特許 7591157 導電性粒体検出装置、異常判定方法、およびプログラム

(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】

(24)【登録日】2024-11-19

(45)【発行日】2024-11-27

(54)【発明の名称】導電性粒体検出装置、異常判定方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/06 20060101AFI20241120BHJP

   G01N 27/00 20060101ALI20241120BHJP

   G01N 15/00 20240101ALI20241120BHJP

【ＦＩ】

G01N27/06 A

G01N27/00 L

G01N15/00 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023550405

(86)(22)【出願日】2022-07-20

(86)【国際出願番号】 JP2022028197

(87)【国際公開番号】W WO2023053683

(87)【国際公開日】2023-04-06

【審査請求日】2024-01-12

(31)【優先権主張番号】P 2021157903

(32)【優先日】2021-09-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100140718

【弁理士】

【氏名又は名称】仁内 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100145481

【弁理士】

【氏名又は名称】平野 昌邦

(74)【代理人】

【識別番号】100211122

【弁理士】

【氏名又は名称】白石 卓也

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 和彦

(72)【発明者】

【氏名】原田 昌樹

【審査官】村田 顕一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－００３４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－１２３９２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－１８３９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４０７０６６０（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１４３３５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－０９６１６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２７／００－２７／２４

Ｇ０１Ｎ １５／００－１５／１４９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械動作装置の潤滑に用いられる非導電性の潤滑液中に離間して配置される電極と、
磁力によって集められた前記潤滑液中の導電性粒体に応じて変化する前記電極間の電気抵抗値を検出する抵抗検出部を備える検出回路と、
前記抵抗検出部によって検出された電気抵抗値を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記電気抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、前記機械動作装置の異常を判定する異常判定部と、
前記異常判定部によって判定された結果を出力する出力部と、を備え、
前記電極は、
検出部カバーの内側に配置されると共に、金属磁性体性製の中継片に固定された導電性の永久磁石と、
前記永久磁石に取り付けられると共に、一部が前記検出部カバーから外部に突出するように配置された導電性且つ非磁性体の突起部材と、を備え、
前記検出回路は、前記中継片に電気的接続された検出基板に設けられ、
前記永久磁石は、前記検出部カバーの外周面上における前記電極間のギャップに前記導電性粒体を吸着させる、導電性粒体検出装置。

【請求項2】

前記取得部は、組み合わせの異なる複数組の電極間の複数の前記電気抵抗値を取得し、
前記異常判定部は、複数の前記電気抵抗値が前記閾値を下回った回数に基づいて、前記異常を判定する、請求項１に記載の導電性粒体検出装置。

【請求項3】

前記異常判定部は、複数の前記電気抵抗値がそれぞれ前記閾値を下回った回数の合計に基づいて、前記異常を判定する、請求項２に記載の導電性粒体検出装置。

【請求項4】

前記異常判定部は、前記機械動作装置の故障を示す故障状態と、前記故障状態となる前の予兆状態とを含む前記異常を判定し、
前記出力部は、前記故障状態と前記予兆状態とのうちいずれかを示す情報を出力する、請求項１に記載の導電性粒体検出装置。

【請求項5】

前記異常判定部は、外部から入力された前記機械動作装置の大きさの受付結果に基づいて、前記機械動作装置の大きさに対応した前記閾値に設定する、請求項１又は４に記載の導電性粒体検出装置。

【請求項6】

前記異常判定部は、外部から入力された前記潤滑液の粘度および絶縁性能の受付結果に基づいて、前記潤滑液の粘度および絶縁性能のうちの少なくとも一方に対応した前記閾値に設定する、請求項１又は４に記載の導電性粒体検出装置。

【請求項7】

前記異常判定部は、外部から入力された前記機械動作装置の大きさの受付結果に基づいて、前記機械動作装置の大きさに対応した前記回数に設定する、請求項１又は４に記載の導電性粒体検出装置。

【請求項8】

請求項１に記載の導電性粒体検出装置に用いられるコンピュータが、
前記機械動作装置の潤滑に用いられる非導電性の前記潤滑液中に離間して配置される前記電極間の電気抵抗値を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得された前記電気抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、前記機械動作装置の異常を判定する状態判定ステップと、
前記状態判定ステップにおいて判定された結果を出力する出力ステップと、を実行し、
前記取得ステップは、磁力によって集められた前記潤滑液中の前記導電性粒体に応じて変化する前記電極間の前記電気抵抗値を取得する、異常判定方法。

【請求項9】

請求項１に記載の導電性粒体検出装置に用いられるコンピュータを、
前記機械動作装置の潤滑に用いられる非導電性の前記潤滑液中に離間して配置される前記電極間の電気抵抗値を取得する取得部、
前記取得部によって取得された前記電気抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、前記機械動作装置の異常を判定する異常判定部、
前記異常判定部によって判定された結果を出力する出力部、として機能させ、
さらに前記取得部を、磁力によって集められた前記潤滑液中の前記導電性粒体に応じて変化する前記電極間の前記電気抵抗値を取得するように機能させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、異常判定装置、導電性粒体検出装置、異常判定方法、およびプログラムに関する。
本願は、２０２１年９月２８日に日本に出願された特願２０２１－１５７９０３号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

機械動作装置には、減速機等の機械的な動作機構が内蔵されている。機械動作装置では、ケーシングの内部に潤滑液を充填することによって動作機構の摩耗の低減が図られている。機械動作装置では、経時使用に伴って機械部品に摩耗や破損が発生する。摩耗や破損で発生した金属粉は潤滑液中に混入する。潤滑液中に金属粉が多量に混入すると、潤滑液の機能（動作機構の摩耗を抑制する機能）が低下する。潤滑液中に金属粉が多量に混入することは、動作機構に摩耗や破損等が生じたことを意味する。

