TWI586951B - A machine for detecting the deterioration of the lubricating oil, a reducer for industrial robots, and an industrial robot - Google Patents

A machine for detecting the deterioration of the lubricating oil, a reducer for industrial robots, and an industrial robot Download PDF

Info

Publication number
TWI586951B
TWI586951B TW102103022A TW102103022A TWI586951B TW I586951 B TWI586951 B TW I586951B TW 102103022 A TW102103022 A TW 102103022A TW 102103022 A TW102103022 A TW 102103022A TW I586951 B TWI586951 B TW I586951B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lubricating oil
oil
gap
machine
light
Prior art date
Application number
TW102103022A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201348693A (zh
Inventor
Hideshi Shimada
Koji Nakamura
Original Assignee
Nabtesco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nabtesco Corp filed Critical Nabtesco Corp
Publication of TW201348693A publication Critical patent/TW201348693A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI586951B publication Critical patent/TWI586951B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251Colorimeters; Construction thereof
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids
    • G01N21/8507Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2888Lubricating oil characteristics, e.g. deterioration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
    • G01N2021/152Scraping; Brushing; Moving band
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids
    • G01N21/8507Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
    • G01N2021/8514Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample with immersed mirror
    • G01N2021/8521Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample with immersed mirror with a combination mirror cell-cuvette
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94Investigating contamination, e.g. dust

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

用以檢測潤滑油之劣化而構成之機械、產業用機器人用之減速機及產業用機器人
本發明係關於一種具備用以檢測潤滑油之劣化之潤滑油劣化感測器之機械。
先前,作為用以檢測機械之潤滑油之劣化之潤滑油劣化感測器,已知有一種油劣化程度感測器,其係於自紅外LED(Light Emitting Diode,發光二極體)至光電二極體之光程上形成用以供潤滑油滲入之油滲入用空隙部,根據光電二極體之受光量而測定油滲入用空隙部內之潤滑油對紅外LED之出射光之光吸收量,藉此而判定與所測定之光吸收量相關之潤滑油之劣化程度(例如,參照專利文獻1、2)。
然而,專利文獻1、2中所記載之油劣化程度感測器雖可測定潤滑油中之不溶解成分之濃度作為潤滑油之劣化程度,但存在無法特定潤滑油中之污染物質之種類之問題。
作為特定潤滑油中之污染物質之種類之技術,已知有如下技術,即,藉由LED對過濾潤滑油後之薄膜過濾器照射光,藉由受光元件將來自薄膜過濾器上之污染物質之反射光轉換為RGB之數位值,基於已轉換之RGB之數位值而特定潤滑油中之污染物質之種類(例如,參照非專利文獻1、2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平7-146233號公報
[專利文獻2]日本專利特開平10-104160號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]山口 智彥、另外4名、「潤滑油污染物質之色相辨別法」、福井大學 工學部 研究報告、2003年3月、第51卷、第1號、p.81-88
[非專利文獻2]本田 知己、「潤滑油之劣化診斷.檢查技術」、精密工學會誌、2009年、第75卷、第3號、p.359-362
非專利文獻1、2中所記載之技術中,必需自機械中泄放潤滑油並以薄膜過濾器進行過濾,故有即時性較低之問題。
本發明之目的在於提供一種能夠抑制可即時特定潤滑油中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器之性能降低之機械。
根據本發明,提供一種用以檢測潤滑油之劣化而構成之機械,其具備:機械本體;潤滑油劣化感測器,其係用以檢測用於減少於上述機械本體之可動部產生之摩擦之潤滑油之劣化而構成;及清掃構件,其係用以清掃上述潤滑油劣化感測器而構成;且上述機械本體具備設置有上述潤滑油劣化感測器之感測器側部分、及相對於上述感測器側部分可移動且設置有上述清掃構件之清掃構件側部分; 上述潤滑油劣化感測器具備用以發光而構成之發光元件、用以檢測接受到之光之顏色而構成之彩色受光元件、及具有形成有用以供上述潤滑油滲入而構成之油用間隙之間隙形成面的間隙形成構件;上述間隙形成構件係用以使由上述發光元件所發出之光透射而構成;上述油用間隙配置於自上述發光元件至上述彩色受光元件之光程上;上述清掃構件係配置於在上述感測器側部分及上述清掃構件側部分相對移動之情形時與上述間隙形成面接觸之位置。
上述清掃構件亦可具備用以插入至上述油用間隙而構成且具有彈性之複數個插入部。亦可為,上述油用間隙之間隔之方向上之各上述插入部之寬度小於上述油用間隙之間隔,且上述油用間隙之間隔之方向上之複數個上述插入部之整體寬度大於上述油用間隙之間隔。
上述潤滑油劣化感測器亦可具備上述發光元件、支持上述彩色受光元件及上述間隙形成構件之支持構件、及用以固定於上述機械本體而構成之固定構件。上述固定構件亦可以於上述支持構件旋轉之情形時使上述油用間隙之開口之方向變化之方式,可旋轉地支持上述支持構件。
上述支持構件亦可於上述固定構件固定於上述機械本體之情形時不會觸碰到上述潤滑油之位置,具備藉由接觸力自外部承受相對於上述固定構件之旋轉之驅動力之旋轉驅動力承受部。
上述潤滑油劣化感測器亦可具備旋轉防止構件,該旋轉防止構件係藉由接觸上述支持構件及上述固定構件兩者而防止上述支持構件相對於上述固定構件之旋轉。上述旋轉防止構件亦可於上述固定構件固定於上述機械本體之情形時不會觸碰到上述潤滑油之位置,具備藉由接觸力自外部承受用以接觸上述支持構件及上述固定構件兩者之驅 動力之接觸用驅動力承受部。
上述潤滑油亦可不包含鉬作為添加劑。
上述發光元件亦可為發出白色光之白色LED。
上述間隙形成構件亦可形成有使上述光程彎曲之反射面。
