G - Physics – 05 – B
Patent
G - Physics
05
B
G05B 19/409 (2006.01)
Patent
CA 2175594
A method and system for interactive operation of computer-controllable machines, e.g., machine tools. The method involves processing real-time operator input commands, machine operating state data, and machine operating objective data to select a series of predefined operating modes. This allows the operator substantial control over how the operating objectives are acheived. The system runs on a suitably programmed microprocessor and includes a manual input device for real-time operating commands, means for storing data representing operating objectives for the machine, means to provide feedback as to the actual state of machine operation, and means to generate control commands based on sets of available operating modes. To assure rapid system response, the operating objective data is partitioned according to a logical scheme, and a subset of the data is used in determining the operating constraints, on the basis of affinity with the operating state feedback data. In a machine tool application, a geometric model of the part to be machined is created which defines the part in terms of a plurality of part boundaries. The partitioning involves a set of cells, each containing a predetermined maximum number of part boundaries. The position of the cutting tool is determined by identifying the cell corresponding to the tool location at a given time, and the part boundaries associated with the identified cell are used in computing collision avoidance commands to assure proper cutting of the part. A graphical display of machine operation compared to the operating objectives may also be provided, along with means to record and process a sequence of machine operating commands for subsequent playback to control repetitive machine operation.
Procédé et système d'exploitation interactive de machines commandées par ordinateur telles que des machines-outils. Le procédé consiste à traiter des instructions introduites en temps réel par l'opérateur, des données d'état d'exploitation de la machine, et des données d'objectif d'exploitation de la machine, afin de sélectioner une série de modes d'exploitation prédéterminés. L'opérateur peut donc sensiblement intervenir dans la réalisation des objectifs d'exploitation. Ledit système exploite un microprocesseur programmé de manière appropriée et comprend un dispositif d'entrée manuelle pour les instructions d'exploitation en temps réel, une unité de stockage de données représentant les objectifs d'exploitation de la machine, une unité assurant un retour de données concernant l'état réel de l'exploitation de la machine, et une unité de production d'instructions de commande en fonction des groupes de modes d'exploitation disponibles. Afin d'assurer une réponse rapide de la part du système, les données d'objectif d'exploitation sont cloisonnées en fonction d'un schéma logique, et un sous-ensemble de ces données est utilisé pour déterminer les contraintes d'exploitation en fonction de l'affinité vis-à-vis des données d'état d'exploitation en retour. Dans le cas d'une application aux machines-outils, on crée un modèle géométrique de la pièce à usiner, ledit modèle définissant la pièce au moyen de plusieurs limites. Le cloisonnement met en oeuvre un ensemble de cellules dont chacune renferme un nombre maximal prédéterminé de limites de la pièce. On détermine la position de l'outil de coupe en identifiant la cellule correspondant à la position de l'outil à un instant donné, et on utilise les limites associées à la cellule ainsi identifiée dans le calcul d'instructions d'évitement de collision destinées à assurer un usinage correct de la pièce. On a également prévu un affichage graphique de l'exploitation de la machine en comparaison avec les objectifs d'exploitation, ainsi qu'une unité d'enregistrement et de traitement d'une séquence d'instructions d'exploitation de la machine, que l'on peut relire ultérieurement afin de gérer le fonctionnement répétitif de la machine.
Hong Jiawei
Pavlakos Elias
Tan Xiaonan
Cimplus Inc.
Ridout & Maybee Llp
LandOfFree
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