DE3711439A1 - Messgeraet zur bestimmung des betriebswirkungsgrades einer maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zur Bestimmung des Betriebswirkungsgrades einer Maschine, mit einem Arbeits­ betriebsgeräusche aufnehmenden Mikrofon.

Es ist bei Überwachungseinrichtungen bereits bekannt, an Maschinen Geräusche mittels eines Mikrofones aufzunehmen und bei Änderungen eines Geräuschpegels eine Schaltung auszulösen (DE-OS 22 06 363, 21 52 907).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit ihm aus der festgestellten Betriebszeit und Betriebsunterbrechungs­ zeiten neben Einzelwerten der Betriebswirkungsgrad einer mit dem Meßgerät überwachten Maschine ermittelt und angezeigt werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird mit dem Meßgerät erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß es für die Mikrofonsignale mit einer elektronischen Auswerteschaltung versehen ist, die einen Zeittaktgeber, mehrere Registerspeicher zum Aufzäh­ len der Betriebszeiten, der Stillstandszeiten, von Pausen­ zeiten und/oder der Anzahl der Betriebsunterbrechungen und/oder der Unterbrechungsdauer und einen Mikroprozessor aufweist, der aus den Registerdaten im Vergleich von Be­ triebszeit zu Stillstandszeit den Betriebswirkungsgrad ermittelt und diesen Wert fortlaufend mindestens einem Anzeigegerät zuleitet.

Mit einem solchen Meßgerät läßt sich manipuliersicher der Wirkungsgrad einer Maschine feststellen, was insbesondere in Fertigungsbetrieben mit einer größeren Anzahl gleich­ artiger Maschinen von besonderem Interesse ist, weil es einen objektiven Vergleich zwischen den einzelnen Maschi­ nen erlaubt. Dabei kann das Meßgerät entweder fest in einer Maschine installiert werden oder aber vorzugsweise als gesondertes, auf eine Maschine auflegbares Meßgerät ausgebildet sein, bei welchem in die Auflagewandung des Gehäuses das Mikrofon und auf einer Bedienungsseite des Gehäuses das mindestens eine Anzeigegerät und Umschalt­ tasten eingebaut sind und das Gehäuse neben der Auswerte­ schaltung auch mindestens eine Batterie als Energiequelle umschließen kann.

Das mindestens eine Anzeigegerät kann zweckmäßig ein mit­ tels Drucktaster umschaltbares Gerät zur wahlweisen An­ zeige des Betriebswirkungsgrades und/oder der Gesamt­ betriebszeit des Gerätes oder der Anzahl der Betriebs­ unterbrechungen und/oder der Dauer einer Betriebsunterbre­ chung oder der Gesamtbetriebsunterbrechungszeit und/oder der Gesamtpausenzeit sein.

Um normale Pausenzeiten im Maschinenbetrieb von durch Störungen oder Umrüstarbeiten bedingten Betriebsunterbre­ chungszeiten zu unterscheiden, kann das Meßgerät vorteil­ hafterweise auf seiner Bedienungsseite einen Pausenschal­ ter aufweisen, mit welchem bei eingeschaltetem Meßgerät das Halten der erreichten Registerwerte über Schichtpau­ senzeiten o. dgl. hinweg bewirkbar ist. Als Ein/Aus-Schal­ ter ist zweckmäßig ein Schlüsselschalter vorgesehen, damit unerwünschte Abschaltungen des Meßgerätes zu Manipula­ tionszwecken unterbleiben.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines gesonder­ ten, auf eine Maschine auflegbaren Meßgerätes gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläu­ tert.

Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Meßgerät;

Fig. 2 eine Unteransicht des Meßgerätes;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Meßgerätes in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1;

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild von der Mikroprozessorschaltung und der elektronischen Auswerteschaltung des Meßgerätes.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Meßgerät weist ein quaderförmiges Gehäuse 10 auf. Auf der aus Fig. 1 ersicht­ lichen Oberseite 10.1 des Gehäuses 10 ist ein digitales Anzeigegerät 11 eingesetzt, das zwei Anzeigefelder 11.1, 1.2 und noch ein Betriebsanzeigefeld 11.3 aufweist. Außerdem sind auf der Oberseite 10.1 drei Drucktasten 12, 13 und14 angeordnet, deren Bedeutung nachfolgend noch erläutert wird.

Auf der aus Fig. 2 ersichtlichen Unterseite 10.2 des Ge­ häuses 10, mit welcher das Meßgerät gemäß Fig. 3 auf die Oberfläche 15 einer zu überwachenden Maschine aufgesetzt wird, ist ein die Arbeitsbetriebsgeräusche aufnehmendes Mikrofon 16 eingebaut. Außerdem kann auf der Unterseite 10.2 ein bei abgehobenem Gehäuse 10 vorstehender, feder­ belasteter Schaltstift 17 angeordnet sein. Auf einer aus Fig. 3 ersichtlichen Seitenwandung 10.3 des Gehäuses 10 ist ein Schlüsselschalter 18 eingebaut, so daß das Meß­ gerät mittels eines in Fig. 1 eingezeichneten Schlüssels 18.1 aus- und eingeschaltet werden kann. In Fig. 3 ist neben dem eingedrückten Schaltstift 17 auch noch eine in das Gehäuse 10 eingesetzte Batterie 19 angedeutet, mit welcher eine ebenfalls im Innern des Gehäuses 10 angeord­ nete elektronische Auswerteschaltung 20 betrieben wird, die als Blockschaltbild in Fig. 4 dargestellt ist.

Kernpunkt der Auswerteschaltung 20 ist ein Mikroprozessor 21, dem ein Programmspeicher 22 zugeordnet ist. Mittels des nach dem Progammspeicher 22 gesteuerten Mikroprozes­ sors 21 werden die in mehreren Registerspeichern 23-26 separat gespeicherten, aus den vom Mikrofon 16 gelieferten und in einer Verstärkerstufe 27 aus den Mikrofonsignalen abgeleiteten ja/nein-Einzelwerte, in Kombination mit einem Zeittaktgeber 28, ausgewertet und über eine Ausgabestufe 29 dem Anzeigegerät 11 zugeführt. Eine Bedienungsperson kann nur über den Schlüsselschalter 18 und die drei Druck­ tasten 12, 13 und 14 auf das Meßgerät einwirken. Die Ver­ stärkerstufe 27 ist eine Auswerteschaltung, die aus den Mikrofonsignalen ja/nein-Impulse bildet, welche an eine Eingabestufe 30 weitergeleitet werden. In der Eingabestufe 30 werden die Signale aus 16, 12, 13, 14 zur Verarbeitung im Mikroprozessor 21 aufbereitet.

Am Anzeigegerät 11 können immer zwei Datenwerte in den beiden Anzeigefeldern 11.1 und11.2 gleichzeitig erschei­ nen. Sobald Mikrofonsignale auftreten, die in der Auswer­ teschaltung 20 verarbeitet werden, erscheint im Anzeige­ feld 11.3 beispielsweise ein Pluszeichen. Falls die Span­ nung der Batterie 19 nicht mehr ausreichend ist, beginnt im Anzeigefeld 11.3 das Pluszeichen zu blinken. Im Regi­ sterspeicher 23 der Auswerteschaltung 20 wird die Gesamt­ laufzeit des Meßgerätes erfaßt, im Registerspeicher 24 die Gesamtstillstandszeit der Maschine während der Laufzeit. Im Registerspeicher 25 wird die Zahl der Unterbrechungen registriert, aus denen sich die Gesamtstillstandszeit er­ gibt. Im Registerspeicher 26 werden die Pausenzeiten regi­ striert, die mittels der Drucktaste 14 ausgelöst werden können. Die Drucktaste 14 wird also betätigt, wenn die Maschine wegen Schichtwechsels, wegen der Mittagspause o. dgl. abgeschaltet wird. Während dieser Zeiten, die für die Berechnung des Betriebswirkungsgrades keinen Einfluß haben sollen, werden die in den einzelnen Registern ge­ speicherten Werte einfach gehalten und nicht in Verbindung mit dem Zeittaktgeber 28 im Mikroprozessor 21 ausgewertet. Die Auswerteschaltung 20 kann noch weitere Registerspei­ cher aufweisen, beispielsweise einen Registerspeicher, in welchem eine oder die längste Einzelstillstandszeit fest­ gehalten wird.

Das Meßgerät ist so ausgelegt, daß es im Anzeigefeld 11.1 dauernd den augenblicklichen Wirkungsgrad und im Anzeige­ feld 11.2 des Anzeigegerätes 11 dauernd die seit dem Ein­ schalten des Meßgerätes abgelaufene Zeit, also Betriebs­ zeit + Stillstandszeit, anzeigt. Durch Druck auf die Taste 12 wird ein Umschalten des Anzeigegerätes 11 auf die Daten von zwei Registerspeichern vorgenommen. Es erscheint dann beispielsweise im Anzeigefeld 11.1 die Anzahl der Be­ triebsunterbrechungen und im Anzeigefeld 11.2 die Zeit für eine Betriebsunterbrechung. Beim Druck der Taste 13 er­ scheint im Anzeigefeld 11.1 die Gesamtpausenzeit, die bei gedrückter Taste 14 aufaddiert wid, und im Anzeigefeld 11.2 erscheint die Gesamtstillstandszeit (ohne Pausen­ zeit), also die Werte aus den beiden Registerspeichern 26 und 24.

Der mit dem eingezeichneten Schaltstift 17 ausgelöste Schalter ist nicht unbedingt erforderlich. Er ist zur Pau­ sentaste 14 parallelgeschaltet und soll bewirken, daß bei einem Abheben des Gerätes von der Oberfläche 15 einer Maschine auf Pausenzeit geschaltet wird.

Der Betriebswirkungsgrad, der dauernd angezeigt wird, wenn keine der beiden Tasten 12 und 13 gedrückt ist, wird im Mikroprozessor 21 fortlaufend aus der Gesamtbetriebszeit (ohne Pausenzeit) und der Gesamtstillstandszeit, also aus den Werten der Registerspeicher 23 und 24, berechnet.

Claims (7)

1. Meßgerät zur Bestimmung des Betriebswirkungsgrades einer Maschine, mit einer Arbeitsbetriebsgeräusche aufnehmenden Mikrofon, dadurch gekennzeichnet, daß es für die Mikrofonsignale mit einer elektronischen Aus­ werteschaltung (20) versehen ist, die einen Zeittakt­ geber (28), mehrere Registerspeicher (23-26) zum Aufzählen der Betriebszeiten, der Stillstandszeiten, von Pausenzeiten und/oder der Anzahl der Betriebsunter­ brechungen und/oder der Unterbrechungsdauer und einen Mikroprozessor (21) aufweist, der aus den Registerdaten im Vergleich von Betriebszeit zu Stillstandszeit den Betriebswirkungsgad ermittelt und diesen Wert fort­ laufend mindestens einem Anzeigegerät (11) zuleitet.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Anzeigegerät (11) ein mittels Drucktaster (12, 13) umschaltbares Gerät zur wahlweisen Anzeige des Betriebswirkungsgrades und/oder der Gesamt­ betriebszeit des Gerätes oder der Anzahl der Betriebs­ unterbrechungen und/oder der Dauer einer Betriebsunter­ brechung oder der Gesamtbetriebsunterbrechungszeit und/oder der Gesamtpausenzeit ist.

3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß es ein gesondertes, auf eine Maschine aufleg­ bares Gehäuse (10) aufweist, in dessen Auflagewandung (10.2) das Mikrofon (16) und auf einer Bedienungsseite (10.1) das mindestens eine Anzeigegerät (11) und Um­ schalttasten (12-14) eingebaut sind und das neben der Auswerteschaltung (20) auch mindestens eine Batterie (19) als Energiequelle umschließt.

4. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Ein/Aus-Schalter einen Schlüsselschalter (18) aufweist.

5. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehäuse (10) auf seine Auf­ lageseite (10.2) einen zum Betätigen eines Schalters eindrückbaren federbelasteten Schaltstift (17) auf­ weist.

6. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es auf seiner Bedienungsseite (10.1) einen Pausenschalter (14) aufweist, mit wel­ chem bei eingeschaltetem Meßgerät das Halten der erreichten Registerwerte über Schichtpausenzeiten o. dgl. hinweg bewirkbar ist.

7. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät (11) ein geson­ dertes Anzeigefeld (11.3) für eine Anzeige seines Betriebszustandes aufweist.