TW201944297A - 加工旋轉對稱工件之工具之監控裝置 - Google Patents

加工旋轉對稱工件之工具之監控裝置

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Abstract

一多環天線(1)及一無線射頻識別(RFID)系統之使用，其用於監控工具(3)對旋轉對稱工件進行之加工，其中一多環天線(1)在一旋轉對稱工具(3)附近被配置在一工具載體(2)上，使該多環天線(1)包圍該旋轉對稱工具(3)，且該旋轉對稱工具(3)載有一RFID應答器(4)，其中該RFID應答器(4)被配置在旋轉對稱工具(3)之適當位置上，使其位於多環天線(1)之電磁環場中，並且在該工具載體(2)上，該多環天線(1)被配置成，可查詢該旋轉對稱工具(3)上之該RFID應答器(4)於運動中及靜止中之任何位置。

Description

加工旋轉對稱工件之工具之監控裝置
本發明涉及一多環天線在金屬加工裝置中之使用，特別為在旋轉對稱工件之加工使用。
此類型金屬加工裝置特別用於電阻焊接技術中電極帽之再加工，然而本申請案不限於此。下列實施例之內容集中在此應用領域。
電阻焊接技術中，依照焊帽之磨損程度，須對在機器人或手動操作中使用之電極進行再加工，以確保焊接點之強度及可再現性。此加工過程由於集成在自動化過程中，故僅需要較短時間進行，其須要重現電極帽原始形狀，並且通過最少化之材料去除方法以確保該電極帽之長期使用壽命。為此，已知使用在一從動銑削刀具中包含一切削板之裝置(DE 201 00 102 U1)。
此類裝置具有一效果，即為每次加工處理移除材料時，該焊帽之體積減少且其壽命受限。此外，所產生之碎屑必須準確向外部散發，因此需要一特殊結構設計之銑削刀具及一用於導出碎屑之附加裝置。
DE 199 30 485 C1描述一用於重整焊接電極帽之裝置，其中焊接電極帽成對地與焊鉗中相對之工作表面同時進行加工。在此成形之表面由圍繞工具軸線配置之若干表面分段組成。
已知銑刀裝置具有旋轉表面之工件，較佳為用於電阻焊接之電極帽，包括一氣動或電動銑削刀具，其包括一可分解而相互連接之上部及下部，並且在該銑削刀具中具有兩固定之切削板(3,4)，其中一具設計為側面切割器(4)，另一具設計為端面切割器(3)，並在其間設置用於排出碎屑之切口(5)。
此外根據既有已知解決方案，用於加工旋轉對稱金屬工件之裝置，特別為用於在其他實施例中具有安裝於切削板凹槽中之一氣動或電動加工頭件之電極帽再加工，以及裝備至少一具有集成存儲加工頭件之成形模具，其內容為切削板及在其他實施例中，成形模具亦在其工作區域中之輪廓對應於所需工件之幾何形狀。
使用上述此類電極帽銑刀之問題可能為一銑削工具之錯誤選擇。
通過選擇一銑削工具與一在其輪廓中所定義之切削板，最終可確定電極帽之形狀。
在使用高度自動化過程之環境中，當使用焊接機器人及自動化焊帽銑削工具時，必須防止選擇錯誤之銑削工具。
其缺點為通過手動選擇銑削工具仍可能會導致錯誤，從而導致較高之後續成本。
已知在電子方法中使用環形天線或多層天線，即所謂多環天線，進行監控旋轉對稱之金屬工件。
因此，US 2009/0295659 A1請求保護一RFID天線裝置，一磁場產生裝置及一磁場聚焦裝置。
在此，將請求保護一配置成用載波信號激勵之RFID天線裝置，其中該RFID天線裝置包括一具有環形天線裝置之電感元件及至少一與電感元件耦合之電容元件，其中該環形天線裝置之周長不大於載波信號波長之25%。
根據申請專利範圍第2項，該裝置具有一與第一配置槽裝置相鄰之第二配置槽裝置。
此外需請求保護包括多段環形天線陣列之RFID天線裝置之特定特徵，其中多段環形天線陣列包括：至少第一天線段，其具有至少一第一相移元件，該第一相移元件被配置為減少在該至少一第一天線段內載波信號之相移，以及其中至少一第二天線段，其包括至少一第二相移元件，該第二相移元件被配置為減少至少一第二天線段內載波信號之相移，至少一遠場天線裝置；其中各天線段長度不大於載波信號波長之25%；以及至少一匹配組件，用於調節多段環形天線裝置之阻抗。
WO 2009/049191 A2(PCT/US2008/079555)請求保護一貼片天線及其製造方法。
此貼片天線具有多組放射層(10)，其中各放射層包括：一第一片狀介電載體材料(14)；一在該介電載體材料(14)之一第一側之放射元件(12)；一在該介電載體材料(14)中之溝槽(16)，其圍繞放射元件(12)之圓周並形成一連續內圓周側壁(18)及一連續外圓周側壁(20)；多條帶(28)，其延伸在內圓周側壁(18)及外圓周側壁(20)之間，其中該多條帶(28)用於將該介電載體材料(14)之一內載體材料(24)與一外載體材料(26)通過一固定之物理關係維持；一導電塗層，其配置在內 圓周側壁(18)及/或外圓周側壁(20)上；及一第二片狀介電載體材料(36)，其具有一第三側及一相對之第四側，其中第二介電載體材料(36)包括：一微帶饋入線(32)配置在第三側；及一接地平面(38)配置在第四側，其中該接地平面(38)在放射元件(12)及微帶饋入線(32)之間具有一孔(40)。
CN203883119請求保護一具有一間隔環之多層微帶天線，其特徵為具有包括一基板(4)及若干配置在一基板(4)上之微帶天線，其中，各微帶天線被配置在其放射之順序及一介電載體材料，其配置有一同軸饋線用於冷卻器及同軸通道通過基板(4)之介電載體材料下冷卻器之供應，金屬化通孔(5)被配置在每兩組相鄰之雙層微帶天線下層之介電載體材料上。由上層微帶天線中同軸饋線形成之饋電表面分佈在該金屬化通孔上。
在另一實施例中，該解決方案偏離申請專利範圍第1項中描述之雙層方法，而係請求保護一多層微帶天線之多層結構方法。
本發明之目的因此為提出一解決方案，通過該解決方案可實現一銑削工具選擇之電子式控制。
根據本發明之目的為通過使用多層環形天線來實現，該多層環形天線在下文中稱為多環天線，其由至少兩層導電層組成，該導電層由一絕緣層隔開。
此外，上述天線之天線結構具有上部及下部，因此在可能之接觸表面處具有一或若干絕緣層。
下文中，將參考一電極帽銑刀之示例及第1圖詳細地解釋本發明之解決方案。
1‧‧‧多環天線
2‧‧‧工具載體
3‧‧‧工具
4‧‧‧RFID應答器
5‧‧‧天線連接器
第1圖所示為根據本發明使用之多環天線1在一金屬加工裝置中之配置，特別為在旋轉對稱金屬工件之加工中，在此為一使用電極帽銑削裝置之示例。
一多環天線1在一旋轉對稱工具3附近配置在工具載體2上，此例為一電極帽銑削工具，使該多環天線1包圍該旋轉對稱工具3。
此情況下，該多環天線1通過一天線連接器5與過程監控及控制系統相連接。
該旋轉對稱工具3承載一RFID應答器4。
無線射頻識別(RFID)為一用於收發器系統之技術，其通過利用無線電波進行物體及生物之自動及非接觸式認證及定位。
一RFID系統包括一應答器，其位於物品上或內部及生物上或內部，並包含一識別代碼，以及一用於讀取該標識代碼之讀取器。
該RFID應答器4配置在旋轉對稱工具3之適當位置上，使其位於多環天線1之電磁環場中。
在該工具載體2上，該多環天線1被配置成可查詢在旋轉對稱部件運動中及靜止在任何位置上之RFID應答器4。
為監控該旋轉對稱工具3，可使用該多環天線1寫入及讀取該RFID應答器4。
通過此法不僅可檢測該旋轉對稱工具3之存在，而且可在該旋轉對稱工具3之RFID應答器4上寫入目標信息並讀取該信息並因此進行監控。
因此，其尤其可用於過程監控且優點如下，可讀取諸如工具類型、工具序號、操作時間及工具使用壽命之類等信息，而且亦可讀取，例如，先前使用工具之類型、先前使用工具之序號、先前使用工具之操作時間及先前使用工具之停機時間。
所監控及檢索之信息能直接進行一過程監控及控制當前工具，以及有利於過程監控之數據，該數據亦可用於統計記錄及評估過程相關數據及信息。

Claims (4)

  1. 一種多環天線(1)於裝置中之使用，在使用一無線射頻識別(RFID)系統時，用於監控工具(3)對旋轉對稱工件進行之加工。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之多環天線(1)之使用，其由導電層之分層及通過絕緣層之分隔形成，其中該導電層通過一連接裝置及設備與一無線射頻識別(RFID)系統相連接。
  3. 一種多環天線(1)及無線射頻識別(RFID)系統之使用，其用於監控工具(3)對旋轉對稱工件進行之加工，其中一多環天線(1)在一旋轉對稱工具(3)附近被配置在一工具載體(2)上，使該多環天線(1)包圍該旋轉對稱工具(3)，且該旋轉對稱工具(3)載有一無線射頻識別(RFID)應答器(4)，其中該無線射頻識別(RFID)應答器(4)被配置在該旋轉對稱工具(3)之適當位置上，使其位於該多環天線(1)之電磁環場中，並且在該工具載體(2)上，該多環天線(1)被配置成，可查詢該旋轉對稱工具(3)上之該無線射頻識別(RFID)應答器(4)於運動中及靜止中之任何位置。
  4. 一種加工旋轉對稱工件之工具(3)之監控裝置，其中一多環天線(1)在一旋轉對稱工具(3)附近被配置在一工具載體(2)上，使該多環天線(1)包圍該旋轉對稱工具 (3)，且該旋轉對稱工具(3)載有一無線射頻識別(RFID)應答器(4)，其中該無線射頻識別(RFID)應答器(4)配置在該旋轉對稱工具(3)之適當位置上，使其位於該多環天線(1)之電磁環場中，並且在該工具載體(2)上，該多環天線(1)被配置成，可查詢該旋轉對稱工具(3)上之該無線射頻識別(RFID)應答器(4)於運動中及靜止中之任何位置。
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