DE10060578A1 - A method for controlling a production line has radio transmitters and receivers positioned at critical points to detect the existence of an item - Google Patents

A method for controlling a production line has radio transmitters and receivers positioned at critical points to detect the existence of an item

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DE10060578A1
DE10060578A1 DE2000160578 DE10060578A DE10060578A1 DE 10060578 A1 DE10060578 A1 DE 10060578A1 DE 2000160578 DE2000160578 DE 2000160578 DE 10060578 A DE10060578 A DE 10060578A DE 10060578 A1 DE10060578 A1 DE 10060578A1
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Werner Swoboda
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/08Control devices operated by article or material being fed, conveyed or discharged

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Abstract

An I beam (1) runs along the production line with a sensing unit (2) at points of operation, comprising a coil receiver (4), a battery and charging unit (5). A proximity sensor (8) detects the arrival of an item and generates a signal sent to a central computer by a transmitter (6) and aerial (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Förderanlage zum Transport von Gegenständen, insbesondere bei der Herstellung von Fahrzeugen, mit
The invention relates to a conveyor system for transporting objects, in particular in the manufacture of vehicles

  • a) mindestens einer Sensoreinrichtung, die ihrerseits aufweist:
    • a) einen Sensor, der einen in seiner Umgebung vorliegenden physikalischen Parameter erfaßt;
    • b) eine Schaltungsanordnung, welche die vom Sensor gelieferten Signale in verarbeitbare elektrische Signale umsetzt;
    • c) eine Stromquelle zur Versorgung des Sensors und/oder der Schaltungsanordnung mit elektri­ scher Energie;
    a) at least one sensor device which in turn has:
    • a) a sensor that detects a physical parameter present in its environment;
    • b) a circuit arrangement which converts the signals supplied by the sensor into processable electrical signals;
    • c) a current source for supplying the sensor and / or the circuit arrangement with electrical energy;

sowie
eine Sensoreinrichtung zur Verwendung in einer solchen Förderanlage.
such as
a sensor device for use in such a conveyor system.

In Förderanlagen der eingangs genannten Art müssen häufig verschiedene physikalische Parameter erfaßt werden, nach denen die Förderanlage gesteuert wird. Als solcher physikalischer Parameter kommt z. B. die Anwesenheit eines geförderten Gegenstandes an einer bestimmten Stelle in Betracht. So müssen beispielsweise Hubstationen in Funktion gesetzt werden, wenn der Gegenstand eine bestimmte Position erreicht hat; Weichen müssen gestellt werden oder sonstige Vorgänge sind einzuleiten. Zu diesem Zweck werden als z. B. "Inititatoren" bezeichnete Sensoreinrichtungen eingesetzt, welche Sensoren enthalten, die auf den fraglichen überwach­ ten physikalischen Parameter ansprechen und bestimmte Funktionen der Steuerung auslösen. Bekannte derartige Sensoreinrichtungen erhalten die zu ihrem Betrieb erfor­ derliche elektrische Energie über Versorgungskabel zuge­ leitet; auch die von ihnen erzeugten Signale werden über elektrische Leitungen zu einem Zentralrechner abgeführt, der die Gesamtanlage nach diesen Signalen steuert. Da bei bei großen Förderanlagen der hier interessierenden Art häufig an sehr weiten Wegstrecken hunderte derartiger Sensoreinrichtungen installiert sind, ergibt sich ein außerordentlich großer Verkabelungsaufwand. Die bekannten Förderanlagen sind außerdem sehr unflexibel, da die Sensoreinrichtungen nicht ohne weiteres umgesetzt bzw. nicht ohne weiteres neue Sensoreinrichtungen an neuen Stellen innerhalb der Förderanlage angebracht werden können.In conveyor systems of the type mentioned in the beginning must often different physical parameters are recorded, according to which the conveyor system is controlled. As such physical parameter comes z. B. the presence of a funded object at a specific point in  Consideration. For example, lifting stations must function be placed when the item is in a certain position has reached; Points have to be set or other Processes are to be initiated. For this purpose, z. B. Sensor devices designated "initiators" are used, which contain sensors that monitor for the questionable address physical parameters and certain Trigger functions of the control. Known such Sensor devices receive the necessary for their operation electrical energy supplied via supply cable passes; the signals they generate are also over electrical lines to a central computer, which controls the entire system based on these signals. There with for large conveyor systems of the type of interest here often hundreds of them over very long distances Sensor devices are installed extraordinarily large amount of cabling. The well-known Conveyor systems are also very inflexible because the Sensor devices not easily implemented or not simply new sensor devices on new ones Places within the conveyor system can.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Förderan­ lage der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß Sensoreinrichtungen an beliebigen Stellen ohne Verkabe­ lungsaufwand angebracht, ggf. versetzt oder ausgetauscht werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
The object of the present invention is to design a conveyor system of the type mentioned at the outset in such a way that sensor devices can be attached at any point without wiring, where appropriate can be moved or replaced. This object is achieved in that

