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Die Erfindung betrifft einen elektronischen Datenspeicher in Form eines digitalen Typenschildes gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Üblicherweise werden herkömmliche Typenschilder bei Maschinen, Produkten oder Anlagen außen an einem Gehäuse der Maschine, des Produktes oder der Anlage angebracht, beispielsweise angenietet oder geklebt. Dabei werden Daten wie Fabriknummer, Typ, und dergleichen beispielsweise als Barcode und/oder als QR-Code und/oder als Data-Matrix-Code und oder in Klarschrift auf das Typenschild gedruckt. Aus Platzgründen ist es zumeist nicht möglich, weitere wichtige Daten der Maschine, des Produkts, der Anlage auf dem Typenschild unterzubringen, insbesondere Daten zum Produktlebenszyklus wie beispielsweise Serviceinformationen oder anwendungsspezifische Daten.
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In der
DE 10 2008 013 088 A1 der Anmelderin ist ein Datenspeicher gezeigt, der Informationen über eine Getriebeeinheit gespeichert hat, die von einer Steuerung beispielsweise während der Inbetriebnahme einer Linearbewegungsvorrichtung ausgelesen werden können. Auch beim Austausch einzelner Komponenten einer Vorrichtung können die gespeicherten Daten der ausgetauschten Komponenten auf das neue Teil überspielt werden, so dass eine manuelle Programmierung nicht notwendig ist.
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Aus der
DE 10 2015 212 728 A1 ist ein elektronischer Betriebsdatenspeicher für eine rotatorisch arbeitende Maschine bekannt, der mit einer Sende-/Empfangseinrichtung, vorzugsweise in Form eine RFID-Transponders, zum berührungslosen Senden und/oder Empfangen von Daten ausgestattet ist. Die Daten auf dem elektronischen Betriebsdatenspeicher sind mittels eines mobilen Endgeräts auslesbar und/oder überschreibbar.
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Nachteilig bei den vorgenannten Lösungen ist, dass eine Zuordnung der Datenspeicher, gerade innerhalb einer mehrteiligen Anlage in einer größeren oder großen Produktionshalle, zu einem bestimmten Produkt nicht ohne weiteres möglich ist. Des Weiteren muss zur Kopplung zwischen dem Datenspeicher und einem anderen Gerät ein abgestimmtes Programm ausführbar sein. Die Nutzung ist dadurch beschränkt.
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Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen elektronischen Datenspeicher in Form eines digitalen Typenschildes zur Verfügung zu stellen, der über einen eigenen Access Point verfügt und eine direkte Zuordnung zu einer Anlage und den dazu hinterlegten Daten, sowie einen vereinfachten Zugriff ohne zusätzliche Software ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein digitales Typenschild mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Linearbewegungsvorrichtung mit einem digitalen Typenschild zur Verfügung zu stellen, mittels dem alle Daten die im Zusammenhang mit der Vorrichtung anfallen gespeichert und ausgelesen werden können.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Linearbewegungsvorrichtung mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 7.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßes digitales Typenschild für Produkte und Anlagen ist als kleine Hardwarebox ausgeführt. Es handelt sich also nicht um ein Schild im herkömmlichen Sinne eines flachen, bedruckten Gegenstandes, sondern vielmehr um einen beispielsweise quaderförmigen Gegenstand, der eine integrierte Speichereinheit aufweist. Diese interne Speichereinheit kann alle Daten bereithalten, die üblicherweise auf einem Typenschild verfügbar sind, ist aber nicht auf diese Daten beschränkt. Vielmehr sind unabhängig von Datentypen alle Informationen in digitaler Form auf der integrierten Speichereinheit speicherbar und von dieser auslesbar. Die hinterlegten oder zu hinterlegenden Daten sind kabellos übermittelbar, da die Hardwarebox einen Microcontroller beinhaltet, der WiFi-fähig ist und einen eigenen Access Point generiert und über diesen auffindbar ist. Der Zugang zu dem digitalen Typenschild erfolgt über den Access Point. Wenn der Zugang erfolgt ist, kann man die hinterlegten Daten auslesen oder neue Daten hinterlegen. Es ist keine extra Software notwendig um Daten auszulesen, oder um neue zu hinterlegen. Die Anwendung erfolgt geräteunabhängig über einen Webbrowser. Daher eignet sich jedes Endgerät, das eine WiFi-Verbindung aufbauen kann.
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Vorzugsweise wird der Microcontroller auf einer Platine innerhalb der Hardwarebox angeordnet.
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Weiterhin wird es bevorzugt, wenn ein Signaltongeber in der Hardwarebox integriert ist. Der Signaltongeber kann einen akustischen Signalton ausgeben um eine Ortung des digitalen Typenschilds und damit der betreffenden Komponente innerhalb der betroffenen Anlage oder des betroffenen Produkts zu ermöglichen. Weiterhin kann die Programmierung derart erfolgen, dass bei Störungen oder Ähnlichem der Signalton abgegeben wird.
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Neben dem akustischen Signal des Signaltongebers ist vorzugsweise noch ein optischer Signalgeber in Form einer kleinen LED von außen sichtbar in der Hardwarebox integriert. Die Ortung des digitalen Typenschildes innerhalb der betroffenen Anlage oder des betroffenen Produkts wird so erleichtert.
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Der Signaltongeber kann ergänzend zum Automatikbetrieb (Typenschild meldet sich automatisch bei Verbindung zum Nutzer) zudem vorzugsweise, nachdem ein Zugang über den Access Point erfolgt ist, auch über diesen direkt angesteuert werden. Somit ist eine Steuerung über ein externes Gerät über die WiFi-Verbindung in einem Webbrowser möglich.
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Vorzugsweise kann die LED ergänzend zum Automatikbetrieb (Typenschild meldet sich automatisch bei Verbindung zum Nutzer) zudem, nachdem ein Zugang über den Access Point erfolgt ist, auch über diesen direkt angesteuert werden. Somit ist eine Steuerung über ein externes Gerät über die WiFi-Verbindung in einem Webbrowser möglich.
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Eine erfindungsgemäße Linearbewegungsvorrichtung ist mit einem vorbeschriebenen digitalen Typenschild ausgestattet und weist eine Schienenführung und/oder einen Gewindetrieb auf.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen digitalen Typenschilds und
- 2 eine Bildschirmseite des erfindungsgemäßen digitalen Typenschilds.
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Das in 1 dargestellte erfindungsgemäße digitale Typenschild ist als eine quaderförmige Hardwarebox 1, in der eine LED 2 nach außen hin sichtbar integriert ist, ausgebildet. In der Hardwarebox 1 sind zusätzlich eine Platine, auf der ein Microcontroller angeordnet ist und ein Signaltongeber verarbeitet. Des Weiteren weist die Hardwarebox 1 eine Speichereinheit auf, die ebenfalls im Inneren der Hardwarebox 1 angeordnet ist.
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Das digitale Typenschild ist als elektronischer Datenspeicher vorgesehen, der Basisdaten wie statische Informationen, Handbücher, Datenblätter, CAD-Zeichnungen, Schaltpläne usw. bereithält. Es handelt sich quasi um einen digitalen Maschinenordner, der sowohl vor Ort, als auch von extern eingesehen werden kann.
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Neben den Basisdaten sind beliebige Daten auf dem digitalen Typenschild hinterlegbar. So kann ein interaktiver Lebenslauf der Anlage an der das digitale Typenschild vorgesehen ist, hinterlegt werden. Eine Art Logbuch über Veränderungen der Anlage, beispielsweise an der Einstellung, aber auch der Austausch von Ersatzteilen oder andere Serviceeinsätze wie Wartung und Schmierung können hier dokumentiert werden. Die hinterlegten Daten können von dem digitalen Typenschild auch auf neue Komponenten der Anlage übertragen werden, so dass eine manuelle Programmierung von Ersatzteilen nicht mehr notwendig ist.
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Zusätzlich lassen sich auch Sicherheitshinweise, Programmierungen der einzelnen Komponenten, die Ergebnisse einer Sicherheitsabnahme, also eine vollständige Anlagendokumentation, speichern und abrufen. Webressourcen, wie beispielsweise Videos oder ähnliche auf den Anwendungsfall bezogene online verfügbaren Daten können über den Onlinezugriff in Form von Weblinks oder anderen Maßnahmen zur Verfügung gestellt werden.
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Der Zugriff erfolgt über einen Access Point, der wiederum von dem integrierten Microcontroller generiert wird. Eine direkte Internetanbindung über einen Router wird über den WiFi-fähigen Microcontroller ermöglicht. Eine Vernetzung von mehreren digitalen Typenschildern untereinander ist somit ermöglicht. So kann ein Datenaustausch zwischen einzelnen Bauteilen einer Anlage und/oder auch zwischen mehreren Anlagen erfolgen. Aktuelle Daten über Produktionsabläufe lassen sich besser steuern und können jederzeit eingesehen werden.
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Um auf das digitale Typenschild zuzugreifen ist keine angepasste Software notwendig. Der Zugriff erfolgt über den Webbrowser eines mobilen und/ oder stationären, internetfähigen Endgerätes.
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Die Zuordnung zwischen dem Access Point und dem physikalischen Produkt oder der Anlage lässt sich über einen Namen des Access Points im Einrichtungsprozess des digitalen Typenschilds festlegen. Falls es sich bei dem Produkt beispielsweise um eine Linearachse innerhalb einer größeren Fertigungsanlage handelt, die auf engem Raum verbaut ist und sich noch weitere Baugruppen oder Produkte mit einem digitalen Typenschild in der Anlage befinden, gibt es neben dem Namen noch weitere Möglichkeiten der Identifizierung des gesuchten digitalen Typenschilds. Über den Webbrowser lässt sich der Signaltongeber des digitalen Typenschilds direkt ansteuern. Durch das akustische Signal wird die Identifizierung wesentlich erleichtert. Zusätzlich lässt sich die LED 2 ebenfalls über den Webbrowser ansteuern. So kann neben dem akustischen Signal des Signaltongebers noch ein optisches Signal erzeugt werden um eine eindeutige Identifizierung der gesuchten Linearachse zu erreichen.
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Anstatt einzelne Produkte eine Anlage jeweils mit einem digitalen Typenschild zu versehen, ist es auch denkbar einer gesamten Anlage ein einzelnes digitales Typenschild zuzuordnen. Beispielsweise könnte ein digitales Typenschild an einer Roboterzelle alle wichtigen Dokumente und Informationen (z.B. Handbücher, Herstellererklärungen, Sicherheitsabnahmen, Schaltpläne, Roboterprogramme) der einzelnen Bestandteile enthalten.
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Vor Auslieferung des betroffenen Produkts oder der betroffenen Anlage werden alle relevanten Daten und Informationen auf ein Speicherelement (z.B. einer SD-Karte) des Typenschilds aufgespielt. Des Weiteren hat der Anwender des erfindungsgemäßen Typenschildes am HMI (Webbrowser) die Möglichkeit den Lebenslauf der Komponente manuell zu pflegen (neuer Eintrag im Lebenslauf), sowie eigene Dokumente (z.B. pdf) an geeigneter Stelle hochzuladen.
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Als Datenprotokolle werden TCP/IP und HTTP verwendet.
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Die Anwendung ist webbasiert und über jeden beliebigen Browser erreichbar. Das Typenschild ist als Website realisiert. Auf der Hardware des Typenschilds ist ein Webserver implementiert, der diese Website hostet. Die Website kann von jedem beliebigen Browser aus geöffnet werden, wenn sich das Endgerät im entsprechenden Netzwerk (Access Point Modus, zentral vernetzte Lösung über Router) befindet.
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2 zeigt eine Bildschirmseite des erfindungsgemäßen digitalen Typenschilds. Die Website dient als HMI/Oberfläche. Es gibt mehrere Reiter mit unterschiedlichen Daten und Funktionalitäten, von denen in 2 beispielhaft nur ein Reiter gezeigt ist.
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Der Datenspeicher bietet einen Access Point Modus an. Dabei muss man entsprechend in der näheren Umgebung sein, soweit die Funkverbindung ausreicht (z.B. im Umkreis von ca.35/40m). Des Weiteren ist eine zentral vernetzte Lösung implementiert. Hierfür sind ein Router (z.B. FritzBox) und ein zusätzlicher kleiner Server (z.B. Raspberry Pi) nötig. Die Typenschilder im entsprechenden Umkreis zum Router verbinden sich alle mit diesem. Zusätzlich ist der Server am Router angeschlossen, der eine Website mit zentraler Übersicht über alle angeschlossenen Typenschilder bietet, und für eine Weiterleitung auf das ausgewählte Typenschild zuständig ist. Für einen externen Zugriff könnte man den Router nun zusätzlich an das Firmennetzwerk anschließen, und somit einen externe Zugriff gewähren.
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Die Daten sind zunächst nur auf dem Typenschild gespeichert. Verwendet man zusätzlich die zentral vernetzte Lösung, so wird in einem zeitlichen Rhythmus ein Daten-Backup von jedem Typenschild auf dem zentralen Server gespeichert. Eine Cloudanbindung ist durch die Verwendung des Routers in der zentral vernetzten Lösung ebenfalls denkbar. Alle Daten können allein auf dem Typenschild bleiben (konservative Lösung), oder die Daten können zentral bereitgestellt, und es kann eine Cloudanbindung realisiert werden (offene Lösung).
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Offenbart ist ein digitales Typenschild, auf dem kabellos über jedes mobile und/oder stationäre Endgerät, Betriebsdaten eines Produktes oder einer Anlage gespeichert und ausgelesen werden können, wobei keine angepasste Software bereit gestellt werden muss, sondern über einen Access Point in Verbindung mit einem Webbrowser direkt auf die Daten zugegriffen werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008013088 A1 [0003]
- DE 102015212728 A1 [0004]
