具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明，下面将结合实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所做的等效变化与修饰前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明一实施例的传动皮带检测系统的示意图。在本实施例中，皮带传动系统包括转轴111以及转轴112。转轴111可以为传动主轴，而转轴112可以受控于电动机130以进行转动。传动皮带TB则可设置在转轴111以及转轴112间。当电动机130驱动转轴112以进行转动时，转轴112可带动传动皮带TB，并使转轴111对应传动皮带TB的动作而产生转动。

在本实施例中，传动皮带检测系统100包括检测器121、检测器122以及处理电路140。检测器121、检测器122分别设置在转轴111以及转轴112上。检测器121、检测器122分别用以检测转轴111以及转轴112的转动信息RI1、转动信息RI2。检测器121、检测器122还分别将所产生的转动信息RI1、转动信息RI2传送至处理电路140。

处理电路140耦接至检测器121、检测器122。在本实施例中，处理电路140用以根据转动信息RI1以及转动信息RI2来计算传动皮带TB与转轴111以及转轴112间的打滑比、打滑累计距离、打滑比变化率与打滑累计距离变化率。在此，打滑比可以为在一单位时间区间中，转轴111上的一第一参考点发生的运动距离d1，与转轴112上的一第二参考点发生的运动距离d2的比值，第一参考点以及第二参考点分别在转轴111以及转轴112上任意设定的一参考位置上；打滑累计距离可以为多个单位时间区间中，运动距离d2的累计值与运动距离d1的累计值的差值；打滑比变化率可以为多个单位时间区间中，打滑比的变化率；打滑累计距离变化率则可以为多个打滑累计距离间的变化状态。

在本实施例中，处理电路140可根据转动信息RI1以及转动信息RI2来计算出在一单位时间区间中，转轴111上的第一参考点发生的运动距离d1以及转轴112上的第二参考点发生的运动距离d2。并使运动距离d1除以运动距离d2以获得打滑比。处理电路140另可设定包括多个单位时间区间的一累计时间区间，并计算出累计时间区间中的多个单位时间区间中的多个打滑比，再透过这些打滑比的变化状态，来计算出打滑比变化率。处理电路140还可计算在上述的累计时间区间中，累计的运动距离d1与累计的运动距离d2间的差值，可以获得打滑累计距离。此外，处理电路140可持续的计算多个累计时间区间，并根据对应的多个打滑累计距离的变化状态，来获得打滑累计距离变化率。

在另一方面，处理电路140可透过比较所计算出的打滑比与一预先设定的打滑比设定阀值，来判定传动皮带TB是否发生打滑。处理电路140并比较打滑累计距离与一预先设定的打滑累计距离设定阀值以判断传动皮带TB的生命周期。处理电路140另使计算出的打滑比变化率与打滑累计距离变化率分别与一预先设定的打滑比变化率设定阀值与一预先设定的打滑比累计距离变化率设定阀值比较，并借以产生传动皮带的异常信息。在本发明实施例中，处理电路140可以是加工机台的控制器及/或驱动器。

值得一提的，上述的打滑比设定阀值、打滑累计距离设定阀值、打滑比变化率设定阀值、打滑比累计距离变化率设定阀值都不需要是恒定的数值。具体来说明，在本实施例中，上述的打滑比设定阀值、打滑累计距离设定阀值、打滑比变化率设定阀值以及打滑比累计距离变化率设定阀值都可以随传动皮带TB的工作周期来进行数值上的变动。

在本发明实施例中，在初始状态下，处理电路140可以根据一用户设定阀值来产生打滑比设定阀值、打滑累计距离设定阀值、打滑比变化率设定阀值以及打滑比累计距离变化率设定阀值中的其中之一选中设定阀值。并且，处理电路140可以根据被设定的选中设定阀值来计算出打滑比设定阀值、打滑累计距离设定阀值、打滑比变化率设定阀值以及打滑比累计距离变化率设定阀值的其中之另三。以选中设定阀值为打滑比设定阀值为范例，处理电路140可以根据用户设定阀值来设定出打滑比设定阀值的数值，并针对打滑比设定阀值进行计算以产生打滑累计距离设定阀值、打滑比变化率设定阀值以及打滑比累计距离变化率设定阀值。

在传动系统的工作过程中，处理电路140可计算上述的使用者设定阀值被使用的时间，并根据使用者设定阀值被使用时间来调整上述的选中设定阀值(例如为打滑比设定阀值)以产生调整后阀值，并根据上述的调整后阀值来计算并调整其余的三个设定阀值，例如打滑累计距离设定阀值、打滑比变化率设定阀值以及打滑比累计距离变化率设定阀值。

上述的使用者设定阀值的被应用的时间点可以与传动皮带TB的被应用时间点相关。当全新的传动皮带TB的被应用时，处理电路140可同时读入上述的使用者设定阀值。

在另一方面，检测器121、检测器122所分别产生的转动信息RI1、转动信息RI2，可以分别是转轴111以及转轴112的角速度，或是与转轴111以及转轴112的角速度相关联的任意信息，例如转轴111以及转轴112的转动角度、转动距离等。检测器121、检测器122可以是分别配置于转轴111以及转轴112上的编码器，可分别用以计算转轴111以及转轴112转动时对应产生的脉冲信号，来产生转动信息RI1、转动信息RI2。关于检测器121、检测器122的工作细节，在后述的实施方式中会有详细的说明。

以下请参照图2，图2为本发明实施例的传动皮带检测系统的处理电路的实施方式的示意图。处理电路200包括操作接口210、计算部220、反馈部230、判断部240以及数据库250。

在本实施方式中，反馈部230用以连接至转轴111以及转轴112上的检测器121以及检测器122，并用以接收转动信息RI1、转动信息RI2。反馈部230并提供所接收的转动信息RI1、转动信息RI2至计算部220。

在另一方面，操作接口210为用户操作接口，提供用户进行指令的下达动作。用户可透过操作接口210来设定传动皮带的种类，并根据传动皮带的种类(型号)来设定对应的打滑比设定阀值、打滑累计距离设定阀值、打滑比变化率设定阀值以及打滑比累计距离变化率设定阀值。

计算部220耦接至数据库250。数据库250可储存多组的打滑比设定阀值、打滑累计距离设定阀值、打滑比变化率设定阀值以及打滑比累计距离变化率设定阀值。在使用者完成传动皮带的种类的设定后，数据库250可提供对应的打滑比设定阀值、打滑累计距离设定阀值、打滑比变化率设定阀值以及打滑比累计距离变化率设定阀值至计算部220。在本实施例中，数据库250可设在处理电路210内部，或也可以以外挂的方式耦接至处理电路210。数据库250可以是任意形式的内存，没有固定的限制。

在此请同步参照图2以及图3，其中图3为本发明实施例的打滑比设定阀值的产生方式的一实施方式的示意图。其中，用户可透过操作接口210将对应多个时间点的多个打滑比阀值进行输入。例如，对应时间点t₀，打滑比阀值为x₀；对应时间点t₁，打滑比阀值为x₁；对应时间点t₂，打滑比阀值为x₂。在本实施例中，使用者输入的多个打滑比阀值x₀～x₂的分布趋势可如阶梯状的波形310。计算部220则可根据分别对应多个时间点t₀～t₂的多个打滑比阀值x₀～x₂来进行分析，并产生线性的打滑比设定阀值330。其中，打滑比设定阀值330是一个线性且可随使用时间而递增。

在本实施方式中，计算部220可透过计算相邻时间点的二打滑比阀值来计算出多个特征点P₀～P_f，并根据特征点P₀～P_f来产生打滑比设定阀值330。其中，对应时间点t的特征点P(t)可以表示如下：

其中，tf为最终的时间点。

在实际的操作中，计算部220可根据反馈部230所提供的转动信息RI1、转动信息RI2来计算出传动皮带与转轴间所产生的打滑比，并获得随时间变动的打滑比的曲线330。

另外，在实际的加工过程中，由于转轴的转速可能不断的产生变化，且对应不同的转速，使用者可分别设定不同的打滑比阀值。因此，本发明实施例的处理电路200可以根据加工过程所需要的转速，产生不同的打滑比设定阀值，如图4所绘示的本发明实施例的打滑比设定阀值的产生方式的另一实施方式的示意图。其中，曲线430为处理电路200产生的打滑比设定阀值，曲线420则反应实际的传动皮带与转轴间所产生的打滑比。

关于打滑比的计算细节，请同时参照图2以及图5，其中图5为本发明实施例的打滑比的计算方式的实施方式的示意图。其中，反馈部230可将所接收到的转动信息RI1、转动信息RI2转换为对应二转轴的角位移信号，并将角位移信号传送到计算部220。其中，转动信息RI1、转动信息RI2可以为脉冲信号。计算部220并进一步根据主轴的角位移信号以及电动机(即电机)的角位移信号，来计算出打滑比，计算方式如下式一所示：

另外，计算部220另可根据式二来计算出打滑累积距离，式二如下所示：

打滑累积距离(t)＝

∫(电动机的角位移信号(t)-主轴的角位移信号(t))dt (二)。

计算部220还可根据打滑比对时间的微分来计算出打滑比变化率，并根据打滑累积距离对时间的微分来计算出打滑累积距离变化率。

计算部220并将计算出来的打滑比、打滑累积距离、打滑比变化率以及打滑累积距离变化率传送至判断部240。在细节上，判断部240包括打滑判断部241、寿命估测部242以及异常预知部243。其中，打滑比被传送至打滑判断部241，打滑累积距离被传送至寿命估测部242，打滑比变化率以及打滑累积距离变化率则被传送至异常预知部243。打滑判断部241根据打滑比预设阀值与打滑比判断传动皮带的打滑现象；寿命估测部242根据打滑累计距离与打滑累计距离设定阀值来判断传动皮带的寿命使用情形。异常预知部243则根据以打滑比变化率与打滑累计距离变化率分别与打滑比变化率设定阀值与打滑比累计距离变化率设定阀值比较，以进行传动皮带的异常状态监控。

在本实施例中，反馈部230、计算部220以及判断部240可以由数字电路所建构。或者，反馈部230、计算部220以及判断部240可以由具运算能力的处理器，透过执行软件来实施。操作接口210则可以为任意形式的操作接口，例如图形化操作接口(graphic userinterface，GUI)。

以下请参照图6A以及图6B，图6A和图6B均为本发明实施例的传动皮带检测系统的动作流程图。在图6A中，步骤S610中，传动皮带检测系统接收用户输入(传动)皮带的类型。接着，步骤S620中，判断用户是否接收系统建议的打滑比设定阀值A1、打滑累计距离设定阀值A2、打滑比变化率设定阀值A3以及打滑比累计距离变化率设定阀值A4。其中，上述的打滑比设定阀值A1、打滑累计距离设定阀值A2、打滑比变化率设定阀值A3以及打滑比累计距离变化率设定阀值A4为传动皮带检测系统根据用户输入的皮带类型与使用时间所提出的建议。

若步骤S620的判断结果为是，则执行步骤S630以提供所建议的打滑比设定阀值A1、打滑累计距离设定阀值A2、打滑比变化率设定阀值A3以及打滑比累计距离变化率设定阀值A4来继续后续的动作。相对的，若步骤S620的判断结果为否，则在步骤S640中透过操作接口以让使用这自行设定打滑比设定阀值A1、打滑累计距离设定阀值A2、打滑比变化率设定阀值A3以及打滑比累计距离变化率设定阀值A4。

在步骤S630、S640后，传动皮带检测系统可针对所使用的打滑比设定阀值A1、打滑累计距离设定阀值A2、打滑比变化率设定阀值A3以及打滑比累计距离变化率设定阀值A4进行记录(步骤S670)，以做为下次操作时的参考。

接着，在步骤S650中，计算部可接收到被应用的打滑比设定阀值A1、打滑累计距离设定阀值A2、打滑比变化率设定阀值A3以及打滑比累计距离变化率设定阀值A4，并在步骤S660中使传动系统开始运作。

步骤S660后进行节点N1。

在图6B中，承续节点N1，在步骤S680中，反馈部可接收到为脉冲信号的转动信息，并可转换转动信息为位置信号。接着，在步骤S690中，计算部接收到反馈部所产生的位置信号。

在步骤S6110中，计算部计算出打滑比B1，并在步骤S6111中将打滑比B1传送至判断部。在步骤S6112中，判断部则可根据打滑比B1以及打滑比设定阀值A1来判断出传动皮带的打滑状况。

在步骤S6120中，计算部计算出打滑累计距离B2，并在步骤S6121中将打滑累计距离B2传送至寿命预估部。在步骤S6122中，寿命预估部则可根据打滑累计距离B2以及打滑累计距离设定阀值A2来判断出传动皮带的寿命使用状况。

在步骤S6130中，计算部计算出打滑比变化率B3与打滑累计距离变化率B4，并在步骤S6131中将打滑比变化率B3与打滑累计距离变化率B4传送至异常预知部。在步骤S6132中，异常预知则可根据打滑比变化率B3与打滑累计距离变化率B4以及打滑比变化率设定阀值A3与打滑比累计距离变化率设定阀值A4来判断出传动皮带的异常状况。

最后，在步骤S6200中，传动皮带检测系统可将结果呈现在操作接口上。

以下请参照图7，图7为本发明实施例的传动皮带检测系统中，传动皮带的打滑状况的判断流程图。其中，在步骤S710中，打滑判断部可接收打滑比B1以及打滑比设定阀值A1。并且在步骤S720中，打滑判断部比较打滑比B1以及打滑比设定阀值A1，并判断打滑比B1是否大于打滑比设定阀值A1。在当步骤S720的判断结果为是时，打滑判断部可判断发生打滑现象(步骤S730)。相对的，若当步骤S720的判断结果为否时，打滑判断部可判断未发生打滑现象(步骤S740)。

以下请参照图8，图8为本发明实施例的传动皮带检测系统中，传动皮带的寿命状况的判断流程图。在步骤S810中，寿命估测部接收到打滑累计距离B2与打滑累计距离设定阀值A2。在步骤S820中，寿命估测部并比较打滑累计距离B2与打滑累计距离设定阀值A2，并判断打滑累计距离B2是否大于打滑累计距离设定阀值A2。在当打滑累计距离B2大于打滑累计距离设定阀值A2时，寿命估测部可判断传动皮带的寿命即将用尽(步骤S830)。相对的，在当打滑累计距离B2不大于打滑累计距离设定阀值A2时，寿命估测部可判断传动皮带的寿命尚未用尽(步骤S840)。

以下请参照图9，图9为本发明实施例的传动皮带检测系统中，传动皮带的异常现象的判断流程图。在步骤S910中，异常预知部接收到打滑比变化率B3以及打滑比变化率设定阀值A3。在步骤S920中，异常预知部则接收到打滑累计距离变化率B4以及打滑比累计距离变化率设定阀值A4。在步骤S930中，异常预知部判断打滑比变化率B3是否大于打滑比变化率设定阀值A3，并判断打滑累计距离变化率B4是否大于打滑比累计距离变化率设定阀值A4。在当异常预知部判断打滑比变化率B3大于打滑比变化率设定阀值A3、打滑累计距离变化率B4大于打滑比累计距离变化率设定阀值A4，或者异常预知部判断打滑比变化率B3以及打滑累计距离变化率B4分别大于打滑比变化率设定阀值A3、打滑比累计距离变化率设定阀值A4时，异常预知部在步骤S940以判断出传动系统有未知原因的异常损坏。相对的，若异常预知部判断出打滑比变化率B3没有大于打滑比变化率设定阀值A3，且打滑累计距离变化率B4没有大于打滑比累计距离变化率设定阀值A4时，异常预知部在步骤S950中使传动系统可以正常动作。

请参照图10，图10为本发明实施例的传动皮带检测方法的流程图。其中，在步骤S1010中，分别检测第一转轴以及第二转轴的第一转动信息以及第二转动信息，其中传动皮带设置在第一转轴以及第二转轴间。在步骤S1020中，根据第一转动信息以及第二转动信息来计算打滑比、打滑累计距离、打滑比变化率与打滑累计距离变化率。在步骤S1030中，比较打滑比与打滑比设定阀值来判定传动皮带是否发生打滑。在步骤S1040中，比较打滑累计距离与打滑累计距离设定阀值以判断传动皮带的生命周期。以及，在步骤S1050中，使打滑比变化率与打滑累计距离变化率分别与打滑比变化率设定阀值与打滑比累计距离变化率设定阀值比较，以产生传动皮带的异常信息。

关于上述步骤的实施细节，在前述的多个实施例以及实施方式中已有详细的说明，以下恕不多赘述。

综上所述，本发明的传动皮带检测系统透过实时检测第一转轴以及第二转轴的第一转动信息以及第二转动信息，并根据第一转动信息以及第二转动信息计算出打滑比、打滑累计距离、打滑比变化率与打滑累计距离变化率。再透过使第一转动信息以及第二转动信息计算出打滑比、打滑累计距离、打滑比变化率与打滑累计距离变化率分别与预设的多个阀值进行比较，可动态且实时的判断出传动皮带的生命周期以及异常信息，可确保传动皮带的寿命检测的准确度，降低机台的危险性、设备的成本以及人员维护的成本。

以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用以限定本发明的保护范围；同时以上的描述，对于相关技术领域中具有通常知识者应可明了并据以实施，因此其他未脱离本发明所揭露概念下所完成之等效改变或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。