CN107530883A - 润滑剂注入系统 - Google Patents

Abstract

本发明的润滑剂注入系统，具备：基台；机械臂，其包含从基台依序连结的多个臂体；润滑剂注入用手，其具有依序与对象机械的多个注入口各自连接的吐出部；机器人控制部，其控制机械臂的动作；润滑剂送出装置，其控制润滑剂的送出；润滑剂送出路，其将润滑剂从润滑剂送出装置引导至吐出部；以及流量传感器，其设于润滑剂送出路，将检测出的流量信息传送至机器人控制部；机器人控制部根据从流量传感器传送的流量信息算出注入量，当算出的注入量达到目标注入量时，进行控制以停止润滑剂的送出。

Description

润滑剂注入系统

技术领域

本发明涉及一种润滑剂注入系统，尤其涉及一种向具有多个注入口的机械注入润滑剂的润滑剂注入系统。

背景技术

多数产业机械在其内部具备齿轮或轴承等各种机械要素。为了使机械要素的动作顺畅、提高耐久性，向这些机械要素供给油或油脂等润滑剂。

作为供给润滑剂的系统，例如，专利文献1的图3中公开有一种润滑剂供给装置，为用于向外部机器供给润滑剂的润滑剂供给装置，具备：储存润滑剂的润滑剂槽、装设于润滑剂槽的开口部的泵装置、向泵装置发送作业指令的控制装置、以及从润滑剂槽延伸的管体。该润滑剂供给装置中，向控制装置输入供给润滑剂的量，藉由根据从控制装置传送的工作指令而工作的泵装置将所设定的量的润滑剂从润滑剂槽传送至管体，且从管体梢端的吐出部吐出。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2006-2790号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，为了从上述那样的润滑剂供给装置向产业机械等机械直接供给润滑剂，须将从润滑剂槽延伸的管体等的梢端的吐出部安装于该机械所具有的润滑剂的注入口。但是，当注入润滑剂的机械（以下称为“对象机械”）具有多个注入口时，每当完成对一个注入口的润滑剂的注入，须使吐出部移动至另一注入口进行安装作业。又，对每个注入口应注入润滑剂的量不同的情况也多。该情况下，作业者须在控制装置中设定与安装有吐出部的注入口对应的注入量，不仅费工夫，而且作业者也可能错误设定注入量。这样一来，当向具有多个注入口的对象机械使用上述那样的润滑剂供给装置时，会迫使作业者付出大量的劳动力。作为向具有多个注入口的对象机械注入润滑剂的系统，存在如下集中供脂系统，其在由一台泵压送润滑剂的配管设置分配阀等而向多个注入口供给规定量的润滑剂。然而，如果该系统应用于多个注入口分散的对象机械，则导致系统整体复杂化。

因此，本发明的目的在于提供一种简化的润滑剂注入系统，其对于具有多个注入口的对象机械，能减轻向各注入口注入润滑剂的作业的劳动力，且能对每个注入口注入正确量的润滑剂。

解决问题的手段：

为了解决上述问题，本发明的润滑剂注入系统，是向具有多个注入口的对象机械注入润滑剂的润滑剂注入系统，具备：基台；机械臂，其包含从所述基台依序连结的多个臂体；润滑剂注入用手，其具有与所述多个注入口分别依序连接并吐出润滑剂的吐出部，且可装卸地安装于所述机械臂的梢端部；机器人控制部，其控制所述机械臂的动作；润滑剂送出装置，其藉由所述机器人控制部控制润滑剂的送出；润滑剂送出路，其将润滑剂从所述润滑剂送出装置引导至所述吐出部；以及流量传感器，其设于所述润滑剂送出路，将检测出的流量信息传送至所述机器人控制部；所述机器人控制部存储与所述多个注入口各自对应的目标注入量，当所述吐出部连接于所述多个注入口中的任意一个时，以开始润滑剂的送出的形式控制所述润滑剂送出装置，根据从所述流量传感器传送的上述流量信息算出从连接于所述吐出部的注入口注入的润滑剂的注入量，当算出的注入量达到与连接于所述吐出部的注入口对应的所述目标注入量时，以停止润滑剂的送出的形式控制所述润滑剂送出装置。

根据上述结构，机械臂藉由机器人控制部控制动作，将润滑剂注入用手的吐出部连接于对象机械的注入口。因此，无须作业者以手工作业进行将吐出部安装于注入口、或自注入口卸下。又，当根据从流量传感器传送的信息算出的注入量达到目标注入量时停止润滑剂的送出，所以能对每个注入口注入正确量的润滑剂。进而，根据上述结构，即便是多个注入口在对象机械上分散的情况，但由于吐出部依序连接于注入口，所以无须对每个注入口设置润滑剂的送出路，能够构成简化的润滑剂注入系统。

发明效果：

根据本发明，能够提供一种简化的润滑剂注入系统，其对于具有多个注入口的对象机械，能减轻向各注入口注入润滑剂的作业的劳动力，且能对每个注入口注入正确量的润滑剂。

附图说明

图1是本发明一实施形态的润滑剂注入系统的概略结构图；

图2是润滑剂注入用手的概略侧视图；

图3是显示机器人控制部的控制结构的框图；

图4是显示润滑剂注入作业中机器人控制部的控制流程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明。图1是本发明一实施形态的润滑剂注入系统1的概略结构图。以下，作为该润滑剂注入系统1注入润滑剂的对象机械的一例，以图1右侧所示那样的多关节机器人100为例进行说明。此实施形态中的润滑剂例如为油脂，后述的润滑剂注入部位G1〜G6例如为油脂槽。

首先，对于该实施形态的润滑剂注入系统1的对象机械即多关节机器人100进行说明。如图1所示，多关节机器人100具备基台101、和连结于基台101的机械臂102。机械臂102包括第一臂体111、第二臂体112、第三臂体113、第四臂体114、第五臂体115及第六臂体116的六个臂体111〜116，且臂体111〜116以此顺序从基台101依序连结。即，第一臂体111以基端部连结于基台101，第二臂体112以基端部连结于第一臂体111的梢端部，以下相同，第六臂体116以基端部连结于第五臂体115的梢端部。机械臂102的梢端部、即第六臂体116的梢端部例如以能装卸用于进行焊接作业或涂装作业等所需作业的手的形式构成。

多关节机器人100具备多个关节部J1〜J6。各关节部J1〜J6，使依序连结的基台101及臂体111〜116中的相邻两个构件中、配置于与基台101为相反侧的构件，以相对于该两个构件中配置于基台101侧的构件能转动的形式连接。该实施形态中，基台101及臂体111〜116的总数为7，所以相邻的构件的对数为6，关节部J1〜J6的个数也为6。

在关节部J1〜J6中，分别组装有减速机或轴承等机械要素（未图示）。为了使这些机械要素顺畅地动作，在关节部J1〜J6中分别设置用于密封润滑剂的润滑剂注入部位G1〜G6。润滑剂注入部位G1〜G6分别具有与外部连通的至少一个注入口117。由于润滑剂注入部位G1〜G6间隔地配置，所以多关节机器人100具有至少六个分散的注入口117。又，分散的多个注入口117中的若干个注入口的注入方向彼此不同。润滑剂从注入口117向润滑剂注入部位G1〜G6注入。另外，图1中仅显示润滑剂注入部位G1〜G6中的一个润滑剂注入部位G1所具有的一个注入口117，为了简化而省略了其它注入口117或与外部连通的其它连通口（例如排出口）。又，以下当表示任意一个润滑剂注入部位时，称为“润滑剂注入部位G”。

接着，对润滑剂注入系统1的结构进行说明。润滑剂注入系统1具备图1左侧所示那样的多关节机器人2、和控制多关节机器人2的动作的机器人控制部23。

如图1所示，多关节机器人2具备基台21、和连结于基台21的机械臂22。机械臂22包括第一臂体31、第二臂体32、第三臂体33、第四臂体34、第五臂体35及第六臂体36的六个臂体31〜36，且臂体31〜36以此顺序从基台21依序连结。即，第一臂体31以其基端部连结于基台21，第二臂体32以其基端部连结于第一臂体31的梢端部，以下相同，第六臂体36以其基端部连结于第五臂体35的梢端部。

润滑剂注入系统1的多关节机器人2与作为对象机械的多关节机器人100同样具备多个关节部K1〜K6。关节部K1〜K6分别具有驱动马达38（参照图3），该驱动马达38使依序连结的基台21及臂体31〜36中的相邻两个构件中的配置于与基台21为相反侧的构件，相对于该两个构件中的配置于基台21侧的构件转动。驱动马达38例如为伺服马达。又，关节部K1〜K6分别具有转动传感器39（参照图3），该转动传感器39用于检测出藉由驱动马达38而转动的臂体31〜36的转动状态。转动传感器39例如为编码器。

图1中例示了基台21固定于作业现场的水平底板面上的情况，但也能设置于非水平面上，也能从上方向下垂吊，还能可移动地被设置。又，图1中作为润滑剂注入系统1的多关节机器人2，例示了所谓垂直多关节式的6轴机器人，但其仅为一例，也能适当地应用于其它形式的机器人。

在机械臂22的梢端部、即第六臂体36的梢端部，设有保持进行所需作业的手的保持部37。藉由保持部37保持手，将手可更换地装设于机械臂22。该实施形态中，在机械臂22上装设有用于向润滑剂注入部位G注入润滑剂的润滑剂注入用手4。润滑剂注入用手4，在被装设于机械臂22之前，容纳在配置于机械臂22的动作范围内的手载台27中，且在该手载台27藉由保持部37可更换地被装设。

又，润滑剂注入系统1具备载置作为对象机械的多关节机器人100的转动台26。转动台26具有转动驱动机构（未图标）。藉由转动驱动机构驱动使以垂直方向的转动轴为中心载置的对象机械转动构成转动台26。转动台26的转动驱动机构的动作藉由机器人控制部23控制。

润滑剂注入系统1具备润滑剂送出装置24、和连接从润滑剂送出装置24至润滑剂注入用手4的上游侧润滑剂送出路25。润滑剂送出装置24藉由机器人控制部23控制向润滑剂注入用手4的润滑剂的送出。上游侧润滑剂送出路25从润滑剂送出装置24向基台21延伸，进而从基台21沿机械臂22延伸至保持部37。另外，本申请说明书中，在将润滑剂从润滑剂送出装置24送出至润滑剂注入部位G的送出路中，将润滑剂送出装置24侧称为“上游侧”，将润滑剂注入部位G侧称为“下游侧”。

图2为保持于机械臂22的保持部37的润滑剂注入用手4的概略侧视图。润滑剂注入用手4具有外装框架41、下游侧润滑剂送出路42、吐出部43及流量传感器44。

在外装框架41上，设有保持于机械臂22的保持部37的被保持部41a。外装框架41支持下游侧润滑剂送出路42、吐出部43及流量传感器44。

如果被保持部41a保持于保持部37，则下游侧润滑剂送出路42连接于上游侧润滑剂送出路25。下游侧润滑剂送出路42支持于外装框架41。本发明的“润滑剂送出路”由上游侧润滑剂送出路25与下游侧润滑剂送出路42构成，且从润滑剂送出装置24向吐出部43引导润滑剂。

吐出部43与对象机械即多关节机器人100的多个注入口117分别依序连接且吐出润滑剂。在此，吐出部43与注入口117的连接是指，从吐出部43吐出的润滑剂向润滑剂注入部位G注入的状态。该实施形态中，吐出部43形成为管状，其一端的开口部与下游侧润滑剂送出路42连接。吐出部43由外装框架41支持，且以自外装框架41直线状地延伸的形式形成。

吐出部43具有固定于外装框架41的缓冲机构43a、支持于缓冲机构43a的杆部43b、设于杆部43b的一端的吐出口43c、以及在吐出口43c的周围设置的密闭部43d。缓冲机构43a由螺旋弹簧及线性轴衬等构成，且相对于外装框架41在长度方向上摇摆自如地支持杆部43b。杆部43b为中空的，以将从缓冲机构43a侧送来的润滑剂从吐出口43c吐出的形式形成。当向润滑剂注入部位G注入润滑剂时，密闭部43d在吐出口43c朝向润滑剂注入部位G的内部空间的状态下密闭注入口117。当吐出部43与注入口117连接时，密闭部43d藉由机械臂22的动作以杆部43b与注入口117的注入方向一致的形式与注入口117对向地配置。之后，密闭部43d藉由机械臂22的动作垂直地抵推于注入口117。为了提高气密性，密闭部43d例如由胺甲酸乙酯形成。

流量传感器44检测从润滑剂送出装置24向吐出部43送出的润滑剂的流量。该实施形态中，流量传感器44设于下游侧润滑剂送出路42。由流量传感器44获得的流量信息通过未图示的信号线向机器人控制部23传送。

图3中示出机器人控制部23的控制结构。机器人控制部23不仅控制机械臂22的动作，而且控制与润滑剂向润滑剂注入部位G的注入作业相关的各要素。机器人控制部23例如由微控制器或逻辑电路等运算器构成。机器人控制部23具有存储部51、臂驱动控制部52、手装设指令部53、转动台控制部54、以及润滑剂送出指令部55，藉由前述的运算器根据程序等进行动作实现功能块51〜55。

存储部51存储多种程序或信息。该实施形态中，存储部51存储动作程序，该动作程序使润滑剂注入用手4与载置于转动台26的作为对象机械的多关节机器人100的多个注入口117分别连接。又，存储部51存储与多个注入口117各自对应的目标注入量。目标注入量为通过对应的注入口117供给至润滑剂注入部位G的润滑剂的目标总量。又，存储部51也存储用于使转动台26转动驱动的动作程序等。

臂驱动控制部52以根据存储部51内存储的动作程序使润滑剂注入用手4等所装设的手向目标位置及方向移动的形式控制驱动马达38等。转动传感器39将与对应的驱动马达38的角位移量相关的角位移信号发送至臂驱动控制部52，臂驱动控制部52根据接收的角位移信号对驱动马达38的动作进行反馈控制。

手装设指令部53控制保持部37上的手的装卸。当将容纳在手载台27中的手装设于机器人臂22时，在保持部37抵接于该手之后，手装设指令部53向保持部37发送保持手的信号。当将装设于机械臂22的手容纳于手载台27时，在装设于机械臂22的该手容纳于手载台27的状态下，手装设指令部53向保持部37发送解除手的保持状态的信号。

转动台控制部54根据存储部51中存储的动作程序控制转动台26的转动驱动机构的动作。转动台控制部54使转动台26转动驱动，而使转动台26上的对象机械的注入口117向规定的位置移动。

润滑剂送出指令部55控制从润滑剂送出装置24向润滑剂注入用手4的润滑剂的送出的开始及停止。当润滑剂注入用手4的吐出部43连接于注入口117时，润滑剂送出指令部55控制润滑剂送出装置24开始润滑剂的送出。在开始润滑剂的送出之后，润滑剂送出指令部55根据从流量传感器44传送的流量信息算出从连接于吐出部43的注入口117注入的润滑剂的注入量。并且，当算出的注入量达到对应的目标注入量时，润滑剂送出指令部55控制润滑剂送出装置24停止润滑剂的送出。

以下，对于使用润滑剂注入系统1的向作为对象机械的多关节机器人100的润滑剂注入部位G注入润滑剂的润滑剂注入作业的流程进行说明。图4是示出藉由润滑剂注入系统1的润滑剂注入作业中机器人控制部23的控制流程的流程图。

该实施形态中藉由润滑剂注入系统1的润滑剂注入作业在使作为对象机械的多关节机器人100以规定的状态（姿势、位置、方向等）载置于转动台26开始。

在藉由润滑剂注入系统1的润滑剂注入作业开始之前，机器人控制部23的存储部51内预先存储有使润滑剂注入用手4与载置于转动台26的多关节机器人2的多个注入口117分别连接的动作程序。又，机器人控制部23的存储部51内预先存储有与多个注入口117各自对应的目标注入量。

若向机器人控制部23输入开始润滑剂注入作业的指令，则机器人控制部23将润滑剂注入用手4装设于机械臂22的梢端部（步骤S1）。具体而言，机器人控制部23使各关节部K1〜K6的驱动马达38等动作，使机械臂22的梢端部的保持部37抵接于容纳在手载台27的润滑剂注入用手4。之后，从机器人控制部23向保持部37发送保持润滑剂注入用手4的指令，将润滑剂注入用手4装设于机器人臂22的梢端部。

接着，机器人控制部23以使吐出部43连接于多个注入口117中作为目标的目标注入口117a的形式控制转动台26或机械臂22。

具体而言，当多个注入口117中的目标注入口117a不处于规定位置时，机器人控制部23以使目标注入口117a移动至规定位置的形式使转动台26转动动作（步骤S2）。在此，所谓“规定位置”是指，根据存储部51内存储的动作程序使吐出部43连接于注入口117（例如多关节机器人2的示教时）的预先决定的位置。

之后，机器人控制部23使机械臂22动作将润滑剂注入用手4的吐出部43连接于注入口117（步骤S3）。具体而言，机器人控制部23控制机械臂22的动作，使润滑剂注入用手4的吐出部43移动且连接于目标注入口117a。借助于此，成为从吐出部43吐出的润滑剂被注入至润滑剂注入部位G的状态。

当向目标注入口117a的连接完成时，机器人控制部23使从目标注入口117a向润滑剂注入部位G的润滑剂的注入开始（步骤S4）。具体而言，机器人控制部23向润滑剂送出装置24发送开始润滑剂的送出的信号，开始润滑剂的送出。

与开始润滑剂的送出同时地，机器人控制部23根据从流量传感器44传送的流量信息开始算出注入至润滑剂注入部位G的润滑剂的注入量（步骤S5）。

将步骤S5中算出的算出注入量与对应于目标注入口117a的目标注入量进行比较（步骤S6）。例如每隔规定间隔反复实施步骤S5及S6，直至算出注入量达到对应的目标注入量为止（步骤S6中为否）。

当算出注入量达到对应的目标注入量时（步骤S6中为是），机器人控制部23使从目标注入口117a向润滑剂注入部位G的润滑剂的注入停止（步骤S7）。具体而言，机器人控制部23向润滑剂送出装置24发送停止润滑剂的送出的信号，停止润滑剂的送出。这样一来，完成从目标注入口117a的润滑剂的注入。

之后，当有注入口117未注入润滑剂时，将该注入口117设定为目标注入口117a，转移至步骤S2（步骤S8中为否）。这样一来，吐出部43与对象机械所具有的多个注入口117进行依序连接，当从全部注入口117的润滑剂的注入完成时（步骤S8中为是），机器人控制部23结束藉由润滑剂注入系统1的润滑剂注入作业。另外，向润滑剂注入部位G1〜G6注入润滑剂的顺序取决于存储部51中存储的信息，无需按照润滑剂注入部位G1〜G6的顺序。

该实施形态的润滑剂注入系统1中，机器人臂22藉由机器人控制部23控制动作，将润滑剂注入用手4的吐出部43连接于作为对象机械的多关节机器人100的注入口117。因此，无须作业者以手工作业进行将吐出部43安装于注入口117、或自注入口117卸下的作业。所以能减轻向注入口117注入润滑剂的作业的劳动力。

又，机器人控制部23根据从流量传感器44传送的流量信息算出注入至润滑剂注入部位G的注入量。并且，当算出的注入量达到其对应的目标注入量时停止润滑剂的送出，所以能对每个注入口117注入正确量的润滑剂。

又，该实施形态的润滑剂注入系统1中，藉由机械臂22使吐出部43依序连接于注入口117。因此，即便像多关节机器人100那样多个注入口117在对象机械上分散的情况，也能构成简化的系统，其仅具有一个从润滑剂送出装置24向吐出部43引导润滑剂的润滑剂送出路。

又，该实施形态的润滑剂注入系统1中，吐出部43向对象机械所具有的注入口117的连接、向润滑剂注入部位G注入润滑剂的开始、注入量的算出及与目标注入量的比较、注入的停止、吐出部43向另一注入口的移动等一系列的润滑剂注入作业全部能通过来自机器人控制部23的控制信号进行。即，进行润滑注入作业的操作人员仅操纵机器人控制部23便能进行向对象机械的全部注入口117的润滑剂注入作业。又，若将对象机械置于规定状态、预先于机器人控制部23设定注入口117的目标注入量等必要信息，则进行润滑剂注入作业的操作人员仅须于机器人控制部23输入润滑剂注入作业开始指令，便能完成对象机械的润滑剂注入作业。

进一步地，对象机械载置于转动驱动式的转动台26之上。因此，即便由于机械臂22的动作范围的限制等，而无法在载置有对象机械的状态（位置及方向）下将多关节机器人2的手连接于注入口117，也能使转动台26与多关节机器人2协调动作，可以使吐出部43连接于对象机械具有的全部注入口117。

上述实施形态的各方面均为例示，不应视为限制性内容。本发明的范围由权利要求限定而非限于上述说明，其旨在包含与权利要求同等的含义及范围内的所有变更。

例如，上述实施形态中，对象机械设为多关节机器人100，但并不限于此，本发明可将具备齿轮或轴承等各种机械要素的产业机械作为润滑剂注入对象。又，上述实施形态中，润滑剂为油脂，但并不限于此，也可例如为润滑油。

符号说明：

1 润滑剂注入系统；

2 多关节机器人；

21 基台；

22 机械臂；

23 机器人控制部；

24 润滑剂送出装置；

25 上游侧润滑剂送出路；

31 第一臂体；

32 第二臂体；

33 第三臂体；

34 第四臂体；

35 第五臂体；

36 第六臂体；

4 润滑剂注入用手；

42 下游侧润滑剂送出路；

43 吐出部；

44 流量传感器；

100 多关节机器人（对象机械）；

117 注入口；

G1〜G6 润滑剂注入部位。

Claims (1)

1.一种润滑剂注入系统，是向具有多个注入口的对象机械注入润滑剂的润滑剂注入系统，具备：

基台；

机械臂，包含从所述基台依序连结的多个臂体；

润滑剂注入用手，具有依序与所述多个注入口各自连接并吐出润滑剂的吐出部，且可装卸地安装于所述机械臂的梢端部；

机器人控制部，控制所述机械臂的动作；

润滑剂送出装置，藉由所述机器人控制部控制润滑剂的送出；

润滑剂送出路，将润滑剂从所述润滑剂送出装置引导至所述吐出部；以及

流量传感器，设于所述润滑剂送出路，将检测出的流量信息传送至所述机器人控制部；

所述机器人控制部存储有与所述多个注入口各自对应的目标注入量，

当所述吐出部连接于所述多个注入口中的任意一个时，以开始润滑剂的送出的形式控制所述润滑剂送出装置，

根据从所述流量传感器传送的所述流量信息，算出从连接于所述吐出部的注入口注入的润滑剂的注入量，

当算出的注入量达到和连接于所述吐出部的注入口对应的所述目标注入量时，以停止润滑剂的送出的形式控制所述润滑剂送出装置。