  • a) die Sensoreinrichtung als Funksensoreinrichtung ausgestaltet ist und hierzu eine Sendeeinrichtung für die von der Schaltungsanordnung erzeugten Signale und ggf. eine Empfangseinrichtung für Signale aufweist; a) the sensor device as a radio sensor device is designed and a transmission device for this purpose for the signals generated by the circuit arrangement and possibly has a receiving device for signals;  
  • b) zur Stützung der Stromquelle der Sensoreinrichtung ein zentraler Sender elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist und die Sensoreinrichtung eine Empfangs­ einrichtung für die elektromagnetische Strahlung sowie eine Ladeschaltung aufweist, welche die in der Empfangs­ einrichtung gewonnene elektrische Energie in eine zur Stützung der Stromquelle geeignete Form umwandelt.b) to support the current source of the sensor device a central transmitter of electromagnetic radiation is provided and the sensor device receives facility for electromagnetic radiation as well has a charging circuit, which in the reception electrical energy obtained in a Supporting the power source converts suitable form.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine völlig oder jedenfalls nahezu völlig autarke Sensoreinrichtung ge­ schaffen: Dadurch, daß die von ihr erzeugten oder empfange­ nen Signale nicht mehr über elektrische Leitungen sondern per Funk an die Zentraleinheit abgegeben bzw. von dieser empfangen werden, entfällt insoweit eine Verkabelung.With the present invention, a completely or in any case, almost completely self-sufficient sensor device create: By creating or receiving from it signals no longer via electrical lines but sent to or from the central unit by radio cabling is not required.

Dies alleine würde jedoch nicht genügen, da die Sensorein­ richtung auf Jahre hinaus ohne Netzanschluß wartungsfrei arbeiten muß. Ein grundsätzlich denkbarer reiner Batterie­ betrieb würde dies nicht leisten. Der zweite Schritt auf dem Weg zur erfindungsgemäßem Förderanlage liegt in der Erkenntnis, daß jedenfalls ein Teil der zum Be­ trieb der Sensoreinrichtung erforderlichen Energie extern bereitgestellt und berührungslos zugeführt werden muß. Dies geschieht erfindungsgemäß durch einen Sender elektro­ magnetischer Strahlung, die von der Sensoreinrichtung aufgefangen und so umgewandelt wird, daß z. B. ein Akkumu­ lator oder ein anderer Energiepuffer aufgeladen wird. Die so installierte Sensoreinrichtung ist über viele Jahre hinaus wartungsfrei funktionsfähig.However, this alone would not be enough since the sensors are direction maintenance-free for years to come without mains connection Must work. A basically conceivable pure battery operation would not do this. The second step is on the way to the conveyor system according to the invention Recognizing that at least part of the driven the sensor device required energy externally provided and supplied without contact. According to the invention, this is done electro by a transmitter magnetic radiation from the sensor device caught and converted so that z. B. a battery lator or another energy buffer is being charged. The sensor device installed like this is over many years functional, maintenance-free.

Der zentrale Sender besitzt vorteilhafterweise eine Sendeantenne in Form vom Primärleitern, die sich entlang des Transportweges der Gegenstände erstrecken. Da auch die Sensoreinrichtungen entlang des Transportweges der Gegenstände anzuordnen sind, ist die Distanz zwischen den Primärleitern und den Empfangseinrichtungen der Sensoreinrichtungen vergleichsweise klein, so daß ge­ ringe Sendeleistungen ausreichen.The central transmitter advantageously has one Transmitting antenna in the form of primary conductors that run along extend the transport route of the objects. There too the sensor devices along the transport route of the Objects are to be arranged, is the distance between  the primary conductors and the receiving devices of the Sensor devices comparatively small, so that ge rings are sufficient.

In vielen Förderanlagen, z. B. in Elektrohängebahnen, erstrecken sich entlang des Transportweges ohnehin elek­ trische Leitungen, welche die Versorgungsspannung für die Antriebsmotoren der einzelnen Wagen führen. In diesen Fällen können die Versorgungsleitungen als Primärleiter im oben erwähnten Sinne, also als Teil eines Senders, mit genutzt werden, indem der Versorgungsspannung eine geeignete Freugenz aufmodiliert wird.In many conveyor systems, e.g. B. in electric monorails, extend along the transport path anyway trical lines, which the supply voltage for drive the drive motors of the individual cars. In these Cases can be the supply lines as primary conductors in the sense mentioned above, i.e. as part of a transmitter, can also be used by supply voltage appropriate Freedom is modulated.

Zweckmäßig ist ferner, wenn die Empfangseinrichtung für die elektromagnetische Strahlung eine Empfangsantenne in Form einer "Pick-up"-Spule aufweist. Mit einer solchen "Pick-up"-Spule ist für den hier interessierenden Frequenz­ bereich ein hoher Empfangswirkungsgrad zu erzielen.It is also useful if the receiving device a receiving antenna for electromagnetic radiation in the form of a "pick-up" coil. With one "Pick-up" coil is for the frequency of interest here to achieve a high reception efficiency.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, eine Sensoreinrichtung der eingangs genannten Art so fortzu­ bilden, daß sie im wesentlichen autark, ohne Verkabelung an praktisch beliebigen Stellen einer Förderanlage in­ stalliert werden kann.The object of the present invention is also a So continue the sensor device of the type mentioned form that they are essentially self-sufficient, without wiring at practically any point in a conveyor system in can be installed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
This object is achieved in that

  • a) die Sensoreinrichtung als Funksensoreinrichtung ausgestaltet ist und hierzu eine Sendeeinrichtung für die von der Schaltungsanordnung erzeugten Signale und ggf. eine Empfangseinrichtung für Signale aufweist;a) the sensor device as a radio sensor device is designed and for this purpose a transmission device for the signals generated by the circuit arrangement and possibly has a receiving device for signals;
  • b) zur Stützung der Stromquelle eine Empfangseinrichtung für elektromagnetische Strahlung sowie eine Ladeschal­ tung aufweist, welche die in der Empfangseinrichtung gewonnene elektrische Energie in eine zur Stützung der Stromquelle geeignete Form umwandelt.b) a receiving device to support the power source for electromagnetic radiation and a charging cradle device which which in the receiving device  gained electrical energy in a to support suitable form of the power source.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ist in Anspruch 6 angegeben. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung und ihrer Ausge­ staltung stimmen sinngemäß mit den oben erläuterten Vorteilen der erfindungsgemäßen Förderanlage überein.An advantageous embodiment of the invention Sensor device is specified in claim 6. The advantages the sensor device according to the invention and its Ausge design agree with the above Advantages of the conveyor system according to the invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Profilträger mit angebrachter Sensoreinrichtung.An embodiment of the invention is as follows explained in more detail with reference to the drawing; the only figure shows schematically a section through a profile beam with attached sensor device.

In der Zeichnung ist ein I-Profilträger im Schnitt darge­ stellt und mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Er ist Teil einer Förderanlage und erstreckt sich parallel zum Transportweg der zu transportierenden Gegenstände. An einer Seitenfläche des Profilträgers 1 ist eine Sen­ soreinrichtung 2 mit Hilfe einer Montagelasche 3 befes­ tigt. Die Sensoreinrichtung 2 weist eine "Pick-up"-Spule 4 auf, die als Empfänger für elektromagnetische Strahlung dient. Die "Pick-up"-Spule 4 steht mit einer Ladeschaltung 5 in Verbindung, die ihrerseits einen Energiepuffer, z. B. einen Akkumulator, speist.In the drawing, an I-beam is shown in section Darge and provided with the reference numeral 1 . It is part of a conveyor system and extends parallel to the transport route of the objects to be transported. On a side surface of the beam 1 is a Sen soreinrichtung 2 by means of a mounting lug 3 buildin Untitled. The sensor device 2 has a “pick-up” coil 4 , which serves as a receiver for electromagnetic radiation. The "pick-up" coil 4 is connected to a charging circuit 5 , which in turn contains an energy buffer, e.g. B. feeds an accumulator.

Ein Sensor 8, der ebenfalls Teil der Sensoreinrichtung 2 ist, erfaßt einen physikalischen Parameter in seiner Umgebung. Beispielsweise stellt er fest, wenn ein Gegen­ stand in seiner unmittelbaren Nähe angekommen ist. Er erzeugt dann ein elektrisches Signal, welches einer Sende-/Empfangseinrichtung 6 für Signale zugeleitet wird. Die Sende-/Empfangseinrichtung 6 steht mit einem nicht dargestellten Zentralrechner über eine Antenne 7 im Datenaustausch. A sensor 8 , which is also part of the sensor device 2 , detects a physical parameter in its environment. For example, it detects when an object has arrived in its immediate vicinity. It then generates an electrical signal which is sent to a transceiver 6 for signals. The transmitting / receiving device 6 is in data exchange with a central computer (not shown) via an antenna 7 .

Entlang des Profilträgers 1 erstrecken sich Primärleiter 9, welche Teil eines Senders einer elektromagnetischen Strahlung sind und als Sendeantennen für diese Strahlung dienen. Die Frequenz der Strahlung kann beispielsweise im Bereich zwischen 5 und 200 kHz liegen.Primary conductors 9 , which are part of a transmitter of electromagnetic radiation and serve as transmitting antennas for this radiation, extend along the profile carrier 1 . The frequency of the radiation can be, for example, in the range between 5 and 200 kHz.

Im Betrieb der Gesamtanlage, von der die Förderanlage nur ein Teil ist, werden von der Funksensoreinrichtung 2 Betriebsparameter der Anlage erfaßt und über die An­ tenne 7 an den Zentralrechner übermittelt. Dieser ver­ wendet diese Signale zur Steuerung. Die von den Primär­ leitern 9 ausgesandte elektromagnetische Energie wird von der "Pick-up"-Spule 4 der Sensoreinrichtung 2 empfangen und der Ladeschaltung 5 zugeleitet. Diese richtet die empfangene Spannung gleich und lädt damit einen Energie­ puffer auf, aus dem die Sende-/Empfangseinrichtung 6 sowie der Sensor 8 gespeist werden.In operation of the entire system, of which the conveyor system is only a part, 2 operating parameters of the system are detected by the radio sensor device and transmitted to the central computer via the antenna 7 . This uses these signals for control. The electromagnetic energy emitted by the primary conductors 9 is received by the “pick-up” coil 4 of the sensor device 2 and fed to the charging circuit 5 . This rectifies the received voltage and thus charges an energy buffer from which the transceiver 6 and the sensor 8 are fed.

Die Funksensoreinrichtung 2 kann an beliebigen Stellen der Förderanlage eingesetzt werden. Eine Verkabelung ist nicht erforderlich, weder zur Stromversorgung noch zur Übermittlung von detektierten Signalen des einge­ bauten Sensors 8 oder zum Empfang der von dem Zentral­ rechner abgesandten Signale.The radio sensor device 2 can be used at any point in the conveyor system. Wiring is not necessary, neither for the power supply nor for the transmission of detected signals from the built-in sensor 8 or to receive the signals sent by the central computer.

Claims (5)

1. Förderanlage zum Transport von Gegenständen, insbe­ sondere bei der Herstellung von Fahrzeugen, mit
  • a) mindestens einer Sensoreinrichtung, die ihrerseits aufweist:
    • a) einen Sensor, der einen in seiner Umgebung vor­ liegenden physikalischen Parameter erfaßt;
    • b) eine Schaltungsanordnung, welche die vom Sensor gelieferten Signale in verarbeitbare elektrische Signale umsetzt;
    • c) eine Stromquelle zur Versorgung des Sensors und/oder der Schaltunganordnung mit elektrischer Energie,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Sensoreinrichtung (2) als Funksensoreinrichtung ausgestaltet ist und hierzu eine Sendeinrichtung für die von der Schaltungsanordnung erzeugten Signale und ggf. eine Empfangseinrichtung für Signale aufweist;
  • b) zur Stützung der Stromquelle der Sensoreinrichtung (2) eine zentraler Sender elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist und die Sensoreinrichtung (2) eine Empfangseinrichtung (4) für die elektromagnetische Strahlung sowie eine Ladeschaltung (5) aufweist, welche die in der Empfangseinrichtung (4) gewonnene elektrische Energie in eine zur Stützung der Strom­ quelle geeignete Form umwandelt.
1. Conveyor system for the transport of objects, in particular in the manufacture of vehicles, with
  • a) at least one sensor device which in turn has:
    • a) a sensor that detects a physical parameter in its vicinity;
    • b) a circuit arrangement which converts the signals supplied by the sensor into processable electrical signals;
    • c) a current source for supplying the sensor and / or the circuit arrangement with electrical energy,
characterized in that
  • a) the sensor device ( 2 ) is designed as a radio sensor device and for this purpose has a transmitting device for the signals generated by the circuit arrangement and, if appropriate, a receiving device for signals;
  • b) a central transmitter of electromagnetic radiation is provided to support the current source of the sensor device ( 2 ) and the sensor device ( 2 ) has a receiving device ( 4 ) for the electromagnetic radiation and a charging circuit ( 5 ) which obtains the one obtained in the receiving device ( 4 ) converts electrical energy into a form suitable for supporting the current source.
2. Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Sender eine Sendeantenne in Form vom Primärleitern (9) aufweist, die sich entlang des Transport­ weges der Gegenstände erstrecken.2. Conveyor system according to claim 1, characterized in that the central transmitter has a transmitting antenna in the form of the primary conductors ( 9 ) which extend along the transport path of the objects. 3. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (4) für die elektromagnetische Strahlung eine Empfangsan­ tenne in Form einer "Pick-up"-Spule aufweist.3. Conveyor system according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving device ( 4 ) for the electromagnetic radiation has a receiving antenna in the form of a "pick-up" coil. 4. Sensoreinrichtung zur Verwendung in einer Förderanlage zum Transport von Gegenständen mit
  • a) einem Sensor, der einen in seiner Umgebung vorliegen­ den physikalischen Parameter umfaßt;
  • b) einer Schaltungsanordnung, welche die vom Sensor gelieferten Signale in verarbeitbare elektrische Signale umsetzt;
  • c) einer Stromquelle zur Versorgung des Sensors und/oder der Schaltungsanordnung mit elektrischer Energie,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) sie als Funksensoreinrichtung ausgestaltet ist und hierzu eine Sendeeinrichtung (6, 7) für von der Schaltungsanordnung erzeugten Signale und gegebenen­ falls eine Empfangseinrichtung für Signale aufweist;
  • b) zur Stützung der Stromquelle eine Empfangseinrichtung (4) für elektromagnetische Strahlung sowie eine Ladeschaltung (5) aufweist, welche die in der Empfangs­ einrichtung (4) gewonnene elektrische Energie in eine zur Stützung der Stromquelle geeignete Form umwandelt.
4. Sensor device for use in a conveyor system for transporting objects with
  • a) a sensor that includes a physical parameter present in its environment;
  • b) a circuit arrangement which converts the signals supplied by the sensor into processable electrical signals;
  • c) a current source for supplying the sensor and / or the circuit arrangement with electrical energy,
characterized in that
  • a) it is designed as a radio sensor device and for this purpose has a transmitting device ( 6 , 7 ) for signals generated by the circuit arrangement and, if appropriate, a receiving device for signals;
  • b) to support the current source, a receiving device ( 4 ) for electromagnetic radiation and a charging circuit ( 5 ), which converts the electrical energy obtained in the receiving device ( 4 ) into a form suitable for supporting the current source.
5. Sensoreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Empfangseinrichtung (4) für die elektro­ magnetische Strahlung eine Empfangsantenne in Form einer "Pick-up"-Spule aufweist.5. Sensor device according to claim 4, characterized in that the receiving device ( 4 ) for the electromagnetic radiation has a receiving antenna in the form of a "pick-up" coil.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE202005002796U1 (en) * 2005-02-22 2006-05-11 Brückner Maschinenbau GmbH Plastics film stretching plant, for producing thin films, with the films held in transporting elements and fixed on circulating chains, including monitoring sensor(s) to optimize conveying system operation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE202005002796U1 (en) * 2005-02-22 2006-05-11 Brückner Maschinenbau GmbH Plastics film stretching plant, for producing thin films, with the films held in transporting elements and fixed on circulating chains, including monitoring sensor(s) to optimize conveying system operation

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