DE3938950C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur numerisch gesteuerten Bearbeitung und insbesondere auf ein System, das den Austausch von Bearbeitungsprogrammen zwischen einer Vielzahl von numerisch gesteuerten bzw. NC-Maschinen ermöglicht.
Aus der DE 30 43 894 A1 ist ein Kommunikationsnetzwerk mit einer Vielzahl an ein Kabel angeschlossener Schnittstellen- Module bekannt. Dabei ist jedes der Schnittstellen-Module in der Lage, Datennachrichten via Kabel an ein zugeordnetes Gerät zu übertragen, wobei insbesondere dieMaster-Slave-Problematik bei der Organisation des Netzwerkprotokolls beschrieben wird. Die Möglichkeit, eine NC-Maschine in das Netzwerk einzubinden, findet ebenfalls Erwähnung.
Diese Druckschrift zeigt hinsichtlich der Schnittstellen-Module ein programmierbares Steuergerät, das mit einer gegenüber den anderen unterschiedlichen Schnittstelle mit dem Kabel verbunden ist. Diese hat wiederum die Aufgabe, von dem Kabel Nachrichten zu empfangen und an das Steuergerät weiterzuleiten bzw. umgekehrt von dem Steuergerät Nachrichten über das Kabel an andere Stationen weiterzuleiten. Nachrichten und/oder Daten werden dabei in einem Direktzugriffsspeicher (DMA) des Steuergerätes abgelegt, von wo aus ein Zugriff durch die anderen Netzwerkteilnehmer erfolgen kann. Ein Datenaustausch erfolgt also nicht direkt, sondern über den Umweg der Einspeicherung in den Direktzugriffsspeicher des dieses Netzwerk kontrollierenden Steuergerätes.
Somit läßt sich anhand dieser Druckschrift auf ein System zur numerisch gesteuerten Bearbeitung schließen, mit einer Vielzahl von jeweils an ein Übertragungsnetz angeschlossenen numerisch gesteuerten NC-Maschinen, die jeweils eine Bearbeitungsprogramm- Speichereinrichtung zum Lesen und Speichern eines beliebigen Bearbeitungsprogramms und eine Datenübertragungseinrichtung zum Laden und Senden von Bearbeitungsprogrammen über das Übertragungsnetzwerk beinhalten.
Zum Austausch von Bearbeitungsprogrammen unter den NC-Maschinen über das Übertragungsnetz bzw. zur Aufrechterhaltung des Netzwerkbetriebes verwendet man in der Praxis einen Zentralrechner, in dem sämtliche Bearbeitungsprogramme zur Steuerung der NC-Maschinen abrufbar gespeichert sind. Eine derartige Ansammlung mehrerer Bearbeitungsprogramme an zentraler Stelle ermöglicht eine leichte Software-Wartung, ein Austausch von Bearbeitungsprogrammen zwischen zwei NC-Maschinen ohne den zwischengeschalteten, teuren Zentralrechner ist aber nicht möglich.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein System zur numerischen Bearbeitung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß ein freier Austausch von verschiedenen Betriebsprogrammen zwischen den NC- Maschinen ohne aufwendige Netzwerkstruktur möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Genauer wird die Lösung dadurch erreicht, daß die Bearbeitungsprogramm- Speichereinrichtung zumindest einer der NC-Maschinen zum Speichern einer Vielzahl von Bearbeitungsprogrammen geeignet ist und daß jeder numerisch gesteuerten NC-Maschine eine Tasteneingabeeinrichtung zur Abgabe von Befehlen an die Datenübertragungseinrichtung zum Laden oder Senden von Bearbeitungsprogrammen, eine Programmlade-Antworteinrichtung, welche eine Programmlade-Anforderung beanwortet und das darauffolgend gesendete Bearbeitungsprogramm anschließend in die Bearbeitungsprogramm-Speichereinrichtung einspeichert, eine Ausgabe-Antworteinrichtung, welche eine Ausgabe-Anforderung beantwortet, das angeforderte Bearbeitungsprogramm aus der Bearbeitungsprogramm-Speichereinrichtung ausliest und das ausgelesene Bearbeitungsprogramm aussendet, eine Programmlade- Anforderungseinrichtung für das Ausgeben einer Programmlade- Anforderung, das Auslesen eines Bearbeitungsprogramms aus der Bearbeitungsprogramm-Speichereinrichtung und das Aussenden des Bearbeitungsprogramms zu einer der übrigen NC-Maschinen sowie eine Ausgabe-Anforderungseinrichtung für das Ausgeben einer Ausgabeanforderung zum Ausgeben eines einer der übrigen NC-Maschinen eigenen Bearbeitungsprogramms und das Einspeichern des von dieser NC-Maschine gesendeten Bearbeitungsprogramms in die Bearbeitungsprogramm-Speichereinrichtung zugeordnet ist.
Somit kann mittels der Programmlade-Anforderungseinrichtung eine erste NC-Maschine eine weitere NC-Maschine zur Aufnahme und anschließenden Ausführung eines in der Bearbeitungsprogramm- Speichereinrichtung der ersten NC-Maschine abgelegten Bearbeitungsprogramms veranlassen und durch die zusätzliche Ausgabe-Anforderungseinrichtung kann eine erste NC-Maschine eine weitere NC-Maschine zur Abgabe eines in der Bearbeitungsprogramm- Speichereinrichtung dieser NC-Maschine abgelegten Bearbeitungsprogramms veranlassen und dieses Bearbeitungsprogramm nach Empfang ausführen, wobei aufgrund der Tatsache, daß zumindest eine der NC-Maschinen zudem über eine Bearbeitungsprogramm-Speichereinrichtung mit einem größeren Speicherplatz verfügt, auf den kostspieligen Zentralrechner verzichtet werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Blockdarstellung einer einzelnen NC-Maschine eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Blockdarstellung einer Verbindung zwischen zwei NC-Maschinen, die zusammen ein System zur numerisch gesteuerten Bearbeitung bilden,
Fig. 3 und 4 Ablaufdiagramme der Funktionen des Systems gemäß Fig. 2,
Fig. 5 eine Blockdarstellung eines herkömmlichen NC-Maschine und
Fig. 6 eine Blockdarstellung der herkömmlichen Verbindung zwischen einem Zentralrechner bzw. Werksautomatisierungscompu­ ter und NC-Maschinen.
Die beanspruchte Gestaltung eines Systems zur numerischen Bearbeitung ist insbesondere dann nutz­ voll, wenn sie in einem numerisch gesteuerten Bearbeitungs­ system gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Das System ist aus einer Vielzahl von numerisch gesteuerten Maschinen NCA, NCB, NCC, . . . NCN zusam­ mengestellt.
An einer Tasteingabeeinrichtung bzw. Tastatur 30 nach Fig. 1 gibt die Bedienungsperson Tastendaten für das Betreiben der einzelnen NC-Maschine ein. An einer Anzeigevorrichtung 31 beispielsweise in Form einer Bildschirmeinheit werden zur Information der Bedienungsperson ein Programm, die Aufeinan­ derfolge von Bearbeitungsvorgängen, ein Diagnosezustand und dergleichen der NC-Maschine angezeigt.
Eine an die Tastatur 30 angeschlossene Tastendaten-Auswerte­ einrichtung 32 ist beispielsweise in einer Zentraleinheit CPU mit einem Steuerprogramm für die Maschine NCA enthalten und setzt die Tastendaten aus der Tastatur 30 in einen den Daten entsprechenden Befehl um. Eine Anzeigendaten-Aufbereitungs­ einrichtung 33 setzt Informationen in der NC-Maschine in Daten um, die an der Anzeigevorrichtung 31 angezeigt werden können. Die Anzeigedaten-Aufbereitungseinrichtung 33 ist gleichermaßen wie die Tastendaten-Auswerteeinrichtung 32 in der Zentraleinheit CPU der NC-Maschine enthalten.
Eine Bearbeitungsprogrammspeichereinrichtung bzw. ein Speicher 34 ist ein Integrations­ schaltungsspeicher, ein Plattenspeicher, ein Bläschenspei­ cher oder dergleichen, der jeweils zum Speichern von mehre­ ren Bearbeitungsprogrammen ausgelegt ist. Der NC-Maschine ist für die Datenverbindung mit, einem externen Gerät eine Datenübertragungs-Schnittstelle 35 beispielsweise in Form einer RS232c-Schnittstelle zugeordnet.
Wenn die bei der Eingabe durch die Bedienungsperson von der Tastatur 30 abgegebenen Tastendaten entsrechend der Umset­ zung durch die Tastendaten-Auswerteeinrichtung 32 eine Anforderung zum Laden eines Programms ergeben, sendet eine Programmlade-Anforderungseinrichtung 36 einer anderen NC- Maschine NCB, NCC, oder dergleichen über die Schnittstelle 35 eine Programmlade-Anforderung zu, woraufhin die Programm­ lade-Anforderungseinrichtung 36 aus dem Speicher 34 ein Bearbeitungsprogramm ausliest, um es über die Schnittstelle 35 in eine gewählte NC-Maschine wie beispielsweise die Maschinen NCB einzugeben. Diese Programmlade-Anforderungsein­ richtung 36 ist gleichfalls in der Zentraleinheit CPU mit einem Steuerprogramm enthalten, die beispielsweise der NC- Maschine NCA zugehört.
Eine Programmlade-Antworteinrichtung 37 beantwortet eine über die Schnittstelle 35 aus einem externen Gerät eingege­ bene Programmlade-Anforderung, wonach die Programmlade- Antworteinrichtung 37 in der Folge ein von dem externen Gerät gesendetes Bearbeitungsprogramm aufnimmt und es in den Speicher 34 einspeichert. Die Programmlade-Antworteinrich­ tung 37 ist gleichfalls in der Zentraleinheit CPU enthalten.
Infolgedessen kann jede einzelne NC-Maschine ihr eigenes Bearbeitungsprogramm in eine beliebige andere NC-Maschine eingeben und auch ein Bearbeitungsprogramm aus einer solchen anderen NC-Maschine aufnehmen.
Falls die bei der Eingabe durch die Bedienungsperson von der Tastatur 30 abgegebenen Tastendaten entsprechend der Umset­ zung durch die Tastendaten-Auswerteeinrichtung 32 eine Anforderung zur Ausgabe darstellen, sendet eine Ausgabe- Anforderungseinrichtung 38 einer anderen NC-Maschine, z. B. der Maschine NCB oder NCC über die Schnittstelle 35 eine Ausgabe-Anforderung zu, woraufhin die Ausgabe-Anforderungs­ einrichtung 38 in den Speicher 34 ein Bearbeitungsprogramm einspeichert, das über die Schnittstelle 35 aus einer gewählten NC-Maschine wie beispielsweise der Maschine NCB ankommt. Diese Ausgabe-Anforderungseinrichtung 38 ist gleichfalls in der Zentraleinheit CPU mit einem Steuerprogramm enthalten, die beispielsweise der NC-Maschine NCA zugehört.
Eine Ausgabe-Antworteinrichtung 39 beantwortet eine über die Schnittstelle 35 aus einem externen Gerät eingegebene Ausga­ be-Anforderung, wonach die Ausgabe-Antworteinrichtung 39 als Ergebnis aus dem Speicher 34 ein Bearbeitungsprogramm aus­ liest und es über die Schnittstelle 35 dem externen Gerät zusendet. Diese Ausgabe-Antworteinrichtung 39 ist gleich­ falls in der Zentraleinheit CPU enthalten.
Infolgedessen kann jede einzelne NC-Maschine jederzeit ein Bearbeitungsprogramm einer beliebigen anderen NC-Maschine aufnehmen und andererseits ihr eigenes Bearbei­ tungsprogramm an eine beliebige andere NC-Maschine auf eine Ausgabe-Anforderung aus dieser anderen NC-Maschine hin abgeben.
Der Speicher 34 der NC-Maschine NCA hat eine Speicherkapazi­ tät, die zum Speichern aller von den auf die in Fig. 1 dargestellte Weise miteinander verbundenen NC-Maschinen NCA bis NCN anzuwendenden Bearbeitungsprogramme ausreichend ist. Auf diese Weise werden von dieser NC-Maschine NCA diese Bearbeitungsprogramme zentral verwaltet und die gleichen Funktionen wie diejenigen des herkömmlichen Zentralrechners bzw. Werksautomati­ sierungscomputers FAC nach Fig. 6 ausgeführt. Daher wird jede andere mit der Maschine NCA verbundene Maschine NCB bis NCN mit einem Speicher ausgestattet, der eine Kapazität zum Speichern allein eines für eine einzelne Bearbeitung benö­ tigten Programms hat, was eine wirtschaftliche bzw. sparsame Gestaltung ermöglicht. Daher haben die Maschinen NCB bis NCN den gleichen Aufbau wie die Maschine NCA mit nur dem Unter­ schied, daß ihre Speicher eine geringere Speicherkapazität als der Speicher 34 der Maschine NCA haben
Die Fig. 2 zeigt die gegenseitige Verbindung zwischen einer nachfolgend als erste NC-Maschine bezeichneten Maschine NCA und einer nachstehend als zweite NC-Maschine bezeichneten anderen Maschine NCB. Die den Teilen der Maschine NCA ent­ sprechenden Teile der Maschine NCB sind mit den gleichen Bezugszeichen unter Zusatz von "B" bezeichnet und hier nicht weiter beschrieben.
Anhand der Ablaufdiagramme in den Fig. 3 und 4 wird nun die Übertragung eines Bearbeitungsprogramms zwischen der ersten und der zweiten NC-Maschine NCA bzw. NCB beschrieben.
Als erstes werden nach einem bekannten Verfahren wie mittels eines (nicht gezeigten) Lochstreifenlesers, einer zu einem Verarbeitungscomputer führenden (nicht gezeigten) Datenüber­ tragungsleitung oder dergleichen im voraus oder nach Erfor­ dernis die für die Gruppe der Maschinen NCA bis NCN benötig­ ten Bearbeitungsprogramme jeweils in deren eigene Speicher eingespeichert.
Als nächstes werden dann, wenn ein Bearbeitungsprogramm aus der ersten NC-Maschine NCA in die zweite NC-Maschine NCB eingegeben werden soll, gemäß Fig. 3 von der Bedienungsperson an der Tastatur 30 der ersten NC-Maschine NCA die Ta­ stendaten für das Laden der zweiten NC-Maschine NCB mit dem Bearbeitungsprogramm eingegeben (Schritt S31). Die Tatendaten werden dann von der Tastendaten-Auswerteeinrichtung 32 zu einem Befehl an die Programmlade-Anforderungseinrichtung 36 umgesetzt (Schritt S32). Auf diesen Befehl hin sendet die Programmlade-Anforderungseinrichtungen 36 der zweiten NC- Maschine NCB über die Schnittstelle 35 eine Anforderung zum Einleiten des Programmladens zu (Schritt S33). Dann wartet die Programmlade-Anforderungseinrichtung 36 eine über die Schnittstelle 35 ankommende Antwort aus der zweiten NC- Maschine NCB ab (Schritt S34).
Auf den Empfang der Programmlade-Anforderung aus der ersten NC-Maschine NCA hin sendet die Programmlade-Antworteinrich­ tung 37B der zweiten NC-Maschine NCB abhänging von dem gegenwärtigen Betriebszustand der zweiten NC-Maschine NCB der ersten NC-Maschine NCA über die Schnittstelle 35B eine Antwort zu, die beispielsweise anzeigt, daß die zweite NC- Maschine NCB startbereit ist.
Falls der Inhalt der über die Schnittstelle 35 aus der zweiten NC-Maschine NCB empfangenen Antwort anzeigt, daß die zweite NC-Maschine NCB bereit ist (Schritt S35), liest die Programmlade-Anforderungseinrichtung 36 der ersten NC- Maschine NCA blockweise aufeinanderfolgend ein Programm aus dem Speicher 34 aus (Schritt S36). Dann sendet die Programm­ lade-Anforderungseinrichtung 36 das ausgelesene Bearbei­ tungsprogramm aufeinanderfolgend über die Schnittstelle 35 der zweiten NC-Maschine NCB zu, bis das ganze Programm ausgelesen ist (Schritt S38).
Währenddessen speichert die Programmlade-Antworteinrichtung 37B der NC-Maschine NCB während der Übertragung des Bearbei­ tungsprogramms über die Schnittstelle 35B das Bearbeitungs­ programm aufeinanderfolgend in den Speicher 34B ein.
Auf diese Weise werden von der ersten NC-Maschine NCA die Bearbeitungsprogramme blockweise gesendet. Wenn alle Bearbeitungsprogramme bzw. das ganze Bearbeitungsprogramm gesendet worden ist, wird die Übertragung beendet (Schritt S37).
Anhand des Ablaufdiagramms in Fig. 4 wird nun die Ausgabe von Bearbeitungsprogrammen aus der ersten NC-Maschine NCA an die zweite NC-Maschine NCB beschrieben.
Beispielsweise gibt die Bedienungsperson der zweiten NC- Maschine NCB an deren Tastatur 30B Tastendaten für die Ausgabe des Bearbeitungsprogramms ein (Schritt S41). Die Tastendaten werden von der Tastendaten-Auswerteeinrichtung 32B der zweiten NC-Maschine NCB zu einem Befehl an die Ausgabe-Anforderungseinrichtung 38B der zweiten NC-Maschine NCB umgesetzt (Schritt S42). Daraufhin sendet die Ausgabe- Anforderungseinrichtung 38B über die Schnittstelle 35B der ersten NC-Maschine NCA einen Befehl für das Beginnen der Ausgabe zu (Schritt S43). Dann wartet die Ausgabe-Anforderungs­ einrichtung 38B eine über die Schnittstelle 35B über­ tragene Antwort aus der ersten NC-Maschine NCA ab (Schritt S44).
Wenn von der zweiten NC-Maschine NCB der Befehl zur Ausgabe eingegeben ist und die erste NC-Maschine NCA betriebsbereit ist, wird eine Information darüber von der Ausgabe-Antwort­ einrichtung 39 der ersten NC-Maschine NCA zu der zweiten NC-Maschine NCB gesendet, wonach dann die Ausgabe-Antwort­ einrichtung die Bearbeitungsprogramme oder das Bearbeitungs­ programm blockweise aus dem Speicher 34 ausliest und das ausgelesene Bearbeitungsprogramm aufeinanderfolgend über die Schnittstelle 35 der zweiten NC-Maschine NCB zusendet.
Auf den Empfang der Information über die Startbereitschaft der ersten NC-Maschine NCA hin (Schritt S45), empfängt die Ausgabe-Anforderungseinrichtung 38B der zweiten NC-Maschine NCB über die Schnittstelle 35B das von der ersten NC- Maschine NCA aufeinanderfolgend gesendete Bearbeitungspro­ gramm (Schritt S46).
Die Ausgabe-Anforderungseinrichtung 38B speichert das emp­ fangene Bearbeitungsprogramm oder die empfangenen Bearbei­ tungsprogramme nacheinander in den Speicher 34B ein, bis alle Bearbeitungsprogramme vollständig übertragen sind bzw. das ganze Bearbeitungsprogramm vollständig übertragen ist (Schritt S47). Wenn das ganze Bearbeitungsprogramm empfangen und in den Speicher 34B eingespeichert ist (Schritt S47), beendet die Ausgabe-Anforderungseinrichtung 34B das Abspei­ chern. Auf diese Weise hat die Bedienungsperson ein er­ wünschtes Bearbeitungsprogramm erhalten, so daß sie die Bearbeitung einleiten kann.
Da von jeder NC-Maschine einer Gruppe von NC-Maschinen an irgendeine der anderen NC- Maschinen ein Befehl zum Aufnehmen oder Ausgeben eines Bearbeitungsprogramms abgegeben werden kann, ist damit ein freier Austausch von Bearbeitungsprogrammen zwischen den miteinander zu einem System bzw. vereinten Netz verbundenen NC-Maschinen ermöglicht.

Claims (5)

1. System zur numerisch gesteuerten Bearbeitung,
mit einer Vielzahl von jeweils an ein Übertragungsnetz angeschlossenen numerisch gesteuerten NC-Maschinen, die jeweils
  • [A] eine Bearbeitungsprogramm-Speichereinrichtung zum Lesen und Speichern eines beliebigen Bearbeitungsprogramms und
  • [B] eine Datenübertragungseinrichtung zum Laden und Senden von Bearbeitungsprogrammen über das Übertragungsnetzwerk beinhalten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bearbeitungsprogramm-Speichereinrichtung, zumindest einer der NC-Maschinen zum Speichern einer Vielzahl von Bearbeitungsprogrammen geeignet ist und daß jeder numerisch gesteuerten NC-Maschine zugeordnet ist:
  • [C] eine Tasteneingabeeinrichtung zur Abgabe von Befehlen an die Datenübertragungseinrichtung zum Laden oder Senden von Bearbeitungsprogrammen,
  • [D] eine Programmlade-Antworteinrichtung, welche eine Programmlade- Anforderung beantwortet und das darauffolgend gesendete Bearbeitungsprogramm anschließend in die Bearbeitungsprogramm- Speichereinrichtung einspeichert,
  • [E] eine Ausgabe-Antworteinrichtung, welche eine Ausgabe-Anforderung beantwortet, das angeforderte Bearbeitungsprogramm aus der Bearbeitungsprogramm-Speichereinrichtung ausliest und das ausgelesene Bearbeitungsprogramm aussendet,
  • [F] eine Programmlade-Anforderungseinrichtung für das Ausgeben einer Programmlade-Anforderung,
    das Auslesen eines Bearbeitungsprogramms aus der Bearbeitungsprogramm- Speichereinrichtung und
    das Aussenden des Bearbeitungsprogramms zu einer der übrigen NC-Maschinen sowie
  • [G] eine Ausgabe-Anforderungseinrichtung für
    das Ausgeben einer Ausgabeanforderung zum Ausgeben eines einer der übrigen NC-Maschinen eigenen Bearbeitungsprogramms und
    das Einspeichern des von dieser NC-Maschine gesendeten Bearbeitungsprogramms in die Bearbeitungsprogramm-Speichereinrichtung.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsprogramm-Speichereinrichtung durch einen Speicher in integrierter Bauweise, einen Plattenspeicher oder einen Magnetblasenspeicher gebildet ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der NC-Maschinen an das Übertragungsnetz mittels RS232c-Schnittstellen gebildet ist.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung von Bearbeitungsprogrammen blockweise erfolgt.
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