DE10007508A1 - Bedieneinheit für eine Werkzeugmaschine oder ein Koordinatenmeßgerät - Google Patents

Abstract

Es wird eine Bedieneinheit (9) für eine Werkzeugmaschine oder ein Koordinatenmeßgerät (10) vorgestellt, welche umfaßt: DOLLAR A - ein Bedienpult (6) mit wenigstens einem Bedienelement (23, 26) und einem Bildschirm (33), wobei das Bedienelement (23, 26) und der Bildschirm (33) mit einem Rechner (7) einer Werkzeugmaschine oder eines Koordinatenmeßgerätes verbunden werden kann, DOLLAR A - einem Wandler, der das Bildschirmsignal des Rechners (7) so expandiert oder komprimiert, daß unabhängig von der Bildauflösung des durch den Rechner (7) abgegebenen Bildschirmsignals der gesamte Inhalt des Bildschirms (33) auf dem Bedienpult mit dem Bildschirminhalt des Rechners ausgefüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für eine Werkzeugmaschine oder ein Koordinatenmeßgerät, wobei die Bedieneinheit als wesentlichen Bestandteil ein Bedienpult für die Werkzeugmaschine oder das Koordinatenmeßgerät umfaßt.

Derartige Bedieneinheiten mit einem Bedienpult sind bereits seit längerer Zeit bekannt und dienen insbesondere dazu, daß der Benutzer der Werkzeugmaschine oder des Koordinatenmeßgerätes wichtige Informationen, wie beispielsweise die Lage der Bearbeitungsschlitten bei einer Werkzeugmaschine oder die Position der Tastkugel bei einer Koordinatenmeßmaschine entfernt vom Meßrechner auslesen kann. Das Bedienpult weist zur Anzeige der entsprechenden Informationen ein LCD-Display auf, auf dem selektiv die entsprechenden Informationen dargestellt werden können. Das Bedienpult dient ferner bei Werkzeugmaschinen mit elektrischen Antrieben oder bei Koordinatenmeßgeräten mit elektrischen Antrieben dazu, daß die Antriebe der Werkzeugmaschine oder des Koordinatenmeßgerätes über entsprechende Bedienelemente, wie beispielsweise Steuerhebel, verfahren werden können, oder daß andere Funktionen der Werkzeugmaschine oder des Koordinatenrneßgerätes, wie beispielsweise der Wechsel des Bearbeitungswerkzeuges bei einer Werkzeugmaschine oder der Wechsel des Taststiftes bei einem Koordinatenmeßgerät vom Bedienpult ausgelöst werden können.

Da das Bedienpult über ein relativ langes Bus-Kabel mit der Steuerung der Werkzeugmaschine oder des Koordinatenmeßgerätes verbunden ist, kann das Bedienpult sehr einfach an unterschiedlichen Orten plaziert werden, so daß insbesondere bei großen Koordinatenmeßgeräten, deren Meßtische oftmals Längen von mehr als 10 m aufweisen, sich der Bediener immer in der Nähe des zu vermessenden Werkstückes aufhalten kann um von hier aus wichtige Informationen abzurufen oder gegebenenfalls die Funktionen des Koordinatenmeßgerätes zu bedienen.

Die Funktionalität der bereits bekannten und bis heute verwendeten Bedienpulte ist jedoch aufgrund des hierbei verwendeten LCD Displays, das lediglich alphanumerische Informationen anzeigen kann, sehr stark begrenzt. Es wäre insbesondere wünschenswert wenn der Bediener des Koordinatenmeßgerätes vor Ort nicht nur Zugriff auf die Steuerung hätte sondern insbesondere auch Zugriff auf den Rechner der Werkzeugmaschine oder des Koordinatenmeßgerätes hätte.

Hiervon ausgehend liegt unserer Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine universell einsetzbare Bedieneinheit mit einem Bedienpult oben genannter Art vorzuschlagen, mit dem es insbesondere möglich ist in größerer Entfernung vom Rechner diesen zu bedienen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Bedieneinheit gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und durch ein entsprechendes Koordinatenmeßgerät mit einer solchen Bedieneinheit gemäß dem unabhängigen Anspruch 2.

Der Grundgedanke unserer Erfindung ist hierbei darin zu sehen, daß einerseits ein Bedienpult mit wenigstens einem Bedienelement und einem Bildschirm vorgesehen wird, wobei das Bedienelement und der Bildschirm mit einem Rechner einer Werkzeugmaschine oder eines Koordinatenmeßgerätes verbunden werden kann und ferner ein Wandler vorgesehen wird, der das Bildschirmsignal des Rechners so expandiert oder komprimiert, daß unabhängig von der Bildauflösung des durch den Rechner abgegebenen Bildschirmsignals der gesamte Inhalt des Bildschirms auf dem Bedienpult mit dem Bildschirminhalt des Rechners ausgefüllt ist.

Alleine einen Bildschirm auf dem Bedienpult vorzusehen, der mit dem Rechner der Werkzeugmaschine oder des Koordinatenmeßgerätes verbunden wird, reicht nämlich zur Lösung der Aufgabe nicht aus, weil die unterschiedlichen Werkzeugmaschinen oder die Koordinatenmeßgeräte vollkommen unterschiedliche Rechnertypen oder Softwarepakete mit völlig unterschiedlichen Bildauflösungen aufweisen.

Eine derartige Bedieneinheit weist nunmehr den erheblichen Vorteil auf, daß einerseits eine Bedieneinheit geschaffen wurde, mit der entfernt vom Rechner der Werkzeugmaschine oder vom Koordinatenmeßgerät der Rechner der Werkzeugmaschine oder des Koordinatenmeßgerätes bedient werden kann und diese Bedieneinheit zusätzlich noch universell mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Rechnern einsetzbar ist.

Als Bildschirm ist hierbei grundsätzlich jeder Bildschirm denkbar. Aufgrund der Tatsache, daß das Bedienpult vom Bediener häufig versetzt werden muß, sollte jedoch kein Röhrenbildschirm verwendet werden, sondern ein sehr leichtes TFT Display.

Als Wandler ließe sich prinzipiell ein Mikrocontroller denken, in den die jeweilige Auflösung des betreffenden Rechners eingegeben wird und der entsprechend den eingegebenen Daten das Bildschirmsignal des Rechners so expandiert oder komprimiert, daß der gesamte Inhalt des Bildschirms auf dem Bedienpult mit dem Bildschirminhalt des Rechners ausgefüllt ist.

Besonders vorteilhaft wird man jedoch den Mikrocontroller derart ausgestalten, daß dieser automatisch das von dem Rechner abgegebene Bildschirmsignal auf seine horizontale und vertikale Auflösung hin analysiert und automatisch entsprechend dieser Analyse die Expansion oder die Komprimierung durchführt.

Der Wandler kann hierbei integraler Bestandteil des Bedienpultes sein. Er kann jedoch beispielsweise genauso gut rechnerseitig untergebracht werden.

Als Bedienelemente sollten auf dem Bedienpult wenigstens eine Tastatur und/oder eine Maus-Bedieneinheit vorgesehen sein, die jeweils ebenfalls mit dem Rechner verbunden sind, so daß die Eingaben an dem betreffenden Bedienelement an den Rechner weitergeleitet werden. Zusätzlich kann im Bedienpult auch ein Lautsprecher vorgesehen sein, der ebenfalls mit dem Rechner verbunden ist und die entsprechenden Klangausgaben des Rechners ausgibt.

Die Maus-Bedieneinheit könnte beispielsweise eine handelsübliche Computermaus, ein Trackball oder ein Mouse-Pad sein.

Die Bedienelemente und/oder der Bildschirm und/oder der Lautsprecher kann hierbei mit dem Rechner über Kabel verbunden sein oder aber kontaktlos mit dem Rechner verbunden sein.

Wenn der Abstand vom Bedienpult zum Rechner einige Meter überschreitet, so sollten bei der Verwendung von Kabeln auf jedem Fall Leitungstreiber vorgesehen werden, die das Bildschirmsignal oder das Lautsprechersignal des Rechners verstärken und weiterhin auch Leitungstreiber vorgesehen sein, die die Eingaben der Tastatur oder der Maus-Bedieneinheit verstärken.

Die Bedieneinheit kann hierbei sowohl bei allen erdenklichen Arten von Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise CNC-Fräsmaschinen oder CNC-Drehmaschinen eingesetzt werden, wie auch bei den unterschiedlichsten Koordinatenmeßgeräten, wie beispielsweise Ständermeßgeräten, Portalmeßgeräten oder Brückenmeßgeräten, die entweder mit Antrieben versehen sind oder aber manuell verfahren werden.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Figuren. Hierin zeigen:

Fig. 1 ein Koordinatenmeßgerät mit einer erfindungsgemäßen Bedieneinheit;

Fig. 2 ein Bedienpult (6) in der Aufsicht;

Fig. 3 eine rein schematische Prinzipskizze der wesentlichen Komponenten der erfindungsgemäßen Bedieneinheit.

Fig. 1 zeigt rein beispielhaft ein Koordinatenmeßgerät (10) mit einer erfindungsgemäßen Bedieneinheit (9). Das Koordinatenmeßgerät weist einen Meßtisch (5) mit Führungen (13) auf, auf denen ein vertikaler Ständer (4) in der mit (y) bezeichneten Richtung mittels hier nicht näher gezeigter Antriebe verfahren werden kann. An dem Ständer (4) ist ein Kreuzschieber (38) in der mit (z) bezeichneten Richtung verfahrbar, wobei der Kreuzschieber (38) wiederum einen horizontal ausgerichteten Meßarm (3) in der mit (x) bezeichneten Richtung verfahrbar lagert. Am Ende des Meßarms (3) ist ein Tastkopf (2) befestigt, der die Berührung eines Taststiftes (1) an einem zu vermessenden Werkstück (hier nicht gezeigt) detektiert. In x-, y- und z-Richtung sind hierbei Maßstäbe angebracht, deren Maßstabswerte von optischen Tastköpfen ausgelesen werden, und deren Meßwerte bei Berührung des Taststiftes (1) mit einem Werkstück durch das im Tastkopf (2) erzeugte Signal als Meßwerte eingefroren werden. Die Steuerung (8), die hierbei die Antriebe steuert und die entsprechenden Meßwerte der Maßstäbe ausliest ist einerseits über das Kabel (12) mit einem Rechner (7) verbunden, in dem u. a. die Meßwerte ausgewertet werden. Andererseits ist die Steuerung (8) auch mit dem Bedienpult (6) über das Kabel (40) verbunden. Das Bedienpult (6) ist hierbei auf einem verfahrbaren Untergestell (39) gelagert. Auf dem Bedienpult (6) sind Bedienelemente, wie Steuerhebel vorgesehen, über die die Antriebe des Koordinatenmeßgerätes (10) verstellt werden können. Zusätzlich ist das Bedienpult (6) erfindungsgemäß über das Kabel (11) auch mit dem Rechner (7) verbunden, wie dies nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 erläutert wird.

Bevor die genaue Funktion des Bedienpultes im einzelnen erläutert wird, sollen zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 2, die eine Aufsicht auf das erfindungsgemäße Bedienpult zeigt, die einzelnen Funktionen erläutert werden.

Mit (14) ist hierbei ein Potentiometer zur Geschwindigkeitsregelung bezeichnet, mit (15) sind Funktionstasten bezeichnet die beispielsweise zur Achsklemmung, zur Fahrtrichtungsumkehr etc. vorgesehen sind. (17) bezeichnet zwei Steuerhebel, mit denen das Koordinatenmeßgerät gemäß Fig. 1 in den Koordinatenrichtungen x- y und z verfahren werden kann. Die Bezugszeichen (18, 19) bezeichnen LED Anzeigen die unterschiedliche Betriebszustände des Koordinatenmeßgerätes anzeigen. Das Bezugszeichen (22) zeigt den Notausschalter, die Bezugszeichen (23, 24) zeigen die Tasten und Funktionstasten einer Standard PC Tastatur. Mit (25, 26) ist eine Maus-Bedieneinheit mit den zugeordneten Maustasten gezeigt. Das Bezugszeichen (33) bezeichnet einen TFT Bildschirm.

Die Bezugszeichen (14-22) bezeichnen mithin Bedienelemente die mit der Steuerung (8) des Koordinatenmeßgerätes verbunden sind, während die Bezugszeichen (23-26) d. h. also die Tastatur und die Maus-Bedieneinheit (25, 26), Bedienelemente bezeichnen, die mit dem Rechner (7) des Koordinatenmeßgerätes (10) verbunden sind. Auch der Bildschirm (33) ist mit dem Rechner (7) des Koordinatenmeßgerätes verbunden.

Die erfindungsgemäße Bedieneinheit soll nunmehr anhand von Fig. 3 erläutert werden. Fig. 3 zeigt hierbei eine reine Prinzipskizze in der unter anderem wesentliche Komponenten der Bedieneinheit gezeigt sind.

Wie hierbei zu sehen ist, weist das Bedienpult (6) die Maus-Bedieneinheit (26), die Tastatur (23), einen Lautsprecher (31) und den Bildschirm (33) auf, wobei diese Elemente alle mit dem Rechner (7) zusammenarbeiten. Dazu sind an die Standardanschlüsse des Rechners hierbei jeweils Leitungstreiber (27, 28, 29, 30) angeschlossen.

Die Übertragung soll nunmehr rein beispielhaft für den Bildschirm (33) erläutert werden. Hierzu ist zunächst an den Standardanschluß des Rechners, d. h. also in diesem Falle die Steckerleiste der Graphikkarte, an die normalerweise der Monitor angeschlossen wird, der Leitungstreiber (30) angeschlossen, der das Bildschirmsignal zunächst verstärkt. Dieses verstärkte Bildschirmsignal wird dann über das Kabel (11) an den Eingang (34) am Bedienpult (6) übertragen, der das empfangene Bildschirmsignal dann an den Wandler (35) weiter reicht. Der Wandler (35) ist hierbei derart ausgestaltet, daß er aus dem empfangenen Bildschirmsignal automatisch die Bildauflösung des Rechners (7) ermittelt und das Bildschirmsignal des Rechners (7) so expandiert oder komprimiert, daß unabhängig von der Bildauflösung des durch den Rechner (7) abgegebenen Bildschirmsignals der gesamte Inhalt des Bildschirms (33) auf dem Bedienpult mit dem Bildschirminhalt des Rechners (7) ausgefüllt ist. Vollkommen analog hierzu ist der Leitungstreiber (27) für den Lautsprecher (31) in die Ausgangsbuchse der Soundkarte eingesteckt, wobei dieser das betreffende Signal der Soundkarte verstärkt und über das Kabel (11) an den Lautsprecher (31) überträgt. Der Leitungstreiber (28) ist an der seriellen Schnittstelle für die Tastatur angeschlossen und empfängt die von der Tastatur (23) im Bedienpult (6) abgesandten Codes und sendet diese weiter an die betreffende Schnittstelle. Der Leitungstreiber (29) ist an der seriellen Schnittstelle angeschlossen, an der üblicherweise die Maus angeschlossen wird. Auch dieser Leitungstreiber empfängt die von der Maus-Bedieneinheit (26) im Bedienpult (6) abgegebenen Impulse und leitet diese an den Rechner (7) weiter.

Hierdurch ist es nunmehr in erfindungsgemäßer Weise möglich, entfernt vom Rechner (7) auf dem Bedienpult (6) den gesamten Bildschirminhalt des Rechners (7) zu empfangen sowie den Rechner über die Tastatur (23) und die Maus-Bedieneinheit (26) zu bedienen. Die anderen Bedienelemente, wie beispielsweise die Steuerhebel (17) sind in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen (37) zusammengefaßt, wobei diese in üblicher Weise die Antriebe des Koordinatenmeßgerätes (10) ansteuern und andere Funktionen, wie beispielsweise die Taststiftklemmung etc. auslösen können. Diese Bedienelemente sind über das Kabel (40) mit der Steuerung (8) des Koordinatenmeßgerätes verbunden, wobei diese Verbindung als Bus ausgebildet ist.

Claims (11)

1. Bedieneinheit (9) für eine Werkzeugmaschine oder ein Koordinatenmeßgerät (10) umfassend

• - ein Bedienpult (6) mit wenigstens einem Bedienelement (23, 26) und einem Bildschirm (33), wobei das Bedienelement (23, 26) und der Bildschirm (33) mit einem Rechner (7) einer Werkzeugmaschine oder eines Koordinatenmeßgerätes (10) verbunden werden können,
• - einen Wandler (35), der das Bildschirmsignal des Rechners (7) so expandiert oder komprimiert, daß unabhängig von der Bildauflösung des durch den Rechner (7) abgegebenen Bildschirmsignals der gesamte Inhalt des Bildschirms (33) auf dem Bedienpult mit dem Bildschirminhalt des Rechners ausgefüllt ist.

2. Koordinatenmeßgerät (10) umfassend

• - einen Rechner (7) zur Auswertung der Meßergebnisse,
• - eine Bedieneinheit (9) mit
• - einem an unterschiedlichen Orten plazierbaren Bedienpult (6) mit wenigstens einem Bedienelement (23, 26) und einem Bildschirm (33), wobei das Bedienelement (23, 26) und der Bildschirm (33) mit dem Rechner (7) verbunden sind
• - einem Wandler (35) der das Bildschirmsignal des Rechners (7) so expandiert oder komprimiert, daß unabhängig von der Bildauflösung des durch den Rechner (7) abgegebenen Bildschirmsignales der gesamte Inhalt des Bildschirms (33) auf dem Bedienpult (6) mit dem Bildschirminhalt des Rechners ausgefüllt ist.

3. Koordinatenmeßgerät oder Bedieneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (35) automatisch aus dem Bildschirmsignal des Rechners (7) die Bildauflösung des Rechners ermittelt und entsprechend an den Bildschirm (33) des Bedienpultes (6) anpaßt.

4. Koordinatenmeßgerät oder Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienpult (6) als Bedienelemente eine Tastatur (23) und/oder eine Maus-Bedieneinheit (26) aufweist, die ebenfalls mit dem Rechner (7) verbunden sind, so daß die Eingabe der Bedienelemente an den Rechner (7) weitergeleitet wird.

5. Koordinatenmeßgerät oder Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienpult einen Lautsprecher (31) aufweist, der ebenfalls mit dem Rechner (7) verbunden ist und die Klangausgaben des Rechners ausgibt.

6. Koordinatenmeßgerät oder Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm (33) und/oder die Bedienelemente (23, 26) und/oder der Lautsprecher (31) mit den Standardanschlüssen am Rechner (7) verbunden sind.

7. Koordinatenmeßgerät oder Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinheit Leitungstreiber (27, 30) umfaßt, die das Bildschirmsignal und/oder das Lautsprechersignal des Rechners verstärken.

8. Koordinatenmeßgerät oder Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinheit Leitungstreiber (28, 29) umfaßt, die das Signal der Tastatur (23) und/oder das Signal der Maus-Bedieneinheit (26) verstärken.

9. Koordinatenmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Koordinatenmeßgerät Antriebe aufweist und daß auf dem Bedienpult (6) zusätzlich Bedienelemente (14, 15, 17, 18) vorgesehen sind, die mit der Steuerung (8) des Koordinatenmeßgerätes verbunden sind und der Steuerung der Antriebe dienen.

10. Koordinatenmeßgerät oder Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienelemente (23, 26) und/oder der Bildschirm (33) und/oder der Lautsprecher (31) mit dem Rechner (7) über Kabel (11) verbunden sind oder kontaktlos mit dem Rechner (7) verbunden sind.

11. Koordinatenmeßgerät oder Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (35) im Bedienpult angeordnet ist.