WO2020133272A1 - 一种刀具半径补偿的干涉检测方法、装置及存储装置 - Google Patents

Abstract

一种刀具半径补偿的干涉检测方法，该方法包括：获取一条编程轨迹（502,504,705），判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹（501,503,702）所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在拐点的两侧，若最短距离大于或等于刀具直径，或对比编程轨迹、刀具中心轨迹分别在拐点的两侧，则编程轨迹与对比编程轨迹无干涉。一种刀具半径补偿的干涉检测装置，可以实现刀具半径补偿的干涉检测方法，该装置包括处理器（901）和存储器（902）。一种具有存储功能的装置（100），存储有程序（1001），程序被执行时实现刀具半径补偿的干涉检测方法。通过上述方式，能够提高刀具半径补偿干涉检测方法的准确性和实用性。

Description

一种刀具半径补偿的干涉检测方法、装置及存储装置 【技术领域】

本申请涉及数控系统技术领域，特别是涉及一种刀具半径补偿的干涉检测方法、装置及具有存储功能的装置。

【背景技术】

刀具半径补偿是数控系统的基本功能之一，它实现了刀具中心沿偏离编程路径的轨迹移动的功能，偏移距离通常为一个刀具半径值，该功能极大地提高了数控系统编程的便捷性。在刀具补偿控制方法中，刀具半径补偿后的刀具运行路径经过的区域不能与原有工件路径相交，如果有相交出现就会切坏工件，这称为干涉，有切坏工件的危险。

请参阅图1和图2，图1是现有技术中干涉检测原理示意图，图2是现有技术中干涉检测方法流程示意图。现有的对于刀补干涉检测的技术方案为判断偏置矢量是否相交，如相交则判定为会有干涉，如不相交则判定为无干涉。图1所示情况，偏置矢量a2与偏置矢量b2相交，会产生干涉，其中10为编程路径，11为刀具中心轨迹。

本申请的发明人在长期的研发过程中，发现现有的干涉检测方法还不够完善，容易出现误判的情况，如当偏置矢量未与其他偏置矢量相交，而是直接与刀具中心轨迹相交时，采用上述方法判断结果为无干涉，但实际加工结果会产生干涉，如图3所示，图3是现有技术中干涉检测方法的判断错误示例示意图，偏置矢量a1与偏置矢量a2与刀具中心轨迹相交，会产生干涉，其中30为编程路径，31为刀具中心路径。

【发明内容】

本申请主要解决的技术问题是提供一种刀具半径补偿的干涉检测方法、装置及具有存储功能的装置，能够提高刀具半径补偿干涉检测方法的准确性和实用性。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种刀具半径补偿的干涉检测方法，该方法包括：获取一条编程轨迹；判断编 程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在拐点的两侧；若最短距离大于或等于刀具直径，或对比编程轨迹、刀具中心轨迹分别在拐点的两侧，则编程轨迹与对比编程轨迹无干涉。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种刀具半径补偿的干涉检测装置，所述装置包括处理器和存储器，处理器耦接存储器；处理器在工作时，从存储器中获取一条编程轨迹；判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在拐点的两侧；若最短距离大于或等于刀具直径，或对比编程轨迹、刀具中心轨迹分别在拐点的两侧，则编程轨迹与对比编程轨迹无干涉。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种具有存储功能的装置，该具有存储功能的装置存储有程序，所述程序被执行时实现上述的刀具半径补偿的干涉检测方法。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在拐点的两侧；利用了刀具的运动轨迹与编程轨迹的位置关系，补充了现有检测方法的判定漏洞，能够提高检测判断时的准确度，减小漏判误判的概率，同时还能够有效减少计算量，将极大地提升该检测方法的实用性。

