DE102017124477A1

DE102017124477A1 - Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung, werkzeugpfaderzeugungsverfahren und werkzeugpfaderzeugungsprogramm

Info

Publication number: DE102017124477A1
Application number: DE102017124477.8A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Murakami; Souichirou IDE; Osamu Hanaoka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2037-10-20
Also published as: DE102017124477B4; US20180120808A1; JP6386511B2; JP2018073097A; CN108021097B; US10409256B2; CN108021097A

Abstract

Die vorliegende Erfindung verbessert die Qualität eines zu bearbeitenden Artikels, indem sie sicherstellt, dass zwischen benachbarten Werkzeugpfaden keine Niveauunterschiede erzeugt werden. Es wird eine Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Punktfolgenerzeugungseinheit 21, die auf Basis eines Bearbeitungsprogramms eine Punktfolge erzeugt, welche einen Werkzeugpfad darstellt, und eine Glättungseinheit 22, die die erzeugte Punktfolge glättet, aufweist. Die Glättungseinheit 22 weist eine Filterlängenfestlegeeinheit 221, die Filterlängen, welche auf die Punkte angewendet werden, so festlegt, dass ein Abweichungsausmaß jedes Punkts in der Punktfolge vor/nach dem Glätten gleich oder geringer als ein erster Schwellenwert wird, eine Filterlängenänderungseinheit 222, die die festgelegten Filterlängen so ändert, dass ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen den Filterlängen, die auf benachbarte Punkte in der Punktfolge angewendet werden, gleich oder geringer als ein zweiter Schwellenwert wird, und eine Filterverarbeitungseinheit 223, die eine Filterverarbeitung auf Basis der geänderten Filterlängen durchführt, auf.

Description

{Technisches Gebiet}
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung, ein Werkzeugpfaderzeugungsverfahren und ein Werkzeugpfaderzeugungsprogramm, die dazu geeignet sind, einen Werkzeugpfad zur Benutzung in einer numerischen Steuervorrichtung zu erzeugen.
{Allgemeiner Stand der Technik}
Nach dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, um einen glatten Pfad zu erzeugen, indem ein durch befohlene Punkte bestimmter Werkzeugpfad einer Glättungsverarbeitung in einer numerischen Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine unterzogen wird. Als Glättungsverfahren werden zum Beispiel Verfahren, die auf Bezierkurven, B-Spline-Kurven, NURBS-Kurven, einfachen Durchschnitten, und gewichteten Durchschnitten beruhen, verwendet.
Doch wenn bei der Vornahme einer hin und her laufenden Bearbeitung und einer Konturbearbeitung eine Glättungsverarbeitung an einem Werkzeugpfad durchgeführt wird, auf dem Abstände zwischen Spitzenvorschubabschnitten vorhanden sind, können zwischen benachbarten Werkzeugpfaden Niveauunterschiede erzeugt werden und kann die Bearbeitungsqualität nachteilig beeinflusst werden. Dies wird durch die Eigenschaft der Glättungsverarbeitung verursacht, dass sich der Pfad einer Näherungskurve durch geringfügige Unterschiede in Linienabschnittsabständen zwischen Blockendpunkten von benachbarten Werkzeugpfaden und geringfügige Unterschiede in der Form eines Werkzeugpfads wie etwa einem Biegungszustand stark verändert.
PTL 1 offenbart eine Vorrichtung, die entlang eines Werkzeugpfads, der aus einem Bearbeitungsprogramm gelesen wurde, mehrere Zielpunkte in regelmäßigen Abständen festlegt und durch Durchführen einer Glättungsverarbeitung auf der Basis der Zielpunkte einen neuen Werkzeugpfad erzeugt.
{Literaturliste}
{Patentliteratur}
{PTL 1} Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-96077
{Kurzdarstellung der Erfindung}
{Technisches Problem}
Doch auch bei PTL 1 können die Glättungsergebnisse immer noch stark schwanken und können abhängig von der Form des aus dem Bearbeitungsprogramm gelesenen Werkzeugpfads immer noch Niveauunterschiede zwischen benachbarten Werkzeugpfaden erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der oben beschriebenen Umstände und hat die Aufgabe, eine Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung, ein Werkzeugpfaderzeugungsverfahren, und ein Werkzeugpfaderzeugungsprogramm bereitzustellen, die die Bearbeitungsqualität eines zu bearbeitenden Artikels verbessern können, indem sie sicherstellen, dass zwischen benachbarten Werkzeugpfaden keine Niveauunterschiede erzeugt werden.
