DE3432130C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine numerische Steuerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Steuerungsvorrichtung ist aus der US 42 28 495 bekannt. Die bekannte Steuerungsvorrichtung besitzt ein Hauptteil, das über ein Interface in Form einer Schnittstellenkarte mit der zu steuernden Maschine verbunden ist. Ein NC-Betriebsteil ist über eine weitere Schnittstellenkarte mit dem Hauptteil verbunden. Der NC-Betriebsteil dient zum Eingeben von Steuerprogrammen in einer höheren Programmiersprache. Ein Maschinenbetriebsteil ist über ein weiteres Interface in Form einer zusätzlichen Schnittstellenkarte mit dem Hauptteil verbunden und dient zum Betreiben der Maschine entsprechend dem in dem Hauptteil der Maschine eingegebenen Steuerprogramm.

Im folgenden wird anhand eines Beispieles der Aufbau und die grundsätzlichen Abläufe bei der Programmierung und beim Betrieb einer derartigen herkömmlichen Steuerungsvorrichtung beschrieben.

Dazu zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen numerischen Steuerungsvorrichtung. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 10 die numerische Steuerungsvorrichtung und 20 eine zu steuernde Maschine. Die numerische Steuerungsvorrichtung 10 besteht aus einem Hauptteil 11, einem NC-Betriebsteil 12, einem Maschinenbetriebsteil 13 und Interfaces 14 und 15, die jeweils für den Anschluß des NC-Betriebsteils 12 und den Maschinenbetriebsteil 13 an dem Hauptteil 11 vorgesehen sind. Die zu steuernde Maschine 20 ist mit dem Hauptteil 11 über das Interface 16 verbunden.

Fig. 2 stellt ein Blockschaltbild des Aufbaus der numerischen Steuerungsvorrichtung 10 nach Fig. 1 dar. Das Hauptteil 11 besteht aus einem Steuerteil bzw. Steuerbereich 11A, einem Betriebsteil bzw. Betriebsbereich 11B, einem Speicherteil bzw. Speicherbereich 11C, einem Ausgabeteil bzw. Ausgabebereich 11D und einem Programmgeberteil bzw. Programmgeberbereich 11E. Die Elemente in der Figur sind die gleichen wie in Fig. 1.

Das NC-Betriebsteil 12 ist mit dem Hauptteil 11 über das Interface 14 verbunden. Diese Verbindung erfolgt beispielsweise mittels eines seriellen Allzweck-Datenübertragungssystemes auf der Grundlage des RS-232C-Systemes, das durch die ISO-Norm festgelegt ist. Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Verbindung zwischen einem Interface-Teil 12A des NC-Betriebsteiles 12 und dem Interfache 13 des Hauptteiles 11 nach dem RS-232C-System.

Fig. 4 zeigt beispielhaft die Schaltung des Interfaces 15, das aus einer Parallelkontakt-Eingangs-/Ausgangs-Schaltung mit einer Eingangsschaltung 15A und einer Ausgangsschaltung 15B besteht. Die Eingangsschaltung 15A erhält ein Signal von einem Betätigungsschalter 131 des Maschinenbetriebsteiles 13 mittels einer Empfängerschaltung 151 und überträgt das Signal zum Hauptteil 11. Die Ausgangsschaltung 15B enthält einen Transistor TR, der von einem Signal vom Hauptteil 11 gesteuert wird und ein Ausgangssignal erzeugt. Das Ausgangssignal vom Transistor TR betätigt ein Relais 132 des Maschinenbetriebsteiles 13 zum Einschalten einer Lampe.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel des Maschinenbetriebsteiles 13.

Der Betrieb der Vorrichtung soll im folgenden beschrieben werden.

Erforderliche Programme, Daten etc. werden durch das NC-Betriebsteil 12 eingegeben und die Vorrichtung wird in Betriebszustand versetzt. Dadurch wird über das Maschinenbetriebsteil 13 ein Startbefehl eingegeben und die Maschine 20 wird über den Ausgang des Ausgabeteiles 11D des Hauptteiles 11 gesteuert. Gleichzeitig liest das Maschinenbetriebsteil 13 eine Betriebsinformation vom Programmgeberteil 11E des Hauptteiles 11.

Die Maschinenbetriebsinformation besteht aus einem Betätigungsschaltereingang zum Einschalten des Betriebes der Maschine 20, einem Anzeigelampenausgang zur Bestätigung des Betriebszustandes der Maschine usw. Der Betätigungsschaltereingang umfaßt einen NC-Signalschaltereingang, einen automatischen Startsignalschaltereingang, einen automatischen Signalschaltereingang usw. Der Anzeigelampenausgang umfaßt einen Selbst-Start-Signallampenausgang, einen Selbst-Stop-Signallampenausgang, einen Alarmsignal-Lampenausgang usw. In dieser Weise wird sowohl die Eingabe zum Hauptteil 11 über das NC-Betriebsteil 12 als auch der Betrieb über das Maschinenbetriebsteil 13 erreicht.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch nachteilig das Maschinenbedienteil und NC-Betriebsteil über getrennte Anschlüsse und gem. US-A-42 28 495 sogar Schnittstellenkarten an den Hauptteil der Steuerung angeschlossen worden, was zu einem erhöhten schaltungstechnischen Aufwand im Hauptteil und geringerer Flexibilität führt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine numerische Steuerungsvorrichtung zu schaffen, bei der im Hinblick auf die für die Bedienung und Programmierung erforderlichen Komponenten ein geringerer Aufwand erforderlich ist, die aber dennoch durch die Programmierbarkeit gewonnene Flexibilität nicht verliert.

Diese Aufgabe wird durch eine numerische Steuerungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Merkmale und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren. Von den Figuren zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispieles einer herkömmlichen NC-Vorrichtung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schaltung der NC-Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Darstellung eines Beispieles der Verbindung zwischen einem Interface des Hauptteiles und einem Interface-Teil eines NC-Betriebsteiles;

Fig. 4 ein Schaltbild eines Interfaces eines Maschinenbetriebsteiles;

Fig. 5 eine Darstellung eines Beispieles eines Maschinenbetriebsteiles;

Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild einer bevorzug­ ten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ein Blockschaltbild des Aufbaues der NC-Vorrich­ tung nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 6; und

Fig. 8 ein Blockschaltbild des Aufbaues des Maschinen­ steuerteiles des bevorzugten Ausführungsbeispieles.

Fig. 6 stellt eine schematische Darstellung des Aufbaues einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung dar. Die Vorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der herkömmlichen NC-Vorrichtung nach Fig. 1 dadurch, daß ein NC-Betriebsteil an einem In­ terface lösbar vorgesehen ist, daß ein Lauf-(Betriebsstart-)- Programm-Generiergerät den Ablauf des Steuersprachenpro­ grammes der numerischen Steuervorrichtung bewirkt und daß das Maschinenbetriebsteil am Interface des NC-Betriebsteiles lösbar vorgesehen ist.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm des Aufbaues der NC-Vorrich­ tung 10 nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel von Fig. 6.

Fig. 8 stellt ein Blockdiagramm dar, das den Aufbau des Maschinenbetriebsteiles 13 zeigt. Damit das Maschinenbe­ triebsteil 13 mit dem Interface 14 verbunden werden kann, besteht das Maschinenbetriebsteil 13 aus einem seriellen Datenübertragungs-/-Empfangsteil 13B, einem Betätigungs­ schalter 13C, einem Betätigungsschalter-Signaleingangs­ teil 13D, einer Anzeigelampe 13E, einem Lampensignal-Aus­ gangsteil 13F, einem Parallel/Seriell-Datenwandlerteil 13G und einem Steuerteil 13H.

Der Betrieb der Vorrichtung soll im folgenden beschrieben werden.

Zunächst wird der Betrieb dadurch vorbereitet, daß das NC- Betriebsteil mit dem Interface 14 verbunden wird und ein erforderliches Programm, erforderliche Daten usw. in der gleichen Weise wie im herkömmlichen Fall nach den Fig. 1 und 2 eingegeben werden.

Danach wird das NC-Betriebsteil 12 vom Interface 14 ent­ fernt und das Maschinenbetriebsteil 13 wird mit dem Inter­ face 14 verbunden. Daraufhin wird der Laufprogrammgenerator bzw. Laufcodegenerator 13A betätigt, so daß er den Ablauf eines Programmes in einer höheren Programmiersprache wie beispielsweise BASIC oder dergleichen bewirkt. Danach ist es möglich, über das Maschinenbetriebsteil 13 Abläufe durch­ zuführen.

Die Entscheidung, ob das NC-Betriebsteil 12 oder das Ma­ schinenbetriebsteil 13 mit dem Interface 14 verbunden ist, wird gemäß eines Gerätanzeigecodes getroffen, der sowohl im NC-Betriebsteil 12 als auch im Maschinenbetriebsteil 13 vorgesehen ist. Das heißt, daß in dem Fall, in dem entwe­ der das NC-Betriebsteil 12 oder das Maschinenbetriebsteil 13 mit dem Interface 14 verbunden ist, oder in dem Fall, in dem dem Hauptteil 11 von einer Spannungsquelle unter der Bedingung, daß entweder das Teil 12 oder das Teil 13 mit dem Interface 14 verbunden wurde, Energie zugeführt ist, das Hauptteil 11 das Teil 12 und das Teil 13 über den auf beiden Teilen 12, 13 vorgesehenen Geräteidentifikationscode identifiziert.

