EP4191351A1 - Werkzeugmaschine mit mindestens drei komponenten und verfahren zur kommunikation zwischen komponenten einer werkzeugmaschine - Google Patents

Werkzeugmaschine mit mindestens drei komponenten und verfahren zur kommunikation zwischen komponenten einer werkzeugmaschine Download PDF

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Publication number
EP4191351A1
EP4191351A1 EP21211559.6A EP21211559A EP4191351A1 EP 4191351 A1 EP4191351 A1 EP 4191351A1 EP 21211559 A EP21211559 A EP 21211559A EP 4191351 A1 EP4191351 A1 EP 4191351A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
machine tool
message
components
messages
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21211559.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David Koscheck
Klaus Hauser
Stefan Mayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Priority to EP21211559.6A priority Critical patent/EP4191351A1/de
Publication of EP4191351A1 publication Critical patent/EP4191351A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool with at least three components that form a communication chain for exchanging messages, the first component and the third component not being directly connected to one another, the messages having a unique identification message and the second component being set up to do so, based on to recognize the identification message for which component of the machine tool the message is intended.
  • the invention relates to a method for communication between components of a machine tool, the messages having a unique identification message. If the messages exchanged in the communication chain are destined for the second component, the messages can be processed directly there, and at the end of the processing a response can be sent to the component or terminal from which the message was sent originally came from. If the messages are intended for one of the terminals in the communication chain, the messages are forwarded there and processed there.
  • the object on which the present invention is based is to provide a machine tool and a method for communication between components of a machine tool, with which improved assignment of messages to an addressed component of the machine tool is made possible. This should apply in particular to those machine tools that have at least three components and in which the first component and the third component are not directly connected to one another.
  • a machine tool is provided with a first component, a second component and a third component, with the three components forming a communication series for exchanging messages, with the first component and the third component not being directly connected to one another.
  • the messages have a unique identification message, the second component being set up to use the identification message to recognize which component of the machine tool the message is intended for.
  • a machine tool in which messages can be forwarded, for example, from the first to the third component of the machine tool, without the first and third components having to be connected to one another in terms of information technology.
  • the invention achieves a simplification of communication within the machine tool, since the addressee of the message is advantageously recognized by the second component of the machine tool without the content of the message being evaluated by the second component.
  • surprisingly fast and targeted communication between the components of a machine tool can be made possible, although the components of the machine tool are arranged in series, so that individual components are not directly connected to one another.
  • the wording that the components of the machine tool are arranged in a row is to be understood as synonymous within the meaning of the invention with the wording that the three components form a communication row for the exchange of messages.
  • a possible arrangement of the components in terms of a communication topology is, for example, in 1 shown.
  • the components of the machine tool preferably communicate with one another connected in series, with the first and third components of the machine tool not being directly connected to one another, for example, since the second component is arranged between the first and third components.
  • the second component can preferably also be referred to as an "intermediate component" or "middle component".
  • the three components that form the communication line or chain are preferably part of the machine tool.
  • the machine tool many other components such as a motor, handles, switches, or a tool such as a cutting or sawing wheel, drill bit, chisel, or grinding wheel.
  • the components can be, for example, a router within the machine tool, a control device within the machine tool, or an accumulator in the machine tool.
  • the first component can be formed by control electronics of the machine tool, the second component by the router and the third component by at least one battery of the machine tool.
  • the control electronics of the machine tool and the battery can represent end devices of the communication chain or series, while the router represents the "intermediate component".
  • the first and the third component of the machine tool represent terminals of the communication series.
  • the first component and the third component can form terminal devices within series-connected components of the machine tool, these terminal devices not being directly connected to one another.
  • the second component represents an intermediary device which is arranged in the communication chain between the end devices or the end points of the communication chain.
  • the second component can preferably also be referred to as an intermediate point.
  • the invention is not limited to machine tools with exactly three components, but the present description of the invention with three components is to be understood as representative of a number of n components, with the first and the nth component representing end devices within the meaning of the present invention, while the second, third, fourth ... and (n-1)th components represent intermediate or middle components within the meaning of the present invention.
  • n components the components are connected in series within the machine tool, with the first component being directly connected only to the second component, but not to the third, fourth ... and nth component.
  • the nth component is only directly connected to the (n ⁇ 1)th component of the machine tool, but not to the first, second, third . . . and (n ⁇ 2)th component of the machine tool.
  • all components apart from the first and the nth component are then able to use an identification message in a message directed for a specific component to identify the component of the machine tool for which the message is intended.
  • the second component of the machine tool is a router.
  • the intermediate component of the machine tool designed as a router is preferably able to use the identification message to identify the component of the machine tool for which a message is intended.
  • a communication protocol defines the points at which identifiers can be located in the data stream.
  • the machine tool is a battery-operated machine tool.
  • a battery-powered machine tool preferably has at least one battery (“battery”) as the energy supply device, with two or more batteries also being able to be provided, for example.
  • the machine tool can preferably also be a mains-operated machine tool.
  • the first component and/or the third component of the machine tool are selected from a group comprising: the machine tool itself or an accumulator of the machine tool.
  • the first component of the machine tool can be the machine tool itself and the third component of the machine tool can be its accumulator or one of its accumulators if the machine tool comprises more than one accumulator.
  • the wording that "the first component of the machine tool can be the machine tool itself” preferably means within the meaning of the invention that a component can be provided within the machine tool that is designed to communicate with other components, with this communication component then being the "first component» according to the present invention.
  • this preferably means that, for example, the first component of the machine tool can be a tool of the machine tool, while the third component of the machine tool can be the at least one battery of the machine tool. If there are several batteries on the machine tool, the number n of communicating components can be greater than 3, for example 4. If the machine tool has two batteries, for example, the two batteries can form the end devices of the communication chain formed by the components. It can also be preferred within the meaning of the invention that a tool and a battery of the machine tool form the first and the third component of the machine tool and thus the end points of the series-connected components that communicate with one another within the machine tool and are intended to exchange messages with one another.
  • the machine tool has a first component, a second component and a third component, with the three components being connected in series for the exchange of messages, with the first component and the third component forming terminals within a communication series and not directly are connected to each other, while the second component represents an intermediate device, which is arranged in the communication chain between the terminals or the endpoints.
  • the second component can preferably also be referred to as an intermediate point.
  • the terms "communication series” and "communication chain” are preferably used synonymously in the sense of the invention.
  • the messages exchanged among the components of the machine tool have a unique identification message, and this unique identification message can preferably be a telegram.
  • the unique identification message is what is known as a telegram identifier, which is preferably sent with each message as part of a protocol frame.
  • the unique identification message can be read out and "understood" by the second component of the machine tool in such a way that the second component recognizes for which component within the communication chain of the machine tool the message is intended.
  • the second component can identify the recipient of the message, i.e. that component of the machine tool to which the message is addressed as the addressee.
  • the messages include a unique identification message, so that the unique identification messages are preferably part of the messages exchanged among the components of the machine tool, which are also sent as parts of the protocol framework when the messages are exchanged within the machine tool.
  • the unique identification messages for the second component of the machine tool preferably make it possible to identify the component of the machine tool for which the message is intended. It is preferred within the meaning of the invention that when messages are exchanged between the components of the machine tool, a clear identification message is always sent as well, with the second component being set up to use the identification message to recognize whether a message is for the second component or for the first Component or for which the third component of the communication series is intended.
  • messages intended for the second component of the machine tool are processed by the second component.
  • a content of the message intended for the second component is evaluated, where this processing preferably takes place exclusively.
  • messages intended for the second component of the machine tool can be read and/or processed exclusively by the second component.
  • Messages that are intended for the interposed component are preferably further processed and answered exclusively by the second component of the machine tool.
  • a response may be sent to the component within the communication chain that sent the processed message. This can preferably be one of the terminals in the communication chain.
  • messages intended for the first component or third component of the machine tool are forwarded from the second component of the machine tool to the first component or to the third component without the content of the message being second component is evaluated.
  • messages intended for one of the terminals in the communication series are forwarded by the intermediate component to the "right" addressee, with the second component recognizing the "right” addressee in particular on the basis of the unique identification message sent to the actual message or its content.
  • the message is forwarded to the desired recipient by the second component of the machine tool in particular in such a way that the content of the message is not evaluated by the second component.
  • the content of the message to be forwarded must neither be recorded by the second component nor evaluated with regard to a possible correct addressee of the message. Rather, the second component is able to determine to whom, ie to which component of the machine tool, the message or its content is addressed solely on the basis of the unique identification message of the message.
  • the identification of the correct addressee and the forwarding to them can be significantly simplified and shortened.
  • the present invention can be used to provide a particularly fast and unambiguous assignment of a message to a correct recipient.
  • the message is processed by the first component and/or the third component of the machine tool after it has been forwarded by the second component, if the message is intended for the first component and/or the third component.
  • the message is preferably forwarded to one of the terminals in the communication chain of the machine tool if the message is intended for one of the terminals of the series-connected components of the machine tool, without the content of the message being evaluated by the second component.
  • a reply can be sent to the first component or to the third component of the machine tool from which the message originally came or was sent.
  • the data exchanged between the components of the machine tool are referred to as “payload” or “useful data”. This can be a measured value of the power consumption, for example.
  • excess data can also be exchanged between the components of the machine tool, which preferably represent meta data (“overhead”) for organizing the communication within the machine tool.
  • This meta data is, for example, identification data for the desired recipient or identification data for the data content, so that the recipient can interpret the meaning of the content of the message received.
  • checksums (“checksums”) can also be used, which can be calculated from the content of the exchanged data or messages, for example using an algorithm. If the recipient of the data recalculates the checksum using the same algorithm, he can check in this way whether the data has arrived without any transmission errors.
  • FIG 1 shows a schematic view of a preferred embodiment of the proposed machine tool 10.
  • the machine tool 10 can have, for example, a tool 15 and/or an accumulator 16, the accumulator 16 being provided to supply power to the machine tool 10 and being able to drive a motor (not shown).
  • the motor can in turn drive the tool 15 of the machine tool 10, with the machine tool 10 and its tool 15 being able to perform various operations such as drilling, chiseling, slotting, cutting, cutting, grinding, etc., without being limited thereto.
  • the tool 15 and the battery 16 are in 1 shown schematically.
  • the machine tool 10 has a first component 11, a second component 12 and a third component 13 which are arranged in series with one another with a view to possible communication with one another.
  • the components 11, 12, 13 of the machine tool 10 form a communication series 14 or a communication chain 14, which is characterized in that the first component 11 and the third component 13 of the machine tool 10 are not directly connected to one another.
  • this preferably means that the first component 11 and the third component 13 cannot communicate directly, i.e. directly, with one another. Rather, it is preferred that the communication between the first component 11 and the third component 13 of the machine tool 10 runs via the second component 12 of the machine tool 10, with this second component 12 being arranged between the first component 11 and the third component 13 of the machine tool 10 present.
