[发明专利]生产或工具机床和用于运行生产或工具机床的方法

说明书

本发明涉及一种生产或工具机床以及一种用于运行这样的机床的方法，其中，在机床的能通讯地连接的组件之间交换的报文通过至少一个组件缓存，该组件因此作为缓存组件起作用，并且其中被缓存的数据通过该缓存组件在随后的、为该缓存组件固定预设的时间点被转发，从而该缓存组件以第三层交换机的形式缓存了所收到的数据并随后将其转发，但是在此并不以事件触发，而是仅由相应地预设的时间触发地工作，从而该缓存组件能够无线地应用在至今为止的时隙控制的通讯方法中并且在此引起与由相应的机床所包括的组件的退耦以及允许对在机床内部运行的实时通讯的优化。

技术领域

本发明涉及一种接下来也被简称成机床的可编程控制的生产或工具机床，以及一种用于运行这样的机床的方法。在此，生产或工具机床通常被理解为可编程控制的自动化系统并进而例如理解为工业机器人。

背景技术

生产或工具机床本身是已知的。已知的是所有的机床都被描述为工具机床，其通常用于在机械制造和工具制造中用于利用工具对工件进行加工。因此特定的还有所谓的NC或者CNC机床也属于工具机床。生产机床的一个实例是印刷机。工业机器人已知是一种可编程的通用机床，其用于加工和处理工件以及确定和配备用于装配目的。

在开头所述类型的机床中，在由其包括的组件之间的实时通讯是必要的，例如在用于轴驱动装置或者类似物的驱动组件之间的通讯，如例如在20101年4月10日在Networking，Sensing and Control(ICNSC)中由Haibo Yang等撰写的论文“An Open CNCsystem based on switched internet”中所描述的那样。由Justin Menga的：CCNPPractical Studies:Layer-3-Switching“,Cisco Press,26.11.2003公开了网络节点，其作为第三层交换机作用。

在实时通讯的框架中应满足的条件是特别苛刻的。通常，循环时间(＝反应时间)为250μs或者125μs。在个别情况中，也能够设置或需要在31.23μs之下的循环时间。对接下来简称为循环时间的循环/反应时间的损坏都导致相应地传输的数据的无效性。也必须监控循环时间的损坏。通常的容差为低于100ns。

循环时间不仅仅涉及通讯，而且也涉及相应的机床的整个系统。具有多个轴的机床包括作为驱动组件的、具有相应的功率部件的多个所谓的电机单元并且为每个电机单元分配一个或者多个传感器。电机单元和传感器在接下来被单独地称谓并且共同地称为组件。对于具有多个轴和相应的多个组件的机床来说，在循环时间内必须完整地依次执行以下的步骤：

1.测定和处理在组件中的测量值

2.通过网络将测量值传输给相应的机床的中央单元

3.通过中央单元基于该测量值计算新的额定值(例如以执行(计算)控制算法的形式)

4.通过网络将该额定值从中央单元传输给组件

5.在组件中处理和使用新的额定值

接下来，根据步骤编号也就是“步骤1”，“步骤2”等等引用这些步骤。所使用的/获得的通讯关系不仅仅涉及各个电机模块(MM)，而且还涉及由电机模块包括的单元，也就是例如所谓的电机测量系统(MMS)和直接测量系统(DMS)的形式的传感器机构。这导致，在循环时间方面，比较多的组件需要相应的以较小的数据量进行的多次传输。

该要求可以仅仅在所谓的时隙方法中得到满足。这样的时隙方法基本上是已知的。在此，在相应的机床的加速(Hochlauf)中在机床内部测定出精确的通讯需求，并且各个传输在相对于循环时间的时间点(时隙)方面被精确地计划。在运行中，该计划现在仅仅还循环地工作。每个组件在此精确地“知道”，对于自有的待发送的报文的之前计划的时隙处于哪里并且总是精确地在该相应的时间点将其发送。甚至在因为例如数据、尤其是局部记录的测量值还不可用而也许不存在前提条件时，也实现该发送。上面还提及的对循环时间的监控因此导致在该种情况中标记为无效的数据被发送。