DE102021205334A1 - Linearmodul und Verfahren zum Betrieb eines Linearmoduls - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist ein Linearmodul mit einem ruhenden länglichen Gehäuse, entlang dessen Längsachse ein Wagen bewegbar ist. Dazu dient ein elektrischer Antrieb, insbesondere ein Linearmotor oder ein Elektromotor mit Kugelgewindetrieb, oder ein Elektromotor mit Zahnriemen. Eine Vielzahl von Leuchtmitteln (vorzugsweise LED's) ist entlang der Längsachse am Gehäuse verteilt, wobei eine verschiedenfarbige Ansteuerung der Leuchtmittel abhängig von mindestens einem Zustand oder Bewegungsprofil des Linearmoduls ist. Offenbart ist weiterhin ein Verfahren zur Ansteuerung der Leuchtmittel eines derartigen Linearmoduls.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Linearmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Betrieb. Das Linearmodul kann auch als Linearaktor oder als Achse bezeichnet werden.
  • Im Internet unter der Adresse
    https://www.boschrexroth.com/de/de/produkte/produktgruppen/lineartechnik/themen/line arachsen/ sind derartige Linearmodule offenbart. Sie haben ein längliches Gehäuse, das als Aluprofil ausgebildet ist, und einen Wagen, der oft als Tischteil ausgeführt ist um daran weitere Komponenten (z.B. kundespezifisch) befestigen zu können. Der Wagen ist gegenüber dem Gehäuse spielfrei entlang einer Längsachse geführt.
  • Oft sind in komplexen Anlagen mehrere derartige Linearmodule kombiniert, um z.B. dreidimensionale Bewegungen im Raum ausführen zu können.
  • Nachteilig an derartigen Linearmodulen ist, dass sie den Anwender oder den für den Betrieb des Linearmoduls Verantwortlichen oft im Unklaren über Zustände (wie z.B. Wartungsbedarf) und über ausgeführte oder auszuführende Bewegungsprofile lassen, oder dass nur kleine unauffällige Leuchtmittel an dem Linearmodul zur Information vorgesehen sind.
  • Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Linearmodul und eine Verfahren zu dessen Betrieb zu schaffen, bei dem Informationen einfach an den Anwender oder an den für den Betrieb des Linearmoduls Verantwortlichen übermittelt werden können.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Linearmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Linearmoduls mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
  • Das beanspruchte Linearmodul hat ein ruhendes längliches Gehäuse, entlang dessen Längsachse ein Wagen bewegbar ist, der als Tischteil weitergebildet sein kann. Dazu dient ein elektrischer Antrieb, insbesondere ein Linearmotor oder ein Elektromotor mit Kugelgewindetrieb oder ein Elektromotor mit Zahnriemen. Erfindungsgemäß ist eine Vielzahl von verschiedenfarbigen Leuchtmitteln (besonders bevorzugt LED's) entlang der Längsachse am Gehäuse verteilt, wobei die Ansteuerung der Leuchtmittel abhängig von mindestens einem Zustand oder Bewegungsprofil des Linearmoduls ist. Dabei wird die lange Seite des Gehäuses, insbesondere in voller Länge und damit die längste zur Verfügung stehende Ausdehnung des Linearmoduls genutzt. Besonders bevorzugt werden zumindest 90 % der Länge des Gehäuses mit den Leuchtmitteln versehen. So ist die Anzeigevorrichtung ist in ihrer Ausdehnung erfindungsgemäß maximiert und somit optimal (z.B. auch aus der Ferne) erkennbar. Damit besteht der Kern der Erfindung in einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Zuständen oder von Bewegungsprofilen von Linearmodulen durch eine Reihe von verschiedenfarbigen Leuchtmitteln mit großer Ausdehnung. So kann z.B. in einer übergeordneten Anlage mit mehreren derartigen Linearmodulen von einer einzigen Person einfach erkannt werden, dass alle Linearmodule in einem normalen Wartungszustand und/oder Betriebszustand sind, wenn an jedem Linearmodul die Leuchtmittel z.B. grün angesteuert werden und leuchten. Damit ist ein Linearmodul geschaffen, bei dem Informationen einfach an den Anwender oder an den für den Betrieb des Linearmoduls Verantwortlichen übertragen werden können. Außerdem können wegen der erfindungsgemäß großen Ausdehnung der Anzeigevorrichtung auch komplexere Informationen übermittelt werden, in dem z.B. durchlaufende Lichtpunkte oder längenveränderliche Lichtreihen angezeigt werden.
  • Die Steuerung der Anzeigevorrichtung kann gemäß einem integrierten Prinzip in eine elektronische Hauptsteuerung des Linearmoduls integriert sein. Dann kann einfach auf die Daten (z.B. Sensordaten) bzw. Programme der Hauptsteuerung zugegriffen werden, um den anzuzeigenden Zustand oder das anzuzeigende Bewegungsprofil zu ermitteln und die Leuchtmittel entsprechend anzusteuern.
  • Die Anzeigevorrichtung kann gemäß einem autarken Prinzip an einem Linearmodul mit bereits bestehender elektronischer Hauptsteuerung nachgerüstet werden, also unabhängig von der elektronischen Hauptsteuerung des Linearmoduls mit einer eigenen externen Steuerung ausgeführt sein, die zur Ansteuerung der Leuchtmittel dient.
  • Die Leuchtmittel sind vorzugsweise auf einem Leuchtband angeordnet, die sich parallel zur Längsachse erstreckt. Damit ist die Anzeigevorrichtung des erfindungsgemäßen Linearmoduls vorrichtungstechnisch und montagetechnisch besonders einfach.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Leuchtmittel LED's, so dass das Leuchtband ein LED-Band ist. Die erfindungsgemäße Verschiedenfarbigkeit kann z.B. durch verschieden ansteuerbare LED's (RGB-LED's) erzeugt werden.
  • Insbesondere beim autarken Prinzip der Anzeigevorrichtung oder bei der Fertigung von verschieden langen Linearmodulen ist es von Vorteil, wenn die Länge des Leuchtbandes an die Länge des Gehäuses oder an den Verfahrweg des Wagens angepasst werden kann, in dem das Leuchtband längenkonfektionierbar ist. Dazu kann das Leuchtband von einer länglichen Leiterplatte und von einem längenkonfektionierbaren Bandabschnitt gebildet, die mechanisch und elektrisch miteinander verbunden sind. Auf der Leiterplatte und dem längenkonfektionierbaren Bandabschnitt sind die Leuchtmittel entlang der Längsachse befestigt. Längenkonfektionierbar heißt insbesondere „in regelmäßigen Abständen abschneidbar“.
  • Insbesondere beim autarken Prinzip der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung oder im Sinne einer modularen Fertigung von Linearmodulen mit und ohne Anzeigevorrichtung ist es von Vorteil, wenn das Leuchtband nachträglich in eine Vertiefung oder Nut an einer Außenseite des Gehäuses einsetzbar ist oder zusammen mit einem extra Profil an einer Außenseite des Gehäuses befestigbar ist. Die Vertiefung oder Nut oder das extra Profil weist vorzugsweise eine lichtdurchlässige Abdeckung auf.
  • In einer höheren IP-Klasse kann auch eine vergossene externe Steuerung und das Leuchtband am Gehäuse des Linearmoduls direkt entweder geklebt oder eingehakt und verklemmt sein.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein rotatorisches indirektes Wegemesssystem (z.B. Drehgeber am Elektromotor des Antriebs) oder ein sich parallel zur Längsachse erstreckendes lineares direktes Wegemesssystem vorgesehen, um die Position und/oder die Bewegung und/oder die Beschleunigung des Wagens zu erfassen. Beim autarken Prinzip ist das Wegemesssystem zusammen mit der Anzeigevorrichtung nachrüstbar.
  • Im Falle des linearen Wegemesssystems umfasst dieses vorzugsweise eine Vielzahl von Magnetsensoren (z.B. Hall-Sensoren), die verteilt entlang der Längsachse auf der Leiterplatte angeordnet sind, wobei am Wagen ein Permanentmagnet befestigt ist. Ein Abstand der Leuchtmittel zueinander und ein Abstand der Magnetsensoren zueinander haben dabei vorzugsweise ein kleinstes gemeinsames Vielfaches, das kleiner als 10 cm ist.
  • Beim autarken Prinzip ist die externe elektronische Steuerung zur Ansteuerung der Leuchtmittel vorzugsweise raumsparend auf der länglichen Leiterplatte integriert.
  • Die externe elektronische Steuerung dient vorzugsweise auch zur Verarbeitung der Signale der Magnetsensoren oder anderer (weiter unten genannter) Sensoren.
  • Bei einer konkreten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Linearmoduls ist dessen erfasster und angezeigter Zustand oder einer der Zustände eine Position des Wagens entlang der Längsachse. Dann stellt die Vielzahl von Leuchtmitteln eine Positionsanzeige dar. Dazu wird das zumindest eine Leuchtmittel angesteuert, das sich entlang der Längsachse an der aktuellen Position des Wagens befindet, oder es werden alle Leuchtmittel angesteuert, die sich zwischen einem Endabschnitt des Gehäuses und der aktuellen Position des Wagens befinden.
  • Bei einer konkreten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Linearmoduls ist dessen erfasster und visualisierter Zustand oder einer der Zustände ein Schmierzustand. Dieser kann mittels des Wegemesssystems indirekt über die aufsummierte Bewegung des Wagens entlang der Längsachse ermittelt werden.
  • Bei einer konkreten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Linearmoduls ist dessen erfasster und visualisierter Zustand oder einer der Zustände eine zuvor erfolgte Verzögerung, die größer als ein Grenzwert ist. Damit kann ein zuvor erfolgter Crash des Wagens angezeigt werden. Dazu kann ein an dem Wagen befestigter Beschleunigungssensor dienen oder das Wegemesssystem dient als Beschleunigungssensor.
  • Bei einer konkreten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Linearmoduls ist dessen erfasster und visualisierter Zustand oder einer der Zustände eine Endposition, die mit einem Endschalter ermittelbar ist. Dazu sind ein oder zwei Endschalter an den Endabschnitten des Gehäuses befestigt oder das Wegemesssystem dient zur Ermittlung der Endposition.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Linearmoduls ist dessen erfasster und visualisierter Zustand oder einer der Zustände eine Temperatur, die mit mindestens einem Temperatursensor ermittelbar ist.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Linearmoduls ist dessen erfasster und visualisierter Zustand oder einer der Zustände ein Schwingungszustand des Linearmoduls, die mit mindestens einem Körperschallsensor ermittelbar ist.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Linearmoduls ist dessen erfasster und visualisierter Zustand oder einer der Zustände ein Belastungszustand des Linearmoduls, z.B. seines länglichen Gehäuses, der mit mindestens einem Dehnmessstreifen ermittelbar ist.
  • Mögliche Anzeigefunktionen bei Integration weiterer Sensorik:
    • Temperatur des Linearmoduls: Integration eines Temperatursensors und Anzeige bei Überschreiten der zulässigen Temperatur des Linearmoduls.
    • Schmierzustand: Integration eines Sensors zur Überwachung des Schmieröls (z.B. Partikelgehalt, Temperatur, Viskosität) und Anzeige bei Grenzwertüberschreitung.
    • Leckagedetektion bei lebensdauergeschmiertem Linearmodul: Integration eines Füllstandsensors und Anzeige, wenn der Füllstand unter ein gewisses Niveau fällt.
    • Crashdetektion: Integration eines Beschleunigungssensors und Anzeige nach überhöhten Beschleunigungen/Verzögerungen des Wagens.
