用于监测工业系统的方法
【专利摘要】在一种用于借助于传感器监测工业系统的方法中，该工业系统尤其是机床、机器人或同类物，这些传感器测定该工业系统的至少一个状态、将其转化成信号并将对应的信号转发给一个分析电子设备，除该工业系统的实际工作过程之外，应调用并完成一个分析程序，该分析程序接收并处理在该分析电子设备中的这些信号。
【专利说明】
用于监测工业系统的方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种用于借助于传感器监测工业系统的方法，该工业系统尤其是机 床、机器人或同类物，运些传感器测定该工业系统的至少一个状态、将其转化成信号并将对 应的信号转发给一个分析电子设备。
【背景技术】
[0002] 在许多工业领域中存在如下系统，运些系统必须受到监测。其中首先包括机床(例 如车床、加工中屯、、研磨机、特种机床），但还包括传送装配线、机床支架、机器人和其他处理 系统（例如装载支架）。运只是待监测的系统的一小部分选择。本发明设及完成任何任务的 所有工业系统。
[0003] 在运些工业系统中必须进行监测工作，W确保运些系统的功能。在此，该监测必须 设及长期的变化，例如磨损;但还必须设及短期的变化，例如碰撞、超负荷、不平衡或类似变 化。在任何情况下必须监测的机床部件是实施移动的机床部件。其中首先包括在对应的加 工轴上作用的所有组件，例如滑架、转轴;但还包括运些组件的传动轴、轴承等。
[0004] 因此，例如从US 6，138，056已知一种用于维护和修复数控机床(CNC-Maschine)的 系统和方法，其中为了监测该机床而测定运行路径和运行时间数据，W便测定该机床的维 护和修复时间点。
[0005] 从EP-A 0 321 108已知一种监测系统，该监测系统用于跟随过程地监测在切削机 床中的工具、工件或加工过程。在此辨别出如下运些状态，例如工具破损、工具断裂、工具磨 损、工具与工件接触、噪声或机器碰撞；并且尽快地停止机械驱动，W避免后续损失 (Fol呂eschaden )田
[0006] 从EP-A 0 762 248已知一种方法，基于至少一个振动传感器的测量数据用该方法 进行过程后检查，W便随后表征运些机床部件的有缺陷的状态。
[0007] 发明目的
[000引本发明的目的在于，改善对上述工业系统的监测并且尤其加快错误检测。
【具体实施方式】
[0009] 通过W下方式实现运个目的：除该工业系统的实际工作过程之外调用并完成一个 分析程序，该分析程序接收并处理在该分析电子设备中的运些信号。
[0010] 本发明的主要特征在于：除加工过程之外W-定的时间间隔进行机器状态分析 (状态监测）。例如能够如下地配置该系统：该机床每周一次或每天一次调用一个专口的维 护程序，并且尤其在没有实际加工的情况下，W该转轴的不同转数完成不同的轴运动。用该 监测系统测量该维护程序的物理学的结果(例如通过振动测量)并将其存储用于分析。
[0011] 当诊断和分析首先设及该工业系统的轴时，该传感器优选是一个Ξ轴传感器，但 运只是一个示例。该工业系统的信号被转发给一个电子分析单元，在该电子分析单元中产 生用于状态辨识的专口的算法。然后，该分析单元还优选具有一个与该机器的通信接口（在 必要的情况下），使得能够影响机器控制。w此方式，不仅记录了关于转轴、导轨、线性漉轴 承(Ro 11 enumlauf sch址en)等机械技术的问题，而且记录了传动问题、润滑问题等。但是首 先监测了震荡或振动。用不同的算法来分析和评估运些震荡。该分析通过典型的震荡图实 现，即借助于从机械诊断得来的多年的经验值。
[0012] 尤其在根据本发明的诊断开始时完成该机器的一个指纹。也就是说，运些机器的 所有测定的值形成一个总图。该机器的指纹W规律的间隔与运些实际状态相比较并被分析 并且该指纹还在适当时被适配(学习过程）。
[0013] 在优选的实施例中，根据本发明的方法还与一个系统联用，该系统在其使用期间 用于连续地控制该工业系统。也就是说，一方面进行常规的工具监测，即过程监测(process monitoring)(由硬件电子设备、专口的软件、传感器还有可视化PC组成），另一方面用该新 系统进行状态监测(condition monitoring)。
[0014] 例如确切地说，用该过程监测进行碰撞监测，然后用该状态监测对碰撞监测进行 分析。优选采取两种监测，但还采取其他监测的一部分。因此例如可W采取该新方法:碰撞 监测和上述外部处理任务(Out-Off-Prozessaufgaben)。运对碰撞监测尤其意味着:对辨别 可能的碰撞的反应加快到毫秒。类似地，也适用于对振动超负荷的辨别和反应。
[0015] 本发明还包括一种对应的装置，该装置基本由一个传感器(尤其加速度传感器）、 一个分析单元和优选用于机器控制的一个接口组成。
【主权项】
1. 用于借助于传感器监测工业系统的方法，该工业系统尤其是机床、机器人或同类物， 这些传感器测定该工业系统的至少一个状态、将其转化成信号并将对应的信号转发给一个 分析电子设备， 其特征在于， 除该工业系统的实际工作过程之外，调用并完成一个分析程序，该分析程序接收并处 理在该分析电子设备中的这些信号。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于通过该分析程序分析的结果来控制 该工业系统。3. 根据权利要求1至2之一所述的方法，其特征在于，监测该工业系统的多个轴或轴运 动。4. 根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，使用至少一个加速度传 感器进行监测。5. 根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，对该工业系统进行振动 监测。6. 根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，对该工业系统进行碰撞 监测。7. 根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，通过多种算法分析和评 估这些信号。8. 根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，至少一次、但优选以时间 间隔构成该工业系统的指纹(额定值)并分别与当前的信号相比较。9. 根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，该工业系统此外具有过 程监测。
【文档编号】G05B19/4061GK105829980SQ201480058699
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年10月16日
【发明人】瓦尔德马尔·布鲁恩迈耶
【申请人】金融发展股份公司