DE3119259A1 - Electronic control for woodworking machines - Google Patents
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Abstract
Description
Elektronische Steuerung für HolzbearbeitungsmaschinenElectronic control for woodworking machines
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Steuerung für eine wenigstens eine Holzbearbeitungsmaschine zum Formatschneiden, Kantenanleimen, Kappen, Fräsen, Schleifen und dergleichen von Möbelelementen aufweisende Holzbearbeitungsstraße.The invention relates to an electronic control for a at least one woodworking machine for format cutting, edge banding, caps, Woodworking line comprising milling, grinding and the like of furniture elements.
In der holzverarbeitenden Industrie werden verschiedene Maschinen zum Bearbeiten von kontinuierlich durchlaufenden Holzteilen bzw. Möbelelementen verwendet. Die Maschinen, welche zum Formatschneiden, Kantenanleimen, Kappen, Fräsen, Schleifen und dergleichen der Möbelelemente vorgesehen sind, sind zweckmäßig in Bearbeitungsstraßen aufgestellt, welche die vollständige Bearbeitung eines Möbelelements in einem Durchlauf ermöglichen.Various machines are used in the woodworking industry for processing continuously moving wooden parts or furniture elements used. The machines, which are used for format cutting, edge banding, cutting, milling, Loops and the like of the furniture elements are provided are useful in Processing lines set up, which the complete processing of a furniture element enable in one pass.
Mit solchen Bearbeitungsstraßen werden jeweils gleichartige Möbelelemente hintereinander in einer Holzbearbeitungsmaschine bzw. in den einzelnen Maschinen der Bearbeitungsstraße bearbeitet. Soll eine andere Art von Möbelelementen auf eine andere Art bearbeitet werden, so sind die Maschinen auf den neuen Arbeitsablauf umzurüsten. Eine von Hand vorgenommene Umrüstung der Maschinen ist bei jeweils geringen Stückzahlen gleich zu bearbeitender Möbelelemente sehr zeitaufwendig. Die Umrüstung der Maschinen, d.h. die Bereitstellung und Einstellung der einzelnen Aggregate bzw. Werkzeuge jeder Maschine mit Hilfe einer zentralen numerischen Programmsteuerung ist infolge des komplizierten Programmaufbaus und der geringen übersichtlichkeit einer solchen numerischen Programmsteuerung sowie infolge von Schwierigkeiten bei der Beseitigung von etwaigen Fehlern durch den Benutzer selbst für die infragestehenden Maschinen ungeeignet.Furniture elements of the same type are produced with such processing lines one after the other in a woodworking machine or in the individual machines machined on the processing line. Should be a different type of furniture elements are processed in a different way, the machines are set to the new workflow to retrofit. A manual conversion of the machines is in each case small Number of pieces of furniture elements to be processed in the same way is very time-consuming. The conversion of the machines, i.e. the provision and adjustment of the individual units or Tools of every machine with the help of a central numerical program control is due to the complicated program structure and the lack of clarity such numerical program control and as a result of difficulties the elimination of any errors by the user himself for those in question Machines unsuitable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Steuerung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach und übersichtlich im Aufbau ist und für sich die volle Funktionsfähigkeit jeweils einer einzelnen Maschine gewährleistet sowie gleichzeitig die Möglichkeit der Ausrüstung einer Holzbearbeitungsmaschine mit einer einfach und sicher zu bedienenden vollelektronischen Steuerung bietet.The invention is based on the object of an electronic controller of the type mentioned above, which are simple and clear in structure and the full functionality of each individual machine is guaranteed and at the same time the possibility of equipping a woodworking machine with a fully electronic control that is easy and safe to use.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Maschine eine frei programmierbare elektronische Steuerung mit einem Programmspeicher, einem Hilfsspeicher, einem nichtflüchtigen Hilfsspeicher und einem 1-Bit-Mikroprozessor zur Durchführung logischer Verknüpfungen und mit 24V- und 5V-Pegel Eingängen sowie 220V- und 24V-Pegel Ausgängen aufweist.According to the invention, this object is achieved in that each machine a freely programmable electronic control with a program memory, a Auxiliary memory, a non-volatile auxiliary memory and a 1-bit microprocessor for the implementation of logical links and with 24 V and 5 V level inputs as well Has 220V and 24V level outputs.
Mit einer derartigen frei programmierbaren Steuerung oder PC-Steuerung als Grundausstattung ist jede Holzbearbeitungsmaschine für sich voll funktionsfähig. Die 24V-Pegel Eingänge der PC-Steuerung ermöglichen den Anschluß von vorzugsweise optoelektronischen Meß- bzw. Taktgebern, die 5V-Pegel Eingänge ermöglichen die vollelektronische Ausrüstung der Maschine auf der Grundlage mehrerer Mikroprozessoren.With such a freely programmable controller or PC controller As a basic equipment, every woodworking machine is fully functional in itself. The 24V level inputs of the PC control allow the connection of preferably optoelectronic measuring or clock generators, the 5V level inputs enable the fully electronic Equipment of the machine based on several microprocessors.
Eine vollelektronisch gesteuerte Maschine mit einfachem und übersichtlichem Aufbau sowohl der Maschine als auch der elektronischen Steuerung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jede frei programmierbare Steuerung mit einem Mikroprozessor für die Umrüstung der Aggregate der Maschine, einem Mikroprozessor für die Steuerung der Zufuhr von Kantenmaterialien und einem Mikroprozessor zur Simulierung eines Schieberegisters für die berührungslose Längensteuerung verbunden ist, und daß die Mikroprozessoren über eine Stromschleifen-Schnittstelle mit einer Eingabeeinheit verbunden sind.A fully electronically controlled machine with simple and clear Structure of both the machine and the electronic control is according to the invention achieved in that each freely programmable controller with a microprocessor for converting the machine's aggregates, a microprocessor for the control the supply of edging materials and a microprocessor to simulate a Shift register for the contactless length control is connected, and that the Microprocessors via a current loop interface with an input unit are connected.
Der erste Mikroprozessor ist ein Umrüstprozessor, mit dessen Hilfe die Umrüstung der Aggregate der Maschine vorgenommen wird, der zweite Mikroprozessor ist ein Kantenfolgeprozessor, mit welchem die Zufuhr von Kantenmaterialien je nach Bedarf steuerbar ist, und der dritte Mikroprozessor ist ein Streckensteuerprozessor, mit dessen Hilfe ein Schieberegister für die berührungslose Längensteuerung beim Durchlauf der Möbelelemente simuliert wird. Die mit den Mikroprozessoren und der Stromschleifen-Schnittstelle verbundene Eingabeeinheit ermöglicht das selektive Ansprechen der Mikroprozessoren über entsprechende Adressen und ist vorzugsweise getrennt von der Maschine selbst aufzustellen. Die erfindungsgemäße vollelektronische Steuerung ermöglicht nicht nur einen Aufbau aus einzelnen Bauelementen, sondern auch eine einfache und schnelle Bedienung bei der Umrüstung der Maschine und bei einer etwaigen Fehlersuche.The first microprocessor is a conversion processor with the help of which the equipment of the machine is converted, the second microprocessor is an edge following processor, with which the feed of edge materials depending on Can be controlled as required, and the third microprocessor is a route control processor, with its help a shift register for the contactless length control at Passage of the furniture elements is simulated. The ones with the microprocessors and the Input unit connected to the current loop interface enables the selective Addressing the microprocessors via appropriate addresses and is preferred set up separately from the machine itself. The fully electronic according to the invention Control not only enables a structure from individual components, but also simple and fast operation when converting the machine and with any troubleshooting.
Die Eingabeeinheit ist zweckmäßig mit einem Magnetbandkassettengerät und einem Dateneingabe- und Sichtgerät verbunden, welche wiederum vorzugsweise getrennt von der Maschine aufgestellt sind. Mit dieser zusätzlichen Ausrüstung ist sowohl eine schnelle und sichere Umrüstung der Maschine aufgrund vorbereiteter Datenträger in Form von Magnetbandkassetten als auch eine benutzergeführte Umrüstung möglich.The input unit is expedient with a magnetic tape cassette device and a data entry and display device connected, which in turn are preferably separate are set up by the machine. With this additional equipment is both one quick and safe machine retrofitting due to prepared data carriers in In the form of magnetic tape cassettes as well as user-guided retrofitting possible.
Die Mikroprozessoren sind zweckmäßig 8-Bit-Monoboardprozessoren, wodurch ein besonders einfacher Aufbau der Steuerung erzielt wird.The microprocessors are conveniently 8-bit monoboard processors, which means a particularly simple structure of the control is achieved.
Zweckmäßig weisen die Mikroprozessoren 24V- und 5V-Pegel Eingänge sowie 5V-Pegel Ausgänge auf. Die 24V-Pegel Eingänge dienen dem Anschluß von Meßwert- und Taktgebern, die 5V-Pegel Eingänge und Ausgänge der Verbindung zwischen den Mikroprozessoren und der frei programmierbaren Steuerung.The microprocessors expediently have 24V and 5V level inputs as well as 5V level outputs. The 24 V level inputs are used to connect measured value and clocks, the 5V level inputs and outputs of the connection between the microprocessors and the freely programmable control.
Die Stromschleifen-Schnittstelle ist vorteilhaft eine 20mA-Stromschleifen-Schnittstelle, über welche alle angeschlossenen Mikroprozessoren angesteuert werden, jedoch jeweils nur der angesprochene Mikroprozessor reagiert. Schließlich sind die Schnittstelle und die Eingabeeinheit in Weiterbildung der Erfindung mehreren Maschinen einer Holzbearbeitungsstrasse gemeinsam. Damit läßt sich die gesamte Holzbearbeitungsstraße von einer einzigen Eingabeeinheit aus einstellen und umrüsten.The current loop interface is advantageously a 20mA current loop interface, via which all connected microprocessors are controlled, but each only the addressed microprocessor reacts. After all, are the interface and the input unit in a further development of the invention has several machines in a woodworking line together. This means that the entire woodworking line can be operated from a single one Set input unit off and convert.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Beispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild einer mit einer frei programmierbaren elektronischen Steuerung ausgerüsteten Holzbearbeitungsmaschine gemäß der Erfindung, und Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Holzbearbeitungsmaschine mit vollständig elektronischer Steuerung gemäß der Erfindung.The invention is illustrated below with reference to in the drawing Examples explained in more detail. In the drawing, FIG. 1 shows a block diagram of a Woodworking machine equipped with a freely programmable electronic control according to the invention, and FIG. 2 is a block diagram of a woodworking machine with fully electronic control according to the invention.
Die in dem Blockschaltbild in Fig. 1 dargestellte Holzbearbeitungsmaschine 1 ist als Grundausstattung mit einer frei programmierbaren Steuerung 2 (PC-Steuerung) ausgerüstet. Die Maschine 1 ist mit dieser PC-Steuerung alleine voll funktionsfähig.The woodworking machine shown in the block diagram in FIG. 1 1 is the basic equipment with a freely programmable control 2 (PC control) equipped. The machine 1 is fully functional with this PC control alone.
Die PC-Steuerung 2 enthält einen Programmspeicher, einen Hilfsspeicher, einen nichtflüchtigen Hilfsspeicher und einen 1-Bit-Mikroprozessor zur Durchführung logischer Verknüpfungen.The PC control 2 contains a program memory, an auxiliary memory, a non-volatile auxiliary memory and a 1-bit microprocessor for implementation logical links.
Die PC-Steuerung 2 weist 24V-Pegel Eingänge für den Anschluß von Meßwert- und Taktgebern an der Maschine 1 selbst sowie 24V-Pegel Ausgänge und 220V-Pegel Ausgänge zum Anschluß an die Stellglieder und Schalter der Maschine 1 auf. Weiter sind SV-Pegel Eingänge zur Verbindung mit weiteren Mikroprozessoren bei Ergänzung der Einheit zu einer vollelektronischen Steuerung vorgesehen.The PC control 2 has 24V level inputs for the connection of measured value and clocks on the machine 1 itself as well as 24V level outputs and 220V level Outputs for connection to the actuators and switches of the machine 1. Further are SV level inputs for connection to additional microprocessors when supplemented of the unit provided for a fully electronic control.
Fig. 2 zeigt, ausgehend von der Anordnung nach Fig. 1, das Blockschaltbild einer Maschine 1 mit vollelektronischer Steuerung. Die PC-Steuerung 2 ist eingangsseitig jeweils mit einem Mikroprozessor 3 (Umrüstprozessor) für die Umrüstung der Aggregate der Maschine 1, einem Mikroprozessor 4 (Kantenfolgeprozessor) für die Steuerung der Zufuhr von Kantenmaterialien und einem Mikroprozessor 5 (Streckensteuerprozessor) zur Simulierung eines Schieberegisters für die berührungslose Längensteuerung verbunden. Die Maschine 1 selbst ist außer den Verbindungen mit der PC-Steuerung 2 weiter, wie in der Zeichnung dargestellt, direkt mit den Mikroprozessoren 3 und 5 verbunden.FIG. 2 shows, based on the arrangement according to FIG. 1, the block diagram a machine 1 with fully electronic control. The PC control 2 is on the input side each with a microprocessor 3 (conversion processor) for converting the units the machine 1, a microprocessor 4 (edge following processor) for the control the supply of edging materials and a microprocessor 5 (line control processor) connected to simulate a shift register for contactless length control. The machine 1 itself is further apart from the connections with the PC control 2, as shown in the drawing, directly connected to the microprocessors 3 and 5.
Die Eingänge der Mikroprozessoren 3, 4 und 5 stehen über eine 20mA-Stromschleifen-Schnittstelle 6 mit einer Eingabeeinheit 7 in Verbindung. Die Eingabeeinheit 7 ist zweckmäßig an einer von der Maschine 1 entfernten Stelle vorgesehen, was durch die Stromschleifen-Schnittstelle 6 auf einfache Weise möglich wird.The inputs of the microprocessors 3, 4 and 5 are available via a 20 mA current loop interface 6 with an input unit 7 in connection. The input unit 7 is useful at a from the machine 1 remote location provided what by the current loop interface 6 is possible in a simple manner.
Weiter ist die Eingabeeinheit 7 mit einem Magnetbandkassettengerät 8 und einem Dateneingabe- und Sichtgerät 9 verbunden. Sowohl die Einstellung als auch die Umrüstung der Maschine 1 wie auch eine etwaige Fehlersuche erfolgt mit Hilfe des Dateneingabe- und Sichtgeräts 9 sowie des Magnetbandkassettengeräts 8, über welches vorbereitete und archivierte Umrüst- und Einstellprogramme von einem entsprechenden Magnetband abgerufen werden können.The input unit 7 is also provided with a magnetic tape cassette device 8 and a data input and display device 9 connected. Both the setting and the conversion of the machine 1 as well as any troubleshooting is also carried out Help of the data entry and display device 9 and the magnetic tape cassette device 8, via which prepared and archived retooling and setting programs from one corresponding magnetic tape can be called up.
Die Mikroprozessoren 3, 4 und 5 sind als 8-Bit-Monoboardprozessoren aufgebaut und weisen 24V- und 5V-Pegel Eingänge sowie 5V-Pegel Ausgänge auf. Die 24-V-Pegel Eingänge dienen der direkten Verbindung der Mikroprozessoren mit der Maschine 1, die 5V-Pegel Eingänge der Verbindung der Mikroprozessoren mit der Stromschleifen-Schnittstelle 6. Die 5V-Pegel Ausgänge der Mikroprozessoren dienen der Verbindung mit der PC-Steuerung 2.The microprocessors 3, 4 and 5 are 8-bit monoboard processors and have 24V and 5V level inputs and 5V level outputs. the 24 V level inputs are used to connect the microprocessors directly to the Machine 1, the 5V level inputs for connecting the microprocessors to the current loop interface 6. The 5V level outputs of the microprocessors are used to connect to the PC control 2.
Der Mikroprozessor 3 dient der Einstellung und Steuerung der Bearbeitungsaggregate der Maschine 1, der Mikroprozessor 4 dient der Steuerung der Zufuhr von Kantenmaterialien unterschiedlicher Formen, Arten und Stückzahlen zu der Maschine 1. Der Mikroprozessor 5 dient der berührungslosen Steuerung des Durchlaufs der Werkstücke durch die Maschine 1 und hat den besonderen Vorteil, daß er, verglichen mit einem Schieberegister, auf einfache Weise an verschiedene Fördergeschwindigkeiten und dadurch bedingte unterschiedliche Totzeiten der Stellglieder der Maschine 1 angepaßt werden kann.The microprocessor 3 is used to set and control the processing units the machine 1, the microprocessor 4 is used to control the supply of edge materials different shapes, types and quantities for the machine 1. The microprocessor 5 is used for the contactless control of the passage of the workpieces through the machine 1 and has the particular advantage that, compared to a shift register, it in a simple way to different conveying speeds and related different dead times of the actuators of the machine 1 can be adapted.
Die Stromschleifen-Schnittstelle 6 bietet die Möglichkeit, von der Eingabeeinheit 7 und dem zugehörigen Magnetbandkassettengerät 8 sowie dem Dateneingabe- und Sichtgerät 9 nicht nur die Mikroprozessoren 3, 4 und 5 einer einzigen Maschine.The current loop interface 6 offers the possibility of the Input unit 7 and the associated magnetic tape cassette device 8th as well as the data input and display device 9 not only the microprocessors 3, 4 and 5 a single machine.
1 anzusteuern und hiervon Rückmeldungen zu erhalten, sondern mehrere, mit entsprechenden Mikroprozessoren 3, 4 und 5 ausgerüstete Bearbeitungsmaschinen 1 einer Holzbearbeitungsstraße einzustellen, umzurüsten und zu überwachen, und zwar von einer von der Holzbearbeitungsstraße beliebig entfernten Stelle.1 and receive feedback from it, but several, processing machines equipped with corresponding microprocessors 3, 4 and 5 1 set up, retool and monitor a woodworking line, namely from a location that is any distance away from the woodworking line.
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