JP2021505990A - ツールパス仮想化および最適化システム、方法および装置 - Google Patents
ツールパス仮想化および最適化システム、方法および装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021505990A JP2021505990A JP2020528331A JP2020528331A JP2021505990A JP 2021505990 A JP2021505990 A JP 2021505990A JP 2020528331 A JP2020528331 A JP 2020528331A JP 2020528331 A JP2020528331 A JP 2020528331A JP 2021505990 A JP2021505990 A JP 2021505990A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting tool
- tool
- toolpath
- machine
- optimized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
- G05B19/4163—Adaptive control of feed or cutting velocity
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35012—Cad cam
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35097—Generation of cutter path, offset curve
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49372—Optimize toolpath pattern for a given cutting layer, mounting sequence
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
Description
V1=|P2−P1|/|TE2−TE1|ここで、スカラー値V1は、対応するTE1に関するPivot1の速度である。
より一般的には、以下が定義される。
対応するTEj(j=l、2、..n−l)に対するPivotjの速度 Vj=|Pj+1−Pj|/|TEj+1−TEj|
Aj=(Vj+i−Vj)/(|TEj+2−TEj|)ここで、Aj=対応するTEjに対するPivotjの加速度
Jj=(Aj+i−Aj)/(|TEj+3−TEj|)ここで、Jj=対応するTEjに対するPivotjのジャーク
Qj=Ajωj、ここでQjの長さはスカラー値Ajと等しい。これは、ツール端部TEjに対するピボット点Pjの相対加速度の視覚的測定値として表示される(Pjが付される)。
|TEj+1−TEj|がゼロであれば、|Pj+1−Pj|はゼロでない(そうしないと、CLがダブルで生成され、サイクルツールパスには役に立たなくなる)。そのような場合、Vjには規定の最大フルスケール値VjMAXが割り当てられる。
Claims (14)
- コンピュータ支援製造(CAM)システムにおいて最適化されたツールパスを決定するための方法において、前記最適化されたツールパスは、ワークピースの一部に関連付けられたツールパスを含み、前記最適化されたツールパスは、コンピュータ数値制御(CNC)マシン用に構成され、前記方法が:
CNCマシンの切削ツールに関するパラメータのセットを決定するステップであって、前記パラメータのセットは、ピボット、速度、加速度、およびジャークを含み、前記決定はCNCマシンの切削ツールの運動学的特性とツールパスに基づいており、前記切削ツールの運動学的特性は、関連するツール端部、ツール長、およびツール軸に基づいている、ステップと;
マシン操作を実行するための切削ツールの位置決めおよび切削ツールの移動を決定するステップであって、前記切削ツールの位置決めおよび切削ツールの移動の決定は、前記CNCマシンに関連する決定されたパラメータのセットに基づく、ステップと;
前記CNCマシンと前記切削ツールの能力に基づいて、前記切削ツールの位置決めと切削ツールの移動の能力チェックを実行するステップと;
実行された能力チェックに基づいて、前記切削ツールの矛盾のない動きを有する最適化されたツールパスを決定し、前記パラメータのセットの1つ以上を調整するステップであって、前記最適化されたツールパスは、前記切削ツールのジャークが閾値より下であることに基づく、ステップと;
前記CNCマシンでマシン操作を生成するために前記決定された最適化されたツールパスを伝送するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1の方法がさらに、
製造および部品仕上げの品質に関する正確な表示を提供するステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1の方法において、前記ピボットは、ツール端部、切削ツールの長さ、および切削ツールの軸方向の傾きに基づいて決定されることを特徴とする方法。
- 請求項1の方法において、ピボットの変位は、現在のピボットと以前のピボットの差であることを特徴とする方法。
- 請求項4の方法において、ツール端部の変位は、現在のツール端部と以前のツール端部の間の差であることを特徴とする方法。
- 請求項5の方法において、前記速度は、ピボットの変位とツール端部の変位の長さの比率に基づいて決定されることを特徴とする方法。
- 請求項1の方法において、最適化のルールのセットは、ツール速度を最小化するルールのセット;ツールのジャークを最小化するルールのセット;およびツールの加速度を最小化するルールのセットのうちの1以上であることを特徴とする方法。
- 請求項1の方法がさらに、CNCマシンによって、前記生成されたマシン操作を実行するステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項8の方法において、前記CNCマシンによって、前記生成されたマシン操作を実行するステップは、最適化されたツールパスの成功した決定に基づくことを特徴とする方法。
- プロセッサおよびアドレス指定可能メモリを具え、前記プロセッサが、
コンピュータ数値制御(CNC)マシンに関連するパラメータのセットを決定するステップであって、前記パラメータのセットは、ピボット、速度、加速度、およびジャークを含み、前記決定は、CNCマシンの切削ツールとツールパスの運動学的特性に基づいており、前記切削ツールの運動学的特性は、関連するツール端部、ツール長、およびツール軸に基づいている、ステップと;
マシン操作を実行するための切削ツールの位置決めおよび切削ツールの移動を決定するステップであって、前記切削ツールの位置決めおよび切削ツールの移動の決定は、CNCマシンに関連する前記決定されたパラメータのセットに基づく、ステップと;
前記CNCマシンと前記切削ツールの能力に基づいて、前記切削ツールの位置決めと切削ツールの移動の能力チェックを実行するステップと;
実行された能力チェックに基づいて、前記切削ツールの矛盾のない動きを有する最適化されたツールパスを決定し、前記パラメータのセットのうちの1以上を調整するステップであって、前記最適化されたツールパスは、前記切削ツールのジャークが閾値より下であることに基づく、ステップと;
前記CNCマシンでマシン操作を生成するために、前記決定された最適化されたツールパスを伝送するステップと、を行うように構成された装置。 - 請求項10の装置において、前記プロセッサはさらに、
製造および部品仕上げの品質に関する正確な表示を提供するステップを行うことを特徴とする装置。 - 請求項10の装置において、前記プロセッサはさらに、
CNCマシンによって、前記生成されたマシン操作を実行させるステップを行うことを特徴とする方法。 - それぞれがプロセッサおよびアドレス指定可能メモリを有する仮想マシンツールパス最適化コンポーネントおよび位置決め動作コンポーネントを有するコンピュータ支援製造(CAM)システムにおいて;
前記位置決め動作コンポーネントプロセッサが:
コンピュータ数値制御(CNC)マシンに関連するパラメータのセットを決定するステップであって、このパラメータのセットは、ピボット、速度、加速度、およびジャークを含み、前記決定は、CNCマシンの切削ツールの運動学的特性とツールパスに基づいており、前記切削ツールの運動学的特性は、関連するツール端部、ツール長、およびツール軸に基づいている、ステップと;
マシン操作を実行するための切削ツールの位置決めおよび切削ツールの移動を決定するステップであって、前記切削ツールの位置決めおよび切削ツールの移動の決定は、CNCマシンに関連する決定されたパラメータのセットに基づく、ステップと
を行うように構成され;
仮想マシンツールパス最適化コンポーネントプロセッサは:
前記CNCマシンと切削ツールの能力に基づいて、前記切削ツールの位置決めおよび切削ツールの移動の能力チェックを実行するステップと、実行された機能チェックに基づいて、切削ツールの矛盾のない動きを有する最適化されたツールパスを決定し、前記パラメータのセットのうちの1以上を調整するステップであって、前記最適化されたツールパスは、前記切削ツールのジャークが最大閾値より下であることに基づく、ステップと;
前記CNCマシンでマシン操作を生成するために決定された最適化ツールパスを伝送するステップとを行うように構成されていることを特徴とするCAMシステム。 - 請求項16のCAMシステムにおいて、
ツールパス仮想化および最適化システムを具え、当該ツールパス仮想化および最適化システムは、
CAMシステムに最適化されたツールパスを決定するように構成され、この最適化されたツールパスは、ワークピースの一部に関連するツールパスを含み、前記最適化されたツールパスはCNCマシン用に構成されていることを特徴とするCAMシステム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762595505P | 2017-12-06 | 2017-12-06 | |
US62/595,505 | 2017-12-06 | ||
PCT/US2018/064330 WO2019113370A1 (en) | 2017-12-06 | 2018-12-06 | Systems, methods, and devices for toolpath virtualization and optimization |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021505990A true JP2021505990A (ja) | 2021-02-18 |
JP2021505990A5 JP2021505990A5 (ja) | 2021-11-11 |
JP7011064B2 JP7011064B2 (ja) | 2022-01-26 |
Family
ID=66658012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020528331A Active JP7011064B2 (ja) | 2017-12-06 | 2018-12-06 | ツールパス仮想化および最適化システム、方法および装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10877463B2 (ja) |
EP (1) | EP3721304A4 (ja) |
JP (1) | JP7011064B2 (ja) |
CN (1) | CN111819504B (ja) |
WO (1) | WO2019113370A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7157886B1 (ja) | 2022-02-14 | 2022-10-20 | Dmg森精機株式会社 | 情報処理装置、工作機械および情報処理プログラム |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7087316B2 (ja) * | 2017-09-27 | 2022-06-21 | オムロン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
CN114245884A (zh) * | 2019-07-26 | 2022-03-25 | 赫克斯冈技术中心 | 用于计算机数控加工刀具的优化 |
EP4332701A1 (de) * | 2022-08-30 | 2024-03-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Systeme und verfahren zur unterstützung eines bearbeitungsprozesses |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008117032A (ja) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Sodick Co Ltd | 加工制御装置およびそのプログラム |
JP2009521028A (ja) * | 2005-12-22 | 2009-05-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 位置案内されながら通過されるべきラフ軌道の算定方法 |
