DE19960965A1 - Verfahren zur Erzeugung von Sollwerten für eine numerisch gesteuerte Maschine - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung von Sollwerten für eine numerisch gesteuerte MaschineInfo
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Abstract
Es werden Verfahren zur Erzeugung von Sollwerten zur Ansteuerung von numerisch gesteuerten Maschinen entlang einer dreidimensionalen Schnittkurve (14), die entsteht, wenn ein erster geometrischer Körper (11) mit einem zweiten geometrischen Körper (12) geschnitten wird, beschrieben. Die geometrischen Körper (11, 12) lassen sich mathematisch eindeutig beschreiben. Das Verfahren zeichnet sich durch folgende Schritte aus: DOLLAR A - Abbildung eines der beiden geometrischen Körper (11, 12) durch Projektion auf eine Fläche (16), so daß eine zweidimensionale Grundfläche (18) entsteht, DOLLAR A - Beschreibung der Grundfläche durch zweidimensionale Wertepaare (X1I, Y1I), DOLLAR A - Bestimmung des die dritte Dimension bildenden Wertes (Z1I) der Schnittkurve (14) unter Verwendung der zweidimensionalen Wertepaare (X1I, Y1I) und der mathematischen Beschreibung des anderen geometrischen Körpers (12), DOLLAR A - wobei zumindest ein Sollwert in Abhängigkeit von den Wertepaaren (X1I, Y1I, Z1I) bestimmt wird.
Description
Die Erfindung geht aus von Verfahren zur Erzeugung von
Sollwerten für eine numerisch gesteuerte Maschine nach der
Gattung der unabhängigen Ansprüche. Problematisch ist die
Bearbeitung komplexer dreidimensionaler Schnittkurven, wie
sie beispielsweise bei der Durchdringung zweier Zylinder
entstehen. Muß eine Schweißnaht auf diese Schnittkurve
aufgebracht werden, ist zur Ansteuerung eine geometrische
Positionsvorgabe der Schnittkurve notwendig. Die Geometrie
der Schnittkurve kann durch sogenanntes Teachen erfaßt
werden. Ein Roboterarm wird hierbei entlang dieser
Schnittkurve geführt. Das Robotermeßsystem liefert die
zugehörigen, die Schnittkurve beschreibenden Positionswerte.
Dieses Verfahren ist jedoch aufgrund des Einlernvorganges
sehr zeitaufwendig im Gegensatz zu einer rein mathematischen
Bestimmung der Schnittkurve.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Verfahren zur Erzeugung von Sollwerten anzugeben. Die
Sollwerte sollen sich rein rechnerisch ermitteln lassen,
ohne dabei zuviel Rechenzeit zu benötigen. Die Aufgabe wird
gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Sollwerten
für eine numerisch gesteuerte Maschine entlang einer
dreidimensionalen Schnittkurve, die entsteht, wenn ein
erster geometrischer Körper mit einem zweiten geometrischen
Körper geschnitten wird, wobei die geometrischen Körper
mathematisch beschrieben sind, zeichnet sich durch folgende
Schritte aus. Einer der beiden geometrischen Körper wird
durch Projektion auf eine Fläche abgebildet, so daß eine
zweidimensionale Grundfläche entsteht. Die die Ränder der
Fläche beschreibenden Punkte liegen bereits auf der
Schnittkurve. Der Rand der so entstehenden Grundfläche läßt
sich in einfacher Weise mit Hilfe bereits in der numerischen
Steuerung implementierter Grundfunktionen wie lineare
Interpolation oder Kreisinterpolation durch geeignete
Wertepaare beschreiben. Der Rückgriff auf implementierte
Standard-Interpolationsfunktionen reduziert die
Bearbeitungszeit. Ebenso müssen zur Bestimmung der
Schnittkurve nicht eigens neue Programmabläufe programmiert
werden.