【0003】

このため、機械動作装置では、潤滑液中に混入している金属粉の量が規定量以上になったことを外部から検知できることが望まれる。この対策として、潤滑液中の金属粉を永久磁石によって吸引し、吸引した金属粉の量を電気的に検知できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国特開２００５－３３１３２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、機械動作装置を使用するユーザからすると、機械動作装置の故障が突然報知されることになるため、機械動作装置を計画的に使用することができないことがあった。このため、機械動作装置が使用するユーザにとって利便性が低いという課題があった。

【0006】

本開示は、機械動作装置を使用するユーザの利便性を向上させることができる導電性粒体検出装置、異常判定方法、およびプログラムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本開示の一態様に係る異常判定装置は、機械動作装置の潤滑に用いられる潤滑液中に離間して配置される電極間の電気抵抗値を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記電気抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、前記機械動作装置の異常を判定する異常判定部と、前記異常判定部によって判定された結果を出力する出力部と、を備える。前記取得部は、磁力によって集められた前記潤滑液中の導電性粒体に応じて変化する前記電極間の前記電気抵抗値を取得する。

【0008】

（２）上記構成において、前記取得部は、組み合わせの異なる複数組の電極間の複数の前記電気抵抗値を取得してもよい。前記異常判定部は、複数の前記電気抵抗値が前記閾値を下回った回数に基づいて、前記異常を判定するようにしてもよい。

【0009】

（３）上記構成において、前記異常判定部は、複数の前記電気抵抗値がそれぞれ前記閾値を下回った回数の合計に基づいて、前記異常を判定するようにしてもよい。

【0010】

（４）上記構成において、前記異常判定部は、前記機械動作装置の故障を示す故障状態と、前記故障状態となる前の予兆状態とを含む前記異常を判定してもよい。前記出力部は、前記故障状態と前記予兆状態とのうちいずれかを示す情報を出力するようにしてもよい。

【0011】

（５）上記構成において、前記閾値は、前記機械動作装置の大きさに応じて変更可能な値としてもよい。

【0012】

（６）上記構成において、前記閾値は、前記潤滑液の粘度および絶縁性能のうち少なくとも一方に応じて変更可能な値としてもよい。

【0013】

（７）上記構成において、前記回数は、前記機械動作装置の大きさに応じて変更可能な値としてもよい。

【0014】

（８）本開示の他の態様に係る異常判定装置は、機械動作装置の潤滑に用いられる非導電性の潤滑液中に離間して配置される電極間の電気抵抗値を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記電気抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、前記機械動作装置の異常を判定する異常判定部と、前記異常判定部によって判定された結果を出力する出力部と、を備える。前記取得部は、磁力によって集められた前記潤滑液中の導電性粒体に応じて変化する前記電極間の前記電気抵抗値を取得する。さらに前記取得部は、組み合わせの異なる複数組の電極間の複数の前記電気抵抗値を取得する。前記異常判定部は、複数の前記電気抵抗値がそれぞれ前記閾値を下回った回数の合計に基づいて、前記機械動作装置の故障を示す故障状態と、前記故障状態となる前の予兆状態とを含む前記異常を判定する。前記出力部は、前記故障状態と前記予兆状態とのうちいずれかを示す情報を出力する。

【0015】

（９）本開示の他の態様に係る導電性粒体検出装置は、機械動作装置の潤滑に用いられる非導電性の潤滑液中に離間して配置される電極と、磁力によって集められた前記潤滑液中の導電性粒体に応じて変化する前記電極間の電気抵抗値を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記電気抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、前記機械動作装置の異常を判定する異常判定部と、前記異常判定部によって判定された結果を出力する出力部と、を備える。

【0016】

（１０）本開示の他の態様に係る異常判定方法は、異常判定装置に用いられるコンピュータが、機械動作装置の潤滑に用いられる非導電性の潤滑液中に離間して配置される電極間の電気抵抗値を取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得された前記電気抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、前記機械動作装置の異常を判定する状態判定ステップと、前記状態判定ステップにおいて判定された結果を出力する出力ステップと、を実行する。前記取得ステップは、磁力によって集められた前記潤滑液中の導電性粒体に応じて変化する前記電極間の前記電気抵抗値を取得する。

【0017】

（１１）本開示の他の態様に係るプログラムは、異常判定装置に用いられるコンピュータを、機械動作装置の潤滑に用いられる非導電性の潤滑液中に離間して配置される電極間の電気抵抗値を取得する取得部、前記取得部によって取得された前記電気抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、前記機械動作装置の異常を判定する異常判定部、前記異常判定部によって判定された結果を出力する出力部、として機能させる。さらに前記取得部を、磁力によって集められた前記潤滑液中の導電性粒体に応じて変化する前記電気抵抗値を取得するように機能させる。

【発明の効果】

【0018】

導電性粒体検出装置、異常判定方法、およびプログラムによれば、機械動作装置を使用するユーザの利便性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態に係る減速機１０の一例を示す説明図。

