CN104252166A - 工件加工工具和在自动化设备的装置之间交换数据的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于加工工件的工具（20），以及一种用于在自动化设备（1）的装置（10，20，30）之间交换数据的方法。该工具（20）包括用于将数据发送给自动化设备（1）的装置（10，30）的发送器（21），以及用于从该自动化设备（1）的装置（10，30）接收数据的接收器（21），其中所述发送器和所述接收器被构成为实时地发送和接收所述数据。

Description

工件加工工具和在自动化设备的装置之间交换数据的方法

技术领域

本发明涉及一种用于加工工件的工具以及一种用于在自动化设备的装置之间交换数据的方法。

背景技术

EP 2 072 192 A1展示了一种用于电动工具和/或电动设备的控制模块。该控制模块具有微控制器和至少一个接口，该控制模块可以利用所述接口与电动工具/电动设备的电子组件连接，使得在微控制器与电子组件之间可以交换数据。

在例如用于车辆、家具等的生产线的自动化设备中，一般采用大量装置，尤其是手持或固定的工具、机器人、焊接系统、逻辑组件等。在此情况下必要时存在例如螺旋工具、焊接工具等的装置通过简单的方法与该自动化设备的其它装置通信或交换数据的需求。

为了在自动化设备中进行数据交换，在迄今为止的系统中大多需要非常多的部件，例如附加的通信设备或控制计算机。单单因为这一点，所述系统不仅非常复杂而且还带来比较高的成本。再者，随着部件的数量增多，所述系统越容易受到干扰。此外还要以至控制计算机的通信连接为前提。因此需要将该计算机附加连接到自动化设备的这些装置。

另一问题在于，该通信在迄今为止的系统中都是非常耗时的。

发明内容

因此本发明的任务是提供一种用于加工工件的工具以及一种用于在自动化设备的装置之间交换数据的方法，利用它们可以解决前面提到的问题。尤其是应当提供一种用于加工工件的工具以及一种用于在自动化设备的装置之间交换数据的方法，其中数据交换可以简单和快速地实现以及可以在购置和运行方面成本低廉地实现。

该任务通过根据权利要求1所述的用于加工工件的工具解决。

所述工具的其它有利构型在从属权利要求中加以说明。

利用在权利要求书中描述的工具的简单构型实现了：即使没有附加的部件（诸如尤其是附加的控制单元或控制计算机（SPS）等）也可以在自动化设备的电池驱动的、手持的、进行测量的工具（诸如螺旋系统）与其它装置之间实现快速和安全的通信以及快速和安全的数据交换。该通信或该数据交换还非常省电地构成。

再者，所述通信在权利要求书中描述的工具情况下可以实时地运行。

由此利用在权利要求书中描述的工具给出了用于与自动化设备的其它装置进行数据交换的非常简单和快速以及成本非常低廉的可能性。只需要少量部件来用于所述数据交换，因为不需要附加的通信设备或控制计算机。由此所述系统也是非常不易受干扰并且由此极少维护的。

此外，在权利要求书中所描述的工具情况下，不再需要在当前方法情况下存在于客户机与服务器或者主机与从机之间的分离。

所述工具可以是具有至少两个装置的自动化设备的装置。

在该自动化设备中，可以对任何类型的通信设备进行联网，只要该通信设备满足在此所描述的要求。由此该自动化设备可以简单地与改变的配置相匹配。

该任务还通过根据权利要求10的用于在自动化设备的装置之间交换数据的方法解决。

该方法实现了与前面参照工具所提到的相同的优点。

本发明的其它可能实现还包括前面或下面关于实施例描述的特征或实施方式的未明确提到的组合。

在此，专业人员还添加单个方面作为对本发明相应基本形式的改进或补充。

附图说明

下面参照附图并借助实施例详细描述本发明。其中

图1示出根据第一实施例的具有两个装置的自动化设备的图示；

在该图中相同或功能相同的元件，只要没有另外说明，就配备有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出具有焊接机器人10、工具20和逻辑组件30的自动化设备1。焊接机器人10、工具20以及逻辑组件30都是自动化设备1的装置。自动化设备1例如是用于车辆、家具等的生产线。但是自动化设备1不限于此。焊接机器人10、工具20和逻辑组件30用在自动化设备1中并且是自动化设备1的装置。焊接机器人10、工具20和逻辑组件30可以借助无线电连接40，41，42相互通信或交换数据，如下面详细描述的。

在图1中焊接机器人10具有无线电模块11和焊接设备12，该焊接设备例如可以被用于焊接工件、尤其是车辆的车身部分。

图1中的工具20是将被保持在使用者的手中的工具20，下面也将该工具称为手持工具20或简称为工具20。工具20用于加工未示出的工件。工具20尤其是焊接工具或铆接工具。但是工具20不限于此。工具20还可以例如被用于螺旋、钻孔或铣削等。

在图1中，工具20具有无线电模块21、角形头22、联动装置23、发动机24、角位转换器25、驱动电子组件26、可再充电或不可再充电电池27以及控制和显示单元28。

此外在图1中的逻辑组件30还具有无线电模块31和其它未在此详细描述的部件。

无线电模块11，21，31分别被构成为在它们之中集成有用作无线电信号的发送器和接收器的天线。无线电信号可以在自动化设备1的两个或更多个装置之间、也就是在焊接机器人10、工具20和逻辑组件30之间传输。利用这些无线电信号中的一个或多个可以在自动化设备1的装置之间、也就是在焊接机器人10、工具20和逻辑组件30之间传输数据。所述数据例如可以是由工具20发送给焊接机器人10的测量数据。但是所述数据例如也可以是工具20从焊接机器人10那里接收的测量数据。工具20和/或焊接机器人10因此也可以被称为进行测量的装置。工具20尤其是电池驱动的、手持的、进行测量的工具20。

根据当前的实施例，在自动化设备1中实施一种用于在自动化设备1的装置之间、也就是在焊接机器人10、工具20和逻辑组件30之间进行直接通信或进行数据交换的简单方法。该通信或数据交换实时地发生。实时在此意思是：该通信或数据交换根据人类感觉在实际时间、也就是实时地发生。由无线电模块11，21，31用于执行该通信或数据交换所需要的时间在此情况下不会被人类察觉为延迟。无线电模块11，21，31因此在非常小的预定时间范围内工作和/或做出反应。

在根据当前实施例方法的方法情况下，数据在自动化设备1的装置10，20，30之间交换。在此情况下例如由工具20借助无线电模块21经由通信连接41将数据发送给无线电模块11并由此发送给机器人10。机器人10，确切地说是机器人10的无线电模块11接收由工具20发送的数据。如前面所提到的，在此情况下所述通信、也就是数据的发送和接收实时地进行。所述数据可以由机器人10例如用于控制焊接设备12。

以类似的方式可以经由通信连接40将数据在无线电模块11，31之间以及由此在机器人10与逻辑组件30之间实时交换。此外可以按照类似的方式经由通信连接42将数据在无线电模块21，31之间以及由此在工具20与逻辑组件30之间实时交换。

利用前面描述的方法，所述通信或数据交换以及由此所交换的数据快速可用。为此采用使用小的数据分组的标准化和有实时能力的协议，例如紧凑的现场总线协议。该协议是非常简单的协议。通过数据的快速可用性，确保自动化设备1的装置、也就是焊接机器人10、工具20和逻辑组件30非常快速地准备好运行。

总之，在自动化设备1的情况下发生实时数据交换，优选基于无线电地，以用于在工具（特别是手持的、可能是电池驱动的螺旋工具、螺杆、铆接工具）相互之间以及在前面提到的工具与自动化设备的其它装置（例如机器人10、焊接设备12、固定的螺旋系统等）之间进行同步，必要时在绑定例如在图1示出的基础设施的情况下。

根据第二实施例，在自动化设备1中的所述通信被用于尤其是同时地监视多个装置10，20，30。在此情况下尤其是可以基于相同的数据来控制机器人10和工具20。由此可以例如使装置10，20，30同步。此外可以同时配置自动化设备1的多个装置10，20，30。在其它方面根据该实施例的自动化设备1被按照与在第一实施例中所描述的相同的方式实施。

根据第三实施例，装置10，20，30中的至少一些被构成为使得它们既用作客户机又用作服务器，或者用作主机和从机。由此装置10，20，30中对应构成的装置可以作为网关、路由器、接入点（Accesspoint）工作。由此对应的装置不仅可以自己发送和接收数据，而且还可以将数据传递给自动化设备1的其它装置10，20，30。

通过这种方式，在当前的实施例中可以增大各个无线电连接的网络扩展或作用范围。由此得到的网络也可以称为网状网络（Mesh-Net）。

在其它方面，根据该实施例的自动化设备1被按照与在第一实施例中所描述的相同的方式实施。

根据第四实施例，在自动化设备1中的所述通信也被用于尤其是同时地监视多个装置10，20，30。此外存在通过冗余地实施自动化设备1的装置10，20，30之间的双向通信交换或数据传送而进行错误识别的可能性。在其它方面根据该实施例的自动化设备1被按照与在第一实施例中所描述的相同的方式实施。

自动化设备1及其装置10，20，30和方法的所有前面描述的构型都可以单独地或者以所有可能的组合加以使用。尤其是可以将前面描述的实施例的所有特征和/或功能任意组合。此外尤其是可以考虑以下修改。

在图中示出的部件是示意性示出的并且在精确的构型中可以不同于图中所示的形式，只要它们前面描述的功能得到保证。

工具10不需要是手持的工具10。工具10也可以是布置在底座上或者安装在支架处的螺杆。

此外工具20不必是电池驱动的工具20。工具20也可以是电源设备驱动的工具，其经由电源设备连接到用于自动化设备1的一般性电流供应设备上。

无线电模块11，21，31中的至少一个也可以被构成为，使得天线与对应的无线电模块11，21，31分离地布置。因此在这样的情况下，无线电信号的发送器和/或接收器与无线电模块11，21，31分离地布置。

此外还可以为无线电模块11，21，31中至少一个的发送器和接收器设置两个分离的天线。

Claims (10)

1.用于加工工件的工具（20），

具有用于将数据发送给自动化设备（1）的装置（10，30）的发送器，以及

具有用于从该自动化设备（1）的装置（10，30）接收数据的接收器，

其中所述发送器和所述接收器被构成为实时地发送和接收所述数据。

2.根据权利要求1所述的工具（20），其中所述发送器是无线电发送器，并且所述接收器是无线电接收器，所述发送器和接收器集成在一个无线电模块（21）中。

3.根据权利要求1或2所述的工具（20），其中所述发送器被构成为用于发送使用小的数据分组的标准化和有实时能力的协议。

4.根据权利要求3所述的工具（20），其中所述协议是现场总线协议。

5.根据前述权利要求之一所述的工具（20），其中所述工具（20）被构成为使得该工具能够在自动化设备中用作客户机和服务器。

6.根据前述权利要求之一所述的工具（20），其中所述工具（20）被构成为，使得所述发送器和所述接收器执行双向通信交换的冗余实施。

7.自动化设备（1），具有

至少两个装置（10，20，30），

其中这些装置（10，20，30）的至少一个是根据前述权利要求之一的工具（20）。

8.根据权利要求7所述的自动化设备（1），

其中所述至少两个装置（10，20，30）是来自包括自动化设备（1）的手持的、进行测量的工具（20）或固定的工具、机器人（10）或焊接装置或逻辑电路（30）的装置组的装置，和/或

其中所述至少两个装置（10，20，30）中的至少两个装置通过交换数据而被同步。

9.根据权利要求7或8所述的自动化设备，其中所述至少两个装置（10，20，30）被构成为用于所述至少两个装置的相互监视，以及用于通过冗余地实施数据的双向交换来进行错误识别。

10.用于在自动化设备（1）的装置（10，20，30）之间交换数据的方法，

利用第一装置（20）的发送器将数据发送给自动化设备（1）的第二装置（10），以及

利用第二装置（10）的接收器从自动化设备（1）的第一装置（20）接收数据，

其中数据的所述发送和所述接收被实时地执行。