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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Steuerung zum Steuern einer Maschine, beispielsweise ein Roboter oder eine Werkzeugmaschine, geeignet für eine drahtlose Kommunikation mit einem Bedienfeld, welches zum Einlernen (”Teachen”) der Maschine verwendet wird, und sie betrifft weiterhin ein Drahtlosmodul und einen drahtlosen Repeater (Regenerator).
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2. Zum Stand der Technik
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Wird eine Maschine, wie ein Roboter oder eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, betrieben oder eingelernt (”geteacht”), kann ein drahtloses Bedienfeld eingesetzt werden, welches drahtlos mit einer Steuerung der Maschine kommuniziert. Beispielsweise beschreibt die
JP 2007-233817 A ein automatisches Maschinensystem, welches folgendes aufweist: eine mechanische Einheit mit einem oder mehreren Antriebsmechanismen; eine Steuerung zum Steuern des Antriebs der mechanischen Einheit; und eine Teacheinrichtung (Einlerneinrichtung) für das Betreiben der mechanischen Einheit. Dabei enthält die Teacheinrichtung: eine Teacheinrichtungskommunikationseinheit, die eingerichtet ist für eine drahtlose Kommunikation mit der Steuerung; und eine erste LIVE-Signal-Überwachungseinheit, die eingerichtet ist zum überwachen des LIVE-Signals zu konstanten Zeitintervallen in der Teacheinrichtungskommunikationseinheit, wobei die Steuerung enthält: eine Steuerungskommunikationseinheit, die eingerichtet ist für eine drahtlose Kommunikation mit der Teacheinrichtung; eine zweite LIVE-Signal-Überwachungseinheit, die eingerichtet ist zur Überwachung eines LIVE-Signals zu konstanten Zeitintervallen in der Steuerungskommunikationseinheit; und eine Antriebseinheit, die eingerichtet ist zum Antrieb der mechanischen Einheit auf Basis eines Befehlssignals von der Teacheinrichtung, welches in der Steuerungskommunikationseinheit empfangen wird.
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Die
JP 2011-000652 A beschreibt ein Robotersteuerungssystem, bei dem ein tragbares Teach-Hängetableau drahtlos mit einer Robotersteuerung kommuniziert, so dass ein Roboter auf Basis eines Befehls von dem Teach-Hängetableau gesteuert werden kann.
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Andererseits ist es eine gut bekannte Technik, eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit bei einer drahtlosen Kommunikation zu detektieren und zwischen Drahtloskanälen umzuschalten. Beispielsweise beschreibt die
JP 2015-201728 A ein Vorrichtungssteuersystem mit ersten, zweiten und dritten Einrichtungen und mit einer Steuerung, die eingerichtet ist zur Steuerung der Einrichtungen mit drahtloser Kommunikation, wobei die Steuerung mit der ersten Einrichtung drahtlos kommuniziert, die erste Einrichtung mit der zweiten Einrichtung drahtlos kommuniziert und die zweite Einrichtung mit der dritten Einrichtung drahtlos kommuniziert. In diesem Dokument wird beschrieben, dass dann, wenn die dritte Einrichtung eine Verschlechterung der Empfangsempfindlichkeit bei der drahtlosen Kommunikation detektiert, die zweiten und dritten Einrichtungen in einen Kanal-Austauschmodus gehen, in dem keine Steuerung durch die Steuerung angenommen wird und sodann ein Drahtloskanal zum Einsatz zwischen den zweiten und dritten Einrichtungen gewechselt wird.
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Allgemein gilt, dass bei Betrieb oder Teachen eines Roboters oder einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine unter Einsatz eines drahtlosen Eingabefeldes dann, wenn die drahtlose Kommunikation zwischen dem Bedienfeld und der Steuerung der Maschine unterbrochen wird, die Bewegung der Maschine zwangsweise gestoppt und der Teachvorgang aus Sicherheitsgründen unterbrochen werden. In einer Fabrik oder in einem Bereich mit überbeanspruchter Drahtloskommunikation kann es aber häufig zu Unterbrechungen der Kommunikation und auch zu Unterbrechungen des Teachbetriebes kommen.
