用于食品工业的、包括泄漏检测装置的工业机器人的制作方法

本发明涉及一种适合于食品工业的工业机器人。

背景技术：

被用于食品加工的设备以及特别是用于蛋白质工业的设备(例如用于处理肉类、家禽、鱼类、海鲜和奶制品时)遵守严格的卫生要求，并且必须每天通过使用热的高压水和化学试剂(诸如洗涤剂和消毒剂)来冲洗。对化学试剂的使用完全取决于客户。一些客户使用酸，而一些客户使用碱或者氯，所有这些都对金属具有高度腐蚀性。冲洗环境对包括机器人的任何加工设备都具有极强的腐蚀性。因此，食品处理设备通常优选地由具有光滑的或者抛光的外表面而没有另外的涂层或者漆绘的不锈钢制成。

工业机器人包括多个接头和传动系统，该传动系统包括马达和齿轮单元以及用于使接头运动的可旋转轴。难以使机器人接头从外部完全紧固，特别是在冲洗过程中的高压水喷射下，因为接头需要旋转。在使机器人冷却期间的温度循环还将产生暂时的真空，暂时的真空倾向于吸入带有洗涤剂和消毒剂的水。几乎没有任何旋转密封件能够从外部利用卫生设计来对付这种恶劣环境。因此，在冲洗环境中的机器人或者其他加工设备总是遭受外部和内部严重腐蚀。当含有化学试剂的水进入机器人的内部时，将加速腐蚀并且将细菌带入内部，细菌不容易被检测到。

除了来自外部的泄漏之外，齿轮单元的泄漏也是在机器人和任何其他传统机器中出现的问题。这些泄漏将使润滑剂出现污染食品的情况，基于现今的密封技术，几乎不能避免这一点。当通过肉眼从外面发现泄漏时，已经对食物或者机器人造成严重损坏。

de102012014486(a1)公开了一种用于检测液体(例如来自安装组件(例如电动机)的油或者水)的泄漏的传感器布置。试纸被布置在容纳环的径向外侧。试纸在接触液体时改变其颜色。例如，试纸的颜色从浅蓝色变为深蓝色。光纤将来自试纸的反向散射光传递到被用于测量通过光纤的反向散射光的传感器(诸如颜色传感器或者强度传感器)。

技术实现要素：

本发明的目的是至少部分地克服上述问题，并且提供一种改进的用于食品工业的机器人。

通过如在权利要求1中限定的工业机器人来实现该目的。

该机器人包括用于检测泄漏到机器人中的液体的泄漏检测装置，并且泄漏检测装置包括：至少一个指示剂带，被布置在机器人的内部并且被配置为在接触液体时改变颜色；传感器模块，被配置为检测指示剂带的颜色变化；以及检测器单元，被配置为基于至少一个指示剂带的检测的颜色变化来确定液体在机器人的内部的存在。泄漏检测装置能够区分润滑剂和水。

检测器单元被配置为基于至少一个指示剂带的检测的颜色变化来区分润滑剂和水。至少一个指示剂带可以是一个宽指示剂带、被布置成靠近彼此的两个或者更多个较窄的指示剂带或者两个或者更多个间隔开的指示剂带。例如，指示剂带是ph带或指示纸，该ph带被配置为依赖于与其接触的液体的ph值来改变颜色，该指示纸被配置为在其被润湿时改变颜色。例如，润滑剂是油或者油脂。

本发明使得可以检测来自机器人的外部的水泄漏以及来自机器人的内部的润滑剂(通常是油)泄漏并且区分泄漏是润滑剂还是水。根据本发明的泄漏检测装置使得能够及早检测水泄漏到机器人中，并且由此防止对机器人的损坏并且延长机器人的寿命。根据本发明的泄漏检测装置还使得能够及早检测在机器人的内部的润滑剂泄漏，并且使得可以在其对食物或者机器人造成任何损坏之前采取措施。

进一步地，泄漏检测装置简单、成本效益好，并且易于安装在机器人中。

本发明实现了可以始终检查机器人在某些关键点的泄漏状态，并且如果检测到泄漏，则可以向中央控制单元发送信号，该信号可以调用立即维护和服务动作。

根据本发明的实施例，指示剂带是ph带，ph带被配置为依赖于接触指示剂带的液体的ph值来改变颜色。使用ph带而不是试纸使得可以区分腐蚀性水和中性水。例如，当ph带接触纯水时，ph带为绿色。ph带在其接触酸性水(即，ph水平低于7的水)时将其颜色变为红色，并且取决于ph水平，实现不同的红色调，并且ph带在其接触碱性水(即，ph水平高于7的水)时将其颜色变为蓝色，并且取决于ph水平，实现不同的蓝色调。因此，可以区分腐蚀性水和纯水。

