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线性运输系统中的数据传输的制作方法

2022-11-14 03:23:12 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种用于在线性运输系统中传输数据的方法、一种用于控制所述方法的控制单元、一种用于执行所述方法的计算机程序、一种用于所述计算机程序的机器可读存储介质。此外,本发明涉及固定单元、可运动单元和线性运输系统。
2.本专利申请要求德国专利申请de102020107783.1的优先权,其公开内容通过引用并入本文。


背景技术:

3.从现有技术已知线性运输系统,其中可运动单元可以沿着导轨移动,并且所述线性运输系统具有用于驱动可运动单元的线性马达,其中所述线性马达包括定子和动子。所述定子在此可以具有沿导轨固定布置的至少一个马达模块,所述马达模块具有一个或多个驱动线圈,而可运动单元布置在托架上并且可以具有一个或多个磁体。通过对驱动线圈通电,可以对可运动单元的磁体产生力,使得可运动单元沿着导轨移动。还可以规定,可运动单元或托架具有工具,其中为了操作所述工具可以将能量从固定单元传输到可运动单元,并且可以将数据从固定单元传输到可运动单元以及从可运动单元传输固定单元。从德国专利申请de102018111715a1已知一种线性运输系统,其中数据可以借助于数据线圈在固定单元和可运动单元之间传输。为了执行这样的数据传输,可以规定使用其中数据线圈可以发送或接收但不能同时发送和接收的通信。在该文献中,可运动单元必须识别数据应当被传输给它以及数据是否也应当被传输回固定单元。


技术实现要素:

4.本发明的一个任务是提供一种用于在线性运输系统中传输数据的改进方法。本发明的另一个任务是提供一种用于控制所述方法的控制单元、一种用于执行所述方法的计算机程序以及一种用于所述计算机程序的机器可读存储介质。本发明的另一个任务是提供用于实施所述方法的固定单元、可运动单元和线性运输系统。
5.这些任务通过独立权利要求的用于在线性运输系统中传输数据的方法、控制单元、计算机程序、机器可读存储介质、固定单元、可运动单元和线性运输系统来解决。有利的扩展在从属权利要求中说明。
6.一种线性运输系统包括多个固定单元和至少一个可运动单元,以及用于引导所述可运动单元的导轨、控制单元和用于沿着所述导轨驱动所述可运动单元的线性马达(linearmotor)。所述线性马达包括定子和动子,其中所述定子包括固定单元,每个固定单元包括一个或多个驱动线圈。所述动子布置在所述可运动单元上并且包括一个或多个磁体。每个固定单元都具有至少一个固定天线。所述可运动单元具有可运动天线。所述可运动天线固定在所述可运动单元上,但可以与所述可运动单元一起沿着所述导轨移动。在所述线性运输系统的可运动单元和固定单元之间传输数据的方法中,由所述控制单元执行以下步骤。首先确定所述可运动单元的可运动天线的位置数据。然后基于所述可运动天线的位
置数据选择所述线性运输系统内的固定天线。然后将数据包输出到所述固定单元。所述数据包包括控制信号,其中该控制信号包含标识信息,利用所述标识信息可以标识所选择的固定天线。所述数据包还包括要通过所选择的固定天线传输的数据信号,其中所述数据信号包括起始序列。所述起始序列被设置为触发所述可运动单元的数据接收。所述数据信号包括紧接着所述起始序列的第一通信帧,其中所述第一通信帧包括起始比特位和待传输的有用数据。
7.通过标识信息可以选择线性运输系统内最接近可运动单元的可运动天线的固定天线。由此使得可以实现具有尽可能少干扰的高效数据传输。可运动单元的数据接收是借助于数据信号的起始序列来触发的。这意味着可运动单元借助于可运动天线接收并在接收到起始序列时识别传输。数据包在此可以从控制单元输出到固定单元。这可以借助于控制单元和固定单元之间的数据传输来进行。可以规定,固定单元仅包含一个固定天线。在这种情况下,选择该固定天线。如果固定单元包括多个固定天线,则可以借助于标识信息选择固定天线之一。
8.可以规定,所述线性运输系统包括现场总线,其中所述控制单元和所述固定单元是总线参与者,并且所述控制单元和所述固定单元之间的通信通过现场总线进行。为此可以设置现场总线协议、总线主机和从机。
9.在该方法的一个实施方式中,所述起始序列包括多个切换边沿和至少三个取反的(invertierte)停止比特位。这种基本上基于uart标准但经过修改的起始序列特别适用于与可运动单元的通信。所述起始序列在此可以包括十进制字节值85。
10.在该方法的一个实施方式中,所述第一通信帧包括第一报头数据,其中所述第一报头数据包含关于电报类型的信息,其中所述第一通信帧是基于所述电报类型设置的。由此可以通知可运动单元:在第一通信帧中应当发生什么类型的通信以及设定可运动单元将如何解释所传输的数据。
11.在该方法的一个实施方式中,所述电报类型包括第二通信帧的接收信息。由此可以指示固定单元在第一通信帧中发送了数据信号之后从可运动单元接收数据。又可以通过在先前的第一通信帧341中接收到的接收信息来指示可运动单元在第二通信帧中发送数据。
12.在该方法的一个实施方式中,所述电报类型包括所述第一通信帧的长度。所述接收信息包括所述第二通信帧的长度。由此可以更准确地控制可运动单元和固定单元之间的通信。然后,通信的相应接收方准确地知道预期有多少数据以及传输何时结束,而不必在传输结束时接收特殊的比特序列。由此可以节省传输时间。此外有利的是,通过所述第一通信帧的第一报头数据中的信息也包含所述第二通信帧的长度并且可运动单元可以不用太长的数据响应,所述太长的数据例如可能导致违反周期时间。
13.在该方法的一个实施方式中,由所述第一通信帧、切换暂停和所述第二通信帧组成的通信周期持续预给定时间段,例如最大为250微秒。由此可以实现的是,可运动单元不能在一个通信周期内移动到借助于标识信息选择的固定天线不再能够与可运动天线通信的程度。这是因为在预给定的最大移动单元速度下——例如每秒4米,可运动单元在250微秒内移动1毫米。在这种情况下,可运动单元尚未移出所选择的固定天线的影响区域。为了遵守预给定的时间段可以规定,例如设定要在第一通信帧或第二通信帧中传输的最大字节
数。
14.在该方法的一个实施方式中,所述电报类型包括关于待传输的有用数据的类型的信息。由此例如可以指示可运动单元传输特定数据。
15.在该方法的一个实施方式中,所述第一报头数据包括所述可运动单元的地址。这使得可以寻址,特别是当线性运输系统内存在多个可运动单元时。由此,可运动单元虽然可以接收数据信号,但由于错误的地址(即未分配给该特定可运动单元的地址)而丢弃接收到的通信。
16.在该方法的一个实施方式中,所述第一报头数据包含通信控制信息。在该方法的一个实施方式中,所述第一报头数据包括用于执行循环冗余校验的值。由此可以检查通信是否完整且无错误地进行。
17.在该方法的一个实施方式中,所述第一通信帧包括时间戳。由此使得可以同步布置在可运动单元上的时钟。
18.在该方法的一个实施方式中,将所述第一数据包输出到固定单元之一,并且基于所述第一数据包进行在该固定单元和可运动单元之间的通信。将第二数据包输出到同一个固定单元或其他固定单元,并且基于所述第二数据包进行该固定单元和可运动单元之间的通信,其中可运动单元彼此不同。
