JP2018533127A - 移動プロファイルを提供するための方法、制御装置、機械、およびコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

本発明は、移動プロファイル（Ｈ）を提供するための方法（Ｖ）と、制御装置（ＳＥ）と、このような制御装置（ＳＥ）を有する（工作）機械（ＷＺＭ）とに関する。移動プロファイル（Ｈ）を提供するためにコンピュータプログラムを設けることもできる。工具（Ｗ）の移動プロファイル（Ｈ）を提供するために、例えばＣＡＤ図面から目標線（Ｓ）が形成される。目標線（Ｓ）からウェーブレット基底関数（ＷＢＦ）を用いて近似曲線（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）が形成される。近似曲線（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）から差分形成によって変換曲線（Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６）が形成され、これらの変換曲線（Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６）は、それぞれ修正によって所望の精度の加工方式（ＢＡ）に適合される。変換曲線（Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６）の修正によって修正曲線（Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９）が形成される。移動プロファイル（Ｈ）は、修正曲線（Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９）の合計である。移動プロファイル（Ｈ）に基づいて、工作機械（ＷＺＭ）の駆動部が制御される。特に有利には、移動プロファイル（Ｈ）の提供を、粗大フライス加工、精密フライス加工、レーザ切断のような加工方式（ＢＡ）に基づいて、ウェーブレット基底関数（ＷＢＦ）を選択することによって最適化することが可能となる。

Description

本発明は、移動プロファイルを提供するための方法、制御装置、機械、とりわけ工作機械、およびコンピュータプログラムに関する。

工作機械を制御するためには、通常、工具のための移動プロファイルが形成される。移動プロファイルは、所与の速度で工具が沿って移動する経路を指定する。このような経路を計算するための出発点は、例えば技術図面（ＣＡＤファイル）である。これに関して、技術図面からＣＮＣプログラムまたは部品プログラムとも呼ばれるいわゆるＧコードプログラムが形成される。Ｇコードプログラムは、工具の移動プロファイルを設定する。Ｇコードプログラムの形成は、殆どの場合、ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＰＰシステムにおいて自動化されている。この場合、ＣＡＤは、Computer Aided Design（コンピュータ支援設計）を意味しており、ＣＡＭは、Computer Aided Manufacturing（コンピュータ支援製造）を表している。ＰＰは、Post Processing（後処理）を表している。ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＰＰ方法を用いて、被加工物を加工するための工具のための移動プロファイルを含むＧコードプログラムが形成される。

工作機械、とりわけＣＮＣ機械を用いて、被加工物を複数の異なる加工方式で製造することができる。例えば、まず始めに余分な材料が「荒削り処理」という加工方式によって大まかに削り取られる。さらに、工作機械を用いて比較的大型の金属片から「レーザ切断処理」という加工方式によって金属片を切り出すことができる。それぞれ異なる加工方式は、それぞれ異なる精度を必要とし、それぞれ異なる速度で実施することができ、したがって、複数の異なる基準値（公差、材料定数など）によって記述可能である。

一般的な移動プロファイルを計算するために、フーリエ変換の使用が提案された。

周波数分析を実施することが可能となるように時間信号を周波数信号に変換するフーリエ変換とは対照的に、ウェーブレット変換によれば、時間−周波数分析、すなわち時間領域における分析と周波数領域における分析との混合が可能となる。

