EP3936285B1 - Aufnahmevorrichtung und werkergegenstanderkennungsverfahren - Google Patents

Aufnahmevorrichtung und werkergegenstanderkennungsverfahren Download PDF

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EP3936285B1
EP3936285B1 EP21183077.3A EP21183077A EP3936285B1 EP 3936285 B1 EP3936285 B1 EP 3936285B1 EP 21183077 A EP21183077 A EP 21183077A EP 3936285 B1 EP3936285 B1 EP 3936285B1
Authority
EP
European Patent Office
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holding device
sensor
sensors
worker
work item
Prior art date
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Active
Application number
EP21183077.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3936285C0 (de
EP3936285A1 (de
Inventor
Thomas MÜLTNER
Katrin SCHINDLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoffmann Engineering Services GmbH
Original Assignee
Hoffmann Engineering Services GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Hoffmann Engineering Services GmbH filed Critical Hoffmann Engineering Services GmbH
Publication of EP3936285A1 publication Critical patent/EP3936285A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3936285C0 publication Critical patent/EP3936285C0/de
Publication of EP3936285B1 publication Critical patent/EP3936285B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25H—WORKSHOP EQUIPMENT, e.g. FOR MARKING-OUT WORK; STORAGE MEANS FOR WORKSHOPS
    • B25H3/00—Storage means or arrangements for workshops facilitating access to, or handling of, work tools or instruments

Definitions

  • the invention relates to a receiving device, wherein the receiving device has receptacles for workman's objects, the receptacles being individually adapted to the shape of the workman's objects.
  • the invention further relates to the use of at least one sensor in a recording device.
  • the invention relates to a method for determining the presence and/or position of at least one worker's object in a receptacle of a recording device intended for the worker's object.
  • a merchandise management system is known by means of which the removal and replacement of work items in a container is monitored. Such inventory management systems can be helpful in determining whether worker items have been put back in their place after use or whether they have been lost or stolen. For example This is very important when aircraft are being repaired, as there are serious consequences if a worker's item is left inside an aircraft's turbine.
  • foam inserts are usually used in which recesses are provided that match the shape of the worker item and the size of the worker item. An operator can easily determine whether all of the worker's items are included in their recordings. However, this is time-consuming. In addition, this may not be safe enough for some applications, as similar worker objects may be placed in recordings that can be confused with the worker objects actually intended for this purpose.
  • GB 2 406 092 B now provides for the use of sensors to determine the presence or absence of worker items in a container.
  • WO 2018/063476 A1 discloses devices and systems for monitoring tools.
  • a tool cabinet is provided with several drawers, each containing an insert with a sensor network.
  • the sensor network is used to check whether the tools are inserted into the inserts or not.
  • a tool provision device in EP 1 808 275 A2 a tool provision device is disclosed.
  • the device includes one with a recess for receiving a tool.
  • a sensor unit is used to detect whether the tool is present in the recess or not.
  • US 2018/0095138 A1 shows an automated tool control system for monitoring rechargeable tools and batteries. Sensors are used to check whether the tools and batteries are in a cabinet in the system.
  • DE 199 54 267 A1 shows a method and an arrangement for automatically adjusting the switching threshold of capacitive and inductive proximity sensors. In the process, different capacities are continuously measured and evaluated over time.
  • a receiving device for holding workman's objects, in particular tools, the receiving device having receptacles for workman's objects, the receptacles being individually adapted to the shape of the workman's objects, which is further developed in that in the area or in the vicinity of the receptacles of the receiving device, at least one capacitive sensor and/or one inductive sensor is provided for determining the presence and/or position of at least one worker's object in a receptacle individually adapted to the worker's object, the recording device comprising evaluation electronics which is used for evaluation the measurement signals of the capacitive sensor and/or inductive sensor is set up, with several reference measurements under different environmental conditions being taken into account to determine the presence and/or position of the at least one worker's object, wherein for a training process the reference measurements are made with an empty recording device, with only one with individual tools or tool groups filled recording device and / or with a completely filled recording device.
  • the recording device in particular has a capacitive and/or an inductive sensor for determining the presence and/or position of at least one worker's object in a receptacle that is individually adapted for the worker's object.
  • the capacitive sensor and/or inductive sensor used according to the invention can be referred to as an electronic proximity sensor within the scope of the invention.
  • Electronic proximity sensors generate an electric or electromagnetic field in the work area in which an object is to be detected.
  • the presence or type and/or location or position of the object changes a defined or predeterminable electromagnetic field and can therefore be detected by the sensor.
  • Electronic proximity sensors By using an electronic proximity sensor, it is possible to very accurately determine the presence and/or position of at least one worker's object, for example a tool, in a recording that is individually adapted to the worker's object.
  • Electronic proximity sensors have the advantage that they can detect worker objects in the recording, even if there is no direct line of sight. In contrast to, for example, optical sensors or cameras, they can be mounted below a recording, for example a foam insert. Unlike magnetic sensors, which only respond to magnetic materials, electronic proximity sensors can detect all typical materials used in tools or in the workshop environment and respond particularly well to conductive and metallic materials.
  • the electrical capacitance of the sensor circuit is changed by materials located near the sensor, in this case the worker's object, in particular the tool.
  • the capacitive sensor is preferably designed in such a way that an electric field is generated in the area of the recording.
  • the presence or absence of materials within the generated electric field changes the electrical capacitance, which serves as a measurement variable.
  • the size, location and material properties of the object introduced influence the capacitance measurement value.
  • non-metallic objects can also be detected because they change the capacitance value due to a different dielectric constant or permittivity than air.
  • the current capacity is measured by at least one sensor arranged near the worker's object receptacle, so that it can be recognized very precisely whether the worker's object or the material from which the worker's object is made is inserted into the receptacle intended for it.
  • a capacitive sensor is understood in particular to mean a one- or two-dimensional arrangement of capacitive sensor elements, such as those used in linear and radial sliders (1D) and in trackpads or touchscreens (2D), as well as a so-called proximity sensor or proximity sensor (3D).
  • capacitive sensors that are constructed in a different way from several segments as well as simple capacitive buttons such as those in controls for household electronics are also capacitive sensors. This includes both analog and digital sensor variants.
  • a capacitive sensor is understood to mean a sensor which has two electrodes which are spaced apart from one another in a plane and which measure a change in permittivity and/or the change in an electrical capacity of an overall arrangement, which is caused by changes in an electric field in the vicinity of the Electrodes are created.
  • a corresponding capacitive sensor can, for example, have an internal electrode in a circular shape and an annular second electrode arranged around the internal circular electrode.
  • a coating can be applied to these electrodes to protect the electrodes. The coating itself has essentially no influence on the function of the sensor.
  • Adapted recording can be used to ensure that the capacitance of the capacitive sensor changes when an electrically conductive material or a dielectric is brought into the vicinity of the sensor, i.e. into the generated electric field.
  • This also makes it possible to determine the dielectric constant of the worker's object or to determine the material of the worker's object, for example by evaluating the signals of several sensor components or several sensors. It is preferably possible to check whether the worker's object introduced and its parts represent the same worker's object in terms of material as well as size and/or position as in a reference measurement, for example. Training can therefore be carried out to determine the presence and/or position of at least one worker's object in a receptacle of a recording device intended for the worker's object.
  • Capacitive sensors also have the option of adjusting the sensitivity, classically using a potentiometer or, in more modern sensors, using an integrated circuit.
  • At least one inductive sensor is provided in the receiving device. This makes it possible to detect particularly well materials that are conductive and thus exert an influence on an alternating magnetic field, such as metallic materials, in particular iron-containing materials or steel.
  • Inductive sensors use the effect of electromagnetic induction. If electrically conductive material (the object or the tool or the worker's item) comes into the alternating magnetic field formed by the inductive sensor, eddy currents arise in the object according to the law of induction. These eddy currents remove energy from the sensor's oscillating circuit and can thus be measured via the oscillating circuit quality. The eddy current losses depend on various parameters that can be detected by the sensor: distance and position of the object, its dimensions, shape, electrical conductivity and permeability. Inductive sensors are known for their high sensitivity and a very good signal-to-noise ratio. In this way, the presence of an electrically conductive object, such as a tool or part of a tool (such as a hammer head), can be detected very safely and reliably at the designated location in the receiving device.
  • At least one inductive sensor and one capacitive sensor Preferably, several capacitive sensors and/or inductive sensors are provided. If preferably several capacitive sensors and/or inductive sensors are arranged on a flat sensor device, in particular a film or several films and/or a circuit board or several circuit boards, It is particularly possible to record several parts of a worker's object or several worker's objects at the same time.
  • the capacitive sensors and/or inductive sensors of the flat sensor device lie in a plane which is preferably arranged parallel to the bottom of the receiving device.
  • the sensors can also, in particular partially, be arranged perpendicular to the bottom of the receiving device.
  • the plurality of capacitive sensors and/or inductive sensors are arranged or connected in the form of at least one matrix.
  • the matrix can be adapted to the position of the recordings in the recording device or can be a matrix that can be used for different recording devices.
  • a matrix can have the sensors in straight rows and columns and/or have straight rows and offset columns and/or have a meandering arrangement of the sensors.
  • the arrangement of the multiple sensors can also be adapted to the arrangement of the recesses in the receiving device.
  • the receiving device is or comprises a molded foam or a plastic plate.
  • the molded foam can, for example, be a polyethylene foam or ESD foam from Hoffmann SE, item no. 95 3201 31 or 97 3235 15.
  • the molded foam can also be an LD-PE foam or a polyoxymethylene copolymer (POM C).
