用于控制机床的系统和方法技术方案

一种用于控制具有载有刀具（５）的可移动组件和／或被检查的机械组件的数控机床的系统，包括控制单元（７）和具有相关接口单元（１５）的传感器装置（９）。数字信道（２０）在不同时刻以及作为测量过程的可替换方式被用于传送作为控制单元发送到接口单元的请求／指令消息的结果的确认脉冲信号（ＡＣＫ），通过该数字信道（２０）测量信号从接口单元被传送到控制单元。一种用于控制机床的方法包括从控制单元向接口单元发送例如用于检查测量链的效率和操作性的请求／指令消息（Ｍ），以及通过作为测量链的组件的传输信道来接收确认脉冲信号。传感器装置有利地被实现为光电设备，该光电设备检测光束（１０）（典型的为激光束）的中断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制数控机床的系统，该系统包括控制单元；传感器装置，适于与 机械部件协作并提供关于传感器装置与机械部件之间的相互位置的测量信号；接口单元， 电连接到传感器装置和控制单元；以及用于接口单元和控制单元之间的电连接的数字信 道。本专利技术还涉及用于控制数控机床的方法，利用传感器装置、控制单元、电连接到传 感器装置和控制单元的接口单元以及用于接口单元和控制单元之间的电连接的数字信道， 控制单元适于运行对测量指令的执行以及因此适于检测通过用于电连接的数字信道在确 定的时间间隔内接收的数字测量信号。
技术介绍
已知例如加工中心的数控(“NC”)机床能够通过高精度控制刀具和零件之间的相 互位移来执行对机械零件的自动加工操作。该控制在之前获取的数字数据的基础上通过合 适的指令来执行。还知道使用例如检查或测量单元的传感器装置来检测被加工的机械零件的尺寸 或位置和/或使用的刀具或机器的其它组件的尺寸或位置，并向数控提供相关信号。数控 使用基于所述信号而得到的新数据以增强控制和零件加工。还有，本专利技术的传感器装置通过合适的指令由NC以自动或手动的方式来控制。例 如，在数控中，可以使用利用外部传感器装置产生的数字信号(触发)的测量指令。该测量 指令通常需要机器的组件和传感器之间的位移，并“拍下”在传感器装置控制下的机器轴的 位置(由合适的装置检测到)。如果接收到传感器信号或在之后没有接收的情况下，如果可 移动组件到达边界线安全位置，则该位移结束。传感器装置可以例如是接触式探测器或光电设备(“激光探测器”)，其包括光束 发送器和光束接收器以及用于用信号发送所述光束的中断的装置。在这两种情况中，都包 括用于通过测量信道向NC发送触发信号的接口单元，该测量信道通常由连接电缆限定。有时，第二电缆将传感器装置或相关接口单元耦合到NC，该NC用于发送指示传感器 装置的正确操作的信号。例如，如果使用“激光探测器”，则该信号指示光束正确到达接收器。已有设备的一个问题是关于以非常可靠的方式检查传感器装置的正常操作从而 避免错误信令和机床组件的危险的未控制的位移的可能性。实际上，用于上述第二连接电缆的NC中的第二物理输入端不是总是可用的。此 外，即使当第二连接可用，故障(例如在接口或第二连接中)造成错误的肯定信令的可能性 也不能忽视。最后，由于没有考虑可能被中断或与其它导体短路的测量信道的情况，上述检 查不论如何也是不完整的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于控制数控机床的系统和方法，其可以克服已有系统的问题并起动关于连接到NC的传感器装置的执行的简单、可靠以及可适用的检查过程，且更一 般地，能够进行从传感器装置到数控的简单适用的信息传输。该目的以及其它目的可以通过根据权利要求1的控制系统和根据权利要求12的 控制方法来实现。根据本专利技术的控制系统包括控制单元和传感器装置，该传感器装置用于与机械部 件协作，例如刀具或已经加工好的或将要加工的零件。传感器装置(例如光电设备，用于检 测光束(一般是激光束)的中断)向接口单元提供关于传感器装置和机械部件之间的相互 位置的测量信号，该接口单元通过用于电连接的数字信道被电连接到控制单元。接口单元 包括选择装置，适于通过数字连接信道选择性地起动测量信号和确认信号的传输。接口单 元包括例如微处理器的处理单元，用于由起动装置控制不同信号的选择性起动过程，以及 用于确认信号的产生和传输。该选择性起动过程由通过通用通信信道从控制单元传送到接 口单元的消息来控制，该通用通信信道可以例如是单向串联型。接口单元可以集成到传感 器装置中。