DE102021134136A1

DE102021134136A1 - control system

Info

Publication number: DE102021134136A1
Application number: DE102021134136.1A
Authority: DE
Inventors: Michael HELLE
Original assignee: Pos & Co KG GmbH
Current assignee: Pos & Co KG GmbH
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2023-06-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine (1), welche von einer Steuereinheit (3) gesteuert ist. An die Steuereinheit (3) ist eine Rechnereinheit (5) angeschlossen, welcher eine Kontrolleinheit (9) zugeordnet ist. Mittels der Rechnereinheit (5) werden Steuerungsfunktionen und/oder Daten der Steuereinheit (3) ausgelesen und gespeichert. Die Kontrolleinheit (9) ist ausgebildet, in der Steuereinheit (3) gespeicherte Steuerungsfunktionen und/oder Daten auszulesen und auszuwerten. Die Kontrolleinheit (9) ist ausgebildet, Kontrollfunktionen (9) für die Steuereinheit (3) zu generieren.The invention relates to a machine tool (1) which is controlled by a control unit (3). A computer unit (5) is connected to the control unit (3), to which a control unit (9) is assigned. Control functions and/or data of the control unit (3) are read out and stored by means of the computer unit (5). The control unit (9) is designed to read out and evaluate control functions and/or data stored in the control unit (3). The control unit (9) is designed to generate control functions (9) for the control unit (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontrollsystem für eine Maschine.The invention relates to a control system for a machine.

Derartige Maschinen können insbesondere als Werkzeugmaschinen und generell als Bearbeitungszentren ausgebildet sein, mittels derer Werkstücke bearbeitet werden. Typische Bearbeitungsvorgänge sind Drehen, Fräsen und Bohren.Such machines can be designed in particular as machine tools and generally as machining centers, by means of which workpieces are machined. Typical machining operations are turning, milling and drilling.

Eine derartige Werkzeugmaschine weist generell eine Steuereinheit auf, mittels derer Bearbeitungsvorgänge von Werkstücken gesteuert werden. Eine Werkzeugmaschine kann zum Beispiel eine Spindel aufweisen, an der ein Werkzeug angeordnet ist, mit dem ein Werkstück bearbeitet wird. Die Steuereinheit steuert dann die Bearbeitung des Werkstücks mit dem Werkzeug. Auch kann mit der Steuereinheit ein Werkzeugwechsel an der Spindel gesteuert werden.Such a machine tool generally has a control unit, by means of which machining processes of workpieces are controlled. A machine tool can have a spindle, for example, on which a tool is arranged, with which a workpiece is machined. The control unit then controls the processing of the workpiece with the tool. A tool change on the spindle can also be controlled with the control unit.

An der Werkzeugmaschine ist typischerweise ein Bedienfeld vorgesehen. Durch Eingaben am Bedienfeld kann ein Benutzer unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge auswählen.A control panel is typically provided on the machine tool. A user can select different machining operations by making entries on the control panel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Funktionalität einer Werkzeugmaschine zu erweitern.The object of the invention is to expand the functionality of a machine tool.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.To solve this problem, the features of claim 1 are provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are described in the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Kontrollsystem für eine Maschine, welche von einer Steuereinheit gesteuert ist. An die Steuereinheit ist eine Rechnereinheit angeschlossen, welcher eine Kontrolleinheit zugeordnet ist. Mittels der Rechnereinheit werden Steuerungsfunktionen und/oder Daten der Steuereinheit ausgelesen und gespeichert. Die Kontrolleinheit ist ausgebildet, in der Steuereinheit gespeicherte Steuerungsfunktionen und/oder Daten auszulesen und auszuwerten. Die Kontrolleinheit ist ausgebildet, Kontrollfunktionen für die Steuereinheit zu generieren.The invention relates to a control system for a machine, which is controlled by a control unit. A computer unit, to which a control unit is assigned, is connected to the control unit. Control functions and/or data of the control unit are read out and stored by means of the computer unit. The control unit is designed to read out and evaluate control functions and/or data stored in the control unit. The control unit is designed to generate control functions for the control unit.

Das erfindungsgemäße Kontrollsystem kann für Maschinen unterschiedlicher Ausprägungen wie z.B. Textilmaschinen, Kunststoffbearbeitungsmaschinen und dergleichen eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Kontrollsystem für Werkzeugmaschinen eingesetzt. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird im Folgenden ausschließlich auf diese Bezug genommen.The control system according to the invention can be used for machines of different types, such as textile machines, plastics processing machines and the like. The control system according to the invention is used particularly advantageously for machine tools. Without restricting the generality, reference is made exclusively to these in the following.

Mit dem erfindungsgenäßen Kontrollsystem wird die Funktionalität einer Werkzeugmaschine erheblich erweitert. Durch das Auslesen und Speichern von Steuerungsfunktionen und/oder Daten in die Rechnereinheit des Kontrollsystems wird eine fortlaufende Kontrolle der Werkzeugmaschine ermöglicht. Insbesondere kann der Status der Werkzeugmaschine fortlaufend erfasst werden, wodurch insbesondere festgestellt werden kann, ob die Werkzeugmaschine fehlerfrei arbeitet oder nicht. Dadurch wird die Funktionssicherheit der Werkzeugmaschine erhöht.The functionality of a machine tool is considerably expanded with the control system according to the invention. By reading out and storing control functions and/or data in the computer unit of the control system, continuous control of the machine tool is made possible. In particular, the status of the machine tool can be recorded continuously, which means it can be determined in particular whether the machine tool is working correctly or not. This increases the functional reliability of the machine tool.

Desweiteren können mit der Kontrolleinheit des Kontrollsystems Kontrollfunktionen für die Werkzeugmaschine generiert werden. Diese Kontrollfunktionen können einerseits Überwachungsfunktionen darstellen. Andererseits können mit der Kontrolleinheit Einstellungen der Werkzeugmaschine vorgegeben werden, insbesondere auch solche, die an der Steuereinheit der Werkzeugmaschine nicht selbst vorgegeben werden können. Auch dadurch wird die Funktionalität der Werkzeugmaschine erhöht.Furthermore, control functions for the machine tool can be generated with the control unit of the control system. On the one hand, these control functions can represent monitoring functions. On the other hand, settings of the machine tool can be specified with the control unit, in particular those that cannot be specified on the control unit of the machine tool itself. This also increases the functionality of the machine tool.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Rechnereinheit und die Kontrolleinheit des Kontrollsystems von der Werkzeugmaschine und deren Steuereinheit völlig unabhängige Komponenten darstellen. Generell ist es damit auch möglich, dass mit dem Kontrollsystem mehrere Werkzeugmaschinen gleichzeitig kontrolliert und überwacht werden.An essential aspect of the invention is that the computer unit and the control unit of the control system are components that are completely independent of the machine tool and its control unit. In general, it is therefore also possible for several machine tools to be controlled and monitored at the same time with the control system.

Die Konfiguration des Kontrollsystems ist vorteilhaft derart, dass die Rechnereinheit über eine leitungsgebundene Schnittstelle an die Steuereinheit der Werkzeugmaschine angeschlossen ist.The configuration of the control system is advantageously such that the computer unit is connected to the control unit of the machine tool via a wired interface.

Die Rechnereinheit ist dann in enger räumlicher Zuordnung zur Steuereinheit der Werkzeugmaschine, wobei vorteilhaft die Rechnereinheit mit der Steuereinheit im Schaltschrank der Werkzeugmaschine angeordnet ist.The computer unit is then in close spatial association with the control unit of the machine tool, the computer unit with the control unit advantageously being arranged in the control cabinet of the machine tool.

Demgegenüber ist die Rechnereinheit mit der Kontrolleinheit über eine berührungslos arbeitende Schnittstelle verbunden.In contrast, the computer unit is connected to the control unit via a non-contact interface.

Insbesondere ist die berührungslos arbeitende Schnittstelle in Form einer bidirektionalen Funkübertragungsstrecke ausgebildet.In particular, the contactless interface is designed in the form of a bidirectional radio transmission link.

Die Kontrolleinheit kann damit räumlich völlig unabhängig von der Werkzeugmaschine und auch von der Rechnereinheit des Kontrollsystems installiert sein. Insbesondere kann die Kontrolleinheit auch in großen Entfernungen von der Werkzeugmaschine installiert sein.The control unit can thus be installed spatially completely independently of the machine tool and also of the computer unit of the control system. In particular, the control unit can also be installed at large distances from the machine tool.

Da die Kontrolleinheit die Steuerungsfunktionen und/oder Daten, die von der Rechnereinheit das der Steuereinheit ausgelesen werden, auswertet und zudem die Kontrollfunktion generiert, kann über die Kontrolleinheit der gesamte Betrieb der Werkzeugmaschine kontrolliert und bei Bedarf beeinflusst werden, und zwar an einem vom Installationsort der Werkzeugmaschine völlig unabhängigen, frei wählbaren Ort.Since the control unit evaluates the control functions and/or data read by the computer unit of the control unit and also generates the control function, the entire operation of the machine tool can be controlled and, if necessary, influenced via the control unit, specifically at one of the installation locations Machine tool completely independent, freely selectable location.

Sollen mit dem Kontrollsystem mehrere Werkzeugmaschinen kontrolliert werden, kann der Steuereinheit jeder Werkzeugmaschine lokal eine Rechnereinheit zugeordnet sein, wobei dann alle Rechnereinheiten über berührungslos arbeitende Schnittstellen mit einer zentralen Kontrolleinheit verbunden sind, so dass mit nur einer Kontrolleinheit der Betrieb mehrerer Werkzeugmaschinen kontrolliert werden kann. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird im Folgenden auf ein Kontrollsystem Bezug genommen, das nur eine Rechnereinheit aufweist, die nur einer Werkzeugmaschine zugeordnet ist.If several machine tools are to be controlled with the control system, a computer unit can be assigned locally to the control unit of each machine tool, in which case all computer units are then connected to a central control unit via interfaces that operate without contact, so that the operation of several machine tools can be controlled with just one control unit. Without restricting the generality, reference is made below to a control system that has only one computer unit that is assigned to only one machine tool.

Um eine Manipulationssicherheit des Kontrollsystems zu gewährleisten, ist die Rechnereinheit zugriffsgeschützt.In order to ensure that the control system is protected against manipulation, the computer unit is access-protected.

Der Zugriffsschutz kann in gewohnter Weise über einen Passwortschutz erzielt werden. Auch sind codebasierte Zugriffsschutzverfahren möglich, beispielsweise über elektronische Schlüssel, in denen Zugangscodes gespeichert sind, die von einem Lesegerät in der Rechnereinheit gelesen werden.Access protection can be achieved in the usual way via password protection. Code-based access protection methods are also possible, for example using electronic keys in which access codes are stored, which are read by a reading device in the computer unit.

Der Zugriffsschutz kann auch in Hierarchien derart gegliedert sein, dass ein Benutzer abhängig vom Passwort oder Zugangscode nur Zugang zu bestimmten Bereichen der Rechnereinheit erhält.The access protection can also be structured in hierarchies in such a way that a user only has access to certain areas of the computer unit depending on the password or access code.

Die Manipulationssicherheit des Kontrollsystems ist vorteilhaft dadurch noch erhöht, dass über die berührungslos arbeitende Schnittstelle Daten in verschlüsselter Form gesendet werden.The protection against manipulation of the control system is advantageously further increased by the fact that data is sent in encrypted form via the contactless interface.

Die Verschlüsselung erfolgt vorteilhaft durch Kodierungen der auszusendenden Daten. In bekannter Weise werden den Daten Kodierungen aufgeprägt, bevor sie über die berührungslos arbeitende Schnittstelle ausgesendet werden. Empfangsseitig werden die Daten dann wieder dekodiert.The encryption is advantageously carried out by coding the data to be sent. Coding is applied to the data in a known manner before it is sent out via the contactless interface. The data is then decoded again at the receiving end.

Insbesondere dann, wenn größere Datenpakete übertragen werden, ist es vorteilhaft, wenn über die berührungslos arbeitende Schnittstelle Daten in komprimierter Form gesendet werden.In particular when larger data packets are being transmitted, it is advantageous if data is sent in compressed form via the contactless interface.

Die Daten werden dann mit bekannten Komprimierungsverfahren vor Aussenden über die berührungslos arbeitende Schnittstelle komprimiert und dann empfangsseitig wieder dekomprimiert und stehen dort vollständig zur Verfügung.The data is then compressed using known compression methods before it is sent via the contactless interface and then decompressed again on the receiving side, where it is completely available.

Die Rechnereinheit des Kontrollsystems kann von einem Industrie-PC gebildet sein. Alternativ kann die Rechnereinheit in Form eines Prozessormoduls bestehend aus einem oder mehreren Prozessoren, insbesondere Mikroprozessoren ausgebildet sein.The computer unit of the control system can be formed by an industrial PC. Alternatively, the computer unit can be in the form of a processor module consisting of one or more processors, in particular microprocessors.

Die Kontrolleinheit kann vorteilhaft eine Kontrollrechnereinheit aufweisen. Diese kann von einer einzelnen Einheit wie zum Beispiel einem PC, Laptop oder auch einem Server gebildet sein. Generell kann die Kontrollrechnereinheit auch von einem Cloud-Rechner einer Cloud gebildet sein. Die Kontrollrechnereinheit kann vorteilhaft über das Internet mit der Rechnereinheit verbunden sein.The control unit can advantageously have a control computer unit. This can be formed by a single unit such as a PC, laptop or a server. In general, the control computer unit can also be formed by a cloud computer in a cloud. The control computer unit can advantageously be connected to the computer unit via the Internet.

Weiterhin ist es möglich, dass die Kontrolleinheit eine Erweiterte-Realität-Einheit aufweist. Derartige Erweiterte-Realität-Einheiten, das heißt AR (augmented reality)-Systeme blenden in das Sichtfeld eines Benutzers Daten betreffend die Werkzeugmaschinen ein.It is also possible for the control unit to have an augmented reality unit. Such augmented reality units, ie AR (augmented reality) systems, display data relating to the machine tools in a user's field of vision.

Die Erweiterte-Realität-Einheit kann hierzu eine Datenbrille aufweisen, die von einem Benutzer getragen wird. Die Erweiterte-Realität-Einheit kann selbst die Kontrollrechnereinheit der Kontrolleinheit ausbilden. Diese kann beispielsweise in der Datenbrille integriert sein.For this purpose, the augmented reality unit can have data glasses that are worn by a user. The augmented reality unit can itself form the control computer unit of the control unit. This can be integrated in the data glasses, for example.

Alternativ kann als Erweiterte-Realität-Einheit eine Datenbrille mit einem mobilen Endgerät wie zum Beispiel einem Smartphone vorgesehen sein.Alternatively, data glasses with a mobile end device such as a smartphone can be provided as the augmented reality unit.

