JP6148436B2

JP6148436B2 - 潤滑油劣化センサーおよびそれを備えた機械

Info

Publication number: JP6148436B2
Application number: JP2012108392A
Authority: JP
Inventors: 江児中村; 英史島田
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2032-05-10
Also published as: EP2848917A1; CN104272087A; JP2013234944A; KR20150013260A; CN104272087B; WO2013168741A1; EP2848917B1; TWI624657B; EP2848917A4; TW201350825A

Description

本発明は、機械の潤滑油の劣化を検出するための潤滑油劣化センサーに関する。

従来、機械の潤滑油の劣化を検出するための潤滑油劣化センサーとして、潤滑油が侵入するためのオイル侵入用空隙部を赤外ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）からフォトダイオードまでの光路上に形成し、赤外ＬＥＤの出射光に対するオイル侵入用空隙部内の潤滑油による光吸収量をフォトダイオードの受光量によって測定することによって、測定した光吸収量と相関する潤滑油の劣化度を判定するオイル劣化度センサーが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。

しかしながら、特許文献１、２に記載されたオイル劣化度センサーは、潤滑油の劣化度として潤滑油中の不溶解分の濃度を測定することができるが、潤滑油中の汚染物質の種類を特定することができないという問題がある。

潤滑油中の汚染物質の種類を特定する技術としては、潤滑油の濾過後のメンブランフィルタにＬＥＤによって光を照射して、メンブランフィルタ上の汚染物質からの反射光を受光素子でＲＧＢのデジタル値に変換し、変換したＲＧＢのデジタル値に基づいて潤滑油中の汚染物質の種類を特定する技術が知られている（例えば、非特許文献１、２参照。）。

特開平７−１４６２３３号公報特開平１０−１０４１６０号公報山口智彦、外４名、「潤滑油汚染物質の色相判別法」、福井大学工学部研究報告、２００３年３月、第５１巻、第１号、p.81-88 本田知己、「潤滑油の劣化診断・検査技術」、精密工学会誌、２００９年、第７５巻、第３号、p.359-362

しかしながら、非特許文献１、２に記載された技術は、機械から潤滑油を抜き取ってメンブランフィルタで濾過する必要があり、即時性に欠けるという問題がある。

そこで、本発明は、機械の潤滑油中の汚染物質の種類および量を即時に特定可能にすることができる潤滑油劣化センサーを提供することを目的とする。

本発明の潤滑油劣化センサーは、機械本体に設置されて前記機械本体の潤滑油の劣化を検出するための潤滑油劣化センサーであって、前記機械本体に固定される本体部と、前記本体部に対して交換可能である交換式ユニットとを備えており、前記本体部は、前記潤滑油が侵入するための隙間である油用隙間が形成された隙間形成部材を備えており、前記交換式ユニットは、光を発する発光素子と、受けた光の色を検出するカラー受光素子とを備えており、前記隙間形成部材は、前記発光素子によって発せられる光を透過させ、前記油用隙間は、前記発光素子から前記カラー受光素子までの光路上に配置されており、前記本体部および前記交換式ユニットは、前記隙間形成部材と、前記発光素子および前記カラー受光素子との位置関係が所定の位置関係になる状態で互いに嵌め合う嵌合部をそれぞれ備えていることを特徴とする。

この構成により、本発明の潤滑油劣化センサーは、発光素子によって発せられた光のうち油用隙間において潤滑油中の鉄粉などの汚染物質によって吸収されなかった波長の光に対して、カラー受光素子によって色を検出するので、機械本体の潤滑油中の汚染物質の色を即時に検出することができる。つまり、本発明の潤滑油劣化センサーは、カラー受光素子によって検出した色に基づいて機械本体の潤滑油中の汚染物質の種類および量を即時に特定可能にすることができる。また、本発明の潤滑油劣化センサーは、発光素子などの消耗部品が交換式ユニットに備えられているので、本体部に対して交換式ユニットが交換されることによって寿命を延ばすことができる。

また、本発明の潤滑油劣化センサーにおいて、前記本体部は、前記交換式ユニットが取り外される場合に前記交換式ユニットが通過させられるユニット交換用開口が形成されており、前記交換式ユニットは、前記ユニット交換用開口側と、前記ユニット交換用開口とは反対側とを連通する貫通穴が形成されており、前記貫通穴の少なくとも一部は、ネジ穴になっていても良い。

この構成により、本発明の潤滑油劣化センサーは、ユニット交換用開口側からネジが貫通穴のネジ穴にねじ込まれて貫通穴を介してユニット交換用開口とは反対側で本体部に接触することによって、交換式ユニットをユニット交換用開口とは反対側で本体部から離すので、交換式ユニットが本体部から容易に取り外される。したがって、本発明の潤滑油劣化センサーは、本体部に対する交換式ユニットの交換を容易化することができる。

また、本発明の潤滑油劣化センサーにおいて、前記交換式ユニットは、前記ユニット交換用開口側から前記ネジ穴にねじ込まれて前記貫通穴を介して前記ユニット交換用開口とは反対側で前記本体部に接触することによって前記交換式ユニットを前記ユニット交換用開口とは反対側で前記本体部から離す取り外し用ネジを備えていても良い。

この構成により、本発明の潤滑油劣化センサーは、交換式ユニットが本体部から取り外されるために貫通穴のネジ穴にねじ込まれるネジを別途用意する必要がないので、本体部に対する交換式ユニットの交換を容易化することができる。

また、本発明の潤滑油劣化センサーにおいて、前記交換式ユニットは、前記発光素子および前記カラー受光素子を支持しているユニット本体と、前記ユニット本体に対して交換可能である交換式電池とを備えており、前記交換式電池は、寿命が前記発光素子の寿命より短く、少なくとも前記発光素子に電力を供給しても良い。

この構成により、本発明の潤滑油劣化センサーは、寿命が発光素子の寿命より短い交換式電池がユニット本体に対して交換可能であるので、ユニット本体に対して交換式電池が交換されることによって寿命を延ばすことができる。

また、本発明の潤滑油劣化センサーにおいて、前記交換式ユニットは、前記発光素子および前記カラー受光素子を覆うカバーを備えており、前記ユニット本体は、前記交換式電池が取り外される場合に前記交換式電池が通過させられる電池交換用開口が形成されており、前記発光素子および前記カラー受光素子は、前記カバーに対して前記電池交換用開口とは反対側に配置されており、前記交換式電池は、前記カバーに対して前記電池交換用開口側に配置されていても良い。

この構成により、本発明の潤滑油劣化センサーは、ユニット本体に対して交換式電池が交換される場合にカバーによって作業者から発光素子およびカラー受光素子を隠すので、作業者による交換式電池の交換を容易化することができる。

また、本発明の潤滑油劣化センサーにおいて、前記本体部は、前記隙間形成部材を支持する支持部材と、前記機械本体に固定されるための固定部材とを備えており、前記支持部材は、前記交換式ユニットの前記嵌合部と嵌め合う前記嵌合部を備えており、前記固定部材は、前記支持部材および前記交換式ユニットが回転する場合に前記油用隙間の開口の方向が変化するように前記支持部材および前記交換式ユニットを回転可能に支持していても良い。

この構成により、本発明の潤滑油劣化センサーは、固定部材が機械本体に固定された場合に機械本体の潤滑油の劣化の検出の精度が高くなるように、固定部材が機械本体に固定された場合の油用隙間の開口の方向が調整されることができる。

本発明の機械は、上述の潤滑油劣化センサーと、前記機械本体とを備えていることを特徴とする。

この構成により、本発明の機械は、潤滑油劣化センサーによって機械本体の潤滑油中の汚染物質の種類および量を即時に特定可能にすることができるので、即時の故障の予知を可能にすることができる。また、本発明の機械は、潤滑油中の汚染物質の種類および量を即時に特定可能にすることができる潤滑油劣化センサーの寿命を延ばすことができるので、即時の故障の予知の正確性を長期間維持することができる。

また、本発明の機械は、産業用ロボット用減速機であり、前記機械本体は、減速機本体であっても良い。

産業用ロボットは、関節部に使用されている減速機の性能によってアームの軌跡の精度などが大きく左右される。したがって、産業用ロボット用の減速機は、性能が落ちた場合に適切に交換されることが大切である。しかしながら、産業用ロボット用の減速機が交換される場合、その減速機を備えている産業用ロボットや、その産業用ロボットが設置されている生産ラインが停止されなければならない。そこで、産業用ロボット用の減速機の交換時期を把握するために、産業用ロボット用の減速機の故障が適切に予知されることは非常に重要である。したがって、本発明の産業用ロボット用減速機は、即時の故障の予知の正確性を長期間維持することができる効果が大きい。

また、本発明の機械は、産業用ロボットであり、前記機械本体は、アームと、前記アームの関節部に使用される減速機とを備えており、前記潤滑油は、前記減速機の潤滑油であっても良い。

上述したように、産業用ロボット用の減速機の故障が適切に予知されることは非常に重要である。したがって、本発明の産業用ロボットは、即時の故障の予知の正確性を長期間維持することができる効果が大きい。

本発明の潤滑油劣化センサーは、機械の潤滑油中の汚染物質の種類および量を即時に特定可能にすることができる。

本発明の一実施の形態に係る産業用ロボットの側面図である。図１に示す産業用ロボットの関節部の断面図である。図２に示す潤滑油劣化センサーの正面図である。アームに取り付けられた状態での図３に示す潤滑油劣化センサーの正面断面図である。図３に示す潤滑油劣化センサーの一部を破断した図である。（ａ）は、図３に示す潤滑油劣化センサーの平面図である。（ｂ）は、図３に示す潤滑油劣化センサーの底面図である。（ａ）は、図３に示す筐体の正面図である。（ｂ）は、図３に示す筐体の正面断面図である。（ａ）は、図３に示す筐体の側面図である。（ｂ）は、図３に示す筐体の側面断面図である。（ａ）は、図３に示す筐体の平面図である。（ｂ）は、図３に示す筐体の底面図である。（ａ）は、図４に示すホルダーの正面図である。（ｂ）は、図４に示すホルダーの正面断面図である。（ａ）は、図４に示すホルダーの側面図である。（ｂ）は、図４に示すホルダーの側面断面図である。（ａ）は、図４に示すホルダーの平面図である。（ｂ）は、図４に示すホルダーの底面図である。図４に示す白色ＬＥＤからＲＧＢセンサーまでの光路を示す図である。（ａ）は、図４に示す筐体キャップの正面図である。（ｂ）は、図４に示す筐体キャップの正面断面図である。（ａ）は、図４に示す筐体キャップの平面図である。（ｂ）は、図４に示す筐体キャップの底面図である。ボタン型電池およびユニットキャップが取り外された状態の図４に示す交換式ユニットの平面図である。（ａ）は、図４に示すユニット本体の正面図である。（ｂ）は、図４に示すユニット本体の正面断面図である。（ａ）は、図４に示すユニット本体の側面図である。（ｂ）は、図４に示すユニット本体の側面断面図である。（ａ）は、図４に示すユニット本体の平面図である。（ｂ）は、図４に示すユニット本体の底面図である。図１９（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図である。（ａ）は、図４に示すユニットキャップの平面図である。（ｂ）は、図４に示すユニットキャップの底面図である。（ａ）は、図４に示すユニットキャップの正面図である。（ｂ）は、図２１（ａ）のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。図４に示すボタン型電池が取り外されている状態を示す図である。図４に示す交換式ユニットが取り外されている状態を示す図である。交換式ユニットの六角穴付ボルトがねじ込まれて図４に示す交換式ユニットが本体部から離れる状態を示す図である。潤滑油の流れに対する図３に示す油用隙間の開口の方向と、ＲＧＢセンサーによって検出された色の黒色に対する色差ΔＥとの関係の一例を示す図である。（ａ）は、潤滑油の流れに対する図３に示す油用隙間の開口の方向が０°である状態を示す図である。（ｂ）は、潤滑油の流れに対する図３に示す油用隙間の開口の方向が４５°である状態を示す図である。（ｃ）は、潤滑油の流れに対する図３に示す油用隙間の開口の方向が９０°である状態を示す図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。

まず、本実施の形態に係る機械としての産業用ロボットの構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係る産業用ロボット１００の側面図である。

図１に示すように、産業用ロボット１００は、床、天井などの設置部分９００に取り付けられる取付部１１１と、アーム１１２〜１１６と、取付部１１１およびアーム１１２を接続する関節部１２０と、アーム１１２およびアーム１１３を接続する関節部１３０と、アーム１１３およびアーム１１４を接続する関節部１４０と、アーム１１４およびアーム１１５を接続する関節部１５０と、アーム１１５およびアーム１１６を接続する関節部１６０と、アーム１１６および図示していないハンドを接続する関節部１７０とを備えている。

なお、産業用ロボット１００のうち、後述の潤滑油１３１ａなどの潤滑油と、後述の潤滑油劣化センサー１３７ａ、１３７ｂ、１３９ａ、１３９ｂなどの潤滑油劣化センサーとを除いた部分は、産業用ロボット１００が本発明の機械である場合に本発明の機械本体を構成している。

図２は、関節部１３０の断面図である。なお、以下においては、関節部１３０について説明するが、関節部１２０、１４０〜１７０についても同様である。

図２に示すように、関節部１３０は、アーム１１２およびアーム１１３を接続する産業用ロボット用減速機である減速機１３１と、ボルト１３８ａによってアーム１１２に固定されたモーター１３８と、減速機１３１の可動部に生じる摩擦を軽減するための潤滑油１３１ａの劣化を検出するための潤滑油劣化センサー１３９ａおよび潤滑油劣化センサー１３９ｂとを備えている。

減速機１３１は、減速機本体１３２と、減速機本体１３２の潤滑油１３１ａの劣化を検出するための潤滑油劣化センサー１３７ａおよび潤滑油劣化センサー１３７ｂとを備えている。減速機本体１３２は、減速機１３１が本発明の機械である場合に本発明の機械本体を構成している。

減速機本体１３２は、ボルト１３３ａによってアーム１１２に固定されたケース１３３と、ボルト１３４ａによってアーム１１３に固定された支持体１３４と、モーター１３８の出力軸に固定された歯車１３５ａと、減速機１３１の中心軸の周りに等間隔に３個配置されていて歯車１３５ａと噛み合う歯車１３５ｂ（図２においては１個のみ表れている。）と、減速機１３１の中心軸の周りに等間隔に３個配置されていて歯車１３５ｂに固定されたクランク軸１３５ｃ（図２においては１個のみ表れている。）と、ケース１３３に設けられた内歯歯車と噛み合う２個の外歯歯車１３６とを備えている。

支持体１３４は、ケース１３３に軸受１３３ｂを介して回転可能に支持されている。ケース１３３と、支持体１３４との間には、潤滑油１３１ａの漏れを防止するためのシール部材１３３ｃが設けられている。

クランク軸１３５ｃは、支持体１３４に軸受１３４ｂを介して回転可能に支持されているとともに、外歯歯車１３６に軸受１３６ａを介して回転可能に支持されている。

潤滑油劣化センサー１３７ａおよび潤滑油劣化センサー１３７ｂは、ケース１３３に固定されている。潤滑油劣化センサー１３９ａは、アーム１１２に固定されている。潤滑油劣化センサー１３９ｂは、アーム１１３に固定されている。

図３は、潤滑油劣化センサー１３９ｂの正面図である。図４は、アーム１１３に取り付けられた状態での潤滑油劣化センサー１３９ｂの正面断面図である。図５は、潤滑油劣化センサー１３９ｂの一部を破断した図である。図６（ａ）は、潤滑油劣化センサー１３９ｂの平面図である。図６（ｂ）は、潤滑油劣化センサー１３９ｂの底面図である。なお、以下においては、潤滑油劣化センサー１３９ｂについて説明するが、潤滑油劣化センサー１３７ａ、１３７ｂ、１３９ａなど、潤滑油劣化センサー１３９ｂ以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

図３〜図６に示すように、潤滑油劣化センサー１３９ｂは、産業用ロボット１００のアーム１１３、すなわち、機械本体に固定される本体部１０と、本体部１０に対して交換可能である交換式ユニット６０とを備えている。

本体部１０は、潤滑油１３１ａが侵入するための隙間である油用隙間２０ａが形成された隙間形成部材２０と、アーム１１３に固定されるための固定部材であるアルミニウム合金製の筐体３０と、隙間形成部材２０を支持する支持部材であるアルミニウム合金製のホルダー４０と、筐体３０とともに交換式ユニット６０を収納するアルミニウム合金製の筐体キャップ５０とを備えている。本体部１０は、筐体３０および交換式ユニット６０の両方に接触することによって筐体３０に対する交換式ユニット６０の回転を防止する六角穴付ボルト１１と、筐体３０およびアーム１１３の間からの潤滑油１３１ａの漏れを防止するＯリング１２と、筐体３０およびホルダー４０の間に配置されたＯリング１３と、筐体３０および筐体キャップ５０の間に配置されたＯリング１４と、筐体キャップ５０および交換式ユニット６０の間に配置されたＯリング１５とを備えている。

六角穴付ボルト１１は、六角レンチなどの工具と接触するための工具接触部１１ａを備えている。工具接触部１１ａは、筐体３０および交換式ユニット６０の両方に接触するための駆動力を接触力によって外部から受ける部分である。工具接触部１１ａは、筐体３０がアーム１１３に固定された場合に潤滑油１３１ａに触れない位置に配置されている。

交換式ユニット６０は、電子部品群７０と、電子部品群７０を支持しているアルミニウム合金製のユニット本体８０と、ユニット本体８０とともに電子部品群７０を収納するアルミニウム合金製のユニットキャップ９０とを備えている。交換式ユニット６０は、ユニット本体８０およびユニットキャップ９０を固定する六角穴付ボルト６１と、後述の回路基板７１およびユニット本体８０の間に配置されるスペーサー６２と、回路基板７１に対してスペーサー６２とは反対側に配置されるスペーサー６３と、スペーサー６３に対して回路基板７１とは反対側に配置されたアルミニウム合金製のカバー６４と、スペーサー６２、回路基板７１、スペーサー６３およびカバー６４をユニット本体８０に固定する六角穴付ボルト６５と、交換式ユニット６０を本体部１０から取り外すための取り外し用ネジとしての六角穴付ボルト６６とを備えている。

隙間形成部材２０は、２つのガラス製の直角プリズム２１、２２によって構成されている。油用隙間２０ａは、２つの直角プリズム２１、２２の間に形成されている。

電子部品群７０は、回路基板７１と、回路基板７１に実装された白色ＬＥＤ７２と、回路基板７１に実装されたＲＧＢセンサー７３と、白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３などの回路基板７１上の各電子部品に電力を供給するボタン型電池７４と、ボタン型電池７４と回路基板７１とを電気的に接続するための端子７５、７６とを備えている。回路基板７１には、白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３以外にも、潤滑油劣化センサー１３９ｂの外部の装置と無線によって通信を行う通信装置などの複数の電子部品が実装されている。

ボタン型電池７４は、ユニット本体８０に対して交換可能であり、本発明の交換式電池を構成している。ボタン型電池７４は、寿命が白色ＬＥＤ７２の寿命より短い。

図７（ａ）は、筐体３０の正面図である。図７（ｂ）は、筐体３０の正面断面図である。図８（ａ）は、筐体３０の側面図である。図８（ｂ）は、筐体３０の側面断面図である。図９（ａ）は、筐体３０の平面図である。図９（ｂ）は、筐体３０の底面図である。

図３〜図９に示すように、筐体３０は、アーム１１３のネジ穴１１３ａに固定されるためのネジ部３１と、アーム１１３のネジ穴１１３ａに対してネジ部３１が回転させられるときにスパナなどの工具によって掴まれるための工具接触部３２と、ホルダー４０が収納されるホルダー収納部３３と、交換式ユニット６０が収納されるユニット収納部３４とを備えている。また、筐体３０は、筐体キャップ５０がねじ込まれるための雌ネジ３５と、六角穴付ボルト１１がねじ込まれるためのネジ穴３６と、Ｏリング１２が嵌る溝３７と、Ｏリング１３が嵌る溝３８と、交換式ユニット６０が取り外される場合に交換式ユニット６０が通過させられるユニット交換用開口３９とが形成されている。

なお、アーム１１３のネジ穴１１３ａは、潤滑油劣化センサー１３９ｂが取り外されている状態のときに、減速機１３１への潤滑油１３１ａの供給と、減速機１３１からの潤滑油１３１ａの廃棄とに利用されても良い。

図１０（ａ）は、ホルダー４０の正面図である。図１０（ｂ）は、ホルダー４０の正面断面図である。図１１（ａ）は、ホルダー４０の側面図である。図１１（ｂ）は、ホルダー４０の側面断面図である。図１２（ａ）は、ホルダー４０の平面図である。図１２（ｂ）は、ホルダー４０の底面図である。図１３は、白色ＬＥＤ７２からＲＧＢセンサー７３までの光路７２ａを示す図である。

図６（ｂ）および図１０〜図１３に示すように、ホルダー４０は、直角プリズム２１が収納されるプリズム収納部４１と、直角プリズム２２が収納されるプリズム収納部４２と、隙間形成部材２０と白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３との位置関係が所定の位置関係になる状態でユニット本体８０と嵌め合う嵌合部４３とを備えている。また、ホルダー４０は、プリズム収納部４１および嵌合部４３を連通する穴４４と、プリズム収納部４２および嵌合部４３を連通する穴４５とが形成されている。

ホルダー４０は、筐体３０のネジ部３１の内側に光路７２ａの一部が配置されるように、ネジ部３１の内側にネジ部３１とは離隔して配置されている。すなわち、筐体３０のネジ部３１と、ホルダー４０との間には、隙間１０ａが形成されている。

プリズム収納部４１は、直角プリズム２１を挟み込む２つの壁４１ａを備えており、壁４１ａにおいて接着剤によって直角プリズム２１を固定している。プリズム収納部４２は、直角プリズム２２を挟み込む２つの壁４２ａを備えており、壁４２ａにおいて接着剤によって直角プリズム２２を固定している。

ホルダー４０は、穴４４、プリズム収納部４１、プリズム収納部４２および穴４５によって、白色ＬＥＤ７２からＲＧＢセンサー７３までの光路７２ａの少なくとも一部を囲んでいる。ホルダー４０は、例えば艶消しの黒アルマイト処理のように、光の反射を防止する処理が表面に施されている。

図１３に示すように、隙間形成部材２０の油用隙間２０ａは、白色ＬＥＤ７２からＲＧＢセンサー７３までの光路７２ａ上に配置されている。

直角プリズム２１、２２は、白色ＬＥＤ７２によって発せられる光を透過させる。直角プリズム２１は、白色ＬＥＤ７２によって発せられる光が入射する入射面２１ａと、入射面２１ａから入射した光を反射して光の進行方向を９０度曲げる反射面２１ｂと、反射面２１ｂで反射した光が出射する出射面２１ｃとが形成されている。直角プリズム２２は、直角プリズム２１の出射面２１ｃから出射した光が入射する入射面２２ａと、入射面２２ａから入射した光を反射して光の進行方向を９０度曲げる反射面２２ｂと、反射面２２ｂで反射した光が出射する出射面２２ｃとが形成されている。

直角プリズム２１の入射面２１ａ、反射面２１ｂおよび出射面２１ｃと、直角プリズム２２の入射面２２ａ、反射面２２ｂおよび出射面２２ｃとは、光学研磨されている。また、直角プリズム２１の反射面２１ｂと、直角プリズム２２の反射面２２ｂとは、アルミ蒸着膜が施されている。そして、硬度や密着力が弱いアルミ蒸着膜を保護するために、ＳｉＯ２膜がアルミ蒸着膜上に更に施されている。

光路７２ａは、直角プリズム２１の反射面２１ｂで９０度曲げられていて、直角プリズム２２の反射面２２ｂでも９０度曲げられている。すなわち、光路７２ａは、隙間形成部材２０によって１８０度曲げられている。

直角プリズム２１の出射面２１ｃと、直角プリズム２２の入射面２２ａとの距離、すなわち、油用隙間２０ａの長さは、例えば１ｍｍである。油用隙間２０ａの長さが短過ぎる場合、潤滑油１３１ａ中の汚染物質が油用隙間２０ａを適切に流通し難いので、潤滑油１３１ａ中の汚染物質の色の検出精度が落ちる。一方、油用隙間２０ａの長さが長過ぎる場合、白色ＬＥＤ７２から発せられた光が油用隙間２０ａ内の潤滑油１３１ａ中の汚染物質によって吸収され過ぎてＲＧＢセンサー７３まで届き難いので、やはり潤滑油１３１ａ中の汚染物質の色の検出精度が落ちる。したがって、油用隙間２０ａの長さは、潤滑油１３１ａ中の汚染物質の色の検出精度が高くなるように、適切に設定されることが好ましい。

白色ＬＥＤ７２は、白色の光を発する電子部品であり、本発明の発光素子を構成している。白色ＬＥＤ７２として、例えば、日亜化学工業株式会社製のNSPW500GS-K1が使用されても良い。

ＲＧＢセンサー７３は、受けた光の色を検出する電子部品であり、本発明のカラー受光素子を構成している。ＲＧＢセンサー７３として、例えば、浜松ホトニクス株式会社製のS9032-02が使用されても良い。

図１４（ａ）は、筐体キャップ５０の正面図である。図１４（ｂ）は、筐体キャップ５０の正面断面図である。図１５（ａ）は、筐体キャップ５０の平面図である。図１５（ｂ）は、筐体キャップ５０の底面図である。

図１４および図１５に示すように、筐体キャップ５０は、筐体３０に対して取り付けられるときに六角レンチなどの工具と接触するための工具接触部５１を備えている。工具接触部５１は、筐体３０に対する筐体キャップ５０の回転の駆動力を接触力によって外部から受ける部分である。工具接触部５１は、筐体３０がアーム１１３に固定された場合に潤滑油１３１ａに触れない位置に配置されている。また、筐体キャップ５０は、筐体３０の雌ネジ３５にねじ込まれるための雄ネジ５２と、Ｏリング１４が嵌る溝５３と、Ｏリング１５が嵌る溝５４とが形成されている。

筐体キャップ５０は、例えば艶消しの黒アルマイト処理のように、光の反射を防止する処理が表面に施されている。

図１６は、ボタン型電池７４およびユニットキャップ９０が取り外された状態の交換式ユニット６０の平面図である。

図４および図１６に示すように、白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３は、交換式ユニット６０のカバー６４に対して後述の電池交換用開口８７とは反対側に配置されている。また、ボタン型電池７４は、カバー６４に対して電池交換用開口８７側に配置されている。すなわち、カバー６４は、白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３と、ボタン型電池７４との間に配置されており、電池交換用開口８７側から白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３を覆っている。

図１７（ａ）は、ユニット本体８０の正面図である。図１７（ｂ）は、ユニット本体８０の正面断面図である。図１８（ａ）は、ユニット本体８０の側面図である。図１８（ｂ）は、ユニット本体８０の側面断面図である。図１９（ａ）は、ユニット本体８０の平面図である。図１９（ｂ）は、ユニット本体８０の底面図である。図２０は、図１９（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図である。

図４、図１７〜図２０に示すように、ユニット本体８０は、白色ＬＥＤ７２が収納されるＬＥＤ収納部８１と、ＲＧＢセンサー７３が収納されるＲＧＢセンサー収納部８２と、隙間形成部材２０と白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３との位置関係が所定の位置関係になる状態でホルダー４０の嵌合部４３と嵌め合う嵌合部８３とを備えている。ユニット本体８０は、六角穴付ボルト６１がねじ込まれるためのネジ穴８４と、六角穴付ボルト６５がねじ込まれるためのネジ穴８５と、筐体３０に収納されている場合の筐体３０のユニット交換用開口３９側とユニット交換用開口３９とは反対側とを連通する貫通穴８６と、ボタン型電池７４が取り外される場合にボタン型電池７４が通過させられる電池交換用開口８７とが形成されている。貫通穴８６の一部は、六角穴付ボルト６６がねじ込まれるためのネジ穴８６ａになっている。

なお、ユニット本体８０は、スペーサー６２を介して回路基板７１を支持しており、回路基板７１を介して白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３を支持している。

ユニット本体８０は、例えば艶消しの黒アルマイト処理のように、光の反射を防止する処理が表面に施されている。

図２１（ａ）は、ユニットキャップ９０の平面図である。図２１（ｂ）は、ユニットキャップ９０の底面図である。図２２（ａ）は、ユニットキャップ９０の正面図である。図２２（ｂ）は、図２１（ａ）のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。

図２１および図２２に示すように、ユニットキャップ９０は、筐体３０に対して交換式ユニット６０が回転させられるときに六角レンチなどの工具と接触するための工具接触部９１を備えている。工具接触部９１は、筐体３０に対する交換式ユニット６０の回転の駆動力を接触力によって外部から受ける部分である。工具接触部９１は、筐体３０がアーム１１３に固定された場合に潤滑油１３１ａに触れない位置に配置されている。また、ユニットキャップ９０は、六角穴付ボルト６１が挿入されるための穴９２と、ユニット本体８０の貫通穴８６に連通する穴９３とが形成されている。

ユニットキャップ９０は、例えば艶消しの黒アルマイト処理のように、光の反射を防止する処理が表面に施されている。

次に、潤滑油劣化センサー１３９ｂの組立方法について説明する。なお、以下においては、潤滑油劣化センサー１３９ｂについて説明するが、潤滑油劣化センサー１３７ａ、１３７ｂ、１３９ａなど、潤滑油劣化センサー１３９ｂ以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

まず、ホルダー４０のプリズム収納部４１のうち直角プリズム２１の入射面２１ａと接触する面と、直角プリズム２１の面のうちプリズム収納部４１の２つの壁４１ａとそれぞれ接触する２つの面とに接着剤が塗られ、その接着剤によってプリズム収納部４１に直角プリズム２１が固定される。また、ホルダー４０のプリズム収納部４２のうち直角プリズム２２の出射面２２ｃと接触する面と、直角プリズム２２の面のうちプリズム収納部４２の２つの壁４２ａとそれぞれ接触する２つの面とに接着剤が塗られ、その接着剤によってプリズム収納部４２に直角プリズム２２が固定される。以上のようにして、隙間形成部材２０が取り付けられたホルダー４０が組み立てられる。

また、ユニット本体８０のＬＥＤ収納部８１に白色ＬＥＤ７２が接着剤によって固定される。次いで、ＲＧＢセンサー７３が実装された回路基板７１がユニット本体８０にスペーサー６２を介して図示していない六角穴付ボルトによって仮に固定され、白色ＬＥＤ７２が回路基板７１にハンダによって固定される。この六角穴付ボルトは、六角穴付ボルト６５の代わりにユニット本体８０のネジ穴８５にねじ込まれるものであって、スペーサー６２および回路基板７１をユニット本体８０に仮に固定するために長さが六角穴付ボルト６５より短いものである。白色ＬＥＤ７２が回路基板７１にハンダによって固定された後、この六角穴付ボルトが取り外され、回路基板７１がユニット本体８０にスペーサー６２、スペーサー６３およびカバー６４を介して六角穴付ボルト６５によって固定される。このとき、カバー６４に配置された端子７５、７６と、回路基板７１とは、図示していない配線によって電気的に接続される。次いで、カバー６４に配置された端子７５、７６にボタン型電池７４が電気的に接続された状態で、ユニットキャップ９０がユニット本体８０に六角穴付ボルト６１によって固定される。また、六角穴付ボルト６６が、貫通穴８６から飛び出ない状態で、ユニット本体８０のネジ穴８６ａにねじ込まれる。以上のようにして、六角穴付ボルト６６および電子部品群７０が取り付けられた交換式ユニット６０が組み立てられる。

次いで、Ｏリング１２およびＯリング１３が取り付けられた筐体３０のホルダー収納部３３にホルダー４０が収納される。

次いで、交換式ユニット６０が、筐体３０のユニット収納部３４に収納される。このとき、本体部１０のホルダー４０の嵌合部４３と、交換式ユニット６０のユニット本体８０の嵌合部８３とが互いに嵌め合わされることによって、本体部１０の隙間形成部材２０と、交換式ユニット６０の白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３との位置関係が所定の位置関係になる。

そして、Ｏリング１４およびＯリング１５が取り付けられた筐体キャップ５０が工具接触部５１に挿し込まれた工具によって筐体３０に対して回転させられることによって、筐体キャップ５０の雄ネジ５２が筐体３０の雌ネジ３５にねじ込まれて、筐体キャップ５０が筐体３０に対して固定される。

最後に、交換式ユニット６０が、本体部１０に六角穴付ボルト１１によって固定される。

次に、アーム１１３への潤滑油劣化センサー１３９ｂの設置方法について説明する。なお、以下においては、潤滑油劣化センサー１３９ｂについて説明するが、潤滑油劣化センサー１３７ａ、１３７ｂ、１３９ａなど、潤滑油劣化センサー１３９ｂ以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

筐体３０の工具接触部３２が工具によって掴まれて、アーム１１３のネジ穴１１３ａに筐体３０のネジ部３１がねじ込まれることによって、アーム１１３に潤滑油劣化センサー１３９ｂが固定される。

次に、潤滑油劣化センサー１３９ｂのボタン型電池７４の交換方法について説明する。なお、以下においては、潤滑油劣化センサー１３９ｂについて説明するが、潤滑油劣化センサー１３７ａ、１３７ｂ、１３９ａなど、潤滑油劣化センサー１３９ｂ以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

まず、筐体キャップ５０が工具接触部５１に挿し込まれた工具によって筐体３０に対して回転させられることによって、筐体キャップ５０が筐体３０から取り外される。

次いで、六角穴付ボルト６１が取り外されることによって、ユニットキャップ９０がユニット本体８０から取り外される。

次いで、図２３に示すように、カバー６４に配置された端子７５、７６からボタン型電池７４が離されて、ボタン型電池７４がユニット本体８０から取り外される。

次いで、新しいボタン型電池７４がカバー６４に配置された端子７５、７６に電気的に接続される。

次いで、ユニットキャップ９０がユニット本体８０に六角穴付ボルト６１によって固定される。

最後に、筐体キャップ５０が工具接触部５１に挿し込まれた工具によって筐体３０に対して回転させられることによって、筐体キャップ５０の雄ネジ５２が筐体３０の雌ネジ３５にねじ込まれて、筐体キャップ５０が筐体３０に対して固定される。

次に、潤滑油劣化センサー１３９ｂの交換式ユニット６０の交換方法について説明する。なお、以下においては、潤滑油劣化センサー１３９ｂについて説明するが、潤滑油劣化センサー１３７ａ、１３７ｂ、１３９ａなど、潤滑油劣化センサー１３９ｂ以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

次いで、工具接触部１１ａに差し込まれた工具によって六角穴付ボルト１１が緩められる。

次いで、図２４に示すように、交換式ユニット６０が、筐体３０のユニット交換用開口３９を介して筐体３０のユニット収納部３４から取り外される。

ここで、ユニット交換用開口３９が鉛直方向における下側に位置するように筐体３０が固定されると、交換式ユニット６０は、交換式ユニット６０自身の重量によって筐体３０のユニット収納部３４から抜け落ちる。しかしながら、何らかの原因によって交換式ユニット６０が交換式ユニット６０自身の重量によって筐体３０のユニット収納部３４から抜け落ちない場合、作業者は、交換式ユニット６０の六角穴付ボルト６６を交換式ユニット６０の貫通穴８６のネジ穴８６ａにねじ込むことによって、交換式ユニット６０を本体部１０から取り外すことが可能である。すなわち、交換式ユニット６０の六角穴付ボルト６６は、図２５に示すように、交換式ユニット６０の貫通穴８６のネジ穴８６ａにねじ込まれて貫通穴８６を介してユニット交換用開口３９側とは反対側で本体部１０に接触することによって、交換式ユニット６０をユニット交換用開口３９側とは反対側で本体部１０から離す。この構成により、ユニット交換用開口３９が鉛直方向における下側に位置するように筐体３０が固定されているか否かに関わらず、交換式ユニット６０を本体部１０から確実に取り外すことが可能である。したがって、例えば筐体３０をアーム１１３に取り付けたままで、交換式ユニット６０を本体部１０から確実に取り外すことが可能である。

次いで、新たな交換式ユニット６０が、筐体３０のユニット交換用開口３９を介して筐体３０のユニット収納部３４に収納される。このとき、本体部１０のホルダー４０の嵌合部４３と、交換式ユニット６０のユニット本体８０の嵌合部８３とが互いに嵌め合わされることによって、本体部１０の隙間形成部材２０と、交換式ユニット６０の白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３との位置関係が所定の位置関係になる。

次いで、筐体キャップ５０が工具接触部５１に挿し込まれた工具によって筐体３０に対して回転させられることによって、筐体キャップ５０の雄ネジ５２が筐体３０の雌ネジ３５にねじ込まれて、筐体キャップ５０が筐体３０に対して固定される。

最後に、新たな交換式ユニット６０が、本体部１０に六角穴付ボルト１１によって固定される。

次に、産業用ロボット１００の動作について説明する。

まず、関節部１３０の動作について説明する。なお、以下においては、関節部１３０について説明するが、関節部１２０、１４０〜１７０についても同様である。

関節部１３０のモーター１３８の出力軸が回転すると、モーター１３８の回転力は、減速機１３１によって減速されて、減速機１３１のケース１３３に固定されたアーム１１２に対して、減速機１３１の支持体１３４に固定されたアーム１１３を動かす。

次に、潤滑油劣化センサー１３９ｂの動作について説明する。なお、以下においては、潤滑油劣化センサー１３９ｂについて説明するが、潤滑油劣化センサー１３７ａ、１３７ｂ、１３９ａなど、潤滑油劣化センサー１３９ｂ以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

潤滑油劣化センサー１３９ｂは、ボタン型電池７４から供給される電力によって白色ＬＥＤ７２から白色の光を発する。

そして、潤滑油劣化センサー１３９ｂは、ＲＧＢセンサー７３によって受けた光のＲＧＢの各色の光量を電気信号として回路基板７１上の通信装置によって無線で外部の装置に出力する。

なお、潤滑油劣化センサー１３９ｂは、ＲＧＢセンサー７３以外のセンサーを別途搭載していても良い。例えば、潤滑油劣化センサー１３９ｂは、潤滑油１３１ａの温度を検出する温度センサーが電子部品群７０に含まれている場合には、温度センサーによって検出された温度も電気信号として回路基板７１上の通信装置によって無線で外部の装置に出力することができる。

次に、潤滑油劣化センサー１３９ｂの油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向の調整方法について説明する。なお、以下においては、潤滑油劣化センサー１３９ｂについて説明するが、潤滑油劣化センサー１３７ａ、１３７ｂ、１３９ａなど、潤滑油劣化センサー１３９ｂ以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

潤滑油劣化センサー１３９ｂの外部の装置は、ＲＧＢセンサー７３によって検出された色に基づいて減速機１３１の潤滑油１３１ａ中の汚染物質の種類および量を特定することができる。すなわち、潤滑油劣化センサー１３９ｂは、潤滑油１３１ａ中の汚染物質の色を検出することによって、潤滑油１３１ａの劣化の程度を検出することができる。

図２６は、潤滑油１３１ａの流れに対する油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向と、ＲＧＢセンサー７３によって検出された色の黒色に対する色差ΔＥとの関係の一例を示す図である。図２７（ａ）は、潤滑油１３１ａの流れに対する油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向が０°である状態を示す図である。図２７（ｂ）は、潤滑油１３１ａの流れに対する油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向が４５°である状態を示す図である。図２７（ｃ）は、潤滑油１３１ａの流れに対する油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向が９０°である状態を示す図である。

なお、ＲＧＢセンサー７３によって検出された色の黒色に対する色差ΔＥは、ＲＧＢセンサー７３によって検出された色のＲ、Ｇ、Ｂの各値を使用して、次の数１で示す式で計算することができる。

図２６に示す関係を導き出した実験において、潤滑油１３１ａは、劣化の程度が少ない新油が使用されている。

また、図２６において、「静止時」とは、潤滑油１３１ａの流れが止まっている時を示している。潤滑油１３１ａの流れが止まっている時、潤滑油１３１ａの流れに対する油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向は、ＲＧＢセンサー７３によって検出された色の黒色に対する色差ΔＥに影響を与えない。したがって、「静止時」においてＲＧＢセンサー７３によって検出された色の黒色に対する色差ΔＥは、潤滑油１３１ａの流れに対する油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向と、ＲＧＢセンサー７３によって検出された色の黒色に対する色差ΔＥとの関係の判断基準となる。

また、図２６において、３６［ｒｐｍ］および４５［ｒｐｍ］は、アーム１１２に対するアーム１１３の回転速度を１分間当たりの回転数で示している。潤滑油劣化センサー１３９ｂは、アーム１１３に取り付けられているので、アーム１１２に対するアーム１１３の回転によって潤滑油１３１ａ中を移動することになる。すなわち、３６［ｒｐｍ］および４５［ｒｐｍ］は、潤滑油劣化センサー１３９ｂに対する潤滑油１３１ａの流れの速さを間接的に表している。

図２７において、油用隙間２０ａを表す矢印以外の矢印は、潤滑油１３１ａの流れを示している。

潤滑油１３１ａの劣化の検出の精度は、ＲＧＢセンサー７３によって検出された色の黒色に対する色差ΔＥで判断されることができる。すなわち、図２６において、潤滑油１３１ａの劣化の検出の精度は、アーム１１２に対するアーム１１３の回転数が４５［ｒｐｍ］である場合であって、潤滑油１３１ａの流れに対する油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向が０°および４５°である場合に低下している。このように、潤滑油１３１ａの劣化の検出の精度は、潤滑油１３１ａの流れに対する油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向によって低下する場合がある。

潤滑油劣化センサー１３９ｂは、油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向が調整されることが可能である。

まず、本体部１０に対して交換式ユニット６０が回転可能となるように、工具接触部１１ａに差し込まれた工具によって六角穴付ボルト１１が緩められる。

次いで、筐体３０の工具接触部３２が工具によって掴まれることによってアーム１１３に対する筐体３０の回転が防止された状態で、工具接触部９１に挿し込まれた工具によって筐体３０に対して交換式ユニット６０が回転させられる。筐体３０に対して交換式ユニット６０が回転させられると、交換式ユニット６０のユニット本体８０の嵌合部８３と嵌合部４３が嵌め合わされているホルダー４０が筐体３０に対して回転させられる。ホルダー４０が筐体３０に対して回転させられると、ホルダー４０に支持された隙間形成部材２０に形成された油用隙間２０ａが筐体３０に対して回転させられる。すなわち、油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向は、筐体３０に対する交換式ユニット６０の回転によって変化する。

最後に、筐体３０に対して交換式ユニット６０が回転不可能となるように、工具接触部１１ａに差し込まれた工具によって六角穴付ボルト１１が締められる。

以上に説明したように、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、白色ＬＥＤ７２によって発せられた白色の光のうち油用隙間２０ａにおいて潤滑油１３１ａ中の汚染物質によって吸収されなかった波長の光に対して、ＲＧＢセンサー７３によって色を検出するので、減速機１３１の潤滑油１３１ａ中の汚染物質の色を即時に検出することができる。つまり、各潤滑油劣化センサーは、ＲＧＢセンサー７３によって検出した色に基づいて減速機１３１の潤滑油１３１ａ中の汚染物質の種類および量をコンピューターなどの外部の装置によって即時に特定可能にすることができる。なお、各潤滑油劣化センサーは、ＲＧＢセンサー７３によって検出した色に基づいて潤滑油中の汚染物質の種類および量を特定する電子部品が電子部品群７０に含まれていても良い。

一般的に、産業用ロボットは、関節部に使用されている減速機の性能によってアームの軌跡の精度などが大きく左右される。したがって、産業用ロボット用の減速機は、性能が落ちた場合に適切に交換されることが大切である。しかしながら、産業用ロボット用の減速機が交換される場合、その減速機を備えている産業用ロボットや、その産業用ロボットが設置されている生産ラインが停止されなければならない。そこで、産業用ロボット用の減速機の交換時期を把握するために、産業用ロボット用の減速機の故障が適切に予知されることは非常に重要である。ここで、産業用ロボット１００の各潤滑油劣化センサーは、上述したように、ＲＧＢセンサー７３によって検出した色に基づいて減速機１３１の潤滑油１３１ａ中の汚染物質の種類および量をコンピューターなどの外部の装置によって即時に特定可能にすることができる。したがって、産業用ロボット１００および産業用ロボット１００の各減速機は、即時の故障の予知を可能にすることができる。

また、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、白色ＬＥＤ７２などの消耗部品が交換式ユニット６０に備えられているので、本体部１０に対して交換式ユニット６０が交換されることによって寿命を延ばすことができる。

上述したように、産業用ロボット用の減速機の故障が適切に予知されることは非常に重要である。ここで、産業用ロボット１００および産業用ロボット１００の各減速機は、潤滑油１３１ａ中の汚染物質の種類および量を即時に特定可能にすることができる各潤滑油劣化センサーの寿命を延ばすことができるので、即時の故障の予知の正確性を長期間維持することができる。

なお、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、白色ＬＥＤ７２などの消耗部品が交換式ユニット６０としてユニット化されているので、本体部１０に対して交換式ユニット６０が交換されることによって白色ＬＥＤ７２などの消耗部品が交換される。したがって、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、潤滑油劣化センサーの製造者のみではなく、潤滑油劣化センサーの使用者によっても、白色ＬＥＤ７２などの消耗部品が容易に交換されることが可能である。

交換式ユニット６０の六角穴付ボルト６６は、本体部１０のユニット交換用開口３９側から交換式ユニット６０の貫通穴８６のネジ穴８６ａにねじ込まれてユニット交換用開口３９とは反対側で本体部１０に接触することによって交換式ユニット６０をユニット交換用開口３９とは反対側で本体部１０から離す。すなわち、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、交換式ユニット６０の六角穴付ボルト６６が交換式ユニット６０の貫通穴８６のネジ穴８６ａにねじ込まれることによって、交換式ユニット６０が本体部１０から容易に取り外される。したがって、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、本体部１０に対する交換式ユニット６０の交換を容易化することができる。

また、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、交換式ユニット６０が本体部１０から取り外されるために貫通穴８６のネジ穴８６ａにねじ込まれる六角穴付ボルト６６を交換式ユニット６０が備えているので、交換式ユニット６０が本体部１０から取り外されるために貫通穴８６のネジ穴８６ａにねじ込まれるネジを別途用意する必要がない。したがって、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、本体部１０に対する交換式ユニット６０の交換を容易化することができる。

潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、寿命が白色ＬＥＤ７２の寿命より短いボタン型電池７４がユニット本体８０に対して交換可能であるので、ユニット本体８０に対してボタン型電池７４が交換されることによって寿命を延ばすことができる。なお、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、本体部１０に対して交換式ユニット６０が交換可能であれば、交換式ユニット６０とともにボタン型電池７４も本体部１０に対して交換可能であるので、ボタン型電池７４がユニット本体８０に対して交換可能でなくても良い。

白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３は、交換式ユニット６０のカバー６４に対して電池交換用開口８７とは反対側に配置されている。一方、ボタン型電池７４は、カバー６４に対して電池交換用開口８７側に配置されている。すなわち、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、ユニット本体８０に対してボタン型電池７４が交換される場合に、図１６に示すようにカバー６４によって作業者から白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３を隠す。したがって、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、ユニット本体８０に対してボタン型電池７４が交換される場合に、作業者によって白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３が触れられる可能性を抑えることができる。すなわち、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、作業者によるボタン型電池７４の交換を容易化することができる。

なお、本発明の交換式電池は、本実施の形態においてボタン型電池であるが、例えばリチウムイオンバッテリーなど、ボタン型電池以外の電池であっても良い。

潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、ネジ部３１の内側に光路７２ａの一部が配置されるようにホルダー４０がネジ部３１の内側にネジ部３１とは離隔して配置されているので、例えばネジ部３１と比較してネジ穴１１３ａなどのネジ穴が小さく形成されている場合に、筐体３０のネジ部３１がアーム１１３のネジ穴１１３ａなどの機械本体のネジ穴に外側で接触して内側に変形したとしても、ネジ部３１とは離隔して配置されているホルダー４０にネジ部３１の変形が伝わり難く、ホルダー４０の変形による光路７２ａの変化が生じ難い。したがって、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、ネジ部３１によって機械本体に固定される場合に機械本体の潤滑油１３１ａの劣化の検出の精度が低下することを抑えることができる。

潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、ネジ部３１が機械本体のネジ穴にねじ込まれて機械本体に接触することによってネジ部３１が内側に変形し易いので、ネジ部３１が機械本体に固定される場合に機械本体の潤滑油の劣化の検出の精度が低下することを抑えることができる効果が大きい。

なお、筐体３０は、ネジ部３１以外にアーム１１３などの機械本体に固定される構成を備えている場合、図３に示すネジ部３１の部分が単に外側で機械本体に接触する接触部であっても良い。例えば、筐体３０は、ネジ部３１の部分がネジの無い単なる円筒状の部分であっても良い。潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、接触部が機器本体の穴に挿し込まれる部分である場合、接触部が機械本体の穴に挿し込まれて機械本体に接触することによって接触部が内側に変形し易いので、接触部がネジ部３１である構成と同様に、接触部が機械本体に接触する場合に機械本体の潤滑油の劣化の検出の精度が低下することを抑えることができる効果が大きい。潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、接触部が機器本体の穴に挿し込まれずに機器本体に接触する構成である場合であっても、接触部が機械本体に外側で接触して内側に変形したときに、接触部とは離隔して配置されているホルダー４０にネジ部３１の変形が伝わり難いので、接触部が機械本体に接触する場合に機械本体の潤滑油の劣化の検出の精度が低下することを抑えることができる。

潤滑油１３１ａには、摩擦面の摩擦を低減するためのモリブデンジチオカルバメート（ＭｏＤＴＣ）、モリブデンジチオホスフェート（ＭｏＤＴＰ）などの有機モリブデン（Ｍｏ）などの摩擦低減剤、摩擦面の焼き付きを抑える性能である極圧性を向上するためのＳＰ系添加剤などの極圧添加剤、スラッジの発生や付着を抑えるためのＣａスルフォネートなどの分散剤など、各種の添加剤が添加される場合がある。これらの添加剤は、潤滑油１３１ａの劣化とともに、例えば、産業用ロボット１００および減速機の金属表面に付着、結合したり、沈降したりして潤滑油１３１ａから分離される。各潤滑油劣化センサーは、潤滑油１３１ａ中の鉄粉の量だけでなく、潤滑油１３１ａに添加されている各種の添加剤の減少に伴う基油の劣化度やスラッジ等の汚染物質の増加を、検出した色に基づいて特定することができる。したがって、産業用ロボット１００および産業用ロボット１００の各減速機は、鉄粉濃度のみに基づいて減速機の故障を予知する技術と比較して、故障の予知の精度を向上することができる。

また、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーは、交換式ユニット６０が回転する場合に油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向が変化するように交換式ユニット６０を回転可能に筐体３０が支持しているので、筐体３０が産業用ロボット１００に固定された場合に産業用ロボット１００の潤滑油１３１ａの劣化の検出の精度が高くなるように、筐体３０が産業用ロボット１００に固定された場合の油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向が調整されることができる。したがって、産業用ロボット１００および産業用ロボット１００の各減速機は、精度の高い故障の予知を可能にすることができる。

また、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーにおいて、交換式ユニット６０は、筐体３０に対する回転の駆動力を接触力によって外部から受ける部分である工具接触部９１を、筐体３０が産業用ロボット１００に固定された場合に潤滑油１３１ａに触れない位置に備えている。したがって、各潤滑油劣化センサーは、筐体３０が産業用ロボット１００に固定された後で、産業用ロボット１００の潤滑油１３１ａの劣化の検出の精度が高くなるように、筐体３０が産業用ロボット１００に固定された場合の油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向が調整されることができる。

また、潤滑油劣化センサー１３９ｂなどの各潤滑油劣化センサーにおいて、筐体３０および交換式ユニット６０の両方に接触することによって筐体３０に対する交換式ユニット６０の回転を防止する六角穴付ボルト１１は、筐体３０および交換式ユニット６０の両方に接触するための駆動力を接触力によって外部から受ける部分である工具接触部１１ａを、筐体３０が産業用ロボット１００に固定された場合に潤滑油１３１ａに触れない位置に備えている。したがって、各潤滑油劣化センサーは、筐体３０が産業用ロボット１００に固定された後で、産業用ロボット１００の潤滑油１３１ａの劣化の検出の精度が高くなるように、筐体３０が産業用ロボット１００に固定された場合の油用隙間２０ａの開口２０ｂの方向が固定されることができる。

また、各潤滑油劣化センサーは、発光素子が白色の光を発する白色ＬＥＤであるので、発光素子が例えばＬＥＤ以外のランプである構成と比較して、小型化することができる。したがって、産業用ロボット１００および産業用ロボット１００の各減速機は、小型化することができる。なお、本発明の発光素子は、白色ＬＥＤ以外のものであっても良い。例えば、発光素子は、ＬＥＤ以外のランプであっても良い。また、発光素子は、赤色のＬＥＤ、あるいは、ＬＥＤ以外の赤色のランプと、緑色のＬＥＤ、あるいは、ＬＥＤ以外の緑色のランプと、青色のＬＥＤ、あるいは、ＬＥＤ以外の青色のランプとを備えており、それらのＬＥＤ、あるいは、ＬＥＤ以外のランプから発せられる各色の光を合成して白色の光を発するものであっても良い。

また、各潤滑油劣化センサーは、隙間形成部材２０に光路７２ａを曲げる反射面２１ｂ、２２ｂが形成されているので、白色ＬＥＤ７２からＲＧＢセンサー７３までの光路７２ａが一直線である構成と比較して、白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３を近くに配置して全体を小型化することができる。また、各潤滑油劣化センサーは、隙間形成部材２０が油用隙間２０ａを形成する役割だけでなく、光路７２ａを曲げる役割も備えているので、隙間形成部材２０の代わりに光路７２ａを曲げる部材を別途備える構成と比較して、部品点数を減らすことができる。したがって、産業用ロボット１００および産業用ロボット１００の各減速機は、小型化することができるとともに、部品点数を減らすことができる。

特に、各潤滑油劣化センサーは、光路７２ａを９０度曲げる反射面２１ｂ、２２ｂがそれぞれ形成されている２つの直角プリズム２１、２２によって隙間形成部材２０が構成されており、２つの直角プリズム２１、２２の反射面２１ｂ、２２ｂによって光路７２ａを１８０度曲げ、２つの直角プリズム２１、２２の間に油用隙間２０ａが形成されている構成であるので、部品点数の少ない簡単な構成で小型化することができる。したがって、産業用ロボット１００および産業用ロボット１００の各減速機は、部品点数の少ない簡単な構成で小型化することができる。

また、各潤滑油劣化センサーは、光路７２ａの少なくとも一部を囲むホルダー４０を備えており、光の反射を防止する処理がホルダー４０の表面に施されている構成であるので、不要な反射光をＲＧＢセンサー７３が受けることを防止することができる。そのため、各潤滑油劣化センサーは、不要な反射光をＲＧＢセンサー７３が受ける構成と比較して、潤滑油１３１ａ中の汚染物質の色の検出精度を向上することができる。したがって、産業用ロボット１００および産業用ロボット１００の各減速機は、故障の予知の精度を向上することができる。

また、各潤滑油劣化センサーは、隙間形成部材２０のうち油用隙間２０ａを形成する面、すなわち、直角プリズム２１の出射面２１ｃおよび直角プリズム２２の入射面２２ａに撥油処理が施されていても良い。各潤滑油劣化センサーは、直角プリズム２１の出射面２１ｃおよび直角プリズム２２の入射面２２ａに撥油処理が施されている場合、潤滑油１３１ａに油用隙間２０ａを容易に流通させるので、潤滑油１３１ａが油用隙間２０ａに滞り易い構成と比較して、潤滑油１３１ａ中の汚染物質の色の検出精度を向上することができる。また、各潤滑油劣化センサーは、直角プリズム２１の出射面２１ｃおよび直角プリズム２２の入射面２２ａに撥油処理が施されている場合、直角プリズム２１の出射面２１ｃおよび直角プリズム２２の入射面２２ａに汚れが付着し難いので、潤滑油１３１ａ中の汚染物質の色の検出精度が汚れの付着によって低下することを抑えることができる。したがって、産業用ロボット１００および産業用ロボット１００の各減速機は、故障の予知の精度を向上することができる。

減速機の故障の予知の精度は、本発明の潤滑油劣化センサーと、潤滑油の温度を測定する温度センサーやモーターの電流値等のモニタリング機構などとが併用されることによって、向上させられることができる。

なお、隙間形成部材２０の直角プリズム２１、２２は、本実施の形態においてガラス製であるが、例えばシリコン樹脂など、ガラス以外の材質で形成されていても良い。シリコン樹脂で直角プリズム２１、２２を形成することにより、油用隙間２０ａを形成する面に汚れが付着し難くすることができる。

また、隙間形成部材２０は、本実施の形態において２つの直角プリズム２１、２２によって構成されているが、３つ以上のプリズムによって構成されていても良い。

なお、各潤滑油劣化センサーは、白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３の配置が本実施の形態において説明した配置以外の配置であっても良い。例えば、各潤滑油劣化センサーは、白色ＬＥＤ７２からＲＧＢセンサー７３までの光路７２ａが一直線であっても良い。

また、各潤滑油劣化センサーは、直角プリズム以外の構成によって、光路７２ａを曲げるようになっていても良い。

また、各潤滑油劣化センサーは、外部の装置との通信方法として、本実施の形態において、内蔵の通信装置による無線での通信が採用されているが、例えば、有線による通信が採用されても良い。

また、各潤滑油劣化センサーは、電力の供給手段として、本実施の形態において、内蔵の電池が採用されているが、例えば、外部の電源と潤滑油劣化センサーとを電気的に接続するケーブルが採用されても良い。

なお、各潤滑油劣化センサーの設置位置は、本実施の形態において示した位置に限らず、産業用ロボットの用途などに合わせて適宜設定されることが好ましい。

また、本発明の機械は、本実施の形態において産業用ロボット用減速機または産業用ロボットであるが、これら以外の機械であっても良い。

１０本体部
２０隙間形成部材
２０ａ油用隙間
２０ｂ開口
３０筐体（固定部材）
３９ユニット交換用開口
４０ホルダー（支持部材）
４３嵌合部
６０交換式ユニット
６４カバー
６６六角穴付ボルト（取り外し用ネジ）
７２白色ＬＥＤ（発光素子）
７２ａ光路
７３ＲＧＢセンサー（カラー受光素子）
７４ボタン型電池（交換式電池）
８０ユニット本体
８３嵌合部
８６貫通穴
８６ａネジ穴
８７電池交換用開口
１００産業用ロボット（機械）
１１２、１１３、１１４、１１５、１１６アーム
１２０、１３０関節部
１３１減速機（機械、産業用ロボット用減速機）
１３１ａ潤滑油
１３２減速機本体（機械本体）
１３７ａ、１３７ｂ、１３９ａ、１３９ｂ潤滑油劣化センサー
１４０、１５０、１６０、１７０関節部

Claims

機械本体に設置されて前記機械本体の潤滑油の劣化を検出するための潤滑油劣化センサーであって、
前記機械本体に固定される本体部と、前記本体部に対して交換可能である交換式ユニットとを備えており、
前記本体部は、前記潤滑油が侵入するための隙間である油用隙間が形成された隙間形成部材を備えており、
前記交換式ユニットは、光を発する発光素子と、受けた光の色を検出するカラー受光素子とを備えており、
前記隙間形成部材は、前記発光素子によって発せられる光を透過させ、
前記油用隙間は、前記発光素子から前記カラー受光素子までの光路上に配置されており、
前記本体部および前記交換式ユニットは、前記隙間形成部材と、前記発光素子および前記カラー受光素子との位置関係が所定の位置関係になる状態で互いに嵌め合う嵌合部をそれぞれ備えており、
前記本体部は、前記隙間形成部材を支持する支持部材と、前記機械本体に固定されるための固定部材とを備えており、
前記支持部材は、前記交換式ユニットの前記嵌合部と嵌め合う前記嵌合部を備えており、
前記固定部材は、前記支持部材および前記交換式ユニットが回転する場合に前記油用隙間の開口の方向が変化するように前記支持部材および前記交換式ユニットを回転可能に支持しており、
前記隙間形成部材および前記支持部材の間と、前記支持部材および前記固定部材の間とは、それぞれシールされていることを特徴とする潤滑油劣化センサー。
前記本体部は、前記交換式ユニットが取り外される場合に前記交換式ユニットが通過させられるユニット交換用開口が形成されており、
前記交換式ユニットは、前記ユニット交換用開口側と、前記ユニット交換用開口とは反対側とを連通する貫通穴が形成されており、
前記貫通穴の少なくとも一部は、ネジ穴になっていることを特徴とする請求項１に記載の潤滑油劣化センサー。
前記交換式ユニットは、前記ユニット交換用開口側から前記ネジ穴にねじ込まれて前記貫通穴を介して前記ユニット交換用開口とは反対側で前記本体部に接触することによって前記交換式ユニットを前記ユニット交換用開口とは反対側で前記本体部から離す取り外し用ネジを備えていることを特徴とする請求項２に記載の潤滑油劣化センサー。
前記交換式ユニットは、前記発光素子および前記カラー受光素子を支持しているユニット本体と、前記ユニット本体に対して交換可能である交換式電池とを備えており、
前記交換式電池は、寿命が前記発光素子の寿命より短く、少なくとも前記発光素子に電力を供給することを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の潤滑油劣化センサー。
前記交換式ユニットは、前記発光素子および前記カラー受光素子を覆うカバーを備えており、
前記ユニット本体は、前記交換式電池が取り外される場合に前記交換式電池が通過させられる電池交換用開口が形成されており、
前記発光素子および前記カラー受光素子は、前記カバーに対して前記電池交換用開口とは反対側に配置されており、
前記交換式電池は、前記カバーに対して前記電池交換用開口側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の潤滑油劣化センサー。
請求項１から請求項５までの何れかに記載の潤滑油劣化センサーと、前記機械本体とを備えていることを特徴とする機械。
前記機械は、産業用ロボット用減速機であり、
前記機械本体は、減速機本体であることを特徴とする請求項６に記載の機械。
前記機械は、産業用ロボットであり、
前記機械本体は、アームと、前記アームの関節部に使用される減速機とを備えており、
前記潤滑油は、前記減速機の潤滑油であることを特徴とする請求項６に記載の機械。