JP2021177382A - インテリジェントな管理のための、機械加工用工具の使用量および摩耗量のリアルタイム監視 - Google Patents

Abstract

【課題】機械加工用工具の使用量および摩耗量を監視するための電子工具監視システムを提供する。【解決手段】電子工具監視システムであって、監視する各工具に対して、工具の使用量および摩耗量を監視する自己完結型スタンドアロン電子監視装置を備える。自己完結型スタンドアロン電子監視装置は、工具の使用量および摩耗量を監視することを可能にする電子センサ構成体と、電子センサ構成体の出力に基づいて、工具の使用量および摩耗量を識別して監視し、監視される工具の使用量および摩耗量、ならびに工具の耐用寿命を示す保存されたデータに基づいて、工具の残存耐用寿命を推定する電子制御ユニットを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、概して、例えばドリルビット、フライス、チップソーなどの機械加工用工具の分野に関し、詳細には、本発明は、機械加工用工具のインテリジェントな管理のための、機械加工用工具の使用量および摩耗量の監視に関する。

［関連出願の相互参照］
本特許出願は、２０２０年５月７日に出願されたイタリア特許出願第１０２０２０００００１０２５５号の優先権を主張し、その全開示は参照により本明細書に組み込まれる。

インダストリー４．０という用語は、デジタル技術の普及およびデジタル技術の生産チェーンへの統合のおかげで、近年製造業が直面している根本的なパラダイムの転換を示すためにますます頻繁に使用されている。

インダストリー４．０では、ビッグデータ、ロボット、データ分析、およびインターネットを介した通信が工場の中に広がり、生産プロセスを合理化し、市場のニーズに対してより効率的で動的で適応可能にしている。

しかしながら、技術的要素に加えて、ファクトリー４．０では人間の労働者における変化もあり、労働者は、生産プロセスを推進するデジタル技術と「対話する」ためにますます専門化されている。

インダストリー４．０とは、第４次産業革命に由来し、第４次産業革命は、完全に自動化され相互接続された産業生産をもたらすプロセスであって、第４次産業革命の基本的な要素は、世界規模の生産プロセスへのＩｏＴ（モノのインターネット）技術を体系的に適用することである。

特に、多国籍のコンサルティング会社によるある報告によれば、新しいデジタル技術は、４つの開発方向において大きな影響を及ぼすことになる。第１の開発方向は、データ、コンピューティング能力および接続性の使用に関するものであり、情報および情報の記憶を集中化するための、ビッグデータ、オープンデータ、ＩｏＴ、マシンツーマシンおよびクラウドコンピューティングに該当する。

第２の開発方向は分析であり、データが収集されると、そこから価値が導出される。今日では、収集されたデータのほんのわずかな割合しか企業によって使用されておらず、使用すれば、企業は、「機械学習」から利点を得ることができ、すなわち、機械が収集して分析するデータから「学習」することによって企業の成果を改善する機械から利点を得ることができる。

開発の第３の分野は、人−機械の相互作用、および拡張現実であり、人−機械の相互作用は、タッチ感知インタフェースを含み、ますます普及しつつある。

最後の開発方向として、デジタルから「リアル」への移行を扱う分野全体であって、積層造形、３Ｄ印刷、ロボット工学、通信、マシンツーマシン相互作用、および目標とする方法でエネルギーを保存して使用し、コストを合理化し、成果を最適化するための新しい技術を含む分野全体がある。

機械加工の分野では、これらの技術の導入はまだ比較的初期段階にある。

この技術分野では、機械加工の品質は、特に精密加工である場合、使用される工具の摩耗量に大きく依存し、その結果、それらの摩耗量を正確で連続的に監視することは、高品質基準を保証するための基本的な要因の１つであることは確実である。

これに加えて、過度の工具摩耗量は工具の破損を引き起こす可能性があり、これはオペレータの安全にとって危険な状況につながる可能性があり、かつ機械加工コストが増加する可能性がある。

このため、工具摩耗量の経時的な進行を連続的に監視することは、機械加工において必要とされる安全基準に適合することを保証するための別の基本的な要因であって、ならびに工具品質を改善し、および／または破損を防止し、その結果、工具交換のための不要な追加コストを回避することができる必要な工具再調整動作を実行することを目的に、過度の摩耗量がある場合に迅速に介入するための別の基本的な要因である。

摩耗量の経時的な進行がトライボロジー試験に基づく経験による特性評価の対象であることが多いのと同様に、通常、工具の予定通りの摩耗量はオペレータによる視覚評価の対象である。

このタイプの評価の主観性は、機械加工の品質および安全性と、このような構成要素が使用される製品の使用の品質および安全性との両方に悪影響を及ぼす可能性があり、場合によっては重大な影響を及ぼす可能性がある評価誤差を生じさせる可能性がある変数を表し、この評価誤差はまた、摩耗した工具を用いて実行される機械加工の品質が低いために、このような構成要素が使用される製品の誤動作の結果に対する民事責任および刑事責任の観点から重要な意味を有する可能性がある。

機械加工用工具の摩耗状態を監視するための特許文献で提案されている技術のいくつかは、例として、米国特許第４，４７１，４４４号明細書、米国特許第４，６９４，６８６号明細書、米国特許第５，９０４，４５７号明細書、および米国特許第１０，００５，１６７号明細書で説明されている。

本発明の出願人は、工具管理をコンピュータ化することが今や機械メーカにとって不可欠なプロセスであり、したがって工具管理をコンピュータ化することによって、機械メーカが各工具の状態、数量、位置、および残存耐用寿命を常に把握することが可能になることを確認することができた。

しかしながら、本発明の出願人はまた、本発明の出願人に既知の方法論および技術が、特定の点で満足のいくものである場合があることを疑う理由はないが、特にインダストリー４．０によって導入された新しいパラダイムと統合する観点から、非常に多数ある場合がある工具を統合してインテリジェントに管理することが可能になるために、依然として改善できる余地が大きいことを確認することができた。

したがって、本発明は、工具管理のコンピュータ化を可能にするＩｏＴ技術を利用可能にすることを目的としており、したがって、本発明によって、一方では、機械加工用工具の使用量および摩耗量の正確で信頼性の高い監視、および工具の統合されたインテリジェントな管理を実行することが可能になり、他方では、このような技術を従来欠いていた応用形態の環境でも容易に使用可能にすることが可能になる。

本発明によれば、添付の特許請求の範囲に主張されているように、機械加工用工具の使用量および摩耗量を監視するための電子工具監視システムおよび電子工具管理システムが提供される。

本発明の電子工具管理システムを概略的に示す図である。 本発明の、工具の使用量および摩耗量を監視するための電子システムを概略的に示す図である。 本発明の、工具の使用量および摩耗量を監視するための電子装置のブロック図である。 本発明の工具管理センターのブロック図である。 本発明の工具分配ステーションのブロック図である。

当業者が本発明を実現して利用できるように、本発明を、添付図面を参照して以下で詳細に説明する。提示された実施形態に対する様々な変更形態は、当業者に直ちに明らかとなり、本明細書に開示された一般的な原理は、他の実施形態および応用形態に適用することができるが、それによって添付の特許請求の範囲に定義される本発明の保護の範囲から逸脱することはない。したがって、本発明は、説明して図示する実施形態に限定されると考えられるべきではなく、説明して特許請求する特徴に従って最も広い保護範囲が与えられるべきである。

