点；通过集合所述零件数据与所述理论加工零件数据生 成控制数据，所述控制数据包括表示所述零件与所述理论加工零件的集合的多个参考点； 通过集合所述控制数据与所述界标点数据生成机床控制数据，所述机床控制数据包括表示 定位在所述机床床身上的所述零件与所述理论加工零件的所述集合相对于所述多个界标 点的多个参考点；以及执行用于控制所述机床的操作的所述机床控制数据以形成加工零 件。
[0032] 从下列详细描述、附图以及所附权利要求中，所公开的系统和方法的其他实施方 式将变得显而易见。
【附图说明】
[0033] 图1是所公开的用于操作机床的系统的一种实施方式的正面立体图；
[0034] 图2是所公开的用于操作绘出位于机床床身上的零件的机床的系统的正面立体 图；
[0035] 图3是示出实施所公开的用于操作机床的系统的框图；
[0036] 图4是加工零件所耦接至的部件的一种实施方式的部分正视图。
[0037] 图5是所公开的用于操作机床的方法的一种实施方式的流程图；
[0038] 图6是示出验证图5的控制数据的实例的流程图；
[0039] 图7是示出验证图5的机床控制数据的实例的流程图；
[0040] 图8是示出所公开的用于执行质量保证的方法的一种实施方式的流程图；
[0041] 图9是飞机生产和维护方法（service methodology)的流程图；以及
[0042] 图10是飞机的框图。
【具体实施方式】
[0043] 以下详细描述参考示出本公开的【具体实施方式】的附图。具有不同结构和操作的其 他实施方式不得背离本公开的范围。类似参考标号可指不同附图中的相同元件或者部件。
[0044] 参考图1和图2,公开了用于操作诸如数控机床的机床、整体指定为10的系统的 一种实施方式。所公开的系统10可包括诸如数控（"NC"）机床（例如，多轴计算机数控 ("CNC"）机床）的机床12和图像捕捉设备26。贯穿本说明书中，可针对NC机床12讨论 所公开的系统10和方法200的实施方式（图5)，然而，本领域技术人员将认识到，这些原理 适用于机器人、自动化工具、机床、夹具以及在自动化（例如，计算机）或者手动控制下移动 的其他物体。
[0045] NC机床12可包括机床床身14和机床工具16。机床床身14可以是用于保持原始 或者未加工零件42 (诸如，工件或者其他材料）的任何合适类型的切割床（图2)，而零件 42通过机床工具16来加工。机床工具16可包括被配置为保持探测器（probe) 29 (图1)或 者切割工具（cutting tool) 20 (图2)的主轴18。切割工具20可以是旋转切割工具、等离 子切割器、超声切割器、激光切割器、氧气乙炔切割器或者任何其他类型的切割器。
[0046] NC机床可包括机床坐标轴系56 (例如，机床坐标系）。机床工具16和/或机床床 身14可围绕多个轴移动（例如，5轴机床）。机床床身14可沿着X轴、Y轴和/或Z轴线性 平移、和/或机床工具16可沿着X轴、Y轴和/或Z轴线性平移和/或围绕Y轴、X轴和/ 或Z轴转动。例如，机床床身14可横跨在轨道上（未示出）。机床床身14可沿着Y轴在箭 头30的方向上移动。机床工具16可安装到机架28上并且横跨在轨道（未示出）上。机 床工具16可沿着X轴在箭头32的方向上、沿着Z轴在箭头34的方向上、围绕X轴在箭头 36的方向上、并且围绕Y轴在箭头38的方向上移动。可使用各种类型的机架28。例如，机 架28可以是龙门架、悬臂梁或者适合于保持机床工具16的其他支撑设备。通常，机架28 的至少一部分可位于机床床身14的上方。本领域技术人员将认识到，NC机床12可包括其 他多轴配置。
[0047] NC机床12可包括连接至机床床身14的多个界标点22。多个界标点22可位于机 床床身14的外部边缘附近，因此，NC机床12的工作平台40可落在多个界标点22内。例 如，多个界标点22可永久性地连接至机床床身14的工作表面24上的已知静止位置或者地 点。又例如，多个界标点22可以可移除地连接至机床床身14的工作表面24上的已知静止 位置或者地点。
