JP7455271B2 - Machining program correction device, machining program correction method, and machining system - Google Patents
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Description
本開示は、加工プログラムを修正する加工プログラム修正装置、加工プログラム修正方法および加工システムに関する。 The present disclosure relates to a machining program modification device, a machining program modification method, and a machining system that modify a machining program.
数値制御工作機械による加工には、あらかじめ設定された経路において被加工物または工具を移動させるための移動指令が記述された数値制御加工プログラムが用いられる。以下、数値制御工作機械を、単に「工作機械」と称する。数値制御加工プログラムを、単に「加工プログラム」と称する。 Machining using a numerically controlled machine tool uses a numerically controlled machining program in which movement commands for moving a workpiece or tool along a preset path are written. Hereinafter, numerically controlled machine tools will be simply referred to as "machine tools." The numerically controlled machining program is simply referred to as a "machining program."
自由曲面の加工において、加工プログラムの多くは、CAM(Computer Aided Manufacturing)機能によって、曲線からなる工具経路を微小線分で近似することによって生成される。連続する微小線分で工具経路が表現される場合において、CAM機能の演算に誤差があったときに、誤差の影響により工具経路の形状が変化することがある。工具経路の形状が変化した場合、工具経路の進行方向に垂直な方向に隣接する工具経路同士において工具経路の形状に不揃いが生じることによって、加工面に傷または筋目が生じることによる加工面の品質低下が起きることがある。 In machining free-form surfaces, most machining programs are generated by approximating a curved tool path with minute line segments using a CAM (Computer Aided Manufacturing) function. When a tool path is expressed by continuous minute line segments, if there is an error in the calculation of the CAM function, the shape of the tool path may change due to the influence of the error. When the shape of the tool path changes, the quality of the machined surface is caused by scratches or streaks on the machined surface due to uneven tool path shapes between adjacent tool paths in the direction perpendicular to the direction of tool path travel. A decline may occur.
工具経路の形状の不揃いによる加工面の品質低下を改善するための技術として、特許文献1には、複数の工具経路の各々に対する平滑化処理によって工具経路の指令点を補正する技術が提案されている。特許文献1に開示されている加工プログラム修正装置は、工具経路の進行方向に垂直な方向において各工具経路を平滑化することによって、隣接する工具経路同士における工具経路の形状の不揃いを低減する。
As a technique for improving the quality deterioration of machined surfaces due to irregular shapes of tool paths,
特許文献1にかかる従来の技術によると、加工面のうち工具経路に隣接する位置に凹凸がある場合、平滑化によって、加工面に対する工具経路の誤差が生じる場合がある。補正による工具経路の誤差を防ぐためには、加工プログラムの修正のための作業を行う作業者は、補正が不要な箇所をあらかじめ設定することがあり得る。または、加工プログラム修正装置は、加工面の曲率等を監視して、補正が不要と判断された場合には補正を行わないようにする、といった処理を追加し得る。補正が不要な箇所を作業者が設定することは、作業者の作業負担が大きく実現が困難である。また、加工プログラム修正装置が補正の要否を判断し、補正が不要と判断された場合に補正を行わないようにした場合、隣接する工具経路同士における工具経路の形状の不揃いをさらに悪化させることがあり得る。このように、従来の技術によると、加工面の品質を向上させることが困難である、という問題があった。
According to the conventional technique disclosed in
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、加工面の品質を向上可能とする加工プログラム修正装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain a machining program correction device that can improve the quality of a machined surface.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる加工プログラム修正装置は、工作機械により工具を移動させる経路である工具経路を補正することによって、工作機械による加工のための加工プログラムを修正する加工プログラム修正装置である。本開示にかかる加工プログラム修正装置は、工作機械の制御周期における工具の位置を示す指令点について、工具経路上における指令点の特徴を表す第1の特徴量を求める第1の特徴量算出部と、工具経路の進行方向とは異なる方向に並ぶ複数の工具経路から、補正を行う対象経路と、対象経路と隣り合う隣接経路とを抽出し、対象経路の指令点の第1の特徴量と隣接経路の指令点の第1の特徴量とを基に、対象経路の指令点に類似する指令点である類似点を隣接経路の複数の指令点の中から求める類似点算出部と、類似点を基に対象経路を補正する補正部と、を備える。類似点算出部は、対象経路の指令点の第1の特徴量と隣接経路の指令点の第1の特徴量との違いを表す距離誤差が最小となる対象経路の指令点と隣接経路の指令点との対応付けを求めることによって、類似点を求める。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the purpose, a machining program correction device according to the present disclosure corrects a tool path, which is a path for moving a tool by a machine tool, thereby improving the machining program correction device for machining by a machine tool. This is a machining program correction device that corrects programs. A machining program correction device according to the present disclosure includes a first feature amount calculation unit that calculates a first feature amount representing a feature of a command point on a tool path with respect to a command point indicating a position of a tool in a control cycle of a machine tool. , A target path to be corrected and an adjacent path adjacent to the target path are extracted from a plurality of tool paths arranged in a direction different from the traveling direction of the tool path, and the first feature value and adjacent path of the command point of the target path are extracted. a similarity calculation unit that calculates similarities, which are command points similar to the command points of the target route, from among a plurality of command points of adjacent routes, based on the first feature amount of the command points of the route; and a correction unit that corrects the target route based on the target path. The similarity calculation unit calculates the command point of the target route and the command of the adjacent route with which the distance error representing the difference between the first feature of the command point of the target route and the first feature of the command point of the adjacent route is the minimum. Find similarities by finding correspondences with points.
本開示にかかる加工プログラム修正装置は、加工面の品質を向上させることができるという効果を奏する。 The machining program correction device according to the present disclosure has the effect of improving the quality of a machined surface.
