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用于弯曲弹性的条状元件的监控系统以及弯曲弹性的条状元件的制作方法

2022-02-22 17:47:59 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及监控系统,其用于监控至少一个在运行中受到弯曲应力的条状元件的弯曲载荷。


背景技术:

2.这种受到弯曲应力的条状元件例如是供应套件,利用该供应套件将两个能彼此相对运动的机器部件彼此连接起来。术语“供应套件”在此通常被理解为引导元件,其具有被放入其中的各个供应线路,例如电的、液压的和气动的单线路。引导元件例如是软管状元件,其具有内空腔,各个供应线路尤其是松散地在其中引导。
3.这种供应套件也被称为软管套件,并且例如用于多轴工业机器人。这种软管套件通常沿着机械臂朝机械手的方向引导,在机械手上紧固有工具。典型地,软管套件以其一个端部紧固在用于长度补偿的设备上,该设备具有返回机构。
4.这种在工业机器人中的软管套件遭受非常强的交变弯曲应力。相应地,软管套件的使用寿命有限,从而必须定期更换。
5.值得期待的是,能够正确地估计这种软管套件的使用寿命,或也能够确认使用中的软管套件的不当运行或不当处理。


技术实现要素:

6.基于此,本发明的任务在于,获得关于条状元件、尤其是这种软管套件的受到弯曲应力的信息。
7.根据本发明,该任务通过监控系统来解决,该监控系统被构造成用于监控至少一个在运行中受到弯曲应力的条状元件的弯曲载荷。该条状元件通常在运行中被布置并且紧固在要监控的单元、例如工业机器人上。监控系统在此具有:
[0008]-条状元件,其沿纵向方向延伸并且具有护套,在护套中在周侧至少分区段地引入有至少一个凹部,
[0009]-压敏的传感器元件,其被放入在凹部中并且其被构造成用于在受到压力载荷的情况下发送传感器信号,
[0010]-用于接收传感器信号的本地的测量单元,
[0011]-此外设置有评估单元,其用于基于传感器元件的由弯曲引起的压力载荷对与条状元件所受的弯曲应力有关的传感器信号进行评估,并且该评估单元是监控系统的一部分。
[0012]
在此,在第一实施变型方案中,评估单元直接是要监控的单元的一部分。例如,评估单元与本地的测量单元一起形成布置在设备上的共同的本地的结构单元。对此替选地,评估单元远离要监控的设备布置并且仅在数据技术方面与测量单元连接或者至少是能与之连接,以便能够接收传感器信号。在数据技术方面的连接在此尤其无线地进行,例如也经
由互联网进行。“远离要监控单元地布置”尤其应被理解为,评估单元不紧邻该单元地布置,并且优选地也不布置在布置有要监控单元的建筑物或运行现场中。
[0013]
特别重要的是,将压敏的传感器元件布置在周侧的凹部中。传感器元件在此被精确配合地放入,从而(在条状元件弯曲进而护套也弯曲的情况下)使得它由于护套的挤压而遭受压力载荷。由于(取决于元件的弯曲的方向)凹部被挤压,因此在发生弯曲时压力载荷将施加到传感器元件上,该传感器元件对该压力载荷是敏感的。
[0014]
周侧的凹部通常被理解为护套的器壁中的凹部。其可以是护套的外周边上的凹部或内周边上的凹部。
[0015]
通过该措施能够实现简单地检测条状元件的弯曲载荷,从而可以结合传感器信号和适当的评估做出例如关于不允许的载荷或者还有剩余的使用寿命的结论。
[0016]
在合乎目的的设计方案中,凹部是至少分区段地呈螺旋状的槽。因此,螺旋状的槽至少分区段地围绕护套的周边延伸。槽在此被引入到护套材料中。合乎目的地,槽在护套的整个长度上或至少在护套的几乎整个长度上(例如在总长度的至少90%上)延伸。另外优选地,槽连贯地呈螺旋状地构成。
