使用经编码的信息用于材料制备和分析装备的方法和设备与流程

相关申请案的交叉引用

本申请要求于2018年7月24日提交的标题为“使用经编码的信息用于材料制备和分析装备的方法和设备”的美国临时申请62/702,381以及于2019年7月19日提交的标题为“使用经编码的信息用于材料制备和分析装备的方法和设备”的美国专利申请第16/516,646号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

背景技术：

本发明涉及经编码的信息，更具体地，涉及用于将经编码的信息用于材料制备和分析装备的方法和设备。

通过将这些方法与参考附图在本发明的其余部分中阐述的本方法和系统的一些方面进行比较，使用条形码的传统方法的限制和缺点对于本领域技术人员而言将变得清楚明白。

技术实现要素：

提供了用于将经编码的信息用于材料制备和分析装备的方法和设备，基本上如结合至少一个附图所图示和描述的，并且在权利要求书中更完整地阐述。

附图说明

从以下结合附图对示例性实施例的描述中，这些和/或其他方面将变得清楚明白和更容易理解。

图1示出了根据本发明的各方面的具有标签读取器的示例性装备的框图。

图2是根据本发明的各方面的装备的示例性用户界面的框图。

图3示出了根据本发明的各方面的读取标记的示例性标签读取器的框图。

图4是示出根据本发明的各方面的使用具有标签读取器的装备的示例性方法的流程图。

图5是示出根据本发明的各方面的使用具有标签读取器的装备来生成装备设置的示例性方法的流程图。

图6是示出根据本发明的各方面的使用具有标签读取器的装备的另一示例性方法的流程图。

图7是示出根据本发明的各方面的使用具有标签读取器的装备的另一示例性方法的流程图。

具体实施方式

虽然公开了示例性方法和设备，但是可以不详细描述对示例性方法和设备的修改，因为它们对于本领域的普通技术人员是公知的。

例如材料制备和分析装备的一件装备可能能够处理许多不同类型的附件，其中，每个附件可能需要具有不同的参数设置，或者同一附件可能需要具有不同的参数设置以用于不同的样品。例如，如果装备是使用研磨切割轮切割样品或工件的切割装置，则期望的恒定参数可以是切割轮的表面速度，或切割轮在其边缘处的线速度。表面速度可随被切割的不同试样、切割轮的不同类型、磨料的不同类型、磨料在切割轮上的布置、是否使用冷却液、所使用的冷却液的类型等而变化。此外，切割轮的初始尺寸需要使得切割轮的初始旋转速度能够被设定为正确的表面速度。

因此，可能需要输入或设置一些参数。所公开的方法和设备提供了输入各种参数的较容易的方式，并减少了输入参数时的错误。通过所公开的方法和设备，跟踪用于给定样本的参数的任务也可以变得更容易。

传统上，要求用户具有机器和样品特性的高级知识和/或访问这些知识以输入正确的参数。该信息现在可以与消耗品信息结合以确保安全和有效的操作。因此，可以更容易地将信息传递到机器。这允许机器提供更大的过程控制和更少的用户密集界面，导致更少的人为错误，以及终端用户的更高的成功可能性。由于需用于设置机器参数的时间较少，所以可以提高设置速度。此外，扫描工作订单、用户徽章和类似物品可允许机器提供更准确的作业成本和生产率反馈。

还可以通过在机器之间传送参数/信息来提供数据备份。还可以通过经由例如条形码、qr码或其他标记发送设置而容易地执行数据传输，该其他标记对于单独的装置/装备或多个装置/装备是电子可读的。该qr码是多维条形码的一个示例。

如本文所使用的，术语“标签”指的是存储机器可读数据的物理机器可读标签。可以由电子标记，诸如一维条形码或多维条形码，和/或使用由物理标签发射的电磁波，诸如经由射频通信实现标签。可以使用单向通信(例如，读取打印的或以其他方式物理地粘贴的标记的相机或光学代码扫描器、标签广播的数据)或双向通信(例如，通信装置的询问和包含数据的对应响应)来提取(例如，读取、接收等)标签中存储的数据。