本発明の課題は、改善された移動プロファイルの計算を可能にすることである。

本発明の課題は、移動プロファイルの形成時に加工方式を考慮しながら、移動プロファイルを形成することができるようにすることである。

上記の課題は、移動プロファイル、とりわけ工作機械における工具の移動プロファイルを提供するための方法において、目標線が設定されており、前記目標線は、被加工物の縁部または角部に沿った点に基づいて画定されており、
Ａ）ｎ個の近似曲線を形成するステップであって、前記ｎ個の近似曲線をそれぞれ異なる数および／または位置の点に基づいて、とりわけ前記目標線の点から近似によって形成する、ステップと、
Ｂ）ｎ個の変換曲線を形成するステップであって、前記変換曲線を、前記ｎ個の近似曲線のうちのそれぞれ２つの近似曲線の差分形成によってそれぞれ形成する、ステップと、
Ｃ）前記目標線のウェーブレット近似によってｎ個の変換曲線を形成する、ステップと、
Ｄ）ｎ個の修正曲線を形成するステップであって、ｊ番目（ｊ＝１．．．ｎ）の前記修正曲線をｊ番目の前記変換曲線から修正プロセスによって形成する、ステップと、
Ｅ）前記ｎ個の修正曲線を足し合わせて前記移動プロファイルを形成するステップと、
のうちの少なくともステップＡ）、Ｂ）、Ｄ）、およびＥ）を実施するか、または少なくともステップＣ）、Ｄ）およびＥ）を実施する、
方法によって解決される。

移動プロファイルは、被加工物の加工時に工具が沿って走行する曲線であると理解される。この場合、移動プロファイルは、工具の速度が制限されている場合にできるだけ短い加工時間が遵守されるように、できるだけ短くなるように選択すべきである。移動プロファイルはさらに、選択可能な加工方式（レーザ切断、切削工具による粗大加工、または工具による精密加工）に依存する。

目標線は、縁部をマッピングする多数の点を含み、これらの点は、例えば、製造すべき被加工物の表面上の１つの縁部に対して直交して延在する１つの直線上に位置している。

この場合、角部は、少なくとも２つの縁部の交点として定義されている。

上記の課題はさらに、制御装置、とりわけ工作機械の制御装置において、前記制御装置は、移動プロファイルを提供するために設けられており、入力変数として、目標線、支点、および／またはＧコードプログラムが設けられており、前記移動プロファイルを提供するために、上述した方法が設けられている、制御装置によって解決される。

上記の課題はさらに、機械、とりわけ請求項１１記載の工作機械によって解決される。

上記の課題はさらに、請求項１２記載のコンピュータプログラムによって解決される。

移動プロファイルは、工作機械における工具の企図された移動であると理解される。この場合、移動プロファイルは、被加工物の加工中に工具が沿って走行する経路を指定する。

目標線は、被加工物の表面に沿って延在する曲線であると理解される。目標線は、有利には有限数の点によって表現することができる。この場合、これらの点は、目標線に沿って配置されている。目標線は、ＣＡＤファイルから形成される。目標線は、図示された被加工物の直線および角部よって画定される。目標線は、被加工物の縁部をマッピングする多数の点を含み、これらの点は、例えば、製造すべき被加工物の表面上の１つの縁部に対して直交して位置する１つの直線上に位置している。

近似曲線は、近似関数を用いて目標線の点から近似することによって形成される。近似関数として、多項式、とりわけスプライン関数が適しているか、または多項式と三角関数との積が適している。このような近似関数を、ウェーブレット基底関数とすることもできる。

近似曲線は、目標線を近似するために使用される。近似曲線は、目標線の近似のために使用される点の数に応じて特有の曲線形状を有する。通常、近似曲線は、点の数が増加するにつれて目標線により近似して延在する。

点同士は、有利には等距離に配置される。それぞれ１つまたは複数の点を省略し、場合によっては点同士を等距離に移動させることにより、省略された点の数と、残っている点に基づいた曲線の後続の近似とに応じて、近似曲線を形成することができる。ｎ個の近似曲線を提供するために、目標線上に位置する複数の点に基づいて、第１の近似曲線が近似関数によって形成される。その後、目標線からいくつかの点が除去される。第２の近似曲線は、近似曲線を用いて減少した数の点に基づいて近似することによって形成される。

近似曲線から、以下のようにして変換曲線が形成される。それぞれ２つの近似曲線の減算によって、変換曲線が計算される。有利には、第１の変換曲線を形成するために、第２の近似曲線から第１の近似曲線が減算される。有利には、ｊ番目の変換曲線を計算するために、（ｊ＋１）番目の近似曲線からｊ番目の近似曲線が減算される。したがって、ｎ個の近似曲線からｎ−１個の変換曲線が計算される。その場合、ｎ番目の変換曲線は、ｎ番目の近似曲線に相当する。

