Title:
Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts, Vorrichtung zur Erfassung eines Betriebs und Verfahren zur Erfassung des Zustandes eines eingebauten Objekts
Kind Code:
A1


Abstract:

Aufweisen eines Informationen-Erwerbsmittels (11), das zumindest eine physikalische Information eines Objekts (3) erwirbt, die sich außerhalb des Objekts (3) zeigt, in dem ein Gegenstand (2) eingebaut ist, dessen Zustand von außen nicht direkt erfassbar ist, und eines Zustand-Feststellungsmittels (12), das auf der Basis der erworbenen physikalischen Information den Zustand des Gegenstands (2) feststellt. embedded image




Inventors:
Kikuchi, Osamu (Hyogo-ken, Kobe-shi, JP)
Inoue, Hiroyuki (Hyogo-ken, Kobe-shi, JP)
Application Number:
DE102017219747A
Publication Date:
05/09/2018
Filing Date:
11/07/2017
Assignee:
NABTESCO CORPORATION (Tokyo, JP)



Attorney, Agent or Firm:
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB, 80802, München, DE
Claims:
Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts, die ein Informationen-Erwerbsmittel (11), das mindestens eine physikalische Information, die sich außerhalb eines Objekts (3) zeigt, in dem ein Gegenstand (2) eingebaut ist, dessen Zustand von außen nicht direkt erfassbar ist, und ein Zustand-Feststellungsmittel (12) aufweist, das auf der Basis von einer oder mehreren erworbenen physikalischen Informationen den Zustand des Gegenstands (2) feststellt.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach Anspruch 1, bei der das Informationen-Erwerbsmittel (11) mehrere physikalische Informationen erwirbt, und das Zustand-Feststellungsmittel (12) auf der Basis der erworbenen mehreren physikalischen Informationen den Zustand des Gegenstands feststellt.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Zustand-Feststellungsmittel (12) ein Abnormalität-Feststellungsmittel (121) aufweist, das feststellt, ob es sich bei dem Zustand des Gegenstandes (2) um einen abnormalen Zustand handelt oder nicht.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach Anspruch 3, wobei das Abnormalität-Feststellungsmittel (121) im Hinblick auf den Zustand des Gegenstands (2) auf der Basis von zumindest entweder dem Ergebnis eines Vergleichs der erworbenen mehreren physikalischen Informationen mit einem den jeweiligen mehreren physikalischen Informationen entsprechenden Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert, oder dem Ergebnis eines Vergleichs einer Kombination der erworbenen mehreren physikalischen Informationen mit einem der Kombination der mehreren physikalischen Größen entsprechenden kombinierten Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert, feststellt, ob es sich bei dem Zustand des Gegenstandes (2) um einen abnormalen Zustand handelt oder nicht.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Zustand-Feststellungsmittel (12) ein Defekt-Prognosemittel (122) aufweist, das feststellt, ob es sich bei dem Zustand des Gegenstands (2) um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt oder nicht.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach Anspruch 5, wobei das Defekt-Prognosemittel (122) auf der Basis von zumindest entweder dem Ergebnis eines Vergleichs der erworbenen mehreren physikalischen Informationen mit einem den jeweiligen mehreren physikalischen Informationen entsprechenden Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert, oder dem Ergebnis eines Vergleichs einer Kombination der erworbenen mehreren physikalischen Informationen mit einer der Kombination der mehreren physikalischen Größen entsprechenden Kombination von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten, feststellt, ob es sich bei dem Zustand des Gegenstandes (2) um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt oder nicht.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Zustand-Feststellungsmittel (12) ein Defekt-Prognosemittel (122) aufweist, das auf der Basis eines Zustand-Feststellungsmodells, das anhand von Historien-Informationen erstellt wurde, bei denen es sich um das Ergebnis von Feststellungen des Zustands des eingebauten Objekts auf der Basis von erworbenen physikalischen Informationen handelt, feststellt, ob es sich um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeit zu einem Defekt führt oder nicht.

Vörrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach Anspruch 7, wobei das Zustand-Feststellungsmodell aus zwei Modellen besteht, und zwar einem Defektzustandsmodell, das anhand von Historien-Informationen eines eingebauten Objekts, das einen Defekt hatte, erstellt wurde, und einem Normalzustandsmodell, das anhand von Historien-Informationen eines eingebauten Objekts erstellt wurde, das keinen Defekt hatte, wobei das Defekt-Prognosemittel feststellt, dass es sich um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, wenn der Zustand des Gegenstands dem Defektzustandsmodell ähnlicher ist als dem Normalzustandsmodell.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die physikalischen Informationen, die sich außerhalb des Objekts (3) zeigen, auch physikalische Informationen der Oberfläche (3a) des Objekts (3) umfassen.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach Anspruch 9, wobei die physikalischen Informationen der Oberfläche (3a) des Objekts (3) zumindest eines aus der Temperatur der Oberfläche (3a) des Objekts (3), der Position, der Dehnung, der Verschiebung, der Schwingung, des Farbtons, der Helligkeit, der Farbsättigung, des Feuchtigkeitsgehalts, des Fettgehalts sowie der Schallwellen, der Ultraschallwellen und der Reflexionsrate von Infrarotlicht oder einem anderen Licht umfassen.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die physikalischen Informationen, die sich außerhalb des Objekts (3) zeigen, zumindest eines aus außerhalb des Objekts (3) detektierbarem Schall, Geruch, Ultraschallwellen, elektromagnetischen Wellen, Strahlung oder Ausscheidungen umfassen.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei das Informationen-Erwerbsmittel (11) die physikalischen Informationen auf der Basis von Bildaufnahmen von zumindest einem Teil der Oberfläche (3a) des Objekts (3) erwirbt.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach Anspruch 12, wobei auf der Oberfläche (3a) des Objekts (3) eine thermochromatische Substanz (6), die entsprechend der Temperatur die Farbe ändert, vorgesehen ist, und das Informationen-Erwerbsmittel (11) auf der Basis von Bildaufnahmen der thermochromatischen Substanz (6) die Temperatur der Oberfläche (3a) des Objekts (3) erwirbt.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Informationen-Erwerbsmittel (11) eine Aufnahmevergrößerungsfunktion aufweist, durch die zumindest ein Teil der Oberfläche (3a) des Objekts (3) vergrößert aufgenommen wird.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei ferner ein Antriebsmittel (7) vorgesehen ist, welches das Informationen-Erwerbsmittel (11) antreibt und den Abbildungsbereich ändert.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Informationen-Erwerbsmittel (11) mehrere Kameras (110) aufweist, die jeweils unterschiedliche Stellen der Oberfläche (3a) des Objekts (3) aufnehmen.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach Anspruch 16, wobei die mehreren Kameras (110) so angeordnet sind, dass sie das Objekt (3) umgeben.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Informationen-Erwerbsmittel (11) ein mit einer Kamera (110) bestücktes unbemanntes Flugzeug und ein Steuerungsmittel für das mit der Kamera die Oberfläche des Objekts aufnehmende unbemannte Flugzeug aufweist.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei das Informationen-Erwerbsmittel (11) ein optisches System aufweist, das im Weitwinkel oder Omniazimuth aufnehmen kann.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei das Informationen-Erwerbsmittel (11) auf der Basis der Bildaufnahmen zumindest einen Teil der dreidimensionalen Form der Oberfläche (3a) des Objekts (3) erwirbt, und auf der Basis der erworbenen dreidimensionalen Form physikalische Informationen erwirbt.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 13 bis 20, wobei das Informationen-Erwerbsmittel (11) von der Oberfläche (3a) des Objekts (3) entfernt, zumindest oberhalb des Objekts (3) angeordnet ist.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei das Zustand-Feststellungsmittel (12) mit Referenz auf den Zustand bei der Errichtung oder Aufstellung des Objekts (3) feststellt, ob es sich um einen abnormalen Zustand des Gegenstands (2) handelt oder ein Zustand erreicht ist, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei das Objekt (3) in einen Betrieb einbezogen ist, und das Zustand-Feststellungsmittel (12) mit Referenz auf den Zustand bei Betriebsbeginn des Objekts (3) feststellt, ob es sich um einen abnormalen Zustand des Gegenstands (2) handelt oder ein Zustand erreicht ist, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei das Zustand-Feststellungsmittel (12) feststellt, dass es sich um einen abnormalen Zustand des Gegenstands oder um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, wenn eine erste physikalische Information, die vorab als physikalische Information zu einem Zeitpunkt erworben wurde, bei dem es sich um einen abnormalen Zustand des Gegenstands (2) oder um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, und eine zweite physikalische Information, die durch das Informationen-Erwerbsmittel (11) nach Bedarf erworben wird, übereinstimmen.

Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei es sich bei dem Objekt (3) um einen Industrieroboter (30A), der zumindest eine rotierende Welle (306 bis 310) aufweist, und bei dem Gegenstand (2) um ein in der rotierenden Welle (306 bis 310) eingebautes Untersetzungsgetriebe (30B) handelt, und das Informationen-Erwerbsmittel (11) physikalische Informationen der Oberfläche der rotierenden Welle (306 bis 310) erwirbt.

Vorrichtung (10) zur Erfassung eines Betriebs, die in einem virtuellen Raum auf einem Computer (8) den Betrieb eines Objekts erfasst, in dem ein Gegenstand eingebaut ist, dessen Zustand von außen nicht direkt erfasst werden kann, wobei es sich um eine Vorrichtung 10 zur Erfassung des Betriebs eines Objekts handelt, in die der Zustand des Gegenstands, der von der Vorrichtung (1) zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 25 erworben wurde, als Information bezüglich des Zustands des Objekts eingegeben wird.

Verfahren zur Erfassung des Zustands eines Objekts, durch das zumindest eine physikalische Information eines Objekts erworben wird, die sich außerhalb eines Objekts zeigt, in dem ein Gegenstand eingebaut ist, dessen Zustand von außen nicht direkt erfassbar ist, wobei auf der Basis der erworbenen physikalischen Information festgestellt wird, ob es sich um einen abnormalen Zustand des Gegenstands oder um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Description:
Hintergrund der ErfindungGebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts, eine Vorrichtung zur Erfassung eines Betriebs und ein Verfahren zur Erfassung des Zustandes eines eingebauten Objekts.

Hintergrundtechnologie

Bereits früher wurden Technologien vorgeschlagen, gemäß denen physikalische Informationen, z. B. eine Dehnung oder die Temperatur von Maschinen und Geräten, die in Industriemaschinen eingebaut sind, wie z. B. ein Untersetzungsgetriebe oder ein Lager, durch einen an diesen Maschinen und Geräten selbst vorgesehenen Sensor detektiert werden, und auf der Basis der detektierten physikalischen Information der Zustand der Maschinen und Geräte kontrolliert wird. Beispielsweise ist in der JP Patentoffenlegung Nr. 2007-256033 (Nachweis der Verschlechterung von Schmiermittel eines Lagers einer Maschinenanlage: Beispiel für eine Maschinenanlage: Förderband, für eine Wagenachse eines Eisenbahnwagens) ein System offenbart, bei dem durch einen an einem Lager vorgesehenen Sensor der Gehalt an Fremdkörpern in dem Schmiermittel eines in der Maschinenanlage eingebauten Lagers optisch detektiert und auf der Basis des detektierten Gehalts an Fremdkörpern in dem Schmiermittel, eine Verschlechterung des Schmiermittels nachgewiesen wird.

Es kommt jedoch häufig vor, dass innerhalb oder außerhalb der Maschinen und Geräte, die in einer Industriemaschine eingebaut sind, nicht genügend Platz für die Anordnung eines Sensors für die Zustandskontrolle der Maschine oder des Geräts ist. Da ferner für den Sensor mehrere Kabel für das Senden von Detektionssignalen und die Zufuhr von elektrischer Energie erforderlich sind, kommt es vor, dass in den Industriemaschinen kein Platz für diese Kabel ist, oder dass eine Verkabelung im Zusammenhang mit dem Betrieb der Industriemaschine nicht möglich ist. Besonders deutlich wird dieses Problem bei der Überwachung von Maschinen und Geräten, die in einer bereits verwendeten Industriemaschine eingebaut sind. Um einen Sensor für die Zustandsüberwachung in Maschinen und Geräten vorzusehen, müssen daher Maßnahmen ergriffen werden, wie z. B. eine Verkleinerung des Sensors, eine Vergrößerung der Industriemaschine, um genügend Platz im Inneren der Industriemaschine sicherzustellen, und die Nutzung von Batterien oder eine drahtlose Bildung. Es gibt jedoch Grenzen bei der Verkleinerung von Sensoren oder der Vergrößerung von Industriemaschinen, sowie das Problem des Wechselns von Batterien oder die Aufstellung von Antennen für die drahtlose Bildung.

Infolgedessen kommt es vor, dass der Zustand von Maschinen oder Geräten, die in einer Industriemaschine eingebaut sind und auf die von außen kein direkter Zugriff möglich ist, nicht überwacht oder erfasst werden kann.

Dieses Problem besteht ebenfalls für Strukturkomponenten wie Stahlgerüste oder Stahlbeton, die im Inneren von Bauten oder Baukonstruktionen wie Windrädern von Windkraftgeneratoren oder dem Heliostaten des Turms eines Solargenerators, Hochstraßen, Brücken und Gebäuden vorgesehen sind, in deren Innerem vorgesehene Befestigungskomponenten wie z. B. Schrauben, und im Inneren verlegte verschiedene Rohre für das Wasser- und Abwassersystem und für elektrische Leitungen oder für den Zustand im Inneren des Betons von Bauten oder Baukonstruktionen aus Beton wie Windräder von Windkraftgeneratoren oder dem Heliostaten des Turms eines Solargenerators, Hochstraßen, Brücken und Gebäuden. Außerdem besteht das gleiche Problem auch für unter Straßen und Fußwegen vergrabene Mehrzwecktunnel, Wasserrohre, Gasrohre und deren Verbindungsabschnitte.

Das gleiche Problem besteht auch z. B. für Konstruktionen wie Querträger, und Befestigungskomponenten wie Schrauben und Nieten, die in der Karosserie oder in Türkomponenten von Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen, Eisenbahnwagons oder Baumaschinen wie hydraulischen Löffelbaggern, im Schiffsrumpf von Schiffen oder im Rumpf von Flugzeugen vorgesehen sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung erfolgte unter Berücksichtigung dieser Punkte und beabsichtigt die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts, einer Vorrichtung zur Erfassung eines Betriebs und eines Verfahrens zur Erfassung des Zustandes eines eingebauten Objekts, durch die ohne direkte Vorsehung eines Sensors an Maschinen oder Geräten, die z. B. in einer Industriemaschine eingebaut sind, und auf die einschließlich der Verwendung eines Mittels, wie z. B. eines das Innere der Industriemaschine mit außen verbindenden Schachts, von außen keine direkte Feststellung des Zustands möglich ist, der Zustand überwacht und erfasst werden kann.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts, die ein Informationen-Erwerbsmittel, das zumindest eine physikalische Information eines Objekts erwirbt, die sich außerhalb eines Objekts zeigt, in dem ein Gegenstand, dessen Zustand von außen nicht direkt erfassbar ist, eingebaut ist, und ein Zustand-Feststellungsmittel aufweist, das auf der Basis der erworbenen physikalischen Information den Zustand des Gegenstands feststellt.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung eines Zustands gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass das Informationen-Erwerbsmittel mehrere physikalische Informationen erwirbt, und das Zustand-Feststellungsmittel auf der Basis der erworbenen mehreren physikalischen Informationen den Zustand des Gegenstands feststellt.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass das Zustand-Feststellungsmittel ein Abnormalität-Feststellungsmittel aufweist, das feststellt, ob es sich bei dem Zustand des Gegenstandes um einen abnormalen Zustand handelt oder nicht.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass das Zustand-Feststellungsmittel ein Abnormalität-Feststellungsmittel aufweist, das den Zustand des Gegenstandes auf der Basis von entweder dem Ergebnis eines Vergleichs der erworbenen mehreren physikalischen Informationen mit einem Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert für die jeweiligen mehreren physikalischen Informationen, oder dem Ergebnis eines Vergleichs einer Kombination der erworbenen mehreren physikalischen Informationen mit einem Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert-Satz für die Kombination der mehreren physikalischen Größen, als einen Zustand des Gegenstandes feststellt, bei dem es sich um einen abnormalen Zustand handelt. Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass das Zustand-Feststellungsmittel ein Defekt-Prognosemittel aufweist, das feststellt, ob es sich bei dem Zustand des Gegenstands um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt. Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass das Defekt-Prognosemittel den Zustand des Gegenstandes auf der Basis von entweder dem Ergebnis eines Vergleichs der erworbenen mehreren physikalischen Informationen mit einem Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert für die jeweiligen mehreren physikalischen Informationen, oder dem Ergebnis eines Vergleichs einer Kombination der erworbenen mehreren physikalischen Informationen mit einer Kombination von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten für die Kombination der mehreren physikalischen Größen, als einen Zustand feststellt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass das Zustand-Feststellungsmittel ein Defekt-Prognosemittel aufweist, das auf der Basis eines Zustand-Feststellungsmodells, das anhand von Historien-Informationen der erworbenen physikalischen Informationen erzeugt wurde, feststellt, ob es sich um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt. Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Zustand-Feststellungsmodell aus zwei Modellen bestehen, und zwar einem Defektzustandsmodell aus Historien-Informationen eines eingebauten Objekts, das einen Defekt hatte, und einem Normalzustandsmodell aus Historien-Informationen eines eingebauten Objekts, das keinen Defekt hatte, wobei wenn der Zustand des Gegenstands dem Defektzustandsmodell ähnlicher ist als dem Normalzustandsmodell, festgestellt wird, dass es sich um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung können die physikalischen Informationen, die sich außerhalb des Objekts zeigen, auch physikalische Informationen der Oberfläche des Objekts umfassen.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung können die physikalischen Informationen der Oberfläche des Objekts auch zumindest eines aus der Temperatur, der Position, der Dehnung, der Verschiebung, der Schwingung, des Farbtons, der Helligkeit, der Farbsättigung, des Feuchtigkeitsgehalts, des Fettgehalts sowie der Schallwellen, der Ultraschallwellen, der Reflexionsrate von Infrarotlicht oder einem anderen Licht umfassen.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung können die physikalischen Informationen, die sich außerhalb des Objekts zeigen, auch zumindest eines aus außerhalb des Objekts detektierbarem Schall, Geruch, Ultraschallwellen, elektromagnetischen Wellen, Strahlung oder Ausscheidungen umfassen.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Informationen-Erwerbsmittel die physikalischen Informationen auch auf der Basis von Bildaufnahmen von zumindest einem Teil der Oberfläche des Objekts erwerben.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf der Oberfläche des Objekts auch eine thermochromische Komponente, die entsprechend der Temperatur ihre Farbe ändert, vorgesehen sein, und das Informationen-Erwerbsmittel auf der Basis einer Bildaufnahme der thermochromischen Komponente die Temperatur der Oberfläche des Objekts erwerben.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Informationen-Erwerbsmittel auch eine Aufnahmenvergrößerungsfunktion aufweisen, durch die zumindest ein Teil der Oberfläche des Objekts vergrößert aufgenommen wird.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass ein Antriebsmittel vorgesehen ist, das das Informationen-Erwerbsmittel antreibt und den Abbildungsbereich ändert.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Informationen-Erwerbsmittel auch mehrere Kameras aufweisen, die jeweils unterschiedliche Stellen der Oberfläche des Objekts aufnehmen. Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung können die mehreren Kameras auch so angeordnet sein, dass sie das Objekt umgeben. Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Informationen-Erwerbsmittel auch ein optisches System aufweisen, das im Weitwinkel oder Omniazimuth aufnehmen kann.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass das Informationen-Erwerbsmittel ein mit einer Kamera bestücktes unbemanntes Flugzeug und ein Steuerungsmittel für das unbemannte Flugzeug aufweist, das mit der Kamera die Oberfläche des Objekts aufnimmt.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Informationen-Erwerbsmittel auf der Basis der Bildaufnahmen zumindest einen Teil der dreidimensionalen Form der Oberfläche des Objekts erwerben, und auf der Basis der erworbenen dreidimensionalen Form die physikalischen Informationen erwerben.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Informationen-Erwerbsmittel von der Oberfläche des Objekts entfernt, zumindest oberhalb des Objekts angeordnet sein.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass das Zustand-Feststellungsmittel des eingebauten Objekts auf der Grundlage des Zustands bei der Erbauung oder Aufstellung feststellt, ob es sich um einen abnormalen Zustand des Gegenstands handelt oder ein Zustand erreicht ist, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass der Betrieb des Objekts begleitet wird, und auf der Grundlage des Zustands zu Beginn des Betriebs des Objekts festgestellt wird, ob es sich um einen abnormalen Zustand des Gegenstandes handelt oder ein Zustand erreicht ist, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass das Zustand-Feststellungsmittel feststellt, dass es sich um einen abnormalen Zustand des Gegenstands oder um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, wenn eine erste physikalische Information, die vorab als physikalische Information bei einem Zustand erworben wurde, bei dem es sich um einen abnormalen Zustand des Gegenstandes oder um einen Zustand handelte, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, und eine zweite physikalische Information, die durch das Informationen-Erwerbsmittel erworben wurde, übereinstimmen.

Bei der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass es sich bei dem Objekt um einen Industrieroboter, der zumindest eine rotierende Welle aufweist, und bei dem Gegenstand um ein in der rotierenden Welle eingebautes Untersetzungsgetriebe handelt, und das Informationen-Erwerbsmittel physikalische Informationen der Oberfläche der rotierenden Welle erwirbt.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zur Erfassung eines Betriebs, die in einem virtuellen Raum auf einem Computer den Betrieb eines Objekts erfasst, das in einem Gegenstand eingebaut ist, bei dem der Zustand von außen nicht direkt erfasst werden kann, wobei es sich um eine Vorrichtung zur Erfassung des Betriebs eines Objekts handelt, in die der Zustand des Gegenstands, der von der Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts erworben wurde, als Information bezüglich des Zustands des Objekts eingegeben wird.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts, durch das zumindest eine physikalische Information eines Objekts erworben wird, die sich außerhalb eines Objekts zeigt, in dem ein Gegenstand, dessen Zustand von außen nicht direkt erfassbar ist, eingebaut ist, und auf der Basis der erworbenen physikalischen Information festgestellt wird, ob es sich um einen abnormalen Zustand des Gegenstands oder um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt. Durch die vorliegende Erfindung kann, ohne dass ein Sensor an einem Gegenstand, der in einem Objekt eingebaut ist und bei dem der Zustand von außen nicht direkt erfasst werden kann, direkt vorgesehen wird, dessen Zustand ermittelt werden.

Figurenliste

  • [1] Blockbild, das die Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • [2] Darstellung, die das Beispiel einer Industriemaschine zeigt, auf die die Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß der vorliegenden Ausführungsform anwendbar ist.
  • [3] Darstellung, die ein anderes Beispiel einer Industriemaschine zeigt, auf die die Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß der vorliegenden Ausführungsform anwendbar ist.
  • [4] Blockbild, das Details des Mittels zur Feststellung des Zustands von Maschinen und Geräten bei der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • [5] Flussdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • [6] Blockbild, das die Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß eines ersten abgewandelten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • [7] Darstellung, die als Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß eines zweiten abgewandelten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform, ein Anwendungsbeispiel auf einen Industrieroboter zeigt.
  • [8] Flussdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem zweiten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • [9] Erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem zweiten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Vorgang der Defekt-Prognose erläutert.
  • [10] Erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß einem dritten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Vorgang der Defektprognose erläutert.
  • [11] Erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß einem vierten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Vorgang der Folgerung des Zustands der überwachten Maschinen und Geräte erläutert.
  • [12] Erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß einem fünften abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Vorgang der Defektprognose erläutert.
  • [13] Darstellung, die als Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß einem sechsten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, ein Anwendungsbeispiel auf einen Fahrmotor für eine Baumaschine zeigt.
  • [14] Darstellung, die als Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem sechsten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, ein Anwendungsbeispiel auf eine Automatiktür zeigt.
  • [15] Darstellung, die als Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem sechsten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, ein Anwendungsbeispiel auf ein Windrad eines Windstromgenerators zeigt.
  • [16] Darstellung, die als Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem sechsten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, ein Anwendungsbeispiel auf einen Heliostaten für einen Solargenerator zeigt.
  • [17] Blockbild, das Details des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel bei der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem siebten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • [18] Flussdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem siebten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • [19] Flussdiagramm, das die Fortsetzung von 18 des Beispiels des Betriebs der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem siebten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • [20] Erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem siebten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Vorgang der Defektprognose aufgrund der Kombination der Daten von mehreren physikalischen Größen erläutert.
  • [21] Erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß einem achten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Vorgang der Feststellung des Zustands der zu überwachenden Maschinen und Geräte zeigt.
  • [22] Darstellung, die eine Vorrichtung zur Erfassung eines Betriebs gemäß eines neunten abgewandelten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • [23] Blockbild, das die Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Konstruktionen gemäß einem zehnten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Im Folgenden wird als ein Beispiel einer Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines eingebauten Objekts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten anhand der Figuren detailliert erläutert. Im Übrigen handelt es sich bei den im Folgenden dargestellten Ausführungsformen um Beispiele von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Ferner werden in den Figuren, die sich auf die vorliegende Ausführungsform beziehen, Bauteile, die die gleiche oder eine gleichartige Funktion aufweisen, mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen und eine wiederholte Erläuterung ausgelassen. Ferner kann es vorkommen, dass die Abmessungsproportionen in den Figuren von den tatsächlichen Proportionen zum Zweck der Erläuterung abweichen, oder ein Teil der Struktur in den Zeichnungen ausgelassen wird.

1 ist ein Blockbild, das die Vorrichtung zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem Beispiel von 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie unabhängig von einer Industriemaschine 3, bei der es sich um ein Beispiel eines Objekts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt, von außerhalb der Industriemaschine 3 den Betriebszustand von zu überwachenden Maschinen und Geräten 2, die in der Industriemaschine 3 eingebaut sind, und deren Zustand von außen nicht direkt erfasst werden kann, überwachen kann. Dabei handelt es sich bei den zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 um ein Beispiel des Gegenstands gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 dargestellt, weist die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten ein Informationen-Erwerbsmittel 11 und ein Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 auf.

(Informationen-Erwerbsmittel 11)

Das Informationen-Erwerbsmittel 11 erwirbt physikalische Informationen, die sich außerhalb der Industriemaschine 3 zeigen, in der die zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 eingebaut sind.

Dabei umfasst das Einbauen der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 sowohl den Fall, dass die zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 vollständig im Inneren der Industriemaschine 3 untergebracht und in diesem Zustand von außen nicht direkt ermittelt werden können, als auch den Fall, dass zwar ein Teil der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 außerhalb der Industriemaschine 3 freiliegt, der Zustand jedoch nicht von außen direkt ermittelt werden kann.

2 ist eine Darstellung, die das Beispiel einer Industriemaschine 3 zeigt, auf die die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß der vorliegenden Ausführungsform anwendbar ist. Die Industriemaschine 3 ist nicht weiter beschränkt, sofern es sich um eine Maschine handelt, die für Aktivitäten im Zusammenhang mit der Industrie, d. h. der Bereitstellung von Produkten und Dienstleistungen verwendet wird. Wie in 2 dargestellt, kann es sich bei der Industriemaschine 3 z. B. um einen Industrieroboter 30A, der z. B. für die Produktion von Kraftfahrzeugen verwendet wird, ein z. B. in dem Industrieroboter 30A eingebautes Untersetzungsgetriebe 30B, einen Kompressor 30C, der z. B für Bahnen verwendet wird, um eine Baumaschine 30D oder um einen Baumaschinen-Fahrmotor 30E handeln.

3 ist eine Darstellung, die ein weiteres Beispiel einer Industriemaschine 3 zeigt, auf die die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß der vorliegenden Ausführungsform anwendbar ist. Abgesehen von den Beispielen in 2 kann es sich bei der Industriemaschine 3 auch, wie z. B. in 3 dargestellt, um eine Abfüll- und Verpackungsmaschine 30F, die z. B. für die Verpackung von Lebensmitteln verwendet wird, ein Flugzeug 30G, einen Flugsteuerungsaktor 30H, der bewegliche Tragflächen eines Flugzeugs steuert, eine Automatiktür 30I, ein in einem Windrad 30J für einen Windkraftgenerator eingebautes Untersetzungsgetriebe oder Lager, oder ein in einem Heliostat 30K für einen Solargenerator eingebautes Untersetzungsgetriebe oder Lager handeln.

Die zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 sind nicht weiter beschränkt, sofern es sich um Maschinen und Geräte handelt, die in eine Industriemaschine 3 eingebaut werden. Es kann sich bei den in den Industrieroboter 30A eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um das Untersetzungsgetriebe 30B, ein Lager, einen Motor usw. handeln. Es kann sich bei den in das Untersetzungsgetriebe 30B eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um ein Zahnrad, ein Lager eine Versiegelungskomponente für eine Schmierölabdichtung usw. handeln. Es kann sich bei den in den Kompressor 30C eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um eine als Airend bezeichnete Luftkompressorstruktur usw. handeln. Es kann sich bei den in die Baumaschine eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um den Baumaschinen-Fahrmotor 30D usw. handeln. Es kann sich bei den in einen Baumaschinen-Fahrmotor 30D eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um ein Planetenrad usw. handeln. Es kann sich bei den in die Abfüll- und Verpackungsmaschine 30E eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um eine Koppelung usw. handeln. Es kann sich bei den in ein Flugzeug eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um den Flugsteuerungsaktor 30F usw. handeln. Es kann sich bei den in den Flugsteuerungsaktor 30F eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um ein Ventil usw. handeln. Es kann sich bei den in die Automatiktür 30I eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um einen Elektromotor usw. handeln. Es kann sich bei den in das Windrad 30J eines Windkraftgenerators eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um ein Untersetzungsgetriebe, ein Lager, einen Motor usw. handeln. Es kann sich bei den in den Heliostaten 30K für einen Solargenerator eingebauten, zu überwachenden Maschinen und Geräten 2 z. B. auch um ein Untersetzungsgetriebe, ein Lager, einen Motor usw. handeln.

