专利名称：借助指针确定允许的移动区域的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加工机床的运行方法。本发明还涉及一种计算机程序模块，所述计算机程序模块包含机器代码，该机器代码可由加工机床的控制装置直接执行。本发明还涉及一种加工机床的控制装置，利用这种计算机程序模块给所述控制装
置编程。
背景技术：
为了自动化地制造工件，应用加工机床、例如数控工件机床。原则上可通过各个机器的运动到达的工作空间(主要是轴的移动范围)通常受到所需的机器制造方面的部件、例如盖板、夹紧装置等等的限制。必须以一种适合的方式把对于运动自由度的限制向加工机床的控制装置公开，以避免可能的过程干扰、例如工具主轴与夹紧装置碰撞。已知并应用了各种用于碰撞保护的方法。尽管以机械方式或传感方式起作用的方法易于实现，然而也有不足，即:这些方法只有在出现碰撞时才能做出应对。与此相反的是，在根据控制的解决方案中可能的是，事先识别到危险的碰撞，并避免所述碰撞。在大批量的并且自动化程度高的制造中值得完成的是，在工作准备的范畴中创建加工机床的完整的几何模型，并且对加工进行模拟。然而，这在较小批量的制造中或者在经常手动改装机器时是纯手动的过程。可由所述加工机床的用户检查夹紧情况以及其他存在碰撞危险的区域，并且在控制装置中实现参数化。例如通过将用于软件-极限开关(Endschalter)的坐标输入表格中来实现。此外，已知了半自动化的方法，其中，借助光学传感器来检测工作空间，并且导入到数据模型中。对于这种方法而言，例如会使用激光扫描仪和/或图像识别系统。这种做法的不足在于，激光器、照相机等的成本较高，并且评估光学技术采集到的数据需要经过大量的计算且在某些情况下该评估并不可靠。由专利文献GB 2 285 550A已知一种工件测量方法。在所述测量方法的范畴中，由用户将指针依次导向工作空间的位置，指针包括多个第一定位装置，所述第一定位装置关于参照指针的指针坐标系统被布置在预设定的指针位置上。多个第二定位装置则关于参照加工机床的机器坐标系布置在预定的机器位置上。通过第一定位装置与第二定位装置的共同作用，分别获取至少表征第一定位装置相对于第二定位装置的几何关系的数据，并且将所述数据传输给计算机。计算机根据所传输的特性数据、预定的指针位置和预定的机床位置分别确定出指针在工作空间中的位置。
发明内容
本发明的目的在于，提供这种方案，即:借助所述方案能够以简单和直观的方式将移动区域划分为允许的移动区域和禁止的移动区域。
该目的通过具有根据权利要求1所述特征的运行方法得以实现。对根据本发明的运行方法的有利的设计方案是从属权利要求2至13的内容。根据本发明的提出，这样来设计开头所述类型的运行方法:-指针具有多个第一定位装置，所述第一定位装置关于参照指针的指针坐标系被布置在预定的指针位置上，-多个第二定位装置关于参照加工机床的机器坐标系被布置在预定的机器位置上，-在正常运行中，用于加工工件的加工机床的控制装置使加工机床的能移动的组件在对于该可移动的组件允许的移动区域内、而不是在对于该可移动的组件禁止的移动区域内移动，-允许的移动区域与禁止的移动区域彼此互补并且共同构成工作空间，能移动的组件能在该工作空间内移动；-在预设定运行中—由用户将指针依次导向加工机床的工作空间的多个位置上，一通过第一定位装置与第二定位装置的共同作用，分别获取至少表征第一定位装置相对于第二位置装置的几何关系的特性数据，并且把数据传输给控制装置，一控制装置根据传输的特性数据、预定的指针位置和预定的机器位置分别确定指针在工作空间中的位置，一控制装置在将工作空间划分为允许的移动区域和禁止的移动区域的范畴中考虑确定出的指针的位置。因此，本发明尤其致力于所述核心的问题，即:如何控制装置能已知相应的位置，控制装置根据这些位置来进行移动范围的划分。根据本发明的定义，指针并不是指数据技术方面的结构，借助于其参考在数据处理装置的存储器中的特定数据单元。根据本发明，指针更多地是指机械元件，用户将其几何地由一个位置移动到另一个位置。指针例如可以是具有相应的指针尖的指针棒。能根据需要来选择第一和第二定位装置的数量。可能的是，仅存在唯一一个第一定位装置。