CN102686369B - 用于诊断具有活动件的装置的设施 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设施，包括数据处理设备(1)和至少一个装置(2)，所述数据处理设备具有计算机(8)，所述装置具有控制元件(9)，其中，装置(2)具有活动件(3)，所述活动件铰接在固定的本体(5)的连接座(4)上或者铰接在其它的活动件(3)上；鉴于本发明的目的，这样设计并扩展一种设施，从而能够成本低廉地实现对于装置的状态和/或工作参数的可靠的诊断；本发明的特征在于设有至少一个传感元件(6)，所述传感元件无线地自固定在连接座(4)或活动件(3)上。

Description

用于诊断具有活动件的装置的设施

技术领域

本发明涉及一种设施，包括数据处理设备和至少一个装置，该数据处理设备具有计算机，该装置具有控制元件，其中，该装置具有活动件，活动件铰接在固定的本体的连接座上或者铰接在其它的活动件上。

背景技术

由现有技术已经公知多种具有活动件的装置。这些活动件可以设计成齿轮、轧辊、转轴或机械手。所说的装置例如可以设计成工业机器人、皮带运输机或广泛的生产设备。此外，所说的装置还可以包括控制部件、驱动部件或通讯组件。

而且还公知大量的由多个所述的装置组成的系统。在此，各个装置相互连接，用以实现一个或多个工作步骤。这类系统应用在大型运输设备、复杂的驱动装置或生产线中。

根据该背景，公知有具有活动件的所谓的室内系统，该室内系统例如设计成自动操作链，用在金属处理工业、汽车工业、食品业或造纸业中。所谓的室外系统例如用于建筑业或矿业中。

具有活动件的装置通常在一个设备的许多不同的区域中延伸，由此表现出非常大的空间上的延展性。此外，这样的装置具有复杂的构造，并且通常包括许多活动件。装置要完成复杂的工作步骤，这些工作步骤在时间上先后顺序进行和/或同时进行。

为了确保实现装置的无误差且可靠的运行，必须对这些装置经常在不同的位置上同时进行监视和检测。公知的装置总是具有一个或多个装置固有的存储器，在这些存储器中存有数据或信号。

为了对这样复杂的装置可靠地进行检测或诊断，当然除了已经存储的数据和信号以外，还必须采集装置的其它的数据。对此，装置必须在这样的情况下加装耗费工本的测量装备。

发明内容

因此，本发明的目的在于，这样设计并扩展一种开始所述类型的设施，从而使对于装置的状态和/或工作参数的可靠的诊断能够成本低廉地实现。

根据本发明，上述目的这样实现，设置一种用于诊断具有活动件的装置的设施，包括数据处理设备和至少一个装置，该装置特别为工业机器人，数据处理设备具有计算机，装置具有控制元件，其中，装置具有活动件，活动件铰接在固定的本体的连接座上或者铰接在其它的活动件上；其中，设有至少一个传感元件，传感元件无线地自固定在连接座或活动件上；传感元件采集各个活动件的物理数据，并且将这些数据无线传递到计算机上；其中，通过至少一个传感元件能够采集到加速度和/或温度和/或光线和/或转矩和/或噪音和/或外界环境中的化学物质和/或电压和/或电流；并且在控制元件和计算机之间形成临时连接，用以控制装置的运动频率，并且用以同时读取数据以及采集来自控制元件的控制元件时间；并且，在计算机和控制元件之间实现时间同步；设有同步处理模块，同步处理模块实现控制元件时间和传感元件时间的同步处理；并且其中，设有用于分析采集到的数据的诊断元件，诊断元件计算出时间间隔和时间差，并将该时间间隔和时间差与典型的模型数据进行比较。

根据本发明，首先了解到，必须直接对具有活动件的装置在完全确定的受限的连接座上进行控制，从而确保实现无缺陷的运行。那么还了解到，技术工程师或技术支持人员能够将被动或主动式进行无线数据传递的传感元件顺利地定位在确定的根据实际需要限定的连接座上，而不需要在复杂的装置系统中进行耗费工本的布线。装置或装置系统的正常工作运行不会因为采集数据用于诊断而受到干扰。另外还可以了解到，进行无线数据传递的传感元件既能够在一个传感网络中相互之间进行通讯，又能够与其它网络组件进行通讯，例如通过无线电和/或红外线和/或声音和/或超声波。最后可以了解到，通过传感元件可以顺利地实现测试运动频率，该测试运动频率能够实现对于装置状态和工作参数的可靠且顺利的诊断。