In einem weiteren Schritt wird der noch die dritte Dimension
bildende Wert der Schnittkurve bestimmt unter Verwendung des
bereits ermittelten zweidimensionalen Wertepaars und der
mathematischen Beschreibung des anderen geometrischen
Körpers. Sämtliche die Grundfläche beschreibenden Wertepaare
werden in den entsprechenden Gleichungen eingesetzt, die den
anderen geometrischen Körper mathematisch beschreiben. Das
entstehende Gleichungssystem kann relativ leicht und ohne
große Rechenzeit nach dem die dritte Dimension der
Schnittkurve beschreibenden Wert aufgelöst werden. Die
Schnittkurve läßt sich eindeutig durch die so entstandenen
dreidimensionalen Wertepaare beschreiben. Dank des
zweistufigen Vorgehens (Projektion, zweidimensionale
Beschreibung der Schnittkurve mit anschließender Bestimmung
des noch für die eindeutige Beschreibung der Raumkurve
fehlenden Werts) kann auf eine rechenzeitaufwendige direkte
mathematische Lösung der Gleichungssysteme, wie sie bei
direktem Gleichsetzen der beiden mathematischen
Beschreibungen der geometrischen Körper entstünden,
verzichtet werden. Außerdem wird die Schnittkurve
geometrisch und mathematisch exakt durch die Wertepaare
beschrieben.
Ein alternatives Verfahren zur Erzeugung von Sollwerten
zeichnet sich durch folgende Schritte aus. Zuerst wird die
mathematische Beschreibung der Schnittkurve ermittelt.
Daraus werden die lokalen Extrema der Schnittkurve bestimmt.
Die lokalen Extrema sind bezogen auf eine Dimension der
Schnittebene, deren Normalenvektor vorzugsweise in Richtung
der Längsachse des einen geometrischen Körpers ausgerichtet
ist. Anschließend werden die Richtungsvektoren an den
Stellen der lokalen Extrema berechnet, um in Abhängigkeit
von den Richtungsvektoren für die Stellen der lokalen
Extrema die jeweilige Sollgeschwindigkeit vorzugeben. Diese
Vorgehensweise dient der Optimierung beziehungsweise
Vergleichmäßigung der Schnittgeschwindigkeit entlang der
Schnittkurve. Gerade an den lokalen Extrema der Schnittkurve
sind die größten Geschwindigkeitsunterschiede zu erwarten.
An den lokalen Extrema werden die dreidimensionalen
Geschwindigkeitsvorgaben so gewählt, daß die jeweilige
resultierende Geschwindigkeit an den lokalen Extrema den
programmierten Vorschub nicht überschreitet. Damit gibt die
Steuerung den Antrieben solche Sollwerte vor, die in jedem
Fall das Einhalten der gewünschten kinematischen Bedingungen
gewährleisten, und zwar gerade für die
geschwindigkeitskritischen Punkte, nämlich die lokalen
Extrema.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, die
Geschwindigkeit zwischen zwei benachbarten Extrema linear zu
interpolieren. Dadurch ergibt sich entlang der Schnittkurve
ein annähernd konstanter realer Geschwindigkeitsverlauf.
Außerdem kann bei der Geschwindigkeitsvorgabe durch
Linearinterpolation auf vorgegebene Standardmodule
zurückgegriffen werden, so daß nicht für jeden Punkt auf der
Schnittkurve die Geschwindigkeitsvorgabe mit Hilfe des
Richtungsvektors zu erfolgen hat.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus
weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen die Fig. 1 zwei sich schneidende geometrische
Körper, die Fig. 2a eine Schnittkurve mit zugehörigen
Vorschubwerten, die Fig. 2b die Vorschubwerte in
Abhängigkeit von den Stützstellen auf der Schnittkurve,
sowie die Fig. 3 eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
Ein erster geometrischer Körper 11 ist als Zylinder
ausgebildet. Er besitzt einen ersten Radius R1 sowie eine
erste Höhe H1. Ein Koordinatensystem 1 mit den Koordinaten
X1, Y1, Z1 ist auf den Fußpunkt des ersten geometrischen
Körpers 11 bezogen. So fällt die Z1-Achse zusammen mit einer
ersten Längsachse 26 des ersten geometrischen Körpers 11.
Eine Grundfläche 18 (schraffiert dargestllt) wird durch eine
Projektion des ersten geometrischen Körpers 11 auf eine
Fläche 16 gebildet, deren Normalenvektor n die gleiche
Richtung wie die erste Längsachse 26 aufweist. In dem
Beispiel liegt die Grundfläche 18 in dem Fußpunkt des
Koordinatensystems 1. Für einen Zylinder ergibt sich
entsprechend eine kreisförmige Grundfläche 18. Der erste
geometrische Körper 11 wird mit einem zweiten geometrischen
Körper 12 geschnitten, so daß an den Oberflächen der beiden
geometrischen Körper 11, 12 eine Schnittkurve 14 entsteht.
Die Schnittkurve 14 ist eine dreidimensionale Raumkurve. Der
ebenfalls als Zylinder ausgeführte zweite geometrische
Körper 12 läßt sich eindeutig mathematisch beschreiben durch
einen zweiten Radius R2 und eine zweite Höhe H2. Im Fußpunkt
des zweiten geometrischen Körpers 12 findet sich der
Ursprung des zweiten Koordinatensystems 2 (mit den
Koordinaten X2, Y2, Z2), das auf die zweite Längsachse 27
des zweiten geometrischen Körpers 12 hinsichtlich der Z2-
Achse ausgerichtet ist. Die Koordinatensysteme 1 und 2 sind
gegenüber einem Maschinenkoordinatensystem 24 mit den
Maschinenkoordinatenachsen Xm, Ym, Zm verschoben und
gegebenenfalls bezüglich der Koordinatenachsen verdreht. Die
relative Lage der beiden Koordinatensysteme 1 und 2
zueinander und bezogen auf das Maschinenkoordinatensystem 24
sei bekannt.
In einem NC-Programmspeicher 30 ist ein NC-Programm
abgelegt, das von einer NC-Steuerung 32 ausgelesen wird. Die
NC-Steuerung 32 umfaßt eine Satzvorbereitung 34 und eine
Interpolation 36, die die Daten der Satzvorbereitung 34
verarbeitet und als (Geschwindigkeits)sollwerte für die
Ansteuerung eines NC-Antriebs 38 ausgibt.
Der als Zylinder ausgebildete erste geometrische Körper 11
läßt sich in seinem Koordinatensystem 1 mit den zugehörigen
Koordinatenachsen X1, Y1, Z1 mathematisch eindeutig durch
den Radius R1 und die Höhe H1 beschreiben. In einem NC-
Programm sind die entsprechenden Parameter R1, H1
hinterlegt. Die zugehörige mathematische Beschreibung
lautet: X12 + Y12 = R12; 0 ≦ Z1 L ≦ H1. Der erste
geometrische Körper 11 wird mit dem zweiten geometrischen
Körper 12 geschnitten. Es wäre auch eine Aussparung in der
Form des ersten geometrischen Körpers 11 denkbar, wie sie
beispielsweise durch eine entsprechende Bohrung mit dem
Radius R1 entstünde. Die an der Oberfläche der beiden
geometrischen Körper 11, 12 entstehende Schnittkurve 14 soll
anhand des nachfolgend beschriebenen Verfahrens eindeutig
mathematisch bestimmt werden. Die entsprechenden räumlichen
Koordinaten der Schnittkurve 14 dienen den die NC-Maschine
bewegenden Antrieben beispielsweise als Positionssollwerte.
Damit kann eine Schweißelektrode exakt entlang der
Schnittkurve 14 verfahren werden, um eine entsprechende
Schweißung durchzuführen.
Auch der zweite geometrische Körper 12 ist im NC-Programm
durch die Zylinderparameter Radius R2 und Höhe H2 eindeutig
beschrieben. Die entsprechende mathematische Beschreibung
des zweiten geometrischen Körpers 12, ausgedrückt in den
Koordinaten X2, Y2, Z2 des zweiten Koordinatensystem 2,
lautet: X22 + Y22 = R22; 0 ≦ Z2 ≦ H2. Außerdem sei die
relative Lage der Koordinatensysteme 1 und 2 bezogen auf das
Maschinenkoordinatensystem 24 eindeutig durch den
Verschiebungsvektor und den Verdrehvektor um die jeweiligen
Koordinatenachsen bekannt. Damit können die entsprechenden
Koordinatentransformationen durchgeführt werden, um die
Schnittkurve 14 in Maschinenkoordinaten Xm, Ym, Zm zu
beschreiben.
In einem ersten Schritt werden die ebenen Koordinaten (X1,
Y1, Z1 = 0) der Schnittkurve 14, bezogen auf das
Koordinatensystem 1 bestimmt, nämlich X1 und Y1. Hierzu wird
die Projektion des ersten geometrischen Körpers 11 auf die
Fläche 16 durchgeführt. Der Normalenvektor n der Fläche 16
weist dieselbe Richtung auf wie die Z1-Achse des
Koordinatensystems 1. Die Fläche 16 umfaßt vorzugsweise den
Fußpunkt des Koordinatensystems 1. Die sich so ergebende
Grundfläche 18, die in der Fig. 1 schraffiert dargestellt
ist und ebenfalls den Fußpunkt des Koordinatensystems 1
enthält, besitzt bei einem Zylinder eine Kreisform. Diese
Information läßt sich bereits aus der Vorgabe des ersten
geometrischen Körpers 11, der als Zylinder im NC-Programm
hinterlegt wurde, ablesen.
In der NC-Steuerung sind standardmäßig bestimmte
Interpolationsmodule hinterlegt. Unter Interpolation
versteht man die Bestimmung von Stützpunkten zur
Beschreibung geometrischer Kurven. In NC-Steuerungen sind
üblicherweise Kreisinterpolation, Linearinterpolation oder
Ellipseninterpolation modular hinterlegt. Im vorliegenden
Beispiel bestimmt die Steuerung anhand der Form der
Grundfläche 18 durch eine Kreisinterpolation die zugehörigen
Stützpunkte der Randkurve der Grundfläche 18 in der X1-Y1-
Ebene. Daraus entstehen i Stützpunkte X1i, Y1i, die der
Gleichung (X1i)2 + (Y1i)2 = R12 genügen. Die so bestimmten
Randpunkte der Grundfläche 18 stimmen bereits mit den
entsprechenden Koordinaten X1i, Y1i der Schnittkurve 14
überein. Da die Kreisinterpolation in der NC-Steuerung in
der Regel standardmäßig hinterlegt ist, stehen die Werte
X1i, Y1i schnell zur Verfügung.
Im folgenden muß zur eindeutigen Beschreibung der
Schnittkurve 14 noch der fehlende Wert Z1i in Richtung der
Z1-Achse des Koordinatensystems 1 bestimmt werden. Dazu wird
eine Koordinatentransformation der Koordinaten X1, Y1, Z1
der Rundkurve des Koordinatensystems 1 in die Koordinaten
X2, Y2, Z2 des zweiten Koordinatensystems 2 durchgeführt.