Eine Datenbrille als Komponente der Kontrolleinheit kann dazu genutzt werden, mit der Kontrollrechnereinheit generierte Informationen, insbesondere die dort generierten Kontrollfunktionen zu visualisieren und in das Sichtfeld des Benutzers, der die Datenbrille trägt, einzublenden. Anhand der dargestellten Informationen kann der Benutzer Einstellungen an der Werkzeugmaschine vornehmen. Hierzu kann der Benutzer an der Werkzeugmaschine vorhandene Bedienelemente nutzen. Vorteilhaft ist es auch möglich, dass die Kontrolleinheit in Wechselwirkung mit der Steuereinheit virtuelle Bedienelemente generiert, die dem Benutzer im Schutzfeld der Datenbrille angezeigt werden. Durch Gestensteuerung oder Spracheingaben kann dann der Benutzer, das heißt der Träger der Datenbrille die virtuellen Bedienelemente bedienen und Einstellungen an der Werkzeugmaschine vornehmen, die insbesondere auch Einstellungen umfassen, die mit den physikalisch an der Werkzeugmaschine vorhandenen Bedienelementen nicht durchführbar sind.Data glasses as a component of the control unit can be used to visualize information generated with the control computer unit, in particular the control functions generated there, and to display it in the field of vision of the user who is wearing the data glasses. Based on the information presented, the user can make settings on the machine tool. For this purpose, the user can use operating elements that are present on the machine tool. It is also advantageously possible for the control unit to generate virtual operating elements in interaction with the control unit, which are displayed to the user in the protective field of the data glasses. The user, i.e. the wearer of the data glasses, can then use gesture control or voice inputs to operate the virtual controls and make settings on the machine tool, which in particular also include settings that cannot be carried out with the controls physically present on the machine tool.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden in der Kontrolleinheit abhängig von Steuerungsfunktionen und/oder Daten, die in der Rechnereinheit gespeichert sind, Kontrollfunktionen generiert.According to an advantageous embodiment, control functions are generated in the control unit depending on control functions and/or data stored in the computer unit.

Dabei wird eine Kontrollfunktion als Antwort auf Steuerungsfunktionen und/oder Daten der Werkzeugmaschine generiert, die generell Informationen über den Status der Werkzeugmaschine beinhalten. Mit derartigen Kontrollfunktionen können insbesondere Fehlfunktionen behoben werden, die anhand der Steuerungsfunktion und/oder Daten festgestellt werden.In this case, a control function is generated as a response to control functions and/or data from the machine tool, which generally contain information about the status of the machine tool. In particular, malfunctions that are detected using the control function and/or data can be corrected with such control functions.

Damit kann mit der Kontrolleinheit insbesondere eine Fehlerdiagnose oder Fernwartung der Werkzeugmaschine durchgeführt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Kontrolleinheit bei dem Hersteller der Werkzeugmaschine vorhanden ist. Anhand der mit der Rechnereinheit registrierten Steuerungsfunktionen und/oder Daten kann der Betreiber insbesondere mittels der Kontrolleinheit diese Informationen auswerten, um so einen vorhandenen Fehler der Werkzeugmaschine zu lokalisieren mit der Kontrollfunktion an die Rechnereinheit und der Werkzeugmaschine weitergeben, so dass Bedienpersonal vor Ort den Fehler der Werkzeugmaschine abstellen kann. Weiter vorteilhaft kann auch eine Kontrollfunktion generiert werden, mit der der Fehler der Werkzeugmaschine von der Kontrolleinheit aus behoben wird, beispielsweise durch eine Änderung der Arbeitsparameter der Werkzeugmaschine.In this way, in particular, an error diagnosis or remote maintenance of the machine tool can be carried out with the control unit. This is particularly advantageous when the control unit is available from the manufacturer of the machine tool. Based on the control functions and/or data registered with the computer unit, the operator can evaluate this information, in particular by means of the control unit, in order to localize an existing error in the machine tool and pass it on to the computer unit and the machine tool with the control function, so that operating personnel on site can identify the error in the machine tool Machine tool can turn off. A control function can also advantageously be generated, with which the error in the machine tool is corrected by the control unit, for example by changing the operating parameters of the machine tool.

Generell ist es auch möglich, dass die Kontrolleinheit unabhängig von den Steuerungsfunktionen und/oder Daten Kontrollfunktion vorgibt, beispielsweise in Form von Betriebsarteinstellungen für die Werkzeugmaschine.In general, it is also possible for the control unit to specify control functions independently of the control functions and/or data, for example in the form of operating mode settings for the machine tool.

Dabei ist es auch möglich, mittels der Kontrolleinheit den Betrieb der Werkzeugmaschine zu sperren oder freizugeben. Auch ist es möglich, über die Kontrolleinheit nur einen eingeschränkten Betrieb der Werkzeugmaschine freizugeben.It is also possible to disable or enable the operation of the machine tool by means of the control unit. It is also possible to enable only limited operation of the machine tool via the control unit.

Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Hersteller einer Werkzeugmaschine diese nur vermietet. Die Freigabe, insbesondere auch die eingeschränkte Freigabe, kann dann abhängig von Mietvertragsbedingungen oder abhängig von erfolgten oder nicht erfolgten Mietzahlungen durchgeführt werden.This is particularly advantageous when the manufacturer of a machine tool only rents it out. The release, in particular the restricted release, can then be carried out depending on the terms of the rental agreement or depending on whether or not the rental payments have been made.

Vorteilhaft wird zur Sperrung oder Freigabe des Betriebs der Werkzeugmaschine ein Code von der Kontrolleinheit über die Rechnereinheit an die Steuereinheit gesendet.In order to block or release the operation of the machine tool, a code is advantageously sent from the control unit to the control unit via the computer unit.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind Steuerungsfunktionen als Programmfunktionen und/oder Programmparameter eines in der Steuereinheit implementierten Steuerungsprogramms ausgebildet.According to an advantageous embodiment, control functions are in the form of program functions and/or program parameters of a control program implemented in the control unit.

Programmfunktionen können einzelne Programmmodule beziehungsweise deren Funktionalitäten umfassen.Program functions can include individual program modules or their functionalities.

Durch ein Abrufen dieser in von der Steuereinheit ausgelesenen und in der Rechnereinheit gespeicherten Steuerungsfunktion kann in der Kontrolleinheit das in der Werkzeugmaschine vorhandene Steuerungsprogramm analysiert werden. By calling up this control function, which is read out by the control unit and stored in the computer unit, the control program present in the machine tool can be analyzed in the control unit.

Das Auslesen von Programmmodulen und gegebenenfalls deren Dekompilierung ist aus urheberrechtlichen Gründen nur dann möglich, wenn die Werkzeugmaschine vom Betreiber nur gemietet ist und ein autorisierter Benutzer der Kontrolleinheit legal Zugang zum Steuerungsprogramm hat.For copyright reasons, program modules can only be read out and possibly decompiled if the machine tool is only rented by the operator and an authorized user of the control unit has legal access to the control program.

Abhängig von derartigen Steuerungsfunktionen kann mittels der Kontrolleinheit insbesondere die Betriebsart der Werkzeugmaschine vorgegeben. Hierzu kann die Kontrolleinheit als Kontrollfunktion entsprechende Programmparameter über die Rechnereinheit an die Steuereinheit der Werkzeugmaschine übertragen, die dann in der Steuereinheit übernommen werden. Weiterhin ist es auch möglich, Programmmodule als Programmfunktionen an die Steuereinheit zu senden, die dann durch eine Kompilierung in das Steuerungsprogramm eingebunden werden. Alternativ ist es möglich, als Programmfunktionen Verweise auf in der Steuereinheit vorhandene Programmmodule, an die Steuereinheit zu senden um mit diesen eine Neukompilierung des Steuerungsprogramms der Werkzeugmaschine vorzunehmen.Depending on such control functions, in particular the operating mode of the machine tool can be specified by means of the control unit. For this purpose, the control unit, as a control function, can transmit corresponding program parameters via the computer unit to the control unit of the machine tool, which are then adopted in the control unit. Furthermore, it is also possible to send program modules to the control unit as program functions, which are then integrated into the control program by compiling. Alternatively, it is possible to send references to program modules present in the control unit as program functions to the control unit in order to use these to recompile the control program of the machine tool.

Anhand derartiger Kontrollfunktionen in Form von Programmfunktionen oder Programmparametern kann insbesondere eine Betriebsarteinstellung vorgenommen werden.Using such control functions in the form of program functions or program parameters, an operating mode can be set in particular.

Ein Beispiel hierfür ist die Einstellung der Betriebsart einer Werkzeugmaschine, die Bohrvorgänge an Werkstücken durchführt.An example of this is setting the operating mode of a machine tool that performs drilling operations on workpieces.

In einer ersten Betriebsart arbeitet die Werkzeugmaschine mit einer Bohremulsion, die mittels einer Kühlvorrichtung gekühlt werden muss.In a first mode of operation, the machine tool works with a drilling emulsion that has to be cooled using a cooling device.

Durch eine über die Kontrolleinheit initiierte Betriebsarteinstellung kann dann die Werkzeugmaschine Bohrvorgänge ohne Bohremulsionen durchführen. Die Zuführung der Bohremulsion und die Kühlvorrichtung werden dann automatisch abgeschaltet.By means of an operating mode setting initiated via the control unit, the machine tool can then carry out drilling processes without drilling emulsions. The feed of the drilling emulsion and the cooling device are then switched off automatically.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden Daten aus der Steuereinheit in einem vorgegebenen Zeittakt aus der Steuereinheit ausgelesen und mit Zeitstempeln versehene in der Rechnereinheit abgespeichert.According to a further advantageous embodiment, data from the control unit is read out from the control unit at a predetermined time cycle and stored with time stamps in the computer unit.

Damit entstehen Logfiles, die zeitabhängig die Arbeitsprozesse einer Werkzeugmaschine dokumentieren.This creates log files that document the work processes of a machine tool over time.

Vorteilhaft weist die Kontrolleinheit eine Suchmaschine auf. Mittels der Suchmaschine werden Datensuchen in einem in der Rechnereinheit gespeicherten Datenbestand durchgeführt.The control unit advantageously has a search engine. The search engine is used to carry out data searches in a database stored in the computer unit.

Mit der Suchmaschine können nach frei vorgebbaren und bei Bedarf änderbaren Suchkriterien Datensuchen durchgeführt werden.With the search engine, data searches can be carried out according to freely definable and, if necessary, changeable search criteria.

Insbesondere wird mittels der Suchmaschine eine Teilfolge einer in der Rechnereinheit gespeicherten, mit Zeitstempeln versehenen Daten gebildet.In particular, a partial sequence of data stored in the computer unit and provided with time stamps is formed by means of the search engine.

Mit diesen Datensuchen können gezielt Statusinformationen über den aktuellen Zustand der Werkzeugmaschine ermittelt werden. Abhängig hiervon kann ermittelt werden, ob die Werkzeugmaschine fehlerfrei arbeitet. Auch kann ermittelt werden, welche Art von Fehler in einem Fehlerfall bei der Werkzeugmaschine auftritt, das heißt es kann eine detaillierte Fehlerdiagnose durchgeführt werden.With these data searches, status information about the current state of the machine tool can be determined in a targeted manner. Depending on this, it can be determined whether the machine tool is working correctly. It is also possible to determine what type of error occurs in the machine tool in the event of an error, that is to say a detailed error diagnosis can be carried out.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontrollsystems für eine Werkzeugmaschine.
2 Datenbrille für das Kontrollsystem gemäß 1.

The invention is explained below with reference to the drawings. Show it:

1 Embodiment of the control system according to the invention for a machine tool.
2 Data glasses for the control system according to 1 .

1 zeigt in stark schematisierter Form ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontrollsystems 1 für eine Werkzeugmaschine 2. 1 shows an exemplary embodiment of the control system 1 according to the invention for a machine tool 2 in a highly schematic form.

Die Werkzeugmaschine 2 kann beispielsweise in Form eines Bearbeitungszentrums ausgebildet sein, mittels dessen Bearbeitungsvorgänge in Form von Drehen, Fräsen, Bohren und dergleichen zur Bearbeitung von Werkstücken durchgeführt werden können, wobei die Werkstücke mit geeigneten Werkzeugen bearbeitet werden.The machine tool 2 can be designed, for example, in the form of a machining center, by means of which machining operations in the form of turning, milling, drilling and the like can be carried out for machining workpieces, the workpieces being machined with suitable tools.

Die Werkzeugmaschine 2 weist in bekannter Weise eine Steuereinheit 3 auf, die die Bearbeitungsvorgänge steuert. Die Steuereinheit 3 ist in einem Schaltschrank 4 angeordnet. Durch Eingaben an einem nicht dargestellten Bedienfeld können unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge ausgewählt werden.In a known manner, the machine tool 2 has a control unit 3 which controls the machining operations. The control unit 3 is arranged in a switch cabinet 4 . Different machining processes can be selected by making entries on a control panel (not shown).

Erfindungsgemäß ist als Bestandteil des Kontrollsystems 1 an die Steuereinheit 3 eine Rechnereinheit 5 angeschlossen, die im vorliegenden Fall von einem Industrie-PC gebildet und mit der Steuereinheit 3 im Schaltschrank 4 angeordnet ist.According to the invention, as part of the control system 1 , a computer unit 5 is connected to the control unit 3 , which in the present case is an industrial PC and is arranged with the control unit 3 in the control cabinet 4 .

Die Rechnereinheit 5 ist über eine leitungsgebundene Schnittstelle mit der Steuereinheit 3 verbunden. Hierzu ist eine Leitung 6 in Form eines Kabels an ein Anschlussmittel 7 der Steuereinheit 3 und an ein Anschlussmittel 8 der Rechnereinheit 5 angeschlossen.The computer unit 5 is connected to the control unit 3 via a wired interface. For this purpose, a line 6 in the form of a cable is connected to a connection means 7 of the control unit 3 and to a connection means 8 of the computer unit 5 .

Als weitere Komponente des Kontrollsystems 1 ist eine Kontrolleinheit 9 vorgesehen, die im vorliegenden Fall eine Kontrollrechnereinheit 10 aufweist. Die Kontrollrechnereinheit 10 ist beispielsweise von einem PC, Laptop, Server oder dergleichen gebildet.A control unit 9 is provided as a further component of the control system 1 , which has a control computer unit 10 in the present case. The control computer unit 10 is formed, for example, by a PC, laptop, server or the like.

Die Kontrollrechnereinheit 10 ist mit der Rechnereinheit 5 über eine berührungslos arbeitende Schnittstelle verbunden, wobei insbesondere eine Verbindung über das Internet möglich ist. Die berührungslos arbeitende Schnittstelle ist in Form einer bidirektionalen Funkübertragungsstrecke 11 ausgebildet. Hierzu ist sowohl in der Rechnereinheit 5 als auch in der Kontrollrechnereinheit 10 eine Sende-/Empfangseinheit 12, 13 vorgesehen, die Funksignale emittieren und empfangen kann.The control computer unit 10 is connected to the computer unit 5 via a contactless interface, with a connection via the Internet being possible in particular. The contactless interface is designed in the form of a bidirectional radio transmission link 11 . For this purpose, a transmitter/receiver unit 12, 13 is provided both in the computer unit 5 and in the control computer unit 10, which can emit and receive radio signals.

Die Rechnereinheit 5 ist zugriffsgeschützt, insbesondere durch einen PasswortSchutz. Zur Gewährleistung einer manipulationssicheren Datenübertragung werden über die berührungslos arbeitende Schnittstelle Daten in verschlüsselter Form übertragen.The computer unit 5 is access-protected, in particular by password protection. To ensure tamper-proof data transmission, data is transmitted in encrypted form via the non-contact interface.

Um auch größere Datenmengen über die berührungslos arbeitende Schnittstelle übertragen zu können, werden die Daten vor Aussenden komprimiert und nach Empfang dekomprimiert.In order to be able to transmit large amounts of data via the contactless interface, the data is compressed before it is sent and decompressed after it is received.

Die Funktion des Kontrollsystems 1 ist derart, dass mit der Rechnereinheit 5 Steuerungsfunktionen und/oder Daten aus der Steuereinheit 3 ausgelesen werden und in einer Speichereinheit abgespeichert werden.The function of the control system 1 is such that the computer unit 5 reads control functions and/or data from the control unit 3 and stores them in a memory unit.

Die Steuerungsfunktionen und/oder Daten können in der Kontrolleinheit 9 ausgewertet werden, insbesondere um Kontrollfunktionen für die Werkzeugmaschine 2 zu generieren.The control functions and/or data can be evaluated in the control unit 9, in particular in order to generate control functions for the machine tool 2.

Insbesondere können Daten aus der Steuereinheit 3 in einem vorgegebenen Zeittakt aus der Steuereinheit 3 ausgelesen und mit Zeitstempeln versehen in der Rechnereinheit 5 abgespeichert werden.In particular, data can be read out of the control unit 3 in a predetermined clock cycle and with time stamps provided are stored in the computer unit 5.

Dadurch entstehen zeitaufgelöste Logfiles, die mit der Kontrolleinheit 9 zur Generierung von Kontrollfunktionen verwendet werden können.This creates time-resolved log files that can be used with the control unit 9 to generate control functions.

Vorteilhaft weist hierzu die Kontrolleinheit 9 eine Suchmaschine auf, wobei mittels der Suchmaschine Datensuchen in einem in der Rechnereinheit 5 gespeicherten Datenbestand durchgeführt werden.For this purpose, the control unit 9 advantageously has a search engine, data searches being carried out in a database stored in the computer unit 5 by means of the search engine.

Die Suche erfolgt nach vorgebbaren Suchkriterien, die bei Bedarf auch geändert werden können.The search is based on predeterminable search criteria, which can also be changed if necessary.

Beispielsweise kann das Zeitraster und der Zeitraum vorgegeben werden, innerhalb derer Logfile-Daten zur Auswertung herangezogen werden. Auch können nur spezifische Datentypen recherchiert werden.For example, the time frame and the period can be specified within which log file data is used for evaluation. Also, only specific data types can be researched.

Abhängig hiervon kann in der Kontrolleinheit 9 eine Fehlerdiagnose durchgeführt werden. Insbesondere können als Kontrollfunktionen spezifische Fehlermeldungen über die Rechnereinheit 5 an die Steuereinheit 3 gesendet werden, die zur Fehlerbehebung genutzt werden können.Depending on this, an error diagnosis can be carried out in the control unit 9 . In particular, as control functions, specific error messages can be sent via the computer unit 5 to the control unit 3, which can be used for troubleshooting.

Generell können auch Betriebszeiten der Werkzeugmaschine 2 erfasst werden, so dass dann innerhalb vorgegebener Wartungsintervalle mittels in der Kontrolleinheit 9 generierte Kontrollfunktion eine Fernwartung durchgeführt wird.In general, the operating times of the machine tool 2 can also be recorded, so that remote maintenance can then be carried out within predetermined maintenance intervals by means of a control function generated in the control unit 9 .

Als Steuerungsfunktionen können Programmfunktionen und/oder Programmparameter als Informationen über das Steuerungsprogramm der Steuereinheit 3 von der Rechnereinheit 5 ausgelesen werden. Abhängig hiervon generiert die Kontrolleinheit 9 Kontrollfunktionen. Beispielsweise ist mit den Kontrollfunktionen eine Einstellung einer Betriebsart der Werkzeugmaschine 2 möglich.As control functions, program functions and/or program parameters can be read out by the computer unit 5 as information about the control program of the control unit 3 . Depending on this, the control unit generates 9 control functions. For example, setting an operating mode of the machine tool 2 is possible with the control functions.

Generell kann die Kontrolleinheit 9 auch Kontrollfunktionen derart generieren, dass durch diese der Betrieb der Werkzeugmaschine 2 gesperrt oder freigegeben wird, wobei die Freigabe uneingeschränkt oder eingeschränkt für bestimmte Betriebsarten sein kann. Die Kontrollfunktion sind hierzu in Form spezifischer Codes ausgebildet.In general, the control unit 9 can also generate control functions in such a way that the operation of the machine tool 2 is blocked or released by them, with the release being able to be unrestricted or restricted for certain operating modes. For this purpose, the control functions are designed in the form of specific codes.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Erweiterte-Realität-Einheit in Form einer Datenbrille 14. Die Erweiterte-Realität-Einheit ist Bestandteil der Kontrolleinheit 9. Insbesondere können in der Kontrolleinheit 9 generierte Kontrollfunktion im Sichtfeld der Datenbrille 14 angezeigt werden, was der Benutzer, das heißt Träger der Datenbrille 14, für Einstellungen der Werkzeugmaschine 2 nutzen kann. 2 shows an embodiment of an augmented reality unit in the form of data glasses 14. The augmented reality unit is part of the control unit 9. In particular, control functions generated in the control unit 9 can be displayed in the field of view of the data glasses 14, which the user, i.e. the wearer the data glasses 14, for settings of the machine tool 2 can use.

BezugszeichenlisteReference List

(1)(1): Kontrollsystemcontrol system
(2)(2): Werkzeugmaschinemachine tool
(3)(3): Steuereinheitcontrol unit
(4)(4): Schaltschrankswitch cabinet
(5)(5): Rechnereinheitcomputing unit
(6)(6): LeitungManagement
(7)(7): Anschlussmittelconnection means
(8)(8th): Anschlussmittelconnection means
(9)(9): Kontrolleinheitcontrol unit
(10)(10): Kontrollrechnereinheitcontrol computer unit
(11)(11): Funkübertragungsstreckeradio transmission link
(12)(12): Sende-/Empfängereinheittransceiver unit
(13)(13): Sende-/Empfängereinheittransceiver unit
(14)(14): Datenbrilledata glasses

Claims

Control system (1) for a machine, which is controlled by a control unit (3), characterized in that a computer unit (5) is connected to the control unit (3), to which a control unit (9) is assigned, that by means of the computer unit ( 5) control functions and/or data of the control unit (3) are read out and stored, that the control unit (9) is designed to read out and evaluate control functions and/or data stored in the control unit (3), and that the control unit (9) is designed is to generate control functions for the control unit (3).

Control system (1) according to claim 1 , characterized in that the computer unit (5) is connected to the control unit (3) of the machine via a wired interface.

Control system (1) according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the computer unit (5) is access-protected.

Control system (1) according to one of Claims 1 - 3 , characterized in that control functions are designed as program functions and/or program parameters of a control program implemented in the control unit (3).

Control system (1) according to one of Claims 1 - 4 , characterized in that data from the control unit (3) in a predetermined time cycle from the control unit (3) read and with time stamp provided in the computer unit (5) are stored.

Control system (1) according to one of Claims 1 - 5 , characterized in that the computer unit (5) is connected to the control unit (9) via a non-contact interface.

Control system (1) according to claim 6 , characterized in that the contactless interface is designed in the form of a bidirectional radio transmission path (11).

Control system (1) according to one of Claims 6 - 7 , characterized in that data is sent in encrypted form via the non-contact interface.

Control system (1) according to one of Claims 6 - 8th , characterized in that data is sent in compressed form via the contactless interface.

Control system (1) according to one of Claims 1 - 6 , characterized in that the control unit (9) has a control computer unit (10).

Control system (1) according to claim 10 , characterized in that the control computer unit (10) is connected to the computer unit (5) via the Internet.

Control system (1) according to one of Claims 1 - 11 , characterized in that the control unit (9) has an augmented reality unit.

Control system (1) according to claim 12 , characterized in that the augmented reality unit forms a control computer unit (10) or is connected to a control computer unit (10).

Control system (1) according to one of Claims 1 - 13 , characterized in that control functions are generated in the control unit (9) depending on control functions and/or data stored in the computer unit (5).

Control system (1) according to one of Claims 1 - 14 , characterized in that the operation of the machine can be released or blocked by means of the control unit (9) as a control function.

Control system (1) according to claim 15 , characterized in that a restricted operation of the machine can be enabled by means of the control unit (9).

Control system (1) according to one of Claims 15 or 16 , characterized in that a code is sent from the control unit (9) via the computer unit (5) to the control unit (3) in order to block or release the operation of the machine.

Control system (1) according to one of Claims 1 - 17 , characterized in that an operating mode setting of the machine is carried out by means of a control function generated in the control unit (9).

Control system (1) according to Claim 18 , characterized in that the operating mode of the machine is set by the control unit (9) transmitting program functions and/or program parameters via the computer unit (5) to the control unit (3).

Control system (1) according to one of Claims 1 - 19 , characterized in that the control unit (9) has a search engine.

Control system (1) according to claim 20 , characterized in that data searches are carried out in a database stored in the computer unit (5) by means of the search engine.

Control system (1) according to one of claims 20 or 21 , characterized in that a partial sequence of data stored in the computer unit (5) and provided with time stamps is formed by means of the search engine.

Control system (1) according to one of Claims 1 - 22 , characterized in that an error diagnosis and/or remote maintenance for the machine tool (2) is carried out in the control unit (9).

Control system (1) according to one of Claims 1 - 23 , characterized in that the machine is a machine tool (2).