[发明专利]工件的生产和测量

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。