特に定義されていない場合、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明に関連する分野の当業者によって一般的に使用される同じ意味を有する。対立が生じた場合、この説明は、提供された定義を含めて、拘束力を有するものとする。さらに、実施例は例示のみを目的として提供されていて、したがって限定的であると見なされるべきではない。

特に、添付の図面に含まれ、以下で説明するブロック図は、構造的特性または構成的制限の表現として理解されるべきではなく、機能的特性、機能的性質、すなわち、装置の固有の性質の表現として解釈されなければならず、得られる効果、または異なる方法で実施してもよい機能的制限によって定義されなければならないので、その機能性（可能性がある機能）を保護するためのものである。

本明細書で説明する実施形態の理解を容易にするために、いくつかの特定の実施形態を参照し、実施形態を説明するために特定の用語を使用する。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。

さらに、説明の便宜上、以下の説明は、一般性を失うことなく、本発明の多くの有利な応用形態の１つを表すドリルビットの形態の機械加工用工具を参照する。

本発明の背景にある考え方は、期待される品質および安全基準の遵守を可能にするインテリジェントな工具管理を実装することができるように、実際の使用量だけでなく摩耗量もリアルタイムで定量化することができるように、軽量で信頼性の高いセンサ技術を工具駆動装置に取り付けて工具使用量を示す情報を収集することである。

添付の図面では、本発明の好ましい実施形態による電子工具監視システムが概略的に示されていて、この電子工具監視システムは、この監視技術、およびこの監視技術を使用することを可能にする任意の前提条件を従来欠いている、工具および関連する駆動装置を用いて使用するのに特に適していて、このことによって、既に市販または製造されているすべての工具およびすべての関連する駆動装置を改装することが可能になる。

さらに、添付の図面に示されている本発明の好ましい実施形態では、例示の便宜上、工具は、対応するドリルの形態の手持ち式駆動装置によって動作されるのに適したドリルビットの形態で示されていて、ドリルは、電気式または空気圧式であってもよい。

図１および図２に示すように、全体として符号１で参照される電子インテリジェント工具管理システムは、
−工具管理センター２と、
−工具管理センター２に通信可能に接続された、１つまたは異なる工具回収分配ステーション３と、
−工具管理センター２に通信可能に接続された、電子工具監視システム４と
を備える。

応用形態の環境に応じて、工具管理センター２および工具回収分配ステーション３は、図１に示す実施形態のように、作業環境の異なる領域に位置する物理的に別個の要素であってもよく、または単一の要素を構成してもよい。

図１に示す実施形態では、工具回収分配ステーション３は、例えば、機械加工動作が行われる会社の作業領域の異なる箇所に配置されてもよく、一方、工具管理センター２は、工具回収分配ステーション３に対して遠隔に配置することができ、例えば、製品ライフサイクル管理（ＰＬＭ）プロセスおよび企業資源計画（ＥＲＰ）プロセスなどの様々な情報通信（ＩＣＴ）および会社のビジネスプロセスの管理技術を収容する会社の管理領域に遠隔配置することができる。

図２に示すように、電子工具監視システム４は、監視する各工具５に対して、
−工具５に適用されたタグ６であって、タグ６を固有に識別し、その結果、タグ６が適用された工具５を固有に識別する固有識別子ＩＤが関連付けられたタグ６であり、電子工具管理システム１によって管理される他の工具５から、その工具５が区別されることを可能にし、工具５にそれぞれの固有識別子ＩＤが関連付けられたそれぞれのタグ６を提供することも可能にする、タグ６と、
−工具５の使用量および摩耗量を監視するために、工具５の駆動装置７に堅固で取り外し可能に適用可能に設計された電子監視装置８と
を備える。

タグ６は、応用形態の目的、および応用形態の特定の環境条件および特定の動作条件に適した、現在または将来の技術のいずれかに従って実現してもよい。

図２に示す好ましい実施形態では、タグ６は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術に基づいているので、ＲＦＩＤタグとして一般的に既知の電子タグの形態で実現され、ＲＦＩＤタグは、好都合に受動的であり、接着性であり、可撓性であることによって、容易に適用可能であり、ＲＦＩＤタグに、工具５の外面に適合するように固有識別子ＩＤが保存されている。

代替的に、タグ６は、光学読み取り技術に基づいてもよいので、従来の非電子の接着性で可撓性のタグの形態で実現され、その上に固有識別子ＩＤが様々な方法で実現されてもよい。

一実施形態では、固有識別子ＩＤは、任意のタイプのバーコードの形態で実現される。特に、バーコードは、線形であってもよく、好都合には２次元であってもよく、またはＱＲコード(登録商標)としても既知のマトリックスの形態であってもよい。

任意の種類のバーコードの形態で実現したものの代替として、または任意の種類のバーコードの形態で実現したものに加えて、固有識別子ＩＤは、任意の他の形態、例えば指定された長さの英数字文字列の形態で実現されてもよい。

一実施形態では、固有識別子ＩＤに加えて、タグ６がＲＦＩＤの形態であること、またはバーコードの形態であることに応じて、追加のデータをタグ６に保存または符号化することができ、この追加のデータは、工具５、および／または工具５の耐用寿命または実用寿命（耐久性）を示し、工具５の使用量の最大限界の観点から好都合に表現してもよい。好都合には、工具５の使用量の最大限界は、工具５の最大摩耗量、工具５を使用してもよい機械加工動作の最大回数、および／もしくは工具５を使用して機械加工動作を実行してもよい最大時間、の観点から表現してもよく、または工具５の最大許容使用量を表す任意の他の適切な量であって、独自の基準に従う場合、そのうちの１つ以上を超えると、工具５が、可能であれば再調整プロセスを必然的に受けなければならず、または再調整されない場合は処分されなければならない任意の他の適切な量の観点から表現してもよい。

電子監視装置８は、電子監視装置８が特定用途向けの環境条件下および動作条件下で適切で確実に機能することを可能にするように設計された保護囲い部９を備える。

電子監視装置８が、別のものと交換可能であり、故障した場合に修理可能であり、または定期的にメンテナンスされるように、工具５の駆動装置７に容易に堅固に適用可能であり、同様に容易に取り外し可能であるように、囲い部９がさらに設計される。

特に、囲い部９には固定装置１０が提供されてもよく、固定装置は、囲い部９に一体化され、または囲い部９とは別個であり、囲い部９を工具５の駆動装置７に堅固だが取り外し可能に固定することができるように、囲い部９に取り付け可能である。

例えば、固定装置１０は、囲い部９によって支持された機械的取り付けインタフェースであって、工具５の駆動装置７によって支持された対応する機械的取り付けインタフェースと接続するように成形された機械的取り付けインタフェースを備えるタイプのものであってもよく、工具５の駆動装置７の囲い部に密着することができる一連の結合部材を備えるタイプのものであってもよい。

電子監視装置８は、自己完結型でスタンドアロンであるようにさらに設計されていて、すなわち、電子監視装置８が設計されている機能を実行するために必要なすべてを有し、またはその中に含み、外部リソースを必要とせずに機能することができるようにさらに設計されている。

この目的のために、電子監視装置８は、ハードウェアリソース（処理、記憶、および通信）およびソフトウェアリソースが提供されるように設計され、その結果、外部ハードウェアリソース、特に電子監視装置８が適用される駆動装置７のハードウェアリソースを必要とせずに、電子監視装置８自体で独立して自律的に機能することができる。

