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JP7546902B2 - Sensor system, sensor and machine control method - Google Patents
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JP7546902B2 - Sensor system, sensor and machine control method - Google Patents

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Description

本発明は、工作機械に配置されるセンサと、センサから検出結果を収集する子タグと、検出結果を出力するコンピュータと、検出結果に基づき工作機械を制御する機械制御方法とに関する。本発明は、子タグ、センサ及びコンピュータを有するセンサシステムに関する。 The present invention relates to a sensor placed on a machine tool, a child tag that collects detection results from the sensor, a computer that outputs the detection results, and a machine control method that controls the machine tool based on the detection results. The present invention relates to a sensor system having a child tag, a sensor, and a computer.

工作機械の分野では、各部位にセンサが配置される。センサの検出結果はPLC(Programmable Logic Controller)を有する配電盤を介して専用コントローラやコンピュータに入力される。近年では、様々なセンサを用いてしかもリアルタイムに時々刻々と変化するデータを収集することが要求されている(特許文献1参照)。 In the field of machine tools, sensors are placed at various locations. The results of the sensor detection are input to a dedicated controller or computer via a switchboard equipped with a PLC (Programmable Logic Controller). In recent years, there has been a demand to use a variety of sensors to collect data that changes from moment to moment in real time (see Patent Document 1).

特開2019-46293号公報JP 2019-46293 A

例えば、工作機械の内部の高速スピンドルのデータを収集し、メンテナンスコスト・ダウンタイム削減、メンテナンスサイクルの最適化、寿命管理を実現させることが望まれる。しかしながら、工作機械の内部のスピンドルのデータを収集し、機械制御と連携させるにあたり、例えば、以下の課題が挙げられる。 For example, it is desirable to collect data on high-speed spindles inside machine tools, reduce maintenance costs and downtime, optimize maintenance cycles, and manage service life. However, there are some issues, such as the following, when collecting data on spindles inside machine tools and linking it to machine control.

(1)回転するスピンドル内部(回転する主軸内やスピンドル本体内)設置されたセンサから有線での情報を出力することが、物理的に困難である。(2)スピンドル内の情報を安定的に収集し情報を自発的に収集ファイリングする仕組みが無い。(3)センサを仮に無線化しても、無線化されたセンサからの情報を、工作機械にダイレクトに連携する仕組みが無い。(4)旧いスピンドルへ後付でセンサを設置しても、専用コントローラは、旧い機械及びセンサに対応出来ない。 (1) It is physically difficult to output information via a wired connection from a sensor installed inside a rotating spindle (inside the rotating main shaft or inside the spindle body). (2) There is no system for stably collecting information inside the spindle and for automatically collecting and filing the information. (3) Even if the sensor were made wireless, there is no system for directly linking the information from the wireless sensor to a machine tool. (4) Even if a sensor is retrofitted to an old spindle, the dedicated controller cannot be used with the old machine and sensor.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、回転する主軸内やスピンドル本体内での情報収集を無線化してスピンドルの詳細データを取得し、工作機械を制御する専用コントローラとの連携を可能にするシステムを構築することにある。 In light of the above, the object of the present invention is to build a system that wirelessly collects information from within the rotating main shaft and the spindle body, obtains detailed data about the spindle, and enables linkage with a dedicated controller that controls the machine tool.

本発明の一形態に係るセンサシステムは、
機械制御部及び第1のメモリを有する専用コントローラにより制御される前記工作機械に配置された複数のセンサがそれぞれ接続される複数の第1の接続部と、
無線インターフェースと、
第2のメモリと、
前記複数の第1の接続部に接続された前記複数のセンサより出力され、前記第2のメモリに書き込まれた複数の検出結果を纏めて電文を作成し、前記電文を前記無線インターフェースを介して出力するプロセッサと、
を有する子タグと、
前記子タグが出力した前記電文に含まれる前記複数の検出結果を、前記専用コントローラが受信可能な通信規格に変換し、変換後の前記複数の検出結果を、前記専用コントローラの前記第1のメモリに書き込む変換部を有するコンピュータと、
を具備し、
前記専用コントローラの前記機械制御部は、前記コンピュータにより前記第1のメモリに書き込まれた前記複数の検出結果に基づき、前記工作機械を制御する。
A sensor system according to one aspect of the present invention includes:
a plurality of first connection parts to which a plurality of sensors disposed on the machine tool controlled by a dedicated controller having a machine control part and a first memory are respectively connected;
A wireless interface;
A second memory; and
a processor that compiles a plurality of detection results output from the plurality of sensors connected to the plurality of first connection parts and written to the second memory, creates a message, and outputs the message via the wireless interface;
and a child tag having
a computer having a conversion unit that converts the detection results included in the message output by the child tag into a communication standard that can be received by the dedicated controller, and writes the converted detection results into the first memory of the dedicated controller;
Equipped with
The machine control unit of the dedicated controller controls the machine tool based on the plurality of detection results written to the first memory by the computer.

本発明によれば、子タグは、工作機械に配置された複数のセンサが出力した複数の検出結果を纏めた電文を、無線で出力する。コンピュータは、無線で出力された電文に含まれる複数の検出結果を、変換して専用コントローラの第1のメモリに書き込む。これにより、専用コントローラは、複数のセンサより出力された検出結果に基づき、工作機械を制御することができる。 According to the present invention, the child tag wirelessly outputs a message summarizing multiple detection results output by multiple sensors arranged in the machine tool. The computer converts the multiple detection results included in the wirelessly output message and writes them to the first memory of the dedicated controller. This allows the dedicated controller to control the machine tool based on the detection results output by the multiple sensors.

センサシステムは、前記子タグが出力した前記電文を受信し、前記コンピュータに転送する第1の親タグをさらに具備してもよい。 The sensor system may further include a first parent tag that receives the message output by the child tag and transfers it to the computer.

これにより、本発明に係る無線センサシステムは、複数の子タグから第1の親タグへの電文の送受信を簡単な構成で実現できる。 As a result, the wireless sensor system of the present invention can achieve the transmission and reception of messages from multiple child tags to a first parent tag with a simple configuration.

センサシステムは、前記子タグが出力した前記電文に含まれる前記複数の検出結果に基づき、前記工作機械の傾向値を算出して出力する傾向値管理装置をさらに具備してもよい。 The sensor system may further include a trend value management device that calculates and outputs a trend value of the machine tool based on the multiple detection results included in the message output by the child tag.

これにより、本発明に係る無線センサシステムは、傾向値管理装置が算出した傾向値の汎用性を高めることができる。これにより、工作機械のスピンドルの寿命管理と、スピンドルの適正運転方法を見出し、その情報を分析することが可能になり、スピンドルの改良進化を加速させることを図れる。 As a result, the wireless sensor system of the present invention can increase the versatility of the trend values calculated by the trend value management device. This makes it possible to manage the lifespan of machine tool spindles, find optimal spindle operation methods, and analyze that information, accelerating the improvement and evolution of spindles.

前記傾向値管理装置は、さらに、前記工作機械の専用コントローラから機械制御に関するデータを受信して出力してもよい。 The trend value management device may further receive and output data related to machine control from a dedicated controller of the machine tool.

これにより、本発明に係る無線センサシステムは、専用コントローラからの機械制御に関するデータの汎用性を高めることができる。これにより、益々、工作機械のスピンドルの寿命管理と、スピンドルの適正運転方法を見出し、その情報を分析することが可能になり、スピンドルの改良進化を加速させることを図れる。 As a result, the wireless sensor system of the present invention can increase the versatility of data related to machine control from a dedicated controller. This makes it even more possible to manage the lifespan of machine tool spindles, find optimal spindle operation methods, and analyze that information, accelerating the improvement and evolution of spindles.

センサシステムは、前記子タグが出力した前記電文を受信し、前記傾向値管理装置に転送する第2の親タグをさらに具備してもよい。 The sensor system may further include a second parent tag that receives the message output by the child tag and transfers it to the trend value management device.

これにより、本発明に係る無線センサシステムは、複数の子タグから複数の親タグ(第1の親タグ及び第2の親タグ)への電文の送受信を簡単な構成で実現できる。 As a result, the wireless sensor system of the present invention can realize the transmission and reception of messages from multiple child tags to multiple parent tags (first parent tag and second parent tag) with a simple configuration.

前記工作機械は、スピンドルを有し、前記複数のセンサは、前記スピンドルに配置されてもよい。 The machine tool may have a spindle, and the multiple sensors may be disposed on the spindle.

本発明によれば、子タグを無線化したので、工作機械のスピンドルなどの回転する部分に、センサ及び子タグを配置し、スピンドルの振動及び/又は加速度や温度を検出することができる。 According to the present invention, the child tag is made wireless, so that a sensor and child tag can be placed on a rotating part such as a spindle of a machine tool, and the vibration and/or acceleration and temperature of the spindle can be detected.

センサシステムは、
前記複数のセンサをさらに具備し、各前記複数のセンサは、
センサ本体と、
前記センサ本体への電源供給及び電源遮断を切り替える第1のスイッチと、
前記子タグの前記第1の接続部に接続される第2の接続部と、を有し、
前記第1のスイッチは、前記センサ本体へ所定期間の電源供給及びその他の期間の電源遮断を一定間隔で繰り返し、
前記センサ本体は、電源が供給される毎に、前記センサ本体が取得した前記検出結果を、前記子タグの前記第2のメモリに書き込む。
The sensor system is
The method further includes the step of:
A sensor body;
a first switch for switching between supplying power to the sensor body and cutting off the power;
a second connection portion connected to the first connection portion of the child tag;
the first switch repeatedly supplies power to the sensor body for a predetermined period and cuts off the power for other periods at regular intervals;
Each time power is supplied to the sensor main body, the sensor main body writes the detection result acquired by the sensor main body into the second memory of the child tag.

センサ本体は、所定期間電源供給される他の大部分の時間は、電源が遮断されスリープしているため、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。また、センサ本体は、子タグに制御されて電源供給及び電源遮断を繰り返すのではなく、自発的に電源供給及び電源遮断を繰り返すため、子タグとの通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The sensor body is supplied with power for a specified period of time, but the rest of the time it is powered off and in sleep mode, which saves energy and extends the life of the power supply. Also, the sensor body does not repeatedly supply and cut off power as controlled by the child tag, but instead spontaneously repeats power supply and cut off, which reduces the amount of communication with the child tag, saves energy, and extends the life of the power supply.

前記子タグは、前記プロセッサ本体への電源供給及び電源遮断を切り替える第2のスイッチをさらに有し、
前記第2のスイッチは、前記プロセッサへ所定期間の電源供給及びその他の期間の電源遮断を一定間隔で繰り返し、
前記プロセッサは、電源が供給される毎に、前記第2のメモリに書き込まれた前記複数の検出結果を読み出して前記電文を作成及び出力する。
the child tag further includes a second switch for switching between supplying power to the processor body and cutting off the power;
the second switch repeatedly supplies power to the processor for a predetermined period and cuts off the power for other periods at regular intervals;
The processor reads the detection results written in the second memory and creates and outputs the electronic message every time power is supplied.

子タグは、所定期間電源供給される他の大部分の時間は、電源が遮断されスリープしているため、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。子タグは、センサが第2のメモリに書き込んでおいた検出結果を、電文作成及び出力時に読み出す。このため、子タグは、センサに検出結果の送信を要求する必要が無いのでセンサとの通信量が少なくて済み、さらに省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。また、子タグは常に検出結果の受信をスタンバイしておく必要が無いので、子タグの電源が遮断されスリープしている期間を長くすることができるため、さらに省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The child tag is powered for a specified period of time and is otherwise in a sleep state with the power cut off, thereby saving energy and extending the life of the power supply. The child tag reads out the detection results that the sensor has written to the second memory when creating and outputting a message. As a result, the child tag does not need to request the sensor to send the detection results, so the amount of communication with the sensor is reduced, further saving energy and extending the life of the power supply. In addition, because the child tag does not need to be constantly on standby to receive detection results, the period during which the child tag's power is cut off and it is in sleep can be extended, further saving energy and extending the life of the power supply.

前記複数のセンサは、1以上の第1のセンサを含み、
各前記1以上の第1のセンサは、前記センサ本体として、振動及び/又は加速度を検出する第1のセンサ本体を有し、
前記第1のセンサ本体が閾値より大きい振動及び/又は加速度を検出すると、前記第1のセンサの前記第1のスイッチは、前記第1のセンサ本体への電源供給及び電源遮断を開始する。
the plurality of sensors includes one or more first sensors;
Each of the one or more first sensors has a first sensor body that detects vibration and/or acceleration as the sensor body,
When the first sensor body detects vibration and/or acceleration greater than a threshold, the first switch of the first sensor initiates supplying and cutting off power to the first sensor body.

閾値は、例えば、工作機械が運転を開始する際に生じる微弱な振動程度の値であり、工作機械が自動運転する際に生じる振動より小さい。スリープ中に、第1のセンサ本体が微弱な振動及び/又は加速度を検出できるように、第1のセンサ本体に微弱な電流を供給しておけばよいため、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。第1のセンサ本体は、子タグに制御されて電源供給を開始するのではなく、振動の検出をトリガとして、自発的に電源供給を開始するため、子タグとの通信量が少なくて済み、さらに省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The threshold value is, for example, a value equivalent to the weak vibrations that occur when a machine tool starts operating, and is smaller than the vibrations that occur when the machine tool is operated automatically. During sleep, a weak current needs to be supplied to the first sensor body so that the first sensor body can detect weak vibrations and/or acceleration, thereby saving energy and extending the life of the power supply. The first sensor body does not start supplying power under the control of the child tag, but rather starts supplying power spontaneously when triggered by the detection of vibration, so that less communication with the child tag is required, further saving energy and extending the life of the power supply.

前記第1のセンサ本体が前記閾値より大きい振動及び/又は加速度を検出すると、前記第1のセンサ本体は、第1の信号を前記子タグに送信し、
前記子タグの前記プロセッサが前記第1の信号を受信すると、前記第2のスイッチは、前記プロセッサへの電源供給及び電源遮断を開始する。
When the first sensor body detects vibration and/or acceleration greater than the threshold, the first sensor body transmits a first signal to the child tag;
When the processor of the child tag receives the first signal, the second switch begins supplying and cutting off power to the processor.

子タグは、電源供給を開始するために、常に第1のセンサ本体の検出結果をモニタする必要が無く、第1のセンサ本体による第1の信号をトリガとして、自発的に電源供給及び電源遮断を開始するため、第1のセンサとの通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The child tag does not need to constantly monitor the detection results of the first sensor body in order to start the power supply, and the child tag spontaneously starts the power supply and power cut-off when triggered by the first signal from the first sensor body, so the amount of communication with the first sensor is small, energy is saved, and the life of the power supply is extended.

前記複数のセンサは、1以上の第2のセンサを含み、
各前記1以上の第2のセンサは、前記センサ本体として、振動及び/又は加速度以外の要素を検出する第2のセンサ本体を有し、
前記子タグの前記プロセッサが前記第1の信号を受信すると、前記プロセッサは、第2の信号を前記第2のセンサに送信し、
前記第2のセンサが前記第2の信号を受信すると、前記第2のセンサの前記第1のスイッチは、前記第2のセンサ本体への電源供給及び電源遮断を開始する。
the plurality of sensors includes one or more second sensors;
Each of the one or more second sensors has a second sensor body that detects an element other than vibration and/or acceleration as the sensor body,
When the processor of the child tag receives the first signal, the processor transmits a second signal to the second sensor;
When the second sensor receives the second signal, the first switch of the second sensor starts supplying and cutting off power to the second sensor body.

第2のセンサは、第1のセンサ本体からの第1の信号をトリガとする子タグからの第2の信号をトリガとして、自発的に電源供給及び電源遮断を開始するため、子タグとの通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The second sensor autonomously starts supplying and cutting off power when triggered by a second signal from the child tag, which is triggered by a first signal from the first sensor body. This reduces the amount of communication with the child tag, saves energy, and extends the life of the power supply.

前記第1のセンサ本体が前記閾値より大きい振動及び/又は加速度を所定時間以上検出しない場合、前記第1のセンサの前記第1のスイッチは、前記第1のセンサ本体への電源供給を停止する。 If the first sensor body does not detect vibrations and/or accelerations greater than the threshold value for a predetermined period of time or longer, the first switch of the first sensor stops the supply of power to the first sensor body.

第1のセンサ本体は、子タグに制御されて電源供給を停止するのではなく、振動を所定時間以上検出しないことをトリガとして、自発的に電源供給を停止するため、子タグとの通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The first sensor body does not stop the power supply under the control of the child tag, but rather stops the power supply on its own when it detects no vibration for a specified period of time or more. This reduces the amount of communication with the child tag, saves energy, and extends the life of the power supply.

前記第1のセンサ本体が前記閾値より大きい振動及び/又は加速度を所定時間以上検出しない場合、前記第1のセンサ本体は、第3の信号を前記子タグに送信し、
前記子タグの前記プロセッサが前記第3の信号を受信すると、前記第2のスイッチは、前記プロセッサへの電源供給を停止する。
When the first sensor body does not detect vibration and/or acceleration greater than the threshold value for a predetermined time or longer, the first sensor body transmits a third signal to the child tag;
When the processor of the child tag receives the third signal, the second switch stops the power supply to the processor.

子タグは、電源供給を停止するために、常に第1のセンサ本体の検出結果をモニタする必要が無く、第1のセンサ本体による第3の信号をトリガとして、自発的に電源供給を停止するため、第1のセンサとの通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The child tag does not need to constantly monitor the detection results of the first sensor body in order to stop the power supply, and the child tag spontaneously stops the power supply when triggered by the third signal from the first sensor body, which reduces the amount of communication with the first sensor, saves energy, and extends the life of the power supply.

前記子タグの前記プロセッサが前記第3の信号を受信すると、前記プロセッサは、第4の信号を前記第2のセンサに送信し、
前記第2のセンサが前記第4の信号を受信すると、前記第2のセンサの前記第1のスイッチは、前記第2のセンサ本体への電源供給を停止する。
when the processor of the child tag receives the third signal, the processor transmits a fourth signal to the second sensor;
When the second sensor receives the fourth signal, the first switch of the second sensor stops supplying power to the second sensor body.

第2のセンサは、第1のセンサ本体からの第3の信号をトリガとする子タグからの第4の信号をトリガとして、自発的に電源供給を停止するため、子タグとの通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The second sensor voluntarily stops the power supply when triggered by a fourth signal from the child tag, which is triggered by a third signal from the first sensor body. This reduces the amount of communication with the child tag, saves energy, and extends the life of the power supply.

センサシステムは、前記専用コントローラをさらに具備してもよい。 The sensor system may further include the dedicated controller.

本発明の一形態に係る子タグは、
機械制御部及び第1のメモリを有する専用コントローラにより制御される前記工作機械に配置された複数のセンサがそれぞれ接続される複数の第1の接続部と、
無線インターフェースと、
第2のメモリと、
前記複数の第1の接続部に接続された前記複数のセンサより出力され、前記第2のメモリに書き込まれた複数の検出結果を纏めて電文を作成し、前記電文を前記無線インターフェースを介して出力するプロセッサと、
を有する子タグと、
前記子タグが出力した前記電文に含まれる前記複数の検出結果を、前記専用コントローラが受信可能な通信規格に変換し、変換後の前記複数の検出結果を、前記専用コントローラの前記第1のメモリに書き込む変換部を有するコンピュータと、
を具備し、
前記専用コントローラの前記機械制御部は、前記コンピュータにより前記第1のメモリに書き込まれた前記複数の検出結果に基づき、前記工作機械を制御する
センサシステムに含まれる
子タグである。
A child tag according to one embodiment of the present invention is
a plurality of first connection parts to which a plurality of sensors disposed on the machine tool controlled by a dedicated controller having a machine control part and a first memory are respectively connected;
A wireless interface;
A second memory; and
a processor that compiles a plurality of detection results output from the plurality of sensors connected to the plurality of first connection parts and written to the second memory, creates a message, and outputs the message via the wireless interface;
and a child tag having
a computer having a conversion unit that converts the detection results included in the message output by the child tag into a communication standard that can be received by the dedicated controller, and writes the converted detection results into the first memory of the dedicated controller;
Equipped with
The machine control unit of the dedicated controller is a child tag included in a sensor system that controls the machine tool based on the plurality of detection results written to the first memory by the computer.

本発明の一形態に係るセンサは、
機械制御部及び第1のメモリを有する専用コントローラにより制御される前記工作機械に配置された複数のセンサがそれぞれ接続される複数の第1の接続部と、
無線インターフェースと、
第2のメモリと、
前記複数の第1の接続部に接続された前記複数のセンサより出力され、前記第2のメモリに書き込まれた複数の検出結果を纏めて電文を作成し、前記電文を前記無線インターフェースを介して出力するプロセッサと、
を有する子タグと、
前記子タグが出力した前記電文に含まれる前記複数の検出結果を、前記専用コントローラが受信可能な通信規格に変換し、変換後の前記複数の検出結果を、前記専用コントローラの前記第1のメモリに書き込む変換部を有するコンピュータと、
を具備し、
前記専用コントローラの前記機械制御部は、前記コンピュータにより前記第1のメモリに書き込まれた前記複数の検出結果に基づき、前記工作機械を制御する
センサシステムに含まれる各前記複数のセンサであって、
センサ本体と、
前記センサ本体への電源供給及び電源遮断を切り替える第1のスイッチと、
前記子タグの前記第1の接続部に接続される第2の接続部と、を有し、
前記第1のスイッチは、前記センサ本体へ所定期間の電源供給及びその他の期間の電源遮断を一定間隔で繰り返し、
前記センサ本体は、電源が供給される毎に、前記センサ本体が取得した前記検出結果を、前記子タグの前記第2のメモリに書き込む。
A sensor according to one aspect of the present invention includes:
a plurality of first connection parts to which a plurality of sensors disposed on the machine tool controlled by a dedicated controller having a machine control part and a first memory are respectively connected;
A wireless interface;
A second memory; and
a processor that compiles a plurality of detection results output from the plurality of sensors connected to the plurality of first connection parts and written to the second memory, creates a message, and outputs the message via the wireless interface;
and a child tag having
a computer having a conversion unit that converts the detection results included in the message output by the child tag into a communication standard that can be received by the dedicated controller, and writes the converted detection results into the first memory of the dedicated controller;
Equipped with
The machine control unit of the dedicated controller controls the machine tool based on the plurality of detection results written in the first memory by the computer.
A sensor body;
a first switch for switching between supplying power to the sensor body and cutting off the power;
a second connection portion connected to the first connection portion of the child tag;
the first switch repeatedly supplies power to the sensor body for a predetermined period and cuts off the power for other periods at regular intervals;
Each time power is supplied to the sensor main body, the sensor main body writes the detection result acquired by the sensor main body into the second memory of the child tag.

本発明の一形態に係るコンピュータは、
機械制御部及び第1のメモリを有する専用コントローラにより制御される前記工作機械に配置された複数のセンサがそれぞれ接続される複数の第1の接続部と、
無線インターフェースと、
第2のメモリと、
前記複数の第1の接続部に接続された前記複数のセンサより出力され、前記第2のメモリに書き込まれた複数の検出結果を纏めて電文を作成し、前記電文を前記無線インターフェースを介して出力するプロセッサと、
を有する子タグ
が出力した前記電文に含まれる前記複数の検出結果を、前記専用コントローラが受信可能な通信規格に変換し、変換後の前記複数の検出結果を、前記専用コントローラの前記第1のメモリに書き込む変換部
を具備する。
A computer according to one aspect of the present invention includes:
a plurality of first connection parts to which a plurality of sensors disposed on the machine tool controlled by a dedicated controller having a machine control part and a first memory are respectively connected;
A wireless interface;
A second memory; and
a processor that compiles a plurality of detection results output from the plurality of sensors connected to the plurality of first connection parts and written to the second memory, creates a message, and outputs the message via the wireless interface;
a conversion unit that converts the plurality of detection results included in the message output by a child tag having the above-mentioned function into a communication standard that can be received by the dedicated controller, and writes the plurality of detection results after conversion into the first memory of the dedicated controller.

本発明の一形態に係る機械制御方法は、
機械制御部及び第1のメモリを有する専用コントローラにより制御される前記工作機械に配置された複数のセンサがそれぞれ接続される複数の第1の接続部と、無線インターフェースと、第2のメモリと、を有する子タグが、前記複数の第1の接続部に接続された前記複数のセンサより出力され、前記第2のメモリに書き込まれた複数の検出結果を纏めて電文を作成し、前記電文を前記無線インターフェースを介して出力し、
コンピュータが、前記子タグが出力した前記電文に含まれる前記複数の検出結果を、前記専用コントローラが受信可能な通信規格に変換し、変換後の前記複数の検出結果を、前記専用コントローラの前記第1のメモリに書き込み、
前記専用コントローラの前記機械制御部が、前記コンピュータにより前記第1のメモリに書き込まれた前記複数の検出結果に基づき、前記工作機械を制御する。
A machine control method according to one aspect of the present invention includes:
a child tag having a plurality of first connection parts to which a plurality of sensors arranged on the machine tool controlled by a dedicated controller having a machine control part and a first memory are respectively connected, a wireless interface, and a second memory, creates a telegram by compiling a plurality of detection results output from the plurality of sensors connected to the plurality of first connection parts and written to the second memory, and outputs the telegram via the wireless interface;
a computer converting the plurality of detection results included in the message output by the child tag into a communication standard receivable by the dedicated controller, and writing the plurality of detection results after conversion into the first memory of the dedicated controller;
The machine control unit of the dedicated controller controls the machine tool based on the plurality of detection results written to the first memory by the computer.

本発明によれば、回転する主軸内やスピンドル本体内での情報収集を無線化してスピンドルの詳細データを取得し、工作機械を制御する専用コントローラとの連携を可能にするシステムを構築することができる。 According to the present invention, it is possible to construct a system that wirelessly collects information from within the rotating main shaft and the spindle body, obtains detailed data about the spindle, and enables linkage with a dedicated controller that controls the machine tool.

なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。 Note that the effects described here are not necessarily limited to those described herein and may be any of the effects described in this disclosure.

本発明の一実施形態に係るセンサシステムの構成を示す。1 shows a configuration of a sensor system according to an embodiment of the present invention. 工作機械に配置される複数のセンサを模式的に示す。1 shows a schematic diagram of a number of sensors arranged on a machine tool; センサ及び子タグの構成を示す。1 shows the configuration of a sensor and a child tag. 振動センサの動作フローを示す。4 shows an operation flow of the vibration sensor. 子タグの動作フローを示す。The operation flow of the child tag is shown below. 温度センサの動作フローを示す。4 shows the operation flow of the temperature sensor.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

1.センサシステムの構成 1. Sensor system configuration

図1は、本発明の一実施形態に係るセンサシステムの構成を示す。 Figure 1 shows the configuration of a sensor system according to one embodiment of the present invention.

センサシステム1は、複数のセンサ10と、1以上の子タグ20と、第1の親タグ30と、コンピュータ40と、専用コントローラ50と、第2の親タグ60と、傾向値管理装置70と、を有する。 The sensor system 1 includes a plurality of sensors 10, one or more child tags 20, a first parent tag 30, a computer 40, a dedicated controller 50, a second parent tag 60, and a trend value management device 70.

複数のセンサ10は、工作機械80に設置される。工作機械80は、スピンドル81と、スピンドル81を高速回転させるためのモータ82とを有する。複数のセンサ10は、より具体的には、回転体であるスピンドル81に設置される。複数のセンサ10は、1以上の第1のセンサ10Aと、1以上の第2のセンサ10Bとを有する。第1のセンサ10Aは、3軸方向の振動及び/又は加速度を検出する。第2のセンサ10Bは、例えば、温度を検出する。第2のセンサ10Bは、振動及び/又は加速度以外の要素を検出すればよく、例えば、湿度、圧力、回転数等を検出するセンサでもよい。以下、第1のセンサ10Aを振動センサ10A、第2のセンサ10Bを温度センサ10Bと称する。振動センサ10Aは、例えば1秒に1回、振動の検出結果を子タグ20に出力する。温度センサ10Bは、例えば5秒に1回、温度の検出結果を子タグ20に出力する。 The multiple sensors 10 are installed on a machine tool 80. The machine tool 80 has a spindle 81 and a motor 82 for rotating the spindle 81 at high speed. More specifically, the multiple sensors 10 are installed on the spindle 81, which is a rotating body. The multiple sensors 10 have one or more first sensors 10A and one or more second sensors 10B. The first sensor 10A detects vibrations and/or acceleration in three axial directions. The second sensor 10B detects temperature, for example. The second sensor 10B may detect elements other than vibration and/or acceleration, and may be a sensor that detects humidity, pressure, rotation speed, etc., for example. Hereinafter, the first sensor 10A is referred to as the vibration sensor 10A, and the second sensor 10B is referred to as the temperature sensor 10B. The vibration sensor 10A outputs the vibration detection result to the child tag 20, for example, once per second. The temperature sensor 10B outputs the temperature detection result to the child tag 20, for example, once every five seconds.

1以上の子タグ20は、それぞれ、例えば有線で、複数のセンサ10に接続される。各子タグ20は、接続された複数のセンサ10の検出結果を纏めて電文を作成し、電文を無線送信する。例えば、子タグ20は、1秒に1回、1以上の振動センサ10Aからの検出結果と、1以上の温度センサ10Bからの検出結果とを纏めて電文を作成し、出力する。 One or more child tags 20 are each connected to multiple sensors 10, for example by wires. Each child tag 20 compiles the detection results of the multiple connected sensors 10 to create a message and transmits the message wirelessly. For example, once per second, the child tag 20 compiles the detection results from one or more vibration sensors 10A and one or more temperature sensors 10B to create a message and output it.

第1の親タグ30は、コンピュータ40に例えばUSBインターフェースを介して接続される。第1の親タグ30は、子タグ20が出力した電文を受信し、受信する度に、コンピュータ40に転送する。 The first parent tag 30 is connected to the computer 40, for example, via a USB interface. The first parent tag 30 receives the message output by the child tag 20 and transfers it to the computer 40 each time it is received.

コンピュータ40は、第1の親タグ30に例えばUSBインターフェースを介して接続され、専用コントローラ50にLAN等のネットワークを介して接続される。コンピュータ40の変換部41は、子タグ20が出力した電文を第1の親タグ30から受信する。コンピュータ40の変換部41は、受信した電文に含まれる複数の検出結果を、専用コントローラ50が受信可能な通信規格に変換する。コンピュータ40の変換部41は、変換後の複数の検出結果を、専用コントローラ50のメモリ51(第1のメモリ)に、ネットワークを介して書き込み、ファイリングする。 The computer 40 is connected to the first parent tag 30, for example, via a USB interface, and is connected to the dedicated controller 50 via a network such as a LAN. The conversion unit 41 of the computer 40 receives the message output by the child tag 20 from the first parent tag 30. The conversion unit 41 of the computer 40 converts the multiple detection results included in the received message into a communication standard that can be received by the dedicated controller 50. The conversion unit 41 of the computer 40 writes the multiple detection results after conversion into the memory 51 (first memory) of the dedicated controller 50 via the network and files them.

専用コントローラ50のプロセッサ55により実現される機械制御部52は、コンピュータ40によりメモリ51に書き込まれた複数の検出結果に基づき、工作機械80をフィードバック制御する。例えば、機械制御部52は、例えば、スピンドル81の振動及び温度を示す複数の検出結果に基づき、スピンドル81の回転数を決定し、モータ82を介してスピンドル81をフィードバック制御する。また、専用コントローラ50の表示制御部53のプロセッサ55により実現されるは、コンピュータ40によりメモリ51に書き込まれた複数の検出結果をディスプレイ54に表示する。例えば、表示制御部53は、振動及び温度のグラフを作成してディスプレイ54に表示する。 The machine control unit 52 realized by the processor 55 of the dedicated controller 50 feedback-controls the machine tool 80 based on a plurality of detection results written to the memory 51 by the computer 40. For example, the machine control unit 52 determines the rotation speed of the spindle 81 based on a plurality of detection results indicating the vibration and temperature of the spindle 81, and feedback-controls the spindle 81 via the motor 82. Also, the display control unit 53 realized by the processor 55 of the dedicated controller 50 displays the plurality of detection results written to the memory 51 by the computer 40 on the display 54. For example, the display control unit 53 creates a graph of the vibration and temperature and displays it on the display 54.

第2の親タグ60の構成及び機能は第1の親タグ30と同様である。第2の親タグ60は、傾向値管理装置70に例えばUSBインターフェースを介して接続される。第2の親タグ60は、子タグ20が出力した電文(第1の親タグ30が受信する電文と同じ)を受信し、受信する度に、傾向値管理装置70に転送する。 The configuration and functions of the second parent tag 60 are similar to those of the first parent tag 30. The second parent tag 60 is connected to the trend value management device 70, for example, via a USB interface. The second parent tag 60 receives messages output by the child tag 20 (the same messages as those received by the first parent tag 30) and transfers them to the trend value management device 70 each time it receives them.

傾向値管理装置70は、第2の親タグ60に例えばUSBインターフェースを介して接続され、クラウドサーバ90にインターネット等のネットワークNを介して接続される。傾向値管理装置70は、子タグ20が出力した電文を第2の親タグ60から受信する。傾向値管理装置70は、受信した電文に含まれる複数の検出結果に基づき、工作機械80の傾向値を算出する。傾向値は、例えば、メンテナンスコスト、ダウンタイム、メンテナンスサイクル、寿命管理、部品交換時期、トレーサビリティ、トラブル等に関する値である。傾向値管理装置70は、傾向値をディスプレイに表示し、例えばCSV形式でクラウドサーバ90に出力する。傾向値管理装置70は、さらに、専用コントローラ50から、工作機械80への機械制御に関するデータを受信し、例えばCSV形式でクラウドサーバ90に出力する。クラウドサーバ90は、傾向値管理装置70が出力したデータを受信し、蓄積する。傾向値管理装置70が算出した傾向値や、専用コントローラ50からの機械制御に関するデータをCSV形式で蓄積することで、これらのデータの汎用性を高めることができる。 The trend value management device 70 is connected to the second parent tag 60 via, for example, a USB interface, and is connected to the cloud server 90 via a network N such as the Internet. The trend value management device 70 receives the message output by the child tag 20 from the second parent tag 60. The trend value management device 70 calculates the trend value of the machine tool 80 based on the multiple detection results included in the received message. The trend value is, for example, a value related to maintenance cost, downtime, maintenance cycle, life management, part replacement timing, traceability, trouble, etc. The trend value management device 70 displays the trend value on a display and outputs it to the cloud server 90 in, for example, CSV format. The trend value management device 70 further receives data related to machine control of the machine tool 80 from the dedicated controller 50 and outputs it to the cloud server 90 in, for example, CSV format. The cloud server 90 receives and accumulates the data output by the trend value management device 70. By storing the trend values calculated by the trend value management device 70 and data related to machine control from the dedicated controller 50 in CSV format, the versatility of this data can be increased.

2.センサの種類及び配置 2. Sensor type and placement

図2は、工作機械に配置される複数のセンサを模式的に示す。 Figure 2 shows a schematic of multiple sensors placed on a machine tool.

スピンドル81のフロント側81Fに1個の振動センサ10Aと、4個の温度センサ10Bとが配置される。振動センサ10Aは、例えば、スピンドル81の回転軸のフロント側に配置される。4個の温度センサ10Bとして、例えば、1個の接触式温度センサがフロント内輪の前側に、別個の接触式温度センサがフロント内輪の後側に、1個の非接触式温度センサがフロント外輪の前側に、別個の非接触式温度センサがフロント外輪の後側に配置される。これら5個のセンサ10は、例えば有線で、1個の子タグ20Aに接続される。子タグ20Aの配置は図示の位置に限定されない。 One vibration sensor 10A and four temperature sensors 10B are arranged on the front side 81F of the spindle 81. The vibration sensor 10A is arranged, for example, on the front side of the rotation axis of the spindle 81. The four temperature sensors 10B are arranged, for example, in such a way that one contact type temperature sensor is arranged in front of the front inner wheel, a separate contact type temperature sensor is arranged behind the front inner wheel, one non-contact type temperature sensor is arranged in front of the front outer wheel, and a separate non-contact type temperature sensor is arranged behind the front outer wheel. These five sensors 10 are connected to one child tag 20A, for example, by wires. The arrangement of the child tag 20A is not limited to the position shown in the figure.

スピンドル81のリア側81Rに1個の振動センサ10Aと、4個の温度センサ10Bとが配置される。振動センサ10Aは、例えば、スピンドル81の回転軸のリア側に配置される。4個の温度センサ10Bとして、例えば、1個の接触式温度センサがリア内輪の前側に、別個の接触式温度センサがリア内輪の後側に、1個の非接触式温度センサがリア外輪の前側に、別個の非接触式温度センサがリア外輪の後側に配置される。これら5個のセンサ10は、例えば有線で、別個の子タグ20Bに接続される。子タグ20Bの配置は図示の位置に限定されない。 One vibration sensor 10A and four temperature sensors 10B are arranged on the rear side 81R of the spindle 81. The vibration sensor 10A is arranged, for example, on the rear side of the rotation axis of the spindle 81. The four temperature sensors 10B are arranged, for example, one contact type temperature sensor on the front side of the rear inner wheel, a separate contact type temperature sensor on the rear side of the rear inner wheel, one non-contact type temperature sensor on the front side of the rear outer wheel, and a separate non-contact type temperature sensor on the rear side of the rear outer wheel. These five sensors 10 are connected to separate child tags 20B, for example, by wires. The arrangement of the child tags 20B is not limited to the positions shown in the figure.

センサ10は、典型的にはMEMS(Micro Electro Mechanical Systems(微小電気機械システム))である。本実施形態では、センサ10をMEMSにより構成し、子タグ20を無線化したので、工作機械80のスピンドル81などの回転する部分に、センサ10及び子タグ20を配置し、スピンドル81の振動及び/又は加速度や温度を検出することができる。 The sensor 10 is typically a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). In this embodiment, the sensor 10 is constructed from a MEMS and the child tag 20 is made wireless, so that the sensor 10 and the child tag 20 can be placed on a rotating part such as the spindle 81 of the machine tool 80 to detect the vibration and/or acceleration and temperature of the spindle 81.

以下、各振動センサ10Aを区別する必要が無いときは、単に、振動センサ10Aと称する。各温度センサ10Bを区別する必要が無いときは、単に、温度センサ10Bと称する。振動センサ10Aと温度センサ10Bとを区別する必要が無いときは、単に、センサ10と称する。各子タグ20A、20Bを区別する必要が無いときは、単に、子タグ20と称する。 Hereinafter, when there is no need to distinguish between the vibration sensors 10A, they will simply be referred to as vibration sensors 10A. When there is no need to distinguish between the temperature sensors 10B, they will simply be referred to as temperature sensors 10B. When there is no need to distinguish between the vibration sensors 10A and the temperature sensors 10B, they will simply be referred to as sensors 10. When there is no need to distinguish between the child tags 20A and 20B, they will simply be referred to as child tags 20.

3.センサの構成 3. Sensor configuration

図3は、センサ及び子タグの構成を示す。 Figure 3 shows the configuration of the sensor and child tag.

センサ10は、センサ本体11と、タイマ12と、ID設定部13と、接続部14(第2の接続部)と、配線15と、スイッチ16(第1のスイッチ)とを有する。 The sensor 10 has a sensor body 11, a timer 12, an ID setting unit 13, a connection unit 14 (second connection unit), wiring 15, and a switch 16 (first switch).

センサ本体11は、振動及び/又は加速度や、温度を検出する素子に相当する部分であり、例えば検出結果に応じたアナログ電圧信号を出力する。センサ本体11は、デジタル電圧信号を出力するものであってもよい。振動センサ10Aのセンサ本体11は、振動及び/又は加速度を検出する振動センサ本体11A(第1のセンサ本体)である。一方、温度センサ10Bのセンサ本体11は、温度を検出する温度センサ本体11B(第2のセンサ本体)である。 The sensor body 11 is a part that corresponds to an element that detects vibration and/or acceleration, or temperature, and outputs, for example, an analog voltage signal according to the detection result. The sensor body 11 may also output a digital voltage signal. The sensor body 11 of the vibration sensor 10A is a vibration sensor body 11A (first sensor body) that detects vibration and/or acceleration. On the other hand, the sensor body 11 of the temperature sensor 10B is a temperature sensor body 11B (second sensor body) that detects temperature.

ID設定部13は、センサ10の固有のIDが設定される。 The ID setting unit 13 sets a unique ID for the sensor 10.

接続部14は、配線15を介して子タグ20と接続するための部位である。センサ10の所定の部位は接続部14を介して子タグ20との間で信号のやりとりをして、子タグ20より電源が供給される。 The connection portion 14 is a portion for connecting to the child tag 20 via wiring 15. A specific portion of the sensor 10 exchanges signals with the child tag 20 via the connection portion 14, and is supplied with power from the child tag 20.

タイマ12は、センサ本体11への電源供給(ウェイクアップ)及び電源遮断(スリープ)を切り替える時間が設定される。この時間は、予め設定されてもよいし、子タグ20のプロセッサ24が設定可能としてもよい。 The timer 12 is set to a time for switching between supplying power (wake-up) and cutting off power (sleep) to the sensor body 11. This time may be set in advance or may be configurable by the processor 24 of the child tag 20.

例えば、振動センサ10Aのタイマ12は、振動センサ本体11Aへの2ミリ秒間の電源供給と、その他の期間の電源遮断を、1秒毎に繰り返す(言い換えれば、振動センサ本体11Aが、2ミリ秒ウェイクアップし、その後(=1秒-2ミリ秒)間はスリープする)ように設定される。一方、温度センサ10Bのタイマ12は、温度センサ本体11Bへの2ミリ秒間の電源供給と、その他の期間の電源遮断を、5秒毎に繰り返す(言い換えれば、センサ本体11が、2ミリ秒ウェイクアップし、その後(=5秒-2ミリ秒)間はスリープする)ように設定される。上述の数値(2ミリ秒、1秒、5秒)は一例に過ぎず、他の数値でもよい。 For example, the timer 12 of the vibration sensor 10A is set to supply power to the vibration sensor body 11A for 2 milliseconds and cut off the power for the rest of the time every second (in other words, the vibration sensor body 11A wakes up for 2 milliseconds and then goes to sleep for (=1 second - 2 milliseconds)). On the other hand, the timer 12 of the temperature sensor 10B is set to supply power to the temperature sensor body 11B for 2 milliseconds and then goes to sleep for (=5 seconds - 2 milliseconds) every 5 seconds (in other words, the sensor body 11 wakes up for 2 milliseconds and then goes to sleep for (=5 seconds - 2 milliseconds)). The above values (2 milliseconds, 1 second, 5 seconds) are merely examples, and other values may be used.

なお、スリープ中に、振動センサ本体11Aが微弱な振動及び/又は加速度を検出できるように、振動センサ本体11Aには微弱な電流が供給されている。 During sleep, a weak current is supplied to the vibration sensor body 11A so that the vibration sensor body 11A can detect weak vibrations and/or acceleration.

スイッチ16は、タイマ12に設定された時間に従って、ハーベストタイプの外部電源(不図示)からセンサ本体11への電源供給(ウェイクアップ)及び電源遮断(スリープ)を一定間隔で繰り返す。スイッチ16を介してセンサ本体11に電源が供給される毎に、センサ本体11は、供給された電源に基づき作動し、検出結果に係る電圧信号(以下、単に「検出結果」とする。)を出力する。具体的には、センサ本体11は、電源が供給される毎に、検出結果を、接続部14及び配線15を介して子タグ20のメモリ25(第2のメモリ)に書き込む。 The switch 16 repeatedly supplies power (wakes up) and cuts off power (sleep) to the sensor body 11 from a harvest-type external power source (not shown) at regular intervals according to the time set in the timer 12. Every time power is supplied to the sensor body 11 via the switch 16, the sensor body 11 operates based on the supplied power and outputs a voltage signal related to the detection result (hereinafter simply referred to as the "detection result"). Specifically, every time power is supplied to the sensor body 11, the sensor body 11 writes the detection result into the memory 25 (second memory) of the child tag 20 via the connection part 14 and the wiring 15.

4.子タグの構成 4. Child tag configuration

子タグ20は、複数(本例では5個)の接続部21(第1の接続部)と、接続部21毎の増幅器22及びA/D変換器23と、プロセッサ24(マイコン)と、メモリ25(第2のメモリ)と、無線インターフェース26と、固有のIDが設定されたID設定部27と、タイマ28と、スイッチ29(第2のスイッチ)と、ハーベストタイプのバッテリBと、を有する。 The child tag 20 has multiple (five in this example) connection parts 21 (first connection parts), an amplifier 22 and an A/D converter 23 for each connection part 21, a processor 24 (microcomputer), a memory 25 (second memory), a wireless interface 26, an ID setting part 27 in which a unique ID is set, a timer 28, a switch 29 (second switch), and a harvest-type battery B.

接続部21は、センサ10が配線15を介して有線接続される。接続部21は、典型的にはmicroUSB端子により構成する。 The sensor 10 is connected to the connection unit 21 via wiring 15. The connection unit 21 is typically configured as a micro USB terminal.

増幅器22は接続部21を介してセンサ10から入力された信号を増幅する。増幅器22の増幅率は固定値でもよいが、信号のレベルに応じて自己調整できる構成としてもよく、またプロセッサ24経由で調整可能な構成としてもよい。 The amplifier 22 amplifies the signal input from the sensor 10 via the connection part 21. The amplification factor of the amplifier 22 may be a fixed value, or may be configured to be self-adjustable according to the signal level, or may be configured to be adjustable via the processor 24.

A/D変換器23は、増幅器22で増幅された信号についてアナログ信号からデジタル信号に変換する。A/D変換器23は入力信号がデジタル信号である場合にはその信号をスルーするように構成してもよい。例えば、A/D変換器23が入力信号をデジタル信号か否かを判断してデジタル信号の場合には自律的にその信号をスルーするように構成してもよいし、プロセッサ24経由でスルー設定するように構成してもよい。 The A/D converter 23 converts the signal amplified by the amplifier 22 from an analog signal to a digital signal. The A/D converter 23 may be configured to pass the signal through if the input signal is a digital signal. For example, the A/D converter 23 may be configured to determine whether the input signal is a digital signal or not, and if it is a digital signal, to pass the signal through autonomously, or may be configured to pass the signal through via the processor 24.

プロセッサ24は、接続部21にセンサ10が接続されたときそのセンサ10を識別する。具体的には、プロセッサ24は、接続部21にセンサ10が接続されたとき、センサ10に設定された固有のIDをセンサ10より読み取り、そのセンサ10を識別する。 The processor 24 identifies the sensor 10 when the sensor 10 is connected to the connection unit 21. Specifically, when the sensor 10 is connected to the connection unit 21, the processor 24 reads the unique ID set in the sensor 10 from the sensor 10 and identifies the sensor 10.

メモリ25には、センサ本体11から検出結果が書き込まれる。メモリ25は、さらに、子タグ20に接続される可能性のあるセンサ10の固有のIDと、各センサ10の種別(温度センサ又は振動センサ)、信号のレベルと測定値との関係(例えば温度センサであれば電圧と温度との関係など)、製造会社などとの関係のデータである対応リストを記憶する。 The detection results from the sensor body 11 are written to the memory 25. The memory 25 further stores a correspondence list that contains data relating to the unique ID of the sensor 10 that may be connected to the child tag 20, the type of each sensor 10 (temperature sensor or vibration sensor), the relationship between the signal level and the measured value (for example, the relationship between voltage and temperature for a temperature sensor), the manufacturer, etc.

プロセッサ24は、上記の読み取った固有のIDとメモリ25に記憶された対応リストに基づきセンサ10の種別などを識別する。なお、子タグ20は、センサ10が接続部21に接続されたとき、センサ10による検出結果である出力信号の態様に基づきセンサ10を識別してもよい。出力信号の態様とは、例えば出力信号の波形である。出力信号の波形は、センサ10の種別(温度センサ又は振動センサ)に応じて異なる。プロセッサ24は、その信号の波形とメモリ25に予め記憶された各センサの波形との関係に基づきセンサ10を識別する。出力信号の態様とは、波形だけではなく、信号の大きさや周期などであってもよい。 The processor 24 identifies the type of the sensor 10 based on the unique ID read above and the correspondence list stored in the memory 25. The child tag 20 may identify the sensor 10 based on the state of the output signal, which is the detection result by the sensor 10, when the sensor 10 is connected to the connection section 21. The state of the output signal is, for example, the waveform of the output signal. The waveform of the output signal differs depending on the type of the sensor 10 (temperature sensor or vibration sensor). The processor 24 identifies the sensor 10 based on the relationship between the waveform of the signal and the waveform of each sensor pre-stored in the memory 25. The state of the output signal may be not only the waveform but also the magnitude or period of the signal.

タイマ28は、プロセッサ24への電源供給(ウェイクアップ)及び電源遮断(スリープ)を切り替える時間が設定される。この時間は、予め設定されてもよいし、子タグ20のプロセッサ24が設定可能としてもよい。例えば、プロセッサ24への2ミリ秒間の電源供給と、その他の期間の電源遮断を、1秒毎に繰り返す(言い換えれば、プロセッサ24が、2ミリ秒ウェイクアップし、その後(=1秒-2ミリ秒)間はスリープする)ように、タイマ28が設定される。上述の数値(2ミリ秒、1秒)は一例に過ぎず、他の数値でもよい。 The timer 28 is set with a time for switching between supplying power (wake-up) and cutting off power (sleep) to the processor 24. This time may be set in advance, or may be set by the processor 24 of the child tag 20. For example, the timer 28 is set so that the processor 24 is supplied with power for 2 milliseconds and then cut off for the rest of the time every second (in other words, the processor 24 wakes up for 2 milliseconds and then goes to sleep for (=1 second - 2 milliseconds)). The above values (2 milliseconds, 1 second) are merely examples, and other values may be used.

スイッチ29は、タイマ28に設定された時間に従って、バッテリBからプロセッサ24への電源供給(ウェイクアップ)及び電源遮断(スリープ)を一定間隔で繰り返す。スイッチ29を介してプロセッサ24に電源が供給されると、プロセッサ24は、供給された電源に基づき作動する。具体的には、プロセッサ24は、電源が供給される毎に、複数の接続部21に接続された複数のセンサ10より出力された複数の検出結果を、メモリ25から読み出す。プロセッサ24は、読み出した複数の検出結果を纏めて1個の電文を作成する。プロセッサ24は、作成した電文を、無線インターフェース26を介して出力する。 The switch 29 repeats the supply of power (wake-up) and the cut-off of power (sleep) from the battery B to the processor 24 at regular intervals according to the time set in the timer 28. When power is supplied to the processor 24 via the switch 29, the processor 24 operates based on the supplied power. Specifically, each time power is supplied, the processor 24 reads from the memory 25 multiple detection results output from the multiple sensors 10 connected to the multiple connection parts 21. The processor 24 compiles the multiple detection results it has read to create one telegram. The processor 24 outputs the created telegram via the wireless interface 26.

5.振動センサ、温度センサ及び子タグの動作フロー 5. Operation flow of vibration sensor, temperature sensor and child tag

振動センサ10A、温度センサ10B及び子タグ20の動作をより詳細に説明する。前提として、工作機械80は運転しておらず、振動センサ10A、温度センサ10B及び子タグ20はスリープ状態である。 The operation of the vibration sensor 10A, temperature sensor 10B, and child tag 20 will now be described in more detail. As a premise, the machine tool 80 is not operating, and the vibration sensor 10A, temperature sensor 10B, and child tag 20 are in a sleep state.

図4は、振動センサの動作フローを示す。 Figure 4 shows the operation flow of the vibration sensor.

振動センサ10Aの振動センサ本体11Aは、スリープ中に、閾値より大きい振動及び/加速度を検出する(ステップS101、YES)。すると、振動センサ10Aのスイッチ16は、振動センサ本体11Aへ所定時間の電源供給(ウェイクアップ)を開始する(ステップS102)。振動センサ本体11Aは、閾値より大きい振動及び/加速度を検出すると、第1の信号を、接続部14を介して子タグ20に送信する(ステップS103)。 The vibration sensor body 11A of the vibration sensor 10A detects vibration and/or acceleration greater than the threshold during sleep (step S101, YES). Then, the switch 16 of the vibration sensor 10A starts supplying power (wake-up) to the vibration sensor body 11A for a predetermined time (step S102). When the vibration sensor body 11A detects vibration and/or acceleration greater than the threshold, it transmits a first signal to the child tag 20 via the connection part 14 (step S103).

閾値は、例えば、工作機械80が運転を開始する際に生じる微弱な振動程度の値であり、スピンドル81が自動運転する際に生じる振動より小さい。スリープ中に、振動センサ本体11Aが微弱な振動及び/又は加速度を検出できるように、振動センサ本体11Aに微弱な電流を供給しておけばよいため、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。振動センサ本体11Aは、子タグ20に制御されて電源供給を開始するのではなく、振動の検出をトリガとして、自発的に電源供給を開始するため、子タグ20との通信量が少なくて済み、さらに省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The threshold value is, for example, a value equivalent to the weak vibrations that occur when the machine tool 80 starts operating, and is smaller than the vibrations that occur when the spindle 81 is operating automatically. During sleep mode, a weak current needs to be supplied to the vibration sensor body 11A so that the vibration sensor body 11A can detect weak vibrations and/or acceleration, thereby saving energy and extending the life of the power supply. The vibration sensor body 11A does not start the power supply under the control of the child tag 20, but instead starts the power supply spontaneously when the detection of vibration is used as a trigger, so the amount of communication with the child tag 20 is small, and further energy is saved and the life of the power supply is extended.

その後、振動センサ10Aのスイッチ16は、振動センサ本体11Aへ所定時間(2ミリ秒)の電源供給及びその他の期間(=1秒-2ミリ秒)の電源遮断を一定間隔(1秒毎)で繰り返す。振動センサ本体11Aは、電源が供給される毎に、検出結果を取得し、取得した検出結果を、子タグ20のメモリ25に書き込む。具体的には、振動センサ本体11Aは、1秒毎に2ミリ秒間ウェイクアップし、この2ミリ秒間に100回振動データ(即ち、100個の振動データ)を検出する。振動センサ本体11Aは、100個の振動データから所定の値(例えば、最大値、中間値、平均値、等)を抽出し、抽出した値を検出結果として子タグ20のメモリ25に書き込む。振動センサ本体11Aは、この動作(ウェイクアップ、検出、書き込み、スリープ)を1秒毎に繰り返す(ステップS104)。 Then, the switch 16 of the vibration sensor 10A repeats the supply of power to the vibration sensor body 11A for a predetermined time (2 milliseconds) and the cutoff of power for the other period (=1 second-2 milliseconds) at regular intervals (every second). The vibration sensor body 11A acquires a detection result every time power is supplied, and writes the acquired detection result to the memory 25 of the child tag 20. Specifically, the vibration sensor body 11A wakes up for 2 milliseconds every second, and detects vibration data 100 times (i.e., 100 pieces of vibration data) during these 2 milliseconds. The vibration sensor body 11A extracts a predetermined value (e.g., maximum value, median value, average value, etc.) from the 100 pieces of vibration data, and writes the extracted value as the detection result to the memory 25 of the child tag 20. The vibration sensor body 11A repeats this operation (wake up, detect, write, sleep) every second (step S104).

言い換えれば、振動センサ本体11Aは、1秒毎に2ミリ秒間ウェイクアップする他の大部分の時間は、電源が遮断されスリープしているため、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。また、振動センサ本体11Aは、子タグ20に制御されて電源供給及び電源遮断を繰り返すのではなく、内蔵のタイマ12を基準に自発的に電源供給及び電源遮断を繰り返すため、子タグ20との通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 In other words, the vibration sensor body 11A wakes up for 2 milliseconds every second, and the rest of the time it is in a sleep state with the power cut off, which saves energy and extends the life of the power supply. Also, the vibration sensor body 11A does not repeatedly supply and cut off power as controlled by the child tag 20, but instead spontaneously repeats power supply and cut-off based on the built-in timer 12, so the amount of communication with the child tag 20 is small, which saves energy and extends the life of the power supply.

図5は、子タグの動作フローを示す。 Figure 5 shows the operation flow of child tags.

子タグ20のプロセッサ24は、スリープ中に、第1の信号(ステップS103)を、振動センサ10Aから接続部21を介して受信する(ステップS201、YES)。すると、子タグ20のスイッチ29は、プロセッサ24へ所定時間の電源供給(ウェイクアップ)を開始する(ステップS202)。プロセッサ24は、第1の信号を受信すると、第2の信号を、接続部21を介して温度センサ10Bに送信する(ステップS203)。 During sleep, the processor 24 of the child tag 20 receives a first signal (step S103) from the vibration sensor 10A via the connection unit 21 (step S201, YES). The switch 29 of the child tag 20 then starts supplying power (wake-up) to the processor 24 for a predetermined period of time (step S202). Upon receiving the first signal, the processor 24 transmits a second signal to the temperature sensor 10B via the connection unit 21 (step S203).

子タグ20は、ウェイクアップするために、常に振動センサ本体11Aの検出結果をモニタする必要が無く、振動センサ本体11Aによる第1の信号をトリガとして、自発的に電源供給及び電源遮断を開始するため、振動センサ10との通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The child tag 20 does not need to constantly monitor the detection results of the vibration sensor body 11A in order to wake up. Instead, it uses the first signal from the vibration sensor body 11A as a trigger to autonomously start supplying and cutting off power, so the amount of communication with the vibration sensor 10 is reduced, energy is saved, and the life of the power supply is extended.

図6は、温度センサの動作フローを示す。 Figure 6 shows the operation flow of the temperature sensor.

温度センサ10Bは、スリープ中に、第2の信号(ステップS203)を、子タグ20から接続部14を介して受信する(ステップS301、YES)。すると、温度センサ10Bのスイッチ16は、温度センサ本体11Bへ所定時間の電源供給(ウェイクアップ)を開始する(ステップS302)。 During sleep, the temperature sensor 10B receives a second signal (step S203) from the child tag 20 via the connection unit 14 (step S301, YES). Then, the switch 16 of the temperature sensor 10B starts supplying power (wake-up) to the temperature sensor main body 11B for a predetermined period of time (step S302).

温度センサ10Bは、振動センサ本体11Aからの第1の信号をトリガとする子タグ20からの第2の信号をトリガとして、自発的に電源供給及び電源遮断を開始するため、子タグ20との通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The temperature sensor 10B starts supplying and cutting off power autonomously when triggered by a second signal from the child tag 20, which is triggered by a first signal from the vibration sensor body 11A. This reduces the amount of communication with the child tag 20, saves energy, and extends the life of the power supply.

その後、温度センサ10Bのスイッチ16は、温度センサ本体11Bへ所定時間(2ミリ秒)の電源供給及びその他の期間(=5秒-2ミリ秒)の電源遮断を一定間隔(5秒毎)で繰り返す。温度センサ本体11Bは、電源が供給される毎に、検出結果を取得し、取得した検出結果を、子タグ20のメモリ25に書き込む。具体的には、温度センサ本体11Bは、5秒毎に2ミリ秒間ウェイクアップし、この2ミリ秒間に1回温度データ(即ち、1個の温度データ)を検出する。温度センサ本体11Bは、検出した1個の温度データを検出結果として子タグ20のメモリ25に書き込む。温度センサ本体11Bは、この動作(ウェイクアップ、検出、書き込み、スリープ)を5秒毎に繰り返す(ステップS303)。 Then, the switch 16 of the temperature sensor 10B repeats supplying power to the temperature sensor body 11B for a predetermined time (2 milliseconds) and cutting off power for the rest of the time (=5 seconds - 2 milliseconds) at regular intervals (every 5 seconds). The temperature sensor body 11B acquires a detection result every time power is supplied, and writes the acquired detection result to the memory 25 of the child tag 20. Specifically, the temperature sensor body 11B wakes up for 2 milliseconds every 5 seconds, and detects temperature data once (i.e., one piece of temperature data) during these 2 milliseconds. The temperature sensor body 11B writes the one piece of detected temperature data as the detection result to the memory 25 of the child tag 20. The temperature sensor body 11B repeats this operation (wake up, detect, write, sleep) every 5 seconds (step S303).

言い換えれば、温度センサ本体11Bは、5秒毎に2ミリ秒間ウェイクアップする他の大部分の時間は、電源が遮断されスリープしているため、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。また、温度センサ本体11Bは、子タグ20に制御されて電源供給及び電源遮断を繰り返すのではなく、内蔵のタイマ12を基準に自発的に電源供給及び電源遮断を繰り返すため、子タグ20との通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 In other words, the temperature sensor body 11B wakes up for 2 milliseconds every 5 seconds, and the rest of the time it is in a sleep state with the power cut off, which saves energy and extends the life of the power supply. Also, the temperature sensor body 11B does not repeatedly supply and cut off power as controlled by the child tag 20, but instead spontaneously repeats power supply and power cut based on the built-in timer 12, so the amount of communication with the child tag 20 is small, which saves energy and extends the life of the power supply.

子タグ20のスイッチ29は、プロセッサ24へ所定時間(2ミリ秒)の電源供給及びその他の期間(=1秒-2ミリ秒)の電源遮断を一定間隔(1秒毎)で繰り返す。プロセッサ24は、電源が供給される毎に、複数のセンサ10の検出結果を、メモリ25から読み出す。プロセッサ24は、読み出した複数の検出結果を纏めて1個の電文を作成する。プロセッサ24は、作成した電文を、無線インターフェース26を介して出力する。プロセッサ24は、この動作(ウェイクアップ、読み出し、電文作成、送信、スリープ)を1秒毎に繰り返す(ステップS204)。 The switch 29 of the child tag 20 repeatedly supplies power to the processor 24 for a predetermined time (2 milliseconds) and cuts off power for the rest of the time (= 1 second - 2 milliseconds) at regular intervals (every second). Each time power is supplied, the processor 24 reads the detection results of the multiple sensors 10 from the memory 25. The processor 24 compiles the multiple detection results it has read to create one telegram. The processor 24 outputs the created telegram via the wireless interface 26. The processor 24 repeats this operation (wake up, read, create telegram, send, sleep) every second (step S204).

言い換えれば、プロセッサ24は、1秒毎に2ミリ秒間ウェイクアップする他の大部分の時間は、電源が遮断されスリープしているため、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。プロセッサ24は、センサがメモリ25に書き込んでおいた検出結果を、電文作成及び出力時に読み出す。このため、プロセッサ24は、センサ10に検出結果の送信を要求する必要が無いのでセンサ10との通信量が少なくて済み、さらに省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。また、プロセッサ24は常に検出結果の受信をスタンバイしておく必要が無いので、プロセッサ24の電源が遮断されスリープしている期間を長くすることができるため、さらに省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 In other words, the processor 24 wakes up for 2 milliseconds every second, and the rest of the time it is in sleep mode with the power cut off, thereby saving energy and extending the life of the power supply. The processor 24 reads the detection results that the sensor has written in the memory 25 when creating and outputting a message. As a result, the processor 24 does not need to request the sensor 10 to send the detection results, so the amount of communication with the sensor 10 is reduced, further saving energy and extending the life of the power supply. Also, since the processor 24 does not need to be constantly on standby to receive detection results, the period during which the processor 24 is in sleep mode with the power cut off can be extended, further saving energy and extending the life of the power supply.

振動センサ10Aの振動センサ本体11Aが閾値(ステップS101)より大きい振動及び/又は加速度を所定時間以上検出しないとする(ステップS105、YES)。これは、工作機械80が運転を停止したことを意味する。所定時間は、例えば、2秒間である。すると、振動センサ本体11Aは、第3の信号を、接続部14を介して子タグ20に送信する(ステップS106)。振動センサ10Aのスイッチ16は、振動センサ本体11Aへの電源供給を停止する。言い換えれば、スイッチ16は、振動センサ本体11Aへの電源を遮断して、振動センサ本体11Aをスリープ状態にする(ステップS107)。 Let us assume that the vibration sensor body 11A of the vibration sensor 10A does not detect vibrations and/or accelerations greater than the threshold value (step S101) for a predetermined time or longer (step S105, YES). This means that the machine tool 80 has stopped operating. The predetermined time is, for example, two seconds. Then, the vibration sensor body 11A transmits a third signal to the child tag 20 via the connection unit 14 (step S106). The switch 16 of the vibration sensor 10A stops the power supply to the vibration sensor body 11A. In other words, the switch 16 cuts off the power supply to the vibration sensor body 11A, putting the vibration sensor body 11A into a sleep state (step S107).

振動センサ本体11Aは、子タグ20に制御されて電源供給を停止するのではなく、振動を所定時間以上検出しないことをトリガとして、自発的に電源供給を停止するため、子タグとの通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The vibration sensor body 11A does not stop the power supply under the control of the child tag 20, but rather stops the power supply spontaneously when it detects no vibration for a specified period of time or more. This reduces the amount of communication with the child tag, saves energy, and extends the life of the power supply.

子タグ20のプロセッサ24は、第3の信号(ステップS106)を、振動センサ10Aから接続部21を介して受信する(ステップS205、YES)。プロセッサ24は、第3の信号を受信すると、第4の信号を、接続部21を介して温度センサ10Bに送信する(ステップS206)。子タグ20のスイッチ29は、プロセッサ24への電源供給を停止する。言い換えれば、スイッチ29は、プロセッサ24への電源を遮断して、プロセッサ24をスリープ状態にする(ステップS207)。 The processor 24 of the child tag 20 receives the third signal (step S106) from the vibration sensor 10A via the connection unit 21 (step S205, YES). Upon receiving the third signal, the processor 24 transmits a fourth signal to the temperature sensor 10B via the connection unit 21 (step S206). The switch 29 of the child tag 20 stops the power supply to the processor 24. In other words, the switch 29 cuts off the power supply to the processor 24, putting the processor 24 into a sleep state (step S207).

子タグ20は、電源供給を停止するために、常に振動センサ本体11Aの検出結果をモニタする必要が無く、振動センサ本体11Aによる第3の信号をトリガとして、自発的に電源供給を停止するため、振動センサ10Aとの通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The child tag 20 does not need to constantly monitor the detection results of the vibration sensor body 11A in order to stop the power supply. The child tag 20 stops the power supply spontaneously when triggered by the third signal from the vibration sensor body 11A, so the amount of communication with the vibration sensor 10A is reduced, energy is saved, and the life of the power supply is extended.

温度センサ10Bは、第4の信号(ステップS206)を、子タグ20から接続部14を介して受信する(ステップS304、YES)。すると、温度センサ10Bのスイッチ16は、温度センサ本体11Bへの電源供給を停止する。言い換えれば、スイッチ16は、温度センサ本体11Bへの電源を遮断して、温度センサ本体11Bをスリープ状態にする(ステップS305)。 The temperature sensor 10B receives the fourth signal (step S206) from the child tag 20 via the connection section 14 (step S304, YES). Then, the switch 16 of the temperature sensor 10B stops the power supply to the temperature sensor main body 11B. In other words, the switch 16 cuts off the power supply to the temperature sensor main body 11B, putting the temperature sensor main body 11B into a sleep state (step S305).

温度センサ10Bは、振動センサ本体11Aからの第3の信号をトリガとする子タグ20からの第4の信号をトリガとして、自発的に電源供給を停止するため、子タグ20との通信量が少なくて済み、省エネルギーであり電源の長寿命化を図れる。 The temperature sensor 10B voluntarily stops the power supply when triggered by a fourth signal from the child tag 20, which is triggered by a third signal from the vibration sensor body 11A. This reduces the amount of communication with the child tag 20, saves energy, and extends the life of the power supply.

7.結語 7. Conclusion

本発明によれば、子タグ20は、工作機械80に配置された複数のセンサ10が出力した複数の検出結果を纏めた電文を、無線で出力する。コンピュータ40は、無線で出力された電文に含まれる複数の検出結果を、変換して専用コントローラ50のメモリ51に書き込む。これにより、専用コントローラ50は、複数のセンサ10より出力された検出結果に基づき、工作機械80を制御することができる。 According to the present invention, the child tag 20 wirelessly outputs a message summarizing multiple detection results output by multiple sensors 10 arranged on the machine tool 80. The computer 40 converts the multiple detection results included in the wirelessly output message and writes them to the memory 51 of the dedicated controller 50. This allows the dedicated controller 50 to control the machine tool 80 based on the detection results output by the multiple sensors 10.

本発明によれば、傾向値管理装置70は、子タグ20が出力した電文に含まれる複数の検出結果に基づき、工作機械80の傾向値を算出する。傾向値は、例えば、メンテナンスコスト、ダウンタイム、メンテナンスサイクル、寿命管理、部品交換時期、トレーサビリティ、トラブル等に関する値である。傾向値管理装置70は、傾向値を例えばCSV形式でクラウドサーバ90に出力する。傾向値管理装置70は、さらに、専用コントローラ50から、工作機械80への機械制御に関するデータを受信し、例えばCSV形式でクラウドサーバ90に出力する。クラウドサーバ90は、傾向値管理装置70が出力したデータを受信し、蓄積する。これにより、工作機械80のスピンドル81の寿命管理と、スピンドル81の適正運転方法を見出し、その情報を分析することが可能になり、スピンドル81の改良進化を加速させることを図れる。 According to the present invention, the trend value management device 70 calculates the trend value of the machine tool 80 based on multiple detection results included in the message output by the child tag 20. The trend value is, for example, a value related to maintenance cost, downtime, maintenance cycle, life management, part replacement timing, traceability, trouble, etc. The trend value management device 70 outputs the trend value to the cloud server 90, for example, in CSV format. The trend value management device 70 further receives data related to machine control of the machine tool 80 from the dedicated controller 50 and outputs the data to the cloud server 90, for example, in CSV format. The cloud server 90 receives and accumulates the data output by the trend value management device 70. This makes it possible to manage the life of the spindle 81 of the machine tool 80, find an appropriate operation method for the spindle 81, and analyze the information, thereby accelerating the improvement and evolution of the spindle 81.

本技術の各実施形態及び各変形例について上に説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiments and variations of the present technology have been described above, the present technology is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can of course be made without departing from the spirit of the present technology.

1 センサシステム
10 センサ
10A 振動センサ(第1のセンサ)
10B 温度センサ(第2のセンサ)
11 センサ本体
11A 振動センサ本体
11B 温度センサ本体
12 タイマ
13 ID設定部
14 接続部
15 配線
16 スイッチ
20、20A、20B 子タグ
21 接続部
22 増幅器
23 A/D変換器
24 プロセッサ
25 メモリ
26 無線インターフェース
27 ID設定部
28 タイマ
29 スイッチ
30 第1の親タグ
40 コンピュータ
41 変換部
50 専用コントローラ
51 メモリ
52 機械制御部
53 表示制御部
54 ディスプレイ
60 第2の親タグ
70 傾向値管理装置
80 工作機械
81 スピンドル
82 モータ
90 クラウドサーバ
B バッテリ
1 Sensor system 10 Sensor 10A Vibration sensor (first sensor)
10B Temperature sensor (second sensor)
LIST OF SYMBOLS 11 Sensor body 11A Vibration sensor body 11B Temperature sensor body 12 Timer 13 ID setting section 14 Connection section 15 Wiring 16 Switch 20, 20A, 20B Child tag 21 Connection section 22 Amplifier 23 A/D converter 24 Processor 25 Memory 26 Wireless interface 27 ID setting section 28 Timer 29 Switch 30 First parent tag 40 Computer 41 Conversion section 50 Dedicated controller 51 Memory 52 Machine control section 53 Display control section 54 Display 60 Second parent tag 70 Trend value management device 80 Machine tool 81 Spindle 82 Motor 90 Cloud server B Battery

Claims (16)

複数のセンサと、
機械制御部及び第1のメモリを有する専用コントローラにより制御される工作機械に配置された前記複数のセンサがそれぞれ接続される複数の第1の接続部と、
無線インターフェースと、
第2のメモリと、
前記複数の第1の接続部に接続された前記複数のセンサより出力され、前記第2のメモリに書き込まれた複数の検出結果を纏めて電文を作成し、前記電文を前記無線インターフェースを介して出力するプロセッサと、
を有する子タグと、
前記子タグが出力した前記電文に含まれる前記複数の検出結果を、前記専用コントローラが受信可能な通信規格に変換し、変換後の前記複数の検出結果を、前記専用コントローラの前記第1のメモリに書き込む変換部を有するコンピュータと、
を具備し、
前記専用コントローラの前記機械制御部は、前記コンピュータにより前記第1のメモリに書き込まれた前記複数の検出結果に基づき、前記工作機械を制御し、
各前記複数のセンサは、
センサ本体と、
前記センサ本体への電源供給及び電源遮断を切り替える第1のスイッチと、
前記子タグの前記第1の接続部に接続される第2の接続部と、を有し、
前記第1のスイッチは、前記センサ本体へ所定期間の電源供給及びその他の期間の電源遮断を一定間隔で繰り返し、
前記センサ本体は、電源が供給される毎に、前記センサ本体が取得した前記検出結果を、前記子タグの前記第2のメモリに書き込む
センサシステム。
A plurality of sensors;
a plurality of first connection parts to which the plurality of sensors, which are disposed on a machine tool controlled by a dedicated controller having a machine control part and a first memory, are respectively connected;
A wireless interface;
A second memory; and
a processor that compiles a plurality of detection results output from the plurality of sensors connected to the plurality of first connection parts and written to the second memory, creates a message, and outputs the message via the wireless interface;
and a child tag having
a computer having a conversion unit that converts the detection results included in the message output by the child tag into a communication standard that can be received by the dedicated controller, and writes the converted detection results into the first memory of the dedicated controller;
Equipped with
the machine control unit of the dedicated controller controls the machine tool based on the plurality of detection results written in the first memory by the computer;
Each of the plurality of sensors includes:
A sensor body;
a first switch for switching between supplying power to the sensor body and cutting off the power;
a second connection portion connected to the first connection portion of the child tag;
the first switch repeatedly supplies power to the sensor body for a predetermined period and cuts off the power for other periods at regular intervals;
The sensor main body writes the detection result acquired by the sensor main body into the second memory of the child tag every time power is supplied to the sensor main body.
Sensor system.
請求項1に記載のセンサシステムであって、
前記子タグが出力した前記電文を受信し、前記コンピュータに転送する第1の親タグ
をさらに具備するセンサシステム。
2. The sensor system of claim 1,
The sensor system further comprises a first parent tag which receives the message output from the child tag and transfers it to the computer.
請求項1又は2に記載のセンサシステムであって、
前記子タグが出力した前記電文に含まれる前記複数の検出結果に基づき、前記工作機械の傾向値を算出して出力する傾向値管理装置
をさらに具備するセンサシステム。
3. The sensor system according to claim 1,
a trend value management device that calculates and outputs a trend value of the machine tool based on the plurality of detection results included in the message output by the child tag.
請求項3に記載のセンサシステムであって、
前記傾向値管理装置は、さらに、前記工作機械の専用コントローラから機械制御に関するデータを受信して出力する
センサシステム。
The sensor system according to claim 3,
The trend value management device further includes a sensor system that receives data relating to machine control from a dedicated controller of the machine tool and outputs the data.
請求項3又は4に記載のセンサシステムであって、
前記子タグが出力した前記電文を受信し、前記傾向値管理装置に転送する第2の親タグ
をさらに具備するセンサシステム。
The sensor system according to claim 3 or 4,
The sensor system further comprises a second parent tag which receives the message output by the child tag and transfers it to the trend value management device.
請求項1乃至5の何れか一項に記載のセンサシステムであって、
前記工作機械は、スピンドルを有し、
前記複数のセンサは、前記スピンドルに配置される
センサシステム。
A sensor system according to any one of claims 1 to 5,
The machine tool has a spindle,
The plurality of sensors are disposed on the spindle.
請求項1乃至6の何れか一項に記載のセンサシステムであって、
前記子タグは、前記プロセッサへの電源供給及び電源遮断を切り替える第2のスイッチをさらに有し、
前記第2のスイッチは、前記プロセッサへ所定期間の電源供給及びその他の期間の電源遮断を一定間隔で繰り返し、
前記プロセッサは、電源が供給される毎に、前記第2のメモリに書き込まれた前記複数の検出結果を読み出して前記電文を作成及び出力する
センサシステム。
A sensor system according to any one of claims 1 to 6 ,
the child tag further includes a second switch for switching between supplying power to the processor and cutting off the power;
the second switch repeatedly supplies power to the processor for a predetermined period and cuts off the power for other periods at regular intervals;
The processor reads the plurality of detection results written in the second memory and creates and outputs the electronic message every time power is supplied to the sensor system.
請求項に記載のセンサシステムであって、
前記複数のセンサは、1以上の第1のセンサを含み、
各前記1以上の第1のセンサは、前記センサ本体として、振動及び/又は加速度を検出する第1のセンサ本体を有し、
前記第1のセンサ本体が閾値より大きい振動及び/又は加速度を検出すると、前記第1のセンサの前記第1のスイッチは、前記第1のセンサ本体への電源供給及び電源遮断を開始する
センサシステム。
The sensor system according to claim 7 ,
the plurality of sensors includes one or more first sensors;
Each of the one or more first sensors has a first sensor body that detects vibration and/or acceleration as the sensor body,
When the first sensor body detects vibration and/or acceleration greater than a threshold, the first switch of the first sensor starts supplying and cutting off power to the first sensor body.
請求項に記載のセンサシステムであって、
前記第1のセンサ本体が前記閾値より大きい振動及び/又は加速度を検出すると、前記第1のセンサ本体は、第1の信号を前記子タグに送信し、
前記子タグの前記プロセッサが前記第1の信号を受信すると、前記第2のスイッチは、前記プロセッサへの電源供給及び電源遮断を開始する
センサシステム。
9. The sensor system of claim 8 ,
When the first sensor body detects vibration and/or acceleration greater than the threshold, the first sensor body transmits a first signal to the child tag;
When the processor of the child tag receives the first signal, the second switch begins supplying and cutting off power to the processor.
請求項に記載のセンサシステムであって、
前記複数のセンサは、第2のセンサを含み、
前記第2のセンサは、前記センサ本体として、振動及び/又は加速度以外の要素を検出する第2のセンサ本体を有し、
前記子タグの前記プロセッサが前記第1の信号を受信すると、前記プロセッサは、第2の信号を前記第2のセンサに送信し、
前記第2のセンサが前記第2の信号を受信すると、前記第2のセンサの前記第1のスイッチは、前記第2のセンサ本体への電源供給及び電源遮断を開始する
センサシステム。
10. The sensor system of claim 9 ,
the plurality of sensors includes a second sensor ;
The second sensor has a second sensor body that detects an element other than vibration and/or acceleration as the sensor body,
When the processor of the child tag receives the first signal, the processor transmits a second signal to the second sensor;
When the second sensor receives the second signal, the first switch of the second sensor starts supplying and cutting off power to the second sensor body.
請求項10に記載のセンサシステムであって、
前記第1のセンサ本体が前記閾値より大きい振動及び/又は加速度を所定時間以上検出しない場合、前記第1のセンサの前記第1のスイッチは、前記第1のセンサ本体への電源供給を停止する
センサシステム。
The sensor system of claim 10 ,
When the first sensor body does not detect vibration and/or acceleration greater than the threshold value for a predetermined period of time or longer, the first switch of the first sensor stops supplying power to the first sensor body.
請求項11に記載のセンサシステムであって、
前記第1のセンサ本体が前記閾値より大きい振動及び/又は加速度を所定時間以上検出しない場合、前記第1のセンサ本体は、第3の信号を前記子タグに送信し、
前記子タグの前記プロセッサが前記第3の信号を受信すると、前記第2のスイッチは、前記プロセッサへの電源供給を停止する
センサシステム。
The sensor system of claim 11 ,
When the first sensor body does not detect vibration and/or acceleration greater than the threshold value for a predetermined time or longer, the first sensor body transmits a third signal to the child tag;
When the processor of the child tag receives the third signal, the second switch stops supplying power to the processor.
請求項12に記載のセンサシステムであって、
前記子タグの前記プロセッサが前記第3の信号を受信すると、前記プロセッサは、第4の信号を前記第2のセンサに送信し、
前記第2のセンサが前記第4の信号を受信すると、前記第2のセンサの前記第1のスイッチは、前記第2のセンサ本体への電源供給を停止する
センサシステム。
13. The sensor system of claim 12 ,
when the processor of the child tag receives the third signal, the processor transmits a fourth signal to the second sensor;
When the second sensor receives the fourth signal, the first switch of the second sensor stops supplying power to the second sensor body.
請求項1乃至13の何れか一項に記載のセンサシステムであって、
前記専用コントローラ
をさらに具備するセンサシステム。
A sensor system according to any one of claims 1 to 13 ,
The sensor system further comprising the dedicated controller.
複数のセンサと、
機械制御部及び第1のメモリを有する専用コントローラにより制御される工作機械に配置された前記複数のセンサがそれぞれ接続される複数の第1の接続部と、
無線インターフェースと、
第2のメモリと、
前記複数の第1の接続部に接続された前記複数のセンサより出力され、前記第2のメモリに書き込まれた複数の検出結果を纏めて電文を作成し、前記電文を前記無線インターフェースを介して出力するプロセッサと、
を有する子タグと、
前記子タグが出力した前記電文に含まれる前記複数の検出結果を、前記専用コントローラが受信可能な通信規格に変換し、変換後の前記複数の検出結果を、前記専用コントローラの前記第1のメモリに書き込む変換部を有するコンピュータと、
を具備し、
前記専用コントローラの前記機械制御部は、前記コンピュータにより前記第1のメモリに書き込まれた前記複数の検出結果に基づき、前記工作機械を制御する
センサシステムに含まれる各前記複数のセンサであって、
センサ本体と、
前記センサ本体への電源供給及び電源遮断を切り替える第1のスイッチと、
前記子タグの前記第1の接続部に接続される第2の接続部と、を有し、
前記第1のスイッチは、前記センサ本体へ所定期間の電源供給及びその他の期間の電源遮断を一定間隔で繰り返し、
前記センサ本体は、電源が供給される毎に、前記センサ本体が取得した前記検出結果を、前記子タグの前記第2のメモリに書き込む
センサ。
A plurality of sensors;
a plurality of first connection parts to which the plurality of sensors, which are disposed on a machine tool controlled by a dedicated controller having a machine control part and a first memory, are respectively connected;
A wireless interface;
A second memory; and
a processor that compiles a plurality of detection results output from the plurality of sensors connected to the plurality of first connection parts and written to the second memory, creates a message, and outputs the message via the wireless interface;
and a child tag having
a computer having a conversion unit that converts the detection results included in the message output by the child tag into a communication standard that can be received by the dedicated controller, and writes the converted detection results into the first memory of the dedicated controller;
Equipped with
The machine control unit of the dedicated controller controls the machine tool based on the plurality of detection results written in the first memory by the computer.
A sensor body;
a first switch for switching between supplying power to the sensor body and cutting off the power;
a second connection portion connected to the first connection portion of the child tag;
the first switch repeatedly supplies power to the sensor body for a predetermined period and cuts off the power for other periods at regular intervals;
The sensor main body writes the detection result acquired by the sensor main body to the second memory of the child tag every time power is supplied to the sensor main body.
機械制御部及び第1のメモリを有する専用コントローラにより制御される工作機械に配置された複数のセンサがそれぞれ接続される複数の第1の接続部と、無線インターフェースと、第2のメモリと、を有する子タグが、前記複数の第1の接続部に接続された前記複数のセンサより出力され、前記第2のメモリに書き込まれた複数の検出結果を纏めて電文を作成し、前記電文を前記無線インターフェースを介して出力し、
コンピュータが、前記子タグが出力した前記電文に含まれる前記複数の検出結果を、前記専用コントローラが受信可能な通信規格に変換し、変換後の前記複数の検出結果を、前記専用コントローラの前記第1のメモリに書き込み、
前記専用コントローラの前記機械制御部が、前記コンピュータにより前記第1のメモリに書き込まれた前記複数の検出結果に基づき、前記工作機械を制御する機械制御方法であって、
各前記複数のセンサは、
センサ本体と、
前記センサ本体への電源供給及び電源遮断を切り替える第1のスイッチと、
前記子タグの前記第1の接続部に接続される第2の接続部と、を有し、
前記機械制御方法は、さらに、
前記第1のスイッチは、前記センサ本体へ所定期間の電源供給及びその他の期間の電源遮断を一定間隔で繰り返し、
前記センサ本体は、電源が供給される毎に、前記センサ本体が取得した前記検出結果を、前記子タグの前記第2のメモリに書き込む
機械制御方法。
a child tag having a plurality of first connection parts to which a plurality of sensors arranged in a machine tool controlled by a dedicated controller having a machine control part and a first memory are respectively connected, a wireless interface, and a second memory, compiles a plurality of detection results output from the plurality of sensors connected to the plurality of first connection parts and written to the second memory, creates a telegram, and outputs the telegram via the wireless interface;
a computer converting the plurality of detection results included in the message output by the child tag into a communication standard receivable by the dedicated controller, and writing the plurality of detection results after conversion into the first memory of the dedicated controller;
A machine control method in which the machine control unit of the dedicated controller controls the machine tool based on the plurality of detection results written to the first memory by the computer, comprising:
Each of the plurality of sensors includes:
A sensor body;
a first switch for switching between supplying power to the sensor body and cutting off the power;
a second connection portion connected to the first connection portion of the child tag;
The machine control method further comprises:
the first switch repeatedly supplies power to the sensor body for a predetermined period and cuts off the power for other periods at regular intervals;
The sensor main body writes the detection result acquired by the sensor main body into the second memory of the child tag every time power is supplied to the sensor main body.
Machine control methods.
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