TW202205036A - 工具的移動路徑的生成方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種工具的移動路徑的生成方法，其用以利用虛擬路徑生成符合容許誤差的正確路徑，包含接收步驟：接收包含多個預設點的虛擬路徑；輔助點建立步驟：將虛擬路徑區分為非弧線區段及弧線區段，並於弧線區段增加多個輔助點；移動及偵測步驟：依據虛擬路徑控制工具依序移動至各個預設點及各個輔助點，並控制偵測器偵測工具以對應產生即時位置座標；計算及判斷步驟：如果任一個即時位置座標與相對應的預設點座標或輔助點座標的差值大於容許誤差，則修正虛擬路徑中的預設點座標或輔助點座標，以生成正確路徑。

Description

工具的移動路徑的生成方法
本發明涉及一種工具的移動路徑的生成方法，特別是一種適合應用於生成工具於空間中的弧面、曲面移動的工具的移動路徑的生成方法。
一般來說，使用者欲控制一工具於一三維空間中對一待加工物進行加工作業，使用者大多會先利用路徑規劃軟體，規劃工具於三維空間中的移動路徑。使用者利用路徑規劃軟體完成移動路徑的規劃後，將會以手動的方式，控制工具在沒有設置待加工物的空間中，依據移動路徑逐步地移動，且在工具每一次移動至定點後，使用者將以手動的方式，控制相關偵測裝置，偵測工具的當下的位置，據以取得並記錄工具當下的座標。
最後，使用者必須利用相關的統計軟體，逐一地比對移動路徑的每一個定點的座標與工具每一步被記錄的座標，據以判斷兩個座標的差值是否符合容許誤差，若是不符合容許誤差，則使用者需要手動地修改移動路徑中相對應的座標。上述整個過程，需要耗費大量的人力及時間。
本發明公開一種工具的移動路徑的生成方法，主要用以改善習知利用人工手動的方式，進行工具的移動路徑的修正所存在的費時、費工等問題。
本發明的其中一實施例公開一種工具的移動路徑的生成方法，其用以利用一虛擬路徑生成符合容許誤差的一正確路徑，虛擬路徑是使用者欲使一工具於一空間中移動，而通過一路徑規劃軟體所規劃形成，虛擬路徑包含多個預設點，工具的移動路徑的生成方法能被一處理裝置執行，工具的移動路徑的生成方法包含以下步驟：一接收步驟：接收虛擬路徑及一精度資訊；一輔助點建立步驟：將虛擬路徑區分為至少一非弧線區段及至少一弧線區段，且依據精度資訊將弧線區段區分為M個輔助區段，並對應產生M-1個輔助點；其中，弧線區段中包含的輔助點的數量大於弧線區段中所包含的預設點的數量；一移動及偵測步驟：控制一驅動器以使工具依據虛擬路徑於空間中依序移動至各個預設點及各個輔助點，並在工具位於各個預設點及各個輔助點時，控制一偵測器偵測設置於工具上的三個反射器，並據以產生一即時位置座標及兩個輔助座標，即時位置座標及各個輔助座標包含一X軸座標值、一Y軸座標值及一Z軸座標值；一計算步驟：將各個即時位置座標，與相對應的預設點所對應的一預設點座標進行比對，以計算出各個即時位置座標與相對應的預設點座標分別於X軸、Y軸、Z軸的偏移量，並計算工具於各個預設點時，工具的座標系的X軸、Y軸及Z軸，分別與虛擬路徑的座標系的X軸、Y軸及Z軸的偏轉量；其中，各個即時位置座標與相對應的兩個輔助座標用以共同定義出工具的座標系的X軸、Y軸及Z軸；一正確路徑建立步驟：先複製虛擬路徑，以建立一原路徑，再修正原路徑中偏移量或偏轉量大於容許誤差的預設點座標及輔助點座標，以將原路徑修正為正確路徑。
綜上所述，本發明的工具的移動路徑的生成方法，可以自動化地修正虛擬路徑，並產生正確路徑，而使工具能夠更準確地於空間中移動。本發明的工具的移動路徑的生成方法，在執行過程中，基本上可以不需要人力介入，而可大幅改善習知利用人工方式進行路徑校正所存在的費時、費工的問題。
為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。
於以下說明中，如有指出請參閱特定圖式或是如特定圖式所示，其僅是用以強調於後續說明中，所述及的相關內容大部份出現於該特定圖式中，但不限制該後續說明中僅可參考所述特定圖式。
請參閱圖1，其顯示為本發明的工具的移動路徑的生成方法的流程示意圖。本發明的工具的移動路徑的生成方法，其用以利用一虛擬路徑生成符合容許誤差的一正確路徑，虛擬路徑是使用者欲使一工具於一空間中移動，而通過一路徑規劃軟體所規劃形成，虛擬路徑包含多個預設點。工具的移動路徑的生成方法能被一處理裝置執行，所述處理裝置例如是各式微處理器(CPU)、電腦、伺服器等，於此不加以限制。
舉例來說，假設使用者欲控制一刀具(即前述工具)，對一葉片的一曲面表面進行切削作業，使用者可以是先利用路徑規劃軟體，規劃刀具對葉片進行切削作業時的一加工路徑(即前述虛擬路徑)。路徑規劃軟體例如是被電腦執行，而使用者可以是通過與電腦相連接的顯示裝置(例如各式螢幕)及輸入裝置(例如滑鼠及鍵盤)操作路徑規劃軟體，以規劃出所述加工路徑(即前述虛擬路徑)。在實際應用中，電腦執行路徑規劃軟體時，使用者可以是於路徑規劃軟體中觀看到欲被加工的葉片的三維立體模擬圖，而使用者進行加工路徑規劃時，可以是直接於葉片的三維立體模擬圖中進行繪製。
當使用者利用路徑規劃軟體完成加工路徑(即前述虛擬路徑)的規劃時，使用者將可於顯示裝置中，同時觀看到欲被加工的葉片的三維立體模擬圖及加工路徑(即前述虛擬路徑)，且顯示裝置所顯示的加工路徑(即前述虛擬路徑)，可以是由多個預設點及多個線段構成，而彼此相鄰的兩個預設點之間是通過一條線段相連接。
依上所述，一般來說，使用者利用路徑規劃軟體完成加工路徑規劃後，使用者將會利用路徑規劃軟體直接輸出為一路徑檔，而後，將路徑檔輸入至包含所述刀具的一加工設備。加工設備接收路徑檔後，將可以依據路徑檔控制刀具，以使刀具沿著加工路徑(即前述虛擬路徑)，對葉片的曲面表面進行加工。然，由於路徑規劃軟體與實際刀具的移動路徑可能因為各種因素不盡相同，進而導致最終加工出的成品不符合相關人員的需求。是以，本發明的工具的移動路徑的生成方法即是用以修正所述加工路徑(即前述虛擬路徑)，以使刀具實際移動的路徑能更符合虛擬路徑，進而使最終加工出的成品符合相關人員的需求。
需說明的是，於上述說明中，是以使用者利用路徑規劃軟體規劃刀具對葉片的切削路徑為例，但不以此為限。於實際應用中，使用者可以依據需求利用路徑規劃軟體規劃不同的工具於不同的物體上執行不同作業時的移動路徑。舉例來說，使用者也可以是利用路徑規劃軟體規劃焊接工具，對曲面鈑金件的特定位置進行焊接時的焊接路徑；或者，使用者也可以是利用路徑規劃軟體規劃表面量測工具，對曲面件的表面進行量測時的路徑；或者，使用者也可以是利用路徑規劃軟體規劃漆面厚度量測工具，對曲面件的表面進行量測時的路徑；或者，使用者也可以是利用路徑規劃軟體規劃塗料工具，對曲面件的表面進行噴塗時的路徑。
本發明的工具的移動路徑的生成方法包含以下步驟： 一接收步驟S1：接收虛擬路徑及一精度資訊； 一輔助點建立步驟S2：將虛擬路徑區分為至少一非弧線區段及至少一弧線區段，且依據精度資訊將弧線區段區分為M個輔助區段，並對應產生M-1個輔助點；其中，弧線區段中包含的輔助點的數量大於弧線區段中所包含的預設點的數量； 一移動及偵測步驟S3：控制一驅動器以使工具依據虛擬路徑於空間中依序移動至各個預設點及各個輔助點，並在工具位於各個預設點及各個輔助點時，控制一偵測器偵測設置於工具上的三個反射器，並據以產生一即時位置座標及兩個輔助座標，所述即時位置座標及各個所述輔助座標包含一X軸座標值、一Y軸座標值及一Z軸座標值； 一計算步驟S4：將各個即時位置座標，與相對應的預設點所對應的一預設點座標進行比對，以計算出各個即時位置座標與相對應的預設點座標分別於X軸、Y軸、Z軸的偏移量，並計算工具於各個預設點時，工具的座標系的X軸、Y軸及Z軸，分別與虛擬路徑的座標系的X軸、Y軸及Z軸的偏轉量；其中，各個即時位置座標與相對應的兩個輔助座標用以共同定義出工具的座標系的X軸、Y軸及Z軸； 一正確路徑建立步驟：先複製所述虛擬路徑，以建立一原路徑，再修正所述原路徑中偏移量或偏轉量大於所述容許誤差的所述預設點座標及所述輔助點座標，以將所述原路徑修正為所述正確路徑。
在實際應用中，執行路徑規劃軟體的處理裝置，也可以是用來執行所述工具的移動路徑的生成方法，但不以此為限。在不同的實施例中，用來執行路徑規劃軟體的處理裝置，可以是與用來執行所述工具的移動路徑的生成方法的處理裝置不相同，而用來執行所述工具的移動路徑的生成方法的處理裝置，可以是通過有線或無線的方式，取得由路徑規劃軟體產生的虛擬路徑；舉例來說，執行路徑規劃軟體的處理裝置，可以是獨立於加工設備的電腦，而執行所述工具的移動路徑的生成方法的處理裝置，則可以是加工設備內的處理裝置，而電腦可以是通過各種方式，將其產生的虛擬路徑傳遞至加工設備的處理裝置，加工設備則是包含有所述工具、所述偵測器及用來至工具移動的相關零組件。
如圖2所示，其顯示虛擬路徑、預設點及輔助點的示意圖，舉例來說，假設虛擬路徑包含了6個預設點P1，且處理裝置於輔助點建立步驟S2中，判斷虛擬路徑包含了2個非弧線區段及3個弧線區段，則處理裝置將於各個弧線區段中增設多個輔助點P2。其中，彼此相鄰的兩個輔助點所對應兩個輔助點座標於X軸座標的差值、於Y軸座標的差值及於Z軸座標的差值，小於位於弧線區段的彼此相鄰的兩個預設點所對應的兩個預設點座標於X軸座標的差值、於Y軸座標的差值及於Z軸座標的差值，也就是說，彼此相鄰的兩預設點之間的區段路徑L1中，包含有多個輔助點P2，而多個輔助點P2是用來將彼此相鄰的兩個預設點P1的區段路徑L1，再區隔為多個輔助區段L2。
於所述輔助點建立步驟S2中，處理裝置可以是對虛擬路徑所包含的多個預設點座標進行計算，以利用彼此相鄰的兩個預設點座標計算出連接彼此相鄰的兩個預設點座標的區段路徑的弧度，若是該弧度大於一預定弧度，則判定該區段路徑為弧線區段，而後，則依據精度資訊將弧線區段區分為M個輔助區段。反之，若處理裝置計算出彼此相鄰的兩個預設點之間的區段路徑的弧度小於預定弧度，則判定該區段路徑為非弧線區段，而後，處理裝置基本上不會於該區段路徑中新增輔助點。也就是說，處理裝置判斷兩個預設點之間的區段路徑為弧線區段時，處理裝置將會於區段路徑中新增多個輔助點，但該區段路徑為非弧線區段時，處理裝置則可以是依據使用者的設計，選擇性地於非弧線區段中增加或不增加輔助點。
如圖2所示，在較佳的實施例中，處理裝置可以是依據各個弧線區段的弧度決定於該弧線區段中增設多少個輔助點，亦即，處理裝置於弧線區段中設置輔助點的數量是與該弧線區段的弧度成正比，弧線區段的弧度越大則處理裝置於該弧線區段中設置的輔助點P2的數量則越多。
在實際應用中，用來執行本發明的工具的移動路徑的生成方法的處理裝置，在執行所述接收步驟前，可以執行一操作程序，且處理裝置能連線一顯示裝置。當處理裝置執行操作程序時，處理裝置能控制顯示裝置顯示一操作界面，而使用者則可以通過與處理裝置相連接的一輸入裝置，輸入所述精度資訊，或者，使用者可以通過輸入裝置，於所述操作界面中選擇精度資訊。舉例來說，使用者於操作界面中，可以是看到不同的工具，對應於不同的精度資訊，而使用者選擇操作界面中不同的工具時，操作介面將會顯示出相對應的精度資訊。其中，所述精度資訊例如可以包含有處理裝置控制工具每一次移動的距離，或者，所述精度資訊可以包含工具直線移動的最小距離。當然，在不同的實施例中，使用者也可以是利用輸入裝置，依據需求直接輸入精度資訊。
依上所述，更具體來說，在實際實施中，若是處理裝置依據虛擬路徑，直接控制工具直接沿著虛擬路徑中的弧線區段移動，則工具實際的移動路徑，可能是趨近於直線，因此，通過所述輔助點建立步驟S2，可以先將虛擬路徑中所包含的各個弧線區段，區隔出更多個輔助區段，據以使虛擬路徑中所包含的各個弧線區段，被區隔為多個趨近於直線的輔助區段，而後使工具逐一地沿著非弧線區段及各個輔助區段，如此，工具的真實移動路徑，將會更趨近於虛擬路徑。請一併參閱圖3及圖4，圖3顯示為本發明的工具的移動路徑的生成方法的其中一實施例的流程示意圖，圖4顯示為三個反射器設置於工具上的示意圖。三個反射器分別定義為一第一反射器R1、一第二反射器R2及一第三反射器R3。
本實施例與前述實施例其中一個不同之處在於：於接收步驟S1前還可以包含一前置步驟S01：將三個反射器設置於工具T，且使第二反射器R2與第一反射器R1位於一第一軸線C1上，使第三反射器R3與第一反射器R1位於一第二軸線上，第一軸線C1與第二軸線C2不相互平行，而於所述移動及偵測步驟S3中，偵測器是偵測第一反射器R1而產生即時位置座標，且偵測器是偵測第二反射器R2及第三反射器R3而對應產生兩個輔助座標。較佳地，第一軸線C1與第二軸線C2是相互垂直。在實際應用中，第一反射器R1可以是鄰近於工具T的一施作頭部T2設置，舉例來說，工具T為切削刀具，則施作頭部T2則是切削刀。
須說明的是，在實際應用中，虛擬路徑可以是指工具的施作頭部實際移動的路徑，而處理裝置偵測第一反測器所產生的即時位置座標後，還可以是通過一位移計算，以將即時位置座標轉換一施作頭部座標，所述施作頭部座標即為施做頭部實際所在的位置的座標。所述位置計算例如是對即時位置座標的X軸座標值、Y軸座標值及Z軸座標值分別進行加、減、乘、除等計算，或者，可以是使即時位置座標乘上一座標轉換矩陣，關於位置計算具體的計算內容，則可依據工具的種類、第一反射器及施做頭部的外型、尺寸、設置位置等設計，於此不加以限制。
本實施例與前述實施例另一個不同之處在於：於接收步驟S1前，還包含一座標系校正步驟S02：先控制工具移動，以使第一反射器移動至一校正座標，再控制偵測器偵測第一反射器，以產生一偵測座標；若偵測座標與校正座標不相符，則控制工具移動，直到偵測座標與校正座標相符。通過所述座標系校正步驟S02的設計，將可以使虛擬路徑的原點與工具的座標系的原點重疊。
本實施例與前述實施例另一個不同之處在於：於計算步驟S4中，是先利用即時位置座標分別與兩個輔助座標，分別計算出工具的座標系的其中兩個軸向的一第一軸線向量及一第二軸線向量，並利用第一軸線向量及第二軸線向量計算出工具的座標系的一第三軸線向量，再計算第一軸線向量、第二軸線向量及第三軸線向量分別與虛擬路徑的座標系的X軸、Y軸及Z軸的偏轉量。虛擬路徑的座標系例如可以是於座標系校正步驟S02中，使用者通過處理裝置自行定義。
請參閱圖5，其顯示為本發明的工具的移動路徑的生成方法的其中一實施例的流程示意圖。本實施例與前述實施例最大不同之處在於：於正確路徑建立步驟S5後，還包含一驗證步驟S6：控制工具依據正確路徑，於空間中移動，並重複執行輔助點建立步驟、移動步驟及計算步驟。當驗證步驟S6被執行至少一次後，處理裝置仍判斷多個即時位置座標所對應的偏移量及偏轉量超過容許誤差，處理裝置則可以是控制一警示裝置作動，以警示使用者當前的工具或是相關設備可能出現錯誤。所述警示裝置例如是包含一發光單元及至少一發音單元中的至少一個，而處理裝置可以是控制警示裝置的的發光單元發出特定顏色的燈光，或是，控制發音單元發出特定聲音，以提示使用者當前的工具或是相關設備可能出現錯誤。舉例來說，可能精度資訊設定錯誤、設置了錯誤的工具等。
綜上所述，本發明的工具的移動路徑的生成方法，通過輔助點建立步驟、移動及偵測步驟、計算步驟及判斷步驟等設計，可以讓工具每一次的移動，都趨近於直線移動，藉此，將可以使工具於空間中移動的路徑，更趨近於虛擬路徑，特別是在虛擬路徑包含許多弧線區段的情況下，而工具最終沿著正確路徑移動時，工具的真實移動路徑將會更符合使用者利用路徑規劃軟體所生成的虛擬路徑。另外，本發明的工具的移動路徑的生成方法，在執行過程中，基本上可以不需要人力介入，而可大幅改善習知利用人工方式進行路徑校正所存在的費時、費工的問題。
以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。
S01、S02、S1、S2、S3、S4、S5、S6:流程步驟 C1:第一軸線 C2:第二軸線 L1:區段路徑 L2:輔助區段 P1:預設點 P2:輔助點 R1:第一反射器 R2:第二反射器 R3:第三反射器 T:工具 T2:施作頭部
圖1為本發明的工具的移動路徑的生成方法的其中一實施例的流程示意圖。
圖2為移動路徑、預設點及輔助點的示意圖。
圖3為本發明的工具的移動路徑的生成方法的其中一實施例的流程示意圖。
圖4為三個反射器設置於工具上的示意圖。
圖5為本發明的工具的移動路徑的生成方法的其中一實施例的示意圖。
S1~S5:流程步驟

Claims (8)

  1. 一種工具的移動路徑的生成方法，其用以利用一虛擬路徑生成符合容許誤差的一正確路徑，所述虛擬路徑是使用者欲使一工具於一空間中移動，而通過一路徑規劃軟體所規劃形成，所述虛擬路徑包含多個預設點，所述工具的移動路徑的生成方法能被一處理裝置執行，所述工具的移動路徑的生成方法包含以下步驟： 一接收步驟：接收所述虛擬路徑及一精度資訊； 一輔助點建立步驟：將所述虛擬路徑區分為至少一非弧線區段及至少一弧線區段，且依據所述精度資訊將所述弧線區段區分為M個輔助區段，並對應產生M-1個輔助點；其中，所述弧線區段中包含的所述輔助點的數量大於所述弧線區段中所包含的所述預設點的數量； 一移動及偵測步驟：控制一驅動器以使所述工具依據所述虛擬路徑於所述空間中依序移動至各個所述預設點及各個所述輔助點，並在所述工具位於各個所述預設點及各個所述輔助點時，控制一偵測器偵測設置於所述工具上的三個反射器，並據以產生一即時位置座標及兩個輔助座標，所述即時位置座標及各個所述輔助座標包含一X軸座標值、一Y軸座標值及一Z軸座標值； 一計算步驟：將各個所述即時位置座標，與相對應的所述預設點所對應的一預設點座標進行比對，以計算出各個所述即時位置座標與相對應的所述預設點座標分別於X軸、Y軸、Z軸的偏移量，並計算所述工具於各個所述預設點時，所述工具的座標系的X軸、Y軸及Z軸，分別與所述虛擬路徑的座標系的X軸、Y軸及Z軸的偏轉量；其中，各個所述即時位置座標與相對應的兩個所述輔助座標用以共同定義出所述工具的座標系的X軸、Y軸及Z軸； 一正確路徑建立步驟：先複製所述虛擬路徑，以建立一原路徑，再修正所述原路徑中偏移量或偏轉量大於所述容許誤差的所述預設點座標及所述輔助點座標，以將所述原路徑修正為所述正確路徑。
  2. 如請求項1所述的工具的移動路徑的生成方法，其中，三個所述反射器分別定義為一第一反射器、一第二反射器及一第三反射器；於所述接收步驟前還包含一前置步驟：將三個所述反射器設置於所述工具，且使所述第二反射器與所述第一反射器位於一第一軸線上，並使所述第三反射器與所述第一反射器位於一第二軸線上；其中，所述第一軸線與所述第二軸線不相互平行；於所述移動及偵測步驟中，所述偵測器是偵測所述第一反射器而產生所述即時位置座標，且所述偵測器是偵測所述第二反射器及所述第三反射器而對應產生兩個所述輔助座標。
  3. 如請求項2所述的工具的移動路徑的生成方法，其中，所述第一軸線與所述第二軸線相互垂直。
  4. 如請求項2所述的工具的移動路徑的生成方法，其中，於所述接收步驟前，還包含一座標系校正步驟：先控制所述工具移動，以使所述第一反射器移動至一校正座標，再控制所述偵測器偵測所述第一反射器，以產生一偵測座標；若所述偵測座標與所述校正座標不相符，則控制所述工具移動，直到所述偵測座標與所述校正座標相符。
  5. 如請求項4所述的工具的移動路徑的生成方法，其中，於所述計算步驟中，是利用所述即時位置座標分別與兩個所述輔助座標，分別計算出所述工具的座標系的其中兩個軸向的一第一軸線向量及一第二軸線向量，並利用所述第一軸線向量及所述第二軸線向量計算出所述工具的座標系的一第三軸線向量，再計算所述第一軸線向量、所述第二軸線向量及所述第三軸線向量分別與所述虛擬路徑的座標系的X軸、Y軸及Z軸的偏轉量。
  6. 如請求項1所述的工具的移動路徑的生成方法，其中，彼此相鄰的兩個所述輔助點所分別對應的兩個輔助點座標於X軸座標的差值、於Y軸座標的差值及於Z軸座標的差值，小於位於所述弧線區段的彼此相鄰的兩個所述預設點所對應的兩個所述預設點座標於X軸座標的差值、於Y軸座標的差值及於Z軸座標的差值。
  7. 如請求項1所述的工具的移動路徑的生成方法，其中，於所述輔助點建立步驟中，所述處理裝置是對所述虛擬路徑所包含的多個所述預設點所對應的多個所述預設點座標進行計算，以利用彼此相鄰的兩個所述預設點座標計算出連接彼此相鄰的兩個所述預設點的一區段路徑的一弧度；若是該弧度大於一預定弧度，則判定該區段路徑為所述弧線區段，反之則判定該區段路徑為所述非弧線區段。
  8. 如請求項1所述的工具的移動路徑的生成方法，其中，於所述正確路徑建立步驟後，還包含一驗證步驟：控制所述工具依據所述正確路徑，於所述空間中移動，並重複執行所述輔助點建立步驟、所述移動及偵測步驟及所述計算步驟。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57194855A (en) * 1981-05-27 1982-11-30 Fanuc Ltd Numerical control system
JPH0354610A (ja) * 1989-07-21 1991-03-08 Fanuc Ltd インボリュート補間誤差補正方式
UA77662C2 (en) * 2000-10-10 2007-01-15 Dbt America Inc Automated continuous haulage apparatus
JP2002172575A (ja) * 2000-12-07 2002-06-18 Fanuc Ltd 教示装置
TWI336822B (en) * 2005-03-23 2011-02-01 Hurco Co Inc Method of tolerance-based trajectory planning and control
US7810698B2 (en) 2008-11-20 2010-10-12 Asm Assembly Automation Ltd. Vision system for positioning a bonding tool
TWI405057B (zh) * 2009-12-02 2013-08-11 Univ Nat Formosa Dynamic path detection method and device for five - axis machine
CN102004466B (zh) * 2010-10-25 2012-05-09 武汉华中数控股份有限公司 一种基于指令序列分析的数控机床加工动态误差补偿方法
KR101958389B1 (ko) * 2013-09-13 2019-03-14 마키노 밀링 머신 주식회사 공구경로 평가방법, 공구경로 생성방법, 및 공구경로 생성장치
CN104076742B (zh) * 2014-06-20 2016-12-07 北京航空航天大学 一种连续多类型曲线段混合插补三次多项式进给速度前瞻规划方法
CN105717864B (zh) * 2016-03-16 2018-09-18 四川大学 基于修改nc程序的数控机床综合误差三阶优化补偿方法
CN110573292A (zh) * 2017-05-05 2019-12-13 伊雷克托科学工业股份有限公司 多轴工具、其控制方法和相关布置
JP7061013B2 (ja) * 2018-05-08 2022-04-27 株式会社Ihi 経路補正方法及び多軸加工機の制御装置
TWM568752U (zh) * 2018-06-25 2018-10-21 新代科技股份有限公司 加工系統
CN108942942B (zh) * 2018-08-16 2020-01-07 居鹤华 一种基于轴不变量的多轴机器人逆运动学建模与解算方法

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