図３に示すように、電子監視装置８は、囲い部９内に収容された、
−工具５が識別され、工具５の使用量が監視され、工具５の摩耗量が推定されることを可能にする電子センサ構成体１１と、
−電子監視装置８が工具管理センター２と通信することを可能にする電子通信インタフェース１２と、
−電子監視装置８の電気的構成要素および電子構成要素に電力を供給するための電力供給装置１３と、
−好適にはマイクロコントローラ（ＭＣＵ）の形態の電子制御ユニット１４であって、電子センサ構成体１１、電子通信インタフェース１２、および電力供給装置１３に電気的に接続され、電子監視装置８の動作を制御して、電子センサ構成体１１によって提供される情報に基づいて工具５を識別し、工具５の使用量を監視し、摩耗量を推定し、以下でより詳細に説明するように、工具５の識別情報、使用量、および摩耗量を示すデータをローカルに保存し、工具管理センター２に送信するようにプログラムされる、電子制御ユニット１４と
を備える。

電子センサ構成体１１は、電気的出力を測定して出力するように設計され、この電気的出力は、電子制御ユニット１４が工具５を識別し、工具５の摩耗量を推定し、工具５の使用量を定量化することを可能にする物理量を表し、この物理量は、例えば、工具５によって実行される機械加工サイクルの回数および時間の長さと、各機械加工サイクル中に工具５によって実行される単一の動作の数および各動作の時間の長さと、工具５の使用量を定量化するのに有用な任意の他のデータとなどの観点から表す。

特に、工具５を識別する目的で、電子センサ装置１１は、タグ６の固有識別子ＩＤを読み取るように電子制御ユニット１４によって動作可能なタグリーダ１５を備える。

タグリーダ１５は、タグ６に対応する現在または将来の技術に基づいている。

特に、タグ６がＲＦＩＤタグである実施形態では、タグリーダ１５は、電子制御ユニット１４によって動作可能なＲＦＩＤリーダであり、タグ６に問い合わせ、ＲＦＩＤタグ６に保存されている固有識別子ＩＤであって、タグリーダ１５からの問い合わせに応答してそれによって送信された固有識別子ＩＤを受信し、受信した固有識別子ＩＤを電子制御ユニット１４に送信し、電子制御ユニット１４の記憶リソースに適切に保存する。

タグ６が、固有識別子ＩＤが線形バーコードの形態である非電子的な従来のタグである実施形態では、タグリーダ１５は、光学技術、特にレーザ技術に基づく一般的なバーコードリーダである。

タグ６が、固有識別子ＩＤがＱＲコードの形態である非電子的な従来型タグである実施形態では、タグリーダ１５は、一般的なＱＲコードリーダであり、ＱＲコードリーダは、既知のように、ＱＲコードのデジタル画像を取り込み、このデジタル画像を電子制御ユニット１４に送信するように電子制御ユニット１４によって動作可能なデジタルカメラを備え、電子制御ユニット１４で、このデジタル画像を処理して、受信したデジタル画像に描かれたＱＲコードに符号化された固有識別子ＩＤを抽出してもよい。

タグ６が、バーコード以外の任意の形態で固有識別子ＩＤが示されている非電子従来型タグである実施形態では、英数字文字列の形態の前述の例では、タグリーダ１５は、画像ベースの技術に基づく光センサ、すなわち、一般的なデジタル（マイクロ）カメラ、例えば、ＡＰＳ（アクティブピクセルセンサ）カメラとしても既知の、ＣＣＤ（電荷結合素子）（マイクロ）カメラまたはＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）（マイクロ）カメラからなるデジタル画像取込センサの形態の好都合な光センサであり、この光センサは、電子制御ユニット１４によって動作可能であり、英数字文字列の画像を取り込み、電子制御ユニット１４に送信して、その結果、この画像を処理して、光学文字認識プロセスによってこの画像に示されている英数字文字列に符号化された固有識別子ＩＤを抽出することができる。

工具５の使用量および摩耗量を監視する目的で、工具５のタイプおよび実行される機械加工に応じて、電子センサ構成体１１は、すべて符号１６で参照される以下の変換器、
−機械加工中に工具５によって生成された音放出を測定し、音放出のレベルを示す電気的出力を出力するために、囲い部９内に適切に配置された電気音響変換器（マイクロフォン）と、
−加工中に工具５によって生成される機械的振動を測定し、機械的振動のレベルを示す電気的出力を出力するために囲い部９内に適切に配置された、好都合には圧電加速度計の形態の振動変換器と、
−距離を測定し、機械加工される機械構成要素までの近接センサの距離を示す電気的出力を出力するために囲い部９内に適切に配置された、好都合には赤外線距離センサの形態の近接センサであって、電子制御ユニット１４が、工具５が動作されているが機械加工しておらず、代わりに、機械構成要素に対して実際に機械加工を実行していることを確認することを可能にし、機械加工を実行するのにかかる時間を計算することを可能にする近接センサと
のうちの１つまたは組み合わせを備える。ドリルビットの形態の工具の考慮される例では、近接センサの電気的出力は、電子制御ユニット１４が、穴をあけられる機械構成要素までの近接センサの距離がドリルビットの遠位端からの近接センサの距離よりも小さいことを確認することを可能にするようなものであるので、機械構成要素へのドリルビットの効果的な相互貫入を確認すること、および穴をあけるためにドリルビットが要する時間を計算することが可能になり、
−受動型赤外線センサ（ＰＩＲ）が、機械加工中に赤外線放射の形態で工具５によって放出された熱エネルギーの強度を示す電気的出力を出力するように、工具５が受動型赤外線センサの視野内にあるようにするために囲い部９内に適切に配置されていて、
−ジャイロスコープが、工具５の回転速度を測定し、回転速度を示す電気的出力を出力するために囲い部９内に適切に配置されていて、
−ロードセルが、機械加工中に工具５によって機械構成要素に加えられた力を測定し、加えられた力を示す電気的出力を出力し、
−クリック感のあるボタンが、機械加工の開始時および終了時のいずれかにオペレータによって動作されてもよく、または機械加工の開始時および終了時もしくはその時間の長さのいずれかを示すために機械加工全体にわたって押され続けてもよいように、囲い部９上に適切に配置されている。

一実施形態では、電子監視装置８は、必ずしもそうである必要はないが、好都合には、オペレータが電子監視装置８と相互作用することを可能にするために、電子制御ユニット１４に接続されたオペレータインタフェース１７をさらに備えてもよい。

オペレータインタフェース１７は、好都合には、
−オペレータに有用な様々な情報、例えば、電子監視装置８の動作、工具５の摩耗量、および適用可能であれば、工具５および関連付けられた駆動装置７に対して実行される介入に関する情報を表示するための、例えば液晶ディスプレイなどの、電子ディスプレイと、
−工具５の異なる摩耗量を示す異なる色の光表示を発することができる１つ以上の光表示器であって、緑色の光表示が、例えば、実行される機械加工に適合する工具５の摩耗量を示してもよく、赤色の光表示が、例えば、実行される機械加工に適合しない工具５の摩耗量を示してもよく、黄色の光表示が、例えば、実行される機械加工に対して限界値にある工具５の摩耗量を示してもよい、例えばＬＥＤ表示器などの、１つ以上の光表示器と、
−光表示器によって提供される同じ表示を可聴信号の形態でオペレータに伝達するための可聴警告装置と、
−電子監視装置８の予め設定された機能またはプログラム可能な機能に関連付けられ、関連付けられた機能を実装するためにオペレータによって手動で動作可能な１つ以上のボタンであって、関連付けられた機能が、例えば、電子監視装置８の動作、工具５の摩耗量、工具５に対して、および工具５の関連付けられた駆動装置７に対して実行される任意の介入に関する前述の情報を電子ディスプレイ上で視覚化すること、故障／緊急信号、および電子監視装置８のリセットなどである、１つ以上のボタンと
のうちの１つ以上を備える。

一実施形態では、電子監視装置８は、電子制御ユニット１４の記憶リソースに追加の記憶リソースを電子監視装置８に提供し、工具５の摩耗量およびその時間経過を示すデータ、ならびにその固有識別子ＩＤなどの様々なデータをローカルに保存するための追加の電子記憶装置（不図示）を好都合には備えるが、必ずしも備える必要はない。

電子記憶装置は、好都合には、取り外し可能なメモリカードの形態であってもよく、取り外し可能なメモリカードは、取り外されると、パーソナルコンピュータに接続されて、ここに含まれるデータをダウンロードし、ダウンロードされたデータをインターネットを介して、または専用接続を介して工具管理センター２に送信してもよい。

電子通信インタフェース１２は、電子通信インタフェース１２が工具管理センター２と通信することを可能にする任意の現在または将来の通信技術に基づく。

好都合には、電子通信インタフェース１２は、以下の通信技術、
−電子通信インタフェース１２が無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を介して工具管理センター２と通信してもよいＷｉ−Ｆｉ（登録商標）技術、または、Ｗｉ−Ｆｉ技術に加えてもしくはＷｉ−Ｆｉ技術の代替として、例えば、仕様４．０に従うもので、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＬＥもしくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｓｍａｒｔとしても既知のＺｉｇＢｅｅ（登録商標）技術、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ技術を好都合には含む１つまたは異なる短距離無線（無線または光の）通信技術であって、ペアリング手順を容易にするｅビーコン機能も提供し、電子通信インタフェース１２が、電子通信インタフェース１２の通信範囲内に存在して例えば工具５を使用しているオペレータに属するスマートフォンなどのパーソナルモバイル装置を介して工具管理センター２と通信してもよい１つまたは異なる短距離無線（無線または光）通信技術と、
−３Ｇ、４Ｇ、５Ｇなどの移動体通信技術のうちの１つ以上を含む１つまたは異なる長距離無線（無線または光の）通信技術と、
−好都合には、既知のように、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ケーブルとして既知の特別なケーブルを介して他のＵＳＢコネクタに接続可能なＵＳＢコネクタまたはポートとして既知の特別なコネクタを備えるＵＳＢ技術である、有線通信技術と
のうちの１つ以上に基づいて工具管理センター２と通信するように設計されている。

電力供給装置１３は、外部電源であってもよいし、好都合には、自己完結型電源であってもよいし、またはその両方であってもよい。

外部電源タイプの場合、電力供給装置１３は、適切な接続ケーブルを介して外部電源に接続するための適切な電力コネクタと、電力コネクタに接続され、電子監視装置８の電気的構成要素および電子構成要素に電力を供給するのに適した安定化された電圧を出力するように設計された内部電力供給段とを備える。

自己完結型電源タイプの場合、電力供給装置１３は、電子監視装置８の電気的構成要素および電子構成要素に電力を供給するのに適した電圧を出力するように設計された内部電源を備える。

内部電源は、電気的に充電不可能であってもよく、または電気的に充電可能であってもよい。

電気的に再充電可能なタイプの場合、内部電源は、好都合にはリチウムポリマー（ＬｉＰＯ）タイプの電気エネルギー貯蔵装置または電気バッテリを備え、電気コネクタを介して外部電源に接続可能であり、外部電源から引き出された電気エネルギーを使用して電気バッテリを電気的に再充電するように設計された充電装置を備える。

より高度な実施形態では、外部電源への接続の代替として、または外部電源への接続に加えて、内部電源には、機械加工中に発生する振動エネルギーを利用することによって電気バッテリを電気的に再充電するように設計された充電装置が（さらに）提供されてもよい。

さらなるより高度な実施形態では、外部電源への接続の代わりに、またはそれに加えて、内部電源には、適切なＲＦアンテナを介して取り込まれた電磁信号に含まれるＲＦエネルギーを利用することによって、電気バッテリを無線または誘導的に再充電するように設計された再充電ステージが（さらに）提供されてもよい。

電子制御ユニット１４は、
−工具５の最大使用量限界の観点から好都合に表現される工具５の耐用寿命を示すデータであって、工具５の最大使用量限界が、工具５の最大摩耗量限界、工具５が使用されてもよい機械加工動作の最大回数、および／もしくは工具５を使用して機械加工動作を実行してもよい最大時間、または工具５の最大許容使用量を表すのに適した任意の他の量、ならびに独自の基準に従う場合、そのうちの１つ以上を超えると、工具５が、可能であれば再調整プロセスを必然的に受けなければならず、可能でなければ処分されなければならない任意の他の量の観点から好都合に表現されるデータを保存し、
−工具５によって実行された機械加工動作の回数、および／または工具５の使用時間の観点から工具５の使用量を監視し、電子センサ装置１１の出力に基づいて、機械加工サイクルの開始からの工具５の現在の摩耗量を推定し、
−工具５の使用量および推定された摩耗量と、工具５の保存された最大使用量限界とに基づいて、例えば、工具５によってまだ実行することができる機械加工動作の残存回数、および／または工具５の使用量の残存時間、および／または工具５の残存摩耗量の観点から、工具５の残存耐用寿命を推定し、
−工具５の耐用寿命が尽きていないと判定されたことにより、工具５をさらなる機械加工動作に使用することができる場合、オペレータインタフェース１７の、電子ディスプレイ、および／または光表示器、および／または可聴警告装置を介して、工具５の残存耐用寿命に関する情報をオペレータに提供し、
−そうではなく、工具５の耐用寿命が尽きたと判定されたことにより、工具５をその後の機械加工動作を実行するためにもはや使用することができない場合、保存された最大使用量限界のうちの１つ以上を超えるので、進行中の機械加工サイクルを中断させることを意図した１つ以上の異なる介入を実行し、特に、
〇オペレータインタフェース１７の、電子ディスプレイ、および／または光表示器、および／または可聴警告装置を介して、工具５の使用〇誤記〇を直ちに中断する必要があることをオペレータに通知し、
〇特定の応用形態が可能とする場合、例えば、工具５の駆動装置７に圧縮空気を供給するダクトに沿って配置されたオン／オフの電磁弁であって、この目的に対する前提条件を有する、すなわち、開閉指令を受信し、開閉指令に応じて工具５の駆動装置７の動作状態を変更するように設計された、オン／オフの電磁弁に、電子通信インタフェース１２を介して、閉指令を送ることによって、工具５の駆動装置７に直接介入して、工具５の動作を中断し、
−電子通信インタフェース１２を介して工具管理センター２に送信し、ローカル、提供された場合には、工具管理センター２の内部メモリ、または追加の電子記憶装置に、工具５に関連付けられたタグ６の固有識別子ＩＤと、工具５の残存耐用寿命、または工具５の耐用寿命が尽きたことのいずれかを示すデータとを保存する
ようにプログラムされている。

工具５の耐用寿命が尽きたことは、保存された最大使用量限界のうちの１つ以上を超えることに基づいて独自の基準に基づいて判定されてもよく、最大使用量限界の各々が、工具５の耐用寿命が尽きたことを判定する際に同じ重みを与えられてもよく、その結果、最大使用量限界は、工具５の耐用寿命が尽きたことを判定する際に同じように影響を与え、または最大使用量限界が工具５の耐用寿命が尽きたことに異なるように影響を与えるように異なる重みを与えてもよい。

電子制御ユニット１４は、電子通信インタフェース１２を介して、工具管理センター２から動作中断コマンドを受信するようにさらにプログラムされてもよく、動作中断コマンドは、実行されると、ユーザインタフェース１７の、電子ディスプレイおよび／または光表示器を介して、工具５の使用量および／または摩耗量に対して許容される最大限界を超えるので、進行中の機械加工動作のサイクルを中断する必要性をオペレータに通知する。

工具５の最大使用量限界は、工具５が適している機械加工動作とは無関係であってもよいので、工具５が適しているすべての機械加工動作に対して固有であってもよく、工具５が適している機械加工動作に対して特有のものであってもよいので、工具５が適している異なる機械加工動作に対しては異なっていてもよい。

工具５の最大使用量限界は、例えば前述したように、いくつかの方法で電子監視装置８に提供されてもよく、工具５に関連付けられたタグ６に保存され、タグ６の固有識別子ＩＤと共にタグ６によって読み取られてもよく、または電子通信インタフェース１２を介して工具管理センター２から電子監視装置８に送信されてもよい。

工具５を識別するために、工具５の固有識別子ＩＤがＲＦＩＤタグ６に保存されると、電子制御ユニット１４は、タグリーダ１５を動作させ、タグ６から読み取られた固有識別子ＩＤを受信するようにプログラムされている。一方、タグ６の固有識別子ＩＤがＱＲコードまたは英数字文字列の形態である場合、電子制御ユニット１４は、デジタルカメラによって取り込まれた、ＱＲコードもしくは英数字文字列のデジタル画像を受信し、デジタル画像を処理してＱＲコードを復号し、ＱＲコードの中に符号化された固有識別子ＩＤを、既知の方法であるので詳細には説明していない方法で抽出し、または英数字文字列によって表される固有識別子ＩＤを光学文字認識プロセスによって認識するようにプログラムされる。

工具５の使用量を推定するために、電子制御ユニット１４は、工具５によって実行される加工サイクルの回数および時間の長さ、各機械加工サイクル中に実行される機械加工の回数、および各機械加工を実行するのにかかる時間を判定するようにプログラムされる。

電子制御ユニット１４は、以下の量、
−考慮されるドリルビットの例では、閾値速度よりも高い速度を有し、ドリルビットの遠位端からの距離よりも小さい穴をあけられる機械構成要素までの距離（近接センサによって測定される）を有するドリルビットの回転時間であり、これらの後者の速度および距離の条件が、穴をあけられる機械構成要素におけるドリルビットの効果的な相互貫入を示す、実行される機械加工に典型的な動作条件下での工具５の使用時間と、
−所与の閾値を超える振幅を有する所与の周波数範囲で振動センサによって測定された機械加工によって生成された振動と、
−所与の周波数範囲で機械加工によって生成される騒音または音と
のうちの１つまたは（線形および非線形の）組み合わせに基づいて、工具５の摩耗量を推定するようにプログラムされる。

推定された、工具５の使用量、摩耗量、および残存耐用寿命を示すデータは、電子監視装置８の電気的自立性を最大化することを好都合に目的とした独自の基準に従って、工具管理センター２に送信してもよい。例えば、使用量データおよび摩耗量データは、各単一機械加工の終わりに、データパケットで送信することができ、その結果、工具管理センター２は、工具５の使用量および摩耗量に関してリアルタイムで更新され、または好都合には、個々の機械加工動作に関するすべてのデータパケットは、例えば各単一の加工サイクルの終わり、または例えば１時間ごとなどの定期的、または各動作シフトの終わり、またはやはり各動作日の終わり、または電子監視装置８のメモリ容量が尽きる寸前になったときに、一斉に送信してもよい。

各データパケットおよび／またはデータパケットの各送信は、生成／送信を確認して追跡することを可能にするために、生成／送信の日時を示すタイムスタンプで好都合にタイムスタンプが付される。

図４に示すように、工具管理センター２は、
−電子監視装置８の電子通信インタフェース１２と通信して、関連付けられた工具５の、残存耐用寿命を示すデータ、または耐用寿命が尽きたことのいずれかを示すデータをそこから受信し、ならびに以下で説明する工具回収分配ステーション３の電子通信インタフェースと通信して、そこから摩耗量データを受信するように構成された電子通信インタフェース１８と、
−専用の電子記憶装置、またはＩＣＴ、ＰＬＭ、もしくはＥＲＰなどの他のビジネス技術の一部である記憶リソースに保存してもよい工具データベースＴＤＢと、
−電子通信インタフェース１８と通信して、電子通信インタフェース１８によって受信されたデータを受信し、工具データベースＴＤＢにアクセスし、工具回収分配ステーション３と通信して、受信したデータ、および工具データベースＴＤＢに保存されているデータに基づいて、工具回収分配ステーション３による、工具５および関連付けられた駆動装置７の回収および分配を管理するように構成された、好都合にはサーバの形態の電子データ処理ユニット１９と
を含む。

電子通信インタフェース１８は、電子通信インタフェース１８が、電子監視装置８の電子通信インタフェース１２と通信し、工具回収分配ステーション３の電子通信インタフェースと通信することを可能にする任意の現在または将来の通信技術に基づいてもよい。

工具データベースＴＤＢは、工具管理センター２によって管理される各工具５に対して、
−工具５の固有識別子ＩＤと、
−尽きた後に工具５が再調整され、または再調整されない場合は処分されるべき工具５の耐用寿命と、
−工具５に関連付けられた電子監視装置８によって送信される工具５の残存耐用寿命と、
−工具５が適している機械加工動作と、
−工具５が配置されている回収分配ステーション３と、
−再研磨／再調整または廃棄によって、工具５が少しでも利用可能でないことと
を示すデータを含む対応するデータ記録を格納するように構成されている。

電子データ処理ユニット１９は、工具データベースＴＤＢを更新して保持するように構成され、この目的のために、
−電子監視装置８、および工具回収分配ステーション３から受信したデータを処理して、工具５の残存耐用寿命を推定し、耐用寿命が尽きた工具５の再調整および廃棄を管理し、
−工具データベースＴＤＢを、工具５の推定された残存耐用寿命と、再調整または廃棄による工具５が利用可能でないことに関する情報とで更新し続ける
ように構成されている。

電子データ処理ユニット１９はまた、例えば、工具破損の最も頻繁な原因を診断することを可能にする統計など、電子監視装置８から受信した使用量データおよび摩耗量データに基づいて適切な分析を計算し、または受信したデータに基づいて訓練された人工知能（ＡＩ）アルゴリズムに基づいて、工具５が適している機械加工動作の全部または一部に対して工具５の耐用寿命の延長または短縮を評価し、評価に応じてその後、工具データベースＴＤＢを更新し、および／またはデータを専用のデータマイニングシステムまたはビッグデータ分析システムにダウンロードするように構成してもよい。