上述間隙形成構件亦可具備各自形成有使上述光程彎曲90度之上述反射面之2個直角稜鏡,且以藉由上述2個直角稜鏡之上述反射面使上述光程彎曲180度之方式構成。上述油用間隙亦可形成於上述2個直角稜鏡之間。
上述支持構件亦可具備包圍上述光程之至少一部分之光程包圍部。上述光程包圍部亦可具有已施加防止光反射之處理之表面。
上述間隙形成面亦可被施加撥油處理。
亦可為,上述機械為產業用機器人用減速機,上述機械本體為減速機本體。
上述機械本體亦可具備臂部、及上述臂部之關節部中所使用之減速機。上述潤滑油亦可為上述減速機之潤滑油。
上述臂部亦可為上述感測器側部分。上述減速機亦可為上述清掃構件側部分。上述清掃構件亦可配置於在上述減速機旋轉之情形時與上述間隙形成面接觸之位置。
本發明之機械之潤滑油劣化感測器對由發光元件所發出之光中之未於油用間隙中被潤滑油中之鐵粉等污染物質吸收之波長之光,藉由彩色受光元件檢測顏色,因此可即時檢測潤滑油中之污染物質之顏色。亦即,本發明之機械之潤滑油劣化感測器可基於由彩色受光元件檢測出之顏色而即時特定潤滑油中之污染物質之種類及量。
又,本發明之機械係於感測器側部分及清掃構件側部分相對移動之情形時由清掃構件刷去附著於間隙形成構件之間隙形成面之油泥 等污垢,因此可抑制潤滑油劣化感測器之性能降低。
因此,本發明之機械能夠抑制可即時特定潤滑油中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器之性能降低。
本發明與僅由油用間隙之間隔之方向上之寬度大於油用間隙之間隔之1個插入部構成清掃構件之情形相比,可減少於清掃構件插入至油用間隙時由清掃構件施加至潤滑油劣化感測器之壓力,因此可抑制由自清掃構件施加至潤滑油劣化感測器之壓力所致之潤滑油劣化感測器之性能降低。又,本發明之機械可藉由清掃構件之複數個插入部有效地刷去附著於間隙形成構件之間隙形成面之油泥等污垢。
本發明之機械可調整固定構件固定於機械本體之情形時之油用間隙之開口之方向,以提高固定構件固定於機械本體之情形時清掃構件之污垢清掃之效果。
本發明之機械係於固定構件固定於機械本體後,可調整固定構件固定於機械本體之情形時之油用間隙之開口之方向,以提高基於清掃構件之污垢清掃之效果。
本發明之機械係於固定構件固定於機械本體後,可將固定構件固定於機械本體之情形時之油用間隙之開口之方向固定,以提高清掃構件之污垢清掃之效果。
本發明之機械可防止鉬成為油泥而附著於間隙形成構件,因此可抑制潤滑油劣化感測器之性能降低。
本發明之機械與發光元件為例如LED以外之燈之構成相比,可使潤滑油劣化感測器小型化。因此,本發明之機械可小型化。
本發明之機械與自發光元件至彩色受光元件之光程為一條直線之構成相比,可將發光元件及彩色受光元件鄰近配置,從而可使潤滑油劣化感測器小型化。又,關於本發明之機械,因間隙形成構件不僅具有形成油用間隙之作用,亦具有使光程彎曲之作用,故與代替間隙 形成構件而另外具備使光程彎曲之構件之構成相比,可減少潤滑油劣化感測器之零件件數。因此,本發明之機械可小型化,且可減少零件件數。
本發明之機械能夠以零件件數少之簡單構成使潤滑油劣化感測器小型化。因此,本發明之機械能夠以零件件數少之簡單構成實現小型化。
本發明之機械因防止彩色受光元件接收不需要之反射光,故與彩色受光元件會接收不需要之反射光之構成相比,可提高基於潤滑油劣化感測器之潤滑油中之污染物質之顏色的檢測精度。因此,本發明之機械可提高故障預知精度。
本發明之機械因可使潤滑油於油用間隙中容易地流通,故與潤滑油易滯留於油用間隙之構成相比,可提高基於潤滑油劣化感測器之潤滑油中之污染物質之顏色之檢測精度。又,本發明之機械因於已對形成油用間隙之面施加撥油處理之情形時污垢不易附著於形成油用間隙之面,故可抑制基於潤滑油劣化感測器之潤滑油中之污染物質之顏色之檢測精度因污垢之附著而降低。因此,本發明之機械可提高故障預知精度。
本發明之產業用機器人用減速機能夠抑制可即時特定潤滑油中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器之性能降低。因此,本發明之產業用機器人用減速機可長期維持即時之故障預知之準確性。
本發明之產業用機器人能夠抑制可即時特定潤滑油中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器之性能降低。因此,本發明之產業用機器人可長期維持即時之故障預知之準確性。
本發明之產業用機器人係每當由減速機驅動臂部時,便可由清掃構件刷去附著於潤滑油劣化感測器之間隙形成面之油泥等污垢。
本發明之機械能夠抑制可即時特定潤滑油中之污染物質之種類 及量之潤滑油劣化感測器之性能降低。
10a‧‧‧光程
11‧‧‧螺桿
12‧‧‧內六角沉頭螺栓(旋轉防止構件)
12a‧‧‧工具接觸部(接觸用驅動力承受部)
13‧‧‧內六角沉頭螺栓
14‧‧‧O型環
15‧‧‧O型環
16‧‧‧O型環
20‧‧‧框體(固定構件)
21‧‧‧螺紋部
22‧‧‧工具接觸部
23‧‧‧固持器收納部
24‧‧‧螺孔
25‧‧‧槽
26‧‧‧槽
30‧‧‧支持構件
40‧‧‧固持器(光程包圍部)
41‧‧‧稜鏡收納部
41a‧‧‧壁
42‧‧‧稜鏡收納部
42a‧‧‧壁
43‧‧‧LED收納部
44‧‧‧RGB感測器收納部
45‧‧‧孔
46‧‧‧孔
47‧‧‧螺孔
48‧‧‧螺孔
49‧‧‧槽
50‧‧‧固持器蓋
51‧‧‧工具接觸部(旋轉驅動力承受部)
52‧‧‧孔
53‧‧‧孔
60‧‧‧間隙形成構件
60a‧‧‧油用間隙
60b‧‧‧開口
61‧‧‧直角稜鏡
61a‧‧‧入射面
61b‧‧‧反射面
61c‧‧‧出射面(間隙形成面)
62‧‧‧直角稜鏡
62a‧‧‧入射面(間隙形成面)
62b‧‧‧反射面
62c‧‧‧出射面
70‧‧‧電子零件群
71‧‧‧電路基板
72‧‧‧白色LED(發光元件)
73‧‧‧RGB感測器(彩色受光元件)
74‧‧‧電路基板
75‧‧‧柱
76‧‧‧電路基板
77‧‧‧柱
78‧‧‧連接器
95‧‧‧連接器
100‧‧‧產業用機器人(機械)
111‧‧‧安裝部
112‧‧‧臂部(感測器側部分)
112a‧‧‧螺孔
113~116‧‧‧臂部
120、130、140、150、160、170‧‧‧關節部
131‧‧‧減速機(產業用機器人減速機、機械)
131a‧‧‧潤滑油
132‧‧‧減速機本體(機械本體)
133‧‧‧殼體
133a‧‧‧螺栓
133b‧‧‧內齒輪
133c‧‧‧軸承
133d‧‧‧密封構件
134‧‧‧支持體(感測器側部分、清掃構件側部分)
134a‧‧‧螺栓
134b‧‧‧密封構件
134c‧‧‧軸承
135a‧‧‧齒輪
135b‧‧‧曲軸(清掃構件側部分)
135c‧‧‧曲軸
136‧‧‧外齒輪
136a‧‧‧軸承
137、139‧‧‧潤滑油劣化感測器
138‧‧‧馬達
138a‧‧‧齒輪
180‧‧‧清掃構件
181‧‧‧插入部
181a‧‧‧寬度(各插入部之寬度)
181b‧‧‧寬度(複數個插入部之整體寬度)
190‧‧‧清掃構件
圖1係本發明之一實施形態之產業用機器人之側視圖。
圖2係圖1所示之產業用機器人之關節部之剖面圖。
圖3係圖2所示之潤滑油劣化感測器之前視圖。
圖4係安裝於臂部之狀態下之圖3所示之潤滑油劣化感測器之前視剖面圖。
圖5(a)係圖3所示之潤滑油劣化感測器之平面圖。圖5(b)係圖3所示之潤滑油劣化感測器之仰視圖。
圖6(a)係圖3所示之框體之前視圖。圖6(b)係圖3所示之框體之前視剖面圖。
圖7(a)係圖3所示之框體之側視圖。圖7(b)係圖3所示之框體之側視剖面圖。
圖8(a)係圖3所示之框體之平面圖。圖8(b)係圖3所示之框體之仰視圖。
圖9(a)係圖3所示之固持器之前視圖。圖9(b)係圖3所示之固持器之前視剖面圖。
圖10(a)係圖3所示之固持器之側視圖。圖10(b)係圖3所示之固持器之側視剖面圖。
圖11(a)係圖3所示之固持器之平面圖。圖11(b)係圖3所示之固持器之仰視圖。
圖12係表示自圖4所示之白色LED至RGB感測器之光程的圖。
圖13(a)係圖3所示之固持器蓋之前視圖。圖13(b)係圖3所示之固持器蓋之前視剖面圖。
圖14(a)係圖3所示之固持器蓋之平面圖。圖14(b)係圖3所示之固持器蓋之仰視圖。
圖15係圖2所示之支持體中固定有清掃構件之零件之平面圖。
圖16(a)係圖15所示之清掃構件之一例之平面圖。圖16(b)係不同於圖16(a)之例之清掃構件之平面圖。
圖17(a)係圖16(a)所示之清掃構件之一部分插入至油用間隙之情形時之清掃構件的平面圖。圖17(b)係圖16(b)所示之清掃構件之一部分插入至油用間隙之情形時之清掃構件的平面圖。
圖18係圖16所示之插入部為刷之情形時之清掃構件之立體圖。
圖19(a)係表示圖2所示之潤滑油包含鉬作為添加劑之情形時之色差△E之時間變化之實驗結果的表。圖19(b)係圖19(a)所示之實驗結果之圖表。
圖20(a)係表示圖2所示之潤滑油不包含鉬作為添加劑之情形時之色差△E之時間變化之實驗結果的表。圖20(b)係圖20(a)所示之實驗結果之圖表。
圖21係圖1所示之產業用機器人之關節部的剖面圖,為顯示與圖2所示之例不同之例的圖。
本案之發明者開發出一種可即時特定機械之潤滑油中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器。該潤滑油劣化感測器(以下,稱為「新感測器」)係設置於機械上而用以檢測機械之潤滑油之劣化者,且具備發出光之發光元件、檢測接收到之光之顏色之彩色受光元件、及形成有用以供潤滑油滲入之油用間隙之間隙形成構件,間隙形成構件使由發光元件所發出之光透射,油用間隙配置於自發光元件至彩色受光元件之光程上。
然而,本案之發明者發現,若將新感測器設置於機械上並持續使用,則基於新感測器之潤滑油中之污染物質之種類及量之特定之準確性降低,即新感測器之性能降低。
而且,本案之發明者對新感測器性能降低之原因進行了調查。結果,本案之發明者查明,因潤滑油劣化而產生之油泥(堆積物)附著於間隙形成構件為新感測器性能降低之原因。
根據本發明,提供一種能夠抑制可即時特定潤滑油中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器之性能降低之機械。
以下,使用圖式對本發明之一實施形態進行說明。
首先,對作為本實施形態之機械之產業用機器人之構成進行說明。
圖1係本實施形態之產業用機器人100之側視圖。
如圖1所示,產業用機器人100具備安裝於地面、天花板等設置部分900之安裝部111、臂部112~116、連接安裝部111及臂部112之關節部120、連接臂部112及臂部113之關節部130、連接臂部113及臂部114之關節部140、連接臂部114及臂部115之關節部150、連接臂部115及臂部116之關節部160、以及連接臂部116及未圖示之手部之關節部170。
再者,產業用機器人100中之除潤滑油131a、下述潤滑油劣化感測器137、139等潤滑油劣化感測器、下述清掃構件以外之部分於產業用機器人100為本發明之機械之情形時構成本發明之機械本體。
圖2係關節部130的剖面圖。再者,以下雖對關節部130進行說明,但對於關節部120、140~170亦相同。
如圖2所示,關節部130具備:減速機131,其連接臂部112及臂部113;馬達138,其係齒輪138a形成於輸出軸且由未圖示之螺栓固定於臂部112;及潤滑油劣化感測器139,其係用以檢測用於減少減速機131之可動部產生之摩擦之潤滑油131a之劣化。
減速機131具備減速機本體132及用以檢測減速機本體132之潤滑油131a之劣化之潤滑油劣化感測器137。減速機本體132係於減速機 131為本發明之機械之情形時構成本發明之機械本體。
減速機本體132具備:殼體133,其係藉由螺栓133a而固定於臂部112;支持體134,其係藉由螺栓134a固定於臂部113;齒輪135a,其係於減速機131之中心軸之周圍等間隔配置有3個且與馬達138之齒輪138a嚙合;曲軸135b,其係於減速機131之中心軸之周圍等間隔配置有3個且固定於齒輪135a;及2個外齒輪136,其係與設置於殼體133之內齒輪133b嚙合。
支持體134係介以2個軸承133c可旋轉地支持於殼體133。支持體134具備用以防止潤滑油131a之洩漏之密封構件134b。於殼體133與支持體134之間設置有用以防止潤滑油131a洩漏之密封構件133d。於支持體134,固定有用以清掃潤滑油劣化感測器139之清掃構件180。
曲軸135b係介以2個軸承134c而可旋轉地由支持體134支持,且介以軸承136a可旋轉地由外齒輪136支持。於曲軸135b,固定有用以清掃潤滑油劣化感測器137之清掃構件190。
潤滑油劣化感測器137固定於支持體134。潤滑油劣化感測器139固定於臂部112。
圖3係潤滑油劣化感測器139之前視圖。圖4係安裝於臂部112之狀態下之潤滑油劣化感測器139之前視剖面圖。圖5(a)係潤滑油劣化感測器139的平面圖。圖5(b)係潤滑油劣化感測器139之仰視圖。再者,以下雖對潤滑油劣化感測器139進行說明,但對於潤滑油劣化感測器137等潤滑油劣化感測器139以外之潤滑油劣化感測器亦相同。
如圖3~圖5(b)所示,潤滑油劣化感測器139具備:鋁合金製框體20,其支持潤滑油劣化感測器139之各零件;支持構件30,其支持下述白色LED72、RGB感測器73及間隙形成構件60;間隙形成構件60,其係保持於支持構件30;及電子零件群70,其具備白色LED72及RGB感測器73。
支持構件30藉由內六角沉頭螺栓12而固定於框體20。支持構件30具備鋁合金製之固持器40、及由六角沉頭螺栓13固定於固持器40之鋁合金製之固持器蓋50。
間隙形成構件60係由2個玻璃製之直角稜鏡61、62構成,且用以供潤滑油131a滲入之間隙即油用間隙60a形成於2個直角稜鏡61、62之間。
電子零件群70具備:電路基板71,其係藉由螺桿11而固定於支持構件30;白色LED72,其係安裝於電路基板71;RGB感測器73,其係安裝於電路基板71;電路基板74,其係配置在相對於電路基板71與白色LED72及RGB感測器73側相反之側;複數根柱75,其固定電路基板71及電路基板74;電路基板76,其係配置在相對於電路基板74與電路基板71側相反之側;複數根柱77,其固定電路基板74及電路基板76;及連接器78,其係於與電路基板74側相反之側安裝於電路基板76。電路基板71、電路基板74及電路基板76安裝有複數個電子零件。又,電路基板71、電路基板74及電路基板76彼此電性連接。
潤滑油劣化感測器139具備:O型環14,其防止潤滑油131a自框體20及臂部112之間洩漏;O型環15,其防止潤滑油131a自框體20及固持器40之間洩漏;及O型環16,其係配置於框體20及固持器蓋50之間。
圖6(a)係框體20之前視圖。圖6(b)係框體20之前視剖面圖。圖7(a)係框體20之側視圖。圖7(b)係框體20之側視剖面圖。圖8(a)係框體20之平面圖。圖8(b)係框體20之仰視圖。
如圖3~圖8所示,框體20具備:螺紋部21,其係用以固定於臂部112之螺孔112a;工具接觸部22,其係用以在使螺紋部21相對於臂部112之螺孔112a旋轉時藉由扳手等工具予以鉗住;及固持器收納部23,其收納有固持器40。又,框體20形成有用以供內六角沉頭螺栓12 旋入之螺孔24、供O型環14嵌入之槽25、及供O型環16嵌入之槽26。框體20固定於產業用機器人100之臂部112、即固定於機械本體,由此構成本發明之固定構件。
再者,於取下潤滑油劣化感測器139之狀態之時,臂部112之螺孔112a亦可於對減速機131供給潤滑油131a與自減速機131廢棄潤滑油131a時使用。
圖9(a)係固持器40之前視圖。圖9(b)係固持器40之前視剖面圖。圖10(a)係固持器40之側視圖。圖10(b)係固持器40之側視剖面圖。圖11(a)係固持器40之平面圖。圖11(b)係固持器40之仰視圖。圖12係表示自白色LED72至RGB感測器73之光程10a的圖。
如圖3~圖5(b)及圖9(a)~圖12所示,固持器40具備收納直角稜鏡61之稜鏡收納部41、收納直角稜鏡62之稜鏡收納部42、收納白色LED72之LED收納部43、及收納RGB感測器73之RGB感測器收納部44。又,固持器40形成有連通稜鏡收納部41及LED收納部43之孔45、連通稜鏡收納部42及RGB感測器收納部44之孔46、用以供螺桿11旋入之螺孔47、用以供內六角沉頭螺栓13旋入之螺孔48、及供O型環15嵌入之槽49。
稜鏡收納部41具備夾入直角稜鏡61之2個壁41a。於壁41a,藉由接著劑而固定有直角稜鏡61。稜鏡收納部42具備夾入直角稜鏡62之2個壁42a。於壁42a,藉由接著劑而固定有直角稜鏡62。
固持器40藉由LED收納部43、孔45、稜鏡收納部41、稜鏡收納部42、孔46及RGB感測器收納部44而包圍自白色LED72至RGB感測器73之光程10a之至少一部分,從而構成本發明之光程包圍部。
固持器40具有被施加例如消光之黑色耐酸鋁處理般防止光反射之處理之表面。
再者,固持器40介以電路基板71而支持白色LED72及RGB感測器 73。又,固持器40直接支持著間隙形成構件60。
如圖12所示,間隙形成構件60之油用間隙60a配置於自白色LED72至RGB感測器73之光程10a上。
直角稜鏡61、62使由白色LED72所發出之光透射。直角稜鏡61形成有由白色LED72發出之光所入射之入射面61a、反射自入射面61a入射之光而使光之行進方向彎曲90度之反射面61b、及經反射面61b反射之光所出射之出射面61c。直角稜鏡62形成有自直角稜鏡61之出射面61c出射之光所入射之入射面62a、反射自入射面62a入射之光而使光之行進方向彎曲90度之反射面62b、及經反射面62b反射之光所出射之出射面62c。
直角稜鏡61之出射面61c與直角稜鏡62之入射面62a構成形成油用間隙60a之面即間隙形成面。
直角稜鏡61之入射面61a、反射面61b及出射面61c、與直角稜鏡62之入射面62a、反射面62b及出射面62c已被光學研磨。又,直角稜鏡61之反射面61b、與直角稜鏡62之反射面62b已被施加鋁蒸鍍膜。而且,為保護硬度或密著力較弱之鋁蒸鍍膜,於鋁蒸鍍膜上進而施加有SiO2膜。
光程10a由直角稜鏡61之反射面61b彎曲90度,亦由直角稜鏡62之反射面62b彎曲90度。即,光程10a藉由間隙形成構件60而彎曲180度。
於油用間隙60a之間隔過短之情形時,則因潤滑油131a中之污染物質難以於油用間隙60a中適當地流通,故潤滑油131a中之污染物質之顏色之檢測精度降低。另一方面,於油用間隙60a之間隔過長之情形時,則因自白色LED72發出之光會被油用間隙60a內之潤滑油131a中之污染物質過度吸收而難以到達RGB感測器73,故潤滑油131a中之污染物質之顏色之檢測精度仍會降低。因此,較佳為,油用間隙60a 之間隔以潤滑油131a中之污染物質之顏色之檢測精度提高之方式適當設定。直角稜鏡61之出射面61c與直角稜鏡62之入射面62a之距離、即油用間隙60a之間隔例如為1mm。
白色LED72係發出白色光之電子零件,且構成本發明之發光元件。作為白色LED72,例如亦可使用日亞化學工業股份有限公司製造之NSPW500GS-K1。
RGB感測器73係檢測所接收到之光之顏色的電子零件,且構成本發明之彩色受光元件。作為RGB感測器73,例如亦可使用HAMAMATSU PHOTONICS CO.,ltd製造之S9032-02。
如圖4所示,連接器78連接有潤滑油劣化感測器139之外部裝置之連接器95,自外部裝置經由連接器95而供給電力。而且,連接器78係經由連接器95將潤滑油劣化感測器139之檢測結果作為電氣訊號輸出至外部裝置。
圖13(a)係固持器蓋50之前視圖。圖13(b)係固持器蓋50之前視剖面圖。圖14(a)係固持器蓋50之平面圖。圖14(b)係固持器蓋50之仰視圖。
如圖3~圖5(b)、圖13(a)~圖14(b)所示,固持器蓋50具備用以在支持構件30相對於框體20旋轉時與六角扳手等工具接觸之工具接觸部51。工具接觸部51係藉由接觸力而自外部承受支持構件30相對於框體20旋轉之驅動力之部分,且構成本發明之旋轉驅動力承受部。工具接觸部51配置於在框體20固定於臂部112之情形時不會觸碰到潤滑油131a之部分。又,固持器蓋50形成有供連接器78插入之孔52、及用以供內六角沉頭螺栓13插入之孔53。
固持器蓋50具有施加有例如消光之黑色耐酸鋁處理般防止光反射之處理之表面。
如圖3及圖4所示,內六角沉頭螺栓12藉由接觸支持構件30及框 體20兩者而防止支持構件30相對於框體20之旋轉,且構成本發明之旋轉防止構件。內六角沉頭螺栓12具備用以與六角扳手等工具接觸之工具接觸部12a。工具接觸部12a係藉由接觸力而自外部承受用以接觸支持構件30及框體20兩者之驅動力之部分,且構成本發明之接觸用驅動力承受部。工具接觸部12a配置在框體20固定於臂部112之情形時不會觸碰到潤滑油131a之位置。
圖15係支持體134中固定有清掃構件180之零件的平面圖。
如圖2及圖15所示,清掃構件180係配置於設置有潤滑油劣化感測器139之作為本發明之感測器側部分之臂部112與設置有清掃構件180之作為本發明之清掃構件側部分之支持體134相對移動之情形時接觸到直角稜鏡61之出射面61c與直角稜鏡62之入射面62a接觸之位置。清掃構件180係於減速機131之中心軸之周圍每3個為一組地等間隔配置有3個。因此,清掃構件180於減速機131之中心軸之周圍配置有合計9個。
圖16(a)係清掃構件180之一例之平面圖。圖16(b)係不同於圖16(a)之例之清掃構件180的平面圖。
如圖16(a)及圖16(b)所示,作為清掃構件180之形狀,可採用各種形狀。清掃構件180具備複數個插入至潤滑油劣化感測器139之油用間隙60a之具有彈性之插入部181。
圖17(a)係圖16(a)所示之清掃構件180之一部分插入至油用間隙60a之情形時之清掃構件180的平面圖。圖17(b)係圖16(b)所示之清掃構件180之一部分插入至油用間隙60a之情形時之清掃構件180的平面圖。
如圖17(a)及圖17(b)所示,潤滑油劣化感測器139之油用間隙60a之間隔之方向上之各插入部181之寬度181a小於油用間隙60a之間隔。又,油用間隙60a之間隔之方向上之複數個插入部181之整體寬度181b大於油用間隙60a之間隔。
圖18係插入部181為刷之情形時之清掃構件180的立體圖。
插入部181可為例如橡膠製之刷刮器,亦可如圖18所示般為刷。
以上,雖係對清掃構件180進行說明,但對於清掃構件190亦相同。清掃構件190係配置於在設置有潤滑油劣化感測器137之作為本發明之感測器側部分之支持體134與設置有清掃構件190之作為本發明之清掃構件側部分之曲軸135b相對移動之情形時與潤滑油劣化感測器137之間隙形成面接觸之位置。
接下來,對潤滑油劣化感測器139之組裝方法進行說明。再者,以下雖對潤滑油劣化感測器139進行說明,但對於潤滑油劣化感測器137等潤滑油劣化感測器139以外之潤滑油劣化感測器亦相同。
首先,於固持器40之稜鏡收納部41中與直角稜鏡61之入射面61a接觸之面、和直角稜鏡61之面中與稜鏡收納部41之2個壁41a分別接觸之2個面塗佈接著劑,藉由該接著劑將直角稜鏡61固定於稜鏡收納部41。又,於固持器40之稜鏡收納部42中與直角稜鏡62之出射面62c接觸之面、和直角稜鏡62之面中與稜鏡收納部42之2個壁42a分別接觸之2個面塗佈接著劑,藉由該接著劑將直角稜鏡62固定於稜鏡收納部42。又,藉由接著劑將白色LED72固定於固持器40之LED收納部43。
繼而,藉由螺桿11將安裝有RGB感測器73之電路基板71固定於固持器40,藉由焊料將白色LED72固定於電路基板71。進而,組裝連接器78等各種電子零件並使電子零件群70由固持器40支持。
繼而,藉由內六角沉頭螺栓13將固持器蓋50固定於固持器40。
最後,藉由內六角沉頭螺栓12將安裝有O型環15之固持器40固定於安裝有O型環14及O型環16之框體20之固持器收納部23。
接下來,對潤滑油劣化感測器139對臂部112之設置方法進行說明。再者,以下雖對潤滑油劣化感測器139進行說明,但對於潤滑油劣化感測器137等潤滑油劣化感測器139以外之潤滑油劣化感測器亦相 同。
首先,藉由工具鉗住框體20之工具接觸部22,將框體20之螺紋部21旋入至臂部112之螺孔112a,藉此而將潤滑油劣化感測器139固定於臂部112。
其次,將潤滑油劣化感測器139之外部裝置之連接器95連接於連接器78。
接下來,對產業用機器人100之動作進行說明。
首先,對關節部130之動作進行說明。再者,以下雖對關節部130進行說明,但對於關節部120、140~170亦相同。
若關節部130之馬達138之輸出軸旋轉,則馬達138之旋轉力由減速機131減速,使固定於減速機131之支持體134之臂部113相對固定於減速機131之殼體133之臂部112而活動。
此時,伴隨臂部112與減速機131之支持體134之相對移動,設置於支持體134之清掃構件180如圖17所示般插入至設置於臂部112之潤滑油劣化感測器139之油用間隙60a。而且,藉由插入至潤滑油劣化感測器139之油用間隙60a之清掃構件180刷去附著於潤滑油劣化感測器139之間隙形成面、即直角稜鏡61之出射面61c與直角稜鏡62之入射面62a之油泥等污垢。
同樣地,伴隨減速機131之支持體134及曲軸135b之相對移動,設置於曲軸135b之清掃構件190插入至設置於支持體134之潤滑油劣化感測器137之油用間隙。而且,藉由插入至潤滑油劣化感測器137之油用間隙之清掃構件190刷去附著於潤滑油劣化感測器137之間隙形成面之油泥等污垢。
接下來,對潤滑油劣化感測器139之動作進行說明。再者,以下雖對潤滑油劣化感測器139進行說明,但對於潤滑油劣化感測器137等潤滑油劣化感測器139以外之潤滑油劣化感測器亦相同。
潤滑油劣化感測器139藉由經由連接器78自外部裝置供給之電力而自白色LED72發出白色光。
而且,潤滑油劣化感測器139經由連接器78將由RGB感測器73接收之光之RGB之各色之光量作為電氣訊號輸出至外部裝置。
再者,潤滑油劣化感測器139亦可另行搭載RGB感測器73以外之感測器。例如,於電子零件群70中包含檢測潤滑油131a之溫度之溫度感測器之情形時,潤滑油劣化感測器139亦可經由連接器78將由溫度感測器檢測出之溫度作為電氣訊號輸出至外部裝置。
接下來,對潤滑油劣化感測器139之油用間隙60a之開口60b(參照圖5(b))之方向之調整方法進行說明。再者,以下雖對潤滑油劣化感測器139進行說明,但對於潤滑油劣化感測器137等潤滑油劣化感測器139以外之潤滑油劣化感測器亦相同。
首先,以使支持構件30相對於框體20可旋轉之方式,藉由插入至工具接觸部12a之工具旋鬆內六角沉頭螺栓12。
其次,於藉由利用工具鉗住框體20之工具接觸部22而防止框體20相對於臂部112之旋轉之狀態下,藉由插入至工具接觸部51之工具使支持構件30相對於框體20旋轉。油用間隙60a之開口60b之方向因支持構件30相對於框體20之旋轉而變化。
最後,以使支持構件30相對於框體20不可旋轉之方式,藉由插入至工具接觸部12a之工具鉗緊內六角沉頭螺栓12。
如以上所說明般,潤滑油劣化感測器139等各潤滑油劣化感測器係藉由RGB感測器73對由白色LED72所發出之白色光中之未於油用間隙60a中被潤滑油131a中之污染物質吸收之波長之光檢測顏色,因此可即時檢測減速機131之潤滑油131a中之污染物質之顏色。亦即,各潤滑油劣化感測器可藉由電腦等外部裝置,基於由RGB感測器73所檢測出之顏色而即時特定減速器131之潤滑油131a中之污染物質之種類 及量。再者,關於各潤滑油劣化感測器,基於由RGB感測器73所檢測出之顏色而特定潤滑油中之污染物質之種類及量的電子零件亦可包含於電子零件群70中。
一般而言,產業用機器人之臂部之軌跡精度等受到關節部中所使用之減速機之性能大幅左右。因此,重要的是產業用機器人用之減速機於性能降低之情形時要適當更換。然而,於更換產業用機器人用之減速機之情形時,必須停止具備該減速機之產業用機器人或設置有該產業用機器人之生產線。因此,為把握產業用機器人用之減速器之更換時機,適當預知產業用機器人用之減速機之故障非常重要。此處,產業用機器人100之各潤滑油劣化感測器如上所述般,可藉由電腦等外部裝置,基於由RGB感測器73所檢測之顏色而即時特定減速機131之潤滑油131a中之污染物質之種類及量。因此,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速器可即時預知故障。
潤滑油131a中有時會添加用以減少摩擦面之摩擦之MoDTC、MoDTP等有機鉬等摩擦減少劑、用以提高抑制摩擦面之留痕之性能即極壓性之SP系添加劑等極壓添加劑、用以抑制油泥產生或附著之磺酸鈣等分散劑等各種添加劑。該等添加劑隨潤滑油131a之劣化而例如於產業用機器人100及減速機之金屬表面附著、黏合或沈澱而自潤滑油131a分離。各潤滑油劣化感測器基於檢測出之顏色,不僅可特定潤滑油131a中之鐵粉之量,亦可特定伴隨添加於潤滑油131a中之各種添加劑之減少之基油之劣化程度或油泥等污染物質之增加。因此,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機與僅基於鐵粉濃度預知減速機之故障之技術相比,可提高故障預知精度。
再者,本案之發明者為查明油泥產生原因而分析了附著於間隙形成構件之油泥。結果,本案之發明者查明附著於間隙形成構件之油泥中包含鉬(Mo)。
因此,本案之發明者為調查作為添加劑包含於潤滑油131a中之鉬是否為造成潤滑油劣化感測器性能降低之原因,以包含鉬作為添加劑之潤滑油131a與不包含鉬作為添加劑之潤滑油131a,進行潤滑油劣化感測器性能降低之比較實驗。該實驗如下:於以與關節部130之構成相同之構成所製作之實驗用裝置,在最大輸出旋轉數為15rpm、最大負荷扭矩為減速機131之額定扭矩之2.5倍、負荷轉矩為減速機131之額定轉矩之條件下,使支持體134持續進行相對於殼體133朝正方向旋轉45°後再朝反方向旋轉45°之往復旋轉運動。但於該實驗用裝置中,採用不具備本發明之清掃構件之構成,以使得不會刷去附著於間隙形成構件之油泥。關於作為包含鉬作為添加劑之潤滑油131a而於該實驗中使用之潤滑油,作為添加劑而分別包含0.1%~10%之作為摩擦減少劑之有機鉬、極壓添加劑、分散劑、抗氧化劑。關於作為不包含鉬作為添加劑之潤滑油131a而於該實驗中使用之潤滑油,與作為包含鉬作為添加劑之之潤滑油131a而於該實驗中使用之潤滑油相比,不同點僅在於不包含作為摩擦減少劑之有機鉬。該實驗結果示於圖19及圖20。
圖19(a)係表示潤滑油131a包含鉬作為添加劑之情形時之色差△E之時間變化之實驗結果的表。圖19(b)係圖19(a)所示之實驗結果之圖表。圖20(a)係表示潤滑油131a不包含鉬作為添加劑之情形時之色差△E之時間變化之實驗結果的表。圖20(b)係圖20(a)所示之實驗結果之圖表。
此處,所謂色差△E係指黑色相對於由RGB感測器73所檢測出之顏色之色差△E。黑色相對於由RGB感測器73所檢測出之顏色之色差△E係可使用由RGB感測器73所檢測出之顏色之R、G、B之各值,由以下之數1所示之數式進行計算。
圖19及圖20中,所謂額定換算時間係基於實際驅動實驗用裝置之情形時之減速機131之輸出旋轉數及負荷扭矩,將實際驅動實驗用裝置之時間換算為輸出旋轉數為15rpm、負荷扭矩為減速機131之額定扭矩之情形時的時間者。再者,減速機131之壽命時間定義為,於輸出旋轉數為15rpm、負荷扭矩為減速機131之額定扭矩之條件下持續驅動減速機131之情形時為6000小時。又,所謂取樣測定係指每次進行測定時自實驗用裝置泄放潤滑油131a,藉由與潤滑油劣化感測器139相同之潤滑油劣化感測器,測定黑色相對於自試驗用裝置泄放之潤滑油131a之顏色之色差△E。又,所謂即時測定係指藉由安裝於實驗用裝置之潤滑油劣化感測器139,測定黑色相對於實驗用裝置內之潤滑油131a之顏色之色差△E。
因取樣測定中所使用之潤滑油劣化感測器之間隙形成構件之直角稜鏡僅於測定時會接觸到潤滑油131a,故不會附著因潤滑油131a之劣化而產生之油泥。因此,取樣測定之實驗結果可非常準確地呈現潤滑油131a之狀態。
另一方面,因即時測定中所使用之潤滑油劣化感測器139之間隙形成構件60之直角稜鏡61、62常接觸到潤滑油131a,故會附著因潤滑油131a之劣化而產生之油泥。因此,即時測定之實驗結果受到附著於直角稜鏡61、62之油泥之影響。
因此,取樣測定之實驗結果與即時測定之實驗結果之差表示附著於直角稜鏡61、62之油泥之影響程度。
如圖19及圖20所示,可知潤滑油131a不包含鉬作為添加劑之情形與潤滑油131a包含鉬作為添加劑之情形相比,即便為相同之實驗時間,取樣測定之實驗結果與即時測定之實驗結果之差仍較小,即附著於直角稜鏡61、62之油泥之影響較小。因此,本案之發明者得出如下結論:作為添加劑而包含於潤滑油之鉬為導致潤滑油劣化感測器139 之性能降低之原因之至少一個。
如以上所說明般,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機於潤滑油131a不包含鉬作為添加劑之情形時,可防止鉬成為油泥而附著於間隙形成構件之直角稜鏡,故可抑制對間隙形成構件之直角稜鏡之油泥附著之產生,從而可抑制潤滑油劣化感測器之性能降低。因此,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機能夠抑制可即時特定潤滑油131a中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器之性能降低。
又,因產業用機器人100於在減速機131旋轉之情形時接觸潤滑油劣化感測器139之間隙形成面即直角稜鏡61之出射面61c與直角稜鏡62之入射面62a之位置配置有清掃構件180,故每當由減速機131驅動臂部112時,便可由清掃構件180刷去附著於潤滑油劣化感測器139之間隙形成面之油泥等污垢。因產業用機器人100於作為感測器側部分之臂部112與作為清掃構件側部分之支持體134相對移動之情形時,由清掃構件180刷去附著於潤滑油劣化感測器139之間隙形成構件60之間隙形成面之油泥等污垢,故可抑制潤滑油劣化感測器139之性能降低。因此,產業用機器人100能夠抑制可即時特定潤滑油131a中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器139之性能降低。
同樣地,因產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機於在減速機131旋轉之情形時接觸潤滑油劣化感測器137之間隙形成面之位置配置有清掃構件190,故每當減速機131旋轉時,便可由清掃構件190刷去附著於潤滑油劣化感測器137之間隙形成面之油泥等污垢。因產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機於作為感測器側部分之支持體134與作為清掃構件側部分之曲軸135b相對移動之情形時由清掃構件190刷去附著於潤滑油劣化感測器137之間隙形成構件之間隙形成面之油泥等污垢,故可抑制潤滑油劣化感測器137之性能降低。 因此,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機能夠抑制可即時特定潤滑油131a中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器137之性能降低。
又,因產業用機器人100能夠如上述般抑制可即時特定潤滑油131a中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器137、139之性能降低,故可長期維持即時故障預知之準確性。
又,因產業用機器人用減速機、即產業用機器人100之各減速機能夠如上述般抑制可即時特定潤滑油131a中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器137之性能降低,故可長期維持即時故障預知之準確性。
如上所述,潤滑油劣化感測器139之油用間隙60a之間隔之方向上之清掃構件180之各插入部181之寬度181a小於油用間隙60a之間隔,油用間隙60a之間隔之方向上之清掃構件180之複數個插入部181之整體寬度181b大於油用間隙60a之間隔。因此,關於產業用機器人100,與僅由油用間隙60a之間隔之方向上之寬度大於油用間隙60a之間隔之1個插入部構成清掃構件180之情形相比,可減少清掃構件180插入至油用間隙60a時由清掃構件180施加至潤滑油劣化感測器139之壓力,故可抑制由自清掃構件180施加至潤滑油劣化感測器139之壓力所致之潤滑油劣化感測器139之性能降低。又,產業用機器人100可藉由清掃構件180之複數個插入部181有效地刷去附著於潤滑油劣化感測器139之間隙形成構件60之間隙形成面、即直角稜鏡61之出射面61c與直角稜鏡62之入射面62a之油泥等污垢。
同樣地,潤滑油劣化感測器137之油用間隙之間隔之方向上之清掃構件190之各插入部之寬度小於潤滑油劣化感測器137之油用間隙之間隔,潤滑油劣化感測器137之油用間隙之間隔之方向上之清掃構件190之複數個插入部之整體寬度大於潤滑油劣化感測器137之油用間隙 之間隔。因此,關於產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機,與僅由潤滑油劣化感測器137之油用間隙之間隔之方向上之寬度大於潤滑油劣化感測器137之油用間隙之間隔之1個插入部構成清掃構件190之情形相比,可減少清掃構件190插入至潤滑油劣化感測器137之油用間隙時由清掃構件190施加至潤滑油劣化感測器137之壓力,故可抑制由自清掃構件190施加至潤滑油劣化感測器137之壓力所致之潤滑油劣化感測器137之性能降低。又,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機可藉由清掃構件190之複數個插入部有效地刷去附著於潤滑油劣化感測器137之間隙形成構件之間隙形成面之油泥等污垢。
再者,潤滑油劣化感測器139於外部具備刷去附著於間隙形成面之油泥等污垢之清掃構件180,故與潤滑油劣化感測器自身具備刷去附著於間隙形成面之油泥等污垢之構造之情形相比,可實現小型化。雖係對潤滑油劣化感測器139進行了說明,但對於潤滑油劣化感測器137亦相同。
又,潤滑油劣化感測器139等各潤滑油劣化感測器係以於支持構件30旋轉之情形時使油用間隙60a之開口60b之方向變化之方式將支持構件30可旋轉地由框體20支持,故可調整框體20固定於產業用機器人100之情形時之油用間隙60a之開口60b之方向,以提高框體20固定於產業用機器人100之情形時基於清掃構件180、190之污垢清掃之效果。因此,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機可進行高精度預知故障。
又,潤滑油劣化感測器139等各潤滑油劣化感測器中,支持構件30於框體20固定於產業用機器人100之情形時不會觸碰到潤滑油131a之位置,具備藉由接觸力而自外部承受相對於框體20旋轉之驅動力之部分即工具接觸部51。因此,各潤滑油劣化感測器於框體20固定於產業用機器人100後,可調整框體20固定於產業用機器人100之情形時之 油用間隙60a之開口60b之方向,以提高基於清掃構件180、190之污垢清掃之效果。
又,潤滑油劣化感測器139等各潤滑油劣化感測器中,藉由接觸支持構件30及框體20兩者而防止支持構件30相對於框體20之旋轉之內六角沉頭螺栓12係於框體20固定於產業用機器人100之情形時不會觸碰到潤滑油131a之位置,具備藉由接觸力而自外部承受用以接觸支持構件30及框體20兩者之驅動力之部分即工具接觸部12a。因此,各潤滑油劣化感測器於將框體20固定於產業用機器人100後,可將框體20固定於產業用機器人100之情形時之油用間隙60a之開口60b之方向固定,以提高基於清掃構件180、190之污垢清掃之效果。
再者,如圖2所示,潤滑油劣化感測器137係於清掃構件190之旋轉之軸之延伸方向上相對於清掃構件190而配置。同樣地,如圖2所示,潤滑油劣化感測器139係於清掃構件180之旋轉之軸之延伸方向上相對於清掃構件180而配置。然而,潤滑油劣化感測器與清掃構件之配置亦可為該等以外之配置。例如,潤滑油劣化感測器139亦可如圖21所示般,於與清掃構件180之旋轉之軸之延伸方向正交之方向上相對於清掃構件180而配置。
又,關於各潤滑油劣化感測器,發光元件為發出白色光之白色LED,故與發光元件為例如LED以外之燈之構成相比,可實現小型化。因此,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速器可實現小型化。再者,本發明之發光元件亦可為白色LED以外者。例如,發光元件亦可為LED以外之燈。又,發光元件亦可具備紅色LED或LED以外之紅色之燈、綠色LED或LED以外之綠色之燈、藍色LED或LED以外之藍色之燈,且亦可為合成自該等LED或LED以外之燈所發出之各色之光而發出白色之光者。
又,各潤滑油劣化感測器係於間隙形成構件60形成有使光程10a 彎曲之反射面61b、62b,故與自白色LED72至RGB感測器73之光程10a為一條直線之構成相比,可鄰近配置白色LED72及RGB感測器73而使整體小型化。又,各潤滑油劣化感測器因間隙形成構件60不僅具備形成油用間隙60a之作用,亦具備使光程10a彎曲之作用,故與代替間隙形成構件60而另外具備使光程10a彎曲之構件之構成相比,可減少零件件數。因此,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機可實現小型化並可減少零件件數。
尤其,各潤滑油劣化感測器為如下構成,即,由分別形成有使光程10a彎曲90度之反射面61b、62b之2個直角稜鏡61、62而構成間隙形成構件60,且由2個直角稜鏡61、62之反射面61b、62b使光程10a彎曲180度,並於2個直角稜鏡61、62之間形成有油用間隙60a,因此能夠以零件件數較少之簡單構成實現小型化。因此,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機能夠以零件件數較少之簡單構成實現小型化。
又,各潤滑油劣化感測器為具備包圍光程10a之至少一部分之固持器40且於固持器40之表面施加有防止光反射之處理之構成,因此可防止RGB感測器73接收不需要之反射光。因此,各潤滑油劣化感測器與RGB感測器73會接收不需要之反射光之構成相比,可提高潤滑油131a中之污染物質之顏色之檢測精度。因此,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速器可提高故障預知精度。
又,各潤滑油劣化感測器亦可於間隙形成構件60中形成油用間隙60a之面、即直角稜鏡61之出射面61c及直角稜鏡62之入射面62a施加撥油處理。各潤滑油劣化感測器於直角稜鏡61之出射面61c及直角稜鏡62之入射面62a施加有撥油處理之情形時,可使潤滑油131a於油用間隙60a中容易地流通,因此與潤滑油131a易滯留於油用間隙60a之構成相比,可提高潤滑油131a中之污染物質之顏色之檢測精度。又, 各潤滑油劣化感測器於直角稜鏡61之出射面61c及直角稜鏡62之入射面62a施加有撥油處理之情形時,污垢不易附著於直角稜鏡61之出射面61c及直角稜鏡62之入射面62a,因此可抑制潤滑油131a中之污染物質之顏色之檢測精度因污垢之附著而降低。因此,產業用機器人100及產業用機器人100之各減速機可提高故障預知精度。
減速機之故障預知精度可藉由併用本發明之潤滑油劣化感測器與測定潤滑油之溫度之溫度感測器或馬達之電流值等之監控機構而提高。
