JP7472086B2 - ベルトの張力を測定する、装置、測定制御方法、及び、それを実行するプログラム - Google Patents

Description

本発明は、プーリ間に巻き掛けられたベルトの張力を測定する、装置、測定制御方法、及び、それを実行するプログラムに関する。

プーリ間に巻き掛けた、伝動ベルトおよび搬送ベルトを使用する際には、ベルトに適切な張力を付与する必要がある。ベルトの張力を計算する測定する方法としては、共振周波数を利用する方法が知られている。張力と共振周波数との間には、下記の関係式が成り立つ。

Ｔ＝Ｗ（２ＬＦ）²
Ｔ：張力（Ｎ）
Ｗ：単位長さ当たりの質量（ｋｇ／ｍ）
Ｌ：共振部分の長さ（ｍ）
Ｆ：共振周波数（Ｈｚ）

そのため、共振周波数を測定し、単位長さ当たりの質量（単位質量）、共振部分の長さ（もしくはスパン長さ：各プーリとベルトの接点間の距離）の条件と合わせることで、ベルトの張力を求めることができる。そして、共振周波数の測定と種々の計算を一連の動作として行うことを可能とした方法や機器が種々提案されている。

例えば、特許文献１には、振動検出手段、振動解析手段、ベルトの型番、ベルト幅、スパン長さを入力するための入力手段などを備えたベルト張力計が開示されている。また、ベルト型番を入力することで、単位質量をカタログ等で確認する必要がなく、作業効率を向上できることが記載されている。

しかしながら、特許文献１の図１に示されるように、当該発明はベルトの張力を測定するための専用機に関するものであり、高価な機器を購入する必要があるために誰もが気軽に利用できるものではなかった。

昨今、スマートフォンに代表される情報処理機器の普及により、これらを利用した、より簡便なベルト張力測定方法も提案されている。例えば、特許文献２には、振動検出手段や入力手段として、モバイルコンピュータや携帯電話などの汎用機器を利用する方法が開示されている。また、特許文献３には、加速度センサなどの外部装置で共振周波数を測定し、別途スマートフォンなどを利用してベルト張力を計算する方法が開示されている。

特開２００５－２５７３５０号公報 ＤＥ１０２０１１０５５５７６ Ａ１ 国際公開第２０１４／０６８８８８号

特許文献２に開示される方法は、必要とされるハードウェアはスマートフォンなどの汎用機器のみであり、利用者にとって利便性が高いものである。しかしながら、特許文献１、３などと同様に、単位長さ当たりの質量および共振部分の長さといった、ベルトの張力を計算するために必要な情報を逐一入力する必要があり、ユーザーにとっては煩わしいものであった。

そこで、本発明の目的は、共振周波数を利用してベルトの張力を測定する方法において、測定の作業効率を向上させることである。

本発明は、プーリ間に巻き掛けられたベルトの張力Ｔを表示可能な表示装置と、
音を集音可能なマイクと、
カメラと、
前記ベルトの仕様を示す識別情報と、前記ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗとが対応付けられたベルト仕様テーブルが記憶されている記憶装置と、
下記の処理を実行する制御装置と、
を備えた情報処理装置である。
（１ａ）入力された、各プーリと前記ベルトの接点間の実際の距離であるスパン長さＳを、前記記憶装置に記憶させる処理、
（１ｂ）前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記識別情報と、前記ベルト仕様テーブルとを参照し、当該ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗを決定し、前記記憶装置に記憶させる処理、
（１ｃ）前記マイクで集音された、前記ベルトを振動させた際に発生する音から共振周波数Ｆを算出し、前記記憶装置に記憶させる処理、
（１ｄ）前記記憶装置に記憶された、前記スパン長さＳ、前記単位長さ当たりの質量Ｗ、前記共振周波数Ｆを、Ｔ＝Ｗ（２ＳＦ）²の式に代入し、前記ベルトの張力Ｔを算出する処理、
（１ｅ）前記（１ｄ）の処理で算出した、前記ベルトの張力Ｔの値を、前記表示装置に表示する処理。

上記構成によれば、スパン長さＳの入力、ベルトに記載されている識別情報の写真撮影、及び、プーリ間に巻き掛けられたベルトを振動させた際に発生する音をマイクで集音することにより、ベルトの仕様を詳細に入力せずとも効率的に、プーリ間に巻き掛けられたベルトの張力Ｔを測定することができる。

また、本発明は、上記情報処理装置であって、
前記ベルト仕様テーブルには、前記ベルトの仕様を示す識別情報と、前記ベルトに記載されている前記識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭとが対応付けられて記憶されており、
前記（１ａ）の処理において、
前記カメラで撮影された、各プーリと前記ベルトの接点間の距離であるスパン長さｓと、前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記識別情報のベルト長手方向の長さｍとの比、及び、前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記識別情報と、前記ベルト仕様テーブルとを参照して得られた、当該ベルトに記載されている前記識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭとに基づいて、各プーリと前記ベルトの接点間の実際の距離であるスパン長さＳを算出し、前記記憶装置に記憶させてもよい。

上記構成によれば、カメラで撮影された、各プーリとベルトの接点間の距離であるスパン長さｓ、ベルトに記載されている識別情報のベルト長手方向の長さｍ、及び、ベルトに記載されている識別情報に基づき、ベルトの実際のスパン長さＳを入力することができ、より効率的に、プーリ間に巻き掛けられたベルトの張力Ｔを測定することができる。

また、本発明は、上記情報処理装置であって、
前記記憶装置に、前記ベルトの張力Ｔの適正値を示す、所定の閾値を記憶可能とし、
前記制御装置は、
（１ｆ）前記（１ｄ）の処理で算出した、前記ベルトの張力Ｔの値が、前記所定の閾値を上回る又は下回った場合に、前記ベルトの張力Ｔが適切でないことを、前記表示装置に表示する処理を実行してもよい。

上記構成によれば、プーリ間に巻き掛けられたベルトの張力Ｔが適正か否かを報知することができる。

また、本発明は、上記情報処理装置において、
前記ベルトに記載されている前記識別情報が、ＱＲコード（登録商標）又は１次元バーコードを含んでいてもよい。

上記構成によれば、ベルトの仕様を示す識別情報を定型化することができ、カメラでの撮影が容易になる。

また、本発明は、上記情報処理装置であって、
前記制御装置は、
算出された過去複数回分の前記ベルトの張力Ｔの平均を算出し、前記表示装置に表示する処理を実行してもよい。

上記構成によれば、過去複数回分の測定値が安定していれば、正常に測定できていると判断することができ、ベルトの張力Ｔの測定精度を高めることができる。

また、本発明は、上記情報処理装置であって、
前記制御装置は、前記マイクの音圧を測定し、測定した音圧を高低順に複数段階に分けて、前記表示装置に表示可能であって、更に、前記マイクの集音感度の調整が可能であってもよい。

上記構成によれば、測定した音圧の高低を把握し、音圧を測定に適した範囲に調整することができ、ベルトの張力Ｔの測定の作用効率を向上させることができる。

また、本発明は、プーリ間に巻き掛けられたベルトの張力Ｔの測定制御方法であって、
（２ａ）入力された、各プーリと前記ベルトの接点間の実際の距離であるスパン長さＳを、記憶装置に記憶させるステップ、
（２ｂ）カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記ベルトの仕様を示す識別情報、及び、前記記憶装置に記憶された、前記識別情報と前記ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗとが対応付けられたベルト仕様テーブルを参照し、当該ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗを決定し、前記記憶装置に記憶させるステップ、
（２ｃ）マイクで集音された、前記ベルトを振動させた際に発生する音から共振周波数Ｆを算出し、前記記憶装置に記憶させるステップ、
（２ｄ）前記記憶装置に記憶された、前記スパン長さＳ、前記単位長さ当たりの質量Ｗ、前記共振周波数Ｆを、Ｔ＝Ｗ（２ＳＦ）²の式に代入し、前記ベルトの張力Ｔを算出するステップ、
（２ｅ）前記（２ｄ）のステップで算出した、前記ベルトの張力Ｔの値を、表示装置に表示するステップを実行する。

また、本発明は、情報処理装置のコンピュータで実行されるプログラムであって、
当該コンピュータに、
（３ａ）入力された、各プーリと前記ベルトの接点間の実際の距離であるスパン長さＳを、記憶装置に記憶させる処理、
（３ｂ）カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記ベルトの仕様を示す識別情報、及び、前記記憶装置に記憶された、前記識別情報と前記ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗとが対応付けられたベルト仕様テーブルを参照し、当該ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗを決定し、前記記憶装置に記憶させる処理、
（３ｃ）マイクで集音された、前記ベルトを振動させた際に発生する音から共振周波数Ｆを算出し、前記記憶装置に記憶させる処理、
（３ｄ）前記記憶装置に記憶された、前記スパン長さＳ、前記単位長さ当たりの質量Ｗ、前記共振周波数Ｆを、Ｔ＝Ｗ（２ＳＦ）²の式に代入し、前記ベルトの張力Ｔを算出する処理、
（３ｅ）前記（３ｄ）の処理で算出した、前記ベルトの張力Ｔの値を、表示装置に表示する処理、を実行させる。

共振周波数を利用してベルトの張力を測定する方法において、測定の作業効率を向上させることができる。

本実施形態に係る、駆動プーリと従動プーリとの間にＶベルトが巻き掛けられた動力伝達機構の説明図である。 情報処理装置の概略説明図である。 情報処理装置の表示部に表示される項目・タッチボタンの説明図である。 （Ａ）カメラで撮影された画像 （Ｂ）カメラで撮影された画像の解析画像 本実施形態に係るベルトの張力の測定方法のフローである。 Ｖベルトに印字された、ＱＲコードを含む識別情報の説明図である。 従来技術に係るベルトの張力の測定方法のフローである。

（実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、図１に示す、駆動プーリＤＲと従動プーリＤＮとの間に巻き掛けられたＶベルト１（伝動ベルト）の張力を測定する態様を例示して説明する。

Ｖベルト１は、図１に示すように、駆動回転軸に連結される駆動プーリＤＲと、従動回転軸に連結される従動プーリＤＮとの間に巻き掛けられて使用される。これにより、駆動回転軸が回転すると、駆動プーリＤＲが回転し、その回転運動がＶベルト１を介して従動プーリＤＮに伝達されることで、従動回転軸が回転し、動力が伝達される。

（Ｖベルト１）
Ｖベルト１は、環状であって、ベルト周方向に直交する断面の形状がＶ字状（台形状）である。ベルト内周側は幅狭側であり、ベルト外周側は幅広側である。Ｖベルト１は、ベルト幅方向の両側に、プーリのＶ溝と接触する摩擦伝動面を有する。本実施形態では、Ｖベルト１の張力測定を例示しているが、各種伝動ベルト（Ｖリブドベルト、平ベルト、歯付ベルト）や搬送ベルトなどを張力測定の対象としてもよい。

本実施形態では、図４（Ａ）に示すように、Ｖベルト１の外周面に、当該Ｖベルト１の仕様を示す識別情報（例えば「ＡＢＣ product A-40 20C15 012」）が印字されている（詳細は後述）。

（駆動プーリＤＲ及び従動プーリＤＮ）
駆動プーリＤＲは、外周にＶベルト１の摩擦伝動面が接触するＶ形状の溝が形成されている。また、従動プーリＤＮの外周にもＶベルト１の摩擦伝動面が接触するＶ形状の溝が形成されている。

（情報処理装置１０）
情報処理装置１０は、図２に示すように、Ｖベルト１の張力の測定を行う携帯端末装置（スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータに接続可能な専用端末装置など）であり、ユーザーが操作することにより、各種のデータやリクエストの入力、データの記憶保存、計算を行うことができる。本実施形態の情報処理装置１０は、制御部１１（制御装置）と、記憶部１２（記憶装置）と、入力部１３と、表示部１４（表示装置）とカメラ１５と、マイク１６を有している。

制御部１１は、情報処理装置１０でのコンピュータ制御を行うものである（ＣＰＵ等）。
記憶部１２は、システムプログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、書き換え可能な記憶領域であるＲＡＭ（Random Access Memory）と、フラッシュメモリ等によって構成されている。
入力部１３は、ユーザー等が、様々な各種のデータやリクエストやコマンドを入力するための操作機器であり、例えば、タッチパネル等が使用される。
表示部１４は、制御部１１からの指令等に基づいた情報等を表示する。
カメラ１５は、画像や映像を撮影可能な機器である。
マイク１６は、音を集音可能な機器である。

（記憶装置１２：ベルト仕様テーブル）
ここで、本実施形態では、記憶部１２には、各種ベルトの仕様を示す識別情報と、各種ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗとが対応付けられたベルト仕様テーブルが記憶されている。この各種ベルトの仕様を示す識別情報は、張力測定の対象となるベルトに印字された識別情報（図４（Ａ）参照）に対応するものであり、当該ベルトの種類（Ｖベルト、Ｖリブドベルト、平ベルト、歯付きベルト、搬送ベルトなど）、ベルトのタイプ、ベルトのサイズ（ベルト幅、リブ数、ベルト周長など）を示す文字である。

例えば、ベルトの種類がＶベルトの場合は、Ｖベルトのタイプ（Ａ形、Ｂ形、Ｃ形など）によってベルト幅、ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗ等も決まっているため、Ｖベルトのタイプが判別できれば、ベルト仕様テーブルを参照して、単位長さ当たりの質量Ｗを決定することができる。例えば、図４（Ａ）に示すように、Ｖベルト１に印字された識別情報にＡ－４０と記載されていれば、Ｖベルト１に印字された識別情報を、カメラ１５で撮影し、撮影した画像から識別情報を解析し判別し、ベルト仕様テーブルを参照することにより、判別された識別情報に対応するＶベルトのタイプがＡ形であり、単位長さ当たりの質量Ｗは０．１２ｋｇ／ｍであると決定することができる。

また、Ｖリブドベルトの場合は、Ｖリブドベルトのタイプ（Ｊ形、Ｋ形、Ｌ形など）と合わせて、リブ数の情報も識別情報に含まれている。例えば、Ｖリブドベルトに印字された識別情報に４ＰＫ１２００と記載されていれば、ベルト仕様テーブルを参照することにより、当該ＶリブドベルトはＫ形であると判断でき、１リブ、１ｍ長さ当たりの質量は０．０１５ｋｇ／（リブ・ｍ）であると決定される。そして、識別情報の４ＰＫ１２００の記載から、リブ数は４であると判断でき、単位長さ当たりの質量Ｗは０．０１５×４＝０．０６ｋｇ／ｍと決定することができる。つまり、Ｖリブドベルトの場合は、識別情報に対応するＶリブドベルトのタイプ（Ｊ形、Ｋ形、Ｌ形など）や１リブ、１ｍ長さ当たりの質量がベルト仕様テーブルに記憶されており、識別情報から読み取ったリブ数を掛け合わせることで単位長さ当たりの質量Ｗが計算される。

また、歯付ベルトの場合は、歯付ベルトのタイプ（Ｓ２Ｍ形、Ｓ５Ｍ形、Ｓ８Ｍ形など）と合わせて、ベルト幅の情報も識別情報に含まれている。例えば、歯付ベルトに印字された識別情報に１５０Ｓ８Ｍ１０００と記載されていれば、ベルト仕様テーブルを参照することにより、当該歯付ベルトはＳ８Ｍ形であると判断でき、１０ｍｍ幅、１ｍ長さ当たりの質量は０．０５２ｋｇ／（１０ｍｍ・ｍ）であると決定される。そして、識別情報の１５０Ｓ８Ｍ１０００の記載から、ベルト幅は１５ｍｍであると判断でき、単位長さ当たりの質量Ｗは０．０５２×１５／１０＝０．０７８ｋｇ／ｍと決定することができる。つまり、歯付ベルトの場合は、識別情報に対応する歯付ベルトのタイプ（Ｓ２Ｍ形、Ｓ５Ｍ形、Ｓ８Ｍ形など）や１０ｍｍ幅、１ｍ長さ当たりの質量がベルト仕様テーブルに記憶されており、識別情報から読み取ったベルト幅を掛け合わせることで単位長さ当たりの質量Ｗが計算される。

なお、ベルトに印字される識別情報には、必ずしもベルトの種類、ベルトのタイプ、およびベルトのサイズを直接的に表示する必要はなく、１０桁程度の部品ナンバーを付してもよい。この場合、ベルト仕様テーブルには部品ナンバーと単位長さ当たりの質量Ｗとが１対１で対応して記憶されていてもよい。つまり、部品ナンバーを利用する場合、ベルトの種類やベルトのタイプを判別することなく、単位長さ当たりの質量Ｗを決定することができる。

また、ベルトに印字される識別情報としては、図６に示すように、２次元コードの一種であるＱＲコード２０１を含んでいてもよいし、縦及び横の２方向（平面的）に情報を持つ、他の２次元コードを含んでいてもよいし、縦又は横の１方向（直線的）に情報を持つ、１次元コード（例えば、バーコード）を含んでいてもよい。この場合、ベルトの仕様を示す識別情報を定型化することができ、カメラ１５での撮影が容易になる。

また、本実施形態のベルト仕様テーブルには、各種ベルトの仕様を示す識別情報と、各ベルトに印字されている識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭ（図４（Ａ）参照）とが対応付けられて記憶されている。

また、本実施形態のベルト仕様テーブルには、各種ベルトの仕様を示す識別情報と、ベルトの張力Ｔの適正値を示す、所定の適正範囲（閾値）とが対応付けられて記憶されている。この所定の適正範囲は、ベルトの張力Ｔの適正値を示す閾値を意味するものであり、所定の範囲であってもよいし、所定の値であってもよい。

（記憶装置１２：プログラム等）
記憶部１２には、カメラ１５で撮影された、ベルトに印字された識別情報を、画像解析により判別させるソフトウェア（後述）や、カメラ１５で撮影された、駆動プーリＤＲとベルトの接点と従動プーリＤＮとベルトの接点との間の距離であるスパン長さｓ、及び、カメラ１５で撮影された、ベルトに印字された識別情報のベルト長手方向の長さｍから、実際のベルトのスパン長さＳを算出するプログラム（後述）や、マイク１６で集音された音から共振周波数Ｆを算出するプログラムや、ベルトの張力を算出するプログラム等が格納されている。

ベルトの張力Ｔを算出するプログラムとしては、実際のベルトのスパン長さＳ、ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗ、集音した音の共振周波数Ｆを、Ｔ＝Ｗ（２ＳＦ）²の式に代入し、ベルトの張力Ｔを計算する。
なお、駆動プーリＤＲとベルトの接点と従動プーリＤＮとベルトの接点との間の距離である実際のスパン長さＳ（図４（Ａ）参照）は、張力Ｔと共振周波数Ｆとの間の関係式『Ｔ＝Ｗ（２ＬＦ）²』における共振部分の長さＬよりも若干長くなるが、本実施形態では、スパン長さＳは、共振部分の長さＬと見做して計算している。

（ベルトの張力Ｔの測定処理）
次に、情報処理装置１０を使用した、Ｖベルト１の張力Ｔの測定処理について説明する。

（１）ベルトをプーリ間に装着
まず、ユーザーは、駆動プーリＤＲと従動プーリＤＮとの間にＶベルト１を巻き掛ける。

（２）カメラで撮影
次に、ユーザーは、情報処理装置１０のカメラ１５を使用して、図４（Ａ）に示すように、駆動プーリＤＲ及び従動プーリＤＮにＶベルト１が巻き掛けられた状態で、駆動プーリＤＲの側面、従動プーリＤＮの側面、Ｖベルト１の外周に印字された識別情報が見える位置から写真をとる。この際、制御部１１は、とった写真を、図４（Ａ）に示す画像８１として記憶装置１２に記憶する。

（３）撮影された画像から識別情報を判別
次に、制御部１１は、記憶装置１２に記憶された画像８１のＶベルト１の外周に印字されている識別情報の画像部分から識別情報を解析し判別する。そして、判別した識別情報を記憶装置１２に記憶するとともに、図４（Ｂ）に示すように、情報処理装置１０の表示部１４に、判別した識別情報を表示する。

（４）単位長さ当たりの質量Ｗの決定処理
次に、判別した識別情報と、ベルト仕様テーブルとを参照し、Ｖベルト１の単位長さ当たりの質量Ｗを決定し、記憶装置１２に記憶させる。例えば、Ｖベルト１に印字された識別情報を判別した結果、識別情報にＡ－４０が含まれていた場合、ベルト仕様テーブルを参照し、判別された識別情報に対応するＶベルトのタイプがＡ形であり、単位長さ当たりの質量Ｗが０．１２ｋｇ／ｍであると決定し、記憶装置１２に記憶する。

（５）スパン長さＳの算出処理
次に、制御部１１は、記憶装置１２に記憶された画像８１の駆動プーリＤＲ及び従動プーリＤＮにＶベルト１が巻き掛けられた状態の画像部分から、図４（Ｂ）に示す解析画像８２に示すように、Ｖベルト１の外周に印字されている識別情報部分を長方形として認識させ、解析画像８２上でのＶベルト１の外周に印字された識別情報のベルト長手方向の長さｍを算出する。
また、図４（Ｂ）に示す解析画像８２に示すように、駆動プーリＤＲ及び従動プーリＤＮを楕円として認識させ、２つの楕円の接線のうち、長方形として認識した識別情報に最も近い接線を描き、この接線の２つの接点の直線距離をスパン長さｓとして算出する。即ち、解析画像８２上での「駆動プーリＤＲとＶベルト１との接点ｒ１」と「従動プーリＤＮとＶベルト１との接点ｎ１」との間の距離であるスパン長さｓを算出する。

また、判別した識別情報と、ベルト仕様テーブルとを参照し、Ｖベルト１に印字されている識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭ（図４（Ａ）参照）を読み出す。

そして、制御部１１は、スパン長さｓとベルト長手方向の長さｍとの比、Ｖベルト１に印字されている識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭとに基づいて、「駆動プーリＤＲとＶベルト１との接点ｒ１」と「従動プーリＤＮとＶベルト１との接点ｎ１」との間の実際の距離であるスパン長さＳを算出し、記憶装置１２に記憶する。例えば、図４（Ｂ）に示す解析画像８２から、スパン長さｓが「５」であり、識別情報のベルト長手方向の長さｍが「２」と算出され、ベルト仕様テーブルに基づき識別情報の実際のベルト長手方向の長さＭが「０．２ｍ」と読み出された場合、「５：２＝Ｓ：０．２ｍ」との関係が成立することから、スパン長さＳは「０．５ｍ」と算出され、記憶装置１２に記憶される。

なお、本実施形態では、スパン長さＳは、カメラ１５で撮影された、画像８１の駆動プーリＤＲ及び従動プーリＤＮにＶベルト１が巻き掛けられた状態の画像部分から自動で算出されるようにしているが、ユーザーが実際に測定したスパン長さＳを情報処理装置１０に入力部１３により直接入力してもよい。この場合、単位長さ当たりの質量Ｗの決定処理（（４）の処理）で判別した識別情報と、ベルト仕様テーブルとを参照し、単位長さ当たりの質量Ｗのみ自動的に決定され、記憶装置１２に記憶される。

（６）共振周波数Ｆの測定
次に、ユーザーは、表示部１４の測定開始ボタン１４３をタッチして、マイク１６による集音機能をオンにする。その後、ユーザーは、駆動プーリＤＲと従動プーリＤＮとの間に巻き掛けられた状態のＶベルト１に物理的に衝撃を付与しＶベルト１を振動させ、その際発せられる振動音をマイク１６により集音する。

この際、制御部１１は、図３に示すように、マイク１６で集音した音圧を、表示部１４の音圧レベルゲージ１４２に、高低順に複数段階（本実施形態では、１０段階）に分けて表示する。また、制御部１１は、マイク１６の集音感度を調整可能としている。具体的には、表示部１４のマイク感度ボタン１４５をタッチすることにより、マイク１６の感度を調節することができる。

ベルトの種類やタイプやスパン長さＳなどによっては、マイク１６で音波を拾う際に音圧が高すぎたり（音圧レベルゲージ１４２が右の方まで伸び、最高の１０段階を示す）、低すぎたりして（音圧レベルゲージ１４２が左の方に留まり、最低の０又は１段階を示す）、共振周波数Ｆをうまく測定できない場合がある。しかし、音圧レベルゲージ１４２及びマイク１６の感度の調節機能を備えることにより、音圧レベルゲージ１４２を見つつ、マイク１６で集音する音圧を測定に適した範囲に調整することができ、測定の作用効率を向上させることができる。

そして、マイク１６による集音が完了したら、制御部１１は、集音した音を周波数解析し、共振周波数Ｆを算出し、記憶装置１２に記憶する。

なお、ベルト仕様表示窓１４４には、判別された識別情報に対応するＶベルト１の仕様等の情報が表示される。

（７）張力Ｔの算出処理
次に、制御部１１は、上記各処理により記憶装置１２に記憶された、スパン長さＳ、単位長さ当たりの質量Ｗ、共振周波数Ｆを、Ｔ＝Ｗ（２ＳＦ）²の式に代入し、駆動プーリＤＲと従動プーリＤＮとの間に巻き掛けられたＶベルト１の張力Ｔを算出する。例えば、スパン長さＳが「０．５ｍ」、単位長さ当たりの質量Ｗが「０．１２ｋｇ／ｍ」、共振周波数Ｆが「５０Ｈｚ」の場合、張力Ｔは「３００Ｎ」と算出される。

（８）張力Ｔの表示処理
そして、制御部１１は、算出した張力Ｔを、カメラ１５で撮影したＶベルト１の張力Ｔとして、表示部１４の張力表示窓１４１に表示する（図３参照）。

なお、ユーザーは、共振周波数Ｆの測定（（６）の処理）における、駆動プーリＤＲと従動プーリＤＮとの間に巻き掛けられた状態のＶベルト１に物理的に衝撃を付与しＶベルト１を振動させ、その際発せられる振動音をマイク１６により集音する作業を、独立に複数回（本実施形態では、３回）行ってもよい。この場合、算出された複数回分の共振周波数Ｆに基づき算出された、複数回分のＶベルト１の張力Ｔの平均を算出し、張力表示窓１４１に表示する（図３参照）。即ち、算出された過去複数回分のベルトの張力Ｔの平均を算出することができる。このように、過去複数回分の測定値が安定していれば、正常に測定できていると判断することができ、ベルトの張力Ｔの測定精度を高めることができる。

（９）張力適正・不適正判定表示
更に、制御部１１は、算出した張力Ｔが、ベルト仕様テーブルに記憶された、当該Ｖベルト１の識別情報に対応する、ベルトの張力Ｔの適正値を示す、適正範囲内にあるか否かを判定する。そして、算出した張力Ｔが、適正範囲内にあれば、表示部１４の張力表示窓１４１に青や緑（波長が４５０～５５０ｎｍ程度）の色を表示するとともに、張力が適正である旨、または、測定が終了した旨のメッセージを表示する。
一方、算出した張力Ｔが、適正範囲の上限値を上回った場合であれば、表示部１４の張力表示窓１４１に赤や黄（波長が５７０～７５０ｎｍ程度）の色を表示するとともに、張力が高すぎる旨、または、張力を下げるように促す旨のメッセージを表示する。また、算出した張力Ｔが、適正範囲の下限値を下回った場合であれば、表示部１４の張力表示窓１４１に赤や黄の色を表示するとともに、張力が低すぎる旨、または、張力を上げるように促す旨のメッセージを表示する。このように、算出した張力Ｔが、適正範囲内になく、適正でない場合、警告のメッセージだけではなく、表示部１４に色も合わせて表示することで、適正か適正でないかをユーザーに直感的に報知することができる。

上記構成によれば、スパン長さＳの入力、Ｖベルト１に記載されている識別情報の写真撮影、及び、駆動プーリＤＲと従動プーリＤＮとの間に巻き掛けられたＶベルト１を振動させた際に発生する音をマイクで集音することにより、ベルトの仕様を詳細に入力せずとも効率的に、駆動プーリＤＲと従動プーリＤＮとの間に巻き掛けられたＶベルト１の張力Ｔを測定することができる。

また、カメラ１５で撮影された、スパン長さｓ、Ｖベルト１に印字されている識別情報のベルト長手方向の長さｍ、及び、Ｖベルト１に記載されている識別情報に基づき、Ｖベルト１の実際のスパン長さＳを入力することができ、より効率的に、駆動プーリＤＲと従動プーリＤＮとの間に巻き掛けられたＶベルト１の張力Ｔを測定することができる。

また、上記背景技術（特許文献１～３参照）で記載したように、張力と共振周波数との間には、Ｔ＝Ｗ（２ＬＦ）²の関係式が成り立つ（Ｔ：張力、Ｗ：単位長さ当たりの質量、Ｌ：共振部分の長さ、Ｆ：共振周波数）。ここで、従来技術では、共振周波数Ｆは上記の通り、スマートフォンのマイクを通して測定するが、単位長さ当たりの質量Ｗと共振部分の長さＬは、ユーザーが入力する必要がある。また、共振部分の長さＬはスパン長さＳで代用されるが、このスパン長さＳは、プーリレイアウトから幾何学的に計算するか、ベルトをプーリ間に装着した後にメジャーなどで実際に測定する必要がある。また、単位長さ当たりの質量Ｗは、ベルトの種類およびベルトのタイプが多岐に渡ることもあって、特許文献３に記載されているような多くのステップを踏む必要があり、煩わしさを感じさせるものとなっている（図７参照）。

本発明では、情報処理装置１０のカメラ１５を利用することで、単位長さ当たりの質量Ｗを決定するために必要な条件を入力（選択）する作業、共振部分の長さＬ（スパン長さＳ）を測定（計算）、入力する作業を代替することができる。こうすることで、ユーザーはベルトの張力Ｔの計算に必要な諸条件を入力させられる煩わしさから解放される。即ち、図７の従来のベルトの張力の測定方法に比べて、図５の破線部に示す処理を自動入力化することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態で実行されるベルトの張力Ｔを測定する処理は、ソフトウェア（プログラム、データ）として、スマートフォン等の携帯情報機器、ポータブルコンピュータやラップトップコンピュータ、ノートパソコン、タブレット型パソコン、ハンドヘルド型パソコン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などに例示される情報処理装置にインストールされて実行されてもよい。この場合、ソフトウェアは、サーバ等から通信手段によりダウンロードされて携帯情報機器内の記憶装置（フラッシュメモリ等）に格納されてもよい。なお、通信手段は、インターネットやケーブルテレビ等の双方向に通信可能な伝送路であってもよいし、一方向にだけ情報を送信する放送であってもよい。

また、ベルトの張力Ｔを測定する処理を実行するソフトウェアは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＭＯ（光磁気ディスク）、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体に格納され、必要に応じて記憶媒体から読み出されて、情報処理装置１０の記憶部１２にインストールされてもよい。

また、上記実施形態での説明内容は、インターネット（通信回線）を介してスマートフォンやＰＣ等の情報端末（各種情報の入力）と情報処理装置１０（ベルトの張力Ｔの計算）との間で実行されるサービスとして実施されてもよい。

また、上記実施形態で実行される処理は、スマートフォンやＰＣにインストールされるプログラムであってもよい。また、上記プログラムは記憶媒体(ＭＥＤＩＵＭ)に記憶されていてもよい。

また、上記実施形態で実行される処理は、情報処理装置１０を使用した、ベルトの張力Ｔの測定制御方法として実現されてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、各手段等の具体的構成は、適宜設計変更可能である。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ Ｖベルト
１０ 情報処理装置
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ 入力部
１４ 表示部
１５ カメラ
１６ マイク
ＤＲ 駆動プーリ
ＤＮ 従動プーリ
８１ 画像
８２ 解析画像

Claims (7)