在这种情况下，通常必须有多个第二定位装置，以便能够根据几何关系确定指针在工作空间中的位置。例如可存在四个或更多的第二定位装置。如果另一方面增加第一定位装置的数量、例如增加到两个、三个或者四个，那么反之可减少第二定位装置的数量，或者除了提供用于进行确定的信息以外也利用指针在工作空间内进行指向。然而，不依赖于第一定位装置的数量，通常应优选地存在多个第二定位装置、例如两个或三个第二定位装置。只要以下并未明确地表明存在多个第一定位装置和/或多个第二定位装置，那么，使用复数就仅用于说明实际情况并不取决于定位装置的各自的数量，而并不是规定多个第一定位装置和/或第二定位装置。对于后面还会进行说明的发送器、接收器、反射器和应答器而言，也是类似的情况。如果特性数据分别表征了所述第一定位装置与所述第二定位装置之间的距离的特性，对获取的几何关系的评估就表现地非常简单。可能的是，第一定位装置或者第二定位装置分别发送信号，即相应的其他定位装置接收被发送的信号，并且相应的其他定位装置将特性数据传输给控制装置。也可能的是，所述第一定位装置或第二定位装置分别发送信号，即相应的其他定位装置反射被发送的信号或者将被发送的信号以更改的形式重新发出，即第一定位装置或第二定位装置接收被反射的或者以更改形式重新被发出的信号，并且将特性数据传输给控制装置。在这种情况下，第一定位装置能被设计为组合式发送-接收器，其与控制装置在数据技术方面相连，以便传输特性数据。在这种情况下，第二定位装置被设计为反射器或者设计为应答器。相反的设计方案也是可能的，即:也可将第二定位装置设计为组合式发送-接收器，并且第一定位装置被设计为反射器或应答器。发送-接收器是指一种装置，其-顾名思义-不仅具有发送功能还具有接收功能。反射器是指反射发送信号而并不继续更改的装置。应答器是指基于所接收的信号发送更改的信号的装置。更改例如是频率转换和/或相应信号的调制。例如能用所述应答器特有的标识来调制由应答器重新发出的信号。以下所述的发送器-只要合理-就不仅是指纯粹的发送器，也是指发送-接收器。以下所述的接收器-只要合理-就不仅是指纯粹的接收器，也是指发送-接收器。如果至少接收器给由该接收器接收的信号设置了时间戳，即记录接收时间，那么对特性数据的分析就表现地特别简单。如果例如发送器和接收器是单独的装置，并且发送器给由其发出的信号设置了表征发送时间的时间戳，那么，直接根据每个发送时间和每个接收时间就可知道传输时间，从而联系已知发送的信号的传输速度，也可得知每个第一定位装置至第二定位装置的距离。若反之，仅仅是接收器给由其接收的信号设置了时间戳，就必须修正接收时间的偏置(=发送时间)。如果已知对于各个发送时间点来说足够多的接收时间点，那么就可计算出所述偏差。如已经提及的，也可能存在多个发送器。在这种情况下，有利地提出:发送信号包括相应的发送器所特有的相应的发送器标识之一和/或发送器同时在不同的频率上或者以时分复用的方式发射其发送信号。在本发明的一个有利的设计方案中提出，特性数据由接收器无线地传输给控制装置。优选地，由发送器发射的信号是声学信号、尤其是超声波信号。因为特别是由于声学信号与电磁波相比具有相对较低的传输速度，因此能利用明显更低的成本高精度地确定几何关系。在本发明的一些设计中，可能非常有利的是，根据传输的特性数据、预定的指针位置和预定的机器位置，控制装置除了确定出指针在工作空间内的位置以外，还确定出指针在工作空间内的指向。在这种情况下，通常与仅仅确定出指针的位置的情况相比较而言，需要更多的第一定位装置和第二定位装置。在本发明的一个优选的设计中提出，指针具有手柄区域，并且，在手柄区域中布置有触发元件，通过用户对该触发元件的操控来触发特性数据的获取和/或特性数据向控制装置的传输和/或指针在工作空间内的位置的确定。例如，操控触发元件触发第一定位装置的运行，使得第一定位装置仅在作为发送器和/或作为接收器的状态下起作用，或者-在设计方案为应答器的情况下-仅在该情况下发送相应的调制信号。也可能的是，操控触发元件-有线或无线地-向第二定位装置传输并且在此触发相应的反应。也可能的是，只有在操控所述触发元件时才触发特性数据向控制装置的传输。也可能的是，操述触发元件-无线或有线地-直接向控制装置传输，并且在此触发特性数据的获取和/或指针的位置的确定。优选地提出，能由用户来选择指针的确定出的位置，能由用户给控制装置预定分组指令，控制装置基于该分组指令将指针的所选择的位置组成各自的位置群组，并且控制装置在应用各自的位置群组自身的情况下将工作空间划分为允许的移动区域与禁止的移动区域。在本发明的一个非常优选的设计方案中提出，控制装置根据各自的位置群组确定有效的对象轮廓，并且控制装置将确定出的有效的对象轮廓归类为对于能移动的组件禁止的移动区域的统一的组成部分。例如能为此目的提出，控制装置根据各自的位置群组确定出临时的对象轮廓，将临时的对象轮廓与预定的可能的对象轮廓相比较，并且，根据临时的对象轮廓与预定的可能的对象轮廓之间的比较确定出有效的对象轮廓。所述目的另外还通过根据权利要求14所述的计算机程序模块得以实现。在这种情况下，这样设计所述计算机程序模块:-通过控制装置对机器代码的执行引起的是，控制装置在用于加工工件的正常运行中使得加工机床的能移动的组件在对于该能移动的组件允许的移动区域内、而不是在对于该可移动的组件禁止的移动区域内移动，其中，允许的移动区域与禁止的移动区域彼此互补并且共同构成工作空间，能移动的组件能在该工作空间内移动，-通过由控制装置执行机器代码进一步引起的是，控制装置在预定运行中一对于加工机床的工作空间的由用户将指针依次导向的多个位置，分别接收多个通过多个第一定位装置与多个第二定位装置的共同作用获取的、表征第一定位装置相对于第二定位装置的几何关系的特性数据，其中，第一定位装置关于参照指针的指针坐标系布置在预定的指针位置上，并且第二定位装置关于参照加工机床的机器坐标系布置在预定的机器位置上，一根据接收的特性数据、预定的指针位置和预定的机器位置分别确定出指针在工作空间中的位置，并且—在将加工机床的工作空间划分为允许的移动区域和禁止的移动区域时，考虑确定出的指针的位置。所述目的还通过一种加工机床的控制装置得以实现，利用根据本发明的计算机程序模块给控制装置编程。
结合以下对实施例的说明更清楚且更易于理解地阐述了本发明的上述特性、特点和优点以及如何将其实现的方式方法，联系附图详细地说明这些实施例。在此示意性的示出:图1示出了加工机床的构造，图2和图3不出了流程图，图4示例性地示出了第一和第二定位装置的布置，图5示出了一种可能的消息结构，
图6示出了一种可能的发送信号，图7示出了一种可能的发送器布置，图8示出了一个时间图，图9示出了 一个指针，和图10至12示出了流程图。
具体实施例方式根据图1，加工机床具有能移动的组件I。组件I例如可以是应借助于其来加工工件2的工具。在通过工具I进行加工期间，借助工件定位装置4上面的夹紧件3夹紧工件
2。工具I例如可借助第一驱动器(未示出)在第一方向-下面称作X方向-上在两个极限位置xmin与xmax之间移动。借助另一个驱动器(同样未示出),工具I例如可在一个与x方向正交的方向-下面称作y方向-上在另外两个极限位置ymin与ymax之间移动。也可以考虑其他的移动可能性-替代或者除上述移动可能性以外。(替代或者除上述平移运动以夕卜)例如能有在另一个方向上的另一种平移运动或者是转动。在某些情况下，甚至能够-像在机械臂中那样-是彼此重叠构成的、连接的运动。与具体所实现的移动可能性无关地，能移动的组件I能在加工机床的预定的工作空间内移动，根据图1的实例则是在由极限位置xmin, xmax, ymin, ymax所界定的矩形内移动。由控制装置5来控制驱动器。因此，能移动的组件I通过控制装置驱可在加工机床的工作空间内移动。利用计算机程序模块6给控制装置5编程。计算机程序模块6包括机器代码7，所述机器代码可由控制装置5直接执行。经过控制装置5来执行机器代码7使控制装置执行后续结合图2详细阐述的运行方法。在步骤SI中，控制装置5检查其是否处于正常运行中。如果是这种情况，那么控制装置就在步骤S2中实现执行正常运行。在正常运行中，尤其会通过工具I来实现对工件2的加工。在此，通过控制装置5此外使工具I (=能移动的组件I)在工作空间内移动。控制装置5在工具I移动时要考虑，工具I仅允许在工作空间的部分区域(=允许的移动区域)内移动。工作空间的剩余部分则构成了对于能移动的组件I禁止的移动区域。因此，工作空间在执行步骤S2的范畴中被划分为对于能移动的组件I允许的移动区域和对此互补的禁止的移动区域。在步骤S3中，所述控制装置5检查是否需要改变运行模式。步骤S3尤其可包括，用户8是否完成了相应的输入。如果不需要改变运行模式，控制装置5就跳过步骤S4。否贝U，控制装置5就-例如基于由用户8相应地预定运行模式-在步骤S4中调整新的运行模式。然后，返回步骤SI。如果预定的工作模式在步骤SI的执行范畴中并非正常运行，控制装置5就跳至步骤S5。控制装置5在步骤S5中检查调整的运行模式是否是预定操纵。如果是这种情况，控制装置5即在步骤S6中执行后续结合图3进一步说明的预定方法。然后，控制装置跳转至步骤S3。如果预定的运行模式既不是正常运行，也不是预定运行，控制装置5即跳转到步骤S7，控制装置在步骤S7中执行其他的任务。
图3示出了图2中的步骤S6的一种可能的设计方案。根据图3，在步骤Sll中将指针9 (见图1)导向加工机床的工作空间的一个位置上。步骤Sll并不是由控制装置5、而是由加工机床的用户来执行。因此，步骤Sll并不是由控制装置5来执行的方法的组成部分。由于这个原因，所述步骤Sll在图3中仅以虚线示出。但步骤Sll对于理解本发明非常重要，由此原因在图3中一并示出。根据图1，指针9具有多个第一定位装置10。最少存在唯一的一个第一定位装置
10。在图3中所示出的指针9具有三个第一定位装置10。第一定位装置10关于参照指针9(即随着指针9 一起运动)的指针坐标系被布置在预定的位置、即后文中的指针位置上。在仅有唯一一个第一定位装置10的情况下，第一定位装置10的位置对应指针坐标系的原点。第一定位装置10可被设计为发送器或是接收器。此外，第一定位装置也可包括这两种功能，即被设计为发送器和接收器(=发送-接收器)。第一定位装置10也可被设计为(纯被动的)反射器或者应答器，也就是说，其将被其接收的信号以更改的形式重新发出。第一定位装置10与第二定位装置11共同作用。第二定位装置11在功能性方面与第一定位装置10互补。如果第一定位装置10被设计为发送器，第二定位装置11则被设计为接收器。如果第一定位装置10被设计为接收器，第二定位装置则被设计为发送器。如果第一定位装置10被设计为发送-接收器，第二定位装置11被设计为反射器或者应答器。如果第一定位装置10被设计为反射器或者应答器，第二定位装置11则被设计为发送-接收器。第二定位装置11关于参照加工机床的机器坐标系、即参照加工机床位置固定的坐标系被布置在预定的位置上，以下被称为机器位置。第二定位装置11的数量的极限值的选择不受限制。在图1中-纯示例性地-示出了两个第二定位装置11。通常有至少三个第二定位装置11。然而，在个别情况下，该数量可能更小。第一定位装置和第二定位装置10，11的总和通常至少是五。能通过第一定位装置与第二定位装置10，11的共同作用分别获取到表征第一定位装置10相对于第二定位装置11的几何关系的特性数据。对于每对第一定位装置和第二定位装置而言，尤其是能够获取到由相应的发送器发送的信号被相应的接收器接收的时间点。在某些情况下，甚至能获取到传输时间，或者不仅可获取发送时间点，也可获取到接收时间点，能够通过计算差值直接获取传输时间。因此，结合所发出的信号的已知传输速度V，能计算出各第一定位装置10与各第二定位装置11之间的几何距离。只要存在足够多组的第一定位装置10和第二定位装置11，就可得出指针坐标系在工作空间内的原点的位置(即指针9的位置)。相应的特性数据由接收器-和接收器是否布置在所述第一定位装置或所述第二定位装置中无关地-传输给控制装置5。接收器为此数据技术地与控制装置5相连。例如可以存在相应的连接线路12。优选地，存在无线连接，如图1中通过相应的天线13所示。控制装置5在步骤S12中接收特性数据。在步骤S13中，控制装置根据传输的特性数据、指针位置和机器位置来确定指针9在工作空间中的位置P。可能的是，控制装置5在步骤S13中除了可以确定指针9在工作空间中的位置P以外，还也可以确定出其指向。在这种情况下，通常需要有至少三个第一定位装置10。控制装置5在步骤S14中保存指针9的所确定的位置P (和必要时也包括指向)。
控制装置5自然必须事先以相应的方式已知机器位置和指针位置。为此，可能例如需要用户8进行相应的输入。可替代地，也可以在计算机程序6中已经确定相应的信息。控制装置5在步骤S15中检查，是否应该结束指针9的位置P的预定。如果不是这种情况，即返回步骤S11，进而重新执行步骤Sll至S14的序列。如果需要结束指针9的位置P的预定，控制装置5即跳转到步骤S16。在步骤S16中，控制装置5将加工机床的工作空间划分为允许的移动区域以及禁止的移动区域。在划分工作空间的范畴中，控制装置要考虑在(通常重复)执行步骤Sll至S14时指针9的所确定的位置P。特别是可交互地在与用户8共同作用下实现步骤S16。例如能通过显示装置向用户8给出工作空间的透视图或其他图示，在图示中示出这次位置P，并且可由用户8获取。因此，借助上面结合图1至图3-尤其是图3-所说明的规定流程能简单、有效且直观地为能移动的组件I预定移动区域限制条件。下面结合以二维的形式示例性地说明一种具体设计方法的图4来进一步阐述一种用于确定所述指针9的位置P的可能方案。在图4的范畴中假定第一定位装置1-被设计为(单独的)发送器，存在四个第二定位装置11，并且第二定位装置11仅记录了各自的接收时间点。对于其他的设计方案，例如在三维的情况下或者直接确定出传输时间，第一定位装置10被设计为纯反射器或者存在多个第一定位装置10，能够以类似方式进行处理。第二定位装置1 1被布置在预定的机器位置上，机器位置在图4中以参考标号Pl
至P4标记并且具有的坐标为xl,yl至x4,y4。另外，由于在图4的实施例中只有唯--个
第一定位装置10，因此，第一定位装置10的位置可被看作是与指针坐标系的原点一致。此外还假定:第一定位装置10在一个-原则上是任意的-发送时间点t0发送出脉冲状的发送信号。在这种情况下，由第二定位装置11在各个接收时间点tl至t4接收发送信号。那么，就用下述关系式来表征第二定位装置11至第一定位装置10之间的距离rl至r4:rl2=(tl-t0)2 V2= (x-xl)2+(y-yl)2 (I)r22= (t2-t0)2 v2= (x_x2)2+ (y-y2)2 (2) r32= (t3-t0)2 v2= (x_x3)2+ (y-y3)2 (3)r42= (t4~t0)2 v2= (x~x4)2+ (y-y4)2 (4)x和y是要求解的指针9的位置P的坐标。因此，就得到包含四个方程式和三个未知数(即坐标X和y以及发送时间点t0)的方程组。只要第二定位装置11布置得合适，该方程组就可解，其中，该解是明确的。由于方程组是非线性方程，因此需要第四个方程式，以便其它存在的不明确性能够被解决。在以上说明的方法中假定:只有接收器(并非发送器)给由该接收器接收的信号设置时间戳，即接收器会记录各个接收时间点tl至t4并且传输给控制装置5。根据图5所示，相应的通用的数据格式(多个发送器-多个接收器)在最简单的情况下包括发送器标识SK、接收标识EK和相应的接收器的各自的接收时间点tl至t4。发送器标识SK为各自的发送器所特有，接收标识为各自的接收器所特有。因此，在多个发送器的情况下，接收器能识别出该接收器所接收的信号是来自哪个发送器，根据图6所示，发送信号例如可包括各自的发送器标识SK。
可代替的或附加的是，发送器能如图7所示地在不同的频率fl，f2，...上发射其发出信号。在这种情况下-可能除了发送器标识SK之外-可根据各自的频率f 1，f2，...来识别相应的发送信号是来自哪个发送器。可代替的的可能性是，发送器根据图8对应于预定的发送时间范围(或者甚至是每个发送时间点t0)，因此，每个发送器仅在特定的时间点发出其发送信号。在这种情况下，由接收器在特定的时间段内所接收到的发送信号实际上只来自特定的发送器。在本发明的一个有利的设计方案中-与发送器的数量无关-由各个发送器发出的发送信号同样包括一个时间戳(在图6中一并标出)。时间戳说明了发送时间点t0。在这种情况下，接收器可直接从各自的接收时间点tl至t4与各自的发送时间点t0的差值中确定各自的信号的传输时间。由发送器辐射的发送信号可以是电磁波。然而有利的是，发送信号是声学信号、尤其是超声波信号。