DE19632798A1 - Transponder-Lesevorrichtung sowie Steuersystem für die Steuerung des Transportes von Transponder tragenden Objekten mittels Transponder-Lesevorrichtung - Google Patents
Transponder-Lesevorrichtung sowie Steuersystem für die Steuerung des Transportes von Transponder tragenden Objekten mittels Transponder-LesevorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transponder-Lesevorrichtung bzw. ein
Steuersystem für die Steuerung des Transportes und/oder der Verarbeitung von
Transponder tragenden Objekten mittels derartigen Transponder-Lesevorrichtungen.
Eine Transponder-Lesevorrichtung mit einer Vorrichtung zum Übertragen von
Informationen zwischen einem Transponder und der Transponder-Lesevorrichtung im
Frequenzumtast-Verfahren im Hochfrequenzbereich ist bekannt und wird z. B. von der
Firma Texas Instruments unter dem Namen TIRIS als Hochfrequenz-Identifikationssystem
vertrieben. Das System besteht im wesentlichen aus zwei Komponenten, nämlich dem
Transponder sowie der Transponder-Lesevorrichtung mit Antenne. Der in der Regel
winzige und batterielose Transponder ist als Nur-Lese- oder Schreib-Lese-Version
erhältlich und kann an den entsprechenden Objekten befestigt oder in sie integriert werden.
Sobald der Transponder in den Lesebereich der Antenne der Transponder-Lesevorrichtung
gerät, erhält er einen kurzen Impuls von der Leseeinheit. Der Transponder schickt mit der
so empfangenen Energie seine individuelle Kennung zurück oder, falls er in der
Schreib-Lese-Version vorliegt, die in ihm gespeicherte Information. Sie wird gleichfalls
über Hochfrequenz in den Transponder ein- oder zurückgeschrieben.
Die Übertragung zwischen dem Transponder und der Transponder-Lesevorrichtung erfolgt
im Frequenzumtast-Verfahren mit Frequenzübergängen zwischen insbesondere 123,2 und
134,2 kHz im Halbdublex-Betrieb. Dieses Verfahren ist unempfindlich gegenüber
Störungen und läßt sich kostengünstig implementieren. Diese Technologie erlaubt es,
kontakt- und berührungslos zu lesen und zu schreiben, auch durch nicht-metallische
Werkstoffe hindurch.
Die Lesedistanz einer Transponder-Lesevorrichtung ist abhängig von der Art und
Empfindlichkeit der Antenne und der Größe des Transponders und kann bis zu 2 Meter,
durchschnittlich jedoch bis zu ungefähr einem halben Meter betragen. Die Stördistanz,
innerhalb der eine Transponder-Lesevorrichtung das Auslesen einer anderen Transponder-
Lesevorrichtung stört bzw. unmöglich macht, beträgt im allgemeinen 1,5 Meter, kann
jedoch aus den gleichen Gründen wie bei der Lesedistanz bis zu 5 Meter betragen.
Mehrere Transponder-Lesevorrichtungen gemäß dem Stand der Technik, die auf engem
Raum angeordnet sind, können deshalb nicht gleichzeitig betrieben werden, sondern
müssen entweder synchronisiert oder einzeln angesteuert werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, eine Transponder-Lesevorrichtung mit
einer Vorrichtung zum Übertragen von Informationen zwischen einem Transponder und
der Transponder-Lesevorrichtung im Frequenzumtast-Verfahren im Hochfrequenzbereich,
bzw. ein Steuersystem für die Steuerung des Transportes von Transponder tragenden
Objekten mittels derartigen Transponder-Lesevorrichtungen zur Verfügung zu stellen, bei
dem mehrere Transponder-Lesevorrichtungen gemeinsam auf engem Raum betrieben bzw.
angesteuert werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Transponder-Lesevorrichtung gemäß dem beigefügten
Anspruch 1 gelöst, die eine Vorrichtung zum Übertragen von Informationen zwischen
einem Transponder und der Transponder-Lesevorrichtung im Frequenzumtast-Verfahren
im Hochfrequenzbereich und einen Mikrokontroller aufweist, der als Teil eines dezentral
operierenden Steuernetzwerkes betreibbar ist.
Die obige Aufgabe wird weiterhin durch ein Steuersystem für die Steuerung des
Transportes und/oder der Verarbeitung von Transponder tragenden Objekten mittels
derartigen Transponder-Lesevorrichtungen gemäß dem beigefügten Anspruch 3 gelöst, bei
dem Transponder-Lesevorrichtungen an Transport- und/oder Verarbeitungsstationen
vorgesehen und miteinander zu einem Steuernetzwerk verbunden sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen
Unteransprüchen angegeben.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere darin, daß die
erfindungsgemäße Transponder-Lesevorrichtung mit einem eigenen Mikrokontroller, und
damit mit einer eigenen Steuereinheit ausgestattet ist. Der Mikrokontroller ist als Teil
("Knoten") eines Steuernetzwerkes in der Lage, mit anderen Vorrichtungen gleicher oder
ähnlicher Bauart zu kommunizieren, d. h. Informationen auszutauschen. Dadurch können
mehrere derartige Vorrichtungen auf engstem Raum nebeneinander betrieben werden, ohne
sich gegenseitig zu stören. Eine Vorrichtung, die gerade die Identifizierung bzw.
Auslesung von Informationen aus einem Transponder starten möchte, fragt bei den
anderen sich in der Nähe befindenden Vorrichtungen des Steuernetzwerkes nach, ob diese
gerade in Betrieb sind, bzw. teilt diesen Vorrichtungen mit, wenn sie selber den Betrieb
aufnehmen will. Hierdurch wird es möglich, mehrere Transponder-Lesevorrichtungen auf
engem und engstem Raum nebeneinander zu betreiben.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen,
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die erfindungsgemäße Transponder-Lesevorrichtung (nicht im Detail dargestellt) weist ein
Schaltnetzteil, eine Datenübertragungsvorrichtung zum Übertragen von Informationen
zwischen einem Transponder und der Transponder-Lesevorrichtung, und eine Antenne auf.
Diese Elemente sind üblicherweise in einem Gehäuse angeordnet. Ein Transponder ist in
der Regel an einem Objekt angeordnet oder in ein Objekt integriert und ist ein passives
elektronisches Bauteil, das durch einen Energieimpuls aufgeladen wird und dadurch seine
Identifikationsnummer oder auch Daten zur Transponder-Lesevorrichtung zurücksenden
kann. Transponder-Lesevorrichtungen können zur Betriebsmittel-Kennzeichnung sowie zur
Kennzeichnung von Paletten, Horden, Magazinen, Kisten, Wannen und auch Werk- oder
Fahrzeugen, zur Positionsbestimmung von Flur-Hängeförderfahrzeugen sowie zur
Prozeßsteuerung, zur innerbetrieblichen Logistik oder auch zur Bewegungs- oder
Drehbewegungs-Überwachung auf große Distanzen verwendet werden. Die Antenne kann
sowohl in die Transponder-Lesevorrichtung integriert sein, oder auch an das Gehäuse der
Lesevorrichtung anbaubar sein. Die Lesedistanz zwischen einem Transponder und einer
Transponder-Lesevorrichtung kann abhängig vom Einsatzgebiet zwischen einigen
Zentimetern und einem halben Meter liegen. Sobald der Transponder in den Lesebereich
der Antenne gerät, erhält er einen kurzen Impuls von der Transponder-Lesevorrichtung.
Der Transponder, der als Nur-Lese- oder als Schreibe-Lese-Version vorliegen kann,
schickt mit der so empfangenen Energie seine individuelle Kennung zurück bzw., wenn er
in der Schreib-Lese-Version vorliegt, die in ihm gespeicherte Information. Eine
Transponder-Lesevorrichtung kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung so ausgelegt sein,
daß sie Informationen aus mehreren Transpondern unterschiedlichen Typs auslesen kann.
Die Übertragung zwischen dem Transponder und der Transponder-Lesevorrichtung erfolgt
im Frequenzumtast-Verfahren mit Frequenzübergängen zwischen beispielsweise 123,2 und
134,2 kHz im Halbdublex-Betrieb. Jedoch können auch andere Frequenzen verwendet
werden und können auch Systeme verwendet werden, die mit AM oder im Halbdublex-
Betrieb arbeiten. Liegt der Transponder in der Schreib-Lese-Version vor, so wird die in
ihm gespeicherte Information ebenfalls über Hochfrequenz in den Transponder
eingeschrieben oder aus ihm ausgelesen.
Die erfindungsgemäße Transponder-Lesevorrichtung ist mit einem Mikrokontroller
ausgestattet, der als Teil bzw. "Knoten" eines dezentral operierenden Steuernetzwerkes
betreibbar ist. In dem Mikrokontroller ist ein integriertes vollständiges
Kommunikationsprotokoll zur Kommunikation mit anderen Einheiten des Netzwerkes
vorgesehen. Vorzugsweise umfaßt der Mikrokontroller Verarbeitungseinheiten, von denen
eine zur Verarbeitung bzw. Steuerung des Anwendungsprogrammes und zumindest eine
weitere zur Verarbeitung bzw. Steuerung von innerhalb des Steuernetzwerkes
ausgetauschten Informationen dient. Diese Informationen können von Mikrokontrollern in
anderen Transponder-Lesevorrichtungen oder zum Beispiel auch von einem zentralen
Netzwerkmanager kommen.
Im internen Speicher des Mikrokontrollers sind Daten und Programme für das ereignis
gesteuerte Betriebssystem, das Kommunikationsprotokoll sowie eine Bibliothek von einer
Vielzahl von I/O-Modellen integriert. Damit lassen sich in einer Anwendung beliebig
komplizierte Ein-/Ausgabefunktionen mit den I/O-Pins realisieren. Die Basis der
Kommunikationsfähigkeit des Mikrokontrollers mit anderen Einheiten des Netzwerks
bilden Netzwerkvariablen, die ein ereignisgesteuertes priorisiertes und automatisches
Senden und Empfangen von Daten ermöglichen. Durch eine klare Trennung von
Knotenfunktion und Netzwerkfunktionalität können auf einfache Weise neue Knoten
hinzugefügt oder Knoten entfernt werden, ohne daß die restlichen Netzwerkfunktionen
beeinträchtigt werden. Die Übertragung von Daten bzw. Informationen zwischen dem
Mikrokontroller und den restlichen Einheiten des Netzwerkes kann zum Beispiel über
Kupferkabel, Telefonkabel, Lichtleiter, Funkstrecken oder auch über die 220-V-Netz-
Installation durchgeführt werden. Die dezentrale Konzeption dieses Netzwerksystemes hat
den Vorteil, daß beim Nachrüsten von Optionen oder neuen Funktionskomponenten keine
Engpässe entstehen. Weiterhin können neue Einheiten, Teile, Knoten oder Neuronen dem
Netzwerk problemlos hin zugefügt werden. Die einzelnen Mikrokontroller des Netzwerkes
sind in der Lage, Informationen von Punkt zu Punkt, also auch Meldungen, die
gleichzeitig von mehreren Vorrichtungen benötigt werden, zu übertragen. Weiterhin
besitzt das System eine ständige aktive Selbstüberwachung, welche defekte Knoten
automatisch erkennt und dementsprechend Meldungen absetzt.
Praktische Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Transponder-
Lesevorrichtung und des durch sie ermöglichten Steuernetzwerkes sind in den Fig. 1-3
dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, nämlich ein
Steuersystem für die Steuerung des Transportes und/oder der Verarbeitung von
Transponder tragen den Objekten mittels erfindungsgemäßen Transponder-
Lesevorrichtungen. Die Fig. 1 zeigt ein Reinigungssystem, zum Beispiel für
Silizium-Wafer oder dgl. scheibenförmige Objekte mit einer Beladestation 35, in die vom
Bedienungspersonal Magazine eingesetzt werden. Die Magazine enthalten mehrere
Silizium-Wafer, die durch das dargestellte Reinigungssystem gefahren werden. An jedem
Magazin ist ein Transponder angebracht, der die Identifizierungs-Kennzeichnung für jedes
Magazin enthält. An der Beladestation 35 ist eine erfindungsgemäße Transponder-
Lesevorrichtung 33 angeordnet, die das Magazin identifiziert und die Transponder-
Kennzeichnung über eine Gate-Vorrichtung 36 an eine Verarbeitungseinheit 37 weitergibt.
Wird ein gültiges Magazin erkannt, so wird der Reinigungsprozeß gestartet.
Das Reinigungssystem besteht aus mehreren Säure-, Lauge- und Spülbecken, die
hintereinander angeordnet sind, und von den Magazinen mit den Silizium-Wafern
durchfahren werden. An jedem Becken bzw. zwischen benachbarten Becken sind
Transponder-Lesevorrichtungen angeordnet, die das Reinigungsverfahren überwachen
bzw. steuern. Wurde von der Steuervorrichtung 37 ein gültiges Magazin in der
Beladestation erkannt, so wird durch eine erste Transponder-Lesevorrichtung 32, die neben
einem ersten Laugebecken 47 angeordnet ist, geprüft, ob sich bereits ein Magazin in
diesem Laugebecken 47 befindet. Wenn nicht, wird das neue Magazin aus der
Beladestation 35 zum Beispiel durch eine Greifvorrichtung in das Laugebecken 47
eingesetzt. Danach prüft die Transponder-Lesevorrichtung 32, ob das Magazin wirklich in
das Becken 47 eingesetzt wurde.
Nach dem Laugebecken 47 wird das Magazin in ein Spülbecken 46 eingesetzt, und danach
in ein Säurebecken 45. Im dargestellten Ausführungsbeispiel durchläuft das Magazin
weiterhin ein Spülbecken 44, ein Laugebecken 43, ein Spülbecken 42, ein Säurebecken 41
und schließlich ein Spülbecken 40. Zwischen den Becken bzw. an jedem Becken sind
erfindungsgemäße Transponder-Lesevorrichtungen 31 bis 25 angeordnet, durch die vor
jedem Umsetzen des Magazins geprüft wird, ob das nächste Becken frei ist. Nach dem
Umsetzen des Magazins in das jeweilige neue Becken wird durch die jeweilige
Transponder-Lesevorrichtung am Becken geprüft, ob das Magazin angekommen ist.
Aus dem Spülbecken 40 wird das gereinigte Magazin wiederum durch eine
Greifvorrichtung entnommen und in eine Entladestation 34 eingesetzt, von der es entweder
automatisch abtransportiert oder von dem Bedienungspersonal entnommen wird.
Im in der Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist zu erkennen, daß alle
Transponder-Lesevorrichtungen 25 bis 33, sowie die Gatevorrichtung 36 durch eine
gemeinsame Leitung 39 miteinander zu einem dezentral operierenden Steuernetzwerk ver
bunden sind. Durch die oben beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung der
Transponder-Lesevorrichtungen ist es möglich, die Transponder-Lesevorrichtungen 25-35
im dargestellten Reinigungssystem auf engstem Raum miteinander zu betreiben. Die
Gatevorrichtung 36 ist mit einer Steuervorrichtung 37 verbunden, die unter anderem zur
Identifizierung der die Transponder tragenden Magazine mit den Silizium-Wafern dient.
Das Steuersystem ist weiterhin über eine Leitung 38 mit einem Magazin-
Verwaltungssystem verbunden, über das die Steuerung des Transportes und der
Verarbeitung der Magazine, bzw. der darin enthaltenen Objekte steuert. Das Magazin-
Verwaltungssystem kann durch eine Computeranlage gebildet sein, die mit einer
entsprechenden Software ausgestattet ist, die das Reinigungssystem steuert. Insbesondere
wird von diesem Verwaltungssystem überwacht, wo und in welchem Fertigungszustand
sich die Magazine bzw. Objekte jeder Produktionscharge befinden, ob alle Teile jeder
Charge den korrekten Verlauf durch die Reinigungsanlage genommen haben, und ob die
fertiggestellte Charge ggfs. Qualitätseinbußen aufweist, weil das Verarbeitungsrezept nicht
eingehalten worden ist.
Die entsprechende Software gestattet eine übersichtliche Strukturierung des Reinigungs
systems. Die Verarbeitungsstationen und die Transportwege werden als Anlagennetz
hinterlegt. Die Transponder-Lesevorrichtungen bilden die Knoten des Netzes. Bei einer
großen Anzahl von Netzknoten kann die Übersicht über die zu steuernde Anlage schnell
verloren gehen. Um den Überblick zu gewährleisten, umfaßt die Software des Magazin-
Verwaltungssystems ein hierarchisch gegliedertes Darstellungskonzept, mit dem das
dargestellte Reinigungssystem bzw. eine beliebige zu steuernde Anlage in beliebig viele
Ebenen aufgegliedert werden kann. Jede Anlagenhierarchieebene wird durch ein Netz
strukturiert. Die vom Benutzer durchzuführenden Konfigurationshandlungen für die Soft
ware umfassen die Hinterlegung der Information über die zu steuernde Anlage, die Zu
ordnung der Verarbeitungs- bzw. Transportstationen zu der Transponder-Lesevorrichtung
und die Anmeldung aller Transponder, die von jeweiligen Objekten bzw. Magazinen
getragen werden.
Die Komponenten des Identifizierungssystemes, d. h. die Transponder und die
Transponder-Lesevorrichtung, lassen sich über Dialogfenster eines Bildschirmes der
Computeranlage ansteuern und dem Modell der jeweiligen Anlage zuordnen. Die Rezepte
für den jeweiligen Chargeverlauf lassen sich als Weg-Ziel-Beschreibung eingeben. Die
Eingabe der Weg-Ziel-Beschreibung geschieht durch einfaches Markieren der Netzknoten
in der gewünschten Reihenfolge. Die Zuordnung, wieviele Materialbehälter zu einer
Produktionscharge gehören und zu welcher Charge das Material bzw. die Objekte in einem
beliebigen Behälter gehören, müssen von dem jeweiligen Benutzer in die Computeranlage
eingegeben werden. Er muß ebenfalls bei Ein-, Um- und Aushortvorgängen die
Zuordnung der Objekte zum jeweiligen Behälter protokollieren. Die Software des
Verwaltungssystems liefert somit Auskünfte über den Abarbeitungsstand der jeweiligen
Chargen, sowie Berichte, die Fehler im Ablauf protokollieren. Wird der vorgegebene
Ablauf eines Verfahrens verletzt, wird eine sofortige Warnmeldung erzeugt, um Qualitäts
einbußen im Vorfeld verhindern zu können.
In Fig. 2 ist ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
dargestellt. Wie im ersten Ausführungsbeispiel ist auch das zweite Ausführungsbeispiel
eine Reinigungsanlage für Silizium-Wafer. Magazine 48 mit Silizium-Wafern werden
entweder automatisch oder durch Bedienungspersonal in einen Stapelhalter 63 eingesetzt.
An dem Stapelhalter 63 sind zwei Transponder-Lesevorrichtungen 49 und 50 angeordnet,
die feststellen, ob das eingesetzte Magazin 48 gültig ist und ob der richtige Stapelhalter 63
für das jeweilige Magazin montiert ist. Diese Informationen werden an eine
Steuervorrichtung 67 weitergeleitet. Das Magazin 48 wird, wenn es für gültig erkannt
wurde, über eine Beladevorrichtung 64 in ein Säurebecken 70 eingesetzt. An der
Beladevorrichtung 64 sind zwei Transponder-Lesevorrichtungen 52 und 53 angeordnet, die
überwachen, ob die Beladevorrichtung 64 für das einzuladende Magazin 48 geeignet ist,
und ob das Magazin 48 gültig ist. Zwischen der Beladevorrichtung 64 und dem Säure
becken 70 ist eine weitere Transponder-Lesevorrichtung 51 angeordnet, die den Belade
vorgang überwacht. In dem Säurebecken 70 ist eine Transponder-Lesevorrichtung 55
vorgesehen, die überprüft, ob das Magazin 48 richtig in das Becken eingesetzt worden ist.
Eine weitere Transponder-Lesevorrichtung 54 überwacht, ob sich das zu reinigende
Magazin im Säurebecken 70 dreht. Falls es sich nicht dreht, wird eine Fehlermeldung an
die Steuervorrichtung 67 ausgegeben. Von dem Säurebecken 70 wird das Magazin 48 in
ein Spülbecken 71 umgeladen, in dem eine Transponder-Lesevorrichtung 57 angeordnet
ist, die überprüft, ob das Magazin 48 im Becken 71 richtig angekommen ist. Eine weitere
Transponder-Lesevorrichtung 56 überwacht die Drehung des Magazins 48 im
Spülbecken 71.
Ist das Spülen des Magazines bzw. der darin enthaltenen Silizium-Wafer beendet, so wird
das Magazin 48 durch eine Entladevorrichtung 72 aus dem Spülbecken 71 entnommen.
Eine Transponder-Lesevorrichtung 60 überwacht dabei den Entladevorgang. Weitere
Transponder-Lesevorrichtungen 58 und 59, die an der Entladevorrichtung 72 angeordnet
sind, prüfen, ob die richtige Entladevorrichtung 72 für das jeweilige Magazin eingebaut ist
und ob das Magazin 48 gültig ist. Die Entladevorrichtung 72 übergibt das Magazin 48 mit
den gereinigten Silizium-Wafern an einem Stapelhalter 65, von der das Magazin
automatisch oder durch Bedienungspersonal entnommen und weitergeleitet wird. An dem
Stapelhalter 65 sind zwei Transponder-Lesevorrichtungen 61 und 62 angeordnet,die
überprüfen, ob der Stapelhalter 65 für das jeweilige Magazin 48 geeignet ist, und ob das
eingeladene Magazin 48 ein gültiges Magazin ist.
Alle dargestellten Transponder-Lesevorrichtungen 49 bis 62 sind durch eine gemeinsame
Datenleitung 69 verbunden und bilden ein dezentral operierendes Steuernetzwerk. Über
eine Gatevorrichtung 60 werden die Steuerinformationen von den jeweiligen Transponder-
Lesevorrichtungen an eine Steuervorrichtung 67 weitergegeben. Über eine weitere Leitung
68, die mit dem Steuernetzwerk 69 verbunden ist, ist das dargestellte Steuersystem mit
einem Magazin-Verwaltungssystem verbunden, daß bereits in Bezug auf das erste
Ausführungsbeispiel ausführlich beschrieben wurde. Die von den in Fig. 2 dargestellten
Transponder-Lesevorrichtungen ausgelesenen Transponder befinden sich einerseits am
Magazin 48, das die zu reinigenden Silizium-Wafer enthält, als auch an den Stapelhaltern
63 und 65, an der Beladevorrichtung 64 und der Entladevorrichtung 72. Auch im zweiten
Ausführungsbeispiel können die Transponder-Lesevorrichtungen dank der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung auf engstem Raum betrieben werden.
Die Fig. 3 zeigt ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße
Steuersystem für die Steuerung des Transportes von Transponder tragenden Objekten
mittels Transponder-Lesevorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung. Das
Steuersystem besteht aus einem Netzwerk, das modulare Einheiten 1 bis 9 aufweist. An
einer oder mehrerer Kreuzungen von Transportwegen der Objekte ist eine derartige
modulare Einheit 1 bis 9 vorgesehen, die zur dezentralen Steuerung der Bewegung der
Objekte an der jeweiligen Kreuzung dient.
Im vorliegenden Fall besteht die Kreuzung aus vier jeweils paarweise angeordneten Spuren
10 und 14, 11 und 15, 12 und 16, 13 und 17, für zugeführte und abgeführte Objekte, sowie
aus vier Vorrichtungen 19 bis 22 zur Änderung der Bewegungsrichtung der Objekte. Im
dargestellten Beispiel bestehen diese Vorrichtungen 19 bis 22 aus Drehtellern. Jeder Dreh
teller 19 bis 22 ist jeweils einer Spur für zugeführte und einer Spur für abgeführte Objekte
zugeordnet, die zu benachbarten Paaren gehören. So ist zum Beispiel der Drehteller 19 der
Spur 10 für zugeführte Objekte und der Spur 15 für abgeführte Objekte zugeordnet.
Die zur Steuerung der Bewegung der zugeführten und abgeführten Objekte an der
Kreuzung dienende modulare Einheit besteht im gezeigten Beispiel aus einer Transponder-
Lesevorrichtung 1 bis 4 für jede Spur 10 bis 14 für zugeführte Objekte, aus jeweils einer
Neben-Steuereinheit 5 bis 8 für jeden Drehteller 19 bis 22 und aus einer Haupt-
Steuereinheit 9. Die vier Transponder-Lesevorrichtungen 1 bis 4, die vier Neben-
Steuereinheiten 5 bis 8 und die Haupt-Steuereinheit sind miteinander zu einer modularen
Einheit verknüpft und weisen einen gemeinsamen Anschluß 23 zu den restlichen Einheiten
bzw. Knoten des Netzwerkes auf. In diesem Anschluß ist eine Einheit 24 vorgesehen, die
nur die für andere modulare Einheiten bzw. einen gegebenenfalls vorgesehenen
Netzwerkmanager interessanten Daten bzw. Informationen passieren läßt.
Selbst größere Transportsysteme können damit durch das erfindungsgemäße Steuersystem
realisiert werden, indem das gesamte System in modulare Einheiten mit gleicher bzw.
ähnlicher Funktionalität aufgeteilt wird. Dadurch wird das gesamte System übersichtlich,
leicht zu warten und kostengünstig.
Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel kann ein aus vielen Kreuzungen von
Transportspuren bestehen des Transportsystem durch das erfindungsgemäße Steuersystem
gesteuert werden. Die Anzahl der Drehteller bzw. der Paare von Transportspuren ist dabei
nicht auf vier beschränkt. Im gezeigten Beispiel werden die vier Drehteller 19 bis 22 durch
die Haupt-Steuereinheit gesteuert. Jedem Drehteller ist eine Neben-Steuereinheit 5 bis 8
zugeordnet, die die interne Steuerung des jeweiligen Drehtellers 19, 20, 21 bzw. 22
übernimmt. In der Haupt-Steuereinheit 9 befindet sich die Entscheidungstabelle für das
Ziel der zu transportierenden Objekte. Er betrachtet die Drehtellergruppe als Gesamtheit
und gibt nur die Entscheidung über die Positionierung jedes einzelnen Drehtellers an diese
weiter.
Vor dem Befahren des jeweiligen Drehtellers durch ein oder mehrerer Objekte wird die
Zieladresse ausgelesen. Diese Information wird an die Haupt-Steuereinheit 9
wiedergegeben. Anschließend wird in der Haupt-Steuereinheit 9 die jeweilige
Ausgangsrichtung entsprechend der Zieladresse festgelegt. Vor der Befahrung des ersten
Drehtellers durch das Objekt wird überprüft, ob die Spur zum Abführen des oder der
Objekte frei ist. Dann wird überprüft, ob alle für den Vorgang notwendigen Drehteller
einsatzbereit sind und damit, ob der vorgegebene schnellste Weg möglich ist. Zum
Beispiel gibt es beim "Linksabbiegen" und bei einer 180°-Wende zwei mögliche Wege
durch die vier Drehteller. Der jeweils schnellere wird bevorzugt durchfahren. Ist dies nicht
möglich, so wählt die Haupt-Steuereinheit 9 die Alternativstrecke.
Beide am Vorgang beteiligten Drehteller werden jetzt in die optimale Position bewegt, um
den schnellstmöglichen Durchlauf des oder der Objekte durch die Drehtellergruppe zu
ermöglichen. Ist der erste Teller in Position, wird er von den Objekten befahren. Hat er
seine Endposition erreicht, verläßt das Objekt den Drehteller und befährt den nächsten
Drehteller, und so weiter, bis das Objekt den letzten Drehteller verlassen hat. Alle
Drehteller melden ihren Zustand an die Haupt-Steuereinheit 9, worauf dieser das oder die
nächsten Objekte losfahren läßt.
Im gezeigten Beispiel ist jeweils eine Transponder-Lesevorrichtung 1 bis 4 an bzw. über
den Spuren 10 bis 14 für die ankommenden Objekte angebracht. Es kann aber auch über
jeder Spur für die abgeführten Objekte eine Transponderlesevorrichtung angeordnet sein.
Auch hier können die Transponder-Lesevorrichtungen dank der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung auf engstem Raum betrieben werden.
Im folgenden wird beispielhaft eine Steuerprozedur für die dargestellte modulare Einheit
beschrieben. Als erstes liest eine Transponder-Lesevorrichtung die Daten aus einem
Transponder aus, der an einem ankommenden Objekt angebracht ist. Danach meldet die
Transponder-Lesevorrichtung den Inhalt der Daten an die Haupt-Steuereinheit an. Die
Haupt-Steuereinheit 9 entscheidet anhand der eingespeicherten Entscheidungstabelle, in
welcher Richtung das Objekt die Drehtellergruppe, d. h. über welche der Spuren 15 bis 18
für abgeführte Objekte das ankommende Objekt die Kreuzung verlassen soll. Dann fragt
die Haupt-Steuereinheit 9 die an der entsprechenden Spur angeordnete Transponder-
Lesevorrichtung, ob der Ausgang frei ist. Danach gibt die Haupt-Steuereinheit 9 an die
jeweiligen Neben-Steuereinheiten derjenigen Drehteller, die an der Objektbewegung
beteiligt sein werden, den Befehl aus, sich in die optimale Position zu stellen. Daraufhin
erfolgt der Befehl der Haupt-Steuereinheit 9 an die Spur, auf der das Objekt ankommt, der
Befehl, das Objekt auf den ersten Drehteller zu fahren. Daraufhin erfolgt der Befehl an die
Neben-Steuereinheit des ersten Drehtellers, den ersten Drehteller zu drehen. Im weiteren
wird das Objekt entweder über einen oder mehrere Drehteller gefahren und dann zur Spur,
über die es abgeführt werden soll, gebracht.
Die dargestellte modulare Einheit des Steuersystem es kann über eine Gatevorrichtung 24
mit weiteren modularen Einheiten, sowie mit einem Verwaltungssystem verbunden sein,
das bereits in Bezug auf die ersten beiden Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist.
