DE102018007773A1

DE102018007773A1 - Numerisches Steuergerät

Info

Publication number: DE102018007773A1
Application number: DE102018007773.0A
Authority: DE
Inventors: Kouki Konishi; Hiroyuki Kawamura; Osamu Hanaoka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-10-03
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2019-04-04
Also published as: CN109597359B; JP6629808B2; US20190101888A1; JP2019067232A; US10788805B2; CN109597359A

Abstract

Ein numerisches Steuergerät, das einen Werkzeugweg aus einer Mehrzahl von Befehlspunkten erzeugt, umfasst: eine Befehlspunktsequenz-Erfassungseinheit, die eine bestehende Befehlspunktsequenz erfasst; eine Befehlspunkt-Erzeugungseinheit, die wenigstens einen zusätzlichen Befehlspunkt auf der Basis der bestehenden Befehlspunktsequenz erzeugt; und eine Interpolationsverarbeitungseinheit, welche die bestehende Befehlspunktsequenz und den zusätzlichen Befehlspunkt zum Erzeugen des Werkzeugwegs interpoliert. Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit gibt als zusätzlichen Befehlspunkt einen Schnittpunkt Q1 zwischen einem durch aufeinander folgende drei Befehlspunkte P0, P1 und P2 in der bestehenden Befehlspunktsequenz laufenden Bogen C1 und einer senkrechten Winkelhalbierenden eines Liniensegments, dessen Endpunkte P1 und P2 sind, aus.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein numerisches Steuergerät und insbesondere ein numerisches Steuergerät, das die Qualität einer Bearbeitungsoberfläche eines Werkstücks durch korrektes Interpolieren von Befehlspunkten verbessern kann.
Beschreibung des Stands der Technik
In einem Fall des Erzeugens eines Programms zur Bearbeitung einer Form o. Ä. wandelt CAM (Computer Aided Manufacturing) eine durch CAD (Computer Aided Design) erzeugte Kurve (nachfolgend eine ideale Kurve; siehe linkes Diagramm in 1) in eine Punktsequenz um. Diese Punkte werden als Befehlspunkte bezeichnet (siehe mittleres Diagramm in 1). Die ideale Kurve wird in die Befehlspunktsequenz umgewandelt, um dadurch als infinitesimale Liniensegmente dargestellt werden, und es gehen Informationen zwischen den Befehlspunkten verloren. CNC (Computerized Numerical Control) glättet diese von CAM ausgegebenen infinitesimalen Liniensegmente, wodurch ein aus einer glatten Kurve bestehender Werkzeugweg erzeugt wird (siehe rechtes Diagramm in 1).
In diesem Fall sind, wie im linken Diagramm in 2 dargestellt, wenn die Dichten von durch CAM erzeugten Befehlspunkten zwischen angrenzenden Wegen (das heißt aneinander angrenzenden Punktsequenzen) ausgerichtet sind, die Höhenunterschiede (nachfolgend Stufen) zwischen den angrenzenden Wegen über die Verarbeitungsoberflächen-Richtung klein. Somit ist es unwahrscheinlich, wie im rechten Diagramm in 2 dargestellt, dass Stufen ebenfalls auf den geglätteten Werkzeugwegen auftreten. Im Gegensatz hierzu sind, wie im linken Diagramm in 3 dargestellt, wenn die Dichten von durch CAM erzeugten Befehlspunkten zwischen den angrenzenden Wegen ungleichmäßig sind, die Stufen zwischen den angrenzenden Wegen groß. Wie im rechten Diagramm in 3 dargestellt sind die Stufen auf den geglätteten Werkzeugwegen entsprechend ebenfalls groß. In 3 sind die Werkzeugwege mit ungeordneten Stufen zwischen den angrenzenden Wegen durch gestrichelte Linien dargestellt. Die ungeordneten Stufen auf den Werkzeugwegen verringern die Qualität der bearbeiteten Werkstückoberfläche. Somit muss beispielsweise in einem Formprozess mit hoher Genauigkeit die Variation in Stufen zwischen angrenzenden Wegen auf mehrere Mikrometer oder weniger verringert werden.
