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Die Erfindung betrifft eine Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung, insbesondere mit einer Positionserkennung und/oder Identifizierung von Transportmitteln in einem Materialtransportsystem einer Rollendruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 7.
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Durch die
WO 2007/057345 A1 ist ein mit einem Transportgut, z. B. einer Hülse einer Rolle verbundener Datenträger, z. B. ein z. B. RFID-Tack, bekannt, auf dem ein Begleitdokument mit wichtigen Informationen zum Transportgut gespeichert wird. Das elektronische Begleitdokument begleitet die Rolle bereits vom Hersteller oder Lieferanten bis hin zur verarbeitenden Druckmaschine und kann bei Teilverbrauch mit einen Riss oder Beschädigungen kennzeichnenden Informationen ergänzt werden.
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Aus der
WO 2003/080484 A1 ist ein Rollentransportsystem und ein Verfahren zum Betrieb des Rollentransportsystems bekannt, bei dem jeder Transportwagen mit einem Datenträger, z. B. Transponder, ausgebildet ist, der einen Datensatz mit Daten einer auf dem Transportwagen transportierten Materialrolle trägt. Zweckmäßiger Weise ist auf jedem Datenträger eine Bezeichnung gespeichert, die den Transportwagen eindeutig identifiziert. An Auflade-, ggf. Umlade- und Entladestellen des Transportpfades sind Schreib-/Leseeinrichtungen vorgesehen. An Aufladestellen wird der für die Rolle charakteristische Datensatz in den Datenträger eingeschrieben. Das Einschreiben der die Materialrolle betreffenden Daten kann in Verbindung mit automatischen Lesemöglichkeiten mittels eines Barcode-Lesers erfolgen. Nach dem Abladen werden die die Materialrolle betreffenden Daten wieder gelöscht.
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Beispielsweise ist u. a. durch eine auf der Homepage der Fa. Leuze GmbH + Co KG einsehbare „Technische Beschreibung” des „Barcode Positioniersystem BPS 37” ein Positionieren mittels Barcode-Technologie bekannt, wobei die einen Laserscanner aufweisende Leseeinheit am zu positionierenden Objekt angeordnet ist und ihre Position relativ zum fest montierten Barcodeband ermittelt. In einem Applikationsbeispiel bewegt sich ein mit Leseeinheit ausgerüstetes Transportmittel entlang einem Transportpfad, wobei der Laserscanner zur Positionierung mit einem am Transportpfad seitlich angeordneten Barcodeband zusammenwirkt.
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Die
EP 1 733 980 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Transport von mindestens einer Materialrolle. Hierbei ist auf einem Transportstrang zwischen zwei unterschiedlich ausgeprägten Fördermittelabschnitten eine Umsetzstation vorgesehen. Einer der Förderabschnitte kann als Schienen-Rollwagen-Förderer ausgebildet sein. Wenn die Rolle, vom ersten Fördermittelabschnitt kommend auf der Umsetzstation die korrekte Position erreicht hat, stoppt das Fördermittel des ersten Fördermittelabschnittes. Hierzu kann eine Positionsüberwachung mit bekannten Sensoreinrichtungen erfolgen. Die Sensoreinrichtung könne auch an der Materialrolle angebrachte Identifizierungsmerkmale abtasten.
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Die
DE 692 09 594 T2 betrifft Verbesserungen an einem Wagen zum Zuführen von Rollen in eine Wickelmaschine. Am Wagen sind hierzu Mittel zur Messung der Breite und des Durchmessers der Rolle vorgesehen.
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Die
DE 10 2004 038 906 A1 ist ein Verfahren zur Erfassung von auf einem Förderband geförderter beweglicher Objekte bekannt. Hierzu wird vor Eintritt des Objektes in einen durch ein Lichtgitter überwachten Sicherheitsbereich durch einen weiteren Sensor anhand einer auf dem Objekt befindlichen Marke das Objekt identifiziert und das Schutzfeld des Lichtgitters entsprechend angesteuert.
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Ein Datenblatt der Fa. Datalogic über den Scanner DS4600A, Standardversion, aus dem Jahre 2006 und ein Datenblatt über den Scanner DS4600A, ACR Version, offenbaren stationäre Hochleistungs-Laserscanner für den industriellen Einsatz. Als Anwendungsfall wird für das Gebiet der Produktionsautomatisierung wird u. a. eine Verfolgung von Teilen und Objekten angegeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von Transportmitteln in einem Materialtransportsystem einer Rollendruckmaschine zu schaffen, durch welches bzw. welche die Betriebssicherheit erhöht wird.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. 7 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass zumindest an einer oder an mehreren für den Transportprozess entscheidenden Stellen bzw. Positionen die aktuelle Position eines Wagens, insbesondere eines bestimmten Wagens, zuverlässig erkannt wird und durch hierdurch unterstützte Abläufe die Störanfälligkeit reduziert bzw. die Betriebssicherheit erhöht wird. Insbesondere beim Wechsel der Betriebsarten (Auto/Man/Auto) soll der Anlagenzustand zuverlässig erkannt werden.
