JP2000343024A

JP2000343024A - 転がり軸受の潤滑剤塗布状態の検査方法及びその検査装置

Info

Publication number: JP2000343024A
Application number: JP11161260A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Sekine; 正明関根; Katsuyoshi Yamashita; 勝義山下; Michiharu Naka; 道治中
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2000-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】転がり軸受の内部にのみ潤滑剤を注入した際
に、潤滑剤の塗布状態を光学的に検出して潤滑剤が塗布
されたか否かを検査する転がり軸受の潤滑剤塗布の検査
方法及びその検査装置を提供する。【解決手段】転がり軸受４の内部に潤滑剤を注入する
潤滑剤吐出装置から規定量の潤滑剤が吐出されたか否か
を検査するものであって、潤滑剤吐出装置の吐出口６と
転がり軸受４との間にレーザ光線Ｌ₁を照射して、吐出
口６から潤滑剤が吐出されたときに潤滑剤によって反射
された反射レーザ光線Ｌ₂を、反射レーザ光線Ｌ₂の光軸
上に配置された受光素子１６により受光して、受光素子
１６からの出力に基づいて転がり軸受４に潤滑剤が塗布
されたか否かを検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受の内部
に潤滑剤が塗布されたか否かを検査する転がり軸受の潤
滑剤塗布状態の検査方法及びその検査装置に関し、特に
転がり軸受の内部に注入された潤滑剤を光学的に検出し
て塗布状態を検査する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクドライブ用の転がり軸受
や、真空装置等に用いられるコンタミネーションを特に
嫌う転がり軸受は、転動体の上や保持器のポケット間等
に微量の潤滑剤を注入することにより軸受内部に潤滑剤
の膜を形成している。このような潤滑剤の塗布方法にお
いては、潤滑剤の注入を行うノズルから確実に潤滑剤が
吐出されているか否かが重要となり、吐出が不完全であ
ると転がり軸受が潤滑不良となり、この転がり軸受を用
いた軸受装置にトラブルを生じさせることになる。

【０００３】転がり軸受の一般的な潤滑剤塗布方法とし
ては、次のような方法が挙げられる。例えば特開昭６４
−４６０１１号公報には、軸受軌道面等に潤滑剤を軽く
塗布するオイルプレーティング法が記載されており、特
開平８−３０３４６７号公報には、組み立てた転がり軸
受を潤滑剤の中に浸漬した後、引き上げて遠心脱油を行
う方法が記載されている。また、特開平５−１４９３４
３号公報には、軸受を潤滑剤に浸漬した後、潤滑剤中に
含まれている石油ベンジンを蒸発させる方法が記載され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された潤滑剤塗布方法では、グリースを転がり
軸受外側から付着させたり、潤滑油中に転がり軸受全体
を浸漬するものであるから、転がり軸受の転動面や摺動
面以外の、例えば軸受内径面、軸受外径面、側面等に潤
滑剤が付着することになる。すると、転がり軸受の実使
用時において、付着した潤滑剤が拡散して転がり軸受が
組み込まれた装置内を汚し、機器の性能を著しく悪化さ
せる要因となる。

【０００５】そこで、本出願人は、潤滑剤を必要とする
転がり軸受内部にだけ、選択的に潤滑剤を塗布する潤滑
剤の注入方法を特願平１０−３７００９７号で提案し
た。しかながら、この潤滑剤の注入方法にあっては、潤
滑剤供給タンクが空になったり、或いは機器の故障等が
原因で潤滑剤が注入されないことが起こり得る。このよ
うな場合、警報を発したり、潤滑剤が注入されなかった
軸受は、後工程に送られないように排出したり、装置を
停止させる必要がある。このことは、内部にのみ潤滑剤
を注入する軸受を大量生産する場合に特に重要となる。

【０００６】このため、転がり軸受の内部に潤滑剤が注
入されたか否かを全数検査して、良・不良判定を行うこ
とが大切であるが、前記公報に記載の方法では、潤滑剤
を塗布処理するだけで、いずれの方法も潤滑剤の塗布後
にその塗布状態の検査を行なっていない。したがって、
完成した転がり軸受が適正に潤滑剤が塗布されているか
否かは不明となるという問題があった。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、転がり軸受の内部にのみ潤滑剤を注入した際
に、潤滑剤の塗布状態を光学的に検出して潤滑剤が塗布
されたか否かを検査する転がり軸受の潤滑剤塗布の検査
方法及びその検査装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係る転がり軸受の潤滑剤塗布状態の検査方法及び
その検査装置は、転がり軸受の内部に潤滑剤を注入する
潤滑剤吐出装置から規定量の潤滑剤が吐出されたか否か
を検査する転がり軸受の潤滑剤塗布状態の検査方法及び
その検査装置であって、前記潤滑剤吐出装置の吐出口と
前記転がり軸受との間にレーザ光線を照射して、前記吐
出口から潤滑剤が吐出されたときに該潤滑剤によって反
射された反射レーザ光線を、該反射レーザ光線の光軸上
に配置された受光素子により受光して、前記受光素子か
らの出力に基づいて転がり軸受に潤滑剤が塗布されたか
否かを検査することを特徴とする。

【０００９】この転がり軸受の潤滑剤塗布状態の検査方
法及びその検査装置では、潤滑剤吐出装置の吐出口から
転がり軸受の内部に潤滑剤を注入する際に、吐出口の先
端に例えば転がり軸受の玉を近接させて潤滑剤を吐出す
る一方、この吐出口と転がり軸受との間にレーザ光線を
照射して、潤滑剤によって反射した反射レーザ光を受光
素子により受光する。受光素子は反射レーザ光線の光軸
上に配置されているため、潤滑剤が規定量吐出されなか
った場合は、反射レーザ光線が他の方向に反射したり、
或いは反射がなくなり、受光素子では受光されなくな
る。このように出力が反射レーザ光線の有無に応じて変
化することになるため、受光素子からの出力に基づいて
潤滑剤が規定量吐出されたか否かを判断することがで
き、転がり軸受の潤滑剤の塗布状態を検査することがで
きる。

【００１０】前記転がり軸受の潤滑剤塗布状態の検査方
法を実施する具体的な検査装置としては、潤滑剤を転が
り軸受の内部に規定量注入する吐出装置と、前記吐出装
置の吐出口と転がり軸受との間にレーザ光線を照射する
レーザ光線投光器と、該レーザ光線投光器からのレーザ
光線が潤滑剤によって反射された反射レーザ光線の光軸
上に配置され、反射レーザ光線を受光するレーザ光線受
光器と、を備え、前記レーザ光線受光器からの出力に基
づいて転がり軸受に潤滑剤が塗布されたか否かを検査す
ることを特徴とする潤滑剤塗布状態の検査装置が挙げら
れる。

【００１１】この転がり軸受の潤滑剤塗布状態の検査装
置では、吐出装置により潤滑剤を転がり軸受の内部に規
定量注入させる際に、レーザ光線投光器により吐出装置
の吐出口と転がり軸受との間にレーザ光線を照射して、
該レーザ光線投光器からのレーザ光線が潤滑剤によって
反射された反射レーザ光線をレーザ光線受光器により受
光する。このときのレーザ光線受光器からの出力に基づ
いて吐出装置から潤滑剤が吐出されたか否かを検査す
る。つまり、潤滑剤が規定量吐出された場合は潤滑剤か
らの反射レーザ光線が検出され、潤滑剤が規定量吐出さ
れなかった場合は反射レーザ光線が他の方向に向いてし
まい、レーザ光線受光器では検出されなくなる。

【００１２】また、吐出装置から潤滑剤が吐出されたと
きだけに反射レーザ光線がレーザ光線受光器に入射する
ので、吐出の終了後はレーザ光線受光器では反射レーザ
光線が検出されなくなり、レーザ光線受光器の出力は瞬
間的に大きなレベル変化を呈するだけになる。このよう
な瞬間的な出力の変化を高感度で検出するため、ピーク
ホールド回路を介装することで、受光時に変化する受光
器の出力を確実に検出することが望ましい。

【００１３】さらに、吐出装置から転がり軸受内部への
潤滑剤の吐出及び塗布状態の検査は、各玉に対して個別
に順次行ってもよく、各玉に対して一挙に行うようにし
てもよい。各玉に対して一挙に行う場合は、潤滑剤の塗
布状態の検査を代表して１箇所検査するだけでもよく、
検査を簡略化できる。そして、レーザ光線投光器及びレ
ーザ光線受光器は、設計の自由度を増すため個別に配設
してもよいが、検査装置の組み立て作業及び調整作業を
簡略化するために一体化構成したものを用いてもよい。

【００１４】また、他の潤滑剤塗布状態の検査方法及び
その検査装置としては、次のようなものが挙げられる。
即ち、転がり軸受の内部に潤滑剤を注入する潤滑剤吐出
装置から規定量の潤滑剤が吐出されたか否かを検査する
転がり軸受の潤滑剤塗布状態の検査方法及びその検査装
置であって、前記潤滑剤は、紫外線に励起されて蛍光を
発する物質が添加されており、前記転がり軸受に対して
外光を遮光しつつ紫外光を照射すると共に、該紫外光が
照射された転がり軸受を撮像し、撮像画像に映出された
蛍光の有無に基づいて潤滑剤の塗布状態を検査すること
を特徴とする。

【００１５】この潤滑剤塗布状態の検査方法及びその検
査装置では、規定量の潤滑剤が吐出され塗布された場合
に塗布面が蛍光を発するため、この蛍光を検出して転が
り軸受の潤滑剤塗布状態を迅速に検査することができ
る。

【００１６】前記蛍光を発する添加剤としては、潤滑剤
の潤滑性が損なわれることのない、例えばアミン系酸化
防止剤を用いることができる。

【００１７】前記転がり軸受の潤滑剤塗布状態の検査方
法を実施する具体的な検査装置としては、転がり軸受の
内部に紫外線に励起されて蛍光を発する物質が添加され
た潤滑剤を注入する潤滑剤吐出装置から規定量の潤滑剤
が吐出されたか否かを検査する転がり軸受の潤滑剤塗布
状態の検査装置であって、被検査対象の転がり軸受に外
光が当たらないように遮光する遮光フードと、該遮光フ
ード内に設けられ転がり軸受に紫外光を照射するブラッ
クライトと、該ブラックライトにより紫外光が照射され
た転がり軸受を撮像するビデオカメラと、を備え、前記
ビデオカメラによる撮像画像に映出された蛍光の有無に
基づいて潤滑剤の塗布状態を検査することを特徴とす
る。

【００１８】この検査装置では、ブラックライトにより
紫外光が照射された転がり軸受をビデオカメラで撮像す
ることで、転がり軸受に潤滑剤が規定量塗布された場合
には、撮像画像に蛍光が所定面積映出され、塗布されて
いない場合には蛍光の映出面積が所定面積以下であった
り、映出されなかったりする。この蛍光の映出面積に基
づいて潤滑剤吐出装置から規定量の潤滑剤が吐出された
か否かを検査する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る転がり軸受の
潤滑剤塗布の検査方法、及びその検査装置の実施の形態
を、図面を参照して詳細に説明する。ここで、図１は潤
滑剤を転がり軸受に吐出するための液体定量吐出装置
（以下、吐出装置と略称する）の構成を示す側面図、図
２は図１のＡ部詳細を示す一部拡大図、図３は図２のＢ
方向からみた部分断面図、図４は図２のＣ方向からみた
平面図である。

【００２０】図１に示すように、吐出装置１は、概略的
には潤滑剤を吐出させるための図示しないプランジャー
ポンプを内部に備えた吐出装置本体２と、吐出装置本体
２の下端側に設けられ潤滑剤を外部に吐出する吐出部３
とからなり、吐出部３の先端には、転がり軸受４の内部
に潤滑剤を注入するための潤滑剤注入ノズル５が設けら
れている。この吐出装置１は、外部から例えば液体の潤
滑油が補充され、プランジャーポンプの駆動によって潤
滑剤を潤滑剤注入ノズル５から吐出可能としている。な
お、本実施形態ではユニコントロールズ（株）製のプラ
ンジャーポンプ（型式ＰＭ５０２）を用い、また、潤滑
剤注入ノズル５は、外径が１．５ｍｍ以下、内径が０．
２ｍｍ〜１．０ｍｍφ程度の管状のものを用いた。そし
て、プランジャーポンプのストローク長は、所謂マイク
ロメータ型のストッパにより調整することができ、これ
により、潤滑剤の吐出量を適宜調整できる。また、潤滑
剤は液体の潤滑油の他に、例えばグリース等の半固形の
ものでも適用可能である。吐出装置１は、図２に示すよ
うに潤滑剤注入ノズル５先端の吐出口６が、転がり軸受
４の外輪１１と内輪１２との間で保持器１３によって保
持された玉１０の直上に近接配置され、後述するポンプ
駆動部によって一定周期毎に規定量の潤滑剤を吐出口６
から玉１０上に吐出するように制御される。

【００２１】玉１０に潤滑剤を塗布する場合、図２及び
図３に示すように、玉１０の真上に位置決めされた吐出
口５から玉１０に向けて規定の一定量の潤滑剤Ｏを吐出
させる。この作業を全玉１０に対して行う。これによ
り、玉１０のその後の回転移動に伴い、外輪１１、内輪
１２、保持器１３との間に潤滑剤が浸潤する。本実施形
態では、吐出装置１は固定されているので、潤滑剤塗布
を行うには玉１０を潤滑剤注入ノズル５の直下に位置制
御する必要がある。そこで、外輪１１を図示しない治具
により固定し、内輪１２を回転させることで玉１０のい
ずれかを潤滑剤注入ノズル５の直下に移動させるように
している。なお、玉１０の位置決め方法は、これに限ら
ず内輪１２を固定して外輪１１を回転させる方法であっ
てもよく、治具全体を軸受と共に回転させる方法であっ
てもよい。また、潤滑剤注入ノズルを移動させる方法で
あってもよい。

【００２２】次に、吐出装置の潤滑剤注入ノズル５から
潤滑剤が吐出されたか否かを検査する検査方法を説明す
る。本実施形態では、図３及び図４に示すようにレーザ
光線投光器（以下、投光器と略称する）１５からレーザ
光Ｌ₁を潤滑剤の吐出位置に照射し、潤滑剤が塗布され
ている場合にその反射レーザ光Ｌ₂をレーザ光線受光器
（以下、受光器と略称する）１６で受光することで、潤
滑剤が正確に吐出されて玉１０の表面に塗布されている
か否かの塗布状態を検査する。さらに詳しくは、潤滑剤
が正確に吐出された場合、図３に示すように、玉１０の
表面と潤滑剤注入ノズル５の吐出口６との間で表面張力
によって潤滑剤の油滴が形成される。この油滴にレーザ
光Ｌ₁を照射すると、油滴表面からの反射レーザ光Ｌ₂が
受光器１６に入射されるようになる。そして、受光器１
６は受光したレーザ光線の強さに略比例した電圧を発生
する。

【００２３】ところで、受光器１６が反射レーザ光Ｌ₂
を受光する際、規定量の潤滑剤が吐出されず油滴が形成
されていない場合、レーザ光Ｌ₁の照射位置によっては
玉１０の表面からの反射光が受光器１６に直接入射する
ことがある。すると、潤滑剤が吐出されていないにも拘
わらず、反射レーザ光Ｌ₂が検出されたとして潤滑剤が
正常に吐出されたと誤認する可能性を生じる。そこで本
実施形態では、投光器１１から投射されるレーザ光Ｌ₁
の転がり軸受４の軸垂直面Ｈとの角度が極力鋭角になる
ように投光器１５，受光器１６の取り付け位置を設定し
ている。そのため、レーザ光線が転がり軸受の外輪に干
渉しないように、投光器１５から投射されるレーザ光Ｌ
₁が、転がり軸受の転動体ピッチ円の概ね接線方向にな
るように投光器１５を配置している。具体的には、玉１
０へのレーザ光の投光角度αを、図３に示すように水平
面Ｈに対して鋭角になるように、例えば３０°以下の角
度に設定している。また、投光器１１と受光器１２との
なす角度は、図４に示すように玉１０の油滴からの反射
レーザ光Ｌ₂が十分な強度で得られる位置に受光器１２
を配置することで設定している。

【００２４】小径の軸受の場合、注入する潤滑剤は微量
であり、また、精密に注入するために、潤滑剤注入ノズ
ル５の吐出口６と玉１０とは十分に接近していることが
望ましい。そして、充分に接近された吐出口５と玉１０
との間にレーザ光Ｌ₁を照射させるためには、レーザ光
Ｌ₁のスポット径を微小にする必要がある。

【００２５】次に、図５を参照して本実施形態の塗布状
態検査装置２０の構成を説明する。前記レーザ光線の投
光器１５を駆動制御するレーザ駆動部２１と、前記吐出
装置１のプランジャポンプを駆動するポンプ駆動部２２
と、転がり軸受４の軌道輪を回転させて玉１０の位置と
潤滑剤注入ノズル５の吐出口６の位置とを一致させるた
めの軌道輪回転駆動部２３とが、それぞれ塗布状態検査
装置２０の動作を統括制御する制御部２５に接続され
る。また、潤滑剤の油滴からの反射レーザ光を受光器１
６により受光して、反射光の受光時に受光器１６からの
出力信号が入力されると共に、反射光受光時における出
力信号のピークレベルを保持するピークホールド回路２
７と、ピークホールド回路２７からの出力信号を受けて
潤滑剤が吐出されたか否かを判定するＯＫ／ＮＧ判定回
路２８とを塗布状態検査装置２０として備えている。そ
して、制御部２５は、ピークホールド回路２７のピーク
レベルの保持を解除するリセット信号を後述するタイミ
ングで出力する。この制御部２５には、ＮＧ品排出装置
４８、表示器４９、警報装置５０が接続されており、制
御部２５は、判定回路２８の信号に基づいてＮＧ品排出
装置４８により軸受４７を排出する。このとき、表示器
４９や警報装置５０を選択的に作動させる。

【００２６】次に、転がり軸受４への潤滑剤塗布状態の
検出方法を説明する。まず、転がり軸受４を図示しない
塗布装置の固定治具に取り付けて、潤滑剤注入ノズル５
の吐出口６と転がり軸受４の玉１０との位置合わせを行
う。この位置合わせ方法としては種々の方法が考えられ
るが、例えば軌道輪回転駆動部２３により内輪８を回転
駆動させて玉１０位置を変化させると共に、レーザ駆動
部２１により投光器１５から前記同様にレーザ光線を照
射して、受光器１６により反射レーザ光強度を検出する
ことで位置合わせする方法がある。この方法によれば、
反射レーザ光強度が増大してピークとなる回転位置が、
玉１０にレーザ光が照射されている位置となり、この位
置は、潤滑剤注入ノズル５の吐出口６直下に玉１０が配
置される位置とは一定の隔たりを有している。この隔た
りの大きさは、投光器１５、受光器１６、軸受４の方向
を含めた位置関係で決定される。したがって、予めこの
隔たりの大きさに相当する内輪の回転角度を測定して制
御装置２５に記憶させておき、反射レーザ光強度がピー
クとなる回転位置からさらに記憶された角度を回転させ
ることにより、潤滑剤注入ノズル５の吐出口６直下に玉
１０が配置された状態になる。

【００２７】この位置合わせ方法では、各玉１０を１つ
ずつ移動させて潤滑剤を塗布する際に、正確に位置合わ
せする目的のため移動の度に行ってもよい。また、玉１
０の数が分かっていれば、１箇所だけ玉１０位置を検出
して、他の玉１０に対しては所定の一定角度回転させる
インデックス回転により、簡便にして玉１０の位置を設
定してもよい。

【００２８】玉１０の位置合わせを行った後は、ピーク
ホールド回路２７には玉１０からの反射光によりピーク
レベルが保持されているので、電圧レベルを元に戻すた
めに制御部２５からリセット信号を出力し、図６に示す
ｔ₁の時点で制御部２５からポンプ駆動部２２に駆動信
号（潤滑剤吐出動作信号）Ｖ₁を供給し、吐出装置１か
ら潤滑剤を吐出させる。吐出装置１は、プランジャを駆
動して潤滑剤を押出す方式であるから、吐出動作信号Ｖ
₁が入力されてから実際に吐出口６から潤滑剤が吐出さ
れるまでタイムラグが生じる。そして、ｔ₂の時点で潤
滑剤が吐出口６から吐出されると、受光器１６の出力信
号Ｖ₂に瞬間的な大きな変動が生じる。

【００２９】出力信号Ｖ₂の電圧レベルが図６に示すよ
うに大きく変化すると、このレベル変化を、図５に示す
ピークホールド回路２７が検出し、ピークホールド回路
２７の出力信号Ｖ₃がＶ_LからＶ_Hに変化する。このＶ_Hか
Ｖ_Lの２つの状態に応じて、ＯＫ／ＮＧ判定回路２８
は、潤滑剤が吐出されたか否かを判定する。そして、制
御部２５はＯＫ／ＮＧ判定回路２８からの判定結果に基
づき、潤滑剤の吐出が正常であった場合に、ピークホー
ルド回路２７にＶ_Hに設定された出力信号の電圧レベル
を元の状態にリセットするピークホールドリセット信号
を出力する。また、制御部２５は、次の玉１０に対して
潤滑剤の塗布とその検査を行うために、軌道輪回転駆動
部２３によって内輪を回転させ、次の玉１０位置への位
置合わせを行う。一方、潤滑剤の吐出が異常であった場
合には、制御部２５は異常信号を出力して警報を発した
り、潤滑剤塗布を中止したり、機械を停止したり、ある
いは軸受を不良品としてＮＧ排出する。これにより、潤
滑剤の塗布に異常を生じた転がり軸受が後工程に流出す
ることを防止できる。上記処理を全ての玉１０に対して
潤滑剤が塗布されるまで繰り返し行う。

【００３０】このように、本実施形態における潤滑剤の
塗布検出方法では、潤滑剤を吐出する吐出口６の直下に
近接させて玉１０を位置合わせした後、玉１０上に潤滑
剤を吐出し、また、その側方からレーザ光を照射して規
定方向の反射レーザ光の有無を検出している。その際、
レーザ光の反射光は潤滑剤が吐出される短い期間だけに
生じるが、ピークホールド回路２７を用いることで、受
光器１６からの出力信号の変化を高感度に検出して、瞬
間的な出力信号の変化であっても見逃すことなく高精度
にこれを検出することができる。また、投光器１５と受
光器１６とが分離した構成であるため、機器の設置の設
計自由度や調整の自由度を高めることができる。

【００３１】上記構成の潤滑剤の塗布状態検査装置によ
れば、内部に潤滑剤を注入する転がり軸受を大量生産す
る場合、転がり軸受全数について潤滑剤が注入されたか
否か自動検査することができ、以て、転がり軸受の品
質、信頼性の向上とコストダウンとを図ることができ
る。

【００３２】次に、本発明に係る潤滑剤の塗布状態検査
装置の第２実施形態を図７を参照して説明する。なお、
本実施形態は、投光器及び受光器を一体化した構成にし
たことに特徴を有しており、機能の部品には同じ符号を
付与することで、重複する説明は省略するものとする。
本実施形態では、投光器及び受光器を一体化したレーザ
ーセンサ３１を用いている。この構成によれば、レーザ
光Ｌ₁、Ｌ₂の角度合わせ、即ち、投光器１５と受光器１
６との設置位置により設定される角度調整等は不要にな
り、塗布状態検査装置の組み立て作業、及び装置全体の
構成を大幅に簡略化することができる。なお、本実施形
態の投光器１１及び受光器１２としては、例えば（株）
キーエンス製のレーザ投受光装置ＬＺ−１５５を用いる
ことができる。

【００３３】次に、本発明に係る潤滑油の塗布状態検査
装置の第３実施形態を図８を参照して説明する。本実施
形態は、転がり軸受４が備える複数の玉１０を同時に潤
滑油を塗布、検出を行うように構成したことにある。本
実施形態においては、図８に示すように吐出装置３２に
転がり軸受４の玉１０の数に対応して潤滑剤注入ノズル
５が複数設けられている。なお、図８では片側５本の潤
滑剤注入ノズル５が図示されているが、例えば図４に示
すように玉１０が７個の場合は７本の潤滑剤注入ノズル
５が設けられる。この吐出装置３２は、その内部で図示
はしないが１個のプランジャポンプと、これに接続され
た分配室を備え、分配室の下端側で各潤滑剤注入ノズル
５に分岐される構成であり、ポンプを駆動することによ
って、全ての潤滑剤注入ノズル５に対して均等に潤滑剤
が押し出されるようになっている。したがって、前記実
施形態同様にポンプを駆動することで、全玉１０に対し
て１回で潤滑剤の塗布を完了させることができる。この
ため、潤滑剤の吐出工程を簡略化できると共に、高速化
を図ることができる。

【００３４】一方、潤滑剤の塗布状態の検査について
は、各潤滑剤注入ノズル５からは略均等量の潤滑剤が吐
出されるため、１箇所を検査するだけで全箇所の潤滑剤
塗布状態を把握できる。また、前記同様にレーザ光を１
つずつ玉１０に照射して検査することで、検査の信頼性
を向上させるようにしてもよい。さらに、複数の玉１０
にレーザ光を同時照射して検出を行う構成であってもよ
く、この場合は、複数の検出系により検査されるため、
検査の信頼性をより向上できると共に高速化が図れる。

【００３５】上記第１〜第３実施形態においては、転が
り軸受４の玉１０に潤滑剤を吐出していたが、これ以外
にも、例えば、玉と玉との間の保持器上に潤滑剤を吐出
する構成であってもよい。また、潤滑剤は、潤滑油だけ
でなく、グリース状の固体潤滑剤であっても同様にして
適用可能である。

【００３６】次に、本発明に係る潤滑剤の塗布状態検査
装置の第４実施形態を図９及び図１０を参照して説明す
る。図９は本実施形態の塗布状態検査装置の構成を示す
図、図１０は潤滑剤の塗布状態を検査するための信号の
流れを示すブロック図である。本実施形態では、紫外線
により励起され蛍光を発するアミン系酸化防止剤を潤滑
剤中に添加している。この潤滑剤が塗布された転がり軸
受は、紫外線が照射されることにより潤滑剤の塗布面が
蛍光を発するため、潤滑剤塗布の良・不良を蛍光が発光
されたか否かで判断することができる。なお、本実施形
態のアミン系酸化防止剤としては、例えばチバ・スペシ
ャルティ・ケミカルズ（株）製のＩＲＧＡＮＯＸＬ０
６を用いることができる。

【００３７】次に、本実施形態の塗布状態検査装置４０
の構成を説明する。塗布状態検査装置４０は、潤滑剤が
塗布された転がり軸受４を固定する載置台４１と、載置
台４１上の転がり軸受４に外部からの可視光が当たらな
いようにする遮光フード４２と、遮光フード４２内に設
けられ転がり軸受４に近紫外線を照射するブラックライ
トブルー蛍光ランプ４３と、近紫外線が照射された転が
り軸受４を上方から撮像するビデオカメラ４４と、を備
えており、撮像された画像データは図１０に示すように
画像処理装置４５を介して制御部４６に入力する構成と
なっている。

【００３８】ブラックライトブルー蛍光ランプ４３は、
近紫外線を効率良く透過する濃い青色の特殊フィルター
を使用したガラス管内に、近紫外線放射蛍光体を塗布し
た蛍光ランプであって、波長３００ｎｍ〜４００ｎｍ
（ピーク波長３７０ｎｍ）の近紫外線を放射するもので
ある。ブラックライトブルー蛍光ランプ４４は環状に形
成され、その上部は内面に反射膜が形成されたランプカ
バー４７によって覆われている。ビデオカメラ４４は、
ＣＣＤ等の撮像素子４４ａ、集光レンズ４４ｂ、ノイズ
カット用の赤外線カットフィルタ４４ｃにより構成され
ている。

【００３９】次に、本実施形態の潤滑剤の塗布状態検出
方法を説明する。載置台４１上に潤滑剤が塗布された転
がり軸受４を載置し、ブラックライトブルー蛍光ランプ
４３を点灯して近紫外線を転がり軸受４に照射する。そ
して、近紫外線の照射された転がり軸受４をビデオカメ
ラ４４により撮像する。このときの撮像画像は、潤滑剤
が紫外線を受けて蛍光を発するため、潤滑剤の塗布面が
白く映出され、潤滑剤の塗布されていないところは発光
せず黒く映出された画像となる。このような撮像画像の
画像信号が図１０に示す画像処理装置４５に入力され
る。画像処理装置４５では、入力された画像信号を二値
化処理し、蛍光により映出された白色部だけを抽出す
る。そして白色部の総面積を算出し、予め設定されてい
る白色部面積のデータと比較する。比較の結果、算出し
た総面積が設定値以上であれば潤滑剤の塗布状態が良好
であると判断し、逆に小さければ不良であると判断す
る。このＯＫかＮＧかの判断結果は、画像処理装置４５
に接続された制御部４６に信号出力される。制御部４６
は、ＯＫ信号が入力された場合は転がり軸受４を後工程
に搬出する制御を行い、ＮＧ信号が入力された場合は転
がり軸受４を不良品として排出して警報等を発生する。

【００４０】なお、塗布検出を行っている間、ブラック
ライトブルー蛍光ランプ４３を点灯し続けていると高温
となって赤外線を放射することになる。この赤外線が転
がり軸受４に反射してＣＣＤ４４ａに入射すると、ＣＣ
Ｄ４４ａに電荷が蓄積され、出力画像信号Ｖａにノイズ
となって現れる。そこで、本実施形態ではビデオカメラ
４４に赤外線カットフィルタ４４ｃを設け、赤外線を除
去している。この構成によれば、塗布検出を繰り返し行
っても出力画像信号Ｖａにノイズが現れることなく、正
確な塗布検出を連続して行うことができる。

【００４１】本実施形態における潤滑剤の塗布状態検出
装置４０は、転がり軸受４に潤滑剤を塗布する自動機械
に組み込むことができるので、転がり軸受４の全数に対
してインラインで塗布状態の検査ができる。そして、何
らかの原因で潤滑剤の塗布が行われなかった場合、或い
は塗布不良があった場合は、塗布検出装置４０からのＮ
Ｇ信号によりその転がり軸受を前記ラインから排出する
か、或いは自動的に機械を一時停止することで、不良と
判断された転がり軸受が後工程に流出することを防止で
きる。したがって、転がり軸受の製品中に不良品が混入
することが防止され、高品質の転がり軸受を生産するこ
とができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の転がり軸受の潤滑剤塗布状態の
検査方法及びその検査装置によれば、潤滑剤吐出装置の
吐出口と転がり軸受との間に向けてレーザ光線を照射し
て、吐出口から潤滑剤が吐出されたときに潤滑剤によっ
て反射した反射レーザ光線を、反射レーザ光線の光軸上
に配置された受光素子により受光して、受光素子からの
出力に基づいて転がり軸受に潤滑剤が塗布されたか否か
を検査する。これにより、塗布不良の転がり軸受が後工
程に流出することはなく、転がり軸受自体の信頼性を向
上し、この転がり軸受を使用する機器の信頼性が低下す
ることを未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】潤滑剤を転がり軸受に吐出するための液体定量
吐出装置の構成を示す側面図である。

【図２】図１のＡ部詳細を示す一部拡大図である。

【図３】図１のＢ方向からみた部分断面図である。

【図４】図１のＣ方向からみた平面図である。

【図５】第１実施形態における塗布状態検査装置の構成
を示すブロック図である。

【図６】潤滑剤吐出動作信号、レーザ光線受光器の出力
電圧、及びピークホールド回路の出力電圧の波形を示す
図である。

【図７】第２実施形態の塗布状態検査装置のレーザセン
サ構成を示す図である。

【図８】第３実施形態の塗布状態検査装置の潤滑剤注入
ノズル近傍を示す側面図である。

【図９】第４実施形態の塗布状態検査装置の構成を示す
図である。

【図１０】潤滑剤の塗布状態を検査するための信号の流
れを示すブロック図である。

【符号の説明】

１，３２液体定量吐出装置３注入部４転がり軸受５潤滑剤注入ノズル６吐出口１０玉１１外輪１２内輪１５レーザ光線投光器１６レーザ光線受光器２０，４０塗布状態検査装置２５制御部２７ピークホールド回路２８ＯＫ／ＮＧ判定回路２５、４６制御部２６，２７，２８駆動回路３１レーザセンサ４４ブラックライトブルー蛍光ランプ４４ビデオカメラ４５画像処理装置Ｏ潤滑剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ０５Ｄ 3/00 Ｂ０５Ｄ 3/00 Ｄ４Ｆ０４２ (72)発明者中道治神奈川県藤沢市鵠沼神明１丁目５番50号日本精工株式会社内Ｆターム(参考） 2F065 AA58 DD03 DD13 FF01 FF42 GG03 GG17 HH02 JJ00 JJ03 JJ26 LL21 QQ05 QQ25 2G051 AA90 AB20 BA05 BA10 BB17 CA04 CB01 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62 CA01 FA44 FA60 GA53 GA57 4D075 AC02 AC91 DA31 DC16 EA37 4F041 AA04 AA17 AB01 BA05 BA22 BA38 4F042 AB00 BA22 DH09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転がり軸受の内部に潤滑剤を注入する潤
滑剤吐出装置から規定量の潤滑剤が吐出されたか否かを
検査する転がり軸受の潤滑剤塗布状態の検査方法及びそ
の検査装置であって、前記潤滑剤吐出装置の吐出口と前記転がり軸受との間に
レーザ光線を照射して、前記吐出口から潤滑剤が吐出さ
れたときに該潤滑剤によって反射された反射レーザ光線
を、該反射レーザ光線の光軸上に配置された受光素子に
より受光して、前記受光素子からの出力に基づいて転が
り軸受に潤滑剤が塗布されたか否かを検査することを特
徴とする転がり軸受の潤滑剤塗布状態の検査方法及びそ
の検査装置。