JP6130487B2

JP6130487B2 - Belt slip diagnosis system

Info

Publication number: JP6130487B2
Application number: JP2015501128A
Authority: JP
Inventors: 敦神谷; 信也熊崎; 真樹小島; 修長井
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: WO2014128849A1; JPWO2014128849A1

Description

本発明は、工作機械の主軸駆動用のベルトのスリップを検出するベルトスリップ診断システムに関する。 The present invention relates to a belt slip diagnosis system that detects slip of a belt for driving a spindle of a machine tool.

工作機械の主軸側プーリと出力軸側プーリとの間には、動力伝達用のベルトが張設されている。ベルトは、経年劣化により伸びてしまう。また、ベルトは、主軸側プーリや出力軸側プーリとのスリップにより、摩耗してしまう。このため、ベルトのテンションが低下してしまう。したがって、主軸側プーリとベルトとの間や出力軸側プーリとベルトとの間に、スリップが発生してしまう。スリップが発生すると、円滑な動力伝達が困難になる。また、スリップが発生すると、ベルトの異常摩耗が発生し、ベルトが切れてしまうおそれがある。また、機械が破損してしまうおそれがある。 A power transmission belt is stretched between the main shaft side pulley and the output shaft side pulley of the machine tool. The belt grows due to aging. Further, the belt is worn by slippage with the main shaft side pulley and the output shaft side pulley. For this reason, the tension of the belt is lowered. Therefore, slip occurs between the main shaft side pulley and the belt or between the output shaft side pulley and the belt. When slip occurs, smooth power transmission becomes difficult. In addition, when slip occurs, abnormal wear of the belt may occur, and the belt may break. In addition, the machine may be damaged.

一般的には、ベルトのスリップを検出するには、作業者が、ベルトのスリップ音（例えば「キュッ」というような摩擦音）を、聞き分けるしかない。ところが、ワーク加工時においては、スリップ音以外の騒音も発生している。このため、作業者がスリップ音に気付きにくい。 Generally, in order to detect the slip of the belt, an operator can only hear the slip sound of the belt (for example, a friction sound such as “kick”). However, noise other than slip noise is also generated during workpiece machining. For this reason, it is difficult for an operator to notice the slip noise.

この点、特許文献１には、ワーク加工時のベルトスリップを検出するベルトスリップ検出方法が開示されている。同文献のベルトスリップ検出方法によると、ワーク加工時にＮＣ装置から出力される主軸のポジションエラーやモータへの速度指令を監視し、定常回転時に速度指令が増加した際に、ベルトスリップが発生したと判断している。 In this regard, Patent Document 1 discloses a belt slip detection method for detecting a belt slip during workpiece machining. According to the belt slip detection method of the same document, the position error of the spindle output from the NC device during workpiece machining and the speed command to the motor are monitored, and when the speed command increases during steady rotation, a belt slip occurs. Deciding.

特開２００７−１０５８０９号公報JP 2007-105809 A

しかしながら、同文献記載のベルトスリップ検出方法によると、ワーク加工時にベルトがスリップする可能性があることを、ワーク加工前に作業者が認識することができない。また、前述したように、スリップ音からベルトのスリップを検出する場合も、ワーク加工時にベルトがスリップする可能性があることを、ワーク加工前に作業者が認識することができない。すなわち、予防保全ができない。予防保全を可能にするためには、スリップする可能性がある場合に、ワーク加工前にベルトのメンテナンスを行う必要がある。具体的には、ベルトのテンションを測定し、テンションが低い場合には、テンションを調整する必要がある。例えば、ベルトを張り直す必要がある。ところが、ベルトのメンテナンスを行うタイミングを、作業者が認識することは困難である。 However, according to the belt slip detection method described in this document, the operator cannot recognize that the belt may slip during workpiece machining. In addition, as described above, even when the belt slip is detected from the slip noise, the operator cannot recognize that the belt may slip during the workpiece machining. That is, preventive maintenance is not possible. In order to enable preventive maintenance, if there is a possibility of slipping, it is necessary to perform maintenance of the belt before processing the workpiece. Specifically, the belt tension is measured, and if the tension is low, it is necessary to adjust the tension. For example, the belt needs to be re-tensioned. However, it is difficult for the operator to recognize the timing for performing maintenance of the belt.

そこで、本発明は、利便性の高いベルトスリップ診断システムを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a belt slip diagnosis system that is highly convenient.

（１）上記課題を解決するため、本発明のベルトスリップ診断システムは、出力軸を有する主軸モータと、主軸と、該出力軸から該主軸に動力を伝達するベルトと、該出力軸の回転方向の位置を検出する第一検出部と、該主軸の回転方向の位置を検出する第二検出部と、該第一検出部から検出される該位置に関する第一電気量と、該第二検出部から検出される該位置に関する第二電気量と、を基に、該ベルトのスリップを診断する診断プログラムを実行した結果、該ベルトの該スリップ量が許容量よりも大きい場合、該スリップ量の異常に関するメッセージを、報知する報知部と、を備えることを特徴とする。 (1) In order to solve the above problem, a belt slip diagnosis system of the present invention includes a main shaft motor having an output shaft, a main shaft, a belt for transmitting power from the output shaft to the main shaft, and a rotation direction of the output shaft. A first detection unit that detects the position of the main shaft, a second detection unit that detects a position of the main shaft in the rotational direction, a first electric quantity relating to the position detected from the first detection unit, and the second detection unit If the slip amount of the belt is larger than an allowable amount as a result of executing a diagnostic program for diagnosing the slip of the belt based on the second electric amount relating to the position detected from And a notification unit for reporting the message.

本発明のベルトスリップ診断システムによると、報知部が、スリップ量の異常に関するメッセージを、報知することができる。このため、作業者は、当該メッセージを基に、ベルトのテンションが低くなっていることを認識することができる。すなわち、作業者は、ベルトのメンテナンスを行うタイミングを認識することができる。 According to the belt slip diagnosis system of the present invention, the notification unit can notify a message related to an abnormality of the slip amount. For this reason, the operator can recognize that the belt tension is low based on the message. That is, the operator can recognize the timing for performing maintenance of the belt.

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記報知部は、前記診断プログラムを実行するタイミングに関するメッセージを、報知する構成とする方がよい。診断プログラムを実行しなければ、作業者は、スリップ量の異常を認識することができない。つまり、ベルトのメンテナンスを行うタイミングを認識することができない。 (2) Preferably, in the configuration of (1) above, the notification unit is preferably configured to notify a message related to the timing for executing the diagnostic program. Unless the diagnostic program is executed, the operator cannot recognize the slip amount abnormality. That is, it is not possible to recognize the timing for performing belt maintenance.

この点、本構成によると、報知部が、診断プログラムを実行するタイミングを報知することができる。このため、診断プログラムを実行するタイミング、延いてはベルトのメンテナンスを行うタイミングを、作業者が認識することができる。 In this regard, according to the present configuration, the notification unit can notify the timing of executing the diagnostic program. For this reason, the operator can recognize the timing of executing the diagnostic program, and hence the timing of performing maintenance of the belt.

（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記報知部は、前記ベルトのテンション調整に関するメッセージを、報知する構成とする方がよい。本構成によると、報知部が、作業者に、ベルトのテンション調整を打診することができる。 (3) Preferably, in the configuration of the above (1) or (2), the notification unit may be configured to notify a message regarding tension adjustment of the belt. According to this configuration, the notification unit can consult the operator for belt tension adjustment.

（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記ベルトの前記テンション調整が行われない場合、前記報知部は、前記主軸モータの出力トルクに関するメッセージを、報知する構成とする方がよい。 (4) Preferably, in the configuration of (3), when the tension adjustment of the belt is not performed, the notification unit may notify a message regarding the output torque of the spindle motor.

例えば、単一のワークの加工を行っている場合や、任意のロットに属する複数のワークの加工を連続して行っている場合、ベルトのテンション調整のために旋盤を停止すると、停止前と停止後とで、旋盤各部の熱変位量が変化してしまうおそれがある。当該熱変位量の変化は、ワークの加工条件の変更に繋がるおそれがある。このようなことを考慮すると、直ちにベルトのテンション調整を行うことができない場合がある。この場合、本構成によると、報知部が、作業者に、主軸モータの出力トルクを制限することを、打診することができる。出力トルクを制限すれば、ベルトがスリップしにくくなる。このため、ベルトの摩耗を抑制することができる。延いては、ベルトのテンション低下が進行するのを、抑制することができる。 For example, when processing a single workpiece or when processing multiple workpieces belonging to an arbitrary lot, if the lathe is stopped to adjust the belt tension, it stops before and after the stop. The amount of thermal displacement of each part of the lathe may change afterwards. The change in the thermal displacement amount may lead to a change in the machining condition of the workpiece. In consideration of this, there are cases where the belt tension cannot be adjusted immediately. In this case, according to the present configuration, the notification unit can consult the operator to limit the output torque of the spindle motor. If the output torque is limited, the belt is less likely to slip. For this reason, wear of the belt can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in belt tension.

本発明によると、利便性の高いベルトスリップ診断システムを提供することができる。 According to the present invention, a highly convenient belt slip diagnosis system can be provided.

図１は、本発明のベルトテンション診断システムの一実施形態となるベルトテンション診断システムの模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a belt tension diagnostic system according to an embodiment of the belt tension diagnostic system of the present invention. 図２（ａ）は、同ベルトテンション診断システムの主軸モータによる主軸側プーリ始動前におけるベルト周辺の模式図である。図２（ｂ）は、同ベルトテンション診断システムの主軸モータによる主軸側プーリ始動時におけるベルト周辺の模式図である。図２（ｃ）は、同ベルトテンション診断システムの運転中におけるベルト周辺の模式図である。図２（ｄ）は、同ベルトテンション診断システムの主軸モータによる主軸側プーリ停止時におけるベルト周辺の模式図である。FIG. 2A is a schematic diagram of the belt periphery before the spindle side pulley is started by the spindle motor of the belt tension diagnostic system. FIG. 2B is a schematic diagram of the belt periphery when the spindle side pulley is started by the spindle motor of the belt tension diagnostic system. FIG. 2C is a schematic diagram around the belt during operation of the belt tension diagnostic system. FIG. 2D is a schematic diagram of the belt periphery when the spindle pulley is stopped by the spindle motor of the belt tension diagnostic system. 図３（ａ）は、スリップが発生しない場合の主軸と出力軸との回転速度の時間変化を示すグラフである。図３（ｂ）は、スリップが発生する場合の主軸と出力軸との回転速度の時間変化を示すグラフである。FIG. 3A is a graph showing temporal changes in the rotational speeds of the main shaft and the output shaft when no slip occurs. FIG. 3B is a graph showing temporal changes in the rotation speeds of the main shaft and the output shaft when slip occurs. 図４は、ベルトテンション診断方法のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of the belt tension diagnosis method. 図５は、同ベルトテンション診断方法において実行される診断プログラムのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of a diagnostic program executed in the belt tension diagnostic method. 図６（ａ）は、図４のｓ２に対応する表示装置の画面の模式図である。図６（ｂ）は、図４のｓ５に対応する同表示装置の画面の模式図である。図６（ｃ）は、図４のｓ７（異常なしの場合）に対応する同表示装置の画面の模式図である。図６（ｄ）は、図４のｓ８に対応する同表示装置の画面の模式図である。図６（ｅ）は、図４のｓ１０に対応する同表示装置の画面の模式図である。図６（ｆ）は、図４のｓ１２に対応する同表示装置の画面の模式図である。図６（ｇ）は、図４のｓ１４に対応する同表示装置の画面の模式図である。図６（ｈ）は、図４のｓ１６に対応する同表示装置の画面の模式図である。FIG. 6A is a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s2 in FIG. FIG. 6B is a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s5 in FIG. FIG. 6C is a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s7 in FIG. 4 (in the case of no abnormality). FIG. 6D is a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s8 in FIG. FIG. 6E is a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s10 in FIG. FIG. 6F is a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s12 in FIG. FIG. 6G is a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s14 in FIG. FIG. 6H is a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s16 in FIG.

１：ベルトテンション診断システム（ベルトスリップ診断システム）、２０：主軸モータ、２００：出力軸、２１：主軸台、２１０：主軸、２１１：チャック、２２：ベルト、２３：出力軸側エンコーダ（第一検出部）、２４：主軸側エンコーダ（第二検出部）、２５：出力軸側プーリ、２６：主軸側プーリ、２７：位置検出用ベルト、２８：位置検出用第一プーリ、２９：位置検出用第二プーリ、３０：制御装置、３００：コンピュータ、３００ａ：演算部、３００ｂ：記憶部、３０１：入出力インターフェイス、３１：表示装置（報知部）。
ΔＳ１〜ΔＳ５：差分、ΔＴ１：始動側検出時間、ΔＴ２：停止側検出時間、ΔＴａ：時間、ΔＴｂ：時間、θ１：角度、θ２：角度。
Ａ：基準線、Ｂ：基準線、ＳＡ１：面積、ＳＡ２：面積、ＳＢ１：面積、ＳＢ２：面積、Ｓａ１：面積、Ｓａ２：面積、Ｓｂ１：面積、Ｓｂ２：面積、Ｗ：ワーク。
ａ：基準線、ｂ：基準線、ｄ１０：画面、ｄ１００：ＯＫボタン、ｄ１２：画面、ｄ１２０：ＯＫボタン、ｄ１４：画面、ｄ１４０：ＯＫボタン、ｄ１６：画面、ｄ１６０：「今すぐ調整」ボタン、ｄ１６１：「後で調整」ボタン、ｄ２：画面、ｄ２０：自動スタートボタン、ｄ２１：手動スタートボタン、ｄ５：画面、ｄ５０：ＹＥＳボタン、ｄ５１：ＮＯボタン、ｄ７：画面、ｄ７０：ＯＫボタン、ｄ８：画面、ｄ８０：「今すぐ調整」ボタン、ｄ８１：「後で調整」ボタン、ｔａ：始動時刻、ｔｂ：停止時刻、ｔｃ：時刻、ｔｄ：時刻、ｔｈ：しきい値。1: belt tension diagnosis system (belt slip diagnosis system), 20: spindle motor, 200: output shaft, 21: spindle stock, 210: spindle, 211: chuck, 22: belt, 23: output shaft side encoder (first detection) Part), 24: spindle side encoder (second detection part), 25: output shaft side pulley, 26: spindle side pulley, 27: position detection belt, 28: first pulley for position detection, 29: first pulley for position detection Two pulleys, 30: control device, 300: computer, 300a: calculation unit, 300b: storage unit, 301: input / output interface, 31: display device (notification unit).
ΔS1 to ΔS5: difference, ΔT1: start side detection time, ΔT2: stop side detection time, ΔTa: time, ΔTb: time, θ1: angle, θ2: angle.
A: Reference line, B: Reference line, SA1: Area, SA2: Area, SB1: Area, SB2: Area, Sa1: Area, Sa2: Area, Sb1: Area, Sb2: Area, W: Workpiece.
a: reference line, b: reference line, d10: screen, d100: OK button, d12: screen, d120: OK button, d14: screen, d140: OK button, d16: screen, d160: “adjust now” button, d161: “Adjust later” button, d2: screen, d20: automatic start button, d21: manual start button, d5: screen, d50: YES button, d51: NO button, d7: screen, d70: OK button, d8: Screen, d80: “adjust now” button, d81: “adjust later” button, ta: start time, tb: stop time, tc: time, td: time, th: threshold.

以下、本発明のベルトスリップ診断システムを、ベルトテンション診断システムとして具現化した実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the belt slip diagnosis system of the present invention is embodied as a belt tension diagnosis system will be described.

［ベルトテンション診断システム］
まず、本実施形態のベルトテンション診断システムの構成について説明する。図１に、本実施形態のベルトテンション診断システムの模式図を示す。図１に示すように、本実施形態のベルトテンション診断システム１は、旋盤に組み込まれている。[Belt tension diagnosis system]
First, the configuration of the belt tension diagnostic system of this embodiment will be described. In FIG. 1, the schematic diagram of the belt tension diagnostic system of this embodiment is shown. As shown in FIG. 1, the belt tension diagnosis system 1 of this embodiment is incorporated in a lathe.

ベルトテンション診断システム１は、主軸モータ２０と、主軸台２１と、ベルト２２と、出力軸側エンコーダ２３と、主軸側エンコーダ２４と、出力軸側プーリ２５と、主軸側プーリ２６と、位置検出用ベルト２７と、位置検出用第一プーリ２８と、位置検出用第二プーリ２９と、制御装置３０と、表示装置３１と、を備えている。 The belt tension diagnostic system 1 includes a main shaft motor 20, a main shaft base 21, a belt 22, an output shaft side encoder 23, a main shaft side encoder 24, an output shaft side pulley 25, a main shaft side pulley 26, and a position detection sensor. A belt 27, a first pulley 28 for position detection, a second pulley 29 for position detection, a control device 30, and a display device 31 are provided.

出力軸側エンコーダ２３は、本発明の「第一検出部」の概念に含まれる。主軸側エンコーダ２４は、本発明の「第二検出部」の概念に含まれる。制御装置３０は、ベルト２２のスリップを診断する診断プログラムを実行する、スリップ診断部としての機能を有している。 The output shaft side encoder 23 is included in the concept of the “first detector” of the present invention. The main shaft side encoder 24 is included in the concept of the “second detector” of the present invention. The control device 30 has a function as a slip diagnosis unit that executes a diagnosis program for diagnosing slip of the belt 22.

主軸台２１は、主軸２１０と、チャック２１１と、を備えている。主軸２１０は、自身の軸周りに回転可能である。チャック２１１は、ワークＷを把持可能である。チャック２１１は、主軸２１０と共に、回転可能である。 The headstock 21 includes a main shaft 210 and a chuck 211. The main shaft 210 is rotatable around its own axis. The chuck 211 can grip the workpiece W. The chuck 211 can rotate together with the main shaft 210.

位置検出用第一プーリ２８は、主軸２１０に固定されている。位置検出用第一プーリ２８と位置検出用第二プーリ２９との間には、無端環状の位置検出用ベルト２７が張設されている。位置検出用ベルト２７は、いわゆるタイミングベルトである。位置検出用第二プーリ２９には、主軸側エンコーダ２４が配置されている。主軸側エンコーダ２４は、位置検出用第二プーリ２９、位置検出用ベルト２７、位置検出用第一プーリ２８を介して、主軸２１０の位置（主軸２１０の軸周りの周方向角度）を検出することができる。 The position detection first pulley 28 is fixed to the main shaft 210. An endless annular position detection belt 27 is stretched between the position detection first pulley 28 and the position detection second pulley 29. The position detection belt 27 is a so-called timing belt. The spindle encoder 24 is arranged on the second pulley 29 for position detection. The main shaft side encoder 24 detects the position of the main shaft 210 (circumferential angle around the main shaft 210) via the position detecting second pulley 29, the position detecting belt 27, and the position detecting first pulley 28. Can do.

主軸側プーリ２６は、主軸２１０に固定されている。一方、主軸モータ２０の出力軸２００には、出力軸側プーリ２５が固定されている。出力軸２００と主軸２１０との間には、所定の減速比が設定されている。このため、主軸側プーリ２６は、出力軸側プーリ２５よりも大径である。出力軸側プーリ２５と主軸側プーリ２６との間には、無端環状のベルト２２が張設されている。ベルト２２は、いわゆるＶベルトである。出力軸側エンコーダ２３は、主軸モータ２０に配置されている。出力軸側エンコーダ２３は、出力軸２００の位置（出力軸２００の軸周りの周方向角度）を検出することができる。 The main shaft side pulley 26 is fixed to the main shaft 210. On the other hand, an output shaft side pulley 25 is fixed to the output shaft 200 of the spindle motor 20. A predetermined reduction ratio is set between the output shaft 200 and the main shaft 210. For this reason, the main shaft side pulley 26 has a larger diameter than the output shaft side pulley 25. An endless annular belt 22 is stretched between the output shaft side pulley 25 and the main shaft side pulley 26. The belt 22 is a so-called V-belt. The output shaft side encoder 23 is disposed in the main shaft motor 20. The output shaft side encoder 23 can detect the position of the output shaft 200 (the circumferential angle around the axis of the output shaft 200).

表示装置３１は、いわゆるタッチパネルである。表示装置３１を介して、作業者は、ベルトテンション診断システム１の情報を認識することができる。また、作業者は、ベルトテンション診断システム１に、指示を入力することができる。 The display device 31 is a so-called touch panel. The operator can recognize information of the belt tension diagnosis system 1 via the display device 31. In addition, the operator can input an instruction to the belt tension diagnosis system 1.

制御装置３０は、コンピュータ３００と、入出力インターフェイス３０１と、を備えている。コンピュータ３００は、演算部３００ａと、記憶部３００ｂと、を備えている。記憶部３００ｂには、ベルト２２のスリップ量に関するしきい値ｔｈが格納されている。また、記憶部３００ｂには、ベルト２２のスリップを診断する診断プログラムが格納されている。入出力インターフェイス３０１は、出力軸側エンコーダ２３、主軸側エンコーダ２４、主軸モータ２０、表示装置３１に、電気的に接続されている。 The control device 30 includes a computer 300 and an input / output interface 301. The computer 300 includes a calculation unit 300a and a storage unit 300b. The storage unit 300b stores a threshold value th related to the slip amount of the belt 22. The storage unit 300b stores a diagnostic program for diagnosing the slip of the belt 22. The input / output interface 301 is electrically connected to the output shaft side encoder 23, the main shaft side encoder 24, the main shaft motor 20, and the display device 31.

入出力インターフェイス３０１を介して、制御装置３０には、出力軸側エンコーダ２３から、出力軸２００の位置に関する信号が入力される。当該信号は、本発明の「第一電気量」の概念に含まれる。また、入出力インターフェイス３０１を介して、制御装置３０には、主軸側エンコーダ２４から、主軸２１０の位置に関する信号が入力される。当該信号は、本発明の「第二電気量」の概念に含まれる。 A signal related to the position of the output shaft 200 is input from the output shaft side encoder 23 to the control device 30 via the input / output interface 301. The signal is included in the concept of “first electric quantity” of the present invention. Further, a signal related to the position of the spindle 210 is input from the spindle-side encoder 24 to the control device 30 via the input / output interface 301. The signal is included in the concept of “second electric quantity” of the present invention.

［ベルトテンション診断方法の原理］
次に、本実施形態のベルトテンション診断システムが実行するベルトテンション診断方法の原理について説明する。図２（ａ）に、本実施形態のベルトテンション診断システムの主軸モータによる主軸側プーリ始動前におけるベルト周辺の模式図を示す。図２（ｂ）に、同ベルトテンション診断システムの主軸モータによる主軸側プーリ始動時におけるベルト周辺の模式図を示す。図２（ｃ）に、同ベルトテンション診断システムの運転中におけるベルト周辺の模式図を示す。図２（ｄ）に、同ベルトテンション診断システムの主軸モータによる主軸側プーリ停止時におけるベルト周辺の模式図を示す。なお、図２（ａ）〜図２（ｄ）においては、スリップを判りやすくするために、ベルト２２に基準線Ａ、Ｂを、出力軸側プーリ２５に基準線ａを、主軸側プーリ２６に基準線ｂを、表示する。[Principle of belt tension diagnosis method]
Next, the principle of the belt tension diagnostic method executed by the belt tension diagnostic system of this embodiment will be described. FIG. 2A shows a schematic diagram of the belt periphery before the spindle side pulley is started by the spindle motor of the belt tension diagnostic system of the present embodiment. FIG. 2B shows a schematic diagram of the belt periphery when the spindle pulley is started by the spindle motor of the belt tension diagnostic system. FIG. 2C shows a schematic diagram around the belt during operation of the belt tension diagnostic system. FIG. 2 (d) shows a schematic diagram of the belt periphery when the spindle side pulley is stopped by the spindle motor of the belt tension diagnostic system. 2 (a) to 2 (d), the reference lines A and B are set on the belt 22, the reference line a is set on the output shaft side pulley 25, and the main shaft side pulley 26 is set to make the slip easy to understand. The reference line b is displayed.

図２（ａ）に示すように、始動前においては、基準線Ａと基準線ａとは、直線状に並んでる。並びに、基準線Ｂと基準線ｂとは、直線状に並んでる。 As shown in FIG. 2A, the reference line A and the reference line a are arranged in a straight line before starting. In addition, the reference line B and the reference line b are arranged in a straight line.

仮に、ベルト２２が所定のテンションで張設されている場合、出力軸側プーリ２５、主軸側プーリ２６に対して、ベルト２２は基本的にはスリップしない。仮にスリップしたとしても、そのスリップ量は、無視できる程度の微量に過ぎない。このため、図２（ｂ）に示す始動時、図２（ｃ）に示す運転中、図２（ｄ）に示す停止時においても、基準線Ａと基準線ａとの位置関係、基準線Ｂと基準線ｂとの位置関係は、基本的には変わらない。 If the belt 22 is stretched with a predetermined tension, the belt 22 basically does not slip with respect to the output shaft side pulley 25 and the main shaft side pulley 26. Even if it slips, the slip amount is only a negligible amount. For this reason, the positional relationship between the reference line A and the reference line a, the reference line B, during the start shown in FIG. 2B, during the operation shown in FIG. 2C, and during the stop shown in FIG. And the reference line b are basically unchanged.

しかしながら、ベルト２２の伸びや摩耗によりテンションが低下すると、出力軸側プーリ２５、主軸側プーリ２６に対して、ベルト２２がスリップしてしまう。例えば、図２（ｂ）に示す始動時においては、ベルト２２に対して、出力軸側プーリ２５が空転してしまう。すなわち、基準線Ａに対して、基準線ａが、角度θ１だけ、進行してしまう。一方、ベルト２２、主軸側プーリ２６は未だ停止している。このため、基準線Ｂと基準線ｂとの位置関係は、変わらない。 However, when the tension is reduced due to the elongation or wear of the belt 22, the belt 22 slips with respect to the output shaft side pulley 25 and the main shaft side pulley 26. For example, at the time of starting shown in FIG. 2B, the output shaft side pulley 25 is idle with respect to the belt 22. That is, the reference line a advances by an angle θ1 with respect to the reference line A. On the other hand, the belt 22 and the main shaft side pulley 26 are still stopped. For this reason, the positional relationship between the reference line B and the reference line b does not change.

始動後は、出力軸側プーリ２５の回転に伴って、ベルト２２、主軸側プーリ２６も回転する。すなわち、ベルト２２を介して、出力軸側プーリ２５から主軸側プーリ２６に、円滑に動力伝達が行われる。このため、図２（ｃ）に示す運転中においては、図２（ｂ）に示す位置関係を保ったまま、出力軸側プーリ２５、ベルト２２、主軸側プーリ２６が回転する。 After the start-up, the belt 22 and the main shaft side pulley 26 also rotate as the output shaft side pulley 25 rotates. That is, power is smoothly transmitted from the output shaft side pulley 25 to the main shaft side pulley 26 via the belt 22. For this reason, during the operation shown in FIG. 2 (c), the output shaft side pulley 25, the belt 22, and the main shaft side pulley 26 rotate while maintaining the positional relationship shown in FIG. 2 (b).

