DE102015225037A1 - Werkzeug und Verfahren um Bearbeiten mindestens eines Werkstücks mit einem Werkzeug - Google Patents

Werkzeug und Verfahren um Bearbeiten mindestens eines Werkstücks mit einem Werkzeug Download PDF

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DE102015225037A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Es ist ein Werkzeug (10; 100) und ein Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks mit einem Werkzeug (10; 100) bereitgestellt. Das Werkzeug (10; 100) umfasst ein Werkzeugelement (11) zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks (3; 3, 4), eine Kommunikationseinrichtung (16) zum Aufbau oder Abbau einer Kommunikationsverbindung (40) zu einer externen Vorrichtung (30), und eine Beschaffungseinrichtung (20) zur Beschaffung mindestens eines Satzes von für das Werkzeug (10; 100) relevanten Bearbeitungsvorgabedaten (181), die zur nächsten Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks (3; 3, 4) mit dem Werkzeugelement (11) vorgesehen sind, von einer externen Vorrichtung (30) über die von der Kommunikationseinrichtung (16) aufgebaute Kommunikationsverbindung (40), wobei die Beschaffungseinrichtung (20) ausgestaltet ist, von der externen Vorrichtung (30) mindestens einen Satz von für das Werkzeug (10; 100) relevanten Bearbeitungsvorgabedaten (181) zu beschaffen, welche für eine Bearbeitung eines Werkstücks (3; 3, 4) mit dem Werkzeugelement (11) benötigt wird, die nach der nächsten Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks (3; 3, 4) mit dem Werkzeugelement (11) auszuführen ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug und ein Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks mit einem Werkzeug.
  • Werkzeuge werden bei verschiedenen Bearbeitungen eines Werkstücks oder mehrerer Werkstücke verwendet. Die Bearbeitungen können das Schrauben einer Schraube in das Werkstück oder aus dem Werkstück heraus, Herstellen einer Öffnung in dem Werkstück durch Bohren oder Fräsen oder Stanzen, das Schweißen von mindestens einem Werkstück, das Nieten von mindestens einem Werkstück, usw. sein.
  • Zur Ausführung einer Bearbeitung kann sich das jeweilige Werkzeug per drahtloser Kommunikationsverbindung mit einem Datenserver verbinden. Das Werkzeug ruft dabei vom Datenserver die Daten ab, die jeweils für die als nächstes auszuführende Bearbeitung eines Werkstücks erforderlich sind.
  • Es hat sich jedoch bei einigen Bearbeitungen herausgestellt, dass es nicht immer möglich ist, mit dem Werkzeug die drahtlose Kommunikationsverbindung zu dem Datenserver aufzubauen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Werkzeug im Inneren der Karosserie eines Fahrzeugs zum Einsatz kommt, was ein typischer Anwendungsfall eines Akkuschraubwerkzeugs ist. Hier sind Abschattungen des Akkuschraubwerkzeugs möglich. Bei Karosserieteilen von Fahrzeugen aus Metall besteht aufgrund der abschirmenden Wirkung der Metallteile zudem ein besonderes hohes Risiko zur Unterbrechung der Kommunikationssignale.
  • In der Praxis kommt es hier häufig zum Ausfall der drahtlosen Kommunikationsverbindung.
  • Problematisch ist dies beispielsweise bei automatisierten Fertigungsanlagen, bei welchen der Reihe nach und in einem vorgegebenen, möglichst kurzen Takt Karosserien verschiedener Fahrzeugtypen mit dem Werkzeug bearbeitet werden sollen. Beispielweise sollen je nach Bedarf direkt nacheinander und abwechselnd verschiedene Typen eines Fahrzeugmodells, wie beispielsweise Kombi, Limousine, Cabrio, usw., herstellbar sein. Hierbei sind jeweils verschiedene Verschraubungen erforderlich. Beispielsweise muss ein neuer Satz von Verschraubungen gestartet werden, z. B. für einen Kombi, nachdem ein Cabrio bearbeitet wurde, oder weil ein Barcode am Werkstück eingescannt wurde, in welchem spezielle Schraubprogramme des Werkzeugs für das Werkstück festgelegt sind. Hierfür muss derzeit zu Beginn der Verschraubungen zunächst wieder eine Kommunikationsverbindung zum Datenserver bestehen, um den neuen Schraubauftrag abzuholen.
  • Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug und ein Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks mit einem Werkzeug bereitzustellen, mit welchen die zuvor genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere sollen ein Werkzeug und ein Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks mit einem Werkzeug bereitgestellt werden, bei welchen die Verfügbarkeit und die Sicherheit bei der Handhabung des Werkzeugs erhöht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug nach Patentanspruch 1 gelöst. Das Werkzeug hat ein Werkzeugelement zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks, eine Kommunikationseinrichtung zum Aufbau oder Abbau einer Kommunikationsverbindung zu einer externen Vorrichtung, und eine Beschaffungseinrichtung zur Beschaffung mindestens eines Satzes von für das Werkzeug relevanten Bearbeitungsvorgabedaten, die zur nächsten Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks mit dem Werkzeugelement vorgesehen sind, von einer externen Vorrichtung über die von der Kommunikationseinrichtung aufgebaute Kommunikationsverbindung, wobei die Beschaffungseinrichtung ausgestaltet ist, von der externen Vorrichtung mindestens einen Satz von für das Werkzeug relevanten Bearbeitungsvorgabedaten zu beschaffen, welche für eine Bearbeitung eines Werkstücks mit dem Werkzeugelement benötigt wird, die nach der nächsten Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks mit dem Werkzeugelement auszuführen ist.
  • Mit dem Werkzeug werden Bearbeitungen, wie beispielsweise Verschraubungen, auch dann ermöglicht, wenn keine Kommunikationsverbindung zu einer externen Vorrichtung verfügbar ist. Dies ist insbesondere bei drahtloser Datenübertragung, wie beispielsweise WLAN, Bluetooth, Funk, usw. vorteilhaft, weil hier häufig vorübergehende Unterbrechungen der drahtlosen Kommunikationsverbindung stattfinden können.
  • Somit können mit dem Werkzeug Unterbrechungen der Arbeit aufgrund von fehlender Kommunikationsverbindung vermieden werden.
  • Das Werkzeug bietet mit seiner beschriebenen Funktionalität eine Zeitersparnis beim Arbeiten, weil der Benutzer des Werkzeugs aufgrund asynchroner Datenübertragung nicht darauf angewiesen ist, dass zu bestimmten Zeitpunkten eine Kommunikationsverbindung zu der externen Vorrichtung bestehen muss. Die Zeitersparnis ist umso deutlicher, je langsamer die Kommunikationsverbindung ist oder je langsamer die Verarbeitungsgeschwindigkeit der externen Vorrichtung ist.
  • Noch dazu kommt es zu einer Entlastung des Netzwerks beim Betreiber des Werkzeugs, da weniger einzelne Datenpakete nachgefragt werden müssen, weil viele Bearbeitungsvorgabedaten auf einmal vom Server zum Werkzeug übertragen werden können.
  • Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Werkzeugs sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Die Beschaffungseinrichtung kann zur Auswahl des mindestens eines Satzes von für das Werkzeug relevanten Bearbeitungsvorgabedaten aus einer Vielzahl von Bearbeitungsvorgabedaten ausgestaltet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Kommunikationseinrichtung zum Aufbau oder Abbau einer drahtlosen Kommunikationsverbindung zu der externen Vorrichtung ausgestaltet sein.
  • Es ist auch möglich, dass die Beschaffungseinrichtung ausgestaltet ist, von der externen Vorrichtung mindestens einen Satz der Bearbeitungsvorgabedaten auf der Grundlage von Bearbeitungsinformationen zu beschaffen, die in einer Speichervorrichtung des Werkzeugs gespeichert sind. Hierbei können die Bearbeitungsinformationen Informationen über die Reihenfolge von Bearbeitungen aufweisen, welche mit dem Werkzeug der Reihe nach abzuarbeiten sind und/oder Informationen zu der zu beschaffenden Anzahl von für das Werkzeug relevanten Bearbeitungsvorgabedaten sind.
  • In einer speziellen Ausführungsvariante hat das Werkzeug zudem eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von mindestens einem Ergebnis bei einer Bearbeitung des mindestens eines Werkstücks mit dem Werkzeugelement, und eine Speichereinrichtung zur Speicherung des mindestens einen Ergebnisses als Ergebnisdaten.
  • Außerdem kann das Werkzeug eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer Freigabe des Werkzeugs auf der Grundlage eines Identifikationscodes des mindestens einen Werkstücks und der beschafften, für das Werkzeug relevanten Bearbeitungsvorgabedaten aufweisen.
  • Es ist denkbar, dass das Werkzeug ein handgehaltenes Werkzeug ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Werkzeug auch ein Schraubwerkzeug und/oder Bohrwerkzeug und/oder ein Fräswerkzeug und/oder ein Nietwerkzeug und/oder ein Stanzwerkzeug und/oder ein Schweißwerkzeug sein.
  • Das zuvor beschriebene Werkzeug kann Teil einer Anlage zur Behandlung von Gegenständen sein. Hierbei ist das Werkzeug zum Bearbeiten von mindestens einem Werkstück vorgesehen, das zur Behandlung von mindestens einem der Gegenstände vorgesehen ist.
  • Möglicherweise ist die Anlage zur Fertigung von Fahrzeugrohkarossen oder elektrischen Geräten als Gegenstände ausgestaltet.
  • Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks mit einem Werkzeug nach Patentanspruch 10 gelöst. Das Verfahren hat die Schritte: Aufbauen, mit einer Kommunikationseinrichtung, einer Kommunikationsverbindung zu einer externen Vorrichtung, und Beschaffen, mit einer Beschaffungseinrichtung, mindestens eines Satzes von für das Werkzeug relevanten Bearbeitungsvorgabedaten, die zur nächsten Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks mit dem Werkzeugelement vorgesehen sind, von einer externen Vorrichtung über die von der Kommunikationseinrichtung aufgebaute Kommunikationsverbindung, wobei die Beschaffungseinrichtung von der externen Vorrichtung mindestens einen Satz von für das Werkzeug relevanten Bearbeitungsvorgabedaten beschafft, welche für eine Bearbeitung eines Werkstücks mit dem Werkzeugelement benötigt wird, die nach der nächsten Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks mit dem Werkzeugelement auszuführen ist.
  • Das Verfahren erzielt die gleichen Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf das Werkzeug genannt sind.
  • Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
  • Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Werkzeugs zum Fügen von Bauteilen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betrieb eines Werkzeugs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 3 eine schematische Ansicht eines Werkzeugs zum Fügen von Bauteilen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
  • 4 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betrieb eines Werkzeugs gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine Anlage 1 mit einem Werkzeug 10, das zum Fügen von mindestens einem Werkstück 3, 4 ausgestaltet ist. Hierbei wird bei dem Werkzeug 10 von 1 ein Befestigungselement 5 in Form einer Schraube verwendet, die in eine Öffnung 6 der Werkstücke 3, 4 geschraubt wird. Die Werkstücke 3, 4 können Teil eines Gegenstands 7 sein, der in der Anlage 1 behandelt, insbesondere gefertigt oder gewartet wird. Der Gegenstand 7 kann beispielsweise eine Fahrzeugrohkarosserie oder ein Fahrzeug oder ein elektrisches Gerät, usw. sein.
  • Das Werkzeug 10 kann beispielsweise ein Schraubwerkzeug sein. Das Werkzeug 10 kann insbesondere bei der Bearbeitung mindestens eines Werkstücks 3, 4 in der Hand des Benutzers gehalten werden.
  • Das Werkzeug 10 in 1 hat als Beispiel ein austauschbares Werkzeugelement 11, das als Schraubbit ausgeführt ist. Das Werkzeugelement 11 ist in einem Abtriebselement 12 des Werkzeugs 10 aufgenommen. Das Abtriebselement 12 und damit das Werkzeugelement 11 ist mit einem Getriebe 13 verbunden, das von einem Antrieb 14 angetrieben wird. Hierfür wird der Antrieb 15 von einer Energieversorgungseinrichtung 15 mit elektrischer Energie versorgt. Die Energieversorgungseinrichtung 15 ist vorzugsweise eine Batterie, wie ein wieder aufladbarer Akkumulator, usw., so dass das Werkzeug 10 kabellos ausgeführt sein kann. Die Energieversorgungseinrichtung 15 kann jedoch auch mit einem externen Energieversorgungsnetz verbunden sein.
  • Somit kann das Werkzeugelement 11 von 1 von einem Benutzer auf Wunsch in eine Drehbewegung versetzt werden, um mit dem Werkzeug 10, genauer gesagt seinem Werkzeugelement 11, eine Bearbeitung zumindest eines der Werkstücke 3, 4 auszuführen.
  • Das Werkzeug 10 hat zudem eine Kommunikationseinrichtung 16, eine Erfassungseinrichtung 17, eine erste Speichereinrichtung 18, in der für das Werkzeug 10 relevante Bearbeitungsvorgabedaten 181 sowie Bearbeitungsinformationen 182 speicherbar sind, optional eine zweite Speichereinrichtung 19, in der optional Ergebnisdaten 191 über mit der Erfassungseinrichtung 17 erfasste Ergebnisse speicherbar sind, eine Beschaffungseinrichtung 20 und eine Steuereinrichtung 21.
  • Die Kommunikationseinrichtung 16 kann zu einer externen Vorrichtung 30 mit Hilfe deren Kommunikationseinrichtung 31 eine drahtlose Kommunikationsverbindung 40 aufbauen und nach Beendigung der Kommunikation wieder abbauen.
  • Die externe Vorrichtung 30 kann beispielsweise ein Server eines Firmennetzes sein, an welches die Anlage 1 angeschlossen ist.
  • Die drahtlose Kommunikationsverbindung 40 kann beispielsweise für eine Datenübertragung mittels WLAN, Bluetooth, Funk, usw. ausgestaltet sein.