【附图说明】

图1是现有技术中干涉检测原理示意图；

图2是现有技术中干涉检测方法流程示意图；

图3是现有技术中干涉检测方法的判断错误示例示意图；

图4是本申请刀具半径补偿的干涉检测方法第一实施方式的流程示意图；

图5是本申请刀具半径补偿的干涉检测方法的应用示意图；

图6是本申请刀具半径补偿的干涉检测方法第二实施方式的流程示 意图；

图7是本申请本申请刀具半径补偿的干涉检测方法第二实施方式的应用示意图；

图8是本申请刀具半径补偿的干涉检测方法第三实施方式的流程示意图；

图9是本申请刀具半径补偿的干涉检测装置第一实施例的结构示意图；

图10是本申请具有存储功能的装置第一实施方式的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。

本申请提供一种刀具半径补偿的干涉检测方法及装置，至少应用于数控加工场景中，能够较准确的检测判断是否会产生刀具干涉，减小漏判误判的概率，将极大地提升该检测方法的实用性。

请参阅图4，图4是本申请刀具半径补偿的干涉检测方法第一实施方式的流程示意图。在该实施方式中，刀具半径补偿的干涉检测方法包括：

S401：获取一条编程轨迹。

S402：判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在拐点的两侧。

S403：若最短距离大于或等于刀具直径，或对比编程轨迹、刀具中心轨迹分别在拐点的两侧，则编程轨迹与对比编程轨迹不相干涉。

其中，在进行数控加工时，需预先编程工件的轨迹路线(工件轮廓线)和刀具中心轨迹，然后控制刀具沿刀具中心轨迹对工件进行加工。在利用刀具对工件进行加工时，刀具沿刀具中心轨迹运动，刀具的一侧用于切削工件，而另一侧也会沿相应轨迹运动，如果控制不当，刀具的另外一侧会过切到已完成的工件区域，造成不良。因此，在加工的过程 中，需要对各编程轨迹的位置关系进行评估，判断各轨迹间是否相干涉，以防止出现刀具过切工件的现象。

具体地，在利用刀具对工件进行加工时，一般分为两种情况，一种是刀具沿工件内轮廓对工件进行加工，另一种是刀具沿工件外轮廓对工件进行加工。当刀具沿工件外轮廓对工件进行加工时，刀具与已完成工件在相对的一侧，所以不会发生刀具过切现象。而当刀具沿工件内轮廓对工件进行加工时，由于刀具与已完成工件在同一侧，易发生刀具过切工件的可能，即刀具相干涉。若要使刀具不切到工件，应使刀具与工件间隔至少一个刀具直径的距离，即不能让刀具对侧过切到工件。因此，若想刀具在加工的过程中不过切工件，可以采用沿工件外轮廓加工，或在沿工件内轮廓加工时，使刀具与工件间隔至少一个刀具直径的距离。也就是需根据各编程轨迹的位置关系来判断刀具是沿工件外轮廓加工，还是沿工件内轮廓加工，以及判断两条编程轨迹的距离是多少，进而判定刀具是否有干涉。

在该实施方式中，获取一条编程轨迹，以这条编程轨迹为基础，分别判断该编程轨迹与其他编程轨迹的位置关系，以判断该编程轨迹与其他编程轨迹是否相干涉。其中，为方便说明称这条基础编程轨迹为标的编程轨迹，而其他参与对比的编程轨迹均称为对比编程轨迹。可选地，标的编程轨迹为将要进行加工的那一条编程轨迹，对比编程轨迹为相临近的多条可能相干涉的编程轨迹。即在准备对这一段工件进行加工时，需判断刀具会不会切到临近的工件区域。在其他实施方式中，可以选取所存储的任一条编程轨迹作为标的编程轨迹，其他的则为对比编程轨迹。

其中，当刀具沿工件内轮廓加工时，对比编程轨迹、刀具中心轨迹在标的编程轨迹上拐点的同一侧；当刀具沿工件外轮廓加工时，对比编程轨迹、刀具中心轨迹分别在标的编程轨迹上拐点的两侧。两条编程轨迹之间最短的距离是标的编程轨迹的起点到对比编程轨迹的距离，若该起点到对比编程轨迹的最短距离大于或等于刀具直径就无干涉。在一实施方式中，编程轨迹的拐点是刀具运行方向发生变化的点，任一拐点可 看作编程轨迹的起点。

其中，需逐一判断标的编程轨迹与其他所有对比编程轨迹是否相干涉；若标的编程轨迹与所有对比编程轨迹都不相干涉，则判定刀具无干涉；若标的编程轨迹与任一条对比编程轨迹相干涉，则判定刀具有干涉。即刀具不能切到任意一处工件。当判断为刀具有干涉时，进行报警停机或做回避干涉处理，以减少坏件的产生。

因此，通过判断标的编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在标的编程轨迹上拐点的两侧，可以判断标的编程轨迹与对比编程轨迹是否相干涉，进而判断刀具是否有干涉。

在该实施方式中，通过利用刀具中心轨迹与编程轨迹的位置关系，补充了现有检测方法的判定漏洞，能够提高检测判断时的准确度，减小漏判误判的概率，将极大地提升该检测方法的实用性。

其中，判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在拐点的两侧，可以分两种情况，即先判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在拐点的两侧，再判断标的编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径；或先判断标的编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，再判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在拐点的两侧。

可选地，在一实施方式中，先判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在标的编程轨迹上拐点的两侧，再判断标的编程轨迹上拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径。

具体地，当判断到对比编程轨迹、刀具中心轨迹分别在标的编程轨迹上拐点的两侧时，可以直接判定标的编程轨迹与对比编程轨迹无干涉，无需再继续判断标的编程轨迹上拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径。即当刀具沿工件外轮廓对工件进行加工时，刀具与已完成工件在相对的一侧，无论刀具与其他对比编程轨迹距离是多少，都不会发生刀具过切现象。

当判断到对比编程轨迹、刀具中心轨迹在标的编程轨迹拐点的同一侧时，继续判断标的编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径。当判定对比编程轨迹、刀具中心轨迹在标的编程轨迹上拐点的同一侧，且最短距离小于刀具直径，标的编程轨迹与对比编程轨迹才相干涉。即，当刀具沿工件内轮廓对工件进行加工时，刀具与已完成工件在同一侧，若已完成工件与刀具对侧边缘的距离小于刀具直径的距离说明，刀具对侧边能够切到已完成工件。通过这种方法，能够减少计算距离的计算量，提高计算速度，减少因计算量过大而引起的实时线程延误，造成控制系统错误等。

可选地，在一实施方式中，先判断标的编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，再判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在标的编程轨迹上拐点的两侧。

具体地，当判断到标的编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离大于或等于刀具直径时，可以直接判定标的编程轨迹与对比编程轨迹无干涉，无需再继续判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在标的编程轨迹拐点的两侧。

当判断到标的编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离小于刀具直径时，继续判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在标的编程轨迹拐点的两侧。当判定最短距离小于刀具直径，且对比编程轨迹和刀具中心轨迹在标的编程轨迹上拐点的同一侧时，标的编程轨迹与对比编程轨迹才相干涉。通过这种方法，当刀具中心轨迹是圆弧连接时，因为需要计算圆弧之间的距离会有较大的计算量，因此该方法通过先判断最短距离是否小于刀具直径能够使方案具有更小的平均计算量。

可选地，在一实施方式中，计算标的编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹的最短距离方法包括：以该拐点为基准向对比编程轨迹做垂线，若该垂线与对比编程轨迹的交点在对比编程轨迹所在线段上，则上述最短距离为该垂线的长度；若该垂线与对比编程轨迹的交点在对比编程轨迹所在线段外，则上述最短距离为该拐点到对比编程轨迹所在线段端点的 直线距离。请参阅图5，图5是本申请刀具半径补偿的干涉检测方法的应用示意图。以编程轨迹502、504为标的编程轨迹，编程轨迹501、503为对比编程轨迹为例进行说明，在(a)图所示情况下，以编程轨迹502的起点A为基准向编程轨迹501做垂线AB，其中，该垂线AB与编程轨迹501的交点在编程轨迹501所在线段上，那么上述最短距离为该垂线的长度AB。在(b)图所示情况下，以编程轨迹504的起点C为基准向编程轨迹503做垂线CD，其中，该垂线CD与编程轨迹503的交点在编程轨迹503所在线段外，那么上述最短距离为编程轨迹504的起点C到编程轨迹503的端点E的直线距离CE。

