CN101501589A

CN101501589A - 用于工具使用管理的系统和方法

Info

Publication number: CN101501589A
Application number: CNA2007800291645A
Authority: CN
Inventors: 斯特凡·欧克隆利; 罗伯特·J·戈尔戈尔; 亚历山大·什基勒; 杰拉尔德·特拉伊科夫; 基肖尔·兰卡拉帕利
Original assignee: HURCO CO Inc
Current assignee: HURCO CO Inc
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2027-08-06
Also published as: US20080033592A1; EP2049958A2; TW200818041A; JP2010500180A; CN101501589B; US7684891B2; CA2659445A1; EP2049958B1; WO2008019340A2; WO2008019340A3; CA2659445C; TWI353496B

Abstract

本发明提供一种用于工具使用管理的系统和方法，其中CNC机器保留识别与所述机器相关联的工具以及其当前位置(如果有)的信息，并执行用于确定零件程序所需的源工具和将所述源工具与可用工具匹配的算法。

Description

用于工具使用管理的系统和方法

相关申请案

本申请案主张2006年8月4日申请的第60/821,481号美国临时申请案的权益，所述临时申请案的全部揭示内容明确以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及管理装载到计算机数控(“CNC”)机器上或与其相关联的工具的使用，且更特定来说，涉及用于使用于创建加工零件的程序所要求的工具与特定机器可用或至少由机器可存取的数据所描述的工具匹配的算法。

背景技术

CNC机器在程序控制下使用由可移动的转动轴固持的各种工具(例如，钻头、端铣刀、绞刀、螺丝模等)以将例如金属的材料形成为预定形状或“零件”。通常要求若干不同的工具从库存材料创建零件，每一工具执行由零件程序规定的功能。许多CNC机器具有相关联的自动工具变换器(“ATC”)以在执行零件程序期间加速变换工具的过程。如此项技术中已知的，此些ATC具有许多工具台，每一工具台固持特定工具，ATC自动地将所述特定工具指引到如零件程序所要求的用于安装到轴的装载位置。也可手动变换工具。一般来说，将由特定机器频繁使用的用于手动装载的工具保持在机器附近并通常安装在工具固持器(tool holder)中。用于手动装载的这些工具的位置统称为手动工具变换器(“MTC”)。与特定机器相关联的各种工具(安装在轴中、安装在ATC中，或可用于MTC中)在本文中称作可用工具。

常规上，为了在特定的CNC机器上运行零件程序，操作者必须从零件程序确定完成所述零件所必需的工具，并确保那些工具被装载(例如)在零件程序所预期的ATC工具台位置中。或者，如果所要求的工具已装载在机器中，但在与零件程序所预期的彼位置不同的位置中，则操作者可修改零件程序以反映工具的实际位置。总之，操作者必须确定所需要的工具、识别可用工具、手动地将可用工具与所需工具匹配、并使可用工具的实际位置与零件程序所规定的所需工具的位置指定相关。此过程是缓慢的且易出现误差。

发明内容

本发明提供一种用于工具使用管理的系统和方法，其中CNC机器保留识别机器可用工具以及其当前位置的信息，并执行用于确定零件程序所需要的工具(下文称“源工具”)并将源工具与可用工具匹配的算法。当可用工具起初经装载到机器上、被取代、或与机器相关联时，每一机器的存储器(或分布式存储器，如下文进一步描述)填充有工具信息(包括工具的实际位置)，且基于那个工具信息修改零件程序以使源工具与可用工具相关。因此，可在每一者具有可用工具的不同配置的多个机器中的任一者上执行所述零件程序，而无需手动改变可用工具的位置或手动修改零件程序以反映可用工具的位置。

机器的存储器也可保留描述当前在机器处不可用工具的信息。可将源工具与这些不可用工具匹配以在所述机器上执行实际操作。或者，可通知操作者零件程序所要求的工具在机器处是不可用的，但其由机器存储器中的信息定义。操作者接着可获得工具并将所述工具添加到用于机器的可用工具。维持在机器的存储器中的描述可用工具和经定义但不可用工具(本文中共同称作“经定义工具”)的数据包括关于工具的物理特性和/或使用的信息。在整个此描述中，数据的此集合被称作“工具库”。

