DE10347591B4

DE10347591B4 - Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung

Info

Publication number: DE10347591B4
Application number: DE2003147591
Authority: DE
Inventors: Juergen Klie; Klaus Goessl
Original assignee: Gossl Klaus; Klie Juergen Dr-Ing
Current assignee: Gossl Klaus; Klie Juergen Dr-Ing
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: DE10347591A1

Abstract

Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung umfassend Mess- und Prüfmittel (2, 9, 11, 14, 17, 19), an denen jeweils ein nicht programmierbarer digitaler Festwertspeicher (1) befestigt ist, sowie Mittel zum Auslesen des Festwertspeichers (1) die mit einer Datenverarbeitungseinheit (5) gekoppelt sind, wobei die Datenverarbeitungseinheit (5) eine Konvertierungseinheit umfasst, zum Umwandeln einer aus dem Festwertspeicher (1) ausgelesenen Bitfolge in eine prüfmittelspezifische Identnummer, wobei eine in der Datenverarbeitungseinheit (5) gespeicherte Zuordnungstabelle vorgesehen ist, in welcher die Identnummer den korrespondierenden Bitfolgen eindeutig zugeordnet ist, wobei der Festwertspeicher (1) nicht über die Außenkontur des Mess- und Prüfmittels vorsteht und wobei die Position des Festwertspeichers (1) an dem Mess- und Prüfmittel (14, 17, 19) gekennzeichnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung.
Die derzeit gültigen Qualitätsnormen schreiben vor, dass alle für die Produktqualität relevanten Prüfmittel und -vorrichtungen gekennzeichnet und kalibriert sein müssen. Als Kennzeichnung haben sich dabei sogenannte Identnummern bewährt, die gemäß individueller Festlegung der anwendenden Unternehmen, z.B. durch Elektroschreiber oder Gravur auf die Prüfmittel oder Vorrichtungen aufgebracht werden. Die Identnummern müssen eindeutige und dauerhafte Zuordnungen zum gekennzeichneten Gegenstand herstellen. Die Identnummern stellen die Verbindung der Prüfmittel und -vorrichtungen zu den dazugehörigen Dokumentationen her, wie z.B. Datenblätter, Anwendungsvorschriften, Kalibrier- und Justierscheine sowie Aufzeichnungen über Einsatzhäufigkeit und Einsatzdauer sowie Angaben über Kalibrierintervalle und die nächste Kalibrierfälligkeit.
Im Umgang mit den Prüfmitteln und -vorrichtungen wird es immer wieder erforderlich, die aufgeschriebenen Identnummern abzulesen und in andere Dokumente zu übertragen, z.B. bei der Ausgabe aus einem Magazin oder bei der Rückgabe in ein Magazin sowie bei Datenabfragen aller Art. Eine Übertragung der Identnummern ist ebenfalls bei der Zusammenstellung vor Weitergabe an ein Kalibrierlaboratorium, bei der Kalibrierung im Kalibrierlaboratorium sowie bei der Rücknahme nach Kalibrierung erforderlich. Dieser Übertragungstätigkeit ist zeitraubend und lästig. Außerdem kann es dabei leicht zu Fehlern, z.B. durch Zahlendreher kommen, die später nur mit erhöhtem Aufwand wieder zu korrigieren sind.
Im Stand der Technik sind automatische Erkennungssysteme bekannt. Ein zu kalibrierender Gegenstand kann z.B. automatisch durch ein Barcode-System erkannt werden. Die jeweils zugehörigen Kalibrierparameter können dann aus einer Datei ausgelesen werden. Nachteilig bei Barcode-Systemen ist, dass sie nicht robust genug gegen Beschädigungen sind. Insbesondere können Barcode-Etiketten durch mechanische als auch durch petrochemische Belastung verloren gehen. Für die Praxis ist es erforderlich, dass ein Identifikationssystem an allen in Betracht kommenden Bau- und Ausführungsformen dauerhaft anbringbar ist. Es muss zudem beständig sein gegen mehrfache Ultraschallbad-Reinigungen in Bädern mit Temperaturen bis zu 50°C, wobei es sich bei den Bädern üblicherweise um wässrige Tensidlösungen handelt. Diesen Anforderungen halten Barcode-Etiketten nicht Stand.