19.控制单元被设置为以执行根据本发明的方法之一,为此,所述控制单元特别是被设置为创建数据包并输出到固定单元,特别是通过通信接口。在此,可以在所述控制单元和所述固定单元之间布置分配器。
20.计算机程序包括程序代码,所述程序代码在计算机上执行时促使所述计算机执行根据本发明的方法。这种计算机程序可以存储在所述控制单元内。机器可读存储介质可以包括所述计算机程序。
21.本发明还包括线性运输系统的固定单元。所述固定单元包括具有一个或多个驱动线圈的定子,用于驱动动子。此外,所述固定单元包括一个或多个固定天线。所述固定单元被设置为例如从所述控制单元接收数据包。所述数据包包含控制信号,该控制信号包括可以用于标识固定天线的标识信息和待传输的数据信号。所述固定单元被设置为基于所述标识信息来选择固定天线并通过所述固定天线发送所述数据信号。所述数据信号包含起始序列和紧接着所述起始序列的起始比特位。所述数据信号包括紧接着所述起始序列的第一通信帧,其中所述第一通信帧包括所述起始比特位和待传输的有用数据。
22.在一个实施方式中,所述数据信号包括第一报头数据,其中所述第一报头数据也被分配给所述第一通信帧。
23.在一个实施方式中,所述固定单元还被设置为评估第二通信帧的接收信息并基于所述接收信息接收所述第二通信帧。
24.在一个实施方式中,所述固定单元被设置为接收多个数据包,其中每个数据包包括控制信号,从而可以通过多个固定天线同时发送。
25.在一个实施方式中,所述固定单元还被设置为基于同步信号在预给定时间点输出所述起始序列。由此可以支持可运动单元的同步。可以规定,所述固定单元为此包含同步的时钟,其中所述同步的时钟与所述控制单元同步。
26.线性运输系统的可运动单元具有可运动天线。动子布置在可运动单元上并且包括
一个或多个磁体。所述可运动单元被设置为通过可运动天线接收数据信号。所述数据信号包含起始序列和跟随所述起始序列的起始比特位。所述数据信号还包括跟随所述起始比特位的有用数据,其中可运动单元被设置为标识所述起始序列,然后记录在所述起始比特位之后传输的有用数据。
27.在一个实施方式中,所述可运动单元还被设置为接收第二通信帧的接收信息并基于所述接收信息发送所述第二通信帧。
28.在一个实施方式中,所述可运动单元还被设置为在所述第二通信帧内发送状态信息。
29.在一个实施方式中,所述可运动单元还被设置为基于所述起始序列执行时间同步,其中使用额外接收的时间戳。
30.本发明还包括一种线性运输系统,具有根据本发明的控制单元、至少一个根据本发明的固定单元和至少一个根据本发明的可运动单元,其中定子和动子形成线性马达。
31.本发明还包括一种用于初始化运输系统、特别是已经描述的线性运输系统的方法。所述运输系统具有控制单元、固定单元和可运动单元,其中所述固定单元分别具有至少一个固定天线并且所述可运动单元分别具有可运动天线。在此,以下步骤由所述控制单元执行。首先,确定待初始化的可运动单元的可运动天线的位置数据。然后基于所述可运动天线的位置数据选择所述运输系统内的固定单元之一的至少一个固定天线。然后将数据包输出到该固定单元,其中所述数据包包括初始化序列。现在设定了可运动单元的明确分配地址。
32.该方法使得可以基于明确的分配地址来寻址可运动单元,并由此控制通信或设定哪个移动单元应当是消息的接收方。
33.在用于初始化运输系统的方法的一个实施方式中,所述初始化序列包括票号(ticketnummer)。选择至少两个固定天线,其中可运动天线布置在所选择的两个固定天线的影响区域内。这在多个可运动天线分别布置在固定天线的影响区域中——例如由于线性运输系统的不应受到位置变化干扰的运行状态时特别有意义。如果可以将固定天线明确地分配给应当被初始化的可运动单元的可运动天线,则可以通过所述固定天线和预给定命令传输地址。所述数据包包括控制信息,使得票号将由所选择的两个固定天线中的每一个在不同时间点至少输出一次。还可以规定,为一个固定单元发送多个数据包,以响应两个固定单元的相邻天线。
34.所选择的两个固定天线在此可以布置在可运动单元的不同空间侧。特别是在线性运输系统中,固定天线可以在移动方向上布置在可运动单元的不同侧上。当前未初始化的另外的移动单元同样可以布置在所选择的固定天线之一的影响区域中。然而,由于只有待初始化的可运动单元布置在所选择的两个天线的影响区域内,因此可运动单元可以基于接收到的票号的数量确定正是该移动单元当前应当被初始化。这例如可以通过以下方式进行,即在每次接收到带有票号的初始化序列之后将可运动单元中的计数器相应地增加一,将所述计数器与预给定值进行比较并在所述计数器超过预给定值时输出明确的分配地址。在这种情况下,明确的分配地址可以是在可运动单元的生产期间已经给定的标识号。
35.分配地址例如可以是可运动单元的序列号,然后将该序列号传输到固定单元。具有票号的初始化序列也可以替代地同时包含地址(例如由控制单元生成的地址),该地址由
可运动单元接收并在达到计数器读数时被接管。在这种情况下,可以将所述地址传输到固定单元或控制单元,由此可以检查是否传输了正确的地址。
36.在用于初始化运输系统的方法的一个实施方式中,所述票号由每个选择的固定天线多次输出。由此可以减少传输错误的影响,例如当每个选择的固定天线传输票号四次并且与计数器进行比较的预给定值是六时。应当被初始化的可运动单元于是只需要正确接收八次票号传输中的六次。然而,位于仅一个所选择的固定天线的影响区域内的可运动单元即使没有传输错误,也将仅接收四次票号传输,从而这种可运动单元的计数器保持低于预给定值。
37.在用于初始化运输系统的方法的一个实施方式中,输出用于所述运输系统的驱动器例如用于线性运输系统的线性马达的附加控制命令。基于所述控制命令,可以控制所述运输系统的驱动器,使得待初始化的可运动单元的可运动天线移动到一个或多个固定天线的影响区域内。
38.这使得可以改进固定天线的选择并且还可以初始化可运动单元,其中仅使用一个固定天线。在这种情况下,可以将待初始化的可运动单元带入该固定天线的影响区域内,并且可以将所有其他可运动单元带到该固定天线的影响区域之外的位置。
39.在用于初始化运输系统的方法的一个实施方式中,设定可运动单元的明确的分配地址,使得由待初始化的可运动单元通过可运动天线发送的字符串存储为明确的分配地址。该字符串可以是在可运动单元的生产期间已经给定的字符串。
40.在用于初始化运输系统的方法的一个实施方式中,随后将3比特地址输出到所述固定单元,其中应当将所述3比特地址传输到可运动单元。该3比特地址可以对应于已经在第一报头数据中描述的3比特地址。可运动单元可以设置为接收所述3比特地址。
41.在用于初始化运输系统的方法的一个实施方式中,设定明确的分配地址,使得字符串和3比特地址由所述控制单元确定并且输出到所述固定单元。所述字符串和所述3比特地址应当传输到可运动单元。由此可以将该字符串用于所述可运动单元,如果在所述可运动单元的生产期间没有给定字符串的话。此外,该方法可以用于替换在可运动单元的生产期间给定的字符串。
42.在用于初始化运输系统的方法的一个实施方式中,对另外的可运动单元重复该方法。特别是对所有可运动单元重复该方法。
附图说明
43.下面基于实施例并参考附图更详细地解释本发明。在此,分别在示意图中
44.图1示出了线性运输系统;
45.图2示出了图1的线性运输系统的片段;
46.图3示出了图2的线性运输系统的片段的侧平面图;
47.图4示出了固定单元中的固定天线以及可运动单元中的可运动天线的布置;
48.图5示出了在可运动单元移动期间图4的天线;
49.图6示出了固定天线和可运动天线的互连;
50.图7示出了数据信号;
51.图8示出了修改的数据信号;
52.图9示出了从可运动单元接收的数据信号;
53.图10示出了通信帧;
54.图11示出了通信周期;
55.图12示出了第一报头数据;
56.图13示出了第二报头数据;
57.图14示出了具有多个可运动单元的固定单元的示意图;
58.图15示出了具有多个可运动单元的固定单元的另一示意图;以及
59.图16示出了控制单元、固定单元和可运动单元之间的通信的示意概貌。
60.下面对相同的特征使用相同的附图标记。此外,为了清楚起见可以规定,并非每个图都示出所有元件。此外,为了清楚起见可以规定,并非每个元件在每个附图中都设置有自己的附图标记。
具体实施方式
61.图1示出了线性运输系统101。线性运输系统101包括由导轨105引导的可运动单元103。可运动单元103包括这里未示出的导辊和带有磁体的动子113。可运动单元103的导辊在此可以在导轨105的运行面上滚动。
62.线性运输系统101还包括线性马达107,其中线性马达107具有定子109。线性马达107的定子109位于固定单元111中,为此,每个固定单元具有多个驱动线圈。在此,图1中的固定单元111部分不同地设计,其中各个固定单元111可以是笔直的或弯曲的。线性马达107还包括动子113,动子113布置在可运动单元103上并且包括一个或多个磁体。固定单元111分别包括能量发送线圈125。可运动单元103包括能量接收线圈127。在图1中未示出的替代实施方式中,固定单元111还可以包括多个能量发送线圈125。
63.固定单元111还包括固定天线129。可运动单元103包括可运动天线131。可运动天线131固定在可运动单元103上,但可以与可运动单元103一起沿着导轨105移动。借助于固定天线129和可运动天线131,可以在固定单元111和可运动单元103之间交换数据。然而,替代地,这种数据传输也可以例如借助于无线lan连接或蓝牙连接或红外连接或5g连接或根据dect标准或作为光传输来设计。固定单元111于是不包括固定天线129。可运动单元103于是不包括可运动天线131,分别如图1所示。然而,其他天线可以布置在可运动单元103上。固定天线和/或可运动天线可以完全独立于图1所示的设计来布置。
64.线性运输系统101还包括控制单元133,该控制单元直接连接到固定单元111之一或直接连接到所有固定单元111。在图1中示出与固定单元111之一的连接。在这种情况下可以规定,固定单元111包括通信总线,来自控制单元133的信号可以利用该通信总线在固定单元111之间交换。此外,在控制器133和一个固定单元111或多个固定单元111之间可以布置另外的图1中未示出的通信单元。
65.图2示出了固定单元111的更详细视图,可运动单元103布置在该固定单元111上。可运动单元103包括工具137,该工具例如可以被设计为电动工具。为了能够运行工具137,可能需要将能量从固定单元111传输到可运动单元103。这可以通过固定单元111的能量发送线圈125和可运动单元103的能量接收线圈127来进行。如果能量发送线圈125通电,例如通以交流电,则产生对应的磁场,该磁场在能量接收线圈127中感应出电流。该感应出的电
流然后可以用于为可运动单元103的工具137供应能量。此外,固定单元111包括固定天线129并且可运动单元103包括可运动天线131。与此无关地,能量传输的类型也可以不同地进行,例如通过不同类型的非接触式能量传输或通过滑环。仍然可以借助于固定天线129和可运动天线131来传输数据。
66.图3示出了固定单元111的侧平面图,在该固定单元111上布置了可运动单元103。可运动单元103的导辊139可以在导轨105的运行面141上滚动,从而使可运动单元103能够沿着导轨105进行基本上一维的移动。图3还示出了可运动单元103的磁体117,其该磁体形成线性马达107的动子113。还示出了线性马达107的定子109,其由未示出的定子齿和驱动线圈形成。在磁体117和定子109的下方,可运动单元103具有位置检测元件143。固定单元111在该区域中具有位置传感器145。位置传感器145例如可以测量线圈的通过嵌入位置检测元件143中的金属块改变的感应行为。为此,位置传感器145可以具有例如通电的线圈,其中通过变化的感应,位置检测元件143从旁经过导致线圈中电流的变化,从而可以检测位置检测元件143的位置和因此可以检测可运动单元103的位置。当然,位置传感器145也可以不同地设计,例如分别具有励磁和接收线圈,利用该线圈也可以测量嵌入位置检测元件143中的金属块的电感。此外,例如嵌入在位置检测元件143中的磁体117或用于确定位置的光栅评估也是可能的。
67.在线性运输系统101的固定单元111和可运动单元103之间传输数据的方法中,控制单元133可以执行以下步骤:首先确定可运动单元103的可运动天线129的位置数据。可运动天线129的位置数据可以包括可运动单元103相对于线性运输系统101的固定单元111的位置。在此可以规定,借助于位置传感器145确定位置数据。然后选择固定天线129之一。在此可以规定,固定天线129被选择为使得其面对可运动单元103的可运动天线131。然后将数据包输出到固定单元111,其中该数据包包括控制信号。所述控制信号包含可以用于标识固定天线129的标识信息。所述数据包还包括要通过固定天线129传输的数据信号,其中该数据信号包括起始序列和紧接着所述起始序列的第一通信帧。所述起始序列被设置为触发可运动单元103接收数据。第一通信帧包括起始比特位和待传输的有用数据。
68.图4示出了一个固定单元111的四个固定天线129和一个可运动单元103的一个可运动天线131的示意图,它们分别可以被设计为如图1至图3中所描述的那样。固定单元111具有第一固定天线201、第二固定天线202、第三固定天线203和第四固定天线204,每个固定天线一个接一个地布置。在这里,一个接一个意味着当可运动单元103沿着导轨105移动时,可运动天线131首先经过第一固定天线201,然后经过第二固定天线202,然后经过第三固定天线203,最后经过第四固定天线204。也可以设置其他数量的固定天线129,每个固定单元111的固定天线129的数量不限于四个。
69.图5示出了在这种运动期间图4的固定单元111的固定天线129和可运动单元103的可运动天线131。可运动单元103已经进入第四固定天线204的区域内。基于可运动单元103的位置数据选择第四固定天线204用于传输,所述位置数据可以例如借助于位置传感器145或从驱动线圈的通电情况来确定。输出到固定单元111的数据包包含可以用于标识第四固定天线204的标识信息作为控制信号。由此实现的是,数据信号借助于第四固定天线204传输到可运动单元103。基于可运动单元103的位置,可以识别出第四固定天线204与可运动天线131具有最佳的功能交互。替代地或附加地,借助于系统的位置、速度和已知的停滞时间
可以确定:第四固定天线204将在有效发送时间点与可运动天线131具有最佳功能交互。
70.图6示意性地示出了图4和5的固定天线129如何在固定单元111内互连以及可运动天线131如何在可运动单元103内互连。该固定单元具有四个用于无线传输的第一芯片211,每个第一芯片211连接到固定天线129之一。如果存在更多或更少的固定天线129,则还可以适配用于无线传输的第一芯片211的数目。第一芯片211与第一微控制器221连接。可以借助于第一微控制器221来操控用于无线传输的第一芯片211,并且由此使得可以通过固定天线129之一输出数据信号。为此,第一微控制器221具有通信接口235,第一微控制器221可以使用该通信接口接收来自控制单元133的数据包。微控制器221可以基于所述数据包的控制信号来选择应当与之进行传输的第一芯片211。通信接口235例如可以是ethercat接口。可运动单元103包括可运动天线131和用于无线传输的第二芯片213和第二微控制器223。可以通过可运动天线131接收数据包。所述数据包借助于用于无线传输的第二芯片213转发给第二微控制器223。从那里,数据可以转发给工具137。第一微控制器221和第二微控制器223可以替代地设计为控制单元或控制器。第一芯片211和第二芯片213可以设计为rfid芯片。
71.固定单元111和可运动单元103之间的通信是全双工的,因此数据既可以从固定单元111传输到可运动单元103,也可以从可运动单元103传输到固定单元111。
72.可运动天线131、第二芯片213、第二微控制器223以及工具137的电流供应可以通过图1至图3所示的能量发送线圈125或能量接收线圈127进行。可以规定,可运动单元103具有储能器,其中所述储能器可以被设计为电容器、蓄电池、电池、超级电容或超级电容器、超导磁储能器或飞轮。由此可以存储能量,以例如为工具137在短期内需要比可以借助于能量发送线圈125提供的更多功率的动作提供能量。更大量的能量量可以长时间提前传输并暂时储存在储能器中。此外,可以存储能量,以便在没有能量传输的情况下跨过更大的区域,并且在那里仍然能够借助于可运动天线131保持通信或在那里执行工具137的动作。也可以设置专门用于向可运动单元103供应能量的储能器,并且可以省略能量发送线圈125或能量接收线圈127。
73.图7示出了可以在固定单元111之前传输到可运动单元103的数据信号300。数据信号300包括起始序列301和有用数据302。数据信号300在此可以对应于现有技术已知的uart标准,其中在恰好没有数据传输发生时(空闲303)传输信道保持在逻辑1。起始比特位311被设计为在空闲303之后传输逻辑0。然后传输另外的零比特位304,直到根据uart标准必须再次传输具有逻辑1的停止比特位为止。然而,该停止比特位被取反的停止比特位312代替,即继续输出逻辑0。由此,可以向接收方,这里是可运动单元103,发信号通知新的数据传输已经开始。在又一个空闲304和又一个起始比特位311之后,有用数据302的传输开始,其方式是传输有用数据比特位321。图7示出了有用数据302中的两个有用数据比特位321,然而也可以传输多于两个的有用数据比特位321,高达多个字节。
74.通过在空闲303之后发送起始比特位311,可以分别选择用于传输的定义的起始时间。如果可运动单元103在空闲303之后接收到对应的起始比特位311,则可以指示可运动单元103接收数据。可以借助于取反的停止比特位312向可运动单元103通知有用数据302的传输开始。
75.图8示出了修改后的数据信号300,只要下面没有描述差异,数据信号300就对应于图7的数据信号。不是传输多个零比特位304,而是传输具有多个切换边沿313的序列。切换
边沿313用于使数据传输的接收方能够了解与感知的载波频率或当前情况有关的逻辑1和逻辑0的频率调制。例如,根据位置,接收方感知的载波频率幅度波动,并且切换边沿313用于适配于逻辑电平。极性识别是该过程的结果。由此可以在可运动单元中更好地标识逻辑0和逻辑1。切换边沿313在此可以被设计为使得起始序列301包括十进制字节值85。这是通过以下方式实现的,即在起始比特位311之后交替发送逻辑1和逻辑0,具有总共四次的值1和四次的值0。此外,取反的停止比特位312出现了3次。该过程的背景是可运动单元103可以接收足够的切换边沿313以识别极性,即哪些比特位以逻辑0传输,哪些比特位以逻辑1传输。这在线性运输系统101中是有利的,因为可运动单元103可能移动并且因此需要无线传输。
76.图9示出了由可运动单元103接收的数据信号300。图9的上部图示对应于极性得到正确解释(即如图8中那样发送)的情况。图9的下部图示对应于极性遭到错误解释的情况。这里将十进制字节值85的第一比特位解释为空闲303。然而,由于随后的切换边沿313,可以识别极性。然而,在这种情况下,三个取反的停止比特位312中的两个不被解释为停止比特位,而是被感知为正常比特位,从而仅识别第三取反的停止比特位312并且因此标识起始序列301。
77.图10示出了形成第一通信帧341的数据信号300。数据信号300由上述起始序列301和有用数据302组成。有用数据302在此具有第一字节331和多个第二字节332。关于通信的信息在第一字节331内传输。第二字节332仅可用于数据传输。特别地,第一字节331可以包含关于第一通信帧341的长度的信息。
78.在起始序列301从固定单元111传输到可运动单元103之后,可以开始有用数据302的传输。在第一字节331中传输的是:传输包括多少比特位或字节,使得可运动单元103接收数据直到达到比特位或字节的数量为止。为此,也可以设置多于一个第一字节331的传输。特别地,在第一字节331中可以传输的是:将传输预给定数量的字节。然后传输第二字节332,其中第二字节332的数量和第一字节331的数量(图10中为一个)一起产生预给定的数量。
79.图11示出了由第一通信帧341、第二通信帧342和切换暂停343组成的通信周期340,第一通信帧可以对应于图10的第一通信帧341。在第一通信帧341中将数据从固定单元111传输到可运动单元103。传输的长度在此可以如针对图10所描述的那样设定。同样可以在图10的第一字节331中设定从可运动单元103到固定单元111的数据传输的长度,即第二通信帧342的长度。因此,在第二通信帧342中将数据从可运动单元103传输到固定单元111。在第一通信帧341和第二通信帧342之间设置切换暂停343。在切换暂停343中,固定单元111的固定天线129的通信模式从发送切换到接收,而可运动天线103的通信模式从接收切换到发送。
80.在一个实施方式中,第一通信帧341和第二通信帧342的时间长度以及切换暂停343的时间长度被协调为使得在一个控制周期内完成一次完整的传输。此外,传输可以协调为使得在可运动单元103的最大速度下可以使用相同的固定天线129来接收响应。在另一实施方式中,控制单元133被设置为将在其他固定单元111或其他固定天线129上接收到的来自可运动单元103的响应对应地分配给该可运动单元。
81.可以规定由第一通信帧341、切换暂停343和第二通信帧342组成的通信周期340最大持续250微秒。这可以实现4khz的传输。此外,通过通信周期340的最大持续时间可以实现
的是,可运动单元103的可运动天线131在传输期间不会从固定单元111的所选择的固定天线129移开,并且可以借助于这两个天线来进行完整的传输。替代地,也可以将数据从可运动天线131传输到其他固定天线129。
82.图12示出了三个第一字节331,它们一起形成第一报头数据333。第一报头数据333从固定单元111传输到可运动单元103。第一报头数据333可以理解为数据传输的报头360。第一报头数据333由4比特地址361、电报类型362、通信控制信息363和循环冗余校验364组成。然而,在此情况下第一报头数据333的各个元素也可以被省略,具有不同的比特位长度或具有此处未列出的另外的元素。例如,报头360可以只包括电报类型362,其中电报类型362包括第一通信帧341或第二通信帧342的长度。第一报头数据333在此可以在第一通信帧341内传输。
83.例如,对于线性运输系统101的每个可运动单元103,可以在报头360中将“长”地址设定为2字节对象(最大65536个可运动单元103),并且可以设定“短”地址,其中短地址是4比特地址361的一部分。“短”地址“仅”对于在固定单元111或固定单元111的固定天线129的影响区域内的所有可运动单元103来说必须是明确的,并且例如可以包括“长”地址的低3位。在此情况下可以规定,如果4比特地址361的第一比特位为1,则位于固定天线129或固定单元111的影响区域内的所有可运动单元103都应被寻址。如果4比特地址361的第一比特位是0,则可以用短地址在剩余的三个比特位上对可运动单元103之一寻址。
84.例如,通过电报类型362可以设定要传输哪些数据以及这些数据包含多少字节。可以通过电报类型设定是否是先前定义和配置的循环数据。这也使得可以定义可运动单元103必须用什么数据响应。替代地可以设定这是异步传输,其中可以通过可能具有索引和子索引的参数id在一次或多次传输中定义完整的数据传输。然而,电报类型362也可用于指示第一通信帧341或第二通信帧342的长度。
85.4比特地址361和电报类型362在此第一字节331之一。
86.借助于形成第一字节331中另一个的通信控制信息363可以控制固定单元111和可运动单元103之间的通信或给出状态消息。例如可以标记这是通信的开始还是正在进行的传输(例如,在较长文件传输的情况下),或者传输是否已经结束。可以标记是应当进行读访问还是写访问。同样可以在这里标记传输错误,或者可以在这里说明或预给定通信状态。例如,通信状态可以对应于ethercat状态:init、pre-op、safe-op或op。
87.循环冗余校验364用于保护通信。特别地,包含循环冗余校验364的第一字节331可以包含第一通信帧341的校验值,利用该校验值可以识别传输错误。
88.图13示出了三个第一字节331,它们一起形成第二报头数据334。第二报头数据334从可运动单元103传输到固定单元111。第二报头数据334可以理解为从可运动单元103到固定单元111的数据传输的报头360。第二报头数据334由3比特地址365、电报类型362、通信状态366、状态信息367和循环冗余校验364组成。然而,在此第二报头数据334的各个元素也可以被省略,具有其他比特位长度或具有这里未列出的另外的元素。例如,报头360可以只包括电报类型362,其中电报类型362包括第二通信帧342的长度。在此,可以在第二通信帧342内传输第二报头数据334。
89.3比特地址365可以对应于可运动单元103的“短”地址。由此可以传输的是:在固定天线129作用范围内,从哪个可运动单元103接收通信。电报类型362可以与图12类似地设
计。
90.可以规定,如图13所示,通信状态366比通信控制信息363需要更少的数据量。在这种情况下,也可以在传输通信状态366的第一字节内附加地设置状态信息367,其中通信状态366和状态信息367包括第一字节331。状态信息367可以包括特定于应用的实际值,例如电压。由此,例如可以借助于能量发送线圈125来控制或调节向可运动单元103的能量传输。除了具体的电压值之外,状态信息367也可以设计为一种调节,其方式是传输是否应当传输更多或更少或相同的能量。
91.循环冗余校验364对应于图12的循环冗余校验。
92.有用数据302可以例如在第一字节331之一内或第二字节332内包括时间戳。该时间戳可以例如包含在起始比特位311的时间点的系统时间。然后在可运动单元103上可以基于接收到起始比特位311和时间戳的该时间点来将时钟同步。由此可以例如传输用于工具137的操控命令,该操控命令包括在特定时间点执行工具137的动作。从固定单元111到可运动单元103的通信的起始序列301在此可以在周期时间的固定网格中进行,并且可以用于重置或同步可运动单元103上的时钟,例如使用pll(锁相环-phase locked loop)。通过传输系统范围有效的时间和这种同步,所有可运动单元103上的所有时钟都可以调整为异常精确地相同。
93.图14示出了具有多个可运动单元103的固定单元111的示意图。固定单元111再次具有四个固定天线129,即第一固定天线201、第二固定天线202、第三固定天线203和第四固定天线204。第一可运动单元241具有第一可运动天线251。第一可运动单元241在此布置在第一固定天线201的区域内。第二可运动单元242在此布置在第二固定天线202的区域内。第三可运动单元243在此布置在第四固定天线204的区域内。因此,根据应当与第一可运动单元241、第二可运动单元242还是与第三可运动单元243进行通信,标识信息可以用于选择第一固定天线201、第二固定天线202或第四固定天线天线204。如果仍然存在串扰的风险,例如从第一固定天线201到第二可运动单元242的第二可运动天线252,则结合图12解释的4比特地址361可以用于实现通信的明确分配。对于已知不可能存在串扰的天线对,例如第一固定天线201与第一可运动天线251以及第四固定天线204与第三可运动天线253,也可以同时进行通信。特别地,还可以设置从不同固定单元111到不同可运动单元103的并行通信。
94.还基于图14描述了用于初始化线性运输系统101的方法。线性运输系统101在此可以如前面的图中所描述的那样设计。控制单元133执行以下步骤。首先确定待初始化的可运动单元103的可运动天线131的位置数据。然后基于可运动天线131的位置数据选择运输系统101内的固定单元111之一的至少一个固定天线129。然后将数据包输出到固定单元111,其中该数据包包括初始化序列。现在设定可运动单元103的明确分配地址。
95.该方法使得可以基于明确的分配地址来寻址可运动单元103,并且由此控制通信或设定哪个可运动单元103应当成为消息的接收方。
96.在一个实施方式中,应当对图14中的第二可运动单元242初始化。初始化序列包括票号。选择两个固定天线129,其中第二可运动单元242的第二可运动天线252布置在选择的两个固定天线129的影响区域中。第二可运动天线252与第二固定天线202和第三固定天线203重叠。数据包包括控制信息,使得第二固定天线202和第三固定天线203在不同时间点至少输出一次票号。
97.在此,第二固定天线202和第三固定天线203布置在第二可运动单元242的不同空间侧。第一可运动单元241仅位于第二固定天线202的影响区域内,而第三移动单元243仅位于第三固定天线203的影响区域内。第一可运动单元241和第三可运动单元243均表示当前不应初始化的另外的可运动单元103并且布置在所选择的固定天线129之一的影响区域中。然而,由于只有待初始化的第二可运动单元242布置在所选择的两个天线129的影响区域内,即第二固定天线202和第三固定天线203的影响区域内,所以第二可运动单元242可以基于接收到的票号的数量确定:恰好当前应当初始化第二可运动单元242。这例如可以通过以下方式进行,即在每次接收到带有票号的初始化序列之后将对应的可运动单元103中的计数器相应地增加1,将计数器与预给定值进行比较,并且如果计数器超过预给定值,则输出明确的分配地址。在这种情况下,明确的分配地址可以是在可运动单元103的生产期间已经给定的标识号。在此,第一可运动单元241仅接收由第二固定天线202输出的票号,第三可运动单元243在此仅接收由第三固定天线203输出的票号。只有第二可运动单元242接收由第二固定天线202和第三固定天线203两者输出的票号。因此,第二可运动单元242的计数器分别比第一可运动单元241和第三可运动单元243的计数器增加得更快。因此第二可运动单元242的计数器更快地达到预给定值。特别地,预给定值可以大于第二天线202发送票号的次数并且小于第二天线202发送票号的次数的两倍。由此可以明确地分配第二可运动单元242。
98.可以规定,第二固定天线202和第三固定天线203多次输出票号。由此可以减少传输错误的影响,例如当每个选择的固定天线传输票号四次并且与计数器进行比较的预给定值是六时。然后,应当被初始化的第二可运动单元242只需要正确接收八次票号传输中的六次。然而,位于仅一个选择的固定天线129的影响区域内的第一可运动单元241或第三可运动单元243即使没有传输错误也将仅接收四次票号传输,从而第一可运动单元241或第三可运动单元243的计数器保持低于预给定值。
99.如果计数器未达到预给定值,即就像第一可运动单元241和第三可运动单元243那样,并且现在应当初始化它们中的一个,则使用与先前票号不同的另外的票号。在接收到另外的票号后,计数器再次重新启动并按上所述增加。由此能够实现明确的分配。如果不应当对可运动单元103进行附加定位以用于初始化,则特别是可以在正在进行的运行期间使用该方法。
100.还可以规定,附加地使用另外的固定天线129,即例如第一固定天线201和第四固定天线204。
101.图15示出了图14的固定单元111和可运动单元103,其中第三可运动单元243已经被移动。这在用于初始化线性运输系统101的另一方法的范围中进行,其中附加地输出用于线性运输系统101的驱动器的控制命令。基于控制命令控制运输系统的驱动器,使得待初始化的第三可运动单元243的第三可运动天线253移动到第四固定天线204的影响区域中。然后第二可运动单元242以及第一可运动单元241不在第四固定天线204的影响区域中,从而从第四固定天线204到第三可运动天线253的传输并且因此到第三可运动单元243的传输可以用于初始化第三可运动单元243。还可以规定,将第二可运动单元242以及第一可运动单元241与第四固定天线204移开。
102.这使得可以改进固定天线129的选择并且还可以改进可运动单元103的初始化,其
中仅使用一个固定天线129。在这种情况下,待初始化的可运动单元103,这里是第三可运动单元243,可以被带入第四固定天线204的影响区域,并且所有其他可运动单元103,这里是第一可运动单元241和第二可运动单元242,可以被带至第四固定天线204的影响区域之外的位置。
103.在基于图14和图15描述的用于初始化线性运输系统的方法的实施例中,设定可运动单元103的明确分配地址,使得由待初始化的可运动单元103通过可运动天线131发送的字符串被存储为明确的分配地址。该字符串可以是在可运动单元103的生产期间已经给定的字符串。
104.在基于图14和15描述的用于初始化线性运输系统的方法的实施例中,接着将3比特地址输出到固定单元111,其中3比特地址应当传输到可运动单元103。该3比特地址可以对应于已经在图12和13的第一报头数据333中描述的3比特地址365。可运动单元103可以被设置为接收3比特地址。
105.在基于图14和图15描述的用于初始化线性运输系统的方法的实施例中,设定明确的分配地址,使得字符串和3比特地址由控制单元133确定并输出到固定单元111。字符串和3比特地址应当传输到可运动单元103。由此,当在可运动单元103的生产期间没有给定字符串时,可以针对可运动单元103来确定字符串。此外,该方法可以用于替换在可运动单元103的生产期间给定的字符串。
106.在参考图14和图15描述的用于初始化线性运输系统的方法的实施例中,针对另外的可运动单元103重复该方法。特别地,对所有可运动单元103重复该方法。
107.图16示出了控制单元133、固定单元111和可运动单元103之间的通信的示意概貌。固定单元111和可运动单元103在此可以如上所述设计。控制单元133借助于通信连接151连接到固定单元111之一,并且该固定单元又连接到另一个固定单元111。通信连接151在此可以是ethercat连接。图16中未示出的另外的通信参与者(例如马达电路板、传感器电路板和总线耦合器)也可以连接到通信连接151。固定单元111之一借助于无线数据通信153连接到可运动单元103,其中借助于无线数据通信153可以在固定天线129之一与可运动天线131之间进行上述数据传输。
108.固定单元111可以通过通信连接151与中央时钟同步。可运动单元103也可以通过无线数据通信153与中央时钟同步。可运动单元的时钟可以借助于同步的通信和/或借助于使用上述时间戳(时钟时间)来调整和重新调整到线性运输系统101的中央时钟。在此,可以借助于可运动单元103上的pll(锁相环)重新调整在可运动单元103上的实时,由此可以避免与中央时钟的偏差。即使在线性运输系统101中设置了在固定单元111和可运动单元103之间无通信可能的部分,也可以以这种方式在更长的时间段内进行同步。可运动单元103的时钟的残余漂移在各种时钟发生器的不精确性范围内。例如,可以使用典型误差为 /-10ppm到100ppm的石英振荡器。这意味着在10秒的时间段内可能会出现1毫秒的两倍到0.1毫秒的两倍的偏差。在接收到标记向可运动单元103的新传输开始的起始序列之后,如果起始序列在设定的时间点被发送,则可运动单元103可以执行其pll。
109.通过时间同步,可运动单元103上工具137的动作可以与机器流程时间上匹配地来执行或在可运动单元103的特定位置处执行,例如抓取通过其他组件(例如光电栅栏)检测到的产品。可运动单元103上的特定动作可以与额定值的时间戳一起传送,以匹配地执行该
额定值。
110.由此,即使复杂的动作额定值的传输需要更长的时间或多个通信周期,例如也可以在系统范围内对动作的未来时间点进行准确设定。从而可以在稍后的时间点执行动作。从而还可以针对线性运输系统内不存在到可运动单元103的无线电连接153的路段部分来计划并随后执行动作。从而也可以仅利用一个或几个包含固定天线129的固定单元111在长得多的路段上控制和执行时间同步的动作。前提条件可以是可运动单元103上的合适的储能器,以确保以后的动作。替代地,也可以借助于与动作相关的地点处的能量发送线圈125来传输能量。因此存在使用成本优化的固定单元111的可能性,其中一些固定单元111配备有能量发送线圈125和固定天线129,而其他固定单元111仅配备有能量发送线圈125。从而以后的时间和位置同步的动作可以由具有能量发送线圈125和固定天线129的固定模块111来准备。
111.此外,通过时间戳的使用可以使线性运输系统101更鲁棒地抵抗通信中的干扰。通过带有时间戳的早期数据传输,在达到实际动作时间点之前还可以重复数据信号300几次。此外,与多个可运动单元103的较长时间的通信可以先后进行,其中动作仍然同时在这多个可运动单元103上发生。同样,在特定事件的情况下,诸如测量值的该事件可以在可运动单元103上一起给出系统范围有效的时间戳。由此得出进一步加工中的另外的优点。