图1示出了根据本发明的各方面的具有标签读取器的示例性装备的框图。参考图1，示出了包括处理电路系统110、存储器112、输入/输出(i/o)接口114和/或电路系统116的装备100。装备100可以是可用于处理材料的不同目的的任何装备，例如材料制备和分析。例如，装备100可以是切割或切割锯、研磨机或抛光机、显微镜或其他分析工具、硬度计等。因此，装备100的示例可以是使用研磨切割轮的切割装置。装备100还可以与例如布料或磨盘一起使用。装备100还可以与例如硬度测试块一起使用，硬度测试块可以用于装备100的常规校准。当测试块不合格时，可在该测试块上做标记以避免使用。

与装备100一起使用的消耗产品在本文被称为消耗品130。在一些装备100中，消耗品130可以通过例如由致动器(未示出)驱动的心轴102旋转，该致动器可以由处理电路系统110控制。

处理电路系统110可以是能够执行存储在包括存储器112的存储器中的指令和/或以其他方式基于输入执行逻辑功能的任何类型的处理器或逻辑电路。示例性处理器包括中央处理单元(cpu)、片上系统(soc)、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、分立逻辑和/或任何其他类型的控制器，处理器和/或更一般地，逻辑电路系统。

存储器112可以包括易失性和非易失性存储器，包括大容量存储装置。存储器112可用于存储由装备100接收或输入的信息，以及由处理电路系统110处理的信息。例如，存储器112可以存储与标识符或代码相关联的装备参数，该标识符或代码可以附接至消耗品130或以其他方式与消耗品130相关联。标识符或代码可以是唯一的(例如，用于唯一地标识消耗品、测试样本或其他元件)和/或非唯一的(例如，将相同的标识符附接至相同类型的消耗品的多个示例)。附加地或可选地，存储器112可以存储与标识符或代码相关联的测量的测试数据。例如，测试条件和/或结果可以与用于后续分析的唯一或非唯一代码相关联地存储在存储器112中。

下面参考图2更详细地描述i/o接口114。电路系统116可以包括装备100的操作可能需要的各种硬件电路系统和/或装置。例如，电路系统106可以包括用于旋转消耗品130的致动器。

i/o接口114可以包括可以用于读取标记，诸如rfid标签、nfc标签、条形码、多维条形码(例如qr码)等的标签读取器120。为了便于说明，标签读取器120被示为i/o接口114的一部分，然而，标签读取器120可以是装备100的集成部分，或者是能够经由有线和/或无线通信与装备100通信的与装备100分离的单元。有线通信例如可以使用任何不同的协议，例如usb、火线、tcp/ip、scsi、ide，或适合于切割装置100的其他协议。无线通信可以使用任何不同的协议，例如wi-fi、蓝牙、nfc(近场通信)或适合于标签读取器120的其他协议。在一些示例中，i/o接口114可以通信地耦合到能够读取标记并将标记的内容传送到装备100的另一装置(例如，智能电话、平板计算机、台式计算机、膝上型计算机等)。

图2是根据本发明的各方面的装备的示例性用户界面的框图。参考图2，示出了示例性用户界面200，其包括输入接口210、输出接口220和收发器230。用户接口200还可以包括可以类似于标签读取器120的标签读取器240a。用户接口200可用于实现图1的i/o装置114。用户接口200可以是装备100的一部分。示例性输入接口210可以包括任何类型的输入装置，诸如键盘、定点装置(例如，鼠标、跟踪垫、麦克风、相机(例如，基于手势的输入)、触摸屏、可以旋转和/或按压的按钮、滑动旋钮和/或任何其他类型的用户输入和/或输出装置。示例性输出接口220包括任何类型的视频输出装置，例如lcd显示器、led显示器等、可以振动的触觉反馈装备，诸如扬声器的音频输出装置，和/或可以用于提供信息或通知的任何其他输出装置。输出接口220可以显示例如可以为切割装置100输入的状态/命令。

示例性收发器230经由有线和/或无线通信与其他电子装置通信。有线通信例如可以使用任何不同的协议，例如usb、火线、tcp/ip、scsi、ide，或适合于切割装置100的其他协议。无线通信可以使用任何不同的协议，例如wi-fi、蓝牙、nfc(近场通信)或适合于切割装置100的其他协议。

