特表2022-530563機械工具システムにおいて通信を確立するための方法、およびそのための通信装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-29
(54)【発明の名称】機械工具システムにおいて通信を確立するための方法、およびそのための通信装置
(51)【国際特許分類】
G05B 19/408 20060101AFI20220622BHJP
G05B 19/414 20060101ALI20220622BHJP
G05B 19/05 20060101ALI20220622BHJP
【ＦＩ】
G05B19/408 Z
G05B19/414 Q
G05B19/05 L
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021564940
(86)(22)【出願日】2020-04-02
(85)【翻訳文提出日】2022-01-04
(86)【国際出願番号】 EP2020059439
(87)【国際公開番号】W WO2020224880
(87)【国際公開日】2020-11-12
(31)【優先権主張番号】19172582.9
(32)【優先日】2019-05-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
(71)【出願人】
【識別番号】520333435
【氏名又は名称】エービー サンドビック コロマント
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】ホルムストレーム， テンネルス
(72)【発明者】
【氏名】ガーベルト， アンデシュ
【テーマコード（参考）】
3C269
5H220
【Ｆターム（参考）】
3C269AB01
3C269BB07
3C269KK08
3C269MN07
3C269QB05
3C269QB06
5H220AA05
5H220CC06
5H220CX05
5H220HH03
5H220JJ02
5H220JJ12
5H220JJ27
(57)【要約】
本発明は、機械工具システム（１０）において制御ノード（１００）と機械（１２）との間の通信を確立するための方法に関する。本方法は、制御ノード（１００）に機械（１２）の識別子を通知するステップ（Ｓ１００）であって、前記機械が数値制御（ＮＣ）（１０４）を備える、機械（１２）の識別子を通知するステップ（Ｓ１００）と、識別子に基づいて、制御ノード（１００）において機械属性を含む機械構成ファイルを取り出すステップ（Ｓ１１０）と、機械構成ファイルを解釈することによって、機械工具システム（１０）において情報を転送するデータ信号のデータ構造を決定するステップ（Ｓ１２０）と、制御ノード（１００）から機械に通信が確立されたことを肯定応答するステップとを含む。
【選択図】図３
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機械工具システム（１０）において制御ノードと機械（１２）との間の通信を確立するための方法であって、－ 前記制御ノード（１００）に前記機械（１２）の識別子を通知するステップ（Ｓ１００）であって、前記機械が数値制御（ＮＣ）（１０４）を備える、前記機械（１２）の識別子を通知するステップ（Ｓ１００）と、
－ 前記識別子に基づいて、前記制御ノード（１００）において機械属性を含む機械構成ファイルを取り出すステップ（Ｓ１１０）と、
－ 前記機械構成ファイルを解釈することによって、前記機械工具システム（１０）において情報を転送するデータ信号（４００）についてのデータ構造を決定するステップ（Ｓ１２０）と、
－ 前記制御ノード（１００）から前記機械に、前記通信が確立されたことを肯定応答するステップ（Ｓ１３０）と
を含む、方法。
【請求項2】
前記機械がプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）（１０２）をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記機械の前記識別子が、前記機械に設置されたＰＬＣインターフェースのどのバージョンかと、前記機械の製造業者ＩＤおよび通し番号とに基づいて生成される、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記構成ファイルが、少なくとも、前記機械についてのメタデータを含む１つのサブ要素と、前記データ信号のレイアウトを含む１つのサブ要素とを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記構成ファイルは、データが、ビッグエンディアンバイトオーダーで送られるのか、リトルエンディアンバイトオーダーで送られるのかを示す情報を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記通信の前記肯定応答がピングコマンドである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記機械構成ファイルがＸＭＬファイルである、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
機械工具システム（１０）において制御ノード（１００）と機械（１２）との間の通信を確立するための装置であって、前記制御ノード（１００）に前記機械（１２）の識別子を通知するように構成された通知ユニット（２０２）であって、前記機械が数値制御（ＮＣ）（１０４）を備える、通知ユニット（２０２）と、
前記識別子に基づいて、前記制御ノード（１００）において機械属性を含む機械構成ファイルを取り出すように構成された取出しユニット（２０４）と、
前記機械構成ファイルを解釈することによって、前記機械工具システム（１０）において情報を転送するデータ信号についてのデータ構造を決定するように構成された決定ユニット（２０６）と、
前記制御ノード（１００）から前記機械（１２）に、前記通信が確立されることを肯定応答するように構成された肯定応答ユニット（２０８）と
を備える、装置。
【請求項9】
前記機械がプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）（１０２）をさらに備える、請求項８に記載の装置。
【請求項10】
前記機械の前記識別子が、前記機械に設置されたＰＬＣインターフェースのどのバージョンかと、前記機械の製造業者ＩＤおよび通し番号とに基づいて生成される、請求項９に記載の装置。
【請求項11】
前記構成ファイルが、少なくとも、前記機械についてのメタデータを含む１つのサブ要素と、前記データ信号のレイアウトを含む１つのサブ要素とを含む、請求項８から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項12】
前記構成ファイルは、データが、ビッグエンディアンバイトオーダーで送られるのか、リトルエンディアンバイトオーダーで送られるのかを示す情報を含む、請求項８から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項13】
前記通信の前記肯定応答がピングコマンドである、請求項８から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項14】
前記機械構成ファイルがＸＭＬファイルである、請求項８から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項15】
コンピュータ上で実行されたとき、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法を実施するコンピュータ可読命令を備える、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、機械工具（ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ）システムにおいて通信を確立するための方法に関し、その方法、および機械工具システムにおいて通信を確立するためのコンピュータプログラムを実施するための装置に関する。
【背景技術】
【0002】
機械工具は、通常、切削、ボーリング、研削、せん断、または他の形態の処理によって、金属、または他の剛性材料、他の剛性材料を限定するものではないが、プラスチック、複合材、セラミックなど、を整形または機械加工するための機械である。機械工具は、切削または整形を行う何らかの工具を採用する。すべての機械工具は、ワークピースを拘束する何らかの手段を有し、機械の部品の案内された移動を提供する。したがって、ワークピースと切削工具との間の相対移動は、少なくともある程度まで機械によって制御または拘束される。
【0003】
穿孔、フライス加工、回転、リーミング、ねじ切り、または研削などの動作が一般的である、付加と除去の両方の製造のために作られた機械工具を制御するために、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が広く使用される。ＣＮＣ機械が、プログラムされた命令に従うことによっておよび手動オペレータなしに正確な仕様を満たすように、材料、たとえば、金属、プラスチック、木材、セラミック、または複合材などを変化させる。概して、ＣＮＣは、少なくとも、数値プログラムされた動きを制御する１つの数値制御（ＮＣ）と、論理ベース機能を制御する１つのプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）とを備える。
【0004】
現今では、ＣＮＣシステムにおいて、機械部品およびその製造プログラムの設計が高度に自動化されている。部品の機械的寸法が、ＣＡＤソフトウェアを使用して定義され、次いで、コンピュータ支援製造（ＣＡＭ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）ソフトウェアによって製造指示に翻訳される。得られた指示は、「ポストプロセッサ」ソフトウェアによって、特定の機械がコンポーネントを生産するのに必要な特定のコマンドに変換され、次いで、ＣＮＣ機械にロードされる。要約すると、ＣＮＣ機械は、特定の入力命令に従って、電動の操作しやすい工具と、しばしば、電動の操作しやすいワークピースとを組み合わせ、それらは両方ともＮＣによって制御される。命令は、一般に、グラフィカルコンピュータ支援製造（ＣＡＭ）ソフトウェアによって生成されたＧコードの形式でＣＮＣ機械に配信され、連続プログラムとしてＮＣにおいて実行される。
【0005】
機械工具を制御するために、そのようなシステムにおいて、制御ノードが構成され得る。現今では、制御ノードと機械との間の通信の確立が機械の特定の製造に大いに依存する。通信における任意のノードが変更されたとき、通信の確立は、その状況に従って変更されなければならず、これは、システムの効率に影響を及ぼす。
【発明の概要】
【0006】
本発明の目的は、上記で概説された問題および問題点のうちの少なくともいくつかに対処することである。本開示の１つの目的は、機械工具システムにおいて通信を確立するための方法および装置を提供することである。
【0007】
別の目的は、コンピュータ上で実行されたとき、機械工具システムにおいて通信を確立するための方法を実施するコンピュータ可読命令を備える、コンピュータプログラム製品を提供することである。
【0008】
上記の目的は、添付の特許請求の範囲による方法および装置によって全体的にまたは部分的に満たされる。本開示の添付の特許請求の範囲、以下の説明、および添付の図面において、特徴および態様が記載される。
【0009】
第１の態様によれば、機械工具システムにおいて制御ノードと機械との間の通信を確立するための方法であって、制御ノードに機械の識別子を通知するステップであって、前記機械が数値制御（ＮＣ）を備える、機械の識別子を通知するステップと、識別子に基づいて、制御ノードにおいて機械属性を含む機械構成ファイルを取り出すステップと、機械構成ファイルを解釈することによって、機械工具システムにおいて情報を転送するデータ信号についてのデータ構造を決定するステップと、制御ノードから機械に、通信が確立されたことを肯定応答するステップとを含む、方法が提供される。
【0010】
例示的な実施形態では、機械はプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）をさらに備える。
【0011】
別の例示的な実施形態では、機械の識別子は、機械に設置されたＰＬＣインターフェースのどのバージョンかと、機械の製造業者ＩＤおよび通し番号とに基づいて生成される。
【0012】
また別の例示的な実施形態では、構成ファイルは、機械についてのメタデータを含む１つのサブ要素と、データ信号のレイアウトを含む１つのサブ要素とを含む。
【0013】
また別の例示的な実施形態では、構成ファイルは、データが、ビッグエンディアンバイトオーダーで送られるのか、リトルエンディアンバイトオーダーで送られるのかを示す情報を含む。
【0014】
また別の例示的な実施形態では、通信の肯定応答はピングコマンドである。
【0015】
また別の例示的な実施形態では、機械構成ファイルはＸＭＬファイルである。
【0016】
第２の態様によれば、機械工具システムにおいて制御ノードと機械との間の通信を確立するための装置であって、機械工具システムにおいて制御ノードに機械の識別子を通知するように構成された通知ユニットであって、前記機械が数値制御（ＮＣ）を備える、通知ユニットと、識別子に基づいて、制御ノードにおいて機械属性を含む機械構成ファイルを取り出すように構成された取出しユニットと、機械構成ファイルを解釈することによって、機械工具システムにおいて情報を転送するデータ信号についてのデータ構造を決定するように構成された決定ユニットと、制御ノードから機械に、通信が確立されることを肯定応答するように構成された肯定応答ユニットとを備える、装置が提供される。
【0017】
第３の態様によれば、コンピュータ上で実行されたとき、上記に記載の方法を実施するコンピュータ可読命令を備える、コンピュータプログラム製品が提供される。
【0018】
本発明は、制御ノードと機械工具システムとの間の通信の確立のための統合されたインターフェースを提供し、したがって、通信確立の構成の複雑さを低減する。別の利点は、システムの効率が著しく改善されたことである。さらに、機械工具システムと制御ノードとの間の拡張接続性も提供され、さらにはエンドユーザのためのプラグアンドプレイ環境が可能である。
【0019】
本開示のいくつかの態様は、以下の図面を参照するとより良く理解され得る。図面において、同様の参照番号は、いくつかの図全体にわたって、対応する部分を指定する。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】機械工具システムの概観を示すブロック図である。
【図2】データ信号の例示的な構造を示す図である。
【図3】制御ノードと機械工具システムとの間の通信を示す図である。