Die DE 4 109 114 A1 offenbart ein Verfahren zur Kontrolle der Besitzberechtigung eines beweglichen Gegenstands. Zur eindeutigen Indentifizierung des Gegenstands ist ein ID-Transponder vorgesehen, in dem eine ID-Code-Nummer abgespeichert ist. Diese ID-Code-Nummer ist mittels einer Lese- und Steuereinheit auslesbar. Dem Besitzer des Gegenstands wird ein Datenträger, insbesondere eine IC-Karte, zugeordnet, auf dem ebenfalls die ID-Code-Nummer abgespeichert ist. Zur Durchführung einer Dienstleistung an dem Gegenstand durch einen mit dem Lese- und Steuergerät ausgestatteten Dritten werden die ID-Code-Nummern aus dem ID-Transponder und dem Datenträger ausgelesen und miteinander verglichen. Auf diese Weise soll verifiziert werden, ob der Gegenstand in den Händen des rechtmäßigen Besitzers ist.

Ein Etikettenträger, insbesondere zur Kennzeichnung von Werkzeugaufnahmen, ist Gegenstand der DE 199 10 935 A1 . Zur Kennzeichnung einer Werkzeugaufnahme, wie z.B. eines Steilkegelschafts eines Werkzeugs für eine NC-Fräs- und Bohrma schine wird ein Datenträger in eine an der Werkzeugaufnahme bereits vorhandene Nut eingesetzt. Zur Befestigung des Datenträgers sind an diesem ausgebildete Befestigungsmittel vorgesehen, die ein Verklemmen des Datenträgers zwischen den Nutflanken bewirken. Ein beschrifteter Streifen wird in eine Aufnahmetasche eingesetzt und ist durch ein Sichtfenster in der Stirnseite des Datenträgers von außen lesbar, oder die vorzugsweise ebene Stirnseite wird selbst beschriftet.

Ein Identifikationssystem zur Kennzeichnung von Gegenständen, insbesondere von in Fertigungsprozessen benötigten Arbeitsmitteln, wie Werkzeugen und Werkstückträgern, zählt durch die DE 35 41 676 A1 zum Stand der Technik. Es sind eine elektronisch lesbare Kennzeichnung aufweisende Module vorgesehen, die an den zu kennzeichnenden Gegenständen anzuordnen sind. Eine Auswerteeinrichtung kann die jeweilige Kennzeichnung auslesen. Jedes Modul erhält wenigstens einen Schwingkreis zur Erzeugung einer für ihn kennzeichnenden Resonanzfrequenz oder Resonanzfregzenzkombination.

Aus der EP 111 693 A2 ist ein Codiersystem zur Erfassung von Informationen an mobilen Werkstückträgern bekannt. Informationen eines mobilen Werkstückträgers können an den stationären Lesestationen ausgelesen werden. Das Codiersystem umfasst zu diesem Zweck einen Informationsträger am Werkstückträger, der im wesentlichen aus einem elektrischen Schwingkreis besteht, welcher eine Übertragerspule mit einem vorn offenen Magnetkreis enthält. Von stationären Sensoren wird die Resonanzfrequenz des Schwingkreises zur Identifizierung des Werkstückträgers abgefühlt und zur Prozesssteuerung weiter verarbeitet.

Aus der DE 199 17 223 A1 ist eine Anordnung zum Auffinden von Akten bekannt. Gemäß dieser Druckschrift werden auf den Akten Transponder befestigt. Die Transponderkennung kann mit Funk ausgelesen werden. Eine Datenverarbeitungseinheit ordnet die Transponderkennung einer Identnummer zu und zeigt diese an.

Von der Firma Carl Zeiss Jena GmbH ist ein Prüfmittel-Identifikationssystem bekannt, bei welchem ein programmierbarer Datenträger auf den jeweiligen Mess- und Prüfmitteln befestigt wird. Der Datenträger ist zur Speicherung aller, auch betriebsspezifisch relevanten Daten vorgesehen. Allerdings sind die als Datenträger verwendeten pillenförmigen Speicherchips relativ groß und stehen gerade bei kleinen Mess- und Prüfmitteln störend über den Außenumfang des Prüfmittels vor. Zudem müssen die Speicherchips vor Einsatzfähigkeit einzeln mit den gewünschten Informationen programmiert werden. Der Aufwand hierfür ist nicht unerheblich.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung aufzuzeigen, mit welcher eine automatische Übertragung der Identnummern von Mess- und Prüfmitteln in eine Datenverarbeitungseinheit möglich ist, wobei das System auf einfachste Weise auch von nicht geschulten Anwendern zuverlässig und fehlerfrei verwendbar ist, ferner soll das erfindungsgemäße Erkennungssystem kompatibel zu allen möglichen Identnummern-Systemen sein, so dass eine nachträglich Einführung jederzeit mit geringen Kosten für die Beschaffung und Implementierung möglich ist.

Diese Aufgaben werden bei einer Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungswesentlich ist, dass im Unterschied zu programmierbaren Speicherchips ein nicht programmierbarer digitaler Festwertspeicher vorgesehen ist, der unmittelbar an dem Mess- und Prüfmittel befestigt ist. Die erfindungsgemäße Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung umfasst ferner Mittel zu Auslesen des Festwertspeichers, wobei diese Mittel zum Auslesen mit einer Datenverarbeitungseinheit gekoppelt sind. Innerhalb der Datenverarbeitungseinheit ist eine Konvertierungseinheit vorgesehen. Diese wandelt eine aus dem Festwertspeicher ausgelesen Bitfolge in eine prüfmittelspezifische Identnummer um. Bei dem nicht programmierbaren digitalen Festwertspeicher handelt es sich vorzugsweise um einen Transponder, in dem eine bestimmte Ziffern- bzw. Bitfolge gespeichert ist, die in der Regel nicht der Identnummer des Mess- und Prüfmittels entspricht. Grundsätzlich ist es vorstellbar, dass die Bitfolge des Festwertspeichers durch einen bestimmten Algorithmus in eine prüfmittelspezifische Identnummer umgewandelt wird. Erfindungsgemäß ist jedoch eine in der Datenverarbeitungseinheit gespeicherte Zuordnungstabelle vorgesehen, in welcher die Identnummern den korrespondierenden Bitfolgen des Festwertspeichers eindeutig zugeordnet sind. Die Zuordnung selbst, sowie die Weitergabe der Identnummern an die verschiedenen Einsatzpunkte und deren Interaktion mit anderen Programmen, wie z.B. einer Prüfmittelverwaltung oder einer Prüfmittelkalibrierung wird durch geeignete, möglichst intuitiv zu bedienenden Computerprogramme gesteuert. Vorhandene Identnummernsysteme können somit erhalten werden.

Ein wesentlicher Vorteil ist, dass bei Verwendung eines nicht programmierbaren digitalen Festwertspeichers das Risiko des Datenverlustes, wie es bei einem programmierbaren Speicherchip besteht, wesentlich verringert ist. Selbst bei Verlust oder Ausfall des Festwertspeichers kann dieser auf einfache Weise durch einen beliebigen anderen Festwertspeicher ausgetauscht werden. Es ist lediglich die Abgleichung der Zuordnungstabelle erforderlich, um der Identnummer des Mess- und Prüfmittels die korrekte Bitfolge des neuen Festwertspeichers zuzuordnen.

Die auf den Mess- und Prüfmitteln konventionell angebrachten Identnummern sind redundant und sofern es die Qualitätsnomen zulassen, nicht zwingend erforderlich. Dadurch entfällt der Anteil für die Beschriftungskosten der Mess- und Prüfmittel. Selbstverständlich können die Identnummern zur Sicherheit an den Mess- und Prüfmitteln verbleiben.

Ein mechanischer Schutz ist im Rahmen der Erfindung dadurch gewährleistet, dass der Festwertspeicher nicht über die Außenkontur des Mess- und Prüfmittels vorsteht.

Da Festwertspeicher immer kleinere Baugrößen annehmen, ist zur Erleichterung der Auffindbarkeit des Festwertspeichers eine Markierung vorgesehen, mit welcher die Position des Festwertspeichers gekennzeichnet wird. Es handelt sich dabei vorzugsweise um eine farbliche Markierung und/oder ein einheitliches Symbol. Die Mar kierung ist besonders dann sinnvoll, wenn der Festwertspeicher verdeckt, z.B. unter einem Griffschuh angeordnet ist.

Bei dem Festwertspeicher handelt es sich vorzugsweise um einen Transponder, der sowohl nachträglich als auch bereits ab Werk an dem Mess- und Prüfmittel befestigt sein kann. In beiden Fällen ergeben sich je nach Art des Mess- und Prüfmittels besonders sinnvolle spezifische Möglichkeiten der Anbringung. Gemäß Patentanspruch 2 ist vorgesehen, dass der Festwertspeicher bzw. Transponder innerhalb eines Griffbereichs eines Messmittels angeordnet ist. Der Griffbereich kann beispielsweise die Griffschale eines Messgeräts sein, wie z.B. bei einer Bügelmessschraube oder bei einer Rachenlehre. Innerhalb des Griftsbereichs sind verschiedene Befestigungsmöglichkeiten denkbar. Je nach Bauform des Transponders kann dieser beispielsweise eine Kapsel sein, die klebetechnisch an dem Prüfmittel befestigt ist. Dies kann durch Verwendung eines flüssigen Klebers oder mittelbar durch ein Klebeband erfolgen.

Der Transponder bzw. Festwertspeicher kann unter nichtmetallischen Abdeckungen aller Art platziert sein. Diese bestehen vorzugsweise aus Kunststoff, wobei der abdeckende Kunststoff den Festwertspeicher vor Umwelteinflüssen schützt (Anspruch 3). Von dieser Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann insbesondere bei Messschiebern, Messuhren, Feinzeigern, Fühlhebelmessgeräten, Schnelltastern, Wasserwaagen und Bandmaßkapseln Gebrauch gemacht werden.

Grundsätzlich kann der Festwertspeicher auch von einer Wärme isolierenden Beschichtung umgeben sein oder in diese eingebettet sein, wie dies in der Ausführungsform des Anspruchs 4 vorgesehen ist. Diese Art der Befestigung kommt z.B. bei Einstellstiften für Bügelmessschrauben und Innenmessschrauben zum Tragen.

Für sehr kleine Mess- und Prüfmittel gestatten die Qualitätsnormen eine Anbringung der Identnummer an dem dem Prüfmittel zugeordneten Transport- und Lagerbehältnis. Wenn die Identnummer bei der erfindungsgemäßen Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung ausschließlich durch Auslesen des Festwertspeichers ermittelbar ist, kann in entsprechender Analogie auch vorgesehen sein, dass der Festwertspeicher am Transport- und Lagerbehältnis des Mess- und Prüfmittels angebracht ist.

Bei der Herstellung neuer Mess- und Prüfmittel besteht darüber die Möglichkeit, spezielle Taschen zur Aufnahme des Festwertspeichers vorzusehen, die einerseits einen weitgehenden mechanischen Schutz gewährleisten, andererseits aber auch eine leichte Auslesbarkeit ermöglichen (Anspruch 5). Es können z.B. tangentiale Nuten bei Lehreinstell- und Gewinderingen vorgesehen sein, sowie Nuten im metallischen Handgriff bei Lehrdornen aller Art und bei Gewindelehrdornen.

Bei dem Festwertspeicher handelt es sich vorzugsweise um einen passiven Sendebaustein, der im Ruhezustand stromlos ist. Wird solch ein Festwertspeicher in Form eines Transponders in das magnetische Feld einer Antenne gebracht, nimmt er aus diesem Feld Energie auf und beginnt mit dem Aussenden der im Festwertspeicher gespeicherten Bitfolge. Eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit kann durch einen Fuil-Duplex-Betrieb erzielt werden, d.h. die Energieversorgung und das Aussenden der Bitfolge erfolgt gleichzeitig. Eine geringe Störanfälligkeit kann über das PSK-Übertragungsverfahren (Phase Shift Keying) gewährleistet werden. Die Antenne spricht den Transponder beispielsweise auf einer Frequenz an, die doppelt so groß ist, wie die Frequenz, mit welcher der Transponder antwortet. Daher beeinflusst selbst eine mögliche Frequenzdrift die Kommunikation zwischen Antenne und Transponder nur unwesentlich.

Wesentlich bei dem nicht programmierbaren digitalen Festwertspeicher ist, dass der bei der Produktion programmierte Code nicht mehr geändert werden kann. Dies soll bei dem erfindungsgemäßen Mess- und Prüfmittelidentifikationssystem zwingend ausgeschlossen werden.