收发器230可用于控制和/或查看装备100的状态。例如，如果装备100是具有切割轮的切割装置，则电子装置250可用于输入切割工具的参数，例如切割轮的初始直径、期望的表面速度等。收发器230还可以允许将表格、指令等下载到例如装备100。

附加地或可选地，可以通过使用标签读取器240a读取切割轮上和/或待测材料上的标记来确定参数。标签读取器240可以读取可以存在于消耗品130、消耗品130的包装、在测试中的材料的包装和/或附着到在测试中的材料的标签上的标记，诸如rfid标签、nfc标签、条形码、诸如qr码等的多维条形码等。标签读取器240a能够读取各种不同类型的经编码的信息以及纯文本。从标记读取的信息可以被发送到装备100以分别由处理电路系统110和存储器112处理和/或存储。因此，标签读取器240a可以用于扫描和下载表格、指令等。指令可以显示给装备100的用户。

例如，如果装备100是切割装置，则存储器112可以存储参数，例如被切割的样品材料、被切割材料的总零件号、切割砂轮上的磨料类型、切割砂轮的尺寸、切割砂轮上的磨料浓度、切割砂轮的厚度、结合剂材料类型、结合剂材料硬度等，这些参数与将被附着到切割砂轮上或以其他方式与切割砂轮相关联(例如，在切割砂轮的包装上)的代码相关联。输入接口210和/或收发器230可以启用对与存储在存储器112中的代码相关联的数据的授权改变。例如，虽然可以将一组参数存储为给定代码的默认值，但是实际操作条件可以证明改变该代码的一个或多个参数是正确的。

标签读取器240a可以是内置模块(例如，内置条形码读取器、用于识别条形码和/或诸如qr码的多维条形码的相机、nfc读取器等)，其中，在其上扫描标记。附加地或可替换地，附加的标签读取器240a可以具有从标签读取器240a到例如用户接口200的有线连接，以使得能够读取诸如那些不实际移动到内置模块的标记。

电子装置250还可以在电子装置250上显示例如装备100的状态。例如，状态可以是可以在输出接口220上显示的状态和/或可以不在输出接口220上显示的其他信息。

还可以代替标签读取器240a或者除了标签读取器240a之外还存在分离的标签读取器240b。分离的标签读取器240b可以类似于标签读取器240a。分离的标签读取器240b可以与类似于电子装置250的用户接口200的收发器230通信。当有线通信用于分离的标签读取器240b时，电线可以插入到例如用户接口200中的适当插座中。插座可以在装备100的任何部分中。因此，用户接口200及其组件块可以是逻辑块而不是表示物理位置的物理块。通常，图1和图2中的框图可以是逻辑块。

图3示出了根据本发明的各方面的读取标记的示例性标签读取器的框图。参考图3，示出了经由电缆302与i/o接口114通信的装备100和标签读取器120。标签读取器120可以用于读取例如消耗品130上的条形码312。另外地或可选地，条形码312可以位于包装、文档和/或与消耗品相关联的任何其他位置上。

在一个示例中，消耗品130是安装到分段锯的切割轮，并且可以设置参数以针对期望的表面速度以适当的旋转速度旋转切割轮。

在另一示例中，消耗品130是可能不会向用户提供布或盘达到其使用寿命极限的明显视觉提示的抛光布或磨盘。处理电路系统110监视布或盘的剩余使用寿命，并在剩余使用寿命低于阈值时向用户指示(例如，经由输出接口220)改变布或盘。处理电路系统110可以通过例如跟踪消耗品被使用多长时间来监视使用寿命。耗材使用可以是基于耗材已经附接至装备100多长时间、耗材130已经被使用的时间、耗材130已经被使用的参数或条件，和/或其他标准的估计。

如果消耗品130标记有非唯一代码，则处理电路系统110可在每次扫描标签时和/或响应于指示消耗品130已被替换的另一输入来重置使用监视器。例如，当用新鲜的消耗品130替换用过的消耗品时，可以指示用户扫描用于新鲜的消耗品130的标签(或其他标记)。当用相同类型的消耗品替换消耗品130时，可以允许用户输入正在使用相同类型的消耗品来替换的指示，以代替扫描标签。工件320可以通过其标记来识别，诸如条形码，诸如qr码的多维条形码等附接至其上的标记。