図１に示すように、主軸側プーリ２６には、重量物である主軸２１０、チャック２１１などが連なっている。このため、図２（ｄ）に示す停止時においては、出力軸側プーリ２５、ベルト２２は直ちに停止する一方、主軸側プーリ２６は停止しにくい。このため、ベルト２２に対して、主軸側プーリ２６が空転してしまう。すなわち、基準線Ｂに対して、基準線ｂが、角度θ２だけ、進行してしまう。 As shown in FIG. 1, the main shaft side pulley 26 is connected to a main shaft 210 and a chuck 211 which are heavy objects. For this reason, at the time of the stop shown in FIG. 2D, the output shaft side pulley 25 and the belt 22 stop immediately, while the main shaft side pulley 26 is difficult to stop. For this reason, the spindle-side pulley 26 idles with respect to the belt 22. That is, the reference line b advances with respect to the reference line B by an angle θ2.

このように、図２（ｂ）に示す始動時においては、主に、出力軸側プーリ２５に対してベルト２２が、相対的にスリップしてしまう。一方、図２（ｄ）に示す停止時においては、主に、主軸側プーリ２６に対してベルト２２が、相対的にスリップしてしまう。本実施形態のベルトテンション診断システム１は、これら始動時、停止時のベルト２２のスリップを検出することにより、ベルト２２のテンションを診断している。 Thus, at the time of starting shown in FIG. 2B, the belt 22 mainly slips relative to the output shaft side pulley 25. On the other hand, at the time of the stop shown in FIG. 2 (d), the belt 22 mainly slips relative to the main pulley 26. The belt tension diagnosis system 1 of the present embodiment diagnoses the tension of the belt 22 by detecting the slip of the belt 22 at the time of starting and stopping.

以下、具体的に、ベルト２２のスリップの検出方法を説明する。図３（ａ）に、スリップが発生しない場合の主軸と出力軸との回転速度の時間変化を示す。図３（ｂ）に、スリップが発生する場合の主軸と出力軸との回転速度の時間変化を示す。図３（ａ）に示すように、スリップが発生しない場合、出力軸２００が回転を開始するのと同時に、主軸２１０が回転を開始している。また、出力軸２００が回転を停止するのと同時に、主軸２１０が回転を停止している。 Hereinafter, the method for detecting the slip of the belt 22 will be specifically described. FIG. 3A shows a temporal change in the rotational speed between the main shaft and the output shaft when no slip occurs. FIG. 3B shows a temporal change in the rotation speed between the main shaft and the output shaft when slip occurs. As shown in FIG. 3A, when no slip occurs, the main shaft 210 starts rotating at the same time as the output shaft 200 starts rotating. Further, at the same time as the output shaft 200 stops rotating, the main shaft 210 stops rotating.

一方、図３（ｂ）に示すように、スリップが発生する場合は、出力軸２００が回転を開始するのに対して、時間ΔＴａだけ遅れて、主軸２１０が回転を開始している。また、出力軸２００が回転を停止するのに対して、時間ΔＴｂだけ遅れて、主軸２１０が回転を停止している。時間ΔＴａは、図２（ｂ）の角度θ１に対応している。時間ΔＴｂは、図２（ｄ）の角度θ２に対応している。 On the other hand, as shown in FIG. 3B, when slip occurs, the output shaft 200 starts rotating, but the main shaft 210 starts rotating after a time ΔTa. Further, the output shaft 200 stops rotating, and the main shaft 210 stops rotating after a delay of time ΔTb. The time ΔTa corresponds to the angle θ1 in FIG. The time ΔTb corresponds to the angle θ2 in FIG.

ここで、出力軸２００の始動時刻ｔａから回転速度一定の所定の時刻ｔｃまでの時間を、始動側検出時間ΔＴ１とする。また、回転速度一定の所定の時刻ｔｄから主軸２１０の停止時刻ｔｂまでの時間を、停止側検出時間ΔＴ２とする。 Here, the time from the start time ta of the output shaft 200 to the predetermined time tc with a constant rotation speed is set as the start-side detection time ΔT1. Further, the time from the predetermined time td at which the rotational speed is constant to the stop time tb of the main shaft 210 is defined as a stop side detection time ΔT2.

第一に、スリップの検出に始動側検出時間ΔＴ１を用いる場合の、ベルト２２のスリップ検出方法を説明する。図３（ａ）に示すように、スリップが発生しない場合、始動側検出時間ΔＴ１における出力軸２００の移動距離（回転距離）は、左上がりハッチング部分の面積ＳＡ１（＝時間×回転速度）になる。同様に、スリップが発生しない場合、始動側検出時間ΔＴ１における主軸２１０の移動距離（回転距離）は、右上がりハッチング部分の面積Ｓａ１（＝時間×回転速度）になる。よって、スリップが発生しない場合の出力軸２００と主軸２１０との移動距離の差分は、ΔＳ１（＝ＳＡ１−Ｓａ１の絶対値）になる。 First, a method for detecting the slip of the belt 22 when the start side detection time ΔT1 is used for slip detection will be described. As shown in FIG. 3A, when no slip occurs, the moving distance (rotational distance) of the output shaft 200 at the start side detection time ΔT1 is the area SA1 (= time × rotational speed) of the left-up hatched portion. . Similarly, when no slip occurs, the moving distance (rotational distance) of the main shaft 210 during the start side detection time ΔT1 is the area Sa1 (= time × rotational speed) of the hatching portion that rises to the right. Therefore, the difference in the moving distance between the output shaft 200 and the main shaft 210 when no slip occurs is ΔS1 (= absolute value of SA1−Sa1).

これに対して、図３（ｂ）に示すように、スリップが発生する場合、始動側検出時間ΔＴ１における出力軸２００の移動距離、つまり面積ＳＡ２は、スリップが発生しない場合の面積ＳＡ１と等しくなる。つまり、ＳＡ１＝ＳＡ２となる。しかしながら、始動側検出時間ΔＴ１における主軸２１０の移動距離、つまり面積Ｓａ２は、スリップが発生しない場合の面積Ｓａ１と比較して、小さくなる。つまり、Ｓａ１＞Ｓａ２となる。よって、スリップが発生する場合の出力軸２００と主軸２１０との移動距離の差分ΔＳ２（＝ＳＡ２−Ｓａ２の絶対値）は、差分ΔＳ１と比較して、大きくなる。 On the other hand, as shown in FIG. 3B, when slip occurs, the moving distance of the output shaft 200 during the start side detection time ΔT1, that is, the area SA2, becomes equal to the area SA1 when no slip occurs. . That is, SA1 = SA2. However, the moving distance of the main shaft 210 in the starting side detection time ΔT1, that is, the area Sa2, is smaller than the area Sa1 when no slip occurs. That is, Sa1> Sa2. Therefore, the difference ΔS2 (= the absolute value of SA2−Sa2) of the movement distance between the output shaft 200 and the main shaft 210 when the slip occurs is larger than the difference ΔS1.

このように、スリップの有無により、差分ΔＳ１と差分ΔＳ２との間に差異が発生する。本実施形態のベルトテンション診断システム１は、差分ΔＳ３（ΔＳ２−ΔＳ１の絶対値）と、所定のしきい値ｔｈと、を比較することにより、ベルト２２のスリップを検出している。 Thus, a difference occurs between the difference ΔS1 and the difference ΔS2 depending on the presence or absence of slip. The belt tension diagnosis system 1 of the present embodiment detects the slip of the belt 22 by comparing the difference ΔS3 (absolute value of ΔS2−ΔS1) with a predetermined threshold th.

第二に、スリップの検出に停止側検出時間ΔＴ２を用いる場合の、ベルト２２のスリップ検出方法を説明する。図３（ａ）に示すように、スリップが発生しない場合、停止側検出時間ΔＴ２における出力軸２００の移動距離（回転距離）は、左上がりハッチング部分の面積ＳＢ１（＝時間×回転速度）になる。同様に、スリップが発生しない場合、停止側検出時間ΔＴ２における主軸２１０の移動距離（回転距離）は、右上がりハッチング部分の面積Ｓｂ１（＝時間×回転速度）になる。よって、スリップが発生しない場合の出力軸２００と主軸２１０との移動距離の差分は、ΔＳ３（＝ＳＢ１−Ｓｂ１の絶対値）になる。 Second, a slip detection method for the belt 22 when the stop side detection time ΔT2 is used for slip detection will be described. As shown in FIG. 3A, when no slip occurs, the moving distance (rotational distance) of the output shaft 200 in the stop-side detection time ΔT2 is the area SB1 (= time × rotational speed) of the left-upward hatched portion. . Similarly, when no slip occurs, the moving distance (rotational distance) of the main shaft 210 in the stop side detection time ΔT2 becomes the area Sb1 (= time × rotational speed) of the hatching portion that rises to the right. Therefore, the difference in the movement distance between the output shaft 200 and the main shaft 210 when no slip occurs is ΔS3 (= absolute value of SB1−Sb1).

これに対して、図３（ｂ）に示すように、スリップが発生する場合、停止側検出時間ΔＴ２における出力軸２００の移動距離、つまり面積ＳＢ２は、スリップが発生しない場合の面積ＳＢ１と等しくなる。つまり、ＳＢ１＝ＳＢ２となる。しかしながら、停止側検出時間ΔＴ２における主軸２１０の移動距離、つまり面積Ｓｂ２は、スリップが発生しない場合の面積Ｓｂ１と比較して、大きくなる。つまり、Ｓｂ１＜Ｓｂ２となる。よって、スリップが発生する場合の出力軸２００と主軸２１０との移動距離の差分ΔＳ４（＝ＳＢ２−Ｓｂ２の絶対値）は、差分ΔＳ３と比較して、大きくなる。 On the other hand, as shown in FIG. 3B, when slip occurs, the moving distance of the output shaft 200 during the stop side detection time ΔT2, that is, the area SB2, is equal to the area SB1 when no slip occurs. . That is, SB1 = SB2. However, the moving distance of the main shaft 210 in the stop side detection time ΔT2, that is, the area Sb2, is larger than the area Sb1 when no slip occurs. That is, Sb1 <Sb2. Therefore, the difference ΔS4 (= absolute value of SB2−Sb2) of the movement distance between the output shaft 200 and the main shaft 210 when the slip occurs is larger than the difference ΔS3.

このように、スリップの有無により、差分ΔＳ３と差分ΔＳ４との間に差異が発生する。本実施形態のベルトテンション診断システム１は、差分ΔＳ５（ΔＳ４−ΔＳ３の絶対値）と、所定のしきい値ｔｈと、を比較することにより、ベルト２２のスリップを検出している。 Thus, a difference occurs between the difference ΔS3 and the difference ΔS4 depending on the presence or absence of slip. The belt tension diagnosis system 1 of the present embodiment detects the slip of the belt 22 by comparing the difference ΔS5 (absolute value of ΔS4−ΔS3) with a predetermined threshold th.

なお、以上説明したのは、ベルト２２のスリップの態様の一例に過ぎない。例えば、図２（ｂ）に示す始動時において、主軸側プーリ２６に対してベルト２２がスリップすることもある。また、図２（ｃ）に示す運転時において、主軸側プーリ２６に対してベルト２２がスリップすることや、出力軸側プーリ２５に対してベルト２２がスリップすることもある。また、図２（ｄ）に示す停止時において、出力軸側プーリ２５に対してベルト２２がスリップすることもある。 Note that the above description is merely an example of a slip mode of the belt 22. For example, at the time of starting shown in FIG. 2B, the belt 22 may slip with respect to the main pulley 26. Further, during the operation shown in FIG. 2C, the belt 22 may slip with respect to the main shaft side pulley 26, or the belt 22 may slip with respect to the output shaft side pulley 25. Further, at the time of stopping shown in FIG. 2D, the belt 22 may slip with respect to the output shaft side pulley 25.

しかしながら、このような態様のスリップが発生する場合であっても、上述した始動側検出時間ΔＴ１、停止側検出時間ΔＴ２を用いるスリップ検出方法により、ベルト２２のスリップを検出することができる。 However, even when such a slip occurs, the slip of the belt 22 can be detected by the above-described slip detection method using the start side detection time ΔT1 and the stop side detection time ΔT2.

［ベルトテンション診断方法］
次に、本実施形態のベルトテンション診断システムが上記原理を用いて実行する、ベルトテンション診断方法について説明する。図４に、ベルトテンション診断方法のフローチャートを示す。図５に、同ベルトテンション診断方法において実行される診断プログラムのフローチャートを示す。図６（ａ）に、図４のｓ２（ステップ２。以下同様。）に対応する表示装置の画面の模式図を示す。図６（ｂ）に、図４のｓ５に対応する同表示装置の画面の模式図を示す。図６（ｃ）に、図４のｓ７（異常なしの場合）に対応する同表示装置の画面の模式図を示す。図６（ｄ）に、図４のｓ８に対応する同表示装置の画面の模式図を示す。図６（ｅ）に、図４のｓ１０に対応する同表示装置の画面の模式図を示す。図６（ｆ）に、図４のｓ１２に対応する同表示装置の画面の模式図を示す。図６（ｇ）に、図４のｓ１４に対応する同表示装置の画面の模式図を示す。図６（ｈ）に、図４のｓ１６に対応する同表示装置の画面の模式図を示す。[Belt tension diagnosis method]
Next, a belt tension diagnostic method executed by the belt tension diagnostic system of the present embodiment using the above principle will be described. FIG. 4 shows a flowchart of the belt tension diagnosis method. FIG. 5 shows a flowchart of a diagnostic program executed in the belt tension diagnostic method. FIG. 6A shows a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s2 of FIG. 4 (step 2; the same applies hereinafter). FIG. 6B shows a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s5 in FIG. FIG. 6C shows a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s7 (in the case of no abnormality) in FIG. FIG. 6D shows a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s8 in FIG. FIG. 6E shows a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s10 in FIG. FIG. 6F shows a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s12 in FIG. FIG. 6G shows a schematic diagram of the screen of the display device corresponding to s14 in FIG. FIG. 6H shows a schematic diagram of a screen of the display device corresponding to s16 in FIG.

ベルトテンション診断方法が開始されると（図４のｓ１）、図１に示す演算部３００ａは、表示装置３１に、図６（ａ）に示す画面ｄ２を表示する（図４のｓ２）。画面ｄ２には、自動スタートボタンｄ２０、手動スタートボタンｄ２１が表示される。作業者は、自動スタートボタンｄ２０または手動スタートボタンｄ２１にタッチする。すなわち、作業者は、所定のタイミング（例えば一ヶ月ごと）で診断プログラムを実行する自動モード、手動で診断プログラムを実行する手動モードのいずれかを選択する。 When the belt tension diagnosis method is started (s1 in FIG. 4), the arithmetic unit 300a shown in FIG. 1 displays a screen d2 shown in FIG. 6 (a) on the display device 31 (s2 in FIG. 4). An automatic start button d20 and a manual start button d21 are displayed on the screen d2. The operator touches the automatic start button d20 or the manual start button d21. That is, the operator selects either an automatic mode for executing a diagnostic program at a predetermined timing (for example, every month) or a manual mode for manually executing a diagnostic program.

作業者が手動スタートボタンｄ２１にタッチすると、直ちに後述する診断プログラムが実行される（図４のｓ６）。一方、作業者が自動スタートボタンｄ２０にタッチし、かつ一ヶ月が経過すると（図４のｓ２〜ｓ４）、図１に示す演算部３００ａは、表示装置３１に、図６（ｂ）に示す画面ｄ５を表示する（図４のｓ５）。画面ｄ５には、ＹＥＳボタンｄ５０、ＮＯボタンｄ５１が表示される。また、画面ｄ５には、診断プログラムが実行されていない期間（Ｎヶ月）が表示される。作業者は、ＹＥＳボタンｄ５０またはＮＯボタンｄ５１にタッチする。すなわち、作業者は、診断プログラムの実行の要否を選択する。 When the operator touches the manual start button d21, a diagnostic program described later is immediately executed (s6 in FIG. 4). On the other hand, when the operator touches the automatic start button d20 and one month has passed (s2 to s4 in FIG. 4), the calculation unit 300a shown in FIG. 1 is displayed on the display device 31 on the screen shown in FIG. d5 is displayed (s5 in FIG. 4). A YES button d50 and a NO button d51 are displayed on the screen d5. Further, a period (N months) during which the diagnostic program is not executed is displayed on the screen d5. The operator touches YES button d50 or NO button d51. That is, the operator selects whether or not to execute the diagnostic program.

作業者がＮＯボタンｄ５１にタッチすると、図１に示す演算部３００ａは、一ヶ月後に、表示装置３１に、再び図６（ｂ）に示す画面ｄ５を表示する（図４のｓ５）。なお、診断プログラムが実行されていない期間（Ｎヶ月）は、一ヶ月だけカウントアップされる（図４のｓ１３）。 When the operator touches the NO button d51, the calculation unit 300a shown in FIG. 1 displays the screen d5 shown in FIG. 6B again on the display device 31 after one month (s5 in FIG. 4). Note that the period during which the diagnostic program is not executed (N months) is counted up for one month (s13 in FIG. 4).

一方、作業者がＹＥＳボタンｄ５０にタッチすると、診断プログラムが実行される（図４のｓ６）。ただし、診断プログラムは、ワークＷの加工時には実行されない。診断プログラムは、ワークＷの加工前、または第一のワークＷの加工と第二のワークＷの加工との間に実行される。 On the other hand, when the operator touches the YES button d50, the diagnostic program is executed (s6 in FIG. 4). However, the diagnostic program is not executed when the workpiece W is machined. The diagnostic program is executed before machining the workpiece W or between machining the first workpiece W and machining the second workpiece W.

図５に示すように、診断プログラムが開始されると（図５のｓ２１）、図１に示す演算部３００ａは、主軸モータ２０を始動する（図５のｓ２２）。このため、出力軸２００、出力軸側プーリ２５が回転する。当該回転力は、ベルト２２を介して、主軸側プーリ２６、位置検出用第一プーリ２８、主軸２１０に伝達される。このため、主軸側プーリ２６、位置検出用第一プーリ２８、主軸２１０が回転する。また、当該回転力は、位置検出用ベルト２７を介して、位置検出用第二プーリ２９に伝達される。このため、位置検出用第二プーリ２９が回転する。 As shown in FIG. 5, when the diagnostic program is started (s21 in FIG. 5), the arithmetic unit 300a shown in FIG. 1 starts the spindle motor 20 (s22 in FIG. 5). For this reason, the output shaft 200 and the output shaft side pulley 25 rotate. The rotational force is transmitted to the main shaft side pulley 26, the position detecting first pulley 28, and the main shaft 210 via the belt 22. For this reason, the main shaft side pulley 26, the first pulley 28 for position detection, and the main shaft 210 rotate. The rotational force is transmitted to the position detecting second pulley 29 via the position detecting belt 27. For this reason, the second pulley 29 for position detection rotates.

出力軸側エンコーダ２３は、出力軸２００の位置を検出する。制御装置３０には、出力軸側エンコーダ２３から、出力軸２００の位置に関する信号が入力される。主軸側エンコーダ２４は、位置検出用第二プーリ２９、位置検出用ベルト２７、位置検出用第一プーリ２８を介して、主軸２１０の位置を検出する。制御装置３０には、主軸側エンコーダ２４から、主軸２１０の位置に関する信号が入力される。記憶部３００ｂは、出力軸側エンコーダ２３、主軸側エンコーダ２４からの信号を記憶する。 The output shaft side encoder 23 detects the position of the output shaft 200. A signal related to the position of the output shaft 200 is input to the control device 30 from the output shaft side encoder 23. The main shaft side encoder 24 detects the position of the main shaft 210 via the second pulley 29 for position detection, the belt 27 for position detection, and the first pulley 28 for position detection. A signal related to the position of the spindle 210 is input to the control device 30 from the spindle-side encoder 24. The storage unit 300 b stores signals from the output shaft side encoder 23 and the main shaft side encoder 24.

なお、位置検出用第一プーリ２８、位置検出用第二プーリ２９には、主軸モータ２０のような動力源が、直接連結されていない。このため、主軸モータ２０を始動しても、位置検出用ベルト２７には大きなテンションが加わらない。したがって、位置検出用ベルト２７は経年劣化しにくい。加えて、位置検出用ベルト２７は、タイミングベルト（刃付きベルト）である。したがって、主軸側エンコーダ２４は、位置検出用ベルト２７を介して主軸２１０に連結されているにもかかわらず、正確に主軸２１０の位置を検出することができる。 A power source such as the spindle motor 20 is not directly connected to the first pulley 28 for position detection and the second pulley 29 for position detection. For this reason, even if the spindle motor 20 is started, a large tension is not applied to the position detection belt 27. Therefore, the position detection belt 27 is unlikely to deteriorate over time. In addition, the position detecting belt 27 is a timing belt (belt with a blade). Accordingly, the main shaft side encoder 24 can accurately detect the position of the main shaft 210 even though it is connected to the main shaft 210 via the position detecting belt 27.

所定の時間が経過すると、図１に示す演算部３００ａは、主軸モータ２０を停止する（図５のｓ２３）。ここで、前述したように、ベルト２２のスリップの有無により、スリップ無しの場合の差分ΔＳ１（＝ＳＡ１−Ｓａ１の絶対値）と、スリップ有りの場合の差分ΔＳ２（＝ＳＡ２−Ｓａ２の絶対値）と、の間には、差異が発生する（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）。 When the predetermined time has elapsed, the calculation unit 300a shown in FIG. 1 stops the spindle motor 20 (s23 in FIG. 5). Here, as described above, the difference ΔS1 when there is no slip (= the absolute value of SA1−Sa1) and the difference ΔS2 when there is a slip (= the absolute value of SA2−Sa2) depending on whether or not the belt 22 slips. And a difference occurs (see FIGS. 3A and 3B).

演算部３００ａは、差分ΔＳ３（ΔＳ２−ΔＳ１の絶対値）と、記憶部３００ｂに格納されているしきい値ｔｈと、を比較する（図５のｓ２４）。比較の結果、差分ΔＳ３＞しきい値ｔｈの場合、演算部３００ａは、スリップ量が許容量を超えていると判断する。すなわち、診断結果として、異常ありを出力する（図５のｓ２５）。 The calculation unit 300a compares the difference ΔS3 (the absolute value of ΔS2−ΔS1) with the threshold value th stored in the storage unit 300b (s24 in FIG. 5). As a result of the comparison, when difference ΔS3> threshold th, operation unit 300a determines that the slip amount exceeds the allowable amount. That is, an abnormality is output as the diagnosis result (s25 in FIG. 5).

一方、比較の結果、差分ΔＳ３≦しきい値ｔｈの場合、演算部３００ａは、スリップ量が許容量以下であると判断する。すなわち、診断結果として、異常なしを出力する（図５のｓ２６）。 On the other hand, as a result of the comparison, when difference ΔS3 ≦ threshold value th, operation unit 300a determines that the slip amount is equal to or less than the allowable amount. That is, no abnormality is output as the diagnosis result (s26 in FIG. 5).

なお、上記比較に、図３（ａ）、図３（ｂ）に示す始動側検出時間ΔＴ１の差分ΔＳ３ではなく、停止側検出時間ΔＴ２の差分ΔＳ５（＝ΔＳ４（＝ＳＢ２−Ｓｂ２の絶対値）−ΔＳ３（＝ＳＢ１−Ｓｂ１の絶対値）の絶対値）を用いることもできる。 In the above comparison, the difference ΔS5 (= ΔS4 (= absolute value of SB2−Sb2)) of the stop side detection time ΔT2 is used instead of the difference ΔS3 of the start side detection time ΔT1 shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). −ΔS3 (= absolute value of SB1−Sb1)) can also be used.

同様に、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、出力軸２００の始動、停止タイミングに対する、主軸２１０の始動、停止タイミングの遅れ時間ΔＴａ、ΔＴｂを監視する手法を用いてもよい。また、出力軸２００の始動、停止タイミングに対する、主軸２１０の始動、停止タイミングの遅れ角度θ１、θ２を監視する手法を用いてもよい。 Similarly, as shown in FIGS. 3A and 3B, a method of monitoring delay times ΔTa and ΔTb of the start and stop timings of the main shaft 210 with respect to the start and stop timings of the output shaft 200 may be used. Good. Alternatively, a method of monitoring the start and stop timing delay angles θ1 and θ2 of the main shaft 210 with respect to the start and stop timing of the output shaft 200 may be used.

遅れ時間ΔＴａ、ΔＴｂを監視する場合は、図５のｓ２４のしきい値として、遅れ時間しきい値（例えば０．３秒）を設定すればよい。同様に、遅れ角度θ１、θ２を監視する場合は、図５のｓ２４のしきい値として、遅れ角度しきい値（例えば０．３πｒａｄ）を設定すればよい。 When monitoring the delay times ΔTa and ΔTb, a delay time threshold value (for example, 0.3 seconds) may be set as the threshold value of s24 in FIG. Similarly, when the delay angles θ1 and θ2 are monitored, a delay angle threshold (for example, 0.3π rad) may be set as the threshold of s24 in FIG.

遅れ時間ΔＴａ、ΔＴｂが遅れ時間しきい値を超えた場合や、遅れ角度θ１、θ２が遅れ角度しきい値を超えた場合は、演算部３００ａは、スリップ量が許容量を超えていると判断する。すなわち、図５のｓ２５に示すように、診断結果として、異常ありを出力する。 When the delay times ΔTa and ΔTb exceed the delay time threshold value, or when the delay angles θ1 and θ2 exceed the delay angle threshold value, the calculation unit 300a determines that the slip amount exceeds the allowable amount. To do. That is, as shown in s25 of FIG. 5, an abnormality is output as the diagnosis result.

診断の結果、異常なしの場合は、ベルト２２のテンションを調整する必要がない（図４のｓ７）。このため、図１に示す演算部３００ａは、表示装置３１に、図６（ｃ）に示す画面ｄ７を表示する。画面ｄ７には、ＯＫボタンｄ７０が表示される。作業者がＯＫボタンｄ７０にタッチすると、図４のｓ３に戻る。すなわち、図１に示す演算部３００ａは、一ヶ月後に、表示装置３１に、図６（ｂ）に示す画面ｄ５を表示する（図４のｓ５）。 If no abnormality is found as a result of the diagnosis, it is not necessary to adjust the tension of the belt 22 (s7 in FIG. 4). For this reason, the arithmetic unit 300a shown in FIG. 1 displays the screen d7 shown in FIG. An OK button d70 is displayed on the screen d7. When the operator touches the OK button d70, the process returns to s3 in FIG. That is, the arithmetic unit 300a illustrated in FIG. 1 displays the screen d5 illustrated in FIG. 6B on the display device 31 after one month (s5 in FIG. 4).

一方、診断の結果、異常ありの場合は、原則として、ベルト２２のテンションを調整する必要がある（図４のｓ７）。このため、図１に示す演算部３００ａは、表示装置３１に、図６（ｄ）に示す画面ｄ８を表示する（図４のｓ８）。画面ｄ８には、「今すぐ調整」ボタンｄ８０と、「後で調整」ボタンｄ８１と、が表示される。作業者は、「今すぐ調整」ボタンｄ８０または「後で調整」ボタンｄ８１にタッチする。すなわち、作業者は、ベルト２２のテンションの調整を、今すぐ行うか、後で行うかを選択する。 On the other hand, if there is an abnormality as a result of the diagnosis, in principle, it is necessary to adjust the tension of the belt 22 (s7 in FIG. 4). For this reason, the arithmetic unit 300a shown in FIG. 1 displays the screen d8 shown in FIG. 6D on the display device 31 (s8 in FIG. 4). On the screen d8, an “adjust now” button d80 and an “adjust later” button d81 are displayed. The operator touches the “adjust now” button d80 or the “adjust later” button d81. That is, the operator selects whether to adjust the tension of the belt 22 now or later.

作業者が「今すぐ調整」ボタンｄ８０にタッチし、ベルト２２のテンションの調整（例えば、ベルト２２の張り直し）を実施すると（図４のｓ９）、図１に示す演算部３００ａは、表示装置３１に、図６（ｅ）に示す画面ｄ１０を表示する（図４のｓ１０）。画面ｄ１０には、ＯＫボタンｄ１００が表示される。作業者がＯＫボタンｄ１００にタッチすると、診断プログラムが実行される。なお、当該診断プログラムは、図４のｓ６の診断プログラムと同じものである。 When the operator touches the “adjust now” button d80 and adjusts the tension of the belt 22 (for example, s9 of the belt 22) (s9 in FIG. 4), the arithmetic unit 300a shown in FIG. 31 displays the screen d10 shown in FIG. 6E (s10 in FIG. 4). An OK button d100 is displayed on the screen d10. When the operator touches the OK button d100, the diagnostic program is executed. The diagnostic program is the same as the diagnostic program of s6 in FIG.

診断の結果、異常なしの場合は、ベルト２２のテンションを調整する必要がない（図４のｓ１１）。このため、図１に示す演算部３００ａは、表示装置３１に、図６（ｃ）に示す画面ｄ７を表示する。作業者がＯＫボタンｄ７０にタッチすると、図４のｓ３に戻る。すなわち、図１に示す演算部３００ａは、一ヶ月後に、表示装置３１に、図６（ｂ）に示す画面ｄ５を表示する（図４のｓ５）。 If no abnormality is found as a result of the diagnosis, it is not necessary to adjust the tension of the belt 22 (s11 in FIG. 4). For this reason, the arithmetic unit 300a shown in FIG. 1 displays the screen d7 shown in FIG. When the operator touches the OK button d70, the process returns to s3 in FIG. That is, the arithmetic unit 300a illustrated in FIG. 1 displays the screen d5 illustrated in FIG. 6B on the display device 31 after one month (s5 in FIG. 4).

一方、診断の結果、異常ありの場合は、ベルト２２のテンションを再調整する必要がある（図４のｓ１１）。このため、図１に示す演算部３００ａは、表示装置３１に、図６（ｆ）に示す画面ｄ１２を表示する（図４のｓ１２）。画面ｄ１２には、ＯＫボタンｄ１２０が表示される。作業者がＯＫボタンｄ１２０にタッチすると、図４のｓ９に戻る。すなわち、作業者はベルト２２のテンションの再調整を実施し（図４のｓ９）、画面ｄ１０のＯＫボタンｄ１００を作業者がタッチすると、診断プログラムが実行される（図４のｓ１０）。 On the other hand, if there is an abnormality as a result of the diagnosis, it is necessary to readjust the tension of the belt 22 (s11 in FIG. 4). Therefore, the arithmetic unit 300a shown in FIG. 1 displays the screen d12 shown in FIG. 6F on the display device 31 (s12 in FIG. 4). An OK button d120 is displayed on the screen d12. When the operator touches the OK button d120, the process returns to s9 in FIG. That is, the operator performs readjustment of the tension of the belt 22 (s9 in FIG. 4), and when the operator touches the OK button d100 on the screen d10, the diagnostic program is executed (s10 in FIG. 4).

図４のｓ８において、作業者が、図６（ｄ）の画面ｄ８の「後で調整」ボタンｄ８１ボタンにタッチすると、図１に示す演算部３００ａは、表示装置３１に、図６（ｇ）に示す画面ｄ１４を表示する（図４のｓ１４）。画面ｄ１４には、ＯＫボタンｄ１４０が表示される。作業者がＯＫボタンｄ１４０にタッチすると、図１に示す演算部３００ａは、ベルト２２のスリップを抑制するために、次回以降のワークＷ加工時において、主軸モータ２０の出力トルクを、通常加工時に対して制限する。詳しくは、主軸モータ２０の出力軸２００の加減速度を小さくすることで、ベルト２２のスリップを極力防止する。 When the operator touches the “adjust later” button d81 button on the screen d8 in FIG. 6D in s8 in FIG. 4, the calculation unit 300a shown in FIG. A screen d14 shown in FIG. 4 is displayed (s14 in FIG. 4). An OK button d140 is displayed on the screen d14. When the operator touches the OK button d140, the calculation unit 300a shown in FIG. 1 sets the output torque of the spindle motor 20 at the time of the workpiece W machining after the next time to the normal machining in order to suppress the slip of the belt 22. Limit. Specifically, by reducing the acceleration / deceleration of the output shaft 200 of the spindle motor 20, the slip of the belt 22 is prevented as much as possible.

トルク制限後、一日が経過したら（図４のｓ１５）、図１に示す演算部３００ａは、表示装置３１に、図６（ｈ）に示す画面ｄ１６を表示する（図４のｓ１６）。画面ｄ１６には、「今すぐ調整」ボタンｄ１６０と、「後で調整」ボタンｄ１６１と、が表示される。作業者は、「今すぐ調整」ボタンｄ１６０または「後で調整」ボタンｄ１６１にタッチする。すなわち、作業者は、ベルト２２のテンションの調整を、今すぐ行うか、後で行うかを選択する。 When one day has elapsed after the torque limitation (s15 in FIG. 4), the calculation unit 300a shown in FIG. 1 displays a screen d16 shown in FIG. 6 (h) on the display device 31 (s16 in FIG. 4). On the screen d16, an “adjust now” button d160 and an “adjust later” button d161 are displayed. The operator touches the “adjust now” button d160 or the “adjust later” button d161. That is, the operator selects whether to adjust the tension of the belt 22 now or later.

作業者が「今すぐ調整」ボタンｄ１６０にタッチすると、図４のｓ９に進む。すなわち、作業者はベルト２２のテンションの調整を実施し（図４のｓ９）、画面ｄ１０のＯＫボタンｄ１００を作業者がタッチすると、診断プログラムが実行される（図４のｓ１０）。診断の結果、異常なしの場合は、図１に示す演算部３００ａは、次回以降のワークＷ加工時において、主軸モータ２０の出力トルクの制限を解除する。 When the operator touches the “adjust now” button d160, the process proceeds to s9 in FIG. That is, the operator adjusts the tension of the belt 22 (s9 in FIG. 4), and when the operator touches the OK button d100 on the screen d10, the diagnostic program is executed (s10 in FIG. 4). If there is no abnormality as a result of the diagnosis, the calculation unit 300a shown in FIG.

一方、作業者が「後で調整」ボタンｄ１６１にタッチすると、図４のｓ１５に戻る。すなわち、図１に示す演算部３００ａは、一日後に、表示装置３１に、再び図６（ｈ）に示す画面ｄ１６を表示する（図４のｓ１６）。この場合、引き続き、ワークＷ加工時において、主軸モータ２０の出力トルクは制限される。 On the other hand, when the operator touches the “adjust later” button d161, the process returns to s15 in FIG. That is, the arithmetic unit 300a illustrated in FIG. 1 displays the screen d16 illustrated in FIG. 6H again on the display device 31 one day later (s16 in FIG. 4). In this case, the output torque of the spindle motor 20 is continuously limited when machining the workpiece W.

［作用効果］
次に、本実施形態のベルトテンション診断システムの作用効果について説明する。本実施形態のベルトテンション診断システム１によると、図１に示す表示装置３１が、図６（ｄ）に示すように、ベルト２２のテンションの異常、つまりベルト２２のスリップ量の異常に関するメッセージを、表示することができる。このため、作業者は、当該メッセージを基に、ベルト２２のテンションが低くなっていることを認識することができる。すなわち、作業者は、ベルト２２のメンテナンス、つまりベルトのテンション調整を行うタイミングを、目視にて認識することができる。[Function and effect]
Next, the effect of the belt tension diagnostic system of this embodiment will be described. According to the belt tension diagnostic system 1 of the present embodiment, the display device 31 shown in FIG. 1 sends a message regarding an abnormality in the tension of the belt 22, that is, an abnormality in the slip amount of the belt 22, as shown in FIG. Can be displayed. For this reason, the operator can recognize that the tension of the belt 22 is low based on the message. That is, the operator can visually recognize the maintenance timing of the belt 22, that is, the timing for adjusting the belt tension.

また、本実施形態のベルトテンション診断システム１によると、図１に示す表示装置３１が、図６（ｂ）に示すように、ベルト２２のテンション診断、つまり診断プログラムを実行するタイミングを、表示することができる。このため、診断プログラムを実行するタイミング、延いてはベルト２２のメンテナンスを行うタイミングを、作業者が目視にて認識することができる。 Further, according to the belt tension diagnostic system 1 of the present embodiment, the display device 31 shown in FIG. 1 displays the tension diagnosis of the belt 22, that is, the timing for executing the diagnostic program, as shown in FIG. 6B. be able to. For this reason, an operator can recognize visually the timing which performs a diagnostic program, and the maintenance timing of the belt 22 by extension.

また、本実施形態のベルトテンション診断システム１によると、図１に示す表示装置３１が、図６（ｄ）に示すように、ベルト２２のテンション調整に関するメッセージを、表示することができる。すなわち、作業者に、ベルト２２のテンション調整を打診することができる。 Further, according to the belt tension diagnosis system 1 of the present embodiment, the display device 31 shown in FIG. 1 can display a message relating to the tension adjustment of the belt 22 as shown in FIG. That is, it is possible to consult the operator about the tension adjustment of the belt 22.

また、本実施形態のベルトテンション診断システム１によると、図１に示す表示装置３１が、図６（ｇ）に示すように、主軸モータ２０の出力トルクに関するメッセージを、表示することができる。このため、作業者がベルト２２のテンションの異常を認識していても、直ちにテンション調整を行うことができない場合（例えば、単一のワークＷの加工を行っている場合や、任意のロットに属する複数のワークＷの加工を連続して行っている場合）、テンション調整を後回しにすることを、作業者が選択することができる。 Further, according to the belt tension diagnosis system 1 of the present embodiment, the display device 31 shown in FIG. 1 can display a message related to the output torque of the spindle motor 20 as shown in FIG. For this reason, even if the operator recognizes an abnormality in the tension of the belt 22, the tension cannot be adjusted immediately (for example, when a single workpiece W is being processed or belongs to an arbitrary lot) When a plurality of workpieces W are processed continuously), the operator can select to postpone the tension adjustment.

また、主軸モータ２０の出力トルクを制限すると、ベルト２２がスリップしにくくなる。このため、ベルト２２の摩耗を抑制することができる。また、ベルト２２のテンション低下が進行するのを、抑制することができる。 Further, if the output torque of the spindle motor 20 is limited, the belt 22 is less likely to slip. For this reason, wear of the belt 22 can be suppressed. In addition, it is possible to suppress a decrease in the tension of the belt 22.

また、図６（ｇ）の画面ｄ１４には、出力トルク制限のデメリットであるサイクルタイムの増加が表示される。このため、作業者は、出力トルク制限のメリット（ベルト２２の延命が図れる）と、デメリット（サイクルタイムが増加する）と、を比較して、ベルト２２のテンション調整を行うタイミングを、決定することができる。 In addition, an increase in cycle time, which is a disadvantage of output torque limitation, is displayed on the screen d14 in FIG. For this reason, the operator determines the timing for adjusting the tension of the belt 22 by comparing the merits of limiting the output torque (which can extend the life of the belt 22) and the disadvantages (increasing the cycle time). Can do.

また、図１に示す主軸側エンコーダ２４は、主軸２１０の正確な位置を検出するために、予め旋盤に設置されている場合が多い。このため、本実施形態のベルトテンション診断システム１によると、既設の主軸側エンコーダ２４を利用して、ベルトテンション診断方法を実行することができる。したがって、本実施形態のベルトテンション診断システム１は、既設の旋盤、延いては既設の工作機械にアドインしやすい。 In many cases, the spindle-side encoder 24 shown in FIG. 1 is installed on a lathe in advance in order to detect an accurate position of the spindle 210. For this reason, according to the belt tension diagnostic system 1 of the present embodiment, the belt tension diagnostic method can be executed using the existing spindle side encoder 24. Therefore, the belt tension diagnostic system 1 according to the present embodiment is easy to add in to an existing lathe, and thus to an existing machine tool.

［その他］
以上、本発明のベルトスリップ診断システムの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。[Others]
The embodiment of the belt slip diagnosis system of the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.

図５のｓ２２に示すように、主軸モータ２０の始動時の遅れ時間ΔＴａ（図３（ｂ）参照）や遅れ角度θ１（図２（ｂ）参照）を基にベルト２２のスリップを診断する場合、停止側検出時間ΔＴ２を用いてスリップを検出する必要はない。すなわち、始動から停止に至る全サイクルを監視する必要がない。このため、図５のｓ２３において、主軸モータ２０停止時に、図４のｓ１４に示すトルク制限を行うことにより、ベルト２２の摩耗を極力防止することができる。 As shown in s22 of FIG. 5, when the slip of the belt 22 is diagnosed based on the delay time ΔTa (see FIG. 3B) and the delay angle θ1 (see FIG. 2B) when starting the spindle motor 20. It is not necessary to detect the slip using the stop side detection time ΔT2. That is, it is not necessary to monitor the entire cycle from start to stop. For this reason, in s23 of FIG. 5, when the spindle motor 20 is stopped, the torque limitation shown in s14 of FIG. 4 is performed, whereby the wear of the belt 22 can be prevented as much as possible.

報知部が報知するメッセージの種類は特に限定しない。図６（ａ）〜図６（ｈ）に示すような、視覚に訴える文字、図形、記号などが表示された画面ｄ２、ｄ５、ｄ７、ｄ８、ｄ１０、ｄ１２、ｄ１４、ｄ１６、警告灯などであってもよい。また、聴覚に訴える警告、警報などであってもよい。 The type of message notified by the notification unit is not particularly limited. As shown in FIGS. 6A to 6H, screens d2, d5, d7, d8, d10, d12, d14, d16, warning lights, etc. displaying visually appealing characters, figures, symbols, etc. There may be. Further, it may be a warning or alarm that appeals to the auditory sense.

診断プログラムは、制御装置３０の記憶部３００ｂに格納されていなくてもよい。例えば、外付けのメモリやハードディスクなどに格納されていてもよい。また、外付けのコンピュータにより、診断プログラムを実行してもよい。 The diagnostic program may not be stored in the storage unit 300b of the control device 30. For example, it may be stored in an external memory or hard disk. Further, the diagnostic program may be executed by an external computer.

また、本発明のベルトスリップ診断システムは、横型旋盤、正面旋盤、立型旋盤、フライス盤、ボール盤、ミーリングセルなど、種々の工作機械に組み込んで使用することができる。 The belt slip diagnosis system of the present invention can be used by being incorporated in various machine tools such as a horizontal lathe, a front lathe, a vertical lathe, a milling machine, a drilling machine, and a milling cell.

Claims

A spindle motor having an output shaft;
The spindle,
A belt for transmitting power from the output shaft to the main shaft;
A first detector for detecting the position of the output shaft in the rotational direction;
A second detector for detecting the position of the main shaft in the rotational direction;
A diagnostic program for diagnosing the slip of the belt based on the first electric quantity relating to the position detected from the first detection part and the second electric quantity relating to the position detected from the second detection part. As a result of the execution, when the slip amount of the belt is larger than the allowable amount, a notification unit for notifying a message regarding abnormality of the slip amount;
Equipped with a,
The notification unit notifies a message regarding the timing of executing the diagnostic program,
The diagnostic program is a belt slip diagnostic system that is executed before machining of a workpiece or between machining of the first workpiece and machining of the second workpiece .

The belt slip diagnosis system according to claim 1, wherein the notification unit notifies a message relating to tension adjustment of the belt.

When the tension adjustment of the belt is not performed,
The notification unit, a message regarding the output torque of the spindle motor, belt slip diagnosis system according to 請 Motomeko 2 you informed.

The belt slip diagnosis system according to claim 3, wherein the notification unit notifies a message relating to an increase in cycle time accompanying the limitation of the output torque .

  An output shaft side pulley fixed to the output shaft, and a main shaft side pulley fixed to the main shaft,
  The belt is stretched between the output shaft side pulley and the main shaft side pulley,
  The diagnostic program diagnoses the tension of the belt by detecting a relative slip of the belt with respect to the output shaft side pulley at the time of starting and a relative slip of the belt with respect to the main shaft side pulley at the time of stopping. The belt slip diagnosis system according to any one of claims 1 to 4.

Between the first pulley for position detection fixed to the main shaft, the second pulley for position detection in which the second detector is disposed, and the first pulley for position detection and the second pulley for position detection. A position detecting belt stretched,
The said 2nd detection part detects the position of the said main shaft via the said 2nd pulley for position detection, the said belt for position detection, and the said 1st pulley for position detection. The described belt slip diagnosis system.