MULTI INTELLIGENCE® b-series | 株式会社山本金属製作所

ボックス型無線振動センサモジュール b-seriesMULTI INTELLIGENCE®

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ボックス型無線振動センサモジュール b-series ラインナップ：b-flash / b-lex

設置場所を選ばない、
ボックス型無線振動センサモジュール

25×25×25mmの超小型ボディで、あらゆる場所にマグネットやボルトで手軽に設置。
高精度な加速度センサが振動をデータ化し、異常を逃さずキャッチします。

計測デモ_b-flash

波形・FFT・RMSを同時表示
・波形・FFT・RMSを同時表示
・X/Z軸を6分割画面で一望
・異常の周波数成分まで特定可能

計測デモ_b-lex

加速度をリアルタイム監視
・X/Y/Z 3軸の加速度をリアルタイム数値表示
・バッテリー残量・通信状態も一目で確認
・長時間の傾向監視に最適

特徴01

加工中の振動データを
リアルタイムに表示し、記録
設置場所は自由

特徴02

アンプ、A/Dコンバータ、
コントローラー、無線送受信機を
本体に内蔵

特徴03

目的に合わせて選べる
2つのモデル
b-flash / b-lex

精密な波形解析に対応する「b-flash」と、長時間・多点の常時監視に特化した「b-lex」。

目的に合わせた最適なモデル選択で、設備の予兆保全や品質管理を強力にサポートします。

25×25×25【mm】のコンパクトなサイズとIP67相当の防水性を備え、場所を選ばず設置できます。

本体に無線送受信機を内蔵しており、お手軽にご使用いただけます。

振動の計測手法

基本仕様Specification

共通仕様

給電方法	バッテリーボックス搭載型：16340型 3.7[V] リチウムイオン二次電池外部電源供給型：DC 3.3 – 5 [V]
充電時間	最大約2.5時間
取付方法	マグネットまたはボルト固定（5-M3×0.5 有効深さ4）
センサモジュール	寸法 25×25×25[mm]　質量25[g]　防水機能あり（IP67相当）
バッテリーボックス	寸法 28×29×63[mm]　質量41[g]　防水機能あり（IP67相当）
ケーブル	100～5000mmまで対応可能

共通仕様（センサ部）

加速度センサ	b-flash・b-lex 共通（同一の圧電式加速度センサを搭載）
入力可能範囲	3～300 [m/s²]
フィルタ特性	ローパスフィルタ 24 [kHz]（図1）

図1 周波数応答特性 / Figure1 Frequency response characteristics — 図1　周波数応答特性　/　Figure1 Frequency response characteristics

センサ性能について： b-flash・b-lexは同一の圧電式加速度センサを搭載しています。違いはデータの処理方式で、b-flashは振動の生波形とFFTをそのまま無線送信し、20 kHzまでの詳細な周波数解析が可能です。b-lexはセンサ内部でRMS（実効値）を演算してから送信するため、低消費電力・長時間稼働での常時監視に適しています。

モデル別仕様

b-flash　高サンプリングレート版

加速度検出方向	2方向（Z軸固定、X・Y軸切替式）
無線送信サンプリングレート	48,000 S/s 生波形をそのまま無線送信
加速度振動量表示	生波形 / FFT / RMS
連続使用時間（バッテリー動作時）	30時間程度

b-lex

加速度検出方向	直交3軸方向（X,Y,Z）
無線送信サンプリングレート（RMS更新周期）	MAX 200 S/s センサ内部でRMS（実効値）を演算してから送信
加速度振動量表示	実効値[m/s²]（積分時間約100[ms]）
連続使用時間（バッテリー動作時）	50時間以上

同じセンサから、2つの活用法

共通の加速度センサ

b-flash・b-lex 共通搭載

b-flash

生波形・FFTを出力

詳細な波形解析に強い

20 kHzまでの詳細な周波数解析が可能

b-lex

RMS実効値のみを出力

長時間の常時監視に強い

低消費電力・50時間以上の稼働

b-flash・b-lexは同一の加速度センサを搭載していますが、データの処理方式が異なります。
b-flashは振動の生波形とFFTをそのまま無線送信し、20 kHzまでの詳細な周波数解析を可能にします。
b-lexはセンサ内部でRMS（実効値）を演算してから送信するため、低消費電力・長時間稼働（50時間以上）での常時監視に適しています。

モデルの選び方

目的	推奨モデル	理由
詳細な周波数解析・波形の可視化がしたい	b-flash	生波形とFFTを取得でき、20 kHzまでの詳細な解析が可能
長期間・多点で常時監視したい	b-lex	低消費電力・長時間稼働（50 h以上）、演算済みRMS値のみを送信
異常の兆候をRMS推移で早期に把握したい	b-flash, b-lex	振動の実効値（RMS）を継続的にモニタリング可能

ソフトウェア仕様（AdvancedControl®）

b-seriesの振動データとCNCの座標情報を同期取得し、異常箇所をXYZ空間上に3Dプロット。「どこで」「何が」起きているかまで、その場で特定できます。

OS	Windows 11 64bit（32bitは非対応）／ソフトウェアサイズ：約20MB
プロセッサ	3.0GHz以上（Core iシリーズのみ動作確認済み）
メモリ	16GB以上
対応CNC	工作機械：FANUC / 三菱電機 / ブラザー / オークマなど

AdvancedControl®の詳細はこちら

MULTI INTELLIGENCE® b-series
適用事例Case

事例１　振動データを活用したインペラ加工品質の改善

使用モデル	b-lex
機械	立型５軸マシニングセンタ
製品	インペラ
工程	仕上げ加工
センサ設置箇所	ワーク（インペラ中部）

インペラ加工におけるb-lex・AdvancedControl®の活用事例です。

インペラ中部に「MULTI INTELLIGENCE® b-lex」を設置し、翼加工時における「びびり振動」や「過負荷」の見える化を行いました。加工中の加速度と座標情報を同期取得し、XYZ座標空間上に加速度をプロットすることで、修正が必要な箇所の早期発見が可能となりました。

さらに、b-lexから得られる加速度データと主軸負荷データを組み合わせることで、切削条件・加工パスの修正を効率的に検討できます。

※座標情報・主軸負荷データの取得には、弊社の加工エンジニアリングプラットフォーム「AdvancedControl®」を使用しています。

【AdvancedControl® とは】
工作機械・ロボット・各種センサをつなぎ、現実世界のデータをリアルタイムに収集・解析するソフトウェアです。

事例２　振動データによる工具寿命予測

使用モデル	b-lex
機械	NC旋盤
製品	シャフト形状
工程	突切り加工
センサ設置箇所	バイトホルダ上

b-lexを用いて、超硬インサートによるS55Cの切削加工を行い、工具摩耗の進行に伴う加速度の変化を評価しました。

実験の結果、加速度と切削抵抗には強い相関があることが確認されました。最終的に発生した刃先の欠損（チッピング）の際には、加速度と切削抵抗がともに急増する挙動を捉えています。

このように、b-lexによる加速度データと切削抵抗の相関が認められたことで、加工中の負荷変動を加速度によって評価できることが実証されました。これにより、加工中の異常検知や工具寿命の予測が可能となります。

事例３　主軸負荷では捉えられない小径ドリルの工具破損検知

使用モデル	b-flash
機械	マシニングセンタ
被削材 / 加工内容	S50C／小径ドリルによる連続穴あけ（主軸回転速度約20,000 min^-1）
センサ設置箇所	バイス側面にマグネット固定
評価方法	振動波形にFFT帯域フィルタ処理を施し、加工に対応する周波数成分のRMS値を評価

① 設置概要と1穴ごとの加工状態の見える化

b-flashをバイス側面にマグネット固定。約1.4秒間隔の連続穴あけ（1行約90穴）が、1穴ずつ独立したピークとして確認できます。ピーク高さの推移から工具摩耗の傾向管理も可能です。

b-flash設置の様子と正常加工時の振動RMS推移 — 左：b-flash設置時の様子（バイス側面にマグネット固定）／右：正常加工時の振動RMS推移（上：1行分全体、下：60〜70秒の拡大）

② 工具破損の検知とスペクトログラム

工具破損の瞬間、振動RMS値はベースラインの約16倍のスパイクを示し、破損後は切削に伴う振動が消失しました。スペクトログラムでも、破損の瞬間に広帯域の衝撃振動が現れ、以降は加工に伴う周波数成分が消失する様子が確認できます。

工具破損検知のRMSグラフと振動スペクトログラム — 左：工具破損の検知（工具B・帯域フィルタ処理後のRMS値）／右：振動スペクトログラム（工具B・破損発生時）

主軸負荷では検知できない小径工具の折損も、振動データなら瞬時に検知。
同一加工サイクルのNC主軸負荷は約12%で一定のまま推移しており、破損の予兆も発生も判別できません。折損したままの空加工による不良品の連続発生を未然に防止できます。

設置場所例

25×25×25【mm】のコンパクトなサイズとIP67相当の防水性を有しており、場所を選ばず設置することができます。

主軸部分／ホルダー部分／ロボットアーム部分／治具部分など

切削以外での適用シーン

プレス、摩擦攪拌接合（FSW）、3Dプリンタ、研削加工、回転機器など

b-seriesのデモンストレーション動画はYouTubeよりご覧いただき、チャンネル登録をお願いいたします。

よくある質問FAQ

皆様からよく頂く御質問をまとめました。
下記以外の質問もお待ちしておりますので、是非お問い合わせ下さい。

どのような事ができるんですか？具体的な事例ありますか？: 加工中の振動をリアルタイムでモニタリング可能です。
工具の寿命判断や、異常検知、切削条件の最適化などに有効です。具体的な事例は適用事例をご覧ください。

故障したらどこに連絡すればいいですか？有料ですか？: 山本金属営業担当に連絡ください。年間保守契約をされていましたら，基本無償で修理させていただきます。
ただし、自社で改造された場合や、想定と違う使用をされ壊れた場合は保証対象外となりますので、よろしくお願いします。

セッティングはどのようにおこないますか？簡単ですか？: 簡単に可能です。任意の箇所にマグネットまたはボルト（M3）で固定を行います。

モニター用パソコンは自社で準備してもよいか？: 基本的にお客様にご準備いただく形になります。ご要望があれば弊社で用意させていただきます。
動作環境：Windows 11 64bit（32bitは非対応）、3.0GHz以上（Core iシリーズのみ動作確認済み）、メモリ16GB以上

電池は１回充電したらどのぐらい持つか？また充電時間はどのぐらい必要か？: モデルにより異なります。
b-flash：30時間程度（バッテリー動作時）
b-lex：50時間以上（バッテリー動作時）
充電時間は最大で約2.5時間です。

防水性はどの程度ありますか？: センサモジュール・バッテリーボックスともにIP67相当ございます。通常のクーラント使用では問題ございません。

b-lexは200 S/sのサンプリングレートですが、振動を正しく評価できますか？: はい。b-flashとb-lexは同一の加速度センサを搭載しています。b-lexはセンサ内部でRMS（実効値）を演算してから送信するため、200 S/sは演算済みのRMS値を更新・送信する速さ（RMS更新周期）です。振動を検知するセンサの性能そのものを制限するものではありません。

b-flashの48,000 S/sという数値はどのように決められていますか？: b-flashは20 kHzまでの詳細な周波数解析ができるよう設計されています。48,000 S/sはナイキスト周波数換算で24 kHzに相当し、センサのローパスフィルタ（24 kHz）と合わせて、20 kHzまでの解析帯域を余裕を持ってカバーする数値になっています。

b-flashとb-lexで振動の検知能力そのものに差はありますか？: 両モデルは同一の加速度センサを搭載しているため、振動を検知する物理的な性能に差はありません。違いは「振動データをどのような形で取り出すか」という点にあります。b-flashは生波形・FFT・RMSとして詳細なデータを出力し、b-lexは演算済みのRMS値のみを低消費電力・長時間稼働で送信します。