Polygonzugführung

Polygonzugführung bezeichnet die Führung eines Objekts oder Werkzeugs entlang einer polygonalen Kontur. Eine polygonale Kontur besteht aus einer Folge geradliniger Abschnitte, die durch Eckpunkte verbunden sind. Die Bewegung erfolgt typischerweise segmentweise über die einzelnen Abschnitte, wobei an Übergängen zwischen den Abschnitten geeignete Kontinuitäts- und Geschwindigkeitsregeln angewendet werden.

Anwendungen: In der Fertigungstechnik wird die Polygonzugführung häufig zur Konturführung von Werkzeugen in CNC-Fräsen, Bohren oder Lasermaschinen eingesetzt. Auch Roboterarme, Zeichenmaschinen und Druckmaschinen folgen polygonalen Wegen, um komplexe Konturen abzubilden oder zu manipulieren. In der digitalen Fertigung dient sie als praktische Approximation glatter Kurven durch eine Folge von Geraden.

Prinzipien: Der Weg wird als Sequenz von Wegpunkten beschrieben. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten erfolgt eine lineare Interpolation. Zur Glättung und zur Kontrolle von Mechanik spielt die Geschwindigkeit eine Rolle; übliche Modelle verwenden trapezförmige oder S-Kurve-Profile, um Beschleunigungen und Ruckkräfte zu begrenzen. Gegebenenfalls werden Eckpunkte abgerundet oder verlegt, um die Kontinuität der Bewegung sicherzustellen.

Vorteile und Einschränkungen: Die Polygonzugführung ist einfach zu programmieren und umzusetzen und erlaubt eine präzise Abgrenzung von Konturen mit geraden Abschnitten. Sie liefert jedoch weniger glatte Ergebnisse bei stark gekrümmten Konturen und kann mehr Segmente erfordern, was Rechen- und Steuerungsaufwand erhöht. Für hohe Glätte werden oft alternative Interpolationsformen wie Kreisbögen oder Splines eingesetzt.

Siehe auch: Polylinie, lineare Interpolation, G-Code, Werkzeugpfad.