Es gibt mehrere Glättungsfunktionen nach dem Stand der Technik zur Ausgabe einer Spline-Kurve auf der Basis einer Befehlspunktsequenz. Die Verwendung der Spline-Kurve kann eine glatte Ausgabe als ein Weg erzielen. Wie in 4 dargestellt umfasst die Spline-Kurve nicht notwendigerweise die Punktsequenz, auf der die Spline-Kurve basiert (das heißt sie umfasst nicht die Punkte). Somit stellt die Spline-Kurve nicht genau die ideale Kurve wieder her. Wenn sich beispielsweise die Befehlspunktdichten zwischen den angrenzenden Wegen unterscheiden, unterscheidet sich ebenfalls die Form der wiederherzustellenden Kurve. Somit tritt manchmal eine Ungeordnetheit der Stufen zwischen angrenzenden Wegen auf.
Verfahren zum Adressieren solch eines Problems sind in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 2011-096077 und 2000-353006 beschrieben. Die japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 2011-096077 und 2000-353006 offenbaren jeweils ein Verfahren zum Einsetzen eines neuen Befehlspunkts zum Anpassen der Stufen in Bezug auf die angrenzenden Werkzeugwege in einem numerischen Steuergerät zum Erzeugen von Werkzeugwegen auf der Basis von mehreren Befehlspunkten.
Leider erfordern die Verfahren der japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 2011-096077 und 2000-353006 ein Anpassen des Werkzeugwegs in Bezug auf die angrenzenden Wege. Die Prozesse sind kompliziert.
Es kann jedoch manchmal ein anderes Verfahren angewendet werden, das nicht die Glättungsfunktion verwendet und die CAM-Toleranz verringert sowie die Zahl von Befehlspunkten erhöht, um das Problem der Glättungsfunktion wie zuvor beschrieben zu vermeiden. Es besteht jedoch insofern ein Problem, als das Verfahren eine hohe Verarbeitungsleistung erfordert; es ist eine CNC erforderlich, die zu einer Hochgeschwindigkeitsverarbeitung fähig ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um solch ein Problem zu lösen, und dessen Aufgabe besteht im Bereitstellen eines numerischen Steuergeräts, das die Qualität einer Bearbeitungsoberfläche eines Werkstücks durch genaues Interpolieren von Befehlspunkten ohne Bezug auf angrenzende Wege verbessern kann.
Ein numerisches Steuergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein numerisches Steuergerät zum Erzeugen eines Werkzeugwegs aus einer Mehrzahl von Befehlspunkten, umfassend: eine Befehlspunktsequenz-Erfassungseinheit, die eine bestehende Befehlspunktsequenz erfasst; eine Befehlspunkt-Erzeugungseinheit, die wenigstens einen zusätzlichen Befehlspunkt auf der Basis der bestehenden Befehlspunktsequenz erzeugt; und eine Interpolationsverarbeitungseinheit, welche die bestehende Befehlspunktsequenz und den zusätzlichen Befehlspunkt zum Erzeugen des Werkzeugwegs interpoliert, wobei die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit als zusätzlichen Befehlspunkt einen Schnittpunkt Q1 zwischen einem durch aufeinander folgende drei Befehlspunkte P0, P1 und P2 in der bestehenden Befehlspunktsequenz laufenden Bogen C1 und einer senkrechten Winkelhalbierenden eines Liniensegments P1P2 ausgibt.
Im numerischen Steuergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit einen Mittelpunkt zwischen dem Schnittpunkt Q1 und einem Schnittpunkt Q2 als zusätzlichen Befehlspunkt aus, wobei der Schnittpunkt Q2 zwischen einem durch P1, P2 und P3, der an P2 angrenzt, in der bestehenden Befehlspunktsequenz laufenden Bogen C2 und der senkrechten Winkelhalbierenden des Liniensegments P1P2 angeordnet ist.
