(57)【要約】  本発明は、産業システム、特に工作機械、ロボットまたは同様のものを、産業システムの少なくとも１つの状態を判断し、信号に変換し、対応する信号を電子評価機器に転送するセンサによってモニタする方法に関する。産業システムの実際の動作プロセスに加えて、分析プログラムを要求し、実行するべきであり、前記分析プログラムは電子評価機器の中で信号を取得し、処理する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業システム、特に工作機械、ロボットまたは同様のものを、前記産業システムの少なくとも１つの状態を判断し、それを信号に変換し、対応する信号を評価用電子機器に送信するセンサによってモニタする方法において、
前記評価用電子機器の中で前記信号を受信し、処理する分析プログラムが前記産業システムの実際の動作プロセスの外で読み出され、実行されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記分析プログラムによる分析の結果を使用して前記産業システムが制御されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記産業システムの軸または軸運動がモニタされることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの加速度センサがモニタに使用されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記産業システムの振動モニタが実行されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記産業システムの衝突モニタが実行されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記信号がアルゴリズムによって分析され、評価されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記産業システムのフィンガプリント（所望の数値）が少なくとも１回、ただし好ましくはある時間間隔で作成され、毎回現在の信号と比較されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記産業システムはまたプロセスモニタリングも有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業システム、特に工作機械、ロボットまたは同様のものを、産業システムの少なくとも１つの状態を判断し、それを信号に変換し、対応する信号を評価用電子機器に送信するセンサによってモニタする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術
多くの産業分野において、モニタが必要なシステムがある。その中には、特に工作機械、例えば旋盤、マシニングセンタ、研削盤、特殊機械だけでなく、トランスファライン、マシンガントリ、ロボットおよび、ローディングガントリ等のその他のハンドリングシステムが含まれる。これは、モニタするべきシステムのわずかな例にすぎない。本発明は、何らかの動作を実行するあらゆる産業システムに関する。
【０００３】
これらの産業システムでは、モニタ作業を実行してシステムの機能が確保されるようにする必要がある。この場合、モニタは、例えば摩減等の長時間の変化のほか、例えば衝突、過負荷、アンバランスまたはその他等の短時間の変化にも関していなければならない。モニタすることが確実に必要な機械構成部品は、移動を実行するものである。その中には特に、対応する機械加工軸に作用するユニット、例えばキャリッジ、スピンドル、またはそのほかにそれらの駆動軸、軸受等が含まれる。
【０００４】
例えば、米国特許第６，１３８，０５６号明細書は、ＣＮＣマシンの保守と修理を行うためのシステムと方法を開示しており、その中では、機械軸をモニタすることを目的として移動および通過時間データを測定して、機械の保守および修理のタイミングを判断する。
【０００５】
欧州特許出願公開第Ａ−０  ３２１  １０８号明細書は、切削工作機械のツール、被加工物、または機械加工プロセスを、このプロセスと並行する方法でモニタするためのモニタシステムを開示している。この場合、ツールの破損、ツールの破断、ツールの摩減、ツールと被加工物との接触、がたつき、または機械の衝突等の状態が検出され、できるだけ早く機械の駆動を停止して、その後の損害を回避する。
【０００６】
欧州特許出願公開第Ａ−０  ７６２  ２４８号明細書は、少なくとも１つの振動センサからの測定データに基づいて後工程チェックを実行することによって、その後、工作機械の構成部品における不良状態を特徴付ける方法を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
目的
本発明の目的は特に、上述の産業システムのモニタを改善し、不良検出を迅速化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
目的の達成
評価用電子機器の中で信号を受信し、処理する分析プログラムが産業システムの実際の動作プロセスの外で呼び出され、実行されるという事実によって、目的が達成される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の重要な特徴は、機械状態分析（状態モニタ）が特定の時間間隔で、機械加工プロセスの外で行われることである。例えば、システムは、１週間または１日に１回、工作機械が特別な保守プログラムを呼び出し、特に実際には機械加工せずに、スピンドルの回転数を変えて異なる軸運動を開始するように構成できる。この保守プログラムの、例えば振動測定による物理的な結果は、モニタシステムを使って測定され、分析用に保存される。
【００１０】
センサは好ましくは３軸センサであるが、これは、診断と分析が特に産業システムの軸に関係する場合の一例にすぎない。その信号は、状態検出のための特別なアルゴリズムを含む電子評価ユニットに送信される。すると、この評価ユニットは好ましくは、これが必要であれば機械との通信インタフェースも有し、その結果、機械制御に影響を与えることができる。
【００１１】
スピンドル、ガイドレール、リニアローラベアリング等の機械関連の問題がこのようにして検出されるだけでなく、駆動の問題、潤滑化の問題等も検出される。しかしながら、特に振動がモニタされる。振動は異なるアルゴリズムを使って分析、評価される。評価は一般的な振動パターンに従って、すなわち機械の診断からの長期間の経験値を用いて実行される。
【００１２】
特に本発明によれば、診断開始時に機械のフィンガプリントを作成する。すなわち、その機械に関するすべての測定値が全体像を形成する。定期的に機械のこのフィンガプリントを現状と比較、分析し、フィンガプリントを調整する可能性もある（学習プロセス）。
【００１３】
好ましい例示的実施形態において、本発明による方法はまた、産業システムをその使用中に継続的にモニタするシステムとも組み合わされる。すなわち、一方で、ハードウェア電子機器、特殊ソフトウェア、センサおよびおそらくは可視化のためのＰＣからなる一般的なツールのモニタリング、すなわちプロセスモニタリングが行われ、他方で、新システムを使用した状態モニタリングが行われる。
【００１４】
例えば、衝突モニタリングはプロセスモニタリングと一緒に行われることがより適切であり、その後、この衝突モニタリングは状態モニタリングを使って分析される。しかしながら、両方のモニタリングプロセスは好ましくは、他方の一部も実行する。例えば、新規の方法は衝突モニタリングと上述のプロセス外での処理の両方を実行できる。特に衝突モニタリングに関して、これは、衝突の可能性の検出に対する応答が１ミリ秒まで迅速化されることを意味する。同様の状況は、振動過負荷の検出とそれに対する応答にも当てはまる。
【００１５】
本発明はまた対応する装置も含み、これは実質的に、センサ、特に加速度センサ、評価ユニット、および好ましくは機械制御手段とのインタフェースで構成される。
【国際調査報告】
2016535336.tif 000002
2016535336.tif 000003
2016535336.tif 000004
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