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Dies gelingt nun durch Verwendung eines positionsauflösenden Erkennungssystems anstelle von z. B. lediglich auf Überrollung reagierender induktiver Sensoren oder lediglich Informationen zum Transportgut kommunizierender Sensorik. Solch ein Erkennungssystem basiert auf einer sich in Transportrichtung des Transportmittels erstreckenden Skala mit einer Serie von „Markierungen”, welche berührungslos, insbesondere auf elektromagnetischer Strahlung basierend, auslesbar ist und die Ermittlung einer eindeutigen relativen Position zwischen der transportmittelfesten Skala und einem raumfesten Lesegerät ermöglicht. Dies kann grundsätzlich durch eine Serie von am selben Transportmittel in Transportrichtung voneinander beabstandeter, konkrete Skaleninformationen aufweisender RFID-Transponder mit entsprechendem raumfesten Lesegerät oder durch ein bzgl. seiner relativen Abstände und/oder Lochausprägungen definiert variierendes Lochmuster, welches durch ein Lichtgitter erkannt wird, gebildet sein. Im dargestellten vorteilhaften Beispiel ist die Skala durch ein Barcode-Band mit einer Serie von Barcode-Codierungen und das Lesegerät durch einen raumfesten Laserscanner mit entsprechender Erkennungssoftware gebildet. Allen Ausführungen ist gemeinsam, dass das Lesegerät zumindest eine Streckenlänge in Transportrichtung betrachtet liest und auswertet, welche zumindest der Länge einer Skalenteilung, im Fall variierender Teilung (z. B. Lochmuster) der größten Skalenteilung, entspricht. Für den Fall des Barcode-Bandes soll hier unter Skalenteilung eine Länge einer Codierung zuzüglich des Abstandes zur nächstfolgenden Codierung verstanden sein. Im Fall von durch RFID-Transpondern oder Barcode-Codierungen gebildeten Skalenteilungen ist die Information über den Ort in der Skala codiert und direkt in der Markierung” selbst (Teilungsmarkierung) enthalten, während sie für den Fall eines Lochmusters in der Relativlage mehrerer erfasster Markierungen enthalten ist.
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Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn das Transportmittel eine dieses individualisierende Information trägt. Dies kann zwar grundsätzlich durch ein vom Positionserkennungssystem unabhängiges zweites System erfolgen, ist vorzugsweise jedoch in dieses integriert. Damit ist das System zum einen in der Lage sicher zu erkennen, welches konkrete Transportmittel sich gerade an der überwachten Position befindet, zum anderen kann über die Markierungen bzw. die Skala auf dem Transportmittel dessen Position auf Basis des Istzustandes am Lesegerät zuverlässig erkannt werden, ohne dass das Transportmittel hierzu bewegt werden muss. Durch die individualisierende Information über das Transportmittel ist es möglich, in einem der Mehrzahl von Transportmitteln übergeordnetem Steuersystem oder einer Transportsteuerung den individuellen Transportwagen mit Daten über das gerade transportierte Transportgut zu verknüpfen, und somit jederzeit eine eindeutige Zuordnung von Transportgutdaten, z. B. Rollendaten, oder Trackingdaten, z. B. Informationen zu durchgeführten Bewegung, zu der durch das Transportmittel eingenommenen Position zu ermöglichen.
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Für den Fall, dass das Transportsystem zum Teil automatisch bewegt wird und zum Teil manuell bedient wird, kann an einer Schnittstelle zwischen manuellem und automatisiertem System oder bei einem Wechsel im Betreiben des Systems zwischen manuellem und automatisiertem Betrieb z. B. über die Identifikation des Transportmittels erkannt werden, welches Transportmittel und damit welches Transportgut sich beispielsweise gerade an einem Kontrollort bzw. an einer Kontrollposition, z. B. an einem Einschleuspunkt vom manuellen in das automatische Teilsystem befindet (z. B. an der Übergabeposition vom Lager zum automatisiert betriebenen Transportsystem oder der Übergabeposition vom Transportpfad an einen Rollenwechsler), wobei der zum Transportgut gehörige und diesen charakterisierende Datensatz dann vorzugsweise durch das Steuersystem an die entsprechende Bearbeitungsstation (z. B. die Auspackstation, ein ggf. vorliegendes Zwischenlager, den zu beschickenden Rollenwechsler) übertragen wird. Damit entfällt an diesen Stellen eine ansonsten erforderliche manuell an entsprechenden Eingabeschnittstellen zu treffende Auswahl oder händische Eingabe von das Transportgut charakterisierenden und/oder identifizierenden Daten als Arbeitsschritt und mögliche Fehlerquelle. Als ”manuelle” Bedienung oder Bewegung des Transportmittels kann hierbei sowohl ein rein manuelles, d. h. händisches Bewegen eines Transportmittels ohne motorische Unterstützung oder z. B. unter Verwendung eines nicht in das Transportsystem integrierten Hilfsantriebsmittels, als auch ein durch Betätigung eines entsprechenden Schaltmittels, z. B. eines Tasters, sozusagen „auf Sicht”, veranlasstes und somit direkt durch das Bedienpersonal gesteuertes Bewegen, z. B. über die dem Transportsystem zugeordnete Antriebsmittel, verstanden sein. Beides erfolgt nicht durch das Transportsystem bzw. eine in diesem implementierte Logik automatisiert, sondern konkret und individuell durch den Eingriff einer Bedienperson.
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Über die Positionserkennung und Individualisierung kann nach einem Stillstand oder bei einem Wechsel von einem manuellem auf einen automatischen Betrieb der aktuelle Zustand der Gesamtanlage (Position der Transportmittel) überprüft werden. Durch die Identifikation des Transportmittels kann ggf. mit zusätzlicher Sensorik auch der erwartete Ladezustand des Transportmittels mit der in der Speichereinheit hinterlegten Informationen abgeglichen werden.
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In einer hinsichtlich Aufwand und Verfügbarkeit vorteilhaften Ausgestaltung kann auf der Länge des Transportmittels ein- oder beidseitig, z. B. zwischen den Achsen, ggf. unterhalb einer Schienenabdeckung, fortlaufend Barcodes, 2-D-Codes oder andere Marken in o. g. Sinne, angebracht werden, die beim Vorbeifahren oder auch im Stillstand gelesen werden können. Vorteilhaft sind hierzu Ausführungen, alternierend Codes zur Orts- bzw. Positionskennung und zur Identifikation des Transportmittels anzubringen, die sich z. B. durch eine Kennung im Codeinhalt oder durch unterschiedliche Codetypen unterscheiden lassen, oder die Information zur Identifikation und die Markierung zur Positionsbestimmung in einem gemeinsamen Codes zu integrieren. Letzteres kann beispielsweise in einer selben Codierung durch Belegung einer oder mehrere Stellen eines mehrstelligen Zahlencodes für die konkrete Individualisierung der Transportmittel und andere Stellen der selben Codierung für die fortlaufende Ortsinformation vorgesehen sein. In anderer Ausführung können für eine Vielzahl von Transportmitteln einzelne Abschnitte einer sich über die für sämtliche Transportmittel erforderliche Länge fortsetzenden Skala vorgesehen sein, wobei dem System die Zuordnung zwischen den Skalenabschnitten und den individuellen Transportmitteln bekannt ist.
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Beim Wechsel in von einem manuellen in den Automatikbetrieb kann so zuverlässig erkannt werden, ob sich ein Transportmittel im Bereich eines oder des Sensors bzw. Lesegerätes befindet und ob dieses richtig positioniert ist.
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Somit zeichnet sich das vorliegende System insbesondere dadurch aus, dass zum einen die exakte Position eines Transportmittels über den von einer Leseeinheit erkannten Ist-Zustand erkannt werden kann, zum anderen ist zusätzlich die Identifikation jedes einzelnen Transportmittels möglich, womit in bevorzugter Ausführung eindeutig auf einen das transportierte Transportgut charakterisierenden Datensatz referenziert werden kann bzw. wird.
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In weiterer Ausgestaltung kann der aktuelle Anlagenzustand, d. h. beispielsweise wo sich welches Transportmittel und/oder welche Materialrolle gerade im Materialtransportsystem befindet, auf Basis der von den Lesegeräten an die Transportsteuerung zurückgelieferten Istwerte jederzeit zuverlässig visualisiert werden. Desweiteren kann über die Identifikation des Transportmittels und den referenzierten Datensatz der Weg des Transportmittels und des Transportgutes verfolgt werden und der im System hinterlegte Datensatz an unterschiedlichen Bearbeitungsstationen (z. B. Auspackstation, Klebeautomat, etc.) editiert und ergänzt werden.
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Auch über RFID-Tacks, d. h. eine Serie von in Transportrichtung definiert angeordneter RFID-Transpondern, in denen jeweils ein Identifikationscode und/oder eine Positionsangabe gespeichert ist, und der einem bestimmten Transportmittel zugeordnet ist, ist eine kombinierte Identifikation und Positionserkennung möglich.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Materialtransportsystem einer Rollendruckmaschine;
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2 eine vereinfachte Darstellung eines mit einem Transportmittel zusammen wirkenden Erkennungssystems;
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3 ein erstes Beispiel für die Ausführung einer durch Barcode-Codierungen gebildeten Skala zweier Transportmittel;
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4 ein zweites Beispiel für die Ausführung einer durch Barcode-Codierungen gebildeten Skala zweier Transportmittel;
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5 eine schematische Darstellung einer Systemarchitektur zur Einbindung eines Erkennungssystems in ein Materialtransportsystem;
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6 eine Schnittansicht eines Fördersystems mit einem als Kette ausgebildeten Zugmittel.
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Ein Materialtransportsystem 01 einer nicht näher dargestellten Druckmaschine, insbesondere Rollenrotationsdruckmaschine, weist wenigstens einen Transportpfad 02 und mindestens ein entlang des Transportpfades 02 bewegbares Transportmittel 03 auf. Der Transportpfad 02 kann aus einem System von sich z. B. verzweigenden und/oder fortsetzenden Transportpfadabschnitten 02.1; 02.2; 02.3 gebildet sein, welche für das Transportmittel 03 ein Wegenetz möglicher Transportwege bestimmt. Vorzugsweise befinden sich im Materialtransportsystem 01 bzw. auf dessen Wegenetz gleichzeitig mehrere derartige Transportmittel 03.
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Durch das Transportmittel 03 kann Transportgut 04, z. B. eine als Papierrolle ausgebildete Materialrolle 04, an einer Schnittstelle zu einem dem Materialtransportsystem 01 vorgelagerten Auslager-, Transport oder Lieferprozess, z. B. an einem Eingang 06 des Materialtransportsystem 01 bzw. des Wegenetzes empfangen und zu einem im Transportpfad 02 liegenden Zielort 07; 08; 09; 11; 12; 13, z. B. zu einer im Transportpfad 02 liegenden Be- und/oder Verarbeitungsstation 07; 08 oder einer ggf. im Wegenetz als Teil des Transportpfades 02 angeordneten Transferstation 11; 12; 13 und/oder einer Pufferstation 09 verbracht werden. Ein Zielort für das Transportmittel 03 kann auch in einer Schnittstelle nach außen, z. B. in einer Übergabestelle, durch welche ein Transportgut 04 das Materialtransportsystem 01 bzw. das Transportmittel 03 wieder verlässt, oder in einer Umladestation, in welcher ein Transportgut 04 von einem Transportmittel 03 auf ein anderes Transportmittel 03 des selben Systems umgeladen wird, bestehen. In Bezug auf das Transportmittel 03 stellt auch der Eingang 06 einen Zielort 06 dar, welcher beispielsweise angefahren wird, um neu einzuschleusendes Transportgut 04 aufzunehmen. Im in 1 schematisch dargestellten Beispiel eines Materialtransportsystems 01 sind als Be- und/oder Verarbeitungsstationen 07; 08 z. B. eine oder mehrere Auspack- und/oder Klebestationen 07 und ein oder mehrere Rollenwechsler 08 dargestellt. Als Transferstationen 11; 12; 13 sind beispielsweise ein oder mehrere Verfahrwagen 11 zu optionalen Pufferstationen 09, ein oder mehrere Transfertische 12 zu Abnahmepositionen von Rollenwechslern 08 und ein oder mehrere z. B. als Drehscheiben 13 ausgebildete Kreuzungspunkte 13 im Transportpfad 02 vorgesehen. Es können auch ein oder mehrere rollenwechslernahe Parkpositionen 14 für Transportmittel 03 vorgesehen sein, welche z. B. mit Ladehilfsmitteln, z. B. Resthülsenbehältern zur Aufnahme von Resthülsen oder Adaptern zur Aufnahme von rückzunehmenden Restrollen, ausgebildet sind.
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Für einen reibungslosen und störungsfreien Betrieb des Materialtransportsystem 01 ist ein Positionserkennungssystems 16 vorgesehen, durch welches – zumindest an besonders relevanten Stellen – eine exakte Positionsbestimmung der Transportmittel 03 und damit eine exakte (manuelle oder automatische) Positionierung durchführbar ist. Derartige Stellen können an ein oder mehreren der o. g. Zielorte 06; 07; 08; 09; 11; 12; 13, oder auch an sonstigen Stellen des Transportpfades 02 vorgesehen sein (s. u.).
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An derartigen Kontrollstellen des Transportpfades 02 sind Detektionssysteme 17 vorgesehen, durch welche eine Position eines im Erfassungsbereichs, z. B. einem Lesefenster, befindlichen Transportmittels 03 bestimmbar und an ein gemeinsames Rechen- und/oder Speichermittel 21, z. B. an eine übergeordnete Transportsteuerung 21, übermittelbar ist. Die Detektionssysteme 17 sind z. B. als Lesegeräte 17 mit einer entsprechenden Auswertesoftware ausgebildet. Die Detektionssysteme 17 wirken mit einem am Transportwagen 03 angeordneten Informationsträger 24 zusammen, welcher eine Serie von Markierungen 19 aufweist, die sich auf jedem der Transportmittel 03 in Transportrichtung erstreckt und definierte Orte bzw. Positionen auf dem Transportwagen 03 kennzeichnen. Die Serie von Markierungen 19 bildet in Transportrichtung eine Skala 18, welche berührungslos, insbesondere auf elektromagnetischer Strahlung basierend, auslesbar ist und die Ermittlung einer eindeutigen relativen Position zwischen der transportmittelfesten Skala und dem raumfesten Lesegerät 17 ermöglicht. Die Ausführung und Positionierung des Lesegerätes 17 und die Teilung der Skala 18 sind derart aufeinander abgestimmt, dass das Lesegerät 17 in Transportrichtung betrachtet zumindest ein Lesefenster auf einer Länge liest und auswertet, welche zumindest der Länge einer Skalenteilung, d. h. der Breite einer Markierung 19 und dem Abstand zu einer benachbarten Markierung 19, entspricht. Vorzugsweise wird durch das Lesegerät 17 zur Positionsbestimmung ein Lesefenster einer Länge von mindestens zwei Markierungen 19 gelesen und ausgewertet. Eine derartig ausgestaltete Skala 18 kann grundsätzlich in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Als Beispiele seien hier eine als Lochmuster 18, als Serie 18 von RFID-Transpondern oder vorzugsweise als Barcode-Band 18 ausgebildete Skala 18 aufgeführt. Für den Fall des Barcode-Bandes 18 soll hier unter Skalenteilung eine Länge einer Codierung 19, insbesondere Barcode-Codierung 19, zuzüglich des Abstandes zur nächstfolgenden Codierung 19 verstanden sein. Im Fall variierender Teilung eines Lochmuster 18 der größten Skalenteilung, entspricht das Lesefenster zumindest der Länge einer größten Skalenteilung, d. h. eines größten Lochabstandes. In bevorzugter Weiterbildung trägt das Transportmittel 03 eine dieses individualisierende Information. Dies kann zwar grundsätzlich durch ein vom Positionserkennungssystem 16 unabhängiges zweites System am selben oder einem zweiten Informationsträger 24 realisiert sein, ist vorzugsweise jedoch auf dem selben Informationsträger 24 in das Codierungssystem zur Ortsbestimmung, d. h. in oder zwischen die Informationen der den Ort kennzeichnenden Skala 18, integriert und vom selben Lesegerät 17 auslesbar.
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Für den Fall von als Barcode-Codierungen 19 ausgebildeten Markierungen 19 ist das Lesegerät 17 z. B. als Laserscanner 17 mit entsprechender Erkennungs- und/oder Auswertesoftware ausgebildet.
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2 zeigt exemplarisch einen Teil eines Positionserkennungssystems 16 mit einer als Barcode-Band 18 ausgebildete Skala 18 an einem als Transportwagen 03 ausgebildeten Transportmittel 03 und einem raumfest angeordneten Lesegerät 17, welches mit einem Lesefenster auf die Skala 18 gerichtet ist. Das Lesegerät 17 ist signaltechnisch über einen Signalpfad 22, z. B. über eine als Bussystem oder Netzwerk ausgebildete Signalleitung 22, mit dem Rechen- und/oder Speichermittel 21 verbunden.
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Vorzugsweise sind an ein oder mehreren der oben genannten Zielorte 06; 07; 08; 09; 11; 12; 13 am Transportpfad 02 Kontrollstellen vorgesehen, welche raumfest ein mit dem Transportmittel 03 zusammenwirkendes Lesegerät 17 aufweisen. Das Lesegerät 17 ist derart angeordnet, dass sich zumindest ein Teil der Skala 18 des Transportmittels 03 in dessen Lesefenster befindet, wenn sich das Transportmittel 03 in einer Zielposition 26; 27; 28; 29 befindet. Als Zielposition 26; 27; 28; 29 ist beispielsweise eine in Transportrichtung betrachtete Sollposition am Zielort 06; 07; 08; 09; 11; 12; 13 zu verstehen. Derartige Sollpositionen sind beispielsweise in der Transportsteuerung 21 vorgehalten. In 1 sind exemplarisch einige derartige Zielpositionen 26; 27; 28; 29 für Transportmittel 03 an Zielorten 06; 12 bzw. 08 und 09 grau schattiert dargestellt. Auf die nicht in der Figur gekennzeichnete Lage von Zielpositionen an den Transferstationen 11 und 13 sowie an der Auspack- und/oder Klebestation 07 ist das selbe anzuwenden. Derartige Kontrollstellen können jedoch auch außerhalb von Zielorten 06; 07; 08; 09; 11; 12; 13 und/oder ohne definierte Zielpositionen 26; 27; 28; 29 auf dem Transportpfad 02 vorgesehen sein. Diese dienen dann lediglich einer Positionserfassung z. B. zur Kalibrierung und/oder Zustandsbestimmung des Systems.
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In einer in 3 und 4 für die Skalen 18 illustrierten Ausgestaltung ist die Positionserkennung durch je ein auf dem Transportmittel 03 angeordnetes Barcode-Band 18 und durch an den Kontrollstellen raumfest angeordnete Barcode-Lesegeräte 17 ausgebildet. In 3 und 4 sind exemplarisch jeweils Skalen 18 mit Codierungen 19 zweier z. B. gleichzeitig im System befindlicher Transportmittel 03, z. B. Transportmittel 03.1; 03.2 dargestellt, wobei in der Codierung 19 jeweils eine das Transportmittel 03; 03.1; 03.2 individualisierende Information und eine den Ort auf der Skala 18 eindeutig kennzeichnende Information trägt. Die Codierung 19 ist im Beispiel nach 3 jeweils als mehrstelliger, hier z. B. fünfstelliger, Zifferncode ausgebildet, welcher in einer oder mehreren Stellen die das Transportmittel 03; 03.1; 03.2 individualisierende Information, z. B. eine im Materialtransportsystem 01 einmalig vergebene Transportmittelnummer, und in anderen Stellen des Zifferncodes eine den Ort auf der Skala 18 eindeutig beschreibende Ziffernfolge trägt. Im Beispiel der 3 sind den beiden ersten Stellen eine individualisierende Kennzeichnung 25 des Transportmittels 03 (hier Transportmittel 03.1; 03.2) und den übrigen Stellen die Skalenteilung in der Art eines Maßstabes vorbehalten. Das Barcode-Band 18 jeden Transportmittels weist hierbei eine individuelle Kennzeichnung 25 des Transportmittels 03; 03.1; 03.2 und eine sich auf jedem Transportmittel 03; 03.1; 03.2 bzgl. der Ziffernfolge wiederholende Skala 18 auf. Im Gegensatz zur Ausführung gemäß 3 ist in 4 eine Ausführung des am Transportmittel 03.1; 03.2 angeordneten Barcode-Bandes 18 dargelegt, wobei die den Ort auf der Skala 18 eindeutig beschreibenden Ziffernfolgen (Werte) sich auf den verschiedenen Transportmitteln 03; 03.1; 03.2 weder wiederholen noch überschneiden, sondern sich in ihren Werten von Transportmittel 03.1 zu Transportmittel 03.2 unterscheiden. Diese können beispielsweise einzelne Abschnitte eines bzgl. der Skalenwerte fortlaufenden Barcode-Bandes 18 sein. In diesem Fall liegt die Information bzgl. des betreffenden Transportmittels 03; 03.1; 03.2 in den diesem zugeordneten Wertabschnitt. Die Zuordnung zwischen den Wertabschnitten und den individuellen Transportmitteln 03; 03.1; 03.2 ist hierbei vorzugsweise im Rechen- und/oder Speichermittel 21 vorgehalten. In beiden Ausführungen liegt eine in Bezug auf die Transportmittel 03; 03.1; 03.2 des gesamten Materialtransportsystems 01 eindeutige und damit individuelle Kennzeichnung vor.
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In der vorteilhaften Ausführung, wobei das Transportmittel 03; 03.1; 03.2 neben einer die Position definierenden Information eine das Transportmittel 03; 03.1; 03.2 individualisierende Information trägt, ist das System zum einen in der Lage sicher zu erkennen, welches konkrete Transportmittel 03; 03.1; 03.2 sich gerade an der überwachten Position befindet, zum anderen kann über die die Skala 18 auf dem Transportmittel 03; 03.1; 03.2 dessen Position auf Basis des Istzustandes am Lesegerät 17 auch im Stillstand zuverlässig erkannt werden.
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Vorzugsweise werden die durch die Lesegeräte 17 erfassten Zustandsdaten, z. B. die Information über das individualisierte Transportmittel 03; 03.1; 03.2 und dessen Position enthaltend, der Transportsteuerung 21 zugeleitet. Hierdurch ist es nun möglich, den individuellen Transportwagen 03; 03.1; 03.2 mit Daten über das gerade durch diesen transportierte Transportgut 04 zu verknüpfen, und somit jederzeit eine eindeutige Zuordnung von Transportgutdaten, z. B. Rollendaten, oder Trackingdaten, z. B. Informationen zu durchgeführten Bewegungen oder zu der durch das Transportmittel 03; 03.1; 03.2 eingenommenen Position zu ermöglichen. Diese Verknüpfung kann dynamisch in einer in der Transportsteuerung 21 implementierten oder einer signaltechnisch verbundenen Tabelle 31 oder Datenbank 31 erfolgen bzw. erfolgt sein. Dies soll gleichbedeutend damit verstanden sein, dass die Verknüpfung auch an anderer Stelle eines übergeordneten, mit der Transportsteuerung 21 signaltechnisch verbundenen oder die Transportsteuerung 21 umfassenden übergeordneten Steuersystems 33, z. B. einem signaltechnisch verbundenen, als Speichermittel, z. B. Datenbanksystem 32, ausgebildeten Rechen- und/oder Speichermittel 32, gebildet und/oder vorgehalten sein kann.
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In 5 ist beispielhaft und schematisch eine Systemarchitektur zur Einbindung eines dargelegten Positionserkennungssystems 16 in ein Materialtransportsystem 01 dargestellt. Die Transportsteuerung 21 ist hier z. B. Teil des übergeordneten Steuersystems 33, welches unter anderem ein Betriebsdatenerfassungssystem 34 und/oder ein Produktionsmanagementsystem 35 und/oder ein Lagerverwaltungssystem 40 und/oder o. g. Datenbanksystem 32 umfassen kann. Die Transportsteuerung 21 erhält über den Signalpfad 22 jeweils die Daten, z. B. Zustandsdaten, der Lesegeräte 17 rückgemeldet.
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Grundsätzlich kann das oben beschriebene und/oder in der dargelegten Weise eingebundene Positionserkennungssystem 16 auch Anwendung in einem Materialtransportsystem 01 finden, in welchem die Transportmittel 03; 03.1; 03.2 rein händisch oder mittels manuell im Sinne eines händischen Bewegens ohne motorische Unterstützung, durch systemfremde Hilfsmittel oder z. B. durch Betätigung entsprechender Schaltmittels, z. B. an auf Antriebsmittel wirkenden Taster, oder eine Kombination hieraus bewegt werden. Bevorzugt ist das Positionserkennungssystem 16 jedoch in einem Materialtransportsystem 01 eingebunden, welches zumindest teilweise durch die Transportsteuerung 21 vorgegebene und/oder kontrollierte Bewegungen von Transportmitteln 03; 03.1; 03.2 im Sinne eines automatischen Transportes ermöglicht. Hierbei wirkt die Transportsteuerung 21 über entsprechende Signalpfade 36; 37 auf Antriebsmittel 38, z. B. Antriebsmotoren 38, durch welche die Transportmittel 03; 03.1; 03.2 auf dem Transportpfad 02 bzw. auf Transportpfadabschnitten 02.1; 02.2; 02.3 angetrieben werden bzw. antreibbar sind. Zwischen der Transportsteuerung 21 und den Antriebsmitteln 38 können Steuermittel 39, z. B. dezentrale Steuerungen, vorgesehen sein, über welche ein manuelles Einwirken auf den Bewegungsvorgang erfolgen kann. Dieses manuelle Einwirken kann zusätzlich zum ansonsten automatisierten Bewegen oder aber an einer Schnittstelle zwischen automatisierter Bewegung und einem manuell durchzuführenden und/oder auszulösenden Bewegungsvorgang vorgesehen sein. Beispielhaft sei hier eine manuell einzuleitende Bewegung auf einem letzten Teilstück eines Transportpfadabschnittes 02.3 auf einen Transfertisch 12 oder ein manuelles Nachpositionieren in einem sog. Tippbetrieb über entsprechende Tastenfelder einer Bedienerschnittstelle 41 genannt.
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Das Positionserkennungssystem 16 ist bevorzugt i. V. m. Materialtransportsystemen 01 einsetzbar, wobei der Antrieb der Transportmittel 03; 03.1; 03.2 durch ein Fördersystem 44 mit raumfest angeordnete Antriebsmotoren 38 erfolgt, d. h., die Transportmittel 03; 03.1; 03.2 selbst sind ohne mitgeführte Antriebsmotoren ausgebildet. Der Antrieb kann hierbei durch am Transportpfad 02 bzw. Transportpfadabschnitte 02.1; 02.2; 02.3 raumfest angeordnete Statoren von Linearmotoren oder durch sich abschnittsweise am Transportpfad 02 bzw. Transportpfadabschnitte 02.1; 02.2; 02.3 erstrechende, durch Antriebsmotoren 38 angetriebene Zugmittel 42 erfolgen, welche z. B. mit am Transportmittel 03; 03.1; 03.2 geeignet ausgebildete Mitnehmern 43 zu deren Transport zusammen wirken. In 6 ist beispielhaft eine Schnittansicht eines Fördersystems 44 mit einem als Kette 42 ausgebildeten Zugmittel 42 dargestellt, in welche ein ggf. wahlweise außer Eingriff bringbarer Mitnehmer 43 eingreift. Das Fördersystem 44 ist vorzugsweise als Unterflur-Fördersystem 44 ausgebildet, wobei ggf. Statoren von als Linearmotoren ausgebildeten Antriebsmotoren oder das den Transportwagen 03; 03.1; 03.2 antreibende Zugmittel 42 unterhalb des Niveaus eines den Transportpfad 02 umgebenden Hallen- bzw. Fußbodens 46 angeordnet sind bzw. ist. So sind beispielsweise Laufrollen 48 des Transportmittels 03; 03.1; 03.2 in unterhalb des Umgebungsniveaus angeordneten Schienen 47 geführt währen eine das Transportgut 04 (oder ggf. Hilfsbehälter oder Adapter) aufnehmende Tragfläche 51 des Transportmittels 03; 03.1; 03.2 durch eine Öffnung 49 aus dem Fußbodenniveau herausragt. Für einzelne Transportpfadabschnitte 02.1; 02.2; 02.3 sind hierbei z. B. Fordersystemabschnitte mit jeweils einem, insbesondere umlaufenden, Zugmittel 42 und einem Antriebsmotor 38 vorgesehen.
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Wie in 2 erkennbar, können auf der Länge des als Transportwagen 03; 03.1; 03.2 ausgebildeten Transportmittels 03; 03.1; 03.2 ein- oder beidseitig zwischen den Achsen fortlaufend o. g. Barcode-Codierungen 18, 2-D-Codes oder eine andere Art Markierungen als Skala 18 angebracht sein, die beim vorbeifahren gelesen werden. In der Ausführung als Unterflur-Fördersystem 44 kann diese Skala 18 am im Betrieb unterhalb der Abdeckung 52 liegenden Teil des Transportmittels 03; 03.1; 03.2 vorgesehen sein. Das Lesegerät 17 ist dann ebenfalls unterhalb des Bodenniveaus angeordnet.
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Über die Positionskontrolle kann bei einem Wechsel von manuellem auf automatischen Betrieb des Transportes der aktuelle Zustand der Gesamtanlage, d. h. die Position der Transportmittel 03; 03.1; 03.2, überprüft werden. Durch die Identifikation des Transportmittels 03; 03.1; 03.2 kann ggf. mit zusätzlicher Sensorik 53 auch der erwartete Ladezustand des Transportmittels 03 mit der im Rechen- und/oder Speichermittel 21 bzw. im Datenbanksystem 32 hinterlegten Informationen abgeglichen werden.
