EP4241143A1 - Mobile kommunikationseinrichtung und mit der mobilen kommunikationseinrichtung kontrollierbare werkzeugmaschine - Google Patents

Mobile kommunikationseinrichtung und mit der mobilen kommunikationseinrichtung kontrollierbare werkzeugmaschine

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Publication number
EP4241143A1
EP4241143A1 EP21807026.6A EP21807026A EP4241143A1 EP 4241143 A1 EP4241143 A1 EP 4241143A1 EP 21807026 A EP21807026 A EP 21807026A EP 4241143 A1 EP4241143 A1 EP 4241143A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine tool
application
data
mobile communication
control arrangement
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
EP21807026.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Magnus Deiss
Manuel Kiefer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Publication of EP4241143A1 publication Critical patent/EP4241143A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-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 program data in numerical form
    • G05B19/4155—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 program data in numerical form characterised by program execution, i.e. part program or machine function execution, e.g. selection of a program
    • 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
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0286—Modifications to the monitored process, e.g. stopping operation or adapting control
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    • G05B23/0267—Fault communication, e.g. human machine interface [HMI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L51/00—User-to-user messaging in packet-switching networks, transmitted according to store-and-forward or real-time protocols, e.g. e-mail
    • H04L51/02—User-to-user messaging in packet-switching networks, transmitted according to store-and-forward or real-time protocols, e.g. e-mail using automatic reactions or user delegation, e.g. automatic replies or chatbot-generated messages
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    • 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
    • G05B2219/35519—Machining data and tool data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L51/00—User-to-user messaging in packet-switching networks, transmitted according to store-and-forward or real-time protocols, e.g. e-mail
    • H04L51/04—Real-time or near real-time messaging, e.g. instant messaging [IM]

Definitions

  • Mobile communication device and machine tool that can be controlled with the mobile communication device
  • the invention relates to a machine tool arrangement with a machine tool and a mobile communication device for controlling the machine tool.
  • US 2018/129181 A1 discloses a chatbot for communicating with a production machine and for controlling the production machine.
  • EP 3 528 242 A1 discloses a dialogue system between a human and a machine.
  • the object of the invention is to provide a machine tool arrangement with a machine tool that can be controlled significantly better by remote maintenance. It is also the object of the invention to provide a mobile communication device for such a machine tool arrangement.
  • the object is thus achieved by a machine tool arrangement with a machine tool, a sensor device for monitoring the machine tool, a control arrangement for controlling the machine tool and a mobile communication device, the control arrangement being connectable to the mobile communication device via a network connection.
  • the mobile communication device has an application (“Application”; "App”), with which data from the sensor device can be displayed on the mobile communication device.
  • the control arrangement is designed to control the machine tool using data received from the mobile communication device.
  • the application is designed to use the mobile communication device with at least one further application of a further mobile communication device of the machine tool arrangement to exchange data, in particular in the form of a chat, with the data of the sensor device also being able to be displayed in the further application via the network connection to control data
  • the application and the further application can be designed in the same way.
  • a machine tool can be at least partially controlled with a mobile communication device and/or another mobile communication device, with the users being able to assess the state of the machine tool on their respective mobile communication device using the data provided by the sensor device.
  • Several users can agree on their approach. As a result, a high utilization of the machine tool can be achieved even in unmanned shifts.
  • the machine tool is preferably designed in the form of a machine tool for sheet metal processing, in particular in the form of a laser cutting machine.
  • the sensor device has at least one camera, preferably a plurality of cameras. This allows users to quickly get a meaningful impression of the condition of the machine tool.
  • the control arrangement is structurally particularly simple if it is a computer, in particular in the form of an industrial computer, preferably in Form of a single-board computer, in particular in the form of an Industrial Raspberry Pi.
  • the control arrangement can have a router, in particular in the form of an LTE router, WLAN and/or a network cable for the network connection.
  • the mobile communication devices can each be designed in the form of a smartphone, laptop, notebook or tablet computer in order to make it easier to use and to increase the availability of the mobile communication devices for the users.
  • the mobile communication devices can be designed to transmit their location to the control arrangement, for example using GPS, mobile radio, WLAN and/or iGPS.
  • the control arrangement can be designed to only contact the mobile communication devices that are in the vicinity of the machine tool in a first step.
  • the control arrangement can also be designed to contact further mobile communication devices only after a predetermined dead time.
  • the control arrangement can have a chatbot, i.e. a text-based dialog system, in order to facilitate the communication of the users with the control arrangement.
  • a chatbot i.e. a text-based dialog system
  • the chatbot can be designed to set up a permanent bidirectional communication exchange. In contrast to e-mail or SMS solutions (“fire and forget”), this enables receipt control on both sides (control arrangement and applications). More preferably, the chatbot has a watchdog to ensure machine availability and functionality of the entire communication path from end to end User commands that go nowhere can be reported back, for example with the message "Command could not be executed”. The watchdog can be designed to deliver ad hoc messages, for example via push notifications, and to indicate a communication breakdown or machine standstill. User-friendliness is further increased if the application(s) is/are designed to display a rating, with the rating reflecting the condition of the machine tool or a recommendation for further action.
  • the users can get a more precise picture of the state of the machine tool if the control arrangement is designed to transmit data from the machine tool to the application(s) via the network connection.
  • This data from the machine tool can include sensor data and/or control data from the machine tool.
  • the control arrangement particularly preferably has a filter in order to recognize specific configurations of the sensor device and to transmit these to the application(s) of the communication device. In this way, faulty states of the machine tool can be detected by the filter, in particular automatically, and the data measured by the sensor device can then be transmitted to the application(s).
  • the control arrangement can be set up to transmit the data from the sensor device to the application(s) when the control arrangement uses other sensor data and/or control data to detect a faulty state of the machine tool, in particular that the machine tool is at a standstill.
  • the control arrangement can have a storage unit for storing the data from the sensor device and/or the data from the machine tool (for example sensor data).
  • the control arrangement can also have an evaluation unit for evaluating the stored data in order to transmit a recommendation for further action based on the evaluation to the application(s). In this case, the control arrangement can already make a suggestion for the user's decision.
  • the evaluation unit can have artificial intelligence, in particular in the form of a neural network, in order to create a precise assessment.
  • the evaluation unit can be designed to improve itself further by means of machine learning.
  • the storage unit and/or the evaluation unit can be configured on a local server or PC and/or cloud-based in order to be able to access the experiences of multiple users, so that a significantly more precise evaluation can be created.
  • the object according to the invention is also achieved by the mobile communication device, which has the application, of the machine tool arrangement described here.
  • FIG. 1 shows a schematic overview of a machine tool arrangement with a control arrangement and a mobile communication device.
  • FIG. 2 shows a detailed overview of the data flow of the machine tool arrangement according to FIG.
  • 3a shows a first output of an application of the mobile communication device.
  • Figure 3b shows a second output of the mobile communication device application.
  • Figure 3c shows a third output of the mobile communication device application.
  • Figure 3d shows a fourth edition of the mobile communication device application.
  • Fig. 1 shows a machine tool arrangement 10 with a machine tool 12, here in the form of a machine tool for sheet metal processing.
  • the machine tool 12 has a particularly automated, preferably fully automated, laser cutting tool 14, shown here symbolically in the form of a robot.
  • the machine tool arrangement has a control arrangement 16 and a sensor device 18 .
  • the sensor device 18 preferably has at least one camera 20a, 20b, 20c, in particular a plurality of cameras 20a-c.
  • the camera(s) 20a-c is/are designed to record moving images and/or still images. As a result, a machine status can be detected. For example, the camera(s) can detect that a sheet metal part (not shown) has jammed in the laser cutting tool 14 and is blocking the laser cutting tool 14 . The camera(s) 20a-c can thus be used to monitor whether the laser cutting tool 14 has a defect.
  • the data from the sensor device 18 are transmitted to the control arrangement 16 .
  • the control arrangement 16 can be designed in the form of an industrial Raspberry Pi.
  • the control arrangement 16 is in data exchange 22 with the laser cutting tool 14.
  • the data exchange 22 preferably takes place via a platform-independent architecture, in particular via Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA).
  • OPC UA Open Platform Communications Unified Architecture
  • the control arrangement 16 can receive its power supply 24 , in particular 24V, from the laser cutting tool 14 .
  • the control arrangement 16 is designed for data exchange with a mobile communication device 26, in particular in the form of a smartphone.
  • the control arrangement 16 is connected to a network connection 28 .
  • the network connection 28 has a router, in particular in the form of an LTE router.
  • the control arrangement 16 can be connected to a storage and/or evaluation unit 30 .
  • the storage and/or evaluation unit 30 is in particular Trained in the cloud.
  • the storage and/or evaluation unit 30 preferably enables the data from the control arrangement 16 to be accumulated by a plurality of users in order to enable machine learning on the basis of a large amount of data.
  • the mobile communication unit 26 has an application 32, i.e. an app.
  • the application 32 is able to control at least part of the machine tool 12 .
  • the application 32 is able to receive and, in particular, to display the data from the sensor device 18 .
  • the application 32 is designed to display images from the camera(s) 20a-c and to stop the machine tool 12 automatically and/or by means of a user input.
  • the application 32 is designed to start or continue the operation of the machine tool 12 in an automated manner and/or by means of a user input.
  • the control arrangement 16 can have a filter 34 in order to identify states of the machine tool 12 in order to then transmit the data from the sensor device 18 to the application 32 .
  • the filter 34 can be designed to detect an unexpected state, in particular a defect, of the machine tool 12 and then to transmit the data from the camera(s) 20a-c to the application 32.
  • the control arrangement 16 preferably has a chatbot 36 .
  • a chatbot 36 is understood to be a text-based dialog system that allows chatting with the mobile communication device 26 .
  • the chatbot 36 can be designed to exchange data with a further mobile communication device 38 or with a further application 40 of the further mobile communication device 38 .
  • the control arrangement 16 is designed for data exchange with the further mobile communication device 38 .
  • the control arrangement 16 is connected to the network connection 28 .
  • the further communication device 38 is preferably designed in the form of a smartphone.
  • Fig. 2 shows an embodiment of a circuit diagram of the machine tool arrangement 10 described in Fig. 1.
  • FIG. 3a shows an output of the application 32. From FIG. 3a it can be seen that the machine tool 12 (see FIG. 1) has stopped operating. An image of the sensor device 18 (see FIG. 1) is transmitted to the user of the application 32 so that he can get an impression of the state of the machine tool 12 himself. The user is offered the option of restarting the machine tool 12 (“Restart”) or stopping it completely (“Stop”).
  • FIG. 3b shows the mobile communication device 26 with a further exemplary output of the application 32.
  • the application 32 outputs a rating 42 with regard to the state of the machine tool 12.
  • the rating 42 shows on a scale, here in the form of a rating, whether the machine tool 12 is in good or bad condition.
  • FIG. 3c shows the mobile communication device 26 with a further exemplary output of the application 32. It can be seen from FIG. 3c that geometric positions 44 can be displayed in the output. The geometric positions 44 can be displayed in the form of arrows, frames and the like.
  • FIG. 3d shows another output of the application 32 with a chat history.
  • the machine data before an interaction, data from the sensor device 18 (see Fig. 1), in particular in the form of camera images, the information reported back and the reaction of the machine tool 12 (see Fig. 1) after the interaction are stored and can be used as labels to set up a automated detection of the situations can be used.
  • advice can be given before the reaction or an on-site deployment can be decided.
  • the invention relates in summary to a machine tool arrangement 10 with a machine tool 12 and a mobile communication device 26, with an application 32 for at least partial control of the machine tool 12 being installed on the mobile communication device 26.
  • the machine tool arrangement 10 has a sensor device 18 whose measured data can be displayed in the application 32 .
  • the sensor device 18 can be embodied in the form of at least one camera 20a-c, the images of which can be displayed in the application 32.
  • a control arrangement 16 of the machine tool arrangement 10 can have a chatbot 36 for communication between the machine tool 12 and a user of the application 32 .
  • the application 32 is also designed to communicate with a further application 40 on a further mobile communication device 38 in order to enable the user to coordinate with another user.
  • the control arrangement 16 can be designed to inform the user of the application 32 only in exceptional cases.
  • the exceptional case can be determined by data from the machine tool 12 and/or by data from the sensor device 18 analyzed by a filter 34 .

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft zusammenfassend eine Werkzeugmaschinenanordnung (10) mit einer Werkzeugmaschine (12) und einer mobilen Kommunikationseinrichtung (26), wobei auf der mobilen Kommunikationseinrichtung (26) eine Anwendung (32) zur zumindest teilweisen Steuerung der Werkzeugmaschine (12) installiert ist. Die Werkzeugmaschinenanordnung (10) weist eine Sensoreinrichtung (18) auf, deren gemessene Daten in der Anwendung (32) darstellbar sind. Die Sensoreinrichtung (18) kann in Form zumindest einer Kamera (20a-c) ausgebildet sein, deren Bilder in der Anwendung (32) darstellbar sind. Eine Steueranordnung (16) der Werkzeugmaschinenanordnung (10) kann einen Chatbot (36) zur Kommunikation der Werkzeugmaschine (12) mit einem Nutzer der Anwendung (32) aufweisen. Die Anwendung (32) ist weiterhin zur Kommunikation mit einer weiteren Anwendung (40) auf einer weiteren mobilen Kommunikationseinrichtung (38) ausgebildet, um eine Abstimmung des Nutzers mit einem weiteren Nutzer zu ermöglichen. Die Steueranordnung (16) kann dazu ausgebildet sein, nur im Ausnahmefall den Nutzer der Anwendung (32) zu informieren. Der Ausnahmefall kann durch Daten der Werkzeugmaschine (12) und/oder durch von einem Filter (34) analysierte Daten der Sensoreinrichtung (18) ermittelt werden.

Description

Mobile Kommunikationseinrichtunq und mit der mobilen Kommunikationseinrichtung kontrollierbare Werkzeugmaschine
Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschinenanordnung mit einer Werkzeugmaschine und eine mobile Kommunikationseinrichtung zur Kontrolle der Werkzeugmaschine.
Es ist allgemein bekannt, Werkzeugmaschinen mit einem SMS-Sender auszustatten, um Fehlermeldungen der Werkzeugmaschine an eine mobile Kommunikationseinrichtung eines Nutzers der Werkzeugmaschine zu senden. Ein vollständig autonomer Betrieb der bekannten Werkzeugmaschinen ist jedoch nicht möglich, sondern es ist immer eine Bewertung des Zustands der Werkzeugmaschine und eine Interaktion mit der Werkzeugmaschine vor Ort nötig. Dadurch ist es aktuell nur schwer möglich, in personenlosen Schichten eine hohe Auslastung der Werkzeugmaschine zu erzielen. Die US 2018/159979 Al offenbart ein Remote-Service-System, auf das ein Nutzer an einer Produktionsmaschine zurückgreifen kann. Die Kontrolle der Produktionsmaschine erfolgt vor Ort durch den Nutzer.
Aus der WO 2019/197443 Al ist es bekannt geworden, einen Zwischenstecker vorzusehen, der den Stromverbrauch eines Verbrauchers erfassen und einem Nutzer übermitteln kann. Der Verbraucher ist über den Zwischenstecker steuerbar.
Die US 2018/129181 Al offenbart einen Chatbot zur Kommunikation mit einer Produktionsmaschine und zur Steuerung der Produktionsmaschine.
Aus der EP 3 528 242 Al sind Verfahren zur Mensch-Maschine-Interaktion bekannt geworden. Insbesondere offenbart die EP 3 528 242 Al ein Dialogsystem zwischen einem Menschen und einer Maschine.
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugmaschinenanordnung mit einer signifikant besser per Fernwartung kontrollierbaren Werkzeugmaschine bereit zu stellen. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine mobile Kommunikationseinrichtung einer solchen Werkzeugmaschinenanordnung bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Werkzeugmaschinenanordnung gemäß Patentanspruch 1 und eine mobile Kommunikationseinrichtung gemäß Patentanspruch 13. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen wieder.
Die Aufgabe wird somit gelöst durch eine Werkzeugmaschinenanordnung mit einer Werkzeugmaschine, einer Sensoreinrichtung zur Überwachung der Werkzeugmaschine, einer Steueranordnung zum Steuern der Werkzeugmaschine und einer mobilen Kommunikationseinrichtung, wobei die Steueranordnung über eine Netzwerkanbindung mit der mobilen Kommunikationseinrichtung verbindbar ist. Die mobile Kommunikationseinrichtung weist dabei eine Anwendung („Application"; „App") auf, mit der Daten der Sensoreinrichtung auf der mobilen Kommunikationseinrichtung darstellbar sind. Weiterhin ist die Steueranordnung dazu ausgebildet, die Werkzeugmaschine durch von der mobilen Kommunikationseinrichtung empfangene Daten zu steuern. Die Anwendung ist dazu eingerichtet, mittels der mobilen Kommunikationseinrichtung mit zumindest einer weiteren Anwendung einer weiteren mobilen Kommunikationseinrichtung der Werkzeugmaschinenanordnung Daten, insbesondere in Form eines Chats, auszutauschen, wobei die Daten der Sensoreinrichtung über die Netzwerkanbindung auch in der weiteren Anwendung darstellbar sind. Die Steueranordnung kann dazu ausgebildet sein, die Werkzeugmaschine durch von der weiteren mobilen Kommunikationseinrichtung empfangene Daten zu steuern. Die Anwendung und die weitere Anwendung können gleich ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß ist es somit vorgesehen, dass eine Werkzeugmaschine mit einer mobilen Kommunikationseinrichtung und/oder einer weiteren mobilen Kommunikationseinrichtung zumindest teilweise steuerbar ist, wobei die Nutzer auf ihrer jeweiligen mobilen Kommunikationseinrichtung den Zustand der Werkzeugmaschine anhand der von der Sensoreinrichtung bereitgestellten Daten beurteilen können. Mehrere Nutzer können sich bezüglich ihrer Vorgehensweise abstimmen. Hierdurch kann auch in personenlosen Schichten eine hohe Auslastung der Werkzeugmaschine erreicht werden.
Vorzugsweise ist die Werkzeugmaschine in Form einer Werkzeugmaschine zur Blechbearbeitung, insbesondere in Form einer Laserschneidmaschine, ausgebildet.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoreinrichtung zumindest eine Kamera, vorzugsweise mehrere Kameras, auf. Hierdurch können sich die Nutzer schnell einen aussagekräftigen Eindruck vom Zustand der Werkzeugmaschine machen.
Die Steueranordnung ist konstruktiv besonders einfach ausgebildet, wenn sie einen Computer, insbesondere in Form eines Industrie-Computers, vorzugsweise in Form eines Einplatinencomputers, insbesondere in Form eines Industrial Raspberry Pi, aufweist.
Die Steueranordnung kann einen Router, insbesondere in Form eines LTE-Routers, WLAN und/oder ein Netzwerkkabel für die Netzwerkanbindung aufweisen.
Die mobilen Kommunikationseinrichtungen können jeweils in Form eines Smartphones, eines Laptops, Notebooks oder Tabletcomputers ausgebildet sein, um die Bedienbarkeit zu erleichtern und die Verfügbarkeit der mobilen Kommunikationseinrichtungen für die Nutzer zu erhöhen.
Die mobilen Kommunikationseinrichtungen können dazu ausgebildet sein, ihren Standort, beispielsweise mittels GPS, Mobilfunk, WLAN und/oder iGPS, an die Steueranordnung zu übermitteln. Die Steueranordnung kann dazu ausgebildet sein, in einem ersten Schritt nur die mobilen Kommunikationseinrichtungen zu kontaktieren, die sich in der Nähe der Werkzeugmaschine befinden. Die Steueranordnung kann weiterhin dazu ausgebildet sein, erst nach einer vorbestimmten Totzeit weitere mobile Kommunikationseinrichtungen zu kontaktieren.
Die Steueranordnung kann einen Chatbot, d.h. ein textbasiertes Dialogsystem, aufweisen, um die Kommunikation der Nutzer mit der Steueranordnung zu erleichtern.
Der Chatbot kann zum Aufbau eines permanenten bidirektionalen Kommunikati- onsaustauschs ausgebildet sein. Im Gegensatz zu E-Mail oder SMS-Lösungen („fire and forget") ermöglicht dies Empfangskontrolle auf beiden Seiten (Steueranordnung und Anwendungen). Weiter bevorzugt weist der Chatbot einen Watchdog zur Sicherstellung der Maschinenverfügbarkeit und Funktionsfähigkeit der gesamten Kommunikationsstrecke von Ende zu Ende auf. Nutzerbefehle, die ins Leere gehen, können zurückgemeldet werden, beispielsweise mit der Nachricht „Befehl konnte nicht ausgeführt werden". Der Watchdog kann dazu ausgebildet sein, adhoc-Mel- dungen, beispielsweise über Pushbenachrichtigung, zu liefern und auf einen Kommunikationsabbruch bzw. Maschinenstillstand hinzuweisen. Die Nutzerfreundlichkeit wird weiter erhöht, wenn die Anwendung(en) zur Darstellung eines Ratings ausgebildet ist/sind, wobei das Rating den Zustand der Werkzeugmaschine bzw. eine Empfehlung zur weiteren Vorgehensweise widerspiegelt.
Die Nutzer können sich ein präziseres Bild vom Zustand der Werkzeugmaschine machen, wenn die Steueranordnung dazu ausgebildet ist, Daten der Werkzeugmaschine über die Netzwerkanbindung an die Anwendung(en) zu übermitteln. Diese Daten der Werkzeugmaschine können Sensordaten und/oder Steuerdaten der Werkzeugmaschine umfassen.
Besonders bevorzugt weist die Steueranordnung einen Filter auf, um bestimmte Konstellationen der Sensoreinrichtung zu erkennen und diese an die Anwen- dung(en) der Kommunikationseinrichtung zu übermitteln. Dabei können von dem Filter, insbesondere automatisiert, fehlerhafte Zustände der Werkzeugmaschine erkannt und dann die von der Sensoreinrichtung gemessenen Daten an die An- wendung(en) übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Steueranordnung dazu eingerichtet sein, dann die Daten der Sensoreinrichtung an die Anwendung(en) zu übermitteln, wenn die Steueranordnung anhand anderer Sensordaten und/oder Steuerdaten einen fehlerhaften Zustand der Werkzeugmaschine, insbesondere den Stillstand der Werkzeugmaschine, erkennt.
Die Steueranordnung kann eine Speichereinheit zum Speichern der Daten der Sensoreinrichtung und/oder der Daten der Werkzeugmaschine (beispielsweise Sensordaten) aufweisen. Die Steueranordnung kann weiterhin eine Auswerteeinheit zur Bewertung der gespeicherten Daten aufweisen, um eine Empfehlung zur weiteren Vorgehensweise anhand der Bewertung an die Anwendung(en) zu übermitteln. In diesem Fall kann die Steueranordnung bereits einen Vorschlag für die Entscheidung der Nutzer machen. Die Auswerteeinheit kann eine künstliche Intelligenz, insbesondere in Form eines neuronalen Netzes, aufweisen, um eine präzise Bewertung zu erstellen. Die Auswerteeinheit kann dazu ausgebildet sein, sich mittels Maschinenlernen weiter zu verbessern. Die Speichereinheit und/oder die Auswerteeinheit kann/können auf einem lokalen Server bzw. PC und/oder Cloud-basiert ausgebildet sein, um auf die Erfahrungen mehrerer Nutzer zugreifen zu können, sodass eine signifikant präzisere Bewertung erstellt werden kann.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin gelöst durch die, die Anwendung aufweisende, mobile Kommunikationseinrichtung der hier beschriebenen Werkzeugmaschinenanordnung.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung
Fig. 1 zeigt eine schematische Übersicht über eine Werkzeugmaschinenanordnung mit einer Steueranordnung und einer mobilen Kommunikationseinrichtung.
Fig. 2 zeigt eine detaillierte Übersicht des Datenflusses der Werkzeugmaschinenanordnung gemäß Fig. 1.
Fig. 3a zeigt eine erste Ausgabe einer Anwendung der mobilen Kommunikationseinrichtung.
Fig. 3b zeigt eine zweite Ausgabe der Anwendung der mobilen Kommunikationseinrichtung.
Fig. 3c zeigt eine dritte Ausgabe der Anwendung der mobilen Kommunikationseinrichtung.
Fig. 3d zeigt eine vierte Ausgabe der Anwendung der mobilen Kommunikationseinrichtung. Fig. 1 zeigt eine Werkzeugmaschinenanordnung 10 mit einer Werkzeugmaschine 12, hier in Form einer Werkzeugmaschine zur Blechbearbeitung. Die Werkzeugmaschine 12 weist ein, insbesondere automatisiertes, vorzugsweise vollautomatisiertes, hier symbolisch in Form eines Roboters dargestelltes Laserschneidwerkzeug 14 auf. Die Werkzeugmaschinenanordnung weist eine Steueranordnung 16 und eine Sensoreinrichtung 18 auf.
Die Sensoreinrichtung 18 weist vorzugsweise zumindest eine Kamera 20a, 20b, 20c, insbesondere mehrere Kameras 20a-c, auf. Die Kamera(s) 20a-c ist/sind zur Aufnahme von Bewegtbildern und/oder Standbildern ausgebildet. Hierdurch kann ein Maschinenzustand erfasst werden. Beispielsweise kann durch die Kamera(s) erfasst werden, dass sich ein Blechteil (nicht gezeigt) im Laserschneidwerkzeug 14 verkantet hat und das Laserschneidwerkzeug 14 blockiert. Mittels der Kamera(s) 20a-c kann somit überwacht werden, ob das Laserschneidwerkzeug 14 einen Defekt aufweist.
Die Daten der Sensoreinrichtung 18 werden an die Steueranordnung 16 übermittelt. Die Steueranordnung 16 kann in Form eines Industrial Raspberry Pi ausgebildet sein. Die Steueranordnung 16 steht im Datenaustausch 22 mit dem Laserschneidwerkzeug 14. Der Datenaustausch 22 erfolgt vorzugsweise über eine plattformunabhängige Architektur, insbesondere über Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA). Die Steueranordnung 16 kann alternativ oder zusätzlich dazu ihre Spannungsversorgung 24, insbesondere 24V, vom Laserschneidwerkzeug 14 erhalten.
Die Steueranordnung 16 ist zum Datenaustausch mit einer mobilen Kommunikationseinrichtung 26, insbesondere in Form eines Smartphones, ausgebildet. Hierzu ist die Steueranordnung 16 mit einer Netzwerkanbindung 28 verbunden. Die Netzwerkanbindung 28 weist vorliegend einen Router, insbesondere in Form eines LTE- Routers, auf.
Die Steueranordnung 16 kann mit einer Speicher- und/oder Auswerteeinheit 30 verbunden sein. Die Speicher- und/oder Auswerteeinheit 30 ist insbesondere Cloud-basiert ausgebildet. Die Speicher- und/oder Auswerteeinheit 30 ermöglicht vorzugsweise eine Akkumulation der Daten der Steueranordnung 16 mehrerer Nutzer, um ein Maschinenlernen auf Grundlage einer großen Datenmenge zu ermöglichen.
Die mobile Kommunikationseinheit 26 weist eine Anwendung 32, d.h. eine App, auf. Die Anwendung 32 ist in der Lage, zumindest einen Teil der Werkzeugmaschine 12 zu steuern. Weiterhin ist die Anwendung 32 in der Lage, die Daten der Sensoreinrichtung 18 zu empfangen und insbesondere darzustellen. Insbesondere ist die Anwendung 32 dazu ausgebildet, Bilder der Kamera(s) 20a-c darzustellen und die Werkzeugmaschine 12 automatisiert und/oder durch eine Nutzereingabe zu stoppen. Alternativ oder zusätzlich dazu ist die Anwendung 32 dazu ausgebildet, den Betrieb der Werkzeugmaschine 12 automatisiert und/oder durch eine Nutzereingabe zu starten oder fortzusetzen.
Die Steueranordnung 16 kann einen Filter 34 aufweisen, um Zustände der Werkzeugmaschine 12 zu identifizieren, um dann die Daten der Sensoreinrichtung 18 an die Anwendung 32 zu übermitteln. Beispielsweise kann der Filter 34 dazu ausgebildet sein, einen unerwarteten Zustand, insbesondere einen Defekt, der Werkzeugmaschine 12 zu erkennen und dann die Daten der Kamera(s) 20a-c an die Anwendung 32 übermitteln.
Die Steueranordnung 16 weist vorzugsweise einen Chatbot 36 auf. Unter einem Chatbot 36 wird dabei ein textbasiertes Dialogsystem verstanden, das das Chatten mit der mobilen Kommunikationseinrichtung 26 erlaubt. Zusätzlich dazu kann der Chatbot 36 dazu ausgebildet sein, Daten mit einer weiteren mobilen Kommunikationseinrichtung 38 bzw. mit einer weiteren Anwendung 40 der weiteren mobilen Kommunikationseinrichtung 38 auszutauschen.
Die Steueranordnung 16 ist zum Datenaustausch mit der weiteren mobilen Kommunikationseinrichtung 38 ausgebildet. Hierzu ist die Steueranordnung 16 mit der Netzwerkanbindung 28 verbunden. Hierdurch können mehrere Nutzer mit ihrer jeweiligen mobilen Kommunikationseinrichtung 26, 38 den Zustand der Werkzeugmaschine 12 diskutieren. Die weitere Kommunikationseinrichtung 38 ist vorzugsweise in Form eines Smartphones ausgebildet.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Schaltbildes der zu Fig. 1 beschriebenen Werkzeugmaschinenanordnung 10.
Fig. 3a zeigt eine Ausgabe der Anwendung 32. Aus Fig. 3a ist ersichtlich, dass die Werkzeugmaschine 12 (siehe Fig. 1) den Betrieb gestoppt hat. Ein Bild der Sensoreinrichtung 18 (siehe Fig. 1) wird dem Nutzer der Anwendung 32 übermittelt, sodass sich dieser selbst einen Eindruck vom Zustand der Werkzeugmaschine 12 verschaffen kann. Dem Nutzer wird angeboten, die Werkzeugmaschine 12 neu zu starten („Restart") oder vollständig zu stoppen („Stop").
Fig. 3b zeigt die mobile Kommunikationseinrichtung 26 mit einer weiteren beispielhaften Ausgabe der Anwendung 32. Gemäß Fig. 3b gibt die Anwendung 32 ein Rating 42 bezüglich des Zustands der Werkzeugmaschine 12 aus. Das Rating 42 zeigt auf einer Skala, hier in Form einer Benotung, ob sich die Werkzeugmaschine 12 in einem guten oder schlechten Zustand befindet.
Fig. 3c zeigt die mobile Kommunikationseinrichtung 26 mit einer weiteren beispielhaften Ausgabe der Anwendung 32. Aus Fig. 3c ist ersichtlich, dass geometrische Positionen 44 in der Ausgabe eingeblendet werden können. Die geometrischen Positionen 44 können in Form von Pfeilen, Rahmen und dergleichen eingeblendet werden.
Fig. 3d zeigt eine weitere Ausgabe der Anwendung 32 mit einem Chatverlauf. Die Maschinendaten vor einer Interaktion, Daten der Sensoreinrichtung 18 (siehe Fig. 1), insbesondere in Form von Kamerabildern, die rückgemeldeten Informationen sowie die Reaktion der Werkzeugmaschine 12 (siehe Fig. 1) nach der Interaktion werden gespeichert und können als Labels zum Aufbau einer automatisierten Erkennung der Situationen genutzt werden. Damit ist es möglich, in vielen Fällen anhand der Maschinendaten sowie Daten der Sensoreinrichtung 18 (siehe Fig. 1) eine automatisierte Rückmeldung an die Werkzeugmaschine 12 zu geben und nur noch in speziellen Situationen eine manuelle Bewertung anzufragen. In der Gruppe der freigeschalteten Nutzer kann vor der Reaktion eine Beratung erfolgen oder ein Einsatz vor Ort beschlossen werden.
Unter Vornahme einer Zusammenschau aller Figuren der Zeichnung betrifft die Erfindung zusammenfassend eine Werkzeugmaschinenanordnung 10 mit einer Werkzeugmaschine 12 und einer mobilen Kommunikationseinrichtung 26, wobei auf der mobilen Kommunikationseinrichtung 26 eine Anwendung 32 zur zumindest teilweisen Steuerung der Werkzeugmaschine 12 installiert ist. Die Werkzeugmaschinenanordnung 10 weist eine Sensoreinrichtung 18 auf, deren gemessene Daten in der Anwendung 32 darstellbar sind. Die Sensoreinrichtung 18 kann in Form zumindest einer Kamera 20a-c ausgebildet sein, deren Bilder in der Anwendung 32 darstellbar sind. Eine Steueranordnung 16 der Werkzeugmaschinenanordnung 10 kann einen Chatbot 36 zur Kommunikation der Werkzeugmaschine 12 mit einem Nutzer der Anwendung 32 aufweisen. Die Anwendung 32 ist weiterhin zur Kommunikation mit einer weiteren Anwendung 40 auf einer weiteren mobilen Kommunikationseinrichtung 38 ausgebildet, um eine Abstimmung des Nutzers mit einem weiteren Nutzer zu ermöglichen. Die Steueranordnung 16 kann dazu ausgebildet sein, nur im Ausnahmefall den Nutzer der Anwendung 32 zu informieren. Der Ausnahmefall kann durch Daten der Werkzeugmaschine 12 und/oder durch von einem Filter 34 analysierte Daten der Sensoreinrichtung 18 ermittelt werden.
10 Werkzeugmaschinenanordnung
12 Werkzeugmaschine
14 Laserschneidwerkzeug
16 Steueranordnung
18 Sensoreinrichtung
20a-c Kamera
22 Datenaustausch
24 Spannungsversorgung
26 mobile Kommunikationseinrichtung
28 Netzwerkanbindung
30 Speicher- und/oder Auswerteeinheit
32 Anwendung
34 Filter
36 Chatbot
38 weitere mobile Kommunikationseinrichtung
40 weitere Anwendung
42 Rating
44 geometrische Position

Claims

Patentansprüche
1. Werkzeugmaschinenanordnung (10), die Folgendes aufweist: a) Eine Werkzeugmaschine (12) mit einer Sensoreinrichtung (18) zur Überwachung zumindest eines Teils der Werkzeugmaschine (12); b) eine Steueranordnung (16) zum Steuern zumindest eines Teils der Werkzeugmaschine (12), wobei die Steueranordnung (16) zum Empfang von Daten der Sensoreinrichtung (18) ausgebildet ist; c) eine mobile Kommunikationseinrichtung (26) mit einer Anwendung (32) zum bidirektionalen Austausch von Daten mit der Steueranordnung (16), wobei die Steueranordnung (16) über eine Netzwerkanbindung (28) mit der mobilen Kommunikationseinrichtung (26) verbindbar ist, sodass Daten der Sensoreinrichtung (18) in der Anwendung (32) darstellbar sind und zumindest ein Teil der Werkzeugmaschine (12) mit der Anwendung (32) steuerbar ist; d) eine weitere mobile Kommunikationseinrichtung (38) mit einer weiteren Anwendung (40), wobei die Anwendung (32) dazu ausgebildet ist, mit der weiteren Anwendung (40) Daten, insbesondere in Form eines Chats, auszutauschen und wobei die Steueranordnung (16) über die Netzwerkanbindung (28) mit der weiteren mobilen Kommunikationseinrichtung (38) verbindbar ist, sodass Daten der Sensoreinrichtung (18) in der weiteren Anwendung (40) darstellbar sind und insbesondere zumindest ein Teil der Werkzeugmaschine (12) mit der weiteren Anwendung (40) steuerbar ist.
2. Werkzeugmaschinenanordnung nach Anspruch 1, bei der die Werkzeugmaschine (12) in Form einer Werkzeugmaschine (12) zur Blechbearbeitung ausgebildet ist.
3. Werkzeugmaschinenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Sensoreinrichtung (18) zumindest eine Kamera (20a-c) aufweist.
4. Werkzeugmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steueranordnung (16) einen Computer, vorzugsweise einen Industrie-PC, insbesondere einen Industrial Raspberry Pi, aufweist.
5. Werkzeugmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steueranordnung (16) einen Router, WI_AN und/oder ein Netzwerkkabel zur Herstellung der Netzwerkanbindung (28) aufweist.
6. Werkzeugmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mobile Kommunikationseinrichtung (26) und/oder die weitere mobile Kommunikationseinrichtung (38) in Form eines Smartphones, eines Laptops, Notebooks oder Tabletcomputers ausgebildet ist/sind.
7. Werkzeugmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steueranordnung (16) einen Chatbot (36) zur Kommunikation mit der Anwendung (32) und/oder der weiteren Anwendung (40) aufweist.
8. Werkzeugmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Anwendung (32) und/oder die weitere Anwendung (40) zur Darstellung eines Ratings (42) zur Bewertung des Zustands der Werkzeugmaschine (12) ausgebildet ist.
9. Werkzeugmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steueranordnung (16) dazu ausgebildet ist, Daten der Werkzeugmaschine (12) über die Netzwerkanbindung (28) an die Anwendung (32) und/oder die weitere Anwendung (40) zu übermitteln.
10. Werkzeugmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steueranordnung (16) einen Filter (34) aufweist, der dazu eingerichtet ist, bestimmte Konstellationen der Sensoreinrichtung (18) zu erkennen und an die Anwendung (32) und/oder die weitere Anwendung (40) zu übermitteln.
11. Werkzeugmaschinenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steueranordnung (16) eine Speichereinheit (30) zum Speichern der Daten der Sensoreinrichtung (18) und/oder der Daten der Werkzeugmaschine (12) aufweist, wobei die Steueranordnung (16) eine Auswerteeinheit (30) zur Bewertung gespeicherter Daten aufweist und wobei die Auswerteeinheit (30) dazu ausgebildet ist, eine Empfehlung zur weiteren Vorgehensweise anhand der Bewertung an die Anwendung (32) und/oder die weitere Anwendung (40) zu übermitteln.
12. Werkzeugmaschinenanordnung nach Anspruch 11, bei der die Speichereinheit (30) und/oder die Auswerteeinheit (30) Cloud-basiert ausgebildet ist/sind.
13. Mobile Kommunikationseinrichtung (26) einer Werkzeugmaschinenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mobile Kommunikationseinrichtung (26) die Anwendung (32) aufweist.
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