本發(fā)明涉及用于監(jiān)視齒輪切割機(jī)器的機(jī)器幾何結(jié)構(gòu)的方法，以及具有齒輪切割機(jī)器、測量設(shè)備和為監(jiān)視機(jī)器幾何結(jié)構(gòu)而形成的軟件模塊的裝置。

背景技術(shù)：

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的齒輪切割機(jī)器10(例如，齒輪切割器或齒輪磨床)和測量設(shè)備20(在這里以單獨的測量裝置的形式提供)(例如，坐標(biāo)測量設(shè)備)的示意圖。齒輪制造機(jī)10和測量設(shè)備20可以彼此耦合，如由雙箭頭13所指示的。術(shù)語“耦合”被用于指示機(jī)器10和測量設(shè)備20至少關(guān)于通信是耦合的(即，為了數(shù)據(jù)的交換)。通過通信的這種耦合(其也被稱為聯(lián)網(wǎng))要求機(jī)器10和測量設(shè)備20理解相同或兼容的通信協(xié)議，并且都遵循關(guān)于數(shù)據(jù)交換的具體約定。

術(shù)語“耦合”還可以意味著機(jī)器10和測量設(shè)備20不僅聯(lián)網(wǎng)，而且機(jī)械地彼此連接或完全集成。

機(jī)器10和測量設(shè)備20還可以形成閉合的機(jī)加工和通信電路(稱為閉環(huán))。

機(jī)器10的不同軸和/或測量設(shè)備20的不同軸可以例如由公共的nc控制單元40來控制。由nc控制單元40控制的軸涉及數(shù)字控制的軸。通過這種星座(constellation)，各軸運動可以由nc控制單元40以數(shù)字方式控制。重要的是機(jī)器10的軸和/或測量設(shè)備20的軸的各運動序列以協(xié)調(diào)的方式發(fā)生。所述協(xié)調(diào)由nc控制單元40執(zhí)行。

還有可能分別為機(jī)器10和測量設(shè)備20提供單獨的nc控制單元。在這種情況下，例如(例如，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò))可以為了數(shù)據(jù)的交換而在nc控制單元之間建立聯(lián)網(wǎng)。

參考圖2解釋從齒輪的構(gòu)造直到其生產(chǎn)和后續(xù)測量的典型過程。它涉及以方框表示的高度示意的圖。還有其它提供可比較結(jié)果的方法。

利用合適的軟件sw(例如，利用德國klingelnberggmbh公司的構(gòu)造軟件kimos^tm)，構(gòu)造齒輪或一對齒輪(在本文一般被稱為工件1)。例如，軟件sw可以在構(gòu)造過程結(jié)束時提供工件1的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)定義例如按順序要生產(chǎn)的工件1的形狀和為此目的所需的機(jī)器運動學(xué)。機(jī)器運動學(xué)可以例如基于要使用的機(jī)器10的(數(shù)據(jù))模型來計算。

由于為了預(yù)先確定要生產(chǎn)或機(jī)加工的工件1的幾何結(jié)構(gòu)還有其它的方法，因此下面將針對相應(yīng)的數(shù)據(jù)使用規(guī)格數(shù)據(jù)vd的一般術(shù)語。規(guī)格數(shù)據(jù)vd以這樣一種方式來定義，即，它們至少描述要生產(chǎn)的工件1的形狀(宏觀幾何結(jié)構(gòu))。規(guī)格數(shù)據(jù)vd還可以附加地描述微觀幾何結(jié)構(gòu)，其例如基于數(shù)學(xué)齒面接觸分析來確定。規(guī)格數(shù)據(jù)vd還可以進(jìn)一步描述機(jī)器運動學(xué)(其中例如基于要使用的機(jī)器10的型號來確定齒輪制造方法與機(jī)器10的設(shè)定值的運動學(xué)關(guān)系)，或者機(jī)器運動學(xué)可以以附加的(單獨)數(shù)據(jù)記錄的形式提供。規(guī)格數(shù)據(jù)vd也可以僅描述機(jī)器運動學(xué)而不是微觀幾何結(jié)構(gòu)。

這些規(guī)格數(shù)據(jù)vd可以例如被傳送到過程p(例如，德國klingelnberggmbh公司的軟件cop^tm)，如圖2所示。例如，可以作為軟件模塊實現(xiàn)的過程p在所示示例中將規(guī)格數(shù)據(jù)vd翻譯成機(jī)器數(shù)據(jù)md(其也被部分地稱為機(jī)器代碼或過程數(shù)據(jù))，其由機(jī)器10的nc控制單元轉(zhuǎn)換成協(xié)調(diào)的運動序列。

取決于實施例，規(guī)格數(shù)據(jù)vd也可以與機(jī)器運動學(xué)一起被直接傳送到合適的機(jī)器10，如圖2通過可選路徑14所指示的。

機(jī)器10現(xiàn)在基于機(jī)器數(shù)據(jù)md如預(yù)定的那樣處理工件1。一旦這種機(jī)加工(在這里也被稱為齒輪切割)已經(jīng)完成，工件1就被(直接或間接地)傳送到測量設(shè)備20。在測量設(shè)備20中執(zhí)行預(yù)定義的測量序列，以便檢查工件1的當(dāng)前值(在這里被稱為實際數(shù)據(jù))中的一個或多個是否與構(gòu)造的默認(rèn)值(在這種情況下是規(guī)格數(shù)據(jù)vd)一致。理想地，工件1與構(gòu)造完全相同，即，實際數(shù)據(jù)對應(yīng)于規(guī)格數(shù)據(jù)vd。在這種純理論相關(guān)的情況下，例如可以存儲機(jī)器數(shù)據(jù)md，以便產(chǎn)生其它完全相同的工件1的齒輪(例如，按順序)。

但是，在實踐中，在測量期間確定實際數(shù)據(jù)與規(guī)格數(shù)據(jù)vd之間的偏差(在這里表示為δvd)。這些偏差δvd可以例如由測量設(shè)備20提供給過程p(在這種情況下，規(guī)格數(shù)據(jù)vd也必須被傳送到測量設(shè)備20，如圖2中由路徑15所指示的)。取決于實施例，過程p例如現(xiàn)在可以確定用于機(jī)器10的控制的校正值δmd并將其傳送到機(jī)器10。但是，還有可能過程p從由測量設(shè)備20提供的測得的值確定偏差δvd。

機(jī)器10可以對先前被齒化且隨后被測量的工件1(通過考慮校正值δmd)進(jìn)行返工，或者從之后工件1的加工起考慮校正值δmd。

在這種聯(lián)網(wǎng)機(jī)加工環(huán)境100中執(zhí)行的序列當(dāng)前是高度精確和魯棒的。復(fù)雜的齒輪齒化當(dāng)前可以以快速、精確和成本有效的方式生產(chǎn)。

為了以數(shù)學(xué)方式調(diào)整機(jī)器10的幾何設(shè)置，可以使用上面提到的偏差δvd。這是有可能的，因為幾何設(shè)置可以與所描述的方法中的運動學(xué)值相分離。在具有三個nc控制的線性軸x、y、z和nc控制的樞轉(zhuǎn)軸c的機(jī)器10的情況下，例如，規(guī)格數(shù)據(jù)vd可以被直接轉(zhuǎn)換成軸x、y、z和c的幾何設(shè)置。如果現(xiàn)在存在偏差δvd，則這種偏差δvd可以被轉(zhuǎn)換成軸的經(jīng)修改的幾何設(shè)置。軸的這些經(jīng)修改的幾何設(shè)置在本文被表示如下：x*、y*、z*和c*。

這在實踐中導(dǎo)致參考維度的變化，如下所示：

δxref＝x*-x

δyref＝y(tǒng)*-y

δzref＝z*-z

δcref＝c*-c。

因此，所描述的閉環(huán)方法以及其它類似的聯(lián)網(wǎng)解決方案允許機(jī)器10的參考維度的逐步優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供用于機(jī)器或機(jī)加工環(huán)境中的變化的可靠和及時確定的技術(shù)方法。

根據(jù)本發(fā)明，這個目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法實現(xiàn)的。本發(fā)明的有利實施例形成從屬權(quán)利要求的主題。該目的還根據(jù)本發(fā)明通過根據(jù)權(quán)利要求10的裝置(稱為機(jī)加工環(huán)境)實現(xiàn)。

本發(fā)明基于提供統(tǒng)計長期評估和統(tǒng)計短期評估以及將這兩個評估置于相關(guān)中。在執(zhí)行相關(guān)時應(yīng)用規(guī)則和/或條件，以便按照定義確定是否存在明顯的偏差。

通過分析模塊在所有實施例中執(zhí)行統(tǒng)計長期評估和統(tǒng)計短期評估的提供以及這兩個評估的相關(guān)。

在這里使用術(shù)語“分析模塊”來描述以硬件、軟件或作為硬件和軟件的組合實現(xiàn)的功能組。在所有實施例中優(yōu)選地使用軟件模塊形式的分析模塊，該模塊被配置為安裝在合適的計算機(jī)上，以便執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟和/或控制其操作。在所有實施例中，所述計算機(jī)和分析模塊分別也可以是機(jī)器和/或測量設(shè)備的一部分。

統(tǒng)計短期評估優(yōu)選地涉及滑動統(tǒng)計評估，其分別僅在預(yù)定時間幀內(nèi)考慮預(yù)定數(shù)量的較新測量結(jié)果或最新測量結(jié)果。

本發(fā)明的機(jī)器和測量設(shè)備優(yōu)選地在所有實施例中都是分析模塊或者可以與分析模塊聯(lián)網(wǎng)。

本發(fā)明的機(jī)器和測量設(shè)備不僅可以聯(lián)網(wǎng)，而且可以彼此機(jī)械地連接或完全集成。

本發(fā)明的機(jī)器和測量設(shè)備還可以形成閉合的機(jī)加工和通信電路(稱為閉環(huán))，其中分析模塊可以為了通信目的而與機(jī)加工和通信電路連接。

本發(fā)明還涉及優(yōu)化從齒輪齒化的設(shè)計到其生產(chǎn)和檢查的序列，并且允許在早期和以安全的方式識別故障。

本發(fā)明尤其可以用在聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)過程(也被稱為聯(lián)網(wǎng)的機(jī)加工環(huán)境)中，以便允許以適當(dāng)和及時的方式在任何時間對變化作出響應(yīng)。

在這種情況下使用的數(shù)據(jù)可以在所有實施例中直接在所涉及的部件(例如，齒輪切割機(jī)器和測量設(shè)備)之間交換，或者它們可以例如在網(wǎng)絡(luò)中的開發(fā)數(shù)據(jù)庫或生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中提供并且可以在必要時從那里檢索。

標(biāo)號的列表是本公開內(nèi)容的組成部分。

附圖說明

在上下文中并且全面地描述附圖。下面通過參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實施例。

圖1示出了通過通信彼此連接的現(xiàn)有技術(shù)的齒輪切割機(jī)器和測量設(shè)備的示意圖；

圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)加工環(huán)境的示意性框圖表示，其在所示實施例中包括齒輪切割機(jī)器、測量設(shè)備、軟件和過程；

圖3示出了其中輸入機(jī)器的參考維度的變化頻率和正態(tài)分布的相應(yīng)曲線的示意圖；

圖4示出了其中一方面輸入圖3的圖的細(xì)節(jié)以及另一方面突然變化的細(xì)節(jié)的示意圖；

圖5a示出了本發(fā)明的示例性聯(lián)網(wǎng)機(jī)加工環(huán)境的示意性框圖表示，其在所示示例中包括齒輪切割機(jī)器、測量設(shè)備、軟件、過程和分析模型(在這里是在便攜式計算機(jī)中)。

圖5b示出了在第一(固定)計算機(jī)和第二(便攜式)計算機(jī)上的分析模塊的示例性實現(xiàn)的示意性框圖表示；

圖6a示出了其中一方面輸入機(jī)器的x軸的參考維度的變化頻率和正態(tài)分布的相應(yīng)曲線以及另一方面突然變化的細(xì)節(jié)的示意圖；

圖6b示出了其中一方面輸入機(jī)器的y軸的參考維度的變化頻率和正態(tài)分布的相應(yīng)曲線以及另一方面突然變化的細(xì)節(jié)的示意圖；

圖6c示出了其中一方面輸入機(jī)器的z軸的參考維度的變化頻率和正態(tài)分布的相應(yīng)曲線以及另一方面突然變化的細(xì)節(jié)的示意圖；

圖6d示出了其中一方面輸入機(jī)器的c軸的參考維度的變化頻率和正態(tài)分布的相應(yīng)曲線以及另一方面突然變化的細(xì)節(jié)的示意圖；

圖7a示出了例如從圖6a導(dǎo)出的示意性時間圖；

圖7b示出了例如從圖6b導(dǎo)出的示意性時間圖；

圖7c示出了例如從圖6c導(dǎo)出的示意性時間圖；

圖7d示出了例如從圖6d導(dǎo)出的示意性時間圖；

圖8示出了便攜式計算機(jī)的示意性框圖表示，其指示圖7a至7d的時間圖并顯示消息；

圖9示出了本發(fā)明的另一實施例的示意性流程圖。

具體實施方式

結(jié)合本描述使用也在相關(guān)出版物和專利中使用的術(shù)語。但是，應(yīng)當(dāng)注意，這些術(shù)語的使用僅僅是為更好的理解而提供的。權(quán)利要求的發(fā)明性概念和保護(hù)范圍的解釋不受具體選擇的術(shù)語的限制。本發(fā)明可以容易地轉(zhuǎn)移到其它的概念系統(tǒng)和/或?qū)I(yè)領(lǐng)域。這些術(shù)語在其它專業(yè)領(lǐng)域中類似地適用。

上面提到的參考維度的變化(即，機(jī)器10的設(shè)置中的幾何結(jié)構(gòu)變化)可以例如經(jīng)時間t考慮并且通過使用統(tǒng)計方法來評估。以下將參考簡單的示例來解釋這一點。

如果假設(shè)例如偏差δvd僅指示一個單一的偏差，其指示例如機(jī)器10的x軸的位移(例如，由于溫度影響而導(dǎo)致的膨脹)，則在這種特殊情況下以下將適用于參考維度的變化：

δxref＝x*-x≠0

δyref＝0

δzref＝0

δcref＝0.。

在圖3的圖中，通過示例并且以示意圖示出了在較長時間段內(nèi)x軸的參考維度有變化的相應(yīng)機(jī)器10的統(tǒng)計評估。x軸的參考維度的變化k在圖的橫軸上以毫米輸入，并且統(tǒng)計頻率f(k)在垂直軸上顯示。在這個示例中獲得一種正態(tài)分布，其被示為曲線g。曲線g在大約μ＝-0.007mm處具有最大值，即，平均而言經(jīng)過m(m是大于零的自然數(shù))次生產(chǎn)過程，機(jī)器10的x軸比實際上應(yīng)當(dāng)?shù)囊?.007mm。圖3還示出了方差σ。通過示例為統(tǒng)計計算所使用的公式如下：

本發(fā)明主要關(guān)注確定與標(biāo)準(zhǔn)(norm)的偏差。圖4的圖再次示出了經(jīng)過m次生產(chǎn)過程的較長時間段具有x軸的參考維度的變化的機(jī)器10的統(tǒng)計評估。圖4的曲線g對應(yīng)于圖3的曲線g。

用于偏差的離散值分別在圖3、4和圖6a至6d中輸入。所示出的列的高度對應(yīng)于例如其中發(fā)生具體偏差(例如，以毫米為單位)的生產(chǎn)過程的次數(shù)。所示出的列具有恒定寬度(也被稱為量化)的事實示出幾何偏差(例如，以毫米為單位)是以離散的步驟確定的。

代替這種具有列的圖示，其它統(tǒng)計評估和/或表示方法也可以在所有實施例中使用。

最后n次生產(chǎn)過程的統(tǒng)計評估(本文稱為短期評估)現(xiàn)在突然示出參考維度的明顯變化(n是大于零的自然數(shù)，其中適用：n小于m)。相應(yīng)的值在圖4中通過陰影框示出，并且為這n次生產(chǎn)過程示出了不同的正態(tài)分布，如曲線g1所示。曲線g1大約在μ1＝+0.014mm處具有最大值，即，平均而言經(jīng)過n次生產(chǎn)過程，機(jī)器10的x軸比實際上應(yīng)當(dāng)?shù)囊L0.014mm(總是與0mm處的零點相關(guān))。關(guān)于曲線g1的方差σ1也在圖4中示出。

如果通過使用根據(jù)本發(fā)明的分析模塊sm(例如，作為便攜式計算機(jī)30上的軟件應(yīng)用，如圖5a中所示，或者作為便攜式計算機(jī)30和固定計算機(jī)34上的軟件應(yīng)用，如圖5b中所示)來比較統(tǒng)計長期值μ與統(tǒng)計短期值μ1，則作為示例在圖4中所示的偏差可以自動識別。如這里所述的統(tǒng)計平均值μ與μ1的比較應(yīng)當(dāng)被理解為用于統(tǒng)計評估的示例。通過分析模塊sm的其它統(tǒng)計評估也可以在所有實施例中執(zhí)行。

圖5a中示出了本發(fā)明的相應(yīng)實施例。圖5a是基于圖2。因此，還參考圖2的描述。

圖5a示出了具有便攜式計算機(jī)30(例如，移動電話或pda)的聯(lián)網(wǎng)機(jī)加工環(huán)境100。計算機(jī)30可以與機(jī)加工環(huán)境100聯(lián)網(wǎng)。所述聯(lián)網(wǎng)在圖5a中由云31示出。

在本發(fā)明的所有實施例中使用分析模塊sm，該模塊被設(shè)計為處理至少一個機(jī)器10的統(tǒng)計值，以便自動識別偏差(如圖4中作為示例所示)。

分析模塊sm可以在所有實施例中被實現(xiàn)為軟件模塊，或者它可以在所有實施例中集成在不同軟件中(例如，在軟件sw和/或過程p中)，或者分析模塊sm可以作為軟件套件的模塊提供。

分析模塊sm優(yōu)選地在包括至少一個(硬件和/或軟件)接口32的所有實施例中使用，該接口32被設(shè)計為用于從機(jī)器10和/或測量設(shè)備20和/或不同的軟件sw和/或過程p接受數(shù)據(jù)。

機(jī)器10、測量設(shè)備20、其它軟件sw或過程p可以包括分別將數(shù)據(jù)傳送到分析模型sm的(硬件和/或軟件)接口(稱為推方法)，或者分析模塊sm被設(shè)計為從機(jī)器10或從測量設(shè)備20或從其它軟件sw或從過程p收集數(shù)據(jù)(稱為拉方法)。推和拉方法的組合也可以在所有實施例中使用。