Im numerischen Steuergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit den zusätzlichen Befehlspunkt an einer Position zwischen Befehlspunkten in der bestehenden Befehlspunktsequenz nur dann, wenn der Abstand zwischen den Befehlspunkten größer ist als ein vorgegebener Wert.
Die vorliegende Erfindung kann ein numerisches Steuergerät bereitstellen, das die Qualität einer Bearbeitungsoberfläche eines Werkstücks durch genaues Interpolieren von Befehlspunkten ohne Bezug auf angrenzende Wege verbessern kann.
Figurenliste
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus den Beschreibungen der folgenden Beispiele in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen hervor.

1 zeigt einen herkömmlichen Werkzeugweg-Erzeugungsprozess.
2 zeigt Probleme im herkömmlichen Werkzeugweg-Erzeugungsprozess.
3 zeigt Probleme im herkömmlichen Werkzeugweg-Erzeugungsprozess.
4 zeigt Probleme im herkömmlichen Werkzeugweg-Erzeugungsprozess.
5 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Konfiguration eines numerischen Steuergeräts.
6 zeigt ein Beispiel eines Interpolationsprozesses durch eine Interpolationsverarbeitungseinheit.
7 zeigt ein Beispiel eines Befehlspunkt-Erzeugungsprozesses durch eine Befehlspunkt-Erzeugungseinheit.
8 zeigt ein Beispiel des Befehlspunkt-Erzeugungsprozesses durch die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit.
9 zeigt ein Beispiel des Befehlspunkt-Erzeugungsprozesses durch die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit.
10 zeigt ein Beispiel des Befehlspunkt-Erzeugungsprozesses durch die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit.
11 zeigt ein Beispiel des Befehlspunkt-Erzeugungsprozesses in einem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt ein Beispiel eines Interpolationsprozesses im einen Beispiel der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
5 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung einer funktionalen Konfiguration eines numerischen Steuergeräts 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das numerische Steuergerät 100 umfasst: eine Befehlspunktsequenz-Erfassungseinheit 110, die eine durch CAM erzeugte Befehlspunktsequenz empfängt; eine Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120, die zusätzliche Befehlspunkte zur genauen Interpolation auf der Basis des von der Befehlspunktsequenz-Erfassungseinheit 110 erfassten Befehlspunktsequenz erzeugt; und eine Interpolationsverarbeitungseinheit 130, welche die von der Befehlspunktsequenz-Erfassungseinheit 110 erfassten Befehlspunkte und die von der Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 erzeugten Befehlspunkte zum Erzeugen eines Werkzeugwegs interpoliert.
Ein typisches numerisches Steuergerät 100 umfasst eine Central Processing Unit (CPU), eine Speichervorrichtung und Ein- und Ausgabevorrichtungen. Das Ausführen eines in der Speichervorrichtung gespeicherten Programms durch die CPU erzielt logisch die Befehlspunktsequenz-Erfassungseinheit 110, die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 und die Interpolationsverarbeitungseinheit 130.
Die Befehlspunktsequenz-Erfassungseinheit 110 und die Interpolationsverarbeitungseinheit 130 von diesen kann unter Verwendung eines allgemein bekannten Verfahrens erzielt werden. Eine allgemein bekannte Interpolationsverarbeitungseinheit empfängt die durch CAM erzeugte Befehlspunktsequenz, interpoliert Befehlspunkte mit Spline-Kurven o. Ä. und gibt den Werkzeugweg aus. Die Befehlspunkte können nicht nur mit Spline-Kurven interpoliert werden, sondern ebenfalls mit Linien (das heißt infinitesimalen Liniensegmenten), Bögen und anderen Kurven (Funktionen höherer Ordnung, Bezierkurven usw.). Die Interpolationsverarbeitungseinheit 130 gemäß dieser Ausführungsform unterscheidet sich vom allgemein bekannten Verfahren insofern, als der Interpolationsprozess auf der Basis der von der Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 zusätzlich zur durch CAM erzeugten Befehlspunktsequenz erzeugten Befehlspunkte durchgeführt wird. Das Verfahren des Interpolationsprozesses ist aber das gleiche wie das herkömmliche Verfahren.