【図4】制御ノードと機械工具システムとの間の通信を確立することの例示的なフローチャートである。
【図6】３軸垂直フライス機械（ｍｉｌｌｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）の一例を示す図である。
【図7】５軸フライス機械の一例を示す図である。
【図8】５軸フライス機械の別の例を示す図である。
【図9】３軸ガントリーフライス機械の一例を示す図である。
【図10】２軸回転機械（ｔｕｒｎｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）の一例を示す図である。
【図11】４軸、２スピンドル、２チャネル回転機械の一例を示す図である。
【図12】マルチタスク回転フライス機械（ＴｕｒｎＭｉｌｌ ｍａｃｈｉｎｅ）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
図１は、例示的な実施形態を示す、機械工具システム１０の非限定的な概観を示す。機械工具は、フライス機械、穿孔機械（ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）などであり得る。本明細書の機械工具は、除去製造と付加製造の両方のための機械をカバーする。システム１０は、データ信号を送信するための送信ユニット１００１とデータ信号を受信するための受信ユニット１００３とを備える制御ノード１００を備え得る。制御ノード１００は、ローカル機械工具システム内に物理的に位置するか、またはローカル機械工具システムにリモートで接続され得る。制御ノード１００は、たとえば、ローカルコンピュータ、サーバ、中央に位置するサーバ、クラウドベースサーバ、仮想コンピュータなどであり得る。データ信号は、プロフィバス、ＩＥＥＥまたはＴＣＰ／ＩＰなどに基づくデータパケットなど、機械工具システム１０において情報を送信するのに好適である、たとえばヘッダとペイロードとを含む任意のタイプのデータパケットであり得る。データ信号４００の例示的な構造が図２に示されており、ヘッダ４０２とペイロード４０４とがデータ信号中に含まれる。ヘッダおよびペイロードの機能は従来のデータパケットと同じであり、これは、本明細書では詳細に説明されない。
【0022】
図１では、機械工具システム１０は、本開示では以下で機械工具または機械とも呼ばれる、ＣＮＣ機械１２をさらに備え得る。機械は、データ信号の受信のための受信ユニット１０２１とデータ信号を中継するための中継ユニット１０２３とを備えるプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）１０２と、データ信号の受信のための受信ユニット１０４１とデータ信号を送信するための送信ユニット１０４３とを備える数値制御（ＮＣ）１０４とをさらに備え得る。制御ノード１００は、機械との通信を確立するためにデータ信号を機械と交換するように構成される。制御ノード１００と機械工具システム１０との間の接続は、ワイヤード接続またはワイヤレス接続であり得る。異なる実施形態では、制御ノード１００と機械工具システム１０との間の通信は、他の好適なフォーマットを限定するものではないが、ＩＥＥＥ８０２．３などによるイーサネット、または８０２．１１などによるＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＴＣＰ／ＩＰ（転送制御プロトコル／インターネット／プロトコル）に基づき得る。
【0023】
図３は、機械工具システム１０における制御ノード１００と機械１２との間の例示的な通信を示す。制御ノード１００と機械１２との間の通信は双方向である。制御ノード１００と機械１２との間で送られるデータ信号は、ルーティングユニット１０６上で中継される。ルーティングユニット１０６は、ＰＬＣ、ルータ、機械工具中継器を備えるデバイスなど、ルーティングの機能を有する任意のタイプのデバイスであり得る。本開示では、ＰＬＣは、データ信号を中継するための一例として使用される。制御ノード１００および機械工具システム１０は、それぞれ、互いと通信するための通信ユニットを有する。ルーティングユニット１０６は、制御ノード１００とＮＣ１０４との間でデータを中継するための通信インターフェースを有する。制御ノード１００と機械工具システム１０との間の通信は、以下のように詳細に説明される方法に従って確立される。制御ノード１００と機械１２との間の通信のための他の代替形態も、本開示における特定の要件および環境に従って採用され得る。たとえば、制御ノード１００と機械１２とは、ルーティングユニット１０６が必要でない場合、ルーティングユニット１０６なしに直接通信することができる。
【0024】
