具有中央数据库的CNC加工装置及测量方法

摘要

本发明涉及借助至少一个测量机(3)及一个用于将待加工工件(1，5)的尺寸作为参数输入到数据库(2)中的装置进行计算机控制的工件测量的装置及方法。该方法及装置的特征在于：通过一个计算机根据由数据库(2)读入的参数产生测量程序的测量策略及该所产生的测量程序被转换成与机器(3)相关的测量机(3)的控制程序。

说明书

技术领域

本发明涉及借助至少一个测量机及一个用于将待加工工件的参数输入到数据库中的装置进行计算机控制的工件测量的装置及方法。

背景技术

在现代机械制造方面，快速、高效、经济及精密的制造或加工机器部件是必不可少的，这些部件在数控机床即所谓的CNC加工机上被加工。这些CNC加工机设有计算机控制部分，它控制各个机械零件及工件加工时的运动过程。其中计算机控制部分对加工机的电动机发出控制指令，加工机根据这些指令用其刀具加工待加工的工件。在此情况下这些工件通常由钢制成，但基本上也可用其加工其它材料。对于这些工件的精度要求可能很高，例如在制造印刷机时要求工件的尺寸测量精确到千分之一毫米，以便保证印刷机毫无问题地运行。

由于该原因需要用CNC加工机加工的这件工件在每道加工后进行测量，以保证维持最小的公差。在高精度的要求下工件的测量借助机器来进行，在该测量机上固定这些待测量工件及接着进行测量。如果测量机确定出超过允许公差的给定值的偏离，则需要或者再加工该工件，或当不能再加工时将其挑出。为了在一个CNC加工机上控制加工过程及在一个测量机上执行测量过程，这两个机器必需知道相应工件的精确尺寸。即工件的尺寸必需存储在测量机及CNC加工机的控制计算机中，由此使该工件相应地可被加工及测量。

在现代测量机中，在每个测量过程中需要待测量工件的尺寸被输入到测量机的计算机中，以便接着可检验该工件与输入数据的一致性。变换地，可事先在测量机的计算机中输入多个测量过程，但仅可在机器上改变这些测量过程。因为每个测量机的制造者设有用于其机器的自己的编程系统，当测量机更换时需要进行重新编程。此外每个新的测量过程必需在所属测量机上编程。

发明内容

本发明的任务在于，提供用于计算机控制的工件加工的装置及方法，它们能比现有技术更简单地对于新的加工及测量过程重新改编程序。

本发明提出了一种借助至少一个测量机及一个用于将待加工工件的尺寸作为参数输入到数据库中的装置进行工件测量的装置，其中：通过一个计算机根据由所述数据库读入的这些参数可产生一个测量程序。

本发明还提出了一种借助至少一个测量机及一个用于将待加工工件的尺寸作为参数输入到一个数据库中的装置进行工件测量的方法，其中：通过一个计算机根据由所述数据库读入的参数产生一个测量程序。

有利的是，该所产生的测量程序可被转换成与所述测量机的与机器相关的控制程序。

有利的是，所述工件参数可在所述测量机的控制程序的运行时间上被读入。

有利的是，所述数据库连接在一个用于输入待加工工件的参数的单独的计算机上。

根据本发明，数据即待加工工件的尺寸作为参数被存储在一个数据库中。因此待测量工件的数据不再被编程到机器控制部分或测量机的测量程序中，而可由测量机在每次要执行的测量过程前直接由该数据库接收。因此测量机可以全部用于待加工工件的测量，而其数据被存储在该数据库中。在加工运行中所有测量机可在该数据库中取数，这使所有机器设备的管理显著地简化。仅有一个中央数据库，在其中存储待加工工件的数据及多个或所有的测量机可从其中取数，由此数据仅需供给该一个或少数几个数据库。因为测量机可出自不同的制造者，在测量机的控制计算机上将运行转换程序，它使来自数据库的数据转换成适合相应测量机的格式。但该转换软件必需在购置新测量机时一次地进行，以使得以后在测量机上的其它编程过程成为多余。仅以此方式方法才可使测量机彼此有意义地联网，其中该数据库用作中央结点。因此在测量机上运行参数化的测量程序，这些程序从数据库加载待测量工件的数据。因此测量机的测量程序被设置成参数化的，即工件的尺寸作为参数仅在测量程序运行时间上才输入到测量机的测量程序中，由此工件尺寸的改变可与测量程序无关地进行及测量程序在参数改变时不用象现有技术中那样每次必需重新编制。

在本发明的一个有利构型中提出，该CNC加工机具有对待加工工件的存储在数据库中的数据取数的可能性。因为在数据库中合乎目的地存储了所有待加工工件的数据，它们必需在测量机上进行测量，因此这些数据也可以在CNC加工机上实际加工工件时使用。因为通常仅测量先前在CNC加工机上被成型及反回的工件。以此方式方法，测量机中央编程的优点也可用于CNC加工机的编程。因此这些CNC加工机也连接到数据库上及可以读取存在其中的数据。为此CNC加工机的连接在数据库上的控制计算机上运行有一个转换程序，它将来自数据库的数据转换成与相应CNC加工机相兼容的格式。同样该转换程序必需在购置时对每个CNC加工机一次地编入，由此使CNC加工机控制程序以后的改变成为多余。该CNC加工机由数据库读出待加工的工件的数据及借助这些数据控制其刀具。

此外提出，该数据库连接在一个用于输入待加工工件的参数的单独的计算机上。以此方式方法产生了管理存储在该数据库中的待加工工件的数据的可能性。在此情况下用于输入数据的该单独的计算机既不需要位于例如运行在自己服务器上的数据库的附近，也不需要位于这些CNC加工机及测量机的附近。而该单独的计算机通过数据导线连接到数据库的服务器即可。在该单独的计算机上待加工工件的数据可在一个输入掩码(Eingabemaske)上用手输入，或数据可自动地由CAD程序提取，借助它们待加工工件的数据将建立在该计算机中。此外在该单独的计算机中还装有一个转换软件，它使通过输入屏输入的数据或源于所述CAD程序的数据转换成服务器上数据库的格式。以此方式方法可以通过单独的计算机在中央位置上改变数据库中的数据，而不必以任何方式方法干预CNC加工机及测量机的控制计算机的程序。

在本发明的另一构型中提出，CNC加工机连接在用于输入待加工工件的参数的单独计算机上。以此方式方法可使来自单独计算机的数据也直接地传送到该CNC加工机上，而无需从数据库中读出它们。这些数据尤其涉及仅对于这些CNC加工机的加工过程重要的，而对于这些测量机的测量过程不起作用的数据。这些数据无需存储在全局数据库中，而可直接地由单独的计算机导入到相应的CNC加工机。

此外的优点是，该单独计算机具有一个装置，借助该装置可使由CAD程序产生的待加工工件的数据转换成一个数据格式，待加工工件的参数以该数据格式被存储在数据库中。由CAD程序产生的数据通常具有与数据库中的数据不同的数据格式。例如在CAD程序中的数据通常以“Step”格式出现，而数据库使用“SQL”格式。此外由CAD程序的数据还必需附加补充标准，例如根据DIN标准的公差。这样准备的数据接着被转换成数据库的格式。

有利的是，该所产生的测量程序被转换成与所述测量机的与机器相关的控制程序。

有利的是，将作为参数的这些待加工工件的尺寸与所述测量机的测量程序及控制程序分开地存储在数据库中；及一个在测量机上待测量的工件的、用于所述测量机的测量过程的这种参数由所述数据库读入到所述测量机的控制程序中。

有利的是，在一个单独的计算机上进行一个待加工工件的参数的建立。

有利的是，在单独的计算机中借助CAD程序建立待加工工件的这些参数，这些建立的参数被转换成一个适合所述数据库的格式及以该格式被存储在所述数据库中。

在本发明的一个特别有利的构型中提出：测量机在每个测量过程前重新向数据库请求并读入用于测量待加工工件所需的数据或参数。因此从数据库提取的、用于测量过程的测量机的数据在每个测量过程以前被置成当前状态，由此使数据库中间隔时间内可能出现的待加工工件数据的变化立即被接收到测量机的测量程序中。当多个实际上相同的工件先后被测量以致实际上不用重新从数据库读入数据时，这尤其地重要。如果多个测量过程先后在中间隔时间内发生数据改变，则当测量机在每次测量过程前未提取当前在数据库中存储的数据而取而代之地提取在其自己的中间存储器中的数据时，将不会考虑到该数据的改变。通过本发明的该有利构型可用来使：测量机始终以当前数据工作，此外，对于CNC加工机这也完全适用，这时该加工机直接从数据库取得其数据。因此这些CNC加工机也可以总是保持在数据库的当前状态上。

附图说明

现在将借助多个附图来详细描述本发明。附图为：

图1：一个CNC加工机，两个坐标测量装置，具有一个数据库的SQL服务器及一个单独用于建立待加工工件的数据的计算机的概要组合，

图2：由一个坐标测量装置，具有一个数据库的SQL服务器及一个单独的用于输入待加工工件的数据的计算机组成的缩小组合，及

图3：用于在一个单独的计算机上手工输入待加工工件的数据的输入屏。

具体实施方式

图1表示两个坐标测量装置3，一个具有全局数据库的服务器2，一个CNC加工机4及一个单独的计算机1的组合。该单独的计算机1可以是一个PC或一个笔记本电脑，在其中装有用于机器及工件设计的CAD程序11。在此情况下借助该CAD程序11设计的这些工件具有在CAD中适用的“Step”数据格式。此外在该单独的计算机1中具有一个软件13，它包括所谓的标准补充，由此在CAD程序11中建立的用于加工工件的参数通过该标准补充程序13可被补充例如根据DIN标准的公差范围。此外在该单独的计算机1中还运行一个第三程序12，即用于特征管理的程序12。该程序用于确定CNC加工机4的一些加工过程。因此由CAD程序11补充的参数最后借助一个也在单独的计算机1上运行的转换软件7作为参数转换成服务器2中全局数据库的格式。在此情况下，这些参数被格式化为用于数据库的公知编程语言SQL，其中服务器2设有Unix操作系统。单独的计算机1的操作系统最好为Windows，其中也可使用其它系统如Linux，只要它们可以支持在计算机中运行的程序11，12，13。其中服务器2及单独的计算机1可通过数据导线有线连接地或无线地进行通信。

坐标测量装置3也通过这样的数据导线与服务器2通信，以使得在每个测量过程前存储在服务器2中的参数可被调回。在全局数据库中作为参数存储待测量工件的尺寸，公差及测量策略，由此对于工件测量所需的这些数据坐标测量装置3可从由服务器2的数据库读出到其控制程序中。因此在坐标测量装置3的控制计算机的控制程序中不需要存储任何工件的参数。坐标测量机3的控制程序是测量机专有的，因为每个制造者要顾及其自己的特点。因此在坐标测量机3的前面连接所谓的后处理器，该后处理器将与测量机无关的测量程序转换成测量机专用的控制程序。该后处理器作为转换软件7表示在图1及2中。仅当通过在装置无关的测量程序中读入了参数才可根据读入的参数确定用于测量过程的合适测量策略，及通过用于当前测量过程的内部算法提供测量程序以及由此在后处理器中产生的测量装置3的控制程序。

在根据图1的组合中，用于CNC加工机4的CNC编程系统41的控制计算机可取出服务器2的数据库中的参数。因此CNC加工机4的控制计算机的参数不再需要被编程，而可直接地由服务器2接收。为了格式转换，除了CNC编程系统41外在CNC加工机4中的计算机中还运行一个转换软件7，它将来自SQL服务器2的参数转换成CNC加工机中通用的格式。在CNC加工机4的控制计算机中运行的CNC编程系统41将借助这些参数这样地控制其本身加工机42的电动机，以致加工机42的刀具根据来自SQL服务器2的数据库的参数来加工待加工工件。此外CNC加工机4还设有连接单独计的算机1的数据连接部分8，由此使CNC加工机4需要的参数可直接由单独的计算机1传送给它。

图2表示两个坐标测量装置3的一个组合，它们在服务器2上与全局数据库相连接，其中服务器2又通过数据连接部分连接到一个单独的PC5上。该单独的PC5原则上是与图1中单独的计算机1相同的计算机，其中根据图2的PC5不是绝对地必需设有CAD程序。该计算机5也可仅设有一个输入屏6，通过它操作者可用手输入用于待加工工件的数据或参数。这些由手输入的数据或参数也同样被存储到服务器2的数据库中，及然后提供坐标测量装置3上的测量过程使用。当然，在输入屏6上的手工输入也可在图1中的CAD计算机1上进行，由此使图1中的组合既可自动地通过CAD程序也可通过输入屏6用手编程。图1与2中关键的是，参数的输入仅需在一个计算机1，5上，由此使单个坐标测量装置3的编程成为多余，因为机器3要在其控制程序的运行时间上由数据库2将参数读入到其控制程序中。控制程序本身在参数变化时不再改变及不重新编制，这体现了时间的显著节省。

图3表示输入屏6的示例。操作者可通过该输入屏6输入待加工工件的尺寸及同时确定测量策略或加工策略。在根据图3的输入屏6中它涉及用于一个工件中螺纹孔的参数。借助那里输入的参数将通过笛卡儿XYZ坐标确定螺纹孔的位置，此外也确定它的直径，它的螺距及在工件中设置螺纹孔的方式方法。当所有需要的数据在输入屏6上进行输入时，该螺纹孔将被设置特征号及储存在服务器2的数据库中。因此对于每个工件可通过各特征号存储多个过程，其中对于多个工件相同的特征仅需一次地以共同的特征号储存。这使得对于待加工工件的参数输入减少到最小。当由数据库2将工件数据读出到连接在测量机3前面的计算机上时，将在该计算机中根据读出的数据建立测量程序。然后该测量程序借助转换软件7转换成测量机3的控制程序，由此测量机3可进行相应的测量过程。在此情况下控制程序总是实时地从数据库2读出参数。