Die von der allgemein bekannten Interpolationsverarbeitungseinheit erzeugte Spline-Kurve muss in einigen Fällen nicht notwendigerweise durch die Punktsequenz laufen (das heißt nicht die Punktsequenz umfassen). Es ist aber vorzuziehen, dass die Interpolationsverarbeitungseinheit 130 gemäß dieser Ausführungsform eine Spline-Kurve, ein infinitesimales Liniensegment, einen Bogen oder eine andere Kurve verwendet, welche die Punktsequenz umfasst (6). Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 erzeugt genau zusätzliche Befehlspunkte. Somit kann der Interpolationsprozess, der ein Einschließen solcher Befehlspunkte ermöglicht, genauer die ideale Kurve wiederherstellen.
Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 ist eine Verarbeitungseinheit, die in dieser Ausführungsform charakteristisch ist. Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 erzeugt einen zusätzlichen Befehlspunkt PX zwischen bestehenden zwei Befehlspunkten P1 und P2, die aneinander angrenzen (typischerweise auf der senkrechten Winkelhalbierenden). Der Abstand von der die Befehlspunkte P1 und P2 verbindenden Linie zum zusätzlichen Befehlspunkt PX wird als Abweichungsmenge D bezeichnet.
In Bezug auf 7 bis 10 ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Ermitteln des zusätzlichen Befehlspunkts PX mit einer gewünschten Abweichungsmenge D beschrieben. Vorzugsweise weist der zusätzliche Befehlspunkt PX einen möglichst kleinen Abstand zur idealen Kurve auf. Die ideale Kurve wird häufig durch CAD mit einer Funktion höherer Ordnung oder einer Bezierkurve erzeugt. Wenn aber mehrere aufeinander folgende Befehlspunkte fokussiert sind, ist der Fehler zwischen dem durch diese Befehlspunkte laufenden Bogen und der idealen Kurve klein. Somit ist in dieser Ausführungsform der zusätzliche Befehlspunkt auf dem durch die mehreren Befehlspunkten laufenden Bogen angeordnet.
Wie in 7 und 8 dargestellt ermittelt die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 zunächst einen Bogen C1, der durch drei bestehende Befehlspunkte P0, P1 und P2 läuft. Hier ist der Befehlspunkt P0 ein Befehlspunkt angrenzend an den Befehlspunkt P1 und ist auf der gegenüberliegenden Seite des Befehlspunkts P2 quer zum Befehlspunkt P1 angeordnet. Der Bogen C1 ist durch die folgende Gleichung (1) dargestellt. $x^{2} + y^{2} + lx + my + n = 0$
Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 ersetzt die Koordinaten (x0, y0), (x1, y1) und (x2, y2) der drei bestehenden Befehlspunkte P0, P1 und P2 in der Gleichung (1) und löst gleichzeitig Gleichungen, wodurch die Koeffizienten l, m und n ermittelt werden können.
Wenn die Krümmung der idealen Kurve konstant ist, kann der zusätzliche Befehlspunkt PX auf dem durch dieses Verfahren ermittelten Bogen C1 angeordnet sein. In diesem Fall kann die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 als PX den Schnittpunkt Q1 zwischen dem Bogen C1 und der senkrechten Winkelhalbierenden der Befehlspunkte P1 und P2 berechnen.
Wenn hingegen die Krümmung der idealen Kurve variiert, kann der zusätzliche Befehlspunkt PX unter Berücksichtigung der Variation in der Krümmung berechnet werden. In Bezug auf 9 und 10 ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Berechnen des zusätzlichen Befehlspunkts PX unter Berücksichtigung der Variation in der Krümmung beschrieben.
Wie in 9 dargestellt ermittelt die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 einen Bogen C2, der durch drei bestehende Befehlspunkte P1, P2 und P3 läuft. Hier ist der Befehlspunkt P3 ein Befehlspunkt angrenzend an den Befehlspunkt P2 und ist auf der gegenüberliegenden Seite des Befehlspunkts P1 quer zum Befehlspunkt P2 angeordnet. Ebenso ermittelt die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 die Koeffizienten der Gleichung, die den Bogen C1 darstellt.
Anschließend berechnet die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 wie in 10 dargestellt den Schnittpunkt Q1 zwischen dem Bogen C1 und der senkrechten Winkelhalbierenden zwischen den Befehlspunkten P1 und P2 und den Schnittpunkt Q2 zwischen dem Bogen C2 und der senkrechten Winkelhalbierenden zwischen den Befehlspunkten P1 und P2. Die Befehlspunkt-Erzeugungspunkt 120 berechnet anschließend einen Zwischenpunkt (typischerweise den Mittelpunkt) zwischen Q1 und Q2 als zusätzlichen Befehlspunkt PX.
Gemäß dieser Ausführungsform fügt die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 den zusätzlichen Befehlspunkt PX zwischen den zwei Befehlspunkten P1 und P2 ein. Der zusätzliche Befehlspunkt PX kann auf dem Bogen C1 angeordnet sein, der durch die Befehlspunkte P0, P1 und P2 läuft. Noch mehr vorzuziehen ist es, wenn der zusätzliche Befehlspunkt PX zwischen dem Bogen C1 und dem Bogen C2, der durch die Befehlspunkte P1, P2 und P3 läuft, angeordnet ist. Die Interpolationsverarbeitungseinheit 130 führt den Interpolationsprozess nicht nur unter Verwendung der bestehenden Befehlspunkte P1 und P2, sondern auch des zusätzlichen Befehlspunkts PX durch. Wie zuvor beschrieben interpoliert das numerische Steuergerät 100 genau die Befehlspunkte ohne Bezugnahme auf die angrenzenden Wege. Somit kann die Qualität der Bearbeitungsoberfläche eines Werkstücks verbessert werden.
Das heißt die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 erhöht genau die Zahl von Befehlspunkten, wodurch der Interpolationsverarbeitungseinheit 130 ermöglicht wird, die Befehlsform wiederherzustellen, die nahe der ursprünglich durch CAD erzeugten idealen Kurve ist. Somit kann die Ungeordnetheit von Stufen zwischen angrenzenden Wegen nach dem Glättungsprozess verringert werden.
<Beispiel>
Ein Beispiel dieser Ausführungsform ist in Bezug auf 11 und 12 beschrieben.
Erfassen der Befehlspunktsequenz
Die Befehlspunktsequenz-Erfassungseinheit 110 erfasst die Koordinaten der Punkte A1, A2, A3, A4, A5 und A6, die eine von CAM ausgegebene Befehlspunktsequenz bilden. In 11 sind diese bestehenden Befehlspunkte durch einen großen Kreis gekennzeichnet.
Erzeugen von zusätzlichen Befehlspunkten
Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 erzeugt neu zusätzliche Befehlspunkte B1, B2, und B3 zwischen den von der Befehlspunktsequenz-Erfassungseinheit 110 erfassten bestehenden Befehlspunkten. In 11 sind diese zusätzlichen Befehlspunkte durch einen kleinen Kreis gekennzeichnet.
(Erzeugen eines zusätzlichen Befehlspunkts B1)
Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 kann den zusätzlichen Befehlspunkt B1 gemäß den Prozessen in den folgenden Schritten 1 bis 5 erzeugen.

Schritt 1: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 definiert den durch drei Punkte laufenden Bogen C1, das heißt durch A1, der ein Endpunkt in der Befehlspunktsequenz ist, A2, der an A1 angrenzt, und A3, der an A2 angrenzt. Wie zuvor in der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben kann C1 mit der Gleichung (1) und den Koordinaten der Befehlspunkte A1, A2 und A3 berechnet werden.
Schritt 2: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 berechnet die Koordinaten eines Punkts b11, der auf dem Bogen C1 liegt und auf der senkrechten Winkelhalbierenden eines Liniensegments A2-A3 liegt, dessen Endpunkte die Befehlspunkte A2 und A3 sind.
Schritt 3: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 definiert den durch drei Punkte laufenden Bogen C2, das heißt durch A2 und A3, in der in Schritt 1 fokussierten Befehlspunktsequenz (ohne A1 eines Endpunkts) und A4, der an A3 angrenzt.
Schritt 4: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 berechnet die Koordinaten eines Punkts b12, der auf dem Bogen C2 liegt und auf der senkrechten Winkelhalbierenden des Liniensegments A2-A3 liegt, dessen Endpunkte die Befehlspunkte A2 und A3 sind, wobei die Befehlspunkte A2 und A3 die gleichen wie die in Schritt 2 fokussierten sind.
Schritt 5: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 berechnet die Koordinaten des Mittelpunkts B1 zwischen b11 und b12 und gibt die Koordinaten als die des zusätzlichen Befehlspunkts aus.

(Erzeugen von zusätzlichen Befehlspunkten B2 und B3)
Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 wiederholt die Prozesse in Schritt 2 bis 5 wie zuvor beschrieben, während die zu fokussierende Befehlspunktsequenz verschoben wird, wodurch zusätzliche Befehlspunkte B2 und B3 erzeugt werden.

Schritt 6: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 berechnet die Koordinaten eines Punkts b21, der auf dem Bogen C2 liegt und auf der senkrechten Winkelhalbierenden der Befehlspunkte A3 und A4 liegt.
Schritt 7: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 definiert einen durch aufeinander folgende drei Punkte A3, A4 und A5 in der Befehlspunktsequenz laufenden Bogen C3. Schritt 8: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 berechnet die Koordinaten eines Punkts b22, der auf dem Bogen C3 liegt und auf der senkrechten Winkelhalbierenden der Befehlspunkte A3 und A4 liegt, wobei die Befehlspunkte A3 und A4 die gleichen wie die in Schritt 6 fokussierten sind.
Schritt 9: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 berechnet die Koordinaten des Mittelpunkts B2 zwischen b21 und b22 und gibt die Koordinaten als die des zusätzlichen Befehlspunkts aus.
Schritt 10: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 berechnet die Koordinaten eines Punkts b31, der auf dem Bogen C3 liegt und auf der senkrechten Winkelhalbierenden der Befehlspunkte A4 und A5 liegt.
Schritt 11: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 definiert einen durch aufeinander folgende drei Punkte A4, A5 und A6 in der Befehlspunktsequenz laufenden Bogen C4.
Schritt 12: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 berechnet die Koordinaten eines Punkts b32, der auf dem Bogen C4 liegt und auf der senkrechten Winkelhalbierenden der Befehlspunkte A4 und A5 liegt, wobei die Befehlspunkte A4 und A5 die gleichen wie die in Schritt 10 fokussierten sind.
Schritt 13: Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 berechnet die Koordinaten des Mittelpunkts B3 zwischen b31 und b32 und gibt die Koordinaten als die des zusätzlichen Befehlspunkts aus.

Interpolationsprozess
Die Interpolationsverarbeitungseinheit 130 berechnet eine nacheinander durch eine Punktsequenz bestehenden aus den bestehenden Befehlspunkten und zusätzlichen Befehlspunkten A1, A2, B1, A3, B2, A4, B3, A5 und A6 (oder deren Nähe) laufende Spline-Kurve und gibt die Kurve als Werkzeugweg aus (12).
Somit wurde die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf eine der zuvor beschriebenen Ausführungsformen oder Beispiele beschränkt, sondern kann entsprechend geändert werden, um dadurch auf verschiedene Weisen ausgeführt zu werden.
Beispielsweise können in der zuvor beschriebenen Ausführungsform zusätzliche Befehlspunkte zwischen A1 und A2 sowie A5 und A6 nicht erzeugt werden, die gegenüberliegende Enden der bestehenden Befehlspunktsequenzen darstellen. Beispielsweise können aber der Punkt, der auf dem Bogen C1 liegt und auf der senkrechten Winkelhalbierenden zwischen den Befehlspunkten A1 und A2 liegt, und der Punkt, der auf dem Bogen C4 liegt und auf der senkrechten Winkelhalbierenden der Befehlspunkte A5 und A6 liegt, als zusätzliche Befehlspunkte ausgegeben werden.
Die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit 120 kann einen zusätzlichen Befehlspunkt an einer Position zwischen Befehlspunkten in der bestehenden Befehlspunktsequenz nur dann erzeugen, wenn der Abstand zwischen den vorhergehenden Befehlspunkten größer ist als ein vorgegebener Wert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass wahrscheinlich eine Ungeordnetheit von Stufen zwischen angrenzenden Wegen nach dem Glättungsprozess eintritt, wenn der Abstand zwischen den Befehlspunkten relativ groß ist. Wie zuvor beschrieben können gemäß der vorliegenden Erfindung die Befehlspunkte nur zu den verengten Positionen mit hoch vorteilhaften Wirkungen hinzugefügt werden. Somit kann die Interpolation genau durchgeführt werden, wobei die Verarbeitungslast verringert wird.
Somit wurde die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die Beispiele der zuvor beschriebenen Ausführungsform beschränkt, sondern kann entsprechend geändert werden, um dadurch auf andere Weisen ausgeführt zu werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011096077 [0005, 0006]
JP 2000353006 [0005, 0006]

Claims

Numerisches Steuergerät zum Erzeugen eines Werkzeugwegs aus einer Mehrzahl von Befehlspunkten, umfassend: eine Befehlspunktsequenz-Erfassungseinheit, die eine bestehende Befehlspunktsequenz erfasst; eine Befehlspunkt-Erzeugungseinheit, die wenigstens einen zusätzlichen Befehlspunkt auf der Basis der bestehenden Befehlspunktsequenz erzeugt; und eine Interpolationsverarbeitungseinheit, welche die bestehende Befehlspunktsequenz und den zusätzlichen Befehlspunkt zum Erzeugen des Werkzeugwegs interpoliert, wobei die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit als zusätzlichen Befehlspunkt einen Schnittpunkt Q1 zwischen einem durch aufeinander folgende drei Befehlspunkte P0, P1 und P2 in der bestehenden Befehlspunktsequenz laufenden Bogen C1 und einer senkrechten Winkelhalbierenden eines Liniensegments, dessen Endpunkte P1 und P2 sind, ausgibt.
Numerisches Steuergerät nach Anspruch 1, wobei die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit einen Mittelpunkt zwischen dem Schnittpunkt Q1 und einem Schnittpunkt Q2 als zusätzlichen Befehlspunkt ausgibt, wobei der Schnittpunkt Q2 zwischen einem durch P1, P2 und P3, der an P2 angrenzt, in der bestehenden Befehlspunktsequenz laufenden Bogen C2 und der senkrechten Winkelhalbierenden des Liniensegments, dessen Endpunkte P1 und P2 sind, angeordnet ist.
Numerisches Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Befehlspunkt-Erzeugungseinheit den zusätzlichen Befehlspunkt an einer Position zwischen Befehlspunkten in der bestehenden Befehlspunktsequenz erzeugt, wenn der Abstand zwischen den Befehlspunkten größer ist als ein vorgegebener Wert.