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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Montage eines Roboter-gestützten Bearbeitungssystems nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Roboter werden in der Industrie zu vielfältigen Bearbeitungsvorrichtungen oder Bearbeitungssystemen zusammengestellt, wobei im Vordergrund steht, dass solche Roboter-gestützten Bearbeitungssysteme aus einer Vielzahl von einzelnen Komponenten bestehen, die miteinander synchronisiert werden müssen.
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Beispielsweise muss aufgrund der Reichweite, der Höhe des Gewichts und anderer physikalischer Parameter eines Roboters entschieden werden, welche Arbeitsumgebung dem Roboter zugeordnet wird, um ein funktionsfähiges Bearbeitungssystem zu schaffen.
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Ein solches Bearbeitungssystem kann beispielsweise ein automatisiertes Sortiersystem sein, bei dem ein Roboter Paletten, Kisten oder andere Gegenstände, die auf einem Förderband liegen, in bestimmter Weise zu Paketen zusammenstellt.
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Ein anderes Bearbeitungssystem kann beispielsweise die Nachbearbeitung von Spritzgusswerkstücken betreffen, die aus einer Spritzgussmaschine ausgeworfen werden und bei denen beispielsweise der Anguss abgeschnitten wird und die danach geprüft, sortiert und verpackt werden.
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Für diese vielfältigen, automatisierten Bearbeitungssysteme werden die eingangs genannten Roboter verwendet, wobei allerdings der Nachteil besteht, dass die Komponenten des Bearbeitungssystems elektrisch schwierig miteinander zu verbinden sind, denn die Betriebskomponenten haben meist andere Betriebssysteme oder eine andere Firmware, die nicht an das Betriebssystem des Roboters angepasst ist. Es bedarf daher eines großen Anpassungsaufwandes, um die verschiedenen Betriebskomponenten des Bearbeitungssystems aneinander anzupassen und mit dem Betriebssystem des Roboters zu synchronisieren.
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In der
EP 2 194 434 B1 wird ein Roboter-gestütztes Bearbeitungssystem beschrieben, bei dem der Roboter mit einem tragbaren Programmier-Endgerät programmiert werden kann und das Programmier-Endgerät über eine Datenverbindung mit der Steuereinheit in Verbindung steht und zusätzlich eine Drahtlos-Kommunikationseinrichtung vorgesehen ist, die mit dem tragbaren Endgerät kommuniziert.
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Damit kann zwar der Roboter mit einem tragbaren und gegebenenfalls auch funkgestützten Programmier-Endgerät programmiert werden; es fehlt allerdings die Anpassung der übrigen Betriebskomponenten des automatisierten Bearbeitungssystems an das Betriebssystem des Roboters.
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Mit dem Gegenstand der
DE 200 10 545 U1 ist ein Spritzaggregat für Mehrkomponenten-Spritzgießmaschinen bekannt geworden, welches Zusatz-Spritzaggregate vorsieht, die aus einem modularen Konzept gebildet sind und je nach Erfordernis (Maschinenhersteller, Maschinengröße, Maschinenspezifikation) aus standardisierten Einzelkomponenten zusammengestellt werden. Der Anbau an die vorhandene Spritzgießmaschine und der erforderliche Datenaustausch erfolgen über die vorher exakt definierten Schnittstellen. Damit kann eine vorhandene Spritzgießmaschine mit geringem und klar überschaubarem Kostenaufwand zu einer Zwei- oder Mehrkomponenten-Maschine nachgerüstet werden, weil Zusatz-Spritzaggregate angebracht werden können.
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Allerdings beschreibt die genannte Druckschrift nicht die Art und Ausbildung der Schnittstelle zwischen den Zusatz-Spritzaggregaten und dem aus dem Spritzaggregat selbst gebildeten Bearbeitungssystem.
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Eine automatisierte Anpassung der einzelnen Betriebs-Komponenten an das Spritzaggregat ist demnach nicht vorgesehen.
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Mit dem Gegenstand der
DE 60 2004 003 129 T2 ist ein Mehrachs-Roboter mit einem Steuerungssystem bekannt geworden, bei dem der Mehrachs-Roboter über ein Betriebssystem angesteuert wird, welches einen Strukturbus ansteuert, wobei dem Strukturbus Schnittstellen für die Verbindung mit mindestens einem auf dem Arm mitgeführten Positionssensor aufweist.
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Bei der genannten Druckschrift geht es demnach nicht um die Montage eines Roboter-gestützten Bearbeitungssystems, sondern vielmehr um die besondere Anpassung von Roboter-Zusatzelementen, wie z. B. Sensoren an das Betriebssystem des Roboters.
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Dies gilt auch für die
DE 10 2004 058 892 A1 , bei der lediglich ein Robotersystem für universelle Einsätze beschrieben wird, bei dem Verbindungsmodule vorhanden sind, die vorzugsweise säulenartig ausgebildet sind und somit der Roboter sandwichartig geschichtet aufgebaut ist. Auch hier ist nicht zu entnehmen, dass eine Montage eines Roboter-gestützten Bearbeitungssystems mit daran anzuschließenden Betriebs-Komponenten automatisiert erfolgen soll.
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Der Erfindung liegt deshalb ausgehend von dem aus der
EP 2 194 434 B1 bekannten Verfahren die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Montage eines Roboter-gestützten Bearbeitungssystems so weiterzubilden, dass die das Bearbeitungssystem neben dem Roboter ausbildenden weiteren Betriebs-Komponenten automatisiert in die Bearbeitungsumgebung eingefügt werden können.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
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Merkmal der Erfindung ist, dass nunmehr die, die Betriebsumgebung des Roboter-gestützten Bearbeitungssystems bildenden Betriebskomponenten, wie z.B. der Roboter selbst, die Roboterzelle, ein Lagertisch, eine Bodenplatte, eine Zuführvorrichtung, eine Rollenbahn, ein Angussabschneider und dergleichen Betriebskomponenten mehr nunmehr automatisiert in das Betriebssystem des Roboters intergriert werden.
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Im Mittelpunkt der Erfindungsidee steht somit die automatisierte Synchronisierung beim Anschluss der Betriebskomponenten an das Betriebssystem des Roboters, so dass die zwischen dem Roboter-Betriebssystem und den Betriebskomponenten vorhandenen Schnittstellen automatisiert erkannt und die benötigten Firmware-Programme, welche die einzelnen Betriebs-Komponenten benötigen, um mit dem Roboter-Betriebssystem zu arbeiten, automatisiert geladen und in die Betriebskomponenten implementiert werden.
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Erfindungsgemäß wird dies durch einen sogenannten Plug & Play-Manager erreicht, der im Betriebssystem der jeweiligen Betriebskomponente implementiert ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil. dass in annährend jeder Betriebskomponente ein Plug & Play-Manager integriert ist, sodass dieser für eine automatisierte Integration in das Betriebssystem des Roboters sorgt.
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Die Implementierung im Betriebssystem kann entweder im I/O-Eingangsmodul der Betriebskomponente angeordnet sein oder auch in einem anderen Daten- oder Speicherbereich des Betriebssystems der jeweiligen Betriebskomponente.
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Erfindungsgemäß haben deshalb auch die bisher nur als passive Komponenten eines Roboter-gestützten Bearbeitungssystems angesehenen Teile nunmehr ebenfalls ein eigenes Betriebssystem mit einem Plug & Play-Manager, mit einer eigenen Firmware und einer Schnittstelle zum Betriebssystem des Roboters. Es handelt sich beispielsweise um die gehäuseartige Roboterzelle, die aus mechanisch miteinander verbundenen Wänden besteht, und nunmehr ist vorgesehen, dass die Roboterzelle selbst und die die Roboterzelle bildenden Wände und anderen Komponenten modular aufgebaut sind und jede Komponente (z. B. die Abdeckplatte, die Vorderwand, die Rückwand) eine eigene Intelligenz mit einem eigenen Betriebssystem aufweist.
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Damit sind sie nicht nur mechanisch miteinander verbunden, sondern auch elektrisch über einen Systembus, so dass die Art und Anordnung sowie die weitere elektrische und mechanische Spezifizierung im Betriebssystem der jeweiligen passiven Komponente des Bearbeitungssystems enthalten ist. Somit ist eine einfache Integration an den Systembus des Roboters möglich.
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Beispielsweise ist im Betriebssystem der Abdeckplatte eine Firmware und ein Speicherbereich implementiert, in dem die mechanischen und elektrischen Funktionen der Abdeckplatte abgespeichert sind.
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Bei der mechanischen Verbindung der Abdeckplatte mit der Vorderwand und der Rückwand der Roboterzelle werden auch die elektrischen Kontakte zum Systembus geschlossen, und der Systembus des Roboters erkennt nun das Vorhandensein der Abdeckplatte, der Vorderwand und der Rückwand und liest aus deren Speicherbereich jeweils die mechanischen und elektrischen Eigenschaften aus und entscheidet dann, ob eine Firmware erforderlich ist, die eventuell von einer Cloud-basierten Anwendungslösung geladen werden kann.
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Im Mittelpunkt der Erfindung steht also der - auch in passiven Bauelementen der Roboterzelle und der anderen Komponenten des Bearbeitungssystems enthaltene - Plug & Play-Manager, der bei der mechanischen Verbindung der genannten passiven Teile nunmehr auch einen Systembusanschluss an den Systembus des Roboters erbringt und ein Firmware-Abgleich mit dem Betriebssystems des Robotersystems erreicht.
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Ein solcher Systembus kann verschiedene Ausprägungen aufweisen. Er kann als CAN-Bus, als USB-Bus, als Profibus, als EIB-Bus, als Interbus, als Ethernet-Bus und als AS-Interface ausgebildet sein. Der Master ist bevorzugt im System des Roboters implementiert und die aktiven und passiven Betriebskomponenten werden als Slaves behandelt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass die Firmware für jede der Betriebs-Komponenten aus einem cloud-basierten APP-Store geladen wird, der die Firmware in die Cloud lädt und einen Download auf der einzelnen Applikationen auf den Systembus des Roboters gestattet.
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Insgesamt ergibt sich somit ein betriebsfähiges elektrisches System, bestehend aus Betriebs-Komponenten, die automatisiert über ihre automatisierten Schnittstellen mit einem darin implementierten Plug & Play-Manager an einen daran angeschlossenen Systembus miteinander vernetzt sind und unter einem einheitlichen Betriebssystem arbeiten.
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Es bedarf deshalb nicht mehr der - beim Stand der Technik vorhanden gewesene - Aufwand, dass die Betriebssysteme von einzelnen elektrischen Komponenten nicht mit dem Roboter-gestützten Betriebssystem zusammenarbeiten und mühevoll aneinander angepasst werden müssen.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass - im Gegensatz zum Stand der Technik - ein Roboter-gestütztes Bearbeitungssystem nicht nur aus aktiven, elektrischen Komponenten besteht, sondern auch passive Komponenten das Roboter-gestützte Bearbeitungssystem bilden, wie z. B. die räumliche Roboterzelle, Rollenbahnen, Ablagetische, Förderbänder und dergleichen, die nunmehr erfindungsgemäß über ein eigenes Betriebssystem mit einem dort implementierten Plug & Play-Manager verfügen und somit über den Anschluss an den Systembus automatisch vom Betriebssystem erkannt werden und die im Betriebssystem der Komponente enthaltene Firmware automatisiert mit dem Betriebssystem synchronisiert wird, so dass das Betriebssystem unmittelbar beim Anschluss einer aktiven oder passiven Betriebskomponente an den Systembus erkennt, welche mechanischen und elektrischen Eigenschaften die Betriebskomponente hat und gegebenenfalls Treiber, Firmware und andere Programme nachlädt, um die über den Plug & Play-Manager angeschlossene Betriebskomponente mit dem Betriebssystem zu synchronisieren.
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Auf diese Weise wird bei der Zusammenstellung von Roboter-gestützten Bearbeitungssystemen ein hoher Arbeitsaufwand vermieden, denn alle Teile, wie z.B. mechanisch passive oder mechanisch angetriebene sowie elektrische Komponenten - sind automatisiert in das Roboter-gestützte Bearbeitungssystem einzugliedern, indem der jeweilige in der Komponente implementierte Plug & Play-Manager beim Anschluss einen Datenaustausch mit dem Betriebssystem des Bearbeitungssystems ausführt.
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Vorteil dieser Maßnahme ist, dass nun über große Entfernungen Roboter-gestützte Bearbeitungssysteme automatisch konfiguriert werden können, denn der Kunde kann aus einem Katalog von einer Vielzahl von Betriebskomponenten auswählen, und bei der Montage die ausgewählten Teile mechanisch und elektrisch miteinander verbinden.
