CN112147979B - 一种基于三维模型集成应用的机加在线检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于三维模型集成应用的机加在线检测方法，包括ERP系统、PDM系统和MES系统，检测系统由ERP系统、PDM系统和MES系统组成，所述ERP系统向PDM系统下达工艺任务，所述PDM系统向ERP系统反馈工艺主数据，所述ERP系统向MES系统下达生产订单，所述MES系统向ERP系统反馈完工信息，所述PDM系统附属有CREO2.0系统和DMPM系统，所述PDM系统、CREO2.0系统和DMPM系统构成工艺设计系统，且MES系统附属有Powerinspect系统和检验规划分析工具，所述MES系统、Powerinspect系统和检验规划分析工具构成数据采集系统。本发明对软件系统和现有系统进行集成，构建从工艺设计、检验规划、现场执行、检验反馈的全过程应用平台，支撑全三维数字化系统的运行，提升了基于三维模型的工艺设计和检验水平。
Description
技术领域
本发明涉及三维模型及在线检测技术领域，具体为一种基于三维模型集成应用的机加在线检测方法。
背景技术
随着工具软件成熟度的逐渐提高和三维模型的应用深入，如今的机械加工在线检测技术也越来越成熟，并且通过软件工具，能够在工艺设计、检验设计、生产制造、检验测量等环节进行精准的检测，但是现有的在线检测方法，无法实现多个系统全面集成的问题，并且三维模型的应用支撑也存在缺陷，不能够有效在三维模型的基础上实现可靠稳定的在线检测流程。
并且在机械加工设计系统和机械加工系统中，现有的都是相互独立的操作系统和检验系统，相互之间的信息不够连通，需要进行人工进行传输，不仅降低了工作人员的工作效率，还增加了许多不必要的工作负担，不利于现代化工业发生的发展，同时还降低了三维模型的工艺设计和检验水平。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于三维模型集成应用的机加在线检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于三维模型集成应用的机加在线检测方法，包括ERP系统、PDM系统和MES系统，检测系统由ERP系统、PDM系统和MES系统组成，所述ERP系统向PDM系统下达工艺任务，所述PDM系统向ERP系统反馈工艺主数据，所述ERP系统向MES系统下达生产订单，所述MES系统向ERP系统反馈完工信息；
所述PDM系统附属有CREO2.0系统和DMPM系统，所述PDM系统、CREO2.0系统和DMPM系统构成工艺设计系统，且MES系统附属有Powerin spect系统和检验规划分析工具，所述MES系统、Powerin spect系统和检验规划分析工具构成数据采集系统。
优选的，所述PDM系统分别向CREO2.0系统和DMPM系统下达设计模型指令和节点信息指令，且CREO2.0系统和DMPM系统向PDM系统反馈工序/工装/检验模型信息和结构化工艺文件；
所述MES系统向Powerin spect系统和检验规划分析工具下达检验程序，且Powerin spect系统和检验规划分析工具向MES系统反馈比对结果；
所述PDM系统与MES系统之间相互共享物料信息以及工序信息。
优选的，所述CREO2.0系统内部集成有工序模型快速构建工具、三维模型信息提取工具、三维快速工装设计工具和三维模型检查工具，所述工序模型快速构建工具、三维模型信息提取工具、三维快速工装设计工具和三维模型检查工具均采用嵌入封装的接口方式，所传递的结构化信息有零部件编号、零部件名称、工序号、工序名称、检验要求、检验方法、尺寸名称；
所述DMPM系统内部集成有工艺编辑模块和XML关联模块，所述DMPM系统附属有检验规划分析工具；
其主要方案为：对PDM进行二次改造开发，扩充提交的附件内容，增加检验规划的XML文件、数控程序文件和检验程序文件，统一挂接在BOM节点下的工艺规程中，便于后期数据传递；在PDM中的工艺规程文件签署流程保持不变，增加的附件内容随工艺规程一起签审，但是单独修改检验规划、数控程序及检验程序可以通过PDM里“添加/编辑/移除附件”进行操作，不影响工艺规程的审阅状态；
应用流程如下：
工艺人员在PDM系统中接到工艺通知单和三维模型，开展工艺设计工作；
工艺人员将设计模型添加至工作区，用CREO2.0系统打开模型，调用三维模型检查工具，确认三维模型的准确性；
工艺人员在CREO2.0系统中调用工序模型快速构建工具和工装快速设计工具，开展工序模型设计和工装模型设计，并将生成的模型检入PDM系统对应的零部件节点下；
工艺人员在PDM系统中启动对工序模型和工装模型的签审，使模型有效且版本可控；
工艺人员启动DMPM开始编制工艺规程，并通过PDM系统下发检验规划编制任务，关联设计模型、工序模型和工艺规程，选择检验工艺人员并下发任务；