  • Die Beschaffungseinrichtung 20 kann über die drahtlose Kommunikationsverbindung 40 die für das Werkzeug 10 relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 aus Bearbeitungsvorgabedaten 321 abrufen, die in einer ersten Speichereinrichtung 32 der externen Vorrichtung 30 gespeichert sind. Die Beschaffungseinrichtung 20 kann die relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 in der ersten Speichereinrichtung 18 des Werkzeugs 10 speichern. Die entsprechenden Daten 181 werden per Dateitransfer übertragen. Die für das Werkzeug 10 relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 werden bei einer mit dem Werkzeug 10 ausgeführten Bearbeitung eines Werkstücks 3, 4 benötigt.
  • Zudem kann die Beschaffungseinrichtung 20 für eine zweite Speichereinrichtung 33 der externen Vorrichtung 30 über die drahtlose Kommunikationsverbindung 40 die Ergebnisdaten 191 bereitstellen, die als Ergebnisdaten 331 in der zweiten Speichereinrichtung 33 der externen Vorrichtung 30 gespeichert werden. Die Ergebnisdaten 191 sind mindestens ein Ergebnis einer Erfassung, die mit der Erfassungseinrichtung 17 des Werkzeugs 10 bei einer Bearbeitung mindestens eines Werkstücks 3, 4 mit dem Werkzeug 10 ausgeführt wurde.
  • Die Ergebnisdaten 191 können von der Erfassungseinrichtung 17 jeweils bei Bestehen der drahtlosen Kommunikationsverbindung 40 an die zweite Speichereinrichtung 18 des Werkzeugs 10 geliefert und in der zweiten Speichereinrichtung 18 als die Ergebnisdaten 331 gespeichert werden. Die entsprechenden Daten 191 werden per Dateitransfer übertragen. Sind die Ergebnisdaten 191 zuvor im Werkzeug 10 zwischengespeichert, ist das Werkzeug 10 vorübergehend vollständig unabhängig von einer bestehenden Kommunikationsverbindung 40 zu der externen Vorrichtung 30.
  • Die Ergebnisdaten 331 können von einer Auswerteeinrichtung 34 der externen Vorrichtung 30 ausgewertet werden. Damit ist feststellbar, ob die mit dem Werkzeug 10 ausgeführte Bearbeitung die Vorgaben des Betreibers des Werkzeugs 10 und/oder der externen Vorrichtung 30 erfüllt.
  • Ist also die Kommunikationsverbindung 40 zwischen dem Werkzeug 10 und der externen Vorrichtung 30 aufgebaut, können mit Hilfe der Kommunikationseinrichtungen 16, 31 die für das Werkzeug 10 relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 aus den Bearbeitungsvorgabedaten 321 von der externen Vorrichtung 30 zu dem Werkzeug 10 übertragen werden. Nach Beendigung einer Bearbeitung mit dem Werkzeug 10 oder auch schon während der laufenden Bearbeitung können die jeweils verfügbaren Ergebnisdaten 191 von dem Werkzeug 10 zu der externen Vorrichtung 30 übertragen und dort als Ergebnisdaten 331 gespeichert werden.
  • Die Steuereinrichtung 21 kann die für das Werkzeug 10 relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 für eine Steuerung des Werkzeugs 10 für eine Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks 3 mit dem Werkzeug 10 heranziehen. Genauer gesagt, kann die Steuereinrichtung 21 die für das Werkzeug 10 relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 für eine Steuerung des Werkzeugelements 11 für eine Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks 3 mit dem Werkzeugelement 11 heranziehen.
  • Die Beschaffungseinrichtung 20 ist derart ausgestaltet, dass sie die für das Werkzeug 10 relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 mit einem vorbestimmten Vorlauf von der externen Vorrichtung 30 abruft. Hierfür sind in der ersten Speichereinrichtung 18 die Bearbeitungsinformationen 182 gespeichert, welche Informationen über die Reihenfolge von Bearbeitungen aufweisen, welche mit dem Werkzeug 10 der Reihe nach abzuarbeiten sind. Die Bearbeitungsinformationen 182 können jedoch alternativ oder zusätzlich auch Informationen zu der zu beschaffenden Anzahl von Bearbeitungsvorgabedaten 182 enthalten, die für das Werkzeug 10 relevant sind. Die Anzahl kann mindestens eins sein.
  • Die Beschaffungseinrichtung 20 ruft also jeweils die für das Werkzeug 10 relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 ab, wie von den Bearbeitungsinformationen 182 vorgegeben oder auf der Grundlage der Bearbeitungsinformationen 182.
