用于生产设施的机器及其操作方法技术

本申请案涉及一种用于生产设施的机器以及操作所述机器尤其是机床的方法。根据所述方法，获得表征所述机器(2)的操作状况的至少一个机器状况信号(9；10；11)并且产生表示所述至少一个机器状况信号(9；10；11)的至少一个音频信号(6)。将所述至少一个音频信号(6)呈现(12)给操作所述机器(2)的操作员(8)。此外，将至少一个空间相对位置指配到所述至少一个音频信号(6)，并且将所述至少一个音频信号(6)呈现(12)给所述操作员(8)，使得所述至少一个音频信号被视为从指配到所述音频信号(6)的所述空间相对位置出现。间相对位置出现。间相对位置出现。

【技术实现步骤摘要】
用于生产设施的机器及其操作方法


[0001]本专利技术涉及一种操作用于生产设施的机器尤其是机床的方法，以及一种用于生产设施的机器，尤其是机床。

技术介绍

[0002]操作用于生产设施的机器需要由操作员执行的动作。这类动作的量尤其取决于机器的自动化程度。尤其在高度自动化的机器的情况下，操作员必须执行许多不同任务，例如机器的维护或服务工作。为了执行这类任务，向操作员提供表征机器的操作状况的信息。
[0003]美国专利申请案US 2019/0308297 A1公开了一种确定机床的实际状况的方法，其中测量装置布置在机床上且包括结构传播的声音传感器。所述测量装置基于结构传播的声音信号而确定机床的实际状况。此外，机床包括输出所导出值的输出单元，使得操作员的过程中监控成为可能。
[0004]此外，中国专利申请案CN 108015665 A公开了一种机械研磨机站异常检测器。异常检测器实时获取机器运行噪声的音频信号、将音频信号转换成数字信号、执行频谱分析并提取振幅图谱及频率图谱。机械研磨机站异常检测器进一步包括用户接口以输出振幅图谱、频率图谱及音频信号。
[0005]然而，操作员仍难以跟踪有关机器的实际状况的所有输出並定位可能需要操作员注意的机器的部件。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目标是，提供一种操作用于生产设施的改善将机器状况呈现给操作员的机器的方法，特定来说简化对有关所述机器状况的输出的跟踪及对所述机器的可能需要所述操作员注意的部件的定位。本专利技术的又一目标是，呈现一种用于生产设施的改善将机器状况呈现给操作员的机器。
[0007]在本专利技术的方面中，提供一种操作用于生产设施的机器的方法。这里，“操作”既指代所述机器的规则操作，即当所述机器生产物项时，又指代维护及/或服务工作。在所述机器正在运行的同时或者当所述机器停止时，可执行所述维护及/或服务工作。
[0008]用于所述生产设施的所述机器原则上可以是任何种类的机器，且特定来说是生产机器，即生产物项的机器。这里，生产可指代任何制造过程，特定来说指代包括形成、切割及/或连结的制造过程。非常特别地，所述机器是机床，例如磨具。而且，所述方法可涉及完整机器或者仅涉及所述机器的部件。
[0009]所述方法包括获得表征所述机器的操作状况的至少一个机器状况信号的步骤。所述操作状况可以是所述机器的正常操作状况或异常操作状况。
[0010]所述方法进一步包括产生表示所述至少一个机器状况信号的至少一个音频信号的步骤。将所述至少一个音频信号呈现给操作所述机器的操作员。音频信号无需所述操作员看显示器，因此所述音频信号直接吸引了所述操作员的注意、简化了对所述机器的所述
操作状况的跟踪并允许所述操作员在收听所述音频信号的同时看所述机器。
[0011]所述方法进一步包括将至少一个空间相对位置指配到所述至少一个音频信号的步骤。这里，所述空间相对位置可以是三维位置且可与所述机器相关或者与所述操作员相关。
[0012]所述方法进一步包括以下步骤：将所述至少一个音频信号呈现给所述操作员，使得所述至少一个音频信号被视为从指配到所述音频信号的所述空间相对位置出现(即产生3D音频效果)。因此，简化了对可能需要操作员注意的所述机器的部件的定位。可使用从耳机或至少两个扬声器发射的立体声信号来执行将所述音频信号呈现给所述操作员以使得所述音频信号被视为从所述空间相对位置出现。
[0013]在实例中，所述操作员取决于呈现给所述操作员的所述音频信号而操作所述机器。特定来说，如果所述音频信号指向所述机器的异常行为，那么所述操作员会调查所述机器的所述异常行为及/或停止所述机器，以便防止起因于所述异常行为而损坏所述机器。
[0014]在实例中，所述机器状况信号中的至少一者是时序信号，例如振动、旋转或振荡。所述时序信号可以是举例来说由磨具、驱动轴件或致动器产生的声音。所述时序信号也可以是例如由电流波动产生的电信号。此外，所述时序信号可从薄板波动产生。
[0015]在实例中，通过所述时序信号的变换，例如通过将所述时序信号的频率移位及/或按比例缩放成特定来说音频频谱，从所述时序信号产生所述音频信号。那样，所述操作员可直接收听所述机器状况信号并且因此确定所述机器是正常地还是异常地操作。经验丰富的操作员甚至可以通过收听所述所变换时序信号来确定异常机器行为的可能原因。
[0016]在实例中，分析所述时序信号，并且变换识别所述机器的行为的所述时序信号的特性，使得所述操作员可更容易地辨识所述时序信号。这类变换可以是例如放大识别所述机器的行为的所述时序信号的所述特性。通过放大所述特性，所述时序信号对所述操作员更显眼且因此将所述操作员的注意吸引到所述时序信号。而且，通过放大识别所述机器的行为的所述特性，更易于区分所述机器的异常行为与正常行为。识别会识别所述机器的行为的所述特性的所述分析可举例来说包含从所述时序信号减去用于所述机器的正常行为的已知时序信号。
[0017]在实例中，分析所述机器状况信号中的至少一者，并且将特性机器状况事件，特定来说机器状况声音事件彼此分离。所述分离可举例来说基于从不同麦克风获得的声音信号。一旦将所述特性机器状况事件彼此分离，所述操作员就更易于一次专注于所述机器状况事件中的一个机器状况事件。
[0018]在实例中，分析所述机器状况信号中的至少一者，并且基于所述机器状况信号的所述分析的结果，从声音数据库选择表示所述机器状况信号的所述音频信号。当所述机器状况信号不是可听信号且不能变换成可听信号时，选自声音数据库的音频信号尤其有用。在那种情形中，选自所述声音数据库的所述音频信号可通知所述操作员关于所述机器的正常行为或异常行为。所述声音数据库可分配给所述机器、可以是所述生产设施的中心数据库或者可处于分散系统中，例如处于云端中。
[0019]在实例中，所述声音数据库含有多个事件声音，其中每一事件声音映射到机器操作状况，例如通知、警示、警告或警报。因此，当所述操作员听到特定事件声音时，他将知晓特定事件声音所对应的机器操作状况并且将相应地操作所述机器。所述操作员也可以通过
提供所述相应事件声音的反馈来训练事件声音到机器操作状况的所述映射。
[0020]在实例中，指配到所述音频信号的所述空间相对位置对应于由所述音频信号表示的所述机器状况信号起源的空间位置。因此，所述操作员可通过收听所述音频信号来定位异常操作的机器部件。这具有所述操作员可在查找故障时观察所述机器而不必看显示器的又一优点。
[0021]在实例中，确定所述操作员的位置及/或定向，并且相对于所述操作员的位置及/或定向而选择指配到所述音频信号的所述空间相对位置。那样，所述操作员接收允许他容易地定位故障的位置或者异常操作的机器部件的位置的个性化音频信号。所述操作员的位置可通过摄影机、通过接近传感器或者通过由所述操作员佩戴或附接到所述操作员的单元(例如无线通信单元或射频识别单元)而确定。所述操作员的定向可通过摄影机、通过动态头部跟踪(例如使用耳机)或者通过确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种操作用于生产设施(1)的机器(2)尤其是机床的方法，其中获得表征所述机器(2)的操作状况的至少一个机器状况信号(9；10；11)，产生表示所述至少一个机器状况信号(9；10；11)的至少一个音频信号(6)，及将所述至少一个音频信号(6)呈现(12)给操作所述机器(2)的操作员(8)，其中将至少一个空间相对位置指配到所述至少一个音频信号(6)，且将所述至少一个音频信号(6)呈现(12)给所述操作员(8)，使得所述至少一个音频信号被视为从指配到所述音频信号(6)的所述空间相对位置出现。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作员(8)取决于呈现(12)给所述操作员(8)的所述音频信号(6)而操作所述机器(2)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述机器状况信号(9；10；11)中的至少一者是时序信号(10)，例如振动、旋转或振荡。4.根据权利要求3所述的方法，其中通过所述时序信号(10)的变换(16)，例如通过将所述时序信号(10)的频率移位及/或按比例缩放成特定来说音频频谱，从所述时序信号(10)产生所述音频信号(6)。5.根据权利要求3所述的方法，其中分析所述时序信号(10)，并且变换识别所述机器(2)的行为的所述时序信号(10)的特性，使得所述操作员(8)可更容易地辨识所述特性，例如放大。6.根据权利要求1或2所述的方法，其中分析所述机器状况信号(9；10；11)中的至少一者，并且将特性机器状况事件，特定来说机器状况声音事件彼此分离(14)。7.根据权利要求1或2所述的方法，其中分析所述机器状况信号(9；10；11)中的至少一者，并且基于所述机器状况信号(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：联合磨削集团股份公司，
类型：发明
国别省市：