检验人员在DM系统中领取检验规划编制任务，启动CREO2.0系统中打开模型，调用模型信息提取工具，获取模型尺寸信息，启动三维模型检验规划分析软件，定义零件的检验尺寸和要求，形成XML格式的检验规划，并同步完成检验程序设计；
检验人员在PDM系统中完成检验规划设计任务，工艺人员收到看到任务完成后，查看检验工艺通过邮件发送的检验规划和检验程序，提交工艺规程后，在PDM系统该工艺规程附件内上传检验规划、数控程序和检验程序，并保存提交至PDM系统；
工艺人员在PDM系统中启动工艺规程签审流程，完成工艺规程版本确认，状态可控。
优选的，所述MES系统与在线检测软件的集成技术方案如下：
MES系统与Powerinspect通过Excel文件上传的方式进行集成，MES系统支持对Powerinspect检验结果excel文件的解析和数据提取，并按照产品编号、工序号、尺寸编号进行结果录入；
MES系统与检验规划分析工具通过Excel文件上传的方式进行集成，MES系统支持对检验规划分析工具检验结果Excel文件的解析和数据提取，并按照产品编号、工序号、尺寸编号进行结果录入；
Powerinspect传给MES的结果包含实测数据判读结果；检验规划分析工具传给MES的结果只包含实测数据结果，由MES系统负责判读；
Powerinspect和检验规划分析工具形成的Excel需要二次编辑，按照MES系统要求的格式进行编辑，满足系统解析的需求；
应用流程如下：
操作人员通过机床在线检测完成零件尺寸的检验，并通过Powerinspect软件生成结果Excel文件，保存在机床联网计算机上；
操作人员编辑在机检测Excel表格文件，按模板添加零件的编号、名称及产品编号，形成新的Excel文件，按产品编号和工序号进行命名；
操作人员登录MES系统，在对应在机检测工序检验中点击“结果上传”按钮，选择本机中对应产品编号和工序号的Excel文件，MES系统将自动提取并录入对应的结果数据；
检验人员通过三坐标完成零件尺寸的检测，并启动电脑的检验规划分析工具，完成数据的录入，生成结果Excel文件，保存在三坐标联网计算机上；
检验人员编辑三坐标检验Excel表格文件，按模板添加零件的编号、名称及产品编号，形成新的Excel文件，按产品编号和工序号进行命名；
检验人员登录MES系统，在对应三坐标工序检验中点击“结果上传”按钮，选择本机中对应产品编号和工序号的Excel文件，MES系统将自动提取并录入对应的结果数据；
检验人员登录MES系统，可查看该所有工序检验实测结果和MES系统自动对比后的判读结果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将PDM系统和DMPM系统和MES系统进行集成，基于流程设计的管理信息系统贯穿了整个三维应用过程，提供了数据传递和管理的平台，并且随着工具软件成熟度的逐渐提高和三维模型的应用深入，需要将多个软件工具、管理系统有效地集成起来，保证三维模型能够进行完整、流程化的应用，提升基于三维模型的工艺设计和检验水平。
附图说明
图1为本发明的全三维项目集成框架结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本发明提供的三种实施例：
一种基于三维模型集成应用的机加在线检测方法，包括ERP系统、PDM系统和MES系统，检测系统由ERP系统、PDM系统和MES系统组成，ERP系统向PDM系统下达工艺任务，PDM系统向ERP系统反馈工艺主数据，ERP系统向MES系统下达生产订单，MES系统向ERP系统反馈完工信息；
PDM系统附属有CREO2.0系统和DMPM系统，PDM系统、CREO2.0系统和DMPM系统构成工艺设计系统，且MES系统附属有Powerin spect系统和检验规划分析工具，MES系统、Powerin spect系统和检验规划分析工具构成数据采集系统。
PDM系统分别向CREO2.0系统和DMPM系统下达设计模型指令和节点信息指令，且CREO2.0系统和DMPM系统向PDM系统反馈工序/工装/检验模型信息和结构化工艺文件；
MES系统向Powerin spect系统和检验规划分析工具下达检验程序，且Powerinspect系统和检验规划分析工具向MES系统反馈比对结果；
PDM系统与MES系统之间相互共享物料信息以及工序信息。
实施例二：
CREO2.0系统内部集成有工序模型快速构建工具、三维模型信息提取工具、三维快速工装设计工具和三维模型检查工具，工序模型快速构建工具、三维模型信息提取工具、三维快速工装设计工具和三维模型检查工具均采用嵌入封装的接口方式，所传递的结构化信息有零部件编号、零部件名称、工序号、工序名称、检验要求、检验方法、尺寸名称；
DMPM系统内部集成有工艺编辑模块和XML关联模块，DMPM系统附属有检验规划分析工具；