{Lösung des Problems}
Zur Erfüllung der oben beschriebenen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Lösungen bereit. Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung zielt auf eine Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung ab, die eine Punktfolgenerzeugungseinheit, die auf Basis eines Bearbeitungsprogramms eine Punktfolge erzeugt, welche einen Werkzeugpfad darstellt, und eine Glättungseinheit, die die erzeugte Punktfolge glättet, aufweist. Die Glättungseinheit weist eine Filterlängenfestlegeeinheit, die Filterlängen, welche auf die Punkte angewendet werden, so festlegt, dass ein Abweichungsausmaß jedes Punkts in der Punktfolge vor/nach dem Glätten gleich oder geringer als ein erster Schwellenwert wird, eine Filterlängenänderungseinheit, die die festgelegten Filterlängen so ändert, dass ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen den Filterlängen, die auf benachbarte Punkte in der Punktfolge angewendet werden, gleich oder geringer als ein zweiter Schwellenwert wird, und eine Filterverarbeitungseinheit, die eine Filterverarbeitung auf Basis der geänderten Filterlängen durchführt, auf.
Nach der Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung des ersten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung wird durch die Punktfolgenerzeugungseinheit auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms eine Punktfolge, die einen Werkzeugpfad darstellt, erzeugt. Als nächstes werden durch die Filterlängenfestlegeeinheit der Glättungseinheit Filterlängen, die auf die Punkte angewendet werden sollen, so festgelegt, dass ein Unterschiedsausmaß jedes Punkts in der Punktfolge vor/nach dem Glätten gleich oder geringer als ein erster Schwellenwert wird. Danach werden die Filterlängen durch die Filterlängeneinheit der Glättungseinheit so geändert, dass ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen den Filterlängen, die auf benachbarte Punkte in der Punktfolge angewendet werden, gleich oder geringer als ein zweiter Schwellenwert wird. Schließlich wird durch die Filterverarbeitungseinheit der Glättungseinheit eine Filterverarbeitung auf Basis der geänderten Filterlängen vorgenommen.
Nach diesem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann durch die Glättungsverarbeitung ein glatteres Ergebnis erhalten werden und kann sichergestellt werden, dass zwischen benachbarten Werkzeugpfaden keine Niveauunterschiede erzeugt werden.
Bei der Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung des ersten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung kann die Filterlängenänderungseinheit dazu ausgebildet sein, ein Filter unter den Filtern, die auf benachbarte Punkte angewendet werden, so zu ändern, dass die Länge des einen Filters kürzer wird. Durch diese Ausführung können die Filterlängen geändert werden, während sichergestellt wird, dass die Abweichungsausmaße vor/nach der Glättungsverarbeitung gleich oder geringer als der erste Schwellenwert werden, und kann daher durch die Glättungsverarbeitung ein glatteres Ergebnis erhalten werden.
Bei der Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung des ersten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung kann die durch die Punktfolgenerzeugungseinheit erzeugte Punktfolge aus einer Punktfolge, die in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, und zusätzlichen Punkten, die durch Interpolieren der Punkte in der Punktfolge erhalten werden, bestehen.
Durch diese Ausführung können Schwankungen in den Ergebnissen der Glättungsverarbeitung, die sich aus kleinen Unterschieden in dem Liniensegmentabstand zwischen benachbarten Blockendpunkten auf einem Werkzeugpfad, der aus einer in einem Bearbeitungsprogramm enthaltenen Punktfolge besteht, ergeben, verringert werden.
Ein zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung zielt auf ein Werkzeugpfaderzeugungsverfahren ab, das einen Punktfolgenerzeugungsschritt, in dem auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms eine Punktfolge erzeugt wird, welche einen Werkzeugpfad darstellt, und einen Glättungsschritt, in dem die erzeugte Punktfolge geglättet wird, aufweist. Der Glättungsschritt weist einen Schritt des derartigen Festlegens von Filterlängen, die auf die Punkte angewendet werden, dass ein Abweichungsausmaß jedes Punkts in der Punktfolge vor/nach dem Glätten gleich oder geringer als ein erster Schwellenwert wird, einen Schritt des derartigen Änderns der festgelegten Filterlängen, dass ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen den Filterlängen, die auf benachbarte Punkte in der Punktfolge angewendet werden, gleich oder geringer als ein zweiter Schwellenwert wird, und einen Schritt des Durchführens einer Filterverarbeitung auf Basis der geänderten Filterlängen auf.
Ein dritter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung zielt auf ein Werkzeugpfaderzeugungsprogramm ab, das einen Computer dazu bringt, eine Punktfolgenerzeugungsverarbeitung, die auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms eine Punktfolge erzeugt, welche einen Werkzeugpfad darstellt, und eine Glättungsverarbeitung, die die erzeugte Punktfolge glättet, auszuführen. Die Glättungsverarbeitung weist eine Verarbeitung zum derartigen Festlegen von Filterlängen, die auf die Punkte angewendet werden, dass ein Abweichungsausmaß jedes Punkts in der Punktfolge vor/nach dem Glätten gleich oder geringer als ein erster Schwellenwert wird, eine Verarbeitung zum derartigen Ändern der festgelegten Filterlängen, dass ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen den Filterlängen, die auf benachbarte Punkte in der Punktfolge angewendet werden, gleich oder geringer als ein zweiter Schwellenwert wird, und eine Verarbeitung zum Durchführen einer Filterverarbeitung auf Basis der geänderten Filterlängen auf.
{Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung}
Die Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung bieten den Vorteil, dass die Qualität eines zu bearbeitenden Artikels verbessert werden kann, indem sichergestellt wird, dass zwischen benachbarten Werkzeugpfaden keine Niveauunterschiede erzeugt werden.
Figurenliste

{1} 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer numerischen Steuervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
{2} 2 veranschaulicht ein Beispiel für eine Punktfolge, die durch befohlene Punkte, welche in einem Bearbeitungsprogramm enthalten sind, und zusätzliche Punkte, die in einer Punktfolgenerzeugungseinheit hinzugefügt werden, gebildet ist.
{3} 3 veranschaulicht ein Beispiel für eine Punktfolge vor der Glättungsverarbeitung und eine Punktfolge nach der Glättungsverarbeitung.
{4} 4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung darstellt, die durch die in 1 dargestellte numerische Steuervorrichtung ausgeführt wird.

{Beschreibung von Ausführungsformen}
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine numerische Steuervorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Wie in 1 veranschaulicht ist eine numerische Steuervorrichtung 1 dazu ausgebildet, eine Servoantriebseinheit 4, die einen Servomotor antreibt, und eine Hauptwellenantriebseinheit 5, die einen Hauptwellenmotor antreibt, auf Basis eines eingegebenen Bearbeitungsprogramms zu steuern, wobei der Servomotor und der Hauptwellenmotor Teile einer Werkzeugmaschine oder dergleichen sind.
Obwohl keine entsprechende Darstellung vorgenommen wurde, weist die numerische Steuereinheit 1 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Hauptspeichervorrichtung wie etwa einen Direktzugriffsspeicher (RAM), eine Hilfsspeichervorrichtung wie etwa ein Festplattenlaufwerk (HDD), eine Eingabevorrichtung wie etwa eine Tastatur, eine Ausgabevorrichtung wie etwa einen Monitor, eine externe Schnittstelle, die verschiedene Daten mit externen Vorrichtungen austauscht, und einen Steuermechanismus, der Wellenbewegungsbefehle von der CPU erhält und die Servoantriebseinheit 4 und die Hauptwellenantriebseinheit 5 der Werkzeugmaschine steuert, auf. Ein Programm und so weiter sind in der Hilfsspeichervorrichtung gespeichert, und die CPU liest das Programm aus der Hilfsspeichervorrichtung und führt das Programm aus, wodurch die verschiedenen Funktionen, die bei dieser Ausführungsform beschrieben sind, durchgeführt werden.
Wie in 1 veranschaulicht weist die numerische Steuereinheit 1 als Funktionsblöcke eine Werkzeugpfaderzeugungseinheit (Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung) 2 und eine Impulserzeugungseinheit 3, die Impulse zum Steuern der Servoantriebseinheit 4 und der Hauptwellenantriebseinheit 5 erzeugt, auf.
Die Werkzeugpfaderzeugungseinheit 2 weist eine Punktfolgenerzeugungseinheit 21, die auf Basis eines in sie eingegebenen Bearbeitungsprogramms eine Punktfolge erzeugt, und eine Glättungseinheit 22, die an der erzeugten Punktfolge eine Glättungsverarbeitung durchführt, auf.
Die Punktfolgenerzeugungseinheit 21 ist dazu ausgebildet, durch Extrahieren mehrerer befohlener Punkte, die in dem Bearbeitungsprogramm enthalten sind, eine Punktfolge zu erzeugen, die als Werkzeugpfad dienen wird. In diesem Fall können wie in 2 veranschaulicht zusätzliche Punkte, die durch Interpolieren der einzelnen befohlenen Punkte erhalten werden, hinzugefügt werden, und kann dadurch eine Punktfolge, die eine größere Anzahl von Punkten aufweist und aus den mehreren befohlenen Punkten und den zusätzlichen Punkten besteht, erzeugt werden. Die zusätzlichen Punkte können zwischen den einzelnen befohlenen Punkten auf jede beliebige Weise hinzugefügt werden, und zum Beispiel wird für jede Distanz, die innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitabstands gemäß einer in dem Bearbeitungsprogramm bestimmten Befehlsgeschwindigkeit zurückgelegt wird, ein zusätzlicher Punkt hinzugefügt.
Die Glättungseinheit 22 ist dazu ausgebildet, eine Glättungsverarbeitung unter Verwendung eines Filters vorzunehmen. Bei dieser Ausführungsform wird ein einfacher Durchschnitt als Filter verwendet. Eine Glättungsverarbeitung unter Verwendung eines Filters wird bevorzugt, da im Vergleich zu einer Glättungsverarbeitung, die Splinekurven und so weiter verwendet, durch geringfügige Unterschiede in der Form eines Werkzeugpfads wie etwa einem Biegungszustand keine großen Veränderungen zwischen Glättungsverarbeitungsergebnissen erzeugt werden. Dies liegt daran, dass die Glättungsverarbeitung unter Verwendung eines Filters über die Eigenschaft verfügt, dass sich der Wert stets so verändert, dass sich der Pfad in Bezug auf den Pfad vor der Glättungsverarbeitung einwärts krümmt.
Ein Koordinatenwert Q_n eines n-ten Punkts in einer Punktfolge Q, die nach einer Glättungsverarbeitung unter Verwendung eines einfachen Durchschnitts erhalten wird und aus N Punkten besteht, kann durch Formel (1) ausgedrückt werden, wobei es sich bei P_n um den Koordinatenwert eines n-ten Punkts in einer Punktfolge P vor der Glättungsverarbeitung, die durch die Punktfolgenerzeugungseinheit 21 erzeugt wurde und aus N Punkten besteht, handelt
{Mathematischer Ausdruck 1} $Q_{n} = \frac{\sum_{m = - L}^{L} P_{n + m}}{2 L + 1}$
In diesem Fall ist L < n ≤ N - L, wobei L den Bereich, über den die Glättung durchgeführt wird, das heißt, die Filterlänge, darstellt. 3 veranschaulicht ein Beispiel für den Fall, in dem L = 2 ist.
Genauer weist die Glättungseinheit 22 wie in 1 veranschaulicht eine Filterlängenfestlegeeinheit 221, eine Filterlängenänderungseinheit 222 und eine Filterverarbeitungseinheit 223 auf. Die Filterlängenfestlegeeinheit 221 ist dazu ausgebildet, für jeden Punkt in der durch die Punktfolgenerzeugungseinheit 21 erzeugten Punktfolge eine Filterlänge L festzulegen.
In diesem Fall wird der Koordinatenwert Q_n des n-ten Punkts in der Punktfolge Q, die nach der Durchführung der Glättungsverarbeitung unter Verwendung einer Filterlänge L_n erhalten wird, durch Q_n(L_n) ausgedrückt. Ein durch die Formel (2) ausgedrücktes Abweichungsausmaß vor/nach der Glättungsverarbeitung neigt dazu, größer zu werden, je größer die Filterlänge L_n wird, und neigt dazu, kleiner zu werden, je kleiner die Filterlänge L_n wird.
{Mathematischer Ausdruck 2} $| P_{n} - Q_{n} (L_{n}) |$
Wenn die Filterlänge L_n = 0 wird, kommt es zu {Mathematischer Ausdruck 3} $P_{n} = Q_{n} (0)$
Die Filterlängenfestlegeeinheit 221 ist dazu ausgebildet, eine Toleranz (erster Schwellenwert) für das Abweichungsausmaß vor/nach der Glättungsverarbeitung bereitzustellen, und legt für die einzelnen Punkte in der Punktfolge P die größten Filterlängen L_n fest, die Formel (4) erfüllen.
{Mathematischer Ausdruck 4} $| P_{n} - Q_{n} (L_{n}) | ≦ t o l e r a n c e$
In diesem Fall weist die Toleranz, die als „tolerance“ angegeben ist, einen Wert von null oder höher auf, und kann sie beliebig festgelegt werden.
Wenn Formel (4) nicht erfüllt wird, kann durch Verkleinern von L_n ein L_n erhalten werden, das Formel (4) erfüllt. Durch Formel (3) und den Umstand, dass die Toleranz einen Wert von null oder höher aufweist, wird sichergestellt, dass stets Werte von L_n vorhanden sind, die Formel (4) erfüllen.
Die Filterlängenänderungseinheit 222 ist dazu ausgebildet, die für jeden Punkt in der Punktfolge P festgelegte Filterlänge L so zu ändern, dass der Absolutwert des Unterschieds zwischen den Filterlängen L, die für benachbarte Punkte festgelegt sind, gleich oder geringer als ein vorgeschriebener Schwellenwert (zweiter Schwellenwert) ist. Genauer ist die Filterlängenfestlegeeinheit 222 dazu ausgebildet, die Filterlänge L so zu ändern, dass zum Beispiel die (n-1)-te Filterlänge L_n-1 und die n-te Filterlänge L_n Formel (5) erfüllen.
{Mathematischer Ausdruck 5} $| L_{n - 1} - L_{n} | ≦ 1$
Hier ist 1 < n ≤ N.
Die Filterlängenänderungseinheit 222 ist dazu ausgebildet, Formel (5) zu erfüllen, indem sie den größeren Wert unter den Filterlängen L_n und L_n-1 verkleinert, falls die Filterlänge L_n Formel (5) nicht erfüllt.
Die Filterverarbeitungseinheit 223 ist dazu ausgebildet, durch Durchführen einer Glättungsverarbeitung unter Verwendung eines einfachen Durchschnittsfilters auf der Basis der durch die Filterlängenänderungseinheit 222 geänderten Filterlängen L₁ bis L_N Koordinatenwerte Q₁(L₁) bis Q_n(L_N) zu berechnen.
Die Impulserzeugungseinheit 3 ist dazu ausgebildet, aus den durch die Filterverarbeitungseinheit 223 berechneten Koordinatenwerten Q₁ (L₁) bis Q_n(L_N) Impulse zu erzeugen, um die Servoantriebseinheit 4 und die Hauptwellenantriebseinheit 5 zu steuern.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 1 und 4 ein numerisches Steuerverfahren beschrieben werden, das ein Werkzeugpfaderzeugungsverfahren dieser Ausführungsform beinhaltet, welches durch die Werkzeugpfaderzeugungseinheit mit dem oben beschriebenen Aufbau ausgeführt wird.
Zuerst wird ein Bearbeitungsprogramm in die Punktfolgenerzeugungseinheit 21 gelesen (Schritt S1 in 4) und durch die Punktfolgenerzeugungseinheit 21 eine Punktfolge, die aus befohlenen Punkten besteht, aus dem Bearbeitungsprogramm extrahiert (Schritt S2 in 4). Nach Bedarf werden von der Punktfolgenerzeugungseinheit 21 durch Interpolieren der befohlenen Punkte zusätzliche Punkte eingesetzt (Schritt S3 in 4). Folglich können Schwankungen in den Ergebnissen der Glättungsverarbeitung, die sich aus geringfügigen Unterschieden in Linienabschnittsabständen zwischen benachbarten Blockendpunkten auf einem Werkzeugpfad, der aus in einem Bearbeitungsprogramm enthaltenen befohlenen Punkten besteht, ergeben, verringert werden.
Nun wird eine Pufferung einer Punktfolge P, die in Schritt S3 neu erzeugt wurde und aus N Punkten besteht, durchgeführt (Schritt S4 in 4).
Als nächstes werden für die N-Punkte durch die Filterlängenfestlegeeinheit 221 anfängliche Filterlängen L_n festgelegt (Schritt S5 in 4). Die anfänglichen Filterlängen werden durch die Größe der Pufferung der Punktfolge P beschränkt, werden aber so groß als möglich festgelegt.