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Ein Verfahren zum Lösen dieses Problems ist die Einrichtung eines Bereiches, wo das drahtlose Bedienfeld eingesetzt werden kann und welcher eingeschränkt ist auf eine vorgegebene Distanz (beispielsweise fünf Meter) von einem Zugangspunkt der drahtlosen Kommunikation aus, um so Letztere zu stabilisieren. Dabei kann aber der Einsatzbereich des Bedienfeldes unnötig eingeschränkt werden und somit der Vorteil des drahtlosen Bedienfeldes mehr oder weniger verloren gehen.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Dementsprechend ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Steuerung, eines Drahtlosmoduls und eines Drahtlosrepeaters, mit denen die Möglichkeit einer Unterbrechung der Drahtloskommunikation zwischen der Steuerung und einem drahtlosen Bedienfeld beträchtlich reduziert werden kann.
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Gemäß einer Merkmalskombination der vorliegenden Erfindung wird eine Steuerung bereitgestellt zum Steuern einer Maschine, wobei die Steuerung ein Drahtlosmodul aufweist, welches eingerichtet ist für eine drahtlose Kommunikation mit einem drahtlosen Bedienfeld, welches zum Betrieb der Maschine eingesetzt wird, wobei das Drahtlosmodul eingerichtet ist zum Empfang eines Multiplexsignals, welches erzeugt wird durch Multiplexen von Signalen des drahtlosen Eingabefeldes unter Verwendung von zumindest einem Drahtlosrepeater (Drahtlosregenerator).
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Der zumindest eine Drahtlosrepeater kann ein weiteres Drahtlosmodul für eine weitere Steuerung enthalten.
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Sind mehrere Drahtlosrepeater vorgesehen, kann die Steuerung eingerichtet sein, einen Drahtlosrepeater unter den mehreren Drahtlosrepeatern zu bestimmen, welcher für das Multiplexen der Signale eingesetzt wird.
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Sind mehrere Drahtlosrepeater vorgesehen, kann die Steuerung auch eingerichtet sein, eine Bedienungsperson bezüglich eines Drahtlosrepeaters unter den mehreren Drahtlosrepeatern zu informieren, welcher für das Multiplexen der Signale eingesetzt wird.
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Sind mehrere Drahtlosrepeater vorgesehen, kann die Steuerung auch eingerichtet sein, automatisch unter den mehreren Drahtlosrepeatern einen Drahtlosrepeater zu erkennen und auszuwählen, welcher für das Multiplexen der Signale eingesetzt wird.
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Das Multiplexsignal kann mit Informationen versehen sein bezüglich eines Zeitpunktes der Übertragung des Multiplexsignals und die Steuerung kann eingerichtet sein, bei Fehlen von Daten die Daten zu vervollständigen unter Verwendung eines mit der Information übermittelten Signals.
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Gemäß einer anderen Merkmalskombination der Erfindung wird ein Drahtlosmodul für eine Steuerung zum Steuern einer Maschine bereitgestellt, welches eingerichtet ist für eine drahtlose Kommunikation mit einem drahtlosen Bedienfeld, welches zum Betrieb der Maschine eingesetzt wird, wobei das Drahtlosmodul eingerichtet ist, dann, wenn die Maschine nicht durch ein Drahtlossignal betrieben wird und wenn eine andere Maschine durch das Drahtlossignal betrieben wird, welches zu einer anderen Steuerung übertragen wird, das Drahtlossignal zu empfangen und es zu der anderen Steuerung zu übertragen.
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Gemäß einer weiteren Merkmalskombination der Erfindung wird ein Drahtlosrepeater bereitgestellt zum Einsatz für eine Drahtloskommunikation zwischen einer Steuerung zum Steuern einer Maschine und einem drahtlosen Eingabefeld zum Betrieb der Maschine, wobei der Drahtlosrepeater eingerichtet ist ein Signal zu empfangen mit einer der Frequenzen, welche jeweils einer Mehrzahl von Steuerungen zugeordnet sind, und das empfangene Signal zu einer der mehreren Steuerungen zu übertragen, entsprechend der Frequenz des empfangenen Signals.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Obige und weitere Ziele, und Merkmale und Vorteile der Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Figuren:
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1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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3 zeigt schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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4 zeigt schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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5 zeigt schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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6 zeigt ein Beispiel für die Komplementierung von Daten gemäß der Erfindung.
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Beschreibung von Einzelheiten
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1 erläutert schematisch Einzelheiten des ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung. Ein drahtloses (Roboter-)System 10 gemäß 1 enthält eine Maschine, wie einen Roboter 12 oder eine Werkzeugmaschine, und eine Steuerung 14 zum Steuern der Maschine. Die Steuerung 14 ist eingerichtet zum Steuern der Bewegung des Roboters 12 bei der Produktion oder für ein sogenanntes Teachen (Einlernen) unter Verwendung des Roboters 12. Soll der Roboter 12 eine bestimmte Operation, wie das Teachen ausführen, verwendet eine Bedienungsperson ein drahtloses Bedienfeld 16 (beim Ausführungsbeispiel ein drahtloses Teach-Bedienfeld), um so den Teach-Vorgang auszuführen. Die Steuerung 14 hat (beinhaltet) ein Drahtlosmodul 18 für eine drahtlose Kommunikation mit dem Teach-Bedienfeld 16 (Hängebedienungstafel).
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Entsprechend 1 hat das Drahtlossystem 10 zumindest einen drahtlosen Zugangspunkt (oder drahtlosen Repeater) 20 und das Drahtlosmodul 18 ist eingerichtet, über zumindest einen Drahtlosrepeater 20 ein Signal vom Teach-Bedienfeld 16 zu empfangen sowie auch ein Signal direkt vom Teach-Bedienfeld 16. Mit anderen Worten: das Drahtlosmodul 18 ist eingerichtet zum Empfang eines Multiplexsignals, welches erzeugt wird durch Multiplexen von Signalen vom Teach-Bedienfeld 16 unter Verwendung von zumindest einem Drahtlosrepeater 20.
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2 erläutert schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel. Ein Drahtlossystem 10a entsprechend 2 enthält mehrere Maschinen (beim Ausführungsbeispiel Roboter) 12A, 12B und 12C und die gleiche Anzahl von Steuerungen 14A, 14B und 14C entsprechend den Robotern, wobei die Steuerungen eingerichtet sind zur jeweiligen Steuerung der Roboter 12A, 12B und 12C. Soll der Roboter 12A eine bestimmte Operation, wie ein Teachen, ausführen, verwendet die Bedienungsperson ein drahtloses Bedien-Eingabefeld (beim Ausführungsbeispiel ein drahtloses Teach-Bedienfeld) 16A, um so den Teach-Vorgang auszuführen. Die Steuerung 14A hat (beinhaltet) ein Drahtlosmodul 18A für eine drahtlose Kommunikation mit dem Teach-Bedienfeld 16A. Entsprechend verwendet eine Bedienungsperson für eine spezifische Operation, wie ein Teachen, bezüglich des Roboters 12B oder 12C ein drahtloses Bedienfeld (im Ausführungsbeispiel ein drahtloses Teach-Bedienfeld) 16B bzw. 16C, um so den Teach-Vorgang auszuführen. Die Steuerung 14B hat (beinhaltet) ein Drahtlosmodul 18B für eine drahtlose Kommunikation mit dem Teach-Bedienfeld 16B und die Steuerung 14C hat (beinhaltet) ein Drahtlosmodul 18C für eine drahtlose Kommunikation mit dem Teach-Bedienfeld 16C. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt die gleiche Anzahl von Robotern und Steuerungen, jedoch kann die Anzahl der Roboter auch von der Anzahl der Steuerungen verschieden sein. Beispielsweise kann eine (einzige) Steuerung eine Mehrzahl von Robotern steuern.
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Entsprechend 2 sind die Steuerungen 14A, 14B und 14C miteinander über ein Netzwerk, wie ein Fabrik-Netzwerk 22, verbunden. Auch können die Steuerungen 14A, 14B und 14C über Funk miteinander kommunizieren.
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Beim zweiten Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass der Roboter 12B geteacht wird (d. h. das Teach-Bedienfeld 16B kommuniziert drahtlos mit der Steuerung 14B) und die anderen Roboter befinden sich in einem automatischen Betrieb, wie einem Produktionsprozess (d. h. die Teach-Bedienfelder 16A, 16C und die Drahtlosmodule 18A, 18C sind nicht in diesem Einsatz). In diesem Fall hat das Drahtlosmodul der Roboter-Steuerung, welche nicht für den Teach-Betrieb verwendet wird, (d. h. es befindet sich im automatischen Betrieb oder ist ausgesetzt) die Funktion eines drahtlosen Zugangspunktes 20 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie weiter unten noch weiter erläutert wird.
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Wird zunächst eine vorgegebene Operation (Vibration des Bedienfeldes, eine Tastenbetätigung oder das Einschalten eines Freigabeschalters etc.) für das Teachen am Teach-Bedienfeld 16B ausgeführt, informiert das Teach-Bedienfeld 16B drahtlos die Hauptsteuerung 14B darüber, dass die vorgegebene Operation ausgeführt wurde und weiterhin werden die Drahtlosrepeater (in diesem Falle die Drahtlosmodule 18A und 18C) drahtlos darüber informiert, dass der Roboter 12B (Steuerung 14B) in den Teach-Modus kommt. Sodann werden Kommunikationsfrequenzen (oder Kanäle) der Drahtlosmodule 18A und 18C automatisch auf eine Kommunikationsfrequenz des Bedienfeldes 16B bei der Drahtloskommunikation geschaltet. Um dabei eine unerwünschte Bewegung des Roboters (in diesen Fällen die Roboter 12A und 12C), welche durch die Substeuerung gesteuert werden, zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Drahtlosmodule 18A und 18C vom Robotersteuersystem elektrisch zu trennen (d. h. die Roboter 12A bzw. 12C können nicht durch ein Signal eines Kanals außer dem vorgegebenen Kanal betrieben werden.) Sodann übertragen die Drahtlosmodule 18A und 18C automatisch die vom Teach-Bedienfeld 16B empfangenen Daten (Signale) über das Netzwerk 22 zur Hauptsteuerung 14B. Hierbei können neue Informationen zu den empfangenen Daten hinzugefügt werden.
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Die Kommunikationsfrequenzen der Drahtlosmodule 18A und 18C können durch eine Kommunikation (oder einen Befehl) von der Steuerung 14B im Teach-Modus an die Steuerungen 14A und 14C umgeschaltet werden. Andererseits können die Kommunikationsfrequenzen der Drahtlosmodule 18A und 18C jeweils durch die Steuerungen 14A und 14C umgeschaltet werden. Liegt beispielsweise ein Funk-Frequenzband bei 2,4 GHz und werden die Frequenzen für das Teachen in den Steuerungen 14A, 14B und 14C bei 20 MHz-Intervallen festgelegt (d. h. die Frequenzen der Steuerungen 14A, 14B und 14C werden auf 2,42 GHz, 2,44 GHz bzw. 2,46 GHz eingestellt), kann die Steuerung auf Basis der Frequenz des durch das eigene Drahtlosmodul empfangene Drahtlossignal erkennen, welche Steuerung (oder welcher Roboter) im Teach-Zustand (Teach-Modus) ist.
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Werden also die Roboter 12A und 12C nicht durch Drahtloskommunikation geteacht (eingelernt) und wird der Roboter 12B durch das Drahtlossignal an die Steuerung 14D geteacht, kann das Drahtlosmodul 18B das Signal direkt vom Teach-Bedienfeld 16B empfangen und auch das Signal vom Teach-Bedienfeld 16B nach Durchgang durch zumindest eines der Drahtlosmodule 18A und 18C (d. h. das letztgenannte Signal wird empfangen und transferiert durch zumindest eines der Drahtlosmodule 18A und 18C). Mit anderen Worten: das Signal von dem Teach-Bedienfeld 16B wird durch die Steuerung 14B (Drahtlosmodul 18B) als Multiplexsignal empfangen. Weiterhin kann das Drahtlosmodul das Signal automatisch empfangen und transferieren und das Signal kann von der Bedienungsperson empfangen und transferiert werden (d. h. manuell).
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Wenn bei den obigen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen und auch bei den nachfolgend erläuterten dritten, vierten und fünften Ausführungsbeispielen das Drahtlossignal (oder ein Sicherheitssignal) vom Eingabefeld zur Steuerung während des Teachvorganges untebrochen wird, wird der Teach-Roboter (vorzugsweise sofort) gestoppt, um so die Sicherheit für die Bedienungsperson zu erhöhen. Wenn im Stand der Technik die drahtlose Kommunikation überlastet ist, kann das Drahtlossignal häufig unterbrochen werden. Der Roboter wird dann jedes Mal gestoppt, wenn die Drahtloskommunikation unterbrochen ist und damit muss auch die Teach-Operation unterbrochen werden. Sind aber die Drahtlossignale gemultiplext (also Multilplexsignale, d. h. dasselbe Signal wird über mehrere Routen übertragen und empfangen), wie bei den obigen Ausführungsbeispielen, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Drahtloskommunikation gleichzeitig auf allen Routen unterbrochen wird, extrem gering. Somit kann bei den Ausführungsbeispielen die Unterbrechung der Drahtloskommunikation praktisch vermieden werden und so kann das Teachen störungsfrei und effizient ausgeführt werden.
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Wie oben erläutert, können die Signale gemultiplext werden unter Verwendung des Drahtlos-Zugangspunktes, des Drahtlosmoduls der Steuerung des Roboters, welcher nicht im Teach-Modus ist, oder unter Verwendung des Fabrik-Netzwerkes etc. Häufig ist das Drahtlosmodul oder das Fabrik-Netzwerk vorab schon für die Steuerung vorgesehen, völlig unabhängig von der vorliegenden Erfindung. Da bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Steuerung im Nicht-Teach-Zustand (im Automatikbetrieb etc.) das Sicherheitssignal nicht von dem Teach-Bedienfeld empfangen muss, kann das Drahtlosmodul, welches nicht in einem erheblichen Betrieb ist, eingesetzt werden, um die Signale zu multiplexen, wobei keine gesonderte Vorrichtung hierfür eingesetzt werden muss.
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3 erläutert schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel. Ein drahtloses System 10b nach 3 entspricht einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels und enthält mehrere Maschinen (beim Beispiel Roboter) 12A, 12B, 12C, 12D und 12E sowie die gleiche Anzahl an Steuerungen 14A, 14B, 14C, 14D und 14E, welche jeweils eingerichtet sind, die Roboter 12A, 12B, 12C, 12D bzw. 12E zu steuern. Soll einer der Roboter eine bestimmte Operation, wie ein Teachen, ausführen, verwendet die Bedienungsperson ein drahtloses Bedienfeld (beim Ausführungsbeispiel ein drahtloses Teach-Bedienfeld, insbesondere hängend) 16, um so die Teach-Operation auszuführen. Die Steuerungen 14A bis 14E haben (beinhalten) jeweils Drahtlosmodule A bis E für eine drahtlose Kommunikation mit dem Teach-Bedienfeld 16. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel haben die Drahtlosmodule A bis E auch die Konfiguration eines Drahtlosrepeaters.
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Beim dritten Ausführungsbeispiel mit den mehreren Drahtlosrepeatern kann vorab bestimmt werden, welches Drahtlosmodul (Drahtlosrepeater) eingesetzt werden soll zum Multiplexen der Signale, wenn eines der drahtlosen Teach-Bedienfelder in den Teach-Modus geht. Wenn entsprechend 3 der Roboter 12B (die Hauptmaschine) zu Teachen ist und die anderen Roboter (als Submaschinen) nicht im Teach-Zustand sind (Nicht-Teach-Modus), kann die Bedienungsperson vorab das Drahtlosmodul bestimmen, welches als Drahtlosrepeater bei der anfänglichen Einstellung der Steuerung 14B zu verwenden ist. 3 zeigt, dass die Bedienungsperson bei der anfänglichen Einstellung die Drahtlosmodule A, B und C unter den Drahtlosmodulen (Drahtlosrepeatern) A bis E, welche in der Fabrik im Drahtlossystem 10b installiert sind, dafür bestimmt.