在本发明的另一实施例中，将不与经定义工具相同地匹配的源工具识别为不匹配工具。这些不匹配工具可与相同工具类型的类似但不相同的经定义工具匹配。操作者可使用图形用户接口执行经定义工具与不匹配工具的匹配。

在本发明的又一实施例中，在将经定义工具引入工具库中期间使用用于识别源工具和将源工具与经定义工具匹配的算法，以将引入的经定义工具与先前经定义工具进行比较，从而确保不引入复件。

参考结合附图而作出的本发明的实施例的如下描述，本发明的上文所提及的特征和其它特征以及获取所述特征的方式将变得更显而易见，且将更好地理解本发明自身。

附图说明

图1是与本发明相关联的软件组件的概念图。

图2是根据本发明的工具管理算法(“TMA”)的流程图。

图3是包括在图2的TMA中的过程控制例行程序的流程图。

图4是包括在图2的TMA中的工具匹配算法的流程图。

对应的参考符号在整个若干视图中指示对应的零件。虽然图式表示本发明的实施例，但是图式未必按比例绘制且可夸示某些特征以便更好地说明并解释本发明。

具体实施方式

并不希望下文所揭示的实施例是详尽的或将本发明限于以下详细描述中所揭示的精确形式。而是选择并描述所述实施例以使得所属领域的技术人员可利用其教示。

图1概念性地描绘工具管理算法(“TMA”)10、零件程序12和机器存储器14。下文更详细地描述TMA 10。零件程序12表示用于在CNC机器上操作以创建零件的程序代码。零件程序12包括由机器使用以移动轴或零件、调整轴转动的速度、变换工具等的多个命令和其它信息。可将所述命令和其它信息组织成表示将对所述零件执行的操作16、18、20的区或块。每一操作16、18、20可包括执行对应操作16、18、20所需的工具(例如，工具1、工具2、工具n)的数值参考。操作16、18、20进一步包括描述工具的物理特性(包括工具类型和几何形状)的信息和描述使用工具的方式的信息。工具使用信息可包括工具馈送(tool feed)和速度规格。如此项技术中已知的，工具馈送规定工具可在材料上移动的速度，且工具速度规定工具应转动的速度。这些参数尤其影响机器的处理量和零件的表面修整。除非上下文另外表明或阐明，否则在整个此描述中对“源工具”的参考是关于与特定操作16、18、20相关联的工具的信息的简写，包括其数值参考以及描述所述工具的物理特性和使用规格的数据。应了解，虽然图1中仅展示三个操作16、18、20，但是零件程序12中可包括任何数目的操作。

机器存储器14在概念上包括工具库，所述工具库包括如下文进一步描述的经定义工具，所述经定义工具在图1中经描绘为布置在ATC分组22、MTC分组24、和不匹配分组26中。分组22、24、26仅意欲指示所述库中经定义工具中的某些经定义工具与ATC或MTC相关联，且其它经定义工具(不匹配分组26)不与ATC或MTC相关联。ATC分组22经描绘为包括经定义工具30、32、34。MTC分组24经描绘为包括经定义工具38、40、42。不匹配分组26经描绘为包括源工具44、46、48。经定义工具30、32、34、38、40、42、44、46、48包括与源工具相同类型的信息(即，数值参考和描述物理特性和使用规格的数据)。因此，除非上下文另外表明或阐明，否则在整个此描述中对“经定义工具”的参考是关于与机器相关联的工具的信息的简写，包括其数值参考以及描述其物理特性和使用规格的数据。

机器存储器14进一步包括与ATC分组22相关联的映射36。映射36包括描述由ATC分组22的经定义工具30、32、34描述的物理工具的在机器的ATC中的物理位置的信息。