電子データ処理ユニット１９はまた、機械加工動作のサイクル中に、残存耐用寿命を使い果たす工具５の駆動装置７の動作を中断するように構成されてもよい。

この目的のために、電子データ処理ユニット１９は、電子通信インタフェース１２および１８を介して電子監視装置８に動作中断コマンドを送信するように構成されてもよく、動作中断コマンドは、電子監視装置８の電子制御ユニット１４によって受信されて実行されると、電子制御ユニットに、工具５の動作を中断させるための以下の介入、
−オペレータインタフェース１７を介して、工具５の使用を中断する必要性をオペレータに通知することと、
−工具５の駆動装置７に直接介入して、工具５の駆動装置７の動作を中断することと
のうちの１つ以上を実施させる。

図５に示すように、各工具回収分配ステーション３は、
−場合によっては関連付けられた駆動装置７と連携して、機械加工動作を実行するために工具５を求める要求をオペレータが提出することができる電子オペレータインタフェース２０と、
−工具管理センター２の電子通信インタフェース１８と通信し、場合によっては電子監視装置８の電子通信インタフェース１２と通信するための電子通信インタフェース２１と、
−返却された工具５が識別され、工具５の使用量が監視されることを可能にするセンサ構成体２２と、
−以下に説明するように、電子オペレータインタフェース２０、電子通信インタフェース２１、およびセンサ構成体２２と通信し、受信した工具５を求める要求に基づいて、工具５および関連付けられた駆動装置７の回収および分配を管理するように構成された、好都合にはやはりサーバの形態の電子制御ユニット２３と
を含む。

電子オペレータインタフェース２０は、オペレータが、工具５および関連付けられた駆動装置７を求める要求を提出して、目的に適した任意の現在または将来の技術を使用して機械加工動作を実行することを可能にするように構成されている。

一例として、電子オペレータインタフェース２０は、適切なグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）が表示されるタッチ感知ディスプレイの形態であってもよく、タッチ感知ディスプレイを介してオペレータは、例えば、特別なドロップダウンメニューでそれらを選択することによって、または関連付けられた識別コードを手動で入力することによって、オペレータ自身の識別データ、実行される機械加工動作の識別データ、およびオペレータが必要とする工具５および駆動装置７の識別データを入力してもよい。

代替的に、電子オペレータインタフェース２０は、個人バッジに含まれるオペレータの識別データを読み取ることができるバッジリーダ、またはオペレータのバイオメトリックパラメータを測定することができ、バイオメトリックパラメータに基づいてオペレータを識別することができるバイオメトリックリーダ、および加工シートに印刷され、実行される機械加工と使用される工具５および関連する駆動装置７とを識別する１つ以上のＱＲコードを読み取ることができるＱＲコードリーダを含む一連のリーダの形態であってもよい。

電子通信インタフェース２１は、電子通信インタフェース２１が工具管理センター２の電子通信インタフェース１８と通信することを可能にする任意の現在または将来の通信技術に基づく。

センサ構成体２２は、
−返却された工具５に関連付けられたタグ６の固有識別子ＩＤを読み取るために、電子監視装置８のタグリーダ１５と同様のタグリーダ２４と、
−返却された工具５の摩耗量を推定することを可能にする任意の現在または将来の走査技術に基づく工具走査センサ２５と
を備える。

一実施形態では、工具走査センサ２５は、好都合には、撮像技術に基づいてもよく、すなわち、例えばＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラなどの一般的なデジタルカメラを備えるデジタル画像取り込みセンサの形態であってもよく、一般的なデジタルカメラは、オペレータによって返却されると、工具５の１つまたはいくつかのデジタル画像を取り込んで電子制御ユニット２３に送信するように電子制御ユニット２３によって動作可能であり、その結果、取り込まれたデジタル画像はその後、取り込まれたデジタル画像に基づいて工具５の摩耗量を客観的に推定するために電子制御ユニット２３によって処理されてもよい。

異なる実施形態では、工具走査センサ２５は、好都合には、レーザ技術に基づいてもよく、すなわち、異なるスケールおよび異なる解像度で３次元工具モデル５の検出を可能にするレーザスキャナ（３Ｄレーザとしても既知）の形態であってもよい。

電子制御ユニット２３は、返却される工具５を回収することを管理するように構成され、この目的のために、
−センサ装置２２の出力を受信して処理し、返却された工具５を識別し、返却された工具５の摩耗量を推定し、
−電子通信インタフェース２１および１８を介して工具管理センター２と通信して、返却された工具５に関連付けられたタグ６の固有識別子ＩＤを示すデータを提供する
ように構成されている。

工具５の駆動装置７に関して、それらの回収は、関連する工具５の回収を管理する同じ工具回収分配ステーション３によって、またはこの目的のために特に専用の異なる回収ステーションによって管理することができる。この目的のために、工具５の駆動装置７には、工具５を識別するために使用されるタグ６と同一の識別タグを好都合に提供することもできる。

電子制御ユニット２３は、工具５の分配を管理するようにさらに構成され、この目的のために、
−電子オペレータインタフェース２０を介してオペレータによって提出された工具５を求める要求を受信し、要求の各々が、要求を提出したオペレータ、実行される機械加工動作、および示された機械加工を実行するために使用される工具５を識別するデータを含み、
−要求された工具５が示された機械加工動作を実行するのに適しているか否か、および要求された工具と一致し、要求された工具の残存耐用寿命が示された機械加工動作を実行するのに十分である工具５が、工具回収分配ステーション３において利用可能であるか否かを確認し、
−要求された工具５が示された機械加工動作を実行するのに適していないこと、または要求された工具と一致する工具５が工具回収分配ステーション３で１つも利用可能でないこと、または工具回収分配ステーション３で利用可能である工具５が、要求された工具と一致するが、示された機械加工動作を実行するには残存耐用寿命が不十分であることのいずれかが判定された場合、
〇要求された工具５を工具回収分配ステーション３が引き渡すことを防止し、
〇要求を提出したオペレータに適切に通知し、
−要求された工具５が示された機械加工動作を実行するのに適していること、および要求された工具と一致し、残存耐用寿命が示された機械加工動作を実行するのに十分である工具５が、工具回収分配ステーション３において利用可能であることが判定された場合、工具５を、例えば工具格納箱を工具回収分配ステーション３に接続するコンベアベルトを介して、要求を提出したオペレータに分配させる。

要求された工具５が示された機械加工動作を実行するのに適しているか否か、および要求された工具と一致する工具５が工具回収分配ステーション３で利用可能であるか否かを確認することは、２つの異なるアーキテクチャアプローチに従って実行されてもよく、２つの異なるアーキテクチャアプローチは、工具データベースＴＤＢが電子工具管理システム１の唯一の工具データベースであるので、集中型工具データベースＴＤＢを表すので、電子制御ユニット２３が工具管理センター２と通信して、工具管理センター２に含まれるデータにアクセスする第１のアーキテクチャアプローチと、工具データベースＴＤＢの一部のコピーが工具回収分配ステーション３に保持され、その各々が工具回収分配ステーション３内の工具５のデータのみを含む第２のアーキテクチャアプローチとである。

