JP2021076386A - センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センサ5は、第1の電極6と、第2の電極8と、磁石7と、検知部50と、第1の電極6と第2の電極8との間に配置され、検出領域内の導体摩耗粉を吸着することにより第1の電極6と第2の電極8との間の電気抵抗を変化させる吸着部10と、第1の電極6と第2の電極8と吸着部10とは離間する別吸着部64Bと、を備える。
【選択図】図2
Description
また、センサの誤動作を防止して、故障前における検知により、減速機等を確実に停止・交換したいという要求がある。
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置されて検出領域内の導体摩耗粉を吸着することにより前記第1の電極と前記第2の電極との間の電気抵抗を変化させる吸着部と、
前記導体摩耗粉が所定量吸着されたことを検知する検知部と、
少なくとも前記吸着部以外に前記導体摩耗粉を吸着する別吸着部と、
を備える。
有底筒状の外電極と、
前記外電極に有底内筒として配置される絶縁体と、
前記絶縁体の内部に配置される磁石と、
前記絶縁体の内部に配置されるとともに前記磁石よりも軸方向で前記外電極の開口側に位置する内電極と、
前記磁石により前記外電極および前記内電極を短絡するように導体摩耗粉が所定量吸着されたことを検知する検知部と、
少なくとも前記磁石以外に前記導体摩耗粉を吸着する別磁石と、
を有する。
さらに、前記感度調整手段が、前記外電極の外部に設けられた別磁石(別吸着部)を有する、ことができる。
この場合でも、複数の吸着量を有する別磁石の群から選択すること、あるいは、別磁石を設けないことができる。また、複数の吸着能を有する別吸着部から選択して、想定される導体摩耗粉の発生量に対応して、センサの検知感度を所定の状態に設定することが可能となる。
これにより、想定される導体摩耗粉の発生量に対応して、別磁石により摩耗粉を吸着することで、電極間で摩耗粉が吸着される量を減らし、センサの検知感度を所定の状態に設定することが可能となる。
具体的には、想定される導体摩耗粉の発生量が多い場合に対応して、強磁力または大きな別磁石を選択して、電極間で吸着される摩耗粉の量を削減し、センサの検知感度を所定の状態に設定することが可能となる。また、想定される導体摩耗粉の発生量が少ない場合に対応して、磁力の弱いまたは小さな別磁石を選択するか、別磁石を設けないことで、電極間で吸着される摩耗粉が所定量となるように設定して、センサの検知感度を所定の状態に設定することが可能となる。
つまり、センサでは、前記別磁石が検出領域内で離間して配置される、ことができる。
なお、複数の図面において共通する構成要素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。
別磁石64Bが配置される位置は、空間S内におけるセンサ5から最も離間した位置とされる。したがって、別磁石64Bが配置される位置は、センサ5の配置に対応して、例えばケース21内でもよく、潤滑油が収容された空間内であれば機構1内の任意の場所に配置することができる。
別磁石64Bは、空間S内に露出しているため、潤滑油内に含まれる導体摩耗粉は別磁石64Bと、磁石7によって吸着部(絶縁体)10と、のそれぞれに吸着される。つまり、別磁石64Bがない場合に比べて、吸着部(絶縁体)10に吸着される導体摩耗粉の量は減少する。
別磁石(別吸着部)64Bは、導体摩耗粉の吸着能を有していれば、磁石でない構成とすることも可能である。
なお、この場合、別磁石の磁力を弱くする際の吸着能の選択として、別磁石64Bを設けないこともできる。
つまり、別磁石64Bの磁力を弱くする、あるいは、別磁石64Bの表面積を減らすことで、吸着部(絶縁体)10において、第1の電極6と第2の電極8との間の抵抗値が閾値まで低減するか短絡する状態まで吸着する導体摩耗粉の量が小さくなる。
このように、磁力または形状の異なる別磁石64Bの群から適宜選択することで、センサ5を変更することなく、また、他の構成部品に影響を及ぼすことなく、異なる感度のセンサ5として、減速機2の故障検知を確実におこなうことができる。
本実施形態の感度調整手段は、第1の電極6と第2の電極8との間において、吸着部(絶縁体)10によって吸着される導体摩耗粉の量を調節することが可能である。
具体的には、別磁石(別吸着部)64Bが、導体摩耗粉の吸着能、つまり、別磁石64Bにおける磁力の強弱を調整する、あるいは、別磁石64Bの表面積を増減する、さらに、別磁石64Bの表面に積層する非磁性体層の厚さを増減することで、別磁石64Bの導体摩耗粉の吸着可能量を調節する。
さらに、感度調整手段は、導体摩耗粉の吸着能が変化した別磁石(別吸着部)64Bの群を有する。
つまり、吸着能の異なる複数の別磁石(別吸着部)64Bの群は、感度調整手段を構成する。
一方で、減速機2の故障時に発生する摩耗粉は初期耗鉄粉とは比較にならない大量に発生するため、センサ5における故障予知性能には影響ない。このため、確実な故障予知をおこなうことが可能となる。
図3は、本実施形態におけるセンサを説明する図である。
本実施形態に係るセンサ30は、上述した第1実施形態におけるセンサ5と同様に、潤滑油内に含まれる導体物質の量を検知するためのセンサである。
より具体的に、センサ30は、中心電極31と、複数の外側電極32と、中心電極31と外側電極32との間に配置された吸着部33と、磁石34と、別磁石64B(図1参照)と、を有している。複数の外側電極32は、互いに絶縁されており、中心電極31および1つの外側電極32から成る一対の電極と、当該一対の電極の間に配置された吸着部33とによって1つの検知ユニットが構成されている。
本実施形態では、複数の検知ユニットは互いに並列に接続されており、中心電極31と各外側電極32との間には、同一の電圧源からの電圧が印加されている。検知部50は、設定された任意の数の検知ユニットにおいて電気抵抗が変化した場合に信号を出力する。例えば、検知部50は、2つ以上の検知ユニットにおいて電気抵抗が低下した場合にマニピュレータ等の上位制御装置に信号を出力するように設定されてもよいし、全ての検知ユニットにおいて電気抵抗が低下した場合に信号を出力するように設定されてもよい。
一方で、減速機2の故障時に発生する摩耗粉は初期耗鉄粉とは比較にならない大量に発生するため、センサ30における故障予知性能には影響ない。このため、確実な故障予知をおこなうことが可能となる。
図4は、本発明の一実施形態に係るセンサ5を備える機構1の一例を示す断面図である。 図5は、本実施形態におけるセンサを説明する図である。
センサ60の上面から見て第1の電極(内電極)61は円形状であり、センサ60の中心部に配置されている。第2の電極(外電極)62は有底円筒形の部材であり、第1の電極(内電極)61と略平行に延びる底部62aと、底部62aに連続して、当該底部62aに対して略垂直に延びる壁部(筒部)62bとを有する。第1の電極(内電極)61は、第2の電極(外電極)62の開口に位置する。
磁石64の外径は、第2の電極(外電極)62の外径よりも小さく形成されている。
吸着部(絶縁体)63は、第2の電極(外電極)62の底部62aに沿った底部63aと、第2の電極(外電極)62の壁部(筒部)62bに沿った筒部63bと、を有する。
底部63aと筒部63bとは別体とされる。底部63aは、シート状とされる。
さらに、底部63aは、筒部63bの内径よりも大きい外径である円形紙とすることができる。このとき、底部63aは、筒部63bの外径よりも小さい外径である円形紙とすることができる。さらに、底部63aは、筒部63bの外径と同じ外径である円形紙とすることができる。
また、第1の電極(内電極)61と第2の電極(外電極)62との間の沿面距離が短くなることによって、第1の電極(内電極)61と第2の電極(外電極)62との間の抵抗値が閾値まで低減するか短絡する状態まで吸着する導体摩耗粉の量が小さくなる。
本実施形態において、感度調整手段は、別吸着部(別磁石)64B(図4参照)とされる。さらに、本実施形態において、感度調整手段は、異なる吸着能を有する複数の別吸着部(別磁石)64Bの群から選択可能とされる。
これにより、感度調整手段として別吸着部(別磁石)64Bを選択することで、第1の電極(内電極)61と第2の電極(外電極)62との間に吸着する導体摩耗粉の量を複数の値から選択することができる。
図4において、検出領域内でセンサ60が配置される位置は、例えばケース21内でもよく、潤滑油が収容された空間内であれば機構1内の任意の場所に配置することができる。
別磁石64Bが配置される位置は、空間S内におけるセンサ60から離間した位置とされていればよく。本実施形態において、別磁石64Bが配置される位置は、センサ60に対して、図1の機構1に比べて多少近接する位置となっている。
具体的には、想定される導体摩耗粉の発生量が多い場合に対応して、感度調整手段を選択して、電極61,62間で摩耗粉が吸着される沿面距離を増大し、センサ60の検知感度を所定の状態に設定することが可能となる。また、想定される導体摩耗粉の発生量が少ない場合に対応して、感度調整手段を選択して、電極61,62間で摩耗粉が吸着される長さを減らし、センサ60の検知感度を所定の状態に設定することが可能となる。
これにより、減速機2における初期摩耗粉量の増大に影響されることなく、減速機2の故障検知を確実におこなうことができる。
これに対し、本実施形態におけるセンサ60は、吸着能の異なる別吸着部(別磁石)64Bからなる感度調整手段を有することで、センサ60が大型化することがない。別吸着部64Bは、磁石以外にフィルター等でも良い。
5,30,60…センサ
6,61…第1の電極(内電極)
8,62…第2の電極(外電極)
9,69…締結部材(締結部)
10,63…吸着部(絶縁体)
7,34,64…磁石
10a,…凸部
31…中心電極
32(32A,32B,32C)…外側電極
50…検知部
60a…検知面
64B…別磁石(別吸着部)
Claims (5)
- 第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置されて検出領域内の導体摩耗粉を吸着することにより前記第1の電極と前記第2の電極との間の電気抵抗を変化させる吸着部と、
前記導体摩耗粉が所定量吸着されたことを検知する検知部と、
少なくとも前記吸着部以外に前記導体摩耗粉を吸着する別吸着部と、
を備えるセンサ。 - 前記別吸着部が、前記第1の電極と前記第2の電極と前記吸着部とは離間した位置に配置される、
請求項1に記載のセンサ。 - 前記別吸着部が、前記検出領域内に配置される、請求項1または2に記載のセンサ。
- 前記導体摩耗粉の吸着状態を調整して検知感度を変更する感度調整手段が、前記導体摩耗粉を吸着する吸着能の異なる前記別吸着部の群である、
請求項1から3のいずれかに記載のセンサ。 - 有底筒状の外電極と、
前記外電極に有底内筒として配置される絶縁体と、
前記絶縁体の内部に配置される磁石と、
前記絶縁体の内部に配置されるとともに前記磁石よりも軸方向で前記外電極の開口側に位置する内電極と、
前記磁石により前記外電極および前記内電極を短絡するように導体摩耗粉が所定量吸着されたことを検知する検知部と、
少なくとも前記磁石以外に前記導体摩耗粉を吸着する別磁石と、
を有するセンサ。
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