EP3814857A1 - Werkzeugmaschine mit steuervorrichtung - Google Patents

Werkzeugmaschine mit steuervorrichtung

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Publication number
EP3814857A1
EP3814857A1 EP19742690.1A EP19742690A EP3814857A1 EP 3814857 A1 EP3814857 A1 EP 3814857A1 EP 19742690 A EP19742690 A EP 19742690A EP 3814857 A1 EP3814857 A1 EP 3814857A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine
machine tool
areas
operating
control device
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.)
Pending
Application number
EP19742690.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Armin Bornemann
Daniel FOHLER
Rudolf FÜSSINGER
Manfred Schmid
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.)
Dmg Mori Pfronten GmbH
Original Assignee
Deckel Maho Pfronten GmbH
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 Deckel Maho Pfronten GmbH filed Critical Deckel Maho Pfronten GmbH
Publication of EP3814857A1 publication Critical patent/EP3814857A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical 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
    • G05B19/406—Numerical 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical 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
    • G05B19/409—Numerical 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 using manual data input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details or by setting parameters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34456—Authorize control of machine, robot if control panel has been connected
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36542—Cryptography, encrypt, access, authorize with key, code, password

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool with a control device which is set up to control operating modes of the machine tool.
  • Access controls for machine tools by means of one or more key switches are known from the prior art. Individual key operating modes of the machine are specifically activated via these key switches in accordance with the European guidelines and standards.
  • a machine tool with an access control device is known from EP 2 034 378 A2, wherein a user can select one or more operating functions via a selection device.
  • An access control device only grants the user access to those operating functions that he is authorized to perform.
  • An object of the present invention is to provide a control device and a machine tool with a control device which has improved operability and control, and with which safety in operation can be increased in a particularly simple manner.
  • the machine tool can have a control device for controlling the machine tool and various machine areas.
  • the machine tool can also include various operating modes, in particular also one or more safe operating modes (Mod e-of-saf eo pe rat ⁇ on, MSO for short), the operating modes at least one or more standard operating modes or standard operating modes and a service mode or one Service mode can include.
  • the machine tool can thus be operated in different operating modes, at least in a standard operation and in a service operation.
  • the standard operating modes can be, for example, a safe standard mode "Automatic" (MSO 1), a safe standard mode "Installer! (MSO 2), include a standard operation "extended setup” (MSO 3) Service operation (MSO SE) can also be designed as a safe operating mode.
  • the control device can have an operating device for operating the control device by a user and a safety controller for controlling different machine areas of the machine tool.
  • Machine areas of the machine tool can be selected via the operating device, and operating modes or safe operating modes can be defined for the selected machine areas, the selected machine areas with the assigned operating modes or safe operating modes can be transmitted to the safety controller.
  • Such a configuration advantageously makes it possible to provide a machine tool with a control device in which the user can select various machine areas of the machine tool via the operating device and can specify specific operating modes for the selected machine areas, so that the different machine areas of the machine tool are operated in different operating modes can.
  • This has the advantage of increasing safety because, for example, for service or maintenance work as well as for assembly work, only partial areas of the machine tool can be switched to a safety mode, machine areas that are not required can be brought into a sleep mode or an off state, for example.
  • Operating machine areas in safety mode enables, for example, a very slow movement of an NC axis (e.g. feed axis, spindle, etc.) of the machine tool, while at the same time suppressing error messages when opening service doors, which would normally lead to the machine coming to a safe standstill , so that the maintenance personnel or the user can carry out service work on the machine tool.
  • NC axis e.g. feed axis, spindle, etc.
  • the operating device can be set up in such a way that an access control device allows a user access to functions of the machine tool, according to a defined authorization in an access key, the operating device recognizing the authorization by detecting the access key.
  • This enables the user to select machine areas according to his authorization and to define operating modes according to his authorization for the respective machine areas.
  • the authorization of a user can thus relate to machine areas on the one hand and to operating modes on the other, so that a detailed assignment of the authorizations to a user or his access key is made possible.
  • the respective machine areas of the machine tool can be selected independently of one another and individual operating modes or safe operating modes can be defined for each of the selected machine areas. For the respective
  • Machine areas of the machine tool can thus be defined independently of one another, operating modes or safe operating modes. This enables the machine tool to be controlled with a high safety factor, since for various work on the machine tool, for example, only that machine area is activated and thus put into work mode for which the respective service or maintenance work and / or assembly work is to be carried out, the other machine areas, for example can be switched to an off state (or left).
  • the operating modes can include an assembly operation. In an assembly plant, the machine tool can be operated during the assembly and / or installation of the machine tool.
  • safety-relevant sensors of the machine area can be partially activated by this assembly operation, with other sensors being deactivated, so that, for example, a spindle speed sensor is activated in the respective machine area when the maintenance door is installed, so that the faulty or accidental activation of the An error message or a signal can be output to the spindle, for example, to thereby switch off the machine tool or only the respective machine area or to bring it into a safe state.
  • the control device can allow selection of machine areas on which assembly work and / or maintenance work is carried out, so that it is possible to operate these machine areas in an assembly operation. It is also possible to operate or switch off non-selected machine areas in a safety mode.
  • the control device can have a receiving unit (e.g. in connection with a selection device or selection device and / or activation device for selecting or activating e.g. a specific operating mode among the available operating modes) for receiving signals of an electronic access key (access device).
  • a receiving unit e.g. in connection with a selection device or selection device and / or activation device for selecting or activating e.g. a specific operating mode among the available operating modes
  • an electronic access key can be designed, for example, as a transponder key.
  • the registration and verification of the user who activates the machine tool or its control can be carried out using such an electronic access key.
  • By providing a receiving device directly on the control device it is possible to determine the authorizations of the user or the electronic access key used and to enable selectable machine areas and operating modes based on this.
  • the controller can be designed such that the access authorization of the electronic access key is recognized and, depending on the access authorization, a change in the operating modes or secure operating modes and / or access to machine areas can be specified.
  • the control device is thus Programmable, so that the different authorizations of the different electronic access keys can be set beforehand to access different operating modes and machine areas.
  • the control device can be set up to define an operating mode or safe operating mode of the machine tool per machine area. This enables an individual configuration of the operation of the machine tool and thereby also increases the safety during maintenance, service and / or assembly work.
  • the operating modes can advantageously include at least a manual mode, an automatic mode and an assembly mode (assembly mode).
  • the operating modes can be automatic operation ("Automatic" operating mode, MSO 1), setup mode ("Setup” operating mode, MSO 2) for setting up the machine, and / or extended setup mode ("Advanced setup” operating mode, MSO 3) for Setting up the machine with expanded set-up options and functions, and / or a service mode ("Service” operating mode, MSO SE), and include the above-mentioned assembly mode (assembly mode).
  • the control device can advantageously comprise a release button for activating the selected machine area in the assigned operating mode. This improves the operation of the machine tool, since incorrect operation is not possible without pressing the release button.
  • control device in such a way that the release of the operation of the machine area or of the entire machine tool requires a constant pressing of the release button. This is possible, for example, in manual operation of the machine tool in order to increase safety when moving spindles at increased speed. By continuously pressing the release button, it is thus possible to ensure that the user of the machine tool is at the control device and not in a work area of the machine tool or away from the machine tool. This is particularly relevant to safety when operating the machine areas in service or assembly operations.
  • a cabin and / or maintenance door can be provided in the machine area of the machine tool and in service operation and / or assembly operation of the machine area, the control device can allow the machine area to be operated, even though, for example, the cabin is open or the maintenance door is open.
  • the safety sensor for outputting the position of the maintenance door (closed position, open position) can be deactivated, so that the maintenance door can be exchanged easily and without an error message.
  • the other safety elements of the machine area can also remain activated.
  • the machine tool can e.g. comprise a tool changer, a tool magazine, a pallet changer and / or a chip conveyor system, which are preferably each assigned to different machine areas.
  • the control device can operate as a mode selector switch and can be set up to change the access authorization of a user by determining the user authorization to determine an access key and to enable operation of the machine tool according to the authorization of the user.
  • Machine tool can be reduced and upon detection of deviations in the working speed over a certain extent and / or a signal from a safety sensor, a stop (safe stop) of the machine tool can be brought about by the control device.
  • the safety mode can be selected not only for the entire machine tool but also only for special selected machine areas of the machine tool.
  • the reduction in the maximum working speed in safety operation and also the detection of deviations in the working speed over a certain extent or a signal from a safety sensor additionally increase safety.
  • the functions of the machine tool can be restricted in safety mode.
  • the machine tool may include a control device that includes a safety mode selection device that includes a selection system for changing the operating mode, an access system for restricting access to the selection system, and a selection system that controls the safety-related parts of the control stakes.
  • a safety mode selection device that includes a selection system for changing the operating mode, an access system for restricting access to the selection system, and a selection system that controls the safety-related parts of the control stakes.
  • the structure of three systems, namely the selection system, the access system and the dialing system allows increased security, because to change the operating mode, the user's authorizations are checked first and then the operating mode can be changed in the selection system and finally in the dialing system Control information can be transmitted to the safety controller. This can reduce the risk of unauthorized access.
  • the operating data can include manual operation, automatic operation, and set-up operation and automatic operation with manual intervention. This enables a large number of different operating modes for the different machine areas so that the respective machine areas can be controlled individually.
  • Service operation can be activated depending on signals from the maintenance door and at the same time that the user's authorization is present. This configuration makes it possible to put a machine area of the machine tool into a service operation as soon as, for example, a maintenance door is opened, provided that the user is also authorized for service operation for the respective machine area. If, on the other hand, the maintenance door is opened by a user who does not have the necessary authorization, the machine tool can be switched off and a warning issued.
  • the operating device can comprise a screen for graphically displaying the machine areas and the operating modes of the respective machine areas, wherein the machine areas to be selected can be displayed in a matrix.
  • the graphical representation of the machine areas and the respective operating modes makes it possible to increase the security to the extent that the user can see at a glance which operating mode is present in soft machine areas.
  • the screen can be a touch-sensitive screen, so that the machine areas and operating modes can be selected directly on the screen. This simple type of operation further increases the level of security, since it is unnecessary to search for the respective switches which are not arranged on the screen, since switching is possible by directly touching the respective switches on the screen.
  • Access to the operating device, through the authorization of an electronic key, can also be entered by entering a password and / or fingerprint (e.g. by fingerprint recognition ⁇ or similar
  • Access authorization authentications must be protected.
  • the operating device can therefore only be operated as a function of the authorization and the respective password and / or fingerprint or the appropriate access authorization.
  • the operating modes can include a service operation for the machine operator and a service operation for the machine manufacturer. This distinction enables access to particularly critical machine areas or elements of the machine tool only to service employees of the machine manufacturer.
  • a release button or activation button can be provided, which must be pressed.
  • the release button (activation button) can act directly on the safety controller, with the selected machine area being transmitted to the safety controller via data transmission.
  • This advantageous embodiment makes it possible to design the release button for operating the machine area independently of the system of the operating device, so that an independent safety shutdown via the release button is made possible when an error occurs in the operating device. In other words, operation of the machine area when an error occurs in the operating device is prevented by the release button being connected to the safety controller independently of the operating device, so that the machine tool is not operated in the preselected operating mode without actuation of the release button.
  • the release switch To activate the operation of the machine areas in the respective operating mode, the release switch must be pressed and the electronic key must also be connected to the control device. This is a further increase in security, since on the one hand it is ensured that the user presses the release switch and, in addition, that the user also has the necessary authorization, since the connection to the user's electronic key is required.
  • the electronic key can be assigned an authorization which corresponds to the qualification or the level of training of the user of the key.
  • Machine areas can be selected via a screen, which, after activation, can be transferred to a safety mode according to ISO 18090.
  • feedback from the safety controller can take place on the screen of the operating device and the activated machine areas can be graphically represented there, this graphic representation in particular comprising lighting up of the activated machine areas.
  • This feedback from the machine areas to the screen of the control device makes it possible to give the user feedback about the operation of the respective machine areas. Thus, if a faulty machine area is in operation, even though it should not be in operation it is possible for the user to recognize this directly on the screen and to remedy the error.
  • the machine areas that are operated in safety mode can be displayed graphically on the screen of the operating device. These machine areas can only be activated if the release button is pressed and the electronic access key is connected to the control device. Thus, the graphic representation on the screen increases the security by requesting the presence of the electronic access key and pressing the release button.
  • the machine tool can be designed in such a way that, in the event that the connection with the electronic key is interrupted, the operation of the machine areas of the machine tool is blocked, so that the machine tool is stopped completely or partially.
  • the machine tool can have a tool magazine, an access to the tool magazine, a plate changer, an access to the plate changer, a work area and an access to the work area, which can each be assigned to a separate machine area.
  • the operating device can be a portable operating device. This enables the user to go to certain sections of the machine tool, in particular during assembly and service work, and to carry the operating device with them. It is possible to operate the machine tool in selected machine areas since the user can carry the portable operating device with him and in particular, the activation of the release button required for operation can be carried out on site. In service mode, it is therefore no longer necessary for a user to stand at the stationary operating device in order to press the release button, so that the second user can carry out the service in the machine area. Rather, it is possible here for a service employee to carry out the service work directly in the machine area with the portable operating device and to press the release button on the portable operating device in order to set or activate the machine area in the respective operating mode.
  • the portable operating device can comprise an approval device.
  • the machine tool can comprise a control device which comprises two operating devices, a (stationary) operating device which is fixedly connected to the control device and a portable (mobile) operating device.
  • the stationary operating device and the mobile operating device are preferably set up such that only one of the operating devices is always active or activated.
  • the stationary operating device and the mobile operating device can be set up in such a way that the activated operating device must be deactivated before the other operating device can be activated. It is also possible that the stationary operating device and the mobile operating device are set up such that the activated operating device is automatically deactivated when the other operating device is activated.
  • the operating device can also allow the selection of individual or multiple components or devices (for example NC axes or feed axes) of this machine area, so that the components (elements, NC axes, etc.) of the machine area are fixed as required (or can be controlled), the components being, in particular, drivable components (eg actuators, feed axes, axis slides, drive shafts, etc.) of the machine tool.
  • drivable components eg actuators, feed axes, axis slides, drive shafts, etc.
  • This further differentiation makes it possible not only to select different machine areas of the machine tool, but also in addition different drivable (or controllable) components of the machine tool, such as spindles or the like.
  • These components can also include maintenance or service doors of the machine tool. It is thus possible to operate the spindle in a safety mode and the maintenance door in a machine area, for example Deactivate in the same or in another machine area so that the door sensor does not emit a false signal when the maintenance door is
  • the control device can carry out a preset coupling of different components and / or machine areas, so that when a machine area is selected, other machine areas or components are also activated (selected) and the operating mode to be determined is also assigned to these parts (or these components are set to a preset operating mode).
  • the preset coupling of different components it is possible for the preset coupling of different components to be carried out by machine areas, so that the components are fixed in order to operate the selected machine area in safety mode. For example, when selecting the safety mode, the power supply for a second machine area can be prevented for a second machine area, so that security can be increased.
  • the control device can carry out a handshake-controlled transmission process. This enables particularly safe control of the machine tool.
  • the access system can also be integrated in the selection system.
  • the receiving unit of the control device can be an RFID receiver.
  • a control device for controlling a machine tool can include an operating device for operating the control device by a user and a safety controller for controlling different machine areas of the machine tool. The operating device can be used to select machine areas of the machine tool and to define operating modes for the selected machine areas, the selected machine areas with the assigned operating modes being able to be transmitted to the safety controller.
  • the operating modes can include an assembly operation, so that, irrespective of the structure of the machine tool and / or when the machine tool is started up, functions of the machine can be provided without having to manually insert, for example, safety elements of the machine.
  • the control device can also include an emergency stop button, which is arranged in particular in the operating device.
  • the electronic control device can comprise a display which is touch-sensitive, so that inputs can be made by a user touching the screen.
  • the control device can comprise an additional portable operating device.
  • Selected work areas can be displayed graphically on the screen.
  • the selected work areas can preferably be represented in a safe manner by illuminated (flashing) areas on the screen.
  • the selection of the machine areas and the selection of the operating modes can be carried out on the touch-sensitive screen.
  • Areas of the machine tool can be selected via the operating device and operating modes can be defined for the selected areas, the selected areas with the operating modes being transmitted to the safety control. Data transmission between the safety controller and the operating device is thus provided.
  • a method for controlling a machine tool with a control device which comprises a machine controller for controlling the machine tool and a safety controller, can have the steps: access to the system of the control device by connection with the electronic key, selection of the operating mode depending on the authorizations of the electronic key , Selection of the machine areas and transmission of the data to the safety controller.
  • the machine tool can be divided into several machine areas, wherein the machine tool can also be operated in different operating modes and the operating modes include at least one service operation and one normal operation.
  • a compu rp rogra mmp product with a program that are stored on a data carrier and are configured to be executed on a control device of a machine tool can be provided, with this Program a procedure (as described above) can be performed on the machine tool.
  • Fig. I shows an example of the relationship between the access system, the
  • Fig. 2 shows an example of the operating device and the data transmission from the
  • FIG. 5 shows an example of the operating device, a mobile operating device
  • 8a shows an example of the screen of the operating device for selecting the safe operating modes
  • Fig. 6b shows an example of a display of the screen of the operating device, e.g.
  • Fig. 7 shows an example of the selection of a machine area as well
  • Fig. 8 shows an example of a schematic structure of an example
  • Fig. 10 shows an example of a structure of the control device with the
  • FIG. 11 shows an example of a schematic structure of a further example of a circuit concept.
  • a safety mode selection device which consists of an access system, a selection system and a selection system for manually selecting the operating mode of a machine.
  • the access system is a facility that limits access to a restricted group of people and prevents accidental or improper use of the selection system.
  • the selection system is a device that makes it possible to change an operating mode of the machine tool.
  • the selection system can be integrated into the access system, for example in a key switch (operating mode selector switch) e.g. in connection with a transponder or a similar access system.
  • the selection system is the safety-related part of the entire control system.
  • the access system, the selection system and the selection system are part of the control device of the machine tool.
  • the control device comprises an operating device (B) and a safety controller S.
  • the user Via the access system, the user can gain access to the control system of the machine tool using the electronic access key (transponder key).
  • the selection system enables the user to select work areas of the machine tool and to change the safe operating mode of the areas. After selection and selection of the operating modes, these instructions are transmitted to the safety controller S of the machine tool W via the selection system at the control level.
  • the machine tool can be operated in a safety mode.
  • safety mode encompasses an available group of functions with common features that do not exceed a certain level of risk.
  • the access system can restrict access in various ways. Access is preferably restricted via an electronic key. Additionally or alternatively, a password may also have to be requested. Additional security features, such as a fingerprint sensor or the like, can also be provided.
  • the control device of the machine tool W includes, for example, the operating device B, which has a screen. This screen enables the user to select machine areas M on the operating device B and to determine the operating mode for the respective machine areas M via the electronic access key, depending on the authorization of his access key, after successful registration in the access system.
  • the recorded data are transmitted to the safety controller S via a data connection, which subsequently controls the corresponding machine areas M in accordance with the information entered.
  • Safety mode manual operation, MSO 0: The operation of the machine by control “by hand” or by manual control specifications without NC functionality. The non-automatic operation of the feed axes is permitted in this operating mode. The operator is in control of the machining process without using programmed machining steps. The axes of the machine tool can be moved using control devices with automatic reset as well as electronic handwheels or joysticks. This enables safe and simple entry of the control commands. Another possible safety mode is automatic operation
  • set-up mode Another possible operating mode is set-up mode (MSO 2): In set-up mode, the operator can prepare for the subsequent work processes, for example to determine the position of the tools and workpieces by probing the workpiece with a probe.
  • Another operating mode is the optional "Operation for manual interventions under restricted operating conditions" (MSO 3): This operating mode allows the temporary operation of the machine under manual or numerical control with restricted performance and temporarily opened separating or triggered non-separating protective devices. This operating mode is to activate an approval device to increase security.
  • MSO SE In a service mode (MSO SE) it is possible to switch the machine tool into a service mode.
  • the service operation should preferably only be made available for service personnel of the machine manufacturer or for trained and authorized service personnel. The processing of workpieces is not permitted in service mode.
  • the possible operating modes of the machine tool also advantageously have an assembly operation.
  • the cabin is usually missing when a machine is started up. Therefore, assembly work still has to be carried out, for example the installation of the tool changer, the tool magazine, the plate changer, and / or the chip removal system, etc.
  • the cabin only arrives at the machine at a relatively late time. In order to nevertheless be able to use functionalities of the machine tool, it is thus possible to put areas of the machine tool into an assembly operation or to control them as required.
  • the machine tool cabin for certain service activities must be removed.
  • the cabin and certain machine assemblies can also be removed for transport and can be transported separately. The service operation thus enables the machine tool to be controlled for the service work.
  • the assembly and / or service operation can not only be activated depending on the position of a maintenance door, but dependencies can also be provided to enable these operating modes, such as the presence of an electronic access key with the appropriate authorization.
  • the machine areas in which work is carried out can be selected on the machine control screen using a matrix.
  • An electronic access key (smart key, transponder) is used to grant access to the matrix on the control screen.
  • the electronic access key bears the authorization for the installation company and the service company.
  • the preselection of the work area is carried out via a matrix on the screen of the operating device B.
  • the preselected work area is displayed graphically, for example flashing or with color, etc.
  • data is transferred between the operating device B and the safety controller S. instead of. This data transmission can be achieved in particular via outputs and / or a bus signal.
  • the matrix of the preselected machine areas is activated via a release button MB1 (activation button), which acts directly on the safety controller S, as shown by way of example in FIG. 3. Activation is achieved through this process.
  • the safety controller S reads in the machine area M preselected on the matrix and, with the activation of the MB1 key, and with the appropriate authorization, takes over the preselected machine area M in the safety controller S when the transponder is inserted.
  • the direct connection between the release button MB1 and the safety controller is also shown in FIG. 3, a mobile operating device MB being shown in FIG. 3.
  • the Release button MB1 can be provided both on a mobile and on an operating device B that is permanently connected to the machine tool.
  • the electronic access key bears the authorization for the possible safe operating modes that the respective user of the machine has acquired on the basis of training and his professional qualifications.
  • the preselected machine area M is switched into a mode-of-safe operation (operating mode: Mod e-of-saf e-o pe rati o n), e.g. in the sense of ISO 16090-1.
  • a feedback occurs from the safety controller S on the screen of the operating device B. This feedback is shown graphically there, for example the flashing preselected machine area M is now statically highlighted with color and safety instructions are displayed.
  • the machine area M preselected on the screen of the operating device B is m or e-of-saf e-o pe rat io n, e.g.
  • the electronic access key for access to the service mode can be selected from three variants, the selected work area is retained or the selected work area is left and automatic mode is activated or all work areas of the machine are blocked so that dangerous movement is no longer possible.
  • FIG. 4 A possible subdivision of the machine area M (work areas) of the machine tool is shown in FIG. 4.
  • the areas are subdivided into an area of access to work area Ml and a work area M2.
  • an area of the plate changer M4 is provided as well as the access area to the plate changer M3 (set-up place for workpieces).
  • the area of the tool magazine M6 has an area adjacent to the access to the tool magazine M5 and a second access area to the tool magazine M7. This division into Different machine areas of the machine tool W is only one of many possible subdivision options.
  • a portable approval device preferably according to the requirements of ISO 16090-1, can also be provided in service operation.
  • the work area M2 and the tool changer can be selected as the machine area. NC axes that are not required, for example plate changers or chip conveyor screws or conveyors of a chip conveyor system, are safely shut down.
  • the tool changer flap is opened and remains open.
  • the movement of the tool changer must be individually preselected on the operating station of the machine, on operating device B or on the locally inserted portable operating station and then moved with a direction button in connection with an enabling device.
  • Such a portable operating device MB is shown by way of example in FIG. 7. The operator controls the movement on site with the portable operating station MB, as far as possible, but at a reduced speed but always with an enabling device and direction button or similar.
  • the movement can also be generated with a handwheel in connection with an enabling device on the portable operating station MB.
  • the selection of the work area and the pallet changer in service mode enables the NC axes to be adjusted with the movements of the plate changer to each other.
  • the work area is linked to the plate changer, so that a joint selection is possible. All other NC axes in the coupled areas are safely shut down. Other movements, such as the chip removal system, etc., are also stopped.
  • FIG. 5 shows an example of the schematic structure of the control of the machine tool.
  • the control device B with the screen, via which the user can make the selection of the various areas, is connected to the safety control S.
  • the safety control S is also connected to the mobile control device MB.
  • different electronic access keys BAI, BA2, BA3 or e.g. MSO 1, MSO 2, MSO 3, etc.
  • different machine areas M an can be selected.
  • FIGS. 6a and 6b Various display options on screens of the operating device B are shown by way of example in FIGS. 6a and 6b.
  • the operating device B it is possible to select different machine areas of the machine tool and, moreover, preferably also to define operating modes or safe operating modes for the respective machine area M.
  • To activate the machine tool W to increase safety, it is e.g. possible to request a password via the control device B via a password input PW and corresponding software.
  • the safety application AP e.g. comprising a display of safety instructions
  • the safety application AP is set up to pass the data on to the safety controller S and to control the machine tool W if the verification is successful.
  • FIG. 7 The selection of the tool changer and tool magazine is shown by way of example in FIG. 7.
  • An overview of the entire machine tool is possible via a first graphic representation (top in FIG. 7).
  • an individual Machine area of the machine tool can be selected.
  • the tool changer flap and / or a screw conveyor and / or a chip conveyor of a chip conveyor system can be shut down if service work is to be carried out in the work area.
  • the user can carry the portable operating device MB with him, whereby a release button MB1 and a speed control device MB2 e.g. in the form of a rotary switch (e.g. handwheel)
  • a release button MB1 ensures that the user is always in agreement with the movement being carried out, with the machine being stopped immediately when the release button is released.
  • Using the rotary switch MB2 it is possible to control the speed and / or the direction of rotation of various components in the selected work area.
  • the tool magazine When selecting the tool magazine, it is possible to individually control all components of the tool magazine.
  • individually or together on the matrix on the screen of the operating device B for example movable components such as wheels or chains of the tool magazine (for example in chain or wheel magazines) individually can be selected.
  • Other movements in this area such as the tool change itself or tool cleaning, can be safely stopped.
  • the operator can control the movement on site with reduced speed, an approval device and a direction button or the like always being provided.
  • the maximum permissible speed is, for example, two meters per minute (peripheral speed) when there is a risk of crushing.
  • the maximum speed in the event of a shock hazard is, for example, 15 meters per minute (peripheral speed).
  • a further area of work is the selection of the coolant / lubricant system, whereby all functions of the coolant / lubricant system can be controlled.
  • Axes eg one or more feed axes
  • chip conveyor screws or conveyors of a chip conveyor system in other work areas can be safely stopped to avoid incorrect operation.
  • FIG 8 shows a further example of a possible schematic representation of the structure of the control device of the machine tool.
  • Various operating modes of the machine tool W or the working areas of the machine tool W are shown in the left area. These can be selected individually or together, and after successful selection of the work areas, these are passed on to the safety controller S.
  • the safety controller S generates an output on the screen of the operating device B on which the activated work areas and operating modes can be displayed. For operation, a connection with an electronic key BAI is required as well as the release key MB1 (activation key).
  • FIG. 9 also shows another possible exemplary schematic structure of the control device of the machine tool W, the release button MB1 (activation button) also being required here for the selection of the different operating modes and the work areas of the machine tool W.
  • a selection of different areas of the machine tool W in order to put it into a service operation is also possible, for example, using the usual switches 1 to III (see reference number 1).
  • selection via the screen via the operating device B is possible, as already described.
  • the mobile operating device MB can be provided, this also being a receiving device for communication with an access lock.
  • the machine tool W itself is controlled via the safety controller S.
  • FIG. 10 shows an example of a structure of the control device with the operating device and the inputs and outputs on the screen of the operating device
  • FIG. 11 shows an example of a schematic structure of a further example of a circuit concept.
  • the control device B is shown schematically by way of example, which is connected to the safety controller S, the safety controller S also being connected to the drives, the NC axes and / or the spindle SP of the machine tool W, and to the sensors TS, which, for example, recognize the opening or closing of a service door.
  • the release switch MB1 (enabling device) is in direct contact with the safety controller S, a control switch AS (activation button) being additionally provided, which is also directly connected to the safety controller S.
  • the movements on site can be made different.
  • a distinction is preferably made between an operator of a machine operator and an operator of the machine manufacturer. If the protective devices are closed and locked or the non-separating protective devices are active, then the movements are permitted without an approval device and without speed reduction. Since there is no cabin and no doors during the assembly phase of the machine and therefore there are no safety switches, there is a separate operating mode for this purpose. worked with bridging plugs or comparable devices. With appropriate control of the respective machine areas, however, these are not applicable.
  • the handshake is a communication protocol for data transfer via a serial interface. With this protocol, the parties negotiate the parameters for the data transmission after authentication.
  • the receiver confirms that the sender has received data and informs the sender that it is ready to receive further data.
  • the service mode can be activated automatically when the electronic access key is connected and the machine areas M can be selected by the user in order to be operated in the service mode.

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Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine Werkzeugmaschine W mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Betriebsarten der Werkzeugmaschine W. Die Steuervorrichtung umfasst eine Bedieneinrichtung B zu Bedienung der Steuervorrichtung durch einen Benutzer und eine Sicherheitsteuerung S zum Ansteuern der verschieden Maschinenbereiche M der Werkzeugmaschine W, Über die Bedieneinrichtung B ist es möglich Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine W zu selektieren und für die selektierten Maschinenbereiche M eine Betriebsart festzulegen. Die selektierten Maschinenbereiche M und die zugehörigen Betriebsart werden an die Sicherheitssteuerung S übermittelt. Durch eine solche Ansteuerung der Werkzeugmaschine ist ein sicherer Betrieb bei Montage- und Servicearbeiten der Werkzeugmaschine möglich.

Description

WERKZEUGMASCHINE MIT STEUERVORRICHTUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, Betriebsarten der Werkzeugmaschine zu steuern.
Aus dem Stand der Technik sind Zugriffssteuerungen für Werkzeugmaschinen mittels eines oder mehreren Schlüsselschaltern bekannt Ober diese Schlüsselschalter werden gezielt einzelne Betriebsarten der Maschine im Sinn der europäischen Richtlinien und Normen aktiviert.
Aus der EP 2 034 378 A2 ist eine Werkzeugmaschine mit einer Zugriffssteuereinrichtung bekannt, wobei ein Nutzer eine oder mehrere Betriebsfunktionen über eine Auswahleinrichtung auswählen kann. Eine Zugriffssteuereinrichtung gewährt dem Nutzer dabei nur Zugriff auf diejenigen Betriebsfunktionen, zu deren Ausführung er berechtigt ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung und eine Werkzeugmaschine mit einer Steuervorrichtung bereitzustellen, welche eine verbesserte Bedienbarkeit und Ansteuerung auf weist, und mit der insbesondere auf einfache Weise die Sicherheit im Betrieb erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Werkzeugmaschine kann eine Steuervorrichtung zum Steuern der Werkzeugmaschine und verschiedene Maschinenbereiche aufweisen. Die Werkzeugmaschine kann zudem verschiedene Betriebsarten, insbesondere auch einen oder mehrere sichere Betriebsarten (Mod e-of-saf e-o pe rat ί o n , kurz MSO), umfassen, wobei die Betriebsarten zumindest einen oder mehrere Standardbetriebe bzw. Standardbetriebsarten und einen Servicebetrieb bzw, eine Servicebetriebsart umfassen können. Die Werkzeugmaschine kann somit in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden und zwar zumindest in einem Standardbetrieb und in einem Servicebetrieb. Die Standardbetriebsarten können z.B. einen sicheren Standard betrieb„Automatik“ (MSO 1), einen sicheren Standard betrieb „Einrichter!“ (MSO 2), einen Standardbetrieb„erweitertes Einrichten“ (MSO 3) umfassen Auch der Servicebetrieb (MSO SE) kann als eine sichere Betriebsart ausgebildet sein.
Die Steuereinrichtung kann eine Bedieneinrichtung zur Bedienung der Steuervorrichtung durch einen Benutzer und eine Sicherheitssteuerung zum Ansteuern verschiedener Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine aufweisen. Über die Bedieneinrichtung können Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine selektiert werden und für die selektierten Maschinenbereiche können Betriebsarten bzw. sichere Betriebsarten festgelegt werden, wobei die selektierten Maschinenbereiche mit den zugeordneten Betriebsarten bzw. sicheren Betriebsarten an die Sicherheitssteuerung übermittelt werden können.
Durch eine solche Ausgestaltung ist es vorteilhaft möglich, eine Werkzeugmaschine mit einer Steuervorrichtung bereitzustellen, bei der der Benutzer Ober die Bedieneinrichtung verschiedene Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine selektieren kann und für die selektierten Maschinenbereiche spezifische Betriebsarten festlegen kann, sodass die verschiedenen Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden können. Dies hat den Vorteil der Sicherheitserhöhung, da beispielsweise für Service- oder Wartungsarbeiten sowie für Montagearbeiten nur Teilbereiche der Werkzeugmaschine in einen Sicherheitsbetrieb geschaltet werden können, wobei nicht benötigte Maschinenbereiche beispielsweise in einen Ruhemodus oder in einen Ausschaltezustand gebracht werden können.
Das Betreiben von Maschinenbereichen im Sicherheitsmodus ermöglicht beispielsweise ein sehr langsames Verfahren einer NC-Achse (z.B. Vorschubachse, Spindel, etc.) der Werkzeugmaschine, wobei gleichzeitig Fehlermeldungen beim Öffnen von Servicetüren, welche im Normalfall zum sicheren Stillstand der Maschine führen würden, unterdrückt werden können, sodass das Wartungspersonal oder der Benutzer Servicearbeiten an der Werkzeugmaschine durchführen kann.
Gleichzeitig können jedoch andere Bereiche der Werkzeugmaschine in einem anderen Sicherheitsmodus betrieben werden, sodass bei ungewolltem Öffnen von Servicetüren oder bei Fehlersignalen aus anderen Maschinenbereichen eine Warnung oder Abschaltung der Werkzeugmaschine ermöglicht wird. Durch die Auswahl von verschiedenen Betriebsarten bzw sicheren Betriebsarten für verschiedene Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine ist es zudem möglich beispielsweise eine Montagearbeit in einem Maschinenbereich und eine Servicearbeit (z.B. eine andere Montagetätigkeit oder Wartungstätigkeit) in einem anderen Maschinenbereich gleichzeitig durchzuführen, wobei die Maschinenbereiche in die entsprechenden Betriebsarten bzw sicheren Betriebsarten versetzt werden und dadurch mit hoher Sicherheit und in effizienter Weise die Werkzeugmaschine gewartet oder umgebaut werden kann. Bei anstehenden Servicearbeiten werden Bewegungen in den ausgewählten Maschinenbereichen auf sichere Weise überwacht oder stillgesetzt und im Bedarfsfall steuerungstechnisch auf sichere Weise ermöglicht
Die Bedieneinrichtung kann derart eingerichtet sein, dass über eine Zugriffssteuereinrichtung einem Nutzer Zugriff auf Funktionen der Werkzeugmaschine erlaubt werden, gemäß einer festgelegten Berechtigung in einem Zugriffsschlüssel, wobei die Bedieneinrichtung durch Erfassung des Zugriffschlüssels die Berechtigung erkennt. Dem Nutzer ist es dadurch möglich, Maschinenbereiche gemäß seiner Berechtigung zu selektieren und Betriebsarten gemäß seiner Berechtigung für die jeweiligen Maschinenbereiche festzulegen. Die Berechtigung eines Nutzers kann somit einerseits auf Maschinenbereiche bezogen sein und andererseits auf Betriebsarten, sodass eine detaillierte Zuordnung der Berechtigungen zu einem Nutzer bzw. dessen Zugriffsschlüssel ermöglicht ist.
Die jeweiligen Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine können unabhängig voneinander ausge wählt und für jede der ausgewählten Maschinenbereiche können individuelle Betriebsarten bzw. sichere Betriebsarten festgelegt werden. Für die jeweiligen
Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine können somit unabhängig voneinander Betriebsarten bzw. sichere Betriebsarten festgelegt werden. Dies ermöglicht eine Ansteuerung der Werkzeugmaschine mit hohem Sicherheitsfaktor, da für verschiedene Arbeiten an der Werkzeugmaschine beispielsweise nur derjenige Maschinenbereich aktiviert wird und somit in den Arbeitsbetrieb versetzt wird, für den die jeweilige Service oder Wartungsarbeit und/oder Montagearbeit durchzuführen ist, wobei die anderen Maschinenbereiche beispielsweise in einen Auszustand geschaltet (oder belassen) werden können. Die Betriebsarten können einen Montagebetrieb umfassen. In einem Montagebetrieb ist das Betreiben der Werkzeugmaschine bei der Montage und/oder Installation der Werkzeugmaschine möglich. Dies hat den besonderen Vorteil, dass durch diesen Montagebetrieb sicherheitsrelevante Sensoren des Maschinenbereichs teilweise aktiviert werden können, wobei andere Sensoren deaktiviert sind, sodass beispielsweise bei der Montage der Wartungstür ein Drehzahlsensor der Spindel in dem jeweiligen Maschinenbereich aktiviert ist, sodass bei fehlerhaften oder versehentlichen Aktivieren der Spindel eine Fehlermeldung oder ein Aussignai ausgegeben werden kann, um dadurch beispielsweise die Werkzeugmaschine oder nur den jeweiligen Maschinenbereich abzuschalten bzw. in einen sicheren Zustand zu überführen.
Die Steuereinrichtung kann ein Selektieren von Maschinenbereichen erlauben, an denen Montagearbeiten und/oder Wartungsarbeiten durchgeführt werden, sodass ein Betreiben dieser Maschinenbereiche in einem Montagebetrieb ermöglicht wird. Zudem ist es möglich nichtselektierte Maschinenbereiche in einen Sicherheitsbetrieb zu betreiben oder abzuschalten.
Die Steuervorrichtung kann eine Empfangseinheit (z.B. in Verbindung mit einer Anwähleinrichtung bzw. Auswähleinrichtung und/oder Aktivierungseinrichtung zum An wählen bzw. Aktivieren z.B. einer bestimmten Betriebsart unter den verfügbaren Betriebsarten) aufweisen, zum Empfangen von Signalen eines elektronischen Zugangsschlüssels (Zugangseinrichtung). Ein solcher elektronischer Zugangsschlüssel bzw. eine solche Zugangseinrichtung kann beispielsweise als Transponderschlüssel ausgebildet sein. Die Anmeldung und Verifizierung des Nutzers, welcher die Werkzeugmaschine bzw. deren Steuerung aktiviert kann über einen solchen elektronischen Zugangsschlüssel erfolgen. Durch Vorsehen einer Empfangseinrichtung direkt an der Steuervorrichtung ist es möglich, die Berechtigungen des Nutzers bzw. des verwendeten elektronischen Zugangsschlüssels zu bestimmen und basierend darauf selektierbare Maschinenbereiche und Betriebsarten zur Auswahl freizugeben.
Die Steuerung kann derart ausgebildet sein, dass die Zugriffsberechtigung des elektronischen Zugangsschlüssels erkannt wird und abhängig von der Zugriffsberechtigung ein Ändern der Betriebsarten bzw. sicheren Betriebsarten und/oder Zugriff auf Maschinenbereiche vorgebbar sind. Die Steuervorrichtung ist somit programmierbar, sodass den verschiedenen Berechtigungen der verschiedenen elektronischen Zugangsschlüssel der Zugriff auf verschiedene Betriebsarten sowie Maschinenbereiche im Vorhinein festgelegt werden kann. In einer weiteren Ausgestaltung ist es zudem möglich, die Steuervorrichtung über ein Netzwerk mit einem Server zu verbinden, sodass ein Administrator über den Server die zulässigen Betriebsarten bzw. zulässigen sicheren Betriebsarten sowie zulässigen Maschinenberetche für die jeweiligen Berechtigungen der Zugangsschlüssel über den Server fest legen kann. Dies hat den Vorteil, die Sicherheit weiter erhöhen zu können, da insbesondere bei Feststeilen von Fehlerhäufigkeiten bei verschieden Berechtigungskategorien von Zugangsschlüsseln eine nachträgliche Veränderung der Berechtigungen einfach möglich ist, sodass die auftretenden Fehler reduziert werden können. Wird beispielsweise bei Verwendung von Zugangsschlüsseln mit einer niedrigen Berechtigung im erhöhten Maße ein bestimmter Fehler produziert, beispielsweise durch zu hohe Festlegung der Drehzahl einer Spindel, so ist es möglich, für bestimmte Drehzahlen der Spindel besondere Berechtigungen anzufordern, sodass für eine Änderung der Drehzahl über einen bestimmten Bereich hinaus eine höhere Berechtigung erforderlich ist, sodass ein Verstellen nur mit einem Zugangsschlüssel, welcher eine höhere Berechtigung hat, ermöglicht ist.
Die Steuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Betriebsart bzw. sichere Betriebsarte der Werkzeugmaschine pro Maschinenbereich festzulegen. Somit ist eine individuelle Ausgestaltung des Betriebs der Werkzeugmaschine ermöglicht und dadurch auch eine Erhöhung der Sicherheit bei Wartungs-, Service- und/oder Montagearbeiten möglich.
Die Betriebsarten können vorteilhaft zumindest einen manuellen Betrieb, einen automatischen Betrieb und einen Montagebetrieb (Montagebetriebsart) umfassen. Insbesondere können die Betriebsarten einen automatischen Betrieb (Betriebsart „Automatik“, MSO 1), einen Einrichtbetrieb (Betriebsart „Einrichten“, MSO 2) zum Einrichten der Maschine, und/oder einen erweiterten Einrichtbetrieb (Betriebsart „erweitertes Einrichten“, MSO 3) zum Einrichten der Maschine mit erweiterten Einrichtmöglichkeiten und -funktionen, und/oder einen Servicebetrieb (Betriebsart „Service“, MSO SE), und den vorstehend genannten Montagebetrieb (Montagebetriebsart) umfassen. Die Steuervorrichtung kann vorteilhaft eine Freigabetaste umfassen, zum Aktivieren des ausgewählten Maschinenbereichs in der zugeordneten Betriebsart, Dadurch wird der Betrieb der Werkzeugmaschine verbessert, da ein fehlerhaftes Betreiben ohne Betätigung der Freigabetaste nicht ermöglicht ist. Zudem ist es möglich, die Steuervorrichtung derart zu gestalten, dass für die Freigabe des Betriebs des Maschinenbereichs oder der gesamten Werkzeugmaschine ein ständiges Drücken der Freigabetaste erforderlich ist. Dies ist beispielsweise beim manuellen Betrieb der Werkzeugmaschine möglich, um beim Verfahren von Spindeln mit erhöhter Geschwindigkeit die Sicherheit zu erhöhen. Durch stetiges Drücken der Freigabetaste ist es somit möglich zu gewährleisten, dass der Benutzer der Werkzeugmaschine sich bei der Steuervorrichtung befindet und nicht in einem Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine oder sich entfernt von der Werkzeugmaschine. Dies ist insbesondere sicherheitsrelevant beim Betrieb der Maschinenbereiche im Service- oder Montage betrieb.
Im Maschinenbereich der Werkzeugmaschine kann eine Kabinen- und/oder Wartungstüre vorgesehen sein und im Servicebetrieb und/oder Montagebetrieb des Maschinenbereichs kann die Steuervorrichtung ein Betreiben des Maschinenbereichs erlauben, obwohl beispielsweise die Kabine geöffnet ist oder die Wartungstür geöffnet ist. Beim Betrieb der Werkzeugmaschine im Servicebetrieb oder Montagebetrieb ist es somit möglich, Sicherheitssensoren in einem ausgewählten Maschinenbereich zu deaktivieren, um Service oder Montagearbeiten zu ermöglichen. Beispielsweise kann beim Ausbau der Servicetür in einem Maschinenbereich für den jeweiligen Maschinenbereich der Sicherheitssensor für die Ausgabe der Stellung der Wartungstür (geschlossene Stellung, offenen Stellung) deaktiviert werden, sodass ein Austausch der Wartungstür problemlos und ohne Fehlermeldung möglich wird. Die übrigen Sicherheitselemente des Maschinenbereichs können zudem aktiviert bleiben.
Die Werkzeugmaschine kann z.B. einen Werkzeugwechsler, ein Werkzeugmagazin, einen Palettenwechsler und/oder ein Spänefördersystem umfassen, welche bevorzugt jeweils verschiedenen Maschinenbereichen zugeordnet sind.
Die Steuervorrichtung kann als Betriebswahlschalter arbeiten und dazu eingerichtet sein, um die Zugriffsberechtigung eines Benutzers durch Ermittlung der Benutzerberechtigung eines Zugriffsschlüssels zu ermitteln und ein Betreiben der Werkzeugmaschine entsprechend der Berechtigung des Benutzers zu ermöglichen.
In einem Sicherheitsbetrieb kann die maximale Arbeitsgeschwindigkeit der
Werkzeugmaschine reduziert sein und bei Erfassung von Abweichungen der Arbeitsgeschwindigkeit über ein bestimmtes Ausmaß und/oder eines Signals eines Sicherheitssensors kann ein Stopp (sicherer Stopp) der Werkzeugmaschine durch die Steuervorrichtung bewirkt werden. Der Sicherheitsbetrieb kann dabei nicht nur für die gesamte Werkzeugmaschine sondern auch nur für spezielle selektierte Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine gewählt werden. Die Reduktion der maximalen Arbeitsgeschwindigkeit im Sicherheits betrieb und zusätzlich die Erfassung von Abweichungen der Arbeitsgeschwindigkeit über ein bestimmtes Ausmaß oder eines Signals eines Sicherheitssensors erhöhen zusätzlich die Sicherheit. Im Sicherheitsbetrieb können die Funktionen der Werkzeugmaschine beschränkt sein.
Die Werkzeugmaschine kann eine Steuervorrichtung umfassen, weiche eine Sicherheitsbetriebswahleinrichtung umfasst, welche ein Auswahlsystem zum Ändern der Betriebsart, ein Zugangssystem zum Beschränken des Zugriffs auf das Auswahlsystem und ein An Wahlsystem, das die sicherheitsbezogenen Teile der Steuerrungen ansteuert, umfasst. Der Aufbau aus drei Systemen, nämlich dem Auswahlsystem, dem Zugangssystem und dem Anwahlsystem erlaubt die Erhöhung der Sicherheit, da zum Ändern der Betriebsart zuerst im Zugangssystem die Berechtigungen des Nutzers überprüft werden und anschließend im Auswahlsystem die Betriebsart geändert werden kann und schließlich im An Wahlsystem die Steuerungsinformation an die Sicherheitssteuerung übertragen werden kann. Das Risiko eines unerlaubten Zugriffs kann dadurch reduziert werden.
Die Betriebsa ten können einen manuellen Betrieb, einen automatischen Betrieb und einen Einrichtbetrieb und einen automatischen Betrieb mit manuellem Eingreifen umfassen. Dadurch ist eine Vielzahl von verschiedenen Betriebsarten für die verschiedenen Maschinenbereiche möglich, sodass individuell die jeweiligen Maschinenbereiche angesteuert werden können. Der Servicebetrieb kann in Abhängigkeit von Signalen der Wartungstür und gleichzeitigem Vorliegen der Berechtigung des Benutzers aktiviert werden. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, einen Maschinenbereich der Werkzeugmaschine in einen Servicebetrieb zu versetzen, sobald beispielsweise eine Wartungstür geöffnet wird, sofern zudem die Berechtigung des Nutzers für den Servicebetrieb für den jeweiligen Maschinenbereich vorliegt. Wird die Wartungstür hingegen von einem Benutzer geöffnet, der die nötige Berechtigung nicht aufweist so kann ein Abschalten der Werkzeugmaschine und Ausgabe einer Warnung bewirkt werden.
Die Bedieneinrichtung kann einen Bildschirm umfassen, zum grafischen Darstellen der Maschinenbereiche und der Betriebsarten der jeweiligen Maschinenbereiche, wobei die auszuwählenden Maschinenbereiche in einer Matrix dargestellt werden können. Durch das graphische Darstellen der Maschinenbereiche und der jeweiligen Betriebsarten ist eine Erhöhung der Sicherheit dahingehend möglich, dass der Benutzer auf einen ersten Blick erkennen kann, in weichen Maschinenbereichen, welche Betriebsart vorliegt.
Der Bildschirm kann ein berührungssensitiver Bildschirm sein, sodass ein Auswahlen der Maschinenbereiche und Betriebsarten direkt am Bildschirm möglich ist. Durch diese einfache Art der Bedienung ist die Erhöhung der Sicherheit weiter möglich, da ein Suchen der jeweiligen Schalter, welche nicht am Bildschirm angeordnet sind, unnötig wird, da durch direktes Berühren der jeweiligen Schalter am Bildschirm ein Schalten möglich ist.
Der Zugang zur Bedieneinrichtung, durch die Berechtigung eines elektronischen Schlüssels, kann zusätzlich durch die Eingabe eines Passworts und/oder Fingerprints (z.B. durch Fingerabdruckerkennung} oder vergleichbarer
Zugangsberechtigungsauthentifizierungen geschützt sein. Die Bedieneinrichtung kann somit nur abhängig von der Berechtigung und des jeweiligen Passworts und/oder Fingerabdrucks bzw. der passenden Zugangsberechtigung bedient werden.
Die Betriebsarten können einen Servicebetrieb für den Maschinenbetreiber und einen Servicebetrieb für den Maschinenhersteller umfassen. Diese Unterscheidung ermöglicht, dass Zugriff auf besonders kritische Maschinenbereiche oder Elemente der Werkzeugmaschine nur Servicemitarbeitern des Maschinenherstellers ermöglicht ist Zur Aktivierung der ausgewählten Maschinenbereiche kann eine Freigabetaste bzw. Aktivierungstaste vorgesehen sein, welche gedrückt werden muss. Die Freigabetaste (Aktivierungstaste) kann direkt auf die Sicherheitssteuerung wirken, wobei die ausgewählten Maschinenbereich über eine Datenübertragung an die Sicherheitssteuerung übertragen werden. Diese vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht es, die Freigabetaste zum Betrieb des Maschinenbereichs unabhängig vom System der Bedieneinrichtung zu gestalten, sodass beim Auftreten eines Fehlers in der Bedieneinrichtung eine unabhängige Sicherheitsabschaltung über die Freigabetaste ermöglicht ist. Mit anderen Worten ist ein Betreiben des Maschinenbereichs beim Auftreten eines Fehlers in der Bedieneinrichtung dadurch verhindert, dass die freigabetaste unabhängig von der Bedieneinrichtung mit der Sicherheitssteuerung verbunden ist, sodass ohne Betätigung der Freigabetaste der Betrieb der Werkzeugmaschine in der vorgewählten Betriebsart nicht durchgeführt wird.
Zur Aktivierung des Betriebs der Maschinenbereiche in der jeweiligen Betriebsart kann gefordert sein, dass der Freigabeschalter gedrückt werden muss und auch der elektronische Schlüssel in Verbindung mit der Steuervorrichtung stehen muss. Dies ist eine weitere Erhöhung der Sicherheit, da einerseits sichergestellt wird, dass der Benutzer den Freigabeschalter druckt und zusätzlich, dass auch der Benutzer die nötige Berechtigung hat, da die Verbindung mit dem elektronischen Schlüssel des Benutzers gefordert wird.
Dem elektronischen Schlüssel kann eine Berechtigung zugewiesen sein, welche der Qualifikation bzw. dem Schulungsstand des Benutzers des Schlüssels entspricht.
Über einen Bildschirm können Maschinenbereiche ausgewählt werden, wobei diese, nach Aktivierung, in einen Sicherheitsbetrieb nach ISO 18090 überführt werden können.
Zudem kann eine Rückmeldung von der Sicherheitssteuerung an den Bildschirm der Bedieneinrichtung erfolgen und die aktivierten Maschinenbereiche können dort graphisch dargestellt werden, wobei diese graphische Darstellung insbesondere ein Aufleuchten der aktivierten Maschinenbereiche umfasst. Durch diese Rückmeldung der Maschinenbereiche zum Bildschirm der Steuervorrichtung ist es möglich, dem Benutzer ein Feedback zu geben, über den Betrieb der jeweiligen Maschinenbereiche. Ist somit ein fehlerhafter Maschinenbereich in Betrieb, obwohl dieser nicht in Betrieb sein sollte, so ist es direkt für den Nutzer durch Anzeige am Bildschirm möglich, dies zu erkennen und den Fehler zu beheben.
Die Maschinenbereiche, welche im Sicherheitsbetrieb betrieben werden, können graphisch am Bildschirm der Bedieneinrichtung dargestellt werden. Diese Maschinenbereiche können nur aktiviert werden, wenn die Freigabetaste gedrückt ist und der elektronische Zugangsschlüssel mit der Steuereinrichtung in Verbindung steht. Somit wird hier durch die graphische Darstellung am Bildschirm die, durch die Forderung nach dem Vorliegen des elektronischen Zugangssc lüssels und dem Drücken der Freigabetaste, die Sicherheit erhöht.
Ein Ändern der selektierten Maschinenbereiche kann auch nach Aktivierung des Betriebs oder Sicherheitsbetriebs ermöglicht sein. Wird somit der Betrieb der Werkzeugmaschine aufgenommen, so ist, während dem Betrieb eine Änderung der Maschinenbereiche und der Betriebsarten möglich, was insbesondere zu einer flexibleren Ansteuerung der Werkzeugmaschine führt. Bei verschiedenen Servicearbeiten ist es somit nicht mehr nötig, die gesamte Werkzeugmaschine neu zu starten, um die zu betreibenden Maschinenbereiche zu ändern, sondern ein Ändern der Maschinenbereiche während dem Betrieb ist möglich.
Die Werkzeugmaschine kann derart ausgestaltet sein, das für den Fall, dass die Verbindung mit dem elektronischen Schlüssel unterbrochen wird, der Betrieb der Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine gesperrt werden, sodass die Werkzeugmaschine vollständig oder teilweise gestoppt wird.
Die Werkzeugmaschine kann ein Werkzeugmagazin, einen Zugang in das Werkzeugmagazin, einen Plattenwechsler, einen Zugang in den Plattenwechsler, einen Arbeitsraum und einen Zugang in den Arbeitsraum aufweisen, welche jeweils einem eigenen Maschinenbereich zugeordnet werden können.
Die Bedieneinrichtung kann eine tragbare Bedieneinrichtung sein. Dies ermöglicht es dem Benutzer, sich insbesondere bei Montage- und Servicearbeiten zu bestimmten Abschnitten der Werkzeugmaschine zu begeben und dabei die Bedieneinrichtung mit sich zu führen. Ein Betreiben der Werkzeugmaschine in ausgewählten Maschinenbereichen ist dabei möglich, da der Benutzer die tragbare Bedieneinrichtung mit sich führen kann und insbesondere die zum Betrieb geforderte Aktivierung der Freigabetaste vor Ort durch geführt werden kann. Im Servicebetrieb ist es somit nicht mehr nötig, dass ein Benutzer an der stationären Bedieneinrichtung steht, um die Freigabetaste zu drücken, sodass der zweite Benutzer den Service im Maschinenbereich durchführen kann. Vielmehr ist es hier möglich, dass ein Servicemitarbeiter mit der tragbaren Bedieneinrichtung direkt im Maschinenbereich die Servicearbeiten durchführt und zum Einstellen bzw. Aktivieren des Maschinenbereichs im jeweiligen Betriebsmodus die Freigabetaste an der tragbaren Bedieneinrichtung drückt Die tragbare Bedieneinrichtung kann eine Zustimmungseinrichtung umfassen. Die Werkzeugmaschine kann eine Steuervorrichtung umfassen, welche zwei Bedieneinrichtungen umfasst, eine fest mit der Steuervorrichtung verbundene (stationäre) Bedieneinrichtung sowie eine tragbare (mobile) Bedieneinrichtung.
Bevorzugt sind die stationäre Bedieneinrichtung und die mobile Bedieneinrichtung derart eingerichtet, dass immer nur eine der Bedieneinrichtungen aktiv bzw. aktiviert ist. Insbesondere können die stationäre Bedieneinrichtung und die mobile Bedieneinrichtung derart eingerichtet sein, dass die aktivierte Bedieneinrichtung deaktiviert werden muss, bevor die andere Bedieneinrichtung aktiviert werden kann. Ebenso ist es möglich, dass die stationäre Bedieneinrichtung und die mobile Bedieneinrichtung derart eingerichtet sind, dass die aktivierte Bedieneinrichtung automatisch deaktiviert wird, wenn die andere Bedieneinrichtung aktiviert wird.
Die Bedieneinrichtung kann zusätzlich zur Selektion eines Maschinenbereichs auch die Selektion von einzelnen oder mehreren Bauteilen bzw. Vorrichtungen (z.B. NC-Achsen bzw. Vorschubachsen) dieses Maschinenbereichs erlauben, sodass die Bauteile (Elemente, NC- Achsen, etc.) des Maschinenbereichs nach Bedarf festgesetzt (bzw. an gesteuert) werden können, wobei die Bauteile insbesondere antreib bare Bauteile (z.B. Aktoren, Vorschubachsen, Achsschlitten, Antriebswellen, etc.) der Werkzeugmaschine sein können. Diese weitere Differenzierung ermöglicht es, nicht nur verschiedene Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine zu selektieren, sondern zusätzlich auch verschiedene antreibbare (oder ansteuerbare) Bauteile der Werkzeugmaschine, wie beispielsweise Spindeln oder ähnliches. Diese Bauteile können auch Wartungs- oder Servicetüren der Werkzeugmaschine umfassen. Somit ist es möglich, in einem Maschinenbereich beispielsweise die Spindel in einem Sicherheitsbetrieb zu betreiben und die Wartungstür im gleichen oder in einem anderen Maschinenbereich zu deaktivieren, sodass der Türsensor kein Fehlsignal beim Öffnen der Wartungstür ausgibt.
Die Steuervorrichtung kann eine voreingestellte Kopplung verschiedener Bauteile und/oder Maschinenbereiche vornehmen, sodass bei Selektion eines Maschinenbereichs andere Maschinenbereiche oder Bauteile mitaktiviert (selektiert) werden und der festzulegende Betriebsmodus auch diesen Teilen zugeordnet wird (bzw. diese Bauteile in einen voreingestellten Betriebsmodus versetzt werden). Zudem ist es möglich, dass die voreingestellte Kopplung von verschiedenen Bauteilen von Maschinenbereichen vorgenommen wird, sodass ein Festlegen der Bauteile bewirkt wird, um den selektierten Maschinenbereich im Sicherheitsbetrieb zu betreiben. Beispielsweise kann bei der Auswahl des Sicherheitsbetriebs, für einen ersten Maschinenbereich die Starkstromzufuhr für einen zweiten Maschinenbereich unterbunden werden, sodass die Sicherheit erhöht werden kann.
Zur konfigurierbaren Übertragung einer ID-Nummer des verwendeten elektronischen Zugangsschlüssels (Transponderschlüssels) kann die Steuereinrichtung ein Handshake gesteuertes Übertragungsverfahren ausführen. Dies ermöglicht ein besonders sicheres Ansteuern der Werkzeugmaschine, Das Zugangssystem kann zudem im Auswahlsystem integriert sein. Die Empfangseinheit der Steuervorrichtung kann ein RFID Empfänger sein. Eine Steuervorrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine kann eine Bedieneinrichtung zur Bedienung der Steuervorrichtung durch einen Benutzer und eine Sicherheitssteuerung zum Ansteuern verschiedener Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine umfassen. Die Bedieneinrichtung kann verwendet werden, um Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine zu selektieren und für die selektierten Maschinenbereiche Betriebsarten festzulegen, wobei die selektierten Maschinenbereiche mit den zugeordneten Betriebsarten an die Sicherheitssteuerung übermittelt werden können.
Die Betriebsarten können einen Montagebetrieb umfassen, sodass beirrt Aufbau der Werkzeugmaschine und/oder bei Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine, Funktionen der Maschine bereitgestellt werden können, ohne manuelle Überbrückungen an bspw. Sicherheitselementen der Maschine einfügen zu müssen. Die Steuervorrichtung kann zudem eine Not-Austaste umfassen, welche insbesondere bei der Bedieneinrichtung angeordnet ist.
Die elektronische Steuervorrichtung kann ein Display umfassen, welches berührungsempfindlich ist, sodass über die Berührung des Bildschirms durch einen Benutzer Eingaben getätigt werden können. Die Steuereinrichtung kann eine zusätzliche tragbare Bedieneinrichtung umfassen.
Ausgewählte Arbeitsbereiche können über den Bildschirm graphisch dargestellt werden. Bevorzugt können die ausgewählten Arbeitsbereiche durch aufleuchtende (blinkende) Bereiche am Bildschirm auf sichere Weise dargestellt werden. Die Auswahl der Maschinenbereiche und die Auswahl der Betriebsarten kann über den berührungsempfindlichen Bildschirm durchgeführt werden.
Zur Freigabe des Betriebs der Werkzeugmaschine und/oder eines Maschinenbereichs kann gefordert sein, dass eine Bestätigungstaste gedrückt wird. Über die Bedieneinrichtung können Bereiche der Werkzeugmaschine selektiert werden und für die selektierten Bereiche können Betriebsarten festgelegt werden, wobei die selektierten Bereiche mit den Betriebsarten an die Sicherhettssteuerung übermittelt werden. Somit ist eine Datenübertragung zwischen der Sicherheitssteuerung und der Bedieneinrichtung vorgesehen.
Ein Verfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine mit einer Steuervorrichtung, die eine Maschinensteuerung zum Steuern der Werkzeugmaschine und eine Sicherheitssteuerung umfasst kann die Schritte aufweisen: Zugriff auf das System der Steuervorrichtung durch Verbindung mit dem elektronischen Schlüssel, Auswahl der Betriebsart in Abhängigkeit von den Berechtigungen des elektronischen Schlüssels, Selektion der Maschinenbereiche und Übermittlung der Daten an die Sicherheitssteuerung. Die Werkzeugmaschine kann dabei in mehrere Maschinenbereiche aufgeteilt sein, wobei die Werkzeugmaschine zudem in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden kann und die Betriebsarten zumindest einen Servicebetrieb und einen Normalbetrieb umfassen.
Ein Co m p u te r p rogra m m p ro d u kt mit Programm mittein, die auf einem Datenträger gespeichert sind und die dazu eingerichtet sind, auf einer Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine ausgeführt zu werden kann bereitgestellt werden wobei mit diesem Programm ein Verfahren (wie oben beschrieben) an der Werkzeugmaschine ausgeführt werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und weitere Details der vorliegenden Erfindung werden im
Folgenden anhand verschiedener Ausführungsbeispiele mit Bezug auf schematische
Figuren beschrieben.
In den schematischen Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert:
Fig. i: zeigt beispielhaft den Zusammenhang zwischen dem Zugangssystem, dem
Auswahlsystem sowie dem Anwahlsystem;
Fig. 2: zeigt beispielhaft die Bedieneinrichtung und die Datenübertragung von der
Bedieneinrichtung zu Sicherheitssteuerung;
Fig. 3: zeigt beispielhaft eine mobile Bedieneinrichtung und eine Aktivierungstaste
(z.B. Sicherheitsschalter);
Fig. 4: zeigt beispielhaft eine schematische Aufteilung einer Werkzeugmaschine in
Maschinenbereiche;
Fig. 5: zeigt beispielhaft die Bedieneinrichtung, eine mobile Bedieneinrichtung, die
Sicherheitssteuerung sowie verschiedene Zugangsschlüssel;
Fig. 8a: zeigt beispielhaft den Bildschirm der Bedieneinrichtung zur Auswahl der sicheren Betriebsarten;
Fig. 6b: zeigt beispielhaft eine Anzeige des Bildschirms der Bedieneinrichtung, z.B.
für Warnhinweise, Passworteingaben, etc.;
Fig. 7; zeigt beispielhaft die Selektion eines Maschinenbereichs sowie
Maschinenbauteile des Maschinenbereichs;
Fig. 8; zeigt beispielhaft einen schematischen Aufbau einer beispielhaften
Ausgestaltung der Steuervorrichtung;
Fig. 9: zeigt beispielhaft einen schematischen Aufbau einer weiteren beispielhaften
Ausgestaltung der Steuereinrichtung;
Fig. 10: zeigt beispielhaft einen Aufbau der Steuervorrichtung mit der
Bedieneinrichtung sowie der Eingaben und Ausgaben am Bildschirm der Bedieneinrichtung; und
Fig.11: zeigt beispielhaft einen schematischen Aufbau eines weiteren Beispiels eines Schaltungskonzepts. Im Folgenden werden verschiedene Beispiele der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Gleiche bzw. ähnliche Elemente werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen Merkmale begrenzt, sondern umfasst weitere Modifikationen von Merkmalen verschiedener Beispiele im Rahmen des Umfangs der unabhängigen Ansprüche.
In Fig. 1 ist beispielhaft eine Sicherheitsbetriebsartenwahleinrichtung dargestellt, welche aus einem Zugangssystem, einem Auswahlsystem und einem Anwahlsystem zur manuellen Anwahl der Betriebsart einer Maschine besteht, gezeigt. Das Zugangssystem ist eine Einrichtung, die den Zugang auf eine eingeschränkte Personengruppe beschränkt und versehentliche oder missbräuchliche Betätigung des Auswahlsystems verhindert. Das Auswahlsystem ist eine Einrichtung, die es ermöglicht, eine Betriebsart der Werkzeugmaschine zu ändern. Das Auswahlsystem kann in das Zugangssystem integriert werden, zum Beispiel in einem Schlüsselschalter (Betriebsartenwahlschalter) z.B. in Verbindung mit einem Transponder oder einem ähnlichen Zugangssystem. Das Anwahlsystem ist der sicherheitsbezogene Teil der gesamten Steuerung.
Das Zugangssystem, das Auswahlsystem und das Anwahlsystem sind Teil der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine. Die Steuervorrichtung umfasst dabei eine Bedieneinrichtung (B) und eine Sicherheitssteuerung S. Über das Zugangssystem kann der Nutzer mit Hilfe des elektronischen Zugangsschlüssels (Transponderschlüssei) Zugang zum Steuersystem der Werkzeugmaschine erhalten. Über das Auswahlsystem ist es dem Benutzer möglich Arbeitsbereiche der Werkzeugmaschine auszuwählen und die sichere Betriebsart der Bereiche zu verändern. Nach Auswahl und Selektion der Betriebsarten werden diese Instruktionen über das Anwahlsystem auf Steuerungsebene an die Sicherheitssteuerung S der Werkzeugmaschine W übermittelt. Durch diese Ausgestaltung ist es somit möglich auf sichere Weise den Zugriff auf die Steuerung auf einen bestimmten Personen kreis mit dem elektronischen Zugangsschlüssel zu beschränken und zudem ist es möglich, individuell verschiedene Arbeitsbereiche der Werkzeugmaschine zu selektieren und deren Betriebsarten individuell festzulegen. Beim Ausfuhren von Wartungsarbeiten oder bei der Montage der Werkzeugmaschine ist es somit möglich, unter erhöhter Sicherheit die jeweiligen Arbeiten durchzuführen. Die Werkzeugmaschine kann in einer Sicherheitsbetriebsart betrieben werden. Der Begriff Sicherheitsbetriebsart umfasst eine verfügbare Gruppe von Funktionen mit gemeinsamen Merkmalen, die ein bestimmtes Risikoniveau nicht überschreiten.
Wie in Ftg. 1 beispielhaft dargestellt, kann das Zugangssystem über verschiedene Arten den Zugang beschränken. Bevorzugt wird der Zugang über einen elektronischen Schlüssel beschränkt Zusätzlich oder alternativ kann zudem ein Passwort anzufordern sein. Weitere Sicherheitsmerkmale, wie beispielsweise ein Fingerabdrucksensor oder ähnliches, kann zudem vorgesehen werden.
In Fig. 2 ist beispielhaft ein schematischer Aufbau eines Teils der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine W dargestellt. Die Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine W umfasst beispielhaft die Bedieneinrichtung B, welche einen Bildschirm aufweist. Über diesen Bildschirm ist es dem Benutzer möglich, nach erfolgreicher Anmeldung im Zugangssystem, über den elektronischen Zugangsschlüssel, je nach Berechtigung seines Zugangsschlüssels, Maschinenbereiche M an der Bedieneinrichtung B auszuwählen und die Betriebsart für die jeweiligen Maschinenbereiche M festzulegen. Nach Eingabe des gewünschten Betriebs der Werkzeugmaschine W werden die erfassten Daten über eine Datenverbindung an die Sicherheitssteuerung S übermittelt, welche in weiterer Folge die entsprechenden Maschinebereiche M gemäß der eingegebenen Informationen ansteuert.
Als Betriebsarten sind insbesondere folgende beispielhaften Betriebsarten möglich:
Sicherheitsbetriebsart (manueller Betrieb, MSO 0): Der Betrieb der Maschine durch Steuerung„von Hand“ bzw, durch manuelle Steuerungsvorgaben ohne NC-Funktionalität. Der nicht automatische Betrieb der Vorschubachsen wird in dieser Betriebsart erlaubt. Der Bediener hat dabei die Kontrolle über den Bearbeitungsprozess ohne die Verwendung von programmierten Bearbeitungsschritten. Die Bewegung der Achsen der Werkzeugmaschine kann über Befehlsgeräte mit selbstständiger Rückstellung sowie elektronischen Handrädern oder Joysticks erfolgen. Dies ermöglicht eine sichere und einfachere Eingabe der Steuerbefehle. Eine weitere mögliche Sicherheitsbetriebsart ist der automatische Betrieb
(Standardbetrieb, MSO 1): Im automatischen Betrieb der Maschine ist der Betrieb der Maschine ohne Einschränkungdes Funktionsumfangs möglich, bis das Programm oder der Bediener die Maschine unterbricht oder stillsetzt. Der Automatikbetrieb kann z.B. auch Unterbrechungen zum Wechsel von Werkzeugen und Werkstücken beinhalten.
Eine weitere mögliche Betriebsart ist der Einrichtbetrieb (MSO 2): Im Einrichtbetrieb kann der Bediener Vorbereitungen für die nachfolgenden Arbeitsprozesse durchführen, um so beispielsweise die Position der Werkzeuge und Werkstücke durch Antasten des Werkstücks mit einem Messtaster zu ermitteln.
Eine weitere Betriebsart ist der optionale „Betrieb für manuelle Eingriffe unter eingeschränkten Betriebsbedingungen" (MSO 3): Diese Betriebsart erlaubt den temporären Betrieb der Maschine unter manueller oder numerischer Steuerung bei eingeschränkter Leistung und temporär geöffneten trennenden oder ausgelösten nicht trennenden Schutzeinrichtungen. In dieser Betriebsart ist zur Erhöhung der Sicherheit eine Zustimmungseinrichtung zu aktivieren.
In einem Service betrieb (MSO SE) ist es möglich, die Werkzeugmaschine in einen Servicemodus zu schalten. Der Servicebetrieb ist bevorzugt nur für Servicepersonal des Maschinenherstellers bzw. für geschultes und autorisiertes Servicepersonal zur Verfügung zu stellen. Im Servicebetrieb ist die Bearbeitung von Werkstücken nicht erlaubt.
Vorteilhaft weisen die möglichen Betriebsarten der Werkzeugmaschine auch einen Montagebetrieb auf. Zu Beginn der Inbetriebnahme einer Maschine fehlt bspw. meist die Kabine. Es müssen daher noch Montagearbeiten durchgeführt werden, zum Beispiel der Anbau des Werkzeugwechslers, des Werkzeugmagazins, des Plattenwechslers, und/oder des Späneförde rsyste m s etc. Die Kabine kommt erst zu einem relativ späten Zeitpunkt der Montage an die Maschine. Um dennoch Funktionalitäten der Werkzeugmaschine nutzen zu können, ist es somit möglich, Bereiche der Werkzeugmaschine in einen Montagebetrieb zu versetzen oder nach Bedarf anzusteuern.
In einem Servicebetrieb kann ein Arbeiten an der Maschine möglich sein, wobei beispielsweise die Kabine der Werkzeugmaschine für bestimmte Servicetätigkeiten entfernt werden muss. Auch für den Transport sind die Kabine und bestimmte Maschinenbaugruppen abhängig vom Maschinentyp entfernbar und können separat transportiert werden. Der Servicebetrieb ermöglicht somit ein Ansteuern der Werkzeugmaschine für die Servicearbeiten.
Der Montage- und/oder Servicebetrieb kann nicht nur in Abhängigkeit einer Stellung einer Wartungstüre aktiviert werden, sondern es können zusätzlich auch Abhängigkeiten vorgesehen werden, um diese Betriebsarten freizuschalten, wie beispielsweise das Vorliegen eines elektronischen Zugangsschlüssels mit einer entsprechenden Berechtigung.
Die Auswahl der Maschinenbereiche, in denen Arbeiten durchgeführt werden, kann am Bildschirm der Maschinensteuerung über eine Matrix erfolgen. Die Erlaubnis für den Zugang zur Matrix am Bildschirm der Steuerung erfolgt über einen elektronischen Zugangsschlüssel (smart key, transponder). Der elektronische Zugangsschlüssel trägt die Berechtigung für den Montagebetrieb und den Servicebetrieb.
Die Vorauswahl des Arbeitsbereichs (Maschinenbereich) erfolgt über eine Matrix am Bildschirm der Bedieneinrichtung B. Der vorausgewählte Arbeitsbereich wird graphisch dargestellt, zum Beispiel blinkend oder mit Farbe etc. Nach der Eingabe in die Bedieneinrichtung B findet eine Datenübertragung zwischen der Bedieneinrichtung B und der Sicherheitssteuerung S statt. Diese Datenübertragung kann insbesondere über Ausgänge und/oder ein Bussignal erreicht werden.
Die Aktivierung der Matrix der vorausgewählten Maschinenbereiche (Arbeitsbereiche) erfolgt über eine Freigabetaste MB1 (Aktivierungstaste), welche direkt auf die Sicherheitssteuerung S wirkt, wie beispielhaft in Fig. 3 dargestellt. Durch diesen Vorgang wird die Aktivierung erreicht. Daraufhin liest die Sicherheitssteuerung S den an der Matrix vorausgewählten Maschinenbereich M ein und übernimmt mit der Betätigung der Freiga betaste MB1, bei eingelegtem Transponder mit der entsprechenden Berechtigung, den vorausgewählten Maschinenbereich M in die Sicherheitssteuerung S. Die direkte Verbindung zwischen der Freigabetaste MB1 und der Sicherheitssteuerung ist auch in Fig. 3 dargestelft, wobei in Fig. 3 eine mobile Bedieneinrichtung MB dargestellt ist. Die Freigabetaste MB1 kann sowohl auf einer mobilen als auch auf einer mit der Werkzeugmaschine fest verbunden Bedieneinrichtung B vorgesehen sein.
Der elektronische Zugangsschlüssel trägt die Berechtigung für die möglichen sicheren Betriebsarten, die der jeweilige Benutzer der Maschine aufgrund von Schulungen und seiner beruflichen Qualifikation erworben hat.
Durch die beschriebene Aktivierung wird der vorausgewählte Maschinenbereich M in einen mode-of-safe-operation (Betriebsart: Mod e-of-saf e-o pe rati o n ) , z.B. im Sinne der ISO 16090-1, überführt. Eine Rückmeldung erfolgt von der Sicherheitssteuerung S an den Bildschirm der Bedieneinrichtung B. Diese Rückmeldung wird dort graphisch dargestellt, zum Beispiel wird der blinkend vorausgewählte Maschinenbereich M nun statisch mit Farbe hinterlegt und es werden Sicherheitshinweise eingeblendet. Durch diesen Vorgang wird der im Bildschirm der Bedieneinrichtung B vorausgewählte Maschinenbereich M im m od e-of-saf e-o pe rat io n , z.B. im Sinne der ISO 16090-1, überführt und die Sicherheit wird von der Freigabetaste MB1 und dem Zugangsschlüssel und der optischen Abbildung am Bildschirm erreicht. Die Bedienperson hat somit die Rückmeldung, welcher Arbeitsbereich nun im m od e-of-saf e-o pe rati o n definiert ist. Entsprechende Sicherheitshinweise werden eingeblendet. Möchte der Benutzer den vorausgewählten Bereich ändern, so kann er dies durch Wiederholung der voran gestellten Schritte erneut durchführen.
Wird z.B. der elektronische Zugangsschlüssel für den Zugang zur Servicebetriebsart entfernt, kann aus drei Varianten gewählt werden, der angewähite Arbeitsbereich bleibt erhalten oder der angewählte Arbeitsbereich wird verlassen und ein Automatikbetrieb wird aktiviert oder alle Arbeitsbereiche der Maschine werden gesperrt, sodass keine gefahrbringende Bewegung mehr möglich ist.
Eine mögliche Unterteilung der Maschinenbereich M (Arbeitsbereiche) der Werkzeugmaschine ist in Fig. 4 dargestellt. Die Bereiche unterteilen sich dabei in einen Bereich des Zugangs zum Arbeitsraum Ml sowie einen Arbeitsraum M2. Zudem ist ein Bereich des Plattenwechslers M4 vorgesehen sowie der Zugangsbereich zum Plattenwechsler M3 (Rüstplatz für Werkstücke). Der Bereich des Werkzeugmagazins M6 weist angrenzend einen Bereich des Zugangs in das Werkzeugmagazin M5 sowie einen zweiten Zugangsbereich in das Werkzeugmagazin M7 auf. Diese Unterteilung in verschiedene Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine W ist jedoch nur eine von vielen möglichen Unterteilungsmöglichkeiten.
Durch die Anwahl des Arbeitsraums M2 der Maschine und durch Versetzten dieses Bereichs in den Servicebetrieb ist es möglich alle Arbeiten an den NC-Vorschubsachsen und der Spindel im Arbeitsraum durchzuführen. Auch ggf. nötige Laservermessungen von Werkzeugen können durchgeführt werden. I Servicebetrieb für den Arbeitsraum M2 der Werkzeugmaschine W ggf. mit Kopplung des Werkzeugwechslers können (z.B. an Bearbeitungszentren) beispielsweise folgende Funktionen zugelassen sein;
- NC-Achsen bis zu einer sicheren Maximalvorschubgeschwindigkeit, z.B. maximal 2 m/min;
- Spindel mit einer sicheren Maximalspindelrotationsgeschwindigkeit, z.B. bis maximal 800 Umdrehungen pro Minute;
Keine Bewegung der Späneförderschnecken und/oder des Späneförderers des Spänefördersystems;
Keine Funktion des Kühfschmierstoffs;
Keine Bewegung des Palletenwechslers;
- Bewegungen des Werkzeugwechslers;
- Bewegungen der Werkzeugwechselklappe;
Im Servicebetrieb kann zudem eine tragbare Zustimmungseinrichtung, bevorzugt nach den Vorgaben der ISO 16090-1, vorgesehen sein.
Um den Werkzeugwechsler und die Spindel zueinander einzustellen, kann der Arbeitsraum M2 und der Werkzeugwechsler als Maschinenbereich ausgewählt werden. Nichtbenötigte NC-Achsen, zum Beispiel Plattenwechsler oder Späneförderschnecken bzw- -fördere r eines Spänefördersystems, sind sicher stillgesetzt. Bei der Servicearbeit wird z.B. die Werkzeugwechslerklappe geöffnet und bleibt geöffnet. Die Bewegung des Werkzeugwechslers muss an der Bedienstation der Maschine, an der Bedieneinrichtung B oder an der örtlich eingesteckten tragbaren Bedienstation einzeln vorgewählt werden und dann mit einer Richtungstaste in Verbindung mit einer Zustimmungseinrichtung verfahren werden. Eine solche tragbare Bedieneinrichtung MB ist beispielsweise in Fig. 7 beispielhaft dargesteilt. Der Bediener steuert die Bewegung vor Ort mit der tragbaren Bedienstation MB, soweit möglich, mit reduzierter Geschwindigkeit aber immer mit Zustimmungseinrichtung und Richtungstaste oder vergleichbarem. Bei NC-Achsen kann die Bewegung auch mit einem Handrad, in Verbindung mit einer Zustimmungseinrichtung, auf der tragbaren Bedienstation MB erzeugt werden. Die Auswahl des Arbeitsraums und des Palettenwechslers im Servicebetrieb ermöglicht es die NC-Achsen mit den Bewegungen den Plattenwechsler zueinander einzustellen. Der Arbeitsraum ist dabei mit dem Plattenwechsler gekoppelt, sodass eine gemeinsame Auswahl ermöglicht ist. Alle anderen NC-Achsen in den gekoppelten Bereichen werden sicher still gesetzt. Auch andere Bewegungen, zum Beispiel des S pä n ef ö rd e rsyste m s etc., sind auch stillgesetzt.
In Fig. 5 ist beispielhaft der schematische Aufbau der Steuerung der Werkzeugmaschine dargestellt. Die Bedieneinrichtung B mit dem Bildschirm, über den der Benutzer die Auswahl der verschiedenen Bereiche vornehmen kann, steht in Verbindung mit der Sicherheitssteuerung S. Die Sicherheitssteuerung S steht zudem in Verbindung mit der mobilen Bedieneinrichtung MB. Abhängig von den verschiedenen elektronischen Zugangsschlüsseln (BAI, BA2, BA3 bzw. z.B. MSO 1, MSO 2, MSO 3, etc.) und den damit verbunden Berechtigungen können verschiedene Maschinenbereiche M an gewählt werden.
In Fig, 6a und Fig. 6b sind beispielhaft verschiedene Darstellungsmöglichkeiten an Bildschirmen der Bedieneinrichtung B dargestellt. Über die Bedieneinrichtung B ist es möglich verschiedene Maschinenbereiche der Werkzeugmaschine auszuwählen und zudem bevorzugt auch Betriebsarten bzw. sichere Betriebsarten für den jeweiligen Maschinenbereich M festzutegen. Zur Aktivierung der Werkzeugmaschine W, zur Erhöhung der Sicherheit, ist es z.B. möglich, über die Bedieneinrichtung B ein Passwort über eine Passworteingabe PW und entsprechender Software einzufordern. Die Sicherheitsanwendung AP (z.B. umfassend eine Anzeige von Sicherheitshinweisen) ist dazu eingerichtet bei erfolgreicher Verifizierung die Daten an die Sicherheitssteuerung S weiterzugeben und die Werkzeugmaschine W anzusteuern.
In Fig. 7 ist beispielhaft die Auswahl des Werkzeugwechslers und Werkzeugmagazins dargestellt. Über eine erste grafische Darstellung (oben in Fig. 7) ist ein Überblick über die gesamte Werkzeugmaschine möglich. In dieser Übersicht kann ein einzelner Maschinenbereich der Werkzeugmaschine ausgewählt werden, ln einer vorteilhaften Weiterbildung ist es möglich, für den jeweiligen Maschinenbereich der Werkzeugmaschine zusätzlich die jeweiligen Bauteile des selektierten Bereichs einzeln anzuwählen (siehe weitere grafische Darstellung unten in Fig, 7) und deren Betrieb in der jeweiligen Betriebsart zu ermöglichen bzw, deren Betrieb zu verhindern und somit beispielsweise ein Bewegen des Bauteils zu verhindern. Dadurch kann zum Beispiel die Werkzeugwechslerklappe und/oder eine Förderschnecke und/oder ein Späneförderer eines Spanefördersystems stillgelegt werden, wenn im Arbeitsbereich Servicearbeiten durchzuführen sind.
Um die Servicearbeit vor Ort im Maschinenbereich M der Werkzeugmaschine W zu ermöglichen, kann der Benutzer die tragbare Bedienreinrichtung MB bei sich führen, wobei eine Freigabetaste MB1 sowie eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung MB2 z.B. in Form eines Drehschalters (z.B, Handrad) umfasst Über die Freigabetaste MB1 wird sichergestellt, dass der Benutzer stets mit der jeweils ausgeführten Bewegung einverstanden ist, wobei bei Loslassen der Freigabetaste ein sofortiger sicherer Stopp der Maschine durchgeführt wird. Über den Drehschalter MB2 ist es möglich die Drehzahl und/oder die Drehrichtung von verschiedenen Bauteilen des ausgewählten Arbeitsbereichs anzusteuern.
Es kann erforderlich sein, dass zwei Personen tätig sind, eine an der Bedienstation der Steuerung und eine im Bereich des Werkzeugwechslers. Beide Personen kommunizieren miteinander. Der Bediener vor Ort steuert die Bewegung so weit möglich mit reduzierter Geschwindigkeit und bedient die Zustimmungseinrichtung und Richtungstaste. Bei NC- Achsen kann auch mit einem Handrad die Bewegung in Verbindung mit der Zustimmungseinrichtung erzeugt werden. Bei Verwendung eines bevorzugten Bediengeräts ist es möglich, dass die Wartung mit nur einer einzelnen Person durchgeführt wird, die im Bereich des Werkzeugwechslers über das modifizierte Bediengerät sämtliche Möglichkeiten der Bedienung hat.
Bei Anwahl des Werkzeugmagazins ist es möglich, sämtliche Bauteile des Werkzeugmagazins einzeln anzusteuern. Insbesondere können einzeln oder zusammen an der Matrix am Bildschirm der Bedieneinrichtung B, z.B. bewegliche Bauteile wie z.B, Räder oder Ketten des Werkzeugmagazins (z.B. bei Ketten- bzw. Radmagazinen) einzeln angewählt werden. Andere Bewegungen in diesem Bereich, wie beispielsweise der Werkzeugwechsel selbst oder die Werkzeugreinigung, können sicher stillgesetzt werden. Der Bediener kann vor Ort die Bewegung mit reduzierter Geschwindigkeit steuern, wobei stets eine Zustimmungseinrichtung und eine Richtungstaste oder vergleichbarem vorgesehen ist. Die maximal zulässige Geschwindigkeit ist bei Quetschgefährdung z.B. zwei Meter pro Minute (Umfangsgeschwindigkeit). Die maximale Geschwindigkeit bei Stoßgefährdung ist z.B. 15 Meter pro Minute (Umfangsgeschwindigkeit). Als weiterer Arbeitsbereich ist zudem die Auswahl der Kühk/Sehmierstoffanlage möglich, wobei alle Funktionen der Kühl-/Schmierstoffanlage ansteuerbar sind. Dazu ist es möglich, im Servicebetrieb beispielsweise die Düsen der Kühl-/Schmierstoffanlage einzustellen. Achsen (z.B. eine oder mehrere Vorschubachsen) und Spänförderschnecken bzw- förderer eines Spänefördersystems in anderen Arbeitsbereichen können sicher stillgesetzt werden, um eine Fehlbedienung zu vermeiden.
In Fig. 8 ist eine weitere beispielhaft mögliche schematische Darstellung des Aufbaus der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine dargestellt. Im linken Bereich sind verschiedene Betriebsarten der Werkzeugmaschine W bzw. der Arbeitsbereiche der Werkzeugmaschine W dargestellt. Diese können einzeln oder gemeinsam ausgewählt werden, wobei nach erfolgreicher Selektion der Arbeitsbereiche, diese an die Sicherheitssteuerung S weiter egeben werden. Die Sicherheitssteuerung S erzeugt einen Output am Bildschirm der Bedienreinrichtung B an dem die aktivierten Arbeitsbereiche sowie Betriebsarten dargestellt werden können. Zum Betrieb ist zudem die Verbindung mit einem elektronischen Schlüssel BAI nötig sowie die Betätigung der Freigebetaste MB1 (Aktivierungstaste).
Auch in Fig. 9 ist ein weiterer möglicher beispielhafter schematischer Aufbau der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine W dargestellt, wobei auch hier die Freigabetaste MB1 (Aktivierungstaste) für die Selektion der verschiedenen Betriebsmodi und der Arbeitsbereiche der Werkzeugmaschine W erforderlich ist. Eine Selektion von verschiedenen Bereichen der Werkzeugmaschine W, um diese in einen Servicebetrieb zu versetzen, ist zudem z.B. über die üblichen Schalter 1 bis llll (siehe Bezugszeichen 1) möglich. Zusätzlich zu dieser Anwahl ist eine Anwahl über den Bildschirm über die Bedieneinrichtung B möglich, wie bereits beschrieben. Die mobile Bedieneinrichtung MB kann vorgesehen sein, wobei diese auch eine Empfangseinrichtung zur Kommunikation mit einem Zugangsschiössei umfasst. Die Ansteuerung der Werkzeugmaschine W selbst erfolgt über die Sicherheitssteuerung S.
Fig. 10 zeigt beispielhaft einen Aufbau der Steuervorrichtung mit der Bedieneinrichtung sowie der Eingaben und Ausgaben am Bildschirm der Bedieneinrichtung, und Fig. 11 zeigt beispielhaft einen schematischen Aufbau eines weiteren Beispiels eines Schaltungskonzepts. ln Figs. 10 und 11 ist die Bedieneinrichtung B beispielhaft schematisch dargestellt, welche mit der Sicherheitssteuerung S in Verbindung steht, wobei die Sicherheitssteuerung S zudem mit den Antrieben den NC-Achsen und/oder der Spindel SP der Werkzeugmaschine W in Verbindung steht sowie mit den Sensoren TS, welche beispielsweise das Öffnen oder Schließen einer Servicetör erkennen. Der Freigabeschalter MB1 (Zustimmungseinrichtung) steht im direkten Kontakt mit der Sicherheitssteuerung S, wobei zusätzlich ein Kontrollschalter AS {Aktivierungstaste) vorgesehen ist, welcher auch direkt mit der Sicherheitssteuerung S in Verbindung steht
Je nach Qualifikation des Bedieners und erforderlicher Tätigkeit sind die Bewegungen vor Ort unterschiedlich zu ermöglichen. Bevorzugt wird unterschieden zwischen einem Bediener eines Maschinenbetreibers und einem Bediener des Maschinenherstellers, Sind die Schutzeinrichtungen geschlossen und zugehalten oder die nicht trennenden Schutzeinrichtungen aktiv, dann sind die Bewegungen ohne Zustimmungseinrichtung und ohne Geschwindigkeitsreduzierung erlaubt. Da währen der Montagephase der Maschine keine Kabine und keine Türen vorhanden sind und somit auch keine Sicherheitsschalter vorhanden sind, gibt es dazu einen eigenen Betriebsmodus, Für diesen Zeitraum wird z.B. mit Überbrückungssteckern oder vergleichbaren Einrichtungen gearbeitet. Bei entsprechender Ansteuerung der jeweiligen Maschinenbereiche sind diese jedoch hinfällig.
Der Handshake ist ein Kommunikationsprotokoll für den Datentransfer über eine serielle Schnittstelle. Bei diesem Protokoll handeln die Beteiligten nach der Authentifizierung die Parameter für die Datenübertragung aus. Dabei bestätigt der Empfänger dem Sender den Empfang von Daten und teilt ihm mit, dass er zum Empfang weiterer Daten bereit ist. Der Servicebetrieb kann bei Verbindung des elektronischen Zugangsschlüssels automatisch aktiviert werden und die Maschinenbereiche M können vom Nutzer selektiert werden um im Servicebetrieb betrieben zu werden.
Vorliegende Merkmale, Komponenten und spezifische Details können ausgetauscht und/oder kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu erstellen, in Abhängigkeit des geforderten Verwendungszwecks. Etwaige Modifikationen, die im Bereich des Wissens des Fachmanns liegen werden mit der vorliegenden Beschreibung implizit offenbart.

Claims

Ansprüche
1. Werkzeugmaschine, mit einer Steuervorrichtung zum Steuern der
Werkzeugmaschine (W), wobei die Werkzeugmaschine (W) in mehrere
Maschinenbereiche (M) auf geteilt ist, die Werkzeugmaschine (W) verschiedene Betriebsarten aufweist und die Betriebsarten zumindest einen Standardbetrieb und einen Servicebetrieb umfassen, wobei
die Steuereinrichtung,
eine Bedieneinrichtung (B) zur Bedienung der Steuervorrichtung durch einen Benutzer, und
eine Sicherheitssteuerung (S) zum Ansteuern verschiedener
Maschinenbereiche (M) der Werkzeugmaschine (W) umfasst,
und über die Bedieneinrichtung (B) Maschinenbereiche (M) der
Werkzeugmaschine (W) selektiert werden und für die selektierten
Maschinenbereiche (M) Betriebsarten zuordenbar sind, und die selektierten Maschinenbereiche (M) mil den zugeordneten Betriebsarten an die
Sicherheitssteuerung (S) übermittelt werden
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei für die jeweiligen Maschinenbereiche (M) der Werkzeugmaschine (W) unabhängig voneinander Betriebsarten
zuordenbar sind.
3. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebsarten einen Montagebetrieb umfassen zum Betreiben der
Werkzeugmaschine bei der Montage und/oder Installation der Werkzeugmaschine
(W).
4. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (S) ein Selektieren von Maschinenbereichen (M) erlaubt an denen Montagearbeiten und/oder Wartungsarbeiten durchgeführt werden und ein Betreiben dieser Maschinenbereiche (M) in einem Montagebetrieb wobei zudem ein Betreiben der nicht selektierten Maschinenbereiche in einem
Sicherheitsbetrieb oder ein Abschalten dieser Bereiche ermöglicht ist,
insbesondere sicher ermöglicht ist.
5. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, dass die Zugriffsberechtigung eines elektronischen Zugangsschlüssels erkannt werden kann und abhängig von der Zugriffsberechtigung ein Ändern der Betriebsarten, insbesondere der sicheren Betriebsarten, und/oder Zugriff auf Maschinenbereiche (M) vorgebbar ist.
6. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung eine Freigabetaste (MB1) bzw. Aktivierungstaste umfasst zum Aktivieren eines ausgewählten Maschinenbereichs (M) in der zugeordneten Betriebsart, sodass der Betrieb nur bei Bestätigung der Freigabetaste (MB1) bzw. Aktivierungstaste ermöglicht wird.
7. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung als Betriebswahlschalter arbeitet und wobei die
Steuervorrichtung eingerichtet ist um die Zugriffsberechtigung eines Benutzers durch Ermittlung der Benutzerberechtigung eines Zugriffschlüssels des Benutzers zu ermitteln und ein Betreiben der Werkzeugmaschine (W) entsprechend der Berechtigung des Benutzers ermöglicht.
8. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung eine Sicherheitsbetriebswahleinrichtung umfasst welche ein Auswahlssystem zum Ändern der Betriebsart, ein Zugangssystem zum
Beschränken des Zugriffs auf das Auswahlsystem und ein Anwahlsystem das die sicherheitsbezogenen Teile der Steuerung ansteuert, umfasst.
9. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Servicebetrieb in Abhängigkeit von Signalen einer Wartungstür und einer Berechtigung des Benutzers aktiviert werden kann.
10. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bedieneinrichtung (B) einen Bildschirm umfasst zum grafischen Darstellen der Maschinenbereiche (M) und Betriebsarten der jeweiligen Maschinenbereiche (M), wobei der Bildschirm insbesondere ein berührungssensitiver Bildschirm ist und ein Auswahlen der Maschinenbereiche (M) und Betriebsarten am Bildschirm möglich ist
11. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebsarten einen Servicebetrieb für den Maschinenbetreiber und einen Servicebetrieb für den Maschinenhersteller umfassen.
^.Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Aktivierung der ausgewihlten Maschinenbereiche (M) eine Freigabetaste
(MB1) bzw. Aktivierungstaste gedrückt werden muss, welche direkt auf die
Sicherheitssteuerung (S) wirkt und wobei die Auswahl der Maschinenbereiche (M) über eine Datenübertragung an die Sicherheitssteuerung (S) übertragen wird.
13. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Aktivierung des Betriebs der Maschinenbereiche (M) in der jeweiligen
Betriebsart ein Freigabetaster (MB1) bzw. eine Aktivierungstaste gedrückt werden muss und auch ein elektronischer Schlüssel in Verbindung mit der
Steuervorrichtung stehen muss,
14. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, wobei eine Rückmeldung von der Sicherheitssteuerung (S) an den Bildschirm der Bedieneinrichtung (B) erfolgt und die aktivierten Maschinenbereiche (M) dort grafisch dargestellt werden, wobei diese grafische Darstellung insbesondere ein Aufleuchten der aktivierten Maschinenbereiche (M) umfasst.
15. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Ändern der selektierten Maschinenbereiche (M) nach Aktivierung des
Sicherheitsbetriebs ermöglicht ist.
16. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bedieneinrichtung (B) zusätzlich zur Selektion eines Maschinenbereichs (M) auch die Selektion von einzelnen oder mehreren Bauteilen dieses
Maschinenbereichs (M) erlaubt, sodass diese Bauteile nach Bedarf festgesetzt werden können, wobei die Bauteile insbesondere antreibbare Bauteile der Werkzeugmaschine (W) sind.
17. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist eine voreingestellte Kopplung verschiedener Bauteile von Maschinenbereichen (M) vorzunehmen, bei Selektion eines Maschinenbereichs (M).
18. Werkzeugmaschine nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur konfigurierbaren Übertragung einer ID-Nummer des verwendeten
T ransponderschlüssels die Steuereinrichtung ein Handshake-gesteuertes
Übertragungsverfahren ausführt.
19. Steuervorrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine, mit
einer Bedieneinrichtung zur Bedienung der Steuervorrichtung durch einen Benutzer, und
- einer Sicherheitssteuerung (S) zum Ansteuem verschiedener
Maschinenbereiche (M) der Werkzeugmaschine (W),
wobei über die Bedieneinrichtung (B) Maschinenbereiche (M) der
Werkzeugmaschine (W) selektiert werden können und für die selektierten
Maschinenbereiche (M) Betriebsarten festlegbar sind, und die selektierten Maschinenbereiche mit den zugeordneten Betriebsarten an die
Sicherheitssteuerung (S) übermittelt werden.
20. Verfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine, mit einer Steuervorrichtung die eine Maschinensteuerung zum Steuern der Werkzeugmaschine (M) und eine Sicherheitssteuerung (S) umfasst und wobei die Werkzeugmaschine (W) mehrere Maschinenbereiche (M) aufweist, und
die Werkzeugmaschine (W) in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden kann und die Betriebsarten zumindest einen Servicebetrieb und einen
Normalbetrieb umfassen, mit den Schritten,
- Zugriff auf das System der Steuervorrichtung durch Verbindung mit einem elektronischen Schlüssel; - Selektion der Maschinenbereiche;
- Übermittlung der Daten an die Sicherheitssteuerung;
- Ansteuerung der Werkzeugmaschine (W).
21. Computerprogrammprodukt mit Programmmitteln, die auf einem Datenträger gespeichert sind, und die dazu eingerichtet sind auf einer Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine (W) ausgeführt zu werden, derart, dass ein Verfahren nach Ansprüche 20 an der Werkzeugmaschine (W) ausgeführt wird.
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