进一步地，可以基于单个ph带的检测的颜色变化来区分润滑剂和腐蚀性水。润滑剂通常具有中性ph，并且因此，ph带的颜色将不变为不同的颜色，而是将变为更深的颜色。例如，ph带在空气中为绿色，但是在ph带吸收了油之后，ph带的颜色将变为深绿色。如上所述，腐蚀性水将使ph带的颜色变为另一种颜色，诸如蓝色或者红色。

通过使用ph带，还使得可以基于ph带的检测的颜色来检测在水中的某种类型的化学试剂，因为不同的化学试剂具有不同的ph。

根据本发明的实施例，检测器单元被配置为基于ph带的检测的颜色变化来确定含有化学试剂的水(即，腐蚀性水)在机器人的内部的存在。该实施例使得能够检测泄漏到机器人中的含有化学试剂的水。本发明的该实施例基于以下认识：食品工业中的腐蚀性水是酸性的或者碱性的，并且可以通过使用被布置在机器人的内部的ph带来检测酸性水以及碱性水。纯净水既不是酸性的也不是碱性的。例如，如果氯被溶解在水中，则形成次氯酸和盐酸。因此，可以基于ph带的颜色的变化来检测腐蚀性水的侵入。纯水将仅引起ph带的颜色发生微小变化，并且进一步地，颜色与ph带的由腐蚀性水引起的颜色不同。为了检测腐蚀性水的侵入，检测ph带的颜色。根据该实施例的泄漏检测装置使得可以区分腐蚀性水和纯水，纯水诸如湿气，对机器人的伤害较小。

根据本发明的实施例，泄漏检测装置被配置为基于ph带的检测的颜色来区分检测的水是碱性的还是酸性的。例如，为了采取正确的措施以中止泄漏并且防止机器人被腐蚀，知道检测的水是碱性的还是酸性的是有意义的。

根据本发明的实施例，泄漏检测装置被配置为检测从传动系统泄漏的润滑剂(诸如润滑油)以及从机器人的外部泄漏的水并且基于至少一个指示剂带的检测的颜色变化来区分泄漏是来自传动系统还是来自机器人的外部。该实施例使得可以检测水的侵入以及来自机器人的传动系统的润滑剂泄漏并且辨别泄漏是润滑剂还是水。该实施例使得可以更早地并且在对食物或者机器人造成任何损坏之前检测来自传动系统的润滑剂泄漏。

根据本发明的实施例，传感器模块包括面向指示剂带的至少一个传感器。通过将传感器布置成面向指示剂带，不需要用于将来自指示剂带的光传输至传感器的装置(诸如光纤)。这使得与现有技术相比较，泄漏检测装置没有那么复杂。

根据本发明的实施例，传动系统包括用于使接头中的一个接头运动的可旋转轴，并且指示剂带被布置在可旋转轴上。指示剂带可以容易地被附接至轴。可旋转轴被连接至机器人接头，并且因此，穿过机器人接头的水将在其进入机器人的内部之后不久接触指示剂带。进一步地，可旋转轴被连接至传动系统的齿轮单元和马达。

根据本发明的实施例，传动系统包括齿轮单元，并且所述指示剂带被布置在位于齿轮单元和接头中的一个接头之间的空间中。适当地，指示剂带被布置在位于齿轮单元和接头中的一个接头之间的可旋转轴上。通过将指示剂带布置在齿轮单元和接头之间，可以检测从传动系统泄漏的润滑剂以及通过接头而发生的进水。

根据本发明的实施例，至少一个指示剂带被定位成相比于接头更靠近齿轮单元，因为润滑剂比水行进得慢。来自传动系统的润滑剂泄漏通常来源于齿轮单元。润滑剂比水更粘稠，并且因此比水移动得慢。通过将指示剂带布置成更靠近齿轮单元，可以实现快速地检测泄漏的润滑剂。因此，可以快速地采取措施以防止润滑剂从机器人泄漏，例如使机器人停止，并且由此避免污染食物。进一步地，通过将至少一个指示剂带布置成相比于接头更靠近齿轮单元，使得可以区分润滑剂和纯水(诸如湿气)。由于润滑剂的高粘度，指示剂带或者条带的、被设置成最靠近齿轮单元的一部分将在条带或者条带的被设置成更远离齿轮单元的一部分将改变颜色之前改变颜色。将一个或者多个指示剂带设置成相比于接头更靠近齿轮单元的另一优点是：可以通过使用相同的一个或者多个指示剂带来检测水以及润滑剂的泄漏。

根据本发明的实施例，传感器模块被配置为检测所述至少一个指示剂带的不同部分的颜色变化，并且所述检测器单元被配置为基于检测的在至少一个指示剂带的不同部分中的颜色变化，来确定泄漏是来自传动系统还是来自机器人的外部。通过检测在指示剂带的不同部分中的颜色变化，可以确定泄漏是来自传动系统还是来自机器人的外部，并且由此确定泄漏是润滑剂还是水。在该实施例中，可以使用在接触液体时变得更深的简单的指示剂带，而不是ph纸。

根据本发明的实施例，传感器模块包括被配置为检测在至少一个指示剂带的不同部分中的颜色变化的第一传感器和第二传感器，并且检测器单元被配置为基于来自第一传感器和第二传感器的输出来确定泄漏是来自传动系统还是来自机器人的外部。在该实施例中，至少一个指示剂带可以是一个宽指示剂带或者被布置成靠近彼此的两个或者更多个较窄的指示剂带。通过比较来自第一传感器和第二传感器的输出，可以确定泄漏是来自传动系统还是来自机器人的外部并且因此，可以区分润滑剂和腐蚀性水的泄漏。通过按照这种方式来使用两个传感器，可以使用廉价的传感器，诸如光反射器。

根据本发明的实施例，传动系统包括将用于防止润滑剂泄漏的轴围起的密封件，传感器中的一个传感器被布置为检测至少一个指示剂带在与密封件相距一定距离的区域中的颜色变化，而另一传感器被布置为检测至少一个指示剂带在靠近密封件的区域中的颜色变化。至少一个指示剂带可以是一个宽指示剂带或者被布置成靠近彼此的两个或者更多个较窄的指示剂带。至少一个指示剂带被设置成相比于接头更靠近齿轮单元。传感器中的一个传感器被配置为：检测指示剂带或者指示剂带的被设置成最靠近齿轮单元的一部分的颜色变化，而另一传感器被配置为：检测指示剂带或者指示剂带的被设置成更远离齿轮单元的一部分的颜色变化。由于润滑剂的高粘度，指示剂带或者条带的被设置成：最靠近齿轮单元的一部分将在指示剂带或者条带的被设置成更远离齿轮单元的一部分将改变颜色之前改变颜色。因此，通过检测指示剂带的被定位成与密封件相距不同距离的部分的颜色变化，可以确定颜色变化是否依赖于润滑剂或者来自机器人的外部的水的泄漏。

根据本发明的实施例，泄漏检测装置包括被布置在机器人的内部的第一指示剂带和第二指示剂带，第一指示剂带被定位成更靠近接头，而第二指示剂带被定位成更靠近密封件，并且一个传感器被布置为检测第一指示剂带的颜色变化，而另一传感器被布置为检测第二指示剂带的颜色变化。由于第一指示剂带被定位成更靠近接头，因此，一个传感器可以检测由于来自机器人的外部的泄漏而发生的颜色变化，并且由于第二指示剂带被定位成更靠近密封件，因此，另一传感器可以检测由于来自传动系统的泄漏而发生的颜色变化。该实施例使得容易确定泄漏是来自传动系统还是来自接头。

根据本发明的实施例，传感器模块被配置为基于指示剂带的颜色来生成电压信号，并且检测器单元被配置为从传感器模块接收电压信号并且基于接收到的电压信号，来检测指示剂带的颜色变化。适当地，检测器单元被配置为基于电压信号的电平以及针对电压的至少一个阈值来检测指示剂带的颜色变化。该实施例提供了简单地检测在指示剂带中的颜色变化。

根据本发明的实施例，检测器单元被配置为基于电压信号的电平以及针对电压的至少一个阈值来检测液体在机器人的内部的存在。

根据本发明的实施例，传感器模块包括被配置为在接触液体时改变颜色的至少两张试纸，这至少两张试纸被布置在不同的位置，传感器模块包括至少两个传感器，每个传感器被配置为检测在相应位置的相应试纸的颜色变化，并且检测器单元被配置为基于传感器检测到相应试纸的颜色变化的位置来区分润滑剂和水。

根据本发明的实施例，检测器单元被配置为基于电压信号的电平以及针对电压的至少一个阈值来检测含有化学试剂的水在机器人的内部的存在。针对电压的至少一个阈值也可以是电压的间隔。阈值或者电压间隔取决于在待检测的水中的化学试剂的类型。因此，需要针对不同的应用调整阈值或者电压间隔。例如，第一阈值或者电压间隔被用于检测具有低ph的水，而第二阈值或者电压间隔被用于检测具有高ph的水。该实施例提供了简单地检测在机器人的内部的含有化学试剂的水。

根据本发明的实施例，检测器单元被配置为基于电压信号的电平以及针对电压的至少一个阈值来检测从传动系统泄漏的润滑剂。该阈值或者间隔与被用于检测含有化学试剂的水的(多个)阈值不同。该实施例提供了检测地检测从传动系统泄漏的润滑剂。

根据本发明的实施例，检测器单元被配置为基于电压信号的电平、针对电压的多个阈值或者间隔来区分泄漏是来自传动系统还是来自机器人的外部。

根据本发明的实施例，至少一个传感器是基于ir的传感器，诸如光反射器，该光反射器基于指示剂带的表面的不同反射率并且因此，基于条带的颜色来提供不同的电压输出。使用基于ir的传感器是用于检测条带的颜色变化的成本效益好的方式，并且因此，降低了泄漏检测装置的成本。

根据本发明的实施例，所述传感器模块包括基于指示剂带的不同反射率来提供不同的电压输出的至少一个光反射传感器。

根据本发明的实施例，传感器是ccd摄像机，并且检测器单元包括图像识别模块，被配置为检测指示剂带的颜色变化。

附图说明

现在将通过对本发明的不同实施例的描述并且参照附图来更加详细地说明本发明。

图1示出了根据本发明的第一实施例的包括泄漏检测装置的机器人的一部分。

图2示出了用于在机器人的内部检测含有化学试剂的水的检测器单元的示例。

图3示出了根据本发明的第二实施例的机器人的一部分。

图4示出了根据本发明的第三实施例的机器人的一部分。

图5示出了根据本发明的第四实施例的机器人的一部分。

图6示出了具有多个接头的、被设置有泄漏检测装置的工业机器人的示例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的第一实施例的包括泄漏检测装置1a的工业机器人的一部分。工业机器人包括可绕着多个机器人接头3相对于彼此运动的多个臂2a至2b、以及适于控制机器人臂的运动的机器人控制器4。机器人接头3中的每个机器人接头由传动系统5驱动。每个传动系统包括马达(未示出)、齿轮单元8和被连接在齿轮单元和相应的臂之间的可旋转轴7。在图1中示出的示例中，第一臂2a被固定地连接至轴7。该轴7延伸穿过第二臂2b。因此，第一臂2a和轴7可相对于第二臂2b旋转，齿轮单元8被固定地附接至第二臂2b。接头3被形成在第一臂2a和第二臂2b之间以及轴7和第二臂2b之间。如在图1中图示的，从机器人的外部泄漏的水将跟随接头3，并且最终进入位于齿轮单元8和第二臂2b之间，并且因此，位于齿轮单元和接头3之间的空间18。

泄漏检测装置1a适于在机器人的内部检测含有化学试剂的水(该化学试剂改变水的ph值)。例如，化学试剂是洗涤剂或者消毒剂。泄漏检测装置1a适于检测酸性水和/或碱性水是否泄漏到机器人中。水源于外部环境，并且通过机器人的机器人接头3泄漏到机器人的内部。泄漏检测装置1a适于检测已经通过位于齿轮单元8和第二臂2b之间的空间18中的机器人接头3而进入机器人的水。泄漏检测装置1a包括传感器模块9和至少一个指示剂带。在该实施例中，指示剂带是ph带11。该ph带11依赖于接触ph带的液体的ph改变其颜色。适当地，ph带由ph纸制成。合适的ph指示剂是百里酚蓝，其显示出清楚的颜色变化。ph带11被布置在机器人的内部，例如被布置在轴7上。在图1中示出的实施例中，ph带11被布置在位于齿轮单元8和机器人接头3之间的轴7上，但是更靠近机器人接头。ph带11在其接触从机器人接头3进入的酸性水或者碱性水时改变其颜色。ph带的颜色取决于水的ph。例如，ph带将在水是酸性的时变为红色，并且在水是碱性的时变为蓝色。还可以实现其他颜色，这取决于使用哪种类型的ph纸和ph指示剂。

传感器模块9适于检测ph带11的颜色变化。传感器模块9包括至少一个传感器10。然而，传感器模块可包括两个或者更多个传感器。传感器10被布置在ph带11上方，使得传感器面向ph带。例如，传感器10可以是也被称为光反射器的基于ir的传感器或者ccd摄像机。泄漏检测装置1a还包括被连接至传感器模块9的检测器单元13a。该检测器单元13a被配置为基于来自传感器10的输出来检测泄漏到机器人中的含有化学试剂的水的存在。检测器单元13a被配置为接收来自传感器模块的输出，以基于接收到的输出来检测ph带11的颜色变化，并且基于ph带的检测的颜色变化来确定含有化学试剂的水在机器人的内部的存在。在图1中示出的实施例中，ph带11被布置在位于齿轮单元8和第二臂2b之间的可旋转轴7上，但是相比于齿轮单元更靠近第二臂2b。

在一个实施例中，传感器10是被称为光反射器的基于ir的传感器。光反射器包括产生具有红外(ir)光谱形式的波长的光的led和检测处于相同波长的光的ir传感器。ir传感器被布置在ph带11上方，并且所产生的光被导向ph带。ir传感器被配置为检测在ph带中被反射的光。来自ir传感器的输出信号取决于反射光的值，并且因此取决于ph带的颜色的亮度。当ph带接触具有高ph或者低ph的水时，ph带的颜色发生改变，并且ph带的亮度也发生改变，这改变了来自ir传感器的输出信号。

检测器单元13a检测来自传感器的输出信号的变化，并且基于此，检测在机器人中的酸性水或者碱性水的存在。如果检测到来自传感器的输出信号的这种变化，则检测器单元13a可以向机器人控制器4发送包括关于变化的信息的信号。检测器单元还可以被配置为基于来自传感器的输出信号，来确定水是酸性的还是碱性的。还可以确定水的酸度。如果传感器10是光反射器，则ph带11的颜色变化将被解释为电压信号。该电压信号的值取决于ph带的颜色。为了确定泄漏是否来自含有化学试剂的水，检测器单元13a被配置为将来自光反射器的输出电压与一个或者多个预定阈值相比较。检测器单元13a还可以被配置为基于来自光反射器的输出电压和预定阈值，来确定检测到的水是酸性的还是碱性的。可以选择(多个)阈值，使得检测器单元仅响应特定范围的颜色变化。

图2示出了在传感器10是光反射器时用于在机器人的内部检测含有化学试剂的水的简单检测器单元13a的示例。检测器单元13a包括接收来自光反射器的输出信号s的两个比较器14和被配置为检测来自比较器的输出信号中的任何输出信号是否正发生改变的电路16。将输出信号s的电压与表示酸性水的第一阈值t1和表示碱性水的第二阈值t2相比较。如果与阈值相比较，输出信号s发生改变，则来自比较器的输出信号将发生改变。例如，如果没有检测到水，则来自电路16的输出为0，并且如果检测到泄漏到机器人中的水，则该输出为1。

机器人传动系统5的齿轮单元8被设置有润滑剂，例如润滑油(诸如矿物油)的形式，或者任何其他合适的润滑剂，诸如润滑脂。为了避免润滑剂泄漏到外部环境，传动系统5包括适于防止润滑剂进入位于齿轮单元8和机器人接头3之间的空间18的密封件(未示出)。可能发生润滑剂从密封件泄漏。如果润滑剂从传动系统5泄漏，则尽快检测泄漏是重要的，以避免润滑剂泄漏到周围环境并且污染食物。

图3示出了根据本发明的第二实施例的包括泄漏检测装置1b的工业机器人的一部分。在该实施例中，泄漏检测装置1b被配置为检测润滑剂以及含有化学试剂的水的泄漏。泄漏检测装置1b包括至少一个ph带11。从齿轮单元8泄漏的润滑剂将跟随轴7，并且最终进入位于齿轮单元8和第二臂2b之间的空间18。如在图3中图示的，从接头3泄漏的水也将跟随轴7，但是在相反的方向上，并且最终进入空间18。

在该实施例中，ph带11是ph纸，该ph纸根据接触ph纸的液体的ph变为不同的颜色。ph带11被布置成相比于机器人接头3更靠近齿轮单元8。优选地，ph带11被布置在齿轮单元8的密封件附近。通过将ph带11布置成靠近齿轮单元的密封件，实现了快速地检测泄漏的润滑剂，并且可以快速地采取措施以防止润滑剂从机器人泄漏。当从传动系统的内部泄漏时，泄漏的润滑剂(油/油脂)将浸入ph带11，并且使表面颜色变得更深。当水从机器人接头进入时，例如，ph带11在水是酸性的时变为红色，并且在水是酸性的时变为蓝色。在该实施例中，仅使用一个ph带11。然而，也可以具有被设置成彼此相邻的两个ph带。传感器模块9被布置在ph带11上方并且面向ph带11，并且可以包括一个ccd摄像机或者光反射器。

泄漏检测装置1b包括检测器单元13b，检测器单元13b被配置为基于ph带11的检测到的颜色变化，来检测含有化学试剂的水的泄漏以及润滑剂的泄漏。检测器单元13b还被配置为基于ph带11的检测到的颜色变化来区分泄漏是来自传动系统还是来自机器人的外部。传感器模块9将关于ph带的颜色变化的信息发送给检测器单元13b。

例如，来自传感器模块9的输出是电压信号或者ph带的图像，电压信号具有取决于ph带的颜色的值，并且检测器单元13b被配置为确定颜色变化是润滑剂还是水润湿ph带所导致的结果。为了区分泄漏是否包括来自传动系统的润滑剂或者来自机器人接头的水，将传感器的输出电压与不同的预设电压(阈值)相比较。在设置阈值之前，应该考虑耦合效应(当油和水都影响ph带时)。可以通过选择适当的ph带来保证这一点。例如，预设电压可利用电位计调节，范围从非泄漏状态到泄漏状态，这暗示了泄漏标准。因此，比较器可以被用于比较来自传感器的输出信号和来自电位计的信号并且产生最终信号。

如果传感器模块9包括ccd摄像机，则ph带的图像被发送给检测器单元13b。检测器单元包括图像分析模块，该图像分析模块被配置为检测ph带的颜色变化，并且区分颜色变化的根本原因。

图4示出了根据本发明的第三实施例的包括泄漏检测装置1c的工业机器人的一部分。在该实施例中，泄漏检测装置包括被布置在第二臂2b和齿轮单元8之间的两个指示剂带21、23。在该实施例中，每个指示剂带21、23可以是在其接触液体时变得更深的任何类型的纸或者ph纸，该ph纸根据接触ph纸的液体的ph变为不同的颜色。第一指示剂带21被布置成更靠近齿轮单元8，而第二指示剂带23被布置成更靠近第二臂2b，并且因此，更靠近机器人接头3。第一指示剂带21将用于检测来自齿轮箱的油泄漏，而第二指示剂带23将用于检测来自外部环境的水泄漏。传感器模块包括被布置在第一指示剂带21上方并且面向第一指示剂带21的第一传感器25、和被布置在第二指示剂带23上方并且面向第二指示剂带23的第二传感器27。泄漏检测装置1c还包括被连接至第一传感器25和第二传感器27的检测器单元30。该检测器单元30接收关于第一指示剂带21的颜色变化的信息和关于第二指示剂带23的颜色变化的信息，并且基于接收到的信息来确定润滑剂和/或水发生泄漏的时间。