  • POM C polyoxymethylene copolymer
  • PP-H polypropylene homopolymer
  • PE plastics can also be used.
  • the external dimensions of the receiving device are preferred defined by the molded foam or the plastic plate, optionally supplemented by a flat sensor device.
  • Components in particular the sensors, can be mounted on rigid circuit boards, flexible circuit boards and/or on flexible films.
  • the assembly can be done using all commercially available methods, e.g. with SMD components or metallic or other films or coatings.
  • the components can, for example, also be printed or made from films by etching. They can be cast or covered with a layer to ensure stability, protection from mechanical influences, insulation, heat dissipation and/or privacy.
  • Movably attached electrodes for adjusting the capacitance, inductance and/or the sensitivity or the position of the field to adapt to specific worker objects are also conceivable.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • Certain measures can be used for optimization, e.g. smoothing capacitors and particularly stable supply voltage and/or input voltage smoothing as well as filter stages or other hardware or software measures for noise suppression. It may also be preferred to electrically connect the housing or surfaces of the receiving device or other components to ground or to use them as a shield.
  • the base of the receiving device is electrically conductive, in particular an electrical connection of a measuring electronics of the at least one capacitive sensor being electrically connected to the base, in particular the base being grounded lies.
  • a measuring electronics of the at least one capacitive sensor being electrically connected to the base, in particular the base being grounded lies.
  • the sensor device lies parallel to the ground and/or is integrated in the receiving device, in particular flat.
  • a worker's item is understood to mean, in particular, a tool and, for example, assembly materials and small items, such as screws, nails, bolts, resistors, cables, plugs, sockets.
  • worker items also include personal protective equipment, such as safety glasses, protective gloves, hearing protection, helmets and the like.
  • Assembly material can also be understood as meaning boxes or containers for assembly material, for example containers for milling cutters or drills or containers for screws.
  • worker items are understood to mean tools, such as screwdrivers, hammers, torque wrenches, cordless screwdrivers and the like.
  • the sensors are components of the recording device, i.e., for example, incorporated into the material of the recording device.
  • they can also be attached to the outside of the material from which the receiving device otherwise consists or is made or which is covered by the receiving device.
  • the sensors can also be arranged under the recording device, above and/or next to the recording device and in contact with the recording device. In particular, the sensors are then also part of the recording device within the scope of the invention.
  • an inductive sensor is understood to mean a sensor that generates a magnetic field
  • the inductive Sensor is designed as an oscillating circuit.
  • the presence of a worker's object in a receptacle of the receiving device causes an eddy current to be generated in a conductive part of the worker's object, whereby energy is withdrawn from the resonant circuit of the inductive sensor.
  • the quality of the resonant circuit is checked so that it can be determined whether the correct worker's object is present in the intended holder.
  • Objects close to the sensor but not the subject of detection e.g. B. parts or the bottom of the container, neighboring containers, a metal wall of the tool cabinet or conductive ESD foams can also influence the electrical and/or electromagnetic field.
  • the design and position of the sensor components can be adjusted accordingly for optimization, e.g. so that the field generated does not reach the area of the interfering bodies.
  • a defined distance between the sensor system and the conductive base of the container, for example through a spacer layer made of molded foam or plastic or through spacers, can significantly improve functionality.
  • a reference measurement Fixed interference or interference that is always present during the measurement can be taken into account using a reference measurement. This means that other influences such as manufacturing deviations and local environmental influences can also be taken into account.
  • a training process can be carried out with an empty holding device, with a holding device filled only with individual tools or groups of tools and/or with a completely filled holding device. It can also make sense to to carry out further reference measurements under different environmental conditions such as changed temperature or humidity, as these also have an influence on the switching behavior of the sensors.
  • One or more comparison variables are determined from this reference measurement(s).
  • the current measured value or the current measured values are compared with the reference measurement or measurements. From the respective differences it can be determined whether the worker's item intended for this recess is actually included.
  • this can be determined using physical relationships (e.g. checking the material parameters, responding or evaluating individual sensors and specific positions, etc.).
  • physical relationships e.g. checking the material parameters, responding or evaluating individual sensors and specific positions, etc.
  • consistency checks, checks according to rules and/or correlation analyzes are also possible in addition to the methods mentioned above.
  • the consistency checks can be used to check whether the various measured values actually fit together.
  • the correlation analyzes can be used to check whether the time curves of the measured values from the sensors match, i.e. correlate with each other.
  • the rules that can be used here in the test can take into account the order in which the worker's items are removed and put back.
  • oscillators with offset frequencies that are close together can be provided and/or they can be operated alternately and/or one after the other in order to avoid coupling and thus unreliable measurement behavior.
  • a worker's object storage device comprising a container which accommodates a receiving device of the type according to the invention or preferred.
  • the container can have a base on which the receiving device is placed.
  • the container can be a drawer of a tool storage cabinet or a workman's item storage cabinet.
  • the task is further achieved by using at least one capacitive sensor and/or inductive sensor in a recording device, which is preferably as described above, for determining the presence and/or position of at least one worker's object, in particular a tool, in a recording which is individually adapted for the worker's object Recording device, in particular a container of the worker's object storage device, solved.
  • the object is achieved by a method for determining the presence and/or position of at least one worker's object in a receptacle of a receiving device provided for the worker's object, the receptacle provided for the worker's object being individually adapted to the shape of the worker's object, using a capacitive sensor and/or inductive sensor at least one measured value is recorded, with the at least one measured measured value having a predeterminable value Target value is compared, which in particular corresponds to a measured value in which the at least one worker's object is placed in a intended target position in the receptacle provided for the at least one worker's object, the presence and / or position of the at least one worker's object in the for the
  • the recording provided for the worker's object is determined, with several reference measurements under different environmental conditions being taken into account to determine the presence and / or position of the at least one worker's object, the reference measurements being taken into account for a training process with an empty recording device, with a recording device filled only with individual tools
  • the measured values of the sensors are compared with the setpoint intended for the respective sensor. Each sensor is therefore assigned a setpoint.
  • an error message is output if the measured measured value lies outside a predeterminable range of a measured value. In this case, it has been determined that the worker's object is not placed in the receptacle intended for the worker's object or that the position of the worker's object in this receptacle does not correspond to the predeterminable position or a target position.
  • the measured values of the capacitive sensor and/or the inductive sensor are measured over a period of time, so that a measurement curve results.
  • the measurement curve or the measurement curves is or are, for example, a measurement curve over time.
  • the measurement curve of the capacitance value can be recorded independently of the measurement curve of the inductive sensors.
  • a 3-dimensional measurement can also be carried out, namely the measurement of both the capacitive sensors and the inductive sensors in a time-dependent manner.
  • individual areas for example sensors that belong to specific recesses and/or containers and/or container parts, can also be measured separately as a measurement curve. This also makes multi-dimensional measurement and evaluation possible.
  • a plurality of capacitive sensors and/or inductive sensors are provided, by means of which the presence and/or position of a plurality of worker's objects is determined in receptacles provided for the worker's objects. This makes it possible, for example, to determine the presence and/or position of a plurality of worker objects in a recording device with several recordings.
  • a missing worker's item or an incorrect worker's item stored in a receptacle is detected and a signal representing this is output or emitted.
  • a sequence of removing and/or inserting work items into receptacles provided for this purpose is specified, with a signal being generated if the sequence is not adhered to.
  • a light signal can be used to indicate to the worker which item the worker should remove from the receiving device at a specific time. If this does not happen or the wrong worker item is removed, an error message will appear. The same can also be done for the insertion of workman's objects. Alternatively or additionally, every removal and/or insertion of work items can also be recorded.
  • the position and/or presence of worker objects in recordings provided is monitored using self-learning algorithms.
  • the invention provides an intelligent detection sensor system for objects, preferably made of different materials, with locally defined storage positions, for example in rigid foams.
  • the stored objects or tools or work items can consist of a wide variety of materials and can vary greatly in their properties such as weight, dimensions, material density and conductivity.
  • work items or tools can be made from different plastics, metals or combinations thereof. It should be possible to reliably identify worker objects, such as tools, in a holder of a recording device. In addition, it should be possible to distinguish between the different worker objects and to carry out position detection.
  • receiving devices can be provided in steel drawers of a workman's item storage device, for example a cabinet.
  • the container is, for example, a steel drawer into which a receiving device, for example a rigid foam with receptacles for work objects, is inserted.
  • weight detection can also be carried out or Image recognition can be carried out using a camera system. It is also possible to provide the worker's objects, in particular tools, with RFID tags and to recognize these RFID tags using a corresponding sensor system. This promotes the accuracy of determining the presence and/or position of worker objects, in particular tools, in the designated holders.
  • the objects in the form of the worker's items lie in locally defined storage positions, which are formed by a recess designed as a receptacle for the worker's items.
  • a flat sensor system or a flat sensor device is provided in every container, for example in every drawer or in each hard foam insert, i.e. in each receiving device.
  • the sensor device can be arranged parallel to the underside of the recording device.
  • the sensor device can also be arranged in an intermediate position in the receiving device.
  • the receiving device can be constructed like a sandwich.
  • the sensors By having a fixed structure of the sensors, for example in a grid form, in which the arrangement and size can be adapted depending on the size of the container or the receiving device and/or the workman's objects, it is possible to deliver precise measurement results.
  • the sensors can be arranged according to the arrangement of the recordings or can be arranged following a general grid structure. For small work items or work items that are made of a material or materials that have lower conductivity, more sensitive sensors can be used. The sensors can therefore be adapted to the material properties of the worker's objects.
  • the determination of the presence and/or position of the worker's objects in the receptacles provided for the worker's objects is recorded at the moment in which the container with the receiving device is completely inserted into the worker's object storage device, for example in the event that the container is a Drawer is, the drawer is fully inserted into the worker's item storage device. This allows manipulation during the measurement to be avoided.
  • Worker guidance can preferably be used.
  • the worker's objects arranged in a receiving device are visually identified, for example by light, so that the worker knows which worker's object, for example which tool or which safety material such as safety glasses or which consumables such as a screw should be removed from the receiving device.
  • the safety glasses can first be illuminated or an LED can be illuminated in the holder for the safety glasses so that the worker knows that the safety glasses should be put on first, so that a tool such as a cut-off machine can later be illuminated in a second step this can then be removed by the worker.
  • a comparison can be made as to whether the correct work items are used in the correct order, for example whether they are removed from the exception device and placed back in. This makes it possible to implement reliable worker guidance that issues warnings if the worker does not adhere to the procedure.
  • each work document can be logged, for example when installing a spare part or installing an assembly.
  • this can be very important.
  • each removed part must be placed in a recess provided for this purpose, so that according to the invention it can be measured whether everything is being removed and reinstalled correctly in sequence and whether the correct tool, for example a Torque wrench with a preset torque is used and therefore also the correct measuring devices or measuring equipment.
  • an inspection case or an inspection set or a prepared recording device with integrated electronics or prepared for integrable electronics can be provided. The inspection case or the inspection set then has at least one receiving device according to the invention.
  • the quality of a bond can depend on different waiting times. By controlling the worker, the quality can be significantly improved. Through appropriate data collection and evaluation of good and bad parts, the process time specifications can be determined and adjusted.
  • Evaluation electronics are provided for evaluating the measurement signals from the sensors.
  • Embodiments according to the invention can fulfill individual features or a combination of several features.
  • Fig. 1 schematically shows a three-dimensional representation of a worker's object storage device 10.
  • the worker's object storage device 10 has five containers designed as drawers that can be pulled out of the worker's object storage device 10.
  • a monitor 21 is also provided, in which the presence and/or position of workman's objects in a recording device can be visually displayed.
  • Fig. 2 shows schematically a top view of a worker's object storage device 10, in which a container 11 has been pulled out in the form of a drawer.
  • a receiving device 12 for example in the form of a rigid foam, is inserted into the container 11.
  • the receiving device 12 has receptacles 14 designed as recesses into which worker objects 15 can be inserted. It is also a workman's item, such as a hammer Fig. 2 placed on the receiving device 12 and not in the designated holder 14.
  • the worker's object 15 is smaller than the recording 14 shown below, so that this worker's object would not be suitable for the recording itself.
  • An inductive sensor which is arranged in the area of the receptacle 14, specifically where the hammer head would lie, would provide a measured value by means of which it could be recognized that an incorrect worker's object is in Recording 14 would have been inserted.
  • Fig. 3 shows schematically a sectional view of part of a container 11.
  • This is, for example, a metal drawer with a metallic base 13.
  • a sensor device 18 of the receiving device 12 is arranged on the metallic base 13, in which in this case capacitive sensors 16 and an inductive sensor 17 have been introduced.
  • the sensor device 18 can be a capacitive distance sensor or a capacitive proximity switch. A distance between the conductive floor and the sensors arranged parallel to it can be ensured or made possible by a foam plate or device made of foam or plastic.
  • the function of the proximity switch is based on the change in the electrical and/or electromagnetic field in the vicinity of the sensor electrode.
  • the sensor works, for example, with an RC oscillator circuit. For example, the capacity between the active electrode and the electrical ground potential is measured. The capacitance between two electrodes that are applied to the sensor device can also be measured. When a substance or material approaches the active zone of the sensor, the capacitance changes. The capacitance value is measured by the sensor.
  • the sensor device 18 is integrated into the receiving device 12 in the lower region, i.e. attached at the bottom in this example.
  • the receiving device 12 can consist of rigid foam or include rigid foam.
  • recordings 14 are introduced in the form of recesses, which are adapted to the workman's objects 15 intended for this purpose.
  • FIG. 4 A top view of a sensor device 18 with various capacitive sensors 16 and inductive sensors 17 is shown schematically.
  • the sensors have specific arrangements, for example in the form of a matrix 20 of sensors 16, 17.
  • the matrix 20 of sensors 16, 17 is such that the sensors 16, 17 are arranged in rows and columns that are connected to each other are aligned.
  • the matrix 20 of sensors 16, 17 is arranged so that the rows are aligned and the columns are offset.
  • the matrix 20 of sensors 16, 17 is arranged in such a way that the sensors 16, 17 are arranged in a meandering shape.
  • some matrices 20 of sensors 16, 17 are shown with the same sensors, such as capacitive sensors.
  • matrices of sensors can be designed so that the different sensors alternate or different areas have one type of sensor and other areas have a different type of sensor.
  • the meandering arrangement is shown in this case so that the capacitive and inductive sensors alternate.
  • the sensor device can only have capacitive sensors and the inductive sensors can be attached to the side of the recording device or can be inserted laterally into the recording devices or in the vicinity of the recording devices in the recording device.
  • the sensor device can also only have inductive sensors, which, for example, are available in different sizes and are arranged regularly. They can also be arranged according to the position of the recordings.
  • inductive sensors and capacitive sensors are conceivable, in which both are arranged in a grid.
  • the grids can have a clear association with one another, for example the center of the working field of the capacitive sensors is shifted by a fixed amount in a fixed direction relative to the center of the working field of the inductive sensors. Both can also have the same center point. It is also conceivable that the center always has a fixed relation only in the xy plane.
  • the advantage of such an arrangement is that one or more inductive measured values can be assigned to each capacitance value, for example always all neighboring points. This makes it possible to evaluate independent measurements for the same recess or even a specific point within the same recess.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

    Beschreibung gemäß Hauptantrag
  • Die Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung, wobei die Aufnahmevorrichtung Aufnahmen für Werkergegenstände aufweist, wobei die Aufnahmen an die Form der Werkergegenstände individuell angepasst sind. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung wenigstens eines Sensors in einer Aufnahmevorrichtung. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands in einer für den Werkergegenstand vorgesehenen Aufnahme einer Aufnahmevorrichtung.
  • Aus GB 2 406 092 B ist ein Warenwirtschaftssystem bekannt, mittels dessen die Entnahme und der Ersatz von Werkergegenständen in einem Container überwacht wird. Derartige Warenwirtschaftssysteme können hilfreich sein, um festzustellen, ob Werkergegenstände nach der Benutzung wieder an ihren Platz zurückgelegt worden sind oder ob diese verlorengegangen oder gestohlen wurden. Beispielsweise ist dieses sehr wichtig, wenn Luftfahrzeuge repariert werden, da für den Fall, dass ein Werkergegenstand innerhalb einer Turbine des Luftfahrzeuges zurückgelassen wird, schwerwiegende Folgen drohen.
  • Um zu verhindern, dass Werkergegenstände in den Behälter nicht zurückgelegt werden, und dieses überwachen zu können, werden üblicherweise Schaumstoffeinlagen verwendet, in denen Aussparungen vorgesehen sind, die mit der Form des Werkergegenstands und der Größe des Werkergegenstands übereinstimmen. Eine Bedienperson kann so ganz einfach feststellen, ob die Werkergegenstände in deren Aufnahmen alle aufgenommen sind. Dies ist allerdings zeitaufwendig. Zudem kann dieses für einige Anwendungen auch nicht sicher genug sein, da möglicherweise ähnliche Werkergegenstände in Aufnahmen eingebracht werden, die mit den eigentlich dafür vorgesehenen Werkergegenständen verwechselt werden können.
  • GB 2 406 092 B sieht nun vor, Sensoren zu verwenden, um die Präsenz oder die Abwesenheit von Werkergegenständen in einem Container zu ermitteln.
  • WO 2018/063476 A1 offenbart Vorrichtungen und Systeme zum Überwachen von Werkzeugen. Gemäß einer Ausführungsform ist ein Werkzeugschrank mit mehreren Schubladen vorgesehen, die jeweils eine Einlage mit einem Sensornetzwerk beinhalten. Mittels des Sensornetzwerks wird geprüft, ob die Werkzeuge in die Einlagen eingelegt sind oder nicht.
  • In EP 1 808 275 A2 ist eine Werkzeugbereitstellungsvorrichtung offenbart. Die Vorrichtung umfasst einen mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Werkzeugs. Mittels einer Sensoreinheit wird detektiert, ob das Werkzeug in der Ausnehmung vorhanden ist oder nicht.
  • US 2018/0095138 A1 zeigt ein automatisiertes Werkzeugkontrollsystem zur Überwachung von wieder aufladbaren Werkzeugen und Batterien. Mittels Sensoren wird überprüft, ob sich die Werkzeuge und Batterien in einem Schrank des Systems befinden.
  • In US 2014/0358740 A1 ist ein bildbasiertes Inventarkontrollsystem offenbart. Mittels eines Sensorsubsystems werden Attribute von Objekten oder wichtigen Bereichen erfasst, um zusammen mit Bildinformationen die Erkennung von Objekten oder Zuständen der Objekte zu verbessern.
  • DE 199 54 267 A1 zeigt ein Verfahren und eine Anordnung zur automatischen Einstellung der Schaltschwelle kapazitiver sowie induktiver Näherungssensoren. Bei dem Verfahren werden zeitlich fortlaufend verschiedene Kapazitäten gemessen und ausgewertet.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufnahmevorrichtung, eine Verwendung wenigstens eines Sensors in einer Aufnahmevorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands in einer für den Werkergegenstand vorgesehenen Aufnahme einer Aufnahmevorrichtung so weiterzubilden, dass sicher die Präsenz und/oder Lage oder Abwesenheit eines Werkergegenstands in der für den Werkergegenstand vorgesehenen Aufnahme erkannt werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme von Werkergegenständen, insbesondere Werkzeugen, wobei die Aufnahmevorrichtung Aufnahmen für Werkergegenstände aufweist, wobei die Aufnahmen an die Form der Werkergegenstände individuell angepasst sind, die dadurch weitergebildet ist, dass im Bereich oder in der Nähe der Aufnahmen der Aufnahmevorrichtung wenigstens ein kapazitiver Sensor und/oder ein induktiver Sensor zur Ermittlung der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands in einer für den Werkergegenstand individuell angepassten Aufnahme vorgesehen ist, wobei die Aufnahmevorrichtung eine Auswerteelektronik umfasst, die zur Auswertung der Messsignale des kapazitiven Sensors und/oder induktiven Sensors eingerichtet ist, wobei zur Ermittlung der Präsenz und/oder Lage des wenigstens einen Werkergegenstands mehrere Referenzmessungen bei verschiedenen Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden, wobei für einen Trainingsvorgang die Referenzmessungen mit einer leeren Aufnahmevorrichtung, mit einer nur mit Einzelwerkzeugen oder Werkzeuggruppen befüllten Aufnahmevorrichtung und/oder mit einer vollständig gefüllten Aufnahmevorrichtung durchgeführt werden.
  • Durch Verwendung eines kapazitiven Sensors und/oder induktiven Sensors ist sehr genau die Ermittlung der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands, insbesondere Werkzeugs, in einer für den Werkergegenstand individuell angepassten Aufnahme möglich. Die Aufnahmevorrichtung weist insbesondere einen kapazitiven und/oder einen induktiven Sensor zur Ermittlung der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands in einer für den Werkergegenstand individuell angepassten Aufnahme auf.
  • Der gemäß der Erfindung verwendete kapazitive Sensor und/oder induktive Sensor kann im Rahmen der Erfindung als elektronischer Näherungssensor bezeichnet werden.
  • Elektronische Näherungssensoren erzeugen ein elektrisches bzw. elektromagnetisches Feld in dem Arbeitsbereich, in dem ein Objekt detektiert werden soll. Die Anwesenheit bzw. Art und/oder Lage bzw. Position des Objektes verändert ein definiertes oder vorgebbares elektromagnetisches Feld und kann dadurch vom Sensor detektiert werden.
  • Durch Verwendung eines elektronischen Näherungssensors ist sehr genau die Ermittlung der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands, beispielsweise eines Werkzeugs, in einer für den Werkergegenstand individuell angepassten Aufnahme möglich. Elektronische Näherungssensoren haben den Vorteil, dass sie Werkergegenstände in der Aufnahme detektieren können, auch wenn keine direkte Sichtlinie besteht. So können sie im Gegensatz zu z.B. optischen Sensoren oder Kameras unterhalb einer Aufnahme z.B. einer Schaumeinlage montiert werden. Anders als magnetische Sensoren, die nur auf magnetisches Material ansprechen, können elektronische Näherungssensoren alle typischen Materialien, die in Werkzeugen oder im Werkstattumfeld Verwendung finden, detektieren und sprechen besonders gut auf leitfähige und metallische Materialien an.
  • Bei der Verwendung eines kapazitiven Sensors wird davon Gebrauch gemacht, dass die elektrische Kapazität der Sensorschaltung durch in der Nähe des Sensors befindliche Materialien, in diesem Fall den Werkergegenstand, insbesondere das Werkzeug, verändert wird.
  • Der kapazitive Sensor ist vorzugsweise so ausgebildet, dass ein elektrisches Feld im Bereich der Aufnahme erzeugt wird. Die An- oder Abwesenheit von Materialien innerhalb des generierten elektrischen Feldes verändert die elektrische Kapazität, die als Messgröße dient. Die Größe, Lage und die Materialeigenschaften des eingebrachten Gegenstandes beeinflussen den Kapazitäts-Messwert. Insbesondere können auch nicht-metallische Gegenstände detektiert werden, da sie durch eine von Luft verschiedene Dielektrizitätskonstante oder Permitivität den Kapazitätswert verändern.
  • Durch wenigstens einen in der Nähe der Werkergegenstandsaufnahme angeordneten Sensor, wird die aktuelle Kapazität vermessen, so dass sehr genau erkannt werden kann, ob der Werkergegenstand bzw. das Material, aus dem der Werkergegenstand hergestellt ist, in die dafür vorgesehene Aufnahme eingebracht ist.
  • Unter einem kapazitiven Sensor wird insbesondere auch eine ein- oder zweidimensionale Anordnung von kapazitiven Sensorelementen verstanden, wie sie in Linear und Radial Slidern (1D) und in Trackpads oder Touchscreens (2D) Anwendung finden sowie ein sogenannter Näherungssensor bzw. Proximitysensor (3D). Auch kapazitive Sensoren die auf andere Weise aus mehreren Segmenten aufgebaut sind sowie einfache kapazitive Tasten wie in Bedienelementen für Haushaltselektronik zählen zu den kapazitiven Sensoren. Darunter werden sowohl analoge als auch digitale Sensorvarianten verstanden.
  • Insbesondere wird unter einem kapazitiven Sensor ein Sensor verstanden, der zwei Elektroden aufweist, die in einer Ebene liegend beabstandet zueinander sind und eine Permitivitätsänderung und/oder der die Änderung einer elektrischen Kapazität einer Gesamtanordnung messen, die durch Veränderungen in einem elektrischen Feld in der Nähe der Elektroden entsteht. Ein entsprechender kapazitiver Sensor kann beispielsweise eine innenliegende Elektrode in Kreisform aufweisen und eine ringförmige um die innenliegende kreisförmige Elektrode angeordnete zweite Elektrode. Auf diesen Elektroden kann eine Beschichtung aufgebracht sein, um die Elektroden zu schützen. Die Beschichtung selbst hat im Wesentlichen keinen Einfluss auf die Funktion des Sensors.
  • Bei der Bestimmung der Präsenz und/oder Lage des wenigstens einen Werkergegenstands in der für den Werkergegenstand individuell angepassten Aufnahme kann davon Gebrauch gemacht werden, dass sich die Kapazität des kapazitiven Sensors ändert, wenn ein elektrisch leitendes Material oder ein Dielektrikum in die Nähe des Sensors, also in das erzeugte elektrische Feld, gebracht wird.
  • Damit ist auch die Bestimmung der Dielektrizitätskonstante des Werkergegenstands bzw. eine Bestimmung des Materials des Werkergegenstands möglich, beispielsweise indem man die Signale mehrerer Sensorkomponenten bzw. mehrerer Sensoren auswertet. Es ist vorzugsweise in einer Überprüfung möglich, ob der eingebrachte Werkergegenstand und dessen Teile sowohl vom Material her als von der Größe und/oder der Lage denselben Werkergegenstand darstellt wie bei beispielsweise einer Referenzmessung. Es kann somit ein Eintrainieren zur Bestimmung der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands in einer für den Werkergegenstand vorgesehenen Aufnahme einer Aufnahmevorrichtung vorgenommen werden.
  • Kapazitive Sensoren haben zusätzlich die Möglichkeit der Empfindlichkeitseinstellung, klassisch mittels eines Potentiometers oder in moderneren Sensoren mittels einer integrierten Schaltung.
  • Durch den Masseneinsatz kapazitiver Sensorik in Bedienelementen elektronischer Geräte (beispielsweise in Tastaturen, Touchscreens, Handys und Bedienpanels unter Glas) ist diese Technik in den vergangenen Jahren stark weiterentwickelt worden und sehr günstig geworden. Flächige kapazitive Sensoren können z.B. vergleichsweise groß und kostengünstig auf flexiblen Folien hergestellt werden.
  • Um noch bessere Ergebnisse der Bestimmung der Präsenz und/oder der Lage wenigstens eines Werkergegenstands in einer für den Werkergegenstand individuell angepassten Aufnahme zu ermöglichen, ist zusätzlich oder alternativ wenigstens ein induktiver Sensor in der Aufnahmevorrichtung vorgesehen. Hierdurch können insbesondere Materialien gut detektiert werden, die leitfähig sind und so einen Einfluss auf ein magnetisches Wechselfeld ausüben, wie beispielsweise metallische Materialien, insbesondere eisenhaltige Materialien oder Stahl.
  • Induktive Sensoren nutzen den Effekt der elektromagnetischen Induktion. Gelangt elektrisch leitfähiges Material (das Objekt bzw. das Werkzeug oder der Werkergegenstand) in das vom induktiven Sensor geformte magnetische Wechselfeld, so entstehen nach dem Induktionsgesetz im Objekt Wirbelströme. Diese Wirbelströme entziehen dem Schwingkreis des Sensors Energie und können so über die Schwingkreisgüte gemessen werden. Die Wirbelstromverluste hängen von verschiedenen Parametern ab, die somit vom Sensor detektierbar sind: Abstand und Lage des Objektes, seine Abmessungen, Form, elektrische Leitfähigkeit und Permeabilität. Induktive Sensoren sind für ihre hohe Empfindlichkeit und ein sehr gutes Signal-Rausch-Verhältnis bekannt. So kann sehr sicher und zuverlässig die Anwesenheit eines elektrisch leitfähigen Objektes, wie eines Werkzeuges oder eines Teiles eines Werkzeuges (wie ein Hammerkopf) an der dafür vorgesehenen Stelle in der Aufnahmevorrichtung festgestellt werden.
  • Durch die Kombination wenigstens eines induktiven Sensors und eines kapazitiven Sensors können besonders gute Ergebnisse erzielt werden. Vorzugsweise sind mehrere kapazitive Sensoren und/oder induktive Sensoren vorgesehen. Wenn vorzugsweise mehrere kapazitive Sensoren und/oder induktive Sensoren auf einer flächigen Sensorvorrichtung, insbesondere einer Folie oder mehrerer Folien und/oder einer Leiterplatte oder mehrerer Leiterplatten, angeordnet sind, ist es besonders gut möglich, mehrere Teile eines Werkergegenstands oder mehrerer Werkergegenstände gleichzeitig zu erfassen.
  • Vorzugsweise liegen die kapazitiven Sensoren und/oder induktiven Sensoren der flächigen Sensorvorrichtung in einer Ebene, die vorzugsweise parallel zum Boden der Aufnahmevorrichtung angeordnet ist. Die Sensoren können auch, insbesondere teilweise, senkrecht zum Boden der Aufnahmevorrichtung angeordnet sein.
  • Vorzugsweise sind die mehreren kapazitiven Sensoren und/oder induktiven Sensoren in Form wenigstens einer Matrix angeordnet oder angeschlossen. Die Matrix kann hierbei an die Lage der Aufnahmen in der Aufnahmevorrichtung angepasst sein oder eine Matrix sein, die für verschiedene Aufnahmevorrichtungen verwendet werden kann. Eine Matrix kann die Sensoren in geraden Reihen und Spalten aufweisen und/oder gerade Reihen und versetzte Spalten aufweisen und/oder eine mäanderförmige Anordnung der Sensoren aufweisen.
  • Die Anordnung der mehreren Sensoren kann auch an die Anordnung der Aussparungen in der Aufnahmevorrichtung angepasst sein.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Aufnahmevorrichtung ein Formschaumstoff oder eine Kunststoffplatte ist oder umfasst. Der Formschaumstoff kann beispielsweise ein Polyäthylenschaumstoff sein oder ESD-Schaum der Firma Hoffmann SE, Artikel-Nr. 95 3201 31 oder 97 3235 15. Der Formschaumstoff kann auch ein LD-PE-Schaumstoff sein oder ein Polyoximethylen-Copolymerisat (POM C) sein. Alternativ können auch Polypropylen Homopolymer- (PP-H) oder PE-Kunststoffe eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise sind die äußeren Abmessungen der Aufnahmevorrichtung durch den Formschaumstoff oder die Kunststoffplatte, gegebenenfalls ergänzt durch eine flächige Sensorvorrichtung, definiert.
  • Bauteile, insbesondere die Sensoren, können auf starren Platinen, flexiblen Platinen und/oder auf flexiblen Folien angebracht sein. Die Bestückung kann mit allen handelsüblichen Verfahren erfolgen, z.B. mit SMD Bauelementen oder metallischen oder anderen Filmen oder Beschichtungen. Die Bauteile können z.B. auch aufgedruckt sein bzw. aus Filmen durch Ätzen hergestellt sein. Sie können vergossen oder mit einer Schicht bedeckt sein um eine Stabilität, Schutz vor mechanischen Einflüssen, Isolierung, Wärmeabfuhr und/oder Sichtschutz zu gewährleisten. Auch beweglich angebrachte Elektroden zur Einstellung der Kapazität, Induktivität und/oder der Empfindlichkeit oder der Lage des Feldes zur Anpassung auf bestimmte Werkergegenstände sind denkbar.
  • Beim Einbau der elektronischen Näherungssensoren muss besonders auf ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), Störfestigkeit (Einhaltung der EMV-Vorgaben, elektromagnetische Verträglichkeit) und auf eine angemessene Empfindlichkeit geachtet werden. Zur Optimierung können bestimmte Maßnahmen eingesetzt werden, z.B. Glättungskondensatoren und besonders stabile Versorgungsspannung und/oder Eingangsspannungsglättung sowie Filterstufen oder andere Hardware- oder Softwaremaßnahmen zur Rauschunterdrückung. Es kann auch bevorzugt sein, das Gehäuse oder Flächen der Aufnahmevorrichtung oder andere Komponenten elektrisch mit Erde zu verbinden oder als Shield zu verwenden.
  • Vorzugsweise ist der Boden der Aufnahmevorrichtung elektrisch leitfähig, wobei insbesondere ein elektrischer Anschluss einer Messelektronik des wenigstens einen kapazitiven Sensors mit dem Boden elektrisch verbunden ist, wobei insbesondere der Boden auf Masse liegt. Hierdurch sind sehr genaue und einheitliche Messungen und Bestimmungen der Lage bzw. der Präsenz von Werkgegenstanden in den dafür vorgesehenen Aufnahmen möglich. Vorzugsweise liegt die Sensorvorrichtung parallel zum Boden und/oder ist in der Aufnahmevorrichtung, insbesondere flach, integriert.
  • Unter einem Werkergegenstand wird insbesondere ein Werkzeug sowie beispielsweise Montagematerial und Kleinzeug, wie beispielsweise Schrauben, Nägel, Bolzen, Widerstände, Kabel, Stecker, Steckerbuchsen verstanden. Außerdem wird unter Werkergegenstand auch persönliche Schutzausrüstung, wie beispielsweise eine Schutzbrille, Schutzhandschuhe, Gehörschutz, Helme und ähnliches verstanden. Unter Montagematerial können auch Boxen oder Behälter für Montagematerial verstanden werden, beispielsweise Behälter für Fräser oder Bohrer oder Behälter für Schrauben. Insbesondere wird unter Werkergegenständen Werkzeug verstanden, wie Schraubendreher, Hammer, Drehmomentschlüssel, Akkuschrauber und ähnliches.
  • Vorzugsweise sind die Sensoren Bestandteile der Aufnahmevorrichtung sind, also beispielsweise in dem Material der Aufnahmevorrichtung eingebracht. Sie können aber auch außen an dem Material, aus dem die Aufnahmevorrichtung ansonsten besteht oder hergestellt ist oder das von der Aufnahmevorrichtung umfasst ist, angebracht sein. Die Sensoren können also auch unter der Aufnahmevorrichtung, über und/oder neben der Aufnahmevorrichtung und im Kontakt zur Aufnahmevorrichtung angeordnet sein. Insbesondere sind die Sensoren dann im Rahmen der Erfindung auch Bestandteil der Aufnahmevorrichtung.
  • Unter einem induktiven Sensor wird im Rahmen der Erfindung ein Sensor verstanden, der ein Magnetfeld erzeugt, wobei der induktive Sensor als Schwingkreis ausgebildet ist. Das Vorhandensein eines Werkergegenstands in einer Aufnahme der Aufnahmevorrichtung bewirkt, dass ein Wirbelstrom in einem leitfähigen Teil des Werkergegenstands erzeugt wird, wodurch Energie aus dem Schwingkreis des induktiven Sensors entzogen wird. Hierbei wird insbesondere die Güte des Schwingkreises geprüft, so dass festgestellt werden kann, ob der richtige Werkergegenstand in der dafür vorgesehenen Aufnahme vorhanden ist.
  • Bei der Verwendung von elektronischen Näherungssensoren zur Werkzeugdetektion oder Werkergegenstanddetektion ist besonders die sogenannte Vorbedämpfung zu berücksichtigen. Objekte in Sensornähe, die aber nicht Gegenstand der Detektion sind, z. B. Teile oder der Boden des Behälters, benachbarte Behälter, eine Metallwand des Werkzeugschrankes oder leitfähige ESD Schäume, können ebenfalls das elektrische und/oder elektromagnetische Feld beeinflussen. Das Design und die Lage der Sensor-Bauelemente kann zur Optimierung entsprechend angepasst werden, z.B. so dass das erzeugte Feld nicht in den Bereich der störenden Körper gelangt. Ein definierter Abstand zwischen der Sensorik und dem leitfähigen Boden des Behälters z.B. durch eine Abstandsschicht z.B. aus Formschaum oder Kunststoff oder durch Abstandshalter kann die Funktionsfähigkeit deutlich verbessern.
  • Feststehende bzw. immer während der Messung vorhandene Störer können durch eine Referenzmessung berücksichtigt werden. Dadurch können z.B. auch andere Einflüsse wie Fertigungsabweichungen und lokale Umwelteinflüsse berücksichtigt werden. Hierzu kann ein Trainingsvorgang durchgeführt werden mit einer leeren Aufnahmevorrichtung, mit einer nur mit Einzelwerkzeugen oder Werkzeuggruppen befüllten Aufnahmevorrichtung und/oder mit einer vollständig gefüllten Aufnahmevorrichtung. Es kann auch sinnvoll sein, weitere Referenzmessungen bei verschiedenen Umgebungsbedingungen wie z.B. veränderter Temperatur oder Feuchte vorzunehmen, da auch diese einen Einfluss auf das Schaltverhalten der Sensorik haben. Aus dieser Referenzmessung/ diesen Referenzmessungen wird oder werden eine oder mehrere Vergleichsgrößen ermittelt.