所属领域的技术人员将明白，存储器14可为分布式存储器，其包括在各种物理位置处的可由所述机器(或多个机器)直接或经由有线或无线网络进行存取的多个存储器装置。或者，存储器14可整体驻留在所述机器上。如下文进一步所描述，不匹配分组26的经定义工具44、46、48(仅展示三个以简化描述)是来自程序12的不匹配工具库的ATC分组22中或MTC分组24中的任何经定义工具的源工具。即使经定义工具44、46、48保持不匹配，机器仍可使用数据以执行实际操作，如下文进一步描述。

当将零件程序12加载到机器上时(例如，从便携式媒体传送到机器控制器或另外由所述控制器从源位置接收)，执行TMA 10。图2的流程图50中描绘了TMA 10的各种步骤。起初，TMA 10处理零件程序12的内容以识别与操作16、18、20相关联的源工具。在此实例中，规定用于操作16、18、20的源工具分别具有数值参考1、2和N。TMA 10产生将要在零件程序12的加载期间处理的源工具的列表，包括其数值参考和描述其物理特性和使用规格的数据。在步骤52中，TMA 10确定源工具是否需要与包括在工具库中的经定义工具匹配。起初，尚未有源工具匹配，所以将控制传递到步骤54。TMA10接着存取源工具16并调用(步骤56)过程控制例行程序58(图3)以处理源工具16。

现参看图3和图4，例行程序58的步骤60仅指示例行程序58的输入参数是源工具16。在步骤62中，例行程序58调用图4中描绘的工具匹配算法64以评估ATC分组22的经定义工具30、32、34。一般来说，算法64识别ATC分组22中的满足源工具16的要求的任何经定义工具(即，匹配源工具16的经定义工具)。步骤66指示算法64的输入参数是源工具16和ATC分组22的经定义工具30、32、34。在步骤68中，算法64存取ATC分组22的第一经定义工具(即，经定义工具30)。在步骤70中，算法64确定是否ATC分组22中的所有经定义工具30、32、34已被处理。在处理的此阶段，结果是“否”。因此，将控制传递到步骤72。在步骤72中，算法64确定经定义工具30的工具类型是否匹配源工具16的工具类型。如上文所指示，每一源工具和每一经定义工具包括识别由相关联的数据描述的工具类型(例如，钻头、端铣刀等)的信息。在本发明的一实施例中，如果工具类型不匹配，则进一步研究工具的物理特性以确定其是否匹配毫无意义。因而，如果对步骤72的回答是“否”，则将控制传递到步骤74，此使得算法64存取ATC分组22中的下一经定义工具32。否则，将控制传递到步骤76，在所述步骤中比较源工具16与经定义工具30的物理几何形状。

在步骤76中，算法64存取源工具16中描述由源工具16规定的物理工具的多个物理特性的信息。举例来说，源工具16可规定切割直径值、接头部分直径值、沟槽长度值等。可将这些物理特性中的每一者与经定义工具30中的对应数据进行比较以计算经定义工具30的兼容性指数(compatibility index)。对于每一工具类型来说，计算兼容性指数的方法可改变。在一些情况下，在比较期间必须满足一个或一个以上阈值条件以使比较进行。举例来说，当比较与钻头相关联的数据时，步骤76可要求直径差异不大于0.000001mm，且旋转方向相同。除非符合两个阈值条件，否则跳过进一步的比较。在本发明的一实施例中，步骤76比较物理特性并通过将加权因子应用到这些几何形状比较中的一者或一者以上而计算兼容性指数。举例来说，一些物理特性可被认为比其它物理特性更关键，且因此可具有较重的加权因子。经加权的比较产生一兼容性指数值，例如，在0与1之间的值。

在步骤78中，将兼容性指数值与阈值比较。然而，应了解，在不计算兼容性指数而是考虑将工具匹配标准应用到工具的实施例中，步骤78确定是否符合匹配标准。在本发明的一实施例中，在本文所描述的与零件程序12的加载相关联的自动匹配过程期间，与兼容性指数进行比较的阈值为一，其表示源工具16与当前考虑的经定义工具的相同匹配。然而，应了解，所属领域的技术人员可实施不同的阈值以准许不大相同的匹配。步骤78确定兼容性指数值是否等于阈值或超过阈值(或者是否符合匹配标准，视情况而定)。如果否，则将控制传递到步骤74，在步骤74中存取ATC分组22的下一经定义工具32。另一方面，如果兼容性指数值等于或大于阈值(或者符合匹配标准，视情况而定)，则将控制传递到步骤80，其中算法64在步骤74中在存取经定义工具32之前将经定义工具30识别为与源工具16匹配。

当算法64存取ATC分组22的经定义工具32时，控制返回到步骤70，在步骤70中算法64确定其是否已处理了ATC分组22中的所有经定义工具。算法64继续以上文所描述的方式逐步穿过ATC分组22的经定义工具30、32、34并将其与源工具16比较，直到ATC分组22的所有经定义工具已被处理。在算法64处理经定义工具30、32、34时，其通过步骤80将匹配源工具16的经定义工具(如果有)添加到所创建的列表。最终，ATC分组22的所有经定义工具30、32、34经处理，且步骤70的结果为“是”。

在步骤82中，控制返回到图3的过程控制例行程序58。在完成步骤62后，例行程序58执行步骤84，其再次调用工具匹配算法64。在此执行算法64期间，以上文参考ATC分组22所描述的方式来处理MTC分组24的所有经定义工具38、40、42。将任何匹配添加(在步骤80中)到在ATC分组22的处理期间所识别的匹配工具。当MTC分组24的所有经定义工具38、40、42已被处理时，控制在步骤82中再次返回到过程控制例行程序58。

在步骤88中，过程控制例行程序58调用工具匹配算法64以处理不匹配分组26中的不匹配工具44、46、48。应了解，多个零件程序12可同时驻留在机器上。在加载这些零件程序12的过程中，如果源工具不匹配ATC分组22或MTC分组24中的经定义工具，则可将源工具添加到不匹配工具分组26。之后加载的零件程序12可要求源工具匹配来自早先加载的部件程序12的不匹配工具。尽管不匹配工具44、46、48并非当前可用于切割操作的物理工具，但其仍可用于实际操作或被添加(例如)到MTC(如果获得对应于不匹配工具的物理工具来使用)。不匹配工具44、46、47的处理与上文关于ATC分组22和MTC分组24而描述的处理相同。从前文将明白，如果源工具与不匹配工具分组26中的不匹配工具匹配，则不将源工具添加到不匹配工具分组26。另一方面，如果源工具不匹配ATC分组22的经定义工具30、32、34、MTC分组24的经定义工具38、40、42，或不匹配分组26的不匹配工具44、46、48中的任一者，则将源工具添加到工具库以作为不匹配工具。以此方式，TMA 10防止将重复的不匹配工具添加到不匹配分组26。当从机器卸载零件程序12时，TMA 10确定其它零件程序是否仍需要来自所述程序的任何不匹配工具。如果如此，则将那些不匹配工具留在不匹配分组26中。否则，将其移除。

在本发明的一实施例中，在步骤90中，将在算法64的步骤80中存储的各种匹配工具进行分类以确定与源工具16的最佳匹配。作为如上文所描述的匹配算法64的结果，所有匹配工具在几何形状上可与源工具16相同(即，如果与兼容性指数值比较的阈值被设置为一)。在其它实施例中，匹配工具可能并非为相同的几何形状匹配。在那种情况下，步骤90中的主要分类标准可为兼容性指数，其涉及几何形状匹配的质量。在所有匹配工具在几何形状上与源工具16相同的情况下(或在兼容性指数分类上存在约束的情况下)，匹配工具可根据位置而自动分类。在一实施例中，根据分类优先的位置次序是轴、ATC、MTC、接着为不匹配工具分组26。因为工具已经装载，所以轴是优选的。ATC是下一优先，因为所述工具将被自动装载。MTC是下一优先，因为所述工具可用于手动装载到所述轴上。不匹配分组26是下一优先，因为不匹配工具虽然在物理上不可用，但其至少具有几何形状上的特性且可用于包括核实零件程序12的实际操作。

返回参看图3，在过程控制例行程序58的步骤92中，控制返回到图2的步骤94中的TMA 10。在步骤94中，TMA 10确定是否所有经分类和经匹配的工具已被处理。在过程中的此点处，匹配工具均未经处理，且将控制传递到步骤96，在步骤96中从分类列表存取所述第一匹配工具。如果在处理经定义工具和不匹配工具期间未识别匹配，或者如果所有匹配工具已被处理，则步骤94的结果将为“否”，且在步骤98中将源工具16添加到不匹配分组26。

为了解释的目的，假定多个经定义工具在上文所描述的处理期间匹配源工具16。进一步假定在分类后所述第一匹配工具是经定义工具32，其具有工具2的数值参考。步骤100确定当前考虑的经定义工具(此处为经定义工具32)是否已与源工具匹配，如下文进一步描述。在此实例中，假定经定义工具32尚未与任何源工具相关联。因此，在步骤102中，TMA 10自动地使经定义工具32与零件程序12的源工具16相关。

在另一实施例中，用于待匹配的工具的数值参考可用作指定匹配工具的标准。举例来说，如果多个经定义工具满足匹配标准，则可自动地将具有与源工具的数值参考相同的数值参考的任何经定义工具指定为匹配工具。如同所有匹配工具一样，此后，即使符合所有匹配标准(除数值工具参考外)，经指定的匹配工具也不可与另一源工具匹配。

在一些情形下，零件程序要求使用两个相同工具。举例来说，可要求特定几何形状的端铣刀用于粗糙切割所述零件，而要求相同几何形状的另一端铣刀用于精工切割。如果存在此种情况，则TMA 10需要确保相同的匹配工具不与两个源工具相关联。算法64的步骤100提供此特征。在一实施例中，将使所述第一源工具与在步骤96中存取的第一匹配工具相关。在步骤100中，TMA 10确定第一匹配工具尚未与源工具匹配。因此，在步骤102中，使第一匹配工具与第一源工具相关。

接着通过步骤52、54和56来处理第二源工具。因为第二源工具与第一源工具相同，所以在此处理期间应识别相同的匹配工具，且其将以相同的次序分类。因此，在步骤96中，TMA 10将存取第一匹配工具。在步骤100中，TMA 10将确定第一匹配工具已与源工具相关联。TMA 10接着将返回到步骤94。假定额外的匹配工具由工具匹配算法64识别，则步骤94的结果将为“是”，且在步骤96中将存取下一匹配工具。在步骤100中，TMA 10将确定第二匹配工具尚未与源工具相关联。最后，在步骤102中，TMA 10将使第二匹配工具与第二源工具相关。以此方式，机器上的经定义工具将不会与零件程序12所要求的两个独立但相同的源工具相关。

在以上文所描述的方式使匹配工具与源工具16相关后，TMA 10返回到步骤52以确定由零件程序12要求的额外源工具是否需要被匹配。在步骤54中将存取源工具18。在步骤56中，TMA 10调用过程控制例行程序58，其以上文所描述的方式针对ATC分组22和MTC分组24中的每一经定义工具和不匹配分组26中的每一不匹配工具而执行工具匹配算法64。在本发明的一实施例中，接着在步骤102中将在此处理期间所识别的经分类的匹配工具中的一者(如果有)与零件程序12的源工具18相关。在另一实施例中，向操作者显示所有经识别的匹配工具以用于手动选择。如果未发现匹配工具，则在步骤98中将源工具18添加到不匹配分组26。如果源工具18的数值参考尚未与工具库中的另一经定义工具相关联，则在将源工具18添加到不匹配分组26时，其数值参考将为与源工具18相关联的数值参考(即，工具2)，否则其将为下一可用数值参考。

如从前文将明白，以上文所描述的方式处理零件程序12的源工具中的每一者以使其与工具库中的经定义工具或不匹配工具匹配或者存储在不匹配分组26中。最后，在步骤52中，TMA 10将确定零件程序12的所有源工具已被处理，且控制将传递到步骤104，在步骤104中TMA 10使用相关的匹配工具的数值参考来取代与源工具相关联的原始数值工具参考。当执行此功能时，对于每一源工具，TMA 10首先识别零件程序12中使用所述源工具的所有操作16、18、20。接着，TMA 10使用上文所识别的匹配工具参考来取代原始工具参考。如下实例说明此过程。

假定在零件程序12中存在三个操作，且其初始参考以下源工具：

操作1：源工具1(粗糙)；源工具2(精工)

操作2：源工具3(粗糙)；源工具2(精工)

操作3：源工具1(粗糙)；源工具4(精工)

在图2的步骤104中，TMA 10识别零件程序12中使用初始参考的源工具中的每一者的操作：

源工具1：操作1(粗糙)，操作3(粗糙)

源工具2：操作1(精工)，操作2(精工)

源工具3：操作2(粗糙)

源工具4：操作3(精工)

进一步假定在上文所描述的TMA 10的操作期间，识别与匹配工具相关联的以下数值参考：

与匹配工具4匹配的源工具1

与匹配工具1匹配的源工具2

与匹配工具2匹配的源工具3

与匹配工具10匹配的源工具4

在如上文所概述而识别参考源工具的所有操作之后，以以下方式取代原始的源工具参考：

在操作1(粗糙)和操作3(粗糙)中使用匹配工具4取代源工具1

在操作1(精工)和操作2(精工)中用使匹配工具1取代源工具2

在操作2(粗糙)中使用匹配工具2取代源工具3

在操作3(精工)中使用匹配工具10取代源工具4

以此方式，TMA 10避免使用另一匹配工具参考来取代匹配工具参考。在此取代过程之后，TMA 10在步骤106中结束。

在本发明的一实施例中，在上文所描述的取代过程期间，TMA 10检查对应于源工具的工具使用信息(即，馈送和速度信息)以确定所述信息是否被手动编程到零件程序12中。一些操作者修改与工具一起提供的默认馈送和速度信息。在创建零件程序12期间，可在定义工具时从(例如)存储器14引入馈送和速度信息，或手动输入。如果手动输入信息，则与所述信息相关联地设置旗标以指示手动输入。TMA 10在做出手动输入确定的过程中识别这些旗标。在本发明的一实施例中，如果手动输入馈送和速度信息，则TMA 10保留所述信息。如果未手动输入馈送和速度信息，则TMA 10在上文所描述的取代过程期间使用与匹配工具相关联的馈送和速度信息取代所述信息。

当将一个或一个以上源工具添加到不匹配分组26时，在加载零件程序12之后向操作者显示“不匹配工具”消息。在本发明的一实施例中，操作者具有选择工具检视屏幕的选项，所述屏幕列出所有源工具和其匹配的位置(即，轴、ATC、MTC、或在不匹配分组26中)。如果未发现匹配工具，则将源工具识别为“不匹配工具”。操作者可使不匹配工具与ATC分组22或MTC分组24中的类似但非相同的经定义工具匹配。当操作者在工具检视屏幕上选择(例如，单击)不匹配工具并启动“寻找匹配”命令时，针对选定的不匹配工具而再次执行TMA 10。然而，对于此不匹配工具操作，TMA 10在过程控制例行程序58的步骤60中开始执行，并在步骤92中结束执行，如下文所描述。另外，将与工具匹配算法64的步骤78相关联的阈值设置为零而非一。

在步骤60中，输入参数是不匹配工具。步骤62调用图4的工具匹配算法64，从而以上文所描述的方式将匹配工具定位在ATC分组22中。在一实施例中，在步骤86中，取代针对与不匹配工具相同工具类型的每一经定义工具30、32、34而计算兼容性指数值，算法64将兼容性指数设置为零并基于经定义工具30、32、34的直径而指派一百分比匹配。举例来说，具有与规定用于不匹配工具的直径相同的直径的经定义工具被指派有100％的百分比匹配。具有大小上两倍于规定用于不匹配工具数据块的直径的直径的经定义工具被指派有200％的百分比匹配，等等。