在消耗品130用唯一代码标记的其他示例中，处理电路系统110将消耗品130的使用数据与该代码相关联地存储在存储器112中。因此，如果消耗品130被移除并且然后被替换到装备100上，则使用数据被恢复以由使用监视器进一步跟踪。

在一个示例中，消耗品130是可用于校准硬度测试器的硬度测试块。测试块可以由相应的标签或标记来识别，例如条形码，诸如qr码的多维条形码等。基于标签或标记，装备100确定可接受的校准测试结果范围、测试块的可接受的测试参数、测试块的使用限制(例如，基于测试块的压痕计数、压痕参数和/或压痕密度上限)和/或用于监测测试块的消耗的其它信息。示例性装备100还将所监测的使用信息与测试块的唯一标识符相关联地存储在存储器112中，该唯一标识符可以被调出以供测试块的后续使用以及确定测试块是否已经达到运行寿命的终点。装备100还将校准测试结果与使用标识符标识的允许测试结果进行比较。当测试结果在该范围之外时，装备100可以被校准和/或标记用于维护。

标签读取器120可以将条形码312中的数据发送到i/o接口114，并且i/o接口114例如将条形码数据存储在存储器112中。处理电路系统110然后处理条形码数据，并将经处理的数据存储在存储器112中。如果条形码数据被确定为产品编号，则处理电路系统110可以寻找该产品编号的相关参数。相关参数可以是例如切割轮的直径。处理电路系统110还可以例如根据产品编号来确定有待切割的工件的类型可能需要被识别。因此，工件的条形码可由标签读取器120读取。如果处理电路系统110确定需要附加信息，则可以经由输出接口220输出该请求。处理电路系统110现在可以利用可用信息来控制切割轮的旋转速度以获得期望的表面速度。

图4是示出根据本发明的各方面的使用具有标签读取器的装备的示例性方法的流程图。参考图4，示出了具有方框402至408的流程图400。可以使用机器可读指令来实现该示例性方法，该机器可读指令可以存储在存储器112中和/或由处理电路系统110执行。下面参考图1-3的装备100描述示例性方法，其中，消耗品130是切割轮。

在方框402中，标签读取器120可用于读取例如条形码312以确定与消耗品130相关联的初始参数。例如，对于消耗品130(切割轮)，参数可以包括例如切割轮上的研磨材料类型、切割轮的尺寸、切割轮上的研磨材料的浓度、切割轮的厚度、粘合剂材料类型和/或粘合剂材料硬度的信息。另外，进一步的信息可以经由标签读取器120被读入。该信息可以是关于正被切割的物品的信息。该信息可以是例如被切割物品的零件号、被切割物品的材料组成等。

在方框404处，可以根据利用标签读取器120读取的各种参数来确定用于产品310(切割轮)的表面速度。在方框406处，装备100可以确定产品310的当前旋转速度以查看它是否在可接受的裕度内。在方框408处，可以确定当前表面速度。这可以例如通过确定切割轮尺寸并且因此确定其圆周，并且将该圆周乘以旋转速度来完成。

在方框410处，可以调节切割轮108的旋转速度以使表面速度达到期望的速度。当表面速度在期望的公差内并且不需要调节时，下一步骤可以返回到方框406。

图5是示出根据本发明的各方面的使用具有标签读取器的装备来生成装备设置的示例性方法的流程图。参考图5，示出了具有方框502至506的流程图500。可以使用存储在存储器112中和/或由处理电路系统110执行的机器可读指令来实现图5的示例性方法。在流程图500中示出的示例性方法可以使用标签读取器120来读取例如参考图4描述的参数或者用于设置装备100的编码设置。参数或编码设置可以被编码为rfid标签、nfc标签、条形码，诸如qr码的多维条形码等。

在方框502处，参数或编码设置可由标签读取器120读取并用于设置装备100。在方框504处，装备100可用于执行所需操作。例如，如果装备100是具有切割轮的切割装置，则可以将装备100设置为用于切割样本的特定表面速度。然而，在其他情况下，装备100可以不被操作，而是仅用于生成装备设置。在方框506处，可以输出装置设置。这可以不管装备100是否被操作而发生。

装备设置可由处理电路系统110编码并经由收发器230发送到各种装置。例如，可以将装备设置直接传输到其他机器、传输到打印机以打印条形码或多维条形码(例如，要由其他类似机器读取的qr码)、传输到便携式装置(例如，蜂窝电话、膝上型计算机、平板计算机等)的显示器以便可以扫描经编码的设置信息。装备设置也可以被发送到适当的装置以编码rfid标签、nfc标签等。

装备设置还可以列在例如字母数字字符中，并被发送用于在其他机器中手动输入。这可以包括例如在操作者输入设置时发送到待打印的打印机，或者发送到待显示的电子装置的显示器。该电子装置可以是要安装的机器或者诸如例如蜂窝电话、膝上型计算机、个人计算机、平板计算机等的装置。

其他实施例可以包括发送要由另一装置经编码的设置，该另一装置然后对设置进行编码，并且打印条形码/qr码或者将设置编码在rfid标签、nfc标签等中，用于由例如装备100的标签读取器120读取。

不同的示例还可以允许输入不同形式的输入。例如，装备100的标签读取器120可以从条形码读取机器设置，然后可以针对特定消耗品和/或工件(或样品)读取附加信息。装备100的处理电路系统110然后可以处理所有输入并且可以根据需要修改从条形码读取的机器设置。

图6是示出根据本发明的各方面的使用具有标签读取器的装备的另一示例性方法的流程图。参考图6，示出了具有方框602至608的流程图600。可以使用存储在存储器112中和/或由处理电路系统110执行的机器可读指令来实现图6的示例性方法。

在方框602处，装备100的标签读取器120可以读取例如消耗品130的条形码312。可通过条形码312识别消耗品130及其使用。

在方框604处，可在装备100的操作中使用产品300。该操作可以包括例如对工件进行抛光。处理电路系统110可以跟踪产品300在使用中的时间长度。在606处，当处理电路系统110确定产品300例如在其使用时间量之前到达其寿命终点时，则处理电路系统110可以在608处经由例如输出接口220输出警告。然后，过程可以返回到方框604处的监视。

在方框608处，各种实施例可以终止操作，而不是在604继续监视。这可能是由于担心继续操作可能损坏装备100或工件。各种实施例还可在终止操作之前允许进行多次警告。

图7是示出根据本发明的各方面的使用具有标签读取器的装备的另一示例性方法的流程图。参考图7，示出了具有方框702至708的流程图700。可以使用存储在存储器112中和/或由处理电路系统110执行的机器可读指令来实现图7的示例性方法。在方框702处，可通过读取例如可附着到消耗品130的标签来标识特定消耗品(例如，耗品130)。标签还可以具有例如用于消耗品130的可接受的校准结果范围。在方框704处，使用消耗品130校准装备100，并且在方框706处，将校准结果与消耗品130的可接受校准结果范围进行比较。如果校准在可接受的校准结果范围内，则对于下一个消耗品130和/或装备100，过程可以进行到步骤702。如果校准不在可接受的校准结果范围内，则过程可进行到方框708。在方框708处，消耗品130和/或装备100可被标记为超出范围。标记可以是例如输出接口220上的警告，例如视频显示。然后，该过程可以在方框702处继续，其中，下一个消耗品130和/或装备100要被校准。

还可以更新数据库以跟踪所有消耗品。这可以给出例如被校准的消耗品的历史。可以导出数据库以表征消耗品。例如，可以通过使用收发器230发送数据库来导出数据库。可以根据接收实体预先设置数据格式。该数据库然后可由接收装置用来分析消耗品及其校准历史。

因此，可以看出，本发明的各种实施例可以公开一种用于由材料制备和分析装备处理数据的方法，其中，该方法包括由装备接收与由装备使用的耗材相关联的标记。该方法可以进一步包括由该装备基于该标记识别与该消耗品相关联的一个或多个参数。该标记可以由装备中的处理电路系统处理以识别一个或多个参数。该一个或多个参数然后可以用于控制该装备。

该标记可以存储在存储器中。识别可以包括解码标记中经编码的信息。经编码的设置信息可以是条形码和多维条形码中的一者或两者。可以从标签读取器和/或经由收发器接收所接收的信息。

一个或多个参数可以被编码为经编码的设置信息，其中，经编码的设置信息可以被传输到例如另一个电子装置。经编码的设置信息可以是条形码和多维条形码中的一者或两者。

该标记可以包括工具的标识符和该工具的可接受的校准结果范围。可以对工具进行校准，并且可以将校准结果与可接受的校准结果范围进行比较。当校准结果不在可接受的校准结果范围内时，工具可被标记为未校准。例如，可以通过在视频输出装置上显示警告来标记工具。

本发明的各种实施例可以公开一种材料制备和分析装备，该材料制备和分析装备包括处理电路系统、存储器和包括标签读取器的输入/输出接口，其中，该装备可以被配置为经由输入/输出接口接收信息。

该输入/输出接口还可以包括收发器，并且该装备可以被配置为经由该标签读取器和该收发器中的一者或两者来接收信息。该信息可以是关于以下中的一者或多者：装备、该装备使用的消耗品、用于该装备的工件和工具。该信息的至少一部分可以是以例如条形码和多维条形码中的一者或两者的形式的标记。

处理电路系统可以用于对经编码的信息进行解码。该信息可以被处理为装备的设置信息的至少一部分。

因此，本发明的方法和系统可以用硬件、软件和/或硬件和软件的组合来实现。可以在至少一个计算系统中以集中的方式实现，或者以不同元件分散在若干互连的计算系统中的分布式方式实现本方法和/或系统。适合于执行在本文描述的方法的任何种类的计算系统或其他设备是适合的。硬件和软件的组合可包括具有特定程序或其他代码的通用计算系统，该特定程序或其他代码在被加载和执行时控制计算系统以使其执行本文所述的方法。另一种实施方式可以包括设计用于切割/研磨工具的一个或多个专用集成电路或芯片。一些实施方式可以包括非暂时性机器可读(例如，计算机可读)介质(例如，闪存、光盘、磁存储盘等)，其上存储有可由机器执行的一行或多行代码，从而使得机器执行如本文所描述的过程。如在本文所使用的，术语“非瞬态机器可读介质”被定义为包括所有类型的机器可读存储介质并且排除传播信号。

如在本文所使用的，术语“电路”和“电路系统”是指物理电子组件(即，硬件)以及可以配置该硬件，由该硬件执行，或以其他方式与该硬件相关联的任何软件和/或固件(“代码”)。如本文所使用的，例如，特定处理器和存储器在执行第一组一行或多行代码时可以包括第一“电路”，并且在执行第二组一行或多行代码时可以包括第二“电路”。如本文所使用的，“和/或”意指由“和/或”加入的列表中的项目中的任何一者或多者。作为示例，“x和/或y”表示三元素集合{(x)，(y)，(x，y)}中的任何元素。换言之，“x和/或y”意指“x和y中的一者或两者”。作为另一示例，“x、y和/或z”意指七元素集合{(x，y，z)}中的任何元素。换言之，“x、y和/或z”意指“x、y和z中的一者或多者”。如本文所使用的，术语“示例性”意指用作非限制性示例、实例或说明。如本文所使用的，术语“例如(e.g.)和例如(forexample)”陈述一个或多个非限制性示例、实例或说明的列表。如本文所使用的，无论何时电路系统包括执行功能所必需的硬件和代码(如果有必要的话)，电路系统都是“可操作的”以执行功能，而不管功能的性能是否被禁用(例如，通过用户可配置的设置、出厂修整等)。

虽然已经参考特定实现描述了本方法和/或系统，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本方法和/或系统的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等同物。例如，所公开的示例的方框和/或组件可以被组合、划分、重新排列和/或以其他方式修改。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本方法和/或系统不限于所公开的特定实施方式。相反，本方法和/或系统将在字面上和在等同原则下包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。