DE3005726A1 - Verfahren und anordnung zum ermitteln des ausbleibens einer mechanischen belastung eines elektromotors - Google Patents

Verfahren und anordnung zum ermitteln des ausbleibens einer mechanischen belastung eines elektromotors

Info

Publication number
DE3005726A1
DE3005726A1 DE19803005726 DE3005726A DE3005726A1 DE 3005726 A1 DE3005726 A1 DE 3005726A1 DE 19803005726 DE19803005726 DE 19803005726 DE 3005726 A DE3005726 A DE 3005726A DE 3005726 A1 DE3005726 A1 DE 3005726A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
hit
electric motor
mechanical load
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803005726
Other languages
English (en)
Inventor
Dale H Bone
Thomas J Shires
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bull HN Information Systems Italia SpA
Original Assignee
Honeywell Information Systems Italia SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell Information Systems Italia SpA filed Critical Honeywell Information Systems Italia SpA
Publication of DE3005726A1 publication Critical patent/DE3005726A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4065Monitoring tool breakage, life or condition
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37245Breakage tool, failure
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37285Load, current taken by motor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37382Voltage over or short circuit between tool and workpiece
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45129Boring, drilling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

DIPUINCHEINZBARDEHLE München, <
Λ* 3005728
PATENTANWALT
Aktenzeichen: Mein Zeichen: P 3032
Honeywell Information Systems Inc. 200 Smith Street
Waltham, Mass.
V. St. v. A.
Verfahren und Anordnung zum Ermitteln des Ausbleibens einer mechanischen Belastung eines Elektromotors
830036/078
Beschreibung
Die Erfindung liegt allgemein auf dem Gebiet der Echtzeitrechner-Überwachungen, und sie betrifft insbesondere Anwendungen bei der Messung und Überwachung von Maschinenarbeiten für Qualitätskontrollzwecke.
Bisher ist es üblich gewesen, den Bruch einer Bohrschneide bzw. eines Einsatzbohrers dadurch zu ermitteln, daß eine Sichtüberwachung des Bohrzyklus von numerisch gesteuerten Bohrmaschinen vorgenommen wurde. Wenn die Bedienperson einen gebrochenen Bohreinsatz ermittelt hatte, unterbrach sie den automatischen Bohrzyklus, um den Bohreinsatz auszuwechseln« Der offensichtliche Nachteil dieser Methode war der Mangel an Zuverlässigkeit aufgrund von Versäumnissen während der Beobachtungszeit spanne der Bedienperson. Ferner konnte die Bedienperson lediglich eine Maschine zu einem Zeitpunkt überwachen. Deshalb waren die Kosten hoch und die Zuverlässigkeit war niedrig. Häufig wurden große Ausschußmengen dadurch erzeugt, daß ein gebrochener Bohreinsatz nicht ermittelt wurde. Werkstücke, die in ungeeigneter Weise verarbeitet bzw. bearbeitet worden sind, sind sehr schwierig zu reparieren, da es schwierig ist, die Maschine im Programm zu dem Punkt zurückzuführen, an dem der Bohreinsatz brach. Der Grund hierfür liegt darin, daß der genaue Zeitpunkt im allgemeinen nicht bekannt ist, zu dem der Bruch aufgetreten ist.
Die Erfindung zeigt nun durch die Schaffung eines Bohrungsüberwachungssystems einen Weg, wie diese Probleme eliminiert werden können, indem der Überwachungsprozeß derart automatisiert wird, daß die Ermittelung und Unterbrechung des Bohrungsvorgangs unmittelbar nach einem
030035/0785
BAD ORIGINAL
Bruch eines Bohreinsatzes bzw. Bohrers eintritt. In Verbindung mit der Kosteneinsparung aufgrund einer wirksameren Arbeitsverteilung und geringem Ausschuß ist die Kosteneffizienz der Herstelloperationen gesteigert.
Der Kern der Erfindung liegt in einem Bohrungsüberwachungs-SchnittStellenmodul, welches als Schnittstelle mit einem die Bohrmaschine steuernden digitalen Prozessor verbunden ist. Diese Bohrungs-Uberwachungsschnittstelle führt die Funktion der Überwachung der Position der Bohrer in bezug auf das Werkstück und die Abtastung des Leistungsverbrauchs in bzw. durch den Bohrspindelmotor zu zwei Zeitpunkten aus: unmittelbar vor Eintritt des Bohrers in das Werkstück und unmittelbar danach. Die beiden Proben bzw. Abtastproben werden verglichen, und wenn der Leistungsbedarf eines bestimmten Bohrspindelmotors nicht über einen bestimmten Schwellwert ansteigt, wird angenommen, daß kein Bohrer in das Werkstück eingetreten ist. Ein Spindelleistungs-Verknüpfungssignal wird für jeden Spindelmotor erzeugt. Eine Zeitsteuerlogik erzeugt ein Unterbrechungssignal bzw. eine Unterbrechung für einen digitalen Prozessor nach erfolgtem Vergleich, um den digitalen Prozessor zu veranlassen, die Spindelleistungs-Verknüpfungssignale zu lesen bzw. zu ermitteln und das Bohren in dem Fall anzuhalten, daß die Spindelleistungs-Verknüpfungssignale anzeigen, daß ein Bohrer gebrochen ist.
Unter einem weiten Ausblick umfaßt das Motorüberwachungssystem fünf Hauptelemente: Sensoren für die numerisch gesteuerte Maschine, eine Bohrungsüberwachungsschnittstelle, eine Informationsabgabeeinrichtung zur Abgabe einer Information in dem Fall, daß eine mechanische Belastung auftreten sollte, und einen digitalen Prozessor. Die numerisch gesteuerte Maschine benutzt Elektromotoren, um eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen. Die Sensoren sprechen auf Kriterien an, die eine Anzeige dafür liefern, ob die mechanische Belastung des Elektromotors aufgetreten ist,
030036/0788
BAD ORIGiNAL
und di^ ein erstes Signal erzeugen. Die Bohrungsüberwachungsschnittstelle nimmt die ersten Signale von den Sensoren auf und verarbeitet dii;se Signale zur Vorbereitung der Untersuchung. Die Untersuchung durch die Bohrungsüberwachungsschnittstelle besteht darin, daß die Fühlersignale unmittelbar vor dem Zeitpunkt und wieder nach dem Zeitpunkt abgetastet werden, zu dem theoretisch die Belastung des Elektromotors auftreten sollte. Diese Signale werden verglichen, und für jeden überwachten Motor wird ein Treffer/Fehler-Signal erzeugt, welches eine Anzeige darüber liefert, ob die Belastung des Motors aufgetreten ist. Wenn die Treffer/Fehler-Signale alle erzeugt werden, wird ein^ Unterbrechungsanforderung an den digitalen Prozessor abgegeben. Die Informationsabgabeeinrichtung, die eine Information in dem Fall liefert, daß die mechanische Belastung auftreten sollte, sendet an die Bohrungsüberwachungsschnittstelle bzw. -schnittstellenschaltung ein Signal aus, welches anzeigt, wann etwa die Belastung auftreten sollte. Die betreffende Einrichtung könnte ein Grenzschalter oder eine Zeitsteuereinrichtung sein. Der digitale Prozessor nimmt das Unterbrechungsanforderungssignal von der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung her auf; er ist so programmiert, daß er das Treffer/Fehler-Signal liest bzw. aufnimmt und nach Ausfällen bzw. Fehlern überprüft. Wenn ein Fehler bzw. Fehlzustand ermittelt ist, wird ein Stopkommando an die numerisch gesteuerte Maschine abgegeben, um den weiteren automatischen zyklischen Betrieb zu verhindern.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm das gesamte Bohrungsüberwachungssystem.
Fig. 2 zeigt in einem Blockdiagramm eine BohrungsüberwachungsschnittStelleneinrichtung.
030035/0781
unu
Fig. 3 zeigt anhand eines Zeitdiagramms die zeitlichen Beziehungen der verschiedenen Signale, die für den Betrieb des Systems relevant sind.
Fig. 4 zeigt den Verlauf eines auf einer Übertragungsleitung auftretenden Effektivsignals für die Fälle, daß eine Spindel benutzt wird bzw. nicht benutzt wird. Fig. 5A bis 5F zeigen Verknüpfungsschaltpläne für die Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung.
Im folgenden wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Zuvor seien jedoch einige Literaturstellen angegeben, auf die noch Bezug genommen werden wird.
1. Überarbeitung B und nachfolgende Überarbeitungen der Honeywell Information Systems Automationssysteme 8080A-Mikrocomputer-Systemspezifikation sowie sämtliche weiteren das System beschreibenden Diagramme und Schriften;
2. IntelR MCS-80 T.M. Users Manual, 1977;
3. Intel Component Data Catalogue, 1978;
4. Texas Instruments TTL Data Book for Design Engineers, zweite Auflage, 1976,
5. Analog Devices Databook betreffend AD536J-Effektivwert-Umsetzer;
6. Intersil Databook betreffend Analog-Schalter IH5O41 und Abtast/Halte-Chip IH511O;
7. Monsanto Databook betreffend Optokoppler MCT6.
In Fig. 1 ist die Gesamtorganisation des Motorüberwachungssystems veranschaulicht. Eine numerisch gesteuerte Bohrmaschine 209 leitet zyklisch Werkstücke automatisch hindurch, während^dessen Löcher in diese Werkstücke mittels einer Mehrzahl von Motoren und mittels durch Elektromotoren angetriebener Bohrspindeln gebohrt werden, die Bohrer enthalten. Diese Bohrspindeln werden durch interne
63003S/078S
BAD
Programmsteuerung von der numerisch gesteuerten Bohrmaschine her angetrieben. Dabei ist eine Informationsabgabeeinrichtung erforderlich, die an die Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung ein'- Information in dem Fall abzugeben hat, daß eine mechanische Belastung der Bohrer auftreten sollte. Ein Grenzschalter 10 dient bei der bevorzugten Ausführungsform diesem Zweck. Der Grenzschalter 10 spricht auf die mechanische Einstellung der Bohrspindeln der numerisch gesteuerten Bohrmaschine an; er dient dazu, über die Leitung 11 ein Signal "Spindeln abgesenkt" an eine Zeitsteuerlogik 63 in der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung 20 unmittelbar vor dem Eintritt der Bohrer in das Werkstück abzugeben. Etwa 80 ms nach Aufnahme dieses Signals "Spindeln abgesenkt" sollten die Bohrer das Werkstück berühren. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Grenzschalter 10 ein Halleffekt-Schalter ohne bewegliche Kontakte, wie dies für den Honeywell-Mikroschalter 37XL11XB-12 zutrifft. Bei anderen Ausführungsformen können andere Informationsabgabeeinrichtungen anstelle von Grenzschaltern verwendet werden, wie beispielsweise Zeitsteuereinrichtungen, um an die Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung eine Information in dem Fall abzugeben, daß eine mechanische Belastung auftreten sollte. Die Zeitsteuerlogik 63 bei der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung 20 nutzt das Signal "Spindeln abgesenkt" dazu aus, Abtast/ Halte-Schaltungen zu steuern und ein Unterbrechungsanforderungs-Signal über eine Leitung 28 an den digitalen Prozessor 30 abzugeben, nachdem ein Treffer/Fehler-Signal von der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung 20 für jede Bohrspindel erzeugt ist. Der digitale Prozessor nimmt diese Unterbrechungsanforderung auf und tritt in eine programmierte Routine ein, um die Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung 20 .zu bedienen. Diese Funktionen werden weiter unten noch näher erläutert werden.
O30Q3B/07BI
BAD
005726
Da bei der bevorzugten Ausführungsform ein gebrochener Bohrer dadurch ermittelt wird, daß der Leistungsverbrauch in den Spindelmotoren unmittelbar vor Eintritt der Bohrer in das Werkstück und wieder nach einem solchen Eintritt verglichen wird, sind einige Fühler oder Einrichtungen zur Ermittelung des Leistungsverbrauchs in den Spindelmotoren erforderlich. Diesem Zwecke dienen Motorstromabfallwiderstände 21. Bei anderen Ausführungsformen könnten andere Kriterien herangezogen werden, wie die Wellendrehzahl pro Minute oder Infrarot-Wärmestöße an der Spitze der Bohrer. Die betreffenden Widerstände sind in Reihe mit den Phasenwicklungen der Dreiphasen-Spindelmotoren geschaltet. Da die Spindelmotoren mit einer konstanten Wechselspannung betrieben werden, ist der Phasenwechselstrom direkt proportional dem Leistungsverbrauch in den Motoren. Dabei werden je Motor drei Widerstände verwendet, von denen jeweils einer in Reihe zu der jeweiligen Phasenwicklung liegt, um die Spindelmotorimpedanz ausgeglichen zu halten. Die BohrungsüberwachungsschnittStelleneinrichtung. 20 ist über die Leitungen 22, 23 und 24 mit einem Motorstromabsenkwiderstand 21 in jedem Spindelmotor verbunden; sie ermittelt die Wechselspannung an den Abfallwiderständen 21. Diese Signale stellen die auf den Leitungen 22, 23 und 24 auftretenden Signale "Kanal 1-Leistung","Kanal 2-Leistung" bzw. "Kanal 3-Leistung" dar.
Von der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung wird ein Treffer/Fehler-Signal für jeden Kanal erzeugt und über eine Datenbusleitung 25 zu dem digitalen Prozessor 30 hin übertragen. Die Treffer/Fehler-Signale treten auf bzw. sind als 1-Signale dann vorhanden, wenn der Leistungsverbrauch über einen bestimmten Schwellwert angestiegen ist, der keinen Lastzustand kennzeichnet. Die Leitung 26 stellt die Adressenbusleitung dar, und die Leitung 27 stellt die Steuerbusleitung dar.
030036/078-1
BAD ORIGINAL
Ein herkömmlicher digitaler Prozessor 30 dient dabei dazu, sämtliche Aktivitäten des Bohrungsüberwachungssystems in Übereinstimmung mit einem Programm zu koordinieren, welches von einem Kassettenleser 40 her geladen wird. Ein Drucker 50 und eine Tastatur/Anzeigeeinrichtung 60 ermöglichen die Eingabe und Ausgabe verschiedener Berichte, Kommandos und Nachrichten für die Bedienperson. Wie früher bereits erwähnt, gibt die Zeitsteuerlogik 63 in der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung 20 ein Signal "UNTERBRECHUNGSANFOR-OERU)MG" über die Leitung 28 an den digitalen Prozessor ab, der dadurch veranlaßt wird, zu einem Teil des intern gespeicherten Programms zu verzweigen. Di^s dient dazu, die Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung 20 zu bedienen. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine herkömmliche zeigergesteuerte Unterbrechungsanordnung dazu herangezogen, die UnterbrechungsSteuerlogik in dem digitalen Prozessor 30 auszuführen.
Auf die Aufnahme des auf der Leitung 29 auftretenden Signals "UNTERBRECHUNGSANFQRDERUNG" wird der digitale Prozessor 30 derart programmiert, daß er die Treffer/Fehler-Signale für jeden überwachten Motor (sämtlicher aktiver Bohrspindeln) liest und analysiert bzw. untersucht. Für den Fall, daß irgendeines der Signale als fehlerhaft ermittelt wird, was das Fehlen oder den Bruch eines Bohrers anzeigt, alarmiert der digitale Prozessor die Maschinenbedienperson und gibt ein Stop-Signal über die Leitung 29 an Stopschaltungen der numerisch gesteuerten Bohrmaschine ab, um deren automatischen Bohrzyklus anzuhalten.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der digitale Prozessor 30 ein Honeywell-eoSOA-Mikrocomputersystem. Die Tastatur/Anzeigeeinrichtung 60, der Kassettenleser
€30036/0708
ßAD
und der Drucker 50 können irgendwelche peripheren Geräte sein; bei der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich dabei jedoch um die peripheren Geräte, die in der eingangs genannten Druckschrift Nr. 1 angegeben sind.
Nunmehr sei auf Fig. 2 Bezug genommen, in der in einr-m Blockdiagramm die Funktionseinheiten in der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung 20 veranschaulicht sind. Dabei sind drei Kanäle 60, 61 und 62 mit identischer Signalverarbeitungs- und Signalvergleicherschaltungsanordnung vorgesehen, um die Signale "Kanal 1-Leistung", "Kanal 2-Leistung" bzw. "Kanal 3-Leistung" aufzunehmen und zu verarbeiten. Die Zeitsteuersignal-Erzeugerlogik 63 und die Prozessor-Schnittstellen-Unterbrechungs- und Steuerlogik 64 bedienen sämtliche drei Kanäle. Bei der angegebenen besonderen Ausführungsform sind lediglich drei Kanäle dargestellt, obwohl soviele Kanäle verwendet werden können wie Spindeln zu überwachen sind.
Jeder Kanal weist eine Signalverarbeitungseinrichtung auf, die Signale von den Sensoren oder Motorstromabfallwiderständen 21 verarbeitet, und zwar ähnlich der Signalverarbeitungsschaltung für den Kanal 1. Diese Schaltungsanordnung wirkt in der Weise, daß sie das auf der Leitung 22 auftretende Signal "Kanal 1-Leistung" für den Vergleich mit sich selbst zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Eintritt des Bohrers und wieder eine kurze Zeitspanne nach dem Eintritt aufbereitet bzw. bereitstellt. Nach dem Vergleich wird ein Signal "Kanal 1-Treffer/Fehler" auf der Leitung 65 erzeugt, die mit der Prοzessor-Schnittstellen-Unterbrechungs- und Steuerlogik 64 verbunden ist. Diese Verknüpfungsanordnung 64 sendet das Signal "UNTERBRECHUNGSANFORDERUNG" über die Leitung 28 an den digitalen Prozessor 30 gemäß Fig. 1 aus.
€30035/07«!
BAD ORIGINAL
- ζλ
Auf die Aufnahme des Signals "UNTERBRECHUNGSANFORDERUNG" hin wird der digitale Prozessor 30 durch seine eigene Unterbrechungslogik veranlaßt, zu der bestimmten Adresse in dem Speicher zu verzweigen, in der die erste Instruktion der bezeichneten Subroutine enthalten ist, um die betreffende Unterbrechung zu bedienen. Die ßohrungsüberwachungsschnittstellen-Subroutine adressiert die BohrungsüberwachungsSchnittstelleneinrichtung 20, bewirkt das Lesen der Treffer/ Fehler-Signale für den jeweiligen Kanal von der Datenbusleitung, überprüft diese Signale auf Fehler und nimmt dann die infrage__kommende Maßnahme in Abhängigkeit von den Prüfergebnissen vor.
Die Erzeugung des Treffer/Fehler-Signals für jeden Kanal wird wie folgt vorgenommen. Ein Verstärker 67 nimmt das auf der Leitung 22 von dem Motorstromabsenkwiderstand 21 (,Fig. 1) gelieferte Signal "Kanal 2-Leistung" auf. Das Signal ist eine Wechselspannung, und zwar mit Rücksicht darauf, daß die durch die Motorstromabsenkwiderstände 21 fließenden Phasenströme Wechselströme sind. Der Verstärker 67 verstärkt das Signal "Kanal 1-»Leistung" um einen Verstärkungsfaktor von 20 und gibt das Ausgangssignal über die Leitung 70 an einen Effektivwert-Umsetzer 69 ab. Der Sffektivwert-Umsetzer 69 setzt das Signal "Kanal 1-Leistung" in dessen Effektivwert um, der als Effektivwertsignal auf der Leitung 71 auftritt. Dieses Sffektivwertsignal ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei zeigt sich, daß das Effektivwertsignal oberhalb und unterhalb eines festliegenden Spannungsbezugspegels - 220 variiert. Der Punkt 68 in Fig. 3 veranschaulicht den Leistungsverbrauch in dem Spindelmotor zum Zeitpunkt des Eintritts des Bohrers in das Werkstück. Die Punkte auf der Kurve rechts des Punktes 68 zeigen den Leistungsverbrauchsanstieg, wenn der Bohrvorgang beginnt.
030035/0785
Das auf der Leitung 71 auftretende Effektivwertsignal enthält einen beträchtlichen Pegel an unerwünschter Störung (in Fig. 3 nicht dargestellt). Um diese Störung zu eliminieren, wird das Effektivwertsignal mittels des Vergleichers 73 mit einer auf der Leitung 74 auftretenden Bezugsspannung von 1 Volt verglichen. Ein Analog-Schalter 72 sperrt die Übertragung des Effektivwertsignals zu einer Leitung 92 hin, wenn der Vergleicher 73 ein Abschaltsignal über die Leitung abgibt, was dann der Fall ist, wenn festgestellt wird, daß das betreffende Effektivwertsignal geringer ist als ein bestimmter Wert von 1 Volt. Das Effektivwertsignal wird unter 1 Volt absinken, wenn der Bohrspindelmotor für den fraglichen Kanal nicht benutzt wird. In Fig. 4 sind in typischer Weise die relativen Werte des auf der Leitung 71 von dem Effektivwert-Umsetzer 69 für den Fall abgegebenen Effektivwertsignals veranschaulicht, daß ein Bohrspindelmotor entweder benutzt wird (oberer Signalverlauf), oder daß der betreffende Motor nicht benutzt wird (unterer Signalverlauf). Der untere Signalverlauf veranschaulicht die Störung, die von anderen Bohrspindelmotoren durch induktive Koppelung und andere Erscheinungen aufgenommen ist. Die Vergleicher/Analog-Schalter-Anordnung verhindert, daß die durch andere Bohrspindelmotoren erzeugte Störung als gültiges Signal interpretiert bzw. ausgewertet wird.
Da eine Hochfrequenzstörung stets in dem Effektivwertsignal vorhanden sein wird, wird ein 2-Hz-Tiefpaßfilter benutzt, um die hochfrequente Störung auszufiltern und auf der Leitung 77 ein sauberes Effektivwertsignal (CLEAN) auftreten zu lassen, welches dem Abtast/Haite-Modul 78 zugeführt wird.
Die Funktion des Abtast/Halte-Moduls 78 besteht darin, den Wert des Signals CLEAN abzutasten und festzuhalten,
030035/078»
wenn das Abtastsignal auf der Leitung 79 von der Zeitsteuersignal-Generatorlogik 63 her aufgenommen wird.
Die Beziehung zwischen dem Abtast signal (SAMPLlJ, dem auf der Leitung 11 von dem Grenzschalter 10 auftretenden Signal "Spindeln abgesenkt" und dem auf der Leitung 22 auftretenden Signal "Kanal 1-Leistung" ist in Fig. veranschaulicht. Wie oben erwähnt, zeigen die Punkte auf der rechten Seite der Punkte 68 der Effektivwertkurve den schnellen Anstieg in dem Spindelmotorstrom für den Fall, daß der Bohrer das Loch bis zur Beendigung an den Punkten 80 bohrt. Die rechts von den Punkten 80 liegenden Punkte zeigen die allmähliche Abnahme des Spindelmotorstroms nach Beendigung der Herstellung des Loches. Wie aus Fig. 3 in der Zeile B veranschaulicht, sinkt das von dem Halleffekt-Grenzschalter 10 gemäß Fig.1 abgegebene Signal "Spindeln abgesenkt" etwa 80 ms ab, bevor der Bohrer das Werkstück berührt. Wenn das Signal "Spindeln abgesenkt" absinkt, erzeugt die in Fig. 3 dargestellte Zeitsteuersignal-Generatorlogik 63 einen Abtastimpuls auf der Leitung 79, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist. Dieser Impuls nimmt einen hohen Pegel an, wenn das Signal "Spindeln abgesenkt" einen niedrigen Pegel annimmt. Die Aufnahme des Abtastsignals "SAMPLE" durch das Abtast/Haltemodul 78 bewirkt, daß das Signal CLEAN gewissermaßen verfolgt und abgespeichert wird, wenn das Abtastsignal einen niedrigen Pegel annimmt. Inzwischen wird der Wert des Signals CLEAN ansteigen, wenn das Signal "Kanal 1-Leistung" ansteigt, und zwar mit Rücksicht auf die Bohrbelastung auf den Bohrer. Die Leitung führt dieses ansteigende Signal CLEAN zu ein^-m ersten Differenzverstärker 82 hin, in welchem das betreffende Signal mit dem Haltesignal auf der Leitung 83 verglichen wird und in welchem die Differenz zwischen dem Haltesignal (das
O30035/Q78R 'BAD ORIGINAL
Signal CLEAN ohne Belastung) und dem Signal CLEAN (nach Belastung) verstärkt wirdo Das auf der Leitung 208 auftretende verstärkte Differenz-Ausgangssignal wird mit einem 5-V-Bezugssignal verglichen und mittels einer zweiten Umsetzeinrichtung in ein auf der Leitung 65 auftretendes Signal "Kanal 1-Treffer/Fehler" umgesetzte Diese zweite Einrichtung, die zum Vergleich dient, liegt vor in Form eines Vergleichers und Pegelumsetzers 85. Die betreffenden Treffer/Fehler-Signals von jedem Kanal treten mit hohem Pegel auf, wenn das 5-V-Bezugssignal überschritten ist, wie dies in der Zeile E in Fig. 3 veranschaulicht ist.
Zurückkommend auf Fig. 2 dürfte ersichtlich sein, daß die Zeitsteüersignal-Generatorlogik 63 ferner über die Leitung 84 ein Zeitsteuersignal 4 an eine Schnittstelleneinrichtung abgibt, die als Schnittstelleneinrichtung zu dem digitalen Prozessor 30 dient und die in Form der Verknüpfungsanordnung 64 vorliegto Die Prozessor-Schnittstellen-Unterbrechungs- und Steuerlogik bzw. Verknüpfungsanordnung 64 dient dazu, die Treffer/Fehler-Signale von dem Vergleicher und dem Pegelumsetzer 85 her aufzunehmen und diese Signale solange zu speichern, bis der digitale Prozessor sie über die Datenbusleitung 25 liest. Die Verknüpfungsanordnung 64 dient außerdem dazu, das Signal UNTERBRECHUNGSANFORDERUNG über die Leitung 28 gemäß Fig. 2 und gemäß Fig. 5B auf die Aufnahme des Zeitsteuersignals 4 von der Zeitsteuersignal-Generatorlogik auszusenden Das Signal UNTERBRECHUNGSANFORDERUNG wird solange nicht ausgesendet, bis das ZeitSteuersignal 4 aufgenommen und die Treffer/Fehler-Signale aufgenommen und gespeichert sind. Ferner wird das Signal UNTERBRECHUNGSANFORDERUNG solange nicht ausgesendet, bis das Signal UNTERBRECHUNGSFREIGABE auf der Leitung 230 gemäß Fig.5B gesetzt ist. Dies ist dann der Fall, wenn die Verknüpfungsanordnung 64 zuvor adressiert und durch die Software auf
1530035/0781
Initialisierung des Systems hin festgelegt worden ist.
Aus Fig. 3 und 5B geht hervor, daß das ZeitSteuersignal 3 dann mit hohem Pegel auftritt, wenn das Abtastsignal mit niedrigem Pegel auftritt und bis zum Aufhören des Bohrens andauert. Das Zeitsteuersignal 3 steht zu dem Signal UNTERBRECHUNGSANFORDERUNG in einer Art und Weise in Beziehung, auf die weiter unten noch eingegangen werden wird. Es dürfte hier jedoch genügen darauf hinzuweisen, daß das Signal UNTERBRECHUNGSANF0RD3RUNG mit niedrigem Pegel auftritt, kurz nachdem das Zeitsteuersignal 3 auf einen niedrigen Pegel übergeht, wodurch der digitale Prozessor 30 veranlaßt wird, die Unterbrechungsanforderung zu bedienen. Während des ZeitIntervalls auf der rechten Seite des Punktes 68 werden die Treffer/Fehler-Signale für jeden Kanal durch die der Schaltungsanordnung 85 gemäß Fig. 2 entsprechenden Vergleicher- und Pegelumsetzer erzeugt. Der genaue Zeitpunkt, zu dem das Treffer/Fehlpr-Signal einen hohen Pegel annimmt, hängt von dem Zeitpunkt ab, zu dem das auf der Leitung 83 gemäß Fig. 2 auftretende Differenzsignal 5 Volt überschreitet. Wenn ein "Treffer" auftritt, wird das Treffer/Fehler-Signal mit hohem Pegel zu irgendeinem Zeitpunkt während der Zeitspanne auftreten, während der der digitale Prozessor 30 die Unterbrechungsanforderung verarbeitet. Wenn irgendein Treffer/Fehler-Signal mit niedrigem Pegel auftritt, welches als mit hohem Pegel auftretend angenommen bzw. vorausgesetzt wird, dann wird ein Stop-Signal über die Leitung 29 gemäß Fig. 1 an die numerisch gesteuerte Bohrmaschine abgegeben, und auf der Tastatur/Anzeigeeinrichtung 60 wird eine die Bedienperson über das Vorliegen eines Problems alarmierende Fehlernachricht angezeigt.
In Fig. 2, 5E und 5F ist detaillierter ein Schaltungsaufbau der linearen Teile der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung veranschaulicht. Die in Fig. 5E gezeigte
030035/078$
BAD ORIGINAL
Schaltungsanordnung ist so ausgelegt, daß sie das eintreffende Signal "Kanal 1-Leistung" verstärkt, in dessen Effektivwert umsetzt, die hochfrequente Störung ausfiltert und die Übertragung des betreffenden Effektivwertsignals in dem Fall sperrt, daß dieses Signal niedriger ist als der bestimmte Schwell^wert von 1 Volt.
Ein Operationsverstärker 67 nimmt das Signal "Kanal 1-Leistung" von den Motorstromabsenkwiderständen 21 auf.
Der Operationsverstärker 67 kann ein Operationsverstärker der Firma National Semiconductor mit der Bezeichnung LM324 sein.
Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 67 wird über die Leitung 70 dem Eingang des Effektivwert-Umsetzers 69 zugeführt, bei dem es sich um einen Umsetzer der Firma Analog Devices mit der Bezeichnung AD536J handeln kann.
In diesem Umsetzer wird das Wechselspannungssignal in seinen Effektivwert umgesetzt.
Das am Ausgang des Effektivwert-Umsetzers 69 auftretende Effektivwertsignal wird über die Leitung 71 an den Plus-Eingang des Vergleichers 73 abgegeben, der ein Vergleicher des Typs LM339 der Firma National sein kann. In diesem Vergleicher wird das Effektivwertsignal mit einem Bezugssignal von 1 Volt verglichen, das am Minus-Eingang 91 anliegt und das von einem Widerstandsteilernetzwerk abgeleitet ist, bestehend aus den Widerständen 201 und 202. Wenn der Effektivwert 1 Volt nicht übersteigt, dann wird ein Abschaltsignal über die Leitung 75 an den Analog-Schalter 72 abgegeben.
Das Effektivwertsignal wird außerdem von dem Effektivwert-Umsetzer 69 über die Leitung 71 an den Analog-Schalter 72 abgegeben. Wenn kein Abschaltsignal vorhanden ist, dann leitet der Analog-Schalter 72 das Effektivwertsignal über die Leitung 92 zu dem Tiefpaßfilter 76 hin. Als Tiefpaßfilter 76 wird ein Operationsverstärker der Firma National
030035/0781
BAD ORIGINAL
mit der Typenbezeichnung LM324 verwendet, und zwar in Verbindung mit einem geeigneten Widerstands-Kondensator-Netzwerk, umfassend die Widerstände 203, 204, 205 und den Kondensator 206. In dem Filter 76 wird eine hochfrequente Störung oberhalb von 2Hz ausgefiltert, wodurch das saubere Signal CLEAN auf der Leitung 77 für das Abtast/Halte-Modul 78 übrigbleibt.
Da ein Vergleich des Signals CLEAN mit sich selbst zu zwei verschiedenen Zeitpunkten vorzunehmen ist, sind einige Einrichtungen erforderlich, um das Signal CLEAN abzutasten und es für ein^ kurze Zeitspanne festzuhalten. Diesem Zweck dient das Abtast/Halte-Modul 78, welches durch ein^n Baustein der Firma Intersil mit der Typenbezeichnung IH5110 gebildet sein kann. Dieses Modul wirkt in der Weise, daß es den Wert des auf der Leitung 77 auftretenden Signals CLEAN auf der Ausgangsleitung 83 als Haltesignal festhält, wenn das Abtastsignal auf der Leitung 79 mit niedrigem Pegel auftritt. Die Leitung 79 führt von der Zeitsteuersignal-Generatorlogik 63 gemäß Fig. 5D her.
Das Haltesignal wird dann mit dem Signal CLEAN verglichen. Der Differenzverstärker 82 di«nt der Durchführung dieser Funktion. Das Haltesignal wird über die Leitung 83 dem Minus-Eingang des ersten Differenzverstärkers 93 des Differenzverstärkers 82 zugeführt. Der Plus-Eingang des Differenzverstärkers 93 ist über die Leitung 81 mit dem das sich ändernde Signal CLEAN führenden Ausgang des Tiefpaßfilters 76 verbunden. Damit verstärkt der Differenzverstärker 93 - bei dem es sich um einen Differenzverstärker der Firma National Semiconductor mit der Typeribezeichnung LM324 handeln kann die Differenz zwischen dem Haltesignal und dem Signal CLEAN und erzeugt ein Differenz-Ausgangssignal. Das Differenz-Ausgangssignal wird über die Leitung 207 dem
030035/0788 BAD ORIGINAL
Plus-Eingang eines zweiten Verstärkers 94 zugeführt, dessen Minus-Eingang an Erde bzw. Masse liegt. Der Differenzverstärker 94 weist eine variable Verstärkung auf, und zwar in Abhängigkeit von der Einstellung ein^s Verstärkungseinstellers 95.
Eine gewisse Einrichtung ist erforderlich, um das verstärkte Differenzsignal zu überprüfen, damit entschieden werden kann, ob die Differenz groß genug ist dafür, das Vorliegen eines "Treffers" oder einer mechanischen Belastung anzuzeigen. Der Vergleicher und Pegelumsetzer 85 führt diese Funktion aus. Ein verstärktes Differenzsignal wird über die Leitung 208 dem Minus-Eingang des Vergleichers 96 in dem Vergleicher- und Pegelumsetzer 85 zugeführt. Der Plus-Eingang des Vergleichers 96 liegt an einer +5V führenden Bezugsspannungsquelle 240. Wenn das auf der Leitung 208 auftretende verstärkte Differenzsignal 5 Volt übersteigt, wird die Leuchtdiode 94 eingeschaltet, die den durch Licht aktivierten Transistor 95 in dem optischen Isolator bzw. Optokoppler 98 einschaltet bzw. leitend steuert, bei dem es sich um einen Optokoppler der Firma Monsanto mit der Typenbezeichnung MCT6 handeln kann. Der Zweck des Optokopplers 98 besteht darin, die linearen Teile der Schaltungsanordnung von den digitalen Teilen zu trennen und den Spannungspegel des Differenzvergleichers 96 in ein Signal mit einem Pegel umzusetzen, der für TTL (Transistor-Transistor-Logik)-Schaltungen vorzusehen ist. Die Leuchtdiode 94 wird dann gespeist, wenn die Ausgangsspannung des Differenzvergleichers 96 über einen bestimmten Pegel ansteigt, wodurch angezeigt wird, daß die verstärkte Differenz die 5 Volt der Bezugsspannungsquelle 240 überschritten hat. Das von der Leuchtdiode 94 abgegebene Licht schaltet dann den Transistor 96 ein, der den Eingang des Inverters 97 auf Erde bzw. Masse zieht, was zur Folge hat, daß das auf der Leitung 65 auftretende Signal "Kanal 1-Treffer/Fehler"
030035/078 BAD ORSGiNAL
mit "hohem" Pegel auftritt. Der Inverter 97 kann ein Inverter der Firma National mit der Typenbezeichnung 7414 sein und eine Schmitt-Trigger-Eingangseinrichtung darstellen, um jegliche Unentschlossenheit im Hinblick darauf zu eliminieren, ob der Transistor 96 eingeschaltet oder ausgeschaltet wird.
Das auf der Leitung 79 gemäß Fig. 5F auftretende Abtastsignal wird von der Zeitsteuersignal-Generatorlogik gemäß Fig. 5D und 5B geliefert. Gemäß Fig. 5D wird das von dem Grenzschalter 10 gemäß Fig. 1 abgegebene Signal "Spindeln abgesenkt" über die Leitung 11 aufgenommen. Dieses Signal nimmt einen hohen Signalpegel dann an, wenn der Bohrer beginnt, sich abwärts zu bewegen; das betreffende Signal wird durch einen Schmitt-Trigger-Inverter 76 invertiert, bei dem es sich um einen Inverter der Firma Texas Instruments 7414 handeln mag. Das auf der Leitung 99 auftretende Signal "Spindeln abgesenkt" tritt mit niedrigem Pegel etwa 80 ms vor der Berührung zwischen dem Bohrer und dem Werkstück auf, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist. Die Zeitsteuersignal-Generatorlogik 63 umfaßt zwei nachtriggerbare monostabile Kippgliedchips 240 und 250 gemäß Fig. 5B und 5D, bei denen es sich um monostabile Kippglieder der Firma Texas Instruments mit der Typenbezeichnung 74LS123 handeln kann. Jeder Chip enthält zwei monostabile Kippglieder. Die Lösch- und "B"-Eingänge beider monostabiler Kippglieder des Chips 240 werden über die Leitungen 111 bzw. 98 auf hohem Pegel gehalten. In diesem Zustand bewirkt ein an den "A"-Eingängen der monostabilen Kippglieder des Chips 240 auftretender negativer Signalsprung das Auftreten eines positiven Impulses an den Q-Ausgängen und eines negativen Impulses an den Q-Ausgängen der betreffenden Kippglieder. Wenn das Signal "Spindeln abgesenkt" einen niedrigen Pegel annimmt, wird somit ein positiver Zeitsteuerimpuls 2 auf der Leitung 100 von dem
030035/078S
1Q-Ausgang abgegeben, und ein negativer Zeitsteuerimpuls 1 wird vom 2Q-Ausgang über die Leitung 101 abgegeben. Die betreffenden Impulsbreiten werden durch die Werte des Kondensators 102 in Verbindung mit dem Widerstand 103 bzw. des Kondensators 104 in Verbindung mit dem Widerstand 105 festgelegt.
Die Zeitsteuersignale 1 und 2 werden durch ein ODER-Glied 106 miteinander verknüpft, was dazu führt, daß auf der Leitung 79 das Abtastsignal mit hohem Pegel während der Dauer des kürzeren Zeitsteuerimpulses 2 auftritt. Das Abtastsignal wird am Ende des Zeitsteuersignals 2 dann mit niedrigem Pegel auftreten und während der Dauer des Auftretens des Zeitsteuersignals 1, bei dem es sich um den längeren Impuls handelt, mit niedrigem Pegel weiterhin auftreten. Wenn die Bohrmaschine konstant läuft, wird das zweite monostabile Kippglied des Chips C2Q) ständig nachgetriggert, und das Zeitsteuersignal 1 nimmt niemals einen hohen Pegel an. In diesem Zustand tritt das Abtastsignal nur dann mit hohem Pegel auf, wenn das Zeitsteuersignal 2 mit hohem Pegel auftritt. Das Abtastsignal wird abgegeben, um das Haltenetzwerk 78 gemäß Fig. 2 und 5F über die Leitung 79 abzutasten, was zur Folge hat, daß der Wert des Signals CLEAN gewissermaßen verfolgt und dann gespeichert wird, wenn das Abtastsignal mit niedrigem Pegel auftritt, wie zum Zeitpunkt der theoretischen Berührung aes Bohrers mit dem Werkstück.
Das Zeitsteuersignal 2 wird ferner über die Leitung einem weiteren Chip der Firma Texas Instruments mit der Typenbezeichnung 74 LS123 C250 in Fig. 5B) zugeführt. Dieser Chip umfaßt die zweite Hälfte der Zeitsteuersignalf-Generatorlogik 63. Auch hier werden die Anschlüsse 1B, 2B, 1-Löschen und 2-Löschen über die Leitung 108 auf hohem Pegel gehalten, so daß der
030035/0781
BAD OR,'R!MÄ!
negative Signalsprung des Zeitsteuersignals 2 über den 1A-Eingang das monostabile Kippglied Nr. 1 triggert. Ein positiver Signalübergang des Zeitsteuerimpulses 3 wird vom 1Q-Ausgang abgegeben und tritt mit variabler Impulsbreite auf, und zwar aufgrund des Vorhandenseins des Kondensators 102 in Verbindung mit dem einstellbaren Widerstand 110. Der negative Signalübergang des Zeitsteuersignals 3 triggert den 2A-Eingang des zweiten monostabilen Kippgliedes, wodurch ein positives Zeitsteuersignal 4 von dem Ausgang 2Q abgegeben wird. Die Impulsbreite des Zeitsteuersignals 4 ist durch den Kondensator 112 und den Widerstand 113 bestimmt. Dabei sind einige Einrichtungen als Schnittstelleneinrichtungen für all diese Signale für den digitalen Prozessor 30 erforderlich. Die Prozessor-Schnittstellen-Unterbrechungs- und Steuerlogik 64 gemäß Fig. 2 und 5A sowie 5B dient diesem Zweck. Sie ist an den Daten-Steuer- und Adreßbusleitungen (25,27 bzw. 26) des digitalen Prozessors 30 angeschlossen. Außerdem ist die betreffende Verknüpfungsanordnung an der Unterbrechungsanforderungsleitung des digitalen Prozessors 30 und an den die Signale "Kanal 1-Treffer/Fehler", "Kanal 2-Treffer/Fehler" bzw. "Kanal 3-Treffer/Fehler" führenden Leitungen 65, 120 bzw. 119 angeschlossen. Außerdem nimmt die betreffende Verknüpfungsanordnung das Zeitsteuersignal 4 von der Zeitsteuersignal-Generatorlogik 63 über die Leitung 84 auf. Die Verknüpfungsanordnung 64 dient dazu, die drei Datenbits zu speichern und zu puffern, umfassend die Treffer/Fehler-Signale, bis der digitale Prozessor 30 diese Datenbits über die Datenbusleitung zu lesen wünscht. Die Verknüpfungsanordnung 64 sendet das Signal "Unterbrechungsanforderung" über die Leitung 28 an den digitalen Prozessor 30 auf die Aufnahme und Speicherung der Treffer/Fehler-Signale und des Zeitsteuerimpulses 4 hin aus, allerdings unter der Voraussetzung, daß die Software den programmierbaren peripheren Schnittstellenchip 118 (Intel 8255) adressiert und
030035/078$
BAD ORIGINAL
- yC- 37/
dessen Funktion definiert hat. Die Treffer/Fehler-Datenbits werden dann über die Datenbusleitung 25 dem digitalen Prozessor 30 zugeführt (gepufferte Eingabe/Ausgabe-Daten 0-7 in Fig. 5B), wenn der digitale Prozessor 30 die Unterbrechungsanforderung quittiert und die Verknüpfungsanordnung 64 über die Adreßbusleitung 26 während einer Leseinstruktion adressiert. Die genaue Art und Weise, in der die obige Übertragung abläuft, wird nunmehr beschrieben.
Das Zeitsteuersignal 4 wird einem Eingang eines NAND-Gliedes 114 zugeführt. Ein zweiter Eingang dieses Verknüpfungsgliedes ist am Q-Ausgang des Flipflops 115 über die Leitung 230 angeschlossen. Das Flipflop 115 di-^nt dazu, die Unterbrechungsanforderung freizugeben, und zwar durch Erzeugung eines Signals "Unterbrechungsfreigabe" auf der Leitung 230, die am Q-Ausgang des betreffenden Ausgangs angeschlossen ist. Die Eingänge 1D und ICLR des Flipflops 115 werden über die Leitung 116 bzw. INIT1O1 an der Steuerbusleitung 27 des digitalen Prozessors 30 auf hohem Pegel gehalten; sie bleiben auf hohem Pegel mit Ausnahme der Zeitspanne, während der sie kurzzeitig auf niedrigen Pegel übergehen, wenn das System zunächst gespeist wird, um jegliche Unterbrechungsanforderung zu sperren. Demgemäß bewirkt ein zu hohem Signalpegel hin erfolgender Signalübergang am CLK-Eingang des Flipflops 115 das Setzen des Q-Ausgangssignals. Der CLK-Eingang ist mit dem Ausgang des ODER-Gliedes verbunden, dem die Eingangssignale ADR C0-C3 und IOW zugeführt werden. Diese beiden Signale werden mit niedrigem Pegel auftreten, wobei das Signal ADR C0-C3 mit niedrigem Pegel auftritt, wenn die Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung adressiert wird, was durch Festlegung der Hexadezimaladressen CO, C1, C2 oder C3 auf der Adreßbusleitung erfolgt. Das auf der Leitung 300 von der Steuerbusleitung 27 auftretende Signal IOW tritt dann mit niedri-
630035/078
BAD ORIGiNAL
gem Pegel auf, wenn der digitale Prozessor 30 Daten auf der Datenbusleitung 15 schreibt. Die Funktion des ODER-GIiodes 117 und des Flipflops 115 bestehen darin, Unterbrechungen für den digitalen Prozessor 30 zu vermeiden, bevor die programmierbare periphere Schnittstelleneinrichtung 118 programmiert oder durch die Software definiert worden ist. Die Software definiert die Operation der programmierbaren peripheren Schnittstelleneinrichtung 118 zunächst dadurch, daß ein Schreibbefehl ausgeführt wird. Der Schreibbefehl führt dazu, daß die Adresse C3 auf die Adreßbusleitung abgegeben wird und daß das in Frage kommende Steuerwort für die gewünschte Definition an di- Datenbusleitung abgegeben wird. Das Steuerwort legt die Operation in der Betriebsart 1 für die Datenübertragung vom Anschluß B zu der Datenbusleitung fest. Wenn dieser Schreibbefehl ausgeführt wird, tritt das Signal ADR CO-C3 mit niedrigem Pegel auf, und das Signal IOW tritt mit niedrigem Pegel auf. Die Adreßbusleitungen 8 und 9 führen einen hohen Signalpegel (da die Adresse durch C3 gegeben ist), und das Signal IOR wird mit hohem Pegel auftreten (hauptsächlich mit niedrigem Pegel). Das auf der Leitung 260 auftretende Ausgangssignal des ODER-Gliedes 117 wird daher mit niedrigem Pegel auftreten, während es einen hohen Pegel dann annimmt, wenn das Signal IOW einen hohen Pegel am Ende der Programmierungs-Schreibinstruktion für die programmierbare periphere Schnittstelleneinrichtung annimmt. Das Unterbrechungsfreigabesignal wird gesetzt, wenn das auf der Leitung 260 auftretende Signal einen positiven Signalsprung z^igt, wodurch Unterbrechungen für den digitalen Prozessor 30 über das NAND-Gli-d 114 ermöglicht sind.
Die programmierbare periphere Schnittstelleneinrichtung 118 muß, wenn sie in dem oben beschriebenen Eingangsbetriebszustand 1 programmiert ist, eine Unterbrechung für die Zentraleinheit dann erzeugen, wenn die auf den Leitungen 65, 119 und 120 auftretenden Treffer/Feh-
03003B/078S BAD ORIGINAL
ler-Signale im Anschluß B verriegelt worden sind. Diese Verriegelung wird dadurch quittiert, daß ein Signal IBFR auf der Leitung 121 abgegeben wird und daß dieses Signal dann auftritt, wenn das Signal STBg auf der Leitung 270 mit niedrigem Pegel auftritt. Das Signal STBg wird dann mit niedrigem Pegel auftreten, wenn das Unterbrechungsfreigabesignal mit hohem Pegel auftritt, wenn das Signal IBFg mit niedrigem Pegel auftritt und wenn das Zeitsteuersignal 4 einen hohen Pegel führt. Wenn das auf der Leitung 270 auftretende Signal STBo mit niedrigem Pegel auftritt, nimmt das Signal IBFg einen hohen Pegel auf die Verriegelung der Treffer/Fehler-Signale hin an, wodurch deren Aufnahme bestätigt wird. Durch die Wirkung des NAND-Gliedes 122 wird dadurch das Signal STBg mit hohem Pegel ausgesendet, und dies führt dazu, daß auf der Leitung 280 das Signal INTRg gesetzt wird. Das auf der Leitung 280 auftretende Signal INTRg und das auf der Leitung 230 auftretende Unterbrechungsfreigabesignal werden dem NAND-Glied 123 zugeführt, welches das mit niedrigem Pegel auftretende Signal "Unterbrechungsanforderung" über die Leitung 28 abgibt. Der digitale Prozessor 30 tritt dann in seine Unterbrechungsroutine ein und führt diese Routine aus, um die Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung zu bedienen.
Ein Lesebefehl wird dadurch ausgeführt, daß das auf der Leitung 290 auftretende Signal IOR mit niedrigem Pegel abgegeben wird. Der Lesebefehl bewirkt die Abgabe C1 (hex) an die Datenbusleitung. Dadurch wird das Signal ADR C0-C3 mit niedrigem Pegel abgegeben, ferner wird das Signal ADR auf der Busleitung 8 mit hohem Pegel abgegeben, außerdem wird das Signal ADR auf der Busleitung 9 mit niedrigem Pegel abgegeben, und schließlich wird das Signal IOW auf der Leitung 300 mit hohem Pegel weiterhin auftreten. Diese Kombination der Steuersignale führt dazu, daß der
03003 5/078$ BAD ORiGiNAL
Inhalt der Verriegelungseinrichtungen 118 am Anschluß B an die Datenbusleitungen IO DATO-7 abgegeben wird.
Gemäß Fig.5A führen die Leitungen IO DATO-7 zu zwei Datenbusleitungs-Puffern 89 und 90 hin, die durch Puffer der Firma Intel mit der Bezeichnung 8216 gebildet sein mögen. Die Puffer 89 und 90 sind bidirektional betreibbare sogenannte Tri-State-Verknüpfungs-Bustreiber (mit drei Zuständen), wobei die Richtung und der Zeitpunkt der Datenübertragung durch die auf den Leitungen 124 bzw. 125 auftretenden Signale bestimmt werden. Wenn die Leitung 125 einen niedrigen Signalpegel während des Vorhandenseins des Lesebefehls der der Bohrungsüberwachung dienenden Unterbrechungsroutine führt, dann kommen die Puffer 89 und 90 aus ihrem Zustand hoher Impedanz heraus, und die Datenübertragung ist freigegeben. Die Richtung wird durch das auf der Leitung auftretende Signal IOR festgelegt. Die beiden Leitungen 124 und 125 müssen einen niedrigen Signalpegel führen, um eine Datenübertragung über die Datenbusleitungen 0-7 zu dem digitalen Prozessor 30 hin zu ermöglichen bzw. freizugeben. Dies ist dann der Fall, wenn das Signal IOR mit niedrigem Pegel auftritt und wenn der Decoder (Texas Instruments 74LS138) irgendeine Adresse CO-7 auf der Adreßbusl^itung 26 ermittelt. Wenn die Adresse C0-7 auftritt, dann tritt entweder das Ausgangssignal Y4 oder das Ausgangssignal Y5 mit niedrigem Pegel auf. Wenn eines der Ausgangssignale Y4 oder Y5 mit niedrigem Pegel auftritt, dann wirken die NAND-Glieder 87 und 88 als UND-Glied und senden an dif·· Leitung 125 ein Signal niedrigen Pegels aus. Wenn die Leitung 125 einen niedrigen Signalpegel führt und wenn das Signal IOR auf der Leitung 124 mit niedrigem Pegel auftritt, dann ist die
Datentransfer richtung so eingestellt, daß sie von
den Leitungen 10 DATO-7 zu den Datenbusleitungen 0-7 erfolgt.
030035/0785
(5ΑΠ /"Μ"Ν
■Λ,ΜΛ^
In Fig. 5C sind die Verbindungen einer programmierbaren Intervall-Zeitsteuereinrichtung veranschaulicht, die erforderlich ist, um das Zeitintervall und den Zeitpunkt von Tagesdaten für die Software bereitzustellen, damit der wirksame Report bezüglich des Systemprogramms vorgenommen werden kann.
Die Erfindung ist zwar vorstehend unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform erläutert worden; es dürfte jedoch einzusehen sein, daß auch andere Ausführungsformen unter Heranziehung einer Anordnungskombination möglich sind, welche dieselben Lehren ausnutzt und weitgehend in derselben Art und Weise das gleiche erzielt. So ist die beschriebene Anordnung beispielsweise nicht auf die Verwendung bei Bohrmotoren beschränkt; vielmehr kann sie auch dazu herangezogen werden, jegliche automatische motobetriebene Anordnung zu überwachen, in der der Wunsch besteht, eine Feststellung in dem Fall zu treffen, daß der Motor von seiner mechanischen Belastung gelöst bzw. getrennt ist. Anstelle von Motorstromabfallwiderständen als Sensoren könnte in entsprechender Weise die Spindeldrehzahl mittels eines optischen Aufnehmers oder eines auf den magnetischen Widerstand ansprechenden Aufnehmers überwacht werden, um Fehler bzw. Fehlstellen zu ermitteln. In ähnlicher Weise könnte ein Infrarot-Abtaster auf die Spitze jedes Bohrers ausgerichtet sein, um einen Wärmestoß in dem Fall zu überwachen, daß der Bohrer die Oberfläche der gebohrten Substanz berührt. Die Einbeziehung einer automatischen Verstärkungsregelung in die Eingangsverstärkungsstufe würde die Empfindlichkeit der Schaltungsanordnung auf individuelle Spindelcharakteristiken reduzieren, und außerdem wäre die Notwendigkeit dafür eliminiert, die Schaltungsanordnung in dem Fall abzustimmen, daß ein Spindelmotor ersetzt wird.
030035/0781
BAD ORIGINAL
Durch die Erfindung ist also eine Anordnung zur automatischen Überwachung einer Mehrzahl von mit hoher Drehzahl laufenden Bohrspindeln einer numerisch gesteuerten Bohrmaschine geschaffen, um unmittelbar bzw. unverzüglich das Fehlen eines Bohrvorgangs durch eine bestimmte Spindel infolge eines gebrochenen Bohrers zu ermitteln. Die Anordnung stellt das Fehlen eines Bohrvorgangs fest, unterbricht den automatischen Betriebszyklus der Bohrmaschine und alarmiert die Bedienperson. Der Leistungsverbrauch in jedem Bohrspindelmotor wird unmittelbar vor dem Eintritt des Bohrers in das Werkstück und gegebenenfalls danach verglichen. Wenn der Leistungsverbrauch über einen bestimmten Schwellwertpegel für sämtlich" Spindeln ansteigt, wird keine Unterbrechung hervorgerufen. Wenn der Leistungsverbrauch in einem oder mehreren Spindelmotoren nicht ansteigt, alarmieren Vergleicherschaltungen einen digitalen Prozessor, der den automatischen Betrieb der Bohrmaschine unterbricht und der die Bedienperson alarmiert. Ein derartiges System vermeidet den finanziellen Aufwand und den Fehler der Sicht-Überwachung durch einen Menschen und die Erzeugung von übermäßigem Ausschuß, der als untauglich im Laufe der Zeit vor der Entdeckung des gebrochenen Bohrermeißels bzw. Bohrers hervorgerufen wird.
030035/0785
BAD OR'GINAL

Claims (14)

  1. Patentansprüche
    j. Verfahren zum Ermitteln des Ausbleibens einer mechanischen Belastung ein^s Elektromotors, dadurch gekennzeichnet.
    a) daß Änderungen in irgendeinem das Vorhandensein einer mechanischen Belastung des Elektromotors anzeigenden Kriterium ermittelt und ein den Zustand dieses Kriterium anzeigendes erstes Signal erzeugt werden,
    b) daß das Auftreten einer mechanischen Belastung ermittelt und ein zweites Signal erzeugt wird,
    c) daß der neueste Wert des ersten Signals mit dem Wert des betreffenden ersten Signals verglichen wird, der zum Zeitpunkt der Aufnahme des zweiten Signals vorhanden war, und
    d) daß ein Treffer/Fehler-Signal als 1-Signal in dem Fall erzeugt wird, daß der Vergleich gemäß c) eine Anzeige dafür liefert, daß das erste Signal sich in einer das Vorliegen einer Belastung anzeigenden Weise geändert hat, während das Treffer/Fehler-Signal als Null-Signal bei nicht aufgetretener Belastung abgegeben wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge der Ermittelung einer Belastung gemäß a; die Änderungen in der Drehzahl der Welle des Elektromotors ermittelt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittelung der Belastung gemäß a) der Leistungsverbrauch des Elektromotors dadurch festgestellt wird, daß der Spannungsabfall an einem
    030036/0781
    BAD ORDINAL
    Motorstromabsenkwiderstand festgestellt wird, der mit dem Spannungsversorgungskreis des Elektromotors verbunden ist.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Ermitteln des Unterbleibens des Durchbohrens eines Werkstücks durch eine numerisch gesteuerte Bohrmaschine, dadurch gekennzeichnet,
    a) daß Änderungen in dem elektrischen Leistungsverbrauch des Elektromotors ermittelt und ein für Leistungsverbrauchänderungen kennzeichnendes erstes Signal erzeugt werden,
    b) daß die Annäherung des Werkstücks durch einen Bohrer haltende Bohrspindel ermittelt wird, die von der numerisch gesteuerten Bohrmaschine angetrieben wird, wobei ein den gegebenenfalls erfolgenden Beginn des Bohrens anzeigendes zweites Signal erzeugt wird,
    c) daß der Wert des ersten Signals zum Zeitpunkt der Aufgabe des zweiten Signals abgetastet und festgehalten wird,
    d) daß der Wert des ersten Signals nach Aufnahme
    des zweiten Signals mit dem Wert des ersten Signals verglichen wird, der zuvor gemäß c) zum Zeitpunkt der Aufnahme des zweiten Signals festgehalten worden ist, und
    e) daß die numerisch gesteuerte Bohrmaschine in dem Fall stillgesetzt wird, daß durch den Vergleich gemäß d) eine Anzeige dafür geliefert wird, daß infolge Ausbleibens einer Bohrung das erste Signal sich nicht nennenswert geändert hat.
  5. 5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, a.) daß eine numerisch gesteuerte Maschine vorgesehen ist, die eine Aufgabe zu erfüllen imstande ist, welche eine wiederholte mechanische Belastung
    BAD ORIGINAL
    eines Elektromotors erfordert,
    b) daß Fühler vorgesehen sind, die auf Änderungen eines Kriteriums ansprech'-n, welche eine Anzeige dafür liefert, ob die mechanische Belastung des Elektromotors aufgetreten ist, wobei die betreffenden Fühler ein erstes Signal erzeugen,
    c) daß eine Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung vorgesehen ist, die auf das Auftreten der ersten Signale hin diese ersten Signale zu zwei Zeitpunkten unmittelbar vor und wieder nach dem theoretischen Auftreten der mechanischen Belastung abtastet und die die zu den beiden Zeitpunkten abgetasteten ersten Signale einem Vergleich unterzieht und ein Treffer/Fehler-Signal für den Elektromotor sowie eine Unterbrechungsanforderung nach Erzeugung des Treffer/Fehler-Signals erzeugt,
    d) daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die zur Vorhersage der mechanischen Belastung dient und die der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung eine Information in dem Fall liefert, daß die mechanische Belastung des Motors auftreten sollte, derart, daß ein zweites Signal an die Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung abgegeben wird, durch welches Signal eine Information darüber geliefert wird, daß die mechanische Belastung unmittelbar nach Erzeugung des zweiten Signals auftreten sollte, und
    e) daß ein digitaler Prozessor (30) vorgesehen ist, der einen Stillsetzmechanismus in der numerisch gesteuerten Maschine (209) steuert und der elektrisch mit der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung (20) für die Aufnahme der Unterbrechungsanforderung und des Treffer/Fehler-Signals von der betreffenden Schnittstelleneinrichtung (20) verbunden ist und der so programmiert ist, daß er die betreffenden Treffer/Fehler-Signale auf das Vorliegen
    650035/0738
    BAD
    eines Fehlzustandes in dem Elektromotor untersucht und ein Stopkommando auf die Ermittelung eines Fehlerzustands an die numerisch gesteuerte Maschine (209) abgibt.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
    a) daß eine numerisch gesteuerte Bohrmaschine (209) vorgesehen ist, die zumindest ein Loch in einer Reihe von Werkstücken automatisch zu bohren imstande ist und die zumindest einen Elektromotor enthält, der eine einen Bohrer haltende Bohrspindel antreibt,
    b) daß Fühler (21) vorgesehen sind, die auf Änderungen in einem Kriterium ansprechen, welche eine Anzeige dafür liefert, ob der jeweilige Bohrer der numerisch gesteuerten Bohrmaschine (209) in das Werkstück eingetreten ist oder nicht, und die ein erstes Signal erzeugen,
    C1) daß eine Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung (20) vorgesehen ist, die durch die Fühler (21) gesteuert die betreffenden ersten Signale verarbeitet und die diese ersten Signale zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor und wieder nach dem theoretischen Eintritt des Bohrers in ein Werkstück abtastet und einem Vergleich unterzieht, wobei die betreffende Schnittstelleneinrichtung (20) ein Treffer/Fehler-Signal für jede aktive Bohrspindel erzeugt und damit eine Anzeige dafür liefert, ob ein Bohrvorgang aufgetreten ist, wobei nach der Erzeugung des Treffer/Fehler-Signals eine Unterbrechungsanforderung erzeugt wird,
    d) daß eine Belastungsvorhersageeinrichtung vorgesehen ist, die an die Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung (20) für den Fall liefert, daß eine mechanische Belastung auftreten sollte, und die auf die mechanische Einstellung der Bohrspindel der numerisch gesteuerten Bohrmaschine (209)
    BAD ORIGINAL
    _ c _ ν ν ν v! ' fc v
    anspricht und mit der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung (20) elektrisch derart verbunden ist, daß ein Signal "Spindeln abgesenkt" an die betreffende Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung (20) unmittelbar vor Eintritt des Bohrers in das Werkstück abgebbar ist, und e) daß ein digitaler Prozessor (30) vorgesehen ist, der eine Stopschaltung der numerisch gesteuerten Bohrmaschine (209) steuert, und der elektrisch mit der Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung (20) zur Aufnahme der Unterbrechungsanforderung und der Treffer/Fehler-Signale verbunden ist und der so programmiert ist, daß die Treffer/Fehler-Signale auf das Vorliegen eines Fehlzustands bei jeder in Betrieb befindlichen Bohrspindel untersucht werden, wobei auf die Ermittelung eines Fehlzustandes ein Stopkommando an die numerisch gesteuerte Bohrmaschine (209) abgegeben wird.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler durch eine Einrichtung gebildet sind, welche Daten erzeugt, die kennzeichnend sind für die Höhe des den jeweiligen Elektromotor durchfließenden Motorstroms.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler optische Aufnehmer sind, die die Wellendrehzahl des Elektromotors überwachen.
  9. 9. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler den magnetischen Widerstand ermittelnde Aufnehmer sind, welche die Wellendrehzahl des Elektromotors überwachen.
  10. 10. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler Detektoreinrichtungen sind, die
    $30035/0781
    BAD ORIGINAL
    Infrarot-Strahlungsstöße von den Spitzen der Bohrer ermitteln.
  11. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 Ms 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungsüberwachungsschnittstelleneinrichtung (20) folgende Einrichtungen umfaßt:
    a) Eine die Signale verarbeitende und die Fühler enthaltende Einrichtung, die die Signale verstärkt, in einen Effektivwert umsetzt, eine hochfrequente Störung aus den Signalen beseitigt und die Übertragung des Effektivwertsignals in dem Fall sperrt, daß dieses Effektivwertsignal niedriger ist als ein bestimmter Wert;
    b) eine Abtast- und Halteeinrichtung, die das Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung auf das Auftreten eines Abtastsignals hin abtastet und festhält;
    c) eine erste VerglPichereinrichtung, die das Ausgangssignal der Abtast- und Halteeinrichtung mit dem unmittelbar zuvor gewonnenen Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung vergleicht und das Differenzsignal verstärkt;
    d) eine zweite Vergleichereinrichtung, die das Ausgangssignal der ersten Vergleichereinrichtung mit einer von einer Bezugsspannungsquelle abgegebenen festen Bezugsspannung vergleicht und ein Treffer/ Fehler-Signal erzeugt, welches eine Anzeige in dem Fall liefert, daß das Ausgangssignal der ersten Vergleichereinrichtung die festliegende Bezugsspannung übersteigt;
    e) eine Zeitsteuersignal-Generatorlogik, die auf das das von der Belastungsvorhersageeinrichtung abgegebene Signal anspricht und die mit der Abtasteinrichtung elektrisch verbunden ist, wobei die betreffende Zeitsteuersignal-Generatorlogik das Abtastsignal nach Aufnahme des Signals von der Belastungsvorhersageeinrichtung und ein Zeitsteuersignal 4 erzeugt;
    BAD ORIGINAL
    f) eine Schnittstelleneinrichtung (20), die mit dem digitalen Prozessor (30) verbunden ist und die durch die zweite Vergleichereinrichtung steuerbar ist, wobei die betreffende Schnittstelleneinrichtung mit der Zeitsteuersignal-Generatorlogik und mit den Daten-, Adreß- und Steuerbusleitungen und mit einer Unterbrechungsanforderungsleitung des digitalen Prozessors verbunden ist, derart, daß die betreffende Schnittstelleneinrichtung ein Signal (Unterbrechungsanforderung) über die betreffende Unterbrechungsanforderungslpitung in dem Fall abzugeben vermag, daß ein Treffer/Fehl-Signal und das Zeitsteuersignal 4 aufgenommen und gespeichert sind, und wobei die Treffer-Fehl-Signale an den digitalen Prozessor (30) über die Datenbusleitung in dem Fall übertragbar sind, daß der betreffende digitale Prozessor (30) eine bestimmte Adresse an die Schnittstelleneinrichtung (20) über die Adressenbusleitung abgibt.
  12. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 "bis 11 zur Ermittelung und Signalisierung des Ausfalls einer mechanischen Belastung eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet,
    a) daß eine Fühlereinrichtung (21) vorgesehen ist, die Änderungen in irgendeinem Kriterium feststellt, welches eine Anzeige für das Vorhandensein einer mechanischen Belastung auf einen Elektromotor liefert, wobei die Fühlereinrichtung ein für den Zustand des betreffenden Kriteriums kennzeichnendes erstes Signal erzeugt,
    b) daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die eine Belastung svorhersage vornimmt und die ein zweites Signal erzeugt, welches eine Anzeige dafür liefert, daß die mechanische Belastung des Elektromotors augenblicklich auftreten sollte,
    830G3S/078S
    BAD ORIGINAL
    c) daß eine Motorüberwachungs-Schnlttstelleneinricirtung C20) vorgesehen ist, die die ersten und zweiten Signale aufnimmt und die das erste Signal zum Zeitpunkt der Aufnahme des zweiten Signals abtastet und festhält und die Eigenschaften des betreffenden ersten Signals zu einem Zeitpunkt, nach welchem die mechanische Belastung aufgetreten sein sollte, mit den Eigenschaften des ersten Signals vergleicht, welches zum Zeitpunkt der Aufnahme des zweiten Signals festgehalten worden ist, wobei ein Treffer/Fehl-Signal als Anzeige dafür geliefert wird, ob die mechanische Belastung tatsächlich aufgetreten ist.
  13. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, zur Ermittelung und Signalisierung des Ausfalls einer mechanischen Belastung eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet,
    a) daß eine Fühlereinrichtung (21) vorgesehen ist, die Änderungen in irgendeinem Kriterium zu ermitteln gestattet, welches kennzeichnend ist für das Vorhandensein einer mechanischen Belastung auf einen Elektromotor, und die ein für den Zustand des betreffenden Kriteriums kennzeichnendes erstes Signal erzeugt,
    b) daß eine Einrichtung zur Vorhersage der Belastung und zur Erzeugung eines zweiten Signals vorgesehen ist, welches eine Anzeige dafür liefert, daß die mechanische Belastung des Elektromotors augenblicklich auftreten sollte, und
    c) daß eine Motorüberwachungs-Schnittstelleneinrichtung (20) vorgesehen ist,die die ersten und zweiten Signale aufnimmt und die ein Treffer/Fehl-Signal erzeugt,welches eine Anzeige dafür liefert, ob die mechanische Belastung tatsächlich aufgetreten ist, wobei diese Schnittstelleneinrichtung (20) folgende Einrichtungen umfaßt:
    BAD ORIGINAL
    c1) Eine Einrichtung zur Verarbeitung des ersten Signals, derart, daß eine hochfrequente Störung beseitigt ist und daß die Übertragung in dem Fall unterbleibt, daß das erste Signal unter einen bestimmten Pegel absinkt,
    c2) eine Einrichtung zum Abtastung und Festhalten des Ausgangssignals der Verarbeitungseinrichtung auf die Aufnahme des zweiten Signals hin,
    c3) eine Vergleichereinrichtung, die di° Eigenschaften des durch die Abtast- und Halteeinrichtung festgehaltenen ersten Signals mit den Eigenschaften des ersten Signals zu einem Zeitpunkt vergleicht, nach welchem di° mechanische Belastung aufgetreten sein sollte, und
    c4) eine Einrichtung zur Erzeugung eines Treffer/Fehl-Signals in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Vergleichereinrichtung, wobei dieses Signal kennzeichnend dafür ist, ob die mechanische Belastung tatsächlich aufgetreten ist.