由于在不匹配工具操作期间用于步骤78的阈值为零，因此由步骤78处理的每一经定义工具30、32、34将被添加到匹配工具的列表。对于MTC分组24的经定义工具38、40、42，在过程控制例行程序58的步骤84、86和88中执行此相同的过程。接着可在过程控制例行程序58的步骤90中以百分比匹配的次序将匹配工具的列表进行分类。最后，向操作者显示匹配工具的分类列表，以及匹配工具的位置(即，ATC或MTC)。操作者接着从列表选择匹配工具且其用于以上文所描述的方式取代零件程序12所要求的先前不匹配的源工具。

如上文所指示，与零件程序12所要求的源工具匹配的工具不需要在机器上具有对应的物理工具(即，轴、ATC、或MTC中的工具)。如果操作者执行零件程序12且源工具已与不匹配分组26中的不匹配工具相关，则TMA 10将向操作者显示一消息，其指示对于源工具中的一者或一者以上来说并不存在物理工具。通过将物理工具置放(例如)在ATC中并在工具库中创建对应的经定义工具，操作者可将物理工具装载在机器上。或者，操作者可选择在适当的时间定义工具并将其添加到MTC以用于手动装载的选项。即使操作者未获得物理工具，操作者仍可使用不匹配工具而使机器执行实际操作，例如零件程序12的图形核实。

除在加载零件程序12和手动匹配不匹配工具期间使用TMA 10之外，当将经定义工具添加到工具库时也可使用TMA 10。可使用来自零件程序或备份文件的新的经定义工具、位于中心库服务器中的经定义工具等来更新工具库。不管引入到工具库中的经定义工具的来源，均可执行TMA 10以防止引入重复的经定义工具。

举例来说，操作者可识别零件程序中的操作者将要将其引入到特定机器的工具库的源工具。取代执行上文所描述的TMA 10的工具匹配过程，操作者可执行工具引入过程，其中如果零件程序中的所有源工具尚未存在于工具库中，则将其引入到工具库中。在以上文所描述的方式组装零件程序12中所参考的源工具的列表后，TMA 10存取第一源工具(步骤52和54)，并调用过程控制例行程序58(步骤56)。例行程序58的步骤60的输入参数是第一源工具。在步骤62中，TMA 10调用工具匹配算法64，从而以上文所描述的方式将ATC分组22的经定义工具30、32、34与所述第一源工具进行比较。在TMA 10的此应用中，比较工具必须为相同的以被视为一匹配。如果识别匹配工具，则不将所述第一源工具引入到工具库中，因为其将构成重复。如果未识别任何匹配工具，则以相同的方式处理MTC分组24中的经定义工具38、40、42(步骤84)。再次，如果发现匹配，则不将所述源工具添加到工具库。如果ATC分组22或MTC分组24中的经定义工具均不匹配源工具，则将源工具添加到工具库。针对剩余的源工具而重复此程序。

尽管已将本发明描述为具有示范性实施例，但是可在此揭示案的精神和范围内进一步修改本发明。因此，本申请案意欲使用其一般原理而涵盖本发明的任何变化、用途或改编。另外，本申请案意欲涵盖那些在本发明所属的技术中的已知或惯用实践的范围内的与本揭示案的偏离。

Claims

1.一种使与切割机器相关联的工具和由所述机器执行以形成零件的程序所规定的工具相关的方法，所述方法包括以下步骤：

识别所述程序所规定的源工具；

将每一源工具与和所述机器相关联的经定义工具进行比较；

指定匹配工具，所述匹配工具是在所述比较步骤期间匹配所述源工具的经定义工具；以及

使用对应的匹配工具的参考来取代所述程序中的源工具参考。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述比较步骤包括以下步骤：将所述源工具的工具类型识别符与所述经定义工具的工具类型识别符进行比较。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述比较步骤包括以下步骤：将所述源工具的物理特性与每一经定义工具的物理特性进行比较。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述比较步骤包括以下步骤：基于所述物理特性比较而计算兼容性指数值，和将所述兼容性指数值与阈值进行比较。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述比较步骤包括以下步骤：通过将加权因子应用到源工具的物理特性与经定义工具的物理特性的多个比较而计算兼容性指数值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述指定步骤包括以下步骤：确定所述兼容性指数值至少符合所述阈值。

7.根据权利要求3所述的方法，其中所述指定步骤包括以下步骤：确定经定义工具的所述物理特性匹配所述源工具的所述物理特性。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述确定步骤中，当所述物理特性处于彼此的一规定容限内时，所述物理特性匹配。

9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：将匹配工具分类。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述分类步骤包括：将匹配工具的兼容性指数值用作分类标准。

11.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括以下步骤：基于所述分类步骤的结果来确定匹配工具与源工具相关。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述取代步骤包括以下步骤：识别所述程序中的第一源工具的任何参考，和在使用匹配工具的参考来取代第二源工具的参考之前使用匹配工具的参考来取代所述第一源工具的所有参考。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述取代步骤包括以下步骤：使用与匹配工具相关联的工具使用信息来取代与源工具相关联的工具使用信息。

14.根据权利要求13所述的方法，其包括以下步骤：识别手动输入的与所述源工具相关联的工具使用信息。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述比较步骤包括以下步骤：将每一源工具与对应于可由所述机器使用的物理工具的经定义工具进行比较，和将每一源工具与不对应于可由所述机器使用的物理工具的经定义工具进行比较。

16.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：当无经定义工具匹配所述源工具时向操作者显示一消息。

17.根据权利要求1所述的方法，其中在所述指定步骤中，只有在经定义工具的物理特性与源工具的物理特性相同的情况下，所述经定义工具才匹配所述源工具。

18.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：显示不匹配源工具的多个经定义工具，和使得操作者能够从所述多个经定义工具中选择一经定义工具以指定为匹配工具。

19.根据权利要求1所述的方法，其中仅在确定一经定义工具先前尚未经指定为匹配工具之后，才将所述经定义工具指定为匹配工具。

20.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：如果与所述机器相关联的所述经定义工具不匹配源工具，则将所述源工具存储在存储器中以作为与所述机器相关联的新的经定义工具。

21.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：将所述程序加载到与所述机器相关联的存储器中。

22.根据权利要求20所述的方法，其中仅在确定一特定源工具不匹配存储在所述存储器中的任何其它源工具的步骤后，才关于所述特定源工具来执行所述存储步骤。

23.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：存取使工具参考与对应工具的物理位置相关联的映射。

24.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：如果一源工具不匹配所述经定义工具，则将所述源工具添加到与所述机器相关联的存储器。

25.根据权利要求1所述的方法，其中所述指定步骤包括以下步骤：确定所述经定义工具均不匹配一源工具、显示多个经定义工具以作为用于与所述不匹配的源工具相关的选项，和使得操作者能够选择一经显示的经定义工具以作为一匹配工具。

26.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：使用匹配工具来执行实际操作。

27.一种计算机可读媒体，其具有用于使与机床系统相关联的工具与由所述系统用以形成零件的程序所规定的工具相关的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令包括：

用于识别所述程序所规定的源工具的算法；

工具匹配算法，其用于将每一源工具与和所述机器相关联的经定义工具进行比较，并将与所述源工具可接受地类似的任何经定义工具指定为匹配工具；以及

用于使用对应匹配工具的参考来取代所述程序中的源工具参考的算法。

28.一种设备，其用于使用源工具所规定的与所述设备相关联的多个工具来加工零件，

所述源工具包括在由所述设备处理的程序中，所述设备包括：

轴；

自动工具变换器，其经配置以将工具装载到所述轴上；以及

存储器，其包括：

工具管理算法，其用于识别所述程序所规定的源工具，

工具匹配算法，其用于将每一源工具与和所述机器相关联的经定义工具进行比较，并将与所述源工具可接受地类似的任何经定义工具指定为匹配工具，以及

算法，其用于使用对应匹配工具的参考来取代所述程序中的源工具参考。