NO813783L - Ubemannet diagnosekommunikasjonssystem for komputerstyrt maskinverktoey - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et ubemannet diagnosekommunikasjonssystem for automatisk analyse av driften av fjerntliggende komputerstyrt maskinverktøy og for diagnostisering av unormaliteter under verktøyets drift.

Ved anvendelse av komputerstyrt maskinverktøy kan maskinering, som hittil har vært utført av utlært operatør, utføres automatisk av maskinverktøy i samsvar med programmerte instruksjoner fra et komputerstyrt styresystem. I tillegg til minskning av direkte arbeidsomkostninger vil anvendelse av komputerstyrt maskinverktøy sikre lik fremstilling av objekter fordi så lenge komputerstyringen utføres med samme program,

vil hvert objekt som maskinen fremstiller, være identisk med det foregående fremstilte objekt.

Som følge av sine store spissfindigheter er slik komputerstyrt verktøy ofte meget komplisert. Selvom det under konstruksjonen passes nøye på å sikre feilfri drift ved komputerstyrt maskinverktøy i lengre intervaller, kan en feil opptre og det kompliserte maskinverktøy krever ofte skolert reparasjonspersonell med betydelige omkostninger og tid for å diagnostisere grunnen til måskinverktøyets feilfunksjon. Da timelønnen for slik utlært reparasjonspersonell ofte er stor og da maskinens stillstandstid ofte resulterer i forsinkelse av produksjonen, hvilket også er meget kostbart, er det viktig at diagnose og korreksjon av måskinverktøyets feil kan utføres så hurtig som mulig.

For å lette hurtig diagnose av måskinverktøyets feilfunksjon er det utviklet et system som er beskrevet i U.S.-patentskrift nr. 3.882.305. Dette system omfatter et par MODEM, dvs. modulator/demodulator, for å kople et fjerntbeliggende komputerstyrt maskinverktøy via en overføringskanal til en diagnosekomputer som lagrer diagnoseprogrammer for å analysere driften av maskinverktøyet. I drift er ledd opprettet mellom verktøyet og den sentralt beliggende diagnosekomputer ved talekommunikasjon mellom maskinverktøyoperatøren og komputeranalysen i diagnosestasjonen. Derefter innstiller både den som analyserer komputeren og verktøyoperatøren sine tilordnede modem for å muliggjøre at digitalt kodet informasjon overføres mellom diagnosekomputeren og maskinverktøyet. Den digitalt kodede informasjon består av instruksjoner fra diagnosekomputeren til maskinverktøyet og måskinverktøyets driftskarakteristika, som avføles under måskinverktøyets drift og reagerer på tidligere mottatte instruksjoner fra den sentrale diagnosekomputer, som overføres fra maskinverktøyet til diagnosekomputeren.

En av ulempene ved systemet ifølge dette patentskrift er at en som analyserer må være til stede i diagnose-komputerstasjonen for å tilveiebringe kommunikasjon mellom diagnosekomputeren og maskinverktøyet. Hvis det var mulig automatisk å opprette kommunikasjon mellom diagnosekomputeren og maskinverktøyet som følge av en prøveordre til verktøy-maskinen fra en operatør når det oppdages en unormalitet under verktøyets drift, ville nødvendigheten av en person for å analysere diagnosekomputeren kunne unnværes eller denne kunne bli frigitt til å utføre annet arbeide og derved: spare vesent-lige arbeidsomkostninger.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved et ubemannet diagnosekommunikasjonssystem for automatisk analyse av driften av fjerntbeliggende komputerstyrt maskinverktøy og for diagnostisering av unormaliteter under verktøyets drift, omfattende et diagnosekommunikasjonskomputersystem som er programmert til å overvåke maskinverktøyet i samsvar med identifiseringsdata fra verktøyet som indikerer verktøyets type, og programmert til å diagnostisere enhver unormalitet ved verktøyet i samsvar med data overført fra verktøyet som indikerer driftskarakteristika for verktøyet, en overføringskanal mellom komputersystemet og maskinverktøyet for å, utføre instruksjoner fra komputersystemet til verktøyet for å styre verktøyets drift, og for å overføre data fra verktøyet som indikerer verktøyets type, dets driftskarakteristika til komputersystemet og hjelpemidler anordnet mellom overføringskanalen og komputersystemet og mellom overføringskanalen og maskinverktøyet for automatisk å opprette kommunikasjonsledd mellom diagnosekommunikasjonssystemet og verktøymaskinen som reaksjon på en operatørordre som tilføres verktøymaskinen.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av kravene 2-5.

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningen, som viser et blokkskjerna for et utførelseseksempel på et diagnosekommunikasjonssystem ifølge oppfinnelsen.

Det ubemannede diagnosekommunikasjonssystem 10 ifølge utførelseseksempelet overvåker driften av et numerisk komputerstyrt maskinsenter 14 som følger en operatørstartet prøveordre til maskinsenteret. I foreliggende utførelses-eksempel omfatter diagnosekomputersystemet 10 en diagnosekomputer 15, hovedsakelig identisk med diagnosekomputeren som er beskrevet i det innledningsvis nevnte patentskrift og omfatter en elektronisk prosessor 16 som er koplet med fire hukommelser 20a, 20b, 20c og 20d, som inneholder et operasjons-system, et sett komputerutførbare diagnoseprogrammer, et sett analytiske programmer, respektivt et sett maskinverktøyutfør-bare diagnoseprogrammer.

I tillegg til å være koplet med hukommelsen 20a via hukommelsen 20d, er prosessoren 16 koplet med en platedriv-innretning 22 og en drivinnretning 24 for magnetbånd via et inn/utgrensesnitt 26. Drivinnretningen 22 tjener til i første rekke å lagre informasjon som gjelder hvert maskinsenter som kan tilsluttes diagnosekomputersystemet for diagnoseanalyse. Informasjon på platen 22 gjelder hvert maskinsenter og inneholder data som indikerer maskintypen såvel som maskinens grenseparameterdata og data som indikerer tidligere oppnådde maskindriftskarakteristika og er gitt et serienummer i maskinsenteret. Drivinnretningen 24 for magnetbånd tjener som opp-bakkingshukommelse for innretningen 22 og kan også anvendes for innføring av data for oppdatering av lagrede programmer i hver av hukommelsene 20a,20b,20c og 20d. Selvom diagnosekomputersystemet 10 er konstruert for ubemannet drift, kan det være fordelaktig å konstruere diagnosekomputersystemet med en eller flere inn/utkretser 28, som for eksempel et katodestrålerør,

en hurtigskriver eller en tastaturskriver, alle koplet via inn/ ut-grensesnittet 26 til prosessoren 16. Inn/ut-kretsene 28

muliggjør at en person som skal analysere det hele hvis han er tilstede, kan overvåke diagnosekomputeren 15 og driften i maskinsenteret 14.

Hver av de numerisk komputerstyrte maskinsentre, som er koplet med diagnosekomputersystemet 10 er utført som et numerisk komputerstyrt maskinsenter 14 og omfatter et maskin-verktøy 2 9 som er koplet med og styrt av maskinverktøystyre-systemet 30. Selvom systemet 30 kan ha form av et velkjent maskinverktøystyresystem, omfatter i foreliggende foretrukne utførelseseksempel verktøymaskinstyresystemet 30 en prosessor 32, som via et inn/ut-grensesnitt 34 er koplet med maskinverk-tøyet 29. Prosessoren 32 er koplet med fire hukommelser 36a^36d, i hvilke er lagret et permanent forbruker mottager program, et midlertidig diagnoseprogram, et kommunikasjonsprogram resp.

et driftsprogram for maskinverktøyet.