112.通过时间同步,应当在线性运输系统101的可运动单元103和控制单元133之间交换的更大的数据量,也可以在多个通信周期340期间并且通过固定单元111传输,同时可运动单元103在不同的固定单元111上移动。在可运动单元103中或在控制单元133中(取决于传输方向)仍然可以正确地组合数据。
113.如果设置借助于4比特地址361的上述寻址,则可以通过多个可运动单元103接收起始序列301来在时间上同步多个可运动单元,即使通信的实际有用数据302仅用于特定的可运动单元103。
114.例如,线性运输系统101可以应用于自动化技术中。布置在可运动单元103上的工具137可以是例如夹具、滑块、钻头、对准设备、多个可运动单元103的机械或磁耦合器、用于测量诸如温度、压力、电流、电压、加速度、质量、光入射的物理变量的测量工具。此外,工具137可以包括读取头,利用该读取头可以读出编码带并且从而可以进行进一步的位置确定。该进一步的、更准确的位置然后也可以用于改进可运动单元103的调节和/或线性马达107的操控。当然,该原理也可以与在可运动单元103上测量的其他物理变量一起使用,例如加速度或振动。此外,可以借助于工具137在可运动单元103上产生物理变量。通过移动可运动单元103的工具137可以产生力,并且也可以利用所使用的驱动线圈的可调节电流限制来调节或产生该力。此外可以产生真空。由此可以通过对产品本身特别温和的特殊吸盘拾取和再次释放产品。可以产生检查电压。通过这样的检查电压还可以对由更复杂的电子电路组成的产品进行功能检查。
115.与具有通信接口的更复杂产品的通信也是可能的。也可以为材料检查产生其他物理变量,例如超声、电流或光。如果该数据与控制单元133中的其他数据连接并例如写入数据库,则还可以与由可运动单元103运输的工件建立通信,从而可以进行检查或其他生产监视,例如完整的产品跟踪。因此可以有利地向工件写入数据或从工件读取数据。
116.此外,可以设置加热器,以便有针对性地并且限制在小部位地产生更高的温度,以
便在过程中更快且更节能地例如干燥粘合剂或油漆。在此可以规定,将可运动单元103上的工件或产品保持在特定温度,以便例如能够更长地对工件或产品进行加工。使用可开关的磁场源(线圈),磁性部件可以很简单地固定、运输和重新放置。此外,可运动单元103可以包括相机或其他传感器以检查线性运输系统101的磨损、污垢或其他情况。这在线性运输系统101具有难以或不可能接近的部位时特别有用。
117.在此,可以在可运动单元103上进行任何类型的移动,例如也可以横向于由导轨105定义的行进方向。夹具可以抓握产品并再次释放产品,而无需与弹簧进行机械连接。可以规定,根据产品的状态,也可以将该产品放置在另一个传送带上并且从而例如拣出该产品。工具137可以具有滑块,以有针对性地将产品从可运动单元103例如推移到传送带上。通过线性运输系统101展开的产品流可以通过可运动单元103上的滑块或类似的可运动元件分配到不同的继续进行的运输装置,例如传送带。从而仅使用一个不带转向器的线性运输系统101(使用该转向器可以将可运动单元103导向不同方向),可以根据需要划分快速的产品流并在相反方向上再次将其重新组合在一起。
118.通过工具137可以执行可以用于操纵产品的运动,以例如竖立盒子或加工产品。在此,可以使用钻头或借助于压力机对产品施加压力。此外,例如借助于工件支架的旋转,可以进行将产品的取向从纵向改变为横向的旋转移动。可以提升产品。可以旋转产品,因此例如可以拧上瓶盖。产品之间的距离也可以改变。通过可运动单元103上的致动器可以使产品移位,从而可以补偿空的可运动单元103上的产品空缺。从而在一排具有产品空缺的可运动单元103中,可以将其左侧单元上的产品向右移动一半距离并且在另一侧相反,从而可以从后续的机器单元中取出之间没有空缺并且彼此之间具有相同距离的产品以进行进一步加工。
119.例如,如果要将标签、印刷品或其他部件(例如吸管)施加到瓶子上,则可以精确对齐诸如瓶子的产品。移动可以叠加。各种硬件可以集成到可运动单元103的工具137中并且可以通过设定值操控,例如也通过pwm信号(电磁阀、直流马达、步进马达、小型伺服马达、音圈马达、振动元件、电磁体、真空、激光,超声波源)。通过硬件限位开关或朝着止动器行进也可以在没有反馈的情况下实现绝对定位,例如在直流马达的情况下。可以通过夹具或其他机械装置以及测量移动期间的电流消耗可以测量产品(对可运动单元103的组件以及产品组件进行条件监视也是可能的)。产品可以被分类并且例如在可运动单元103和储存站之间转移。
120.可运动单元103可以根据需要耦合和分离以增加驱动力,其方式是例如将一个可运动单元103的机械可移动部分钩入另一个可运动单元103或借助于电磁耦合。在与传送带上移动的产品同步的情况下,如果工具137可以垂直于由导轨105预给定的行进方向移动,则可以节省可运动单元103之间的空间。由此可以将工具137插入更窄的产品间隙并应对更小的间隙,从而提高机器功率。一起运输产品的可运动单元103可以在运输期间进入机械安全耦合,该耦合即使在出现错误(电流失效等)的情况下也确保敏感产品被保持住并且不会出现掉落或产品本身被破坏,例如通过可运动单元的不同程度地旋转出。这在两个可运动单元103是同一个线性运输系统101的一部分时以及当两个可运动单元103是不同线性运输系统101的一部分时都是可能的。
121.可运动单元103上的电运行的工具更换也是可能的。工具/容纳器/支架可以智能
地适配于产品的尺寸。
122.如果使用上述用于通过时间戳同步可运动单元103的方法,则工具137的运动可以以时间控制的方式开始,即使在不能传输数据的部位处也是如此。此外,运动可以与可运动单元103的位置和外部过程同步地开始或者与其精确地同步。特别地,可以精确地知道从控制单元133到工具137的整个数据传输的延迟时间,并且由于所有元件的完全同步,该延迟时间也可以仅具有非常小的抖动,例如在误差范围内或pll准确度的范围内。另一个优点是自动化技术的应用和与工具137的数据通信都可以在控制单元133中计算和处理,从而得出短的反应时间。此外,可以以时间控制的方式将产品引入到线性运输系统101外部的过程中以及再次从该过程中取回产品,例如在燃烧器站或浴槽中。
123.如果工具包括合适的传感器系统,则还可以借助于数据传输在可运动单元103上测量任何物理变量。在模数转换之后,可以将测量值传输到固定单元111并且也可以传输到控制单元133。由此可以实现更高的过程可靠性,特别是在机器具有高产量时。此外,这可以实现单件生产或小批量生产。可以监视温度,也可以对温度进行过程说明(例如,在冷链监视中)。可以测量和监视压力。可以对可运动单元103上的电路板这些电气测试,例如可与ict测试相比较。在这样的测试中,也可以使用特定的通信协议与工具137进行通信并交换测试数据或测试复杂的时间序列。可以测量可运动单元103上诸如蓄电池的部件的充电过程(电流和电压)。从可运动单元103接收的信号也可以以调节方式作用于可运动单元103的运动设定。在此,例如可以想到直接的运动调节-调节,其中通过加速度传感器检测可运动单元103上的或可能仅在可运动单元103上的特定点处的实际加速度,并且在调节中将该实际加速度用于适当的观察器结构(例如,对于较大/较长的工具或倾向于振动等的产品)。诸如振动传感器的其他传感器也可以用作反馈。在可运动单元103上测量的温度可以用于调节,以例如补偿热膨胀。
124.产品可以称重并且例如由此控制填装过程。可以在工具137中设置用于产品识别的光传感器和/或感应传感器。在工具137和/或产品与可运动单元103的第二微控制器223之间也可以存在直接电接触,然后通过该接触进行数据通信。然而,在第二微控制器223和工具137之间还可以存在(多个)另外的微控制器,例如用于控制可运动单元103上的应用。作为借助于位置检测元件143和位置传感器145的位置测量的附加或替代,可以进行进一步准确的位置测量。例如,利用可运动单元103上的读取头和沿固定单元111的编码器带,可以实现总体上更成本有利的位置确定,特别是对于具有大量固定单元111以及少量可运动单元103的线性运输系统101而言。以这种方式确定的位置数据然后可以并行地或替代地用于驱动线圈的调节。由此可以在更长的距离上有利地同时测量可运动单元103和甚至多个可运动单元103的位置。借助于传输的信号强度还可以确定和观察气隙的维度尺寸。同样,可运动单元103和产品组件的条件监视都是可能的,例如使用安装在可运动单元103上的加速度传感器和/或振动传感器。
125.可以读取可运动单元103的地址,由此使得能够标识可运动单元103,特别是在其中可运动单元103可以在可自由移动的路段部分之间自由行进的大型分支系统中。在此,该地址可以在初始化例程中传送到可运动单元103,例如当只有一个可运动单元103在固定天线129的作用范围内并且这是如上所述通过在4比特地址361的第一比特位中传输1来进行时。此外,可以读取和/或写入工具137的标识号和/或位于可运动单元103上的产品id的标
识号(尤其是借助于qr/bar码)。这可以例如通过产品和可运动单元103之间的直接有线通信来进行。rfid阅读器作为工具137与产品中的rfid应答器通信也是可能的。这可以简化单件生产或小批量生产。除了标识号之外,可运动单元103和/或工具137的状态也可以存储在可运动单元103上的存储器中,例如迄今为止的里程读数或维护信息。包括来自储备库的工具137的可运动单元103也可以将这样的信息存储在存储器中,因为所述信息可能偏离线性运输系统101的整体性能。可运动单元103的机械公差,包括工具137的机械公差(例如机械边缘相对于反馈标志的位置偏移)可以在使用可运动单元103的单独工作步骤期间确定和存储。可以传输使得可以更好地调节可运动单元103的行为的其他参数,例如包括工具137的可运动单元103的重量或磁体117的精确强度。这可以与工具137的标识号、产品的标识号等一起也动态地进行(例如在产品装载或卸载期间)并在过程中发生变化。
126.此外,可以在可运动单元103上存储专门用于可运动单元103的齿槽表并由控制单元133查询,以补偿调节中的齿槽力波动。在通过可运动单元103的磁体117进行位置评估(霍尔评估)的情况下,磁体公差和校正值都可以存储在可运动单元103上,以便以后借助于控制单元133执行补偿计算。在光学检查的情况下可以传输结果,其中在快速周期性传输所需的典型高数据速率的情况下,该周期性传输也可以通过其他通信进行,例如通过wlan,但通过快速传输的时间戳等,光学检查的数据与移动过程的同步可以快速而明确地实现。
127.在例如移动终端设备(手机和/或pda)上通过nfc或无线的其他通信也可以由此转用于可运动单元103或与过程同步(与外部控制、过程的通信)。在此,外部通信的可能性例如可以通过控制单元133启用或关闭,或者借助于控制单元133转发。此外,在可运动单元103上可以存储先前传输的指令,所述指令包含工作指令和/或所谓的产品配方。由此,然后可以通知其他控制器应当如何处理产品(例如在处理和测量站中)。其结果可以直接存储。值也可以从外部过程(例如在处理站中)传输到可运动单元103,然后通过到固定单元111的数据传输,这些值又可用于控制单元133。产品和/或可运动单元103的值和状态也可以通过led或小型显示器直接显示在可运动单元上。此外,可以将产品的过程数据存储在数据库中。
128.此外,可以在数字印刷中操控布置在可运动单元103上的印刷头。此外,在线性运输系统101重启后,通过可运动单元103上设置的存储器可能性可以读出包括可运动单元103和布置在可运动单元103上的产品的完整状态。由此可以有针对性地启动线性运输系统101,从而使废品最小化。
129.对于所有提到的应用,可能既需要根据本发明的数据传输,又需要固定单元111和可运动单元103之间的能量传输。
130.附图标记列表
131.101
ꢀꢀꢀꢀ
运输系统
132.103
ꢀꢀꢀꢀ
可运动单元
133.105
ꢀꢀꢀꢀ
导轨
134.107
ꢀꢀꢀꢀ
线性马达
135.109
ꢀꢀꢀꢀ
定子
136.111
ꢀꢀꢀꢀ
固定单元
137.113
ꢀꢀꢀꢀ
动子
138.117
ꢀꢀꢀꢀ
磁体
139.125
ꢀꢀꢀꢀ
能量发送线圈
140.127
ꢀꢀꢀꢀ
能量接收线圈
141.129
ꢀꢀꢀ
固定天线
142.131
ꢀꢀꢀꢀ
可运动天线
143.133
ꢀꢀꢀꢀ
控制单元
144.137
ꢀꢀꢀꢀ
工具
145.139
ꢀꢀꢀꢀ
导辊
146.141
ꢀꢀꢀꢀ
运行面
147.143
ꢀꢀꢀꢀ
位置检测元件
148.145
ꢀꢀꢀꢀ
位置传感器
149.153
ꢀꢀꢀꢀ
无线数据通信
150.201
ꢀꢀꢀꢀ
第一固定天线
151.202
ꢀꢀꢀꢀ
第二固定天线
152.203
ꢀꢀꢀꢀ
第三固定天线
153.204
ꢀꢀꢀꢀ
第四固定天线
154.211
ꢀꢀꢀꢀ
第一芯片
155.213
ꢀꢀꢀꢀ
第二芯片
156.221
ꢀꢀꢀꢀ
第一微控制器
157.223
ꢀꢀꢀꢀ
第二微控制器
158.235
ꢀꢀꢀꢀ
通信接口
159.241
ꢀꢀꢀꢀ
第一可运动单元
160.242
ꢀꢀꢀꢀ
第二可运动单元
161.243
ꢀꢀꢀꢀ
第三可运动单元
162.251
ꢀꢀꢀꢀ
第一可运动天线
163.252
ꢀꢀꢀꢀ
第二可运动天线
164.253
ꢀꢀꢀꢀ
第三可运动天线
165.300
ꢀꢀꢀꢀ
数据信号
166.301
ꢀꢀꢀꢀ
起始序列
167.302
ꢀꢀꢀꢀ
有用数据
168.303
ꢀꢀꢀꢀ
空闲
169.304
ꢀꢀꢀꢀ
零比特位
170.311
ꢀꢀꢀꢀ
起始比特位
171.312
ꢀꢀꢀꢀ
取反的停止比特位
172.313
ꢀꢀꢀꢀ
切换边沿
173.321
ꢀꢀꢀꢀ
有用数据比特位
174.331
ꢀꢀꢀꢀ
第一字节
175.332
ꢀꢀꢀꢀ
第二字节
176.333
ꢀꢀꢀꢀ
第一报头数据
177.334
ꢀꢀꢀꢀ
第二报头数据
178.340
ꢀꢀꢀꢀ
通信周期
179.341
ꢀꢀꢀꢀ
第一通信帧
180.342
ꢀꢀꢀꢀ
第二通信帧
181.343
ꢀꢀꢀꢀ
切换暂停
182.360
ꢀꢀꢀꢀ
报头
183.361
ꢀꢀꢀꢀ
4比特地址
184.362
ꢀꢀꢀꢀ
电报类型
185.363
ꢀꢀꢀꢀ
通信控制信息
186.364
ꢀꢀꢀꢀ
循环冗余校验
187.365
ꢀꢀꢀꢀ
3比特地址
188.366
ꢀꢀꢀꢀ
通信状态
189.367
ꢀꢀꢀꢀ
状态信息
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