(57)【要約】  工作機械（３）を制御するよう適合される数値制御ユニット（２）用のデータ処理および伝送システム（１）が、工作機械内に存在する装置からの、または装置への、動作信号の通過に適合する少なくとも１つの入力チャネル（４）と、数値制御ユニット用の制御信号を出力インターフェース（５）上で利用可能にするように動作信号を処理するよう構成される電子回路と、多極コネクタ（９）をそれぞれ有する第１および第２の端部を有する、多極ケーブル（８）と、出力インターフェースと、メインプロセッサと、メモリと、多極コネクタの１つに結合するよう構成される少なくとも１つのソケット（７Ａ）と、を有するマスタユニットと、１つまたは複数のスレーブユニット（６）であって、スレーブユニット（６）のそれぞれが、入力チャネルを画定する少なくとも１つの外部ポート（６Ａ）と、メモリと、二次プロセッサと、を備え、スレーブユニットを少なくともマスタユニットと内部接続するように多極コネクタの第１または第２のコネクタに少なくとも結合するよう構成される、第１のソケット（６Ｂ）および第２のソケット（６Ｃ）も備える、１つまたは複数のスレーブユニット（６）と、を備える。マスタユニットはクロックを有し、各スレーブユニットは独自のクロックを有する。マスタユニットのメインプロセッサは、スレーブユニットのクロックのすべてをマスタユニットのクロックと同期させるように、同期信号を生成し、多極ケーブルを介して同期信号を送信する。
2018525754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械（３）を制御するよう適合される数値制御ユニット（２）用のデータ処理および伝送システム（１）であって、
−前記工作機械（３）内に存在する装置からの、または装置への、動作信号の通過に適合する少なくとも１つの入力チャネル（４）と、
−前記数値制御ユニット（２）用の制御信号を出力インターフェース（５）上で利用可能にするように前記動作信号を処理するよう構成される電子回路と、
を備え、
−多極コネクタ（９）をそれぞれ備えた第１および第２の端部を有する、多極ケーブル（８）と、
−前記出力インターフェース（５）と、メインプロセッサと、メモリと、前記多極コネクタ（９）の１つに結合するよう構成される少なくとも１つのソケット（７Ａ）と、を有するマスタユニット（７）と、
−１つ以上のスレーブユニット（６）であって、前記スレーブユニット（６）のそれぞれが、前記入力チャネル（４）を画定する少なくとも１つの外部ポート（６Ａ）と、メモリと、二次プロセッサと、を備え、少なくとも前記スレーブユニット（６）を前記マスタユニット（７）と内部接続するように前記多極コネクタ（９）の第１または第２のコネクタに少なくとも結合されるよう構成される第１のソケット（６Ｂ）および第２のソケット（６Ｃ）も備える、複数のスレーブユニット（６）と、を備え、
前記マスタユニット（７）がクロックを有し、各スレーブユニット（６）が独自のクロックを有し、前記メインプロセッサが、前記スレーブユニット（６）の前記クロックのすべてを前記マスタユニット（７）の前記クロックと同期させるように、同期信号を生成し、前記同期信号を、前記多極ケーブル（８）を介して送信するようプログラムされる、データ処理および伝送システム（１）。
【請求項２】
各スレーブユニット（６）は、マスタユニット（７）によって生成された同期信号をそのまま受信し、他のスレーブユニット（６）から独立してそれ自身のクロックを同期させる、請求項１に記載のシステム（１）。
【請求項３】
前記複数の各スレーブユニット（６）は、交番電気励起信号を生成するための電子回路を備え、交番電気励起信号はすべて互いに時間的に同期している、請求項１又は２に記載のシステム（１）。
【請求項４】
前記２つ以上のスレーブユニット（６）のそれぞれは、可変誘導結合を含む、対応する測定トランスデューサを活性化させるように、前記少なくとも１つの外部ポート（６Ａ）を介して交番電気励起信号を出力として送信するようプログラムされる、請求項３に記載のシステム（１）。
【請求項５】
前記２つ以上のスレーブユニット（６）のそれぞれは、
−第１および第２のデジタルＰＷＭ（パルス幅変調）信号の発生器と、
−第１および第２のデジタルＰＷＭ信号を受信し、正弦波からなる交番電気励起信号を生成するようそれらの信号を処理するよう適合される処理回路と、を備える、請求項３又は４に記載のシステム（１）。
【請求項６】
前記２つ以上のスレーブユニット（６）のそれぞれについて、交番電気励起信号を生成するための電子回路は、別のスレーブユニット（６）によって生成された別の交番電気励起信号と同相で同期させるように、所定の規則的な時間間隔で交番電気励起信号を同相で補正するように構成される、請求項３乃至５のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項７】
前記メインプロセッサは、交番電気励起信号を同相で補正するように、前記スレーブユニット（６）のクロックの周波数を連続的に変化させるようにプログラムされている、請求項６に記載のシステム（１）。
【請求項８】
前記１つ以上のスレーブユニットのそれぞれは、前記外部ポート（６Ａ）を介して、データを備える少なくとも１つの動作信号を取得し、前記動作信号を格納するよう構成され、前記外部ポート（６Ａ）を介して取得された前記データに対応する取得時点を、独自のクロックに基づいて割り当てるようプログラムされる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項９】
前記１つ以上のスレーブユニット（６）のそれぞれは、前記少なくとも１つの外部ポート（６Ａ）を介して取得された一定の時間間隔のデータを格納するようプログラムされ、前記データをデータパケットに収集し、前記多極ケーブル（８）を介して前記マスタユニット（７）に少なくとも前記データパケットを送信するようプログラムされる、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項１０】
前記多極ケーブル（８）は、
−対応する通信ネットワークのための信号線の少なくとも第１の束と、
−１つまたは複数の電源線と、を備える、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
工作機械（３）を制御するよう適合された数値制御ユニット（２）と、前記工作機械（３）に存在する１つまたは複数の装置との間でデータを処理および伝送する方法であって、前記方法が、以下のステップ、すなわち、
−少なくとも１つの入力チャネル（４）を介して前記装置からまたは前記装置に動作信号を転送するステップと、
−前記動作信号を処理して前記数値制御ユニット（２）が利用可能な制御信号にするステップと、
を備え、
以下のステップ、すなわち、
−多極ケーブル（８）を介して互いに接続される、電気交換機に設置されるマスタユニット（７）および少なくとも１つのスレーブユニット（６）を含むネットワークを構成するステップと、
−前記装置と前記少なくとも１つのスレーブユニット（６）との間で前記動作信号を転送するステップと、
−前記少なくとも１つのスレーブユニット（６）と前記マスタユニット（７）との間でデータを転送するステップと、
−前記少なくとも１つのスレーブユニット（６）のクロックを前記マスタユニット（７）のクロックと同期させるように、前記マスタユニット（７）によって同期信号を生成し、前記同期信号を、前記多極ケーブル（８）を介して送信するステップと、を備える、方法。
【請求項１２】
各スレーブユニット（６）は、マスタユニット（７）によって生成された同期信号をそのまま受信し、他のスレーブユニット（６）から独立してそれ自身のクロックを同期させる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ネットワークが、複数のスレーブユニット（６）を備え、前記方法が、以下のステップ、すなわち、
−前記スレーブユニット（６）に接続された対応するセンサの測定トランスデューサを活性化させるように、複数の前記スレーブユニット（６）のうちの２つ以上のそれぞれによって交番電気励起信号を生成するステップと、
−交番電気励起信号の間の相対的な位相変位の補正によって、同期クロックに基づいて、交番電気励起信号を同期させるステップと、
を備える、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記交番電気励起信号の間の相対的な位相変位の補正は、前記スレーブユニット（６）のクロック周波数を連続的に変化させることによって得られる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
交番電気励起信号は、第１および第２のデジタルＰＷＭ（パルス幅変調）信号を処理することによって生成される正弦波であり、前記処理は、その後にフィルタリングが続く、第１および第２のデジタル信号ＰＷＭの合計を備える、請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのスレーブユニット（６）によって取得されたデータに対応する取得時点を割り当てるステップを備える、請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのスレーブユニット（６）によって実行される以下のステップ、すなわち、
−ある時間間隔の間、前記対応する動作信号に関連するデータをデータパケットに格納するステップと、
−前記多極ケーブル（８）を介して、前記マスタユニット（７）に前記データパケットを送信するステップと、
を備える、請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記マスタユニット（７）が、前記少なくとも１つのスレーブユニット（６）に割り当てられた固有の識別コードを定義し、前記マスタユニット（７）のメモリに前記固有の識別コードを格納するために、前記多極ケーブル（８）を介して構成信号を送信する、構成ステップを備える、請求項１１乃至１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記多極ケーブル（８）は、前記マスタユニット（７）および前記少なくとも１つのスレーブユニット（６）を互いに接続し、
前記多極ケーブル（８）は、
−対応する通信ネットワーク用の信号線の少なくとも第１の束と、
−１つまたは複数の電源線と、
を備える、請求項１１乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ処理および伝送システムおよび方法に関する。より具体的には、本発明は、工作機械を制御するよう適合された数値制御ユニット用のデータ処理および伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械が動作する環境、すなわち、機械部品が機械加工される領域は、一般に、汚れ（冷却剤、切り粉など）およびノイズのレベルが高い「汚染された」場所であり、しかしながら、制御ユニット（ＣＮＣ、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、一般に、「クリーンな」環境、すなわち比較的保護された環境内の、作業領域の外部の電気パネル内に配置される。