【図2】導電性粒体検出装置１００の一例を示す斜視図。

【図3】図２に示す導電性粒体検出装置１００をＸ－Ｘ線に沿って断面にした部分断面斜視図。

【図4】図２に示す導電性粒体検出装置１００をＸＩ－ＸＩ線に沿う断面を用いた検出回路を示す説明図。

【図5A】抵抗検出部２１０によって検出された抵抗値の一例を示すグラフ。

【図5B】抵抗検出部２１０によって検出された抵抗値の一例を示すグラフ。

【図6】本実施形態に係る制御装置１４０の機能的構成の一例を示す機能ブロック図。

【図7】制御装置１４０が行う閾値および基準回数の設定処理の一例を示すフローチャート。

【図8】制御装置１４０が行う異常判定処理の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0020】

＜実施形態＞
本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0021】

（本実施形態に係る減速機の一例）
図１は、本実施形態に係る減速機１０の一例を示す説明図である。図１において、減速機１０は、機械動作装置の一例である。減速機１０は、例えば、工場の生産ラインに用いられる産業用ロボットの関節部分に使用される。

【0022】

減速機１０は、減速機構部１１と、ケーシング１２とを備える。減速機構部１１は、入力回転を所定の減速比に減速する。ケーシング１２は、減速機構部１１を内部に収容する。ケーシング１２の内部には、オイルバス２２が設けられる。オイルバス２２には、減速機構部１１やその他の機械接触部を潤滑するための潤滑液１３が充填されている。潤滑液１３には、非導電性のものが用いられる。

【0023】

ケーシング１２の壁１２ａには、導電性粒体検出装置１００が取り付けられている。導電性粒体検出装置１００が取り付けられる位置は、潤滑液１３の流動性の良好な位置である。導電性粒体検出装置１００は、潤滑液１３内に混入した金属粉等の導電性粒体を検出する。

【0024】

（導電性粒体検出装置の構成）
図２は、導電性粒体検出装置１００の一例を示す斜視図である。図３は、図２に示す導電性粒体検出装置１００をＸ－Ｘ線に沿って断面にした部分断面斜視図である。
図２および図３に示すように、導電性粒体検出装置１００は、取付部１１０と、支持部材１２０（図３参照）と、４個の電極１３０と、制御装置１４０（図３参照）とを備える。

【0025】

取付部１１０は、ネジ部１１１と、フランジ部１１２とを含む。ネジ部１１１は、壁１２ａを貫通するねじ孔に嵌め込まれる。フランジ部１１２は、ネジ部１１１を壁１２ａに締め付けるためのフランジナットである。フランジ部１１２は、ネジ部１１１の端部にネジ部１１１と一体的に形成される。

【0026】

支持部材１２０は、樹脂材料で形成されている。支持部材１２０は、ネジ部１１１を軸方向に貫通して配置されている。支持部材１２０は、長手方向の一端部が装置ボディ１２１の内側に固定されている。支持部材１２０の長手方向の他端部は、ネジ部１１１よりも外側に突出している。

【0027】

４つの電極１３０は、それぞれ、永久磁石１３１と、突起部材１３２とを備える。永久磁石１３１は、導電性の磁石である。永久磁石１３１は、外部から磁場や電流の供給を受けることなく、磁石としての性質を有する。永久磁石１３１は、磁力によって、金属磁性体製の中継片１３５を吸着して固定する。

【0028】

突起部材１３２は、検出部カバー１２２から外部に突出するように配置される。突起部材１３２は、永久磁石１３１に取り付けられている。突起部材１３２は、真鍮、アルミニウム、銅等の導電性の非磁性体によって形成されている。突起部材１３２は、永久磁石１３１に接して設けられている。ただし、突起部材１３２は、金属粉を直接吸着しない。

【0029】

制御装置１４０は、異常判定装置の一例である。制御装置１４０は、装置カバー１０１（図４参照）の内部に配置される。
制御装置１４０は、検出基板１４１を備える。検出基板１４１は、フレキシブル配線板１４２に接続される。フレキシブル配線板１４２は、導通部を備える。フレキシブル配線板１４２は、一端部が検出基板１４１に接続され、他端部が四方向に分岐している。
四方向に分岐した各端部は、対応する各中継片１３５に端子部（導通部）を介して接続される。具体的に、各端部の端子部（導通部）は、支持部材１２０と中継片１３５との間に挟まれた位置に配置されている。端子部は、導電性の接着剤や半田付け等によって中継片１３５に接続されている。

【0030】

（金属粉を検出する検出回路について）
図４は、図２に示す導電性粒体検出装置１００をＸＩ－ＸＩ線に沿う断面を用いた検出回路を示す説明図である。図４に示す検出回路２００は、検出基板１４１に具備される。
検出回路２００は、電源２０１を介して、第１電極１３０ａと、第２電極１３０ｂ、１３０ｃとを接続した回路を示す。第１電極１３０ａには、第２電極１３０ｂ、１３０ｃよりも高い電圧が印加される。第１電極１３０ａは、例えば、Ｎ極の磁性を帯びている。第２電極１３０ｂ、１３０ｃは、例えば、Ｓ極の磁性を帯びている。

【0031】

検出回路２００は、抵抗検出部２１０を備える。抵抗検出部２１０は、隣り合う２つの電極１３０間（第１電極１３０ａと第２電極１３０ｂとの間、および、第１電極１３０ａと第２電極１３０ｃとの間）の電気抵抗値（以下「抵抗値」という。）を検出する。

【0032】

（初期金属粉と経時使用金属粉について）
減速機１０を初めて使用する際に発生する初期金属粉は、例えば粒径が１０μｍ未満（通常２μｍ未満）の微細な金属粉である。
初期金属粉は、使用初期段階に発生する。このため、使用初期段階では、初期金属粉は、検出部カバー１２２の表面等に下層として付着する。検出部カバー１２２に付着した初期金属粉の周囲には、潤滑液３０が非導電層として残存する。使用初期状態では、潤滑液１３が非導電性であることから、抵抗検出部２１０によって検出される抵抗値は無限大となる。初期金属粉の吸着力は比較的弱いため、第１電極１３０aと第２電極１３０ｂ（または第２電極１２０ｃ）の間に集まる初期金属粉の量も少なく抑えられる。

【0033】

一方、減速機１０の通常の使用を行った場合、金属（摩耗粉）や破損片等の金属粉（経時使用金属粉）が発生する。経時使用金属粉は、例えば粒径が１０μｍ以上と大きい。このため、経時使用金属粉は、永久磁石１３１から大きな吸着力を受ける。経時使用金属粉は、大きな吸着力を受けることから、非導電性の潤滑液を押しのけて経時使用鉄粉同士が接する。潤滑液１３内に混入する経時使用金属粉の量が増大すると、潤滑液１３に混入している経時使用金属粉が導電性粒体検出装置１００の複数の永久磁石１３１によって吸引される。
そして、経時使用金属粉は、検出部カバー１２２の外周面上における電極１３０間のギャップに付着する。経時使用金属粉は永久磁石１３１から大きな吸着力を受けることから、初期金属粉の上側からでも確実に吸着される。このため、経時使用金属粉は、必然的に初期金属粉の上に上層となって堆積する。

【0034】

検出部カバー１２２の外周面に付着した経時使用金属粉の付着量が、ある量よりも増大すると、隣り合う永久磁石１３１の間の抵抗値（抵抗検出部２１０によって検出される抵抗値）が規定値以下に低下する。これにより、制御装置１４０は、外部のユーザ端末等に、減速機１０内の経時使用金属粉が増大したことを報知することが可能である。

【0035】

（減速機の故障について）
図５Ａ及び図５Ｂは、抵抗検出部２１０によって検出された抵抗値の一例を示すグラフである。図５Ａ及び図５Ｂにおいて、横軸は、減速機１０の運転時間（定格換算時間）を示し、縦軸は、抵抗検出部２１０によって検出された抵抗値を示す。
チャンネル１（ｃｈ１）は、例えば、第１電極１３０ａと、第２電極１３０ｂとの間の抵抗値を示す。チャンネル２（ｃｈ２）は、例えば、第１電極１３０ａと、第２電極１３０ｃとの間の抵抗値を示す。図５Ａ及び図５Ｂに示す各チャンネルの波形は、同じ波形を示す。

【0036】

例えば図５Ａに示すように、チャンネル１と、チャンネル２との両方の抵抗値が同時に閾値を下回った場合、減速機１０が故障したと仮定する。この際、例えば抵抗値の閾値が第１閾値であると仮定した場合、両チャンネル１、２の抵抗値が同時に第１閾値を下回るのは、Ｘ時間である。
この場合とは異なり、例えば抵抗値の閾値が第１閾値よりも高い第２閾値であると仮定した場合、両チャンネル１、２の抵抗値が同時に第２閾値を下回るのは、同様にＸ時間である。
つまり、閾値を変えたとしても、故障を検知する時間は変わらない。このため、抵抗値の閾値を変えただけでは、減速機１０の故障を精度よく検出することができない。

【0037】

これに対して、導電性粒体検出装置１００に経時使用金属粉が付着しても、直ちに減速機１０が故障するものではない。具体的には、図５Ａ及び図５Ｂのチャンネル２の波形に示すように、抵抗値は、経時使用金属粉が付着しても、直ちに０Ωまで低下するのではない。抵抗値は、低下と上昇を幾度か繰り返しながら、最終的に数十ｋΩへ収束する傾向がある。
これは、例えば、経時使用金属粉が検出部カバー１２２の外周面の表面に一旦付着したものの、潤滑液１３の流れによって、付着した金属粉が剥がれたことを意味する。ただし、導電性粒体検出装置１００によって経時使用金属粉の付着が検出されたということは、オイルバス２２の中に、経時使用金属粉が存在することが判明したことになる。

【0038】

そこで、本実施形態では、図５Ｂに示すように、抵抗値が第２閾値を下回った回数を計測し、その回数が基準回数（例えば、３回）となった場合に、減速機１０の異常を検出するように構成している。これにより、閾値を高く（第２閾値）設定したとしても、早期に（図示ではＹ時間：Ｙ＜Ｘ）、異常を検出することができる。

【0039】

（制御装置の機能的構成）
図６は、本実施形態に係る制御装置１４０の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。図６に示すように、制御装置１４０は、抵抗検出部２１０と、取得部６０１と、異常判定部６０２と、出力部６０３と、記憶部６１０を備える。抵抗検出部２１０は、制御装置１４０とは異なる部位（他の基板等）に具備されていてもよい。

【0040】

抵抗検出部２１０、取得部６０１、異常判定部６０２及び出力部６０３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサが異常判定プログラムを実行することにより実現されてもよい。
抵抗検出部２１０、取得部６０１、異常判定部６０２及び出力部６０３は、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

【0041】

異常判定プログラムは、予めＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよい。或いは異常判定プログラムは、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。プロセッサが記憶部６１０に記憶されている異常判定プログラムを実行することによって、抵抗検出部２１０、取得部６０１、異常判定部６０２及び出力部６０３が実現される。
記憶部６１０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリや、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性のメモリ（非一時的な記録媒体）を含む。

【0042】

取得部６０１は、抵抗検出部２１０によって検出された抵抗値（電気抵抗値）を取得する。抵抗検出部２１０は、例えば、所定時間おき（例えば、１分おき）に抵抗値を検出する。取得部６０１は、抵抗検出部２１０から所定時間おきに抵抗値を取得する。

【0043】

異常判定部６０２は、取得部６０１によって取得された抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、減速機１０の異常を判定する。
具体的には、異常判定部６０２は、取得部６０１によって取得された抵抗値が閾値（第２閾値）を下回った回数が基準回数(例えば３回)になると、減速機１０の異常を判定する。以下において、取得部６０１によって取得された抵抗値が閾値を下回った回数を「カウント数」という。異常判定部６０２は、カウント数が基準回数に達していない場合には、減速機１０が正常であると判定する。記憶部６１０は、カウント数を記憶する。

【0044】

出力部６０３は、異常判定部６０２によって判定された結果を出力する。出力部６０３は、当該情報（異常判定部６０２によって判定された結果）を外部の装置へ送信する。
外部の装置は、例えば、ユーザ端末３００である。ユーザ端末３００は、減速機１０が用いられる工場等の施設内に配置されるコンピュータ装置である。コンピュータ装置は、例えば、デスクトップ型のパソコンや、ノートパソコンであるが、これに限らず、タブレット端末やスマートフォンであってもよい。ユーザ端末３００は、異常判定部６０２によって判定された結果をディスプレイに表示する。具体的には、ユーザ端末３００は、減速機１０が正常であるか否かを表示する。ユーザ端末３００の出力態様は、表示による出力態様に限らず、音声による出力態様や、記憶媒体に記憶させる出力態様を含む。

【0045】

導電性粒体検出装置１００は、ＬＥＤ等の発光部を備えていてもよい。この場合、出力部６０３は、異常判定部６０２の判定結果に応じた点灯態様で、発光部を発光させればよい。出力部６０３は、記憶部６１０に、異常判定部６０２の判定結果を記憶させてもよい。

【0046】

（複数の抵抗値の取得について）
本実施形態において、取得部６０１は、組み合わせの異なる複数組の電極間の複数の抵抗値を取得する。
具体的には、取得部６０１は、チャンネル１の抵抗値（第１電極１３０ａと第２電極１３０ｂとの間の抵抗値）と、チャンネル２の抵抗値（第１電極１３０ａと第２電極１３０ｃとの間の抵抗値）とを取得する。
ただし、取得部６０１は、チャンネル１及びチャンネル２の抵抗値のうち、いずれか一方の抵抗値のみを取得してもよい。言い換えれば、導電性粒体検出装置１００は、チャンネルは少なくとも一つあればよい。より具体的には、制御装置１４０は、検出回路２００（図４参照）に示した、第１電極１３０ａと第２電極１３０ｂとを結ぶ回路と、第１電極１３０ａと第２電極１３０ｃとを結ぶ回路とのうち、少なくとも一方を備えていればよい。

【0047】

本実施形態において、チャンネル数は２であるが、３以上としてもよい。例えば、チャンネル数を４とする場合、検出回路２００（図４参照）と同様の回路を第１電極１３０ｄ側に設けるようにすればよい。具体的には、電源２０１を介して第１電極１３０ｄと第２電極１３０ｂとを結ぶ回路と、電源２０１を介して第１電極１３０ｄと第２電極１３０ｃとを結ぶ回路とを追加するようにしてもよい。このように、チャンネル数を多く備えることによって、より精度よく経時使用金属粉を検出することができる。

【0048】

異常判定部６０２は、複数のチャンネルのカウント数に基づいて、異常を判定する。
具体的には、異常判定部６０２は、チャンネル１におけるカウント数と、チャンネル２におけるカウント数との合計値が基準回数となった場合に、異常である判定する。ただし、チャンネル１とチャンネル２とにおけるカウント数をそれぞれ別々に計測し、各カウント数のうち一方が基準回数となった場合に、異常と判定してもよいし、各カウント数のそれぞれが基準回数となった場合に、異常と判定してもよい。

【0049】

（予兆状態と故障状態の報知について）
本実施形態において、「異常」とは、故障の手前であることを示す予兆状態と、故障したことを示す故障状態とを含む。
異常判定部６０２は、予兆状態と、故障状態とを含む異常を判定する。例えば、異常判定部６０２は、取得部６０１によって取得された抵抗値が閾値（第２閾値）を３回下回ると、予兆状態であると判定する。すなわち、異常判定部６０２は、カウント数が基準回数（３回）となると、予兆状態であると判定する。
一方、異常判定部６０２は、取得部６０１によって取得された両チャンネル１、２の抵抗値が同時に閾値（第２閾値）を下回った場合に、故障状態であると判定する。

【0050】

異常判定部６０２は、カウント数が基準回数（３回）となると、予兆状態であると判定するのではなく、故障状態であると判定してもよい。
ただし、この場合でも、しばらくの期間は減速機１０を使用できる。このため、ユーザの判断で、減速機１０の使用継続または使用停止を行うようにすればよい。

【0051】

本実施形態において、故障状態の判定に用いる閾値（第２閾値）は、予兆状態の判定に用いる閾値（第２閾値）と同じである。
ただし、故障状態の判定に用いる閾値は、予兆状態の判定に用いる閾値と異なる値であってもよい。例えば、故障状態の判定に用いる閾値は、第２閾値よりも低い閾値としてもよい。

