【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机床，该机床具有固定的机器控制器和旋转的夹紧设备，其中该机器控制器通过中间接通联接单元与随该夹紧设备旋转的夹紧设备控制器通信，其中该联接单元无接触地将该机器控制器数据连接到该夹紧设备控制器，其中该夹紧设备控制器具有用于操控运行该夹紧设备的夹紧装置的推进装置的控制单元，并且至少两个冗余的微处理器分配给该控制单元，通过该微处理器，经由该控制单元从该机器控制器接收的过程数据集能够彼此独立地检查，和/或从过程传感器接收的过程数据能够在过程数据集中彼此独立地使用并且能够通过该控制单元传输到该机器控制器，以及一种用于控制这种机床的方法。
技术介绍
1、这种机床已从ep 4 015 144 a1中已知。关于进一步的现有技术，应首先参考ep 3620 248 a1。该文件提供了一种用于机床的联接装置，通过该装置以最简单的方式独立于用户特定的机床现有组件，感应操作的卡盘实现电联接，并保证监控卡盘和所附接的夹爪的功能。
2、这是通过以这样的方式布置可编程接口来实现的，即为卡盘分配接口，该接口可以由机器控制器的控制单元通过中间接通联接器操控。
3、然而，这导致的问题是，不能确保致动信号，尤其是安全关键信号，例如安全扭矩断开信号(sto信号)被感应联接器正确地传输并相应地接收。
4、这种停止功能是最常见的安全功能，因此不再为驱动器提供引起旋转或运动的能量。驱动器在没有扭矩的情况下惯性停止。此停止功能还可以防止意外重启。
5、现有技术中提供了冗余测试，但由于通过感应联接器的传输路径对于两个
6、还应参考us 2006/176823 a1作为进一步的现有技术。
技术实现思路
1、在此背景下，本专利技术基于创造一种机床的目的，在该机床中，机器控制器和夹紧设备之间的联接被设计为，使得数据通信的安全性与现有技术相比得到改进。
2、所述目的通过根据独立权利要求1的特征的机床和根据并列的独立权利要求6的特征的用于控制这种机床的方法来实现。这种机床的有利配置和用于控制它的相应方法可以在各自随后的从属权利要求中找到。
3、根据本专利技术，机床设置有固定的机器控制器和旋转的夹紧设备，其中该机器控制器通过中间接通联接单元与随该夹紧设备旋转的夹紧设备控制器通信。其特征在于，该联接单元无接触地将该机器控制器数据连接到该夹紧设备控制器，其中该夹紧设备控制器具有用于操控运行该夹紧设备的夹紧装置的推进装置的控制单元，并且至少两个冗余的微处理器分配给该控制单元，通过该微处理器，经由该控制单元从该机器控制器接收的过程数据集能够彼此独立地检查，和/或从过程传感器接收的过程数据能够在过程数据集中彼此独立地使用并且能够通过该控制单元传输到该机器控制器。
4、由此，在机床侧形成机器控制器并且在夹紧设备侧形成夹紧设备控制器，它们通过中间接通的联接单元彼此通信。推进装置可以由允许夹紧装置朝向彼此推进的控制器控制。由于在夹紧装置彼此相对设置的情况下的这种推进，如果存在偶数个夹紧装置，则这些夹紧装置从相对侧包围工件。对于具有三个夹紧装置的夹紧设备，不选择相对侧，而是选择120°的偏移，在五个夹紧装置的情况下为72°，以此类推。由此，工件在夹紧装置之间居中。
5、为了提高数据安全性，由夹紧设备控制器的控制单元接收的并因此代表机器控制器的输出信号的过程数据集由两个相同的微处理器进行评估，这些微处理器彼此保持冗余。特别地，要接收的过程数据集包含sto信号，而所有过程数据集都包含计算出的签名和连续的标识号。如果微处理器确定sto信号的值规定了安全操作模式，微处理器会将sto信号传输给分别分配给它们的夹紧装置的控制器，从而确保夹紧装置不会打开，推进装置或伺服电机也不会运行，直到sto信号再次取消安全模式。具体而言，sto信号值为1可以规定安全运行状态，sto信号值为0可以取消安全运行状态。这允许在消息中进行简单编码，该消息总体上很短并且可以使用最简单的基础设施进行传输。
6、如果收到无效签名，其中包含不正确的crc码、霍夫曼码、不正确的校验位等，这表明出现故障并且通信不再安全。因此，微处理器将把它传递给夹紧设备控制器的控制单元，该控制单元会安全地停止机器。如果接收到的标识号与预期的连续的标识号不匹配，则会发生同样的情况，因为通信可能在循环中运行或作为一个整体被中断。
7、由于微处理器的冗余，可以提高发现和识别错误的可靠性。也可以使用两个以上的微处理器，但是用两个微处理器操作总是可能的。
8、如果过程数据集被编译并作为机器控制器的输入信号发送，则微处理器的冗余也是一个优势。每个安全关键传感器，特别是力传感器或夹紧信号发送器，其例如指示零位夹紧系统的夹紧状态，分别与微处理器通信，其中微处理器又能够与多个不同的传感器通信。
