特許 5956169 潤滑油劣化センサーを備えた機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5956169

(24)【登録日】2016年6月24日

(45)【発行日】2016年7月27日

(54)【発明の名称】潤滑油劣化センサーを備えた機械

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/27 20060101AFI20160714BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/27 D

【請求項の数】11

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2012-13517(P2012-13517)

(22)【出願日】2012年1月25日

(65)【公開番号】特開2013-152166(P2013-152166A)

(43)【公開日】2013年8月8日

【審査請求日】2014年10月7日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100137143

【弁理士】

【氏名又は名称】玉串 幸久

(72)【発明者】

【氏名】島田 英史

(72)【発明者】

【氏名】中村 江児

【審査官】 森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２３５０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２６５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５６２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０６９０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２２９６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械本体と、前記機械本体の可動部に生じる摩擦を軽減するため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、前記潤滑油劣化センサーに設置されておらず、前記潤滑油劣化センサーを清掃するための清掃部材とを備えた機械であって、
前記機械は、産業用ロボットであり、
前記機械本体は、前記産業用ロボットの第１アームと、前記産業用ロボットの第２アームと、前記第１アーム及び前記第２アームの関節部に使用される減速機とを備えており、
前記減速機は、前記第１アームに固定されるケースと、前記第２アームに固定され、軸受を介して前記ケースに対して回転可能に支持された支持体とを備え、
前記第１アームは、前記潤滑油劣化センサーが設置されるセンサー側部分であり、前記減速機の前記支持体は、前記センサー側部分に対して移動可能であって前記清掃部材が設置される清掃部材側部分であり、
前記潤滑油は、前記減速機の潤滑油であり、
前記潤滑油劣化センサーは、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、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、
前記清掃部材は、前記センサー側部分および前記清掃部材側部分が相対移動する場合に前記隙間形成部材のうち前記油用隙間を形成する面である隙間形成面に接触する位置に配置され、前記支持体の回転によって前記油用隙間に挿入されることを特徴とする機械。

【請求項2】

前記清掃部材は、前記油用隙間に挿入される弾性を有する挿入部を複数備えており、
前記油用隙間の間隔の方向における個々の前記挿入部の幅は、前記油用隙間の間隔より小さく、
前記油用隙間の間隔の方向における複数の前記挿入部の全体の幅は、前記油用隙間の間隔より大きいことを特徴とする請求項１に記載の機械。

【請求項3】

前記潤滑油劣化センサーは、前記発光素子、前記カラー受光素子および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、
前記固定部材は、前記支持部材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を回転可能に支持していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の機械。

【請求項4】

前記支持部材は、前記固定部材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回転駆動力受部を、前記固定部材が前記機械本体に固定された場合に前記潤滑油に触れない位置に備えていることを特徴とする請求項３に記載の機械。

【請求項5】

前記潤滑油劣化センサーは、前記支持部材および前記固定部材の両方に接触することによって前記固定部材に対する前記支持部材の回転を防止する回転防止部材を備えており、
前記回転防止部材は、前記支持部材および前記固定部材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接触用駆動力受部を、前記固定部材が前記機械本体に固定された場合に前記潤滑油に触れない位置に備えていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の機械。

【請求項6】

前記潤滑油は、モリブデンを添加剤として含んでいないことを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載の機械。

【請求項7】

前記発光素子は、白色の光を発する白色ＬＥＤであることを特徴とする請求項１から請求項６までの何れかに記載の機械。

【請求項8】

前記隙間形成部材は、前記光路を曲げる反射面が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７までの何れかに記載の機械。

【請求項9】

前記隙間形成部材は、前記光路を９０度曲げる前記反射面がそれぞれ形成されている２つの直角プリズムを備えており、前記２つの直角プリズムの前記反射面によって前記光路を１８０度曲げ、
前記油用隙間は、前記２つの直角プリズムの間に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の機械。

【請求項10】

前記支持部材は、前記光路の少なくとも一部を囲む光路囲み部を備えており、
前記光路囲み部は、光の反射を防止する処理が表面に施されていることを特徴とする請求項１から請求項９までの何れかに記載の機械。

【請求項11】

前記隙間形成面は、撥油処理が施されていることを特徴とする請求項１から請求項１０までの何れかに記載の機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、潤滑油の劣化を検出するための潤滑油劣化センサーを備えた機械に関する。

【背景技術】

【0002】

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（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）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。）。

【0003】

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。

【0004】

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。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平７−１４６２３３号公報

【特許文献2】特開平１０−１０４１６０号公報

【非特許文献1】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

【非特許文献2】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

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

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。

【0007】

そこで、本願の発明者は、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開発した。この潤滑油劣化センサー（以下「新センサー」という。）は、機械に設置されて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であって、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、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とを備えており、隙間形成部材は、発光素子によって発せられる光を透過させ、油用隙間は、発光素子からカラー受光素子までの光路上に配置されているものである。

【0008】

しかしながら、新センサーが機械に設置されて使用され続けると、新センサーによる潤滑油中の汚染物質の種類および量の特定の正確性が低下すること、すなわち、新センサーの性能が低下することを本願の発明者は発見した。

【0009】

そして、本願の発明者は、新センサーの性能の低下の原因を調査した。その結果、本願の発明者は、潤滑油が劣化することによって発生するスラッジ（堆積物）が隙間形成部材に付着することが新センサーの性能の低下の原因であることを突き止めた。

【0010】

そこで、本発明は、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性能の低下を抑えることができる機械を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の機械は、機械本体と、前記機械本体の可動部に生じる摩擦を軽減するため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、前記潤滑油劣化センサーを清掃するための清掃部材とを備えており、前記機械本体は、前記潤滑油劣化センサーが設置されるセンサー側部分と、前記センサー側部分に対して移動可能であって前記清掃部材が設置される清掃部材側部分とを備えており、前記潤滑油劣化センサーは、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、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、前記清掃部材は、前記センサー側部分および前記清掃部材側部分が相対移動する場合に前記隙間形成部材のうち前記油用隙間を形成する面である隙間形成面に接触する位置に配置されていることを特徴とする。

【0012】

この構成により、本発明の機械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、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、本発明の機械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。

【0013】

また、本発明の機械は、センサー側部分および清掃部材側部分が相対移動する場合に、隙間形成部材の隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れを清掃部材が擦り取るので、潤滑油劣化センサーの性能の低下を抑えることができる。

【0014】

したがって、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性能の低下を抑えることができる。

【0015】

また、本発明の機械の前記清掃部材は、前記油用隙間に挿入される弾性を有する挿入部を複数備えており、前記油用隙間の間隔の方向における個々の前記挿入部の幅は、前記油用隙間の間隔より小さく、前記油用隙間の間隔の方向における複数の前記挿入部の全体の幅は、前記油用隙間の間隔より大きくても良い。

【0016】

この構成により、本発明の機械は、油用隙間の間隔の方向における幅が油用隙間の間隔より大きい１つの挿入部のみによって清掃部材が構成されている場合と比較して、油用隙間に清掃部材が挿入されるときに清掃部材によって潤滑油劣化センサーに加えられる圧力を少なくすることができるので、清掃部材から潤滑油劣化センサーに加わる圧力による潤滑油劣化センサーの性能の低下を抑えることができる。また、本発明の機械は、隙間形成部材の隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れを清掃部材の複数の挿入部によって効果的に擦り取ることができる。

【0017】

また、本発明の機械の前記潤滑油劣化センサーは、前記発光素子、前記カラー受光素子および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、前記固定部材は、前記支持部材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を回転可能に支持していても良い。

【0018】

この構成により、本発明の機械は、固定部材が機械本体に固定された場合に清掃部材による汚れの清掃の効果が高くなるように、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。

【0019】

また、本発明の機械の前記支持部材は、前記固定部材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回転駆動力受部を、前記固定部材が前記機械本体に固定された場合に前記潤滑油に触れない位置に備えていても良い。

【0020】

この構成により、本発明の機械は、固定部材が機械本体に固定された後で、清掃部材による汚れの清掃の効果が高くなるように、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。

【0021】

また、本発明の機械の前記潤滑油劣化センサーは、前記支持部材および前記固定部材の両方に接触することによって前記固定部材に対する前記支持部材の回転を防止する回転防止部材を備えており、前記回転防止部材は、前記支持部材および前記固定部材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接触用駆動力受部を、前記固定部材が前記機械本体に固定された場合に前記潤滑油に触れない位置に備えていても良い。

【0022】

この構成により、本発明の機械は、固定部材が機械本体に固定された後で、清掃部材による汚れの清掃の効果が高くなるように、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固定されることができる。

【0023】

また、本発明の機械の前記潤滑油は、モリブデンを添加剤として含んでいなくても良い。

【0024】

この構成により、本発明の機械は、モリブデンがスラッジとなって隙間形成部材に付着することを防ぐことができるので、潤滑油劣化センサーの性能の低下を抑えることができる。

【0025】

また、本発明の機械の前記発光素子は、白色の光を発する白色ＬＥＤであっても良い。

【0026】

この構成により、本発明の機械は、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、潤滑油劣化センサーを小型化することができる。したがって、本発明の機械は、小型化することができる。

【0027】

また、本発明の機械の前記隙間形成部材は、前記光路を曲げる反射面が形成されていても良い。

【0028】

この構成により、本発明の機械は、発光素子からカラー受光素子までの光路が一直線である構成と比較して、発光素子およびカラー受光素子を近くに配置して潤滑油劣化センサーを小型化することができる。また、本発明の機械は、隙間形成部材が油用隙間を形成する役割だけでなく、光路を曲げる役割も備えているので、隙間形成部材の代わりに光路を曲げる部材を別途備える構成と比較して、潤滑油劣化センサーの部品点数を減らすことができる。したがって、本発明の機械は、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。

【0029】

また、本発明の機械の前記隙間形成部材は、前記光路を９０度曲げる前記反射面がそれぞれ形成されている２つの直角プリズムを備えており、前記２つの直角プリズムの前記反射面によって前記光路を１８０度曲げ、前記油用隙間は、前記２つの直角プリズムの間に形成されていても良い。

【0030】

この構成により、本発明の機械は、部品点数の少ない簡単な構成で潤滑油劣化センサーを小型化することができる。したがって、本発明の機械は、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。

【0031】

また、本発明の機械の前記支持部材は、前記光路の少なくとも一部を囲む光路囲み部を備えており、前記光路囲み部は、光の反射を防止する処理が表面に施されていても良い。

【0032】

この構成により、本発明の機械は、不要な反射光をカラー受光素子が受けることを防止するので、不要な反射光をカラー受光素子が受ける構成と比較して、潤滑油劣化センサーによる潤滑油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、本発明の機械は、故障の予知の精度を向上することができる。

【0033】

また、本発明の機械の前記隙間形成面は、撥油処理が施されていても良い。

【0034】

この構成により、本発明の機械は、潤滑油に油用隙間を容易に流通させるので、潤滑油が油用隙間に滞り易い構成と比較して、潤滑油劣化センサーによる潤滑油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、本発明の機械は、油用隙間を形成する面に撥油処理が施されている場合、油用隙間を形成する面に汚れが付着し難いので、潤滑油劣化センサーによる潤滑油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、本発明の機械は、故障の予知の精度を向上することができる。

【0035】

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。

【0036】

この構成により、本発明の産業用ロボット用減速機は、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性能の低下を抑えることができる。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。

【0037】

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。

【0038】

この構成により、本発明の産業用ロボットは、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性能の低下を抑えることができる。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。

【0039】

また、本発明の機械の前記アームは、前記センサー側部分であり、前記減速機は、前記清掃部材側部分であり、前記清掃部材は、前記減速機が回転する場合に前記隙間形成面に接触する位置に配置されていても良い。

【0040】

この構成により、本発明の産業用ロボットは、減速機によってアームが駆動される度に、清掃部材が潤滑油劣化センサーの隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れを擦り取ることができる。

【発明の効果】

【0041】

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性能の低下を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】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2】図１に示す産業用ロボットの関節部の断面図である。

【図3】図２に示す潤滑油劣化センサーの正面図である。

【図4】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5】（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。

【図6】（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。

【図7】（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。

【図8】（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。

【図9】（ａ）は、図３に示すホルダーの正面図である。（ｂ）は、図３に示すホルダーの正面断面図である。

【図10】（ａ）は、図３に示すホルダーの側面図である。（ｂ）は、図３に示すホルダーの側面断面図である。

【図11】（ａ）は、図３に示すホルダーの平面図である。（ｂ）は、図３に示すホルダーの底面図である。

【図12】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。

【図13】（ａ）は、図３に示すホルダーキャップの正面図である。（ｂ）は、図３に示すホルダーキャップの正面断面図である。

【図14】（ａ）は、図３に示すホルダーキャップの平面図である。（ｂ）は、図３に示すホルダーキャップの底面図である。

【図15】図２に示す支持体のうち清掃部材が固定されている部品の平面図である。

【図16】（ａ）は、図１５に示す清掃部材の一例の平面図である。（ｂ）は、図１６（ａ）とは異なる例の清掃部材の平面図である。

【図17】（ａ）は、図１６（ａ）に示す清掃部材の一部が油用隙間に挿入されている場合の清掃部材の平面図である。（ｂ）は、図１６（ｂ）に示す清掃部材の一部が油用隙間に挿入されている場合の清掃部材の平面図である。

【図18】図１６に示す挿入部がブラシである場合の清掃部材の斜視図である。

【図19】（ａ）は、図２に示す潤滑油がモリブデンを添加剤として含んでいる場合の色差ΔＥの時間変化の実験結果を示す表である。（ｂ）は、図１９（ａ）に示す実験結果のグラフである。

【図20】（ａ）は、図２に示す潤滑油がモリブデンを添加剤として含んでいない場合の色差ΔＥの時間変化の実験結果を示す表である。（ｂ）は、図２０（ａ）に示す実験結果のグラフである。

【図21】図１に示す産業用ロボットの関節部の断面図であって、図２に示す例とは異なる例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

なお、産業用ロボット１００のうち、潤滑油１３１ａと、後述の潤滑油劣化センサー１３７、１３９などの潤滑油劣化センサーと、後述の清掃部材とを除いた部分は、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。

【0048】

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。

【0049】

図２に示すように、関節部１３０は、アーム１１２およびアーム１１３を接続する減速機１３１と、歯車１３８ａが出力軸に形成されていて図示していないボルトによってアーム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１３９とを備えている。

【0050】

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１３７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。

【0051】

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、減速機１３１の中心軸の周りに等間隔に３個配置されていてモーター１３８の歯車１３８ａと噛み合う歯車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に固定されたクランク軸１３５ｂと、ケース１３３に設けられた内歯歯車１３３ｂと噛み合う２個の外歯歯車１３６とを備えている。

【0052】

支持体１３４は、２個の軸受１３３ｃを介してケース１３３に回転可能に支持されている。支持体１３４は、潤滑油１３１ａの漏れを防止するためのシール部材１３４ｂを備えている。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１３３ｄが設けられている。支持体１３４には、潤滑油劣化センサー１３９を清掃するための清掃部材１８０が固定されている。

【0053】

クランク軸１３５ｂは、２個の軸受１３４ｃを介して支持体１３４に回転可能に支持されているとともに、軸受１３６ａを介して外歯歯車１３６に回転可能に支持されている。クランク軸１３５ｂには、潤滑油劣化センサー１３７を清掃するための清掃部材１９０が固定されている。

【0054】

潤滑油劣化センサー１３７は、支持体１３４に固定されている。潤滑油劣化センサー１３９は、アーム１１２に固定されている。

【0055】

図３は、潤滑油劣化センサー１３９の正面図である。図４は、アーム１１２に取り付けられた状態での潤滑油劣化センサー１３９の正面断面図である。図５（ａ）は、潤滑油劣化センサー１３９の平面図である。図５（ｂ）は、潤滑油劣化センサー１３９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１３９について説明するが、潤滑油劣化センサー１３７など、潤滑油劣化センサー１３９以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

【0056】

図３〜図５に示すように、潤滑油劣化センサー１３９は、潤滑油劣化センサー１３９の各部品を支持するアルミニウム合金製の筐体２０と、後述の白色ＬＥＤ７２、ＲＧＢセンサー７３および隙間形成部材６０を支持する支持部材３０と、支持部材３０に保持された隙間形成部材６０と、白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３を備えている電子部品群７０とを備えている。

【0057】

支持部材３０は、筐体２０に六角穴付ボルト１２によって固定されている。支持部材３０は、アルミニウム合金製のホルダー４０と、ホルダー４０に六角穴付ボルト１３によって固定されたアルミニウム合金製のホルダーキャップ５０とを備えている。

【0058】

隙間形成部材６０は、２つのガラス製の直角プリズム６１、６２によって構成されており、潤滑油１３１ａが侵入するための隙間である油用隙間６０ａが２つの直角プリズム６１、６２の間に形成されている。

【0059】

電子部品群７０は、支持部材３０にネジ１１によって固定された回路基板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、回路基板７１に対して白色ＬＥＤ７２およびＲＧＢセンサー７３側とは反対側に配置された回路基板７４と、回路基板７１および回路基板７４を固定する複数本の柱７５と、回路基板７４に対して回路基板７１側とは反対側に配置された回路基板７６と、回路基板７４および回路基板７６を固定する複数本の柱７７と、回路基板７４側とは反対側に回路基板７６に実装されたコネクタ７８とを備えている。回路基板７１、回路基板７４および回路基板７６は、複数の電子部品が実装されている。また、回路基板７１、回路基板７４および回路基板７６は、互いに電気的に接続されている。

【0060】

潤滑油劣化センサー１３９は、筐体２０およびアーム１１２の間からの潤滑油１３１ａの漏れを防止するＯリング１４と、筐体２０およびホルダー４０の間からの潤滑油１３１ａの漏れを防止するＯリング１５と、筐体２０およびホルダーキャップ５０の間に配置されたＯリング１６とを備えている。

【0061】

図６（ａ）は、筐体２０の正面図である。図６（ｂ）は、筐体２０の正面断面図である。図７（ａ）は、筐体２０の側面図である。図７（ｂ）は、筐体２０の側面断面図である。図８（ａ）は、筐体２０の平面図である。図８（ｂ）は、筐体２０の底面図である。

【0062】

図３〜図８に示すように、筐体２０は、アーム１１２のネジ穴１１２ａに固定されるためのネジ部２１と、アーム１１２のネジ穴１１２ａに対してネジ部２１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２２と、ホルダー４０が収納されるホルダー収納部２３とを備えている。また、筐体２０は、六角穴付ボルト１２がねじ込まれるためのネジ穴２４と、Ｏリング１４が嵌る溝２５と、Ｏリング１６が嵌る溝２６とが形成されている。筐体２０は、産業用ロボット１００のアーム１１２、すなわち、機械本体に固定されるようになっており、本発明の固定部材を構成している。

【0063】

なお、アーム１１２のネジ穴１１２ａは、潤滑油劣化センサー１３９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。

【0064】

図９（ａ）は、ホルダー４０の正面図である。図９（ｂ）は、ホルダー４０の正面断面図である。図１０（ａ）は、ホルダー４０の側面図である。図１０（ｂ）は、ホルダー４０の側面断面図である。図１１（ａ）は、ホルダー４０の平面図である。図１１（ｂ）は、ホルダー４０の底面図である。図１２は、白色ＬＥＤ７２からＲＧＢセンサー７３までの光路１０ａを示す図である。

【0065】

図３〜図５および図９〜図１２に示すように、ホルダー４０は、直角プリズム６１が収納されるプリズム収納部４１と、直角プリズム６２が収納されるプリズム収納部４２と、白色ＬＥＤ７２が収納されるＬＥＤ収納部４３と、ＲＧＢセンサー７３が収納されるＲＧＢセンサー収納部４４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ＬＥＤ収納部４３を連通する穴４５と、プリズム収納部４２およびＲＧＢセンサー収納部４４を連通する穴４６と、ネジ１１がねじ込まれるためのネジ穴４７と、六角穴付ボルト１３がねじ込まれるためのネジ穴４８と、Ｏリング１５が嵌る溝４９とが形成されている。

【0066】

プリズム収納部４１は、直角プリズム６１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６１を固定している。プリズム収納部４２は、直角プリズム６２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６２を固定している。

【0067】

ホルダー４０は、ＬＥＤ収納部４３、穴４５、プリズム収納部４１、プリズム収納部４２、穴４６およびＲＧＢセンサー収納部４４によって、白色ＬＥＤ７２からＲＧＢセンサー７３までの光路１０ａの少なくとも一部を囲んでおり、本発明の光路囲み部を構成している。

【0068】

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。

【0069】

なお、ホルダー４０は、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。また、ホルダー４０は、隙間形成部材６０を直接支持している。

【0070】

図１２に示すように、隙間形成部材６０の油用隙間６０ａは、白色ＬＥＤ７２からＲＧＢセンサー７３までの光路１０ａ上に配置されている。

【0071】

直角プリズム６１、６２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６１は、白色ＬＥＤ７２によって発せられる光が入射する入射面６１ａと、入射面６１ａ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６１ｂと、反射面６１ｂで反射した光が出射する出射面６１ｃとが形成されている。直角プリズム６２は、直角プリズム６１の出射面６１ｃから出射した光が入射する入射面６２ａと、入射面６２ａ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６２ｂと、反射面６２ｂで反射した光が出射する出射面６２ｃとが形成されている。

【0072】

直角プリズム６１の出射面６１ｃと、直角プリズム６２の入射面６２ａとは、油用隙間６０ａを形成する面である隙間形成面を構成している。

【0073】

直角プリズム６１の入射面６１ａ、反射面６１ｂおよび出射面６１ｃと、直角プリズム６２の入射面６２ａ、反射面６２ｂおよび出射面６２ｃとは、光学研磨されている。また、直角プリズム６１の反射面６１ｂと、直角プリズム６２の反射面６２ｂ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。

【0074】

光路１０ａは、直角プリズム６１の反射面６１ｂで９０度曲げられていて、直角プリズム６２の反射面６２ｂでも９０度曲げられている。すなわち、光路１０ａは、隙間形成部材６０によって１８０度曲げられている。

【0075】

直角プリズム６１の出射面６１ｃと、直角プリズム６２の入射面６２ａとの距離、すなわち、油用隙間６０ａの間隔は、例えば１ｍｍである。油用隙間６０ａの間隔が短過ぎる場合、潤滑油１３１ａ中の汚染物質が油用隙間６０ａ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６０ａの間隔が長過ぎる場合、白色ＬＥＤ７２から発せられた光が油用隙間６０ａ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６０ａの間隔は、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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

図４に示すように、コネクタ７８は、潤滑油劣化センサー１３９の外部の装置のコネクタ９５が接続されて、外部の装置からコネクタ９５を介して電力が供給されるとともに、潤滑油劣化センサー１３９の検出結果を電気信号としてコネクタ９５を介して外部の装置に出力するようになっている。

【0079】

図１３（ａ）は、ホルダーキャップ５０の正面図である。図１３（ｂ）は、ホルダーキャップ５０の正面断面図である。図１４（ａ）は、ホルダーキャップ５０の平面図である。図１４（ｂ）は、ホルダーキャップ５０の底面図である。

【0080】

図３〜図５、図１３および図１４に示すように、ホルダーキャップ５０は、筐体２０に対して支持部材３０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５１を備えている。工具接触部５１は、筐体２０に対する支持部材３０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り、本発明の回転駆動力受部を構成している。工具接触部５１は、筐体２０がアーム１１２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、ホルダーキャップ５０は、コネクタ７８が挿入される穴５２と、六角穴付ボルト１３が挿入されるための穴５３とが形成されている。

【0081】

ホルダーキャップ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。

【0082】

図３および図４に示すように、六角穴付ボルト１２は、支持部材３０および筐体２０の両方に接触することによって筐体２０に対する支持部材３０の回転を防止するようになっており、本発明の回転防止部材を構成している。六角穴付ボルト１２は、六角レンチなどの工具と接触するための工具接触部１２ａを備えている。工具接触部１２ａは、支持部材３０および筐体２０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り、本発明の接触用駆動力受部を構成している。工具接触部１２ａは、筐体２０がアーム１１２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。

【0083】

図１５は、支持体１３４のうち清掃部材１８０が固定されている部品の平面図である。

【0084】

図２および図１５に示すように、清掃部材１８０は、潤滑油劣化センサー１３９が設置される本発明のセンサー側部分としてのアーム１１２と、清掃部材１８０が設置される本発明の清掃部材側部分としての支持体１３４とが相対移動する場合に直角プリズム６１の出射面６１ｃと、直角プリズム６２の入射面６２ａとに接触する位置に配置されている。清掃部材１８０は、３個ずつの纏まりが減速機１３１の中心軸の周りに等間隔に３個配置されていることによって、減速機１３１の中心軸の周りに合計９個配置されている。

【0085】

図１６（ａ）は、清掃部材１８０の一例の平面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）とは異なる例の清掃部材１８０の平面図である。

【0086】

図１６に示すように、清掃部材１８０の形状としては、様々な形状が採用されることができる。清掃部材１８０は、潤滑油劣化センサー１３９の油用隙間６０ａに挿入される弾性を有する挿入部１８１を複数備えている。

【0087】

図１７（ａ）は、図１６（ａ）に示す清掃部材１８０の一部が油用隙間６０ａに挿入されている場合の清掃部材１８０の平面図である。図１７（ｂ）は、図１６（ｂ）に示す清掃部材１８０の一部が油用隙間６０ａに挿入されている場合の清掃部材１８０の平面図である。

【0088】

図１７に示すように、潤滑油劣化センサー１３９の油用隙間６０ａの間隔の方向における個々の挿入部１８１の幅１８１ａは、油用隙間６０ａの間隔より小さく、油用隙間６０ａの間隔の方向における複数の挿入部１８１の全体の幅１８１ｂは、油用隙間６０ａの間隔より大きい。

【0089】

図１８は、挿入部１８１がブラシである場合の清掃部材１８０の斜視図である。

【0090】

挿入部１８１は、例えばゴム製のワイパーであっても良いし、図１８に示すようにブラシであっても良い。

【0091】

以上においては、清掃部材１８０について説明しているが、清掃部材１９０についても同様である。清掃部材１９０は、潤滑油劣化センサー１３７が設置される本発明のセンサー側部分としての支持体１３４と、清掃部材１９０が設置される本発明の清掃部材側部分としてのクランク軸１３５ｂとが相対移動する場合に潤滑油劣化センサー１３７の隙間形成面に接触する位置に配置されている。

【0092】

次に、潤滑油劣化センサー１３９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１３９について説明するが、潤滑油劣化センサー１３７など、潤滑油劣化センサー１３９以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

【0093】

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６１の入射面６１ａと接触する面と、直角プリズム６１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６１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６２の出射面６２ｃと接触する面と、直角プリズム６２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６２が固定される。また、ホルダー４０のＬＥＤ収納部４３に白色ＬＥＤ７２が接着剤によって固定される。

【0094】

次いで、ＲＧＢセンサー７３が実装された回路基板７１がホルダー４０にネジ１１によって固定され、白色ＬＥＤ７２が回路基板７１にハンダによって固定される。更に、コネクタ７８など、各種の電子部品が組み上げられて電子部品群７０がホルダー４０に支持される。

【0095】

次いで、ホルダーキャップ５０がホルダー４０に六角穴付ボルト１３によって固定される。

【0096】

最後に、Ｏリング１５が取り付けられたホルダー４０が、Ｏリング１４およびＯリング１６が取り付けられた筐体２０のホルダー収納部２３に六角穴付ボルト１２によって固定される。

【0097】

次に、アーム１１２への潤滑油劣化センサー１３９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１３９について説明するが、潤滑油劣化センサー１３７など、潤滑油劣化センサー１３９以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

【0098】

まず、筐体２０の工具接触部２２が工具によって掴まれて、アーム１１２のネジ穴１１２ａに筐体２０のネジ部２１がねじ込まれることによって、アーム１１２に潤滑油劣化センサー１３９が固定される。

【0099】

そして、潤滑油劣化センサー１３９の外部の装置のコネクタ９５がコネクタ７８に接続される。

【0100】

次に、産業用ロボット１００の動作について説明する。

【0101】

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。

【0102】

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。

【0103】

このとき、アーム１１２と、減速機１３１の支持体１３４との相対移動に伴って、アーム１１２に設置された潤滑油劣化センサー１３９の油用隙間６０ａに、支持体１３４に設置された清掃部材１８０が図１７に示すように挿入される。そして、潤滑油劣化センサー１３９の油用隙間６０ａに挿入された清掃部材１８０によって、潤滑油劣化センサー１３９の隙間形成面、すなわち、直角プリズム６１の出射面６１ｃと、直角プリズム６２の入射面６２ａとに付着したスラッジなどの汚れが擦り取られる。

【0104】

同様に、減速機１３１の支持体１３４およびクランク軸１３５ｂの相対移動に伴って、支持体１３４に設置された潤滑油劣化センサー１３７の油用隙間に、クランク軸１３５ｂに設置された清掃部材１９０が挿入される。そして、潤滑油劣化センサー１３７の油用隙間に挿入された清掃部材１９０によって、潤滑油劣化センサー１３７の隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れが擦り取られる。

【0105】

次に、潤滑油劣化センサー１３９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１３９について説明するが、潤滑油劣化センサー１３７など、潤滑油劣化センサー１３９以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

【0106】

潤滑油劣化センサー１３９は、コネクタ７８を介して外部の装置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。

【0107】

そして、潤滑油劣化センサー１３９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コネクタ７８を介して外部の装置に出力する。

【0108】

なお、潤滑油劣化センサー１３９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１３９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コネクタ７８を介して外部の装置に出力することができる。

【0109】

次に、潤滑油劣化センサー１３９の油用隙間６０ａの開口６０ｂ（図５（ｂ）参照。）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１３９について説明するが、潤滑油劣化センサー１３７など、潤滑油劣化センサー１３９以外の潤滑油劣化センサーについても同様である。

【0110】

まず、筐体２０に対して支持部材３０が回転可能となるように、工具接触部１２ａに差し込まれた工具によって六角穴付ボルト１２が緩められる。

【0111】

次いで、筐体２０の工具接触部２２が工具によって掴まれることによってアーム１１２に対する筐体２０の回転が防止された状態で、工具接触部５１に挿し込まれた工具によって筐体２０に対して支持部材３０が回転させられる。油用隙間６０ａの開口６０ｂの方向は、筐体２０に対する支持部材３０の回転によって変化する。

【0112】

最後に、筐体２０に対して支持部材３０が回転不可能となるように、工具接触部１２ａに差し込まれた工具によって六角穴付ボルト１２が締められる。

【0113】

以上に説明したように、潤滑油劣化センサー１３９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６０ａ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。

【0114】

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。

【0115】

潤滑油１３１ａには、摩擦面の摩擦を低減するためのＭｏＤＴＣ、ＭｏＤＴＰなどの有機モリブデンなどの摩擦低減剤、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。

【0116】

なお、本願の発明者は、スラッジの発生の原因を突き止めるために、隙間形成部材に付着したスラッジを分析した。その結果、本願の発明者は、隙間形成部材に付着したスラッジにモリブデン（Ｍｏ）が含まれていることを突き止めた。

【0117】

そこで、本願の発明者は、添加剤として潤滑油１３１ａに含まれているモリブデンが潤滑油劣化センサーの性能の低下の原因であるか否かを調査するために、モリブデンを添加剤として含んでいる潤滑油１３１ａと、モリブデンを添加剤として含んでいない潤滑油１３１ａとで、潤滑油劣化センサーの性能の低下の比較実験を行った。この実験は、関節部１３０の構成と同等な構成で作成された実験用の装置に、最大出力回転数が１５ｒｐｍであり、最大負荷トルクが減速機１３１の定格トルクの２．５倍であり、負荷モーメントが減速機１３１の定格モーメントであるという条件において、ケース１３３に対して支持体１３４を正方向に４５°回転させた後、逆方向に４５°回転させるという往復回転運動を継続させるという実験である。ただし、この実験用の装置においては、隙間形成部材に付着したスラッジを擦り取ることがないように、本発明の清掃部材を備えていない構成が採用されている。モリブデンを添加剤として含んでいる潤滑油１３１ａとしてこの実験において使用された潤滑油は、摩擦低減剤としての有機モリブデンと、極圧添加剤と、分散剤と、酸化防止剤とを添加剤としてそれぞれ０．１％〜１０％含んでいる。モリブデンを添加剤として含んでいない潤滑油１３１ａとしてこの実験において使用された潤滑油は、モリブデンを添加剤として含んでいる潤滑油１３１ａとしてこの実験において使用された潤滑油と比較して、摩擦低減剤としての有機モリブデンを含んでいないことのみが異なる。この実験の結果は、図１９および図２０に示されている。

【0118】

図１９（ａ）は、潤滑油１３１ａがモリブデンを添加剤として含んでいる場合の色差ΔＥの時間変化の実験結果を示す表である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に示す実験結果のグラフである。図２０（ａ）は、潤滑油１３１ａがモリブデンを添加剤として含んでいない場合の色差ΔＥの時間変化の実験結果を示す表である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に示す実験結果のグラフである。

【0119】

ここで、色差ΔＥとは、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である。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。

【数1】

【0120】

図１９および図２０において、定格換算時間とは、実験用の装置が実際に駆動させられた場合の減速機１３１の出力回転数および負荷トルクに基づいて、実験用の装置が実際に駆動させられた時間を、出力回転数が１５ｒｐｍであり、負荷トルクが減速機１３１の定格トルクである場合の時間に換算したものである。なお、減速機１３１の寿命時間は、出力回転数が１５ｒｐｍであり、負荷トルクが減速機１３１の定格トルクであるという条件において減速機１３１が連続駆動された場合に６０００時間であると定義されている。また、サンプリング測定とは、測定の度に実験用の装置から潤滑油１３１ａを抜き取って、実験用の装置から抜き取った潤滑油１３１ａの色の黒色に対する色差ΔＥを、潤滑油劣化センサー１３９と同様の潤滑油劣化センサーによって測定することである。また、リアルタイム測定とは、実験用の装置内の潤滑油１３１ａの色の黒色に対する色差ΔＥを、実験用の装置に取り付けられている潤滑油劣化センサー１３９によって測定することである。

【0121】

サンプリング測定に使用される潤滑油劣化センサーの隙間形成部材の直角プリズムは、測定時のみ潤滑油１３１ａに接触するので、潤滑油１３１ａが劣化することによって発生するスラッジが付着しない。そのため、サンプリング測定の実験結果は、潤滑油１３１ａの状態を非常に正確に表している。