Selbstverständlich können die Festwertspeicher mit stationären oder mobilen Auslesemitteln ausgelesen werden. Die mobilen Auslesemittel können Mittel zur Zwischenspeicherung besitzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die 2 dient lediglich zur Illustrierung und ist nicht Ausführungsform der Erfindung für die Schutz beansprucht wird. Es zeigen:
1 den schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung;
2 einen Festwertspeicher innerhalb einer Folientasche;
3 einen Festwertspeicher an einem Lehrring;
4 einen Festwertspeicher an einem Lehrdorn;
5 eine schematische Darstellung einer Messuhr mit einem Festwertspeicher;
6 eine Bügelmessschraube mit einem Festwertspeicher und
7 eine Innenmessschraube mit einem Festwertspeicher.
Mit 1 ist in 1 ein Festwertspeicher in Form eines Minitransponders bezeichnet, der an einem schematisch dargestellten Mess- bzw. Prüfmittel 2 fixiert ist. Im Abstand von dem Festwertspeicher 1 ist ein Mittel zum Auslesen des Festwertspeichers in Form eines Lesekopfes 3 angeordnet. Die über das Auslesemittel 3 gewonnenen Daten werden über einen Verstärker 4 einer Datenverarbeitungseinheit 5 zugeführt. Auf dieser Datenverarbeitungseinheit 5 kann beispielsweise ein Management- und Kalibrierprogramm 6 installiert sein, das die ausgelesene Identnummer anwendet.
2 zeigt, dass ein Festwertspeicher 1 in Form eines zylindrisch konfigurierten Minitransponders in eine Folientasche 7 aufgenommen ist, die eine Klebeschicht 8 aufweist. Mit Hilfe der Klebeschicht 8 kann die Folientasche 7 auf einem Mess- und Prüfmittel fixiert werden.
In der Ausführungsform der 3 ist ein Lehrring 9 mit einem zylindrischen Minitransponder 1 versehen, der in einer Tangentialnut 10 positioniert ist. Der Minitransponder 1 steht nicht über den Außenumfang des Lehrrings 9 über und ist innerhalb der Tangentialnut 10 geschützt angeordnet.
4 zeigt einen Lehrdorn 11, in dessen Griffbereich 12 eine Nut 13 vorhanden ist. In diese Nut 13 ist wiederum ein zylindrischer Minitransponder 1 eingebettet, so dass die Handhabung des Lehrdorns 11 nicht behindert wird.
Das Ausführungsbeispiel der 5 betrifft eine Messuhr 14. Die Ansicht zeigt die Messuhr 14 von hinten mit Blickrichtung auf einen Schließdeckel 15. An dem Schließdeckel 15 ist eine Positionskennzeichnung 16 angeordnet, die zeigt, wo der nicht näher dargestellte Festwertspeicher positioniert ist.
Bei einer Bügelmaßschraube 17 gemäß 6 ist es zweckmäßig, einen durch eine Positionskennzeichnung 16 gekennzeichnete, nicht näher dargestellten Festwertspeicher in einer Griffschale 18 zu positionieren, da der Festwertspeicher in diesem Bereich besonders geschützt angeordnet ist.
Schließlich zeigt die 7 eine Innenmessschraube 19 mit einer Wärmeisolierung 20. Die Positionskennzeichnung 16 verdeutlicht, dass der nicht näher dargestellte Festwertspeicher bei der Innenmessschraube 19 in die Wärmeisolierung 20 eingebettet ist.

1: Festwertspeicher
2: Mess- und Prüfmittel
3: Mittel zum Auslesen des Festwertspeichers
4: Verstärker
5: Datenverarbeitungseinheit
6: Management- und Kalibrierprogramm
7: Folientasche
8: Klebeschicht v. 7
9: Lehrring
10: Tangentialnut in 9
11: Lehrdorn
12: Griffbereich v. 11
13: Nut in 12
14: Messuhr
15: Schließdeckel v. 14
16: Positionskennzeichnung für 1
17: Bügelmessschraube
18: Griffschraube v. 17
19: Innenmessschraube
20: Wärmeisolierung

Claims

Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung umfassend Mess- und Prüfmittel (2, 9, 11, 14, 17, 19), an denen jeweils ein nicht programmierbarer digitaler Festwertspeicher (1) befestigt ist, sowie Mittel zum Auslesen des Festwertspeichers (1) die mit einer Datenverarbeitungseinheit (5) gekoppelt sind, wobei die Datenverarbeitungseinheit (5) eine Konvertierungseinheit umfasst, zum Umwandeln einer aus dem Festwertspeicher (1) ausgelesenen Bitfolge in eine prüfmittelspezifische Identnummer, wobei eine in der Datenverarbeitungseinheit (5) gespeicherte Zuordnungstabelle vorgesehen ist, in welcher die Identnummer den korrespondierenden Bitfolgen eindeutig zugeordnet ist, wobei der Festwertspeicher (1) nicht über die Außenkontur des Mess- und Prüfmittels vorsteht und wobei die Position des Festwertspeichers (1) an dem Mess- und Prüfmittel (14, 17, 19) gekennzeichnet ist.
Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Festwertspeicher (1) innerhalb eines Griffbereichs eines Mess- und Prüfmittels (9, 11, 17, 19) angeordnet ist.
Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Festwertspeicher (1) von einer nichtmetallischen Abdeckung vor Umwelteinflüssen geschützt ist.
Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Festwertspeicher (1) von einer Wärme isolierenden Beschichtung umgeben ist.
Mess- und Prüfmittelidentifikationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Festwertspeicher (1) in einer Tasche (10, 13) des Mess- oder Prüfmittels (9, 11) platziert ist.