Als weitere modulare Einheit für das erfindungsgemäße Steuersystem kann eine modulare
Einheit für eine Speichervorrichtung der transportierten Objekte vorgesehen sein. Diese
modulare Einheit steuert in ähnlicher Weise wie im obigen Beispiel die
Speichereinrichtung und die die Objekte zur Speichereinrichtung zuführenden bzw.
abführenden Spuren. Diese werden durch einen Lichttaster oder eine Lichtschranke
überwacht. Das ankommende Objekt unterbricht den optischen Sender und eine Auslesung
des Transponders durch eine entsprechend angeordnete Transponder-Lesevorrichtung wird
gestartet. Dabei muß die Antenne der Transponder-Lesevorrichtung ausreichend weit von
der Lagerungsstelle der Speicher entfernt sein, um nicht aus Versehen die an den
ein gelagerten Objekten angebrachten Transponder auszulesen. Die Transponder-
Lesevorrichtung entscheidet anhand der im Transponder des ankommenden Objektes
gespeicherten Zieladresse, ob das Objekt eingelagert wird oder nicht.
Claims (7)
1. Transponder-Lesevorrichtung, mit einer Vorrichtung zum Übertragen von
Informationen zwischen einem Transponder und der Transponder-Lesevorrichtung
im Frequenzumtast-Verfahren im Hochfrequenzbereich,
gekennzeichnet durch
einen Mikrokontroller, der als Teil eines dezentral operierenden Steuernetzwerkes
betreibbar ist.
2. Transponder-Lesevorrichtung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikrokontroller Verarbeitungseinheiten aufweist, von denen eine zur
Verarbeitung bzw. Steuerung des Anwendungsprogrammes und zumindest eine zur
Verarbeitung bzw. Steuerung von innerhalb des Steuernetzwerkes ausgetauschten
Informationen dient.
3. Steuersystem für die Steuerung des Transportes und/oder der Verarbeitung von
Transponder tragen den Objekten mittels Transponder-Lesevorrichtungen gemäß
einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem Transponder-Lesevorrichtungen an Transport- und/oder
Verarbeitungsstationen vorgesehen und miteinander zu einem dezentral operierenden
Steuernetzwerk verbunden sind.
4. Steuersystem gemäß Anspruch 3,
bei dem das dezentral operierende Netzwerk modulare Einheiten (1-9) aufweist und
zumindest an einer Kreuzung von Transportwegen (10-18) der Objekte eine
derartige modulare Einheit (1-9) zur dezentralen Steuerung der Bewegung der
Objekte an der Kreuzung vorgesehen ist.
5. Steuersystem gemäß Anspruch 4,
bei dem zwischen jeder modularen Einheit (1-9) und dem Rest des Netzwerkes eine
Einrichtung (24) vorgesehen ist, die nur für andere modulare Einheiten bzw. einen
Netzwerkmanager interessanten Informationen durchläßt.
6. Steuersystem gemäß Anspruch 4 oder 5,
bei dem jede modulare Einheit (1-9), die an einer Transportweg-Kreuzung
vorgesehen ist, aus zumindest einer Transponder-Lesevorrichtung (1, 2, 3 bzw. 4)
zur Erkennung von Objekten, zumindest einer Neben-Steuereinheit (5, 6, 7 bzw. 8)
für eine Vorrichtung (19, 20, 21 bzw. 22) zur Änderung der Bewegungsrichtung von
Objekten und einer mit der zumindest einen Transponder-Lesevorrichtung und der
zumindest einen Neben-Steuereinheit zum Austausch von Informationen verknüpften
Haupt-Steuereinheit (9) besteht, die zur Optimierung der Transportwege von
Objekten über die Kreuzung dienen.
7. Steuersystem gemäß Anspruch 5,
bei dem eine modulare Einheit (1-9), die für eine Transportweg-Kreuzung
vorgesehen ist, welche aus vier je paarweise angeordneten Spuren (10 und 14, 11
und 15, 12 und 16, 13 und 17) für zugeführte und abgeführte Objekte, sowie vier
Vorrichtungen (19-22) zur Änderung der Bewegungsrichtung von Objekten in Form
von Drehtellern besteht, wobei jeweils ein Drehteller für eine Spur zugeführter und
eine Spur abgeführter Objekte zweier benachbarter Paare vorgesehen ist, eine
Transponder-Lesevorrichtung (1, 2, 3 bzw. 4) für jede Spur (10-14) zugeführter
Objekte, eine Neben-Steuereinheit (5, 6, 7, bzw. 8) für jeden Drehteller (19-22)
und eine Haupt-Steuereinheit (9) umfaßt.
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