    • Überlast/Durchbiegung: Integration von zusätzlichen z.B. Dehnmessstreifen/Lichtleitfasern zur Durchbiegungsmessung in oder direkt neben das Leuchtband. Anzeige bei Überschreitung des Grenzwertes.
    • Lagerschaden: Integration eines „Mikrofons“ oder Körperschallsensors zur Auswertung des Schalles (z.B. Körperschalles) im Linearmodul und Anzeige bei Überschreiten eines Grenzwertes (Lautstärke/Frequenz).
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betrieb eines vorbeschriebenen Linearmoduls insbesondere beim integrierten Prinzip. Wenn mittels der elektronischen Hauptsteuerung des Linearmoduls und mittels des Antriebs ein vorgegebenes Bewegungsprofil (Position über die Zeit) des Wagens abgefahren wird, wird eine zugeordnete Ansteuerung der Leuchtmittel vorgenommen. Damit ist ein Verfahren zum Betrieb eines Linearmoduls geschaffen, bei dem das evtl. auch komplexe Bewegungsprofil einfach dem Anwender oder dem Verantwortlichen angezeigt werden kann. So kann z.B. in einer übergeordneten Anlage mit mehreren derartigen Linearmodulen von einer einzigen Person auch aus der Ferne einfach erkannt werden, welches Linearmodul welches Bewegungsprofil abfährt.
  • Es können mehrere Bewegungsprofile vorgegeben sein, denen jeweils unterschiedliche Anzeigen durch unterschiedliche Ansteuerungen der Leuchtmittel zugeordnet sind.
  • Das Bewegungsprofil kann beispielsweise eine Pilgerschrittbewegung sein (einige Schritte vor, dann weniger Schritte zurück, dann einige Schritte vor, dann weniger Schritte zurück, also z.B. 3 Schritte vor, 2 Schritte zurück, 3 Schritte vor, 2 Schritte zurück).
  • Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Linearmoduls sind in den Figuren dargestellt.
  • Es zeigen
    • 1 das erfindungsgemäße Linearmodul gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung,
    • 2 eine Anzeigevorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Linearmoduls,
    • 3 einen Ausschnitt eines Gehäuses eines erfindungsgemäßen Linearmoduls mit einem Profil zur Aufnahme des Leuchtbandes in einem Querschnitt,
    • 4 einen Ausschnitt eines fertig montierten erfindungsgemäßen Linearmoduls in einem Querschnitt und
    • 5 einen elektrischen Schaltplan der Anzeigevorrichtung eines erfindungsgemäßen Linearmoduls.
  • 1 zeigt das erfindungsgemäße Linearmodul gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Darstellung. Es hat einen als Gehäuse 1 bezeichneten Hauptkörper, entlang dem ein Wagen 2 spielfrei geführt ist. Das Gehäuse 1 ist als Aluprofil gefertigt, an dessen Enden Endkappen angeordnet sind. An einer Endkappe ist ein Antrieb 4 für den Wagen 2 vorgesehen, der einen Elektromotor 6 und eine Spindelwelle hat, die sich im Innern des Gehäuses 1 konzentrisch zu einer Längsachse 8 erstreckt und die im Eingriff mit dem Wagen 2 ist.
  • An einer Außenseite des Gehäuses 1 ist ein als LED-Band ausgebildetes Leuchtband 10 angebracht, das eine eigene Stromversorgung hat, die durch einen Netzstecker symbolisiert ist. Das Leuchtband 10 hat eine eigene externe elektronische Steuerung µC. Extern bedeutet, dass die Steuerung unabhängig von oder zumindest zusätzlich zu einer elektronischen Hauptsteuerung des Linearmodus ist, womit dieses Ausführungsbeispiel dem autarken Prinzip der Erfindung zugehört.
  • Das Leuchtband 10 weist eine Vielzahl von LED's 12 und eine Vielzahl von Magnetsensoren S auf, die jeweils gleichmäßig entlang der Längsachse 8, genauer gesagt parallel zur Längsachse 8 verteilt sind. Die Anzahl der Magnetsensoren S entspricht beim ersten Ausführungsbeispiel der Anzahl der LED's 12.
  • 2 zeigt eine Anzeigevorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Linearmoduls. Gezeigt ist ein Leuchtband 10, das aus einer Leiterplatte 10a und einem längenkonfektionierbaren Bandabschnitt 10b zusammengesetzt ist. An der Übergangsstelle ist eine mechanische und elektrische Verbindung geschaffen. Auf dem gesamten Leuchtband 10 sind mehr LED's 12 als Magnetsensoren S vorgesehen. Auf der Leiterplatte 10a ist die externe Steuerung µC vorgesehen, und an die Leiterplatte 10a ist die eigene Stromversorgung angeschlossen. Damit hat auch dieses Leuchtband 10 eine eigene externe Steuerung µC, womit auch diese Anzeigevorrichtung dem autarken Prinzip der Erfindung zugehört.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel des Leuchtbandes 10 sind die Bauräume für die externe Steuerung µC und für die Reihe der LED's 12 überlappend (die ersten LED's 12 sitzen direkt auf der Leiterplatte 10a, die weiteren LED's 12 auf dem längenkonfektionierbaren Bandabschnitt 10b. Alternativ könnte die Elektronik (externe Steuerung µC, Spannungsversorgung, Sensorik, Auswerteelektronik und Eingabeelektronik) in einer separaten Box untergebracht werden.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel des Leuchtbandes 10 erfolgt eine automatische Längenerkennung des Linearmoduls bzw. des Verfahrweges des Wagens 2 durch automatisches „Zählen“ der LED's 12 beim Abschneiden des längenkonfektionierbaren Bandabschnitts 10b. Daher ist keine auftragsindividuelle Programmierung notwendig. Eine Anbindung der externen Steuerung µC über eine IO-Link-Schnittstelle ist auch realisierbar.
  • Das Raster bzw. der Abstand der Magnetsensoren S und das Raster bzw. der Abstand der LED's 12 sind grundsätzlich unabhängig voneinander. Das LED-Raster richtet sich primär nach den optischen Eigenschaften (optisch zufriedenstellender Pixelabstand vs. Kosten, z.B. 1 ,5cm) während sich das Sensor-Raster nach dem Signalverlauf des vorbeifahrenden Permanentmagneten 14 und dem daraus resultierenden Auswerteverfahren für die Positionserkennung richtet. Das Magnetsensor-Raster kann mehrere (z.B. 6cm) Zentimeter betragen.
  • Bei beiden Ausführungsbeispielen gemäß den 1 und 2 läuft ein (in 4 gezeigter) Permanentmagnet 14 des Wagens 2 entlang der Magnetsensoren S. Dies wird gemäß einer (in 5 gezeigten) Schaltung ausgewertet, und es werden die LED's 12 gemäß einer der folgenden Anzeigefunktionen angesteuert.
    • - Bewegung/Position des Wagens 2: Anzeige der aktuellen Position über „mitfahrenden“ LED-Punkt.
    • - Anzeige Referenz-/Schmierfahrt: optische Unterstützung zur Fahrt des Wagens 2 in eine Zielposition/Schmierposition: Zielposition/Schmierposition und aktuelle Position des Wagens 2 sind farbig markiert, die Markierung der aktuellen Position bewegt sich mit dem Wagen 2. Wenn die richtige Position erreicht ist, wird dies entsprechend signalisiert (z.B. ähnlich einem Gitarrenstimmgerät).
    • - Endlage-Annäherung: wenn der Wagen 2 zu nahe an seine Endlage verfahren wird, wird das komplette Leuchtband 10 (z.B. orange-rot) geschaltet.
    • - Schmierzustand / Restlaufzeit wegen der Wälzbelastung: wenn ein Schmierintervall nach Überschreiten einer bestimmten verfahrenen Gesamtstrecke dem Ende entgegengeht, wird das komplette Leuchtband 10 (z.B. orange-rot) geschaltet.
    • - Linearmodul lange nicht in Bewegung: Anzeige, wenn der Wagen 2 länger als eine gewisse Zeit nicht bewegt wurde.
  • Die 3 und 4 zeigen jeweils ein als Aluprofil gebildetes Profil 16 und eine als Milchglasdeckel gebildete Abdeckung 18. Beide erstrecken sich parallel zur Längsachse 8 des Linearmoduls. Das Leuchtband 10 mit eingeklebter Leiterplatte 10a und eingeklebtem Bandabschnitt 10b ist im Profil 16 aufgenommen. Das Profil 16 am Gehäuse 1 des Linearmoduls entweder geklebt oder mittels eines Zapfens 20 eingehakt und verklemmt.
  • In Verbindung mit den bereits im Wagen 2 von vielen Linearmodulen des Standes der Technik integrierten Permanentmagneten 14 wird ein extra Band mit Magnetsensoren S neben dem Leuchtband 10 angeordnet oder die Magnetsensoren S sind integriert im Leuchtband 10.
  • 5 zeigt das Schaltungskonzept der Magnetsensoren S aus 2. Über ein jeweiliges FlipFlop-Schieberegister FF werden die einzelnen über die Länge des Gehäuses 1 entlang der Längsachse 8 verteilten Magnetsensoren S aktiviert. Es ist nur ein Magnetsensor 8 dargestellt, die weiteren Magnetsensoren 8 sind durch drei Punkte symbolisiert. Es wird immer nur ein Magnetsensor S aktiviert und auf einen Bus durchgeschaltet. Die Magnetsensoren S werden ständig nacheinander abgefragt, sodass die Analogwerte aller Magnetsensoren S im Idealfall mit mehreren 100Hz abgefragt werden.
  • Das jeweilige FlipFlop-Schieberegister FF und die Magnetsensoren S sind zusammen auf dem Leuchtband 10, das gemäß den senkrechten gestrichelten Linien auf beliebige Länge konfektioniert werden kann.
  • Statt der bei den gezeigten Ausführungsbeispielen als Hall-Sensoren ausgeführten Magnetsensoren S können auch andere Magnetsensoren (AMR, GMR) verwendet werden.
  • Es bestehen folgende von den gezeigten Ausführungsbeispielen abweichende Optionen für das Wegemesssystem: Der als Drehwertgeber (absolut) dienende Permanentmagnet 14 ist an einem Spindelzapfen oder einer Welle eines Riemenrades befestigt. Beide Teile sind in 1 im Kasten des Antriebs 4 angeordnet. Alternativ ist der Permanentmagnet 14 an einem anderen rotierenden Teil des Linearmoduls befestigt, und es wird ein AMR-Sensor verwendet. Gemäß dem integrierten Prinzip kann die Anbindung der Anzeigevorrichtung an die Hauptsteuerung und ein Auslesen / Verarbeiten des Absolutwertes vom Motorgeber erfolgen.
  • Bei Anbindung an die übergeordnete Hauptsteuerung des Linearmoduls z.B. über eine Kommunikationsschnittstelle gemäß dem integrierten Prinzip ergeben sich folgenden weitere mögliche Anzeigefunktionen:
    • Achsidentifikation: Wenn in der Hauptsteuerung/Programmiersoftware der Knopf „wo bin ich“ geklickt wird, dann blinkt das Leuchtband. Das dien zum Auffinden des betroffenen Linearmoduls in einer übergeordneten Anlage, dessen Regler gerade auf Störung steht.
    • Zuordnung des Linearmoduls über Farbe: Erleichterung der Inbetriebnahme bei farblicher Zuordnung von Softwarevisualisierung zu Farbe, z.B. Linearmodul für x-Achse = blau, Linearmodul für y-Achse = grün.
    • Fehler / Problem / Störung: Das betroffene Linearmodul leuchtet/blinkt rot. Zur direkten Erkennung, wo in der Anlage die Störung aufgetreten ist. (analog „Maschinenampel“).