  14. 14. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 13 zur Ermittelung und Signalisierung des Ausfalls einer mechanischen Belastung eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet ,ajdaß ein Motorstromabsenkwiderstand (,21) mit dem Speisekreis des Elektromotors derart elektrisch verbunden ist, daß an dem betreffenden Widerstand (21) eine Spannung erzeugbar ist, die proportional der zum Motor verbrauchten Leistung ist, wobei der betreffende Spannungsabfall ein erstes Signal darstellt,
    b) daß ein Grenzschalter vorgesehen ist, der auf den mechanischen Eingriff zwischen dem Elektromotor und seiner mechanischen Belastung hin ein für das Auftreten der betreffenden mechanischen Belastung kennzeichnendes zweites Signal erzeugt, und
    c) daß eine Einrichtung zur Aufnahme der ersten und zweiten Signale und zur Erzeugung eines Treffer/Fehl-Signals vorgesehen ist und folgende Einrichtungen
    G3003S/Q7SS
    \ . BAD ORIülNAL
    c1) Einen das erste Signal verstärkten Verstärker,
    c2) einen Effektivwert-Umsetzer, der das Ausgangssignal des Verstärkers in dessen Effektivwert umsetzt,
    c3) einen Vergleicher, der das Ausgangssignal des Effektivwert-Umsetzers mit einer von einer Bezugsspannungsquelle abgegebenen festen Bezugsspannung vergleicht und der ein Abschaltsignal in dem Fall erzeugt, daß der Effektivwert von der festliegenden Bezugsspannung überschritten wird,
    c4) einen auf das Abschaltsignal ansprechenden Analog-Schalter, der elektrisch mit dem Ausgang des Effektivwert-Umsetzers derart verbunden ist, daß er die Übertragung des Effektivwerts zum Analog-Schalterausgang auf die Aufnahme des Absehaltsignals hin verhindert,
    c5) ein Tiefpaßfilter, welches Störungen oberhalb einer bestimmten Abschaltfrequenz aus dem Ausgangssignal des Analog-Schalters ausfiltert,
    c6) eine Abtast/Halteschaltung, die das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters auf die Aufnahme eines Abtastsignals abtastet und festhält,
    c7) eine Zeitsteuersignal-Generatorlogik, die das zweite Signal von dem Grenzschalter her aufnimmt und die danach das Abtastsignal erzeugt, welches eine Anzeige dafür liefert, daß die mechanische Belastung auftreten sollte, wobei die Abtast/Halteschaltung veranlaßt wird, das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters abzutasten und festzuhalten und ein Zeitsteuersignal 4 zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt zu erzeugen, der auf die Erzeugung des Abtastsignals folgt,
    c8) einen Differenzverstärker, der die Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Tiefpaßfilters nach theoretisch aufgetretener mechanischer Belastung und im Ausgangssignal der
    BAD ORIGINAL
    Abtast/Halteschaltung verstärkt, welches zum Zeitpunkt der Aufnahme des Abtastsignals festgehalten worden ist,
    c9) ein·, η Vergleicher, der das Ausgangssignal des Differenzverstärkers mit einer festliegenden Bezugsspannung vergleicht und der ein Treffer/ Fehl-Signal als 1-Signal in dem Fall erzeugt, daß die festliegende Bezugsspannung überschritten worden ist, womit ein» Anzeige dafür vorliegt, daß di^ in dem Elektromotor verbrauchte Leistung infolge mechanischer Belastung über die Leistung angestiegen ist, die ohne Belastung verbraucht wird,
    c1O) und eine Prozessor-Schnittstellen-Unterbrechungs- und Steuerlogikeinrichtung, die zur Aufnahme* des Treffer/Fehl-Signals und des Zeitsteuersignals k dient und die unter Heranziehung ein^s digitalen Prozessors (.30) eine Unterbrechungsanforderung nach Aufnahme und Abspeicherung des Treffer/Fehl-Signals erzeugt.
    030035/078S
    BAD ORIGINAL
DE19803005726 1979-02-16 1980-02-15 Verfahren und anordnung zum ermitteln des ausbleibens einer mechanischen belastung eines elektromotors Withdrawn DE3005726A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/012,679 US4251872A (en) 1979-02-16 1979-02-16 Drill monitor system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3005726A1 true DE3005726A1 (de) 1980-08-28

Family

ID=21756170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803005726 Withdrawn DE3005726A1 (de) 1979-02-16 1980-02-15 Verfahren und anordnung zum ermitteln des ausbleibens einer mechanischen belastung eines elektromotors

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4251872A (de)
JP (1) JPS55120911A (de)
AU (1) AU5561380A (de)
CA (1) CA1132686A (de)
DE (1) DE3005726A1 (de)
FR (1) FR2449304A1 (de)
GB (1) GB2046970B (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4536849A (en) * 1982-09-08 1985-08-20 Cincinnati Milacron Inc. Machine operation monitor
US4724678A (en) * 1985-09-20 1988-02-16 General Electric Company Self-calibrating control methods and systems for refrigeration systems
US4722019A (en) * 1985-09-20 1988-01-26 General Electric Company Protection methods and systems for refrigeration systems suitable for a variety of different models
US4653285A (en) * 1985-09-20 1987-03-31 General Electric Company Self-calibrating control methods and systems for refrigeration systems
DE4203994A1 (de) * 1992-02-12 1993-08-19 Hermle Berthold Maschf Ag Werkzeugmaschine mit einer automatischen waermedehnungs-kompensationseinrichtung
ZA946407B (en) * 1993-08-24 1995-06-14 Metal Manufactures Ltd Load control module
ES2119583B1 (es) * 1994-03-29 1999-05-16 Consejo Superior Investigacion Sistema multivariable para regeneracion automatica de muelas de rectificadoras sin centros.
US6698323B2 (en) * 2000-05-09 2004-03-02 Georgia-Pacific Corporation Apparatus and method for detecting when a web is not being perforated
US7010386B2 (en) * 2002-03-22 2006-03-07 Mcdonnell Ryan P Tool wear monitoring system
EP1560090B1 (de) * 2004-01-30 2008-09-17 Tomos SA Verfahren zur Erkennung des Zustandes eines Bearbeitungswerkzeuges
DE102006037952A1 (de) * 2006-08-12 2008-02-14 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Fertigungsverfahrens
US9265458B2 (en) 2012-12-04 2016-02-23 Sync-Think, Inc. Application of smooth pursuit cognitive testing paradigms to clinical drug development
US9380976B2 (en) 2013-03-11 2016-07-05 Sync-Think, Inc. Optical neuroinformatics
AU2016202171A1 (en) 2015-04-09 2016-10-27 Joy Global Underground Mining Llc System and method of detecting dull and worn cutter bits
PL3412864T3 (pl) 2017-06-05 2021-05-31 Joy Global Underground Mining Llc Układ i sposób określania wydajności urządzenia przemysłowego

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3694637A (en) * 1970-10-22 1972-09-26 Interactive Systems Method and apparatus for detecting tool wear
JPS5147915B1 (de) * 1971-05-26 1976-12-17
JPS4849088A (de) * 1971-10-22 1973-07-11
US3841149A (en) * 1973-01-08 1974-10-15 Interactive Systems Tool wear detector
US3836834A (en) * 1973-11-13 1974-09-17 Atomic Energy Commission Machine protection system
US4109312A (en) * 1974-02-07 1978-08-22 Firma Carl Schenk Ag Method and apparatus for measuring and indicating the unbalance of a rotor
US3872285A (en) * 1974-05-31 1975-03-18 Westinghouse Electric Corp Control system for sensing the vibration and lateral force on a cutting tool
US4057713A (en) * 1976-07-07 1977-11-08 Firan Electronics, Inc. Press true-hit safety counter
US4120196A (en) * 1977-03-25 1978-10-17 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Production tool wear detector

Also Published As

Publication number Publication date
US4251872A (en) 1981-02-17
AU5561380A (en) 1980-08-21
GB2046970B (en) 1983-01-12
JPS55120911A (en) 1980-09-17
GB2046970A (en) 1980-11-19
FR2449304A1 (fr) 1980-09-12
CA1132686A (en) 1982-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3005726A1 (de) Verfahren und anordnung zum ermitteln des ausbleibens einer mechanischen belastung eines elektromotors
DE3530560C2 (de) Einrichtung zum Stoppen eines Vorschubes eines Werkzeuges durch akustische Abtastung
EP1638880B2 (de) Sicherheitssystem einer aufzugsanlage
DE29917651U1 (de) Meßumformer sowie Prozeßleitsystem
DE69325927T2 (de) Fehlertolerantes mehrpunkt-datensammlungssystem
DE102009024101A1 (de) Verfahren zum Aufbereiten von Prozesszustandsdaten und/oder Maschinenzustandsdaten einer Werkzeugmaschine
DE3403814A1 (de) Erfassungsvorrichtung fuer werkzeugbeschaedigungen bei automatisch gesteuerten werkzeugmaschinen
EP1695055B1 (de) Messeinrichtung, insbesondere temperaturmessumformer
EP2476511B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Überwachen einer Werkzeugmaschine
EP0004909B1 (de) Gefahrenmeldeanlage
EP0066682B1 (de) Positioniereinrichtung
EP0322698A1 (de) Verfahren für die Übertragung von Informationen
DE60037165T2 (de) Numerisches Steuerungsgerät für numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine
DE2917290C2 (de) System zum Feststellen einer Fehlfunktion einer numerischen Regeleinheit
DE2825792C2 (de) Elektronische Vorrichtung zur Kontrolle der Funktion eines elektronischen Garnreinigers
DE60307329T2 (de) Verfahren zum programmieren eines hörgeräts mittels einer programmiervorrichtung
DE2940598C2 (de) Störungserkennungseinrichtung
DE202007014753U1 (de) Schaltung zum Überwachen, ob die Schaltschwelle eines Schaltgebers innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt
EP0042194A1 (de) Dateneingabe- oder Ausgabegerät mit Funktionsprüfung
DE112019000964T5 (de) Eingangsimpedanzverwaltung und leckstromerfassung
EP0809361B1 (de) Elektronisches Schaltgerät und Schaltungsanordnung zur Überwachung einer Anlage
EP3483675B1 (de) Eingangsschaltung zum fehlersicheren einlesen eines analogen eingangssignals
DE10261450B4 (de) Elektromotor mit integrierter elektronischer Steuereinrichtung
DE3518300C2 (de)
DE3013054C2 (de) Kontrollgerät

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee