本公开涉及通过将测量仪系统完全集成到机器控制中进行加工参数的自动控制。一种机器控制器，包括：存储器和处理器，该处理器被配置为运行机器控制和测量仪控制，机器控制自动控制用于至少部分作为与工件的参数相关的数据的函数地对该工件进行加工处理的设备，测量仪控制用于自动控制测量设备，以收集并处理与工件的参数相关的数据。允许机器控制立即使用与工件的参数相关的数据。控制器具有用于控制珩磨处理和测量处理的特定用途，其可以是处理中的或处理后的，并且可以用于孔尺寸测量和其它参数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总的涉及机器控制(machine control)。更具体地，本专利技术涉及通过将测量仪(gage)系统集成到机器控制中来自动控制加工参数的系统。
技术介绍
在此通过参考将Hoth等在2006年9月5日提交名为“AutomaticBore Size Control By completely Integrating An Air Gage SystemInto The Machine Control，， 的美国临时申请No. 60/842，319的全部内容并入。利用来自在机器周期结束后立即测量加工特征的测量系统的信息反馈可以改进机器的控制处理。这个原理特别适用于加工处理，例如珩磨工件的孔。该信息用于补偿或偏置控制珩磨或其它加工操作的现有参数。这可以针对处理中或处理后测量进行。处理中测量涉及在机器周期期间确定或测量加工参数。在珩磨中，处理中测量典型地通过在珩磨机器周期期间测量孔来实现，并且可以利用合并到珩磨工具中的测量仪能力。使用这种方法，机器监控实际的测量仪测量以知道何时结束机器周期。当以这种方式珩磨时，周期的所有方面、特别是涉及珩磨工具的进给系统(feed system)的方面，由测量仪读数来控制。目前，当以这种方式使用测量仪时，在进行测量的时间与机器控制可以读取测量值的时间之间会有一个时间段或等待时间，这个等待时间通常是不期望的，因为它使得珩磨处理变慢。处理后测量通常涉及在机器周期结束之后测量孔或其它加工特征。测量仪控制系统会获取孔测量值，然后处理数据以确定是否需要进行补偿。这一信息然后传送到机器控制系统，该机器控制系统通常会在下一机器周期开始时进行必要的调整。#测丨量仪系统与现有和,器通过接口连接通常，已知的采用处理中或处理后测量的机器会利用硬连线到现有机器的单独的测量系统来这样做。一个在机器上而另一个在测量系统上的两个控制器会通过某种类型的电气装置(例如分立的1/0线路或串行总线)来进行通信。在某些情况下，测量系统甚至可以控制各种电动机或其它定位型装置来将测量仪放置在适当位置上以进行测量，例如将空气探头(air probe)安置在孔中。具有作为与机器分离的单元的测量仪系统的一个优点在于它可以在机器已经构建并且可以运转之后被合并到机器中。机器的初始设计不必考虑它需要与测量系统通过接口连接。这种类型的机器/测量仪系统的一个缺点在于等待时间(即，数据从测量控制系统反馈到机器控制系统所花费的时间)以及处理时间。由外部测量系统发送到机器的信息通常会在时间上滞后太多而不能用于控制处理中测量操作或者动态显示数据。另一缺点会是用于实现附加测量系统的成本和时间。在机器不具有用于与测量仪系统通过接口连接的现有装置的情况下会尤其如此。除了需要两个控制系统之间的通信方法之外，为了安全起见还会需要物理硬件连接。一个实例是目前用在所有计算机控制机器上的紧急停止电路。 当按下紧急停止按钮时，故障状态存在，并且所有机器运动立即停止。在某些情况下，可能各种加工部件将由一个或两个系统控制，因此在另一个处于故障状态下时两个系统必须通信以停止所有运动。另外，当采用分离的机器和测量控制时，会存在对于将两个不同控制系统连接在一起来说固有的冗余。由于两个系统都会需要电力，非常可行的是每个系统都具有其自己的电源，包括用于电源电路的安全装置。两个系统都会具有其自己的显示器和控制器。结果，操作者将不得不学习操作两个不同的系统。所有这些事情都需要时间和金钱来设计和施行。将某些空气测量集成到机器中可能非常复杂，涉及大量线缆和连接。系统越复杂，它就变得越不可靠。因此，寻求的是将测量系统集成到机器控制中的能力，其为加工操作、特别是珩磨操作提供处理中和/或处理后测量的一个或更多优点，并且其克服了上述一个或多个缺点和不足。
技术实现思路
本申请公开了一种集成的测量系统和机器控制，其为加工操作、特别是珩磨操作提供了处理中和/或处理后测量的一个或更多优点，并且其克服了上述一个或多个缺点和不足，特别是关于等待时间和复杂性。将测量仪控制集成到机器控制中根据本专利技术的一个优选方面，将“现货供应的”测量仪系统添加到现有机器的困难和缺点被减少或消除。不是将气动测量仪系统物理连接到现有机器，而是将测量系统集成到机器设计中。换言之，机器控制和测量仪控制二者驻留在相同的控制器中，并且通过单个接口或显示器来操作。机器控制与测量仪控制之间的所有通信在相同控制器上通过采用通信协议的软件和共享存储器来进行。并且，根据本专利技术集成到机器设计中的测量仪控制系统可以采用现有的测量仪处理和质量控制软件。这消除了由将测量仪系统添加(而不是集成)到机器中(包括将气动测量仪系统添加到珩磨机器中)所引起的所有缺点。由于所有数据通过相同控制器上共享的存储器从测量仪控制直接反馈回机器控制，减少了等待时间，从而允许对测量仪数据的改变立即响应，并且动态显示测量仪读数是可能的。集成的成本和时间大大减少，因为当将测量系统集成到实际机器设计中时，像电源、安全电路之类的硬连线连接，以及与分离的测量系统的通信几乎都被消除。由于降低的复杂性，与具有两个分离的控制系统相比，一个总体系统可能更可靠。另外，系统的较低成本和复杂性也归因于仅存在一个操作者将使用其来操作机器的显示器和控制器。通过附加部件的减少，也将很可能减少占地面积。结合机器和测量仪功能的控制，消除了具有专用于提供机器控制系统与测量仪控制系统之间通信的冗余部件或硬件的需求。在本专利技术中，集成的一个重要方面是机器控制与测量仪控制包(package)之间的通信。在两个包之间建立协议，并允许数据传输和控制功能的同步。协议能够以任何数目的方式实现，并且不限于共享存储器或套接字接口 (sockets interface)0作为另一优点，在一个控制器上具有两个系统提供了将附加的控制系统集成到机器中的机会。除了测量仪系统之外，可以容易地添加像统计过程控制(SPC)的其它相关控制系统。根据机器控制的类型，像文字处理和数据分析软件的其它常用软件包也可以被安装和集成到机器控制中以辅助机器的操作。附图说明图1是示出根据本专利技术的包括采用集成机器控制和测量仪控制的控制器的机床的示意图；图2是包括本专利技术的集成机器控制和测量仪控制的、图1的机床的硬件方面的简化示意图；图3是示出根据本专利技术的集成机器控制和测量仪控制的功能方面之间的关系的框图；图4是示出根据本专利技术的用于处理中测量的集成机器控制和测量仪控制的操作的步骤的高阶(high-level)流程图；以及图5是示出根据本专利技术的用于处理后测量的集成机器控制和测量仪控制的操作的步骤的另一高阶流程图。具体实施例方式现在参考附图，其示出了根据本专利技术构建并且可以运转的集成机器控制和测量仪控制的优选实施例的方面。在图1中，示出了机床10，其意图作为根据本专利技术的其中可以集成机器控制和测量仪控制的多种机器的代表。机床10特别是代表这样的珩磨机器，其具有工具柱(tool column) 12或用于支持和操作用于在工件中珩磨孔(例如工件18中的孔16)的珩磨工具 14的公知的构造和操作。通常，在典型的珩磨处理期间，圆柱形工具14被安置于工件的孔中，圆柱形工具14具有包含径向可扩展的外部元件的外表面，该元件携带一层研磨剂。该工具围绕其轴旋转并在孔内径向扩展本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种机器控制器，包括：用于运行机器控制和测量仪控制的装置，所述机器控制自动控制用于至少部分作为与工件的参数相关的数据的函数来对该工件进行加工处理的设备，所述测量仪控制用于自动控制测量仪设备以收集并处理与工件的参数相关的所述数据；用于通过套接字接口在所述机器控制与所述测量仪控制之间建立通信并允许数据传输和同步的装置，从而允许所述机器控制立即使用所传输的与所述工件的参数相关的数据。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R·L·雅克布斯梅耶尔，T·P·豪斯，C·A·米克，
申请(专利权)人：森南产品公司，
类型：发明
国别省市：US
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