DE69737913T2

DE69737913T2 - Gerät und verfahren zur eingabe von daten fuer ein biegemodell zur blecherzeugung

Info

Publication number: DE69737913T2
Application number: DE69737913T
Authority: DE
Inventors: Kensuke Yorba Linda HAZAMA; Kalev Irvine KASK; Satoshi Newport Coast SAKAI; Moshe Edward Irvine SCHWALB
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1996-05-06
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2017-05-07
Also published as: US20060106757A1; DE69737913D1; WO1997042607A2; US20020038163A1; EP1038272B1; US7197372B2; US5971589A; EP1038272A2; US6327514B1; US7266419B2; WO1997042607A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Herstellung und der Produktion von Komponenten, wie beispielsweise Blechteilen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10 zum Verwalten und Verteilen von Design- und Herstellungsinformationen in einer Fabrik, mit dem Ziel, die Produktion von gebogenen Blechteilen zu erleichtern.
2. Informationen zum Hintergrund
Ein System und ein Verfahren, die jeweils dem voranstehend erwähnten Typ entsprechen, sind aus dem Dokument US-A-4.912.644 bekannt. Weitere relevante Hintergrundinformationen sind aus dem Dokument „Method for Understanding Drawing Attributes for 3D Models", im IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 37, Nr. 7, 1. Juli 1994, Seiten 99 bis 104, XP000455452, bekannt.
Herkömmlicherweise umfasst die Produktion von Blechteilen in einer progressiven Herstellungseinrichtung für Blech eine Reihe von Produktions- und Herstellungsphasen. Bei der ersten Phase handelt es sich um eine Designphase, während der ein Design eines Blechteils auf Basis der Spezifikationen eines Kunden entwickelt wird. Ein Kunde erteilt typischerweise einen Auftrag für ein bestimmtes Blechteil, das in der Einrichtung produziert werden soll. Der Auftrag des Kunden enthält für gewöhnlich die notwendigen Produkt- und Designinformationen, so dass das Teil in der Fabrik hergestellt werden kann. Diese Informationen können beispielsweise die geometrischen Abmessungen des Teils, das für das Teil erforderliche Material (beispielsweise Stahl, Edelstahl oder Aluminium), Informationen zu speziellen Formen, Größe der Serie, Lieferdatum und so weiter enthalten. Das durch den Kunden angeforderte Blechteil kann für eine große Bandbreite an verschiedenen Anwendungen produziert werden. So kann das produzierte Teil letztend lich als ein Außengehäuse für einen Computer, für einen Elektro-Schaltschrank, für eine Armlehne in einem Flugzeug oder als Teil einer Türverkleidung für ein Auto verwendet werden.
Während der Designphase kann ein Design eines Blechteils durch die Designabteilung der Herstellungseinrichtung unter Verwendung eines rechenunterstützten Konstruktions-(Computer Aided Design-CAD)Systems entwickelt werden. Auf Basis der Spezifikationen des Kunden kann mit Hilfe des CAD-Systems ein 2-dimensionales (2-D-)Modell des Blechteils durch einen Programmierer entwickelt werden. Typischerweise wird dem Kunden ein Entwurf zur Verfügung gestellt, der eine oder mehrere Zeichnungen des Teils und der wichtigen geometrischen Abmessungen des Teils enthält. Der Entwurf kann darüber hinaus auch jede beliebige spezielle Form oder eine Markierung, die in dem Teil enthalten sein soll, umfassen, ebenso wie die Position von Löchern oder anderen Typen von Öffnungen auf der/den Oberfläche(n) des Blechteils. Der Design-Programmierer verwendet diesen Entwurf oftmals, um ein 2-D-Modell in dem CAD-System zu entwickeln. Das 2-D-Modell kann eine Flachansicht und eine oder mehrere weitere perspektivische Darstellungen des Blechteils mit Informationen zu Biegelinien und/oder Abmessungsinformationen.
Bevor das eigentliche Biegen des Blechteils stattfindet, muss das Teil zunächst aus dem Ausgangsmaterial ausgestanzt und/oder ausgeschnitten werden. Computer Numerical Control („computerisierte numerische Steuerung")-(CNC) oder Numerical Control („Numerische Steuerung")-(NC)Systeme werden typischerweise für das Steuern und Betreiben von Stanzpressen und Plasma- oder Laserschneidemaschinen zum Verarbeiten des Ausgangsmaterials verwendet. Um die Verarbeitung des Ausgangsmaterials zu erleichtern, kann ein Computer-Aided Manufacturing-(„rechnerunterstützte Fertigung")-(CAM)System oder ein CAD/CAM-System durch einen Designprogrammierer verwendet werden, um einen Steuercode auf Basis des 2-D-Modells zu erzeugen. Der Steuercode kann ein Teil-Programm umfassen, das zu der Stanzpresse und/oder der Schneidemaschine importiert wird und durch diese verwendet wird, um das Blechteil aus dem Ausgangsmaterial auszustanzen oder auszuschneiden.
Bei der nächsten Phase in dem Produktionsprozess handelt es sich um eine Biegeplan-Phase. Während dieser Phase wird ein Biegeplan durch einen Biegestations-Bediener in dem Fertigungsbereich entwickelt. Der Bediener erhält normalerweise einen Entwurf oder eine 2-D-Zeichnung des Teils zusammen mit einem oder mehreren Mustern des ausgeschnittenen oder ausgestanzten Ausgangsmaterials. Mit diesen Materialien entwickelt der Biegestations-Bediener einen Biegeplan, der die zu verwendende Werkzeugausrüstung und die Abfolge von durchzuführenden Biegungen definiert. Die Biegestation kann CNC-Metallbiege-Maschinen, wie beispielsweise eine CNC-Abkantpresse umfassen, die den Bediener dazu befähigt, Daten einzugeben und auf Basis des Biegeplans einen Biegecode oder ein Biegeprogramm zu entwickeln.
Wenn der Biegeplan entwickelt ist, richtet der Bediener die Arbeitsstelle für ein anfängliches Testen der Biegeabfolge ein. Während dieser Testphase wird das ausgestanzte oder ausgeschnittene Material per Hand in die Abkantpresse geladen, und die Abkantpresse wird so bedient, dass sie die programmierte Abfolge von Biegungen an dem Werkstück durchführt. Der Bediener analysiert das endgültige gebogene Blechteil und prüft es auf seine Konformität mit der Spezifikation des Kunden. Auf Basis der Ergebnisse der anfänglichen Durchläufe der Abkantpresse kann der Bediener die Biegeabfolge durch Bearbeiten des Biegeprogramms modifizieren. Der Bediener kann der Designabteilung darüber hinaus auch eine Rückmeldung zuführen, so dass das Design des Blechteils auf angemessene Weise modifiziert werden kann. Weiteres Testen wird typischerweise so lange durchgeführt, bis das gebogene Blechteil mit den geforderten Designspezifikationen übereinstimmt.
Eine der abschließenden Phasen in dem Produktionsprozess ist die Biegephase. Nachdem der Biegeplan entwickelt und getestet worden ist, bereitet der Bediener die erforderliche Werkzeugausrüstung an der Biegestation vor und bedient die Abkantpresse auf Basis des Biegeplans und des gespeicherten Biegeprogramms oder des Biegecodes. Darüber hinaus wird eine Auftragskoordinierung durchgeführt, um sicherzustellen, dass die notwendige Menge an ausgestanztem oder ausgeschnittenem Ausgangsmaterial rechtzeitig an der Biegestation verfügbar ist, und dass andere Aufträge zu den angeforderten Lieferdaten abgeschlossen sind. Die Auftragskoordinierung kann durch einen Fertigungsbereich-Vorarbeiter während der frühen Phasen des Produktionsprozesses und/oder gleichzeitig während des gesamten Prozesses entwickelt oder modifiziert werden. Nachdem die endgültigen gebogenen Blechteile produziert worden sind, können die Teile anschließend zusammengebaut und für die Auslieferung an den Kunden verpackt werden.
Der voranstehend beschriebene Produktions- und Herstellungsprozess weist mehrere Mängel und Nachteile auf. Obgleich beispielsweise die Design- und Herstellungsdaten für jeden Auftrag eines Kunden normalerweise physisch (beispielsweise durch Papier in einem Aktenschrank) oder elektronisch (beispielsweise durch Speichern auf einer Platte oder einem Magnetband) archiviert werden, werden solche Daten normalerweise separat und nicht so leicht abrufbar gespeichert. Darüber hinaus nimmt in den meisten Fabrikumgebungen die Verteilung von Informationen zu wichtigen Aufträgen die Form eines Auftragsinformationsblattes oder eines Arbeitsblattes auf Papier an, das in der gesamten Fabrik verteilt wird. Als Ergebnis gehen Daten oftmals verloren oder werden beschädigt, und es erweist sich als schwierig, sowohl nach den Design- als auch nach den Herstellungsdaten, die sich auf einen vorhergehenden ähnlichen Arbeitsschritt beziehen, zu suchen.
Zusätzlich dazu geht aufgrund der uneffizienten Art und Weise, mit der Daten gespeichert werden, wertvolle Zeit bei dem Versuch verloren, die Design- und Herstellungsinformationen zu dem Fertigungsbereich und zu anderen Stationen in der gesamten Fabrik zu verteilen. Darüber hinaus geht auch eine beachtliche Menge an Herstellungszeit während des Entwickelns des Designplans und des Biegeplans für das Blechteil verloren, da die Entwicklung des Designplans und des Biegeplans für das Blechteil vorrangig durch den Designprogrammierer und den Biegestations-Bediener durchgeführt wird, und sich diese Aufgabe in einem starken Maße auf das Wissen, die Fertigkeiten und die Erfahrung eines Einzelnen stützt.
In den letzten Jahren wurden Entwicklungen und Versuche dahingehend unternommen, den herkömmlichen Blechteilherstellungsprozess zu verbessern und darüber hinaus die Effizienz des Gesamtprozesses zu verbessern. So hat beispielsweise die Verwendung und die Entwicklung des Erstellens von 2-D- und 3-D-Modellen in auf dem Markt erhältlichen CAD/CAM-Systemen den Produktionsprozess und die Modellierung von gebogenen Blechteilen erleichtert und verbessert. Nun können die Designprogrammierer und Bediener sowohl die 2-D-Darstellung als auch die 3-D-Darstellung verwenden, um die Geometrie des Teils besser zu verstehen und auf effizientere Weise ein Design und eine Biegecode-Abfolge eines Teils zu entwickeln. Die Fähigkeit, Daten elektronisch zu speichern und zu übertragen, hat den Informationsfluss von der Designabteilung zu den Stationen des Fertigungsbereiches ebenfalls verbessert. Mit der Weiterentwicklung von Computern und Datenkommunikationsnetzwerken ist es nicht länger erforderlich, einen Aktenschrank oder eine Akte mit alten Papierstreifen oder Magnetplatten zu durchsuchen.
Die Versuche der Vergangenheit haben es darüber hinaus nicht geschafft, die Entwicklung des Designplans und des Biegeplans für das Blechteil durch den Designprogrammierer und den Bediener der Produktionswerkstatt zu erleichtern. Während die Einführung der 2-D- und 3-D-Modellierungssysteme den Designer dazu befähigt hat, die Form und Geometrie des Teils zu verstehen, haben solche Systeme den Arbeitsaufwand, der durch den Designprogrammierer und den Bediener der Produktionswerkstatt zu bewältigen ist, nicht reduzieren können. So haben solche Systeme beispielsweise den Designprogrammierer nicht dazu befähigt, auf einfache Weise ein 2-D-CAD-Modell in eine 3-D-Darstellung umzuwandeln. Während zusätzlich dazu dem Bediener des Fertigungsbereiches 2-D- und/oder 3-D-Zeichnungen des Teils zur Verfügung gestellt werden können, um bei der Entwicklung des Biegeplans eine Hilfe zu geben, muss der Bediener die Anforderungen für die Werkzeugausrüstung und die Biegeabfolge immer noch manuell und/oder durch Experimentieren bestimmen und entwickeln.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht der voranstehenden Überlegungen wird die vorliegende Erfindung durch eine oder mehrere ihrer verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen und/oder spezifischen Leistungsmerkmale oder Sub-Komponenten davon bereitgestellt, um eine oder mehrere Aufgaben und Vorteile, wie beispielsweise diejenigen, die im Folgenden erwähnt werden, zu erfüllen.
Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verwalten und Verteilen von Design- und Herstellungsinformationen in einer Fabrik bereitzustellen, um die Produktion von Teilen, wie beispielsweise gebogenen Blechteilen, zu erleichtern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die den Verlust oder die Zerstörung von wichtigen Auftragsinformationen verhindern, und die die Effizienz und die Organisierung von gespeichertem Expertenwissen beispielsweise in einer progressiven Blechproduktionseinrichtung verbessern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum logischen Speichern von sowohl den Design- als auch den Herstellungsinformationen für jeden Auftrag eines Kunden bereitzustellen, so dass auf einfache Weise von einem beliebigen Bereich der Fabrik aus auf diese zugegriffen oder dieselben abgerufen werden können.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verwalten und Verteilen von Design- und Herstellungsinformationen bereitzustellen, wobei die Arbeitsschritt-Daten in einer zentralen Datenbank oder einem Dateienserver auf eine logische Art und Weise gespeichert werden, so dass diese von einem beliebigen Bereich der Fabrik aus gesucht und dieselben abgerufen werden können. Die Auftragsdaten können nicht nur die mit dem Auftrag verbundenen Design- und Herstellungsinformationen bereitstellen, sondern auch den tatsächlichen Biegecode für das Ausführen der erforderlichen Biegeoperationen liefern.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchsuchen der vorhergehenden Auftragsinformationen einschließlich der Design- und Herstellungsinformationen auf Basis von verschiedenen Suchkriterien bereitzustellen. Die Suchkriterien können beispielsweise die grundlegenden Merkmale und Eigenschaften des herzustellenden Blechteils enthalten, so dass die vorhergehenden Auftragsinformationen, die sich auf ein identisches oder ein ähnliches Teil beziehen, dafür verwendet werden können, die Gesamtherstellungszeit für zukünftigen Aufträge zu reduzieren.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das herkömmliche Auftragsinformationsblatt oder Arbeitsblatt aus Papier, das sich auf jeden Kundenauftrag bezieht, durch ein elektronisches Auftragsinformationsblatt zu ersetzen, auf das unmittelbar von jedem Ort aus in der Fabrik zugegriffen werden kann. Das elektronische Auf tragsinformationsblatt kann an jedem beliebigen Ort angezeigt werden und enthält wichtige Design- und Herstellungsinformationen, einschließlich einer 2-D- und/oder einer 3-D-Modellansicht des Teils, der Auswahl der Werkzeugausrüstung, der optimalen Biegeabfolge, der erforderlichen Zwischenspeicherungsinformationen und des Strichcodes beziehungsweise der mit dem Auftrag assoziierten Identifikationsnummer. Das elektronische Auftragsinformationsblatt kann darüber hinaus auch eine durch den Biegestationsbediener aufgezeichnete Audio- und/oder Videosequenz umfassen, um beispielsweise jede beliebigen speziellen Anweisungen oder Vorgehensweisen anzuzeigen, die hilfreich sind, wenn in der Zukunft derselbe Auftrag oder ein ähnlicher Auftrag erneut abgewickelt werden sollte.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Zeit zu reduzieren, die durch Analysieren einer Teil-Zeichnung in Anspruch genommen wird, indem computerisierte 2-D- und 3-D-Darstellungen des Blechteils geschaffen werden. Es können verschiedene Ansichtsmodi bereitgestellt werden, einschließlich eines 3-D-Kompaktansichts-Modus, eines 3-D-Drahtgitteransichts-Modus, eines 2-D-Flachansichts-Modus und eines orthografischen Ansichtsmodus. Darüber hinaus können auch verschiedene Ansichtsfunktionen wie beispielsweise Zoomen, Schwenken, Drehen und automatische Bemaßung bereitgestellt werden, um die Analyse des Blechteils zu erleichtern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die die Entwicklung des Designplans und des Biegeplans des Blechteils durch die Designprogrammierer und die Bediener der Produktionswerkstatt erleichtern. So ist es beispielsweise eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Designprogrammierer dazu zu befähigen, auf einfache Weise eine 3-D-Darstellung des Teils anhand eines vorhandenen 2-D-Modells zu entwickeln. Es ist darüber hinaus eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine grafische Benutzerschnittstelle bereitzustellen, um die Zeit zu verkürzen, die erforderlich ist, um den Biegeplan und den programmierten Biegecode zu entwickeln.
Die vorliegende Erfindung erfüllt die oben genannten Aufgaben durch Bereitstellen einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und eines Verfahrens gemäß Anspruch 10 zum Entwickeln eines Biegemodells eines in einer intelligenten Produktionseinrichtung herzustellenden Teils, das zu produzieren ist, wobei das Teil eine Vielzahl von Flächen und we nigstens eine Biegelinie enthält. Die Vorrichtung kann ein empfangendes System zum Empfangen von Ausgangs-Teil-Informationen, die sich auf das Teil beziehen, wobei die Ausgangs-Teil-Informationen Daten enthalten, die sich auf eine Darstellung des Teils in einem ersten vorgegebenen Koordinatenraum beziehen, umfassen. Darüber hinaus kann auch ein Flächenerfassungssystem zum Erfassen der Flächen des Teils auf Basis der Ausgangs-Teil-Informationen in dem ersten vorgegebenen Koordinatenraum bereitgestellt werden. Zusätzlich dazu kann die Vorrichtung ein Biegelinien-Identifizierungssystem zum Identifizieren wenigstens einer Biegelinie des Teils auf Basis der erfassten Flächen sowie ein System zum Erzeugen zusätzlicher Teil-Informationen, die sich auf das Teil beziehen und Daten enthalten, die sich auf eine Darstellung des Teils in einem zweiten vorgegebenen Koordinatenraum beziehen, durch Durchführen einer vorgegebenen Operation an jeder der durch das Flächen-Erfassungssystem erfassten Flächen, umfassen. Die vorgegebene Operation kann auf Basis von wenigstens der Ausgangs-Teil-Informationen und wenigstens einer durch das Biegelinie-Identifizierungssystem identifizierten Biegelinie durchgeführt werden.
Der erste vorgegebene Koordinatenraum kann einen 2-D-Koordinatenraum umfassen, und der zweite vorgegebene Koordinatenraum kann einen 3-D-Koordinatenraum umfassen, wobei die vorgegebene Operation eine Falt-Operation umfasst, die an den durch das Flächenerfassungssystem erfassten Flächen durchgeführt wird. Die Falt-Operation kann Drehen und Verschieben jeder der durch das Flächen-Erfassungssystem erfassten Flächen relativ zu wenigstens einer durch das Biegelinien-Identifizierungssystem identifizierten Biegelinie einschließen. Zusätzlich dazu können die Ausgangs-Teil-Informationen auch einen Biegewinkel-Betrag, der sich auf wenigstens eine Biegelinie des Teils bezieht, einschließen, wobei die Falt-Operation auf Basis des Biegewinkel-Betrages durchgeführt wird.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der erste vorgegebene Koordinatenraum einen 3-D-Koordinatenraum umfassen, und der zweite vorgegebene Koordinatenraum kann einen 2-D-Koordinatenraum umfassen, wobei die vorgegebene Operation eine Entfalt-Operation, die an den durch das Flächen-Erfassungssystem erfassten Flächen durchgeführt wird, umfasst. Die Entfalt-Operation kann Drehen und Verschieben jeder dieser durch das Flachen-Erfassungssystem erfassten Flächen relativ zu wenigstens einer durch das Biegelinien-Identifizierungssystem identifizierten Biegelinie einschließen. Zusätzlich dazu können die Ausgangs-Teil-Informationen einen Biegewinkel-Betrag enthalten, der sich auf wenigstens eine Biegelinie des Teils bezieht, wobei die Entfalt-Operation auf Basis des Biegewinkel-Betrages durchgeführt wird.
Das Teil, das zu produzieren ist, kann ein Blechteil umfassen, und die Daten, die sich auf die Darstellung des Teils in einem ersten vorgegebenen Koordinatenraum beziehen, können Koordinatendaten und/oder Vektorendaten einschließen. Darüber hinaus können die Flächen des Teils die Grundfläche(n) des Teils ebenso wie die gefalteten Flächen des Teils umfassen.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung können die Ausgangs-Teil-Informationen Daten umfassen, die sich auf eine Darstellung des Teils in einem 3-D-Koordinatenraum beziehen, und die Daten können Dicke-Daten des Teils in dem 3-D-Koordinatenraum einschließen.
Die Vorrichtung zum Entwickeln eines Biegemodells kann darüber hinaus auch ein System zum automatischen Beschneiden und Bereinigen, das eine Operation des automatischen Beschneidens und Bereinigens an Daten durchführt, die sich auf die Ausgangs-Teil-Informationen beziehen, um die Daten für das Flächen-Erfassungssystem und das Biegelinien-Identifizierungssystem vorzubereiten, umfassen. Die Daten können Teil-Element-Daten umfassen, die wenigstens Linien-Elemente und Biegelinien-Elemente des Teils darstellen, und das System zum automatischen Beschneiden und Bereinigen kann darüber hinaus ein System zum Erfassen von Schnittpunkten der Elemente und zum wahlweisen Trennen der Elemente an den erfassten Schnittpunkten sowie ein System zum Zuweisen eines gemeinsamen Endpunktes an die resultierenden getrennten Elemente auf Basis der erfassten Schnittpunkte umfassen. Das System zum automatischen Beschneiden und Bereinigen kann darüber hinaus auch ein System zum Erfassen von offenen Schnittbereichen zwischen angrenzenden Elementen und zum wahlweisen Verbinden der angrenzenden Elemente durch Zuweisen eines gemeinsamen Endpunktes an die angrenzenden Elemente umfassen.
Offene Schnittbereiche können dann durch das System zum Erfassen offener Schnittbereiche erfasst werden, wenn die Endpunkte der angrenzenden Elemente so bestimmt werden, dass sie sich innerhalb eines vorgegebenen Abstandes voneinander entfernt befinden.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt der Erfindung können die Daten, die sich auf die Ausgangs-Teil-Informationen beziehen, Teil-Element-Daten einschließen, die wenigstens Linien-Elemente des Teils darstellen, und das Flächen-Erfassungssystem kann eingerichtet sein, um eine Schleifen-und-Element-Analyse (loop and entity analysis) des Teils auf Basis der Element-Daten durchzuführen, um die Flächen des Teils zu erfassen. Die Schleifen-und-Element-Analyse kann anfänglich an einer Außengrenze des Teils durchgeführt werden, und sie kann anschließend an den Innengrenzen und inneren Bereichen des Teils durchgeführt werden. Das Flächen-Erfassungssystem kann eine verkettete Ausgangs-Liste von Elementen erzeugen, wenn die Schleifen-und-Element-Analyse an der Außengrenze des Teils durchgeführt wird, so dass die verkettete Ausgangs-Liste von Elementen eine Außenschleife und eine Außengrenze und Grenze des Teils definiert. Das Flächen-Erfassungssystem kann darüber hinaus eine zusätzliche verkettete Liste von Elementen erzeugen, wenn die Schleifen-und-Element-Analyse an den Innengrenzen und den inneren Bereichen des Teils durchgeführt wird, so dass die zusätzliche verkettete Liste von Einheiten die Innenschleifen und Innengrenzen des Teils definiert. Zusätzlich dazu kann das Flächen-Erfassungssystem ein System zum Erzeugen eines Schleifen-Baumes auf Basis der durch die verkettete Ausgangsliste von Elementen definierten Außenschleife und der durch die zusätzliche verkettete Liste von Elementen definierten Innenschleife umfassen. Darüber hinaus kann das Flächen-Erfassungssystem die Flächen des Teils auf Basis des Schleifen-Baumes und der Abfolge von Grenzen, die durch die verkettete Ausgangs-Liste von Elementen und durch die zusätzliche verkettete Liste mit Elementen definiert wird, erfassen.
Das Biegelinien-Identifizierungssystem der Erfindung kann ein System zum Analysieren der verketteten Ausgangs-Liste von Elementen und der zusätzlichen verketteten Liste von Elementen zum Bestimmen von gemeinsamen Linien-Elementen zwischen den durch das Flächen-Erfassungssystem erfassten Flächen umfassen. Biegelinien können auf Basis der Erfassung einer der Flächen, die nur ein gemeinsames Linien-Element mit einer anderen der Flächen hat, identifiziert werden. Zusätzlich dazu kann das Biegelinien-Identifizierungssystem eine vorgegebene Heuristik anwenden, um die Biegelinien des Teils zu identifizieren, wenn das System zum Bestimmen von gemeinsamen Linien-Elementen erfasst, dass mehr als ein gemeinsames Linien-Element zwischen den Flächen vorhanden ist. Die Heuristik kann das Identifizieren von Biegelinien des Teils so umfassen, dass eine Mindestanzahl von sämtlichen Biegelinien für das Teil identifiziert wird. Die Heuristik kann darüber hinaus auf Basis des gemeinsamen Linien-Elementes, das die längste Länge aufweist, das Identifizieren des Teils für den Fall umfassen, in dem eine der Flächen mehr als ein gemeinsames Linien-Element mit einer anderen der Flächen hat.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Leistungsmerkmal der Erfindung kann ein System zum Empfangen eines Abzug-Betrages bereitgestellt werden, um einen Abzug-Betrag, der sich auf das Teil bezieht, zu empfangen. Ein System zum Kompensieren von Biege-Abzug auf Basis des Abzug-Betrages kann ebenfalls bereitgestellt werden, wenn die vorgegebene Operation durchgeführt wird. Das System zum Kompensieren von Biege-Abzug kann eine Abmessungslänge der Flächen um eine Hälfte des Abzug-Betrages an jeder Seite der Biegelinie des Teils vergrößern, wenn eine Falt-Operation durchgeführt wird. Das System zum Kompensieren von Biege-Abzug kann darüber hinaus auch eingerichtet sein, um eine Abmessungslänge der Flächen um eine Hälfte des Abzug-Betrages an jeder Seite der Biegelinie des Teils verringern, wenn eine Entfalt-Operation durchgeführt wird.
Das Verfahren zum Entwickeln eines Biegemodells kann die folgenden Schritte umfassen: Empfangen von Ausgangs-Teil-Informationen, die sich auf das Teil beziehen, wobei die Ausgangs-Teil-Informationen Daten enthalten, die sich auf eine Darstellung des Teils in einem ersten vorgegebenen Koordinatenraum beziehen; Erfassen der Flächen des Teils auf Basis der Ausgangs-Teil-Informationen in dem ersten vorgegebenen Koordinatenraum; Identifizieren wenigstens einer Biegelinie des Teils auf Basis der durch das Erfassen erfassten Flächen; und Erzeugen zusätzlicher Teil-Informationen, die Daten enthalten, die sich auf eine Darstellung des Teils in einem zweiten vorgegebenen Koordinatenraum beziehen, durch Durchführen einer vorgegebenen Operation an jeder der durch das Erfassen erfassten Flächen, wobei die Operation auf Basis der Ausgangs-Teil-Informationen und wenigstens einer durch das Identifizieren identifizierten Biegelinie durchgeführt wird.
Der erste vorgegebene Koordinatenraum kann einen 2-D-Koordinatenraum umfassen, und der zweite vorgegebene Koordinatenraum kann einen 3-D-Koordinatenraum umfassen. Zusätzlich dazu kann das Verfahren auch das Durchführen einer Falt-Operation an den Flächen, die durch den Schritt des Erfassens erfasst wurden, umfassen. Die Falt-Operation kann Drehen und Verschieben jeder der Flächen relativ zu der wenigstens einer Biegelinie, die durch den Schritt des Identifizierens identifiziert wurde, umfassen. Darüber hinaus können die Ausgangs-Teil-Informationen einen Biegewinkel-Betrag, der sich auf wenigstens eine Biegelinie des Teils bezieht, umfassen, wobei die Falt-Operation auf Basis des Biegewinkel-Betrages durchgeführt wird.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Leistungsmerkmal der Erfindung kann der erste vorgegebene Koordinatenraum einen 3-D-Koordinatenraum umfassen, und der zweite vorgegebene Raum kann einen 2-D-Koordinatenraum umfassen. Das Verfahren kann darüber hinaus das Durchführen einer Entfalt-Operation an den durch den Schritt des Erfassens erfassten Flächen umfassen. Die Entfalt-Operation kann Drehen und Verschieben jeder der Flächen relativ zu der wenigstens einen Biegelinie, die durch den Schritt des Identifizierens identifiziert wurde, umfassen. Darüber hinaus können die Ausgangs-Teil-Informationen einen Biegewinkel-Betrag, der sich auf wenigstens eine Biegelinie des Teils bezieht, umfassen, wobei die Entfalt-Operation auf Basis des Biegewinkel-Betrages durchgeführt wird.
Das Verfahren kann darüber hinaus auch das Durchführen einer Operation des automatischen Beschneidens und Bereinigens an den Daten der Ausgangs-Teil-Informationen vor dem Erfassen der Flächen und Identifizieren der wenigstens einen Biegelinie umfassen. Die Daten der Ausgangs-Teil-Informationen können Teil-Element-Daten umfassen, die wenigstens Linien-Elemente des Teils darstellen, und der Schritt des Erfassens der Flächen kann das Durchführen einer Schleifen-und-Element-Analyse des Teils auf Basis der Element-Daten, um die Flächen des Teils zu erfassen, umfassen. Die Schleifen-und-Element-Analyse kann anfänglich an einer Außengrenze des Teils durchgeführt werden, und sie kann anschließend an den Innengrenzen und den Innenbereichen des Teils durchgeführt werden.
Zusätzlich dazu kann in Übereinstimmung mit der Erfindung der Schritt des Identifizierens das Anwenden einer vorgegebenen Heuristik umfassen, um die Biegelinien des Teils in dem Fall zu identifizieren, wenn mehr als eine gemeinsame Kante zwischen den Flächen erfasst wird. Die Heuristik kann das Identifizieren von Biegelinien des Teils so umfassen, dass eine Mindestanzahl von Biegelinien insgesamt für das Teil identifiziert wird. Die Heuristik kann darüber hinaus auf Basis des gemeinsamen Linien-Elementes, das die längste Länge aufweist, das Identifizieren von Biegelinien des Teils in dem Fall umfassen, in dem eine der Flächen mehr als ein gemeinsames Linienelement mit einer anderen der Flächen hat.
Die vorliegende Erfindung umfasst darüber hinaus auch ein System zum Entwickeln eines Biegemodells eines in einer Produktionseinrichtung herzustellenden Teils, wobei das Teil eine Vielzahl von Flächen und wenigstens eine Biegelinie enthält. Das System umfasst eine Vorrichtung zum Empfangen von Ausgangs-Teil-Informationen, die sich auf das Teil beziehen, wobei die Ausgangs-Teil-Informationen Daten enthalten, die sich auf eine Darstellung des Teils in einem ersten vorgegebenen Koordinatenraum beziehen. Die Erfassungsvorrichtung kann darüber hinaus für das Erfassen in dem ersten vorgegebenen Koordinatenraum der Flächen des Teils auf Basis der Ausgangs-Teil-Informationen bereitgestellt werden. Das System kann darüber hinaus auch eine Vorrichtung zum Identifizieren wenigstens einer Biegelinie des Teils auf Basis der durch die Flächen-Erfassungsvorrichtung erfassten Flächen sowie eine Vorrichtung zum Erzeugen zusätzlicher Teil-Informationen, die Daten, die sich auf eine Darstellung des Teils von einem zweiten vorgegebenen Koordinatenraum, beziehen, einschließen, durch Durchführen einer vorgegebenen Operation an den durch die Erfassungseinrichtung erfassten Flächen umfassen. Die vorgegebene Operation kann auf Basis von wenigstens einer durch die Biegelinien-Bestimmungsvorrichtung des Systems identifizierten Biegelinie durchgeführt werden.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein System und ein Verfahren zum Entwickeln eines Biegemodells eines in einer intelligenten Produktionseinrichtung herzustellenden Teils bereitgestellt. Das System kann ein empfangendes System zum Empfangen von Ausgangs-Teil-Informationen, die sich auf das Teil beziehen, umfassen, wobei die Ausgangs-Teil-Informationen jeweilige Darstellungen einer Vielzahl von Ansichten des Teils in dem 2-D-Raum umfassen, und jede der Darstellungen Teil-Dicke-Darstellungen des Teils einschließen. Darüber hinaus kann auch ein Bereinigungssystem zum Durchführen einer 2-D-Bereinigungsoperation an den Ausgangs-Teil-Informationen bereitgestellt werden, um irgendwelche irrelevanten Informationen zu löschen und um jede der Darstellungen zu identifizieren. Das System kann darüber hinaus ein Teil-Dicke-Löschsystem zum wahlweisen Löschen der Teil-Dicke-Darstellungen in jeder der identifizierten Darstellungen, um modifizierte Darstellungen der Ansichten des Teils in dem 2-D-Koordinatenraum ohne Dicke zu schaffen, sowie ein System zum Entwickeln einer Darstellung des Teils in dem 3-D-Koordinatenraum auf Basis der modifizierten Darstellungen des Teils in dem 2-D-Koordinatenraum ohne Dicke enthalten.
Die Ausgangs-Teil-Informationen können Teil-Element-Daten umfassen, die wenigstens Linien-Elemente des Teils darstellen, und das System zur Bereinigungsoperation kann ein Trenn- und Beschneidesystem zum Erfassen von Schnittpunkten der Elemente und zum wahlweisen Trennen der Elemente an den erfassten Schnittpunkten enthalten. Darüber hinaus kann das Trenn- und Beschneidesystem den resultierenden getrennten Elementen einen gemeinsamen Endpunkt auf Basis der erfassten Schnittpunkte zuweisen. Darüber hinaus kann das Trenn- und Beschneidesystem ein System zum Erfassen von offenen Schnittbereichen zwischen angrenzenden Elementen und zum wahlweisen Verbinden der angrenzenden Elemente durch Zuweisen eines gemeinsamen Endpunktes zu den angrenzenden Elementen umfassen. Offene Schnittbereiche können durch das System zum Erfassen von offenen Schnittbereichen dann erfasst werden, wenn die Endpunkte der angrenzenden Elemente so bestimmt werden, dass sie innerhalb eines vorgegebenen Abstandes zueinander liegen.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das System zur Bereinigungsoperation ein System zum Entwickeln einer Konnektivitätsgraph-Struktur auf Basis der Ausgangs-Teil-Informationen umfassen, so dass das System zur Bereinigungsoperation irrelevante Informationen auf Basis der Konnektivitätsgraph-Struktur löscht. Die irrelevanten Informationen, die gelöscht werden, können nicht verbundene Linien-Elemente umfassen, wobei sich die nicht verbundenen Linien-Elemente wenigstens auf Abmessungslinien beziehen.
Die Ausgangs-Teil-Informationen können darüber hinaus auch Schlüsselwörter zum Identifizieren von Teil-Element-Daten und irrelevanten Informationen, die sich auf Text beziehen, umfassen. Das System zur Bereinigungsoperation kann die irrelevanten In formationen, die sich auf Text beziehen, auf Basis der in den Ausgangs-Teil-Informationen enthaltenen Schlüsselwörter löschen.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das System zur Bereinigungsoperation ein System zum Erfassen der Darstellungen der Ansicht von oben, der Ansicht von vorn, der und der Ansicht von rechts des Teils auf Basis der Ausgangs-Teil-Informationen umfassen. Wie dies hierein offenbart wird, kann die Vielzahl von Ansichten des Teils eine Ansicht von oben, eine Ansicht von vorn und eine Ansicht von rechts des Teils in dem 2-D-Koordinatenraum umfassen. Zusätzlich dazu kann das System zum Entwickeln ein System zum Durchführen einer Projektionsoperation enthalten, um die Darstellung des Teils in einem 3-D-Koordinatenraum auf Basis der Darstellungen des Teils in dem 2-D-Koordinatenraum zu entwickeln. Die Projektionsoperation kann das Erfassen der relativen Tiefen jeder der Vielzahl von Ansichten und das Projizieren der Vielzahl von Ansichten in den 3-D-Koordinatenraum umfassen.
Das Verfahren zum Entwickeln eines Biegemodells kann die folgenden Schritte umfassen: Empfangen von Ausgangs-Teil-Informationen, die sich auf das Teil beziehen, wobei die Ausgangs-Teil-Informationen die jeweiligen Darstellungen einer Vielzahl von Ansichten des Teils in dem 2-D-Koordinatenraum umfassen, wobei jede der Darstellungen Teil-Dicke-Darstellungen des Teils enthalten; Durchführen einer 2-D-Bereinigungsoperation an den Ausgangs-Teil-Informationen, um irrelevante Informationen zu löschen und um jede der Darstellungen zu identifizieren; wahlweises Löschen der Teil-Dicke-Darstellungen in jeder der identifizierten Darstellungen, um modifizierte Darstellungen der Ansichten des Teils in dem 2-D-Koordinatenraum ohne Dicke zu schaffen; und Entwickeln einer Darstellung des Teils in dem 3-D-Koordinatenraum auf Basis der modifizierten Darstellungen des Teils in dem 2-D-Koordinatenraum ohne Dicke.
Die Ausgangs-Teil-Informationen können Teil-Element-Daten umfassen, die wenigstens Linien-Elemente des Teils darstellen, und der Schritt des Durchführens kann das Erfassen von Schnittpunkten der Elemente und das wahlweise Trennen der Elemente an den erfassten Schnittpunkten umfassen, wobei den resultierenden getrennten Elementen ein gemeinsamer Endpunkt auf Basis der erfassten Schnittstellen zugewiesen wird. Der Schritt des Durchführens kann darüber hinaus das Erfassen von offenen Schnittbereichen zwischen angrenzenden Elementen und das wahlweise Verbinden der angrenzen den Elemente durch Zuweisen eines gemeinsamen Endpunktes zu den angrenzenden Elementen umfassen. Offene Schnittstellen können dann erfasst werden, wenn die Endpunkte der angrenzenden Elemente so bestimmt werden, dass sie sich innerhalb eines vorgegebenen Abstandes zueinander befinden.
Das Verfahren kann darüber hinaus die Schritte des Entwickelns einer Konnektivitätsgraph-Struktur auf Basis der Ausgangs-Teil-Informationen und des Löschens von irrelevanten Informationen aus den Ausgangs-Teil-Informationen auf Basis der Konnektivitätsgraph-Struktur umfassen. Die irrelevanten Informationen können nicht verbundene Linien-Elemente umfassen, wobei sich die nicht verbundenen Linien-Elemente wenigstens auf Abmessungslinien beziehen. Zusätzlich dazu können die Ausgangs-Teil-Informationen Schlüsselwörter zum Identifizieren von Teil-Element-Daten und irrelevanten Informationen, sie sich auf Text beziehen, umfassen, wobei der Schritt des Durchführens den Schritt des Löschens von fremden Informationen, die sich auf Text beziehen, auf Basis der Schlüsselwörter umfasst.
In Obereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Schritt des wahlweisen Löschens der Teil-Dicke das Veranlassen eines Benutzers umfassen, die Teil-Dicke-Darstellungen, die entfernt werden sollen, in jeder der Vielzahl von Ansichten zu identifizieren und eine Abmessung des Teils, das in jedem der Vielzahl von Ansichten beibehalten werden soll, zu identifizieren. Die Abmessung des Teils kann eine einer Außenabmessung oder einer Innenabmessung des Teils umfassen. Darüber hinaus kann der Schritt des Entwickelns das Durchführen einer Projektionsoperation zum Entwickeln der Darstellung des Teils in dem 3-D-Koordinatenraum auf Basis der modifizierten Darstellungen des Teils in dem 2-D-Koordinatenraum enthalten. Die Projektionsoperation kann das Erfassen der relativen Tiefen einer jeden der Vielzahl von Ansichten und das Projizieren jeder der Vielzahl von Ansichten in den 3-D-Koordinatenraum umfassen.
Es können weitere Leistungsmerkmale und/oder Abänderungen zusätzlich zu den voranstehend erwähnten bereitgestellt werden. So kann die Erfindung beispielsweise auf verschiedene Kombinationen und Subkombinationen der oben stehenden Leistungsmerkmale und/oder Kombinationen und Subkombinationen mehrerer Leistungsmerkmale, die im Folgenden in der ausführlichen Beschreibung beschrieben werden, angewendet werden.
Die voranstehend aufgeführten sowie weitere Aufgaben, Leistungsmerkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden hierin ausführlicher beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden ausführlichen Beschreibung in Bezug auf die aufgeführte Vielzahl von Zeichnungen mit Hilfe von nicht einschränkenden Beispielen bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weiter beschrieben, in denen ähnliche Referenznummern ähnliche Teile in sämtlichen Illustrationen darstellen, und in denen:
1A eine Darstellung eines Blockdiagramms einer progressiven Blechherstellungseinrichtung ist, die in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
1B ist eine Darstellung eines Blockdiagramms einer progressiven Blechherstellungseinrichtung, die in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
2 illustriert den jeweiligen Datenfluss zwischen dem Servermodul, der Datenbank und den Stationsmodulen in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Ablaufplan der allgemeinen Vorgänge und Operationen, die durch das Servermodul in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung durchgeführt werden können;
4 ist ein repräsentativer Ablaufplan der grundlegenden Vorgänge und Operationen, die durch jedes der Stationsmodule in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können;
Die 5A und 5B sind Ablaufpläne, die den logischen Programmfluss eines Algorithmus für eine Suche nach einem ähnlichen Teil oder eines entsprechenden Vorgänge in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung illustrieren;
Die 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F und 6G illustrieren in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Merkmal-Extrahieroperation für ein vierfach gebogenes Kästchen mit sich berührenden Ecken und für ein vierfach gebogenes Kästchen mit offenen (sich nicht berührenden) Ecken;
Die 7A, 7B und 7C illustrieren in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Merkmal-Beziehungsoperation und einen Vorgang zum Identifizieren von Suchschlüsseln für ein Teil, das ein vierfach gebogenes Kästchen, eine Brücke und ein weiteres vierfach gebogenes Kästchen aufweist;
8 ist ein Ablaufplan, der den logischen Programmfluss der Vorgänge und Operationen, die zum Entwickeln eines 3-D-Modells anhand einer 2-D-Einseitenansichts-Zeichnung unter Verwendung eines Faltungsalgorithmus durchgeführt werden können;
Die 9A, 9B, 9C, 9D und 9E illustrieren Beispiele einer Funktion des automatischen Beschneidens und Bereinigens, die zum Vorbereiten einer Zeichnung für einen Flächen-Erfassungsvorgang durchgeführt werden kann;
Die 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G und 10H illustrieren die verschiedenen Vorgänge und Operationen, die in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung in einem Flächen-Erfassungsvorgang durchgeführt werden können;
Die 11A und 11B illustrieren das Entwickeln einer Graph-Datenstruktur für eine endgültige Biegung von der Ausführung eines Flächen-Erfassungsvorgänge und der Biegelinien-Erfassungsoperation in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
12 ist ein Ablaufplan des grundlegenden logischen Programmflusses für das Entwickeln eines 2-D-Modells auf Basis einer Original-3-D-Zeichnung (ohne Dicke) unter Verwendung eines Entfaltungsalgorithmus und anderer Vorgänge in Übereinstimmung mit den Lehren der Erfindung;
13 ist ein Ablaufplan des grundlegenden logischen Programmflusses für das Entwickeln eines 3-D-Modells auf Basis einer Original-2-D-Dreseitenansichts-Zeichnung unter Verwendung einer 2-D-Bereinigungsoperation in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
14A ist ein Ablaufplan in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung des grundlegenden logischen Programmflusses der Vorgänge und Operationen zum Durchführen einer 2-D-Bereinigungsoperation an einer 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung;
Die 14B und 14C illustrieren Ansichten und Aspekte einer exemplarischen 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung, die durch die 2-D-Bereinigungsoperation der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden kann;
14D illustriert ein Merkmal einer gedrehten Ansicht der 2-D-Bereinigungsoperation der vorliegenden Erfindung;
14E illustriert in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine kanonische Form, die sich auf die 2-D-Bereinigungsoperation der vorliegenden Erfindung bezieht;
Die 15A und 15B illustrieren ein Beispiel einer 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung mit Dicke und ein vereinfachtes Modell einer 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung ohne Dicke, die unter Verwendung einer Vorgehensweise zum Löschen von Dicke in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung entwickelt werden können;
15C ist eine Illustration einer Querschnittsdicke-Linie und eines Dicke-Bogens eines exemplarischen Teils in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
16 ist ein Ablaufplan des logischen Programmflusses der verschiedenen Vorgänge und Operationen, die zum Entwickeln eines 3-D-Modells ohne Dicke anhand einer 3-D-Zeichnung mit Dicke in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können;
17 illustriert eine exemplarische Datenstruktur und einen Zugriffsalgorithmus des Biegemodells, die verwendet werden können, wenn die vorliegende Erfindung beispielsweise durch objektorientierte Programmierverfahren umgesetzt wird;
18 illustriert ein Blockdiagramm der Struktur der Biegemodell-Anzeige in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
19 illustriert eine exemplarische Kompaktansichts-Fensteranzeige, die als eine Ausgabe zu einem Anzeigebildschirm bereitgestellt werden kann;
20 illustriert eine exemplarische Drahtgitteransichts-Fensteranzeige, die als eine Ausgabe zu einem Anzeigebildschirm bereitgestellt werden kann;
21 illustriert eine 2-D-Flachansichts-Fensteranzeige, die als eine Ausgabe zu einem Anzeigebildschirm bereitgestellt werden kann;
22 illustriert ein Bildschirmbild einer orthographischen Ansicht, die als eine Ausgabe zu einem Anzeigebildschirm bereitgestellt werden kann;
23 illustriert ein Beispiel der verschiedenen Abmessungselemente, die in einem automatischen Abmessungsmodus der vorliegenden Erfindung angezeigt werden können;
Die 24A, 24B und 24C illustrieren eine Weise, auf die die Flanschlänge für verschiedene Teile in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung definiert werden kann;
Die 25A und 25B illustrieren in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung das Hinzufügen einer Hilfs-Flanschlänge für zwei unterschiedliche Typen von Teilen;
Die 26A, 26B und 26C illustrieren eine Weise, auf die die Flanschlänge für verschiedene Teile, die mit Dicke angezeigt werden, in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung angezeigt werden kann;
Die 27A und 27B illustrieren Vorgehensweisen, mit denen die Flanschlängen der Teile mit spitzen Biegewinkeln in Übereinstimmung mit einem Tangentenabmessungs-Verfahren und einem Überschneidungsabmessungs-Verfahren der Erfindung angezeigt werden können;
28 ist ein Ablaufplan des logischen Programmflusses der Vorgänge und Operationen, die zum Entwickeln eines Biegeplans durch Verwendung einer grafischen Benutzerschnittstelle in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können;
29A illustriert ein Beispiel eines eingegebenen Bildschirmbildes mit Biegeabfolge, das einem Biegestations-Bediener zum Entwickeln einer Biegeabfolge angezeigt werden kann;
Die 29B und 29C illustrieren Beispiele des Auswählens einer Biegeabfolge und des Modifizierens einer Einfügerichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;
Die 29D und 29E illustrieren weitere Beispiele eines eingegebenen Bildschirmbildes mit Biegeabfolge und einer sich darauf beziehenden Bildschirmanzeige;
30 illustriert in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Drag-und-Drop-Bearbeitungsfunktion, die bereitgestellt werden kann, um dem Biegestations-Bediener das Modifizieren und Bearbeiten einer vorgeschlagenen Biegeabfolge zu erleichtern;
31 illustriert ein Beispiel der verschiedenen Anzeigemenüs und Datentabellen, die grafisch angezeigt werden können, um einen Biegestations-Bediener beim Auswählen der Werkzeugausrüstung zu unterstützen;
32 illustriert ein exemplarisches Werkzeug-Setup-Fenster, das einem Biegestations-Bediener angezeigt werden kann, um das Setup der Werkzeugausrüstung in einem vorgeschlagenen Biegeplan zu erleichtern;
33A illustriert ein Beispiel einer 3-D-Kompaktansichts-Fensteranzeige mit Audio- und visuellen Informationen, die durch die Verwendung von eingefügten Symbolen angehängt sind;
33B illustriert ein weiteres Beispiel einer Fensteranzeige, die mit Symbolen zum Abrufen von gespeicherten Audio- und Videoinformationen in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung versehen sein kann;
34 illustriert ein Beispiel eines Bild-Bearbeitungs-Fensters, das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann;
Die 35A und 35B illustrieren Beispiele einer Kollisionsprüf-Funktion der vorliegenden Erfindung, die über eine grafische Benutzerschnittstelle implementiert werden kann;
Die 36A und 36B illustrieren ein Manipulationssystem der Erfindung zum Manipulieren des Drehens und der Anzeige von geometrischen 3-D-Formen unter Verwendung von beispielsweise einem Joystick;
37 illustriert ein Manipulationssystem der Erfindung zum Manipulieren des Zoomens und der Anzeige von geometrischen 3-D-Formen unter Verwendung von beispielsweise einem Joystick und einem Zoomknopf;
38 illustriert ein Manipulationssystem der Erfindung zum Manipulieren des Schwenkers und der Anzeige von geometrischen 3-D-Formen unter Verwendung von beispielsweise einem Joystick und einem Schwenkknopf;
39 ist ein exemplarischer Ablaufplan der Vorgänge und Operationen, die durchgeführt werden können, um das 3-D-Navigations- und Manipulationssystem der vorliegenden Erfindung zu implementieren;
40 illustriert ein Beispiel des Abbildens von Joystickbewegungen auf Cursorbewegungen in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
41 ist ein exemplarischer Ablaufplan der Vorgänge und Operationen, die durchgeführt werden können, um die Drehachse des wiedergegebenen Teils dynamisch zu berechnen;
42 illustriert ein Beispiel einer Anzeige eines Hauptmenüfensters, die beispielsweise an einem Stationsmodul bereitgestellt und angezeigt werden kann;
43 illustriert eine exemplarische Anzeige des Teil-Informationen-Fensters, die bereitgestellt werden kann, um es einem Benutzer zu ermöglichen, Teil-Informationen einzugeben und zu modifizieren;
44 illustriert eine exemplarische Anzeige des Biegelinien-Informationsfensters, das bereitgestellt werden kann, um es einem Benutzer zu ermöglichen, Biegelinien-Informationen einzugeben und zu modifizieren;
45 illustriert eine exemplarische Anzeige eines Biegeabfolge-Fensters der vorliegenden Erfindung zum Ansehen der Zwischen-Biegephase eines Blechteils;
46 illustriert eine exemplarische Anzeige eins Biegesimulations-Fensters der Erfindung zum Simulieren der Zwischen-Biegephasen eines Blechteils;
47 ist ein exemplarisches Menübildschirmdiagramm und eine -struktur der vorliegenden Erfindung, die Benutzern für Umwandlungen von 2-D in 3-D bereitgestellt werden kann; und
48 ist ein exemplarisches Menübildschirmdiagramm und eine -struktur für eine 2-D-Bereinigungsoperation der vorliegenden Erfindung.
49A illustriert ein Beispiel einer 3-D-Darstellung eines Teils, bevor einseitig offene Linien entfernt werden, und 49B illustriert das Teil nachdem einseitig offene Linien aus der 3-D-Darstellung entfernt worden sind, in Übereinstimmung mit einem 3-D-Bereinigungsvorgang der Erfindung, der verwendet werden kann, wenn ein 3-D-Modell eines Teils anhand einer 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung des Teils entwickelt wird;
50A illustriert eine exemplarische 3-D-Darstellung eines Teils, bevor die Biegelinien identifiziert worden sind, und 50B illustriert das Teil, nachdem Teilungslinien hinzugefügt worden sind, in Übereinstimmung mit einem 3-D-Bereinigungsvorgang der Erfindung; und
51A illustriert einen exemplarischen Abschnitt eines Teils vor dem Bereinigen der Biegelinien und Beschneiden der Flächen, und 51B zeigt den Abschnitt des Teils, nach dem Bereinigen und Beschneiden in Übereinstimmung mit einem 3-D-Bereinigungsvorgang der Erfindung durchgeführt worden ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verwalten und Verteilen von Design- und Herstellungsinformationen in einer Fabrik und zum Erleichtern der Produktion der Teile in der Fabrik bereitgestellt. Die Leistungsmerkmale der vorliegenden Erfindung können in einer großen Bandbreite verschiedener Fabrikumgebungen und -stationen verwendet werden, und darüber hinaus kann die Erfindung insbesondere in Fabrikumgebungen implementiert werden, in denen eine Reihe von Produktions- und Herstellungsphasen an unterschiedlichen Stationen durchgeführt werden. Mit Hilfe von nicht einschränkenden Ausführungsformen und Beispielen wird im Folgenden die vorliegende Erfindung in Bezug auf die Produktion von gebogenen Blechteilen in beispielsweise einer progressiven Blechherstellungseinrichtung beschrieben.
In Bezug auf 1A wird eine progressive Blechherstellungseinrichtung 38 auf allgemeine Weise in Form eines Blockdiagramms in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie dies in 1A dargestellt ist, kann die Blechherstellungseinrichtung 38 eine Vielzahl von Stationen 10, 12, 14, ...20 enthalten, die in der gesamten Fabrik verteilt sind. Diese Stationen umfassen eine Designabteilung 10, eine Montagestation 12, eine Versandstation 14, eine Stanzstation 16, eine Biegestation 18 und eine Schweißstation 20. Obgleich die Blechherstellungsfabrik 38 in 1A so dargestellt ist, dass sie lediglich sechs einzelne Stationen umfasst, kann die Fabrik selbstverständlich mehr als sechs einzelne Stationen umfassen, und sie kann darüber hinaus auch mehr als eine Station für jeden Typ der in 1A illustrierten Abteilung oder Station umfassen. So kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Größe und den Anforderungen an die Produktionskapazität für die Einrichtung 38 mehr als eine Stanzstation 16, eine Biegestation 18 und/oder eine Schweißstation 20 bereitgestellt werden. Zusätzlich dazu kann die Fabrik 38 mehr als eine Designabteilung 10, eine Montagestation 12 oder eine Versandstation 14 umfassen, und sie kann darüber hinaus auch andere Typen von Stationen zum Erleichtern der Produktion und der Herstellung von Komponenten, wie beispielsweise gebogenen Blechteilen umfassen.
Jede der Stationen 10, 12, 14, ...20 in der Fabrik 38 kann so eingerichtet werden, dass sie Anlagen enthält, um eine oder mehrere der einzelnen Produktions- und Herstellungsphasen oder -vorgänge, die mit der Produktion und der Herstellung der Teile assoziiert sind, auszuführen. So kann die Designabteilung 10 beispielsweise ein geeignetes CAD/CAM-System zum Erleichtern des Entwickelns des Blechteildesigns auf Basis der Spezifikation des Kunden enthalten. Das CAD/CAM-System kann einen oder mehrere Personalcomputer, eine Anzeigeeinheit, einen Drucker und auf dem Markt erhältliche CAD/CAM-Software umfassen. Im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels kann das CAD/CAM-System der Designabteilung 10AUTOCAD oder CADKEY oder ein Amada AP40- oder AP60 CAD/CAM-System, erhältlich von Amada America, Inc. (bisher unter dem Firmennahmen U.S. Amada Ltd. tätig), Buena Park, Kalifornien, enthalten. Zusätzlich dazu können andere, im Handel erhältliche CAD-Systeme verwendet werden, wie beispielsweise VELLUM, bei dem es sich um ein auf Windows basierendes CAD-System, das von Ashlar Incorporated erhältlich ist, handelt. Mit der CAD/CAM-Software können die Designprogrammierer ein 2-D-Modell und/oder ein 3-D-Modell des Blechteils auf Basis der Zeichnungen und Daten, die in dem Auftrag des Kunden bereitgestellt sind, entwickeln. Darüber hinaus können die Designprogrammierer auch einen Steuercode auf Basis des Blechteildesigns erzeugen, um ein Teil-Programm zum Steuern von beispielsweise den CNC-Stanzpressen und/oder der Schneidemaschine zum Ausstanzen oder Ausschneiden des Blechteils aus dem Ausgangsmaterial zu erzeugen.
Die Ausstanzstation 16 und die Biegestation 18 können jeweils mit einer beliebigen Kombination aus CNC- und/oder NC-basierten Maschinenwerkzeugen bereitgestellt werden. So kann die Ausstanzstation 16 beispielsweise eine oder mehrere CNC- und/oder NC-Stanzpressen, wie zum Beispiel die Revolverpresse der COMA-Serie und/oder der PEGA-Serie von Amada oder auf dem Markt erhältliche CNC- und/oder NC-Stanzpressen enthalten, und die Biegestation 18 kann eine oder mehrere CNC- und/oder NC-Abkantpressen, wie beispielsweise die Abkantpressen der RG-Serie von Amada, oder andere auf dem Markt erhältliche Prüfabkantpressen mit Mehrfachachse enthalten. Darüber hinaus kann die Schweißstation 20 mit geeigneten Schweißmaschinen bereitgestellt werden, um jegliches erforderliche Schweißen an dem Blechteil ausführen zu können. Die Ausstanzstation 16, die Biegestation 18 und die Schweißstation 20 können in unterschiedlichen Bereichen in dem Fertigungsbereich der Einrichtung 38 positioniert sein, und sie umfassen Maschinen, die manuell durch dazu befähigte Bediener (beispielsweise Stanzpressen-Bediener oder Biegestations-Bediener und so weiter) betrieben werden. Darüber hinaus können auch voll automatisierte oder durch Roboter unterstützte Maschinen, wie beispielsweise der Amada CELLROBO und der Amada PROMECAM, an diesen Stationen bereitgestellt sein. Die erforderlichen Ausstanz- und Biegeoperationen sowie jegliche erforderlichen Schweißoperationen können während des Produktionsvorganges an diesen Stationen durchgeführt werden.
Wie dies weiterhin in 1A dargestellt ist, kann die progressive Blechherstellungseinrichtung 38 auch eine Montagestation 12 und eine Versandstation 14 umfassen. Die Montagestation 12 und die Versandstation 14 können die erforderliche Verpackungs-, Weiterleitungs- und/oder Transportausrüstung umfassen, um die Montage und den Versand der hergestellten Teile an den Kunden zu ermöglichen. Die Montage und der Versand der Teile kann manuell durch Fabrikpersonal durchgeführt oder gesteuert werden, und kann darüber hinaus auch maschinenautomatisiert und/oder maschinenunterstützt durchgeführt werden. Zusätzlich dazu können die Montagestation 12 und die Versandstation 14 räumlich neben dem Fertigungsbereich (beispielsweise in naher Nähe zu der Ausstanzstation 16, der Biegestation 18 und/oder der Schweißstation 20) oder in einer separaten Einrichtung oder in einem von der Blechherstellungsfabrik 38 abgetrennten Bereich positioniert sein.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verwaltung und die Verteilung von wichtigen Design- und Herstellungsinformationen durch elektronisches Speichern und Verteilen der Design- und Herstellungsinformationen erzielt. Durch Ersetzen oder durch wenigstens Ergänzen des herkömmlichen Auftragsinformationsblattes oder Arbeitsblattes aus Papier durch ein elektronisches Auftragsinformationsblatt, auf das unmittelbar von einer beliebigen Station in der Fabrik aus zugegriffen werden kann, verbessert die vorliegende Erfindung die Gesamteffizienz der Fabrik. Zusätzlich dazu wird durch die verschiedenen Aspekte und Leistungsmerkmale der vorliegenden Erfindung die Organisation und die Zugänglichkeit der gespeicherten Designund Herstellungsinformationen verbessert. Darüber hinaus wird die Fähigkeit, auf vorhergehende Auftragsinformationen, die sich auf ähnliche oder identische Blechteile beziehen, zuzugreifen und diese aufzurufen, durch die verschiedenen Leistungsmerkmale der Erfindung ermöglicht.
Zu diesem Zweck können die verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellen eines Kommunikationsnetzwerkes 26, das ein Servermodul 32 und eine Datenbank 30 mit einer jeden der Stationen 10, 12, 14, ...20 zusammenschaltet, in einer Blechherstellungsfabrik 38 implementiert und ausgeführt werden. Wie dies im folgenden Verlauf weiter diskutiert werden wird, kann jede der Stationen 10, 12, 14, ...20 Stationsmodule umfassen, die eine Schnittstelle mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 und der Datenbank 30 bilden. Die 1A, 1B und 2 illustrieren nicht einschränkende Beispiele dieser Leistungsmerkmale und dieser Implementierung der Erfindung.
Wie dies in den 1A und 1B dargestellt ist, kann das Kommunikationsnetzwerk 26 jede der verschiedenen Stationen 10, 12, 14, ...20 der Einrichtung 38 mit dem Servermodul 32 und der Datenbank 30 zusammenschalten. Das Kommunikationsnetzwerk 26 kann ein beliebiges Netzwerk umfassen, das in der Lage ist, Daten und Informationen zu und von den Stationen 10, 12, 14, ...20 und dem Servermodul 32 und der Datenbank 30 zu senden. Solche Übertragungen können elektronisch, optisch, durch HF-Übertragung oder durch Infrarotübertragung erzielt werden. Mit Hilfe eines nicht ein schränkenden Beispiels kann das Kommunikationsnetzwerk 26 durch ein Local Area Network (LAN), ein Ethernet oder eine äquivalente Netzwerkstruktur implementiert sein. Wie dies im weiteren Verlauf diskutiert werden wird, kann jede der Stationen 10, 12, 14, ...20 darüber hinaus auch Stationsmodule enthalten, die Netzwerk-Endgeräte-Ausrüstung (wie beispielsweise Computer, Minicomputer oder Workstation) und/oder Peripheriegeräte (wie beispielsweise Anzeigemonitor oder -bildschirm, Drucker, CD-ROMs, und/oder Modems) zum Senden und Empfangen von Informationen über das Kommunikationsnetzwerk 26 aufweisen. Die Netzwerk-Endgeräte-Ausrüstung und Peripheriegeräte können Hardware und geeignete Software oder programmierte Logik zum Bilden von Schnittstellen mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 und zum Bereitstellen der verschiedenen Leistungsmerkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung enthalten, wie dies im weiteren Verlauf der Beschreibung ausführlicher beschrieben wird. Wenn ein Computer an einer Fabrikstation bereitgestellt wird, kann der Computer ein autonomes Gerät, ein Personalcomputer oder ein Universalcomputer sein, der Teil eines Schnittstellengerätes der Ausrüstung oder der Maschinen, die an der Station bereitgestellt sind, ist. So kann der Computer beispielsweise ein IBM-kompatibler Personalcomputer oder ein Computer sein, der Teil eines Schnittstellen-/Steuersystems der Maschinen ist, wie beispielsweise ein Amada AMNC-System.
Das Servermodul 32 und die Datenbank 30 sind darüber hinaus ebenfalls mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 verbunden. Das Servermodul 32 kann eine Netzwerk-Endgeräte-Ausrüstung, wie beispielsweise einen Personalcomputer, einen Minicomputer oder einen Großrechner, mit der geeigneten Hardware und Software zum Bilden von Schnittstellen mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 umfassen. Das Servermodul 32 kann darüber hinaus Software oder Firmenware zum Implementieren der verschiedenen Leistungsmerkmale der Erfindung, wie beispielsweise jene, die auf ausführlichere Weise im folgenden Verlauf der Beschreibung beschrieben sind, enthalten. Darüber hinaus kann in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung das Servermodul 32 auch die Datenbank 30 zum Speichern der Design- und der Herstellungsinformationen, die mit jedem Kundenauftrag assoziiert sind, enthalten. Die Datenbank 30 kann durch eine beliebige auf dem Markt erhältliche Datenbank mit ausreichend Speicherplatz zum Speichern der Design- und der Herstellungsinformationen der Kunden der Fabrik, von Tabellen und/oder Programmen implementiert sein. So kann die Datenbank 30 beispielsweise eine SCSI-Speicherplatte mit 4 GB oder mehr an verfügbarem Spei cherplatz umfassen. Auf die Design- und der Herstellungsinformationen, die in der Datenbank 30 gespeichert sind, kann zugegriffen werden, und sie können über das Kommunikationsnetzwerk 26 zu den verschiedenen Stationen 10,12, 14, ...20 in der Blechherstellungseinrichtung 38 verteilt werden. Verschiedene Datenformate, wie beispielsweise Structured Query Language (SQL), können für das Zugreifen auf und Speichern von Daten in der Datenbank 30 verwendet werden. Zusätzlich dazu können die Informationen, die in der Datenbank 30 gespeichert werden, gesichert und auf einer großen Bandbreite verschiedener Speichermedien, wie beispielsweise Magnetband, optische Platten oder Disketten, gespeichert werden. Das Servermodul 32 und die Datenbank 30 können in einem separaten Bereich oder in der Fabrik 38 mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 verbunden sein (siehe beispielsweise 1A) oder an einer Station, die sich in oder in naher Nachbarschaft zu einer der vorgegebenen Stationen (beispielsweise in der Designabteilung 10) befindet. Obgleich die Ausführungsform von 1A die Datenbank 30 als Teil des Servermoduls 32 und eine Schnittstelle mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 über das Servermodul bildend dargestellt ist, kann die Datenbank 30 selbstverständlich auch räumlich separat von dem Servermodul 32 angeordnet und mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 über ein Netzwerk-Datenbank-Modul 34, wie beispielsweise das, das in 1B dargestellt ist, verbunden sein.
Im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels und in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können das Servermodul 32 und jede der Stationen 10, 12, 14, ...20 einen Personalcomputer, wie beispielsweise einen IBM-kompatiblen Computer, mit einer 100 bis 200 MHz CPU (zentralen Verarbeitungseinheit), einschließlich eines Pentium oder eines äquivalenten Mikroprozessors, wenigstens 32 MB an Speicherplatz und einem Anzeigebildschirm mit hoher Auflösung, wie beispielsweise jeder beliebige auf dem Markt erhältliche SVGA-Monitor mit einer Auflösung von 800 × 600 umfassen. Das Servermodul 32 und die Stationen 10, 12, 14, ...20 können darüber hinaus einen Joystick oder eine Mauseinrichtung und einen Sound Blaster oder eine kompatible Sound- und Game-Anschluss-Adapterkarte zum Bilden einer Schnittstelle mit und zum Steuern der Anzeige von Informationen umfassen. Es kann darüber hinaus Betriebssystemsoftware zum Unterstützen der Kommunikationen bereitgestellt werden. So kann beispielsweise das Servermodul 32 mit der Microsoft Windows New Technology (NT) oder der Windows 95 Betriebssystemsoftware (wobei beide von der Microsoft Corporation, Redmond, WA, erhältlich sind) bereitgestellt wer den, und jede der Stationen 10, 12, 14, ...20 kann Microsoft Windows 95 Betriebssystemsoftware enthalten. Zusätzlich dazu können das Servermodul 32 und die Stationen 10, 12, 14, ..., 20 so eingerichtet sein, dass sie mehrere Sprachen unterstützen (wie beispielsweise Englisch, Japanisch und so weiter), und es kann eine vollständige Unterstützung für einen Object Linking and Embedding (OLE) Server, wie beispielsweise einen OLE2-Server, bereitgestellt werden.
Darüber hinaus können verschiedene Datenbanksprach- und Verwaltungssysteme für das Erstellen, Unterhalten und Ansehen von in der Datenbank 30 gespeicherten Informationen verwendet werden. Eine Datenbanksprache, wie beispielsweise eine Structured Query Language (SQL), kann für das Definieren, Manipulieren und Steuern von Daten in der Datenbank 30 verwendet werden. So kann beispielsweise der SQL-Server (bei dem es sich um ein von der Microsoft Corporation im Handel erhältliches Produkt handelt) zum Implementieren der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zusätzlich dazu kann die Erfindung mit einem Open Database Connectivity (ODBC) kompatiblen Treiber zum Erleichtern des Zugreifens auf Informationen von der Datenbank 30 über das Kommunikationsnetzwerk 26 bereitgestellt werden. Mehr Informationen hinsichtlich ODBC können beispielsweise in dem Handbuch Microsoft Open Database Connectivity Software Development Kit Programmers Reference Manual gefunden werden.
1B illustriert in Form eines Blockdiagramms eine progressive Blechherstellungseinrichtung, die in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert worden ist. In der in 1B dargestellten Ausführungsform werden die Datenbank 30 und das Servermodul 32 getrennt voneinander bereitgestellt, wobei die Datenbank 30 über ein Netzwerk-Datenbank-Modul 34 mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 verbunden ist. Wie dies voranstehend diskutiert worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt, und die Datenbank 30 und das Servermodul 32 können auch zusammen bereitgestellt werden (wie dies beispielsweise in 1A dargestellt ist), wobei die Funktionen des Netzwerk-Datenbank-Moduls 34 zum Bereitstellen von Zugang zu der Datenbank in dem Servermodul integriert sind. Die Ausführungsform, die in 1B dargestellt ist, illustriert darüber hinaus ein Beispiel des Stationsmoduls 36, das an jeder der verschiedenen Stationen 10, 12, 14, ..., 20 in der gesamten Blechherstellungseinrichtung 38 bereitgestellt werden kann. Zum Zwecke der Illustration ist in 1B ein exemplarisches Stationsmodul 36, das an der Biegestation 18 positioniert sein kann, dargestellt. Obgleich dies in dem Beispiel von 18 nicht so dargestellt ist, können ähnliche Stationsmodule 36 ebenfalls an anderen Stationen in der Einrichtung 38 positioniert werden.
Wie dies in 1B dargestellt ist, kann jedes der Module (das heißt, das Servermodul 32, das Netzwerk-Datenbank-Modul 34 und das Stationsmodul 36) über eine Netzwerkschnittstellen-Karte oder einen Netzwerkschnittstellen-Anschluss 42 mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 verbunden sein. Die Netzwerkschnittstellen-Karte 26 kann händlerspezifisch sein und kann auf Basis des Typs von Kommunikationsnetzwerk, der ausgewählt ist, ausgewählt werden. Jedes der Module 32, 34 und 36 kann darüber hinaus eine Netzwerksoftware oder eine programmierter Logik zum Bilden einer Schnittstelle mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 umfassen. Das Kommunikationsnetzwerk 26 kann ein Ethernet mit einer beliebigen Anzahl von auf dem Markt erhältlichen Kabeltypen, wie beispielsweise 10 Base/T (Twisted Pair), 10 Base/2 (koaxial) oder 10 Base/5 (dickes Kabel) sein, wobei der Kabeltyp auf Basis der Größe der Einrichtung 38 und der Menge oder Länge des erforderlichen Kabels ausgewählt wird.
In 1B kann das Servermodul 32 einen Personalcomputer 40 mit einem Anzeigemonitor oder einer Kathodenstrahlröhre (CRT – cathode ray tube) und Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen 46, die eine Tastatur, eine Maus und/oder einen Joystick einschließen, umfassen. Die Netzwerkschnittstellen-Karte 42 kann in einen verfügbaren Erweiterungssteckplatz oder Anschluss des Personalcomputers 40 eingesteckt werden. Zusätzlich dazu kann der Personalcomputer 40 einen IBM-kompatiblen Computer mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 100 bis 200 MHz und einen Pentium oder Pentium Pro-Mikroprozessor umfassen. Der Personalcomputer 40 kann darüber hinaus beispielsweise 32 MB oder mehr an verfügbarem Hauptspeicherplatz und 1,2 GB oder mehr an verfügbarem Direktzugriffsspeicher (RAM) enthalten. Die Anzeige 44 kann einen Anzeigebildschirm 44 mit einer hohen Auflösung, wie beispielsweise einen im Handel erhältlichen SVGA-Monitor, mit beispielsweise einer Auflösung von 800 × 600 enthalten. Um die verschiedenen Grafiken und Informationen, die auf der Anzeige 44 angezeigt werden können, zu unterstützen, kann der Personalcomputer 40 darüber hinaus auch eine im Handel erhältliche Grafikkarte, wie beispielsweise eine PCI-Grafikkarte, einschließen. Darüber hinaus kann der Computer 40 einen Sound Blaster oder eine kompatible Sound- und Game-Anschluss-Adapterkarte enthalten, und die Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen 46 können eine Tastatur, einen Joystick und/oder eine Mauseinrichtung einschließen.
Um die verschiedenen Leistungsmerkmale der Erfindung zu implementieren, kann das Servermodul 32 mit Software und verschiedenen Softwarepaketen konfiguriert sein. So kann das Servermodul 32 beispielsweise mit einer Betriebssystemsoftware, wie beispielsweise Microsoft Windows NT (Workstation-Version) oder Windows 95, bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann, um die Funktionen und Leistungsmerkmale der Erfindung, die für das Servermodul spezifisch sind (siehe beispielsweise 3), bereitzustellen, das Servermodul 32 Software oder programmierte logikimplementierte Routinen enthalten. Wie dies auf ausführlichere Weise im folgenden Verlauf diskutiert wird, können diese Routinen unter Verwendung einer High Level-Programmiersprache, wie beispielsweise C++, und objektorientierten Programmierverfahren entwickelt werden. Das Servermodul 32 kann darüber hinaus die CAD- oder dem CAD/CAM-Software, wie beispielsweise VELLUM oder Amada AP40 oder AP60-Software, enthalten und/oder eine Schnittstelle dazu bilden, um Original-2-D- und Original 3-D-Zeichnungen auf Basis von Kundenspezifikationen einzugeben und/oder zu entwickeln. Aus diesem Grund kann das Servermodul in der Designabteilung 10 der Herstellungseinrichtung 38 positioniert sein. Um Zugriff auf die Daten von der Datenbank 30 zu erlangen, kann das Servermodul darüber hinaus auch einen OECD-Treiber, wie beispielsweise den Microsoft ODBC-Treiber, umfassen, und es kann SQL als einen Standard für den Datenzugriff verwenden. Ein OLE-Server, wie beispielsweise ein OLE2-Server, kann darüber hinaus ebenfalls bereitgestellt werden, um Daten zu verknüpfen.
In der in 1B dargestellten Ausführungsform wird die Datenbank 30 getrennt von dem Servermodul 32 bereitgestellt und ist über das Netzwerk-Datenbank-Modul 34 mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 verbunden. Wie dies voranstehend angedeutet wurde, kann die Datenbank 30 eine SCSI-Platte mit geeignetem Speicherplatz (beispielsweise 1 bis 4 GB) umfassen, die auf Basis der Größe der Einrichtung 38 und der Menge der in der Datenbank zu speichernden Teil-Informationen ausgewählt wird. Das Netzwerk-Datenbank-Modul 34 kann einen Personalcomputer 40, wie beispielsweise einen IBM-kompatiblen Computer, mit einem Pentium-Mikroprozessor und einem Erweiterungssteckplatz, der mit der Netzwerkschnittstellen-Karte 42 zum Bilden einer Schnittstelle mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 versehen ist, enthalten. Die Datenbank 30 kann über einen Datenbus mit dem Personalcomputer 40 verbunden sein, und der Personalcomputer 40 kann eine Standardanzeige sowie Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen (in 1B nicht dargestellt), wie beispielsweise einen Anzeigemonitor oder eine Kathodenstrahlröhre CRT und eine Tastatur umfassen.
Um den Zugriff auf die Datenbank 30 auf Basis von SQL zu erleichtern, kann der Personalcomputer 40 des Netzwerk-Datenbank-Moduls 34 mit einem auf dem Markt erhältlichen SQL-Server, wie beispielsweise einem Microsoft SQL-Server oder einem Oracle-SQL-Server, konfiguriert sein. Ein OLE-Server, wie beispielsweise ein OLE2-Server, kann ebenfalls bereitgestellt werden, um die Daten zu verknüpfen. Der Personalcomputer 40 kann darüber hinaus mit verschiedener Software, wie beispielsweise DOS und Microsoft Windows NT (Server-Version), konfiguriert sein.
Die in 1B dargestellte Ausführungsform enthält ebenfalls eine exemplarische Implementierung eines Stationsmoduls 36. In dieser Ausführungsform ist das Stationsmodul 36 an der Biegestation 19 implementiert. Wie dies in 1B dargestellt ist, kann das Stationsmodul 36 ähnliche Hardware wie die Hardware des Servermoduls 32 enthalten. Dies bedeutet, dass jedes Stationsmodul (beispielsweise an den anderen Stationen, die in 1A dargestellt sind) einen Computer 48 mit einem Anzeigemonitor oder einer Kathodenstrahlröhre CRT 44 und Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen 46, wie einen Joystick oder eine Maus, einschließen können, umfassen kann. Die Netzwerkschnittstellen-Karte 42 kann in einen verfügbaren Erweiterungssteckplatz oder Anschluss des Computers 40 eingesteckt werden. Wie dies voranstehend beschrieben wurde, kann der Computer des Stationsmoduls 36 ein autonomes Gerät, ein Personalcomputer oder ein Universalcomputer sein, der Teil einer Schnittstellenvorrichtung der Ausrüstung oder der Maschinen, die an der Station bereitgestellt sind, ist. So kann der Computer 48 beispielsweise einen freistehenden Personalcomputer, wie beispielsweise einen IBM-kompatiblen Computer, mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 100 bis 200 MHz und einen Pentium oder Pentium Pro-Mikroprozessor umfassen, oder der Computer 48 kann ein Computer sein, der Teil eines Schnittstellen-/Steuersystems der Maschinen oder darin eingebaut ist, wie beispielsweise ein Amada AMNC-System. Der Computer 48 kann darüber hinaus auch beispielsweise 32 MB oder mehr an verfügbarem Hauptspeicher und 1,2 GB oder mehr an verfügbarem Direktzugriffsspeicher (RAM) enthalten. Die Anzeige 44 kann einen Anzeigebildschirm einer hohen Auflösung, wie beispielsweise einen auf dem Markt erhältlichen SVGA-Monitor mit einer Auflösung von beispielsweise 800 × 600 einschließen. Um verschiedene Grafiken und Informationen zu unterstützen, die auf der Anzeige 44 angezeigt werden können, kann der Computer 48 darüber hinaus auch eine auf dem Markt erhältliche Grafikkarte, wie beispielsweise eine PCI-Grafikkarte einschließen. Darüber hinaus kann der Computer 40 einen Sound Blaster oder eine kompatible Sound- und Game-Anschluss-Adapterkarte enthalten, und die Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen 46 können einen Joystick oder eine Maus einschließen.
Um die verschiedenen Leistungsmerkmale der Erfindung zu implementieren, kann das Stationsmodul 36 mit Software und verschiedenen Softwarepaketen konfiguriert sein. So kann das Stationsmodul 36 beispielsweise mit einer Betriebssystemsoftware, wie beispielsweise Microsoft Windows 95 oder Windows NT, bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann, um die Funktionen und Leistungsmerkmale der Erfindung, die für Stationsmodul spezifisch sind (siehe beispielsweise 4), bereitzustellen, das Stationsmodul 36 Software oder programmierte logikimplementierte Routinen enthalten. Wie dies auf ausführlichere Weise im folgenden Verlauf diskutiert werden wird, können diese Routinen unter Verwendung einer High-Level-Programmiersprache, wie beispielsweise C++, und objektorientierten Programmierverfahren entwickelt werden. Um Zugriff auf die Daten zu erlangen und diese zu verknüpfen, kann das Stationsmodul 36 darüber hinaus auch einen OECD-Treiber, wie beispielsweise den Microsoft ODBC-Treiber, umfassen und einen OLE-Server, wie beispielsweise einen OLE2-Server, umfassen. Ähnlich wie bei dem Servermodul 32 kann das Stationsmodul 36 SQL als Standard für den Zugriff auf die Daten von der Datenbank 30 verwenden.
Wenn das Stationsmodul 36 der Biegestation 18 als ein freistehender Personalcomputer bereitgestellt wird, wird anschließend die Software bereitgestellt, um Biegecode-Daten zu erzeugen (das heißt, NC-Daten) und um eine Schnittstelle mit den Maschinen 25 (beispielsweise eine CNC- oder NC-gesteuerte Abkantpresse) zu bilden. In der Ausführungsform, die in 1B dargestellt ist, ist der Computer 36 so dargestellt, dass er als ein Personalcomputer implementiert ist und mit Software so konfiguriert ist, dass er über eine standardmäßige RS-232-C-Kabelschnittstelle eine Schnittstelle mit der Biege-Maschinenanlage 25 bildet. Die Schnittstelle kann bereitgestellt werden, um es dem Stationsmodul 36 zu ermöglichen, über die RS-232-C-Kabelschnittstelle mit der Biege-Maschinenanlage 25 zu kommunizieren sowie Biegecode-Daten zu ihr zu senden oder von ihr zu empfangen. Die Implementierung der Schnittstelle ist händlerspezifisch und wird von dem Datenformat und dem Satz von Maschinenanweisungen, der für die Biege-Maschinenanlage 25 verwendet wird, abhängen. Sämtliche Daten, die von dem Stationsmodul 36 zu der Biege-Maschinenanlage 25 gesendet werden, sollten auf diese Weise auf Basis des Satzes von Maschinenanweisungen formatiert werden, der für die Maschinenanlage definiert ist. Der Computer 48 des Stationsmoduls 36 kann darüber hinaus auch mit einer beliebigen auf dem Markt erhältlichen CNC- oder NC-Software zum Erzeugen von Biegecode-Daten bereitgestellt werden, um die Funktionen, die normalerweise durch einen integrierten Computer der CNC-Systeme oder NC-Systeme (beispielsweise einen Amada AMNC) für solche Maschinenanlage bereitgestellt werden, zu simulieren.
2 illustriert eine exemplarische Ausführungsform der jeweiligen Datenflüsse zwischen dem Servermodul 32, der Datenbank 30 und den verschiedenen Stationen der Blechherstellungseinrichtung 38. Zum Zwecke der Illustration und um das Verständnis für die jeweiligen Datenflüsse in der Ausführungsform zu erleichtern, werden das Servermodul 32 und die Datenbank 30 (die mit dem Netzwerk-Datenbank-Modul 34 integriert ist), in 2 jeweils so dargestellt, dass sie getrennt voneinander angeordnet und direkt mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 verbunden sind, wobei der Datenfluss zwischen diesen Elementen im gesamten Kommunikationsnetzwerk durchgeführt wird. Es versteht sich von selbst, dass, wie dies den Personen mit der gewöhnlichen Erfahrung auf dem Gebiet der Technik offensichtlich sein wird, eine große Bandbreite an verschiedenen Datenflussanordnungen zwischen diesen Elementen bereitgestellt werden kann; und, wenn die Datenbank 30 angeordnet ist, um direkt mit dem Servermodul 32 verbunden zu sein, werden in diesem Fall die Daten und Informationen direkt von dem Servermodul zu der Datenbank übertragen, ohne dass dabei das Kommunikationsnetzwerk 26 verwendet wird. Zusätzlich dazu wurde im Sinne eines einfacheren Verständnisses der hierin angeführten Beschreibung die Illustration des Kommunikationsnetzwerkes 26 in 2 auf vereinfachte Weise dargestellt, und es werden lediglich die Ausstanzstation 16 und die Biegestation 18 in der Zeichnung dargestellt. Es wird dennoch offensichtlich sein, dass der Datenfluss zu und von den Stationen 10, 12, 14, ...20 (ebenso wie einer beliebigen anderen Station oder einem Bereich, die/der in der Fabrik vorhanden ist) auf eine ähnliche Weise wie die, die für die Ausstanzstation 16 und die Biegestation 18 beschrieben wurde, durchgeführt werden kann.
Die Design- und Herstellungsinformationen, die mit dem Auftrag des Kunden assoziiert sind, können in der Datenbank 30 organisiert und gespeichert werden. Wenn ein Kundenauftrag anfänglich empfangen wird, können die grundlegenden Produkt- und Designinformationen in das Servermodul 32 eingegeben werden, und anschließend zu der Datenbank 30 übertragen und in ihr gespeichert werden. Wie dies voranstehend beschrieben wurde, kann das Servermodul 32 eine beliebige geeignete Vorrichtung zum Eingeben von Daten, wie beispielsweise einen Personalcomputer mit einer Tastatur und so weiter, enthalten. Wenn ein Personalcomputer als das Servermodul 32 verwendet wird, kann Software bereitgestellt werden, um menügesteuerte Bildschirme zum Erleichtern des Eingebens von Daten durch das Fabrikpersonal zu erzeugen. Das Dateneingabeprogramm kann beispielsweise eine auf Microsoft Windows basierende Anwendung und/oder Menübildschirme und so weiter umfassen. Im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels, können die Daten, die eingegeben werden, und/oder in dem Servermodul 32 entwickelt werden und die zu der Datenbank 30 übertragen werden, Teil-Informationen, Biegemodell-Daten, Merkmal-Extrahierdaten und Biegelinien-Informationen einschließen, wie dies allgemein in 2 dargestellt ist.
Die Teil-Informationen können beispielsweise eine Teil- oder eine Auftragsreferenznummer, den Namen des Kunden, eine kurze Beschreibung des Teils, die Größe der Serie oder die Menge sowie das planmäßige Lieferdatum umfassen. Die Biegemodell-Daten können beispielsweise die Teil-Geometriedaten und Herstellungsdaten, wie beispielsweise die Gesamtabmessungen des Teils (beispielsweise die Breite, Höhe, Tiefe) und Teil-Materialinformationen, wie beispielsweise den Materialtyp (beispielsweise Stahl, Edelstahl oder Aluminium), die Dicke und die Zugfestigkeit umfassen. Darüber hinaus können die Merkmal-Extrahierdaten manuell eingegeben werden und/oder automatisch erzeugt werden, um die Schlüsselmerkmale des Teils zu identifizieren und somit die Suche nach ähnlichen Teilen oder andere Suchvorgänge in der Datenbank zu erleichtern. Die Merkmal-Extrahierdaten können in einer separaten Datendatei in der Datenbank 30 gespeichert werden, oder sie können zusammen mit den Biegemodell-Daten oder anderen Auftragsinformationen für jedes Teil gespeichert werden. Die Merkmal-Extrahierdaten können beispielsweise Merkmale des Teils, wie zum Beispiel die Anzahl von Oberflächen oder Flächen, die Anzahl oder Typen von vorhandenen Biegungen (zum Beispiel eine positive Biegung zwischen zwei Flächen oder eine negative Biegung zwischen zwei Flächen), die Beziehungen zwischen den Flächen und/oder die Anzahl von Löchern oder anderen Typen von Öffnungen in dem Teil umfassen. Wie dies im weiteren Verlauf der Beschreibung ausführlicher beschrieben wird, können solche Daten in einem Merkmal auf Basis einer Teil-Matrix und/oder einer Abfolge von Suchschlüsseln (siehe beispielsweise die 5 bis 7 im weiteren Verlauf) repräsentiert und organisiert sein. Schließlich können die Biegelinien-Informationen an dem Servermodul 32 für die Speicherung in der Datenbank 30 eingegeben werden. Die Biegelinien-Informationen können beispielsweise sachdienliche Biegelinien-Informationen für jede Biegung in dem Teil umfassen, einschließlich des Biegewinkels, der Biegelänge, dem Innendurchmesser (IR) der Biegung, dem Abzug-Betrag und der Biegerichtung (beispielsweise nach vorn oder nach hinten).
Um Daten über das Kommunikationsnetzwerk 26 von der Datenbank 30 zu empfangen oder diese zu der Datenbank zu senden, kann jede der Stationen 10, 12, 14, ...20 ein Stationsmodul (wie beispielsweise das voranstehend beschriebene Stationsmodul 36) umfassen, das mit dem Kommunikationsnetzwerk verbunden ist. In 2 sind die Ausstanzstation 16 und die Biegestation 18 im Allgemeinen in Form eines Blockdiagramms mit einem Stationsmodul illustriert. Wie dies voranstehend beschrieben wurde, kann das Stationsmodul beispielsweise Software oder Steuerlogik sowie einen autonomen Personalcomputer oder einen Universalcomputer, der Teil der Ausrüstung oder der an der Station bereitgestellten Maschinen ist, umfassen. Für jeden Kundenauftrag kann auf die Design- und Herstellungsinformationen (einschließlich der Teil-Informationen, der Biegelinien-Informationen und der Biegemodell-Daten) zugegriffen werden, oder diese können abgerufen werden, indem beispielsweise eine vorgegebene Referenznummer oder ein Referenzcode eingegeben wird. Die Referenznummer oder der Referenzcode können manuell (beispielsweise über eine Tastatur oder ein digitales Eingabepad) oder durch Scannen eines Strichcodes mit einem Strichcode-Lesegerät oder einem Scanner, die an der Station bereitgestellt sind, eingegeben werden. Zusätzlich dazu kann in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung von jeder beliebigen Station 10, 12, 14, ...20 in der Fabrik 38 aus auf Daten vorhergehender Aufträge in der Datenbank 30 zugegriffen werden, und diese können abgerufen werden, indem eine Suche nach ähnlichen Teilen durchgeführt wird. Wie dies ausführlicher in der folgenden Beschreibung diskutiert wird, kann eine Suche nach ähnlichen Teilen auf Basis der Merkmals-Extrahierdaten oder der Suchschlüssel, die in der Datenbank 30 gespeichert sind, durchgeführt werden, so dass Informationen zu vorhergehenden Arbeits schritten, die sich auf (das) gleiche oder ähnliche Teil(e) beziehen, aufgerufen und verwendet werden können, um die Gesamtherstellungszeit für zukünftige Aufträge zu reduzieren.
Die Design- und Herstellungsinformationen, die von der Datenbank 30 aufgerufen werden, können durch die Bediener des Fertigungsbereiches zum Entwickeln und Testen des Biegeplans verwendet werden. So kann ein Biegestations-Bediener an der Biegestation 18 beispielsweise auf die Teil-Informationen, auf die Biegelinien-Informationen und die Biegemodell-Daten in der Datenbank 30 zugreifen und diese aufrufen, um die erforderliche Werkzeugbestückung und die optimale Biegeabfolge für das Blechteil zu bestimmen. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein ODBC-Treiber bereitgestellt werden, um es jedem Stationsmodul zu ermöglichen, eine Schnittstelle mit der Datenbank 30 zu bilden und in der Datenbank gespeicherte Informationen anzuzeigen. Zusätzlich dazu kann das Servermodul 32 oder das Netzwerk-Datenbank-Modul der Datenbank 30 einen SQL-Server zum Erleichtern des Zugriffs und des Aufrufens von in der Datenbank gespeicherten Daten umfassen. Wenn der Biegecode auf Basis des abschließenden Biegeplans programmiert worden ist, können der Biegecode zusammen mit der Biegeabfolge und den Werkzeug-Setup-Informationen über das Kommunikationsnetzwerk 26 von dem Stationsmodul der Biegestation 18 zu der Datenbank 30 gesendet werden. Diese Informationen können anschließend zusammen mit den anderen Design- und Herstellungsinformationen, die mit diesem Auftrag assoziiert sind, gespeichert werden.
Darüber hinaus können auch andere Informationen in der Datenbank 30 gespeichert werden. So kann beispielsweise eine 2-D- und/oder eine 3-D-Bilddarstellung des Teils zusammen mit den Biegemodell-Daten für das Teil gespeichert werden. Die 2-D- oder 3-D-Bilddarstellung kann an der Designstation 10 oder einer anderen Station mit Hilfe eines CAD/CAM-Systems entwickelt und über das Stationsmodul der Designstation (oder einer anderen geeigneten Station) und über das Kommunikationsnetzwerk 26 zu der Datenbank 30 übertragen werden. Alternativ dazu können das 2-D- oder das 3-D-Bild in dem Servermodul 32 entwickelt werden, indem ein geeignetes CAD/CAM-System verwendet wird, oder eine Schnittstelle mit ihm gebildet wird, oder indem eine Modellierungs-Software verwendet wird und eine Reihe von Funktionen oder Operationen durchgeführt wird, wie dies im folgenden Verlauf der Beschreibung ausführlicher diskutiert wird.
In Bezug auf die 3 und 4 wird im Folgenden eine ausführliche Beschreibung der Vorgänge und Operationen, die durch das Servermodul 32 und die Stationsmodule einer jeden der Stationen 10, 12, 14, ..., 20 programmiert und ausgeführt werden können, gegeben. Die 3 und 4 sind Ablaufpläne des grundlegenden logischen Programmflusses, der durch das Servermodul 32 und die Stationsmodule einer jeden der Stationen 10, 12, 14, ..., 20 in der Blechherstellungseinrichtung 38 ausgeführt werden kann. Während sich 4 auf die Vorgänge und Operationen bezieht, die typischerweise an beispielsweise der Biegestation 18 durchgeführt werden würden, ist es offensichtlich, dass andere Vorgänge und Schritte in Abhängigkeit von den Operationen, die an jeder bestimmten Station durchgeführt werden, in der Einrichtung 38 ebenfalls durchgeführt werden können. Die im Folgenden erwähnten Vorgänge und Operationen können durch Software und durch Verwendung einer großen Bandbreite verschiedener Programmiersprachen und Programmierverfahren implementiert werden. So können beispielsweise in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die Vorgänge und Operationen, die im Folgenden in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, durch Verwendung einer High-Level-Programmiersprache, wie beispielsweise C++, und durch Verwendung von objektorientierten Programmierverfahren implementiert werden. Darüber hinaus kann im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels auch VI-SUAL C++ verwendet werden, wobei es sich dabei um eine Version der C++-Programmiersprache handelt, die durch die Microsoft Corporation für auf Windows basierende Anwendungen geschrieben worden ist.
3 ist ein Ablaufplan der anderen grundlegenden Vorgänge und Operationen, die durch das Servermodul 32 in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung durchgeführt werden. 3 illustriert den grundlegenden logischen Programmfluss der Vorgänge und Operationen, die durch die Software oder die programmierte Logik des Servermoduls 32 durchgeführt werden. Das Servermodul 32 kann eine auf Windows basierende Anwendung mit Werkzeugleisten-Symbolen und/oder Hilfsmenübildschirmen umfassen, um einem Bediener oder einem Benutzer beim Auswählen und Ausführen der verschiedenen Vorgänge und Operationen des Servermoduls zu helfen. Der Vorgang beginnt in Schritt S.1, wenn ein Auftrag eines Kunden in der Blechherstellungseinrich tung 38 empfangen wird. Der Kundenauftrag enthält normalerweise die erforderlichen Produkt- und Designinformationen, so dass das Teil durch die Fabrik 38 hergestellt werden kann. Diese Informationen können beispielsweise die geometrischen Abmessungen des Teils, das für das Teil erforderliche Material sowie weitere Designinformationen enthalten. Auf Basis der empfangenen Informationen von dem Kunden kann das Servermodul eine Suche nach Informationen zu vorhergehenden Aufträgen, die in der Datenbank 30 gespeichert sind, durchführen, so wie dies in Schritt S.3 dargestellt ist. Die in der Datenbank 30 gespeicherten Auftragsinformationen können auf Basis einer großen Bandbreite von Suchkriterien gesucht werden. So können die Informationen beispielsweise auf Basis einer vorgegebenen Referenz- oder Auftragsnummer gesucht werden, oder eine Suche nach einem ähnlichen Teil kann auf Basis bestimmter Designmerkmale des Teils so durchgeführt werden, dass die Informationen zu vorhergehenden Aufträgen, die sich auf ein gleiches oder ein ähnlichen Teil beziehen, aufgerufen und für den aktuellen Auftrag verwendet werden können. Eine noch ausführlicherer Beschreibung der Suche nach ähnlichen Teilen, die verwendet werden kann, wird im weiteren Verlauf in Bezug auf die 5 bis 7 gegeben.
In Schritt S.5 werden die Ergebnisse der Suche in der Datenbank analysiert, um zu bestimmen, ob sich der aktuelle Kundenauftrag auf ein neues Teil bezieht, sich auf ein Teil bezieht, das einem vorhergehenden Auftrag ähnlich ist oder eine Wiederholung eines vorhergehenden Auftrages darstellt. Wenn eine identische Übereinstimmung gefunden wird (wenn beispielsweise dieselbe Teil- oder Referenznummer vorhanden ist) und wenn es sich bei dem Auftrag des Kunden um eine vollständige Wiederholung eines vorhergehenden in der Fabrik durchgeführten Auftrages handelt, sind in diesem Fall keine weiteren Modifizierungen an den Auftragsinformationen erforderlich, und es kann auf die Informationen zu vorhergehenden Aufträgen in der Datenbank 30 zugergriffen werden, und diese können zum Ausführen des aktuellen Kundenauftrages verwendet werden, wie dies in Schritt S.11 dargestellt ist. Das Durchsuchen der Datenbank kann die Teil- oder Referenznummer und/oder den Dateinamen des vorhergehenden Auftrages so bereitstellen, dass auf die Auftragsinformationen in der Datenbank durch einen Bediener an dem Servermodul 32 oder an einer beliebigen der Stationsmodule zugegriffen werden kann. Wenn lediglich die Teil- oder die Referenznummer bereitgestellt wird, kann in diesem Fall eine Verschiebungstabelle bereitgestellt werden, so dass der Dateiname der Informationen zu vorhergehenden Aufträgen bestimmt werden kann und auf Basis des Eintrages der Teil-Referenznummer oder der Auftragsnummer auf diesen durch einen Bediener zugegriffen werden kann. Auf diese Weise kann ein Bediener in beispielsweise dem Servermodul 32 auf die Auftragsinformationen und die 2-D- und 3-D-Modelerstellungs-Informationen aus der Datenbank 30 zugreifen, um die Geometrie des Teils zu analysieren und zu bestätigen, dass das Teil dem des Wiederholungsauftrages ähnlich ist. Wenn von der Bestellung bestätigt wird, dass es sich dabei um einen Wiederholungsauftrag handelt, kann in diesem Fall ein Biegestations-Bediener, der sich an dem Stationsmodul der Biegestation 18 befindet, auf die Informationen zu vorhergehenden Aufträgen zugreifen und die Herstellungsinformationen, einschließlich der Biegecode-Daten und der Werkzeug-Setup-Informationen, dafür verwenden, um das Teil zu biegen und zu produzieren. Durch die Verwendung eines solchen gespeicherten Expertenwissens können Wiederholungsaufträge auf effizientere Weise und ohne die Notwendigkeit, vorhergehend eingegebene und entwickelte Auftragsinformationen erneut zu erzeugen, abgewickelt werden.
Wenn jedoch in Schritt S.5 bestimmt wird, dass zwar der aktuelle Kundenauftrag einem vorhergehenden Auftrag ähnlich ist oder derselbe wie ein vorhergehender Auftrag ist, dieser jedoch Modifizierungen von beispielsweise der Auftrags- oder der Referenznummer oder der Größe der Serie, und so weiter, erfordert, können in diesem Fall in Schritt S.7 die Daten zu vorhergehenden Aufträgen, die durch die Suche lokalisiert wurden, aus der Datenbank 30 aufgerufen werden und durch einen Bediener in dem Servermodul 32 bearbeitet und modifiziert werden. Es kann eine Bearbeitungsfunktion bereitgestellt werden, um das Bearbeiten und Modifizieren von Daten von vorhergehenden Aufträgen zu ermöglichen, um neue Auftragsdaten zu erzeugen, die für den aktuellen Kundenauftrag in der Datenbank gespeichert werden können. Die Menge an erforderlicher Bearbeitung hängt von dem Grad an Ähnlichkeit ab, die zwischen dem vorhergehenden Auftrag und dem aktuellen Auftrag vorhanden ist. Die Menge an Bearbeitung kann das einfache Modifizieren der Referenz- oder Auftragsnummer oder der Größe der Serie umfassen und/oder kann aufwendigere Modifizierungen, wie beispielsweise das Bearbeiten der Abmessungen des Teils und der definierten Biegeabfolge, umfassen. Nachdem die Informationen zu vorhergehenden Arbeitsschritten bearbeitet worden sind, können die Oberarbeiteten Auftragsinformationen in Schritt S.9 unter einer neuen Referenz- oder Auftragsnummer in der Datenbank 30 gespeichert werden. Zusätzlich dazu können verchiedene Datenbankverwaltungs-Funktionen (wie beispielsweise Kopieren, Löschen, Speichern, Umbenennen und so weiter) bereitgestellt werden, um zu ermöglichen, das die Informationen zu vorhergehenden Arbeitsschritten in der Datenbank 30 unterhalten werden können, oder um zu ermöglichen, dass die Informationen zu vorhergehenden Aufträgen bei Eingabe eines speziellen Befehls gelöscht oder überschrieben werden können.
Wenn bestimmt wird, dass keine ähnliche oder identische Übereinstimmung mit dem aktuellen Auftrag vorhanden ist, und dass sich dementsprechend der Kundenauftrag auf einen neuen Auftrag bezieht, geht der logische Programmfluss zu Schritt S.15 über, wie dies in 3 dargestellt ist. Da sich in diesem Fall der aktuelle Auftrag auf einen neuen Auftrag bezieht, wird es erforderlich sein, die Design- und Herstellungsinformationen unabhängig zu entwickeln und einzugeben. Menü- und/oder Hilfsbildschirme können durch das Servermodul 32 bereitgestellt werden, um dem Bediener dabei zu helfen, sämtliche der erforderlichen Informationen zu den Arbeitsschritten einzugeben. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung kann ein Bediener an dem Servermodul 32 eine neue Datei durch zunächst Eingeben der grundlegenden Teil-Informationen für den neuen Auftrag erstellen. Die Teil-Informationen können beispielsweise eine Referenz- oder eine Auftragsnummer, den Namen des Kunden, eine kurze Beschreibung des Teils, die erforderliche Größe der Serie oder die Menge für den Auftrag sowie das planmäßige Lieferdatum umfassen. Die Merkmal-Extrahierdaten oder Suchschlüssel können ebenfalls in Schritt S.15 eingegeben werden, oder diese Daten können automatisch entwickelt oder gleichzeitig mit der Entwicklung der Biegemodell-Daten extrahiert werden, wie dies im weiteren Verlauf beschrieben wird. Andere Daten oder Informationen können ebenfalls in Schritt S.15 eingegeben werden, oder sie können nach oder während des Eintragens der Biegemodell-Daten, wie beispielsweise den Biegelinien-Informationen, die zum Beispiel den Biegewinkel, den Radius und die Länge für jede Biegelinie in dem Teil umfassen, eingegeben werden. Nach dem Schritt S.15 fährt der logische Programmfluss so fort, dass die Biegemodell-Daten durch einen Bediener in dem Servermodul 32 entwickelt und eingegeben werden können, wie dies in 3 dargestellt ist.
Das Entwickeln und das Eintragen von Biegemodell-Daten kann von den Originalzeichnungen und den Informationen, die von dem Kunden bereitgestellt werden, abhängen. Der Auftrag des Kunden kann beispielsweise eine 2-D-Einzel-Flachansicht des herzu stellenden Teils und/oder eine 2-D-Dreiseitenansichts- (beispielsweise einschließlich einer Ansicht von oben, von vorn und von den Seiten) Zeichnung des Teils umfassen. Mitunter stellt der Kunde möglicherweise auch eine 3-D-Drahtgitterzeichnung des Teils bereit, wobei die Dicke des Materials des Teils in der Zeichnung angezeigt ist oder nicht. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Biegemodell-Daten sowohl die Entfalt- (das heißt, die 2-D-Flachansicht) und die Falt-(das heißt, die 3-D-Darstellung)Informationen für das Teil, das herzustellen ist, einschließen. Wenn auf diese Weise lediglich eine 2-D-Flachansichts-Zeichnung durch den Kunden bereitgestellt wird, ist es erforderlich, eine 3-D-Zeichnung des Teils durch Anwenden von beispielsweise eines Faltungsalgorithmus oder eines Faltungsprozesses auf die 2-D-Zeichnung zu entwickeln. Wenn alternativ dazu lediglich eine 3-D-Zeichnung des Teils bereitgestellt wird, ist es in diesem Fall erforderlich, eine 2-D-Zeichnung durch Anwenden von beispielsweise eines Entfaltungsalgorithmus oder eines Entfaltungsprozesses auf die 3-D-Zeichnung zu entwickeln. In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die 2-D-Modelle und die 3-D-Modelle, die in dem Biegemodell gespeichert sind, ohne die Blechmaterialdicke (das heißt, ohne Dicke) entwickelt und dargestellt werden. Dies ist aufgrund der einzigartigen Symmetrie sämtlicher Blechteile möglich. Das Bereitstellen und Darstellen der 2-D- und der 3-D-Zeichnungen ohne Dicke liefert Modell- und Simulationsansichten des Teils, die viel leichter durch den Designprogrammierer, den Biegestations-Bediener und andere Benutzer interpretiert und verstanden werden können. Durch Löschen der Dicke-Informationen wird darüber hinaus die Verarbeitungszeit, die durch das Servermodul und die Stationsmodule in Anspruch genommen wird, verkürzt und verbessert, wenn die verschiedenen hierin beschriebenen Funktionen der Erfindung durchgeführt und ausgeführt werden. Eine ausführlichere Beschreibung solcher Funktionen sowie der Faltungs- und Entfaltungsalgorithmen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden im Folgenden in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen bereitgestellt.
3 zeigt die allgemeinen Vorgänge und Operationen, die durchgeführt werden, wenn die Biegemodell-Daten entwickelt werden. Die verschiedenen Typen von Zeichnungen, die auf Basis des Kundenauftrages empfangen oder entwickelt werden können und die zum Entwickeln der Biegemodell-Daten eingegeben werden können, werden allgemein in den Schritten S.19, S.23, S.27 und S.31 dargestellt. Eine Werkzeugsymbolleiste und ein Werkzeugmenü und/oder Hilfsbildschirme können durch das Servermodul 32 bereitgestellt werden, um dem Bediener beim Auswählen und Durchführen eines jeden dieser Schritte zu helfen. Die Verarbeitung dieser Zeichnungen zum Entwickeln der 2-D- und der 3-D-Modelle des Teils für das Biegemodell hängt von dem Typ an Zeichnungen ab, die anfänglich bereitgestellt werden. Diese Zeichnungen können manuell eingegeben oder an dem Servermodul 32 entwickelt werden, oder sie können von einem Band oder einer Platte heruntergeladen werden. Das Servermodul 32 kann beispielsweise eine Schnittstelle mit einem CAD/CAM-System bilden, das beispielsweise in der Designabteilung 10 vorhanden ist, oder das Servermodul 32 kann ein autonomes CAD/CAD-System enthalten. Darüber hinaus können die 2-D- und die 3-D-Zeichnungen als DFX- oder IGES-Dateien gespeichert und zu dem Servermodul 32 importiert werden.
Wenn eine 2-D-Einseitenansichts-Zeichnung bereitgestellt wird, kann die Verarbeitung zum Entwickeln des Biegemodells in Schritt S.19 beginnen, wie dies in 3 dargestellt ist. In Schritt S.19 kann die 2-D-Flachansicht, die empfangen oder entwickelt wurde, in dem Servermodul 32 eingegeben werden. Andere Biegemodell-Daten, wie beispielsweise die Gesamtabmessungen des Teils (beispielsweise die Breite, Höhe und Tiefe) sowie die Teil-Materialinformationen, können ebenfalls in Schritt S.19 eingegeben werden. Anschließend kann ein Faltungsalgorithmus oder ein Faltungsvorgang angewendet werden, um ein 3-D-Modell (ohne Materialdicke) auf Basis der Original-2-D-Einzelansichts-Zeichnung zu entwickeln, wie dies in Schritt S.21 dargestellt ist. Ein Beispiel der Vorgänge und der Operationen, die zum Entwickeln eines 3-D-Modells anhand einer 2-D-Flachansichts-Zeichnung durchgeführt werden können, wird im weiteren Verlauf in Bezug auf die 8 bis 11 gegeben.
Wenn eine 3-D-Drahtgitter-Zeichnung (ohne Materialdicke) des Teils empfangen oder entwickelt wird, können die Zeichnungsinformationen in Schritt S.27 eingegeben werden. Zusätzlich dazu können andere Biegemodell-Daten, wie beispielsweise die Gesamtabmessungen des Teils (beispielsweise die Breite, Höhe und Tiefe) sowie die Teil-Materialinformationen, in Schritt S.27 eingegeben werden. Anschließend kann ein Entfaltungsalgorithmus oder ein Entfaltungsvorgang in dem Servermodul 32 ausgeführt werden, um ein 2-D-Modell des Teils zu entwickeln, wie dies in Schritt S.29 dargestellt ist. Ein Beispiel der Vorgänge und der Operationen, die zum Entwickeln eines 2-D-Modells anhand einer 3-D-Zeichnung (ohne Dicke) durchgeführt werden können, wird im weiteren Verlauf in Bezug auf 12 gegeben.
Die 2-D- und die 3-D-Darstellungen des Teils können als Teil des Biegemodells für dieses Teil gespeichert werden. Zusätzlich dazu können, wie dies voranstehend erwähnt wurde, während des Entwickelns und Eingebens der 2-D- und 3-D-Modelle weitere Biegemodell-Daten eingegeben werden (wie beispielsweise die Teil-Materialinformationen und andere Herstellungsinformationen), so dass sie zusammen mit den Biegemodell-Daten in der Datenbank 30 gespeichert werden können. Die verschiedenen Leistungsmerkmale und Datenstrukturanordnungen, die zum Organisieren und Speichern der Biegemodell-Daten implementiert werden können, werden im weiteren Verlauf der Beschreibung ausführlicher beschrieben (siehe beispielsweise die 17 und 18).
Wie dies in 3 dargestellt ist, kann, wenn eine einfache 3-D-Zeichnung (ohne Materialdicke) des Teils ursprünglich nicht entwickelt oder empfangen wird, zusätzliche Verarbeitung erforderlich sein, um ein 3-D-Modell des Teils (ohne Dicke) zu entwickeln, bevor der erforderliche Entfaltungsalgorithmus oder Entfaltungsvorgang zum Entwickeln des abschließenden 2-D-Modells ausgeführt wird. Die Schritte S.23, S.25, S.31 und S.33 zeigen allgemein die zusätzliche Verarbeitung und die Operationen, die durch das Servermodul 32 ausgeführt werden können, bevor ein Entfaltungsalgorithmus ausgeführt wird und das 2-D-Modell in Schritt S.29 entwickelt wird.
Wenn beispielsweise eine 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung des Teils ursprünglich bereitgestellt oder entwickelt wird, kann in diesem Fall in Schritt S.23 die Zeichnung in das Servermodul 32 eingegeben oder zu diesem importiert werden. Darüber hinaus können auch andere Biegemodell-Daten, wie beispielsweise die Gesamtabmessungen des Teils (beispielsweise die Breite, die Höhe und die Tiefe) sowie Teil-Materialinformationen, ebenfalls in Schritt S.23 eingegeben werden. Anschließend kann in Schritt S.25 eine einfache 3-D-Flachansichts-Zeichnung des Teils auf Basis der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung, die eingegeben wurde, entwickelt werden. Die entwickelte 3-D-Zeichnung kann anschließend zum Entwickeln des 2-D-Modells in Schritt S.29 verwendet werden, wie dies in 3 dargestellt ist. Ein Beispiel der Vorgänge und Operationen, die zum Entwickeln eines 3-D-Modells anhand einer 2-D-Dreieransichts-Zeichnung durchgeführt werden können, wird im weiteren Verlauf der Beschreibung in Bezug auf 13 gegeben.
Wenn jedoch eine 3-D-Zeichnung mit Materialdicke ursprünglich empfangen oder entwickelt wurde, können in diesem Fall die Zeichnungsinformationen in Schritt S.31 zur weiteren Verarbeitung eingegeben werden, bevor der Entfaltungsalgorithmus angewendet wird. Weitere Biegemodell-Daten, wie beispielsweise die Gesamtabmessungen des Teils (beispielsweise die Breite, die Höhe und die Tiefe) sowie Teil-Materialinformationen, können ebenfalls in Schritt S.31 eingegeben werden. Anschließend kann in Schritt S.33 ein Vorgang des Löschens der Dicke ausgeführt werden, um die Dicke in der 3-D-Zeichnung zu löschen. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung kann das Servermodul 32 den Bediener oder den Benutzer zum Anzeigen der Dicke in der Zeichnung und zum Anzeigen, welche Oberfläche (beispielsweise die äußere oder die innere) beibehalten werden sollte, wenn die Vorgehensweise zum Löschen der Dicke ausgeführt wird, veranlassen. Ein Beispiel des Vorgangs des Löschens der Dicke, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird im weiteren Verlauf der Beschreibung in Bezug auf beispielsweise die 15A und 15B gegeben. Nachdem die Dicke in der 3-D-Zeichnung in Schritt S.33 gelöscht worden ist, geht der logische Programmfluss in Schritt S.29 über, in dem das überarbeitete 3-D-Modell ohne Dicke verwendet werden kann, und es kann ein geeigneter Entfaltungsalgorithmus oder Entfaltungsprozess angewendet werden, um das abschließende 2-D-Modell zu entwickeln. Ein Beispiel eines Entfaltungsalgorithmus und der verschiedenen Vorgänge und Operationen, die zum Entwickeln eines 2-D-Modells anhand einer 3-D-Zeichnung durchgeführt werden können, wird im weiteren Verlauf der Beschreibung in Bezug auf 12 gegeben.
Wie dies in 3 dargestellt ist, können, nachdem sämtliche der relevanten Informationen entwickelt und eingegeben worden sind, die Teil-Informationen, die Biegemodell-Informationen und weitere Daten, die mit dem Kundenauftrag assoziiert sind, von dem Servermodul 32 übertragen werden und in Schritt S.35 in der Datenbank 30 gespeichert werden. Die in der Datenbank 30 gespeicherten Daten können Merkmal-Extrahier- oder Suchdaten umfassen, die verwendet werden können, wenn Datenbanksuchvorgänge durchgeführt werden. Wie dies im weiteren Verlauf der Beschreibung beschrieben wird, können die Merkmals-Extrahierdaten oder die Suchdaten Daten umfassen, die die grundlegenden oder Schlüsselmerkmale des Teils, die mit jedem Auftrag assoziiert sind, anzeigen, so dass die Suchvorgänge der Datenbank durchgeführt werden können, um Auftragsinformationen und gespeichertes Expertenwissen, die sich auf dieselben oder ähnliche Teile beziehen, zu lokalisieren. Die Daten und Informationen, die in das Servermodul 32 eingegeben werden, können direkt zu der Datenbank 30 gesendet werden oder über das Kommunikationsnetzwerk 26, wie dies beispielsweise in 2 dargestellt ist, übertragen werden. Wie dies voranstehend erwähnt wurde, wird eine ausführlichere Beschreibung der verschiedenen Vorgänge und Operationen, die für die verschiedenen Zeichnungen beim Entwickeln der Biegemodell-Daten durchgeführt werden können, im weiteren Verlauf der Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben.
4 ist ein Ablaufplan der grundlegenden Vorgänge und Operationen, die durch jedes der Stationsmodule, die an den Stationen 10, 12, 14, ..., 20 der Blechherstellungseinrichtung 38 bereitgestellt werden können, durchgeführt werden können. Zum Zwecke der Illustration stellt 4 ein Beispiel des grundlegenden logischen Programmflusses der Vorgänge und Operationen dar, die durch ein Stationsmodul, das beispielsweise an der Biegestation 18 vorhanden ist, durchgeführt werden können. Wie dies den Personen mit gewöhnlicher Erfahrung auf dem Gebiet der Technik auf Basis der Lehren der vorliegenden Erfindung offensichtlich sein wird, kann der in 4 dargestellte logische Programmfluss selbstverständlich für jedes Stationsmodul in Abhängigkeit von der Natur der Operationen und Vorgänge, die an jeder der Stationen durchzuführen sind, modifiziert werden. Darüber hinaus können, wie dies der Fall mit dem Servermodul 32 ist, die Vorgänge und Operationen des im weiteren Verlauf beschriebenen Stationsmoduls durch Software oder programmierte Logik implementiert werden. Zusätzlich dazu kann das Stationsmodul eine auf Windows basierende Anwendung mit Werkzeugleistensymbolen oder Hilfs- und/oder Menübildschirmen enthalten, um einem Bediener oder Benutzer das Auswählen und das Ausführen der verschiedenen Vorgänge und Operationen des Stationsmoduls zu erleichtern. Solche Hilfs- und/oder Menübildschirme können darüber hinaus zum Erleichtern des Eingebens oder des Übertragens von Daten in dem Stationsmodul bereitgestellt werden.
Wie dies in 4 dargestellt ist, kann, nach dem Initialisieren des Stationsmoduls in Schritt S.51 ein Bediener in Schritt S.53 ein oder mehrere Datenbanksuchkriterien oder Schlüsselbegriffe eingeben. Die Suchkriterien können eingegeben werden, um Informationen zu vorhergehenden Aufträgen oder Auftragsinformationen, die sich auf einen neuen oder einen aktuellen Auftrag beziehen, zu lokalisieren, die in der Datenbank 30 gespeichert sind. Der Bediener kann beispielsweise eine vorgegebene Referenznummer oder einen Referenzcode eingeben, um bestimmte Auftragsinformationen aus der Datenbank 30 aufzurufen. So kann beispielsweise in Übreinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Strichcode auf einem Routing-Blatt bereitgestellt werden, oder er kann auf das ausgestanzte Ausgangsmaterial aufgebracht werden und durch ein Strichcode-Lesegerät an dem Stationsmodul gescannt werden, um auf die Informationen zuzugreifen. Alternativ dazu kann der Referenzcode oder die Referenznummer manuell über eine Tastatur oder ein digitales Eingabepad in dem Stationsmodul eingegeben werden. Es kann eine Verschiebungstabelle so bereitgestellt werden, dass der Dateiname der Informationen zu vorhergehenden Aufträgen auf Basis der Eingabe der Teil-Referenz- oder Auftragsnummer bestimmt wird. Zusätzlich dazu wird beobachtet, dass Suchkriterien oder Suchschlüssel eingegeben werden können, um eine Suche nach ähnlichen Teilen für vorhergehend gespeicherte Auftragsinformationen durchzuführen. Solch eine Suche kann auf Basis der verschiedenen Designmerkmale oder Merkmal-Extrahierdaten des Teils durchgeführt werden. Eine Beschreibung der Suche, die in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann, ist im weiteren Verlauf der Beschreibung in Bezug auf die 5 bis 7 gegeben.
Nachdem die Suchkriterien in Schritt S.53 eingegeben worden sind, kann das Stationsmodul in Schritt S.55 eine Suche in der Datenbank 30 über das Kommunikationsnetzwerk 26 und das Netzwerk-Datenbank-Modul 34 durchführen. Die Ergebnisse der Suche können anschließend zurück zu dem Stationsmodul gesendet und in Schritt S.57 analysiert werden, um zu bestimmen, ob der Bediener oder der Benutzer Informationen angefordert hat, die sich auf einen neuen Auftrag oder einen ähnlichen vorhergehenden Auftrag beziehen, oder ob sich die Anforderung auf die komplette Wiederholung eines vorhergehenden Auftrages bezieht.
Wenn eine identische Übereinstimmung gefunden wird (beispielsweise, wenn dieselbe Teil- oder Referenznummer lokalisiert wird), und wenn bestimmt wird, dass ein vorhergehender Auftrag wiederholt werden soll, werden in diesem Fall die gespeicherten Design- und Herstellungsinformationen, die sich auf dem Auftrag beziehen, von der Datenbank 30 zu dem Stationsmodul übertragen, wobei sie zur Ansicht für den Bediener angezeigt werden können, wie dies allgemein in Schritt S.59 dargestellt ist. Das Stations modul kann einen oder mehrere Menüanzeigebildschirme oder -verzeichnisse enthalten, um dem Bediener das Auswählen und das Anzeigen der verschiedenen Informationen, die aus der Datenbank 30 aufgerufen werden, zu erleichtern. Der Bediener kann die angezeigten Informationen bearbeiten und verschiedene Simulationen, wie beispielsweise eine 3-D-Simulation, in Schritt S.61 durchführen, um verschiedene Phasen in der Biegeabfolge und die Geometrie des Teils für diesen Auftrag anzusehen. Der Bediener kann darüber hinaus auch andere Informationen, wie beispielsweise die erforderlichen Werkzeugausrüstung, sowie beliebige andere spezielle Anweisungen oder Nachrichten, die möglicherweise zusammen mit den Auftragsinformationen aufgezeichnet worden sind, überarbeiten. Nachdem die Auftragsinformationen bestätigt worden sind, kann der Bediener ein Setup für die Biegemaschine oder eine andere erforderliche Maschine durchführen, um die spezifizierten Blechteile zu produzieren. Die Auftragsinformationen, die von der Datenbank 30 aufgerufen werden, können die endgültigen Biegeplan-Daten, einschließlich des Biegecodes zum Steuern der Maschinen beispielsweise an der Biegestation 18 einschließen. Das Setup und das eigentliche Bedienen der Maschinen kann dementsprechend durch den Bediener durchgeführt werden, wie dies allgemein in Schritt S.63 in 4 dargestellt ist.
Wenn keine identischen oder ähnlichen Auftragsinformationen vorhanden sind, und wenn bestimmt wird, dass sich die Informationen auf einen neuen Auftrag beziehen (das heißt, nur vorläufige Auftragsinformationen wurden in das Servermodul 32 eingegeben, die vollständigen Auftragsinformationen wurden noch nicht entwickelt), können in diesem Fall die teilweisen Teil-Informationen und Biegemodell-Daten von der Datenbank 30 heruntergeladen werden und zu dem Stationsmodul gesendet werden, wo sie durch die Bediener in Schritt S.77 angesehen werden können. Da sich die angeforderten Informationen auf einen neuen Auftrag beziehen, wird es für den Bediener erforderlich, einen Biegeplan zu entwickeln und einzugeben, der die erforderliche Werkzeugausrüstung und Biegeabfolge enthält. Auf diese Weise kann der Bediener in Schritt S.79 mit den Informationen, die an dem Stationsmodul bereitgestellt sind, die Auswahl der Biegeabfolge und der Werkzeugausrüstung für den neuen Auftrag entwickeln und definieren. Wie dies ausführlicher im Folgenden beschrieben wird, können eine grafische Benutzerschnittstelle (graphical user interface – GUI) sowie weitere Funktionen in dem Stationsmodul bereitgestellt werden, um dem Bediener das Entwickeln des Biegeplans zu erleichtern. Die grafische Benutzerschnittstelle GUI kann bereitgestellt werden, um dem Bediener beim Entwickeln eines Biegeplans zu helfen, beispielsweise durch Anzeigen von Optionen für die Werkzeugausrüstung, durch automatisches Prüfen nach potenziellen Kollisionen zwischen dem Teil und Werkzeug(en), durch Simulieren eines jeden der Zwischenschritte in einer vorgeschlagenen Biegeabfolge. Nach dem Entwickeln und Eingeben des Biegeplans in dem Servermodul kann der Bediener die Biegeabfolge in Schritt S.80 programmieren, um den Biegecode zu erzeugen (das heißt, den CNC- oder den NC-Code zum Ausführen der Biegeabfolge mit den Biegemaschinen). Der Biegecode kann direkt in dem Servermodul eingegeben werden oder durch Bilden einer Schnittstelle mit beispielsweise einer CNC- oder einer NC-Steuereinheit der Biegemaschinen zu dem Servermodul importiert werden. Anschließend kann der Bediener den Biegeplan einrichten und in Schritt S.81 an der Biegestation testen. Wenn sämtliches des erforderlichen Testens und jegliche erforderlichen Modifizierungen an dem Biegeplan abgeschlossen sind, können die endgültigen Biegedaten eingegeben und in Schritt S.83 in der Datenbank gespeichert werden. Die endgültigen Biegedaten können die Biegeabfolge und die Informationen zum Setup der Werkzeuge ebenso wie das Biegeprogramm enthalten. Diese Informationen können von dem Stationsmodul von beispielsweise der Biegestation 18 zu der Datenbank 30 gesendet werden, so dass sie zusammen mit den anderen Design- und Herstellungsinformationen, die mit dem neuen Auftrag assoziiert sind, gespeichert werden können.
Wenn in Schritt S.57 in 4 bestimmt wird, dass sich die Informationen auf ein ähnliches Teils eines vorhergehenden Auftrages oder auf dasselbe Teil eines vorhergehenden Auftrages mit jedoch beispielsweise einer anderen Referenz- oder Auftragsnummer oder Größe der Serie und so weiter, beziehen, dann kann in diesem Fall der logische Programmfluss in Schritt S.65 übergehen. In Schritt S.65 können die Informationen zu dem vorhergehenden Auftrag aus der Datenbank 30 aufgerufen werden und an der Biegestation 18 angezeigt werden. Der Biegestations-Bediener oder der Benutzer kann anschließend die Daten ansehen, um zu bestimmen, welche Änderungen an den Daten für das ähnliche Teil erforderlich sein werden. Erneut kann das Stationsmodul eine Reihe von Menüanzeigebildschirmen oder -verzeichnissen umfassen, um den Bediener dazu zu befähigen, auszuwählen, welche Informationen angezeigt werden sollen und auf welche Weise die Informationen angezeigt oder modifiziert werden sollen. So kann beispielsweise in Schritt S.69 das Stationsmodul eine 3-D-Biegesimulation auf Basis der aufgerufenen Informationen bereitstellen, um dem Bediener das Entwickeln eines Bie geplans für das ähnliche Teil zu erleichtern. Nachdem die Informationen zu dem vorhergehenden Auftrag überarbeitet worden sind, kann der Bediener die Informationen zur Werkzeugausrüstung und zum Biegen, ebenso wie das Biegeprogramm in Schritt S.70 modifizieren. Andere Auftragsinformationen, wie beispielsweise die Abmessungen des Teils, die Referenznummer oder die Größe der Serie, können ebenfalls in Schritt S.70 modifiziert werden. Anschließend können in Schritt S.71 das eigentliche Setup der Werkzeugausrüstung und entsprechendes Testen durch den Bediener in dem Fertigungsbereich durchgeführt werden, um den modifizierten Biegeplan zu testen. Nach Abschluss des Testens und weiterer Modifizierungen an dem Biegeplan kann der Bediener in Schritt S13 die endgültigen Biegedaten eingeben und dieselben in der Datenbank 30 unter einer neuen Referenznummer oder Auftragsnummer speichern. Wie dies voranstehend erwähnt worden ist, können die Informationen zu vorhergehenden Auftragen zusammen mit den anderen gespeicherten Auftragsdateien in der Datenbank 30 verwaltet werden. Darüber hinaus können verschiedene Datenbankverwaltungsfunktionen für das Speichern, Löschen, Umbenennen und so weiter der in der Datenbank gespeicherten Dateien bereitgestellt werden.
In Bezug auf die 5 bis 7 wird im Folgenden eine ausführliche Beschreibung eines Beispiels einer Suchfunktion für ähnliche Teile, die in Übereinstimmung mit den Lehren der Erfindung implementiert werden kann, bereitgestellt. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Vorgehensweise für die Suche nach einem ähnlichen Teil bereitgestellt werden, die einen auf Merkmalen basierenden Topolgie-Ähnlichkeits-Suchalgorithmus zum Suchen und Aufrufen von Informationen zu vorhergehenden Aufträgen aus der Datenbank 30 verwendet. Die Suche nach einem ähnlichen Teil kann eine Suche nach identischen und/oder ähnlichen Teilen auf Basis der Designmerkmale und/oder der Herstellungsinformationen, die sich auf das zu produzierende Teil beziehen, umfassen. Darüber hinaus kann die Suche nach einem ähnlichen Teil durch die Verwendung von Software oder programmierter Logik, die beispielsweise in dem Servermodul 32 und/oder verschiedenen Stationsmodulen in der gesamten Fabrik 38 installiert sind, implementiert werden. Die Suche nach einem ähnlichen Teil kann von dem Servermodul 32 oder einem beliebigen der Stationsmodule der Stationen 10, 12, 14, ...20 innerhalb der Blechherstellungsfabrik 38 ausgeführt werden. Es können eine High-Level-Programmiersprache, wie beispielsweise C++ oder die VI-SUAL C++ Programmiersprache von Microsoft sowie objektorientierte Programmierver fahren zum Implementieren der verschiedenen Vorgänge und Operationen der Suche nach einem ähnlichen Teil verwendet werden.
Die 5A und 5B illustrieren den logischen Programmfluss eines Algorithmus für die Suche nach einem ähnlichen Teil oder eines entsprechenden Vorganges, die verwendet werden können. Wie dies in 5A dargestellt ist, kann in Schritt S.100 auf die relevanten Teil-Modelldaten zugegriffen werden. Das Teil-Modell kann beispielsweise in einem CAD-System, das sich in der Designabteilung 10 befindet, entwickelte Biegemodell-Daten und/oder die Daten, die in dem Servermodul 32 entwickelt und eingegeben wurden, umfassen. Die Teilmodell-Daten können beispielsweise Teil-Topologiedaten, die die Ausrichtung, die geometrischen Beziehungen und die relative Position der verschiedenen Oberflächen und Biegelinien des Teils darstellen, umfassen. Nachdem die Teilmodell-Daten aufgerufen worden sind, oder nachdem die Biegemodell-Daten für ein Teil manuell eingegeben worden sind, kann in Schritt S.102 eine Merkmal-Extrahieroperation durchgeführt werden, um automatisch Merkmals-Extrahierdaten für dieses Teil auf Basis der Biegemodell- und/oder Teiltopologie-Daten des Teils herzuleiten.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Merkmal-Extrahierdaten automatisch durch Analysieren der verschiedenen Merkmale des Blechteils hergeleitet werden. So können beispielsweise die verschiedenen Oberflächen- oder Flächenmerkmale und Biegemerkmale analysiert werden, um die Ähnlichkeiten zwischen den verschiedenen Teilen zu bestimmen. So können beispielsweise die verschiedenen Flächen eines Teils analysiert werden, um zu bestimmen, ob angrenzende Flächen offene oder sich berührende Ecken aufweisen. Andere Merkmale, wie beispielsweise das Vorhandensein von parallelen Biegungen, aufeinanderfolgenden Biegungen, kolinearen Biegungen oder entgegengesetzten Biegungen, können analysiert werden, um die sich unterscheidenden und einzigartigen Merkmale eines jeden Teils zu bestimmen und zu extrahieren.

Tabelle 1 zeigt die verschiedenen Biege- und Flächenmerkmale an, die analysiert werden können, wenn eine Suche nach einem ähnlichen Teil durchgeführt wird. Die Extrahier-Merkmale, die in die Merkmal-Extrahieroperation einbezogen werden sollten, umfassen Merkmale positiver und negativer Biegung, ebenso wie Merkmale der sich berüh renden oder nicht berührenden (offen) Ecken. Zusätzlich dazu sollte die Merkmal-Extrahieroperation wenigstens die Merkmalsanalyse von parallelen Biegungen, aufeinanderfolgenden Biegungen, kolinearen Biegungen, kolinearen Biegungen verschiedener Phasen sowie Biegungen mit versetzter Dicke einschließen. TABELLE 1

Merkmal	kurze Beschreibung
PosBend	positive Biegung zwischen zwei Flächen
NegBend	negative Biegung zwischen zwei Flächen
P90Bend	positiver Biegungswinkel von 90 Grad
N90Bend	negativer Biegungswinkel von 90 Grad
MrPosBend	mehrere positive Biegelinien zwischen zwei Flächen
MrNegBend	mehrere negative Biegelinien zwischen zwei Flächen
ZBend	Z-Biegung
heMBend	Schwenkbiegung
hemBend	Schwenkbiegung in die negative Richtung
TouchCnr	zwei Flächen, die sich in den Ecken berühren, mit derselben Biegerichtung
OpenCnr	zwei Flächen, die sich in den Ecken nicht berühren (offen sind), mit derselben Biegerichtung
PrllBend	zwei parallele Biegelinien mit derselben Biegewinkelrichtung und entgegengesetzter Biegelinienrichtung
SerlBend	zwei parallele Biegelinien mit derselben Biegewinkelrichtung und derselben Biegelinienrichtung
cLnrBend	Kolineare Biegelinien mit derselben Biegewinkelrichtung auf einer Fläche
DfClnrBend	Kolineare Biegelinien mit derselben Biegewinkelrichtung auf verschiedenen Flächen
tHkOffBend	Biegelinien mit versetzter Dicke mit derselben Biegewinkelrichtung und zwei benachbarten Flächen
touchCnr	zwei Flächen, die sich in den Ecken berühren, mit entgegengesetzter Biegerichtung
openCnr	zwei Flächen, die sich in den Ecken nicht berühren, mit entgegengesetzter Biegerichtung
prllBend	zwei parallele Biegelinien mit entgegengesetzter Biegewinkelrichtung und entgegengesetzter Biegelinienrichtung
serlBend	zwei parallele Biegelinien mit entgegengesetzter Biegewinkelrichtung und derselben Biegelinienrichtung
clnrBend	kolineare Biegelinien mit entgegengesetzter Biegewinkelrichtung an einer Fläche
thkOffBend	Biegelinien mit versetzter Dicke mit entgegengesetzter Biegewinkelrichtung an zwei benachbarten Flächen
NoRelation	keine Beziehung zwischen den Flächen

Die Merkmal-Extrahieroperation, die in Schritt S.102 durchgeführt wird, kann eine Reihe von Operationen einschließlich des Analysierens der Biegemodell-Daten und der Biegemodell-Topologie für jedes Merkmal, des Modifizierens der Topologien und des Entwickelns von auf Merkmalen basierenden Matrizen anhand der Topologien für eine weitere Analyse umfassen. Zum Zwecke der Illustration zeigen die 6A bis 6G ein Beispiel einer Merkmal-Extrahieroperation für ein Teil, das aus einem vierfach gebogenen Kästchen mit sich berührenden Ecken und für ein Teil, das aus einem vierfach gebogenem Kästchen mit sich nicht berührenden Ecken besteht. Zum Zwecke der Illustration zeigen die 6A bis 6G das Extrahieren der Merkmale auf Basis der Ecken-Beziehungen von angrenzenden Flächen. Für ein geschlossenes, vierfach gebogenes Kästchen mit fünf Flächen (1 bis 5), wie das, das in 6A dargestellt ist, und für ein offenes, vierfach gebogenes Kästchen mit fünf Flächen (1 bis 5), wie das, das in
6B dargestellt ist, kann dieselbe einfache Flächen-Topologie, wie die, die in 6C dargestellt ist, zum Darstellen eines jeden Teils bereitgestellt werden. Diese Topologie kann in den Teil- oder Biegemodell-Daten gespeichert und mit diesen bereitgestellt werden. Die einfache Flächen-Topologie, die in 6C dargestellt ist, liefert jedoch lediglich grundlegende Informationen hinsichtlich der Beziehungen der Flächen (1 bis 5) des Teils, und sie liefert keinerlei Informationen hinsichtlich der verschiedenen Merkmale des Teils, wie beispielsweise die Ecken-Beziehungen zwischen angrenzenden Flächen oder den Typ von Biegungen, die eingeschlossen sind. Dementsprechend kann während der Merkmals-Extrahieroperation durch Analysieren der Teil- oder Biegemodell- Daten und der bezüglichen Flächen-Topologie, die damit gespeichert ist, die grundlegende Flächen-Topologie modifiziert werden, um zusätzliche Informationen hinsichtlich der verschiedenen Merkmale des Teils zu enthalten.
So kann beispielsweise durch Analysieren der Teil- oder der Biegemodell-Daten für das geschlossene, vierfach gebogene Kästchen von 6A die Ecken-Beziehung von angrenzenden Flächen analysiert werden, und es kann eine modifizierte Flächen-Topologie, wie die, die in 6D angezeigt ist, entwickelt werden, um den Status der sich berührenden Ecken der jeweiligen Flächen anzuzeigen. Auf ähnliche Weise kann durch Prüfen der Teil- oder der Biegemodell-Daten des offenen, vierfach gebogenen Kästchens von 6D eine modifizierte Flächen-Topologie, wie die, die in 6E dargestellt ist, entwickelt werden, um den Status der sich nicht berührenden Ecken der jeweiligen Flächen anzuzeigen. Wie dies in den 6D und 6E dargestellt ist, können spezielle Verbinder zu der Flächen-Topologie hinzugefügt werden, um die Beziehung (beispielsweise mit sich berührenden oder nicht berührenden Ecken) zwischen den Ecken der Flächen anzuzeigen. Es können auch andere Daten zu der Flächen-Topologie-Datenstruktur hinzugefügt werden, um andere Merkmale (beispielsweise den Typ von vorhandenen Biegungen) anzuzeigen, und um eine auf Merkmalen basierende Flächen-Topologie zu entwickeln. Nach dem Modifizieren der Topologie auf eine Weise, dass diese auf Merkmalen basierende Informationen enthält, kann eine Matrix so entwickelt werden, dass die extrahierten Informationen auf einfachere Weise analysiert und verglichen werden können. So kann beispielsweise auf Basis der auf Merkmalen basierenden Flächen-Topologie von 6D eine Matrix, wie die, die in 6F dargestellt wird, entwickelt werden, um die verschiedenen Merkmale des geschlossenen, vierfach gebogenen Kästchens von 6A anzuzeigen. Auf ähnliche Weise kann für das offene, vierfach gebogene Kästchen von 6B eine Matrix wie die, die in 6G dargestellt ist, auf Basis der auf Merkmalen basierenden Flächen-Topologie, die beispielsweise in 6E dargestellt ist, entwickelt werden. Andere Merkmal-Extrahierdaten können darüber hinaus auch in der Matrix angezeigt werden, wie beispielsweise die Biegemerkmale des Teils (beispielsweise ein positiver Biegewinkel von 90° oder ein negativer Biegewinkel von 90° und so weiter).
Wie dies voranstehend erwähnt worden ist, kann die Merkmals-Extrahieroperation von Schritt S.102 durch Analysieren der Biegemodell-Daten und der -topologien durchge führt werden, um zu bestimmen, ob verschiedene Merkmale in dem Teil vorhanden sind. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Merkmal-Extrahieroperation an den Biegemodell-Daten und den Topologiedaten, die für das Teil bereitgestellt werden, durchgeführt werden. Diese Daten umfassen sämtliche der wichtigen geometrischen und Positionsdaten (beispielsweise in dem 2-D-Raum (X, Y) und/oder in dem 3-D-Raum (X, Y, Z)), die sich auf das Blechteil beziehen, einschließlich der Flächendaten, der Biegelinien-Daten (zum Beispiel die Biegelinienlänge und Biegelinienposition), Daten zu den Beziehungen zwischen Fläche und Biegelinie, Biegewinkel-Daten und Daten zu speziellen Merkmalen (beispielsweise Daten, die sich auf spezielle Biegungen, wie zum Beispiel Z-Biegung und Schwenkbiegung und so weiter beziehen). Die Linien, Biegelinien und andere Elemente können durch Endpunkte und/oder Vektoren definiert werden. So kann jede 2-D-Linie beispielsweise durch einen Satz von 2-D-Endpunkten (beispielsweise X1, Y1 und X2, Y2) und jede 3-D-Linie durch einen Satz von 3-D-Endpunkten (beispielsweise X1, Y1, Z1 und X2, X2, Z2) definiert werden. Biegelinien können durch Vektoren dargestellt werden, die die Position in dem 2-D- oder S-D-Raum, ebenso wie die Richtung der Biegelinie darstellen. Darüber hinaus können 2-D-Bögen durch 2-D-Raumdaten (beispielsweise CenterX [MitteX], CenterY [MitteY], Radius, Begin Angle [Anfangswinkel], End Angle [Endwinkel]) spezifiziert werden, und 3-D-Bögen können durch 3-D-Raumdaten (beispielsweise CenterX [MitteX], CenterY [MitteY], CenterZ [Mitte Z] Radius, Begin Angle [Anfangswinkel], End Angle [Endwinkel]) definiert werden. Darüber hinaus kann auch eine Teil-Topologie bereitgestellt werden, um die Position der verschiedenen Flächen und Biegelinien des Teils ebenso wie ihre geometrischen Beziehungen zueinander darzustellen. Jede Fläche kann durch eine Sammlung oder eine verkettete Datenliste von Linien und/oder Bögen definiert werden.
Um Merkmale des Teils zu extrahieren, kann die Merkmal-Extrahieroperation an den Biegemodell-Daten und den Topologiedaten durchgeführt werden, um zu analysieren und zu bestimmen, ob bestimmte Merkmale in dem Teil vorhanden sind. Dieser Vorgang kann das Analysieren der Biegemodell-Daten und der Topologiedaten für das Teil auf Basis der verschiedenen Eigenschaften und Beziehungen, die mit jedem dieser Merkmale, die extrahiert werden sollen, assoziiert sind, umfassen. Durch Analysieren der Biegemodell-Daten und der Topologiedaten für das Vorhandensein der Eigenschaften und Beziehungen für jedes Merkmal, das analysiert werden soll, kann das Vorhandensein von Merkmalen (wie beispielsweise ein Merkmal von sich berührenden Ecken oder sich nicht berührenden Ecken zwischen zwei Flächen oder ein Merkmal von parallelen oder aufeinanderfolgenden Biegungen) erfasst werden. Es können verschiedene Vorgänge bereitgestellt werden, um die bestimmten Eigenschaften und Beziehungen für jedes Merkmal in der Merkmal-Extrahieroperation zu erfassen. Auf Basis der Ähnlichkeit von Eigenschaften und Beziehungen zwischen den Merkmalen, die zu analysieren sind, können Vorgänge kombiniert oder entwickelt werden, um zu prüfen, ob mehr als ein Merkmal in dem Teil vorhanden ist.
Im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels wird ein Vorgang, der während der Merkmal-Extrahieroperation von Schritt S.102 durchgeführt werden kann, um Ecken-Merkmale, wie beispielsweise ein Merkmal von sich berührenden Ecken zwischen zwei Flächen, die dieselbe Biegerichtung aufweisen (das heißt, ein TouchCnr-Merkmal in Tabelle 1), zu extrahieren und zu erfassen, bereitgestellt. Der im Folgenden beschriebene Vorgang kann ebenfalls angewendet werden, um andere Merkmale, wie beispielsweise ein Merkmal von sich berührenden Ecken von zwei Flächen, die eine entgegengesetzte Biegerichtung aufweisen (das heißt, ein touchCnr-Merkmal in Tabelle 1) oder Merkmale von sich nicht berührenden Ecken zwischen zwei Flächen, die dieselbe oder eine entgegengesetzte Biegerichtung aufweisen (das heißt, ein OpenCnr- oder ein openCnr-Merkmal in Tabelle 1), zu erfassen. Der Vorgang kann auch so modifiziert werden, dass andere Merkmale (beispielsweise parallele Biegungen, aufeinanderfolgende Biegungen, und so weiter) erfasst werden. Zusätzlich dazu können die Daten, die sich auf jede mögliche Kombination von Flächen beziehen, für die Eigenschaften und Beziehungen eines jeden der Merkmale, die extrahiert werden sollen, analysiert werden.
So umfassen beispielsweise für das Merkmal der sich berührenden Ecken, TouchCnr, die grundlegenden Eigenschaften oder Beziehungen, die erfasst werden sollen: zwei Flächen mit einer gemeinsamen Fläche; dieselben Biegelinienrichtungen; nichtparallele Biegelinienrichtungen; und Biegelinien mit einem gemeinsamen Vertex (oder Vertexe mit einem Abstand dazwischen, der innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt). Für das Merkmal der sich berührenden Ecken touchCnr sollten ähnliche Eigenschaften erfasst werden; anstelle der Flächen, die Biegelinien aufweisen, die in dieselbe Richtung verlaufen, sollten die Flächen jedoch Biegelinien aufweisen, die in die entgegengesetzte Richtung verlaufen (siehe beispielsweise Tabelle 1). Die Merkmale von sich nicht berührenden Ecken OpnCnr und openCnr können auf ähnliche Weise erfasst werden, es soll te jedoch für jedes Merkmal das Vorhandensein einer offenen Ecke zwischen den Flächen (beispielsweise sind die Biegelinien der Flächen durch einen Abstand voneinander beabstandet, der größer als ein vorgegebener Bereich ist) anstelle einer Beziehung mit sich berührenden Ecken erfasst werden, und es sollte die Erfassung der Biegelinien, die dieselbe Biegelinienrichtung oder die entgegengesetzte Richtung (siehe Tabelle 1 und die darin bereitgestellten Definitionen für OpenCnr und openCnr) aufweisen, analysiert werden.
Um das Merkmal von sich berührenden Ecken (beispielsweise das TouchCnr-Merkmal in Tabelle 1) zu erfassen, können die Biegemodell-Daten und die Topologie-Daten für beliebige der zwei Flächen zuerst analysiert werden, um zu bestimmen, ob die zwei Flächen mit einer gemeinsamen Fläche verbunden sind. Dies kann dadurch erfasst werden, dass die Biegelinien-Daten für jede der Flächen sowie die Daten der Biegelinien-Flächen-Beziehungen für jede der Biegelinien betrachtet werden, um zu bestimmen, ob eine gemeinsame Fläche vorhanden ist. Wenn die zwei Flächen mit einer gemeinsamen Fläche verbunden sind, kann in diesem Fall in Biegelinien-Richtung einer jeden dieser Flächen analysiert werden, um zu sehen, ob sie dieselbe Biegelinienrichtung (oder die entgegengesetzte Biegelinienrichtung, wenn beispielsweise das touchCnr-Merkmal erfasst wird) haben. Dies kann durch Analysieren von beispielsweise den Vektorendaten, die die Biegelinienrichtung für jede der Flächen anzeigen, bestimmt werden.
Wenn auf Basis der Biegemodell-Daten und der Topologiedaten bestimmt wird, dass die zwei Flächen eine gemeinsame Fläche haben und dass sie dieselbe Biegelinienrichtung haben, können in diesem Fall die Daten überprüft werden, um zu sehen, ob die Biegelinien parallel zueinander sind. Es können auf Basis der Biegemodell-Daten und der Topologiedaten verschiedene Verfahren verwendet werden, um zu erfassen, ob die Biegelinien parallel zueinander angeordnet sind. So kann die Erfassung von parallelen Biegelinien beispielsweise dadurch bestimmt werden, dass das Querprodukt der Vektoren, die die Biegelinienrichtungen definieren, gebildet wird. Wenn das Querprodukt der Vektoren dem Wert Null entspricht (oder annähernd Null ist), kann in diesem Fall bestimmt werden, dass die Biegelinien zueinander parallel sind. Wenn das Querprodukt der Vektoren nicht dem Wert von Null entspricht (oder nicht annähernd Null ist), dann sind die Biegelinien der zwei Flächen nicht parallel.
Nachdem bestimmt worden ist, dass die zwei Flächen eine gemeinsame Fläche haben, dass sie dieselbe Biegelinienrichtung haben und dass die Biegelinien nicht parallel zueinander sind, können anschließend die Biegemodell-Daten analysiert werden, um die Ecken-Beziehung zwischen den Flächen (beispielsweise mit sich berührenden Ecken oder sich nicht berührenden Ecken) zu bestimmen. Die Ecken-Beziehung der zwei Flächen kann durch Erfassen anhand der Biegemodell-Daten, ob die Biegelinien der Flächen einen gemeinsamen Vertex aufweisen, bestimmt werden. Wenn die Biegelinien einen gemeinsamen Vertex aufweisen, haben in diesem Fall die zwei Flächen eine Ecken-Beziehung mit sich berührenden Ecken und mit derselben Biegelinienrichtung (beispielsweise das Merkmal TouchCnr in Tabelle 1). Wenn die Biegelinien einen gemeinsamen Vertex haben, jedoch bestimmt worden ist, dass die Biegelinien der zwei Flächen nicht dieselbe Richtung haben, kann in diesem Fall bestimmt werden, dass die zwei Flächen stattdessen eine Ecken-Beziehung mit sich berührenden Ecken und mit einer entgegengesetzten Biegelinienrichtung haben (beispielsweise das Merkmal touchCnr in Tabelle 1).
Wenn die Biegelinien der zwei Flächen keinen gemeinsamen Vertex haben, kann in diesem Fall immer noch bestimmt werden, dass die zwei Flächen eine Ecken-Beziehung mit sich berührenden Ecken haben, wenn der Abstand zwischen den Vertexen innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt. Oftmals wird ein Mindestbetrag an Raum zwischen den angrenzenden Flächen des Teils bereitgestellt, um einen Spielraum zum Durchlassen von beispielsweise einem Stanzwerkzeug zu lassen. Dieser Abstand wird für gewöhnlich durch die Breite des Werkzeuges bei der Höhe des Flansches definiert. Im Sinne eines Beispiels kann das Vorhandensein eines Merkmals von sich berührenden Ecken anhand dessen bestimmt werden, dass der Abstand zwischen den Vertexen der Biegelinien zwischen den Flächen innerhalb des Bereiches von 0 bis 5 mm liegt. Wenn der Abstand zwischen den Ecken der zwei Flächen größer als der vorgegebene Bereich ist, kann in diesem Fall bestimmt werden, dass ein Merkmal von sich nicht berührenden Ecken (beispielsweise das Merkmal OpenCnr oder openCnr in Tabelle 1) vorhanden ist.
Der voranstehend beschriebene Vorgang kann für jede mögliche Kombination von Flächen in dem Teil durchgeführt werden, um das Ecken-Merkmal für jede der Seiten zu bestimmen. Andere Merkmale, die sich auf die Flächen und Biegelinien des Teils beziehen, können auf ähnliche Weise durch Analysieren der Teil-Geometrie und der Topolo giedaten durchgeführt werden. Ein exemplarischer Code zum Durchführen der Merkmal-Extrahieroperation von Schritt S.102 ist in dem Anhang A bereitgestellt. Der Code wurde in der C++-Programmiersprache geschrieben und umfasst die verschiedenen Vorgänge zum Extrahieren und Erfassen von Merkmalen wie die, die in Tabelle 1 festgehalten sind. Bemerkungen werden in dem Code von Anhang 1 bereitgestellt, um die Analyse der Logik und der Algorithmen darin zu erleichtern. Zusätzlich dazu wird die Terminologie der verschiedenen Merkmale in Tabelle 1 in dem Mustercode für ein leichteres Verständnis derselben verwaltet.
Nach dem Erfassen der verschiedenen Merkmale des Teils kann die grundlegende Topologie des Teils so modifiziert werden, dass sie die extrahierten Merkmale einschließt. Obgleich es sich als nützlich erweisen kann, auf Merkmalen basierende Topologien bereitzustellen, können solche Topologien nicht ohne Weiteres miteinander verglichen werden. Stattdessen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass es effizienter und einfacher ist, die Merkmal-Extrahierinformationen zu vergleichen, wenn sie in der Form von Matrizen bereitgestellt werden. Dementsprechend kann in Übereinstimmung mit einem der Leistungsmerkmale der vorliegenden Erfindung eine auf Merkmalen basierende Teil-Matrix (wie beispielsweise die repräsentative Matrix, die in den 6F und 6G dargestellt ist) auf Basis der Merkmale erzeugt werden, die während der Merkmal-Extrahieroperation erfasst worden sind. Die auf Merkmalen basierende Matrix für das Teil kann anschließend mit anderen vordefinierten und gespeicherten Matrizen verglichen werden, um zu bestimmen, welche grundlegenden Formen oder Merkmale in dem Teil enthalten sind.
Eine auf Merkmalen basierende Matrix kann für jedes Teil erzeugt und gespeichert werden, nachdem die verschiedenen Merkmale für das Teil erfasst und extrahiert worden sind. Wie dies in den 6F und 6G dargestellt ist, kann es sich bei der Matrix um eine zweidimensionale Matrix handeln, die symmetrisch ist und die eine Ordnung hat, die der Anzahl von Flächen in dem Teil entspricht. Die Matrix kann alle der erfassten Merkmalsinformationen für das Teil umfassen, wobei die verschiedenen Merkmale zwischen jede der Flächen in jeder der Positionen der Matrix bereitgestellt wird. Die auf Merkmalen basierende Teil-Matrix kann vorübergehend in dem Speicher des Servers oder des Stationsmoduls gespeichert werden und nur während des Ausführers der Suche nach einem ähnlichen Teil verwendet und mit den vorgegebenen Matrizen vergli chen werden. Alternativ dazu kann die auf Merkmalen basierende Teil-Matrix dauerhaft zusammen mit den anderen Auftrags-Information in der Datenbank 30 gespeichert werden, und auf sie kann von jedem beliebigen Ort in der Fabrik aus zugegriffen werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 5A kann, nachdem die Merkmal-Extrahieroperation durchgeführt worden ist, die resultierende Merkmal-Extrahierdaten-Matrix mit den vorgegebenen Merkmal-Extrahierdaten-Matrizen, die in einer Merkmaltopologie-Bibliothek bereitgestellt sind, verglichen werden. Die Merkmaltopologie-Bibliothek kann als eine separate Datendatei in einer Datenbank, wie beispielsweise der Datenbank 30, oder in dem Speicher des Servermoduls oder des Stationsmoduls gespeichert werden. Die Merkmalbibliothek kann aus vorgegebenen Matrizen mit Merkmal-Extrahierdaten, die grundlegenden oder fundamentalen Teil-Formen entsprechen oder diese definieren (beispielsweise ein vierfach gebogenes Kästchen, eine Brücke, und so weiter), bestehen. Jedes der vorgegebenen auf Merkmalen basierenden Matrizen, ebenso wie die auf Merkmalen basierende Teil-Matrix können als ASCII- oder Textdateien gespeichert werden. Der Vergleich in Schritt S.104 kann durchgeführt werden, um die grundlegenden oder fundamentalen Formen/Merkmale, die in dem Blechteil vorhanden sind, zu bestimmen, wie dies in Schritt S.106 illustriert wird. Es kann eine gespeicherte Nachschlagetabelle bereitgestellt werden, um anzuzeigen, welche fundamentale Form einer jeden der vorgegebenen Merkmal-Matrizen entspricht. Wenn eine Übereinstimmung lokalisiert wird, kann in Schritt S.106 auf die Nachschlagetabelle zugegriffen werden, um zu bestimmen, welche fundamentalen Formen vorhanden sind. Die übereinstimmenden Matrizen aus der vorgegebenen Bibliothek können derselben Ordnung angehören, wie die auf Merkmalen basierende Teil-Matrix (in diesem Fall wird bestimmt, dass das Teil genau einer fundamentalen Form entspricht und nur eine umfasst), oder es kann sich um Sub-Matrizen der Teil-Matrix handeln (in diesem Fall kann das Teil mehr als eine fundamentale Form umfassen).
Es können rekursive Programmierverfahren verwendet werden, um die auf Merkmalen basierende Teil-Matrix mit den Matrizen in der vorgegebenen Bibliothek zu vergleichen. Durch Austauschen der Indexe der Matrizen beim Vergleichen der darin enthaltenen Informationen kann die Verwendung von Datenzuweisungen verhindert werden, und die Menge an erforderlicher Verarbeitungszeit reduziert werden. Die Verwendung von rekursiven Programmierverfahren und das Austauschen von Indexen erleichtert darüber hinaus den Vergleich von Matrizen, die unterschiedliche Ordnungen und unterschiedliche Grundflächen haben.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Vergleichsoperation, die in Schritt S.104 durchgeführt wird, aus einer Reihe von Vergleichen bestehen, und sie kann anfänglich auf Basis der Vergleiche von Matrizen, die sich auf mehrere komplizierte Formen beziehen (beispielsweise jene Formen, die mehrere Biegungen umfassen oder komplexe Formen wie zum Beispiel Schlaufen), beginnen und anschließend durch weniger komplizierte Formen (beispielsweise Formen, die weniger Biegungen oder eine geringere Anzahl von Flächen enthalten) fortgeführt werden. Diese Reihe an Vergleichen kann so lange durchgeführt werden, bis eine vorgegebene Anzahl von fundamentalen Formen in dem Teil lokalisiert ist. So kann die Vergleichsoperation beispielsweise durchgeführt werden, um die drei kompliziertesten Merkmale oder Formen in einem bestimmten Teil zu extrahieren. Zusätzlich dazu kann diese Operation durchgeführt werden, indem zuerst eine Reihe von Vergleichen an Gruppen von Matrizen, die sich auf Formen beziehen, die eher verbreitet sind, oder häufig in Blechteilen vorzufinden sind, durchgeführt wird, und anschließend mit den weniger verbreiteten Formen fortgefahren wird. Es können verschiedene Verfahren zum Vergleichen des Teils mit einer vorgegebenen Bibliothek durchgeführt werden, um nützliche Ergebnisse zu liefern.
So kann beispielsweise die Reihe von Vergleichen zuerst an einer Gruppe von Matrizen mit rechtem Winkel durchgeführt werden, die fundamentale Formen enthalten, die Biegungen mit rechtem Winkel, wie zum Beispiel rechteckige oder quadratische Formen mit mehreren Biegungen im rechten Winkel und einfache Teile mit Biegungen im rechten Winkel einschließen. Diese Gruppe von Matrizen kann auf Basis einer Reihe von Vergleichen, die sich von komplexeren Matrizen innerhalb der Gruppe (beispielsweise eine Matrix, die einem vierfach gebogenen Kästchen mit Schlaufen entspricht) bis auf weniger komplexe Matrizen innerhalb der Gruppe (beispielsweise eine Matrix, die sich auf ein einfaches Kappen-Teil bezieht) beziehen, durchsucht werden. Die Reihe an Vergleichen kann anschließend auf eine Gruppe von Matrizen mit polygonalem Teil und anschließend auf eine Gruppe von Matrizen mit speziellen Merkmalen angewendet werden. Die Gruppe an Matrizen mit polygonalem Teil kann Matrizen umfassen, die Teile definieren, die mehr als fünf Seiten haben und wenigstens einen Biegewinkel aufweisen, der größer als 90 Grad ist. Die Gruppe an Matrizen mit speziellen Merkmalen kann Matrizen innerhalb der vorgegebenen Bibliothek enthalten, die sich auf Teile mit speziellen Merkmalen oder Formen, wie beispielsweise Z-Biegungen oder Schwenkbiegungen, beziehen. Erneut kann die Reihe an Vergleichen zwischen der auf Merkmalen basierenden Matrix des Teils und den vorgegebenen innerhalb einer jeden dieser Gruppen auf Basis eines abnehmenden Maßes an Komplexität durchgeführt werden. Anschließend können andere Gruppen von vorgegebenen Matrizen verglichen werden, wie beispielsweise eine Gruppe von Matrizen mit mehreren Merkmalen, die Teile enthält, die zwei oder mehr Merkmale auf einer einzelnen Fläche des Teils aufweisen.
Durch Vergleichen des Teils mit den Matrizen in der vorgegebenen Bibliothek in der Reihenfolge der Komplexität und durch Anwenden der Reihe von Vergleichen auf Gruppen von Matrizen auf Basis der Häufigkeit des Auftretens und der Verwendung kann ein effektiverer und effizienterer Vergleich der Bibliothek durchgeführt werden, um die fundamentalen Formen in dem Teil zu bestimmen. Zusätzlich dazu kann ein Überlappen von erfassten Merkmalen verhindert werden, und es werden lediglich die komplexeren Formen identifiziert.
In Schritt S.108 kann eine Merkmal-Beziehungsoperation durchgeführt werden, um die Beziehung zwischen den fundamentalen Merkmalen oder Formen, die in dem Teil lokalisiert worden sind, zu bestimmen. Die Beziehung zwischen den Merkmalen oder den Formen kann in Bezug auf den Abstand definiert werden. Der Abstand zwischen zwei beliebigen Formen kann auf Basis der Anzahl von Biegelinien oder Flächen zwischen der Grundfläche einer jeden der Formen bestimmt werden. Alternativ dazu kann die Beziehung zwischen den Merkmalen in Bezug auf den räumlichen Abstand oder der tatsächlichen Abmessung zwischen den Merkmalen durch geometrisches Analysieren des Teils und der relativen Position und Abstand zwischen der Grundfläche der Merkmale definiert werden.
Zum Zwecke der Illustration sei angenommen, dass die drei kompliziertesten Merkmale oder Formen, die in Schritt S.106 für das Teil bestimmt wurden, aus einem vierfach gebogenen Kästchen, einer Brücke und einem weiteren vierfach gebogenen Kästchen bestehen, wie dies in 7A dargestellt ist. Es kann eine Merkmal-Beziehungsoperation, die an solch einem Teil durchgeführt wird, ausgeführt werden, um beispielsweise die Anzahl von Biegelinien zwischen der Grundfläche oder der Fläche eines jeden fundamentalen Merkmals zu bestimmen. Wie dies in 7B dargestellt ist, ist die Merkmals-Beziehung zwischen der Grundfläche (1) des ersten vierfach gebogenen Kästchens und der Grundfläche 2 der Brücke ein Abstand von zwei Biegelinien. Darüber hinaus ist die Beziehung zwischen der Grundfläche (1) des ersten vierfach gebogenen Kästchens und der Grundfläche (3) des zweiten vierfach gebogenen Kästchens ein Abstand von vier Biegelinien, und die Beziehung zwischen der Grundfläche (2) der Brücke und der Grundfläche (3) des zweiten vierfach gebogenen Kästchens ist ein Abstand von zwei Biegelinien.
