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Title:
PROCESSING SYSTEM FOR PROCESSING AT LEAST ONE WORKPIECE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/099212
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a processing system (10) for processing at least one workpiece (101; 102), in particular an ultrasonic welding system (10), wherein the processing system (10) comprises at least one processing component (11; 12; 13; 14), in particular at least one oscillation component (11; 12; 13), and at least one data unit (30) that is connected or can be connected to the processing component (11; 12; 13; 14), wherein the data unit (30) contains at least one data transmitter (31) for transmitting data and at least one sensor (32; 36; 38). The data unit (30) can comprise: an energy receiver (33) by means of which the data unit (10) can receive energy for supplying energy to the data unit (30), in particular to the data transmitter (31); an internal energy converter which is designed to convert kinetic energy of the data unit (30) into electrical energy for supplying the data unit (30); a motion sensor (36); and a light sensor (38).

Inventors:
SOLENTHALER PETER (CH)
AYABAKAN MUSTAFA (CH)
Application Number:
EP2019/080387
Publication Date:
May 22, 2020
Filing Date:
November 06, 2019
Export Citation:
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Assignee:
TELSONIC HOLDING AG (CH)
International Classes:
B29C65/08; B06B3/00; B23K20/10; B26D7/08; B29C65/06; B07B1/42; B08B3/12; B08B7/02
Domestic Patent References:
WO2014195309A12014-12-11
WO2000000344A12000-01-06
Foreign References:
US20150041047A12015-02-12
US20110108181A12011-05-12
US20020062903A12002-05-30
EP2017080780W2017-11-29
Attorney, Agent or Firm:
MÜLLER, Christoph et al. (CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Bearbeitungssystem (10) zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks (101; 102), insbesondere Schwingungsbearbei tungssystem (10) oder Rotationsbearbeitungssystem, insbe sondere Ultraschallbearbeitungssystem (10) oder Vibra tionsbearbeitungssystem, insbesondere Ultraschall- schweisssystem (10) oder Vibrationsschweisssystem, wobei das Bearbeitungssystem (10) mindestens eine Bearbeitungs komponente (11; 12; 13; 14), insbesondere mindestens eine Schwingungskomponente (11; 12; 13) und/oder mindestens eine Rotationskomponente, und mindestens eine mit der Be arbeitungskomponente (11; 12; 13; 14) verbundene oder verbindbare Dateneinheit (30) enthält, wobei die Daten einheit (30) mindestens einen Datensender (31) zum Senden von Daten und mindestens einen Sensor (32; 36; 38) ent hält .

2. Bearbeitungssystem (10) gemäss Anspruch 1,

wobei die Dateneinheit (30) einen Energieempfänger (33) aufweist, mittels dessen die Dateneinheit (10) Energie zur Energieversorgung der Dateneinheit (30), insbesondere des Datensenders (31), empfangen kann.

3. Bearbeitungssystem (10) gemäss Anspruch 2,

wobei der Energieempfänger (33) als Photovoltaikzel- le (33) ausgebildet ist.

4. Bearbeitungssystem (10) gemäss Anspruch 3,

wobei das Bearbeitungssystem (10) mindestens ein Leucht element (20), insbesondere mindestens eine Leuchtdio de (20), aufweist, welches zur Versorgung des Energieemp fängers (33) mit Strahlungsenergie angeordnet und ausge bildet ist.

5. Bearbeitungssystem (10) gemäss Anspruch 4,

wobei die Dateneinheit (30) einen Frequenzfilter (34) zum Herausfiltern eines Frequenzbereichs der vom Leuchtele ment (20) abgegebenen Strahlung aufweist.

6. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der Ansprüche 4 und

5,

wobei das Bearbeitungssystem (10) mindestens zwei Leucht elemente (20), insbesondere mindestens zwei Leuchtdio den (20), aufweist, welche zur Versorgung des Energieemp fängers (33) mit Strahlungsenergie mit zwei verschiedenen Spektren angeordnet und ausgebildet sind.

7. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Dateneinheit (30) mindestens einen internen Energieumwandler aufweist, der zur Umwandlung von Bewe gungsenergie der Dateneinheit (30) in elektrische Energie zur Versorgung der Dateneinheit (30) ausgebildet ist.

8. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei der Datensender (31) als kontaktloser Datensen der (31), insbesondere als Bluetooth-Datensender (31), WiFi-Datensender oder NFC-Datensender ausgebildet ist.

9. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Dateneinheit (30) mindestens einen Bewegungs sensor (36) und eine damit gekoppelte Steuerung (37) auf weist, welche derart ausgebildet ist, dass sie die Daten einheit (30) in einen Energiesparmodus versetzt, insbe sondere das Senden der Daten beendet, wenn der Bewegungs sensor (36) ein Ruhen der Dateneinheit (30) für einen Zeitraum meldet, der einen vorgegebenen oder vorgebbaren Mindestzeitraum überschreitet.

10. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Dateneinheit (30) mindestens einen Lichtsensor (38) und eine damit gekoppelte Steuerung (37) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass sie die Da teneinheit (30) in einen Energiesparmodus versetzt, ins besondere das Senden der Daten beendet, wenn der Licht sensor (38) für einen Zeitraum, der einen vorgegebenen oder vorgebbaren Mindestzeitraum überschreitet, eine Lichtintensität meldet, die eine vorgegebene oder vorgeb- bare Mindestintensität unterschreitet.

11. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Dateneinheit (30) im Bereich eines Schwingungs minimums der Schwingungskomponente (11; 12; 13) angeord net oder anordenbar ist.

12. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Bearbeitungskomponente (11; 12; 13; 14) mindes tens einen Ultraschallkonverter (11; 12; 13; 14) und/oder mindestens einen Ultraschallbooster (12) und/oder mindes tens eine Ultraschallsonotrode (13) und/oder mindestens einen Amboss (14) umfasst.

13. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Dateneinheit (30) mindestens einen Datenempfän ger (40) zum Empfangen von Daten aufweist.

14. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Dateneinheit (30) mindestens einen Datenspei cher (39) zum Speichern von Daten aufweist, insbesondere von mit dem Datenempfänger (40) empfangenen Daten.

15. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bearbeitungssystem (10) mindestens eine Rechen einheit (41) zum Verarbeiten von Daten aufweist, insbe sondere von mit dem Datenempfänger (40) empfangenen Daten und/oder von im Datenspeicher (39) gespeicherten Daten.

16. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei das Bearbeitungssystem (10) mindestens eine Ver schlüsselungseinheit zum Verschlüsseln von Daten auf weist, insbesondere von mit dem Datensender (31) gesende ten Daten.

17. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei das Bearbeitungssystem (10) mindestens eine Ent schlüsselungseinheit zum Entschlüsseln von Daten auf weist, insbesondere von mit dem Datenempfänger (31) emp fangenen Daten.

18. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei das Bearbeitungssystem (10) mindestens eine Authen- tifizierungseinheit zum Authentifizieren der Datenein heit (30) anhand der vom Datensender (31) gesendeten Da ten aufweist.

19. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Daten, insbesondere die vom Datensender (31) der Dateneinheit (10) gesendeten Daten und/oder die vom Datenempfänger (40) der Dateneinheit (10) empfangenen Da ten und/oder die vom Datenspeicher (30) der Datenein heit (10) gespeicherten Daten und/oder die von der Re cheneinheit (41) der Dateneinheit (10) verarbeiteten Da ten und/oder die von der Verschlüsselungseinheit ver schlüsselten Daten und/oder die von der Entschlüsselungs- einheit der Entschlüsselungseinheit entschlüsselten Da ten, umfassen:

- Daten derjenigen Bearbeitungskomponente (11; 12; 13;

14), mit der die Dateneinheit (30) verbunden oder verbindbar ist, und/oder

- Daten einer weiteren Bearbeitungskomponente (11; 12;

13; 14) des Bearbeitungssystems (10) und/oder

- Daten, die den Verschleiss derjenigen Bearbeitungs komponente (11; 12; 13; 14) kennzeichnen, mit dem die Dateneinheit (30) verbunden oder verbindbar ist, und/oder

- Daten der das Bearbeitungssystem (10) enthaltenden Anlage .

20. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei das Bearbeitungssystem (10) mindestens zwei Daten einheiten (30) aufweist, die eine jeweils eindeutige Ken nung enthalten.

21. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei mindestens eine Komponente des Bearbeitungssys tems (10) über einen insbesondere eindeutigen Identifika- tor (19) verfügt, insbesondere in Form eines Barcodes o- der eines QR-Codes.

22. Bearbeitungssystem (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei die Dateneinheit (30) eine Grösse aufweist, die kleiner als 20 cm, bevorzugt kleiner als 15 cm und beson ders bevorzugt kleiner als 10 cm ist.

Description:
BearbeitungsSystem zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit Bearbeitungssyste men zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks. Das Bearbei tungssystem kann beispielsweise ein Schwingungsbearbeitungs system oder ein Rotationsbearbeitungssystem sein, insbesondere ein Ultraschallbearbeitungssystem oder ein Vibrationsbearbei tungssystem, insbesondere ein Ultraschallschweisssystem oder eine Vibrationsschweisssystem, mit dem mehrere Werkstücke mit einander verschweisst werden können.

In industriellen Anlagen, beispielsweise in der Automobil oder der Verpackungsindustrie, werden häufig Bearbeitungssys teme eingesetzt, mit denen Werkstücke bearbeitet werden, bei spielsweise durch Ultraschallschweissen miteinander verbunden werden. Die Inbetriebnahme eines solchen Bearbeitungssystems innerhalb einer Anlage gestaltet sich oftmals als sehr zeit aufwendig, was sowohl für den Hersteller und Monteur des Bear beitungssystems als auch für den Anlagenbauer nachteilig ist. Zudem setzen Anlagenbauer je nach ihren Bedürfnissen und Ge wohnheiten verschiedene Bussysteme ein, wie beispielsweise EtherCAT, Ethernet POWERLINK, Profibus oder Sercos. Ein stan dardisiertes Bussystem existiert nicht, was die Integration weiter erschwert.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere sollen die Integration eines Bearbeitungssystems, mit dem Werkstücke bearbeitet werden können, in eine industrielle An lage sowie die Wartung des Bearbeitungssystems vereinfacht werden .

Erfindungsgemäss wird dieser Aufgabe durch ein Bearbeitungs system zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks gelöst. Es kann sich dabei beispielsweise um ein Schwingungsbearbeitungs system handeln, wie beispielsweise ein Ultraschallbearbei tungssystem oder ein Vibrationsbearbeitungssystem, insbesonde- re ein Ultraschallschweisssystem oder ein Vibrationsschweiss- system. Alternativ kann das Bearbeitungssystem aber auch ein Rotationsbearbeitungssystem sein, mit dem Werkstücke durch ei ne relative Rotation miteinander verbunden werden können. Auch Ultraschallschneidesysteme, Ultraschallsiebsysteme und Ultra schallreinigungssysteme sind von der Erfindung umfasst.

Das Bearbeitungssystem enthält mindestens eine Bearbeitungs komponente, insbesondere mindestens eine Schwingungskomponente oder eine Rotationskomponente, und mindestens eine mit der Be arbeitungskomponente verbundene oder verbindbare Dateneinheit. Die Dateneinheit enthält mindestens einen Datensender zum Sen den von Daten und mindestens einen Sensor.

Auf diese Weise ist es möglich, dass der Datensender Daten an einen Datenempfänger des Bearbeitungssystems oder einer das Bearbeitungssystem enthaltenen Anlage senden kann. Auf der Grundlage dieser Daten kann das Bearbeitungssystem oder die Anlage gesteuert werden. Mit Hilfe des Sensors können weitere Daten aufgenommen und mittels des Datensenders an die Anlage übertragen werden. Hierdurch wird die Integration des Bearbei tungssystems in die Anlage erheblich vereinfacht. Bei dem Da tensender kann es sich beispielsweise um einen an sich bekann ten Beacon handeln, also um einen Datensender, der auf

der Bluetooth-Low-Energy (BLE) -Technologie oder auch der Blue- tooth-Smart-Technologie basiert. Derartige Beacons erlauben eine Platz und Energie sparende Datenübertragung mit einstell barer Reichweite.

Die Dateneinheit verfügt bevorzugt über ein Gehäuse, innerhalb dessen der Datensender, optional der Sensor und optional min destens eine, bevorzugt sämtliche der weiter unten noch erläu terten optionalen Komponenten angeordnet sind, also mindestens ein Energieempfänger und/oder mindestens ein Frequenzfilter und/oder mindestens ein interner Energieumwandler und/oder mindestens ein Bewegungssensor und/oder mindestens ein Lichtsensor und/oder mindestens ein Datenspeicher und/oder mindestens ein Datenempfänger und/oder mindestens eine Rechen einheit und/oder mindestens eine Verschlüsselungseinheit und/oder mindestens eine Authentifizierungseinheit . Das Gehäu se kann direkt mit der Bearbeitungskomponente des Bearbei tungssystems insbesondere lösbar verbunden werden oder sein. Die Verbindung kann beispielsweise durch aufeinander abge stimmte Formschlusselemente am Gehäuse und an der Bearbei tungskomponente erreicht werden. Das Gehäuse kann weiterhin einen Anschluss zum Anschliessen mindestens eines weiteren, externen Sensors enthalten.

Es ist jedoch auch denkbar und liegt im Rahmen der Erfindung, dass die vorstehend genannten Komponenten (also der Datensen der und/oder der Sensor und/oder mindestens ein Energieempfän ger und/oder mindestens ein Frequenzfilter und/oder mindestens ein interner Energieumwandler und/oder mindestens ein Bewe gungssensor und/oder mindestens ein Lichtsensor und/oder min destens ein Datenspeicher und/oder mindestens ein Datenempfän ger und/oder mindestens eine Recheneinheit und/oder mindestens eine Verschlüsselungseinheit und/oder mindestens eine Authen tifizierungseinheit ) nicht innerhalb eines gemeinsamen Gehäu ses angeordnet sind. In diesem Fall ist es ebenfalls bevor zugt, wenn mindestens eine, bevorzugt sämtliche dieser Kompo nenten jeweils direkt mit der Bearbeitungskomponente des Bear beitungssystems verbindbar oder verbunden sind.

Die Dateneinheit kann eine Grösse aufweisen, die kleiner als 20 cm, bevorzugt kleiner als 15 cm und besonders bevorzugt kleiner als 10 cm ist.

Zweckmässigerweise weist die Dateneinheit einen Energieempfän ger auf, mittels dessen die Dateneinheit Energie zur Energie versorgung der Dateneinheit, insbesondere des Datensenders, empfangen kann. Somit kann auf Batterien mit grosser Kapazität verzichtet werden, deren Ladezustand dann nicht mehr überwacht werden muss. Folglich können auch höhere Datenübertragungsra ten erreicht werden, da kein allzu grosser Wert mehr auf die Energieeinsparung gelegt werden muss. Optional kann die Daten einheit für eine gesicherte Energieversorgung mindestens eine Batterie enthalten, die aber dann keine besonders grosse Kapa zität aufweisen muss.

Der Energieempfänger kann beispielsweise als Photovoltaikzelle ausgebildet sein. In dieser Ausführungsform ist es besonders günstig, wenn das Bearbeitungssystem oder die das Bearbei tungssystem enthaltende Anlage mindestens ein Leuchtelement aufweist, insbesondere mindestens eine Leuchtdiode, welches zur Versorgung des Energieempfängers mit Strahlungsenergie an geordnet und ausgebildet ist. Alternativ kann das Leuchtele ment dem Bearbeitungssystem oder der das Bearbeitungssystem enthaltenden Anlage zugeordnet sein, ohne selbst Bestandteil davon zu sein. Eine Energieübertragung von einem Leuchtele ment, insbesondere einer Leuchtdiode, zu einer Photovoltaik zelle beansprucht wenig Platz und ist über einen grösseren Ab stand möglich.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Dateneinheit einen Fre quenzfilter zum Herausfiltern eines Frequenzbereichs der vom Leuchtelement abgegebenen Strahlung aufweist. Ist die vom Leuchtelement abgegebene Strahlung nicht auf den Frequenzfil ter abgestimmt, so kann die Dateneinheit keine Energie empfan gen. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass nur eine mit dem Leuchtelement kompatible Dateneinheit verwendet werden kann .

In besonderen Ausführungsformen kann das Bearbeitungssystem mindestens zwei Leuchtelemente, insbesondere mindestens zwei Leuchtdioden, aufweisen, die zur Versorgung des Energieempfän gers mit Strahlungsenergie mit zwei verschiedenen Spektren an geordnet und ausgebildet sind. Beispielsweise kann eine erste Leuchtdiode nur Strahlung in einem ersten Wellenlängenbereich abgeben und eine zweite Leuchtdiode kann Strahlung in nur ei nem vom ersten Wellenlängenbereich separierten zweiten Wellen längenbereich abgeben. Bei entsprechender Ausbildung der Da teneinheit kann diese nur im Bereich der ersten Leuchtdiode oder nur im Bereich der zweiten Leuchtdiode mit Energie ver sorgt werden.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass durch verschiedene Leuchtelemente ein und derselben Dateneinheit verschiedene Funktionen zugewiesen werden. Beispielsweise kann eine Dateneinheit derart ausgebildet sein, dass sie bei Emp fang einer Strahlung in einem ersten Wellenlängenbereich von einer ersten Leuchtdiode, die sich im Bereich einer Ultra schallsonotrode befindet, Daten der Ultraschallsonotrode sen det und bei Empfang einer Strahlung in einem zweiten Wellen längenbereich von einer zweiten Leuchtdiode, die sich im Be reich eines Ambosses befindet, Daten des Ambosses sendet.

Alternativ oder zusätzlich zu einem Energieempfänger kann die Dateneinheit mindestens einen internen Energieumwandler auf weisen, der zur Umwandlung von Bewegungsenergie der Datenein heit in elektrische Energie zur Versorgung der Dateneinheit ausgebildet ist. Somit kann durch Bewegungen der Dateneinheit elektrische Energie erzeugt werden. Zu diesem Zweck kann der interne Energieumwandler beispielsweise über eine Pendel schwungmasse und/oder einen Rotor verfügen, so wie sie von Au tomatikuhren bekannt sind.

Wie bereits angedeutet, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Datensender zum Senden von Daten des Bearbeitungssystems aus gebildet ist. Die Daten können beispielsweise Daten derjenigen Bearbeitungskomponente umfassen, mit der die Dateneinheit ver bunden oder verbindbar ist. Beispielsweise kann eine Ultra schallsonotrode mit einer Dateneinheit verbunden sein, deren Datensender eine Frequenz der Ultraschallsonotrode senden kann . Alternativ oder zusätzlich können die Daten, die vom Datensen der einer mit einer ersten Bearbeitungseinheit verbundenen Da teneinheit gesendet werden, auch Daten einer zweiten Bearbei tungskomponente des Bearbeitungssystems umfassen. So kann etwa eine mit einer Ultraschallsonotrode verbundene Dateneinheit einen Datensender enthalten, der Daten eines Ultraschallkon verters und/oder eines Ambosses senden kann, die vorteilhaft mit der Ultraschallsonotrode zu verwenden sind.

Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann der Datensender der Dateneinheit zum Senden von Daten ausgebildet sein, die den Verschleiss derjenigen Bearbeitungskomponente kennzeichnen, mit dem die Dateneinheit verbunden oder verbindbar ist. So kann beispielsweise der Datensender einer mit einer Ultra schallsonotrode verbundenen Dateneinheit die Anzahl der mit der Ultraschallsonotrode bereits durchgeführten Schweissungen senden. Ausserdem alternativ oder zusätzlich kann der Daten sender zum Senden von Daten der das Bearbeitungssystem enthal tenden Anlage ausgebildet sein.

Ebenfalls alternativ oder zusätzlich kann der Datensender zum Senden von mit dem Sensor ermittelten Messdaten ausgebildet sein. Bei dem Sensor kann es sich etwa um einen Lichtsensor, einen Temperatursensor, einen Beschleunigungssensor, einen Ab standssensor, einen Spannungssensor, einen Stromsensor, einen Frequenzsensor oder einen Amplitudensensor handeln. Mit einem Spannungssensor oder einem Stromsensor können beispielsweise die an einem Ultraschallkonverter anliegende Spannung bzw. der durch ihn fliessende Strom gemessen werden, insbesondere durch eine induktive oder eine kapazitive Messung. Aus der Spannung und dem Strom kann mittels einer unten noch näher beschriebe nen Recheneinheit eine elektrische Impedanz, die sich aus ei nem Betrag und einer Phasenlage zusammensetzt, berechnet wer den . Anhand der vom Sensor ermittelten Messdaten kann die Bearbei tung von Werkstücken detailliert analysiert werden. Auf dieser Basis können die Bearbeitungsprozesse effektiver gestaltet werden .

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Datensender als kon taktloser Datensender ausgebildet ist, insbesondere als Blue- tooth-Datensender, als WiFi-Datensender oder als NFC- Datensender. Hierdurch können mechanische Abnutzungen vermie den werden.

Die Dateneinheit kann ferner einen Bewegungssensor und eine damit gekoppelte Steuerung aufweisen, welche derart ausgebil det ist, dass sie die Dateneinheit in einen Energiesparmodus versetzt, wenn der Bewegungssensor ein Ruhen der Dateneinheit für einen Zeitraum meldet, der einen vorgegebenen oder vorgeb- baren Mindestzeitraum überschreitet. Im Energiesparmodus kann die Steuerung beispielsweise das Senden der Daten beenden.

Mit weiterem Vorzug weist die Dateneinheit mindestens einen Lichtsensor und eine damit gekoppelte Steuerung auf, welche derart ausgebildet ist, dass sie die Dateneinheit in einen Energiesparmodus versetzt, wenn der Lichtsensor für einen Zeitraum, der einen vorgegebenen oder vorgebbaren Mindestzeit raum überschreitet, eine Lichtintensität meldet, die ein vor gegebene oder eine vorgebbare Mindestintensität unterschrei tet. Hierdurch kann der Energiesparmodus aktiviert werden, wenn z. B. das Bearbeitungssystem zusammen mit der Datenein heit für einen gewissen Zeitraum in einem abgedunkelten Lager aufbewahrt wird.

Insbesondere wenn das Bearbeitungssystem ein Schwingungsbear beitungssystem ist, ist es vorteilhaft, wenn die Dateneinheit im Bereich eines Schwingungsminimums der Schwingungsbearbei tungskomponente angeordnet oder anordenbar ist. Auf diese Wei se wird die Übertragung von störenden Schwingungen auf die Da teneinheit verhindert. In vielen Ausführungsformen umfasst die Bearbeitungskomponente mindestens einen Ultraschallkonverter und/oder mindestens ei nen Ultraschallbooster und/oder mindestens eine Ultraschallso notrode und/oder mindestens einen Amboss.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Dateneinheit einen Da tenempfänger zum Empfangen von Daten aufweist, insbesondere von Daten des Bearbeitungssystems (beispielsweise Daten derje nigen Bearbeitungskomponente, mit der die Dateneinheit verbun den oder verbindbar ist, und/oder Daten einer weiteren Bear beitungskomponente des Bearbeitungssystems und/oder Daten, die den Verschleiss derjenigen Bearbeitungskomponente kennzeich nen, mit dem die Dateneinheit verbunden oder verbindbar ist, und/oder Daten der das Bearbeitungssystem enthaltenden Anlage) und/oder von mit dem Sensor ermittelten Messdaten.

Alternativ oder zusätzlich kann der Datenempfänger der Daten einheit zum Senden von Daten ausgebildet sein, die den Ver schleiss derjenigen Bearbeitungskomponente kennzeichnet, mit dem die Dateneinheit verbunden oder verbindbar ist. So kann beispielsweise der Datensender einer mit einer Ultraschallso notrode verbundenen Dateneinheit die Anzahl der mit der Ultra schallsonotrode bereits durchgeführten Schweissungen empfan gen .

Vorzugsweise weist die Dateneinheit weiterhin einen Datenspei cher zum Speichern von Daten auf, insbesondere von Daten des Bearbeitungssystems (beispielsweise Daten derjenigen Bearbei tungskomponente, mit der die Dateneinheit verbunden oder ver bindbar ist, und/oder Daten einer weiteren Bearbeitungskompo nente des Bearbeitungssystems und/oder Daten der das Bearbei tungssystem enthaltenden Anlage) und/oder von mit dem Sensor ermittelten Messdaten. Es kann sich dabei um ein temporäres oder ein dauerhaftes Speichern handeln. Sind ein Datenempfän ger und ein Datenspeicher vorhanden, so können Daten des Schwingungsbearbeitungssystems mittels des Datenempfängers empfangen werden und dann im Datenspeicher gespeichert werden.

So kann beispielsweise eine mit einer Ultraschallsonotrode o- der mit einer anderen Komponente eines Ultraschallstocks (Kon verter, Amboss Booster) verbundene Dateneinheit einen Daten empfänger, einen Datenspeicher und einen Datensender aufwei sen. Mittels des Datenempfängers kann die Dateneinheit von der Anlage die Anzahl der mit der Ultraschallsonotrode bereits durchgeführten Schweissungen empfangen. Diese Anzahl kann im Datenspeicher gespeichert und bei Bedarf mittels des Datensen ders wieder ausgegeben werden, beispielsweise an einen Daten empfänger der das Bearbeitungssystem enthaltenden Anlage oder an einen externen Datenempfänger eines Servicetechnikers.

Alternativ oder zusätzlich kann der Datenspeicher einer mit einer Bearbeitungskomponente verbundenen Dateneinheit auch Da ten mindestens einer weiteren Bearbeitungskomponente des Bear beitungssystems und/oder der Anlage umfassen. So können etwa im Datenspeicher einer mit einer Ultraschallsonotrode verbun denen Dateneinheit auch Daten eines Ultraschallboosters und/oder eines Ultraschallkonverters und/oder eines Ambosses gespeichert werden, die mit der Ultraschallsonotrode zu ver wenden sind. In einer weiteren Alternative können im Daten speicher einer mit einem Amboss verbundenen Dateneinheit auch Daten eines Ultraschallkonverters und/oder einer Ultraschall sonotrode und/oder eines Ultraschallboosters gespeichert wer den, die mit dem Amboss zu verwenden sind. In noch einer wei teren Alternative können im Datenspeicher einer mit einem Ul traschallbooster oder einer Ultraschallbooster-Halterung ver bundenen Dateneinheit auch Daten eines Ultraschallkonverters und/oder einer Ultraschallsonotrode und/oder eines Ultra schallboosters gespeichert werden, die mit dem Ultraschall booster zu verwenden sind. Die Speicherung von Daten der Bearbeitungskomponenten erleich tert die Rückverfolgbarkeit der Bearbeitungskomponenten.

Das Bearbeitungssystem kann selbstverständlich mehrere Daten einheiten aufweisen. Vorzugsweise enthalten diese mehreren Da teneinheiten eine jeweils eindeutige Kennung. Beispielsweise kann es sich um eine an sich bekannte MAC-Adresse handeln.

Dies erlaubt die eindeutige Identifikation einer Dateneinheit.

Weitere Vorteile entstehen, wenn die Dateneinheit eine Rechen einheit zum Verarbeiten von Daten aufweist, insbesondere von Daten des Bearbeitungssystems und/oder von mit dem Sensor er mitteln Messdaten. Auf diese Weise können beispielsweise vom Sensor ermittelte Messdaten einer ersten Vorverarbeitung un terzogen werden und dann nur ein Teil der Daten oder aus den Daten generierte, vorverarbeitete Metadaten mit Hilfe des Da tensenders übertragen werden.

Ausserdem kann es zweckmässig sein, wenn die Dateneinheit eine Verschlüsselungseinheit zum Verschlüsseln von mit dem Daten sender gesendeten Daten aufweist, insbesondere von Daten des Bearbeitungssystems und/oder von mit dem Sensor ermittelten Messdaten. Dies verhindert das unberechtigte Auslesen von In formationen über den konkreten Bearbeitungsprozess. Die Ver schlüsselung kann beispielsweise mit der Blockchain-Techno- logie erfolgen.

Ebenfalls mit Vorzug weist das Bearbeitungssystem eine Authen- tifizierungseinheit zum Authentifizieren der Dateneinheit an hand der vom Datensender gesendeten Daten auf. Hierdurch kann wirkungsvoll eine Manipulation ausgeschlossen werden.

Die Dateneinheit kann weiterhin eine Datenausgabeeinheit auf weisen, die Daten beispielsweise optisch ausgeben kann. Insbe sondere kann die Datenausgabeeinheit als Display ausgebildet sein. Auf dem Display können beispielsweise Daten der Bearbei tungskomponente in codierter Form als 2D-Matrixcode ausgegeben werden, der von einem Auslesegerät ausgelesen werden können.

Das Auslesegerät kann über eine Kommunikationsschnittstelle mit einer externen Datenbank verbunden oder verbindbar sein, in die die vom Display ausgelesenen Daten übertragen werden können. Auf der Basis dieser Daten können in der Datenbank ge speicherte verknüpfte Daten abgerufen werden, die beispiels weise Details zu den Bearbeitungskomponenten und deren Wartung enthalten können.

Eine oder mehrere Komponenten des Bearbeitungssystems, bei spielsweise ein Ultraschallkonverter, ein Ultraschallbooster und eine Ultraschallsonotrode, können über einen insbesondere eindeutigen Identifikator verfügen, wie es in der internatio nalen Patentanmeldung PCT/EP2017/080780 beschrieben ist. Diese Identifikatoren können beispielsweise in Form eines Barcodes oder eines QR-Codes vorliegen. Die von den Identifikatoren ausgelesenen Daten können und über den Datenempfänger der Da teneinheit in deren Datenspeicher gespeichert werden.

Nachfolgend werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand meh rerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen

Figur 1: ein erfindungsgemässes Bearbeitungssystem in einer schematischen Darstellung;

Figur 2: die Dateneinheit des Bearbeitungssystems gemäss

Figur 1 in einer schematischen Darstellung.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemässes Bearbeitungssystem in Ge stalt eines Ultraschallschweisssystems 10, mit dem zwei Werk stücke 101, 102 auf an sich bekannte Weise miteinander ver- schweisst werden können. Das Ultraschallschweisssystems 10 enthält als Schwingungskomponenten einen Ultraschallkonver ter 11, einen Ultraschallbooster 12 und eine Ultraschallsono trode 13. Der Ultraschallbooster 12 wird in einem Schwingungs minimum von einer Halteplatte 18 gehalten. Das Ultraschall- schweisssystem 10 enthält ferner einen Amboss 14, welcher der- art angeordnet ist, dass sich die beiden miteinander zu ver- schweissenden Werkstücke 101, 102 zwischen der Ultraschallso notrode 13 und dem Amboss 14 befinden.

Der Konverter 11, der Ultraschallbooster 12, die Ultraschall sonotrode 13, die Halteplatte 18 und der Amboss 14 verfügen über jeweils einen Identifikator 19, der beispielsweise als Barcode oder als QR-Code ausgeführt sein kann. Diese Identifi- katoren 19 enthalten Daten der jeweiligen Komponente, der sie zugeordnet sind. Beispielsweise kann der Identifikator 19 der Ultraschallsonotrode 13 Informationen über deren Resonanzfre quenz enthalten. Die Halteplatte 18 weist ausser seinem Iden- tifikator 19 eine Dateneinheit 30 auf, die somit im Bereich eines Schwingungsminimums angeordnet ist und folglich nur we nig von den Ultraschallschwingungen beeinträchtigt wird.

Die Dateneinheit 30 ist in Figur 2 detailliert dargestellt.

Sie enthält einen als Photovoltaikzelle 33 ausgebildete Ener gieempfänger 33 und einen Frequenzfilter 34. Dargestellt ist weiterhin eine Leuchtdiode 20 des Ultraschallschweisssys- tems 10 oder einer das Ultraschallschweisssystem 10 enthalten den Anlage. Sendet diese Leuchtdiode 20 Strahlung aus, so kann diese den Frequenzfilter 34 bei geeigneter Anpassung durch dringen und den Energieempfänger 33 und damit die Datenein heit 30 mit Energie versorgen.

Die Dateneinheit 30 verfügt weiterhin über einen Datensender 31, der bevorzugt kontaktloser Datensender 31 ausgeführt ist, beispielsweise als an sich bekannter Bluetooth-Datensender 31. Mit Hilfe dieses Datensenders 31 können Daten des Ultraschall- schweisssystems 10 kontaktlos an einen Datenempfänger 21 des Ultraschallschweisssystems 10 oder einer das Ultraschall schweisssystem 10 enthaltenden Anlage senden.

Die Dateneinheit 30 weist in diesem Ausführungsbeispiel zudem drei Sensoren 32, 36, 38 auf, mit denen Messdaten bestimmt werden können. Der Sensor 32 kann beispielsweise als Tempera- tursensor ausgeführt sein, der Sensor 36 als Bewegungssensor und der Sensor 38 als Lichtsensor. Diese Messdaten können ebenfalls vom Datensender 31 der Dateneinheit 31 an den exter nen Datenempfänger 21 gesendet werden. Des Weiteren verfügt die Dateneinheit 30 über einen Datenempfänger 40, mit dem Da ten empfangen werden können, insbesondere Daten des Ultra- schallschweisssystems 10. Diese Daten können von einem nicht zur Dateneinheit 30 gehörigen Datensender 22 empfangen werden.

In einem Datenspeicher 39 können Daten, insbesondere die von den Sensoren ermittelten Messdaten und/oder die Daten des Ul- traschallschweisssystems , gespeichert werden. Insbesondere können die von den Identifikatoren 19 der Konverters 11, des Ultraschallboosters 12, der Ultraschallsonotrode 13, der Hal teplatte 18 und des Amboss 14 ausgelesenen Daten über den Da tenempfänger 40 in den Datenspeicher 39 gespeichert werden und anschliessend bei Bedarf wieder vom Datensender 31 an einen externen Datenempfänger 21 übertragen werden.

Die Dateneinheit 30 enthält ausserdem eine Steuerung 37, die zur Ausführung der oben erläuterten Funktionen mit dem Daten sender 31, den Sensoren 32, der Photovoltaikzelle 33, dem Da tenspeicher 39 und dem Datenempfänger 40 verbunden ist. Die Steuerung 37 kann die Dateneinheit 30 in einen Energiesparmo dus versetzen, wenn der Bewegungssensor 36 ein Ruhen der Da teneinheit 30 für einen vorgegebenen Mindestzeitraum meldet.

In diesen Energiesparmodus kann die Steuerung 37 beispielswei se das Senden der Daten beenden. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung 37 die Dateneinheit 30 in den Energiespar modus versetzen, wenn der Lichtsensor 38 für einen gewissen Mindestzeitraum eine Lichtintensität unterhalb einer vorgege benen Mindestintensität meldet.

Mittels einer Recheneinheit 41 können Daten verarbeitet wer den, insbesondere Daten des Ultraschallschweisssystems 10 und/oder mit dem Sensor ermittelten Messdaten. Eine Verschlüs- selungseinheit 42 erlaubt das Verschlüsseln von Daten, bevor diese mit dem Datensender 31 gesendet werden.