JPH11190405A - 動力伝達機構の異常検出装置 - Google Patents
動力伝達機構の異常検出装置Info
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- JPH11190405A JPH11190405A JP36726097A JP36726097A JPH11190405A JP H11190405 A JPH11190405 A JP H11190405A JP 36726097 A JP36726097 A JP 36726097A JP 36726097 A JP36726097 A JP 36726097A JP H11190405 A JPH11190405 A JP H11190405A
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- pulleys
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Abstract
(57)【要約】
【課題】工作機械の移動軸における動力伝達機構等、特
に高速の回転を伝達する部分の異常を的確に検出できる
ようにする。 【解決手段】第１、第２プーリの回転数をそれぞれ第
１、第２検出器により検出し、両検出器それぞれによる
検出回転数を第１及び第２変換部１３、１４により電圧
に変換し、両変換部１３、１４の出力の差を差分導出部
１５により導出する。そして、絶対値回路２２、反転増
幅回路２３、シュミット回路２９及び異常信号出力部４
０により異常判断部４２を構成し、この異常判断部４２
により両プーリ間に張架されたタイミングベルトの破断
やベルト・プーリ間の滑りやプーリ・軸間の滑り等の異
常を判断し、異常があると判断したときに出力端子３９
からハイレベルの異常信号を出力する。
に高速の回転を伝達する部分の異常を的確に検出できる
ようにする。 【解決手段】第１、第２プーリの回転数をそれぞれ第
１、第２検出器により検出し、両検出器それぞれによる
検出回転数を第１及び第２変換部１３、１４により電圧
に変換し、両変換部１３、１４の出力の差を差分導出部
１５により導出する。そして、絶対値回路２２、反転増
幅回路２３、シュミット回路２９及び異常信号出力部４
０により異常判断部４２を構成し、この異常判断部４２
により両プーリ間に張架されたタイミングベルトの破断
やベルト・プーリ間の滑りやプーリ・軸間の滑り等の異
常を判断し、異常があると判断したときに出力端子３９
からハイレベルの異常信号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、２個のプーリ間
に張架されたベルトの破断やベルト・プーリ間或いはプ
ーリ・軸間の許容範囲を超える滑り等の異常を検出する
動力伝達機構の異常検出装置に関し、特に両プーリが高
速回転する場合に適したものに関する。
に張架されたベルトの破断やベルト・プーリ間或いはプ
ーリ・軸間の許容範囲を超える滑り等の異常を検出する
動力伝達機構の異常検出装置に関し、特に両プーリが高
速回転する場合に適したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、工作機械において、移動軸に用い
るボールねじとサーボモータとを連結して動力を伝達す
るには様々な方法がある。そのひとつにタイミングベル
トによりサーボモータの回転をボールねじに伝達するも
のがあり、このとき例えばタイミングベルトに破断やタ
イミングベルト・プーリ間に許容範囲を超える滑り等が
生じるとサーボモータの回転がボールねじに正常に伝達
されないという事態が発生し、これらの異常を検知する
何らかの手段がなければ、サーボモータの回転がボール
ねじに正常に伝達されない原因が、タイミングベルトの
破断やタイミングベルトとプーリとの間或いはプーリと
軸との間の滑りといった動力伝達機構の異常によるの
か、その他動力伝達機構以外のモータの故障等によるの
か的確に判断することができず、迅速な対応措置をとる
ことができない。
るボールねじとサーボモータとを連結して動力を伝達す
るには様々な方法がある。そのひとつにタイミングベル
トによりサーボモータの回転をボールねじに伝達するも
のがあり、このとき例えばタイミングベルトに破断やタ
イミングベルト・プーリ間に許容範囲を超える滑り等が
生じるとサーボモータの回転がボールねじに正常に伝達
されないという事態が発生し、これらの異常を検知する
何らかの手段がなければ、サーボモータの回転がボール
ねじに正常に伝達されない原因が、タイミングベルトの
破断やタイミングベルトとプーリとの間或いはプーリと
軸との間の滑りといった動力伝達機構の異常によるの
か、その他動力伝達機構以外のモータの故障等によるの
か的確に判断することができず、迅速な対応措置をとる
ことができない。
【０００３】そこで、例えば特開平８−２１７２２２号
公報に記載のような搬送装置に関する異常検出の手法
を、上記した工作機械の移動軸におけるタイミングベル
トの破断検出に適用することが考えられる。この公報に
記載の異常検出とは、主動軸及び従動軸に固着した歯車
にそれぞれ対峙して近接スイッチを設け、両近接スイッ
チにより歯車それぞれの歯を検出する毎に検出信号を出
力し、両検出信号から、検出した歯数のカウント値に基
づいて主動軸及び従動軸の回転数を制御装置によって読
み取り、その差が設定値を超えて一定時間継続するとき
に異常警報を発するというものである。
公報に記載のような搬送装置に関する異常検出の手法
を、上記した工作機械の移動軸におけるタイミングベル
トの破断検出に適用することが考えられる。この公報に
記載の異常検出とは、主動軸及び従動軸に固着した歯車
にそれぞれ対峙して近接スイッチを設け、両近接スイッ
チにより歯車それぞれの歯を検出する毎に検出信号を出
力し、両検出信号から、検出した歯数のカウント値に基
づいて主動軸及び従動軸の回転数を制御装置によって読
み取り、その差が設定値を超えて一定時間継続するとき
に異常警報を発するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、工作機械の移
動軸における動力伝達機構の異常検出において、上記し
た搬送装置に関する異常検出の手法のように、歯車に対
峙した近接スイッチにより歯車の歯を検出するようにし
た場合、ベルトコンベアシステムのような回転が遅いも
のにおいては有効であるが、工作機械のサーボモータは
３０００ｒｐｍという高速で回転するため、歯車の各歯
を高精度に検出することは不可能であり、ボールねじの
回転数及びサーボモータの回転数の差を精度よく検出す
ることはできない。
動軸における動力伝達機構の異常検出において、上記し
た搬送装置に関する異常検出の手法のように、歯車に対
峙した近接スイッチにより歯車の歯を検出するようにし
た場合、ベルトコンベアシステムのような回転が遅いも
のにおいては有効であるが、工作機械のサーボモータは
３０００ｒｐｍという高速で回転するため、歯車の各歯
を高精度に検出することは不可能であり、ボールねじの
回転数及びサーボモータの回転数の差を精度よく検出す
ることはできない。
【０００５】また、工作機械の移動軸の動力伝達機構に
おいて、異常検出手段を設けることは配置スペースの制
約上、従来行われないのが通常であった。
おいて、異常検出手段を設けることは配置スペースの制
約上、従来行われないのが通常であった。
【０００６】この発明が解決しようとする課題は、工作
機械の移動軸における動力伝達機構等、特に高速の回転
を伝達する部分の異常を的確に検出できるようにするこ
とにある。
機械の移動軸における動力伝達機構等、特に高速の回転
を伝達する部分の異常を的確に検出できるようにするこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、第１プーリと第２プーリとの間に張
架されたベルトと、前記両プーリ各々が軸着されている
軸の回転をそれぞれ検出する第１及び第２検出器と、前
記両検出器それぞれの出力信号を電圧または電流に変換
する第１及び第２変換部と、前記両変換部の出力の差を
導出する差分導出部と、前記差分導出部の出力が所定値
を超えているかどうかを判断し前記所定値を超えている
ときに異常信号を出力する異常判断部とを備えている。
ために、本発明は、第１プーリと第２プーリとの間に張
架されたベルトと、前記両プーリ各々が軸着されている
軸の回転をそれぞれ検出する第１及び第２検出器と、前
記両検出器それぞれの出力信号を電圧または電流に変換
する第１及び第２変換部と、前記両変換部の出力の差を
導出する差分導出部と、前記差分導出部の出力が所定値
を超えているかどうかを判断し前記所定値を超えている
ときに異常信号を出力する異常判断部とを備えている。
【０００８】このような構成によれば、例えばベルトが
破断していない場合やベルト・プーリ間或いはプーリ・
軸間の滑りが許容範囲内にある場合には、両変換部の出
力に差はなく差分導出部の出力が所定値を超えることは
ないため、異常判断部から異常信号が出力されることは
ない。また、ベルトが破断したり、ベルト・プーリ間或
いはプーリ・軸間の滑りが許容範囲を超えるような場合
には、両変換部の出力に差が生じて差分導出部の出力が
所定値を超えるため、異常判断部によりベルト破断によ
る異常と判断されて異常信号が出力される。
破断していない場合やベルト・プーリ間或いはプーリ・
軸間の滑りが許容範囲内にある場合には、両変換部の出
力に差はなく差分導出部の出力が所定値を超えることは
ないため、異常判断部から異常信号が出力されることは
ない。また、ベルトが破断したり、ベルト・プーリ間或
いはプーリ・軸間の滑りが許容範囲を超えるような場合
には、両変換部の出力に差が生じて差分導出部の出力が
所定値を超えるため、異常判断部によりベルト破断によ
る異常と判断されて異常信号が出力される。
【０００９】従って、両プーリ間に張架されたベルトの
破断やベルト・プーリ間或いはプーリ・軸間の許容範囲
を超えるような滑り等の異常を、精度よく瞬時に検出す
ることが可能である。
破断やベルト・プーリ間或いはプーリ・軸間の許容範囲
を超えるような滑り等の異常を、精度よく瞬時に検出す
ることが可能である。
【００１０】また、本発明は、前記両検出器が非接触式
センサから成り、前記両軸の回転数に比例した周波数の
パルス信号を出力するようにしている。この場合、検出
器に非接触式センサを用いることによって、これらセン
サの破損を招くことなく精度のよい検出が可能になる。
センサから成り、前記両軸の回転数に比例した周波数の
パルス信号を出力するようにしている。この場合、検出
器に非接触式センサを用いることによって、これらセン
サの破損を招くことなく精度のよい検出が可能になる。
【００１１】更に、本発明は、前記異常判断部が、前記
差分導出部の出力と前記所定値とを比較する比較器から
成るようにしている。このようにすると、差分導出部の
出力からベルトの破断やベルト・プーリ間或いはプーリ
・軸間の許容範囲を超える滑りの発生を容易に判断でき
る。
差分導出部の出力と前記所定値とを比較する比較器から
成るようにしている。このようにすると、差分導出部の
出力からベルトの破断やベルト・プーリ間或いはプーリ
・軸間の許容範囲を超える滑りの発生を容易に判断でき
る。
【００１２】また、本発明は、前記両軸のうちいずれか
一方が、モータにより高速回転されるようにしている。
この場合、工作機械の移動軸における動力伝達機構等の
ように高速の回転を伝達する部分の異常であっても高精
度に検出することが可能になる。
一方が、モータにより高速回転されるようにしている。
この場合、工作機械の移動軸における動力伝達機構等の
ように高速の回転を伝達する部分の異常であっても高精
度に検出することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】この発明を工作機械の移動軸にお
ける動力伝達機構に適用した一実施形態について、図１
ないし図６を参照して説明する。図１は正面図、図２は
平面図、図３は処理回路の結線図、図４ないし図６は動
作説明図である。
ける動力伝達機構に適用した一実施形態について、図１
ないし図６を参照して説明する。図１は正面図、図２は
平面図、図３は処理回路の結線図、図４ないし図６は動
作説明図である。
【００１４】まず、概略構成を示す図１、図２について
説明する。これら図１、図２において、１は回転軸２に
軸着された第１プーリ、３は回転軸４に軸着された第２
プーリであり、これら両回転軸２、４のうち一方は図示
しないサーボモータに連動して回転し、他方はボールね
じに連結されている。
説明する。これら図１、図２において、１は回転軸２に
軸着された第１プーリ、３は回転軸４に軸着された第２
プーリであり、これら両回転軸２、４のうち一方は図示
しないサーボモータに連動して回転し、他方はボールね
じに連結されている。
【００１５】５は両プーリ１、３間に張架されて両プー
リ１、３と共に工作機械の移動軸における動力伝達機構
を構成し一方のプーリの回転を他方に伝達するタイミン
グベルト、６及び７は両プーリ１、３が軸着されている
両軸２、４の回転をそれぞれ検出する第１及び第２検出
器であり、例えば高応答性の近接スイッチから成り、図
２に示すように、両回転軸２、４の端部の外周に複数の
近接体８、９が均等に設けられ、この近接体８、９に対
峙するように両検出器６、７が配設されており、両回転
軸２、４の回転に伴って各近接体８、９それぞれが両検
出器６、７に接近する毎に、両検出器６、７が各近接体
８、９を検出して両回転軸２、４の回転数に比例した周
波数のパルス信号から成る検出信号をそれぞれ出力す
る。
リ１、３と共に工作機械の移動軸における動力伝達機構
を構成し一方のプーリの回転を他方に伝達するタイミン
グベルト、６及び７は両プーリ１、３が軸着されている
両軸２、４の回転をそれぞれ検出する第１及び第２検出
器であり、例えば高応答性の近接スイッチから成り、図
２に示すように、両回転軸２、４の端部の外周に複数の
近接体８、９が均等に設けられ、この近接体８、９に対
峙するように両検出器６、７が配設されており、両回転
軸２、４の回転に伴って各近接体８、９それぞれが両検
出器６、７に接近する毎に、両検出器６、７が各近接体
８、９を検出して両回転軸２、４の回転数に比例した周
波数のパルス信号から成る検出信号をそれぞれ出力す
る。
【００１６】このような両検出器６、７からの検出信号
は、後述するような処理回路により処理されてベルト５
の破断やベルト・プーリ間或いはプーリ・軸間の許容範
囲を超える滑りの発生が判断される。次に処理回路を示
す図３について説明する。
は、後述するような処理回路により処理されてベルト５
の破断やベルト・プーリ間或いはプーリ・軸間の許容範
囲を超える滑りの発生が判断される。次に処理回路を示
す図３について説明する。
【００１７】図３において、１１、１２はそれぞれ両検
出器６、７からのパルス信号から成る検出信号が入力さ
れる第１、第２入力端子、１３、１４は両入力端子１
１、１２をそれぞれ介した検出信号を周波数／電圧変換
（以下、周波数／電圧変換をＦ／Ｖ変換という）する第
１、第２変換部、１５は差分導出部であり、演算増幅器
１６と、２個の入力抵抗１７、１８と、ゲイン調整抵抗
１９、２０とにより構成される差動増幅回路から成り、
この差分導出部１５によって両変換部１３、１４の出力
信号の差が導出される。
出器６、７からのパルス信号から成る検出信号が入力さ
れる第１、第２入力端子、１３、１４は両入力端子１
１、１２をそれぞれ介した検出信号を周波数／電圧変換
（以下、周波数／電圧変換をＦ／Ｖ変換という）する第
１、第２変換部、１５は差分導出部であり、演算増幅器
１６と、２個の入力抵抗１７、１８と、ゲイン調整抵抗
１９、２０とにより構成される差動増幅回路から成り、
この差分導出部１５によって両変換部１３、１４の出力
信号の差が導出される。
【００１８】このように、両変換部 １３、１４により
両検出器６、７からのパルス信号から成る検出信号をＦ
／Ｖ変換することによって、例えば両検出器６、７の出
力信号の電圧レベルが変動してもその周波数自体は変動
することがなく、両変換部１３、１４によりＦ／Ｖ変換
した後の電圧が常に両検出器６、７の出力パルスの周波
数に比例したものとなるため、両プーリ１、３が軸着さ
れている両軸２、４の回転数を安定して検出できるので
ある。
両検出器６、７からのパルス信号から成る検出信号をＦ
／Ｖ変換することによって、例えば両検出器６、７の出
力信号の電圧レベルが変動してもその周波数自体は変動
することがなく、両変換部１３、１４によりＦ／Ｖ変換
した後の電圧が常に両検出器６、７の出力パルスの周波
数に比例したものとなるため、両プーリ１、３が軸着さ
れている両軸２、４の回転数を安定して検出できるので
ある。
【００１９】また、動力伝達機構ごとに両プーリ１、３
のギヤ比（径比）が異なる場合であっても、差分導出部
１５の抵抗を調整することで演算増幅器１６への２種類
の入力電圧の重みを同じに設定できるため、両軸２、４
の回転数を検出することができる。
のギヤ比（径比）が異なる場合であっても、差分導出部
１５の抵抗を調整することで演算増幅器１６への２種類
の入力電圧の重みを同じに設定できるため、両軸２、４
の回転数を検出することができる。
【００２０】２２は差分導出部１５の出力信号の絶対値
を導出する絶対値回路、２３は反転増幅回路であり、演
算増幅器２４と入力抵抗２５と感度調整用可変抵抗２６
とオフセット調整用可変抵抗２７とにより構成されてい
る。ここで、例えば被駆動側の振動等による両プーリ
１、３の回転数のバラツキを吸収し、反転増幅回路２３
の演算増幅器２４の反転入力端の電圧をＶ１、出力端の
電圧をＶ２としたときに、タイミングベルト５の破断時
及びタイミングベルト５とプーリ１、３との間或いはプ
ーリ１、３と軸２、４との間の許容範囲を超えるような
滑りの発生時に電圧Ｖ２が０Ｖ以下となるように、＋５
Ｖの電源線とアースとの間に設けられたオフセット調整
用可変抵抗２７及び感度調整用可変抵抗２６が調整され
るようになっている。
を導出する絶対値回路、２３は反転増幅回路であり、演
算増幅器２４と入力抵抗２５と感度調整用可変抵抗２６
とオフセット調整用可変抵抗２７とにより構成されてい
る。ここで、例えば被駆動側の振動等による両プーリ
１、３の回転数のバラツキを吸収し、反転増幅回路２３
の演算増幅器２４の反転入力端の電圧をＶ１、出力端の
電圧をＶ２としたときに、タイミングベルト５の破断時
及びタイミングベルト５とプーリ１、３との間或いはプ
ーリ１、３と軸２、４との間の許容範囲を超えるような
滑りの発生時に電圧Ｖ２が０Ｖ以下となるように、＋５
Ｖの電源線とアースとの間に設けられたオフセット調整
用可変抵抗２７及び感度調整用可変抵抗２６が調整され
るようになっている。
【００２１】そして、オフセット調整用可変抵抗２７及
び感度調整用可変抵抗２６の調整の結果、反転増幅回路
２３の演算増幅器２４の反転入力端の電圧Ｖ１と出力端
の電圧Ｖ２との関係をグラフで表すと図４に示すように
なり、電圧Ｖ２が０Ｖ以下となれば、異常即ちタイミン
グベルト５の破断や、タイミングベルト５とプーリ１、
３との間或いはプーリ１、３と軸２、４との間の許容範
囲を超えるような滑りが発生したことになる。
び感度調整用可変抵抗２６の調整の結果、反転増幅回路
２３の演算増幅器２４の反転入力端の電圧Ｖ１と出力端
の電圧Ｖ２との関係をグラフで表すと図４に示すように
なり、電圧Ｖ２が０Ｖ以下となれば、異常即ちタイミン
グベルト５の破断や、タイミングベルト５とプーリ１、
３との間或いはプーリ１、３と軸２、４との間の許容範
囲を超えるような滑りが発生したことになる。
【００２２】２９はシュミット回路であり、演算増幅器
３０と入力抵抗３１とフィードバック抵抗３２と分圧抵
抗３３とにより構成され、分圧抵抗３３の両端電圧に基
づくヒステリシスが設定され、このようなヒステリシス
によりノイズの影響等が排除される。
３０と入力抵抗３１とフィードバック抵抗３２と分圧抵
抗３３とにより構成され、分圧抵抗３３の両端電圧に基
づくヒステリシスが設定され、このようなヒステリシス
によりノイズの影響等が排除される。
【００２３】このとき、上記した反転増幅回路２３の演
算増幅器２４の出力端の電圧Ｖ２と、シュミット回路２
９の演算増幅器３０の出力端の電圧Ｖ３との関係をグラ
フで表すと図５に示すようになり、電圧Ｖ２が０Ｖ以下
の異常時には電圧Ｖ３は図示しないマイナス側電源電圧
−Ｖｃｃとなり、電圧Ｖ２が０Ｖ以上の正常時には電圧
Ｖ３は図示しないプラス側電源電圧＋Ｖｃｃとなる。
算増幅器２４の出力端の電圧Ｖ２と、シュミット回路２
９の演算増幅器３０の出力端の電圧Ｖ３との関係をグラ
フで表すと図５に示すようになり、電圧Ｖ２が０Ｖ以下
の異常時には電圧Ｖ３は図示しないマイナス側電源電圧
−Ｖｃｃとなり、電圧Ｖ２が０Ｖ以上の正常時には電圧
Ｖ３は図示しないプラス側電源電圧＋Ｖｃｃとなる。
【００２４】３５はカソードがシュミット回路２９の演
算増幅器３０の出力端に接続された逆流阻止用ダイオー
ド、３６はＰＮＰ型トランジスタであり、エミッタが＋
５Ｖの電源線に接続され、ベースがベース抵抗３７を介
してダイオード３５のアノードに接続され、エミッタ、
ベースにはバイアス抵抗３８の両端が接続されており、
コレクタは異常信号の出力端子３９となっている。そし
て、これらダイオード３５、トランジスタ３６、各抵抗
３７、３８により異常信号出力部４０が構成されてい
る。
算増幅器３０の出力端に接続された逆流阻止用ダイオー
ド、３６はＰＮＰ型トランジスタであり、エミッタが＋
５Ｖの電源線に接続され、ベースがベース抵抗３７を介
してダイオード３５のアノードに接続され、エミッタ、
ベースにはバイアス抵抗３８の両端が接続されており、
コレクタは異常信号の出力端子３９となっている。そし
て、これらダイオード３５、トランジスタ３６、各抵抗
３７、３８により異常信号出力部４０が構成されてい
る。
【００２５】ところで、上記したシュミット回路２９の
演算増幅器３０の出力端の電圧Ｖ３と出力端子３９の電
圧Ｖ４との関係をグラフで表すと図６に示すようにな
り、電圧Ｖ３が−Ｖｃｃとなる異常時には出力端子３９
の電圧Ｖ４は＋５Ｖとなってハイレベルの異常信号が出
力され、電圧Ｖ３が＋Ｖｃｃとなる正常時には出力端子
３９の電圧Ｖ４はゼロ即ちローレベルとなる。
演算増幅器３０の出力端の電圧Ｖ３と出力端子３９の電
圧Ｖ４との関係をグラフで表すと図６に示すようにな
り、電圧Ｖ３が−Ｖｃｃとなる異常時には出力端子３９
の電圧Ｖ４は＋５Ｖとなってハイレベルの異常信号が出
力され、電圧Ｖ３が＋Ｖｃｃとなる正常時には出力端子
３９の電圧Ｖ４はゼロ即ちローレベルとなる。
【００２６】このように、上記した絶対値回路２２、反
転増幅回路２３、シュミット回路２９及び異常信号出力
部４０により、タイミングベルト５の破断やタイミング
ベルト５とプーリ１、３との間或いはプーリ１、３と軸
２、４との間の許容範囲を超えるような滑りといった異
常の発生を判断し異常が発生したと判断したときに異常
信号を出力する異常判断部４２が構成されている。
転増幅回路２３、シュミット回路２９及び異常信号出力
部４０により、タイミングベルト５の破断やタイミング
ベルト５とプーリ１、３との間或いはプーリ１、３と軸
２、４との間の許容範囲を超えるような滑りといった異
常の発生を判断し異常が発生したと判断したときに異常
信号を出力する異常判断部４２が構成されている。
【００２７】次に、動作について説明する。まずタイミ
ングベルト５の破断等の異常が発生していない場合の動
作について説明すると、差分導出部１５の出力電圧は非
常に小さい値であり、反転増幅回路２３の演算増幅器２
４の反転入力端の電圧Ｖ１もゼロに近い小さい値となる
ため、シュミット回路２９の入力電圧Ｖ２はオフセット
電圧（図４参照）若しくはそれに近い値となり、シュミ
ット回路２９の出力電圧Ｖ３は＋Ｖｃｃとなってトラン
ジスタ３６がオンすることはなく、出力端子３９はロー
レベルとなり、異常信号が出力されることはない。
ングベルト５の破断等の異常が発生していない場合の動
作について説明すると、差分導出部１５の出力電圧は非
常に小さい値であり、反転増幅回路２３の演算増幅器２
４の反転入力端の電圧Ｖ１もゼロに近い小さい値となる
ため、シュミット回路２９の入力電圧Ｖ２はオフセット
電圧（図４参照）若しくはそれに近い値となり、シュミ
ット回路２９の出力電圧Ｖ３は＋Ｖｃｃとなってトラン
ジスタ３６がオンすることはなく、出力端子３９はロー
レベルとなり、異常信号が出力されることはない。
【００２８】一方、タイミングベルト５の破断や、タイ
ミングベルト５とプーリ１、３との間或いはプーリ１、
３と軸２、４との間の許容範囲を超えるような滑り等の
異常が発生すると、差分導出部１５の出力電圧は非常に
大きい値となり、反転増幅回路２３の反転入力端の電圧
Ｖ１も大きい値となるため、シュミット回路２９の入力
電圧Ｖ２は０Ｖ以下となってシュミット回路２９の出力
電圧Ｖ３は−Ｖｃｃとなり、トランジスタ３６がオンし
て出力端子３９からハイレベルの異常信号が出力され、
例えば図３には図示しない後段のＮＣへのこの異常信号
の取り込みによって機械を瞬時に止めることで、機械ま
たは加工ワークの損傷を最小限に抑えることができる。
また、異常信号によりブザー等の警報手段（図示せず）
を駆動することで、タイミングベルト５の破断等の異常
の発生を作業者に報知することができる。
ミングベルト５とプーリ１、３との間或いはプーリ１、
３と軸２、４との間の許容範囲を超えるような滑り等の
異常が発生すると、差分導出部１５の出力電圧は非常に
大きい値となり、反転増幅回路２３の反転入力端の電圧
Ｖ１も大きい値となるため、シュミット回路２９の入力
電圧Ｖ２は０Ｖ以下となってシュミット回路２９の出力
電圧Ｖ３は−Ｖｃｃとなり、トランジスタ３６がオンし
て出力端子３９からハイレベルの異常信号が出力され、
例えば図３には図示しない後段のＮＣへのこの異常信号
の取り込みによって機械を瞬時に止めることで、機械ま
たは加工ワークの損傷を最小限に抑えることができる。
また、異常信号によりブザー等の警報手段（図示せず）
を駆動することで、タイミングベルト５の破断等の異常
の発生を作業者に報知することができる。
【００２９】ところで、両検出器６、７により両プーリ
１、３の回転数を検出し、両検出器６、７から出力され
るパルス信号から成る検出信号をＦ／Ｖ変換してその差
を導出するようにしているため、例えば両プーリ１、３
の回転数に比例したパルス数をカウントして両プーリ
１、３の回転数の差を検出する場合に比べて、精度よく
回転数の差を検出することができる。
１、３の回転数を検出し、両検出器６、７から出力され
るパルス信号から成る検出信号をＦ／Ｖ変換してその差
を導出するようにしているため、例えば両プーリ１、３
の回転数に比例したパルス数をカウントして両プーリ
１、３の回転数の差を検出する場合に比べて、精度よく
回転数の差を検出することができる。
【００３０】また、反転増幅回路２３のオフセット調整
用可変抵抗２７及び感度調整用可変抵抗２６の調整によ
って、タイミングベルト５の破断だけでなく、上記した
ようにタイミングベルト５とプーリ１、３との間或いは
プーリ１、３と軸２、４との間の許容範囲を超えるよう
な滑りの発生をも検出でき、両軸２、４に軸着された両
プーリ１、３及びタイミングベルト５からなる動力伝達
機構の種々の異常を検出することが可能になる。
用可変抵抗２７及び感度調整用可変抵抗２６の調整によ
って、タイミングベルト５の破断だけでなく、上記した
ようにタイミングベルト５とプーリ１、３との間或いは
プーリ１、３と軸２、４との間の許容範囲を超えるよう
な滑りの発生をも検出でき、両軸２、４に軸着された両
プーリ１、３及びタイミングベルト５からなる動力伝達
機構の種々の異常を検出することが可能になる。
【００３１】従って、上記した実施形態によれば、両プ
ーリ１、３が高速回転する場合であっても、両プーリ
１、３間に張架されたタイミングベルト５の破断やタイ
ミングベルト５とプーリ１、３との間或いはプーリ１、
３と軸２、４との間の許容範囲を超えるような滑りとい
った異常を精度よく検出することができる。
ーリ１、３が高速回転する場合であっても、両プーリ
１、３間に張架されたタイミングベルト５の破断やタイ
ミングベルト５とプーリ１、３との間或いはプーリ１、
３と軸２、４との間の許容範囲を超えるような滑りとい
った異常を精度よく検出することができる。
【００３２】また、両検出器６、７に非接触式センサで
ある近接スイッチを用いたため、これら両検出器６、７
の破損を招くことなく精度のよい検出が可能になる。
ある近接スイッチを用いたため、これら両検出器６、７
の破損を招くことなく精度のよい検出が可能になる。
【００３３】なお、両プーリ１、３の回転数を検出する
検出器６、７は、上記した近接スイッチに限定されるも
のではなく、高応答性のフォトインタラプタであっても
よいのは勿論である。
検出器６、７は、上記した近接スイッチに限定されるも
のではなく、高応答性のフォトインタラプタであっても
よいのは勿論である。
【００３４】また、上記実施形態では、両検出器６、７
からのパルス信号から成る検出信号の周波数を電圧に変
換する場合について説明したが、電流に変換するように
しても上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
からのパルス信号から成る検出信号の周波数を電圧に変
換する場合について説明したが、電流に変換するように
しても上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００３５】また、上記実施形態では、工作機械の移動
軸におけるボールねじとサーボモータとの動力伝達機構
の異常を検出する場合について説明したが、このような
工作機械の分野に限定されるものではなく、一般の主動
軸から従動軸に動力を伝達する動力伝達機構の異常を検
出する場合にもこの発明を適用することができるのは勿
論であり、この場合も上記した実施形態と同等の効果を
得ることが可能である。
軸におけるボールねじとサーボモータとの動力伝達機構
の異常を検出する場合について説明したが、このような
工作機械の分野に限定されるものではなく、一般の主動
軸から従動軸に動力を伝達する動力伝達機構の異常を検
出する場合にもこの発明を適用することができるのは勿
論であり、この場合も上記した実施形態と同等の効果を
得ることが可能である。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、両プーリ間に張架されたベルトの破断やベルト
・プーリ間或いはプーリ・軸間の許容範囲を超えるよう
な滑り等の異常を精度よく検出することが可能になる。
よれば、両プーリ間に張架されたベルトの破断やベルト
・プーリ間或いはプーリ・軸間の許容範囲を超えるよう
な滑り等の異常を精度よく検出することが可能になる。
【００３７】また、請求項２に記載の発明によれば、検
出器に非接触式センサを用いることによって、これらセ
ンサの破損を招くことなく精度のよい検出が可能にな
る。
出器に非接触式センサを用いることによって、これらセ
ンサの破損を招くことなく精度のよい検出が可能にな
る。
【００３８】また、請求項３に記載の発明によれば、差
分導出部の出力からベルトの破断やベルト・プーリ間或
いはプーリ・軸間の許容範囲を超える滑りといった異常
の発生を容易に判断できる。
分導出部の出力からベルトの破断やベルト・プーリ間或
いはプーリ・軸間の許容範囲を超える滑りといった異常
の発生を容易に判断できる。
【００３９】また、請求項４に記載の発明によれば、工
作機械の移動軸における動力伝達機構等のように高速の
回転を伝達する部分の異常であっても、高精度に検出す
ることが可能である。
作機械の移動軸における動力伝達機構等のように高速の
回転を伝達する部分の異常であっても、高精度に検出す
ることが可能である。
【図１】この発明の一実施形態の正面図である。
【図２】一実施形態の平面図である。
【図３】一実施形態の結線図である。
【図４】一実施形態の動作説明図である。
【図５】一実施形態の動作説明図である。
【図６】一実施形態の動作説明図である。
１、３ 第１、第２プーリ ５ タイミングベルト ６、７ 第１、第２検出器 １３、１４ 第１、第２変換部 １５ 差分導出部 ２２ 絶対値回路 ２３ 反転増幅回路 ２９ シュミット回路 ４０ 異常信号出力部 ４２ 異常判断部
Claims (4)
- 【請求項１】 第１プーリと第２プーリとの間に張架さ
れたベルトと、 前記両プーリ各々が軸着されている軸の回転をそれぞれ
検出する第１及び第２検出器と、 前記両検出器それぞれの出力信号を電圧または電流に変
換する第１及び第２変換部と、 前記両変換部の出力の差を導出する差分導出部と、 前記差分導出部の出力が所定値を超えているかどうかを
判断し前記所定値を超えているときに異常信号を出力す
る異常判断部とを備えていることを特徴とする動力伝達
機構の異常検出装置。 - 【請求項２】 前記両検出器が非接触式センサから成
り、前記両軸の回転数に比例した周波数のパルス信号を
出力することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機
構の異常検出装置。 - 【請求項３】 前記異常判断部が、前記差分導出部の出
力と前記所定値とを比較する比較器から成ることを特徴
とする請求項１または２に記載の動力伝達機構の異常検
出装置。 - 【請求項４】 前記両軸のうちいずれか一方が、モータ
により高速回転されることを特徴とする請求項１ないし
３のいずれかに記載の動力伝達機構の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36726097A JPH11190405A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 動力伝達機構の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36726097A JPH11190405A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 動力伝達機構の異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11190405A true JPH11190405A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18488876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36726097A Pending JPH11190405A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 動力伝達機構の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11190405A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003048147A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-18 | Applied Materials Inc | 研磨パッドのコンディショニング装置及びこれを用いた研磨装置 |
| JP2003059873A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-02-28 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体研磨装置のパッドコンディショナ及びそのパッドコンディショナをモニタリングする方法 |
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-
1997
- 1997-12-24 JP JP36726097A patent/JPH11190405A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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