WO2003085468A1 - Datenerfassung- und datenspeichers sowie verfahren zur datenerfassung und -speicherung für präzisionswerkzeuge - Google Patents

Datenerfassung- und datenspeichers sowie verfahren zur datenerfassung und -speicherung für präzisionswerkzeuge Download PDF

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/04—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the shape

Definitions

  • the invention relates to a method for recording and storing data for precision tools and a data acquisition and data storage system for precision tools.
  • Data acquisition and data storage systems for precision tools are used to record and store the property and performance data of expensive precision tools, such as diamond drills, diamond drawing dies, etc.
  • precision tools such as diamond drills, diamond drawing dies, etc.
  • data as the year of manufacture, material composition, bore dimensions, production number, tonage performance, service or post-processing data etc. must be continuously recorded by the operating personnel, put on paper and subsequently stored in such a way that the stored data can be stored if necessary - even after a long time can be found again and clearly assigned to the respective precision tool.
  • the assignment is usually made using numbers or barcodes that are attached directly to the precision tool or the tool holder.
  • the object of the invention is to propose a method for the acquisition and storage of data or a data acquisition and data storage system for precision tools, which is easy to handle and ensures easy access to the stored data at all times.
  • This object is achieved according to the invention in that the data are read into a non-volatile data memory in a hole or recess in the precision tool, the data memory being contacted by a reading pen.
  • a data acquisition and data storage system is characterized by the following elements:
  • non-volatile data memory which is fastened in a hole or recess directly in the precision tool or a tool holder of the precision tool and a writing and reading pen, which can be brought into contact with the data memory for storing or reading out data.
  • a very small special microchip e.g. EEPROM, directly implanted in the precision tool or its holder, whereby the holder is hardly weakened due to the small hole and is largely protected from mechanical and thermal stress when the precision tool is used due to the sinking of the microchip in a hole or recess.
  • the non-volatile data storage device is fastened in a radial blind bore, starting from the outer circumference of a cylindrical tool holder of a drawing tool, wherein an electrical contact of the data storage device contacts the tool holder and at least one further electrical contact of the data storage device is freely accessible for the writing and reading pen is arranged on the surface of the data memory.
  • the data can be read out from the data memory before the start of use of the tool and modified, if necessary, after the end of use or supplemented with new data, written back to the data memory. This measure can significantly increase data security.
  • an embodiment variant of the invention provides that the data memory has thermal insulation or is inserted into a thermally insulated area of the precision tool or the tool holder.
  • the thermal insulation can be made from a thermoplastic, for example from polyamide (PA6, PA66, PA12), polyacetal (POM), acrylic butadiene styrene (ABS), polystyrene (PS), polybutylene terephthalate (PBT) or polyphenylene oxide (PPO), or consist of a thermoset, for example made of epoxy resin or a phenol, melamine or polyester molding compound, which are sufficiently temperature-stable, solid and metal-adhesive.
  • the temperature resistance of the insulation can be improved by introducing glass fibers.
  • the data storage device can be glued or screwed into the bore of the tool or the tool holder, and a removable cover of the data storage device can be provided as further protection.
  • the invention is not restricted to the example of a diamond drawing die described, other applications are also conceivable, for example Art that the data storage can be attached directly in the precision tool, for example in the shank of a diamond drill or other valuable part.
  • Another advantage of the system according to the invention is that it is also possible to retrofit precision tools with the system according to the invention.
  • the data memory can have the following data, for example:
  • the numbers are stored in binary format, for example as a 32-bit integer or as a 32-bit float in IEEE-754 format with an accuracy of approximately 7 digits. (Component memory: 512 bytes)
  • FIG. 1 is a sectional view of an inventive data acquisition and data storage system for a precision tool, for example for a diamond die,
  • FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 in an enlarged view
  • Fig. 3 shows a receiving device for the precision tool and a reading pen according to FIG. 1 and
  • Fig. 4 shows an embodiment variant in a sectional view corresponding to FIG. 1.
  • the data acquisition and data storage system shown in FIGS. 1 and 2 shows a precision tool 1, for example a diamond drawing die, which has inserted a drawing die 3 in a tool holder 2.
  • a non-volatile data memory 5, preferably an EEPROM, is inserted in a radial blind bore 4 of the tool holder 2, and the housing of the data memory 5 can be glued or screwed into the bore or recess 4.
  • a writing and reading pen 6, shown in dash-dotted lines, can be brought to the data memory 5 from the outside in order to store data in the data memory or to read it from it.
  • An electrical contact 7 of the data memory 5 is in contact with the electrically conductive tool holder, for example made of steel, and a further electrical contact 8 on the surface of the data memory 5 is freely accessible for the writing and reading pen 6 after removal of any cover ,
  • FIG. 3 shows a holding device 9, in which the drawing tool 1 (indicated by dash-dotted lines) is held in a tool holder 10, a reading pen slide 12 being movably arranged on a base plate and being fixable in a writing or reading position with the aid of a locking screw 13.
  • the writing and reading pen 6 (indicated by dash-dotted lines) can be fixed in a reader pen receptacle 14 of the reader pen carriage 12 and can be moved through an opening 15 in the tool holder 10 to the data storage device 5 and make electrical contact with it.
  • the data memory 5 has a thermal insulation 16 or is inserted into a thermally insulated area 17 of the precision tool 1 or the tool holder 2.
  • the thermally insulated area 17 can be made of polyamide, for example.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Datenerfassungs- und Datenspeichersystem für Präzisionswerkzeuge (1). Erfindungsgemäss ist ein nichtflüchtiger Datenspeicher (5), welcher in einer Bohrung (4) oder Vertiefung direkt im Präzisionswerkzeug (1) oder der Werkzeughalterung befestigt ist, sowie ein Schreib- und Lesestift (6), welcher zum Speichern bzw. Auslesen von Daten mit dem Datenspeicher (5) in Kontakt bringbar ist, vorgesehen.

Description

DATENERFASSUNG- UND DATENSPEICHERSYSTEM SOWIE VERFAHREN ZUR DATENERFASSUNG UND SPEICHERUNG FÜR PRÄZISIONSWERKZEUGE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung und Speicherung von Daten für Präzisionswerkzeuge sowie ein Datenerfassung- und Datenspeichersystem für Präzisionswerkzeuge.
Datenerfassungs- und Datenspeichersysteme für Präzisionswerkzeuge dienen dazu die Eigenschaft- und Leistungsdaten von teueren Präzisionswerkzeugen, beispielsweise Diamantbohrer, Diamant-Ziehsteine, etc. zu erfassen und zu speichern. Derzeit müssen derartige Daten wie beispielsweise Herstellungsjahr, Materialzusammensetzung, Bohrungsdimensionen, Erzeugungsnummer, Tonagenleistung, Service- bzw. Nachbearbeitungsdaten usw. laufend vom Bedienungspersonal erfasst, zu Papier gebracht und nachfolgend derart aufbewahrt werden, dass man bei Bedarf - auch nach längerer Zeit - die abgelegten Daten wieder auffindet und eindeutig dem jeweiligen Präzisionswerkzeug zuordnen kann. Die Zuordnung erfolgt üblicherweise über Nummern oder Strichcodes, die direkt am Präzisionswerkzeug bzw. an der Werkzeughalterung angebracht sind.
Nachteilig an diesem Datenerfassungssystem ist der erschwerte Zugang zu den Daten, der große Personaleinsatz sowie die Tatsache, dass am Werkzeug angebrachte Nummern bzw. Codes durch Verschmutzung bzw. mechanische Beschädigung beeinträchtigt sein können.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Erfassung und Speicherung von Daten bzw. ein Datenerfassung- und Datenspeichersystem für Präzisionswerkzeuge vorzuschlagen, welches leicht handhabbar ist und jederzeit einen einfachen Zugang zu den gespeicherten Daten gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Daten in einen nichtflüchtigen Datenspeicher in einer Bohrung oder Vertiefung des Präzisionswerkzeuges eingelesen werden, wobei der Datenspeicher von einem Lesestift kontaktiert wird.
Erfindungsgemäß zeichnet sich somit ein Datenerfassungs- und Datenspeichersystem durch folgende Elemente aus:
einen nichtflüchtigen Datenspeicher, welcher in einer Bohrung oder Vertiefung direkt im Präzisionswerkzeug oder einer Werkzeughalterung des Präzisionswerkzeug befestigt ist und einen Schreib- und Lesestift, welcher zum Speichern bzw. Auslesen von Daten mit dem Datenspeicher in Kontakt bringbar ist.
Erfindungsgemäß wird somit ein sehr kleiner Spezial-Mikrochip, z.B. EEPROM, direkt in das Präzisionswerkzeug oder dessen Fassung implantiert, wobei aufgrund der kleinen Bohrung die Fassung kaum geschwächt wird und durch die Versenkung des Mikrochips in einer Bohrung bzw. Vertiefung dieser auch weitgehend vor mechanischem und thermischem Stress beim Einsatz des Präzisionswerkzeuges geschützt ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der nichtflüchtige Datenspeicher in einer radialen Sackbohrung ausgehend vom äußeren Umfang einer zylindrischen Werkzeugfassung eines Ziehwerkzeuges befestigt ist, wobei ein elektrischer Kontakt des Datenspeichers die Werkzeugfassung kontaktiert und zumindest ein weiterer elektrischer Kontakt des Datenspeichers frei zugänglich für den Schreib- und Lesestift an der Oberfläche des Datenspeichers angeordnet ist.
Da derartige Werkzeuge während des Arbeitseinsatzes sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sein können und bereits bei Temperaturen ab 150 °C Datenverluste zu befürchten sind, können die Daten erfindungsgemäß vor dem Beginn des Arbeitseinsatzes des Werkzeugs aus dem Datenspeicher ausgelesen und nach dem Ende des Arbeitseinsatzes, ggf. abgeändert oder um neue Daten ergänzt, wieder in den Datenspeicher zurückgeschrieben werden. Mit dieser Maßnahme kann die Datensicherheit entscheidend erhöht werden.
Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der Datenspeicher eine thermische Isolierung aufweist oder in einen thermisch isolierten Bereich des Präzisionswerkzeugs oder der Werkzeugfassung eingesetzt ist. Die thermische Isolierung kann aus einem Thermoplasten, beispielsweise aus Polyamid (PA6, PA66, PA12), Polyacetal (POM), Acryl-Butadienm- Styrol (ABS), Polystyrol (PS), Polybutylenterephtalat (PBT) oder Polyphenylen- oxid (PPO), oder aus einem Duroplasten, beispielsweise aus Epoxiharz oder einer Phenol-, Melamin- oder Polyesterpressmasse, bestehen, welche ausrechend temperaturstabil, fest und metallhaftend sind. Die Temperaturbeständigkeit der Isolierung kann durch Einbringen von Glasfasern verbessert werden.
Der Datenspeicher kann erfindungsgemäß in die Bohrung des Werkzeugs oder der Werkzeugfassung eingeklebt oder eingeschraubt sein, wobei als weiterer Schutz eine abnehmbare Abdeckung des Datenspeichers vorgesehen sein kann.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Beispiel eines Diamant-Ziehsteins eingeschränkt, es sind auch andere Anwendungen denkbar, beispielsweise der- art, dass der Datenspeicher direkt im Präzisionswerkzeug, beispielsweise im Schaft eines Diamantbohrers oder eines anderen wertvollen Teiles befestigt sein kann.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, dass auch eine nachträgliche Ausstattung von Präzisionswerkzeugen mit dem erfindungsgemäßen System möglich ist.
Für die Anwendung in einem Diamant-Ziehstein kann der Datenspeicher beispielsweise folgende Daten aufweisen:
Die Zahlen werden im binären Format gespeichert, beispielsweise als 32 Bit Ganzzahl oder als 32 Bit Float-Zahl im Format IEEE-754 mit einer Genauigkeit von etwa 7 Stellen. (Bauteilspeicher: 512 Byte)
Feldname Typ Beispiel Byte
Hersteller Text Eder-Engineering 16
Ziehsteinart Text Naturdiamant, PKD 8
Bohrungsdurchmesser Float in MM 4 für Drahtmaterial/Ziehwinkel Text Cu/18°,Al/20o,Fe/12° 16
Fabrikationsnummer Zahl 123456789 4
Lieferdatum Monat/Jahr Datum 2002-02-20 6
Einsatzzeit Beginn Datum 2002-02-20 6
Einsatzzeit Ende Datum 2002-02-20 6 gezogene Tonnagen Float 1234,50 4
Datum d. 1. Reparatur* Datum 2002-02-20 6
Neuer 0* Float l,23E+00 8
Einsatzzeit Beginn Datum 2002-02-20 4
Einsatzzeit Ende Datum 2002-02-20 6 gezogene Tonnagen Float 1234,50 4
Datum d. 2. Reparatur* Datum 2002-02-20 6
Neuer 0* Float l,23E+00 4
Einsatzzeit Beginn Datum 2002-02-20 6
Einsatzzeit Ende Datum 2002-02-20 6 gezogene Tonnagen Float 1234,50 4
Datum d. 3. Reparatur* Datum 2002-02-20 6
Neuer 0* Float l,23E+00 4
Einsatzzeit Beginn Datum 2002-02-20 6
Einsatzzeit Ende Datum 2002-02-20 6 gezogene Tonnagen Float 1234,50 4
Datum d. 4. Reparatur* Datum 2002-02-20 6
Neuer 0* Float l,23E+00 4
Einsatzzeit Beginn Datum 2002-02-20 6
Einsatzzeit Ende Datum 2002-02-20 6 gezogene Tonnagen Float 1234,50 4
Datum d. 5. Reparatur* Datum 2002-02-20 6
Neuer 0* Float l,23E+00 4
Einsatzzeit Beginn Datum 2002-02-20 6
Einsatzzeit Ende Datum 2002-02-20 6 gezogene Tonnagen Float 1234,50 4
Kundenspezifisch Text 128
Summe 330
Verfügbar 488
Reserve 158 Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 in einer Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes Datenerfassungs- und Datenspeichersystem für ein Präzisionswerkzeug, beispielsweise für einen Diamant-Ziehstein,
Fig. 2 ein Detail aus Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung,
Fig. 3 eine Aufnahmevorrichtung für das Präzisionswerkzeug und einen Lesestift gemäß Fig. 1 sowie
Fig. 4 eine Ausführungsvariante in einer Fig. 1 entsprechenden Schnittdarstellung.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Datenerfassungs- und Datenspeichersystem zeigt ein Präzisionswerkzeug 1, beispielsweise einen Diamant-Ziehstein, welcher in einer Werkzeugfassung 2 einen Ziehstein 3 eingesetzt hat. In einer radialen Sackbohrung 4 der Werkzeugfassung 2 ist ein nichtflüchtiger Datenspeicher 5, vorzugsweise ein EEPROM eingesetzt, wobei das Gehäuse des Datenspeichers 5 in der Bohrung bzw. Vertiefung 4 eingeklebt oder auch eingeschraubt sein kann.
Wie in Fig. 2 im Detail dargestellt, kann von außen ein strichpunktiert dargestellter Schreib- und Lesestift 6 an den Datenspeicher 5 herangeführt werden, um Daten im Datenspeicher abzuspeichern oder aus diesem auszulesen. Dabei steht ein elektrischer Kontakt 7 des Datenspeichers 5 mit der elektrisch leitfähigen Werkzeugfassung, beispielsweise aus Stahl, in Kontakt und ein weiterer elektrischer Kontakt 8 an der Oberfläche des Datenspeichers 5 ist - nach Abnahme einer allfälligen Abdeckung - für den Schreib- und Lesestift 6 frei zugänglich.
Es ist auch möglich, den Datentransfer in den bzw. aus dem Datenspeicher 5 berührungslos, z.B. mittels optischer, kapazitiver oder induktiver, Verfahren durchzuführen.
Fig. 3 zeigt eine Aufnahmevorrichtung 9, in welcher das Ziehwerkzeug 1 (strichpunktiert angedeutet) in einer Werkzeugaufnahme 10 gehalten wird, wobei auf einer Grundplatte ein Lesestiftschlitten 12 beweglich angeordnet und mit Hilfe einer Feststellschraube 13 in einer Schreib- bzw. Leseposition fixierbar ist. In einer Lesestiftaufnahme 14 des Lesestiftschlitten 12 ist der Schreib- und Lesestift 6 (strichpunktiert angedeutet) fixierbar und kann durch eine Öffnung 15 der Werkzeugaufnahme 10 zum Datenspeicher 5 bewegt werden und diesen elektrisch kontaktieren. In der Ausführungsvariante gemäß Fig. 4 weist der Datenspeicher 5 eine thermische Isolierung 16 auf bzw. ist in einen thermisch isolierten Bereich 17 des Präzisionswerkzeugs 1 oder der Werkzeugfassung 2 eingesetzt. Der thermisch isolierte Bereich 17 kann beispielsweise aus Polyamid bestehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Datenerfassungs- und Datenspeichersystem für Präzisionswerkzeuge (1), gekennzeichnet durch,
einen nichtflüchtigen Datenspeicher (5), welcher in einer Bohrung (4) oder Vertiefung direkt im Präzisionswerkzeug . (1) oder einer Werkzeughalterung des Präzisionswerkzeug (1) befestigt ist und
einen Schreib- und Lesestift (6), welcher zum Speichern bzw. Auslesen von Daten mit dem Datenspeicher (5) in Kontakt bringbar ist.
2. Erfassungs- und Speichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtflüchtige Datenspeicher (5) in einer radialen Sackbohrung (4) ausgehend vom äußeren Umfang einer zylindrischen Werkzeugfassung (2) eines Ziehwerkzeuges (1) befestigt ist, wobei ein elektrischer Kontakt (7) des Datenspeichers (5) die Werkzeugfassung (2) kontaktiert und zumindest ein weiterer elektrischer Kontakt (8) des Datenspeichers frei zugänglich für den Schreib- und Lesestift (6) an der Oberfläche des Datenspeichers (5) angeordnet ist.
3. Erfassungs- und Speichersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (5) eine thermische Isolierung (16) aufweist oder in einen thermisch isolierten Bereich (17) des Präzisionswerkzeugs (1) oder der Werkzeugfassung (2) eingesetzt ist.
4. Erfassungs- und Speichersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Isolierung (16) aus einem Thermoplasten, beispielsweise aus Polyamid, Polyacetal, Acryl-Butadienm-Styrol, Polystyrol, Polybutylenterephtalat oder Polyphenylenoxid, oder aus einem Duroplasten, beispielsweise aus Epoxiharz oder einer Phenol-, Melamin- oder Polyesterpressmasse, besteht.
5. Erfassungs- und Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Datenspeicher (5) ein EEPROM in die Bohrung (4) oder Vertiefung eingesetzt ist.
6. Erfassungs- und Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (5) in die Bohrung (4) oder Vertiefung des Werkzeugs (1) oder der Werkzeugfassung (2) eingeklebt ist.
7. Erfassungs- und Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (5) in die Bohrung (4) des Werkzeugs (1) oder der Werkzeugfassung (2) eingeschraubt ist.
8. Erfassungs- und Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (5) durch eine abnehmbare Abdeckung geschützt ist.
9. Verfahren zur Erfassung und Speicherung von Daten für Präzisionswerkzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten in einen nichtflüchtigen Datenspeicher in einer Bohrung oder Vertiefung des Präzisionswerkzeuges eingelesen werden, wobei der Datenspeicher von einem Lesestift kontaktiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten vor dem Beginn des Arbeitseinsatzes des Werkzeugs aus dem Datenspeicher ausgelesen und nach dem Ende des Arbeitseinsatzes, ggf. abgeändert oder um neue Daten ergänzt, wieder in den Datenspeicher zurückgeschrieben werden.
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