以下に、実施の形態にかかる加工プログラム修正装置、加工プログラム修正方法および加工システムを図面に基づいて詳細に説明する。 Below, a machining program modification device, a machining program modification method, and a machining system according to an embodiment will be described in detail based on the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11と、加工プログラム修正装置11に接続される加工システム1とを示す図である。加工システム1は、被制御機器である工作機械7を制御することによって被加工物10を加工するシステムである。工作機械7は、被加工物10に対して工具9を相対的に移動させながら、工具9により被加工物10を加工する。
FIG. 1 is a diagram showing a machining
加工システム1は、加工プログラム生成装置であるCAM装置3と、工作機械7を制御する数値制御装置5とを備える。CAM装置3は、CAMソフトウェアがインストールされたコンピュータシステムである。CAM装置3は、コンピュータ支援設計(Computer Aided Design:CAD)モデル2を基に、工具9の使用による加工のための加工プログラム4を生成する。CADモデル2は、目標形状を指定する形状データである。
The
数値制御装置5は、加工プログラム4を実行することによって制御信号6を生成する。数値制御装置5は、生成された制御信号6を、工作機械7の駆動部8へ送る。駆動部8は、工具9を駆動するモータと、制御信号6に従ってモータを制御するサーボアンプとを有する。モータおよびサーボアンプの図示は省略する。工作機械7は、制御信号6に従って工具9を駆動することによって被加工物10を加工する。
加工プログラム修正装置11は、CAM装置3および数値制御装置5の各々と通信可能に、CAM装置3および数値制御装置5の各々に接続される。通信は、有線通信および無線通信のいずれでも良い。加工プログラム修正装置11は、CAM装置3によって生成された加工プログラム4を取得し、加工プログラム4を修正する。加工プログラム修正装置11は、修正された加工プログラム4を数値制御装置5へ送る。数値制御装置5は、修正された加工プログラム4を基に工作機械7を制御する。
The machining
次に、加工プログラム修正装置11の構成について説明する。図2は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11の機能構成を示す図である。加工プログラム修正装置11は、工具経路を補正することによって加工プログラム4を修正する。工具経路は、工作機械7により工具9を移動させる経路であって、被加工物10に対して工具9を移動させる経路である。
Next, the configuration of the machining
加工プログラム修正装置11は、第1の特徴量算出部12と、類似点算出部13と、補正部14とを有する。第1の特徴量算出部12は、加工プログラム4の解析によって、工具経路と、工具経路上に並ぶ複数の指令点とを求める。各指令点は、工作機械7の制御周期における工具9の位置を示す。第1の特徴量算出部12は、複数の指令点の各々について、工具経路上における指令点の特徴を表す第1の特徴量を求める。第1の特徴量算出部12は、工具経路のデータと第1の特徴量の算出結果とを類似点算出部13へ出力する。
The machining
類似点算出部13は、工具経路の進行方向とは異なる方向に並ぶ複数の工具経路から、補正を行う対象経路と、対象経路と隣り合う隣接経路とを抽出する。類似点算出部13は、対象経路の指令点の第1の特徴量と隣接経路の指令点の第1の特徴量とに基づいて、対象経路の指令点に類似する指令点である類似点を隣接経路の複数の指令点の中から求める。類似点算出部13は、工具経路のデータと類似点のデータとを補正部14へ出力する。
The
補正部14は、類似点を基に対象経路の指令点を補正することによって対象経路を補正する。補正部14は、対象経路を補正することによって修正加工プログラム15を生成する。修正加工プログラム15は、対象経路の補正によって修正された加工プログラム4である。加工プログラム修正装置11は、修正加工プログラム15を数値制御装置5へ送る。
The correction unit 14 corrects the target route by correcting the command points of the target route based on the similarities. The correction unit 14 generates a modified machining program 15 by correcting the target route. The modified machining program 15 is the
図3は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11によって修正される工具経路の例を示す図である。図3には、目標形状20の例と、目標形状20を加工するための複数の工具経路21の例とを示す。x軸、y軸およびz軸は、互いに垂直な3軸である。図3において、目標形状20のうち斜線のハッチングを付した部分は、工作機械7による加工が施される加工面である。目標形状20は、自由曲面である加工面PSを含む。複数の工具経路21は、目標形状20の加工面において、工具経路21の進行方向とは異なる方向に並べられる。図3に示す3個の工具経路21は、工具経路21の進行方向に垂直な方向に並べられる。図3では、各工具経路21を破線で示す。工作機械7は、複数の工具経路21の各々において工具9を順次移動させる。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a tool path modified by the machining
図3では、各工具経路21の複数の指令点22を黒点で示す。CAM装置3は、自由曲面に沿った曲線を微小線分で近似した加工プログラム4を生成する。指令点22間の線分は、微小線分を表す。各工具経路21は、連続する微小線分で表現される。
In FIG. 3, the plurality of command points 22 on each
次に、加工プログラム修正装置11の動作について説明する。図4は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11の動作手順を示すフローチャートである。ステップS1において、加工プログラム修正装置11は、工具経路21上の複数の指令点22の各々について第1の特徴量を算出する。第1の特徴量の詳細については後述する。
Next, the operation of the machining
ステップS2において、加工プログラム修正装置11は、複数の工具経路21から対象経路と隣接経路とを抽出する。ステップS3において、加工プログラム修正装置11は、対象指令点の第1の特徴量と隣接経路の指令点の第1の特徴量とを基に、対象指令点の類似点を求める。対象指令点は、対象経路の指令点である。ステップS4において、加工プログラム修正装置11は、類似点を基に対象指令点を補正する。以上の手順によって、加工プログラム修正装置11は、修正加工プログラム15を生成する。
In step S2, the machining
次に、第1の特徴量算出部12の動作について説明する。図5は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11の第1の特徴量算出部12によって算出される第1の特徴量について説明するための図である。第1の特徴量は、例えば、指令点22の座標である。第1の特徴量算出部12は、次の式(1)を基に、第1の特徴量である座標を算出する。第1の特徴量算出部12は、複数の工具経路21の各々について、工具経路21上の各指令点22の座標を算出する。なお、指令点番号は、各工具経路21において、工具経路21の始点23から各指令点22に順次付される番号である。始点23は、第0番目の指令点22である。
Next, the operation of the first feature
第1の特徴量は、例えば、指令点22における工具経路21上の移動量であっても良い。図5に例示するように、第i番目の指令点22iの移動量24iは、指令点22iと第i-1番目の指令点22(i-1)との間における工具9の移動量である。第1の特徴量算出部12は、次の式(2)を基に、工具経路21上の各指令点22について移動量を算出する。第1の特徴量算出部12は、移動量を表すベクトルを算出する。または、第1の特徴量算出部12は、微小線分の長さを算出しても良い。微小線分の長さは、移動量の大きさを表す。
The first feature amount may be, for example, the amount of movement on the
第1の特徴量は、指令点22における工具経路21の累積長さであっても良い。図5に例示するように、第i番目の指令点22iの累積長さ25iは、始点23から指令点22iまでにおける指令点22同士の間の移動量を累積した長さであって、指令点22iまでの工具経路21の長さともいえる。第1の特徴量算出部12は、次の式(3)を基に、工具経路21上の各指令点22について累積長さを算出する。
The first feature amount may be the cumulative length of the
第1の特徴量は、正規化された座標、正規化された移動量、または正規化された累積長さであっても良い。第1の特徴量算出部12は、座標値の平均または最大値等により座標値を除することによって、正規化された座標を算出する。第1の特徴量算出部12は、次の式(4)を基に、正規化された座標を算出する。
The first feature amount may be a normalized coordinate, a normalized movement amount, or a normalized cumulative length. The first feature
第1の特徴量算出部12は、移動量の平均または最大値等によって移動量を除することによって、正規化された移動量を算出する。第1の特徴量算出部12は、次の式(5)を基に、正規化された移動量を算出する。
The first feature