[0048] 在示例性实施方式中，多个界标点22可包括三个界标点，分别被称为第一界标点 22a、第二界标点22b以及第三界标点22c，被定位成相对于机床床身14以及彼此成大致正 交关系。多个界标点22可定义界标点坐标轴系46。例如，第一界标点22a可定义界标点 坐标轴系46的坐标轴原点位置。第二界标点22b可与第一界标点22a间隔开并且与第一 界标点22a(例如，轴向）对齐，以（例如，相对于机床床身14)定义界标点坐标轴系46的 X轴。第三界标点22c可与第一界标点22a间隔开并且与第一界标点22a(例如，轴向）对 齐，以（例如，相对于机床床身14)定义界标点坐标轴系46的Y轴。
[0049] 多个界标点22可包括适合于在图像捕捉操作过程中被图像捕捉设备26识别、捕 捉、和/或定义的任何光学目标。例如，多个界标点22可以是反光镜、激光目标反射镜、激 光目标跟踪器等。
[0050] 如本文中更详细描述的，在NC机床12的操作之前，NC机床12的机床坐标轴系56 可被调零位至由多个界标点22所定义的界标点坐标轴系46 (图5)。整体被称为零件42的 未经加工的零件（图2)可相对于多个界标点22定位在机床床身14上（例如，位于工作平 台40内）。例如，零件42可被加载到夹具48上并且夹具48可被加载到机床床身14上。零 件42可以是要被NC机床42加工（例如，钻、锪、划线、切割、剪切和/或以其他方式加工） 以形成加工零件（未示出）的任何工件或者部件材料。例如，零件42可以是未经加工或者 部分未经加工的车辆（例如，飞机）面板，并且被加工的零件可以是适合于安装的车辆的加 工面板（例如，成品面板）。夹具48可以是用于将零件42定位并且保持在机床床身14上 的合适位置的任何定制化设备。可选地，操作人员可将有关零件42的基本信息（诸如，材 料厚度）输入到计算机44中。
[0051] 图像捕捉设备26可位于或者定位成靠近机床床身14 (例如，处或者附近）。例如， 图像捕捉设备26可定位在机床床身14上方。图像捕捉设备26可以是单机设备、便携式设 备、或者可被集合到NC机床12中。例如，图像捕捉设备26可安装在三脚架或者类似的支 撑设备上。又例如，图像捕捉设备26可被安装在机架28上。
[0052] 图像捕捉设备26可以是能够捕捉物体的数字图像（例如，扫描）和/或基于物体 的捕捉数字图像生成表示物体的数字数据（例如，数字图像数据）的任何合适的设备。例 如，图像捕捉设备26可包括但不限于，数字照相机、摄影测量仪、数字扫描仪、光扫描仪（例 如，白光或者蓝光扫描仪）、激光扫描仪、超声扫描仪等。例如，图像捕捉设备26可以是高分 辨率三维（"3D"）图像扫描仪。3D图像扫描仪的一种实例可将光的图案投影到物体上并 且图像捕捉设备26可捕捉物体上的光的图像作为数据。如具体非限制性的实例，图像捕捉 设备26可以是来自德国布伦瑞克的 GOlVi? (Gesellschaft fiir Optische Messtechnik) 的ATOS 3D扫描仪。
[0053] 本领域技术人员将认识到，图像捕捉设备26可被配置为捕捉多个（例如，两个或 更多个）3D图像（例如，扫描图像）（其被合并以产生复合数字数据和/或复合数字模型）。 此外，多个（例如，两个或更多个）图像捕捉设备26可用于产生被合并以生成复合数字数 据和/或复合数字模型的多个3D图像。
[0054] 参考图3,由图像捕捉设备所生成的数字数据可以是表示基于物体（例如，零件 42或者加工零件112)的数字图像的物体的任何数据。例如，数字数据可被称为零件数据 72和加工零件数据114。数字数据可包括表示物体的多个参考点（例如，点云数据（point cloud))。例如，零件数据72可包括多个参考点74并且加工零件数据114可包括多个参考 点 116。
[0055] 如本文中更详细讨论的，数字数据可经由电子通信链路80 (诸如，通过电缆或无 线通信）发送至计算机44 (图1)。数字数据可通过软件转换成表示扫描物体（例如，零件 42或者加工零件112)的几何形状的数字模型（例如，零件模型76和加工零件模型118)， 并且可以可选地显示在计算机44上。机床操作人员可确定基于捕捉的数字数据的数字模 型适当地表示所扫描的物体（例如，机床床身14上的相对于多个界标点22的零件42)。
[0056] 再次参考图1和图3,NC机床12可使用的操作程序和/或软件可存储在计算机44 和/或数据位置（location) 52中。数据位置52可以是与计算机44电子通信（例如，电缆 或者无线网络）的本机或者网络驱动器。可替代地，数据位置52和计算机44可以是单个 设备。软件可基于反映零件42相对于界标点坐标轴系的位置和方位的机床控制数据104 建立新的操作程序（例如，机床驱动数据）（图3)。
[0057] 机床控制器54 (图1)可经由电子通信链路80 (图1)连接至NC机床12以加载机 床控制数据104并且运行操作程序，以驱动机床工具16的多轴移动和/或机床床身14,由 此相对于零件42 (图2)适当地锁定并且定位主轴18和切割工具20 (图2)。可替代地，计 算机44和机床控制器54可以是单个设备，机床控制器54和数据位置52可以是单个设备， 或者计算机44、机床控制器54以及数据位置52可以是单个设备。
[0058] 计算机44可被配置为通过电子通信链路80从图像捕捉设备26接收数字数据（例 如，扫描图像数据）或者数字数据组（图1)。例如，计算机可从图像捕捉设备26接收零件 数据72和/或加工零件数据114。计算机44可运行计算机可读介质上实施为指令的图像 处理软件，从而处理数字数据（例如，零件数据72和/或加工零件数据114)并且生成数字 模型（例如，零件模型76和/或加工零件模型118)。在实例实施方式中，图像捕捉设备26 可将原始数字数据发送给计算机44,在这种情况下，计算机44可包括图像处理软件。在另 一实例实施方式中，图像捕捉设备26可包括图像处理软件，在这种情况下，图像捕捉设备 26可将被处理的数字数据发送给计算机44。
[0059] 计算机44可被配置为从另一来源接收数字数据。例如，计算机44可从便携式坐 标测量设备（例如，测量数据88)或者从另一计算机（公称零件数据86)接收理论加工零 件数据82。计算机可运行计算机可读介质上实施为指令的软件，从而处理理论加工零件数 据82并且生成理论加工零件模型94。
[0060] 参考图5并且参考图1-图4,公开了一种用于操作诸如数控机床的机床、整体指定 为200的方法的实施方式。如框202所示，可设置NC机床12 (例如，CNC机床）和图像捕 捉设备26。如框204所示，多个界标点22 (例如，第一界标点22a、第二界标点22b以及第 三界标点22c)可连接至机床床身14。
[0061] 本领域技术人员应当认识到，如框204所示，如果多个界标点22被永久性地固定 至机床床身14,则将多个界标点22连接至机床床身14的操作步骤可以是一次性动作。如 果多个界标点22中的一个或者多个的位置被改变（例如，可移动的界标点），则在多个界标 点22中的一个或者多个界标点的位置改变之后可执行框206中所示的操作步骤。
[0062] 如框206所示，可生成界标点数据62 (图3)。通过使机床工具16 (例如，配备主轴 18)配备探测器29 (图1)可生成界标点数据62。机床工具16 (例如，主轴18)可移动至与 多个界标点22(例如，轴向）对齐（例如，点动（jog))以使用探测器29对多个界标点22 中的每个进行探测（例如，接触）。基于对多个界标点22的探测，界标点数据62可包括表 示多个界标点22相对于机床床身14的位置的数据。因此，界标点数据62可包括表示机床 床身14上的多个界标点22的多个参考点64。界标点数据62可（例如，经由