工件的生产和测量制造技术

披露了一种工件生产方法，其中，在生产过程中在至少一个生产机器(例如，10)上生产多个标称相似的工件。记录该生产机器(10)上这些工件中的至少一些的生产顺序或生产时间。在两个或更多个检查站(20、22、24)处测量如此记录的这些工件中的至少一些。在这些检查站(20、22、24)中的一个处测量一个工件的尺寸或点，并且在这些检查站(20、22、24)中的另一个处测量这些工件中的另一个的相应尺寸或点。考虑这些工件的生产顺序或生产时间来共同分析在该两个或更多个检查站(20、22、24)处进行的相应尺寸或点的这些测量的结果。基于对这些结果的共同分析产生输出信号。该输出信号指示该生产机器(10)或这些检查站(20、22、24)中的一个或多个的性能。

Production and measurement of workpieces

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工件的生产和测量
本专利技术涉及工件或零件的生产和测量，并且还涉及用于这种生产和测量的方法和制造系统。术语“工件”和“零件”在本说明书中可互换使用。
技术介绍
自动化工厂制造系统可以包括用于生产工件的一个或多个生产机器(如机床)。通常，这些工件可以被生产为一系列标称相同的工件。该制造系统还可以包括用于检查所生产工件的一个或多个检查站。检查站可以包括常规测量，如固定装置量规或甚至如高度量规或卡尺等手动量规。或者该检查站可以包括用于测量工件的坐标测量机(CMM)，或用于将这些工件与原始基准进行比较的比较测量仪。这些生产机器和检查机器可以各自具有通过网络链接至一个或多个服务器计算机的数字控制或计算机控制。参见美国专利号5,189,624(巴洛(Barlow)等人)的示例。可以在检查站处检查在生产机器上生产的一定比例的工件(或甚至所有生产的工件)。服务器可以调度将被转移到检查站的工件，并且可以控制用于此目的的转移机器人或输送机。在一些现有技术的示例中，检查结果可以简单地是通过决定或未通过决定。在未通过决定(拒绝)的情况下，这可以被反馈以允许对生产机器的调整，以便控制和改进后续的生产过程。在美国专利号5,189,624的示例中，生产过程的这种控制是手动地执行的。可替代地，即使在通过决定的情况下，如果单个工件的尺寸已经超过控制极限，则可以提供自动反馈来调整生产机器，例如以适当百分比的尺寸误差来更新切割工具偏移。在这种情况下，可以将控制极限设置为比工件将被拒绝的公差极限更低的水平。可替代地，可以将控制极限设置为工件被拒绝的水平。已知对一系列标称相同的工件中的多个工件的检查结果进行更复杂的分析。例如，可以过滤对连续工件的特定尺寸的一系列测量结果，以去除异常值。可替代地，可以对该一系列测量结果进行分析以检测趋势。例如，如果生产机器是具有在使用中磨损、或经受热漂移的切割工具的机床，则可能存在所生产工件的特征的尺寸随着时间的推移而增大或减小的逐渐趋势。这种分析可以在与生产机器分开的质量控制室或实验室中检查了工件后进行。生产过程的手动校正随后可以由熟练的机器操作员应用，但不会对同时生产的工件产生有益的影响。美国专利号6,400,998示出了一种系统，在该系统中，在测量机上对在机床上生产的工件进行检查。测量结果可以以各种方式进行分析，并被反馈给机床。分析趋势要求应当以与生产机器生产这些工件的顺序相同的顺序在检查站处对这些工件进行检查。否则，该趋势将不容易被观察到。通常，这是通过在生产所有待检查的工件时将这些工件从给定的生产机器发送到同一检查站来实现的。然而，这是对由服务器执行的生产调度的约束，该约束可能导致工厂中生产机器和检查站的使用效率低下。该约束还要求检查的速度应足够快，以使生产不会因检查而减慢。US2010/0228510披露了一种用于对由多个组装机器或装置组装的产品的缺陷进行分析的质量信息控制分析系统。当产品在组装后由检查机器进行检查时，检查结果可能指定缺陷部件的存在以及已经检测到的缺陷的类型。产品不是在测量机上进行检查的，并且因此检查结果不包括测量结果，使得例如不能确定产品的特征的尺寸随着时间的推移而增大或减小的逐渐趋势。此外，US2010/0228510涉及对已经制造的部件的组装，而不是涉及包括用于生产一系列标称相同的工件的一个或多个生产机器(如机床)的制造系统。还没有教导可以将来自特定组装机器的输出发送到任何可用的检查机器。
技术实现思路
本专利技术提供了一种工件生产方法，该工件生产方法包括：在生产过程中在至少一个生产机器上生产多个标称相似的工件；记录这些工件中的至少一些在该生产机器上的生产顺序或生产时间；在两个或更多个检查站处测量如此记录的这些工件中的至少一些；其中，在这些检查站中的一个处测量一个工件的尺寸或点，并且在这些检查站中的另一个处测量这些工件中的另一个的相应尺寸或点；以及共同分析在该两个或更多个检查站处进行的相应尺寸或点的这些测量的结果，考虑这些工件的生产顺序或生产时间。在本专利技术的优选实施例中，记录这些工件的生产顺序并在分析结果时将该生产顺序考虑在内，使得能够针对由给定生产机器生产的工件使用多于一个检查站，并且减少了对生产调度的上述约束。这可以使生产调度更有效地利用制造系统或工厂中的生产机器和检查站。然后可以基于对这些结果的共同分析产生输出信号，该输出信号指示该生产机器或这些检查站中的一个或多个的性能。可以评估生产过程或者确定生产机器的加工能力或检查站处的检查机器的能力。例如，该分析可以量化生产机器将工件制造到预定公差的能力。在这些结果接近或超过预定的极限值或公差值时，该输出信号可以是警报信号或给人类操作员的消息。然而，在一些优选实施例中，将该输出信号反馈给该生产机器，以调整该生产机器的该生产过程。例如，该输出信号可以是用于校正未来工件生产的工具偏移值。这些工件的生产顺序可以从其生产时间导出。在对这些测量的结果进行分析时，可以考虑这些工件的生产时间之间的时间间隔。对这些测量的结果进行分析可以产生该生产机器的性能随时间推移的有序历史。