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Im z. B. schienengebundenen Materialtransportsystem 01 werden somit eine Anzahl von als Transportwagen 03; 03.1; 03.2 ausgebildete Transportmittel 03; 03.1; 03.2 für stückiges Transportgut 04 einer z. B. als Druckmaschinemaschine ausgebildeten Produktionsmaschine (z. B. Papierrollen 04) bewegt. Die Transportwagen 03 sind mit Positionen am Transportwagen 03; 03.1; 03.2 kennzeichnenden Markierungen 19 versehen, welche durch an verschiedenen Stellen des Transportpfades 02 (z. B. des Schienensystems) angeordnete Lesegeräte 17 auslesbar und auswertbar sind, wobei es die Markierungen 19 ermöglichen, die Position des Wagen relativ zur Leseeinrichtung 17 zu erkennen. Jeder Transportwagen 03; 03.1; 03.2 ist dabei vorzugsweise zusätzlich mit einer eindeutigen Identifizierung gekennzeichnet. Die von den Leseeinheiten 17 erfassten Informationen werden an die Transportsteuerung 21 oder die letztere umfassende übergeordnete Steuerung 33 gegeben und dort z. B. Positionsbezogen gespeichert. Damit ist es zum einen möglich, über die die Position kennzeichnenden Markierungen 19 auf den Transportwagen 03; 03.1; 03.2 diese auf einen in der Transportsteuerung 21 für das betreffende Transportmittel 03; 03.1; 03.2 an der aktuellen Position hinterlegte Sollposition relativ zum Lesegerät 17 zu positionieren, und zum anderen in einer Zuordnungstabelle in der Transportsteuerung 21 oder einer übergeordneten Steuerung 33 die Identifizierungen der Transportmittel 03; 03.1; 03.2 und Identifizierungsmerkmale, d. h. Daten des Transportgutes 04 (z. B. einer Papierrolle, einer Kassette mit Druckformen) in Relation zu bringen. Über Identifikationsmerkmale der Transporteinheit 03 ist es möglich, weitere in der Transportsteuerung 21 oder einer übergeordneten Steuerung 33 hinterlegte Datensätze mit weiteren Attributen (z. B. geometrische Eigenschaften, Materialeigenschaften, Mengenangaben, Ursprungsangaben und/oder Zusatzinformationen.) zuzuordnen. Soweit die mit Lesegeräten 17 ausgestatte Positionen im Transportpfad 02 Be- und/oder Verarbeitungsstationen 07; 08 sind, können von den Steuerungen der Be- und/oder Verarbeitungsstationen 07; 08 erfasste Daten oder durchgeführte Transaktionen an die Transportsteuerung 21 und/oder die übergeordnete Steuerung 33 gemeldet werden und damit der über die Identifikation des Wagen referenzierte Datensatz aktualisiert werden.
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Anstatt der Integration der Identifikation und Wegmarkierung in gemeinsamen Codierungen 19, können am Informationsträger 24 grundsätzlich auch alternierend Codierungen 19 zur Ortskennung und zur Identifikation angebracht sein, die sich durch eine Kennung im Codeinhalt oder durch unterschiedliche Codetypen unterscheiden lassen. Auch über einen durch RFID-Tracks gebildeten Informationsträger 24, d. h. einer Skala 18 aus einer Serie von RFID-Transpondern, in denen jeweils ein Identifikationscode und/oder eine Ortsinformation gespeichert ist, ist eine kombinierte Identifikation und Positionserkennung möglich.
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Das für den Transport von als Materialrollen 04 ausgebildeten Transportgut 04 kann ebenso auf zu fördernde Druckformen oder andere stückige und zu individualisierende Transportgüter 04 angewandt werden.
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Ebenso kann das Materialtransportsystem 01 auch in einem Rollenlager 54 der Druckmaschine vorgesehen sein und/oder sich bis in ein derartiges Rollenlager 54 zu dessen Bedienung erstrecken.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Materialtransportsystem
- 02
- Transportpfad
- 03
- Transportmittel, Transportwagen
- 04
- Transportgut, Materialrolle
- 05
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- 06
- Aufrollort, Zielort, Eingang
- 07
- Zielort, Be- und/oder Verarbeitungsstation, Auspack- und/oder Klebestation
- 08
- Zielort, Be- und/oder Verarbeitungsstation, Rollenwechsler
- 09
- Zielort, Pufferstation
- 10
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- 11
- Zielort, Transferstation, Verfahrwagen
- 12
- Zielort, Transferstation, Transfertisch
- 13
- Zielort, Transferstation, Kreuzungspunkt, Drehscheibe
- 14
- Parkposition
- 15
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- 16
- Positionserkennungssystem (17, 18)
- 17
- Detektionssystem, Lesegerät, Laserscanner
- 18
- Skala, Lochmuster, Serie, Barcode-Band
- 19
- Markierung, Codierung
- 20
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- 21
- Rechen- und/oder Speichermittel, Transportsteuerung
- 22
- Signalpfad, Signalleitung
- 23
- Kontrollstelle
- 24
- Informationsträger
- 25
- Kennzeichnung
- 26
- Zielposition
- 27
- Zielposition
- 28
- Zielposition
- 29
- Zielposition
- 30
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- 31
- Tabelle, Datenbank
- 32
- Datenbanksystem, Rechen- und/oder Speichermittel
- 33
- Steuersystem, übergeordnet
- 34
- Betriebsdatenerfassungssystem
- 35
- Produktionsmanagementsystem
- 36
- Signalpfade
- 37
- Signalpfade
- 38
- Antriebsmittel, Antriebsmotor
- 39
- Steuermittel
- 40
- Lagerverwaltungssystem
- 41
- Bedienerschnittstelle
- 42
- Zugmittel, Kette
- 43
- Mitnehmer
- 44
- Fördersystem, Unterflur-Fördersystem
- 45
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- 46
- Hallenboden, Fußboden
- 47
- Schiene
- 48
- Laufrolle
- 49
- Öffnung
- 50
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- 51
- Tragfläche
- 52
- Abdeckung
- 53
- Sensorik
- 54
- Rollenlager
- 02.1
- Transportpfadabschnitt
- 02.2
- Transportpfadabschnitt
- 02.3
- Transportpfadabschnitt
- 03.1
- Transportmittel, Transportwagen
- 03.2
- Transportmittel, Transportwagen