Um die Verbindung des Maschinenbetriebsteiles 13 mit dem Interface 14 zu ermöglichen, werden dem Speicherteil 11C des Hauptteiles 11 eine Geräteidentifikationsfunktion und eine Maschinenbetriebsteil-Interface-Funktion hinzugefügt. Die Geräteidentifikationsfunktion wird verwendet, um mittels des Geräteidentifikationscodes zu erfassen, welches der beiden Teile 12, 13 mit dem Interface 14 verbunden ist. Die Maschinenbetriebsteil-Interface-Funktion enthält eine Funk­ tion, die ein Schaltsignal vom Schalter 13C des Maschinen­ betriebsteiles 13 dem Programmgeberteil 11E des Haupttei­ les 11 zuführt, wenn das Maschinenbetriebsteil 13 mit dem Interface 14 verbunden ist, und eine Funktion, die eine im Programmgeberteil 11E erzeugte Lampenausgangsinformation dem Maschinenbetriebsteil 13 zuführt.

Ferner ist der Laufcodegenerator 13A, der in der bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen ist, der vorliegenden Erfin­ dung neu hinzugefügt. Der Laufcodegenerator 13A enthält u. a. einen Exclusivschalter bzw. Umschalter. Bei Betätigung des Umschalters wird der Ablauf des Programmes, das in einer höheren Programmiersprache über das NC-Betriebsteil 13 ein­ gegeben und im Speicherteil 11C des Hauptteiles 11 gespei­ chert worden ist, gestartet, die Bewegungsdaten der Maschi­ ne 20 werden behandelt und Vorgänge wie beispielsweise eine Datenverarbeitung im Hinblick auf das Mann-Maschinen- Interface der Teile 12 und 13 werden gestartet.

Obwohl im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Lauf­ codegenerator 13A auf dem Maschinenbetriebsteil 13 vorge­ sehen ist, kann eine alternative Anordnung verwendet wer­ den, bei der beispielsweise bei Erfassen des Umstandes, daß das Maschinenbetätigungsteil 13 mit dem Interface 14 ver­ bunden ist, die Betätigung automatisch erfolgt. Ferner kann für den Laufcodegenerator 13A eine Vielzahl von Schaltern verwendet werden. Das heißt, es kann ein Umschalter verwen­ det werden, durch dessen Betätigung ein Laufcode bzw. Lauf­ programm erzeugt wird. Ebenso kann ein Auto-Start-Schalter, der ebenfalls als Laufcode-Generierschalter dient, vorge­ sehen sein, so daß bei Betätigung des Auto-Start-Schalters ebenfalls ein Laufcode bzw. Laufprogramm erzeugt wird, usw.

Claims (9)

1. Numerische Steuerungsvorrichtung mit

• - einem Hauptteil, das über ein Interface mit der zu steuernden Maschine verbunden ist,
• - einem NC-Betriebsteil, das mit dem Hauptteil über ein weiteres Interface lösbar verbunden ist, zum Eingeben von Steuerprogrammen, in denen eine höhere Programmiersprache verwendet wird, und
• - einem Maschinenbetriebsteil, das mit dem Hauptteil über ein weiteres Interface lösbar verbunden ist, zum Betreiben der Maschine,

dadurch gekennzeichnet, daß
nur ein weiteres Interface (14) vorgesehen und derart ausgestaltet ist, daß abwechselnd das NC-Betriebsteil (12) zum Eingeben eines Steuerprogrammes oder das Maschinenbetriebsteil (13) zum Betreiben der Maschine anschließbar sind, und
das Maschinenbetriebsteil (13) mit einer Einrichtung (13A) zum Versetzen des in das Hauptteil (11) eingegebenen Steuerprogrammes in einen Ablaufzustand ausgestattet ist.

2. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (13A) ein Schalter ist.

3. Numerische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (13A) so ausgebildet ist, daß sie ebenfalls als automatischer Startschalter dient.

4. Numerische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenbetriebsteil (13) ein serielles Datenübertragungsteil (13B), ein mit dem seriellen Datenübertragungsteil (13B) verbundenes Parallel-Seriell-Datenwandlerteil (13G), ein mit dem Parallel/Seriell-Datenwandlerteil (13G) verbundenes Steuerteil (13H), einen mit dem Steuerteil (13H) über ein Betätigungsschalter-Signaleingangsteil (13D) verbundenen Betätigungsschalter (13C) und eine mit dem Steuerteil (13H) über ein Lampensignal-Ausgangsteil (13F) verbundene Anzeigelampe (13E) aufweist.

5. Numerische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das serielle Datenübertragungsteil (13B) des Maschinenbetriebsteiles (13) mit dem Interface (14) des Hauptteiles (11) verbunden ist.

6. Numerische Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptteil (11) ein Speicherteil (11C), ein Steuerteil (11A), ein Betriebsteil (11B), ein Ausgabeteil (11D) und ein Programmgeberteil (11E) aufweist.

7. Numerische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (11A) mit dem Interface (14) verbunden ist.

8. Numerische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherteil (11C) zumindest ein Steuerprogramm, ein Programm mit einer Geräteidentifikationsfunktion und ein Programm mit einer Interface-Funktion des Maschinenbetriebsteiles gespeichert aufweist.