[发明专利]用于非生产时间运动的轨迹确定方法

说明书

本申请涉及一种用于确定用于机床的非生产时间运动的轨迹的方法，以及涉及一种适合于此的存储介质和用于机床的所属的控制单元。

技术领域

本发明涉及一种用于确定用于机床的非生产时间运动的轨迹的方法，以及涉及一种适合于此的程序和用于机床的所属的控制单元。

背景技术

从DE 103 43 611A1中已知用于机床控制的方法，其中将工作空间划分成离散元素。对于每个离散元素而言，提供用于工具的二进制的碰撞参数。如果工具在运动时移动经过离散元素，那么根据显示查找表识别碰撞危险。此外，工具本身也通过离散化的模型来描绘。

已知的机器控制方法的缺点在于：所述机器控制方法基于关于工具环境的大量的数据组，所述数据组的提供和处理在操作机器时需要高运算能力。此外，该方法根据现有技术基于：必须完全地由算法提供期望的运动的路径，所述算法通过频繁迭代近似于仅表面上的最佳。由此也在已知的方法中提高对于运算能力的需求。

发明内容

本发明所基于的目的是：提供用于确定非生产时间运动的轨迹的坑行星，所述可行性克服现有技术中的缺点。能够提供一种方法和用于执行该方法的机构，所述方法和机构允许：在运算耗费小的情况下可靠地执行最佳的非生产时间运动。

所述目的通过根据本发明的方法来实现。在根据本发明的方法中，进行工具从可通过用户选择的起始位置到终端位置的非生产时间运动，所述终端位置也能够由用户选择或通过CAM系统提供。在此，首先提供用于非生产时间运动的无碰撞的第一轨迹。无碰撞的第一轨迹不具有对于继续进行的参数、即例如非生产时间运动的最小时间需求或最小能量需求的最佳化。在另一方法步骤中，借助于一个算法确定第二轨迹，所述第二轨迹相对于第一轨迹在可选择的目标参数方面改进。该算法在此使用起始位置、目标位置和现有的第一轨迹作为用于确定第二轨迹的输入。第二轨迹基本上描述了第一轨迹的修改。

在随后的方法步骤中，对于第二轨迹检查其无碰撞性。如果对于第二轨迹存在无碰撞性，则确定至少一个指令，所述至少一个指令与第二轨迹相对应。该至少一个指令能够存储在机床的控制单元中，并且能够转发给工具的驱动机构。至少一个指令适合于：使工具跟随第二轨迹。根据本发明，第二轨迹包括至少一个多项式段。多项式分段具有数据学上能够通过多项式描述的形状。

根据本发明的方法允许：以可靠的方式确定最佳的第二轨迹和用于最佳的非生产时间运动的相对应的指令组。所要求保护的方法使用非生产时间运动的起始位置和终端位置，所述位置总归是已知的。第一轨迹同样用作用于算法的输入并且例如能够手动地通过用户预设。第一轨迹不需要在目标参数方面进行最佳化，并且相应地能够节约时间地确定。替选地也能够使用简单的路径查找方法，对此所述路径查找方法设计成：在运动时持续地寻找横向于运动方向距移动区域的边界等大的间距。整体上，在根据本发明的方法中，该算法适合于：从尽量不精确的预设的第一轨迹中确定最佳的第二轨迹。由此例如执行具有最小时间需求的非生产时间运动。根据本发明的方法提出对于所需要的运算性能低要求，并且能够在相应简单的硬件上执行。同样地，根据本发明的方法在修改的范畴中也能够在具有低运算性能的现有机床上执行。对运算性能的低要求还允许：能够实时地执行根据本发明的方法。

在本发明的一个优选的实施方式中，第一轨迹包括多个直线的分段。组合的、引导向无碰撞轨迹的直线分段能被快速识别和确定。此外，通过少量的指令能将这些直线分段节省存储位置地提供给机床的控制单元。

在本发明的一个优选的实施方式中，如果在检查第二轨迹时识别到碰撞，即不存在无碰撞性，那么能够重复上述方法步骤。在重新完成这个在其中确定在至少一个可选择的目标参数方面改进的第二轨迹的方法步骤时，为算法提供移动区域的修改的模型。移动区域的模型包括工件的、夹具的、工具台的和机床壁部的点和面，所述点和面限定和/或定义可由工具到达的移动区域。模型还包括纯几何元素、如控制平面和目标通道，所述目标通道不具有实体的相应物。在此，通过缩小可到达的移动区域进行移动区域的模型的修改。