第1の特徴量算出部12は、累積長さの平均または最大値等によって累積長さを除することによって、正規化された累積長さを算出する。第1の特徴量算出部12は、次の式(6)を基に、正規化された累積長さを算出する。
The first feature
第1の特徴量は、正規化された座標、正規化された移動量、および正規化された累積長さのうちの少なくとも2つを含む多次元情報であっても良い。第1の特徴量算出部12は、例えば、次の式(7)を基に、多次元情報である第1の特徴量を算出する。
The first feature amount may be multidimensional information including at least two of normalized coordinates, normalized movement amount, and normalized cumulative length. The first feature
なお、第1の特徴量は、工具経路21上における指令点22の特徴を表す量であれば良く、実施の形態1において説明するものに限定されない。
Note that the first feature amount may be any amount that represents the feature of the
次に、類似点算出部13の動作について説明する。図6は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11の類似点算出部13による対象経路および隣接経路の抽出について説明するための図である。類似点算出部13は、複数の工具経路21から、対象経路26を抽出する。また、類似点算出部13は、対象経路26と隣り合う隣接経路27を抽出する。図6には、対象経路26と隣接経路27との例を示す。類似点算出部13は、複数の工具経路21の各々を順次対象経路26として抽出する。
Next, the operation of the
類似点算出部13は、対象経路26における各指令点22の第1の特徴量のデータと、隣接経路27における各指令点22の第1の特徴量のデータとを、第1の特徴量算出部12から取得する。類似点算出部13は、対象経路26の第1の特徴量のデータと隣接経路27の第1の特徴量のデータとの間の累積距離誤差が最小となる、対象経路26の各指令点22と隣接経路27の各指令点22との対応関係を求める。累積距離誤差とは、対象経路26における指令点22の第1の特徴量と隣接経路27における指令点22の第1の特徴量との違いを表す距離誤差を、対象経路26の各指令点22について累積したものとする。類似点算出部13は、累積距離誤差が最小となる対応関係において対象経路26の指令点22に対応付けられる隣接経路27の指令点22を、類似点として算出する。
The
ここで、類似点を算出する方法の例について説明する。本例において、類似点算出部13は、対象経路26の第1の特徴量のデータと隣接経路27の第1の特徴量のデータとの各々を時系列情報とみなし、動的時間伸縮法により類似点を算出する。類似点算出部13によって類似点を算出する方法は、実施の形態1にて説明するものに限定されない。
Here, an example of a method for calculating similarities will be described. In this example, the
図7は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11の類似点算出部13によって類似点を算出する方法について説明するための図である。図7に示すグラフの横軸は、対象経路26の指令点22を表す。図7に示すグラフの縦軸は、隣接経路27の指令点22を表す。ここでは、指令点番号+1の数値により、各指令点22を表す。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method for calculating similarities by the
図7において、対象経路26における「p」の指令点22と隣接経路27における「q」の指令点22とは、互いに対応付けられている。かかる対応付けを(p,q)と表す。図7に示すグラフにおいて、点31は、(p,q)の対応付けを表す。点32は、対象経路26および隣接経路27の各始点の対応付け(1,1)を表す。点33は、対象経路26および隣接経路27の各終点の対応付け(N,M)を表す。
In FIG. 7, the
点34は、対象経路26における「p」の指令点22と隣接経路27における「q+1」の指令点22との対応付け(p,q+1)を表す。点35は、対象経路26における「p+1」の指令点22と隣接経路27における「q+1」の指令点22との対応付け(p+1,q+1)を表す。点36は、対象経路26における「p+1」の指令点22と隣接経路27における「q」の指令点22との対応付け(p+1,q)を表す。図7に示すグラフにおいて点31から点33へ向かうためのルートの選択肢としては、点31から点34への上方向のルートと、点31から点35への右斜め上方向のルートと、点31から点36への右方向のルートとがある。
The
類似点算出部13は、点31から上方向のルートを選択するケースについて、対象経路26における「p」の指令点22と隣接経路27における「q+1」の指令点22との距離誤差を求め、点32から点31までにおける累積距離誤差に、求めた距離誤差を加算する。類似点算出部13は、点31から右斜め上方向のルートを選択するケースについて、対象経路26における「p+1」の指令点22と隣接経路27における「q+1」の指令点22との距離誤差を求め、点32から点31までにおける累積距離誤差に、求めた距離誤差を加算する。類似点算出部13は、点31から右方向のルートを選択するケースについて、対象経路26における「p+1」の指令点22と隣接経路27における「q」の指令点22との距離誤差を求め、点32から点31までにおける累積距離誤差に、求めた距離誤差を加算する。
The
類似点算出部13は、点32から点33に至るまでに通る各対応付けについてこのような計算を行うことによって、点32から点33までにおいて累積距離誤差が最小となるルートを算出する。図7に示す破線は、累積距離誤差が最小となるルートの算出結果の例を表す。かかるルートは、対象経路26の各指令点22と隣接経路27の各指令点22との間における累積距離誤差が最小となる対応関係を表す。類似点算出部13は、累積距離誤差が最小となる対応関係において、対象経路26の各指令点22と対応付けられた隣接経路27の指令点22を、類似点として算出する。
The
図7に示す例において、隣接経路27の指令点22のうち、「q」の指令点22と「q+1」の指令点22との各々は、「p」の指令点22の類似点である。類似点算出部13は、「q」の指令点22と「q+1」の指令点22とのうち、「p」の指令点22との距離誤差が小さい一方を類似点に設定する。このように、類似点算出部13は、対象経路26における1つの指令点22に対して複数の指令点22が類似点として算出された場合、当該複数の指令点22のうち距離誤差が最小となる1つの指令点22を類似点に設定する。
In the example shown in FIG. 7, among the command points 22 of the
図8は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11の類似点算出部13によって算出される類似点の例を示す図である。図8において、隣接経路27上の白抜きの点は、対象経路26上の複数の指令点22のうちいずれか1つに対応する類似点41を表す。隣接経路27上の黒点は、隣接経路27上の複数の指令点22のうち類似点41に該当しない指令点22を表す。対象経路26上の指令点22と隣接経路27上の類似点41とをつなぐ直線42は、対象経路26上の指令点22と隣接経路27上の類似点41との対応を表す。対象経路26上の指令点22と隣接経路27上の類似点41との対応付けは、互いに隣り合う工具経路21のうち類似する特徴を有する箇所同士の対応付けを表す。このように、類似点算出部13は、互いに隣り合う工具経路21において類似する特徴を有する箇所同士を対応付ける。
FIG. 8 is a diagram showing an example of similarities calculated by the
類似点算出部13は、対象経路26上の複数の指令点22から対象指令点40を指定し、対象指令点40に対応する類似点41を算出する。類似点算出部13は、対象経路26上の各指令点22を対象指令点40に順次指定し、対象経路26上の各指令点22に対応する類似点41を算出する。
The
図9は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11を構成する類似点算出部13の動作手順を示すフローチャートである。ステップS11において、類似点算出部13は、第1の特徴量算出部12から対象経路26のデータを読み込むことによって、対象経路26を抽出する。ステップS12において、類似点算出部13は、第1の特徴量算出部12から隣接経路27のデータを読み込むことによって、隣接経路27を抽出する。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation procedure of the
ステップS13において、類似点算出部13は、対象経路26の複数の指令点22のうちの1つを対象指令点40に指定する。ステップS14において、類似点算出部13は、対象指令点40の類似点41を算出する。
In step S13, the
ステップS15において、類似点算出部13は、対象指令点40が対象経路26における最終の指令点22であるか否かを判断する。対象指令点40が対象経路26における最終の指令点22ではない場合(ステップS15,No)、ステップS16において、類似点算出部13は、かかる対象指令点40の次の指令点22を対象指令点40に指定する。類似点算出部13は、指定された対象指令点40について、ステップS14からの手順による動作を行う。
In step S15, the
一方、対象指令点40が、対象経路26における最終の指令点22である場合(ステップS15,Yes)、類似点算出部13は、ステップS17において、対象経路26が、複数の工具経路21のうち最終の工具経路21であるか否かを判断する。対象経路26が最終の工具経路21ではない場合(ステップS17,No)、類似点算出部13は、ステップS18において、第1の特徴量算出部12から次の対象経路26のデータを読み込むことによって、次の対象経路26を抽出する。類似点算出部13は、次の対象経路26について、ステップS12からの手順による動作を行う。