聯(lián)網(wǎng)的機(jī)加工環(huán)境100被形成為執(zhí)行用于監(jiān)測至少一個齒輪切割機(jī)器10的機(jī)器幾何結(jié)構(gòu)的以下方法。執(zhí)行以下步驟：

a)根據(jù)規(guī)格數(shù)據(jù)(例如，vd、δvd、md、δmd)在機(jī)器10上機(jī)加工工件1的齒化，

b)在測量設(shè)備20(其是機(jī)器10的一部分或可連接到機(jī)器10)中測量工件1，以便確定實際數(shù)據(jù)，

c)將實際數(shù)據(jù)與規(guī)格數(shù)據(jù)(例如，vd、δvd、md、δmd)相關(guān)聯(lián)，以便因此確定機(jī)器10的至少一個軸x的幾何設(shè)置的偏差，

d)存儲幾何設(shè)置的偏差，

e)在機(jī)加工m個另外的工件1的齒輪齒化期間重復(fù)步驟a)至d)，

f)執(zhí)行若干所存儲的偏差(例如，所有m個偏差)的統(tǒng)計評估，以便根據(jù)這些偏差確定對于機(jī)器10的軸x的統(tǒng)計參考維度(例如，以統(tǒng)計長期平均值μ的形式)。

例如對于工件1的第一次和/或單次機(jī)加工，軟件sw和過程p可以如上面在步驟a)的范圍內(nèi)所提到的那樣進(jìn)行交互，以便為機(jī)器10提供機(jī)器數(shù)據(jù)md作為規(guī)格數(shù)據(jù)。

如上面已經(jīng)解釋的，可以在測量設(shè)備20中測量第一次機(jī)加工的工件1，以便對第一次處理的工件1進(jìn)行返工，或者為了獲得用于更多完全相同的工件1的后續(xù)順序生產(chǎn)的校正的數(shù)據(jù)。

在工件1的順序生產(chǎn)的范圍內(nèi)，可以在步驟a)中從存儲器加載校正的數(shù)據(jù)(例如，作為機(jī)器數(shù)據(jù)md連同偏差δmd，或作為規(guī)格數(shù)據(jù)vd連同偏差δvd)。

在工件1的順序生產(chǎn)的范圍內(nèi)，例如，可以在測量設(shè)備20中測量第一個工件1和每第100個工件1，以便時常分別確定參考維度和/或參考維度的變化。

但是，取決于實施例，可以在機(jī)加工環(huán)境100內(nèi)的測量設(shè)備20中測量一系列生產(chǎn)的m個工件中的任何一個。為m個工件中的每一個獲得參考維度和/或參考維度的變化。這種對m個工件1的測量系列的結(jié)果在圖4中通過示例示出(參見曲線g)。

這意味著，取決于實施例，可以以規(guī)律或不規(guī)律的間隔確定機(jī)器10的至少一個機(jī)器軸(例如，x軸)的參考維度的變化。

分別最近測量結(jié)果(例如，在n<m的情況下，最后n個測量結(jié)果)的滑動統(tǒng)計評估優(yōu)選地由聯(lián)網(wǎng)的機(jī)加工環(huán)境100進(jìn)行。滑動統(tǒng)計評估可以在所有實施例中由機(jī)加工環(huán)境100的一個元件(例如，由分析模塊sm)和/或由機(jī)加工環(huán)境100的若干元件(例如，由過程p連同上面提到的分析模塊sm)執(zhí)行。

在所有實施例中，分析模塊sm還可以包括例如在機(jī)器10的控制單元40中或在固定計算機(jī)34(參見圖5b)中運行的主模塊以及例如在便攜式計算機(jī)30中執(zhí)行的客戶端模塊。

這種滑動統(tǒng)計評估主要用于關(guān)于時間與較舊的參考維度相比較，以識別參考維度的“明顯”變化。如果這種統(tǒng)計評估是以累積的方式對所有m個參考維度的先前的變化執(zhí)行的，那么突然的偏差就很難被識別出來。

這主要關(guān)于對參考維度中“明顯”變化的累積的識別。這種累積在圖4中由曲線g1示出。在所示實施例中，已經(jīng)在平均值μ1處獲得次要最大值(對n個工件1求平均)。所述次要最大值與主要最大值μ(對m個工件1求平均)明顯偏離。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，將偏差指定為參考維度的“明顯”變化，其為平均值μ的至少20％。這意味著，當(dāng)μ1大于或小于μ20％時，按照定義存在明顯的偏差。用于識別“明顯”變化的標(biāo)準(zhǔn)涉及相對標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下，相對閾值被確定為20％。

參考維度中的“明顯”變化在尤其是優(yōu)選實施例中為其平均值μ1位于窗口f(參見圖4)之外的偏差，窗口f由長期平均值μ的方差σ定義為如下：

μ-σ＜f＜μ+σ

這意味著，如果μ1小于μ-σ或者如果μ1大于μ+σ，則按照定義在這些尤其是優(yōu)選實施例中存在明顯的偏差。這也涉及相對標(biāo)準(zhǔn)，因為在這種情況下用于識別“明顯”變化的標(biāo)準(zhǔn)是相對于窗口f定義的。窗口f在這種情況下被確定為相對閾值。

在所有實施例中也可以將偏差指定為與平均值μ具有不同符號的參考維度的“明顯”變化。這意味著，如果例如平均值μ例如小于零并且如果μ1大于零(如圖4所示)，則按照定義在這些實施例中存在明顯的偏差，反之亦然。這里將符號的變化確定為閾值。

在所有實施例中也可以將偏差指定為參考維度中的“明顯”變化，因為長期平均μ的方差σ顯示出趨勢。趨勢可以例如以這樣一種方式來識別，即，如上面定義的窗口f變得更大或更小。

在所有實施例中，參考維度的“明顯”變化也可以假設(shè)為是給定的，如果在統(tǒng)計短期評估的范圍內(nèi)不可能確定例如n＝10次生產(chǎn)過程的正態(tài)分布。參考維度的最后一個變化不能通過正態(tài)分布來描述的事實指示存在應(yīng)當(dāng)例如通過觸發(fā)反應(yīng)引起用戶注意的特殊情況。

取決于實施例，分析模塊sm還可以以這樣一種方式形成，即，用戶可以通過預(yù)先確定例如相對和/或絕對閾值來將參考維度的變化定義為明顯的變化。

機(jī)加工環(huán)境100優(yōu)選地在所有實施例中以這樣一種方式形成，即，在存在“明顯”變化的情況下觸發(fā)動作。為了觸發(fā)動作或執(zhí)行動作本身(例如，通過在顯示器上指示消息n，如圖8所示)，分析模塊sm優(yōu)選地在所有實施例中形成。

動作(圖9中的步驟s7)的觸發(fā)可以在所有實施例中包括以下步驟中的一個或多個，例如：

-聲音警告的輸出；

-視覺警告的輸出，優(yōu)選地作為在顯示器12(圖1)或33(圖5a)上的通知；

-消息n的發(fā)布(例如，每sms)；

-電子郵件消息的派送。

在通過示例將理解的機(jī)加工環(huán)境100中，參考維度的“明顯”變化可以例如由于機(jī)器10的不當(dāng)處理造成，其中例如x軸由于碰撞被損壞。

參考圖6a至6d描述本發(fā)明的另一個實施例。再次涉及機(jī)加工環(huán)境100，其包括齒輪切割機(jī)器10和測量設(shè)備20。機(jī)器10同樣包括三個nc控制的直線軸x、y、z和nc控制的樞轉(zhuǎn)軸c。在這種情況下，不僅統(tǒng)計評估x軸的參考維度的變化，而且還評估所有三個另外的軸y、z和c的參考維度的變化。圖6a至6d中的每一個示出了相應(yīng)的統(tǒng)計長期評估(例如，經(jīng)m次機(jī)加工循環(huán))和滑動統(tǒng)計短期評估(例如，經(jīng)n次機(jī)加工循環(huán))。x軸的統(tǒng)計長期評估的結(jié)果(參見圖6a)可以由正態(tài)曲線gx表示，并且統(tǒng)計短期評估的結(jié)果由正態(tài)曲線gx1表示。y軸的統(tǒng)計長期評估的結(jié)果(參見圖6b)由正態(tài)曲線gy表示，并且統(tǒng)計短期評估的結(jié)果由正態(tài)曲線gy1表示。z軸的統(tǒng)計長期評估結(jié)果(參見圖6c)由正態(tài)曲線gz表示，并且統(tǒng)計短期評估的結(jié)果由正態(tài)曲線gz1表示。c軸的統(tǒng)計長期評估的結(jié)果(參見圖6d)由正態(tài)曲線gc表示，并且統(tǒng)計短期評估的結(jié)果由正態(tài)曲線gc1表示。

基于圖6a至6d可以認(rèn)識到，在所有四個軸中都發(fā)生了明顯的變化。這些變化的發(fā)生也可以由時間圖表示，如圖7a至7d中示意性并通過示例示出的。

圖7a至7d的時間圖可以從圖6a至6d和/或從基于圖6a至6d的統(tǒng)計評估的數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

四個軸x、y、z和c中的每一個可以與例如時間圖中的曲線w1-w4關(guān)聯(lián)，這些曲線分別示出了平均值μ經(jīng)時間t的進(jìn)展。圖7a示出了x軸的平均值μx經(jīng)時間t的相應(yīng)時間進(jìn)展。經(jīng)較長的時間段，平均值μx大約＝-0.007mm。從這里用t0指定的具體時間點，平均值已經(jīng)變成值μ1x，其大約在0.014mm處現(xiàn)在明確地在正范圍內(nèi)。圖7b示出了y軸的平均值μy經(jīng)時間t的相應(yīng)時間進(jìn)展。經(jīng)較長的時間段，平均值μy大約＝+0.003mm。大約在時間點t0，平均值在大約0.015mm處變成值μ1y。圖7c示出了z軸的平均值μz隨時間t的相應(yīng)時間進(jìn)展。經(jīng)較長的時間段，平均值μz大約＝+0.001mm。大約在時間點t0，平均值變成大約+0.01mm的值μ1z。圖7d示出了c軸的平均值μc隨時間t的相應(yīng)時間進(jìn)展。在較長的時間段內(nèi)，平均值μc在正范圍內(nèi)略高于零。大約在時間點t0，平均值變成大約-0.008mm的值μ1c。圖6a至7d的圖示不是真正按比例的并且這里列舉的數(shù)字應(yīng)被理解為示例。

由于關(guān)注統(tǒng)計長期評估和統(tǒng)計短期評估的事實，測量結(jié)果的個別異常值相對不顯著。統(tǒng)計評估導(dǎo)致一種過濾，其中只有發(fā)生若干次的值(變化)有影響。

可以在統(tǒng)計短期評估中使用的相應(yīng)(數(shù)學(xué))過濾器可以或者使用固定閾值工作，或者可以使用(例如由用戶)可預(yù)定的閾值工作。數(shù)字q可以用作例如閾值的類型(其中q>>0并且q<<m)。統(tǒng)計短期評估的靈敏度可以通過閾值q來預(yù)先確定。如果q等于1，則每個一次性(one-off)測量異常值都將導(dǎo)致觸發(fā)動作。以下應(yīng)當(dāng)適用，使得靈敏度不會太高：q>>0。

如果存在，則閾值q可以在所有實施例中作為絕對值(例如，q＝10)或作為相對閾值(例如，q＝m/10)預(yù)先確定。

優(yōu)選地，在這里在當(dāng)偏差首次發(fā)生時已經(jīng)觸發(fā)動作的過度敏感的評估(例如，q＝1)與僅在太晚并具有時間延遲的時間指示累積發(fā)生的偏差的評估之間尋求妥協(xié)。

在所有實施例中，測量數(shù)量m可以在開放的時間段(例如，幾天或幾周)內(nèi)更新，并且可以在統(tǒng)計長期評估的范圍內(nèi)進(jìn)行評估。

在所有實施例中，測量數(shù)量m也可以在有限的時間段(例如，通過絕對次數(shù)m＝100或通過時間窗口，例如從機(jī)器10已經(jīng)加熱的時間點直到晚上機(jī)器切斷)內(nèi)更新，并且可以在統(tǒng)計長期評估的范圍內(nèi)進(jìn)行評估。

現(xiàn)在參考圖7a至7d描述本發(fā)明的另外的可選特征。如已經(jīng)描述過的，各種閾值和/或過濾器參數(shù)可以或?qū)⒈活A(yù)先確定，以便影響數(shù)學(xué)評估的行為和反應(yīng)的觸發(fā)。

在通過多于一個軸評估偏差的實施例的情況下，可以使用規(guī)則集合，其允許將曲線w1、w2、w3和w4的進(jìn)展彼此相關(guān)(關(guān)于時間)。

規(guī)則集合也可以在所有實施例中使用，以便評估圖6a至6d的曲線并將它們彼此相關(guān)。

例如，可以如下確定定義明顯變化的發(fā)生的標(biāo)準(zhǔn)(以下示例可以在所有實施例中使用)：

-如果曲線w1、w2、w3和w4中的至少兩條在時間窗口(例如10分鐘和/或例如n＝4次生產(chǎn)過程)內(nèi)突然變化，那么這可以被解釋為明顯的變化；和/或

-如果曲線w1、w2、w3和w4中的至少兩條示出突然變化，其中突然變化的高度在時間圖中偏離統(tǒng)計長期評估的平均值至少20％，那么這可以被解釋為明顯的變化；和/或

-如果曲線w1、w2、w3和w4中的至少兩條示出過零(諸如曲線w1和w4)，那么這可以被解釋為明顯的變化。

這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)被理解為示例，并且它們可以通過另外的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改、補(bǔ)充并加以組合。

在所有實施例中，還有可能預(yù)先確定更復(fù)雜的規(guī)則集合。

還有可能組合結(jié)合圖6a至6d描述的定義與結(jié)合圖7a至7d描述的定義。

通過示例(步驟s7)被提及的動作中的至少一個優(yōu)選地在到達(dá)時間點t0時在所有實施例中被觸發(fā)。

為了在任何時候通知用戶具體偏差的存在，分析模型sm可以例如在顯示器33上指示圖示，如圖8中所示。在例如用作計算機(jī)30的pda的顯示器33上示出的圖示中，如圖7a至7d中所示的曲線w1-w4的副本可以被關(guān)注，或者這些曲線w1-w4的經(jīng)修改或調(diào)整版本可以被示出。用作計算機(jī)30的pda的顯示器33示出以下消息n作為潛在的動作(步驟s7)：“注意：請檢查機(jī)器”。

參考圖9中所示的示意性流程圖來描述本發(fā)明的另一個實施例。

在第一步驟s1中，第一工件1被裝載到測量設(shè)備20中，然后進(jìn)行測量。在步驟s2中，(一個或多個)當(dāng)前測量值被記錄，并且確定偏差δvd和/或δmd。這些偏差可以例如由測量設(shè)備20和/或過程p和/或分析模塊sm確定。至少一個值(例如，針對機(jī)器10的x軸的偏差δvd)可以存儲在存儲器21中。后續(xù)的工件1現(xiàn)在被加載到測量設(shè)備20中并進(jìn)行測量(步驟s3)。這個過程重復(fù)若干次，如圖9中的循環(huán)22所示。在這種情況下，可以將循環(huán)22的重復(fù)次數(shù)或通過數(shù)量wp等同于例如生產(chǎn)過程的數(shù)量m。在這種情況下(即，如果wp＝m)，則用測量設(shè)備20測量由機(jī)器10處理的m個工件1中的每一個。如果例如僅測量每隔一個工件1，則wp＝m/2適用。

在所有實施例中，分析模塊sm可以以連續(xù)的方式或時常從存儲器21檢索存儲的值，并使其接受第一統(tǒng)計評估(步驟s4)。如已經(jīng)參考示例所描述的，例如，平均值μ可以在這個第一統(tǒng)計評估的范圍內(nèi)計算并存儲在存儲器23中。存儲器21可以與存儲器23完全相同。這也適用于所有在這里提到的另外的存儲器。

同時或時常，分析模塊sm可以從存儲器21檢索存儲的值，并使它們接受第二統(tǒng)計評估(步驟s5)。取決于實施例，分析模塊sm只能檢索和處理例如最后一小時存儲的值，或者例如僅最后n個存儲的值。第二統(tǒng)計評估關(guān)注上面提到的統(tǒng)計短期評估，在這里這也被稱為滑動評估。在統(tǒng)計短期評估的范圍內(nèi)僅分別最近的值的子集從存儲器21中檢索并被統(tǒng)計評估的事實在圖9中通過存儲器21上的小窗口25示出。如已經(jīng)參考示例所描述的，平均值μ1可以例如在所述第二統(tǒng)計評估的范圍內(nèi)被計算并且可以存儲在存儲器24中。

步驟s4和s5也可以在所有實施例中同時進(jìn)行。

平均值μ和μ1的計算只能被理解為統(tǒng)計評估的可能示例。在這種情況下，分析模塊sm也可以執(zhí)行其它統(tǒng)計評估。

統(tǒng)計短期評估和統(tǒng)計長期評估的結(jié)果在進(jìn)一步的步驟s6中相關(guān)，以便允許識別“明顯”偏差。如圖9中所示，為此目的由分析模塊sm比較來自存儲器23和24的相應(yīng)結(jié)果。

取決于用于確定“明顯”偏差(其多個示例已經(jīng)提及)的定義和/或規(guī)則集合，以不同的方式提供相關(guān)。

在所有情況中的最簡單情況下，在步驟s6的范圍內(nèi)檢查μ＝μ1是否適用。如果μ應(yīng)當(dāng)?shù)扔讦?，則不存在可以被認(rèn)為是明顯變化的變化。如果在這種情況下μ不等于μ1，則按照定義存在明顯的變化，并且將觸發(fā)動作(步驟s7)。這個簡單的例子在圖9中示出，其中被認(rèn)為是步驟s6的一部分的比較過程在這里被指定為部分步驟s6.1。如果μ應(yīng)當(dāng)?shù)扔讦?，即，如果沒有變化，則這個實施例的方法可以導(dǎo)致返回到步驟s6，如圖9中由循環(huán)26指示的。

在圖9的實施例中，步驟s4、s5、s6、s6.1和s7由分析模塊sm執(zhí)行或由所述模塊控制。

但是，在執(zhí)行這些單獨步驟的情況下，本發(fā)明是無關(guān)緊要的。步驟s4和/或步驟s5例如可以在機(jī)器10中執(zhí)行，而其余步驟在與機(jī)加工環(huán)境100聯(lián)網(wǎng)的例如(固定)計算機(jī)(例如，計算機(jī)34)中執(zhí)行。

圖5b示意性地示出了另一個實施例。步驟s4、s5、s6和s6.1例如可以在(固定)計算機(jī)34中執(zhí)行，并且步驟s7可以在機(jī)加工環(huán)境的這種聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)中在應(yīng)用中外包，例如該應(yīng)用僅在顯示器33上在便攜式計算機(jī)30上顯示消息n和/或圖(如圖8中所示)。計算機(jī)30和34以及可選的網(wǎng)絡(luò)存儲器35可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)31彼此通信。網(wǎng)絡(luò)31可以結(jié)合在機(jī)加工環(huán)境100的通信基礎(chǔ)設(shè)施中，如在圖5a和5b中由箭頭36所指示的。

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