DE3420355A1

DE3420355A1 - System miteinander verbundener numerischer steuereinrichtungen

Info

Publication number: DE3420355A1
Application number: DE19843420355
Authority: DE
Inventors: Akihiko Fujimoto; Morio Nagoya Aichi Kiyokawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-06-01
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1984-12-06
Also published as: JPS59223807A

Description

System miteinander verbundener numerischer Steuereinrichtungen
BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von numerischen Steuereinrichtungen (Numerical Control, NC-Einrichtungen), bei denen numerische Steueroperationen durch ein einzelnes System bewirkt werden, das durch Kombination einer Mehrzahl von NC-Einrichtungen entsteht.
Eine konventionelle NC-Einrichtung ist mit einem Hilfscomputer, wie in Fig. 1 gezeigt, verbunden. In Fig. 1 bezeichnen TA, 1B und 1C NC-Einrichtungen, die jeweils mit dem Hilfscomputer 3 durch eine jeweilige Datenleitung 2 verbunden sind.
Referenzzeichen 4A, 4B und 4C bezeichnen zu steuernde Einrichtungen, wie beispielsweise Maschinenwerkzeuge.
Wie wohlbekannt ist, weist jede der NC-Einrichtungen eine OPU (Zentraleinheit) und einen Eingabe- und Anzeigebereich, bestehend aus beispielsweise einer Kathodenstrahlröhrenanzeige und einem Tastenfeld, auf. Die NC-Einrichtung ist so aufgebaut, daß sie Programme empfangen und modifizieren kann.
Die konventionellen NC-Einrichtungen 1A bis 1C werden betrieben auf der Basis von Kommandos von dem Hilfscomputer 3, weshalb es notwendig ist, daß sie mit dem Hilfscomputer 3 durch individuelle Datenleitungen 2 verbunden werden, wodurch das Gesamtsystem komplex, sperrig und teuer wird. Weiter besteht das Problem, daß die Funktion der NC-Einrichtungen 1A bis 1C im allgemeinen nicht flexibel ist.
Eine NC-Einrichtung steuert gewöhnlich nur zwei NC-Motoren, so daß im Fall eines eine Sechs-Achsen-Steuerung benötigenden Objekts es notwendig ist, drei NC-Einrichtungen und einen Hilfscomputer vorzusehen zum simultanen Steuern der drei NC-Einrichtungen. Weiter ist es notwendig, einen Daten-Transceiver zum Koppeln des Hilfscomputers an jede NC-Einrichtung vorzusehen.
Demzufolge ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungssystem für NC-Einrichtungen zu schaffen, welches eine kompakte Struktur hat und reduzierte Kosten mit sich bringt.
Ebenso soll ein System geschaffen werden, das von verschiedenartigen Programmen mit guter Flexibilität betrieben werden kann.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, ist erfindungsgemäß eine Mehrzahl von Datenübertragungs/-empfangsbereichen in jeder NC-Einrichtung vorgesehen. Die Mehrzahl von NC-Einrichtungen sind miteinander verbunden durch Verbinden eines jeden der Datenübertragungs/-empfangsbereiche, und Information wird zwischen den NC-Einrichtungen ausgetauscht, damit sie als ein System funktionieren. Auf diese Weise wirkt jede der NC-Einrichtungen als ein Hilfscomputer und ein Transceiver zum Ausführen von Datenkommunikation allein mit den NC-Einrichtungen.
Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen: Fig. 1 ein Blockdiagramm mit einem Beispiel eines konventionellen Systems der Verbindung von NC-Einrichtungen; Fig. 2 ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines NC-Verbindungssystems gemäß der Erfindung; Fig. 3 ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform eines Verbindungssystems mit Sechs-Achsen-Steuerung; Fig. 4 ein Blockdiagramm von NC-Einrichtungen in der vorliegenden Erfindung; und Fig. 5 ein Diagramm mit der Anordnung von in einem RAM-Bereich der NC-Einrichtung der vorliegenden Erfindung gespeicherter Information.
In Fig. 2, die eine bevorzugte Ausführungsform eines NC-Verbindungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt, bezeichnen die Referenzzeichen 10A bis 100 NC-Einrichtungen, die jeweils Datenübertragungs/empfangsteile 11 und 12 und einen Speicher (RAM) 13 haben mit einem Bereich zum Speichern von Benutzerprogrammdaten. Die Datenübertragungs/empfangsteile 11 und 12 einer jeden NC-Einrichtung 10A, lOB und 100 sind durch Verbindungsleitungen 14 verbunden. Alle Datenübertragungs/empfangsteile haben den gleichen Aufbau, und sie können eine serielle Datenübertragungs/empfangsschaltung aufweisen, wie beispielsweise einen RS-232C-Standard.
Beim Betrieb kann der Benutzer die Betriebsdaten durch eine Programmiersprache wie beispielsweise BASIC erzeugen und steuern durch Eingeben von Daten und Befehlen von einem nicht gezeigten Eingabe- und Anzeigeteil. Die vom Benutzer gewünschte mechanische Steuerung kann unter den NC-Einrichtungen 10A bis 100 zugeordnet werden. Deshalb ist es sogar im Fall des Bewirkens komplexer Operationen möglich, die NC-Einrichtungen 10A bis 100 zusammenarbeiten zu lassen, und im Fall des Betriebs mit einem einzelnen Programm können Betriebsbefehle und ähnliches unter den NC-Einrichtungen 10A bis 100 transferiert werden, um so die gegenseitige Auslastung zu steigern.
Außerdem kann diese Steuerart auf ähnliche Weise bewirkt werden in dem Fall, bei dem jede der NC-Einrichtungen 10A bis 100 ein verschiedenes Objekt steuert.
In Fig. 3 ist ein Verbindungssystem von NC-Einrichtungen, das eine Sechs-Achsen-Steuerung ermöglicht, gezeigt. Im allgemeinen steuert eine NC-Einrichtung nur zwei NC-Motoren, so daß in dem Fall eines eine Sechs-Achsen-Steuerung benötigenden Objekts es bisher erforderlich war, den in Fig. 1 gezeigten Aufbau vorzusehen, bei dem der Hilfscomputer 3 notwendig ist, wodurch das gesamte System sperrig wurde. Demgegenüber kann erfindungsgemäß der in Fig. 3 gezeigte Aufbau vorgesehen werden.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die NC-Einrichtungen 10A bis 100 miteinander durch Verbindungsleitungen 14 verbunden, und jede NC-Einrichtung steuert zwei NC-Motoren 40. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Maschinenbetriebskarte.
Wenn im Betrieb die Maschinenbetriebskarte 15 betätigt wird, bestimmen die jeweiligen NC-Einrichtungen, ob sie in Betrieb gehen soll. Solch eine Bestimmung wird gemacht mit Bezug auf von anderen NC-Einrichtungen erhaltener Information. Nach dem Start der verschiedenen NC-Einrichtungen werden die NC-Motoren 40 gesteuert gemäß jeweiligen Programmen und unter Bezug auf die Betriebsbedingungen der anderen NC-Einrichtungen. Auf diese Weise kann eine Sechs-Achsen-Steuerung bewirkt werden durch sechs NC-Motoren 40 ohne einen Hilfscomputer wie bei der konventionellen Anordnung.
In Fig. 4 ist die detaillierte Struktur einer NC-Einrichtung gezeigt. Der Speicher 13 besteht aus Bereichen 13A, 13B und 13C. Der Bereich 13A ist ein fester Bereich, der zum Realisieren der NC-Funktion benutzt wird, und der Bereich 13B ist ein Bereich zum Speichern der Registrierungsnummer der zu verbindenden NC-Einrichtung, die die NC-Registrierungsnummer von einer nicht gezeigten Bedienungstafel,die ausschließlich für NC-Einrichtungen benutzt wird, erhält. Der Bereich 13C ist ein Speicherbereich, über den vom Benutzer frei verfügt werden kann, beispielsweise zum Speichern von Steuerprogrammen und Daten. Das Referenzzeichen 16 bezeichnet einen Steuerteil der NC-Einrichtung zum Bewirken der erforderlichen Steuerung der NC-Einrichtung wie beispielsweise Steuerung von Eingabe- und Ausgabesignalen, Steuerung eines Antriebsteils und Steuerung der Datenübertragungs/empfangsteile. Das Referenzzeichen 17 bezeichnet einen Eingabe/Ausgabeteil mit einem Interface zur Eingabe und Ausgabe von Daten an und von der Maschinenbedienungstafel und ein nicht gezeigtes Interface für die Eingabe und Ausgabe von Daten zu und von dem zu steuernden Maschinenwerkzeug. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Antriebsteil zum Antrieb des Servomotors 40 des zu steuernden Maschinenwerkzeugs. Im Bereich 13C ist ein Steuerprogramm für die Maschinenbedienungstafel 15, ein Steuerprogramm für die Servo-Motoren 40 und ein Programm zum Bewirken einer Datenkommunikation zwischen anderen NC-Einrichtungen, die durch die Verbindungsleitungen 14 mit den Datenübertragungs/empfangsteilen 11 und 12 verbunden sind, gespeichert. Weiter ist in dem Bereich 13B die der NC-Einrichtung zugewiesene NC-Registrierungsnummer gespeichert, wie in Fig. 5 gezeigt. Wie in Fig.
5 gezeigt, ist in der ersten Registrierungsadresse die Registrierungsnummer der gerade benutztcn NC-Einrichtung gespeichert.
Das Format für die Datenkommunikation ist wie folgt:

REGISTRIERUNGSNUMMER DER NC-EINRICHTUNG, AN DIE DATEN

UBERTRAGEN WERDEN SOLLEN + REGISTRIERUNGSNUMMER DER

NC-EINRICHTUNG, DIE DATEN ÜBERTRÄGT + BEFEHL + DATEN

Unter den miteinander verbundenen NC-Einrichtungen gibt es eine Haupt-NC-Einrichtung und mehrere Neben-NC-Einrichtungen.
Die Haupt-NC-Einrichtung 10A ist mit der Maschinenbetriebskarte 15 verbunden zum Überwachen des Gesamtsystems, wie in Fig. 3 gezeigt, und im Bereich 13C der Haupt-NC-Einrichtung 10A ist das Programm zum Steuern der Maschinenbedienungstafel 15 gespeichert. In der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Registrierungsnummern 10A, 10B und 100 den NC-Einrichtungen lOA, lOB und 100 jeweils zugewiesen, das heißt, die Haupt-NC-Einrichtung erhält die Registrierungsnummer 10A und die Neben-NC-Einrichtungen die Registrierungsnummern 1OB und 100.
Im folgenden wird der Betrieb, wenn ein Startbefehl von der Maschinenbedienungstafel 15 zu der damit verbundenen NC-Einrichtung übertragen wird, beschrieben. In der Haupt-NC-Einrichtung lOA läuft das Programm zum Steuern der Servo-Motoren 40 der NC-Einrichtung 10A an beim Empfang eines Startbefehls. Weiter wird ein Befehl zum Starten eines automatischen Betriebes von der Haupt-NC-Einrichtung 10A an die Neben-NC-Einrichtungen 10B und 100 durch die Verbindungsleitungen 14 übertragen.
Das Übertragungsdatenformat, das ähnlich dem obigen Format ist, ist wie folgt:

REGISTRIERUNGSNUMMER 10B + STRIERUNGSNUMMER 10C +

REGISTRTERUNGSNUMMER 10A + BEFEHL ZUM STARTEN DES

AUTOMATISCHEN BETRIEBS

Als nächstes erfaßt die Neben-NC-Einrichtung lOB beim Empfang der Daten eine Koinzidenz zwischen ihrer in dem Speicherbereich 13B gespeicherten Registrierungsnummer lOB und der empfangenen Registrierungsnummer lOB. Dann wird der empfangene Befehl decodiert, worauf festgestellt wird, daß ein Befehl zum Starten des automatischen Betriebs von der Haupt-NC-Einrichtung lOA zu der NC-Einrichtung lOB übertragen wurde.
Demzufolge wird die Ausführung des Programms zum Steuern der Servo-Motoren 40 der Neben-NC-Einrichtung lOB, welches in dem Speicherbereich 13C gespeichert ist, gestartet. Die Betriebsweise der Neben-NC-Einrichtung 100 ist ganz ähnlich.
Die NC-Einrichtung zum Übertragen der Daten ist nicht begrenzt auf die Haupt-NC-Einrichtung, sondern kann ebenso eine Neben-NC-Einrichtung sein. Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß der Ubertragungs/Empfangsteil 11 oder 12, der gerade nicht benutzt wird, zum Übertragen der Daten dienen kann.
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind drei NC-Einrichtungen benutzt. Jedoch kann eine beliebige gewünschte Anzahl von NC-Einrichtungen benutzt werden.
Wie oben detailliert beschrieben wurde, ist erfindungsgemäß eine Mehrzahl von NC-Einrichtungen vorgesehen, die jeweils eine Mehrzahl von Datenübertragungs/empfangsteilen aufweisen, die mit den Datenübertragungs/empfangsteilen von anderen NC-Einrichtungen über Verbindungsleitungen verbunden sind. Demgemäß läßt sich ein kompaktes System mit niedrigen Kosten und gutem Betriebsverhalten erreichen. Solch ein System hat den Vorteil, daß es nach einem durch einen Benutzer erstellten Programm betrieben werden kann, wodurch die Flexibilität des Systems erhöht wird.
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Claims

System miteinander verbundener numerischer Steuereinrichtungen PATENTANSPRÜCHE 0 System miteinander verbundener numerischer Steuereinrichtungen, gekennzeichnet durch: eine Mehrzahl von numerischen Steuerungseinrichtungen, die jeweils einen Steuerteil, einen Antriebsteil, einen Eingabe/ Ausgabeteil, einen Speicherteil und eine Mehrzahl von Datenübertragungs/empfangsteilen aufweisen, wobei jeder dieser Teile durch eine Programmiersprache steuerbar ist, Verbindungsleitungen zum Verbinden der Datenübertragungs/ empfangsteile von mehreren der numerischen Steuerungseinrichtungen, und eine Maschineitedienungstafel, die mit dem Eingabe/Ausgabeteil wenigstens einer der numerischen Steuerungseinrichtungen verbunden ist, wobei die mehreren numerischen Steuerungseinrichtungen gesteuert werden als einheitliches System durch gegenseitiges Austauschen von Information zwischen den mehreren numerischen Steuerungseinrichtungen durch die Verbindungsleitungen.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherteil der numerischen Steuereinrichtungen einen ROM-Bereich und einen RAM-Bereich aufweist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Programm zum Bewirken numerischer Steuerfunktionen in dem ROM-Bereich gespeichert ist.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der RAM-Bereich einen ersten Bereich zum Speichern einer Registrierungsnummer der entsprechenden numerischen Steuerungseinrichtung und einen zweiten Bereich zum Speichern von Programmen und von einem Benutzer eingegebenen Progammen aufweist.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerprogramm für die Mascninenbedienungstafel, ein Steuerprogramm für Datenkommunikation zwischen den mehreren numerischen Steuerungseinrichtungen und ein Steuerprogramm zum Steuern numerischer Steuerungsmotoren in dem zweiten Bereich gespeichert sind.
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsteil einer jeden der numerischen Steuerungseinrichtungen mit zwei numerischen Steuermotoren verbunden ist und ein Steuersignal an die zwei numerischen Steuermotoren ausgibt.
7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinenbedienungstafel einen Start und einen Stop von mehreren der numerischen Steuerungseinrichtungen befiehlt.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Start-und Stopbefehle, die von der Maschinenbedienungstafel ausgegeben werden, an die mehreren der numerischen Steuereinrichtungen durch die Verbindungsleitungen übertragen werden.
9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren numerischen Steuerungseinrichtungen drei sind, und daß eine Sechs-Achsen-Steuerung der Steuerung von sechs numerischen Steuerungsmotoren bewirkt wird.