On the other hand, if the
一方、対象経路26が最終の工具経路21である場合(ステップS17,Yes)、類似点算出部13は、図9に示す手順による動作を終了する。このようにして、類似点算出部13は、複数の工具経路21の各々の各指令点22について類似点41を算出する。
On the other hand, if the
次に、補正部14の動作について説明する。補正部14は、複数の工具経路21において隣り合う工具経路21の組ごとに類似点41を求めることによって、求めた複数の類似点41を互いにつないだ類似点ルートを作成する。補正部14は、求めた類似点ルートを基に対象経路26の指令点22を補正する。
Next, the operation of the correction section 14 will be explained. The correction unit 14 calculates the
補正部14は、作成された類似点ルートを基に、対象経路26の対象指令点40の位置を調整することによって、対象経路26を補正する。補正部14は、対象指令点40の位置を調整することによって、隣接経路27に対する対象経路26の不揃いを低減するように対象経路26を補正する。不揃いとは、工具経路21の形状に違いが生じた状態を指す。または、不揃いとは、工具経路21の形状の違いが、加工における許容範囲を超える程度にまで大きくなった状態を指す。
The correction unit 14 corrects the
ここで、L個の指令点22からなる類似点ルートにおいて、連続する3個の指令点22を、第k番目の指令点22、第k+1番目の指令点22、および第k+2番目の指令点22とする。kは1からL-2までの任意の整数であって、L≧3とする。第k番目の指令点22から第k+2番目の指令点22までにおける不揃いの大きさは、例えば、第k番目の指令点22と第k+2番目の指令点22とを通る直線と、第k+1番目の指令点22との距離によって表される。
Here, in the similarity route consisting of L command points 22, three consecutive command points 22 are defined as the k-
図10は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11の補正部14による類似点ルート43の作成について説明するための図である。図10には、対象経路26上の対象指令点40を通る1つの類似点ルート43を示す。図10に示す5個の工具経路21は、加工面において並べられた複数の工具経路21のうちの一部とする。類似点ルート43は、複数の工具経路21の全体に跨る。図10には、類似点ルート43のうち5個の工具経路21に跨る部分を示す。
FIG. 10 is a diagram for explaining creation of the
類似点算出部13は、対象経路26として抽出される工具経路21が順次入れ替えられることによって、対象経路26上の対象指令点40に対応する類似点41を、複数の工具経路21の各々について算出する。対象指令点40および類似点41の関係を有する指令点22同士を、図8に示すように直線42でつなぎ、複数の工具経路21の全体に亘って直線42同士をつなぎ合せることによって、類似点ルート43が作成される。補正部14は、対象経路26上の各指令点22のうち類似点41が算出された各指令点22について、類似点ルート43を作成する。
The
図11は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11の補正部14による類似点ルート43を作成するときの動作手順を示すフローチャートである。ステップS21において、補正部14は、類似点算出部13から対象経路26のデータを取得することによって、対象経路26を抽出する。ステップS22において、補正部14は、対象経路26の複数の指令点22の中から対象指令点40を指定する。
FIG. 11 is a flowchart showing an operation procedure when creating a
補正部14は、対象指令点40に対応する類似点41のデータを類似点算出部13から取得する。ステップS23において、補正部14は、対象指令点40の類似点41を類似点ルート43に追加する。補正部14は、複数の工具経路21のうち最初の工具経路21が対象経路26である場合、対象指令点40と類似点41とをつなぐ直線42を、作成当初の類似点ルート43として保持する。補正部14は、対象経路26として抽出される工具経路21が入れ替わるごとに、保持する類似点ルート43に類似点41を追加する。補正部14は、類似点ルート43に類似点41を追加することによって、類似点ルート43を延伸させる。
The correction unit 14 acquires data on the
ステップS24において、補正部14は、類似点ルート43に追加された類似点41が、複数の工具経路21のうち最終の工具経路21の指令点22であるか否かを判断する。類似点41が最終の工具経路21の指令点22ではない場合(ステップS24,No)、ステップS25において、補正部14は、類似点41を次の対象指令点40に指定する。補正部14は、次の対象指令点40について、ステップS23からの手順による動作を行う。
In step S24, the correction unit 14 determines whether the
一方、類似点41が最終の工具経路21の指令点22である場合(ステップS24,Yes)、ステップS26において、補正部14は、対象指令点40が、対象経路26における最終の指令点22であるか否かを判断する。対象指令点40が、対象経路26における最終の指令点22ではない場合(ステップS26,No)、ステップS27において、補正部14は、対象指令点40の次の指令点22を対象指令点40に指定する。補正部14は、次の対象指令点40について、ステップS23からの手順による動作を行う。
On the other hand, if the
一方、対象指令点40が、対象経路26における最終の指令点22である場合(ステップS26,Yes)、補正部14は、ステップS28において、対象経路26が、複数の工具経路21のうち最終の工具経路21であるか否かを判断する。対象経路26が最終の工具経路21ではない場合(ステップS28,No)、補正部14は、ステップS29において、類似点算出部13から次の対象経路26のデータを読み込むことによって、次の対象経路26を抽出する。補正部14は、次の対象経路26について、ステップS22からの手順による動作を行う。
On the other hand, if the
一方、対象経路26が最終の工具経路21である場合(ステップS28,Yes)、補正部14は、図11に示す手順による動作を終了する。このようにして、補正部14は、複数の工具経路21の各々の指令点22における類似点ルート43を作成する。
On the other hand, if the
図12は、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11の補正部14による工具経路21の補正の例について説明するための図である。図12に示す矢印47は、隣接経路27に対する対象経路26の不揃いの大きさを表す。図12に示す例において、補正部14は、対象指令点40を通る類似点ルート43を平滑化することによって平滑化ルート44を生成し、対象経路26の指令点22を対象指令点40から平滑化ルート44上の補正点45に置き換える。すなわち、補正部14は、平滑化ルート44上に指令点22を移すことによって、指令点22の位置を調整する。図12に示す平滑化ルート44は、曲線である。補正部14は、例えば、B-Spline曲線またはNURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)曲線を用いて、類似点ルート43を平滑化する。なお、平滑化ルート44は、直線であっても良い。補正部14は、平滑化ルート44を基に対象経路26の指令点22の位置を調整することによって、隣接経路27に対する対象経路26の不揃いを低減することができる。
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of correction of the
また、補正部14は、対象指令点40と、対象経路26において対象指令点40と隣り合う2つの指令点22とを通る平面46を求め、補正点45は平面46上の位置としても良い。かかる2つの指令点22は、工具9の進行方向において対象指令点40と隣り合う指令点22と、工具9の進行方向とは逆において対象指令点40と隣り合う指令点22である。すなわち、補正部14は、平面46上にて連続する指令点22を通る平面46を求め、平面46上において対象指令点40の位置を調整しても良い。これにより、補正部14は、対象経路26が通る平面46上からの補正点45の位置のずれを低減できる。
Further, the correction unit 14 may obtain a
実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11は、加工システム1から提供された加工プログラム4から工具経路21のデータを取得して修正加工プログラム15を生成する。加工プログラム修正装置11は、加工システム1から工具経路21のデータが提供されて、提供された工具経路21のデータを基に修正加工プログラム15を生成しても良い。
The machining
実施の形態1によると、加工プログラム修正装置11は、対象経路26の指令点22の第1の特徴量と隣接経路27の指令点22の第1の特徴量とを基に、対象経路26の指令点22に対応する類似点41を求め、類似点41を基に対象経路26を補正する。加工プログラム修正装置11は、第1の特徴量を基に求めた類似点41を対象経路26の補正に使用することによって、互いに隣り合う工具経路21において類似する特徴を有する箇所同士の対応を加味した補正が可能となる。そのため、加工プログラム修正装置11は、隣接経路27に対する対象経路26の不揃いを低減できる。また、加工プログラム修正装置11は、加工面に対する工具経路21の誤差が補正により生じることを低減できる。以上により、加工プログラム修正装置11は、加工面の品質を向上させることができるという効果を奏する。
According to the first embodiment, the machining
実施の形態2.
図13は、実施の形態2にかかる加工プログラム修正装置11Aの機能構成を示す図である。加工プログラム修正装置11Aでは、図2に示す加工プログラム修正装置11と同様の構成に、第2の特徴量算出部51とクラスタリング部52とが追加されている。実施の形態2では、上記の実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1とは異なる構成について主に説明する。
FIG. 13 is a diagram showing the functional configuration of a machining program correction device 11A according to the second embodiment. The machining program modification device 11A has the same configuration as the machining
第2の特徴量算出部51は、加工プログラム4の解析によって工具経路21を求め、工具経路21の特徴を表す第2の特徴量を求める。クラスタリング部52は、被加工物10を加工するための工具経路群を、第2の特徴量に基づいて複数のクラスターに分ける。第1の特徴量算出部12と、類似点算出部13と、補正部14とは、クラスターごとの複数の工具経路21について、実施の形態1と同様の処理を行う。すなわち、第1の特徴量算出部12は、各クラスターの複数の工具経路21の各々について、工具経路21における各指令点22の第1の特徴量を算出する。類似点算出部13は、クラスターごとに対象経路26と隣接経路27とを抽出して類似点41を求める。補正部14は、クラスターごとに対象経路26を補正する。
The second feature
図14は、実施の形態2にかかる加工プログラム修正装置11Aによって修正される工具経路21の例を示す図である。図14には、目標形状20Aの例と、目標形状20Aを加工するための工具経路群との例とを示す。目標形状20Aのうち斜線のハッチングを付した面は、工作機械7による加工が施される加工面である。目標形状20Aは、自由曲面である2個の加工面PS1,PS2を含む。加工面PS1と加工面PS2とは、目標形状20Aにおいて互いに離れた位置にある。図14には、工具経路群を構成する工具経路21である6個の工具経路21-1,21-2,21-3,21-4,21-5,21-6を示す。
FIG. 14 is a diagram showing an example of the
次に、第2の特徴量算出部51の動作について説明する。図15は、実施の形態2にかかる加工プログラム修正装置11Aの第2の特徴量算出部51によって算出される第2の特徴量について説明するための図である。第2の特徴量算出部51は、工具経路群に含まれる各工具経路21の第2の特徴量を算出する。
Next, the operation of the second feature
第2の特徴量は、例えば、工具経路21の重心位置53の座標、工具経路21の主成分54、工具経路21の主成分ベクトル、または、工具経路長55である。主成分54は、工具経路21上の各指令点22の近似直線である。工具経路長55は、工具経路21の始点23から終点25までの長さである。
The second feature amount is, for example, the coordinates of the center of
第2の特徴量は、重心位置53の正規化された座標であっても良い。第2の特徴量算出部51は、座標値の平均または最大値等によって座標値を除することによって、正規化された座標を算出する。これと同様に、第2の特徴量算出部51は、第2の特徴量として、正規化された主成分54、正規化された主成分ベクトル、または正規化された工具経路長55を算出しても良い。第2の特徴量は、正規化された座標、正規化された主成分54、正規化された主成分ベクトル、および正規化された工具経路長55のうち少なくとも2つを含む多次元情報であっても良い。なお、第2の特徴量は、工具経路21の特徴を表す量であれば良く、実施の形態2において説明するものに限定されない。
The second feature amount may be the normalized coordinates of the center of
次に、クラスタリング部52の動作について説明する。図16は、実施の形態2にかかる加工プログラム修正装置11Aのクラスタリング部52によって工具経路群を複数のクラスターに分類する方法について説明するための図である。クラスタリング部52は、工具経路群を構成する各工具経路21のデータと、各工具経路21の第2の特徴量とを第2の特徴量算出部51から取得する。クラスタリング部52は、取得された第2の特徴量に基づいて、工具経路群を複数のクラスターに分類する。クラスタリング部52による分類には、例えば、k-means法またはDBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)法といった方法を適用することができる。
Next, the operation of the
ここで、クラスタリング部52が、第2の特徴量のデータとして、重心位置53の座標、主成分54、主成分ベクトル、および工具経路長55の各データを取得したとする。この場合、重心位置座標(x)、重心位置座標(y)、重心位置座標(z)、主成分(x)、主成分(y)、主成分(z)、第1主成分ベクトル(x)、第1主成分ベクトル(y)、第1主成分ベクトル(z)、第2主成分ベクトル(x)、第2主成分ベクトル(y)、第2主成分ベクトル(z)、第3主成分ベクトル(x)、第3主成分ベクトル(y)、第3主成分ベクトル(z)、および工具経路長55の16個が、第2の特徴量の成分である。(x)はx軸方向の成分、(y)はy軸方向の成分、(z)はz軸方向の成分をそれぞれ表す。第1主成分ベクトル、第2主成分ベクトルおよび第3主成分ベクトルは、例えば、工具経路21上の指令点データの主成分分析によって取得される。クラスタリング部52は、各工具経路21の第2の特徴量を16次元において比較することによって、各工具経路21を分類する。
Here, it is assumed that the
クラスタリング部52は、各工具経路21の第2の特徴量を表す点をグラフ上にプロットし、グラフ上における距離が近い点同士が、クラスターの範囲を表す同じ領域内となるように、グラフ上にてクラスターの領域を画定する。図16は、第2の特徴量の成分が3個である場合におけるプロット結果の例を表す。図16に示すグラフの3つの軸は、それぞれ、第2の特徴量の成分である第1の成分、第2の成分、第3の成分を表す。なお、第2の特徴量の成分の数は3に限定されるものではなく、任意であるものとする。このようにして、クラスタリング部52は、互いに近い第2の特徴量を持つ工具経路21同士が同じクラスターに割り当てられるように、クラスタリングを行う。
The
図16において、点56-1は、工具経路21-1の第2の特徴量を表す。点56-2は、工具経路21-2の第2の特徴量を表す。点56-3は、工具経路21-3の第2の特徴量を表す。点56-4は、工具経路21-4の第2の特徴量を表す。点56-5は、工具経路21-5の第2の特徴量を表す。点56-6は、工具経路21-6の第2の特徴量を表す。また、図16に示す例では、3個の点56-1,56-2,56-3が第1のクラスターを示す領域57-1に含まれ、3個の点56-4,56-5,56-6が第2のクラスターを示す領域57-2に含まれる。これにより、クラスタリング部52は、3個の工具経路21-1,21-2,21-3を第1のクラスターに分類し、3個の工具経路21-4,21-5,21-6を第2のクラスターに分類する。
In FIG. 16, a point 56-1 represents the second feature amount of the tool path 21-1. Point 56-2 represents the second feature amount of tool path 21-2. Point 56-3 represents the second feature amount of tool path 21-3. Point 56-4 represents the second feature amount of tool path 21-4. Point 56-5 represents the second feature amount of tool path 21-5. Point 56-6 represents the second feature of tool path 21-6. Furthermore, in the example shown in FIG. 16, three points 56-1, 56-2, 56-3 are included in the area 57-1 indicating the first cluster, and three points 56-4, 56-5 are included in the area 57-1 indicating the first cluster. , 56-6 are included in the region 57-2 indicating the second cluster. As a result, the
図17は、実施の形態2にかかる加工プログラム修正装置11Aのクラスタリング部52による分類の結果の例を示す図である。第1のクラスター58-1に分類された工具経路21-1,21-2,21-3は、加工面PS1における工具経路21である。第2のクラスター58-2に分類された工具経路21-4,21-5,21-6は、加工面PS2における工具経路21である。このように、クラスタリング部52は、被加工物10における工具経路群の各工具経路21を、互いに特徴が共通する工具経路21同士のクラスターに分類する。
FIG. 17 is a diagram showing an example of classification results by the
第1の特徴量算出部12は、クラスターごとの各工具経路21のデータをクラスタリング部52から取得する。第1の特徴量算出部12は、各クラスターの複数の工具経路21の各々について、工具経路21における各指令点22の第1の特徴量を算出する。
The first
図18は、実施の形態2にかかる加工プログラム修正装置11Aを構成する類似点算出部13の動作手順を示すフローチャートである。ステップS31において、類似点算出部13は、対象クラスターの複数の工具経路21のデータを第1の特徴量算出部12から取得することによって、対象クラスターの複数の工具経路21を抽出する。対象クラスターは、工具経路21の補正を行うクラスターである。
FIG. 18 is a flowchart showing the operation procedure of the
ステップS32において、類似点算出部13は、対象クラスターの複数の工具経路21から対象経路26を抽出する。ステップS33において、類似点算出部13は、対象クラスターの複数の工具経路21から隣接経路27を抽出する。
In step S32, the
ステップS34において、類似点算出部13は、対象経路26の複数の指令点22のうちの1つを対象指令点40に指定する。ステップS35において、類似点算出部13は、対象指令点40の類似点41を算出する。
In step S34, the
ステップS36において、類似点算出部13は、対象指令点40が、対象経路26における最終の指令点22であるか否かを判断する。対象指令点40が、対象経路26における最終の指令点22ではない場合(ステップS36,No)、ステップS37において、類似点算出部13は、対象指令点40の次の指令点22を対象指令点40に指定する。類似点算出部13は、指定された対象指令点40について、ステップS35からの手順による動作を行う。
In step S36, the
一方、対象指令点40が、対象経路26における最終の指令点22である場合(ステップS36,Yes)、類似点算出部13は、ステップS38において、対象経路26が、対象クラスターにおける最終の工具経路21であるか否かを判断する。対象経路26が対象クラスターにおける最終の工具経路21ではない場合(ステップS38,No)、類似点算出部13は、ステップS39において、対象クラスターの複数の工具経路21から次の対象経路26を抽出する。類似点算出部13は、次の対象経路26について、ステップS33からの手順による動作を行う。
On the other hand, if the
一方、対象経路26が、対象クラスターにおける最終の工具経路21である場合(ステップS38,Yes)、ステップS40において、類似点算出部13は、対象クラスターが、被加工物10における最終のクラスターであるか否かを判断する。対象クラスターが最終のクラスターではない場合(ステップS40,No)、ステップS41において、類似点算出部13は、次の対象クラスターの複数の工具経路21のデータを第1の特徴量算出部12から取得することによって、次の対象クラスターの複数の工具経路21を抽出する。類似点算出部13は、次の対象クラスターについて、ステップS32からの手順による動作を行う。
On the other hand, if the
一方、対象クラスターが、被加工物10における最終のクラスターである場合(ステップS40,Yes)、類似点算出部13は、図18に示す手順による動作を終了する。このようにして、類似点算出部13は、クラスターごとに対象経路26と隣接経路27とを抽出して類似点41を求める。類似点算出部13は、各クラスターの複数の工具経路21の各々について、各指令点22の類似点41を算出する。
On the other hand, if the target cluster is the final cluster in the workpiece 10 (step S40, Yes), the
図19は、実施の形態2にかかる加工プログラム修正装置11Aの補正部14による類似点ルート43を作成するときの動作手順を示すフローチャートである。ステップS51において、補正部14は、対象クラスターの複数の工具経路21のデータを類似点算出部13から取得することによって、対象クラスターの複数の工具経路21を抽出する。19 is a flowchart showing the operation procedure when the correction unit 14 of the machining program correction device 11A according to the second embodiment creates a
ステップS52において、補正部14は、対象クラスターの複数の工具経路21から対象経路26を抽出する。ステップS53において、補正部14は、対象経路26の複数の指令点22の中から対象指令点40を指定する。
In step S52, the correction unit 14 extracts the
補正部14は、対象指令点40に対応する類似点41のデータを類似点算出部13から取得する。ステップS54において、補正部14は、対象指令点40の類似点41を類似点ルート43に追加する。
The correction unit 14 acquires data on the
ステップS55において、補正部14は、類似点ルート43に追加された類似点41が、対象クラスターにおける最終の工具経路21の指令点22であるか否かを判断する。類似点41が対象クラスターの最終の工具経路21の指令点22ではない場合(ステップS55,No)、ステップS56において、補正部14は、類似点41を次の対象指令点40に指定する。補正部14は、次の対象指令点40について、ステップS54からの手順による動作を行う。
In step S55, the correction unit 14 determines whether the
一方、類似点41が、対象クラスターにおける最終の工具経路21の指令点22である場合(ステップS55,Yes)、ステップS57において、補正部14は、対象指令点40が、対象経路26における最終の指令点22であるか否かを判断する。対象指令点40が、対象経路26における最終の指令点22ではない場合(ステップS57,No)、ステップS58において、補正部14は、対象指令点40の次の指令点22を対象指令点40に指定する。補正部14は、次の対象指令点40について、ステップS54からの手順による動作を行う。
On the other hand, if the
一方、対象指令点40が、対象経路26における最終の指令点22である場合(ステップS57,Yes)、補正部14は、ステップS59において、対象経路26が、対象クラスターにおける最終の工具経路21であるか否かを判断する。対象経路26が最終の工具経路21ではない場合(ステップS59,No)、補正部14は、ステップS60において、対象クラスターの複数の工具経路21から次の対象経路26を抽出する。補正部14は、次の対象経路26について、ステップS53からの手順による動作を行う。
On the other hand, if the
一方、対象経路26が、対象クラスターにおける最終の工具経路21である場合(ステップS59,Yes)、ステップS61において、補正部14は、対象クラスターが、被加工物10における最終のクラスターであるか否かを判断する。対象クラスターが最終のクラスターではない場合(ステップS61,No)、ステップS62において、補正部14は、次の対象クラスターの複数の工具経路21のデータを類似点算出部13から取得することによって、次の対象クラスターの複数の工具経路21を抽出する。補正部14は、次の対象クラスターについて、ステップS52からの手順による動作を行う。
On the other hand, if the
一方、対象クラスターが、被加工物10における最終のクラスターである場合(ステップS61,Yes)、補正部14は、図19に示す手順による動作を終了する。このようにして、補正部14は、クラスターごとに対象経路26を補正する。
On the other hand, if the target cluster is the final cluster in the workpiece 10 (step S61, Yes), the correction unit 14 ends the operation according to the procedure shown in FIG. 19. In this way, the correction unit 14 corrects the
実施の形態2によると、加工プログラム修正装置11Aは、被加工物10の工具経路群を、第2の特徴量に基づいて複数のクラスターに分類し、クラスターごとに対象経路26を補正する。加工プログラム修正装置11Aは、互いに共通する特徴を有する複数の工具経路21同士において不揃いを低減させる補正を行うことができる。以上により、加工プログラム修正装置11Aは、加工面の品質を向上させることができるという効果を奏する。
According to the second embodiment, the machining program correction device 11A classifies the tool path group of the
実施の形態3.
図20は、実施の形態3にかかる加工システム1Bを示す図である。加工システム1Bは、CAM装置3と、加工プログラム修正装置11と、数値制御装置5と、工作機械7とを備える。実施の形態3では、上記の実施の形態1または2と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1または2とは異なる構成について主に説明する。
FIG. 20 is a diagram showing a
加工システム1Bは、実施の形態1にかかる加工プログラム修正装置11を備えることによって、加工面の品質向上が可能となるという効果を奏する。なお、加工システム1Bは、実施の形態2にかかる加工プログラム修正装置11Aを備えるものであっても良い。
By including the machining
加工システム1Bは、加工プログラム修正装置11,11Aを有する構成に代えて、CAM装置3または数値制御装置5により実施の形態1または2と同様の加工プログラム方法を実現しても良い。この場合も、加工システム1Bは、加工面の品質向上が可能となる。
The
次に、実施の形態1または2の加工プログラム修正装置11,11Aを実現するハードウェアについて説明する。図21は、実施の形態1または2の加工プログラム修正装置11,11Aを実現するハードウェアの構成例を示す図である。
Next, hardware that implements the machining
加工プログラム修正装置11,11Aの要部は、プロセッサ63とメモリ64とを有する処理回路61によって実現される。加工プログラム修正装置11の要部は、第1の特徴量算出部12、類似点算出部13および補正部14である。加工プログラム修正装置11Aの要部は、第2の特徴量算出部51、クラスタリング部52、第1の特徴量算出部12、類似点算出部13および補正部14である。
The main parts of the machining
入力部62は、加工プログラム修正装置11,11Aに対する入力信号を外部から受信する回路である。入力部62は、加工プログラム4を受信する。出力部65は、加工プログラム修正装置11,11Aで生成した信号を外部へ出力する回路である。出力部65は、修正加工プログラム15を出力する。表示部66は、情報を表示するディスプレイである。
The
プロセッサ63は、CPU(Central Processing Unit)である。プロセッサ63は、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはDSP(Digital Signal Processor)でも良い。メモリ64は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性または揮発性のメモリである。
The
プロセッサ63は、加工プログラム修正プログラムを実行する。加工プログラム修正プログラムは、加工プログラム修正装置11,11Aの要部を構成する各部として動作するための処理が記述されたプログラムである。加工プログラム修正プログラムは、メモリ64にあらかじめ格納される。プロセッサ63は、メモリ64に格納されている加工プログラム修正プログラムを読み出して実行することにより、加工プログラム修正装置11,11Aの要部を構成する各部として動作する。
The
加工プログラム修正プログラムは、メモリ64にあらかじめ格納されているものとしたがこれに限定されない。加工プログラム修正プログラムは、コンピュータシステムによる読み取りが可能とされた記憶媒体に書き込まれた状態で加工プログラム修正装置11,11Aのユーザに提供され、ユーザによってメモリ64にインストールされても良い。記憶媒体は、フレキシブルディスクである可搬型記憶媒体、あるいは半導体メモリであるフラッシュメモリでも良い。加工プログラム修正プログラムは、他のコンピュータあるいはサーバ装置から通信ネットワークを介してメモリ64へインストールされても良い。
Although it is assumed that the machining program modification program is stored in the
加工プログラム修正装置11,11Aは、工作機械7が加工中であるときに、リアルタイムで工具経路21を補正し、かつ修正加工プログラム15を生成する。加工プログラム修正装置11,11Aは、加工中以外において工具経路21の補正を行っても良く、加工中以外において修正加工プログラム15を生成しても良い。加工プログラム修正装置11,11Aは、補正された工具経路21を基に、工作機械7による加工をシミュレーションすることによって、加工性能を試験しても良い。
The machining
図22は、実施の形態1または2にかかる加工プログラム修正装置11,11Aが加工をシミュレーションする場合における動作手順を示すフローチャートである。ステップS71において、加工プログラム修正装置11,11Aは、プロセッサ63における加工のシミュレーションによって加工品のモデルを生成する。ステップS72において、加工プログラム修正装置11,11Aは、生成されたモデルをメモリ64に記憶する。
FIG. 22 is a flowchart showing an operation procedure when the machining
ステップS73において、加工プログラム修正装置11,11Aは、プロセッサ63でのモデルのレンダリングによって加工品の画像を生成する。ステップS74において、加工プログラム修正装置11,11Aは、表示部66にて画像を表示する。以上により、加工プログラム修正装置11,11Aは、図22に示す手順による動作を終了する。ユーザは、表示された画像をCADモデル2と比較することによって、実際の加工を行う前に、補正された工具経路21を検証することができる。
In step S73, the processing
以上の各実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。各実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。各実施の形態の構成同士が適宜組み合わせられても良い。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、各実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。 The configurations shown in each of the embodiments above are examples of the contents of the present disclosure. The configuration of each embodiment can be combined with other known techniques. The configurations of each embodiment may be combined as appropriate. It is possible to omit or change a part of the configuration of each embodiment without departing from the gist of the present disclosure.
1,1B 加工システム、2 CADモデル、3 CAM装置、4 加工プログラム、5 数値制御装置、6 制御信号、7 工作機械、8 駆動部、9 工具、10 被加工物、11,11A 加工プログラム修正装置、12 第1の特徴量算出部、13 類似点算出部、14 補正部、15 修正加工プログラム、20,20A 目標形状、21,21-1,21-2,21-3,21-4,21-5,21-6 工具経路、22,22i,22(i-1) 指令点、23 始点、24i 移動量、25 終点、26 対象経路、27 隣接経路、31,32,33,34,35,36,56-1,56-2,56-3,56-4,56-5,56-6 点、40 対象指令点、41 類似点、42 直線、43 類似点ルート、44 平滑化ルート、45 補正点、46 平面、47 矢印、51 第2の特徴量算出部、52 クラスタリング部、53 重心位置、54 主成分、55 工具経路長、57-1,57-2 領域、58-1 第1のクラスター、58-2 第2のクラスター、61 処理回路、62 入力部、63 プロセッサ、64 メモリ、65 出力部、66 表示部、PS,PS1,PS2 加工面。 1, 1B machining system, 2 CAD model, 3 CAM device, 4 machining program, 5 numerical control device, 6 control signal, 7 machine tool, 8 drive unit, 9 tool, 10 workpiece, 11, 11A machining program correction device , 12 first feature calculation unit, 13 similarity calculation unit, 14 correction unit, 15 correction processing program, 20, 20A target shape, 21, 21-1, 21-2, 21-3, 21-4, 21 -5, 21-6 Tool path, 22, 22i, 22 (i-1) Command point, 23 Start point, 24i Movement amount, 25 End point, 26 Target path, 27 Adjacent path, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 56-1, 56-2, 56-3, 56-4, 56-5, 56-6 points, 40 Target command point, 41 Similar points, 42 Straight line, 43 Similar points route, 44 Smoothing route, 45 Correction point, 46 Plane, 47 Arrow, 51 Second feature calculation unit, 52 Clustering unit, 53 Center of gravity position, 54 Principal component, 55 Tool path length, 57-1, 57-2 Region, 58-1 First Cluster, 58-2 Second cluster, 61 Processing circuit, 62 Input section, 63 Processor, 64 Memory, 65 Output section, 66 Display section, PS, PS1, PS2 Machining surface.
Claims (9)
前記工作機械の制御周期における前記工具の位置を示す指令点について、前記工具経路上における前記指令点の特徴を表す第1の特徴量を求める第1の特徴量算出部と、
前記工具経路の進行方向とは異なる方向に並ぶ複数の前記工具経路から、補正を行う対象経路と、前記対象経路と隣り合う隣接経路とを抽出し、前記対象経路の前記指令点の前記第1の特徴量と前記隣接経路の前記指令点の前記第1の特徴量とを基に、前記対象経路の前記指令点に類似する前記指令点である類似点を前記隣接経路の複数の前記指令点の中から求める類似点算出部と、
前記類似点を基に前記対象経路を補正する補正部と、
を備え、
前記類似点算出部は、前記対象経路の前記指令点の前記第1の特徴量と前記隣接経路の前記指令点の前記第1の特徴量との違いを表す距離誤差が最小となる前記対象経路の前記指令点と前記隣接経路の前記指令点との対応付けを求めることによって、前記類似点を求めることを特徴とする加工プログラム修正装置。 A machining program correction device that corrects a machining program for machining by the machine tool by correcting a tool path that is a path for moving a tool by the machine tool,
a first feature amount calculation unit that calculates a first feature amount representing a feature of the command point on the tool path with respect to a command point indicating the position of the tool in a control cycle of the machine tool;
A target route to be corrected and an adjacent route adjacent to the target route are extracted from the plurality of tool routes arranged in a direction different from the direction of travel of the tool route, and the first target route of the command point of the target route is extracted. Based on the feature quantity of the command point of the adjacent route and the first feature quantity of the command point of the adjacent route, the similarity point, which is the command point similar to the command point of the target route, is determined from the plurality of command points of the adjacent route. a similarity calculation unit that calculates from among;
a correction unit that corrects the target route based on the similarities;
Equipped with
The similarity calculation unit calculates the target route such that a distance error representing a difference between the first feature of the command point of the target route and the first feature of the command point of the adjacent route is minimized. A machining program correction apparatus characterized in that the similarities are determined by determining the correspondence between the command points of the adjacent route and the command points of the adjacent route .
被加工物を加工するための工具経路群を、前記第2の特徴量に基づいて複数のクラスターに分類するクラスタリング部と、をさらに備え、
前記類似点算出部は、前記クラスターごとに前記対象経路と前記隣接経路とを抽出することによって前記類似点を求め、
前記補正部は、前記クラスターごとに前記対象経路を補正することを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の加工プログラム修正装置。 a second feature calculation unit that calculates a second feature representing the feature of the tool path;
further comprising a clustering unit that classifies a group of tool paths for machining a workpiece into a plurality of clusters based on the second feature amount ,
The similarity calculating unit calculates the similarities by extracting the target route and the adjacent route for each cluster,
The machining program correction device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the correction unit corrects the target path for each cluster.
制御周期における前記工具の位置を示す指令点について、前記工具経路上における前記指令点の特徴を表す第1の特徴量を求めるステップと、
前記工具経路の進行方向とは異なる方向に並ぶ複数の前記工具経路から、補正を行う対象経路と、前記対象経路と隣り合う隣接経路とを抽出するステップと、
前記対象経路の前記指令点の前記第1の特徴量と前記隣接経路の前記指令点の前記第1の特徴量とに基づいて、前記対象経路の前記指令点に類似する前記指令点である類似点を前記隣接経路の複数の前記指令点の中から求めるステップと、
前記類似点を基に前記対象経路の前記指令点を補正することによって前記対象経路を補正するステップと、
を含み、
前記対象経路の前記指令点の前記第1の特徴量と前記隣接経路の前記指令点の前記第1の特徴量との違いを表す距離誤差が最小となる前記対象経路の前記指令点と前記隣接経路の前記指令点との対応付けを求めることによって、前記類似点を求めることを特徴とする加工プログラム修正方法。 A machining program modifying method in which a machining program modifying device modifies a machining program for machining using the tool by correcting a tool path that is a path for moving a tool with respect to a workpiece, the method comprising:
for a command point indicating the position of the tool in a control cycle, obtaining a first feature amount representing a feature of the command point on the tool path;
extracting a target route to be corrected and an adjacent route adjacent to the target route from a plurality of the tool routes arranged in a direction different from a direction of travel of the tool route;
Based on the first feature of the command point of the target route and the first feature of the command point of the adjacent route, the command point is similar to the command point of the target route. finding a point from among the plurality of command points on the adjacent route;
correcting the target route by correcting the command point of the target route based on the similarities;
including;
The command point of the target route and the adjacent one where the distance error representing the difference between the first feature of the command point of the target route and the first feature of the command point of the adjacent route is minimum. A method for modifying a machining program, characterized in that the similarity is determined by determining a correspondence between the route and the command point .
生成された前記加工プログラムを修正する請求項1から7のいずれか1つに記載の加工プログラム修正装置と、
修正された前記加工プログラムを基に被制御機器を制御する数値制御装置と、
を備えることを特徴とする加工システム。 a machining program generation device that generates a machining program;
The machining program modification device according to any one of claims 1 to 7 , which modifies the generated machining program;
a numerical control device that controls a controlled device based on the modified machining program;
A processing system characterized by comprising:
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