DE102023200262A1 - Device for controlling at least one first radio transmitter/receiver device that can be integrated into a system that can be formed for interaction with at least one machine-based CAD/CAM-based manufacturing process, for example in an industrial environment, radio transmitter/receiver device, device for manipulating electromagnetic waves impinging on at least one surface of the device, system and method for controlling - Google Patents

Device for controlling at least one first radio transmitter/receiver device that can be integrated into a system that can be formed for interaction with at least one machine-based CAD/CAM-based manufacturing process, for example in an industrial environment, radio transmitter/receiver device, device for manipulating electromagnetic waves impinging on at least one surface of the device, system and method for controlling Download PDF

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    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung von zumindest einem in ein, insbesondere zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen CAD/CAM-basierten Fertigungsprozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, bildbares System integrierbaren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät, Funksende-/Funkempfangsgerät, Einrichtung zur Manipulation von an zumindest einer Oberfläche der Einrichtung auftreffenden elektromagnetischen Wellen, System und Verfahren zur Steuerung, die unter anderem derart konfigurierbar ausgestaltet sind, dass wahlweise zumindest zeitweise die Funktion zur Kommunikation, Lokalisation und/oder Sensorik derart betrieben wird, dass der maschinelle CAD/CAM-basierte Fertigungsprozess unter Zugreifen auf zumindest die durch den Betrieb des ersten Funksende-/Funkempfangsgerätes und direkt und/oder vermittelt durch die Steuereinrichtung mit einer Fertigungsprozesssteuereinrichtung einer Fertigungsmaschine, ausgetauschten Daten derart durchgeführt wird, dass ein durch die Fertigungsmaschine aktuell produziertes Werkstück basierend auf zumindest einer der Funktionen des ersten Funksende-/ Funkempfangsgerätes zu zumindest einem Zeitpunkt auf korrekte Ausformung des Werkstücks überprüfbar ist und der Fertigungsprozess in Abhängigkeit des Überprüfungsergebnisses manipuliert, insbesondere unterbrochen, wird.The invention relates to a device for controlling at least one first radio transmitter/receiver that can be integrated into a system that can be formed, in particular for interaction with at least one machine CAD/CAM-based manufacturing process, for example in an industrial environment, radio transmitter/receiver, device for manipulating electromagnetic waves impinging on at least one surface of the device, system and method for controlling, which are designed to be configurable, among other things, such that the function for communication, localization and/or sensor technology is optionally operated at least temporarily in such a way that the machine CAD/CAM-based manufacturing process is carried out by accessing at least the data exchanged by the operation of the first radio transmitter/receiver and directly and/or mediated by the control device with a manufacturing process control device of a manufacturing machine, in such a way that a workpiece currently produced by the manufacturing machine can be checked for correct shaping of the workpiece at least at one point in time based on at least one of the functions of the first radio transmitter/receiver and the manufacturing process in Depending on the verification result, it is manipulated, in particular interrupted.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung von zumindest einem in ein zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen Prozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, bildbares System integrierbaren ersten Funksende-/ Funkempfangsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Funksende-/Funkempfangsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5, eine Einrichtung zur Manipulation von an zumindest einer Oberfläche der Einrichtung auftreffenden elektromagnetischen Wellen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6, ein System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9, sowie ein Verfahren zur Steuerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.The invention relates to a device for controlling at least one first radio transmitting/receiving device according to the preamble of claim 1 that can be integrated into a system that can be formed for interaction with at least one mechanical process, for example in an industrial environment, a radio transmitting/receiving device according to the preamble of claim 5, a device for manipulating electromagnetic waves impinging on at least one surface of the device according to the preamble of claim 6, a system according to the preamble of claim 9, and a method for controlling according to the preamble of claim 15.

Der Einsatz von Funksende-/Funkempfangsgeräten, insbesondere mobilen Funksende-/Funkempfangsgeräten, in mobilen Funkkommunikationsnetzen gemäß Funkkommunikationsstandards wie dem „Global System Mobile“-, GSM- oder 2G-, 3G- oder „Long Term Evolution“-, LTE- oder 4G-Standard ist bekannt. Die genannten Standards zeichneten sich typischerweise vor allem dadurch aus, dass die jeweils nachfolgende Entwicklung den Funksende-/Funkempfangsgeräten mehr Bandbreite für die Kommunikation ermöglichte, die zunehmend auch für mobile Datenübertragung, insbesondere zur Nutzung des so genannten mobilen Internets genutzt wurde. Zeitgleich stieg die Mächtigkeit der Funksende-/Funkempfangsgeräte und es wurden vielerlei Applikationen entwickelt, die einen über die reine Kommunikation und Internetnutzung hinausgehenden Einsatz der Funksende-/ Funkempfangsgeräte ermöglichte.The use of radio transmitters/receivers, in particular mobile radio transmitters/receivers, in mobile radio communication networks in accordance with radio communication standards such as the "Global System Mobile", GSM or 2G, 3G or "Long Term Evolution", LTE or 4G standard is well known. The standards mentioned were typically characterized by the fact that subsequent developments gave radio transmitters/receivers more bandwidth for communication, which was increasingly used for mobile data transmission, in particular for using the so-called mobile Internet. At the same time, the power of radio transmitters/receivers increased and many applications were developed that enabled radio transmitters/receivers to be used for purposes beyond pure communication and Internet use.

Diese im Wesentlichen im privaten Umfeld genutzten Funktionen legten auch zunehmend eine Nutzung im industriellen/ maschinellen Umfeld nahe, was dazu führte, dass der gegenwärtige Mobilfunkstandard der fünften Generation, 5G, unter anderem auch nicht nur Bandbreitenerhöhung brachte, sondern auch eine Erhöhung der Zellenanzahl sowie auch kleinere, insbesondere isolierbare, Zellen ermöglichte, und beispielsweise eine isolierte Funkversorgung ohne Zugriff von Dritten erlaubte, die vor allem eine industrielle Nutzung der Funktionen von Funksende-/Funkempfangsgeräten ermöglichte.These functions, which are essentially used in the private environment, also increasingly suggested use in the industrial/machine environment, which meant that the current fifth generation mobile communications standard, 5G, not only increased bandwidth, but also increased the number of cells and also enabled smaller, particularly isolable, cells, and, for example, allowed isolated radio coverage without access by third parties, which above all enabled industrial use of the functions of radio transmitting/receiving devices.

Es ist zu erwarten, dass drahtlose Kommunikationssysteme der nächsten Generation, also der 6. Generation, 6G, des Mobilfunkstandards, mehrere Funktionalitäten in die durch die Funksende-/Funkempfangsgeräte genutzte, auch als drahtlose Schnittstelle bezeichnete, Luftschnittstelle integrieren. D.h. Funktionen der Funksende-/Funkempfangsgeräte können unmittelbar über die Luftschnittstelle angesprochen und genutzt werden, ohne die Notwendigkeit komplexer Applikationen.It is expected that wireless communication systems of the next generation, i.e. the 6th generation, 6G, of the mobile radio standard, will integrate several functionalities into the air interface used by the radio transmitters/receivers, also known as the wireless interface. This means that functions of the radio transmitters/receivers can be addressed and used directly via the air interface, without the need for complex applications.

Projekte wie das Hexa-X legen nahe, dass 6G eine enge Integration von Lokalisierung und Sensorik mit Kommunikationsfunktionen aufweisen wird. Die in einem derartigen Umfeld eingesetzten Funksende-/Funkempfangsgeräte werden entsprechend als „Integrated Communications and Sensing“-, ICAS-Geräte bezeichnet.Projects such as Hexa-X suggest that 6G will feature a tight integration of localization and sensing with communications functions. The radio transceivers used in such an environment are accordingly referred to as "Integrated Communications and Sensing" (ICAS) devices.

Diese Funktionen werden nicht nur neue Anwendungsfälle ermöglichen, die eine extreme Lokalisierungsleistung erfordern, sondern auch ein Mittel zur Unterstützung und Verbesserung von Kommunikationsfunktionen darstellen.These features will not only enable new use cases that require extreme localization performance, but will also provide a means to support and enhance communications capabilities.

WYMEERSCH, Henk, et al. Integration of communication and sensing in 6G: A joint industrial and academic perspective. In: 2021 IEEE 32nd Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC). IEEE, 2021. S. 1-7 . gibt einen Überblick über die Hexa-X-Vision und die geplanten Anwendungsfälle. Dort wird auch erörtert, wie die für diese Anwendungsfälle erforderliche Leistungslücke in Bezug auf 5G geschlossen werden kann. Hierzu werden mehrere verschiedene technische Voraussetzungen sowie die damit verbundenen Forschungsherausforderungen für die kommenden Jahre erörtert. WYMEERSCH, Henk, et al. Integration of communication and sensing in 6G: A joint industrial and academic perspective. In: 2021 IEEE 32nd Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC). IEEE, 2021. pp. 1-7 . provides an overview of the Hexa-X vision and the planned use cases. It also discusses how to close the performance gap required for these use cases with respect to 5G. To this end, several different technical requirements and the associated research challenges for the coming years discussed.

Eine konkrete Realisierung der Integration der Funktionen von Funksende-/Funkempfangseinrichtungen, insbesondere für die maschinellen Prozesse im industriellen Umfeld, ist dort nicht genannt bzw. offengelassen.A concrete implementation of the integration of the functions of radio transmitting/receiving devices, in particular for the mechanical processes in the industrial environment, is not mentioned there or left open.

Insbesondere ist eine Integration von Funksende-/Funkempfangsgeräten der genannten Art, im Rahmen der so genannten „Computer-Aided-Design“/„Computer-Aided-Manufacturing“-, CAD/CAM-basierten Fertigung mit Maschinen wie CNC-Fräsern, Lasercuttern und 3D-Druckern, nicht bekannt, die sowohl in der industriellen Fertigung als auch im privaten Umfeld, wie beispielsweise Bastlerwerkstätten, anzutreffen ist.In particular, the integration of radio transmitting/receiving devices of the type mentioned in the context of so-called “computer-aided design”/“computer-aided manufacturing” (CAD/CAM-based manufacturing) with machines such as CNC milling machines, laser cutters and 3D printers is not known, which can be found both in industrial production and in private environments, such as hobbyist workshops.

Bei diesem Fertigungsverfahren ist es vor allem im industriellen Umfeld üblich, dass a priori ein digitaler Zwilling des zu fertigenden Werkstücks vorliegt, beispielsweise in Form eines CAD-Modells beim 3D-Druck.In this manufacturing process, it is common, especially in industrial environments, for a digital twin of the workpiece to be manufactured to be available a priori, for example in the form of a CAD model in 3D printing.

Mit Hilfe dieses digitalen Zwillings kann die Sollform mit der Form des zu fertigenden Werkstücks verglichen werden. Bei Anomalien kann ein Alarm ausgelöst und/oder die Fertigung vorzeitig gestoppt werden, bevor Schäden entstehen. Anomalien können z.B.

  • • fehlgeschlagene 3D-Drucke aufgrund falscher Druckereinstellungen oder Defekte im Filament
  • • Schäden am Werkstück durch ein überhitztes Fräserbit (durch Materialausfall oder falsche Einstellung)
sein.With the help of this digital twin, the target shape can be compared with the shape of the workpiece to be manufactured. In the event of anomalies, an alarm can be triggered and/or production can be stopped prematurely before damage occurs. Anomalies can be, for example,
  • • Failed 3D prints due to incorrect printer settings or defects in the filament
  • • Damage to the workpiece caused by an overheated milling bit (due to material failure or incorrect setting)
be.

Zur Lösung dieses Problems werden optische Verfahren (Kamera) verwendet, um das Werkstück zu überwachen. Der große Nachteil dieses Verfahrens ist, dass optische Komponenten in industriellen Umgebungen anfällig für Staub, Öl usw. sind. Hinzu kommt, dass die hierbei in der Regel eingesetzte so genannte „Light Detection and Ranging“-, Lidar-Technologie mit sehr hohen Kosten einhergeht.To solve this problem, optical methods (camera) are used to monitor the workpiece. The major disadvantage of this method is that optical components in industrial environments are susceptible to dust, oil, etc. In addition, the so-called "light detection and ranging" (Lidar) technology usually used here is very expensive.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es den Nachteil des Standes der Technik zu überwinden und eine technische Lösung für eine Integration von Funktionen von Funksende-/Funkempfangseinrichtungen für eine CAD/CAM-basierte Fertigung, insbesondere für maschinelle Prozesse im industriellen Umfeld, anzugeben.The object underlying the invention is to overcome the disadvantage of the prior art and to provide a technical solution for integrating functions of radio transmitting/receiving devices for CAD/CAM-based production, in particular for mechanical processes in an industrial environment.

Diese Aufgabe wird von der Einrichtung zur Steuerung von zumindest einem in ein, insbesondere zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen Prozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, bildbares System integrierbaren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch dessen kennzeichnende Merkmale, durch das Funksende-/Funkempfangsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5, durch dessen kennzeichnende Merkmale, der Einrichtung zur Manipulation von an zumindest einer Oberfläche der Einrichtung auftreffenden elektromagnetischen Wellen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6, durch dessen kennzeichnende Merkmale, das System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9, durch dessen kennzeichnende Merkmale sowie durch das Verfahren zur Steuerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15, durch dessen kennzeichnende Merkmale, gelöst.This object is achieved by the device for controlling at least one first radio transmitting/receiving device that can be integrated into a system that can be formed, in particular for interaction with at least one mechanical process, for example in an industrial environment, according to the preamble of claim 1, by its characterizing features, by the radio transmitting/receiving device according to the preamble of claim 5, by its characterizing features, the device for manipulating electromagnetic waves impinging on at least one surface of the device according to the preamble of claim 6, by its characterizing features, the system according to the preamble of claim 9, by its characterizing features and by the method for controlling according to the preamble of claim 15, by its characterizing features.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Steuerung von zumindest einem in ein zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen CAD/CAM-basierten Fertigungsprozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, bildbares System integrierbaren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät, welches mit zumindest einer zeitlich zumindest temporär zur Kommunikation, auf Funksende-/Funkempfang von elektromagnetischen Wellen basierenden Lokalisation und/oder Sensorik betreibbaren, gemäß zumindest einem Funkkommunikationsstandard drahtlos ausgestalteten, ersten Schnittstelle ausgestaltet ist, weist die Steuereinrichtung eine zweite Schnittstelle auf, über welche mindestens ein Steuersignal an die Funksende-/Funkempfangsgeräte derart übermittelt werden kann, dass das erste Funksende-/ Funkempfangsgerät durch Empfang und/oder Interpretation des Steuersignals zumindest zu einer zeitlich zumindest temporären Bereitstellung und/oder Abschaltung von zumindest Teile der Kommunikation, Lokalisation und/oder der Sensorik bereitstellenden ersten Schnittstelle derart konfigurierbar ausgestaltet ist, dass sie wahlweise zumindest zeitweise zur Kommunikation, Lokalisation und/oder Sensorik derart betrieben wird, dass der maschinelle CAD/CAM-basierte Fertigungsprozess unter Zugreifen auf zumindest die durch den Betrieb des ersten Funksende-/Funkempfangsgerätes und direkt und/oder vermittelt durch die Steuereinrichtung mit einer Fertigungsprozesssteuereinrichtung einer Fertigungsmaschine, ausgetauschten Daten derart durchgeführt wird, dass ein durch die Fertigungsmaschine aktuell produziertes Werkstück basierend auf zumindest einer der Funktionen des ersten Funksende-/Funkempfangsgerätes zu zumindest einem Zeitpunkt auf korrekte Ausformung des Werkstücks überprüfbar ist und der Fertigungsprozess in Abhängigkeit des Überprüfungsergebnisses manipuliert, insbesondere unterbrochen, wird.In the device according to the invention for controlling at least one first radio transmitter/receiver that can be integrated into a system that can be formed for interaction with at least one machine CAD/CAM-based production process, for example in an industrial environment, and that is designed with at least one first interface that can be operated at least temporarily for communication, localization and/or sensor technology based on radio transmission/reception of electromagnetic waves, and that is designed wirelessly in accordance with at least one radio communication standard, the control device has a second interface via which at least one control signal can be transmitted to the radio transmitter/receiver devices in such a way that the first radio transmitter/receiver device is designed to be configurable by receiving and/or interpreting the control signal at least for a temporally at least temporary provision and/or shutdown of at least parts of the communication, localization and/or sensor technology first interface in such a way that it is optionally operated at least temporarily for communication, localization and/or sensor technology in such a way that the machine CAD/CAM-based manufacturing process is carried out by accessing at least the data exchanged by the operation of the first radio transmitter/receiver device and directly and/or mediated by the control device with a manufacturing process control device of a manufacturing machine, such that a workpiece currently produced by the manufacturing machine can be checked for correct formation of the workpiece at least at one point in time based on at least one of the functions of the first radio transmitter/receiver device and the manufacturing process is manipulated, in particular interrupted, depending on the check result.

Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung liegt darin, dass Ressourcen eines oder mehrerer in einem System integrierbarer Funksende-/Funkempfangsgeräte optimal genutzt werden, da einzelne oder Kombinationen ihrer Funktionen bedarfsweise in einem CAD/CAM-basierten Fertigungsprozess genutzt bzw. betrieben werden können und dort auf vorteilhafte Weise die Fertigung von Werkstücken optimieren können. Die Erfindung ermöglicht zudem, dass die Funksende-/Funkempfangsgeräte dies nahezu ohne großen Realisierungsaufwand bewerkstelligen können, da es lediglich der zweiten Schnittstelle und der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bedarf, um dies zu erreichen. Es können also auch gängige Funksende-/Funkempfangsgeräte genutzt werden, sofern sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere eine ihrer Schnittstellen als zweite Schnittstellen zur erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, betrieben werden, so dass die Erfindung eine Nutzung von Funksende-/Funkempfangsgeräten in den eingangs genannten neuen Aufgabengebieten auf breiter Basis ermöglicht. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist, insbesondere wenn sie mehrere Funksende-/Funkempfangsgeräte steuert, vorteilhaft, da sie einzelne Funktionen für ein mehrere Funktionen benötigendes System verteilen und managen kann. Hierdurch sind viele Freiheitsgrade gegeben, beispielsweise was den Einsatzort des jeweiligen Funksende-/Funkempfangsgerätes oder dessen Zuordnung zu einem Netz, Arbeitsbereich oder Verbindung zu einer Künstlichen Intelligenz angeht.One of the advantages of the control device according to the invention is that resources of one or more radio transmitters/receivers that can be integrated into a system are used optimally, since individual functions or combinations of their functions can be used or operated in a CAD/CAM-based manufacturing process as required and can advantageously optimize the production of workpieces there. The invention also enables the radio transmitters/receivers to accomplish this with almost no great effort in implementation, since only the second interface and the control device according to the invention and the implementation of the method according to the invention are required to achieve this. Common radio transmitters/receivers can therefore also be used, provided they are operated according to the method according to the invention, in particular one of their interfaces as a second interface to the control device according to the invention, so that the invention enables radio transmitters/receivers to be used on a broad basis in the new areas of application mentioned at the beginning. The control device according to the invention is advantageous, especially when it controls several radio transmitters/receivers, because it can distribute and manage individual functions for a system that requires several functions. This provides many degrees of freedom, for example with regard to the location of use of the respective radio transmitter/receiver or its assignment to a network, work area or connection to an artificial intelligence.

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ermöglicht es zudem elektromagnetische Wellen, insbesondere HF-Signale mit an die jeweiligen Erfordernisse, vorzugsweise das Material des Werkstücks, angepassten Frequenzen, für die Werkstücküberprüfung einzusetzen. Hierdurch wird unter anderem auch ein frühzeitiger Eingriff in den Fertigungsprozess möglich. Es können so Korrekturen vorgenommen und/oder Schäden an der Fertigungsmaschine verhindert werden.The control device according to the invention also makes it possible to use electromagnetic waves, in particular HF signals with frequencies adapted to the respective requirements, preferably the material of the workpiece, for workpiece inspection. This also makes it possible, among other things, to intervene in the production process at an early stage. In this way, corrections can be made and/or damage to the production machine can be prevented.

Das erfindungsgemäße Funksende-/Funkempfangsgerät, eingerichtet zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen CAD/CAMbasierten Fertigungsprozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, ist derart ausgestaltet, dass es mit zumindest einer zeitlich zumindest temporär zur Kommunikation, auf Funksende-/Funkempfang von elektromagnetischen Wellen basierenden Lokalisation und/oder Sensorik betreibbaren, gemäß zumindest einem Funkkommunikationsstandard drahtlos ausgestalteten, ersten Schnittstelle ausgestaltet ist und eine der zweiten Schnittstelle der Steuereinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche entsprechende Schnittstelle aufweist, wobei das erste Funksende-/Funkempfangsgerät derart ausgestaltet und die der zweiten Schnittstelle entsprechende Schnittstelle derart funktional verbindbar und betreibbar ist, dass durch Empfang und/oder Interpretation eines der Steuersignale über die der zweiten Schnittstelle zu einer zeitlich zumindest temporären Bereitstellung und/oder Abschaltung von zumindest Teile der Kommunikation, Lokalisation und/oder zumindest Teile der Sensorik bereitstellenden ersten Schnittstelle derart konfigurierbar ausgestaltet ist, dass sie wahlweise zumindest zeitweise zur Kommunikation, Lokalisation und/oder Sensorik derart betrieben wird, dass der maschinelle CAD/CAM-basierte Fertigungsprozess unter Zugreifen auf zumindest die durch den Betrieb des ersten Funksende-/ Funkempfangsgerätes und direkt und/oder vermittelt durch die Steuereinrichtung mit einer Fertigungsprozesssteuereinrichtung einer Fertigungsmaschine, ausgetauschten Daten derart durchgeführt wird, dass ein durch die Fertigungsmaschine aktuell produziertes Werkstück basierend auf zumindest einer der Funktionen des ersten Funksende-/Funkempfangsgerätes zu zumindest einem Zeitpunkt auf korrekte Ausformung des Werkstücks überprüfbar ist und der Fertigungsprozess in Abhängigkeit des Überprüfungsergebnisses manipuliert, insbesondere unterbrochen, wird.The radio transmitter/receiver device according to the invention, set up for interaction with at least one machine CAD/CAM-based manufacturing process, for example in an industrial environment, is designed in such a way that it is designed with at least one first interface that can be operated at least temporarily for communication, localization and/or sensor technology based on radio transmission/reception of electromagnetic waves, and is designed wirelessly according to at least one radio communication standard, and has an interface corresponding to the second interface of the control device according to one of the preceding claims, wherein the first radio transmitter/receiver device is designed in such a way and the interface corresponding to the second interface is functionally connectable and operable in such a way that by receiving and/or interpreting one of the control signals via the first interface that provides the second interface for at least temporary provision and/or deactivation of at least parts of the communication, localization and/or at least parts of the sensor technology, it is designed to be configurable in such a way that it is optionally operated at least temporarily for communication, localization and/or sensor technology in such a way that the mechanical CAD/CAM-based manufacturing process is carried out by accessing at least the data exchanged by the operation of the first radio transmitter/receiver device and directly and/or mediated by the control device with a manufacturing process control device of a manufacturing machine, such that a workpiece currently produced by the manufacturing machine can be checked for correct formation of the workpiece at least at one point in time based on at least one of the functions of the first radio transmitter/receiver device and the manufacturing process is manipulated, in particular interrupted, depending on the check result.

Neben den im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung genannten Vorteilen werden diese Vorteile mutatis mutandis auch durch das erfindungsgemäße Funksende-/Funkempfangsgerät erreicht, da es zur Interaktion mit der Steuereinrichtung gemäß und Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist und somit zur Verwirklichung der genannten Vorteile beiträgt.In addition to the advantages mentioned in connection with the control device according to the invention, these advantages are also achieved mutatis mutandis by the radio transmitter/receiver according to the invention, since it is set up to interact with the control device in accordance with and carry out the method according to the invention and thus contributes to the realization of the advantages mentioned.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Manipulation von an zumindest einer Oberfläche der Einrichtung auftreffenden elektromagnetischen Wellen mit zumindest einer durch Steuersignale veränderbaren Reflexionseigenschaft der Oberfläche, ist über eine dritte, insbesondere als zweite Schnittstelle realisierte, Schnittstelle mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung oder eine ihrer Weiterbildungen funktional verbindbar und steuerbar.The device according to the invention for manipulating electromagnetic waves impinging on at least one surface of the device with at least one reflection property of the surface that can be changed by control signals can be functionally connected and controlled via a third interface, in particular implemented as a second interface, with a control device according to the invention or one of its developments.

Das erfindungsgemäße System zur Steuerung von zumindest einem in ein zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen CAD/CAM-basierten Fertigungsprozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, bildbares System integrierbaren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät, ist gekennzeichnet durch zumindest eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung oder eine Weiterbildung davon und zumindest einem erfindungsgemäßen Funksende-/Funkempfangsgerät oder einer Weiterbildung davon.The system according to the invention for controlling at least one first radio transmitting/receiving device that can be integrated into a system that can be formed for interaction with at least one mechanical CAD/CAM-based manufacturing process, for example in an industrial environment, is characterized by at least one control device according to the invention or a further development thereof and at least one radio transmitting/receiving device according to the invention or a further development thereof.

Die bisher genannten Vorteile gelten mutatis mutandis besonders auch für das erfindungsgemäße System, da dies durch die Steuereinrichtung und mindestens ein erfindungsgemäßes Funksende-/Funkempfangsgerät gebildet ist. Ferner ist damit eine minimale, das erfindungsgemäße Verfahren durchführende, Anordnung gegeben, welche nicht nur die oben genannten Vorteile hinsichtlich optimaler Nutzung der Ressourcen bringt, sondern auch flexible konfigurierbare Funktionen für über die reine Kommunikation hinausgehende technische Aufgaben bereitstellt.The advantages mentioned so far also apply mutatis mutandis in particular to the system according to the invention, since this is formed by the control device and at least one radio transmitter/receiver according to the invention. Furthermore, this provides a minimal arrangement that carries out the method according to the invention, which not only brings the above-mentioned advantages with regard to optimal use of resources, but also provides flexible, configurable functions for technical tasks that go beyond pure communication.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung von zumindest einem in ein zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen CAD/CAM-basierten Fertigungsprozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, bildbares System integrierbaren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät, gekennzeichnet durch zumindest eine Steuereinrichtung oder eine seiner Weiterbildungen, die derart funktional verbunden und betrieben werden, dass die Steuereinrichtung zumindest Teile der Funktionen des Funksende-/Funkempfangsgeräts über die zweite Schnittstelle steuert, wobei die Steuerung derart erfolgt, dass die Integration, insbesondere der maschinelle Fertigungsprozess, zumindest unter Nutzung des Kommunikations-, Lokalisations- und/oder Sensorikbetriebs des Funksende-/Funkempfangsgeräts zumindest zeitweise durchgeführt wird, dass der maschinelle CAD/CAMbasierte Fertigungsprozess unter Zugreifen auf zumindest die durch den Betrieb des ersten Funksende-/Funkempfangsgerätes und direkt und/oder vermittelt durch die Steuereinrichtung mit einer Fertigungsprozesssteuereinrichtung einer Fertigungsmaschine, ausgetauschten Daten derart durchgeführt wird, dass ein durch die Fertigungsmaschine aktuell produziertes Werkstück basierend auf zumindest einer der Funktionen des ersten Funksende-/Funkempfangsgerätes zu zumindest einem Zeitpunkt auf korrekte Ausformung des Werkstücks überprüfbar ist und der Fertigungsprozess in Abhängigkeit des Überprüfungsergebnisses manipuliert, insbesondere zumindest zeitweise unterbrochen, wird.The method according to the invention for controlling at least one first radio transmitter/receiver device that can be integrated into a system that can be formed for interaction with at least one mechanical CAD/CAM-based manufacturing process, for example in an industrial environment, characterized by at least one control device or one of its developments, which are functionally connected and operated in such a way that the control device controls at least parts of the functions of the radio transmitter/receiver device via the second interface, wherein the control is carried out in such a way that the integration, in particular the mechanical manufacturing process, is carried out at least temporarily using the communication, localization and/or sensor operation of the radio transmitter/receiver device, that the mechanical CAD/CAM-based manufacturing process is connected to a manufacturing process control unit by accessing at least the data generated by the operation of the first radio transmitter/receiver device and directly and/or mediated by the control device. direction of a production machine, exchanged data is carried out in such a way that a workpiece currently produced by the production machine can be checked for correct formation of the workpiece at least at one point in time based on at least one of the functions of the first radio transmitting/receiving device and the production process is manipulated, in particular at least temporarily interrupted, depending on the check result.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Vorteile in den zuvor genannten gegenständlichen Erfindungen mutatis mutandis erzielt, da mit der Durchführung des erfindungsgemä-ßen Verfahrens die Vorteile bei der Nutzung der gegenständlichen Erfindung verwirklicht werden können.By means of the method according to the invention, the advantages in the aforementioned inventions are achieved mutatis mutandis, since by carrying out the method according to the invention, the advantages in the use of the invention can be realized.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche angegeben.Further advantageous embodiments and developments of the invention are specified in the subclaims.

Die im Folgenden genannten Vorteile müssen nicht notwendigerweise durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erzielt werden. Vielmehr kann es sich hierbei auch um Vorteile handeln, welche lediglich durch einzelne Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen erzielt werden. Gleiches gilt für die nachfolgenden Erläuterungen.The advantages mentioned below do not necessarily have to be achieved by the subject matter of the independent patent claims. Rather, they can also be advantages that are achieved only by individual embodiments, variants or further developments. The same applies to the following explanations.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist die Steuereinrichtung über zumindest eine dritte, insbesondere durch die zweite Schnittstelle realisierte, Schnittstelle mit zumindest einer, insbesondere als so genannte „Intelligent Surface“ ausgestalteten, Einrichtung zur Manipulation von an zumindest einer Oberfläche der Einrichtung auftreffenden elektromagnetischen Wellen mit zumindest einer durch Steuersignale veränderbaren Reflexionseigenschaft der Oberfläche funktional verbindbar ausgestaltet, so dass sie auf Basis von über die erste Schnittstelle, zweite Schnittstelle und/oder dritte Schnittstelle ausgetauschten Daten die Reflexionseigenschaften der Reflexionsoberfläche, beispielsweise den Reflexionswinkel der Reflexionseinrichtung, zumindest zeitweise ändern kann.According to a development of the control device according to the invention, the control device is designed to be functionally connectable via at least one third interface, in particular implemented by the second interface, to at least one device, in particular designed as a so-called “intelligent surface”, for manipulating electromagnetic waves impinging on at least one surface of the device with at least one reflection property of the surface that can be changed by control signals, so that it can at least temporarily change the reflection properties of the reflection surface, for example the reflection angle of the reflection device, on the basis of data exchanged via the first interface, second interface and/or third interface.

Mit dieser Weiterbildung wird die Effektivität des erfindungsgemäßen Einsatzes von elektromagnetischen Wellen, die von Funksende-/Funkempfangsgeräten zur Überprüfung von Werkstücken ausgesandt werden, gesteigert. Es sind hierdurch nämlich weniger Sender-/Empfänger notwendig, da diese Ausgestaltung es ermöglicht, dass zur Überprüfung emittierte Signale gezielt zurückgeworfen werden können. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist dann nämlich in der Lage sowohl Funksende-/Funkempfangsgeräte als auch Manipulationseinrichtungen aufeinander abgestimmt zu steuern.This development increases the effectiveness of the inventive use of electromagnetic waves that are emitted by radio transmitters/receivers for checking workpieces. This means that fewer transmitters/receivers are required, since this design makes it possible for signals emitted for checking to be reflected back in a targeted manner. The control device according to the invention is then able to control both radio transmitters/receivers and manipulation devices in a coordinated manner.

Diese vorteilhafte abgestimmte Steuerung bzw. Konfiguration der genannten Einrichtungen/Geräte wird weiter verbessert, wenn die erfindungsgemäße Steuereinrichtung vorzugsweise derart weitergebildet wird, dass die Steuereinrichtung von über die erste Schnittstelle, zweite Schnittstelle und/oder dritte Schnittstelle ausgetauschten Daten die zumindest eine Eigenschaft, beispielsweise Frequenz, Wellenform und/oder Abstrahlcharakteristik, zu sendender elektromagnetischer Wellen auf die aktuellen Reflexionseigenschaften der Reflexionseinrichtung abgestimmt zumindest zeitweise ändern kann. Mit diesen Einstellungsmöglichkeiten sind vielfältige Freiheitsgrade möglich, die es ermöglichen die Reflexionseigenschaften auf die für das Werkstück verwendeten Materialien, die Reflexionseigenschaften des Fertigungsraums oder andere, insbesondere durch Interferenzen verursachte, Störungen auszugleichen.This advantageous coordinated control or configuration of the mentioned devices/equipment is further improved if the control device according to the invention is preferably developed in such a way that the control device can at least temporarily change the at least one property, for example frequency, waveform and/or radiation characteristics, of electromagnetic waves to be transmitted from data exchanged via the first interface, second interface and/or third interface in a way that is coordinated with the current reflection properties of the reflection device. With these setting options, a wide range of degrees of freedom are possible, which make it possible to compensate for the reflection properties of the materials used for the workpiece, the reflection properties of the production area or other disturbances, in particular those caused by interference.

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung kann ferner alternativ oder ergänzend derart weitergebildet werden, dass die Steuereinrichtung über die zweite Schnittstelle mit einem zweiten Funksende-/Funkempfangsgerät derart verbunden ist, dass durch zumindest ein Steuersignal das zweite Funksende-/Funkempfangsgerät derart gesteuert wird, dass es zumindest zeitweise als Sensor elektromagnetische Wellen, insbesondere zumindest eine Eigenschaft hiervon abgestimmt auf die vom ersten Funksende-/Funkempfangsgerät gesendeten elektromagnetischen Wellen und/oder die Ausrichtung der Reflexionseinrichtung, erfasst. Hierdurch wird es möglich einen Sensor ortsdisjunkt zur Quelle der zur Überprüfung versandten elektromagnetischen Wellen zu platzieren und zu betreiben, was ebenfalls zusätzliche Freiheitsgrade, beispielsweise zur Optimierung der Signalerfassung sowie der Berücksichtigung räumlicher Gegebenheiten, bringt.The control device according to the invention can also be developed alternatively or additionally in such a way that the control device is connected to a second radio transmitter/receiver via the second interface in such a way that the second radio transmitter/receiver is controlled by at least one control signal in such a way that it at least temporarily acts as a sensor to detect electromagnetic waves, in particular at least one property thereof that is coordinated with the electromagnetic waves sent by the first radio transmitter/receiver and/or the orientation of the reflection device. This makes it possible to place and operate a sensor at a location disjoint from the source of the electromagnetic waves sent for testing, which also provides additional degrees of freedom, for example to optimize signal detection and to take spatial conditions into account.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Manipulationseinrichtung ist die Verbindung über die dritte Schnittstelle derart ausgestaltet, dass durch das Steuersignal die Reflexionseigenschaft derart verändert wird, dass eingehende elektromagnetische Wellen, insbesondere durch Reflexion in Richtung einer Absorptionseinrichtung, von einer Erfassung ausgeschlossen werden. Mit dieser Weiterbildung wird der Steuereinrichtung die Möglichkeit gegeben die Manipulationseinrichtung für die Entfernung von, insbesondere aufgrund von Interferenzen gegebenen, Störsignalen zu konfigurieren und zu nutzen, wobei bei einer Ablenkung zu einer Absorptionseinrichtung die Anforderungen an die Manipulationseinrichtung weiterhin im Wesentlichen bezüglich der Reflektionseigenschaften besteht. D.h. die Manipulationseinrichtung kann sowohl für die Störungsbeseitigung als auch für das Reflektieren der Signale für die Überprüfung konfiguriert werden.According to a further development of the manipulation device according to the invention, the connection via the third interface is designed in such a way that the control signal changes the reflection property in such a way that incoming electromagnetic waves are excluded from detection, in particular by reflection in the direction of an absorption device. This further development gives the control device the possibility of configuring and using the manipulation device for the removal of interference signals, in particular those caused by interference, whereby in the case of a deflection to an absorption device the requirements for the manipulation device continue to exist essentially with regard to the reflection properties. This means that the manipulation device can can be configured both for troubleshooting and for reflecting signals for inspection.

Will man auf eine externe Absorptionseinrichtung zur Raumeinsparung oder aus Kostengründen verzichten, kann alternativ oder ergänzend die erfindungsgemäße Manipulationseinrichtung derart weitergebildet sein, dass die Verbindung über die dritte Schnittstelle derart ausgestaltet ist, dass durch das Steuersignal die Reflexionseigenschaft derart verändert wird, dass die eingehenden elektromagnetischen Wellen durch die Oberfläche absorbiert werden.)If it is desired to dispense with an external absorption device in order to save space or for cost reasons, the manipulation device according to the invention can alternatively or additionally be further developed in such a way that the connection via the third interface is designed in such a way that the control signal changes the reflection property in such a way that the incoming electromagnetic waves are absorbed by the surface.)

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems ist gekennzeichnet durch zumindest eine, insbesondere am Rand eines Fertigungsraums des Fertigungsprozesses, platzierte erfindungsgemäße Manipulationseinrichtung oder eine seiner Weiterbildungen. Mit dieser Weiterbildung ist das System in der Lage die Vorzüge des Einsatzes von Manipulationseinrichtungen gemeinsam mit Funksende-/Funkempfangsgeräten zu verwirklichen.A further development of the system according to the invention is characterized by at least one manipulation device according to the invention or one of its further developments, placed in particular at the edge of a production area of the production process. With this further development, the system is able to realize the advantages of using manipulation devices together with radio transmitting/receiving devices.

Alternativ oder ergänzend kann das erfindungsgemäße System derart weitergebildet sein, dass die Steuereinrichtung mit einem weiteren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät über die zweite Schnittstelle verbunden ist und ein Paar aus dem ersten Funksende-/Funkempfangsgerät und dem Manipulationsgerät derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass alle durch die Steuereinrichtung über zumindest ein Steuersignal derart steuerbar sind, dass durch das erste Funksende-/Funkempfangsgerät zumindest zeitweise elektromagnetische Wellen entlang einer x-Koordinate des aktuell produzierten Werkstücks sendbar sind, und zumindest teilweise durch das Werkstück manipulierte Teile der elektromagnetischen Wellen von der Manipulationseinrichtung derart reflektierbar sind, dass durch das weitere erste Funksende-/Funkempfangsgerät die reflektierten elektromagnetischen Wellen erfassbar und diese einer Auswertung zuführbar sind. Durch diese Weiterbildung werden die Signale entlang der x-Achse optimal erfasst.Alternatively or additionally, the system according to the invention can be developed in such a way that the control device is connected to a further first radio transmitter/receiver via the second interface and a pair of the first radio transmitter/receiver and the manipulation device is arranged and designed in such a way that all can be controlled by the control device via at least one control signal in such a way that electromagnetic waves can be sent at least temporarily by the first radio transmitter/receiver along an x-coordinate of the workpiece currently being produced, and parts of the electromagnetic waves manipulated at least partially by the workpiece can be reflected by the manipulation device in such a way that the reflected electromagnetic waves can be detected by the further first radio transmitter/receiver and fed for evaluation. This development optimally detects the signals along the x-axis.

Ferner kann das erfindungsgemäße System alternativ oder ergänzend derart weitergebildet sein, dass die Steuereinrichtung mit einem weiteren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät über die zweite Schnittstelle verbunden ist und ein Paar aus dem erste Funksende-/Funkempfangsgerät und dem Manipulationsgerät derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass alle durch die Steuereinrichtung über zumindest ein Steuersignal derart steuerbar sind, dass durch das erste Funksende-/Funkempfangsgerät zumindest zeitweise elektromagnetische Wellen entlang einer y-Koordinate des aktuell produzierten Werkstücks sendbar sind, und zumindest teilweise durch das Werkstück manipulierte Teile der elektromagnetischen Wellen von der Manipulationseinrichtung derart reflektierbar sind, dass durch das weitere erste Funksende-/Funkempfangsgerät die reflektierten elektromagnetischen Wellen erfassbar und diese einer Auswertung zuführbar sind. Hierdurch werden die Signale entlang der y-Achse optimal erfasst. In Verbindung mit der Erfassung der x-Achse ist damit schon eine ausreichend akkurate Überprüfungsmöglichkeit von Werkstücken gegeben. Es können aber auch weitere solche Kombinationen von Funksende-/Funkempfangsgeräten entlang weiterer Achsen, insbesondere zur optimalen Erfassung von Signalen entlang der z-Achse, als Weiterbildung vorgesehen werden.Furthermore, the system according to the invention can alternatively or additionally be developed in such a way that the control device is connected to a further first radio transmitter/receiver via the second interface and a pair of the first radio transmitter/receiver and the manipulation device is arranged and designed in such a way that all can be controlled by the control device via at least one control signal in such a way that electromagnetic waves can be sent at least temporarily along a y-coordinate of the currently produced workpiece by the first radio transmitter/receiver, and parts of the electromagnetic waves manipulated at least partially by the workpiece can be reflected by the manipulation device in such a way that the reflected electromagnetic waves can be detected by the further first radio transmitter/receiver and fed for evaluation. This optimally detects the signals along the y-axis. In conjunction with the detection of the x-axis, this already provides a sufficiently accurate option for checking workpieces. However, further such combinations of radio transmitters/receivers along other axes, in particular for the optimal detection of signals along the z-axis, can also be provided as a further development.

Gemäß einer weiteren alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist zumindest eine weitere Manipulationsvorrichtung derart angeordnet und ausgestaltet und mit der Steuereinrichtung derart verbunden, dass es durch zumindest ein Steuersignal zumindest eine Reflexionseigenschaft seiner Oberfläche zumindest zeitweise derart ändert, dass durch die elektromagnetischen Wellen entstehende störende Reflexionen, insbesondere durch Reflexion in Richtung einer Absorptionseinrichtung, von der Erfassung ausschließbar sind. Mit dieser Weiterbildung wird das erfindungsgemäße System um eine Störungsbeseitigung ergänzt, die die bereits in diesem Zusammenhang genannten Vorteile verwirklicht.According to a further alternative or supplementary embodiment of the system according to the invention, at least one further manipulation device is arranged and designed and connected to the control device in such a way that it changes at least one reflection property of its surface at least temporarily by means of at least one control signal in such a way that disturbing reflections caused by the electromagnetic waves, in particular by reflection in the direction of an absorption device, can be excluded from detection. With this development, the system according to the invention is supplemented by a fault elimination that realizes the advantages already mentioned in this context.

Das Gleiche gilt für die Weiterbildung, gemäß der das erfindungsgemäße System derart weitergebildet wird, dass durch das Steuersignal die Reflexionseigenschaft derart verändert wird, dass die eingehenden elektromagnetischen Wellen durch die Oberfläche absorbiert werden.The same applies to the further development according to which the system according to the invention is further developed in such a way that the control signal changes the reflection property in such a way that the incoming electromagnetic waves are absorbed by the surface.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Steuereinrichtung mindestens ein Paar aus einem ersten Funksende-/Funkempfangsgerät und einer Manipulationseinrichtung derart steuert, dass das erste Funksende-/ Funkempfangsgerät elektromagnetische Wellen entlang einer Achse eines kartesischen Koordinatensystems derart sendet, dass durch das Werkstück manipulierte Teile der elektromagnetischen Wellen auf die Oberfläche der Manipulationseinrichtung treffen und derart reflektiert werden, dass die reflektieren Teile durch ein weiteres erstes Funksende-/Funkempfangsgerät erfasst werden, wobei die erfassten Signale der Überprüfung zugrunde gelegt werden. Diese Weiterbildung ermöglicht die optimale Erfassung der elektromagnetischen Wellen.A further development of the method according to the invention consists in that the control device controls at least one pair of a first radio transmitter/receiver and a manipulation device in such a way that the first radio transmitter/receiver transmits electromagnetic waves along an axis of a Cartesian coordinate system in such a way that parts of the electromagnetic waves manipulated by the workpiece hit the surface of the manipulation device and are reflected in such a way that the reflected parts are detected by another first radio transmitter/receiver, the detected signals being used as the basis for the check. This further development enables the optimal detection of the electromagnetic waves.

Alternativ oder ergänzend kann das erfindungsgemäße Verfahren derart weitergebildet werden, dass die Steuereinrichtung zumindest eine weitere Manipulationseinrichtung derart steuert, dass zumindest eine Reflexionseigenschaft ihrer Oberfläche derart manipuliert wird, dass durch die elektromagnetischen Wellen entstehende störende Reflexionen, insbesondere durch Reflexion in Richtung einer Absorptionseinrichtung, von der Erfassung ausgeschlossen werden. Hierdurch wird die Nutzung der erfindungsgemäßen Manipulationseinrichtung sowohl für die Reflexion der Signale zur Überprüfung als auch für die Störung nutzbar.Alternatively or additionally, the method according to the invention can be further developed such that the control device controls at least one further manipulation device such that at least one reflection property of its surface is manipulated in such a way that disturbing reflections caused by the electromagnetic waves, in particular by reflection in the direction of an absorption device, are excluded from detection. This makes it possible to use the manipulation device according to the invention both for the reflection of the signals for checking and for the disturbance.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann als Alternative oder Ergänzung zum Vorstehenden derart weitergebildet werden, dass die zumindest eine Reflexionseigenschaft ihrer Oberfläche derart manipuliert wird, dass die eingehenden elektromagnetischen Wellen durch die Oberfläche absorbiert werden. Damit kann eine Störungsbeseitigung erzielt werden, die platz- und kosteneinsparend realisiert werden kann.The method according to the invention can be developed as an alternative or supplement to the above in such a way that the at least one reflection property of its surface is manipulated in such a way that the incoming electromagnetic waves are absorbed by the surface. This makes it possible to eliminate interference that can be implemented in a space- and cost-saving manner.

Als weitere alternative oder ergänzende Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die elektromagnetischen Wellen als Wellen im HF-Bereich erzeugt und ausgesandt werden. Mit dieser Weiterbildung können Signale erzeugt werden, die auf das Material des Werkstücks bzw. die Materialien eingestellt werden können, so dass es zumindest semi-transparent hinsichtlich des Werkstücks ist aber hinsichtlich anderer Materialien, wie denen des Fertigungsraums und/oder der Manipulationseinrichtung, hingegen nicht, so dass ein Abbild des Werkstücks erzeugt werden kann, das vergleichbar ist den Abbildern, die im Zusammenhang mit der in der Flusssicherung genutzten Spektrografie entstehen. Dies kann dann mühelos mit CAD/CAM-Vorlagen verglichen werden.As a further alternative or supplementary development of the method according to the invention, the electromagnetic waves can be generated and emitted as waves in the HF range. With this development, signals can be generated that can be adjusted to the material of the workpiece or materials, so that it is at least semi-transparent with regard to the workpiece but not with regard to other materials, such as those of the production area and/or the manipulation device, so that an image of the workpiece can be generated that is comparable to the images that arise in connection with the spectrography used in flow assurance. This can then be easily compared with CAD/CAM templates.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von 1 bis 8 näher erläutert. In den 1 bis 8 sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen, sofern nichts anderes angegeben ist. Es zeigen:

  • 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Funksende-/Funkempfangsgerätes,
  • 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung,
  • 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Manipulationseinrichtung,
  • 4 schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems als Bestandteil einer CAD/CAM Fertigungsstation,
  • 5 schematisch ein Auführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens als Bestandteil der CAD/CAM Fertigungsstation zur Messung eines Werkstücks entlang der x-Achse,
  • 6 schematisch ein Auführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens als Bestandteil der CAD/CAM Fertigungsstation zur Messung eines Werkstücks entlang der y-Achse,
  • 7 schematisch ein Auführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens als Bestandteil der CAD/CAM Fertigungsstation mit Ablenkung von Störungssignalen zu einer Absorptionseinrichtung,
  • 8 schematisch ein Auführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens als Bestandteil der CAD/CAM Fertigungsstation mit Absorption von Störungssignalen durch ein Ausführungsbeispiel der Manipulationseinichtung.
In the following, embodiments of the invention are described with reference to 1 to 8 explained in more detail. In the 1 to 8 Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols unless otherwise stated. They show:
  • 1 schematically an embodiment of the radio transmitter/receiver according to the invention,
  • 2 schematically an embodiment of the control device according to the invention,
  • 3 schematically an embodiment of the manipulation device according to the invention,
  • 4 schematically an embodiment of the system according to the invention as part of a CAD/CAM production station,
  • 5 schematically an embodiment of the method according to the invention as part of the CAD/CAM production station for measuring a workpiece along the x-axis,
  • 6 schematically an embodiment of the method according to the invention as part of the CAD/CAM production station for measuring a workpiece along the y-axis,
  • 7 schematically an embodiment of the method according to the invention as part of the CAD/CAM production station with deflection of interference signals to an absorption device,
  • 8th schematically an embodiment of the method according to the invention as a component of the CAD/CAM production station with absorption of interference signals by an embodiment of the manipulation device.

Bei den im Folgenden in den 1 bis 8 erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung.In the following in the 1 to 8 The embodiments explained are preferred embodiments and developments of the invention.

Insbesondere zeigen die nachfolgenden Ausführungsbeispiele lediglich beispielhafte Realisierungsmöglichkeiten, wie insbesondere solche Realisierungen der erfindungsgemäßen Lehre aussehen könnten, da es unmöglich und auch für das Verständnis der Erfindung nicht zielführend oder notwendig ist, all diese Realisierungsmöglichkeiten zu benennen.In particular, the following embodiments show only exemplary implementation possibilities of how such implementations of the teaching according to the invention could look like, since it is impossible and also not expedient or necessary for understanding the invention to name all of these implementation possibilities.

Auch sind insbesondere einem (einschlägigen) Fachmann in Kenntnis der unabhängigen Ansprüche alle im Stand der Technik üblichen Möglichkeiten zur Realisierung der Erfindung selbstverständlich bekannt, sodass es insbesondere einer eigenständigen Offenbarung in der Beschreibung nicht bedarf.In particular, a (relevant) person skilled in the art, with knowledge of the independent claims, is of course aware of all the possibilities customary in the prior art for realising the invention, so that in particular there is no need for an independent disclosure in the description.

Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind.In the embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also further develop the invention independently of one another and are thus to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than that shown.

Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

Gleiche Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren die gleiche Bedeutung. Sie bezeichnen also dieselben und/oder die gleiche Funktion bereitstellende Einheiten.The same reference symbols have the same meaning in the different figures. They therefore designate the same units and/or units providing the same function.

1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen, auch als so genanntes ICAS-Device bezeichneten, Funksende-/ Funkempfangsgerätes ICAS_D. 1 shows schematically the structure of an inventive radio transmitter/receiver device ICAS_D, also referred to as a so-called ICAS device.

Zu erkennen ist eine grobe Aufteilung in Funktionsblöcke des Funksende-/Funkempfangsgerätes ICAS_D.A rough division into functional blocks of the radio transmitter/receiver ICAS_D can be seen.

Zum einen weist das Funksende-/Funkempfangsgerät ICAS_D einen Funktionsblock auf, der für den Betrieb und die Steuerung der Funktionen des Funksende-/Funkempfangsgerätes ICAS_D erforderlichen Rechner- und Speichereinrichtung benötigt wird, welcher auch als „Compute & Memory“ Block bezeichnet werden kann. Dies können ein oder mehrere überwiegend integrierte Schaltelemente, insbesondere ein oder mehrere Prozessor- und Speicherchips sein.On the one hand, the radio transmitter/receiver ICAS_D has a functional block that is required for the operation and control of the functions of the radio transmitter/receiver ICAS_D and the computer and memory device required, which can also be referred to as a "compute & memory" block. This can be one or more predominantly integrated switching elements, in particular one or more processor and memory chips.

Ferner ist für den Betrieb des Funksende-/Funkempfangsgerätes ICAS_D ein Funktionsblock für die Energieversorgung ES („Energy Source“) vorgesehen. Dieser kann als eine Batterie bzw. Akku, Netzversorgung und/oder vergleichbare Versorgung, wie beispielsweise als die so genannte „Power over Ethernet“-Versorgung ausgestaltet sein.Furthermore, a functional block for the energy supply ES (“Energy Source”) is provided for the operation of the radio transmitter/receiver ICAS_D. This can be designed as a battery, mains supply and/or comparable supply, such as the so-called “Power over Ethernet” supply.

Ferner ist ein Funktionsblock zu erkennen, der den für ein Funksende-/Funkempfangsgerät ebenso essenziellen Funktionsblock der Luftschnittstelle AIR („Air Interface“) realisiert.Furthermore, a functional block can be seen which implements the functional block of the air interface (AIR), which is also essential for a radio transmitter/receiver.

Die Luftschnittstelle AIR wird dabei typischerweise analoge und/oder digitale, auch als so genannte „Radio Frequency Components“ bezeichnete, Komponenten der Funkübertragung sowie die für eine derartige Übertragung notwendige Abstrahlvorrichtungen, also im Wesentlichen eine oder mehrere Antennen, aufweisen.The air interface AIR will typically comprise analogue and/or digital radio transmission components, also known as so-called “radio frequency components”, as well as the radiation devices required for such transmission, i.e. essentially one or more antennas.

Diese derartig ausgestaltete Luftschnittstelle AIR kann dabei derart weitergebildet sein, dass sie ein oder mehrere Standards zur Drahtlos- bzw. Funkkommunikation erfüllt, also eine Kommunikation über verschiedene Wege möglich macht, dies kann auch über ein oder mehrere Frequenzbänder erfolgen. Gemein ist dieser ersten Schnittstelle AIR des Gerätes, dass eine bi- oder unidirektionale Übertragung von Signalen, insbesondere Daten, gemäß ein oder mehreren Standards über Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen realisiert wird. Hierunter können erfindungsgemäß auch neben den Funk- und Radiowellen Anwendungen, auch Radaranwendungen und/oder Spektrografieanwendungen oder Vergleichbares, verstanden werden.This air interface AIR designed in this way can be further developed in such a way that it meets one or more standards for wireless or radio communication, i.e. it enables communication via different paths, which can also take place via one or more frequency bands. What this first interface AIR of the device has in common is that a bi- or unidirectional transmission of signals, in particular data, is implemented in accordance with one or more standards by sending and/or receiving electromagnetic waves. According to the invention, this can also be understood to mean radar applications and/or spectrography applications or similar in addition to radio and radio wave applications.

Das dargestellte Funksende-/Funkempfangsgerät ICAS_D ist somit mit dieser ersten Schnittstelle AIR in der Lage Wellenformen für verschiedene Zwecke zu senden und zu empfangen, nämlich zur

  • • Kommunikation
  • • Lokalisierung
  • • Erkennung, beispielsweise unter Nutzung von Radar oder Spektrografie.
The radio transmitter/receiver ICAS_D shown is thus able to send and receive waveforms for various purposes with this first interface AIR, namely for
  • • Communication
  • • Localization
  • • Detection, for example using radar or spectrography.

Neben der Kommunikation sind also auch Sensorfähigkeiten realisierbar. Daher wird das Funksende-/Funkempfangsgerät ICAS_D gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch als ein so genanntes „Integrated Communication And Sensing Device“-, I-CAS-Gerät bezeichnet.In addition to communication, sensor capabilities can also be implemented. Therefore, the radio transmitter/receiver ICAS_D according to the embodiment of the invention is also referred to as a so-called "Integrated Communication And Sensing Device" (I-CAS) device.

Das Funksende-/Funkempfangsgerät ICAS_D weist also über die Kommunikation hinausgehende Funktionen auf, von denen erwartet wird, dass sie in 6G-Kommunikationssystemen und weiteren vergleichbaren über 5G hinausgehenden Kommunikationssystemen und/oder nachfolgenden Kommunikationsstandards gegeben sind und, insbesondere maschinelle, insbesondere im industriellen Umfeld durchgeführte, Prozesse unterstützende Anwendungen genutzt werden können.The radio transceiver ICAS_D therefore has functions that go beyond communication and are expected to be present in 6G communication systems and other comparable communication systems and/or subsequent communication standards that go beyond 5G and can be used in applications that support machine processes, particularly those carried out in industrial environments.

Hierzu weist das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Funksende-/Funkempfangsgerätes ICAS_D einen weiteren Funktionsblock auf, der als die erfindungsgemäße zweite Schnittstelle eine Rückkopplungsschnittstelle BI („Backhaul Interface“) realisiert.For this purpose, the embodiment of the radio transceiver ICAS_D according to the invention has a further functional block which implements a feedback interface BI (“backhaul interface”) as the second interface according to the invention.

Diese zweite Schnittstelle BI kann über eine drahtlose Luftschnittstelle oder eine drahtgebundene Schnittstelle mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, beispielsweise die in 2 gezeigte Ausführungsform der Steuereinrichtung I-CAS_C, zur Kommunikation verbunden sein, sodass das erfindungsgemäße Funksende-/Funkempfangsgerät ICAS_D über diese zweite Schnittstelle BI Daten empfangen kann, die zu einer Steuerung einzelner, mehrerer oder aller Funktionen des Funksende-/Funkempfangsgeräts ICAS_D führen und/oder Daten senden, die von einzelnen, mehreren oder allen Funktionen zur Verfügung gestellt werden und über diese zweite als Rückkopplungsschnittstelle BI verfügbare Kommunikationsverbindung für oben genannte Anwendungen, insbesondere maschinelle, im industriellen Umfeld durchgeführte, Prozesse weitergeleitet und/oder genutzt werden.This second interface BI can be connected via a wireless air interface or a wired interface to a control device according to the invention, for example the one in 2 shown embodiment of the control device I-CAS_C, for communication, so that the radio transceiver ICAS_D according to the invention can receive data via this second interface BI that lead to a control of individual, several or all functions of the radio transceiver ICAS_D and/or send data that are made available by individual, several or all functions and are forwarded and/or used via this second communication connection available as a feedback interface BI for the above-mentioned applications, in particular mechanical processes carried out in an industrial environment.

Diese erfindungsgemäße Rückkopplungsschnittstelle BI ermöglicht also als Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Steuerung der Funktionen des Funksende-/Funkempfangsgeräts ICAS_D von externer Seite, sodass das Funksende-/ Funkempfangsgerät ICAS_D weitestgehend ohne Anpassungen flexibel für derartige Prozesse genutzt werden kann und Funktionen einzeln oder gemeinsam hierzu zu Zustandsänderungen, beispielsweise aktiviert und/oder deaktiviert und/oder auf Zustände des Prozesses und/oder Kommandos reagierend, führen und Parameter einzelner, mehrerer oder aller Funktionen angepasst werden.This feedback interface BI according to the invention thus enables, as an embodiment of the method according to the invention, control of the functions of the radio transmitter/receiver ICAS_D from an external side, so that the radio transmitter/receiver ICAS_D can be used flexibly for such processes as far as possible without adjustments and functions individually or jointly lead to state changes, for example activated and/or deactivated and/or reacting to states of the process and/or commands, and parameters individual, several or all functions can be customized.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Erfindung, kann auch vorgesehen sein, dass die Rückkopplungsschnittstelle BI, wenn sie zumindest teilweise drahtlos ausgestaltet ist, durch Teile der ersten Schnittstelle AIR realisiert ist, die Rückkopplung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung also zumindest teilweise über die erste Schnittstelle AIR erfolgt. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist gegeben, wenn die erste Schnittstelle AIR alternativ oder ergänzend zur zweiten Schnittstelle BI die erfindungsgemäße Rückmeldung bereitstellt, beispielsweise um das Gerät ICAS_D mit der Flexibilität auszustatten, um sowohl drahtlos über die erste Schnittstelle AIR, als auch drahtgebunden über die zweite Schnittstelle mit der Steuereinrichtung ICAS_C verbindbar zu sein.According to a further embodiment of the invention, it can also be provided that the feedback interface BI, if it is designed to be at least partially wireless, is implemented by parts of the first interface AIR, so that the feedback according to the inventive method for control takes place at least partially via the first interface AIR. A further embodiment of the invention is given if the first interface AIR provides the feedback according to the invention as an alternative or in addition to the second interface BI, for example in order to equip the device ICAS_D with the flexibility to be able to be connected to the control device ICAS_C both wirelessly via the first interface AIR and wired via the second interface.

Die Vorzüge des erfindungsgemäßen Steuerns über die Steuereinrichtung gemäß erfindungsgemäßem Verfahren entfalten noch mehr Vorteile, weil sie ermöglichen, dass eine Reihe solcher ICAS-Geräte in ein größeres System integriert werden können, wie beispielsweise ein fahrerloses Transportsystem (FTS) oder ein Fabrikroboter. Mit der Erfindung wird mittels der erfindungsgemäßen Rückkopplungsschnittstelle BI und der erfindungsgemäßen Steuereinheit ICAS_C, den gemäß erfindungsgemä-ßem Verfahren von Geräten, wie dem erfindungsgemäßen Funksende-/Funkempfangsgerät ICAS_D, gebildeten Clustern eine Managementeinheit bereitgestellt.The advantages of the control according to the invention via the control device according to the method according to the invention develop even more advantages because they enable a series of such ICAS devices to be integrated into a larger system, such as a driverless transport system (FTS) or a factory robot. With the invention, a management unit is provided for the clusters formed according to the method of devices such as the radio transceiver ICAS_D according to the invention by means of the feedback interface BI according to the invention and the control unit ICAS_C according to the invention.

Dies bietet unter anderem den Vorteil, dass diese Einrichtung

  • - den Betrieb des ICAS-Clusters überwacht
  • - den ICAS-Geräten dynamisch Aufgaben zuweisen kann, also beispielsweise die Dauer und die Art der Funktion(en), die es bereitstellen soll.
This offers the advantage that this facility
  • - monitors the operation of the ICAS cluster
  • - can dynamically assign tasks to ICAS devices, such as the duration and type of function(s) it should provide.

Die erfindungsgemäße Steuerung des erfindungsgemäßen Funksende-/Funkempfangsgerätes ist somit aber auch in der Lage das erfindungsgemäße Fundsende-/Funkempfangsgerät optimal zu nutzen und spezielle Anforderungen zu erfüllen bzw. Probleme zu überwinden, wie sie insbesondere in einem CAD/CAM-basierten Fertigungsprozess bestehen.The control of the radio transmitter/receiver device according to the invention is therefore also able to optimally use the radio transmitter/receiver device according to the invention and to meet special requirements or overcome problems that exist in particular in a CAD/CAM-based manufacturing process.

In so einem Prozess ist es nämlich essenziell Abweichungen von einer Sollform eines, insbesondere CAD/CAM geplanten, Werkstücks zu einer Istform des gerade in der Fertigung befindlichen Werkstücks so früh wie möglich zu erkennen. Die frühzeitige Erkennung solcher Anomalien reduziert nämlich Ausfallzeiten, schont Rohstoffe und verhindert nicht zuletzt auch Schäden an den Maschinen.In such a process, it is essential to detect deviations from the target shape of a workpiece, especially one planned using CAD/CAM, to the actual shape of the workpiece currently being manufactured as early as possible. The early detection of such anomalies reduces downtime, conserves raw materials and, last but not least, prevents damage to the machines.

Durch erfindungsgemäße Ausgestaltung des Funksende-/Funkempfangsgerätes ICAS_D und ermöglichte Steuerung durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ICAS_C werden Nachteile überwunden, die typischerweise bei bekannten optischen Verfahren, also dem Einsatz von Kameras, zur Überwachung von in der Fertigung befindlichen Werkstücken bestehen, die im Wesentlichen darin liegen, dass dieser Ansatz aufgrund der optischen Komponenten in industriellen Umgebungen, in denen häufig Umwelteinflüsse, wie Staub und Öl, vorliegen, massiv gestört werden kann und die dort häufig eingesetzte Lidar-Technologie sehr teuer ist.The inventive design of the radio transmitter/receiver ICAS_D and the control enabled by the inventive control device ICAS_C overcome disadvantages that typically exist in known optical methods, i.e. the use of cameras, for monitoring workpieces in production, which essentially lie in the fact that this approach can be massively disrupted due to the optical components in industrial environments in which environmental influences such as dust and oil are often present, and the lidar technology frequently used there is very expensive.

Weitere Details und Vorteile der Steuereinrichtung, insbesondere hinsichtlich des zuletzt genannten Fertigungsprozesses, werden anhand des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ICAS_C („Controller“) deutlich, welches schematisch in 2 dargestellt ist.Further details and advantages of the control device, in particular with regard to the last-mentioned manufacturing process, are made clear by the embodiment of the control device ICAS_C (“Controller”) according to the invention, which is shown schematically in 2 is shown.

Dabei handelt es sich um eine Einrichtung, die gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens Parameter bzw. durch diese die Konfiguration einer Reihe von erfindungsgemäßen ICAS-Geräten, die beispielsweise wie das in 1 beschriebene ICAS-Gerät ICAS_D oder die in 3 beschriebene Manipulationseinrichtung ausgestaltet sind, verwalten kann.This is a device which, according to an embodiment of the method according to the invention, determines parameters or, through these, the configuration of a series of ICAS devices according to the invention, which, for example, like the one in 1 ICAS device ICAS_D described in 3 described manipulation device.

In 2 ist ebenfalls eine grobe Aufteilung in Funktionsblöcke als schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ICAS_C zu erkennen.In 2 A rough division into functional blocks can also be seen as a schematic representation of an embodiment of the control device ICAS_C according to the invention.

Zum einen weist das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ICAS_C ebenfalls einen Funktionsblock auf, die für den Betrieb und die Steuerung der Funktionen des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ICAS_C erforderliche Rechner- und Speichereinrichtung CM. Dies können ebenso ein oder mehrere überwiegend integrierte Schaltelemente, insbesondere ein oder mehrere Prozessor- und Speicherchips sein.On the one hand, the embodiment of the control device ICAS_C according to the invention also has a functional block, the computer and memory device CM required for the operation and control of the functions of the embodiment of the control device ICAS_C according to the invention. This can also be one or more predominantly integrated switching elements, in particular one or more processor and memory chips.

Ferner ist für den Betrieb des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ICAS_C auch ein Funktionsblock für die Energieversorgung ES vorgesehen. Das kann auch als eine Batterie bzw. Akku, Netzversorgung und/oder vergleichbare Versorgung wie beispielsweise als die so genannte „Power over Ethernet“ Versorgung ausgestaltet sein.Furthermore, a functional block for the energy supply ES is also provided for the operation of the embodiment of the control device ICAS_C according to the invention. This can also be designed as a battery or accumulator, mains supply and/or comparable supply such as the so-called "Power over Ethernet" supply.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Funksende-/Funkempfangsgerätes ICAS_D weist das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ICAS_C keine Luftschnittstelle AIR auf, sondern lediglich die zur Schnittstelle zur Rückkopplung BI des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Funksende-/Funkempfangsgerätes ICAS_D und der Manipulationseinrichtung, das beispielsweise gemäß 3 als „Reconfigurable Intelligent Surface“ RIS ausgestaltete Ausführungsbeispiel hiervon, gemäß Figur entsprechende, und somit gleich bezeichnete, Schnittstelle BI, die gemäß dem Ausführungsbeispiel als drahtgebundene Schnittstelle ausgebildet ist, beispielsweise eine Schnittstelle, die eine Kommunikation über ein, insbesondere gemäß einem industriellen Standard ausgestaltetes und betriebenes, Bussystem ermöglicht.In contrast to the embodiment of the radio transmission/reception according to the invention device ICAS_D, the embodiment of the control device ICAS_C according to the invention does not have an air interface AIR, but only the interface for feedback BI of the embodiment of the radio transmitting/receiving device ICAS_D according to the invention and the manipulation device, which, for example, according to 3 an embodiment of this designed as a “Reconfigurable Intelligent Surface” RIS, according to the figure corresponding, and thus identically designated, interface BI, which according to the embodiment is designed as a wired interface, for example an interface that enables communication via a bus system, in particular designed and operated according to an industrial standard.

Hierauf ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung aber nicht beschränkt. Die Steuereinrichtung ICAS_C kann auch derart ausgestaltet sein, dass sie eine erste Luftschnittstelle AIR und/oder drahtgebundene zweite Schnittstelle BI alternativ oder ergänzend zu der drahtgebundenen Schnittstelle BI aufweist und hierüber die erfindungsgemäße Rückkopplung zumindest teilweise realisiert wird.However, the control device according to the invention is not limited to this. The control device ICAS_C can also be designed in such a way that it has a first air interface AIR and/or a wired second interface BI as an alternative or in addition to the wired interface BI and the feedback according to the invention is at least partially implemented via this.

Beispielsweise ist es denkbar, dass erfindungsgemäße Funksende-/Funkempfangsgeräte bzw. ein Teil davon und oder die Manipulationseinrichtung, beispielsweise die gemäß 3, als Rückkopplungsschnittstelle BI eine drahtgebundene Schnittstelle nutzen und andere eine der drahtlosen Schnittstellen. Dies würde auch eine Weiterbildung gemäß Erfindung sein, solange gegeben ist, dass erfindungsgemäße Funksende-/Funkempfangsgeräte und/oder Manipulationseinrichtungen RIS über eine irgendwie geartete Verbindung als Rückkopplung zur erfindungsgemäßen Steuereinrichtung verfügen, über die die Steuereinrichtung die derart verbundenen Geräte konfigurieren bzw. steuern kann.For example, it is conceivable that radio transmitting/receiving devices according to the invention or a part thereof and/or the manipulation device, for example the 3 , use a wired interface as feedback interface BI and others use one of the wireless interfaces. This would also be a further development according to the invention, as long as it is given that radio transmitting/receiving devices and/or manipulation devices RIS according to the invention have some kind of connection as feedback to the control device according to the invention, via which the control device can configure or control the devices connected in this way.

In 3 ist nun ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Manipulation von an zumindest einer Oberfläche der Einrichtung auftreffenden elektromagnetischen Wellen als so genanntes „Reconfigurable Intelligent Surface“ RIS dargestellt. Zu sehen ist ebenfalls eine grobe Aufteilung in Funktionsblöcke, als schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Manipulationseinrichtung RIS zu erkennen.In 3 An embodiment of the device for manipulating electromagnetic waves impinging on at least one surface of the device is now shown as a so-called "Reconfigurable Intelligent Surface" RIS. A rough division into functional blocks can also be seen as a schematic representation of an embodiment of the manipulation device RIS according to the invention.

Ein erster Funktionsblock stellt schematisch die programmierbare, also veränderbare, Oberfläche aus Meta-Material dar, also eine so genannte „Programmable Meta Material Surface“, PMMS. Daneben sind beispielhafte Ausgestaltungen so einer Oberfläche zu sehen.A first functional block schematically represents the programmable, i.e. changeable, surface made of meta-material, i.e. a so-called "Programmable Meta Material Surface", PMMS. Examples of designs of such a surface can also be seen.

Daneben weist das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Manipulationseinrichtung RIS ebenfalls einen Funktionsblock auf, die für den Betrieb und die Steuerung der Funktionen des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Manipulationseinrichtung RIS erforderliche Rechner- und Speichereinrichtung CM. Dies können ebenso ein oder mehrere überwiegend integrierte Schaltelemente, insbesondere ein oder mehrere Prozessor- und Speicherchips, sein.In addition, the embodiment of the manipulation device RIS according to the invention also has a functional block, the computer and memory device CM required for the operation and control of the functions of the embodiment of the manipulation device RIS according to the invention. This can also be one or more predominantly integrated switching elements, in particular one or more processor and memory chips.

Ferner ist für den Betrieb des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Manipulationseinrichtung RIS auch ein Funktionsblock für die Energieversorgung ES vorgesehen. Das kann auch als eine Batterie bzw. Akku, Netzversorgung und/oder vergleichbare Versorgung wie beispielsweise als die so genannte „Power over Ethernet“ Versorgung ausgestaltet sein.Furthermore, a functional block for the energy supply ES is also provided for the operation of the embodiment of the manipulation device RIS according to the invention. This can also be designed as a battery or accumulator, mains supply and/or comparable supply such as the so-called "Power over Ethernet" supply.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist diese Energieversorgung lediglich für die Versorgung der Steuerung und Ausrichtung des Reflexionswinkels der Oberfläche vorgesehen und nicht etwa für eine Verstärkung eines Funksignals. Die Erfindung ist aber hierauf nicht eingeschränkt.According to the embodiment, this energy supply is only intended to supply the control and alignment of the reflection angle of the surface and not for amplifying a radio signal. However, the invention is not limited to this.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Funksende-/Funkempfangsgerätes ICAS_D weist das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Manipulationseinrichtung RIS keine Luftschnittstelle AIR auf, sondern lediglich die zur Schnittstelle zur Rückkopplung BI des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ICAS_C entsprechende, und somit gleich bezeichnete, Schnittstelle BI, die gemäß dem Ausführungsbeispiel als drahtgebundene Schnittstelle ausgebildet ist, beispielsweise eine Schnittstelle, die eine Kommunikation über ein, insbesondere gemäß einem industriellen Standard ausgestaltetes und betriebenes, Bussystem ermöglicht.In contrast to the embodiment of the radio transceiver ICAS_D according to the invention, the embodiment of the manipulation device RIS according to the invention does not have an air interface AIR, but only the interface BI corresponding to the feedback interface BI of the embodiment of the control device ICAS_C according to the invention and thus having the same designation, which according to the embodiment is designed as a wired interface, for example an interface that enables communication via a bus system, in particular designed and operated according to an industrial standard.

Hierauf ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung aber nicht beschränkt. Die Manipulationseinrichtung kann entsprechend wie die Steuereinrichtung ICAS_C auch derart ausgestaltet sein, dass sie eine erste Luftschnittstelle AIR und/oder drahtgebundene zweite Schnittstelle BI alternativ oder ergänzend zu der drahtgebundenen Schnittstelle BI aufweist und hierüber die erfindungsgemäße Rückkopplung zumindest teilweise realisiert wird.However, the control device according to the invention is not limited to this. The manipulation device can also be designed in a manner similar to the control device ICAS_C in such a way that it has a first air interface AIR and/or a wired second interface BI as an alternative or in addition to the wired interface BI and the feedback according to the invention is at least partially implemented via this.

In 4 ist in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems zu sehen, das in einer CAD/CAM Fertigungsstation integriert ist.In 4 is a schematic representation of an embodiment of the system according to the invention, which is integrated in a CAD/CAM production station.

Es ist zu erkennen, dass in diesem Ausführungsbeispiel ein erstes erfindungsgemäßes Funksende-/Funkempfangsgerät ICAS_D1 und ein zweites Funksende-/Funkempfangsgerät ICAS_D2 im Nahfeld eines Fertigungsraums PR der Fertigungsstation, also insbesondere am Rand des Fertigungsraums, angeordnet sind.It can be seen that in this embodiment a first radio A radio transmitter/receiver ICAS_D1 and a second radio transmitter/receiver ICAS_D2 are arranged in the near field of a production room PR of the production station, i.e. in particular at the edge of the production room.

Grundsätzlich können gemäß Erfindung mehrere Funksende-/ Funkempfangsgeräte ICAS_D1...2 vorgesehen sein und allein mit diesen ICAS-Geräten eine erfindungsgemäße Überprüfung eines Werkstücks, das in der Fertigungsstation, die beispielsweise als CNC-Maschine, wie beispielsweise eine Sinumerik, ausgestaltet ist, hergestellt wird. Da die erfindungsgemäßen ICAS-Geräte ICAS_D1...2 mit den genannten Funktionen in Verbindung mit der Steuerung durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ICAS_C derart angesteuert werden können, dass eine Überprüfung mittels Hochfrequenzsignalen, die von den ICAS-Geräten ausgesandt werden, möglich wird, können diese HF-Signale erfindungsgemäß auf vorteilhafte Weise für die Überprüfung eines Werkstücks genutzt werden.Basically, according to the invention, several radio transmitting/receiving devices ICAS_D1...2 can be provided and with these ICAS devices alone, an inventive inspection of a workpiece that is manufactured in the production station, which is designed as a CNC machine, such as a Sinumerik, for example, can be carried out. Since the ICAS devices ICAS_D1...2 according to the invention with the functions mentioned can be controlled in conjunction with the control by the control device ICAS_C according to the invention in such a way that an inspection is possible using high-frequency signals that are sent out by the ICAS devices, these HF signals can be used advantageously according to the invention for the inspection of a workpiece.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel des Systems sind aber zusätzlich eine erste Manipulationseinrichtung RIS1 und eine zweite Manipulationseinrichtung RIS2 vorgesehen, die genauso wie die beiden Funksende-/Funkempfangsgeräte ICAS_D1...2 mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ICAS_C, gemäß Beispiel über eine drahtgebundene Rückkopplungsverbindung BI, verbunden sind und gemeinsam mit den Funksende-/Funkempfangsgeräten ICAS_D1...2 für die Überprüfung mittels von den Funksende-/ Funkempfangsgeräten ICAS_D1...2 ausgesandten Hochfrequenzsignalen (HF-Signale) bzw. von den Funksende-/Funkempfangsgeräten ICAS_D1...2 empfangenen durch das Werkstück manipulierten und von den Manipulationseinrichtungen reflektierten Teilen der Hochfrequenzsignale zusammenwirken, indem sie vom Werkstück manipulierte Teile der HF-Signale, beispielsweise entsprechend der untersuchten Richtung zurückwerfen und/oder Störsignale derart manipulieren, dass die für die Untersuchung zurückgeworfenen Signalteile möglichst frei von Störungen sind.According to the embodiment of the system, however, a first manipulation device RIS1 and a second manipulation device RIS2 are additionally provided, which, like the two radio transmitters/receivers ICAS_D1...2, are connected to the control device ICAS_C according to the invention, according to the example via a wired feedback connection BI, and work together with the radio transmitters/receivers ICAS_D1...2 for checking by means of high-frequency signals (HF signals) emitted by the radio transmitters/receivers ICAS_D1...2 or parts of the high-frequency signals received by the radio transmitters/receivers ICAS_D1...2 that have been manipulated by the workpiece and reflected by the manipulation devices, by reflecting back parts of the HF signals manipulated by the workpiece, for example in accordance with the direction being examined, and/or manipulating interference signals in such a way that the signal parts reflected back for the examination are as free from interference as possible.