该方法可以包括检测这些测量的结果是否具有随着时间的推移而变化的趋势。例如，可以检测到特定尺寸的大小逐渐增大(或减小)，和/或检测到特定点的坐标随着连续工件的生产而变化；这可能是工具正在磨损或者机器设置正以某种其他方式漂移的指示。该方法可以包括检测生产机器的性能是否具有随着时间的推移而变化的趋势。该方法可以检测工件的特定尺寸或者特定点的坐标何时超过控制极限。或者该方法可以过滤连续工件上特定尺寸或点的一系列测量结果，以平滑结果或去除异常值，并且可选地检测经过滤的一系列测量结果何时超过控制极限。可以对这些测量的结果进行统计分析，以确定生产这些工件的生产机器的加工能力。对生产机器的上述评估中的任何一个可以针对该机器的单独工具或刀架，或针对整个机器。可以存在多个生产机器，并且每个生产机器可以与两个或更多个检查站相关联。每个检查站可以测量仅由例如生产单元中的一个特定生产机器生产的工件上的尺寸或点，在该生产单元中，该两个或更多个检查机器与该生产机器一起布置。或者这些检查站中的一个或多个可以测量由这些生产机器中的多于一个生产机器生产的工件上的尺寸或点，以形成更灵活的制造系统。在本专利技术的另一个实施例中，对结果进行分析包括对在该两个或更多个检查站处进行的相应尺寸或点的测量的结果进行比较，并且如果来自这些检查站中的一个的结果与其余检查站中的一个或多个的结果相差超过预定量，则提供输出信号。这可以允许评估检查站处的检查机器的能力。本专利技术还包括被布置成操作上述方法中的任何方法的制造系统。这种制造系统可以包括：一个或多个生产机器；两个或更多个检查站；以及控制系统，该控制系统用于调度该一个或多个生产机器上的工件的生产以及在这些检查站处对如此生产的工件的检查；其中，该控制系统被配置成操作如上所述的方法。该生产机器或每个生产机器可以是机床。该机床或每个机床可以执行机加工操作以生产工件。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工件生产方法，包括：/n在生产过程中在至少一个生产机器上生产多个标称相似的工件；/n记录所述工件中的至少一些在所述生产机器上的生产顺序或生产时间；/n在两个或更多个检查站处测量如此记录的所述工件中的至少一些；其中，在所述检查站中的一个处测量一个工件的尺寸或点，并且在所述检查站中的另一个处测量所述工件中的另一个的相应尺寸或点；/n考虑所述工件的生产顺序或生产时间来共同分析在所述两个或更多个检查站处进行的相应尺寸或点的所述测量的结果，以及/n基于对所述结果的共同分析产生输出信号，所述输出信号指示所述生产机器或所述检查站中的一个或多个的性能。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170601 GB 1708730.51.一种工件生产方法，包括：
在生产过程中在至少一个生产机器上生产多个标称相似的工件；
记录所述工件中的至少一些在所述生产机器上的生产顺序或生产时间；
在两个或更多个检查站处测量如此记录的所述工件中的至少一些；其中，在所述检查站中的一个处测量一个工件的尺寸或点，并且在所述检查站中的另一个处测量所述工件中的另一个的相应尺寸或点；
考虑所述工件的生产顺序或生产时间来共同分析在所述两个或更多个检查站处进行的相应尺寸或点的所述测量的结果，以及
基于对所述结果的共同分析产生输出信号，所述输出信号指示所述生产机器或所述检查站中的一个或多个的性能。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工件的生产顺序是从其生产时间导出的。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，对所述结果进行分析考虑了所述工件的生产时间之间的时间间隔。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对所述测量的结果进行分析产生了所述生产机器或所述生产机器的工具或刀架的性能随时间推移的有序历史。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对所述测量的结果进行分析包括检测所述测量的结果是否具有随着时间的推移而变化的趋势，例如，特定尺寸的大小随着连续工件的生产而逐渐增大的趋势。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对所述测量的结果进行分析包括检测所述生产机器或所述生产机器的工具或刀架的性能是否具有随着时间的推移而变化的趋势。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对所述测量的结果进行分析包括检测工件的特定尺寸或者特定点的坐标何时超过控制极限。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对所述测量的结果进行分析包括过滤连续工件上特定尺寸或点的一系列测量结果，以平滑所述结果或去除异常值。


9.根据权利要求8所述的方法，包括检测所述经过滤的一系列测量结果何时超过控制极限。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对所述测量的结果进行统计分析，以确定生产所述工件的所述生产机器或所述生产机器的工具或刀架的加工能力。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每个工件都分配有机器可读形式的识别号，所述识别号在所述工件上或与所述工件一起从所述生产机器传送至相关检查站，并且用所述工件识别号集中记录所述工件的生产顺序...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·巴里·乔纳斯，斯蒂芬·威舍戴维斯，
申请(专利权)人：瑞尼斯豪公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB