專利名稱：坐標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序分析及該程序的編制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序分析及該程序的編制，特別是涉及，從實(shí)際測量所采用的零件加工程序中提取各種測量信息或測量條件，并將其作為通用信息，對該座標(biāo)及表面特性測量儀或其他三維座標(biāo)測量儀等，能作為可發(fā)展性使用的信息而存儲的零件加工程序分析方法和裝置，及零件加工程序編制方法和裝置。
三維座標(biāo)測量儀及表面特性測量儀主要是對工件的尺寸和形狀進(jìn)行測量評價的測量裝置，通過更換測量頭還可以同時對工件的表面光潔度進(jìn)行測量評價。另外，由于三維座標(biāo)測量儀可以利用接觸觸發(fā)式檢測器、照相機(jī)、激光束檢測器等多種測量頭，所以被廣泛利用于各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
三維座標(biāo)測量儀及表面特性測量儀是通過在測量零件加工程序中所寫入的信息規(guī)定其操作，而計(jì)算機(jī)數(shù)字控制三維座標(biāo)測量儀(CNC三維座標(biāo)測量儀)則是通過輸入零件加工程序自動控制其操作。
通常在零件加工程序中編入探測頭更換命令及測量命令等有關(guān)測量操作的命令、以及送進(jìn)速度命令及測量速度命令等有關(guān)測量儀控制的命令。為了高精度高效率進(jìn)行測量作業(yè)，在零件加工程序中必須編入適合于測量對象的工件及控制對象的測量儀兩方面的命令。
現(xiàn)有編制測量零件加工程序的方法包括操作員用操作盤控制三維座標(biāo)測量儀等，示教測量步驟的所謂聯(lián)機(jī)示教；及利用工件的CAD數(shù)據(jù)等電子圖面信息，在不開動三維座標(biāo)測量儀等實(shí)際機(jī)器的情況下，示教測量步驟的所謂脫機(jī)示教。與通過操作員進(jìn)行的聯(lián)機(jī)示教相比，通過CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行的脫機(jī)示教由于在不占有測量儀的情況下就可編制測量的零件程序，所以特別對在線測量時是一種寶貴的方法。
在聯(lián)機(jī)示教中，一般來說操作員以工件的圖面和測量操作指示書為基礎(chǔ)就能簡單地確定測量的位置和項(xiàng)目，但是測量頭的選定、測量速度的設(shè)定，對各項(xiàng)目測量幾個點(diǎn)這些具體測量方法則由技能和經(jīng)驗(yàn)決定。當(dāng)然，技能和經(jīng)驗(yàn)不足的操作員為了完成高質(zhì)量的零件加工程序，必須反復(fù)進(jìn)行零件加工程序修改和試驗(yàn)測量。
而脫機(jī)示教時，脫機(jī)編程工具則利用輸入的工件圖面數(shù)據(jù)及存有測量操作指示數(shù)據(jù)、編程工具內(nèi)部的有關(guān)測量儀規(guī)格的數(shù)據(jù)庫及有關(guān)測量條件、方法的數(shù)據(jù)庫等，編制測量的零件加工程序，但是一般來說這樣編制的原零件加工程序很難說是最佳零件程序。因此，為了完成高質(zhì)量的零件加工程序，還需要對測量路線進(jìn)行優(yōu)化，及對探測頭的選定、測量速度的設(shè)定、測量點(diǎn)數(shù)的設(shè)定等測量方法進(jìn)行優(yōu)化。為此，必須反復(fù)進(jìn)行模擬及試驗(yàn)測量、根據(jù)測量結(jié)果對零件加工程序進(jìn)行修改這一過程。
如上說明，在現(xiàn)在采用的三維座標(biāo)測量的零件加工程序編制方法中，不論是通過操作員的聯(lián)機(jī)示數(shù)，還是通過CAD數(shù)據(jù)的脫機(jī)示數(shù)，為了完成高質(zhì)量的零件加工程序，都存在必須反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)測量和程序修改的問題。而且，在為完成高質(zhì)量的零件加工程序的上述一系列過程中所得到的測量方法有關(guān)的知識和技術(shù)可變成操作員個人的技能和經(jīng)驗(yàn)，但是卻存在缺乏再利用性，不能與集團(tuán)組織內(nèi)的共有信息積累聯(lián)系在一起的重大問題。
本發(fā)明鑒于這些現(xiàn)有問題，其目的在于可以對測量的零件加工程序、特別是對修改·試驗(yàn)結(jié)束的實(shí)際測量零件加工程序進(jìn)行分析，提取可反映操作員的技能、經(jīng)驗(yàn)、專門技術(shù)的測量信息或測量條件，并可作為在以后的測量中利用的數(shù)據(jù)庫使用。通過這樣提取的測量信息或測量條件，按系統(tǒng)與探測頭信息、測量儀信息、工件的原材料信息·加工方法信息等聯(lián)系起來，就可以從零件加工程序編制的初期階段開始，將適合于測量對象的工件和控制對象的測量儀二者的命令編入零件加工程序中。并通過參照反饋·積累的這些數(shù)據(jù)庫，就可以在各種情況下對最佳的測量零件加工程序進(jìn)行瞬時地自動編程。并且，這些數(shù)據(jù)庫不僅用于自己的測量儀器，還可以作為對其他測量儀器的數(shù)據(jù)進(jìn)行提供，通過將這些數(shù)據(jù)庫對CIM(計(jì)算機(jī)綜合生產(chǎn)系統(tǒng))組成單元的所有測量儀器開放，就可以使所有的修改編輯不再依賴于熟練操作員，而通過使其大部分與數(shù)據(jù)庫間的對話，就可以利用了。
發(fā)明的公開鑒于上述問題，本發(fā)明，在用零件加工程序進(jìn)行測量控制的座標(biāo)及表面特性測量中，其特性在于具有分析零件加工程序以提取測量信息或測量條件的測量方法分析裝置或步驟；及對上述測量條件進(jìn)行可改寫存儲的存儲裝置或步驟。
