JP2016535336A - 産業システムをモニタする方法 - Google Patents

産業システムをモニタする方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016535336A
JP2016535336A JP2016525540A JP2016525540A JP2016535336A JP 2016535336 A JP2016535336 A JP 2016535336A JP 2016525540 A JP2016525540 A JP 2016525540A JP 2016525540 A JP2016525540 A JP 2016525540A JP 2016535336 A JP2016535336 A JP 2016535336A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
industrial system
signal
monitoring
machine
monitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016525540A
Other languages
English (en)
Inventor
ブルンマイアー ヴァルデマール
ブルンマイアー ヴァルデマール
Original Assignee
グロース ファイナンス アーゲー
グロース ファイナンス アーゲー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE201310111819 external-priority patent/DE102013111819A1/de
Priority claimed from DE102014100001.3A external-priority patent/DE102014100001A1/de
Application filed by グロース ファイナンス アーゲー, グロース ファイナンス アーゲー filed Critical グロース ファイナンス アーゲー
Publication of JP2016535336A publication Critical patent/JP2016535336A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4063—Monitoring general control system
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4061—Avoiding collision or forbidden zones
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4065—Monitoring tool breakage, life or condition
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35529—Monitoring current machining, store information in database as a new working case
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37624—Detect collision, blocking by measuring change of velocity or torque
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50206—Tool monitoring integrated in nc control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/80—Management or planning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

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。

Description

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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。

Claims (9)

  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
JP2016525540A 2013-10-25 2014-10-16 産業システムをモニタする方法 Pending JP2016535336A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310111819 DE102013111819A1 (de) 2013-10-25 2013-10-25 Verfahren zum Überwachen von industriellen Systemen
DE102013111819.4 2013-10-25
DE102014100001.3A DE102014100001A1 (de) 2014-01-02 2014-01-02 Verfahren zum Überwachen von industriellen Systemen
DE102014100001.3 2014-01-02
PCT/EP2014/072171 WO2015059017A1 (de) 2013-10-25 2014-10-16 Verfahren zum überwachen von industriellen systemen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016535336A true JP2016535336A (ja) 2016-11-10

Family

ID=51897238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016525540A Pending JP2016535336A (ja) 2013-10-25 2014-10-16 産業システムをモニタする方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20160259321A1 (ja)
EP (1) EP3060963A1 (ja)
JP (1) JP2016535336A (ja)
KR (1) KR20160087812A (ja)
CN (1) CN105829980A (ja)
CA (1) CA2928582A1 (ja)
RU (1) RU2016117942A (ja)
WO (1) WO2015059017A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019188484A (ja) * 2018-04-19 2019-10-31 株式会社ディスコ 加工装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10360249B2 (en) * 2015-04-10 2019-07-23 Trendminder N.V. System and method for creation and detection of process fingerprints for monitoring in a process plant

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003316422A (ja) * 2002-04-25 2003-11-07 Mitsubishi Electric Corp 制御パラメータ自動調整装置
JP2012160180A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Deckel Maho Pfronten Gmbh 衝突監視装置を備えた工作機械

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CS270004B1 (en) 1987-12-12 1990-06-13 Valenta Jiri Method of cutting process trajectory adaptive control and device for realization of this method
US5663894A (en) 1995-09-06 1997-09-02 Ford Global Technologies, Inc. System and method for machining process characterization using mechanical signature analysis
US6138056A (en) 1998-03-02 2000-10-24 Therwood Corporation System and method for maintenance and repair of CNC machines
US6938500B2 (en) * 2003-06-17 2005-09-06 The Boeing Company Spindle test apparatus and method
JP4456455B2 (ja) * 2004-10-08 2010-04-28 中村留精密工業株式会社 旋盤における機械稼働部の衝突防止方法
DE102006033421B3 (de) * 2006-07-19 2007-10-11 Mannesmann Plastics Machinery Gmbh Sensor zur Verwendung bei einer Kunststoff verarbeitenden Maschine und Verfahren zum Betrieb eines solchen Sensors
EP1967333A1 (en) * 2007-03-09 2008-09-10 Abb Research Ltd. Detection of condition changes in an industrial robot system
KR101418595B1 (ko) * 2007-12-17 2014-07-14 두산인프라코어 주식회사 가공물의 선별기능을 가지는 공작기계용 가공물 이송 장치및 방법
CN102975119B (zh) * 2012-11-16 2014-10-08 清华大学 一种数控外圆磨床运行及工艺状态监控与诊断***

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003316422A (ja) * 2002-04-25 2003-11-07 Mitsubishi Electric Corp 制御パラメータ自動調整装置
JP2012160180A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Deckel Maho Pfronten Gmbh 衝突監視装置を備えた工作機械

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019188484A (ja) * 2018-04-19 2019-10-31 株式会社ディスコ 加工装置
JP7082517B2 (ja) 2018-04-19 2022-06-08 株式会社ディスコ 加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3060963A1 (de) 2016-08-31
RU2016117942A3 (ja) 2018-08-17
US20160259321A1 (en) 2016-09-08
RU2016117942A (ru) 2017-11-30
WO2015059017A1 (de) 2015-04-30
CA2928582A1 (en) 2015-04-30
KR20160087812A (ko) 2016-07-22
CN105829980A (zh) 2016-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10839317B2 (en) Control device and machine learning device
WO2014136835A1 (ja) 工作機械の異常診断装置及び異常診断方法
JP5608036B2 (ja) 稼動履歴管理方法、及び稼動履歴管理装置
US20220244701A1 (en) Control Device for Use on a Numerically Controlled Machine Tool, and Machine Tool Comprising a Control Device
JP6953690B2 (ja) 解析システム
EP1425640B8 (de) Überwachungssystem sowie verfahren zur prozessbegleitenden überwachung von werkzeugmaschinen-komponenten
KR20200115106A (ko) 주축 진동 측정 시스템, 주축 진동 측정 방법 및 프로그램
KR101626458B1 (ko) 공작기계의 공구이상 검출장치
JP2020116666A (ja) 工作機械の工具管理システム
JP7387368B2 (ja) 工作機械の主軸監視装置及び主軸監視方法
CN110874083B (zh) 加工环境测定装置
KR102491716B1 (ko) 가공 환경 추정 장치
JP6034835B2 (ja) サイクルタイムを短縮するための情報を提示する数値制御装置
JP2016535336A (ja) 産業システムをモニタする方法
JP6603805B2 (ja) 機械の動力伝達系の剛性の決定方法
JP2014091187A (ja) 工具異常検出装置と工具異常検出方法
WO2022019249A1 (ja) 異常検知装置
US20240198473A1 (en) Vibration detection device
US20200346345A1 (en) Method And Apparatus For Monitoring An Acceleration Of An Axis Of A Multi-Axis Kinematic System
JP2021008009A (ja) 工作機械システムの振動解析装置
WO2019082302A1 (ja) 主軸ユニット芯振れ検知装置
JP2023106207A (ja) 工作機械の主軸診断方法及び主軸診断装置
DE102013111819A1 (de) Verfahren zum Überwachen von industriellen Systemen
JP2021096707A (ja) 工作機械の送り軸診断装置及び送り軸診断方法
JP2021117509A (ja) 工作機械システム、数値制御装置及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170928

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180904

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180918

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190409