主軸とﾃｰﾙｽﾄｯｸの回転同期

質問

横型NC旋盤にﾃｰﾙｽﾄｯｸを取り付けて素材を加工する機械を扱っております
今回の機能として主軸と先端部の回転するﾃｰﾙｽﾄｯｸを使い両方の回転数を監視し誤差が一定の範囲程度で収まっているか(滑っていないか)監視する機構を作りたいと考えています
　ｼｰｹﾝｻとｾﾝｻｰ等を使い監視はできると思いますが、もっと簡単に確認できる装置等を探しています
　ｴﾝｺｰﾀﾞｰとｱﾝﾌﾟのｾｯﾄで、2つの回転体の回転誤差が発生したら出力信号がでるみたいな機器を考えています

　どなたかご存じでしたら教えていただきたいです
　よろしくお願いします

回答No.6

noname#230359

回転センタを監視する目的が良くわかりません。

想像するに、余程高荷重なのが 又は、低荷重か？

加工中の熱でワークの伸びが問題？
質問文だけでは想像するしかない。

機械側に定圧押し付けの機能があれば良いが
無ければ、回転センタにその様な機能付きの物を選定する

エンコーダーを後付するの寸法的に困難では？
反射シールを張り付けるタイプならどうにかなる

回答 １）２）さんのアドバイスが的を得ていそうに思いますよ。

参考URL：

http://www.nakane34.co.jp/center/h_j.htm http://www.dynamictools.co.jp/pdf/precision_live_centers.pdf

回答No.5

noname#230359

他の回答者さんも記載しておりますが、回転計を両方に設置か、一方に既にあるならもう一方にです。

回転計の原理は、一般的にはエンコーダーを使用するので、それとセットのアップか、

シーケンサーを使用するかです。

後は、信号の取り出し方法と、判断ロジックプログラム、、出力信号と機器仕様にて、

コストパフォーマンスのベストチョイスをしてください。

それが、できないからの質問であれば、対話方式で、質問追記に仕様を明確化していく

方法が一番です。

回答No.4

noname#230359

＞ｴﾝｺｰﾀﾞｰとｱﾝﾌﾟのｾｯﾄで、2つの回転体の回転誤差が発生したら出力信号

回転速度比率計
文字通り、２台のエンコーダ入力の速度差（周波数差）を計測するもの
問題はご予算
http://www.cocores.co.jp/data/goodshtml/c0017.html
https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/tach/tm5100.html
http://www.tsuruga.co.jp/products/495_hiritsu/index.html
http://www.nidec-shimpokeisoku.jp/products/04/01/dt-5tx5tf5tv/
http://www.henix.co.jp/item/panelmeter/000184.html

速度計単体価格よりエンコーダを取付ける工賃の方が遥かに高いと思う

問題はどれくらいの速度差を検出したいのであろうか？
仮に、主軸１０００ｒｐｍだったとして　
テールストックが９９９．９ｒｐｍになったらスベリ異常？
それとも
テールストックが９９ｒｐｍになったらスベリ異常？

それによっては前出の先生方の案が生きてくる
回転数差で０．１％を検出すなら↑の比率計＋エンコーダでしか無理
５０％なら既に出てきたどんな方法でも可

お礼

御回答ありがとうございました

　ｺｽﾄの問題は有りますが回転比率計は使える気がしました
いろいろ情報も頂けたので検討したいと思います

回答No.3

noname#230359

回転計を2台使って
https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/category/revo.html

はかる
比較はPLC
反射型を使えば本体にシールを貼るだけ
すべりが少ないと測定できない

↑
回転計を使わず
そのままパルスを突っ込んで
PLCで計る
↑
自前で回転計を作る

とりあえず昔のボールマウスを分解すれば
計り方はわかると思います

http://kogures.com/hitoshi/history/mouse/index.html
拡大図

お礼

御返答ありがとうございました

　回転計を使う案は思いつきませんでした
問題は手軽に使えるか...だと思います

　ありがとうございました

回答No.2

noname#230359

回転数監視の是非は抜きに、どーすれば実現できるかを考えてみました。

?旋盤主軸
　旋盤の年式により信号出力の難易度が異なります。
　20年ぐらい前の機種であればアナログコントロールのため、モータの
　アンプに0-10Ｖのスピードメータ出力端子が付いている筈です。
　これを利用することで、そこそこ正確な回転速度を電圧値で得られます。
　（出力にフィルタが入っているのでノイズはカットしてくれます）
　現在はデジタルコントロールのためD/A変換が必要です。旋盤にアナログ
　のスピードメータがついていれば、その端子で前述と同様のデータが
　得られます。
　ついていない場合、工作機械メーカにオプションとして機能を追加して
　もらうか、べつに回転速度検出機器を取り付けることが必要になります。
　機械の主軸回転検出器から自力で信号を取り出すことはたぶん無理で
　しょう。
　また、機械内部の主軸周りに回転検出器を取り付けるのも極めて困難か
　と思います。主軸チャック本体に向けて非接触の回転計を付けて、周り
　をカバーで覆うのが現実的です。
　回転計の本体からアナログ電圧を出力できるタイプを選定してください。

?テールストック
　本体の機構がどのようになっているか分かりません。
　手っ取り早いのは、?と同様に非接触の回転計を付けてカバーで覆う
　方法です。同様にアナログ電圧を取り出します。

?監視
　多機能データロガーであれば、２つのアナログ電圧値の差分に"しきい値"
　を設定して、アラーム信号を出力することが可能です。
　ＰＣとＵＳＢ接続して、監視できるタイプもあると思います。
　いずれにしても、入力２chでしたら、一番安価なモノを選べるかと。

以上をまとめると
・機械設計　0-10Vの回転速度の電圧出力ができるセンサを機械に設置
・電機設計　２つの電圧信号の差を監視してしきい値設定でアラーム
　　　　　　信号を出力
にて、ご検討してみては如何でしょうか。

電機設計関連の回答者さんにおかれましては、上記もご検討の手材料に
なれば、幸いです。

よく考えたら、旋盤主軸の方はよほどの過負荷が無い限り指令
通りに回転速度を維持します（せいぜい毎分２回転程度の
誤差）ので、テールストックの回転速度だけ測定して、指令回
転速度との誤差を比較することで十分かもしれません。

質問者さんは何故小生と回答(3)さんにもコンタクトしないのだろう？

状況が少し理解できました。
機械側から信号が得られないもしくはデジタル出力の分解能が低い
などの問題があったものと推測いたします。
機械のCRTに表示される主軸回転速度（少しフォルタをかけて表示）
をご確認下されば分かる通り、前述の如くこちらは極めて正確です
ので、取りあえずテールストック側の回転速度を計測してみること
をあらためてお勧めします。

小生の提案した非接触回転計も、他の方が回答されている、反射シール
を貼るタイプを想定しております。
回転計からの出力電圧をA/D変換できるＰＣ接続のデータロガーに接続
して、電圧値をエクセルに落とせば、それなりの分解能（数回転レベル）
の回転差（スリップ）が計測できるかもしれません。

ご存じと思いますが、測定精度は、回転計の測定精度、電圧の出力分解能、
データロガーのサンプリング周波数によって左右されます。

測定対象が旋盤ですから、あまり高回転速度ではないと推察します。
指令値が低いと、テールストックにおける回転速度変化の計測に
おいて、サンプリングが間に合わない恐れもあります。
そのような場合は、反射マークを対称に２枚とか４枚とか貼って、
測定回転速度を増幅させることも一案です。

回答(5)氏

他の回答と質問内容を反芻しただけのあいかわらずの無意味な記載
に絶句です。
過去の回答内容から推測するに、貴方が質問者さんとキャッチボール
しながら実践経験に基づく実用的なアドバイスを提供できるとは到底
思えません。せいぜい某重工技術者のおこぼれに預かった自慢話を
するのが関の山かと。
工作機械のコの字も知らぬお方はしゃしゃり出ないで頂きたい。

お礼

御回答ありがとうございました

　返事が遅れてしまいすみません
NCから信号を取り、ﾃｰﾙｽﾄｯｸ側にｾﾝｻｰを付けてｼｰｹﾝｻｰを搭載し監視する
方法を以前に実施したのですが、機械仕様等により問題が出てきてしまいました
　ｱﾄﾞﾊﾞｲｽ頂いた内容も参考にしたいと思います

回答No.1

noname#230359

回転監視装置は出来るが必要ですか？
加工には空転するしない以上の所定の推力を要する。
その為には油圧／空圧では圧のメータ読み、モーター駆動なら推力をセンシング。

回転監視はワークセッティングの異常検出はできるが、推力は判らない不充分さがある。異常検出には別法もある。

＞機械を扱っております

メーカーさんなら需要の有無を調べるのは先決問題。
また特許を調べる必要あります。厳密には社内設備として１台製作するだけでも。

簡易的特許検索サイトで『テールストック　推力』で調べると何件か出てるが、位置検出、駆動トルク（推力）を見るものはあるが回転は無いみたい。逆に必要性・需要が薄いことの証明かも。

それなら同期のチェックまで要せず回転停止でアラームにすればよいのでは。

小物用機械で何十時間連続稼働でも、ノーチェックはないだろし、回転が渋くなることと焼付いての停止とはさほど時間もないであろうし。

　　回答（3）反射型を使えば本体にシールを貼るだけ

これですね。タコジェネをセンター内部に配置するは面倒。

まったくの想像ながら、低速大荷重でなく高速小型の連続無人運転、そしてテールストックが焼付いて不良続出、さあどう対策する、、、、

しかしテールストックではレアケースじゃないでしょうか。世には診断の機能無しで使うことが多く、予防保全で可成避けられるはずでも面倒とやらない。要は価値判断。

お礼

御返答ありがとうございました

　推力はとりあえず置いておきまして、ﾍﾞｱﾘﾝｸﾞの故障やﾜｰｸの滑りにより
ﾃｰﾙｽﾄｯｸの回転をﾁｪｯｸしたいと考えています