上文所述的目的可以如下实现。

在一个结构方案中，传感元件优选采集活动件的物理数据并且对这些数据进行无线传递。对此，在装置的连接座或活动件上、特别是在工业机器人上安装一个或多个传感元件。传感元件例如采集加速度、温度、光线、转矩和/或噪音、外界环境中的化学物质、还有电压、电流、特别是电机电流以及例如经过变压器的转矩，并且将这些数据进行传递。声音信号或数据可以提供关于机械情况的信息。噪音指示仪中的峰值例如能够描述出传动装置的齿面的接触情况，并且指出传动间隙。此外，噪音指示仪的变化还能够指出定位缺陷。

在一个具有优势的结构方案中，传感元件设置在预先为传感元件标出记号的位置上。为了实现传感元件无缺陷的局域范围的匹配性，使传感元件优选设置在连接座或活动件上，这些在连接座或活动件上的设置位置优选通过装置的制造商在生产时标出记号。还可以考虑，使应用的传感元件的位置经由计算机根据已知的参考坐标计算得出。同样还可以考虑到，连接座设有无线电频率辨识跟踪器(RFID-Tag，Radio Frequency Identification Tag)或无线电频率辨识转发器(RFID-Transponder)。

另外具有优势地，传感元件以预设的访问率来采集数据。由此确保实现了对于待诊断部分的持久监视。仅偶然地或选择性地产生的干扰或缺陷能够可靠地被获取。优选在预定的时间段内采集数据，并且将数据局域地存储在传感元件上。在预设的时间段中，没有激发传感元件的无线连接。由此实现了较高的访问率。数据的采集可以进行时间控制、事件控制或过程控制。在过程控制中，数据的采集由装置的控制元件来启动。

在另一个结构方案中，数据处理设备具有桥接单元，至少一个传感元件将采集的数据传递到桥接单元上。桥接单元可以作为绝缘构件经由接口插置在计算机上，或者使装置的控制元件扩充。桥接单元优选经由接口将所传递的数据传递到位置固定的或可移动的计算机上。具有优势地，桥接单元持续地将数据传递到计算机上。在计算机上，数据存储在局域数据库中，或者存储在局域存储器中。还可以考虑将桥接单元设计成PCI或固有模块。桥接单元优选与多个传感元件构成一个传感网络，该传感网络包括单跳或多跳连接。由此能够桥接单个传感元件和桥接单元之间的较大的行程。

在一个优选的实施方案中，桥接单元安装在装置的控制元件上，或者集成设置在该控制元件中。桥接单元优选组装到控制元件中，并且连接到控制元件的供电设备上。桥接单元可选择地接通和断开。在该具体的结构方案中，控制元件围绕桥接元件而扩充。该扩充实现了，将传感元件和控制元件的数据存储在装置固有的存储器中。这样可以使装置的数据和传感元件的数据在时间和功能方面相结合。对此具有优势地，设有装置固有的软件和硬件，用以将传感元件的数据集中在控制元件中并进行存储。硬件和软件优选在连续或持久的扫描模块中寻找位于有效范围内的传感元件。一旦接受到与发现的传感元件的连接，就将被发现的传感元件显示在控制元件的显示器上、特别以突然出现的窗口来显示，或者通过闪烁而进行信号处理。此外还实现了，通过预先设定、利用无线电、自动地或通过可移动计算机对传感元件进行配置。这样的配置应该根据待诊断的装置数据对传感元件进行调整。具有优势地，使固有的且典型用于各个装置的配置数据存放在装置固有的存储器中。

由另一个结构方案可知，桥接单元安装在计算机上，或者集成设置在该计算机中。在此，桥接单元优选与计算机固定连接。由此使桥接单元与计算机共同设置在装置附近，从而能够使传感元件或控制元件利用无线电接收到数据。

在一个优选的结构方案中，计算机读取由传感元件采集到的数据，和/或对传感元件进行配置。这个过程可以通过无线电接触来实现，或经由具有桥接单元的接口来实现。然后，计算机可以对采集到的数据进行分析。

