JPH0448526Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、機器の異常検出装置に関するもので
あり、特に遠隔操作機器に用いて好適な異常検出
装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来、各種の分野において、特殊環境下、例え
ば高温・多湿、粉塵下、放射線下などでの作業が
あるが、このような作業は徐々にロボツトに代表
される遠隔操作機械におきかえられる傾向にあ
る。このような悪環境下で動作しなければならな
い機器は、通常の工場内で用いられるロボツトそ
の他の機器にも増してより高い信頼性が要求さ
れ、機器の異常に対する措置もその一つである。

すなわち、人間（オペレータ）が直接吸う機器
であれば、作業中に発生する異音、異臭等をオペ
レータが検知することによつて、異常の有無の判
断を行なうことができ、重大な事故に到るのを防
ぐことが可能であつた。しかし上記のようなロボ
ツト、遠隔操作機械の場合は、オペレータ自信は
遠隔にいてこれを操縦するのであるから、上述の
如くオペレータが自分の耳や鼻で異音や異臭を検
知して異常を判定するという方法では異常検知が
不可能である。

そこで、信頼性を高める一手段として、機器に
自己診断機能、つまり異常監視機能を持たせる試
みが種々なされている。すなわち、重大故障に到
る前に初期異常を検出し、事故を未然に防止しよ
うというものである。

＜考案が解決しようとする問題点＞ ところが、それらの多くはいずれも定量的では
あるが、監視範囲は限られている。例えばサーボ
アンプ系の異常であれば、帰還電流を監視すると
いう如く単能的であり、機器内の異常を広範囲に
とらえようとする場合には不十分である。

本考案は、従来のものでは監視範囲が限られる
などの問題に鑑みなされたもので、定性的であつ
ても、広範囲に異常が検出できるような異常検出
装置を提供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、本考案の異常検出装
置は、機器の異常検出されるべき構成部分に所定
の温度以上で気化する溶剤が塗布されていると共
に、上記溶剤の気化により生ずるガスに応動する
匂いセンサが異常発熱検知センサとして設けられ
ていることを特徴とする。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案の一実施例に係る異常検出装置
の構成を示す。

同図に示すように、密閉筐体１は、特殊環境下
Ｂに置かれた電子機器装置を収納した筐体であ
る。ここで、特殊環境としては、塵埃中、放射線
下などの他、海中などをも含む。上記密閉筐体１
内には、電子基板２と、匂いを感知する匂いセン
サ３すなわち一定の匂いのガス成分を検知するガ
スセンサ（ガス検出器）と、ガスセンサ３の出力
を増幅するプリアンプ４とが組み込まれており、
更に上記電子基板２上には、或る所定の温度、こ
こでは電子基板２が異常とみなされる温度以上に
なると気化しガスセンサ３が応動するガス成分を
発生する溶剤５が塗布されている。

上記プリアンプ４の出力はケーブル６を用いて
遠隔の通常環境下Ａ側へと伝送されるようになつ
ているが、この場合、上記ケーブル６はシール７
を介して密閉筐体１から引き出されて監視装置８
に接続されている。そして、この監視装置８がプ
リアンプ４の出力をモニタしており、それが設定
出力を越えた場合にアラームによりオペレータに
知らせることができるようになつている。

次に、上記構成の実施例装置による異常検出動
作について説明する。

まず、電子基板２は正常に動作している間は上
述した或る温度を越えることはない。従つて、こ
の場合は、密閉筐体１中のガス濃度も低レベルに
保たれ、匂いセンサ３の出力も微小であるので、
監視装置８は機器正常と判定する。

次に、もし電子基板２の部品が故障した場合は
下記のようにして異常が検出される。すなわち、
故障とすると、一般に異常発熱を起こす。異常発
熱を起こすと、その発熱部周辺の温度は上昇し、
塗布されていた溶剤が気化し、これによつてガス
濃度のレベルが上がり匂いセンサ３の出力も上昇
する。このような匂いセンサ３の出力が供給され
た監視装置８では、予め設定していたレベルを越
えたのを検出し、そしてオペレータへアラームを
発するのである。

このようにして、構成部品に許容される温度以
上にて気化する溶剤５を塗布し、匂いセンサ３を
異常発熱検知センサとして使用する。これによ
り、たとえ遠隔操作機器であつても、遠隔操作機
器内にガスセンサ３を備えることにより機器内の
異常（過熱状態）を広範囲にとらえることができ
る。また、異常発熱も早期に検出できるから、重
大な故障に到る前に確実に異常の発生を知ること
ができる。

第１図の場合は、一つの電子基板２を図示して
あるが、上述のような溶剤５の塗布を利用すれ
ば、１つの密閉筐体中に一つの匂いセンサを設置
するだけで、密閉筐体中の構成部品多数に対して
も、異常発熱を早期に検出でき、迅速に異常発生
を知ることができ、次のような不都合もない。す
なわち、温度センサによる検出の方法をとるとき
は、密閉筐体内の空気が対流により暖まるのを待
たなければならず、時間遅れが大きいし、しか
も、異常となつた部品の絶対発熱量が小さければ
なおさら検出は困難となるのに対し、本考案によ
ればそのようなこともないのである。

第２図乃至第４図は本考案の他の実施例を示す
もので、移動型ロボツトに適用した場合である。

このロボツトは、ここでは高温・多湿下での使
用を前提としているため、ロボツト本体は密閉構
造であり、更にロボツト筐体９内部は第２図の如
く次のようのな要素ごとにユニツト１０〜１４と
して分割されている。すなわち、制御ユニツト１
０は主に制御用の電子回路基板を収容したユニツ
トであり、また入出力ユニツト１１は主にセンサ
類などロボツトと外界との入出力用インターフエ
ース基板類を収容したユニツトであり、更にアン
プユニツト１２はマニユピユレータ類駆動用モー
タのドライブ用アンプを収容したユニツトであ
り、更にまたモータユニツト１３はマニユピユレ
ータ駆動用モータユニツトであり、そして電源ユ
ニツト１４はロボツトの電源のためのユニツトで
ある。