Inn/ut-grensesnittet 34 kopler også prosessoren

32 til dataindikatoren 42, båndleseren 44 og den manuelle styring 46. Båndleseren 44 tjener som;innføring av og oppdatering av programmene i de fire hukommelser 36a-36d. Ut-gangsdata som frembringes under verktøyets drift, vises på indikatoren 42, som for eksempel er et katodestrålerør eller en plasmaindikator. Som reaksjon på data indikert på indikatoren 42 kan operatørordre innføres i prosessoren 32 via den manuelle styring 46. Det er via den manuelle styring 46 at en prøveordre innføres i prosessoren 32, for å danne grensesnitt med diagnose-kommunikas jonssystemet 10. For å opprette et kommunikasjonsledd mellom maskinverktøyet 14 og diagnosekommunikasjonssystemet 10 via overføringskanalen 48, for eksempel en fjerntelefonlinje ved en mikrobølgekanal forbundet med hver ende av en lokal telefon-linje, som følge av en operatørprøveordre innført via den manuelle styring 46, og en kommunikasjonsmodulator/demodulator (MODEM) 52 er begge koplet mellom en ende av overføringskanalen 48 og inn/ut-grensesnittet 26 i diagnosekomputeren 15.. Et MODEM 54 er koplet mellom den andre ende av overføringskanalen 48 og inn/ut-grensesnittet 26 i diagnosekommunikasjonssystemet 10. Som reaksjon på en ordre fra prosessoren 32, som overført til auto matvelgeren via inn/ut-grensesnittet 34, vil automatvelgeren 50 gi adgang til det automatiske svaremodem 54 via overførings-kanalen 48 ved å sende en bestemt identifikasjonskode (telefon-nummeret til det automatiske svaremodem 54) via overførings-kanalen 48. Det automatiske svaremodem 54 reagerer automatisk på identifiseringskoden, som sendes av automatvelgeren 50 og efter utsending av identifiseringskoden vil det automatiske svaremodem automatisk kople diagnosekomputeren 15 til over-føringskanalen 48 for å overføre data mellom diagnosekommunikasjonssystemet 10 og maskinverktøyet 14. Diagnosekommunikasjonssystemet ifølge oppfinnelsen arbeider på følgende måte. Det antas at prosessoren 32 i maskinverktøystyresystemet 14 startes for å utføre måskinverk-tøyets driftsprogram som er lagret i hukommelsen 36d for å styre driften av maskinverktøyet 29. Hvis det under maskinens drift oppstår en feilfunksjon enten i maskinverktøyet eller i måskinverktøyets styresystem, vil maskinverktøyoperatøren inn-føre en prøveordre ved hjelp av den manuelle styring 46 til prosessoren 32. Som følge av dette begynner prosessoren 32 å utføre programmet som er lagret i hukommelsen 36a. Dette program er hovedsakelig identisk med det program som er beskrevet i U.S.-patentskrift nr. 3.882.305, og når dette utføres av prosessoren 32 bevirker dette at automatvelgeren 50 gir adgang til det automatiske svaremodem 54 via overføringskanalen 48. Når et kommunikasjonsledd først er opprettet via overføringskanalen 48 mellom prosessoren 32 og maskinverktøyet 14 og prosessoren 16 i diagnosekomputeren 15, vil prosessoren 32 begynne kommunikasjonsprogrammet som er lagret i hukommelsen 36c. Dette program er hovedsakelig identisk med kommunikasjonsprogrammet som er beskrevet i det ovenfor nevnte patentskrift og styrer driften av modem 52 som i kombinasjon med det automatiske svaremodem 54 og overføringskanalen 48 utfører de komputerutførbare diagnoseprogrammer og diagnoseprogrammene som er utførbare av maskinverktøyet og som er lagret i hukommelsen 20b resp. 20d i diagnosekomputeren 15, til maskinverktøystyre-systemet. 30, som lagrer programmet i hukommelsen 32b. Det komputerutførbare diagnoseprogram og det maskinverktøyutførbare diagnoseprogram er hovedsakelig identiske med det komputerut-førbare diagnoseprogram og det maskinverktøyutførbare diagnoseprogram beskrevet i det nevnte patentskrift, og når det utføres av prosessoren 32 bevirker det at både maskinverktøyet 29 og prosessoren 32 frembringer data som indikerer måskinverktøyets og maskinverktøystyresystems driftskarakteristika, hvilke data så overføres via overføringskanalen 48 til diagnosekomputeren 15. Prosessoren 16 i diagnosekomputeren 15 analyserer diagnose-dataene i samsvar med det analytiske program, som er lagret i hukommelsen 20c, og som hovedsakelig er identisk med analyse-programmene som er beskrevet i det nevnte patentskrift. Ved å følge analysedata for maskinverktøyet og måskinverktøyets styresystem blir informasjon som indikerer måskinverktøyets feilfunksjon derefter overført via overføringskanalen 48 til måskin-verktøyets styresystem 30, for indikering på indikatoren 42

for operatøren. I samsvar med diagnoseinformasjonen på indikatoren 42 kan formålstjenlige forholdsregler tas for å korrigere feilfunksjonen i maskinverktøyet eller måskinverktøyets styresystem, slik at verktøyets driftsprogram hurtig kan bringes tilbake til riktig funksjon.

Ovenfor er beskrevet et ubemannet diagnosekommuni-kas jonssystem for å analysere måskinverktøyets driftsdata og diagnostisere enhver feilfunksjon ved verktøyet identifisert ved data. Ved å anvende hjelpemidler i form av en automatvelger, et automatisk svaremodem, et kommunikasjonsledd mellom maskinverktøyet og diagnosekomputeren, kan diagnosekommunikasjonssystemet opprettes automatisk mellom disse uten at det er nødvendig å opprette et slikt ledd manuelt.

Claims (5)

1. Ubemannet diagnosekommunikasjonssystem for automatisk analyse av driften av fjerntbeliggende komputerstyrt maskinverktøy og for diagnostisering av unormaliteter under verktøyets drift, omfattende et diagnosekommunikasjonskomputersystem som er programmert til å overvåke maskinverk-tøyet i samsvar med identifiseringsdata fra verktøyet som indikerer verktøyets type, og programmert til å diagnostisere enhver unormalitet ved verktøyet i samsvar med data overført fra verktøyet som indikerer driftskarakteristika for verktøyet, en overføringskanal mellom komputersystemet og maskinverktøyet for å utføre instruksjoner fra komputersystemet til verktøyet for å styre verktøyets drift, og for å overføre data fra verktøyet som indikerer verktøyets type, dets driftskarakteristika til komputersystemet, og hjelpemidler anordnet mellom overføringskanalen og komputersystemet og mellom overførings-kanalen og maskinverktøyet for automatisk å opprette kommunikasjonsledd mellom diagnosekommunikasjonssystemet og verktøy-maskinen som reaksjon på en operatørordre som tilføres verk-tøymaskinen .

2. System ifølge krav 1 ,karakterisertved en prosessor, en første hukommelse som inneholder et driftsprogram for prosessoren, en andre hukommelse som inneholder et diagnostiseringsprogram som når det utføres av verktøystyresystemet for verktøyet, bevirker overføring av data som indikerer styresystemets driftskarakteristika over overføringskanalen til prosessoren, en tredje hukommelse som inneholder et diagnoseprogram for verktøyet som når det utføres av styresystemet for verktøyet, bevirker overføring av data som indikerer verktøyets driftskarakteristika, over overførings-kanalen til prosessoren, en fjerde hukommelse som inneholder analytiske programmer som når de utføres av prosessoren, muliggjør at prosessoren diagnostiserer unormaliteter ved verktøyet fra data overført over overføringskanalen og som indikerer styresystemets driftskarakteristika og verktøyets driftskarakteristika, et inngangs/utgangsgrensesnitt for å kople prosessoren til hjelpemidlene for automatisk å opprette kommunikasjonsledd mellom diagnoseoverføringssystemet og verk- tøyet, og en platedrivanordning som er koplet via grensesnittet med prosessoren for å lagre informasjon som indikerer typen av numerisk komputerstyrt maskinverktøy som er forbundet med diagnoseoverføringssystemet og typen av komputerstyrt diagnoseprogram og verktøyets diagnoseprogram, for overføring fra den andre resp. tredje hukommelse, til verktøyets styresystem under diagnoseanalyse av dette.

3. System ifølge krav 1,karakterisertved at overføringskanalen omfatter en fjerntelefonlinje.

4. System ifølge krav 1,karakterisertved at overføringskanalen omfatter en mikrobølgelink i hver ende av en lokaltelefonlinje.

5. System ifølge krav 1 ,karakterisertved at hjelpemidlene for automatisk å opprette kommunikasjon mellom diagnoseoverføringssystemet og verktøyet består av en automatvelger mellom styresystemet for verktøyet og over-føringskanalen for automatisk overføring av en identifiserings-kode i samsvar med en prøveordre fra operatøren til styresystemet, en modulator/demodulator for kommunikasjon koplet parallelt med automatvelgeren for overføring av data mellom overføringskanalen og styresystemet, og en automatsvarer-over-føringsmodulator/demodulator koplet mellom overføringskanalen, automatbetjent i samsvar med identifiseringskoden overført av automatvelgeren over overføringskanalen for å overføre data mellom kanalen og diagnosekomputeren.