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Bei der mechanischen Verbindung werden sie gleich an den Systembus des Bearbeitungssystems angeschlossen, ohne dass es zu Schnittstellenproblemen oder Anpassungsschwierigkeiten im Hinblick auf die Software und Betriebssysteme der Betriebskomponenten im Hinblick auf die Software und Betriebskomponenten des Bearbeitungssystems kommt.
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Aufgrund des Plug & Play-Managers, der in vorzugsweise jeder elektrischen oder mechanischen Betriebskomponente angeordnet ist, wird beim elektrischen Anschluss der jeweiligen Betriebskomponente an den Systembus die Firmware der angeschlossenen Betriebskomponente von der Kontrollinstanz des Systembus geprüft und gegebenenfalls erneuert und/oder aus einer Cloud nachgeladen, so dass ein Roboter-gestütztes automatisiertes Bearbeitungssystem mit stets aneinander angepassten passiven und aktiven Bauteilkomponenten vorhanden ist.
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Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
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Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen:
- 1: die beispielhafte Darstellung einer Roboterzelle, die ein Roboter-gestütztes Bearbeitungssystem ausbildet
- 2: perspektivische Darstellung des Bearbeitungssystems nach 1 mit einer Anpassung an eine Spritzgießmaschine im zerlegten Zustand
- 3: ein weiteres Beispiel für ein Bearbeitungssystem, bei dem alle Betriebskomponenten elektrisch miteinander verbunden sind
- 4: schematisiert ein Ausführungsbeispiel, welche Betriebskomponenten in einem Betriebssystem nach 1 oder 2 mit einem Plug & Play-Manager ausgerüstet sein könnten
- 5: schematisiert ein Blockschaltbild eines betriebskomponentenseitigen vorhandenen Betriebssystems mit einem dort implementierten Plug & Play-Manager
- 6: schematisiert die Darstellung des Anschlusses von Betriebskomponenten an einen Systembus, der von einem Steuerungsrechner verwaltet wird
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In den 1 und 2 ist als erstes Beispiel für ein zu automatisierendes Bearbeitungszentrum 59 eine teilweise geöffnete Roboterzelle 1 dargestellt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Knickarm-Roboter 2 und einem diesem zugeordneten Lagertisch 3 besteht.
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Das Gehäuse der Roboterzelle 1 ist von einer plattenförmigen Seitenwand 4 in Verbindung mit einer weiteren plattenförmigen Seitenwand 5 gebildet, wobei in den Seitenwänden Fensterausschnitte 6 angeordnet sind, die entsprechend der Art und Arbeitsweise des Knickarm-Roboters 2 zu konfigurieren sind und in ihrer Größe und der Lage des Ausschnittes, der Reichweite und dem Bearbeitungsraum des Knickarm-Roboters angepasst sind.
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Auf einem Lagertisch 7 in der Roboterzelle 1 ist eine Zuführvorrichtung 9 an einem verschiebbar angetriebenen Schlitten 10 vorgesehen.
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Die Bodenplatte 8 der Roboterzelle 1 schließt sich elektrisch leitfähig und über mechanische Verbindungen (zB. Steck- oder Schraubanschlüsse) an die Seitenwände 4, 5 an.
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Vorteilhaft ist nun, dass mindestens die genannten mechanischen und passiven Teile durch elektrische Kontaktverbindungen 11-15 nicht nur mechanisch verbunden, sondern auch elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind und alle an einem gemeinsamen Systembus 56 betriebsfertig angeschlossen sind.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 2 dient das in 1 dargestellte Bearbeitungszentrum 59 zum Anschluss an eine Spritzgießmaschine 20, wobei in diesem Fall die Abdeckplatte 16 sowie die Vorderwand 17 und die Rückwand 18 an die besondere Anschlusssituation an die Spritzgießmaschine 20 angepasst sind. Auch in diesen Bauteilen 16-18, die üblicherweise lediglich als passive Bauelemente ausgebildet sind, sind nun aktive elektrische Verbindungen enthalten, die alle in betriebsfähiger Verbindung an den Systembus 56 angeschlossen sind und wobei in jedem der vorher genannten aktiven und passiven Bauteile ein später noch zu erläuternder Plug & Play-Manager 41 angeordnet ist. Damit ist es erstmals möglich, nicht nur einen Knickarm-Roboter 2 mit seinem Betriebssystem mit dem Betriebssystem der Spritzgießmaschine 20 zu synchronisieren, sondern darüber hinaus alle die Roboterzelle 1 und das Bearbeitungszentrum 59 ausmachenden Bauteile untereinander mechanisch und elektrisch zu verbinden und aufeinander abzustimmen.