[0017]
此外,传感器元件被构造为传感器线路,传感器线路被放入在槽中并且优选地在槽的整个长度上或至少在槽的宽度范围(例如大于50%)上延伸。
[0018]
传感器线路具有被电介质包围的导体。传感器线路与测量单元连接,即尤其是与该测量单元联接。优选地,除了接收传感器信号之外,测量单元还被构造成用于将测量信号馈入到传感器线路中并且将测量信号馈入用于测量。所接收到的传感器信号由测量信号的反射信号分量形成。该反射信号分量通过如下方式产生,即,测量信号在干扰位置处被反射。干扰位置在此构造在使得电介质由于条状元件的弯曲而遭受压力载荷并且尤其是被挤压的位置处。
[0019]
测量信号在此尤其是具有典型的几十或几百mhz的频率的高频信号。在此,频率优选在运行中在预先给定的频率范围内改变。特别地,在此设置在两个频率值之间的周期性变化(所谓的“摇摆”)。替选地,测量信号是阶跃信号或测量脉冲,如例如wo 2018/086949 a1中所述。
[0020]
传感器线路通常具有很大程度上通过电介质来确定的阻抗。由于受到压应力所导致的电介质的变形通常导致在受压位置处发生局部的阻抗改变。在传感器线路中传播的测量信号至少部分地在该受到压应力的位置(以下也通常被称为干扰位置)处被反射。所反射的分量然后再次朝测量单元的方向返回,所反射的分量在该测量单元中被检测到。
[0021]
传感器线路是横向压敏的元件,这是因为检测垂直于传感器线路的传播方向的压力施加。
[0022]
该措施的特别优点在于,通过如下方式能够实现简单地监控条状元件所受的弯曲应力,即,将传感器线路简单地放入到螺旋状的槽中。在条状元件弯曲时,压力载荷通过如下方式施加到传感器线路上,即,限界了槽的侧向的槽壁使槽的容纳空间变窄并且因此压缩了被放入其中的被构造为传感器线路的传感器元件。
[0023]
护套在此优选是所谓的波纹软管。在该波纹软管中优选引导有至少一个供应线路。替选地,在软管中引导有介质。在这种波纹软管中,螺旋状的槽优选连贯地从护套的一端延伸到另一端。
[0024]
护套优选是引导或保护元件,在其中引导有至少一个供应线路。供应线路例如是电的、气动的或液压的线路。典型地,在波纹软管之内引导有多个供应线路,其中,还可以引导有不同类型的供应线路。
[0025]
在特别优选的设计方案中,条状元件是多轴工业机器人的所谓的软管套件。因此,软管套件被构造成用于安装在这种工业机器人中。合乎目的地,软管套件被紧固在这样的工业机器人上。在运行中,软管套件被用于对布置在机械手上的工具进行供应。软管套件沿着机械臂延伸,更确切地说优选延伸直到用于长度补偿的设备。在该设备中,由于机械手或其他机械臂的运动而导致的长度改变得到补偿。各个的供应线路典型地从波纹软管引导出来直到接口并且在那里例如经由能松开的耦合位置与相应的进一步引导的供应线路连接或能与之连接。
[0026]
传感器线路优选沿着整个护套和槽延伸,至少在护套或槽的大部分长度上延伸。
[0027]
传感器线路通常具有外径,并且槽具有槽宽度,其中,外径与槽宽度相匹配。这被理解为,槽宽度和外径完全相同或至少在很大程度上相同。至少在很大程度上相同被理解为,槽宽度和外径以最大 /-15%并且更优选最大 /-10%或最大 /-5%的公差范围相一致。“槽宽度”应被理解为,在未受载状态下,尤其是当护套未弯曲时,两个相对置的槽壁之间的净距离。
[0028]
合乎目的地,外径具有略微的过盈,例如与槽宽度相比具有最大5%或最大10%的过盈。由此例如实现了传感器线路以纯摩擦锁合的方式保持在槽中。优选地取消了另外的紧固元件。
[0029]
在合乎目的的设计方案中,电介质是能弹性变形的,并且尤其被构造为发泡的电介质。对此特别合适的材料是热塑性橡胶,这是因为它具有高复位力。此外,聚氨酯(pur)或热塑性弹性体,尤其是交联的热塑性弹性体,例如tpv(热塑性聚烯烃硫化物),优选用作电介质的材料。
[0030]
这些材料通常具有良好的弹性,并且因此具有良好的复位力。这是至关重要的,以便能够实时检测到经常频繁出现的交变弯曲应力,而没有对于测量是妨碍的干扰性的过大的驰豫时间。
[0031]
材料在此优选具有在0.9-1.0g/cm3范围内的、尤其是在0.9-0.95g/cm3范围内的所使用的塑料材料的密度。这些值在此适用于未发泡状态。在优选实施变型方案中,使用发泡的塑料。通过发泡,一方面使得密度被适当调整,并且此外由此也调整了灵敏度,这是因为随着发泡的增加而降低了挤压所需的(横向)力。
[0032]
传感器线路例如构造为芯线或芯线对。芯线在此是金属导体,其被作为绝缘部的芯线护套包围。芯线护套在此形成电介质。
[0033]
优选地,传感器线路构造为同轴线路。因此,传感器线路本身具有内导体,内导体被电介质直接包围。围绕电解质地再次直接安置有外导体。通常,外导体是按照屏蔽部的类型例如以编织屏蔽部的方式的电介质的包覆部。
[0034]
对测量信号的反射分量的评估(如上陈述地)通常基于以下事实,即,在受到局部压力载荷的情况下,在该局部定位处的阻抗值发生改变,从而在该局部定位处形成干扰位置,信号分量在该干扰位置处被反射。
[0035]
例如,对这种反射信号分量的评估在此可以借助所谓的时间测量法(时域反射测
量法,tdr(time domain reflectometry(时域反射测量法)))来进行。在此,通常获知信号的行进时间,结合(测得的)行进时间和已知的传播速度,然后可以例如推断出干扰位置的方位。在已知传感器线路和槽的几何上的走向的情况下然后可以推断出护套上的干扰位置的方位并且因此也可以推断出弯曲的方向。优选使用简化的时间测量法,如例如在wo 2018/086919 a1中所述。
[0036]
替选地,也存在在频域中进行评估的可行方案。为此,公知有所谓的频率反射测量方法(fdr frequency domain reflectometry(频域反射测量法))。优选使用这种fdr方法。测量单元在此被构造成用于馈入所谓的摇摆信号,以便可以执行这种fdr方法。对反射的信号分量的评估在评估单元中进行。反射的信号分量(也简称为反射信号)因此被转发给评估单元,在那里进行对反射信号的评估。术语“摇摆信号”通常被理解为具有典型是恒定不变的幅度的信号,其频率在上限频率与下限频率之间变化。在上限频率与下限频率之间的该频带之内存在对于线路独特的主频率,此外,该主频率还与传感器线路的长度有关。通常,测量信号在传感器线路的一端处馈入,并在传感器线路的对置的端部处,例如短接的或开放的端部处反射,并且再次向测量单元返回,在那里被接收。这种对于线路独特的频率在此尤其符合以下简化公式:
[0037]f[mhz]
=150*vr/d
[m]

[0038]
其中,f=频率(单位mhz),d=信号路径的长度(单位米),vr=测量信号的相对的传播速度。
[0039]
相对的传播速度典型地在0.66至0.8之间。它被限定为传播速度与光速(在真空中)的比率。
[0040]
频率通常与介电常数εr的平方根的倒数成比例。信号路径的长度典型地相应于传感器线路长度的两倍(从馈入位置直到线路端部的往返路径,在该线路端部处信号被反射并再次行进到馈入位置=测量单元。
[0041]
在合乎目的的设计方案中,评估单元被构造成用于结合传感器信号分辨弯曲的方位。因此,这是一种方位分辨的测量。在例如经由tdr测量进行对行进时间的直接测量的情况下,在已知传播速度和已知几何上因数的情况下直接根据行进时间得出这一点。在此,已知的几何因数包括护套在槽底部处的直径以及螺旋状的槽的斜率。结合这些几何因数可以确定沿护套的如下方位,在该方位处存在使得反射信号被反射的干扰位置。