Als nächstes wird für den ersten bis N-ten Punkt in der Punktfolge P die Verarbeitung von Schritt S6 bis Schritt S9 durchgeführt. Zunächst werden für die nach der Glättungsverarbeitung erhaltenen Punkte Koordinatenwerte Q_n(L_n) berechnet (Schritt S6 in 4) und wird eine Toleranzprüfung durchgeführt (Schritt S7 in 4). Wenn Formel (4) nicht erfüllt wird, werden Schritt S6 und Schritt S7 wiederholt, während die für den Punkt festgelegte anfängliche Filterlänge L_n verringert wird (Schritt S9 in 4). Wenn Formel (4) bei der Toleranzprüfung erfüllt wird, werden die Koordinatenwerte Q_n(L_n) der nach der diesmaligen Glättungsverarbeitung erhaltenen Punkte zwischengespeichert (Schritt S8 in 4).
Als nächstes wird durch die Filterlängenänderungseinheit 222 für jeden der Punkte in der Punktfolge P eine dahingehende Bedingungsprüfung durchgeführt, ob die für benachbarte Punkte festgelegten Filterlängen L_n Formel (5) erfüllen (Schritt S10 in 4). Wenn für benachbarte Punkte festgelegte Filterlängen L_n Formel (5) nicht erfüllen, wird der größere Wert unter den Filterlängen L_n-1 und L_n so verringert, dass Formel (5) erfüllt wird (Schritt S11 in 4).
Als Ergebnis des auf diese Weise gestalteten Verfahrens können die Filterlängen so geändert werden, dass sich ein Unterschied zwischen Filterlängen, die für benachbarte Punkte festgelegt sind, nicht um ein Ausmaß verändert, das größer als ein vorgeschriebener Schwellenwert ist, während sichergestellt wird, dass ein Abweichungsausmaß vor/nach der Glättungsverarbeitung gleich oder geringer als der erste Schwellenwert ist, und kann daher ein glatteres Ergebnis der Glättungsverarbeitung erhalten werden.
Auf Basis der Filterlängen L_n für die einzelnen Punkte in der so erhaltenen Punktfolge P werden die Werte Q_n(L_n) nach der Glättungsverarbeitung durch Durchführen einer auf einem einfachen Durchschnitt beruhenden Filterverarbeitung unter Verwendung der Filterverarbeitungseinheit 223 neu berechnet (Schritt S12 in 4).
Durch die Impulserzeugungseinheit 3 der numerischen Steuereinheit wird Q_n(L_n) - Q_n-1(L_n-1), was ein Bewegungsbefehl ist, als Impulse ausgegeben, um die Servoantriebseinheit 4 und die Hauptwellenantriebseinheit 5 zu steuern (Schritt S13 in 4).
Somit werden die Filterlängen der Filter, die auf die Punkte in der Punktfolge P angewendet werden sollen, einzeln bestimmt, und wird die Filterverarbeitung auf Basis der bestimmten Filterlängen durchgeführt. Daher kann eine glattere Glättungsverarbeitung durchgeführt werden und kann sichergestellt werden, dass zwischen benachbarten Pfaden keine Niveauunterschiede erzeugt werden.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wurden oben Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben, doch ist der bestimmte Aufbau der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, und sind Gestaltungsänderungen und so weiter, die nicht von dem Geist der vorliegenden Erfindung abweichen, in dem Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
Zum Beispiel wurden bei den oben beschriebenen Ausführungsformen Ganzzahlen als Werte der Filterlängen L verwendet, doch können statt dessen reelle Zahlen als Werte für die Filterlängen L verwendet werden. In diesem Fall kann der Koordinatenwert Q_n eines n-ten Punkts in der Punktfolge Q unter Verwendung von Formel (6) berechnet werden.
{Mathematischer Ausdruck 6} $Q_{n} = \frac{(L - M) P_{n - M - 1} + (\sum_{m = - M}^{M} P_{n + m}) + (L - M) P_{n + M + 1}}{2 L + 1}$
Hier ist M die größte Ganzzahl, die L nicht übersteigt.
Obwohl zudem ein einfaches Durchschnittsfilter als das durch die Glättungseinheit 22 angewandte Filter verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Aufbau beschränkt und kann statt dessen zum Beispiel ein Filter wie etwa ein gewichtetes Durchschnittsfilter verwendet werden.
Obwohl überdies die verschiedenen Funktionen der Werkzeugpfaderzeugungseinheit 2 bei den oben beschriebenen Ausführungsformen durch Ausführen eines Werkzeugpfaderzeugungsprogramms unter Verwendung eines Prozessors realisiert werden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Aufbau beschränkt und können die verschiedenen Funktionen statt dessen in der Form von Hardware wie etwa einer Schaltung oder eines Siliziumchips realisiert werden.
{Bezugszeichenliste}

2: Werkzeugpfaderzeugungseinheit (Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung)
21: Punktfolgenerzeugungseinheit
22: Glättungseinheit
221: Filterlängenfestlegeeinheit
222: Filterlängenänderungseinheit
223: Filterverarbeitungseinheit

Claims

Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung (2), umfassend: eine Punktfolgenerzeugungseinheit (21), die auf Basis eines Bearbeitungsprogramms eine Punktfolge erzeugt, welche einen Werkzeugpfad darstellt; und eine Glättungseinheit (22), die die erzeugte Punktfolge glättet; wobei die Glättungseinheit (22) eine Filterlängenfestlegeeinheit (221), die Filterlängen, welche auf die Punkte angewendet werden, so festlegt, dass ein Abweichungsausmaß jedes Punkts in der Punktfolge vor/nach dem Glätten gleich oder geringer als ein erster Schwellenwert wird, eine Filterlängenänderungseinheit (222), die die festgelegten Filterlängen so ändert, dass ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen den Filterlängen, die auf benachbarte Punkte in der Punktfolge angewendet werden, gleich oder geringer als ein zweiter Schwellenwert wird, und eine Filterverarbeitungseinheit (223), die eine Filterverarbeitung auf Basis der geänderten Filterlängen durchführt, aufweist.
Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei die Filterlängenänderungseinheit (222) ein Filter unter den Filtern, die auf benachbarte Punkte angewendet werden, so ändert, dass die Länge des einen Filters kürzer wird.
Werkzeugpfaderzeugungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die durch die Punktfolgenerzeugungseinheit (21) erzeugte Punktfolge aus einer Punktfolge, die in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, und zusätzlichen Punkten, die durch Interpolieren der Punkte in der Punktfolge erhalten werden, besteht.
Werkzeugpfaderzeugungsverfahren, umfassend: einen Punktfolgenerzeugungsschritt, in dem auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms eine Punktfolge erzeugt wird, welche einen Werkzeugpfad darstellt; und einen Glättungsschritt, in dem die erzeugte Punktfolge geglättet wird; wobei der Glättungsschritt einen Schritt des derartigen Festlegens von Filterlängen, die auf die Punkte angewendet werden, dass ein Abweichungsausmaß jedes Punkts in der Punktfolge vor/nach dem Glätten gleich oder geringer als ein erster Schwellenwert wird, einen Schritt des derartigen Änderns der festgelegten Filterlängen, dass ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen den Filterlängen, die auf benachbarte Punkte in der Punktfolge angewendet werden, gleich oder geringer als ein zweiter Schwellenwert wird, und einen Schritt des Durchführens einer Filterverarbeitung auf Basis der geänderten Filterlängen aufweist.
Werkzeugpfaderzeugungsprogramm, das einen Computer dazu bringt, eine Punktfolgenerzeugungsverarbeitung, die auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms eine Punktfolge erzeugt, welche einen Werkzeugpfad darstellt; und eine Glättungsverarbeitung, die die erzeugte Punktfolge glättet, auszuführen; wobei die Glättungsverarbeitung eine Verarbeitung zum derartigen Festlegen von Filterlängen, die auf die Punkte angewendet werden, dass ein Abweichungsausmaß jedes Punkts in der Punktfolge vor/nach dem Glätten gleich oder geringer als ein erster Schwellenwert wird, eine Verarbeitung zum derartigen Ändern der festgelegten Filterlängen, dass ein Absolutwert eines Unterschieds zwischen den Filterlängen, die auf benachbarte Punkte in der Punktfolge angewendet werden, gleich oder geringer als ein zweiter Schwellenwert wird, und eine Verarbeitung zum Durchführen einer Filterverarbeitung auf Basis der geänderten Filterlängen aufweist.