在根据本专利技术的控制方法中，控制单元控制测量指令的执行以及检测由此通过电 连接信道在确定时间间隔内接收的数字测量信号，控制单元通过通信信道(例如一串数字 信号或单向串行连接)向接口单元传输消息，并控制测量指令。接口单元接收该消息，根 据该消息的内容执行操作，例如接口单元可以执行操作性验证和/或准备执行特定测量方 案，以及产生数字确认信号并通过电连接信道传输该数字确认信号。控制单元在上述确定 的时间间隔内检测数字确认信号的接收。根据本专利技术的控制方法可以涉及例如对测量链的正确操作性的检查，该测量链包 括传感器装置和用于向控制单元传输相关信号的装置。如果传感器装置是包括光束和相关 发射器和接收器的光电设备，则该检查可以通过产生发射器的电源开启和关闭控制的合适 序列以及同时观察接收器状态来执行。测量指令的执行可以涉及传感器和机床的组件(例 如固定到相关轴(spindle)的刀具)之间的相互位移。附图说明现在参考附图描述本专利技术，该附图以非限定示例的方式给出，其中图1是根据本专利技术的数控机床的控制系统的框图；图2a和2b是根据本专利技术的控制方法的流程图；以及图3a和3b是图2a和2b的方法中一些步骤的图示。具体实施例方式图1示意性示出了机床1，该机床1包括刀具保持器，例如携带刀具5的轴3。机 床的数控(“NC”)7管理(箭头17)轴3的位移，例如轴向转动和平移。传感器装置9例如是包括“激光探测器”的光电设备，具有光束10(例如激光束) 的发射器11和接收器13，以及用于检测光束10的中断的装置。光电设备可以包括框架12， 其如图1示意性所示载有发射器11和接收器13，或者根据一个实施方式载有分别包括发射 器11和接收器13的不同元件(这本身是已知的，因此没有详细示出)。接口单元15电连接到传感器装置9，更具体地电连接到接收器13。接口单元15可以物理上被集成到传感器装置9的外壳中，或者是隔开的并例如通过电缆连接。用于电连接的数字信道20优选地通过电缆来实现，该电缆将接口单元15连接到 控制单元7并在光束10中断之后启用向控制单元7的数字测量信号的传输。作为电缆的 一个可替换方式，例如数字信道20可以被实施为已知类型的无线传输系统。轴3相对于被 加工的机械零件(图1中未显示)或相对于用于检查刀具5的尺寸或完整性的传感器装置 9的位移由NC 7来控制并检查。具体地，已知类型的测量指令用于检查刀具5的完整性，或 用于测量刀具5的尺寸。测量指令造成轴3向传感器装置9发生位移，并检测光束10的中 断然后通过数字信道20将该中断传输到控制单元7。进一步关于测量指令，如果轴3的位 移在确定的时间段内持续进行，且没有检测到光束10被中断，则该位移在边界线安全位置 处停止。接口单元15包括处理单元22，包括例如微处理器或微控制器，或包含合适的处理 软件的可编程逻辑装置。处理单元22在其它物体中检查选择装置(在图1中由附图标记 24示意性示出)，其可替换地启用通过数字信道20的测量脉冲信号的传输(图1中以简化 形式示出的情况，其中块26被连接到接收器13)和其它性质的脉冲信号(例如确认信号， 这将在下文中示出)的传输(图1中以简化形式示出的情况，其中块26从功能上被连接到 处理单元22)。单向通信信道在图1中以箭头和附图标记30的简化方式表示，并包括例如串行连 接或一组0-24V的数字信号，该单向通信信道启用从控制单元7到接口单元15的消息传 输，具体地，启用到在功能上连接到处理单元22的门31的消息传输。现在参考分别关于控制单元7和接口单元15的图2a和图2b的流程图来描述根 据本专利技术的方法。具体地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制数控机床的控制系统，包括：控制单元（７）；传感器装置（９），适于与机械部件（５）协作并提供关于所述传感器装置（９）与所述机械部件（５）之间的相互位置的测量信号；接口单元（１５），电连接到所述传感器装置（９）和所述控制单元（７）；以及数字信道（２０），用于所述接口单元（１５）与所述控制单元（７）之间的电连接；其特征在于，所述接口单元（１５）包括选择装置（２４），该选择装置（２４）适于选择性地启用（２６，２８）通过所述数字连接信道（２０）的所述测量信号或确认信号（ＡＣＫ）的传输。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A图里尼，
申请(专利权)人：马波斯SPA公司，
类型：发明
国别省市：IT