Ein RIS-Gerät RIS1...2 kann also gemäß dem Ausführungsbeispiel so programmiert werden, dass es elektromagnetische Wellen in verschiedenen Winkeln reflektiert.According to the embodiment, a RIS device RIS1...2 can be programmed to reflect electromagnetic waves at different angles.

Zu erkennen ist ferner, dass die ICAS-Geräte ICAS_D1...2 auch mit der Steuerung der Fertigungsstation, gemäß Beispiel also der CNC-Steuerung CNC_C, verbunden sind, da gemäß Ausführungsbeispiel hierüber die empfangenen HF-Signale direkt und/oder derart vorverarbeitet werden, dass die Steuerung direkt den Daten zum Vergleich mit einem CAD/CAM-Modell des zu fertigenden Werkstücks zugeführt werden kann. Hierzu hat die CNS-Steuerung CNC_C Zugriff auf eine Datenbasis CAD_M.It can also be seen that the ICAS devices ICAS_D1...2 are also connected to the control of the production station, according to the example the CNC control CNC_C, since according to the embodiment the received HF signals are directly and/or pre-processed in such a way that the control can be fed directly to the data for comparison with a CAD/CAM model of the workpiece to be manufactured. For this purpose the CNS control CNC_C has access to a database CAD_M.

Entsprechend des Ergebnisses des Vergleichs kann, wenn Übereinstimmung noch gegeben ist, die Fertigung fortgesetzt werden, andernfalls ein Fehlerprozess erzeugt werden. Dieser kann darin bestehen, einen Alarm auszulösen, der einen Bediener der Maschine darauf aufmerksam macht, dass eine Handlung erforderlich ist, und/oder die Fertigung zu unterbrechen ist. Es kann aber auch, sofern möglich, zu Korrekturversuchen beim gegenwärtigen Werkstück führen, beispielsweise, weil erlaubte Toleranzen noch einhaltbar sind oder im aktuellen Fertigungsstatus das Werkstück mit entsprechenden Anpassungen bei der Fertigung noch exakt nach CAD/CAM Vorlage produziert werden kann.Depending on the result of the comparison, if there is still agreement, production can be continued; otherwise, an error process can be generated. This can consist of triggering an alarm that alerts a machine operator that action is required and/or that production must be interrupted. However, it can also, if possible, lead to attempts to make corrections to the current workpiece, for example because permitted tolerances can still be maintained or because, in the current production status, the workpiece can still be produced exactly according to the CAD/CAM template with appropriate adjustments during production.

Dies wird auch von der angewandten Fertigungsmethode abhängen, die grundsätzlich alle der erfindungsgemäßen Untersuchungen zugänglich sind. Beispielsweise könnte es sich um einen 3D-Drucker, eine CNC-Fräse, einen Laser-Cutter und/oder eine CNC-Drehmaschine oder Ähnliches handeln.This will also depend on the manufacturing method used, all of which are in principle accessible to the investigations according to the invention. For example, it could be a 3D printer, a CNC milling machine, a laser cutter and/or a CNC lathe or something similar.

Für die Steuerung dieser Korrektur, aber auch aller anderen Vorgänge der Fertigung wie die Antriebe von Maschinenteilen oder im Fertigungsraum PR verwendeten Werkzeuge, weist die CNC-Steuerung CNC_C die entsprechende Hardware und Software auf. Also beispielsweise Prozessoren, Schnittstellen und Module, welche gemäß einem Computerprogrammprodukt betrieben werden.The CNC_C CNC control has the appropriate hardware and software to control this correction, but also all other manufacturing processes such as the drives of machine parts or tools used in the production area PR. For example, processors, interfaces and modules that are operated according to a computer program product.

Die Nutzung der Funksende-/Funkempfangsgeräte ICAS_D1...2 ist aber nicht allein auf die Untersuchung eingeschränkt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems soll gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens derart von der Steuereinrichtung ICAS_C gesteuert werden, dass die ICAS-Geräte ICAS_D1...2 alle ihre Funktionen bereitstellen und entsprechend der aktuellen Anforderung in einen oder mehrere ihrer Betriebsmodi versetzt werden. Grundsätzlich verfügen die ICAS-Geräte ICAS_D1...2 gemäß Beispiel über drei Betriebsmodi:

  • • Modus für die Kommunikation
  • • Modus zur Selbstlokalisierung
  • • Modus zur Sensorik, d.h. Radar oder Spektrographie.
However, the use of the radio transmitting/receiving devices ICAS_D1...2 is not limited to the investigation alone. According to an embodiment of the method, the illustrated embodiment of the system according to the invention is to be controlled by the control device ICAS_C in such a way that the ICAS devices ICAS_D1...2 provide all of their functions and are switched to one or more of their operating modes according to the current requirement. Basically, the ICAS devices ICAS_D1...2 have three operating modes according to the example:
  • • Mode for communication
  • • Self-localization mode
  • • Mode for sensing, ie radar or spectrography.

In den Zeiten, in denen keine Überprüfung eines Werkstücks angefordert wird, werden die Funksende-/Funkempfangsgeräte ICAS_D1...2 also beispielsweise zur Kommunikation, beispielsweise als Kommunikationsgateways des Systems, genutzt und/oder sie werden im Modus Sensorik und/oder Selbstlokalisation genutzt, beispielsweise um die Bewegung eingesetzter Werkzeuge und/oder Roboterarme in real time zu verfolgen bzw. entsprechend der CNC-Programmierung zu steuern.During times when no inspection of a workpiece is requested, the radio transmitters/receivers ICAS_D1...2 are used for communication, for example as communication gateways of the system. and/or they are used in sensor and/or self-localization mode, for example to track the movement of tools and/or robot arms in real time or to control them according to the CNC programming.

Und in Zeiten, wo eine Überprüfung angefragt wird, werden die Funksende-Funkempfangsgeräte ICAS_D1...1 für die Überwachung eingesetzt, wobei für die Überwachung ausschließlich ICAS-Geräte ICAS_D1...2 oder optional in Kombination mit einem oder mehreren RIS1...2 betrieben werden, um das Werkstück während der Fertigung in Echtzeit zu überwachen.And at times when an inspection is requested, the radio transmitter/receiver devices ICAS_D1...1 are used for monitoring, whereby only ICAS devices ICAS_D1...2 or optionally in combination with one or more RIS1...2 are operated for monitoring in order to monitor the workpiece in real time during production.

In anderen Worten kann das dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems und ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens auch wie folgt beschrieben werden:

  • Ein erfindungsgemäßes System zur Überwachung der Fertigung eines CAD/CAM-Modell basierten Werkstücks kann gemäß Ausführungsbeispiel in einer CAD/CAM-basierten Fertigungsstation, z.B. einem 3D-Drucker, einem CNC-Router oder einem Lasercutter betrieben werden. Dieses kann einen in einem Gehäuse untergebrachen Fertigungsraum PR aufweisen. Auf einer oder mehreren Seiten des Gehäuses befinden sich ICAS-Geräte I-CAS_D1...2, d.h. aktive Sender und Empfänger. Das Maschinengehäuse auf diesen Seiten besteht aus Material, das für HF-Signale transparent ist. Auf den anderen Seiten des Maschinengehäuses können als steuerbare elektromagnetische Spiegel RIS-Geräte RIS1...2 montiert werden.
In other words, the illustrated embodiment of the system according to the invention and an embodiment of the method according to the invention can also be described as follows:
  • A system according to the invention for monitoring the production of a CAD/CAM model-based workpiece can be operated in accordance with the embodiment in a CAD/CAM-based production station, e.g. a 3D printer, a CNC router or a laser cutter. This can have a production space PR housed in a housing. ICAS devices I-CAS_D1...2, i.e. active transmitters and receivers, are located on one or more sides of the housing. The machine housing on these sides is made of material that is transparent to RF signals. RIS devices RIS1...2 can be mounted on the other sides of the machine housing as controllable electromagnetic mirrors.

Eine erfindungsgemäße Controller-Einheit ICAS_C überwacht den Betrieb von ICAS- ICAS_D1...2 und RIS-Geräten RIS1...2 und konfiguriert deren Parameter.A controller unit ICAS_C according to the invention monitors the operation of ICAS-ICAS_D1...2 and RIS devices RIS1...2 and configures their parameters.

Eine für die Maschinensteuerung übliche Steuerungseinheit CNC_C steuert die Fertigungsstation und überwacht den Fertigungsprozess.A CNC_C control unit, which is common for machine control, controls the production station and monitors the production process.

Der gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens vorgesehene normale Betrieb umfasst die folgenden Schritte:

  1. 1. Die ICAS-Geräte ICAS_D1...2 im System befinden sich im „Kommunikationsmodus“, wo sie als drahtlose Gateways verwendet werden.
  2. 2. Zu einem bestimmten Zeitpunkt fordert die CNC-Steuerung CNC_C ein Echtzeitbild des Werkstücks und/oder die Echtzeitposition des Arbeitskopfes an.
  3. 3. Der ICAS- und RIS-Controller ICAS_C konfiguriert eines oder beide ICAS-Geräte ICAS_D1...2, beispielsweise Frequenz, Wellenform & Beamforming des ausgesandten Signals und eines oder beide RIS-Geräte RIS1...2, beispielsweise den Reflexionswinkel für diese Aufgabe.
  4. 4. Die Messung wird durchgeführt.
  5. 5. Anschließend konfiguriert der ICAS- und RIS-Controller ICAS_C eines oder beide ICAS-Geräte ICAS_D1...2 neu, so dass sie ihre Funktion als drahtloses Gateway wieder aufnehmen.
  6. 6. Die CNC-Steuerung CNC_C vergleicht nach Erhalt der angeforderten Echtzeitaufnahme das erhaltene Echtzeitbild des Werkstücks mit dem Referenz-CAD-Modell CAD_M und löst im Falle einer Anomalie einen Alarm aus oder stoppt den Fertigungsprozess, bis ein menschlicher Bediener dies überprüfen kann.
The normal operation provided according to an embodiment of the method comprises the following steps:
  1. 1. The ICAS devices ICAS_D1...2 in the system are in “communication mode”, where they are used as wireless gateways.
  2. 2. At a certain point in time, the CNC controller CNC_C requests a real-time image of the workpiece and/or the real-time position of the working head.
  3. 3. The ICAS and RIS controller ICAS_C configures one or both ICAS devices ICAS_D1...2, e.g. frequency, waveform & beamforming of the transmitted signal and one or both RIS devices RIS1...2, e.g. the reflection angle for this task.
  4. 4. The measurement is carried out.
  5. 5. The ICAS and RIS controller ICAS_C then reconfigures one or both ICAS devices ICAS_D1...2 so that they resume their function as a wireless gateway.
  6. 6. After receiving the requested real-time recording, the CNC control CNC_C compares the obtained real-time image of the workpiece with the reference CAD model CAD_M and, in case of an anomaly, triggers an alarm or stops the manufacturing process until a human operator can verify it.

Die Funksende-/Funkempfangsgeräte (ICAS-Geräte) ICAS_D1...2 können dabei so angeordnet werden, dass sie jeweils entlang einer Achse eines kartesischen Koordinatensystems die Echtzeitaufnahme des Werkstücks vollziehen. Also beispielsweise entlang der x-Achse, der y-Achse und mit Hilfe eines dritten ICAS-Gerätes sogar entlang einer z-Achse. In der Regel werden zwei Achsen jedoch ausreichen, um einen Vergleich mit dem CAD-/CAM-Modell CAD_M durchführen zu können.The radio transmitting/receiving devices (ICAS devices) ICAS_D1...2 can be arranged in such a way that they each take real-time pictures of the workpiece along an axis of a Cartesian coordinate system. For example, along the x-axis, the y-axis and, with the help of a third ICAS device, even along a z-axis. However, two axes are usually sufficient to be able to carry out a comparison with the CAD/CAM model CAD_M.

In 5 ist ein Beispiel der verfahrensgemäßen Durchführung einer Konfiguration zur Messung des Werkstücks entlang der x-Achse gemäß dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens illustriert.In 5 an example of the method-related implementation of a configuration for measuring the workpiece along the x-axis according to the embodiment of the method according to the invention is illustrated.

Das zweite ICAS-Gerät ICAS_D2 dient dabei als Sender des HF-Signals und ist durch die Steuereinrichtung ICAS_C entsprechend konfiguriert. Sein Beamforming ist auf die erste Manipulationseinrichtung RIS1 gerichtet. Die erste Manipulationseinrichtung RIS1 ist derart konfiguriert, dass es das emittierte HF-Signal durch das Werkstück entlang seiner x-Achse reflektiert. Die Steuereinrichtung ICAS_C hat das erste ICAS-Gerät ICAS_D1 ferner derart konfiguriert, dass das Signal am ersten ICAS-Gerät ICAS_D1 empfangen wird. Die zweite Manipulationseinrichtung RIS2 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht verwendet, kann aber wie weiter unten gezeigt wird, gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung und des erfindungsgemäßen Verfahrens auf vorteilhafte Weise zugeschaltet werden.The second ICAS device ICAS_D2 serves as a transmitter of the HF signal and is configured accordingly by the control device ICAS_C. Its beamforming is directed at the first manipulation device RIS1. The first manipulation device RIS1 is configured such that it reflects the emitted HF signal through the workpiece along its x-axis. The control device ICAS_C has further configured the first ICAS device ICAS_D1 such that the signal is received at the first ICAS device ICAS_D1. The second manipulation device RIS2 is not used according to this embodiment, but can be advantageously switched on according to a further development of the arrangement according to the invention and the method according to the invention, as shown below.

In 6 ist ein Beispiel der verfahrensgemäßen Durchführung einer Konfiguration zur Messung des Werkstücks entlang der y-Achse gemäß dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens illustriert.In 6 an example of the method-related implementation of a configuration for measuring the workpiece along the y-axis according to the embodiment of the method according to the invention is illustrated.

In diesem Beispiel wird das erste ICAS-Gerät ICAS_D1 durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ICAS_C derart konfiguriert, dass sie als Sender von HF-Signalen dient. Ferner ist es so konfiguriert, dass sein Beamforming auf die zweite Manipulationseinrichtung RIS2 gerichtet ist. Die zweite Manipulationseinrichtung RIS2 ist derart konfiguriert, dass das emittierte HF-Signal durch das Werkstück entlang seiner y-Achse reflektiert wird. Das reflektierte Signal wird am zweiten ICAS-Gerät ICAS_D2 empfangen, welches hierzu ebenfalls durch die Steuereinrichtung ICAS_C entsprechend konfiguriert und gesteuert wird. Die erste Manipulationseinrichtung RIS1 wird nicht verwendet, kann aber wie weiter unten gezeigt wird, gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung und des erfindungsgemäßen Verfahrens auf vorteilhafte Weise zugeschaltet werden.In this example, the first ICAS device ICAS_D1 is configured by the control device ICAS_C according to the invention in such a way that it serves as a transmitter of RF signals. It is also configured in such a way that its beamforming is directed at the second manipulation device RIS2. The second manipulation device RIS2 is configured in such a way that the emitted RF signal is reflected by the workpiece along its y-axis. The reflected signal is received at the second ICAS device ICAS_D2, which is also configured and controlled accordingly by the control device ICAS_C. The first manipulation device RIS1 is not used, but can be advantageously switched on according to a further development of the arrangement and method according to the invention, as shown below.

In 7 ist eine der in 5 genannten Weiterbildungsmöglichkeiten illustriert, bei der zusätzlich zu dem in der 5 beschriebenen Prozess die zweite Manipulationseinrichtung RIS2 vom ICAS- und RIS-Controller ICAS_C so konfiguriert wird, dass es Störungen DIS in Richtung eines elektromagnetischen Absorbers EA reflektiert.In 7 is one of the 5 The training opportunities mentioned above illustrate this, where in addition to the 5 In the process described, the second manipulation device RIS2 is configured by the ICAS and RIS controller ICAS_C to reflect disturbances DIS in the direction of an electromagnetic absorber EA.

Gemäß illustriertem Beispiel wird also die zweite Manipulationseinrichtung RIS2 derart konfiguriert, dass Störsignale DIS, insbesondere interferierende Signalanteile des zur Überwachung des Werkstücks gesendeten und reflektierten HF-Signals, in Richtung des Absorbers abgelenkt werden. Der Absorber kann dabei eine physikalische Struktur sein, die geeignet ist, die Störsignale vollständig zu absorbieren. Beispielhaft ist hierzu eine Struktur gezeigt, wie sie in einem Schall absorbierenden Raum gegeben ist.According to the illustrated example, the second manipulation device RIS2 is configured in such a way that interference signals DIS, in particular interfering signal components of the RF signal sent and reflected to monitor the workpiece, are deflected in the direction of the absorber. The absorber can be a physical structure that is suitable for completely absorbing the interference signals. As an example, a structure is shown that exists in a sound-absorbing room.

In 8 ist eine alternative Variante der in 5 genannten Weiterbildungsmöglichkeiten illustriert, bei der zusätzlich zu der in der 5 beschriebenen Verfahrensweise die zweite Manipulationseinrichtung RIS2 vom ICAS- und RIS-Controller ICAS_C so konfiguriert wird, dass sie das eingehende Störsignal DIS absorbiert.In 8th is an alternative variant of the 5 The training opportunities mentioned above illustrate this, in which in addition to the 5 According to the procedure described, the second manipulation device RIS2 is configured by the ICAS and RIS controller ICAS_C in such a way that it absorbs the incoming interference signal DIS.

Hierzu ist gemäß dieser alternativen Weiterbildung die Oberfläche der zweiten Manipulationseinrichtung RIS2, also die veränderbare Metafläche selbst, durch die Steuereinrichtung ICAS_C für die Absorption konfiguriert worden. Dies kann beispielsweise durch Änderung der Phase des eingehenden Signals erzielt werden, die bewirkt, dass destruktive Interferenzen aufgehoben werden.For this purpose, according to this alternative development, the surface of the second manipulation device RIS2, i.e. the changeable metasurface itself, has been configured for absorption by the control device ICAS_C. This can be achieved, for example, by changing the phase of the incoming signal, which causes destructive interference to be canceled out.

Gegenüber Lösungen des Standes der Technik werden durch die Verwendung von HF-basierten Signalen zur Überwachung des Werkstücks folgende Vorteile und weitere Einzelheiten der Weiterbildungen offenbar.

  • - ICAS-Geräte ICAS_D1...2, also Kommunikationsgeräte der sechsten Mobilfunkgeneration oder Vergleichbaren, können derart geschaltet werden, dass sie für die Werkstücküberwachung verwendet werden, wobei das ICAS-Gerät ICAS_D1...2 weiterhin bei Bedarf für die drahtlose Kommunikation neu konfiguriert werden kann.
  • - Je nach Trägerfrequenz können erfindungsgemäß auf vorteilhafte Weise HF-Signale bestimmte Materialien durchdringen, wodurch auch beobachtet werden kann, was auf der Innenseite des Werkstücks passiert - ähnlich wie bei Flughafen-Sicherheitsscannern.
  • - Die Erfindung hilft auch in Szenarien in denen starke Stöße und Vibrationen an der Maschine oder schlechte Fixierungen und/oder das Verrutschen minderwertiger Riemen dazu führen, dass sich der Werkzeugkopf aus der Ausrichtung bewegt. Ohne Erfindung würde das CNC-System davon ausgehen, dass sich der Werkzeugkopf in der falschen Position befindet, und würde die falschen Befehle senden, die das Werkstück ruinieren können. Das erfindungsgemäße ICAS-Gerät ICAS_D1...2 verhindert dies, weil es erfindungsgemäß neben der Werkstücküberprüfung zusätzlich verwendet werden kann, um periodisch die reale Position des Werkzeugkopfes zu ermitteln und dadurch die CNC-Befehle, die an die Maschine gesendet werden, zu korrigieren.
  • - Die Erfindung bietet darüber hinaus sogar die Möglichkeit, die Position des Werkzeugkopfes mit Hilfe eines der ICAS-Geräte ICAS_D1...2 derart zu kalibrieren, dass sie es ermöglichen, einen 3D-Drucker auf einem fahrerlosen Transportfahrzeug (FTS) zu montieren und während der Fahrt zu drucken, da Versätze aufgrund von Vibrationen durch die Fahrt neu kalibriert werden könnten.
  • - Werden gemäß Weiterbildung der Erfindung Manipulationseinrichtungen RIS1...2 verwendet und nicht nur ausschließliche Funksende-/Funkempfangsgeräte ICAS_D1...2, und sind diese Manipulationsgeräte RIS1...2 beispielsweise am Gehäuse einer CNC-Fertigungsstation befestigt, hat es den Vorteil, dass die Anzahl aktiver Sender und Empfänger von HF-Signalen auf ein Minimum von entweder einem Sender und einem Empfänger im Simplex-Betrieb oder einem Funksende-/Funkempfangsgerät im Vollduplex-Betrieb reduziert wird.
  • - Ferner haben Manipulationseinrichtungen RIS1...2 den Vorteil eines geringeren Energieverbrauchs, einer geringeren Wärmeableitung und eines komfortableren Formfaktors. Dadurch kann ein Kommunikationssystem insgesamt weniger Energie verbrauchen und mehr Verbindungen pro Bereich unterstützen.
Compared to state-of-the-art solutions, the use of RF-based signals to monitor the workpiece reveals the following advantages and further details of the developments.
  • - ICAS devices ICAS_D1...2, i.e. communication devices of the sixth mobile radio generation or comparable, can be switched in such a way that they are used for workpiece monitoring, whereby the ICAS device ICAS_D1...2 can still be reconfigured for wireless communication if required.
  • - Depending on the carrier frequency, RF signals can advantageously penetrate certain materials according to the invention, which also makes it possible to observe what is happening on the inside of the workpiece - similar to airport security scanners.
  • - The invention also helps in scenarios where strong shocks and vibrations on the machine or poor fixations and/or slipping of inferior belts cause the tool head to move out of alignment. Without the invention, the CNC system would assume that the tool head is in the wrong position and would send the wrong commands, which can ruin the workpiece. The ICAS device ICAS_D1...2 according to the invention prevents this because, in addition to workpiece checking, it can also be used according to the invention to periodically determine the real position of the tool head and thereby correct the CNC commands sent to the machine.
  • - The invention even offers the possibility of calibrating the position of the tool head using one of the ICAS devices ICAS_D1...2 in such a way that they make it possible to mount a 3D printer on an automated guided vehicle (AGV) and print while driving, since offsets due to vibrations caused by the drive could be recalibrated.
  • - If, according to a further development of the invention, manipulation devices RIS1...2 are used and not only exclusive radio transmitters/receivers ICAS_D1...2, and these manipulation devices RIS1...2 are attached, for example, to the housing of a CNC production station, it has the advantage that the number of active transmitters and receivers of RF signals is reduced to a minimum of either one transmitter and one receiver in simplex operation or one radio transmitter/receiver in full duplex operation.
  • - Furthermore, manipulation devices RIS1...2 have the advantage of lower energy consumption, lower heat dissipation and a more convenient form factor. This allows a communications system to consume less energy overall and support more connections per area.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen beschränkt. Vielmehr sind alle unter den Schutzbereich der Ansprüche fallenden Weiterbildungen und Kombinationen von einzelnen, mehreren oder allen anspruchsgemäßen Merkmalen gemäß den Ansprüchen umfasst.The invention is not limited to the described embodiments and developments. Rather, all developments and combinations of individual, several or all of the claimed features falling within the scope of protection of the claims are included in accordance with the claims.

Soweit oben Ausdrücke verwendet wurden, die ein grammatikalisches Geschlecht und/oder andere zur Unterscheidung von Menschen geeignete Merkmale zeigen, implizieren oder als solche wahrgenommen werden können, gilt, dass diese Ausdrücke nicht trennend, sondern inklusiv verwendet wurden, d.h. dass alle Menschen - unabhängig von gegebenen, selbst angenommenen oder vermuteten individuellen Merkmalen - als gleichwertig betrachtet werden.To the extent that expressions have been used above which show, imply or can be perceived as a grammatical gender and/or other characteristics suitable for distinguishing people, it is understood that these expressions have not been used in a divisive manner, but inclusively, i.e. that all people - regardless of given, self-assumed or presumed individual characteristics - are considered equal.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • WYMEERSCH, Henk, et al. Integration of communication and sensing in 6G: A joint industrial and academic perspective. In: 2021 IEEE 32nd Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC). IEEE, 2021. S. 1-7 [0007]WYMEERSCH, Henk, et al. Integration of communication and sensing in 6G: A joint industrial and academic perspective. In: 2021 IEEE 32nd Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC). IEEE, 2021. pp. 1-7 [0007]

Claims (19)