Bei den physikalischen Informationen der Industriemaschine 3, die sich außerhalb der Industriemaschine 3 zeigen, handelt es sich zum Beispiel um physikalische Informationen der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3. Die physikalischen Informationen der Industriemaschine 3 sind Informationen, die als quantifizierte Werte von der Industriemaschine 3 erworben werden können. Bei der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 handelt es sich um Teile der Industriemaschine 3, auf die von außerhalb der Industriemaschine 3 durch Kontakt oder kontaktlos zugegriffen werden kann. Ist die Oberfläche 3a durchsichtig, umfasst die Oberfläche 3a den durchsichtigen Teil und den dahinter liegenden Teil. Abgesehen von der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 selbst, kann die Oberfläche 3a ferner auch die Oberfläche von etwas umfassen, mit dem die Oberfläche 3a der Industriemaschine zum Erwerben von physikalischen Informationen bearbeitet oder bestrichen wurde, oder das auf sie aufgeklebt wurde.

Bei den physikalischen Informationen der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 kann es sich z. B. um die Temperatur, die Position, die Dehnung, die Verschiebung, die Schwingung, die Schallwellen oder Ultraschallwellen, die Reflexionsrate von Infrarotlicht oder einem anderen Licht, die Absorptionsrate von elektromagnetischen Wellen, den Farbton, die Helligkeit, die Farbsättigung, den Feuchtigkeitsgehalt, den Fettgehalt usw. handeln. Die physikalischen Informationen, die sich außerhalb der Industriemaschine 3 zeigen, sind nicht auf physikalische Informationen der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 beschränkt. Bei den physikalischen Informationen, die sich außerhalb der Industriemaschine 3 zeigen, kann es sich z. B. auch um Schall oder einen Geruch handeln, der von der Industriemaschine 3 abgegeben und außerhalb der Industriemaschine 3 detektiert wird. Ferner kann es sich um die Stärke einer Strahlung von z. B. Röntgenstrahlen, elektromagnetischen Wellen oder Ultraschallwellen handeln, die in das Innere der Industriemaschine 3 eindringen oder übertragen werden und außerhalb der Industriemaschine 3 detektiert werden, es kann sich aber auch um Ausscheidungen, wie z. B. Abgase handeln, die von der Industriemaschine 3 ausgeschieden und außerhalb der Industriemaschine detektiert werden.

Das Informationen-Erwerbsmittel 11 kann ein Informationen-Erwerbsmittel 11 vom Kontakttyp sein, das im Kontaktzustand mit der Oberfläche 3a die physikalischen Informationen erwirbt, es kann aber auch ein Informationen-Erwerbsmittel 11 vom kontaktlosen Typ sein, das im Nichtkontakt-Zustand mit der Oberfläche 3a die physikalischen Informationen erwirbt. Da ein Informationen-Erwerbsmittel 11 vom kontaktlosen Typ mit der Industriemaschine 3 keinen Kontakt hat, kann es den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 nachweisen, ohne einen negativen Einfluss auf den Betrieb der Industriemaschine 3 auszuüben.

Bei dem Informationen-Erwerbsmittel 11 kann es sich z. B. um einen die Temperatur messenden Temperaturmesser, einen die Position oder eine Verschiebung messenden Potentiometer, einen eine Dehnung messenden Dehnungsmessstreifen, einen Schwingungen messenden Schwingungsmesser, einen den Feuchtigkeitsgehalt messenden Feuchtigkeitssensor oder ein den Ölgehalt messendes Ölgehalt-Messgerät handeln.

Das kontaktlose Informationen-Erwerbsmittel 11 kann z. B. einen die Temperatur messenden Pyrometer, einen die Position oder eine Verschiebung messenden Laser- oder Überstrom-Entfernungs-/Verschiebungssensor, einen kontaktlosen Laser-Doppler Vibrometer zum Messen von Schwingungen, einen Schallwellen oder Ultraschallwellen aussendenden und deren Reflexionswellen empfangenden Schall- oder Ultraschalldetektor (einschließlich einer 2-dimensionalen Anordnung), eine Kamera zum Messen der Reflexionsrate, des Farbtons, der Helligkeit oder der Farbsättigung von Infrarotlicht oder anderem Licht, einen Mikrowellen oder Abbildungen verwendenden Sensor zum Messen des Feuchtigkeitsgehalts, einen Sensor, der einen Laser zum Messen des Ölgehalts verwendet, ein Mikrofon zum Messen von Schall, ein Strahlungsmessgerät zum Messen von Strahlung, ein elektromagnetische Wellen messendes Elektromagnetwellenmessgerät, ein Ultraschallwellen messendes Ultraschallwellenmessgerät oder ein gasförmige Substanzen, wie Abgase oder organische Gase messendes Gasmessgerät aufweisen. Das kontaktlose Informationen-Erwerbsmittel 11 kann eine Kamera aufweisen, um die physikalischen Informationen auf der Basis von Bildaufnahmen von zumindest einem Teil der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 zu erwerben. Durch das Erwerben von physikalischen Informationen auf der Basis von Bildaufnahmen einer Kamera können durch einen einfachen Aufbau, ohne auf den Betrieb der Industriemaschine 3 einen negativen Einfluss auszuüben, die physikalischen Informationen erworben werden.

Die Kamera kann auch eine Aufnahmenvergrößerungsfunktion, d. h. einen Zoom-Mechanismus aufweisen, durch die zumindest ein Teil der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 vergrößert aufgenommen wird. Durch das vergrößerte Aufnehmen der Oberfläche 3a können spezifische physikalische Informationen der Oberfläche 3a mit einer hohen Auflösung erworben werden. Die Kamera kann ein optisches System, wie z. B. ein Fischaugenobjektiv aufweisen, mit dem sie im Weitwinkel oder Omniazimuth aufnehmen kann. Durch das Aufweisen eines optischen Systems mit einem großen Bildwinkel kann bei der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 der tote Winkel der Kamera verkleinert werden.

Es können auch mehrere Kameras vorgesehen werden, um jeweils verschiedene Stellen der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 abbilden zu können. Durch das Vorsehen von mehreren Kameras kann bei der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 der tote Winkel der Kamera noch mehr verkleinert werden. Bei der Kamera kann es sich um eine Farb-CCD oder eine CMOS-Kamera handeln, die den Farbton, die Helligkeit oder die Farbsättigung einer druckempfindlichen Farbe aufnimmt, die auf die Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 aufgetragen wurde, und dem Druck entsprechend ihre Färbung ändert, oder einer temperaturempfindlichen Farbe, wie einer thermochromatischen Substanz als ein Beispiel, die der Temperatur entsprechend ihren Farbton ändert. Durch das Verwenden einer Farb-CCD oder CMOS-Kamera und einer druckempfindlichen Farbe oder einer temperaturempfindlichen Farbe können präzise physikalische Informationen der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 erworben werden, während gleichzeitig ein negativer Einfluss auf die Industriemaschine 3 unterdrückt wird.

Bei der Kamera kann es sich um eine CCD- oder CMOS-Kamera (Farbe oder Schwarz-Weiß mit Empfindlichkeit im sichtbaren Lichtbereich, oder mit Empfindlichkeit im Infrarotbereich) handeln, die den Farbton, die Helligkeit, die Farbsättigung oder die Lichtreflexionsrate erwirbt. Durch das Erwerben des Farbtons, der Helligkeit, der Farbsättigung oder der Lichtreflexionsrate kann der an der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 anhaftende Feuchtigkeitsgehalt oder Ölgehalt erworben werden, sodass präzise physikalische Informationen der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 erworben werden können, während gleichzeitig ein negativer Einfluss auf die Industriemaschine 3 unterdrückt wird.

Bei der Kamera kann es sich auch um eine TOF (Time-of-flight)-Kamera handeln. Bei einer TOF-Kamera handelt es sich um eine Distanzbild-Sensorkamera, die auf den Abbildungskörper pulsförmiges oder nah-infrarotes Licht abstrahlt, das Reflexionslicht des nah-infraroten Lichts von dem Abbildungskörper mit einem TOF-Sensor empfängt, und basierend auf der benötigten Reflexionszeit des empfangenen Reflexionslichts die Distanz bis zu dem Abbildungskörper messen kann. Durch die TOF-Kamera kann die Distanz bis zur Oberfläche 3a der Industriemaschine 3, d. h. eine Tiefeninformation erworben werden, sodass ohne eine Vorrichtung zum Projizieren eines speziellen Musters zu verwenden, eine Verschiebung der Industriemaschine 3 gemessen werden kann. Außerdem kann als zeitliche Veränderung der Verschiebung auch eine Schwingung erworben werden, sodass eine Dehnung als zeitliche Änderungsrate der Verschiebung (Integralwert der Verschiebung) gemessen werden kann. Durch die Verwendung einer TOF-Kamera kann die dreidimensionale Form der Oberfläche 3a einfach und mit hoher Präzision erworben werden.

Das kontaktlose Informationen-Erwerbsmittel 11 kann aus einem Projektor, der auf die Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 ein Zufallsmuster, ein Gittermuster oder ein Punktmuster projiziert, einer dieses Muster aufnehmenden Kamera und einem Rechner bestehen, der anhand des aufgenommenen Bildes die Dehnung der Oberfläche 3a berechnet. In diesem Fall kann der Rechner die Dehnung basierend auf dem zeitlichen Verformungsgrad des aufgenommenen Musters berechnen. Der Rechner kann auch auf der Basis der Bildaufnahmen des Musters die dreidimensionale Form zumindest eines Teil der Oberfläche 3a der Industriemaschine erwerben, und auf der Basis des zeitlichen Verformungsgrads der erworbenen dreidimensionalen Form die Dehnung erwerben. Auf der Basis der dreidimensionalen Form, kann die Messpräzision der Dehnung verbessert werden.

Das kontaktlose Informationen-Erwerbsmittel 11 kann auch einen Radar aufweisen, der die Absorptionsrate der elektromagnetischen Wellen erwirbt.

Durch das Messen der Absorptionsrate der elektromagnetischen Wellen und deren Änderung kann eine Verschiebung der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 gemessen werden. Außerdem kann als zeitliche Veränderung der Verschiebung auch eine Schwingung erworben werden, sodass eine Dehnung als zeitliche Änderungsrate der Verschiebung (Integralwert der Verschiebung) gemessen werden kann.

Das kontaktlose Informationen-Erwerbsmittel 11 kann auch ein Mikrofon aufweisen, das einen Schall erwirbt. Es können auch mehrere Mikrofone entweder seitlich oder oberhalb der Industriemaschine 3 in einem ebenen oder sich flach ausbreitenden Zustand der Industriemaschine gegenüberliegend angeordnet werden. Durch die Anordnung von mehreren Mikrofonen kann ein Schall an verschiedenen Stellen auf der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 präzise erworben werden.

Das kontaktlose Informationen-Erwerbsmittel 11 kann auch einen Geruchssensor aufweisen, der einen Geruch erwirbt. Hinsichtlich der konkreten Ausführung des Geruchssensors besteht keine besondere Einschränkung. Beispielsweise kann der Geruchssensor ein Halbleiter-Geruchssensor sein, der die absorbierte Menge an Geruchsmolekülen auf der Halbleiteroberfläche als Änderungsmenge des Widerstandswerts des Halbleiters detektiert. Ferner kann der Geruchssensor ein Quarz-Oszillations-Geruchssensor sein, der einen auf die Oberfläche eines Oszillators aufgeklebten sensitiven Film aufweist, und die mit der absorbierten Menge von Geruchsmolekülen an dem sensitiven Film einhergehende Massezunahme des sensitiven Films als Minderungsgröße der Resonanzfrequenz des Oszillators detektiert.

Das kontaktlose Informationen-Erwerbsmittel 11 kann auch einen Strahlungsdetektor, der eine Strahlung wie z. B. eine Röntgenstrahlung, die durch die Industriemaschine 3 gedrungen ist, durch einen Sensor detektiert, und auf der Basis der detektierten Strahlung, wie z. B. der Röntgenstrahlung, die Röntgenstrahlen-Absorptionsrate durch die Industriemaschine 3 berechnet, und einen Ultraschalldetektor aufweisen, der Ultraschallwellen, die durch die Industriemaschine 3 gedrungen sind, durch einen Sensor detektiert und auf der Basis der detektierten Menge der Ultraschallwellen die Ultraschallwellen-Absorptionsrate durch die Industriemaschine 3 berechnet.

(Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12)

4 ist ein Blockbild, das bei der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß der vorliegenden Ausführungsform Details des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 zeigt, bei dem es sich um ein Beispiel des Zustand-Feststellungsmittels gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt. Wie in 4 dargestellt, weist das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 ein Zustand-Folgerungsmittel 121 und ein Defekt-Prognosemittel 122 auf.

Das Zustand-Folgerungsmittel 121 folgert auf der Basis der durch das Informationen-Erwerbsmittel 11 erworbenen physikalischen Informationen den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2. Außerdem stellt das Zustand-Folgerungsmittel 121 fest, ob es sich bei dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen bestimmten Zustand, z. B einen abnormalen Zustand handelt oder nicht. Das heißt, das Zustand-Folgerungsmittel 121 fungiert als Abnormalität-Feststellungsmittel und stellt auf der Basis der erworbenen physikalischen Informationen fest, ob der bestimmte Zustand ein abnormaler Zustand ist oder nicht. Für den Fall, dass ein abnormaler Zustand festgestellt wird, gibt das Zustand-Folgerungsmittel 121 eine Abnormalität-Entstehungs-Information, mit der der abnormale Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 mitgeteilt wird, über ein Kabel oder kabellos an einen Server 4 außerhalb der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten aus. Außerdem übermittelt das Zustand-Folgerungsmittel 121 den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 an das Defekt-Prognosemittel 122.

Das Defekt-Prognosemittel 122 stellt fest, ob es sich bei dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt oder nicht. Für den Fall, dass festgestellt wurde, dass es sich um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, gibt das Defekt-Prognosemittel 122 eine Defekt-Prognose-Information, mit der die Prognose eines Defekts mitgeteilt wird, über ein Kabel oder kabellos an den Server 4 aus. Für den Fall, dass weder ein abnormaler Zustand, noch ein Zustand, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, festgestellt wird, gibt das Defekt-Prognosemittel 122 eine Maschinen-und-Geräte-Zustandsinformation, die den gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte darstellt, an den Server 4 aus.

Im Folgenden werden die durch das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 erworbenen Informationen, wie z. B. die Abnormalität-Entstehungs-Information, die Defekt-Prognose-Information oder die Maschinen-und-Geräte-Zustandsinformation, auch als erworbene Informationen des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittels 12 bezeichnet.

Der abnormale Zustand oder der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führende Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 ist nicht besonders beschränkt, sofern es sich um einen Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 handelt, der auf der Basis von physikalischen Informationen der Industriemaschine 3, die sich außerhalb der Industriemaschine 3 zeigen, gefolgert werden kann. Zum Beispiel kann es sich bei dem abnormalen Zustand oder dem innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führenden Zustand um einen Zustand handeln, bei dem die Temperatur der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 auf oder über einer vorgegebenen Temperatur liegt. Ferner kann es sich bei dem abnormalen Zustand oder dem innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führenden Zustand um einen Zustand handeln, bei dem eine Dehnung, eine Verschiebung oder Formänderung eines bestimmten Teils der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 auf oder über einer vorgegebenen Dehnung, Verschiebung oder Formänderung liegt. Ferner kann es sich bei dem abnormalen Zustand oder dem innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führenden Zustand um einen Zustand handeln, bei dem die Amplitude oder der Zyklus der Schwingungen eines bestimmten Teils der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 auf oder über einer vorgegebenen Amplitude oder einem vorgegebenen Zyklus liegt. Ferner kann es sich bei dem abnormalen Zustand oder dem innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führenden Zustand um einen Zustand handeln, bei dem eine Beschleunigung oder ein Rucken (Änderungsrate der Beschleunigung pro Zeiteinheit; auch „Jerk“ genannt) eines bestimmten Teils der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 auf oder über einer vorgegebenen Beschleunigung oder einem vorgegebenen Rucken liegt. Ferner kann es sich für den Fall, dass das Informationen-Erwerbsmittel 11 mehrere physikalische Informationen erwirbt, bei dem abnormalen Zustand oder dem innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führenden Zustand um einen Zustand handeln, bei dem die Beziehung von mindestens zwei Punkten aus der Temperatur, der Dehnung, der Verschiebung, der Schwingung, der Beschleunigung und dem Rucken der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 eine vorgegebene bestimmte Beziehung ist. Ferner kann es sich bei dem abnormalen Zustand oder dem innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führenden Zustand auch um einen Zustand handeln, bei dem der physikalische Zustand von mehreren vorgegebenen Teilen der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 mit einem vorgegebenen Zustand übereinstimmt. Bei den Beispielen von abnormalen Zuständen oder innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führenden Zuständen, kann „vorgegeben“ eine feste Bedeutung haben, es kann sich jedoch auch um eine aufgrund einer bestimmten Beziehung entsprechend z. B. einer Änderung der Laufzeit oder der Aufstellungsumgebung der Industriemaschine 3 ändernde Bedeutung handeln. Die abnormalen Zustände werden, wie bereits ausgeführt, durch das Zustand-Folgerungsmittel 121 als Defektzustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 festgestellt. Ferner wird ein innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führender Zustand durch das Defekt-Prognosemittel 122 als Defekt-Prognose festgestellt, die das Entstehen eines bestimmten Defekts innerhalb einer bestimmten Zeitspanne prognostiziert.

Der abnormale Zustand oder der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führende Zustand kann auch durch die Beziehung zwischen der Position der Oberfläche 3a, auf der sich die physikalischen Informationen zeigen, und der Position der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 beeinflusst werden. Zum Beispiel kann selbst für den Fall, dass der gleiche Wert einer physikalischen Information erworben wird, entsprechend der Distanz zwischen der Position der Oberfläche 3a, von der die physikalischen Informationen erworben werden, und der Position der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2, das Feststellungsergebnis, ob es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand oder einen innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führenden Zustand handelt, unterschiedlich sein. Ebenso kann aufgrund von externen Faktoren der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 auf die Oberfläche 3a, von der die physikalischen Informationen erworben werden, das Feststellungsergebnis, ob es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand oder einen innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führenden Zustand handelt, unterschiedlich sein. Als externe Faktoren werden z. B. optische Störungen des Sonnenlichts, der Funkwellenzustand, der Schallzustand oder Wind für die erworbenen physikalischen Informationen zu einem vorübergehenden oder andauernden Störfaktor.

Das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 ist eine Hardware, wie z. B. eine Rechenverarbeitungsvorrichtung oder eine Speichervorrichtung. Das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 kann zumindest teilweise auch eine Software sein. Das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 kann in eine Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten eingebaut sein, es ist aber auch möglich dass ein Teil der Struktur (z. B. das Defekt-Prognosemittel 122) sich in einer Vorrichtung (z. B. einem Server oder einer Datenbank in einer Cloud) befindet, die mit der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten über ein Netzwerk kommunizieren kann.

Der Server 4 kann z. B. von dem Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 eingegebene erworbene Informationen des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittels 12 dem Benutzer durch eine Anzeige auf einem Bildschirm mitteilen.

(Betriebsbeispiel)

Als Nächstes wird ein Betriebsbeispiel der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten erläutert. 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Im Übrigen wird dieses Flussdiagramm gegebenenfalls wiederholt ausgeführt. Zunächst erwirbt das Informationen-Erwerbsmittel 11, wie in 5 dargestellt, physikalische Informationen, die sich außerhalb der Industriemaschine 3 zeigen (Schritt S1).

Nachdem die physikalischen Informationen erworben wurden, folgert das Zustand-Folgerungsmittel 121 auf der Basis der erworbenen physikalischen Informationen den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 (Schritt S2).

Dann stellt das Zustand-Folgerungsmittel 121 fest, ob es sich bei dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand handelt oder nicht (Schritt S3) .

Handelt es sich bei dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand (Schritt S3: Ja), gibt das Zustand-Folgerungsmittel 121 eine Abnormalität-Entstehungs-Information nach außen aus (Schritt S4).

Handelt es sich andererseits bei dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 nicht um einen abnormalen Zustand (Schritt S3: Nein), stellt das Defekt-Prognosemittel 122 fest, ob es sich bei dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt oder nicht (Schritt S5). Handelt es sich bei dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt (Schritt S5: Ja), gibt das Defekt-Prognosemittel 122 eine Defekt-Prognose-Information nach außen aus (Schritt S6). Handelt es sich andererseits bei dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 nicht um einen Zustand, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt (Schritt S5: Nein), gibt das Defekt-Prognosemittel 122 eine dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 entsprechende Maschinen-und-Geräte-Zustandsinformation nach außen aus (Schritt S7) .

Selbst wenn versucht wird, in dem begrenzten Raum im Inneren der Industriemaschine 3 einen Sensor oder eine Verkabelung für die direkte Detektion des Zustands der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 vorzusehen, kann das Vorsehen des Sensors oder der Verkabelung durch die Einschränkung hinsichtlich der Größe oder Form des Sensors, der Stromzuführungsart, des Datensendemittels oder der Verkabelungsmenge schwierig werden.

Demgegenüber können durch die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten der vorliegenden Ausführungsform physikalische Informationen der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3 erworben werden, und anhand der Entsprechungsbeziehung zwischen den erworbenen physikalischen Informationen und dem den erworbenen physikalischen Informationen entsprechend eingestellten Zustand der in der Industriemaschine 3 eingebauten zu überwachenden Maschinen und Geräte 2, der Zustand der in der Industriemaschine 3 eingebauten zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 gefolgert werden. Im Übrigen kann diese Entsprechungsbeziehung aufgrund von tatsächlichen Messungen eingestellt werden, sie kann aber auch aufgrund eines physikalischen Rechenmodells eingestellt werden. Dadurch kann der Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 nachgewiesen werden, ohne dass ein spezieller Sensor oder eine Verkabelung zum direkten Detektieren des Zustands der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 im Inneren der Industriemaschine 3 vorgesehen wird. Infolgedessen kann durch die vorliegende Ausführungsform auch ohne dass ein Sensor an den zu überwachenden Maschinen und Geräten 2, die in der Industriemaschine 3 eingebaut sind, direkt angebracht wird, deren Zustand überwacht werden. (Erstes abgewandeltes Beispiel) Als Nächstes wird ein erstes abgewandeltes Beispiel erläutert, bei dem das Überwachungsergebnis der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten für die Steuerung der Industriemaschine 3 verwendet wird. 6 ist ein Blockbild, das die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem ersten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In dem Beispiel von 1 ist die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten von der Industriemaschine 3 unabhängig.

Demgegenüber ist die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten des ersten abgewandelten Beispiels dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungsergebnis der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 für die Steuerung der Industriemaschine 3 verwendet wird. Konkret gibt das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 bei dem in 6 dargestellten ersten abgewandelten Beispiel die erworbenen Informationen des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittels 12 an die Industriemaschinen-Steuervorrichtung 5 aus, die den Betrieb der Industriemaschine 3 steuert.

Die Industriemaschinen-Steuervorrichtung 5 steuert auf der Basis der von dem Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 eingegebenen erworbenen Informationen des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittels 12 den Betrieb der Industriemaschine 3. Handelt es sich z. B. bei den erworbenen Informationen des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittels 12 um Defekt-Informationen, stoppt die Industriemaschinen-Steuervorrichtung 5 entsprechend den Defekt-Informationen den Betrieb der Industriemaschine 3. Handelt es sich ferner bei den erworbenen Informationen des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittels 12 um Defekt-Prognose-Informationen, kann die Industriemaschinen-Steuervorrichtung 5 entsprechend den Defekt-Prognose-Informationen den Betrieb der Industriemaschine 3 stoppen, oder entsprechend den Defekt-Prognose-Informationen die Betätigungskraft oder den Bewegungsbereich begrenzen.

Auch bei dem ersten abgewandelten Beispiel kann, ohne dass ein Sensor an den zu überwachenden Maschinen und Geräten 2, die in der Industriemaschine 3 eingebaut sind, direkt angebracht wird, der Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 überwacht werden. Ferner kann der Betrieb der Industriemaschine 3 auf der Basis der erworbenen Informationen des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittels 12 gesteuert werden, sodass es möglich ist, einer Funktionsstörung der Industriemaschine 3. vorzubeugen und bis zur Wartungszeit den Betrieb fortzusetzen

(Zweites abgewandeltes Beispiel)

Als Nächstes wird ein zweites abgewandeltes Beispiel erläutert, bei dem der Zustand eines Untersetzungsgetriebes 30B, das in einen Industrieroboter 30A eingebaut ist, überwacht wird. 7 ist eine Darstellung, die als Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß eines zweiten abgewandelten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform, ein Anwendungsbeispiel auf einen Industrieroboter 30A zeigt.

Wie in 7 dargestellt, handelt es sich bei dem zweiten abgewandelten Beispiel bei der Industriemaschine 3 um einen Industrieroboter 30A, der zumindest eine rotierende Welle 306 bis 310 aufweist. Konkreter weist der Industrieroboter 30A ein Befestigungsteil 300, erste bis fünfte Arme 301 bis 305 und erste bis fünfte rotierende Wellen 306 bis 310 auf.

Das Befestigungsteil 300 ist z. B. am Boden, an einer bestimmten Befestigungsstelle P vorgesehen, an der der Industrieroboter 30A befestigt wird.

Die erste rotierende Welle 306 ist mit dem Befestigungsteil 300 und einem Ende des ersten Arms 301 verbunden. Die erste rotierende Welle 306 ist in einem ersten Untersetzungsgetriebe 30B-1 eingebaut, das die Drehung eines nicht dargestellten Motors verlangsamt und ausgibt, wobei dieser sich dadurch, dass die von dem ersten Untersetzungsgetriebe 30B-1 ausgegebene Drehung übertragen wird, um die zur Z-Richtung in 5 (d. h. zur Vertikalen) parallelen Axialrichtung dreht.

Der erste Arm 301 erstreckt sich von dem Ende, das mit dem Befestigungsteil 300 verbunden ist, zum anderen Ende. Der erste Arm 301 dreht sich infolge der Drehung der ersten rotierenden Welle 306, die weiter auf der Seite der Befestigungsstelle P als der erste Arm 301 vorgesehen ist, um die Axialrichtung der ersten rotierenden Welle 306.

Die zweite rotierende Welle 307 ist mit dem anderen Ende des ersten Arms 301 und einem Ende des zweiten Arms 302 verbunden. Die zweite rotierende Welle 307 ist in einem zweiten Untersetzungsgetriebe 30B-2 eingebaut, das die Drehung eines nicht dargestellten Motors verlangsamt und ausgibt, wobei dieser sich dadurch, dass die von dem zweiten Untersetzungsgetriebe 30B-2 ausgegebene Drehung übertragen wird, um die zur Z-Richtung orthogonale Axialrichtung dreht. Im Übrigen ist in dem Zustand von 5 die Axialrichtung der zweiten rotierenden Welle 307 zwar parallel zur Y-Richtung, wobei sich jedoch die Axialrichtung der zweiten rotierenden Welle 307 infolge der Drehung der ersten rotierenden Welle 306 ändert, die weiter auf der Seite der Befestigungsposition P als die zweite rotierende Welle 307, eine andere Axialrichtung als die zweite rotierende Welle 307 aufweist.

Der zweite Arm 302 erstreckt sich von dem Ende, das mit dem ersten Arm 301 verbunden ist, zum anderen Ende. Der zweite Arm 302 dreht sich infolge der Drehung der ersten und zweiten rotierenden Welle 306, 307, die weiter auf der Seite der Befestigungsstelle P als der zweite Arm 302 vorgesehen sind, um die Axialrichtung der ersten und zweiten rotierenden Welle 306, 307.

Die dritte rotierende Welle 308 ist mit dem anderen Ende des zweiten Arms 302 und einem Ende des dritten Arms 303 verbunden. Die dritte rotierende Welle 308 ist in einem dritten Untersetzungsgetriebe 30B-3 eingebaut, das die Drehung eines nicht dargestellten Motors verlangsamt und ausgibt, wobei dieser sich dadurch, dass die von dem dritten Untersetzungsgetriebe 30B-3 ausgegebene Drehung übertragen wird, um die zur Axialrichtung der zweiten rotierenden Welle 307 parallele Axialrichtung dreht. Im Übrigen ist in dem Zustand von 5 die Axialrichtung der dritten rotierenden Welle 308 zwar parallel zur Y-Richtung, wobei sich jedoch die Axialrichtung der dritten rotierenden Welle 308 infolge der Drehung der ersten rotierenden Welle 306 ändert, die weiter auf der Seite der Befestigungsposition P als die dritte rotierende Welle 308, eine andere Axialrichtung als die dritte rotierende Welle 308 aufweist. Der dritte Arm 303 erstreckt sich von dem Ende, das mit dem zweiten Arm 302 verbunden ist, zum anderen Ende. Der dritte Arm 303 dreht sich infolge der Drehung der ersten bis dritten rotierenden Welle 306 bis 308, die weiter auf der Seite der Befestigungsstelle P als der dritte Arm 303 vorgesehen sind, um die Axialrichtung der ersten bis dritten rotierenden Welle 306 bis 308.

Die vierte rotierende Welle 309 ist mit dem anderen Ende des dritten Arms 303 und einem Ende des vierten Arms 304 verbunden. Die vierte rotierende Welle 309 ist in einem vierten Untersetzungsgetriebe 30B-4 eingebaut, das die Drehung eines nicht dargestellten Motors verlangsamt und ausgibt, wobei dieser sich dadurch, dass die von dem vierten Untersetzungsgetriebe 30B-4 ausgegebene Drehung übertragen wird, um die zur Axialrichtung der ersten bis dritten rotierenden Welle 306 bis 308 orthogonale Axialrichtung dreht. Im Übrigen ist in dem Zustand von 5 die Axialrichtung der vierten rotierenden Welle 309 zwar parallel zur Y-Richtung, wobei sich jedoch die Axialrichtung der vierten rotierenden Welle 309 infolge der Drehung der ersten bis dritten rotierenden Welle 306 bis 308 ändert, die weiter auf der Seite der Befestigungsposition P als die vierte rotierende Welle 309, eine andere Axialrichtung als die vierte rotierende Welle 309 aufweisen.

Der vierte Arm 304 erstreckt sich von dem Ende, das mit dem dritten Arm 303 verbunden ist, zum anderen Ende. Der vierte Arm 304 dreht sich infolge der Drehung der ersten bis vierten rotierenden Welle 306 bis 309, die weiter auf der Seite der Befestigungsstelle P als der vierte Arm 304 vorgesehen sind, um die Axialrichtung der ersten bis vierten rotierenden Welle 306 bis 309. Die fünfte rotierende Welle 310 ist mit dem anderen Ende des vierten Arms 304 und einem Ende des fünften Arms 305 verbunden. Die fünfte rotierende Welle 310 ist in einem fünften Untersetzungsgetriebe 30B-5 eingebaut, das die Drehung eines nicht dargestellten Motors verlangsamt und ausgibt, wobei dieser sich dadurch, dass die von dem fünften Untersetzungsgetriebe 30B-5 ausgegebene Drehung übertragen wird, um die zur zweiten rotierenden Welle 307 parallele Axialrichtung dreht. Im Übrigen ist in dem Zustand von 5 die Axialrichtung der fünften rotierenden Welle 310 zwar parallel zur Y-Richtung, wobei sich jedoch die Axialrichtung der fünften rotierenden Welle 310 infolge der Drehung der ersten und vierten rotierenden Welle 306, 309 ändert, die weiter auf der Seite der Befestigungsposition P als die fünfte rotierende Welle 310, eine andere Axialrichtung als die fünfte rotierende Welle 310 aufweist.

Der fünfte Arm 305 erstreckt sich von dem Ende, das mit dem vierten Arm 304 verbunden ist, zum anderen Ende. Der fünfte Arm 305 dreht sich infolge der Drehung der ersten bis fünften rotierenden Welle 306 bis 310, die weiter auf der Seite der Befestigungsstelle P als der fünfte Arm 305 vorgesehen sind, um die Axialrichtung der ersten bis fünften rotierenden Welle 306 bis 310.

Wie in 7 dargestellt, ist bei dem zweiten abgewandelten Beispiel auf der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A, konkret auf der Oberfläche der ersten und vierten rotierenden Welle 306, 309, eine temperaturempfindliche Beschichtung 6 als ein Beispiel einer thermochromatischen Substanz, die entsprechend der Temperatur die Farbe ändert, vorgesehen. Die temperaturempfindliche Beschichtung 6 ist ein Film, der gebildet wird, indem auf die Oberfläche der Industriemaschine 3 eine temperaturempfindliche Substanz aufgetragen wird. Im Übrigen kann die temperaturempfindliche Beschichtung 6 auch abgesehen von der ersten rotierenden Welle 306 und der vierten rotierenden Welle 309 auf der Oberfläche der rotierenden Wellen 307, 308 und 310 oder auch abgesehen von den rotierenden Wellen auf der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A vorgesehen werden.

Wie in 5 dargestellt, weist das Informationen-Erwerbsmittel 11 des zweiten abgewandelten Beispiels mehrere Kameras 110 auf, die die auf der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A vorgesehene temperaturempfindliche Beschichtung 6 aufnehmen. Ferner weist das Informationen-Erwerbsmittel 11 des zweiten abgewandelten Beispiels eine Steuervorrichtung 120 auf, die auf der Basis der Farbentwicklung der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 entsprechend der Bildaufnahmen der Kameras 110, d. h. der Temperatur, die Temperatur der Oberfläche der rotierenden Wellen 306, 309 erwirbt. Durch das Informationen-Erwerbsmittel 11 des zweiten abgewandelten Beispiels kann dadurch, dass dieses auf den Bildaufnahmen der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 basiert, der auf der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A direkt vorgesehen ist, die Temperatur der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A präzise detektiert werden.

Die mehreren Kameras 110 werden von der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A beabstandet positioniert, wobei sie so positioniert werden, dass sie den Industrieroboter 30A seitlich und von oben umgeben. Dadurch, dass die Kameras 110 so angeordnet werden, dass sie den Industrieroboter 30A umgeben, kann der tote Winkel der Kameras 110 bei der temperaturempfindlichen Beschichtung 6, d. h. der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A verringert werden.

Wie in 7 dargestellt, weist die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten des zweiten abgewandelten Beispiels ein Antriebsmittel 7 auf, das die Kameras 7 antreibt und den Abbildungsbereich der Kameras 110 ändert. Das Antriebsmittel 7 kann auch einen Aktor z. B. eines Motors aufweisen, der die Richtung der Lichtachse der Kameras 110 dreht und verschiebt. Der Betrieb des Antriebsmittels 7 kann auch von einer Steuervorrichtung 1 gesteuert werden. Zum Beispiel kann das Antriebsmittel 7, für den Fall, dass sich die temperaturempfindliche Beschichtung 6 entsprechend der Bewegung des Industrieroboters 30A verschoben hat, die jeweiligen Kameras 110 so bewegen, dass sie der Verschiebung der temperaturempfindlichen Beschichtung folgend die temperaturempfindliche Beschichtung 6 kontinuierlich aufnehmen können.

Die Steuervorrichtung 120 fungiert auch als das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 des zweiten abgewandelten Beispiels (d. h. als Zustand-Folgerungsmittel 121 und Defekt-Prognosemittel 122). Die Steuervorrichtung 120 stellt auf der Basis der anhand der Bildaufnahmen der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 erworbenen Temperatur der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A fest, ob es sich bei dem in dem Industrieroboter 30A eingebauten Untersetzungsgetriebe 30B um einen bestimmten Zustand, z. B. einen abnormalen Zustand oder einen Zustand, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, handelt oder nicht.

Bei dem Beispiel in 7 stellt die Steuervorrichtung 120 auf der Basis der Temperatur der ersten rotierenden Welle 306 fest, ob es sich bei dem in der ersten rotierenden Welle 306 eingebauten ersten Untersetzungsgetriebe 30B-1 um einen bestimmten Zustand handelt oder nicht. Ferner stellt die Steuervorrichtung 120 auf der Basis der Temperatur der vierten rotierenden Welle 309 fest, ob es sich bei dem in der vierten rotierenden Welle 309 eingebauten vierten Untersetzungsgetriebe 30B-4 um einen bestimmten Zustand handelt oder nicht.

(Betriebsbeispiel)

Als Nächstes wird ein Betriebsbeispiel der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten des zweiten abgewandelten Beispiels erläutert. 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem zweiten abgewandelten Beispiel zeigt. Die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten führt die Verarbeitung des Flussdiagramms von 8 während des Betriebs des Industrieroboters 30A kontinuierlich durch. Im Übrigen wird dieses Flussdiagramm gegebenenfalls wiederholt ausgeführt.

Wie in 8 dargestellt, werden bei dem zweiten abgewandelten Beispiel als Erwerbsschritt (Schritt S1) der physikalischen Informationen der Oberfläche 3a der Industriemaschine 3, die in 5 erläutert wurde, Schritt S11 und Schritt S12 ausgeführt. Konkret nehmen zunächst die Kameras 110 eine Bildaufnahme der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 auf, die auf der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A vorgesehen ist (Schritt S11). Nachdem die Bildaufnahme der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 aufgenommen wurde, misst die Steuervorrichtung 120 auf der Basis der aufgenommenen Bildaufnahme der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 die Temperaturverteilung der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A (Schritt S12).

Als Nächstes wird der der Position der gemessenen Temperaturverteilung der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 entsprechende Zustand des Untersetzungsgetriebes gefolgert (Schritt S21). Nachdem der Zustand des Untersetzungsgetriebes gefolgert wurde, stellt die Steuervorrichtung 120 fest, ob es sich bei dem gefolgerten Zustand des Untersetzungsgetriebes um einen abnormalen Zustand handelt oder nicht (Schritt S3). Das heißt, die Steuervorrichtung 120 stellt auf der Basis des Ergebnisses eines Vergleichs der Temperatur der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A an einer bestimmten Position mit einem Schwellenwert zur Feststellung des Vorliegens eines abnormalen Zustands (Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert) fest, ob es an der bestimmten Stelle zu einem abnormalen Zustand des Untersetzungsgetriebes gekommen ist. Konkret stellt die Steuervorrichtung 120 fest, ob die Temperatur der Oberfläche der ersten rotierenden Welle 306 und der vierten rotierenden Welle 309, auf denen die temperaturempfindliche Beschichtung 6 vorgesehen wurde, einen bestimmten Schwellenwert überschreitet oder nicht.

Dabei handelt es sich bei dem abnormalen Zustand z. B. um einen Defekt des in der ersten rotierenden Welle 306 eingebauten ersten Untersetzungsgetriebes 30B-1 oder des in der vierten rotierenden Welle 309 eingebauten vierten Untersetzungsgetriebes 30B-4.

Im Übrigen ist der Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert nicht auf die Temperatur beschränkt, sondern variiert entsprechend den durch das Informationen-Erwerbsmittel 11 erworbenen physikalischen Informationen. Dabei schließt der „Zustand des Überschreitens des Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerts“ als Beispiel eines Feststellungskriteriums eines abnormalen Zustands sowohl den bereits erwähnten Fall, dass der Wert der physikalischen Information selbst, wie z. B. der Temperatur, einen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert überschreitet, als auch den Fall ein, dass ein zur Abnormalität-Feststellung aufgrund einer physikalischen Information berechneter Wert den Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert überschreitet, ein (im Folgenden ebenso).

Handelt es sich bei dem gefolgerten Zustand des Untersetzungsgetriebes um einen abnormalen Zustand (Schritt S3: Ja), gibt die Steuerungsvorrichtung 120 eine Abnormalität-Entstehungs-Information nach außen aus (Schritt S4).

Handelt es sich andererseits bei dem gefolgerten Zustand des Untersetzungsgetriebes nicht um einen abnormalen Zustand (Schritt S3: Nein), stellt die Steuerungsvorrichtung 120 fest, ob es sich bei dem gefolgerten Zustand des Untersetzungsgetriebes um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt oder nicht (Schritt S5).

9 ist eine erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem zweiten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Vorgang der Defekt-Prognose erläutert. Wie in 9 dargestellt, kann die Steuerungsvorrichtung 120 z. B. auch auf der Basis des Ergebnisses eines Vergleichs der Temperatur der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A an einer bestimmten Position mit einem Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert feststellen, ob es sich um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt oder nicht (Schritt S5). In diesem Fall kann die Steuerungsvorrichtung 120 z. B. auch für den Fall, dass die Temperatur der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A an einer bestimmten Position den Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert überschritten hat, feststellen, dass es sich um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Konkret vergleicht die Steuerungsvorrichtung 120 in dem Beispiel von 9 die zeitliche Veränderung der Temperatur der Oberfläche eines Industrieroboters an einer bestimmten Position mit einer mit der bestimmten Position in Beziehung stehenden Defekt-Temperatur, bei der ein Defekt des Untersetzungsgetriebes entsteht (Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert). Hinsichtlich des konkreten Erwerbsverfahrens der zeitlichen Veränderung der Temperatur besteht keine besondere Beschränkung, wobei z. B. auch eine Regressionsanalyse auf der Basis der bis zu dem aktuellen Feststellungszeitpunkt t2 erworbenen Temperatur verwendet werden kann. Bei dem Beispiel von 9 wird die zeitliche Veränderung der Temperatur als lineare Funktion der Zeit erworben, sie kann jedoch auch als eine andere Funktion als eine lineare Funktion erworben werden. Bei dem Vergleich zwischen der zeitlichen Veränderung der Temperatur mit der Defekt-Prognose-Temperatur berechnet die Steuerungsvorrichtung 120 auf der Basis der zeitlichen Veränderung der Temperatur die Zeit zwischen einem Zeitpunkt t3, für die prognostiziert wird, dass die Temperatur der Oberfläche des Industrieroboters zu einer Defekt-Temperatur wird, und dem aktuellen Feststellungszeitpunkt t2 als bestimmte Zeitspanne. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 120 stellt fest, dass sich das Untersetzungsgetriebe für den Fall, dass zum Zeitpunkt t3 nach der bestimmten Zeitspanne ab dem aktuellen Feststellungszeitpunkt t2 die zeitliche Veränderung der Temperatur die Defekt-Temperatur überschreitet, innerhalb der bestimmten Zeitspanne in einem Defektzustand befinden wird.

Im Übrigen ist der Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert nicht auf die Temperatur beschränkt, sondern variiert entsprechend den durch das Informationen-Erwerbsmittel 11 erworbenen physikalischen Informationen. Ferner beinhaltet der „Zustand des Überschreitens des Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwertes“ als Beispiel eines Feststellungskriteriums einer Defekt-Prognose sowohl den Fall, dass der Wert der physikalischen Information selbst einen Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert überschreitet, als auch den Fall, dass ein zur Defektprognosefeststellung aufgrund einer physikalischen Information berechneter Wert, z. B. einer anhand der bereits erwähnten Temperatur der Oberfläche des Industrieroboters berechneten Temperatur, den Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert überschreitet (im Folgenden ebenso). Handelt es sich bei dem gefolgerten Zustand des Untersetzungsgetriebes um einen Zustand, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt (Schritt S5: Ja), gibt die Steuerungsvorrichtung 120 eine Defekt-Prognose-Information nach außen aus (Schritt S6).

Handelt es sich andererseits bei dem gefolgerten Zustand des Untersetzungsgetriebes nicht um einen Zustand, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt (Schritt S5: Nein), gibt die Steuerungsvorrichtung 120 eine dem gefolgerten Zustand der Untersetzungsgetriebe 30B-1, 30B-4 entsprechende Maschinen-und-Geräte-Zustandsinformation nach außen aus (Schritt S71). Durch das zweite abgewandelte Beispiel kann dadurch, dass auf der Oberfläche der den Untersetzungsgetrieben 30B-1, 30B-2 am nächsten liegenden rotierenden Wellen 306, 309 eine temperaturempfindliche Beschichtung 6 vorgesehen, und die Temperatur der Oberfläche der rotierenden Wellen 306, 309 auf der Basis von Bildaufnahmen der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 erworben wird, auf der Basis der Temperatur der Zustand der Untersetzungsgetriebe 30B-1, 30B-4 erfasst werden, ohne dass an den Untersetzungsgetrieben direkt ein Sensor vorgesehen wird.

(Drittes abgewandeltes Beispiel)

Als Nächstes wird ein drittes abgewandeltes Beispiel erläutert, bei dem die sich zeitlich ändernden Informationen von vorab erworbenen physikalischen Informationen bei einem Defekt, für die Defektprognose verwendet werden. 10 ist eine erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem dritten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Defektprognosevorgang erläutert.

Bei 9 des zweiten abgewandelten Beispiels wurde ein Beispiel erläutert, bei dem eine Defekt-Prognose-Feststellung basierend darauf durchgeführt wird, ob die Temperatur der Oberfläche des Industrieroboters die Defekt-Temperatur überschreitet oder nicht.

Demgegenüber vergleicht die Steuerungsvorrichtung 120 bei dem dritten abgewandelten Beispiel, wie in 10 dargestellt, die zeitliche Veränderung der Temperatur der Oberfläche des Industrieroboters (im Folgenden auch „erworbene Zeitverlaufsinformationen“ genannt) mit der vorab ermittelten zeitlichen Veränderung der Temperatur der Oberfläche des Industrieroboters bei einem Defekt (im Folgenden auch „Defekt-Zeitverlaufsinformationen“ genannt), und berechnet den Übereinstimmungsgrad der beiden Zeitverlaufsinformationen. Dann stellt die Steuerungsvorrichtung 120 für den Fall, dass der berechnete Übereinstimmungsgrad einen Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert überschritten hat, fest, dass es sich bei dem gefolgerten Zustand der Untersetzungsgetriebe um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Konkreter handelt es sich bei den Defekt-Zeitverlaufsinformationen um durch Versuche und Simulationen vorab erworbene Informationen, die, wie in 10 dargestellt, die Informationen des Defektzeitpunkts t2 des Untersetzungsgetriebes mit dem Startzeitpunkt der Industriemaschine 3 als Ausgangspunkt aufweist. Nach dem Starten der Industriemaschine 3 berechnet die Steuerungsvorrichtung 120 zu dem vom Defektzeitpunkt t2 um die bestimmte Zeitspanne zurückgehenden Feststellungszeitpunkt t1 den Übereinstimmungsgrad der erworbenen Zeitverlaufsinformationen und der Defekt-Zeitverlaufsinformationen und führt eine Feststellung durch, indem sie den berechneten Übereinstimmungsgrad mit einem Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert vergleicht. Der Übereinstimmungsgrad zwischen den erworbenen Zeitverlaufsinformationen und den Defekt-Zeitverlaufsinformationen ist auf keine konkrete Form begrenzt, solange es sich um einen Wert handelt, der umso größer ist, je kleiner die Differenz (d. h. der Temperaturunterschied) zwischen den bis zum Feststellungszeitpunkt t1 erworbenen Zeitverlaufsinformationen und den Defekt-Verlaufsinformationen ist. Bei dem Übereinstimmungsgrad kann es sich z. B. auch um einen zum Kehrwert des Durchschnittswerts der Differenz zwischen den bis zum Feststellungszeitpunkt t1 erworbenen Zeitverlaufsinformationen und den Defekt-Zeitverlaufsinformationen proportionalen Wert handeln. Gemäß dem dritten abgewandelten Beispiel kann ein Defekt durch den Vergleich der erworbenen Zeitverlaufsinformationen mit den Defekt-Zeitverlaufsinformationen, ohne einen Sensor an den Untersetzungsgetrieben vorzusehen, selbst für den Fall, dass ein Defekt mittels einer linearen Funktion oder einer anderen Funktion nicht leicht prognostiziert werden kann, prognostiziert werden.

(Viertes abgewandeltes Beispiel)

Als Nächstes wird ein viertes abgewandeltes Beispiel erläutert, bei dem der Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 durch einen Vergleich mit vorab erworbenen physikalischen Informationen zu einem Zeitpunkt, an dem sich die zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 in einem bestimmten Zustand (ohne Beschränkung auf einen Defektzustand) befinden, gefolgert wird. 11 ist eine erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß einem vierten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Folgerungsvorgang für den Zustand der überwachten Maschinen und Geräte 2 erläutert.

Wie in 11 dargestellt, erwirbt das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 in dem vierten abgewandelten Beispiel vorab erste physikalische Informationen zu einen Zeitpunkt, an dem sich die zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 in einem bestimmten Zustand (ohne Beschränkung auf einen Defektzustand) befinden. Bei dem Beispiel von 11 handelt es sich bei den ersten physikalischen Informationen um Zeitverlaufsinformationen, die eine der Zeit entsprechende Veränderung einer physikalischen Information darstellen. Die Zeitverlaufsinformationen können z. B. in vorab durchgeführten Versuchen oder Simulationen erworben werden. Ferner können die Zeitverlaufsinformationen Bedingungen, wie der Betriebsumgebung des Industrieroboters 30A oder dem Betriebszeitraum entsprechend, variieren.

Das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 vergleicht zweite physikalische Informationen, die durch das Informationen-Erwerbsmittel 11 erworben wurden, mit den ersten physikalischen Informationen. Dann stellt das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 für den Fall, dass die zweiten physikalischen Informationen mit den ersten physikalischen Informationen übereinstimmen, fest, dass sich die zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 in einem bestimmten Zustand (ohne Beschränkung auf einen Defektzustand) befinden.

Das Übereinstimmen ist dabei nicht auf ein Übereinstimmen im strengen Sinne beschränkt, sondern kann auch den Fall umfassen, dass die Abweichung der zweiten physikalischen Informationen gegenüber den ersten physikalischen Informationen auf oder unterhalb eines Schwellenwertes liegt (d. h., der Übereinstimmungsgrad einen Schwellenwert überschreitet). Stimmen andererseits die zweiten physikalischen Informationen mit den ersten physikalischen Informationen nicht überein, stellt das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 fest, dass sich die zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 nicht in einem bestimmten Zustand befinden.

Gemäß dem vierten abgewandelten Beispiel kann daher leicht gefolgert werden, ob sich die zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 in einem bestimmten Zustand (ohne Beschränkung auf einen Defektzustand) befinden oder nicht, indem die durch das Informationen-Erwerbsmittel 11 erworbenen zweiten physikalischen Informationen mit ersten Informationen verglichen werden, die bei dem bestimmten Zustand (ohne Beschränkung auf einen Defektzustand) der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 bekannt sind.

(Fünftes abgewandeltes Beispiel)

Als Nächstes wird ein fünftes abgewandeltes Beispiel erläutert, bei dem anhand der Wartungs-Historie der Industriemaschine 3, der Zustands-Historie, der Defekt-Historie und der Wartungs-Historie der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 in der Vergangenheit, ein Rechenmodell zur Defektprognose erstellt, und auf der Basis dieses Rechenmodells eine Defektprognose durchgeführt wird. 12 ist eine erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem fünften abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Defekt-Prognose-Vorgang erläutert.

Das Defekt-Prognosemittel 122 stellt auf der Basis eines Zustand-Feststellungs-Modells, das aufgrund von Historien-Informationen erzeugt wurde, bei denen es sich um die Ergebnisse von Zustandsfeststellungen von eingebauten Objekten auf der Basis von erworbenen physikalischen Informationen handelt, fest, ob es sich um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Konkret weist das Defekt-Prognosemittel 122 eine Historien-Datenbank 1223 auf, die eine Wartungs-Historie der Industriemaschine 3, bei der es sich um Historien-Informationen handelt, die zumindest eine Zeit umfassen, in der eine Wartung der Industriemaschine 3 durchgeführt wurde, eine Zustands-Historie der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2, die zumindest den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 kombiniert mit der Zeit, zu der es zu diesem Zustand gekommen ist, als Historien-Informationen bewahrt, eine Defekt-Historie der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2, bei der es sich um Historien-Informationen handelt, die zumindest eine Zeit umfassen, zu der die zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 einen Defekt hatten, und eine Wartungs-Historie der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2, bei der es sich um Historien-Informationen handelt, die zumindest eine Zeit umfassen, in der eine Wartung der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 durchgeführt wurde, speichert.

Umfasst die Historien-Datenbank 1223 im Übrigen sämtliche dieser Historien, ist eine Defektprognose mit einer höheren Präzision möglich, wobei sie nicht unbedingt alle umfassen muss, sondern es genügt, wenn sie zumindest eine aufweist. Ferner ist zwar die Präzision, mit der ein Defekt prognostiziert werden kann, umso höher, je länger der Aufbewahrungszeitraum ist, wobei dieser jedoch aufgrund der Beziehung zwischen der Produktlebensdauer der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 und der Defekthäufigkeit der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 und dem Volumen des Speichermittels (nicht dargestellt), das die Historien-Datenbank speichert, geeignet bestimmt werden kann. Bei dem vorliegenden abgewandelten Beispiel sind im Übrigen das Speichermittel und das Zustand-Folgerungsmittel 1221, das den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 folgert, physikalisch einteilig vorgesehen, wobei das Problem des Speichervolumens faktisch gelöst wird, indem als Speichermittel ein externes Speichermittel, wie z. B. ein Server in einer Cloud über eine Kommunikationsleitung, wie z. B. das Internet verwendet wird.

Das Defekt-Prognosemittel 122 weist ferner ein ModellErstellungsmittel 1224 auf, das anhand der verschiedenen Historien, die in der Historien-Datenbank 1223 gespeichert sind, ein Rechenmodell für die Defektprognose erstellt. Das ModellErstellungsmittel 1224 erstellt z. B. ein Rechenmodell für die Defektprognose mittels eines allgemein bekannten Modellerstellungsverfahrens so, dass es sich optimal für die Zustands-Historie der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 und dem in der Defekt-Historie der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 gespeicherten zeitlichen Verlauf eignet.

Dabei kann das Modellerstellungsmittel 1224 auch zwei oder mehr Rechenmodelle für die Defektprognose vorsehen. Beispielsweise kann ein Normalzustand-Modellerstellungsmittel 12241, das von der Zustands-Historie der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 mittels der Historien-Informationen, bei denen es innerhalb der bestimmten Zeitspanne nicht zu einem Defekt gekommen ist, ein Rechenmodell des Normalzustands erstellt, und ein Defektzustand-Modellerstellungsmittel 12242, das mittels der Historien-Informationen, bei denen es innerhalb der bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt gekommen ist, ein Rechenmodell des Defektzustandes erstellt, vorgesehen werden. Basierend auf der Zuverlässigkeit der Beurteilung des Normalzustands und des Defektzustands können auch drei oder mehr Rechenmodelle vorgesehen werden. Dadurch kann eine Beurteilung mit einer höheren Zuverlässigkeit durchgeführt werden.

Beispielsweise stellt das Defekt-Prognosemittel 122 fest, dass es sich um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, wenn der von dem Zustand-Folgerungsmittel 1221 eingegebene Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 dem Defektzustandsmodell ähnlicher ist als dem Normalzustandsmodell.

Bei dem vorliegenden abgewandelten Beispiel ist im Übrigen das Modellerstellungsmittel 12241 physikalisch einteilig mit z. B. einem Defekt-Prognose-Rechenmittel 1222 vorgesehen, wobei hierauf keine Beschränkung besteht, und ein Rechenmodell auch z. B. mittels eines Servers in einer Cloud über eine Kommunikationsleitung, wie z. B. das Internet erstellt werden kann. Dies hat z. B. den Vorteil, dass gegenüber einer Kombination von Maschinen und Geräten die Rechengeschwindigkeit vergleichsweise schneller wird und der Modell-Erstellungsalgorithmus nachträglich leichter zu verändern ist. Das durch das Modellerstellungsmittel 1224 erstellte Rechenmodell wird an das Defekt-Prognose-Rechenmittel 1222 gesendet. Dann werden die gefolgerten Informationen, bei denen es sich um die durch das Zustand-Folgerungsmittel 1221 gefolgerten Informationen handelt, in das Modell eingegeben, und auf der Basis des Rechenergebnisses eine Defektprognose durchgeführt.

Dabei werden für den Fall, dass es mehrere Rechenmodelle gibt, jeweils die gleichen durch das Zustand-Folgerungsmittel 1221 gefolgerten Informationen in diese Modelle eingegeben, und basierend auf deren Rechenergebnissen wird auf der Basis einer vorgegebenen Bewertungsgrundlage eine Defekt-Prognose durchgeführt.

Bei dem vorliegenden abgewandelten Beispiel ist im Übrigen das Defekt-Prognose-Rechenmittel 1222 physikalisch einteilig mit z. B. dem Zustand-Folgerungsmittel 1221 vorgesehen, wobei hierauf jedoch keine Beschränkung besteht, und eine Berechnung auch z. B. mittels eines Servers in einer Cloud über eine Kommunikationsleitung, wie z. B. das Internet erfolgen kann. Dies hat z. B. den Vorteil, dass gegenüber einer Kombination von Maschinen und Geräten die Rechengeschwindigkeit vergleichsweise schneller wird und die vorgegebene Bewertungsgrundlage nachträglich leichter zu verändern ist.

(Sechstes abgewandeltes Beispiel)

Als Nächstes werden Anwendungsbeispiele der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten auf andere Industriemaschinen 3 als den Industrieroboter 30A als sechstes abgewandeltes Beispiel erläutert. 13 ist eine Darstellung, die als Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß einem abgewandelten Beispiel des fünften abgewandelten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform, ein Anwendungsbeispiel auf Fahrmotoren 30E für eine Baumaschine zeigt. 14 ist eine Darstellung, die als Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß einem abgewandelten Beispiel des sechsten abgewandelten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform, ein Anwendungsbeispiel auf eine Automatiktür 30I zeigt.

Bei dem Beispiel von 13 erwirbt das Informationen-Erwerbsmittel 11 (nicht dargestellt) der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten auf der Basis von Bildaufnahmen des Fahrmotors 30D1 für eine Baumaschine durch eine an der Baumaschine 30D installierte Kamera 110 physikalische Informationen (z. B. eine Dehnung oder Schwingungen der Oberfläche des Fahrmotors 30D1 für eine Baumaschine), die sich außerhalb des Fahrmotors 30D1 für eine Baumaschine zeigen. Dann führt das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten auf der Basis der erworbenen physikalischen Informationen eine Feststellung des Zustands (z. B. eine Abnormalität-Feststellung oder eine Defekt-Prognose-Feststellung) von in dem Fahrmotor 30D1 für eine Baumaschine eingebauten zu überwachenden Maschinen und Geräten (z. B. eines Planetenrads) durch.

Bei dem Beispiel von 14 erwirbt das Informationen-Erwerbsmittel 11 (nicht dargestellt) der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten auf der Basis von Bildaufnahmen eines Querbalkenteils der Automatiktür 30I durch eine in der Nähe der Automatiktür 30I (z. B. an der Decke) installierte Kamera 110 physikalische Informationen (z. B. die Temperatur, die sich als Farbentwicklung der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 zeigt) der Oberfläche des Querbalkenteils der Automatiktür 30I. Dann führt das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten auf der Basis der erworbenen physikalischen Informationen eine Feststellung des Zustands (z. B. eine Abnormalität-Feststellung oder eine Defekt-Prognose-Feststellung) eines in dem Querbalkenteil eingebauten Elektromotors 30I1 durch.

Bei dem Beispiel von 15 erwirbt das Informationen-Erwerbsmittel 11 (nicht dargestellt) der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten auf der Basis von Bildaufnahmen der Gondel des Windrads 30J, die durch eine Kamera 110 aufgenommen wurden, mit der ein in der Nähe des Windrads 30J für einen Windkraftgenerator fliegendes, ferngesteuertes Flugzeug DR (Drohne) bestückt ist, physikalische Informationen (z. B. die Temperatur, die sich als Farbentwicklung der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 zeigt) der Oberfläche der Gondel des Windrads 30J. Dann führt das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten auf der Basis der erworbenen physikalischen Informationen eine Feststellung des Zustands (z. B. eine Abnormalität-Feststellung oder eine Defekt-Prognose-Feststellung) eines in der Gondel eingebauten Beschleunigers 30J1 und Antriebsmotors 30J2 durch.

Bei dem Beispiel von 16 erwirbt das Informationen-Erwerbsmittel 11 (nicht dargestellt) der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten auf der Basis von Bildaufnahmen der Antriebsvorrichtung eines Heliostaten 30K, die durch eine Kamera 110 aufgenommen wurden, mit der ein in der Nähe des Heliostaten 30K für einen Solargenerator fliegendes, ferngesteuertes Flugzeug DR (Drohne) bestückt ist, physikalische Informationen (z. B. die Temperatur, die sich als Farbentwicklung der temperaturempfindlichen Beschichtung 6 zeigt) der Oberfläche der Antriebsvorrichtung des Heliostaten 30K. Dann führt das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten auf der Basis der erworbenen physikalischen Informationen eine Feststellung des Zustands (z. B. eine Abnormalität-Feststellung oder eine Defekt-Prognose-Feststellung) eines Untersetzungsgetriebes 30K1 oder eines das Untersetzungsgetriebe antreibenden Elektromotors 30K2 durch.

Durch das sechste abgewandelte Beispiel kann durch die Anwendung der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten auf verschiedene Industriemaschinen 3 die universelle Verwendbarkeit der Vorrichtung 1 zur Überwachung von Maschinen und Geräten verbessert werden. (Siebtes abgewandeltes Beispiel) Als Nächstes wird ein sechstes abgewandeltes Beispiel erläutert, bei dem der Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 auf der Basis von mehreren physikalischen Informationen festgestellt wird.

17 ist ein Blockbild, das Details des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 bei der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß einem siebten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie in 17 dargestellt, kann das Informationen-Erwerbsmittel 11 bei dem siebten abgewandelten Beispiel mehrere physikalische Informationen #1 bis #n (n ist eine natürliche Zahl ≥ 2; im Folgenden ebenso) der Industriemaschine 3 ermitteln, die sich außerhalb der Industriemaschine 3 zeigen. Hinsichtlich der konkreten Ausführung besteht bei den mehreren physikalischen Informationen keine besondere Beschränkung, sodass es sich z. B. um eine Kombination von zwei oder mehr Arten, ausgewählt aus der Temperatur, der Position, der Dehnung, der Verschiebung, der Schwingung, der Schallwellen oder Ultraschallwellen, der Reflexionsrate von Infrarotlicht oder einem anderen Licht, der Absorptionsrate von elektromagnetischen Wellen, des Farbtons, der Helligkeit, der Farbsättigung, des Feuchtigkeitsgehalts, des Fettgehalts, des Schalls, des Geruchs, der Stärke von Röntgen- oder anderen Strahlen, elektromagnetischen Wellen oder Ultraschallwellen, oder Ausscheidungen, wie z. B. Abgase handeln kann. Die konkrete Ausführung des Informationen-Erwerbsmittels 11 zum Erwerben dieser physikalischen Informationen entspricht dem bereits dargestellten Beispiel.

(Zustand-Folgerungsmittel 121)

Das Zustand-Folgerungsmittel 121 folgert für den Fall, dass mehrere physikalische Informationen #1 bis #n erworben wurden, auf der Basis der erworbenen mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2. Außerdem stellt das Zustand-Folgerungsmittel 121 fest, ob es sich bei dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen bestimmten Zustand, z. B einen abnormalen Zustand oder einen Zustand, der innerhalb eines bestimmten Zeitraums zu einem Defekt führt, handelt oder nicht.

Das Zustand-Folgerungsmittel 121 stellt auf der Basis des Ergebnisses eines Vergleichs mit dem den jeweiligen erworbenen mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n entsprechenden Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert (im Folgenden auch als „individueller Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert“ bezeichnet) fest, ob es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand handelt oder nicht. Ferner stellt das Zustand-Folgerungsmittel 121 auf der Basis des Ergebnisses eines Vergleichs mit einem der Kombination der erworbenen mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n entsprechenden Set von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten fest, ob es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand handelt oder nicht.

Bei dem individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert handelt es sich um einen Schwellenwert, durch den auf der Basis der einzelnen Werte der mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n festgestellt werden kann, ob es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand handelt oder nicht. Der individuelle Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert ist z. B. ein Wert, der größer als ein bestimmter Schwellenwert der physikalischen Informationen ist. Das Zustand-Folgerungsmittel 121 kann auch feststellen, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand handelt, wenn zumindest eine physikalische Information den entsprechenden individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert überschreitet. Bei dem Set von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten handelt es sich um einen Schwellenwert, durch den auf der Basis einer Kombination der mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n festgestellt werden kann, ob es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand handelt oder nicht. Das Set von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten kann z. B. auch eine Kombination von Schwellenwerten sein, die kleiner sind als die individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerte bezüglich der jeweiligen mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n. Ferner kann die Anzahl der Schwellenwerte, die das Set von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten bilden, auch geringer sein, als die Anzahl der gemessenen physikalischen Informationen, wobei es sich auch um einen einzigen handeln kann.

Das Zustand-Folgerungsmittel 121 kann für den Fall, dass bei der Abnormalität-Feststellung auf der Basis der individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerte kein abnormaler Zustand festgestellt wurde, auch eine Abnormalität-Feststellung auf der Basis des Sets von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten durchführen. In Abhängigkeit von dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2, kann anstelle der Abnormalität-Feststellung auf der Basis der individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerte, auch eine Abnormalität-Feststellung auf der Basis des Sets von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten durchgeführt werden. Für den Fall, dass der Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 sich nicht für eine Abnormalität-Feststellung mittels eines individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerts eignet, z. B. für den Fall, dass wie bereits beschrieben, eine Wechselbeziehung zwischen den mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n besteht, kann auch eine Abnormalität-Feststellung nur auf der Basis des Sets von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten durchgeführt werden. Es kann vorkommen, dass auch für den Fall, dass nicht beurteilt werden kann, dass es sich um einen abnormalen Zustand handelt, da die physikalischen Informationen #1 bis #n bei einer individuellen Beurteilung den individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert nicht übersteigen, bei einer Gesamtbeurteilung, bei der die mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n kombiniert werden, ein abnormaler Zustand beurteilt werden muss. Für den Fall, dass sich z. B. bei allen der mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n ein Wert zeigt, der zwar den individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert nicht übersteigt, aber sich in der Nähe des individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwertes befindet, kann es vorkommen, das als Ganzes betrachtet, ein abnormaler Zustand beurteilt werden muss. Ferner kann es vorkommen, dass sich in Abhängigkeit von dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2, als Feststellungsverfahren für den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 die Durchführung einer Abnormalität-Feststellung mittels einer Gesamtbeurteilung einer Kombination der physikalischen Informationen #1 bis #n besser eignet als die Durchführung einer Abnormalität-Feststellung aufgrund einer individuellen Beurteilung der physikalischen Informationen #1 bis #n. Gemäß dem fünften abgewandelten Beispiel kann durch die Durchführung einer Abnormalität-Feststellung auf der Basis von sowohl einem individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert als auch einem Set von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten, ein abnormaler Zustand geeignet nachgewiesen werden.

Wurde festgestellt, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand handelt, gibt das Zustand-Folgerungsmittel 121 eine Abnormalität-Entstehungs-Information nach außen aus.

(Defekt-Prognosemittel 122)

Das Defekt-Prognosemittel 122 stellt auf der Basis des Ergebnisses eines Vergleichs mit den Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten (im Folgenden auch als „individuelle Prognose-Feststellungs-Schwellenwerte“ bezeichnet), die den jeweiligen erworbenen mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n entsprechen, fest, ob es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt. Ferner stellt das Defekt-Prognosemittel 122 auf der Basis des Ergebnisses eines Vergleichs mit einem der Kombination der erworbenen mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n entsprechenden Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten fest, ob es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand handelt der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt oder nicht. Bei den individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten handelt es sich um Schwellenwerte, durch die auf der Basis der einzelnen Werte der mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n festgestellt werden kann, ob es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt oder nicht. Bei den individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten kann es sich auch z. B. um die Defekt-Temperatur, die anhand des Beispiels von 9 erläutert wurde, oder den Schwellenwert des Übereinstimmungsgrads der Zeitverlaufsinformationen handeln, der anhand des Beispiels von 10 erläutert wurde. Das Defekt-Prognosemittel 122 kann auch feststellen, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, wenn durch einen Vergleich mit dem individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwert beurteilt wird, dass zumindest eine physikalische Information den individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwert überschreitet.

Bei dem Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten handelt es sich um Schwellenwerte, durch die auf der Basis einer Kombination der mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n festgestellt werden kann, ob es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt oder nicht. Das Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten kann z. B. auch eine Kombination von Schwellenwerten sein, die kleiner sind als die den jeweiligen mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n entsprechenden individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerte. Ferner kann in Abhängigkeit von dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 die Anzahl der Schwellenwerte, die das Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten bilden, auch geringer sein, als die Anzahl der physikalischen Informationen, wobei es sich auch um einen einzigen handeln kann.

Das Defekt-Prognosemittel 122 kann für den Fall, dass bei der Defekt-Prognose-Feststellung auf der Basis der individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerte kein Zustand festgestellt wurde, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, auch eine Defekt-Prognose-Feststellung auf der Basis des Sets von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten durchführen. Das Defekt-Prognosemittel 122 kann ferner auch für den Fall, dass durch das Zustand-Folgerungsmittel 121 beurteilt wurde, dass es sich um keinen abnormalen Zustand handelt, eine Defekt-Prognose-Feststellung durchführen. In Abhängigkeit von dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2, kann ferner anstelle der Defekt-Prognose-Feststellung auf der Basis der individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerte, auch eine Defekt-Prognose-Feststellung auf der Basis des Sets von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten durchgeführt werden.

Es kann vorkommen, dass auch für den Fall, dass ein Defekt nicht prognostiziert wird, da die mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n bei einer individuellen Beurteilung die individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerte nicht übersteigen, bei einer Gesamtbeurteilung, bei der die mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n kombiniert werden, beurteilt werden kann, dass sich Anzeichen für einen Defekt zeigen. Ferner kann es vorkommen, dass sich in Abhängigkeit von dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 als Feststellungsverfahren für den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2, die Durchführung einer Defekt-Prognose-Feststellung mittels einer Gesamtbeurteilung einer Kombination der physikalischen Informationen #1 bis #n besser eignet als die Durchführung einer Defekt-Prognose-Feststellung aufgrund einer individuellen Beurteilung der physikalischen Informationen #1 bis #n. Gemäß dem siebten abgewandelten Beispiel kann auf der Basis von sowohl den individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten als auch dem Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten, ein zukünftiger Defekt geeignet prognostiziert werden.

(Betriebsbeispiel)

Als Nächstes wird ein Betriebsbeispiel der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten des siebten abgewandelten Beispiels erläutert. 18 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem siebten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.

Wie in 18 dargestellt, erwirbt zunächst das Informationen-Erwerbsmittel 11 physikalische Informationen, die sich außerhalb der Industriemaschine 3 zeigen (Schritt S1). Nachdem die physikalischen Informationen erworben wurden, stellt das Informationen-Erwerbsmittel 11 fest, ob es sich bei den erworbenen physikalischen Informationen nur um eine (d. h. um eine Art) handelt oder nicht (Schritt S8).

Handelt es sich bei den physikalischen Informationen nur um eine (Schritt 8: Ja), folgert das Informationen-Erwerbsmittel 11 anhand der erworbenen physikalischen Informationen den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 (Schritt S201) .

Als Nächstes stellt das Zustand-Folgerungsmittel 121 fest, ob die physikalischen Informationen den Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert überschreiten oder nicht (Schritt S31).

Wird der Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert überschritten (Schritt S31: Ja), stellt das Zustand-Folgerungsmittel 121 fest, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand handelt, und gibt eine Abnormalität-Entstehungs-Information nach außen aus (Schritt S4). Wird der Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert andererseits nicht überschritten (Schritt S31: Nein), stellt das Zustand-Folgerungsmittel 121 fest, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um keinen abnormalen Zustand handelt.

Wurde festgestellt, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um keinen abnormalen Zustand handelt, stellt das Defekt-Prognosemittel 122 fest, ob die physikalischen Informationen den Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert überschreiten oder nicht (Schritt S51) .

Wird der Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert überschritten (Schritt S51: Ja), beurteilt das Defekt-Prognosemittel 122, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt (d. h., ein Defekt wird prognostiziert), und gibt eine Defekt-Prognose-Information nach außen aus (Schritt S6).

Wird andererseits der Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert nicht überschritten (Schritt S51: Nein), gibt das Defekt-Prognosemittel 122 eine dem gefolgerten Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 entsprechende Maschinen- und-Geräte-Zustandsinformation nach außen aus (Schritt S7).

19 ist ein Flussdiagramm, das die Fortsetzung von 18 des Beispiels des Betriebs der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem siebten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.

Handelt es sich bei den erworbenen physikalischen Informationen nicht nur um eine (Schritt S8 von 18: Nein), folgert das Informationen-Erwerbsmittel 11 den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 anhand der erworbenen mehreren physikalischen Informationen (Schritt S203).

Als Nächstes stellt das Zustand-Folgerungsmittel 121 fest, ob zumindest eine der mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n den individuellen Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert überschreitet oder nicht (Schritt S32).

Wird ein individueller Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert überschritten (Schritt S32: Ja), beurteilt das Zustand-Folgerungsmittel 121, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand handelt, und gibt eine Abnormalität-Entstehungs-Information nach außen aus (Schritt S41). Wird andererseits der individuelle Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwert nicht überschritten (Schritt S32: Nein), stellt das Zustand-Folgerungsmittel 121 fest, ob die mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n das Set von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten überschreiten oder nicht (Schritt S33).

Wird das Set von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten überschritten (Schritt S33: Ja), beurteilt das Zustand-Folgerungsmittel 121, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen abnormalen Zustand handelt, und gibt eine Abnormalität-Entstehungs-Information nach außen aus (Schritt S41). Wird das Set von Abnormalität-Feststellungs-Schwellenwerten andererseits nicht überschritten (Schritt S33: Nein), beurteilt das Zustand-Folgerungsmittel 121, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um keinen abnormalen Zustand handelt.

Wurde beurteilt, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um keinen abnormalen Zustand handelt, stellt das Defekt-Prognosemittel 122 fest, ob zumindest einer der mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n den individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwert überschreitet oder nicht (Schritt S52).

Wird der individuelle Prognose-Feststellungs-Schwellenwert überschritten (Schritt S52: Ja), beurteilt das Defekt-Prognosemittel 122, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt (d. h., ein Defekt wird prognostiziert), und gibt eine Defekt-Prognose-Information nach außen aus (Schritt S61).

Wird andererseits der individuelle Prognose-Feststellungs-Schwellenwert nicht überschritten (Schritt S53: Nein), stellt das Defekt-Prognosemittel 122 fest, ob die mehreren physikalischen Informationen #1 bis #n das Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten überschreiten oder nicht (Schritt S53).

Wird das Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert überschritten (Schritt S53: Ja), beurteilt das Defekt-Prognosemittel 122, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, und gibt eine Defekt-Prognose-Information nach außen aus (Schritt S61). Wird andererseits das Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwert nicht überschritten (Schritt S53: Nein), beurteilt das Defekt-Prognosemittel 122, dass es sich bei dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 nicht um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt, und gibt eine dem Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 entsprechende Maschinen-und-Geräte-Zustandsinformation nach außen aus (Schritt S72).

20 ist eine erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem siebten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Defektprognosevorgang aufgrund der Kombination der Daten von mehreren physikalischen Größen erläutert. In 20 ist als Ergebnis eines Vergleichs mit den individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten, die den physikalischen Informationen #1 bis #3 jeweils entsprechen, der jeweilige Übereinstimmungsgrad der Zeitverlaufsinformationen der physikalischen Informationen #1 bis #3 und das Größenverhältnis zu den individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten dargestellt. In 20 ist ferner als Ergebnis eines Vergleichs mit dem Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten, die den physikalischen Informationen #1 bis #3 entsprechen, der jeweilige Übereinstimmungsgrad der Zeitverlaufsinformationen der physikalischen Informationen #1 bis #3 und das Größenverhältnis zu dem Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten dargestellt.

Bei dem Beispiel von 20 ist der jeweilige Übereinstimmungsgrad der Zeitverlaufsinformationen der physikalischen Informationen #1 bis #3 jeweils kleiner als der entsprechende individuelle Prognose-Feststellungs-Schwellenwert. Daher wird bei dem Beispiel von 20 in der Defekt-Prognose-Feststellung (Schritt S52) durch den in 19 dargestellten Vergleich mit den individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten, ein negatives Feststellungsergebnis erzielt. Andererseits ist bei dem Beispiel von 19 die Kombination der jeweiligen Übereinstimmungsgrade der Zeitverlaufsinformationen der physikalischen Informationen #1 bis #3 größer als das Set der Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerte. Daher wird bei dem Beispiel von 19 in der Defekt-Prognose-Feststellung (Schritt S53) durch den in 18 dargestellten Vergleich mit dem Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten, ein positives Feststellungsergebnis erzielt. Das heißt, bei dem Beispiel von 19 wird festgestellt, dass es sich um einen Zustand handelt, der innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führt.

Gemäß dem siebten abgewandelten Beispiel kann auf der Basis von sowohl den individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten als auch dem Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten, ein abnormaler Zustand geeignet nachgewiesen werden. Ferner kann auf der Basis von sowohl den individuellen Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten als auch dem Set von Defekt-Prognose-Feststellungs-Schwellenwerten, ein zukünftiger Defekt geeignet prognostiziert werden.

(Achtes abgewandeltes Beispiel)

Als Nächstes wird ein achtes abgewandeltes Beispiel erläutert, bei dem mit dem Zustand zum Startzeitpunkt als Referenz, bei dem es sich um den Zeitpunkt des Betriebsbeginns der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 handelt, der Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 festgestellt. Der Zeitpunkt des Betriebsbeginns ist dabei der Zeitpunkt, wenn der Betrieb der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 z. B. während der Nacht gestoppt wird, und am nächsten Morgen der Betrieb wieder aufgenommen wird. 21 ist eine erläuternde Darstellung, die bezüglich des Betriebsbeispiels der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß einem achten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, den Feststellungsvorgang für den Zustand der überwachten Maschinen und Geräte 2 erläutert.

Bei dem abgewandelten achten Beispiel erwirbt das Informationen-Erwerbsmittel 11 als physikalische Informationen der Oberfläche 3a des Industrieroboters 30A die Verschiebung der Oberfläche der ersten bis dritten rotierenden Wellen 306 bis 309 (vgl. 21) .

Das konkrete Verfahren zum Erwerben der Verschiebung der Oberfläche der ersten bis dritten rotierenden Wellen 306 bis 309 ist dabei nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann das Informationen-Erwerbsmittel 11 auch auf der Grundlage von Bildaufnahmen von Markierungen, die an einer spezifischen Stelle auf der Oberfläche der ersten bis dritten rotierenden Wellen 306 bis 308 vorgesehen sind, und mittels Kameras 110 aufgenommen wurden, die Spuren der Markierungen als Verschiebungen der Oberfläche der rotierenden Wellen 306 bis 308 erwerben.

Das Informationen-Erwerbsmittel 11 erwirbt die Verschiebung der Oberfläche der ersten bis dritten rotierenden Wellen 306 bis 309 sowohl zum Startzeitpunkt des Industrieroboters 30A als auch zum Zeitpunkt der Feststellung des Zustands der Maschinen und Geräte. Sowohl beim Startzeitpunkt als auch beim Zeitpunkt der Feststellung gibt die Steuervorrichtung 120 den gleichen Betriebsbefehl in den Industrieroboter 30A ein und das Informationen-Erwerbsmittel 11 erwirbt die Verschiebung der Oberflächen der ersten bis dritten rotierenden Wellen 306 bis 308 des Industrieroboters 30A, des unter dem gleichen Betriebsbefehl arbeitenden Industrieroboters.

Die Steuervorrichtung 120 berechnet jeweils für die ersten bis dritten rotierenden Wellen 306 bis 308 die Abweichung zwischen der Verschiebung der Oberfläche beim Startzeitpunkt und der Verschiebung der Oberfläche beim Feststellungszeitpunkt (im Folgenden auch Verschiebungsabweichung genannt). Die konkrete Ausführung der Verschiebungsabweichung ist nicht besonders beschränkt, wobei es sich z. B. auch um die Differenz der Gesamtverschiebungsgröße bei dem bereits erwähnten Betrieb unter dem gleichen Betriebsbefehl (z. B. dem Bewegungsabstand der Markierungen) handeln kann. Die Steuervorrichtung 120 stellt auf der Basis eines Vergleichs der berechneten Verschiebungsabweichung mit einem Schwellenwert fest, ob sich die jeweils in der ersten bis dritten rotierenden Welle 306 bis 308 eingebauten ersten bis dritten Untersetzungsgetriebe 30B-1 bis 3B-3 in einem abnormalen Zustand befinden oder nicht. Die Steuervorrichtung 120 stellt für den Fall, dass die Verschiebungsabweichung den Schwellenwert überschreitet fest, dass sich die Untersetzungsgetriebe 30B-1 bis 3B-3 in einem abnormalen Zustand befinden.

Bei der Feststellung des Vorliegens eines abnormalen Zustands kann die Steuervorrichtung 120 auch eine Feststellung unter Berücksichtigung der Position der Oberfläche, deren Verschiebung erworben wurde, durchführen. Bei dem Beispiel von 21 ist z. B. die dritte rotierende Welle 308 an einer Stelle positioniert, die von der Befestigungsstelle P weiter entfernt ist, als die erste rotierende Welle 306 und die zweite rotierende Welle 307. Die Verschiebungsabweichung der dritten rotierenden Welle 308 kann daher dadurch, dass die Verschiebungsabweichung der ersten und zweiten rotierenden Wellen 306, 307 addiert wird, größer werden als die Verschiebungsabweichung der ersten und zweiten rotierenden Wellen 306, 307. Infolgedessen kann der Schwellenwert der Verschiebungsabweichung der dritten rotierenden Welle bei der Feststellung des Vorliegens eines abnormalen Zustands größer sein als der Schwellenwert der Verschiebungsabweichung der ersten rotierenden Welle 306 und der zweiten rotierenden Welle 307. Dadurch kann der Zustand des in der dritten rotierenden Welle 308 eingebauten dritten Untersetzungsgetriebes 30B-3 präzise festgestellt werden.

Gemäß dem achten abgewandelten Beispiel können dadurch, dass mit Referenz auf den Zustand zum Startzeitpunkt festgestellt wird, ob sich das Untersetzungsgetriebe 30B in einem abnormalen Zustand befindet oder nicht, äußere Einflüsse wie z. B. Abweichungen der physikalischen Informationen, die durch eine unterschiedliche Betriebsumgebung wie z. B. die Jahreszeit oder die Temperatur entstehen, verringert und die Präzision der Feststellung des Zustands des Untersetzungsgetriebes 30B verbessert werden. Im Übrigen wurde vorstehend die Feststellung eines abnormalen Zustands erläutert, wobei dasselbe jedoch auch für die Feststellung eines innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zu einem Defekt führenden Zustand gilt.

Ferner kann die Steuervorrichtung 120 auch mit Referenz auf den Zustand des Untersetzungsgetriebes 30B zum Zeitpunkt der Aufstellung des Industrieroboters 30A feststellen, ob sich das Untersetzungsgetriebe 30B in einem bestimmten Zustand befindet oder nicht. Durch die Referenz auf den Zustand zum Aufstellungszeitpunkt kann der Zeitpunkt für den Austausch des Untersetzungsgetriebes 30B aufgrund eines Alterungsverschleißes erfasst werden.

(Neuntes abgewandeltes Beispiel)

Als Nächstes wird als neuntes abgewandeltes Beispiel ein Beispiel einer Vorrichtung zum Erfassen eines Betriebs, die mit der Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten ausgestattet ist, erläutert. 22 ist eine Darstellung, die eine Vorrichtung 10 zum Erfassen eines Betriebs gemäß des neunten abgewandelten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform zeigt.

Die Vorrichtung 10 zum Erfassen eines Betriebs weist die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten und einen Computer 8 auf. Die Vorrichtung 10 zum Erfassen eines Betriebs erfasst den Betrieb des Industrieroboters 30A in einem virtuellen Raum eines Speicherbereichs 81 auf dem Computer 8. Bei dem Beispiel von 22 erfasst die Vorrichtung 10 zum Erfassen eines Betriebs in dem virtuellen Raum den Betrieb mehrerer Industrieroboter 30A, die eine Produktionslinie bildend in einem realen Raum angeordnet sind. Bei dem Beispiel von 22 ist für jeden Industrieroboter 30A eine Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten vorgesehen, wobei die Anzahl der Vorrichtungen 1 zur Überwachung von Maschinen und Geräten jedoch nicht unbedingt mit der Anzahl der Industrieroboter 0 übereinstimmen muss. Beispielsweise kann eine Vorrichtung 1 zur Überwachung von Maschinen und Geräten auch den Zustand von mehreren Industrierobotern 30A überwachen.

Die Vorrichtung 10 zum Erfassen eines Betriebs weist ein Eingabemittel 82 auf. Das Eingabemittel 82 gibt die durch die Vorrichtung 1 zur Überwachung von Maschinen und Geräten erworbenen Informationen als Informationen bezüglich des Zustands des Industrieroboters 30A in den Speicherbereich 81 ein. Bei den durch die Vorrichtung 1 zur Überwachung von Maschinen und Geräten erworbenen Informationen handelt es sich z. B. um die bereits erwähnten erworbenen Informationen des Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittels 12 (d. h., die Abnormalität-Entstehungs-Information, die Defekt-Prognose-Information und die Maschinen-und-Geräte-Zustandsinformation). Die von der Vorrichtung 1 zur Überwachung von Maschinen und Geräten erworbenen Informationen können auch physikalische Informationen umfassen, die von dem Informationen-Erwerbsmittel 11 erworben wurden. Bei dem Eingabemittel 82 kann es sich z. B. auch um eine CPU handeln. Das Eingabemittel 82 kann auch von der Vorrichtung 1 zur Überwachung von Maschinen und Geräten regelmäßig Informationen erwerben und eingeben.

Gemäß dem neunten abgewandelten Beispiel kann in einem virtuellen Raum der aktuelle Betriebszustand der Industrieroboter 30A in einem realen Raum erfasst werden. Dadurch kann im virtuellen Raum der Betrieb der Industrieroboter 30A im realen Raum simuliert werden, und ferner ein Simulationsergebnis einer im virtuellen Raum durchgeführten Prozessänderung, auf den realen Raum reflektiert werden.

(Zehntes abgewandeltes Beispiel)

Als Nächstes wird ein zehntes abgewandeltes Beispiel erläutert, bei dem der Zustand eines zu überwachenden Gegenstands, der in einer Hoch- und Tiefbau-Baustruktur 30L eingebaut ist, mittels der Vorrichtung 1 zur Überwachung von Maschinen und Geräten überwacht wird. 23 ist ein Blockbild, das die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten gemäß dem zehnten abgewandelten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In dem Beispiel von 1 ist die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Zustands von Maschinen und Geräten von der Hoch- und Tiefbau-Baustruktur 30L unabhängig.

Als Hoch- und Tiefbau-Baustruktur 30L kann z. B. das Windrad eines Windkraftgenerators, der Heliostat des Turms für einen Solargenerator, eine Hochstraße, eine Brücke oder ein Gebäude angeführt werden. Als Überwachungsgegenstand 20 kann z. B. eine im Inneren der Hoch- und Tiefbau-Baustruktur 30L vorgesehene Strukturkomponente, wie z. B. ein Stahlgerüst oder Stahlbeton, eine im Inneren vorgesehene Befestigungskomponente, wie z. B. eine Schraube, oder verschiedene Arten von im Inneren verlegten Rohren für das Wasser- und Abwassersystem oder für elektrische Leitungen angeführt werden. Ferner kann als Überwachungsgegenstand 20 ein Abschnitt im Inneren des Betons eines Hoch- oder Tiefbaus oder einer Baustruktur aus Beton, wie z. B. das Windrad eines Windkraftgenerators, der Turm für einen Solargenerator, eine Hochstraße, eine Brücke oder ein Gebäude angeführt werden.

Ferner können als Hoch- und Tiefbau-Baustruktur 30L auch Straßen und Fußwege angeführt werden, und als zu überwachende Gegenstände können unterhalb der Straßen und Wege vergrabene Mehrzwecktunnel, Wasserrohre, Gasrohre und deren Verbindungsabschnitte angeführt werden.

Das Übrige ist mit der vorliegenden Ausführungsform und den anderen abgewandelten Beispielen der vorliegenden Ausführungsform identisch, sodass diese Erläuterung ausgelassen wird.

Bei der vorstehenden Ausführungsform und den jeweiligen abgewandelten Beispielen wurde hauptsächlich die Zustandsüberwachung erläutert, wobei hierauf jedoch keine Beschränkung besteht, und es auch möglich ist, falls erforderlich, zu einem beliebigen Zeitpunkt, während eines beliebigen Zeitraums, den Zustand der zu überwachenden Maschinen und Geräte 2 zu erfassen. In diesem Fall ist es auch möglich, dass nur zu einem beliebigen Zeitpunkt, während eines beliebigen Zeitraums durch das Informationen-Erwerbsmittel 11 physikalische Informationen erworben werden, oder das Informationen-Erwerbsmittel 11 kontinuierlich physikalische Informationen erwirbt, und das Maschinen-und-Geräte-Zustand-Feststellungsmittel 12 nur zu einem beliebigen Zeitpunkt, während einer beliebigen Zeitdauer die Feststellung durchführt.

Die vorstehende Ausführungsform und die jeweiligen abgewandelten Beispiele können auch geeignet kombiniert werden, wobei auch einzelne Strukturen der vorstehenden Ausführungsform oder der jeweiligen abgewandelten Beispiele jeweils beliebig kombiniert oder teilweise weggelassen werden können, sofern keine besonderer Hinweis hierzu vorliegt.

Die Ausführung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt, sodass auch verschiedene von einem Fachmann erdenkbare Abwandlungen umfasst sind, wobei auch die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht auf den vorstehenden Inhalt beschränkt sind. Das heißt, es sind verschiedene Ergänzungen, Änderungen und ein teilweises Weglassen in einem Rahmen möglich, der von der konzeptionellen Idee und dem Zweck der vorliegenden Erfindung, die aus dem in den Ansprüchen festgelegten Inhalt und dessen Äquivalent ableitbar sind, nicht abweicht.