【0052】

検出回路２００（図４参照）において、複数のチャンネルを備えない場合、すなわち、一のチャンネルを備える場合の故障状態の判定について補足する。
例えば、異常判定部６０２は、カウント数が基準回数よりも多い回数（例えば４回以上）となった場合、故障状態であると判定してもよい。故障状態の判定に用いる閾値を、予兆状態の判定に用いる閾値（第２閾値）を低くし（例えば、第１閾値とし）、取得部６０１によって取得された抵抗値が第１閾値を下回った場合に、異常判定部６０２が故障状態であると判定してもよい。

【0053】

出力部６０３は、予兆状態と故障状態とのうちいずれかを示す情報を出力する。異常判定部６０２によって予兆状態であると判定された場合、出力部６０３は、予兆状態を示す情報（以下「予兆情報」という。）を出力する。ユーザ端末３００は、予兆情報を受信すると、予兆状態を示す注意画像（例えば黄色）をディスプレイに表示することにより、ユーザに予兆状態であることを報知する。
導電性粒体検出装置１００が発光部を備える場合、出力部６０３は、予兆状態（注意）を示す点灯態様（例えば黄色）で発光部を発光させる。

【0054】

異常判定部６０２によって故障状態であると判定された場合、出力部６０３は、故障状態を示す情報（以下「故障情報」という。）を出力する。ユーザ端末３００は、故障情報を受信すると、故障状態を示す警告画像（例えば赤色）をディスプレイに表示することにより、ユーザに故障状態であることを報知する。
導電性粒体検出装置１００が発光部を備える場合、出力部６０３は、故障状態（警告）を示す点灯態様（例えば赤色）で発光部を発光させる。

【0055】

（減速機の大きさに応じた閾値の変更について）
導電性粒体検出装置１００が故障を検出できるタイミングは、減速機１０の大きさに依存する。これは、減速機１０の大きさによって、例えばオイルバス２２の大きさ、潤滑液１３の量、減速機１０の経時使用金属粉の量、経時使用金属粉の発生個所から導電性粒体検出装置１００までの距離など、様々な要素が異なるためである。これらの要素に対応させて、導電性粒体検出装置１００をそれぞれ製造することは、製造コスト等の観点から効率的ではない。

【0056】

そこで、本実施形態では、抵抗値の閾値を、減速機１０の大きさに応じて変更可能にし、上記要素に対応させることを可能にしている。例えば、減速機１０のサイズが小さい場合は、初期金属粉の発生量が少なく、経時使用金属粉の発生個所と導電性粒体検出装置１００の位置とが近いことから、早期に抵抗値が低下する傾向にある。このため、減速機１０のサイズが小さい場合には、経時使用金属粉の検出に係る感度を下げるべく、抵抗値の閾値を低めに設定する。

【0057】

一方、減速機１０のサイズが大きい場合、初期金属粉の発生量が多く、経時使用金属粉の発生個所と導電性粒体検出装置１００の位置とが遠いことから、抵抗値が低下しにくい傾向にある。このため、減速機１０のサイズが大きい場合には、経時使用金属粉の検出に係る感度を上げるべく、抵抗値の閾値を高めに設定する。

【0058】

（潤滑液の粘度に応じた閾値の変更について）
導電性粒体検出装置１００が故障を検出できるタイミングは、潤滑液１３の粘度に依存する。これは、潤滑液１３の粘度に応じて、経時使用金属粉の導電性粒体検出装置１００への付着の際に、上述したように、非導電層の潤滑液の押しのけやすさが異なるためである。
そこで、本実施形態では、抵抗値の閾値を、潤滑液１３の粘度に応じて変更可能にしている。

【0059】

例えば、潤滑液１３の粘度が高い場合には、経時使用金属粉が導電性粒体検出装置１００への付着時に潤滑液を押しのけにくいことから、抵抗値が下がりにくい傾向にある。このため、潤滑液１３の粘度が高い場合には、経時使用金属粉の検出に係る感度を上げるべく、抵抗値の閾値を高めに設定する。

【0060】

一方、潤滑液１３の粘度が低い場合、経時使用金属粉が導電性粒体検出装置１００への付着時に潤滑液を押しのけやすいことから、抵抗値が下がりやすい傾向にある。このため、潤滑液１３の粘度が低い場合には、経時使用金属粉の検出に係る感度を下げるべく、抵抗値の閾値を低めに設定する。

【0061】

（潤滑液の絶縁性能に応じた閾値の変更について）
導電性粒体検出装置１００が故障を検出できるタイミングは、潤滑液１３の絶縁性能に依存する。これは、潤滑液１３の絶縁性能に応じて、抵抗値の検出精度が異なるためである。
そこで、本実施形態では、抵抗値の閾値を、潤滑液１３の絶縁性能に応じて変更可能にしている。

【0062】

例えば、絶縁性能が低い場合（すなわち導電性が高い場合）には、抵抗値が低下しやすいことから、早期に抵抗値が低下する傾向にある。このため、潤滑液１３の絶縁性能が低い場合には、経時使用金属粉の検出に係る感度を下げるべく、抵抗値の閾値を低めに設定する。

【0063】

一方、潤滑液１３の絶縁性能が高い場合（すなわち導電性が低い場合）には、抵抗値が低下しにくい傾向にある。このため、潤滑液１３の絶縁性能が高い場合には、経時使用金属粉の検出に係る感度を上げるべく、抵抗値の閾値を高めに設定する。

【0064】

（基準回数の変更について）
本実施形態では、基準回数は、減速機１０の大きさに応じて変更可能にし、上記要素に対応させることを可能にしている。例えば、減速機１０のサイズが小さい場合、早期に抵抗値が低下する傾向にある。このため、経時使用金属粉の検出に係る感度を下げるべく、基準回数を多めに設定する。
一方、減速機１０のサイズが大きい場合、抵抗値が低下しにくい傾向にある。このため、経時使用金属粉の検出に係る感度を上げるべく、基準回数を少なめに設定する。

【0065】

閾値の設定や、基準回数の設定は、制御装置１４０の製造時に製造スタッフから受け付けることによって行われる。例えば、制御装置１４０は、減速機１０のサイズが所定のサイズ以上であるか否かを製造スタッフから受け付けた受付結果を用いて、閾値および基準回数を設定する。
具体的には、記憶部６１０は、減速機１０の大きさと閾値とを対応付けたテーブルや、減速機１０の大きさと基準回数とを対応付けたテーブルを予め記憶する。制御装置１４０は、減速機１０の大きさを受け付けると、記憶部６１０のテーブルを参照して、閾値および基準回数を設定するようにする。

【0066】

本実施形態では、減速機１０の大きさは大小２種類とする。さらに閾値と基準回数についてもそれぞれ２種類のうち、いずれか一方を設定するようにする。
ただし、減速機１０の大きさは大小２種類に限らず、大中小の３種類としてもよいし、それ以上の種類としてもよい。制御装置１４０は、製造スタッフから閾値そのものの値、および基準回数そのものの値を受け付けて、受け付けた値を設定するようにしてもよい。

【0067】

（閾値および基準回数の設定処理について）
図７は、制御装置１４０が行う閾値および基準回数の設定処理の一例を示すフローチャートである。図７に示すように、制御装置１４０は、製造スタッフから所定の操作を受け付けることにより、閾値および基準回数の設定開始となるまで待機する（ステップＳ７０１：ＮＯ）。閾値および基準回数の設定開始になると（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、制御装置１４０は、製造スタッフから受け付けた減速機１０のサイズが「大」であるか否かを判断する（ステップＳ７０２）。

【0068】

減速機１０のサイズが「大」ではない場合（ステップＳ７０２：ＮＯ）、すなわち、「小」である場合、制御装置１４０は、閾値を低めに設定する（ステップＳ７０３）。そして、制御装置１４０は、基準回数を多めに設定し（ステップＳ７０４）、一連の処理を終了する。

【0069】

減速機１０のサイズが「大」である場合（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）、制御装置１４０は、閾値を高めに設定する（ステップＳ７０５）。そして、制御装置１４０は、基準回数を少なめに設定し（ステップＳ７０６）、一連の処理を終了する。

【0070】

上述したフローチャートにおいて、潤滑液１３の粘度および絶縁性能のうち、少なくとも一方を製造スタッフから受け付けるようにし、受け付けた粘度や絶縁性能に応じた閾値を設定することも可能である。

【0071】

（異常判定処理について）
図８は、制御装置１４０が行う異常判定処理の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、制御装置１４０は、異常判定の開始となるまで待機する（ステップＳ８０１：ＮＯ）。異常判定の開始とは、例えば、導電性粒体検出装置１００の電源がオンになることである。異常判定の開始になると（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）、制御装置１４０は、所定時間（例えば、１分）経過したか否かを判断する（ステップＳ８０２）。

【0072】

制御装置１４０は、所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ８０２：ＮＯ）。所定時間が経過すると（ステップＳ８０２：ＹＥＳ）、制御装置１４０は、チャンネル１、２の２つの抵抗値の検出および取得を行う（ステップＳ８０３）。そして、制御装置１４０は、取得した抵抗値の両方が閾値（第２閾値）を下回ったか否かを判断する（ステップＳ８０４）。取得した抵抗値の両方が閾値を下回っていない場合（ステップＳ８０４：ＮＯ）、取得した抵抗値のうち一方が閾値（第２閾値）を下回ったか否かを判断する（ステップＳ８０５）。

【0073】

一方が閾値を下回っていない場合（ステップＳ８０５：ＮＯ）、すなわち、取得した抵抗値の両方が閾値以上である場合、制御装置１４０は、ステップＳ８１３に移行する。取得した抵抗値のうち一方が閾値を下回った場合（ステップＳ８０５：ＹＥＳ）、制御装置１４０は、抵抗値が閾値を下回った回数（カウント数）を「＋１」し、記憶部６１０に記憶する（ステップＳ８０６）。

【0074】

そして、制御装置１４０は、カウント数が基準回数（例えば「３」）以上であるか否かを判断する（ステップＳ８０７）。カウント数が基準回数以上ではない場合（ステップＳ８０７：ＮＯ）、制御装置１４０は、ステップＳ８１３に移行する。カウント数が基準回数以上である場合（ステップＳ８０７：ＹＥＳ）、制御装置１４０は、ユーザ端末３００に予兆情報を出力済であるか否かを判断する（ステップＳ８０８）。

【0075】

ユーザ端末３００に予兆情報を出力済である場合（ステップＳ８０８：ＹＥＳ）、すなわち、ユーザ端末３００において予兆状態であることが既に報知されている場合、制御装置１４０は、ステップＳ８１３に移行する。
一方、ユーザ端末３００に予兆情報を出力済ではない（ステップＳ８０８：ＮＯ）、制御装置１４０は、ユーザ端末３００に故障情報を出力済であるか否かを判断する（ステップＳ８０９）。

【0076】

ユーザ端末３００に故障情報を出力済である場合（ステップＳ８０９：ＹＥＳ）、すなわち、ユーザ端末３００において故障状態であることが既に報知されている場合、制御装置１４０は、ステップＳ８１３に移行する。
一方、ユーザ端末３００に故障情報を出力済ではない場合（ステップＳ８０９：ＮＯ）、制御装置１４０は、ユーザ端末３００に予兆情報を出力し（ステップＳ８１０）、ステップＳ８１３に進む。ユーザ端末３００は、予兆情報を受信することにより、予兆状態を報知する。

【0077】

本フローチャートでは、ユーザ端末３００において予兆状態であることが既に報知されている場合、ユーザ端末３００に予兆情報を出力しないようにしている（ステップＳ８０８：ＹＥＳ→ステップＳ８１３）。
ただし、予兆状態であることが既に報知されている場合でも、ユーザ端末３００に予兆情報を再度出力してもよい。ユーザ端末３００は、予兆情報を受信するたびに、予兆状態を報知してもよい。

【0078】

ステップＳ８０４において、取得した抵抗値の両方が閾値を下回っている場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、制御装置１４０は、ユーザ端末３００に故障情報を出力済であるか否かを判断する（ステップＳ８１１）。ユーザ端末３００に故障情報を出力済である場合（ステップＳ８１１：ＹＥＳ）、すなわち、ユーザ端末３００において既に故障状態であることが既に報知されている場合、制御装置１４０は、ステップＳ８１３に移行する。
一方、ユーザ端末３００に故障情報を出力済ではない（ステップＳ８１１：ＮＯ）、制御装置１４０は、ユーザ端末３００に故障情報を出力する（ステップＳ８１２）。ユーザ端末３００は、故障情報を受信することにより、故障状態を報知する。

【0079】

本フローチャートでは、ユーザ端末３００において故障状態であることが既に報知されている場合には、ユーザ端末３００に故障情報を出力しないようにしている（ステップＳ８１１：ＹＥＳ→ステップＳ８１３）。
ただし、故障状態であることが既に報知されている場合でも、ユーザ端末３００に故障情報を再度出力してもよい。ユーザ端末３００は、故障情報を受信するたびに、故障状態を報知してもよい。

【0080】

そして、制御装置１４０は、異常判定の終了か否かを判断する（ステップＳ８１３）。異常判定の終了とは、例えば、導電性粒体検出装置１００の電源がオフになることである。異常判定を終了しない場合（ステップＳ８１３：ＮＯ）、制御装置１４０は、ステップＳ８０２に戻り、抵抗値の検出を継続して行う。
一方、異常判定を終了する場合（ステップＳ８１３：ＹＥＳ）、制御装置１４０は、一連の処理を終了する。

【0081】

以上説明したように、本実施形態に係る制御装置１４０は、電極１３０間の電気抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、減速機１０の異常を判定して、判定結果を出力する。これにより、故障の前段階に生じる異常をユーザに知らせることができる。
したがって、ユーザは、減速機１０を計画的に使用することができる。例えば、生産ラインを止めて行われる定期メンテナンスにおいて、計画的に減速機１０のメンテナンスを行うことができる。また、生産ラインの運転中に減速機１０が故障することを抑えることができる。したがって、本実施形態によれば、減速機１０を使用するユーザの利便性を向上させることができる。

【0082】

本実施形態に係る制御装置１４０は、電極１３０間が異なる複数の抵抗値が閾値を下回った回数に基づいて、異常を判定する。これにより、複数のチャンネルから抵抗値を得ることができるため、異常判定に係る精度を向上させることができる。

【0083】

本実施形態に係る制御装置１４０は、複数の抵抗値がそれぞれ閾値を下回った回数の合計に基づいて、異常を判定する。したがって、より早期に故障の前段階に生じる異常をユーザに知らせることができる。

【0084】

本実施形態に係る制御装置１４０は、故障状態と予兆状態とを含む異常を判定し、故障状態と予兆状態とのうちいずれかを示す情報を出力する。これにより、減速機１０が故障前の予兆状態であるのか、故障した故障状態であるのかを報知できる。したがって、ユーザは、減速機１０の状態を適切に把握することができる。

【0085】

本実施形態に係る制御装置１４０において、閾値は、減速機１０の大きさに応じて変更可能な値とした。これにより、閾値を変更するだけで、様々な大きさの減速機１０に対応した汎用性のある導電性粒体検出装置１００を提供することができる。

【0086】

本実施形態に係る制御装置１４０において、閾値は、潤滑液１３の粘度および絶縁性能のうち少なくとも一方に応じて変更可能な値とした。これにより、閾値を変更するだけで、様々な種類の潤滑液１３に対応した汎用性のある導電性粒体検出装置１００を提供することができる。

【0087】

本実施形態に係る制御装置１４０において、基準回数は、減速機１０の大きさに応じて変更可能な値とした。これにより、基準回数を変更するだけで、様々な大きさの減速機１０に対応した汎用性のある導電性粒体検出装置１００を提供することができる。

【0088】

以上に説明した導電性粒体検出装置１００および制御装置１４０を実現するための異常判定プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。
ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。
上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【0089】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【0090】

本明細書で開示した実施形態において、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部又は全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部又は全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。

【産業上の利用可能性】

【0091】

上述の異常判定装置、導電性粒体検出装置、異常判定方法、およびプログラムによれば、機械動作装置を使用するユーザの利便性を向上させることができる。従って、本願は産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0092】

１０…減速機（機械動作装置）、１３…潤滑液、１００…導電性粒体検出装置、１３０…電極、１３１…永久磁石、１４０…制御装置（異常判定装置）、２１０…抵抗検出部、６０１…取得部、６０２…異常判定部、６０３…出力部、６１０…記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】