專利名稱：機床方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及諸如執(zhí)行使用例如機床或快速制造裝置的裝置在工件上進行例如加工的操作。本發(fā)明特別涉及使用設計數(shù)據(jù)為該裝置得到命令代碼。這可以是例如用于加工裝置的工具軌道或軸線與物理工件之間的校準。
已知在CAD系統(tǒng)上設計工件的實踐，所述系統(tǒng)能夠在計算機上建立工件的3D模型。來自該CAD模型的數(shù)據(jù)可以用于利用機床制作工件。但是該CAD系統(tǒng)和機床兩者每一個都具有它們各自的坐標系統(tǒng)，可能具有不同的原點和/或定向。為了使CAD數(shù)據(jù)能夠有效地用于控制機床，工件的坐標系統(tǒng)必須同機床和/或CAD/CAM系統(tǒng)校準。
經(jīng)常會使用多步驟加工來加工工件。這樣當把一個已部分加工的工件安裝在機床上以便于加工某些第二特征時，準確校準工件使得該第二特征處在與已有的特征相對應的正確位置上是十分重要的。
也已經(jīng)知道在機床上安裝測量探針并由此使用機床來測量工件的特征。
可以在坐標定位裝置上簡單地通過靠著該裝置的工作臺或在工作臺上安裝的固定部件的一個平面來推動工件的一個平面來校準工件。但是這需要該工件具有外部平坦表面，并且該平面不管是自由形態(tài)或是棱柱形的，都具有可以忽略的形狀誤差。另一種已知的在坐標定位裝置上校準工件的系統(tǒng)，例如機床，包括用安裝在坐標定位裝置上的測量探針來獲取測量點以發(fā)現(xiàn)工件的拐角。這通常需要第一表面上的三個點，第二表面上的兩個點和第三表面上的一個點。從這些測量點得到工件的拐角位置。將拐角的測量位置與來自CAD數(shù)據(jù)的標稱位置進行比較，以及直到該標稱數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)匹配之后再確定機械操作軸。但是對于這種要使用的方法來說，工件必須要有立體的拐角，并且還要假設這些表面是垂直的且具有最小形狀誤差。
這些方法都是利用工件的外部特征相對于坐標定位裝置來校準工件。但是，如果工件包含必需的特征，則期望根據(jù)這些特征來校準工件，以使得第二特征能夠正確地相對于這些必要特征定位。


圖1表示在機床上工件校準的另一種現(xiàn)有方法。在第一步驟中，將工件的CAD數(shù)據(jù)10用于確定標稱的表面點12。這些點可以例如包括在例如孔的特征表面上的點。在CAD坐標系統(tǒng)中根據(jù)CAD數(shù)據(jù)確定這些點的XYZ位置。
在接下來的步驟中，使用安裝在機床桿中的測量探針來測量工件。從該標稱表面點和CAD數(shù)據(jù)中得到命令代碼14。該命令代碼是驅(qū)動機床軸(例如桿和/或工作臺)、探針運動(如果使用有關節(jié)的探針)和測量次序的機床命令信號。在該步驟中，桿裝載有測量探針并且由此命令代碼驅(qū)動該探針在選擇的檢測點上進行測量。這些檢測點16由此對應于從CAD數(shù)據(jù)中選擇的標稱表面點。
在接下來的步驟中，把由探針提取的測量點輸入回CAD系統(tǒng)中并裝配到CAD模型18中。當CAD坐標系統(tǒng)和加工坐標系統(tǒng)不同時，必須重新確定這兩個坐標系統(tǒng)中的一個或兩個，直到將它們對準20。這可以通過例如算術(shù)地重新確定該加工軸或通過修改命令代碼來實現(xiàn)。
現(xiàn)在將兩個系統(tǒng)校準了，可以將CAD數(shù)據(jù)和檢查點用以創(chuàng)建用于進一步的工件加工的命令代碼22。
這種方法具有缺陷，當使用用于工件的CAD數(shù)據(jù)時，該方法非常復雜和麻煩。它還需要機床的CAD信息并且包含了制造過程中的原始CAD數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的第一個方面提供一種使用坐標定位裝置將工件和幾何設計數(shù)據(jù)相擬合的方法，包括以下步驟a)提供工件全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)；b)從幾何設計數(shù)據(jù)中選擇工件的一個或多個標稱測量點；c)創(chuàng)建命令代碼以產(chǎn)生一個或多個測量的數(shù)據(jù)點；d)其中一個或多個測量的數(shù)據(jù)點具有一個或多個相關的標稱測量點，其用于將工件和幾何設計數(shù)據(jù)擬合。
可以直接或間接地使用標稱測量點將工件和幾何設計數(shù)據(jù)擬合。
該方法可以包括以下附加的步驟在工件上測量等同于標稱測量點的實際測量點。
該方法可以包括以下附加的步驟將實際測量點和一個或多個標稱測量點相比較；和減小實際測量點和一個或多個標稱測量點之間的誤差，以實現(xiàn)容差范圍內(nèi)的擬合。這種擬合可以導致坐標變換，通過該變換將工件的坐標系統(tǒng)與坐標定位裝置的坐標系統(tǒng)校準。可以對實際測量點和標稱測量點進行最佳擬合。
標稱測量點數(shù)據(jù)可以包括一個或多個標稱點的坐標和標稱點處的表面法線數(shù)據(jù)。
實際測量數(shù)據(jù)可以和標稱測量數(shù)據(jù)一起存儲。
命令代碼可以和擬合處理修正相關聯(lián)，其可以包括例如容差指令、擬合指令、旋轉(zhuǎn)約束和/或平移約束。該處理修正可以與制造處理修正相關聯(lián)，其可以包括例如刀具偏置指令。
多輸出測量數(shù)據(jù)點可以和單一標稱測量點相關聯(lián)。
用于將工件和幾何設計數(shù)據(jù)擬合的步驟可以包括將實際測量點和標稱測量點相擬合，以確定工件是否在容差范圍內(nèi)。
可以調(diào)整在隨后工件的加工操作中的處理參數(shù)以確保在容差范圍內(nèi)生產(chǎn)后續(xù)的工件。
將工件和幾何設計數(shù)據(jù)擬合的步驟可以包括創(chuàng)建變換矩陣。
本發(fā)明的第二方面提供一種用于確定工件是否在容差范圍內(nèi)的方法，該方法包括以下步驟a)提供工件的全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)；b)從幾何設計數(shù)據(jù)選擇一個或多個工件的標稱測量點；c)創(chuàng)建和一個或多個標稱測量點數(shù)據(jù)相關聯(lián)的命令代碼；d)在工件上測量等同于一個或多個標稱測量點的實際測量點；e)將一個或多個實際測量點和一個或多個標稱測量點相擬合，以確定工件是否在容差范圍內(nèi)。
本發(fā)明第三方面提供用于一種在加工一系列工件中進行處理控制的方法，該方法包括以下步驟a)提供第一工件的全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)；b)從幾何設計數(shù)據(jù)選擇第一工件的一個或多個標稱測量點；c)創(chuàng)建和標稱測量點數(shù)據(jù)相關聯(lián)的命令代碼；d)在第一工件上測量等同于一個或多個標稱測量點的一個或多個實際測量點；e)將一個或多個實際測量點和一個或多個標稱測量點擬合，以確定工件是否在容差范圍內(nèi)；和f)在后續(xù)工件的加工中調(diào)整處理參數(shù)以確保后續(xù)工件在容差范圍內(nèi)。
本發(fā)明的第四方面提供一種用于將工件和工件的全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)擬合的裝置，其中已經(jīng)從幾何設計數(shù)據(jù)中選擇了一個或多個標稱測量點，該裝置包括執(zhí)行以下步驟的處理器創(chuàng)建用于產(chǎn)生一個或多個測量的數(shù)據(jù)點的命令代碼；其中一個或多個測量的數(shù)據(jù)點具有用于將工件和幾何設計數(shù)據(jù)擬合的一個或多個關聯(lián)的標稱測量點。
本發(fā)明的第五方面提供一種用于確定工件是否在容差范圍內(nèi)的裝置，該工件具有工件的全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)，從幾何設計數(shù)據(jù)中已經(jīng)選擇了一個或多個標稱測量點，該裝置包括用于執(zhí)行以下步驟的處理器創(chuàng)建和這一個或多個標稱測量點數(shù)據(jù)相關聯(lián)的命令代碼；測量在工件上等同于一個或多個標稱測量點的實際測量點；將一個或多個實際測量點和一個或多個標稱測量點擬合以確定工件是否在容差范圍內(nèi)。
本發(fā)明的第六方面提供一種用于在一系列工件的加工中的處理控制的裝置，第一工件具有該工件的全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)，其中從幾何設計數(shù)據(jù)中已經(jīng)選擇了一個或多個標稱測量點，該裝置包括用于執(zhí)行以下步驟的處理器創(chuàng)建和標稱測量點數(shù)據(jù)相關聯(lián)的命令代碼；測量在第一工件上等同于一個或多個標稱測量點的一個或多個實際測量點；將一個或多個實際測量點和一個或多個標稱測量點擬合以確定工件是否在容差范圍內(nèi)；和在后續(xù)工件的加工中調(diào)整處理參數(shù)以確保后續(xù)工件在容差范圍內(nèi)。
在上述第四、第五和第六方面中，該處理器可以包括例如加工控制器、例如個人電腦或接口的外部處理器，或者上述的組合。可以由該處理器來執(zhí)行從幾何設計數(shù)據(jù)中選擇標稱數(shù)據(jù)點。
對于上述所有的方面，可以部分加工該工件。工件可以具有棱柱狀或自由形態(tài)表面。
現(xiàn)在將參考附圖以舉例的形式介紹本發(fā)明，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)方法的流程圖；圖2是本發(fā)明的流程圖；圖3表示用測量探針測量的工件；圖4表示工件在平面和邊緣中高亮點的部分；圖5表示工件的凸起部；圖6表示探針測量V形槽；圖7是表示在擬合算法和擬合處理修正之間的關系的示意圖；圖8是表示在擬合算法和制造處理修正之間的關系的示意圖；和圖9表示控制器和外部處理器之間的關系。
圖2是表示本發(fā)明的流程圖。在第一步驟中為工件創(chuàng)建CAD模型24。從該CAD模型得到標稱數(shù)據(jù)點26。這些點例如可以定位在孔的表面上。可以人工或自動選擇這些標稱數(shù)據(jù)點。
機床具有能夠支持測量探針的數(shù)控程序。CAD模型還用于產(chǎn)生機床命令代碼(G代碼)，該代碼用于同安裝在機床上的測量探針一起檢查工件28。這些命令代碼包括機械運動、探針定位和包含要測量特征的標稱定義和為了測量它所需要的探測次序的宏的組合。機床命令代碼包括標稱數(shù)據(jù)點。這些點可以嵌入到代碼中或者位于與代碼關聯(lián)的單獨文件中。這樣，命令代碼與在對應于標稱數(shù)據(jù)點的位置處提取測量點有關，其中標稱數(shù)據(jù)點被包含在代碼中或與該代碼相關聯(lián)。
可以從不同于CAD數(shù)據(jù)的其它來源得到標稱數(shù)據(jù)點和命令代碼。例如，可以從圖紙、高精度機械的測量或方程式來得到該標稱數(shù)據(jù)點。
將對應于CAD模型工件的工件放置在機床的工作臺上，并使用機床命令代碼控制安裝在機床桿上的測量探針，從而提取與CAD模型上標稱數(shù)據(jù)點的位置相對應的測量點30。比較實際的點(由測量探針提取的)以及標稱點，并形成容差圖32。在該容差圖中的每個標稱點都具有根據(jù)實際點確定的誤差值。
可以直接或間接地和標稱點一起使用實際點。例如，可以通過從諸如接觸觸發(fā)探針的測量探針處提取數(shù)據(jù)來直接使用實際點?？梢酝ㄟ^包括以下步驟來間接使用實際點，在該步驟中，通過例如篩選實際點數(shù)據(jù)(例如用于減少系統(tǒng)噪聲)、確定最接近標稱點的實際點或者通過在兩個實際點之間插值以產(chǎn)生更接近標稱點的點，從而對實際點數(shù)據(jù)進行修改。
對于棱柱的幾何特征，例如圓，該特征本身可以用作與多個實際點比較的標稱點。對于圓，該標稱點位于圓心并包括與其坐標、半徑和定向有關的數(shù)據(jù)。這是足夠用于和該圓的圓周上的實際點相比較的數(shù)據(jù)。對于更復雜的棱柱幾何形狀，可能需要超過一個的標稱點，但是能夠在標稱點和實際點之間的關系不是1∶1的情況下完成該方法。
對于某些特征(例如拐角或V形槽)，幾個標稱測量點可以與一個實際測量點相關聯(lián)。圖6表示V形槽61，其帶有兩個標稱點62、64，每個表面一個。示出了探針的觸針尖端66測量該V形槽，且將采集和這兩個標稱點62、64有關的一個實際數(shù)據(jù)點。
可以使用探針測量工件的外部表面，其中探針進行連續(xù)或離散的測量并且可以包括例如接觸式探針或非接觸式探針(例如電容、電感或光學探針)?？梢詫⑻结槹惭b在有關節(jié)的探針頭中，這能夠使探針頭圍繞與機械軸相關的一個或多個軸轉(zhuǎn)動。作為選擇，使用例如X射線或超聲波測量的測量技術(shù)可以完成對工件內(nèi)部特征的測量。
將擬合算法34應用于容差圖以優(yōu)化容差圖中的誤差值。容差圖是在實際測量點和它們關聯(lián)的標稱點之間的偏差。術(shù)語擬合(fitting)被定義為使用一個或多個點以產(chǎn)生某種變換，使得測量的數(shù)據(jù)位于標稱數(shù)據(jù)的所需容差內(nèi)。擬合算法產(chǎn)生一個變換矩陣，該矩陣能夠完成校準。該變換可以包括旋轉(zhuǎn)或直線移動或它們的組合。這可以包括最佳擬合算法，例如最小平方或Chebychev(切比雪夫)方法。擬合算法可以減小誤差而不是使誤差最小化。一種非常簡單的擬合技術(shù)包括確定每個實際測量點和其關聯(lián)的標稱點的坐標之間的差。將用于所有實際測量點的差相加并除以點的總數(shù)。該結(jié)果是平均變換。
擬合算法允許對要計算的工件進行相對再校準。這可以通過如下方法實現(xiàn)36，所述方法是在加工軟件中再定向機械軸，使得機械軸和工件對準或通過調(diào)整用于后續(xù)步驟的命令代碼(例如切割命令代碼)。
用于后續(xù)步驟的命令代碼可以調(diào)整為正確的定向，或者在標稱點的位置上準備的命令代碼可以變換為正確的定向38。
當完成校準處理時，就可以對工件進行加工了。該加工處理可以涉及材料除去，以及包括使用命令代碼的任何處理。適用于該方法的材料除去操作的例子包括銑、磨、定形(例如激光定形或玻璃定形)和放電加工(EDM)。
加工處理可以包括在例如快速原型制造(prototyping)和快速制造過程中的材料添加。這些處理包括例如熔融沉積成型的技術(shù)。其他適合的快速制造和快速原型制造技術(shù)包括3D印刷、選擇性激光燒結(jié)、立體平板印刷和疊層實體制造。
本發(fā)明適于多操作處理，其中工件在不同加工中心經(jīng)過不同的操作。必須在每一個加工中心處準確地校準工件，使得在不同操作中產(chǎn)生的特征具有正確的相對位置。
多處理加工的第一步驟可以包括模塑或其它預成形處理。這時，工件可以具有自由形態(tài)表面，并且由此將不適用校準平坦表面或探測拐角的現(xiàn)有方法。為了增加特征可能需要其它的加工，這些特征必須相對于表面的形態(tài)處于正確的位置。本發(fā)明適用于如下所述的初始工件結(jié)構(gòu)。首先將需要附加加工的工件布置在機床工作臺上?？梢詫⒐ぜ笾露ㄎ辉跈C床工作臺上并使用夾具固定?？梢允褂玫谝惶綔y序列以建立初始工件結(jié)構(gòu)。例如可以使用兩個測量點來確定工件側(cè)面的位置，使用三個測量點來確定工件的拐角位置?？梢栽诠ぜ砻嫔贤ㄟ^利用標稱數(shù)據(jù)和實際工件數(shù)據(jù)從而使用重定向機床軸的上述處理。該處理能夠?qū)崿F(xiàn)良好的工件清理和初始特征的精確加工。
這適用于例如模塑碳纖維汽車殼體的工件，在這些工件中要在特定位置上加工隨后的特征。
該方法也適用于第二加工操作。在第一加工操作中，在工件上加工出例如孔的特征。如上所述執(zhí)行檢查序列。如前所述使用所加工特征(孔)的標稱數(shù)據(jù)和實際工件數(shù)據(jù)產(chǎn)生容差圖。該容差圖用于重新定向機床軸或命令代碼。現(xiàn)在機床軸和工件軸匹配，并且可以在正確的相對位置上進一步加工第二特征。這樣可以正確地獨立地加工初始工件結(jié)構(gòu)。這樣具有優(yōu)點，即第二特征是和關鍵特征(在本例中是孔)而不是和外部表面對準。
通過利用機床對工件的測量從而計算工件的重新校準，從而優(yōu)化隨后的操作。
該方法適用于渦輪葉片的再修整?？梢酝ㄟ^對陳舊區(qū)域進行熔接然后對所熔接的區(qū)域——特別是熔接接頭周圍進行加工，以除去多余材料從而修整舊的渦輪葉片。作為選擇，可以使用快速制造技術(shù)增強葉片的陳舊部分。在這些情況中，都必須建立渦輪葉片的校準，這樣才可以在正確的位置上進行隨后的步驟，使得所修整的葉片處在容差范圍內(nèi)。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的校準。
該方法具有這樣的優(yōu)點，即機床軸或命令代碼的重新定位不需要CAD模型。當只使用來自CAD模型的標稱數(shù)據(jù)點時，所需的軟件更少。此外，該方法適于自動化。
這些命令代碼包括運動指令(例如，為了測量或切割程序)，并且如上所述具有和他們關聯(lián)的標稱數(shù)據(jù)點。標稱數(shù)據(jù)點可以包括標稱點坐標、在標稱點處的表面法線和標稱點的其它特征，例如在該點表面的定向以及該點是位于平坦表面還是邊緣等。
圖3表示由探針42測量的工件40。探針42具有帶有觸針尖端46的可偏斜觸針44，該觸針尖端與工件40的表面相接觸。顯示了已經(jīng)從例如CAD圖的設計數(shù)據(jù)中得出的標稱數(shù)據(jù)點Pn。顯示了實際數(shù)據(jù)點Pa，其是對應于標稱數(shù)據(jù)點Pn的測量點。實際數(shù)據(jù)點Pa和標稱數(shù)據(jù)點Pn的距離為d1。
但是在標稱數(shù)據(jù)點Pn和平行于表面法線N的方向的表面之間的距離為d2，d2小于d1?？梢栽谠摲椒ㄖ惺褂胐1或d2。
圖4表示分別位于平坦表面和邊緣的具有標稱數(shù)據(jù)點P1和P2的工件50。每個點的標稱數(shù)據(jù)可以包括識別這些差別特征的信息。
當已經(jīng)測量了工件時，將實際部分數(shù)據(jù)和標稱部分數(shù)據(jù)一起存儲起來。如前所述，將這兩個數(shù)據(jù)組擬合。也可以使用這兩個數(shù)據(jù)組來確定工件是否在容差范圍內(nèi)并調(diào)整隨后的切割程序。
命令代碼可以具有其它和它們關聯(lián)的數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)包括例如容差或擬合指令的擬合處理修正、定向約束(例如限制線性和/或旋轉(zhuǎn)變換)和例如刀具偏置的加工處理修正。這能夠使將要使用的方法確定工具是否在容差范圍內(nèi)或能夠控制隨后的處理。處理修正還可以包括表面偏置。從CAD數(shù)據(jù)中得到的標稱點可以和加工后的狀態(tài)有關，盡管工件還沒有加工過并且更大。因此需要表面偏置以考慮這種區(qū)別。
命令代碼可以集成命令代碼宏。
圖7是表示在擬合算法和擬合處理修正之間關系的示意圖。擬合算法70從實際測量數(shù)據(jù)72和標稱測量數(shù)據(jù)74接收輸入。它還從擬合處理修正76接收輸入。這可以包括對擬合算法的約束，例如在X平移78或Z旋轉(zhuǎn)80中的約束。擬合算法的輸出是可以包括旋轉(zhuǎn)和平移的組合的變換82。
圖8是表示在擬合算法和制造處理修正之間關系的示意圖。如上所述，擬合算法70從實際測量數(shù)據(jù)72和標稱測量數(shù)據(jù)74接收輸入。擬合算法70向制造處理修正84發(fā)送輸出，其可以包括例如刀具長度偏置86的選項。來自擬合算法70的輸出可以使制造處理修正84進行調(diào)整(例如，通過調(diào)整刀具長度校正86)。
圖5表示工件的凸起部60。確定該凸起部是否在容差范圍內(nèi)的常規(guī)技術(shù)包括測量距離L并將其和一個可接受范圍比較(這樣的常規(guī)技術(shù)包括測微計或游標卡尺的使用)。但是這種方法只檢查凸起部的尺寸而不檢查凸起部的位置和形狀。
在該方法中，如上所述從設計數(shù)據(jù)中得到標稱數(shù)據(jù)點PA、PB。控制測量路徑的命令代碼和標稱數(shù)據(jù)以及容差指令相關聯(lián)。當測量該部分時，將實際數(shù)據(jù)和標稱數(shù)據(jù)之間的差與容差指令(用于每個點)進行比較，由此使其能夠確定該部分是否在容差范圍內(nèi)。該方法給出關于特征尺寸以及位置的信息。
可以在處理控制步驟中使用容差數(shù)據(jù)，在該步驟中將容差數(shù)據(jù)用作反饋，以控制加工隨后部分的切割命令代碼。
與命令代碼關聯(lián)的宏可以調(diào)整刀具切割路徑或刀具偏置。通過將標稱和實際數(shù)據(jù)之間的平均差應用于切割偏置并因此調(diào)整該偏置，從而可以對切割偏置進行調(diào)整。
在處理器中執(zhí)行標稱和實際部分數(shù)據(jù)之間的計算，并且可以在加工控制器上進行，或者間接地在分離的計算機上進行，(在這種情況下結(jié)果可以通過光盤、無線電或光傳輸或電纜等)。在后一種情況中，可以將標稱和實際數(shù)據(jù)從控制器一起或者通過分離的路徑輸出到計算機。例如，可以每測量一次向計算機發(fā)送一次實際數(shù)據(jù)，而標稱數(shù)據(jù)則已經(jīng)存儲起來。
該方法可以由處理器執(zhí)行，該處理器可以包括控制器，該控制器與裝置(例如機床控制器)和分離的外部處理器(例如個人電腦)以及在它們之間的高速串行鏈接關聯(lián)。圖9表示控制器90和外部處理器92。
控制器90在寄存器94中將實際和標稱數(shù)據(jù)存儲為變量，該寄存器可以由外部處理器92讀取?？刂破?0可以向外部處理器92發(fā)送信號以表明數(shù)據(jù)在寄存器94中是可用的。完成這些工作的一種方法包括定義特殊的寄存器，其指示是否存在新的可用的數(shù)據(jù)。例如，0指示沒有新數(shù)據(jù)可用，而1可以指示有新數(shù)據(jù)可用?？刂破骺梢酝ㄟ^其它方式向外部處理器發(fā)送信號，例如光學或無線電傳輸。
外部處理器92可以用于執(zhí)行與擬合數(shù)據(jù)等相關的計算。
權(quán)利要求
1.一種通過使用坐標定位裝置將工件和幾何設計數(shù)據(jù)擬合的方法，包括以下步驟a)提供所述工件的全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)；b)從所述幾何設計數(shù)據(jù)中選擇所述工件的一個或多個標稱測量點；c)創(chuàng)建命令代碼，以產(chǎn)生一個或多個測量的數(shù)據(jù)點；d)其中所述一個或多個測量的數(shù)據(jù)點具有一個或多個關聯(lián)的標稱測量點，其用于將工件和幾何設計數(shù)據(jù)擬合。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中將所述標稱測量點直接用于將工件與幾何設計數(shù)據(jù)擬合。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中將所述標稱測量點間接地用于將工件和幾何設計數(shù)據(jù)擬合。
4.如權(quán)利要求1-3任一個的方法，包括以下附加步驟在所述工件上測量等同于所述標稱測量點的實際測量點。
5.如權(quán)利要求1-4任一個的方法，包括以下附加步驟比較所述實際測量點和所述一個或多個標稱測量點；和減小所述實際測量點和所述一個或多個標稱測量點之間的誤差，以實現(xiàn)容差范圍內(nèi)的擬合。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中所述擬合導致坐標變換，通過所述變換，對所述工件的坐標系統(tǒng)和所述坐標定位裝置的所述坐標系統(tǒng)進行校準。
7.如權(quán)利要求5或6中任何一個的方法，其中對所述實際測量點和所述標稱測量點進行最佳擬合。
8.如前面任一權(quán)利要求的方法，其中所述標稱測量點數(shù)據(jù)包括所述標稱點的坐標。
9.如前面任一權(quán)利要求的方法，其中所述標稱測量點數(shù)據(jù)包括所述標稱點處的表面法線數(shù)據(jù)。
10.如前面任一權(quán)利要求的方法，其中所述實際測量數(shù)據(jù)與所述標稱測量數(shù)據(jù)一起存儲。
11.如前面任一權(quán)利要求的方法，其中所述命令代碼與擬合處理修正相關聯(lián)。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中所述擬合處理修正包括容差指令。
13.如權(quán)利要求11的方法，其中所述擬合處理修正包括擬合指令。
14.如權(quán)利要求11的方法，其中所述擬合處理修正包括旋轉(zhuǎn)約束。
15.如權(quán)利要求11的方法，其中所述擬合處理修正包括平移約束。
16.如權(quán)利要求11的方法，其中所述處理修正包括表面偏置。
17.如前面任一權(quán)利要求的方法，其中所述命令代碼與制造處理修正相關聯(lián)。
18.如權(quán)利要求17的方法，其中所述制造處理修正包括刀具偏置指令。
19.如前面任一權(quán)利要求的方法，其中將多輸出測量數(shù)據(jù)點和單一標稱測量點相關聯(lián)。
20.如前面任一權(quán)利要求的方法，其中將所述工件和所述幾何設計數(shù)據(jù)擬合的步驟包括將所述實際測量點和所述標稱測量點相擬合，以確定所述工件是否在容差范圍內(nèi)。
21.如前面任一權(quán)利要求的方法，其中對隨后工件的加工操作中的處理參數(shù)進行調(diào)整，以確保在容差范圍內(nèi)生產(chǎn)隨后的工件。
22.如前面任一權(quán)利要求的方法，其中將所述工件和幾何設計數(shù)據(jù)擬合的步驟包括創(chuàng)建變換矩陣。
23.一種用于確定工件是否在容差范圍內(nèi)的方法，所述方法包括以下步驟a)提供所述工件的全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)；b)從所述幾何設計數(shù)據(jù)中選擇所述工件的一個或多個標稱測量點；c)創(chuàng)建與所述一個或多個標稱測量點數(shù)據(jù)相關聯(lián)的命令代碼；d)在工件上測量等同于所述一個或多個標稱測量點的實際測量點；e)將所述一個或多個實際測量點與所述一個或多個標稱測量點擬合，以確定所述工件是否在容差范圍內(nèi)。
24.一種用于在加工一系列工件中進行處理控制的方法，所述方法包括以下步驟a)提供第一工件的全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)；b)從所述幾何設計數(shù)據(jù)中選擇所述第一工件的一個或多個標稱測量點；c)創(chuàng)建與所述標稱測量點數(shù)據(jù)相關聯(lián)的命令代碼；d)在所述第一工件上測量等同于所述一個或多個標稱測量點的一個或多個實際測量點；e)將所述一個或多個實際測量點與所述一個或多個標稱測量點相擬合，以確定所述工件是否在容差范圍內(nèi)；和f)在隨后工件的加工中調(diào)整處理參數(shù)，以確保所述隨后工件處于容差范圍內(nèi)。
25.一種用于將工件和所述工件的全部或部分幾何設計數(shù)據(jù)擬合的裝置，其中從所述幾何設計數(shù)據(jù)中已經(jīng)選擇了一個或多個標稱測量點，所述裝置包括用于執(zhí)行以下步驟的處理器創(chuàng)建用于產(chǎn)生一個或多個測量的數(shù)據(jù)點的命令代碼；其中所述一個或多個測量的數(shù)據(jù)點具有一個或多個關聯(lián)的標稱測量點，其用于將所述工件和所述幾何設計數(shù)據(jù)相擬合。
26.一種用于確定工件是否在容差范圍內(nèi)的裝置，所述工件具有所述工件的全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)，其中從所述幾何設計數(shù)據(jù)中已經(jīng)選擇了一個或多個標稱測量點，所述裝置包括用于執(zhí)行以下步驟的處理器創(chuàng)建與所述一個或多個標稱測量點數(shù)據(jù)相關聯(lián)的命令代碼；在所述工件上測量等同于所述一個或多個標稱測量點的實際測量點；將所述一個或多個實際測量點與所述一個或多個標稱測量點擬合，以確定所述工件是否在容差范圍內(nèi)。
27.一種用于在加工一系列工件中進行處理控制的裝置，第一工件具有所述工件的全部或部分的幾何設計數(shù)據(jù)，其中已經(jīng)從所述幾何設計數(shù)據(jù)中選擇了一個或多個標稱測量點，所述裝置包括用于執(zhí)行以下步驟的處理器創(chuàng)建與標稱測量點數(shù)據(jù)相關聯(lián)的命令代碼；在所述第一工件上測量等同于所述一個或多個標稱測量點的一個或多個實際測量點；將所述一個或多個實際測量點與所述一個或多個標稱測量點擬合，以確定所述工件是否在容差范圍內(nèi)；和在隨后工件的加工中調(diào)整處理參數(shù)，以確保所述隨后工件處于容差范圍內(nèi)。
全文摘要
一種使工件與工件的幾何設計數(shù)據(jù)相擬合的裝置和方法。從幾何設計數(shù)據(jù)中選擇標稱數(shù)據(jù)點。創(chuàng)建命令代碼以產(chǎn)生測量的數(shù)據(jù)點。該測量數(shù)據(jù)點具有用于將工件與幾何設計數(shù)據(jù)相擬合的關聯(lián)標稱測量點。該裝置和方法還可用于確定工件是否在容差范圍內(nèi)和用于處理控制。
文檔編號G05B19/4097GK101027616SQ200580029444
公開日2007年8月29日 申請日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月1日
發(fā)明者彼得·羅素·哈蒙德, 安東尼·布朗 申請人:瑞尼斯豪公司