[0042]
在频域中进行测量时,例如通过傅里叶逆变换将测得的频谱转换为与时间有关的变化曲线。然后结合该时间变化曲线再次确定行进时间。还存在经由确定反射信号的相位来获知干扰位置沿传感器线长度的定位。为此,例如以本身已知的方式使用所谓的矢量网络分析仪(vna)。
[0043]
优选地,评估单元还被构造成用于结合传感器信号确定护套的弯曲的方向。这优选通过尽可能准确地确定传感器线路的走向中的干扰位置的定位来进行。然后结合已知的几何数据可以获知干扰位置位于哪个角度定位处,即该位置例如是位于护套的上侧、侧向的定位还是位于下侧。然后基于该角度定位确定弯曲的方向。
[0044]
在合乎目的的改进方案中,借助评估单元结合传感器信号来推断当前的弯曲半径。
[0045]
不同的弯曲半径通常导致不同的挤压。由此影响反射信号的分量。因此,基于反射
信号分量的水平可以推断出弯曲程度。
[0046]
例如,根据第一实施变型方案,对弯曲半径的获知通过将反射信号的变化曲线与事先测得的参考变化曲线、尤其是参考频谱进行比较,参考频谱分别配属于确定的弯曲半径。因此,针对不同的弯曲半径分别保存有参考变化曲线或参考频谱。
[0047]
补充地或替选地,结合传感器信号获知存在多少干扰位置,其中,结合干扰位置的数量推导出当前弯曲半径。这基于以下思考,即,干扰位置的数量依赖于弯曲半径而变化,也就是说在弯曲半径较小的情况下与在较大的弯曲半径下相比有更多缠绕部区段受挤压使得它们作用为干扰位置。因此,当前弯曲半径与干扰位置的数量之间存在关系。
[0048]
除了干扰位置的数量之外或对此补充地,例如还可以结合针对各个干扰位置(在信号变化曲线中分别是最大值)的传感器信号的幅度比或绝对幅度推断出弯曲半径。在弯曲的情况下,最大程度挤压发生在弯曲部的中间,这导致传感器信号中的具有最高幅度的最大值。
[0049]
优选地,查看和评估在测量时检测到的频谱。这样的频谱例如在fdr(频率反射计)方法中获得,其中,馈入所谓的摇摆信号作为测量信号。特别地,从频谱中的主要最大值与次要最大值之间的幅度比以及最大值数量推断出弯曲程度/弯曲半径。
[0050]
在优选的设计方案中,评估单元被构造为中央单元,其与要监控的弯曲弹性的元件间隔开地布置,并且尤其也与其上紧固有弯曲弹性的元件的可能的要监控的单元,特别是工业机器人间隔开地布置。本地的测量单元被构造成用于转发传感器信号,而中央单元被构造成用于接收传感器信号。传感器信号的传输在此优选无线地进行,但原则上也能够有线地进行。在无线连接的情况下,转发例如经由互联网进行,并且特别是涉及基于云的评估。这被理解为,来自传感器信号的数据被转发给云存储器,即转发给经由互联网接驳的中央存储器位,并且从那里读取以供评估单元评估。
[0051]“远离”在此尤其被理解为,评估装置与要监控的条状元件不布置在相同的运行位置中。优选地,中央单元布置在制造商或与设备运行者无关的另外的服务提供商处。
[0052]
以合乎目的的方式,多个要监控的条状元件,即特别是多个要监控的软管套件在数据技术方面能与中央单元连接或与中央单元连接。中央单元被构造成用于评估来自多个要监控的元件的数据。因此,经由中央单元接收和评估来自大量要监控元件的数据。这提供关于大量安装和应用的广泛的数据基础。通过该措施,使得获得的数据可以形成针对基于数据的模型的起点,该模型例如用于模拟所用的软管套件的应力、耐磨性或使用寿命。由此可以基于广泛的数据基础推导出关于使用寿命、故障概率等的更精确的结论。还可以提前识别薄弱位置,并且然后例如通过设计结构上的改变或工艺流程的改变进行避免。
[0053]