制御ノード１００と機械１２との間の通信は、図４に示されているプロセスフローによって確立される。Ｓ１００において、機械工具システム１０は、機械工具システム１０において制御ノード１００に機械１２の識別子を通知し、前記機械は、ＰＬＣ１０２とＮＣ１０４とを備え、次いで、制御ノード１００は、Ｓ１１０において、識別子に基づいて、機械属性を含む機械構成ファイルを取り出し、Ｓ１２０において、制御ノード１００は、機械構成ファイルを解釈することによって、機械工具システム１０において情報を転送するデータ信号４００についてのデータ構造を決定し、Ｓ１３０において、制御ノード１００から機械１２に、通信が確立されたことを肯定応答する。一実施形態では、通信リンクが稼働していることを確認するために、制御ノード１００と機械１２との間で、好ましくは制御ノード１００とＰＬＣ１０２との間で、ピングコマンドが必要とされる。通信エラーがあるかどうかを検出するために、ピングは、構成可能な時間間隔で機械に送られ得、ピングは、この時間間隔内に他のいかなるＰＬＣインターフェースアクティビティもない場合のみ、送られる。ピングはまた、リストされたアクションタイプとともにＰＬＣ ＡＣＫデータ信号としてＰＬＣに送られ得る。ＰＬＣ１０４は、ＰＬＣ１０４がピングを検出するとすぐに、同じアクションタイプをもつ肯定応答を返送し得る。さらに、機械についてのデータ信号は、機械において動作することができる工具キャリアの数によって定義される。各工具キャリアは、チャネルとして定義される。いくつかの実施形態では、ピングは、機械データ信号レイアウト中の第１のチャネル上でのみ送られる。
【0025】
ピングは、通信インターフェース上で交換される異なるタイプのデータ信号であり得る。データ信号は、それらの使用および特性によってクラスに分割され得る。いくつかのデータ信号は、スピンドル速度など、本開示ではリアルタイムデータ信号と呼ばれる純粋な情報キャリアとして働き得るが、他のものは、本開示ではアクションデータ信号と呼ばれる明らかなおよび専用のタスクを有し得る。様々な実施形態では、アクションデータ信号は、ＰＬＣ１０２、ＮＣ１０４、または制御ノード１００のいずれか上でプロセスを開始するために使用され得る。データ信号クラス仕様は、データ信号の方向をも示し得、これは、（機械への）入力と（機械からの）出力とが基本的に同じ物を扱うが、それらの入力と出力とを区別することを可能にする。
【0026】
本明細書で述べられる機械のデータ信号レイアウトは、機械から送信されるデータ信号と機械によって受信されるデータ信号の両方を含む。仕様は、非限定的な例示する実施形態であり、それらは、当業者によって適応されることが可能であることを理解されたい。機械の各運動学的特徴について、データ信号のサブセットが定義され、データ信号は、次いで、機械制御システムにおけるメモリ領域にマッピングされる。機械についてのデータ信号を定義するとき、運動学的なものは、以下のデータ信号カテゴリー、すなわち、機械識別情報、肯定応答ＡＣＫアクション、非肯定応答ＡＣＫアクション（Ｎｏｔ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ＡＣＫ ａｃｔｉｏｎ）、切削工具送り量（ｆｅｅｄ ｒａｔｅ）、軸位置および速度、軸負荷／電力／トルク、ならびに、送り量およびスピンドル速度についてのマルチプリケータ（ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｏｒ）に分割される。
【0027】
例示する実施形態では、機械についてのアクションデータ信号およびいくつかのリアルタイムデータ信号は、機械において動作することができる工具キャリアの数によって定義される。各工具キャリアは、データ信号の対応するセットを有するチャネルとして定義される。いくつかのリアルタイムデータ信号は、機械の軸の数によって定義される。各軸は、データ信号の対応するセットを有し、軸ごとの各関連するリアルタイムデータ信号のセットを有する。機械識別情報のデータ信号が表１に示されている。
【0028】
一実施形態では、機械データ信号レイアウト中の最初の２つのデータ信号が、各機械についての一意の通し番号を形成する。機械識別情報データ信号は、インターフェースバージョンと、将来の使用のための予約済み領域と、製造業者ＩＤと、機械ＩＤとを含んでいることがある。インターフェースバージョンは１バイトであり得、インターフェースバージョンは、この実施形態では、機械に設置されたＰＬＣインターフェースのどのバージョンかを識別するために、制御ノード１００によって使用される。将来の使用のための予約済み領域は、ＰＬＣインターフェースのこのバージョンでは、０に設定されたビットである。製造業者ＩＤは２バイトであり、製造業者ＩＤは、機械工具製造業者についての通し番号である。機械ＩＤは４バイトであり、機械ＩＤは、特定の機械についての通し番号である。各バイトが機械識別情報データ信号中にどんな情報を含んでいるかに関する情報について、表２を参照されたい。
【0029】
通し番号は、ＰＬＣインターフェース上でビッグエンディアンバイトオーダーで連続的に送られることを必要とされ得、ＰＬＣインターフェースバージョンを表すビットが最初に送られるべきである。異なる機械制御システムが、異なるバイトオーダーでそのメモリにデータ信号を記憶することができ、機械工具製造業者は、ＰＬＣインターフェース上で正しい様式で通し番号を送ることに対して責任を負う。
【0030】
機械についての機械データ信号レイアウトおよびメタデータは、機械構成ファイル中に集められる。機械構成ファイルは、ユーザの必要に応じてどこにでも位置し得る。たとえば、機械構成ファイルは、制御ノード１００上に、またはデータベース中に、または構成ファイルを記憶するのに好適な任意の他のストレージ中に位置する。
【0031】
制御ノード１００とＰＬＣ１０２とが、交互に送られたデータ信号を正しく処理するために、機械構成ファイルが、ＰＬＣ１０２がデータ信号を送り、受信するためにどのバイトオーダーを使用するかの情報を含めば、有利である。この情報に基づいて、ＰＬＣインターフェース上で送られたデータ信号は、機械におよび機械から移されることになる。サポートされるバイトオーダーについて、表３を参照されたい。ビッグエンディアンが、好ましいバイトオーダーである。機械識別情報データ信号は、どのバイトオーダーがＰＬＣ１０２において使用されるかにかかわらず、ビッグエンディアンバイトオーダーで送られることを常に必要とされる。
【0032】
リアルタイム値が、有利には、国際単位系（ＳＩ単位）に変換され得る生値として送られる。変換は、直線の式（ｙ＝ｍｘ＋ｂ）を使用することによって行われ得る。傾き（ｍ）および切片（ｂ）は、機械構成において設定され得る。
【0033】
非限定的な実施形態では、機械および機械のデータ信号レイアウトに関する情報は、機械構成ファイル中に含まれ得る。機械構成ファイルは、機械構成工具によって生成された後に、ＰＬＣの外部のどこかに記憶されるか、またはＰＬＣ上にローカルに記憶され得る。機械構成ファイルは、ＸＭＬ、ＨＴＭＬなど、任意のマークアップ言語で書かれ得、本開示では、機械構成ファイルは、例示する実施形態としてＸＭＬで書かれ、機械構成ファイルは、以下の例に見られるように２つの主要な要素を含んでいる。２つの主要な要素は、機械データと信号レイアウトとであり得る。
【0034】
「ＭａｃｈｉｎｅＤａｔａ」要素は、以下の例に見られるように、機械についてのメタデータをもつ子要素を含み得る。
【0035】
データ信号レイアウト要素は、以下の非限定的な例に見られるように、機械データ信号レイアウトに対応するすべての子要素を含んでいることがある。各要素は、機械構成中の各データ信号に関する情報をもつ子要素を含んでいる。
【0036】
上記の機械データ構成のさらなる非限定的な例が、以下に示されている。
【0037】
「ＦｒｏｍＭａｃｈｉｎｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ」要素は、以下の例に見られるように、機械情報データ信号に関する情報をもつ子要素を含み得る。
【0038】
「ＦｒｏｍＭａｃｈｉｎｅＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄＡｃｔｉｏｎＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」要素は、以下の例に見られるように、各チャネルについて１つの子要素を含み得る。
【0039】
「ＴｏＭａｃｈｉｎｅＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄＡｃｔｉｏｎＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」要素は、以下の例に見られるように、各チャネルについて１つの子要素を含み得る。
【0040】
「ＴｏＭａｃｈｉｎｅＦｅｅｄＭｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｏｒＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」要素は、以下の例に見られるように、各チャネルについて１つの子要素を含み得る。
【0041】
「ＦｒｏｍＭａｃｈｉｎｅＡｃｔｉｏｎＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」要素は、以下の例に見られるように、各チャネルについて１つの子要素を含み得る。
【0042】
「ＴｏＭａｃｈｉｎｅＡｃｔｉｏｎＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」要素は、以下の例に見られるように、各チャネルについて１つの子要素を含み得る。
【0043】
「ＴｏＭａｃｈｉｎｅＳｐｅｅｄＭｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｏｒＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」要素は、以下の例に見られるように、各スピンドルについて１つの子要素を含み得る。
【0044】
「ＦｒｏｍＭａｃｈｉｎｅＡｃｔｕａｌＦｅｅｄＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」要素は、以下の例に見られるように、各チャネルについて１つの子要素を含み得る。
【0045】
「ＦｒｏｍＭａｃｈｉｎｅＡｃｔｕａｌＰｏｓｉｔｉｏｎＯｒＳｐｅｅｄＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」要素は、以下の例に見られるように、各軸について１つの子要素を含み得る。
【0046】
「ＦｒｏｍＭａｃｈｉｎｅＡｃｔｕａｌＬＰＴＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」要素は、以下の例に見られるように、機械軸を駆動する各モーターについて１つの子要素を含み得る。
【0047】
次に、通信の確立を実装する装置２０が示される、一実施形態を示す図５を参照する。装置２０は、機械工具システム１０において制御ノードに機械の識別子を通知するように構成された通知ユニット２０２であって、前記機械がＰＬＣ１０２とＮＣ１０４とを備える、通知ユニット２０２と、識別子に基づいて、制御ノード１００において機械属性を含む機械構成ファイルを取り出すように構成された取出しユニット２０４と、機械構成ファイルを解釈することによって、機械工具システム１０において情報を送信するデータ信号についてのデータ構造を決定するように構成された決定ユニット２０６と、制御ノードから機械に、通信が確立されることを肯定応答するように構成された肯定応答ユニット２０８とを含む。
【0048】
図６は、３軸垂直フライス機械の一例を示し、６０２が工具スピンドルであり、６０４がワークピースである。また、３軸垂直フライス機械についてのデータ信号レイアウトの一例が、表１７～表１８に示されている。この機械の運動学的構造は、２つの直線軸（Ｘ、Ｙ）をもつワークピースと１つの直線軸（Ｚ）をもつスピンドル（Ｓ）とを含む。この例示的な機械は送り負荷［％］を出力する。
【0049】
図７は、５軸フライス機械の一例を示し、７０２が工具スピンドルであり、７０４がワークピースである。また、５軸フライス機械についてのデータ信号レイアウトの一例が、表１９～表２０に示されている。この機械の運動学的構造は、２つの直線軸（Ｘ、Ｙ）と１つの回転軸（Ｃ／Ｓ２）とをもつワークピースと、１つの直線軸（Ｚ）と１つの回転軸（Ｂ）とをもつスピンドル（Ｓ１）とを含む。
【0050】
回転軸（Ｃ／Ｓ２）は、位置モードと速度モードとの間で機能を変更することができる。位置モードと速度モードとは、デフォルト機械構成において、同じリアルタイム出力信号を共有する。２つのモードを２つの別個のリアルタイム出力信号に設定することが、これが機械工具製造業者によって必要とされる場合、可能である。この例示的な機械は、軸ＣおよびスピンドルＳ２において見られるように位置モードと速度モードとについての２つの別個の信号を使用する。この例示的な機械は送り電力［Ｗ］を出力する。
【0051】
図８は、５軸フライス機械の別の例を示し、８０２が工具スピンドルであり、８０４がワークピースである。また、５軸フライス機械についてのデータ信号レイアウトの別の例が、表２１～表２２に示されている。この機械の運動学的構造は、１つの直線軸（Ｚ）と２つの回転軸（Ａ、Ｂ／Ｓ２）とをもつワークピースと、２つの直線軸（Ｘ、Ｙ）をもつスピンドル（Ｓ１）とを含む。
【0052】
回転軸（Ｂ／Ｓ２）は、位置モードと速度モードとの間で機能を変更することができる。この例示的な機械は送りトルク［Ｎ－ｍ］を出力する。
【0053】
図９は、３軸ガントリーフライス機械の一例を示し、９０２が工具スピンドルである。また、３軸ガントリーフライス機械についてのデータ信号レイアウトの一例が、表２３～表２４に示されている。この機械の運動学的構造は、固定ワークピースと３つの直線軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）をもつスピンドル（Ｓ）とを含む。
【0054】
Ｘ軸における移動は２つの別個のモーターによって駆動され、これは別個の負荷／電力／トルクデータ信号を必要とする。この例示的な機械は送り負荷［％］を出力する。
【0055】
図１０は、２軸回転機械の一例を示し、１００２がワークピーススピンドルであり、１００４がワークピースである。また、２軸回転機械についてのデータ信号レイアウトの一例が、表２５～表２６に示されている。この機械の運動学的構造は、スピンドル（Ｓ）におけるワークピースと２つの直線軸（Ｘ、Ｚ）をもつ工具とを含む。
【0056】
この例示的な機械は送り電力［Ｗ］を出力する。
【0057】
図１１は、４軸、２スピンドル、２チャネル回転機械の一例を示し、１１０２がワークピーススピンドルであり、１１０４および１１０６が工具タレットである。また、４軸、２スピンドル、２チャネル回転機械についてのデータ信号レイアウトの一例が、表２７～表２８に示されている。この機械の運動学的構造は、各々２つの直線軸（Ｘ、ＺおよびＵ、Ｗ１）をもつ２つの工具タレットと、１つが固定スピンドル（Ｓ１）であり、１つが、直線軸（Ｗ２）をもつスピンドル（Ｓ２）である、２つのワークピーススピンドルとを含む。
【0058】
この例示的な機械は送りトルク［Ｎ－ｍ］を出力する。
【0059】
図１２は、マルチタスク回転フライス機械の一例を示し、１２０２が工具スピンドルであり、１２０４がワークピーススピンドルであり、１２０６が工具タレットである。また、マルチタスク回転フライス機械についてのデータ信号レイアウトの一例が、表２９～表３０に示されている。この機械の運動学的構造は、３つの直線軸（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）と回転軸（Ｂ）とをもつ工具スピンドル（Ｓ３）と、２つの直線軸（Ｘ２、Ｚ２）をもつ１つの工具タレットと、回転軸（Ｃ１／Ｓ１、Ｃ２／Ｓ２）をもつ、直線軸（Ｚ３）をもつ２つのワークピーススピンドルとを含む。
【0060】
２つの回転軸（Ｃ１／Ｓ１、Ｃ２／Ｓ２）は、位置モードと速度モードとの間で機能を変更することができる。この例示的な機械は送り負荷［％］を出力する。
【0061】
図１３を参照すると、通信確立システム３００が示されている。本システムは、制御ノード１００、ＰＬＣ１０２およびＮＣ１０４、あるいは、通信ネットワークにおける他のデバイスまたはノードなど、ネットワークにおける他のデバイスからおよび／またはそれらのデバイスに通信するための従来の手段を備えると見なされ得る、通信インターフェース３７０を備え得る。従来の通信手段は、少なくとも１つの送信機と少なくとも１つの受信機とを含み得る。通信インターフェースは、１つまたは複数のリポジトリ３７５と、通信確立システム３００が、制御ノード１００と機械工具システム１０との間の通信を確立するための装置として通信確立システム３００の目的を果たすために有用なさらなる機能性とをさらに備え得る。
【0062】
プロセッサ３５０によって実行可能な命令が、少なくとも１つのメモリ３６０に記憶されたコンピュータプログラム３６５として構成され（ａｒｒａｎｇｅ）得る。少なくとも１つのプロセッサ３５０および少なくとも１つのメモリ３６０は、構成（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）３５５において構成され得る。構成３５５は、上述のアクションまたは方法を実施するように構成された、マイクロプロセッサおよび十分なソフトウェアおよびそのためのストレージ、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、または他の（１つまたは複数の）電子的構成要素／（１つまたは複数の）処理回路であり得る。
【0063】
コンピュータプログラム３６５は、本システムにおいて稼働されたとき、通信確立システム３００に、図４に関して説明された方法において説明されたステップを実施させる、コンピュータ可読コード手段を備え得る。コンピュータプログラムは、少なくとも１つのプロセッサに接続可能なコンピュータ可読記憶媒体によって搬送され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、少なくとも１つのメモリ３６０であり得る。少なくとも１つのメモリ３６０は、たとえば、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（読取り専用メモリ）またはＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ）として実現され得る。さらに、コンピュータプログラムは、ＣＤ、ＤＶＤまたはフラッシュメモリなど、別個のコンピュータ可読媒体によって搬送され得、そこからプログラムが少なくとも１つのメモリ３６０にダウンロードされ得る。
【0064】
上記で開示された実施形態において説明された命令は、少なくとも１つのプロセッサ３５０によって実行されるべきコンピュータプログラム３６５として実装されるが、命令のうちの少なくとも１つが、代替実施形態では、ハードウェア回路として少なくとも部分的に実装され得る。代替的に、コンピュータプログラムは、制御ノード１００がその通信インターフェース３７０を介してアクセスできる通信ネットワークに接続されたサーバまたは任意の他のエンティティに記憶され得る。コンピュータプログラムは、次いで、サーバから少なくとも１つのメモリ３６０にダウンロードされ、電子信号、光信号、または無線信号によって搬送され得る。
【0065】
追加の利点および修正が当業者に容易に想起されることが諒解されよう。したがって、本明細書で提示される本開示、およびそのより広い態様は、本明細書で示され、説明される特定の詳細および代表的な実施形態に限定されない。したがって、多くの修正、均等物、および改善が、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される一般的な発明概念の趣旨または範囲から逸脱することなく含まれ得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【国際調査報告】