  • the second component 12 forms the middle component in the communication chain 14 when the machine tool 10 and the communication chain 14 have three components.
  • the machine tool 10 and the communication chain 14 can of course also have more than three components, with the two outer components 11, 13 forming so-called terminals or end points of the communication chain 14 and with these outer terminals 11, 13 not having a direct have contact with each other in terms of communication.
  • Messages 20 can be exchanged between the components 11 , 12 , 13 of the machine tool 10 . So that the messages can be assigned and delivered to their correct addressee, the messages 20 each have unique identification messages 21, with the second component 12 of the machine tool 10 being able to use this unique identification message 21 to determine or recognize who the correct addressee of the message 20 is. In other words, the second component 12 of the machine tool 10 is set up to determine for which component 11, 12, 13 of the machine tool 10 a specific message 20 is directed.
  • the second component 12 of the machine tool 10 When the second component 12 of the machine tool 10 has determined that a message 20 is intended for the second component 12, the corresponding messages 20 are processed by the second component 12 of the machine tool 10. In particular, as a result of this processing, a response can be sent to the first component 11 or to the third component 13 of the machine tool 10 from which the message 20 originally came or was sent.
  • the second component 12 of the machine tool 10 has determined that a message 20 is intended for one of the terminals 11, 13 of the communication chain 14, the corresponding messages 20 from the second component 12 of the machine tool 10 to these terminals 11, 13, ie the correct addressee, forwarded and processed there.
  • the terminals 11, 13 of the communication series 14 are formed in particular by the first component 11 and the third component 13 of the machine tool 10.
  • a message 20 directed to one of the terminals 11 , 13 is forwarded in particular without a content of the message 20 being evaluated by the second component 12 .

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit mindestens drei Komponenten, die eine Kommunikationsreihe zum Austausch von Nachrichten bilden, wobei die erste Komponente und die dritte Komponente nicht direkt miteinander verbunden sind, wobei die Nachrichten eine eindeutige Identifikationsnachricht aufweisen und die zweite Komponente dazu eingerichtet ist, anhand der Identifikationsnachricht zu erkennen, für welche Komponente der Werkzeugmaschine die Nachricht bestimmt ist. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kommunikation zwischen Komponenten einer Werkzeugmaschine, wobei die Nachrichten eine eindeutige Identifikationsnachricht aufweisen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit mindestens drei Komponenten, die eine Kommunikationsreihe zum Austausch von Nachrichten bilden, wobei die erste Komponente und die dritte Komponente nicht direkt miteinander verbunden sind, wobei die Nachrichten eine eindeutige Identifikationsnachricht aufweisen und die zweite Komponente dazu eingerichtet ist, anhand der Identifikationsnachricht zu erkennen, für welche Komponente der Werkzeugmaschine die Nachricht bestimmt ist. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kommunikation zwischen Komponenten einer Werkzeugmaschine, wobei die Nachrichten eine eindeutige Identifikationsnachricht aufweisen. Wenn die Nachrichten, die in der Kommunikationsreihe ausgetauscht werden, für die zweite Komponente bestimmt sind, können die Nachrichten direkt dort verarbeitet werden, wobei am Ende der Verarbeitung eine Antwort an die Komponente bzw. das Endgerät geschickt werden kann, von der/dem die Nachricht ursprünglich stammte. Wenn die Nachrichten für eines der Endgeräte der Kommunikationsreihe bestimmt sind, werden die Nachrichten dorthin weitergeleitet und dort verarbeitet.
    • Hintergrund der Erfindung:
  • Im Bereich der Werkzeugmaschinen sind Geräte bekannt, die Komponenten aufweisen, die untereinander kommunizieren können. Dabei kann es vorkommen, dass einzelne Nachrichten für eine bestimmte Komponente der Werkzeugmaschine bestimmt sind. Im Stand der Technik sind keine befriedigenden Lösungen für die Zuordnung solcher Nachrichten zu der angesprochenen Komponente der Werkzeugmaschine bekannt.
  • Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die eine Werkzeugmaschine und ein Verfahren zur Kommunikation zwischen Komponenten einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, mit denen eine verbesserte Zuordnung von Nachrichten zu einer angesprochenen Komponente der Werkzeugmaschine ermöglicht wird. Dies soll insbesondere für solche Werkzeugmaschine gelten, die mindestens drei Komponenten aufweisen und bei denen die erste Komponente und die dritte Komponente nicht direkt miteinander verbunden sind.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen zu dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
    • Beschreibung der Erfindung:
  • Erfindungsgemäß ist eine Werkzeugmaschine mit einer ersten Komponente, einer zweiten Komponente und einer dritten Komponente vorgesehen, wobei die drei Komponenten eine Kommunikationsreihe zum Austausch von Nachrichten bilden, wobei die erste Komponente und die dritte Komponente nicht direkt miteinander verbunden sind. Die Nachrichten weisen eine eindeutige Identifikationsnachricht auf, wobei die zweite Komponente dazu eingerichtet ist, anhand der Identifikationsnachricht zu erkennen, für welche Komponente der Werkzeugmaschine die Nachricht bestimmt ist.