したがって、第１のアプローチでは、電子制御ユニット２３は、
−電子通信インタフェース２１および１８を介して、工具データベースＴＤＢにアクセスするために工具管理センター２と通信し、様々な工具５に対して工具管理センター２に含まれるデータに基づいて、
〇要求された工具５が示された機械的機械加工動作を実行するのに適しているか否か、および要求された工具と一致する工具５が工具回収分配ステーション３において利用可能であるか否かを確認し、
〇要求された工具と一致し、示された機械加工動作を実行するのに適していて、利用可能であると判定された工具５の残存耐用寿命が、工具５が示された機械加工サイクルを実行することを可能にするようなものであるか否かを確認し、
〇要求された工具と一致し、示された機械加工動作を実行するのに適していて、利用可能であり、示された機械加工動作を工具５が実行することを可能にするような残存寿命であると判定された工具５の中から、例えば工具の摩耗量を可能な限り均一に保つことを目的とした特定の独自の基準に基づいて、工具５を要求したオペレータに分配されるべき特定の工具５を識別し、
〇工具データベースＴＤＢにおいて、引き渡された工具５のデータ記録、および工具５を要求したオペレータに関する情報を更新する
ように構成されている。

第２のアプローチでは、集中型工具データベースＴＤＢに含まれる工具回収分配ステーション３の工具５のデータのコピーを含む各工具回収分配ステーション３に、ローカル工具データベースＴＤＢがさらに保持されるので、電子制御ユニット２３がその後、ローカル工具データベースＴＤＢにアクセスし、様々な工具５に対してローカル工具データベースＴＤＢに含まれるデータに基づいて、前述と同じ動作を実装し、その後工具管理センター２と通信して工具データベースＴＤＢの引き渡された工具５のデータ記録を更新するように構成される。

工具５の回収について述べたことと同様に、工具５の駆動装置７を分配することは、工具５を分配することを管理する同じ工具回収分配ステーション３によって管理してもよく、または工具５に関して前述した動作と同様の動作を実装する、この目的に特に専用の異なる分配ステーションによって管理してもよい。

前述の説明に基づいて、本発明は、本明細書で説明する目的のすべてを達成することを可能にすることが理解されるだろう。

特に、本発明によって、既に市販または製造されているすべての工具およびすべての関連する駆動装置を改装することが可能になることにより、この監視技術、およびこの監視技術を採用することが可能になるための任意の設備を従来欠いている場合でさえも、すべての工具およびすべての関連する駆動装置の使用量および摩耗量の正確で信頼できる監視が可能になる。

さらに、本発明によって、任意のサイズの工具の、統合されてインテリジェントでスケーラブルな管理を実現することが可能になり、この技術分野で提供される最も厳しい品質規格および安全規格であっても、任意の品質規格および安全規格への厳格な準拠を保証する。

本発明の出願人は、本発明の出願人に既知の方法論および技術が、特定の点で満足のいくものである場合があることを疑う理由はないが、特にインダストリー４．０によって導入された新しいパラダイムと統合することの観点から、非常に多数にある場合がある工具を統合してインテリジェントに管理することが可能になるために、依然として改善できる余地が大きいことを確認することができた。

したがって、本発明は、一方では機械加工動作のための工具の使用量および摩耗量の正確で信頼性の高い監視、ならびに工具の統合されたインテリジェントな管理を実行することを可能にし、他方では、このような技術を従来欠いている応用形態の環境でも容易に使用することができるＩｏＴ技術を提供することを目的とする。

Claims (10)

1. 機械加工用の工具（５）の使用量および摩耗量を監視するための電子工具監視システム（４）であって、
   監視する各工具（５）に対して、
   −前記工具（５）に適用され、前記工具（５）を他の工具（５）と区別することを可能にする固有識別子（ＩＤ）を有するタグ（６）と、
   −工具駆動装置（７）に堅固で取り外し可能に適用可能に設計され、前記工具駆動装置（７）によって駆動される工具（５）の使用量および摩耗量を監視する自己完結型スタンドアロン電子監視装置（８）と
   を備え、
   前記自己完結型スタンドアロン電子監視装置（８）が、
   −前記工具（５）を識別し、前記工具（５）の使用量および摩耗量を監視することを可能にする電子センサ構成体（１１）と、
   −遠隔工具管理センター（２）と通信するための電子通信インタフェース（１２）と、
   −前記工具（５）に関する情報をオペレータに提供するための電子オペレータインタフェース（１７）と、
   −前記電子センサ構成体（１１）、前記電子通信インタフェース（１２）、および前記電子オペレータインタフェース（１７）に電気的に接続された電子制御ユニット（１４）であって、
   〇前記工具（５）の耐用寿命を示すデータを保存し、
   〇前記電子センサ構成体（１１）の出力に基づいて、前記工具（５）の使用量および摩耗量を識別して監視し、
   〇監視される前記工具（５）の使用量および摩耗量、ならびに前記工具（５）の耐用寿命を示す前記保存されたデータに基づいて、前記工具（５）の残存耐用寿命を推定し
   −前記工具（５）の耐用寿命が尽きていないと判定された場合、前記電子オペレータインタフェース（１７）を介して、前記工具（５）の前記残存耐用寿命に関する情報を前記オペレータに提供し、
   −前記工具（５）の耐用寿命が尽きたと判定された場合、前記工具駆動装置（７）の動作を中断させるための以下の介入、
   〇前記電子オペレータインタフェース（１７）を介して、前記工具駆動装置（７）の動作が中断される必要性を前記オペレータに通知すること、および
   〇前記工具駆動装置（７）に直接介入して、前記工具駆動装置（７）の動作を中断すること
   のうちの１つ以上を実装し、
   −前記電子通信インタフェース（１２）を介して、前記工具（５）に関連付けられた前記タグ（６）の前記固有識別子（ＩＤ）、および前記工具（５）の前記推定された残存耐用寿命または前記工具（５）の前記耐用寿命が尽きたことのいずれかを示すデータを、前記工具管理センター（２）に送信する、
   ようにプログラムされている電子制御ユニット（１４）と
   を備える、電子工具監視システム（４）。
2. 前記タグ（６）が、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術または光走査技術、特に撮像技術のいずれかに基づいており、前記電子センサ構成体（１１）が、前記タグ（６）に関連付けられ、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術、またはそれぞれ光走査技術、特に撮像技術に基づいている前記固有識別子（ＩＤ）を読み取るタグリーダ（１５）を備える、請求項１に記載の電子工具監視システム（４）。
3. 前記電子センサ構成体（１１）が、前記工具（５）の使用量および摩耗量を監視することを可能にするために、以下の変換器、
   −機械加工中に前記工具（５）によって生成された音放出を測定するための電気音響変換器と、
   −機械加工中に前記工具（５）によって生成される機械振動を測定するための振動変換器と、
   −機械加工される機械構成要素までの近接センサの距離を測定する近接センサと、
   −機械加工中に前記工具（５）によって赤外線放射の形態で放出される熱エネルギーを測定するための受動型赤外線センサと、
   −前記工具（５）の回転速度を測定するジャイロスコープと、
   −機械加工されている機械構成要素に対して前記工具（５）によって加えられる力を測定するためのロードセルと、
   −機械加工の開始時および終了時のいずれかにおいてオペレータによって動作可能であり、または機械加工の開始時および終了時の瞬間、もしくは機械加工の時間の長さのいずれかを示すために、同様に押され続ける、クリック感ある押しボタンと
   のうちの１つまたはそれらの組み合わせをさらに備える、請求項１または２に記載の電子工具監視システム（４）。
4. 電子工具管理システム（１）であって、
   工具管理センター（２）と、
   前記工具管理センター（２）と通信する１つまたは異なる工具回収分配ステーション（３）と、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子工具監視システム（４）であって、監視する各工具（５）のための電子工具監視システム（４）と
   を備える電子工具管理システム（１）。
5. 前記工具管理センター（２）が、
   −電子監視装置（８）の電子通信インタフェース（１２）と通信して、前記監視された工具（５）の前記残存耐用寿命または前記監視された工具（５）の耐用寿命が尽きたことのいずれかを示すデータであって、前記電子監視装置（８）によって送信されたデータを受信する電子通信インタフェース（１８）であって、前記工具回収分配ステーション（３）の電子通信インタフェース（２１）と通信して、前記電子監視装置（８）によって送信された摩耗量データを受信する電子通信インタフェース（１８）と、
   −工具データベース（ＴＤＢ）と、
   −前記電子通信インタフェース（１８）と通信して、前記電子通信インタフェース（１８）が受信したデータを受信し、前記工具データベース（ＴＤＢ）にアクセスし、前記工具回収分配ステーション（３）と通信して、前記受信したデータおよび前記工具データベース（ＴＤＢ）に保存されたデータに基づいて、前記工具回収分配ステーション（３）が前記工具（５）を回収することおよび分配することを管理するように構成された電子データ処理ユニット（１９）と、
   を備え、
   前記工具データベース（ＴＤＢ）が、前記工具管理センター（２）によって管理される各工具（５）に対して、
   −前記工具（５）の前記固有識別子（ＩＤ）と、
   −尽きた後に前記工具（５）が再調整され、または再調整されない場合は処分されるべき前記工具（５）の前記耐用寿命と、
   −前記関連付けられた電子監視装置（８）によって送信された前記工具（５）の前記残存耐用寿命と、
   −前記工具（５）が適している前記機械加工動作と、
   −前記工具（５）を回収することおよび分配することのタスクを割り当てられた前記工具回収分配ステーション（３）と、
   −再調整または廃棄によって、前記工具（５）が少しでも利用可能でないことと、
   を示すデータを保存するように構成されていて、
   前記電子データ処理ユニット（１９）が、
   −前記工具（５）の前記残存耐用寿命を推定し、耐用寿命が尽きた前記工具（５）の再調整または廃棄を管理するために、前記電子監視装置（８）、および前記工具回収分配ステーション（３）から受信したデータを処理し、
   −前記工具データベース（ＴＤＢ）に、前記工具（５）の前記推定された残存耐用寿命、および再調整または廃棄によって、前記工具（５）が少しでも利用可能でないことに関する情報を、更新し続ける
   ようにさらに構成されている、請求項４に記載の電子工具管理システム（１）。
6. 前記工具管理センター（２）の前記電子データ処理ユニット（１９）が、前記受信したデータに基づいて訓練された人工知能（ＡＩ）アルゴリズムに基づいて、前記工具（５）が適している前記機械加工動作の全部または一部に対して前記工具（５）の耐用寿命の延長または短縮を評価し、評価に応じて前記工具データベース（ＴＤＢ）を更新するようにさらに構成されている、請求項５に記載の電子工具管理システム（１）。
7. 前記工具管理センター（２）の前記電子データ処理ユニット（１９）が、前記電子監視装置（８）に動作中断コマンドを送信するようにさらに構成されていて、前記動作中断コマンドが、前記電子監視装置（８）の前記電子制御ユニット（１４）によって受信されて実行されると、前記電子制御ユニット（１４）に、前記工具駆動装置（７）の動作を中断させるための以下の介入、
   〇前記電子オペレータインタフェース（１７）を介して、前記工具駆動装置（７）の動作を中断する必要性を前記オペレータに通知することと、
   〇前記工具駆動装置（７）に直接介入して、前記工具駆動装置（７）の動作を中断することと
   のうちの１つ以上を実施させるように構成されている、請求項５または６に記載の電子工具管理システム（１）。
8. 工具回収分配ステーション（３）が、
   −オペレータが機械加工動作を実行するために工具（５）を求める要求を提出することができる電子オペレータインタフェース（２０）と、
   −前記工具管理センター（２）の前記電子通信インタフェース（１８）と通信するための電子通信インタフェース（２１）と、
   −返却された工具（５）が識別され、返却された工具（５）の使用量が監視されることを可能にするセンサ構成体（２２）と、
   −前記電子オペレータインタフェース（２０）、前記電子通信インタフェース（２１）、および前記センサ装置（２２）と通信し、工具（５）を求める要求に基づいて工具（５）の回収および分配を管理するように構成された電子制御ユニット（２３）と
   を備える、請求項４〜７のいずれか１項に記載の電子工具管理システム（１）。
9. 前記工具回収分配ステーション（３）の前記センサ構成体（２２）が、
   −返却された工具（５）に関連付けられたタグ（６）の固有識別子（ＩＤ）を読み取るタグリーダ（２４）と、
   −前記返却された工具（５）の摩耗量を推定することを可能にする撮像技術またはレーザ技術のいずれかに基づく工具走査センサ（２５）と、
   を備える、請求項８に記載の電子工具管理システム（１）。
10. 工具回収分配ステーション（３）の前記電子制御ユニット（２３）が、返却された工具（５）の回収を管理し、前記管理することが、
    −前記返却された工具（５）を識別し、前記返却された工具（５）の摩耗量を推定するために、前記センサ構成体（２２）の出力を受信して処理し、
    −前記返却された工具（５）に関連付けられた前記タグ（６）、および前記返却された工具（５）の前記摩耗量の前記固有識別子（ＩＤ）を示すデータを提供するために、前記工具管理センター（２）と通信する
    ことによって、行われるように構成され、
    前記工具回収分配ステーション（３）の前記電子制御ユニット（２３）が、前記工具（５）を引き渡すことを管理し、前記管理することが、
    −前記電子オペレータインタフェース（２０）を介してオペレータによって提出された工具（５）を求める要求であって、各々が、要求を提出したオペレータ、実行される機械加工動作、および前記示された機械加工を実行するために使用される工具（５）を識別するデータを含む、要求を受信し、
    −前記要求された工具（５）が前記示された機械加工動作を実行するのに適しているか否か、および前記要求された工具と一致し、前記要求された工具の残存耐用寿命が前記示された機械加工動作を実行するのに十分である工具（５）が、前記工具回収分配ステーション（３）において利用可能であるか否かを確認し、
    −前記要求された工具（５）が前記示された機械加工動作を実行するのに適していないこと、または前記要求された工具（５）と一致する工具（５）が前記工具回収分配ステーション（３）で１つも利用可能でないこと、または前記工具回収分配ステーション（３）で利用可能である工具（５）が、前記要求された工具（５）と一致するが、前記示された機械加工動作を実行するには残存耐用寿命が不十分であることのいずれかが判定された場合、
    〇前記要求された工具（５）を前記工具回収分配ステーション（３）が引き渡すことを防止し、
    〇前記要求を提出した前記オペレータに適切に通知し、
    −前記要求された工具（５）が前記示された機械加工動作を実行するのに適していること、および前記要求された工具と一致し、その残存耐用寿命が前記示された機械加工動作を実行するのに十分である工具（５）が、前記工具回収分配ステーション（３）において利用可能であることが判定された場合、前記要求された工具（５）を、前記工具回収分配ステーション（３）に引き渡させる
    ようにさらに構成されている、請求項８または９に記載の電子工具管理システム（１）。
    

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