変換曲線を計算するための別の手段は、目標線のウェーブレット近似である。このために目標線は、ウェーブレット基底関数に従って展開される。これに関して、第１の変換曲線は、第１のウェーブレット基底関数に従って目標線を展開することによって計算される。ｊ番目の変換曲線は、ｊ番目のウェーブレット基底関数に従って目標線を展開することによって計算される。この場合、ウェーブレット基底関数に従った展開は、目標線と対応するウェーブレット基底関数とのスカラー積であると理解することができる。

ウェーブレット基底関数として、メキシカンハット関数のような既知の関数が使用される。

有利には、ウェーブレット基底関数の選択は、所与の加工方式に従って実施される。このようにして有利には、移動プロファイルの計算時に既に加工方式が考慮される。

変換曲線から、基準値への適合によって、および／または加工方式に基づいて、修正曲線が形成される。この場合、ｊ番目の変換曲線から修正プロセスによってｊ番目の修正曲線が形成される。修正プロセスは、例えば変換曲線の平滑化である。平滑化によって、被加工物の製造の精度に影響を与えることができる。

変換曲線の修正プロセス、とりわけ平滑化は、有利には基準値によって、個々の点と、例えば修正曲線上に位置する別の点との最大偏差が規定されるように実施される。偏差の外側に位置する点は、許容偏差の範囲内に再び位置するように移動される。この場合には、偏差は、基準値および／または加工方式によって設定される。

移動プロファイルは、ｎ個の修正曲線の合計である。移動プロファイルは、複数の重み付けされ考慮された修正曲線の合計形成によって合成することもできる。有利には、合計形成において個々の修正曲線を考慮しないようにすることもできる。

上述した方法ステップによって形成された移動プロファイルは、有利には保存され、工作機械または製造機械に供給される。移動プロファイルは、被加工物の製造中に工作機械における工具が追従して移動する曲線である。

修正プロセスが調整されるときの基礎となる基準値は、被加工物の製造に必要とされる精度に合わせて決定される。修正プロセスにおける変換曲線の修正、とりわけ平滑化がわずかであれば、その結果、構成部品の製造時における精度が高くなる。換言すれば、修正曲線を得るための変換曲線の平滑化がより強力であればあるほど、より不正確に被加工物が製造されることとなる。平滑化が強力である場合には、有利には加工時間が短縮される。なぜなら、移動プロファイルを比較的短時間で加工することができるからである。

本発明によれば、移動プロファイルを工作機械に伝送することが可能となる前に、もはや面倒にも変更する必要のない、加工方式に相応した移動プロファイルを計算することが可能となる。このようにして有利には、従来の面倒な後処理を簡略化することが可能となる。それと同時に、レーザ切断または種々のＣＮＣ製造方法のような企図された加工方式を、移動プロファイルの形成時に直接的に考慮することが可能となる。同様にして、移動プロファイルを工作機械／製造機械に、または工作機械もしくは製造機械の制御装置に伝送する前に、移動プロファイルの計算時において所要の製造精度を保証することが可能となる。

本発明のさらに有利な実施形態は、従属請求項の対象である。

本方法の有利な実施形態では、前記近似曲線および／または前記変換曲線は、ウェーブレット変換のウェーブレット基底関数である。

目標線によって指定された点同士をつなぎ合わせるために、多項式、指数関数または三角関数、およびこれらの級数展開を使用することができる。目標線の点同士をつなぎ合わせるために、少数のパラメータによって適合させるだけでよい近似関数が特に適している。とりわけ、目標線によって表現されている、角部を有する被加工物表面の場合には、ウェーブレット基底関数が特に適している。例えば、多項式および／または三角関数によって乗算された、ガウス関数のような指数関数の組み合わせを使用して点同士をつなぎ合わせることが、特に適している。

ウェーブレット基底関数を使用することにより、近似関数の高速かつ数値的に安定した計算が可能となり、ここから最終的に、移動プロファイルの高速かつ簡単な計算が可能となる。

本方法のさらなる有利な実施形態では、前記修正プロセスは、基準値に基づく平滑化である。

基準値は、被加工物の製造時または加工時における所与の精度に比例した値であると理解される。

変換曲線の平滑化は、平均化された曲線に対する距離が最大偏差よりも大きい点が、平均化された曲線に向かって移動されることであると理解される。最大偏差は、基準値および／または加工方式から決定される。

変換曲線の平滑化と、これに関連する修正曲線の形成とによって、移動プロファイルの計算時に製造公差が直接的に考慮される。したがって、欠陥のある加工物の形成が効果的に阻止され、ひいては製造時のコストが節約される。

本方法のさらなる有利な実施形態では、前記ウェーブレット基底関数は、加工方式に基づいて設定される。

それぞれ異なるウェーブレット基底関数は、連続性またはサポートに関してそれぞれ異なる特性を有する。例えば、レーザ切断のような加工方式に対して非連続的なウェーブレット基底関数を選択することは、有利な効果を有することができる。

方法ステップＣ）および方法ステップＢ）の両方において、目標線の点の近似のためにウェーブレット基底関数を使用することができる。

有利には、方法ステップＢ）およびＣ）の両方において、ウェーブレット基底関数をライブラリに保存することができ、対応する方法ステップにおいてこのライブラリから選択して、対応するパラメータをウェーブレット基底関数に与えることができる。

本方法のさらなる有利な実施形態では、ｊ番目の前記近似曲線は、（ｊ−１）番目の前記近似曲線の点をｉ個おきに、とりわけ１つおきに省略することによって形成される。

近似曲線の計算時には、有利には以下のようにして進めることができる：第１の近似曲線（ｊ＝１）を計算するために、目標線によって設定される点が、近似関数によって、とりわけ多項式またはスプライン関数によって近似される。第２の近似関数（ｊ＝２）を計算するために、目標線から点がいくつか除去され、とりわけ１つおきに除去される。残された点は、第２の近似関数（ｊ＝２）のための基礎を形成する。第２の近似曲線は、減少した数の点を、とりわけウェーブレット基底関数を用いて近似することによって計算される。

第３の近似曲線（ｊ＝３）を計算するために、目標線からさらに点が除去される。特に有利には、第２の近似関数が近似されたときに用いられた目標線からさらに点が１つおきに除去される。さらに減少した数の点に基づいて、第３の近似曲線（ｊ＝３）が計算（近似）される。このスキームに従って、点の数をさらに減らしていき、減少した数の点を近似曲線のための出発点とすることによって、さらなる近似曲線（ｊ＝４，５，６，．．．）が計算される。

この計算手法により、ｎ個の近似曲線を計算するために同一の近似曲線、とりわけ１つのウェーブレット基底関数を使用することができる。これによって有利には、近似曲線の計算の数値的な安定性と、さらには移動プロファイルの計算とが保証される。

本方法のさらなる有利な実施形態では、前記近似曲線は、それぞれ多項式、とりわけＢスプラインによる前記点の近似から得られる。

多項式によって、特に簡単な数値計算と近似曲線の表現とが可能となる。さらに、スプライン関数、とりわけＢスプラインを使用することによって、簡単で高速な計算規則を使用することが可能となる。

本方法のさらなる有利な実施形態では、ｊ番目の前記変換曲線が、（ｋ＋２）番目の前記近似曲線と（ｋ＋１）番目の前記変換曲線との差から形成される。

変換曲線を計算するために、有利には２つの近似関数の差が形成される。この場合、最も少ない数の点から形成される近似曲線は、変換曲線に相当する。差を形成することによって、有利には、近似曲線の計算時における数値的な誤差を除去することが可能となる。

本方法のさらなる有利な実施形態では、前記基準値は、前記加工方式に基づいて設定される。

基準値は、ユーザによって設定することができるか、または加工方式を特徴付ける変数として計算時に既に規定することができる。その場合、ユーザは、加工方式のみを選択し、必要に応じて基準値を変更する。

このことは、工作機械または製造機械のユーザの負担を軽減し、したがって、ユーザは、所望の加工方式のみを選択する。

制御装置の有利な実施形態では、前記移動プロファイルは、工作機械内の駆動部を制御するために設けられている。

制御装置は、工作機械または製造機械内の駆動部を制御するために使用される。工具のための移動プロファイルの計算は、今日では制御装置において実施することもできる。したがって、場合によってはエラーが発生しやすい、制御装置への移動プロファイルの伝送が省略される。

