通过将测量仪系统完全集成到机器控制中进行加工参数的自动控制技术方案

技术编号:6366335 阅读:216 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种机器控制器,包括:存储器和处理器,该处理器被配置为运 行机器控制和测量仪控制,所述机器控制自动控制用于至少部分作为 与工件的参数相关的数据的函数地对该工件进行加工处理的设备,所 述测量仪控制用于自动控制测量设备,以收集并处理与工件的参数相 关的所述数据并将所述数据存储在所述存储器中。与所述工件的参数 有关的数据被存储于其中的存储器的至少一部分被配置为共享存储 器,从而允许所述机器控制立即检索并使用所存储的与所述工件的参 数相关的数据。所述控制器具有用于控制珩磨处理和测量处理的特定 用途,其可以是处理中的或处理后的,并且可以用于孔尺寸测量和其 它参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
利用来自在机器周期结束后立即测量加工特征的测量系 统的信息反馈可以改进机器的控制处理。这个原理特别适用于加工处 理,例如对磨工件的孔。该信息用于补偿或偏置控制珩磨或其它加工操作的现有 参数。这可以针对处理中或处理后测量进行。这种类型的机器/测量仪系统的 一个缺点在于等待时间 (即,数据从测量控制系统反馈到机器控制系统所花费的时间)以及 处理时间。由外部测量系统发送到机器的信息通常会在时间上滞后太 多而不能用于控制处理中测量操作或者动态显示数据。另一缺点会是 用于实现附加测量系统的成本和时间。在机器不具有用于与测量仪系 统通过接口连接的现有装置的情况下会尤其如此。除了需要两个控制 系统之间的通信方法之外,为了安全起见还会需要物理硬件连接。一 个实例是目前用在所有计算机控制机器上的紧急停止电路。当按下紧 急停止按钮时,故障状态存在,并且所有机器运动立即停止。在某些 情况下,可能各种加工部件将由一个或两个系统控制,因此在另一个 处于故障状态下时两个系统必须通信以停止所有运动。另外,当采用分离的机器和测量控制时,会存在对于将两个不同控制系统连接在一起来说固有的冗余。由于两个系统都会需要 电力,非常可行的是每个系统都具有其自己的电源,包括用于电源电 路的安全装置。两个系统都会具有其自己的显示器和控制器。结果, 操作者将不得不学习操作两个不同的系统。根据本专利技术的一个优选方面,将"现货供应的"测量仪系 统添加到现有机器的困难和缺点被减少或消除。不是将气动测量仪系 统物理连接到现有机器,而是将测量系统集成到机器设计中。换言之, 机器控制和测量仪控制二者驻留在相同的控制器中,并且通过单个接 口或显示器来操作。机器控制与测量仪控制之间的所有通信在相同控 制器上通过采用通信协议的软件和共享存储器来进行。并且,根据本 专利技术集成到机器设计中的测量仪控制系统可以采用现有的测量仪处 理和质量控制软件。结合机器和测量仪功能的控制,消除了具有专用于提供机 器控制系统与测量仪控制系统之间通信的冗余部件或硬件的需求。在 本专利技术中,集成的一个重要方面是机器控制与测量仪控制包 (package)之间的通信。在两个包之间建立协议,并允许数据传输 和控制功能的同步。协议能够以任何数目的方式实现,并且不限于共 享存储器或套接字接口 ( sockets interface )。作为另 一优点,在一个控制器上具有两个系统提供了将附 加的控制系统集成到机器中的机会。除了测量仪系统之外,可以容易 地添加像统计过程控制(SPC)的其它相关控制系统。根据机器控制 的类型,像文字处理和数据分析软件的其它常用软件包也可以被安装 和集成到机器控制中以辅助机器的操作。附图说明图1是示出根据本专利技术的包括采用集成机器控制和测量仪 控制的控制器的机床的示意图;图2是包括本专利技术的集成机器控制和测量仪控制的、图1 的机床的硬件方面的简化示意图;图4是示出根据本专利技术的用于处理中测量的集成机器控制 和测量仪控制的操作的步骤的高阶(high-level)流程图;以及图5是示出根据本专利技术的用于处理后测量的集成机器控制和测量仪控制的操作的步骤的另 一 高阶流程图。 具体实施例方式机床10另外包括在第二分度位置处与旋转分度工作台24 相邻设置的测量仪柱28,如图l所示(对于图2的前视图而言测量仪 柱28被例示为绕工作台旋转)。测量仪柱28也具有公知的构造和操 作,并被例示为气动测量仪,包括在第二分度位置处可插入工件18 的孔16中的空气探头30,用于测量孔的大小以及可选的一个或多个其它特性,例如但不限于平直度、形状、轮廓和关于其中心轴的中心 性。优选地,探头运动传统地受伺服控制,即,是垂直可移动的,如 所附箭头所示,以使测量可以在沿着孔长度方向上的一个或多个位置处进行,并且测量仪柱28能够用于输出代表测量值的一个信号或多 个信号以供机床10使用,如将要说明的。更特别地参考图5的流程图46,在由机器控制基于来自先 前测量仪周期的共享存储器中的数据进行的工具补偿值的计算之后, 由机器控制开始机器周期。在结束机器周期之后,机器控制将工件或 部件移动到测量仪。对于机器10,这将涉及分度工作台24将该部件 安置在测量仪柱下方。然后由测量仪控制启动测量仪周期,通过机器 控制,测量仪探头被移动到该部件的孔中。进行测量仪周期,并当其 结束时,测量仪控制处理数据,该数据由机器控制使用来计算新的工 具补偿值。因此,很明显,在这里例示的上述步骤可以利用共享数据 进行,其方式便利,消除了其它控制方法中被发现成问题的大量等待 时间。此外,该优点是使用简化的设备实现的,该简化的设备包括由 单个电源可操作的单个控制器,并且其可以与单个i/o装置(例如触 摸屏等)进行接口连接。应该理解,在阅读本申请7>开的内容时,本领域4支术人员 将会想到并可以做出在本专利技术的原理和范围内的、在已经被描述和例 示以解释本专利技术实质的部分的细节、材料、步骤和布置上的变化。前述说明例示了本专利技术的优选实施例,但在不脱离本专利技术范围的情况下 基于本说明书的概念可以在其它实施例中采用。因而,随后的权利要 求意图宽泛地保护本专利技术以及所示的具体形式。权利要求1.一种机器控制器,包括存储器,和处理器,其被配置为运行机器控制和测量仪控制,所述机器控制自动控制用于至少部分作为与工件的参数相关的数据的函数来对该工件进行加工处理的设备,所述测量仪控制用于自动控制测量设备,以收集并处理与工件的参数相关的所述数据并将所述数据存储在所述存储器中;其中,与所述工件的参数有关的数据被存储于其中的存储器的至少一部分被配置为共享存储器,从而允许所述机器控制立即检索并使用所存储的与所述工件的参数相关的数据。2. 如权利要求1所述的机器控制器,其中所述机器控制可自动 运行以将与至少一个机器参数相关的数据存储在所述共享存储器中,从而允许所述数据由所述测量仪控制立即检索并使用。3. 如权利要求1所述的机器控制器,其中所述用于进行加工处 理的设备包括可操作以珩磨所述工件的孔的珩磨机器。4. 如权利要求3所述的机器控制器,其中与所述工件的参数相 关的数据包括与所述工件的孔的尺寸相关的数据。5. 如权利要求3所述的机器控制器,其中与所述工件的参数相 关的数据包括与所述工件的孔的形状相关的数据。6. 如权利要求1所述的机器控制器,其中所述处理器被配置为 使用所存储的数据同时运行所述机器控制和所述测量仪控制。7. 如权利要求1所述的机器控制器,包括所述测量仪设备,其 中所述用于进行加工处理的设备包括可操作以珩磨所述工件的孔的 对磨机器,并且其中所述测量仪设备包括气动测量仪柱,该气动测量 仪柱包含与所述控制器通过接口连接的传感器,用于向所述控制器输 出代表所述工件的孔的参数的数据以供所述测量仪控制使用。8. —种珩磨机器控制器,包括存储器,和处理器,其被配置为运行机器控制和测量仪控制,所述机器控制 自动控制用于至少部分作为与工件的孔的参数相关的数据的函数来 对该工件进行桁磨处理的设备,所述测量仪控制用于自动控制测量设 备,以收集并处理与该孔的参数相关的数据并将所述数据存储在所述存储器中;其中,与该孔的参数有关的数据被存储于其中的存储器的至少一 部分被配置为共享存储器,从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器控制器,包括: 存储器,和 处理器,其被配置为运行机器控制和测量仪控制,所述机器控制自动控制用于至少部分作为与工件的参数相关的数据的函数来对该工件进行加工处理的设备,所述测量仪控制用于自动控制测量设备,以收集并处理与工件的参数相关的所述数据并将所述数据存储在所述存储器中; 其中,与所述工件的参数有关的数据被存储于其中的存储器的至少一部分被配置为共享存储器,从而允许所述机器控制立即检索并使用所存储的与所述工件的参数相关的数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·L·雅克布斯梅耶尔T·P·豪斯C·A·米克
申请(专利权)人:森南产品公司
类型:发明
国别省市:US

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