【０００３】
数値制御ユニットは、加工中の機械部品および機械パラメータ（例えば、温度、回転工具の不均衡、音響放射）のリアルタイム測定値を検出し、および／または工作機械内に配置されたアクチュエータを制御し、例えば、ウェイトまたはキャリッジのバランスをとるよう動くようにする。そのために、制御ユニットと動作信号を交換するよう適合されたセンサおよび／またはアクチュエータなどの装置が工作機械に存在する。例えば、制御ユニットは、センサによって検出されたデータを受信し、および／またはアクチュエータに制御信号を送信する。多くの場合、これらの装置のうちの１つまたは複数を汚染された環境に配置する必要がある。
【０００４】
この状況では、データ処理および伝送システムが、制御ユニットと装置との間に動作可能に介在されて使用される。
【０００５】
この状況では、データ処理および伝送システムの柔軟性に対する要求が増加することに留意すべきである。
【０００６】
実際、スペースの使用を最適化できるように、機械の寸法が縮小され、以前は機械が１台であったのに対して、機械加工用に２つの異なる工作機械を配置する必要がしばしばある。さらに、（例えば、同じ機械で研削および旋削作業を行うための）複合技術を有する複合加工機械に対する要求が高まっている。このすべてが、データ処理および伝送システムを様々な機能の管理に適合させる可能性がある、柔軟性の必要性を確定する。
【０００７】
また、数値制御ユニットによる検査は、機械によって実行される動作の後または機械のフィードバックを用いた機械加工中に、検査が行われたかどうかにより、検査対象の工作機械によって実行される動作に対して基本的に２つのタイプ、すなわち、それぞれ、ポストプロセスまたはインプロセスであり得ることに留意すべきである。
【０００８】
インプロセス検査が実行される場合、制御ユニットと装置との間の情報の交換をリアルタイムで管理する必要性を満たすことは特に重要であり重大である。
【０００９】
別の必要性は、データ処理および伝送システムと装置との間で交換される動作信号を同期させることであり、この同期問題は、システムのアーキテクチャに依存して、様々な手法に従って処理することができる。
【００１０】
これに関して、従来技術は、集中インテリジェンスデータ処理および伝送システムの使用を教示することに留意すべきである。これらの解決策では、データ処理および伝送システムの処理ハードウェアは、電気キャビネット内に配置され、それぞれのケーブルによって様々な機器と並列接続するための複数のポートを有する、単一の機構（apparatus）に集中する。この手法では、すべての動作信号が単一の機構（apparatus）に接続され、機構（apparatuses）内で同期が行われる。
【００１１】
しかしながら、集中インテリジェンスデータ処理および伝送システムにはいくつかの欠点がある。
【００１２】
第１の欠点は、特定の用途に適合させることができない所定の寸法および数のポートを有するという意味で、機構（apparatuses）が大型であり、あまり柔軟でないことによる。これは、機構（apparatuses）が一般に特定の用途に対してオーバーサイズであることを意味する。
【００１３】
さらなる欠点は、機構（apparatuses）に接続されるケーブルの数が多いために生じる設置の困難さに起因する。
【００１４】
さらに、装置と処理ハードウェアとの間の距離は、些細ではないノイズの原因となり、検査の精度に悪影響を及ぼす。
【００１５】
データ処理および伝送システムに実質的に分散されたインテリジェンスアーキテクチャを使用する先行技術の解決策もあることに留意されたい。
【００１６】
しかしながら、これらの解決策は、上記の必要性に特に有効な答えを提供せず、さらなる欠点および制限を有する。
【００１７】
第１の欠点は、それらがデータの効果的且つ単純な同期を可能にしないということによる。これらのシステムの別の難点は、様々な装置によって取得されたデータの相関関係に関連する。
【００１８】
このようなシステムの別の制限は、サービスの連続性と、欠陥および誤動作を防止する可能性の観点から、信頼性に関連する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、先行技術の上述の欠点を克服する工作機械を制御するよう適合された数値制御ユニットのためのデータ処理および伝送システムおよび方法を提供することである。
【００２０】
より具体的には、本発明の目的は、特に柔軟性があり、異なる使用要件に単純に適合させることができるデータ処理および伝送システムおよび方法を提供することである。
【００２１】
本発明の別の目的は、ノイズを低減し、検査の精度を高めることができるデータ処理および伝送システムおよび方法を提供することである。本発明の別の目的は、設置を簡単にするデータ処理および伝送システムおよび方法を提供することである。
【００２２】
本発明の別の目的は、簡単で効果的なインプロセス検査を実行することができるデータ処理および伝送システムおよび方法を提供することである。
【００２３】
本発明の別の目的は、特に信頼できるデータ処理および伝送システムおよび方法を提供することである。
【００２４】
本発明の別の目的は、特に単純で効果的なデータ同期を可能にするデータ処理および伝送システムおよび方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
これらの目的は、本発明による工作機械を制御するのに適合された、および添付の特許請求の範囲に記載された、数値制御ユニットのためのデータ処理および伝送システムおよび方法によって十分に達成される。
【００２６】
データ処理および伝送システムは、工作機械に存在する少なくとも１つの装置に接続されるよう適合される。本装置は、センサ（相対トランスデューサ付き）またはアクチュエータとすることができる。より具体的には、データ処理および伝送システムは、センサおよび／またはアクチュエータなどの複数の装置に接続されるよう適合される。
【００２７】
本システムは、工作機械内に存在する装置からの、または工作機械内に存在する装置への動作信号の伝送に適合した少なくとも１つの入力チャネルを備える。さらに、本システムは、数値制御ユニット用の制御信号を出力インターフェース上で利用可能にするために、動作信号を処理するよう構成された電子回路を含む。
【００２８】
データ処理および伝送システムは、それぞれが多極コネクタを備えた第１および第２の端部を有する多極ケーブルを備える。
【００２９】
さらに、処理および伝送システムは、メインプロセッサと、メモリと、多極コネクタの１つに結合されるよう構成された少なくとも１つのソケットと、を備えたマスタユニットを有し、さらに、マスタユニットは、制御ユニットへの出力インターフェースを備える。
【００３０】
処理および伝送システムはまた、マスタユニットに接続された１つまたは複数のスレーブユニットを備える。各スレーブユニットは、少なくとも１つの外部ポートを有し、装置に接続するためのシステムの入力チャネルの１つを規定する。さらに、スレーブユニットはそれ自身のメモリと二次プロセッサとを有する。スレーブユニットはまた、少なくとも多極コネクタの第１および第２のコネクタに結合されるよう構成された第１のソケットおよび第２のソケットを備える。このようにして、スレーブユニットはマスタユニットと相互接続される。
【００３１】
多極ケーブルは、例えば、デイジーチェーン構成で、複数のスレーブユニットを互いに、およびマスタユニットに接続することを可能にし、マスタユニットに接続されたデータ処理および伝送システム内に単一の多極ケーブルがあり、スレーブユニットとデータを交換するようにする。
【００３２】
本発明によるデータ処理および伝送システムは、多極ケーブルによって相互接続された、マスタユニットと、１つまたは複数のスレーブユニットと、を含むネットワークを形成することを可能にする。
【００３３】
スレーブユニットをそれぞれの装置の近くに配置することができ、ノイズと接続ケーブルの数とを減らすことができる。
【００３４】
これは、データ処理および伝送システムの精度を高めることに寄与する。さらに、本システムは、マスタユニットのサイズを超過することなく、スレーブユニットを追加または削除するだけで、異なる構成の装置を相互接続するよう適合することができるので、特に柔軟性がある。
【００３５】
システムの組み立てを単純化し、モジュール性を高めるように、各スレーブユニットに対して、第１および／または第２のソケットは、別のスレーブユニットの少なくとも１つの第１または第２のソケットに直接または多極ケーブルによって接続することができる。このようにして、少なくとも第１および第２のスレーブユニットを有するモジュラ構造を作ることが可能であり、第１および第２のスレーブユニットの一方は、第１のソケットが多極ケーブルのコネクタの１つに結合され、第２のソケットが他のスレーブユニットの第１のソケットに直接またはケーブルによって接続される。
【００３６】
多極ケーブルは、通信速度および複雑度による階層レベルに従って互いに異なる複数の通信チャネル（例えば、降順に、イーサネット、ＣＡＮ、およびＲＳ４８５）を定義する。
【００３７】
さらに、スレーブユニットは常に、多極ケーブルを介してマスタユニットによって検出することができる独自の固有アドレスを有し、多極ケーブル内を循環する信号のリピータとして機能する。
【００３８】
スレーブユニットは、（プリント回路基板の１つの構成に応じて）異なる機能を有することができるが、それらは、（多極ケーブルによって提供される複数のチャネル内で）上位ランクのチャネルを介した通信を可能にするよう適合される、装置、メモリ、およびプロセッサへの接続のための外部ポートを共通に有する。
【００３９】
システムはまた、少なくとも１つのスレーブユニットの第１および第２のソケットのうちの少なくとも一方に接続するよう構成された第１のソケットおよび第２のソケットを備えた、少なくとも１つの補助ユニットを備えることができる。補助ユニットは多極ケーブルで相互接続され、信号を伝搬する。
【００４０】
補助ユニットは、スレーブユニットに対して、上述の機能、すなわち、上位のチャネルを介した通信を可能にするよう適合された外部ポート、メモリ、またはプロセッサのうちの１つまたは複数を有しない。補助ユニットは、スレーブユニットとは異なる。補助ユニットは、これらのプロパティのうちの１つまたは複数が含まれている可能性があるが、すべてを含まなくてもよいためである。例えば、補助ユニットは、メモリおよび／または外部ポートおよび／またはプロセッサを有していなくてもよく、下位の通信チャネル（例えば、ＣＡＮおよびＲＳ４８５）へのアクセスを可能にするプログラマブルロジックまたは他の処理手段を有することができ、（識別コードを持たないので）マスタユニットには完全に見えない可能性があり、その場合、接続されているスレーブユニットとだけ通信することができる。
【００４１】