其主要方案为：对PDM进行二次改造开发，扩充提交的附件内容，增加检验规划的XML文件、数控程序文件和检验程序文件，统一挂接在BOM节点下的工艺规程中，便于后期数据传递；在PDM中的工艺规程文件签署流程保持不变，增加的附件内容随工艺规程一起签审，但是单独修改检验规划、数控程序及检验程序可以通过PDM里“添加/编辑/移除附件”进行操作，不影响工艺规程的审阅状态；
应用流程如下：
工艺人员在PDM系统中接到工艺通知单和三维模型，开展工艺设计工作；
工艺人员将设计模型添加至工作区，用CREO2.0系统打开模型，调用三维模型检查工具，确认三维模型的准确性；
工艺人员在CREO2.0系统中调用工序模型快速构建工具和工装快速设计工具，开展工序模型设计和工装模型设计，并将生成的模型检入PDM系统对应的零部件节点下；
工艺人员在PDM系统中启动对工序模型和工装模型的签审，使模型有效且版本可控；
工艺人员启动DMPM开始编制工艺规程，并通过PDM系统下发检验规划编制任务，关联设计模型、工序模型和工艺规程，选择检验工艺人员并下发任务；
检验人员在DM系统中领取检验规划编制任务，启动CREO2.0系统中打开模型，调用模型信息提取工具，获取模型尺寸信息，启动三维模型检验规划分析软件，定义零件的检验尺寸和要求，形成XML格式的检验规划，并同步完成检验程序设计；
检验人员在PDM系统中完成检验规划设计任务，工艺人员收到看到任务完成后，查看检验工艺通过邮件发送的检验规划和检验程序，提交工艺规程后，在PDM系统该工艺规程附件内上传检验规划、数控程序和检验程序，并保存提交至PDM系统；
工艺人员在PDM系统中启动工艺规程签审流程，完成工艺规程版本确认，状态可控。
实施例三：
MES系统与在线检测软件的集成技术方案如下：
MES系统与Powerinspect通过Excel文件上传的方式进行集成，MES系统支持对Powerinspect检验结果excel文件的解析和数据提取，并按照产品编号、工序号、尺寸编号进行结果录入；
MES系统与检验规划分析工具通过Excel文件上传的方式进行集成，MES系统支持对检验规划分析工具检验结果Excel文件的解析和数据提取，并按照产品编号、工序号、尺寸编号进行结果录入；
Powerinspect传给MES的结果包含实测数据判读结果；检验规划分析工具传给MES的结果只包含实测数据结果，由MES系统负责判读；
Powerinspect和检验规划分析工具形成的Excel需要二次编辑，按照MES系统要求的格式进行编辑，满足系统解析的需求；
应用流程如下：
操作人员通过机床在线检测完成零件尺寸的检验，并通过Powerinspect软件生成结果Excel文件，保存在机床联网计算机上；
操作人员编辑在机检测Excel表格文件，按模板添加零件的编号、名称及产品编号，形成新的Excel文件，按产品编号和工序号进行命名；
操作人员登录MES系统，在对应在机检测工序检验中点击“结果上传”按钮，选择本机中对应产品编号和工序号的Excel文件，MES系统将自动提取并录入对应的结果数据；
检验人员通过三坐标完成零件尺寸的检测，并启动电脑的检验规划分析工具，完成数据的录入，生成结果Excel文件，保存在三坐标联网计算机上；
检验人员编辑三坐标检验Excel表格文件，按模板添加零件的编号、名称及产品编号，形成新的Excel文件，按产品编号和工序号进行命名；
检验人员登录MES系统，在对应三坐标工序检验中点击“结果上传”按钮，选择本机中对应产品编号和工序号的Excel文件，MES系统将自动提取并录入对应的结果数据；
检验人员登录MES系统，可查看该所有工序检验实测结果和MES系统自动对比后的判读结果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (3)
1.一种基于三维模型集成应用的机加在线检测方法，包括ERP系统、PDM系统和MES系统，其特征在于：检测系统由ERP系统、PDM系统和MES系统组成，所述ERP系统向PDM系统下达工艺任务，所述PDM系统向ERP系统反馈工艺主数据，所述ERP系统向MES系统下达生产订单，所述MES系统向ERP系统反馈完工信息；
所述PDM系统附属有CREO2.0系统和DMPM系统，所述PDM系统、CREO2.0系统和DMPM系统构成工艺设计系统，且MES系统附属有Powerin spect系统和检验规划分析工具，所述MES系统、Powerin spect系统和检验规划分析工具构成数据采集系统；
所述CREO2.0系统内部集成有工序模型快速构建工具、三维模型信息提取工具、三维快速工装设计工具和三维模型检查工具，所述工序模型快速构建工具、三维模型信息提取工具、三维快速工装设计工具和三维模型检查工具均采用嵌入封装的接口方式，所传递的结构化信息有零部件编号、零部件名称、工序号、工序名称、检验要求、检验方法、尺寸名称；
所述DMPM系统内部集成有工艺编辑模块和XML关联模块，所述DMPM系统附属有检验规划分析工具；
其主要方案为：对PDM进行二次改造开发，扩充提交的附件内容，增加检验规划的XML文件、数控程序文件和检验程序文件，统一挂接在BOM节点下的工艺规程中，便于后期数据传递；在PDM中的工艺规程文件签署流程保持不变，增加的附件内容随工艺规程一起签审，但是单独修改检验规划、数控程序及检验程序可以通过PDM里“添加/编辑/移除附件”进行操作，不影响工艺规程的审阅状态；
应用流程如下：
1)工艺人员在PDM系统中接到工艺通知单和三维模型，开展工艺设计工作；
2)工艺人员将设计模型添加至工作区，用CREO2.0系统打开模型，调用三维模型检查工具，确认三维模型的准确性；
3)工艺人员在CREO2.0系统中调用工序模型快速构建工具和工装快速设计工具，开展工序模型设计和工装模型设计，并将生成的模型检入PDM系统对应的零部件节点下；
4)工艺人员在PDM系统中启动对工序模型和工装模型的签审，使模型有效且版本可控；
5)工艺人员启动DMPM开始编制工艺规程，并通过PDM系统下发检验规划编制任务，关联设计模型、工序模型和工艺规程，选择检验工艺人员并下发任务；
6)检验人员在PDM系统中领取检验规划编制任务，启动CREO2.0系统中打开模型，调用模型信息提取工具，获取模型尺寸信息，启动三维模型检验规划分析软件，定义零件的检验尺寸和要求，形成XML格式的检验规划，并同步完成检验程序设计；
7)检验人员在PDM系统中完成检验规划设计任务，工艺人员收到看到任务完成后，查看检验工艺通过邮件发送的检验规划和检验程序，提交工艺规程后，在PDM系统该工艺规程附件内上传检验规划、数控程序和检验程序，并保存提交至PDM系统；
8)工艺人员在PDM系统中启动工艺规程签审流程，完成工艺规程版本确认，状态可控。
2.根据权利要求1所述的一种基于三维模型集成应用的机加在线检测方法，其特征在于：所述PDM系统分别向CREO2.0系统和DMPM系统下达设计模型指令和节点信息指令，且CREO2.0系统和DMPM系统向PDM系统反馈工序/工装/检验模型信息和结构化工艺文件；
所述MES系统向Powerin spect系统和检验规划分析工具下达检验程序，且Powerinspect系统和检验规划分析工具向MES系统反馈比对结果；
所述PDM系统与MES系统之间相互共享物料信息以及工序信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于三维模型集成应用的机加在线检测方法，其特征在于：所述MES系统与在线检测软件的集成技术方案如下：
1)MES系统与Powerinspect通过Excel文件上传的方式进行集成，MES系统支持对Powerinspect检验结果excel文件的解析和数据提取，并按照产品编号、工序号、尺寸编号进行结果录入；
2)MES系统与检验规划分析工具通过Excel文件上传的方式进行集成，MES系统支持对检验规划分析工具检验结果Excel文件的解析和数据提取，并按照产品编号、工序号、尺寸编号进行结果录入；
3)Powerinspect传给MES的结果包含实测数据判读结果；检验规划分析工具传给MES的结果只包含实测数据结果，由MES系统负责判读；
4)Powerinspect和检验规划分析工具形成的Excel需要二次编辑，按照MES系统要求的格式进行编辑，满足系统解析的需求；
应用流程如下：
a、操作人员通过机床在线检测完成零件尺寸的检验，并通过Powerinspect软件生成结果Excel文件，保存在机床联网计算机上；
b、操作人员编辑在机检测Excel表格文件，按模板添加零件的编号、名称及产品编号，形成新的Excel文件，按产品编号和工序号进行命名；
c、操作人员登录MES系统，在对应在机检测工序检验中点击“结果上传”按钮，选择本机中对应产品编号和工序号的Excel文件，MES系统将自动提取并录入对应的结果数据；
d、检验人员通过三坐标完成零件尺寸的检测，并启动电脑的检验规划分析工具，完成数据的录入，生成结果Excel文件，保存在三坐标联网计算机上；
e、检验人员编辑三坐标检验Excel表格文件，按模板添加零件的编号、名称及产品编号，形成新的Excel文件，按产品编号和工序号进行命名；
f、检验人员登录MES系统，在对应三坐标工序检验中点击“结果上传”按钮，选择本机中对应产品编号和工序号的Excel文件，MES系统将自动提取并录入对应的结果数据；
g、检验人员登录MES系统，可查看该所有工序检验实测结果和MES系统自动对比后的判读结果。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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