    • Position Software/Hardware-Endschalter: Anzeige, wenn ein Endschalter „betätigt“ wurde und das Linearmodul deswegen in Not-Halt ging.
    • Anzeige, wenn die Referenzierung des Linearmoduls erfolgreich durchgeführt wurde.
    • Betriebsparameter weichen vom Normalzustand ab, z.B. Bohrer gebrochen oder das Antriebsmoment ist ungewöhnlich hoch: die Hauptsteuerung wertet das Antriebsmoment durch Überwachung des Stromes des Elektromotors aus. Bei Grenzwertüberschreitung wird ein Fehler gemeldet.
    • Position teachen / SafeSpeed aktiviert: Anzeige, dass das Linearmodul sich im Einrichtbetrieb befindet und eine sicher-reduzierte-Geschwindigkeit aktiviert ist, so dass ein gefahrloses Greifen in das Linearmodul möglich ist.
    • Wartung fällig: Anzeige, wenn basierend auf Zeitmessung zeitnah eine Wartung ansteht. Grün - gelb - rot.
    • Motorbremse gesperrt: der Wagen ist in sicherer Parkposition. Ein Greifen in das Linearmodul (z.B. für Rüstvorgänge) ist gefahrlos möglich.
  • Es können bei integrierten Prinzip gemäß den folgenden Optionen von der elektronischen Hauptsteuerung des Linearmoduls Befehle zur externen Steuerung der Anzeigevorrichtung gesendet werden:
    • Option 1: Die Hauptsteuerung überwacht die Bewegung, bei einem bestimmten Bewegungsprofil (z.B. 5mm vor, 2 Sekunden warten, 3mm zurück, 7mm vor) wird eine spezielle Anzeige (z.B. Schmierposition anfahren / Erkennung des Linearmoduls) aktiviert.
    • Alternativ kann für eine umfangreichere Datenübertragung per Bewegung ein geeigneter Leitungscode (z.B. differenzieller Manchestercode oder NRZ-Codierung) verwendet werden. Darauf kann die weitere Datenübertragung regulär aufsetzen (definiert über die höheren ISO-OSI-Layer) inkl. Datensicherung. Auch eine mehrstufige Codierung ist denkbar (z.B. 2 Bits pro Bewegung, wenn die Bewegung in 4-stufig aufgelöst werden kann).
    • Option 2: triggern von Funktionen bei Detektion von absichtlichem Vibrieren des Antriebs 4 und/oder des Wagens 2. (Morsecode)
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gehäuse
    2
    Wagen
    4
    Antrieb
    6
    Elektromotor
    8
    Längsachse
    10
    Leuchtband
    10a
    Leiterplatte
    10b
    längenkonfektionierbarer Bandabschnitt
    12
    Leuchtmittel / LED
    14
    Magnet
    16
    Profil
    18
    Abdeckung
    20
    Zapfen
    FF
    FlipFlop-Schiebregister
    µC
    externe Steuerung
    S
    Magnetsensor

Claims (14)

  1. Linearmodul mit einem Gehäuse (1), entlang dessen Längsachse (8) ein Wagen (2) bewegbar ist, und mit einem elektrischen Antrieb (4) für den Wagen (2) und mit einer Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von verschiedenfarbigen Leuchtmitteln (12) aufweist, die verteilt entlang der Längsachse (8) am Gehäuse (1) angebracht sind, wobei die Ansteuerung der Leuchtmittel (12) abhängig von mindestens einem Zustand oder Bewegungsprofil des Linearmoduls ist.
  2. Linearmodul nach Anspruch 1 mit einem Leuchtband (10), das sich parallel zur Längsachse (8) erstreckt, und auf dem die Leuchtmittel (12) verteilt sind.
  3. Linearmodul nach Anspruch 2, wobei das Leuchtband (10) von einer Leiterplatte (10a) und von einem längenkonfektionierbaren Bandabschnitt (10b) gebildet ist, wobei der Bandabschnitt (10b) mechanisch und elektrisch mit der Leiterplatte (10a) verbunden ist.
  4. Linearmodul nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Leuchtband (10) in einer Vertiefung oder Nut des Gehäuses (1) oder in einem extra Profil (16) aufgenommen ist.
  5. Linearmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem rotatorischen Wegemesssystem am Antrieb (4) oder mit einem sich entlang der Längsachse (8) erstreckenden linearen Wegemesssystem.
  6. Linearmodul nach Anspruch 5, wobei das lineare Wegemesssystem eine Vielzahl von Magnetsensoren (S) umfasst, die verteilt entlang der Längsachse (8) angeordnet sind, wobei am Wagen (2) ein Permanentmagnet (14) befestigt ist.
  7. Linearmodul nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Zustand oder einer der Zustände eine Position des Wagens (2) entlang der Längsachse (8) ist.
  8. Linearmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Zustand oder einer der Zustände ein Schmierzustand ist, der indirekt über die aufsummierte Bewegung des Wagens (2) entlang der Längsachse (8) ermittelbar ist.
  9. Linearmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Beschleunigungssensor, wobei der Zustand oder einer der Zustände eine zuvor erfolgte Verzögerung des Wagens (2) ist, die größer als ein Grenzwert ist.
  10. Linearmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zustand oder einer der Zustände eine Endposition des Wagens (2) ist, die mit einem Endschalter ermittelbar ist.
  11. Linearmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zustand oder einer der Zustände eine Temperatur ist, die mit einem Temperatursensor ermittelbar ist.
  12. Linearmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zustand ein Schwingungszustand des Linearmoduls ist, die mit einem Schallsensor ermittelbar ist.
  13. Linearmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zustand oder einer der Zustände ein Belastungszustand einer Komponente des Linearmoduls ist, der mit einem Dehnmessstreifen ermittelbar ist.
  14. Verfahren zum Betrieb eines Linearmoduls gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine zugeordnete Ansteuerung der Leuchtmittel (12) vorgenommen wird, wenn mittels einer elektronischen Hauptsteuerung des Linearmoduls und mittels des Antriebs ein vorgegebenes Bewegungsprofil des Wagens (2) abgefahren wird.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19724378A1 (de) 1997-06-11 1998-12-24 Stefan Stirnberg Regal mit Entladevorrichtung
EP1502700A1 (de) 2003-07-26 2005-02-02 Schneeberger Holding AG Messsystem
DE102004023241A1 (de) 2004-05-07 2005-12-01 Rexroth Mecman Gmbh Einrichtung zur Positionserfassung
DE102007008338A1 (de) 2007-02-20 2008-08-21 Festo Ag & Co. Positionssensoreinrichtung und damit ausgestatteter Aktor
DE102016206904A1 (de) 2016-04-22 2017-10-26 Festo Ag & Co. Kg Verfahren zur Ermittlung und Speicherung einer Position eines Messelements längs eines Bewegungswegs und Sensorsystem
DE102018222860A1 (de) 2018-12-21 2020-06-25 Felder Kg Spannvorrichtung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19724378A1 (de) 1997-06-11 1998-12-24 Stefan Stirnberg Regal mit Entladevorrichtung
EP1502700A1 (de) 2003-07-26 2005-02-02 Schneeberger Holding AG Messsystem
DE102004023241A1 (de) 2004-05-07 2005-12-01 Rexroth Mecman Gmbh Einrichtung zur Positionserfassung
DE102007008338A1 (de) 2007-02-20 2008-08-21 Festo Ag & Co. Positionssensoreinrichtung und damit ausgestatteter Aktor
DE102016206904A1 (de) 2016-04-22 2017-10-26 Festo Ag & Co. Kg Verfahren zur Ermittlung und Speicherung einer Position eines Messelements längs eines Bewegungswegs und Sensorsystem
DE102018222860A1 (de) 2018-12-21 2020-06-25 Felder Kg Spannvorrichtung

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