要求的容差内，则可执行一 个或者多个故障排除过程，如框318所示。例如，可针对碎屑或油脂检查和/或清洁多个界 标点22的反射性表面和/或图像捕捉设备26的透镜。可重复框310、312、以及314中所示 的操作步骤。
[0106] 如框320所示，如果质量保证数据124位于所要求的容差内，则如框316所示，可 验证加工零件112的质量保证。经由质量保证数据124对加工零件112的验证可包括验证 (例如，自动验证）在质量保证数据124(例如，质量保证模型126)中表示的加工零件112 的一个或者多个加工特性和/或加工特征122 (例如，钻孔和沉头孔的直径和/或位置和/ 或净配平的位置）与在机床控制数据1〇4(例如，机床控制模型108)中表示的理论加工特 性和/或加工特征相比较位于所要求的容差内。
[0107] 例如，可通过将质量保证数据124(例如,质量保证模型126)的至少一个参考点 128 (例如，表示加工特征122)和机床控制数据104 (例如，机床控制模型108)的至少一个 对应参考点1〇6(例如，表示理论加工特征84)的误差（例如，偏差）与容差阈值范围比较 来验证质量保证数据124(例如，质量保证模型126)。在实例实施方式中，所比较的误差可 包括质量保证数据124的多个参考点128和机床控制数据104的多个参考点106。在另一 实例实施方式中，所比较的误差可包括质量保证数据124的多个参考点128的子集和机床 控制数据104的多个参考点106的子集。因此,可比较每个参考点或者参考点的子集的误 差。
[0108] 本领域技术人员将认识到，在比较过程中可丢弃预定百分比的异常值，因为这些 异常值可表示零件上的灰尘或者碎屑或者其他异常。
[0109] 在实例实施方式中，对质量保证数据124的验证可包括验证钻孔和沉头孔的直径 在+/-0. 005英寸内和/或钻孔和/或沉头孔的位置在+/-0. 030英寸内和/或配平的位置 在+/-0. 030英寸内。例如，在计算机可读介质上实施为指令的软件可验证质量保证数据 124中的加工特征122的误差阈值并且验证加工特征122在所要求的容差内，并且可选地， 如果不满足一定的容差要求（例如，误差阈值），则更换机床操作人员。
[0110] 如框322所示,验证质量保证数据124 (如框320所示）可包括确定在质量保证数 据124中所获取的加工特征122的特性与机床控制数据104相比是否位于所要求的容差 内。如框324所示，如果在质量保证数据124 (例如，质量保证模型126)中表示的加工零件 112的一个或者多个加工特征122与在机床控制数据104中表示的理论加工零件57的一个 或者多个理论加工特征84相比未位于所要求的容差内，则加工零件112被废弃。如框326 所示，如果在质量保证数据124中表示的加工零件112的加工特征122与在机床控制数据 104中表示的理论加工特征84相比位于所要求的容差内，则加工零件112可予以通过，并且 如框328所示，可将加工零件112投入生产。
[0111] 所公开的方法300可通过自动验证根据所公开的方法200执行的加工操作来提供 节省成本和循环时间的额外益处。例如，所公开的方法300可允许机床操作人员在加工零 件仍处于NC机床12中时获知质量保证操作的结果，这可在将零件生产出来之前提供更多 的时间来对任何质量问题作出反应。
[0112] 可在如图9所示的飞机制造和维护方法400以及图10所示的飞机402的背景下 描述本公开的实例。在预生产过程中，飞机制造和维护方法400可包括飞机402的规格和 设计404以及材料采购406。在生产过程中，进行飞机402的部件/子组件制造408和系统 集合（system integration)410。之后，飞机402可进行认证和交付412,以投入运行414。 当客户使用时，安排对飞机402进行例行维护和保养416,这还可包括维修、改造以及翻新 等。
[0113] 可通过系统集合商、第三方、和/或运营商（例如,客户）来执行或者实施方法400 的各个过程。为了该描述的目的，系统集合商可包括但不限于任意数量的飞机制造商和主 系统分包商；第三方可包括但不限于任意数量的承包商、分包商以及供应商；并且运营商 可以是航空公司、租赁公司、军事企业、服务机构等。
[0114] 如图10所示，通过实例方法400生产的飞机402可包括具有多个系统420的机身 418和内部构造（interior)422。多个系统420的实例可包括推进系统424、电力系统426、 液压系统428以及环境（environmental)系统430中的一种或者多种。可包括任意数量的 其他系统。尽管示出了航空实例，然而，可将所公开的系统10和方法200、300的原理应用 于诸如汽车行业的其他行业。
[0115] 在生产和维护方法400的任意一个或多个阶段过程中可采用本文中所包括的装 置和方法。例如，可使用所公开的系统10 (图1)和方法200 (图5)以及300 (图8)来生产 或者制造对应于部件/子组件制造408、系统集合410和/或维护和保养416的部件或子 组件。此外，在部件/子组件制造408和/或系统集合410的过程中，例如，通过大大加快 飞机402 (诸如，机身418和/或内部构造422)的组装或者降低成本可利用一种或者多种 装置实例、方法实例或者其组合。同样，在飞机402投入运行时，例如但不限于，维护和保养 416,可利用一种或者多种装置实例、方法实例或者其组合。
[0116] 尽管已经示出并且描述了所公开的系统和方法的各种实施方式，然而，本领域技 术人员在阅读说明书之后可做出变形。本申请包括这些变形并且仅受权利要求的范围的限 制。
【主权项】
1. 一种用于操作机床的方法，所述方法包括： 生成界标点数据，所述界标点数据包括表示机床床身上的多个界标点的多个参考点； 生成零件数据，所述零件数据包括表示零件相对于所述多个界标点的多个参考点； 生成理论加工零件数据，所述理论加工零件数据包括表示理论加工零件的多个参考 占. 通过集合所述零件数据和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和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和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；并且 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。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述控制数据包括对所述零件数据和所述 理论加工零件数据执行最佳匹配进程。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，生成所述控制数据包括： 从所述零件数据生成零件模型，所述零件模型包括所述零件相对于所述多个界标点的 几何表示； 从所述理论加工零件数据生成理论加工零件模型，所述理论加工零件模型包括所述理 论加工零件的几何表示；以及 通过集合所述零件模型和所述理论加工零件模型生成控制模型。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，集合所述零件模型和所述理论加工零件模型包 括使所述零件的所述几何表示的至少一部分与所述理论加工零件的所述几何表示的至少 一部分对齐。
5. 根据任一前述权利要求所述的方法，其中，生成所述机床控制数据包括： 从所述界标点数据生成界标点模型，所述界标点模型包括所述机床床身上的所述多个 界标点的几何表示； 从所述机床控制数据生成机床控制模型，所述机床控制模型包括定位在所述机床床身 上的所述零件和所述理论加工零件的所述集合相对于所述多个界标点的几何表示；并且 使所述界标点模型的所述多个界标点的所述几何表示与所述机床控制模型的所述多 个界标点的所述几何表示对齐。
6. 根据权利要求5所述的方法，进一步包括： 生成所述界标点数据的至少一个参考点与所述控制数据的至少一个参考点的误差；并 且 将所述误差的至少子集与阈值范围相比较以验证所述机床控制数据位于容差内。
7. 根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包括建立机床坐标轴基准线，其中，所述 界标点数据定义界标点坐标轴系，并且其中，建立所述机床坐标轴基准线包括使机床坐标 轴系与所述界标点坐标轴系对齐。
8. 根据任一前述权利要求所述的方法，其中，生成所述界标点数据包括： 为所述机床的机床工具配备探测器；并且 探测所述机床床身上的所述多个界标点。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个界标点包括以正交取向连接至所述机 床床身的三个界标点。
10. 根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述多个界标点的每个界标点包括被配 置为在探测所述机床床身上的所述多个界标点的过程中所定义的光学目标。
11. 根据任一前述权利要求所述的方法，其中，生成所述零件数据包括扫描定位在所述 机床床身上的所述零件和定位在所述机床床身上的所述多个界标点。
12. 根据任一前述权利要求所述的方法，其中，生成所述理论加工零件数据包括使用来 自所述加工零件将耦接至的部件的测量零件数据以及使用来自公称CAD模型的公称零件 数据中的至少一种。
13. 根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包括： 生成所述零件数据的至少一个参考点与所述理论加工零件数据的至少一个对应参考 点的误差；并且 将所述误差的至少子集与阈值范围相比较以验证所述控制数据位于容差内。
14. 根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包括： 生成加工零件数据，所述加工零件数据包括表示定位在所述机床床身上的所述加工零 件相对于所述多个界标点的多个参考点； 通过集合所述加工零件数据和所述机床控制数据生成质量保证数据；并且 通过将所述质量保证数据与所述机床控制数据相比较以确定所述加工零件数据与所 述机床控制数据之间的相关性来验证所述质量保证数据。
15. -种用于操作机床的系统，所述系统包括： 机床，包括机床床身和相对于所述机床床身的机床工具； 多个界标点，以正交取向连接至所述机床床身，所述多个界标点定义界标点坐标轴 系； 至少一个图像捕捉设备，靠近所述机床床身，所述至少一个图像捕捉设备被配置为扫 描所述机床床身上的所述多个界标点和定位在所述机床床身上的零件；以及 至少一个计算机，与所述机床和所述至少一个图像捕捉设备通信，所述至少一个计算 机被配置为： 接收界标点数据，所述界标点数据包括表示所述机床床身上的所述多个界标点的多个 参考点； 接收零件数据，所述零件数据包括表示所述零件相对于所述多个界标点的多个参考 占. 接收理论加工零件数据，所述理论加工零件数据包括表示理论加工零件的多个参考 占. 通过集合所述零件数据和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。
【专利摘要】本发明涉及用于操作机床和执行质量保证的系统和方法。一种用于操作数控机床的方法，包括：生成具有表示机床床身上的多个界标点的多个参考点的界标点数据；生成具有表示零件相对于多个界标点的多个参考点的零件数据；生成具有表示理论加工零件的多个参考点的理论加工零件数据；通过集合零件数据和理论加工零件数据生成控制数据；通过集合控制数据和界标点数据生成机床控制数据；以及执行用于控制数控机床操作的机床控制数据以形成加工零件。
【IPC分类】G05B19-18
【公开号】CN104698965
【申请号】CN201410601489
【发明人】戴维·J·埃克利
【申请人】波音公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年10月30日
【公告号】EP2881817A2, EP2881817A3, US20150153728