JP2020514693A - エネルギー・チェーンの動作を監視するためのシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1の態様によれば(請求項1によれば)、第1の前述の目的は、少なくとも1つまたは複数のセンサが静止状態で配置され、エネルギー・チェーンの変位経路に沿って実質的に延在する検出経路を形成するという点で、すでに達成されている。本明細書において、検出経路は、変位経路のサブセクションを介して、または同様の障害傾向部分全体を介して延在する。検出経路は、特に変位経路に平行に、直接変位経路において、および/または、空間的にこの経路の近隣に、延在可能である。センサまたは複数のセンサは、固定位置に、または静止状態で配置され、結果として、通常の変位経路からのチェーンの逸脱、障害のない通常動作の変位経路を、可動エネルギー・チェーンからそれ自体を変位させることなく、検出することができる。
本発明の第2の態様によれば(請求項10によれば)、第2の前述の目的は、複数のセンサ・モジュールは静止状態で取り付けられないが、このチェーン上またはチェーン内のエネルギー・チェーンの長さに沿って分配されるという点で、容易に達成される。このようにして、たとえこれがエネルギー・チェーンの局所的に制約されたサブセクションのみと関係する場合であっても、センサ・モジュールはそれぞれ、特に固定点の領域内で直接、エネルギー・チェーンの局所的な状態変化に反応することが可能である。
−運動学的量、特に加速度、速さ、および/または位置の定量的検出のための、加速度センサ、特に3軸加速度センサ、
−空間的向きの定量的検出のための、位置センサ、例えばMEMS回転速度センサ、および/または、
−空間における絶対高さの定量的検出のための、高さセンサ、
を備え得、それぞれが、対応する出力を評価ユニットに送信する。分散センサ・モジュールの、運動学的パラメータ、空間的位置、および/または絶対高さは、個々に、またはこれらの量のうちの少なくとも2つを組み合わせて、それぞれ、エネルギー・チェーンの現在の動作状態、特に、この状態が所定の名目上のパラメータの範囲内にあるかどうかに関する確実な監視に関して、相対的に正確に言及することができる。特に、加速度センサは、エネルギー・チェーンが望ましい名目上の挙動を示すかどうかを相対的に正確に決定することができ、また、断裂または停止を避けるために、初期段階での重大な逸脱も認識できる。
とりわけ、第3の態様は、エネルギー・チェーンおよびこれらのチェーンにおいて誘導されるラインの、残りの耐用年数の使用依存予測を可能にする。
2 固定点
4 ドライバ
5 ガイド溝
6 評価ユニット
7 制御
10 監視システム
11 静止ストランド
12 可動ストランド
13 偏向アーク
15−1・・・15−n センサ
16 フィールドバス
17 バス結合器
18 バス・インターフェース
19 ビーム経路
20;30;40 監視システム
25−1・・・25−n;35−1・・・35−n;45−1・・・45−n センサ
50 監視システム
55 センサ
57 トリガ要素
60 監視システム
65−1から65−n センサ・モジュール
65A 測定量検出器
65B 通信ユニット
65C 補助回路
65D コンピューティング・ユニット
65E 温度センサ
651;652 集積回路
68 無線通信インターフェース
70 監視システム
75−1から75−n センサ・モジュール
76 フィールドバス
78 バス・インターフェース
80 監視システム
82 無線チャネル
83 CANバス
85 クラウド・アプリケーション
86 評価ユニット
865 センサ・モジュール
965 センサ・モジュール
Claims (30)
- ベース(2)への接続のための第1の接続点と、ドライバ(4)への接続のために、該第1の接続点に対して相対的に移動可能な第2の接続点との間の、例えば、ケーブル、ホースなどの少なくとも1つのラインの誘導のためのエネルギー・チェーンの動作のための監視システム(10、・・・、50)であって、
可動ストランド(12)、静止ストランド(11)、およびこれらの間の偏向アーク(13)を形成しながら、変位経路に沿って変位可能なエネルギー・チェーン(1)と、
前記エネルギー・チェーンの状態に依存して、それぞれが少なくとも1つの出力を生成する、少なくとも1つまたは複数のセンサと、
前記エネルギー・チェーンの前記動作において、エラー状態が発生するかどうかを監視するために、前記センサの前記少なくとも1つの出力を評価する評価ユニット(6)と、
を含み、
前記少なくとも1つまたは複数のセンサ(15−i;・・・45−i;55)は、静止的に配置され、前記エネルギー・チェーン(1)の前記変位経路に沿って検出経路を形成し、それぞれが、該エネルギー・チェーン(1)の前記センサへの接近、および/または、該エネルギー・チェーンによる該センサの接触に反応し、前記センサ(15−i;・・・45−i)は、好ましくは非接触様式で前記エネルギー・チェーンと相互作用する、
監視システム(10、・・・、50)。 - 前記センサ(15−i;・・・45−i)は、非接触近接スイッチとして、好ましくは光学近接スイッチとして構成され、前記エネルギー・チェーンと非接触様式で相互作用する、請求項1に記載の監視システム。
- 前記センサ(15−i)は、前記可動ストランド(12)の前記名目上のコースより上の高さに配置される、請求項1または2に記載の監視システム。
- 前記センサ(15−i;・・・35−i)は、一定の間隔で配置され、該間隔は、好ましくは前記エネルギー・チェーン(1)のリンク・セパレータよりも大きく、および/または、好ましくは前記偏向アーク半径の大きさの6倍よりも小さいかまたは等しく、特に、該偏向アーク半径の大きさの2倍である、請求項1から3のいずれか一項に記載の監視システム。
- 前記評価ユニット(6)は、動作中、前記センサ(15−i;・・・45−i)の出力を、名目上の基準センサ出力と連続的に比較するために、該名目上の基準センサ出力を記憶することが可能なストレージを備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の監視システム。
- 複数のセンサ(15−I;・・・45−i)が提供され、
好ましくは線形バス・トポロジを伴うフィールドバス(16)、例えばASIバス、CANバスなどを介した通信のために、前記評価ユニット(6)と有線接続され、または、
ワイヤレス・インターフェース(68)を介して該評価ユニットと通信する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の監視システム。 - 少なくとも1つのインターフェース・モジュール、特にバス・インターフェース・モジュール(18)または無線インターフェース・モジュール(68)が、前記評価ユニット(6)と接続され、前記センサ(15−i;45−i)は、前記インターフェース・モジュールを介して該評価ユニットと通信する、請求項6に記載の監視システム。
- 前記センサ(15−i;・・・45−i)は、前記エネルギー・チェーンの一方の側面に沿って一方向に分配され、特にガイド溝の一方の側面に一方向に取り付けられ、該エネルギー・チェーン(1)は横方向に誘導される、請求項1から7のいずれか一項に記載の監視システム。
- 前記センサ(55)は、細長いトリガ要素(57)、特に、前記可動ストランドの前記名目上のコースの上の該可動ストランドの反対側に前記検出経路を形成し、前記エネルギー・チェーン(1)による前記トリガ要素の接触の際にトリガするトリガ・コードを備える、請求項1に記載の監視システム。
- ベース(2)への接続のための第1の接続点と、該第1の接続点に対して相対的に移動可能な第2の接続点との間の、ドライバ(4)への接続のために、例えば、ケーブル、ホースなどの少なくとも1つのラインを誘導するためのエネルギー・チェーン(1)の動作のための監視システム(60;70)であって、
可動ストランド(12)、静止ストランド(11)、およびこれらの間の偏向アーク(13)を形成しながら、変位経路に沿って変位可能なエネルギー・チェーン(1)と、
測定によってパラメータを検出するために、測定量検出器を含む、前記エネルギー・チェーン上の複数のセンサを伴う配置と、
前記エネルギー・チェーンの動作において、エラー状態が発生するかどうかを監視するために、前記センサと相互作用する、評価ユニット(6)と、
を含み、
− 複数のセンサ・モジュール(65−i;75−i)は、前記エネルギー・チェーンの長さに沿ったセンサとして分配され、前記エネルギー・チェーンまたは前記エネルギー・チェーン内部に取り付けられ、
− 各センサ・モジュール(65−i;75−i)は、測定によって検出される前記パラメータに依存する、前記評価ユニット(6)への出力の伝送のための通信ユニット(65B)を備える、
監視システム(60;70)。 - 前記通信ユニット(65B)は、好ましくは、エラー訂正を伴う通信プロトコルを介した、無線を介したワイヤレス・データ通信のため、または、データ・バス(76)を介した有線データ通信のために構成される、請求項10に記載の監視システム。
- 前記センサ・モジュール(65−i;75−i)の各々が、前記測定量検出器(65A)を備える少なくとも1つの集積回路(651;652)を含む、請求項10または11に記載の監視システム。
- 前記集積回路(651;652)は、運動学的パラメータの定量的検出のための、加速度センサ(64A)、特に3軸加速度センサを備え、対応する出力を前記評価ユニット(6)に伝送する、請求項12に記載の監視システム。
- 前記集積回路(651;652)は、
− 空間的向きの前記定量的検出のための位置センサを含み、および/または、
− 前記空間内の絶対高さの前記定量的検出のための高さセンサを含み、
対応する出力を前記評価ユニットに伝送する、
請求項12または13に記載の監視システム。 - 各センサ・モジュール(65−i;75−i)はエネルギー・ストレージを備える、請求項10から14のいずれか一項に記載の監視システム。
- 各センサ・モジュール(65−i;75−i)は、特に、近接場結合のための受信コイルを伴う、非接触誘導エネルギー伝達のための回路を備える、請求項10から14のうちのいずれか一項に記載の監視システム。
- 前記通信ユニット(65B)は、特に前記センサ・モジュール(65−i;75−i)の一体部分として、集積回路(651;652)内に実装される、請求項10から16のいずれか一項に記載の監視システム。
- 前記センサ・モジュールは、
− 前記エネルギー・チェーンのチェーン要素に解放可能なように取り付けられたクロス・ウェブ内に一体化され、または、
− 前記エネルギー・チェーンのチェーン要素に解放可能なように取り付けられた別のウェブ内に一体化される、
請求項10から17のいずれか一項に記載の監視システム。 - 前記センサ・モジュール(65−I;75−i)は、前記エネルギー・チェーン(1)の縦方向に沿って一定の間隔で配置され、距離は、好ましくは前記偏向アーク(13)のアーク長さ以下であり、特に、前記偏向アークの半径の1.6倍以下である、請求項10から18のいずれか一項に記載の監視システム。
- ベース(2)への接続のための第1の接続点と、該第1の接続点に対して相対的に移動可能な第2の接続点との間の、ドライバ(4)への接続のために、例えば、ケーブル、ホースなどの少なくとも1つのラインを誘導するためのエネルギー・チェーン(1)のための監視システム(80)であって、
可動ストランド(12)、静止ストランド(11)、およびこれらの間に配置された偏向アーク(13)を形成しながら、変位経路に沿って変位可能なエネルギー・チェーン(1)、
前記第2の接続点を有する前記可動ストランド(12)の端部領域に配置され、または、前記ドライバに配置される、少なくとも1つのセンサ・モジュール(65;865;965)、および、
− 運動学的パラメータの、特に、前記端部領域の加速度、速度、および/または位置の定量的検出のためのセンサ(65A)、ならびに、
− 検出された運動学的パラメータに依存する出力データの、インターフェースまたは評価ユニット(86)への伝送のための通信ユニット(65B)、
を含む、
監視システム(80)。 - 運動学的パラメータの検出のための前記センサ(65A)は、加速度センサ、特に3軸加速度センサである、請求項20に記載の監視システム。
- 前記センサ・モジュール(65;865;965)、特に前記通信ユニット(65B)は、前記センサ・モジュールの識別に使用可能な一意の識別子を備える、請求項20または21に記載の監視システム。
- 前記センサ・モジュール(65;865;965)は、動作パラメータおよび/または環境パラメータの前記定量的検出のための少なくとも1つのさらなるセンサ(65E)を含む、請求項20に記載の監視システム。
- 前記さらなるセンサ(65E)は温度センサである、請求項23に記載の監視システム。
- 前記通信ユニット(65B)は、ワイヤレス通信用の集積回路として構成される、請求項20から24のいずれか一項に記載の監視システム。
- 前記通信ユニット(65B)は、ワイヤード・バス(76)を介したワイヤレス通信用の集積回路として構成される、請求項20から24のいずれか一項に記載の監視システム。
- 前記センサ・モジュール(65;865;965)は、前記エネルギー・チェーンのチェーン要素に、特にクロス・ウェブに、解放可能なように取り付けられる、請求項20から26のいずれか一項に記載の監視システム。
- 前記エネルギー・チェーン(1)は、特に長い変位経路のために、上部ストランド(12)をスライドオフまたはロールオフするように構成される、請求項1から27のいずれか一項に記載の監視システム。
- 前記エネルギー・チェーンの動作における機能監視の目的で位置を決定するための、請求項10から19のいずれか一項に記載の監視システムの使用。
- 耐用年数の予測および/または前記エネルギー・チェーンの監視の目的で、進行した変位経路を決定するための、請求項20から27のいずれか一項に記載の監視システムの使用。
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