在这种情况下，由于超声波相对于电磁波而言具有更小的传输速度V，因此，能够用明显更低的成本(尤其是发送器和/或所述接收器之间的同步成本)以足够的精度确定出指针9的位置P。用户8并不能将指针9随意迅速地由位置P移动至位置P。因此，一旦指针9已经到达最近的待获取的位置P，就必须以适合的方式告知用户。可能的是，实现特性数据的连续获取，并且，如果指针9长时间地(例如超过2秒或3秒)没有移动，即认为已经到达最近的待获取的位置P。然而有利的是，用户8也能进行主动确认。例如，指针装置9可以相应于图9的图示具有把手区域14。在把手区域14中可以布置由用户8来操控的触发元件15。触发元件15例如可被设计为相应的按键。触发元件15的操控具有这样的作用，即:_至少导致-触发指针9的位置P的确定。触发元件15的操控例如能传输给发送器和/或接收器并且触发其运行。如果设计方案中第一定位装置或第二定位装置10，11被设计为反射器，触发元件15的操控例如可以触发反射器的激活。在所有前述情况中，触发元件15的操控都会触发特性数据的获取。可代替或附加地，可以将触发元件15的操控传输给接收器并且在此触发向控制装置5传输所获取的特性数据。可代替或附加地，可以将触发元件15的操控传输给控制装置5并且在此触发指针9的位置P的确定，即可以说确认-尽可能连续地-传输给控制装置5的特性数据的有效性。因此，将工作空间划分为允许的移动区域和禁止的移动区域-图3的步骤S16-能够以不同的方式来进行设计。例如可以借助单个所预定的位置P来限定单个轴的移动区域。同样还能从多个点中推导出一个平面，该平面构成了工作空间在平面上的限定。此外，还能选择多个位置，所述位置被看作二维或三维对象的角点，所述角点构成了必须绕过的干扰几何图形。下面会进一步说明其中的一些可能性方案。例如用户8根据图10在步骤S21中可以选择指针9的多个事先确定出的位置P，并且控制装置5能预定分组指令。如果是这种情况，控制装置5就在步骤S22中将所选择的位置P联合成位置群组。在步骤S23中，控制装置5在应用位置群组自身的情况下将工作空间划分为允许的移动区域和禁止的移动区域。用户8例如可以在步骤S21中首先选择三个位置P，然后选择指针9的其他的位置P。三个首先提到的位置P定义出一个平面，该平面将允许的移动区域与禁止的移动区域分隔开来。第四个位置P应位于由三个首先提到的位置P所定义的平面外，即不是在允许的移动区域内，就是在禁止的移动区域内。用户8在这种情况下还需要向控制装置5预定，另一个位置P是否位于允许的或禁止的移动区域内。可代替或附加地，根据图11通过步骤S26和S27替换步骤S23。在步骤S26中，控制装置5根据位置群组确定出有效的对象轮廓。在步骤S27中，控制装置5将确定出的有效的对象轮廓归类为禁止的移动区域的统一的组成部分。与平面应将允许的移动区域与禁止的移动区域分开的情况不同的是，步骤S21的分组指令在这种情况中当然是另一个不同的指令。为了确定有效的对象轮廓提供了各种可能性。例如，控制装置5可以二维或三维地确定出多面体(多角形)，其包含相应的位置群组的所有位置P。该多角形可被看作是有效的对象轮廓。可选择地，相应于图12可以通过步骤S31至S33来替换步骤S26。在步骤S31中，控制装置5-与图11中的步骤S26相类似地-确定出对象轮廓。然而，对象轮廓并不是有效的对象轮廓，而仅仅是临时的对象轮廓。在步骤S32中，所述控制装置5将步骤S31中的临时的对象轮廓与预定的可能的对象轮廓进行比较。可能的对象轮廓例如可以保存在控制装置15访问的数据库16中。在步骤S32的范畴中，控制装置5例如能确定出临时的对象轮廓与可能的对象轮廓之间的相似度。控制装置5在步骤S33中会根据步骤S32中的比较确定出有效的对象轮廓。例如能在步骤S33中将预定的可能的对象轮廓其中的一个确定为有效的对象轮廓。在某些情况下，只有当对于可能的对象轮廓超过了最小相似度时，才能做出这样的确定。否则，可将临时的对象轮廓作为有效的对象轮廓。本发明还具有很多优点。特别是以简单且对于用户8而言非常直观的方式，可以将原则上可能的工作空间划分为允许的移动区域和禁止的移动区域。根据本发明的预定方法可靠、稳定、并且可迅速地使用。在实践中明显提高了过程可靠性。指针9的运行迎合人类的身体语言。其取代了数字列的繁琐的数字输入。借助通过位置P所定义的移动空间的基于图形的图示，能使用户8以舒适的方式来验证确认划分的可靠性。尽管已经详细地通过有利的实施例对本发明进行了详细的说明和描述，但本发明并非仅限于所公开实例，还能由专业人员推导出其他变体，而不会超出本发明的保护范畴。