Es können verschiedene Vorgänge für das Bestimmen der Anzahl von Biegelinien zwischen den Grundflächen der fundamentalen Formen des Teils bereitgestellt werden. So kann beispielsweise eine Matrixanalyse der auf Merkmalen basierenden Matrix und der vorgegebenen Matrizen verwendet werden, um die Merkmals-Beziehung in Schritt S.108 zu bestimmen. Zuerst können die entsprechenden Grundflächen einer jeden der fundamentalen Formen in der Teil-Matrix lokalisiert werden. Dies kann durch Korrelieren der Grundfläche der vorgegebenen Formen-Matrix mit dem Flachen-Index in der Teil-Matrix durchgeführt werden. Wie dies voranstehend diskutiert wurde, können die vorgegebenen Formen-Matrizen, die während der Vergleichsoperation isoliert waren, Sub-Matrizen der Teil-Matrix sein. Um die entsprechende Grundfläche für jede fundamentale Form in der Teil-Matrix zu lokalisieren, können die Position der Formen-Matrix in der Teil-Matrix und die Korrelation zwischen den Indexen der Matrizen analysiert werden. Wenn die Grundfläche einer jeden der fundamentalen Formen vorgegeben und in der ersten Spalte der Formen-Matrix positioniert ist, können die entsprechende Position und Grundfläche in der Teil-Matrix lokalisiert werden.
Nachdem die Grundflächen einer jeden der fundamentalen Formen in der auf Merkmalen basierenden Teil-Matrix bestimmt worden sind, kann der Abstand zwischen den Grundflächen einer jeden Form analysiert werden, um die Merkmal-Beziehungen zu bestimmen. Diese Analyse kann einen Suchvorgang zum Identifizieren des Abstandes zwischen zwei beliebigen Grundflächen umfassen. Durch Betrachten der Merkmal- und der Biegelinieninformationen in der Teil-Matrix kann die Anzahl von Biegelinien zwischen zwei beliebigen Grundflächen bestimmt werden. Wenn mehr als ein Pfad zwi schen den zwei Flächen möglich ist, kann der Mindestabstand verwendet werden, um die Merkmals-Beziehung in Schritt S.108 zu definieren.
Nachdem die Merkmal-Beziehungsoperation durchgeführt worden ist, geht der logische Programmfluss zu Schritt S.110 über. Wie dies in 5B dargestellt ist, kann ein Identifizieren von Datenbank-Suchschlüssen in Schritt S.110 durchgeführt werden, um die Suchschlüssel zu bestimmen, die in der Suche nach ähnlichen Teilen in der Datenbank verwendet werden sollten. Die Suchschlüssel können eine beliebige Anzahl von Kombinationen aus Merkmalen und Merkmal-Beziehungen, die für das Teil identifiziert sind, bestehen. Zusätzlich dazu kann eine beliebige Hierarchie von Kriterien für das Zusammenstellen der Suchschlüssel verwendet werden. Im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels können die Suchschlüssel durch die folgenden Kriterien entwickelt werden: (i) die kompliziertesten und zweitkompliziertesten Merkmale oder Formen, die in dem Teil identifiziert worden sind; (ii) der Abstand oder die Merkmals-Beziehung zwischen den zwei kompliziertesten Merkmalen; (iii) das drittkomplizierteste Merkmal oder Form, die in dem Teil identifiziert worden sind; und (iv) die Merkmals-Beziehung oder der Abstand zwischen dem kompliziertesten Merkmal und dem drittkompliziertesten Merkmal und der Abstand oder die Merkmals-Beziehung zwischen dem zweitkompliziertesten Merkmal und dem drittkompliziertesten Merkmal, die in dem Teil identifiziert worden sind. 7C illustriert die Suchschlüssel, die auf Basis des in 7A dargestellten Beispiels entwickelt werden können.
Um die Suche in der Datenbank zu vereinfachen, können die Suchschlüssel durch eine Kette von Integerzahlen dargestellt werden, wobei den verschiedenen fundamentalen Formen, die in der Topologie-Bibliothek definiert sind, vorgegebene Codes zugewiesen werden. So sei beispielsweise angenommen, das dass der Integercode „16" einem vierfach gebogenen Kästchen zugewiesen wurde, und dass der Integercode „32" einer Brücke zugewiesen wurde. In solch einem Fall würden die Suchschlüssel des in 7C dargestellten Beispiels durch eine Kette von Integerzahlen dargestellt werden, die die Folge „16, 16, 4, 32, 2, 2" umfasst, wobei „4" und „2" die verschiedenen Abstände zwischen den fundamentalen Formen oder Merkmalen darstellen. Die Darstellung der Suchschlüssel ist jedoch nicht auf die Integerzahlenketten beschränkt, und es kann auch eine beliebige Kombination aus Integerzahlen und/oder Zeichenketten verwendet werden, um die Suchschlüssel darzustellen.
Die Suchschlüssel für jedes Teil können zusammen mit den Auftragsinformationen (als eine separate Datei oder in derselben Datei) in einer Datenbank, beispielsweise der Datenbank 30, gespeichert werden. Die Suchschüssel, die die Merkmal-Extrahierdaten darstellen, können manuell eingegeben oder automatisch entwickelt werden, wie dies voranstehend beschrieben wurde. Es können darüber hinaus auch zusätzliche Merkmal-Extrahierdaten, wie beispielsweise die auf Merkmalen basierende Teil-Matrix, zusammen mit den Suchschlüsseln gespeichert werden. Wenn die Suchschlüssel in einer separaten Datendatei gespeichert werden, kann eine Nachschlagetabelle zum Lokalisieren der mit einem jeden Satz von Suchschlüsseln assoziierten Teil-Informationen bereitgestellt werden. Alternativ dazu können die Suchschlüssel mit einem Datenfeld gespeichert werden, die die Teil-Informationen identifizieren (beispielsweise durch eine Teil- oder Referenznummer).
In Schritt S.112 wird eine gemeinsame Suche in der Datenbank auf Basis der identifizierten Suchschlüssel durchgeführt. Bei der gemeinsamen Suche handelt es sich um eine Suche, die ein Verfahren einer gemeinsamen Datenbanksuche verwendet. Das Verfahren zur gemeinsamen Suche lokalisiert nicht nur Teile mit identischen Suchschlüsseln, sondern auch Teile, die ähnliche Suchschlüssel aufweisen. Dadurch wird das Identifizieren von sowohl ähnlichen als auch identischen Teilen in der Datenbank ermöglicht. Wenn eine Suche auf Basis eines bestimmten Teils durchgeführt wird, können die identifizierten Suchschlüssel für dieses Teil mit den anderen Suchschlüssel-Daten in der Datenbank verglichen werden. Die in Schritt S.112 durchgeführte gemeinsame Suche kann eingerichtet werden, um jene Elemente in der Datenbank zu identifizieren, die genau mit einem durch die Suchschlüssel definierten Teil übereinstimmen oder diesem am ähnlichsten sind, indem die Abfolge der Suchschlüssel gelockert oder modifiziert wird. Es können verschiedene Vorgänge und Verfahren angewendet werden, um die Suchschlüssel während der gemeinsamen Suche anzupassen.
So wird beispielsweise eine anfängliche Suche in der Datenbank durchgeführt, um Teile zu identifizieren, die die exakte Abfolge von Suchschlüsseln aufweisen, wie die, die für das zu suchende Teil identifiziert wurde. Dies wird durch Vergleichen der identifizierten Suchschlüssel mit den in der Datenbank gespeicherten Suchschlüsseln durchgeführt. Nachdem die Teile (wenn welche vorhanden) mit denselben Suchschlüsseln identifiziert worden sind, können darauffolgende Suchvorgänge in der Datenbank auf Basis der verschiedenen modifizierten Suchschlüssel-Abfolgen durchgeführt werden, um weitere ähnliche Teile zu lokalisieren. Anfänglich können die Elemente oder Kriterien innerhalb der Suchschlüssel, die weniger wichtig oder weniger empfindlich sind (wie beispielsweise die Merkmal-Beziehung oder die Abstände) modifiziert und gesucht werden, bevor die wichtigeren oder empfindlicheren Suchelemente (wie beispielsweise die fundamentalen Merkmale oder Formen, die in dem Teil vorhanden sind) modifiziert werden. Zusätzlich dazu kann jedes dieser Elemente in Bezug auf seine Wichtigkeit modifiziert werden, wobei denjenigen Elementen mehr Gewicht oder Bedeutung beigemessen wird, die sich auf die kompliziertesten oder zweitkompliziertesten Merkmale oder Formen, die in dem Teil vorhanden sind, beziehen. So kann beispielsweise eine erste darauffolgende Suche durchgeführt werden, nachdem die definierten Abstände zwischen dem drittkompliziertesten Merkmal und dem kompliziertesten und dem zweitkompliziertesten Merkmal modifiziert worden sind. Der Abstand kann durch Vergrößern des Abstandes um eine vorgegebene Anzahl von Biegelinien (beispielsweise 1 bis 3) oder durch Definieren eines vorgegebenen Bereiches für den Abstand auf Basis des aktuellen Wertes des Abstandes modifiziert werden. Anschließend kann der Abstand zwischen dem kompliziertesten Merkmal oder der Form und dem zweitkompliziertesten Merkmal oder der Form so geändert werden, dass ein weiterer Satz von modifizierten Suchschlüsseln zum Durchsuchen der Datenbank bereitgestellt werden kann. Nachdem die Suchschlüssel für Merkmal-Beziehung oder Abstand für das Teil modifiziert wurden, können die identifizierten Formen so geändert werden, dass zusätzliche modifizierte Suchschlüssel in der gemeinsamen Suche hergeleitet werden können. So kann beispielsweise das Suchschlüssel-Element, das sich auf das drittkomplizierteste Merkmal oder die Form bezieht, zu einer verwandten wenn auch weniger komplexen Form in Abhängigkeit des aktuellen Merkmals oder der Form (beispielsweise von einem vierfach gebogenen Kästchen zu einem einfach gebogenen Kästchen) geändert werden. Zusätzlich dazu können die Suchschlüssel für das komplizierteste Merkmal oder die Form und das zweitkomplizierteste Merkmal oder die Form auf ähnliche Weise so geändert werden, dass weitere modifizierte Suchschlüssel für die gemeinsame Suche bereitgestellt werden.
Die Art und Weise, auf die der Abstand und das Merkmal/die Form, die sich auf die Suchschlüssel beziehen, während der gemeinsamen Suche modifiziert werden, kann in Übereinstimmung mit verschiedenen Verfahren und Techniken ausgeführt werden. Wie dies voranstehend beschrieben wurde, kann der Betrag, um den der Abstand geändert werden soll, von dem aktuellen Wert des Abstandes abhängen. Der Abstands-Betrag (beispielsweise 4 Biegelinien) kann zu einem Abstandsbereich (beispielsweise 3 bis 5 Biegelinien) modifiziert werden, um die Suche zu erweitern und sie so zu gestalten, dass mehr Suchmerkmale einbezogen werden). Für die Merkmale oder die Formen kann die Modifizierung der Suchschlüssel auch durchgeführt werden, um ähnliche Teile zu identifizieren. Die Merkmale oder Formen können durch eine hierarchische Struktur von Merkmalstypen modifiziert werden. So kann beispielsweise der aktuelle Merkmalstyp (beispielsweise ein vierfach gebogenes Kästchen) zu einem weniger komplexen Merkmalstyp modifiziert werden (beispielsweise ein dreifach gebogenes Kästchen), das sich auf denselben Merkmalstyp bezieht und innerhalb desselben befindet. Die hierarchische Struktur, durch die die Merkmale/Formen modifiziert werden, kann auf Basis von verschiedenen Methodologien, wie beispielsweise der Typ-Abstraktions-Hierarchie (TAH) vorgegeben und entwickelt werden. Weitere Informationen zur TAH und zur TAH-Erzeugung werden beispielsweise in dem Dokument Cooperative Query Answering via Type Abstraction Hierarchy, von CHU et al. Wesley W., des Department of Science, der University of California, Los Angeles, (Oktober 1990) und in dem Dokument Automatic Generation of Type Abstraction Hierarchies for Cooperative Query Answering, eine Dissertation, die als Teil der Anforderungen für einen Degree of Philosophy in Computer Science, der University of California, Los Angeles, (1995) bereitgestellt, deren Offenbarungen durch ausdrücklichen Verweis in ihrer Gesamtheit einen Bestandteil der vorliegenden Beschreibung bilden.
Es können auch andere Vorgänge und Schritte während der gemeinsamen Suche durchgeführt werden. So kann beispielsweise zusätzlich zu dem Durchsuchen der Datenbank auf Basis der identifizierten Suchschlüssel, die sich auf die Merkmale des Teils beziehen, ein Durchsuchen auch auf Basis von Suchkriterien durchgeführt werden, die sich auf die Herstellungsinformationen für das Teil beziehen. So können beispielsweise zusätzliche Suchschlüssel verwendet werden, um beispielsweise das Maschinen-Setup, das für jedes Teil erforderlich ist, zu vergleichen. Die Informationen zu dem Maschinen-Setup können den Typ der Maschine oder der Maschinen, die zum Produzieren des Teils erforderlich ist, das Werkzeug/die Werkzeuge sowie das Werkzeug-Setup, die zum Produzieren des Teils verwendet werden und/oder die Schneidmaschinensattel-Einstellung(en) der Maschinen umfassen. Die zusätzlichen Suchschlüssel können auf Basis der Informationen zum Maschinen-Setup und/oder anderen Herstellungsinformationen entwickelt werden und zusammen mit den identifizierten Suchschlüsseln verwendet werden, wenn die gemeinsame Suche der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Als Ergebnis können die Teile, die dem zu produzierenden Teil identisch oder ähnlich sind, auf Basis von sowohl den Design- als auch den Herstellungsmerkmalen identifiziert werden.
Um die Teile auszuwählen, die am ähnlichsten sind, kann in Schritt S.114 eine Suche nach ausgewählten Teilen durchgeführt werden, um einen ausführlicheren Vergleich der Ergebnisse aus der gemeinsamen Suche durchzuführen und um eine vorgegebene Anzahl von Teilen auszuwählen, die mit dem gesuchten Teil identisch oder diesem am ähnlichsten ist. Die Suche nach ausgewählten Teilen kann die Analyse von zusätzlichen Informationen oder Eigenschaften von jedem der Teile, die aus der gemeinsamen Suche identifiziert worden sind, umfassen. Dies kann das Analysieren der verschiedenen Merkmale der lokalisierten Teile, wie beispielsweise die Abmessungen des Teils oder die Typen von Löchern oder Öffnungen in dem Teil, die nicht durch die Suchschlüssel-Daten bereitgestellt werden, umfassen. Dies kann darüber hinaus auch das Vergleichen der Herstellungsinformationen, die sich auf jedes der lokalisierten Teile beziehen, wie beispielsweise das für jedes Teil erforderliche Maschinen-Setup, umfassen. Wie dies voranstehend beschrieben wurde, können die Informationen zum Maschinen-Setup den Typ von Maschine oder Maschinen, die zum Produzieren des Teils erforderlich sind, das/die Werkzeug(e) und das Werkzeug-Setup, die zum Produzieren des Teils verwendet werden sowie die Schneidmaschinensattel-Einstellung(en) der Maschinen umfassen. Um die Suche nach ausgewählten Teilen durchzuführen, kann auf Basis der während der gemeinsamen Suche identifizierten Suchschlüssel von der Datenbank auf die Biegemodell-Daten sowie andere Auftragsinformationen für jedes Teil zugegriffen werden. Wie dies voranstehend beschrieben wurde, können eine Nachschlagetabelle oder ein zusätzliches Datenfeld bereitgestellt werden, um die Auftrags-Referenznummer oder den Auftrags-Code, die mit einem jeden Satz von Suchschlüsseln assoziiert sind, bereitzustellen. Nachdem die Teil-Informationen aus der Datenbank aufgerufen wurden, können die zusätzlichen Informationen, die sich auf jedes Teil beziehen (beispielsweise die Teil-Abmessung, den Materialtyp, spezielle Formen, Löcher oder Öffnungen des Teils, und so weiter) analysiert werden, um zu bestimmen, welche Teile dem gesuchten Teil am ähnlichsten sind. Dieser Vorgang ist optional und kann als ein zusätzlicher Scree ning-Prozess für das Auswählen und Gruppieren jener Teile aus der Datenbank agieren, die dem Teil am ähnlichsten sind. Durch Analysieren und Bilden von Übereinstimmungen dieser zusätzlichen Informationen oder Eigenschaften des Teils kann die Suche nach ausgewählten Teilen durchgeführt werden, um eine vorgegebene Anzahl oder einen Satz von Teilen zu identifizieren, die am ähnlichsten sind. So können mit Hilfe der Suche nach ausgewählten Teilen beispielsweise die fünf ähnlichsten Teile auf Basis der Anzahl von Suchschlüsseln und übereinstimmenden Teil-Eigenschaften identifiziert werden. Die Anzahl von Teilen, die aus der Suche nach ausgewählten Teilen ausgewählt werden soll, ist nicht auf fünf beschränkt, und diese Anzahl kann auf Basis der Bedürfnisse der Fabrik und der Anzahl von Teilen, die tatsächlich in der Datenbank gespeichert sind, ausgewählt werden. Diese Anzahl kann darüber hinaus auch wahlweise modifiziert werden, um effektivere und nützlichere Suchergebnisse bereitzustellen, und der Benutzer kann die Möglichkeit erhalten, diese Anzahl zu ändern, um den Suchsatz zu variieren.
Nachdem die Suche nach ausgewählten Teilen durchgeführt worden ist, kann in Schritt S.116 ein Ähnlichkeits-Index berechnet werden, um die Teile (in Bezug auf die Ähnlichkeit von Merkmalen und die Anzahl von übereinstimmenden Suchschlüsseln), die in der Suche nach ausgewählten Teilen identifiziert wurden, in eine Rangfolge zu bringen. Der Ähnlichkeits-Index kann berechnet werden und in Schritt S.118 als eine Ausgabe in dem Server- oder dem Stationsmodul so bereitgestellt werden, dass der Benutzer auswählen kann, welche Auftragsdateien von der Datenbank aufgerufen und zur Ansicht bereitgestellt werden sollen. Der Ähnlichkeits-Index kann eine Rangfolge der ausgewählten Teile (beispielsweise eine Rangfolge von 1 bis 5 mit der Auftrags- oder Referenznummer für jedes Teil) auf Basis des Grades an Ähnlichkeit der Merkmale zwischen den ausgewählten Teilen und dem gesuchten Teil bereitstellen. Zu diesem Zweck kann die auf Merkmalen basierende Matrix für jedes der Teile mit der des gesuchten Teils verglichen werden. Durch Vergleichen der auf Merkmalen basierenden Matrizen kann ein besseres Anzeigen der Ähnlichkeit zwischen den ausgewählten Teilen und dem gesuchten Teil bereitgestellt werden. Wie dies voranstehend beschrieben worden ist, kann eine auf Merkmalen basierende Matrix zusammen mit den Suchschlüsseln für jedes Teil gespeichert werden. Durch das dauerhafte Speichern der auf Merkmalen basierenden Matrix für jeden vorhergehenden Auftrag zusammen mit den Suchschlüsseln kann jedoch unnötigerweise eine große Menge an Speicherplatz (insbesondere, wenn eine große An zahl von Teilen in der Datenbank gespeichert wird) in Anspruch nehmen. Deshalb ist es möglich, die Suchschlüssel-Daten erst dann für jedes der Teile zu speichern und automatisch die auf Merkmalen basierende Matrix für jedes der ausgewählten Teile zu erzeugen, wenn eine Suche nach ähnlichen Teilen durchgeführt wird.
Dementsprechend kann, nachdem das Biegemodell und weitere Auftragsinformationen für jedes der ausgewählten Teile aufgerufen worden sind, eine auf Merkmalen basierende Matrix durch die Merkmal-Extrahieroperation der Erfindung, wie dies voranstehend in Bezug auf Schritt S.102 beschrieben wurde, entwickelt werden. Die auf Merkmalen basierende Matrix für das gesuchte Teil, die während einer Suche nach einem ähnlichen Teil vorübergehend gespeichert werden kann, kann anschließend mit jeder der entwickelten auf Merkmalen basierenden Matrizen der ausgewählten Teile verglichen werden. Es können verschiedene Verfahren und Vorgänge verwendet werden, um die auf Merkmalen basierenden Matrizen der Teile zu vergleichen und die Ähnlichkeit zwischen den Teilen zu bestimmen. So kann beispielsweise für jede auf Merkmalen basierende Matrix der ausgewählten Teile die Positionen innerhalb der Matrix mit jeden des ausgesuchten Teils verglichen werden. Jede Position innerhalb der Matrizen kann auf Basis von rekursiven Programmierverfahren verglichen werden. Die Informationen in den Matrizen können anschließend durch Bestimmen der Position, die den Grundflächen in jeder Matrix entspricht, und durch Austauschen der Indexe der Matrizen verglichen werden. Da die ausgewählten Teile dem gesuchten Teil möglicherweise entsprechen oder Formen aufweisen, die Sub-Merkmale des gesuchten Teils sind, und da die Indexe der Matrizen möglicherweise nicht identisch sind oder auf dieselbe Weise nummeriert sind, wird es erforderlich sein, vergleichbare Flächen in den Teil-Matrizen zu positionieren und die Indexe umzuschalten, wenn die Informationen darin verglichen werden. Wenn zusätzlich dazu mehr als ein Sub-Merkmal ist einem gesuchten Teil vorhanden ist, kann es auch erforderlich werden, eine oder mehrere Pseudoflächen einzuführen (das heißt, Flächen-Spalten oder Fiächen-Zeilen in der Matrix mit keinen oder leeren Informationen), um Matrizen derselben Ordnung bereitzustellen, wenn die Informationen in den Matrizen verglichen werden.
Wenn die Informationen in den Matrizen verglichen werden, können verschiedene Rangfolge-Schemen verwendet werden, um den Grad an Ähnlichkeit zwischen jedem der ausgewählten Teil und dem gesuchten Teil zu bestimmen. So kann beispielsweise ein auf Strafe basierendes Rangfolge-Schema verwendet werden, wobei ein vorgegebenes Strafmaß oder ein Strafbetrag für jede nicht-übereinstimmende Position in der Matrix zugewiesen wird. Nachdem sämtliche der Informationen in den Matrizen verglichen worden sind, kann anschließend das Gesamtstrafmaß für jedes ausgewählte Teil verwendet werden, um den Ähnlichkeits-Index zu bestimmen. Von dem ausgewählten Teil mit dem geringsten Strafmaß kann bestimmt werden, dass es dem gesuchten Teil am ähnlichsten ist. Die anderen ausgewählten Teile können darüber hinaus auf Basis des Gesamtstrafmaßes, das mit jedem Teil assoziiert ist (beispielsweise je geringer die Strafe desto höher ist der Ähnlichkeits-Index) ebenfalls in eine Rangordnung gebracht werden.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Strafmaße für jede nicht übereinstimmende Position auf Basis des Typs an Informationen, die darin enthalten sind, zugewiesen werden. Das Strafmaß kann ein ganzzahliger Betrag sein und kann auf Basis der Wichtigkeit oder der Bedeutung der nichtübereinstimmenden Informationen variiert werden. So kann beispielsweise ein höheres Strafmaß oder Strafbetrag für nicht übereinstimmende Positionen zugewiesen werden, die sich auf verschiedene und Merkmalsgruppen ohne Bezug (beispielsweise ein Merkmal einer parallelen Biegung versus einem Merkmal einer aufeinanderfolgenden Biegung) beziehen. Im Gegensatz dazu für nicht übereinstimmende Positionen, die sich auf verschiedene jedoch ähnliche Merkmalsgruppen (beispielsweise ein Merkmal mit sich berührenden Ecken mit derselben Biegelinienrichtung versus einem Merkmal mit sich berührenden Ecken mit einer entgegengesetzten Biegelinienrichtung) beziehen. Die Strafmaße oder die Strafbeträge können auf Basis des Typs von Informationen und des Typs von Unterschieden, die für nicht übereinstimmende Positionen vorhanden sind, vorgegeben und kategorisiert werden.
In Bezug auf die 8 bis 16 wird im Folgenden eine ausführlichere Beschreibung der verschiedenen Vorgänge und Operationen, die zum Entwickeln der Biegemodell-Daten und zum Entwickeln der 2-D- und 3-D-Modelle für das Teil auf Basis von verschiedenen 2-D- und 3-D-Zeichnungen durchgeführt werden können, in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung gegeben. Wie dies voranstehend diskutiert worden ist, umfassen die Biegemodell-Daten, die mit jedem Blechteil assoziiert sind, Daten, die sich auf sowohl die 2-D- als auch die 3-D-Darstellungen des Teils be ziehen. Auf Basis des Typs von Originalzeichnungen, die auf Basis des Kundenauftrages bereitgestellt oder entwickelt werden, können verschiedene Faltungs- und Entfaltungsalgorithmen und andere Vorgänge verwendet werden, um die 2-D- und die 3-D-Modelle zu entwickeln. Insbesondere zeigen die 8 bis 11 ein Beispiel des logischen Programmflusses des Faltungsalgorithmus und anderer Vorgänge, die für das Entwickeln eins 3-D-Modells auf Basis einer originalen 2-D-Einseitenansichts-Zeichnung des Teils verwendet werden können. Darüber hinaus zeigt 12 ein Beispiel des grundlegenden logischen Programmflusses des Entfaltungsalgorithmus und anderer Vorgänge, die für das Entwickeln eines 2-D-Modells auf Basis einer originalen 3-D-Zeichnung (ohne Dicke) des Teils verwendet werden können. Schließlich zeigen die 13 bis 15 sowie 16 Beispiele des logischen Programmflusses der verschiedenen Vorgänge und Operationen, die implementiert werden können, um ein 3-D-Modell ohne Dicke anhand von jeweils einer 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung und einer 3-D-Zeichnung mit Dicke zu entwickeln. Das resultierende 3-D-Modell (ohne Dicke), das anhand dieser Vorgänge und Operationen entwickelt wird, kann anschließend verwendet werden, um ein 2-D-Modell auf Basis eines Entfaltungsalgorithmus oder Vorganges, wie der, der hierin offenbart wird, zu entwickeln.
8 illustriert den logischen Programmfluss der Vorgänge und Operationen zum Entwickeln eines 3-D-Modells anhand einer 2-D-Einseitenansichts-Zeichnung unter Verwendung eines Faltungsalgorithmus. Die Funktionen und Operationen, die in dem Ablaufplan von 8 dargestellt werden, können mit Hilfe von Software oder programmierter Logik, die beispielsweise auf dem Servermodul 32 installiert ist, implementiert werden. In Schritt S.120 wird die 2-D-Einseiten-Flachansichts-Zeichnung, die bereitgestellt wurde oder ursprünglich auf Basis der Kundenspezifikationen entwickelt wurde, eingegeben oder zu dem Servermodul 32 importiert. Die 2-D-Einseiten-Flachansichts-Zeichnung kann durch die Verwendung von CAD-Software entwickelt und in das Servermodul 32 eingegeben werden, oder sie kann auch durch Bilden einer Schnittstelle mit einem geeigneten CAD- oder CAD/CAM-System, wie beispielsweise VELLUM oder CADKEY, importiert werden. Die 2-D-Zeichnung kann beispielsweise als eine DXF- oder eine IGES-Datei gespeichert werden, und sie kann das ausgestanzte und/oder ausgeschnittene Ausgangsmaterial, das gebogen werden soll, illustrieren. Darüber hinaus kann die 2-D-Einseiten-Flachansichts-Zeichnung auch die Position der Biegelinien und der Position von Löchern oder anderen Öffnungen in den Oberflächen oder Flächen des Blechteils anzeigen. Um die 2-D-Zeichnung für die spätere Verarbeitung vorzubereiten, kann in Schritt S.122 eine Funktion zum automatischen Beschneiden und Bereinigen durch das Servermodul 32 durchgeführt werden, bevor ein darauffolgender Flächen-Erfassungsvorgang in Schritt S.124 durchgeführt wird und in Schritt S.126 eine Biegelinien-Erfassungsoperation ausgeführt wird.
Die Funktion zum automatische Beschneiden und Bereinigen der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt, um die 2-D-Flachansichts-Zeichnung für die Verarbeitung vorzubereiten. Bei der 2-D-Flachansichts-Zeichnung handelt es sich um eine 2-D-Darstellung des Blechteils in seinem ungefalteten Zustand und umfasst Teil-Elemente, wie beispielsweise Linien und Bögen, die die Geometrie des Teils ausmachen und diese darstellen, und die darüber hinaus die Position von beliebigen Öffnungen und Löchern in dem Teil anzeigen. Normalerweise werden die Elemente solcher 2-D-Flachansichts-Zeichnungen unter Verwendung eines CAD- oder eines CAD/CAM-Systems eingegeben und entwickelt. Wenn jedoch die 2-D-Flachansichts-Zeichnung erzeugt wird, werden solche Elemente oftmals unangemessen verbunden oder überlappt, und es kann ein einzelnes Element verwendet werden, um die Grenzen von mehr als einer Fläche anzuzeigen. Darüber hinaus werden die Außenlinien, die die Grenze des Teils definieren, möglicherweise an ihren angrenzenden Ecken getrennt, wodurch es schwierig wird, die Außenabmessungen des Teils und jede Fläche zu erfassen. Darüber hinaus kann die 2-D-Flachansichts-Zeichnung irrelevante Informationen, wie beispielsweise Abmessungsinformationen und Abmessungstext, enthalten. Solche Unregelmäßigkeiten erschweren das angemessene Analysieren der Original-2-D-Zeichnung und das gleichmäßige Erfassen der Flächen und der Biegelinien des Teils. Durch Bereitstellen der Funktion zum automatischen Beschneiden und Bereinigen der vorliegenden Erfindung kann jede der Flächen durch einen einzigartigen Satz von verbundenen Elementen dargestellt werden. Als Ergebnis kann die 2-D-Flachansicht auf einfachere und effiziente Weise für die darauffolgende Verarbeitung und das schließliche Falten, um die 3-D-Darstellung zu entwickeln, analysiert werden.
Wie dies in 9 dargestellt ist, stellt eine Original-2-D-Zeichnung möglicherweise kein Beschneiden zwischen den Flächen bereit, und ein einzelnes Element in der Zeichnung kann die Außengrenze oder -grenzen von mehr als einer Fläche definieren. Wie dies voranstehend diskutiert worden ist, macht es eine solche Anordnung schwierig, jede der Flächen zu erfassen. Die Funktion zum automatischen Beschneiden der vorliegenden Erfindung kann bereitgestellt werden, um die Endpunkte und die Schnittpunkte eines jeden der Teil-Elemente (wie beispielsweise Linien, Bögen und Biegelinien) zu analysieren, um Konnektivitätsinformationen zu bestimmen und solche Elemente an ihren Schnittpunkten zu trennen. Solch eine Beschneidungsfunktion kann das Einstellen der Endpunkte für jedes der getrennten Elemente an den bestimmten Schnittpunkt umfassen. So würde beispielsweise das Beschneiden des in 9A dargestellten Schnittpunktes in drei sich berührenden Elementen (zwei Linien und eine Biegelinie) resultieren, wobei jedes Element einen gemeinsamen Endpunkt an dem Schnittpunkt aufweist. Durch Bereitstellen einer solchen Beschneidefunktion können die Flächen des Teils auf einfachere Weise auf Basis der Element-Analyse und der Konnektivität erfasst werden. Eine ausführlichere Beschreibung der Flächen-Erfassungsoperation, die implementiert werden kann, wird im Folgenden in Bezug auf die 10A bis 10G bereitgestellt.
Es können verschiedene Vorgänge und Operationen zum Erfassen der Schnittpunkte der Elemente der 2-D-Zeichnung verwendet werden. Solche Vorgänge und Operationen können auf Basis des Formats und der Anordnung der Daten in der 2-D-Zeichnung entwickelt werden. Typischerweise umfasst eine 2-D-Flachansichts-Zeichnung geometrische Daten (die die verschiedenen Teil-Elemente, und so weiter, definieren) und nichtgeometrische (beispielsweise Text, und so weiter) Daten. Es ist möglich, zwischen den geometrischen Daten anhand der nicht geometrischen Daten auf Basis der für jede Linie oder Abfolge von Daten bereitgestellten Schlüsselwörter zu unterscheiden. Solche Schlüsselwörter werden in Übereinstimmung mit dem Datenformat der 2-D-Zeichung eingestellt. Übliche Formate für 2-D- und 3-D-Zeichnungen umfassen DXF- und IGES-Formate. Durch Analysieren der geometrischen Daten für jedes der Elemente können die Endpunkte und die Schnittpunkte für solche Elemente erfasst werden, und dort, wo es angemessen erscheint, kann Beschneiden durchgeführt werden.
Wie dies voranstehend beschrieben worden ist, können die Linien, Biegelinien und andere Elemente durch Endpunkte und/oder Vektoren definiert werden. So kann beispielsweise für eine 2-D-Flachansichts-Zeichnung jede 2-D-Linie durch einen Satz von 2-D-Endpunkten (beispielsweise X1, Y1 und X2, Y2) spezifiziert werden, und Biegelinien können durch Vektoren dargestellt werden, die 2-D-Raum-Positionen ebenso wie die Richtung der Biegelinie anzeigen. Darüber hinaus können 2-D-Bögen durch 2-D-Raum- Daten (beispielsweise CenterX [MitteX], CenterY [MitteY], Radius, Begin Angle [Anfangswinkel], End Angle [Endwinkel]) spezifiziert werden. Die geometrischen Daten können darüber hinaus Eigenschaften zum Unterscheiden zwischen den verschiedenen Typen von Linien-Elementen (beispielsweise Bogen, durchgezogene Linie, gestrichelte Linie, Punkt-Strich-Linie, und so weiter) umfassen. Typischerweise werden Bogen-Elemente verwendet, um Löcher und Öffnungen in einem Blechteil anzuzeigen, und durchgezogene Linien werden verwendet, um die Grenzen und die Form des Teils anzuzeigen. Biegelinien werden für gewöhnlich durch gestrichelte Linien dargestellt, und die Mittellinie des Teils wird durch eine Punkt-Strich-Linie dargestellt.
Die geometrischen Daten aus der 2-D-Flachansichts-Zeichnung können analysiert werden, um die Schnittpunkte zwischen jedem Element zu bestimmen. Es können verschiedene Analyseverfahren, wie beispielsweise Datenzuweisung oder Rekursion, verwendet werden, um die geometrischen Daten für jedes Element der 2-D-Zeichnung zu analysieren. Auf Basis der Endpunkte und/oder anderer 2-D-Raum-Daten für jedes Element kann eine einfache geometrische Analyse angewendet werden, um zu bestimmen, ob sich Linien oder andere Elemente schneiden. Wenn von zwei Elementen bestimmt wird, dass sie sich überschneiden, kann in diesem Fall jedes Element an dem bestimmten Schnittpunkt getrennt werden, und die resultierenden Elemente können ihre Endpunkte zu einem gemeinsamen Punkt, der durch den Schnittpunkt definiert wird, zugewiesen haben.
Die Art und Weise, mit des Beschneidens durchgeführt wird, kann auf dem Typ von Elementen basieren, von denen erfasst wird, dass sie sich schneiden. Wenn beispielsweise von zwei durchgezogenen Linien erfasst wird, dass sie sich schneiden, kann in diesem Fall jedes Linien-Element getrennt werden, um vier Linien-Elemente zu schaffen, die sich an dem bestimmten Schnittpunkt berühren, wie dies in 9B dargestellt ist. Wenn darüber hinaus von einem Linien-Element und von einem Bogen-Element bestimmt wird, dass sie sich überschneiden, wie dies in 9C dargestellt ist, kann in diesem Fall jedes Element getrennt werden, um zwei Linien-Elemente und Bogen-Elemente zu schaffen, die gemeinsame Endpunkt aufweisen. Die Erfassung der Überschneidung von anderen Elementen muss jedoch nicht in einem Beschneiden resultieren. Wenn beispielsweise von einem beliebigen Element bestimmt wird, dass es sich mit einer Mittellinie überschneidet (beispielsweise einer Strich-Punkt-Linie), wird in diesem Fall kein Trennen der Elemente erforderlich, da die Mittellinie eines beliebigen Teils nicht die Flächen oder die Biegelinien des Teils definiert und zwischen diesen unterscheidet, und so kein Beschneiden erforderlich ist. Zusätzlich dazu können nicht verbundene Elemente getrennt werden, wenn die offene Überschneidung oder der Bereich in einer vorgegebenen Toleranz liegt. Wenn sich beispielsweise der Endpunkt einer sich möglicherweise überschneidenden Linie innerhalb einer vorgegebenen Toleranz oder eines Abstandes E (beispielsweise 0,0 bis 0,01 mm oder 0,0 bis 0,001 Zoll) eines sich tatsächlich überschneidenden Elementes befindet, werden in diesem Fall die Elemente so behandelt, dass sie an diesem projizierten Punkt verbunden sind und sich überschneiden; und die Elemente können getrennt werden, wie dies beispielsweise in 9D dargestellt ist.
Nachdem das automatische Beschneiden durchgeführt worden ist, können die resultierenden Daten durch eine Bereinigungsfunktion weiterverarbeitet werden, um nicht verbundene Elemente zu erfassen und zu korrigieren; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Verarbeitung beschränkt; und, um die Verarbeitungszeit zu reduzieren, kann die Bereinigungsfunktion gleichzeitig mit der Funktion zum automatischen Beschneiden durchgeführt werden, während jedes der Elemente analysiert wird. Während des Bereinigens werden die geometrischen Daten analysiert, um offene Überschneidungen oder Bereiche zwischen angrenzenden Elementen zu erfassen. Wie dies bei der Funktion zum automatischen Beschneiden der Fall war, können die Endpunkte und andere 2-D-Raum-Daten eines jeden Elementes analysiert werden, um einen offenen Schnittbereich zwischen den Elementen zu erfassen. Auf solche Daten kann eine einfache geometrische Analyse angewendet werden, um zu bestimmen, ob die Endpunkte der Elemente innerhalb einer vorgegebenen Toleranz oder eines Abstandes E (beispielsweise 0,0 bis 0,01 mm oder 0,0 bis 0,001 Zoll) voneinander entfernt liegen. Wenn von den Endpunkten der Elemente bestimmt wird, dass sie solch einen offenen Schnittbereich haben, können in diesem Fall die Elemente verbunden werden und einen gemeinsamen Endpunkt zugewiesen bekommen, wie der, der in 9E dargestellt ist.
Erneut kann die Art und Weise, auf die die Bereinigungsfunktion durchgeführt wird, auf Basis des Typs von Elementen, von denen erfasst wird, dass sie einen offenen Schnittbereich haben, gesteuert werden. Wenn von zwei durchgezogenen Linien erfasst wird, dass sie einen offenen Schnittbereich haben, kann in diesem Fall den Endpunkten der Linien ein gemeinsamer Endpunkt zugewiesen werden (siehe beispielsweise Figur Linien ein gemeinsamer Endpunkt zugewiesen werden (siehe beispielsweise 9E). Wenn jedoch von einem beliebigen Element bestimmt wird, dass es einen offenen Schnittbereich mit einer Mittellinie des Teils (beispielsweise einem Strich-Punkt-Element) hat, sollten in diesem Fall die Elemente weder verbunden noch ihnen ein gemeinsamer Endpunkt zugewiesen werden, und die Mittellinie sollte ignoriert werden. Zusätzlich dazu kann die Bereinigungsfunktion zusätzliche Vorgänge und Operationen zum Löschen der nicht geometrischen Daten (Text und so weiter) aus der 2-D-Zeichnung umfassen. Wie dies voranstehend beschrieben wurde, können die nichtgeometrischen Daten auf Basis der mit den 2-D-Zeichnungs-Daten bereitgestellten Schlüsselwörter unterschieden werden. Die Bereinigungsfunktion kann darüber hinaus auch andere Bereinigungs-Funktionen umfassen, wie beispielsweise jene, die im folgenden Verlauf der Beschreibung in Bezug auf die 2-D-Bereinigungsfunktion der Erfindung (siehe beispielsweise die 14A bis 14E) ausführlich beschrieben werden.
Nachdem die Funktionen zum automatischen Beschneiden und Bereinigen in Schritt S.122 durchgeführt worden sind, kann an der verarbeiteten 2-D-Zeichnung in Schritt S.124 eine Flächen-Erfassungsvorgehensweise durchgeführt werden. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Flächen-Erfassungsvorgehensweise eine Flächen-Erfassungslogik zum Erfassen und Definieren der Flächen des Teils auf Basis der Element-(Linie und Bogen) und -Schleifen-Analyse umfassen. Die 10A bis 10H illustrieren ein Beispiel der verschiedenen Vorgänge und Operationen, die in der Flächen-Erfassungsvorgehensweise durchgeführt werden können. In der vorliegenden Erfindung können Schleifen-Erfassungs-Verfahren verwendet werden, um die Flächen des Teils zu bestimmen und zu erfassen. Die Flächen-Erfassungsvorgehensweise kann durch Software oder programmierte Logik, die beispielsweise auf dem Servermodul 32 installiert sind, implementiert werden.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Schleifen-Erfassungs-Analyse der Außengrenze des Teils gefolgt durch eine Analyse des Minimums oder Innenschleifen des Teils verwendet werden, um jede der Flächen zu erfassen. Aufgrund der einzigartigen Geometrie der Blechteile können die Flächen und die Öffnungen des Teils auf Basis der Analyse der Abfolge der relativen maximalen (beispielsweise der Außen-) und der minimalen (beispielsweise der Innen-) Schleifen erfasst werden. Wie dies im weiteren Verlauf diskutiert wird, kann die Schleifen-Analyse auf Ba sis der Konnektivität der Linien- und Bogenelemente des Teils durchgeführt werden. Durch Durchführen der Schleifen-Analyse von dem Außenbereich des Teils in Richtung der Mitte des Teils können die Öffnungen und die Flächen des Teils auf Basis der zwischen den Schleifen in Übereinstimmung mit einer zyklischen Abfolge (beispielsweise Flächen-Material, Öffnung, Flächen-Material, Öffnung) definierten Grenzen erfasst werden.
Es sei angenommen, dass eine 2-D-Zeichnung wie beispielsweise die, die in 10A dargestellt ist, mit verschiedenen Linien-Elementen für jede Fläche bereitgestellt wird, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Wie dies voranstehend erwähnt worden ist, kann eine Schleifen-und-Element-Analyse durch Starten von der Außengrenze des Teils aus durchgeführt werden. Es kann ein beliebiges Element auf der Außengrenze des Teils als ein anfänglicher Bezugspunkt verwendet werden. Im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels kann das am weitesten links liegende Linien-Element erfasst und als ein anfänglicher Bezugspunkt verwendet werden, wie dies in 10B dargestellt ist. Das am weitesten links liegende Linien-Element kann durch Vergleichen der geometrischen Daten eines jeden der Elemente in der 2-D-Zeichnung und durch Bestimmen, welches Element den niedrigsten X-Koordinatenwert hat, erfasst werden. Nachdem das am weitesten links liegende Element erfasst worden ist, kann ein äußeres Erscheinungsbild von einem Punkt P1 zum Erfassen der Außengrenze des Teils hergeleitet werden, wie dies in 10C dargestellt ist. Es kann jeder Endpunkt des am weitesten links liegenden Linien-Elementes zum Definieren von Punkt P1 verwendet werden. In der illustrierten Ausführungsform von 10C wurde der obere Endpunkt (das heißt, der Endpunkt mit dem größten Y-Koordinatenwert) als Punkt P1 verwendet.
Herkömmliche Schleifen-Analyse-Verfahren können verwendet werden, um die Außenerscheinung oder -schleife um das Teil abzuleiten. Beispielsweise können Leit-Linienvektoren von dem Ausgangspunkt P1 und den Endpunkten der verbindenden Elemente projiziert werden, wenn die Außenerscheinung des Teils verfolgt wird. Da jedes Element erfasst und geschnitten wird, kann ein Flag bereitgestellt werden, um anzuzeigen, dass das Element ausgewählt wurde (beispielsweise kann ein Flag in einem Speicher auf 1 gesetzt werden, um anzuzeigen, dass es einmal ausgewählt wurde). Der Schleifenpfad kann in beide Richtungen von dem Ausgangs-Punkt P1 initiiert werden. Beispielsweise kann der Leit-Linienvektor in die Richtung entgegengesetzt dem Uhrzei gersinn (beispielsweise durch Projizieren des Leit-Linienvektors in die Y-Koordinatenrichtung) von dem Ausgangs-Punkt P1 projiziert werden. Die Schleife ist beendet, wenn der Schleifenpfad zu dem Initiierungspunkt (das heißt, dem Punkt P1) zurückkehrt.
Wie vorangehend beschrieben, kann ausgehend von dem Ausgangs-Punkt P1 ein Leit-Linienvektor in die Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn projiziert werden (beispielsweise durch Initiieren des ersten Leit-Linienvektors in die Y-Koordinatenrichtung). Anschließend wird, um das erste Element in dem Pfad der Schleife zu erfassen, der Winkel, den jedes nicht ausgewählte Element um den Punkt P1 mit dem Leit-Linienvektor bildet, auf Basis eines Koordinatenrahmens gemessen und analysiert, wobei das Element, das den kleinsten Winkel mit dem Leit-Linienvektor bildet, ausgewählt wird. Für die Außenschleife kann jeder Winkel auf Basis des Außenwinkels gemessen werden, den die Element-Linie mit dem Leit-Linienvektor bildet. Die Elemente um den Punkt P1 können basierend darauf bestimmt werden, welche Elemente einen Endpunkt haben, der dem Punkt P1 gemeinsam ist. Der nicht ausgewählte Status jedes Elementes kann durch das Analysieren des mit jedem Element assoziierten Flags bestimmt werden. Wie in 10C dargestellt ist, sind zwei Element-Linien (wobei sich eine in Richtung der X-Koordinate und eine in Richtung der Y-Koordinate erstreckt) um P1 in der hierin illustrierten exemplarischen 2-D-Zeichnung bereitgestellt. Wenn diese Elemente analysiert werden, wird das Linien-Element, das sich in Richtung der Y-Koordinate erstreckt, ausgewählt werden, da ein Winkel, den es mit dem Leit-Linienvektor bildet, kleiner ist (das heißt, 0 Grad) als der Winkel (das heißt, 270 Grad) des anderen Linien-Elementes.
Die Schleifen-Analyse geht anschließend zu dem anderen Endpunkt des ausgewählten Linien-Elementes über, bei dem ein Flag gesetzt ist, um anzuzeigen, dass es ausgewählt wurde. An diesem Endpunkt wird ein anderer Leit-Linienvektor projiziert und die nicht ausgewählten Elemente um diesen Punkt werden verglichen, um zu bestimmen, welches Element den kleineren Winkel mit dem Leit-Linienvektor bildet. Auch in diesem Fall sollte der Winkel von außerhalb des Leit-Linienvektors gemessen werden, und ein Koordinatenrahmen kann verwendet werden, um das Winkelmaß zu bestimmen. Wenn ein Bogen-Element vorgefunden wird, dann sollte der Winkel von außerhalb des Leit-Linienvektors zu einer Linie gemessen werden, die den Bogen tangiert. Darüber hinaus ist, wenn sich lediglich ein Element um den nächsten Endpunkt befindet (wie beispielsweise an den Eckpositionen des Teils), kein Vergleich erforderlich und dieses Element wird einfach ausgewählt und in die Schleife eingeschlossen.
Da der Schleifenpfad um die Außenerscheinung des Teils fortfährt, kann jedes ausgewählte Element in eine verkettete Liste (linked list) aufgenommen werden, um die Konnektivität der Elemente in der Schleife anzuzeigen. Wenn der Pfad zu dem Ausgangs-Punkt P1 zurückkehrt, ist der Zyklus abgeschlossen und die Schleife (L4) kann auf Basis der Außenerscheinung und der verketteten Liste von Elementen oder Linien definiert werden, welche die Außengrenze des Teils anzeigen. Jede der Linien oder jedes der Elemente in der Schleife L4 kann an deren Endpunkten verbunden sein. Die Richtung der Schleife L4 kann, wie in 10D dargestellt ist, in die entgegengesetzte Richtung (das heißt, entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn) gewendet werden, um anzuzeigen, dass dies eine Außenschleife ist. Die Richtung der Schleife kann auf Basis der Reihenfolge definiert werden, in der die Linien in der Schleife L4 verbunden sind; und demzufolge kann die Richtung durch Umkehren der Reihenfolge der verketteten Liste geändert werden.
Nachdem Beenden der Außenschleife kann die Analyse der Innenschleife des Teils auf Basis eines Vorgangs durchgeführt werden, der dem für die Analyse der Außenschleife verwendeten Vorgang ähnlich ist. Bei der Analyse der Innenschleife wird hingegen jedes der nicht ausgewählten Elemente auf Basis des Innenwinkels verglichen, den jedes Element mit dem Leit-Linienvektor bildet. Darüber hinaus können, während der Innenschleifen-Analyse, bei der beide Elemente um einen Punkt herum als ausgewählt angezeigt werden (wenn beispielsweise zwei Außenlinien-Elemente, die an eine Fläche angrenzen, verglichen werden), die zwei Elemente dennoch verglichen werden, sofern sie nicht zweimal ausgewählt wurden (das heißt, ein auf 2 gesetztes Flag aufweisen). Wenn es ein Element, das wenigstens einmal ausgewählt wurde (beispielsweise ein Außenelement) und ein nicht ausgewähltes Element (beispielsweise ein Innenelement) gibt, kann kein Vergleich durchgeführt werden, und das nicht ausgewählte Element kann als Teil der Schleife ausgewählt werden. Die 10E–10G illustrieren exemplarische Innenschleifen, die durchgeführt werden können, um die Flächen des in 10A dargestellten Teils zu erfassen und zu definieren.
Die Innenschleifen-Analyse kann an jedem der Endpunkte des Außenelementes oder durch Erfassen eines Elementes, das nicht ausgewählt wurde, beginnen. Beispielsweise kann Punkt P1 ausgewählt werden, um die Innenschleifen-Analyse zu initiieren und kann darüber hinaus verwendet werden, um den Leit-Linienvektor zu projizieren; alternativ dazu kann eines der Innen-Linien-Elemente, das nicht während der Außenschleifen-Analyse ausgewählt wurde, ebenfalls als ein Ausgangs-Punkt für die Analyse verwendet werden. Genau wie bei der Außenschleifen-Analyse kann der Leit-Linienvektor in die Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verlängert werden (beispielsweise durch Initiieren des ersten führenden Leit-Linienvektors in die Y-Koordinatenrichtung). Jedes Element um den Punkt P1 wird anschließend verglichen, um zu bestimmen, welches Element durch kleinsten Winkel mit dem Leit-Linienvektor bildet. Ein Koordinatenrahmen kann verwendet werden, um den mit dem Leit-Linienvektor gebildeten Winkel zu bestimmen. Wie vorangehend beschrieben, werden die Elemente während der Innenschleifen-Analyse auf Basis der Innenwinkels, den jedes Element mit dem führenden Linien-Vektor bildet, anstatt auf Basis des Außenwinkels verglichen. Nach dem das Ausgangs-Element ausgewählt und in die verkettete Liste für die Schleife aufgenommen wurde, kann sein Flag um eins erhöht werden, und die weiterführende Analyse kann durch Projizieren des nächsten Leit-Linienvektors durchgeführt werden. Der Vorgang dauert an, bis die Schleife zu dem Ausgangs-Startpunkt zurückkehrt, an dessen Punkt die erste Innenschleife (beispielsweise L1) durch ihre assoziierte verkettete Liste von Elementen definiert ist.
Die weitere Innenschleifen-Analyse kann auf eine ähnliche Art und Weise durch Fortfahren im Inneren des Teils durchgeführt werden. Nachfolgende Startpunkte können ausgewählt werden, indem bestimmt wird, welche Elemente lediglich einmal ausgewählt wurden. Elemente mit Flags, die zweimal ausgewählt wurden, geben an, dass es ein Außenelement ist, das bereits für die Außenschleife (beispielsweise L4) und für wenigstens eine der Innenschleifen (beispielsweise L1) ausgewählt wurde. Auch in diesem Fall wird bei der Auswahl jedes Elementes dessen assoziiertes Flag um eins erhöht, um anzuzeigen, dass es in die verkettete Liste für die Innenschleife aufgenommen wurde.
Nachdem alle Innenschleifen definiert worden sind (beispielsweise nachdem alle Elemente zweimal in dem Beispiel von 10G ausgewählt wurden), können die sich ergebenden Schleifen verwendet werden, um einen Schleifen-Baum zu erstellen. 10H illustriert einen exemplarischen Schleifen-Baum, der auf Basis der erfassten Schleifen L1–L4 definiert werden kann. Die Außenschleife (L4) des Teils kann als die Wurzel des Baumes definiert werden, und jede Innenschleife (11–13), die ein gemeinsames Element mit der Außenschleife hat, kann als ein Kind der Wurzel definiert werden. Das Vorhandensein von gemeinsamen Elementen kann auf Basis des Analysierens und des Vergleichens der verketteten Liste von Elementen erfasst werden, die jede Schleife definieren. Wenn zusätzliche Elemente (beispielsweise Löcher oder Öffnungen) in den Innenschleifen erfasst werden, dann können diese Schleifen als Kinder der Innenschleifen (das heißt, Enkelkinder der Wurzel des Schleifen-Baumes), in denen sie angeordnet sind, definiert werden.
Nachdem der Flächenerfassungsvorgang in Schritt S.124 durchgeführt wurde, kann in Schritt S.126 eine Biegelinien-Erfassungsoperation durchgeführt werden. Wie beispielsweise in 11A dargestellt ist, kann, wenn die Schleifen eines Teils in Schritt S.124 erfasst und analysiert werden, die Flächenerfassungslogik der Erfindung den Schleifen-Baum verwenden, um die Flächeninformationen zu definieren und die erfassten Flächen als Knoten in einer Biegegraph-Datenstruktur zu speichern. Die Flächen des Teils können ausgehend von der Abfolge der Außen- und Innenschleifen in dem Schleifen-Baum erfasst werden. Wie vorangehend angegeben ist, kann jede der Schleifen eine verkettete Liste von Elementen oder Linien umfassen. Diese Elemente können verwendet werden, um die Grenzen jeder Fläche des Teils zu definieren. Die Biegelinien-Erfassungsoperation von Schritt S.126 kann anschließend durchgeführt werden, um die Beziehung zwischen den Flächen und den Biegelinien des Teils zu bestimmen. Die Biegelinien-Erfassungsoperation von Schritt S.126 kann die Biegelinien-Erfassungslogik zum Erfassen sämtlicher der Biegelinien zwischen den verschiedenen Flächen des Teils durch die Suche nach gemeinsamen Kanten- oder Linien-Elementen zwischen jeweils zwei angrenzenden Flächen umfassen. Für Flächen, die an mehr als einem Bereich verbunden sind (wenn beispielsweise der Biegelinien-Erfassungsalgorithmus auf ein 3-D-Modell angewendet wird, siehe beispielsweise die nachstehend diskutierte 12), kann darüber hinaus auch eine Anzahl von Heuristiken angewendet werden, um die minimale Anzahl von Biegelinien des Teils zu erfassen und auszuwählen. Die erfassten Biegelinien können dann als verbindende Elemente zwischen den Flächenknoten gespeichert werden, um die endgültige Biegegraph-Datenstruktur zu erzeugen, wie dies beispielsweise in 11B dargestellt ist.
Die Biegelinien-Erfassungsoperation der vorliegenden Erfindung kann durch Software oder programmierte Logik, die beispielsweise auf dem Servermodul 32 gespeichert ist, implementiert werden. Der Zweck der Biegelinien-Erfassungsoperation besteht darin, die Biegelinien für das Teil zu erfassen und auszuwählen, so dass das Teil mit der minimalen Anzahl von Biegelinien verbunden wird. Die Biegelinien-Erfassungsoperation kann sowohl für die 2-D- als auch für die 3-D-Version des Teils bereitgestellt werden. Im Folgenden wird in Bezug auf 12 eine Diskussion einer Anwendung der Biegelinien-Erfassungsoperation in Zusammenhang mit einem ursprünglichen 3-D-Modell gegeben. Wie vorangehend erwähnt, können die erfassten Biegelinien als verbindende Elemente zwischen den Flächenknoten gespeichert werden, um die endgültige Biegegraph-Datenstruktur zu erzeugen. Diese endgültige Biegegraph-Datenstruktur kann verwendet werden, um die 3-D-Version des Teils aus dem 2-D-Modell zu falten und zu konstruieren.
Die ursprüngliche 2-D-Zeichnung, die als Eingabe in Schritt S.120 in 8 bereitgestellt wird, muss keine Biegelinien-Informationen enthalten, oder derartige Biegelinien-Informationen können missverständlich oder nicht eindeutig beziehungsweise konsistent definiert sein. Demzufolge kann die Biegelinien-Erfassungsoperation durchgeführt werden, um die Biegelinien und deren Beziehung zu den erfassten Flächen des Teils zu erfassen. Während dieses Vorgangs kann die verkettete Liste von Elementen, die jede der Flächen definiert, analysiert werden, um die angrenzenden Kanten- oder Linien-Elemente, die jede Fläche mit anderen Flächen des Teils aufweist, zu bestimmen. Dies kann durch das Analysieren sämtlicher möglicher Kontakte zwischen sämtlichen gegebenen zwei Flächen durchgeführt werden. Ein Kontakt kann basierend auf dem Vorhandensein eines gemeinsamen Linien-Elementes (oder von Elementen, die sich innerhalb einer vorgegebenen Abstandstoleranz voneinander befinden) bestimmt werden, das eine Länge aufweist, die größer als 0 ist (das heißt, das Linien-Element ist kein Punkt sondern eine wirkliche Linie). Die geometrischen Daten in der verketteten Liste können analysiert werden, um das Vorhandensein derartiger Kontakte zwischen sämtlichen zwei Flächen in dem Teil zu bestimmen.
Wenn eine bestimmte Fläche lediglich eine gemeinsame Kontaktkante oder einen gemeinsamen Kontaktbereich mit einer anderen Fläche aufweist, dann kann das Element, das beiden Flächen gemeinsam ist, als eine Biegelinie definiert werden. Für Flächen, die einen gemeinsamen Kontakt an mehr als einem Bereich haben (beispielsweise ein 3-D-Modell; dies kann jedoch auch bei 2-D-Modellen auftreten), kann eine Anzahl von Heuristiken angewendet werden, um die minimale Anzahl von Biegelinien für das Teil zu erfassen und auszuwählen. Die angewendeten Heuristiken sollten so gestaltet sein, dass die Flächen des Teils an den Biegelinien verbunden werden und so, dass keine durchgehende Schleife von Flächen gebildet wird (da ein solches gebogenes Blechteil nicht hergestellt werden kann).
Beispielsweise ist eine solche Heuristik, die angewendet werden kann, die Auswahl eines gemeinsamen Bereiches, der den längsten Kontaktbereich aufweist, als die Biegelinie. Demzufolge kann diese Heuristik dort, wo eine Fläche mehr als eine gemeinsame Kante mit anderen Flächen aufweist, angewendet werden, so dass das gemeinsame Element mit der längsten Länge als die Biegelinie für die Fläche ausgewählt wird. Diese Heuristik basiert auf dem Prinzip, dass es gewöhnlich besser ist, eine längere Kontaktfläche beim Herstellen von Biegeblechteilen zu haben. Eine andere Heuristik, die angewendet werden kann, bezieht sich auf das Auswählen zwischen verschiedenen möglichen Kombinationen von Bieglinien (wie beispielsweise beim Bestimmen der Biegelinien für ein 3-D-Modell). Entsprechend dieser Heuristik wird, wenn alle möglichen gemeinsamen Bereiche erfasst sind und verschiedene Kombinationen von Biegelinien ausgewählt werden können, die Kombination der Biegelinien, die die minimale Anzahl von Biegelinien erzeugt, ausgewählt.
Nach dem Erfassen der Biegelinien können die Flächen des Teils und die bestimmten Biegelinien dem Bediener zur Verifizierung angezeigt werden. Wenn der Bediener mit der Auswahl der Biegelinien des Teils nicht zufrieden ist, kann die Biegelinien-Erfassungsoperation eine manuelle Auswahlfunktion bereitstellen, um dem Bediener an dem Servermodul 32 zu ermöglichen, die bevorzugten Biegelinien für das Blechteil selektiv anzugeben. Der Bediener kann mit jeglichen geeigneten Eingabeeinrichtungen, wie beispielsweise einer Maus oder einer Tastatur und so weiter, angeben, eine Biegelinie zu beizuhalten oder zu ändern. Die überarbeiteten Biegelinien, die durch den Bediener ausgewählt wurden, können dann zur Entwicklung des endgültigen 3-D-(oder 2-D-) Teils verwendet werden.
Zur Implementierung der Biegelinien-Erfassungsoperation der vorliegenden Erfindung können verschiedene Vorgänge und Operationen bereitgestellt werden. Ein exemplarischer Code zum Implementieren der Biegelinien-Erfassungsoperation wird im dem hieran angehangenen Anhang C bereitgestellt. Der Beispielcode wurde in der Programmiersprache C++ geschrieben und enthält Anmerkungen zum Vereinfachen des Verständnisses des logischen Programmflusses. Der Beispielcode ist eine exemplarische Implementierung für die Biegelinien-Erfassungsoperation, die an einem 2-D- oder einem 3-D-Modell durchgeführt werden kann und enthält Heuristiken (wie beispielsweise die vorangehend beschriebenen) zum Bestimmen der optimalen Auswahl der Biegelinien.
Die erfassten Flächen- und Biegelinien-Informationen können bei dem Falt- und dem Entfalt-Vorgang der Erfindung verwendet werden. Indem bei jedem Falt- und Entfalt-Vorgang eine dreidimensionale Drehung um jede Biegelinie durchgeführt wird, kann das sich ergebende 3-D- oder 2-D-Modell abgeleitet werden. Diese Aufgabe kann durch das einfache Anwenden der Matrixtransformation, die Drehungen und Verschiebungen umfasst, auf jede der Flächen oder anderen Elemente des Teils ausgeführt werden. Die Funktionen von verschiedenen im Handel erhältlichen Entfalt- und Falt-Softwareanwendungen können zur Implementierung dieser grundlegenden Entfalt- und Falt-Schritte der Erfindung verwendet werden. Beispielsweise kann die ENTFALT- und FALT-Systemsoftware von Amada für die Durchführung dieser grundlegenden Operationen verwendet werden. Die ENTFALT- und FALT-Systemsoftware von Amada ist von Amada America, Inc. (die zuvor unter dem Unternehmensnamen U.S. Amada Ltd. tätig war), Buena Park, Kalifornien, erhältlich. Informationen in Bezug auf die ENTFALT- und FALT-Systemsoftware von Amada sind in dem ENTFALT-Handbuch von Amada für AUTOCAD (Ausgabe März 1994), dem ENTFALT-Handbuch von Amada für CADKEY (Ausgabe Mai 1994) und dem ENTFALT-Handbuch von Amada für CADKEY (Ausgabe November 1995) zu finden, wobei deren Offenbarungen durch ausdrücklichen Verweis in ihrer Gesamtheit einen Bestandteil der vorliegenden Beschreibung bilden. Im Folgenden wird eine weiterführende Diskussion des Falt-Vorgangs zum Entwickeln des 3-D-Modells anhand des 2-D-Modells in Bezug auf Schritt S.132 bereitgestellt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 8 kann, nachdem die Biegelinien-Erfassungsoperation in Schritt S.126 durchgeführt wurde, der Bediener von dem Servermodul 32 zur Angabe von sachdienlichen Biege- und Abzug-Informationen zur nach folgenden Verwendung während des Falt-Vorgangs aufgefordert werden. Beispielsweise kann das Servermodul 32 in Schritt S.128 den Benutzer auffordern, das Biegemaß für jede Biegelinie, das den Biegewinkel und/oder den Biege-Innenradius sowie die Biegerichtung (vor oder zurück und so weiter) einschließt, anzugeben. In Schritt S.130 kann der Benutzer ferner durch das Servermodul 32 aufgefordert werden, die V-Breite, die Materialart und/oder den Abzug-Betrag einzugeben. Diese Informationen können verwendet werden, um den Biege-Abzug während des Falt-Vorganges zu kompensieren. In Abhängigkeit von der Dicke und dem Typ des für das Blechteil verwendeten Materials sowie von dem Winkel des Biegung und der V-Breite des zu verwendenden Gesenks tendiert das tatsächliche Blechteil dazu, sich während des Faltens des Blechteils um einen Abzug-Betrag zu verlängern.
Um diesen Effekt in dem Modell zu kompensieren, können die Informationen bezüglich des Abzug-Betrages verwendet werden, so dass die Abmessungen der Flächen des Teils um die Hälfte des Abzug-Betrages an jeder Seite der Biegelinie vergrößert werden, wenn das 3-D-Modell mittels des Falt-Vorgangs konstruiert wird. In Übereinstimmung mit dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann dieser Abzug-Betrag direkt durch den Benutzer an dem Servermodul 32 eingegeben werden (beispielsweise durch eine Tastatur und so weiter). Alternativ dazu kann dem Bediener eine Materialtabelle angezeigt werden, welche die Abzug-Beträge auf Basis des Materialtyps und der Dicke des Teils enthält. Die Materialtabelle kann die verschiedenen Abzug-Beträge basierend auf verschiedenen Biegewinkeln und V-Breiten angeben. Der Benutzer kann daraufhin den Abzug-Betrag durch Auswählen einer gewünschten V-Breite und eines gewünschten Biegewinkels aus der auf dem Servermodul 32 angezeigten Materialtabelle (beispielsweise durch eine Maus oder Tastatur) automatisch festlegen. Der Innenradius des Biegewinkels kann ebenfalls durch den Benutzer über die Materialtabelle automatisch festgelegt werden, indem er eine gewünschte V-Breite auswählt.
Der durch den Bediener eingegebene Abzug-Betrag kann in einem (oder nach der Eingabe durch den Bediener umgewandelt werden zu einem) Längeneinheitsmaß (beispielsweise mm) angegeben werden, das mit dem durch die Teil-Geometriedaten dargestellten Maß identisch ist. Während eines Falt-Vorgangs kann die Abmessungslänge von jeder der Flächen auf beiden Seiten der Biegelinie um eine Hälfte des für diese bestimmte Biegelinie eingegebenen Abzug-Betrages vergrößert werden. Die Abmessungs länge der Fläche, die senkrecht zu der Biegelinie ist, kann durch Verlängern der Endpunkte der Elemente, die die Grenzen der Flächen definieren, die auf beiden Seiten der Biegelinie angeordnet sind, vergrößert werden. Eine solche Abzug-Kompensation kann ebenfalls an jeder der anderen Biegelinien des Teils auf Basis des durch den Bediener für jede Biegung bereitgestellten Abzug-Betrages durchgeführt werden.
In Schritt S.132 wird ein Falt-Vorgang mit Abzug-Kompensation durchgeführt, um das 3-D-Modell auf Basis der verarbeiteten 2-D-Flachzeichnung zu entwickeln. Wie vorangehend erwähnt, kann der Falt-Vorgang durch herkömmliche geometrische Modellierungsverfahren ausgeführt werden, einschließlich der Verwendung der Matrixtransformation und unter Verwendung jeder der entsprechenden in der endgültigen Biegegraph-Datenstruktur als Drehachse definierten Biegelinien. Darüber hinaus können, um den Effekt des Abzugs zu kompensieren, wenn das 3-D-Modell gefaltet und entwickelt wird, die Flächen des Teils um die Hälfte des Abzug-Betrages an jeder Seite der Biegelinie verlängert werden, um die Änderung der Abmessungen der Flächen genauer wiederzugeben, wenn das tatsächliche Biegen des Bleches durchgeführt wird.
Beispielsweise können, wenn der Falt-Vorgang in Schritt S.132 durchgeführt wird, die Geometrie- und Topologiedaten (oder die Biegegraph-Struktur) des Teils zusammen mit den Biegeparametern (wie beispielsweise Biegewinkel, Innenradius und so weiter) verwendet werden. Es kann eine Transformationsmatrix für jede Fläche, Biegelinie, jedes Loch und jede Form in dem Teil, das in dem 2-D-Raum dargestellt wird, berechnet werden. Die herkömmliche Matrixtransformation kann auf die 2-D-Flachdaten angewendet werden, um die 3-D-Raumdaten zu erhalten. Die Transformation umfasst im Allgemeinen eine Drehung gefolgt von einer Verschiebung. Wie vorangehend beschrieben ist, wird eine Drehung um jede Biegelinienachse entsprechend dem Biegelinienmaß durchgeführt. Verschiebungen werden zum Versetzen und Bewegen von geometrischen Daten in dem Raum durchgeführt. Derartige Verschiebungen können auf Basis des Biegeradius, des Biegewinkels und des Abzug-Betrages für jede Biegung bestimmt werden. Während des Faltens wird die Abzug-Kompensation durchgeführt, um die Abmessungen der Flächen um eine Hälfte des Abzug-Betrages auf beiden Seiten der Biegelinie, wie vorangehend beschrieben, zu verlängern oder zu vergrößern. Eine solche Abzug-Kompensation stellt eine 3-D-Darstellung des Teils bereit, die die Abmessungen des 2-D-Blechteils, wenn es durch die Biegemaschine gebogen wird, genauer wiedergibt.
Für weitere Informationen über das geometrische Modellieren sowie geometrische Transformationen siehe beispielsweise MORTENSEN, Michael M., Geometric Modeling, John Wiley & Sons, New York (1988) und FOLEY et al., James, The Systems Programmine Series: Fundamentals of Interactive Computer Graphics, Addison-Wesley Publishing Company, Reading, Massachusetts (1983). Das Kapitel 8 von MORTENSON stellt eine Diskussion über geometrische Transformationen, die Verschiebungen und Drehungen einschließen, bereit (siehe beispielsweise die Seiten 345–354). Des Weiteren stellt FOLEY et al. in Kapitel 7, Seiten 245–265, Informationen über geometrische Transformationen, die die Matrixrepräsentation von 2-D- und 3-D-Tranformationen einschließen, bereit. Zusätzliche Informationen über die Modellierung und geometrische Transformationen sind darüber hinaus in MANTYLA, Marti, An Introduction to Solid Modeling, Computer Science Press, Inc., Rockville, Maryland (1988) zu finden. Informationen über Koordinatentransformationen sind auf den Seiten 365–367 von MANTYLA zu finden.
Im Folgenden wird in Bezug auf 12 eine Beschreibung der Vorgänge und Operationen in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung gegeben, die zur Entwicklung eines 2-D-Modells basierend auf einer ursprünglichen 3-D-Flachzeichnung (ohne Dicke) durchgeführt werden können. Ähnlich wie bei dem vorangehend in Bezug auf 8 beschriebenen Falt-Vorgang können die verschiedenen Vorgänge und Operationen zum Entfalten einer 3-D-Zeichnung und zum Entwickeln eines sich ergebenden 2-D-Modells durch die Software und/oder programmierte Logik an dem Servermodul 32 implementiert werden. Wie in 12 in dem Schritt S.140 dargestellt ist, kann die ursprüngliche 3-D-Flachzeichnung, die auf Basis der Spezifizierungen des Kunden bereitgestellt und entwickelt wurde, in das Servermodul 32 eingegeben oder importiert werden. Die 3-D-Zeichnung kann als eine DXF-Datei oder IGES-Datei gespeichert werden und dann durch das Verbinden mit oder das Verwenden eines CAD- oder CAD/CAM-Systems von dem Servermodul 32 eingegeben werden. Nach dem Eingeben der 3-D-Zeichnung kann in Schritt S.142 eine Operation des automatischen Beschneidens und Bereinigens durch das Servermodul 32 durchgeführt werden, um die Zeichnung für die nachfolgende Flächenerfassung und die weitere Verarbeitung vorzubereiten. Wie vorangehend in Bezug auf die 9A–9E diskutiert wurde, können die Funktionen des automatischen Beschneidens und Bereinigens Elemente und Oberflä chen so trennen und verbinden, dass die verschiedenen Flächen des Teils ordnungsgemäß erfasst und definiert werden können.
Die vorangehend in Bezug auf die 8 und 9 beschriebene Operation des automatischen Beschneidens und Bereinigens kann gleichermaßen auf die geometrischen Daten der 3-D-Zeichnung angewendet werden, die in Schritt S.140 von 12 eingegeben wurden. Anstelle des Analysierens der Daten in dem 2-D-Raum (wie dies der Fall bei der 2-D-Flachzeichnung war) kann jedes der in der 3-D-Zeichnung dargestellten Elemente (wie beispielsweise Linien, Bögen und so weiter) auf Basis der darin bereitgestellten 3-D-Koordinate sowie der Rauminformationen analysiert werden. Die Schnittpunkte und offenen Schnittbereiche können erfasst werden, indem jedes Elementes einzeln analysiert wird und indem es jeweils mit anderen Elementen verglichen wird. Auch in diesem Fall können die grundlegende geometrische Analyse der Endpunkte sowie andere Attribute der Elemente verwendet werden, um die Schnittpunkte und die offenen Schnittbereiche innerhalb der Toleranz zu bestimmen.
Nach dem Durchführen der Funktionen des automatischen Beschneidens und Bereinigens an der 3-D-Zeichnung kann in Schritt S.144 eine Flächenerfassungsoperation durchgeführt werden, um jede der Flächen des Blechteils zu erfassen und zu definieren. Die Flächenerfassung für die 3-D-Zeichnung kann durchgeführt werden, indem jede der Flächen in dem 2-D-Raum analysiert und erfasst wird und indem ein Schleifen-Baum entwickelt wird, ähnlich dem vorangehend beschriebenen. Die Flächenerfassung kann durch Beginnen bei jedem vorgegebenen Element ausgeführt werden. Beispielsweise kann das ganz links liegende Element (das heißt, das Element mit der niedrigsten X-Koordinate) als das Ausgangs-Element verwendet werden. Danach kann eine Ebene unter Verwendung des Ausgangs-Linien-Elementes und eines anderen verbindenden oder angrenzenden Linien-Elementes (beispielsweise eines Elementes mit einem gemeinsamen Endpunkt zu dem Ausgangs-Element) definiert werden. Anschließend kann eine Flächenerfassungsoperation unter Verwendung der vorangehend in Bezug auf die 10A–10H beschriebenen Schleifen-und-Element-Analyse durchgeführt werden. Wenn jedes Element in der definierten 2-D-Ebene erfasst ist, können die verschiedenen Außen- und Innenschleifen definiert und die Elemente markiert werden (beispielsweise durch Setzen und Erhöhen eines Flags des ausgewählten Elementes), um anzuzeigen, dass sie ausgewählt und in eine verkettete Liste eingetragen wurden, die eine der Schleifen in dieser Ebene definiert.
Die nachfolgende Schleifen-Analyse kann anschließend in den anderen 2-D-Ebenen durchgeführt werden, die die 3-D-Zeichnung umfassen. Um mit der Schleifen-Analyse der anderen Elemente fortzufahren, können zusätzliche Ebenen durch die Suche nach nicht markierten oder nicht ausgewählten Elementen in der 3-D-Zeichnung definiert werden. Solche Ebenen können zwischen zwei nicht ausgewählten Elementen oder einem nicht ausgewählten Element und einem zuvor ausgewählten und analysierten Element definiert werden. In jeder der zusätzlichen 2-D-Ebenen kann die weitere Schleifen-Analyse durchgeführt werden, um die Innen- und die Außenschleifen zu erfassen. Auch in diesem Fall können die verketteten Listen von verbindenden Elementen aufrechterhalten werden, und die ausgewählten Elemente, die (beispielsweise durch Erhöhen eines Flags, das mit dem ausgewählten Element assoziiert ist) als jeder der Schleifen-Pfade markiert wurden, werden definiert.
Nachdem alle Elemente erfasst worden sind, können die sich ergebenden Schleifen verwendet werden, um einen Schleifen-Baum für jede der analysierten 2-D-Ebenen zu entwickeln. Wie vorangehend beschrieben, kann ein Schleifen-Baum bereitgestellt werden, um die Flächen und Öffnungen oder Löcher in dem Blechteil zu bestimmen. Bei einer 3-D-Zeichnung kann ein Schleifen-Baum für jede der Ebenen der Blechteils entwickelt werden. Die in jeder Ebene erfassten Schleifen können für die Entwicklung jedes Schleifen-Baumes gruppiert und analysiert werden. Die Wurzel jedes Baumes kann als die in der Ebene erfasste Außenschleife definiert werden, und jede Innenschleife dieser Ebene, die ein gemeinsames Element mit der Außenschleife hat, wird als Kind der Wurzel bezeichnet. Das Vorhandensein von gemeinsamen Elementen kann basierend auf dem Analysieren und dem Vergleichen der verketteten Liste von Elementen, die jede Schleife definieren, erfasst werden. Wenn zusätzliche Elemente (wie beispielsweise Löcher und Öffnungen) in den Innenschleifen der Ebene erfasst werden, dann können diese Schleifen als Kinder der Innenschleifen (das heißt, als die Enkelkinder der Wurzel des Schleifen-Baumes), in dem sie angeordnet sind, definiert werden. Die erzeugten Schleifen-Bäume können dann verwendet werden, um sämtliche der Flächen der 3-D-Zeichnung zu erfassen. Die erfassten Flächen können anschließend als Knoten in einer Biegegraph-Datenstruktur gespeichert werden.
Die sich ergebende Biegegraph-Datenstruktur kann dann mit den verbindenden Biegelinien-Verbindungselementen ergänzt werden, nachdem eine Biegelinien-Erfassungsoperation in Schritt S.146 durchgeführt wurde. Die Biegelinien-Erfassungsoperation und die Entwicklung der endgültigen Biegegraph-Datenstruktur oder der Teil-Topologie kann auf eine ähnliche wie vorangehend in Bezug auf die 11A und 11B Weise ausgeführt werden.
Wie vorangehend erwähnt ist, wird ein exemplarischer Code zum Implementieren der Biegelinien-Erfassungsoperation in dem hieran beigefügten Anhang C bereitgestellt. Dieser Beispielcode ist eine exemplarische Implementierung für die Biegelinien-Erfassungsoperation, die an einem 2-D- oder 3-D-Modell durchgeführt werden kann, und beinhaltet Heuristiken (wie beispielsweise die vorangehend beschriebenen) zum Bestimmen der optimalen Auswahl der Biegelinien. Die Biegelinien-Erfassungsoperation kann eine manuelle Auswählfunktion umfassen, um dem Bediener an dem Servermodul 32 zu ermöglichen, die bevorzugten Biegelinien für das Blechteil bei Unzufriedenheit mit den erfassten Biegelinien selektiv anzugeben. Der Bediener kann mit jeglichen geeigneten Eingabeeinrichtungen, wie beispielsweise einer Maus oder einer Tastatur und so weiter, angeben, eine Biegelinie zu beizuhalten oder zu ändern. Die überarbeiteten Biegelinien, die durch die Bediener ausgewählt wurden, können dann zur Entwicklung des endgültigen 2-D-Teils verwendet werden.
Vor dem Durchführen eines Entfalt-Vorganges um die Biegelinien der endgültigen Biegegraph-Struktur kann der Benutzer in Schritt S.148 aufgefordert werden, die V-Breite, den Materialtyp und/oder den Abzug-Betrag anzugeben. Wie vorangehend beschrieben ist, sind, da Metall dazu tendiert, sich bei dem Falten auszudehnen, die Abmessungen der 3-D-Teils geringfügig größer als die des 2-D-Flachteils. Daher sollten die Abmessungen des Teils während des Entfaltens des Blechteils um den Abzug-Betrag basierend auf dem ausgewählten Materialtyp und der ausgewählten V-Breite verkleinert oder verringert werden. Demzufolge kann in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verkleinerungsvorgang durchgeführt werden, wenn das 3-D-Modell entfaltet wird, um das 2-D-Modell sowie jeweilige Abmessungen seiner Oberflächen genauer zu entwickeln. Wie vorangehend beschrieben ist, kann der Abzug-Betrag direkt durch den Benutzer eingegeben werden, oder es kann eine Materialtabelle ange zeigt werden, um dem Benutzer zu ermöglichen, den Abzug-Betrag durch Auswählen einer gewünschten V-Breite und eines gewünschten Biegewinkels automatisch festzulegen.
Der durch den Bediener eingegebene Abzug-Betrag kann in einem (oder nach der Eingabe durch den Bediener umgewandelt werden zu einem) Längeneinheitsmaß (beispielsweise mm) vorliegen, dass mit dem durch die Teil-Geometriedaten repräsentierten Maß identisch ist. Während des Entfalt-Vorganges kann die Abmessungslänge von jeder der Flächen auf beiden Seiten der Biegelinie um eine Hälfte des für diese bestimmte Biegelinie eingegebenen Abzug-Betrages verringert werden. Die Abmessungslänge der Fläche, die senkrecht zu der Biegelinie ist, kann durch Reduzieren der Endpunkte der Elemente, die die Grenzen der Flächen definieren, die auf beiden Seiten der Biegelinie angeordnet sind, verringert werden. Eine solche Abzug-Kompensation kann ebenfalls an jeder der anderen Biegelinien des Teils auf Basis des durch den Bediener für jede Biegung bereitgestellten Abzug-Betrages durchgeführt werden.
Nach der Eingabe aller erforderlichen Daten kann der Entfalt-Vorgang in Schritt S.150 durchgeführt werden, um das 2-D-Modell zu entwickeln. Herkömmliche Verfahren können für das Entfalten des 3-D-Biegemodells verwendet werden, einschließlich der Verwendung der Matrixtransformation bei jeder der Biegelinien, die als eine Drehachse verwendet werden. Während des Entfalt-Vorgangs kann jeder der Biegewinkel gemessen werden, und das Teil kann durch das Biegewinkelmaß entfaltet werden, um das flache 2-D-Modell zu entwickeln. Darüber hinaus kann auf Basis des eingegebenen Abzug-Betrages eine Verkleinerung oder Verringerung der Abmessungen der Flächen um die Hälfte des Abzug-Betrages an jeder Seite der Biegelinie durchgeführt werden, um die physikalischen Eigenschaften des Blechmaterials und den Unterschied zwischen dem 3-D-Modell und dem 2-D-Modell zu simulieren.
Beim Durchführen des Entfalt-Vorganges in Schritt S.150 können die Geometrie- und die Topologiedaten (oder die Biegegraph-Struktur) des Teils zusammen mit den Biegeparametern (wie beispielsweise Biegewinkel, Innenradius und so weiter) verwendet werden. Es kann eine Transformationsmatrix für jede Fläche, jede Biegelinie, jedes Loch und jede Form in dem in dem 3-D-Raum dargestellten Teil berechnet werden. Die herkömmliche Matrixtransformation kann auf die 3-D-Daten angewendet werden, um die 2- D-Raumdaten zu erhalten. Die Transformation umfasst im Allgemeinen eine Drehung gefolgt von einer Verschiebung. Wie vorangehend erwähnt, wird die Drehung um jede Biegelinienachse in Übereinstimmung mit einem Biegewinkelmaß durchgeführt. Zum Entfalten wird die Drehung in der entgegengesetzten Richtung durchgeführt, bis ein Winkel von 180 Grad zwischen zwei der Flächen vorliegt (das heißt, bis das Teil flach ist). Verschiebungen werden zum Versetzen und Bewegen der geometrischen Daten im Raum durchgeführt. Derartige Verschiebungen können auf Basis des Biegeradius, des Biegewinkels und des Abzug-Betrages für jede Biegung bestimmt werden. Während dem Entalten wird die Abzug-Kompensation durchgeführt, um die Abmessungen der Flächen um eine Hälfte des Abzug-Betrages an beiden Seiten der Biegelinie, wie vorangehend beschrieben, zu verkleinern oder zu verringern. Eine solche Abzug-Kompensation stellt eine 2-D-Darstellung des Teils bereit, die die Abmessungen des Blechteils, bevor es bei einer Biegeoperation gefaltet wird, genauer wiedergibt.
Auch in diesem Fall können weitere Informationen über die geometrische Modellierung sowie geometrische Transformationen in MORTENSEN, FOLEY et al. und MANTYLA gefunden werden. Wie vorangehend erwähnt, stellt das Kapitel 8 von MORTENSON eine Diskussion über geometrische Transformationen, die Verschiebungen und Drehungen einschließen, bereit (siehe beispielsweise Seiten 345–354). Des Weiteren stellt FOLEY et al. in Kapitel 7, Seiten 245–265, Informationen über geometrische Transformationen, die die Matrixrepräsentation von 2-D- und 3-D-Tranformationen einschließen, bereit. Darüber hinaus sind Informationen über Koordinatentransformationen auf den Seiten 365–367 von MANTYLA zu finden.
Wie vorangehend in Bezug auf 3 beschrieben, wird, wenn eine 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung oder eine 3-D-Drahtgitter-Zeichnung mit einer Dicke ursprünglich basierend auf dem Auftrag des Kunden bereitgestellt und entwickelt wurde, eine weitere Verarbeitung erforderlich, um ein 3-D-Modell ohne Dicke zu entwickeln; und anschließend kann das 3-D-Modell ohne Dicke verwendet werden, um ein 2-D-Modell durch Anwenden eines Entfalt-Vorganges oder -Algorithmus zu entwickeln. Die 13–15 illustrieren die verschiedenen Vorgänge und Operationen, die angewendet werden können, um ein 3-D-Modell auf Basis einer ursprünglichen 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung zu entwickeln. Darüber hinaus illustriert 16 in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung die zusätzlichen Vorgänge und Opera tionen, die angewendet werden können, um ein 3-D-Modell ohne Dicke aus einer ursprünglichen 3-D-Drahtgitter-Zeichnung mit Dicke zu entwickeln. Auch hier können die verschiedenen Vorgänge und Operationen, die in den 13–16 dargestellt sind, durch die Software und/oder programmierte Logik, die beispielsweise auf dem Servermodul 32 installiert ist, implementiert werden.
Im Folgenden wird in Bezug auf 13 eine Beschreibung des logischen Programmflusses der Operationen und Vorgänge, die durchgeführt werden können, um ein 3-D-Modell (ohne Dicke) auf Basis einer ursprünglichen 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung zu entwickeln, in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Zunächst kann in Schritt S.160 die 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung in ein Servermodul 32 eingegeben oder importiert werden. Die ursprüngliche 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung kann verschiedene Ansichten des Teils (wie beispielsweise eine Ansicht von vorn, eine Ansicht von oben sowie eine Ansicht von rechts, siehe die 14B und 14C) umfassen und kann eine CAD-Zeichnung wie beispielsweise eine DXF- oder IGES-Datei sein, die auf das Servermodul 32 heruntergeladen oder importiert werden kann. Anschließend kann in Schritt S.162 eine 2-D-Bereinigungsoperation durch das Servermodul 32 durchgeführt werden, um die Zeichnung für die nachfolgende Verarbeitung vorzubereiten. Die 2-D-Bereinigungsoperation kann durchgeführt werden, um irrelevante und nicht-geometrische Informationen, wie beispielsweise Text, Mittellinien und Abmessungslinien, zu löschen, die die tatsächliche Geometrie des Teils nicht darstellen. Die 2-D-Bereinigungsoperation kann ebenfalls durchgeführt werden, um sämtliche Außenlinien an beispielsweise deren verbindenden Enden zu verbinden und jegliche Schnittlinien oder Elemente zu trennen oder zu beschneiden. 14A illustriert ein Beispiel des logischen Programmflusses von verschiedenen Vorgängen, die ausgeführt werden können, wenn die 2-D-Bereinigungsoperation durch das Servermodul 32 durchgeführt wird.
Wie in 14A dargestellt ist, wird zunächst die 2-D-Zeichnung aus der Datendatei ausgelesen oder in Schritt S.180 durch das Servermodul 32 geladen. Anschließend kann das Servermodul 32 in Schritt S.182 die jeweiligen Elemente und geometrischen Daten in der 2-D-Zeichnung analysieren und die verschiedenen Elemente trennen, um die Zeichnung für die weitere Verarbeitung vorzubereiten. Die in Schritt S.182 durchgeführte Trenn- und Beschneidefunktion kann auf eine ähnliche wie die vorangehend in Bezug auf die Funktion des automatischen Beschneidens und Bereinigens der vorliegenden Erfindung beschriebene Weise durchgeführt werden. Daraufhin können in Schritt S.182 sämtliche geometrischen Daten in der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung analysiert werden, um die Schnittfläche der Elemente und die offenen Schnittflächen zu erfassen, die innerhalb des Toleranzbereiches liegen. Jegliche Schnittlinien können getrennt werden, wobei sich die sich ergebenden Elemente an einem gemeinsamen Endpunkt treffen, der durch den Schnittpunkt definiert ist. Darüber hinaus können Elemente mit einer offenen Schnittfläche, die sich innerhalb einer vorgegebenen Toleranz befindet (beispielsweise 0,0–0,01 mm oder 0,0–0,01 Zoll), auf eine ähnliche wie vorangehend in Bezug auf beispielsweise 9E beschriebene Art und Weise zusammengefügt werden.
In Schritt S.184 kann der Umfang des 2-D-Zeichnungsblattes erfasst werden, und jegliche Außenlinien oder Daten (wie beispielsweise Grenzlinien, Koordinatengitter oder Zahlen und so weiter) können gelöscht werden. Wie in 14B dargestellt ist, wird eine 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung häufig auf einem Zeichnungsblatt bereitgestellt. Das Zeichnungsblatt kann irrelevante und nicht-geometrische Informationen enthalten, die nicht zur Verarbeitung der Ansichten des Blechteils erforderlich sind. Daher können in Schritt S.184 diese Arten von Informationen erfasst und aus der 2-D-Zeichnung gelöscht werden, wenn das 3-D-Modell unter Verwendung des 2-D-Bereinigungsvorganges der Erfindung entwickelt wird.
Die 2-D-Zeichnung kann Schlüsselwörter oder Typenfelder enthalten, um den darin enthaltenen Datentyp (beispielsweise geometrische oder nicht geometrische Daten/Text) anzuzeigen. Demzufolge können diese Schlüsselwörter oder Typenfelder, die auf Basis des Datenformats des Zeichnungsdatei bereitgestellt werden, verwendet werden, um die verschiedenen irrelevanten Informationen, wie beispielsweise Text oder andere nicht-geometrischen Daten, zu löschen. Es ist jedoch eine weitere Verarbeitung erforderlich, um sämtliche unerwünschten Zeichnungsblattdaten ordnungsgemäß zu löschen. Oft werden die Grenzlinien und weitere Außeninformationen als Elemente (wie beispielsweise Linien und so weiter) gespeichert, die nicht einfach auf Basis der Daten-Schlüsselwörter oder Daten-Typenfelder differenziert werden können. Daher kann in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Konnektivitätsgraph-Struktur beim Analysieren der Daten der 2-D-Zeichnung entwickelt werden.
Die Konnektivitätsgraph-Struktur kann für jedes Element eine Liste von einfallenden Eckpunkten und eine Liste von verbundenen Elementen anzeigen. Für jeden Vertex kann ebenfalls eine Liste von angrenzenden Vertexen sowie eine Liste von Elementen, an denen er einfällt, bereitgestellt werden. Mit dieser Graph-Struktur, die beim Durchführen der Trenn- und Beschneidefunktion in Schritt S.182 entwickelt werden kann, kann bestimmt werden, welche Elemente durch übereinstimmende Endpunkte verbunden sind. Als ein Ergebnis können irrelevante Daten, wie beispielsweise Grenzlinien, Informationskästchen sowie andere nicht-geometrischen Daten, gelöscht werden, da diese Daten typischerweise nicht bei der Konstruktion verwendet werden oder keine verbindenden Elemente enthalten.
Wie vorangehend beschrieben ist, kann die 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung irrelevante Informationen, wie beispielsweise Abmessungslinien, Pfeillinien, Mittellinien und Text enthalten, die die tatsächliche Geometrie des Teils nicht repräsentieren. Diese Elemente können in Schritt S.186 erfasst werden und aus der 2-D-Datendatei gelöscht werden, um die 2-D-Zeichnung für die weitere Verarbeitung vorzubereiten. Die Erfassung dieser irrelevanten Elemente kann automatisch durch das Servermodul 32 durchgeführt werden (beispielsweise durch Erfassen von Elementen in der 2-D-Datendatei, die sich nicht auf die tatsächliche Geometrie des Teils beziehen). Beispielsweise können unter Verwendung der Konnektivitätsdaten-Graph-Struktur zweiseitig offene Elemente (wie beispielsweise Linien, die für die Unterstreichung von Text oder zur Angabe einer Abmessung oder Mittellinie in dem Teil verwendet werden) erfasst und gelöscht werden. Weitere Elemente, wie beispielsweise Pfeile, können ebenfalls auf Basis des Vorhandenseins von gleitenden Endpunkten oder anderen Merkmalen solcher Elemente erfasst werden. Um sämtliche unnötigen Daten effektiv zu löschen, kann das Servermodul 32 des Weiteren eine manuelle Bearbeitungsfunktion bereitstellen, die einem Bediener (beispielsweise durch eine Maus oder eine Tastatur) die Angabe darüber ermöglicht, welche Daten in der 2-D-Zeichnung gelöscht werden sollen. Durch die Unterstützung oder die Bestätigung des Bedieners können folglich zusätzliche irrelevante Informationen von der Zeichnung entfernt werden.
Nach dem Schritt S.186 können die verschiedenen Ansichten in der 2-D-Zeichnung gruppiert und anschließend in Schritt S.188 entsprechend definiert werden. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Servermodul 32 vor definierte und standardmäßige Ansichten und Ausrichtungen, wie beispielsweise eine Ansicht von oben, eine Ansicht von vorn, eine Ansicht von rechts, die beispielsweise in den 14C und 14D dargestellten sind, unterstützen. Weitere Ansichten und Layouts, wie beispielsweise die Kombinationen einer Ansicht von oben, einer Ansicht von vorn oder von hinten und einer Ansicht von rechts oder von links, können ebenfalls unterstützt werden. Wie im Folgenden beschrieben wird, kann das Servermodul 32 des Weiteren Drehansichten unterstützen (siehe beispielsweise 14D), um die Ansichten in der 2-D-Zeichnung zu der 3-D-Darstellung des Teils zu verarbeiten. In jedem Fall sollten wenigstens zwei (und vorzugsweise drei) verschiedene Ansichten des Teils mit Dicke-Darstellungen bereitgestellt werden, so dass ein 3-D-Modell des Teils konstruiert werden kann. Durch Analysieren der Konnektivität sowie durch Gruppieren der Elemente in der Konnektivitätsgraph-Struktur kann das Servermodul 32 die Ansichten auf Basis der relativen Position und/oder der Koordinatenposition jeder der Ansichten gruppieren und definieren.
Die Definition der Ansichten durch das Servermodul 32 kann, als nicht einschränkendes Beispiel, in Übereinstimmung mit einer vordefinierten oder herkömmlichen Anordnung oder einem vordefinierten oder herkömmlichen Layout zum Analysieren der Ansichten in der Datendatei und/oder basierend auf der Erfassung der Ausrichtung der Ansichten und der Anpassung der verschiedenen Abmessungen des Teils in jeder der entsprechenden Ansichten in der Zeichnung ausgeführt werden. Eine vordefinierte und kanonische Form, wie beispielsweise die in 14E dargestellte, kann verwendet werden, um jede der Ansichten entsprechend den möglichen Typen von Ansichten zu bestimmen und zu definieren. Geometrische Vergleiche der verschiedenen Endpunkte und Beziehungen zwischen den Elementen, die jede Gruppe definieren, können durchgeführt werden, um Schritt S.188 auszuführen. Die Ansichts-Erfassungsfunktion des Servermoduls 32 kann jede der Ansichten entsprechend einem der Vielzahl von möglichen Ansichttypen (beispielsweise der Ansicht von oben, der Ansicht von vorn, der Ansicht von hinten, der Ansicht von links, der Ansicht von rechts) kennzeichnen. Die Erfassung jeder der Ansichten kann auf einem vordefinierten oder herkömmlichen Ansichtslayout oder einer vordefinierten oder herkömmlichen Ansichtsform sowie auf der erfassten Beziehung zwischen jeder der Ansichten, die vorhanden sind, basieren.
Verschiedene Vorgänge und Operationen können in Schritt S.188 verwendet werden, um die Ansichten in der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung zu gruppieren und zu definieren. Beispielsweise kann das Servermodul 32, nachdem es auf die verarbeitete 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung zugegriffen hat, zunächst die Ansicht von oben des Teils in den Zeichnungsdaten identifizieren. Die Ansicht von oben kann auf Basis der vordefinierten oder kanonischen Form oder dem vordefinierten oder kanonischen Layout (wie beispielsweise dem in 14E) erfasst werden. Wenn drei separate Ansichten in entweder einer horizontalen oder einer vertikalen Richtung erfasst werden, dann kann die Mittelansicht als die Ansicht von oben definiert werden. Wenn ferner keine drei separaten Ansichten erfasst werden und lediglich zwei separate Ansichten in einer vertikalen Richtung erfasst werden, kann die obere Ansicht als die Ansicht von oben definiert werden. Auch in diesem Fall kann die Konnektivität und die Gruppierung der Elemente in der Konnektivitätsgraph-Struktur verwendet werden, um jede der Ansichten zu erfassen. Eine gespeicherte Nachschlagetabelle oder -matrix, die die vordefinierte oder kanonische Form repräsentiert, kann zum Vergleichen der Ansichten der 2-D-Zeichnung und zum Erfassen jeder der Ansichten verwendet werden.
Nachdem die Ansicht von oben aus der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung erfasst wurde, können die anderen Ansichten des Teils auf Basis der relativen Position jeder der Ansichten zu der erfassten Ansicht von oben erfasst werden. Beispielsweise kann, basierend auf dem kanonischen Ansichtslayout von 14E, wenn eine Ansichtsgruppierung über der Ansicht von oben positioniert ist, die Ansicht als eine Ansicht von hinten definiert werden. Wenn jedoch eine Ansichtsgruppierung unter der Ansicht von oben angeordnet ist, dann kann die Ansicht als eine Ansicht von vorn des Teils definiert werden. Darüber hinaus können eine Ansicht von rechts und eine Ansicht von links auf Basis ihrer relativen Position auf der entsprechenden jeweiligen rechten Seite und linken Seite der Ansicht von oben erfasst werden. Anschließend können sämtliche verbleibenden Ansichten, die der kanonischen Form (wie beispielsweise 14E) nicht entsprechen, auf Basis ihrer relativen Position zu den erfassten Ansichten (beispielsweise einer erfassten Ansicht von hinten oder Ansicht von vorn) erfasst werden. Für das in 14D dargestellte Layout B wurde beispielsweise die Ansicht von rechts in einer gedrehten Position relativ zu der Ansicht von oben bereitgestellt. Die Ansicht von rechts in dem Layout B kann immer noch auf Basis ihrer Beziehung zu der erfassten Ansicht von vorn erfasst werden. Da heißt, dass nicht erfasste Ansichten, die an der rechten Seite oder an der linken Seite einer erfassten Ansicht von hinten oder vorn vorhanden sind, jeweils als Ansicht von rechts oder Ansicht von links des Teils definiert werden können.
Es können verschiedene vordefinierte oder kanonische Ansichtlayouts verwendet werden, um die Ansichten in der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung zu erfassen und zu definieren. Die kanonischen Formen (wie beispielsweise die in 14C oder 14D) können auf Basis der Anzahl von Ansichttypen ausgewählt werden, die von den Ansichtlayouts zu unterstützen sind und/oder auf diesen zu basieren haben, die verbreiteter sind oder durch die Produktionseinrichtung ausgewählt und von dieser benötigt werden. Wenn jegliche Ansichten nicht erfasst werden, kann von dem Servermodul 32 ein Warnsignal ausgegeben werden, so dass eine Bediener die Daten der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung in Übereinstimmung mit dem bevorzugten Ansichtlayout ändern oder andere geeignete Maßnahmen durchführen kann. Zusätzlich zu der Bereitstellung einer vordefinierten oder kanonischen Form für die Erfassung der Ansichten in der 2-D-Zeichnung kann eine vordefinierte oder kanonische Form (wie beispielsweise das Layout A in 14D) ebenfalls für die Verarbeitung der erfassten Ansichten und die Entwicklung des 3-D-Modells des Teils verwendet werden. Daher kann eine Drehansichtsfunktion bereitgestellt werden, um die erfassten Ansichten entsprechend der kanonischen Form vor der Durchführung der weiteren Verarbeitung ordnungsgemäß zu gruppieren.
Wie vorangehend erwähnt ist, kann die 2-D-Bereinigungsoperation die gedrehten Ansichten unterstützen und erfassen, die der vordefinierten oder kanonischen Form zum Erfassen von Ansichten in einer Zeichnung nicht entsprechen. Mit der Drehansichtsoption können die erfassten nicht übereinstimmenden Ansichten gedreht oder verschoben werden, so dass jede der Ansichten der vordefinierten oder kanonischen Ansichtsform zum Verarbeiten und Entwickeln der 3-D-Modells des Teils entspricht. Unter der Annahme einer wie in 14E illustrierten kanonischen Form zum Erfassen von Ansichten des Teils kann jede der Ansichten in Layout B in 14D auf Basis der relativen Position der Ansichten zu der Ansicht von oben und den anderen erfassten Ansichten, wie vorangehend beschreiben, erfasst werden. Wenn beispielsweise das in 14D dargestellte Layout A als ein vordefiniertes oder kanonisches Ansichtslayout zum Verarbeiten der verschiedenen Ansichten in einer 2-D-Zeichnung mit einer Ansicht von oben, einer Ansicht von vorn und einer Ansicht von rechts zu verwenden ist, dann kann in Schritt S.188 die Ansicht von rechts in dem Layout B um 90 Grad gedreht werden, um ein modifiziertes Ansichtslayout für das Teil bereitzustellen, das dem Layout A ähnlich ist. Durch das Drehen der Ansicht von rechts in dem Layout B um 90 Grad, so dass die Ansicht von rechts des Teils auf der rechten Seite der Ansicht von oben des Teils bereitgestellt wird, können die Ansichten entsprechend der durch das Layout A dargestellten kanonischen Form verarbeitet werden. Eine gespeicherte Nachschlagetabelle oder -matrix, die die vordefinierte oder kanonische Form darstellt, kann zum Vergleichen der Ansichten der 2-D-Zeichnung und zum Bestimmen, welche Ansichten eine Drehung und Verschiebung erfordern, verwendet werden.
Um sicherzustellen, dass ein genaues 3-D-Modell des Teils aus den Ansichten in der 3-D-Zeichnung entwickelt wird, sind die jeweiligen Abmessungen in jeder der Ansichten auf Konsistenz und Kompatibilität zu prüfen. Wie des Weiteren in 14A dargestellt ist, können in Schritt S.190 die Grenzen der Ansichten in der Datendatei erfasst werden, um zu bestätigen, dass sämtliche der Abmessungen der jeweiligen Ansichten aneinander angepasst sind. Wenn bestimmt wird, dass die Ansichten nicht innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen (beispielsweise 0,0–0,01 Zoll), dann kann in Schritt S.190 eine entsprechende Änderung durchgeführt werden, um jegliche bestimmten Ansichten neu zu bemaßen, um sicherzustellen, dass sämtliche der Ansichten in demselben Maßstab bereitgestellt werden. Eine Warnkomponente kann in dem Servermodul 32 bereitgestellt sein, um einen Bediener darüber zu alarmieren, dass die Abmessungen der Ansicht nicht übereinstimmen, so dass die erforderlichen Änderungen an den vorhandenen 2-D-Zeichnungsdaten vorgenommen werden können.
Verschiedene Operationen und Vorgänge können verwendet werden, um die Konsistenz der Abmessungen in den jeweiligen Ansichten des Teils zu erfassen und zu verifizieren. Beispielsweise können die entsprechenden Abmessungen von jeder der Ansichten verglichen werden, um zu bestimmen, ob sie innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches voneinander liegen. Eine solche Analyse kann das Vergleichen der Linien-Elemente umfassen, die die Grenzen jeder Ansicht des Teils definieren. Unter Annahme der kanonischen Form in 14E kann eine Ansicht von oben als übereinstimmend mit einer Ansicht von rechts oder einer Ansicht von links erfasst werden, wenn der Unterschied für jede Ansicht zwischen einer maximalen Y-Koordinatenposition und einer minimalen Y-Koordinatenposition innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt (beispielsweise 0,0–0,01 Zoll). Darüber hinaus kann die Ansicht von oben als übereinstimmend mit einer Ansicht von vorn oder einer Ansicht von hinten erfasst werden, wenn der Unterschied für jede Ansicht zwischen einer maximalen X-Koordinatenposition und einer minimalen X-Koordinatenposition innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt (beispielsweise 0,0–0,01 Zoll). Des Weiteren kann die Ansicht von links oder die Ansicht von rechts als übereinstimmend mit einer Ansicht von oben oder einer Ansicht von hinten bestimmt werden, wenn der Unterschied zwischen einer maximalen X-Koordinatenposition und einer minimalen X-Koordinatenposition im Vergleich zu dem Unterschied zwischen einer maximalen Y-Koordinatenposition und einer minimalen Y-Koordinatenposition innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt (beispielsweise 0,0–0,01 Zoll). Auch in diesem Fall kann eine Warnkomponente oder ein Warnmodul in dem Servermodul 32 bereitgestellt sein, um den Benutzer zu alarmieren, wenn die Abmessungen der Ansicht oder zugehörige Flächenabmessungen nicht übereinstimmen, so dass die erforderlichen Modifikationen an den vorhandenen 2-D-Zeichnungsdaten vorgenommen werden können.
Schließlich können in Schritt S.192 die Innenschleifen, die Löcher und Formen des Teils in Übereinstimmung mit der Lehre der Flächenerfassungsoperation der vorliegenden Erfindung erfasst werden. Die verschiedenen Löcher und Formen, die an der Innenseite der Flächen jeder Ansicht bereitgestellt sind, können durch das Ausführen von Schleifen durch die verschiedenen Linien und Grenzen des Teils von der Außenseite des Teils in Richtung der Mitte erfasst werden. Die Schleifen-und-Element-Analyse kann an jeder Ansicht des Teils in der 2-D-Zeichnung durchgeführt werden. Durch Analysieren von außen und nach innen in Richtung der Mitte des Teils definieren die erfassten Schleifen die Grenzen und Bereiche des Materials sowie die Öffnungen des Teils basierend auf einer zyklischen Abfolge (beispielsweise Material, Öffnung, Material und so weiter). Ein Schleifen-Baum, wie der in 10H, kann für jede Ansicht entwickelt werden, um die Position der Flächen sowie jeglicher Öffnungen in der Fläche zu bestimmen. Nicht verbundene Elemente, wie beispielsweise gleitende Bögen oder Linien, in den Flächen des Teils können ebenfalls während des Schrittes S.192 erfasst und gelöscht werden.
Ein exemplarischer Code zum Durchführen der 2-D-Bereinigungsoperation der vorliegenden Erfindung wird in dem Anhang D bereitgestellt. Der Code wurde in der Programmiersprache C++ geschrieben und enthält Anmerkungen zur Vereinfachung der Analyse der darin verwendeten Logik und Algorithmen. Der Code schließt verschiedene Vorgänge und Operationen des 2-D-Bereinigungsmodus, wie beispielsweise die in Bezug auf die 14A bis 14C diskutierten, ein.
Unter erneuter Bezugnahme auf 13 geht der logische Programmfluss nach dem Ausführen einer 2-D-Bereinigungsoperation anschließend zu Schritt S.164 über, in dem bestimmt werden kann, ob die 2-D-Zeichnung die Dicke des Materials darstellt oder einschließt (das heißt, ob die 2-D-Zeichnung eine Dicke aufweist). Wenn festgestellt wird, dass die 2-D-Zeichnung das Dickemaß aufweist, kann anschließend in Schritt S.166 ein Vorgang des Löschens der Dicke durch das Servermodul 32 durchgeführt werden, um die 2-D-Zeichnung für die nachfolgende Verarbeitung in ein 3-D-Modell vorzubereiten. Die Bestimmung des Vorhandenseins von Dicke in der 2-D-Zeichnung kann automatisch durch das Servermodul 32 auf Basis der Daten der Zeichnung durchgeführt werden oder kann durch das Servermodul 32 unter der Mitwirkung oder Reaktion des Bedieners durchgeführt werden (beispielsweise kann der Bediener aufgefordert werden, anzugeben, ob das Löschen der Dicke erforderlich ist oder gewünscht wird). Die Dicke des Teils kann aufgrund der einzigartigen Symmetrie sämtlicher Blechteile gelöscht werden. Durch das Löschen der Dicke des Teils kann das sich ergebende Blechteil ohne Dicke einfacher durch einen Biegestations-Bediener oder einen Designer analysiert werden. Des Weiteren haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung herausgefunden, dass durch das Löschen der Dicke der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung die für das Umwandeln der 2-D-Zeichnung und das Entwickeln des 3-D-Modells erforderliche Zeit wesentlich verringert werden kann.
Da die meisten 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnungen ein Materialdickemaß beinhalten, kann ein Bediener dahingehend irritiert sein, anhand welcher Biegelinien ausgewählt werden sollte, um ein 3-D-Modell aus einer 2-D-Zeichnung anzufertigen. Als ein Ergebnis wird erheblich viel Zeit bei der Auswahl der geeigneten Biegelinien verschwendet, um die 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung in ein 3-D-Modell umwandeln zu können. Ein Beispiel einer 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung mit Dicke wird in 15A dargestellt. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Vorgangs des Löschens einer Dicke bereitgestellt werden, um ein vereinfachtes 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnungsmodell anzuzeigen, das ohne Dicke dargestellt und verarbeitet wird, jedoch das Materialdickemaß sowie die Innen- oder Außenabmessungen des Teils in den Biegemodelldaten beibehält. 15B illustriert die vereinfachte 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung, die dem Bediener an dem Servermodul 32 nach dem Durchführen des Vorgangs des Löschens der Dicke angezeigt wird.
Wenn der Vorgang des Löschens der Dicke ausgeführt wird, kann der Benutzer aufgefordert werden, die Materialdicke in der 2-D-Dreiseitenansicht zu spezifizieren, und er kann auch aufgefordert werden, zu spezifizieren, welche Abmessung (das heißt, die Außenabmessung oder Innenabmessung) auf der Anzeige verbleiben soll. Der Bediener kann die Dicke und die Oberfläche, die in einer der Ansichten beibehalten werden soll, beispielsweise unter Verwendung einer Maus, angeben. Auf Basis der durch den Benutzer eingegebenen Daten kann das Servermodul 32 die 2-D-Dreiseitenansicht modifizieren, um die durch den Benutzer angegebene Materialdicke zu löschen und um die Innen- oder Außenabmessung auf Basis der Auswahl des Bediener beizubehalten.
Um die Dicke in der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung zu löschen, kann das Servermodul 32 jede der drei Ansichten auf Basis der durch den Bediener vorgenommenen Auswahl analysieren. Die ausgewählte Oberfläche kann durch geometrische Berechnungen (zum Beispiel durch Erfassen der entsprechenden Elemente, die in derselben X-Koordinaten- oder Y-Koordinatenprojektion wie die ausgewählte Element-Linie oder -Oberfläche liegen) in jede der anderen Ansichten projiziert werden, um die entsprechenden Elemente und Linien in jeder der Ansichten zu erfassen. Die entsprechenden Elemente können markiert und beibehalten werden, und die nicht übereinstimmenden Elemente oder Flächen werden gelöscht oder nicht auf dem Bildschirm, wie beispielsweise in 15B dargestellt, angezeigt. Des Weiteren kann die durch den Bediener angegebene Dicke-Abmessungslinie auf ähnliche Weise in jede der anderen Ansichten projiziert werden, und die übereinstimmenden Dicke-Abmessungslinien oder -elemente werden, wie auch in dem Beispiel von 15B dargestellt, gelöscht. Als ein Ergebnis kann jede der Ansichten in der Zeichnung angemessen modifiziert und anschließend dem Benutzer an dem Servermodul 32 angezeigt werden. Die sich ergebende 2-D-Dreiseitenansicht-Zeichnung ohne Dicke kann ebenfalls für die nachfolgende Verarbeitung verwendet werden, um das 3-D-Modell des Teils zu entwickeln.
Der Vorgang des Löschens der Dicke der vorliegenden Erfindung kann einen Modus des manuellen Löschens der Dicke umfassen, um einem Bediener zu ermöglichen, in jeder Ansicht die zu löschenden Dicke-Linien sowie die beizubehaltenden Flächen selektiv anzugeben. Eine Maus oder eine andere geeignete Eingabeeinrichtung kann durch den Bediener verwendet werden, um anzugeben, welche Bereiche in jeder der angezeigten Ansichten zu löschen und welche Flächen beizubehalten sind. Auf Basis der durch den Bediener eingegebenen Daten kann das Servermodul 32 jedes durch den Bediener aus der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung ausgewählte Linien-Element löschen, um eine Zeichnung ohne Dicke bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung kann des Weiteren ein Warnsystem oder -modul umfassen, um zu analysieren und zu erfassen, ob sämtliche der Dicke-Darstellungen richtig in der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung identifiziert wurden, und den Benutzer zu alarmieren, wenn nicht markierte Dickekomponenten und/oder Inkonsistenzen in den Zeichnungsdaten vorliegen. Beispielsweise kann eine Dicke-Warnkomponente bereitgestellt werden, um mögliche nicht markierte Segmente auf dem Bildschirm hervorzuheben, und es kann eine Flächen-Warnkomponente bereitgestellt werden, um mögliche nicht übereinstimmende Flächen auf dem Bildschirm hervorzuheben, wenn die Flächenabmessung nicht mit der Dicke-Markierung in einer anderen Ansicht übereinstimmt. Eine Biegelinien-Warnkomponente kann außerdem bereitgestellt sein, um inkonsistente Biegelinien und nicht zusammenpassende Dicke-Bögen hervorzuheben. Ein Bogen kann hervorgehoben werden, wenn wenigstens eine auf diesen Bogen projizierte Biegelinie nicht durch zwei quer verlaufende Dicke-Linien gebunden ist. 15C illustriert einen Dicke-Bogen, der ordnungsgemäß durch zwei oder eine andere gerade Nicht-Null-Anzahl von quer verlaufenden Dicke-Linien gebunden ist (das heißt, eine kleine Linie, die die Dicke in einer der Ansichten durchquert). Jede Biegelinie sollte auch durch zwei oder eine andere gerade Nicht-Null-Anzahl von quer verlaufenden Dicke-Linien gebunden sein. Die Analyse dieser Elemente des Teils in jeder Ansicht kann auf dem Durchführen einer Schleifen-Analyse an und dem Analysieren der Konnektivität der Linien- und Boden-Elemente, die jede Ansicht ausmachen, basieren. Eine offene Dickelinie kann auf Basis einer Dicke-Linie definiert werden, die wenigstens einen Endpunkt aufweist, der nicht mit einer anderen Dicke-Linie oder einem anderen Dicke-Bogen verbunden ist. Eine Seite, die eine offene Dicke-Linie umfasst, kann als eine offene Dicke-Seite definiert werden. Eine Dicke-Linie kann hervorgehoben werden, wenn die offene Dicke-Seite nicht mit dem Rahmen einer minimalen Schleife übereinstimmt. Indem derartige Warnungen in Bezug auf die verarbeitete 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung einem Benutzer bereitgestellt werden, kann der Benutzer über die Inkonsistenzen in den Zeichnungsdaten alarmiert werden, wodurch der Benutzer in der Lage ist, die Zeichnungsdaten vor dem Durchführen der weiteren Verarbeitung zur Entwicklung des 3-D-Modells des Teils zu modifizieren und/oder zu korrigieren. Die Integration eines solchen Warnsystems und das Einbeziehen der Interaktion des Benutzers verbessert ferner die Genauigkeit der Darstellung des Teils durch das 3-D-Modell.
In Schritt S.168 in 13 kann die verarbeitete 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung ohne Materialdicke anschließend umgewandelt und zu einem 3-D-Modell entwickelt werden. Die Umwandlung und die Entwicklung des 3-D-Modells aus der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung können unter Verwendung von gut bekannten oder etablierten Projektions- und/oder Extrusionsverfahren durchgeführt werden. Beispielsweise können, um das 3-D-Modell aus der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung zu entwickeln, die Tiefen von jeder der Ansichten erfasst und anschließend jede der Ansichten zur Entwicklung eines 3-D-Modells projiziert werden. Das sich ergebende 3-D-Modell kann dann verwendet werden, wenn die Biegemodell-Daten entwickelt werden, und kann ferner durch Anwenden des vorangehend beschriebenen Entfalt-Algorithmus in eine 2-D-Einseitenansicht-Flachzeichnung umgewandelt werden. Weitere Informationen über geometrische Modellierungsverfahren sind in MORTENSEN, FOLEY et al. und MANTYLA zu finden. Zusätzliche Informationen über Projektionsverfahren zum Konstruieren von S-D-Modellen aus 2-D-Zeichnungen sind beispielsweise in WESLEY et al., W.A., Fleshing Out Projektions, IBM J, Res. Develop., Band 25, Nr. 6, Seiten 934–954 (1981); in AOUMURA, Shigeru, Creating Solid Model with Machine Drawinqs, The 6^th Computational Mechanics Conference, JSME, Nr. 930–71, Japan, Seiten 497–98 (1993); und in AOMURA, Shigeru, Recent Trends and Future Prospect of Research and Practical Use (Automatic Reconstruction of 3D Solid from Drawings), Toyo Engineering Corp., Japan, Seiten 6–13 (1995), zu finden, wobei deren Offenbarungen durch ausdrücklichen Verweis in ihrer Gesamtheit einen Bestandteil der vorliegenden Beschreibung bilden.
Beim Entwickeln des 3-D-Modells in Schritt S.168 kann ein zusätzlicher Bereinigungsvorgang beinhaltet sein, um das sich ergebende 3-D-Modell weiter zu verarbeiten und zu verfeinern. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein 3-D-Bereinigungsvorgang bereitgestellt werden, um die Zweideutigkeiten, in der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung des Teils vorhanden sind und die irrelevante oder über flüssige Informationen in der entwickelten 3-D-Darstellung des Teils erzeugen, zu kompensieren. Einer Person mit gewöhnlicher Erfahrung auf dem Gebiet der Technik ist offensichtlich, dass eine 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung eines Teils Unklarheiten hinsichtlich der Darstellungen von verschiedenen Merkmalen des Teils in einem 3-D-Koordinatenraum umfasst. Bei der Entwicklung des 3-D-Modells aus der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung können irrelevante und überflüssige Informationen als ein Ergebnis dieser Unklarheiten erzeugt werden. Daher kann in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung der 3-D-Bereinigungsvorgang Vorgänge und Operationen zum Erfassen und Löschen von einseitig offenen Linien und zum Erfassen und Bereinigen von Biegelinien und zum Beschneiden von Flächen umfassen. Der 3-D-Bereinigungsvorgang kann bei der Entwicklung des sich ergebenden 3-D-Modells des Teils automatisch durchgeführt werden oder kann selektiv auf Basis der Eingabe eines Bedieners durchgeführt werden, wenn bestimmt wird, dass das entwickelte 3-D-Modell eine weitere Verarbeitung nötig hat.
Entsprechend dem 3-D-Bereinigungsvorgang kann durch Analysieren der entwickelten 3-D-Zeichnungsdaten jede Linie oder jeder Bogen, die oder der als nicht verbunden mit einem anderen Element an einem ihrer oder seiner Endpunkte bestimmt wurde, identifiziert und als eine einseitig offene Linie definiert werden. Jedes Element, dass als eine einseitig offene Linie bestimmt wurde, kann aus der 3-D-Darstellung des Teils entfernt werden. Wenn eine offene Linie entfernt wird, kann bewirkt werden, dass eine andere Linie oder ein anderes Element offen ist. Daher werden auch neue einseitig offene Linien rekursiv identifiziert und entfernt bis sämtliche offenen Linien oder Elemente entfernt sind. 49A illustriert ein Beispiel einer 3-D-Darstellung eines Teils vor der Entfernung von einseitig offenen Linien und 49B illustriert das Teil, nachdem die einseitig offenen Linien aus der 3-D-Darstellung entfernt worden sind.
Wie vorangehend erwähnt, kann der in Schritt S.168 durchgeführte 3-D-Bereinigungsvorgang ebenfalls einen Vorgang zum Erfassen und Bereinigen von Biegelinien umfassen. Biegelinien können identifiziert und bereinigt werden (beispielsweise durch Hinzufügen von Teilungslinien), um das Erfassen von Flächen-Informationen des Teils in dem 3-D-Raum zu erleichtern. Auf Basis der entwickelten 3-D-Modelldaten kann jede Biegelinie auf Basis der Erfassung eines Paares von 3-D-Bögen (beispielsweise durch Bogen-Elemente in den Zeichnungsdaten dargestellt) identifiziert werden, wobei dieselben normalerweise durch deren Mitten definiert sind. Während dieses Vorgangs können Teilungslinien zu den identifizierten Biegelinien hinzugefügt werden. Die Teilungslinien können durch Identifizieren der entsprechenden Endpunkte in jedem Paar von 3-D-Bögen und durch Verlängern der Teilungslinien (beispielsweise durch Linien-Elemente dargestellt) zwischen den entsprechenden Endpunkten der 3-D-Bögen hinzugefügt werden. 50A illustriert eine exemplarische 3-D-Darstellung eines Teils vor der Identifizierung der Biegelinien, und 50B illustriert das Teil nach dem Hinzufügen von Teilungslinien (die durch die gestrichelten Linien in der Zeichnung dargestellt sind).
Nach dem Identifizieren der Biegelinien und dem Hinzufügen der Teilungslinien kann der 3-D-Bereinigungsvorgang die 3-D-Darstellung des Teils weiter verarbeiten, um alle Biegelinien zu bereinigen und die Flächen des Teils zu beschneiden. Aufgrund häufiger Unklarheiten in den Ansichten der 2-D-Dreiseitenansichts-Zeichnung können überflüssige Abschnitte der Flächen in der 3-D-Darstellung des Teils erzeugt werden. Der 3-D-Bereinigungsvorgang kann diese überflüssigen Abschnitte der Flächen identifizieren und die Flächen unter Verwendung von Wissen auf dem Gebiet der Blechverarbeitung (beispielsweise Wissen darüber, was nicht gefaltet werden kann) beschneiden. Weitere irrelevanten Informationen, wie beispielsweise zusätzliche Löcher oder Öffnungen, können ebenfalls identifiziert und eliminiert werden. Als ein Ergebnis können die überflüssigen Abschnitte des Teils entfernt werden und die 3-D-Darstellung kann eine genauere Darstellung des Blechteils geben. 51A illustriert einen exemplarischen Abschnitt eines Teils vor dem Bereinigen der Biegelinien und dem Beschneiden der Flächen, und 51B zeigt den Abschnitt des Teils nach dem das Bereinigen und das Beschneiden durchgeführt wurde.
16 illustriert ein Beispiel eines logischen Programmflusses von Vorgängen und Operationen, die durchgeführt werden können, um eine 3-D-Zeichnung ohne Materialdicke aus einer ursprünglichen 3-D-Zeichnung mit Materialdicke zu entwickeln. In Schritt S.200 kann die ursprüngliche 3-D-Zeichnung mit Materialdicke in das Servermodul 32 eingegeben oder importiert werden. Das 3-D-Modell kann eine 3-D-Drahtgitter-Zeichnung mit Materialdicke sein und kann eine CAD-Zeichnungsdatei, wie beispielsweise eine DXF- oder IGES-Datei sein. Nachdem die 3-D-Zeichnung in das Servermodul 32 importiert wurde, kann ein Vorgang des Löschens der Dicke in Schritt S.204 durchgeführt werden. Der Vorgang des Löschens der Dicke in Schritt S.204 an dem 3-D-Modell kann auf eine ähnliche Weise wie der in dem vorangehend beschriebenen ENTFALT-Softwaresystem von Amada bereitgestellte Vorgang durchgeführt werden. Um die Dicke in dem 3-D-Modell zu löschen, kann der Bediener zunächst aufgefordert werden, die Dicke anzugeben und die beizubehaltende Fläche auszuwählen. Ausgehend von der Auswahl des Bedieners wird die Dicke durch Analysieren der Endpunkte der die Dicke definierenden Element-Linie gemessen. Anschließend können die Grenzen der ausgewählten Oberfläche auf eine ähnliche wie vorangehend in Bezug auf den Schleifen-und-Element-Analysevorgang beschriebene Weise markiert werden, wobei die Elemente markiert bleiben müssen (beispielsweise durch Setzen oder Erhöhen eines Flags) und die entsprechenden Elemente eliminiert werden. Beim Anzeichnen der Elemente des 3-D-Teils können die Elemente auf Basis der Länge des durch den Benutzer ausgewählten Dicke-Elementes unterschieden werden. Im Allgemeinen können sämtliche Elemente, die dieselbe Länge des Dicke-Elementes aufweisen, nicht ausgewählt oder eliminiert werden, und die anderen Elemente, die nicht dieselbe Länge aufweisen, werden markiert und beibehalten. Jegliche verbleibenden Elemente, die nicht während der Flächenanzeichnung des 3-D-Teils markiert wurden, können ebenfalls gelöscht werden. Auch hier kann das Servermodul 32 einen Modus des manuellen Löschens der Dicke bereitstellen, in dem ein Bediener jedes Element in dem 3-D-Teil manuell angeben kann, das zu löschen ist.
Nach Schritt S.204 kann das sich ergebende 3-D-Modell ohne Materialdicke entwickelt und/oder dem Bediener in Schritt S.206 angezeigt werden. Anschließend kann ein Entfalt-Algorithmus oder -Vorgang auf das 3-D-Modell ohne Materialdicke angewendet werden, um die 2-D-Einseitenansichts-Flachzeichnung für die Biegemodelldaten, wie vorangehend ausführlicher beschrieben, zu entwickeln.
Wie vorangehend beschrieben, können die in der Datenbank 30 gespeicherten Designund Herstellungsinformationen eine Biegemodell-Datendatei enthalten, die Geometriedaten und Topologie- sowie Herstellungsdaten für die Blechkomponente umfasst. Darüber hinaus kann die Software, die zur Implementierung der verschiedenen Merkmale der Erfindung verwendet werden kann, unter Verwendung einer High-Level-Programmiersprache, wie beispielsweise C++, und unter Verwendung von objektorientierten Programmierverfahren entwickelt werden. Verschiedene objektorientierte Verfah ren, wie beispielsweise Booch oder OMT, können verwendet werden, um die verschiedenen Merkmale der Erfindung zu implementieren. Wenn eine objektorientierte Programmierung verwendet wird, kann ein objektorientiertes Datenmodell verwendet werden, um das Blechteil darzustellen, und das Biegemodell für das Teil kann über eine vollständig unabhängige Klassenbibliothek implementiert werden. Im Folgenden wird in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Beschreibung einer exemplarischen Datenstruktur und eines Zugriffsalgorithmus für das Biegemodell basierend auf objektorientierten Programmierungsverfahren gegeben.
17 illustriert eine exemplarische Datenstruktur und einen exemplarischen Zugriffsalgorithmus des Biegemodells, die beim Implementieren der vorliegenden Erfindung durch die objektorientierte Programmierung verwendet werden können. Die objektorientierte Programmierung ist eine Art oder Form von Softwareentwicklung, die die reale Welt durch Kombinieren von Objekten oder Modulen, die Daten sowie Befehle, die für die Daten gelten, modelliert. Bei der objektorientierten Programmierung sind die Objekte Software-Elemente, die etwas Physisches, wie beispielsweise ein Blechteil, modellieren können, oder etwas Virtuelles, wie beispielsweise Geschäftstransaktionen, modellieren können. Objekte können ein Attribut oder mehrere Attribute (das heißt, Felder) umfassen, die den Status des Objektes kollektiv definieren, und die können eine Identität enthalten, die das Objekt von allen andern Objekten unterscheidet. Darüber hinaus können die Objekte Verhalten beinhalten, das durch eine Reihe von Methoden (das heißt, Verfahren) definiert ist, die die Attribute modifizieren können und die Operationen an dem Objekt auf Basis des Vorhandenseins von bestimmten Bedingungen modifizieren können.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Blechteil als ein objektorientiertes Datenmodell dargestellt werden. Wie in 17 dargestellt ist, kann das Biegemodell für das Blechteil als eine vollständig unabhängige Klassenbibliothek definiert werden. Sämtliche der erforderlichen Datenmanipulationsfunktionen für das Blechteil (beispielsweise Falten, Entfalten und so weiter) können als Elementfunktionen der Klassenbibliothek erfasst werden. Sämtliche der geometrischen und topologischen Daten können in Objekten definiert werden, die in dem Biegemodell gruppiert sind. Die Biegemodell-Klassenbibliothek kann eine Hierarchie von Klassen oder Objekten sein, wobei eine Teil-Klasse die oberste Klasse in der Hierarchie ist. Die Teil-Klasse kann ein Teil-Objekt mit verschiedenen Teil-Attributen umfassen und kann verschiedene Objekte aufweisen, die das Teil und die Maßnahmen, die an dem Teil durchgeführt werden können, definieren.
17 zeigt ein Beispiel der verschiedenen Objekte, die in der Biegemodell- Klassenbibliothek gruppiert werden können. Beispielsweise kann eine Teil-Klasse 50 bereitgestellt sein, die die verschiedenen Attribute 52 umfasst. Die Teil-Attribute 52 können verschiedene Teil-Informationen, wie beispielsweise die Anzahl der Teile und/oder den Namen, den Materialtyp des Teils und die Dicke des Teils, enthalten. Die Attribute 52 können des Weiteren Biegeabfolge-Informationen zum Anzeigen der Reihenfolge, in der die Biegungen durchzuführen sind, sowie weitere Herstellungsinformationen, wie beispielsweise Toleranzanforderungen für die verschiedenen Abmessungen des Teils enthalten. Die Teil-Klasse 50 kann darüber hinaus verschiedene Objekte, wie beispielsweise ein Flächenobjekt 54, ein Lochobjekt 56, ein Formenobjekt 58 und ein Biegelinienobjekt 60, wie in 17 dargestellt, umfassen. Jedes der Objekte 54, 56, 58 und 60 kann tatsächlich aus einer Gruppe von Objekten für jedes der darin dargestellten Elemente (beispielsweise Flächen, Löcher, Formen und Biegelinien) bestehen. Das Flächenobjekt 54, das Lochobjekt 56, das Formenobjekt 58 sowie das Biegelinienobjekt 60 können jeweils Geometrie- und Abmessungsdaten, Positions- und Koordinatendaten sowohl in der 2-D- als auch der 3-D-Raumdarstellung, sowie Daten in Bezug auf die Kanten und Oberflächen von deren jeweiligen Elementen (beispielsweise von Flächen, Löchern, Formen und Biegelinien) des Teils umfassen. Das Flächenobjekt 54 kann beispielsweise Geometrie- und Abmessungsdaten für jede der Flächen, Anordnungsraumdaten der Flächen sowohl in der 2-D- als auch der 3-D-Darstellung und Kanten- und Oberflächendaten für die Kanten und Oberflächen der Flächen enthalten. Zusätzlich dazu kann das Formenobjekt 58 Daten in Bezug auf spezielle Formen in dem Teil, die Geometrie- und Abmessungsdaten, 2-D- und 3-D-Anordnungsraumdaten sowie Kanten- und/oder Oberflächendaten einschließen, enthalten.
Wie des Weiteren in 17 dargestellt ist, kann die Teil-Klasse 50 ebenfalls ein Topologieobjekt 62 und ein Biegeeigenschaftsobjekt 64 umfassen. Das Topologieobjekt 62 kann Teil-Topologiedaten für die Flächen, die Löcher, die Formen und die Biegelinien des Teils umfassen. Die Daten in dem Topologieobjekt 62 können die Struktur und die geometrischen Beziehungen der verschiedenen Merkmale des Teils anzeigen. Das Bie geeigenschaftsobjekt 64 kann auch bereitgestellt werden und kann Informationen bezüglich spezieller Herstellungseinschränkungen für ein Merkmal oder für mehrere Merkmale des Teils enthalten. Beispielsweise können Biegeeigenschafts-Informationen darüber, wie das Blechteil gebogen werden soll, in dem Biegeeigenschaftsobjekt 64 bereitgestellt werden. Die Biegeeigenschafts-Informationen können spezifische Herstellungsdaten für mehrere Biegeeigenschafts-Typen (wie beispielsweise für gleichzeitiges Biegen, kolineares Biegen, Z-Biegen und so weiter) umfassen.
Das Biegelinienobjekt 60 kann herstellungsspezifische Daten in Bezug auf die durchzuführenden Biegungen enthalten. Demzufolge kann das Biegelinienobjekt 60 zusätzlich zu der Bereitstellung von Geometrie- und Abmessungsdaten, 2-D- und 3-D-Anordnungsraumdaten sowie Kantendaten für jede Biegelinie auch V-Breitendaten, Biegeabstandsdaten, Biegezähldaten und/oder Biegerichtungsdaten für jede der Biegelinien enthalten. Jede der Biegelinien kann auch eine dazugehörige Biegeoperation, wie in 17 dargestellt, umfassen. Die Biegeoperationen können als eine Gruppe von Objekten mit Daten und Operationen/Befehlen zum Durchführen der Biegungen an jeder Biegelinie implementiert werden. Wenn als ein Objekt bereitgestellt, kann jede Biegeoperation Daten und Befehle enthalten, die angeben, wie und welche Biege-Art (wie beispielsweise konisches Biegen, Z-Biegen, Schwenkbiegen, Bogenbiegen und so weiter) durchgeführt wird, sowie sachdienliche Daten, wie beispielsweise den Biegewinkel, den Biegeradius und/oder den Biege-Abzug-Betrag.
Durch Implementieren des Biegemodells des Teils über ein objektorientiertes Datenmodell können sämtliche der komplexen mathematischen Berechnungen, die algorithmische Geometrie und Matrixtransformationen in einer einzigen Klassenbibliothek integriert werden. Spezielle Biegeoperationen, wie beispielsweise Schwenkbiegen, Z-Biegen und Bogenbiegen, können ebenfalls in der Klassenbibliothek erfasst werden. Darüber hinaus können Herstellungsinformationen, wie beispielsweise die V-Breite, der Biege-Abzug-Betrag und die Biegeabfolge ebenfalls in der Klassenbibliothek erfasst werden. Mit dem Biegemodell kann die gleichzeitig Darstellung sowohl des 2-D-Flachmodells als auch des 3-D-Modells bewirkt werden, wie dies in 17 dargestellt ist. Darüber hinaus können Biegeoperationen in Übereinstimmung mit dem Biegelinienobjekt 60 des Biegemodells durchgeführt werden. Allgemeine Anmerkungen in Bezug auf das Biege modell und die Teil-Struktur sowie die Implementierung derselbigen werden in dem hieran angehängten Anhang K bereitgestellt.
Eine Biegemodell-Anzeige kann bereitgestellt werden, um das Biegemodell zu interpretieren und visuelle Bilder des Teils in der 2-D- und/oder 3-D-Raumdarstellung anzuzeigen. 18 illustriert ein Blockdiagramm der Struktur der Biegemodell-Anzeige und deren Beziehung zu dem Biegemodell in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Biegemodell-Anzeige kann durch objektorientierte Programmierverfahren implementiert werden und kann eine Windows-basierte Anwendung sein, die den Benutzern an den Stationsmodulen der verschiedenen Stationen 10, 12, 14...20 in der Produktionseinrichtung 38 ermöglicht, verschiedene Ansichten des Teils auf Basis der in dem Biegemodell bereitgestellten Informationen anzuzeigen. Die Biegemodell-Anzeige kann eine Reihe von Anwendungsbibliothekmodulen umfassen, die zur Visualisierung des Blechteils verwendet werden. Darüber hinaus kann die Biegemodell-Anzeige als eine grundlegende Ansichts-Klasse der Windows-Anwendung konzipiert sein, so dass sie als eine grundlegende Ansichts-Klasse für jede Windows-Anwendung verwendet werden kann. Die meisten der Standardoperationen zum Ansehen der 2-D- und 3-D-Modelle (wie beispielsweise Zoomen 92, Drehen 96, Schwenken 100, Abmessen 102 und so weiter) können als Elementfunktionen der Biegemodell-Anzeige implementiert werden. Geometrische Transformationen und grundlegende Computergrafikverfahren können auf die Biegemodellobjekte bei dem Durchführen der Ansichts-Operationen angewendet werden. Zusätzlich dazu kann die Biegemodellanzeige Ansichtsmodellattribute 88 umfassen, die beispielsweise vier Hauptansichtsmodi, die eine Kompaktansicht, eine Drahtgitteransicht, eine 2-D-Flachansicht und einer orthografischen Ansicht einschließen, umfassen.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Biegemodell-Klassenbibliothek 80 eine Reihe von Verfahren oder Funktionen umfassen, die in Abhängigkeit von der ausgewählten Ansicht (Kompakt-, Drahtgitter, 2-D-Flach- oder orthografische Ansicht) auf die Blechteile angewendet werden. Die Biegemodell-Anzeige-Ansichtsklasse 84 kann eine Reihe von Standardoperationen, wie beispielsweise das Zoomen 92, das Drehen 96, das Schwenken 100 und die Abmessung 102 umfassen; und in Abhängigkeit von dem Status der Biegemodell-Anzeige kann die Biegemodell-Anzeige-Ansichtsklasse Funktionen aus der Biegemodell-Klassenbibliothek 80 aufrufen.
Wie in 18 dargestellt ist, können die verschiedenen Ansichtsmodellattribute oder -merkmale 88, die durch einen Benutzer ausgewählt werden können, eine Kompaktansicht, eine Drahtgitteransicht, eine 2-D-Flachansicht und eine orthografische Ansicht umfassen. Eine kurze Beschreibung dieser vier verschiedenen Ansichtsmodi, die in der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden können, wird im Folgenden in Bezug auf die 19–22 gegeben.
Grundlegende Computergrafik- und geometrische Modellierungsverfahren, wie beispielsweise geometrische Transformationen und 3-D-Geometrieverfahren, können verwendet werden, um die verschiedenen Merkmale der Biegemodell-Anzeige zu implementieren und um verschiedene Ansichtsmodi und Funktionen bereitzustellen. Die jüngsten Fortschritte und Entwicklungen auf dem Gebiet der computerbasierten 2-D- und 3-D-Modellierung und -Simulation, wie beispielsweise die Verfügbarkeit von Grafikbibliotheken oder -Paketen, können zur Implementierung dieser Merkmale der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Darüber hinaus ist eine große Bandbreite an Publikationen und Materialien über die Computergrafiken und die Computermodellierung erhältlich. Siehe beispielsweise MORTENSEN, FOLEY et al. und MANTYLA, auf die jeweils vorangehend Bezug genommen wurde.
Um die verschiedenen Ansichts- und Modellierungsmerkmale der vorliegenden Erfindung bereitzustellen, kann jedes Stationsmodul und das Servermodul mit einem Anzeigebildschirm mit hoher Auflösung, wie beispielsweise einem SVGA-Bildschirm mit einer Auflösung von 800 × 600, ausgestattet sein. Darüber hinaus können ebenfalls ein Joystick und eine Game-Card an dem Stationsmodul und dem Servermodul bereitgestellt sein, um dem Benutzer zu ermöglichen, die verschiedenen 2-D- und 3-D-Darstellungen des Teils selektiv zu ändern und anzusehen. Softwarebasierte Grafikpakete, wie beispielsweise OpenGL und RenderWare, können verwendet werden, um grafische Berechnungen bereitzustellen. Derartige Grafikbibliotheken oder -Pakete können Windowsbasierte Anwendungen sein und können zur Wiedergabe der verschiedenen Ansichtsmodi verwendet werden. OpenGL kann beispielsweise zur Wiedergabe der verschiedenen 2-D-Drahtgitteransichten auf Basis der in dem Biegemodell bereitgestellten Geometrie- und Topologiedaten verwendet werden. Darüber hinaus kann RenderWare zur Wiedergabe der verschiedenen 2-D- und 3-D-Kompaktansichten des Blechteils basierend auf den in dem Biegemodell bereitgestellten Teil-Daten verwendet werden. Wei tere Informationen über OpenGL sind beispielsweise in dem OpenGL Reference Manual und dem OpenGL Programming Guide, Ausgabe 1, OpenGL Architecture Review Board, Addison-Wesley Publishing Company, Reading, Massachusetts (1992), zu finden. Weitere Informationen über RenderWare sind beispielsweise in RenderWare API Reference Manual, V2.0, Criterion Software Ltd., United Kingdom (1996), zu finden.
Um die verschiedenen Ansichten des Teils wiederzugeben, kann beispielsweise durch das Stationsmodul des Bedieners auf das in der Datenbank 30 gespeicherte Biegemodell zugegriffen werden. Die Biegemodelldaten können anschließend in Übereinstimmung mit dem durch die verwendete Grafikbibliothek oder das verwendete Grafikpaket (beispielsweise OpenGL oder RenderWare) verwendeten Datenformat neu formatiert werden. Anschließend können die Grafikdaten in Übereinstimmung mit verschiedenen programmierten Routinen verarbeitet werden, um den durch den Bediener ausgewählten Ansichtsmodus (Drahtgitter, Kompakt und so weiter) wiederzugeben oder die durch den Benutzer ausgeführte Ansichtsfunktion (zoomen, schwenken und so weiter) durchzuführen.
Wenn ein bestimmter Ansichtsmodus durch einen Bediener ausgewählt wird, wird der ausgewählte Ansichtsmodus zusammen mit dem aktuellen Zoomverhältnis oder Zoomfaktor sowie der Ausrichtung der Ansicht erfasst. Diese Informationen werden anschließend für Funktionsaufrufe an das Grafikpaket verwendet, um die aktuelle Anzeige zu aktualisieren. Funktionsaufrufe an das Grafikpaket können entsprechend dem wiederzugebenden Ansichtsmodus sowie entsprechend dem Zoom oder einer anderen auszuführenden Ansichtsfunktion durchgeführt werden. Auf Basis dieser Funktionsaufrufe stellt das Grafikpaket die erforderlichen Daten bereit, so dass das Stationsmodul dem Bediener die Ansicht des Teils anzeigen kann. Ausgehend von den Änderungen des Benutzers (beispielsweise durch Bewegen eines Joysticks oder einer Maus) an der 2-D- oder der 3-D-Darstellung können zusätzliche Funktionsaufrufe an die Grafikbibliothek durchgeführt werden, um das wiedergegebene Bild zu aktualisieren.
Um die Drahtgitteransichten des Teils bereitzustellen, können die Linien-Element-Daten des Teils dem Grafikpaket bereitgestellt werden, um die erforderlichen grafischen Berechnungen durchzuführen. Bei den Kompaktansichten sollten jedoch ein Polygon oder mehrere Polygone für jede der Flächen abgeleitet und als Eingabe für das Grafikpaket bereitgestellt werden, um die Ansicht wiederzugeben. Grafikpakete, wie beispielsweise OpenGL und RenderWare, verwenden als Eingabe Polygonaldaten und füllen die durch die Polygone definierten Bereiche, um ein Festbild bereitzustellen. Polygone können von den Flächen- und Biegelinieninformationen in dem Biegemodell sowie durch Bestimmen der Grenzen jeder Fläche abgeleitet werden. Polygone sollten erstellt werden, um jede Fläche des Teils darzustellen und zu definieren. Die Flächen können dann auf Basis der Teil-Topologie und weiterer Daten in dem Biegemodell verbunden werden, um das gesamte Blechteil wiederzugeben. Wenn eine Fläche eine Öffnung oder ein Loch enthält, ist es erforderlich, die Fläche mit mehreren Polygonen zu definieren, die solche Öffnungen nicht umgeben. Für die orthografischen Ansichten können die Daten für jede der einzelnen Ansichten (welche die Drahtgitteransicht oder die Kompaktansicht sein kann) an die Grafikpakete gesendet werden, und die sich ergebenden Ansichten können auf einem einzelnen Anzeigebildschirm, wie dem in 22 gezeigten, kombiniert werden.
Ein exemplarischer Code zum Implementieren der verschiedenen Ansichtsmodi und Ansichtsfunktionen der Biegemodellansicht wird in Anhang E bereitgestellt. Der Beispielcode ist in der Programmiersprache C++ geschrieben und beinhaltet Anmerkungen in Bezug auf darin durchgeführte Vorgänge und Operationen. Der Code im Kombination mit einem geeigneten Grafikpaket (wie beispielsweise OpenGL und RenderWare) kann nicht nur zur Wiedergabe der verschiedenen Ansichten (wie beispielsweise der 2-D- und 3-D-Drahtgitter- oder Kompaktansicht) sondern auch zum Bereitstellen der Funktionalität jeder der Ansichtsfunktionen (wie beispielsweise Zoomen, Drehen, Verschieben und so weiter) verwendet werden. Im Folgenden wird eine kurze Beschreibung der verschiedenen Ansichtsmodus-Anzeigebildschirme gegeben, die wiedergegeben werden können.
Der Kompaktansichts-Modus zeigt eine kompakte wiedergegebene 3-D-Ansicht des durch das Biegemodell definierten Teils an. 19 illustriert ein exemplarisches Kompaktansichts-Fenster, das als eine Ausgabe an einen Anzeigebildschirm, der an jeder der Stationen 10, 12, 14...20 in der Blechverarbeitungseinrichtung 38 vorhanden ist, bereitgestellt werden kann. In dem Kompaktansichts-Modus können dem Benutzer oder dem Bediener eine Vielzahl von Ansichtsfunktionen zum Bearbeiten der 3-D-Raumnavigation und der automatischen 3-D-Bemaßung bereitgestellt werden. Die Grundfunktionen, die zum Ändern der Kompaktansicht des Teils bereitgestellt werden können, schließen das Drehen, das Zoomen, das Schwenken und/oder die Standard- Ansichtsauswahl ein. Die Standardansichten, die durch den Benutzer ausgewählt und ihm bereitgestellt werden können, können die Folgenden einschließen: isometrische Ansicht, Ansicht von oben, Ansicht von unten, Ansicht von vorn, Ansicht von hinten, Ansicht von links und Ansicht von rechts. Eine automatische oder manuelle Bemaßungsoperation kann ebenfalls bereitgestellt werden, um die ausschlaggebenden Abmessungen des Teils auf Basis des aktuellen Ansichtswinkels anzuzeigen. Eine exemplarische Ausführungsform der Bemaßungsfunktion der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden in Bezug auf die 23 bis 27 beschrieben.
Wie in 19 dargestellt ist, kann das Kompaktansichts-Fenster eine Windowsbasierte Anwendung sein; und demzufolge können mehrere Fenster und Schnittansichten des Teils bereitgestellt werden. Die mehreren Ansichtsfenster können eine Nahansicht, die eine sehr nahe und isolierte Ansicht in einem Fenster bereitstellt und eine Vogelperspektivenansicht, die eine sehr entfernte Ansicht des Teils in einem isolierten Fenster bereitstellt, enthalten. Die Schnittansicht kann eine durch den Benutzer ausgewählte partielle Ansicht des Objektes bereitstellen. Um die verschiedenen Ansichtsfunktionen zu steuern, kann an dem Servermodul 32 und an den Stationsmodulen jeder der Stationen 10, 12, 14...20 eine Joystick-Schnittstelle bereitgestellt sein. Die Betätigung des Joysticks alleine und/oder in Kombination mit der Betätigung bestimmter Tasten auf der Tastatur (wie beispielsweise einer Umschalttaste oder einer Steuertaste) kann durch den Benutzer durchgeführt werden, um die verschiedenen Funktionen, wie beispielsweise das Drehen, das Schwenken oder das Zoomen, durchzuführen. Zusätzlich dazu kann die angezeigte Struktur der Kompaktansicht des Teils ausgewählt werden, um das für das Teil in der Datenbank spezifizierte Material zu simulieren. Zu diesem Zweck kann eine Materialstruktur-Bibliothek bereitgestellt sein, die eine Bibliothek von Materialstrukturen, wie beispielsweise Stahl, Edelstahl, Aluminium und so weiter, umfasst. Ein Benutzer kann auf die gespeicherte Materialstruktur-Bibliothek zugreifen und diese verwenden, wenn eine Kompaktansicht vorhanden ist, so dass die Oberfläche des angezeigten Teils die tatsächliche Struktur des Blechteils besser simuliert.
Der Drahtgitteransichts-Modus kann eine Windowsbasierte Anzeige einer Drahtgitteransicht des Blechteils bereitstellen. Ein Beispiel eines Drahtgitter-Fensters wird in 20 dargestellt. Die Schlüsselfunktionen zum Bereitstellen der 3-D-Raumnavigation und der 3-D-Bemaßung in der Drahtgitteransicht können denen vorangehend in Bezug auf die Kompaktansicht beschriebenen ähnlich sein. Beispielsweise können solche Funktionen wie das Drehen, das Zoomen, das Schwenken und die Standardansichtsauswahl bereitgestellt werden. Die automatische Bemaßung, Fenster mit mehreren Ansichten und Schnittansichtsoptionen können ebenfalls in dem Drahtgitteransichts-Modus bereitgestellt sein. Zusätzlich dazu kann eine Joystick- und/oder eine Tastaturschnittstelle bereitgestellt werden, um dem Benutzer die Auswahl und die Aktivierung der verschiedenen Ansichtsfunktionen zu ermöglichen.
Der 2-D-Flachansichtsmodus kann eine entfaltete 2-D-Flachansicht des Teils in der Drahtgitterdarstellung anzeigen. Ein Beispiel eines 2-D-Flachansichtfensters wird in 21 dargestellt. Der 2-D-Flachansichtsmodus kann eine Vielzahl von Ansichtsfunktionen umfassen, um einem Benutzer das Wechseln oder Ändern der Ansicht in dem Fenster zu ermöglichen. Beispielsweise können Zoom- und Schwenkfunktionen bereitgestellt werden, um dem Benutzer zu ermöglichen, die 2-D-Drahtgitteransicht selektiv zu zoomen und zu schwenken. Darüber hinaus können Bemaßungsfunktionen sowie Funktionen zum Ansehen mehrerer Fenster auf eine ähnliche wie die vorangehend in Bezug auf den Kompaktansichts-Modus beschriebene Weise bereitgestellt werden. Eine Joystick- und/oder Tastaturschnittstelle kann bereitgestellt werden, um dem Benutzer das Schwenken, das Zoomen und das Steuern anderer Ansichtsfunktionen zu ermöglichen. Jegliche speziellen Formen, die in dem Teil bereitgestellt sind, können als eine Form auf der äußersten Grenze des gebildeten Bereiches mit einem speziellen Formindikator oder einer speziellen Formbeschreibung angezeigt werden.
Ein wie in 22 dargestelltes orthografisches Ansichtsfenster kann ebenfalls als Teil der Biegemodell-Anzeige bereitgestellt werden. Der orthografische Ansichtsmodus kann die Ansicht von oben, die Ansicht von vorn, die Ansicht von rechts und die isometrische Ansicht des Teils in der Drahtgitterdarstellung anzeigen. Eine Option einer verdeckten Linie kann bereitgestellt werden, um gesperrte Linien auf Basis des Ansichtswinkels zu verdecken. Die Option einer verdeckten Linie kann verwendet werden, um jedes Ansichtsfenster zu vereinfachen. Darüber hinaus können verschiedene Ansichtsfunktionen in dem orthografischen Ansichtsmodus bereitgestellt werden, um dem Benutzer das selektive Manipulieren und Ändern der gegenwärtigen Ansicht in dem Fenster zu ermöglichen. Beispielsweise können Zoom- und Schwenkfunktionen sowie Bemaßungsfunktionen und Funktionen zum Ansehen mehrerer Fenster bereitgestellt werden. Wie voran gehend beschrieben, kann eine Funktion zum Ansehen mehrerer Fenster bereitgestellt werden, um dem Benutzer das selektive Anzeigen einer Nahansicht und/oder einer Vogelperspektivenansicht der orthografischen Ansichten in mehreren Fenstern zu ermöglichen. Eine Joystick- und/oder Tastaturschnittstelle kann an jeder der Stationen bereitgestellt sein, um dem Benutzer das selektive Aktivieren und Manipulieren jeder der Ansichtsfunktionen in dem orthografischen Ansichtsmodus zu ermöglichen.
Zusätzlich zu der Wiedergabe jeder der verschiedenen vorangehend beschriebenen Ansichtsanzeigen kann die Biegemodell-Anzeige-Ansichtsklasse mit weiteren Merkmalen implementiert werden. Beispielsweise kann die Biegemodell-Anzeige eine Auswahl umfassen und aufrechterhalten, die festgelegt ist, um diejenigen Elemente in der aktuellen Ansicht anzuzeigen, die durch die Bediener ausgewählt oder hervorgehoben werden. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass ein Bediener Flächen, Biegelinien oder andere Merkmale des wiedergegebenen Teils auswählt, um die Daten in Bezug auf die ausgewählten Elemente zu modifizieren oder um bestimmte Operationen dieser Elemente des Teils durchzuführen. Beispielsweise kann ein Bediener berechtigt sein, eine Fläche des angezeigten Teils auszuwählen und die Abmessungsdaten der Fläche zusammen mit ihrer Breite oder Länge zu ändern. Die Bediener kann ebenfalls dazu berechtigt sein, die verschiedenen Biegedaten bezogen auf jede Biegelinie, wie beispielsweise den Biegewinkel oder die V-Breite, zu modifizieren.
Die Biegemodell-Anzeige kann eine Liste von Elementen oder Komponenten (beispielsweise Flächen, Biegelinien, Kanten einer Fläche oder Biegelinie und so weiter) verwalten, die durch den Benutzer ausgewählt werden. Die Anzeige kann die Liste aktualisieren, so dass die aktuellen Elemente, die derzeit durch die Bediener ausgewählt sind, stets in der Auswahlliste verwaltet werden. Andere Abschnitte der Software in der Erfindung können die Ansichts-Klasse für die aktuelle Liste ausgewählter Elemente aufrufen, wenn verschiedene Routinen (beispielsweise die manuelle Bemaßung) durchgeführt oder ausgeführt werden.
Darüber hinaus kann die Biegemodell-Anzeige auch eine Sichtbarkeits-Funktion bereitstellen, die Sichtbarkeits-Informationen und Koordinaten-Informationen auf Basis der aktuell angezeigten Ansicht bereitstellt. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben, kann die Sichtbarkeits-Funktion Informationen darüber bereitstellen, ob ein bestimmter Abschnitt oder ein bestimmtes Element des Teils derzeit auf dem Bildschirm sichtbar ist, und sie kann des Weiteren Koordinaten-Informationen darüber bereitstellen, wo ein Bildschirm-Element derzeit positioniert ist. Die Sichtbarkeits-Funktion der Biegemodell-Anzeige kann durch eine Bemaßungsfunktion der Erfindung aufgerufen werden, um zu bestimmen, welche Abschnitte des Teils derzeit auf dem Bildschirm sichtbar sind, so dass lediglich Abmessungsinformationen der Abschnitte des Teils, die auf dem Bildschirm sichtbar sind, dem Betrachter anzeigt werden. Eine ausführlichere Beschreibung der Bemaßungs- und Sichtbarkeits-Funktionen der Erfindung wird im Folgenden gegeben. Darüber hinaus wird ein exemplarischer Code zum Implementieren der Sichtbarkeits-Funktion der Biegemodell-Anzeige in dem hieran angehängten Anhang J bereitgestellt.
In Bezug auf die 23–27 wird ein Beispiel einer Bemaßungsfunktion in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie vorangehend beschrieben, kann jeder der Ansichtsmodi eine Bemaßungsfunktion umfassen, die automatische die Abmessungen des Teils auf Basis des aktuellen Ansichtswinkels anzeigt. Es kann eine automatische Bemaßungsfunktion bereitgestellt werden, so dass die Abmessung der Flansche oder Biegelinien, die bei dem aktuellen Ansichtswinkel nicht zu sehen sind, dem Benutzer nicht angezeigt werden. Wenn die automatische Bemaßungsfunktion oder der automatische Bemaßungsmodus aktiviert wird, werden lediglich die sichtbaren Abmessungen des Teils auf Basis des aktuellen Ansichtswinkels angezeigt. Des Weiteren können in dem automatischen Bemaßungsmodus nur die vorgegebenen Abmessungen (das heißt, die Abmessungen, die für die Biegeoperation erforderlich sind) auf Basis des Status des aktuellen Ansichtswinkels angezeigt werden. Ein manueller Bemaßungsmodus kann auch bereitgestellt werden, um einem Benutzer die selektive Angabe zu ermöglichen, welche Abmessungselemente anzuzeigen sind. In dem manuellen Bemaßungsmodus werden nur diejenigen Abmessungselemente, die durch den Benutzer ausgewählt wurden, auf Basis des aktuellen Ansichtswinkels des Teils angezeigt. In beiden Bemaßungsmodi können die angezeigten Abmessungselemente aus der Fensteranzeige gelöscht oder entfernt werden, wenn das Teil gezoomt oder geschwenkt wird.
23 illustriert ein Beispiel von verschiedenen Abmessungselementen, die in einem automatischen Bemaßungsmodus angezeigt werden können. Die Abmessungselemente, die in dem automatischen Bemaßungsmodus angezeigt werden, bestehen aus den Elementen, die für die Biegeoperation wichtig sind (wie beispielsweise der Flanschlänge, der Biegelinienlänge, dem Biegewinkel und so weiter) sowie aus den nicht irrelevanten Abmessungselementen, wie beispielsweise der Abmessung einer Lochung oder einer Öffnung. Die angezeigten Abmessungselemente können beispielsweise die Breite, die Tiefe und die Höhe des Blechteils sowie die Flanschlängen umfassen. Darüber hinaus können die Biegelinienlänge (L), der Biegewinkel (A), der Innenradius (R) und der Biegeabzug (D) jeder Biegelinie entweder allein oder zusammen in einem Fenster oder in einem Gruppeninformationskästchen angezeigt werden. Wie vorangehend beschrieben, werden lediglich die sichtbaren Abmessungselemente auf Basis des aktuellen Ansichtswinkels angezeigt. Des Weiteren können sämtliche Abmessungen von dem Bildschirm gelöscht oder entfernt werden, wenn der Bediener eine Drehung, ein Zoomen oder ein Schwenken ausführt, um den Ansichtswinkel des Teils zu ändern, und die Abmessungen können nach dem Beenden jeder Operation erneut angezeigt werden. Die Größe und die Ausrichtung der Anzeigeinformationen (einschließlich jeglichen Textes und jeglicher Referenzpfeile) können stets relativ zu der Bildschirmgröße und nicht zu dem aktuellen Zoomverhältnis oder dem Ansichtswinkel festgelegt werden. Um jedoch die Lesbarkeit der Abmessungsinformationen zu verbessern, können die Farbe, der Stil, das Gewicht und/oder die Schriftart der Abmessungsinformationen konfigurierbar sein, um dem Benutzer die Änderung derselbigen zu ermöglichen. Als ein Ergebnis kann ein Bediener oder ein Designer ausschlaggebende Abmessungen in einem Teil durch Auswählen einer bestimmten Farbe, Schriftgröße und so weiter der Abmessungsinformationen hervorheben. Beispielsweise können die Farbe, die Größe oder die Schriftart des Abmessungstextes oder die Farbe, das Liniengewicht oder der Stil einer Abmessungsreferenz, einer Linie oder eines Pfeils hervorgehoben oder selektiv geändert werden, um ausschlaggebende Abmessungen in dem Teil anzuzeigen. Einem Bediener kann es darüber hinaus möglich sein, die Fensterinformationskästchen zu färben, zu füllen oder zu gestalten, oder bestimmte Biegelinien zu färben, um andere wichtige Abmessungen in dem Teil ebenfalls hervorzuheben.
Verschiedene Vorgänge und Operationen können zum Implementieren der Bemaßungsfunktion der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Darüber hinaus kann, wie vo rangehend beschrieben, die Biegemodell-Anzeige mit einer Sichtbarkeits-Funktion bereitgestellt werden, die Sichtbarkeits-Informationen für die Bemaßungsfunktion der Erfindung bereitstellen kann. Diese Funktionen und Merkmale können unter Verwendung von Software an beispielsweise dem Servermodul 32 und/oder an jedem der Stationsmodule, die sich in der gesamten Einrichtung befinden, implementiert werden. Der exemplarische Code wird in den Anhängen F–I bereitgestellt, um die automatische Bemaßungsfunktion der Erfindung zu implementieren. Darüber hinaus ist der Beispielcode für die Sichtbarkeits-Funktion der Biegemodell-Anzeige in dem Anhang J zu finden. Die Codes in diesen Anhängen sind in der Programmiersprache C++ geschrieben und beinhalten Anmerkungen, um das Verständnis des logischen Programmflusses der Vorgänge und Operationen zu erleichtern.
Der logische Programmfluss der Bemaßungsfunktion der Erfindung kann im Allgemeinen in drei Phasen kategorisiert werden. Während der ersten Phase wird auf die Biegemodellgeometrie- und die Topologiedaten für das Teil von der Datenbank 30 zugegriffen, und diese werden verwendet, um alle Abmessungen des Teils sowie alle möglichen Weisen, auf denen die Abmessungen angezeigt werden können, zu berechnen. Für jede Biegelinie und Fläche des Teils werden sämtliche der Extrempunkte, an denen die Daten angezeigt werden können, berechnet, und es werden sämtliche Wege in Bezug auf diese Punkte berechnet, auf denen die Abmessungslinien und Pfeile angezeigt werden können. Bestimmte Heuristiken können angewendet werden, wenn bestimmt wird, wo die Abmessungsdaten und anderen Informationen angezeigt werden können. Beispielsweise kann in der Regel bestimmt werden, dass sämtliche Informationen lediglich außerhalb des Teils angezeigt werden können. Eine Heuristik wie diese kann angewendet werden, um dem Benutzer eine sinnvollere und weniger überfüllte Anzeige von Informationen bereitzustellen.
Die erste oben beschriebene Phase kann ausgeführt werden, wenn die Bemaßungsfunktion der Erfindung durch einen Bediener aktiviert wird. Alternativ dazu können die Berechnungen der ersten Phase nur einmal durchgeführt werden, wenn das Teil anfänglich durch den Benutzer angesehen wird. In einem solchen Fall können die berechneten Daten in einem Speicher zur nachfolgenden Verwendung gespeichert werden sowie modifiziert werden, wenn die Abmessungen oder anderen geometrischen Daten des Teils durch den Benutzer modifiziert oder geändert werden. Darüber hinaus können sämtliche Berechnungen der ersten Phase relativ zu der Geometrie des Teils und nicht zu dem Ansichtsbildschirm durchgeführt werden, so dass die Daten immer unabhängig von der aktuelle Ansicht oder davon, ob die Ansicht geändert wird, wiederverwendet werden können.
Eine zweite Phase der automatischen Bemaßungsfunktion der Erfindung kann immer dann durchgeführt werden, wenn die Ansicht des Teils aktualisiert wird. Das Hauptziel der zweiten Phase ist das Filtern der während der ersten Phase entwickelten Daten basierend darauf, welche Elemente des Teils in der geänderten Ansicht sichtbar sind. Während der zweiten Phase werden alle nicht in der aktuellen Ansicht sichtbaren Daten herausgefiltert, so dass lediglich die in der ersten Phase berechneten Daten, die derzeit sichtbar sind, übrigbleiben. Anschließend kann ein Funktionsaufruf an die Biegemodell-Anzeige durchgeführt werden, um zu bestimmen, welche Punkte oder Abschnitte des Teils derzeit sichtbar sind. Wie vorangehend beschrieben, kann die Biegemodell-Anzeige eine Sichtbarkeits-Funktion umfassen, die Informationen über die sichtbaren Abschnitte des Teils auf Basis der gegenwärtig angezeigten Ansicht verwaltet und bereitstellt. Auf Basis der Ausrichtung des Teils kann die Biegemodell-Anzeige bestimmen, welche Flächen und Biegelinien des Teils (sowie welche Kanten oder Abschnitte solcher Flächen und Biegelinien) auf dem Bildschirm sichtbar sind und welche verborgen sind.
Wie vorangehend beschrieben, wird der Beispielcode zum Implementieren der Sichtbarkeits-Funktion der Biegemodell-Anzeige in dem Anhang J bereitgestellt. Um zu bestimmen, welche Punkte oder Abschnitte des Teils sichtbar sind, kann die Biegemodell-Anzeige die aktuelle Ausrichtung der Ansicht des Teils sowie das aktuelle Zoomverhältnis oder die aktuelle Zoomansicht des wiedergegebenen Teils bestimmen und beibehalten. Die Biegemodell-Anzeige kann herkömmliche perspektivische Projektionsverfahren verwenden (siehe beispielsweise Kapitel 12 von MORTENSEN), um die aktuelle Ausrichtung der Ansicht zu bestimmen und beizubehalten. Bei der Bestimmung der Sichtbarkeit eines Punktes auf dem Teil kann die Sichtbarkeits-Funktion zunächst die Weltkoordinaten (das heißt, die Koordinaten, an denen das Teil dargestellt wird) des Punktes erhalten. Anschließend werden die Bildschirmkoordinaten (das heißt, die Pixelpositionen auf dem Bildschirm) entsprechend den Weltkoordinaten für diesen Punkt auf Basis der aktuellen Ausrichtung der Ansicht sowie der Zoomansicht oder dem Zoomverhältnis bestimmt. Im Anschluss daran wird auf Basis der Bildschirmkoordinaten bestimmt, ob sich ein Element oder ein Abschnitt des Teils vor dem Punkt des Interesses aus der Bildschirmperspektive befindet. Das Verborgensein eines Punktes auf dem Teil kann basierend darauf bestimmt werden, ob ein anderes Elemente oder ein anderer Abschnitt des Teils demselben Bildschirmpunkt wie der Punkt des Interesses zugewiesen ist. Es kann ein Funktionsaufruf an ein Grafikpaket oder eine Grafikbibliothek (wie beispielsweise OpenGL oder RenderWare) durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob mehr als ein Punkt des Teils demselben Bildschirmpunkt zugewiesen ist. Wenn etwas demselben Bildschirmpunkt zugewiesen ist, dann kann auf Basis der jeweiligen Z-Zwischenspeicher-Tiefen der Punkte bestimmt werden, ob der Punkt des Teils dahinter ist. Die Z-Zwischenspeicher-Tiefe wird durch Grafikpakete, wie beispielsweise OpenGL und RenderWare, verwendet, um den Abstand zu jedem Punkt von dem Ansichtspunkt oder der Kameraposition zu bestimmen. Die Z-Tiefe kann durch das Durchführen eines Funktionsaufrufes an das Grafikpaket bestimmt werden, das die Punkte des Teils, die von Interesse sind, aufweist.
Der vorangehend beschriebene Vorgang der Sichtbarkeits-Funktion der Biegemodell-Anzeige kann immer dann ausgeführt werden, wenn die Biegemodell-Anzeige eine Aufforderung von der automatischen Bemaßungsfunktion der Erfindung erhält. Solche Vorgänge können demzufolge durchgeführt werden, wenn die aktuelle Ansicht des wiedergegebenen Teils durch den Bediener modifiziert oder geändert wird. Wie vorangehend beschrieben, kann die Biegemodell-Anzeige den Status der Ausrichtung der aktuellen Ansicht und das Zoomverhältnis beibehalten und aktualisieren, wenn eine Änderung an der Ausrichtung des angezeigten Bildes vorgenommen wird, um die Sichtbarkeits-Informationen, wenn erforderlich, genau bereitzustellen.
Nach dem Bestimmen, welche Daten sichtbar sind, kann die automatische Bemaßungsfunktion (beispielsweise auf Basis der Berechnungen aus der ersten Phase) jeden möglichen Weg und jede möglichen Positionen bestimmen, auf dem oder an denen die Abmessungsdaten und andere Informationen angezeigt werden können. Eine Reihe von Heuristiken kann angewendet werden, um den bestmöglichen Weg von den verfügbaren Wegen der Anzeige der Daten zu bestimmen, auf dem die Daten angezeigt werden können. Eine erste Heuristik kann beispielsweise erfordern, dass der Bereich des Bildschirms, der näher an dem Ansichtspunkt des Betrachters ist, bevorzugt wird. Eine zweite Heuristik kann definieren, dass die Daten in einem Bereich anzuzeigen sind, der nä her zu dem Bereich ist, in dem der Abstand zwischen den möglichen Punkten, die die Abmessungen definieren, am geringsten ist. Weitere Heuristiken können ebenfalls auf Basis der relativen Position der anderen Abmessungsdaten und auf Basis von anderen Informationen angewendet werden, um ein Überlappen und das Vollstopfen des Bildschirms zu verhindern.
Nach dem Bestimmen der sichtbaren Abschnitte des Teils sowie der besten Bereiche zum Anzeigen der Informationen für die sichtbaren Bereiche kann eine dritte Phase der automatischen Bemaßungsfunktion ausgeführt werden, um die verschiedenen Informationen auf den Anzeigebildschirm zu zeichnen. Beispielsweise können auf Basis der Auswahl der Bereiche, die die Informationen anzeigen sollen, die Abmessungsinformationen auf dem Bildschirm für jede der sichtbaren Abmessungen des Teils angezeigt werden. Darüber hinaus können ausgehend davon, welche Biegelinien sichtbar sind, Biegelinieninformationen ebenfalls in Informationskästchen (wie beispielsweise dem in 23 dargestellten) in Bereichen des Bildschirms angezeigt werden, die andere Teilinformationen nicht überlappen. Die Abmessungen des Teils, wie die Breite, die Höhe und die Tiefe des Teils, können ebenfalls auf dem Bildschirm an einer vorgegebenen Position (beispielsweise an der unteren rechten Seite des Teils) oder an einer Position, die diesem Teil am nächsten ist und die andere Informationen nicht überlappt oder blockiert, angezeigt werden.
Die 24–27 illustrieren verschiedene Verfahren und Definitionen, die verwendet werden können, wenn die Abmessungselemente in dem Bemaßungsmodus angezeigt werden. Die 24A, 24B und 24C illustrieren insbesondere die Art und Weise, auf die die Flanschlänge für mehrere verschiedene Typen definiert werden kann. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Flanschlänge als der fernste Punkt auf dem Flansch von jeder Biegelinie definiert werden. Wenn der fernste Punkt des Flansches nicht an der längsten Kante des Flansches vorhanden ist, der parallel zu der Biegelinie ist, kann die Abmessung des längsten Flansches hinzugefügt und in dem Bemaßungsmodus angezeigt werden. Als nicht einschränkende Beispiele illustrieren die 25A und 25B das Hinzufügen einer zusätzlichen Flanschlänge für zwei verschiedene Typen von Teilen.
Wenn die Dicke eines Teils angezeigt wird, kann die Flanschlänge als eine Außenfläche zu der Außenabmessung angezeigt werden. Die 26A, 26B und 26C illustrieren die Art und Weise, auf die die Flanschlänge für verschiedene Teile, die mit Dicke angezeigt werden, angegeben werden kann. Darüber hinaus kann für Teile mit einer Spitz-Winkelbiegung die Flanschlänge auf vielen verschiedenen Wegen angegeben werden. Wie beispielsweise in 27A gezeigt ist, kann die Flanschlänge auf Basis einer Tangentenabmessungsdefinition angezeigt werden, bei der die Flanschlänge von einer Tangentenlinie gemessen wird, die sich von der Spitz-Winkelbiegung erstreckt. Alternativ dazu kann ein Schnittpunkt-Abmessungsverfahren verwendet werden, wie beispielsweise das in 27B dargestellte, um die Flanschlänge auf Basis eines Punktes anzugeben, der durch den Schnittpunkt von zwei Linien definiert wird, die sich von beiden Seiten des spitzen Biegewinkels erstrecken. Einem Bediener kann es möglich sein, zwischen dem Tangentenabmessungs- oder den Schnittpunktabmessungsverfahren zu Anzeigen der Flanschlänge zu wählen, und/oder ein bestimmtes Abmessungsverfahren (beispielsweise das Tangentenabmessungsverfahren) kann als eine Standardeinstellung bereitgestellt werden.
Um die Entwicklung der Biegecodeabfolge zu vereinfachen, kann eine grafische Benutzerschnittstelle mit verschiedenen Anzeigefunktionen bereitgestellt werden, um die Entwicklung des Biegeplans durch den Benutzer zu unterstützen. Die 28–32 illustrieren die verschiedenen Vorgänge und Operationen, die durchgeführt werden können, um die Biegecodeabfolge in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer grafischen Benutzerschnittstelle zu entwickeln.
Normalerweise werden die Ausgangs-Biegemodelldaten und andere Auftragsinformationen von einem Designprogrammierer durch die Eingabe von wichtigen geometrischen Daten sowie von Herstellungsdaten an dem Servermodul 32 entwickelt. Die sich ergebende Biegemodelldatei kann anschließend in der Datenbank 30 gespeichert werden. Bevor das Blechteil hergestellt werden kann, ist es erforderlich, dass ein Biegestations-Bediener eine Biegeabfolge zum Ausführen der erforderlichen Biegeoperationen entwickelt. Der Biegestations-Bediener muss auch darüber entscheiden, welcher Typ von Werkzeug erforderlich ist und das Werkzeugausrüstungs-Setup für die Biegemaschine definieren. Dieser Vorgang des Entwickelns eines Biegeplans kann durch die Verwen dung einer grafischen Benutzerschnittstelle und die verschiedenen Lehren der vorliegenden Erfindung unterstützt werden und dadurch effizienter gestaltet werden.
Um einen Biegeplan zu entwickeln, kann der Biegestations-Bediener an beispielsweise an der Biegestation 18 auf das Biegemodell und andere Auftragsinformationen in der Datenbank 30 zugreifen und diese herunterladen. Das Biegemodell für das relevante Teil kann über das Kommunikationsnetzwerk 26 auf das Stationsmodul in dem Fertigungsbereich an der Biegestation 18 geladen oder importiert werden. Dies wird im Allgemeinen in Schritt S.220 in 28 gezeigt. Anschließend kann der Biegestations-Bediener die Form und die Abmessungen des Teils unter Verwendung der Biegemodell-Anzeige prüfen. An dieser Stelle muss der Biegestations-Bediener die verschiedenen 2-D- und 3-D-Ansichten des Teils auf dem Anzeigebildschirm an der Biegestation selektiv zoomen und verschieben. Durch Aktivieren der automatischen Bemaßungsfunktion der vorliegenden Erfindung kann der Biegestations-Bediener auch die wichtigen Biegeabmessungen des Teils zum Ausführen der Biegeoperationen ansehen.
Wenn der Bediener die Form und die Abmessungen des Teils verstanden hat, kann der Biegestations-Bediener damit beginnen, den Biegeplan durch Auswählen und Anzeigen eines Biegeabfolge-Eingabefensters in Schritt S.228 entwickeln. Das Biegeabfolge-Eingabefenster kann eine grafische Benutzerschnittstelle bereitstellen, um einen Biegestations-Bediener beim Erstellen, Modifizieren und Löschen einer Biegeabfolge zu unterstützen, und kann darüber hinaus dem Bediener ermöglichen, Herstellungsparameter (wie beispielsweise die Sattelposition, die Werkzeugausrüstung, NC-Daten und so weiter) für jeden Schritt in der Biegeabfolge zu spezifizieren und einzugeben. Das Biegeabfolge-Eingabefenster kann ein 2-D-Flachansichts-Bild des auf einem Abschnitt des Bildschirms angezeigten Teils enthalten (zum Beispiel in der Mitte des Bildschirms oder in Richtung der linken Seite des Bildschirms). Das 2-D-Flachansichts-Bild kann verschiedene Merkmale des entfalteten Teils, einschließlich Flansche, Löcher und Öffnungen des Teils, enthalten. Wenn der Biegestations-Bediener die Biegelinien und die Biegeabfolge für jede Biegelinie auswählt und angibt, kann ein kompaktes 2-D- oder 3-D-Bild der Zwischen-Form des Teils in jedem Biegeschritt erscheinen und auf einem Abschnitt des Bildschirms, wie beispielsweise auf der rechten Seite des Bildschirms, wie zum Beispiel in 29A dargestellt, bereitgestellt werden. Die Bilder der Zwischen-Formen der Teils können in einer Abfolge angezeigt werden, die der eingegebenen Biegeabfolge ent spricht, und sie können gleichzeitig mit dem 2-D-Flachansichts-Bild des Teils auf dem Bildschirm (wie beispielsweise in 29A dargestellt) oder einzeln auf einer anderen Bildschirmanzeige angezeigt werden.
Darüber hinaus kann, wenn jede Biegelinie ausgewählt wird, die Biegelinie hervorgehoben werden, und eine Biegeabfolgezahl sowie eine Einfügerichtung (beispielsweise durch einen Pfeil dargestellt) kann auf der oder in der Nähe der Biegelinie, wie beispielsweise in 29B dargestellt, angezeigt werden. Die Biegeabfolgezahl für jede Biegelinie kann automatisch auf Basis der Abfolge, in der sie ausgewählt wurde, automatisch eingestellt werden, oder die Biegeabfolgezahl kann manuell durch einen Bediener eingegeben werden, nachdem jede Biegelinie ausgewählt wurde. Weitere Herstellungsinformationen in Bezug auf die Biegelinie, wie beispielsweise der Biegewinkel, die Biegelänge und die Sattelposition, können ebenfalls eingegeben und/oder auf dem Bildschirm angezeigt werden, wenn jede Biegelinie ausgewählt oder hervorgehoben wird, wie dies beispielsweise in der 29D und 29E dargestellt ist. Wie dies in den 29D und 29E dargestellt ist, können Dialog- oder Informationskästchen auf dem Bildschirm angezeigt werden, um dem Biegestations-Bediener die Auswahl, die Eingabe oder das Modifizieren der Herstellungsinformationen und anderer Parameter in Bezug auf jede Biegelinie zu ermöglichen. Das Dialog- oder Informationskästchen kann einem Biegestations-Bediener des Weiteren ermöglichen, eine Biegelinie hervorzuheben oder auszuwählen, und es können Schnellfunktionstasten oder Schnellschalttasten in dem Biegeabfolge-Eingabefenster angezeigt werden, um dem Biegestations-Bediener zu ermöglichen, Werkzeugausrüstung auszuwählen oder einzugeben und NC-Daten zu modifizieren. Der Biegestations-Bediener kann beispielsweise eine Werkzeug-Funktionstaste auswählen, um von einem Biegeabfolge-Eingabefenster zu einem Werkzeug-Eingabe-Anzeigebildschirm zu wechseln oder um Bildschirme anzuzeigen, auf denen Werkzeugsausrüstungs-Informationen eingegeben werden können. Eine NC-Funktions-Steuertaste (wie beispielsweise NC9 Ex) kann ebenfalls bereitgestellt sein, um einem Bediener das Ansehen und/oder Modifizieren von NC-Daten in Bezug auf die auszuführenden Biegeoperationen zu ermöglichen.
Darüber hinaus können, wie in 29D und in 29E dargestellt, auch weitere Funktionstasten und -Steuerungen in Bezug auf das Definieren und/oder Modifizieren der Biegelinien sowie der dazugehörigen Herstellungsinformationen bereitgestellt wer den. Beispielsweise kann eine Schaltfläche Zoom All (alles Zoomen) bereitgestellt sein, um das 2-D-Flachansichts-Bild heran zu zoomen oder weg zu zoomen; eine Taste Backgauge (Sattel) kann bereitgestellt sein, um eine Position für den Sattel auszuwählen oder festzulegen; und eine Steuertaste Group (Gruppieren) und Ungroup (Entgruppieren) kann angezeigt werden, um die Biegelinien, die zusammen zu biegen sind, zuzulassen oder zu steuern; sowie eine Steuertaste (beispielsweise Ama Bend) kann bereitgestellt sein, um spezielle Biegeoperationen zu definieren. Es können auch weitere Funktionstasten angezeigt werden, um dem Biegestations-Bediener die Auswahl, das Modifizieren und/oder das Löschen der Biegeabfolge (beispielsweise Remove (Entfernen), Clear Fwd, Clear Alle (Alles löschen), OK, Cancel (Abbrechen)) zu ermöglichen. Mit dem Biegeabfolge-Eingabefenster kann der Biegestations-Bediener die Biegeabfolge und die verschiedenen Herstellungsinformationen effizient betrachten und modifizieren.
Darüber hinaus können in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung Querschnittansichten des Teils und/oder eine Biegesimulation des Teils auf dem Bildschirm für jeden Biegeschritt in der Biegeabfolge (siehe beispielsweise 29E) angezeigt werden. Die Querschnittsansichten und Biegesimulationen können selektiv auf dem Bildschirm angezeigt werden oder angezeigt werden, wenn jede Biegelinie durch einen Biegestations-Bediener ausgewählt wird. Die Querschnittsansichten und Biegesimulationen können Darstellungen von beispielsweise den oberen und unteren Biegewerkzeugen umfassen (wie beispielsweise der Stanze und dem Gesenk) und/oder eine Sattelposition oder -einstellung, und sie können gleichzeitig mit dem 2-D-Flachzeichnungs-Bild des Teils auf dem Bildschirm angezeigt werden oder separat auf einer anderen Bildschirmanzeige angezeigt werden. Die Sattelposition kann automatisch auf Basis der Topologie des Teils bestimmt werden oder durch die Bediener festgelegt beziehungsweise modifiziert werden. Wenn die Werkzeugsausrüstungs-Informationen nicht durch den Biegestations-Bediener eingegeben oder festgelegt worden sind, können die Querschnittsansicht und/oder die Biegesimulation nicht auf dem Bildschirm angezeigt werden, oder es können nur die Darstellungen der Zwischen-Teil-Form und eine berechnete oder definierte Sattelposition angezeigt werden. Die Biegesimulationen können eine angezeigte Simulation eines erforderlichen Umdrehens des Teils, des Bearbeitens und Ausrichtens des Teils, und/oder des Biegens des Teils, das an jeder Biegelinie durchgeführt wird, umfassen. Es ist darüber hinaus möglich, mit einem 2-D- Flachansichts-Bild des Teils auf dem Bildschirm gleichzeitig eine Querschnittsansicht des Teils vor dem Biegeschritt und eine Querschnittsansicht des Teils nach der Durchführung des Biegeschrittes anzuzeigen (siehe beispielsweise 29E). Diese Querschnittsansichten können an der rechten Seite des Bildschirms angeordnet sein und können Darstellungen der oberen und unteren Biegewerkzeuge sowie des Sattels für jeden Biegeschritt in der Biegeabfolge umfassen. Darüber hinaus können Zoom-Steuer- und Funktionstasten (Zoomln und ZoomOut) angezeigt werden, um einem Bediener das Steuern des Zoomverhältnisses oder der Zoomansicht in Bezug auf die Querschnittsansichten vor dem Biegen und die Querschnittsansichten nach dem Biegen zu ermöglichen. Verfahren und Vorgänge, die denen in der geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 7-121418 (veröffentlicht am 25. Dezember 1995 im Namen von NIWA et al.) und der in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 1-309728 (veröffentlicht am 14. Dezember 1989 im Namen von NAGASAWA et al.) offenbarten ähnlich sind, wobei deren Offenbarungen durch ausdrücklichen Verweis in ihrer Gesamtheit einen Bestandteil der vorliegenden Beschreibung bilden, können verwendet werden, um Querschnittsansichten und Biegesimulationen des Teils anzuzeigen.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung kann ebenfalls Software oder programmierte Logik bereitgestellt werden, um die Einfügerichtung für die Biegung durch Berechnen der kürzeren oder kleineren Seite des Teils relativ zu der ausgewählten Biegelinie automatisch zu bestimmen. Auf Basis eines Merkmals der Erfindung kann jede Biegelinie verwendet werden, um das Teil in zwei Seiten zu teilen. Die Einfügerichtung kann für jede Biegelinie basierend auf der Seite des Teils bestimmt werden, das eine geringere oder kürzere Länge hat (wie beispielsweise die Abmessung der Seite, die senkrecht zu der Biegelinie ist) sowie basierend auf der Seite, die einen kleineren Gesamtbereich aufweist. Wenn eine Bediener nicht mit der ausgewählten Einfügerichtung zufrieden ist, kann der Bediener die Einfügerichtung, wie in 29C dargestellt, umdrehen. Der Bediener kann die Einfügerichtung beispielsweise durch das Klicken auf eine Auswahl-Taste der Maus oder der Tastatur ändern oder umdrehen, wenn die Biegelinie hervorgehoben ist. Die Informationen bezüglich der Einfügerichtung können einen Pfeil und/oder Text beinhalten, um die Einfügerichtung des durch die Biegelinie definierten Flansches anzugeben, um das Teil mit einer Biegevorrichtung oder einer Biegemaschine zu biegen. Die Informationen bezüglich der Einfügerichtung können auf oder in der Nähe der Biegelinie (siehe beispielsweise in den 29B und 29C) bezie hungsweise auf oder in der Nähe des Endes des zugehörigen Flansches (siehe beispielsweise 29D) angezeigt werden. Darüber hinaus können die Informationen bezüglich der Einfügerichtung angezeigt werden, wenn jede Biegelinie ausgewählt wird, oder sie können auf Basis der von einer Joystickeinrichtung, einer Mauseinrichtung oder einer Tastatureinrichtung empfangenen Eingabe selektiv angezeigt werden.
Auf diese Weise kann der Biegestations-Bediener durch die Verwendung einer grafischen Benutzerschnittstelle die verschiedenen Zwischen-Formen sowie die Form des endgültigen Teils auf Basis der durch den Bediener eingegebenen Biegeabfolge sehen. Auch in diesem Fall kann der Bediener mit Hilfe der entsprechenden Eingabeeinrichtungen, wie beispielsweise einer Joystickschnittstelle, einer Mausschnittstelle und/oder einer Tastaturschnittstelle Daten eingeben und Daten auf dem Bildschirm auswählen. Wenn der Biegestations-Bediener mit der vorgeschlagenen Biegeabfolge nicht zufrieden ist, kann er die Biegeabfolge vor dem endgültigen Festlegen des Biegeplans, wie in Schritt S.232 im Allgemeinen dargestellt ist, bearbeiten. Das Bearbeiten der Biegeabfolge kann mit Hilfe einer Vielzahl von Verfahren ausgeführt werden. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung kann eine Bearbeitungsfunktion Drag and Drop bereitgestellt sein, die dem Biegestations-Bediener das Modifizieren und Bearbeiten der Biegeabfolge erleichtert. Wie in 30 dargestellt ist, kann der Bediener eine ausgewählte Biegeabfolge bearbeiten, indem er einfach eines der Piktogramme oder eine der Anzeigen in der Form des Zwischen-Teils, die auf der linken oder rechten Seite des Bildschirms angeordnet sind, greift, bis an die gewünschte Position in der Abfolge zieht und dort loslässt. Danach werden auf Basis der Modifizierungen des Biegestations-Bedieners an der Biegeabfolge die verschiedenen auf dem Bildschirm angezeigten Zwischen-Teil-Formen modifiziert, um die Zwischen-Biege-Phasen entsprechend der überarbeiteten Biegeabfolge anzugeben. Darüber hinaus können die Biegeabfolge-Zahlen auf dem 2-D-Flachansichts-Bild auf Basis der Drag-arid-Drop-Bearbeitung der Biegeabfolge durch den Biegestations-Bediener überarbeitet werden.
Nachdem die Biegeabfolge bestimmt wurde, entscheidet der Bediener darüber, welche Art von Werkzeugsausrüstung verwendet werden sollte, indem er, wie in Schritt S.236 gezeigt, Werkzeuge aus der Bibliothek von Werkzeugausrüstungs-Daten auswählt. Die sachdienlichen Werkzeugausrüstungs-Informationen können dem Biegestations-Bediener in dem Fertigungsbereich angezeigt werden und Anzeigemenüs können be reitgestellt werden, um dem Biegestations-Bediener grafische Unterstützung bei der Auswahl der Werkzeugsausrüstung aus der Bibliothek zu geben. Wenn ein bestimmtes Werkzeug aus der Bibliothek ausgewählt wurde, können die sachdienlichen Daten in Bezug auf das Werkzeug auf dem Bildschirm angezeigt werden. 31 illustriert ein Beispiel von verschiedenen Anzeigemenüs und Datentabellen, die dem Biegestations-Bediener zum manuellen Auswählen der Werkzeuge grafisch angezeigt werden können. In dem Beispiel von 31 werden fortlaufende Anzeigemenüs oder Bildschirmanzeigen grafisch angezeigt, um den Biegestations-Bediener bei der Auswahl eines bestimmen Werkzeuges aus der Werkzeug-Bibliothek zu unterstützen. Die nacheinander angezeigten Bildschirmanzeigen können gleichzeitig auf der Anzeigeeinrichtung (beispielsweise in überlappender oder kaskadenartiger Form) angezeigt werden, oder sie können einzeln angezeigt werden, wobei der Bildschirm gelöscht wird, bevor eine nachfolgende Bildschirmanzeige angezeigt wird. Wenn ein bestimmtes Werkzeug ausgewählt wurde, können die bestimmten Daten für dieses Werkzeug in einer Tabelle bereitgestellt und dem Biegestations-Bediener angezeigt werden. Die Daten in der Werkzeugausrüstungs-Tabelle können während einem Ausgangs-Setup-Vorgang der Software vordefiniert und gespeichert (beispielsweise in einer Datenbank 30) werden.
Die Funktion des manuellen Auswählens des Werkzeugs der vorliegenden Erfindung kann einem Benutzer das Auswählen eines Werkzeug-Typs sowie der Form des Werkzeugs in jedem Typ ermöglichen. Beispielsweise können verschiedene Werkzeug-Typen ausgewählt werden, wie beispielsweise eine Stanze, ein Gesenk, ein Gesenkhalter und eine Gesenkschiene. Jeder Typ kann viele Formen umfassen, und für jede Form kann es viele Werkzeuge mit verschiedenen Größen und Abmessungen geben. Um ein Werkzeug auszuwählen, wählt ein Benutzer zunächst einen Werkzeug-Typ aus, indem er ein Piktogramm aus den in 31 angezeigten Werkzeug-Typ-Piktogrammen auswählt. Anschließend wird dem Benutzer ein Menü mit verschiedenen Formen bereitgestellt, die für das ausgewählte Werkzeug zur Verfügung stehen. Nach dem Analysieren der Werkzeug-Formen kann der Benutzer eines der Form-Piktogramme aus den angezeigten Form-Piktogrammen für das ausgewählte Werkzeug auswählen (in 31 wurde beispielsweise eine Stanze in Form eines Gänsehalses ausgewählt). Abschließend kann der Benutzer die geeignete Größe und Abmessung für die ausgewählte Werkzeug-Form auswählen. Wie des Weiteren in 31 dargestellt ist, kann dem Benutzer eine Tabelle angezeigt werden, die die unterschiedlichen Größen und Abmes sungen der für die ausgewählte Werkzeug-Form verfügbaren Werkzeuge angibt. Durch das Auswählen eines Elementes aus der Tabelle kann das ausgewählte Werkzeug als ein Piktogramm angezeigt werden, um das exemplarische Werkzeug-Typ-Piktogramm zu ersetzen und die Auswahl des Werkzeugs zu bestätigen.
In Schritt S.240 kann der Biegestations-Bediener anschließend die verschiedenen Werkzeugphasen mit Hilfe einer grafischen Schnittstelle in der Abkantmaschine einrichten. 32 illustriert ein exemplarisches Werkzeug-Setup-Fenster, das dem Biegestations-Bediener angezeigt werden kann, um die Definition des zu verwendenden Werkzeug-Setups in dem Biegeplan zu erleichtern. Verschiedene Stanzen-, Gesenk- und Schienendaten können in dem Werkzeug-Setup-Fenster angezeigt werden, wie dies beispielsweise in 32 dargestellt ist. Die Werkzeug- und Gesenkinformationen für das Blechteil können durch den Bediener eingegeben werden. Ein Joystick kann an dem Stationsmodul des Biegestations-Bedieners bereitgestellt sein, um dem Benutzer die Angabe der Werkzeugausrüstungs-Position und die Auswahl der Werkzeuge und Gesenke aus einer Liste von verfügbaren Werkzeugen und Gesenken zu ermöglichen. In dem Werkzeug-Setup-Fenster kann an der linken Seite des Bildschirms das Profil des aktuellen Werkzeug-Setups angezeigt werden, und an der rechten Seite des Bildschirms kann die Position des aktuellen Setups in der Abkantpresse angezeigt werden. Die aktuelle Setup-Position kann, wie in 32 dargestellt, hervorgehoben oder schattiert werden.
Wenn der Biegestations-Bediener schließlich mit der Biegeabfolge zufrieden ist, können die Biegeplan-Informationen, die die Werkzeugausrüstungs- und Biegeabfolge-Informationen einschließen, mit dem Biegemodell in der Datenbank 30 gespeichert werden, wie dies im Allgemeinen in Schritt S.242 in 28 dargestellt ist. Anschließend kann die tatsächliche Prüfung der Biegeabfolge mit der Abkantpresse durchgeführt werden, um die durch den Biegestations-Bediener ausgewählte Biegeabfolge zu verifizieren. Wenn erforderlich, können weitere Modifizierungen an den Werkzeugsausrüstungs-Definitionen oder der Biegeabfolge durch den Bediener oder dem Designer an dem Servermodul durchgeführt werden.
Verschiedene weitere Merkmale der Erfindung können bereitgestellt werden, um den Biegestations-Bediener bei der Entwicklung des Biegeplans zu unterstützen. Beispiels weise kann in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Werkzeugsausrüstungs-Experte bereitgestellt werden, um dem Biegestations-Bediener automatisch vorgeschlagene Werkzeugsausrüstung und Biegeabfolgen auf Basis der Teil-Geometrie und weiterer in dem Biegemodell gespeicherter Informationen anzuzeigen. Die Vorschläge von dem Werkzeugsausrüstungs-Experten können durch den Biegestations-Bediener nach dem Analysieren derselbigen befolgt oder überarbeitet werden. Darüber hinaus kann ein komplexeres Werkzeugsausrüstungs-Experten-System bereitgestellt werden, um Werkzeugsausrüstungs-Vorschläge und Biegeabfolge-Vorschläge für komplexere Operationen auf Basis der Geometrie des Teils in der Biegedatei und einer Profilanalyse der Werkzeugsausrüstung zu machen, um auf potenzielle Kollisionen und Störungen zu prüfen. Derartige Expertensysteme können entweder bei manuellen oder roboterunterstützten Biegemaschinen verwendet oder implementiert werden. Die vorliegende Erfindung kann, als nicht einschränkendes Beispiel, mit den Merkmalen und Lehren, die in der anhängigen US-Patentanmeldung Seriennr. 08/386.369 , mit dem Titel „Intelligent System for Generating and Executing a Sheet Metal Gending Plan.", in Namen von David A. BOURNE et al., und in der US-Patentanmeldung Seriennr. 08/338.115 mit dem Titel „Method for Planning/Controlling Robot Motion", im Namen von David A. BOURNE et al., offenbart sind, implementiert werden, wobei deren Offenbarungen durch ausdrücklichen Verweis in ihrer Gesamtheit einen Bestandteil der vorliegenden Beschreibung bilden.
Wie vorangehend beschrieben ist, können eine grafische Benutzerschnittstelle und verschiedene Funktionen bereitgestellt werden, um dem Biegestations-Bediener die Entwicklung des Biegeplans für ein Blechteil zu erleichtern. In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können ebenfalls weitere Funktionen bereitgestellt werden, um bei dem Entwerfen und Herstellen des Teils zu unterstützen. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, können verschiedene Multimedia-Funktionen in die vorliegende Erfindung implementiert werden, wie beispielsweise das Speichern von Audio- und visuellen Daten, um dem Biegestations-Bediener zusätzliche Unterstützung bei der Entwicklung des Biegeplans oder bei dem Ausführen einer Biegeabfolge bereitzustellen. Darüber hinaus kann eine Kollisionsprüf-Funktion bereitgestellt werden, die automatisch nach potenziellen Störungen und Kollisionen zwischen den Werkzeugen und den Teilen in jeder der Zwischen-Biege-Stufen prüft. Diese Kollisionsprüf-Funktion kann bereitgestellt werden, um die mühselige und zeitaufwendige ma nuelle Prüfung der Werkzeug-Profile sowie der Abstände in dem Teil abzulösen, die normalerweise von den Biegestations-Bedienern bei der Entwicklung eines Biegeplans durchgeführt wird. Diese und weitere Funktionen werden im Folgenden in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung kann ein Verfahren zum Speichern von Audio- und Video-Informationen zusammen mit den Biegemodelldaten bereitgestellt werden. Es können verschiedene Audio- und Video-Befehle in dem Fertigungsbereich aufgezeichnet werden, um spezielle Anweisungen in Bezug auf beispielsweise das Bearbeiten und Biegen des Blechteils bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann an jedem der Stationsmodule der verschiedenen Stationen 10, 12, 14...20 eine CCD-Kamera oder eine Digitalkamera zusammen mit einem Audio-Mikrofon bereitgestellt sein. Weitere Ausrüstungsgegenstände, wie beispielsweise eine Video-Kamera mit einem Audio-Mikrofon, können an den Stationsmodulen vorhanden sein, um dem Bediener oder dem Benutzer das Aufzeichnen von Audio- und Video-Informationen zu ermöglichen. Die verschiedenen Aufzeichnungsvorrichtungen können mit dem Stationsmodul-Computer in dem Fertigungsbereich verbunden sein. Als nicht einschränkendes Beispiel kann eine Intel PROSHARE-Personalkonferenz-CCD-Kamera (erhältlich von Intel Corporation) zum Aufzeichnen von Audio- und Video-Informationen verwendet werden. Andere im Handel erhältliche CCD-Kameras oder Digitalkameras können ebenfalls zum Aufzeichnen derartiger Informationen verwendet werden.
Ein Benutzer kann auf die verschiedenen Audio- und Video-Informationen, die zusammen mit dem Biegemodell gespeichert sind, in Übereinstimmung mit verschiedenen Verfahren und Vorgängen zugreifen und diese abrufen. Es können beispielsweise Menüoptionen durch das Stationsmodul angezeigt werden, um das Wiedergeben der gespeicherten Audio- und Video-Informationen zu ermöglichen. Darüber hinaus kann dem Benutzer in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit gegeben werden, die gespeicherten Audio- und Video-Informationen mit den verschiedenen Anzeigebildschirmen und Ansichten des Teils zu assoziieren und zu verbinden, indem er Piktogramme, die in dem Ansichtsfenster angezeigt werden, auswählt und erstellt. Diese Funktion kann durch Software und objektorientierte Programmierungsverfahren implementiert werden, wobei ein Piktogramm erstellt und in der Biegemodell-Datenstruktur gespeichert wird. Das Piktogrammobjekt kann Vorgänge zum Abrufen von angehangenen Audio- und Video-Informationen aus einem Speicher auf Basis von bestimmten Bedingungen umfassen (beispielsweise der Auswahl des Piktogramms durch den Bediener durch Doppelklicken einer Maus oder durch Angeben der Auswahl unter Verwendung eines Joysticks oder einer anderen Eingabeeinrichtung). Mit der Piktogramm-Funktion der vorliegenden Erfindung kann der Bediener verschiedene Audio- und Video-Mitteilungen oder -Informationen mit unterschiedlichen Teilen des Blechteils und mit jeder Anzeige assoziieren. Durch Integrieren des Piktogramms in die Darstellung des Teils können die Piktogramme eingerichtet sein, mit den 2-D- und/oder 3-D-Modellanzeigen des Teils gezoomt, gedreht und verschoben zu werden, wenn die Ansicht auf dem Bildschirm geändert wird.
33A illustriert ein Beispiel des Anhängens von Audio- und Video-Informationen durch die Verwendung von Piktogrammen, die in ein 3-D-Kompaktmodell des Teils eingefügt wurden. Nachdem der Benutzer die Audio- und Video-Informationen aufgezeichnet hat, kann der Bediener ein Piktogramm an jeder beliebigen Stelle in dem 3-D-Modell-Fenster einfügen. Wenn das Piktogramm nachfolgend von einem Bediener oder Benutzer ausgewählt wird, werden die gespeicherten Audio- und Video-Informationen in dem Fenster wiedergegeben und angezeigt, um spezielle Anweisungen in Bezug auf das Teil oder den Bereich des Teils, an dem das Piktogramm positioniert wurde, bereitzustellen. Weitere Informationen, wie beispielsweise die Simulation oder das Aufzeichnen der Biegebewegung, können durch das Positionieren von Piktogrammen in der Nähe der verschiedenen Biegelinien des Teils mit dem Teil assoziiert werden. Die Video-Informationen in Bezug auf die Biegebewegung können dann dem Benutzer wiedergegeben werden, wenn das Piktogramm ausgewählt wird.
Der Bediener oder Benutzer kann sowohl Audio- und Video-Informationen als auch lediglich eine einfache Audio-Nachricht beziehungsweise ein Standbild- oder Bewegungs-Video-Signal aufzeichnen, das dem Benutzer selektiv wiedergegeben werden kann. Die Piktogramme, die an die Fensteranzeige angehangen sind, können den Typ von Information, der gespeichert ist, anzeigen (beispielsweise kann ein Mikrofonsymbol dargestellt werden, um anzuzeigen, dass Audio-Informationen gespeichert wurden, oder es kann ein Anzeigemonitor-Symbol bereitgestellt werden, um anzuzeigen, dass Video-Informationen gespeichert wurden). Es können auch spezielle Piktogramme bereitgestellt werden, um anzuzeigen, dass sowohl Audio- als auch Video-Informationen mit die sem Piktogramm assoziiert sind (wie beispielsweise ein „A/V"-Symbol oder ein Video-Kamera-Symbol, das ein Mikrofon enthält). Es kann ein Verzeichnis von Piktogrammen für den Benutzer bereitgestellt und angezeigt werden, um dem Benutzer die Auswahl zwischen mehreren Piktogrammen zu ermöglichen, wenn er Audio- und/oder Video-Informationen zu der Bildschirmanzeige oder dem Bildschirmbild hinzufügt.
33B illustriert ein weiteres Beispiel eines Anzeigefensters, in das Piktogramme zum Abrufen von gespeicherten Audio- und Video-Informationen integriert werden können. Das in 33B dargestellte Anzeigefenster bezieht sich auf ein Werkzeug-Setup-Bildschirmbild, wie beispielsweise auf das vorangehend in Bezug auf 30 beschriebene. In dem Beispiel von 33B können Audio-Informationen gespeichert und durch ein Mikrofon-Symbol abgerufen werden, und einzelne Video-Informationen können gespeichert und durch Einfügen eines Video-Symbols in dem Anzeigefenster abgerufen werden. Die Audio- und Video-Informationen können sich auf spezielle Anweisungen und Informationen in Bezug auf die Werkzeug-Setup-Operation beziehen. Darüber hinaus kann der Bediener unabhängig von dem Typ der derzeit aktiven Fensteranzeige so viele Piktogramme wie erforderlich in die verschiedenen Fensteranzeigen einfügen, so dass später verschiedene Audio- und Video-Informationen abgerufen werden können.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Bildbearbeitungsfenster bereitgestellt werden, um dem Bediener die Auswahl der gespeicherten Bilder und deren Anwendung auf mehrere Bildschirme zu erleichtern. Die Bildbearbeitungsfenster-Funktion kann als eine Windows-basierte Anwendung bereitgestellt sein, auf die beispielsweise an dem Servermodul 32 oder an einem der anderen Stationsmodule, die in der gesamten Produktionseinrichtung bereitgestellt sind, zugegriffen werden kann. 34 illustriert ein Beispiel des Bildbearbeitungsfensters, das in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann. Die in dem Bildbearbeitungsfenster angezeigten Bilder können von einer Digital-Kamera oder einem CAM-Coder aufgezeichnete Bilder umfassen. Die auf dem Bildschirm angezeigten Bilder können selektiv durch den Bediener (beispielsweise mit einer Maus oder einer anderen geeigneten Dateneingabeeinrichtung) ausgewählt und auf verschiedene Bildschirme kopiert werden, so dass sie mit bestimmen Modellansichten eines Teils assoziiert werden können. Der Bediener kann anschließend das Bild oder ein Symbol in das Modellfenster (in beispielsweise ein 3-D-Kompaktmodellfenster des Teils, wie das vorangehend in Bezug auf 33B dargestellte) einfügen. Die in den 33 und 34 dargestellten Bilder sind Fotokopie-Reproduktionen der tatsächlichen Bildschirmbilder; die tatsächlichen Videobilder werden in Abhängigkeit von der Auflösung der verwendeten Kamera und des verwendeten Bildschirms deutlicher. Die Bilder können beispielsweise ein Standbild- oder Bewegungsvideo-Bild eines Biegestations-Bedieners, der spezielle Bearbeitungs- oder andere Anweisungen in Bezug auf die Biegeoperation diskutiert oder illustriert, oder ein Videobild einer Blechbiege-Operation umfassen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass jedes tatsächliche Bild, das nützlich sein kann, aufgezeichnet und später angezeigt werden kann. Aus diesem Grund dienen die in den 33–34 dargestellten tatsächlichen Bilder lediglich zu Illustrationszwecken.
In Bezug auf die 35A und 35B wird ein Beispiel einer Kollisionsprüf-Funktion der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Kollisionsprüf-Funktion bereitgestellt werden, um dem Benutzer das Prüfen hinsichtlich potenzieller Kollisionen zwischen dem Teil und dem Stanzwerkzeug durch die Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche zu ermöglichen. Die Kollisionsprüf-Funktion kann eine Windows-basierte Anwendung sein, auf die an jedem Stationsmodul oder an jedem Platz in der Produktionseinrichtung zugegriffen werden kann. Die automatische Kollisionsprüf-Funktion der vorliegenden Erfindung kann von einem Biegestations-Bediener anstelle einer herkömmlichen und mühseligen manuellen Prüfung anwendet werden, die üblicherweise beim Entwickeln des Biegeplanes verwendet wird.
Herkömmlicherweise bestimmt ein Biegestations-Bediener bei der Entwicklung eines Biegeplanes für ein Blechteil zunächst eine Biegeabfolge für das Teil. Die Biegeabfolge definiert die Reihenfolge sowie die Art und Weise, in der das Blechteil während der Herstellung zu biegen ist. Nachdem die Biegeabfolge bestimmt wurde, wählt der Biegestations-Bediener die Werkzeugausrüstung aus, die zur Ausführung jeder der Biege-Operationen zu verwenden ist, und definiert diese. Während dieses Vorganges werden das Profil der ausgewählten Werkzeuge sowie die Zwischen-Formen des Teils analysiert, um sicherzustellen, dass keine Störung oder Kollision(en) zwischen den Werkzeugen und dem Teil vorliegt, wenn jeder der Biegeschritte ausgeführt wird. Wenn eine Störung oder Kollision erfasst wird, muss der Typ der ausgewählten Werkzeugausrüstung (oder falls erforderlich, die Biegeabfolge) modifiziert werden, so dass die Biege- Operationen ohne Störung oder Kollision zwischen dem Werkzeug/den Werkzeugen und dem Blechteil durchgeführt werden können.
Wenn potenzielle Kollisionen oder Störungen erfasst werden, greifen die Biegestations-Bediener gewöhnlich auf die manuellen Verfahren zurück, um den Spielraum zwischen dem Profil des Werkzeugs und den gebogenen Teilen oder Formen der Blechkomponente zu analysieren. Ein Modell des Werkzeugprofils wird typischerweise von einem Biegestations-Bediener konstruiert und verwendet. Das Werkzeugprofil-Modell wird manuell an technische Zeichnungen (die denselben Maßstab wie das Werkzeugprofil-Modell haben) von verschiedenen Zwischen-Formen des Bleches angepasst oder auf diese gelegt. Durch Anpassen und Angleichen des Werkzeugprofil-Modells an die Zeichnungen des Teils kann der Biegestations-Bediener bestimmen, ob ausreichend Raum und Abstand zwischen dem Werkzeug und dem Teil bei jedem der Biegeschritte vorliegt. Dieser Vorgang neigt jedoch dazu, mühselig und zeitaufwendig zu sein.
Die vorliegende Erfindung überwindet die Nachteile derartiger herkömmlicher Verfahren durch Bereitstellen einer automatischen Kollisionsprüf-Funktion. Die Kollisionsprüf-Funktion der vorliegenden Erfindung kann über eine grafische Benutzerschnittstelle implementiert werden, um dem Biegestations-Bediener das Prüfen auf Kollisionen in jedem Zwischen-Schritt innerhalb einer definierten Biegeabfolge zu ermöglichen. Die 35A und 35B illustrieren Beispiele einer über eine grafische Benutzerschnittstelle implementierten Kollisionsprüf-Funktion. Wenn die Kollisionsprüf-Funktion aktiviert ist, prüft sie automatisch auf Kollisionen zwischen jeder Zwischen-Form des Teils innerhalb der Biegeabfolge und dem Stanzwerkzeug oder den für diese Abfolge definierten Werkzeugen. Die Zwischen-Formen können auf dem Bildschirm angezeigt werden (siehe beispielsweise die 35A und 35B), und wenn eine Kollision festgestellt wird, kann der Schritt, in dem die Kollision erfasst wird, auf dem Bildschirm hervorgehoben werden. Darüber hinaus können andere Anzeigeangaben, wie beispielsweise Text, zur Angabe der Anzahl der erfassten Kollisionen bereitgestellt werden. In den Beispielen der 35A und 35B werden die Kollisions-Informationen in dem oberen rechten Bereich des Anzeigefensters angezeigt. Zusätzlich dazu können der Typ von Stanzwerkzeug oder die Werkzeuge, für die auf Kollisionen geprüft wurde, in dem oberen linken Bereich des Anzeigefensters bereitgestellt werden.
Wenn eine Kollision für das durch den Biegestations-Bediener ausgewählte Stanzwerkzeug erfasst wird, können die Zwischen-Formen oder -Stufen, bei denen die Kollision erfasst wird, auf dem Bildschirm hervorgehoben werden. In diesem Fall kann ein Biegestations-Bediener ein anderes Stanzwerkzeug für diese bestimmte Biegestufe auswählen und die Kollisionsprüf-Funktion kann erneut ausgeführt werden, um zu bestimmen, ob eine Kollision mit der zweiten Auswahl des Stanzwerkzeuges auftritt. Der Biegestations-Bediener kann für jeden Biege-Vorgang ein Stanzwerkzeug auswählen und mit der Kollisionsprüf-Funktion auf Kollisionen prüfen. Das Bearbeiten mit Drag-and-Drop kann bereitgestellt werden, um dem Benutzer die Änderung der in der Fensteranzeige angezeigten Biegeabfolge zu ermöglichen, indem er die Zwischen-Biegeformen zieht und an einer gewünschten Position in der vorgeschlagenen Biegeabfolge loslässt. Die Biegeabfolge kann daraufhin auf Basis der Drag-and-Drop-Bearbeitung durch den Bediener auf eine ähnliche wie vorangehend in Bezug auf 32 beschriebenen Weise geändert werden.
Verschiedene Vorgänge und Operationen können verwendet werden, um die Kollisionsprüf-Funktion der vorliegenden Erfindung zu implementieren. Beispielsweise kann für die Erfassung einer potenziellen Kollision auf die Geometrie für das ausgewählte Werkzeug und auf die Geometrie für das Teil in jeder Zwischen-Form zugegriffen werden. Die geometrischen Daten in Bezug auf das Teil in jeder Zwischen-Stufe können auf Basis der Biegeabfolge und der Teil-Abmessungen sowie der Topologiedaten erzeugt werden. Jeder Flansch des Teils kann entsprechend den Biegedaten (wie beispielsweise Biegewinkel, Biegeposition, Abzug-Betrag und so weiter) gefaltet werden, um das Teil auf jeder Zwischen-Stufe in der Biegeabfolge wiederzugeben. Der vorangehend beschriebene Falt-Vorgang sowie die Abzug-Kompensations-Funktionen der Erfindung können anschließend angewendet werden, wenn die geometrischen Daten für das Teil auf jeder Zwischen-Stufe erzeugt werden. Das Werkzeug und das Teil können ausgehend von der Werkzeug- und Teil-Geometrie zueinander ausgerichtet werden, indem die Spitze des Werkzeugs in jeder der Zwischen-Stufen an der Biegelinie des Teils positioniert wird. Eine Kollision kann durch Analysieren der geometrischen Daten sowie der Grenzen des Werkzeugs und des Teils und durch Bestimmen, ob es gemeinsame Punkte oder überlappende Punkte in dem Werkzeug und der Teil gibt, erfasst werden. Wenn eine Kollision in einem bestimmten Biegeschritt erfasst wird, kann der Schritt auf dem Bildschirm hervorgehoben werden, um dem Benutzer die Erfassung einer Kollision anzuzeigen.
Die Werkzeugdaten, die zum Erfassen von Kollisionen verwendet werden, können aktiv aus einer Werkzeugform-Bibliothek auf Basis der durch den Benutzer durchgeführten Werkzeugsausrüstungs-Auswahl(en) entnommen werden. Die Neuberechnung einer Kollision auf jeder Zwischen-Biegestufe kann auf Basis einer anderen Werkzeugform oder einer Änderung der Biegeabfolge durchgeführt werden. Durch das Bereitstellen derartiger Funktionen und das Anzeigen solcher Informationen über eine grafische Benutzerschnittstelle, wie hierin beschrieben, kann das Potenzial für Kollisionen durch den Biegestations-Bediener einfacher bestimmt und korrigiert werden.
Wie vorangehend beschrieben ist, kann ein Joystick oder eine Maus an jedem der Stationsmodule und Stationen in der gesamten Produktionseinrichtung bereitgestellt werden, um dem Benutzer das selektive Aktivieren und Steuern verschiedener Ansichts-Funktionen (wie beispielsweise das Zoomen, Schwenken, Drehen und so weiter) beim Ansehen des wiedergegebenen Modells des Blechteils zu ermöglichen. Die Joystickeinrichtung kann einen Joystick mit mehreren Achsen sein und Auswahl- und Steuerknöpfe umfassen. Der Joystick kann durch verschiedene im Handel erhältliche Joystickeinrichtungen, einschließlich einem MicrosoftSideWinder-Joystick, implementiert werden und kann in einen Game-Anschluss des Computers von jedem der Stationsmodule und/oder jeder der Stationen in der Produktionseinrichtung gesteckt werden. Die Maus kann ebenfalls durch jegliche im Handel erhältliche Support-Software, wie beispielsweise Windows 95 oder Windows NT, und durch jede im Handel erhältliche Mauseinrichtung implementiert werden, die in einen Game- oder Mausanschluss des Computers an jeder der Stationen in der Einrichtung gesteckt wird.
Als nicht einschränkende Beispiele illustrieren die 36 bis 41 verschiedene Ansichten eines Systems zum Manipulieren von geometrischen 3-D-Formen und -Wiedergaben des Teils unter Verwendung einer Joystick- oder einer Mauseinrichtung. Das 3-D-Navigationssystem der Erfindung ermöglicht einem Benutzer, verschiedene Ansichts-Funktionen, wie beispielsweise das Drehen, das Zoomen und Schwenken, zu steuern. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das System ebenfalls eine dynamische Drehachse verwenden, die auf Basis der aktuellen Zoom-Ansicht beim Ansehen des 3-D-Modells berechnet wird. In Übereinstimmung mit diesem Aspekt kann die Mitte der Drehung auf Basis der aktuellen Ansicht und des Zoom-Verhältnisses oder Zoom-Faktors dynamisch geändert und berechnet werden, so dass der gezoomte Bereich des Teils nicht von dem Bildschirm verschwindet, wenn das Teil beispielsweise mit einem hohen Zoom-Verhältnis oder -Faktor gedreht wird.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das 3-D-Manipulations- und Navigationssystem an den Stationsmodulen und/oder Servermodulen der Produktionseinrichtung bereitgestellt sein. Die Vorgänge und Operationen des S-D-Navigationssystems können durch Software oder programmierte Logik und unter Verwendung einer einer Vielzahl von Programmiersprachen und Verfahren implementiert werden. Beispielsweise kann das System unter Verwendung einer High-Level-Programmiersprache, wie beispielsweise C++, und unter Verwendung von objektorientierten Programmierverfahren implementiert werden. Darüber hinaus kann als nicht einschränkendes Beispiel VISUAL C++ verwendet werden, was eine Version der von Microsoft Corporation für Windows-basierte Anwendungen bereitgestellten C++-Programmiersprache ist. Die Ansichts-Funktionen (wie beispielsweise Zoomen, Drehen, Schwenken und so weiter) können als Elementfunktionen der Ansichts-Klasse der vorangehend beschriebenen Biegemodell-Anzeige der vorliegenden Erfindung definiert und implementiert werden (siehe beispielsweise 18 sowie die vorangehend bereitgestellte zugehörige Offenbarung). Auf die Informationen in Bezug auf den aktuellen Zoom-Faktor sowie die Position des Teils (wie beispielsweise die Position des Teils in dem 3-D-Raum) kann ebenfalls von der Biegemodell-Anzeige aus zugegriffen werden, um die dynamische Drehachse zu berechnen und die gewünschten Ansichts-Funktionen bereitzustellen.
Darüber hinaus können verschiedene Hardwarekomponenten und Schnittstellen bereitgestellt werden, um das 3-D-Navigationssystem der vorliegenden Erfindung zu implementieren. Beispielsweise kann die zur Implementierung des Systems verwendete Software in dem Computer oder Personalcomputer der Stationsmodule und des Servermoduls bereitgestellt und gespeichert sein. Wie vorangehend beschrieben, kann der Computer oder Personalcomputer eine Grafikkarte und einen Anzeigebildschirm oder eine Bildschirmstation, wie beispielsweise einen hochauflösenden Monitor, umfassen, um dem Benutzer die 3-D-Wiedergaben des Blechteils anzuzeigen. Der Computer oder Personalcomputer kann ebenfalls eine Maus- oder Game-Anschluss-Adapterkarte umfassen, um die Maus- oder Joystickeinrichtung anzuschließen und zu verbinden. Darüber hinaus kann im Handel erhältliche Software bereitgestellt werden, um die Befehlssignale, die durch die Maus- oder Game-Anschluss-Adapterkarte von der benutzergesteuerten Maus- oder Joystickeinrichtung empfangen werden, zu interpretieren.
Die 36A und 36B illustrieren Beispiele von Drehfunktionen, die mit einem Joystick 112 mit mehreren Achsen durchgeführt werden können, um beispielsweise ein einfaches kastenförmiges 3-D-Teil zu drehen. Wie vorangehend beschrieben, kann ein Joystick bereitgestellt und mit einem Computer oder mit einer Vorrichtung verbunden sein, der oder die an den Stationsmodulen und/oder dem Servermodul bereitgestellt ist, die in der gesamten Produktionseinrichtung vorhanden sind. Wie in den 36A und 36B dargestellt ist, kann die Drehung des Teils durch Bewegen des Joysticks 112 nach vorn oder nach hinten sowie nach links und nach rechts erreicht werden. Die Ausrichtung oder Richtung der Drehachse kann auf Basis der Bewegung des Joysticks 112 (oder einer Maus) eingestellt werden. Beispielsweise kann durch das Bewegen des Joysticks 112 nach vorn oder nach hinten bewirkt werden, dass sich das Teil im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn um eine Drehachse dreht, die entlang der X-Koordinatenachse (siehe beispielsweise 36A) definiert ist. Darüber hinaus kann jedoch durch das Bewegen des Joysticks 112 nach links oder nach rechts bewirkt werden, dass sich das Teil im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn um eine Drehachse dreht, die entlang der Y-Koordinatenachse (siehe beispielsweise 36B) definiert ist.
Wenn das Zoom-Verhältnis oder der Zoom-Faktor der aktuellen Ansicht niedrig ist und die gesamte Wiedergabe des Teils auf dem Bildschirm bereitgestellt wird, kann die Drehachse als durch die geometrische Mitte oder den Zentroid des Teils verlaufend definiert werden. Wie vorangehend beschrieben ist, können der Zoom-Faktor und die Sichtbarkeit des Teils auf dem Bildschirm auf Basis der durch die Biegemodell-Anzeige der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Sichtbarkeits-Funktion bestimmt werden. Wenn bestimmt wird, dass das gesamte Teil auf dem Bildschirm angezeigt wird (wie beispielsweise das in den 36A und 36B dargestellte), dann können die Koordinaten-Geometrieverfahren verwendet werden, um die Drehachse für die geometrische Mitte des Teils zu definieren und festzulegen. Anschließend kann die Drehung des Teils auf Basis der benutzerdefinierten Bewegung der Joystickeinrichtung und durch die Drehelement-Ansichts-Funktion der Biegemodell-Anzeige der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
Wenn jedoch lediglich ein Teil des Objektes auf dem Bildschirm angezeigt wird und bestimmt wird, dass Abschnitte des Teils nicht sichtbar sind (wenn beispielsweise ein hoher Zoom-Faktor oder ein hohes Zoom-Verhältnis ausgewählt wurde), sollte die Drehachse nicht in der geometrischen Mitte oder dem Zentroid des Teil beibehalten werden, da dies bewirken würde, dass der gezoomte Abschnitt des Teils während des Drehens von dem Bildschirm verschwindet. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird stattdessen, wenn das Zoom-Verhältnis erhöht wird, die Drehachse dynamisch neu berechnet, so dass die Drehachse durch die Koordinate des am nächsten liegenden Punktes zu dem Ansichtspunkt (oder der Kameraansicht) in der Mitte des Bildschirmes verläuft. Durch das dynamische Neuberechnen der Drehachse auf Basis der Änderungen des Zoom-Faktors kann das Teil um eine Achse gedreht werden, bei der nicht bewirkt wird, dass der sichtbare Abschnitt des Teils während des Drehens aus der Ansicht verschwindet.
Um das Zoomen und Schwenken des 3-D-Modells durchzuführen, können zusätzliche Steuertasten auf einer Tastatur vorhanden sein, die einzeln oder mit einer Joystick- oder Mauseinrichtung bereitgestellt wird. Wenn beispielsweise ein Zoomknopf 114 gedrückt und der Joystick 112 nach vorn oder nach hinten bewegt wird, kann das Teil basierend auf einer vorgegebenen Rate, wie in 37 dargestellt, herangezoomt oder weggezoomt werden. Wie vorangehend beschrieben, kann die Drehachse in jedem Zoom-Fenster neu berechnet werden, um einem Benutzer das Ansehen des gezoomten Abschnittes während der Durchführung der Drehung zu ermöglichen. Darüber hinaus kann das Schwenken der 3-D-Form durch den Benutzer gesteuert werden, indem er einen Schwenkknopf 116 betätigt oder aktiviert und den Joystick 112, wie in 38 dargestellt, bewegt. Wie der Zoomknopf 114 kann auch der Schwenkknopf 116 auf einem digitalen Eingabepad vorhanden sein, das einzeln oder mit der Joystick- oder Mauseinrichtung an jeder der verschiedenen Stationen der Produktionseinrichtung bereitgestellt ist.
In Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung werden die verschiedenen Vorgänge und Operationen, die zum Implementieren des 3-D-Navigations- und Manipulationssystems bereitgestellt werden, nachstehend in Bezug auf die 39 bis 41 beschrieben. Wie vorangehend erwähnt, können die erforderlichen Vorgänge und Operationen des 3-D-Navigationssystems durch eine Kombination von Software und programmierter Logik sowie von Hardwarekomponenten und -Schnittstellen implementiert werden. Eingabesignale von einer benutzergesteuerten Einrichtung, wie beispielsweise einer Joystick- oder Mauseinrichtung, können interpretiert werden, um den Betrag der Bewegung und Neuausrichtung des gewünschten wiedergegebenen Teils zu bestimmen. In Übereinstimmung mit der Erfindung kann die Drehachse des wiedergegebenen Teils dynamisch auf Basis der aktuellen Ansicht und des Zoom-Faktors berechnet werden, um zu verhindern, dass der gezoomte Bereich des Teils während des Drehens von dem Bildschirm verschwindet.
Wenn die aktuelle Ansicht des wiedergegebenen Teils aktualisiert wird, werden Eingabesignale von einem Benutzer auf Basis der Betätigung der Joystick- oder Mauseinrichtung, wie im Allgemeinen in Schritt S.301 in 39 angegeben, empfangen. Die Bewegung der Joystick- oder Mauseinrichtung durch einen Benutzer in eine bestimmte Richtung und/oder die Kombination mit der Aktivierung von speziellen Steuertasten kann bewirken, dass bestimmte Ansichts-Funktionen (wie beispielsweise Drehen, Zoomen, Schwenken und so weiter) und die Bewegung des wiedergegebenen Teils in die vorgegebenen Richtungen (wie beispielsweise im oder entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn) ausgeführt werden, wie dies beispielsweise in den 36–38 beschrieben ist. Die Signale, die entweder von einer Joystick- oder einer Mauseinrichtung empfangen werden, können auf die Cursorbewegung abgebildet werden, um den Betrag der Bewegung auf dem Bildschirm, der von dem Benutzer gewünscht wird, zu definieren. Wenn sich der Benutzer nicht in einem der Ansichts-Funktionsmodi befindet (der Benutzer wählt beispielsweise Informationen auf dem Bildschirm aus oder überprüft Informationen in einem Dialogkästchen oder -Fenster), ist das Abbilden der empfangenen Signale nicht erforderlich.
Den Personen mit gewöhnlicher Erfahrung auf dem Gebiet der Technik ist offensichtlich, dass die Signale, die von herkömmlichen Joystick- oder Mauseinrichtungen empfangen werden, auf anderen Koordinaten- oder Referenzsystemen als das des Bildschirmrau mes basieren und umgewandelt werden müssen, um sinnvolle Informationen in Bezug auf die Cursorbewegung auf dem Bildschirm bereitzustellen. Aus diesem Grund können, nachdem die Eingabesignale von einem Benutzer empfangen werden, die empfangenen Signale auf die Cursorbewegung, wie in Schritt S.303 angegeben, vor dem Berechnen der Drehachse und dem Aktualisieren der aktuellen Ansicht des wiedergegebenen Teils abgebildet werden.
Verschiedene Verfahren und Vorgänge können verwendet werden, um die Eingabesignale von der benutzergesteuerten Einrichtung umzuwandeln und auf Cursorbewegungen in dem Bildschirmraum abzubilden. Bewegungen einer Mauseinrichtung wurden herkömmlich durch im Handel erhältliche Software umgewandelt und auf Cursorbewegungen abgebildet. Beispielsweise umfassen Windows 95 und Windows NT Software-Routinen zum Abbilden von Mausbewegungen auf Cursorbewegungen. Daher können Bewegungen einer Mauseinrichtung auf die Cursorbewegung unter Verwendung solcher im Handel erhältlichen Software abgebildet werden. Wenn der Benutzer jedoch über eine Joystick-Schnittstelle verfügt, sollten die Joystick-Bewegungen ebenfalls umgewandelt und auf die Cursorbewegungen abgebildet werden, um nützliche Informationen bereitzustellen. Es können verschiedene Verfahren und Techniken verwendet werden, um die Joystick-Bewegungen in dem virtuellen Joystickraum auf die Cursorbewegungen in dem Bildschirmraum abzubilden. Beispielsweise können Joystick-Bewegungssignale zunächst verarbeitet und in Mausbewegungen umgewandelt werden, bevor sie schließlich auf die Cursorbewegungen abgebildet werden. Alternativ dazu können die Joystick-Signale direkt auf die Cursorbewegungen als eine Funktion des Verhältnisses der Bildschirmraumgröße zu der Größe des virtuellen Joystickraumes abgebildet werden.
40 illustriert ein Beispiel des Abbildens von Joystick-Bewegungen auf Cursorbewegungen in dem Bildschirmraum in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Wie vorangehend beschrieben, kann die Joystickeinrichtung ihr eigenes virtuelles Koordinatensystem oder ihren eigenen virtuellen Koordinatenraum 218 aufweise. Der virtuelle Joystickraum 218 enthält einen Ursprung J1, der der Position entspricht, an der sich der Joystick in einer Mitte oder einer neutralen Position befindet (das heißt, an einer Position, an der der Joystick nicht bewegt wird). Wenn der Joystick an eine neue Position bewegt wird (wie beispielsweise eine aktuelle Position J2, wie in 40 dargestellt), erzeugt die Joystickeinrichtung Signale, um die neue oder aktuelle Position in dem virtuellen Raum des Joysticks anzugeben. Da der virtuelle Joystickraum 218 häufig größer (in Pixeln) als der Bildschirmraum 212 ist, müssen die virtuellen Koordinaten und Bewegungen des Joysticks in die Bildschirmkoordinaten umgewandelt werden, um die gewünschten Cursorbewegungen und demzufolge die Bewegung des Teils auf dem Bildschirm zu bestimmen.
Verschiedene Verfahren und Vorgänge können verwendet werden, um die virtuellen Koordinatenbewegungen des Joysticks in die Bildschirmkoordinatenbewegungen umzuwandeln. Beispielsweise können Joystickbewegungen auf Bildschirmcursorbewegungen auf Basis des Verhältnisses der Bildschirmraumgröße zu der Größe des virtuellen Joystickraumes abgebildet werden. Genauer gesagt, bedeutet dies, dass, wenn bestimmt wird, dass ein Ansichts-Funktions-Modus (wie beispielsweise Zoomen, Drehen, Schwenken und so weiter) aktiv ist und die Joystickeinrichtung durch den Benutzer betätigt wurde, die aktuelle Bewegung des Cursors von einem vorherigen Punkt C1 zu einem aktuellen Punkt C2 anhand der folgenden Gleichung berechnet werden kann: current_point = previous_point + (scale_factor × V); wobei „current point" der aktuelle Punkt C2 des Cursors ist; „previous point" der vorherige Punkt C1 des Cursors ist; „scale_factor" das Verhältnis der Bildschirmgröße zu der Größe des virtuellen Joystickraumes ist (jeweils in Pixel); und „V" ein Vektor ist, der die Bewegung und Richtung des Joysticks von dem Ursprung J1 des Joysticks zu der aktuellen Joystickposition J2 darstellt. Demzufolge kann, um Joystickbewegungen auf Cursorbewegungen abzubilden, ein Vektor „V", der die Richtung und die Bewegung des Joysticks von dem Ursprung J1 des Joysticks zu der aktuellen Joystickposition J2 darstellt, zunächst auf Basis der von der durch einen Benutzer betätigten Joystickeinrichtung empfangenen Signale berechnet werden. Nachdem der Vektor „V" berechnet wurde, kann die Joystickbewegung auf die Cursorbewegung unter Verwendung des Vektor „V"-Betrages und des „scale_factor"-Betrages in der vorangehend beschriebenen Gleichung abgebildet werden; das heißt, die neue oder gegenwärtige Position C2 des Cursors kann durch Multiplizieren des Vektors „V" mit dem Verhältnis der Bildschirmgröße zu der Größe des Joystickraumes (das heißt, dem „scale factor") und anschließend durch Addieren des Ergebnisses dieser Berechnung zu der vorherigen Cursorposition C1 berechnet werden.
In Abhängigkeit von dem Maßstabsfaktor kann es erforderlich sein, die Rate der Skalierung oder Bewegung durch einen vorgegebenen oder durch den Benutzer ausgewählten Anpassungsfaktor zu erhöhen oder zu verringern. In einem solchen Fall und in Abhängigkeit von der Präferenz des Benutzers kann der Maßstabsfaktor mit dem Anpassungsfaktor multipliziert werden, wenn der aktuelle Punkt des Cursors berechnet wird, um die Skalierungsrate zu erhöhen oder zu verringern. Wenn beispielsweise das Verhältnis der Bildschirmgröße zur der Größe des Joystickraumes einen Maßstabsfaktor von 1/64 bereitstellt, dann kann es bevorzugt werden, die Skalierungsrate zu erhöhen, um eine zufriedenstellendere Beziehung zwischen den Bewegungen des Joysticks und der Rate der Bewegung des wiedergegebenen Teils auf dem Bildschirm bereitzustellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann ein Anpassungsfaktor von 3 mit einem Maßstabsfaktor von 1/64 bei dem Zoomen oder Drehen eines wiedergegebenen Teils verwendet werden. Des Weiteren können ein Maßstabsfaktor von 1/64 und ein Anpassungsfaktor von 6 bei dem Durchführen des Schwenkens des wiedergegebenen Teils verwendet werden. Natürlich kann die Skalierungsrate auf Basis der spezifischen Anforderungen eines Benutzers geändert werden, und der Anpassungsfaktor kann vorgegeben sein oder dem Benutzer kann die Option eingeräumt werden, den Anpassungsfaktor anzupassen oder auszuwählen, um die Skalierungsrate zu ändern. Darüber hinaus kann, wie in dem vorangehend diskutierten Beispiel gezeigt, der Anpassungsfaktor auf denselben Betrag für jede der Ansichts-Funktionen eingestellt werden, oder er kann einzeln auf denselben oder auf einen anderen Betrag für jede der bereitgestellten Ansichts-Funktionen eingestellt werden.
Nachdem die empfangenen Signale angemessen abgebildet und umgewandelt wurden, kann die Drehachse des Teils, wie in Schritt S.305 in 39 dargestellt, dynamisch berechnet werden. In Abhängigkeit von der aktuellen Ansicht des Teils kann die Drehachse so definiert werden, dass sie durch die Mitte des Teils oder durch einen anderen Punkt verläuft, so dass der gezoomte Bereich des Teils nicht von dem Bildschirm verschwindet, wenn das Teil mit beispielsweise einem hohen Zoom-Verhältnis oder Zoom-Faktor gezoomt wird. Verschiedene Verfahren und Vorgänge können verwendet werden, um die Drehachse des Teils auf Basis der aktuellen Zoomansicht dynamisch neu zu berechnen. In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung illustriert 41 einen exemplarischen logischen Programmfluss sowie die Abfolge von Vorgängen und Schritten, die durchgeführt werden können, um immer dann die Drehachse zu berechnen, wenn die Ansicht des Teils durch den Benutzer geändert wird.
Wie in 41 dargestellt ist, können der aktuelle Zoom-Faktor oder das aktuelle Zoom-Verhältnis sowie die Position des Teils und dessen aktuelle Ansicht in den Schritten S.311 und S.313 bestimmt werden. Der Zoom-Faktor und die Richtung des wiedergegebenen durch den Benutzer ausgewählten Teils bewirken, dass das gesamte Teil auf dem Bildschirm sichtbar ist (das heißt, Gesamtansicht) oder bewirken, dass lediglich ein Abschnitt des Teils auf dem Bildschirm sichtbar ist (partielle Ansicht). Demzufolge sollten der aktuelle Zoom-Faktor und die Ausrichtung des Teils bestimmt werden, um die Drehachse des wiedergegebenen Teils ordnungsgemäß festzulegen. Verschiedene Verfahren und Vorgänge können verwendet werden, um die aktuelle Ansicht des Teils zu bestimmen. Wie vorangehend beschrieben, kann eine Sichtbarkeits-Funktion mit der Biegemodell-Anzeige der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, um den Status der Ausrichtung der aktuellen Ansicht und das Zoom-Verhältnis beizubehalten und zu aktualisieren, wenn eine Änderung an dem angezeigten Bild vorgenommen wird. Ein Funktionsaufruf an die Biegemodell-Anzeige kann durchgeführt werden, um zu bestimmen, welche Punkte oder Abschnitte des Teils gegenwärtig sichtbar sind. Ob das gesamte Teil auf dem Bildschirm sichtbar ist, kann durch Vergleichen des Ansichtsvolumens mit der Grenzgrundgröße des Teils bestimmt werden.
Wenn in Schritt S.315 bestimmt wird, dass gegenwärtig eine Gesamtansicht des Teils auf dem Bildschirm sichtbar ist, kann die Drehachse in Schritt S.317 so eingestellt werden, dass sie durch die Mitte des Teils verläuft. Das Einstellen der Drehachse auf die Mitte des Teils, wo eine Gesamtansicht vorliegt, ist möglich, da das gesamte wiedergegebene Teil auf dem Bildschirm sichtbar ist, wenn es durch den Benutzer gedreht wird. Dadurch, dass das gesamte Teil auf dem Bildschirm sichtbar ist, kann die Drehachse so definiert werden, dass sie durch die geometrische Mitte oder den Zentroid des Teils verläuft. Es können herkömmliche Koordinatengeometrietechniken verwendet werden, um die Drehachse zu der geometrischen Mitte des Teils zu definieren und einzustellen. Darüber hinaus kann die Richtung der Drehachse als ein Vektor definiert werden, der senkrecht zu dem Vektor von der vorherigen Cursorposition zu der aktuellen Cursorposition ist.
Wenn in Schritt S.315 bestimmt wird, dass gegenwärtig lediglich eine partielle Ansicht des Teils auf dem Bildschirm sichtbar ist, kann der logische Programmfluss zu den Schritten S.319–S.325 übergehen, um die Drehachse zu berechnen, so dass die Ab schnitte des wiedergegebenen Teils nicht von dem Bildschirm verschwinden, wenn das gezoomte Teil durch den Benutzer gedreht wird. Wie vorangehend beschrieben ist, sollte, wenn ein hoher Zoom-Faktor durch den Benutzer ausgewählt wird und lediglich Abschnitte des Teils auf dem Bildschirm angezeigt werden, die Drehachse nicht so eingestellt werden, dass sie durch die geometrische Mitte des Teils verläuft, da dies bewirken kann, dass der gezoomte Abschnitt/die gezoomten Abschnitte des angezeigten Teils während des Drehens von dem Bildschirm verschwinden. Um zu verhindern, dass der angezeigte Abschnitt des Teils von dem Bildschirm verschwindet, sollte die Drehachse so eingestellt werden, dass sie durch die Koordinate des Punktes, der am nächsten zu dem Ansichtspunkt liegt (das heißt, einer Kamera), in der Mitte des Bildschirmes verläuft. In einem solchen Fall kann die Richtung der Drehachse als ein Vektor definiert werden, der senkrecht zu dem Vektor von der vorherigen Cursorposition zu der aktuellen Cursorposition ist.
Demzufolge wird in Schritt S.319 die Mitte des Bildschirmes angeordnet, und das Objekt oder der Abschnitt des Teils in der Mitte des Bildschirmes, der am nächsten zu der Kamera ist, wird ausgewählt. Das heißt, dass der Abschnitt des wiedergegebenen Teils, der in der Mitte des Bildschirms positioniert ist und der am nächsten zu der Kamera oder dem Ansichtspunkt des Benutzers ist, ausgewählt wird.
Wenn in Schritt S.321 bestimmt wird, dass es ein Objekt an der Kamera gibt (dass es beispielsweise einen Kompaktabschnitt des Teils gibt, der in der Mitte des Bildschirms angeordnet ist und der sich am nächsten zu der Kamera befindet), dann kann in Schritt S.325 die Drehachse so eingestellt werden, dass sie durch den ausgewählten Punkt verläuft. Wie vorangehend beschrieben, kann die Richtung der Drehachse als ein Vektor definiert werden, der senkrecht zu dem Vektor von der vorherigen Cursorposition zu der aktuellen Cursorposition ist.
Wenn in Schritt S.321 bestimmt wird, dass es kein Objekt an der Kamera gibt (dass beispielsweise das Teil ein Loch oder eine Öffnung aufweist, das oder die in der Mitte des Bildschirms angeordnet ist und das oder die sich am nächsten zu der Kamera befindet), dann kann der logische Programmfluss zu Schritt S.323 übergehen. In Schritt S.323 kann die Drehachse alternativ so definiert werden, dass sie durch die Mitte des Bildschirms (beispielsweise die X-Koordinate und die Y-Koordinate der physischen Mitte des Bildschirmes) und an der Z-Koordinate (das heißt, der Tiefe) verläuft, die der geometrischen Mitte des Teils entspricht. Demzufolge kann die Drehachse so eingestellt werden, dass sie durch die vorangehend diskutierten X-, Y- und Z-Koordinaten verläuft, und die Richtung der Drehachse als der Vektor definiert wird, der senkrecht zu dem Vektor von der vorherigen Cursorposition zu der aktuellen Cursorposition ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 39 kann, nachdem die dynamische Drehachse berechnet wurde, die ausgewählte Ansichts-Funktion (beispielsweise Zoomen, Drehen, Schwenken und so weiter) in Schritt S.307 aufgerufen werden. Wie vorangehend diskutiert, können die verschiedenen Ansichts-Funktionen des 3-D-Manipulationssystems als Element-Funktionen der Ansichts-Klasse der Biegemodell-Anzeige (siehe beispielsweise 18 und die dazugehörige vorangehend bereitstellte Offenbarung) definiert und implementiert werden. In einem solchen Fall kann basierend auf der durch den Benutzer ausgewählten Ansichts-Funktion ein Funktionsaufruf an die Biegemodell-Anzeige ausgeführt werden, um die aktuelle Ansicht des wiedergegebenen Teils in Schritt S.309 zu aktualisieren. Die aktuelle Ansicht und Ausrichtung des Teils kann auf Basis der durch den Benutzer ausgewählten Ansichts-Funktion und den von der benutzergesteuerten Eingabeeinrichtung (wie beispielsweise der Maus- oder Joystickeinrichtung) empfangenen abgebildeten Cursorbewegungen aktualisiert werden. Ein Grafikpaket, wie beispielsweise OpenGL oder RenderWare, kann bereitgestellt sein, um das Aktualisieren der dem Benutzer bereitgestellten aktuellen Ansicht zu erleichtern.
Die in den Ablaufdiagrammen der 39 und 41 durchgeführten logischen Programmflüsse und Vorgänge können durch Software sowie unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und Programmierverfahren implementiert werden. Beispielsweise können objektorientierte Programmierverfahren und C++ verwendet werden, um die erwähnten Vorgänge und Operationen zu implementieren. Ein exemplarischer Code zum Implementieren des 3-D-Manipulationssystems der vorliegenden Erfindung wird in Anhang L bereitgestellt. Der exemplarische Quellcode wurde in der Programmiersprache C++ geschrieben und umfasst verschiedene Vorgänge und Operationen zum Berechnen der dynamischen Drehachse. Anmerkungen werden in dem Code von Anhang L bereitgestellt, um die Analyse der darin verwendeten Logik und des darin verwendeten Algorithmus zu erleichtern.
Obwohl das vorangehend beschriebene 3-D-Manipulationssystem in Bezug auf die Verwendung einer Joystickeinrichtung oder von Steuertasten beschrieben wurde, kann das System ebenfalls durch andere bestimmte Typen von Eingabeeinrichtungen, wie beispielsweise einer Maus oder einer Tastatur, implementiert werden. Darüber hinaus können in den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen der 37–38 die Grenzen definiert werden, um das Heranzoomen oder -schwenken beziehungsweise das Wegzoomen oder -schwenken des Objektes ins Unendliche zu beschränken, da ein derartiges andauerndes Zoomen oder Schwenken eine Systemstörung oder einen Zusammenbruch des Systems bewirken kann.
Darüber hinaus können verschiedene weitere Funktionen im Zusammenhang mit der Joystick-Schnittstelle implementiert werden. Beispielsweise wird die Bewegung in einer der Ansichts-Funktionen nicht ausgeführt, sofern der Joystick nicht über einen vorgegebenen Bereich oder Abstand von der Mittelposition des Joysticks hinaus bewegt wird. Das Erfordern einer solchen Schwelle der Bewegung des Joystick, bevor die Bewegung des Teils zugelassen wird, verhindert zufällige Bewegungen des wiedergegebenen Teils aufgrund eines unbeabsichtigten Betätigens oder Verschiebens der Joysticks von der Mittelposition. Es können ebenfalls weitere Funktionen bereitgestellt werden, um die Joystick-Schnittstelle und die Interaktion des Systems mit dem Benutzer zu verbessern. Beispielsweise kann eine kontinuierliche oder inkrementale (beispielsweise schrittweise) Bewegung in jeder der Ansichts-Funktionen (wie beispielsweise Zoomen, Drehen, Schwenken und so weiter) auf Basis einer einzelnen Operation des Joysticks durch den Benutzer bereitgestellt werden. Die Auswahl der kontinuierlichen oder inkrementalen Bewegung kann außerdem auf Basis des Betrages oder der Dauer der Bewegung des Joysticks in einer einzigen Richtung bereitgestellt werden. Wenn erwünscht, kann die Skalierungs- oder Bewegungsrate des wiedergegebenen Teils ebenfalls auf Basis des Maßes oder der Dauer der Bewegung des Joysticks in jeder Richtung erhöht werden. Die Änderung des vorangehend beschriebenen Geschwindigkeits-Anpassungsfaktors kann ebenfalls implementiert werden, indem dem Benutzer das manuelle Einfügen der Korrektur des Anpassungsfaktors ermöglicht wird, um die Skalierungsrate zu erhöhen oder zu verringern.
Des Weiteren können verschiedene Funktionen und Ausführungsformen in die vorliegende Erfindung implementiert werden, um bei dem Entwerfen und Herstellen von Komponenten in der Produktionseinrichtung zu unterstützen. Beispielsweise kann ein Strichcodesystem implementiert werden, um Informationen aufzuzeichnen und auf diese in Bezug auf jeden Kundenauftrag zuzugreifen. Ein Strichcode mit einer Referenz- oder Auftragsnummer kann jedem durch einen Kunden beauftragten Teil zugewiesen werden. Dieser Strichcode kann zum Zugreifen auf sowie zum Abrufen von Auftragsinformationen aus der Datenbank 30 verwendet werden. Ein Strichcodelesegerät oder -Scanner, wie beispielsweise ein Barcode Anything SCALA CCD-Sensor von Zebra Technologies VTI, Inc., Sandy, Utah, kann an jeder der Stationen bereitgestellt sein, um dem Benutzer das Scannen des Strichcodes für einen bestimmten Auftrag in das Servermodul oder das Stationsmodul sowie den Zugriff und das Abrufen entscheidender Designund Herstellungsinformationen im Zusammenhang mit diesem Teil, die in der Datenbank 30 gespeichert sind, zu ermöglichen. Das Strichcodelesegerät kann an jeden Computer von jedem der Stationsmodule und/oder dem Servermodul angeschlossen werden. Die Strichcodes können in Übereinstimmung mit jeglichen herkömmlichen Strichcodeformaten, wie beispielsweise UPC-A, Codebar, Code 39, EAN/JAN-8 oder Plessey, formatiert werden und die sich ergebende Strichcodezahl kann in Übereinstimmung mit einer Nachschlagetabelle umgewandelt werden, um die entsprechende Auftrags-Referenznummer und/oder den Dateinamen zu finden, um die Auftragsinformationen von der Datenbank abzurufen. Alternativ dazu kann die Auftragsnummer eingegeben oder aus einem Anzeigeverzeichnis an jeder der in der gesamten Produktionseinrichtung bereitgestellten Stationen ausgewählt werden, um die Auftragsinformationen an der Station des Benutzers unverzüglich abzurufen und anzeigen zu können. Die Fähigkeit des unverzüglichen Abrufens solcher Informationen wird durch die Verwendung des Kommunikationsnetzes 26 und durch das Speichern des Designs und der Informationen in der zentral angeordneten Datenbank, wie beispielsweise der Datenbank 30, unterstützt.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Koordinieren und Zuweisen von Aufträgen in dem vorgeschlagenen System bereitgestellt. Im Allgemeinen wird das Koordinieren und Zuweisen von Aufträgen in einer Produktionseinrichtung durch einen Fertigungsbereich- oder Produktionseinrichtungs-Vorarbeiter durchgeführt, welcher das aktuelle Setup und die Verfügbarkeit der Maschinen und Anlagen sowie den Status der aktuellen Aufträge bestimmt. Nach dem Erfassen und Analysieren dieser Informationen kann der Fertigungsbereich- oder Produktionseinrichtungs-Vorarbeiter einen Plan entwickeln und die Zuweisungen der Aufträge (beispielsweise in Form eines Auftrags-Plan-Blattes, das in der Produktionshalle verteilt wird), die an den verschiedenen Stationen in der Produktionshalle auszuführen sind, verteilen. Das Koordinieren und Zuweisen von Aufträgen wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass der Auftrag des Kunden rasch und zu einem spezifizierten Liefertermin fertiggestellt wird. Der herkömmliche Vorgang des Koordinierens und Zuweisens von Aufträgen ist jedoch häufig mühselig und wird normalerweise manuell durch den Produktionseinrichtungs-Vorarbeiter durchgeführt.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung kann ein System zum Koordinieren und Zuweisen von Aufträgen bereitgestellt sein, um einen Fertigungsbereich- oder Produktionseinrichtungs-Vorarbeiter bei der Erstellung von Auftrags-Plänen für die Produktionshalle zu unterstützen. Das System kann von dem Kommunikationsnetzwerk 26 und den Biegemodell-Informationen, die in der Datenbank 30 gespeichert sind, profitieren, um die erforderlichen Informationen automatisch zu sammeln, so dass der Fertigungsbereichs-Vorarbeiter einen Auftrags-Plan einfacher entwickeln kann. Das System kann durch Software oder programmierte Logik auf dem Servermodul oder den Stationsmodulen in der gesamten Produktionseinrichtung implementiert werden. Durch das Eingeben der verschiedenen zu koordinierende Aufträge kann die Systemsoftware die Design- und Teil-Informationen analysieren und bestimmen, welche Maschinen am besten für die Ausführung bestimmter Aufträge geeignet sind. Zu diesem Zweck kann der aktuelle Status und das Setup der Maschinen in der Produktionseinrichtung definiert und in der Datenbank 30 gespeichert werden, und die Auftragskoordinier-Software kann darauf zugreifen. Auf Basis der verschiedenen Kriterien kann die Software dem Vorarbeiter in der Form einer Anzeige vorschlagen, welche Maschinen verfügbar sind, um einen bestimmten Auftrag auszuführen und welche Maschinen keine anderen Aufträge durchführen können. Diesbezüglich kann eine Tabelle angezeigt werden, die die Verfügbarkeit der Maschinen für bestimmte Aufträge in eine Rangfolge bringt und die einen vorgeschlagenen Auftrags-Plan bereitstellt, der durch den Fertigungsbereichs-Vorarbeiter implementiert oder geändert werden kann.
Die Kriterien, die zum Festlegen und Empfehlen von Auftrags-Plänen verwendet werden können, können eine Vielzahl von Kriterien einschließen, wie beispielsweise das aktuelle Setup jeder Maschine in der Produktionseinrichtung, die Typen von Biegungen und Werkzeugsausrüstung, die für jeden Auftrag und die anderen Typen von Aufträgen erforderlich sind, die in demselben Zeitrahmen oder Zeitraum durchgeführt werden müssen. Es können darüber hinaus Informationen aus der Biegemodell-Datei für jedes Teil, wie beispielsweise der Biegewinkel, die Flanschlänge und der Typ von Biegung, verwendet werden, um zu bestimmen, welche Maschinen einen bestimmten Auftrag ausführen können. Eine beispielsweise in der Datenbank 30 gespeicherte Tabelle kann entscheidende Informationen bezüglich dem aktuellen Setup und den Fähigkeiten jeder der Stanz- und Biegemaschinen in dem Fertigungsbereich umfassen.
Ausgehend von dem vorgeschlagenen Auftragsplan kann der Vorarbeiter die Aufträge verschiedenen Arbeitsstationen in der gesamten Produktionseinrichtung zuweisen, um die Produktion und die Leistungskapazität der Produktionseinrichtung zu optimieren. Der endgültige Auftrags-Plan oder die endgültige Auftrags-Zuweisung kann elektronisch eingegeben und über das Kommunikationsnetzwerk 26 zu jeder der Maschinen geleitet werden. Eine Kontrollleuchte, wie beispielsweise eine LED, kann an jeder der Biege- oder Maschinenstationen bereitgestellt sein, um anzugeben und zu bestätigen, dass ein Auftrag zugewiesen und zu dieser Station übertragen wurde. Die Auftrags-Zuweisung und der Auftrags-Plan können in einer Datei des Servermoduls gespeichert werden, auf die unmittelbar von jeder der Stationen in der Produktionseinrichtung zugegriffen werden kann.
Zusätzlich zu den vorangehenden Funktionen können weitere verschiedene Funktionen in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung implementiert werden. Beispielsweise können Menübildschirme an den verschiedenen Stationsmodulen und Stationen bereitgestellt und angezeigt werden, um dem Benutzer das Auswählen der verschiedenen Anzeige- und Funktionsmodi der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Beispielsweise kann einem Benutzer ein wie in 42 dargestelltes Hauptmenü angezeigt werden, wenn das Stationsmodul initialisiert wird. Die Hauptmenü-Fensteranzeige kann Piktogrammbilder von jeder der verfügbaren durch das Stationsmodul bereitgestellten Fensteranzeigen sowie von jedem der Ansichts-Modi anzeigen. Der Hauptmenübildschirm kann immer dann erscheinen, wenn eine Menütaste (wie beispielsweise die Taste F1) ausgewählt wird. Der Benutzer kann ein Fenster durch Bewegen eines hervorgehobenen Kästchens zu dem gewünschten Fenster-Piktogramm und durch Auswählen desselben auswählen. Derartige Informationen können durch die Verwendung einer Tastatur, einer Maus oder eines Joysticks durchgeführt werden.
Andere Fensterbildschirme können ebenfalls bereitgestellt und dem Benutzer angezeigt werden, um die Eingabe und die Anzeige von Auftragsinformationen zu erleichtern. Beispielsweise kann ein Teil-Informationsfenster angezeigt werden, um einem Benutzer das Eingeben und Ändern der Teil-Informationen zu ermöglichen. Ein Beispiel einer Teil-Informationsfensteranzeige ist in 43 bereitgestellt. Das Teil-Informationsfenster kann sämtliche der relevanten Teil-Informationen (wie beispielsweise die Teil-Anzahl, den Materialtyp, die Abmessungen und so weiter) enthalten und kann eine 2-D-Flachzeichnung und isometrische Ansicht des Blechteils umfassen. Ein Biegelinien-Informationsfenster, wie beispielsweise das in 44 illustrierte, kann ebenfalls angezeigt werden, um einem Benutzer das Ansehen der verschiedenen Biegelinien-Informationen, einschließlich der Biegeabfolge und des Abzug-Betrages für jede Biegelinie, zu ermöglichen. Das Biegelinien-Informationsfenster kann dem Benutzer das Eingeben und Ändern der Biegelinien-Informationen für jede Biegung ermöglichen und kann eine 2-D-Flachzeichnung und isometrische Ansicht des Blechteils umfassen.
Es können auch zusätzliche Fensteranzeigen bereitgestellt werden, um die Analyse der Biegeabfolge durch den Biegestations-Bediener zu erleichtern. Beispielsweise können eine Biegeabfolge-Fensteranzeige und eine Biegesimulations-Fensteranzeige bereitgestellt werden, um die verschiedenen Biegestufen des Teils anzugeben und um die Ausrichtung des Teils während der Biegeoperationen zu simulieren. Ein Biegefolge-Fenster, wie beispielsweise das in 45 dargestellte, kann aus dem Hauptmenübildschirm ausgewählt und dem Benutzer angezeigt werden, um die Zwischen-Formen des Teils (in der statischen Form) auf jede Stufe der Biegeabfolge anzugeben. Ein Biegesimulations-Fenster (siehe beispielsweise 46) kann ebenfalls durch den Benutzer ausgewählt werden, und sowohl statische Informationen der Biegestufen (in Form von auf der rechten Seite des Bildschirms bereitgestellten Teil-Symbolen) als auch eine aktive Simulation (in der Mitte der Anzeige) der auf jeder Stufe in der Biegeabfolge ausgeführten Ausrichtung und Biegung bereitstellen. Durch periodisches Auswählen der Teil-Symbole auf dem Bildschirm kann der Benutzer eine aktive Simulation der Ausrichtung des Teils während des Biegens auf der durch das ausgewählte Teil-Symbol dargestellten Stufe sehen. Das Teil kann an den Biegelinien umgedreht, verschoben, gebogen/gedreht werden, um jede Biegeabfolge aktiv zu simulieren.
Jede der vorangehend beschriebenen Fensteranzeigen der 43–46 kann aus der Hauptmenü-Fensteranzeige von 42 ausgewählt und dem Benutzer angezeigt werden. Darüber hinaus kann ein Benutzer an jedem der Stationsmodule die passenden Fenster-Symbole in der Hauptmenü-Fensteranzeige auswählen, so dass die 2-D- und/oder 3-D-Darstellungen des Teils in Übereinstimmung mit den Ansichts-Modi (wie beispielsweise 2-D-Flach-, Drahtgitter-, Kompakt-, orthografischen Ansicht) der Erfindung, die vorangehend in Bezug auf die 19–22 ausführlicher beschrieben wurden, angezeigt werden. Verschiedene Menüfenster können darüber hinaus beispielsweise an den Stationsmodulen bereitgestellt sein, um die Ausführung der Merkmale und Funktionen der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. 47 illustriert exemplarische Menüs, die für die 2-D- und 3-D-Operationen angezeigt werden können. Darüber hinaus illustriert 48 eine exemplarische Menüstruktur für die 2-D-Bereinigungsoperation der Erfindung. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Menüanordnungen beschränkt, und es können weitere Menübildschirme und/oder Werkzeug-Symbolleisten bereitgestellt werden, um die Interaktion des Benutzers mit dem System zu erleichtern.
Des Weiteren können weitere Merkmale in der vorliegenden Erfindung implementiert werden. Beispielsweise kann ein höherer Automatisierungsgrad bereitgestellt werden, um die Entwicklung des Biegeplans zu vereinfachen. Es können beispielsweise Biege- und Werkzeugsaurüstungs-Expertensysteme bereitgestellt werden, um Werkzeugsausrüstungs-Setup- und Biegeabfolgen auf Basis der Geometrie und Form des Teils für jeden Auftrag zu entwickeln und vorzuschlagen, wie dies beispielsweise in den anhängigen US-Patentanmeldungen mit den Seriennummern 08/386.369 und 08/338.115 offenbart ist.
Die Erfindung wurde in Bezug auf mehrere exemplarische Ausführungsformen beschrieben, und es ist offensichtlich, dass die Wörter, die hierin verwendet werden, zu Beschreibungs- und Illustrationszwecken und nicht zu einschränkenden Zwecken dienen. Es können Änderungen vorgenommen werden, ohne von dem Umfang der Erfindung und deren verschiedenen Aspekten abzuweichen. Obwohl die Erfindung in Bezug auf bestimmte Einrichtungen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben wurde, ist nicht beabsichtigt, dass die Erfindung auf die Angaben hierin beschränkt ist; die Erfindung erstreckt sich vielmehr auf sämtliche funktional äquivalenten Strukturen, Verfahren und Anwendungen.

Claims

System zum Entwickeln eines Biegemodells eines in einer intelligenten Produktionseinrichtung herzustellenden Teils, das zu produzieren ist, wobei das Teil eine Vielzahl von Flächen und wenigstens eine Biegelinie enthält, und das System umfasst: ein empfangendes System zum Empfangen von Ausgangs-Teil-Informationen, die sich auf das Teil beziehen, wobei die Ausgangs-Teil-Informationen Daten enthalten, die sich auf eine Darstellung des Teils in einem ersten vorgegebenen Koordinatenraum beziehen, und der erste vorgegebene Koordinatenraum einen 2-D- oder 3-D-Koordinatenraum umfasst; ein Flächenerfassungssystem, das in dem ersten vorgegebenen Koordinatenraum die Flächen des Teils auf Basis der Ausgangs-Teil-Informationen erfasst; ein Biegelinien-Identifizierungssystem zum Identifizieren wenigstens einer Biegelinie des Teils auf Basis der durch das Flächen-Erfassungssystem erfassten Flächen; und ein System zum Erzeugen zusätzlicher Teil-Informationen, die sich auf das Teil beziehen und Daten enthalten, die sich auf eine Darstellung des Teils in einem zweiten vorgegebenen Koordinatenraum beziehen, durch Durchführen einer vorgegebenen Operation an jeder der durch das Flächen-Erfassungssystem erfassten Flächen, wobei der zweite vorgegebene Koordinatenraum den anderen von dem 2-D- oder 3-D-Koordinatenraum umfasst und die Operation auf Basis wenigstens der Ausgangs-Teil-Informationen und wenigstens einer durch das Biegelinien-Identifizierungssystem identifizierten Biegelinie durchgeführt wird, und die Daten, die sich auf die Ausgangs-Teil-Informationen beziehen, Elemente des Teils umfassen, die wenigstens Linien-Elemente des Teils darstellen, das Flachen-Erfassungssystem eine Schleifen-und-Element-Analyse (loop and entity analysis) des Teils auf Basis der Element-Daten durchführt, um die Flächen des Teils zu erfassen, wobei die vorgegebene Operation eine Falt-Operation umfasst, wenn der erste Koordinatenraum den 2-D-Koordinatenraum umfasst, und eine Entfalt-Operation umfasst, wenn der erste Koordinatenraum den 3-D-Koordinatenraum umfasst, wobei die Falt- und die Entfalt-Operation jeweils an den durch das Flächen-Erfassungssystem erfassten Flächen durchgeführt werden und Drehen sowie Verschieben jeder der durch das Flächen-Erfassungssystem erfassten Flächen relativ zu wenigstens einer durch das Biegelinien-Identifizierungssystem identifizierten Biegelinie einschließen, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung des Teils in dem ersten vorgegebenen Koordinatenraum eine 2-D- bzw. 3-D-Zeichnung des Teils ist, wobei das Flächen-Erfassungssystem umfasst: eine Einrichtung zum Erfassen einer Außenschleife, die einer Außengrenze des Teils entspricht, auf Basis der Teil-Element-Daten, und eine Einrichtung zum Erfassen von Innenschleifen, die Innengrenzen des Teils entsprechen, auf Basis der Teil-Element-Daten nach dem Erfassen der Außenschleife.
System nach Anspruch 1, das des Weiteren ein System zum Erfassen zusätzlicher Merkmale des Teils umfasst, wobei die vorgegebene Operation an den zusätzlichen Merkmalen des Teils durchgeführt wird und die zusätzlichen Merkmale Löcher, Öffnungen und spezielle Formen des Teils umfassen.
System nach Anspruch 1, wobei die Ausgangs-Teil-Informationen Daten umfassen, die sich auf eine Darstellung des Teils in dem 3-D-Koordinatenraum beziehen, die Daten Dicke-Daten des Teils in dem 3-D-Koordinatenraum einschließen und das System des Weiteren ein System zum Löschen der Dicke-Daten umfasst, um modifizierte Teil-Daten zu schaffen, die sich auf eine Darstellung des Teils in dem 3-D-Koordinatenraum ohne Dicke beziehen.
System nach Anspruch 3, wobei das Flächenerfassungssystem die Flächen des Teils auf Basis der modifizierten Teil-Daten und der Darstellung des Teils in dem 3-D-Koordinatenraum ohne Dicke erfasst.
System nach Anspruch 1, das des Weiteren ein System zum automatischen Beschneiden und Bereinigen umfasst, das eine Operation des automatischen Beschneidens und Bereinigens an Daten durchführt, die sich auf die Ausgangs-Teil-Informationen beziehen, um die Daten für das Flächen-Erfassungssystem und das Biegelinien-Identifizierungssystem vorzubereiten.
System nach Anspruch 1, wobei das Biegelinien-Identifizierungssystem ein System zum Erfassen gemeinsamer Kanten zwischen den durch das Flächen-Erfassungssystem erfassten Flächen umfasst und die wenigstens eine Biegelinie auf Basis der Erfassung der einen der Flächen erfasst wird, die nur eine gemeinsame Kante mit einer anderen der Flächen hat.
System nach Anspruch 1, das des Weiteren ein System zum Empfangen eines Abzug-Betrages, der sich auf das Teil bezieht und ein System umfasst, das Biege-Abzug beim Durchführen der vorgegebenen Operation an den Flächen auf Basis des Abzug-Betrages kompensiert.
System nach Anspruch 7, wobei die vorgegebene Operation die Falt-Operation umfasst, die an den durch das Flächen-Erfassungssystem erfassten Flächen durchgeführt wird, und das System zum Kompensieren von Biege-Abzug eine Abmessungslänge der Flächen um eine Hälfte des Abzug-Betrages an jeder Seite der Biegelinie des Teils vergrößert, wenn die Falt-Operation durchgeführt wird.
System nach Anspruch 7, wobei die vorgegebene Operation die Entfalt-Operation umfasst, die an den durch das Flächenerfassungssystem erfassten Flächen durchgeführt wird, und das System zum Kompensieren von Biege-Abzug eine Abmessungslänge der Fläche um eine Hälfte des Abzug-Betrages an jeder Seite der Biegelinie des Teils verringert, wenn die Entfalt-Operation durchgeführt wird.
Verfahren zum Entwickeln eines Biegemodells eines in einer intelligenten Produktionseinrichtung herzustellenden Teils, wobei das Teil eine Vielzahl von Flächen und wenigstens eine Biegelinie enthält und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Ausgangs-Teil-Informationen, die sich auf das Teil beziehen, wobei die Ausgangs-Teil-Informationen Daten enthalten, die sich auf eine Darstellung des Teils in einem ersten vorgegebenen Koordinatenraum beziehen, und der erste vorgegebene Koordinatenraum einen 2-D- oder einen 3-D-Koordinatenraum umfasst; Erfassen der Flächen des Teils auf Basis der Ausgangs-Teil-Informationen in dem ersten vorgegebenen Koordinatenraum; Identifizieren wenigstens einer Biegelinie des Teils auf Basis der durch das Erfassen erfassten Flächen; und Erzeugen zusätzlicher Teil-Informationen, die Daten enthalten, die sich auf eine Darstellung des Teils in einem zweiten vorgegebenen Koordinatenraum beziehen, durch Durchführen einer vorgegebenen Operation an jeder der durch das Erfassen erfassten Flächen, wobei der zweite vorgegebene Koordinatenraum den anderen von dem 2-D- oder 3-D-Koordinatenraum umfasst und die Operation auf Basis der Ausgangs-Teil-Informationen und wenigstens einer durch das Identifizieren identifizierten Biegelinie durchgeführt wird, und die Daten der Ausgangs-Teil-Informationen Teil-Element-Daten umfassten, die wenigstens Linien-Elemente des Teils darstellen, das Erfassen der Flächen Durchführen einer Schleifen-und-Element-Analyse des Teils auf Basis der Teil-Element-Daten umfasst, um die Flächen des Teils zu erfassen, das Verfahren des Weiteren Durchführen einer Falt-Operation, wenn der erste vorgegebene Koordinatenraum den 2-D-Koordinatenraum umfasst, und eine Entfalt-Operation umfasst, wenn der erste vorgegebene Koordinatenraum den 3-D-Koordinatenraum umfasst, wobei die Falt- und die Entfalt-Operation jeweils an den durch das Erfassen erfassten Flächen durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung des Teils in dem ersten vorgegebenen Koordinatenraum eine 2-D- oder 3-D-Zeichnung des Teils ist, wobei das Erfassen der Flächen des Teils umfasst: Erfassen einer Außenschleife, die einer Außengrenze des Teils entspricht, auf Basis der Teil-Element-Daten, und Erfassen von Innenschleifen, die Innengrenzen des Teils entsprechen, auf Basis der Teil-Element-Daten nach Erfassen der Außenschleife.
Verfahren nach Anspruch 10, das des Weiteren Erfassen zusätzlicher Merkmale des Teils umfasst, wobei die vorgegebene Operation an den zusätzlichen Merkmalen des Teils durchgeführt wird und die zusätzlichen Merkmale Löcher, Öffnungen und spezielle Formen des Teils umfassen.
Verfahren nach Anspruch 10, das des Weiteren Durchführen einer Operation des automatischen Beschneidens und Bereinigens der Daten der Ausgangs-Teil-Informationen vor Erfassen der Flächen und Identifizieren der wenigstens einen Biegelinie umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, das des Weiteren Empfangen eines Abzug-Betrages, der sich auf das Teil bezieht, und Kompensieren von Falt-Abzug beim Durchführen der vorgegebenen Operation an den Flächen auf Basis des Abzug-Betrages umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, das des Weiteren Durchführen der Falt-Operation an den Flächen umfasst, wobei Kompensieren von Falt-Abzug Vergrößern einer Abmessungslänge der Flächen um eine Hälfte des Abzug-Betrages an jeder Seite der Biegelinie des Teils beim Durchführen der Falt-Operation umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, das des Weiteren Durchführen der Rückbiege-Operation an den Flächen umfasst, wobei Kompensieren der Biege-Abzug Verringern einer Abmessungslänge der Flächen um eine Hälfte des Abzug-Betrages an jeder Seite der Biegelinie des Teils beim Durchführen des Entfalt-Vorgangs umfasst.