根据本发明,该任务还通过在运行中受到弯曲应力的并且弯曲弹性的条状元件来解决,该条状元件尤其被设置用于在要监控的单元中使用。该元件沿纵向方向延伸并且具有弯曲弹性的护套,在护套中在周侧至少分区段地引入有凹部。此外,设置有压敏的传感器元件,该传感器元件被放入凹部中并且被构造成用于在由于条状元件的弯曲而导致的压力载荷的情况下发出传感器信号。此外,设置有用于接收传感器信号的本地的测量单元,其中,该测量单元附加地还被构造成用于将传感器信号转发给评估单元。
[0054]
关于监控系统引用的优点和优选设计方案按意义也可以转移到弯曲弹性的元件上。特别地,其是用于工业机器人的软管套件,该软管套件具有波纹软管作为护套,护套具
有螺旋状的槽,在槽中放入传感器线路作为传感器元件。
附图说明
[0055]
下面结合附图更详细地阐述实施例。这些实施例分别以部分简化的图示示出:
[0056]
图1示出工业机器人的简化图;
[0057]
图2示出具有螺旋状的槽的波纹软管的简化的截段的剖面图,传感器线路被放入在该槽中;
[0058]
图3示出同轴线路的横截面图。
[0059]
图4示出示例性的测量结构;
[0060]
图5a至5e示出针对不同数量的干扰位置的示例性的信号变化曲线,以及;
[0061]
图6示出将传感器信号传输给中央单元的多个要监控的单元的简化图。
[0062]
在附图中,作用相同的部分设有相同的附图标记。
具体实施方式
[0063]
在图1中示出了关节臂机器人,其被构造为多轴工业机器人1,尤其是六轴工业机器人2。该关节臂机器人具有也被称为摇臂4的第一部段,其经由第一关节连接部r1与底座6连接。摇臂4能绕水平轴线地围绕底座枢转。补充地,摇臂4通常能绕竖直线枢转。在第二关节连接部r2处,通常被称为机械臂8的第二部段以能围绕所谓的(水平)“轴线3”枢转运动地与摇臂4连接。最后,作为第三部段的机械手10经由第三关节连接部r3与机械臂8连接。最后,在机械手10上安置有加工工具12,例如焊钳等,或安置有例如用于医疗器械的保持器。
[0064]
为了向加工工具12供应电力和/或流体和/或数据信号,工业机器人2具有供应线路套件14,其沿着机械臂2引导并且从那里与底座6连接。在机械臂6的区域中,供应线路套件14在被构造为波纹软管16的护套(保护软管)中引导。供应线路套件14与波纹软管16共同地也被称为软管套件18。该软管套件是弯曲弹性元件,其在运行中遭受交变弯曲应力中。典型地,在第二关节连接部r2的区域中布置有用于供应线路套件14的分离位置,并且软管套件18作为能更换的磨损单元被引导直到该分离位置。
[0065]
此外,在机械臂6上特别是在第二关节连接部r2的区域中紧固有用于引导和返回软管套件18的设备20。该设备用于在机械手运动时的长度补偿。软管套件18经由保持元件(软管夹)22保持在设备20上。优选地,在保持元件22上或其中整合有测量单元24。
[0066]
测量单元24还与评估单元26在数据技术方面连接,其至少被构造成用于在评估单元26中转发数据。
[0067]
测量单元24以及评估单元26是用于监控在运行中受到弯曲应力的弯曲弹性的软管套件18的监控系统的一部分。软管套件18本身同样是监控系统的一部分。现在将结合图2和3更详细地阐述该软管套件。
[0068]
结合图2,再次以截段的横截面图示出了软管套件18,其具有波纹软管16和放入到其中的供应线路套件14。软管套件通常沿纵向方向l延伸。供应线路套件14在此包括例如在波纹软管16之内松散地布置的多个供应线路28。
[0069]
波纹软管16在周侧、即在其外护套上具有螺旋状延伸的槽30。通常,在此,由于软管护套的壁的(沿纵向方向观察)呈波浪形的设计方案,使得在软管护套的(径向)外侧上构
