工具路径曲线化方法以及工具路径曲线化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种工具路径曲线化方法，从指令点序列所指令的工具路径生成曲线，其包括：定义以连接上述指令点序列的折线路径为基准的区域的步骤；基于该区域的表面的几何学形状判定上述曲线是否包含于该区域内的步骤；以及，生成根据上述判定步骤判定为包含于上述区域的曲线的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及保证形状误差的工具路径曲线化方法以及曲线化装置。
技术介绍
求取对所给出的点序列进行插补的曲线、在点序列的各点附近通过的曲线的方法广为所知(LesPiegl，WayneTiller，TheNURBSBook，Springer-Verlag，pp405-453，I.J.Schoenberg，Splinefunctionsandtheproblemofgraduation，ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheU.S.A.，52(1964)，pp947-950)，在利用数控机床进行的加工中，以实现平滑的加工面和缩短加工时间为目标，这些方法用于将由点序列所给出的工具路径向曲线进行转换(日本特开2013-171376号公报、日本特开2007-293478号公报、日本特开2006-309645号公报、日本特开2005-182437号公报、日本特开2004-078516号公报、日本特开平10-240329号公报)。通常，加工程序的长度因加工物而变，在需要花费时间的加工中，构成工具路径的点的数量非常多。因此，以一次处理完成曲线化是困难的，采用的是将点序列进行分割后逐渐生成曲线这样的方式。另外，如果要同时进行曲线生成和加工，必然要采取该做法。由分割后的点组生成的曲线以参量曲线的形式来表示，采用B样条曲线、NURBS曲线等适合于用途的表达形式。在这样的点序列的曲线化中，最初主要着眼于通过点序列的各点的曲线(插补曲线)的生成，但是考虑到利用CAM制成加工程序时产生的形状误差等，相比通过点序列的曲线，趋向于通过点序列的附近的曲线(近似曲线)。近似曲线通常被施加有点序列的各点距离曲线在预定距离以内这样的条件(日本特开2013-171376号公报)。关于由点序列生成的曲线，路径是平滑的，但与此同时，要求通过原有点序列的附近。因此，在现有的曲线化中，以点序列的各点与曲线上它们的对应点之间的距离为预定值以下的方式生成曲线。但是，该方法中，仅在指令点处观察与曲线的距离，因此在其他部分，也有可能曲线从点序列分离很大。因此，存在以下问题：在希望将由曲线化引起的工具路径的形状误差抑制在一定值以下时不能适用。另外在日本特开平10-240329号公报中，公开了以下方法：在插补曲线的情况下，在指令点之间的曲线上取几个点，观察连接指令点的线段与这些点的各点之间的距离。相比只在指令点处观察距离的方法，该方法能够更细致的判定，但是由于没有检查彼此相邻的点之间的区间，因此在原理上不能保证误差在允许值以下。
技术实现思路
于是，本专利技术的目的在于，为了解决上述现有技术涉及的曲线生成上的问题，提供一种保证形状误差的工具路径曲线生成方法以及曲线生成装置，所生成的曲线整体从原有点序列观察纳入某一区域中。将由点序列所给出的工具路径曲线化的方法中，以所生成的曲线与原有路径的形状误差为指定值以下的方式生成曲线。曲线的生成方法导入现有的、即作为用于改变曲线形状的变量的控制点，决定控制点的位置，以使曲线与点序列的各点的距离的和为最小。求取以控制点为变量的曲线表达和控制点的方法采用LesPiegl，WayneTiller，TheNURBSBook，Springer-Verlag，pp405-453中记载的求取近似曲线的方法。给出控制点的数从而确定曲线后，求取指令点与曲线的距离，追加控制点并反复进行曲线生成和距离的确认，直至针对所有的指令点都是距离成为指定值以下。在所有指令点距离曲线位于指定距离以内时，判定所生成的曲线是否包含于以连接点序列的折线路径为基准的一个空间区域。通过追加控制点并反复进行曲线生成和距离的确认，直至曲线全体包含于指定的区域，得到所希望的曲线。这样的区域的最简单的例子为，连接以构成折线的各条线段为轴的圆筒而成的区域。但是，本专利技术的方法不将区域限定为圆筒，通常可以为，在以线段的轴为Z轴的坐标系中，将由x＝f(z)所示的曲线绕Z轴旋转得到的旋转体。另外，该判定手法仅使用所生成的曲线的信息，与生成曲线的方法自身相独立，能够不依赖于曲线生成方法地加以应用。于是，本专利技术提供的工具路径曲线化方法是从指令点序列所指令的工具路径生成曲线的方法，其包括：定义以连接上述指令点序列的折线路径为基准的区域的步骤；基于该区域的表面的几何学形状判定上述曲线是否包含于该区域内的步骤；以及，生成根据上述判定步骤判定为包含于上述区域的曲线的步骤。上述工具路径曲线化方法能够通过设定能够指定上述区域的形状。能够使上述区域是以连接相邻指令点的线段为轴并将一条曲线旋转而得到的旋转体。本专利技术提供的工具路径曲线化装置从指令点序列所指令的工具路径生成曲线，其包括：定义以连接上述指令点序列的折线路径为基准的区域的定义单元；基于该区域的表面的几何学形状判定上述曲线是否包含于该区域内的判定单元；以及，生成根据上述判定单元判定为包含于上述区域的曲线的曲线生成单元。上述工具路径曲线化装置能够通过设定能够指定上述区域的形状。能够使上述区域是以连接相邻指令点的线段为轴并将一条曲线旋转而得到的旋转体。于是，本专利技术通过具备以上的步骤或者结构，在将由点序列给出的加工路径曲线化时，能够得到距连接点序列的折现路径的距离不超过规定值的曲线。另外，通过设定能够指定上述区域的形状，从而在将由点序列给出的加工路径曲线化时，能够针对每个加工程序将曲线与原有点序列的分离程度控制在所希望的范围。并且，通过使上述区域是以连接相邻指令点的线段为轴并将一条曲线旋转而得到的旋转体，从而在将由点序列给出的加工路径曲线化时，允许曲线与折线路径的距离在彼此相邻的点的中间大于在点处，能够生成柔软的曲线。如上所述，本专利技术通过具备以上的步骤或者结构，能够提供保证形状误差的工具路径曲线生成方法以及曲线生成装置，所生成的曲线整体从原有点序列观察纳入某一区域中。本专利技术的上述及其它目的及特征通过参照附图的以下实施例的说明得以明确。附图中如下。附图说明图1是表示工具路径曲线化装置的结构的图。图2是表示点序列数据的例子的图。图3是表示构成允许区域的要素区域的图。图4是表示部分曲线生成的处理流程的图。图5是表示圆筒的要素区域与曲线的交点的图。图6是表示不包含于圆筒的曲线区间的图。图7是表示包含曲线的旋转椭圆体的图。图8是表示经由圆筒面上的点并连接2点的路径的图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工具路径曲线化方法，从指令点序列所指令的工具路径生成曲线，其特征在于，包括：定义以连接上述指令点序列的折线路径为基准的区域的步骤；基于该区域的表面的几何学形状判定上述曲线是否包含于该区域内的步骤；以及生成根据上述判定步骤判定为包含于上述区域的曲线的步骤。

【技术特征摘要】
2014.11.28 JP 2014-2420131.一种工具路径曲线化方法，从指令点序列所指令的工具路径生成曲线，
其特征在于，包括：
定义以连接上述指令点序列的折线路径为基准的区域的步骤；
基于该区域的表面的几何学形状判定上述曲线是否包含于该区域内的步
骤；以及
生成根据上述判定步骤判定为包含于上述区域的曲线的步骤。
2.根据权利要求1所述的工具路径曲线化方法，其特征在于，
通过设定能够指定上述区域的形状。
3.根据权利要求1所述的工具路径曲线化方法，其特征在于，
上述区域是以连接相邻指令点的线段为轴并将一...

【专利技术属性】
技术研发人员：水野彻，千叶琢司，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP