JP7240473B1

JP7240473B1 - 潤滑油量をリアルタイムにモニタリングできるリニア伝動装置

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Publication number: JP7240473B1
Application number: JP2021178676A
Authority: JP
Inventors: 偉倫留; 育新林; 吉倫鄭
Original assignee: Hiwin Technologies Corp
Current assignee: Hiwin Technologies Corp
Priority date: 2021-11-01
Filing date: 2021-11-01
Publication date: 2023-03-15
Anticipated expiration: 2041-11-01
Also published as: JP2023067441A

Abstract

【課題】本発明は潤滑油量のリアルタイムにモニタリングできるリニア伝動装置を提供し、長軸、移動部材、潤滑装置及び検出モジュールを含む。【解決手段】移動部材は長軸の軸方向に沿って移動可能に長軸に設置される。潤滑装置は殻体及び含油ユニットを含み、殻体が移動部材の一端に固設され、かつ第１収納空間を形成する。含油ユニットは第１収納空間中に設置される。検出モジュールは温度検知ユニット及び制御ユニットを含む。温度検知ユニットは殻体に設置され、かつ、含油ユニットに隣接し、温度検知ユニットは含油ユニットの現在温度を検出する。制御ユニットは温度検知ユニットに接続され、制御ユニットは以下のステップを実行するように配置される：現在温度を受信するステップ、現在温度及び給油モデルに基づいて含油ユニット中の潤滑油の余剰量を算出するステップ、余剰量を出力するステップ。【選択図】図３

Description

本発明はリニア伝動装置に関し、特に潤滑油量をリアルタイムにモニタリングできるリニア伝動装置に関する。

リニア伝動装置、例えば、ボールねじ（ｂａｌｌｓｃｒｅｗ）またはリニアスライドレール（ｌｉｎｅａｒｓｌｉｄｅｒａｉｌ）は、非常に優れた機械傳動効率を有する故に、移動に精密さを必要とする様々な機具に広く応用されている。しかし、リニア伝動装置の素子間を十分潤滑にする必要があり、さもないと素子同士の摩擦による摩損が発生し、使用寿命を短縮させることになる。

中華民国特許公告第Ｉ３５９２３７号の発明はボールねじ潤滑検出装置を開示し、ナットの外に２本の電線を接続し、前記２本の電線が導電回路を構成し、かつ、前記２本の電線がナット、転動素子及びボルトで接触抵抗を発生させ、転動素子の表面に付着していた油膜が無くなると、導電回路が経路を形成し、警報装置が起動されて、操作者に潤滑油の補充または交換を促す。しかし、前記発明の周辺設備が比較的に複雑で、かつ、検出メカニズムが作業環境、例えば、切削液、切削の影響を受け易いため、不正確になる。

米国特許公告第ＵＳ６２１６８２１Ｂ１号の発明はボールねじ潤滑装置を開示し、潤滑油を含む重合体部材を利用してボルトの外径部分にスライド可能に接触して、ボルトに付着した螺旋溝の潤滑油が擦り落とされることを防止し、ボルトの螺旋溝において潤滑油を維持できる。しかし、前記発明には検出及び潤滑油の余剰量をフィードバックするメカニズムがなく、潤滑油の余剰量が不足または使い切った場合、ユーザはそれをリアルタイムに把握できず、手入れとメンテナンスに不利である。

リニア伝動装置が応用される産業、例えば、半導体または自動化産業は、無人化工場の規模を既に実現しまたは実現しつつある中、如何にして無人環境でもリニア伝動装置の潤滑油量を有効にモニタリングして、適時に手入れを段取りし、潤滑不足によるリニア伝動装置の寿命短縮を回避するかは、当業者の努力目標になっている。

本発明の目的は、前記問題を解決するためのリニア伝動装置を提供することである。

本発明の一実施形態は、潤滑油量をリアルタイムにモニタリングできるリニア伝動装置を提要し、当該リニア伝動装置は長軸、移動部材、潤滑装置及び検出モジュールを含む。移動部材は長軸の軸方向に沿って移動できるように長軸に設置される。潤滑装置は殻体及び含油ユニットを含む。殻体は移動部材の一端に固設され、かつ、第１収納空間が形成されている。含油ユニットは第１収納空間中に設置され、かつ潤滑油を長軸の外表面まで提供する。検出モジュールは温度検知ユニット及び制御ユニットを含む。温度検知ユニットは殻体に設置され、かつ含油ユニットに隣接し、温度検知ユニットは含油ユニットの現在温度を検討する。制御ユニットは温度検知ユニットに接続され、制御ユニットは、現在温度を受信するステップ、現在温度及び給油モデルに基づいて含油ユニット中の潤滑油の余剰量を算出するステップ、及び、余剰量を出力するステップを実行するように配置されている。

従来技術に比較すると、本発明のリニア伝動装置は、温度に基づいて潤滑油の余剰量を推算し、潤滑油が不足または使い切る寸前であることをリアルタイムに知らせて、適時に手入れとメンテナンスを手配することができ、使用寿命の延長に有利であり、かつ、無人化工場の応用に有利である。

本発明の一実施形態に基づくリニア伝動装置の立体概略図。図１におけるリニア伝動装置の分解概略図。図１におけるリニア伝動装置の部分断面概略図。図１における潤滑装置の分解概略図。本発明の一実施形態に基づく検出モジュール及び信号受信ユニットの機能ブロック図。制御ユニットが潤滑油量をモニタリングするステップのフローチャート。本発明の一実施形態に基づく、給油モデルを構築するステップのフローチャート。本発明の一実施形態に基づく、含油ユニットが各参照温度に対応する単位時間での給油率を算出するステップのフローチャート。本発明の一実施形態に基づく参照温度と給油率の関係図。本発明の別の実施形態に基づく潤滑装置の分解概略図。本発明の別の実施形態に基づくリニア伝動装置の立体概略図。図１１における潤滑装置の分解概略図。

本発明の前記及びその他の技術内容、特徴と効果は、以下の図面を参照した好ましい実施例の詳細説明において、明確に示されている。以下の実施例で言及される方向用語、例えば、上、下、左、右、前、後、底、頂などは図面を参照する方向のみである。従って、これらの方向用語は説明を目的とし、本発明を制限するものではない。また、以下の実施形態において、同じまたは類似する素子に、同じまたは類似する符号を付与する。

図１ないし図５を参照すると、図１は本発明の一実施形態に基づくリニア伝動装置１０の立体概略図であり、図２は図１におけるリニア伝動装置１０の分解概略図であり、図３は図１におけるリニア伝動装置１０の部分断面概略図であり、図４は図１における潤滑装置１３０の分解概略図であり、図５は本発明一実施形態に基づく検出モジュール２００及び信号受信ユニット２３０の機能ブロック図である。リニア伝動装置１０は長軸１１０、移動部材１２０、２つの潤滑装置１３０及び検出モジュール２００を含み、かつ、複数のボール１６０、２つの逆流素子１７０及び電子装置２４０を選択的に含むこともできる。

図１、２が示すように、本実施形態において、リニア伝動装置１０はボールねじであり、長軸１１０はボルトであり、移動部材１２０はナットである。長軸１１０の外表面１１１に複数の外螺旋溝１１２が形成され、移動部材１２０は長軸１１０の軸方向Ａに沿って移動可能に長軸１１０に設置され、移動部材１２０の内表面１２１に複数の内螺旋溝１２２が形成され、内螺旋溝１２２と外螺旋溝１１２は逆流素子１７０に整合する負荷経路を形成し、ボール１６０が負荷経路と逆流素子１７０の間に循環転動できる。別の実施形態において、リニア伝動装置１０はリニアスライドレールまたはボールスプラインであってもよいが、これに限定されない。例えば、リニア伝動装置１０がリニアスライドレールである場合、長軸１１０がスライドレールであり、移動部材１２０がスライダであってもよく、リニア伝動装置１０がボールスプラインである場合、長軸１１０がスプライン軸であり、移動部材１２０がスプラインナットであってもよい。

図３、４が示すように、２つの潤滑装置１３０はそれぞれ移動部材１２０の両端に固設される。各潤滑装置１３０は殻体１４０及び含油ユニット１５０を含む。殻体１４０は移動部材１２０の一端に固設され、かつ第１収納空間１４３が形成されている。本実施形態において、殻体１４０は第１殻体１４１及び第２殻体１４２を含む。第１殻体１４１に第１貫通孔１４５及び環状溝１４６が形成され、第１貫通孔１４５に長軸１１０が穿設され、環状溝１４６が第１貫通孔１４５を囲む。第２殻体１４２は第１殻体１４１に取り付けられ、第１殻体１４１と第２殻体１４２の間に第１収納空間１４３が形成され、第２殻体１４２に第２貫通孔１４７が形成され、第２貫通孔１４７に長軸１１０が穿設される。

含油ユニット１５０は第１収納空間１４３中に設置され、かつ、潤滑油を長軸１１０の外表面１１１まで提供する。本実施形態において、含油ユニット１５０は固体潤滑材１５１及びガイド部１５２を含む。固体潤滑材１５１の材質は潤滑油及び潤滑油担体（例えば、高分子材料、合成樹脂、テフロン（登録商標）、パラフィンなど）を含んでもよく、ガイド部１５２の材質は潤滑油を吸収できる材料、例えば、スポンジまたは羊毛フェルトであってもよい。固体潤滑材１５１は環状溝１４６内に設置され、ガイド部１５２は固体潤滑材１５１と隣接し、かつ環状溝１４６を密封し、固体潤滑材１５１が放出した潤滑油はガイド部１５２によって長軸１１０の外表面１１１まで伝達される。本実施形態において、ガイド部１５２はオイルシール（ｏｉｌｓｅａｌ）機能を兼備している。

図３、４、５が示すように、検出モジュール２００は温度検知ユニット２１０及び制御ユニット２２０を含む。温度検知ユニット２１０は殻体１４０に設置され、かつ含油ユニット１５０に隣接しており、温度検知ユニット２１０は含油ユニット１５０の現在温度を検出する。本実施形態において、温度検知ユニット２１０の数が２であり、これは潤滑装置１３０に対応した数であり、２つの温度検知ユニット２１０はそれぞれ２つの潤滑装置１３０の殻体１４０に設置され、かつ、それぞれ２つの含油ユニット１５０の現在温度を測定する。即ち、本発明のリニア伝動装置１０によれば、複数の含油ユニット１５０における潤滑油の余剰量をそれぞれモニタリングすることができる。前記「温度検知ユニット２１０が殻体１４０に設置され、かつ含油ユニット１５０に隣接する」とは、温度検知ユニット２１０を殻体１４０の外表面、殻体１４０の内表面または殻体１４０の第１収納空間１４３中に設置してもよいことを意味し（即ち、温度検知ユニット２１０を殻体１４０に固定するのではなく、その他の素子に固定してよい）、かつ、温度検知ユニット２１０が設置される位置が含油ユニット１５０に隣接し、温度検知ユニット２１０の設置位置が含油ユニット１５０に近い程、その検出する温度が含油ユニット１５０の実際温度により近い。本実施形態において、温度検知ユニット２１０は殻体１４０の第１収納空間１４３中に設置され、かつ固体潤滑材１５１に設置されている。より具体的には、温度検知ユニット２１０は環状溝１４６の溝底部１４６ａと固体潤滑材１５１との間に設置され、温度検知ユニット２１０のうちの一つの表面が溝底部１４６ａに向き、もう一つの表面が固体潤滑材１５１に向いている。

図５が示すように、制御ユニット２２０は温度検知ユニット２１０に接続され、制御ユニット２２０と温度検知ユニット２１０の間の接続が有線接続または無線接続であってもよい。制御ユニット２２０は算出機能を有する。例えば、制御ユニット２２０は中央処理装置（ＣｅｎｔｒａｌＰｒ℃ｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ，ＣＰＵ）または中央処理装置を含むコンピューター、携帯電話などの電子装置であってもよいが、これに限定されない。図１を同時に参照すると、本実施形態において、リニア伝動装置１０は電子装置２４０を含み、電子装置２４０は潤滑装置１３０の殻体１４０に設置され、制御ユニット２２０は電子装置２４０の内部に設置される。電子装置２４０はさらに信号受信ユニット２３０を含む。本実施形態において、信号受信ユニット２３０は表示スクリーンであり、信号受信ユニット２３０が制御ユニット２２０に接続され、信号受信ユニット２３０と制御ユニット２２０の間の接続が有線接続または無線接続であってもよい。信号受信ユニット２３０は、制御ユニット２２０が伝送した信号、例えば、潤滑油の余剰量または警告信号を受信し、かつ表示する。これにより、リニア伝動装置１０周辺にいる作業員は、信号受信ユニット２３０が表示した信号に基づいて、リニア伝動装置１０の潤滑油量をモニタリングすることができる。別の実施形態において、制御ユニット２２０及び信号受信ユニット２３０がリモート装置であってもよく、かつ、同一の電子装置中に整合されても、それぞれ異なる電子装置中に設置されても、またはそれぞれ独立した電子装置であってもよい。例えば、リニア伝動装置１０を工場の作業台に設置し、制御ユニット２２０及び信号受信ユニット２３０を整合して事務室にあるコンピューターに設置して、作業員が事務室の中からリニア伝動装置１０をリモートモニタリングできるようにして、または、制御ユニット２２０が事務室に設置されたコンピューターであり、信号受信ユニット２３０が作業員の携帯電話であり、作業員が異なる場所からリニア伝動装置１０の潤滑油量をリモートモニタリングし易いようにする。

図６を合わせて参照すると、図６は制御ユニット２２０が潤滑油量をモニタリングするステップのフローチャートであり、制御ユニット２２０はステップ３１０ないしステップ３４０を実行するように配置され、かつ、選択的にステップ３５０、３６０を実行する。ステップ３１０では給油モデルを構築する。ステップ３２０では現在温度を受信する。ステップ３３０では現在温度及び給油モデルに基づいて、含油ユニット１５０中の潤滑油の余剰量を算出する。ステップ３４０では余剰量を出力する。ステップ３５０では余剰量が閾値より小さいか否かを判断する。ステップ３６０では警告信号を発する。

ステップ３１０について、固体潤滑材１５１が異なる温度において異なる給油率を有するため、ステップ３１０により、同一固体潤滑材１５１の温度と給油率の関連データを収取して、その給油モデルを構築することができる。また、異なる材質／規格／粘度の固体潤滑材１５１が同じ温度において異なる給油率を有するため、ステップ３１０により、異なる材質／規格／粘度の固体潤滑材１５１に対しそれぞれ給油モデルを構築することができる。以下は、如何にして同一固体潤滑材１５１の温度と給油率の相關データを収取し、その給油モデルを構築するかについて説明する。

図７を合わせて参照すると、図７は本発明一実施形態に基づいて給油モデルを構築するステップのフローチャートであり、ステップ３１１、３１２を含み、かつ、選択的にステップ３１３を含んでもよい。ステップ３１１では複数の参照温度を予め設定し、複数の参照温度が互いに異なるものである。ステップ３１２では含油ユニット１５０が各参照温度に対応する単位時間での給油率を算出する。ステップ３１３では複数の参照温度及び複数の給油率に対し当てはめ（ｆｉｔｔｉｎｇ）を行い、当てはめ方程式を得る。

ステップ３１１において、参照温度はリニア伝動装置１０の動作温度範囲及び達成しようとする精度に応じて選択することができる。例えば、リニア伝動装置１０の動作温度範囲が３０℃～７０℃の場合、この温度範囲中の２０度おきの温度点を参照温度に選択してもよく、即ち、３０℃、５０℃、７０℃など３つの温度点を参照温度とする。また、例えば、この温度範囲中の１０度おきの温度点を選択して参照温度としてもよく、即ち、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃など５つの温度点を参照温度とする。参照温度間の温度間隔が小さいほど、精度が高い。本発明の一実施形態における参照温度間の温度間隔は１０℃である。

ステップ３１２について、図８を合わせて参照すると、図８は本発明の一実施形態に基づく、含油ユニット１５０が各参照温度に対応する単位時間での給油率を算出するステップのフローチャートであり、ステップ３１６～３１８を含む。ステップ３１６では含油ユニット１５０が各参照温度における初期重量を測定する。ステップ３１７では、予定時間を経過した後、含油ユニット１５０が各参照温度における給油後重量を測定する。ステップ３１８では、初期重量、給油後重量及び予定時間に基づいて、各参照温度の単位時間での給油率を算出する。例えば、ステップ３１６において、含油ユニット１５０が３０℃における初期重量を測定したものをＷｉグラムとし、ステップ３１７において、３０℃で１時間経過した後、含油ユニット１５０の給油後重量を測定したものをＷｆグラムとし、ステップ３１８において、含油ユニット１５０が３０℃における一分毎の給油率が（Ｗｆ－Ｗｉ）／６０であり、単位がグラム／分（ｇ／ｍｉｎ）である。含油ユニット１５０が固体潤滑材１５１及びガイド部１５２を含む場合、固体潤滑材１５１が潤滑油を提供するため、ガイド部１５２自体は消耗することなく、含油ユニット１５０が各参照温度に対応する単位時間での給油率は固体潤滑材１５１を各参照温度に対応する単位時間での給油率と見なすことができる。前記算出方法からわかるように、本発明の「給油率」とは単位時間の給油率を意味し、簡潔の見地から、給油率と略すことがある。ステップ３１２により、含油ユニット１５０が異なる参照温度に対応する単位時間での給油率を得ることができ、即ち、含油ユニット１５０の参照温度と給油率のデータベースを構築することができる。

ステップ３１３では、ステップ３１２で得られたデータをさらに処理し、当てはめ方程式を得る。当てはめ方程式は、多項式、最小二乗法、回帰分析などの原理に基づいて算出することができる。また、当てはめ方程式は既知の計算ソフト、例えばＥｘｃｅｌを利用して算出することができる。

言い換えれば、本発明の給油モデルは、ステップ３１２で得られた参照温度と給油率のデータベースであっても、またデータベースのデータに対し当てはめを行って得られた当てはめ方程式であってもよい。給油モデルは、含油ユニット１５０中の潤滑油の余剰量を推算する根拠とすることができる。

再度図６を参照すると、ステップ３３０において、潤滑油の余剰量の算出方式が以下の通りである。潤滑油の余剰量をＷ２とし、潤滑油の初期重量をＷ１とし、参照温度ｔの給油率をＲ_ｔとし、給油時間をＴとした場合、式（Ｉ）に基づいて潤滑油の給油量Ｍを得て、式（ＩＩ）に基づいて潤滑油の余剰量を得ることができる。

Ｍ＝Ｒ_ｔ×Ｔ・・・（Ｉ）
Ｗ２＝（Ｗ１－Ｍ）・・・（ＩＩ）
ここで、Ｗ１、Ｗ２、Ｍの単位は重量単位、例えばグラム（ｇ）であってもよい。Ｒ_ｔの単位は重量単位／時間単位、例えばグラム／分（ｇ／ｍｉｎ）であってもよい。Ｔの単位は時間単位、例えば分（ｍｉｎ）であってもよい。

以下は、実際に例を挙げてステップ３２０、３３０を説明する。表１を参照すると、図１ないし図４のリニア伝動装置１０を使用し、固体潤滑材１５１の粘度が６８ｃｓｔであり、ステップ３１１、３１２で得られた給油モデルであり、ここで、給油モデルが参照温度と給油率のデータベースである。

図６の検出頻度が１回／ｍｉｎであり、即ち、制御ユニット２２０がステップ３２０の処理を１分に１回行うとし、ステップ３２０の現在温度が４０℃である時、表１からわかるように、給油率Ｒ_４０が３．０１４１×１０^－４ｇ／ｍｉｎであり、２回の検出の時間間隔を給油時間とし、この例では１ｍｉｎであり、式（Ｉ）、（ＩＩ）に基づいて、潤滑油の給油量Ｍ＝３．０１４１×１０^－４ｇ／ｍｉｎ×１ｍｉｎ、潤滑油の余剰量Ｗ２＝Ｗ１－３．０１４１×１０^－４ｇ／ｍｉｎ×１ｍｉｎを得る。潤滑油の最初の初期重量は、事前に測定することで取得可能で、例えば、まず新しく未使用の含油ユニット１５０の重量を測定し、次に既に使用され、かつ潤滑油が全部排出された含油ユニット１５０の重量を測定すると、両者の差が潤滑油の最初の初期重量となる（即ち、リニア伝動装置１０が０分動作した時の潤滑油の重量であり）、これを式（ＩＩ）中のＷ１に代入して、リニア伝動装置１０が１分間動作した後の潤滑油の余剰量を算出することができる。２回目の検出を行う時（即ち、リニア伝動装置１０の第２分の動作が開始）、リニア伝動装置１０が１分間動作した後の潤滑油の余剰量を２回目の検出時の潤滑油の初期重量とし、再度式（Ｉ）、（ＩＩ）に基づいて、第２分間における潤滑油の給油量及び余剰量をそれぞれ算出することで、リニア伝動装置１０が２分間動作した後の潤滑油の余剰量を算出することができ、このように類推して、リニア伝動装置１０の動作が１分間進む毎の潤滑油の余剰量を算出することができる。

制御ユニット２２０が受信した現在温度に対し、データベース中に対応する給油率がない場合、内挿法または外挿法を利用してその対応する給油率を算出することができる。例えば、ステップ３２０の現在温度が４２．５℃である場合、内挿法を利用して４２．５℃の給油率Ｒ_４２．５を算出することができる。算出方法は式（ＩＩＩ）が示す通りである。

また、例えば、ステップ３２０の現在温度が７４℃である場合、外挿法を利用して７４℃の給油率Ｒ_７４を算出することができる。算出方法は式（ＩＶ）が示す通りである。

給油率を算出した後、式（Ｉ）、（ＩＩ）に代入して潤滑油の余剰量を算出することができる。

図９を参照すると、図９は本発明の一実施形態の参照温度と給油率の関係図であり、表一のデータを基に作成されたものであり、観測法により前記給油率と温度曲線の近似二次多項式を判断し、かつ、ステップ３１３によって（Ｖ）のような当てはめ方程式を得ることができる。まず、ｙ＝ａｘ^２＋ｂｘ＋ｃとし、３０、５０、７０度の温度点を順に代入し、

式（Ｖ）において、ｙは給油率であり、ｘは参照温度／現在温度である。ステップ３２０で得られた現在温度を式（Ｖ）中のｘに代入することで、対応する現在温度の給油率を得ることができ、さらに式（Ｉ）、（ＩＩ）に代入すると、潤滑油の余剰量を算出することができる。本発明の一実施例によれば、式（Ｖ）の当てはめ方程式に基づいて算出された給油率１．５０２％に対し、実際の給油率が１．１５％であり、両者の差が０．３５２％である。本発明が給油率を正確に推算することができ、さらに潤滑油の余剰量を正確に推算し、リニア伝動装置１０の潤滑油量を有効にモニタリングすることができることを示している。

図６を再度参照すると、ステップ３４０では余剰量を出力し、即ち、制御ユニット２２０が余剰量を信号受信ユニット２３０まで伝送する。ステップ３５０では余剰量が閾値より小さいか否かを判断し、閾値は予め設定されたものであり、例えば、閾値が０グラムまたは潤滑油の最初の初期重量の１０％であってもよい。余剰量が閾値より小さい場合、潤滑油を使い切った、または使い切る寸前であることを意味し、この時はステップ３６０を行って、制御ユニット２２０が警告信号を発し、警告信号が音声信号及び／または光信号であってもよい。この時、信号受信ユニット２３０に音声モジュール及び／または光モジュールが配置され、音声信号及び／または光信号を発してもよい。余剰量が閾値以上である場合、潤滑油が十分であることを意味し、ステップ３２０に戻り、引き続き検出を行う。ステップ３５０及びステップ３６０は選択的なステップであり、別の実施形態において、ステップ３５０、３６０を含まない場合、ステップ３４０が終わるとステップ３２０に戻る。また、給油モデルを予め構築することも可能であり、一旦給油モデルを構築したうえ、後の検出処理をステップ３２０から始めてもよい。

以上の内容からわかるように、本発明のリニア伝動装置１０は潤滑油量をリアルタイムにモニタリングすることが可能で、給油モデル及び含油ユニット１５０の現在温度を検出することで、潤滑油の余剰量を推算し、潤滑油を使い切ったこと、または使い切る寸前であることをリアルタイムに知らせることができる。

図１０を参照すると、図１０は本発明の別の実施形態の潤滑装置１３０’の分解概略図である。第１殻体１４１’に第１貫通孔１４５’及び環状溝１４６’が形成され、潤滑装置１３０との異なる点は、内環状壁１４８’に第２収納空間１４４’が形成され、第２収納空間１４４’と第１収納空間１４３’が連通し、温度検知ユニット２１０が第２収納空間１４４’に設置され、温度検知ユニット２１０の一つの表面が内環状壁１４８’に向き、もう一つの表面が固体潤滑材１５１に向き、第２収納空間１４４’が温度検知ユニット２１０の形状に合わせて、その中に温度検知ユニット２１０を嵌めて設置してもよい。これにより、温度検知ユニット２１０の位置決め効果を高めることができる。潤滑装置１３０’のその他の細部について、矛盾が生じないことを前提に、潤滑装置１３０の関連説明を参照することができる。

図１１、１２図を参照すると、図１１は本発明の別の実施形態のリニア伝動装置４０の立体概略図であり、図１２は図１１中の潤滑装置４３０の分解概略図である。リニア伝動装置４０は長軸４１０、移動部材４２０、２つの潤滑装置４３０及び検出モジュール（図示せず）を含み、かつ、選択的に電子装置５４０を含む。本実施形態において、リニア伝動装置４０はリニアスライドレールであり、長軸４１０はスライドレールであり、移動部材４２０はスライダである。移動部材４２０は長軸４１０の軸方向Ａに沿って移動するように、長軸４１０に設置される。

２つの潤滑装置４３０はそれぞれ移動部材４２０の二端に固設され、各潤滑装置４３０は殻体４４０及び二つの含油ユニット４５０を含む。殻体４４０は移動部材４２０の一端に固設される。本実施形態において、殻体４４０は第１殻体４４１及び第２殻体４４２を含み、第１殻体４４１がキャップであり、第２殻体４４２がスクレーパーである。第１殻体４４１に第１開口溝４４５及び２つの第１収納空間４４３を形成され、第１開口溝４４５に長軸４１０が穿設され、２つの第１収納空間４４３が第１開口溝４４５の両側に設置され、かつ、第１開口溝４４５と連通する。第２殻体４４２は第１殻体４４１に取り付けられ、第２殻体４４２には長軸４１０を穿設する第２開口溝４４７が形成されている。

含油ユニット４５０は潤滑油を長軸４１０の外表面４１１に提供する。各含油ユニット４５０は固体潤滑材４５１及びガイド部４５２を含み、含油ユニット４５０は第１収納空間４４３に設置され、ガイド部４５２が固体潤滑材４５１に隣接し、ガイド部４５２は第１収納空間４４３から第１開口溝４４５の中まで延伸し、その延伸の長さが長軸４１０における軌道４１２の陥凹深さに対応し、固体潤滑材４５１が放出した潤滑油をガイド部４５２によって長軸４１０の外表面４１１まで伝達することができる。

検出モジュールは温度検知ユニット５１０及び制御ユニット（図示せず）を含む。温度検知ユニット５１０は殻体４４０に設置され、かつ、含油ユニット４５０に隣接する。本実施形態において、温度検知ユニット５１０の数が４であり、各潤滑装置４３０が２つの温度検知ユニット５１０を含み、２つの温度検知ユニット５１０がそれぞれ第１殻体４４１の２つの第１収納空間４４３中に設置され、かつそれぞれ２つの含油ユニット４５０の現在温度を測定する。制御ユニットは電子装置５４０の内部に設置される。電子装置５４０はさらに信号受信ユニット５３０を含み、本実施形態において、信号受信ユニット５３０は表示スクリーンである。

リニア伝動装置４０のその他の細部について、矛盾が生じないことを前提に、リニア伝動装置１０の関連説明を参照することができる。

従来技術に比較すると、本発明のリニア伝動装置は、温度に基づいて潤滑油の余剰量を推算することで、潤滑油が不足または使い切る寸前であることをリアルタイムに把握し、適時に手入れとメンテナンスを手配し、使用寿命の延長に有利であり、無人化工場の応用にも有利である。

以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の請求の範囲において等価な変化及び修正を行ったものは、すべて本発明の範囲内に属する。

１０、４０リニア伝動装置
１１０、４１０長軸
１１１、４１１外表面
１１２外螺旋溝
１２０、４２０移動部材
１２１内表面
１２２内螺旋溝
１３０、１３０’、４３０潤滑装置
１４０、４４０殻体
１４１、１４１’、４４１第１殻体
１４２、４４２第２殻体
１４３、１４３’、４４３第１収納空間
１４４’ 第２収納空間
１４５、１４５’ 第１貫通孔
１４６、１４６’ 環状溝
１４６ａ溝底部
１４７第２貫通孔
１４８’ 内環状壁
１５０、４５０含油ユニット
１５１、４５１固体潤滑材
１５２、４５２ガイド部
１６０ボール
１７０逆流素子
２００検出モジュール
２１０、５１０温度検知ユニット
２２０制御ユニット
２３０、５３０信号受信ユニット
２４０、５４０電子装置
３１０、３１１、３１２、３１３、３１６、３１７、３１８、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０ステップ
４１２軌道
４４５第１開口溝
４４７第２開口溝
Ａ軸方向

Claims

潤滑油量をリアルタイムにモニタリングできるリニア伝動装置であって、
長軸と、
前記長軸の軸方向に沿って移動可能に前記長軸に設置された移動部材と、
殻体及び含油ユニットを含む潤滑装置と、
温度検知ユニット及び制御ユニットを含む検出モジュールとを含み、
前記殻体は前記移動部材の一端に固設され、前記殻体が第１収納空間を形成し、
前記含油ユニットは前記第１収納空間中に設置され、前記含油ユニットは潤滑油を前記長軸の外表面まで提供し、
前記温度検知ユニットは前記殻体に設置され、かつ前記含油ユニットに隣接し、前記温度検知ユニットは前記含油ユニットの現在温度を検出し、
前記制御ユニットは前記温度検知ユニットに接続され、
前記制御ユニットは、前記現在温度を受信するステップ、前記現在温度及び給油モデルに基づいて前記含油ユニット中の前記潤滑油の余剰量を算出するステップ、前記余剰量を出力するステップを実行する、潤滑油量をリアルタイムにモニタリングできるリニア伝動装置。
前記制御ユニットはさらに、
前記余剰量が閾値より小さいか否かを判断し、前記余剰量が前記閾値より小さい場合、前記制御ユニットが警告信号を発するステップを実行する、請求項１に記載の潤滑油量をリアルタイムにモニタリングできるリニア伝動装置。
前記制御ユニットはさらに、前記給油モデルを構築するステップを実行し、
前記給油モデルを構築するステップは、
互いに異なる複数の参照温度を予め設定するステップ、
前記含油ユニットが各前記参照温度に対応する単位時間での給油率を算出するステップを含む、請求項１に記載の潤滑油量をリアルタイムにモニタリングできるリニア伝動装置。
前記給油モデルを構築するステップはさらに、
給油率と温度曲線の近似二次多項式に対して、前記複数の参照温度及び前記複数の給油率を当て嵌めて、当て嵌め方程式を得るステップを含む、請求項３に記載の潤滑油量をリアルタイムにモニタリングできるリニア伝動装置。
前記含油ユニットが各前記参照温度に対応する単位時間での給油率を算出するステップは、
前記含油ユニットが各前記参照温度における初期重量を測定するステップと、
予定時間が経過した後、前記含油ユニットが各前記参照温度における給油後重量を測定するステップと、
前記初期重量、前記給油後重量及び前記予定時間に基づいて、各前記参照温度の単位時間での前記給油率を算出するステップを含む、請求項３に記載の潤滑油量をリアルタイムにモニタリングできるリニア伝動装置。