  • Auf diese Weise kann eine Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, bei der Nachrichten beispielsweise von der ersten zur dritten Komponente der Werkzeugmaschine weitergeleitet werden können, ohne dass die erste und die dritte Komponente informationstechnologisch miteinander verbunden vorliegen müssen. Insbesondere wird mit der Erfindung eine Vereinfachung der Kommunikation innerhalb der Werkzeugmaschine erreicht, da die Erkennung des Adressaten der Nachricht durch die zweite Komponente der Werkzeugmaschine vorteilhafterweise erfolgt, ohne dass ein Inhalt der Nachricht von der zweiten Komponente ausgewertet wird. Dadurch kann eine überraschend schnelle und zielgerichtete Kommunikation zwischen den Komponenten einer Werkzeugmaschine ermöglicht werden, obwohl die Komponenten der Werkzeugmaschine in Reihe angeordnet vorliegen, so dass einzelne der Komponenten nicht direkt miteinander verbunden sind.
  • Die Formulierung, dass die Komponenten der Werkzeugmaschine in Reihe angeordnet vorliegen, ist im Sinne der Erfindung synonym zu verstehen zu der Formulierung, dass die drei Komponenten eine Kommunikationsreihe zum Austausch von Nachrichten bilden. Eine mögliche Anordnung der Komponenten im Sinne einer Kommunikationstopologie ist beispielsweise in Fig. 1 dargestellt. Vorzugsweise kommunizieren die Komponenten der Werkzeugmaschine in Reihe geschaltet miteinander, wobei beispielsweise die erste und die dritte Komponente der Werkzeugmaschine nicht direkt miteinander verbunden vorliegen, da die zweite Komponente zwischen der ersten und der dritten Komponente angeordnet vorliegt. Die zweite Komponente kann vorzugsweise auch als «zwischengeschaltete Komponente» oder «Mittel-Komponente» bezeichnet werden. Die drei Komponenten, die die Kommunikationsreihe oder -kette bilden, sind vorzugsweise Bestandteile der Werkzeugmaschine. Darüber hinaus kann die Werkzeugmaschine viele weitere Komponenten, wie einen Motor, Griffe, Schalter oder ein Werkzeug, wie eine Trenn- oder Sägescheibe, eine Bohrkrone, einen Meißel oder eine Schleifscheibe, umfassen. Die Komponenten können beispielsweise ein Router innerhalb der Werkzeugmaschine, eine Steuervorrichtung innerhalb der Werkzeugmaschine oder ein Akkumulator der Werkzeugmaschine sein. In einem Ausführungsbeispiel kann die erste Komponente von einer Steuerelektronik der Werkzeugmaschine gebildet werden, die zweite Komponente von dem Router und die dritte Komponente von mindestens einem Akku der Werkzeugmaschine. Dabei können die Steuerelektronik der Werkzeugmaschine und der Akku Endgeräte der Kommunikationskette oder -reihe darstellen, während der Router die «zwischengeschaltete Komponente» darstellt.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die erste und die dritte Komponente der Werkzeugmaschine Endgeräte der Kommunikationsreihe darstellen. Mit anderen Worten können die erste Komponente und die dritte Komponente Endgeräte innerhalb in Reihe geschalteten Komponenten der Werkzeugmaschine bilden, wobei diese Endgeräte nicht direkt miteinander verbunden sind. Im Gegensatz dazu stellt die zweite Komponente ein zwischengeschaltetes Gerät dar, das in der Kommunikationskette zwischen den Endgeräten bzw. den Endpunkten der kommunikationsreihe angeordnet vorliegt. Die zweite Komponente kann im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als Zwischenstelle bezeichnet werden.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf Werkzeugmaschine mit genau drei Komponenten beschränkt, sondern die vorliegende Beschreibung der Erfindung mit drei Komponenten ist stellvertretend zu verstehen für eine Anzahl von n Komponenten, wobei die erste und die n-te Komponente Endgeräte im Sinne der vorliegenden Erfindung darstellen, während die zweite, dritte, vierte ... und (n-1)-te Komponente zwischengeschaltete oder mittlere Komponenten im Sinne der vorliegenden Erfindung darstellen. Im Falle von n Komponenten liegen die Komponenten innerhalb der Werkzeugmaschine in Reihe geschaltet vor, wobei die erste Komponente nur mit der zweiten Komponente, aber nicht mit der dritten, vierten ... und n-ten Komponente direkt verbunden ist. Die n-te Komponente ist dahingegen lediglich mit der (n-1)-ten Komponente der Werkzeugmaschine direkt verbinden, aber nicht mit der ersten, zweiten, dritten ... und (n-2)-ten Komponente der Werkzeugmaschine. In dem Ausführungsbeispiel sind dann alle Komponenten außer der ersten und der n-ten Komponente dazu in der Lage, anhand einer Identifikationsnachricht an einer für eine bestimmte Komponente gerichteten Nachricht zu erkennen, für welche Komponente der Werkzeugmaschine die Nachricht bestimmt ist.
  • Die Erfindung wird im Weiteren aus Gründen der Überschaubarkeit für den Fall n=3 weiter beschrieben. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die zweite Komponente der Werkzeugmaschine ein Router ist. Vorzugsweise ist die als Router ausgebildete zwischengeschaltete Komponente der Werkzeugmaschine dazu in der Lage, anhand der Identifikationsnachricht zu erkennen, für welche Komponente der Werkzeugmaschine eine Nachricht bestimmt ist. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass in einem Kommunikationsprotokolle definiert ist, an welchen Stellen im Datenstrom sich Identifier befinden können. Darüber hinaus kann es auch eine Liste im Router geben, die angibt, welcher Identifier für welchen Adressaten einer Nachricht oder eines Signals bestimmt ist.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine eine akkubetriebene Werkzeugmaschine ist. Eine akkubetriebene Werkzeugmaschine weist vorzugsweise mindestens einen Akkumulator («Akku») als Energieversorgungsvorrichtung auf, wobei beispielsweise auch zwei oder mehr Akkus vorgesehen sein können. Bei der Werkzeugmaschine kann es sich aber vorzugsweise auch um eine netzbetriebene Werkzeugmaschine handeln.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die erste Komponente und/oder die dritte Komponente der Werkzeugmaschine ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend: die Werkzeugmaschine selbst oder ein Akkumulator der Werkzeugmaschine. Beispielsweise kann die erste Komponente der Werkzeugmaschine die Werkzeugmaschine selbst sein und die dritte Komponente der Werkzeugmaschine ihr Akkumulator oder einer ihrer Akkumulatoren, wenn die Werkzeugmaschine mehr als einen Akku umfasst. Die Formulierung, dass «die erste Komponente der Werkzeugmaschine die Werkzeugmaschine selbst» sein kann, bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass innerhalb der Werkzeugmaschine eine Komponente vorgesehen sein kann, die zur Kommunikation mit anderen Komponenten ausgebildet ist, wobei diese Kommunikationskomponente dann die «erste Komponente» gemäß der vorliegenden Erfindung bildet.
  • Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass beispielsweise die erste Komponente der Werkzeugmaschine ein Werkzeug der Werkzeugmaschine sein kann, während die dritte Komponente der Werkzeugmaschine der mindestens eine Akku der Werkzeugmaschine sein kann. Wenn mehrere Akkus an der Werkzeugmaschine vorhanden sind, kann die Anzahl n der kommunizierenden Komponenten größer als 3 sein, beispielsweise 4. Wenn die Werkzeugmaschine beispielsweise zwei Akkus aufweist, können die beiden Akkus beispielsweise die Endgeräte der von den Komponenten gebildeten Kommunikationskette bilden. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass ein Werkzeug und ein Akku der Werkzeugmaschine die erste und die dritte Komponente der Werkzeugmaschine bilden und somit die Endpunkte der in Reihe geschalteten Komponenten, die innerhalb der Werkzeugmaschine miteinander kommunizieren und untereinander Nachrichten austauschen sollen.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Werkzeugmaschine eine erste Komponente, eine zweite Komponente und eine dritte Komponente auf, wobei die drei Komponenten zum Austausch von Nachrichten in Reihe geschaltet sind, wobei die erste Komponente und die dritte Komponente Endgeräte innerhalb einer Kommunikationsreihe bilden und nicht direkt miteinander verbunden sind, während die zweite Komponente ein zwischengeschaltetes Gerät darstellt, das in der Kommunikationsreihe zwischen den Endgeräten bzw. den Endpunkten angeordnet vorliegt. Die zweite Komponente kann im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als Zwischenstelle bezeichnet werden. Die Begriffe «Kommunikationsreihe» und «Kommunikationskette» werden im Sinne der Erfindung vorzugsweise synonym verwendet.
  • Die unter die Komponenten der Werkzeugmaschine ausgetauschten Nachrichten weisen eine eindeutige Identifikationsnachricht auf, wobei diese eindeutige Identifikationsnachricht vorzugsweise ein Telegramm sein kann. Es ist im Sinne der Erfindung besonders bevorzugt, dass die eindeutige Identifikationsnachricht ein sog. Telegramm-Identifier ist, der vorzugsweise bei jeder Nachricht als Teil eines Protokollrahmens mitgesendet wird. Vorteilhafterweise kann die eindeutige Identifikationsnachricht von der zweiten Komponente der Werkzeugmaschine dahingehend ausgelesen und «verstanden» werden, dass die zweite Komponente erkennt, für welche Komponente innerhalb der Kommunikationskette der Werkzeugmaschine die Nachricht bestimmt ist. Mit anderen Worten kann die zweite Komponente den Empfänger der Nachricht erkennen, d.h. diejenige Komponente der Werkzeugmaschine, an die die Nachricht als Adressat gerichtet ist. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Nachrichten eine eindeutige Identifikationsnachricht umfassen, so dass die eindeutigen Identifikationsnachrichten vorzugsweise Bestandteile der unter den Komponenten der Werkzeugmaschine ausgetauschten Nachrichten sind, die als Teile des Protokollrahmens beim Austausch der Nachrichten innerhalb der Werkzeugmaschine mitgesendet werden. Vorzugsweise ermöglichen es die eindeutigen Identifikationsnachrichten für die zweite Komponente der Werkzeugmaschine zu erkennen, für welche Komponente der Werkzeugmaschine die Nachricht bestimmt ist. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass beim Austausch der Nachrichten zwischen den Komponenten der Werkzeugmaschine stets eine eindeutige Identifikationsnachricht mitgesendet wird, wobei die zweite Komponente dazu eingerichtet ist, anhand der Identifikationsnachricht zu erkennen, ob eine Nachricht für die zweite Komponente oder für die erste Komponente oder für die die dritte Komponente der Kommunikationsreihe bestimmt ist.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass Nachrichten, die für die zweite Komponente der Werkzeugmaschine bestimmt sind, von der zweiten Komponente verarbeitet werden. Insbesondere wird ein Inhalt der für die zweite Komponente bestimmten Nachricht ausgewertet, wobei diese Verarbeitung vorzugsweise exklusiv erfolgt. Mit anderen Worten können Nachrichten, die für die zweite Komponente der Werkzeugmaschine bestimmt sind, exklusiv von der zweiten Komponente gelesen und/oder bearbeitet werden. Vorzugsweise werden Nachrichten, die für die zwischengeschaltete Komponente bestimmt sind, exklusiv von der zweiten Komponente der Werkzeugmaschine weiterverarbeitet und beantwortet. Am Ende der Verarbeitung des Inhalts der Nachricht kann eine Antwort an die Komponente innerhalb der Kommunikationskette gesendet werden, von der die verarbeitete Nachricht gesendet worden war. Dabei kann es sich vorzugsweise um eines der Endgeräte der Kommunikationskette handeln.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass Nachrichten, die für die erste Komponente oder dritte Komponente der Werkzeugmaschine bestimmt sind, von der zweiten Komponente der Werkzeugmaschine an die erste Komponente oder an die dritte Komponente weitergeleitet werden, ohne dass ein Inhalt der Nachricht von der zweiten Komponente ausgewertet wird. Mit anderen Worten werden Nachrichten, die für eines der Endgeräte der Kommunikationsreihe bestimmt sind, von der zwischengeschalteten Komponente an den «richtigen» Adressaten weitergeleitet, wobei die Erkennung des «richtigen» Adressanten durch die zweite Komponente insbesondere anhand der eindeutigen Identifikationsnachricht erfolgt, die an der eigentlichen Nachricht bzw. ihrem Inhalt angeheftet ist. Die Weiterleitung der Nachricht an den gewünschten Empfänger durch die zweite Komponente der Werkzeugmaschine erfolgt insbesondere dergestalt, dass der Inhalt der Nachricht von der zweiten Komponente nicht ausgewertet wird. Mit anderen Worten muss der Inhalt der weiterzuleitenden Nachricht von der zweiten Komponente weder erfasst, noch im Hinblick auf einen möglichen korrekten Adressaten der Nachricht ausgewertet werden. Die zweite Komponente ist vielmehr allein aufgrund der eindeutigen Identifikationsnachricht der Nachricht in der Lage zu bestimmen, an wen, d.h. an welche Komponente der Werkzeugmaschine, die Nachricht bzw. ihr Inhalt, gerichtet ist. Dadurch kann die Erkennung des richtigen Adressaten und die Weiterleitung an diesen wesentlich erleichtert und verkürzt werden. Insbesondere kann mit der vorliegenden Erfindung eine besonders schnelle und eindeutige Zuordnung einer Nachricht zu einem richtigen Empfänger bereitgestellt werden. Bisher war es im Stand der Technik häufig erforderlich, den gesamten Inhalt einer Nachricht auszuwerten, um Rückschlüsse auf den Adressaten zu ziehen, wobei ein solches Verfahren offensichtlich fehlerbehaftet ist. Dieses Vorgehen kann mit der Erfindung erheblich vereinfacht, sowie schlanker und schneller gestaltet werden, indem mit Hilfe der eindeutigen Identifikationsnachricht eine schnelle und eindeutige Zuordnung von Nachricht und richtigem Empfänger vorgenommen werden kann, vorteilhafterweise ohne dass der Inhalt der Nachricht oder Teile davon, die nicht die eindeutige Identifikationsnachricht sind, von der zweiten Komponente ausgewertet werden müssen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass Nachrichten, die für ein Endgerät in der Kommunikationsreihe der Werkzeugmaschine bestimmt sind, von der zweiten Komponente der Werkzeugmaschine an das entsprechende Endgerät weitergeleitet werden, ohne dass ein Inhalt der Nachricht von der zweiten Komponente ausgewertet wird. Im Anschluss an die Weiterleitung der Nachricht an eines der Endgeräte kann die Nachricht dort, d.h. in dem jeweiligen Endgerät, ausgewertet und verarbeitet werden.
  • In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einer ersten Komponente, einer zweiten Komponente und einer dritten Komponente einer Werkzeugmaschine, wobei die drei Komponenten eine Kommunikationsreihe zum Austausch von Nachrichten bilden, wobei die erste Komponente und die dritte Komponente nicht direkt miteinander verbunden sind. Die für die Werkzeugmaschine eingeführten Begriffe, Definitionen und technischen Vorteile gelten vorzugsweise für das Kommunikationsverfahren analog. Das Kommunikationsverfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
    1. a) Austausch von Nachrichten zwischen den Komponenten der Werkzeugmaschine, wobei die Nachrichten eine eindeutige Identifikationsnachricht aufweisen,
    2. b) Erkennung anhand der Identifikationsnachricht durch die zweite Komponente der Werkzeugmaschine, für welche Komponente der Werkzeugmaschine die Nachricht bestimmt ist,
    3. c) Verarbeitung der Nachricht durch die zweite Komponente der Werkzeugmaschine, wenn die Nachricht für die zweite Komponente bestimmt ist, und
    4. d) Weiterleitung der Nachricht an die erste Komponente oder dritte Komponente der Werkzeugmaschine, wenn die Nachricht für die erste Komponente oder für die dritte Komponente der Werkzeugmaschine bestimmt ist, ohne dass ein Inhalt der Nachricht von der zweiten Komponente ausgewertet wird.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Nachricht nach der Weiterleitung durch die zweite Komponente von der ersten Komponente und/oder von der dritten Komponente der Werkzeugmaschine verarbeitet wird, wenn die Nachricht für die erste Komponente und/oder die dritte Komponente bestimmt ist. Vorzugsweise erfolgt eine Weiterleitung der Nachricht an eines der Endgerät in der Kommunikationskette der Werkzeugmaschine, wenn die Nachricht für eines der Endgeräte der in Reihe geschalteten Komponenten der Werkzeugmaschine bestimmt ist, ohne dass ein Inhalt der Nachricht von der zweiten Komponente ausgewertet wird.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass als Ergebnis der Verarbeitung der Nachricht durch die zweite Komponente der Werkzeugmaschine eine Antwort an die erste Komponente oder an die dritte Komponente der Werkzeugmaschine gesendet werden kann, von der die Nachricht ursprünglich stammte bzw. versendet wurde.
  • Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Daten, die zwischen den Komponenten der Werkzeugmaschine ausgetauscht werden, als «payload» oder als «Nutzdaten» bezeichnet werden. Dabei kann es sich zum Beispiel um einen Messwert der Stromaufnahmen handeln. Neben den Nutzdaten können auch Überschußdaten zwischen den Komponenten der Werkzeugmaschine ausgetauscht werden, die vorzugsweise Meta-Daten («overhead») zur Organisation der Kommunikation innerhalb der Werkzeugmaschine darstellen. Diese Meta-Daten sind beispielsweise Identifikationsdaten des gewünschten Empfängers oder Identifikationsdaten zum Dateninhalt, damit der Empfänger die Bedeutung des Inhalts der erhaltenen Nachricht interpretieren kann. Beispielsweise können auch Prüfsummen («checksums») eingesetzt werden, die beispielsweise mittels einem Algorithmus aus dem Inhalt der ausgetauschten Daten oder Nachrichten berechnet werden können. Wenn der Empfänger der Daten die Prüfsumme unter Verwendung desselben Algorithmus nachrechnet, kann er auf diese Weise prüfen, ob die Daten ohne Übertragungsfehler bei ihm angekommen sind.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die Figur, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • In der Figur sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    schematische Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine
    Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:
  • Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der vorgeschlagenen Werkzeugmaschine 10. Die Werkzeugmaschine 10 kann beispielsweise ein Werkzeug 15 und/oder einen Akkumulator 16 aufweisen, wobei der Akkumulator 16 zur Energieversorgung der Werkzeugmaschine 10 vorgesehen ist und einen Motor (nicht dargestellt) antreiben kann. Der Motor kann seinerseits das Werkzeug 15 der Werkzeugmaschine 10 antreiben, wobei mit der Werkzeugmaschine 10 und seinem Werkzeug 15 verschiedene Arbeiten, wie Bohren, Meißeln, Schlitzen, Schneiden, Trennen, Schleifen usw. durchgeführt werden können, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Werkzeug 15 und der Akku 16 sind in Fig. 1 schematisch abgebildet.
  • Die Werkzeugmaschine 10 weist eine erste Komponente 11, eine zweite Komponente 12 und eine dritte Komponente 13 auf, die miteinander im Hinblick auf eine mögliche Kommunikation miteinander in Reihe angeordnet sind. Die Komponenten 11, 12, 13 der Werkzeugmaschine 10 bilden auf diese Weise eine Kommunikationsreihe 14 oder eine Kommunikationskette 14, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Komponente 11 und die dritte Komponente 13 der Werkzeugmaschine 10 nicht direkt miteinander verbunden vorliegen. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die erste Komponente 11 und die dritte Komponente 13 nicht direkt, d.h. unmittelbar, miteinander kommunizieren können. Vielmehr ist es bevorzugt, dass die Kommunikation zwischen der ersten Komponente 11 und der dritten Komponente 13 der Werkzeugmaschine 10 über die zweite Komponente 12 der Werkzeugmaschine 10 verläuft, wobei diese zweite Komponente 12 zwischen der ersten Komponente 11 und der dritten Komponente 13 der Werkzeugmaschine 10 angeordnet vorliegt. Mit anderen Worten bildet die zweite Komponente 12 die mittlere Komponente in der Kommunikationskette 14, wenn die Werkzeugmaschine 10 und die Kommunikationskette 14 drei Komponenten aufweisen. Wie weiter oben erläutert, können die Werkzeugmaschine 10 und die Kommunikationskette 14 selbstverständlich auch mehr als drei Komponenten aufweisen, wobei jeweils die beiden äußeren Komponenten 11, 13 sog. Endgeräte oder Endpunkte der Kommunikationskette 14 bilden und wobei jeweils diese äußeren Endgeräte 11, 13 keinen direkten Kontakt zueinander haben in Kommunikationshinsicht.
  • Zwischen den Komponenten 11, 12, 13 der Werkzeugmaschine 10 können Nachrichten 20 ausgetauscht werden. Damit die Nachrichten ihrem richtigen Adressaten zugeordnet und zugestellt werden können, weisen die Nachrichten 20 jeweils eindeutige Identifikationsnachrichten 21 auf, wobei die zweite Komponente 12 der Werkzeugmaschine 10 anhand dieser eindeutigem Identifikationsnachricht 21 feststellen bzw. erkennen kann, wer der richtige Adressat der Nachricht 20 ist. Mit anderen Worten ist die zweite Komponente 12 der Werkzeugmaschine 10 dazu eingerichtet, festzustellen, für welche Komponente 11, 12, 13 der Werkzeugmaschine 10 eine bestimmte Nachricht 20 gerichtet ist.
  • Wenn die zweite Komponente 12 der Werkzeugmaschine 10 festgestellt hat, dass eine Nachricht 20 für die zweite Komponente 12 bestimmt ist, werden die entsprechenden Nachrichten 20 von der zweiten Komponente 12 der Werkzeugmaschine 10 verarbeitet. Insbesondere kann als Ergebnis dieser Bearbeitung eine Antwort an die erste Komponente 11 oder an die dritte Komponente 13 der Werkzeugmaschine 10 gesendet werden, von der die Nachricht 20 ursprünglich stammte bzw. versendet wurde.
  • Wenn die zweite Komponente 12 der Werkzeugmaschine 10 festgestellt hat, dass eine Nachricht 20 für eines der Endgeräte 11, 13 der Kommunikationskette 14 bestimmt ist, werden die entsprechenden Nachrichten 20 von der zweiten Komponente 12 der Werkzeugmaschine 10 an diese Endgeräte 11, 13, d.h. den richtigen Adressaten, weitergeleitet und dort verarbeitet. Die Endgeräte 11, 13 der Kommunikationsreihe 14 werden insbesondere von der ersten Komponente 11 und der dritten Komponente 13 der Werkzeugmaschine 10 gebildet. Die Weiterleitung einer an eines der Endgeräte 11, 13 gerichteten Nachricht 20 erfolgt insbesondere ohne, dass ein Inhalt der Nachricht 20 von der zweiten Komponente 12 ausgewertet wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Werkzeugmaschine
    11
    erste Komponente der Werkzeugmaschine
    12
    zweite Komponente der Werkzeugmaschine
    13
    dritte Komponente der Werkzeugmaschine
    14
    Kommunikationskette
    15
    Werkzeug
    16
    Akkumulator
    20
    Nachricht
    21
    eindeutige Identifikationsnachricht

Claims (10)

  1. Werkzeugmaschine (10) mit einer ersten Komponente (11), einer zweiten Komponente (12) und einer dritten Komponente (13), wobei die drei Komponenten (11, 12, 13) eine Kommunikationsreihe (14) zum Austausch von Nachrichten (20) bilden, wobei die erste Komponente (11) und die dritte Komponente (13) nicht direkt miteinander verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Nachrichten (20) eine eindeutige Identifikationsnachricht (21) aufweisen, wobei die zweite Komponente (12) dazu eingerichtet ist, anhand der eindeutige Identifikationsnachricht (21) zu erkennen, für welche Komponente (11, 12, 13) der Werkzeugmaschine (10) die Nachricht (20) bestimmt ist.
  2. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Nachrichten (20), die für die zweite Komponente (12) der Werkzeugmaschine (10) bestimmt sind, von der zweiten Komponente (12) verarbeitet werden.
  3. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Nachrichten (20) , die für die erste Komponente (11) oder dritte Komponente (13) der Werkzeugmaschine (10) bestimmt sind, von der zweiten Komponente (12) der Werkzeugmaschine (10) an die erste Komponente (11) oder an die dritte Komponente (13) weitergeleitet werden, ohne dass ein Inhalt der Nachricht (20) von der zweiten Komponente (12) ausgewertet wird.
  4. Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Komponente (12) der Werkzeugmaschine (10) ein Router ist.
  5. Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die eindeutige Identifikationsnachricht (21) ein Telegramm ist.
  6. Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Werkzeugmaschine (10) eine akkubetriebene Werkzeugmaschine ist.
  7. Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Komponente (11) und/oder die dritte Komponente (13) ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend: ein Werkzeug der Werkzeugmaschine (15) oder ein Akkumulator (16) der Werkzeugmaschine (10).
  8. Verfahren zur Kommunikation zwischen einer ersten Komponente (11), einer zweiten Komponente (12) und einer dritten Komponente (13) einer Werkzeugmaschine (10), wobei die drei Komponenten (11, 12, 13) eine Kommunikationsreihe (14) zum Austausch von Nachrichten (20) bilden, wobei die erste Komponente (11) und die dritte Komponente (13) nicht direkt miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Austausch von Nachrichten (20) zwischen den Komponenten (11, 12, 13) der Werkzeugmaschine (10), wobei die Nachrichten (20) eine eindeutige Identifikationsnachricht (21) aufweisen,
    b) Erkennung anhand der eindeutigen Identifikationsnachricht (21) durch die zweite Komponente (12) der Werkzeugmaschine (10), für welche Komponente (11, 12, 13) der Werkzeugmaschine (10) die Nachricht (20) bestimmt ist,
    c) Verarbeitung der Nachricht (20) durch die zweite Komponente (12) der Werkzeugmaschine (10), wenn die Nachricht (20) für die zweite Komponente (12) bestimmt ist, und
    d) Weiterleitung der Nachricht (20) an die erste Komponente (11) oder dritte Komponente (13) der Werkzeugmaschine (10), wenn die Nachricht (20) für die erste Komponente (11) oder für die dritte Komponente (13) der Werkzeugmaschine (10) bestimmt ist, ohne dass ein Inhalt der Nachricht (20) von der zweiten Komponente (12) ausgewertet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Nachricht (20) nach der Weiterleitung durch die zweite Komponente (12) von der ersten Komponente (11) und/oder von der dritten Komponente (13) der Werkzeugmaschine (10) verarbeitet wird, wenn die Nachricht (20) für die erste Komponente (11) und/oder die dritte Komponente (13) bestimmt ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als Ergebnis der Verarbeitung der Nachricht (20) durch die zweite Komponente (12) der Werkzeugmaschine (10) eine Antwort an die erste Komponente (11) oder an die dritte Komponente (13) der Werkzeugmaschine (10) gesendet wird, von der die Nachricht (20) versendet wurde.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1648116B1 (de) * 2004-10-15 2007-09-19 Bosch Rexroth AG Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Kommunikationssystem
EP3599525A1 (de) * 2018-07-27 2020-01-29 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Verfahren zur sicheren datenkommunikation an einer numerisch gesteuerten werkzeugmaschine

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