JP2013030101A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Shin Nippon Koki Co Ltd | 数値制御装置 |
US20170308057A1 (en) * | 2014-10-31 | 2017-10-26 | Cloudbased Industry 4.0 Technologies Ag | Computer-implemented method for part analytics of a workpiece machined by at least one cnc machine |
JP2018151736A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | ファナック株式会社 | 数値制御装置及びcad/cam−cnc統合システム |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6782306B2 (en) * | 1999-12-16 | 2004-08-24 | Siemens Energy & Automation | Motion control system and method utilizing spline interpolation |
US7450127B2 (en) * | 2005-03-23 | 2008-11-11 | Hurco Companies Inc. | Method of tolerance-based trajectory planning |
EP1839806B1 (en) * | 2006-03-27 | 2009-04-29 | Fanuc Ltd | Automatic tool changing method and device for machine tool controlled by numerical controller |
CN101493686B (zh) * | 2009-02-26 | 2010-07-28 | 上海交通大学 | 刀具模态参数不确定的曲面五轴数控工艺参数优化方法 |
CN101859126B (zh) * | 2010-04-30 | 2011-11-16 | 西北工业大学 | 五坐标数控加工刀具路径转换方法 |
US8423172B2 (en) * | 2010-05-21 | 2013-04-16 | Flow International Corporation | Automated determination of jet orientation parameters in three-dimensional fluid jet cutting |
CN102331749B (zh) * | 2010-07-15 | 2013-06-05 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种数控加工工艺参数优化方法 |
CN102411334B (zh) * | 2011-10-10 | 2013-11-20 | 上海交通大学 | 插铣刀具路径优化方法 |
GB201204908D0 (en) * | 2012-03-21 | 2012-05-02 | Delcam Plc | Method and system for testing a machine tool |
WO2013192219A2 (en) * | 2012-06-19 | 2013-12-27 | D.P. Technology Corp. | Cam integrated cnc control of machines |
US9104192B2 (en) * | 2012-06-27 | 2015-08-11 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | System and method for controlling machines according to pattern of contours |
US9164503B2 (en) * | 2012-07-13 | 2015-10-20 | The Boeing Company | Method of optimizing toolpaths using medial axis transformation |
WO2016065491A1 (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-06 | Cloudbased Industry 4.0 Technologies Ag | Method for optimizing the productivity of a machining process of a cnc machine |
CN104615084B (zh) * | 2015-01-23 | 2017-04-12 | 大连理工大学 | 加工进给速度优化的刀轨曲线轮廓误差补偿方法 |
-
2018
- 2018-12-06 US US16/212,466 patent/US10877463B2/en active Active
- 2018-12-06 JP JP2020528331A patent/JP7011064B2/ja active Active
- 2018-12-06 WO PCT/US2018/064330 patent/WO2019113370A1/en unknown
- 2018-12-06 CN CN201880079049.7A patent/CN111819504B/zh active Active
- 2018-12-06 EP EP18887012.5A patent/EP3721304A4/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009521028A (ja) * | 2005-12-22 | 2009-05-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 位置案内されながら通過されるべきラフ軌道の算定方法 |
JP2008117032A (ja) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Sodick Co Ltd | 加工制御装置およびそのプログラム |
JP2013030101A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Shin Nippon Koki Co Ltd | 数値制御装置 |
US20170308057A1 (en) * | 2014-10-31 | 2017-10-26 | Cloudbased Industry 4.0 Technologies Ag | Computer-implemented method for part analytics of a workpiece machined by at least one cnc machine |
JP2018151736A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | ファナック株式会社 | 数値制御装置及びcad/cam−cnc統合システム |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7157886B1 (ja) | 2022-02-14 | 2022-10-20 | Dmg森精機株式会社 | 情報処理装置、工作機械および情報処理プログラム |
JP2023117540A (ja) * | 2022-02-14 | 2023-08-24 | Dmg森精機株式会社 | 情報処理装置、工作機械および情報処理プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190171189A1 (en) | 2019-06-06 |
WO2019113370A8 (en) | 2020-07-02 |
EP3721304A1 (en) | 2020-10-14 |
WO2019113370A1 (en) | 2019-06-13 |
JP7011064B2 (ja) | 2022-01-26 |
CN111819504B (zh) | 2023-10-10 |
US10877463B2 (en) | 2020-12-29 |
CN111819504A (zh) | 2020-10-23 |
EP3721304A4 (en) | 2021-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7011064B2 (ja) | ツールパス仮想化および最適化システム、方法および装置 | |
JP5458115B2 (ja) | 加工経路生成方法及びその装置 | |
Altintas | Virtual high performance machining | |
KR101889889B1 (ko) | 기어 절삭 기계를 제어하는 방법 및 기어 절삭 기계 | |
JP2019188558A (ja) | 工具選定装置及び機械学習装置 | |
She et al. | Postprocessor development of a five-axis machine tool with nutating head and table configuration | |
Zhang et al. | Design and development of an in situ machining simulation system using augmented reality technology | |
JP6914452B1 (ja) | 数値制御装置、および機械学習装置 | |
CN113905855B (zh) | 运动规划图生成用户界面、***、方法和规则 | |
Rivière-Lorphèvre et al. | Cutting force prediction in robotic machining | |
CN108693831B (zh) | 模拟装置、程序生成装置、控制装置及计算机的显示方法 | |
US20220342381A1 (en) | Managing a machine tool method, for example method of mapping toolpath data and machine code, a control device, and a machine tool | |
US20220395985A1 (en) | Information processing apparatus, information processing method, display apparatus, display method, robot system, article production method, program, and storage medium | |
JP2022041159A (ja) | 数値制御システム及び干渉チェック方法 | |
He et al. | A haptic virtual turning operation system | |
US20190079489A1 (en) | Machining simulation apparatus | |
JP7391255B1 (ja) | 情報処理装置および制御プログラム | |
US20230305512A1 (en) | Managing a postprocessor for machining with a machine tool method, computer system, and machine tool | |
EP4194155A1 (en) | Techniques for robotic workcell design | |
JP7422906B1 (ja) | 加工制御装置、加工制御装置の制御方法およびプログラム | |
Rauch et al. | Five-axis machining: technologies and challenges | |
Arshad et al. | Flank wear simulation of a virtual end milling process | |
ZERGANE et al. | G-CODE GENERATION FOR MACHININING SPUR GEAR IN CNC MACHINES USING THE IMACHINING STRATEGY. | |
Petousis et al. | A virtual reality system for the determination of critical machining-process parameters | |
Brecher et al. | Numerical Controllers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210929 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210929 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210929 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7011064 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |