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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Transportvorrichtung zum Transport von Abtriebswerkzeugen am menschlichen Körper, ein Werkzeug und ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Werkzeug und der Transportvorrichtung.
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In Fertigungsanlagen, wie beispielsweise Fertigungseinrichtungen oder Fertigungsstraßen für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, Flugzeuge, usw., Einrichtungsgegenstände usw., werden oft Werkzeuge eingesetzt, welche Werkstücke behandeln. Solche Werkzeuge sind beispielsweise Schraubwerkzeuge. Ein solches Werkzeug verbindet dabei beispielsweise zwei Enden eines Werkstücks oder zwei oder mehr Werkstücke miteinander mit einer Schraube. In einer anderen Ausführung kann mit dem Werkzeug eine Öffnung in das Werkstück gebohrt werden.
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Dabei ist es wichtig, dass zur Bearbeitung des Werkstücks die passenden Abtriebswerkzeuge, beispielsweise Bits, Stecknüsse, usw., Programme und Abläufe am Werkzeug eingesetzt werden. Nur so kann das Werkzeug das Werkstück überhaupt bearbeiten oder so bearbeiten, dass das Bearbeitungsergebnis vorgegebene Qualtitätsanforderungen erfüllt.
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Bei einem handgehaltenen Werkzeug kann ein Benutzer des Werkzeugs verschiedene Abtriebswerkzeuge in einem Gürtel transportieren. Je nach zu erfüllender Aufgabe kann ein Benutzer des Werkzeugs das geeignete Abtriebswerkzeug aus dem Gürtel wählen und an dem Werkzeug montieren, um die Aufgabe zu erfüllen.
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Problematisch daran ist, wenn der Benutzer das für die Bearbeitung geeignete Abtriebswerkzeug nicht einfach erkennt und infolgedessen ein falsches Abtriebswerkzeug wählt. Dies hat zumindest einen Zeitverlust zur Folge, bis der Benutzer das letztendlich geeignete Abtriebswerkzeug wählt. Schlimmstenfalls kann die Wahl des falschen Abtriebswerkzeugs auch zur Folge haben, dass die Bearbeitung eines Werkstücks fehlerhaft wird, beispielsweise wenn für eine Öffnung ein Bohrwerkzeug mit zu großem Durchmesser oder ein falscher Niet gewählt wird.
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Ein weiteres Problem besteht darin, dass der Benutzer eines handgehaltenen Werkzeugs flexibel genug bleiben soll, um bei Bedarf an wechselnden Einsatzorten eine Behandlung eines Werkstücks mit dem Werkzeug auszuführen.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transportvorrichtung zum Transport von Abtriebswerkzeugen am menschlichen Körper, ein Werkzeug und ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Werkzeug und der Transportvorrichtung bereitzustellen, mit welchen die zuvor genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere sollen eine Transportvorrichtung zum Transport von Abtriebswerkzeugen am menschlichen Körper, ein Werkzeug und ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Werkzeug und der Transportvorrichtung bereitgestellt werden, bei welchen die Qualitätsanforderungen für eine Behandlung eines oder mehrerer Werkstücke mit dem Werkzeug auf einfache, schnelle und komfortable Art und Weise gewährleistet werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug nach Patentanspruch 1 gelöst.
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Mit der Transportvorrichtung ist es möglich, dass der Benutzer des Werkzeugs beim Behandeln eines Werkstücks, wie beispielsweise der Durchführung eines Schraubvorgangs, keine unnötigen Wege zurücklegen muss, um ein Abtriebswerkzeug des Werkzeugs auszuwechseln. Dies ist durch den Transport der Transportvorrichtung am menschlichen Körper möglich.
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Noch dazu können mit Hilfe der Kommunikationseinrichtung der Transportvorrichtung Informationen über das vorbestimmte Abtriebswerkzeug zwischen der Transportvorrichtung und dem Werkzeug ausgetauscht werden.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Werkzeugs sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Stromversorgung der Transportvorrichtung als Batterie ausgeführt. Dadurch ermöglicht die Transportvorrichtung dem Benutzer maximale Bewegungsfreiheit ohne störende Verkabelung zu einer extern von der Transportvorrichtung angeordneten Stromversorgung.