在又一个结构方案中，计算机读取来自控制元件的数据，和/或对控制元件进行配置。具有优势地，使所有重要的数据中间存储在装置固有的存储器中，并且由此能够根据需要由计算机进行读取。对此，可以建立计算机和控制元件之间的临时连接，该临时连接采用电缆连接或设计成无线电连接。

在该背景条件下，在计算机上安装软件。该软件优选采集传感元件或传感网络的数据以及装置的控制元件的数据。软件还实现了对传感元件和/或装置的控制元件的配置。软件对装置和/或传感元件这样进行配置，即，例如采集时间数据，或根据发生的事件采集数据。此外，软件还提供不同的工作程序，诸如连续采集数据、根据指令控制或事件控制对传感元件和/或控制元件的数据进行采集。据此，软件这样实现对一个或多个装置的控制，即，使装置的活动件实施不同的运动过程。这样的工作方式对于实施测试运动频率特别有利。特别在工业机器人中进行这样的测试运动频率。

在又一个结构方案中，计算机包括软件，该软件对由传感元件接收的数据和/或来自控制元件的数据进行分析，并且生成这些数据的诊断结果。软件优选实现数据的可视化和可视分析。此外，软件还实现了数据分析和对于测量到的信号的处理。由此实现了对于装置或活动件的状态的快速分析和诊断。

在又一个结构方案中，计算机读取由不同装置的多个传感元件采集到的数据，和/或读取不同装置的多个控制元件的数据。由此可以采用一台计算机对多个装置进行监视，并实施诊断。

由另一个结构方案可知，计算机配置不同装置的多个传感元件，和/或配置不同装置的多个控制元件。由此可以采用一台计算机对多个装置进行控制、监视，并实施诊断。

在又一个优选结构方案中，计算机设置成可移动计算机。用于读取和发送数据和控制指令的可移动计算机可以由技术支持人员顺利地操作，并且立刻用于诊断。这样的计算机能够与一个或多个控制元件、或者与多个传感元件进行通讯。

在另一个结构方案中，数据处理设备具有中央外部存储器，计算机将由传感元件采集的数据和/或控制元件的数据经由互联网传递到该中央外部存储器上。由此可以使在广泛分支的生产设备中或在室外系统中采集到的数据传递到非常远的地方，并且在那里进行鉴定。该中央外部存储器确保实现数据的持久且可靠的存储。

由另一个结构方案可知，控制元件的和/或传感元件的数据的传递通过无线重复元件来实现。由此确保实现了，即使在无线电连接受到干扰或中断的情况下仍能够使数据集中传递到计算机上。该无线重复元件特别对于计算机和装置之间的较大行程的桥接具有重要意义。

在一个优选的实施方案中，传感元件具有外壳，在外壳之中和/或之上设置一个或多个传感器。外壳保护敏感的传感器和连接传感板的接线、操作板、数据存储器以及无线电元件不受到外界环境影响。具有一个或多个传感器的传感元件可以通过外壳顺利地固定在待诊断装置的连接座上。在此可以考虑，使分别用于采集电流、速度、温度、噪音的传感器单独地或相互组合地设置在外壳之中或之上。

具有优势地，在外壳之中或之上设置至少一个用于采集噪音的声音传感器。该声音传感器可以采集装置的活动件或本体的噪音和振动。此外，该声音传感器还可以采集外界噪音。

由上述背景，在又一个结构方案中，外壳之中设有用于采集活动件的噪音的第一声音传感器；在外壳之上设有用于采集外界噪音的第二声音传感器。通过该具体结构方案实现了，使由第一声音传感器采集的噪音从由第二声音传感器采集的噪音中减去。由此能够非常精确地使由活动件产生的噪音和振动进行隔离以及进行分析。

在又一个结构方案中，在外壳中容置至少一块操作板。该操作板处理原始数据，并作为待传递到数据存储器上的数据而进行存储。此外，操作板还控制数据的无线电传递。

由另一个结构方案可知，传感元件具有自身的数据存储器。由此使传感元件不依赖于外部存储器而且能够自给自足地采集并存储数据。

在又一个结构方案中，传感元件具有自身的供电设备。通过该具体结构方案确保实现，使装置供电设备中的装置的供电或实时电流波动不会干扰到传感器。

具有优势地，传感元件有磁性地或机械地固定在装置的连接座上。由此一方面实现快速固定，另一方面实现传感元件的顺利拆卸。对此，外壳优选具有永磁体。

这里所述的传感元件根据需要安装在装置上，例如在服务应用过程中或用于对干扰情况的监视。对此，使装置短暂地停止运行，并且组装并接通传感元件。随着标准设定实现数据的汇总，这些数据无线传递到传感元件上。数据测量/汇总的时间也可以通过标准设定来确定。可替换地，还可以利用一台计算机对传感元件确定新的配置。标准设定可以用可移动计算机来改变。在传感元件配置以后，启动数据汇总。可替换地，可以在自动模式下于自动配置之后立刻启动数据汇总。在自动模式下，技术支持人员仅需要进行传感元件的组装。

当桥接单元扩充装置的控制元件时，数据优选汇总在控制元件的装置固有的存储器中。用于数据测量的时间可以根据标准来确定，或者由技术支持人员利用可移动计算机来设定。

装置可以在操作/正常模式中运行。根据确定的运行时间、根据具体的工作过程或根据测试运动频率的过程，使汇总的数据通过技术支持人员的可移动计算机进行读取。数据由技术支持人员进行汇总、分析和鉴定。

具有优势地，传感单元具有自身的供电设备，因为传感单元仅是临时组装在装置上。数据的读取优选由技术支持人员来实现，技术支持人员根据确定的测量时间读取数据。读取可以经由临时连接来实现，该临时连接可以是有线连接或设计成无线电信号。数据在可移动计算机中汇总、存储，还可以进行分析，和/或发送到外部存储器上。由此对控制元件和传感元件的数据进行读取。

这里所述的传感元件还可以持久的组装在确定的连接座上。该连接座可以设有持久供电设备和用于传感元件的空间。传感元件可选择地在制造过程中作为加装构件，或者在需要时组装在装置上，并且持久或暂时保留在装置上。

附图说明

接下来，结合附图以及对本发明优选实施例的说明对本发明常用的优选结构方案和扩展方案进行详细说明。

图中示出了：

图1为一种设施的示意图，其中，该设施应用一台可移动计算机对装置进行诊断；

图2为一种设施的示意图，其中，在装置的控制元件中集成设有数据采集部件；

图3为一种设施的示意图，其中，在装置的控制元件中集成设有一个装置固有的诊断元件；

图4为一种设施的示例性示意图，该设施具有设有活动件的装置和数据处理设备，其中，该装置设计成工业机器人并具有控制元件，该控制元件围绕桥接元件而扩充；

图5为一种设施的示例性示意图，其中，桥接元件对应于数据处理设备的计算机设置；

图6为一种设施的示例性示意图，该设施包括多个工业机器人，其中，数据由一台可移动计算机进行采集，该可移动计算机配设有桥接元件；

图7为由传感器采集并传递的数据的示例性示意图；

图8为具有外壳的传感元件的示例性示意图；

图9为具有外壳的传感元件的示例性示意图，其中，在一个固体传声传递固体上设有声音传感器；

图10为具有外壳的传感元件的示例性示意图，在外壳中纵向对齐地设有操作板和传感板；

图11为具有外壳的传感元件的示例性示意图，在外壳中一体式设有操作板和传感板；

图12为具有外壳的传感元件的示例性示意图，在外壳上于外部设有用于采集外界噪音的声音传感器；

图13为具有外壳的传感元件的示例性示意图，在外壳上于外部设有用于采集外界噪音的声音传感器，其中，纵向对齐地设有操作板和传感板；

图14为具有外壳的传感元件的示例性示意图，在外壳上于外部设有用于采集外界噪音的声音传感器，其中，一体式设有操作板和传感板；

图15为具有外壳的传感元件的示例性示意图，在外壳上于外部设有用于采集外界噪音的第二声音传感器，其中，在外壳外部于一个腔室中容置一个第一声音传感器。

附图标记说明

1       数据处理设备

2       具有活动件的装置

3       活动件

4       连接座

5       本体

6       传感元件

7       桥接元件

8       计算机

8a      数据采集块

8b      数据存储器

8c      诊断元件

8d      比较模块

8e      报告模块

8f      接口

8g      触发器

8h      同步化模块

8i      信息模块

8j      发送模块

9       控制元件

9a      装置固有的数据采集块

9b      装置固有的数据存储器

9c      装置固有的诊断元件

9d      装置固有的比较模块

9e      装置固有的报告模块

9h      装置固有的同步化模块

9j      装置固有的发送模块

10      装置固有的存储器

11      装置固有的软件

12       中央外部存储器

13      互联网

14      无线重复元件

15      外壳

16      第一声音传感器

16a     第二声音传感器

17      传感板

18      操作板

19      固定件

20      外壳的顶侧

21      外壳的底侧

22      永磁体

23       固体传声传递固体

24      板

25      外部腔室

具体实施方式

图1示出了一种设施，其包括数据处理设备1和至少一个装置2，该装置具有活动件3，其中，活动件3铰接在一个固定的本体5的连接座4上，或者铰接在其它的活动件3上。在连接座4或活动件3上自固定地设有多个无线数据传递传感元件6，这些传感元件与数据处理设备1进行通讯。

多个传感元件6固定在活动件3上，并且采集活动件3的物理数据。传感元件6设置在预先为传感元件6标出记号的位置上。传感元件6以预设的访问率(Abfragerate)来采集数据。数据处理设备1具有桥接单元7，传感元件6将采集的数据传递到桥接单元7上。该数据的传递以无线电方式来实现。

根据以下方式应用图1的设施：

技术支持人员将传感元件6固定在装置2的预先标出记号的位置上，并且建立起传感元件6与可移动计算机8的连接。组装成具有单跳或多跳连接的无线传感网络。可移动计算机8另外还与装置2的控制元件9连接，用以采集控制元件时间和其它数据。因此在计算机8和控制元件9之间实现时间同步。预先提供和存储一个测试运动频率，其中，设定出哪些数据应该由控制元件9来读取。在此基础上对控制元件9进行配置。将初始信号发送给控制元件9和传感元件6。传感元件6和控制元件9的数据通过数据采集块8a来采集，并将这些数据存储在数据存储器8b中。使数据显示给技术支持人员，其中，采用诊断元件8c来进行鉴定。通过在比较模块8d中将采集的时间间隔与模块数据相比较，而对数据进行分析。然后，报告模块8e生成一份报告，并将数据经由发送模块8j、通过Email、经由互联网13发送到中央外部存储器12。

在控制元件9和计算机8之间具有一个临时连接，该临时连接可以是有线连接或无线连接。该临时连接可以在接口8f上通过WLAN、蓝牙(Bluetooth)或以太网(Ethernet)而建立。该临时连接用于控制装置2的运动频率并同时用于读取来自控制元件9的数据。可以采集到电流、电压、位置、作用力或类似数据。运动频率通过触发器8g而启动。控制元件时间和传感元件时间利用同步化模块8h而进行同步处理。

图2示出了集成在控制元件9中的桥接单元7、装置固有的数据采集块9a、装置固有的同步化模块9h、集成在装置固有的存储器10和装置固有的软件11。装置固有的软件11接收配置指令和测量指令，然后转换到装置2上。

对此，在控制元件9和计算机8之间具有一个临时连接，该临时连接可以是有线连接或无线连接。该临时连接可以在接口8f上通过WLAN、蓝牙(Bluetooth)或以太网(Ethernet)而建立。该连接用于控制装置2的配置，特别用于设定待采集的数据。此外，还配置了应该以哪种方式进行采集和测量。数据的采集可以根据时间或根据事件来启动。该连接还用于传递在装置固有的数据采集块9a中采集的数据。该装置固有的数据采集块9a集成设置在控制元件9中。可移动计算机8用于所采集的数据的配置、读取和分析。如图1所示，数据能够可移动地进行分析并且经由互联网13发送到外部存储器12上。

如下文应用图2的设施：

无线传感元件6或者持久设置在装置2上，或者可以作为加装部件来补充装置2。在传感元件6持久固定的情况下，装置2优选具有低成本的监控系统。传感元件6的传感网络可以具有单跳或多跳连接。装置固有的数据采集部件持久设置，或者可以加装。这些装置固有的数据采集部件设置在控制元件9中。

技术支持人员应用可移动计算机8将数据配置和数据采集指令传递到控制元件9。此外，还可以设定，是根据时间还是根据事件来进行数据采集。在数据采集之前，先进行时间同步化，即，设定用于数据存储、数据采集事件和类似更多的指令。在此可以考虑，实施特定的测试运动频率或对工作运行的监视。

数据存储在装置固有的存储器10中，用以随后在可移动计算机8上的应用。技术支持人员可以通过信息模块8i得到信息，即，在什么时候可以读取由控制元件9采集的数据。还可以考虑，技术支持人员可以离开可移动计算机8所在的位置，而自动进行数据采集。然后，使再次回来的技术支持人员读取到所采集的数据，并且将数据传递到可移动计算机8上。数据呈现给技术支持人员。由此，应用诊断元件8c对数据进行分析。为了分析数据，计算时间间隔和时间差，并将计算结果与典型的模型数据进行比较。报告模块8e提供出报告，并能够将这些数据通过发送模块8j、经由互联网13发送到中央外部存储器12上。

图3示出了在控制元件9和计算机8之间具有一个临时连接，该临时连接可以是有线连接或无线连接。该临时连接可以在接口8f上通过WLAN、蓝牙(Bluetooth)或以太网(Ethernet)而建立。该连接用于装置2的配置，特别用于设定待采集的数据。此外，还配置了应该以哪种方式进行采集和测量。数据的采集可以根据时间或根据事件来启动。

在控制元件9中集成设有：装置固有的数据采集块9a、装置固有的诊断元件9c、装置固有的比较模块9d、装置固有的报告模块9e、装置固有的同步化模块9h和装置固有的发送模块9j。

图3的设施与图2的设施具有类似的构造。但是，这里的可移动计算机8仅供技术支持人员进行数据的配置和验证。

在图1至3中应用的可移动计算机还可以用于与图1至3中的多个装置2进行通讯。

图4示出的设施包括数据处理设备1和至少一个装置2，该装置具有活动件3，其中，活动件3铰接在一个固定的本体5的连接座4上，或者铰接在其它的活动件3上。更具体地说，装置2设计成工业机器人。活动件3设计成工业机器人的手臂或机械臂。工业机器人指的是铰接臂机器人。使多个无线数据传递传感元件6无线地自固定在连接座4上或活动件3上，并且这些传感元件与数据处理设备1进行通讯。

多个传感元件6固定在活动件3上，并且采集活动件3的物理数据。传感元件6设置在预先为传感元件6标出记号的位置上。传感元件6以预设的访问率来采集数据。

数据处理设备1具有桥接单元7，传感元件6将采集的数据传递到桥接单元7上。该数据的传递以无线电方式来实现。

数据处理设备1具有计算机8，该计算机读取由传感元件传递的数据。桥接单元7集成设置在装置2的控制元件9中。控制元件9具有装置固有的存储器10和软件11，该存储器和软件用于存储由桥接单元7获得的数据和其它数据。计算机8还读取来自装置的控制元件9的其它数据，并且能够对这些数据进行配置。计算机8和控制元件9之间的连接通过电缆或接口来实现。还可以考虑通过无线电、蓝牙(Bluetooth)或WLAN建立连接。

计算机8包括软件，该软件对由传感元件6接收的数据进行分析，并且生成诊断结果。计算机8设计成可移动计算机。数据处理设备1包括中央外部存储器12，计算机8将由传感元件6采集的数据和/或来自控制元件9的其它数据经由互联网13传递到该中央外部存储器上。这种数据传递过程还可以通过LAN、WLAN或WWLAN连接来实现。

图5示出了一种装置2，在该装置上设有多个传感元件6。这里，桥接单元7直接加装给可移动计算机8。传感元件6利用无线电将所采集的数据传递给桥接单元7。计算机8包括软件，该软件对由传感元件6接收的数据进行分析，并且生成诊断结果。计算机8设计成可移动计算机。计算机8将由传感元件6采集的数据经由互联网13传递到中央外部存储器12上。计算机8还读取来自装置的控制元件9的其它数据，并且可选择地对这些数据进行分析和发送。计算机8和控制元件9之间的连接通过电缆或接口来实现。还可以考虑通过无线电、蓝牙(Bluetooth)或WLAN建立连接。

图6示出了一种计算机8，该计算机读取不同装置2的多个控制元件9的数据，并且采集不同装置2的多个传感元件6的数据。这里的桥接单元7直接加装给计算机8。传感元件6利用无线电将数据传递给桥接单元7。计算机8和控制元件9之间的连接同样通过无线电来实现。还可以考虑通过电缆、通过接口、蓝牙(Bluetooth)或WLAN建立连接。控制元件9的数据和传感元件6的数据到计算机8的传递的实现还得到无线重复元件14的支持。多个装置2的数据通过软件集中到计算机8上，再进行编辑，然后局部存储在计算机上和/或一方面发送到中央外部存储器12上。此外，多个装置2的数据通过软件在计算机8上进行分析。软件还可以使这些数据相互之间、这些数据与历史数据或与参考系统进行比较。