造有朝环境开放的外部槽(槽30)以及在(径向)内侧上构造有朝波纹软管14内部空间开放的内部槽。至少是在这些槽之一中,在实施例中是在外部槽30中(如在图2中可见),引导有传感器线路32。槽30在此分别由相对置的槽壁以及槽底部限界。槽30的槽壁之间的净距离限定出槽宽度a,并且在此至少在很大程度上相应于传感器线路32的直径d。因此,传感器线路32精确配合地被放入在槽30中。
[0070]
槽30进而是传感器线路32围绕波纹软管16的周边相对紧密地缠绕。由于槽30的螺旋状的构造,使得传感器线路因此是螺旋形的并且因此沿着螺纹线引导。表征槽30斜率的导程角度α相对较小。优选地,导程角度α通常在5
°
至30
°
之间并且尤其是在10
°
至20
°
之间的范围内。软管套件18的直径典型地在几厘米的范围内,例如在3cm至8cm的范围内。
[0071]
传感器线路32尤其是同轴线路,如示例性地在图4中所示。因此,它本身具有由塑料制成的电介质36直接包围的中央的导体34。该电介质是弹性的、尤其是发泡的材料。电介质36又被外导体38同心地包围,该外导体通过屏蔽部形成,例如编织屏蔽部形成。该外导体最终被线路护套40包围。
[0072]
尤其从图4可以看出,传感器线路32与测量单元24联接。
[0073]
在运行中,测量单元24在馈入位置处将测量信号m馈入到传感器线路32中。该测量信号例如是高频的例如呈正弦的信号。测量信号m经过传感器线路32。测量信号m在传感器线路32的与馈入位置相对置的端部处被完全反射,该端部例如构造为短接的或开放的端部,并且再次朝测量单元24的方向作为(反射的)传感器信号s返回并且被测量单元24检测到。传感器信号s的第一次评估已经可以在测量单元24中进行。在此产生的数据d被转发给评估单元36例如以用于继续评估。原则上,也存在将传感器信号s直接转发给评估单元26的可能性,即传感器信号形成数据d。此外存在将评估单元26与测量单元24直接整合到共同的结构单元中的可能性。
[0074]
在软管套件18受到弯曲应力时,波纹软管16的弯曲部的内侧整体被压缩,从而因此减小了槽宽度a。由此,被放入其中的传感器线路32在弯曲的位置处遭受压力载荷,并且尤其是也被挤压。这个受压力载荷的位置在此形成了干扰位置。
[0075]
由于传感器线路32的缠绕相对比较紧密,典型地,传感器线路32的多个缠绕部区段同时被挤压,从而典型地在发生弯曲时同时产生多个干扰位置。由于传感器线路32受到挤压以及因此电介质36受到挤压,使得在弯曲的位置(干扰位置)处局部地发生阻抗改变。该阻抗改变或阻抗阶跃导致,所传播的测量信号m在该位置处至少部分地被反射并且再次返回到测量单元24并且可以在那里被评估。
[0076]
根据第一优选变型方案,为了进行评估,尤其考虑使用频率反射法(fdr)。为此,借助测量单元24将所谓的摇摆信号作为测量信号m馈入。该测量信号是具有恒定不变的幅度的信号,其频率在上限频率与下限频率之间变化。在由这两个极限频率确定的频率范围之内存在主频率,其依赖于测量信号m的传播速度和信号路径(传感器线路32的长度的两倍)地根据公式f
[mhz]
=150*vr/d
[m]
(见上式)确定。通常,传感器线路32的长度在5m至30m之间的范围内,并且尤其是在15m至25m之间的范围内。传感器线路32的长度优选通常超过软管套件18的长度5到15倍。软管套件18的长度又典型地在0.5m至3m之间并且尤其是在1m至2m之间的范围内。
[0077]
在图5a至5e中示出了在不同数量的干扰位置的情况下的传感器信号s的不同的理
想化的变化曲线。在各个图中,相对于传感器信号s的频率绘制了幅度。所馈入的摇摆信号在当前例如在0至400mhz之间的范围内变化。
[0078]
给干扰位置的每个定位配属有所反射的传感器信号s的经限定的频率。根据上述公式,频率恰好与馈入位置和信号分量被反射的干扰位置之间的距离有关。