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Ist die Kommunikationseinrichtung zudem beispielsweise als Funkeinrichtung ausgeführt, sind keine zusätzlichen Kabel notwendig, die dem Benutzer die Bewegung erschweren
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Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem durch ein Werkzeug nach Patentanspruch 5 gelöst.
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Das Werkzeug erzielt die Vorteile, die sie zuvor in Bezug auf die Transportvorrichtung auch für das Werkzeug genannt sind.
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Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren nach Patentanspruch 10 gelöst.
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Das Verfahren erzielt die gleichen Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf die Transportvorrichtung genannt sind.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:
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1 eine vereinfachte Ansicht eines Werkzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 eine vereinfachte Ansicht einer Transportvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und
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3 eine vereinfachte Ansicht eines Werkzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt sehr schematisch ein Werkzeug 10, insbesondere ein handgehaltenes Werkzeug 10, mit einem Abtriebswerkzeug 11 zum Behandeln von Werkstücken 2, 3. Das Werkzeug 10 kann beispielsweise zum Setzen von Schrauben 4 eingesetzt werden. Die Werkstücke 2, 3 können beispielsweise Interieur eines Fahrzeugs als Gegenstand 1 sein, wobei die Werkstücke 2, 3 mit einer oder mehreren Schrauben 4 verbunden werden. Hierbei kann das Werkzeug 10 beispielsweise zwei Enden des Werkstücks 2 verbinden oder die Werkstücke 2, 3 oder noch weitere nicht dargestellte Werkstücke miteinander mit einer Schraube 4 verbinden. Das Werkzeug 10 ist bei diesem Beispiel also ein Schraubwerkzeug.
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Das Werkzeug 10 hat ein Mundstück 12 zum Halten des Abtriebswerkzeugs 11, eine Steuereinrichtung 14, eine Anzeigeeinrichtung 15, eine Eingabeeinrichtung 16 und eine Kommunikationseinrichtung 17. In der Steuereinrichtung 14 ist mindestens ein Schraubprogramm 141, 142 basierend auf mindestens einem Schraubablauf gespeichert, gemäß welchen mit dem am Werkzeug 10 angeordneten Abtriebswerkzeug 11 oder in 2 gezeigten Abtriebswerkzeugen eine Bearbeitung eines oder mehrerer der Werkstücke 2, 3 durchgeführt werden kann.
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2 zeigt eine Transportvorrichtung 30, die zum Tragen am menschlichen Körper ausgestaltet ist. Die Transportvorrichtung 30 kann beispielsweise als Gürtel, Holster, Weste usw. ausgestaltet sein. Die Transportvorrichtung 30 hat einen Verschluss 31, der beispielsweise eine Gürtelschnalle und/oder einen Klettverschluss und/oder einen Reißverschluss und/oder Ähnliches umfasst, eine Kommunikationseinrichtung 32, mindestens eine Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36 und mindestens eine Stromversorgung 37, 38 für die Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36. Die Stromversorgungen 37, 38 haben bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Ladezustandsanzeige 371, 372, 381, 382. An den Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 der Transportvorrichtung 30 befindet sich jeweils ein Sensor 331, 341, 351, 361 und jeweils eine Anzeigeeinrichtung 332, 342, 352, 362.
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Bei der Transportvorrichtung 30 ist die Stromversorgung 37, 38 für die Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36 und die zuvor genannten Teile der Transportvorrichtung 30 über eine Batterie, insbesondere eine wieder aufladbare Batterie (Akkumulator) oder eine nicht wieder aufladbare Batterie, realisiert.
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Beim Schrauben einer Schraube 4 in eine Bohrung 5 eines Werkstücks 2, 3 können anstelle des Abtriebswerkzeugs 11 auch verschiedene Abtriebswerkzeuge 333, 334, 335, 336 als Abtriebswerkzeug zur Behandlung, insbesondere Bearbeitung des oder der Werkstücke 2, 3 geeignet sein. Das Abtriebswerkzeugs 11 kann entweder identisch mit beispielsweise dem Abtriebswerkzeug 333 sein oder in einer nicht dargestellten weiteren Aufnahmeeinrichtung an der Transportvorrichtung 30 aufgenommen werden. Hierfür sind die Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 beispielsweise Köcher mit Steckplätzen für die vorbestimmten Abtriebswerkzeuge 333, 343, 353, 363. Die vorbestimmten Abtriebswerkzeuge 333, 343, 353, 363 können verschiedene Form und/oder Größe haben. Beispielsweise sind die Abtriebswerkzeuge 333, 343, 353, 363 Stecknüsse oder Bits für Schlitzschrauben, Kreuzschrauben, usw. und/oder Bohrwerkzeuge usw..
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Für jede Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36 ist dabei genau ein vorbestimmtes Abtriebswerkzeug 333, 334, 335, 336 vorgesehen. In den Steckplatz einer Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36 kann kein anderes Abtriebswerkzeug 333, 334, 335, 336 außer das eine vorbestimmte gesteckt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch mindestens einer der Sensoren 331, 341, 351, 361 erfassen, ob in den Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 das zugeordnete vorbestimmte Abtriebswerkzeug 333, 334, 335, 336 aufgenommen ist. Das Erfassungsergebnis kann mit der zugehöigen Anzeigeeinrichtung 332, 342, 352, 362 an der jeweiligen Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36 angezeigt werden.
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Die Kommunikationseinrichtung 32 ist zum Senden von Signalen an die Kommunikationseinrichtung 17 des Werkzeugs 10 und/oder zum Empfangen von Signalen von der Kommunikationseinrichtung 17 des Werkzeugs 10 ausgestaltet. Die Kommunikationseinrichtung 17 des Werkzeugs 10 ist zum Senden von Signalen an die Kommunikationseinrichtung 32 der Transportvorrichtung 30 und/oder zum Empfangen von Signalen von der Kommunikationseinrichtung 32 der Transportvorrichtung 30 ausgestaltet.
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Mit den Kommunikationseinrichtungen 17, 32 werden Signale, beispielsweise über Funk oder mittels Bluetooth, oder dergleichen übertragen. Das Werkzeug 10 ist dazu ausgestaltet, Werkstücke 2, 3 mit einem der in den Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 aufbewahrten Abtriebswerkzeugen 333, 334, 335, 336 oder dem Abtriebswerkzeug 11 zu behandeln, insbesondere zu bearbeiten.
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Ist das im Werkzeug 10 befindliche Abtriebswerkzeug 11, 333, 334, 335, 336 als Abtriebswerkzeug 11 für die Behandlung des Werkstücks 2, 3 ungeeignet, wird das Abtriebswerkzeug 11, 333, 334, 335, 336 aus dem Mundstück 12 des Werkzeugs 10 entfernt und wieder in einer dafür vorgesehenen Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36, usw. aufgenommen.
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Bei der Entnahme eines in einer Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36 aufbewahrten Abtriebswerkzeugs 333, 334, 335, 336 sendet die Kommunikationseinrichtung 32 der Transportvorrichtung 30 ein Signal aus, das von der Kommunikationseinrichtung 17 des Werkzeugs 10 empfangbar ist. Dafür ist die Kommunikationseinrichtung 32 mit jeder Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36 der Transportvorrichtung 30 verbunden und jede Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36 ist mit einem Sensor 331, 341, 351, 361 versehen, wie zuvor beschrieben. Zudem sind jeder Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36 an der Transportvorrichtung 30 Daten und damit Informationen zugeordnet, die beispielsweise eine beliebige Zeichenfolge und/oder ein eindimensionaler Code, wie ein Binärcode und/oder ein zweidimensionaler Code, insbesondere ein Barcode, QR-Code, usw. sein können. Die Daten oder Informationen können von der Kommunikationseinrichtung 32 als Signal gesendet oder empfangen werden. Der Sensor 331, 341, 351, 361 erkennt bei Entnahme des Abtriebswerkzeugs 333, 334, 335, 336, beispielsweise am fehlenden Gewicht in der Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36, und/oder kapazitiv und/oder induktiv und/oder optisch, usw., die Entnahme und/oder das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein des Abtriebswerkzeugs 333, 334, 335, 336.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Aufnahmeeinrichtung 33 als Beispiel der Binärcode 0001, der Aufnahmeeinrichtung 34 der Binärcode 0010, der Aufnahmeeinrichtung 35 der Binärcode 0011 und der Aufnahmeeinrichtung 36 der Binärcode 0100 zugeordnet.
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Bei der Entnahme des Abtriebswerkzeugs 343 aus der Aufnahmeeinrichtung 34 wird nun der Binärcode 0010 als Signal von der Transportvorrichtung 30, genauer gesagt deren Kommunikationseinrichtung 32, an das Werkzeug 10 gesendet.
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Die Steuereinrichtung 14 im Werkzeug 10 wertet das empfangene Signal aus. Das Auswerteergebnis kann dem Benutzer an der Anzeigeeinrichtung 15 des Werkzeugs 10 angezeigt werden, beispielsweise als Auswahl verschiedener, in der Steuereinrichtung 14 für den Binärcode 0010 gespeicherter Schraubprogramme 141, 142. Hierbei sind die Schraubprogramme 141, 142 zur Behandlung des Werkstücks 2, 3 mit dem entnommenen Abtriebswerkzeug 343 möglich.
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Der Benutzer kann dann über die Eingabeeinrichtung 16 des Werkzeugs 10 ein gespeichertes Schraubprogramm 141, 142 auswählen. Damit kann das Werkstück 2, 3 mit dem Abtriebswerkzeug 343 im Werkzeug 10 und mit dem vom Benutzer des Werkzeugs 10 ausgewählten Schraubprogramm 141, 142 entsprechend behandelt werden.
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Somit kann ein vorbestimmter Ablauf zur Behandlung eines oder mehrerer Werkstücke 2, 3 mit Hilfe eines oder mehrerer der Abtriebswerkzeuge 11, 333; 343; 353; 363 in Interaktion mit der Kommunikationseinrichtung 17 des Werkzeugs 10 und/oder der Kommunikationseinrichtung 32 der Transportvorrichtung 30 gesteuert werden. Zusätzlich oder alternativ kann bei der Steuerung auch ein von der Transportvorrichtung 30 empfangenes Signal Verwendung finden.
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3 zeigt ein Werkzeug 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist an dem Werkzeug 10 eine Erfassungseinrichtung 13 zur Erfassung von Abmaßen einer Öffnung 5 im Werkstück 2, 3, insbesondere einer Bohrung vorgesehen. Die Erfassungseinrichtung 13 kann den Weg zu und/oder den Abstand zu und/oder die Position an der Öffnung 5 im Werkstück 2, 3 erfassen. Die Erfassungseinrichtung 13 kann beispielsweise ein kapazitiver und/oder optischer Sensor, insbesondere ein Laser-Sensor sein.
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Mit der Steuereinrichtung 14 am Werkzeug 10 werden die von der Erfassungseinrichtung 13 erfassten Daten ausgewertet. Dabei wertet die Steuereinrichtung 14 aus, welche Abtriebswerkzeuge 333, 334, 335, 336 zum Schrauben einer Schraube 4 in die Öffnung 5 geeignet sind.
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Ergibt die Auswertung der Steuereinrichtung 14, dass das im Werkzeug befindliche Abtriebswerkzeug 11, 333, 334, 335, 336 für die vorgesehene nächste Behandlung des Werkstücks 2, 3 ungeeignet ist, wird mit der Kommunikationseinrichtung 17 des Werkzeugs 10 mindestens ein Signal an die Kommunikationseinrichtung 32 der Transporteinrichtung 30 gesendet. Das oder die Signale können ebenfalls Binärcodes der geeigneten Abtriebswerkzeuge 333, 334, 335, 336 aufweisen. Es sind auch die anderen Signale möglich, die zuvor in Bezug auf die Kommunikationseinrichtungen 17, 32 beim ersten Ausführungsbeispiel genannt sind.
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Sind beispielsweise die Abtriebswerkzeuge 343 oder 363 der Aufnahmeeinrichtungen 34, 36 zur Behandlung des Werkstücks 2, 3 geeignet, werden die Binärcodes 0010 und 0100 von der Funkeinrichtung 17 des Werkzeugs 10 an die Funkeinrichtung 32 der Transportvorrichtung 30 übertragen. An den Aufnahmeeinrichtungen 34, 36 der Transportvorrichtung 30 zeigen die Anzeigeeinrichtung 342, 362 der Aufnahmeeinrichtungen 34, 36 nach der Übertragung der Binärcodes 0010 und 0100 an, dass die in den Aufnahmeeinrichtungen 34, 36 enthaltenen Abtriebswerkzeuge 343, 363 zur Behandlung des Werkstücks 2, 3 geeignet sind. Dies kann durch Leuchten der Anzeigeeinrichtung 342, 362 in einer vorbestimmten Farbe, beispielsweise in grün, an den Aufnahmeeinrichtungen 34, 36 angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein eine akustische Anzeige erfolgen.
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Ansonsten sind das Werkzeug 10 und die Transportvorrichtung 30 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt, wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 14 zusätzlich oder alternativ dazu ausgestaltet, auf den Fall einer Entnahme von mehr als einem Abtriebswerkzeug 333, 334, 335, 336 aus den Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 zu reagieren.
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Als Beispiel wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Abtriebswerkzeug 333 aus der Aufnahmeeinrichtung 33 entnommen und zudem wird das Abtriebswerkzeug 353 aus der Aufnahmeeinrichtung 35 entnommen.
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Solange nur das Abtriebswerkzeug 333 aus der Aufnahmeeinrichtung 33 entnommen wurde, arbeiten die Transporteinrichtung 30 und die Steuereinrichtung 14, wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Sobald jedoch auch noch das Abtriebswerkzeug 353 aus der Aufnahmeeinrichtung 35 entnommen wird, sendet die Kommunikationseinrichtung 32 ein entsprechendes Signal an das Werkzeug 10. Beispielsweise kann das Signal in diesem Fall neben dem Binärcode 0001 zusätzlich den Binärcode 0011 umfassen.
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Infolgedessen unterbricht die Steuereinrichtung 14 eine Ausführung eines Schraubprogramms 141, 142 oder Schraubablaufs. Ist das Schraubprogramm 141, 142 oder der Schraubablauf noch nicht gestartet, sondern werden derzeit nur mehrere Schraubprogramme 141, 142 oder Schraubabläufe zur Auswahl gestellt, unterbricht die Steuereinrichtung 14 eine Anzeige einer Auswahl der Schraubprogramme 141, 142 oder Schraubabläufe an der Anzeigeeinrichtung 15. Stattdessen bewirkt die Steuereinrichtung 14, dass an der Anzeigeeinrichtung 15 ein Fehlersignal angezeigt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung 14 in einem Signal an die Transporteinrichtung 30 Informationen zu dem Fehler senden. Als Folge davon wird mit den Anzeigeeinrichtungen 332, 352 der Aufnahmeeinrichtungen 33, 35, welchen ein Abtriebswerkzeug 333, 353 entnommen ist, ein Warnsignal angezeigt, um den Benutzer der Transporteinrichtung 30 zu warnen. Das Warnsignal kann beispielsweise optisch und/oder akustisch, also als ein Ton und/oder Bild und/oder Zeichen und/oder Blinken, usw., ausgeführt sein.
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Auf diese Weise wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verhindert, dass in den Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 aufzubewahrende Abtriebswerkzeuge 333, 343, 353, 363 verloren gehen.
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Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Werkzeugs 10, der Transportvorrichtung 30 und des Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere können alle Merkmale und/oder Funktionen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beliebig kombiniert oder auch weggelassen werden. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.
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Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.
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Die Anzeigeeinrichtung 332, 342, 352, 362 der Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 kann bei Abtriebswerkzeugen 333, 343, 353, 363, die nicht für die Behandlung eines Werkstücks 2, 3 geeignet sind, in einer anderen Farbe als der Farbe leuchten, mit welcher geeignete Abtriebswerkzeuge 333, 343, 353, 363 angezeigt werden.
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Die Anzeigeeinrichtung 332, 342, 352, 362 der Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 kann zur Anzeige eines Abtriebswerkzeugs 333, 343, 353, 363 blinken, das zur Behandlung eines Werkstücks 2, 3 mit dem Werkzeug 10 geeignet ist.
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Anstatt jeweils einer Anzeigeeinrichtung 332, 342, 352, 362 pro Aufnahmeeinrichtung 33, 34, 35, 36 können auch weniger Anzeigeeinrichtungen 332, 342, 352, 362 als Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 vorhanden sein. In diesem Fall führt eine der Anzeigeeinrichtungen 332, 342, 352, 362 für mehr als eine der Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 Anzeigen aus. Insbesondere kann auch nur eine Anzeigeeinrichtung für alle Aufnahmeeinrichtungen 33, 34, 35, 36 an der Transportvorrichtung 30 oder auch extern vorgesehen sein.
