实施本发明用的最佳实施例
1.一般系统的构成
如图1所示,利用零件加工程序编制装置10,根据与工件有关的位置、形状、光洁度等图纸信息、以及用什么方法测量工件的什么部位的这种测量作业指示信息,编制出零件加工程序。该零件加工程序编制方法有:由操作员用操作盘来控制三坐标测量仪11以便教授(示教)测量方法的所谓联机教育法、以及利用工件12的CAD(计算机辅助设计)数据等电子式图纸信息,不启动三坐标测量仪11而教授测量方法的所谓脱机教育法等。无论是哪种方法,都是一边参照测量仪和测量头的技术规格、一般公差条件、测量上的经验等的测量数据库13,一边制作零件加工程序。
这样编制的程序最后在三坐标测量仪11上进行试运行,确认其没有问题之后,再进行实际测量。
三坐标测量仪11的运行历史记录由操作员在每次进行测量时将其记录到运转日记等上,一般采用根据这些记录来决定下一次维修日期的方法。但是,实际的三坐标测量仪11由接触触发式测量头和各轴的滑块、马达等各要素部分构成,其结构精密、复杂。例如,使用电刷的直流马达,每运转数万小时需要更换一次电刷。但是,根据上述运转日记的记录,很难掌握各轴的实际正式运转时间,所以,目前情况是:只能很粗略地规定维修日期,例如根据累计运转时间来决定维修日期,或者每年定期维修一次。
因此,出现的问题是:由于测量仪的运转状况不同,将出现两种不当的情况,即超过维修期限而未维修,仍继续使用,或者尚不需要维修时反而进行了维修。其结果是造成测量仪发生故障或浪费了维修经费。
2.整体构成的说明
本发明也能适用于表面光洁度测量仪、轮廓形状测量仪、园度测量仪等表面特性测量仪,以下说明三坐标测量仪的实施形态。
图2表示采用了本发明的三坐标测量仪的维修管理支援装置的三坐标测量仪系统的整体构成。
在该构成中,对参照工件图纸信息100和测量作业指示信息101以及测量数据库13而编制的零件加工程序的内容进行分析,提取出维修信息,将该结果存储到维修信息数据库14内,作为测量仪的运行历史记录。因为维修管理支援信息103是根据该维修信息数据库14进行编制的,所以能准确地预告维修时期,能防止测量仪发生故障或浪费维修经费。
维修信息分析装置15作为测量仪运行状况分析装置用于提取测量仪运行信息,它对零件加工程序进行分析,求出测量头的测量次数和每个轴的累计移动距离。从三坐标测量仪11输入测量开始日期(时刻)和测量结束日期。
数据库制作装置16作为数据库变换装置把测量仪的各构成要素的运行信息变换成测量仪维修管理支援信息生成所必须的数据库,它对数据库内部的信息匹配性进行确认,并通过维修条件和维修实施信息102的手动数据输入来对维修信息数据库进行补充和更新。
维修管理支援信息编制装置17作为维修管理支援信息生成装置用于根据上述数据库14内所存储的运行信息历史记录来生成测量仪的维修管理支援信息103,它从维修信息数据库14中提取运行历史记录、维修历史记录、维修预告等信息,进行打印输出、画面显示和文件编制等。维修信息数据库14由维修条件数据库、维修历史记录数据库和运行历史记录数据库构成。
3.维修条件数据库102的说明
图3表示维修信息数据库14内所包含的维修条件数据库的一个实施例。
维修条件数据库用于保存测量仪需要维修的各个要素及其维修间隔、维修内容等基本数据。
维修条件数据库的构成部分包括:
不重复的数据编号、
导承和测量头等结构要素、
这些要素的名称、
维修间隔、
指定从何时开始预告维修的预告间隔、
各个要素的维修项目、
各个要素的维修等级。
维修间隔表示例如X轴导承每移动100公里加一次黄油;预告间隔表示从上次维修时算起经过了90公里时开始预告维修。
关于维修等级,例如对X轴轴承导来说有1级的加油和2级的分解检查(大修)两种。这表示如果进行分解检查,那么这时也要(包括)加油。
4.维修历史记录数据库的说明
图4表示维修信息数据库14内所包含的维修历史记录数据库的一个实施例。
维修历史记录数据库用于保存随时或定期进行的维修的详细数据。
维修历史记录数据库的构成部分包括:
不重复的数据编号、
维修条件数据库的编号、
进行维修的日期和时刻、
维修时的累计值。
维修条件编号(C1、C5)用于指定该维修是相当于维修条件数据库中的哪一项的内容。
维修时的累计值是进行维修时的运转累计值,原则上利用从测量仪开始运转时算起的总累计值。
图4的维修历史记录数据库对维修条件保存了可查阅维修条件数据库的编号。这样一来,在维修历史记录数据库中,与维修条件数据库相同的信息不必一一保存,不仅能简化数据输入,而且能减小存储容量。也就是说,这是构成所谓关系数据库的例子。
5.运行历史记录数据库的说明
图5表示在维修信息数据库14内所包含的运行历史记录数据库的一个实施例。
运行历史记录数据库保存对零件加工程序进行分析后提取出的各要素的运行信息。
运行历史记录数据库的构成部分包括:
不重复的数据的编号、
从三坐标测量仪输入的测量开始日期和时刻、
从三坐标测量仪输入的测量结束日期和时刻、
从测量结束日期中减去测量开始日期的运行时间、
X、Y、Z轴的各轴的移动距离。
测量头的种类和测量次数。
在该数据库例中,若根据一个零件加工程序来分析运行信息,则制作一个记录。
在该例中对测量头考虑最多更换3种。
测量头的种类必须与维修条件数据库内所登录的要素相一致。
6.维修支援信息的说明
图6表示维修管理支援信息103的打印输出的一个实施例。
该例对维修条件数据库的内容增加并打印输出了到现在为止的测量仪运行累计值、开始预告维修的时期、以及下次维修时期。
其中,运行累计值不是从上次维修日期算起的累计值,而是从该测量仪开始使用时算起的总运行累计值。
在编号C1的记录的维修预告时期数据中增加了2条斜线。这表示现在的运行累计值已超过了维修预告时期。
在以上的说明中,重点是为了便于理解,把各数据库和数据库内的数据作为固定格式进行了叙述和说明。但是也可以用自由格式。例如运行历史记录数据库把测量头最多种类定为3种。但如果是自由格式,那么能根据测量头的所用种类数来增加或减少栏目数,能节约存储容量,但数据库的结构更复杂。
7.维修信息分析装置15的说明
图7表示维修信息分析装置的详细情况和数据库制作装置16。其中存储装置20存储零件加工程序200、坐标系等工件图纸信息100、使用测量头等的测量作业指示信息101、以及测量开始日期等测量仪信息。
运行时间提取部21对测量仪的运行时间进行计算。
测量头数据提取部22对零件加工程序200进行分析,求出测量头的点测量次数的总合计值。
轴移动数据提取部23对零件加工程序200进行分析,求出各个轴的总移动距离。
数据库制作装置16检查运行历史记录数据库14a的测量头种类是否已作为维修条件数据库16b的要素进行了登录,在未登录的情况下,要进行维修条件的登录,或者以会话方式请求操作员修正测量头编号等,对各数据库内部的信息的匹配性进行确认修正,同时,通过维修条件和维修执行信息的手动数据输入来对维修信息数据库14进行补充、更新。
8.维修管理支援信息编制装置的说明
图8表示维修管理支援信息编制装置17的详细情况。
其中,最新维修信息提取部24提取测量仪各要素的最新维修信息。
维修预告信息提取部25对运行历史记录数据库14a的各个记录进行累计,求出运行累计值,提取出这样的信息,即测量仪的各个要素是否已达到了需要维修预告的阶段。
维修时期信息提取部26从运行累计值中提取出这样的信息,即测量仪的各个要素是否已达到了需要维修的阶段。
维修管理支援信息编制部27对上述运行累计值、维修预告信息和维修信息进行综合,进行打印输出、画面显示和文件编制等。
9.零件加工程序的说明
以下说明具体的处理流程。
图9表示用图10的零件加工程序进行测量的工件。
零件加工程序对工件的2个面上所加工的共计6处的孔和1处的凹槽进行测量。
以下简单地说明零件加工程序的内容。
从程序NO.(以下简称No.)1至No.7进行文件和变量的说明,进行测量仪的准备。
从No.8至No.30进行园测量宏(指令)定义。如No.11所示,测量4个点。
在No.34中进行测量头的定义,在No.35中进行测量头选择。
No.37进行公差定义。
No.41和No.42进行速度指定。
从No.45至No.117对切槽测量宏指令进行定义。切槽的第1半园部由No.51将其看作是园,进行3点测量。切槽中央部的平行部分由No.73、No.81、No.89、No.96各测量1点,共计测量4点。切槽的第2半园部由No.99将其看作是园,进行3点测量。
用于测量的实际的轴移动动作从No.118开始。
利用园测量宏指令按No.119、No112、No125、No128进行4处的园测量之后,按No.130用宏指令进行切槽测量。
按No.131进行坐标系切换之后,按No.133和No.136用园测量宏指令对2个园进行测量。按No.138对最初测量的4处的园进行公差核对。
10.运行时间提取部的说明
图7所示的维修信息分析装置若开始零件加工程序解析,则首先读入零件加工程序200,接着输入这样一种信息,例如工件图纸信息100和测量作业指示信息101以及各轴的测量开始初期坐标位置等在零件加工程序中设有出现的信息。利用存储装置20将其存入内部。
然后,运行时间提取部21进行起动,执行图11所示的处理。
以下详细说明该处理内容。
S10:运行时间提取部21开始处理。
S11:把新记录补充到运行历史记录数据库14a内,把该记录内容全部消去。
S12:把从测量仪输入的测量开始日期和测量结束日期存储到运行历史记录数据库14a的前一步所补充的新记录的相应栏目内。
S13:从测量结束日期中扣除测量开始日期,求出运行时间,存储到运行历史记录数据库14a内。
S14:运行时间提取部21处理结束。
11.测量头数据提取部的说明
然后,测量头数据提取部进行起动,进行图12所示的处理。
测量头数据提取部进行以下处理。
S20:测量头数据提取部22开始处理。
S21:从零件加工程序的开头中寻找测量头选择指令和测量头点测量指令。这时在使用宏指令等的零件加工程序中,必须注意检索。也就是说,宏指令等采用自变量时,不是使用在宏指令侧已被定义的值,而是必须使用调用宏指令时给予的值。
所以,必须按照与在三坐标测量仪中执行零件加工程序相同的顺序来进行检索,对自变量也必须进行同样的处理。(关于以下的说明中的检索顺序,也按照同样的检索顺序,不同时要表示出其意旨)。
其结果,在图10的例中,在No.35中对测量头选择指令进行检索,可以看出,其测量头的标号为“1”。另外,在No119中调用园测量宏指令,其结果在No,16中检索最初的测量头点测量。
S22:检查在上一步被检索的测量头的标号是否已登录在运行历史记录数据库14a的测量头种类中。
S23:如果没有登录,那么就将其重新登录到运行历史记录数据库14a的测量头种类中。在图10的例中把由程序步S21检索的标号“1”存放到测量头种类中。
S24:增加该测量头的测量次数(加1)。
S25:按以上方法检索到零件加工程序的未尾为止,重复进行处理。
S26:测量头数据提取部22处理结束。
12.轴移动数据提取部的说明
然后,轴移动数据提取部23进行起动,进行图13所示的处理。轴移动数据提取部23进行以下处理。
S30:轴移动数据提取部23开始处理。
S31:从零件加工程序200的开头寻找轴移动指令和测量指令,求出移动距离,暂时进行存储。
其结果,在图10的例中,在No.119中调用园测量宏指令,其结果,在No.12中检索最初的移动指令。在该例中,是向坐标X1、Y1、Z1的移动指令,坐标X1、Y1、Z1的值本身,使用在调用宏指令时作为自变量而给出的值,即由No.119指定的值(X1=70.0、Y1=-50.0、Z1=12.5)。
S32:根据测量仪的现在坐标位置和前一步求出的移动目标位置之差而计算出移动距离,加到运行历史记录数据库14a的相应轴的移动距离上。
S33:按以上方法检索到零件加工程序的未尾为止,重复进行处理。
S34:轴移动数据提取部3处理结束。
13.数据库制作装置的说明
维修信息分析装置15处理结束或者在发出了维修执行信息102的手动输入等指示时,数据库制作装置16进行起动,进行图14所示的处理。
数据库制作装置16进行以下处理。
S40:数据库制作装置16开始处理。
S41:检查在图11的S11步在运行历史记录数据库14a中增加的新记录的测量头种类是否是作为维修条件数据库16b的要素而存在。
S42:不存在时,询问操作员,使用新测量头时,向维修条件数据库14b内输入新测量头的维修条件,不是新测量头时,进行修正使运行历史记录数据库14a的测量头种类与维修条件数据库14B的要素相一致。
S43:检查是否发出了用手动方式来补充、更新维修条件数据库14b的指示。
S44:利用和操作员会话的方式来补充、更新维修条件数据库14b。
S45:检查是否发出了用手动方式来补充、更新维修历史记录数据库14c的指示。
S46:利用与维修执行信息102方面的操作员进行会话的方式来对维修历史记录数据库14c进行补充和更新。
S47:数据库制作装置16结束处理。
14.最新维修信息提取部的说明
如图8所示,在已发出了要求制作维修管理支援信息的指示的情况下,维修管理支援信息制作装置17进行起动,首先进行图15所示的最新维修信息提取部24的处理。
最新维修信息提取部24进行以下处理。
S50:最新维修信息提取部24开始处理。
S51:从维修历史记录数据库14c中提取出相同维修条件内的最新记录并进行暂时存储。具体来说,对于测量仪的各个要素,暂时存储最后进行的维修的记录。
S52:关于在前一步暂时存储的记录的维修日,在同一要素的维修级别高的一方作为在后维修的情况下,把高级别的维修时累计值复制到低级别的维修时累计值上。
S53:最新维修信息提取部24结束处理。
15.维修预告信息提取部的说明
然后,维修预告信息提取部25进行起动,进行图16所示的处理。
维修预告信息提取部25进行以下处理。
S60:维修预告信息提取部25开始处理。
S61:在图15中的S51和S52步所暂时存储的最新记录的维修时累计值上,再加上维修条件数据库14b的预告间隔,求出维修预告时期。
S62:关于运行历史记录数据库14a的全记录,对各个要素的数据进行总计求出运行累计值。
S63:对维修预告时期和运行累计值进行比较,如果运行累计值较大,那么就判断为需要维修预告。
S64:维修预告信息提取部25结束处理。
16.维修时期信息提取部的说明
然后,维修时期信息提取部26进行起动,进行图17所示的处理。
维修时期信息提取部26进行以下处理。
S70:维修时期信息提取部26开始处理。
S71:在由图15的S51和S52步暂时存储的最新记录的维修时累计值上,再加上维修条件数据库14b的维修间隔,求出维修时期。
S72:对维修时期和图16的S62步所求出的运行累计值进行对比,若运行累计值较大,则判断为需要维修。
S73:维修时期信息提取部26结束处理。
17.维修管理支援信息制作部的说明
然后,维修管理支援信息制作部27进行起动,进行图18所示的处理。
维修管理支援信息制作部27进行以下处理。
S80:维修管理支援信息制作部27开始处理。
S81:在维修条件数据库14b的内容中,再增加由图16的S62步所求出的运行累计值、同样地由S61步所求出的维修预告时期、由S63步所求出的维修预告判断、由图17的S71步所求出的维修时期、以及同样地由S72步所求出的维修判断,将其制作成表,进行打印输出、画面显示、文件编制等。
S82:维修管理支援信息制作部27结束处理。
18.其他实施例
在以上的实施例中从移动距离累计值中求出了维修时期。但作为另一种方法,也可以从距离×速度的累计值中求出维修时期。
再者,维修信息主要是对零件加工程序进行分析,提取出必要的信息。但是,也可以从三坐标测量仪中把点测量指令执行和轴移动指令执行等控制信息直接输入到维修信息分拆装置内,提取出信息进行精确计算。
而且,维修管理支援信息制作装置的起动,除了由操作员进行手动操作的方法外,也可以根据需要按照测量仪发出的指示进行起动,例如,每当测量仪接通电源时或开始执行零件加工程序时,维修管理支援信息制作装置自动地进行起动,在开始测量之前显示出维修信息,若采用这种构成,则可防止由于忘记维修而造成故障。
再者,维修预告状态或者已处于需要维修的阶段,这些信息通过独立的旋转灯、指示灯、蜂鸣器或画面显示向操作员发出通知,这样也能进一步提高可操作性。
再者,也可以把维修管理支援信息反馈到测量仪内,在测量仪方面显示出其内容,或者根据需要对测量仪的动作进行联锁。为此目的,也可以在维修条件数据库内设置运行停止间隔栏,进行与维修预告时期和维修时期相同的处理,生成运行停止时期信息。
另外,本实施例把维修管理支援装置作为与测量仪相独立的装置或方法进行了说明,但是若把这些装置或方法装入到测量仪的控制装置内部,则既能在测量过程中实时地生成维修管理支援信息,又能使整个装置实现小型化。