CN104081186B - 构造为检测润滑油的劣化的机械、工业机器人用的减速机和工业机器人 - Google Patents
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Abstract
构造为检测润滑油的劣化的机械设置有被构造为清扫润滑油劣化传感器的清扫构件。机械主体设置有传感器侧部分和清扫构件侧部分,润滑油劣化传感器安装在传感器侧部分,清扫构件侧部分可相对传感器侧部分移动,清扫构件安装在清扫构件侧部分。润滑油劣化传感器设置有发光元件、有色光接收元件以及具有间隙形成面的间隙形成构件,在间隙形成面之间形成被构造为供润滑油进入的油用间隙。间隙形成构件透过由发光元件发射的光。油用间隙布置在从发光元件到有色光接收元件的光路上。清扫构件布置在当传感器侧部分和清扫构件侧部分彼此相对移动时清扫构件接触间隙形成面的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种设置有用于检测润滑油劣化的润滑油劣化传感器的机械。
背景技术
传统地,对于用于检测机械的润滑油的劣化的润滑油劣化传感器,已知的为油劣化度传感器。在该传感器中,供润滑油进入的油进入间隙部形成于从红外LED(发光二极管)到光电二极管的光路上。接着,根据光电二极管的光接收量测量相对于从红外LED发射的光被油进入间隙部中的润滑油吸收的光吸收量,以确定跟由此测量的光吸收量相关的润滑油的劣化度(例如,参见专利文献1和专利文献2)。
然而,在专利文献1和专利文献2中说明的油劣化度传感器具有如下问题:虽然润滑油中的不溶解成分的浓度可以被测量作为润滑油的劣化度,但不能确定润滑油中的污染物的种类。
对于确定润滑油中的污染物的种类的技术,已知如下的技术:在该技术中,LED朝向用于过滤润滑油的膜过滤器照射光线。接着,光接收元件将来自膜过滤器上的污染物的反射光转换为RGB的数值,以基于由此转换的RGB数值确定润滑油中的污染物的种类(例如,参见非专利文献1和非专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-146233号公报
专利文献2:日本特开平10-104160号公报
非专利文献
非专利文献1:山口智彦及其他四人,“润滑油中的污染物的色相判别方法”,福井大学工学部研究报告,2003年3月,第51卷,第1号,81-88页
非专利文献2:本田知己,“润滑油劣化诊断·检测技术”,日本精密工程学会杂志,2009年,第75卷,第3号,359-362页
发明内容
发明要解决的问题
在非专利文献1和非专利文献2中说明的技术需要从机械排出润滑油并且通过膜过滤器过滤润滑油。因而,出现即时性差的问题。
因此,本发明的目的在于提供能够抑制润滑油劣化传感器的性能下降的机械,该润滑油劣化传感器能够即时确定润滑油中的污染物的种类和数量。
用于解决问题的方案
根据本发明,提供一种构造为检测润滑油的劣化的机械,其包括:
机械主体;
润滑油劣化传感器,其被构造为检测润滑油的劣化,所述润滑油用于减少在所述机械主体的可动部处产生的摩擦;和
清扫构件,其被构造为清扫所述润滑油劣化传感器,
其中
所述机械主体包括传感器侧部分和清扫构件侧部分,所述润滑油劣化传感器安装在所述传感器侧部分,所述清扫构件侧部分能够相对于所述传感器侧部分移动,所述清扫构件安装在所述清扫构件侧部分,
所述润滑油劣化传感器包括被构造为发射光的发光元件、被构造为检测接收到的光的颜色的有色光接收元件和具有间隙形成面的间隙形成构件,供润滑油进入的油用间隙形成在所述间隙形成面处,
所述间隙形成构件被构造为透过从所述发光元件发射的光,
所述油用间隙布置在从所述发光元件到所述有色光接收元件的光路上,以及
所述清扫构件布置在当所述传感器侧部分和所述清扫构件侧部分相对移动时所述清扫构件与所述间隙形成面接触的位置。
所述清扫构件可以包括多个插入部,所述插入部被构造为插入所述油用间隙并且具有弹性。所述插入部中的每一个的在所述油用间隙的间隔方向上的宽度比所述油用间隙的间隔小,以及多个所述插入部的在所述油用间隙的间隔方向上的全体宽度比所述油用间隙的间隔大。
所述润滑油劣化传感器可以包括:支撑构件,所述支撑构件支撑所述发光元件、所述有色光接收元件和所述间隙形成构件;和固定构件,所述固定构件被构造为固定到所述机械主体。所述固定构件可以以所述支撑构件可转动的方式支撑所述支撑构件,使得当所述支撑构件转动时所述油用间隙的开口的方向变化。
所述支撑构件可以包括转动驱动力接收部,所述转动驱动力接收部在当所述固定构件固定到所述机械主体时所述转动驱动力接收部不与所述润滑油接触的位置。所述转动驱动力接收部用于通过接触力从外部接收使所述支撑构件能够相对于所述固定构件转动的驱动力。
所述润滑油劣化传感器可以包括转动防止构件,该转动防止构件通过与所述支撑构件和所述固定构件两者都接触来防止所述支撑构件相对于所述固定构件转动。所述转动防止构件可以包括接触驱动力接收部,所述接触驱动力接收部在当所述固定构件固定到所述机械主体时所述接触驱动力接收部不与所述润滑油接触的位置。所述接触驱动力接收部用于通过接触力从外部接收使所述转动防止构件与所述支撑构件和所述固定构件两者都接触的驱动力。
所述润滑油可以包含钼作为添加剂。
所述发光元件可以为发射白光的白色LED。
所述间隙形成构件可以具有用于弯曲所述光路的反射面。
所述间隙形成构件可以被构造成包括两个直角棱镜,所述两个直角棱镜均设置有用于将所述光路弯曲90度的反射面,从而所述光路通过所述两个直角棱镜的所述反射面被弯曲180度。所述油用间隙可以形成在所述两个直角棱镜之间。
所述支撑构件可以具有围绕所述光路的至少一部分的光路围绕部。所述光路围绕部可以具有为防止光反射而实施处理的表面。
所述间隙形成面可以实施了斥油处理。
所述机械可以是工业机器人用的减速机,以及所述机械主体可以是所述减速机的主体。
所述机械主体可以包括臂和用在所述臂的关节部处的减速机。所述润滑油可以是用于所述减速机的润滑油。
所述臂可以是所述传感器侧部分。所述减速机可以是所述清扫构件侧部分。所述清扫构件可以布置在当所述减速机转动时与所述间隙形成面接触的位置。
发明的效果
在根据本发明的机械用的润滑油劣化传感器中,有色光接收元件检测通过发光元件发射的光中波长没有被油用间隙处的润滑油中的诸如铁粉的污染物吸收的光的颜色。因而,能够即时检测出润滑油中的污染物的颜色。即,根据本发明的机械用的润滑油劣化传感器能够基于有色光接收元件检测的颜色即时确定润滑油中的污染物的种类和数量。
此外,在根据本发明的机械中,当传感器侧部分和清扫构件侧部分相对移动时,清扫构件擦掉粘附到间隙形成构件的间隙形成面的诸如污泥的污垢。因而,能够抑制润滑油劣化传感器的性能的下降。
结果,根据本发明的机械能够抑制润滑油劣化传感器的性能的下降,该润滑油劣化传感器能够即时确定润滑油中的污染物的种类和数量。
在根据本发明的机械中,与清扫构件仅由在油用间隙的间隔方向上的宽度比油用间隙的间隔大的单个插入部构造而成的情况相比,在将清扫构件插入油用间隙时通过清扫构件施加到润滑油劣化传感器的压力可以较小。结果,能够抑制润滑油劣化传感器的性能归因于从清扫构件施加到润滑油劣化传感器的压力而下降。此外,在根据本发明的机械中,通过清扫构件的多个插入部能够有效地擦掉粘附到间隙形成构件的间隙形成面的诸如泥污的污垢。
在根据本发明的机械中,能够在将固定构件固定到机械主体的情况下调整油用间隙的开口的方向,以便在将固定构件固定到机械主体的情况下能够提高清扫构件的污垢清扫效果。
在根据本发明的机械中,能够在将固定构件固定到机械主体的情况下调整油用间隙的开口的方向,以便在将固定构件固定到机械主体之后能够提高清扫构件的污垢清扫效果。
在根据本发明的机械中,能够在将固定构件固定到机械主体的情况下固定油用间隙的开口的方向,以便在将固定构件固定到机械主体之后能够提高清扫构件的污垢清扫效果。
在根据本发明的机械中,由于能够防止钼作为污泥粘附到间隙形成构件,因此能够抑制润滑油劣化传感器的性能的下降。
在根据本发明的机械中,与发光元件为例如LED以外的灯的构造相比,能够使润滑油劣化传感器小型化。因而,能够使根据本发明的机械小型化。
在根据本发明的机械中,与从发光元件到有色光接收元件的光路是直的的构造相比,通过将发光元件和有色光接收元件彼此靠近地布置能够使润滑油劣化传感器小型化。此外,在根据本发明的机械中,间隙形成构件具有弯曲光路的功能以及形成油用间隙的功能。因而,与单独设置用于弯曲光路的构件以替代间隙形成构件的构造相比,能够减小润滑油劣化传感器的组成部件的数量。因此,能够使根据本发明的机械小型化并且进一步减小组成部件的数量。
在根据本发明的机械中,能够利用具有小数量的组成部件的简单构造使润滑油劣化传感器小型化。因而,能够利用具有小数量的组成部件的简单构造使根据本发明的机械小型化。
在根据本发明的机械中,防止有色光接收元件接收不必要的反射光。因而,与有色光接收元件接收不必要的反射光的构造相比,能够提高通过润滑油劣化传感器检测的润滑油中的污染物的颜色的检出精度。因而,根据本发明的机械能够提高故障的预知精度。
根据本发明的机械被构造为使润滑油容易地流过油用间隙。因而,与润滑油可能残留在油用间隙的构造相比,能够提高通过润滑油劣化传感器检测的润滑油中的污染物的颜色的检出精度。此外,在根据本发明的机械中,当形成油用间隙的表面实施了斥油处理的情况下,污垢很难粘附到形成油用间隙的表面。因而,能够抑制通过润滑油劣化传感器检测的润滑油中的污染物的颜色的检出精度由于粘附污垢而下降。因而,根据本发明的机械能够提高故障的预知精度。
根据本发明的工业机器人用减速机能够抑制润滑油劣化传感器的性能的下降,该润滑油劣化传感器能够即时确定润滑油中的污染物的种类和数量。因而,根据本发明的工业机器人用减速机能够长时间维持故障的即时预知的精度。
根据本发明的工业机器人能够抑制润滑油劣化传感器的性能的下降,该润滑油劣化传感器能够即时确定润滑油中的污染物的种类和数量。因而,根据本发明的工业机器人能够长时间维持故障的即时预知的精度。
在根据本发明的工业机器人中,每当臂被减速机驱动时,清扫构件就能够擦掉粘附到润滑油劣化传感器的间隙形成面的诸如污泥的污垢。
根据本发明的机械能够抑制润滑油劣化传感器的性能的下降,该润滑油劣化传感器能够即时确定润滑油中的污染物的种类和数量。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的工业机器人的侧视图。
图2是图1中示出的工业机器人的关节部的截面图。
图3是图2中示出的润滑油劣化传感器的主视图。
图4是在安装到臂的状态下的图3所示的润滑油劣化传感器的主截面图。
图5的(a)是图3中示出的润滑油劣化传感器的平面图。图5的(b)是图3中示出的润滑油劣化传感器的仰视图。
图6的(a)是图3中示出的壳体的主视图。图6的(b)是图3中示出的壳体的主截面图。
图7的(a)是图3中示出的壳体的侧视图。图7的(b)是图3中示出的壳体的侧截面图。
图8的(a)是图3中示出的壳体的平面图。图8的(b)是图3中示出的壳体的仰视图。
图9的(a)是图3中示出的保持件的主视图。图9的(b)是图3中示出的保持件的主截面图。
图10的(a)是图3中示出的保持件的侧视图。图10的(b)是图3中示出的保持件的侧截面图。
图11的(a)是图3中示出的保持件的平面图。图11的(b)是图3中示出的保持件的仰视图。
图12是示出从图4中示出的白色LED到RGB传感器的光路的图。
图13的(a)是图3中示出的保持件盖的主视图。图13的(b)是图3中示出的保持件盖的主截面图。
图14的(a)是图3中示出的保持件盖的平面图。图14的(b)是图3中示出的保持件盖的仰视图。
图15是图2中示出的支撑体的固定有清扫构件的组成部件的平面图。
图16的(a)是图15中示出的清扫构件的示例的平面图。图16的(b)是不同于图16的(a)中示出的清扫构件的另一个示例的平面图。
图17的(a)是在图16的(a)中示出的清扫构件的一部分插入油用间隙的状态下的清扫构件的平面图。图17的(b)是在图16的(b)中示出的清扫构件的一部分插入油用间隙的状态下的清扫构件的平面图。
图18是在图16中示出的插入部是刷子的状态下的清扫构件的立体图。
图19的(a)是示出在图2中示出的润滑油包含钼作为添加剂的情况下色差ΔE的时间变化的实验结果的表。图19的(b)是图19的(a)中示出的实验结果的图。
图20的(a)是示出在图2中示出的润滑油不包含钼作为添加剂的情况下色差ΔE的时间变化的实验结果的表。图20的(b)是图20的(a)中示出的实验结果的图。
图21是图1中示出的工业机器人的关节部的截面图,该截面图示出不同于图2中示出的关节部的另一个示例。
具体实施方式
本申请的发明人已开发了能够即时确定机械的润滑油中的污染物的种类和数量的润滑油劣化传感器。该润滑油劣化传感器(以下称为“新传感器”)是一种安装在机械中并且检测机械的润滑油的劣化的润滑油劣化传感器。该传感器包括发射光的发光元件、检测接收到的光的颜色的有色光接收元件、以及形成作为供润滑油进入的间隙的油用间隙的间隙形成构件。间隙形成构件透过从发光元件发射的光,油用间隙布置在从发光元件到有色光接收元件的光路上。
然而,本申请的发明人已发现了,当新传感器被连续安装在机械中并且使用时,新传感器的用于确定润滑油中污染物的种类和数量的精度下降,即,新传感器的性能下降。
接着,本申请的发明人已研究了新传感器的性能下降的原因。根据研究的结果,本申请的发明人已确定,新传感器的性能下降是由润滑油的劣化产生的污泥(沉积物)附着到间隙形成构件引起的。
根据本发明,提供能够抑制润滑油劣化传感器的性能下降的机械,该润滑油劣化传感器能够即时确定润滑油中的污染物的种类和数量。
以下将参考附图说明本发明的实施方式。
首先,将说明作为根据本实施方式的机械的工业机器人的构造。
图1是根据本实施方式的工业机器人100的侧视图。
如图1所示,工业机器人100包括要安装到诸如地板或天花板的设置部分900的安装部111、臂112至116、用于在安装部111和臂112之间进行连接的关节部120、用于在臂112和臂113之间进行连接的关节部130、用于在臂113和臂114之间进行连接的关节部140、用于在臂114和臂115之间进行连接的关节部150、用于在臂115和臂116之间进行连接的关节部160、以及用于在臂116和未示出的手之间进行连接的关节部170。
在工业机器人100是根据本发明的机械的情况下,工业机器人100的除了润滑油131a、稍后说明的诸如润滑油劣化传感器137、139的润滑油劣化传感器以及稍后说明的清扫构件以外的部分构成根据本发明的机械主体。
图2是关节部130的截面图。虽然以下仅对关节部130做出了说明,但各关节部120、140至170的构造大致相同。
如图2中所示,关节部130包括减速机131、马达138以及润滑油劣化传感器139,减速机131用于在臂112和臂113之间进行连接,马达138在其输出轴设置有齿轮138a并且借助于未示出的螺钉固定到臂112,润滑油劣化传感器139用于检测减小在减速机131的可动部处产生的摩擦用的润滑油131a的劣化。
减速机131包括减速机主体132和用于检测减速机主体132的润滑油131a的劣化的润滑油劣化传感器137。在减速机131是根据本发明的机械的情况下,减速机主体132构成根据本发明的机械主体。
减速机主体132包括壳体133、支撑体134、三个齿轮135a、三个曲轴135b和两个外齿轮136,壳体133借助于螺钉133a固定到臂112,支撑体134借助于螺钉134a固定到臂113,三个齿轮135a围绕减速机131的中心轴等间隔地布置并且与马达138的齿轮138a啮合,三个曲轴135b围绕减速机131的中心轴等间隔地布置并且分别被固定到齿轮135a,外齿轮136与设置在壳体133处的内齿轮133b啮合。
壳体133通过两个轴承133c可转动地支撑支撑体134。支撑体134设置有用于防止润滑油131a泄漏的密封构件134b。在壳体133和支撑体134之间设置有用于防止润滑油131a泄漏的密封构件133d。用于清扫润滑油劣化传感器139的清扫构件180固定到支撑体134。
曲轴135b中的每一个被支撑体134经由两个轴承134c可转动地支撑,并且还被外齿轮136经由轴承136a可转动地支撑。用于清扫润滑油劣化传感器137的清扫构件190固定到曲轴135b。
润滑油劣化传感器137固定到支撑体134。润滑油劣化传感器139固定到臂112。
图3是润滑油劣化传感器139的主视图。图4是在安装到臂112的状态下的润滑油劣化传感器139的主截面图。图5的(a)是润滑油劣化传感器139的平面图。图5的(b)是润滑油劣化传感器139的仰视图。虽然以下仅对润滑油劣化传感器139进行说明,但是,除了润滑油劣化传感器139以外的诸如润滑油劣化传感器137的各润滑油劣化传感器的构造也大致相同。
如图3至图5的(b)所示出的,润滑油劣化传感器139包括用于支撑润滑油劣化传感器139的各组成部分的由铝合金制成的壳体20、用于支撑稍后说明的白色LED72、RGB传感器73和间隙形成构件60的支撑构件30、通过支撑构件30保持的间隙形成构件60、以及具有白色LED72和RGB传感器73的电子元件组70。
支撑构件30借助于具有六角形孔的螺钉12固定到壳体20。支撑构件30包括由铝合金制成的保持件40和由铝合金制成的保持件盖50,保持件盖50借助于具有六角形孔的螺钉13固定到保持件40。
间隙形成构件60由玻璃制成的两个直角棱镜61、62构成。作为供润滑油131a进入的间隙的油用间隙60a形成于两个直角棱镜61、62之间。
电子元件组70包括借助于螺钉11固定到支撑构件30的电路板71、安装到电路板71上的白色LED72、安装到电路板71上的RGB传感器73、布置在电路板71的与电路板71的白色LED72和RGB传感器73所在侧相反的一面侧的电路板74、用于固定电路板71和电路板74的多个柱75、布置在电路板74的电路板71所在侧相反的一面侧的电路板76、用于固定电路板74和电路板76的多个柱77、以及安装在电路板76的与电路板76的电路板74所在侧相反的一面侧的连接器78。多个电子元件安装在电路板71、电路板74和电路板76上。电路板71、电路板74和电路板76相互电连接。
润滑油劣化传感器139包括用于防止润滑油131a从壳体20和臂112之间的间隙泄漏的O型环14、用于防止润滑油131a从壳体20和保持件40之间的间隙泄漏的O型环15、以及布置在壳体20和保持件盖50之间的O型环16。
图6的(a)是壳体20的主视图。图6的(b)是壳体20的主截面图。图7的(a)是壳体20的侧视图。图7的(b)是壳体20的侧截面图。图8的(a)是壳体20的平面图。图8的(b)是壳体20的仰视图。
如图3至图8所示,壳体20包括螺纹部21、工具接触部22和保持件容纳部23,螺纹部21待固定到臂112的螺纹孔112a,在相对于臂112的螺纹孔112a转动螺纹部21时,通过诸如扳手的工具夹持工具接触部22,保持件容纳部23容纳保持件40。此外,壳体20设置有螺纹孔24、槽25和槽26,具有六角孔的螺钉12分别拧入螺纹孔24,O型环14嵌入到槽25中,O型环16嵌入到槽26中。壳体20被构造为被固定到工业机器人100的臂112(即,机械主体),因此构成本发明的固定构件。
在移除润滑油劣化传感器139的状态下,臂112的螺纹孔112a可以用于将润滑油131a供给到减速机131并且用于从减速机131除去润滑油131a。
图9的(a)是保持件40的主视图。图9的(b)是保持件40的主截面图。图10的(a)是保持件40的侧视图。图10的(b)的保持件40的侧截面图。图11的(a)是保持件40的平面图,图11的(b)是保持件40的仰视图。图12是示出从白色LED72到RGB传感器73的光路10a的图。
如图3至图5的(b)以及图9的(a)至图12所示,保持件40包括用于容纳直角棱镜61的棱镜容纳部41、用于容纳直角棱镜62的棱镜容纳部42、用于容纳白色LED72的LED容纳部43、以及用于容纳RGB传感器73的RGB传感器容纳部44。此外,保持件40设置有连通棱镜容纳部41和LED容纳部43的孔45、连通棱镜容纳部42和RGB传感器容纳部44的孔46、旋入螺钉11的螺纹孔47、旋入具有六角形孔的螺钉13的螺纹孔48、以及嵌入O型环15的槽49。
棱镜容纳部41包括将直角棱镜61夹在中间的两个壁41a。直角棱镜61借助于粘合剂固定到壁41a。棱镜容纳部42包括将直角棱镜62夹在中间的两个壁42a。直角棱镜62借助于粘合剂固定到壁42a。
保持件40借助于LED容纳部43、孔45、棱镜容纳部41、棱镜容纳部42、孔46以及RGB传感器容纳部44围绕从白色LED72到RGB传感器73的光路的至少一部分,从而构成根据本发明的光路围绕部。
在保持件40的表面实施防止光反射的处理,诸如消光黑色氧化铝膜处理(blackalumite treatment for matting)。
保持件40通过电路板71支撑白色LED72和RGB传感器73。此外,保持件40直接支撑间隙形成构件60。
如图12所示,间隙形成构件60的油用间隙60a布置在从白色LED72到RGB传感器73的光路10a上。
直角棱镜61、62透过从白色LED72发射的光。直角棱镜61设置有光入射面61a、光反射面61b和光出射面61c,从白色LED72发射的光入射到光入射面61a,光反射面61b以将光的传播方向弯曲90度的方式反射从光入射面61a进入的光,光出射面61c出射通过光反射面61b反射的光。直角棱镜62设置有光入射面62a、光反射面62b和光出射面62c,从直角棱镜61的光出射面61c出射的光入射到光入射面62a,光反射面62b以将光的传播方向弯曲90度的方式反射从光入射面62a进入的光,光出射面62c出射通过光反射面62b反射的光。
直角棱镜61的光出射面61c和直角棱镜62的光入射面62a构成作为形成油用间隙60a的面的间隙形成面。
直角棱镜61的光入射面61a、光反射面61b和光出射面61c以及直角棱镜62的光入射面62a、光反射面62b和光出射面62c中的每一方均为光学研磨的。此外,直角棱镜61的光反射面61b和直角棱镜62的光反射面62b中的每一方均设置有铝沉积膜。此外,在铝沉积膜上形成SiO2膜,以便保护硬度和粘合力低的铝沉积膜。
光路10a通过直角棱镜61的光反射面61b弯曲90度,并且还通过直角棱镜62的光反射面62b弯曲90度。也就是,光路10a通过间隙形成构件60弯曲180度。
当油用间隙60a的间隔太短时,由于润滑油131a中的污染物不可能适当地流过间隙60a,所以润滑油131a中的污染物的颜色的检出精度降低。另一方面,当油用间隙60a的间隔太长时,从白色LED72发射的光被油用间隙60a中的润滑油131a中的污染物过度地吸收,因此不可能到达RGB传感器73。因而,润滑油131a中的污染物的颜色的检出精度也降低。因此,优选地,适当地设置油用间隙60a的间隔以使润滑油131a中的污染物的颜色的检出精度变高。例如,直角棱镜61的光出射面61c和直角棱镜62的光入射面62a之间的距离为1mm,也就是,油用间隙60a的间隔为1mm。
白色LED72是发射白光的电子元件并且构成根据本发明的发光元件。例如,可以采用Nichia公司制造的NSPW500GS-K1作为白色LED72。
RGB传感器73是检测接收的光的颜色的电子元件并且构成根据本发明的有色光接收元件。例如,可以采用Hamamatsu Photonics K.K.制造的S9032-02作为RGB传感器73。
如图4所示,以在润滑油劣化传感器139外部的外部装置的连接器95连接到连接器78的方式构造连接器78,以便经由连接器95从外部装置供给电力。此外,连接器78被构造为将润滑油劣化传感器139的检测结果作为电信号经由连接器95输出到外部装置。
图13的(a)是保持件盖50的主视图。图13的(b)是保持件盖50的主截面图。图14的(a)是保持件盖50的平面图。图14的(b)是保持件盖50的仰视图。
如图3至图5的(b)以及图13的(a)至图14的(b)所示,保持件盖50设置有工具接触部51,工具接触部51用于在相对于壳体20转动支撑构件30时与诸如六角形扳手的工具接触。工具接触部51是用于通过接触力从外部接收可使支撑构件30相对于壳体20转动的驱动力的部分,并且工具接触部51构成根据本发明的转动驱动力接收部。工具接触部51布置在当壳体20固定到臂112时不与润滑油131a接触的位置。此外,保持件盖50设置有供连接器78插入的孔52和供具有六角形孔的螺钉13插入的孔53。
保持件盖50具有实施防止光反射处理的表面,该防止光反射处理诸如消光黑色氧化铝膜处理。
如图3和图4所示,具有六角形孔的螺钉12被构造为通过与支撑构件30和壳体20都接触,使得防止支撑构件30相对于壳体20转动,并构成根据本发明的转动防止构件。具有六角形孔的螺钉12具有用于与诸如六角形扳手的工具接触的工具接触部12a。工具接触部12a是用于通过接触力从外部接收使螺钉12接触支撑构件30和壳体20两者的驱动力的部分,并且构成根据本发明的接触驱动力接收部。工具接触部12a布置在当壳体20固定到臂112时不与润滑油131a接触的位置。
图15是固定清扫构件180的支撑体134的组成部件的平面图。
如图2和图15所示,各清扫构件180布置在当臂112和支撑体134相对移动时与直角棱镜61的光出射面61c和直角棱镜62的光入射面62a均接触的位置。在这方面,该臂作为本发明的安装润滑油劣化传感器139的传感器侧部分,支撑体作为本发明的安装清扫构件180的清扫构件侧部分。以每套装置由三个清扫构件构成的三套装置围绕减速机131的中心轴等间隔布置的方式布置清扫构件180。因而,围绕减速机131的中心轴总共布置九个清扫构件180。
图16的(a)是清扫构件180的示例的平面图。图16的(b)是不同于图16的(a)中示出的清扫构件180的另一个示例的平面图。
如图16的(a)和图16的(b)所示,对于清扫构件180的形状可以采用多种构造。清扫构件180中的每一个均具有多个插入部181,插入部181中的每一个均具有弹性并且被插入润滑油劣化传感器139的油用间隙60a中。
图17的(a)是在图16的(a)中示出的清扫构件180的一部分插入油用间隙60a的状态下的清扫构件180的平面图。图17的(b)是在图16的(b)中示出的清扫构件180的一部分插入油用间隙60a的状态下的清扫构件180的平面图。
如图17的(a)和图17的(b)所示,插入部181中的每一个在润滑油劣化传感器139的油用间隙60a的间隔方向上的宽度181a均比油用间隙60a的间隔小。此外,多个插入部181在油用间隙60a的间隔方向上的全体宽度181b比油用间隙60a的间隔大。
图18是在插入部181是刷子的状态下的清扫构件180的立体图。
例如,插入部181可以是橡胶制成的擦拭器,或是图18所示的刷子。
虽然在上文仅对清扫构件180进行了说明,但清扫构件190的构造也大致相同。清扫构件190中的每一个均布置在当支撑体134和曲轴135b相对移动时与润滑油劣化传感器137的间隙形成面接触的位置。在这方面,该支撑体作为本发明的安装润滑油劣化传感器137的传感器侧部分,曲轴作为本发明的安装清扫构件190的清扫构件侧部分。
接着,将说明润滑油劣化传感器139的装配方法。虽然以下仅对润滑油劣化传感器139进行说明,但除了润滑油劣化传感器139以外的诸如润滑油劣化传感器137的各润滑油劣化传感器的构造也大致相同。
首先,粘合剂被涂在保持件40的棱镜容纳部41的待与直角棱镜61的光入射面61a相接触的表面上,还将粘合剂涂在直角棱镜61的待与棱镜容纳部41的两个壁41a接触的两个表面上。接着,直角棱镜61通过粘合剂固定到棱镜容纳部41。此外,粘合剂被涂在保持件40的棱镜容纳部42的待与直角棱镜62的光出射面62c相接触的表面上,还将粘合剂涂在直角棱镜62的待与棱镜容纳部42的两个壁42a接触的两个表面上。接着,直角棱镜62通过粘合剂固定到棱镜容纳部42。此外,LED72借助于粘合剂固定到保持件40的LED容纳部43。
接着,其上安装了RGB传感器73的电路板71借助于螺钉11固定到保持件40,并且白色LED72借助于焊接固定到电路板71。此外,装配诸如连接器78的各种电子元件,由此通过保持件40支撑电子元件组70。
接着,保持件盖50借助于具有六角形孔的螺钉13固定到保持件40。
最后,借助于具有六角形孔的螺钉12将安装有O型环15的保持件40固定到安装有O型环14和O型环16的壳体20的保持件容纳部23。
接着,将对将润滑油劣化传感器139安装到臂112的方法进行说明。虽然以下仅对润滑油劣化传感器139进行说明,但除了润滑油劣化传感器139以外的诸如润滑油劣化传感器137的各润滑油劣化传感器的构造大致相同。
首先,通过工具夹持壳体20的工具接触部22并且将壳体20的螺纹部21旋入臂112的螺纹孔112a,由此将润滑油劣化传感器139固定到臂112。
其次,将在润滑油劣化传感器139的外部的外部装置的连接器95连接到连接器78。
接着,将说明工业机器人100的动作。
首先,将说明关节部130的动作。虽然以下仅对关节部130进行说明,但关节部120、140至170的构造也大致相同。
当关节部130的马达138的输出轴转动时,马达138的转动力被减速机131减小,从而相对于固定到减速机131的壳体133的臂112移动固定到减速机131的支撑体134的臂113。
在这种情况下,根据臂112和减速机131的支撑体134之间的相对运动,如图17所示,设置在支撑体134处的清扫构件180插入设置在臂112处的润滑油劣化传感器139的油用间隙60a中。接着,通过插入在润滑油劣化传感器139的油用间隙60a中的清扫构件180,粘附在润滑油劣化传感器139的间隙形成面(即,直角棱镜61的光出射面61c和直角棱镜62的光入射面62a)的诸如污泥的污垢被擦掉。
同样地,根据减速机131的支撑体134和曲轴135b之间的相对运动,设置在曲轴135b处的清扫构件190插入设置在支撑体134处的润滑油劣化传感器137的油用间隙中。接着,通过插入在润滑油劣化传感器137的油用间隙中的清扫构件190,粘附在润滑油劣化传感器137的间隙形成面的诸如污泥的污垢被擦掉。
接着,将说明润滑油劣化传感器139的动作。虽然以下仅对润滑油劣化传感器139进行说明,但除了润滑油劣化传感器139以外的诸如润滑油劣化传感器137的各润滑油劣化传感器也大致相同。
润滑油劣化传感器139经由连接器78响应从外部装置供给的电力从白色LED72发射白光。
接着,润滑油劣化传感器139将通过RGB传感器73接收的光的RGB的各颜色的光量作为电信号经由连接器78输出到外部装置。
润滑油劣化传感器139可以另外安装除了RGB传感器73之外的传感器。例如,在润滑油劣化传感器139中,当电子元件组70中包含用于检测润滑油131a的温度的温度传感器时,通过温度传感器检测的温度也可以作为电信号经由连接器78输出到外部装置。
接着,将对调整润滑油劣化传感器139的油用间隙60a的开口60b(参见图5的(b))的方向的方法进行说明。虽然以下仅对润滑油劣化传感器139进行说明,但除了润滑油劣化传感器139以外的诸如润滑油劣化传感器137的各润滑油劣化传感器的构造大致相同。
首先,通过插入到工具接触部12a的工具松开各具有六角形孔的螺钉12,以便支撑构件30变为能够相对于壳体20转动。
接着,在通过工具夹持壳体20的工具接触部22以防止壳体20相对于臂112转动的状态下,通过插入到工具接触部51中的工具使支撑构件30相对于壳体20转动。油用间隙60a的开口60b的方向根据支撑构件30相对于壳体20的转动而改变。
最后,通过插入工具接触部12a的工具紧固各具有六角形孔的螺钉12,使得支撑构件30不能相对于壳体20转动。
如上所述,RGB传感器73检测通过白色LED72发射的白光中波长没有被油用间隙60a处的润滑油131a中的污染物吸收的光的颜色。因而,诸如润滑油劣化传感器139的各润滑油劣化传感器能够即时检测出减速机131的润滑油131a中的污染物的颜色。也就是,各润滑油劣化传感器基于由RGB传感器73检测的颜色通过使用诸如计算机的外部装置能够即时确定减速机131的润滑油131a中的污染物的种类和数量。各润滑油劣化传感器可以被构造如下:电子元件组70包括基于由RGB传感器73检测的颜色确定润滑油中的污染物的种类和数量的电子元件。
通常,在工业机器人中,臂的轨道的精度等主要依赖于关节部处使用的减速机的性能。因而,当减速机的性能降低时能够适当地更换新的工业机器人用减速机很重要。然而,在更换工业机器人用减速机的情况下,需要停止设置有该减速机的工业机器人和安装该工业机器人的生产线。因而,为了抓紧工业机器人用减速机的更换时间,适当地预知工业机器人用减速机的故障非常重要。在这方面,如上所述,工业机器人100的各润滑油劣化传感器基于由RGB传感器73检测的颜色通过使用诸如计算机的外部装置能够即时确定减速机131的润滑油131a中的污染物的种类和数量。因而,工业机器人100和工业机器人100的各减速机能够即时地预知故障。
对于润滑油131a,有时添加各种添加剂,例如,添加像诸如MoDTC或MoDTP的有机钼那样的摩擦降低剂,用于降低摩擦面的摩擦;添加诸如SP系添加剂(SP-based additive)的极压添加剂,用以提高表现为抑制摩擦面粘附性能的极压润滑性;以及添加诸如磺酸钙的分散剂,以抑制污泥的产生和粘附。这些添加剂根据润滑油131a的劣化以如下方式与润滑油131a分离:添加剂粘附到工业机器人100和减速机的金属表面、与工业机器人100和减速机的金属表面结合或沉淀在工业机器人100和减速机的金属表面上。基于检测出的颜色,各润滑油劣化传感器不但能够确定润滑油131a中的铁粉的量,而且根据添加到润滑油131a的各种添加剂的减少能够确定基油的劣化程度和诸如污泥的污染物的增加。因而,与仅基于铁粉的浓度预知减速机的故障的技术相比,工业机器人100和工业机器人100的减速机能够提高故障的预知精度。
因而,本申请的发明人为了确定污泥产生的原因,已分析了粘附到间隙形成构件的污泥。结果,本申请的发明人已确定在粘附到间隙形成构件的污泥中含有钼(Mo)。
接着,为了研究作为添加剂包含在润滑油131a中的钼是否为润滑油劣化传感器的性能下降的原因,本申请的发明人已在包含钼作为添加剂的润滑油131a和不包含钼作为添加剂的润滑油131a之间对润滑油劣化传感器的性能的下降进行了比较试验。在制造的具有与关节部130大致相同构造的用于实验的装置中,在最大输出转速为15rpm、最大负载扭矩为减速机131的额定扭矩的2.5倍以及负载力矩是减速机131的额定力矩的条件下,以以下方式实施该实验。即,在相对于壳体133使支撑体134沿正向转动45度之后相对于壳体133使支撑体134沿反向转动45度,不断重复该往复转动运动。在用于实验的该装置中,采用未设置有根据本发明的清扫构件的构造,使得粘附到间隙形成构件的污泥不能被擦掉。作为包含钼作为添加剂的润滑油131a的本实验中使用的润滑油包含作为摩擦降低剂的有机钼、极压添加剂、分散剂和抗氧化剂作为添加剂,其中每一种添加剂在0.1%-10%的范围。与作为包含钼作为添加剂的润滑油131a的本实验中使用的润滑油相比,作为不包含钼作为添加剂的润滑油131a的本实验中使用的润滑油的不同之处仅在于不包含作为摩擦降低剂的有机钼。本实验的结果在图19和图20中示出。
图19的(a)是示出在润滑油131a包含钼作为添加剂的情况下色差ΔE的时间变化的实验结果的表。图19的(b)是图19的(a)中示出的实验结果的图。图20的(a)是示出在润滑油131a不包含钼作为添加剂的情况下色差ΔE的时间变化的实验结果的表。图20的(b)是图20的(a)中示出的实验结果的图。
色差ΔE表示由RGB传感器73检测的颜色相对于黑色的色差ΔE。由RGB传感器73检测的颜色相对于黑色的色差ΔE能够通过使用由RGB传感器73检测的颜色RGB的各值由以下数学式1示出的表达式计算出。
[数学式1]
在图19和图20中,以如下方式得到额定换算时间:基于在实际驱动实验用的装置的情况下减速机131的输出转速和负载扭矩,实验用的装置实际驱动期间的时间被转换为输出转速为15rpm以及负载扭矩为减速机131的额定扭矩情况下的时间。减速机131的寿命在减速机131在输出转速为15rpm并且负载扭矩为减速机131的额定扭矩的条件下连续被驱动的情况下定为6000小时。此外,以如下方式进行取样测量:每次测量时从实验用的装置排出润滑油131a,通过使用类似润滑油劣化传感器139的润滑油劣化传感器测量从实验用的装置排出的润滑油131a的颜色相对于黑色的色差ΔE。此外,以如下方式进行实时测量:通过使用安装到实验用的装置的润滑油劣化传感器139测量实验用的装置中的润滑油131a的颜色相对于黑色的色差ΔE。
由于在取样测量时使用的润滑油劣化传感器的间隙形成构件的直角棱镜仅在测量时与润滑油131a接触,由润滑油131a的劣化产生的污泥未粘附到棱镜。因而,取样测量的实验结果非常正确地表示润滑油131a的状态。
另一方面,由于在实时测量时使用的润滑油劣化传感器139的间隙形成构件60的直角棱镜61、62总与润滑油131a接触,由润滑油131a的劣化产生的污泥粘附到棱镜。因而,实时测量的实验结果受粘附到直角棱镜61、62的污泥影响。
因此,取样测量的实验结果与实时测量的实验结果之间的差表示粘附到直角棱镜61、62的污泥的影响程度。
如图19和图20所示,与润滑油131a包含钼作为添加剂的情况相比,当润滑油131a不包含钼作为添加剂时,取样测量的实验结果和实时测量的实验结果之间的差即使在两者之间的实验时间大致相同的情况下也较小。换言之,表明了这种情况受粘附到直角棱镜61、62的污泥的影响较小。结果,本申请的发明人已得出结论:包含在润滑油中作为添加剂的钼至少为润滑油劣化传感器139的性能下降的一个原因。
如上所述,当润滑油131a不包含钼作为添加剂时,工业机器人100和工业机器人100的减速机能够防止钼作为污泥粘附到间隙形成构件的直角棱镜的现象。因而,能够抑制污泥粘附到间隙形成构件的直角棱镜,由此能够抑制润滑油劣化传感器的性能的下降。结果,工业机器人100和工业机器人100的减速机能够抑制润滑油劣化传感器的性能的下降,该润滑油劣化传感器能够即时确定润滑油131a中的污染物的种类和数量。
在工业机器人100中,各清扫构件180布置在当减速机131转动时与润滑油劣化传感器139的间隙形成面接触的位置,即,与直角棱镜61的光出射面61c和直角棱镜62的光入射面62a两者接触的位置。因而,每当臂112被减速机131驱动时,清扫构件180能够擦掉粘附到润滑油劣化传感器139的间隙形成面的诸如污泥的污垢。在工业机器人100中,在作为传感器侧部分的臂112和作为清扫构件侧部分的支撑体134相对移动的情况下,清扫构件180擦掉粘附到润滑油劣化传感器139的间隙形成构件60的间隙形成面的诸如污泥的污垢。因而,能够抑制润滑油劣化传感器139的性能下降。因此,工业机器人100能够抑制润滑油劣化传感器139的性能的下降,该润滑油劣化传感器139能够即时确定润滑油131a中的污染物的种类和数量。
同样地,在工业机器人100和工业机器人100的减速机中,清扫构件190布置在当减速机131转动时与润滑油劣化传感器137的间隙形成面接触的位置。因而,每当减速机131转动时,清扫构件190能够擦掉粘附到润滑油劣化传感器137的间隙形成面的诸如污泥的污垢。在工业机器人100和工业机器人100的减速机中,在作为传感器侧部分的支撑体134和作为清扫构件侧部分的曲轴135b相对移动的情况下,清扫构件190擦掉粘附到润滑油劣化传感器137的间隙形成面的诸如污泥的污垢。因而,能够抑制润滑油劣化传感器137的性能下降。因此,工业机器人100和工业机器人100的减速机能够抑制润滑油劣化传感器137的性能的下降,该润滑油劣化传感器137能够即时确定润滑油131a中的污染物的种类和数量。
此外,如上所述,工业机器人100能够抑制润滑油劣化传感器137和润滑油劣化传感器139的性能的下降,该各润滑油劣化传感器能够即时确定润滑油131a中的污染物的种类和数量。因而,能够长期维持故障的即时预知的正确性。
此外,如上所述,工业机器人用减速机,即,工业机器人100的减速机能够抑制润滑油劣化传感器137和润滑油劣化传感器139的性能的下降,该各润滑油劣化传感器能够即时确定润滑油131a中的污染物的种类和数量。因而,能够长期维持故障的即时预知的正确性。
如上所述,在润滑油劣化传感器139的油用间隙60a的间隔方向上,清扫构件180的插入部181中的每一个的宽度181a比油用间隙60a的间隔小。此外,在油用间隙60a的间隔方向上,清扫构件180的多个插入部181的全体宽度181b比油用间隙60a的间隔大。因而,在工业机器人100中,与清扫构件180仅由在油用间隙60a的间隔方向上的宽度比油用间隙60a的间隔大的单个插入部构造而成的情况相比,在将清扫构件180插入油用间隙60a时通过清扫构件180施加到润滑油劣化传感器139的压力可以较小。结果,能够抑制润滑油劣化传感器139的性能归因于从清扫构件180施加到润滑油劣化传感器139的压力而下降。此外,在工业机器人100中,通过清扫构件180的多个插入部181能够擦掉粘附到润滑油劣化传感器139的间隙形成构件60的间隙形成面(即,直角棱镜61的光出射面61c和直角棱镜62的光入射面62a两者)的诸如泥污的污垢。
同样地,在润滑油劣化传感器137的油用间隙的间隔方向上,清扫构件190的插入部中的每一个的宽度比润滑油劣化传感器137的油用间隙的间隔小。此外,在润滑油劣化传感器137的油用间隙的间隔方向上,清扫构件190的多个插入部的全体宽度比润滑油劣化传感器137的油用间隙的间隔大。因而,在工业机器人100和工业机器人100的减速机中,与清扫构件190仅由在润滑油劣化传感器137的油用间隙的间隔方向上的宽度比润滑油劣化传感器137的油用间隙的间隔大的单个插入部构造而成的情况相比,在将清扫构件190插入润滑油劣化传感器137的油用间隙时通过清扫构件190施加到润滑油劣化传感器137的压力可以较小。结果,能够抑制润滑油劣化传感器137的性能归因于从清扫构件190施加到润滑油劣化传感器137的压力而下降。此外,在工业机器人100和工业机器人100的减速机中,通过清扫构件190的多个插入部能够有效地擦掉粘附到润滑油劣化传感器137的间隙形成构件的间隙形成面的诸如泥污的污垢。
润滑油劣化传感器139在其外部设置有用于擦掉粘附到间隙形成面的诸如污泥的污垢的清扫构件180。因而,与润滑油劣化传感器自身设置有用于擦掉粘附到间隙形成面的诸如污泥的污垢的构造相比,该传感器的构造能够小型化。虽然仅对润滑油劣化传感器139进行了说明,但是前述说明也大致适用于润滑油劣化传感器137。
在诸如润滑油劣化传感器139的各润滑油劣化传感器中,壳体20以支撑构件30可转动的方式支撑支撑构件30,使得当支撑构件30转动时油用间隙60a的开口60b的方向变化。因而,在将壳体20固定到工业机器人100的情况下能够调整油用间隙60a的开口60b的方向,以便在壳体20固定到工业机器人100的情况下能够提高清扫构件180、190的污垢清扫效果。结果,工业机器人100和工业机器人100的减速机能够以高精度预知故障。
此外,在诸如润滑油劣化传感器139的各润滑油劣化传感器中,支撑构件30包括在壳体20固定到工业机器人100时不与润滑油131a接触的位置处的工具接触部51。该工具接触部作为用于通过接触力从外部接收可使支撑构件30相对于壳体20转动的驱动力的部分。因而,各润滑油劣化传感器中,在壳体20固定到工业机器人100的情况下,能够调整油用间隙60a的开口60b的方向,以便在将壳体20固定到工业机器人100之后能够提高清扫构件180、190的污垢清扫效果。
更进一步,在诸如润滑油劣化传感器139的各润滑油劣化传感器中,具有六角形孔的各螺钉12包括在壳体20固定到工业机器人100时不与润滑油131a接触的位置处的工具接触部12a。在这方面,这些具有六角形孔的螺钉中的每一个都被构造为通过与支撑构件30和壳体20两者都接触来防止支撑构件30相对于壳体20转动。该工具接触部作为用于通过接触力从外部接收使螺钉12接触支撑构件30和壳体20两者用的驱动力的部分。因而,在各润滑油劣化传感器中,在壳体20固定到工业机器人100的情况下,能够调整油用间隙60a的开口60b的方向,以便在将壳体20固定到工业机器人100之后能够提高清扫构件180、190的污垢清扫效果。
如图2中所示,在清扫构件190的转动轴的延伸方向上相对于清扫构件190布置润滑油劣化传感器137。同样地,如图2中所示,在清扫构件180的转动轴的延伸方向上相对于清扫构件180布置润滑油劣化传感器139。然而,润滑油劣化传感器和清扫构件之间的配置可以不限于此。例如,如图21中所示,可以在与清扫构件180的转动轴的延伸方向垂直的方向上相对于清扫构件180布置润滑油劣化传感器139。
更进一步,在各润滑油劣化传感器中,由于发光元件是用于发射白光的白色LED,与发光元件是除了诸如LED以外的灯的构造相比能够使传感器小型化。因而,能够小型化工业机器人100和工业机器人100的减速机。根据本发明的发光元件可以是除了白色LED以外的发光元件。例如,发光元件可以是除了LED以外的灯。此外,发光元件可以被构造为包括红色LED或除了LED以外的红色灯、绿色LED或除了LED以外的绿色灯、以及蓝色LED或除了LED以外的蓝色灯,由此通过合成从这些LED或除了LED以外的这些灯发射的各颜色的光而发射白光。
此外,在各润滑油劣化传感器中,间隙形成构件60设置有用于弯曲光路10a的光反射面61b、62b。因而,与从白色LED72到RGB传感器73的光路10a是直的的构造相比,通过彼此靠近地布置白色LED72和RGB传感器73能够使整个构造小型化。此外,在各润滑油劣化传感器中,间隙形成构件60具有弯曲光路10a的功能以及形成油用间隙60a的功能。因而,与单独设置用于弯曲光路10a的构件以替代间隙形成构件60的构造相比,能够减少组成部件的数量。结果,能够小型化工业机器人100和工业机器人100的减速机,并且还能够减少组成部件的数量。
特别地,在各润滑油劣化传感器中,通过分别设置有光反射面61b、62b的两个直角棱镜61、62构造间隙形成构件60,每个光反射面61b、62b用于将光路10a弯曲90度。此外,通过两个直角棱镜61、62的光反射面61b、62b将光路10a弯曲180度,在两个直角棱镜61、62之间形成油用间隙60a。因而,能够利用具有少量组成部件的简单构造使传感器小型化。结果,能够利用具有少量组成部件的简单构造使工业机器人100和工业机器人100的减速机小型化。
更进一步,以如下方式构造各润滑油劣化传感器:传感器具有围绕光路10a的至少一部分的保持件40,保持件40的表面施加了用于防止光反射的处理。因而,能够防止RGB传感器73接收不必要的反射光。结果,与RGB传感器73接收不必要的反射光的构造相比,各润滑油劣化传感器能够提高润滑油131a中的污染物的颜色的检出精度。结果,工业机器人100和工业机器人100的减速机能够提高故障的预知精度。
此外,在各润滑油劣化传感器中,可以在间隙形成构件60的形成油用间隙60a的表面实施斥油处理,即,在直角棱镜61的光出射面61c和直角棱镜62的光入射面62a实施斥油处理。在各润滑油劣化传感器中,当直角棱镜61的光出射面61c和直角棱镜62的光入射面62a分别实施斥油处理时,润滑油131a容易地流过油用间隙60a。因而,与润滑油131a可能残留在油用间隙60a的构造相比,能够提高润滑油131a中的污染物的颜色的检出精度。更进一步,在各润滑油劣化传感器中,当直角棱镜61的光出射面61c和直角棱镜62的光入射面62a实施斥油处理时,污垢很难粘附到直角棱镜61的光出射面61c和直角棱镜62的光入射面62a。因而,能够抑制归因于污垢的粘附引起的润滑油131a中的污染物的颜色的检出精度的下降。结果,工业机器人100和工业机器人100的减速机能够提高故障的预知精度。
通过联合使用根据本发明的润滑油劣化传感器、用于测量润滑油温度的温度传感器以及用于监测马达的电流值等的机构能够提高减速机的故障的预知精度。
虽然本实施方式中的间隙形成构件60的各直角棱镜61、62是玻璃制成的,但它们中的每一个也可以通过除了玻璃以外的诸如硅树脂的材料制成。当通过硅树脂形成各棱镜61、62时,污垢很难粘附到间隙形成构件60的形成油用间隙60a的表面。
虽然在本实施方式中,通过两个直角棱镜61、62构成间隙形成构件60,但也可以通过三个或更多个棱镜构成间隙形成构件。
在各润滑油劣化传感器中,可以以除了在本实施方式中说明的配置以外的配置构成白色LED72和RGB传感器73。例如,在各润滑油劣化传感器中,从白色LED72到RGB传感器73的光路10a可以是直的。
此外,在各润滑油劣化传感器中,可以通过采用除了直角棱镜以外的构造弯曲光路10a。
在各润滑油劣化传感器中,例如,可以使用诸如电池组的电池作为电力供给手段。可以采用无线通信作为将检测结果输出到外部装置的手段。
此外,各润滑油劣化传感器的安装位置不限于本实施方式中示出的位置,优选可以根据工业机器人100的用途等适宜地设置。
在本实施方式中,虽然根据本发明的机械是用于工业机器人的减速机或工业机器人,但也可以使用其他机械。
本申请基于2012年1月25日递交的日本专利申请(日本专利申请No.2012-013517),其内容通过引用合并于此。
产业上的可利用性
根据本发明,提供了能够抑制润滑油劣化传感器的性能的下降的机械,该润滑油劣化传感器能够即时确定润滑油中的污染物的种类和数量。
附图标记列表
10a 光路
12 具有六角形孔的螺钉(转动防止构件)
12a 工具接触部(接触驱动力接收部)
20 壳体(固定构件)
30 支撑构件
40 保持件(光路围绕部)
51 工具接触部(转动驱动力接收部)
60 间隙形成构件
60a 油用间隙
60b 开口
61 直角棱镜
61b 光反射面
61c 光出射面(间隙形成面)
62 直角棱镜
62a 光入射面(间隙形成面)
62b 光反射面
72 白色LED(发光元件)
73 RGB传感器(有色光接收元件)
100 工业机器人(机械)
112 臂(传感器侧部分)
113-116 臂
120、130、140、150、160、170 关节部
131 减速机(工业机器人用减速机、机械)
131a 润滑油
132 减速机主体(机械主体)
134 支撑体(传感器侧部分、清扫构件侧部分)
135b 曲轴(清扫构件侧部分)
137、139 润滑油劣化传感器
180 清扫构件
181 插入部
181a 宽度(插入部中的每一个的宽度)
181b 宽度(多个插入部的全体宽度)
190 清扫构件
Claims (13)
1.一种构造为检测润滑油的劣化的机械,其包括:
机械主体;
润滑油劣化传感器,其被构造为检测润滑油的劣化,所述润滑油用于减少在所述机械主体的可动部处产生的摩擦;和
清扫构件,其被构造为清扫所述润滑油劣化传感器,
其中
所述机械主体包括传感器侧部分和清扫构件侧部分,所述润滑油劣化传感器安装在所述传感器侧部分,所述清扫构件侧部分能够相对于所述传感器侧部分移动,所述清扫构件安装在所述清扫构件侧部分,
所述润滑油劣化传感器包括被构造为发射光的发光元件、被构造为检测接收到的光的颜色的有色光接收元件和具有间隙形成面的间隙形成构件,供润滑油进入的油用间隙形成在所述间隙形成面处,
所述间隙形成构件被构造为透过从所述发光元件发射的光,
所述油用间隙布置在从所述发光元件到所述有色光接收元件的光路上,
所述机械主体包括臂和用在所述臂的关节部处的减速机,
所述臂是所述传感器侧部分,
所述减速机是所述清扫构件侧部分,
在所述减速机的支撑体设置有清扫构件,
所述清扫构件布置在当所述臂和所述减速机相对移动时所述清扫构件与所述间隙形成面接触的位置,
在所述减速机转动时,所述清扫构件插入在所述间隙形成构件的油用间隙中,
所述清扫构件包括多个插入部,所述插入部被构造为插入所述油用间隙并且具有弹性,
所述插入部中的每一个的在所述油用间隙的间隔方向上的宽度比所述油用间隙的间隔小,以及
多个所述插入部的在所述油用间隙的间隔方向上的全体宽度比所述油用间隙的间隔大。
2.根据权利要求1所述的机械,其特征在于:
所述润滑油劣化传感器包括:支撑构件,所述支撑构件支撑所述发光元件、所述有色光接收元件和所述间隙形成构件;和固定构件,所述固定构件被构造为固定到所述机械主体,并且
所述固定构件以所述支撑构件可转动的方式支撑所述支撑构件,使得当所述支撑构件转动时所述油用间隙的开口的方向变化。
3.根据权利要求2所述的机械,其特征在于:
所述支撑构件包括转动驱动力接收部,所述转动驱动力接收部在当所述固定构件固定到所述机械主体时所述转动驱动力接收部不与所述润滑油接触的位置,所述转动驱动力接收部用于通过接触力从外部接收使所述支撑构件能够相对于所述固定构件转动的驱动力。
4.根据权利要求2或3所述的机械,其特征在于:
所述润滑油劣化传感器包括转动防止构件,该转动防止构件通过与所述支撑构件和所述固定构件两者都接触来防止所述支撑构件相对于所述固定构件转动,以及
所述转动防止构件包括接触驱动力接收部,所述接触驱动力接收部在当所述固定构件固定到所述机械主体时所述接触驱动力接收部不与所述润滑油接触的位置,所述接触驱动力接收部用于通过接触力从外部接收使所述转动防止构件与所述支撑构件和所述固定构件两者都接触的驱动力。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的机械,其特征在于:
所述润滑油不包含钼作为添加剂。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的机械,其特征在于:
所述发光元件为发射白光的白色LED。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的机械,其特征在于:
所述间隙形成构件具有用于弯曲所述光路的反射面。
8.根据权利要求7所述的机械,其特征在于:
所述间隙形成构件包括两个直角棱镜,所述两个直角棱镜均设置有用于将所述光路弯曲90度的反射面,所述光路通过所述两个直角棱镜的所述反射面被弯曲180度,以及
所述油用间隙形成在所述两个直角棱镜之间。
9.根据权利要求2或3所述的机械,其特征在于:
所述支撑构件具有围绕所述光路的至少一部分的光路围绕部,以及
所述光路围绕部具有为防止光反射而实施处理的表面。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的机械,其特征在于:
所述间隙形成面实施了斥油处理。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的机械,其特征在于:
所述机械是工业机器人用的减速机,以及
所述机械主体是所述减速机的主体。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的机械,其特征在于:
所述机械是工业机器人,以及
所述润滑油是用于所述减速机的润滑油。
13.根据权利要求12所述的机械,其特征在于:
所述清扫构件布置在当所述减速机转动时与所述间隙形成面接触的位置。
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