本發(fā)明，在用零件加工程序進(jìn)行測量控制的座標(biāo)及表面特性測量中，其特性在于具有分析零件加工程序以提取測量信息或測量條件的測量方法分析裝置或步驟；及使上述測量條件對應(yīng)各要素測量進(jìn)行可改寫存儲的存儲裝置或步驟。
本發(fā)明，在用零件加工程序進(jìn)行測量控制的座標(biāo)及表面特性測量中，其特性還在于具有輸入實(shí)際測量零件加工程序、工件的加工信息數(shù)據(jù)，分析上述實(shí)際測量零件加工程序以提取各要素測量的測量條件的測量方法分析裝置或步驟；將在上述各要素測量中所提取的測量信息或測量條件，變換為編制零件程序中所需數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫編制裝置或步驟；使上述測量條件對應(yīng)于各測量要素進(jìn)行可改寫存儲的編制零件加工程序用數(shù)據(jù)庫。
另外本發(fā)明的特征還在于數(shù)據(jù)庫是關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
本發(fā)明的特征還在于參照數(shù)據(jù)庫，編制座標(biāo)及表面特性測量用零件加工程序。
本發(fā)明的座標(biāo)及表面特性測量用零件加工程序編制裝置，其特征還在于為了決定測量條件而分析數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，對其結(jié)果進(jìn)行顯示或輸出。
本發(fā)明的座標(biāo)及表面特性測量用零件加工程序編制裝置，其特征還在于分析數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，自動決定測量條件。
正如以上說明，根據(jù)本發(fā)明有關(guān)的三維座標(biāo)測量系統(tǒng)，從最終在現(xiàn)場實(shí)際測量中所用的零件加工程序分析測量方法，提取必要的測量條件，使其能反映在編制零件加工程序時的數(shù)據(jù)庫中，因此可以確實(shí)提取包括只由熟練的操作員的專門技術(shù)、模擬或試驗(yàn)測量所得到的零件加工程序修改編輯的測量條件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫化，從而可以很容易構(gòu)筑對編制數(shù)據(jù)庫極其有用的知識數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)本發(fā)明，通過將從每次必要的測量所編制的零件加工程序中提取的測量條件，按系統(tǒng)與探測頭信息、測量儀信息、工件的原材料信息·加工方法信息等聯(lián)系起來進(jìn)行積累，就可以將包括全部每個操作員具有的技能·經(jīng)驗(yàn)·專門技術(shù)結(jié)果的測量條件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫化。
結(jié)果，就可以從零件加工程序編制的初期階段開始，將適合于測量對象的工件和控制對象的測量儀二者的命令編入零件加工程序中，并通過參照反饋·積累的這些數(shù)據(jù)庫，可以在各種情況下，對最佳的測量零件加工程序進(jìn)行瞬時地自動編程。這樣，即消除了由于操作員的個人差別造成的測量條件誤差，又可在最佳的測量條件下高效進(jìn)行測量，從而，可以維持高的測量精度或縮短測量時間。
另外，在將為特定的測量儀編制的零件加工程序用于規(guī)格不同的其他測量儀上時，也可以通過個別使用模塊化的測量條件，在考慮編制零件加工程序時的測量儀與當(dāng)前新的測量儀間的規(guī)格差異的同時，自動編制出新的測量零件加工程序。例如，在老式的測量儀上積累的測量條件的數(shù)據(jù)可以作為在新式測量儀中除變更之外的信息使用，只加入與該變更有關(guān)的新的信息，通過自動編程，就可以很容易進(jìn)行反映過去所積累的數(shù)據(jù)的編程了。
附圖的簡單說明圖1表示本發(fā)明的適用于三維座標(biāo)測量的零件加工程序的分析和零件加工程序的三維座標(biāo)測量系統(tǒng)的整體構(gòu)成。
圖2表示測量信息數(shù)據(jù)庫整體構(gòu)成的一實(shí)施例。
圖3表示適用于一般三維座標(biāo)測量的編制零件加工程序的三維座標(biāo)測量系統(tǒng)的整體構(gòu)成。
圖4表示基本條件數(shù)據(jù)庫中的測量儀數(shù)據(jù)的一例。
圖5表示基本條件數(shù)據(jù)庫中的測量工作臺數(shù)據(jù)的一例。
圖6表示基本條件數(shù)據(jù)庫中的探測頭數(shù)據(jù)的一例。
圖7表示基本條件數(shù)據(jù)庫中的公差數(shù)據(jù)的一例。
圖8表示測量條件數(shù)據(jù)庫中的一例。
圖9表示測量信息分析裝置的詳細(xì)構(gòu)成。
圖10表示工件的例子。
圖11A、11B、11C、11D、11E、11F表示零件加工程序的例子。
圖12表示探測頭數(shù)據(jù)提取部的處理步驟。
圖13表示公差數(shù)據(jù)提取部的處理步驟。
圖14表示幾何模型數(shù)據(jù)提取部的處理步驟。
圖15表示速度數(shù)據(jù)提取部的處理步驟。
圖16A、16B表示數(shù)據(jù)庫編制裝置中的處理步驟。
圖17表示數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果的顯示例。
下面參照


實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
1、現(xiàn)有的一般系統(tǒng)構(gòu)成的說明一般來說如圖3所示，在零件加工程序編制裝置10中，以工件有關(guān)的位置、形狀、光潔度等圖面信息、及對工件的哪個位置如何進(jìn)行測量的測量操作指示信息為基礎(chǔ)，編制零件加工程序。編制該零件加工程序的方法包括操作員用操作盤控制三維座標(biāo)測量儀11，示教測量步驟的所謂聯(lián)機(jī)示教；及利用工件12的CAD數(shù)據(jù)等電子圖面信息，在不開動三維座標(biāo)測量儀11的情況下，示教測量步驟的所謂脫機(jī)示教等。哪一種都是參照測量儀及探測頭的規(guī)格、一般的公差條件、測量上的經(jīng)驗(yàn)等測量數(shù)據(jù)庫11a，來編制零件加工程序。
編制好的零件加工程序，最后在三維座標(biāo)機(jī)11上進(jìn)行試運(yùn)行，在確認(rèn)沒有問題的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)際的測量。
2、本發(fā)明整體構(gòu)成的說明。
本發(fā)明也可以適用于表面光潔度測量儀、輪廓形狀測量儀、園度測量儀等表面特性測量儀，下面對三維座標(biāo)測量儀的實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1中表示本發(fā)明的適用于三維座標(biāo)測量的零件加工程序分析方法及裝置的三維座標(biāo)測量系統(tǒng)的最佳實(shí)施例的整體構(gòu)成。
在本構(gòu)成中，除了工件圖面信息、測量操作指示信息之外，還要參照測量信息數(shù)據(jù)庫13，編制零件加工程序。該零件加工程序最后在三維測量儀11座標(biāo)上進(jìn)行試運(yùn)行，在確認(rèn)沒問題后，不僅可用以于工件的測量，還可以對其內(nèi)容分析后在上述測量信息數(shù)據(jù)庫的更新中使用。
另外，測量信息分析裝置14進(jìn)行零件加工程序的分析，提取上述數(shù)據(jù)庫更新中所必需的各信息。然后，數(shù)據(jù)庫編制裝置15在上述提取的信息中加入工件圖面信息及測量操作指示信息，對測量信息數(shù)據(jù)庫13進(jìn)行增加、更新。
3、測量信息數(shù)據(jù)庫13的說明。
圖2表示測量信息數(shù)據(jù)庫13的一實(shí)施例。測量信息數(shù)據(jù)庫13由基本條件數(shù)據(jù)庫16和測量條件數(shù)據(jù)庫17組成。
基本條件數(shù)據(jù)庫16的組成包括表示測量儀自身規(guī)格的測量儀數(shù)據(jù)18；表示測量儀上輔助增加的X-Y工作臺、及旋轉(zhuǎn)工作臺等規(guī)格的測量工作臺數(shù)據(jù)19；表示接觸觸發(fā)式檢測器及激光束檢測器等的探測頭規(guī)格等的探測頭數(shù)據(jù)20；及存放各種一般公差及特別定義的公差的公差數(shù)據(jù)21。
測量條件數(shù)據(jù)庫17的構(gòu)成是在基本條件數(shù)據(jù)庫16的內(nèi)容中再加上幾何模型、測量點(diǎn)數(shù)、測量速度等數(shù)據(jù)。
此處，測量條件數(shù)據(jù)庫17和基本條件數(shù)據(jù)庫16，在測量條件數(shù)據(jù)庫17中也可以不包括基本條件數(shù)據(jù)庫16的實(shí)體數(shù)據(jù)，而是包括相互關(guān)聯(lián)的信息，即構(gòu)成關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
另外，基本條件數(shù)據(jù)庫16中的測量儀數(shù)據(jù)18及探測頭數(shù)據(jù)20也可以是各自獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫。
4、測量儀數(shù)據(jù)18的說明。
圖4表示基本條件數(shù)據(jù)庫16中的測量數(shù)據(jù)18的一例。
例如，假定是三維測量儀，則存放具體的數(shù)據(jù)包括不重復(fù)的數(shù)據(jù)序號；門移動型及X-Y工作臺型、水平臂型等的測量儀的形式；各軸的可測量范圍；最小分辨率或最小顯示量；各軸的測量精度U1和空間的測量精度U3；各軸的最大驅(qū)動速度；可安裝使用接觸觸發(fā)式檢測器、激光束檢測器及圖像檢測器等的探測頭；及可將測量儀上的輔助增加的X-Y工作臺及旋轉(zhuǎn)工作臺等安裝在測量儀上可使用的工作臺。
在該數(shù)據(jù)中，可以存放現(xiàn)有測量儀的全部種類。
5、測量工作臺數(shù)據(jù)19的說明。
圖5表示基本條件數(shù)據(jù)庫16中的測量工作臺數(shù)據(jù)19的一例。
例如，假定是X-Y工作臺，則存放具體的數(shù)據(jù)包括不重復(fù)的數(shù)據(jù)序號；正交工作臺等的形式；各軸的可測量范圍；最小命令單位或最小移動量；各軸的最大驅(qū)動速度；及存放零件加工程序中所使用的測量工作臺信息用的變量的標(biāo)記。
在該數(shù)據(jù)中，可以存放現(xiàn)有測量工作臺的全部種類。
6、探測頭數(shù)據(jù)20的說明圖6表示基本條件數(shù)據(jù)庫16中的探測頭數(shù)據(jù)20的一例。
例如，假定是測頭固定型的接觸觸發(fā)式探測頭，則存放具體的數(shù)據(jù)包括不重復(fù)的數(shù)據(jù)序號；探測頭是固定型還是分度型的類別；觸點(diǎn)中心點(diǎn)對探測頭基準(zhǔn)位置的座標(biāo)；測頭是球狀的還是盤狀等的觸頭形狀；當(dāng)測頭是球狀時，其直徑的觸頭尺寸；在測頭接觸到工件之后，還可以移動的多余行程量；表示可測量的方向的測量方向；探測頭的測量精度；用探測頭可測量的最低速度和最高速度；及存放零件加工程序中所使用的探測頭信息用的變量標(biāo)記。
在該數(shù)據(jù)庫中可以存放現(xiàn)有探測頭的全部種類。
7、公差數(shù)據(jù)21的說明圖7表示基本條件數(shù)據(jù)庫16中的公差數(shù)據(jù)21的一例。
在該表中可以登記一般的公差及特別定義的公差，例如對于園的直徑公差存放的具體數(shù)據(jù)包括不重復(fù)的數(shù)據(jù)序號；公差是角度還是直徑等的類別；公差的下限值和上限值；及存放零件加工程序中使用的公差信息用的變量標(biāo)記。
在該數(shù)據(jù)中，可以存放定義的全部種類的公差。
8、測量條件數(shù)據(jù)庫17的說明。
圖8表示測量條件數(shù)據(jù)庫17的一例。
在該數(shù)據(jù)庫中存放包括不重復(fù)的數(shù)據(jù)序號；與測量儀數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)；與測量工作臺數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)；與探測頭數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)；與公差數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)；幾何模型的面及園等的種類；是幾何模型的外側(cè)還是內(nèi)側(cè)等的測量劃分；幾何模型的方向；當(dāng)幾何模型為園時，直徑等幾何模型的大?。还ぜ奶囟◣缀文Ｐ筒糠值臏y量點(diǎn)數(shù)；工件的特定幾何模型部分的測量速度；向工件的特定幾何模型部分的定位速度；及存放零件加工程序中所使用的幾何模型信息用的變量標(biāo)記。
基本條件數(shù)據(jù)庫16的各數(shù)據(jù)在更新登記時是不重復(fù)的，與此相比，測量條件數(shù)據(jù)庫17中，只要是工件12上的不同測量位置，即使數(shù)據(jù)庫的全部項(xiàng)目都是一樣的，也可以取出不同的數(shù)據(jù)序號，以不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行登記。
例如如果是同一工件的不同測量位置，即使探測頭、公差、幾何模型、測量劃分、幾何模型的方向、幾何模型的大小、測量點(diǎn)數(shù)、測量速度、定位速度分別都是一樣的、也作為不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行登記。
在以上的說明中，為了便于理解，重點(diǎn)對各數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)以固定格式進(jìn)行了描述和說明，但是也可以是自由格式。例如，在探測頭數(shù)據(jù)中，對測頭固定探測頭和測頭分度探測頭來說，其規(guī)格是不同的，所以數(shù)據(jù)的種類及數(shù)量不同，雖然自由格式可以節(jié)約存儲容量，但是數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)卻變得復(fù)雜。
9、測量信息分析裝置14的說明。
圖9表示測量信息分析裝置14的詳細(xì)構(gòu)成。
在此，存儲裝置22存儲零件加工程序、表面光潔度等的工件圖面信息、及測量儀信息等的測量操作指示信息。
探測頭數(shù)據(jù)提取部23從零件加工程序中提取探測頭相關(guān)的數(shù)據(jù)，對基本條件數(shù)據(jù)庫16的探測頭數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索和增加。
公差數(shù)據(jù)提取部24從零件加工程序中提取公差有關(guān)的數(shù)據(jù)，對基本條件數(shù)據(jù)庫16的公差數(shù)據(jù)21進(jìn)行檢索和增加。
幾何模型數(shù)據(jù)提取部25從零件加工程序中提取幾何模型有關(guān)的數(shù)據(jù)，增加到測量條件數(shù)據(jù)庫中。
速度數(shù)據(jù)提取部26從零件加工程序提取速度有關(guān)的數(shù)據(jù)，更新測量條件數(shù)據(jù)庫17。
測量信息按以上分析后，數(shù)據(jù)庫編制裝置15對探測頭數(shù)據(jù)20及公差數(shù)據(jù)21的基本條件數(shù)據(jù)庫16，與測量條件數(shù)據(jù)庫17進(jìn)行結(jié)合，具體建立數(shù)據(jù)庫間的關(guān)系。
10、零件加工程序的說明下面說明根據(jù)零件加工程序具體進(jìn)行測量處理的流程。
圖10表示按圖11的零件加工程序測量的工件。
零件加工程序測量工件的兩面上所加工的共計(jì)6個孔和一個槽。
下面通過圖11A、11B、11C、11D、11E、11F簡單說明零件加工程序的內(nèi)容。
從程序NO.(以下簡稱NO.)1到NO.7進(jìn)行文件及變量的說明，進(jìn)行測量儀的準(zhǔn)備。
從NO.8到NO.30進(jìn)行園測量宏定義。在NO.11進(jìn)行4個點(diǎn)的測量。
在NO.34上進(jìn)行探測頭的定義，在NO.35上進(jìn)行探測頭選擇。
NO.37進(jìn)行公差定義。
在NO.41和NO.42上進(jìn)行速度指定。
從NO.45到NO.117進(jìn)行槽測量宏定義。槽的第1半園部在NO.51上作園后進(jìn)行3點(diǎn)測量。槽中央部的平行部在NO.73、NO.81、NO.89、NO.96上各測量1個點(diǎn)，共測量4個點(diǎn)。槽的第2半園部在NO.99上做園后進(jìn)行3點(diǎn)測量。
為測量實(shí)際的軸移動操作從NO.118開始。
使用園測量宏指令，在NO.119、NO.122、NO.125、NO.128上進(jìn)行4個位置的園測量后，在NO.130上用宏指令進(jìn)行槽測量。
在NO.131上進(jìn)行座標(biāo)系轉(zhuǎn)換后，在NO.133和NO.136上用園測量宏指令測量2個園。
在NO.138上對最初測量的4個位置的園進(jìn)行公差對照。
11、探測頭數(shù)據(jù)提取部23的說明如圖9所示，當(dāng)開始零件加工程序分析時，首先讀入零件加工程序，接著輸入工件圖面信息和測量操作信息中未表現(xiàn)在零件加工程序中的信息。將這些信息存儲在存儲裝置22中。
接著，起動探測頭數(shù)據(jù)提取部23，執(zhí)行圖12中所示的處理。
下面詳細(xì)說明該處理的內(nèi)容S10探測頭數(shù)據(jù)提取部23的處理開始S11全部清除基本條件數(shù)據(jù)庫16中的探測頭數(shù)據(jù)20的標(biāo)記攔。
S12從零件加工程序的開頭開始，尋找探測頭定義指令。在圖11的例子中可知，在NO.34上進(jìn)行檢索，由于是測頭分度探測頭，所以由極座標(biāo)定義的測頭的座標(biāo)值等作為參數(shù)進(jìn)行定義。
S13以在前一步所檢測的探測頭參數(shù)為基礎(chǔ)，檢索基本條件數(shù)據(jù)庫16的探測頭數(shù)據(jù)20，檢查同一探測頭是否已登記完。
S14如果未登記，則在探測頭數(shù)據(jù)20中增加記錄，存放這些參數(shù)。
S15將在零件加工程序中所使用的探測頭標(biāo)記名(在圖11的例子中為“1”)存放在探測頭數(shù)據(jù)的標(biāo)記欄中。如果探測頭已經(jīng)登記完，則在該記錄的標(biāo)記欄中存放該探測頭標(biāo)記名。
S16按以上步驟，一直檢索到零件加工程序的末尾，反復(fù)進(jìn)行處理。
S17探測頭數(shù)據(jù)提取部23的處理結(jié)束。
12、公差數(shù)據(jù)提取部24的說明接著，起動公差數(shù)據(jù)提取部24，執(zhí)行圖13中所示的處理。
公差數(shù)據(jù)提取部24執(zhí)行以下的處理。
S20公差數(shù)據(jù)提取部24的處理開始。
S21全部清除基本條件數(shù)據(jù)庫16中的公差數(shù)據(jù)21的標(biāo)記欄。
S22從零件加工程序的開頭開始，尋找公差定義指令。在圖11的例子中可知，在NO.37上進(jìn)行檢索，關(guān)于直徑下限和下限的公差作為參數(shù)進(jìn)行定義。
S23以在前一步所檢測的公差參數(shù)為基礎(chǔ)，檢索基本條件數(shù)據(jù)庫16的公差數(shù)據(jù)21，檢查同一公差是否已登記完。
S24如果未登記，則在公差數(shù)據(jù)21中增加記錄，存放這些參數(shù)。
S25將在零件加工程序中所使用的公差標(biāo)記名(在圖11的例子中為“1”)存放在公差數(shù)據(jù)的標(biāo)記欄中。如果公差已經(jīng)登記完，則在該記錄的標(biāo)記欄中存放該公差標(biāo)記名。
S26按以上步驟，一直檢索到零件加工程序的末尾，反復(fù)進(jìn)行處理。
S27公差數(shù)據(jù)提取部23的處理結(jié)束。
13、幾何模型數(shù)據(jù)提取部25的說明接著，起動幾何模型數(shù)據(jù)提取部25，執(zhí)行圖14中所示的處理。
幾何模型數(shù)據(jù)提取部25執(zhí)行以下的處理。
S30幾何模型數(shù)據(jù)提取部25的處理開始S31全部清除測量條件數(shù)據(jù)庫17中的標(biāo)記攔。
S32從零件加工程序的開頭開始，尋找要素測量指令。此時，在使用宏指令等的零件加工程序中，檢索時要注意。即，當(dāng)在宏指令等中使用自變量時，則不是使用由宏指令端所定義的值，而是需要使用調(diào)出宏指令時提交的值。
從而，需要以與在三維測量儀上執(zhí)行零件加工程序同樣的順序進(jìn)行檢索，對自變數(shù)也需要進(jìn)行同樣的處理(對在以下的說明中的檢索順序也均按同樣的檢索順序，當(dāng)不同時，則特別表示出來)。其結(jié)果在圖11的的例子中，在NO.119上與“1CR”的自變量一起，進(jìn)行第1次調(diào)出測量宏指令，檢索NO.11的要素測量指令，該參數(shù)為幾何模型為園、標(biāo)記為“1CR”、測量點(diǎn)數(shù)為4點(diǎn)。
S33在測量條件數(shù)據(jù)庫17中增加新的記錄，在該幾何模型欄、測量點(diǎn)數(shù)欄、標(biāo)記欄中存放上述參數(shù)。
S34與上述一樣，一直檢索到零件加工程序的末尾，反復(fù)進(jìn)行處理。
S35再次從開頭開始檢索零件加工程序，尋找要素定義指令，取出由該指令定義的參數(shù)。在圖11的例子中，在NO.10上進(jìn)行檢索。
S36檢索測量條件數(shù)據(jù)庫的標(biāo)記欄，找出與前一步檢測所求得的標(biāo)記具有相同標(biāo)記的記錄。
S37當(dāng)有該記錄時，在該記錄的欄中存放在步S35所取出的參數(shù)。在圖11中應(yīng)注意的是，從NO.10的指令開始，不能直接求出園的直徑。此處，由于實(shí)際的測量點(diǎn)是以X作為變量定義的，所以實(shí)際上需要有尋找在變量X中所分配的值的步驟。這一處理比較簡單，只要尋找向變量X的分配指令即可，在圖11的例子中，表現(xiàn)在NO.13和NO.15中，采用在點(diǎn)測量指令(NO.16)之前的NO.15，得到X＝X1+R1。從此開始對園的中心座標(biāo)X1，測量+R1點(diǎn)，R1表示半徑。因此在上述記錄的幾何模型的大小欄中存放該值。
另外，當(dāng)幾何模型復(fù)雜、通過簡單處理無法求得幾何模型的大小時，也可以參照工件圖面信息進(jìn)行手動輸入。
S38與上述一樣，一直檢索到零件加工程序的末尾，反復(fù)進(jìn)行處理。
S39幾何模型數(shù)據(jù)提取部25的處理結(jié)束。
14、速度數(shù)據(jù)提取部26的說明接著，起動速度數(shù)據(jù)提取部26，執(zhí)行圖15中所示的處理。
速度數(shù)據(jù)提取部26執(zhí)行以下的處理。
S40速度數(shù)據(jù)提取部26的處理開始。
S41從零件加工程序的開頭開始尋找要素定義指令，暫時存儲該標(biāo)記。在圖11的例子中，在NO.11上檢索標(biāo)記“1CR”。
S42從前一步所檢測的要素測量指令開始，此次逆著零件加工程序的方向向著開頭方向檢索測量速度設(shè)定指令和定位速度設(shè)定指令。在圖11的例子中，測量速度設(shè)定指令在NO.31上進(jìn)行檢索。
S43對于測量條件數(shù)據(jù)庫17的標(biāo)記欄，則檢索存放有與在步S41暫時存儲的標(biāo)記具有相同標(biāo)記的記錄，在該記錄的測量速度欄和定位速度欄中，存放由前一步所檢索的測量速度和定位速度。
S44與上述一樣，一直檢索到零件加工程序的末尾，反復(fù)進(jìn)行處理。
S45速度數(shù)據(jù)提取部26的處理結(jié)束。
15、數(shù)據(jù)庫編制裝置15的說明接著，起動數(shù)據(jù)庫編制裝置15，執(zhí)行圖16A、16B中所示的處理。
數(shù)據(jù)庫編制裝置15進(jìn)行基本條件數(shù)據(jù)庫16和測量條件數(shù)據(jù)庫17的結(jié)合處理。具體來說，執(zhí)行以下的處理。
S50數(shù)據(jù)庫編制的處理開始S51從零件加工程序的頭部開始，尋找要素測量指令。暫時存儲該標(biāo)記。在圖11的例子中，在NO.11上檢索標(biāo)記“1CR”。
S52從前一步所檢索的要素測量指令開始，這次逆著零件加工程序的方向，向著開頭方向?qū)ふ姨綔y頭選擇指令，暫時存儲探測頭選擇標(biāo)記。在圖11的例子中可知，在NO.35上進(jìn)行檢索，探測頭選擇標(biāo)記為“1”。
S53對于基本條件數(shù)據(jù)庫16的探測頭數(shù)據(jù)20的標(biāo)記欄，則檢索存放有與在前一步暫時存儲的標(biāo)記具有相同標(biāo)記的記錄，取出該記錄的序號。在圖6的例子中是P1等。
S54檢索測量數(shù)據(jù)庫17的標(biāo)記欄，檢索與步S51上暫時存儲的標(biāo)記相一致的記錄，向該記錄的探測頭欄中存放由前一步取出的探測頭數(shù)據(jù)20的序號。
S55與上述一樣，一直檢索到零件加工程序的末尾，反復(fù)進(jìn)行處理。
S56從零件加工程序的開頭開始，尋找公差核對指令，暫時存儲該標(biāo)記。在圖11的例子中，在NO.138上檢索要素標(biāo)記“1CR”、“2CR”、“3CR”、“4CR”及公差標(biāo)記“1”。
S57對于基本條件數(shù)據(jù)庫16的公差數(shù)據(jù)21的標(biāo)記欄，則檢索存放有與在前一步暫時存儲的公差標(biāo)記具有相同標(biāo)記的記錄，取出該記錄的序號。在圖7的例子中為t1等。
S58檢索測量數(shù)據(jù)庫17的標(biāo)記欄，檢索與步S56上暫時存儲的要素測量標(biāo)記欄相一致的記錄，向該記錄的公差欄中存放由前一步取出的公差數(shù)據(jù)21的序號。
S59與上述一樣，一直檢索到零件加工程序的末尾，反復(fù)進(jìn)行處理。
S60從基本條件數(shù)據(jù)庫16的測量儀數(shù)據(jù)18和測量工作臺數(shù)據(jù)19中，選擇使用零件加工程序進(jìn)行測量的測量儀和測量工作臺，將各個記錄的序號輸入到測量條件數(shù)據(jù)庫17新增加記錄的測量儀欄和測量工作臺欄中。該輸入處理也可以手動輸入，也可以使零件加工程序中包含這些識別指令，自動輸入。
S61通過以上的各處理，不能輸入的數(shù)據(jù)也不一定都輸入，必要時，也可以參照工件圖面及測量操作指示信息進(jìn)行手動輸入。在圖10的例子中，在槽部分上進(jìn)行了表面光潔度的指定，但對從這樣的零件加工程中不能提取的信息，可以通過手動操作進(jìn)行禰補(bǔ)。這時，在測量條件數(shù)據(jù)庫中就需要有光潔度欄。
S62數(shù)據(jù)庫編制的處理結(jié)束。
16、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的說明按以上步驟，可以完成基本條件數(shù)據(jù)庫16和測量條件數(shù)據(jù)庫17構(gòu)成的測量信息數(shù)據(jù)庫13。在該例中基本條件數(shù)據(jù)庫16的探測頭數(shù)據(jù)20及公差數(shù)據(jù)21是由內(nèi)容不重復(fù)的記錄構(gòu)成的。另一方面，由于測量條件數(shù)據(jù)庫17端不是這些數(shù)據(jù)的實(shí)體數(shù)據(jù)，而只是保持著數(shù)據(jù)的序號，所以可以節(jié)約存儲容量，同時對每個測量條件也不需反復(fù)輸入同一數(shù)據(jù)，使之處理容易。這就是所謂關(guān)系數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成例子。
17、測量信息數(shù)據(jù)庫的使用下面說明在編制零件加工程序中，該測量信息數(shù)據(jù)庫13的使用方法。
17.1.編制零件加工程序時的現(xiàn)有問題首先說明現(xiàn)有的編制零件加工程序時的問題。
在編制零件加工程序時，參照工件圖面信息和測量操作指示信息，決定測量位置的幾何模型，進(jìn)行必要的各種測量條件設(shè)計(jì)。對于該各種測量條件設(shè)計(jì)事項(xiàng)需要考慮的參數(shù)舉例如下。
幾何模型的決定測量位置的形狀。
測量儀的決定測量范圍、測量精度、測量時間等測量工作臺的決定測量范圍、測量精度、測量時間、測量方法等探測頭的決定測量可否、測量精度等測量位置的決定測量位置的形狀、工件的用途等公差的決定工件的材質(zhì)、加工的方法、表面光潔度、用途等測量點(diǎn)數(shù)的決定幾何模型的大小、公差、表面光潔度等測量線路的決定幾何模型的大小、測量點(diǎn)數(shù)、測量時間、測量儀的種類、測量工作臺的種類等。
測量速度的決定測量時間、測量精度、探測頭的種類等。
各測量條件存在相互關(guān)聯(lián)的參數(shù)，條件組合不僅對測量精度及測量效率有影響，而且這些組合可以是無限的。因此在測量條件設(shè)計(jì)需要專有技術(shù)。
例如，在園度測量中，存在在幾個點(diǎn)上測量園好的問題，這要考慮園的直徑及園度的公差值，有些情況還要考慮工件的材質(zhì)及加工方法，來決定測量點(diǎn)數(shù)。雖然沒有一般化的計(jì)算公式，但在經(jīng)驗(yàn)上應(yīng)該是園的直徑越大測量點(diǎn)數(shù)越多，園度的公差值越小測量點(diǎn)數(shù)越多，對表面比較粗糙的工件來說測量點(diǎn)數(shù)多比較好。
另外，還存在生產(chǎn)節(jié)拍時間很嚴(yán)，如何增減測量速度的問題。在容許公差值大、精度低的測量位置上，可以提高測量速度，但是提高到什么程度則依靠經(jīng)驗(yàn)。這是因?yàn)橛捎谔岣邷y量速度產(chǎn)生測量精度的降低情況，會因探測頭的種類及送進(jìn)速度、測量的接近距離等不同將有復(fù)雜的變化。
17.2.本發(fā)明中的測量信息數(shù)據(jù)庫13的利用在編制測量輪廓及表面特性用的零件加工程序需要測量專有技術(shù)時，測量信息數(shù)據(jù)庫13是有用的。
例如，指定測量儀、測量工作臺、探測頭、公差、幾何模型、測量劃分、幾何模型的方向、幾何模型大小的范圍，從測量條件數(shù)據(jù)庫17中提取適合這些條件的記錄。對提取記錄的測量點(diǎn)數(shù)、測量速度、定位速度數(shù)據(jù)分別進(jìn)行一定的統(tǒng)計(jì)處理，例如求平均值的同時進(jìn)行度數(shù)分布的顯示。測量點(diǎn)數(shù)和測量速度的顯示結(jié)果的例子如圖17所示。由于這樣仍不了解測量點(diǎn)數(shù)分布和測量速度分布是否一致，所以對于提取記錄，還要對測量點(diǎn)數(shù)收縮范圍(例如在圖17的例子中測量點(diǎn)4-7)進(jìn)行再提取。再次同樣對測量速度、定位速度數(shù)據(jù)分別進(jìn)行一定的統(tǒng)計(jì)處理，例如在求平均值的同時進(jìn)行度數(shù)分布的顯示。從這些結(jié)果，就可以求出在一定的測量儀及探測頭等的各種條件下，過去最常用的測量條件設(shè)計(jì)值，即測量點(diǎn)數(shù)、測量速度、定位速度等。
還可以通過將統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果的平均值等作為測量條件而采用，例如，從測量點(diǎn)數(shù)的平均值中決定測量點(diǎn)數(shù)，然后再用該測量點(diǎn)數(shù)進(jìn)行記錄的收縮，從該結(jié)果中對測量速度，通過平均處理決定測量速度，同樣決定定位速度，從而可自動決定測量條件。
反過來，也可以指定幾何模型的大小及公差等，從測量信息數(shù)據(jù)庫13中提取可以使用哪一個探測頭等的信息。
這樣，對于測量信息數(shù)據(jù)庫13來說，通過對規(guī)定的提取處理和提取結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)處理，就可以引導(dǎo)出過去有用的專有技術(shù)。如果利用這些結(jié)果編制零件加工程序，則即使經(jīng)驗(yàn)和專門技術(shù)很少的操作員也能編制出合適的零件加工程序來。
權(quán)利要求
1.座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序分析裝置，在由零件加工程序進(jìn)行測量控制的座標(biāo)及表面特性測量中，其特性在于具有測量方法分析裝置，分析零件加工程序以提取測量信息或測量條件；及對上述測量條件可改寫存儲的存儲裝置。
2.座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序分析裝置，在由零件加工程序進(jìn)行測量控制的座標(biāo)及表面特性測量中，其特性在于具有測量方法分析裝置，分析零件加工程序而提取各要素測量的測量信息或測量條件；及將上述測量條件對應(yīng)各要素測量進(jìn)行可改寫地存儲的存儲裝置。
3.座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序分析裝置，在用零件加工程序進(jìn)行測量控制的座標(biāo)及表面特性測量中，其特性在于具有測量方法分析裝置，其輸入實(shí)際測量零件加工程序、工件的加工信息數(shù)據(jù)，分析上述實(shí)際測量零件加工程序，提取各要素測量的測量條件；數(shù)據(jù)庫編制裝置，將在上述各要素測量中所提取的測量信息或測量條件變換為編制零件加工程序所需的數(shù)據(jù)庫；及使上述測量條件對應(yīng)各測量要素進(jìn)行可改寫存儲的編制零件加工程序用的數(shù)據(jù)庫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所記載的座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序分析裝置，其特征在于數(shù)據(jù)庫是關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
5.座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序編制裝置，其特征在于參照如權(quán)利要求3或4中任一項(xiàng)所記載的數(shù)據(jù)庫，編制座標(biāo)及表面特性測量用零件加工程序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所記載的座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序編制裝置，其特征在于為了決定測量條件而分析數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，對其結(jié)果進(jìn)行顯示或輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所記載的座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序編制裝置，其特征在于分析數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，自動決定測量條件。
8.座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序分析方法，在用零件加工程序進(jìn)行測量控制的座標(biāo)及表面特性測量中，其特性在于具有分析零件加工程序以提取測量信息或測量條件的測量方法分析步驟；及對上述測量條件進(jìn)行可改寫存儲的存儲步驟。
9.座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序分析方法，在用零件加工程序進(jìn)行測量控制的座標(biāo)及表面特性測量中，其特性在于具有分析零件加工程序以提取測量信息或測量條件的測量方法分析步驟；及使上述測量條件對應(yīng)各要素測量進(jìn)行可改寫地存儲的存儲步驟。
10.座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序分析方法，在用零件加工程序進(jìn)行測量控制的座標(biāo)及表面特性測量中，其特性在于具有輸入實(shí)際測量零件加工程序、工件的加工信息數(shù)據(jù)，分析上述實(shí)際測量零件加工程序以提取各要素測量的測量條件的測量方法分析步驟；及將在上述各要素測量中所提取的測量信息或測量條件，變換為編制零件加工程序所需的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫編制步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所記載的座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序分析裝置，其特征在于數(shù)據(jù)庫是關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
12.座標(biāo)及表面特性測量的零件程序編制方法，其特征在于具有參照權(quán)利要求10或11中任一項(xiàng)所記載的數(shù)據(jù)庫，編制座標(biāo)及表面特性測量用零件加工程序的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12中記載的座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序編制方法，其特征在于具有為了決定測量條件而分析數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的步驟；及對其結(jié)果進(jìn)行顯示或輸出的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所記載的座標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序編制裝置，其特征在于具有分析數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，自動決定測量條件的步驟。
15.一種媒體，其特征在于用于存儲在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行下述步驟的程序分析零件加工程序以提取測量信息及測量條件的測量方法分析步驟；及對上述測量條件進(jìn)行可改寫存儲的存儲步驟。
16.一種媒體，其特征在于用于存儲在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行以下步驟的程序測量信息數(shù)據(jù)庫的分析步驟；及零件加工程序編制步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開一種坐標(biāo)及表面特性測量的零件加工程序的分析及零件加工程序的編制方法,其通過零件加工程序進(jìn)行測量的控制坐標(biāo)及表面特性測量,分析零件加工程序,提取出測量信息或測量條件,通過對該測量條件可改寫存儲,就可以使實(shí)際測量中的最佳測量條件反映在零件加工程序中,并在以后的測量控制中可增加實(shí)際測量條件。
文檔編號G01B21/04GK1278328SQ98810771
公開日2000年12月27日 申請日期1998年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月28日
發(fā)明者張玉武, 采女政義, 深谷安司, 山崎和雄 申請人:三豐株式會社, 株式會社森精機(jī)制作所, 大隈株式會社, 山崎和雄