如果指示剂带21、23中的一个改变了其颜色，则面向该指示剂带的传感器检测颜色的变化，并且将关于颜色变化的信息发送给检测器单元中的一个检测器单元。检测器单元可以将关于泄漏的信息发送给机器人控制器4。根据第一指示剂带21或者第二指示剂带23是否改变了其颜色，机器人控制器4可以得出关于颜色变化是由于水的泄漏还是由于润滑剂的泄漏的结论。如果机器人控制器在接收到关于第二指示剂带23的颜色变化的信息之前接收到关于第一指示剂带21的颜色变化的信息，则机器人控制器得出以下结论：颜色变化是由于泄漏的润滑剂，因为从传动系统5泄漏的油将在到达第二指示剂带23之前首先接触第一指示剂带21。如果机器人控制器在接收到关于第一指示剂带21的颜色变化的信息之前接收到关于第二指示剂带23的颜色变化的信息，则机器人控制器得出以下结论：颜色变化是由于泄漏的水，因为水通过机器人接头泄漏，并且因此将在到达第一指示剂带21之前首先接触第二指示剂带23。

图5示出了根据本发明的第四实施例的包括泄漏检测装置1d的工业机器人的一部分。该实施例检测润滑剂以及水的泄漏。泄漏检测装置1d包括至少一个指示剂带21(诸如试纸或者ph带)、传感器模块9和检测器单元30，至少一个指示剂带21被布置在机器人的内部并且被配置为在接触液体时改变颜色，传感器模块9被配置为检测指示剂带的颜色变化，检测器单元30被配置为基于指示剂带的检测到的颜色变化来确定液体在机器人的内部的存在。泄漏检测装置能够基于至少一个指示剂带的检测到的颜色变化来区分润滑剂和水。指示剂带21可以是在其接触液体时变得更深的任何类型的纸。还可以使用ph纸而不是试纸，该ph纸根据接触ph纸的液体的ph变为不同的颜色。传感器模块9和指示剂带21被布置成靠近齿轮单元8。该齿轮单元8包括适于防止润滑剂从齿轮单元泄漏的密封件17(例如唇形密封件)，并且指示剂带21被设置在轴7上以及靠近密封件17的区域中。

为了区分润滑剂和水，两个传感器25、27被安装在轴7上方。指示剂带21被绕着轴7缠绕，一直到两个传感器都可以覆盖的区域。传感器模块9包括被布置成彼此相邻的第一传感器25和第二传感器27。相比于第二传感器，第一传感器25被设置成更靠近齿轮单元8。第一传感器25和第二传感器27被布置为检测指示剂带21的不同部分。第一传感器25被配置为检测指示剂带21的靠近齿轮单元8的第一部分的颜色变化，而第二传感器27被配置为检测指示剂带21的与齿轮单元间隔开的第二部分的颜色变化。

传感器25、传感器27优选地是基于ir的传感器，所谓的光反射器，该光反射器基于指示剂带21的表面的不同反射率并因此基于条带的颜色，来提供不同的电压输出。第一传感器25和第二传感器27被布置在指示剂带21上方并且面向指示剂带21。在该示例中，仅使用一个指示剂带21。然而，也可以具有被设置成彼此相邻的两个条带。

润滑剂比水更粘稠并且因此，比水移动得慢。由于润滑剂的高粘度，当润滑剂从齿轮单元泄漏时，条带的被设置成最靠近齿轮单元的第一部分将在条带的被设置成更远离齿轮单元的第二部分之前改变颜色。如果是水通过机器人接头3泄漏，则条带的整个部分或者较大部分将由于水的低粘度而改变其颜色。检测器单元30被配置为接收来自第一传感器25和第二传感器27的输出信号，并且基于来自第一传感器和第二传感器的输出信号来确定润滑剂或者水是否正泄漏到空间18中。

当润滑剂从密封件泄漏到可旋转轴7上时，润滑剂将首先接触指示剂带21的最靠近齿轮单元8的一部分。第一传感器25将检测颜色变化，并且将包括关于颜色变化的信息的信号发送给检测器单元30。如果第二传感器27没有检测到指示剂带21的最靠近第二臂2b的第二部分的任何颜色变化，则检测器单元确定颜色变化的原因是泄漏的润滑剂。当水在机器人的内部从机器人接头3泄漏到可旋转轴7上时，水将接触指示剂带21的第一和第二部分。第一传感器25以及第二传感器27将检测颜色变化，并且将包括关于颜色变化的信息的信号发送给检测器单元30。如果传感器25、27都检测到颜色变化，则检测器单元30确定颜色变化的原因是泄漏的水。

在该实施例中，不需要任何比较器。相反，检测器单元30可以包括嵌入式智能装置，例如包括微控制器的微芯片、存储器和模拟半导体。传感器25、27两者都可以利用微芯片的adc功能(模数转换)被直接连接至i/o端口。传感器的输出电压(指示颜色)可以通过这些i/o端口被读取。经由对微芯片进行编程，将获得来自这些传感器25、27的电压并且将其与预设值相比较或者在它们之间相比较，这基于不同的情况给出不同的结论。

必须事先对颜色-电压关系进行校准。在下面描述的实施例中，使用ph带。在第一步骤中，针对ph带的默认颜色确定颜色-电压关系。通过利用光反射器传感器在真实工作环境或者类似的照明条件下扫描干净的ph带，可以读取并且记录对应的电压，该电压用作默认电压。为了提高比较的稳健性，电压值的间隔经由编程以预设值为中心。

为了在只有包括某种化学试剂(诸如清洁剂)的水泄漏到机器人中时对颜色-电压关系进行校准，ph带被浸入水和化学试剂的混合物。根据哪种化学试剂被混合到水中，酸性或者碱性将ph带的颜色改变为不同的光谱。由于清洁剂总是由清洁过程指定，因此，对于一种类型的冲洗，ph带的颜色变化通常是固定的。因此，通过利用光反射器来扫描被浸的ph带，可以读取并且记录对应的电压。该电压值被定义为一个阈值。为了提高比较的稳健性，电压值的间隔经由编程以该阈值为中心，被称为预校准间隔。

情况1仅发生进水

在这种情况下，传感器25、传感器27都将检测ph带的颜色变化。如果来自两个传感器的电压值落入与某种水-洗涤剂混合对应的预校准电压间隔，则结论是仅发生进水。

情况2仅发生润滑剂泄漏

更靠近密封件的第一传感器25将始终首先检测润滑剂泄漏。如果与默认颜色相比较，第一传感器25检测到ph带的颜色变化，但是同时，第二传感器27没有检测到颜色变化，则结论是仅发生润滑剂泄漏。

情况3润滑剂泄漏和进水几乎同时发生

这种情况的可能性很小，但是有可能发生。如果与默认颜色相比较，传感器25、传感器27都检测到ph带的颜色变化，但是仅来自第二传感器27的电压值落入预校准电压间隔，则结论是发生进水和润滑剂泄漏。

如果使用试纸而不是ph带，则可以如下面描述的那样修改该方法。针对干燥的试纸的颜色确定颜色-电压关系。进一步地，按照与上面描述的相同方式来确定在试纸是湿润的时的颜色-电压关系。对于水和润滑剂，试纸的颜色变化将是相同的。因此，当使用对ph变化不敏感的试纸时，不能区分包括不同清洁剂的水。通过利用光反射器来扫描被浸的试纸，可以读取并且记录对应的电压。该电压值被定义为阈值。为了提高比较的稳健性，电压值的间隔可以以该阈值为中心。

情况1发生进水

在这种情况下，传感器25、传感器27都将检测试纸的颜色变化。如果两个电压值都高于阈值电压，则结论是发生进水。

情况2发生润滑剂泄漏

被定位成更靠近密封件的第一传感器25将始终首先检测润滑剂泄漏。如果与默认颜色相比较，第一传感器25检测到试纸的颜色变化，但是同时，第二传感器27没有检测到颜色变化，则结论是仅发生润滑剂泄漏。

代替安装两个光反射器传感器，可以将一个ccd摄像机布置在相同的位置，即，在ph带的正上方，这也可以检测油泄漏和进水。ccd摄像机按照特定时间间隔拍摄ph带的图片。该图片可以通过想象处理软件被直接分析。因此，可以通过图片容易地获得如同颜色如何发生改变、颜色变化发生在哪个区域中等信息，并且可以按照与上面描述的相同方式基于该信息来推断泄漏/侵入。

图6示出了根据本发明的一个实施例的工业机器人。该机器人由被布置在每个机器人接头处的多个泄漏检测装置组成。泄漏检测装置可以检测水(碱性的或者酸性的)和润滑剂两者。在该实施例中，来自传感器的输出信号被传递给公共检测器单元30。检测器单元30可以包括微控制器，微控制器被编程为对传感器信号进行分析，并且确定在任何连接中是否存在泄漏的微控制器。检测器单元30被配置为将关于检测到的泄漏的信息传递给机器人控制器4或者响应终端。至于信号传输，可以实施传统的串行通信或者无线通信。