  • Vorzugsweise ruft die Beschaffungseinrichtung 20 Bearbeitungsvorgabedaten 181 für mehr als einen Bearbeitungsauftrag ab und speichert diese Bearbeitungsvorgabedaten 181 für die Aufträge intern ab. Dadurch kennt das Werkzeug 10 schon die Identitätscodes der zukünftigen Werkstücke 3, 4 und kann sich selbst die Freigabe für die Bearbeitungen erteilen, die für diese Werkstücke 3, 4 erforderlich sind. Die Freigabe wird von der Steuereinrichtung 21 erteilt.
  • Auf diese Weise ist in dem Werkzeug 10 mit der ersten Speichereinrichtung 18 und der Steuereinrichtung 21 ein Vorlaufdaten-Server integriert. Die Steuereinrichtung 21 kann von einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) des Werkzeugs 10 ausgeführt sein. Optional kann auch die Speichereinrichtung 18 in die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) des Werkzeugs 10 integriert sein.
  • Die Funktionen der Kommunikationseinrichtungen 16, 31, der Erfassungseinrichtung 17, der Speichereinrichtungen 18, 19, 32, 33, der Beschaffungseinrichtung 20 und der Steuereinrichtung 21 sind nachfolgend anhand von 2 näher erläutert.
  • Bei dem Verfahren gemäß 2 wird nach dem Start des Verfahrens bei einem Schritt S1 das Werkzeug 10 in Betrieb genommen. Danach geht der Fluss zu einem Schritt S2 weiter.
  • Bei dem Schritt S2 bauen die Kommunikationseinrichtungen 16, 31 auf Initiative des Werkzeugs 10 hin die drahtlose Kommunikationsverbindung 40 auf. Danach geht der Fluss zu einem Schritt S3 weiter.
  • Bei dem Schritt S3 beschafft die Beschaffungseinrichtung 20 die für das Werkzeug 10 relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 aus den in der externen Vorrichtung 30 gespeicherten Bearbeitungsvorgabedaten 321. Hierbei werden die relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 auf der Grundlage der Bearbeitungsinformationen 182 beschafft, wie zuvor beschrieben. Zudem können gegebenenfalls in der zweiten Speichereinrichtung 19 gespeicherte Ergebnisdaten 191 an die externe Vorrichtung 30 übertragen werden, wie zuvor beschrieben. Danach geht der Fluss zu einem Schritt S4 weiter.
  • Bei dem Schritt S4 bauen die Kommunikationseinrichtungen 16, 31 auf Initiative des Werkzeugs 10 hin die drahtlose Kommunikationsverbindung 40 ab. Danach geht der Fluss zu einem Schritt S5 weiter.
  • Bei dem Schritt S5 steuert die Steuereinrichtung 21 das Werkzeug 10 auf der Grundlage der relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181 für eine Bearbeitung von mindestens einem Werkstück 3, 4 an. Hierbei beachtet die Steuereinrichtung 21 die gemäß den Bearbeitungsinformationen 182 geltende Reihenfolge der relevanten Bearbeitungsvorgabedaten 181. Danach geht der Fluss zu einem Schritt S6 weiter.
  • Bei dem Schritt S6 erfasst die Erfassungseinrichtung 17 mindestens ein Ergebnis der bei dem Schritt S5 durchgeführten Bearbeitung. Hierfür erfasst die Erfassungseinrichtung 17 die Ergebnisse der Bearbeitung vorzugsweise kontinuierlich. Das mindestens eine Ergebnis wird als Ergebnisdaten 191 in der zweiten Speichereinrichtung 19 gespeichert. Danach geht der Fluss zu dem Schritt S2 zurück.
  • Das Verfahren ist beendet, wenn das Werkzeug 10 ausgeschaltet wird oder die Energieversorgung mit der Energieversorgungseinrichtung 15 unterbrochen wird.
  • Optional kann der Schritt S4 auch weggelassen werden. Gemäß einer weiteren Alternative kann der Schritt S4 auch auf Initiative der externen Vorrichtung 30 oder aufgrund eines Defekts ausgeführt werden, wie zuvor beschrieben. Je nachdem ob der Schritt S4 ausgeführt wurde, kann der Schritt S2 danach auch übersprungen werden.
  • Somit sind Bearbeitungen, wie Verschraubungen, mit dem Werkzeug 10 nicht nur bei Empfangsproblemen des drahtlosen Netzwerks für die Kommunikationsverbindung 40 möglich, sondern es ist sogar ein vorübergehender Komplettausfall des Netzwerks für die externe Vorrichtung 30 möglich, ohne dass der Benutzer des Werkzeugs 10 seine Arbeit sofort unterbrechen müsste. Ein solcher Komplettausfall könnte beispielsweise bei einem Defekt eines Zugangspunkt (Access-Point) für die drahtlose Kommunikation, einem Defekt an der externen Vorrichtung 30 oder bei einem Stromausfall auftreten.
  • Je nach Fall kann der Betreiber des Werkzeugs 10 unter Umständen sogar auf die Funktion der externen Vorrichtung 30 als separater Vorlaufdaten-Server verzichten, wenn dessen Funktionalität im Werkzeug 10 für den Betreiber des Werkzeugs 10 ausreichend ist.
  • In jedem Fall werden generell geringere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit oder Performance und an die Verfügbarkeit eines separaten Vorlaufdaten-Servers gestellt, weil das Werkzeug 10 eine Zeit lang autark arbeiten kann. Somit ist gegebenenfalls keine Redundanz mehr erforderlich. Zudem kann auf eine aufwändige unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) verzichtet werden.
  • 3 zeigt eine Anlage 2 mit einem Werkzeug 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei dem Werkzeug 100 sind zusätzlich ein Codeleser 22 und eine Anzeigeeinrichtung 23 vorgesehen.
  • Der Codeleser 22 kann zum Scannen eines Identifikationscodes 8 an dem mindestens einen zu bearbeitenden Werkstück 3, 4 ausgestaltet sein. Der Identifikationscode 8 beinhaltet Informationen über das Werkstück 3, 4, beispielsweise sein Material, seine Dicke, seine Oberflächenbeschaffenheit, usw.
  • Der Identifikationscode 8 ist an dem mindestens einen zu bearbeitenden Werkstück 3, 4 zu scannen, um das Werkzeug 100 für eine Bearbeitung des Werkstück 3, 4 mit dem Werkzeug 100 freizugeben, wenn der gelesene Identifikationscode 8 und das vom Werkzeug 100 als nächstes vorgesehene Schraubprogramm übereinstimmen.
  • Der Identifikationscode 8 kann beispielsweise ein Strichcode sein. In diesem Fall kann der Codeleser ein Strichcodeleser sein. Der Identifikationscode 8 kann jedoch auch ein anderer zweidimensionaler Code sein, wie beispielsweise ein QR-Code. Außerdem kann der Identifikationscode 8 ein dreidimensionaler Code und/oder ein Zahlencode und/oder Buchstabencode, usw., sein. In allen diesen Fällen kann der Codeleser beispielsweise eine Kamera sein.
  • Die Informationen des Identifikationscodes 8 können für den Benutzer des Werkzeugs 100 mit der Anzeigeeinrichtung 23 angezeigt werden. Zudem kann auf der Anzeigeeinrichtung 23 angezeigt werden, ob das Werkzeug 100 für die weitere Bearbeitung freigegeben ist oder nicht. Ist das Werkzeug 100 für die weitere Bearbeitung nicht freigegeben, können dem Benutzer des Werkzeugs 100 Informationen angezeigt werden, welche Maßnahmen einzuleiten sind, um eine Freigabe der Bearbeitung zu bewirken.
  • Demzufolge hat ein Verfahren gemäß dem vorliegend Ausführungsbeispiel einen Ablauf, wie in 4 gezeigt.
  • Bei dem Verfahren von 4 werden zunächst die Schritte S1 bis S4 ausgeführt, wie in Bezug auf das vorangehende Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit 2 beschrieben. Im Unterschied zu dem Verfahren von 2 wird jedoch bei dem Verfahren von 4 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach dem Schritt S3 ein Schritt S41 ausgeführt.
  • Bei dem Schritt S41 wird mit dem Codeleser 22 der Identifikationscode 8 an mindestens einem Werkstück 3, 4 eingelesen und geprüft, ob der nun anstehende Bearbeitungsablauf für das mindestens einem Werkstück 3, 4 vorgesehen ist, dessen Identifikationscode 8 gelesen wurde. Lautet das Ergebnis der Prüfung JA, geht der Fluss zu dem Schritt S5 weiter, so dass der Schritt S5 und anschließend der Schritt S6 ausgeführt wird, wie zuvor in Bezug auf das vorangehende Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit 2 beschrieben. Ansonsten geht der Fluss zu einem Schritt S7 weiter.
  • Bei dem Schritt S7 wird das Werkzeug 100 zum Bearbeiten des mindestens einen Werkstücks 3, 4 mit dem Werkzeugelement 11 gesperrt. Danach kann keine Bearbeitung des Werkstücks 3, 4 mit dem Werkzeug 100 ausgeführt werden. Stattdessen muss das Werkzeugelement 11 und/oder das Werkstück 3, 4 ausgetauscht werden, was dem Benutzer des Werkzeugs 100 auf der Anzeigeeinrichtung 23 angezeigt werden kann. Beispielsweise kann ein Austausch des Werkstücks 3, 4 umfassen, dass der Benutzer des Werkzeugs 100 mit dem Codeleser 22 den richtigen Identifikationscode 8 liest. Danach geht der Fluss zu einem Schritt S8 weiter.
  • Bei dem Schritt S8 kann der Benutzer den Austausch des Werkzeugelements 11 und/oder des Werkstücks 3, 4 quittieren. Erfolgt die Quittierung geht der Fluss zu dem Schritt S2 zurück.
  • Somit kann der im Werkzeug 100 integrierte Codeleser 22 daran mitwirken, ob die Steuereinrichtung 19 das Werkzeug 100 zur Bearbeitung freigibt oder, bei falschem Identifikationscode 8 an mindestens einem Werkstück 3, 4, sperrt.
  • Ansonsten sind die Anlage 2 und das Werkzeug 100 und das damit ausgeführte Verfahren bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf die gleiche Weise ausgeführt, wie in Bezug auf die Anlage 1 und das Werkzeug 10 des vorangehenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • Aufgrund des integrierten Codelesers 22 ist das Werkzeug 100 auch dann von der Kommunikationsverbindung 40 unabhängig, falls zu Beginn jedes Schraubauftrags zunächst ein Identifikationscode 8 eingescannt werden muss. Wäre der Codeleser 22 nicht in das Werkzeug 100 integriert, sondern an einen externen Rechner angeschlossen, wäre das Werkzeug 100 bei jedem neuen Bearbeitungsauftrag auf eine intakte Kommunikationsverbindung 40 angewiesen.
  • Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Anlage 1, 2, der Werkzeuge 10, 100 und des Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere können alle Merkmale und/oder Funktionen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beliebig kombiniert werden. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.
  • Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.
  • Anstelle eines Fügens der Werkstücke 3, 4 durch Schrauben, können die Werkzeuge 10, 100 auch zum Bohren und/oder Fräsen und/oder Drehen von mindestens einem Werkstück 3, 4 ausgestaltet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Werkzeuge 10, 100 auch zum Stanzen von mindestens einem Werkstück 3, 4 ausgestaltet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Werkzeuge 10, 100 auch zum Fügen mittels Nieten von mindestens einem Werkstück 3, 4 ausgestaltet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Werkzeuge 10, 100 auch zum Fügen mittels Schweißen von mindestens einem Werkstück 3, 4 ausgestaltet sein. Demzufolge können die Werkzeuge 10, 100 ein Schraubwerkzeug und/oder Bohrwerkzeug und/oder ein Fräswerkzeug und/oder ein Nietwerkzeug und/oder ein Stanzwerkzeug und/oder ein Schweißwerkzeug sein.
  • Es ist möglich, dass die Werkzeuge 10, 100 zwei oder mehr Werkstücke 3, 4 fügen. Jedoch können die Werkzeuge 10, 100 auch nur ein Werkstück 3 fügen, beispielweise, indem das Werkstück 3 an zwei Rändern seiner Ränder zusammengeschraubt wird.
  • Auch wenn die Werkzeuge 10, 100 als in der Hand gehaltene Werkzeuge 10, 100 beschrieben wurden, ist es jedoch auch möglich, dass zumindest eines der Werkzeuge 10, 100 als Standwerkzeug ausgestaltet ist, das bei der Bearbeitung mindestens eines Werkstücks 3, 4 auf einer Unterlage, wie einem Fußboden oder einem Tisch steht und/oder befestigt ist.
  • In der Anlage 1 können auch mindestens ein Werkzeug 10 und mindestens ein Werkzeug 100 zum Einsatz kommen. In diesem Fall können die Werkzeuge 10, 100 auch zumindest teilweise gleichzeitig mit der externen Vorrichtung 30 kommunizieren. Insbesondere können die Werkzeuge 10, 100 auch zumindest teilweise gleichzeitig auf die erste und/oder zweite Speichereinrichtung 32, 33 der externen Vorrichtung 30 zugreifen.

Claims (10)

  1. Werkzeug (10; 100), mit einem Werkzeugelement (11) zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks (3; 3, 4), einer Kommunikationseinrichtung (16) zum Aufbau oder Abbau einer Kommunikationsverbindung (40) zu einer externen Vorrichtung (30), und einer Beschaffungseinrichtung (20) zur Beschaffung mindestens eines Satzes von für das Werkzeug (10; 100) relevanten Bearbeitungsvorgabedaten (181), die zur nächsten Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks (3; 3, 4) mit dem Werkzeugelement (11) vorgesehen sind, von einer externen Vorrichtung (30) über die von der Kommunikationseinrichtung (16) aufgebaute Kommunikationsverbindung (40), wobei die Beschaffungseinrichtung (20) ausgestaltet ist, von der externen Vorrichtung (30) mindestens einen Satz von für das Werkzeug (10; 100) relevanten Bearbeitungsvorgabedaten (181) zu beschaffen, welche für eine Bearbeitung eines Werkstücks (3; 3, 4) mit dem Werkzeugelement (11) benötigt wird, die nach der nächsten Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks (3; 3, 4) mit dem Werkzeugelement (11) auszuführen ist.
  2. Werkzeug (10; 100) nach Anspruch 1, wobei die Beschaffungseinrichtung (20) zur Auswahl des mindestens eines Satzes von für das Werkzeug (10; 100) relevanten Bearbeitungsvorgabedaten (181) aus einer Vielzahl von Bearbeitungsvorgabedaten (321) ausgestaltet ist, und/oder wobei die Kommunikationseinrichtung (16) zum Aufbau oder Abbau einer drahtlosen Kommunikationsverbindung (40) zu der externen Vorrichtung (30) ausgestaltet ist.
  3. Werkzeug (10; 100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Beschaffungseinrichtung (20) ausgestaltet ist, von der externen Vorrichtung (30) mindestens einen Satz der Bearbeitungsvorgabedaten (181) auf der Grundlage von Bearbeitungsinformationen (182) zu beschaffen, die in einer Speichervorrichtung (18) des Werkzeugs gespeichert sind.
  4. Werkzeug (10; 100) nach Anspruch 3, wobei die Bearbeitungsinformationen (182) Informationen über die Reihenfolge von Bearbeitungen aufweisen, welche mit dem Werkzeug (10) der Reihe nach abzuarbeiten sind und/oder Informationen zu der zu beschaffenden Anzahl von für das Werkzeug (10; 100) relevanten Bearbeitungsvorgabedaten (181) sind.
  5. Werkzeug (10; 100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem mit einer Erfassungseinrichtung (17) zur Erfassung von mindestens einem Ergebnis bei einer Bearbeitung des mindestens eines Werkstücks (3; 3, 4) mit dem Werkzeugelement (11), und einer Speichereinrichtung (19) zur Speicherung des mindestens einen Ergebnisses als Ergebnisdaten (191).
  6. Werkzeug (10; 100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem mit einer Steuereinrichtung (21) zur Steuerung einer Freigabe des Werkzeugs (10; 100) auf der Grundlage eines Identifikationscodes (8) des mindestens einen Werkstücks (3; 3, 4) und der beschafften, für das Werkzeug (10; 100) relevanten Bearbeitungsvorgabedaten (181).
  7. Werkzeug (10; 100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Werkzeug (10; 100) ein handgehaltenes Werkzeug ist, und/oder wobei das Werkzeug (10; 100) ein Schraubwerkzeug und/oder Bohrwerkzeug und/oder ein Fräswerkzeug und/oder ein Nietwerkzeug und/oder ein Stanzwerkzeug und/oder ein Schweißwerkzeug ist.
  8. Anlage (1) zur Behandlung von Gegenständen (7), mit einem Werkzeug (10; 100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Werkzeug (10; 100) zum Bearbeiten von mindestens einem Werkstück (3; 3, 4) vorgesehen ist, das zur Behandlung von mindestens einem der Gegenstände (7) vorgesehen ist.
  9. Anlage (1) nach Anspruch 8, wobei die Anlage (1) zur Fertigung von Fahrzeugrohkarossen oder elektrischen Geräten als Gegenstände (7) ausgestaltet ist.
  10. Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks mit einem Werkzeug (10; 100), das ein Werkzeugelement (11) zum Bearbeiten des mindestens einen Werkstücks (3; 3, 4) aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist Aufbauen (S2), mit einer Kommunikationseinrichtung (16), einer Kommunikationsverbindung (40) zu einer externen Vorrichtung (30), und Beschaffen (S3), mit einer Beschaffungseinrichtung (20), mindestens eines Satzes von für das Werkzeug (10; 100) relevanten Bearbeitungsvorgabedaten (181), die zur nächsten Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks (3; 3, 4) mit dem Werkzeugelement (11) vorgesehen sind, von einer externen Vorrichtung (30) über die von der Kommunikationseinrichtung (16) aufgebaute Kommunikationsverbindung (40), wobei die Beschaffungseinrichtung (20) von der externen Vorrichtung (30) mindestens einen Satz von für das Werkzeug (10; 100) relevanten Bearbeitungsvorgabedaten (181) beschafft, welche für eine Bearbeitung eines Werkstücks (3; 3, 4) mit dem Werkzeugelement (11) benötigt wird, die nach der nächsten Bearbeitung des mindestens einen Werkstücks (3; 3, 4) mit dem Werkzeugelement (11) auszuführen ist.
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