ程度でよいが、 ファイバ径を変更することにより、測定レンジが変更される。

【００３６】

【考案の効果】

この考案によれば、作動油通路には循環経路を流れる作動油が通され、好まし い測定精度が得られるように測定粒子の大きさに対応して測定間隙が設定され、 発光器からに発せられた光が、測定間隙を通過する測定粒子で遮られて、受光器 の受光量が変化するから、実際の作動油循環経路を流れる作動液の汚染を、精度 良く、しかもリアルタイムで監視することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による装置を含むプレス機械の作動油
循環経路図である。

【図２】この考案による装置の縦断面図である。

【図３】光伝達体の説明図である。

【図４】フォトマスクの斜視図である。

【図５】測定粒子によって受光面が遮られていく状態を
示す説明図である。

【図６】図６の状態に対応する発光器の出力信号を示す
説明図である。

【図７】発光器および受光器の出力信号を処理する電気
回路を示すブロック図である。

【図８】図７のブロック図を構成する機器の出力信号説
明図である。

【図９】図７のブロック図を構成する図７と別の機器の
出力信号説明図である。

【図１０】受光器の出力信号を処理する手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】受光器の出力信号を処理した結果を示す表示
器の画面の説明図である。

【図１２】他の実施例を示す図１相当の作動油循環経路
図である。

【符号の説明】

11 作動油循環回路 21 測定セル 22 作動油通路 24 光伝達体 25 光伝達体 26 発光器 27 受光器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレス機械の作動油循環経路11と連通し
   た作動油通路22を有する測定セル21と、 作動油通路22の周壁を内外に貫通し、内端面同士間に測
   定間隙をおいて相対させるように配されている一対の棒
   状光伝達体24，25と、 両光伝達体24，25の一方の外端に配置された発光器26お
   よびその他方の外端に配置された受光器27と、 よりなる、プレス機械の作動油汚染監視装置。