权利要求
1.一种加工机床的运行方法， -其中，指针(9)具有多个第一定位装置(10)，所述第一定位装置关于参照所述指针(9)的指针坐标系被布置在预定的指针位置上， -其中，多个第二定位装置(11)关于参照所述加工机床的机器坐标系被布置在预定的机器位置(Pl至P4)上， -其中，在正常运行中，用于加工工件(2)的所述加工机床的控制装置(5)使所述加工机床的能移动的组件(I)在对于所述能移动的组件(I)允许的移动区域内、而不是在对于所述能移动的组件(I)禁止的移动区域内移动， -其中，所述允许的移动区域和所述禁止的移动区域彼此互补并且共同构成工作空间，所述能移动的组件(I)能在所述工作空间内移动， -其中，在预定运行中， -由用户(8)将所述指针(9)依次导向所述加工机床的所述工作空间内的多个位置上， -通过所述第一定位装置(10)与所述第二定位装置(11)的共同作用，分别获取至少表征所述第一定位装置(10)相对于所述第二定位装置(11)的几何关系的特性数据(tl至t4 )，并传输给所述控制装置(5 )， 一所述控制装置(5)根据传输的所述特性数据(tl至t4)、所述预定的指针位置和所述预定的机器位置(Pl至P4)分别确定所述指针(9)在所述工作空间中的位置(P)，并且一所述控制装置(5)在将所述加工机床的所述工作空间划分为所述允许的移动区域和所述禁止的移动区域的范畴中考虑出的所述指针装置(9)的确定出的所述位置(P)。
2.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，所述特性数据(tl至t4)分别表征所述第一定位装置(10)与所述第二定位装置(11)之间的距离(rl至r4)的特性。
3.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，所述第一定位装置或所述第二定位装置(10，11)分别发送信号，即相应的其他所述定位装置(11，10)接收被发送的所述信号，并且相应的其他所述定位装置(11，10 )将所述特性数据(11至t4 )传输给所述控制装置(5)。
4.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，所述第一定位装置或所述第二定位装置(10，11)分别发送信号，即相应的其他所述定位装置(11，10)反射被发送的所述信号或者将被发送的所述信号以更改的形式重新发出，即所述第一或所述第二定位装置(10，11)接收被反射的或者以更改的形式重新发出的所述信号，并且将所述特性数据(tl至t4)传输给所述控制装置(5)。
5.根据权利要求3或4所述的运行方法，其特征在于，至少所述接收器给由所述接收器接收的信号设置时间戳。
6.根据权利要求3，4或5所述的运行方法，其特征在于，具有多个发送器，并且所述发送信号包括相应的所述发送器特有的相应的发送标识(SK)之一和/或所述发送器同时在不同的频率(fl，f2，…)上或者以时分复用的方式发射所述发送器的发送信号。
7.根据权利要求3至7中任一项所述的运行方法，其特征在于，所述特性数据(tl至t4)由所述接收器无线地传输给所述控制装置(5)。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的运行方法，其特征在于，由所述发送器发射的所述信号是声学信号、尤其是超声波信号。
9.根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，根据传输的所述特性数据(tl至t4)、所述预定的指针位置和所述预定的机器位置(Pl至P4)，所述控制装置(5)除了确定出所述指针(9)在所述工作空间内的位置(P)以外，还确定出所述指针(9)在所述工作空间内的指向。
10.根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，所述指针(9)具有手柄区域(14)，并且在所述手柄区域(14)内布置有触发元件(15)，通过所述用户(8)对所述触发元件的操控来触发所述特性数据(tl至t4)的获取和/或所述特性数据(tl至t4)向所述控制装置(5)的传输和/或所述指针(9)在所述工作空间内的所述位置(P)的确定。
11.根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，能由所述用户(8)来选择所述指针装置(9)的确定出的所述位置(P)，能由所述用户(8)给所述控制装置(5)预定分组指令，即所述控制装置(5)基于所述分组指令将所述指针装置(9)的选择的所述位置(P)联合成各自的位置群组，并且，所述控制装置(5)在应用所述位置群组自身的情况下将所述工作空间划分成所述允许的移动区域和所述禁止的移动区域。
12.根据权利要求11所述的运行方法，其特征在于，所述控制装置(5)根据各自的所述位置群组确定有效的对象轮廓，并且所述控制装置(5)将确定出的有效的所述对象轮廓归类为所述对于所述能移动的组件(I)禁止的移动区域的统一的组成部分。
13.根据权利要求12所述的运行方法，其特征在于，所述控制装置(5)根据所述各个位置群组确定出临时的对象轮廓，即所述控制装置(5)将所述临时的对象轮廓与所述预定的可能的对象轮廓相比较，并且所述控制装置(5)根据所述临时的对象轮廓与所述预定的可能的对象轮廓之间的比较确定出所述有效的对象轮廓。
14.一种包含机器代码(7)的计算机程序模块，所述机器代码能由加工机床的控制装置(5)直接执行， -其中，通过所述控制装置(5 )对所述机器代码(7 )的执行引起的是，所述控制装置(5 )在用于加工工件(2)的正常运行中使得所述加工机床的能移动的组件(I)在对于所述能移动的组件(I)允许的移动区域内、而不是在对于所述可移动的组件(I)禁止的移动区域内移动，其中，所述允许的移动区域与所述禁止的移动区域彼此互补并且共同构成工作空间，所述能移动的组件(I)能在所述工作空间内移动， -其中，通过所述控制装置(5)执行所述机器代码(7)进一步引起的是，所述控制装置(5)在预定运彳丁中 一对于所述加工机床的所述工作空间的由用户(8)将指针(9)依次导向的多个位置，分别接收多个通过多个第一定位装置(10)与多个第二定位装置(11)的共同作用所获取的、表征所述第一定位装置(10 )相对于所述第二定位装置(11)的几何关系的特性数据(11至t4)，其中，所述第一定位装置关于参照所述指针(9)的指针坐标系被布置在预定的指针位置上，并且所述第二定位装置关于参照所述加工机床的机器坐标系被布置在预定的机器位置(Pl至P4)上， 一根据接收的所述特性数据(tl至t4)、所述预定的指针位置和所述预定的机器位置(Pl至P4)分别确定出所述指针(9)在所述工作空间中的所述位置(P)，并且 一在将所述加工机床的所述工作空间划分为所述允许的移动区域和所述禁止的移动区域时，考虑确定出的所述指针(9)的所述位置(P)。
15.一种加工机床的控制装置，其特征在于，利用根据权利要求14所述的计算机程序模块(6)给所述控制装置编程 。
全文摘要
本发明涉及一种加工机床的运行方法。加工机床的用户将指针依次导向加工机床的工作空间的多个位置。指针具有第一定位装置，其关于参照指针的指针坐标系布置在预定的指针位置上。通过第一与第二定位装置的共同作用，分别获取至少表征定位装置相互之间的几何关系的特性数据。数据被传输给控制装置。第二定位装置关于参照加工机床的机器坐标系布置在预设定的机器位置上。控制装置根据特性数据、指针位置和机器位置分别确定指针在工作空间中的位置。控制装置在将加工机床的工作空间划分为对于加工机床的可由控制装置移动的组件允许的移动区域和对此互补的禁止的移动区域的范畴中考虑确定出的位置。
文档编号G05B19/18GK103116310SQ20121046137
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月15日 优先权日2011年11月16日
发明者卡斯滕·哈姆 申请人:西门子公司