DE102010056497A1 - Funkwerkzeug und Verfahren zu dessen Betrieb - Google Patents

Funkwerkzeug und Verfahren zu dessen Betrieb

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    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
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    • G08C2201/00Transmission systems of control signals via wireless link
    • G08C2201/20Binding and programming of remote control devices

Abstract

Die Konfiguration von Schraubwerkzeugen in Montagelinien ist oftmals aufwändig und zeitintensiv.
Die Erfindung reduziert den Aufwand, indem die Werkzeuge sich bezüglich ihrer Konfiguration untereinander selbsttätig synchronisieren, indem sie Daten untereinander austauschen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Funkwerkzeug und ein Verfahren zu dessen Betrieb.
  • Handgehaltenen Werkzeuge, insbesondere akkubetriebene Schraubwerkzeuge sind bekannt. Solche Werkzeuge kommen beispielsweise an Fertigungslinien in der Automobilbranche zum Einsatz.
  • Derartige Werkzeuge sind zur Kommunikation mittels einer PC-Basisstationen geeignet und umfassen in der Regel einen Datenspeicher und eine Werkzeugsteuerung, welche die in dem Datenspeicher vorhandenen Daten zur Steuerung des Schraubvorganges nutzt.
  • Bei Inbetriebnahme von neuen Werkzeugen an bestehenden Fertigungslinien werden oftmals identische Parameter (z. B. Schraubprogramme) für mehrere Werkzeuge benötigt.
  • Jedes Werkzeuge muss manuell mit der PC-Basisstation gekoppelt und entsprechend konfiguriert werden. Will man, dass mehrere Werkzeuge mit identischen Datensätzen arbeiten, müssen sämtliche dieser Werkzeuge von einem Bediener vor der Inbetriebnahme entsprechend konfiguriert werden.
  • Diese Konfiguration ist zum Einen sehr aufwändig und zum Anderen auch fehleranfällig, da durch menschliches Versagen das Werkzeuge auch mit falschen Parametern konfiguriert werden könnte.
  • Die Erfindung beseitigt diese Nachteile, indem sie eine einfache und wirkungsvolle Konfiguration der Datensätze auf den Werkzeugen ermöglicht. Die Erfindung kann auf jegliche Art von Werkzeugen übertragen werden.
  • Die Erfindung erreicht die oben genannten Vorteile mittels der Implementierung eines Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zwischen zumindest zwei tragbaren Werkzeugen.
  • Ein erfindungsgemäßes Werkzeug ist zur drahtlosen Kommunikation mit einem gleichartigen Werkzeug geeignet und umfasset zumindest ein Funkmodul zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation zu einem gleichartigen oder verschiedenartigen Werkzeug, einen Datenspeicher und eine mittels des Funkmoduls parametrierbare Werkzeugsteuerung.
  • Ein als Client konfiguriertes Werkzeug kann Kontakt zu einem als Server konfigurierten Werkzeug aufnehmen, der ihm daraufhin den Dienst anbietet. Der Client kann diesen Dienst nutzen. Der Dienst kann beispielsweise einen Datenaustausch zwischen beiden Werkzeugen definieren, so dass der Client vom Server Daten empfangen und diese nutzen und/oder darstellen kann. Zumindest ein Client-Programm und ein Server-Programm ist von jedem erfindungsgemäßen Werkzeug umfasst.
  • Erfindungsgemäße Werkzeuge umfassen ein Anzeigemittel, mittels dessen in Reichweite des Funkmoduls befindliche gleichartige Werkzeuge darstellbar sind, so dass der Bediener eines dieser Werkzeuge leicht auswählen kann. Der Bediener bestimmt damit aktiv, mit welchen Werkzeugen er Daten austauschen möchte.
  • Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das erste Werkzeug als Servers und das zweite Werkzeug als Client konfiguriert. Das zweite Werkzeug baut eine Kommunikationsverbindung zum ersten Werkzeug aufbaut und ruft von dem vom ersten Werkzeug umfassten Datenspeicher Daten ab. Es speichert diese Daten auf dem vom zweiten Werkzeug umfassten Datenspeicher, so dass auf beiden Werkzeugen zumindest teilweise identische Datensätze vorhanden sind.
  • Das Werkzeug ist sowohl als Servers als auch als Client im Rahmen konfigurierbar. Der Server ist als ein auf einem vom Werkzeug umfassten Mikroprozessor ablaufbares Programm realisiert und bietet einen Dienst an. Im Rahmen des von der Erfindung genutzten Client-Server-Modells kann ein anderes auf einem vom Werkzeug ebenfalls umfassten Mikroprozessor ablaufbares Programm, der Client, den vom Server angebotenen Dienst nutzen. Der Server ist stets in Bereitschaft, um jederzeit auf die Kontaktaufnahme eines Clients reagieren zu können. Die Regeln der Kommunikation (Format, Aufruf des Servers, und die Bedeutung der zwischen Server und Client ausgetauschten Daten), sind mittels eines Protokolls für den angebotenen Dienst festgelegt. Der Client ist ebenfalls ein auf einem vom Werkzeug umfassten Mikroprozessor ablaufbares Programm.
  • Beide Werkzeuge haben damit synchrone Datensätze und können gleichartige Aufgaben ausführen. Eine manuelle Konfiguration oder Sicherstellung der Synchronizität ist stets gewährleistet, weil ohne weiteres auch Abgleichalgorithmen implementiert werden können, welche die Identität der übertragenen Daten vor Inbetriebnahme der Werkzeuge nochmals überprüfen. Dies kann automatisch und ohne Aufwand für Bediener und/oder Wartungspersonal erfolgen.
  • Zur Vermeidung von unbefugten Zugriffen wird vorzugsweise von dem zweiten Werkzeug vor Abruf der Daten ein Benutzername und/oder ein Passwort zum ersten Werkzeug übermittelt und vom ersten Werkzeug vor der Datenübermittlung verifiziert. Ist die Sicherheitsabfrage erfolglos, verweigert das erste Werkzeug dem zweiten Werkzeug den Datenzugriff.
  • Von dem zweiten Werkzeug wird nach dem Abruf der Daten der Verbindungsabbau eingeleitet wird. Beide Werkzeuge können dann unabhängig voneinander mit identischen Daten betrieben werden und es können synchron auszuführende Aufgaben parallel erledigt werden.
  • Idealerweise übermittelt das zweite Werkzeug eine Dateiliste an das erste Werkzeug, wobei das erste Werkzeug die in der Dateiliste enthaltene Dateien in seinem Datenspeicher lokalisiert und für den anschließenden Abruf durch das zweite Werkzeug bereit hält. Das erste Werkzeug übermittelt eine für die abzurufenden Daten spezifische Kennung an das zweite Werkzeug. Das zweite Werkzeug ruft die Daten anschließend unter Verwendung der Kennung vom ersten Werkzeug ab und legt diese in seinem Datenspeicher ab. Diese Verfahrensschritte ermöglichen es, dass nicht nur einzelne Dateien, sondern auch komplette Datensätze, bestehend aus mehreren Dateien, im Rahmen eines einzigen Vorganges abrufbar sind. Vorzugsweise erfolgt die Dateiliste und die Kennung unter Verwendung des TCP/IP-Protokolls und die Dateiübermittlung unter Verwendung des FTP-Protokolls. Diese Protokolle können leicht in vorhandene Kommunikationsinfrastrukturen eingebunden werden. Entsprechende Software Stacks sind für die gängigsten Mikroprozessoren vorhanden.
  • Um die Datenübertragung zu beschleunigen komprimiert das erste Werkzeug die vom zweiten Werkzeug abzurufenden Daten vor dem Abruf in einer Archivdatei und versieht diese Datei vorzugsweise mit einer Checksumme, wobei der Dateinahme für die Archivdatei der Kennung entspricht. Die Größe der Archivdatei ist in der Regel geringer als die Größe der einzelnen Dateien des Datensatzes. Somit müssen weniger Bytes übertragen werden, was die Geschwindigkeit der Datenübertragung erhöht. Das zweite Werkzeug macht die Komprimierung der Daten nach ihrem Empfang wieder rückgängig und prüft die Daten vorzugsweise mittels der Checksumme. Die Daten stehen dann zur Verwendung auf dem zweiten Werkzeug wieder bereit.
  • Die für die Kommunikation der in Reichweite befindlichen Werkzeuge untereinander werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer vom Werkzeug umfassten Anzeigevorrichtung aufgelistet. Die Kommunikationsverbindung zwischen zwei Werkzeugen kommt jedoch vorzugsweise erst dann zustande, wenn der Bediener eines oder mehrere der auf der Anzeigevorrichtung angezeigten Werkzeuge ausgewählt hat.
  • Mittels des Verfahrens werden bevorzugt Daten übermittelt, welche als Betriebsprogramm für die Werkzeugsteuerung dienen und in die Werkzeugsteuerung geladen werden, so dass der Synchronbetrieb zwischen den Werkzeugen leicht realisierbar ist.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den Werkzeugen um akkubetriebene Schraubwerkzeuge. Diese können als handgehaltene Werkzeuge an Fertigungslinien in der Automobilbranche zum Einsatz kommen. Die Werker derselben Fertigungslinie haben häufig ähnliche oder gleiche Schraubaufgaben parallel durchzuführen. Die Erfindung erleichtert die datenseitige Synchronisation der Schraubwerkzeuge untereinander.
  • 1 zeigt den Aufbau der mittels der Firmware eines Schraubwerkzeuges ablauffähigen Protokolle. Die Datensynchronisation kann mittels der Schraubersteuerung gestartet werden. Auf einem Datendisplay des Schraubers werden alle im Funknetzwerk befindlichen Schrauber angezeigt. Durch die Auswahl des angezeigten Schraubers beginnt die Synchronisationphase zwischen beiden Schraubern. Da die zu synchronisierenden Daten als Dateien auf den Schraubern abliegen, kann das FTP-Protokoll verwendet werden.
  • Der erste Schrauber, welcher die Synchronisation veranlasst verhält sich als FTP-Client und der zweite Schrauber, mit dem synchronisiert werden soll verhält sich als FTP-Server. Die Synchronisation gliedert sich dabei in folgende Schritte:
    • – Verbindungsaufbau des Clients zum Server
    • – Übermittlung von Benutzer und Passwort von Client an Server
    • – Anfragen und Empfangen der zu synchronisierenden Dateien
    • – Verbindungsabbau
    • – Einlesen der empfangenen Dateien
  • Die Liste der anzufordernden Dateien ist in der Firmware des ersten Schraubers hinterlegt. Der vom Benutzer ausgewählte zweiter Schrauber fungiert automatisch als Server, sobald er angewählt wurde.
  • Theoretisch könnte auch ein Kommunikationsring aufgebaut werden, so dass die Schrauber sich nach einer vorgebbaren Reihenfolge selbst synchronisieren. Auch wäre es denkbar, dass eine automatische Synchronisation erfolgt, d. h. jeder Schrauber einer Produktionslinie kontaktiert die jeweils anderen Schrauber und vergleicht die Aktualität der Datensätze. Der hier verwendete Schrauber umfasst ein WLAN-Modul, mittels dessen die in 1 gezeigte physikalische Verbindungsschicht realisiert ist (WLAN).
  • 2 zeigt den Ablauf der Synchronisation mittels einer Dateiliste.
  • Die vom Client für die Synchronisation benötigten Dateien werden vorzugsweise nicht einzeln angefordert, sondern als Dateiliste mittels eines proprietären Protokolls „SyncPrtcI” an den Server übermittelt.
  • Der Client verbindet sich hierzu mittels des TCP/IP-Protokolls mit dem Server unter Verwendung eines vom Schrauber umfassten WLAN-Moduls. Der Server verpackt die benötigten Dateien in ein Archiv und teilt dem Client den Dateinamen des Archivs „Archivname” in der Rückantwort und ebenfalls unter Verwendung desselben proprietären Protokolls „SyncPrtcI” mit. Der Client trennt anschließend die Verbindung und ruft die Archiv-Datei wie im Rahmen der 1 bereits beschrieben mittels des FTP-Protokolls beim Server ab. Das Archiv wird danach vom Client entpackt und die Dateien werden von der Schraubersteuerung eingelesen.
  • 3 zeigt einen Schrauber 31 mit Datendisplay 32 zur Darstellung aller im Funkbereich des vom Schrauber umfassten WLAN-Moduls vorhandenen Schrauber.

Claims (12)

  1. Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zwischen zumindest zwei tragbaren Werkzeugen, welche Werkzeuge jeweils Mittel zur drahtlosen Kommunikation sowie einen Datenspeicher und eine Werkzeugsteuerung umfassen, wobei das erste Werkzeug als Server und das zweite Werkzeug als Client konfiguriert wird, wobei das zweite Werkzeug eine Kommunikationsverbindung zum ersten Werkzeug aufbaut.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Werkzeug von dem vom ersten Werkzeug umfassten Datenspeicher Daten abruft und auf dem vom zweiten Werkzeug umfassten Datenspeicher abspeichert, so dass auf beiden Werkzeugen zumindest teilweise identische Datensätze vorhanden sind.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei vom dem zweiten Werkzeug vor Abruf der Daten ein Benutzername und/oder ein Passwort zum ersten Werkzeug übermittelt und vom ersten Werkzeug zur Freigabe der Datenübermittlung verifiziert wird.
  4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vom dem zweiten Werkzeug nach dem Abruf der Daten der Verbindungsabbau eingeleitet wird und wobei beide Werkzeuge unabhängig voneinander mit identischen Daten betrieben werden können.
  5. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei beide Werkzeuge ein WLAN-Modul umfassen und wobei mittels des WLAN-Moduls eine Kommunikationsverbindung zwischen beiden Werkzeugen realisiert ist, wobei das zweite Werkzeug eine Dateiliste an das erste Werkzeug übermittelt und wobei das erste Werkzeug die in der Dateiliste enthaltene Dateien in seinem Datenspeicher zumindest teilweise lokalisiert und zum Abruf durch das zweite Werkzeug bereithält, wobei das erste Werkzeug eine für die Daten spezifische Kennung an das zweite Werkzeug übermittelt, wobei das zweite Werkzeug die Daten anschließend unter Verwendung der Kennung vom ersten Werkzeug abruft und in seinem Datenspeicher ablegt.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Dateiliste und die Kennung unter Verwendung des TCP/IP-Protokolls und die Dateiübermittlung unter Verwendung des FTP-Protokolls erfolgt.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das erste Werkzeug die vom zweiten Werkzeug abzurufenden Daten vor dem Abruf in einer Archivdatei komprimiert und diese Datei vorzugsweise mit einer Checksumme versieht, wobei der Dateiname für die Archivdatei der Kennung entspricht.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das zweite Werkzeug die Komprimierung der Daten rückgängig macht und die Daten mittels der Checksumme überprüft, nachdem es die Daten empfangen hat.
  9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Kommunikation in Reichweite befindlich Werkzeuge auf einer vom Werkzeug umfassten Anzeigevorrichtung aufgelistet werden, wobei die Kommunikationsverbindung zwischen zwei Werkzeugen erst dann zustande kommt, wenn der Bediener eines der auf der Anzeigevorrichtung angezeigten Werkzeuge ausgewählt hat.
  10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels des Verfahrens Daten übermittelt werden, welche als Betriebsprogramm für die Werkzeugsteuerung dienen und in die Werkzeugsteuerung geladen werden, so dass ein Synchronbetrieb zwischen den Werkzeugen realisierbar ist.
  11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei den Werkzeugen um bevorzugt um akkubetriebene Schraubwerkzeuge handelt.
  12. Werkzeug zur drahtlosen Kommunikation mit einem gleichartigen Werkzeug, umfassend ein Funkmodul, zum Aufbau der drahtlosen Kommunikation zu einem gleichartigen Werkzeug, einen Datenspeicher und eine Werkzeugsteuerung, wobei das Werkzeug sowohl als Server als auch als Client im Rahmen der Kommunikation konfigurierbar ist und wobei ein Anzeigemittel umfasst ist, mittels dessen in Reichweite des Funkmoduls befindliche gleichartige Werkzeuge darstellbar sind, so dass für den Bediener eines dieser Werkzeuge auswählbar ist.
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