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Wenn entsprechend 3 die Steuerung 14B (Roboter 12B) durch Auswahl mittels des Teach-Bedienfeldes 16 in den Teach-Modus kommt, informiert die Steuerung 14B die Drahtlosrepeater A und C (Steuerungen 14A und 14C) über das Netzwerk 22 etc., dass die Steuerung 14B (Roboter 12B) in den Teach-Modus kommt, wobei unter den anfänglich beim Einstellen bestimmten Drahtlosmodulen A, B und C die Drahtlosmodule A und C im Nicht-Teach-Zustand sind. Deshalb werden beim Ausführungsbeispiel nach 3 die (Sicherheits-)Signale vom Teach-Bedienfeld 16 zur Steuerung 14B über drei Übertragungsrouten (Wege) gemultiplext. Weiterhin kann die Information, dass der Roboter 12B in den Teach-Modus geht, vom Teach-Bedienfeld 16 zu den Drahtlosmodulen A und C übertragen werden.
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4 erläutert schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel. Zum Drahtlossystem 10c nach 4 soll der Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden und es werden die gleichen Bezugszeichen wie beim dritten Ausführungsbeispiel verwendet, so dass eine wiederholte Beschreibung sich erübrigt.
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Beim mehrere Drahtlosrepeater enthaltenden vierten Ausführungsbeispiel wird die Bedienungsperson darüber informiert, welches Drahtlosmodul (Drahtlosrepeater) zum Multiplexen der Signale eingesetzt werden kann und sodann kann die Bedienungsperson das Drahtlosmodul, welches verwendet werden soll, auswählen. Beispielhaft zeigt 4, dass der Roboter 12B (Hauptmaschine) zu teachen ist, während der Roboter 12E durch eine andere Bedienungsperson geteacht wird und die anderen Roboter sind als Submaschinen im Nicht-Teach-Zustand.
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Wenn beim Drahtlossystem 10c nach 4 die Steuerung 14B (Roboter 12B) ausgewählt und durch Betätigung des Teach-Bedienfeldes 16 in den Teach-Modus gebracht wird, werden einer oder mehrere Drahtlosrepeater ermittelt, welche geeignet sind für ein Multiplexen des Signals. Im einzelnen: die Steuerung 14B erhält Informationen bezüglich der Zustände (Teach-Modus oder automatischer Betriebsmodus etc.) der anderen Steuerungen über das Netzwerk 22. Andererseits kann auch ein Hauptrechner 26 (host) vorgesehen sein, der eingerichtet ist zur Kommunikation mit jeder Steuerung 14A bis 14E und der Hauptrechner 26 kann Informationen gewinnen bezüglich des Zustandes einer jeden Steuerung.
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Sodann können entsprechend Bezugszeichen 24 diejenigen Drahtlosrepeater aufgelistet und auf einer Anzeige des Teach-Bedienfeldes 16 dargestellt werden, welche in der Lage sind, die Signale zu multiplexen. Andererseits kann auch die Bedienungsperson über das Gehör bezüglich der einsetzbaren Drahtlosrepeater informiert werden. Damit kann die Bedienungsperson den einzusetzenden Drahtlosrepeater durch Betätigung des Teach-Bedienfeldes 16 auswählen. Die Bedienungsperson kann einen oder mehrere Drahtlosrepeater auswählen.
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5 erläutert schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel. Zum Drahtlossystem 10d nach 5 sollen die Merkmale näher beschrieben werden, welche gegenüber denen des dritten und vierten Ausführungsbeispiels abgewandelt sind, wobei die gleichen Bezugszeichen für einander entsprechende Komponenten eingesetzt werden, so dass sich eine wiederholte Beschreibung insoweit erübrigt.
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Wenn beim mehrere Drahtlosrepeater enthaltenden fünften Ausführungsbeispiel einer der Roboter zu teachen ist, können einer oder mehrere (andere) Drahtlosrepeater, deren Kommunikationszustand gut ist, automatisch erkannt und ausgewählt werden. Beispielsweise zeigt 5, dass der Roboter 12B (Hauptmaschine) zu teachen ist und die anderen Roboter (als Submaschinen) sich in einem Nicht-Teach-Zustand befinden.
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Wenn entsprechend 5 durch Betätigung des Teach-Bedienfeldes 16 die Steuerung 14B (Roboter 12B) ausgewählt und in den Teach-Modus gebracht wird, kann die Haupt-Steuerung 14B automatisch unter den Substeuerungen im Nicht-Teach-Zustand das Drahtlosmodul erkennen und auswählen, bei dem der Kommunikationszustand von dem Teach-Bedienfeld 16 zur Haupt-Steuerung 14B über die ausgewählte Substeuerung gut ist (z. B. ist die Erfolgsrate der Datenkommunikation in der Vergangenheit 90% oder mehr). Weil beim Beispiel nach 5 der Kommunikationszustand der Steuerung 14E (Drahtlosmodul 16E) als einziger nicht gut ist, sind die Drahtlosrepeater, welche zum Multiplexen der Signale eingesetzt werden, die Drahtlosmodule A, C und D. Der Kommunikationszustand einer jeden Moduls kann durch Analyse von bisherigen Daten ermittelt werden.
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Bei den zweiten, dritten, vierten und fünften Ausführungsbeispielen kann die Funktion des Drahtlosmoduls zum Multiplexen der Signale durch einen Drahtlosrepeater übernommen werden, wie den Drahtlos-Zugangspunkt 20 gemäß 1, welcher nicht in der Steuerung enthalten ist. In diesem Fall kann der Drahtlosrepeater das Signal mit einer der Frequenzen empfangen (z. B. 2,42 GHz, 2,44 GHz und 2,46 GHz), welche von dem drahtlosen Teach-Bedienfeld den einzelnen Steuerungen zugeordnet sind, und sodann kann der Drahtlosrepeater das empfangene Signal zu der Steuerung übertragen, welche der Frequenz des empfangenen Signals entspricht. Ist beispielsweise die Frequenz des empfangenen Signals 2,42 GHz, überträgt der Drahtlosrepeater das empfangene Signal an die Steuerung 14A. Ist die Frequenz des empfangenen Signals 2,44 GHz, überträgt der Drahtlosrepeater das empfangene Signal an die Steuerung 14B.
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6 zeigt ein Beispiel für die Komplementierung (Vervollständigung) von Daten gemäß der Erfindung. Ein Drahtlossystem 10e nach 6 hat mehrere Maschinen (beim Ausführungsbeispiel Roboter) 12A und 12B und die gleiche Anzahl an Steuerungen 14A und 14B, welche für die Steuerung der Roboter 12A bzw. 12B eingerichtet sind. Soll einer der Roboter eine spezifische Operation, wie ein Teachen, ausführen, verwendet die Bedienungsperson das drahtlose Teach-Bedienfeld 16, um die Teach-Operation auszuführen. Die Steuerungen 14A und 14B haben (enthalten) ein Drahtlosmodul A bzw. B, um drahtlos mit dem Teach-Bedienfeld 16 zu kommunizieren. Jedes der Drahtlosmodule A und B kann im Aufbau einen Drahtlosrepeater wie beim ersten Ausführungsbeispiel aufweisen.
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Beim Beispiel nach 6 ist der Roboter 12A (Hauptmaschine) zu teachen und das Drahtlosmodul B der Steuerung des Roboters 14B wird zum Multiplexen der Signale eingesetzt. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass es sich bei den Daten (dem Signal), welches von dem drahtlosen Teach-Bedienfeld 16 zur Haupt-Steuerung 14A zu übertragen ist, um ”12345678” handelt, während Daten fehlen in den ersten Daten, welche vom Teach-Bedienfeld 16 direkt zur Steuerung 14A übertragen werden (es fehlen ”4” und ”7”).
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Wenn hierbei von dem drahtlosen Teach-Bedienfeld 16 zur Hauptsteuerung 14A übertragene Daten zuvor mit Informationen versehen sind, wie einer Zahl oder einem Zeitpunkt, welche einen Zeitpunkt repräsentieren, zu dem die Daten übertragen werden, können die fehlenden Daten komplementiert werden. Beispielsweise sei entsprechend 6 angenommen, dass einzelne Daten in den zweiten Daten fehlen, welche von dem Teach-Bedienfeld 16 zur Substeuerung 14B zur gleichen Zeit wie die ersten Daten übertragen werden (es fehlen ”2”, ”3” und ”6”). Auch in diesem Falle kann, wie in Abschnitt F in 6 gezeigt ist, die Hauptsteuerung 14A die fehlenden Daten ergänzen, wodurch der richtige Datensatz ”12345678” korrekt empfangen werden kann.
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Wenn, wie oben erläutert, Daten fehlen, können die fehlenden Daten komplementiert werden durch Verwendung einer Mehrzahl von Datensätzen, die gleichzeitig übertragen werden und durch Multiplexen der Signale unter Verwendung einer Mehrzahl von Übertragungsrouten. Mit Vergrößerung der Anzahl der Übertragungsrouten (oder der Drahtlosrepeater) wird die Wahrscheinlichkeit des Empfangs vollständiger Datensätze bei fehlenden Daten vergrößert.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach den 3 bis 6 bedeutet bezüglich der Verbindungen zwischen der Steuerung und dem drahtlosen Bedienfeld (Teach-Bedienfeld) und bezüglich der Verbindung zwischen den jeweiligen Steuerungen eine durchgezogene Linie einen Draht, wie ein Netzwerk, während eine gestrichelte Linie eine drahtlose Funk-Kommunikation bedeutet. Dabei kann die durchgezogene Linie (Draht-Kommunikation) ersetzt werden durch eine gestrichelte Linie (drahtlose Kommunikation). Beispielsweise kann sowohl die Kommunikation zwischen der Steuerung und dem drahtlosen Bedienfeld (Teach-Bedienfeld) als auch die Kommunikation zwischen jeder Steuerung über Funk erfolgen.
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Zwei oder mehr Ausführungsbeispiele nach den 1 bis 6 können in geeigneter Weise kombiniert werden. Beispielsweise können sowohl der drahtlose Zugangspunkt gemäß 1 als auch das Drahtlosmodul gemäß 2 als Drahtlosrepeater eingesetzt werden. Auch kann beispielsweise vor Darstellung des einsetzbaren Drahtlosmoduls gemäß 4 für die Bedienungsperson der automatische Auswahl-/Selektionsprozess gemäß 5 ausgeführt werden.
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Bei den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen kann das Sicherheitssignal, welches zwischen dem drahtlosen Eingabefeld (Teach-Bedienfeld) und der Steuerung übertragen wird, gemultiplext werden unter Verwendung der drahtlosen Einrichtung (Modul) in der zu teachenden Steuerung, des Fabrik-Netzwerkes und/oder des Drahtlosrepeaters, so dass das Signal nicht unterbrochen wird. Es wird vorgezogen, dass die Signale gemultiplext werden unter Verwendung des gleichen Frequenzbandes (Kanal). Der Kanal des Drahtlosmoduls der Substeuerung (im automatischen Betriebsmodus etc.) kann so umgeschaltet werden, dass er dem Kanal des Drahtlosmoduls der Hauptsteuerung entspricht (im Teach-Modus), so dass die Frequenzen der Drahtlosmodule zusammenfallen. Weiterhin kann die Zeitfolge der Umschaltung des Kanals der Zeitfolge des Betriebs des Teach-Bedienfeldes entsprechen (z. B. der Zeitfolge des Betriebs des Schalters oder der Detektion eines bestimmten Pegels der Beschleunigung bei Verwendung eines eingebauten Beschleunigungssensors).
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Das drahtlose System (Robotersystem) gemäß den 1 bis 5 kann in ein Produktionsmanagementsystem integriert sein und kann auch in einer Produktionseinheit eingesetzt werden. In diesem Falle kann das Produktionsmanagementsystem eine Einheitssteuerung aufweisen, die eingerichtet ist für eine Kommunikation mit der Produktionseinheit und eine Produktionsablaufeinheit aufweisen, die eingerichtet ist für eine Kommunikation mit der Einheitssteuerung. Die Einheitssteuerung kann die Produktionseinheit auf Basis von Produktionsplänen steuern, die von der Produktionsablaufeinheit empfangen werden.
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Das hier beschriebene Teach-Bedienfeld ist ein konkretes Beispiel für ein Bedienfeld.
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Gemäß der obigen Beschreibung können die vom drahtlosen Bedienfeld kommenden Signale über eine Mehrzahl von Übertragungsrouten gemultiplext werden, bevor sie empfangen werden. Deshalb kann der Betrieb des drahtlosen Bedienfeldes nicht gestoppt oder ausgesetzt werden, es sei denn, alle Transmissionsrouten (Übertragungsrouten) sind unterbrochen. Hierdurch erfolgt ein weitestgehend gesicherter Betrieb.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007-233817 A [0002]
- JP 2011-000652 A [0003]
- JP 2015-201728 A [0004]