  • Soll die Präsenz und/oder Lage eines Werkergegenstands detektiert werden, wird der aktuelle Messwert oder die aktuellen Messwerte mit der Referenzmessung oder den Referenzmessungen verglichen. Aus den jeweiligen Differenzen kann ermittelt werden, ob der für diese Aussparung vorgesehene Werkergegenstand tatsächlich enthalten ist.
  • Alternativ und/oder zusätzlich kann dies mittels physikalischer Zusammenhänge (z.B. Prüfung der Materialparameter, Ansprechen oder Auswerten einzelner Sensoren und konkreter Positionen usw.) festgestellt werden. Vorzugsweise sind zu oben genannten Methoden auch Konsistenzprüfungen, Prüfungen nach Regeln und/oder Korrelationsanalysen möglich.
  • Bei den Konsistenzprüfungen kann überprüft werden, ob die verschiedenen Messwerte an sich miteinander zusammenpassen. Bei den Korrelationsanalysen kann überprüft werden, ob die Zeitkurven der Messwerte der Sensoren übereinstimmen, d.h. miteinander korrelieren. Die Regeln, die hier bei der Prüfung verwendet werden können, können die Reihenfolge der Entnahme und des Zurücklegens der Werkergegenstände berücksichtigen.
  • Es kann notwendig sein, die gegenseitige Beeinflussung von mehreren, z.B. benachbarten, Sensoren zu reduzieren. Dazu kann die Überlappung elektromagnetischer Felder durch gezieltes Design und/oder gezielte Anordnung und/oder Abschirmung minimiert werden. Es können z.B. dicht nebeneinanderliegenden Oszillatoren mit versetzten Frequenzen vorgesehen werden und/oder diese abwechselnd und/oder nacheinander betrieben werden, um eine Kopplung und damit ein unzuverlässiges Messverhalten zu vermeiden.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Werkergegenstandaufbewahrungsvorrichtung umfassend ein Behältnis, das eine Aufnahmevorrichtung der erfindungsgemäßen oder bevorzugten Art aufgenommen ist. Hierbei kann das Behältnis einen Boden aufweisen, auf den die Aufnahmevorrichtung aufgelegt wird. Beispielsweise kann das Behältnis eine Schublade eines Werkzeugaufbewahrungsschrankes oder eines Werkergegenstandsaufbewahrungsschranks sein.
  • Die Aufgabe wird ferner durch Verwendung wenigstens eines kapazitiven Sensors und/oder induktiven Sensors in einer Aufnahmevorrichtung, die bevorzugt wie vorstehend beschrieben ist, zum Ermitteln der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands, insbesondere Werkzeugs, in einer für den Werkergegenstand individuell angepassten Aufnahme der Aufnahmevorrichtung, insbesondere eines Behältnisses der Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung, gelöst.
  • Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Bestimmen der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands in einer für den Werkergegenstand vorgesehenen Aufnahme einer Aufnahmevorrichtung, wobei die für den Werkergegenstand vorgesehene Aufnahme an die Form des Werkergegenstands individuell angepasst ist, wobei mittels eines kapazitiven Sensors und/oder induktiven Sensors wenigstens ein Messwert aufgenommen wird, wobei der wenigstens eine gemessene Messwert mit einem vorgebbaren Sollwert verglichen wird, der insbesondere einem Messwert entspricht, bei dem der wenigstens eine Werkergegenstand in einer vorgesehenen Sollposition in der für den wenigstens einen Werkergegenstand vorgesehenen Aufnahme eingebracht ist, wobei anhand des Vergleichs die Präsenz und/oder Lage des wenigstens einen Werkergegenstands in der für den Werkergegenstand vorgesehenen Aufnahme bestimmt wird, wobei zur Ermittlung der Präsenz und/oder Lage des wenigstens einen Werkergegenstands mehrere Referenzmessungen bei verschiedenen Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden, wobei für einen Trainingsvorgang die Referenzmessungen mit einer leeren Aufnahmevorrichtung, mit einer nur mit Einzelwerkzeugen oder Werkzeuggruppen befüllten Aufnahmevorrichtung und/oder mit einer vollständig gefüllten Aufnahmevorrichtung durchgeführt werden.
  • Für den Fall, dass mehrere Sensoren vorgesehen sind, werden die Messwerte der Sensoren mit den für den jeweiligen Sensor vorgesehenen Sollwert verglichen. Jedem Sensor ist somit ein Sollwert zugeordnet.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Fehlermeldung ausgegeben wird, sofern der gemessene Messwert außerhalb eines vorgebbaren Bereichs eines Messwertes liegt. Für diesen Fall ist bestimmt worden, dass der Werkergegenstand nicht in der für den Werkergegenstand vorgesehenen Aufnahme eingebracht ist oder die Lage des Werkergegenstands in dieser Aufnahme nicht der vorgebbaren Position bzw. einer Sollposition entspricht.
  • Vorzugsweise werden die Messwerte des kapazitiven Sensors und/oder des induktiven Sensors über einen Zeitraum gemessen, so dass sich eine Messkurve ergibt. Die Messkurve bzw. die Messkurven ist bzw. sind beispielsweise eine Messkurve über der Zeit.
  • Die Messkurve des Kapazitätswertes kann unabhängig von der Messkurve der induktiven Sensoren aufgenommen werden. Es kann insofern auch eine 3-dimenionale Messung vorgenommen werden, nämlich in einer zeitlichen Abhängigkeit sowohl die Messung der kapazitiven Sensoren als auch der induktiven Sensoren. Zusätzlich können als Messkurve auch einzelne Bereiche, beispielsweise Sensoren, die zu bestimmten Aussparungen und/oder Behältern und/oder Behälterteilen gehören, separat gemessen werden. Es ist somit auch eine vieldimensionale Messung und Auswertung möglich.
  • Vorzugsweise wird eine Mehrzahl von kapazitiven Sensoren und/oder induktiven Sensoren vorgesehen, mittels derer die Präsenz und/oder Lage einer Mehrzahl von Werkergegenständen in für die Werkergegenstände jeweils vorgesehenen Aufnahmen bestimmt wird. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die Präsenz und/oder Lage einer Mehrzahl von Werkergegenständen in einer Aufnahmevorrichtung mit mehreren Aufnahmen zu bestimmen.
  • Vorzugsweise wird ein fehlender Werkergegenstand oder ein in einer Aufnahme abgelegter falscher Werkergegenstand detektiert und ein Signal, das dieses repräsentiert, ausgegeben oder abgegeben.
  • Vorzugsweise wird eine Reihenfolge einer Entnahme und/oder eines Einlegens von Werkergegenständen in dafür vorgesehene Aufnahmen vorgegeben, wobei ein Signal generiert wird, wenn die Reihenfolge nicht eingehalten wird. Hierdurch ist eine effiziente Werkerführung möglich. Beispielsweise kann durch ein Lichtsignal dem Werker angezeigt werden, welchen Werkergegenstand der Werker aus der Aufnahmevorrichtung zu einem bestimmten Zeitpunkt entnehmen soll. Falls dieses nicht geschieht oder der falsche Werkergegenstand entfernt wird, gibt es eine Fehlermeldung. Entsprechendes kann auch für das Einlegen von Werkergegenständen realisiert sein. Alternativ oder ergänzend kann auch jede Entnahme und/oder jedes Einlegen von Werkergegenständen protokolliert werden.
  • Vorzugsweise wird unter Verwendung von selbstlernenden Algorithmen eine Überwachung der Lage und/oder Präsenz von Werkergegenständen in dafür vorgesehenen Aufnahmen durchgeführt.
  • Die Erfindung sieht eine intelligente Erkennungssensorik von Objekten vorzugsweise aus verschiedenen Materialien mit örtlich fest definierten Lagerpositionen, beispielsweise in Hartschäumen, vor.
  • Insbesondere ist eine Werkergegenstandsverwaltung durch die Erfindung möglich. Die gelagerten Objekte bzw. Werkzeuge bzw. Werkergegenstände können aus unterschiedlichsten Materialien bestehen und können stark in deren Eigenschaften wie Gewicht, Abmessung, Materialdichte und Leitfähigkeit variieren. Beispielsweise können Werkergegenstände oder Werkzeuge aus verschiedenen Kunststoffen, Metallen oder Kombinationen hiervon hergestellt sein. Es soll eine sichere Erkennung von Werkergegenständen, wie Werkzeugen, in einer Aufnahme einer Aufnahmevorrichtung möglich sein. Zudem soll zwischen den verschiedenen Werkergegenständen unterschieden werden können und eine Lageerkennung durchgeführt werden. Beispielsweise können Aufnahmevorrichtungen in Stahlschubladen einer Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung, beispielsweise eines Schrankes, vorgesehen sein. Das Behältnis ist insofern beispielsweise eine Stahlschublade, in das eine Aufnahmevorrichtung, beispielsweise ein Hartschaum mit Aufnahmen für Werkgegenstande, eingebracht ist.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren elektronischen Näherungssensoren kann auch eine Gewichtserkennung durchgeführt werden oder mittels eines Kamerasystems eine Bilderkennung durchgeführt werden. Es ist auch ein Versehen der Werkergegenstände, insbesondere Werkzeuge, mit RFID-Tags möglich und die Erkennung dieser RFID-Tags durch ein entsprechendes Sensorsystem möglich. Dies fördert die Genauigkeit der Bestimmung der Präsenz und/oder Lage von Werkergegenständen, insbesondere Werkzeugen, in den dafür vorgesehenen Aufnahmen.
  • Die Objekte in Form der Werkergegenstände liegen auf jeweils örtlich fest definierten Lagerpositionen, die durch eine als Aussparung ausgebildete Aufnahme für die Werkergegenstände gebildet sind. Eine flächenartige Sensorik bzw. eine flächig ausgebildete Sensorvorrichtung ist in jedem Behältnis, beispielsweise in jeder Schublade oder je Hartschaumeinlage, d.h. je Aufnahmevorrichtung, vorgesehen. Die Sensorvorrichtung kann hierbei parallel zur Unterseite der Aufnahmevorrichtung angeordnet sein. Die Sensorvorrichtung kann auch in einer Zwischenlage in der Aufnahmevorrichtung angeordnet sein. Die Aufnahmevorrichtung kann sandwichartig aufgebaut sein. Der Vorteil einer kapazitiven und/oder induktiven Sensorik ist, dass diese unempfindlich gegen Verschmutzung, lichtverhältnisunabhängig, temperaturunabhängig, feuchteunabhängig und vor allen Dingen auch manipulationssicher ist. Es können auch einzelne Sensoren außerhalb der flächig angeordneten Sensorik vorgesehen sein.
  • Durch eine festgelegte Struktur der Sensoren, beispielsweise in einer Rasterform, in der Anordnung und Größe je nach Größe des Behältnisses oder auch der Aufnahmevorrichtung und/oder der Werkergegenstände angepasst sein können, ist es möglich, genaue Messergebnisse zu liefern. Die Sensoren können entsprechend der Anordnung der Aufnahmen angeordnet werden oder einer allgemeinen Rasterstruktur folgend angeordnet sein. Für kleine Werkergegenstände oder Werkergegenstände, die aus einem Material oder Materialien sind, die eine geringere Leitfähigkeit aufweisen, können empfindlichere Sensoren verwendet werden. Die Sensoren können also auf die Materialbeschaffenheit der Werkergegenstände angepasst werden.
  • Zudem ist eine individuelle Anpassung auf andere Werkergegenstandsbestückungen möglich. Vorzugsweise wird die Bestimmung der Präsenz und/oder Lage der Werkergegenstände in den für die Werkergegenstände vorgesehenen Aufnahmen in dem Moment erfasst, in dem das Behältnis mit der Aufnahmevorrichtung vollständig in die Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung eingebracht ist, beispielsweise dadurch, dass für den Fall, dass das Behältnis eine Schublade ist, die Schublade vollständig in die Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung eingeschoben ist. Hierdurch kann eine Manipulation während der Messung vermieden werden.
  • Vorzugsweise kann eine Werkerführung angewendet werden. Hierzu kann vorgesehen sein, die in einer Aufnahmevorrichtung angeordneten Werkergegenstände optisch beispielsweise durch Licht kenntlich zu machen, damit der Werker weiß, welcher Werkergegenstand beispielsweise welches Werkzeug oder welches Sicherheitsmaterial wie eine Schutzbrille oder welches Verbrauchsmaterial wie beispielsweise eine Schraube aus der Aufnahmevorrichtung entnommen werden sollen. So kann beispielsweise zunächst die Schutzbrille beleuchtet werden bzw. in der Aufnahme für die Schutzbrille eine LED zum Leuchten gebracht werden, damit der Werker weiß, dass zunächst die Schutzbrille aufzusetzen ist, um später in einem zweiten Schritt ein Werkzeug wie ein Trennschleifer angeleuchtet wird, damit dieser dann von dem Werker entnommen werden kann.
  • Es kann ein Abgleich vorgenommen werden, ob die richtigen Werkergegenstände in der richtigen Reihenfolge verwendet werden, also beispielsweise aus der Ausnahmevorrichtung herausgenommen und wieder hineingelegt werden. Hierdurch kann eine zuverlässige Werkerführung realisiert werden, die Warnungen ausgibt, wenn der Werker sich nicht an den Verfahrensablauf hält. Alternativ oder ergänzend kann jeder Arbeitsschrift protokolliert werden, beispielsweise beim Einbau eines Ersatzteils oder der Installation einer Baugruppe. Bei der Installation einer Baugruppe beispielsweise im Luftfahrt Zusammenhang, kann dieses sehr wichtig sein. Es kann hierbei beispielsweise vorgesehen sein, dass jedes ausgebaute Teil in eine dafür vorgesehene Aussparung gelegt werden muss, so dass gemäß der Erfindung gemessen werden kann, ob alles der Reihe nach richtig aus- und wieder eingebaut wird und ob auch das richtige Werkzeug, beispielsweise ein Drehmomentschlüssel mit einem voreingestellten Drehmoment, verwendet wird und damit auch die richtigen Messgeräte oder Messmittel. Es kann beispielsweise ein Inspektionskoffer oder ein Inspektionsset oder eine vorbereitete Aufnahmevorrichtung mit integrierter Elektronik oder vorbereitet für eine integrierbare Elektronik vorgesehen sein. Der Inspektionskoffer oder das Inspektionsset weist dann wenigstens eine erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung auf.
  • Es kann auch abgeglichen werden, dass eine zugehörige Schutzausrüstung mit den zugehörigen Werkzeugen verwendet wird und, falls dies nicht der Fall ist, eine Warnung ausgegeben werden. Entsprechend kann der zeitliche Ablauf auch hier protokolliert werden.
  • Alternativ kann auch abgeglichen werden, ob die Werkzeuge mit den richtigen oder passenden Einsätzen oder Anschlüssen oder anderen Zubehörteilen zusammen verwendet werden.
  • Es kann automatisch protokolliert werden, welche Werkergegenstände, beispielsweise Werkzeuge oder Werkzeugeinsätze, verwendet worden sind, und zwar während eines vorgebbaren Prozesses und möglichst auch genau zu welchen Zeiten. Diese Daten können gespeichert werden oder automatisch die Protokolle mitgeschrieben werden, um einen Abgleich mit Vorgaben zu ermöglichen. Es kann dann eine Warnung an den Werker und/oder eine andere Stelle, beispielsweise einen Vorgesetzten und/oder einen Folgewerker, ausgegeben werden.
  • Beispielsweise kann die Qualität einer Verklebung von verschiedenen Wartezeiten abhängen. Durch Steuerung des Werkers kann hier die Qualität deutlich verbessert werden. Durch eine entsprechende Datenerfassung und Auswertung von Gut- und Schlechtteilen können die Prozesszeitvorgaben ermittelt und angepasst werden.
  • Es ist eine Auswerteelektronik zur Auswertung der Messsignale der Sensoren vorgesehen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
  • Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit "insbesondere" oder "vorzugsweise" gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
  • Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung,
    Fig. 2
    eine schematische Draufsicht auf eine Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung mit einer geöffneten Aufnahmevorrichtung,
    Fig. 3
    eine schematische Schnittdarstellung durch ein Behältnis einer erfindungsgemäßen Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung und
    Fig. 4
    eine schematische Draufsicht auf eine Sensorvorrichtung.
  • In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine dreidimensionale Darstellung einer Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung 10. Die Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung 10 weist fünf als Schubladen ausgebildete Behältnisse auf, die aus der Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung 10 herausgezogen werden können. Es ist zudem ein Monitor 21 vorgesehen, in dem bildlich die Präsenz und/oder Lage von Werkergegenständen in einer Aufnahmevorrichtung angezeigt werden können.
  • Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung 10, bei der ein Behältnis 11 in Form einer Schublade ausgezogen wurde. In dem Behältnis 11 ist eine Aufnahmevorrichtung 12 beispielsweise in Form eines Hartschaums eingebracht. Die Aufnahmevorrichtung 12 weist als Aussparungen ausgebildete Aufnahmen 14 auf, in die Werkergegenstände 15 eingebracht werden können. Es ist zudem ein Werkergegenstand, beispielsweise ein Hammer, in Fig. 2 auf die Aufnahmevorrichtung 12 gelegt und nicht in die dafür vorgesehene Aufnahme 14. Wie in Fig. 2 erkennbar ist, ist der Werkergegenstand 15 kleiner als die darunter dargestellte Aufnahme 14, so dass dieser Werkergegenstand für die Aufnahme an sich nicht passend wäre. Ein induktiver Sensor, der im Bereich der Aufnahme 14 angeordnet ist, und zwar dort, wo der Hammerkopf zu liegen käme, würde einen Messwert liefern, mittels dessen erkannt werden könnte, dass ein falscher Werkergegenstand in die Aufnahme 14 eingelegt worden wäre.
  • Fig. 3 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung eines Teils eines Behältnisses 11. Es handelt sich hierbei beispielsweise um eine Metallschublade mit einem metallischen Boden 13. Auf dem metallischen Boden 13 ist eine Sensorvorrichtung 18 der Aufnahmevorrichtung 12 angeordnet, in der in diesem Fall kapazitive Sensoren 16 und ein induktiver Sensor 17 eingebracht sind. Bei der Sensorvorrichtung 18 kann es sich um einen kapazitiven Abstandssensor oder einen kapazitiven Näherungsschalter handeln. Ein Abstand zwischen leitfähigem Boden und den dazu parallel angeordneten Sensoren kann durch eine Schaumstoffplatte bzw. Vorrichtung aus Schaum- oder Kunststoff sichergestellt oder ermöglicht werden.
  • Die Funktion des Näherungsschalters beruht hierbei auf der Änderung des elektrischen und/oder elektromagnetischen Feldes in der Umgebung der Sensorelektrode. Der Sensor arbeitet hierbei beispielsweise mit einer RC-Oszillatorschaltung. Es wird beispielsweise die Kapazität zwischen der aktiven Elektrode und dem elektrischen Erdpotential gemessen. Es kann auch die Kapazität zwischen zwei Elektroden, die auf der Sensorvorrichtung aufgebracht sind, gemessen werden. Durch Annäherung eines Stoffes oder Materials an die aktive Zone des Sensors verändert sich die Kapazität. Der Kapazitätswert wird vom Sensor gemessen.
  • Die Sensorvorrichtung 18 ist im unteren Bereich in die Aufnahmevorrichtung 12 integriert, also in diesem Beispiel unten angebracht. Die Aufnahmevorrichtung 12 kann aus Hartschaum bestehen oder Hartschaum umfassen. In die Aufnahmevorrichtung 12 sind Aufnahmen 14 in Form von Aussparungen eingebracht, die an die dafür vorgesehenen Werkergegenstände 15 angepasst sind.
  • In Fig. 4 ist schematisch eine Draufsicht auf eine Sensorvorrichtung 18 mit diversen kapazitiven Sensoren 16 und induktiven Sensoren 17 gezeigt. Die Sensoren haben je nach Anwendungsfall bestimmte Anordnungen, beispielsweise in Form einer Matrix 20 von Sensoren 16, 17. Im oberen Bereich ist die Matrix 20 von Sensoren 16, 17 so, dass die Sensoren 16, 17 in Zeilen und Spalten angeordnet sind, die miteinander fluchtend sind. In dem mittleren Bereich ist die Matrix 20 von Sensoren 16, 17 so angeordnet, dass die Zeilen fluchtend sind und die Spalten hierzu versetzt. Im unteren Bereich ist die Matrix 20 von Sensoren 16, 17 so angeordnet, dass die Sensoren 16, 17 mäanderförmig angeordnet sind. In diesen Ausführungsbeispielen sind einige Matrizen 20 von Sensoren 16, 17 mit gleichen Sensoren wie beispielsweise kapazitiven Sensoren gezeigt. Andere Matrizen von Sensoren können so ausgebildet sein, dass die verschiedenen Sensoren sich abwechseln oder verschiedene Bereiche eine Sensorart aufweisen und andere Bereiche eine andere Sensorart aufweisen. Die mäanderförmige Anordnung ist diesem Fall so gezeigt, dass sich die kapazitiven und induktiven Sensoren abwechseln. Es können allerdings auch andere Anordnungen vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Sensorvorrichtung ausschließlich kapazitive Sensoren aufweisen und die induktiven Sensoren können seitlich an die Aufnahmevorrichtung angebracht werden oder jeweils seitlich in die Aufnahmen oder in die Nähe der Aufnahmen in die Aufnahmevorrichtung eingebracht werden.
  • Beispielsweise kann die Sensorvorrichtung auch nur induktive Sensoren aufweisen, die beispielsweise in unterschiedlichen Größen vorhanden und regelmäßig angeordnet sind. Sie können auch entsprechend der Position der Aufnahmen angeordnet sein. Insbesondere ist eine Anordnung von induktiven Sensoren und kapazitiven Sensoren denkbar, in der beide jeweils in einem Raster angeordnet sind. Die Raster können eine klare Zuordnung zueinander aufweisen, z.B. ist der Mittelpunkt des Arbeitsfeldes der kapazitiven Sensoren jeweils um einen festen Betrag in einer festen Richtung gegenüber dem Mittelpunkt des Arbeitsfeldes der induktiven Sensoren verschoben. Beide können auch je den gleichen Mittelpunkt aufweisen. Es ist auch denkbar, dass der Mittelpunkt nur in der x-y-Ebene immer eine feste Relation hat. Der Vorteil einer solchen Anordnung ist, dass zu jedem Kapazitätswert ein bzw. mehrere induktive Messwerte zugeordnet werden können, beispielsweise immer alle Nachbarpunkte. Damit ist eine Auswertung bzgl. unabhängiger Messungen zu derselben Aussparung bzw. sogar einer bestimmten Stelle innerhalb derselben Aussparung möglich.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung
    11
    Behältnis
    12
    Aufnahmevorrichtung
    13
    Boden
    14
    Aufnahme
    15
    Werkergegenstand
    16
    kapazitiver Sensor
    17
    induktiver Sensor
    18
    Sensorvorrichtung
    20
    Matrix von Sensoren
    21
    Monitor

Claims (15)

  1. Verfahren zum Bestimmen der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands (15) in einer für den Werkergegenstand (15) vorgesehenen Aufnahme (14) einer Aufnahmevorrichtung (12), wobei die für den Werkergegenstand (15) vorgesehene Aufnahme (14) an die Form des Werkergegenstands (15) individuell angepasst ist, wobei mittels eines kapazitiven Sensors (16) und/oder induktiven Sensors (17) wenigstens ein Messwert aufgenommen wird, wobei der wenigstens eine gemessene Messwert mit einem vorgebbaren Sollwert verglichen wird, wobei anhand des Vergleichs die Präsenz und/oder Lage des wenigstens einen Werkergegenstands (15) in der für den Werkergegenstand (15) vorgesehenen Aufnahme (14) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Präsenz und/oder Lage des wenigstens einen Werkergegenstands (15) mehrere Referenzmessungen bei verschiedenen Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden, wobei für einen Trainingsvorgang die Referenzmessungen mit einer leeren Aufnahmevorrichtung (12), mit einer nur mit Einzelwerkzeugen oder Werkzeuggruppen befüllten Aufnahmevorrichtung (12) und/oder mit einer vollständig gefüllten Aufnahmevorrichtung durchgeführt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare Sollwert einem Messwert entspricht, bei dem der wenigstens eine Werkergegenstand (15) in einer vorgesehenen Sollposition in der für den wenigstens einen Werkergegenstand (15) vorgesehenen Aufnahme (14) eingebracht ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte des kapazitiven Sensors (16) und/oder des induktiven Sensors (17) über einen Zeitraum gemessen werden, so dass sich eine Messkurve ergibt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte der Sensoren unabhängig voneinander erfasst werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von kapazitiven Sensoren (16) und/oder induktiven Sensoren (17) vorgesehen ist, mittels derer die Präsenz und/oder Lage einer Mehrzahl von Werkergegenständen (15) in für die Werkergegenstände (15) jeweils vorgesehenen Aufnahmen (14) bestimmt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein fehlender Werkergegenstand (15) oder ein in einer Aufnahme (14) abgelegter falscher Werkergegenstand (15) detektiert wird und ein Signal, das dieses repräsentiert, ausgegeben oder abgegeben wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihenfolge einer Entnahme und/oder eines Einlegens von Werkergegenständen in dafür vorgesehene Aufnahmen vorgegeben wird, wobei ein Signal generiert wird, wenn die Reihenfolge nicht eingehalten wird.
  8. Aufnahmevorrichtung (12) zur Aufnahme von Werkergegenständen, insbesondere Werkzeugen, wobei die Aufnahmevorrichtung (12) Aufnahmen (14) für Werkergegenstände (15) aufweist, wobei die Aufnahmen an die Form der Werkergegenstände (15) individuell angepasst sind, wobei im Bereich oder in der Nähe der Aufnahmen (14) der Aufnahmevorrichtung (12) wenigstens ein kapazitiver Sensor (16) und/oder ein induktiver Sensor (17) zur Ermittlung der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands (15) in einer für den Werkergegenstand (15) individuell angepassten Aufnahme (14) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (12) eine Auswerteelektronik umfasst, die zur Auswertung der Messsignale des kapazitiven Sensors (16) und/oder induktiven Sensors (17) eingerichtet ist, wobei zur Ermittlung der Präsenz und/oder Lage des wenigstens einen Werkergegenstands (15) mehrere Referenzmessungen bei verschiedenen Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden, wobei für einen Trainingsvorgang die Referenzmessungen mit einer leeren Aufnahmevorrichtung (12), mit einer nur mit Einzelwerkzeugen oder Werkzeuggruppen befüllten Aufnahmevorrichtung (12) und/oder mit einer vollständig gefüllten Aufnahmevorrichtung durchgeführt werden.
  9. Aufnahmevorrichtung (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere kapazitive Sensoren (16) und/oder mehrere induktive Sensoren (17) vorgesehen sind.
  10. Aufnahmevorrichtung (12) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere kapazitive Sensoren (16) und/oder mehrere induktive Sensoren (17) auf einer flächigen Sensorvorrichtung (18), insbesondere einer Folie und/oder einer Leiterplatte und/oder einer Anordnung aus mehreren Leiterplatten und/oder Folien, angeordnet sind.
  11. Aufnahmevorrichtung (12) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren kapazitiven Sensoren (16) und/oder induktiven Sensoren (17) in Form wenigstens einer Matrix (20) angeordnet oder angeschlossen sind.
  12. Aufnahmevorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (12) ein Formschaumstoff und/oder eine Kunststoffplatte umfasst.
  13. Aufnahmevorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der induktive Sensor (17) ein als Schwingkreis ausgebildeter induktiver Sensor (17) ist.
  14. Werkergegenstandsaufbewahrungsvorrichtung (10) umfassend ein Behältnis (11), in das eine Aufnahmevorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 8 bis 13 aufgenommen ist.
  15. Verwendung wenigstens eines kapazitiven Sensors (16) und/oder induktiven Sensors (17) in einer Aufnahmevorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 8 bis 14 zum Ermitteln der Präsenz und/oder Lage wenigstens eines Werkergegenstands, insbesondere Werkzeugs (15), in einer für den Werkergegenstand (15) individuell angepassten Aufnahme (14) der Aufnahmevorrichtung (12).
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