KR20190094163A - 조임 툴 내 에너지 흐름 모니터링 방법, 모니터링 노드 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

조임 툴 내 에너지 흐름 모니터링 방법, 모니터링 노드 및 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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안드리스 대니버그스
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Abstract

본 발명은 조임 툴(125)내 에너지 흐름을 모니터링 하기 위한 방법 및 모니터링 노드(100)에 대한 것이다. 본 발명 방법은 조임 툴(125)내로 공급된 전류(I)와 관련된 파라미터 값, 조임 툴(125)내의 로터 각도(α) 및 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크(T)를 조임 툴(125)로부터 수신하는 단계(S100), 상기 조임 툴(125)내로 투입된 그리고 상기 수신된 파라미터 값에 기초하여 상기 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)로 전달된 에너지를 계산하는 단계(S110), 그리고 상기 조임 툴(125)에 투입된 계산된 에너지가 상기 조임 툴(125)에 의해 상기 조인트(80)로 전달된 계산된 에너지로부터 소정 값 이상 벗어난 것을 검출하는 단계(S130)를 포함하는 방법.

Description

조임 툴 내 에너지 흐름 모니터링 방법, 모니터링 노드 및 컴퓨터 프로그램
본 발명은 일반적으로 조임 툴에서 에너지 흐름을 모니터링하는 방법, 모니터링 노드 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
작업자가 작동하는 파워 렌치와 같은 휴대용 조임 툴(tightening tools)을 포함하는, 조임 툴을 갖는 시스템은 생산 작업에 주로 사용된다. 일반적인 적용은 조립 라인에서 사용되는 것이다. 조립 라인에서 조임 툴은 컨트롤러가 연결되고 컨트롤러는 툴이 자동으로 작동하도록 툴(공구)이 수행하는 작업을 제어한다. 즉, 컨트롤러는 툴이 올바르게 작동하도록, 즉 올바른 토크 등으로 렌치 작업을 수행하도록 한다.
때로는 새로운 정보로 컨트롤러를 업데이트해야 할 때도 있다. 예를 들어 툴이 새로운 작업을 수행하거나 치수 또는 토크를 변경하거나 보다 나은 성능을 위해 현재 작업을 조정해야 한다.
PCT/EP2015/064814에서는 조임 툴의 원격 제어를 가능하게 하는 툴 통신 네트워크가 개시되어있다. 이 같은 툴 통신 네트워크는 동시에 여러 툴 컨트롤러에 대한 업데이트를 수행하는 데 매우 유용하여 업데이트 중 작업자의 시간을 최소화한다. 상기 언급된 툴 통신 네트워크는 또한 볼트 또는 너트를 조이기 위해 사용된 토크를 수집하는 것과 같이, 조임 툴에 의해 수행된 작업 결과의 데이터를 수집하기 위해 툴 컨트롤러에 의해 사용될 수 있다. 이러한 데이터를 수집하는 것은 조립 라인에서 생산된 제품의 추적 가능성을 높이는 데 유용하다. 따라서 툴 통신 네트워크는 조립 라인에서 작업의 효율성과 품질을 크게 향상시켰다.
그러나 여전히 개선해야 할 부분이 있다. 이러한 개선 영역은 임박한 툴 파손을 예견하거나 검출할 수 있으며, 조립 라인에서 조립된 제품의 재료의 변화 및 조립 라인의 제조 스테이션에서의 오퍼레이터의 행동을 검출할 수 있다. 오늘날 생산 기술자는 조립 라인에서 어떤 장비가 툴 사용 또는 작업자 행동에 문제가 있는지를 경험을 통해 알 수 있다. 이 경험은 작업자를 관찰하거나 조임 시스템 및 기타 장비에 표시된 오류 코드를 보고 얻을 수 있다. 조립 라인의 개요를 얻기 위해 작업자의 행동과 오류 코드를 관찰하려면 많은 경험과 생산 기술자의 시간이 필요하다. 생산 기술자는 한 번에 한 군데에만 있을 수 있기 때문에 전체 조립 라인을 한 번에 관찰하는 것이 어려울뿐만 아니라 불가능할 수도 있다. 이것은 조임 툴의 결함, 조작자의 잘못된 행동 또는 재료 결함으로 인한 고장이 발생할 것이기 때문에 생산에 장애를 일으킬 수 있다.
따라서 중단된 생산으로 이어질 수 있는 결함을 예견하고 줄이기 위해서는 조립 라인을 더 잘 이해할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 상기 개략적으로 설명된 문제점을 적어도 일부를 해결하기 위한 것이다. 이 같은 목적은 조임 툴 내 에너지 흐름을 모니터링 하기 위한 방법, 모니터링 노드 및 컴퓨터 프로그램을 사용하여 달성함이 가능하다.
본 발명의 한 특징에 따라, 툴 통신 네트워크에 조임 툴이 연결되는 툴 통신 네트워크와 관련된 모니터링 노드에 의해 수행되는 방법이 제공된다. 이 같은 방법은 조임 툴 내로 공급된 전류(I)와 관련된 파라미터 값, 조임 툴 내의 로터 각도 및 조임 툴에 의해 조인트에 가해진 토크를 조임 툴로부터 수신하고, 상기 조임 툴 내로 공급된 전류 및 상기 조임 툴 내 로터 각도에 관련한 상기 수신된 파라미터 값에 기초하여 상기 조임 툴에 투입된 에너지를 계산하며, 상기 조임 툴에 의해 조인트에 가해진 토크 및 조임 툴 내 로터 각도(angle of the rotor)와 관련된 수신된 파라미터 값에 기초하여 조임 툴에 의해 조인트에 전달된 에너지를 계산함을 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 조임 툴에 투입된 계산된 에너지가 상기 조임 툴에 의해 상기 조인트로 전달된 계산된 에너지로부터 소정 값 이상 벗어난 것을 검출함을 더욱 포함한다.
한 실시 예에서, 본 발명 방법은 또한 상기 조임 툴에 투입된 계산된 에너지가 상기 조임 툴에 의해 상기 조인트로 전달된 계산된 에너지로부터 소정 값 이상 벗어난 것을 감지함에 대한 응답으로 경고 메시지를 전송함을 포함한다.
또 다른 실시 예에서, 본 발명 방법은 통신 네트워크를 통해 파라미터 값에 대한 요청을 조임툴로 전송함을 포함한다.
다른 한 실시 예에서, 본 발명 방법의 수신 단계가 상기 조임 툴로부터 상기 조임 툴의 온도에 관련된 파라미터 값을 수신하고, 그리고 상기 조임 툴의 온도에 관련된 파라미터 값과 상관되도록, 즉 온도를 증가시키는 것이 상기 소정 값을 증가시키도록 상기 소정 값을 계산함을 더욱 포함한다.
또 다른 실시 예에서, 본원 발명 방법의 상기 수신 단계가 상기 통신 네트워크에 연결된 제2조임 툴로부터, 상기 통신 네트워크의 온도에 관련한 파라미터 값을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 검출 단계는 조임 툴의 온도에 관련한 파라미터 값이 제2조임 툴의 온도에 관련한 파라미터 값으로부터 소정의 온도 범위 이상으로 벗어남을 검출하는 단계를 더 포함하며, 그리고 경고 메시지 송신 단계가 상기 조임 툴 및 상기 제2조임 툴의 온도에 관련한 상기 파라미터 값의 편차에 대한 정보를 송신함을 포함한다.
또 다른 실시 예에서, 본원 발명 방법은 조인트를 조이기 위해 요구된 조임 토크에 관련한 파라미터 값을 검색하는 단계, 그리고 요구된 조임 토크에 관련한 검색된 파라미터 값이 상기 조임 툴에 의해 조인트에 가해진 토크에대한 수신된 파라미터 값으로부터 벗어난 것을 검출하는 단계를 더욱 포함하고, 상기 경고 메시지를 송신하는 단계가 조임 툴에 의해 조인트에 가해진 토크에 대해 수신된 파라미터 값으로부터 요구된 조임 토크가 벗어났다는 정보를 송신하는 단계를 포함한다.
또 다른 특징에 따라, 툴 통신 네트워크에 관련되고, 조임 툴 내의 에너지 흐름을 모니터링하기위한 모니터링 노드가 제공된다. 상기 모니터링 노드는 프로세서와 메모리를 포함하고, 상기 메모리는 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 모니터링 노드가: 조임 툴 내로 공급된 전류와 관련된 파라미터 값, 조임 툴 내의 로터 각도 및 조임 툴에 의해 조인트에 가해진 토크를 조임 툴로부터 수신하고, 상기 조임 툴내로 공급된 전류 및 상기 조임 툴 내 로터 각도에 관련한 상기 수신된 파라미터 값에 기초하여 상기 조임 툴에 투입된 에너지를 계산하며, 상기 조임 툴에 의해 조인트에 가해진 토크 및 조임 툴 내 로터 각도와 관련된 수신된 파라미터 값에 기초하여 조임 툴에 의해 조인트에 전달된 에너지를 계산하고, 상기 조임 툴에 투입된 계산된 에너지가 상기 조임 툴에 의해 상기 조인트로 전달된 계산된 에너지로부터 소정 값 이상 벗어난 것을 검출하도록 하는 명령을 포함한다.
한 실시 예에서, 상기 모니터링 노드는 상기 조임 툴에 투입된 계산된 에너지가 상기 조임 툴에 의해 상기 조인트로 전달된 계산된 에너지로부터 소정 값 이상 벗어난 것을 감지함에 대한 응답으로 경고 메시지를 전송하도록 한다.
또 다른 실시 예에서, 상기 모니터링 노드는 통신 네트워크를 통해 파라미터값에 대한 요청을 조임 툴로 전송하도록 한다.
또 다른 실시 예에서, 상기 모니터링 노드는 상기 조임 툴로부터 상기 조임 툴의 온도에 관련된 파라미터 값을 수신하도록 하고, 그리고 상기 조임 툴의 온도에 관련된 파라미터 값과 상관되도록, 즉 온도를 증가시키는 것이 상기 소정 값을 증가시키도록 상기 소정 값을 계산하도록 함을 더욱 포함한다.
또 다른 실시 예에서, 상기 모니터링 노드는 상기 통신 네트워크에 연결된 제2조임 툴로부터, 상기 통신 네트워크의 온도에 관련한 파라미터 값을 수신하도록 하고, 그리고 조임 툴의 온도에 관련한 파라미터 값이 제2조임 툴의 온도에 관련한 파라미터 값으로부터 소정의 온도 범위 이상으로 벗어남을 검출하도록 하며, 그리고 경고 메시지를 송신함이 상기 조임 툴 및 상기 제2조임 툴의 온도에 관련한 상기 파라미터 값의 편차에 대한 정보를 송신함을 포함한다.
또 다른 실시 예에서, 조인트를 조이기 위해 요구된 조임 토크에 관련한 파라미터 값을 검색하도록 하며, 그리고 요구된 조임 토크에 관련한 수신된 파라미터 값이 상기 조임 툴에 의해 조인트에 가해진 토크에 대한 수신된 파라미터 값으로부터 벗어난 것을 검출하도록 함을 더욱 포함하고, 상기 경고 메시지를 송신함이 상기 요구된 조임 토크가 조임 툴에 의해 조인트에 가해진 토크에 대해 수신된 파라미터 값 보다 작음에 대한 정보를 송신함을 포함한다.
또 다른 특징에 따라, 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 프로덕트가 컴퓨터 판독가능 코드를 포함하며, 모니터링 노드의 프로세서에서 실행되는 때, 모니터링 노드가 이전 섹션에서 설명된 모니터링 노드로서 작용하도록 한다.
본 발명의 이 같은 솔루션에 대한 또 다른 가능한 특징 및 장점은 다음 상세한 설명으로부터 자명하다.
본 발명의 솔루션은 첨부 도면들을 참조하여 예시적인 실시 예에 의해 더욱 상세히 설명될 것이다:
도 1은 툴 통신 네트워크의 전체적인 개요를 도시한 도면.
도 2는 하나의 가능한 실시 예에 따른 방법의 흐름도.
도 3은 다른 가능한 실시 예에 따른 방법의 흐름도.
도 4는 가능한 실시 예에 따라 모니터링 노드를 더욱 상세하게 도시 한 블록도.
간략하게 설명하면, 임박한 툴 고장을 예견하거나 검출하고, 조립 라인에서 조립된 제품의 재료의 변화 및 조립 라인의 제조 스테이션에서의 작업자 행동을 검출하기 위해 조임 툴(tightening tools)내의 에너지 흐름 모니터링을 가능하게 하기 위한 솔루션이 제공된다. 다수의 조임 툴이 사용되며, 일반적으로 컨트롤러에 의해 컨트롤되는 환경에서, 조임 툴은 다른 작업에 맞게 구성될 수 있다. 특정 조임 툴은 생산을 위한 재료, 재료 취급을 위한 배치, 조임 툴을 위한 다른 부속품 또는 부속품 등과 함께 제조 스테이션의 일부일 수 있다.
상기 조임 툴은 툴 통신 네트워크의 일부이다. 툴 통신 네트워크는 깨끗한 환경의 소규모 제조 공장에서 운영될 수 있다. 툴 통신 네트워크는 여러 빌딩이나 원격 위치에 분산된 제조 환경에서 작동할 수 있다. 상기 툴 통신 네트워크는 때로는 통신 장비 및 컴퓨터에 대해 심각한 먼지, 공격적인 화학 물질, 전기적 교란이 있는 공장 내 제조 환경에서 작동할 수 있다. 본 발명과 함께 사용하기 적합한 툴 통신 네트워크는 PCT/EP2015/064814에보다 상세히 기술되어 있다.
도 1은 툴 통신 네트워크(50)의 전체적인 개요를 도시한다. 상기 툴 통신 네트워크(50)는 조임 툴(125,135)(또는 다른 파워 툴), 툴 컨트롤러(122,123), 툴 서버(140), 통신 노드(허브)(150) 및 모니터링 노드(100)를 포함한다.
도 1에는 세 가지 상이한 유형의 모니터링 노드가 도시되어 있으며, 이에 대해서는 이하에서 더 설명될 것이다. 툴 통신 네트워크(50)는 조립 라인의 일부인 상이한 제조 스테이션(120, 130)을 지원하도록 설치된다. 일반적으로, 조립 라인에는 2개 이상의 제조 스테이션이 있지만, 도 1에서는 설명용 툴 통신 네트워크(50)를 예시하기 위해 2개만이 도시되어 있다. 도 1은 또한 제1 제조 스테이션(120)에서 조여질 제1 조인트(80)(도 1에서 볼트) 및 제2 제조 스테이션(130)에서 조여질 제2 조인트(90)를 갖는 작업 피이스(110)를 도시한다.
조임 툴(125,135)는 조임 툴(125,135)로부터의 결과 데이터의 제어, 감독 및 수집을 위해 각각의 툴 컨트롤러(122, 123)와 연결된다. 조임 툴(125, 135)는 상술한 바와 같이 조임 볼트와 같은 단순한 동작을 위해 설치될 수 있다. 그러나 조임 툴(125,135)는 다수의 유사하고 상이한 동작, 하나의 장비를 사용한 일련의 동작, 다른 일련의 동작에 뒤이은 또 다른 장비로의 이동을 포함하는 복잡한 작업 동작을 위해 설치될 수 있으며, 세 번째 장비로 이동될 수 있다.
조임 툴(125, 135)이 작업을 수행하고 작업자와 상호 작용하는 방법은 툴 컨트롤러(122, 123)로부터 수신된 제어 데이터에 기초할 수 있다. 개별 동작 각각은 가령 토크 및 회전 속도와 관련하여 높은 정확도로 수행될 필요가 있다. 바람직한 품질 컨트롤을 유지하기 위해, 회전 수, 최종 토크, 동작 위치, 시간 및 툴 동작을 강화하기 위한 유사한 결과 데이터와 같은 모든 결과가 센서에 의해 수집될 수 있다.
조임 툴(125,135) 및 액세서리 장비를 제어하는 툴 컨트롤러(122,123)는 조임 툴(125, 135)을 제어하는 주된 임무를 갖는다. 툴 컨트롤러(122,123)는 또한 구성 데이터를 관리하고 센서 데이터를 수집하며 수행된 작업 동작 결과로서 센서 데이터를 저장한다. 툴 컨트롤러(122,123)는 조임 툴(125,135)의 컨트롤을 위한 특정 노드 일 수 있거나 조임 툴의 컨트롤을 위해 적응된 범용 컴퓨터 일 수 있다. 툴 컨트롤러(122, 123)는 툴 컨트롤러(122)와 같은 와이어 또는 툴 컨트롤러(123)에 의해 개략적으로 도시된 바와 같은 무선으로 툴 통신 네트워크(50)에 접속될 수 있다. 툴 컨트롤러(122, 123)는 컨트롤러, 컨트롤러 노드, 제어 장치, 툴 프로세서, 툴 레귤레이터 또는 이와 유사한 용어로 칭하여 질 수 있다. 툴 컨트롤러(122,123)는 조임 툴 (125,135), 툴 서버(140), 통신 노드(150) 또는 툴 통신 네트워크(50)에서 동작하는 다른 적절한 기술적인 노드에 의해 함께 배치되거나 포함될 수 있다.
툴 서버(140)는 생산 관리자 또는 생산 기술자가 조임 툴(125, 135)에 대한 작업 동작의 생성 및/또는 관리를 위해 연결될 수 있는 서버이다. 상기 툴 서버(140)는 범용 서버 또는 조임 툴(125, 135)에 대한 원격 제어를 위해 특별히 만들어진 툴 서버(140)이다. 툴 서버에 접속하는 관리자는 예를 들어 특정 조임 툴 또는 조임 툴 그룹(125, 135)이 특정 상황에서 어떻게 동작해야 하는지를 생성, 지정 및 변경할 수 있다. 실시 예는 일련의 동작, 툴 선택, 토크 속도, 회전 수, 회전 속도, 위치 및 결과 데이터가 툴 서버(140)에 공급되어야 하는 때 어떻게 종료하는 가와 같은 각 동작에 대한 값 등이다.
통신 노드 또는 허브(150)는 통신 네트워크(50)에서 각기 다른 참가 기능 노드 또는 장치들 사이 통신을 관리할 수 있다. 통신 노드 또는 허브(150)는 예를 들어 툴 컨트롤러(122), 툴 서버(140) 또는 조임 툴(125,135)의 아이덴티티를 추적할 수 있다. 통신 노드(150)는 "온라인"과 "오프 라인" 사이에서 교대하는 임의의 노드 또는 장치를 추적할 수 있다. 툴 컨트롤러(122)는, 예를 들면, 다양한 이유로 항상 네트워크에 접속될 수 있는 것은 아니다. 통신 노드(150)는 인증된 노드들만이 서로 통신할 수 있는 권리를 갖도록, 통신 네트워크(50)에서 통신하는 노드 또는 장치를 추가로 확인 및/또는 승인할 수 있다.
조임 툴(125, 135)내의 에너지 흐름을 모니터링하도록 구성된 모니터링 노드 (100)는 툴 서버(140)의 일부이거나, 클라우드 솔루션의 일부로서 제공되거나 독립형 서버로서 제공될 수 있다. 모니터링 노드(100)는 도 4와 관련하여 더욱 자세히 설명될 것이다. 이제 도 2를 참조하면, 모니터링 노드(100)에 의해 수행되는 방법이 더욱 상세히 설명될 것이다. 모니터링 노드(100)는 예를 들어 조립 라인에서 조임 툴(125, 135)내의 에너지 흐름을 모니터링하기 위해 툴 통신 네트워크(50)와 연관된다. 상기 설명한 바와 같이, 조임 툴(125, 135)은 또한 통신 네트워크(50)에 연결된다.
모니터링 노드(100)에 의해 수행된 방법의 단계(S100)에서, 모니터링 노드(100)는 조임 툴(125)내로 공급된 전류와 관련된 파라미터 값, 조임 툴(125)내의 로터(rotor)의 각도 및 조임 툴에 의해 조인트(80)로 가해진 토크(torque)를 상기 조임 툴(125)로부터 수신한다. 전술한 바와 같이, 조임 툴(125,135)에는 공급된 전류, 로터(rotor) 각도 및 가해진 토크(torque)가 직접적으로 또는 간접적으로 얻어질 수 있는 여러 타입의 센서가 제공된다. 상기 수신된 파라미터 값과 연관된 파라미터값을 얻는 데 사용할 수 있는 가능한한 많은 센서가 있다. 본 발명의 맥락에서 중요한 것은 모니터링 노드(100)가 공급된 전류, 로터 각도 및 가해진 토크(torque)와 관련된 파라미터 값을 수신한다는 것이다.
그 후, 또 다른 단계 (S110)에서, 모니터링 노드는 조임 툴(125,135)에 공급된 전류에 관한 수신된 파라미터 값 및 조임 툴 내의 로터 각도(α)에 기초하여 조임 툴(125, 135)내로 제공된 에너지를 계산한다.
다른 단계(S120)에서, 모니터링 노드(100)는 또한 조임 툴(125,135)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크에 관련한 수신된 파라미터 값 및 조임 툴(125,135)내의 로터(rotor)의 각도 α에 기초하여 조임 툴(125,135)에 의해 조인트(80)로 전달된 에너지를 계산한다.
이러한 계산에 기초하여, 단계(S110) 및 단계(S120)에서, 모니터링 노드(100)는 조임 툴(125,135)에 투입된 계산된 에너지가 조임 툴(125,135)에 의해 조인트(80)로 전달된 계산된 에너지로부터 사전에 정해진 값 이상을 갖는 차이를 가질 수 있다. 예를 들면, 조임 툴에 투입되는 에너지는 10 kWh 일 수 있고, 조인트(80)로 전달되는 에너지는 8 kWh일 수 있다.
이 경우 2kWh 또는 20 %의 편차가 있다. 따라서, 소정의 값이 2 kWh 또는 20%보다 높으면, 모니터링 노드(100)는 조임 툴(125,135)에 입력된 계산된 에너지가 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 전달된 계산된 에너지로부터 벗어난 것을 검출하고, 소정의 값, 즉 2kWh 또는 20 %를 초과하는 값을 검출한다. 상기 소정 값은 생산 기술자 등에 의해 설정된 임의의 값일 수 있다. 상기 언급된 에너지 값은 단지 예를 설명하기 위해 사용되며, 사용된 조임 툴(125, 135)의 유형에 따라 결정될 것이다.
조임 툴(125,135)에 투입된 에너지 및 조임 툴(125,135)이 조인트(80, 90)로 전달하는 에너지를 계산하고, 이들 2가지를 비교함으로써 많은 것을 학습하거나 이해할 수 있다. 에너지 손실과 조임 파워를 계산할 수 있다. 예를 들어, 에너지 손실 또는 더욱 낮은 조임 력이 있는 경우, 이것은 조임 툴(125,135)에 에러가 있음을 나타낼 수 있다. 또한 하나의 조임 툴(125)에서의 에너지 손실은 또 다른 조임 툴(135)의 에너지 손실과 비교될 수 있다.
조임 툴(125,135)을 통과하는 에너지의 총량 및 조임 툴에서 손실된 총 에너지는 예컨대 조임 툴 수명의 지표로서 사용될 수 있다. 예를 들어 볼트(80, 90)를 조이는 데 필요한 에너지가 증가되면 이것은 잘못된 것이 있다는 표시이다. 아마도 볼트의 새로운 집단 배치로 인해 볼트(80, 90)의 특성이 변경되었을 수 있으며, 아마도 조임 툴(125, 135)의 트랜스듀서가 캘리브레이션을 상실하였을 것이다. 따라서, 툴 내외로 흐르는 에너지를 사용하는 것과 계산된 데이터의 사용은 조임 툴(125,135)이 고장 나거나, 캘리브레이션이 필요하거나, 어셈블리 라인에서 조립되는 부품에 예기치 않은 변화가 있는 경우에 이해를 용이하게 한다.
도 3을 참조하면, 모니터링 노드(100)에 의해 수행되는 방법의 상이한 실시 예들 및 변형 예들이 더 자세히 기술될 것이다. 도 2와 관련하여 설명된 주요 단계들은 도 3에서 반복되고 파선으로 도시된다. 임의의 단계 및 변형이 도 3에 점선으로 도시되어 있다.
일 실시 예에서, 모니터링 노드(100)는 단계(S140)에서 조임 툴(125, 135)에 입력 된 계산된 에너지가 상기 언급한 바와 같은 예정된 값을 갖는 조임 툴(125, 135)에 의해 조인트(80)로 전달된 계산된 에너지로부터 벗어난 것을 검출한 것에 응답하여 경고 메시지를 전송한다. 이 같은 경보 메시지는 생산 관리자 또는 임의의 다른 권한 있는 사람에 의한 저장 및 나중에 액세스를 위해 툴 서버(140)로 전송 될 수 있다. 경보 메시지는 통신 네트워크(50)내의 임의의 다른 노드 또는 그에 접속된 임의의 노드로 전송될 수도 있다.
경보 메시지는 예를 들어 스마트폰 또는 텍스트 메시지로서 메시지를 수신 할 수 있는 임의의 다른 장치로 직접 송신될 수 있다. 따라서, 조임 툴(125,135)에 입력된 에너지와 조임 툴(125)에 의해 출력된 에너지 사이의 소정의 값 또는 임계 값보다 큰 편차를 발견하자 마자 예를 들어 생산 관리자에게 경고 메시지를 통지할 수 있다. 이는 생산 관리자에게 조임 툴(125, 135)이 특정 제조 스테이션(120, 130)에서 또는 특정 작업자에 의해 어떻게 사용되는 지를 관찰 할 기회를 제공한다.
일 실시 예에서, 단계(S100)에서 수신된 파라미터 값은 조임 툴(125, 135) 또는 조임 툴(125, 135)을 제어하는 툴 컨트롤러(122, 123) 중 어느 하나에서 사전 프로그래밍된 일정 간격으로 다소간 연속적으로 수신될 수있다. 다른 실시 예에서, 파라미터 값은 모니터링 노드(100)에 의해 요구될 때만 수신된다. 따라서, 단계(S100A)에서, 모니터링 노드(100)는 통신 네트워크(50)를 통해 조임 툴(125,135)에 파라미터 값에대한 요청을 전송한다.
일 실시 예에서, 단계(S100)에서 수신된 파라미터 값은 조임 툴(125, 135) 또는 조임 툴(125, 135)을 제어하는 툴 컨트롤러(122, 123) 중 어느 하나에서 사전 프로그래밍된 일정 간격으로 다소간 연속적으로 수신될 수 있다. 다른 실시 예에서, 파라미터 값은 모니터링 노드(100)에 의해 요구 될 때만 수신된다. 따라서, 단계(S100A)에서, 모니터링 노드(100)는 통신 네트워크(50)를 통해 조임 툴(125,135)에 파라미터 값에대한 요청을 전송 한다.
단계(S100)에서 파라미터 값을 수신할 때 또 다른 옵션은 현재 피드(current feed), 회 전자 각도 및 가해진 토크와 관련된 파라미터 값을 수신할 뿐만 아니라 조임 툴(125,135)의 온도와 관련된 파라미터 값을 수신한다. 상기 조임 툴의 온도는 조임 툴(125, 135)에 무엇이 문제인 가를 잘 진단하는데 사용될 수있는 다른 계산을 수행하는데 유용 할 수 있다. 예를 들어, 단계(S125)에서, 모니터링 모드(100)는 사전 설정된 값을 계산하여 조임 툴(125,135)의 온도와 관련된 파라미터 값과 상관관계를 갖도록 하며, 즉 증가하는 온도는 소정 값을 증가시키도록 한다.
이는 조임 툴(125, 135)이 더 따뜻해질 때 더 많은 에너지를 잃게 되고 조임 툴(125, 135)의 효율이 감소한다는 사실에 기인한다. 그러나 대부분의 경우 이것은 자연스럽고 조임 툴 오류에 의존하지 않지만 조임 툴이 자주 사용된다는 점에서만 의존한다. 따라서, 미리 결정된 값을 온도와 상관시킴으로써, 소정의 값은 온도에 따라 동적으로 변할 것이고, 따라서 불필요한 경보 메시지는 단계(S140)에서 전송되지 않을 것이다. 그러나 일 실시 예에서, 조임 툴의 과열이 회피되도록 상관관계가 더이상 만들어지지 않는 임계 값이 있을 수도 있다.
또 다른 실시 예에서, 통신 네트워크(50)에 연결된 제2 조임 툴(135)로부터 제2 조임 툴(135)의 온도에 관한 파라미터 값이 수신된다. 또한, 본 실시 예는 단계(S130)에서, 조임 툴(125)의 온도와 관련된 파라미터 값이 제2 조임 툴(135)의 온도에 관한 파라미터 값으로부터 소정의 온도 범위 이상으로 벗어난다.
서로 다른 조임 툴 간의 차이점을 비교하는 것은 조임 툴 실패 또는 재료 결함을 예측할 때 유용할 수 있다. 모든 조임 툴의 온도가 높아지면 툴이 위치하는 조립 라인에 문제가 있음을 나타내는 것일 수 있다. 하나의 조임 툴에 대해서만 온도가 상승하면 이는 조임 툴의 제조 스테이션에 문제가 있음을 나타낸다.
문제는 조임 툴 자체 또는 공작물이나 부품의 일부 문제와 관련될 수 있다. 상승된 온도를 갖는 특정 조임 툴을 지적할 수 있다면, 모니터링 노드(100)는 단계 (S140)에서 조임 툴(125) 및 제 2 조임 툴(135)의 온도에 관한 파라미터 값의 편차에 관한 정보를 포함하는 경고 메시지를 전송한다.
또 다른 변형 예에서, 상기 방법은 조인트(80)를 조이기 위해 요구되는 조임 토크에 관한 파라미터 값을 단계(S109)에서 검색하는 단계를 더 포함한다. 단계 (S137)에서 모니터링 노드(100)는 원하는 조임 토크에 관한 검색된 파라미터 값이 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크에대한 수신된 파라미터 값으로부터 벗어난 것을 검출할 수 있다.
다시 말해서 가해진 토크가 원하는 조임 토크보다 작다. 이 편차는 조인트(80)에 가해진 토크가 원하는 조임 토크보다 작은 정보를 포함하는 경고 메시지의 전송을 단계(S140)에서 트리거한다. 이것은 조임 툴이 재교정해야 하거나 조임 툴 수명이 끝나고 있음을 나타낼 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 모니터링 노드(100)가 더 자세히 기술될 것이다. 모니터링 노드(100)는 조임 툴(125,135)과 같은 통신 툴 네트워크(50)내의 다른 노드 및 디바이스와 통신하기 위한 프로세서(350), 메모리(365) 및 통신 인터페이스(370)를 포함한다. 또한 모니터링 노드(100)는 선택적으로 저장소(repository)(375)를 더욱 포함할 수 있다. 이 같은 저장소는 다양한 타입의 에러 또는 조임 툴의 사용 및 조임 툴(125, 135)의 조작자 행동의 사용을 결정하는데 사용된 상이한 임계치 및/또는 과거의 데이터를 포함할 수 있다.
도 4는 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램(365)을 도시한다. 컴퓨터 프로그램 코드는 프로세서(350)에서 실행되는 경우 모니터링 노드(100)에 의해 수행되는 전술한 방법 단계를 구현하도록 적응된다. 컴퓨터 프로그램(365)은 메모리(360)에 저장될 수 있지만, 컴퓨터 판독 가능 메모리(360)에 로딩되는 CD 또는 USB 스틱과 같은 저장 매체에 저장될 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 모니터링 노드(100)는 조임 툴(125,135)내의 에너지 흐름을 모니터링하기 위해 툴 통신 네트워크(50)와 관련되며 프로세서(350) 및 메모리(360)를 포함한다. 메모리(360)는 프로세서(350)에 의해 실행되는 때 모니터링 노드(100)가 조임 툴(125, 135)로부터 조임 툴(125, 135)내로 공급된 전류와 관련된 파라미터 값, 조임 툴(125,135)내 로터 각도 및 조임 툴 (125,135)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크를 수신하도록 하며, 조임 툴(125, 135)내에 공급된 전류 및 조임 툴(125, 135)내의 로터 각도에 관한 수신된 파라미터 값에 기초하여 조임 툴(125, 135)에 입력 된 에너지를 계산하도록 하고, 그리고 조임 툴(125, 135)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크와 관련된 수신된 파라미터 값 및 조임 툴(1125, 135)내 로터 각도에 기초하여 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)로 전달된 에너지를 계산하도록 한다. 그 다음, 이들 계산은 모니터링 노드(100)에 의해 사용되어, 조임 툴(125,135)에 입력된 계산된 에너지가 조임 툴(125, 135)에 의해 조인트(80)에 전달된 계산된 에너지로부터 소정 값 이상 벗어난 것을 검출한다.
모니터링 노드(100)는 모니터링 노드(100)가 도 2 및 도 3과 관련하여 상술한 모든 방법 단계 또는 동작을 수행하도록 컴퓨터 프로그램(365)의 컴퓨터 프로그램 코드를 실행하도록 더욱 구성된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 이들 단계는 여기에서 반복되지 않는다.
프로세서(350)는 단일 중앙 처리 장치(CPU)를 포함 할 수 있거나, 2개 이상의 처리 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(350)는 범용 마이크로 프로세서, 명령 세트 프로세서 및/또는 관련된 칩 세트 및/또는 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 복합 프로그램 가능 논리 장치(CPLD)와 같은 특수 목적 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(350)는 또한 캐싱 목적을 위한 스토리지를 포함할 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 매체를 가지며 프로세서(350)에 연결된 메모리의 형태로 설명된 모니터링 노드(100)의 컴퓨터 프로그램 프로덕트에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 프로덕트는 CD, DVD, 플래시 메모리 또는 다운로드 가능한 개체와 같은 매체에 의해 수행 될 수 있다. 따라서, 각각의 컴퓨터 프로그램 프로덕트 또는 메모리는 컴퓨터 프로그램이 예를 들어 컴퓨터 프로그램 유닛 형태로 저장되는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 예를 들어, 메모리는 플래시 메모리, RAM(랜덤-액세스 메모리), ROM(판독 전용 메모리) 또는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)일 수 있으며, 프로그램 유닛의 대안적인 실시 예가 설명된 모니터링 노드(100)내 또는 툴 통신 네트워크(50)내의 상이한 컴퓨터 프로그램 프로덕트 상에서 분배될 수 있다.
본 발명은 특정한 예시적인 실시 예를 참조하여 기술되었지만, 이 설명은 일반적으로 본 발명의 개념을 예시하기 위한 것이지 솔루션의 범위를 제한하는 것으로 받아 들여서는 안된다. 예를 들어, "툴 통신 네트워크", "모니터링 노드", "툴 서버", "조임 툴" 및 "툴 컨트롤러"가 본원 명세서에서 사용되었으나, 임의의 다른 대응 노드들, 기능들 및/또는 파라미터들이 또한 본원 명세서에서 설명된 특징과 특성을 갖는 것으로 사용될 수 있다. 본원 발명의 해결책은 첨부된 청구 범위에 의해 정해진다.

Claims (14)

  1. 툴 통신 네트워크(50)에 연결된 조임 툴(125)내 에너지 흐름을 모니터링하는 툴 통신 네트워크(50)와 관련된 모니터링 노드(100)에 의해 수행되는 방법으로서,
    - 조임 툴(125)내로 공급된 전류(I)와 관련된 파라미터 값, 조임 툴(125)내의 로터 각도(α) 및 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크(T)를 조임 툴(125)로부터 수신하는 단계(S100),
    - 상기 조임 툴(125)내로 공급된 전류(I) 및 상기 조임 툴(125)내 로터 각도 (α)에 관련한 상기 수신된 파라미터 값에 기초하여 상기 조임 툴(125)에 투입된 에너지를 계산하는 단계(S110),
    - 상기 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크 및 조임 툴(125)내 로터 각도(α)와 관련된 수신된 파라미터 값에 기초하여 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 전달된 에너지를 계산하는 단계 (S120), 그리고
    - 상기 조임 툴(125)에 투입된 계산된 에너지가 상기 조임 툴(125)에 의해 상기 조인트(80)로 전달된 계산된 에너지로부터 소정 값 이상 벗어난 것을 검출하는 단계(S130)를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조임 툴(125)에 투입된 계산된 에너지가 상기 조임 툴(125)에 의해 상기 조인트(80)로 전달된 계산된 에너지로부터 소정 값 이상 벗어난 것을 감지함에 대한 응답으로 경고 메시지를 전송하는 단계(S140)를 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 통신 네트워크(50)를 통해 파라미터값에 대한 요청을 조임 툴(125)로 전송하는 단계(S100A)를 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 3항 중 어느 한 항에있어서, 상기 수신 단계(S100)가 상기 조임 툴 (125)로부터 상기 조임 툴(125)의 온도에 관련된 파라미터 값을 수신하는 단계, 그리고
    상기 조임 툴(125)의 온도에 관련된 파라미터 값과 상관되도록, 즉 온도를 증가시키는 것이 상기 소정 값을 증가시키도록 상기 소정 값을 계산하는 단계 (S125)를 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수신 단계(S100)가 상기 통신 네트워크(50)에 연결된 제2 조임 툴(135)로부터, 상기 통신 네트워크(50)의 온도에 관련한 파라미터 값을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 검출 단계(S130)는
    조임 툴(125)의 온도에 관련한 파라미터 값이 제2 조임 툴(135)의 온도에 관련한 파라미터 값으로부터 소정의 온도 범위 이상으로 벗어남을 검출하는 단계를 더 포함하며, 그리고 경고 메시지 송신 단계(S140)가 상기 조임 툴(125) 및 상기 제 2 조임 툴(135)의 온도에 관련한 상기 파라미터 값의 편차에 대한 정보를 송신함을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 조인트(80)를 조이기 위해 요구된 조임 토크에 관련한 파라미터 값을 검색하는 단계(S109), 그리고
    요구된 조임 토크에 관련한 검색된 파라미터 값이 상기 조임 툴에 의해 조인트(80)에 가해진 토크(T)에 대한 수신된 파라미터 값으로부터 벗어난 것을 검출하는 단계(S137)를 더욱 포함하고, 상기 경고 메시지를 송신하는 단계(S140)가 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크(T)에 대해 수신된 파라미터 값으로부터 요구된 조임 토크가 벗어났다는 정보를 송신하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 툴 통신 네트워크(50)에 연결된 조임 툴(125)내의 에너지 흐름을 모니터링하기위한 툴 통신 네트워크(50)와 관련된 모니터링 노드(100)로서, 상기 모니터링 노드(100)는 프로세서(350)와 메모리(360)를 포함하고, 상기 메모리(360)는 상기 프로세서 (350)에 의해 실행될 때 상기 모니터링 노드(100)가:
    -조임 툴(125)내로 공급된 전류(I)와 관련된 파라미터 값, 조임 툴(125)내의 로터 각도(α) 및 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크(T)를 조임 툴(125)로부터 수신하고,
    -상기 조임 툴(125)내로 공급된 전류(I) 및 상기 조임 툴(125)내 로터 각도 (α)에 관련한 상기 수신 된 파라미터 값에 기초하여 상기 조임 툴(125)에 투입된 에너지를 계산하며,
    -상기 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크 및 조임 툴(125)내 로터 각도(α)와 관련된 수신된 파라미터 값에 기초하여 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 전달된 에너지를 계산하고,
    -상기 조임 툴(125)에 투입된 계산된 에너지가 상기 조임 툴(125)에 의해 상기 조인트(80)로 전달된 계산된 에너지로부터 소정 값 이상 벗어난 것을 검출하도록 하는 명령을 포함함을 특징으로 하는 모니터링 노드.
  8. 제7항에 있어서, 상기 조임 툴(125)에 투입된 계산된 에너지가 상기 조임 툴(125)에 의해 상기 조인트(80)로 전달된 계산된 에너지로부터 소정 값 이상 벗어난 것을 감지함에 대한 응답으로 경고 메시지를 전송하도록 함을 특징으로 하는 모니터링 노드.
  9. 제7항 또는 8항에 있어서, 통신 네트워크(50)를 통해 파라미터 값에 대한 요청을 조임 툴(125)로 전송함을 더욱 포함함을 특징으로 하는 모니터링 노드.
  10. 제 7 항 내지 9항 중 어느 한 항에있어서, 상기 조임 툴(125)로부터 상기 조임 툴(125)의 온도에 관련된 파라미터 값을 수신하도록 하고, 그리고
    -상기 조임 툴(125)의 온도에 관련된 파라미터 값과 상관되도록, 즉 온도를 증가시키는 것이 상기 소정 값을 증가시키도록 상기 소정 값을 계산하도록 함을 더욱 포함함을 특징으로 하는 모니터링 노드.
  11. 제 7 항 내지 10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 통신 네트워크(50)에 연결된 제 2 조임 툴(135)로부터, 상기 통신 네트워크(50)의 온도에 관련한 파라미터 값을 수신하도록 하고, 그리고
    -조임 툴(125)의 온도에 관련한 파라미터 값이 제 2 조임 툴(135)의 온도에 관련한 파라미터 값으로부터 소정의 온도 범위 이상으로 벗어남을 검출하도록 하며, 그리고 경고 메시지를 송신함이 상기 조임 툴(125) 및 상기 제 2 조임 툴(135)의 온도에 관련한 상기 파라미터 값의 편차에 대한 정보를 송신함을 포함함을 특징으로 하는 모니터링 노드.
  12. 제7항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 조인트(80)를 조이기 위해 요구된 조임 토크에 관련한 파라미터 값을 검색하도록 하며, 그리고
    -요구된 조임 토크에 관련한 수신된 파라미터 값이 상기 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크(T)에 대한 수신된 파라미터 값으로부터 벗어난 것을 검출하도록 함을 더욱 포함하고, 상기 경고 메시지를 송신함이 상기 요구된 조임 토크가 조임 툴(125)에 의해 조인트(80)에 가해진 토크(T)에 대해 수신된 파라미터 값 보다 작음에 대한 정보를 송신함을 특징으로 하는 모니터링 노드.
  13. 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하며, 상기 컴퓨터 프로그램 코드가 프로세서(350)에서 실행되면 청구 항 제1항 내지 6항 중 어느 한 항에 따라 상기 방법을 실행하도록 적용됨을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  14. 컴퓨터 판독가능 저장 매체(360)를 포함하며, 이 같은 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제13항에 따른 컴퓨터 프로그램(365)을 갖는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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