1. プーリ間に巻き掛けられたベルトの張力Ｔを表示可能な表示装置と、
   音を集音可能なマイクと、
   カメラと、
   前記ベルトの仕様を示す識別情報と、前記ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗ及び前記ベルトに記載されている前記識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭとが対応付けられたベルト仕様テーブルが記憶されている記憶装置と、
   （１ａ）前記カメラで撮影された、各プーリと前記ベルトの接点間の距離であるスパン長さｓと、前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記識別情報のベルト長手方向の長さｍとの比、及び、前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記識別情報と、前記ベルト仕様テーブルとを参照して得られた、当該ベルトに記載されている前記識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭに基づいて、各プーリと前記ベルトの接点間の実際の距離であるスパン長さＳを算出し、前記記憶装置に記憶させる処理、
   （１ｂ）前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記識別情報と、前記ベルト仕様テーブルとを参照し、当該ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗを決定し、前記記憶装置に記憶させる処理、
   （１ｃ）前記マイクで集音された、前記ベルトを振動させた際に発生する音から共振周波数Ｆを算出し、前記記憶装置に記憶させる処理、
   （１ｄ）前記記憶装置に記憶された、前記スパン長さＳ、前記単位長さ当たりの質量Ｗ、前記共振周波数Ｆを、Ｔ＝Ｗ（２ＳＦ）²の式に代入し、前記ベルトの張力Ｔを算出する処理、
   （１ｅ）前記（１ｄ）の処理で算出した、前記ベルトの張力Ｔの値を、前記表示装置に表示する処理、を実行する制御装置と、
   を備えた情報処理装置。
2. 前記記憶装置に、前記ベルトの張力Ｔの適正値を示す、所定の閾値を記憶可能とし、
   前記制御装置は、
   （１ｆ）前記（１ｄ）の処理で算出した、前記ベルトの張力Ｔの値が、前記所定の閾値を上回る又は下回った場合に、前記ベルトの張力Ｔが適切でないことを、前記表示装置に表示する処理を実行する、請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記ベルトに記載されている前記識別情報は、ＱＲコード（登録商標）又は１次元バーコードを含む、請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記制御装置は、
   算出された過去複数回分の前記ベルトの張力Ｔの平均を算出し、前記表示装置に表示する処理を実行する、請求項１～３の何れかに記載の情報処理装置。
5. 前記制御装置は、前記マイクの音圧を測定し、測定した音圧を高低順に複数段階に分けて、前記表示装置に表示可能であって、更に、前記マイクの集音感度の調整が可能である、請求項１～４の何れかに記載の情報処理装置。
6. プーリ間に巻き掛けられたベルトの張力Ｔの測定制御方法であって、
   （２ａ）カメラで撮影された、各プーリと前記ベルトの接点間の距離であるスパン長さｓと、前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている、当該ベルトの仕様を示す識別情報のベルト長手方向の長さｍとの比、及び、前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記識別情報と、記憶装置に記憶された、前記識別情報に、前記ベルトに記載されている前記識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭが対応付けられたベルト仕様テーブルとを参照して得られた、当該ベルトに記載されている前記識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭに基づいて、各プーリと前記ベルトの接点間の実際の距離であるスパン長さＳを算出し、前記記憶装置に記憶させるステップ、
   （２ｂ）前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記識別情報、及び、前記記憶装置に記憶された、前記識別情報と前記ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗとが対応付けられた前記ベルト仕様テーブルを参照し、当該ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗを決定し、前記記憶装置に記憶させるステップ、
   （２ｃ）マイクで集音された、前記ベルトを振動させた際に発生する音から共振周波数Ｆを算出し、前記記憶装置に記憶させるステップ、
   （２ｄ）前記記憶装置に記憶された、前記スパン長さＳ、前記単位長さ当たりの質量Ｗ、前記共振周波数Ｆを、Ｔ＝Ｗ（２ＳＦ）²の式に代入し、前記ベルトの張力Ｔを算出するステップ、
   （２ｅ）前記（２ｄ）のステップで算出した、前記ベルトの張力Ｔの値を、表示装置に表示するステップを実行する、測定制御方法。
7. 情報処理装置のコンピュータで実行されるプログラムであって、
   当該コンピュータに、
   （３ａ）カメラで撮影された、プーリ間に巻き掛けられたベルトにおける各プーリと前記ベルトの接点間の距離であるスパン長さｓと、前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている、当該ベルトの仕様を示す識別情報のベルト長手方向の長さｍとの比、及び、前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記識別情報と、記憶装置に記憶された、前記識別情報に、前記ベルトに記載されている前記識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭが対応付けられたベルト仕様テーブルとを参照して得られた、当該ベルトに記載されている前記識別情報のベルト長手方向の実際の長さＭに基づいて、各プーリと前記ベルトの接点間の実際の距離であるスパン長さＳを算出し、前記記憶装置に記憶させる処理、
   （３ｂ）前記カメラで撮影された、前記ベルトに記載されている前記識別情報、及び、前記記憶装置に記憶された、前記識別情報と前記ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗとが対応付けられた前記ベルト仕様テーブルを参照し、当該ベルトの単位長さ当たりの質量Ｗを決定し、前記記憶装置に記憶させる処理、
   （３ｃ）マイクで集音された、前記ベルトを振動させた際に発生する音から共振周波数Ｆを算出し、前記記憶装置に記憶させる処理、
   （３ｄ）前記記憶装置に記憶された、前記スパン長さＳ、前記単位長さ当たりの質量Ｗ、前記共振周波数Ｆを、Ｔ＝Ｗ（２ＳＦ）²の式に代入し、前記ベルトの張力Ｔを算出する処理、
   （３ｅ）前記（３ｄ）の処理で算出した、前記ベルトの張力Ｔの値を、表示装置に表示する処理、を実行させる、プログラム。

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