ウェーブレット基底関数に従った目標線の展開は、有利には、高速ウェーブレット変換（Fast-Wavelet-Transformation ＦＷＴ）を用いて実施される。高速ウェーブレット変換を、変換曲線を計算するために使用することもできる。

移動プロファイルを計算するために、変換曲線の計算をウェーブレット変換によって、とりわけ高速ウェーブレット変換によって実施することもできる。代替的な計算手法によれば、移動プロファイルの計算が以下の手順に基づいて実施される：

ウェーブレット基底関数を用いた目標線のウェーブレット変換から変換曲線を計算する。ウェーブレット基底関数の選択は、企図された加工方式に依存する。

上述した実施形態に基づいて変換曲線を修正する。この修正は、とりわけ所与の基準値に基づいた平滑化によって実施される。修正によって、とりわけ平滑化によって、それぞれの変換曲線が修正曲線に変換される。

有利には、移動プロファイルは、ウェーブレット（逆）変換によって、とりわけ高速ウェーブレット変換を用いて修正曲線から計算することができる。

本発明は、工作機械または製造機械における工具のための移動プロファイルが特に効率的に計算される点において優れている。さらに、移動プロファイルを後から適合させることを省略することが可能である。なぜなら、企図された加工方式が、移動プロファイルの計算前に既にユーザによって設定されるからである。

本発明は、上述した例に加えて、一般的に、複数の機械において複数の移動プロファイルを計算するためにも使用することができる。注目すべきは、ロボットのための移動タスクにおいて使用可能であることである。ロボットのための移動プロファイルを計算する場合には、目標線は、例えばハンドリングタスクからの設定である。

以下では、本発明を図面に基づいて記載および説明する。

制御装置および工作機械を示す図である。 移動プロファイルを計算するための方法を示す図である。 移動プロファイルを計算するための代替的な方法を示す図である。 移動プロファイルを計算するためのフローチャートである。 ２つの移動プロファイルと１つの目標線とを示す図である。

図１は、制御装置ＳＥおよび工作機械ＷＺＭを示す。工作機械ＷＺＭは、工具Ｗを有し、この工具Ｗを用いて被加工物ＷＳが製造される。工具Ｗは、移動プロファイルＨに沿って移動される。工具ＷＺの移動プロファイルＨに沿った移動は、矢印によって表されている。工具Ｗの位置は、駆動制御部ＡＳによって開ループ制御または閉ループ制御される。駆動制御部ＡＳは、制御装置ＳＥによって制御される。駆動制御部ＡＳは、制御装置ＳＥの一部であるか、または独立型の駆動制御部ＡＳであり、独立型の駆動制御部ＡＳも、工作機械ＷＺＭに対応付けることが可能である。

制御装置ＳＥは、製造すべき被加工物ＷＳの記述、とりわけＣＡＤ図面（図１ではＣＡＤが付されている）を受け取る。ＣＡＤ記述は、例えば部品プログラム、ＮＣプログラム、またはＣＡＤファイルによって実施することができる。

ＣＡＤ記述から目標線Ｓが計算される。目標線Ｓは、以下に記載される方法を用いて、工作機械ＷＺＭの工具Ｗのための移動プロファイルＨに変換される。移動プロファイルは、駆動制御部ＡＳに伝送される。駆動制御部ＡＳは、工作機械ＷＺＭの駆動部を制御する。駆動制御部ＡＳには、周波数変換器、とりわけシーメンス社（Siemens AG）のSINAMICSのようなプロセッサユニットを有する変換器を備え付けることができる。

目標線Ｓは、被加工物ＷＳを製造するために、理想的な状況において工具Ｗがどのように移動されうるかを設定する。存在しうる不正確性または駆動部の速度限界のような物理的な境界条件によって、制約を考慮に入れるために制御装置ＳＥを用いて移動プロファイルＨが決定される。

