DE3501592C2

DE3501592C2 -

Info

Publication number: DE3501592C2
Application number: DE3501592A
Authority: DE
Inventors: Masanori Chiyoda Ibaraki Jp Katayama; Norihisa Kawasaki Kanagawa Jp Komoda; Tomohiro Ebina Kanagawa Jp Murata; Kazuo Hitachi Ibaraki Jp Kera
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1992-12-10
Also published as: CA1231422A; FR2558277A1; US4638227A; DE3501592A1; FR2558277B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Nach einem solchen Verfahren ist es möglich, automatisch eine Datentabelle zu korrigieren, um einen erneuten Start durchzuführen oder zu beurteilen, welcher Teil eine Anormalität zeigt, falls ein anormaler Zustand bei einer Werkzeugmaschine und ein Stop der Bearbeitungsstation aufgetreten ist.

In letzter Zeit wird eine verstärkte Automatisierung von Fertigungsanlagen angestrebt. Es besteht daher in diesem Bereich ein starkes Bedürfnis, durch die Kombination von automatischen Werkzeugmaschinen, Industrierobotern und ähnlichem eine maschinelle Bearbeitung und Montagevorgänge wirkungsvoll durchzuführen.

Bei der Durchführung eines kooperativen Betriebs durch Kombination von Playback-Robotern und automatischen Werkzeugmaschinen ist es bislang notwendig, durch Vorsehen von Sperren zwischen diesen ein Steuerprogramm zu kompilieren. Diese Arbeit ist jedoch äußerst mühevoll.

Es ist ein Verfahren bekannt, nach dem eine Station für die Montage von Einzelteilen mit zwei Robotern veranlaßt wird, einen kooperativen Betrieb durchzuführen, während mittels Verriegelungssignalen eine synchrone oder exklusive Steuerung durchgeführt wird. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in folgenden Veröffentlichungen dargestellt:

(1) "Application of a Mark flow Diagram to the Design of a Multi-Process Sequence Control System", Report No. 1115, Vorträge des 19. Vortragstreffens der "Automatic Control Association",
(2) "Proposal of a Station Controller (SCR) for Controlling a Workstation", Report No. 1314, 22. Akademisches SICE-Vortragstreffen, und
(3) DE-A-34 16 227, aus der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt ist.

Wenn in einer nach dem oben beschriebenen Verfahren gesteuerten Bearbeitungsstation eine Anormalität und als Folge davon ein Stop der Bearbeitungsstation aufgetreten ist, muß das Bedienungspersonal die Beschaffenheit der Störung beurteilen. Um den Betrieb mit dem Start der Einheitsoperation wiederaufzunehmen, die vor dem Auftreten des anormalen Zustands wirksam war, muß daneben der interne Zustand einer Operations- Management-Tabelle, die im einzelnen später beschrieben wird, auf den zu diesem Zeitpunkt wirksamen Zustand zurückgesetzt werden. Da jede Operation einer Einheit mit einem Verriegelungssignal verknüpft war oder ist, ist es in diesem Fall schwierig zu beurteilen, bezüglich welcher Operationsnummer der Ausführungs- Management-Status oder der Operationsstatus korrigiert werden soll. Insbesondere im Falle der Operation einer Einheit, in der zwei oder mehr Synchron/Exklusiv-Schritte die Operationsnummer als ihre Ausführungsbereitschaftsoperationsnummer haben, d. h. falls die Operation einer Einheit zumindest zwei Abfolgen für die Ausführung der Operation der Einheit umfaßt (diese Operation wird im folgenden als "Verbindungsoperation" bezeichnet), ist es schwierig, den internen Zustand der Operations- Management-Tabelle zurückzusetzen. Daher ist beim Auftreten einer Anormalität viel Zeit erforderlich, um die Bearbeitungsstation erneut zu starten. Darüber hinaus führt eine falsche Wahl des änderungsbedürftigen Teils zu der Gefahr, daß ein nutzloser Lauf oder eine Zerstörung der Ausrüstung erfolgt.

Zusätzlich wird in automatisierten Vorrichtungen eine große Anzahl von Grenz- oder Annäherungsschaltern verwendet, die dazu dienen, die Operation zu bestätigen. Da diese Grenzschalter oder ähnliche Elemente jedoch mechanisch betrieben werden, ist ihre Zuverlässigkeit gering. Darüber hinaus tritt beim Versagen dieses Schaltertyps eine schlechte Reproduzierbarkeit auf.

Aus diesen Gründen liegen beim Auftreten einer Anormalität in herkömmlichen automatisierten Vorrichtungen Probleme darin, daß es schwierig ist, die Ursachen der Anormalität zu identifizieren, und daß, selbst wenn ein versagender Grenzschalter als Ursache erkannt ist, das Auffinden des fehlerhaften Grenzschalters ziemlich mühsam ist.

Um diese Probleme zu lösen, können Fehlerdiagnose-Daten eingegeben werden, die sich von den Steuerdaten unterscheiden. Dazu ist es jedoch notwendig, die Diagnosedaten getrennt zu kompilieren und darüber hinaus auch die Diagnosedaten zu ändern, wenn die Steuerdaten verändert werden. Damit sind mit diesem Verfahren zahlreiche Nachteile und unangenehme Aspekte verbunden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, wenn bei einer Werkzeugmaschine ein anormaler Zustand aufgetreten und ist, die interne Steuerdatentabelle auf den für einen erneuten Start notwendigen Zustand zu setzen. Dabei soll ein automatischer erneuter Start bei einer von außen bestimmten Einheitsoperation möglich sein.

Demnach ist es möglich, auf einfache Weise die Bearbeitung von der bestimmten Einheits-Operation aus wiederaufzunehmen, ohne zum ursprünglichen Startpunkt der Bearbeitungsstation zurückzukehren.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 läßt das Zurücksetzen des internen Zustands der oben genannten Operations-Management- Tabelle zu, selbst wenn es eine verbundene Operation gibt, bei der zwei oder mehr Arbeits-Abfolgen existieren.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ermöglicht es, den Normalzustand eines Systems durch einfaches und positives Erfassen des Versagens von Grenzschaltern oder ähnlichen Elementen wiederherzustellen.

Dabei besteht die Möglichkeit, in automatischen Werkzeugmaschinen und ähnlichen Geräten, in denen eine Vielzahl von derartigen Kontakten als Grenzschalter Verwendung finden, im Zeitpunkt der Erfassung des Versagens der Grenzschalter oder ähnlicher Elemente festzustellen, welche Einheits-Operation ausgeführt (oder abgeschlossen) wird, wenn sich der Zustand eines jeden Grenzschalters oder eines ähnlichen Elements auf EIN oder AUS verändert. Die so erfaßten Daten werden gespeichert. Auf Grundlage dieser Daten wird das Versagen der als Grenzschalter oder ähnlichem dienenden Kontakte erfaßt. Da jedoch die Durchführung dieser Operation zu jedem Zeitpunkt getrennt für jeden Kontakt die Verarbeitung einer erhöhten Datenmenge mit sich bringen würde, werden automatisch die Synchron/Exklusiv-Schritte erfaßt, in denen die Übergangsbedingung allein nicht erfüllt wird, während der Bewegungsablauf ausgeführt wird. Bezüglich der diesen Synchron/Exklusiv- Schritten entsprechenden Grenzschalter wird auf Grundlage der während des Normalzustands erfaßten Daten entschieden, ob die Grenzschalter während der jeweiligen Situation im Zustand EIN oder AUS sein sollen.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung der anliegenden Zeichnungen deutlich. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Teile-Montagestation;

Fig. 2 eine Darstellung der Synchron- und Exklusiv-Beziehungen zwischen jeder der in Fig. 1 gezeigten Werkzeugmaschinen;

Fig. 3 eine Darstellung einer Synchron/Exklusiv-Definitionstabelle;

Fig. 4 eine Darstellung einer Operations-Management-Tabelle;

Fig. 5 eine Gesamt-Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Überwachungssteuerung;

Fig. 7 eine Darstellung einer Steuernachricht-Tabelle;

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer Steuerung für die Wiederherstellung des Normalzustands;

Fig. 9 ein Flußdiagramm eines Prozesses für die Aktualisierung der Operations-Management-Information;

Fig. 10 ein Flußdiagramm eines Prozesses für das Auslesen der Nummer einer anormalen Operation;

Fig. 11 ein Gesamt-Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 eine Darstellung einer zum zweiten Ausführungsbeispiel gehörigen Operations-Management-Tabelle;

Fig. 13 eine Darstellung einer Aufzeichnungstabelle;

Fig. 14 eine Darstellung eines Stapel- oder Stack-Speichers für einen Kandidaturschritt einer umgekehrten Ausführung;

Fig. 15 ein Blockdiagramm einer zum zweiten Ausführungsbeispiel gehörigen Überwachungssteuerung;

Fig. 16 ein Blockdiagramm einer Steuerung zur Wiederherstellung des Normalzustands;

Fig. 17 ein Flußdiagramm für die Verarbeitung durch die Ausleseeinheit für die Nummer der anormalen Operation;

Fig. 18a und 18b Flußdiagramme für die Verarbeitung durch Einheiten für die Wiederherstellung des Normalzustands;

Fig. 19 ein Gesamt-Blockdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 20 bis 25 Darstellungen von Steuerinformationstabellen;

Fig. 26 ein Blockdiagramm einer zum dritten Ausführungsbeispiel gehörigen Überwachungssteuerung;

Fig. 27, 28 und 30 Prozeß-Ablaufdiagramme; und

Fig. 29 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Diagnoseeinheit für externe Kontakte.

Zuerst werden zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 Prozeduren für eine kooperative Betriebsweise und Steuerung einer mit zwei Robotern versehenen Montagestation für Einzelteile beschrieben, wobei mittels Verriegelungssignalen eine synchrone und exklusive Steuerung durchgeführt wird.

In Fig. 1 bezeichnet Bezugsziffer 17 eine Führungsschiene für das Aufsetzen und Abnehmen einer Palette. Mit Bezugsziffer 18 ist eine Leitlinie für die Bewegung eines unbemannten Transportwagens dargestellt. Daneben sind die Einzelteile unterschiedlichen Typs mit einem Kreis A und einem Dreieck B auf einer Teile-Zuführung 10 bezeichnet. Die Führungsschiene 17 für das Aufsetzen und Abnehmen läßt sich von der Seite des Transportwagens 16 bedarfsweise verlängern.

Die oben beschriebene Teile-Montagestation arbeitet im wesentlichen nach folgendem Prinzip: Ein Handhabungs-Roboter 11 ergreift die auf der Teile-Zuführung 10 sitzenden Einzelteile, montiert sie auf einem Teile-Diskriminator 12 und transportiert sie nach Unterscheidung des Typs der Teile zu einer Teile-Montagepalette 15 auf einem Drehtisch 13. Ein Schraub-Roboter 14 führt die Verschraubung der auf der Palette 15 sitzenden Einzelteile durch. Nach Abschluß des Schraubvorgangs werden die Einzelteile zusammen mit der Palette 15 mittels des unbemannten Transportwagens 16 vom Drehtisch abgeführt.

In Fig. 2 ist der Operationsablauf der einzelnen, unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Werkzeugmaschinen dargestellt.

Die Blöcke 100 bis 113 in Fig. 2 zeigen die Einheitsoperation (der Einheit für das Beibringen von Daten und das Steuerprogramm) jeder Werkzeugmaschine, die die Blöcke verbindenden Pfeile geben Verknüpfungsbeziehungen für die Durchführung der synchronen und exklusiven Steuerung zwischen jeder Einheits-Operation an (Blöcke 100 bis 113). Ein Pfeil bedeutet in anderen Worten, daß zu dem Zeitpunkt, zu dem die Operation einer Einheit, die mit einem als Ausgangspunkt eines Pfeiles dienenden Block dargestellt ist, abgeschlossen und zudem eine Übergangsbedingung, z. B. die EIN/ AUS-Bedingung eines Grenzschalters, erfüllt ist, die Operation der Einheit durchgeführt wird, die mit dem Block dargestellt ist, an dem dieser Pfeil endet. Im in Fig. 2 gezeigten Ablauf kann als eine Übergangsbedingung für den Abschluß der Einheits-Operation 103 "TEILE GREIFEN" und für die Ausführung einer Einheits-Operation 104 "TEILE AUF DISKRIMINATOR SETZEN" ein Fall genannt werden, in dem der auf dem Greiferbereich des Roboters 11 vorgesehene Grenzschalter auf EIN geschaltet ist.

Dies dient als Bestätigung, ob die Einzelteile mit Erfolg gegriffen wurden. Die Übergangsbedingung ist nicht erfüllt, wenn der Grenzschalter auf AUS steht. Es wird beispielsweise festgestellt, daß die Einheits-Operation 103 "TEILE GREIFEN" aus irgendeinem Grund, z. B. wegen des Herabfallens der Einzelteile, nicht erfolgreich durchgeführt wurde, und als Folge davon stoppt der Roboter. In einem Fall, in dem ein Block als Endpunkt für eine Vielzahl von Pfeilen dient, wird die in diesem Block angegebene Operation zu dem Zeitpunkt ausgeführt, zu dem die Operationen aller Blöcke abgeschlossen sind, die als Ausgangspunkte für die entsprechenden Pfeile dienen.

Die Beurteilung der Ausführung für die Steuerung des Fortgangs eines in Fig. 2 gezeigten Bewegungsablaufes wird durchgeführt, indem eine in Fig. 3 gezeigte Synchron-Exklusiv- Schritt-Definitionstabelle und eine in Fig. 4 gezeigte Operations-Management-Tabelle verwendet wird.

In Fig. 3 ist eine Tabelle dargestellt, die "Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern" jeweils die nach ihrem Abschluß als nächstes durchzuführenden "Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummern" zuordnet.

In einer in Fig. 4 gegebenen Operations-Management-Tabelle treten als ein Ausführungs-Management-Status "a" Ausführungsbereitschafts- und Ausführungsabschluß-Zustände auf, wobei der Ausführungsbereitschafts-Status mit "0" und der Ausführungsabschluß-Status mit "1" bezeichnet ist. Daraus ist es möglich zu erkennen, wie weit die in der Synchron/ Exklusiv-Schritt-Definitionstabelle gespeicherte Bewegungsabfolge fortgeschritten ist. Als der in der nächsten Spalte angegebene Operations-Status "b" tritt ein Status für den Abschluß einer Operation und ein Status für den Lauf einer Operation auf, wobei der Operations-Abschluß-Status mit "1" und der Operations-Lauf-Status mit "2" bezeichnet ist. Damit ist es möglich festzustellen, ob eine der Ausführungsoperationsnummer entsprechende Operationseinheit abgeschlossen ist oder noch ausgeführt wird. Eine in der nächsten Spalte angegebene Nachrichtennummer dient als ein Zeiger, der einen Startpunkt für die Gewinnung einer an jede Werkzeugmaschine zu übertragenden Steuerinformation angibt.

Bei der Ausführung des Bewegungsablaufs werden die Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern und die Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummern aller in der in Fig. 3 gezeigten Definitionstabelle registrierten Synchron/Exklusiv-Schrittes ausgelesen. An schließend wird die Nummer eines Synchron/Exklusiv-Schrittes aufgefunden, bei der alle Abschluß-Bereitschafts-Nummern ausgeführt und Operationen abgeschlossen sind, und bei der alle Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummern auf Ausführungs- Bereitschaft stehen. Danach wird die Operation der Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummer ausgeführt, die der Nummer dieses Synchron/Exklusiv-Schrittes entspricht, während ein der Operationsnummer entsprechender Ausführungs- Management-Status "a" in der Operations-Management- Tabelle auf "1", und der Operations-Status "b" auf "2" gesetzt wird.

Bislang wurden Bewegungsabfolgen nach dem oben beschriebenen Verfahren gesteuert. Wenn eine Anormalität aufgetreten ist und als Folge davon eine Bearbeitungsstation den Betrieb abgebrochen hat, ist es jedoch notwendig, die interne Bedingung einer in Fig. 4 gezeigten Operations-Management-Tabelle auf die Bedingung zurückzusetzen, die zu diesem Zeitpunkt wirksam war, um eine Bearbeitung mit einer Einheits-Operation wieder aufzunehmen, die den erneuten Start der Bearbeitung zuläßt und die vor dem Auftreten der Anormalität wirksam war. Da jede Operation einer Einheit mit Verknüpfungssignalen gekoppelt war oder ist, ist es in diesem Fall schwierig zu beurteilen, bezüglich welcher Operationsnummer der Ausführungs-Management-Status oder der Operations-Status korrigiert werden soll.

Daneben haben die in automatisierten Vorrichtungen für die Bestätigung der Operation verwendeten Grenzschalter oder ähnlichen Elemente ein niedriges Zuverlässigkeitsniveau. Darüber hinaus zeigen diese Schaltertypen bei Versagen eine schlechte Reproduzierbarkeit. Aus diesen Gründen liegen beim Auftreten einer Anormalität in herkömmlichen automatisierten Werkzeugmaschinen Probleme darin, daß es schwierig ist, festzustellen, warum die Anormalität aufgetreten ist, und daß es, selbst wenn ein Versagen der Grenzschalter als Ursache erkannt ist, ziemlich mühsam ist, herauszufinden, welcher Grenzschalter fehlerhaft ist.

Im folgenden werden spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform dargestellt. Dabei bezeichnen die Bezugsziffern 32 und 33 Roboter-Steuerungen, 34 und 35 Speicher für Roboter- Unterweisungsdaten, 11 und 14 Playback-Roboter, 26 einen Relais-Steuerspeicher, 12 ein Gerät zur Positionierung von Teilen und 13 einen Drehtisch. Die Bezugsziffern 27 und 28 bezeichnen Tabellen für die Speicherung von Information für die Überwachungssteuerung, wobei 27 eine Synchron/Exklusiv- Schritt-Definitionstabelle und 28 eine Operations-Managementtabelle ist. Mit Bezugsziffer 29 ist eine Tabelle für Steuernachrichten bezeichnet, die in Fig. 7 gezeigt ist. Zusätzlich bezeichnet die Bezugsziffer 40 eine Steuerung zur Wiederherstellung des Normalzustands und Bezugsziffer 41 ein Überwachungsterminal.

Nach Fig. 5 führt eine Überwachungs-Steuereinheit 30 eine Synchron/Exklusiv-Steuerung für den Betrieb einer Vielzahl von Werkzeugmaschinen durch, wobei die im Speicher 31 der Überwachungssteuerung gespeicherten Tabellen 27, 28 und 29 verwendet werden. Die Konfiguration der Überwachungs-Steuereinheit 30 ist zusammen mit der Konfiguration des Speichers 31 der Überwachungssteuerung in Fig. 6 gezeigt. Der Betrieb dieser Einheiten wird im folgenden beschrieben.

Nach Fig. 6 liest eine Diskriminatoreinheit 401 für den Start einer Operation Abschlußbereitschafts- und Ausführungsbereitschafts- Operationsnummern sowie deren Ausführungs- Management-Status 61(a) und Operations-Status 62(b) Pfeile 412 und 414) aus der Definitionstabelle 27 und der Operations- Management-Tabelle 28 aus. Die Diskriminatoreinheit 401 wählt anschließend die Nummer eines Synchron/Exklusiv- Schritts, die einen Start zuläßt, d. h. bei der alle Abschlußbereitschafts- Operationsnummern ausgeführt (a=1) und die Operationen abgeschlossen sind, (b=1) und bei der alle Ausführungs- Bereitschafts-Operationsnummern auf "Ausführungsbereitschaft" (a=b) stehen. Danach überträgt die Diskriminatoreinheit 401 für den Start einer Operation diese Nummer zu einer Leseeinheit 402 für eine Start-Operationsnummer (Pfeil 413).

Die Leseeinheit 402 für die Start-Operationsnummer liest zuerst eine entsprechende Ausführungs-Bereitschaftsnummer aus der Definitionstabelle 27 aus und überträgt diese zu einer Steuernachricht-Leseeinheit 404 (Pfeil 419). Danach setzt die Leseeinheit 402 für die Start-Operationsnummer den Ausführungs-Management-Status 61 einer entsprechenden Operationsnummer in der Operations-Management-Tabelle, die den in Fig. 4 gezeigten Aufbau hat, in den Zustand "Ausführung abgeschlossen" (a=1) und deren Operations-Status 62 in den Zustand "Operation läuft" (b=2) (Pfeil 415).

Die Steuernachricht-Leseeinheit 404 liest auf der Grundlage der von der Leseeinheit 402 für die Start-Operationsnummer kommenden Operationsnummer (Pfeil 419) eine zu übertragende Nachricht aus der Operations-Management-Tabelle 28 aus (Pfeil 416). Die Steuernachricht-Leseeinheit 404 liest anschließend aus der Steuernachricht-Tabelle Steuerinformation sowie eine Bestimmungsadresse aus, die dieser Nachrichtennummer entspricht (Pfeil 418), und überträgt diese zu einer Steuernachricht-Übertragungseinheit 406 (Pffeil 422). Anschließend informiert die Steuernachricht-Leseeinheit 404 eine Einheit 403 für die Aktualisierung einer Operations- Management-Information über die Bestimmung der Nachricht und die Ausführungs-Operationsnummer (Pfeil 420).

Die Steuernachricht-Übertragungseinheit 406 liest die Bestimmungsadresse und gibt eine Steuerinformation an die Steuerung einer entsprechenden Werkzeugmaschine ab (Pfeil 424).

In Übereinstimmung mit der von der Überwachungs-Steuerung 30 übersandten Steuerinformation führt jede Werkzeugmaschine eine Operation durch, die im voraus unterwiesen oder programmiert wurde, und überträgt nach Abschluß der Ausführung dieser Operation ein Abschlußsignal an einen Abschlußsignal- Auffangspeicher 405 (Pfeil 423).

Die Einheit 403 für die Aktualisierung einer Operations- Management-Information nimmt auf den Inhalt eines gespeicherten Abschlußsignals Bezug und schreibt den Operations- Status der entsprechenden Operationsnummer auf Grundlage der von der Steuernachricht-Leseeinheit 404 empfangenen Information (Pfeil 417) vom Zustand "Operation läuft" in den Zustand "Operation abgeschlossen" fort.

Im Normalzustand bewirkt die Überwachungssteuerung 30 durch eine Wiederholung der beschriebenen Operationen automatisch eine synchrone und exklusive Steuerung, um die Operationen von Einheiten einer Anzahl von Werkzeugmaschinen in Übereinstimmung mit einem Bewegungsablauf zu starten, der in einer Tabelle des Speichers 31 der Überwachungssteuerung gespeichert ist.

Die Konfiguration der Steuerung 40 für die Wiederherstellung des Normalzustands ist in Fig. 8 gezeigt; ihr Betrieb wird im folgenden beschrieben.

Nach Fig. 8 liest eine Einheit 53 für die Aktualisierung einer Operations-Management-Information die Operationsnummer für den erneuten Start der zugewiesenen Bearbeitung sowie die Operationsnummer des Stops aufgrund der Anormalität aus einem Auffangspeicher 51 für die Operationsnummer der Wiederaufnahme der Bearbeitung und aus einer Ausleseeinheit 54 für die Nummer einer anormalen Operation aus (Pfeile 73 und 79). Die Einheit 53 für die Aktualisierung einer Operations-Management- Information setzt zuerst den Ausführungs-Management-Status 61a und den Operations-Status 62(b) der Nummer der aufgrund der Anormalität gestoppten Operation auf den Zustand "wiederhergestellt" und den Zustand "Operation abgeschlossen" (b=1). Anschließend wählt die Aktualisierungseinheit 53 die Nummer eines Synchron/Exklusiv-Schritts, bei dem unter den Ausführungs- Bereitschafts-Operationsnummern Operationsnummern mit dem Zustand "wiederhergestellt" enthalten und die übrigen Ausführungs- Bereitschaftsnummern ausgeführt (a=1) sind, und bei dem alle Abschluß- Bereitschafts-Operationsnummern auf "Ausführungsbereitschaft" (a=0) stehen (Schritte 203 und 205). Die Aktualisierungseinheit 53 setzt alle Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummern des Synchron/Exklusiv-Schritts in den Zustand "Operation abgeschlossen" (b=1) und setzt alle Abschluß-Bereitschafts- Operationsnummern in den Zustand "wiederhergestellt" (Schritt 207). Anschließend wird eine Überprüfung durchgeführt, ob die Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern des Synchron/Exklusiv-Schritts mit der Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung übereinstimmen (Schritt 208). Falls sie nicht übereinstimmen, werden die oben beschriebenen Prozesse wiederholt, bis Übereinstimmung auftritt. Ein detailliertes Beispiel für den Betrieb der Aktualisierungseinheit 53 für die Operations-Management-Information wird später beschrieben.

Die Ausleseeinheit 54 für die Nummer einer anormalen Operation liest die Operations-Management-Tabelle 28 und die Tabelle 29 für die Steuernachrichten aus (Pfeile 78 und 80) und findet mittels der nach dem in Fig. 10 gezeigten Flußdiagramm vom Auffangspeicher 55 für das anormale Signal übertragenen Nummer der Werkzeugmaschine, bei der die Anormalität aufgetreten ist (Pfeil 81), die Nummer der Operation heraus, bei der eine Anormalität aufgetreten ist. Die Ausleseeinheit 54 für die Nummer der anormalen Operation überträgt anschließend die gefundene Operationsnummer zur Aktualisierungseinheit 53 für die Operations-Management-Information (Pfeil 79).

Der Auffangspeicher 55 empfängt ein anormales Signal von der Werkzeugmaschine, bei der die Anormalität auftritt (Pfeil 82), und überträgt die Nummer dieser Werkzeugmaschine zur Ausleseeinheit 54 für die Nummer der anormalen Operation Pfeil 81). Der Auffangspeicher 51 für die Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung empfängt eine von außen bestimmte Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung (Pfeil 71) und überträgt diese Operationsnummer zu der Aktualisierungseinheit 53 für die Operations-Management- Information (Pfeil 73). Die Fehlermeldungs-Übertragungseinheit 52 überträgt eine Fehlermeldung an das in Fig. 5 gezeigte Überwachungsterminal, falls in der Aktualisierungseinheit 53 für die Operations-Management-Information festgestellt wird, daß die Bearbeitung bei der zugewiesenen Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung nicht in Gang gesetzt werden kann (Einzelheiten werden später beschrieben).

Im folgenden wird der Betrieb der Aktualisierungseinheit 53 für die Operations-Management-Information beschrieben. Es wird dabei von dem in Fig. 2 gezeigten Bewegungsablauf ausgegangen. Es soll ein Fall betrachtet werden, in dem bei der Operationsnummer 110 eine Anormalität aufgetreten ist und die Bearbeitung von der Operationsnummer 105 aus wiederaufgenommen wird. Zuerst wird die Operationsnummer 110 auf den Zustand "wiederhergestellt" und "Operation abgeschlossen" gesetzt. Anschließend werden alle Synchron/Exklusiv-Schritte überprüft und der Synchron/Exklusiv-Schritt Nr. 4 ausgewählt, bei dem unter den Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummern zumindest eine Operationsnummer mit dem Zustand "wiederhergestellt" enthalten ist, die übrigen Ausführungs- Bereitschafts-Operationsnummern ausgeführt und alle Abschluß- Bereitschafts-Operationsnummern auf "Ausführungsbereitschaft" stehen. Alle Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummern des Synchron/Exklusiv-Schritts Nr. 4 werden auf Operations-Bereitschaft, alle Abschluß-Bereitschafts- Operationsnummern auf den Zustand "wiederhergestellt" gesetzt. Da die Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern der Nummer des Synchron/Exklusiv-Schritts nicht mit der Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung zusammenfallen, werden die oben beschriebenen Prozesse wiederholt, bis ein übereinstimmender Synchron/Exklusiv-Schritt gefunden ist. Falls die Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern des Synchron/Exklusiv-Schritts und die Operationsnummern für die Wiederaufnahme der Bearbeitung zusammenfallen, werden alle Synchron/Exklusiv-Schritte überprüft und, falls sich die Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummer im Zustand "wiederhergestellt" befindet, wird sie auf den Zustand "Ausführung abgeschlossen" gesetzt. Anschließend wird die Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung an die Überwachungssteuerung 30 übertragen (Pfeil 83). Im Falle des in Fig. 2 gezeigten Beispiels wird nur ein Teil auf die Palette gesetzt. Falls eine Vielzahl von Pfeilen auf die Palette aufgesetzt und für jedes Teil eine Verschraubung durchgeführt werden soll, hat der Roboter, der die Teile handhabt, beim Auftreten eines Problems in der Operation 105 die Operation 103 "NÄCHSTE TEILE GREIFEN" schon abgeschlossen. Da es in diesem Fall unmöglich ist, die Bearbeitung von der im voraus bestimmten Operationsnummer aus wiederaufzunehmen, ist es möglich, auf einen Zustand zurückzukehren, der die Wiederaufnahme der Bearbeitung von der bestimmten Operationsnummer aus zuläßt, indem der an der Operationsnummer 105 unterbrochene Bewegungsablauf weiter auf eine Operationsnummer zurückgesetzt wird, die die Wiederaufnahme der zugewiesenen Einheits-Operation bei einer Operation erlaubt, die der oben beschriebenen ähnlich ist. Ist es unmöglich, in einen Zustand zurückzukehren, der die Wiederaufnahme der Bearbeitung von einer entsprechenden, durch eine Einzeloperation derart bestimmten Operationsnummer aus zuläßt, werden alle Synchron/Exklusiv-Schritte überprüft, eine Anzeige betreffend den Synchron/Exklusiv-Schritt ausgegeben, bei dem eine Bedingung nicht erfüllt wurde, indem auf dem Überwachungsterminal 41 ein Synchron/Exklusiv-Schritt angezeigt wird, dessen Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummer wiedergewonnen wurde, und eine Lenkung durchgeführt, um eine Anweisung für die Wiederaufnahme einer neuen Bearbeitung auszugeben.

Die Überwachungssteuerung 30, die die Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung von der Aktualisierungseinheit 53 für die Operations-Management-Information in der Steuerung 40 für die Wiederherstellung des Normalzustands empfangen hat, liest aus der Tabelle 29 für die Steuernachrichten eine Steuernachricht aus, die die empfangene Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung betrifft, überträgt die Steuerinformation an die Bestimmungsnummer und kehrt zum früheren Normalzustand des Bewegungsablaufs zurück.

Nach diesem Ausführungsbeispiel kann bei Auftreten einer Anormalität in einer Bearbeitungsstation und beim Stop jedes Werkzeugs die interne Bedingung der Operations-Management- Tabelle einfach durch Bestimmung einer Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung automatisch auf einen Zustand zurückgesetzt werden, der die Wiederaufnahme der Bearbeitung nur bezüglich des Einheits-Operationsablaufs zuläßt, der mit der Nummer der Operation verbunden ist, bei der die Anormalität aufgetreten ist.

Wenn der Operations-Bereitschafts-Zustand zum Operationszustand 62 hinzugefügt wird, ist es nach diesem Ausführungsbeispiel möglich, die Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung in der Aktualisierungseinheit 53 für die Operations-Management-Information auf Operations-Bereitschaft zu setzen, ohne die Operationsnummer auf die Wiederaufnahme der Bearbeitung von der Aktualisierungseinheit 53 an die Überwachungssteuerung 30 zu senden. Der vorher beschriebene Normalzustand des Bewegungsablaufs läßt sich nach Ausführung der Operation erzielen, die sich in der Überwachungssteuerung 30 auf "Operationsbereitschaft" befand.

Obwohl nach diesem Ausführungsbeispiel die Steuerung 40 für die Wiederherstellung des Normalzustands und die Überwachungssteuerung 30 unabhängig voneinander vorgesehen sind, ist es möglich, diese in einem Gerät zu integrieren.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In Fig. 11 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels gezeigt, das sich auf die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung bezieht. Die Aufzeichnungstabelle 42 und das Stack- oder Stapelregister 43 für den Kandidaturschritt für die umgekehrte Ausführung werden zu den in Fig. 5 gezeigten Speicher 31 für die Überwachungssteuerung hinzugefügt.

Der Inhalt der Synchron/Exklusiv-Schritt-Definitionstabelle 27 und der Steuernachricht-Tabelle 29 im Speicher 31 für die Überwachungssteuerung stimmt mit dem Inhalt der in den Fig. 3 bzw. 7 gezeigten Tabellen überein.

In Fig. 12 ist eine Darstellung der Operations-Management- Tabelle 28 im Speicher 31 der Überwachungssteuerung gezeigt. Danach ist im Ausführungs-Management-Status "a" zusätzlich zum Ausführungs-Bereitschafts-Zustand "0" und zum Ausführungs- Abschluß-Zustand "1" der Wiederherstellungsabschlußzustand "2" vorgesehen. Die Spalten für den Operations-Zustand "b" und die Nachrichtennummer stimmen mit den in Fig. 4 gezeigten überein. In der Spalte "c" für die verbundene Operation ist angegeben, ob die Operation einer Einheit eine verbundene Operation ist oder nicht.

Die Aufzeichnungstabelle 42 ist ein Ringpuffer, wie er in Fig. 13 gezeigt ist und eine Tabelle, um in Folge die Synchron/Exklusiv-Schritte und die Nummern der verbundenen Operation bezüglich der Synchron/Exklusiv-Schritte zu speichern, in denen die oben genannten verbundenen Operationen in den Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummern der während der Ausführung der Abfolge durchgeführten Synchron/ Exklusiv-Schritte enthalten sind. Zusätzlich speichert das Stapelregister 43 für den Kandidaturschritt für die umgekehrte Ausführung Synchron/Exklusiv-Schritte, die zum Zeitpunkt der Wiederherstellung des Normalzustands Kandidaten für die umgekehrte Ausführung sind.

Die Überwachungssteuerung 30 führt die synchrone und exklusive Steuerung der Operation einer Vielzahl von Werkzeugmaschinen unter Verwendung der Tabellen 27, 28 und 29 sowie des Stack-Registers 43 durch. Die Verbindung zwischen der Konfiguration der Überwachungssteuerung 30 und des Speichers 31 ist in Fig. 15 gezeigt.

Der Betrieb der Überwachungssteuerung 30 ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Teile beschrieben, die von den in Fig. 6 gezeigten abweichen.

Falls die von der Diskriminatoreinheit 401 für den Start einer Operations-Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummer des Synchron/Exklusiv-Schritts die Nummer einer verbundenen Operation ist, werden der Synchron/Exklusiv-Schritt und die Nummer der verbundenen Operation an einer durch den Schreibzeiger der Aufzeichnungstabelle 42 angegebenen Stelle gespeichert (Pfeil 422), und zum Schreibzeiger wird 1 addiert. Dabei wird der Schreibzeiger auf 1 gesetzt, wenn er die Schreib-Maximalzahl überschritten hat.

Zum Zeitpunkt des erneuten Starts nach Auftreten einer Anormalität in einer Werkzeugmaschine genügt es, bezüglich der Einheits-Operation, bei der die Anormalität aufgetreten ist, dem Ablauf in der zum Normalzustand umgekehrten Reihenfolge zu folgen, ausgehend von dem Synchron/Exklusiv-Schritt für die Veränderung der Nummer der Einheitsoperation, bei der die Anormalität aufgetreten ist, in eine Ausführungs-Bereitschafts- Operationsnummer bis zu einem Synchron-Exklusiv- Schritt für die Veränderung der Nummer der Einheitsoperation für die Wiederaufnahme der Bearbeitung in eine Ausführungs- Bereitschafts-Operationsnummer. Falls jedoch in diesem nach rückwärts verfolgten Ablauf irgendwo eine verbundene Operation enthalten ist und damit zwei oder mehr zurückverlaufende Abfolgen existieren, ist es notwendig, sich für eine der zurückverlaufenden Abfolgen zu entscheiden. Aus diesem Grund ist nach diesem Ausführungsbeispiel die Steuerung 40 für die Wiederherstellung des Normalzustands entsprechend Fig. 16 angeordnet. Danach wird in der folgenden Prozedur im Stack-Register 43 ein Kandidaturschritt für die zurückverlaufende Abfolge gespeichert und unter Verwendung dieser Steuerung 40 eine zurückverlaufende Abfolge ausgewählt.

In Fig. 16 bezeichnet Bezugsziffer 51 den Auffangspeicher für die Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung, 52 die Übertragungseinheit für eine Meldung, 53 die Verarbeitungseinheit für die Wiederherstellung des Normalzustands, 54 die Ausleseeinheit für die Nummer der anormalen Operation und 55 den Auffangspeicher für das anormale Signal.

Der Auffangspeicher 55 für das anormale Signal empfängt von einer Werkzeugmaschine, an der eine Anormalität aufgetreten ist, ein entsprechendes Signal (Pfeil 82) und gibt an die Ausleseeinheit 54 für die Nummer der anormalen Operation die Nummer dieses Werkzeugs ab (Pfeil 81).

Die Ausleseeinheit für die Nummer der anormalen Operation liest die Operations-Management-Tabelle 28 und die Steuernachrichten- Tabelle 29 aus (Pfeile 78 und 80), entzieht der vom Auffangspeicher 55 in Übereinstimmung mit dem Ablaufplan nach Fig. 17 übermittelten Werkzeugnummer die Nummer der Operation, an der die Anormalität aufgetreten ist und gibt diese an die Verarbeitungseinheit 53 für die Wiederherstellung des Normalzustands ab (Pfeil 79).

Der Auffangspeicher 51 für die Operationsnummer zur Wiederaufnahme der Bearbeitung empfängt eine Operationsnummer, die durch das externe Überwachungsterminal 41 bestimmt und für die Wiederaufnahme der Bearbeitung verwendet wird (Pfeil 71), und sendet diese zur Verarbeitungseinheit 53 (Pfeil 73).

Die Verarbeitungseinheit 53 für die Wiederherstellung des Normalzustands liest aus dem Auffangspeicher 51 für die Operationsnummern zur Wiederaufnahme der Bearbeitung und aus der Ausleseeinheit 54 für die Nummer einer anormalen Operation Operationsnummern für den erneuten Start der jeweils zugewiesenen Bearbeitung und die Nummer der Operation aus, bei der der Stop aufgrund der Anormalität aufgetreten ist (Pfeile 73 und 79). Die Verarbeitungseinheit 53 setzt zuerst den Operations-Management-Status "a" und den Operations-Status "b" der Nummer der Operation, bei der der Stop aufgrund der Anormalität auftrat, in der Operations- Management-Tabelle 28 in den Zustand "wiederhergestellt" (a=2) und "Operation abgeschlossen" (b=1) (Pfeil 77).

Anschließend ermittelt die Verarbeitungseinheit 53 die Synchron/Exklusiv-Schritte, bei denen unter den Ausführungs- Bereitschafts-Operationsnummern "Wiederherstellungs"- Operationsnummern enthalten und die übrigen Ausführungs- Bereitschafts-Operationsnummern ausgeführt sind, und bei denen alle Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern auf "Ausführungsbereitschaft" (a=0) stehen. Diese Synchron/Exklusiv- Schritte werden im Stack-Register 43 gespeichert (Pfeil 85, Blöcke 101 bis 108 in Fig. 18).

Falls es unter den im Stack-Register 43 gespeicherten Synchron/Exklusiv-Schritten Schritte gibt, die dieselben verbundenen Operationen als Ausführungs-Bereitschafts- Operationsnummern enthalten, werden in der Aufzeichnungstabelle 42 gespeicherte Synchron/Exklusiv-Schritte in der neu gespeicherten Reihenfolge ausgelesen (Pfeil 84), und es wird überprüft, ob es irgendwelche Synchron/Exklusiv- Schritte gibt, die mit den im Stack-Register 43 gespeicherten Schritten zusammenfallen (Block 109 in Fig. 18).

Treten Übereinstimmungen auf, werden die Synchron/Exklusiv- Schritte gelöscht, die verbundene Operationen enthalten, mit Ausnahme der aus der Aufzeichnungstabelle 42 ausgelesenen Synchron/Exklusiv-Schritte. Anschließend werden alle Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummern der im Stack- Register 43 gespeicherten Synchron/Exklusiv-Schritte auf "Ausführungsbereitschaft" (a=0) und alle Abschluß-Bereitschafts- Operationsnummern auf den Zustand "wiederhergestellt" (a=2) gesetzt (Blöcke 111 bis 116 und 119 in Fig. 18). Es wird überprüft, ob die Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern dieser Synchron/Exklusiv-Schritte mit den zugewiesenen Operationsnummern für die Wiederaufnahme der Bearbeitung zusammenfallen. Stimmen sie nicht überein, werden die oben beschriebenen Prozesse bis zur Übereinstimmung wiederholt (Blöcke 120 und 121 in Fig. 18).

Wird in der Verarbeitungseinheit 53 für die Wiederherstellung des Normalzustands festgestellt, daß es unmöglich ist, die Bearbeitung von der zugewiesenen Operationsnummer aus wieder aufzunehmen (dies wird im einzelnen später beschrieben), gibt die Einheit 52 eine Fehlermeldung an das Überwachungsterminal 41 ab (Pfeil 72).

Im folgenden wird ein spezielles Beispiel für den Betrieb der Verarbeitungseinheit 53 für die Wiederherstellung des Normalzustands beschrieben, wobei ein Fall angenommen wird, in dem bei der Operationsnummer 113 des in Fig. 2 gezeigten Bewegungsablaufs eine Anormalität aufgetreten ist und die Bearbeitung von der Operationsnummer 106 aus wieder aufgenommen wird.

Wenn beispielsweise ein Operator das Auftreten der Anormalität feststellt und eine Wiederaufnahme-Operationsnummer eingibt, setzt die Verarbeitungseinheit 53 zuerst die Operationsnummer 113, bei der die Anormalität aufgetreten ist, auf den Zustand "wieder hergestellt" und "Operation abgeschlossen". Anschließend werden alle Synchron/Exklusiv- Schritte überprüft und die Schritte Nr. 6 und 7 ausgewählt, bei denen zwischen den Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummern zumindest eine "wiederhergestellte" Operationsnummer enthalten ist und die übrigen Ausführungs-Bereitschafts- Operationsnummern ausgeführt sind, und bei denen alle Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern auf "Ausführungsbereitschaft" stehen (vgl. Fig. 3). Da die Synchron/ Exklusiv-Schritte Nr. 6 und 7 in ihren Ausführungs- Bereitschafts-Operationsnummern die verbundene Operation Nr. 113 enthalten, wird die Aufzeichnungstabelle 42 überprüft und der Synchron/Exklusiv-Schritt Nr. 6 ausgewählt. Weiterhin werden alle Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummern des Synchron/Exklusiv-Schrittes Nr. 6 auf "Ausführungsbereitschaft", und alle Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern auf den Zustand "wiederhergestellt" gesetzt.

Da die Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern des Synchron/ Exklusiv-Schritts Nr. 6 und die Operationsnummern für die Wiederaufnahme der Bearbeitung nicht zusammenfallen, werden die beschriebenen Prozesse wiederholt, bis übereinstimmende Synchron/Exklusiv-Schritte gefunden werden. Nach deren Auffinden werden alle Synchron/Exklusiv-Schritte überprüft und auf "Ausführungsbereitschaft" gesetzt, falls Abschluß-Bereitschaftsnummern wiederhergestellt wurden. Danach wird die Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung an die Überwachungssteuerung 30 gegeben (vgl. Pfeil 83 in Fig. 16).

Im Falle des in Fig. 2 gezeigten Beispiels wird nur ein Teil auf die Palette aufgesetzt. Soll eine Vielzahl von Teilen auf die Palette aufgesetzt und für jeden Teil eine Verschraubung durchgeführt werden, hat der die Teile handhabende Roboter schon die Operation mit der Nummer 103 "NÄCHSTE TEILE GREIFEN" ausgeführt, wenn bei der Operationsnummer 113 "SCHRAUBROBOTER IN AUSGANGSSTELLUNG" eine Störung aufgetreten ist. Da es in diesem Fall unmöglich ist, die Bearbeitung von der zugewiesenen Operationsnummer aus wieder aufzunehmen, ist es möglich, von der zugewiesenen Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung zu einem Zustand zurückzukehren, der den erneuten Start zuläßt, in dem der bei der Operationsnummer 113 unterbrochene Bewegungsablauf mittels einer Operation ähnlich der oben beschriebenen weiter bis zu einer Operationsnummer zurückgesetzt wird, die die erneute Aufnahme der zugewiesenen Bearbeitung zuläßt. Wenn es nicht möglich ist, zu einem Zustand zurückzukehren, der die Wiederaufnahme der Bearbeitung von der durch eine einzelne Anweisung bestimmten Operationsnummer aus zuäßt, werden somit alle Synchron/Exklusiv-Schritte überprüft und eine Anweisung ausgegeben, die spezifiziert, bei welchem Synchron/Exklusiv-Schritt eine Bedingung erfüllt wurde, indem auf dem Überwachungsterminal 41 ein Synchron/Exklusiv- Schritt angezeigt wird, dessen Ausführungs-Bereitschafts- Operationsnummer wiedergewonnen wurde. Weiterhin wird eine Lenkung durchgeführt, um eine Anweisung für die Wiederaufnahme einer erneuten Bearbeitung auszugeben.

In der Überwachungssteuerung 30, die von der Verarbeitungseinheit 53 für die Wiederherstellung des Normalzustands die Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung empfangen hat, wird aus der Steuernachrichten-Tabelle 29 eine Steuerinformation über die empfangene Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung ausgelesen, die Steuerinformation wird zu ihrem Bestimmungsort abgesetzt, und der Betrieb kehrt zu dem früher beschriebenen Bewegungsablauf des Normalzustands zurück.

Nach diesem Ausführungsbeispiel kann bei Auftreten einer Anormalität in einer Bearbeitungsstation und beim Stop jeder Werkzeugmaschine die interne Bedingung der Operations- Management-Tabelle 28, nur durch Bestimmung einer Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung, automatisch auf einen Zustand zurückgesetzt werden, der die Wiederaufnahme der Bearbeitung nur unter Bezugnahme auf die Operationsabfolge zuläßt, die mit der Nummer der Operation verknüpft ist, bei der die Anormalität aufgetreten ist.

Wenn in diesem Ausführungsbeispiel der Status (mode) der Operations-Bereitschaft zum Operations-Status 62 hinzugefügt wird, ist es möglich, in der Verarbeitungseinheit 53 für die Wiederherstellung des Normalzustands die Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung auf "Operationsbereitschaft" zu setzen, ohne die Operationsnummer für die Wiederaufnahme der Bearbeitung von der Aktualisierungseinheit 53 für die Operations-Management-Information an die Überwachungssteuerung 30 zu senden. Der Bewegungsablauf des vorher beschriebenen Normalzustands kann nach Ausführung der Operation erzielt werden, die in der Überwachungssteuerung 30 auf "Operationsbereitschaft" steht.

Zusätzlich ist es möglich, die Steuerung 40 für die Wiederherstellung des Normalzustands und die Überwachungssteuerung 30 in einem Gerät zu integrieren, obwohl sie nach diesem Ausführungsbeispiel als getrennte Einheiten vorgesehen sind.

Im folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Fig. 19 zeigt ein Diagramm einer Ausführungsform, die sich auf die dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung bezieht. In Fig. 19 bezeichnet Bezugsziffer 30 die Überwachungssteuerung, 31 den Speicher der Überwachungssteuerung, 32 und 33 die Roboter-Steuervorrichtungen, 34 und 35 die Speicher für die Unterweisungsdaten für den Roboter-Betrieb, 36 das Überwachungsterminal, 37 ein Diagnosegerät für externe Kontakte und 38 eine Relais-Steuertafel. Daneben bezeichnen die Bezugsziffern 11 bis 14 dieselben Komponenten wie in Fig. 1; die Bezugsziffern 41 bis 45 zeigen Tabellen für die Speicherung der Überwachungs-Steuerinformation; die Bezugsziffer 46 zeigt eine Tabelle für die Speicherung von Information für die Diagnose externer Kontakte.

Zuerst soll die Konfiguration der Tabellen 41 bis 46 im Speicher 31 der Überwachungssteuerung beschrieben werden. Die Tabelle 42 ist eine Synchron/Exklusiv-Schritt-Definitionstabelle, in der eine auf ein Verknüpfungssignal für die synchrone oder exklusive Steuerung wartende Einheits- Operation, wie in Fig. 2 gezeigt, sowie eine Kombination von verknüpften Einheits-Operationen registriert sind. Fig. 20 zeigt deren spezifischen Inhalt.

Information betreffend die Ausführung der Einheits-Operation jeder Werkzeugmaschine, die durch die Abschluß-Bereitschafts- Operationsnummern und die Ausführungs-Bereitschafts- Operationsnummern in Fig. 20 angegeben ist, ist in der in Fig. 21 gezeigten Form in der Operations-Management- Tabelle 43 gespeichert. Falls alle Einheits-Operationen der in jedem Synchron/Exklusiv-Schritt registrierten Abschluß- Bereitschafts-Operationsnummern abgeschlossen sind, wird die zu einer Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummer gehörende Operation ausgeführt, wenn eine später beschriebene Übergangsbedingung erfüllt ist.

Die Steuerinformation der Steuernachrichten-Tabelle 41 in Fig. 25, die durch die Nachrichtennummer einer Einheits- Operationsnummer angegeben ist, wird in anderen Worten auf den entsprechenden Bestimmungsort gesetzt. Die in Fig. 20 gezeigte Übergangsnummer ist ein Zeiger, der die in einer in Fig. 22 gezeigten Übergangsbedingungs-Management-Tabelle registrierte Übergangsbedingung angibt.

Als Ausführungs-Management-Status in der in Fig. 21 gezeigten Operations-Management-Tabelle 43 treten ein Ausführungs- Bereitschafts-Status "0" und ein Ausführungsabschluß-Status "1" auf. Diese Ausführungs-Management-Zustände sind in der Synchron/Exklusiv-Schritt-Definitionstabelle 42 gespeichert, so daß sie angeben, wie weit der Bewegungsablauf fortgeschritten ist. Entsprechend werden als Operations-Status 202 ein Zustand "1", d. h. "Operation abgeschlossen", und ein Zustand "2", d. h. "Operation läuft", aufgezeichnet.

In der in Fig. 22 gezeigten Tabelle 44 für die Übergangsbedingungen ist in der Spalte 203 eine Übergangsbedingung registriert, die durch eine logische Rechenformel mit den Nummern externer Kontakte als Operanden ausgedrückt ist. Jede Ziffer in der logischen Formel 203 für die Übergangsbedingung bezeichnet die Nummer eines externen Kontakts. Die logische Formel "11 UND 12" in der Übergangsbedingung Nr. 1 ist beispielsweise erfüllt; wenn sowohl der externe Kontakt Nr. 11 als auch der externe Kontakt Nr. 12 auf "EIN" steht. Die Spalte 204 für den Übergangszustand umfaßt die Übergangsbedingung "0", die nicht erfüllt ist, und die Übergangsbedingung "1", die erfüllt ist.

Der EIN/AUS-Zustand jedes Kontaktes ist in der in Fig. 23 gezeigten Form in einer Informationstabelle 45 gespeichert. Der in Fig. 23 in Spalte 205 dargestellte, gegenwärtige Zustand der externen Kontakte, nimmt den Wert "0", wenn die externen Kontakte auf AUS stehen, und den Wert "1" an, wenn die externen Kontakte auf EIN stehen, und steuert en block die EIN/AUS-Information der als Grenzschalter für jede Werkzeugmaschine dienenden externen Kontakte. Zusätzlich findet ein Status-Überwachungs-Flag 208 Anwendung, um die Veränderung des Zustands der externen Kontakte zu speichern. Dieser befindet sich auf "0", wenn sich der Zustand der externen Kontakte nicht verändert hat, und auf "1", wenn sich der Zustand der externen Kontakte verändert hat.

Die von der Überwachungssteuerung 30 an jede Maschine abgegebene Steuerinformation wird in der in Fig. 25 gezeigten Form in der Steuernachrichten-Tabelle 41 registriert. Das erfolgt in Übereinstimmung mit den Operationsnummern, die von der Überwachungssteuerung 30 entsprechend der Synchron/ Exklusiv-Schritt-Definitionstabelle 43 ausgeführt werden. Nach Fig. 25 sind in der Tabelle 41 als die Steuerinformation 206 ein Ausführungsprogramm "i_n", die Nummer eines Operations- Parameters "j_n" und ein Relais-EIN/AUS-Muster "m" aufgezeichnet.

Diese Werte sind Steuerdaten, die für die Überwachungssteuerung 30 notwendig sind. In Fig. 24 ist eine Diagnosetabelle 46 für die externen Kontakte gezeigt, in der Information, die die Ausführung und den Abschluß einer bestimmten Einheits-Operation spezifiziert, mit der die Veränderung des Status der externen Kontakte auf den Zustand EIN oder AUS verknüpft ist, und die Anzahl der Veränderungen des Status durch diese Einheits-Operation bezüglich jedes externen Kontakts registriert sind. In Fig. 24 entspricht der Operationsstatus "1" der Ausführungszeit, der Operationsstatus "2" der Abschlußzeit.

Fig. 26 zeigt die Konfiguration der Überwachungssteuerung 30. In Fig. 26 bezeichnet die Bezugsziffer 51 eine Diskriminatoreinheit für die Operationsausführung, 52 eine Einheit zur Erfassung des Zustands der externen Kontakte, 53 die Aktualisierungseinheit für die Operations-Management- Informatin, 54 die Leseeinheit für die Nummer der Startoperation, 55 den Auffangspeicher für das Abschlußsignal und 56 eine Übertragungseinheit für eine Steuernachricht.

Im folgenden wird die Funktion der genannten Komponenten beschrieben. Die Diskriminatoreinheit 51 für die Operationsausführung liest die Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummer und die Ausführungs-Bereitschafts-Operationsnummer sowie deren Ausführungs-Management-Status 201 und Operations-Status 202 aus der Synchron/Exklusiv-Schritt-Definitionstabelle 42 und der Operations-Management-Tabelle 43 aus (62 und 67). Zusätzlich liest die Diskriminatoreinheit den Status 205 der externen Kontakte aus, der mit der logischen Formel 203 der Übergangsbedingung entsprechend der Übergangsnummer der Synchron/Exklusiv-Schritt-Definitionstabelle 42 verknüpft ist (65 und 66).

Anschließend wählt die Diskriminatoreinheit 51 die Nummer eines Synchron/Exklusiv-Schritts, bei der alle Einheits- Operationen der Abschluß-Bereitschafts-Operationsnummern abgeschlossen sind und alle Einheits-Operationen der Ausführungs- Bereitschafts-Operationsnummern auf "Ausführungsbereitschaft" stehen und bei der die Übergangsbedingung erfüllt ist, und sendet diese dann auf Grundlage der oben genannten Daten und in Übereinstimmung mit dem in Fig. 27 gezeigten Flußdiagramm zur Ausleseeinheit 54 für die Ausführungs- Operationsnummer (63).

Diese Ausleseeinheit 54 liest aus der Steuernachrichten- Tabelle 41 Steuerinformationen aus, die der oben genannten, von der Diskriminatoreinheit 51 für die Operationsausführung abgegebenen Ausführungs-Bereitschaftsnummer entspricht (61), und sendet diese zur Steuernachricht-Übertragungseinheit 56 (77). Weiterhin sendet die Steuernachricht- Übertragungseinheit 56 die genannte Steuerinformation zur Steuerung einer entsprechenden Werkzeugmaschine (75).

Jede Werkzeugmaschine führt eine Einheits-Operation aus, die der oben genannten, von der Überwachungssteuerung 30 übersandten Steuerinformation entspricht, und gibt nach Abschluß der Ausführung der Einheits-Operation ein Abschlußsignal an den Abschlußsignal-Auffangspeicher 55 ab (74). Die Aktualisierungseinheit 53 für die Operations- Management-Information schreibt den Operationsstatus der genannten Operationsnummer vom Status "Operation läuft" in den Status "Operation abgeschlossen" fort (73).

Jedesmal, wenn die Einheit 52 zur Erfassung des Zustands der externen Kontakte ein Abschlußsignal empfängt oder das Ausführungssignal einer Operation überträgt, überprüft sie die EIN/AUS-Informationstabelle 45 für die externen Kontakte und erkennt die externen Kontakte, bei denen sich der Zustand aufgrund der Ausführung oder des Abschlusses einer Einheits-Operation geändert hat (69). Anschließend speichert die Einheit 52 in der Diagnose-Tabelle 46 für die externen Kontakte je nach der Veränderung des Zustands der externen Kontakte die Ausführung oder den Abschluß einer Einheits-Operation sowie die Anzahl der durch diese Operation bewirkten Änderungen (71).

Weiterhin wird bei der Prüfung der Nummer jedes Synchron/ Exklusiv-Schritts in der Diskriminatoreinheit 51 für die Operations-Ausführung entsprechend dem in Fig. 27 gezeigten Flußdiagramm und beim Auftreten eines Synchron/Exklusiv- Schritts, bei dem nur die Übergangsbedingung nicht erfüllt ist, die Nummer dieses Synchron/Exklusiv-Schritts an das Diagnosegerät 37 für die externen Kontakte abgegeben (76).

Das Diagnosegerät 37 für die externen Kontakte hat den in Fig. 29 gezeigten Aufbau. Eine Ausleseeinheit 83 für entsprechende externe Kontakte liest aus der Synchron/Exklusiv- Schritt-Definitionstabelle 42 die Übertragungsnummer aus, die durch die vor der Überwachungssteuerung 30 übersandte Nummer des Synchron/Exklusiv-Schritts angegeben ist (94), und liest weiterhin aus der Übergangsbedingungs-Management- Tabelle 44 eine logische Formel für eine Übergangsbedingung aus, die durch die Übergangsnummer angegeben ist (96). Anschließend gibt das Diagnosegerät für die externen Kontakte eine die logische Formel aufbauende Nummer der externen Kontakte an eine Erfassungseinheit 82 für die Nummer der versagenden externen Kontakte (98).

Diese Erfassungseinheit 82 beurteilt unter Bezugnahme auf den externen Kontakt, der die von der Ausleseeinheit 83 entsprechend dem in Fig. 30 gezeigten Flußdiagramm übersandte Nummer hat, ob dieser externe Kontakt versagt hat. Von den Einheits-Operationen, die die Veränderung der Diagnosetabelle 46 für die externen Kontakte, die während der Zeit des Normalzustands gespeichert wurde, auf den Zustand EIN des externen Kontakts betreffen, wird in anderen Worten die Operation mit der größten Häufigkeit ausgelesen. Ebenso wird die häufigste Operation und der Status der entsprechenden Einheits-Operationen ausgelesen, die die Veränderung auf den AUS-Zustand der externen Kontakte betreffen (95). Anschließend wird auf Grundlage der Auslesewerte und der Operationen, die sich gegenwärtig im Ausführungszustand befinden, beurteilt, ob die externen Kontakte im EIN- oder im AUS- Zustand sind.

Unter der Annahme, daß in einer gegebenen Serie des Ablaufs keine Wiederholung ein und derselben Operation auftritt, und wenn es möglich ist, die Synchron/Exklusiv-Schritt-Definitionstabelle von der die Veränderung auf den EIN-Zustand betreffenden Operation bis zu der die Veränderung auf den AUS-Zustand betreffenden Operation zu verfolgen, befinden sich die externen Kontakte nun während der Zeitspanne von der Ausführung oder dem Abschluß der Einheits- Operation, die die Veränderung auf den EIN-Zustand betrifft, bis zur Ausführung oder dem Abschluß der Einheits- Operation, die die Veränderung auf den AUS-Zustand betrifft, im Zustand EIN, während sie sich in den anderen Abschnitten im Zustand AUS befinden sollten.

In einem Fall, in dem es möglich ist, die Synchron/ Exklusiv-Schritt-Definitionstabelle 42 von der die Veränderung auf den EIN-Zustand betreffenden Einheits-Operation bis zu der die Veränderung auf den AUS-Zustand betreffenden Einheits-Operation zu verfolgen, sollten die externen Kontakte dagegen bis zu dem Zeitpunkt im AUS-Zustand sein, zu dem die die Veränderung auf den AUS-Zustand betreffende Operation ausgeführt oder abgeschlossen ist, während sie sich in anderen Abschnitten im Zustand EIN befinden sollten.

Im Falle des Synchron/Exklusiv-Schritts 1 ist beispielsweise die Übergangsnummer 1 (vgl. Fig. 20) und die logische Formel für die Übergangsbedingung "11 UND 12" (vgl. Fig. 22). Die externe Kontaktnummer 11 verändert sich aufgrund der Diagnose-Tabelle 46 für die externen Kontakte zu dem Zeitpunkt auf den EIN-Zustand, zu dem die Einheits-Operation 112 abgeschlossen ist, und sie verändert sich auf den AUS- Zustand, wenn die Einheits-Operation 118 ausgeführt ist. Da es möglich ist, die Synchron/Exklusiv-Schritt-Definitionstabelle 42 von der Einheits-Operation 112 bis zu der Einheits-Operation 118 zu verfolgen, sollte sich die externe Kontaktnummer 11 während der Zeit vom Abschluß der Operation 112 bis zur Ausführung der Operation 118 im Zustand EIN befinden. Falls die externe Kontaktnummer im Zustand AUS ist, obwohl die Einheits-Operation 113 ausgeführt wurde, wird festgestellt, daß die externe Kontaktnummer 11 fehlerhaft ist (Anormalität).

Die Nummer des externen Kontakts, bezüglich der die Anormalität erfaßt wurde, wird zur Sendeeinheit 81 für die Nummer der fehlerhaften Kontakte übermittelt (92). Diese Sendeeinheit 81 formt diese übertragene Nummer der externen Kontakte in das Ausgabeformat für die Überwachungsanzeige um und gibt diese dann an das Überwachungsterminal 36 ab (91). Das Diagnosegerät 37 für die externen Kontakte beurteilt auf Grundlage der während des Normalzustands gespeicherten Daten, ob sich der externe Kontakt (Nr. 11) in der gegebenen Situation im Zustand EIN oder AUS befinden sollte, und erfaßt automatisch den fehlerhaften externen Kontakt.

Nach diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, das Versagen eines externen Kontakts wirkungsvoll zu erfassen, indem ein Synchron/Exklusiv-Schritt erfaßt wird, bei dem nur die Übergangsbedingung nicht erfüllt ist, während der Bewegungsablauf ausgeführt wird, und indem das Versagen nur bezüglich des mit diesem Synchron/Exklusiv-Schritt verbundenen Kontakts erfaßt wird. Zusätzlich ist es möglich, einen fehlerhaften externen Kontakt auf Grundlage der Information zu ermitteln, die während des Normalzustands aufgenommen wurde, ohne getrennt von den Steuerdaten zusätzliche Fehlerdiagnosedaten aufzubereiten.

Darüber hinaus ist es selbstverständlich möglich, die Überwachungssteuerung 30 und das Diagnosegerät 37 für die externen Kontakte in einem Gerät zu integrieren, obwohl sie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel als getrennte Einheiten vorgesehen sind.

Weiterhin ist die Form der Informationstabellen 41 bis 45 für die Überwachungssteuerung und der Diagnosetabelle 46 für die externen Kontakte, die im Speicher 31 der Überwachungsteuerung gespeichert sind, nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.

Wenn in einer Bearbeitungsstation eine Anormalität aufgetreten ist und als Folge davon jede Werkzeugmaschine den Betrieb eingestellt hat, ist es nach vorliegender Erfindung möglich, die interne Bedingung einer für den erneuten Start der Bearbeitungsstation notwendigen Steuerdaten-Tabelle automatisch zu setzen, indem einfach eine Einheits-Operation für die Wiederaufnahme der Bearbeitung bestimmt wird. Damit ist es möglich, den für einen erneuten Start erforderlichen Arbeitsaufwand zu reduzieren.

In einer automatisierten Werkzeugmaschine oder ähnlichem, in der eine große Anzahl der beschriebenen Kontakte beispielsweise als Grenzschalter verwendet werden, ist es weiterhin möglich, einfach und positiv das Versagen dieser Grenzschalter oder der sonstigen Elemente zu erfassen, da Information betreffend die Veränderung jedes Grenzschalters auf den EIN- oder AUS-Zustand während der Ausführungszeit einer Einheits-Operation gespeichert ist, und da das Versagen der genannten Kontakte auf Grundlage dieser Daten detektiert wird.

Claims

1. Verfahren zum Steuern von Werkzeugmaschinen (11 . . . 14), deren Arbeitsablauf aus miteinander synchronisierten, sich gegenseitig zum Teil ausschließenden Einheitsoperationen (100 . . . 114) besteht, unter Verwendung
einer gespeicherten ersten Information (27, Fig. 3), die den Einheitsoperationen (100 . . . 114) jeweils die nach ihrem Abschluß als nächster durchzuführende mindestens eine Einheitsoperation (100 . . . 114) zuordnet, und
einer gespeicherten zweiten Information (28, Fig. 4), die den momentanen Ausführungszustand (a, b) jeder Einheitsoperation (100 . . . 114) angibt,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftreten einer Anormalität während der Durchführung einer ersten Einheitsoperation (109) zum Zurücksetzen der Steuerung auf eine zweite Einheitsoperation (105), die Einheitsoperationen (109, 107, 105) von der ersten Einheitsoperation (109) zur zweiten Einheitsoperation (105) anhand der genannten ersten Information (27, Fig. 3) zurückverfolgt werden, und
daß dabei die zweite Informationen (28, Fig. 4) für jede zurückverfolgte Einheitsoperation (109, 107, 105) derart aktualisiert wird, daß sie die wiederhergestellte Ausführungsbereitschaft angibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Information (28, Fig. 4) für jede Einheitsoperation (100 . . . 113) einen ersten Indikator (61, a) zur Angabe, ob sie ausführbereit ist (a=0), ob die Ausführung begonnen wurde (a=1), oder ob während des genannten Zurückverfolgens die Ausführungsbereitschaft wiederhergestellt worden ist (a=2), und einen zweiten Indikator (62, b) zur Angabe, ob die Einheitsoperation gerade läuft (b=2), ob sie abgeschlossen ist (b=1), oder ob sie operationsbereit ist, aufweist,
daß die erste Information erste Gruppen von Einheitsoperationen aufweist, deren Arbeitsabschluß festgestellt werden muß, bevor die Einheitsoperationen einer der ersten Gruppe zugeordnete zweiten Gruppe gestartet werden, und
daß während des Zurückverfolgens folgende Schritte durchgeführt werden:
Setzen des ersten Indikators (a) derjenigen Einheitsoperation, bei der eine Anomalität aufgetreten ist, auf "wiederhergestellt" und des zweiten Indikators (b) auf "Operation abgeschlossen",
Wiederholen der folgenden Schritte, bis diejenigen Einheitsoperation erreicht ist, auf die die Steuerung zurückgesetzt werden soll:
Auswählen jeder der genannten zweiten Gruppen, die eine Einheitsoperation mit dem Zustand "wiederhergestellt" und sonst Einheitsoperationen mit dem Zustand "Ausführung abgeschlossen" enthält und deren Einheitsoperationen der zugeordneten ersten Gruppe den Zustand "Ausführungsbereitschaft" aufweisen, und
Setzen alle Einheitsoperationen der ausgewählten zweiten Gruppe in den Zustand "Ausführungsbereitschaft" und aller Einheitsoperationen der zugeordneten ersten Gruppe in den Zustand "wiederhergestellt".

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur ersten Information zusätzlich eine weitere Information (42) über die tatsächliche Ausführungsgeschichte eines vernetzten Arbeitsablaufes gespeichert wird, bei dem zwei oder mehr Folgen von Einheitsoperationen zur nächsten Einheitsoperation führen, und
daß bei Vorhandensein von zwei oder mehr Wegen im Verlauf des Zurückverfolgens mittels der weiteren Information (42) nur ein einziger Weg festgelegt wird.