[发明专利]机器控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制工具驱动装置和定位驱动装置的机器控制系统。

背景技术

这样的机器控制系统通过先前的公开使用已为人们所知。由于在机器工具领域中，一方面工具通常由工具驱动装置移动，另一方面工件由定位驱动装置移动，所以这样的机器控制系统可在多种不同的应用中使用。

传统的机器控制系统设计成用于单独的应用，因此使用不灵活。但是，以模块化方式设计的其它机器控制系统需要很大的安装空间，这在很多应用中是无法接受的。

发明内容

因此，本发明的目的是开发一种具有紧凑的设计且使用灵活的用于控制工具驱动装置和定位驱动装置的机器控制系统。

根据本发明，该目的通过这样一种机器控制系统来实现，该机器控制系统包括：控制装置，该控制装置包括工具微处理器单元和至少一个用于工具驱动装置的工具控制接口；定位装置，该定位装置包括定位微处理器单元和至少一个用于定位驱动装置的定位控制接口，其中所述控制装置和所述定位装置设置在共同的壳体中。

根据本发明发现，由于机器控制系统的许多应用同时需要工具驱动装置和定位驱动装置，所以将这些驱动装置的控制装置集成在共同的壳体中是有利的，这样得到紧凑的机器控制系统。此外，可使用同时用于控制装置和定位装置的特定元件，例如公共的供电单元。除此之外，用于控制工具驱动装置和用于控制定位驱动装置的装置集成有利于这些装置之间的数据传输，从而能获得更高的数据传输率，这在时间紧急的应用中尤其有利。根据控制装置和定位装置的控制接口的设计，多种工具驱动装置或定位驱动装置可分别由机器控制系统操作，这使得控制系统使用灵活。

所述机器控制系统的用于使工具微处理器单元和定位微处理器单元相互连接的集成接口(其中该集成接口可特别设计为串行数据接口)允许在所述微处理器单元之间获得快速和可靠的数据传输。

工具微处理器单元和定位微处理器单元的主/从构型可确保机器控制系统的可靠运行。

步进电机控制器(其中该控制器是至少一个定位控制接口并且所述步进电机被用作定位驱动装置)导致形成精确且确定的定位驱动装置。但是，本发明的机器控制系统也可配备除步进电机之外的其它替换的定位驱动装置。

控制装置和/或定位装置的计算机接口允许连接外部计算机，这在编程和监控方面特别有利。

控制装置和/或定位装置的标准接口(其中该标准接口可特别为USB接口)允许在外部元件和机器控制系统之间获得便利的数据传输。

控制装置和/或定位装置的用于将外部传感器数据和/或致动器数据读入或读出控制装置和/或定位装置的数据接口允许在机器控制系统和外部传感器和/或致动器之间实现灵活的数据通信。该数据接口可具有A/D转换器和/或D/A转换器，但是也可设计成纯数字接口。

控制装置可借助于用于外部驱动控制系统的定位接口来扩展，以控制附加的定位驱动装置。

用作定位接口的串行总线接口允许在控制装置和至少一个外部驱动控制系统之间获得快速数据通信。

控制装置和/或定位装置的可擦写永久存储单元可保证在更新序列程序时便利、快速和可靠的数据传输。这种可擦写永久存储单元的例子包括闪存单元、VRAM或EEPROM。

控制装置的闪存单元可再分为用于存储序列程序的第一存储部分、用于存储工具驱动装置的开环和闭环控制用基本函数的第二存储部分以及用于存储工具控制参数的第三存储部分，这种再分通过防止序列程序数据被控制函数数据或控制参数数据意外重写，或者防止控制函数数据或控制参数数据被序列程序数据意外重写，来保证机器控制系统的自动防故障(fail-safe)运行。序列程序可由用户自由编写。

被附加设计成用于存储数据接口用控制参数的第二存储部分可用于扩展闪存单元的功能。存储在那里的数据也可用于数据接口的寻址。

第三存储部分的允许经标准接口来读取的设计为存取存储在其中的数据提供了便利。

将定位装置的闪存单元的存储部分再分为用于存储定位驱动装置的开环和闭环控制用基本函数的第一存储部分和用于存储定位控制参数的第二存储部分(其中第一存储部分被附加设计成用于存储数据接口用控制数据且其中至少第二存储部分可经标准接口来读取)的优点对应于上面关于将控制装置的闪存单元再分为用于存储序列程序的第一存储部分、用于存储工具驱动装置的开环和闭环控制用基本函数的第二存储部分以及用于存储工具控制参数的第三存储部分(其中第二存储部分被附加设计成用于存储数据接口用控制参数且其中至少第三存储部分可经标准接口来读取)所述的优点。