[发明专利]用于校准操作装置的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种为了工艺优化的目的而校准操作装置的系统和方法，尤其是对于将被加工或处理的工件。

具体地，本发明还涉及例如使用操作装置进行的铸造的自动后处理和前处理，而无论用于进一步生产工艺的材料或生产方法如何。

背景技术

用于生产工件的铸造方法被广泛地用在工业生产中，并且是许多领域中的技术标准。可能目前已知最好并且最古老的铸造形式是金已经增加了诸如塑料的其他材料。该生产工艺已经在铸造学中的各个领域变得非常经济，其通常被称为注射成型。

在自动化概念的需求之前，对任何类型和任何生产方法的铸造的大量扩张增加使用曾经贡献很大，其几乎覆盖了整个生产工艺。这还意味着铸造和/或注射成型部件的重做显著增加。在该领域中，与手工加工相比，自动化总是发现新的机会，尤其是有关生产量、生产率、质量和生产成本。相比较而言，完全的自动化、可复制工艺使得显著增加和/或提升了产品质量和生产稳定性。

在铸造和/或注射成型部件的重做期间，最频繁的两种加工工艺为：

·通过自动机械对复杂3D模型的铣削，

·通过自动机械对复杂3D铸造的修边。

由于生产工艺，用于铸造的生产公差差不多是明确的。在这种环境下，尤其是边缘的重做实现了使铸造的尺寸在进一步生产工艺所需的公差内的目的。在这种情况下，相对于工具定位工件已经是第一障碍，这是因为各个自动机械程序或控制程序激励空间中的位置点，并且通常不可能仅仅由于产生公差和/或不规则性而充分确保工件的精确位置。

另一个难题在于对工件本身大大改变过度铸造的外观。因此，例如，在修边工艺期间需要从工件上拿掉或去除的材料也在数量方面发生变化。

在传统的系统中，直接从各个工件的CAD绘图中创建自动机械程序和/或控制程序。然而，如果这种CAD绘图无效，则例如使用“示教”法和/或通过手工坐标输入直接在原型部件(也称为“母版部件”，其已经表现了工件的最终形状和几何图形)上创建程序。这些方法通常非常耗时和/或易于产生误差，并且后面生产的部件的质量仅仅与母版部件本身的质量一样好。

通常，至少部分地通过校准被加工的对象和工具操作点来手动执行工具和工件之间的校准(包括确定工件的实际情况和/或定位)。

已知例如在自动焊接工艺期间通过激光进行测量以更新操作装置的操作点。

工业图像处理也可以用于通过结合为操作装置进行轨迹校正的相机系统来对铸件加工铸造公差。在这种情况下，用于加工的面或平面根据视觉系统(图像处理系统)的数字信息来计算并且向自动机械传送作为位置数据。然而，这假定了数字图像处理器具或组合的位置已相对于工具被测量，并且这些坐标被考虑到程序序列中。由于相机系统或校准中的测量误差而产生的微小差异可以表示工件在加工期间不可用。

上述难题在各种加工方法中以不同形式出现。

发明内容

本发明基于以下目的：当校准操作装置时尽可能避免上述缺点，以及扩展工业操作系统的应用范围。

该目的通过具有权利要求1的特征的系统来实现。在其他权利要求和以下描述中指定根据本发明的用于校准操作装置的系统和方法的有利实施例和发展。

用于校准操作装置的上述系统包括操作装置，尤其是自动机械，以及至少一个工具或至少一个配置在其上的工件，以及还包括至少一个用于记录至少一个可控变量的测量装置，其中，当测量装置、工具和工件相互作用而横移(traverse)工件时，设置调整装置，其使用至少一个可控变量来确定多维空间中的至少两个面，并提供控制装置以所述面的交叉合成线作为用于实施的优化轨迹轮廓的轨迹坐标。

有利地，还可以提供用于操作装置的处理控制和/或运动控制的控制装置。

在本发明的一个有利实施例中，设置了至少一个用于有线或无线通信和/或数据传输的接口，其可以用于向用于实施的操作装置传输所提供的轨迹坐标和/或优化轨迹轮廓。

在另一个实施例中，可将调整装置集成到控制装置中和/或形成为控制装置的一部分的形式，其中，可选地，可将调整装置集成到测量装置中和/或可以形成为测量装置的一部分的形式。

有利地，确定轨迹坐标和/或优化的轨迹轮廓使得相对于工件对工具进行校准。

在一个开发的系统中，考虑到可预定的参数，各种加工和/或处理工艺被执行一次或多次，直到当前被执行的各个工具和/或操作装置的加工轨迹对应于使用面的相互作用线确定的优化轨迹轮廓，使得被加工和/或处理的工件的最终几何形状在可预定的公差内。