JP2876835B2 - ギヤボックス内の異常検出装置 - Google Patents
ギヤボックス内の異常検出装置Info
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- JP2876835B2 JP2876835B2 JP3189847A JP18984791A JP2876835B2 JP 2876835 B2 JP2876835 B2 JP 2876835B2 JP 3189847 A JP3189847 A JP 3189847A JP 18984791 A JP18984791 A JP 18984791A JP 2876835 B2 JP2876835 B2 JP 2876835B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- gear box
- circuit
- change
- waveform
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- Control Of Transmission Device (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複数のギヤが内蔵されか
つ潤滑油が封入されたギヤボックス内の異常を検出する
ギヤボックス内の異常検出装置に関する。
つ潤滑油が封入されたギヤボックス内の異常を検出する
ギヤボックス内の異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は現在使用されている産業用ロボッ
ト１０の一例を示す図であり、このロボットのロボット
アーム１１の先端と後端とにはそれぞれギヤボックス１
２、１３が取付けられている。後端側のギヤボックス１
３には、３つのモータを有する駆動部１４が連結され、
この駆動部１４のモータの回転が、ギヤボックス１３及
びアーム１１を介して先端の手首側ギヤボックス１２に
伝達されるようになっている。先端のギヤボックス１２
には、溶接ガンやワーク把持用のハンド等の図示しない
部材が治具１５を介して連結されるようになっている。
ト１０の一例を示す図であり、このロボットのロボット
アーム１１の先端と後端とにはそれぞれギヤボックス１
２、１３が取付けられている。後端側のギヤボックス１
３には、３つのモータを有する駆動部１４が連結され、
この駆動部１４のモータの回転が、ギヤボックス１３及
びアーム１１を介して先端の手首側ギヤボックス１２に
伝達されるようになっている。先端のギヤボックス１２
には、溶接ガンやワーク把持用のハンド等の図示しない
部材が治具１５を介して連結されるようになっている。
【０００３】図示する場合には、この治具１５はα軸を
中心に回転するようになっており、他の治具１６はβ軸
を中心に回転するようになっており、ギヤボックス１２
自体はγ軸を中心に回転するようになっている。治具１
５をα軸を中心に駆動部１４に設けられたα軸モータ２
１により駆動するための動力伝達機構を示すと図２の通
りである。ギヤボックス１２内には、モータ２１により
駆動される駆動側ギヤ２２と従動側ギヤ２３が内蔵さ
れ、このギヤ２３にはシャフト２４が固定されている。
このシャフト２４は、歯車列２５と減速器２６を介して
治具１５に連結されている。
中心に回転するようになっており、他の治具１６はβ軸
を中心に回転するようになっており、ギヤボックス１２
自体はγ軸を中心に回転するようになっている。治具１
５をα軸を中心に駆動部１４に設けられたα軸モータ２
１により駆動するための動力伝達機構を示すと図２の通
りである。ギヤボックス１２内には、モータ２１により
駆動される駆動側ギヤ２２と従動側ギヤ２３が内蔵さ
れ、このギヤ２３にはシャフト２４が固定されている。
このシャフト２４は、歯車列２５と減速器２６を介して
治具１５に連結されている。
【０００４】このような歯車機構を内蔵したロボットに
おいては、ギヤやシャフト等を支持するベアリングＢ
が、ロボットの使用に伴って摩耗したり、傷や剥離が発
生することがある。図３（Ａ）はベアリングＢの一例を
示す図であり、アウターレース２６とインナーレース２
７には、フレーキングと言われる剥離が発生したり、ボ
ール２８の案内面に傷が発生することがある。また、図
３（Ｂ）は歯車Ｇの一例を示す図であり、歯面に傷や摩
耗が発生することがある。このような不具合が発生する
と、ロボットの円滑な作動が達成されなくなるので、従
来では、モータに供給する電力の変動を監視するように
してロボットのギヤボックス内の上記不具合の発生を検
出するようにしている。
おいては、ギヤやシャフト等を支持するベアリングＢ
が、ロボットの使用に伴って摩耗したり、傷や剥離が発
生することがある。図３（Ａ）はベアリングＢの一例を
示す図であり、アウターレース２６とインナーレース２
７には、フレーキングと言われる剥離が発生したり、ボ
ール２８の案内面に傷が発生することがある。また、図
３（Ｂ）は歯車Ｇの一例を示す図であり、歯面に傷や摩
耗が発生することがある。このような不具合が発生する
と、ロボットの円滑な作動が達成されなくなるので、従
来では、モータに供給する電力の変動を監視するように
してロボットのギヤボックス内の上記不具合の発生を検
出するようにしている。
【０００５】そのために、図１及び図４に示されたロボ
ット制御部３１内に図５に示されるような電力測定回路
３２を設け、電力検出部により検出された電力の波形を
波形出力部を介して波形表示部に表示するようにしてい
る。図６（Ａ）はギヤが正常となっている場合における
電力の変動波形を示し、図６（Ｂ）はギヤが異常となっ
ている場合の電力変動波形を示す。図６（Ａ）におい
て、はモータが加速中における電力の変動波形を示
し、は一定速度での回転中の波形を示し、は減速中
における電力の変動を示す。ギヤボックス内のベアリン
グまたはギヤに図３に示されるような傷が劣化等により
発生すると、図６（Ｂ）に示されるように、正常時の波
形に小さな波の波形が重畳された波形が測定される。し
たがって、正常時における波形のレベルを基準として
異常設定レベルを決めることにより、ギヤボックス内の
異常判定を電力変動によって検出することができる。
ット制御部３１内に図５に示されるような電力測定回路
３２を設け、電力検出部により検出された電力の波形を
波形出力部を介して波形表示部に表示するようにしてい
る。図６（Ａ）はギヤが正常となっている場合における
電力の変動波形を示し、図６（Ｂ）はギヤが異常となっ
ている場合の電力変動波形を示す。図６（Ａ）におい
て、はモータが加速中における電力の変動波形を示
し、は一定速度での回転中の波形を示し、は減速中
における電力の変動を示す。ギヤボックス内のベアリン
グまたはギヤに図３に示されるような傷が劣化等により
発生すると、図６（Ｂ）に示されるように、正常時の波
形に小さな波の波形が重畳された波形が測定される。し
たがって、正常時における波形のレベルを基準として
異常設定レベルを決めることにより、ギヤボックス内の
異常判定を電力変動によって検出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のギヤボックス内の異常検出方法にあっては、
ギヤボックス内に充満された潤滑油の粘度変化による影
響が電力の変動として現われるので、潤滑油が高粘度の
時と、低粘度の時とでは、高粘度時の異常設定レベルと
低粘度の時の異常設定レベルとを別々に設定するか、あ
るいは潤滑油が暖まって電力が一定となるまでの間は異
常判定を行なうことができないという問題点があった。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、潤滑油が暖まらなくともギヤボックス内における
ギヤ等の異常状態を検出し得るようにすることを目的と
する。
うな従来のギヤボックス内の異常検出方法にあっては、
ギヤボックス内に充満された潤滑油の粘度変化による影
響が電力の変動として現われるので、潤滑油が高粘度の
時と、低粘度の時とでは、高粘度時の異常設定レベルと
低粘度の時の異常設定レベルとを別々に設定するか、あ
るいは潤滑油が暖まって電力が一定となるまでの間は異
常判定を行なうことができないという問題点があった。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、潤滑油が暖まらなくともギヤボックス内における
ギヤ等の異常状態を検出し得るようにすることを目的と
する。
【０００７】上記目的を達成するための本発明は、それ
ぞれ軸受により回転自在に支持された複数のギヤを有す
ると共に内部に潤滑油が充填されたギヤボックスに前記
ギヤを駆動するモータが連結され、前記ギヤボックス内
の異常状態を検出するギヤボックス内の異常検出装置に
おいて、前記モータへ供給される電力を検出する電力検
出回路と、前記電力検出回路が検出した電力から、所定
の時間毎に前記電力の変化率を測定する変化測定回路
と、前記変化測定回路から得られる変化率をもとに、前
記電力検出回路が検出した電力を、該電力の緩やかな変
動がなくなるように、所定の時間毎に補正する補正回路
と、前記補正回路によって補正された電力が異常レベル
となっているか否かを比較する比較回路とを有するギヤ
ボックス内の異常検出装置である。
ぞれ軸受により回転自在に支持された複数のギヤを有す
ると共に内部に潤滑油が充填されたギヤボックスに前記
ギヤを駆動するモータが連結され、前記ギヤボックス内
の異常状態を検出するギヤボックス内の異常検出装置に
おいて、前記モータへ供給される電力を検出する電力検
出回路と、前記電力検出回路が検出した電力から、所定
の時間毎に前記電力の変化率を測定する変化測定回路
と、前記変化測定回路から得られる変化率をもとに、前
記電力検出回路が検出した電力を、該電力の緩やかな変
動がなくなるように、所定の時間毎に補正する補正回路
と、前記補正回路によって補正された電力が異常レベル
となっているか否かを比較する比較回路とを有するギヤ
ボックス内の異常検出装置である。
【０００８】
【作用】上記構成の異常検出装置においては、変化測定
回路がモータへ供給される電力の変化率を測定し、この
測定結果から、所定のタイミング毎に潤滑油の粘度変化
を補正した状態での補正波形が補正回路によって得られ
る。この補正波形を正常波形であるか異常波形であるか
を比較することによって、ギヤボックス内に組み込まれ
たギヤや軸受等の異常状態を、ギヤボックス内に封入さ
れた潤滑油が所定の低粘度となる前に測定することがで
きることになった。
回路がモータへ供給される電力の変化率を測定し、この
測定結果から、所定のタイミング毎に潤滑油の粘度変化
を補正した状態での補正波形が補正回路によって得られ
る。この補正波形を正常波形であるか異常波形であるか
を比較することによって、ギヤボックス内に組み込まれ
たギヤや軸受等の異常状態を、ギヤボックス内に封入さ
れた潤滑油が所定の低粘度となる前に測定することがで
きることになった。
【０００９】
【実施例】図８は本発明の一実施例に係るギヤボックス
の異常検出装置を示す回路図であり、図１に示されたロ
ボット１０内に組み込まれた複数のモータに対応させて
それぞれ図８に示される異常検出装置が設けられてい
る。そして、図９はギヤボックス内の潤滑油がギヤボッ
クスを駆動させることにより、時間と共に粘度が低下し
てモータへ供給される電力が低下している状態を示す特
性曲線が示されている。モータに供給される電力は、電
力検出回路４１により検出され、この検出信号は波形出
力回路４２により出力波形に変換される。出力波形は、
後述する補正回路４５と、変化測定回路４３に送られ
る。この変化測定回路４３には、測定タイミング用クロ
ック回路４４からΔｔ秒毎に基準信号が送られるように
なっている。したがって、この変化測定回路４３では、
Δｔ秒毎に、モータへ供給される電力Ｐの変化量ΔＰか
ら電力の変化率ΔＰ／Δｔが求められる。
の異常検出装置を示す回路図であり、図１に示されたロ
ボット１０内に組み込まれた複数のモータに対応させて
それぞれ図８に示される異常検出装置が設けられてい
る。そして、図９はギヤボックス内の潤滑油がギヤボッ
クスを駆動させることにより、時間と共に粘度が低下し
てモータへ供給される電力が低下している状態を示す特
性曲線が示されている。モータに供給される電力は、電
力検出回路４１により検出され、この検出信号は波形出
力回路４２により出力波形に変換される。出力波形は、
後述する補正回路４５と、変化測定回路４３に送られ
る。この変化測定回路４３には、測定タイミング用クロ
ック回路４４からΔｔ秒毎に基準信号が送られるように
なっている。したがって、この変化測定回路４３では、
Δｔ秒毎に、モータへ供給される電力Ｐの変化量ΔＰか
ら電力の変化率ΔＰ／Δｔが求められる。
【００１０】このようにして求められた変化率の測定結
果は補正回路４５に送られる。この補正回路４５には、
補正タイミング用クロック４６からΔｔ／ｎ秒毎に補正
タイミング信号が送られる。そしてこの補正回路４５で
は、波形出力回路４２から出力された電力波形から潤滑
油の粘度変化に起因した電力の緩やかな変動がなくなる
ように補正して、図９に示されるような補正波形が求め
られる。このようにして求められた波形信号は、補正波
形出力回路４７に送られる。この回路４７からの信号
は、異常レベル設定回路４８からの設定信号と共に波形
比較回路４９に送られて、補正波形出力回路４７からの
信号が異常レベルであるか否かが、この比較回路４９で
比較され、比較結果が出力回路５０に出力される。
果は補正回路４５に送られる。この補正回路４５には、
補正タイミング用クロック４６からΔｔ／ｎ秒毎に補正
タイミング信号が送られる。そしてこの補正回路４５で
は、波形出力回路４２から出力された電力波形から潤滑
油の粘度変化に起因した電力の緩やかな変動がなくなる
ように補正して、図９に示されるような補正波形が求め
られる。このようにして求められた波形信号は、補正波
形出力回路４７に送られる。この回路４７からの信号
は、異常レベル設定回路４８からの設定信号と共に波形
比較回路４９に送られて、補正波形出力回路４７からの
信号が異常レベルであるか否かが、この比較回路４９で
比較され、比較結果が出力回路５０に出力される。
【００１１】上述のように、ギヤボックスが起動開始し
たときには、ギヤボックス内に充填された潤滑油の粘度
は高く、徐々に低下することになるが、その粘度低下
を、２つのクロックからの信号によって補正回路４５で
補正するようにしたので、粘度が変化する状態であって
も定常状態と同様にして、異常状態を測定することがで
きる。したがって、異常設定レベルを高粘度の時に１個
所設定すれば、潤滑油が暖まらない状態であっても、モ
ータの起動後に直に異常状態を検出することができる。
勿論、定常状態となった後でも異常を監視することがで
きる。
たときには、ギヤボックス内に充填された潤滑油の粘度
は高く、徐々に低下することになるが、その粘度低下
を、２つのクロックからの信号によって補正回路４５で
補正するようにしたので、粘度が変化する状態であって
も定常状態と同様にして、異常状態を測定することがで
きる。したがって、異常設定レベルを高粘度の時に１個
所設定すれば、潤滑油が暖まらない状態であっても、モ
ータの起動後に直に異常状態を検出することができる。
勿論、定常状態となった後でも異常を監視することがで
きる。
【００１２】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、複数の
ギヤが内蔵されかつ潤滑油が封入されたギヤボックス内
におけるギヤや軸受等の異常状態を、潤滑油が所定の粘
度以下にまで低下する前に検出することができるので、
ギヤボックスの起動直後に異常状態を検出することがで
きるという効果が得られた。
ギヤが内蔵されかつ潤滑油が封入されたギヤボックス内
におけるギヤや軸受等の異常状態を、潤滑油が所定の粘
度以下にまで低下する前に検出することができるので、
ギヤボックスの起動直後に異常状態を検出することがで
きるという効果が得られた。
【図１】は産業用ロボットの一例を示す斜視図、
【図２】は図１に示されたギヤボックス内の構造を示す
概略断面図、
概略断面図、
【図３】（Ａ）はギヤボックス内に組み込まれたベアリ
ングを示す正面図、図３（Ｂ）はギヤを示す斜視図、
ングを示す正面図、図３（Ｂ）はギヤを示す斜視図、
【図４】は図１に示されたロボット機構部に対する電力
供給部を示す回路図、
供給部を示す回路図、
【図５】は従来の電力測定回路を示すブロック図、
【図６】（Ａ）はギヤボックス内のギヤ等が正常状態と
なっているときの電力波形を示すグラフ、図６（Ｂ）は
ギヤが異常状態となっているときの電力波形を示すグラ
フ、
なっているときの電力波形を示すグラフ、図６（Ｂ）は
ギヤが異常状態となっているときの電力波形を示すグラ
フ、
【図７】はギヤボックス内の潤滑油が高粘度となってい
る場合と艇粘度となっているばあにおける電力変化を示
すグラフ、
る場合と艇粘度となっているばあにおける電力変化を示
すグラフ、
【図８】は本発明の一実施例に係るギヤボックスの異常
検出装置を示すブロック図、
検出装置を示すブロック図、
【図９】は粘度の変化による電力変化と補正波形とを示
すグラフである。
すグラフである。
１０…ロボット、１１…アーム、１２、１３…ギヤボッ
クス、２１…モータ、４１…電力検出回路、４２…波形
出力回路、４３…変化測定回路、４４…測定タイミング
用クロック、４５…補正回路、４６…補正タイミング用
クロック、４７…補正波出力回路、４９…比較回路。
クス、２１…モータ、４１…電力検出回路、４２…波形
出力回路、４３…変化測定回路、４４…測定タイミング
用クロック、４５…補正回路、４６…補正タイミング用
クロック、４７…補正波出力回路、４９…比較回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 それぞれ軸受により回転自在に支持され
た複数のギヤを有すると共に内部に潤滑油が充填された
ギヤボックスに前記ギヤを駆動するモータが連結され、
前記ギヤボックス内の異常状態を検出するギヤボックス
内の異常検出装置において、 前記モータへ供給される電力を検出する電力検出回路
と、前記電力検出回路が検出した電力から、 所定の時間毎に
前記電力の変化率を測定する変化測定回路と、前記 変化測定回路から得られる変化率をもとに、前記電
力検出回路が検出した電力を、該電力の緩やかな変動が
なくなるように、所定の時間毎に補正する補正回路と、前記 補正回路によって補正された電力が異常レベルとな
っているか否かを比較する比較回路とを有するギヤボッ
クス内の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189847A JP2876835B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | ギヤボックス内の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189847A JP2876835B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | ギヤボックス内の異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534241A JPH0534241A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2876835B2 true JP2876835B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=16248196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3189847A Expired - Lifetime JP2876835B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | ギヤボックス内の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876835B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5973786B2 (ja) * | 2012-05-25 | 2016-08-23 | ナブテスコ株式会社 | 産業用ロボットの集中監視装置、集中監視プログラムおよびメンテナンスシステム |
| CN104062118B (zh) * | 2014-05-30 | 2016-05-18 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种用于检测齿轮箱内轴承或齿轮是否损坏的检测装置 |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP3189847A patent/JP2876835B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0534241A (ja) | 1993-02-09 |
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