应用机床查明特征的方法_2

文档序号:9278064阅读:来源:国知局
区域,在该区域中模拟探针能检测/感测物体的表面,并因此收集关于所述物体的测量数据。正如将要理解的,这将根据探针的不同而改变。在接触式探针的情况下,这可以包括所述探针的表面接触部分(例如,具有触针的模拟探针的触针尖端)。在非接触式探针的情况下,它可以是空间中的以下点、区域或容积:在所述点、区域或容积中所述非接触式探针能够感测和测量所述表面。
[0019]对于每个横越,所述模拟探针和物体穿过所述物体的特征相对于彼此移动的运动路线的形式可以是大致相同的。所述模拟探针和物体可以以步进的方式在每次横越之后更靠近彼此地移动。
[0020]正如将要理解的,模拟探针将具有给定的测量范围。这可以根据探针的不同而改变。所述测量范围可以是总范围,在该总范围上所述探针能够获得测量值。例如,与接触式探针相关。这可以是探针能够获得测量数据的整个偏转范围。在先横越与后续横越之间的差别可以被构造得充分的小,从而如果沿着在先横越没有获得任何表面测量数据,则后续横越将不会使得所述模拟探针获得超出它的测量范围的物体表面测量数据。可选地,以不大于(例如小于)探针的测量范围的步进,横越彼此偏离。
[0021]所述模拟探针可以包括优选测量范围。所述优选测量范围可以小于模拟探针的给定/总测量范围。所述模拟探针可能能够获得位于它的优选测量范围之外的数据,但是在该范围之外获得的数据可能是次优选的,例如因为它可以被认为比在优选测量范围之内获得的数据精确度小些。在接触式探针的情况下,所述优选测量范围可以小于模拟探针的总偏转范围。因此,所述优选测量范围可以是模拟探针的整个测量范围的子集。对于任何给定探针,所述优选测量范围的精确边界可以随着探针的不同而变化,并且甚至随着测量操作的不同而改变。它可以是以下范围:对于该范围所述模拟探针已经对于任何给定的测量操作被校准,例如以给出期望的精度水平。在先横越与后续横越之间的差别可以被构造得充分的小,从而如果沿着所述在先横越没有获得表面测量数据,则后续横越将不会造成所述模拟探针获得超出它的优选测量范围的物体表面测量数据。可选地,以不大于(例如小于)探针的优选测量范围的步进,横越彼此偏离。
[0022]所述方法可以包括:完全基于来自模拟探针的数据而确定模拟探针是否获得满足所述至少一个标准的测量数据。与考虑来自机器其它部分的数据(诸如来自机器编码器的数据,所述编码器报告位于机床坐标空间中的探针自身位置)相比,这可以更加简单并且更加有效率。这是有用的,因为这能够减少确定是否继续或随后停止沿着所述路径的运动所需的处理资源和/或所花费的时间。
[0023]所述方法能够进一步包括基于所获得的测量数据确定物体的位置和/或方位。这可以包括:将从模拟探针获得的数据与关于模拟探针在机床工作空间中的位置的数据结合在一起。这种模拟探针的位置数据可以例如从位于机床设备上的位置编码器获得。
[0024]所述模拟探针可以是非接触式探针,例如光学、电容或电感式探针。所述模拟探针可以是接触式模拟探针。例如,所述模拟探针可以是具有用于接触物体的可偏转触针的接触式模拟探针。
[0025]所述方法可以进一步包括:产生后续运动路线,模拟探针和物体沿着所述后续运动路线相对于彼此运动,用于基于测量数据的物体的后续测量。在所述后续运动路线期间所使用的模拟探针可以与在之前运动路线期间所使用的查明所述特征的模拟探针相同。
[0026]可以在程序中限定所述运动路线。所述程序可以被加载到控制器中,所述控制器被构造以便根据所述程序控制模拟探针与物体的相对运动。
[0027]所述方法可以包括:响应于(如上所述,立即或者在稍后的时间点)确定已经收集了根据至少一个标准的扫描的表面测量数据,发出中断信号。所述控制器可以被构造成响应于所述中断信号停止实施所述程序中的以下部分:所述部分控制模拟探针和物体之间的运动路线。可选地,所述方法可以包括设定一个变量,以确定已经收集了根据至少一个标准的扫描的表面测量数据。这可以造成在某个后续点处所述控制器停止实施所述程序的以下部分,该部分控制所述运动路线。
[0028]正如将要理解的,所述方法可以包括:如果确定了所述模拟探针还没有获得根据至少一个标准的沿着所述物体表面的扫描的测量数据,则继续沿着所述运动路线。
[0029]可以预先确定整个运动路线。所述方法可以包括:根据预定运动路线相对于彼此移动所述模拟探针和物体,而不会偏离所述运动路线。可选地,在沿着所述运动路线运动期间,所述运动路线可以被修正。
[0030]如上所述,所述方法包括模拟探针的表面感测区域多次横越穿过所述物体。可选地,所述模拟探针和所述物体所采用的运动路线的形式对于每次横越可以大致相同。例如,前次穿过和后续穿过均可以包括沿着直线相对于彼此移动所述模拟探针和物体以便使得所述模拟探针的表面感测区域横越待查明的特征。所述运动路线可以被构造成使得所述表面感测区域对于后续横越的路径与它的前次横越的路径偏离。例如,对于后续穿过,模拟探针的一部分(例如诸如工件接触尖端等工件感测部)与物体之间的名义相对偏离可以是不同的,特别是可以是名义较小的。所述模拟探针和物体可以例如以逐步的方式在每次横越之后移动得更彼此靠近。然而,正如将理解的,不是必须是这个情况,例如所述模拟探针和物体可以沿着每次横越递增地移动得彼此更接近/靠近。
[0031]初始地,所述模拟探针和物体可以充分地彼此远离,使得所述模拟探针相对于所述特征/物体不是处于位置感测关系。
[0032]所述物体可以是这样的物体,它在安装所述模拟探针的机器上被(和/或将被)机加工。因此,所述方法可以包括:例如在上述测量步骤之前在相同的机床上机加工所述物体。可选地,可以在上述测量步骤之后进行机加工。这种后-测量机加工可以发生在测量发生在其上的相同的机床上。这种后-测量机加工可以是基于在上述测量步骤期间获得的测量数据。所述机床可以是切削机器,诸如金属切削机器。
[0033]所述模拟探针可以是密封式模拟探针。也就是,所述模拟探针可以被密封以便保护内部传感器部件免受外部污染。例如,所述探针可以包括探针本体,所述探针本体容纳用于直接或者间接测量物体表面的传感器,所述传感器在所述探针本体内被密封而免受外部污染。例如,在接触式探针的情况下,所述探针可以包括探针本体、触针元件以及用于测量所述触针元件相对于所述壳体位移的传感器,在所述壳体中设置至少第一柔性密封元件,所述第一柔性密封元件在所述探针本体与所述相对移动的触针元件之间延伸,使得所述传感器被包含在一密封的腔室内并且从而被密封而免受外部污染。
[0034]所述物体可以是叶片,所述特征可以是叶片的边缘。例如,所述叶片可以是涡轮发动机的叶片。
[0035]所述方法可以进一步包括产生运动路线,所述模拟探针和物体沿着所述运动路线相对于彼此移动,用于基于所述测量数据的物体的后续测量。产生运动路线可以包括改变预先存在的程序和/或改变由所述程序参考的数据,它们共同限定所述运动路线。产生运动路线可以包括产生新的程序,它与由所述程序引用的数据相结合,限定所述运动路线。
[0036]所述方法可以包括重复本发明的方法的上述步骤,用于物体的不同特征,以获得物体的不同特征的扫描的测量数据。这可以提供关于物体的位置和/或方位的进一步有用的信息。
[0037]根据本发明的第二方面,提供了包括指令的计算机程序,当机床设备执行所述指令时,使得所述机床设备执行上述方法。
[0038]根据本发明的第三方面,提供了包括指令的计算机可读介质,当机床设备执行所述指令时,使得所述机床设备执行上述方法。
[0039]根据本发明的第四方面,提供了一种机床设备,其包括机床、安装在机床上的模拟探针、以及构造成控制所述模拟探针与物体的相对运动以便查明物体的特征的控制器,所述控制器特别被构造成控制所述模拟探针和/或物体以便遵循一运动路线,它使得在连续的横越过程中,所述模拟探针的表面感测区域在接近待查明的特征的同时多次横越穿过所述特征,以便最终与所述特征成位置感测关系,从而沿着横越的至少一部分收集关于所述特征的扫描的测量数据。
[0040]因此,本申请还描述了一种应用安装在机床上的模拟探针查明物体的方法,所述方法包括所述模拟探针和/或物体遵循一路径,所述路径被构造成相对于彼此移动所述物体的特征和所述模拟探针,其中以预定间隔确定所述模拟探针是否获得超出预定阈值的沿着所述物体表面的扫描的测量数据,并且随后基于所述确定的结果采取行动,所述预定阈值表示模拟探针获得关于所述物体的最小程度的数据。
[0041]以预定间隔确定模拟探针是否获得扫描的超出预定阈值的物体测量数据,意味着:可以在扫描操作中的合适点处执行所述分析,这可以有助于所述工艺的效率和所收集数据的有效性。
【附图说明】
[0042]下面将仅仅借助例子并且参照以下附图描述本发明的实施例,其中:
[0043]图1是显不了用于机床的系统架构的不意性图表;
[0044]图2(a)至2(c)是显示了模拟测量探针的测量范围的示意性图表;
[0045]图3是系统流程图,显示了在根据本发明实施例的测
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