Einrichtung zur Steuerung von zumindest einem in ein zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen CAD/CAMbasierten Fertigungsprozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, bildbares System integrierbaren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät, das derart ausgestaltet ist, dass es mit zumindest einer zeitlich zumindest temporär zur Kommunikation, auf Funksende-/ Funkempfang von elektromagnetischen Wellen basierenden Lokalisation und/oder Sensorik betreibbaren, gemäß zumindest einem Funkkommunikationsstandard drahtlos ausgestalteten, ersten Schnittstelle ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine zweite Schnittstelle aufweist, über welche mindestens ein Steuersignal an die Funksende-/Funkempfangsgeräte derart übermittelt werden kann, dass das erste Funksende-/Funkempfangsgerät durch Empfang und/oder Interpretation des Steuersignals zumindest zu einer zeitlich zumindest temporären Bereitstellung und/oder Abschaltung von zumindest Teile der Kommunikation, Lokalisation und/oder der Sensorik bereitstellenden ersten Schnittstelle derart konfigurierbar ausgestaltet ist, dass sie wahlweise zumindest zeitweise zur Kommunikation, Lokalisation und/oder Sensorik derart betrieben wird, dass der maschinelle CAD/CAM-basierte Fertigungsprozess unter Zugreifen auf zumindest die durch den Betrieb des ersten Funksende-/Funkempfangsgerätes und direkt und/oder vermittelt durch die Steuereinrichtung mit einer Fertigungsprozesssteuereinrichtung einer Fertigungsmaschine, ausgetauschten Daten derart durchgeführt wird, dass ein durch die Fertigungsmaschine aktuell produziertes Werkstück basierend auf zumindest einer der Funktionen des ersten Funksende-/ Funkempfangsgerätes zu zumindest einem Zeitpunkt auf korrekte Ausformung des Werkstücks überprüfbar ist und der Fertigungsprozess in Abhängigkeit des Überprüfungsergebnisses manipuliert, insbesondere unterbrochen, wird.Device for controlling at least one first radio transmitter/receiver that can be integrated into a system that can be formed for interaction with at least one machine CAD/CAM-based manufacturing process, for example in an industrial environment, and that is designed in such a way that it is equipped with at least one first interface that can be operated at least temporarily for communication, localization and/or sensor technology based on radio transmission/reception of electromagnetic waves, and that is designed wirelessly in accordance with at least one radio communication standard, characterized in that the control device has a second interface via which at least one control signal can be transmitted to the radio transmitter/receiver devices in such a way that the first radio transmitter/receiver device is designed to be configurable by receiving and/or interpreting the control signal at least for a temporally at least temporary provision and/or shutdown of at least parts of the communication, localization and/or sensor technology first interface that is optionally operated at least temporarily for communication, localization and/or sensor technology in such a way that that the mechanical CAD/CAM-based manufacturing process is carried out by accessing at least the data exchanged by the operation of the first radio transmitter/receiver device and directly and/or mediated by the control device with a manufacturing process control device of a manufacturing machine, such that a workpiece currently produced by the manufacturing machine can be checked for correct formation of the workpiece at least at one point in time based on at least one of the functions of the first radio transmitter/receiver device and the manufacturing process is manipulated, in particular interrupted, depending on the check result. Steuereinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung über zumindest eine dritte, insbesondere durch die zweite Schnittstelle realisierte, Schnittstelle mit zumindest einer, insbesondere als so genannte „Intelligent Surface“ ausgestalteten, Einrichtung zur Manipulation von an zumindest einer Oberfläche der Einrichtung auftreffenden elektromagnetischen Wellen mit zumindest einer durch Steuersignale veränderbaren Reflexionseigenschaft der Oberfläche funktional verbindbar ausgestaltet ist, dass sie auf Basis von über die erste Schnittstelle, zweite Schnittstelle und/oder dritte Schnittstelle ausgetauschten Daten die Reflexionseigenschaften der Reflexionsoberfläche, beispielsweise den Reflexionswinkel der Reflexionseinrichtung zumindest zeitweise, ändern kann.Control device according to the preceding claim, characterized in that the control device is designed to be functionally connectable via at least one third interface, in particular implemented by the second interface, to at least one device, in particular designed as a so-called "intelligent surface", for manipulating electromagnetic waves impinging on at least one surface of the device with at least one reflection property of the surface that can be changed by control signals, that it can change the reflection properties of the reflection surface, for example the reflection angle of the reflection device, at least temporarily, on the basis of data exchanged via the first interface, second interface and/or third interface. Steuereinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung von über die erste Schnittstelle, zweite Schnittstelle und/oder dritte Schnittstelle ausgetauschten Daten die zumindest eine Eigenschaft, beispielsweise Frequenz, Wellenform und/oder Abstrahlcharakteristik, zu sendender elektromagnetischer Wellen auf die aktuellen Reflexionseigenschaften der Reflexionseinrichtung abgestimmt zumindest zeitweise ändern kann.Control device according to the preceding claim, characterized in that the control device can at least temporarily change the at least one property, for example frequency, waveform and/or radiation characteristic, of electromagnetic waves to be transmitted from data exchanged via the first interface, second interface and/or third interface in a manner adapted to the current reflection properties of the reflection device. Steuereinrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung über die zweite Schnittstelle mit einem zweiten Funksende-/ Funkempfangsgerät derart verbunden ist, dass durch zumindest ein Steuersignal das zweite Funksende-/Funkempfangsgerät derart gesteuert wird, dass es zumindest zeitweise als Sensor elektromagnetische Wellen, insbesondere zumindest eine Eigenschaft hiervon abgestimmt auf die vom ersten Funksende-/ Funkempfangsgerät gesendeten elektromagnetischen Wellen und/oder die Ausrichtung der Reflexionseinrichtung, erfasst.Control device according to one of the two preceding claims, characterized in that the control device is connected via the second interface to a second radio transmitter/receiver device in such a way that the second radio transmitter/receiver device is controlled by at least one control signal in such a way that it at least temporarily acts as a sensor to detect electromagnetic waves, in particular at least one property thereof coordinated with the electromagnetic waves transmitted by the first radio transmitter/receiver device and/or the orientation of the reflection device. Funksende-/Funkempfangsgerät, eingerichtet zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen CAD/CAMbasierten Fertigungsprozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, das derart ausgestaltet ist, dass es mit zumindest einer zeitlich zumindest temporär zur Kommunikation, auf Funksende-/Funkempfang von elektromagnetischen Wellen basierenden Lokalisation und/oder Sensorik betreibbaren, gemäß zumindest einem Funkkommunikationsstandard drahtlos ausgestalteten, ersten Schnittstelle ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es eine der zweiten Schnittstelle der Steuereinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche entsprechende Schnittstelle aufweist, wobei das erste Funksende-/Funkempfangsgerät derart ausgestaltet und die der zweiten Schnittstelle entsprechende Schnittstelle derart funktional verbindbar und betreibbar ist, dass durch Empfang und/oder Interpretation eines der Steuersignale über die der zweiten Schnittstelle zu einer zeitlich zumindest temporären Bereitstellung und/oder Abschaltung von zumindest Teile der Kommunikation, Lokalisation und/oder zumindest Teile der Sensorik bereitstellenden ersten Schnittstelle derart konfigurierbar ausgestaltet ist, dass sie wahlweise zumindest zeitweise zur Kommunikation, Lokalisation und/oder Sensorik derart betrieben wird, dass der maschinelle CAD/CAM-basierte Fertigungsprozess unter Zugreifen auf zumindest die durch den Betrieb des ersten Funksende-/Funkempfangsgerätes und direkt und/oder vermittelt durch die Steuereinrichtung mit einer Fertigungsprozesssteuereinrichtung einer Fertigungsmaschine, ausgetauschten Daten derart durchgeführt wird, dass ein durch die Fertigungsmaschine aktuell produziertes Werkstück basierend auf zumindest einer der Funktionen des erten Funksende-/ Funkempfangsgerätes zu zumindest einem Zeitpunkt auf korrekte Ausformung des Werkstücks überprüfbar ist und der Fertigungsprozess in Abhängigkeit des Überprüfungsergebnisses manipuliert, insbesondere unterbrochen, wird.Radio transmission/reception device, set up for interaction with at least one machine CAD/CAM-based manufacturing process, for example in an industrial environment, which is designed in such a way that it is equipped with at least one first interface that can be operated at least temporarily for communication, localization and/or sensor technology based on radio transmission/reception of electromagnetic waves, and is designed wirelessly in accordance with at least one radio communication standard, characterized in that it has an interface corresponding to the second interface of the control device according to one of the preceding claims, wherein the first radio transmission/reception device is designed in such a way and the interface corresponding to the second interface is functionally connectable and operable in such a way that by receiving and/or interpreting one of the control signals via the first interface that provides the second interface for at least temporary provision and/or deactivation of at least parts of the communication, localization and/or at least parts of the sensor technology, it is designed to be configurable in such a way that it can optionally be operated at least temporarily for communication, localization and/or sensor technology in such a way is that the machine CAD/CAM-based manufacturing process is carried out by accessing at least the data exchanged by the operation of the first radio transmitting/receiving device and directly and/or mediated by the control device with a manufacturing process control device of a manufacturing machine, such that a A workpiece currently being produced by the machine can be checked for correct shape of the workpiece at least once based on at least one of the functions of the first radio transmitter/receiver device, and the production process is manipulated, in particular interrupted, depending on the inspection result. Einrichtung zur Manipulation von an zumindest einer Oberfläche der Einrichtung auftreffenden elektromagnetischen Wellen mit zumindest einer durch Steuersignale veränderbaren Reflexionseigenschaft der Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass es über eine dritte, insbesondere als zweite Schnittstelle realisierte, Schnittstelle mit einer Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 funktional verbindbar und steuerbar ist.Device for manipulating electromagnetic waves impinging on at least one surface of the device with at least one reflection property of the surface that can be changed by control signals, characterized in that it is connected via a third interface, in particular implemented as a second interface, to a control device according to one of the Claims 1 until 3 is functionally connectable and controllable. Manipulationseinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung über die dritte Schnittstelle derart ausgestaltet ist, dass durch das Steuersignal die Reflexionseigenschaft derart verändert wird, dass eingehende elektromagnetische Wellen, insbesondere durch Reflexion in Richtung einer Absorptionseinrichtung, von einer Erfassung ausgeschlossen werden.Manipulation device according to the preceding claim, characterized in that the connection via the third interface is designed such that the reflection property is changed by the control signal in such a way that incoming electromagnetic waves, in particular by reflection in the direction of an absorption device, are excluded from detection. Manipulationseinrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung über die dritte Schnittstelle derart ausgestaltet ist, dass durch das Steuersignal die Reflexionseigenschaft derart verändert wird, dass die eingehenden elektromagnetischen Wellen durch die Oberfläche absorbiert werden.Manipulation device according to one of the two preceding claims, characterized in that the connection via the third interface is designed such that the control signal changes the reflection property such that the incoming electromagnetic waves are absorbed by the surface. System zur Steuerung von zumindest einem in ein zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen CAD/CAMbasierten Fertigungsprozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, bildbares System integrierbaren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät, gekennzeichnet durch zumindest eine Steuereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, und zumindest ein Funksende-/Funkempfangsgerät gemäß dem Anspruch 5.System for controlling at least one first radio transmitting/receiving device that can be integrated into a system that can be formed for interaction with at least one machine-based CAD/CAM-based manufacturing process, for example in an industrial environment, characterized by at least one control device according to one of the Claims 1 until 14 , and at least one radio transmitting/receiving device according to the Claim 5 . System nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch zumindest eine, insbesondere am Rand eines Fertigungsraums des Fertigungsprozesses, platzierte Manipulationseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8.System according to the preceding claim, characterized by at least one manipulation device according to one of the Claims 6 until 8th . System nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mit einem weiteren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät über die zweite Schnittstelle verbunden ist und ein Paar aus dem erste Funksende-/Funkempfangsgerät und dem Manipulationsgerät derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass alle durch die Steuereinrichtung über zumindest ein Steuersignal derart steuerbar sind, dass durch das erste Funksende-/Funkempfangsgerät zumindest zeitweise elektromagnetische Wellen entlang einer x-Koordinate des aktuell produzierten Werkstücks sendbar sind, zumindest teilweise durch das Werkstück manipulierte Teile der elektromagnetischen Wellen von der Manipulationseinrichtung derart reflektierbar sind, dass durch das weitere erste Funksende-/Funkempfangsgerät die reflektierten elektromagnetischen Wellen erfassbar und diese einer Auswertung zuführbar sind.System according to one of the two preceding claims, characterized in that the control device is connected to a further first radio transmitter/receiver via the second interface and a pair of the first radio transmitter/receiver and the manipulation device is arranged and designed in such a way that all can be controlled by the control device via at least one control signal in such a way that electromagnetic waves can be sent at least temporarily by the first radio transmitter/receiver along an x-coordinate of the currently produced workpiece, parts of the electromagnetic waves manipulated at least partially by the workpiece can be reflected by the manipulation device in such a way that the reflected electromagnetic waves can be detected by the further first radio transmitter/receiver and fed to an evaluation. System nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mit einem weiteren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät über die zweite Schnittstelle verbunden ist und ein Paar aus dem ersten Funksende-/Funkempfangsgerät und dem Manipulationsgerät derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass alle durch die Steuereinrichtung über zumindest ein Steuersignal derart steuerbar sind, dass durch das erste Funksende-/Funkempfangsgerät zumindest zeitweise elektromagnetische Wellen entlang einer y-Koordinate des aktuell produzierten Werkstücks sendbar sind, und zumindest teilweise durch das Werkstück manipulierte Teile der elektromagnetischen Wellen von der Manipulationseinrichtung derart reflektierbar sind, dass durch das weitere erste Funksende-/Funkempfangsgerät die reflektierten elektromagnetischen Wellen erfassbar und diese einer Auswertung zuführbar sind.System according to one of the two preceding claims, characterized in that the control device is connected to a further first radio transmitter/receiver via the second interface and a pair of the first radio transmitter/receiver and the manipulation device is arranged and designed in such a way that all can be controlled by the control device via at least one control signal in such a way that electromagnetic waves can be sent at least temporarily by the first radio transmitter/receiver along a y-coordinate of the currently produced workpiece, and parts of the electromagnetic waves manipulated at least partially by the workpiece can be reflected by the manipulation device in such a way that the reflected electromagnetic waves can be detected by the further first radio transmitter/receiver and fed to an evaluation. System nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine weitere Manipulationsvorrichtung derart angeordnet und ausgestaltet und mit der Steuereinrichtung derart verbunden ist, dass es durch zumindest ein Steuersignal zumindest eine Reflexionseigenschaft seiner Oberfläche zumindest zeitweise derart ändert, dass durch die elektromagnetischen Wellen entstehende störende Reflexionen, insbesondere durch Reflexion in Richtung einer Absorptionseinrichtung, von der Erfassung ausschließbar sind.System according to one of the two preceding claims, characterized in that at least one further manipulation device is arranged and designed and connected to the control device in such a way that it changes at least one reflection property of its surface at least temporarily by means of at least one control signal in such a way that disturbing reflections caused by the electromagnetic waves, in particular by reflection in the direction of an absorption device, can be excluded from detection. System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal die Reflexionseigenschaft derart verändert, dass die eingehenden elektromagnetischen Wellen durch die Oberfläche absorbiert werden.System according to the preceding claim, characterized in that the control signal changes the reflection property such that the incoming electromagnetic waves are absorbed by the surface. Verfahren zur Steuerung von zumindest einem in ein zur Interaktion mit zumindest einem maschinellen CAD/CAMbasierten Fertigungsprozess, beispielsweise in einem industriellen Umfeld, bildbares System integrierbaren ersten Funksende-/Funkempfangsgerät, gekennzeichnet durch zumindest eine Steuereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und zumindest einem Funksende-/Funkempfangsgerät gemäß dem Anspruch 6, die derart funktional verbunden und betrieben werden, dass die Steuereinrichtung zumindest Teile der Funktionen des Funksende-/Funkempfangsgeräts über die zweite Schnittstelle steuert, wobei die Steuerung derart erfolgt, dass die Integration, insbesondere der maschinelle Fertigungsprozess, zumindest unter Nutzung des Kommunikations-, Lokalisations- und/oder Sensorikbetriebs des Funksende-/Funkempfangsgeräts zumindest zeitweise durchgeführt wird, dass der maschinelle CAD/CAM-basierte Fertigungsprozess unter Zugreifen auf zumindest die durch den Betrieb des ersten Funksende-/Funkempfangsgerätes und direkt und/oder vermittelt durch die Steuereinrichtung mit einer Fertigungsprozesssteuereinrichtung einer Fertigungsmaschine, ausgetauschten Daten derart durchgeführt wird, dass ein durch die Fertigungsmaschine aktuell produziertes Werkstück basierend auf zumindest einer der Funktionen des ersten Funksende-/Funkempfangsgerätes zu zumindest einem Zeitpunkt auf korrekte Ausformung des Werkstücks überprüfbar ist und der Fertigungsprozess in Abhängigkeit des Überprüfungsergebnisses manipuliert, insbesondere zumindest zeitweise unterbrochen, wird.Method for controlling at least one first radio transmitting/receiving device that can be integrated into a system that can be formed for interaction with at least one machine-based CAD/CAM-based manufacturing process, for example in an industrial environment, characterized by at least one control device according to one of the Claims 1 until 5 and at least one radio transmitting/receiving device in accordance with Claim 6 which are functionally connected and operated in such a way that the control device controls at least parts of the functions of the radio transmitter/receiver via the second interface, wherein the control is carried out in such a way that the integration, in particular the mechanical manufacturing process, is carried out at least temporarily using the communication, localization and/or sensor operation of the radio transmitter/receiver, that the mechanical CAD/CAM-based manufacturing process is carried out by accessing at least the data exchanged by the operation of the first radio transmitter/receiver and directly and/or mediated by the control device with a manufacturing process control device of a manufacturing machine, in such a way that a workpiece currently produced by the manufacturing machine can be checked for correct shape of the workpiece at least at one point in time based on at least one of the functions of the first radio transmitter/receiver, and the manufacturing process is manipulated, in particular at least temporarily interrupted, depending on the check result. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mindestens ein Paar aus einem ersten Funksende-/Funkempfangsgerät und einer Manipulationseinrichtung derart steuert, dass das erste Funksende-/ Funkempfangsgerät elektromagnetische Wellen entlang einer Achse eines kartesischen Koordinatensystems derart sendet, dass durch das Werkstück manipulierte Teile der elektromagnetischen Wellen auf die Oberfläche der Manipulationseinrichtung treffen und derart reflektiert werden, dass die reflektierten Teile durch ein weiteres erstes Funksende-/ Funkempfangsgerät erfasst werden, wobei die erfassten Signale der Überprüfung zugrunde gelegt werden.Method according to the preceding claim, characterized in that the control device controls at least one pair of a first radio transmitter/receiver and a manipulation device in such a way that the first radio transmitter/receiver transmits electromagnetic waves along an axis of a Cartesian coordinate system in such a way that parts of the electromagnetic waves manipulated by the workpiece strike the surface of the manipulation device and are reflected in such a way that the reflected parts are detected by a further first radio transmitter/receiver, the detected signals being used as the basis for the check. Verfahren nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zumindest eine weitere Manipulationseinrichtung derart steuert, dass zumindest eine Reflexionseigenschaft ihrer Oberfläche derart manipuliert wird, dass durch die elektromagnetischen Wellen entstehende störende Reflexionen, insbesondere durch Reflexion in Richtung einer Absorptionseinrichtung, von der Erfassung ausgeschlossen werden.Method according to one of the two preceding claims, characterized in that the control device controls at least one further manipulation device in such a way that at least one reflection property of its surface is manipulated in such a way that disturbing reflections caused by the electromagnetic waves, in particular by reflection in the direction of an absorption device, are excluded from detection. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Reflexionseigenschaft ihrer Oberfläche derart manipuliert wird, dass die eingehenden elektromagnetischen Wellen durch die Oberfläche absorbiert werden.Method according to the preceding claim, characterized in that the at least one reflection property of its surface is manipulated such that the incoming electromagnetic waves are absorbed by the surface. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Wellen als Wellen im HF Bereich erzeugt und ausgesandt werden.Method according to one of the preceding method claims, characterized in that the electromagnetic waves are generated and emitted as waves in the HF range.
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