可选地，在一实施方式中，通过判断标的编程轨迹的刀补方向是否在对比编程轨迹与该拐点之间来判断对比编程轨迹和刀具中心轨迹是否分别在标的编程轨迹上拐点的两侧。其中，若标的编程轨迹的刀补方向在其拐点与对比编程轨迹之间，则对比编程轨迹、刀具中心轨迹在标的编程轨迹拐点的同一侧；若标的编程轨迹的刀补方向不在其拐点与对比编程轨迹之间，则对比编程轨迹、刀具中心轨迹分别在该拐点的两侧。具体请参阅图6和图7，图6是本申请刀具半径补偿的干涉检测方法第二实施方式的流程示意图，图7是本申请刀具半径补偿的干涉检测方法第二实施方式的应用示意图。该方法包括如下步骤：

S601：获取一条编程轨迹。

S602：计算标的编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹的最短距离。

如图7所示，以编程轨迹705为标的编程轨迹，编程轨迹702为对比编程轨迹进行说明。以编程轨迹705的起点A为起始，向编程轨迹702做垂线，得到垂线AB，且该垂线AB与对比编程轨迹702的交点B在对比编程轨迹702所在线段上，因此，标的编程轨迹上705的起点A到对比编程轨迹702的最短距离为线段AB的长度。

S603：判断标的编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹的最短距离是否大于或等于刀具直径。

若最短距离大于或等于刀具直径，则判断为标的编程轨迹与对比编程轨迹无干涉；若最短距离小于刀具直径，则继续执行步骤S604。图7 所示情况，最短距离小于刀具直径，则继续执行步骤S604。

S604：判断标的编程轨迹的刀补方向是否在对比编程轨迹与该拐点之间。

其中，根据ISO标准，当刀具中心轨迹在编程轨迹(零件轮廓)前进方向的右边时，称为右刀补，用G42指令实现；反之称为左刀补，用G41指令实现。如图7所示，标的编程轨迹705的刀补方向为左刀补，刀补方向在起点A与对比编程轨迹702之间，即对比编程轨迹和刀具中心轨迹在标的编程轨迹上拐点的同一侧。

综上，图7所示情况，最短距离小于刀具直径，且对比编程轨迹、刀具中心轨迹在标的编程轨迹上拐点的同一侧，因此，标的编程轨迹705与对比编程轨迹702相干涉。

同样地，该实施方式中，上述两个判断步骤可以反过来执行，即也可以先判断标的编程轨迹的刀补方向是否在对比编程轨迹与该拐点之间，再判断标的编程轨迹上拐点到对比编程轨迹的最短距离是否大于或等于刀具直径。两种方式能够得到同样的结果。

可选地，在一实施方式中，由于计算标的编程轨迹上拐点到对比编程轨迹的最短距离会增大计算量，占用计算机的资源，因此在计算标的编程轨迹上拐点到对比编程轨迹的最短距离前，可以先计算拐点相对对比编程轨迹的距离矢量，并计算拐点的偏置矢量，判断同一拐点的距离矢量与偏置矢量的夹角是否大于或等于90°，若距离矢量与所有偏置矢量的夹角均大于或等于90°，则判定标的编程轨迹与对比编程轨迹无干涉，不再执行判断标的编程轨迹上拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径步骤，减少了计算量。若距离矢量与任意一条偏置矢量的夹角小于90°，则仍然需要继续执行判断编程轨迹上拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径步骤。这是因为，如果距离矢量与偏置矢量的夹角大于90°，这个偏置矢量不可能与距离矢量指向的编程轨迹相交，也就是这个偏置矢量所在编程轨迹与这个距离矢量指向的编程轨迹两者之间无干涉，因此可以排除一些无干涉的编程轨迹，减少后续距离判断的计算量。具体请参阅图7和图 8，图8是本申请刀具半径补偿的干涉检测方法第三实施方式的应用示意图。该方法包括如下步骤：

S801：获取一条编程轨迹。

S802：计算标的编程轨迹上的拐点相对对比编程轨迹的距离矢量；计算标的编程轨迹上拐点的偏置矢量；判断同一拐点的距离矢量与偏置矢量的夹角是否大于或等于90°。

其中，距离矢量为以该拐点为基准向对比编程轨迹做垂线，且方向为由该拐点指向对比编程轨迹。如图7所示，以编程轨迹705为标的编程轨迹，编程轨迹702为对比编程轨迹进行说明。以编程轨迹705的起点A为起始，向编程轨迹702做垂线，且方向为由A点指向编程轨迹702，得到A点的距离矢量b。

其中，偏置矢量的计算与刀具中心编程轨迹的连接方式有关。具体地，若刀具中心轨迹是圆弧连接，则同一拐点有两个偏置矢量，第一个偏置矢量垂直于标的编程轨迹，第二个偏置矢量垂直于与标的编程轨迹相邻连接的编程轨迹，且方向均是由拐点指向刀具中心轨迹。

若刀具中心轨迹是直线连接，且连接处的内侧角小于或等于180°；则同一拐点只有一个偏置矢量，该偏置矢量连接标的编程轨迹拐点与刀具中心轨迹拐点，方向由拐点指向刀具中心轨迹。

若刀具中心轨迹是直线连接，且连接处的外侧角大于或等于90°且小于或等于180°，则同一拐点有三个偏置矢量，第一个偏置矢量垂直于标的编程轨迹，第二个偏置矢量垂直于与标的编程轨迹相邻连接的编程轨迹，第三个偏置矢量连接标的编程轨迹拐点与刀具中心轨迹拐点，且方向均是由拐点指向刀具中心轨迹。

若刀具中心轨迹是直线连接，且连接处的外侧角小于90°，则同一拐点有四个偏置矢量，第一个偏置矢量垂直于标的编程轨迹，第二个偏置矢量垂直于与标的编程轨迹相邻连接的编程轨迹，第三个偏置矢量是以第一个偏置矢量作为直角边的等腰直角三角形的斜边，第四个偏置矢量是以第二个偏置矢量作为直角边的等腰直角三角形的斜边。通过这个方法，还可以判断出与标的编程轨迹相邻连接的编程轨迹是否与对比编 程轨迹相干涉。

如图7所示，编程轨迹705所对应的刀具中心轨迹是圆弧连接，因此起点A处有两个偏置矢量，一个是垂直于编程轨迹705的偏置矢量a，另一个是垂直于编程轨迹704的偏置矢量c。

判断起点A的距离矢量与偏置矢量的夹角是否大于或等于90°。由图中可以看出距离矢量b与偏置矢量a和c的夹角都小于90°，标的编程轨迹与对比编程轨迹存在相干涉的可能，需要继续进行下一步的判断。

S803：判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在标的编程轨迹拐点的两侧。

其中，可以通过判断标的编程轨迹的刀补方向是否在对比编程轨迹与该拐点之间来判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在标的编程轨迹拐点的两侧。具体判断过程请参阅上述实施方式的描述，在此不再赘述。如图7所示，标的编程轨迹705的刀补方向为左刀补，刀补方向在起点A与对比编程轨迹702之间，即对比编程轨迹和刀具中心轨迹在标的编程轨迹拐点的同一侧，标的编程轨迹与对比编程轨迹存在相干涉的可能，需要继续进行下一步的判断。

S804：判断标的编程轨迹上拐点到对比编程轨迹的最短距离是否大于或等于刀具直径。

具体判断过程请参阅上述实施方式的描述，在此不再赘述。图7所示情况，最短距离小于刀具直径。因此，标的编程轨迹705与对比编程轨迹702相干涉。

同样地，该实施方式中，上述步骤S802和S803可以反过来执行，即两者判断可以不分先后，具体可以根据应用场景或预估的计算量选择性设置。

以上方案，能够提高检测判断时的准确度，减小漏判误判的概率，同时还能够有效减少计算量，将极大地提升该检测方法的实用性。

请参阅图9，图9是本申请刀具半径补偿的干涉检测装置第一实施例的结构示意图。本实施例中的刀具半径补偿的干涉检测装置可以实现 上述的刀具半径补偿的干涉检测方法，该装置包括处理器901和存储器902。处理器901耦接存储器902，处理器901在工作时执行指令，以配合存储器902实现上述刀具半径补偿的干涉检测方法，处理器901在工作时，从存储器中获取一条编程轨迹；判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在拐点的两侧；若最短距离大于或等于刀具直径，或对比编程轨迹、刀具中心轨迹分别在拐点的两侧，则编程轨迹与对比编程轨迹无干涉。具体工作过程与上述方法实施例中一致，故在此不再赘述，详细请参阅以上对应方法步骤的说明。其中，刀具半径补偿的干涉检测装置可以是数控计算机等。

请参阅图10，图10是本申请具有存储功能的装置第一实施方式的结构示意图。本实施例中存储装置100存储有程序1001，程序1001被执行时实现上述的刀具半径补偿的干涉检测方法。具体工作过程与上述方法实施例中一致，故在此不再赘述，详细请参阅以上对应方法步骤的说明。其中具有存储功能的装置可以是便携式存储介质如U盘、光盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟等各种可以存储程序代码的介质，也可以是终端、服务器等。

以上方案，本申请通过判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在拐点的两侧；利用了刀具的运动轨迹与编程轨迹的位置关系，补充了现有检测方法的判定漏洞，能够提高检测判断时的准确度，减小漏判误判的概率，同时还能够有效减少计算量，将极大地提升该检测方法的实用性。

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。 另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (20)

1. 一种刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述方法包括：

   获取一条编程轨迹；

   判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断所述对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧；

   若所述最短距离大于或等于所述刀具直径，或所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹分别在所述拐点的两侧，则所述编程轨迹与所述对比编程轨迹无干涉。
2. 根据权利要求1所述的刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧包括：

   先判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，再判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧；或

   先判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧，再判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径。
3. 根据权利要求2所述的刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述先判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，再判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧包括：

   若所述最短距离大于或等于所述刀具直径，则判定所述编程轨迹与所述对比编程轨迹无干涉，而不再执行判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧的步骤；

   若所述最短距离小于所述刀具直径，则继续判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧；

   当所述最短距离小于所述刀具直径，且所述对比编程轨迹、所述刀 具中心轨迹在所述拐点的同一侧，则所述编程轨迹与所述对比编程轨迹相干涉。
4. 根据权利要求2所述的刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述先判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧，再判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径包括：

   若所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹分别在所述拐点的两侧，则判定所述编程轨迹与所述对比编程轨迹无干涉，而不再执行判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径的步骤；

   若所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹在所述拐点的同一侧，则继续判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径；

   当所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹在所述拐点的同一侧，且所述最短距离小于刀具直径，则所述编程轨迹与所述对比编程轨迹相干涉。
5. 根据权利要求1所述的刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述判断对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧包括：

   判断所述编程轨迹的刀补方向是否在所述对比编程轨迹与所述拐点之间；

   若所述刀补方向在所述对比编程轨迹与所述拐点之间，则所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹在所述拐点的同一侧；

   若所述刀补方向不在所述对比编程轨迹与所述拐点之间，则所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹分别在所述拐点的两侧。
6. 根据权利要求1所述的刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径包括：

   以所述拐点为基准向所述对比编程轨迹做垂线；

   若所述垂线与所述对比编程轨迹的交点在所述对比编程轨迹所在线段上，则所述最短距离为所述垂线的长度；

   若所述垂线与所述对比编程轨迹的交点在所述对比编程轨迹所在线段外，则所述最短距离为所述拐点到所述对比编程轨迹所在线段端点的直线距离。
7. 根据权利要求1所述的刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径之前包括：

   计算所述拐点相对所述对比编程轨迹的距离矢量，计算所述拐点的偏置矢量；

   判断同一拐点的距离矢量与偏置矢量的夹角是否大于或等于90°；

   若所述距离矢量与所有偏置矢量的夹角都大于或等于90°，则判定所述编程轨迹与所述对比编程轨迹无干涉，不再执行所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径步骤；

   若所述距离矢量与任意一条偏置矢量的夹角小于90°，则继续执行所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径步骤。
8. 根据权利要求7所述的刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述计算拐点相对所述对比编程轨迹的距离矢量包括：

   以所述拐点为基准向所述对比编程轨迹做垂线，且方向为由所述拐点指向所述对比编程轨迹，得到所述距离矢量。
9. 根据权利要求7所述的刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述计算拐点的偏置矢量包括：

   若所述刀具中心轨迹是圆弧连接，则同一所述拐点有两个偏置矢量，第一个偏置矢量垂直于所述编程轨迹，第二个偏置矢量垂直于与所述编程轨迹相邻连接的编程轨迹，且方向均是由所述拐点指向所述刀具中心轨迹；

   若所述刀具中心轨迹是直线连接，且连接处的内侧角小于或等于 180°；则同一所述拐点只有一个偏置矢量，该偏置矢量连接所述编程轨迹拐点与所述刀具中心轨迹拐点，方向由所述拐点指向所述刀具中心轨迹；

   若所述刀具中心轨迹是直线连接，且连接处的外侧角大于或等于90°且小于或等于180°，则同一所述拐点有三个偏置矢量，第一个偏置矢量垂直于所述编程轨迹，第二个偏置矢量垂直于与所述编程轨迹相邻连接的编程轨迹，第三个偏置矢量连接所述编程轨迹拐点与所述刀具中心轨迹拐点，且方向均是由所述拐点指向所述刀具中心轨迹；

   若所述刀具中心轨迹是直线连接，且连接处的外侧角小于90°，则同一所述拐点有四个偏置矢量，第一个偏置矢量垂直于所述编程轨迹，第二个偏置矢量垂直于与所述编程轨迹相邻连接的编程轨迹，第三个偏置矢量是以所述第一个偏置矢量作为直角边的等腰直角三角形的斜边，第四个偏置矢量是以所述第二个偏置矢量作为直角边的等腰直角三角形的斜边。
10. 根据权利要求1所述的刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

    逐一判断所述编程轨迹与其他所有对比编程轨迹是否相干涉；

    若所述编程轨迹与所有对比编程轨迹都不相干涉，则判定刀具无干涉；若所述编程轨迹与任一条对比编程轨迹相干涉，则判定刀具有干涉。
11. 根据权利要求1所述的刀具半径补偿的干涉检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

    当确定为刀具会产生干涉时，进行报警停机或做回避干涉处理。
12. 一种刀具半径补偿的干涉检测装置，其特征在于，所述装置包括处理器和存储器，所述处理器耦接所述存储器；

    所述处理器在工作时，从所述存储器中获取一条编程轨迹；

    判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断所述对比编程轨迹、刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧；

    若所述最短距离大于或等于所述刀具直径，或所述对比编程轨迹、 所述刀具中心轨迹分别在所述拐点的两侧，则所述编程轨迹与所述对比编程轨迹无干涉。
13. 根据权利要求12所述的刀具半径补偿的干涉检测装置，其特征在于，所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧包括：

    先判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，再判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧；或

    先判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧，再判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径。
14. 根据权利要求13所述的刀具半径补偿的干涉检测装置，其特征在于，所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径，并判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧包括：

    若所述最短距离大于或等于所述刀具直径，则判定所述编程轨迹与所述对比编程轨迹无干涉，而不再执行判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧的步骤；

    若所述最短距离小于所述刀具直径，则继续判断所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧；

    当所述最短距离小于所述刀具直径，且所述对比编程轨迹和刀具中心轨迹在所述拐点的同一侧，则所述编程轨迹与所述对比编程轨迹相干涉；或

    若所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹分别在所述拐点的两侧，则判定所述编程轨迹与所述对比编程轨迹无干涉，而不再执行判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径的步骤；

    若所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹在所述拐点的同一侧，则 继续判断所述编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径；

    当所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹在所述拐点的同一侧，且所述最短距离小于刀具直径，则所述编程轨迹与所述对比编程轨迹相干涉。
15. 根据权利要求12所述的刀具半径补偿的干涉检测装置，其特征在于，所述判断对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹是否分别在所述拐点的两侧包括：

    判断所述编程轨迹的刀补方向是否在所述对比编程轨迹与所述拐点之间；

    若所述刀补方向在所述对比编程轨迹与所述拐点之间，则所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹在所述拐点的同一侧；

    若所述刀补方向不在所述对比编程轨迹与所述拐点之间，则所述对比编程轨迹、所述刀具中心轨迹分别在所述拐点的两侧。
16. 根据权利要求12所述的刀具半径补偿的干涉检测装置，其特征在于，所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径包括：

    以所述拐点为基准向所述对比编程轨迹做垂线；

    若所述垂线与所述对比编程轨迹的交点在所述对比编程轨迹所在线段上，则所述最短距离为所述垂线的长度；

    若所述垂线与所述对比编程轨迹的交点在所述对比编程轨迹所在线段外，则所述最短距离为所述拐点到所述对比编程轨迹所在线段端点的直线距离。
17. 根据权利要求12所述的刀具半径补偿的干涉检测装置，其特征在于，所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径之前包括：

    计算所述拐点相对所述对比编程轨迹的距离矢量，计算所述拐点的偏置矢量；

    判断同一拐点的距离矢量与偏置矢量的夹角是否大于或等于90°；

    若所述距离矢量与所有偏置矢量的夹角都大于或等于90°，则判定所述编程轨迹与所述对比编程轨迹无干涉，不再执行所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径步骤；

    若所述距离矢量与任意一条偏置矢量的夹角小于90°，则继续执行所述判断编程轨迹上的拐点到对比编程轨迹所在线段的最短距离是否大于或等于刀具直径步骤。
18. 根据权利要求17所述的刀具半径补偿的干涉检测装置，其特征在于，所述计算拐点相对所述对比编程轨迹的距离矢量，计算所述拐点的偏置矢量包括：

    以所述拐点为基准向所述对比编程轨迹做垂线，且方向为由所述拐点指向所述对比编程轨迹，得到所述距离矢量；

    若所述刀具中心轨迹是圆弧连接，则同一所述拐点有两个偏置矢量，第一个偏置矢量垂直于所述编程轨迹，第二个偏置矢量垂直于与所述编程轨迹相邻连接的编程轨迹，且方向均是由所述拐点指向所述刀具中心轨迹；

    若所述刀具中心轨迹是直线连接，且连接处的内侧角小于或等于180°；则同一所述拐点只有一个偏置矢量，该偏置矢量连接所述编程轨迹拐点与所述刀具中心轨迹拐点，方向由所述拐点指向所述刀具中心轨迹；

    若所述刀具中心轨迹是直线连接，且连接处的外侧角大于或等于90°且小于或等于180°，则同一所述拐点有三个偏置矢量，第一个偏置矢量垂直于所述编程轨迹，第二个偏置矢量垂直于与所述编程轨迹相邻连接的编程轨迹，第三个偏置矢量连接所述编程轨迹拐点与所述刀具中心轨迹拐点，且方向均是由所述拐点指向所述刀具中心轨迹；

    若所述刀具中心轨迹是直线连接，且连接处的外侧角小于90°，则同一所述拐点有四个偏置矢量，第一个偏置矢量垂直于所述编程轨迹，第二个偏置矢量垂直于与所述编程轨迹相邻连接的编程轨迹，第三个偏置矢量是以所述第一个偏置矢量作为直角边的等腰直角三角形的斜边， 第四个偏置矢量是以所述第二个偏置矢量作为直角边的等腰直角三角形的斜边。
19. 根据权利要求12所述的刀具半径补偿的干涉检测装置，其特征在于，所述处理器还用于：

    逐一判断所述编程轨迹与其他所有对比编程轨迹是否相干涉；

    若所述编程轨迹与所有对比编程轨迹都不相干涉，则判定刀具无干涉；若所述编程轨迹与任一条对比编程轨迹相干涉，则判定刀具有干涉。
20. 一种具有存储功能的装置，其中，所述装置存储有程序，所述程序被执行时实现权利要求1-11任一项所述的刀具半径补偿的干涉检测方法。

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