制御ユニットＳＥにおいて移動プロファイルＨは、目標線Ｓと、加工方式ＢＡと、基準値ＭＺとから計算される。

移動プロファイルＨの計算は、加工方式ＢＡに従って第１の選択肢または第２の選択肢のいずれかを用いて実施される。

第１の選択肢（方法ステップＣ）、Ｄ）、およびＥ））では、目標線Ｓからウェーブレット基底関数ＷＢＦを用いた目標線Ｓの展開によって変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６（図２参照）が形成される。変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６は、方法ステップＤ）において基準値ＭＺを考慮しながら修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９に修正される。これらの修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９は、最後のステップにおいて、足し合わされて移動プロファイルＨに合成されるか、またはウェーブレット変換、とりわけ高速ウェーブレット変換を用いて合成される。

第２の選択肢では、目標線Ｓが点の表現でマッピングされる。これらの点から近似曲線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が、それぞれ減少した数の点によって近似されるように形成される。

これらの点の近似は、ウェーブレット基底関数ＷＢＦを用いて実施されるか、またはスプライン関数、とりわけＢスプラインを用いて実施される。ウェーブレット基底関数ＷＢＦは、企図された加工方式ＢＡから得られる。近似関数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３から差分形成によって変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６が形成される。変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６は、平滑化されて、修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９に修正される。

さらなるステップでは、これらの修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９が足し合わされて移動プロファイルＨが形成される。したがって、移動プロファイルＨは、修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９の合計である。これまでに計算された移動プロファイルＨおよび／またはウェーブレット基底関数ＷＢＦは、制御装置ＳＥのメモリＳＰに格納されている。

制御装置ＳＥをコンピュータユニットによって実装することも可能であり、コンピュータユニットは、インターフェースを介して移動プロファイルＨを工作機械ＷＺＭの駆動制御部ＡＳに伝送する。

図２は、移動プロファイルＨを計算するための方法を示す。計算の出発点は、被加工物ＷＳの角部をマッピングする目標線Ｓである。目標線Ｓは、複数の点によって表現される。第１のステップＡ）では、これらの点から、近似関数を用いて目標線の全ての数の点を近似することによって第１の近似曲線Ｋ１が形成される。近似関数として、有利にはウェーブレット基底関数ＷＢＦが使用される。

目標線Ｓの表現の点が１つおきに除去されることにより、第２の近似曲線Ｋ２が形成される。減少した数の点も、同様にして近似される。このために、同一または別のウェーブレット基底関数ＷＢＦを使用することができる。減少した数の点からさらに点が１つおきに除去されることにより、第３の近似曲線Ｋ３が形成される。さらに減少した数の点は、とりわけ別のウェーブレット基底関数ＷＢＦによって近似される。

さらなる方法ステップＢ）では、第２の近似曲線Ｋ２と第１の近似曲線Ｋ１との差から第１の変換曲線Ｋ４が計算される（Ｋ４＝Ｋ２−Ｋ１）。第２の変換曲線Ｋ５は、第３の近似曲線Ｋ３と第２の近似曲線Ｋ２との差に相当する（Ｋ５＝Ｋ３−Ｋ２）。第３の変換曲線Ｋ６は、第３の近似曲線Ｋ３に相当する。

さらなる方法ステップＤ）では、変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６が、基準値ＭＺに基づく修正によって修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９になる。

この修正は、修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９が逸脱してはならない範囲が、基準値ＭＺを用いて画定されるように実施される。或る１つの範囲における変換曲線がこの範囲よりも大きい場合には、この範囲における当該曲線は、変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６がこの範囲内に戻されるように修正される。基準値は、とりわけ最大偏差に相当する。

最後のステップＥ）では、これらの修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９が足し合わされ、修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９の合計が移動プロファイルＨを形成する。

図３は、移動プロファイルＨを計算するための代替的な方法を示す。図３に示される方法では、移動プロファイルの計算が図２に示された方法と同様に実施されるが、ただし、変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６がウェーブレット近似を用いて目標線Ｓから直接的に形成される。

目標線Ｓは、ウェーブレット基底関数ＷＢＦを用いて変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６に変換される。ウェーブレット基底関数ＷＢＦとして、有利にはＢスプラインが使用される。したがって、第１の変換曲線Ｋ４の計算は、目標線Ｓと第１のウェーブレット基底関数ＷＢＦとのスカラー積を形成することによって実施される。第２の変換曲線Ｋ５は、目標線Ｓと第２のウェーブレット基底関数ＷＢＦとのスカラー積に相当する。第３の変換曲線Ｋ６は、目標線Ｓと第３のウェーブレット基底関数ＷＢＦとのスカラー積に相当する。第２変換曲線Ｋ５にはさらに、基準値に対して比例するように構成された範囲が図示されている。この範囲の内側に位置していない第２変換曲線Ｋ５の点は、第２の修正曲線Ｋ８では再びこの範囲内に位置している。

図４は、移動プロファイルＨを計算するためのフローチャートを示す。ユーザＢが図示されており、このユーザＢは、所与の目標線ＳまたはＣＡＤファイルＣＡＤに対して移動プロファイルＨを計算させることができる。計算のために制御装置ＳＥが使用される。ユーザＢは、加工方式ＢＡと、任意選択的に基準値ＭＺ、とりわけ最大偏差とを設定する。

制御装置ＳＥは、移動プロファイルＨを計算するために、ユーザＢによって設定された加工方式ＢＡに適したウェーブレット基底関数ＷＢＦを割り当てる。ウェーブレット基底関数ＷＢＦは、有利には、本明細書に提示された２つの代替的な計算手法のために提供される。さらに、変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６を修正するために、所与の基準値ＭＺに基づいた変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６の修正が導入される。基準値ＭＺは、加工方式ＢＡに対応付けることができる。しかしながら、基準値ＭＺをユーザＢによって設定または変更することもできる。基準値は、被加工物の寸法からの許容される偏差を表す。しかしながら、基準値は、被加工物ＷＳの製造時における工作機械ＷＺＭの物理的な境界条件を表すこともできる。

物理的な境界条件として、工作機械ＷＺＭの駆動部の最高速度、被加工物ＷＳの材料の切断抵抗、または所与の加工時間が考慮される。

加工方式として、とりわけプリズム製造としてのフライス加工（２Ｄおよび３Ｄ）、レーザ加工、とりわけトリミング、レーザ処理、レーザ切断、または旋削、スケーリング、滑化が考慮される。

本発明によれば、企図された加工方式を考慮して、移動プロファイルを有利に計算することが可能となる。

図５は、２つの移動プロファイルＨと１つの目標線Ｓとを示す。目標線Ｓは、破線と、破線上に相互に離間されて図示された複数の十字とによって表現されている。十字は、近似曲線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が近似されるときの基礎となる点を表している。

さらに、図示された角部に工具Ｗが完全には到達していない１つの移動プロファイルＨが図示されている。この移動プロファイルＨは、ＣＮＣ機械による粗大な加工方式ＢＡの移動プロファイルＨを表すことができる。他方の移動プロファイルＨは、目標線Ｓを超えて突出している。このような移動プロファイルＨは、例えば角部を迅速に切り取るように工具Ｗを案内するために適している。製造の精度が高くなればなるほど、すなわち被加工物Ｗの加工時における最大偏差が小さくなればなるほど、移動プロファイルＨと目標線Ｓとの間隔は小さくなる。

要約すると、本発明は、移動プロファイルＨを提供するための方法と、制御装置ＳＥと、このような制御装置ＳＥを有する（工作）機械ＷＺＭとに関する。移動プロファイルＨを提供するためにコンピュータプログラムを設けることもできる。工具Ｗの移動プロファイルＨを提供するために、例えばＣＡＤ図面から目標線Ｓが形成される。目標線Ｓからウェーブレット基底関数ＷＢＦを用いて近似曲線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が形成される。近似曲線Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３から差分形成によって変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６が形成され、これらの変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６は、それぞれ修正によって所望の精度の加工方式ＢＡに適合される。変換曲線Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６の修正によって修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９が形成される。移動プロファイルＨは、修正曲線Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９の合計である。移動プロファイルＨに基づいて、工作機械ＷＺＭの駆動部が制御される。特に有利には、移動プロファイルＨの提供を、粗大フライス加工、精密フライス加工、レーザ切断のような加工方式ＢＡに基づいて、ウェーブレット基底関数（ＷＢＦ）を選択することによって最適化することが可能となる。

Claims (12)

1. 移動プロファイル（Ｈ）、とりわけ工作機械（ＷＺＭ）における工具（Ｗ）の移動プロファイル（Ｈ）を提供するための方法（Ｖ）であって、目標線（Ｓ）が設定されており、前記目標線（Ｓ）は、被加工物の縁部または角部に沿った点に基づいて画定されている、方法（Ｖ）において、
   下記ステップのうち、少なくともステップＡ）、Ｂ）、Ｄ）、およびＥ）を実施するか、または少なくともステップＣ）、Ｄ）およびＥ）を実施する、
   Ａ）ｎ個の近似曲線（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を形成するステップであって、前記ｎ個の近似曲線（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）を、それぞれ異なる数および／または位置の点、とりわけ前記目標線からの点に基づいて近似によって形成する、ステップ、
   Ｂ）ｎ個の変換曲線（Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６）を形成するステップであって、前記変換曲線（Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６）を、前記ｎ個の近似曲線（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）のうちのそれぞれ２つの近似曲線の差分形成によってそれぞれ形成する、ステップ、
   Ｃ）ウェーブレット基底関数（ＷＢＦ）を用いた前記目標線（Ｓ）のウェーブレット近似によってｎ個の変換曲線（Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６）を形成する、ステップ、
   Ｄ）ｎ個の修正曲線（Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９）を形成するステップであって、ｊ番目（ｊ＝１．．．ｎ）の前記修正曲線（Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９）をｊ番目の前記変換曲線（Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６）から修正プロセスによって形成する、ステップ、
   Ｅ）前記ｎ個の修正曲線（Ｋ７，Ｋ８，Ｋ９）を足し合わせて前記移動プロファイル（Ｈ）を形成するステップ、
   方法（Ｖ）。
2. 前記近似曲線（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）および／または前記変換曲線（Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６）は、ウェーブレット変換のウェーブレット基底関数（ＷＢＦ）である、
   請求項１記載の方法。
3. 前記修正プロセスを、基準値に基づく平滑化によって実施する、
   請求項１または２記載の方法。
4. 前記ウェーブレット基底関数を、加工方式（ＢＡ）に基づいて設定する、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. ｊ番目の前記近似曲線（Ｋ２，Ｋ３）を、（ｊ−１）番目の前記近似曲線（Ｋ１，Ｋ２）の点をｉ個おきに、とりわけ１つおきに省略することによって形成する、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記近似曲線（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）は、多項式、とりわけＢスプラインによる前記点の近似から得られる、
   請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. ｊ番目の前記変換曲線（Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６）を、（ｋ＋２）番目の前記近似曲線（Ｋ３）と（ｋ＋１）番目の前記変換曲線（Ｋ２）との差から形成する、
   請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 前記基準値を、前記加工方式（ＢＡ）に基づいて設定する、
   請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 移動プロファイル（Ｈ）を提供するための制御装置（ＳＥ）、とりわけ工作機械（ＷＺＭ）の制御装置（ＳＥ）において、
   入力変数として、目標線（Ｉ）、支点、および／またはＧコードプログラム（ＧＣＰ）が設けられており、前記移動プロファイル（Ｈ）を提供するために、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法を実施することができる、
   制御装置（ＳＥ）。
10. 前記移動プロファイル（Ｈ）は、工作機械（ＷＺＭ）内の駆動部を制御するために設けられている、
    請求項９記載の制御装置（ＳＥ）。
11. 請求項９または１０記載の制御装置（ＳＥ）を有する、
    機械、とりわけ工作機械（ＷＺＭ）。
12. 請求項１から８までのいずれか１項記載の方法を実施するためのコンピュータプログラムにおいて、
    前記コンピュータプログラムは、制御装置にインストールされており、前記制御装置を用いて実行される、
    コンピュータプログラム。

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