DE102022124639A1 - Device and method for workpiece carrier identification - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Lesen einer Werkstückträgeridentifikation im Vorbeifahren (on the fly).The invention relates to devices and methods for reading a workpiece carrier identification while driving past (on the fly).
Description
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Lesen einer Werkstückträgeridentifikation im Vorbeifahren (on the fly).The invention relates to devices and methods for reading a workpiece carrier identification while passing by (on the fly).
In einem Montagesystem mit Werkstückträgern, die ein zu bearbeitendes Werkstück tragen, ist es häufig notwendig, diesen Werkstückträger eindeutig zu identifizieren. Damit ist es zum Beispiel möglich, der Montagestation mitzuteilen, welcher Werkstücktyp zu bearbeiten ist und welches Programm dafür auszuwählen ist. Umgekehrt können Bearbeitungsergebnisdaten diesem Werkstückträger und damit dem darauf befindlichen Werkstück zugeordnet werden. Üblicherweise werden dafür RFID-Chips benutzt. Dazu muss der Werkstückträger an einem Stopper anhalten, so dass gesichert ist, dass sich RFID-Sender und Leser gegenüberstehen und dann der Chip ausgelesen werden kann. Üblicherweise wird der Chip auch für weitere Informationen genutzt und ist auch beschreibbar, so dass auch Arbeitspläne und Ergebnisse auf den Chip geschrieben werden können. Dementsprechend länger dauert der Lese- bzw. Schreibvorgang und nimmt Zeit von der eigentlichen Bearbeitungszeit in Anspruch.In an assembly system with workpiece carriers that carry a workpiece to be machined, it is often necessary to clearly identify this workpiece carrier. This makes it possible, for example, to tell the assembly station which type of workpiece is to be processed and which program to select for it. Conversely, machining result data can be assigned to this workpiece carrier and thus to the workpiece located on it. RFID chips are usually used for this. To do this, the workpiece carrier must stop at a stopper so that it is ensured that the RFID transmitter and reader face each other and the chip can then be read. The chip is usually also used for further information and is also writable, so that work plans and results can also be written onto the chip. Accordingly, the reading or writing process takes longer and takes up time from the actual processing time.
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Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, Vorrichtungen und Verfahren zur Verringerung des zum Lesen der Werkstückträgeridentifikation erforderlichen Zeitaufwands zur Verfügung zu stellen.Against this background, the invention has set itself the task of providing devices and methods for reducing the time required to read the workpiece carrier identification.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.The object is achieved according to the invention by a device with the features of claim 1 and a method with the features of claim 9. Refinements and further developments of the invention result from the dependent claims and the description.
Die erfindungsgemäße Lösung dient dazu, den zum Lesen der Werkstückträgeridentifikation erforderlichen Zeitaufwand zu reduzieren. Das ist besonders dann wichtig, wenn die Taktzeiten in der Montagestation sehr niedrig gehalten werden sollen. Der erste Schritt dazu ist, dass der Werkstückträger zum Auslesen nicht mehr angehalten werden muss. Das wäre prinzipiell auch mit einer RFID-Kommunikation möglich, wenn man die Sende- und Empfangsleistung erhöht. Das könnte aber zur Folge haben, dass es Interferenzen mit anderen Werkstückträgern in der Nähe gibt.The solution according to the invention serves to reduce the time required to read the workpiece carrier identification. This is particularly important if the cycle times in the assembly station need to be kept very low. The first step is that the workpiece carrier no longer needs to be stopped for reading. In principle, this would also be possible with RFID communication if the transmission and reception power were increased. However, this could result in interference with other workpiece carriers nearby.
Gegenstand der Erfindung ist ein Werkstückträger mit einem Basisträgermodul für ein Werkstück und wenigstens einem damit mechanisch verbundenen Identifikator, welcher derart ausgestaltet ist, dass er von einer dafür vorgesehenen Lesevorrichtung gelesen werden kann, während der Werkstückträger in Bewegung ist.The subject of the invention is a workpiece carrier with a base carrier module for a workpiece and at least one identifier mechanically connected thereto, which is designed in such a way that it can be read by a reading device provided for this purpose while the workpiece carrier is in motion.
In einer Ausführungsform ist die im Identifikator enthaltene Information auf eine Werkstückträger-Identifikationsnummer reduziert, also auf eine ganze Zahl im endlichen Bereich, z. B. bis 10.000. Diese Nummer kann nun binär kodiert und als linearer Code oder als Matrix am Werkstückträger angebracht werden.In one embodiment, the information contained in the identifier is reduced to a workpiece carrier identification number, i.e. to an integer in the finite range, e.g. B. up to 10,000. This number can now be coded in binary and attached to the workpiece carrier as a linear code or as a matrix.
In einer Ausführungsform ist der Identifikator ein optischer Identifikator. In einer Ausführungsform ist der optische Identifikator ein Barcode.In one embodiment, the identifier is a visual identifier. In one embodiment, the optical identifier is a barcode.
In einer anderen Ausführungsform ist der Identifikator ein mechanischer Identifikator. In einer Ausführungsform umfasst der mechanische Identifikator Erhebungen und/oder Vertiefungen.In another embodiment, the identifier is a mechanical identifier. In one embodiment, the mechanical identifier includes elevations and/or depressions.
In wieder einer anderen Ausführungsform ist der Identifikator ein elektrischer Identifikator. In einer Ausführungsform umfasst der elektrische Identifikator elektrisch leitende Flächen.In yet another embodiment, the identifier is an electrical identifier. In one embodiment, the electrical identifier comprises electrically conductive surfaces.
Die im Identifikator gespeicherte Information kann ausgelesen werden, während der Werkstückträger in die Station einfährt. Die übrigen zur Bearbeitung des auf dem Werkstückträger befindlichen Werkstücks eventuell notwendigen Informationen können in der verbleibenden Fahrzeit aus einem übergeordneten IT-System abgerufen werden.The information stored in the identifier can be read as the workpiece carrier moves into the station. The remaining information that may be necessary for processing the workpiece on the workpiece carrier can be retrieved from a higher-level IT system in the remaining travel time.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Identifikation eines Werkstückträgers mittels einer stationären Lesevorrichtung. Das Verfahren umfasst ein Bewegen eines erfindungsgemäßen Werkstückträgers derart, dass der Identifikator temporär in den Erfassungsbereich der stationären Lesevorrichtung gelangt, ein Auslesen des Identifikators mittels der Lesevorrichtung, und ein Bereitstellen der aus dem Identifikator ausgelesenen Information.The invention also relates to a method for identifying a workpiece carrier by means of a stationary reading device. The method comprises moving a workpiece carrier according to the invention in such a way that the identifier temporarily comes into the detection range of the stationary reading device, reading the identifier by means of the reading device, and providing the information read from the identifier.
In einer Ausführungsform des Verfahrens bewegt sich der Werkstückträger innerhalb eines Montagesystems mit mehreren Montage- oder Bearbeitungsstationen und das Auslesen des Identifikators erfolgt während des Einfahrens des Werkstückträgers in eine Montage- oder Bearbeitungsstation.In one embodiment of the method, the workpiece carrier moves within an assembly system with several assembly or processing stations and the identifier is read out while the workpiece carrier is moving into an assembly or processing station.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist ein übergeordnetes zyklisch arbeitendes Steuersystem vorgesehen. In dieser Ausführungsform umfasst das Verfahren eine Bereitstellen der aus dem Identifikator ausgelesenen Information an das Steuersystem und eine bevorzugte Berücksichtigung der bereitgestellten Information durch das Steuersystem.In one embodiment of the method, a higher-level cyclically operating control system is provided. In this embodiment, the method includes providing the information read from the identifier to the control system and preferential consideration of the information provided by the control system.
In einer Ausführungsform verfügt die Montage- oder Bearbeitungsstation über eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). Diese arbeitet zyklisch ihre Umfänge ab. Liegt eine Information (ein Signal) vor und muss darauf reagiert werden, tut sie das. Liegt die Information in diesem Moment nicht vor, aber unmittelbar nach der Abfrage, so kann die Reaktion erst im nächsten Zyklus erfolgen.In one embodiment, the assembly or processing station has a programmable logic controller (PLC). This processes its scope cyclically. If information (a signal) is available and needs to be responded to, it does so. If the information is not available at that moment, but is available immediately after the query, the response can only take place in the next cycle.
Moderne CPUs verfügen über mehrere Prozessorkerne. Damit besteht die Möglichkeit, den SPS-Zyklus auf einem Kern laufen zu lassen und azyklische Informationen auf einem weiteren Prozessorkern. Erkennt jetzt die Leseeinheit für die Werkstückträgeridentifikation einen Identifikator, so kann sie den Programmablauf auf dem zweiten Prozessorkern durch einen Interrupt unterbrechen und unmittelbar darauf reagieren und insbesondere auch außerhalb der Zykluszeiten mit dem übergeordneten System kommunizieren. Das gilt dann auch für das Schreiben von Ergebnisdaten in ein übergeordnetes System.Modern CPUs have multiple processor cores. This makes it possible to run the PLC cycle on one core and acyclic information on another processor core. If the reading unit for the workpiece carrier identification now recognizes an identifier, it can interrupt the program flow on the second processor core with an interrupt and respond immediately and, in particular, communicate with the higher-level system outside of the cycle times. This also applies to writing result data into a higher-level system.
Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Lösung zählt, dass unproduktive Nebenzeiten an den Montagestationen eliminiert werden können. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.One of the advantages of the solution according to the invention is that unproductive idle times at the assembly stations can be eliminated. Further advantages and refinements of the invention emerge from the description.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009050942 A1 [0003]DE 102009050942 A1 [0003]
- DE 19948139 A1 [0004]DE 19948139 A1 [0004]
- WO 9111777 A1 [0005]WO 9111777 A1 [0005]
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