一実施形態では、補助ユニットの少なくとも１つの動作は、それが接続されているスレーブユニットの動作に排他的に関係する。換言すれば、この動作に関連して、補助ユニットは各スレーブユニットに必要な機能のみを実行する。
【００４２】
システムのモジュール性の別の態様によれば、マスタユニットは、マスタユニットの機能の拡張を可能にする他のユニットに接続される。
【００４３】
マスタユニットを別のユニット、すなわち、補足ユニット（同じパネル内に配置され、マスタユニットと並んでいる）に迅速および容易に接続するために、マスタユニットは、第１および第２のソケットを備え、システムは専用ブリッジコネクタを備える。ブリッジコネクタは、第１および第２の端部を有し、第１の端部の第１の多極コネクタと、第２の端部の第２の多極コネクタと、を備える。第１および第２のコネクタの両方を、マスタユニットの第１または第２のソケットの１つに、および補足ユニットのソケットに、（直接的に）結合することができる。
【００４４】
本発明によるブリッジコネクタは、有利には、（例えば、両方のユニットが電気パネルまたは配電盤内のＤＩＮレールに機械的に接続された状態で）並んで配置された別のユニットにモジュール式に接続可能となるよう適合されたユニットを備える、工作機械を制御するよう適合された数値制御ユニット用の任意のデータ処理および伝送システムに使用することができることに留意されたい。
【００４５】
より一般的には、本発明によるコネクタブリッジは、並んで位置決めされ、互いに接続されるよう構成された少なくとも１つの第１および第２のユニットを備える測定および／または制御システムに使用することができる。
【００４６】
好ましくは、本発明によるブリッジコネクタでは、ブリッジコネクタの第１および第２のコネクタの両方が、システムのそれぞれのユニットの対応するソケットへの電気的接続の動作を容易にするために格納式（バネ式）電気接触部を有し、このようなソケットは、例えば、そのような格納式接触部と協働するよう適合された平面電気接触部またはパッドタイムスロットを備える。
【００４７】
さらに、本発明の別の態様によれば、設置および配線の簡略性に関して、データ処理および伝送システムは、その場で、素早く簡単に多極ケーブルの端部にコネクタを組み付けるための高速配線多極コネクタを備える。高速配線多極コネクタは、多極ケーブルに含まれる配線を覆う絶縁シースを穿孔するように構成され、配線に固定された穿孔電気接触部を備える。
【００４８】
さらに、高速配線多極コネクタは、マスタユニットの多極ソケットに結合することができる複数の接触ピンを有する電気接触部の第１のグループを備える、第１の本体と、第１の本体に接続されて穿孔電気接触部を備える、第２の本体とを有する。第１の本体の接触ピンは、格納式（または「バネ式」）の電気接触部である。
【００４９】
本発明による高速配線多極コネクタは、有利には、多極ケーブルを使用する工作機械を制御するよう適合される数値制御ユニット用の任意のデータ処理および伝送システムに使用することができることに留意されたい。例えば、ケーブルの２つの端部のうちの１つ（電気キャビネット内に配置されたユニットに接続されるもの）へのコネクタを迅速且つ容易に組み立てるという利点は、分散インテリジェンスシステムに限定されないことに留意されたい。
【００５０】
他方で、多極ケーブルの他端は、好ましくは、予め組み立てられた多極コネクタを有し、湿気および埃に関して特別な密封能力を有する。
【００５１】
これにより、汚染された環境で予め組み立てられた多極コネクタを使用し、多極ケーブルの自由端部を使用して機械ケーブル搬送ダクト内を簡便に通過することができ、多極ケーブルを適切に配置した後、多極ケーブルの自由端部に高速配線多極コネクタを組み立て、クリーン環境でそれをマスタユニットに接続することが可能になる。
【００５２】
より一般的に言えば、本発明による高速配線多極コネクタは、ケーブルの多極コネクタに結合されるよう構成されたソケットを伴う少なくとも１つの第１および第２のユニットを備える測定および／または検査システムにおいて有利に使用され、電気的接続を行うことができる。
【００５３】
別の態様によれば、多極ケーブルは、スレーブユニットに電気的に電力を供給する機能も有する。
【００５４】
これにより、設置および保守時間がさらに短縮され、設置が簡単になる。さらに、単一の多極ケーブルが存在することにより、システムによって定義されたネットワークのサイジングが簡単になる。別の態様によれば、マスタユニットはクロックを有し、各スレーブユニットは独自のクロックを有する。メインプロセッサは、スレーブユニットのすべてのクロックをマスタユニットのクロックと同期させるように、同期信号を生成し、その同期信号を、多極ケーブルを介して送信するようプログラムされる。
【００５５】
好適な実施形態では、クロックの同期は、ＩＥＥＥ１５８８精密時間プロトコル（ＰＴＰ）によって提供される方法に従って実施される。マスタユニットは、例えば、イーサネット通信チャネルを介して、すべてのスレーブユニットによってほぼ同時に受信される同期信号を送信する。より具体的には、マスタユニットによって送信された同期信号は、直列の最も近いものから順にスレーブユニットを介して伝搬され、他のスレーブユニットから独立してそれ自身のクロックを同期させるすべてのスレーブユニットによって受信される。すべてのスレーブユニットは、信号伝播時間のために、上流のスレーブユニットに対して最小の遅延で同期信号を受信する。同期信号は、すべてのスレーブユニットによってそのまま送信され、すなわち、すべてのスレーブユニットは、マスタユニットによって生成された同期信号をそのまま受信し、他のスレーブユニットに到達する前にスレーブユニットによって処理されない。これにより、データ処理および伝送システムは、特に簡単で効果的な方法でデータを相関させ、同期させることが可能になる。
【００５６】
より具体的には、２つ以上のスレーブユニットは、（スレーブユニットが接続されているセンサの誘導トランスデューサのための）交番電気励起信号を生成するための電子回路を備える。生成されたすべての交番電気励起信号は、互いに時間的に同期している。これにより、同期していない正弦波信号が同時に存在することによって発生するビート現象によるシステム内のノイズが抑制される。このノイズは一般的に低周波数であり、特にシステムにとって有害である。
【００５７】
別の態様によれば、データをスレーブユニットからマスタユニットに転送するモードと比較して、メインプロセッサは、データ伝送時間間隔を複数のタイムスロットサンドに分割して、複数のタイムスロットの対応するタイムスロットを各スレーブユニットに一意に割り当てるようプログラムされる。各スレーブユニットについて、二次プロセッサは、それぞれのタイムスロット内においてのみ、多極ケーブルを介してデータを送信するよう設定することができる。
【００５８】
これにより、スレーブユニットからマスタユニットに最大レイテンシ時間でデータを送信することが可能になり、素早くクリアな時間枠内で応答が必要な、特に信頼性の高いインプロセス検査に寄与する。
【００５９】
好ましくは、メインプロセッサは、各スレーブユニットに固有の識別コードを割り当てるようプログラムされ、連続データ収集サイクルを実行するようプログラムされる。データ伝送時間間隔の各タイムスロットにおいて、メインプロセッサは、対応するスレーブユニットによって送信されたデータを受信して格納し、データを送信したスレーブユニットにデータを関連付ける。各スレーブユニットは、外部ポートを介して少なくとも１つの動作信号を受信し、対応するデータを取得して格納するよう構成されることに留意されたい。
【００６０】
本発明によるデータ処理および伝送システムの別の態様によれば、各スレーブユニットは、それ自身のクロックに基づいて、取得されたデータに対応する取得時点を割り当てるよう構成される。
【００６１】
これは、品質基準を改善し、機械の動作の信頼性をより高く保証するように、制御下に多数の処理パラメータを維持するシステムの能力に有利である。
【００６２】
本発明によるデータ処理および伝送システムにおいて、別の態様によれば、マスタユニットは、診断ブロックを備えることに留意されたい。
【００６３】
診断ブロックは、電子回路を有し、少なくともマスタユニットに対して少なくとも１つの電源パラメータを検出または収集するよう構成される。あるいは、またはさらに、診断ブロックは、少なくともマスタユニットおよび／または１つもしくは複数のスレーブユニットに対して、内部温度を収集するよう構成される。
【００６４】
好ましくは、診断ブロックは、マスタユニットとすべてのスレーブ（および補助）ユニットの両方の内部温度を収集するよう構成される。
【００６５】
一実施形態では、診断ブロックは、個別に取得されたスレーブユニットに対する、またはシステム全体、すなわちすべてのスレーブユニットおよびマスタユニットに対する、少なくとも１つの電源パラメータを収集するよう構成される。
【００６６】
例えば、マスタユニットの診断ブロックは、以下のパラメータ、すなわち、供給電圧、電流引き込み、電力引き込みのうちの１つまたは複数を検出または収集するよう構成される。
【００６７】
好ましくは、診断ブロックは、マスタユニットの電源に接続され、少なくとも１つの電源パラメータの検出が、システムの電子部品内の電磁汚染を引き起こすことを抑制するために、診断ブロックは、メインプロセッサに光絶縁されたインターフェースを介して結合される。
【００６８】
多極ケーブルは、好ましくは、システム、特にスレーブユニットおよび補助ユニットのための電力供給を規定する１つまたは複数の配線（少なくとも１つの電源および１つのリターン）を含むことに留意されたい。
【００６９】
好ましくは、スレーブ（および補助）ユニット、好ましくはマスタユニットも電源線に並列に接続される。
【００７０】
好ましくは、スレーブ（および補助）ユニット、および好ましくはマスタユニットは、（電力供給される）相対的電子部品と電源線との間に介在するガルバニック（galvanic）絶縁を規定する電源回路（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ）をそれぞれ有する。この目的は、スレーブ（および補助）ユニットおよびマスタユニットの電子部品が「クリーン」な電気室で動作することを保証することである。
【００７１】
好ましくは、診断ブロックは、電源線との独自の接続を有するが、メインプロセッサとのインターフェースは、例えば光接続（カップリング）によって、ガルバニックに（galvanically）絶縁される。これにより、診断ブロックは、マスタユニットの電子部品の電力供給の変更を引き起こすことなく、システムによる電力消費を表す電圧および電流または他の量を読み取ることができる。相対的な電圧または電流の読み取りによる光結合は、１つまたは複数の補助ユニットに提供することができる。
【００７２】
これにより、データ処理および伝送システムは特に信頼性が高くなり、エネルギー消費を監視し、任意の欠陥を識別し、警告または欠陥信号を生成し、これらの状況を防止することが可能になる。
【００７３】
本発明のこの特徴および他の特徴は、添付図面に非限定の例として示される好適な実施形態の以下の説明からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】数値制御工作機械の正面図を概略的に示す図である。
【図１Ａ】本発明によるシステムを含む図１の工作機械の内部を概略的に示す図である。
【図１Ｂ】本発明によるシステムを表す図である。
【図２】本発明によるブリッジコネクタによって補足ユニットに接続することができる、図１のシステムに属するマスタユニットの斜視図である。
【図３】図１のシステムに属するスレーブユニットの斜視図である。
【図４Ａ】本発明による補助ユニットに接続された図３のスレーブユニットを備えるグループの斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａのグループの分解図である。
【図５】特定の詳細は省略した、図３のスレーブユニットの断面の側面図である。
【図６】特定の詳細は省略した、図１のシステムに属する高速配線多極コネクタの分解斜視図である。
【図６Ａ】図６の高速配線多極コネクタの拡大断面詳細図である。
【図７】本発明によるマスタユニットと補足ユニットとを接続するブリッジコネクタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００７５】
添付図面を参照すると、参照番号１は、工作機械３を制御するよう適合される数値制御ユニット２のためのデータ処理および伝送システムを示す。
【００７６】
工作機械３は、少なくとも１つの機械が配置される作業室３Ａを有する。作業室３Ａは、それ自身の内部空間３Ｃ、すなわち作業空間を画定する。典型的には、作業空間３Ｃは、汚染された（汚れた）環境となる。
【００７７】
工作機械３はまた、典型的には、数値制御ユニット２が配置される電気パネルまたはスイッチボード（switchboard）３Ｂを備える。電気パネル３Ｂは、それ自身の内部空間３Ｄを画定する。電気パネル３Ｂの内部空間３Ｄは比較的クリーンな環境となり、実際には、工作機械３の作業空間３Ｃから、例えば、壁によって、分離される。
【００７８】
システム１は、工作機械３に存在する装置１５からの、または工作機械３に存在する装置１５への動作信号の伝送に適合する少なくとも１つの入力チャネル４を備える。システム１は、数値制御ユニット２用の制御信号を出力インターフェース５上で利用可能にするために、動作信号を処理するよう構成された電子回路も備える。
【００７９】
典型的には、装置１５は、工作機械３の作業空間３Ｃ内に配置され、例えば、センサまたはアクチュエータとすることができる。
【００８０】
本発明によるシステム１は、１つまたは複数のスレーブユニット６、すなわち、入力チャネル４を画定する少なくとも１つの外部ポート６Ａを備えた少なくとも１つのスレーブユニット６を備える。
【００８１】
システム１は、出力インターフェース５を有するマスタユニット７を備える。
【００８２】
好ましくは、マスタユニット７は、電気パネルの空間３Ｄ内に配置されているので、数値制御ユニット２の近くの非汚染環境に配置される。
【００８３】
他方、スレーブユニット６の少なくとも１つは、各装置１５に近接して作業空間３Ｃ内に配置されることが好ましい（したがって、ケーブル、すなわちスレーブユニット６を各装置１５に接続するケーブルの長さも最小になる）。一般に、スレーブユニット６は、作業空間３Ｃ内に配置されることが好ましく、しかしながら、１つまたは複数のスレーブユニット６は、相対的な機能に応じて、電気パネルの空間３Ｄ内に配置してもよい。
【００８４】
マスタユニット７は、メモリ（すなわち、メインメモリ）７Ｒとメインプロセッサ７Ｓと、を備える。各スレーブユニット６は、メモリ（すなわち、二次メモリ）６Ｒと二次プロセッサ６Ｓとを備える。好ましくは、スレーブユニット６は、外部ポート６Ａを介して少なくとも１つの動作信号を取得し、メモリ６Ｒに格納するよう構成される。
【００８５】
システム１は、スレーブユニット６の少なくとも１つをマスタユニット７に接続するための多極ケーブル８を備える。多極ケーブル８は、作業空間３Ｃを電気パネルの空間３Ｄから隔てる隔壁の開口に挿入されることが好ましい。スレーブユニット６の間の接続は、多極ケーブル８によって、またはソケット６Ｂおよび６Ｃの直接接続によって行うことができる。
【００８６】
一実施形態では、多極ケーブル８は第１および第２の端部を有し、各端部には多極コネクタ９が設けられる。マスタユニット７は、多極コネクタ９の１つに結合されるよう構成された少なくとも１つの第１のソケット７Ａを備える。各スレーブユニット６には、多極コネクタの少なくとも１つの第１または第２のコネクタに結合されるよう構成された第１のソケット６Ｂおよび第２のソケット６Ｃが設けられている。多極ケーブル８は、少なくとも１つのスレーブユニット６をマスタユニット７に接続する。
【００８７】
一実施形態では、システム１は、互いに直列に接続された複数のスレーブユニット６を備え、そのうちの１つは、多極ケーブル８を介してマスタユニット７に接続される。スレーブユニットは、直接または多極ケーブル８によって相互に接続される。
【００８８】
一実施形態では、システム１は、少なくとも２つのスレーブユニット６を備え、すなわち、複数のスレーブユニット６を備える。
【００８９】
一実施形態では、システム１は、マルチプルコネクタ１６を備える。マルチプルコネクタ１６は、それぞれが多極ケーブル８の多極コネクタの１つに結合され（couple）、スレーブユニット６の第１または第２のソケットに接続するよう構成された第１、第２、および第３の多極コネクタ９を有する。このようにして、例えば、マスタユニット７に接続された多極ケーブル８に、直接的または間接的に、第１の多極コネクタを第１のスレーブユニット６に接続し、第２の多極コネクタを第２のスレーブユニット６に接続し、第３の多極コネクタを接続する分岐が可能になることに留意されたい。
【００９０】
マルチプルコネクタ１６は、３つの多極コネクタのうちの１つに入るデータを検出し、残りの２つの多極コネクタから来るデータの流れを処理するようプログラムされた独自のプロセッサを有する。
【００９１】
本発明はまた、高速配線多極コネクタ１２に関する。高速配線多極コネクタ１２の目的は、特定のまたは複雑な工具を必要とせずに（例えば、ねじドライバーとはさみで十分である）、多極ケーブルを接続して、すなわち、一端でコネクタを迅速且つ簡単に現場で接続できるようにすることである。
【００９２】
一実施形態では、システム１は、多極ケーブル８の端部に結合することができる高速配線多極コネクタ１２を備える。
【００９３】
図示の例の高速配線多極コネクタ１２は、多極ケーブル８に収容された配線８Ａを覆う絶縁シースを穿孔するよう構成された複数の穿孔電気接触部１２Ｐを備え、配線および穿孔電気接触部を固定して互いに電気的に接続する。一実施形態によれば、穿孔電気接触部１２Ｐは、多極ケーブル８の被覆線８Ａも収容するフレームの複数の台座１２Ｓに収容される。フレームに結合された複数の可動要素１２Ｄは、配線および穿孔電気接触部を固定し互いに電気的に接続するように、多極ケーブルに収容された配線と台座内で協働するように適合される。
【００９４】
一実施形態では、可動要素１２Ｄは、それぞれが、各台座を閉じ、この台座に配置された配線８Ａをプレスする、第１の位置と、台座で配線８Ａを挿入し、台座から配線８Ａを抜き出すことを可能にする開位置との間を移動可能な要素を被覆している。
【００９５】
穿孔電気接触部１２Ｐは、細長い形状を有し、一方の端部に１つまたは複数の導電性歯（すなわち、導電性材料で作られたプレートまたは他の切断要素）を備えることができ、反対側の自由端部は、図６Ａに示すように、グリッパの形態を有することができる。配線８Ａが台座１２Ｓ内に配置され、被覆要素１２Ｄが閉じられると、それぞれの穿孔電気接触部の導電歯がシースを穿孔し、配線と穿孔電気接触部とを電気的に接続する。
【００９６】
これは好適な実施形態であるが、穿孔接触部は、例えば、被覆要素１２Ｄ内に配置され、それと共に移動可能とすることができる。
【００９７】
好適な実施形態では、高速配線多極コネクタ１２は、第１の本体１２Ａおよび第２の本体１２Ｂを有する。
【００９８】
一実施形態では、第１の本体１２Ａは、少なくとも１つのプリント回路基板、または互いに強固に電気的に接続された２つ以上のプリント回路基板を備えることができる２つの対向面を伴う支持部を有する。電気接触部または接触ピン１２Ｃの第１のグループの前面電気接触部は、支持部の一方の面に固定され、多極ソケット（例えば、マスタユニット７のソケット７Ａまたはスレーブユニット６のソケット６Ｂ、６Ｃ）の対応する電気接触部（例えば、パッド、すなわち、平面電気接触部または穴）に結合することができる。
【００９９】
一実施形態では、接触ピン１２Ｃは格納式、すなわち「バネ式」であり、すなわち、それらは互いに独立して弾性的に移動可能である。
【０１００】
電気接触部の第２のグループの電気接触部は、第１の本体１２Ａの支持部の他方の面に固定される。第２の本体１２Ｂは、第１の本体１２Ａに差し込むことができる。一実施形態では、接触ピンに電気的に接続された第２のグループの電気接触部は、支持部のそれぞれの面に固定された中空結合要素１２Ｅ内に収容される。
【０１０１】
第２の本体１２Ｂは、第１および第２の端部を有し、第２の端部はケーブル８に接続されている。
【０１０２】
第２の本体１２Ｂの第１の端部には、一実施形態では、フレームに固定された突出結合要素１２Ｆ内に収容された穿孔電気接触部１２Ｐのグリッパの形態の端部がある。より具体的には、突出結合要素１２Ｆを中空結合要素１２Ｅにスナップ結合して、第２の本体を第１の本体に差し込み、穿孔電気接触部と第１のグループの電気接触部とを電気的に接続することができる。
【０１０３】
図６は、高速配線コネクタ用の既知の種類の保護ケーシングの半分のみを示す。一実施形態では、マスタユニット７はクロックを有し、各スレーブユニット６はそれ自身のクロックを有する。マスタユニット７のメインプロセッサ７Ｓは、同期信号を生成し、その同期信号を多極ケーブル８を介して送信するようプログラムされ、スレーブユニット６のクロックをマスタユニット７のクロックと同期させる。好ましくは、各スレーブユニット６は、多極ケーブル８を介してマスタユニット７によって検出することができる独自の固有アドレスを有する。
【０１０４】
１つのスレーブユニット６（または複数のスレーブユニット６）に関しては、以下のことを考慮する必要がある。
【０１０５】
一実施形態では、スレーブユニット６は、第１のソケット６Ｂおよび第２のソケット６Ｃに接続され、多極ケーブル８を介したデータ伝送を管理するよう構成された第１の電子プリント回路基板６Ｄを備える。第１のプリント回路基板６Ｄは、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）を備える。
【０１０６】
スレーブユニット６は、第１のプリント回路基板６Ｄおよび外部ポート６Ａに接続され、対応する入力チャネル４を介して動作信号の通過を管理するよう適合された第２のプリント回路基板６Ｅを備える。
【０１０７】
一実施形態では、第２のプリント回路基板６Ｅは、さらなる相対的プロセッサを備え、あるいは、第２のプリント回路基板６Ｅは、第１のプリント回路基板６Ｄのプロセッサを使用することができる（それ自体のプロセッサを有しない）。
【０１０８】
好ましくは、第１のプリント回路基板６Ｄは、ソフトウェアおよびハードウェアの両方の観点から、すべてのスレーブユニット６について同一である。
【０１０９】
他方、第２の電子基板６Ｅは、搭載されるスレーブユニットによって実行される機能に依存する構成（ハードウェアおよび／またはソフトウェア）を有することが好ましい。
【０１１０】
これにより、システムの生産が簡素化され、保管要件が削減される。
【０１１１】
一実施形態では、スレーブユニット６は、メモリ６Ｒ、二次プロセッサ６Ｓ、第１のプリント回路基板６Ｄ、および第２のプリント回路基板６Ｅを含む保護シェル６Ｆを備える。好ましくは、保護シェル６Ｆは、ＩＰ６５等級以上のシールを規定する。
【０１１２】
好適な実施形態では、保護シェル６Ｆは、その上に第１のソケット６Ｂが配置される第１の側壁６Ｇと、その上に第２のソケット６Ｃが配置される第２の側壁６Ｈと、を備える。保護シェル６Ｆはまた、少なくとも１つの外部ポート６Ａがその上に配置される上壁６１を備える。
【０１１３】
一実施形態では、スレーブユニット６の外部ポート６Ａは、動作信号の送信と受信の両方に対して効力がある。スレーブユニット６は、外部ポート６Ａを介して工作機械３の作業空間３Ｃに存在する１つまたは複数のセンサ１５に接続可能である。「センサ」という用語は、例えば、位置トランスデューサ、振動センサ、または音響センサを備えた測定ヘッドを識別する。これらのセンサは、機械３の動作中に検出された工作機械３によって実行される機械加工に関するパラメータを表す信号を生成するよう適合される。スレーブユニット６は、これらの信号を取得するためにセンサ１５に接続可能である。スレーブユニット６は、スレーブユニット６によって送信される制御信号を受信するよう適合されたアクチュエータにも接続可能である。
【０１１４】
誘導測定トランスデューサを有するセンサに接続された２つ以上のスレーブユニット６を有するシステム１において、スレーブユニット６は、交番電気励起信号を生成するための電子回路を備え、交番電気励起信号はすべて互いに時間的に同期している。２つ以上のスレーブユニット６のそれぞれは、可変誘導結合で作られた対応する測定トランスデューサを付勢するように、それぞれの外部ポート６Ａを介して交番電気励起信号を出力として送信するようプログラムされる。
【０１１５】
一実施形態では、２つ以上のスレーブユニット６のそれぞれは、第１および第２のデジタルＰＷＭ（パルス幅変調）信号の発生器を備える。これらの２つ以上のスレーブユニット６のそれぞれは、第１および第２のデジタルＰＷＭ信号を受信し、正弦波からなる交番電気励起信号を生成するようそれらの信号を処理するよう適合される処理回路を備える。
【０１１６】
一実施形態では、トランスデューサを励起するための正弦波の生成は、２つのＰＷＭデジタル信号が生成されるデジタル技術によって達成される。ＰＷＭ信号は合計され、および／または減算され、またはいずれの場合にも数学的関数に従って結合され、その合計または減算または組み合わせから生じる信号は、正弦波を生成するためにフィルタリングされる。この技術は、２つのＰＷＭデジタル信号の持続時間を簡便に変調するために、非常に低いレベルの高調波歪みを有する正弦波を得ることを可能にする。また、デジタル装置を使用することは、正弦波の生成と外部からの信号とを同期することを容易にすることに留意されたい。
【０１１７】
一実施形態では、２つ以上のスレーブユニット６のそれぞれについて、交番電気励起信号を生成するための電子回路は、別のスレーブユニット６によって生成された別の交番電気励起信号と同相で同期させるように、好ましくは所定の規則的な時間間隔で、交番電気励起信号を同相で補正するよう構成される。
【０１１８】
一実施形態では、各スレーブユニット６は、（例えば、１つまたは複数のＰＷＭ信号を使用して）正弦波を生成するために使用される基準信号（例えば、方形波）を生成するためのタイマを有する。各スレーブユニット６が（タイマに接続された）クロックを有し、すべてのクロックが同期されていることにより、スレーブユニット６は、基準信号の周波数を時間と共に変化させ、すべてのスレーブユニット６（基準信号を生成するように設計されたものすべて）のすべての基準信号を位相調整するようプログラムされる。これは、マスタユニットによって生成された基準信号またはいずれかのスレーブユニットによって生成された基準信号（他のユニットの基準として任意の方法で選択されたもの）と同期されるためである。その結果、すべてのスレーブユニットによって生成された正弦波は、互いに同期される。
【０１１９】
一実施形態では、各スレーブユニット６は、外部ポート６Ａを介して、少なくとも１つの動作信号を取得するよう構成される。動作信号は、データを備えるデジタル信号、または量の傾向を表すアナログ信号とすることができ、したがって、情報コンテンツを有することができる。好ましくは、各スレーブユニット６は、動作信号を格納するよう構成され、相対的なクロックに基づいて、対応する取得時点に外部ポート６Ａを介して取得されたデータに割り当てるようプログラムされる。
【０１２０】
装置１５によって取得されたデータは、スレーブユニット６に格納され、通信プロトコルに従ってマスタユニット７に送信される。
【０１２１】
各スレーブユニットに存在する高精度クロックによって検出された対応するタイミング情報は、取得されたデータに関連付けられる。タイミング情報は、取得されたデータに関連するマスタユニット７に送信される。
【０１２２】
これは、（スレーブユニット６のクロックがマスタユニットのクロックと同期するという事実と組み合わせて）マスタユニット７が、異なるスレーブユニット６からのデータを収集し、それらを互いに時間的にリアルタイムで（これはインプロセス検査のために特に有用である）、または事後処理で相関させることを可能にする。
【０１２３】
一実施形態では、各スレーブユニット６は、外部ポート６Ａを介して取得されたデータを所定の時間間隔で格納するようプログラムされる。好ましくは、各スレーブユニット６は、データパケット内にデータを格納するようプログラムされ、多極ケーブル８を介して少なくともデータパケットをマスタユニット７に送信するようプログラムされる。
【０１２４】
一実施形態では、複数のスレーブユニット６のスレーブユニット６を互いに接続してモジュール構造を形成することができる。
【０１２５】
好ましくは、スレーブユニット６の第１のソケット６Ｂは雄型であり、第２のソケット６Ｃは雌型である。例えば、第１のスレーブユニットの第１のソケット６Ｂは、第２のスレーブユニットの第２のソケット６Ｃに結合することができ、第１のスレーブユニットの第２のソケット６Ｃは、第２のスレーブユニットの第１のソケット６Ｂに結合することができる。一実施形態では、第１のスレーブユニットは、多極ケーブル８の多極コネクタ９の１つに結合された第１のソケット６Ｂと、第２のスレーブユニットの第１のソケット６Ｂに例えば直接結合された第２のソケット６Ｃとを有し、第２のスレーブユニットの第２のソケット６Ｃは、多極ケーブル８の多極コネクタ９のうちの１つに結合される。スレーブユニット６が各ソケット６Ｂ、６Ｃと結合することによって互いに接続されない場合、多極ケーブル８を用いて接続することができる。例えば、多極ケーブル８は、それぞれがスレーブユニット６を互いに接続するため、および／または少なくとも１つのスレーブユニット６をマスタユニット７に接続するために、多極コネクタ９を備えた第１および第２の端部をそれぞれ有する２つ以上の要素を備える。
【０１２６】
「スレーブユニット」という用語は、センサなどの装置とインターフェースするユニットと、少なくとも１つのスレーブユニットおよび多極ケーブル８によって接続されるマスタユニット７を備えるネットワークとを識別することに留意されたい。好ましくは、スレーブユニットは、信号のフィルタリングおよび／またはコンディショニングまたはさらに複雑な動作などの基本的な処理を実行することができる。例えば、スレーブユニット６は、スレーブユニットに接続されたセンサによって検出された信号の関数として、接続されたアクチュエータの制御信号を自律的に処理することができる。
【０１２７】
一実施形態では、システム１は、第１のソケット１０Ａおよび第２のソケット１０Ｂを備えた少なくとも１つの補助ユニット１０を備えることができる。補助ユニット１０の第１のソケット１０Ａおよび第２のソケット１０Ｂは、スレーブユニット６の第１のソケット６Ｂおよび第２のソケット６Ｃの少なくとも一方に接続するよう構成される。
【０１２８】
補助ユニット１０は、処理能力および／または通信容量が低減されているので、スレーブユニット６とは異なる。
【０１２９】
スレーブユニット６は、複雑な処理を実行し、複雑で高速な通信チャネル（例えば、イーサネット）を介してデータを交換することを可能にするプロセッサをメモリと同様に有することに留意されたい。
【０１３０】
スレーブユニット６とは異なり、補助ユニット１０は、プロセッサ、すなわち、データ処理システムを有しておらず、あるいは、補助ユニット１０は、例えば、プログラマブルロジックからなる独自の処理手段を有することができる。
【０１３１】
所定の場合に、補助ユニット１０は、独自のメモリを備える。
【０１３２】
補助ユニット１０は、多極ケーブル８によって規定される任意の通信チャネルにアクセスすることができないか、または多極ケーブル８によって規定される通信チャネルを介して、好ましくは、スレーブユニットによって使用される通信チャネル（例えば、ＣＡＮまたはＲＳ４８５通信チャネル）よりも低いランクのデータを交換するよう構成することができる。
【０１３３】
一実施形態では、補助ユニット１０の少なくとも１つの動作は、接続されるスレーブユニットの動作によって制御される。
【０１３４】
例えば、スレーブユニット６が測定フィーラを伴う測定ヘッドを備える装置に接続される場合、相対補助ユニット１０は、圧縮空気回路用のソレノイドバルブおよび接続要素１０Ｃを備え、検査サイクルのそれ自体既知のステップで測定フィーラを格納することができる。
【０１３５】
別の例では、装置１５に接続するための外部ポートを持たないマルチプル多極コネクタ１６自体が補助ユニット１０を規定することに留意されたい。
【０１３６】
別の例では、補助ユニット１０は、外部電源に接続可能な電圧増幅器からなり、入力電圧よりも高い出力電源電圧を提供することができる。この種の補助ユニット１０は、メモリおよびプロセッサを有していない。
【０１３７】
マスタユニット７に関しては、以下の点を考慮する必要がある。
【０１３８】
一実施形態では、マスタユニット７は、第１のソケット７Ａと第２のソケット７Ｂと、を備える。例えば、ソケットのそれぞれは、多極コネクタ内に存在するそれぞれの格納式電気接触部に結合することができる平面電気接触部または「パッド」を備えることができる。
【０１３９】
一実施形態では、マスタユニット７は、一般に、前壁７Ｃ、後壁７Ｆ、および底壁７Ｔを有する直方体の形状を有する。好ましくは、第１のソケット７Ａと第２のソケット７Ｂは、マスタユニット７の前壁７Ｃに位置する。一実施形態では、マスタユニット７は、例えばＤＩＮレールなどの、マスタユニット７を電気パネルの支持バーまたは取り付けバーに固定するよう構成された弾性スナップオンロック要素（図示せず、それ自体は知られており、後壁７Ｆ上に配置されている）を備える。
【０１４０】
好ましくは、マスタユニット７の第１のソケット７Ａおよび第２のソケット７Ｂは、マスタユニット７の第１の外側側壁７Ｄおよび第２の外側側壁７Ｅにそれぞれ接する、前壁７Ｃのうち向かい合う側に位置する。好ましくは、マスタユニット７の第１のソケット７Ａおよび第２のソケット７Ｂは、同じ高さ、すなわち、マスタユニット７の底壁７Ｔから同じ距離に配置される。
【０１４１】
好適な実施形態によれば、マスタユニット７は、平坦な側壁７Ｄ、７Ｅと、側壁７Ｄ、７Ｅから突出する複数のフィン１７と、を有する。フィン１７の機能は、熱交換、したがって、マスタユニット７の冷却を促進することである。好ましくは、フィン１７は互いに平行であり、マスタユニット７の底壁７Ｔに垂直である。好ましくは、マスタユニット７が支持部（例えば、ＤＩＮレール）に固定される場合、フィンは垂直に配向される。
【０１４２】
より具体的には、フィン１７は、支持部に対してマスタユニット７のロック要素に垂直に配置される。例えば、フィンは、ＤＩＮレールへの接続のために後壁７Ｆ上のロック要素に対して垂直に配向される。
【０１４３】
また、マスタユニット７の上面にもフィンが設けられる。
【０１４４】
好ましくは、マスタユニット７は、マスタユニット７内の空間に配置された冷却ファン（図示せず）をさらに備える。冷却ファンの目的は、マスタユニット７内の温度を均一にすることであり、フィン１７と協働してマスタユニット７に収容された電子部品を冷却する。
【０１４５】
好適な実施形態では、マスタユニット７は、電源ソケット７Ｇ、ネットワークソケット７Ｈ、さらなる多極信号コネクタに結合するよう適合されるフィールドバスソケット７Ｉ、１つまたは複数のアラーム警告ライト７Ｌ、遠隔または遠隔にすることができるディスプレイに接続するための周辺ポート７Ｍを備える。
【０１４６】
マスタユニットは、１つまたは複数のＵＳＢ  ７Ｎおよび／またはＵＳＢ  Ｏｎ−Ｔｈｅ−Ｇｏ  ７Ｐポート（ＵＳＢ  ＯＴＧとしても知られる）および／またはＨＤＭＩ  ７Ｑポートを備えることもできる。
【０１４７】
好適な実施形態では、給電ソケット７Ｇ、ネットワークソケット７Ｈ、フィールドバスソケット７Ｉ、アラーム警告ライト７Ｌ、周辺ポート７Ｍ、ＵＳＢポート７Ｎ、７Ｐ、およびＨＤＭＩポート７Ｑは、マスタユニット７の前壁７Ｃに配置される。
【０１４８】
一実施形態では、メインプロセッサ７Ｓは、データ伝送時間間隔を複数のタイムスロットに分割し、複数のタイムスロットの対応するタイムスロットを各スレーブユニット６に一意に割り当てるようプログラムされる。好ましくは、各スレーブユニット６について、二次プロセッサ６Ｓは、それぞれのタイムスロット内においてのみ、多極ケーブル８を介してデータを送信するよう設定することができる。
【０１４９】
これにより、スレーブユニット６とマスタユニット７との間の特に有効なデータ伝送が可能となり、クリアな時間フレーム内の応答が保証される。これは、インプロセス検査システムにおいてリアルタイムでデータを転送する必要性に対処するために特に有利である。さらに、マスタユニットが毎回（「ポーリング」技術を使用して）スレーブユニットに質問する従来技術のシステムとは異なり、この解決策は、マスタユニット７がスレーブユニット６によって格納されたデータを収集するために必要な時間を大幅に短縮することができ、なぜなら、スレーブユニット６は、マスタユニット７によって質問されるのを待たず（この質問は帯域幅を占有し、通信を遅くする）、自らのタイムスロット内で自律的に送信するからである。
【０１５０】
さらに例示的な実施形態において、メインプロセッサ７Ｓは、各スレーブユニット６に固有の識別コードを割り当てるようプログラムされ、連続データ収集サイクルを実行するようプログラムされる。メインプロセッサ７Ｓは、各データ伝送時間間隔において、対応するスレーブユニット６から送信されたデータを受信して格納するよう構成される。メインプロセッサ７Ｓはまた、データを、そのデータを送信したスレーブユニット６に関連付けるよう構成されている。
【０１５１】
マスタユニットが識別コードを割り当てるシステムを構成するステップに関しては、以下に説明する。
【０１５２】
一実施形態では、各スレーブユニット６（および、必要に応じて、処理手段を備えた補助ユニット１０）は、第１および第２のスイッチを有し、第１のスイッチは第１のソケット６Ｂとプロセッサとの間に配置され、第２のスイッチは第２のソケット６Ｃとプロセッサとの間に配置される。第１および第２のスイッチは、従来の電気スイッチであってもよいが、好ましくは、適切な回路によって作られ、（例えば、ソケット６Ｂ、６Ｃからの）ソフトウェアを介して作動させることができる電子スイッチである。
【０１５３】
システム１を構成するステップの開始時に、各スレーブユニット６（および処理手段を備えた補助ユニット１０）に対して、第１のスイッチが閉位置に設定され、第２のスイッチが開位置に設定される。
【０１５４】
マルチプルコネクタ１６の場合、第１、第２、および第３のスイッチを有し、この場合、第１のスイッチは閉位置に設定され、第２および第３のスイッチは開位置に設定される。
【０１５５】
第１のスイッチを常にマスタユニット７の方に向けて注意深く配置することが重要であり、その結果、第２のスイッチは、マスタユニット７から離して配置される。
【０１５６】
チェーン構成、特に「デイジーチェーン」タイプのマスタユニット７に直列に接続されたスレーブユニット６（および補助ユニット１０）を備えるシステム１のネットワークを構成するステップの後に、システムを構成するステップは、例えば以下の手順によって開始される。
【０１５７】
マスタユニット７は、多極ケーブル８を介して、システム１によって定義されたチェーンの第１のスレーブユニット６に向かって（第１の）信号を送信し、信号は質問を構成し、対応する第１のスイッチ（第１のスレーブユニット６の第２のスイッチが開いているので信号はそれ以上続かない）を介して（第１の）スレーブユニット６のプロセッサによって受信される。プロセッサは、その存在およびスレーブユニット６の機能に関する詳細を提供することによって、質問に応答する（質問の応答を提供するようにスレーブユニット６がプログラムされているため）。マスタユニット７は、応答を受信して記録し、スレーブユニット６の位置および機能を格納し、スレーブユニット６に固有の識別コードを割り当てる。さらに、スレーブユニット７は、第２のスイッチを開位置から閉位置に切り替えるために、（第１の）スレーブユニット６のプロセッサに制御信号を送信する。
【０１５８】
続いて、マスタユニット７は、第１の信号と同様に、プロセッサに対する質問を構成する、多極ケーブル８を介する（第２の）信号を送信する。信号は、対応する第１のスイッチを介して第２のスレーブユニット６のプロセッサ（第１のスレーブユニット６に対して下流にある第１のスレーブユニット）によって受信される（第２のスレーブユニット６の第２のスイッチが開いているので、信号はさらには続かない）。
【０１５９】
このようにして、各スレーブユニットに固有の識別コードが割り当てられるまで、他のすべてのスレーブユニット６について動作が反復的に繰り返される。
【０１６０】
代替実施形態によれば、スレーブユニット６は、少なくとも１つのスイッチ、特に、マスタユニット７から離れて配置された第２のスイッチを備えていれば十分である。実際には、本発明の一実施形態では、上述の第１のスイッチは閉じたままであり、永久的な電気的接続によって置き換えられてもよい。
【０１６１】
さらなる実施形態では、メインプロセッサ７Ｓは、データ伝送時間間隔を、システム１のスレーブユニット６の数よりも多い数のタイムスロットに分割し、（各スレーブユニット６に対応する一意に割り当てられたタイムスロットに加えて）少なくとも１つの追加または余分のタイムスロットを節約するようプログラムされる。好ましくは、連続データ収集サイクルの追加のタイムスロットにおいて、メインプロセッサ７Ｓは、多極ケーブル８を介してスレーブユニット６のパラメータを設定するようプログラムされる。例えば、メインプロセッサ７Ｓは、例えば、データ伝送時間間隔の持続時間などの、スレーブユニット６のための有効なパラメータを再設定するようプログラムされ、および／またはスレーブユニット６のプロセッサにおいて電子文書のダウンロードを実行するようプログラムされる。追加の時間間隔は、例えば、ＦＴＰなどのファイル転送プロトコルを使用することによって利用することもできる。
【０１６２】
一実施形態では、マスタユニット７は、電子回路を有する診断ブロックを備える。診断ブロックは、スレーブユニット６および／またはマスタユニット７に対して、電源電圧を表す少なくとも１つの電源パラメータを検出または収集するよう構成される。診断ブロックは、各スレーブユニット６および／またはマスタユニット７に対して、電源パラメータに加えて、またはその代わりに、内部温度を収集するよう構成される。
【０１６３】
各スレーブユニット６および／またはマスタユニット７には、内部温度に対する値を提供するための温度センサを備えることができる
【０１６４】
一実施形態では、マスタユニット７の診断ブロックは、スレーブユニット６および／またはマスタユニット７に対して、以下のパラメータ、すなわち、電源電圧、電流引き込み、電力引き込みのうちの１つまたは複数を収集するよう構成される。
【０１６５】
換言すれば、診断ブロックは、システム全体（すなわち、スレーブユニット６およびマスタユニット）に対して、少なくとも１つの電源パラメータを、マスタユニット７または各スレーブユニット６に対してのみ検出または収集することができる。診断ブロックはまた、単一のスレーブユニット６および／またはマスタユニット７の内部の温度を、電源パラメータの代わりにまたはそれに加えて、収集することもできる。
【０１６６】
好ましくは、マスタユニット７の診断ブロックは、検出された電源パラメータおよび／または内部温度の時間推移を表すデータを格納するようプログラムされる。
【０１６７】
一実施形態では、マスタユニット７の診断ブロックは、電源パラメータおよび／または内部温度の１つまたは複数の基準値をそのメモリに格納している。診断ブロックは、電源パラメータおよび／または内部温度の値（好ましくはリアルタイムで検出された値）を基準値と比較するようプログラムされる。診断ブロックは、実行された比較に応じてアラームを生成するようプログラムされることが好ましい。例えば、診断ブロックは、内部温度が所定の時間、基準値を超えた場合にアラームを発生させるようプログラムされる。一実施形態では、診断ブロックは、電源パラメータが所定の時間、基準値と異なる場合にアラームを発生させるようプログラムされる。一実施形態では、スレーブユニット６は、少なくとも１つの電源パラメータおよび／または内部温度に関する動作信号およびデータに関するデータをマスタユニット７に同期して送信するようプログラムされる。
【０１６８】
マスタユニット７は、様々な測定サイクルによって要求される最も複雑な数学的演算を実行するよう構成され、（スレーブユニット６によって）様々なセンサから受信した情報を解釈および／または結合し、数値制御ユニット２によって受信され処理され得る信号に変換する機能を有し、一般に言えば、数値制御ユニット２の（システム１内での）唯一の対話者（interlocutor）である。
【０１６９】
一実施形態では、システム１は、第１および第２の端部を有するコネクタブリッジ１１を備える。ブリッジコネクタ１１は、第１の端部に第１のコネクタ１１Ａを備え、第２の端部に第２のコネクタ１１Ｂを備える。第１および第２のコネクタ１１Ａ、１１Ｂのそれぞれは電気接触部を備え、マスタユニット７の第１または第２のソケットに結合することができる。
【０１７０】
一実施形態では、コネクタブリッジ１１は、（メカニカルキーを規定する）非対称成形輪郭を備え、コネクタブリッジ１１が結合されるよう設計されたソケット７Ａ、７Ｂは、コネクタブリッジ１１の成形輪郭と協働するよう適合された対応する成形輪郭を有し、これらの成形輪郭の配列ステップにおけるコネクタブリッジの正確な位置決めを容易にする。
【０１７１】
一実施形態では、コネクタブリッジ１１は、第１または第２のコネクタ１１Ａ、１１Ｂの電気接触部の周りに配置することができる中心開口部および縁部を伴う絶縁材料製のリム（すなわち、電気または誘電体絶縁材料製）を備える。絶縁リムの機能は、コネクタブリッジ１１の位置決め中の偶発的な短絡を抑制することである。システム１において、コネクタブリッジ１１は主に、第１および第２のユニット、特に、マスタユニット７と、少なくとも１つのソケットを伴う前壁を備えた補足ユニット１３を規定する少なくとも１つの他のユニットとを接続する機能を有する。
【０１７２】
好ましくは、第１および第２のコネクタ１１Ａ、１１Ｂは、バネ接触部、すなわち、各ソケットの平面電気接触部または「パッド」に接触するよう適合された格納式接触部を有する。これにより、機械的隙間を無くし、一緒に接続されるユニット間の位置決め誤差を補償することが可能になる。
【０１７３】
好ましくは、バネ接触部によって占有される領域を画定する縁部が持ち上げられ、これは、偶発的な衝撃の場合に接触部を保護するためである。さらに、好ましい実施形態によれば、第１および第２のコネクタ１１Ａ、１１Ｂは、ブリッジコネクタの同じ側に位置する同じ方向（互いに平行な間隔で軸線に沿って）に面している。これにより、第１および第２のコネクタ１１Ａ、１１Ｂがマスタユニット７の前面壁と、各ソケットが形成された補足ユニット１３とに対向するように、コネクタブリッジ１１の前部を、その隣に位置するユニットに接続することができる。このコネクタブリッジ１１の前方位置により、他のユニットまたはマスタユニット７を移動させることなく（すなわち、除去してはならない）、コネクタブリッジ１１を取り外して、マスタユニット７または補足ユニット１３を引き出すことができる。
【０１７４】
ブリッジコネクタ１１は、第１および第２のコネクタ１１Ａ、１１Ｂに関連する締結要素を格納式接触部で備えている。より具体的には、締結ねじは、コネクタブリッジ１１に画定された穴に結合され、コネクタ１１Ａ、１１Ｂが結合されなければならないソケットが画定される前壁の対応する穴に挿入され、コネクタブリッジ１１の正確で安定した接続を保証する。
【０１７５】
好ましくは、コネクタブリッジ１１には、外部から見えるＬＥＤが装備されており、これが点灯し、ブリッジコネクタが接続された場合に視覚的に示す。
【０１７６】
好ましくは、ブリッジコネクタ１１の第１および第２のコネクタ１１Ａ、１１Ｂは、例えば、本体１１Ｃによって堅固に接続される。好ましくは、第１および第２のコネクタ１１Ａ、１１Ｂは、相互距離Ｄ１離れて位置し、相互距離Ｄ１は、マスタユニット７の第１のソケット７Ａまたは第２のソケット７Ｂをマスタユニット７の外側の側壁７Ｄ、７Ｅから隔てる距離Ｄ２の２倍よりも大きい。
【０１７７】
補足ユニット１３は、例えば、スレーブユニットのそれ自身のネットワークまたはデジタルもしくはアナログタイプの入出力モジュールまたはスレーブユニットを備えた別のマスタユニットとすることができる。
【０１７８】
好ましくは、補足ユニット１３は、第１のソケット１３Ａと第２のソケット１３Ｂとを有する。例えば、ソケットのそれぞれは、コネクタブリッジ１１の多極コネクタ内に存在するそれぞれの格納式電気接触部に結合することができる平面電気接触部または「パッド」を備えることができる。一実施形態では、補足ユニット１３は、一般に直方体の形状を有し、第１のソケット１３Ａおよび第２のソケット１３Ｂは、補足ユニット１３の第１の外側側壁１３Ｄと第２の外側側壁１３Ｅとにそれぞれ接する前壁１３Ｃの両側に配置される。
【０１７９】
好適な実施形態によれば、補足ユニット１３は、平坦な側壁１３Ｄ、１３Ｅと、側壁１３Ｄ、１３Ｅから突出する複数のフィン１７’と、を有する。好ましくは、フィン１７は、互いに平行であり、補足ユニット１３の底壁１３Ｔに垂直に配置される。例えば、フィン１７’は、補足ユニットの後壁１３Ｆに配置された締結要素に対して垂直に向けられている。
【０１８０】
マスタユニット７の側壁および補足ユニット１３の側壁に存在するフィン１７、１７’は協働して垂直方向に配置された冷却ダクト１４を形成し、マスタユニット７および補足ユニット１３の熱交換（すなわち、冷却）を最適化するために、いわゆる「チムニーまたはスタック効果」使用して熱気の拡散を向上させることに留意されたい。
【０１８１】
補足ユニットはまた、好ましくは、上面にフィンを備える。
【０１８２】
一実施形態では、多極ケーブル８は、対応する通信チャネルのための信号線の少なくとも第１の束、および１つまたは複数の電源線を備える。
【０１８３】
一実施形態では、多極ケーブル８は、好ましくは、通信の速度および複雑さの点で異なる順位の複数の通信チャネルを規定する。
【０１８４】
より具体的には、多極ケーブル８は、好ましくは、第１の通信チャネル（上位、例えば、イーサネット）、第２の通信チャネル（中間位、例えば、ＣＡＮ）、および第３の通信チャネル（低位、例えば、ＲＳ４８５）を規定する。
【０１８５】
一実施形態では、多極ケーブル８は、第１の通信チャネル用の複数の信号線であって、例えば４本の信号線、第２の通信チャネル用の複数の信号線であって、例えば２本の信号線、第３の通信チャネル用の複数の信号線であって、例えば２本の信号線、を備える。
【０１８６】
第１のチャネルは、例えば、スレーブユニット６とマスタユニット７との間のデータ伝送に使用される。第２のチャネルは、例えば、処理手段を備えた補助ユニット１０と１つまたは複数のスレーブユニット６のマスタユニット７との間でデータを送信するために使用される。第３のチャネルは、例えば、マスタユニット７がスレーブユニット６または補助ユニット１０に送信する動作コマンドを構成するトリガ信号、すなわち、パルス信号を送信するために使用される。さらに、好ましくは、導電性多極ケーブル８は、論理型信号を伝送するための１つまたは複数の配線を備える。
【０１８７】
さらに、好ましくは、多極ケーブル８は、システム１のネットワーク内の電力供給を分配するための１つまたは複数の配線を備える。
【０１８８】
一実施形態では、多極ケーブル８は、第１の電圧値（例えば、２４Ｖの正の直流電圧）で複数の電源線（例えば、３本）、好ましくは、さらに複数（例えば、３本）の基準電源線（例えば、２４Ｖ  ＤＣのＧＮＤ）を備える。本発明はまた、工作機械３を制御するよう適合される数値制御ユニット２と工作機械３に存在する１つまたは複数の装置との間でデータを処理および伝送する方法に関する。
【０１８９】
別の態様によれば、本方法は、
−少なくとも１つの入力チャネル４を介して装置からまたは装置に動作信号を転送するステップと、
−動作信号を処理して数値制御ユニット２が利用可能な制御信号にするステップと、
−多極ケーブル８を介して互いに接続される、電気交換機（electric switchboard）に設置されたマスタユニット７および少なくとも１つのスレーブユニット６を含むネットワークを構成するステップと、
−装置と少なくとも１つのスレーブユニット６との間で動作信号を転送するステップと、
−少なくとも１つのスレーブユニット６とマスタユニット７との間でデータを転送するステップと、
−少なくとも１つのスレーブユニット６のクロックをマスタユニット７のクロックに同期させるように、マスタユニット７によって、同期信号を生成し、多極ケーブル８を介して同期信号を送信するステップと、
を備える。
【０１９０】
「同期信号」という用語は、例えば、通信チャネル、例えば、イーサネットネットワークなどの内で生成および送信されるデータパケットを意味することができる。
【０１９１】
ネットワークが複数のスレーブユニット６を備える場合、本方法は以下のステップ、すなわち、
−スレーブユニット６に接続された対応するセンサの測定トランスデューサを付勢するように、複数のスレーブユニット６のうちの２つ以上のそれぞれによって交番電気励起信号を生成するステップと、
−交番電気励起信号の間の相対的な位相変位の補正によって、同期クロックに基づいて、交番電気励起信号を同期させるステップと、
を備える。
【０１９２】
好ましくは、交番電気励起信号の間の相対的な位相変位の補正は、スレーブユニット６のクロック周波数を連続的に変化させることによって得られる。
【０１９３】
好ましくは、交番電気励起信号は、適切なパルス幅変調を有する第１および第２のデジタルＰＷＭ（パルス幅変調）信号を処理することによって生成される正弦波である。より具体的には、本処理は、第１および第２のデジタル信号ＰＷＭの合計と、それに続くフィルタリングと、を備える。
【０１９４】
好ましくは、本方法は、以下のステップの１つまたは複数、すなわち、
−少なくとも１つのスレーブユニット６によって取得されたデータに対応する取得時点を割り当てるステップと、
−ある時間間隔の間、対応する動作信号に関連するデータをデータパケットに格納するステップと、
−多極ケーブル８を介して、マスタユニット７にデータパケットを送信するステップと、
を備える。
【０１９５】
好ましくは、ネットワークが複数のスレーブユニット６を備える場合、本方法は、以下のステップ、すなわち、
−データ伝送時間間隔を複数のタイムスロットに分割して、マスタユニット７によって複数のタイムスロットの対応するタイムスロットを各スレーブユニット６に一意に割り当てるステップと、
−各タイムスロット内において、多極ケーブル８を介して各スレーブユニット６によってデータを送信するステップと、
を備える。一実施形態では、本方法は構成ステップを備える。構成ステップ中、マスタユニット７は、少なくとも１つのスレーブユニット６に割り当てられた固有の識別コードを定義し、マスタユニット７のメモリにコードを格納するために、多極ケーブル８を介して構成信号を送信する。
【０１９６】
好適な実施形態によれば、直列に接続され、それぞれがマスタユニット７から離れて対面して配置された少なくとも１つのスイッチを有するスレーブユニット６を備えるネットワークにおいて、構成ステップは、各スレーブユニット６ａに固有の識別コードを割り当てるステップを備え、本ステップは、以下のステップ、すなわち、
−多極ケーブル８を介してマスタユニット７によって、構成信号を、固有の識別コードがまだ無いスレーブユニット６内の直列の第１のスレーブユニット６に送信するステップと、
−スレーブユニット６によって構成信号を受信するステップであって、スイッチが開いている、ステップと、
−構成信号に応答して、スレーブユニット６からマスタユニット７に応答信号を送信するステップと、
−スレーブユニット６に固有の識別コードを設定するためにマスタユニット７によってスレーブユニット６に割り当て信号を送信するステップであって、スイッチを開から閉に変更する、ステップと、
−マスタユニット７が各ユニットに各固有の識別コードを割り当てるまで、固有の識別コードがまだ無い他のすべてのスレーブユニット６に対して、上述のステップを繰り返すステップと、
を備える。
【０１９７】
一実施形態において、ネットワークを構成するステップは、スレーブユニット６の第２のソケット６Ｃと別のスレーブユニット６の第１のソケット６Ｂとを接続する２つ以上のスレーブユニット６を接続するステップを備える。２つのスレーブユニット６の相互接続は、各ソケットを直接接続することによって、または多極ケーブル８を使用することによって、行うことができる。
【０１９８】
一実施形態では、ネットワークを構成するステップは、第１のソケット１０Ａおよび第２のソケット１０Ｂを備えた１つまたは２つの補助ユニット１０に少なくとも１つのスレーブユニット６を接続するステップを備える。各補助ユニット１０の第１および第２のソケット１０Ａ、１０Ｂは、多極コネクタ９の第１または第２のコネクタおよびスレーブユニット６の第１および第２のソケット６Ｂ、６Ｃの一方に接続されるよう構成される。好ましくは、補助ユニット１０の動作は、接続されるスレーブユニット６の動作によって制御される。
【０１９９】
多極ケーブル８が、多極コネクタ９をそれぞれ備える第１および第２の端部を有する２つ以上の要素を備える場合、２つのスレーブユニット６の相互接続は要素の１つによって行われる。
【０２００】
好ましくは、ネットワークを構成するステップは、「デイジーチェーン」タイプの構成を作るステップを備える。
【０２０１】
一実施形態では、ネットワークの配置は、多極ケーブル８の多極コネクタ９の１つに結合される、および／またはスレーブユニット６の第１または第２のソケット６Ｂ、６Ｃに接続される、多極コネクタを介して、「デイジーチェーン」タイプの構成に関して、分岐を作成するステップを備える。
【０２０２】
代替実施形態によれば、ネットワークを構成するステップは、第１のユニットを第２のユニットに、すなわち、マスタユニット７を、マスタユニット７の第１または第２のソケット７Ａ、７Ｂに結合することができる第１のコネクタ１１Ａおよび第２のコネクタ１１Ｂを有するブリッジコネクタ１１を介して少なくとも１つのソケット１３Ａを備える補足ユニット１３に、接続するステップを備える。好ましくは、コネクタブリッジ１１は、２つの多極コネクタ１１Ａ、１１Ｂが端部に配置された剛性且つＵ字形である。
【０２０３】
マスタユニット７および補足ユニット１３がそれぞれ第１および第２のソケット（各ソケットが多極コネクタに結合されるよう構成されている）を有する場合、マスタユニット７の補足ユニット１３への電気的接続は、ブリッジコネクタ１１をマスタユニット７のソケット７Ａ、７Ｂの１つと、補足ユニット１３のソケット１３Ａ、１３Ｂの１つとに接続するステップを備える。
【０２０４】
マスタユニット７および補足ユニット１３がそれぞれ電気パネルの支持または取り付けバー（例えば、ＤＩＮレール）にスライド可能に接続可能である場合、本方法は、マスタユニット７および補足ユニット１３を同じ支持バーに接続するステップを備える。好ましくは、マスタユニット７および補足ユニット１３は、互いに並んで配置される。続いて、ブリッジコネクタ１１によりマスタユニット７と補足ユニット１３とが電気的に接続される。より具体的には、多極コネクタが格納式接触部を備える好適な実施形態では、電気的接続は、格納式接触部がマスタユニット７および補足ユニット１３のソケットの対応する平面電気接触部と接触するようブリッジコネクタ１１の位置決めをするステップと、ブリッジコネクタ１１の位置を締結要素によってマスタユニット７および補足ユニット１３に対して画定および締結するステップと、を備える。
【０２０５】
例えば、マスタユニット７と並んだ補足ユニット１３を交換するために取り外すステップは、ブリッジコネクタ１１の格納式接触部を２つのユニットのソケットの平面電気接触部から外すように、締結要素を取り外し、ブリッジコネクタ１１を抜くステップと、交換対象のユニット、例えば、補足ユニット１３を取り外し、マスタユニット７を移動する必要無く前（front）から引くステップと、を備える。これは、いくつかのユニットが並んでおり、コネクタブリッジによって電気的に接続され、他のユニットに隣接するユニットが交換される場合に特に有利である。電気的接続および切断のためのステップは、本発明による電気的接続を管理するための方法の一部であり、一般にシステムの測定および／または検査に適用可能である。
【０２０６】
好ましくは、ネットワークは、工作機械３の作業空間３Ｃに配置された少なくとも１つのスレーブユニット６を備える。マスタユニット７および任意の補足ユニット１３は、一般に、電気パネル内に配置される。
【０２０７】
システム１が複数のスレーブユニット６を備える場合、一実施形態では、本方法は、以下のステップ、すなわち、
−データ伝送時間間隔を複数のタイムスロットに分割し、複数のタイムスロットの対応するタイムスロットを各スレーブユニット６にマスタユニット７によって一意に割り当てるステップと、
−データをスレーブユニット６からマスタユニット７に、多極ケーブル８を介して転送するステップであって、データが、各タイムスロット内においてのみ各スレーブユニット６から転送される、ステップと、
を備える。
【０２０８】
本方法は、好ましくは、以下のステップ、すなわち、
−各スレーブユニット６に関連する固有の識別コードをマスタユニット７によって割り当てるステップと、
−データ伝送時間間隔の各タイムスロットで、マスタユニット７が、対応するスレーブユニット６によって送信されたデータを受信および格納し、そのデータを、データを送信したスレーブユニット６と関連付ける、連続データ収集サイクルをマスタユニット７によって実行するステップと、
を備える。
【０２０９】
好ましくは、データ伝送時間間隔は、システム１のスレーブユニット６の数より多い数のタイムスロットに分割され、連続データ収集サイクル中にパラメータをスレーブユニット６に設定するためにマスタユニット７によって使用することができる少なくとも１つの追加または余分なタイムスロット（ならびにスレーブユニット６に割り当てられるタイムスロット）を維持する。
【０２１０】
好ましくは、スレーブユニット６のデータ伝送、電力供給、各スレーブユニット６のクロックとマスタユニット７のクロックの同期は、多極ケーブル８により行われることに留意されたい。
【０２１１】
一実施形態では、本方法は、入力チャネル４（すなわち、ポート６Ａ）を介して受信された少なくとも１つの動作信号に対応するデータをスレーブユニット６によって取得および格納するステップと、対応する取得時点を取得されたデータに割り当てるステップと、を備える。
【０２１２】
本方法はまた、マスタユニット７のみ、または各スレーブユニット６おいて、システム全体の電流引き込みを表す少なくとも１つの電源パラメータ（例えば、電圧または電流）をマスタユニット７によって検出または収集するステップを備える。
【０２１３】
あるいは、またはさらに、本方法はまた、マスタユニット７によって、１つまたは複数の（好ましくはすべての）スレーブユニット６および／またはマスタユニット７の内部温度を収集するステップを備える。好ましくは、マスタユニット７は、スレーブユニット６および／またはマスタユニット７について、以下のパラメータ、すなわち、供給電圧、電流引き込み、吸収電力のうちの１つまたは複数を検出または収集する。
【０２１４】
一実施形態では、本方法は、電源および／または内部温度の検出されたパラメータを基準値と比較するステップを備える。好ましくは、本方法はまた、そのような比較の関数としてアラーム信号を生成するステップを備える。
【０２１５】
好ましくは、少なくとも１つのスレーブユニット６は、マスタユニット７に、動作信号に関するデータ、ならびに電源パラメータおよび／または内部温度に関するデータを同期して転送する。
【０２１６】
一実施形態では、多極ケーブル８は、少なくとも１つのコネクタレス端、すなわち、コネクタの無い一端（自由端部）を有する。
【０２１７】
多極ケーブル８を使用して、少なくとも第１および第２のユニットを一般的な測定および／または検査システムに接続する本発明による方法は、以下のステップ、すなわち、
−多極ケーブルの位置決めをするステップと、
−コネクタ無しで多極ケーブルの端部に高速配線多極コネクタを結合するステップと、
−高速配線多極コネクタを第１および第２のユニットのうちの一方に結合するステップと、
を備える。
【０２１８】
測定および／または検査システムが工作機械に適用される好ましい用途によれば、多極ケーブルの位置決めをするステップは、工作機械３の機械ケーブル搬送ダクト内にコネクタ無しの端部を挿入し、挿入後、自由端部に高速配線多極コネクタ１２を結合するステップを備える。
【０２１９】
好ましくは、多極ケーブル８の自由端部への高速配線多極コネクタ１２の結合は、多極ケーブル８に含まれる被覆線８Ａを覆う絶縁シースを、高速配線多極コネクタ１２に存在する電気接触部１２Ｐを穿孔することにより穿孔するステップを備える。
【０２２０】
次いで、高速配線多極コネクタ１２がマスタユニット７に接続される。マスタユニット７は、電気パネルの空間３Ｄに配置される。多極ケーブル８の予め組み立てられた多極コネクタを有する端部は、作業空間３Ｃ内に配置される。
【０２２１】
多極ケーブル８の予め組み立てられた多極コネクタを有する端部は、スレーブユニット６に接続される。好ましくは、他のスレーブユニット６および／または補助ユニット１０は、スレーブユニット６に直接または多極ケーブル８のさらなる部分によって接続される。好ましくは、他のスレーブユニット６および／または補助ユニット１０が工作機械３の作業空間３Ｃに配置される。
【図１】
2018525754.tif 000003
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図６Ａ】
2018525754.tif 000012
【図７】
2018525754.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月1日(2018.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６Ａ】
2018525754.tif 000014
【国際調査報告】
2018525754.tif 000015
2018525754.tif 000016
2018525754.tif 000017