CN112368654A - 具有控制装置的机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机床W，所述机床具有用于控制机床W的操作模式的控制装置。所述控制装置包括：用于通过用户操作所述控制装置的操作单元B，以及用于致动所述机床W的各机床工作间的安全控制器S。借助于所述操作单元B，可以选择所述机床W的机床工作间M，并且可以为所选择的机器工作间M定义操作模式。所述所选择的机床工作间M和相关的操作模式被发送到所述安全控制器S。通过所述及其工作间的这种类型的致动，可以在所述机床的安装和维修工作中实现安全操作。

Description

具有控制装置的机床

本发明涉及一种具有控制装置的机床，该控制装置被配置为控制机床的操作模式。

现有技术中已知通过一个或多个按键开关实现机床的访问控制。通过这些按键开关可以特别激活符合欧洲指令和标准的机床的单独操作模式。

从EP2034378A2中已知一种具有访问控制装置的机床，其中，用户可以通过选择装置选择一个或多个操作功能。访问控制装置仅向用户授予对用户被授权执行的那些操作功能的访问权限。

本发明的目的是提供一种控制装置以及一种具有控制装置的机床，其具有改进的可操作性和控制性，并且特别是可以以简单的方式提高操作期间的安全性。

根据本发明，该目的通过独立权利要求的主题来实现。在从属权利要求中规定了本发明的有利的改进方案和优选的实施例。

机床可以包括用于控制机床和各机床工作间的控制装置。机床也可以具有不同的操作模式，特别是一种或多种安全的操作模式(安全操作模式，简称MSO)，其中，操作模式可以包括至少一种或多种标准操作模式和维修模式或维修操作模式。因此，可以以不同的操作模式，至少以标准模式和维修模式，来操作机床。标准操作模式可以例如包括安全标准操作“自动”(MSO 1)，安全标准操作“设置”(MSO 2)和标准操作“扩展设置”(MSO 3)。维修操作(MSO SE)也可以配置为安全操作模式。

控制装置可以包括：用于由用户操作控制装置的操作单元，以及用于致动机床的各个机床工作间的安全控制器。可以通过操作单元选择机床的机床工作间，并且可以为选定的机床工作间定义操作模式或安全操作模式，其中可以将具有分配的操作模式或安全操作模式的选定机床工作间传输到安全控制器。

有利地，这样的配置使得可以向机床提供一种具有控制装置的机床，其中，用户可以经由操作单元选择机床的不同机床工作间，并且可以为所选择的机床工作间定义特定的操作模式，使得可以在不同的操作模式下操作机床的不同机床工作间。这具有提高安全性的优点，因为，例如在维修或保养工作以及装配工作中，仅机床的部分机床工作间可以切换到安全操作，而不需要的机床工作间可进入例如，睡眠模式或关闭状态。

在安全模式下操作机床工作间允许例如机床的NC轴(例如进给轴、主轴等)非常缓慢地移动，其中，在打开维修门时所出现的通常会导致机床的安全停机的错误信息可以被抑制，以便维护人员或用户可以对机器进行维修工作。

然而，同时，机床的其他工作间可以以不同的安全模式进行操作，从而在意外打开维修门或在其他机床工作间发出错误信号的情况下，警告或关闭机床成为可能。通过为机床的不同机床工作间选择不同的操作模式或安全操作模式，例如还可以在一个机床工作间中进行组装工作，而在另一机床工作间中同事进行维修工作(例如，另一次组装或维护活动)，其中，可以将机床工作间置于相应的操作模式或安全操作模式中，从而可以以高安全性和高效方式对机床进行维修或改装。当需要进行维修工作时，所选机床工作间的移动被安全监控或被停止，并在必要时，使用控制装置安全地实现该移动。

操作单元可以被配置为使得允许用户根据访问密钥中定义的授权、通过访问控制单元来访问机床的功能，该操作单元通过获取访问密钥来识别授权。这使用户能够根据用户的权限来选择机床工作间，并根据用户对各个机床工作间的权限来定义操作模式。因此，用户的授权一方面可以与机床工作间相关，另一方面与操作模式相关，从而可以将授权与用户或用户的访问密钥进行详细的关联。

可以彼此独立地选择机床的各个机床工作间，并且可以为每个所选的机床工作间定义单独的操作模式或安全操作模式。因此，可以针对机床的各个机床工作间彼此独立地设置操作模式或安全操作模式。这允许以较高的安全系数来控制机床，因为，例如，对于在机床上的各种工作，仅激活将要对其进行相应的维修或保养工作和/或装配工作的机床工作间，从而进入工作状态，而其他机床工作间可以，例如，切换至(或保持在)关闭状态。

操作模式可以包括组装操作。在组装操作中，可以在组装和/或安装机床期间操作机床。这具有特别的优点，即通过该组装操作可以部分地激活机床工作间的安全相关传感器，而停用其他传感器，从而例如在组装维修门时，在相应的机床工作间中激活主轴的速度传感器。因此，如果错误地或无意地激活了主轴，则可以输出错误信息或关闭信号，以便关闭机床或仅关闭相应的机床工作间或将其转换为安全状态。

控制装置可以允许选择在其上进行组装工作和/或维护工作的机床工作间，使得这些机床工作间可以以组装模式操作。也可以在安全模式下操作未选择的机床工作间或将其关闭。

控制装置可以包括接收单元(例如，与用于选择或激活，例如，可用操作模式中的特定操作模式的拨号设备或选择设备和/或激活设备相结合)，以从电子访问密钥(访问单元)接收信号。这样的电子访问密钥或访问单元可以被配置为，例如，应答器密钥。可以通过这样的电子访问密钥对激活或控制机床的用户进行注册和验证。通过将接收单元直接设置在控制装置上，可以确定用户的授权或所使用的电子访问密钥，并基于此来启用可选的机床工作间和用于选择的操作模式。

可以将控制装置配置为识别电子访问密钥的访问授权，并且根据访问授权，可以指定更改操作模式或安全操作模式和/或访问机床工作间。因此，可以对控制装置进行编程，以便可以针对不同电子访问密钥的不同授权预先设置对不同操作模式和机床工作间的访问。在另一个实施例中，还可以通过网络将控制装置连接到服务器，以便管理员可以通过服务器为访问密钥的相应授权指定允许的操作模式或允许的安全操作模式以及允许的机床工作间。这样做的优点是，可以进一步提高安全性，因为特别是当在访问密钥的不同授权类别中发现错误发生时，很容易随后更改授权，从而可以减少发生的错误。例如，如果在使用授权较低的访问密钥时，例如，通过将主轴速度设置得过高而导致一定程度的错误产生，则有可能要求对主轴的某些速度进行特殊授权，因此，对于超出一定范围的速度变化，需要更高的授权，以便仅在具有更高授权的访问密钥的情况下才能进行调整。

控制装置可以被配置为针对每个机床工作间定义机床的操作模式或安全操作模式。这允许机床的操作的单独配置，并且因此在维护、服务和/或组装工作期间的安全性增加。

有利地，操作模式可以至少包括手动模式、自动模式和组装模式(组装操作模式)。特别地，操作模式可以是自动模式(“自动”操作模式，MSO 1)，用于设置机床的设置模式(“设置”操作模式，MSO 2)，和/或用于设置具有扩展设置选项和功能的机床的扩展设置模式(“扩展设置”操作模式，MSO 3)，和/或维修模式(“服务”操作模式，MSO SE)，以及上述组装模式(组装操作模式)。

有利地，控制装置可以包括启用按钮，用于在分配的操作模式下激活选定的机床工作间。这改善了机床的操作，因为在没有操作启动按钮的情况下，不可能进行错误的操作。另外，可以配置控制装置，使得必须连续按下启用按钮才能启用机床工作间或整个机床的操作。例如，在手动操作机床以提高转速移动主轴时的安全性时，这是可能的。因此，通过连续地按下启用按钮，可以确保机床的用户在控制装置附近并且不在机床的工作区域内或远离机床。在维修或组装模式下操作机床工作间时，这尤其与安全性相关。

可以在机床的机床工作间中设置机室和/或维修门，并且在机床工作间的维修模式和/或组装模式中，例如，即使机室打开或维修门打开，控制装置也可以允许机床工作间***作。因此，当在维修操作或组装操作中操作机床时，可以在选定的机床工作间中停用安全传感器，以便进行维修或组装工作。例如，当在机床工作间内拆下维修门时，可以为相应机床工作间关闭用于输出维修门位置(关闭位置，打开位置)的安全传感器，从而可以毫无问题地更换维修门，并且没有错误信息。机床工作间的其他安全元件也可以保持激活状态。

机床可以例如包括工具更换器、工具库、托盘更换器和/或排屑器***，优选地，每个工具分配给不同的机床工作间。

控制装置可以用作操作选择器开关，并且可以被配置为通过确定访问密钥的用户授权来确定用户的访问授权，并且使得能够根据用户授权来操作机床。

在安全模式下，可以降低机床的最大工作速度，并且当检测到工作速度的偏差超过一定程度和/或检测到来自安全传感器的信号时，可以通过控制装置来停止机床(安全停止)。在此，不仅可以为整个机床选择安全模式，而且还可以为机床的特殊的所选的机床工作间选择安全模式。在安全模式下最大工作速度的降低，以及工作速度偏差超过一定程度的检测或来自安全传感器的信号的检测也提高了安全性。在安全模式下可能会限制机床的功能。

机床可以包括控制装置，该控制装置包括：安全模式选择单元，该安全模式选择单元包括用于改变操作模式的选择***；用于限制对该选择***的访问的访问***；以及控制该控制装置的安全相关部分的拾取***。该结构包括三个***的结构，即选择***、访问***和拾取***，可以提高安全性，因为为了更改操作模式，首先要在访问***中检查用户的授权，然后才能在选择***中更改操作模式，并最终将控制信息传输到拾取***中的安全控制器。这样可以减少未经授权访问的风险。

操作模式可以包括：手动操作、自动操作和设置操作以及在手动干预下的自动操作。这允许针对各个机床工作间设置大量不同的操作模式，从而可以分别控制各个机床工作间。

取决于来自维修门的信号和用户授权的同时存在，可以激活维修模式。例如，只要用户也被授权使用相应机床工作间的维修模式，则该配置使得一旦打开维修门就可以将机床的机床工作间置于维修模式。另一方面，当没有必要的授权的用户打开维修门时，可能会关闭机床并发出警告。

操作单元可以包括用于以图形方式显示机床工作间和各个机床工作间的操作模式的屏幕，其中可以以矩阵形式显示要选择的机床工作间。机床工作间和相应的操作模式的图形表示可以提高安全性，因为用户可以一眼就能识别出哪个机床工作间处于哪种操作模式。

该屏幕可以是触敏屏幕，从而可以在屏幕上直接选择机床工作间和操作模式。这种简单的操作类型进一步提高了安全性，因为不需要搜索未布置在屏幕上的各个开关，因为可以通过直接触摸屏幕上的各个开关来进行切换。

还可以通过输入密码和/或指纹(例如，通过指纹识别)或类似的访问授权认证、经由电子密钥的授权来保护对操作单元的访问。因此，仅可以根据授权和相应的密码和/或指纹或适当的访问授权来操作操作单元。

操作模式可以包括用于机器操作员的维修模式和用于机器制造商的维修模式。这种差异性使得，只有服务于机床制造商的员工才可以访问特别关键的机床工作间或机床要素。

为了激活所选择的机床工作间，可以提供必须按下的启用按钮或激活按钮。启用按钮(激活按钮)可以直接作用在安全控制器上，所选的机床工作间通过数据传输传送到安全控制器。这种有利的配置使得可以配置启用按钮以独立于操作单元的***的方式来操作机床工作间，从而当操作单元中发生错误时，可以通过启用按钮进行独立的安全关闭。换句话说，由于启用按钮以独立于操作单元的方式连接到安全控制器，当操作单元发生错误时，避免了机床工作间的操作，使得在没有按下启用按钮的情况下，机床不会以预选的操作模式进行操作。

为了在相应的操作模式下激活机床工作间的操作，必须按下启用开关，并且还必须将电子密钥关联到控制装置。这进一步提高了安全性，因为一方面确保了用户按下启用开关，而且由于需要关联到用户的电子密钥，所以确保了用户也具有必要的授权。

可以为电子密钥分配一个授权，该授权对应于密钥的用户的资格或培训水平。

可以通过屏幕选择机床工作间，并且在激活之后，可以根据ISO 16090将它们转换为安全模式。

另外，来自安全控制器的反馈可以被传送到操作单元的屏幕，并且被激活的机床工作间可以在那里被图形表示，该图形表示尤其包括被激活的机床工作间的突出显示。机床工作间到控制装置的屏幕的这种反馈使得可以向用户提供关于各个机床工作间的操作的反馈。如果有故障的机床工作间正在运行，尽管不应运行，但用户可以通过屏幕上的显示直接识别并纠正错误。

在安全模式下操作的机床工作间可以图形方式显示在操作单元的屏幕上。只有在按下启用按钮并将电子访问密钥连接到控制装置的情况下，这些机床工作间才能被激活。因此，屏幕上的图形显示通过要求显示电子访问密钥和按下启用按钮来提高安全性。

在激活操作或安全操作之后，也可以更改所选机床工作间。因此，当机床的操作开始时，可以在操作期间改变机床工作间和操作模式，这尤其导致机床的更灵活的控制。在各种维修工作期间，不再需要重新启动整个机床来更改将要操作的机床工作间，而是可以在操作期间更改机床工作间。

机床可以被配置为使得在与电子密钥的连接被中断的情况下，机床的机床工作间的操作被阻止，使得机床被完全或部分停止。

机床可以具有工具库、工具库进出口、换板器，换板器进出口、工作空间以及工作间进出口，它们可以分别分配给单独的机床工作间。

操作单元可以是便携式操作单元。这允许用户去到机床的某些部分，特别是在组装和维修工作期间，并随身携带操作单元。因为用户可以携带便携式操作单元，所以可以在选定的机床工作间中操作机床，特别是可以在现场执行操作所需的启用按钮的激活。在维修模式下，用户不再需要站在固定操作单元上来按下启用按钮，以便第二个用户可以在机床工作间内进行维修。而是，在这里维修人员可以直接在机床工作间中通过便携式操作单元执行维修工作，并按下便携式操作单元上的启用按钮以在相应的操作模式下设置或激活机床工作间。便携式操作单元可以包括许可单元。该机床可以包括控制装置，该控制装置包括两个操作单元，永久地连接至该控制装置的(固定)操作单元，以及便携式(移动)操作单元。

固定操作单元和移动操作单元优选地被配置为使得只有操作单元中的一个被激活或激活。特别地，固定操作单元和移动操作单元可以以这样的方式被配置，使得被激活的操作单元，在另一个操作单元被激活之前，必须被停用。也可以将固定操作单元和移动操作单元以这样的方式被配置，使得被激活的操作单元，在另一个操作单元被激活的情况下，被自动停用。

除了选择机床工作间之外，操作单元还可以选择该机床工作间的单个或多个组件或设备(例如NC轴或进给轴)，以便机床工作间的组件(元素、NC轴)可以根据需要设置(或控制)，其中，这些组件尤其可以是机床的可驱动组件(例如，致动器、进给轴、轴滑橇、驱动轴等)。这种进一步的区别使得不仅可以选择机床的不同机床工作间，而且还可以选择机床的不同的可驱动(或可控)组件，例如主轴等。这些部件还可包括用于机床的维护门或维修门。因此，例如可以在一个机床工作间内以安全模式运行主轴，并在相同或不同机床工作间内停用维护门，从而在维修门打开时，门传感器不会输出错误信号。

控制装置可以执行不同的组件和/或机床工作间的预设耦合，使得一个机床工作间被选择，其它机床工作间或组件也被激活(被选择)，并且待设置的操作模式也被分配到这些部件(或将这些组件被切换到预设的操作模式)。另外，可能执行机床工作间的不同组件的预设耦合，以使这些组件被设置为在安全模式下操作所选机床工作间。例如，当为第一机床工作间选择安全模式时，可以切断第二机床工作间的电源，从而可以提高安全性。

为了可配置地发送所使用的电子访问密钥(应答器密钥)的ID号，控制装置可以执行握手控制的发送方法。这允许特别安全地控制机床。访问***也可以集成到选择***中。控制装置的接收单元可以是RFID接收器。用于控制机床的控制装置可以包括：用于由用户操作的控制装置的操作单元，以及用于控制机床的各个机床工作间的安全控制器。该操作单元可以用于选择机床的机床工作间并且设置用于所选择的机床工作间的操作模式，其中，具有分配的操作模式的所选择的机床工作间可以被传送到安全控制器。

操作模式可以包括组装模式，从而在机床被安装时和/或机床被投入运行时，可以提供机床功能，而不必需要机床的手动旁路，例如，安全元件器。

控制装置还可包括，尤其是，布置在操作单元处的紧急停止按钮。

电子控制装置可以包括触摸敏感的显示器，使得用户可以通过触摸屏幕来进行输入。控制装置可以包括额外的便携式操作单元。

选定的工作区域可以以图形方式显示在屏幕上。优选地，可以通过突出显示(闪烁)屏幕上的区域来以安全的方式显示所选的工作区域。机床工作间的选择和操作模式的选择可以通过触摸屏进行。

为了启用机床和/或机床工作间的操作，可能需要按下确认按钮。经由操作单元，可以选择机床工作间并且可以为所选择的工作间设置操作模式，所选择的工作间以及具有操作模式的工作间被传输到安全控制器。因此，提供了在安全控制器和操作单元之间的数据传输。

一种用于通过控制装置控制机床的方法，该控制装置包括用于控制机床的机器控制器和安全控制器，该方法包括以下步骤：通过连接至电子密钥来访问控制装置的***，基于电子密钥的授权选择所述操作模式，选择机床工作间并将数据传输到所述安全控制器。所述机床可以被划分为若干个机床工作间，其中，所述机床可以以不同的操作模式***作，并且所述操作模式包括至少一种维修模式和一种正常模式。

可以提供一种计算机程序产品，其具有存储在数据载体上并被配置为在机床的控制装置上执行的程序装置，其中，可以使用该程序在机床上执行方法(如上所述)。

下面根据各种示例性实施例并参照示意图描述本发明的有利配置和进一步的细节。

在示意图中更详细地对本发明进行了解释：

图1示出了访问***、选择***和拾取***之间的关系的示例；

图2示出了操作单元以及从操作单元到安全控制器的数据传输的示例；

图3示出了移动操作单元和激活按钮(例如，安全开关)的示例；

图4示出了将机床示意性地划分为机床工作间的示例；

图5示出了操作单元、移动操作单元、安全控制器和各种访问密钥的示例；

图6a示出用于选择安全操作模式的操作单元的屏幕的示例；

图6b示出了操作单元的屏幕的显示示例，例如用于警告、密码输入等；

图7示出选择机床工作间和机床工作间的机器组件的示例；

图8示出了控制装置的示例性实施例的示意性结构的示例；

图9示出控制装置的另一实施方式的示意性结构的示例；

图10表示具有操作单元以及操作单元的屏幕上的输入和输出的控制装置的结构的示例；以及

图11示出电路概念的另一示例的示意性结构的示例。

在下文中，参考附图详细描述本发明的各种示例。相同或相似的元件由相同的附图标记表示。然而，本发明不限于所描述的特征，而是包括在独立权利要求的范围内的各种示例的特征的进一步修改。

图1示出了安全操作模式选择装置的示例，该安全操作模式选择装置包括：访问***、选择***以及用于手动拾取机器的操作模式的拾取***。访问***是一种限制访问受限的人的访问并防止意外或不当激活选择***的设备。选择***是允许改变机床的操作模式的装置。选择***可以例如在按键开关(操作模式选择器开关)中集成到访问***中，与应答器或类似的访问***连接。拾取***是整个控制***中与安全相关的部分。

访问***、选择***和拾取***是机床的控制装置的一部分。该控制装置包括操作单元(B)和安全控制器S。用户可以使用电子访问密钥(应答器密钥)通过访问***访问机床的控制***。通过选择***，用户可以选择机床的工作区域并更改区域的安全操作模式。在选择了运行方式之后，这些指令在控制级上通过拾取***被传输到机床W的安全控制器S。因此，利用该配置，可以安全地通过电子访问密钥将控制访问限制在特定的人群中，并且还可以单独选择机床的不同工作区域并单独地设置其操作模式。因此，在执行维护工作或组装机床时，可以以更高的安全性执行相应的工作。

可以在安全模式下操作机床。术语“安全模式”包括一组可用的功能，这些功能具有不超过特定危险等级的共同特征。

如图1中的示例所示，访问***可以各种方式限制访问。优选地，使用电子密钥来限制访问。另外地或可替代地，还可以请求密码。此外，也可以提供安全特征，例如指纹传感器等。

在图2中，以示例的方式示出了机床W的控制装置的一部分的示意性结构。机床W的控制装置包括，例如，具有屏幕的操作单元B。通过该屏幕，用户可以在成功登录访问***后根据用户访问密钥的授权使用电子访问密钥，从而在操作单元B上选择机床工作间M并为各机床工作间M设置操作模式。在进入机床W的所需操作之后，记录的数据通过数据连接传输到安全控制器S，安全控制器S然后根据输入的信息控制相应的机床工作间M。

特别地，以下示例性操作模式作为操作模式是可能的：

安全操作模式(手动操作，MSO 0)：通过“手动”控制或者通过不具有NC功能的手动控制规格对机器来实现机床的操作。在该操作模式下允许进给轴的非自动运行。在此，而不使用编程的加工步骤的情况下，操作员可以控制加工过程。可以使用带有自动复位功能的指令单元以及电子手轮或操纵杆来移动机床的轴。这允许安全且简单地输入控制命令。

另一种可能的安全操作模式是自动模式(标准模式，MSO 1)：在机器的自动模式下，可以在不限制功能范围的情况下操作机器，直到程序或操作员中断或关闭机器为止。自动模式可以，例如，进一步包括用于更换工具和工件的中断。

另一可能的安全模式是自动模式(标准模式，MSO 1)：在机器的自动模式下，可以在不限制功能范围的情况下操作机器，直到程序或操作员中断或关闭机器为止。自动模式可以，例如，进一步包括用于更换工具和工件的中断。

另一个可能的操作模式是设置模式(MSO 2)：在设置模式下，操作员可以为后续的工作过程做准备，例如，通过用测量探针探测工件来确定工具和工件的位置。

另一种操作模式是可选的“在受限的操作条件下进行手动干预的操作”(MSO3)：该操作模式允许机器在手动或数字控制下以有限的性能临时运行，并暂时打开分离式保护装置或触发非分离式保护装置。在此操作模式下，必须激活许可单元以提高安全性。

在维修操作(MSO SE)中，可以将机床切换到维修模式。维修操作最好只应提供给机器制造商的维修人员或经过培训的授权维修人员使用。维修期间不允许加工工件。

有利地，机床的可能的操作模式还包括组装操作。例如，当开始运行机器的过程时，通常会缺少机室。因此，仍然必须进行组装工作，例如，安装工具更换器、工具库、换板器和/或排屑器***等。机室仅在装配的相对较晚阶段才安装到机器上。为了仍然能够使用机床的功能，因此可以将机床的区域置于组装模式或根据需要对这些区域进行控制。

在维修操作期间，可以在机器上工作，其中，例如，对于某些维修活动，必须将机床机室移开。根据机器类型的不同，机室和某些机器组件也可拆卸运输，并且可以分开运输。因此，维修操作允许控制机床以进行维修工作。

不仅可以根据维护门的位置来激活组装和/或维修操作，而且可以提供用于激活这些操作模式的依赖性，例如，存在具有相应授权的电子访问密钥。

可以通过矩阵在机器控制器的屏幕上选择要进行作业的机床工作间。通过电子访问密钥(智能键、应答器)可以访问控制器屏幕上的矩阵。电子访问密钥带有组装操作和维修操作的授权。

通过操作单元B的屏幕上的矩阵对工作区域(机床工作间)进行预选择。预选择的工作区域以图形方式显示，例如，通过闪烁或彩色显示。在输入之后在操作单元B中，在操作单元B和安全控制器S之间发生数据传输。特别地，该数据传输可以经由输出和/或总线信号来进行。

通过直接作用在安全控制器S上的启用按钮MB1(激活按钮)来激活预选机床工作间(工作区域)的矩阵，如图3中的示例所示。通过此过程完成激活。然后，安全控制器S读取在矩阵上预先选择的机床工作间M，并且在***具有适当授权的应答器的情况下，当按下启用按钮MB1时，将在安全控制器S中采用预先选择的机床工作间M。在图3中还示出了启用按钮MB1和安全控制器之间的直接连接。图3还示出了移动操作单元MB。启用按钮MB1既可以设置在移动操作单元B上，也可以设置在固定连接至机床的操作单元B上。

电子访问密钥携带可能的安全操作模式的授权，该可能的安全操作模式的授权是机器的各个用户基于培训及其专业资格所获得的。

作为所描述的激活的结果，预选机床工作间M被切换到，例如按照ISO16090-1定义的，安全操作模式(操作模式：安全操作模式)。反馈从安全控制器S发送到操作单元B的屏幕。该反馈在此处以图形方式显示，例如，闪烁的预选机床工作间M现在以静态颜色突出显示，并显示安全说明。作为该过程的结果，在操作单元B的屏幕上预先选择的机床工作间M被切换到，例如按照ISO16090-1的定义的，安全操作模式，并且通过启用按钮MB1和访问密钥以及屏幕上的视觉表示来确保安全性。因此，操作员可以收到有关现在以安全操作方式定义的哪个工作区域的反馈。相应的安全说明被显示。如果用户想要更改预选区域，则用户可以通过再次重复前面的步骤来执行此操作。

如果例如去除了用于访问维修操作模式的电子访问密钥，则可以从三个变体中进行选择。保留所选的工作区域，或者保留所选的工作区域并激活自动操作，或者阻塞机器的所有工作区域，从而不再可能进行危险的运动。

在图4中示出了机床的机床工作间M(工作区域)的可能划分。这些区域分为工作空间M1的进出区域和工作空间M2。另外，设置有换板器M4的区域和换板器M3的进出区域(工件的安装站)。工具库M6的区域与工具库M5的进出区域以及与工具库M7的第二进出区域相邻。划分为机床W的不同机床工作间仅仅是划分的许多可能选择之一。

通过拾取机器的工作区域M2并将其置于维修模式，可以在工作区域中的NC进给轴和主轴上执行所有工作。也可以对工具进行任何必要的激光测量。在机床W的工作区域M2的维修模式中，可能在工具更换器的耦合(例如在加工中心上)的情况下，例如可以允许以下功能：

NC轴达到安全的最大进给速度，例如最高2m/min；

主轴具有安全的最大主轴转速，例如每分钟最高800转；

排屑器***的排屑机螺杆和/或排屑机没有运动；

冷却润滑剂无功能；

托盘交换器没有运动；

工具更换器的运动；

工具更换翻板的运动。

在维修模式中，还可以提供优选地根据ISO 16090-1的规范的便携式许可单元。

为了对工具更换器和主轴相对于彼此进行调整，可以选择工作区域M2和工具更换器作为机床工作间。安全地关闭不需要的NC轴，例如换板器或排屑器***中的排屑器螺杆或排屑器。例如，在维修工作期间，工具更换器处于打开状态并保持打开状态。必须在机器的操作台、操作单元B或者本地***的便携式操作台上预先选择好工具更换器的运动，然后再使用方向键与许可单元一起移动。这种便携式操作单元MB在图2中示例性地示出。

如果可能的话，操作员利用便携式操作台MB以降低的速度现场控制移动，但是始终使用许可单元和方向键等进行控制。在NC轴的情况下，还可以使用手轮结合便携式操作台MB上的许可单元进行运动。在维修模式下，通过选择工作空间和托盘更换器，可以随着换板器的移动将NC轴相互调整。工作空间与换板器耦合，因此可以进行通用选择。耦合区域中的所有其他NC轴均已安全停止。其他运动，例如切屑传送带***等，也被停止。

在图5中，以示例的方式示出了机床控制的示意性结构。具有屏幕的操作单元B连接到安全控制器S，其中，用户可以通过该屏幕选择各个区域。安全控制器S还连接到移动操作单元MB。根据不同的电子访问密钥(BA1、BA2、BA3或MSO 1、MSO 2、MSO 3等)和关联的授权，可以选择不同的机床工作间M。

在图6a和6b中，通过示例示出了在操作单元B的屏幕上的各种显示选项。使用操作单元B，可以选择机床的不同机床工作间，此外，优选地还可以为相应的机床工作间M设置操作模式或安全操作模式。为了激活机床W，例如，可以通过使用密码输入PW和相应软件经由操作单元B来请求密码，以提高安全性。如果验证成功，则安全应用程序AP(例如，包括安全指令的显示)被配置为将数据转发给安全控制器S并控制机床W。

在图7中通过示例示出了对工具更换器和工具库的选择。通过第一个图形示意(图7的顶部)给出了整个机床的概括。在该概括中可以选择机床的单个机床工作间。在有利的实施例中，可以单独针对机床的相应机床工作间额外地选择所选区域的相应组件(参见下面的图7中的另一图形示意)，并且可以启用或阻止并防止它们在相应的操作模式中的操作，即例如防止组件移动。以这种方式，例如，当要在工作区域中进行维修工作时，可以关闭工具更换器翻板和/或排屑器***的排屑器螺杆和/或排屑器。

为了允许在机床W的机床工作间M中进行现场维修工作，用户可以携带便携式操作单元MB，该便携式操作单元MB包括：启用按钮MB1以及，例如以旋转开关(例如手轮)的形式的，速度控制装置MB2。启用按钮MB1确保用户始终同意正在被执行的移动，并且释放该启用按钮后，机器将立即安全地停止。使用旋转开关MB2，可以控制所选工作区域中各种组件的速度和/或旋转方向。

可能需要两个人在操作，一个在控制台，另一个在工具更换器区域。双方互相交流。如果可能，现场操作员会以降低的速度控制移动，并操作许可单元和方向按钮。对于NC轴，也可以将手轮与许可单元配合使用以产生运动。当使用首选的操作单元时，维护工作可能只由一人执行，通过修改后的操作单元，该一人可以在换刀区域内进行所有操作选择。

当拾取工具库时，可以单独控制工具库的所有组件。特别地，例如可以在操作单元的屏幕上的矩阵上单独地或组合地拾取诸如工具库的轮或链条的运动部件(例如，在链条或轮库的情况下)。可以安全地停止该区域中的其他运动，例如工具更换或工具清洁。在许可单元和控制键等始终被提供的情况下，操作者可以以降低的速度在现场控制运动。如果存在压碎危险，则最大允许速度，例如为每分钟两米(圆周速度)。如果存在撞击危险，则最大速度，例如为每分钟15米(圆周速度)。也可以选择冷却剂/润滑剂***作为额外的工作区域，其中可以控制冷却剂/润滑剂***的所有功能。为此，例如可以在维修模式下调节冷却/润滑***的喷嘴。可以安全地关闭其他工作区域中的轴(例如，一个或多个进给轴)和排屑器***的排屑机螺杆或排屑器，以避免错误的操作。

图8示例性地示出了机床的控制装置的结构的另一示意图。在左侧区域中示出了机床W的各种运行方式或机床W的工作区域。这些可以单独选择或组合选择，其中，在成功选择工作区域后，将这些信息转发给安全控制器S。安全控制器S在操作单元B的屏幕上生成输出，可以在该输出上显示已激活的工作区域和操作模式。为了进行操作，还需要联接至电子密钥BA1并致动启用按钮MB1(激活按钮)。

图9还示出了通过示例可以实现机床W的控制装置的另一示意性结构，此处也需要用于选择各种操作模式的启用键MB1(激活键)以及机床W的工作区域。也可以例如通过常规的开关I至IIII选择机床W的不同区域以使其进入维修模式(参见附图标记1)。如前所述，除了该选择外，还可以使用操作单元B通过屏幕进行选择。可以提供移动操作单元MB，其中该移动操作单元MB还包括用于与访问密钥通信的接收单元。机床W本身通过安全控制器S控制。

图10示出了具有操作单元以及在操作单元的屏幕上的输入和输出的控制装置的结构的示例。图11示出电路概念的另一示例的示意性结构的示例。

在图10和11中，通过示例示意性地示出了操作单元B，该操作单元B连接到安全控制器S，安全控制器S还连接到机床W的NC轴和/或主轴SP的驱动器以及连接到传感器TS，传感器TS，例如，感测维修门的打开或关闭。启用开关MB1(许可单元)与安全控制器S直接接触，并且还提供了直接连接至安全控制器S的控制开关AS(激活按钮)。

根据操作员的资格和所需的活动，必须以有差别地允许现场移动。优选地，在机器用户的操作者和机器制造商的操作者之间进行区分。如果保护装置处于关闭和锁定状态，或者非分离式保护装置处于活动状态，则允许在没有许可单元的情况下以及不会降低速度的情况下，进行移动。由于在机器的组装阶段不存在机室和门以及安全开关，因此存在单独的操作模式。在此期间，例如，使用旁路插头或类似设备。但是，如果相应的机床工作间受到相应的控制，则不再需要这些区域。

握手(handshake)是用于经由串行接口进行数据传输的通信协议。使用此协议，参与的各方在认证后协商用于数据传输的参数。接收器向发送器确认已收到数据，并通知发送器其已准备好接收其他数据。

当连接了电子访问密钥时，可以自动激活维修模式，并且用户可以选择机床工作间M以在维修模式下进行操作。

取决于预期用途，可以替换和/或组合本发明的特征、组成和特定细节，以产生其他实施例。本说明书中隐含地公开了在本领域技术人员的知识范围内的任何修改。

Claims (21)

1.一种机床，包括用于控制所述机床(W)的控制装置，所述机床(W)被分成若干机床工作间(M)，所述机床(W)具有不同的操作模式，并且所述操作模式包括：至少一种标准模式和一种维修模式，其中

所述控制装置包括：

用于通过用户操作所述控制装置的操作单元(B)，以及

用于控制所述机床(W)的不同机床工作间(M)的安全控制器(S)，

并且，通过所述操作单元(B)选择所述机床(W)的机床工作间(M)，操作模式可分配至所选择的机床工作间(M)，并且将具有所分配的操作模式的所述所选择的机床工作间(M)发送到所述安全控制器(S)。

2.根据权利要求1所述的机床，其中，所述操作模式以彼此独立地的方式分配给所述机床(W)的相应的机床工作间(M)。

3.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，所述操作模式包括用于在所述机床(W)的组装和/或安装期间操作所述机床的组装模式。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的机床，其中，所述控制装置(S)允许选择在其上进行组装工作和/或维护工作的机床工作间(M)，并允许这些机床工作间(M)在组装模式中的操作，其中，在安全模式下操作未选择的机床工作间或者关闭这些工作间是能够实现的，尤其能以安全地方式实现。

5.根据前述权利要求中至少一项所述的机床，其中，所述控制装置被配置成使得电子访问密钥的访问授权能够被识别；并且基于所述访问授权，操作模式的更改，尤其是安全操作模式的更改，和/或机床工作间(M)的访问是可指定的。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，所述控制装置包括：用于在所分配的操作模式下激活所选择的机床工作间(M)的启用按钮(MB1)或激活按钮，使得只有在所述启用按钮(MB1)或激活按钮被激活的情况下才能进行操作。

7.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，所述控制装置用作操作选择器开关；并且其中，所述控制装置被配置成通过确定用户的访问密钥的用户授权来确定所述用户的访问授权，并且允许根据所述用户的所述授权来操作所述机床(W)。

8.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，所述控制装置包括安全操作选择器装置，所述安全操作选择器装置包括：用于改变所述操作模式的选择***，用于限制对所述选择***的访问的访问***，以及控制所述控制装置中与安全相关的部分的拾取***。

9.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，可以根据维修门的信号以及用户的授权来激活所述维修模式。

10.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，所述操作单元(B)包括用于以图形表示机床工作间(M)和各个机床工作间(M)的操作模式的屏幕，其中，所述屏幕尤其是触摸屏，并且在所述屏幕上能够实现对所述机床工作间(M)和操作模式的选择。

11.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，所述操作模式包括：用于所述机器操作员的维修模式和用于所述机器制造商的维修模式。

12.根据前述权利要求中至少一项所述的机床，其中，为了激活所选择的机床工作间(M)，必须按下直接作用在所述安全控制器(S)上的启用按钮(MB1)或激活按钮；并且其中，所述机床工作间(M)的所述选择通过数据传输被传输到所述安全控制器(S)。

13.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，为了在相应的操作模式下激活所述机床工作间(M)的操作，必须按下启用按钮(MB1)或激活按钮，并且电子密钥还必须与所述控制装置联接。

14.根据前述权利要求10至13中至少一项所述的机床，其中，来自所述安全控制器(S)的反馈被带到所述操作单元(B)的所述屏幕，并且所述被激活的机床工作间(M)在所述屏幕上被以图形表示，所述图形表示尤其包括突出显示所述被激活的机床工作间(M)。

15.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，在激活所述安全模式之后，能够改变所选择的机床工作间(M)。

16.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，除了对机床工作间(M)的选择之外，所述操作单元(B)还允许对该机床工作间(M)的单个组件或若干组件进行选择，使得这些组件能够按需要进行设置，其中，所述组件尤其是所述机床(W)的可驱动组件。

17.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，所述控制装置被配置成，在一个机床工作间(M)被选择的情况下，执行多个机床工作间(M)的不同组件的预设耦合。

18.根据前述权利要求中的至少一项所述的机床，其中，所述控制装置执行握手控制的传输方法，用于可配置地传输所使用的应答器密钥的ID号。

19.一种用于控制机床的控制装置，包括：

用于通过用户操作所述控制装置的操作单元(B)，以及

用于控制所述机床(W)的不同机床工作间(M)的安全控制器(S)，

其中，能够通过所述操作单元(B)选择所述机床(W)的机床工作间(M)，可以为所选择的机床工作间(M)设置操作模式，并且将具有所分配的操作模式的所述所选择的机床工作间(M)发送到所述安全控制器(S)。

20.一种用于控制机床的方法，所述机床具有控制装置，所述控制装置包括：用于控制所述机床(M)的机床控制器，以及安全控制器(S)；其中，所述机床(W)包括若干个机床工作间(M)；并且

所述机床(W)可以在不同的操作模式下操作，并且所述操作模式包括至少一种维修模式和一种正常模式；其中，所述方法包括以下步骤：

通过联接电子密钥来访问所述控制装置的所述***；

选择所述机床工作间；

将数据传输到所述安全控制器；以及

控制所述机床(W)。

21.一种具有程序装置的计算机程序产品，所述程序装置存储在数据载体上并且被配置为在机床(W)的控制装置上执行，使得在所述机床上执行根据权利要求20所述的方法(W)。

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