再者,間隙形成構件60之直角稜鏡61、62於本實施形態中為玻璃製,但亦可由例如矽樹脂等玻璃以外之材質形成。藉由以矽樹脂形成稜鏡61、62,可使污垢不易附著於形成油用間隙60a之面。
又,間隙形成構件60於本實施形態中係由2個直角稜鏡61、62構成,但亦可由3個以上之稜鏡構成。
再者,各潤滑油劣化感測器之白色LED72及RGB感測器73之配置亦可為本實施形態中所說明之配置以外之配置。例如,各潤滑油劣化感測器之自白色LED72至RGB感測器73之光程10a亦可為一條直線。
又,各潤滑油劣化感測器亦可藉由直角稜鏡以外之構成使光程10a彎曲。
又,各潤滑油劣化感測器例如亦可將電池等蓄電池用作電力之供給機構。例如,亦可將無線通訊用作對外部裝置之檢測結果之輸出機構。
又,各潤滑油劣化感測器之設置位置並不限定於本實施形態中所示之位置,亦可根據產業用機器人100之用途等而適當設定。
又,本發明之機械於本實施形態中為產業用機器人用減速機或產業用機器人,但亦可為該等以外之機械。
本申請案係基於2012年1月25日申請之日本專利申請案(特願 2012-013517)者,其內容以參照之形式併入本文中。
[產業上之可利用性]
根據本發明,可提供一種能夠抑制可即時特定潤滑油中之污染物質之種類及量之潤滑油劣化感測器之性能降低之機械。
112‧‧‧臂部(感測器側部分)
113‧‧‧臂部
130‧‧‧關節部
131‧‧‧減速機(產業用機器人用減速機、機械)
131a‧‧‧潤滑油
132‧‧‧減速機本體(機械本體)
133‧‧‧殼體
133a‧‧‧螺栓
133b‧‧‧內齒輪
133c‧‧‧軸承
133d‧‧‧密封構件
134‧‧‧支持體(感測器側部分、清掃構件側部分)
134a‧‧‧螺栓
134b‧‧‧密封構件
134c‧‧‧軸承
135a‧‧‧齒輪
135b‧‧‧曲軸(清掃構件側部分)
136‧‧‧外齒輪
136a‧‧‧軸承
137‧‧‧潤滑油劣化感測器
138‧‧‧馬達
138a‧‧‧齒輪
139‧‧‧潤滑油劣化感測器
180‧‧‧清掃構件
190‧‧‧清掃構件

Claims (14)

  1. 一種用以檢測潤滑油之劣化而構成之機械,其包含:機械本體;潤滑油劣化感測器,其係用以檢測用於減少於上述機械本體之可動部產生之摩擦之潤滑油之劣化而構成;及清掃構件,其係用以清掃上述潤滑油劣化感測器而構成;且上述機械本體具備設置有上述潤滑油劣化感測器之感測器側部分、及相對於上述感測器側部分可移動且設置有上述清掃構件之清掃構件側部分;上述潤滑油劣化感測器具備用以發光而構成之發光元件、用以檢測接受到之光之顏色而構成之彩色受光元件、及具有形成有用以供上述潤滑油滲入而構成之油用間隙之間隙形成面的間隙形成構件;上述間隙形成構件係用以使由上述發光元件所發出之光透射而構成;上述油用間隙配置於自上述發光元件至上述彩色受光元件之光程上;上述機械本體具備臂部、及上述臂部之關節部中所使用之減速機;上述臂部為上述感測器側部分;上述減速機為上述清掃構件側部分;於上述減速機之支持體設置有上述清掃構件;上述清掃構件配置於在上述臂部及上述減速機相對移動之情形時與上述間隙形成面接觸之位置;且在上述減速機旋轉之情形時,上述清掃構件係插入至上述間 隙形成構件之油用間隙。
  2. 如請求項1之機械,其中上述清掃構件具備用以插入至上述油用間隙而構成且具有彈性之複數個插入部;且上述油用間隙之間隔之方向上之各上述插入部之寬度小於上述油用間隙之間隔;上述油用間隙之間隔之方向上之複數個上述插入部之整體寬度大於上述油用間隙之間隔。
  3. 如請求項1之機械,其中上述潤滑油劣化感測器具備上述發光元件、支持上述彩色受光元件及上述間隙形成構件之支持構件、及用以固定於上述機械本體而構成之固定構件;且上述固定構件係以於上述支持構件旋轉之情形時上述油用間隙之開口之方向變化之方式,可旋轉地支持上述支持構件。
  4. 如請求項3之機械,其中上述支持構件係於上述固定構件固定於上述機械本體之情形時不會觸碰到上述潤滑油之位置,具備藉由接觸力自外部承受相對於上述固定構件之旋轉之驅動力之旋轉驅動力承受部。
  5. 如請求項3之機械,其中上述潤滑油劣化感測器具備旋轉防止構件,該旋轉防止構件係藉由接觸上述支持構件及上述固定構件兩者而防止上述支持構件相對於上述固定構件之旋轉;且上述旋轉防止構件係於上述固定構件固定於上述機械本體之情形時不會觸碰到上述潤滑油之位置,具備藉由接觸力自外部承受用以接觸上述支持構件及上述固定構件兩者之驅動力之接觸用驅動力承受部。
  6. 如請求項1之機械,其中上述潤滑油不包含鉬作為添加劑。
  7. 如請求項1之機械,其中上述發光元件為發出白色光之白色LED。
  8. 如請求項1之機械,其中上述間隙形成構件形成有使上述光程彎曲之反射面。
  9. 如請求項8之機械,其中上述間隙形成構件具備各自形成有使上述光程彎曲90度之上述反射面之2個直角稜鏡,且以藉由上述2個直角稜鏡之上述反射面使上述光程彎曲180度之方式構成;且上述油用間隙形成於上述2個直角稜鏡之間。
  10. 如請求項1之機械,其中上述支持構件具備包圍上述光程之至少一部分之光程包圍部;且上述光程包圍部具有已施加防止光反射之處理之表面。
  11. 如請求項1之機械,其中上述間隙形成面已施加撥油處理。
  12. 如請求項1至11中任一項之機械,其中上述機械為產業用機器人用減速機;且上述機械本體為減速機本體。
  13. 如請求項1至11中任一項之機械,其中上述機械為產業用機器人;且上述潤滑油為上述減速機之潤滑油。
  14. 如請求項13之機械,其中上述清掃構件係配置於在上述減速機旋轉之情形時與上述間隙形成面接觸之位置。
TW102103022A 2012-01-25 2013-01-25 A machine for detecting the deterioration of the lubricating oil, a reducer for industrial robots, and an industrial robot TWI586951B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012013517A JP5956169B2 (ja) 2012-01-25 2012-01-25 潤滑油劣化センサーを備えた機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201348693A TW201348693A (zh) 2013-12-01
TWI586951B true TWI586951B (zh) 2017-06-11

Family

ID=48873502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102103022A TWI586951B (zh) 2012-01-25 2013-01-25 A machine for detecting the deterioration of the lubricating oil, a reducer for industrial robots, and an industrial robot

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2808668B1 (zh)
JP (1) JP5956169B2 (zh)
CN (1) CN104081186B (zh)
TW (1) TWI586951B (zh)
WO (1) WO2013111787A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6217674B2 (ja) * 2015-03-13 2017-10-25 横河電機株式会社 透過プローブ、光学装置および液浸透過測定方法
JP6701909B2 (ja) * 2016-04-15 2020-05-27 株式会社Ihi 油判定装置、および、油判定方法
JP7319131B2 (ja) * 2018-08-20 2023-08-01 ナブテスコ株式会社 センサを備えた産業装置
US20200057044A1 (en) * 2018-08-20 2020-02-20 Nabtesco Corporation Industrial device including sensor
CN111795817A (zh) * 2020-07-27 2020-10-20 西安交通大学 一种基于多传感融合的rv减速器性能测试装置
TW202219674A (zh) 2020-11-12 2022-05-16 日商發那科股份有限公司 檢測傳達電動機輸出之旋轉力的動力傳達機構之異常的異常檢測裝置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09138196A (ja) * 1995-11-15 1997-05-27 Denso Corp 液中粒子濃度検出装置
JPH11235097A (ja) * 1998-02-20 1999-08-27 Hitachi Ltd 劣化診断装置を具備した原動電動装置
JP2005156297A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Nissan Motor Co Ltd エンジンオイルの液状混入物診断装置および診断方法
US20080024761A1 (en) * 2006-07-27 2008-01-31 Hosung Kong Method and apparatus for monitoring oil deterioration in real time
JP2009069097A (ja) * 2007-09-18 2009-04-02 Nippon Soken Inc 粒子濃度測定装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5551339A (en) * 1978-10-11 1980-04-15 Toshiba Corp Sludge precipitation meter
JPS602660B2 (ja) * 1979-06-07 1985-01-23 キヤノン株式会社 現像装置
JPH01119741A (ja) * 1987-11-04 1989-05-11 Nippon Soken Inc 油汚濁度検出装置
DE69033872T2 (de) * 1989-07-10 2002-11-21 Gerdt Heinrich Fladda Messgerät und Verfahren
JP3266637B2 (ja) * 1992-02-14 2002-03-18 出光興産株式会社 潤滑油劣化度判定方法およびその装置
JPH0634541A (ja) * 1992-07-14 1994-02-08 Nippon Oil Co Ltd 潤滑油劣化モニター装置
JPH07146233A (ja) 1993-09-30 1995-06-06 Shimadzu Corp オイル劣化度センサ
JP3004558B2 (ja) * 1995-01-23 2000-01-31 株式会社東邦計測研究所 水質測定装置
JPH10104160A (ja) 1996-09-30 1998-04-24 Shimadzu Corp オイル劣化度センサ
EP0932829B1 (en) * 1996-10-15 2008-09-17 Renner Herrmann S.A. Fluid analysis system and method, for analysing characteristic properties of a fluid
US7339657B2 (en) * 2001-10-11 2008-03-04 Sentelligence, Inc. Low-cost on-line and in-line spectral sensors based on solid-state source and detectors combinations for monitoring lubricants and functional fluids
JP2008045918A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Ntn Corp 潤滑剤の添加成分量の検査方法
CN101191477A (zh) * 2006-11-30 2008-06-04 上海汉钟精机股份有限公司 一种光电式油位传感器在压缩机油位监控中的应用
JP2008215947A (ja) * 2007-03-01 2008-09-18 Denso Corp 液体性状検出装置
KR100928947B1 (ko) * 2008-02-21 2009-11-30 한국과학기술연구원 통합형 인라인 오일 모니터링 장치
US20090285721A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Pason Systems Corp. Apparatus for chemical analysis of a sample
CN101328917A (zh) * 2008-06-13 2008-12-24 宁波保税区天扬机械电子科技有限公司 液压油、润滑油油况在线监测系统与方法
JP5457700B2 (ja) * 2009-03-26 2014-04-02 株式会社カラーテクノシステム 潤滑油劣化モニター装置
JP5358521B2 (ja) * 2009-07-03 2013-12-04 株式会社豊田中央研究所 低摩擦摺動部材
CN101655457B (zh) * 2009-09-22 2011-01-12 孟国营 一种重载齿轮油污染度的检测方法及传感器
JP5498145B2 (ja) * 2009-12-11 2014-05-21 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 潤滑油劣化モニター装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09138196A (ja) * 1995-11-15 1997-05-27 Denso Corp 液中粒子濃度検出装置
JPH11235097A (ja) * 1998-02-20 1999-08-27 Hitachi Ltd 劣化診断装置を具備した原動電動装置
JP2005156297A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Nissan Motor Co Ltd エンジンオイルの液状混入物診断装置および診断方法
US20080024761A1 (en) * 2006-07-27 2008-01-31 Hosung Kong Method and apparatus for monitoring oil deterioration in real time
JP2009069097A (ja) * 2007-09-18 2009-04-02 Nippon Soken Inc 粒子濃度測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104081186B (zh) 2017-03-15
WO2013111787A1 (ja) 2013-08-01
TW201348693A (zh) 2013-12-01
EP2808668A1 (en) 2014-12-03
CN104081186A (zh) 2014-10-01
EP2808668B1 (en) 2020-04-08
JP5956169B2 (ja) 2016-07-27
JP2013152166A (ja) 2013-08-08
EP2808668A4 (en) 2015-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI586951B (zh) A machine for detecting the deterioration of the lubricating oil, a reducer for industrial robots, and an industrial robot
TWI624657B (zh) Lubricating oil deterioration sensor and machine therewith
KR20180115335A (ko) 산업 로봇용 감속기
TWI586956B (zh) Lubricating oil deterioration sensor and machinery with its
JP5956152B2 (ja) 潤滑油劣化センサーを備えた機械
TWI582405B (zh) Lubricating oil deterioration sensor and machinery with its
JP4850046B2 (ja) 軸受の潤滑剤劣化検出装置
TWI545312B (zh) Lubricating oil deterioration sensor, industrial robot reducer and industrial robot
JP6110604B2 (ja) 光センサーおよびそれを備えた機械、産業用ロボット用減速機、産業用ロボット