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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Maschinen, beispielsweise Werkzeugmaschinen, Industriemaschinen und Roboter. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Maschinensteuervorrichtung, die eine Anzeige/Bedienvorrichtung enthält, die vom Körper der Maschinensteuervorrichtung gelöst werden kann.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Normalerweise ist eine Anzeige/Bedienvorrichtung einer Maschinensteuervorrichtung an einer Maschinensteuertafel angebracht. Ist die Anzeige/Bedienvorrichtung an der Maschinensteuertafel befestigt, so liegt auch die Arbeitsposition der Bedienperson fest. Bei einer großen Werkzeugmaschine ist es beispielsweise erforderlich, dass die Bedienperson die Maschine an verschiedenen Orten bedient. Ist die Position der Anzeige/Bedienvorrichtung fest, so liegt die Bedienposition fest, und die Bedienbarkeit ist schlecht.
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Zum Verbessern der Bedienbarkeit wird eine Vorgehensweise vorgeschlagen, bei der eine Anzeige/Bedienvorrichtung 1 vom Körper 2 der Maschinensteuereinheit getrennt werden kann. Die Bedienperson einer Maschine bedient eine Bedieneinheit 6, beispielsweise eine Tastatur, von Hand, und Anzeigeinformationssignale oder Operationssignale werden drahtlos zwischen der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 und dem Körper 2 der Maschinensteuereinheit übertragen, und zwar durch einen Transceiver 8A auf der Seite der Anzeige/Bedienvorrichtung und einen Transceiver 8B auf der Seite der Steuereinheit, siehe 5.
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In diesem Fall enthält die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 ein Ladungsgerät 5, das eine Ladeschaltung und eine aufladbare Batterie enthält. Die aufladbare Batterie des Ladungsgeräts 5 kann aufgeladen werden. Wird die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 nicht betätigt oder kann sie in der Nähe des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit bedient werden, so wird ein Stecker 7, der sich an der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 befindet, mit einem Verbindungskabel 4 mit dem Körper 2 der Maschinensteuereinheit verbunden, und eine Stromversorgung 3, die an den Körper 2 der Maschinensteuereinheit angeschlossen ist, wird über einen Draht mit dem Ladungsgerät 5 der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 verbunden.
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Wird das Verbindungskabel 4 von der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 gelöst und die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 vom Körper 2 der Maschinensteuereinheit getrennt und anschließend betätigt, so wird die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 mit Strom aus der geladenen Batterie betrieben, und die Anzeigeinformation oder Operationsinformation wird drahtlos gesendet und empfangen. Der Körper 2 der Maschinensteuereinheit enthält eine Maschinensteuerschaltung 9, die die Funktion einer Maschinensteuervorrichtung hat. Die Maschinensteuerschaltung 9 wird mit Strom betrieben, der von einer Stromversorgung geliefert wird. Der von der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 verbrauchte Strom umfasst Strom für die Anzeigevorgänge und für die drahtlosen Kommunikationsoperationen der Anzeige/Bedienvorrichtung 1.
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In der
JP H06-095 772 A ist eine Vorgehensweise offenbart, bei der in einem elektronischen Gerät, das einen Hauptkörper und eine Slave-Maschine umfasst, eine Elektrode des Hauptkörpers über einen Stecker mit einer Elektrode der Slave-Maschine verbunden ist und Strom geliefert wird. Wird das elektronische Gerät in einer ungünstigen Umgebung verwendet, in der die Luft von Schneideflüssigkeitsnebel erfüllt ist, so muss der Stecker, wenn das Verbindungskabel gelöst wird, eine wasserdichte Anordnung aufweisen, beispielsweise eine Abdeckung oder ein Gehäuse mit Deckel. Wird die wasserdichte Anordnung verwendet, so wird die Bedienbarkeit durch häufiges Lösen des Verbindungskabels schlechter. Insbesondere besteht bei der Anordnung mit der Abdeckung die Besorgnis, dass die Ausfallrate des beweglichen Teils zunimmt und die Zuverlässigkeit geringer wird. In der Anordnung mit dem Deckel bestehen Bedenken, dass der Deckel verloren geht. Daher ist ein Reservedeckel erforderlich. Auch wenn Maßnahmen bezüglich der Schneideflüssigkeit ergriffen werden, ist es schwierig, vollständige Lösungen für den Schneideflüssigkeitsnebel zu finden, der die Luft erfüllt. Eine sehr geringe Menge an eingedrungener Schneideflüssigkeit führt zum Rosten des Steckers. Bei gelöstem Verbindungskabel muss ein Steckerabschnitt so abgedeckt werden, dass keine Schneideflüssigkeit in den Steckerabschnitt eindringt, oder das gesamte Kabel muss in einen Behälter gelegt werden, oder das Kabel muss an einem Ort aufbewahrt werden, an dem es von der Schneideflüssigkeit nicht beeinträchtigt wird.