【0122】

一方、リアルタイム測定に使用される潤滑油劣化センサー１３９の隙間形成部材６０の直角プリズム６１、６２は、常に潤滑油１３１ａに接触しているので、潤滑油１３１ａが劣化することによって発生するスラッジが付着する。そのため、リアルタイム測定の実験結果は、直角プリズム６１、６２に付着したスラッジの影響を受けている。

【0123】

したがって、サンプリング測定の実験結果と、リアルタイム測定の実験結果との差は、直角プリズム６１、６２に付着したスラッジの影響の程度を表している。

【0124】

図１９および図２０に示すように、潤滑油１３１ａがモリブデンを添加剤として含んでいない場合は、潤滑油１３１ａがモリブデンを添加剤として含んでいる場合と比較して、同等の試験時間であっても、サンプリング測定の実験結果と、リアルタイム測定の実験結果との差が少ない、すなわち、直角プリズム６１、６２に付着したスラッジの影響が少ないということが明らかである。したがって、本願の発明者は、添加剤として潤滑油に含まれているモリブデンが潤滑油劣化センサー１３９の性能の低下の原因の少なくとも１つであると結論付けた。

【0125】

以上に説明したように、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がモリブデンを添加剤として含んでいない場合、モリブデンがスラッジとなって隙間形成部材の直角プリズムに付着することを防ぐことができるので、隙間形成部材の直角プリズムへのスラッジの付着の発生を抑えることができ、潤滑油劣化センサーの性能の低下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、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潤滑油劣化センサーの性能の低下を抑えることができる。

【0126】

また、産業用ロボット１００は、減速機１３１が回転する場合に潤滑油劣化センサー１３９の隙間形成面、すなわち、直角プリズム６１の出射面６１ｃと、直角プリズム６２の入射面６２ａとに接触する位置に清掃部材１８０が配置されているので、減速機１３１によってアーム１１２が駆動される度に、清掃部材１８０が潤滑油劣化センサー１３９の隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れを擦り取ることができる。産業用ロボット１００は、センサー側部分としてのアーム１１２と、清掃部材側部分としての支持体１３４とが相対移動する場合に、潤滑油劣化センサー１３９の隙間形成部材６０の隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れを清掃部材１８０が擦り取るので、潤滑油劣化センサー１３９の性能の低下を抑えることができる。したがって、産業用ロボット１００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潤滑油劣化センサー１３９の性能の低下を抑えることができる。

【0127】

同様に、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、減速機１３１が回転する場合に潤滑油劣化センサー１３７の隙間形成面に接触する位置に清掃部材１９０が配置されているので、減速機１３１が回転する度に、清掃部材１９０が潤滑油劣化センサー１３７の隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れを擦り取ることができる。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、センサー側部分としての支持体１３４と、清掃部材側部分としてのクランク軸１３５ｂとが相対移動する場合に、潤滑油劣化センサー１３７の隙間形成部材の隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れを清掃部材１９０が擦り取るので、潤滑油劣化センサー１３７の性能の低下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、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潤滑油劣化センサー１３７の性能の低下を抑えることができる。

【0128】

また、産業用ロボット１００は、上述したように、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潤滑油劣化センサー１３７、１３９の性能の低下を抑えることができるので、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。

【0129】

また、産業用ロボット用減速機、すなわち、産業用ロボット１００の各減速機は、上述したように、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潤滑油劣化センサー１３７の性能の低下を抑えることができるので、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。

【0130】

上述したように、潤滑油劣化センサー１３９の油用隙間６０ａの間隔の方向における清掃部材１８０の個々の挿入部１８１の幅１８１ａは、油用隙間６０ａの間隔より小さく、油用隙間６０ａの間隔の方向における清掃部材１８０の複数の挿入部１８１の全体の幅１８１ｂは、油用隙間６０ａの間隔より大きい。したがって、産業用ロボット１００は、油用隙間６０ａの間隔の方向における幅が油用隙間６０ａの間隔より大きい１つの挿入部のみによって清掃部材１８０が構成されている場合と比較して、油用隙間６０ａに清掃部材１８０が挿入されるときに清掃部材１８０によって潤滑油劣化センサー１３９に加えられる圧力を少なくすることができるので、清掃部材１８０から潤滑油劣化センサー１３９に加わる圧力による潤滑油劣化センサー１３９の性能の低下を抑えることができる。また、産業用ロボット１００は、潤滑油劣化センサー１３９の隙間形成部材６０の隙間形成面、すなわち、直角プリズム６１の出射面６１ｃと、直角プリズム６２の入射面６２ａとに付着したスラッジなどの汚れを清掃部材１８０の複数の挿入部１８１によって効果的に擦り取ることができる。

【0131】

同様に、潤滑油劣化センサー１３７の油用隙間の間隔の方向における清掃部材１９０の個々の挿入部の幅は、潤滑油劣化センサー１３７の油用隙間の間隔より小さく、潤滑油劣化センサー１３７の油用隙間の間隔の方向における清掃部材１９０の複数の挿入部の全体の幅は、潤滑油劣化センサー１３７の油用隙間の間隔より大きい。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、潤滑油劣化センサー１３７の油用隙間の間隔の方向における幅が潤滑油劣化センサー１３７の油用隙間の間隔より大きい１つの挿入部のみによって清掃部材１９０が構成されている場合と比較して、潤滑油劣化センサー１３７の油用隙間に清掃部材１９０が挿入されるときに清掃部材１９０によって潤滑油劣化センサー１３７に加えられる圧力を少なくすることができるので、清掃部材１９０から潤滑油劣化センサー１３７に加わる圧力による潤滑油劣化センサー１３７の性能の低下を抑えることができる。また、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、潤滑油劣化センサー１３７の隙間形成部材の隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れを清掃部材１９０の複数の挿入部によって効果的に擦り取ることができる。

【0132】

なお、潤滑油劣化センサー１３９は、隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れを擦り取る清掃部材１８０を外部に備えているので、隙間形成面に付着したスラッジなどの汚れを擦り取る構造を潤滑油劣化センサー自身に備えている場合と比較して、小型化することができる。潤滑油劣化センサー１３９について説明したが、潤滑油劣化センサー１３７についても同様である。

【0133】

また、潤滑油劣化センサー１３９などの各潤滑油劣化センサーは、支持部材３０が回転する場合に油用隙間６０ａの開口６０ｂの方向が変化するように支持部材３０を回転可能に筐体２０が支持しているので、筐体２０が産業用ロボット１００に固定された場合に清掃部材１８０、１９０による汚れの清掃の効果が高くなるように、筐体２０が産業用ロボット１００に固定された場合の油用隙間６０ａの開口６０ｂ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。

【0134】

また、潤滑油劣化センサー１３９などの各潤滑油劣化センサーにおいて、支持部材３０は、筐体２０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５１を、筐体２０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２０が産業用ロボット１００に固定された後で、清掃部材１８０、１９０による汚れの清掃の効果が高くなるように、筐体２０が産業用ロボット１００に固定された場合の油用隙間６０ａの開口６０ｂの方向が調整されることができる。

【0135】

また、潤滑油劣化センサー１３９などの各潤滑油劣化センサーにおいて、支持部材３０および筐体２０の両方に接触することによって筐体２０に対する支持部材３０の回転を防止する六角穴付ボルト１２は、支持部材３０および筐体２０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１２ａを、筐体２０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２０が産業用ロボット１００に固定された後で、清掃部材１８０、１９０による汚れの清掃の効果が高くなるように、筐体２０が産業用ロボット１００に固定された場合の油用隙間６０ａの開口６０ｂの方向が固定されることができる。

【0136】

なお、潤滑油劣化センサー１３７は、図２に示すように、清掃部材１９０の回転の軸の延在方向に清掃部材１９０に対して配置されている。同様に、潤滑油劣化センサー１３９は、図２に示すように、清掃部材１８０の回転の軸の延在方向に清掃部材１８０に対して配置されている。しかしながら、潤滑油劣化センサーと、清掃部材との配置は、これら以外の配置であっても良い。例えば、潤滑油劣化センサー１３９は、図２１に示すように、清掃部材１８０の回転の軸の延在方向と直交する方向に清掃部材１８０に対して配置されていても良い。

【0137】

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。

【0138】

また、各潤滑油劣化センサーは、隙間形成部材６０に光路１０ａを曲げる反射面６１ｂ、６２ｂ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１０ａ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６０が油用隙間６０ａを形成する役割だけでなく、光路１０ａを曲げる役割も備えているので、隙間形成部材６０の代わりに光路１０ａ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。

【0139】

特に、各潤滑油劣化センサーは、光路１０ａを９０度曲げる反射面６１ｂ、６２ｂがそれぞれ形成されている２つの直角プリズム６１、６２によって隙間形成部材６０が構成されており、２つの直角プリズム６１、６２の反射面６１ｂ、６２ｂによって光路１０ａを１８０度曲げ、２つの直角プリズム６１、６２の間に油用隙間６０ａ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。

【0140】

また、各潤滑油劣化センサーは、光路１０ａ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。

【0141】

また、各潤滑油劣化センサーは、隙間形成部材６０のうち油用隙間６０ａを形成する面、すなわち、直角プリズム６１の出射面６１ｃおよび直角プリズム６２の入射面６２ａ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６１の出射面６１ｃおよび直角プリズム６２の入射面６２ａに撥油処理が施されている場合、潤滑油１３１ａに油用隙間６０ａを容易に流通させるので、潤滑油１３１ａが油用隙間６０ａ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６１の出射面６１ｃおよび直角プリズム６２の入射面６２ａに撥油処理が施されている場合、直角プリズム６１の出射面６１ｃおよび直角プリズム６２の入射面６２ａ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。

【0142】

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。

【0143】

なお、隙間形成部材６０の直角プリズム６１、６２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。シリコン樹脂でプリズム６１、６２を形成することにより、油用隙間６０ａを形成する面に汚れが付着し難くすることができる。

【0144】

また、隙間形成部材６０は、本実施の形態において２つの直角プリズム６１、６２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。

【0145】

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１０ａが一直線であっても良い。

【0146】

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１０ａを曲げるようになっていても良い。

【0147】

また、各潤滑油劣化センサーは、電力の供給手段として、例えば、電池などのバッテリーを使用し、外部の装置への検出結果の出力手段として、例えば、ワイヤレス通信を使用しても良い。

【0148】

また、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１００の用途などに合わせて適宜設定されることが好ましい。

【0149】

なお、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。

【符号の説明】

【0150】

１０ａ 光路
１２ 六角穴付ボルト（回転防止部材）
１２ａ 工具接触部（接触用駆動力受部）
２０ 筐体（固定部材）
３０ 支持部材
４０ ホルダー（光路囲み部）
５１ 工具接触部（回転駆動力受部）
６０ 隙間形成部材
６０ａ 油用隙間
６０ｂ 開口
６１ 直角プリズム
６１ｂ 反射面
６１ｃ 出射面（隙間形成面）
６２ 直角プリズム
６２ａ 入射面（隙間形成面）
６２ｂ 反射面
７２ 白色ＬＥＤ（発光素子）
７３ ＲＧＢセンサー（カラー受光素子）
１００ 産業用ロボット（機械）
１１２ アーム（センサー側部分）
１１３〜１１６ アーム
１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０ 関節部
１３１ 減速機（産業用ロボット用減速機、機械）
１３１ａ 潤滑油
１３２ 減速機本体（機械本体）
１３４ 支持体（センサー側部分、清掃部材側部分）
１３５ｂ クランク軸（清掃部材側部分）
１３７、１３９ 潤滑油劣化センサー
１８０ 清掃部材
１８１ 挿入部
１８１ａ 幅（個々の挿入部の幅）
１８１ｂ 幅（複数の挿入部の全体の幅）
１９０ 清掃部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】