9、在通信框架内，微处理器的不同信号可以这样处理，即每个微处理器将自己的信号传输到控制单元并生成信号到机器控制器，或者生成循环过程数据集，并且微处理器在那里插入由其处理过的信号并在这方面补充过程数据集。
10、一些优点在于，夹紧装置的推进装置可以是由伺服控制器控制的伺服电机。伺服电机沿待定心的工件的方向移动夹紧设备上的夹紧装置，直到其被预定的力保持，然后结束它们的推进。在摩擦制动器的帮助下确保，在发出打开信号之前不会再次离开曾经占据的位置。还有通过变速器的机械自锁。
11、在第一实施例中，至少一个力传感器或夹紧信号发送器还可以分别分配给夹紧装置，使得它们仅与微处理器之一数据连接。在这种情况下，使用多个微处理器，其与夹紧装置一样多。由于大量微处理器的使用和协调既昂贵又复杂，因此该实施例不是优选的。
12、优选一种实施方式，其中至少一个力传感器或夹紧信号发送器分别分配给夹紧装置并且多个夹紧装置的力传感器或夹紧信号发送器分配给微处理器，其中彼此相对的夹紧装置的力传感器或夹紧信号发送器分配给不同的微处理器。在此建立链接，使得成对彼此相对放置的夹紧装置分别由不同的微处理器监控，从而每一对由两个微处理器监控。这意味着，在该实施例中，无论最终使用多少个夹紧装置，总是需要两个微处理器。
13、在另一种变型中，至少一个力传感器或夹紧信号发送器可以分别分配给夹紧装置，同时多个夹紧装置的力传感器或夹紧信号发送器可以分配给微处理器，其中夹紧装置的力传感器或夹紧信号发送器以方向相反作用的分力分配给不同的微处理器。具体地，例如，如果在一个卡盘中设置三个夹爪，则可以用一个微处理器监控其中的两个，而用另一个微处理器监控第三个。
14、此外，可以规定，位移传感器分配给夹紧装置，其与控制单元数据连接。这些不是安全相关的测量值，因为不能从夹紧装置的纯位置确定临界状态。这些测量值不会传输到微处理器，而只会传输到夹紧设备控制器的控制单元。
15、在具体实施例中，通过联接装置可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机床，所述机床具有固定的机器控制器(10)和旋转的夹紧设备(1)，其中所述机器控制器(10)通过中间接通联接单元(7)与随所述夹紧设备(1)旋转的夹紧设备控制器(20)通信，其中所述联接单元(7)无接触地将所述机器控制器(10)数据连接到所述夹紧设备控制器(20)，其中所述夹紧设备控制器(20)具有用于操控运行所述夹紧设备(1)的夹紧装置(2、3)的推进装置的控制单元(21)，并且至少两个冗余的微处理器(22、23)分配给所述控制单元(21)，通过所述微处理器，经由所述控制单元(21)从所述机器控制器(10)接收的过程数据集能够彼此独立地检查，和/或从过程传感器接收的过程数据能够在过程数据集中彼此独立地使用并且能够通过所述控制单元(21)传输到所述机器控制器(10)，
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述夹紧装置(2、3)的推进装置是由伺服控制器(29、30)控制的伺服电机(26、27)。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的机床，其特征在于，至少一个力传感器(35、36)或夹紧信号发送器分别分配给所述夹紧装置(2、3)并且多个夹紧装置(
4.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，位移传感器(32、33)分配给所述夹紧装置(2、3)，所述位移传感器数据连接到所述控制单元(21)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，通过所述联接装置(7)在所述机器控制器(10)和所述夹紧设备控制器(20)之间建立感应联接的数据连接。
6.一种用于控制机床的方法，所述机床具有固定的机器控制器(10)和旋转的夹紧设备(1)，其中所述机器控制器(10)通过中间接通联接单元(7)与随所述夹紧设备(1)旋转的夹紧设备控制器(20)通信，其中所述联接单元(7)无接触地将所述机器控制器(10)数据连接到所述夹紧设备控制器(20)，并且所述夹紧设备控制器(20)具有用于操控运行所述夹紧设备(1)的夹紧装置(2、3)的推进装置的控制单元(21)，并且从所述机器控制器(10)发送到所述夹紧设备控制器(20)的过程数据集由两个冗余的微处理器(22、23)独立检查，和/或所述微处理器(22、23)在过程数据集中彼此独立地使用从过程传感器接收的过程数据并且通过所述控制单元(21)传输到所述机器控制器(10)，
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，过程数据集具有计算出的签名和/或连续的标识号。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的方法，其特征在于，由所述机器控制器(10)对于每个推进装置输出的过程数据集包括STO信号(安全扭矩断开信号)，其中只有当所述信号对应于释放信号时，相关的推进装置的运动才被释放。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的方法，其特征在于，所述微处理器(22、23)在接收到STO信号的情况下或者在签名中出现错误的情况下或者与预期的标识号出现偏差的情况下，彼此独立地向所述夹紧装置(2、3)发送停止信号。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，来自力传感器(35、36)或夹紧信号发送器的传感器数据被传输到所述微处理器(22、23)，并且所述传感器数据在过程数据集中被用于发送到所述机器控制器(10)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，每个微处理器(22、23)创建其自己的过程数据集并通过所述控制单元(21)传输到所述机器控制器(10)。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，每个微处理器(22、23)将其接收到的所述过程数据输入到循环过程数据集中，并且所述控制单元(21)将所述循环过程数据集传输到所述机器控制器(10)。
...【技术特征摘要】
1.一种机床，所述机床具有固定的机器控制器(10)和旋转的夹紧设备(1)，其中所述机器控制器(10)通过中间接通联接单元(7)与随所述夹紧设备(1)旋转的夹紧设备控制器(20)通信，其中所述联接单元(7)无接触地将所述机器控制器(10)数据连接到所述夹紧设备控制器(20)，其中所述夹紧设备控制器(20)具有用于操控运行所述夹紧设备(1)的夹紧装置(2、3)的推进装置的控制单元(21)，并且至少两个冗余的微处理器(22、23)分配给所述控制单元(21)，通过所述微处理器，经由所述控制单元(21)从所述机器控制器(10)接收的过程数据集能够彼此独立地检查，和/或从过程传感器接收的过程数据能够在过程数据集中彼此独立地使用并且能够通过所述控制单元(21)传输到所述机器控制器(10)，
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述夹紧装置(2、3)的推进装置是由伺服控制器(29、30)控制的伺服电机(26、27)。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的机床，其特征在于，至少一个力传感器(35、36)或夹紧信号发送器分别分配给所述夹紧装置(2、3)并且多个夹紧装置(2、3)的所述力传感器(35、36)或夹紧信号发送器分配给微处理器(22、23)，其中夹紧装置(2、3)的具有相反作用的分力的所述力传感器(35、36)或夹紧信号发送器分配给不同的微处理器(22、23)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，位移传感器(32、33)分配给所述夹紧装置(2、3)，所述位移传感器数据连接到所述控制单元(21)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的机床，其特征在于，通过所述联接装置(7)在所述机器控制器(10)和所述夹紧设备控制器(20)之间建立感应联接的数据连接。
6.一种用于控制机床的方法，所述机床具有固定的机器控制器(10)和旋转的夹紧设备(1)，其中所述机器控制器(10)通过中间接通联接单元(7...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·毛雷尔，
申请(专利权)人：SMW奥托布洛克紧固系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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