图7示出了由传感元件6传递的数据结合信号。信号1表示运动频率的启动指令，该启动指令可以自动或人工发出。信号2表示由传感器测出的电流I；信号3表示局域位置；信号4表示速度v；以及，信号5表示一个活动件3的加速度a。加速度a的值提供了关于运动频率的启动和停止的信息。信号6表示在安装有传感元件6的连接座4或活动件3上采集到的声音信号。此外，运动频率的停止也可以作为信号进行测量和传递。停止测量的指令可以自动或人工发出。时间间隔可以提供有关工业机器人的传动装置中的间隙的情况。信号6与信号1至5共同还提供用于装置2的诊断的信息。信号6可以以特征形式呈现在围绕轴旋转过程中出现的运动逆向、传动装置间隙、轴承缺陷或运行噪音的情况。噪音极限的特征为“Delta dBA”，该噪音极限能够以前述效果表现出来。

单个活动件3的运动频率在装置2的运行过程中进行测量和鉴定。可替换地，为了诊断目的可以驱使一个测试运动频率。由此可以更好地识别和分析确定的情况。测试运动频率可以指装置2的机械臂的坐标启动过程，其中，机械臂在较大质量的情况下以较大的速度运行，并且以较短的行程制动。

图8示出了一种传感元件6，该传感元件具有外壳15，在外壳中容置有第一声音传感器16。具体地说，容置有第一声音传感器16，该第一声音传感器能够采集到活动件3的噪音或振动。该第一声音传感器16安装在传感板17上，该传感板与单独设置于其上的操作板18接线连接。操作板18通过固定件19而固定在外壳15的顶侧20。传感板17和操作板18相互形成电连接和机械连接。

在外壳的底侧21上安装一个永磁体22。该永磁体22可以固定在金属装置2上或固定在活动件3上。

图9示出了一种传感元件6，其中，第一声音传感器16通过一个固体传声传递固体23而固定在外壳15的底侧21上。传感板17和操作板18相互叠放设置并且通过固体传声传递固体23和第一声音传感器16而固定在外壳15上。传感板17和操作板18形成电连接和机械连接。

图10示出了一种传感元件6，其中，传感板17基本上相对于操作板18纵向对齐设置。传感板17和操作板18形成电连接，而机械上不发生连接。传感板17通过固体传声传递固体23和第一声音传感器16而固定在外壳15上。

图11示出了一种传感元件6，在外壳15中仅容置一块板24。在此，操作板18和传感板17一体式构成。板24通过固体传声传递固体23和第一声音传感器16而固定在外壳15上。

图12示出了一种传感元件6，其中，第一声音传感器16通过一个固体传声传递固体23而固定在外壳15的底侧21上。传感板17和操作板18相互叠放设置并且通过固体传声传递固体23和第一声音传感器16而固定在外壳15上。在此，于外壳15中容置第一声音传感器16，该第一声音传感器用于采集活动件3的噪音；于外部在外壳15上设有第二声音传感器16a，该第二声音传感器用于采集外界噪音。

图13示出了一种传感元件6，其中，传感板17基本上相对于操作板18纵向对齐设置。传感板17和操作板18形成电连接，而机械上不发生连接。传感板17通过固体传声传递固体23和第一声音传感器16而固定在外壳15上。在此，于外壳15中容置第一声音传感器16，该第一声音传感器用于采集活动件3的噪音；于外部在外壳15上设有第二声音传感器16a，该第二声音传感器用于采集外界噪音。

图14示出了一种传感元件6，在外壳15中仅容置一块板24。在此，操作板18和传感板17一体式构成。板24通过固体传声传递固体23和第一声音传感器16而固定在外壳15上。在此，于外壳15中容置第一声音传感器16，该第一声音传感器用于采集活动件3的噪音；于外部在外壳15上设有第二声音传感器16a，该第二声音传感器用于采集外界噪音。

图15示出了一种传感元件6，其中，传感板17基本上相对于操作板18纵向对齐设置。传感板17和操作板18形成电连接，而机械上不发生连接。在此，在一个外部腔室25中容置第一声音传感器16，该第一声音传感器用于采集活动件3的噪音；于外部在外壳15上设有第二声音传感器16a，该第二声音传感器用于采集外界噪音。通过使用多个声音传感器16、16a能够实现综合噪音分析。

这里所述的传感元件6具有自身的数据存储器。此外，传感元件6还具有自身的供电设备。传感元件6有磁性地固定在装置2上。

Claims (22)

1.一种用于诊断具有活动件的装置(2)的设施，包括数据处理设备(1)和至少一个装置(2)，所述数据处理设备具有计算机(8)，所述装置具有控制元件(9)，其中，所述装置(2)具有活动件(3)，所述活动件铰接在固定的本体(5)的连接座(4)上或者铰接在其它的活动件(3)上；

其中，设有至少一个传感元件(6)，所述传感元件无线地自固定在连接座(4)或活动件(3)上；所述传感元件采集各个活动件(3)的物理数据，并且将这些数据无线传递到计算机(8)上；其中，通过至少一个所述传感元件(6)能够采集到加速度和/或温度和/或光线和/或转矩和/或噪音和/或外界环境中的化学物质和/或电压和/或电流；并且在所述控制元件(9)和所述计算机(8)之间形成临时连接，用以控制所述装置(2)的运动频率，并且用以同时读取数据以及采集来自所述控制元件(9)的控制元件时间；并且，在所述计算机(8)和所述控制元件(9)之间实现时间同步；设有同步处理模块(8h、9h)，所述同步处理模块实现控制元件时间和传感元件时间的同步处理；并且其中，设有用于分析采集到的数据的诊断元件(8c)，所述诊断元件计算出时间间隔和时间差，并将该时间间隔和时间差与典型的模型数据进行比较。

2.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述传感元件(6)设置在预先为传感元件(6)标出记号的位置上。

3.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述传感元件(6)以预设的访问率来采集数据。

4.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述数据处理设备(1)具有桥接单元(7)，至少一个传感元件(6)将采集的数据传递到所述桥接单元(7)上。

5.根据权利要求4所述的设施，其特征在于，所述桥接单元(7)安装在所述装置(2)的控制元件(9)上，或者集成设置在该控制元件(9)中。

6.根据权利要求4所述的设施，其特征在于，所述桥接单元(7)安装在所述计算机(8)上，或者集成设置在该计算机(8)中。

7.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述计算机(8)读取由所述传感元件(6)采集到的数据，和/或对所述传感元件(6)进行配置。

8.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述计算机(8)读取来自所述控制元件(9)的数据，和/或对所述控制元件(9)进行配置。

9.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述计算机(8)包括软件，该软件对由所述传感元件(6)接收的数据和/或来自所述控制元件(9)的数据进行分析，并且生成这些数据的诊断结果。

10.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述计算机(8)采集不同装置(2)的多个传感元件(6)的数据，和/或读取不同装置(2)的多个控制元件(9)的数据。

11.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述计算机(8)配置不同装置(2)的多个传感元件(6)，和/或配置不同装置(2)的多个控制元件(9)。

12.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述计算机(8)设置成可移动计算机。

13.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述数据处理设备(1)具有中央外部存储器(12)，所述计算机(8)将由传感元件(6)采集的数据和/或来自控制元件(9)的数据经由互联网(13)传递到该中央外部存储器上。

14.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述控制元件(9)的数据和/或所述传感元件(6)的数据的传递通过无线重复元件(14)来实现。

15.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述传感元件(6)具有外壳(15)，在所述外壳之中和/或之上设置一个或多个传感器(16、16a)。

16.根据权利要求15所述的设施，其特征在于，在所述外壳(15)之中或之上设置至少一个用于采集噪音的声音传感器(16、16a)。

17.根据权利要求15所述的设施，其特征在于，在所述外壳(15)之中设有用于采集活动件(3)的噪音的第一声音传感器(16)；在所述外壳(15)之上设有用于采集外界噪音的第二声音传感器(16a)。

18.根据权利要求15所述的设施，其特征在于，在所述外壳(15)中容置至少一块操作板(18)。

19.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述传感元件(6)具有自身的数据存储器。

20.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述传感元件(6)具有自身的供电设备。

21.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述传感元件(6)有磁性地或机械地进行固定。

22.根据权利要求1所述的设施，其特征在于，所述装置为工业机器人。