[0079]
图5a在此示出了在只有一个干扰位置的情况下的状况。图5b示出了在具有两个干扰位置的情况下的状况,图5c示出了在具有三个干扰位置的情况下的状况,图5d示出了在具有四个干扰位置的情况下的状况,而图5e最终示出了在具有十个干扰位置的情况下的状况。由于存在多个干扰位置,使得分别在干扰位置处生成了反射的信号分量。由于干扰位置在空间上的间隔,使得信号分量发生叠加(由于相差,由距离所造成地得到同相或反相的叠加),从而得到了所示的具有最大值和次要最大值的具有表征性的频谱。由于反射的这种叠加,使得随着干扰位置数量的增加,传感器信号变得更加清晰和简洁。
[0080]
特别地,根据传感器信号的形状,即特别是根据最大值和最小值的所在处、每个主要最大值的次要最大值的数量以及根据最大值以及最小值处的信号电平的水平,例如推断出干扰位置的数量和尺度、干扰位置彼此间的距离,并且因此也推断出弯曲的程度。
[0081]
在测量时获得的频谱的特征通常在于与传感器线长度相关联的特殊的频率。此外,频谱的特征还在于另外特殊的频率,这些另外特殊的频率尤其与另外的距离相关联。例如,在此,这些另外的距离是到第一干扰位置的距离和与第一干扰位置的距离或到另外的干扰位置的距离或这些干扰位置之间的距离。此外,频谱的特征还在于干扰位置之间的多次反射或干扰位置与导体端部之间的多次反射。
[0082]
通常,借助评估单元26结合接收到的传感器信号s就当前弯曲载荷方面对软管套件18进行查验。
[0083]
该检查优选在运行期间连续进行,即当使用工业机器人2时进行。在此,连续尤其被理解为,持续不断地实现通过测量信号m的馈入引发的各自测量。为此,持久地馈入测量信号,即例如,在不同频率上不中断地“调谐”摇摆信号。对此替选地,馈入以重复的时间间隔进行,例如在几秒的范围内进行。或者在十分之一秒的范围内进行。通过这种持续不断的监控,能够实现在运动和软管套件18受到弯曲应力期间进行实时监控。
[0084]
结合检测到的传感器信号s特别地获知了弯曲载荷发生在哪些部位处、软管套件沿哪个方向弯曲以及最终弯曲半径有多大。因此,结合评估能够获知软管套件在运行期间所经历的实际弯曲应力。
[0085]
由于利用软管套件18典型地执行定期重复的过程循环,因此可以在很大程度上精确地模拟在这样的过程循环期间软管套件所受的弯曲应力的变化曲线。
[0086]
结合这些数据,然后优选推导出关于软管套件18所受的实际载荷、磨损和可能的剩余使用寿命的结论,并且尤其还提出了例如更换软管套件18的建议。由此还可以提前地识别导致不允许的弯曲载荷的运行状况,从而能够通过适当的报警及时采取措施。
[0087]
在优选构造方案中,对数据d的评估在中央单元42中进行,该中央单元被设置为用于多个要监控的设备、尤其是用于要监控的工业机器人2或要监控的软管套件18的共同的评估单元26。该状况如图6中所示。要监控的各个单元的各个测量单元24,即工业机器人2的软管套件18,首先将它们的数据d例如分别转发到云中,然后从那里经由中央单元42调用并评估。通过该措施,中央单元42可以提供非常广泛的数据基础。基于该广泛的数据基础,然
后可以创建数据模型,该数据模型尽可能真实地反映了软管套件18所受的载荷,并且因此提供针对另外的软管套件18的未来开发和设计的重要信息。
[0088]
本发明在当前结合软管套件18作为弯曲弹性的元件的示例进行描述,但不限于在软管套件18中的应用。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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