ロボツト筐体９はこれら各ユニツト１０〜１４
を収容している。また、ロボツトはロボツトハン
ド１５と、ITV及びITVアーム１６と、脚１７
を備えている。

上記各ユニツト１０〜１４には、夫々匂いセン
サが設けられており、第３図はその様子を制御ユ
ニツト１０の場合を例に採つて示している。すな
わち、制御ユニツト収納ケース１８には制御ユニ
ツト１０のコネクタ１９が取り付けられ、またそ
の内部には電子回路基板２０が配置されていると
共に、匂いセンサ３ａが設けられている。他のユ
ニツト１１〜１４にも、同様にして匂いセンサ３
ｂ〜３ｅに設けられている。

第４図は、これら匂いセンサ３ａ〜３ｅからの
信号を処理する匂いセンサ信号処理回路２１の一
例で、これは、匂いセンサ検出レベル設定器２２
ａ〜２２ｅと、コンパレータ２３ａ〜２３ｅと、
ORゲート２４と、Ｄタイプフリツプフロツプ２
５と、トライステートバツフアー２６と、アドレ
スデコーダ２７と、ANDゲート２８とから成つ
ている。

この実施例による異常検出の場合は、各ユニツ
ト１０〜１４ごとに許容温度以上にて気化する溶
剤をユニツトの構成要素に塗布しておくようにす
る。

すなわち、各ユニツト１０〜１４はそれぞれ
ほゞ似た要素の集合であるため、各要素の許容動
作温度も同レベルである。例えば、制御ユニツト
１０であればIC類が主であるから70〜125℃であ
る。従つて、各ユニツト１０〜１４ごとに許容温
度以上で気化する溶剤をユニツトの構成要素に予
め塗布しておけば、いずれかの構成要素が故障し
て、異常発熱して許容温度を越えると、その溶剤
が気化して匂いセンサ３ａ〜３ｅのいずれかで検
出される。

匂いセンサ３ａ〜３ｅの出力はコンパレータ２
３ａ〜２３ｅにて匂いセンサ検出レベル設定器２
２ａ〜２２ｅの所定の設定値と比較されるように
なつているから、上述のように検出が行なわれ、
それが或る設定値を越えると、制御ユニツト１０
のCPUへ異常割込信号２９を発生する。異常割
込信号２９を受けた前記CPUは、アドレスバス
３０に匂いセンサユニツトアドレスを出力するこ
とによりアドレスデコーダ２７を経てＤタイプフ
リツプフロツプ２５に各コンパレータ２３ａ〜２
３ｅの出力を読み込ませ、トライステートバツフ
アー２６を通してデータバス３１からそのデータ
を読み取る。前記CPUはこのデータからどの匂
いセンサが異常を検出したか、つまり故障ユニツ
トがどれかを知ることができる。

このようにして、この実施例は、ロボツトにお
ける異常検出を行なう場合に、匂いセンサ３ａ〜
３ｅを異常発熱センサとして使用すると共に、各
構成要素ごとに許容温度以上で気化する異なる溶
剤もしくは同種の溶剤を塗布する。ロボツト筐体
９内に匂いセンサを備えることによりロボツト内
部の異常（過熱状態）を前記第１図の実施例と同
様に場所的に広範囲にとらえ、大局的に異常部位
が推定できる。

各ユニツトに着目すれば、一つの匂いセンサを
設置するだけで、ユニツト構成品の多数に対し
て、異常発熱を早期に検出できるのは前記実施例
と同じであり、また既述した温度センサによる場
合のような時間遅れ、検出の困難性がないもの同
様であるが、更にこれに加えて次のような利点も
ある。すなわち、各構成要素ごとに異なる溶剤を
塗布するときは匂いセンサも各溶剤に対応する異
なるものとしておくことにより異常要素の特定が
可能であり、同時にいくつかのユニツトが異常と
なつてそれらを識別では、異常ユニツトの特定も
容易である。

なお、本考案は、異常検出が必要とされる機器
を初め、ロボツト、極限作業ロボツト（原子力
用、海洋開発用など）、各種ラジコン機械すなわ
ちラジコンブルトーザ、ラジコンパワーシヨベル
などの遠隔操作機械その他に適用できる。

＜考案の効果＞ 以上のように、本考案の異常検出装置によれ
ば、匂いセンサを異常発熱検出センサとして活用
して広範囲に異常を検出することができると共
に、早期に検出することができるので、迅速かつ
確実に異常発生を知らせることが可能であり、重
大故障に到るのを未然に防止して信頼性の向上を
図ることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の異常検出装置の一実施例を示
す構成図、第２図は本考案の他の実施例に係る異
常検出装置を有するロボツトの構成図、第３図は
第２図の一ユニツトの内部構造を示す部分斜視
図、第４図は匂いセンサ信号処理回路の一例を示
すブロツク図である。 図面中、１……密閉筐体、２……電子基板、
３，３ａ〜３ｅ……匂いセンサ、５……溶剤、９
……ロボツト筐体、１８……ユニツト収納ケー
ス、２０……電子回路基板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 機器の異常が検出されるべき構成部分に所定
   の温度以上で気化する溶剤が塗布されていると
   共に、上記溶剤の気化により生ずるガスに応動
   する匂いセンサが異常発熱検知センサとして設
   けられていることを特徴とする異常検出装置。 (2) 上記機器がロボツトであることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の異常検出
   装置。