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In der
JP 2011-082653 A und der
JP 2006-005978 A ist eine Vorgehensweise offenbart, bei der drahtlos Energie an ein Gerät übertragen wird. Da bei dieser Vorgehensweise drahtlos Energie geliefert wird, ist kein Stromversorgungsstecker erforderlich. Damit braucht kein Steckerabschnitt vor beispielsweise Schneideflüssigkeit geschützt zu werden. Bei der Vorgehensweise, die in der
JP 2011-082653 A offenbart ist, steuert jedoch die Steuereinheit das Ein- und Ausschalten einer Stromversorgungseinheit, die drahtlos Energie liefert. Daher bestehen Bedenken, dass der Steuerungsvorgang kompliziert wird. Bei der Vorgehensweise, die in der
JP 2006-005978 A offenbart ist, arbeitet die Stromversorgungseinheit, die drahtlos Energie liefert, kontinuierlich. Damit liefert die Stromversorgungseinheit kontinuierlich Energie auch bei einer Entfernung, bei der eine Energiezufuhr nicht möglich ist. Daher bestehen Bedenken, dass der Wirkungsgrad schlechter wird.
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Die
DE 100 32 869 A1 zeigt ein Prozeßautomatisierungssystem, mit mindestens einer Steuerungstechnik und mehreren mit dieser Steuerungstechnik kommunizierenden Sensoren, wobei diese Sensoren jeweils mindestens eine Leuchtdiode aufweisen. Es erfolgt eine bedarfsweise Aktivierung der Leuchtdioden der Sensoren durch die Steuerungstechnik.
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Die
DE 103 44 575 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten zwischen einem tragbaren elektronischen Gerät und einem Feldgerät, wobei ein Kabel vorgesehen ist, das mit seinem einen Ende an das tragbare elektronische Gerät anschließbar ist und an seinem anderen Ende ein Kabelkoppelstück aufweist zur drahtlosen Nahverbindung mit einem dazu korrespondierenden Feldgerätkoppelstück, derart dass über die drahtlose Nahverbindung sowohl die Daten als auch die zur Datenübertragung erforderliche Betriebsenergie des Feldgeräts übertragbar sind.
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Die
DE 102 07 502 A1 zeigt ein Leit/Steuersystem mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung und einer Vielzahl von Aktoren oder Sensoren oder Eingabeeinheiten oder Ausgabeeinheiten oder Ein/Ausgabeeinheiten welche jeweils eine Steckvorrichtung aufweisen, auf welche jeweils eine drahtlose Kommunikationseinrichtung aufsteckbar ist, welche mit einem Funkempfänger ausgestattet ist und welche einen zur Signalanpassung der zwischen einer Einheit und der speicherprogrammierbaren Steuerung auszutauschenden Signale oder zur Aktivierung/Deaktivierung der Einheit oder zur Einstellung von spezifischen Parametern der Einheit dienenden Mikrorechner aufweist, wobei über diese Steckvorrichtung eine elektrische Energieversorgung der Baueinheiten der drahtlosen Kommunikationseinrichtung erfolgt, indem die elektrische Energie für die Einheit oder die elektrische Steuerenergie für eine Ansteuereinrichtung der Einheit herangezogen wird und wobei die speicherprogrammierbare Steuerung mit mindestens einer Basisstation verbunden ist, welche mindestens einen Funksender zur Erzeugung der Funksignale für die Einheiten aufweist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Maschinensteuervorrichtung bereitzustellen, mit der die folgenden Ziele erreicht werden.
- 1) Die Maschinensteuervorrichtung ist mit einem Mechanismus ausgestattet, der keinen Strom verbraucht, wenn eine Anzeige/Bedienvorrichtung auf das Laden wartet. Man kann damit die Stromentnahme aus einer Batterie verringern und die Lebensdauer der Batterie erhöhen.
- 2) Die Anzeige/Bedienvorrichtung wird abhängig vom Stromversorgungsstatus eines Steuervorrichtungskörpers automatisch ein- und ausgeschaltet. Daher ist ein Stromversorgungsschalter nur am Steuervorrichtungskörper vorhanden.
- 3) Die Energiezufuhr vom Steuervorrichtungskörper wird abhängig vom Status der Anzeige/Bedienvorrichtung automatisch ein- und ausgeschaltet. Damit werden die Bedienbarkeit und Zuverlässigkeit besser.
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Die Erfindung stellt eine Maschinensteuervorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die ”Maschine” ist nicht auf eine Werkzeugmaschine eingeschränkt, sondern umfasst diverse Arten von Maschinen, beispielsweise Industriemaschinen und Roboter. Zudem entspricht die ”Licht/Magnetismus-Erzeugungseinheit” der Spule der Ausführungsform. Es können jedoch beliebige Mittel als ”Licht/Magnetismus-Erzeugungseinheit” verwendet werden, solange sie entweder Licht oder Magnetismus erzeugen. Die Bedienvorrichtung der Anzeige/Bedieneinheit enthält verschiedene Bedienvorrichtungen, beispielsweise eine Tastatur und eine Berührtafel.
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Da in der Maschinensteuervorrichtung der Mechanismus bereitgestellt ist, der keine Energie verbraucht, wenn die Anzeige/Bedienvorrichtung auf das Laden wartet, kann man die Energieentnahme aus der Batterie verringern und die Lebensdauer der Batterie erhöhen. Der Steuervorrichtungskörper kann die Anzeige/Bedienvorrichtung abhängig vom Energielieferstatus des Steuervorrichtungskörpers ein- und ausschalten. Daher ist es nicht erforderlich, in der Anzeige/Bedienvorrichtung einen Stromversorgungsschalter vorzusehen. Es ist auch in ungünstigen Umgebungen nicht nötig, eine wasserdichte Anordnung in einem Berührbereich des Schalters bereitzustellen. Zudem kann man automatisch die Energiezufuhr vom Steuervorrichtungskörper ein- und ausschalten, und zwar abhängig vom Status der Anzeige/Bedienvorrichtung.
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Der Steuereinheitskörper kann zudem eine Erfassungseinheit enthalten, die feststellt, ob sich die Anzeige/Bedienvorrichtung an einer Position befindet, an der sie geladen werden kann, und eine Energieübertragungs-Freigabeeinheit, die die drahtlose Energieübertragungsschaltung freigibt, damit sie Energie überträgt, wenn die Erfassungseinheit feststellt, dass sich die Anzeige/Bedienvorrichtung an einer Position befindet, an der sie geladen werden kann. Die Anzeige/Bedienvorrichtung kann zudem ein Metallteil enthalten, und die Erfassungseinheit des Steuereinheitskörpers kann ein Näherungsschalter sein, der feststellt, ob sich das Metallteil an einer vorbestimmten Position befindet.
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In der Maschinensteuervorrichtung des genannten Aspekts wird festgestellt, ob sich die Anzeige/Bedienvorrichtung an der Position befindet, in der sie geladen werden kann. Die drahtlose Energieübertragungsschaltung kann Energie abhängig vom Feststellungsergebnis übertragen. Damit kann die drahtlose Energieübertragungsschaltung nur dann Energie übertragen, wenn sich die Anzeige/Bedienvorrichtung an der Position befindet, in der sie Energie aufnehmen kann. Es ist damit möglich, eine unnötige Energieübertragung zu verhindern. Zudem ist es möglich, die Energieübertragung von der drahtlosen Energieübertragungsschaltung abhängig von der Position der Anzeige/Bedienvorrichtung automatisch zu beginnen und zu beenden. Damit kann man den Umfang der Steuerungsvorgänge verringern, die die Maschinensteuervorrichtung ausführt.
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Die Anzeige/Bedienvorrichtung kann zudem eine Ladungsmengen-Überwachungsschaltung enthalten, die die verbleibende Energie der Batterie überwacht, und eine Meldeeinheit für die verbleibende Energie, die dem Steuereinheitskörper die verbleibende Energie der Batterie meldet, falls die verbleibende Energie der Batterie kleinergleich einem vorbestimmten Wert ist. Der Steuereinheitskörper kann Energie an die Anzeige/Bedienvorrichtung liefern, wenn er von der Meldeeinheit für die verbleibende Energie die Meldung empfängt, die die verbleibende Energie der Batterie angibt. Zudem kann die Anzeige/Bedienvorrichtung eine Spule enthalten, die mit der Ladungsmengen-Überwachungsschaltung verbunden ist, und ein Metallteil, dessen Position von einem Strom verändert wird, der durch die Spule fließt. Der Steuereinheitskörper kann zudem einen Näherungsschalter enthalten, der feststellt, ob sich das Metallteil an einer vorbestimmten Position befindet. Erkennt der Näherungsschalter das Metallteil, so kann der Steuereinheitskörper Energie an die Anzeige/Bedienvorrichtung liefern.
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Da in der Maschinensteuervorrichtung gemäß dem genannten Aspekt die Anzeige/Bedienvorrichtung die Ladungsmengen-Überwachungsschaltung enthält, die die verbleibende Energie der Batterie überwacht, und die Meldevorrichtung, die dem Steuereinheitskörper die verbleibende Energie der Batterie meldet, kann man eine automatische Ladung abhängig vom Ladezustand der Anzeige/Bedienvorrichtung vornehmen. Der Steuereinheitskörper liefert nur dann Energie, wenn ein Aufladen erforderlich ist. Damit lässt sich eine unnötige Energielieferung vermeiden. Beginnt der Steuereinheitskörper zu arbeiten, so kann die Anzeige/Bedienvorrichtung ihren Betriebsstatus beibehalten. Damit lässt sich die Bedienbarkeit verbessern.
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Gemäß der Maschinensteuervorrichtung des genannten Aspekts der Erfindung kann die Anzeige/Bedienvorrichtung einfach dadurch automatisch geladen werden, dass sie an einer vorbestimmten Position angeordnet wird. Da kein elektrischer Kontakt benötigt wird, ist es nicht erforderlich, in einem Verbindungsabschnitt eine schützende Struktur bereitzustellen, in der eine Abdeckung oder ein Deckel gegen beispielsweise Schneideflüssigkeit verwendet wird. Da zudem kein Kabel erforderlich ist, braucht man das Kabel nicht zu beachten. Da keine Probleme bezüglich der wasserdichten Struktur der Peripherie des Steckers und der Beständigkeit gegen Schneideflüssigkeit auftreten, kann man die Bedienbarkeit und die Zuverlässigkeit erhöhen und die Kosten senken.
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Ferner ist es überflüssig, in der Anzeige/Bedienvorrichtung einen Stromversorgungsschalter vorzusehen, und es kann kontaktlos geprüft werden, ob sich die Anzeige/Bedienvorrichtung in einer vorbestimmten Position befindet. Damit ist es weniger wahrscheinlich, dass Schneideflüssigkeit beispielsweise über einen Schalter oder eine Taste der Anzeige/Bedienvorrichtung in die Anzeige/Bedienvorrichtung fließt, und die Zuverlässigkeit wird besser. Es wird keine Energie verbraucht, wenn die Batterie der Anzeige/Bedienvorrichtung auf das Laden wartet, und die Anzahl der Ladevorgänge kann verringert werden. Damit nimmt die Lebensdauer der Batterie zu und die Anzahl der Batteriewechsel sinkt. Dadurch wird das Wartungsverhalten besser.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beschriebenen Aufgaben und Vorteile der Erfindung und weitere Aufgaben und Vorteile gehen aus der eingehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor.
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Es zeigt:
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1 eine Skizze einer Maschinensteuervorrichtung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Skizze einer Maschinensteuervorrichtung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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3 eine Skizze einer Maschinensteuervorrichtung einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
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4 eine vergrößerte Ansicht eines in 3 von der gestrichelten Linie H umgebenen Abschnitts; und
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5 eine Skizze eines Beispiels einer herkömmlichen Maschinensteuervorrichtung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es wird nun eine Maschinensteuervorrichtung einer ersten Ausführungsform der Erfindung anhand von 1 beschrieben.
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Die Maschinensteuervorrichtung enthält eine Anzeige/Bedienvorrichtung 1 und einen Körper 2 der Maschinensteuereinheit. Eine Anzeigeeinheit 19, bei der es sich um eine Flüssigkristallanzeige handelt, die den Status der Maschinensteuervorrichtung für eine Bedienperson zeigt, die die Maschine bedient, und eine Betätigungseinheit 6, die beispielsweise eine Tastatur ist, die die Bedienperson verwendet, um die Maschinensteuervorrichtung zu bedienen und zu kontrollieren, befinden sich auf der Außenfläche der Anzeige/Bedienvorrichtung 1. Eine Energieempfangsschaltung 16, die Energie empfängt, die drahtlos von einer Energieübertragungsschaltung 15 des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit geliefert wird (wird später beschrieben), ein Ladungsgerät 5, das mit der Energie geladen wird, die die Energieempfangsschaltung 16 empfängt, ein Transceiver 8A auf der Seite der Anzeige/Bedienvorrichtung, der die Informationskommunikation mit einem Transceiver 8B auf der Seite des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit vornimmt (wird später beschrieben), und ein Schalter 21, der die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 ein- und ausschaltet, befinden sich an der Anzeige/Bedienvorrichtung 1.
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Eine Energieübertragungsschaltung 15, die Energie an die Energieempfangsschaltung 16 der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 überträgt, der Transceiver 8B auf der Seite der Steuereinheit, der die Informationskommunikation mit dem Transceiver 8A auf der Seite der Anzeige/Bedienvorrichtung der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 vornimmt, eine Maschinensteuerschaltung 9 und eine Spule 20 befinden sich im Körper 2 der Maschinensteuereinheit. Der Körper 2 der Maschinensteuereinheit ist an eine externe Stromversorgung 3 angeschlossen und wird mit Strom versorgt. Die Maschinensteuerschaltung 9 ist mit Software ausgestattet. Ist die Maschine beispielsweise ein numerischer Controller, so enthält die Maschinensteuerschaltung 9 als Software eine Servoregelungs-Software und eine Folgesteuerungs-Software, die als Servoregelungsschaltung zum Regeln eines Servomotors und als Folgesteuerungsschaltung für die Folgesteuerung dient.
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Es wird nun die Arbeitsweise der Maschinensteuervorrichtung in 1 beschrieben.
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Ein Signal, das den Status des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit anzeigt, oder ein Signal zum Steuern der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 wird als Hochfrequenzsignal, beispielsweise als hochfrequente Welle, von dem Transceiver 8B auf der Seite der Steuereinheit zum Transceiver 8A auf der Seite der Anzeige/Bedienvorrichtung übertragen. Andererseits wird ein Signal, das die Bedienperson über die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 eingibt, als Hochfrequenzsignal, beispielsweise als hochfrequente Welle, von dem Transceiver 8A auf der Seite der Anzeige/Bedienvorrichtung an den Transceiver 8B auf der Seite der Steuereinheit übertragen. Der Körper 2 der Maschinensteuereinheit wird gemäß dem übertragenen Betätigungssignal gesteuert.
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Durch elektromagnetische Kopplung wird Energie drahtlos von dem Körper 2 der Maschinensteuereinheit an die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 geliefert. Beispiele für die elektromagnetische Kopplung enthalten eine elektromagnetische Induktion, eine magnetische Resonanz und eine elektrolytische Kopplung, durch die Energie drahtlos von der Energieübertragungsschaltung 15 des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit an die Energieempfangsschaltung 16 der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 übertragen wird. Das Ladungsgerät 5 wird mit der gelieferten Energie geladen. Die Entfernung, mit der das Signal zu dem Transceiver 8A auf der Seite der Anzeige/Bedienvorrichtung und dem Transceiver 8B auf der Seite der Steuereinheit gesendet und empfangen werden kann, ist länger als die Entfernung, über die Energie durch drahtlose Energieübertragung geliefert werden kann. Nimmt die Wirksamkeit der Energieübertragung durch eine zunehmende Entfernung zwischen dem Körper 2 der Maschinensteuereinheit und der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 ab, so kann man die Energie, die in das Ladungsgerät 5 der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 geladen ist, zum Betreiben der Betätigungseinheit 6 der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 und zum Senden und Empfangen von Signalen an den Körper 2 der Maschinensteuereinheit bzw. von dort verwenden.
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Wird festgestellt, dass sich die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 an der Position befindet, an der ihr Energie von der Energieübertragungsschaltung 15 des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit zugeführt werden kann, so kann sie mit Energie versorgt werden. Wird die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 an einer Position entfernt von dem Körper 2 der Maschinensteuereinheit betrieben, so kann die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 an dieser Position verwendet werden, die vom ursprünglichen Einbauort entfernt ist.
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Die Spule 20 befindet sich im Körper 2 der Maschinensteuereinheit. Wird der Körper 2 der Maschinensteuereinheit eingeschaltet, so fließt ein Strom in die Spule 20 und ein Magnetfeld wird erzeugt. Der Schalter 21, der von dem Magnetfeld betätigt wird, das die Spule 20 im Körper 2 der Maschinensteuereinheit erzeugt, befindet sich in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1.
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Wird der Körper 2 der Maschinensteuereinheit vom ausgeschalteten Status in den eingeschalteten Status überführt, so fließt ein Strom von der Maschinensteuerschaltung 9 zur Spule 20, und das Magnetfeld wird erzeugt. Der Schalter 21 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 wird von dem erzeugten Magnetfeld eingeschaltet. Damit wird die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 eingeschaltet und beginnt zu arbeiten. Eine Anzeige/Bedienvorrichtungs-Ein/Aus-Status-Halteschaltung 10, die den eingeschalteten Status des Schalters hält, bis der Strom abgeschaltet wird, befindet sich zwischen dem Schalter 21 und dem Transceiver 8A auf der Seite der Anzeige/Bedienvorrichtung. Der Transceiver 8A auf der Seite der Anzeige/Bedienvorrichtung der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 ist so konfiguriert, dass, nachdem der Schalter 21 eingeschaltet wurde, die Anzeige/Bedienvorrichtungs-Ein/Aus-Status-Halteschaltung 10 den eingeschalteten Status des Schalters 21 in der Schaltung hält, bis der Strom abgeschaltet wird. Somit wird nach dem Einschalten des Schalters 21 die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 auch dann nicht ausgeschaltet, wenn die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 weggetragen wird und die Entfernung zwischen der Spule 20 und dem Schalter 21 zunimmt.
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Wird der Körper 2 der Maschinensteuereinheit vom eingeschalteten Status in den ausgeschalteten Status überführt, so wird ein Signal zum Ausschalten der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 vom Transceiver 8B auf der Seite der Steuereinheit des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit an den Transceiver 8A auf der Seite der Anzeige/Bedienvorrichtung übertragen. Der Schalter 21 der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 wird mit der elektromagnetischen Energie des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit ein- und ausgeschaltet. Daher ist es nicht erforderlich, einen Knopf zum Ein- und Ausschalten des Schalters 21 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 vorzusehen. Zudem benötigt der Schalter 21 keine Stromversorgung.
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In dem in 1 dargestellten Beispiel wird die Spule 20 als Mittel zum Einschalten des Schalters 21 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 verwendet. Man kann jedoch auch ein optisches Verfahren zum Ein- und Ausschalten des Schalters 21 einsetzen. Beispielsweise wird anstelle der Spule 20 eine Licht aussendende Diode verwendet, und ein Photoerfassungs-IC ohne Leistungsaufnahme, das Licht ohne Leistungsaufnahme erfassen kann, wird anstelle des Schalters 21 verwendet.
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Nun wird eine Maschinensteuervorrichtung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung anhand von 2 beschrieben.
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Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 zudem ein Metallteil 30 enthält, und dass der Körper 2 der Maschinensteuereinheit zudem einen Näherungsschalter 22 enthält.
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Der Näherungsschalter 22 befindet sich an der Position, an der er das Metallteil 30 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 erfasst, und er wird eingeschaltet, wenn die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 in einer vorbestimmten Position bezogen auf den Körper 2 der Maschinensteuereinheit angeordnet wird. Eine Maschinensteuerschaltung 9 überwacht den Ein- und Ausschaltstatus des Näherungsschalters 22. Daher kann man feststellen, ob sich die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 in der vorbestimmten Position befindet, in der sie mit Energie versorgt werden kann.
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Der Näherungsschalter 22 im Körper 2 der Maschinensteuereinheit wird ein- und ausgeschaltet, damit die Energieübertragung von einer Energieübertragungsschaltung 15 des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit zur Anzeige/Bedienvorrichtung 1 ein- und ausgeschaltet wird. Befindet sich die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 in der vorbestimmten Position, in der sie mit Energie versorgt werden kann, so wird der Näherungsschalter 22 im Körper 2 der Maschinensteuereinheit eingeschaltet, und die Energieübertragungsschaltung 15 überträgt Energie. Damit kann man eine unnötige Energieübertragung vermeiden und den Energieverbrauch verringern.
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Nun wird eine Maschinensteuervorrichtung einer dritten Ausführungsform der Erfindung anhand von 3 beschrieben.
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Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 eine Ladungsmengen-Überwachungsschaltung 40 enthält, die kontinuierlich die Ladungsmenge einer aufladbaren Batterie des Ladungsgeräts 5 überwacht, und einen Ladezustands-Übertragungsmechanismus 41, der den Ladezustand an den Körper 2 der Maschinensteuereinheit überträgt. Der Körper 2 der Maschinensteuereinheit enthält einen Ladezustands-Erfassungsmechanismus 42, der die Ladezustands-Übertragungsinformation vom Ladezustands-Übertragungsmechanismus 41 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 erfasst. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, dass der Ladezustands-Erfassungsmechanismus 42 die Energieübertragungsschaltung 15 ein- und ausschaltet, und zwar unabhängig vom Ein- und Ausschalten der Maschinensteuerschaltung 9.
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Wie in der vergrößerten Ansicht in 4 dargestellt ist enthält der Ladezustands-Übertragungsmechanismus 41 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 in 3 eine Spule 50 und einen Zylinder 52, in dem sich ein Metallteil 51 befindet. Der Ladezustands-Erfassungsmechanismus 42 in dem Körper 2 der Maschinensteuereinheit enthält einen Näherungsschalter 53.
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In dem Ladezustands-Übertragungsmechanismus 41 der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 wird das Metallteil 51 in dem Zylinder 52 durch das Zusammenwirken des von der Spule 50 erzeugten Magnetfelds und der Schwerkraft nach oben und unten bewegt. Erzeugt die Spule 50 ein Magnetfeld, so wird das Metallteil 51 von der Spule 50 angezogen. Wird kein Magnetfeld erzeugt, so entfernt die Schwerkraft das Metallteil 51 von der Spule 50. Ist die Ladungsmenge der aufladbaren Batterie des Ladungsgeräts 5 größer als ein vorbestimmter Wert, so fließt ein Strom in die Spule 50, und das Metallteil 51 wird zu der Spule 50 gezogen. Ist dagegen die Ladungsmenge geringer als der vorbestimmte Wert, so fließt kein Strom in die Spule 50, und die Schwerkraft entfernt das Metallteil 51 von der Spule 50.
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Der Ladezustands-Erfassungsmechanismus 42 erfasst die Position des Metallteils 51 im Zylinder 52 mit Hilfe des Näherungsschalters 53. In dieser Ausführungsform kann Energie von der Stromversorgung 3 über den Näherungsschalter 53 direkt an die Energieübertragungsschaltung 15 geliefert werden ohne die Maschinensteuerschaltung 9 zu durchlaufen. Ist der Näherungsschalter 53 eingeschaltet, so wird von der Stromversorgung 3 Energie direkt an die Energieübertragungsschaltung 15 geliefert. Damit ist es möglich, Energie auch dann an die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 zu übertragen, wenn die Maschinensteuerschaltung 9 ausgeschaltet ist.
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Wie beschrieben ändert sich die Position des Metallteils 51 in dem Ladezustands-Übertragungsmechanismus 41 der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 abhängig von der Ladungsmenge in der aufladbaren Batterie des Ladungsgeräts 5. In dieser Ausführungsform ist der Näherungsschalter 53 des Ladezustands-Erfassungsmechanismus 42 des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit an der Position angeordnet, an der, wenn die Ladungsmenge der aufladbaren Batterie des Ladungsgeräts 5 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 geringer ist als ein vorbestimmter Wert und die Schwerkraft das Metallteil 51 von der Spule 50 entfernt, der Näherungsschalter das Metallteil in der entfernten Position erkennt, und der Näherungsschalter wird eingeschaltet. Der Näherungsschalter 53 erkennt den Status, in dem die Ladungsmenge der aufladbaren Batterie des Ladungsgeräts 5 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 geringer ist als der vorbestimmte Wert und Ladung benötigt wird. Daher wird Energie über die Energieübertragungsschaltung 15 zugeführt. Damit kann auch dann, wenn die Maschinensteuerschaltung 9 ausgeschaltet ist, die Ladungsmenge im Ladungsgerät 5 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 auf einem vorbestimmten Wert oder mehr gehalten werden. Wird der Körper 2 der Maschinensteuereinheit eingeschaltet, so befindet sich die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 in einem verwendbaren Status.
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Die Anordnung dieser Ausführungsform, in der der Ladezustands-Übertragungsmechanismus 41 den Ladezustand des Ladungsgeräts 5 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 an den Ladezustands-Erfassungsmechanismus 42 des Körpers 2 der Maschinensteuereinheit überträgt, kann auf den in 2 dargestellten Mechanismus (zweite Ausführungsform) angewendet werden. Dieser überträgt an den Körper 2 der Maschinensteuereinheit Information, die anzeigt, dass die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 an einer vorbestimmten Position bezogen auf Körper der Maschinensteuereinheit angeordnet ist und Energie an sie übertragen werden kann.
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In den Maschinensteuervorrichtungen der ersten bis dritten Ausführungsform der Erfindung ist in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 kein Schalter zum Ein- und Ausschalten der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 vorhanden. Die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 wird ausschließlich vom Körper 2 der Maschinensteuereinheit ein- und ausgeschaltet. Es kann jedoch beispielsweise ein externer Schalter, der die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 ein- und ausschaltet, in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 vorhanden sein, damit die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 auch dann ein- und ausgeschaltet wird, wenn sie sich an einer Position befindet, in der die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 vom Körper 2 der Maschinensteuereinheit entfernt ist. In diesem Fall muss die Anzeige/Bedienvorrichtung 1 jedoch wasserdicht sein.
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In den Maschinensteuervorrichtungen der ersten bis dritten Ausführungsform der Erfindung wird eine Flüssigkristallanzeige als Anzeigeeinheit 19 verwendet. Die Anzeigeeinheit 19 ist jedoch nicht darauf eingeschränkt. Man kann jede beliebige Methode verwenden, die in der Lage ist, der Bedienperson den Betriebsstatus anzuzeigen. Man kann beispielsweise eine EL-Anzeige oder eine Lampe als Anzeigeeinheit 19 verwenden. In dieser Ausführungsform wird eine Tastatur als Betätigungseinheit 6 verwendet. Die Betätigungseinheit 6 ist jedoch nicht darauf eingeschränkt. Man kann andere Betätigungsmittel verwenden, beispielsweise Berührtafeln und Knöpfe.
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In den Maschinensteuervorrichtungen der ersten bis dritten Ausführungsform der Erfindung wird das Metallteil 30 oder das Metallteil 51 von der Spule 20 bzw. der Spule 50 erfasst. Das Erfassungsziel ist jedoch nicht notwendig auf ein Metallteil eingeschränkt. Anstelle des Metallteils können magnetische Körper verwendet werden, die von Magnetismus angezogen werden.
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In der dritten Ausführungsform, siehe 4, befindet sich der Zylinder 52 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1 (oder in dem Ladezustands-Übertragungsmechanismus 41), und seine Achsenrichtung ist mit der vertikalen Richtung ausgerichtet. Fließt ein Strom in die Spule 50 in der Anzeige/Bedienvorrichtung 1, so wird das Metallteil 51 gegen die Schwerkraft angezogen. Fließt kein Strom in die Spule 50, so fällt das Metallteil 51 durch die Schwerkraft. Der Zylinder 52 ist jedoch nicht notwendig auf diese Anordnung eingeschränkt. Der Zylinder 52 kann so eingebaut sein, dass seine Achsenrichtung unter einem vorbestimmten Winkel gegen die vertikale Richtung geneigt ist. Zudem kann ein elastisches Teil, beispielsweise eine Feder oder ein Gummi, an dem Metallteil 51 angebracht sein, und die Position des Metallteils 51 kann durch das Zusammenwirken der Magnetkraft der Spule und der elastischen Kraft des elastischen Teils verändert werden.