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Die 3 zeigt als weiteres Beispiel eine andere Art eines Bearbeitungszentrums größerer Bauart als im Vergleich zur 1 und 2.
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Dort ist im Anschluss an eine Spritzgießmaschine 20 eine erste Roboterzelle 21 angeschlossen, in der ein erster Knickarm-Roboter 2a angeordnet ist, in dessen Arbeitsbereich ein Ablagetisch 23 angeordnet ist, sowie das Aufgabeende eines aus der Roboterzelle 21 herausführenden Förderbandes 24.
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Das Förderband 24 fördert die von der Spritzgießmaschine 20 erhaltenen Spritzgussartikel in die zweite transportschlüssig daran angeschlossene Roboterzelle 1, in der ein weiterer Knickarm-Roboter 2 in der Art angeordnet ist, wie es anhand der 1 und 2 dargestellt wurde. In dieser Roboterzelle 1 sind zwei gegenüberliegende Ablagetische 23 angeordnet. Aus der Roboterzelle 1 führt eine Rollenbahn 22 heraus, die transportschlüssig mit einer dritten Roboterzelle 31 verbunden ist und der ein weiterer Knickarm-Roboter 2b angeordnet ist, dem ebenfalls eine bestimmte Arbeitsumgebung aus passiven und aktiven Bauelementen zugeordnet ist.
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Aus der Roboterzelle 31 führt auch ein Förderband 24 heraus.
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Am Beispiel der 4 wird erläutert, dass die Mehrzahl der die Arbeitsumgebung der Roboterzelle 1, 21, 31 bildenden aktiven und passiven Komponenten über geeignete Signal- und Datenverbindungen 25, 26 miteinander verbunden sind, wobei als Beispiel angegeben ist, dass der jeweilige Knickarm-Roboter 2, 2a, 2b mit einer Firmware 30 versehen ist und der Knickarm-Roboter 2, 2a, 2b über die Datenverbindung 26 mit einem vernetzten Knoten 28 verbunden ist, der Teil eines Steuerungsrechners ist.
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In gleicher Weise sind auch die passiven Bauelemente konfiguriert, insbesondere die an zweiter Stelle in 4 dargestellte Roboterzelle 1, 21, 31, deren passive Bauteile mechanisch miteinander verbunden sind und darüber hinaus mit ihren Betriebsprogrammen aufeinander abgestimmt sind und an einen einheitlichen Systembus angeschlossen sind. Auch hier wird eine Firmware 30 für jedes passive Bauteil vorgehalten und über den vernetzten Knoten 28 über die Datenverbindung 26 verwaltet.
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Teil der Roboterzelle nach 4 ist auch ein sogenannter Angussabschneider 27, der ebenfalls in bestimmter Weise mechanisch vorkonfiguriert ist und seine mechanischen und elektrischen Eigenschaften sind in der komponentenseitigen Firmware 30 des Angussabschneiders 27 gespeichert und werden über die Datenverbindung 26 dem vernetzten Knoten 28 zugeleitet.
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Gleiches gilt auch für die an letzter Stelle nur beispielhaft genannte Zuführvorrichtung 9, deren mechanische Bauteile miteinander mechanisch verbunden sind, darüber hinaus aber jedoch auch noch elektrisch an einen durchgehenden, die mechanischen Bauteile verbindenden Systembus angeschlossen sind und von einer Firmware 30 verwaltet werden.
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Im Ausführungsbeispiel nach 4 wird der vernetzte Knoten 28 über eine Datenverbindung 32 von einem Steuerungsrechner 29 verwaltet, in dessen Rechnerstruktur unter Anderem auch ein Prüfblock 40 für den Anschluss der Plug & Play-Manager 41 der verschiedenen Bauteilkomponenten nach 4 enthalten ist.
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Der Steuerungsrechner 29 steht über eine drahtgebundene oder drahtlose Datenverbindung 35 mit einer Cloud 33 in Verbindung, die ihrerseits über eine weitere (bevorzugt internet-basierte) Datenverbindung 35 mit einem APP-Store 34 in Verbindung steht, so dass von dem APP-Store eine beliebige Anzahl von Betriebsprogrammen, Firmware und Daten in die internet-basierte Cloud 33 geladen werden kann, um über die Datenverbindung 35 auf den Steuerungsrechner 29 hochgeladen zu werden.
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Bei Bedarf lädt dann der Steuerungsrechner 29 die aus der Cloud 33 geladenen Programmteile über die Datenverbindung 32 in den vernetzten Knoten 28 hinein, der wiederum über die Datenverbindung 26 die Firmware oder eine Aktualisierung einer Firmware den einzelnen elektrisch miteinander vernetzten Komponenten mitteilt.
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Die 5 zeigt das interne Betriebsprogramm einer solchen aktiven oder passiven Komponente 1-24, wo zunächst der vernetzte Knoten 28 nach 4 auf der linken Seite dargestellt ist, der über ein Interface mit dem Steuerungsrechner 29 verbunden ist.
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Die dort dargestellte Datenverbindung 32 kann Kontakte bilden oder kontaktlos sein und führt in das Betriebssystem 36 der jeweiligen mechanischen oder elektrischen Komponente.
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An das Betriebssystem 36 dieser Komponente ist nun eine Anzahl von Funktionsblöcken angebunden, die nachfolgend erläutert werden.
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Ausgehend von dem Funktionsblock 37, der eine bestimmte Startsituation oder Ruhesituation einer solchen Komponente darstellt, wird zunächst auf der rechten Seite in 5 über den Signalpfad 53, 54 geprüft, ob das gesamte Betriebssystem gestoppt wurde oder nicht, und im Funktionsblock 42 wird ein solcher Stopp erkannt und über den Signalpfad 50 dem Funktionsblock 37 mitgeteilt.
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Der dort dargestellte Prüfblock 40 dient also nur zur Erkennung eines bestimmten Stopp-Zustandes.
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Im mittleren Teil der 5 ist ein Prüfblock 39 dargestellt, der über den Signalpfad 53 überprüft, ob über den Signalpfad 52 im Funktionsblock 43 eine Aussage getroffen ist, ob die jeweils mit dem Steuerungsrechner 29 zu verbindende elektrische oder mechanische Komponente überhaupt physikalisch anwesend ist. Falls dies der Fall ist, wird über den Signalpfad 55 dieses Prüfergebnis an den Funktionsblock 44 weitergeleitet und dieser überprüft, ob das Gerät im Funktionsblock 45 bereits schon registriert ist und beim Systembus über die Datenverbindung 32 angemeldet ist.
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Falls dies der Fall ist, werden im Funktionsblock 46 die Treiber dieser mechanischen oder elektrischen Komponente initialisiert, und über den Signalpfad 55 erfolgt die Inbetriebnahme dieser mechanischen oder elektrischen Komponente mit Anschluss an den Steuerungsrechner 29.
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Die genannten Funktionsblöcke 44, 45, 46, 47 sind Gegenstand eines Plug & Play-Managers, der demnach die Schnittstelle zum Systembus 56 überprüft und feststellt, ob das anzuschließende mechanische oder elektrische Gerät für den Anschluss an den Systembus 56 geeignet ist und ob alle Treiber vorhanden sind. Sollte dies nicht der Fall sein, kann der Steuerungsrechner 29 über die drahtlose oder drahtgebundene Datenverbindung die entsprechenden Steuerungsprogramme aus der Cloud 33 nachladen und in den Plug & Play-Manager einladen.
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Im linken Funktionsblock in 5, nämlich im Prüfblock 38 wird ebenfalls geprüft, ob das mechanische oder elektrische Gerät überhaupt anwesend ist und in der Art einer verkürzten Prüfung wird über den Signalpfad 51 sofort der Treiber 46 initialisiert, sofern das Gerät vorher im Prüfblock 45 registriert war.
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Der im Plug & Play-Manager 41 enthaltene Prüfblock 47 ist sozusagen die Freigabe der mechanischen oder elektrischen Gerätekomponente mit Anschluss an den Systembus 56.
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Sobald das Gerät in Betrieb genommen wurde, wird dieser Inbetriebnahme-Zustand über den Signalpfad 48 dem Funktionsblock 37 mitgeteilt.
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Die 6 zeigt nun einen Funktionsaufbau einer solchen elektrischen oder mechanischen Komponente, wo als Beispiel eine Anzahl derartiger Komponenten (Roboter 31, Ablagetisch 23, Kamera, Seitenwand links 4, Seitenwand rechts 5, Schutzzaun, Förderband 24, Rollenbahn 22, Abdeckplatte 16, Rückwand 18) dargestellt sind.
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Bevorzugt jede der dort dargestellten mechanischen und elektrischen Komponenten enthält den erfindungsgemäßen Plug & Play-Manager 41, der über einen I/O-Baustein 57 in der Art einer Schnittstellenanpassung (Interface) betriebsfähig über die jeweilige Datenverbindung 32 an dem Systembus 56 angeschlossen ist. Der Systembus wird von dem Steuerungsrechner 29 verwaltet, der - in der vorher beschriebenen Weise - über die Datenverbindung 35 mit der Cloud 33 und gegebenenfalls einem APP-Store 34 verbunden ist.
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Der Aufbau des APP-Stores 34 ist als Bibliothek-Datenfeld 58 ausgebildet, d.h., dort sind jeder der links dargestellten mechanischen oder elektrischen Komponenten jeweils ein Datenfeld zugeordnet, in dem die Firmware, das Betriebsprogramm und andere elektrische Parameter gespeichert sind.
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Auf diese Weise kommuniziert der Steuerungsrechner 29 bei Bedarf mit dem APP-Store 34, der über die Ladestrecke 61 jeweils die entsprechende Firmware oder sonstige elektrische Daten aus dem Bibliothek-Datenfeld 58 abruft und über den entsprechend adressierten I/O Baustein 57 dem Plug & Play-Manager 41 zuführt, der schließlich damit die elektrische oder mechanische Komponente mit Daten versorgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Roboterzelle
- 2
- Knickarm-Roboter a, b
- 3
- Lagertisch
- 4
- Seitenwand links
- 5
- Seitenwand rechts
- 6
- Fensterausschnitt
- 7
- Lagertisch
- 8
- Bodenplatte
- 9
- Zuführvorrichtung
- 10
- Schlitten
- 11
- Kontaktverbindung
- 12
- Kontaktverbindung
- 13
- Kontaktverbindung
- 14
- Kontaktverbindung
- 15
- Kontaktverbindung
- 16
- Abdeckplatte
- 17
- Vorderwand
- 18
- Rückwand
- 19
-
- 20
- Spritzgießmaschine
- 21
- Roboterzelle a
- 22
- Rollenbahn
- 23
- Ablagetisch
- 24
- Förderband
- 25
- Datenverbindung
- 26
- Datenverbindung
- 27
- Angussabschneider
- 28
- vernetzter Knoten
- 29
- Steuerungsrechner
- 30
- Firmware
- 31
- Roboterzelle
- 32
- Datenverbindung
- 33
- Cloud
- 34
- APP-Store
- 35
- Datenverbindung
- 36
- Betriebssystem
- 37
- Funktionsblock (Start)
- 38
- Prüfblock
- 39
- Prüfblock
- 40
- Prüfblock
- 41
- Plug & Play-Manager
- 42
- Funktionsblock
- 43
- Funktionsblock
- 44
- Funktionsblock
- 45
- Funktionsblock
- 46
- Funktionsblock
- 47
- Funktionsblock
- 48
- Signalpfad
- 49
- Signalpfad
- 50
- Signalpfad
- 51
- Signalpfad
- 52
- Signalpfad
- 53
- Signalpfad
- 54
- Rückschleife
- 55
- Signalpfad
- 56
- Systembus
- 57
- I/O-Baustein
- 58
- Bibliothek-Datenfeld
- 59
- Bearbeitungszentrum
- 60
- Bearbeitungszentrum
- 61
- Ladestrecke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2194434 B1 [0007, 0015]
- DE 20010545 U1 [0009]
- DE 602004003129 T2 [0012]
- DE 102004058892 A1 [0014]
