[发明专利]具有自动安全重定位的机床系统控制

权利要求书

1.一种用于将机床系统的三维工作空间内的刀具从当前位置自动重定位至目标位置的方法，所述方法包括步骤：

(A)通过根据需要调整退回向量以使得所述退回向量对应于所述刀具在保持处于所述机床系统的所述工作空间内的情况下朝着退回平面的移动，基于所述退回向量计算所述刀具从所述当前位置至所述退回平面中的退回位置的至少一个退回动作；

(B)通过根据需要调整作为切入向量的反向量的运动向量以使得所述运动向量对应于所述刀具在保持处于所述机床系统的所述工作空间内的情况下朝着所述退回平面的移动，基于所述运动向量计算所述刀具从所述目标位置至所述退回平面中的切入位置的至少一个切入动作；以及

(C)将所述刀具从所述当前位置移动至所述退回位置以及从所述切入位置移动至所述目标位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机床系统包括五轴机床。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述退回平面平行于对应于所述目标位置的坐标系的xy平面。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述退回平面限定在将所述刀具从所述切入位置向所述目标位置移动之前所述刀具距零件的期望安全距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，计算至少一个退回动作的步骤还包括步骤：当沿所述退回向量的移动不会导致所述刀具在保持处于所述机床系统的所述工作空间内的情况下被重定位至所述退回平面中的所述退回位置时，确定沿所述退回向量的移动是否会导致将所述刀具重定位到检查平面中或检查平面上方的退回位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，计算至少一个切入动作的步骤还包括步骤：当沿所述运动向量的移动不会导致所述刀具在保持处于所述机床系统的所述工作空间内的情况下被重定位至所述退回平面中的所述切入位置时，确定沿所述运动向量的移动是否会导致将所述刀具重定位到检查平面中的切入位置。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述检查平面限定在将所述刀具从所述切入位置向所述目标位置移动之前所述刀具距所述零件的次级期望安全距离。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，除非由所述机床系统的用户另外指定，否则所述检查平面对应于当所述刀具处于所述目标位置时所述刀具的端部占据的平面。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述计算至少一个切入动作的步骤还包括步骤：如果沿所述运动向量的移动不会导致所述刀具被重定位至所述检查平面中或所述检查平面上方的切入位置，则生成错误信息。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述退回向量和所述切入向量二者的默认向量对应于沿所述刀具的旋转中心从所述刀具的端部纵向延伸的刀具向量。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，用于所述切入向量的所述默认向量为当所述刀具处于所述目标位置时的所述刀具向量。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述切入向量是在由所述机床系统执行的零件程序中的缓冲器关命令中相对于对应于所述目标位置的坐标系指定的。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述刀具从起始位置重定位至所述当前位置的步骤。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，重定位所述刀具的步骤包括步骤：计算初始动作序列以在所述当前位置处对所述刀具进行重定向，其中所述刀具与零件之间具有最大间隙。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，计算初始动作序列的步骤包括步骤：计算所述刀具沿刀具向量到机器限制的动作，所述机器限制在一个方向上限定所述三维工作空间的外边界。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述计算初始动作序列的步骤还包括步骤：计算所述刀具沿所述机器限制到第二机器限制的动作。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，重定位所述刀具的步骤包括步骤：计算所述刀具的与对应于所述目标位置的坐标系中的所述起始位置相对应的第一取向；计算所述刀具的对应于所述坐标系中的所述当前位置的第二取向；以及将所述刀具从所述第一取向重定向至所述第二取向。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算步骤使用公共算法来调整所述退回向量以及调整所述运动向量。