Dies erfolgt mit bekannten Matrizenoperationen unter
Verwendung des als bekannt vorausgesetzten Verschiebevektors
und der entsprechenden Verdrehwinkel um die jeweiligen
Koordinatenachsen der beiden Koordinatensysteme 1, 2. Somit
entstehen Gleichungen für die Koordinaten X2, Y2, Z2 des
zweiten Koordinatensystems 2, die von den bekannten
Koordinaten X1i, Y1i und der noch zu bestimmenden Größe Z1i
des Koordinatensystems 1 abhängen. Die Werte X1i, Y1i, Z1i,
ausgedrückt in den Koordinaten X2, Y2, Z2 des zweiten
Koordinatensystems 2, werden in die Gleichung eingesetzt, die
den zweiten geometrischen Körper 12 eindeutig beschreibt:
X22 + Y22 = R22, 0 ≦ Z2 ≦ H2. In dem so entstehenden
Gleichungssystem verbleibt für jedes durch
Kreisinterpolation ermittelte Wertepaar X1i, Y1i als einzige
Unbekannte noch der zu bestimmende Wert Z1i. Durch Auflösung
nach Z1i wird für die zugehörigen Wertepaare X1i, Y1i der
entsprechende Wert Z1i ermittelt. Wegen der einfachen
Struktur der zu lösenden Gleichungen kann der Wert Z1i
ebenfalls in relativ kurzer Rechenzeit ermittelt werden, so
daß sich das vorgeschlagene Verfahren insbesondere für den
Echtzeitbetrieb eignet. Damit stehen die i Stützstellen der
Schnittkurve 14 in Form der Wertepaare X1i, Y1i, Z1i zur
Verfügung. Um sie den Antrieben als entsprechende
Positionswerte zur Verfügung zu stellen, müssen die auf das
Koordinatensystem 1 bezogenen Werte in die
Maschinenkoordinaten durch entsprechende Matrizenoperationen
transformiert werden.
Als geometrischer Körper 11, 12 eignen sich solche mit
kreisförmigem, ellipsenförmigem oder vieleckigem
Querschnitt, da sich diese Grundflächen 18 sehr leicht
interpolieren lassen. Vorzugsweise bleibt die Grundfläche 18
unabhängig von der Z-Koordinate des geometrischen Körpers
gleich, wie dies beispielsweise bei einem Zylinder der Fall
ist. Doch auch die Schnittkurve 14 von Kegelschnitten könnte
prinzipiell in der beschriebenen Weise ermittelt werden,
allerdings sind hier noch weitere den Körper mathematisch
beschriebende Gleichungen notwendig.
In einem weiteren Verfahren sollen Geschwindigkeitssollwerte
VXm, VYm, VZm in der Weise vorgegeben werden, daß sich
entlang der Schnittkurve 14 ein möglichst konstanter
Geschwindigkeitsverlauf einstellt. Hierzu wird als erstes
die mathematische Beschreibung der Schnittkurve 14 bestimmt.
Hierzu eignet sich das oben beschriebene Verfahren.
Grundsätzlich könnte jedoch die mathematische Beschreibung
der Schnittkurve 14 auch auf andere Weise bestimmt werden,
beispielsweise durch sogenanntes Teachen, das heißt durch
Abfahren der Schnittkurve 14 mit gleichzeitiger
Positionserfassung. Wesentlich ist jedoch, daß die
entsprechenden Positionsinformationen der Schnittkurve 14
der Steuerung zur Verfügung stehen.
Nachfolgend werden die lokalen Extrema der Schnittkurve 14
bestimmt, bezogen auf die Z1-Achse des Koordinatensystems 1
(Z1 = max/min). Die Schnittkurve 14 weist für das gezeigte
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 im Wesentlichen einen
dreidimensionalen Verlauf mit kreisförmiger Grundfläche 18
auf. Hierbei treten vier Extrema bezüglich Z1 auf. An den
Stellen dieser vier Extrema sind die größten
Geschwindigkeitsänderungen zu erwarten, wenn lediglich die
zugehörigen Geschwindigkeitssollwerte VX1, VY1
(Geschwindigkeitssollwerte in X1- und Y1-Richtung) für die
X1/Y1-Ebene unter Einhaltung des programmierten Vorschubs F
vorgegeben werden. An diesen kritischen Punkte stellt sich
ein maximaler beziehungsweise minimaler Bewegungsanteil der
Z1-Komponente der Geschwindigkeit ein.
Die resultierende Bahngeschwindigkeit soll den
programmierten Vorschub F auch an den Steilen der lokalen
Extrema nicht überschreiten. Dies wird durch eine gezielte
Geschwindigkeitsvorgabe für alle drei
Geschwindigkeitskomponenten VX1, VY1, VZ1 an den Stellen der
lokalen Extrema erreicht.
An den Extrema erfolgt eine Geschwindigkeitsaufteilung auf
die X1-, Y1-, Z1-Komponenten VX1, VY1, VZ1 mit Hilfe der
jeweiligen X1, Y1, Z1-Komponenten des Richtungsvektors der
Schnittkurve 14 in den Extrema. Hierzu wird die
Richtungsableitung in X1, Y1 und Z1-Richtung an den im
vorhergehenden Schritt bestimmten Extrempunkten gebildet, so
daß sich die X1, Y1, Z1-Richtungskomponenten des
Richtungsvektors ergeben. Die entsprechenden Beträge der
Geschwindigkeitskomponenten VX1, VY1, VZ1 sind direkt
proportional zu den Beträgen der X1, Y1, und Z1-Komponenten
des jeweiligen Richtungsvektors in den Extrempunkten.
Außerdem werden die Beträge der Geschwindigkeitskomponenten
VX1, VY1, VZ1 auf den im Teileprogramm für die Schnittkurve
14 programmierten Vorschub F normiert. Damit erreicht rein
rechnerisch die resultierende Bahngeschwindigkeit der
Geschwindigkeitskomponenten VX1, VY1, VZ1 in den
Extrempunkten den programmierten Vorschub und genügt damit
folgender Gleichung: F = √VX1²+ VY1²+ VZ1².
Die jeweiligen Geschwindigkeitskomponenten VX1, VY1, VZ1
werden für alle Extremwerte errechnet. In einem nächsten
Schritt wird die resultierende Geschwindigkeit in der X1/Y1-
Ebene aus den bereits berechneten
Geschwindigkeitskomponenten VX1, VY1, bestimmt.
Definitionsgemäß wird die Geschwindigkeitskomponente in Z1-
Richtung 0 gesetzt. Für die vier Extremwerte ergeben sich
nun resultierende Geschwindigkeitsvorschubwerte in der X1-,
Y1-Ebene durch folgende Gleichung: Fj = √VX1j²+ VY1j², wobei
j die Extrema indiziert (j = 1, . ., 4). Somit entstehen die
vier Vorschubwerte F1 bis F4 (resultierende (rechnerische)
Geschwindigkeit in der X1/Y1-Ebene) für die vier Extrema,
die beispielsweise die in Fig. 2b gezeigten Werte annehmen
können.
Die weiteren Geschwindigkeitssollwerte VX1i, VY1i für die
auf die Grundfläche 18 projezierte Schnittkurve 14 ergeben
sich durch einfache lineare Interpolation der Vorschubwerte
F1 bis F4 in der X1/Y1-Ebene, wie in Fig. 2b dargestellt.
Die Steuerung gibt somit den Antrieben die entsprechenden
Geschwindigkeitssollwerte VX1, VY1 in X1- beziehungsweise
Y1-Richtung vor. Durch gezielte Vorgabe der VX1-, VY1-
Komponenten an den Extrema ist gewährleistet, daß trotz der
extremen Z-Komponente die resultierende Geschwindigkeit den
programmierten Vorschub F nicht übersteigt. Dadurch werden
einerseits die kinematischen Vorgaben eingehalten.
Andererseits läßt sich entlang der Schnittkurve 18 ein
relativ gleichmäßiger Geschwindigkeitsverlauf erzielen. Da
die Geschwindigkeitsvorgabe zwischen den lokalen Extrema
durch (lineare) Interpolation erfolgt, sind hierbei
aufwendige Rechenverfahren nicht notwendig.
Claims (9)
1. Verfahren zur Erzeugung von Sollwerten zur Ansteuerung
von numerisch gesteuerten Maschinen entlang einer
vorzugsweise dreidimensionalen Schnittkurve (14), die
entsteht, wenn ein erster geometrischer Körper (11) mit
einem zweiten geometrischen Körper (12) geschnitten wird,
wobei die beiden geometrischen Körper (11, 12) mathematisch
beschrieben werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Abbildung des einen der beiden geometrischen Körper (11, 12) durch Projektion auf eine Fläche (16), so daß eine zweidimensionale Grundfläche (18) entsteht,
- - Beschreibung der Grundfläche (18) durch zweidimensionale Wertepaare (X1i, Y1i),
- - Bestimmung des die dritte Dimension bildenden Werts (Z1i) der Schnittkurve (14) unter Verwendung der zweidimensionalen Wertepaare (X1i, Y1i) und der mathematischen Beschreibung des anderen geometrischen Körpers (12),
- - wobei zumindest ein Sollwert in Abhängigkeit von den Wertepaaren (X1i, Y1i, Z1i) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die die Grundfläche (18) beschreibenden Wertepaare (X1i,
Y1i) durch Kreis-, Ellipsen- oder Geradeninterpolation
ermittelt werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche (18) durch
Projektion des einen geometrischen Körpers (11) auf eine
Fläche (16) entsteht, deren Normalenvektor die gleiche
Richtung wie die Längsachse (26) des einen geometrischen
Körpers (11) besitzt.
4. Verfahren zur Erzeugung von Sollwerten zur Ansteuerung
von numerisch gesteuerten Maschinen entlang einer
vorzugsweise dreidimensionalen Schnittkurve (14), die
entsteht, wenn ein erster geometrischer Körper (11) mit
einem zweiten geometrischen Körper (12) geschnitten wird,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Ermittlung der die Schnittkurve (14) beschreibenden Wertepaare (X1i, Y1i, Z1i),
- - Ermittlung der lokalen Extrema der Schnittkurve (14) bezogen auf eine Dimension (Z1) der Schnittkurve (14),
- - Ermittlung zumindest eines Richtungsvektors der Schnittkurve (14) an zumindest einer Stelle der lokalen Extrema,
- - Zuordnen zumindest einer Sollgeschwindigkeit (VX1, VY1, VZ1) an der zumindest einen Stelle der lokalen Extrema in Abhängigkeit von dem Richtungsvektor.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sollgeschwindigkeit für weitere, auf der Schnittkurve
(14) liegenden Punkte durch Interpolation der
Sollgeschwindigkeiten (VX1, VY1, VZ1) zweier auf der
Schnittkurve benachbarter Extrema erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sollgeschwindigkeit (VX1, VY1, VZ1)
in Abhängigkeit von dem programmierten Vorschub (F)
vorgegeben wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der jeweiligen
Komponente der Sollgeschwindigkeit (VX1, VY1, VZ1)
proportional ist zu dem Betrag der jeweiligen Komponente des
entsprechenden Richtungsvektors.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Schritt die
resultierende Geschwindigkeit (F1 bis F4) an den Extrema
bestimmt werden, die nur in zwei Richtungen (X1, Y1)
auftreten.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
weitere Sollgeschwindigkeiten durch Interpolation zweier
Sollgeschwindigkeiten (F1 bis F4) zugehöriger benachbarter
Extrema gebildet werden.
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CH02168/00A CH694872A5 (de) | 1999-12-17 | 2000-11-07 | Verfahren zur Erzeugung von Sollwerten fuer eine numerisch gesteuerte Maschine. |
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DE19960965A DE19960965A1 (de) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Verfahren zur Erzeugung von Sollwerten für eine numerisch gesteuerte Maschine |
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- 2000-12-15 ES ES200003010A patent/ES2164034B1/es not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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CH694872A5 (de) | 2005-08-15 |
ES2164034A1 (es) | 2002-02-01 |
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