DE69725346T2

DE69725346T2 - Gerät und verfahren zur erzeugung eines blechbiegemodells

Info

Publication number: DE69725346T2
Application number: DE69725346T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Sakai
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1996-05-06
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2017-05-07
Also published as: EP0978104A1; US6219586B1; EP0978104B1; WO1997042608A1; US5828575A; US6185476B1; DE69725346D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf das Gebiet der Herstellung und der Produktion von Bauteilen, wie zum Beispiel Blechbauteilen. Im Besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum durchgängigen Verwalten und Verteilen von Konstruktions- und Fertigungsinformationen in einer Fabrik, um die Herstellung von Blechbauteilen zu erleichtern.
Traditionell involviert die Herstellung von gebogenen Blechbauteilen in zum Beispiel einer Fließband-Blechfertigungsanlage eine Serie von Produktions- und Fertigungsstadien. Das erste Stadium ist ein Entwicklungsstadium, in dem eine Blechteilkonstruktion basierend auf den Spezifikationen eines Kunden entwickelt wird. Ein Kunde wird üblicherweise einen Auftrag für ein bestimmtes Blechbauteil aufgeben, das in der Fertigungseinrichtung hergestellt werden soll. Der Kunde wird üblichennreise die notwendigen Produkt- und Konstruktionsinformationen hinzufügen, so dass das Bauteil in der Fabrik hergestellt werden kann. Diese Informationen können zum Beispiel die geometrischen Dimensionen des Teils, das für das Teil erforderliche Material (z. B. Stahl, Edelstahl oder Aluminium), spezielle Formungsinformationen, die Losgröße, das Lieferdatum usw. sein. Das durch den Kunden angeforderte Blechteil kann für eine große Bandbreite von Anwendungen entworfen und hergestellt werden. Zum Beispiel kann das hergestellte Bauteil letztendlich als ein Außengehäuse für einen Computer, eine elektrische Schalttafel, eine Armlehne in einem Flugzeug oder als Teil einer Türfüllung in einem Fahrzeug verwendet werden.
Während des Entwicklungsstadiums kann eine Blechteilkonstruktion von dem Konstruktionsbüro des Herstellerwerks unter Verwendung eines adäquaten rechnergestützten Entwurfsverfahrens (CAD) entwickelt werden. Basierend auf den Kundenspezifikationen kann durch einen Programmierer mit dem CAD-System ein zweidimensionales (2D-)Modell des Blechteils entwickelt werden. Üblicherweise wird der Kunde einen Entwurf bereitstellen, der eine oder mehrere Zeichnungen) des Bauteils und die kritischen geometrischen Abmessungen des Teils enthält. Der Entwurf kann ebenso eine in das Teil aufzunehmende spezielle Formgebung oder spezielle Markierungen sowie auch die Stellen von Bohrlöchern oder anderen Arten von Öffnungen auf der oder den Obertlä che(n) des Blechteils angeben. Der Konstruktionsprogrammierer wird diesen Entwurf oft benutzen, um auf dem CAD-System ein 2D-Modell zu entwickeln. Das 2D-Modell kann eine flache Ansicht und eine oder mehrere Perspektivansicht(en) des Blechteils mit Biegelinienangaben und/oder Maßangaben umfassen.
Bevor das Biegen des Blechteils tatsächlich stattfindet, muss das Teil zunächst aus Ausgangsmaterial gestanzt oder geschnitten werden. Üblicherweise werden CNC-Systeme oder NC-Systeme verwendet, um derartige Stanzpressen oder Laser-Schneidmaschinen bei der Bearbeitung des Ausgangsmaterials zu steuern und zu betreiben. Um die Verarbeitung des Ausgangsmaterials zu erleichtern, kann ein rechnergestütztes Herstellungsverfahren (CAM) oder ein CAD/CAM-System von einem Konstruktionsprogrammierer verwendet werden, um einen auf dem 2D-Modell basierenden Steuercode zu entwickeln. Der Steuercode kann ein Teilprogramm umfassen, dass in die Stanzpresse und/oder eine Schneidmaschine importiert und von der Stanzpresse und/oder der Schneidmaschine verwendet wird, um das Blechteil aus dem Ausgangsmaterial zu stanzen oder zu schneiden.
Das nächste Stadium in dem Produktionsprozess ist ein Biegefolgeplanstadium. In diesem Stadium wird ein Biegefolgeplan mit einem Blechoperateur in der Fertigungsanlage entwickelt. Der Operateur wird üblicherweise mit dem Entwurf oder der 2D-Zeichnung des Teils zusammen mit einem oder mehreren Muster(n) des geschnittenen oder gestanzten Ausgangsmaterials bereitgestellt. Mit diesen Materialien wird der Biege-Operateur einen Biegefolgeplan entwickeln, der die zu benutzende Werkzeugbestückung und die durchzuführende Biegefolge bestimmt. Die Biegearbeitsstation kann CNC-Metallbiegemaschinen, wie zum Beispiel eine CNC-Abkantpresse umfassen, die dem Operateur ermöglicht, Daten einzugeben und basierend auf dem Biegefolgeplan einen Biege-Code oder ein Biegeprogramm zu entwickeln.
Wenn der Biegefolgeplan entwickelt wurde, wird der Operateur die Arbeitsstation für ein anfängliches Erproben der Biegefolge einrichten. Während dieses Erprobungsstadiums wird das gestanzte oder geschnittene Ausgangsmaterial von Hand in die Abkantpresse geladen und die Abkantpresse wird betrieben, um die programmierte Biegefolge an dem Werkstück auszuführen. Der Operateur analysiert das fertig gebogene Blechteil und überprüft es auf Konformität mit den Kundenspezifikationen. Basierend auf den Re sultaten der Anfangsdurchläufe der Abkantpresse kann der Operateur die Biegefolge durch Editieren des Biegeprogramms modifizieren. Der Operateur kann ebenfalls Rückmeldung an das Konstruktionsbüro erstatten, so dass die Konstruktion des Blechteils adäquat modifiziert werden kann. Üblicherweise werden weitere Proben durchgeführt, bis das Blechbauteil den geforderten Konstruktionsspezifikationen entspricht.
Eines der letzten Stadien innerhalb des Herstellungsprozesses ist das Biegestadium. Nachdem der Biegefolgeplan entwickelt und erprobt wurde, richtet der Operateur das erforderliche Werkzeug an der Biegestation ein und betreibt basierend auf dem Biegefolgeplan und dem gespeicherten Biegeprogramm oder Biege-Code die Abkantpresse. Ein Auftrags-Scheduling wird gleichfalls durchgeführt, um sicherzustellen, dass die notwendige Menge von gestanztem oder geschnittenem Ausgangsmaterial rechtzeitig an der Biegestation zur Verfügung steht und dass andere Aufträge innerhalb der geforderten Lieferzeiten abgeschlossen sind.
Ein Auftrags-Scheduling kann von einem Fertigungsanlagen-Vorarbeiter in den frühen Stadien des Produktionsprozesses und/oder gleichzeitig durchgängig während des gesamten Prozesses entwickelt oder modifiziert werden. Nachdem die letzten gebogenen Blechteile fertig gestellt wurden, werden die Teile gesammelt und für den Transport zum Kunden verpackt.
Der oben beschriebene konventionelle Produktions- und Herstellungsprozess hat mehrere Nachteile und Schwachstellen. Obwohl zum Beispiel die Konstruktions- und Herstellungsdaten für jeden Kundenauftrag normalerweise physikalisch (d. h. durch Papier in einem Aktenschrank) oder elektronisch (d. h. durch Speichern auf einer Diskette oder einem Magnetband) archiviert werden, werden derartige Daten normalennreise getrennt gespeichert und sind nicht leicht abrufbar. Des Weiteren findet die Verteilung von entscheidenden Auftragsinformationen in den meisten Fabrikanlagen in Form einer Schreibarbeit oder eines Arbeitsblattes statt, das durchgängig durch die Fertigungseinrichtung verteilt wird. Im Resultat gehen oft Daten verloren oder werden beschädigt und es ist schwierig, sowohl nach Konstruktionsdaten als auch nach Herstellungsdaten in Bezug auf einen früheren ähnlichen Auftrag zu suchen. Zusätzlich wird, wegen der ineffizienten Art und Weise, in der die Daten gespeichert werden, wertvolle Zeit bei dem Versuch verloren, die Konstruktions- und Fertigungsinformationen Versuch verloren, die Konstruktions- und Fertigungsinformationen durchgängig an der Fertigungseinrichtung und an anderen Orten in der Fabrik zu verteilen. Ebenfalls geht während der Entwicklung der Blechkonstruktion und des Biegefolgeplans erhebliche Herstellungszeit verloren, da die Entwicklung der Konstruktion des Teils und die Entwicklung des Biegefolgeplans für das Teil vorrangig durch den Konstruktionsprogrammierer und den Biege-Operateur durchgeführt werden und entscheidend von der Kenntnis, den Fähigkeiten und der Erfahrung des Einzelnen abhängig sind.
In den letzten Jahren gab es Entwicklungen und Versuche, den traditionellen Blechherstellungsprozess zu verbessern und die Effizienz des Gesamtprozesses zu erhöhen. Zum Beispiel haben der Einsatz und die Entwicklung von 2D- und -3D-Modellierungen in im handelsüblichen CAD/CAM-Systemen den Produktionsprozess und die Modellierung von Blechbauteilen vereinfacht und verbessert. Der Konstruktionsprogrammierer und der Operateur können nunmehr sowohl die 2D- als auch die 3D-Darstellungen benutzen, um die Geometrie des Teils besser zu verstehen und effizienter eine Teilkonstruktion und einen Biegefolge-Code zu entwickeln. Die Befähigung, Daten elektronisch zu speichern und zu übertragen, hat ebenfalls den Informationsfluss von dem Konstruktionsbüro bis zu den Orten in der Fertigungseinrichtung verbessert. Durch den Fortschritt in Computer- und Kommunikationsnetzwerken ist es nicht länger notwendig, einen Schrank oder Akten nach alten Lochstreifen oder Magnetplatten zu durchsuchen.
Abgesehen von solchen Fortschritten, besteht noch immer ein Bedarf, die Organisation und den Fluss von Konstruktions- und Fertigungsinformationen durchgängig durch den Fabrikbereich zu verbessern. Zum Beispiel verbinden herkömmliche Herstellungsvertahren die mit einem Kundenauftrag verbundenen entscheidenden Konstruktions- und Fertigungsinformationen nicht logisch so, dass sie von jedem Bereich der Fabrik leicht zugänglich und abrufbar sind. Bisherige Verfahren versagen auch dabei, die Befähigung bereitzustellen, nach früheren Auftragsinformationen unter verschiedenen Kriterien, wie zum Beispiel den Merkmalen und Eigenschaften des Blechbauteils, zu suchen. Die Befähigung frühere Aufträge zu suchen und Informationen über frühere Aufträge zum Beispiel basierend darauf, identische oder ähnliche Teile zu suchen, abzurufen, würde den Gesamtproduktionsprozess wesentlich verbessern und kann die für zukünffige Aufträge erforderliche Herstellungszeit reduzieren.
Die bisherigen Versuche versagen auch dabei, die Entwicklung der Konstruktion des Blechteils und des Biegefolgeplans durch den Konstruktionsprogrammierer und den Fertigungsanlagen-Operateur in der Fertigungseinrichtung zu erleichtern. Während die Einführung von 2D- und 3D-Modellierungsverfahren den Konstrukteur zu einem besseren Verständnis der Form und der Geometrie des Teils befähigt haben, haben derartige Verfahren nicht die dem Konstruktionsplaner und dem Operateur der Fertigungsanlage auferlegten Lasten reduziert. Zum Beispiel haben derartige Verfahren den Konstruktionsprogrammierer nicht befähigt, ein 2D-CAD-Modell leicht in eine 3D-Darstellung umzuwandeln. Zusätzlich muss der Operateur, während 2D- und/oder 3D-Darstellungen des Bauteils dem Operateur der Fertigungsanlage bereitgestellt werden können, um ihn bei der Entwicklung des Biegefolgeplans zu unterstützen, noch immer den Werkzeugbestückungsbedarf und die Biegefolge von Hand und/oder durch Experimentieren ermitteln und entwickeln.
US4,912,644 legt ein Verfahren für eine Vorrichtung zum Entfalten eines Blechteils unter Verwendung einer CAD-Vorrichtung offen.
Dokument EP0419013 legt ein CAD-Verfahren und ein Verfahren zur Konstruktion von Blechteilen offen, in denen eine vorgeschlagene Konstruktion an den Konstruktionsregeln erprobt wird. Zur Verfügung stehende Werkzeuge werden entsprechend der in Bezug auf das herzustellende Teil errechneten Kriterien ausgewählt und werden dann erprobt, um zu ermitteln, ob sie verwendet werden können, die gewünschten Biegungen herzustellen und eine Fertigungsreihenfolge wird errechnet.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zum durchgängigen Verwalten und Verteilen von Konstruktions- und Fertigungsinformationen in einer Fabrik bereitzustellen, um die Herstellung von Blechbauteilen zu erleichtern.
Dieses Ziel wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche erreicht.
Bevorzugte Ausführungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ein weiterer Vorteil einer Ausführung der vorliegenden Erfidung ist der, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die Verlust oder Zerstörung von entscheidenden Auftragsinformationen verhindern und die die Effizienz und das Organisieren von ge speicherten Expertenwissen, beispielsweise in einer Fließband-Blechfertigungsanlage, verbessern.
Ein weiterer Vorteil einer Ausführung der Erfindung ist der, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum logischen Speichern der entscheidenden Konstruktions- und Fertigungsinformationen für jeden Kundenauftrag, so dass auf diese leicht zugegriffen werden kann und diese aus jedem Bereich der Fabrik abgerufen werden können, bereitzustellen.
Ein weiterer Vorteil einer Ausführung ist der, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verwalten und zum Verteilen von Konstruktions- und Fertigungsinformationen bereitzustellen, wobei die Auftragsdaten in einer zentralen Datenbank oder in einem Datei-Server auf eine logische Art und Weise gespeichert werden, so dass sie durchgängig leicht von jedem Ort in der Fabrik aus gesucht und abgerufen werden können. Die Auftragsdaten können nicht nur mit dem Auftrag verbundene Konstruktions- und Fertigungsinformationen bereitstellen, sondern auch den aktuellen Biege-Code zum Ausführen der erforderlichen Biegevorgänge.
Noch ein weiterer Vorteil einer Ausführung ist der, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Suchen von Auftragsinformationen, einschließlich auf verschiedenen Suchkriterien basierende Konstruktions- und Fertigungsinformationen früherer Aufträge bereitzustellen. Die Suchkriterien können zum Beispiel Grundmerkmale und Grundeigenschaften des herzustellenden Blechteils umfassen, so dass frühere Auftragsinformationen in Bezug auf ein identisches oder ähnliches Teil genutzt werden können, um die Gesamtherstellungszeit zukünftiger Aufträge zu reduzieren.
Ein weiterer Vorteil einer Ausführung ist der, die mit jedem Auftrag verbundene herkömmliche Papierarbeit oder das herkömmliche Arbeitsblatt durch ein elektronisches Arbeitsblatt zu ersetzen, auf das unmittelbar und von jedem Ort der Fabrik aus zugegriffen werden kann. Das elektronische Arbeitsblatt kann an jedem Ort angezeigt werden und enthält entscheidende Konstruktions- und Fertigungsinformationen, einschließlich der 2D- und/oder 3D-Modellansicht des Teils, der Werkzeugbestückungsauswahl, der optimalen Biegefolge, der erforderlichen Bereitstellungszeiten und des mit dem Auftrag verbundenen Strichcodes oder der Identifikationsnummer. Das elektronische Arbeitsblatt kann auch durch einen Biege-Operateur aufgezeichnete Audio- und/oder Videoinforma tion enthalten, um zum Beispiel alle speziellen Anweisungen oder Verfahren anzuzeigen, die hilfreich sein können, wenn der gleiche oder ein ähnlicher Auftrag zukünftig wieder abgearbeitet wird.
Ein weiterer Vorteil einer Ausführung ist der, die Zeit, die erforderlich ist, um eine Zeichnung eines Teils zu analysieren durch Bereitstellung von rechnergestützten 2D- und 3D-Ansichten des Blechteils zu verkürzen. Verschiedene Ansichtsarten können bereitgestellt werden, einschließlich einer räumlichen 3D-Ansichtart, eines 3D-Drahtgittermodell-Ansichtsart, einer 2D-Flachbildschirmansichtsart und einer Senkrechtansichtsart. Verschiedene Ansichtsfunktionen können ebenso bereitgestellt werden, einschließlich stufenloser optischer Größenveränderung, Schwenken, Rotieren und Auto-Dimensionierung, um das Analysieren des Blechteils zu erleichtern.
Ein weiterer Vorteil einer Ausführung ist der, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, durch die die Entwicklung des Konstruktions- und Biegefolgeplans des Blechteils durch den Konstruktionsprogrammierer und den Fertigungsanlagen-Operateur erleichtert wird. Es ist zum Beispiel ein Ziel der vorliegenden Erfindung, den Konstruktionsprogrammierer zu befähigen, aus einem bestehenden 2D-Modell leicht eine 3D-Darstellung des Bauteils zu entwickeln. Es ist auch ein weiteres Ziel der Erfindung, eine grafische Benutzeroberfläche bereitzustellen, um die Zeit zu verkürzen, die erforderlich ist, um den Biegefolgeplan und den programmierten Biege-Code zu entwickeln.
Eine Ausführung gilt der Bereitstellung eines Systems und eines Verfahrens, zur Entwicklung eines Biegefolgeplans durch die Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche, wobei der Biegefolgeplan zur Verwendung bei der Fertigung eines Teils in einer Fertigungsanlage angepasst ist. Das System umfasst ein Biegefolgeanzeigesystem zum Erzeugen und Anzeigen eines Biegefolgeeingabefensters auf einer Anzeigeeinrichtung, wobei das Biegefolgeeingabefenster eine flache 2D-Abbildung des Teils umfasst. Ein Werkzeugbestückungsanzeigesystem zum Erzeugen und Anzeigen von Werkzeugbestückungsinformationen auf der Anzeigeeinrichtung wird ebenfalls bereitgestellt und es wird eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe einer Biegefolge, basierend auf der flachen 2D-Abbildung des Teils und zum Auswählen der Werkzeugbestückung, basierend auf den auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Werkzeugbestückungsinformationen, bereitgestellt. Zusätzlich enthält das System ein Biegefolgeplanspeichersystem zum Spei chern des Biegefolgeplans für das Teil, basierend auf der durch die Eingabevorrichtung eingegebenen und ausgewählten Biegefolge und Werkzeugbestückung.
Die flache 2D-Abbildung des Teils kann Darstellungen jeder Biegelinie des Teils umfassen und die Eingabeeinrichtung kann angepasst werden, um die Biegefolge durch Auswahl jeder der in der 2D-Abbildung angezeigten Biegelinien einzugeben. Die Eingabeeinrichtung kann ebenfalls angepasst werden, um die Biegefolge basierend auf einer Folge, in der jede Biegelinie ausgewählt wird, einzugeben. Alternativ dazu oder in Kombination damit, kann die Eingabeeinrichtung angepasst werden, um die Biegefolge basierend auf einer durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolgenummer, wenn jede Biegelinie ausgewählt wird, einzugeben. Wie hierin offen gelegt, kann die mit dem System verwendete Eingabeeinrichtung eine Joystick-Einrichtung oder eine Mauseinrichtung umfassen.
Das System umfasst weiterhin eine Biegefolgenummeranzeigesystem zum Anzeigen einer Biegefolgenummer auf der Anzeigeeinrichtung für jede der auf der Eingabe durch die Eingabeeinrichtung basierenden Biegelinie. Ein Beschickungsrichtungsbestimmungssystem kann ebenso bereitgestellt werden, zum Bestimmen und zum Anzeigen der Beschickungsrichtungsinformation für jede der Biegelinien des Teils auf der Anzeigeeinrichtung. Die Beschickungsrichtungsinformation kann einen Pfeil umfassen, der eine Beschickungsrichtung für jede Biegelinie, die angezeigt werden kann, darstellt. Weiterhin kann jede der Biegelinien das Teil in zwei Teile unterteilen und das Beschickungsrichtungsbestimmungssystem kann angepasst werden, um die Beschickungsrichtungsinformation für jede der Biegelinien, basierend auf der Seite des Teils, das die kleineren vorgegebene Abmessungen hat, zu bestimmen. Die vorgegebene Abmessung kann sich auf eine Länge jeder Seite beziehen, die senkrecht zu der Biegelinie ist oder sie kann sich auf einen Bereich jeder Seite in Bezug auf die Biegelinie beziehen.
Das Biegefolgeanzeigesystem kann weiterhin angepasst werden, um eine Vielzahl von Abbildungen des Teils zu erzeugen und auf der Anzeigeeinrichtung, basierend auf der Biegefolge anzuzeigen, wobei jede Abbildung aus der Vielzahl von Abbildungen sich auf eine Darstellung des Teils bei einem Arbeitsgang innerhalb der Biegefolge bezieht. Die Vielzahl der angezeigten Abbildungen kann in einer Abfolge abgebildet werden, die der Biegefolge entspricht. Ein Drag-and-Drop-Editiersystem zum Modifizieren der Biegefol ge, basierend auf der Modifikation der angezeigten Abfolge der Vielzahl von Abbildungen auf der Anzeigeeinrichtung, kann ebenso bereitgestellt werden. Das Drag-and-Drop-Editiersystem kann angepasst werden, um die angezeigte Biegefolge zu modifizieren, wenn eine aus der Vielzahl der Abbildungen durch die Eingabeeinrichtung ausgewählt wird und auf eine andere Position innerhalb der angezeigten Abfolge bewegt wird.
Gemäß einer Ausführung kann die angezeigte Werkzeugbestückungsinformation eine Vielzahl von auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Werkzeug-Icons umfassen, wobei jedes der Werkzeug-Icons ein vorher bestimmtes Werkzeug repräsentiert. Die angezeigte Werkzeugbestückungsinformation kann ebenso eine Tabelle mit auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Werkzeugdaten umfassen, wobei jede Eingabe innerhalb der Werkzeugtabelle sich auf ein vorgegebenes Werkzeug bezieht. Gemäß einem Leistungsmerkmal der Erfindung wird die Werkzeugbestückungsinformation durch das Werkzeugbestückungsanzeigesystem durch eine Serie von nacheinander angezeigten Bildschirmanzeigen angezeigt, wobei wenigstens eine der nacheinander angezeigten Bildschirmanzeigen basierend auf einer früheren Auswahl durch die Eingabeeinrichtung angezeigt wird.
Zum Beispiel kann das Werkzeugbestückungsanzeigesystem angepasst werden, um auf der Anzeigeeinrichtung eine erste Bildschirmanzeige, die eine Vielzahl von Werkzeugtyp-Icons umfasst, anzuzeigen, wobei jedes der Werkzeugtyp-Icons einen Werkzeugtyp darstellt. Der Werkzeugtyp kann sich auf wenigstens einen Biegestempel, ein Gesenk, eine Werkzeugaufnahme oder einen Werkzeugträger beziehen. Das Werkzeugbestückungsanzeigesystem kann ebenfalls angepasst werden, um als Reaktion auf die Auswahl eines der Werkzeug-Icons eine zweite Bildschirmanzeige auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen, wobei die zweite Bildschirmanzeige eine Vielzahl von werkzeugförmigen Icons anzeigt und jedes der werkzeugförmigen Icons sich auf das durch die Eingabeeinrichtung ausgewählte Werkzeugtyp-Icon bezieht. Das Werkzeugbestückungsanzeigesystem kann weiterhin angepasst werden, als Reaktion auf die Auswahl eines der werkzeugförmigen Icons eine Tabelle mit WerkzeugAbmessungsdaten auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen, wobei die WerkzeugAbmessungsdaten sich auf eine Vielzahl von Werkzeugen beziehen und jedes der Werkzeuge sich auf das durch die Eingabeeinrichtung ausgewählte Icon in Werkzeugform bezieht. Wenigstens ein Teil der Werkzeuge kann ausgewählt werden und durch die Eingabeeinrichtung, basierend auf einer Tabelle mit WerkzeugAbmessungsdaten, eingegeben werden.
Andere Leistungsmerkmale können in das System der vorliegenden Erfindung aufgenommen werden. Zum Beispiel kann die Werkzeugbestückungsinformation Werkzeugeinrichtungsinformation bezogen auf die Werkzeugeinsatzstelle innerhalb einer Biegemaschine für jedes in dem Biegefolgeplan zu benutzende Werkzeug umfassen. Weiterhin kann das Werkzeugbestückungsanzeigesystem angepasst werden, ein Werkzeugeinrichtungsfenster auf der Anzeigeeinrichtung zur Eingabe der Werkzeugeinrichtungsinformation mit der Eingabeeinrichtung zu erzeugen und anzuzeigen. Zusätzlich kann das System so angepasst werden, dass die flache 2D-Abbildung des Teils und die Vielzahl von Abbildungen des Teils gleichzeitig auf der Anzeigeeinrichtung abgebildet werden.
Gemäß noch einer weiteren Ausführung wird ein Verfahren zur Entwicklung eines Biegefolgeplans durch die Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Erzeugen und Anzeigen eines Biegefolgeneingabefensters auf einer Anzeigeeinrichtung, wobei das Biegefolgeneingabefenster eine flache 2D-Abbildung des genannten Teils umfasst, Eingeben einer auf der flachen 2D-Abbildung des Teils basierenden Biegefolge durch eine Eingabeeinrichtung, Erzeugen und Anzeigen von Werkzeugbestückungsinformation auf der Anzeigeeinrichtung, wobei die Werkzeugbestückungsinformation sich auf eine Vielzahl von Werkzeugen bezieht, Auswählen der Werkzeugbestückung mit der Eingabeeinrichtung, basierend auf der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Werkzeugbestückungsinformation und Speichern des Biegefolgeplans für das Teil, basierend auf der eingegebenen Biegefolge und der ausgewählten Werkzeugbestückung, in einer Speichereinrichtung.
Gemäß dem Verfahren kann die 2D-Abbildung des Teils Darstellungen jeder Biegelinie des Teils enthalten und die Biegefolge kann durch Auswahl jeder in der 2D-Abbildung des Teils angezeigten Biegelinie erfolgen. Insbesondere kann die Biegefolge, basierend auf einer Reihenfolge in der die Biegelinie ausgewählt wird, oder basierend auf einer durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolgenummer, wenn jede Biegelinie ausgewählt wird, eingegeben werden. Wie hier offen gelegt, kann die Eingabeeinrich tung, die in dem Verfahren verwendet wird, eine Joystick- oder Mauseinrichtung umfassen.
Das Verfahren kann weiterhin das Anzeigen einer Biegefolgenummer für jede Biegelinie, basierend auf der durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolge, auf der Anzeigeeinrichtung umfassen. Andere Schritte können ebenso bereitgestellt werden, wie zum Beispiel das Ermitteln und das Anzeigen einer Beschickungsrichtungsinformation für jede Biegelinie des Teils. Die Beschickungsrichtungsinformation für jede Biegelinie kann, basierend auf der Seite des durch die Biegelinie unterteilten Teils, ermittelt werden, die die kleinere vorgegebene Abmessung hat. Zusätzlich kann die angezeigte Beschickungsrichtungsinformation für jede Biegelinie einen Pfeil, der sich auf eine Beschickungsrichtung für die Biegelinie bezieht, umfassen.
Gemäß einem weiteren Leistungsmerkmal kann eine Ausführung den Schritt des Erzeugens und Anzeigens einer Vielzahl von Abbildungen des Teils auf der Anzeigeeinrichtung, basierend auf der Biegefolge einschließen, wobei jede Abbildung aus der Vielzahl von Abbildungen des Teils sich auf die Darstellung des Teils in einem Stadium der Biegefolge bezieht. Ein Drag-and-Drop-Editier-Schritt kann bereitgestellt werden, um die Biegefolge, basierend auf einer Modifikation der angezeigten Reihenfolge der Vielzahl von Abbildungen, auf der Anzeigeinrichtung zu modifizieren. Die angezeigte Reihenfolge kann durch Bewegen wenigstens einer Abbildung aus der Vielzahl von Abbildungen auf eine andere Position innerhalb der angezeigten Reihenfolge modifiziert werden und die Vielzahl von Abbildungen und jede Darstellung des Teils können, basierend auf der modifizierten Biegefolge, regeneriert und angezeigt werden.
Das Verfahren kann ebenfalls das Anzeigen der Werkzeugbestückungsinformationen durch eine Reihe von nacheinander angezeigten Bildschirmanzeigen umfassen, wobei wenigstens eine der nacheinander angezeigten Bildschirmanzeigen, basierend auf einer früheren Auswahl, durch die Eingabeeinrichtung angezeigt wird. Der Schritt des Anzeigens kann bereitgestellt werden, um auf der Anzeigeeinrichtung eine erste Bildschirmanzeige, die eine Vielzahl von Werkzeugtyp-Icons umfasst, anzuzeigen, wobei jedes der Werkzeugtyp-Icons einen Werkzeugtyp darstellt.
Weiterhin kann das Verfahren den Schritt der Auswahl eines der Werkzeugtyp-Icons mit der Eingabeeinrichtung enthalten und als Reaktion auf die Auswahl eines Werkzeugtyp-Icons eine zweite Bildschirmanzeige auf der Anzeigeeinrichtung anzeigen, wobei die zweite Bildschirmanzeige eine Vielzahl von werkzeugförmigen Icons umfasst und jedes der werkzeugförmigen Icons sich auf ein durch die Eingabeeinrichtung ausgewähltes Werkzeugtyp-Icon bezieht. Das Verfahren kann auch den Schritt des Auswählens eines der werkzeugförmigen Icons mit der Eingabeeinrichtung und als Reaktion auf die Auswahl eines der werkzeugförmigen Icons das Anzeigen einer Tabelle mit WerkzeugAbmessungsdaten auf der Anzeigeeinrichtung umfassen. Die WerkzeugAbmessungsdaten können sich auf eine Vielzahl von Werkzeugen beziehen und jedes der Werkzeuge kann sich auf ein durch die Eingabeeinrichtung ausgewähltes werkzeugförmiges Icon beziehen.
Gemäß noch einer weiteren Ausführung wird ein System zur Entwicklung einer Biegefolge durch Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche bereitgestellt. Das System schließt ein Biegefolgenanzeigesystem zum Erzeugen und Anzeigen eines Biegefolgeneingabefensters auf der Anzeigeeinrichtung ein, wobei das Biegefolgeneingabefenster eine flache 2D-Abbildung des Teils und eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe einer auf der flachen 2D-Abbildung des Teils basierenden Biegefolge umfasst.
Das Biegefolgenanzeigesystem kann weiterhin angepasst werden, um, basierend auf der durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolge, eine Vielzahl von Abbildungen des Teils zu erzeugen und anzuzeigen und jede Abbildung aus der Vielzahl von Abbildungen des Teils kann sich auf eine Darstellung des Teils innerhalb eines Stadiums der Biegefolge beziehen.
Das System kann auch ein Biegefolgenspeichersystem zum Speichern der Biegefolge für das Teil basierend auf der durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolge umfassen. Die Biegefolge kann durch die Eingabeeinrichtung durch Auswählen jeder in der flachen 2D-Abbildung des Teils angezeigten Biegelinien des Teils eingegeben werden. Ebenso kann ein Biegefolgenummeranzeigensystem, zum Anzeigen einer Biegefolgenummer für jede der auf der durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolge basierenden Biegelinien auf der Anzeigeeinrichtung bereitgestellt werden.
Zusätzlich kann ein Beschickungsrichtungsbestimmungssystem zum Ermitteln und Anzeigen der Beschickungsrichtungsinformation für jede Biegelinie des Teils auf der Anzeigeeinrichtung bereitgestellt werden.
Um die Biegefolge zu modifizieren, kann ein Drag-and-Drop-Editier-System zum Modifizieren der Biegelinie, basierend auf einer Modifikation der angezeigten Reihenfolge der Vielzahl von Abbildungen auf der Anzeigeeinrichtung, bereitgestellt werden. Das Dragand-Drop-Editier-System kann Einrichtungen zum Modifizieren der angezeigten Reihenfolge umfassen, wenn eine Abbildung aus der Vielzahl von Abbildungen durch die Eingabeeinrichtung ausgewählt und auf eine andere Position innerhalb der angezeigten Reihenfolge bewegt wird. Das Biegefolgenanzeigesystem kann ebenso Einrichtungen zum Regenerieren und Anzeigen der Vielzahl von Abbildungen und jeder auf einer modifizierten Biegefolge basierenden Darstellung des Teils umfassen.
Ein Verfahren zum Entwickeln einer Biegefolge durch die Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche wird ebenfalls bereitgestellt, wobei die Biegefolge für die Verwendung zur Herstellung eines Teils in einer Fertigungsanlage angepasst ist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Erzeugen und Anzeigen eines Biegefolgeneingabefensters auf einer Anzeigeeinrichtung, wobei das Biegefolgeneingabefenster eine flache 2D-Abbildung des genannten Teils umfasst, Eingeben einer auf der flachen 2D-Abbildung des Teils basierenden Biegefolge durch eine Eingabeeinrichtung und Erzeugen und Anzeigen einer Vielzahl von Abbildungen des Teils, basierend auf der durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolge, so dass jede Abbildung aus der Vielzahl von Abbildungen des Teils sich auf die Darstellung des Teils in einem Stadium innerhalb der Biegefolge bezieht.
Gemäß noch einer weiteren Ausführung wird ein System zur Entwicklung der Werkzeugbestückung für das Teil durch eine grafische Benutzeroberfläche bereitgestellt. Das System umfasst ein Werkzeugbestückungsanzeigesystem, zum Erzeugen und Anzeigen von Werkzeugbestückungsinformationen auf der Anzeigeeinrichtung, wobei die Werkzeugbestückungsinformation durch eine Reihe von nacheinander angezeigten Bildschirmanzeigen angezeigt wird, und eine Eingabeeinrichtung zum Auswählen der Werkzeugbestückung, basierend auf der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Werkzeugbestückungsinformation.
Wenigstens eine der nacheinander angezeigten Bildschirmanzeigen kann, basierend auf einer früheren Auswahl, durch die Eingabeeinrichtung angezeigt werden. Die angezeigte Werkzeugbestückungsinformation kann sich auf eine Vielzahl von Werkzeugen beziehen und kann eine Vielzahl von auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Werkzeug-Icons umfassen, wobei jedes der Werkzeug-Icons ein vorgegebenes Werkzeug darstellt. Die angezeigte Werkzeugbestückungsinformation kann ebenso eine auf der Anzeigeeinrichtung angezeigte Werkzeugdatentabelle umfassen, wobei sich jeder Eintrag in der Werkzeugdatentabelle auf ein vorgegebenes Werkzeug bezieht.
Es kann ebenfalls ein Verfahren bereitgestellt werden, um die Werkzeugbestückung für ein Teil durch eine grafische Benutzeroberfläche zu entwickeln. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
Erzeugen und Anzeigen von Werkzeugbestückungsinformationen auf der Anzeigeeinrichtung, wobei die Werkzeugbestückungsinformationen in einer Reihe von nacheinander angezeigten Bildschirmanzeigen angezeigt wird, und Auswählen der Werkzeugbestückung, basierend auf der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Werkzeugbestückungsinformation, mit einer Eingabeeinrichtung. Das Verfahren kann weiterhin das Anzeigen wenigstens einer der nacheinander angezeigten Bildschirmanzeigen, teilweise basierend auf einer früheren durch die Eingabeeinrichtung vorgenommenen Auswahl, umfassen.
Der Schritt des Anzeigens kann ebenfalls damit versehen sein, auf der Anzeigeinrichtung eine erste Bildschirmanzeige, eine Vielzahl von Werkzeugtyp-Icons enthaltend, anzuzeigen, wobei jedes der Werkzeugtyp-Icons einen Werkzeugtyp darstellt. Weiterhin kann das Verfahren auch die Schritte des Auswählens eines der Werkzeugtyp-Icons mit der Eingabeeinrichtung und als Reaktion auf die Auswahl eines der Werkzeugtyp-Icons das Anzeigen einer zweiten Bildschirmanzeige auf der Anzeigeeinrichtung umfassen, wobei die zweite Bildschirmanzeige eine Vielzahl von werkzeugförmigen Icons umfasst und jedes der werkzeugförmigen Icons sich auf das durch die Eingabeeinrichtung ausgewählte Werkzeugtyp-Icon bezieht. Das Verfahren kann ebenfalls den Schritt der Aus wahl eines der werkzeugförmigen Icons mit der Eingabeeinrichtung und als Reaktion auf die Auswahl eines der werkzeugförmigen Icons das Anzeigen einer Tabelle mit WerkzeugAbmessungsdaten auf der Anzeigeeinrichtung umfassen. Die WerkzeugAbmessungsdaten können sich auf eine Vielzahl von Werkzeugen beziehen und jedes der Werkzeuge kann sich auf ein durch die Eingabeeinrichtung ausgewähltes werkzeugförmiges Icon beziehen.
Weitere Leistungsmerkmale und/oder Abwandlungen können zu den zuvor erwähnten hinzugefügt werden. Zum Beispiel kann die Erfindung auf verschiedene Kombinationen und Unterkombinationen der oben beschriebenen Leistungsmerkmale und/oder Kombinationen mehrerer weiterer Leistungsmerkmale, die in der anschließenden ausführlichen Beschreibung erwähnt werden, angewendet werden.
Die oben aufgelisteten und andere Leistungsmerkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden ausführlicher dargelegt.
Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die erwähnte Vielzahl von Zeichnungen, in denen gleiche Referenzzahlen durchgängig durch die Darstellungen hindurch gleiche Teile repräsentieren durch nicht einschränkende Beispiele der bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung weiter beschrieben.
Kurzbeschreibung der Abbildungen
1A ist eine Blockdiagrammdarstellung einer entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Erfindung konstruierten Fließband-Metallblechfertigungsanlage.
1B ist eine Blockdiagrammdarstellung einer entsprechend einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung konstruierten Fließband-Metallblechfertigungsanlage,
2 stellt den jeweiligen Datenfluss zwischen dem Server-Modul, der Datenbank und Stationsmodulen in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
3 ist ein Ablaufdiagramm der allgemeinen Prozesse und Operationen, die durch das Server-Modul entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung durchgeführt werden können.
4 ist ein repräsentatives Ablaufdiagramm der durch jedes der Stationsmodule durchgeführten Basisverarbeitungen und der Basisoperationen, entsprechend den Vorgaben der vorliegenden Erfindung.
5A und 5B sind Ablaufdiagramme, die den Logikfluss eines Suchalgorithmus oder Suchprozesses für ein ähnliches Teil, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellen.
6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F und 6G stellen entsprechend einem Aspekt der Erfindung die Merkmalextraktionsoperation für eine Box mit vier Biegungen und berührenden Ecken und für eine Box mit vier Biegungen und offenen Ecken dar.
7A, 7B und 7C stellen entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Merkmalbeziehungsoperation und eine Verarbeitung zur Identifizierung von Suchschlüsseln für ein Teil mit einer Box mit vier Biegungen, einer Brücke und einer weiteren Box mit vier Biegungen dar.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das den Logikfluss der Verarbeitungen und der Operationen, die durchgeführt werden können, um unter Verwendung eines Faltalgorithmus ein 3D-Modeil aus einer 2D-Zeichnung in Einzelansicht zu entwickeln, darstellt.
9A, 9B, 9C, 9D und 9E stellen Beispiele einer Auto-Trimm-Funktion und einer Clean-Up-Funktion, die durchgeführt werden kann, um eine Zeichnung für ein Flächenerkennungsverfahren vorzubereiten, dar.
10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G und 10H stellen die verschiedenen Prozesse und Operationen, die in einem Flächenerkennungsverfahren durchgeführt werden können, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
11A und 11B stellen die Entwicklung einen endgültigen Biegekurve-Datenaufbau in der Ausführung eines Flächenerkennungsverfahrens und die Entwicklung einer Biegelinienerkennungsoperation entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
12 ist ein Ablaufdiagramm des Grundlogikflusses zum Entwickeln eines 2D-Modells, basierend auf einer originalen 3D-Zeichnung (ohne Dicke) unter Verwendung eines Entfaltalgorithmus und weiterer Verarbeitungen, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
13 ist ein Ablaufdiagramm des Grundlogikflusses zum Entwickeln eines 3D-Modells, basierend auf einer originalen 2D-Zeichnung in drei Ansichten unter Verwendung einer 2D-Clean-Up-Operation, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
14A ist ein Ablaufdiagramm des Grundlogikflusses der Verarbeitung und Operationen zum Durchführen einer 2D-Clean-Up-Operation auf einer 2D-Zeichnung in drei Ansichten, entsprechend einem Aspekt der Erfindung.
14B und 14C stellen Ansichten und Aspekte einer exemplarischen 2D-Zeichnung in drei Ansichten, die durch die 2D-Clean-Up-Operation der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden kann, dar.
14D stellt eine gedrehte Ansicht der 2D-Clean-Up-Operation der vorliegenden Erfindung dar.
14E stellt, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine auf die 2D-Clean-Up-Operation bezogene Normalform der vorliegenden Erfindung dar.
15A und 15B stellen Beispiele einer 2D-Zeichnung in drei Ansichten mit Dicke und eines vereinfachten 2D-Zeichnungsmodells ohne Dicke, das entsprechend den Vorgaben der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Verfahrens zur Eliminierung der Dicke entwickelt werden kann, dar.
15C ist die Darstellung einer Dickekreuzlinie und der Bogendicke eines exemplarischen Teils der vorliegerden Erfindung.
16 ist ein Ablaufdiagramm des Logikflusses der verschiedenen Prozesse und Operationen, die implementiert werden können, um ein 3D-Modell ohne Dicke aus einer 3D-Zeichnung mit Dicke, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, zu entwickeln.
17 stellt einen exemplarischen Datenaufbau und einen Zugriffsalgorithmus des Biegemodells, das verwendet werden kann, wenn die vorliegende Erfindung beispielsweise durch objektorientierte Programmtechniken implementiert wird, dar.
18 ist ein Blockdiagramm des Aufbaus des Biegemodell-Betrachters, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
19 stellt eine exemplarische räumliche Anzeigefensteransicht, die als Ausgabe für eine Bildschirmanzeige verwendet werden kann, dar.
20 stellt ein exemplarisches Drahtgitteransicht-Anzeigefenster, das als Ausgabe für eine Bildschirmanzeige bereitgestellt werden kann, dar.
21 stellt ein flaches 2D-Bildschirmabbildungsfenster, das als Ausgabe an eine Bildschirmanzeige bereitgestellt werden kann, dar.
22 stellt eine Senkrechtansicht-Bildschirmabbildung, die für eine Bildschirmanzeige als Ausgabe bereitgestellt werden kann, dar.
23 stellt ein Beispiel der verschiedenen Dimensionen dar, die in einem automatischen Dimensionsmodus der vorliegenden Erfindung angezeigt werden können.
24A, 24B und 24C stellen die Art und Weise dar, in der die Kantenlänge für viele unterschiedliche Teile, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, definiert werden kann.
25A und 25B stellen das Hinzufügen einer Hilfskantenlinie für zwei unterschiedliche Teiltypen, entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, dar.
26A, 26B und 26C stellen eine Art und Weise dar, in der die Kantenlängen für verschiedene Teile, die mit Dicke angezeigt werden, entsprechend einem weiterem Aspekt der Erfindung, angegeben werden können.
27A und 27B stellen die Art und Weise dar, in der die Kantenlänge von Teilen mit spitzen Biegewinkeln entsprechend einem Tangentendimensionsverfahren und einem Schnittmengenmaßverfahren der Erfindung angezeigt werden können.
28 ist ein Ablaufdiagramm des logischen Prozessablaufs und der Operationen, die durchgeführt werden können, um einen Biegefolgeplan unter Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche, entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, zu entwickeln.
29A stellt ein Beispiel einer Biegefolgeeingabebildschirmabbildung dar, die einem Biege-Operateur zur Entwicklung der Biegefolge angezeigt werden kann.
29B und 29C stellen Beispiele der Auswahl einer Biegefolge und der Modifizierung der Beschickungsrichtung, entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, dar.
29D und 29E stellen weitere Beispiele einer Biegefolgeeingabebildschirmabbildung und eine sich darauf beziehende Bildschirmanzeige an.
30 stellt, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Dragand-Drop-Editier-Funktion dar, die bereitgestellt werden kann, um einem Biege-Operateur das Modifizieren und Editieren einer entwortenen Biegefolge zu erleichtern.
31 stellt ein Beispiel der verschiedenen Anzeigemenüs und Datentabellen dar, die grafisch angezeigt werden können, um einem Biege-Operateur bei der Auswahl der Werkzeugbestückung zu helfen.
32 stellt ein exemplarisches Werkzeugeinrichtungsfenster dar, das angezeigt werden kann, um einem Biege-Operateur das Einrichten der Werkzeugbestückung in einem entworfenen Biegefolgeplan zu erleichtern.
33A stellt ein Beispiel eines 3D-Solid-Ansicht-Anzeigefensters mit durch eingefügte Icons beigefügten Audio- und Video-Informationen dar.
33B stellt ein weiteres Beispiel eines Anzeigefensters dar, das, entsprechend einem Aspekt der Erfindung, Icons zum Abrufen gespeicherter Audio- und Videoinformation enthalten kann.
34 stellt ein Beispiel eines Abbildungseditierfensters dar, das, entsprechend den Vorgaben der vorliegenden Erfindung, implementiert werden kann.
35A und 35B stellen Beispiele einer Kollisionsprüfungsfunktion der vorliegenden Erfindung, die durch eine grafische Benutzeroberfläche implementiert werden kann, dar.
36A und 36B stellen ein Manipulationssystem der Erfindung zum Manipulieren der Drehung und der Anzeige von geometrischen 3D-Formen durch Verwendung beispielsweise eines Joysticks dar.
37 stellt ein Manipulationssystem der Erfindung zum Manipulieren der stufenlosen optischen Größenveränderung und der Anzeige von geometrischen 3D-Formen durch Verwendung beispielsweise eines Joysticks und einer Zoom-Taste dar.
38 stellt ein Manipulationssystem der Erfindung zum Manipulieren des Schwenkens und der Anzeige von geometrischen 3D-Formen durch Verwendung beispielsweise eines Joysticks und einer Schwenktaste dar.
39 ist ein exemplarisches Ablaufdiagramm der Verarbeitungen und der Operationen, die durchgeführt werden können, um das 3D-Navigations- und Manipulationssystem der vorliegenden Erfindung zu implementieren.
40 stellt ein Beispiel der Digitalhierarchieumsetzung von Joystick-Bewegungen in Einfügestrichbewegungen entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
41 ist ein exemplarisches Ablaufdiagramm der Verarbeitung und der Operationen die durchgeführt werden können, um die Rotationsachse des gerenderten Teils dynamisch zu berechnen.
42 stellt ein Beispiel eines Hauptmenüanzeigefensters, das zum Beispiel an einem Stationsmodul bereitgestellt und angezeigt werden kann, dar.
43 stellt ein exemplarisches Teilinformationsanzeigefenster dar, das bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer das Eingeben und Modifizieren von Teilinformation zu ermöglichen.
44 stellt ein exemplarisches Biegelinieinformationsanzeigefenster dar, das bereitgestellt werden kann, um einem Benutzer das Eingeben und Modifizieren von Biegelinieninformationen zu ermöglichen.
45 stellt ein exemplarisches Biegefolgeanzeigefenster der vorliegenden Erfindung, um die Zwischenbiegestufen eines Blechteils zu betrachten, dar.
46 stellt ein exemplarisches Biegesimulationsanzeigefenster der Erfindung zur Simulation der Zwischenbiegestufen eines Blechteils dar.
47 stellt eine exemplarische Menübildschirmanzeige und einen exemplarischen Menüaufbau der vorliegenden Erfindung dar, die Benutzern für Konvertierungen 2D zu 3D bereitgestellt und angezeigt werden können.
48 stellt eine exemplarische Menübildschirmanzeige und einen exemplarischen Menüaufbau für eine 2D-Clean-Up-Operation der vorliegenden Erfindung dar.
49A stellt ein Beispiel einer 3D-Darstellung eines Teils vor dem Entfernen einseitiger offener Linien dar und 49B stellt das Teil nach dem Entfernen der einseitigen offenen Linien aus der 3D-Darstellung nach einem 3D-Clean-Up-Verfahren der Erfindung dar, das verwendet werden kann, wenn ein 3D-Modell eines Teils von einer 2D-Zeichnung in drei Ansichten des Teils entwickelt werden soll.
50A stellt eine exemplarische 3D-Darstellung des Teils vor der Kennzeichnung der Biegelinien und 50B stellt das Teil nach dem Hinzufügen der Formenlinien nach einem 3D-Clean-Up-Verfahren der Erfindung dar.
51A stellt einen exemplarischen Abschnitt eines Teils vor dem Reinigen und dem Trimmen der Stirnflächen dar und 51B zeigt den Abschnitt des Teils nach dem Reinigen und Trimmen nach einem 3D-Clean-Up-Verfahren der Erfndung.
Zur Unterstützung einer ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird auf die zahlreichen anhängenden nichtbeschränkenden Beispiele bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung verwiesen, wobei der Beispielquellencode und Kommentare in Bezug auf die verschiedenen Merkmale, Prozesse und Aufgaben der Erfindung bereitgestellt werden.
Erläuterung der Anhänge:
Anhang A ist ein exemplarischer Quellencode für das Ausführen einer Merkmalextraktionsoperation der vorliegenden Erfindung, zum Beispiel bei der Durchführung einer ähnlichen Teilesuche.
Anhang B ist ein exemplarischer Quellencode für die Durchführung einer Ähnlichkeitsindexoperation bei der Durchführung zum Beispiel einer ähnlichen Teilesuche der Erfindung.
Anhang C ist ein exemplarischer Quellencode für die Durchführung einer Biegelinienerkennungsoperation der Erfindung.
Anhang D ist ein exemplarischer Quellencode für die Durchführung einer 2D-Clean-Up-Operation der vorliegenden Erfindung, die verwendet werden kann, wenn ein 3D-Modell eines Blechteils ausgehend von einer Original-3D-Zeichnung in drei Ansichten entwickelt wird.
Anhang E ist ein exemplarischer Quellencode für die Durchführung verschiedener Ansichtsmodi und Funktionen eines Biegemodell-Betrachters der vorliegenden Erfindung.
Anhänge F, G, H und I sind exemplarische Quellencodes und Kommentare in Bezug auf die Ausführung und Durchführung eines Auto-Dimensionierungsmerkmals der vorliegenden Erfindung.
Anhang J ist ein exemplarischer Quellencode für die Umsetzung einer Teil- und Objektsichtbarkeitsfunktion des Biegemodell-Betrachters der Erfindung.
Anhang K enthält allgemeine Kommentare zu der Umsetzung des Biegemodells und der Organisation des Teilaufbaus nach den verschiedenen Ausführungen der vorliegenden Erfindung.
Anhang L enthält einen exemplarischen Quellencode für die Umsetzung eines 3D-Manipulations- und -Navigationssystems mit dynamischer Berechnung der Rotationsachse des gerenderten Teils.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur durchgängigen Verwaltung und zur Verteilung von Konstruktions- und Fertigungsinformationen in einem gesamten Betrieb und zur Unterstützung der Herstellung von Bauteilen innerhalb des Werkes bereitgestellt. Die Merkmale der vorliegenden Erfindung können in einer Vielzahl von Werksumgebungen verwendet werden, wobei eine Reihe von Produktions- und Herstellungsstadien an verschiedenen Orten durchgeführt werden. Mit Hilfe von nichtbeschränkenden Ausführungsbeispielen und Beispielen wird die vorliegende Erfindung nun unter Bezugnahme auf die Herstellung von gebogenen Blechbauteilen beispielsweise in einer Fließband-Blechfertigungsanlage beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 1A wird eine Fließband-Blechfertigungsanlage 38 allgemein in Form eines Blockschemas entsprechend eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in 1A gezeigt, kann die Blechfertigungsanlage oder das Blechfertigungswerk 38 eine Vielzahl von Orten 10, 12, 14 bis 20 umfassen, die über das gesamte Werk verteilt sind. Diese Orte können ein Konstruktionsbüro 10, eine Montagestation 12, eine Versandstation 14, eine Stanzstation 16, eine Biegestation 18 und eine Schweißstation 20 umfassen. Obgleich das in 1A gezeigte Blechfertigungswerk 38 mit nur sechs getrennten Orten gezeigt wird, kann das Werk natürlich mehr als sechs getrennte Orte umfassen, und es kann ebenfalls mehr als einen Ort für jede Art der in 1A gezeigten Büros oder Stationen umfassen. In Abhängigkeit von der Größe und der geforderten Produktionsleistung der Anlage 38 können mehr als eine Stanzstation 16, Biegestation 18 und/oder Schweißstation 20 bereitgestellt werden. Zusätzlich kann das Werk 38 mehr als ein Konstruktionsbüro 10, mehr als eine Montagestation 12 oder eine Versandstation 14 umfassen, und es kann auch andere Arten von Orten zur Unterstützung der Produktion und der Fertigung von Bauteilen, wie zum Beispiel von gebogenen Blechbauteilen, umfassen.
Jeder der Orte 10, 12, 14 bis 20 innerhalb des Werkes 38 kann angepasst werden und Ausrüstungen zur Ausführung eines oder mehrerer einzelner Produktions- und Fertigungsstadien oder Prozesse in Verbindung mit der Herstellung und Fertigung der Bauteile enthalten. Zum Beispiel kann das Konstruktionsbüro 10 ein geeignetes CAD/CAM-System umfassen, um die Entwicklung von Blechteilkonstruktionen auf der Grundlage von Kundenvorgaben zu erleichtern. Das CAD/CAM-System kann einen oder mehrere Personalcomputer, eine Anzeigeeinheit, einen Drucker und handelsübliche CAD/CAM-Software umfassen. Als nicht beschränkendes Beispiel kann das CAD/CAM-System des Konstruktionsbüros 10 AUTOCAD oder CADKEY oder ein von der Amada America Inc. (ehemals bekannt unter dem Firmennamen U. S. Amada Ltd.), Buena Park, Kalifornien, erhältliches CAD/CAM-System Amada AP40 oder AP60 beinhalten. Zusätzlich können andere handelsübliche CAD-Systeme verwendet werden, wie zum Beispiel VELLUM, ein auf Windows basiertes CAD-System, das von der Ashlar Incorporated erhältlich ist. Mit der CAD/CAM-Software kann der Konstruktionsprogrammierer ein 2D-Modell und/oder ein 3D-Modell des Blechteils ausgehend von den mit der Kundenbestellung übergebenen Zeichnungen und Daten entwickeln. Der Konstruktionsprogrammierer kann ausgehend von der Blechteilkonstruktion auch einen Steuercode erzeugen, um ein Teilprogramm zum Beispiel für die Steuerung von CNC-Stanzpressen und/oder von Schneidmaschinen zum Stanzen oder Zuschneiden der Blechbauteile aus Ausgangsmaterial zu erzeugen.
Die Stanzstation 16 und die Biegestation 18 können jeweils mit einer beliebigen Kombination von CNC- und/oder NC-basierten Werkzeugmaschinen versehen werden. Zum Beispiel kann die Stanzstation 16 eine oder mehrere CNC- und/oder NC-Stanzpresse(n) umfassen, wie zum Beispiel Revolverpressen Amada der Baureihen COMA und/oder PEGA oder andere handelsübliche CNC- und/oder NC-Stanzpressen, und die Biegestation 18 kann eine oder mehrere CNC- und/oder NC-Abkantpressen , wie zum Beispiel die Amada-Abkantpressen der Baureihe RG oder andere handelsübliche Mehrachsen-Messabkantpressen umfassen. Weiterhin kann die Schweißstation 20 mit geeigneten Schweißmaschinen versehen werden, um erforderliche Schweißungen an den Blechbauteilen durchzuführen. Die Stanzstation 16, die Biegestation 18 und die Schweißstation 20 können in verschiedenen Bereichen der Werkstatt der Anlage 38 gelegen sein und manuell von geübten Operateuren (zum Beispiel Stanzpressen-Operateur, Biege-Operateur etc.) bedient werden. Vollautomatische oder roboterunterstützte Maschinen, wie zum Beispiel die Amada CELLROBO MINI und die Amada PROMECAM, können ebenfalls an diesen Orten bereitgestellt werden. Die notwendigen Stanz- und Biege-Arbeitsschritte und notwendige Schweiß-Arbeitsschritte können während des Herstellungsprozesses an diesen Stationen durchgeführt werden.
Wie weiterhin in 1A gezeigt wird, kann die Fließband-Blechfertigungsanlage 38 ebenfalls eine Montagestation 12 und eine Versandstation 14 umfassen. Die Montagestation 12 und die Versandstation 14 können die notwendigen Verpackungs-, Leitund/oder Transportausrüstungen umfassen, um die Montage und den Versand der gefertigten Bauteile an den Kunden zu ermöglichen. Die Montage und der Versand der Bauteile können manuell durch Werkspersonal kontrolliert oder mit Maschinenautomation und/oder maschinenunterstützt erfolgen. Weiterhin können die Montagestation 12 und die Versandstation 14 räumlich in der Nähe der Produktionsstätte (z. B. nahe der Stanzstation 16, der Biegestation 18 und/oder der Schweißstation 20) oder in einer getrennten Anlage oder in einem getrennten Bereich der Blechfertigungsanlage 38 angeordnet werden.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verwaltung und Verteilung wichtiger Konstruktions- und Fertigungsinformationen durch elektronische Speicherung und Verteilung der Konstruktions- und Fertigungsinformationen erreicht. Indem die herkömmliche Papierarbeit oder die herkömmlichen Arbeitsblätter in Papierform durch elektronische Arbeitsblätter, auf die von jedem beliebigen Ort in dem Werk sofort zugegriffen werden kann, ersetzt werden, verbessert die vorliegende Erfindung die Produktivität des Werkes. Weiterhin werden durch die verschiedenen Aspekte und Merkmale der Erfindung die Organisation und die Zugänglichkeit der gespeicherten Konstruktions- und Fertigungsdaten verbessert. Darüber hinaus ermöglichen die verschiedenen Aspekte und Merkmale der Erfindung die Fähigkeit des Zugreifens und Wiederauffindens von früheren Arbeitsinformationen zu ähnlichen oder gleichen Blechteilen.
Zu diesem Zweck können verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung umgesetzt und durchgeführt werden, indem ein Kommunikationsnetzwerk 26 bereitgestellt wird, das jeweils ein Servermodul 32 und eine Datenbank 30 mit jedem der Vielzahl von Orten 10, 12, 14 bis 20 innerhalb der Blechfertigungsanlage 38 verbindet. Wie weiter unten beschrieben werden wird, können alle Orte 10, 12, 14 bis 20 Stationsmodule umfassen, die mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 und der Datenbank 30 gekoppelt sind. 1A, 1B und 2 stellen nichtbeschränkende Beispiele dieser Merkmale und Umsetzung der Erfindung dar.
Wie in den 1A und 1B gezeigt, können die Kommunikationsnetzwerke 26 jeweils die verschiedenen Orte 10, 12, 14 bis 20 der Anlage 38 mit Servermodulen 32 und der Datenbank 30 verbinden. Das Kommunikationsnetz 26 kann ein beliebiges Netzwerk umfassen, das in der Lage ist, Daten und Informationen zu und von den Orten 10, 12, 14 bis 20 und dem Servermodul 32 und der Datenbank 30 zu übertragen. Eine solche Übertragung kann elektronisch, optisch, per Funkübertragung oder per Infrarotübertagung erfolgen. Als nicht beschränkendes Beispiel kann das Kommunikationsnetzwerk 26 als lokales Netzwerk (LAN), als Ethernet oder in Form einer äquivalenten Netzstruktur ausgeführt werden. Wie weiter unten beschrieben werden wird, kann jeder der Orte 10, 12, 14 bis 20 auch Stationsmodule mit Netzabschlusseinheiten (wie zum Beispiel Rechner, Kleinrechner oder Workstation) und/oder Peripheriegeräte (wie zum Beispiel Monitor oder Bildschirm, Drucker, CD-ROMs und/oder Modems) umfassen, um Informationen über das Kommunikationsnetzwerk 26 zu übertragen und zu empfangen.
Die Netzabschlusseinheiten können Hardware und geeignete Software oder programmierte Logik zur Kopplung an das Kommunikationsnetzwerk 26 und zur Bereitstellung der verschiedenen Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung gemäß ausführlicherer Diskussion weiter unten umfassen. Wenn ein Rechner an dem Werksort bereitgestellt wird, kann dieser Rechner ein Einzelplatzrechner, ein Personalcomputer oder ein Mehrzweckrechner sein, der Teil eines Intertacegerätes der an dem Ort bereitgestellten Ausrüstungen und Maschinen ist. Zum Beispiel kann der Rechner ein IBM-kompatibler Personalcomputer oder ein Rechner sein, der Teil des Schnittstellen-/Steuersystems der Maschinen ist, wie zum Beispiel eines Systems Amada AMNC.
Das Servermodul 32 und die Datenbank 30 sind ebenfalls an das Kommunikationsnetzwerk 26 angeschlossen. Das Servermodul 32 kann Netzabschlusseinheiten, wie zum Beispiel Personalcomputer, Kleinrechner oder Mainframe-Computer mit geeigneter Hardware und Software zur Ankopplung an das Kommunikationsnetzwerk 26 umfassen. Das Servermodul 32 kann weiterhin Software oder Firmware zur Umsetzung der verschiedenen Merkmale der Erfindung umfassen, wie zum Beispiel derjenigen, die nachfolgend ausführlicher beschrieben werden. Weiterhin kann das Servermodul 32 gemäß einem Aspekt der Erfindung eine Datenbank 30 zum Speichern der zu der Kundenbestellung zugehörigen Konstruktions- und Fertigungsinformationen umfassen. Die Datenbank 30 kann durch eine beliebige handelsübliche Datenbank mit einer ausreichenden Speicherkapazität zum Speichern der Konstruktions- und Fertigungsinformationen der Kunden des Werkes und zum Speichern anderer Daten, Tabellen und/oder Programme umgesetzt werden. Zum Beispiel kann die Datenbank 30 eine SCSI-Speicherdiskette mit 4 GB oder mehr verfügbarem Speicherplatz umfassen. Die Konstruktions- und Fertigungsinformationen, die in der Datenbank 30 gespeichert werden, können über das Kommunikationsnetzwerk 26 an die verschiedenen Orte 10, 12, 14 bis 20 innerhalb der Blechfertigungsanlage 38 verteilt werden, und der Zugriff auf diese Informationen kann über das Kommunikationsnetzwerk 26 von den verschiedenen Orten 10, 12, 14 bis 20 aus erfolgen. Verschiedene Datenformate, wie zum Beispiel Structured Query Language (SQL), können verwendet werden, um Daten in der Datenbank 30 zu speichern und auf Daten in der Datenbank 30 zuzugreifen. Weiterhin können in der Datenbank 30 gespeicherte Daten auf einer Vielzahl von Speichermedien, wie zum Beispiel Magnetband, optische Disks oder Disketten, gesichert werden. Das Servermodul 32 und die Datenbank 30 können in einem separaten Bereich oder an einem separaten Ort innerhalb der Anla ge 38 (siehe zum Beispiel 1A) oder an einem Ort, der innerhalb oder in der Nähe einer der vordefinierten Stationen (zum Beispiel innerhalb des Konstruktionsbüros 10) liegt an das Kommunikationsnetzwerk 26 angeschlossen werden. Obwohl das Ausführungsbeispiel von 1A die Datenbank 30 als Teil des Servermoduls 30 und über das Servermodul an das Kommunikationsnetzwerk 26 gekoppelt darstellt, kann die Datenbank 30 natürlich räumlich getrennt von dem Servermodul 32 aufgestellt und über das Netzwerk-Datenbankmodul 34 an das Kommunikationsnetzwerk 26 gekoppelt werden, wie in 1B gezeigt.
Als nicht beschränkendes Beispiel und entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können das Servermodul 32 und jeder der Orte 10, 12, 14 bis 20 einen Personalcomputer, wie zum Beispiel einen IBM-kombatiblen Computer mit einer Zentralrechner (CPU) von 100–200 MHz, mit einem Pentium-Mikroprozessor oder gleichwertigem, mit wenigstens 32 MB Speicher und einen hochauflösenden Anzeigebildschirm, wie zum Beispiel einen handelsüblichen SVGA-Monitor mit einer Auflösung von 800 × 600, umfassen. Das Servermodul 32 und die Orte 10, 12, 14 bis 20 können ebenso eine Joystick- oder Mauseinrichtung enthalten und einen Sound Blaster oder eine kompatible Ton- und Spielkarte zum Verbinden der Schnittstellen und zum Steuern der Anzeige der Informationen enthalten. Ebenso kann Betriebsoftware bereitgestellt werden, um die Kommunikation zu unterstützen. Das Servermodul 32 und die Orte 10, 12, 14 bis 20 kann mit der Microsoft Windows New Technology (NT) oder mit dem Betriebssystem Windows 95 (beides erhältlich von der Microsoft Corporation, Redmond, WA) versehen sein, und jeder der Orte 10, 12, 14 bis 20 kann das Betriebssystem Microsoft Windows 95 umfassen. Zusätzlich können das Servermodul 32 und die Orte 10, 12, 14 bis 20 angepasst sein, um mehrere Sprachen (beispielsweise Englisch, Japanisch etc.) zu unterstützen und um umfassenden Support für einen Server Object Linking and Embedding (OLE) (Objektverknüpfung und -einbettung), wie zum Beispiel den Server OLE2, bereitzustellen.
Verschiedene Datenbanksprachen und Verwaltungssysteme können ebenso verwendet werden, um in der Datenbank 30 gespeicherte Informationen zu erstellen, zu pflegen und anzusehen. Eine Datenbanksprache, wie zum Beispiel die Structured Query Language (SQL), kann verwendet werden, um Daten in der Datenbank 30 zu definieren, zu bearbeiten und zu steuern. Zum Beispiel kann der SQL-Server (der als Einzelhandels produkt von der Microsoft Corporation erhältlich ist) verwendet werden, um die vorliegende Erfindung zu implementieren. Weiterhin kann die Erfindung mit einem Treiber, der mit offener Datenbankkonnektivität (Open Database Connectivity, ODBC) kompatibel ist, versehen werden, um den Zugang zu Informationen aus der Datenbank 30 über das Kommunikationsnetzwerk 26 zu erleichtern. Weitertührende Informationen über OBDC findet man zum Beispiel in dem Betriebshandbuch Microsoft Open Database Connectivity Software Development Kit Programmers Reference Manual.
1B stellt in Form eines Blockschemas eine Fließband-Blechfertigungsanlage dar, die nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. In dem Ausführungsbeispiel von 1B werden die Datenbank 30 und das Servermodul 32 getrennt angeordnet, wobei die Datenbank 30 über ein Netzwerk-Datenbankmodul 34 an das Kommunikationsnetzwerk 26 angeschlossen ist. Wie weiter oben besprochen, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt, und die Datenbank 30 und das Servermodul 32 können gemeinsam angeordnet werden (wie zum Beispiel in 1A gezeigt), wobei die Funktionalität des Netzwerk-Datenbankmoduls 34 für die Bereitstellung von Zugang zu der Datenbank in das Servermodul integriert ist. Das Ausführungsbeispiel von 1B stellt auch ein Beispiel des Stationsmoduls 36 dar, das an jedem der verschiedenen Orte 10, 12, 14 bis 20 in der gesamten Blechfertigungsanlage 38 bereitgestellt werden kann. Zum Zwecke der Veranschaulichung wird in 1B ein exemplarisches Stationsmodul 36 bereitgestellt, das an der Biegestation 18 angeordnet werden kann. Obgleich in dem Beispiel von 1B nicht dargestellt, können ähnliche Stationsmodule 36 auch an anderen Orten innerhalb der Anlage 38 bereitgestellt werden.
Wie in 1B gezeigt kann jedes der Module (d. h. das Servermodul 32, das Netzwerk-Datenbankmodul 34 und das Stationsmodul 36) über eine Schnittstellenkarte oder einen Schnittstellenstecker 42 mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 verbunden sein. Die Netzwerk-Schnittstellenkarte 26 kann verkäuferspezifisch sein und ausgehend von der Art des gewählten Kommunikationsnetzwerkes ausgewählt werden. Jedes der Module 32, 34 und 36 kann auch eine Netzwerksoftware oder eine programmierte Logik für die Kopplung mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 umfassen. Das Kommunikationsnetzwerk 26 kann ein Ethernet mit einer beliebigen Anzahl von handelsüblichen Kabelarten sein, wie zum Beispiel 10 Base/T (Twisted-Pair), 10 Base/2 (Koaxkabel) oder 10 Base/5 (dickes Kabel), wobei die Kabelart ausgehend von der Größe der Anlage 38 und der erforderlichen Kabellänge ausgewählt wird.
In 1B kann das Servermodul 32 einen Personalcomputer 40 mit einem Anzeigemonitor oder einem Röhrenbildschirm 44 und Eingabe-/Ausgabe-Einrichtungen 46 umfassen, die eine Tastatur, eine Maus und/oder einen Joystick umfassen können. Die Netzwerk-Schnittstellenkarte 42 kann in einen verfügbaren Erweiterungssteckplatz oder einen Anschlussstecker des Personalcomputers 40 eingesteckt werden. Zusätzlich kann der Personalcomputer 40 einen IBM-kompatiblen Rechner mit einer Operationsgeschwindigkeit von 100–200 MHz und einem Mikroprozessor Pentium oder Pentium Pro umfassen. Der Personalcomputer 40 kann weiterhin zum Beispiel 32 MB oder mehr verfügbaren Hauptspeicher und 1,2 GB oder mehr verfügbaren Direktzugriffsspeicher (RAM) umfassen. Die Anzeige 44 kann einen hochauflösenden Anzeigebildschirm, wie zum Beispiel einen beliebigen handelsüblichen SVGA-Monitor mit einer Auflösung von beispielsweise 800 × 600 umfassen. Um die verschiedenen Grafiken und Informationen, die an der Anzeige 44 angezeigt werden können, zu unterstützen, kann der Personalcomputer 40 weiterhin beliebige handelsübliche Grafikkarten umfassen, wie zum Beispiel eine PCI-Grafikkarte. Weiterhin kann der Computer 40 eine Ton- und Spiel-Adapterkarte Sound Blaster umfassen und die Eingabe-/Ausgabe-Geräte 46 können eine Tastatur, einen Joystick und/oder ein Mausgerät umfassen.
Um die verschiedenen Merkmale der Erfindung umzusetzen, kann das Servermodul 32 mit Software und verschiedenen Softwarepaketen konfiguriert werden. Zum Beispiel kann das Servermodul 32 mit einer Betriebssystemsoftware, wie zum Beispiel Microsoft Windows NT (Workstation-Version) oder Windows 95, versehen werden. Um weiterhin die spezifischen konkreten Funktionen und Merkmale des Servermoduls der Erfindung (s. z. B. 3) bereitzustellen, kann das Servermodul 32 über Software oder programmierte Logik implementierte Routinen umfassen. Wie unten ausführlicher diskutiert wird, können diese Routinen unter Nutzung einer hohen Programmiersprache, wie zum Beispiel C++, und von objektorientierten Programmiertechniken entwickelt werden. Das Servermodul 32 kann ebenfalls CAD- oder CAD/CAM-Software, wie zum Beispiel VEL-LUM oder Amada AP40 oder AP60, umfassen oder mit derselben gekoppelt sein, um auf Kundenvorgaben beruhende 2D- und 3D-Zeichnungen zu entwickeln oder zu bearbeiten. Aus diesem Grund kann das Servermodul in dem Konstruktionsbüro 10 der Fer tigungsanlage 38 angeordnet sein. Um auf Daten von der Datenbank 30 zuzugreifen, kann das Servermodul 32 auch einen OBCD-Treiber, wie zum Beispiel den Microsoft-ODBC-Treiber, umfassen und SQL als Standard für den Datenzugriff verwenden. Ein OLE-Server, wie zum Beispiel ein OLE2-Server, kann ebenfalls zum Verknüpfen der Daten bereitgestellt werden.
In dem Ausführungsbeispiel von 1B wird die Datenbank 30 getrennt von dem Servermodul 32 bereitgestellt und über das Netzwerk-Datenbankmodul 34 an das Kommunikationsnetzwerk 26 angeschlossen. Wie oben angedeutet, kann die Datenbank 30 eine SCSI-Disk mit angemessenem Speicherplatz (z. B. 1 bis 4 GB) umfassen, die ausgehend von der Größe der Anlage 38 und der Menge der in der Datenbank zu speichernden Teilinformationen ausgewählt werden kann. Das Netzwerk-Datenbankmodul 34 kann einen Personalcomputer 40, wie zum Beispiel einen IBM-kompatiblen Computer mit einem Pentium-Mikroprozessor, und einen Erweiterungssteckplatz mit der Netzwerk-Schnittstellenkarte 42 zum Koppeln mit dem Kommunikationsnetzwerk 26 umfassen. Die Datenbank 30 kann an einen Personalcomputer 40 über einen Datenbus angeschlossen werden und der Personalcomputer 40 kann Standard-Anzeigegeräte und Eingabe-/Ausgabegeräte (in 1B nicht gezeigt) umfassen, wie einen Anzeigemonitor oder einen Röhrenbildschirm und eine Tastatur.
Um den Zugriff auf die auf SQL basierende Datenbank 30 zu ermöglichen, kann ein Personalcomputer 40 des Netzwerk-Datenbankmoduls 34 mit einem handelsüblichen SQL-Server, wie zum Beispiel einem Microsoft-SQL-Server oder einem Oracle-SQL-Server, konfiguriert werden. Ein OLE-Server, wie zum Beispiel ein OLE2-Server, kann ebenfalls zur Verknüpfung der Daten bereitgestellt werden. Der Personalcomputer 40 kann auch mit verschiedener Betriebssoftware, wie zum Beispiel DOS und Microsoft Windows NT (Server-Version) konfiguriert werden.
Das Ausführungsbeispiel von 1B umfasst ebenfalls eine exemplarische Implementierung eines Stationsmoduls 36. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Stationsmodul 36 an der Biegestation 18 implementiert. Wie in 1B gezeigt, kann das Stationsmodul 36 ähnliche Hardware wie das Servermodul 32 umfassen. Das heißt, jedes Stationsmodul (zum Beispiel die anderen in 1A gezeigten Stationen) können einen Computer 48 mit einem Anzeigemonitor oder einem Röhrenbildschirm 44 und und Eingabe-/Ausgabe-Geräte 46 umfassen, die einen Joystick oder eine Maus umfassen können. Die Netzwerk-Schnittstellenkarte 42 kann in einen verfügbaren Erweiterungssteckplatz oder Anschluss des Computers 40 eingesteckt werden. Wie oben diskutiert, kann der Computer des Stationsmoduls 36 ein Einzelplatzrechner, ein Personalcomputer oder ein allgemeiner Mehrzweckrechner sein, der Bestandteil eines Intertacegerätes der an dem Ort bereitgestellten Ausrüstung oder Maschinen ist. Zum Beispiel kann der Computer 48 einen Einzelplatz-Personalcomputer, wie zum Beispiel einen IBM-kompatiblen Computer mit einer Operationsgeschwindigkeit von 100 bis 200 MHz und einem Mikroprozessor Pentium oder Pentium Pro, umfassen, oder ein Computer 48 kann ein Computer sein, der Teil der Schnittstelle/Steuerung der Maschinen ist oder der in diese eingebaut ist, wie zum Beispiel ein System Amada AMNC. Der Computer 48 kann zum Beispiel auch 32 MB oder mehr verfügbaren Hauptspeicher und 1,2 GB oder mehr verfügbaren Direktzugriffsspeicher (RAM) umfassen. Die Anzeige 44 kann einen hochauflösenden Anzeigeschirm, wie zum Beispiel einen handelsüblichen SVGA-Monitor mit einer Auflösung von beispielsweise 800 × 600, umfassen. Um die verschiedenen Grafiken und Informationen, die an der Anzeige 44 angezeigt werden können, zu unterstützen, kann der Computer 48 weiterhin eine handelsübliche Grafikkarte, wie zum Beispiel eine PCI-Grafikkarte, umfassen. Weiterhin kann der Computer 48 einen Sound Blaster oder einen kompatiblen Ton- und Spielanschlussadapter und zur Unterstützung zum Beispiel einen Joystick oder eine Maus der Eingabe-/Ausgabe-Geräte 46 umfassen.
Um die verschiedenen Merkmale der Erfindung zu implementieren, kann das Stationsmodul 36 auch mit Software und verschiedenen Softwarepaketen konfiguriert werden. Zum Beispiel kann das Stationsmodul 36 mit Betriebssystemsoftware versehen werden, wie zum Beispiel mit Microsoft Windows 95 oder Windows NT (Workstation-Version). Um weiterhin die spezifischen Punktionen und Merkmale der Erfindung (s. z. B. 4) des Stationsmoduls bereitzustellen, kann das Stationsmodul 36 mit Software oder programmierter Logik implementierte Routinen umfassen. Wie unten ausführlicher beschrieben, können diese Routinen unter Verwendung von hohen Programmiersprachen, wie zum Beispiel C++, und objektorientierten Programmiertechniken entwickelt werden. Um die Daten zu verknüpfen und um auf die Daten zuzugreifen, kann das Stationsmodul 36 weiterhin einen OBDC-Treiber, wie zum Beispiel einen Microsoft-ODBC-Treiber, und einen OLE-Server, wie zum Beispiel einen OLE2-Server, umfassen. Analog zu dem Servermodul 32 kann das Stationsmodul SQL als Standard für Zugreifen auf die Daten aus der Datenbank 30 verwenden.
Wenn das Stationsmodul 36 der Biegestation 18 als Einzelplatz-Personalcomputer bereitgestellt wird, kann Software bereitgestellt werden, um Biegecodedaten (d. h. NC-Daten) zu erstellen und eine Verknüpfung mit den Maschinen 25 (zum Beispiel eine CNC- oder NC-gesteuerte Abkantpresse) herzustellen. In dem Ausführungsbeispiel von 1B wird der Computer 36 als Personalcomputer implementiert dargestellt und mit Software zwecks Verknüpfung mit den Biegemaschinen 25 über eine Standard-Drahtschnittstelle RS-232-C konfiguriert. Die Schnittstelle kann bereitgestellt werden, um dem Stationsmodul 36 zu ermöglichen, über die Schnittstelle RS-232-C mit der Biegemaschine 25 zu kommunizieren und Biegedaten an diese zu senden bzw. von dieser zu empfangen. Die Implementierung der Schnittstelle ist verkäuferspezifisch und abhängig von dem Datenformat und dem Maschinenbefehlssatz, die für die Biegemaschine 25 verwendet werden. Alle von dem Stationsmodul 36 an die Biegemaschine 25 gesendeten Daten müssen somit ausgehend von dem für die Maschine definierten Maschinenbefehlssatz formatiert werden. Der Computer 48 des Stationsmoduls 36 kann auch mit einer beliebigen handelsüblichen CNC- oder NC-Software zum Erzeugen von Biegecodedaten versehen werden, um die Funktionalität, die normalerweise von einem eingebauten Computer von CNC- oder NC-Systemen (wie zum Beispiel Amada AMNC) für solche Maschinen bereitgestellt wird, zu simulieren.
2 stellt ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der jeweiligen Datenflüsse zwischen dem Servermodul 32, der Datenbank 30 und den verschiedenen Orten der Blechfertigungsanlage 38 dar. Zum Zwecke der Veranschaulichung und zur Unterstützung der Beschreibung des jeweiligen Datenflusses in dem Ausführungsbeispiel werden das Servermodul 32 und die Datenbank 30 (integriert mit dem Netzwerk-Datenbankmodul 34) in 2 jeweils getrennt und als direkt an das Kommunikationsnetzwerk 26 angeschlossen dargestellt, wobei der Datenfluss zwischen den genannten Elementen über das Kommunikationsnetzwerk stattfindet. Der Durchschnittsfachmann wird natürlich erkennen, dass eine breite Vielfalt von Datenflussanordnungen zwischen diesen Elementen bereitgestellt werden kann. Und wenn die Datenbank 30 direkt an das Servermodul 32 angeschlossen ist, können Daten und Informationen direkt ohne Nutzung des Kommunikationsnetzwerkes 26 von dem Servermodul an die Datenbank übertragen werden. Um die Beschreibung weiterhin zu bank übertragen werden. Um die Beschreibung weiterhin zu erleichtern, ist die Darstellung des Kommunikationsnetzwerkes 26 in 2 vereinfacht worden, und in der Zeichnung werden lediglich die Stanzstation 16 und die Biegestation 18 gezeigt. Dennoch wird erkennbar sein, dass der Datenfluss zu und von den Orten 10, 12, 14 bis 20 (sowie von allen beliebigen anderen Orten oder beliebigen anderen Bereichen der Anlage) analog zu der für die Stanzstation 16 und die Biegestation 18 beschriebenen Weise durchgeführt werden kann.
Die zu einem jeweiligen Kundenauftrag gehörigen Konstruktions- und Fertigungsinformationen können in der Datenbank 30 organisiert und gespeichert werden. Bei dem Eingang eines Kundenauftrages können grundlegende Produkt- und Konstruktionsinformationen an dem Servermodul 32 eingegeben und danach an die Datenbank 30 übergeben und in dieser gespeichert werden. Wie oben diskutiert, kann das Servermodul 32 beliebige geeignete Mittel für die Eingabe der Daten umfassen, wie zum Beispiel einen Personalcomputer mit Tastatur etc. Wenn ein Personalcomputer an dem Servermodul 32 verwendet wird, kann Software bereitgestellt werden, um menügesteuerte Bildschirme zu erzeugen, um die Eingabe der Daten durch Anlagenpersonal zu ermöglichen. Das Dateneingabeprogramm kann zum Beispiel eine auf Microsoft Windows basierte Anwendung mit Hilfe- und/oder Menübildschirmen etc. sein. Als nicht beschränkendes Beispiel können die Daten, die an dem Servermodul 32 eingegeben und/oder entwickelt und an die Datenbank 30 übergeben werden, Teilinformationen, Biegemodelldaten, Merkmalextraktionsdaten, Biegelinieninformationen gemäß der allgemeinen Darstellung in 2 umfassen.
Die Teilinformationen können zum Beispiel eine Teil- oder Auftragsnummer, den Namen des Kunden, eine Kurzbeschreibung des Teils, die Losgröße oder Menge und den geplanten Liefertermin umfassen. Die Biegemodelldaten können zum Beispiel die Teilgeometrie und Fertigungsdaten, wie beispielsweise die Hauptmaße des Teils (zum Beispiel Breite, Höhe, Tiefe) und Teilwerkstoffinformationen, wie beispielsweise die Werkstoffart (z. B. Stahl, Edelstahl oder Aluminium), die Dicke und die Zugfestigkeit, umfassen. Weiterhin können Merkmalextraktionsdaten manuell eingegeben und/oder automatisch erstellt werden, um die wichtigsten Merkmale des Teils zu kennzeichnen und ähnliche Teilsuchen und andere Suchen der Datenbank zu erleichtern. Die Merkmalextraktionsdaten können in der Datenbank 30 in einer separaten Datendatei oder mit den Bie gemodelldaten und anderen Auftragsinformationen für jedes Teil gespeichert werden. Die Merkmalextraktionsdaten können zum Beispiel Merkmale des Teils, wie beispielsweise die Anzahl der Oberflächen oder Flächen, die Anzahl und Art vorhandener Biegungen (z. B. positive Biegung zwischen zwei Flächen oder negative Biegung zwischen zwei Flächen), die Beziehung zwischen den Flächen und/oder die Anzahl von Bohrungen und anderen Arten von Öffnungen in dem Teil umfassen. Wie unten ausführlicher diskutiert wird, können solche Daten in einer merkmalbasierten Teilmatrix und/oder einer Folge von Suchschlüsseln (siehe zum Beispiel 5 bis 7 unten) organisiert sein. Schließlich können Biegelinieninformationen an dem Servermodul 32 zur Speicherung in der Datenbank 30 eingegeben werden. Die Biegelinieninformationen können beispielsweise relevante Informationen zu jeder Biegung in dem Teil umfassen, einschließlich des Biegewinkels, der Biegelänge, des Innenradius der Biegung, des Betrages des Abzugs und der Biegerichtung (zum Beispiel vorn oder hinten).
Um Daten über das Kommunikationsnetzwerk 26 zu und von der Datenbank 30 zu senden und zu empfangen, kann jeder der Orte 10, 12, 14 bis 20 ein Stationsmodul (wie zum Beispiel das oben beschriebene Stationsmodul 36), das an das Kommunikationsnetzwerk angeschlossen ist, umfassen. In 2 werden die Stanzstation 16 und die Biegestation 18 allgemein in einem Blockschema mit einem Stationsmodul dargestellt. Wie oben diskutiert, kann das Stationsmodul zum Beispiel Software oder Steuerlogik und einen Einzelplatz-Personalcomputer oder einen Mehrzweckrechner umfassen, der Bestandteil der an dem Ort bereitgestellten Ausrüstung oder Maschinen ist. Für jeden Kundenauftrag können der Zugriff auf und die Abfrage der Konstruktions- und Fertigungsinformationen (einschließlich der Teilinformationen, der Biegelinieninformationen und der Biegemodelldaten) erfolgen, indem beispielsweise eine vorgegebene Bezugszahl oder ein Code eingegeben werden. Die Bezugszahl bzw. der Code können manuell eingegeben werden (z. B. über eine Tastatur oder ein Eingabepad) oder durch Einscannen eines Strichcodes mit einem Strichcodelesegerät, das an dem Stationsmodul bereitgestellt wird. Weiterhin kann nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung auf frühere Auftragsdaten zugegriffen und können diese von der Datenbank 30 von einem beliebigen Ort 10, 12, 14 bis 20 innerhalb der Anlage 38 abgefragt werden, indem eine ähnliche Teilsuche durchgeführt wird. Wie in der folgenden ausführlichen Beschreibung ausführlicher diskutiert werden wird, kann eine ähnliche Teilsuche auf der Grundlage der in der Datenbank 30 gespeicherten Merkmalextraktionsdaten oder Suchschlüssel durchgeführt werden, so dass frühere Auftragsinformationen, die sich auf identische oder ähnliche Teile beziehen, abgefragt und verwendet werden können, um die Gesamtfertigungszeit künftiger Aufträge zu reduzieren.
Die von der Datenbank 30 abgefragten Konstruktions- und Fertigungsinformationen können von den Fertigungsanlageoperateuren verwendet werden, um den Biegeplan zu entwickeln und zu erproben. Zum Beispiel kann der Biegeoperateur an der Biegestation 18 die Teilinformationen, Biegelinieninformationen und Biegemodelldaten von der Datenbank 30 abzurufen und auf diese zugreifen, um die notwendige Werkzeugbestückung und die optimale Biegefolge für das Blechteil zu ermitteln. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein ODBC-Treiber bereitgestellt werden, um zu ermöglichen, dass jedes Stationsmodul mit der Datenbank 30 verbunden werden kann und in der Datenbank gespeicherte Informationen anzeigen kann. Weiterhin kann das Servermodul 32 bzw. das Netzwerk-Datenbankmodul der Datenbank 30 einen SQL-Server umfassen, um Zugriff auf die und Abfrage der in der Datenbank gespeicherten Daten zu erleichtern. Wenn der Biegecode, basierend auf dem endgültigen Biegeplan, programmiert worden ist, kann der Biegecode zusammen mit Biegefolge- und Werkzeugeinrichtungsinformationen von dem Stationsmodul der Biegestation 18 über das Kommunikationsnetzwerk 26 wie allgemein in 2 gezeigt an die Datenbank 30 gesendet werden. Diese Informationen können dann zusammen mit den anderen zu dem betreffenden Auftrag gehörigen Konstruktions- und Fertigungsinformationen gespeichert werden.
Andere Informationen können ebenfalls in der Datenbank 30 gespeichert werden. Zum Beispiel kann die 2D- und/oder die 3D-Darstellung des Teils mit den Biegemodelldaten für das betreffende Teil gespeichert werden. Die 2D- oder 3D-Bilddarstellung kann an der Konstruktionsstation 10 oder an einem anderen Ort mit einem CAD/CAM-System entwickelt und über das Stationsmodul der Konstruktionsstation (oder eines anderen geeigneten Ortes) und über das Kommunikationsnetzwerk 26 an die Datenbank 30 übertragen werden. Alternativ dazu kann das 2D- bzw. das 3D-Bild an dem Servermodul 32 entwickelt werden, indem ein geeignetes CAD/CAM-System genutzt oder gekoppelt wird oder indem Software modelliert und eine Reihe von Funktionen oder Operationen durchgeführt werden, wie weiter unten ausführlicher diskutiert werden wird.
Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 wird eine ausführliche Beschreibung der Prozesse und Operationen gegeben, die von dem Servermodul 32 und den Stationsmodulen jedes der Orte 10, 12, 14 bis 20 programmiert und durchgeführt werden können. 3 und 4 sind Fließbilder des Grundlogikflusses, der von dem Servermodul 32 und den Stationsmodulen eines jeden der Orte 10, 12, 14 bis 20 innerhalb der Blechfertigungsanlage 38 durchgeführt werden kann. Wenngleich sich 4 auf die Prozesse und Operationen bezieht, die üblicherweise zum Beispiel an der Biegestation 18 durchgeführt werden, wird erkennbar sein, dass andere Prozesse und Operationen in Abhängigkeit von den an einem jeweiligen Ort innerhalb der Anlage 38 durchgeführten Operationen durchgeführt werden können. Die unten diskutierten Prozesse und Operationen können durch Software und durch Verwendung einer beliebigen aus einer Vielzahl von Programmiersprachen und Verfahren implementiert werden. Zum Beispiel können die unten unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschriebenen Prozesse und Operationen gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer hohen Programmiersprache, wie zum Beispiel C++, und von objektorientierten Programmiertechniken implementiert werden. Weiterhin kann als nicht beschränkendes Beispiel VISUAL C++ verwendet werden, eine Version der von der Microsoft Corporation für auf Windows basierende Anwendungen geschriebenen Programmiersprache C++.
3 ist ein Fließbild der grundlegenden Prozesse und Operationen, die von dem Servermodul 32 gemäß einem Aspekt der Erfindung durchgeführt werden. 3 stellt den Grundlogikfluss der von der Software oder der programmierten Logik des Servermoduls 32 durchgeführten Prozesse und Operationen dar. Das Servermodul 32 kann eine auf Windows basierende Anwendung mit Werkzeug-Icons und Hilfe- und/oder Menübildschirme umfassen, um den Operateur oder den Benutzer bei der Auswahl und der Ausführung der verschiedenen Prozesse und Operationen des Servermoduls zu unterstützen. Der Prozess beginnt mit dem Schritt S.1 bei Eingang eines Kundenauftrages in der Blechfertigungsanlage 38. Der Kundenauftrag wird normalerweise die notwendigen Produkt- und Konstruktionsinformationen beinhalten, so dass das Teil von der Anlage 38 gefertigt werden kann. Diese Informationen können zum Beispiel die geometrischen Abmessungen des Teils, den für das Teil benötigten Werkstoff und andere Konstruktionsinformationen umfassen. Auf der Grundlage der von dem Kunden erhaltenen Informationen kann das Servermodul 32 eine Suche nach in der Datenbank 30 gespeicher ten früheren Auftragsinformationen wie in dem Schritt S.3 dargestellt durchführen. Nach den in der Datenbank 30 gespeicherten Auftragsinformationen kann basierend auf einer Vielzahl von Suchkriterien gesucht werden. Beispielsweise können Informationen nach einer vorgegebenen Bezugs- oder Auftragsnummer gesucht werden, oder eine ähnliche Teilesuche kann ausgehend von bestimmten Konstruktionsmerkmalen des Teils durchgeführt werden, so dass frühere Auftragsinformationen in Bezug auf ein identisches oder ein ähnliches Teil für den laufenden Auftrag abgerufen und verwendet werden können. Eine ausführlichere Beschreibung der ähnlichen Teilesuche, die verwendet werden kann, wird unten unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 gegeben.
In dem Schritt S.5 werden die Ergebnisse der Suche der Datenbank ausgewertet, um zu ermitteln, ob sich der laufende Kundenauftrag auf ein neues Teil, auf ein zu einem früheren Auftrag ähnliches Teil oder auf eine Wiederholung eines vorangegangenen Auftrages bezieht. Wenn eine identische Übereinstimmung gefunden wird (zum Beispiel wird die gleiche Teilenummer oder Bezugsnummer lokalisiert) und wenn der laufende Kundenauftrag eine vollständige Wiederholung eines früheren von der Anlage durchgeführten Auftrages ist, ist keine weitere Änderung der Auftragsinformationen notwendig und auf die früheren Auftragsinformationen kann von der Datenbank 30 zugegriffen werden und diese können zur Ausführung des laufenden Kundenauftrages wie in dem Schritt S.11 gezeigt verwendet werden. Die Suche der Datenbank kann die Teile- oder die Bezugsnummer und/oder den Dateinamen des früheren Auftrages ergeben, so dass der Operateur an dem Servermodul 32 oder einem beliebigen Stationsmodul auf die Auftragsinformationen von der Datenbank zugreifen kann. Wenn nur die Teile- oder Bezugsnummer bereitgestellt wird, kann eine Translationstabelle bereitgestellt werden, so dass der Dateiname der früheren Auftragsinformationen ermittelt werden kann und dass auf der Grundlage der Eingabe der Teile- oder der Auftragsnummer durch einen Operateur auf diese zugegriffen werden kann. Somit kann ein Operateur zum Beispiel an dem Servermodul 32 auf die Auftragsinformationen und die 2D- und 3D-Modellierungsinformationen von der Datenbank 30 zugreifen, um die Geometrie des Teils zu analysieren und zu prüfen und um zu bestätigen, dass sie der des Wiederholungsauftrages ähnelt. Wenn der Auftrag als Wiederholungsauftrag bestätigt wird, kann ein Operateur an dem Stationsmodul der Biegestation 18 ebenfalls auf die früheren Auftragsinformationen zugreifen und die Fertigungsinformationen, einschließlich der Biegecodedaten und der Werkzeugeinrichtungsinformationen verwenden, um das Teil zu bie gen und herzustellen. Die Verwendung solchen Fachwissens macht es somit möglich, dass Wiederholungsaufträge effektiver und ohne die Notwendigkeit der erneuten Erstellung früher bereits eingegebener und entwickelter Auftragsinformationen durchgeführt werden können.
Wenn jedoch in dem Schritt S.5 ermittelt wird, dass der laufende Kundenauftrag einem früheren Auftrag ähnelt oder mit einem früheren Auftrag übereinstimmt, jedoch beispielsweise die Änderung der Auftrags- oder Bezugsnummer oder der Losgröße etc. erfordert, können die in dem Schritt S.7 durch die Suche lokalisierten früheren Auftragsdaten von der Datenbank 30 abgerufen und von einem Operateur an dem Stationsmodul 32 bearbeitet und geändert werden. Eine Editierfunktion kann bereitgestellt werden, um die Bearbeitung und Änderung früherer Auftragsdaten und die Erstellung neuer Auftragsdaten, die in der Datenbank 30 gespeichert werden können, für den laufenden Kundenauftrag zu ermöglichen. Der Bearbeitungsumfang kann lediglich das Ändern der Bezugs- oder Auftragsnummer oder der Losgröße umfassen und/oder umfangreichere Änderungen, wie zum Beispiel das Bearbeiten der Abmessungen des Teils und der definierten Biegefolge beinhalten. Nachdem die früheren Auftragsinformationen bearbeitet worden sind, können die überarbeiteten Auftragsinformationen in dem Schritt S.9 in der Datenbank 30 gespeichert werden. Die überarbeiteten Auftragsinformationen können unter einer neuen Bezugsnummer oder Auftragsnummer gespeichert werden. Weiterhin können verschiedene Datenbankverwaltungsfunktionen (wie zum Beispiel Kopieren, Löschen, Speichern, Umbenennen usw.) bereitgestellt werden, um die Vorhaltung früherer Auftragsinformationen in der Datenbank 30 oder das Löschen oder Überschreiben der früheren Auftragsinformationen durch Eingabe eines speziellen Befehls zu ermöglichen.
Wenn festgestellt wird, dass es keine ähnliche oder identische Übereinstimmung zu dem aktuellen Auftrag gibt und dass sich der Kundenauftrag somit auf einen neuen Auftrag bezieht, geht der Logikfluss weiter zu dem Schritt S.15, wie in 3 gezeigt. Da sich der aktuelle Auftrag in diesem Fall auf einen neuen Auftrag bezieht, müssen die Konstruktions- und Fertigungsinformationen unabhängig entwickelt und eingegeben werden. Menü- und/oder Hilfebildschirme können durch das Servermodul 32 bereitgestellt werden, um dem Operateur die Eingabe aller notwendigen Auftragsinformationen zu erleichtern. Entsprechend einem Aspekt der Erfindung kann ein Operateur an einem Servermodul 32 eine neue Datei erstellen, indem er zuerst die Grundteilinformationen für den neuen Auftrag eingibt. Die Teilinformationen können zum Beispiel eine Bezugs- oder Auftragsnummer, den Namen des Kunden, eine Kurzbeschreibung des Teils, die erforderliche Losgröße oder Menge für den Auftrag und das geplante Lieferdatum umfassen. Die Merkmalextraktionsdaten oder Suchschlüssel können ebenfalls in dem Schritt S.15 eingegeben werden oder diese Daten werden automatisch entwickelt oder gleichzeitig mit der Entwicklung der Biegemodelldaten wie unten beschrieben extrahiert. Andere Daten oder Informationen können ebenfalls in dem Schritt S.15 eingegeben werden oder sie können nach oder während der Eingabe der Biegemodelldaten eingegeben werden, wie zum Beispiel die Biegelinieninformationen, die zum Beispiel den Biegewinkel, den Biegeradius und die Biegelänge für jede Biegelinie in dem Teil umfassen können. Nach dem Schritt S.15 folgt der Logikfluss, so dass die Biegemodelldaten entwickelt und von einem Operateur an dem Servermodul 32 eingegeben werden können, wie in 3 gezeigt.
Die Entwicklung und Eingabe der Biegemodelldaten können von den ursprünglichen von dem Kunden übergebenen Zeichnungen und Informationen abhängig sein. Der Kundenauftrag kann zum Beispiel eine flache 2D-Zeichnung in Einzelansicht des herzustellenden Teils und/oder eine 2D-Zeichnung in drei Ansichten (zum Beispiel Draufsicht, Vorderansicht und Seitenansicht) des Teils umfassen. Gelegentlich kann der Kunde auch eine 3D-Drahtmodellzeichnung des Teils mit oder ohne Werkstoffdicke des auf der Zeichnung dargestellten Teils bereitstellen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Biegemodelldaten sowohl ungefaltete Informationen (d. h. die 2D-Flachdarstellung) als auch gefaltete Informationen (d. h. die 3D-Darstellung) für das herzustellende Teil beinhalten. Wenn somit nur eine flache 2D-Zeichnung von dem Kunden bereitgestellt wird, muss eine 3D-Zeichnung des Teils entwickelt werden, indem zum Beispiel ein Faltalgorithmus oder ein Faltverfahren auf die 2D-Zeichnung angewandt werden. Alternativ dazu, wenn nur eine 3D-Zeichnung des Teils bereitgestellt wird, muss eine flache 2D-Zeichnung entwickelt werden, indem zum Beispiel ein Entfaltalgorithmus oder ein Entfaltverfahren auf die 3D-Zeichnung angewandt wird. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die in dem Biegemodell gespeicherten 2Dund 3D-Modelle ohne die Blechwerkstoffdicke entwickelt und dargestellt werden (d. h. ohne Dicken). Dies ist aufgrund der eindeutigen Symmetrie aller Blechteile möglich. Indem die 2D- und 3D-Zeichnungen ohne Dicke bereitgestellt und dargestellt werden, erhält man Modellierungs- und Simulationsansichten des Teils, die von dem Konstrukti onsprogrammierer, dem Biegeoperateur und anderen Benutzern leichter interpretiert und verstanden werden. Indem die Dickeninformation weggenommen wird, wird die von dem Servermodul und von den Stationsmodulen benötigte Verarbeitungszeit verkürzt und optimiert, wenn die verschiedenen hierin beschriebenen Merkmale der Erfindung durchgeführt und ausgeführt werden. Eine ausführlichere Beschreibung dieser Merkmale sowie der Falt- und Entfaltalgorithmen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wird unten unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen bereitgestellt.
3 zeigt die allgemeinen Prozesse und Operationen, die durchgeführt werden, wenn die Biegemodelldaten entwickelt werden. Die verschiedenen Arten von Zeichnungen, die auf der Grundlage des Kundenauftrages empfangen oder entwickelt werden können und die eingegeben werden können, um die Biegemodelldaten zu entwickeln, werden allgemein in den Schritten S19, S.23, S.27 und S.31 gezeigt. Ein Werkzeug-Icon und Menü- und/oder Hilfebildschirme können durch das Servermodul 32 bereitgestellt werden, um den Operateur bei der Auswahl und der Ausführung der einzelnen Schritte zu unterstützen. Die Verarbeitung dieser Zeichnungen zur Entwicklung der 2D- und 3D-Modelle des Teils für das Biegemodell ist abhängig von der Art der Zeichnungen, die ursprünglich bereitgestellt werden. Diese Zeichnungen können manuell eingegeben oder an dem Servermodul 32 entwickelt werden, oder sie können von einem Band oder einer Diskette heruntergeladen werden. Das Servermodul 32 kann zum Beispiel mit einem CAD/CAM-System verknüpft sein, das zum Beispiel in dem Konstruktionsbüro 10 oder dem Servermodul 32 angeordnet sein kann und das ein Einzelplatz-CAD/CAM-System umfassen kann. Weiterhin können die 2D- und 3D-Zeichnungen als DXF- oder IGES-Dateien gespeichert und in das Servermodul 32 importiert werden.
Wenn eine flache 2D-Zeichnung in Einzelansicht bereitgestellt wird, kann das Verarbeiten zur Entwicklung des Biegemodells in dem Schritt S.19 wie in 3 gezeigt beginnen. In dem Schritt S.19 kann die flache 2D-Zeichnung, die empfangen oder entwickelt worden ist, in das Servermodul 32 eingegeben werden. Andere Biegemodelldaten, wie zum Beispiel die Hauptmaße des Teils (z. B. Breite, Höhe, Tiefe) und Teilewerkstoffinformationen, können ebenfalls in dem Schritt S.19 eingegeben werden. Danach kann ein Faltalgorithmus oder ein Faltverfahren verwendet werden, um wie allgemein in dem Schritt S.21 gezeigt ein 3D-Modell (ohne Werkstoffdicke) ausgehend von der ursprünglichen 2D-Zeichnung in Einzelansicht zu entwickeln. Ein Beispiel der Prozesse und Operationen, die durchgeführt werden können, um ein 3D-Modell aus einer flachen 2D-Zeichnung zu entwickeln, wird unten unter Bezugnahme auf die 8 bis 11 angeführt.
Wenn eine 3D-Drahtmodellzeichnung (ohne Werkstoffdicke) des Teils empfangen oder entwickelt wird, können die Zeichnungsinformationen in dem Schritt S.27 eingegeben werden. Zusätzlich können andere Biegemodelldaten, wie zum Beispiel die Hauptmaße des Teils (z. B. Breite, Höhe, Tiefe) und Teilinformationen in dem Schritt S.27 eingegeben werden. Danach kann an dem Servermodul 32 ein Entfaltalgorithmus oder ein Entfaltverfahren ausgeführt werden, um ein 2D-Modell des Teils wie in dem Schritt S.29 gezeigt zu entwickeln. Ein Beispiel der Prozesse und Operationen, die durchgeführt werden können, um ein 2D-Modell aus einer 3D-Zeichnung (ohne Dicke) zu entwickeln, wird unten unter Bezugnahme auf zum Beispiel 12 bereitgestellt.
Die 2D- und 3D-Darstellungen des Teils können als Teil des Biegemodells gespeichert werden. Zusätzlich können wie oben erwähnt während der Entwicklung und Eingabe der 2D- und 3D-Modelle andere Biegemodelldaten (wie zum Beispiel Teilwerkstoffinformationen und andere Fertigungsinformationen) eingegeben werden, so dass sie mit den Biegemodelldaten in der Datenbank 30 gespeichert werden können. Die verschiedenen Merkmale und Datenstrukturanordnungen, die implementiert werden können, um die Biegemodelldaten zu organisieren und zu speichern, werden unten ausführlicher diskutiert (siehe beispielsweise 17 und 18).
Wenn wie in 3 gezeigt eine einfache 3D-Zeichnung (ohne Werkstoffdicke) des Bauteiles ursprünglich nicht empfangen oder entwickelt wird, kann zusätzliche Verarbeitung notwendig sein, um ein 3D-Modell des Teils (ohne Dicke) zu entwickeln, bevor der notwendige Entfaltalgorithmus oder das Entfaltverfahren ausgeführt wird, um das endgültige 2D-Modell zu entwickeln. Die Schritte S.23, S.25, S.31 und S.33 zeigen allgemein das zusätzliche Verarbeiten und die zusätzlichen Operationen, die von einem Servermodul 32 durchgeführt werden können, bevor in Schritt S.29 ein Entfaltalgorithmus ausgeführt und das 2D-Modell entwickelt wird.
Wenn beispielsweise ursprünglich eine 2D-Zeichnung in drei Ansichten des Teils bereitgestellt oder entwickelt wird, kann die Zeichnung in dem Schritt S.23 in das Servermodell 32 eingegeben oder importiert werden. Weiterhin können andere Biegemodelldaten, wie zum Beispiel die Hauptmaße (z. B. Breite, Höhe, Tiefe) und Teilinformationen ebenfalls in dem Schritt S.23 eingegeben werden. Danach kann in dem Schritt S.25 eine einfache flache 3D-Zeichnung des Teils auf der Grundlage der eingegebenen 2D-Zeichnung in drei Ansichten entwickelt werden. Die entwickelte 3D-Zeichnung kann dann verwendet werden, um wie in 3 gezeigt das 2D-Modell in dem Schritt S.29 zu entwickeln. Ein Beispiel der Prozesse und Operationen, die durchgeführt werden können, um ein 3D-Modell aus einer 2D-Zeichnung in drei Ansichten zu entwickeln, wird unten unter Bezugnahme auf zum Beispiel 13 gegeben.
Wenn jedoch ursprünglich eine 3D-Zeichnung mit Werkstoffdicke empfangen oder entwickelt wird, können die Zeichnungsinformationen in dem Schritt S.31 für weitere Verarbeitung eingegeben werden, bevor der Entfaltalgorithmus angewandt wird. Andere Biegemodelldaten, wie zum Beispiel die Hauptmaße des Teils (z. B. Breite, Höhe, Tiefe), und Teilwerkstoffinformationen können ebenfalls in dem Schritt S.31 eingegeben werden. Danach kann in dem Schritt S.33 ein Dickeneliminierungsverfahren ausgeführt werden, um die Dicke in der 3D-Zeichnung zu entfernen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Servermodul 32 den Operateur oder Benutzer auffordern, die Dicke in der Zeichnung anzuzeigen und anzuzeigen, welche Flächen (z. B. außen oder innen) zurückgehalten werden sollen, wenn das Eliminierungsverfahren ausgeführt wird. Ein Beispiel eines Dickeneliminierungsverfahrens, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird unten unter Bezugnahme zum Beispiel auf die 15A und 15B gegeben. Nachdem die Dicke in der 3D-Zeichnung in dem Schritt S.33 entfernt worden ist, geht der Logikfluss zu dem Schritt S.29 über, wo das überarbeitete 3D-Modell ohne Dicke verwendet werden kann und wo ein geeigneter Entfaltalgorithmus oder ein adäquates Entfaltverfahren angewandt werden kann, um das endgültige 2D-Modell zu entwickeln. Ein Beispiel eines Entfaltverfahrens und der verschiedenen Prozesse und Operationen, die durchgeführt werden können, um aus einer 3D-Zeichnung ein 2D-Modell zu entwickeln, wird unten unter Bezugnahme zum Beispiel auf 12 angeführt.
Nachdem wie in 3 gezeigt alle relevanten Informationen entwickelt und eingegeben worden sind, können die zu dem Kundenauftrag gehörenden Teilinformationen, Biegemodellinformationen und sonstigen Daten in dem Schritt S.35 von dem Servermodul 32 übertragen und in der Datenbank 30 gespeichert werden. Die in der Datenbank 30 gespeicherten Daten können Merkmalsextraktions- oder Suchdaten umfassen, die bei der Durchführung von Datenbanksuchen verwendet werden können. Wie unten beschrieben können die Merkmalsextraktions- oder Suchdaten Daten umfassen, die grundlegende oder wichtige Merkmale des zu einem jeden Auftrag gehörenden Teils anzeigen, so dass Suchen in der Datenbank durchgeführt werden können, um Auftragsinformationen und gespeichertes Fachwissen in Bezug auf gleiche oder ähnliche Teile zu lokalisieren. Die an dem Servermodul 32 eingegebenen Daten und Informationen können direkt an die Datenbank 30 gesendet oder wie zum Beispiel in 2 gezeigt über das Kommunikationsnetzwerk 26 übertragen werden. Wie oben angemerkt wird unten unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen eine ausführlichere Beschreibung der verschiedenen Prozesse und Operationen gegeben, die für die verschiedenen Zeichnungen durchgeführt werden können, wenn die Biegemodelldaten entwickelt werden.
4 ist ein Fließbild der grundlegenden Prozesse und Operationen, die durch jedes der Stationsmodule durchgeführt werden kann, die an den Orten 10, 12, 14 bis 20 der Blechfertigungsanlage 38 bereitgestellt werden können. Zum Zwecke der Veranschaulichung stellt 4 ein Beispiel des Grundlogikflusses der Prozesse und Operationen dar, die durch ein Stationsmodul durchgeführt werden können, das zum Beispiel an der Biegestation 18 angeordnet ist. Wie der Durchschnittsfachmann aus den Darlegungen der vorliegenden Erfindung erkennen wird, kann der in 4 dargestellte Logikfluss natürlich in Abhängigkeit von den an jedem der Orte durchgeführten Prozessen und Operationen für jedes Stationsmodul geändert werden. Weiterhin können die unten beschriebenen Prozesse und Operationen wie bei dem Servermodul 32 durch Software oder programmierte Logik implementiert werden. Weiterhin kann das Stationsmodul eine auf Windows basierte Anwendung mit Werkzeug-Icons und Hilfe- und/oder Menübildschirmen umfassen, um einem Operateur oder Benutzer die Auswahl und die Ausführung der verschiedenen Prozesse und Operationen des Stationsmoduls zu erleichtern. Solche Hilfe- und/oder Menübildschirme können auch bereitgestellt wer den, um die Eingabe bzw. die Übertragung von Daten an dem Stationsmodul zu ermöglichen.
Wie in 4 gezeigt kann ein Operateur nach der Initialisierung des Stationsmoduls in dem Schritt S.51 ein oder mehrere Datenbank-Suchkriterien oder Schlüsselbegriffe in dem Schritt S.53 eingeben. Die Suchkriterien können eingegeben werden, um frühere Auftragsinformationen oder Auftragsinformationen in Bezug auf neue oder laufende in der Datenbank 30 gespeicherte Aufträge zu lokalisieren. Der Operateur kann zum Beispiel eine vorgegebene Bezugsnummer oder einen Code eingeben, um bestimmte Auftragsinformationen aus der Datenbank 30 abzufragen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel ein Strichcode auf einem Arbeitsfolgeplan bereitgestellt oder an das gestanzte Ausgangsmaterial angehangen und durch ein Strichcodelesegerät an dem Stationsmodul eingescannt werden, um auf die Informationen zuzugreifen. Alternativ dazu können die Bezugsnummer oder der Code manuell über eine Tastatur oder ein digitales Eingabepad an dem Stationsmodul eingegeben werden. Eine Translationstabelle kann bereitgestellt werden, so dass der Dateiname der früheren Auftragsinformation ausgehend von der Eingabe der Teilebezugsnummer oder der Auftragsnummer durch den Operateur ermittelt werden kann. Weiterhin können Suchkriterien oder Schlüssel eingegeben werden, um eine ähnliche Teilsuche für bereits gespeicherte Auftragsinformationen durchzuführen. Solch eine Suche kann auf der Grundlage der verschiedenen Konstruktionsmerkmale oder der Merkmalextraktionsdaten des Teils durchgeführt werden. Eine Beschreibung einer ähnlichen Teilesuche, die nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann, wird unten unter Bezugnahme auf 5 bis 7 bereitgestellt.
Nachdem in dem Schritt S.53 die Suchkriterien eingegeben worden sind, kann das Stationsmodul eine Suche der Datenbank 30 in dem Schritt S.55 über das Kommunikationsnetzwerk 26 und das Netzwerk-Datenbankmodul 34 ausführen. Die Ergebnisse der Suche können danach zurück an das Stationsmodul gesendet und in dem Schritt S.57 ausgewertet werden, um festzustellen, ob der Operateur Informationen zu einem neuen Auftrag oder zu einem ähnlichen früheren Auftrag angefragt hat oder ob sich die Anfrage auf eine vollständige Wiederholung eines früheren Auftrages bezieht.
Wenn eine identische Übereinstimmung gefunden wird (z. B. das gleiche Teil oder die gleiche Bezugsnummer wird lokalisiert) und wenn festgestellt wird, dass ein früherer Auftrag wiederholt werden soll, können die zu dem Auftrag gehörenden gespeicherten Konstruktions- und Fertigungsinformationen von der Datenbank 30 zu dem Stationsmodul übertragen werden, wo sie zum Betrachten für den Operateur angezeigt werden können, wie allgemein in dem Schritt S.59 gezeigt wird. Das Stationsmodul kann einen oder mehrere Menüanzeigebildschirme oder Verzeichnisse umfassen, um es dem Operateur zu ermöglichen, die verschiedenen aus der Datenbank 30 abgefragten Informationen auszuwählen und anzuzeigen. Der Operateur kann die angezeigten Informationen überprüfen und verschiedene Simulationen durchlaufen lassen, wie zum Beispiel die 3D-Biegesimulation in dem Schritt S.61, um die verschiedenen Stadien in der Biegefolge anzusehen und die Geometrie des Teils für den betreffenden Auftrag zu verstehen. Der Operateur kann auch andere Informationen überprüfen, wie zum Beispiel die erforderliche Werkzeugbestückung und beliebige andere Sonderanweisungen oder Meldungen, die gegebenenfalls zusammen mit den Auftragsinformationen aufgezeichnet worden sind. Nach der Bestätigung der Auftragsinformationen kann der Operateur die Biegemaschine und andere erforderliche Maschinen einrichten und die Maschine bedienen, um die geforderten Blechteile herzustellen. Die von der Datenbank 30 abgefragten Informationen können die endgültigen Biegeplandaten mit dem Biegecode zur Steuerung der Maschinen zum Beispiel an der Biegestation 18 umfassen. Das Einrichten und die eigentliche Bedienung der Maschinen können somit wie allgemein in dem Schritt S.63 in 4 gezeigt durch den Operateur durchgeführt werden.
Wenn keine identischen oder ähnlichen Auftragsinformationen lokalisiert werden und wenn festgestellt wird, dass sich die Informationen auf einen neuen Auftrag beziehen (d. h. an dem Servermodul 32 wurden nur vorläufige Auftragsinformationen eingegeben und vollständige Auftragsinformationen wurden noch nicht entwickelt), können die teilweisen Teilinformationen und Biegemodelldaten von der Datenbank 30 heruntergeladen werden und an das Stationsmodul gesendet werden, wo sie von dem Operateur in dem Schritt S.77 angesehen werden können. Da die angefragten Informationen einen neuen Auftrag betreffen, wird der Operateur einen Biegeplan entwickeln und eingeben müssen, einschließlich der erforderlichen Werkzeugbestückung und der Biegefolge. Wenn somit in dem Schritt S.79 die Informationen an dem Stationsmodul bereitgestellt werden, kann der Biegeoperateur die Biegefolge und die Werkzeugbestückungsauswahl für den neu en Auftrag entwickeln und festlegen. Wie weiter unten ausführlicher diskutiert werden wird, können eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) und andere Merkmale an dem Stationsmodul bereitgestellt werden, um den Biegeoperateur bei der Entwicklung des Biegeplanes zu unterstützen. Die grafische Benutzerschnittstelle kann bereitgestellt werden, um den Operateur bei der Entwicklung eines Biegeplanes zu unterstützen, idem zum Beispiel Werkzeugbestückungsoptionen angezeigt werden, eine automatische Überprüfung auf mögliche Kollisionen zwischen dem Teil und dem (den) Werkzeugen) durchgeführt wird, und indem jeder der Zwischenschritte in einer vorgeschlagenen Biegefolge simuliert wird. Nach der Entwicklung und der Eingabe des Biegeplanes an dem Servermodul kann der Operateur die Biegefolge in dem Schritt S.80 programmieren, um den Biegecode zu erstellen (d. h. den CNC- oder den NC-Code für das Ausführen der Biegefolge mit der Biegemaschine). Der Biegecode kann an dem Servermodul direkt eingegeben oder nach dem Servermodul importiert werden, indem eine Verknüpfung zum Beispiel zu der CNC- oder der NC-Steuerung der Biegemaschine hergestellt wird. Danach kann der Operateur in dem Schritt S.81 den Biegeplan an der Biegearbeitsstation einrichten. Wenn alle notwendigen Erprobungen und gegebenenfalls notwendige Änderungen an dem Biegeplan abgeschlossen sind, können die endgültigen Biegedaten in dem Schritt S.83 eingegeben und in der Datenbank 30 abgespeichert werden. Die endgültigen Biegedaten können die Biegefolge und Werkzeugeinrichtinformationen sowie das Biegeprogramm umfassen. Diese Informationen können von dem Stationsmodul zum Beispiel der Biegestation 18 an die Datenbank 30 gesendet werden, so dass sie zusammen mit den anderen zu dem neuen Auftrag gehörenden Konstruktions- und Fertigungsinformationen gespeichert werden können.
Wenn in dem Schritt S.57 in 4 festgestellt wird, dass sich die Informationen auf ein ähnliches Teil eines früheren Auftrages oder auf das gleiche Teil eines früheren Auftrages, das jedoch zum Beispiel eine andere Bezugsnummer oder Auftragsnummer oder Losgröße etc. hat, beziehen, kann der Logikfluss zu dem Schritt S.65 übergehen. In dem Schritt S.65 können die früheren Auftragsinformationen von de Datenbank 30 abgefragt und an der Biegestation 18 angezeigt werden. Der Biegeoperateur oder der Benutzer kann danach die Daten ansehen, um festzustellen, welche Änderungen an den Daten für das ähnliche Teil notwendig sein werden. Erneut kann das Stationsmodul eine Reihe von Menüanzeigebildschirmen oder Verzeichnissen umfassen, um den Operateur in die Lage zu versetzen, die anzuzeigenden Informationen und die Art und Wei se der Anzeige bzw. der Änderung auszuwählen. Zum Beispiel kann das Stationsmodul in dem Schritt S.69 eine 3D-Biegesimulation auf der Grundlage der abgefragten Informationen bereitstellen, um die Entwicklung eines Biegeplanes für das ähnliche Teil durch den Operateur zu unterstützen. Nach der Überprüfung der früheren Auftragsinformationen kann der Operateur in dem Schritt S.70 die Werkzeugbestückungs- und Biegeinformationen sowie das Biegeprogramm ändern. Andere Auftragsinformationen, wie zum Beispiel die Abmessungen des Teils, die Bezugsnummer oder die Losgröße, können ebenfalls geändert und in dem Schritt S.70 bearbeitet werden. Danach kann der Operateur in der Produktionsstätte in dem Schritt S.71 die eigentliche Werkzeugeinrichtung und Erprobung durchführen, um den modifizierten Biegeplan zu erproben. Bei Abschluss der Erprobung und Fertigstellung etwaiger weiterer Änderungen an dem Biegeplan kann der Operateur in dem Schritt S.73 die endgültigen Biegedaten eingeben und diese in der Datenbank 30 unter einer neuen Bezugsnummer oder einer neuen Auftragsnummer abspeichern. Wie oben erwähnt, können die früheren Auftragsinformationen in der Datenbank 30 zusammen mit den anderen gespeicherten Auftragsdateien vorgehalten werden. Weiterhin können verschiedene Datenbankverwaltungsfunktionen für das Speichern, Löschen, Umbenennen etc. der in der Datenbank gespeicherten Dateien bereitgestellt werden.
Unter Bezugnahme auf 5 bis 7 wird eine ausführliche Beschreibung eines Beispieles einer ähnlichen Teilesuchfunktion gegeben, die gemäß den Lehren der Efindung implementiert werden kann. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Endung kann ein Verfahren für ähnliche Teilesuche bereitgestellt werden, das einen merkmalbasierten Topologie-Ähnlichkeits-Suchalgorithmus verwendet, um frühere Auftragsinformationen in der Datenbank 30 zu suchen und aus dieser abzufragen. Die ähnliche Teilesuche kann eine Suche nach identischen und/oder ähnlichen Teilen auf der Grundlage der Konstruktionsmerkmale und der Fertigungsinformationen zu einem herzustellenden Produkt umfassen. Weiterhin kann die ähnliche Teilesuche durch die Verwendung von Software oder programmierter Logik, die sich zum Beispiel in dem Servermodul 32 und/oder den verschiedenen Stationsmodulen in der gesamten Anlage 38 befindet, implementiert werden. Die ähnliche Teilesuche kann von dem Servermodul 32 oder von einem beliebigen Stationsmodul der Orte 10, 12, 14 bis 20 innerhalb der Blechbiegeanlage 38 aus ausgeführt werden. Eine hohe Programmiersprache, wie zum Beispiel C++ oder die Programmiersprache VISUAL C++ von Microsoft, und objektorientierte Pro grammiertechniken können verwendet werden, um die verschiedenen Prozesse und Operationen der ähnlichen Teilesuche zu implementieren.
5A und 5B stellen den Logikfluss des ähnlichen Teilesuch-Algorithmus bzw. Verfahrens dar, die verwendet werden können. Wie in 5A gezeigt, kann in dem Schritt S.100 auf die betreffende Teilmodelldatendatei zugegriffen werden. Das Teilmodell kann zum Beispiel die in einem CAD/CAM-System in dem Konstruktionsbüro 10 entwickelten Modelldaten und/oder die an dem Servermodul 32 entwickelten und eingegebenen Daten umfassen. Die Teilmodelldaten können zum Beispiel Teiltopologiedaten zur Darstellung der Ausrichtung, der geometrischen Beziehungen und der Relativlage der verschiedenen Oberflächen bzw. Flächen und der Biegelinien des Teils umfassen. Nachdem die Teilmodelldaten abgefragt worden sind bzw. nachdem die Biegemodelldaten für ein Teil manuell abgerufen worden sind, kann eine Merkmalextraktionsoperation in dem Schritt S.102 durchgeführt werden, um automatisch Merkmalextraktionsdaten für dieses Teil auf der Grundlage der Biegemodell- und/oder Teiltopologiedaten des Teils abzuleiten.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können Merkmalextraktionsdaten automatisch abgeleitet werden, indem die verschiedenen Merkmale des Blechteiles analysiert werden. Zum Beispiel können verschiedene Oberflächen- oder Flächenmerkmale und Biegemerkmale analysiert werden, um Ähnlichkeiten zwischen den verschiedenen Teilen festzustellen. Zum Beispiel können die verschiedenen Stirnflächen eines Teils analysiert werden, um festzustellen, ob nebeneinanderliegende Flächen offene oder geschlossene Ecken haben. Andere Merkmale, wie zum Beispiel das Vorhandensein von Parallelbiegungen, seriellen Biegungen, kolinearen Biegungen oder gegenüberliegenden Biegungen, können analysiert werden, um unterscheidbare und einzigartige Merkmale eines jeden Teils zu ermitteln und herauszuziehen.
Tabelle 1 gibt verschiedene Biegungs- und Flächenmerkmale an, die analysiert werden können, wenn eine ähnliche Teilesuche durchgeführt wird. Die Extraktionsmerkmale, die in der Merkmalextraktionsoperation beinhaltet sein müssen, sind unter anderem positive und negative Biegungsmerkmale sowie Eckenberührungsmerkmale und Offene-Ecken-Merkmale. Weiterhin muss die Merkmalextraktionsoperation wenigstens die letzte Merkmalsanalyse von Parallelbiegungen, seriellen Biegungen, kolinearen Biegungen, kolinearen Biegungen unterschiedlicher Phase und Biegungen mit Dickenversatz umfassen.
TABELLE 1
Die in dem Schritt S.102 durchgeführte Merkmalextraktionsoperation kann eine Reihe von Operationen einschließlich die Analyse der Biegemodelldaten und der Topologie für jedes Merkmal, die Änderung der Topologien und der Entwicklung von merkmalbasierten Matrizen von den Topologien zu weiterführenden Analyse umfassen. Zum Zwecke der Veranschaulichung zeigen die 6A bis 6G ein Beispiel einer Merkmalextraktionsoperation für ein Teil bestehend aus einer Box mit vier Biegungen mit geschlossenen Ecken und für ein Teil bestehend aus einer Box mit vier Biegungen mit offenen Ecken.
Für den Zweck der Darstellung zeigen die 6A bis 6G die Merkmalsextraktion, basierend auf der Eckenbeziehung der benachbarten Flächen. Für eine offene Box mit vier Biegungen mit fünf Flächen (1–5), wie die in 6A gezeigte, und für eine offene Box mit vier Biegungen mit fünf Flächen (1–5), wie die in 6B gezeigte, kann die gleiche einfache Flächentopologie, wie in 6C gezeigt, bereitgestellt werden, um beide Teile darzustellen. Diese Topologie kann gespeichert werden und mit den Teildaten oder den Biegemodelldaten bereitgestellt werden. Die einfache Flächentopologie in 6C stellt jedoch nur Grundinformationen hinsichtlich der Beziehungen der Flächen (1–5) des Teils bereit und stellt keinerlei Informationen in Bezug auf die verschiedenen Merkmale des Teils, wie zum Beispiel die Beziehung der Ecken zwischen benachbarten Flächen, oder die Art der enthaltenen Biegungen, bereit. Folglich kann während der Merkmalextraktionsoperation, durch Analyse der Teildaten oder der Biegemodelldaten und der in Bezug darauf damit zusammen gespeicherten Flächentopologie, die Grundflächentopologie modifiziert werden, um zusätzliche Informationen hinsichtlich der verschiedenen Merkmale des Teils zu enthalten.
Beispielsweise kann durch Untersuchen der Teil- oder Biegemodelldaten für die geschlossene Box mit vier Biegungen in 6A die Beziehung der Ecken benachbarter Flächen analysiert werden und eine modifizierte Flächentopologie, wie die in 6D angegebene, kann entwickelt werden, um den Eckenberührungszustand der jeweiligen Flächen anzugeben. Gleichermaßen kann, durch Untersuchen der Teil- oder der Biegemodelldaten der offenen Box mit vier Biegungen in 6D, eine modifizierte Topologie, wie die in 6E gezeigte, entwickelt werden, um so die Offene-Ecken-Beziehung zwischen den verschiedenen benachbarten Flächen in dem Teil anzugeben. Wie in den 6D und 6E gezeigt, können der Flächentopologie besondere Verknüpfungssymbole hinzugefügt werden, um die Beziehung (z. B. berührend oder offen) zwischen den Ecken der Flächen anzugeben. Andere Daten können dem Flächentopologiedatenaufbau hinzugefügt werden, um andere Merkmale (z. B. die Art der vorhandenen Biegungen usw.) anzugeben und eine merkmalbasierte Flächentopologie zu entwickeln. Nach dem Modifizieren der Topologie, um die merkmalbasierten Informationen aufzunehmen, kann eine Matrix entwickelt werden, so dass die extrahierten Informationen leichter analysiert und verglichen werden können. Zum Beispiel kann, basierenden auf der merkmalbasierenden Flächentopologie in 6D, eine Matrix, wie die in 6F gezeigte, entwickelt werden, um die verschiedenen Merkmale der geschlossenen Box mit vier Biegungen in 6A anzugeben. Gleichermaßen kann für die offene Box mit vier Biegungen aus 6B eine Matrix, wie die in 6G gezeigte, basierend auf der zum Beispiel in 6E gezeigten merkmalbasierten Flächentopologie, entwickelt werden. Andere Merkmalextraktionsdaten können ebenfalls in der Matrix angegeben werden, wie zum Beispiel die Biegemerkmale des Teils (z. B. ein 90° positiver Biegewinkel, oder ein 90° negativer Biegewinkel usw.).
Wie oben erwähnt, können die Merkmalextraktionsoperationen des Schrittes S.102 durch Analysieren der Biegemodelldaten und der Topologien durchgeführt werden, um die verschiedenen in dem Teil vorhandenen Merkmale zu bestimmen. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Merkmalextraktionsoperation auf den für das Teil bereitgestellten Biegemodell- und Topologiedaten durchgeführt werden. Diese Daten enthalten alle kritischen geometrischen Daten und Anordnungsdaten, (z. B. im 2D-Raum (X, Y) und/oder im 3D-Raum (X, Y, Z), in Bezug auf das Blechmetallteil, einschließlich Flächendaten, Biegeliniendaten (z. B. Biegelinienlänge und Anordnung usw.), Fläche-Biegelinienbeziehung, Biegewinkeldaten und besondere Merkmaldaten, (z. B. Daten in Bezug auf besondere Biegung, wie Z-Biegungen und Säumbiegungen usw.). Die Linien, Biegelinien und anderen Einheiten können durch Endpunkte und/oder Vektoren bestimmt werden. Zum Beispiel kann jede 2D-Linie durch einen Satz von 2D-Endpunkten (z. B. X1, Y1 und X2, Y2) bestimmt werden und jede 3D-Linie kann durch einen Satz von 3D-Endpunkten (z. B. X1, Y1, Z1 und X2, Y2, Z2) bestimmt werden. Biegelinien können durch Vektoren repräsentiert werden, die sowohl 2D oder 3D Raumlagen angeben als auch die Richtung der Biegelinie. Weiterhin können 2D-Bögen als 2D-Raumdaten spezifiziert werden (z. B. Mittelpunkt X, Mittelpunkt Y, Radius, Anfangswinkel, Endwinkel) und 3D-Bögen können durch 3D-Raumdaten bestimmt werden (z. B. Mittelpunkt X, Mittelpunkt Y, Mittelpunkt Z, Matrixansicht, Radius, Anfangswinkel, Endwinkel). Teiltopologiedaten können ebenso bereitgestellt werden, um sowohl die Lage der verschiedenen Flächen und Biegelinien des Teils als auch deren geometrischen Beziehungen zueinander anzugeben. Jede Fläche kann durch eine Datensammelliste oder verkettete Datenliste von Linien bzw. Bögen definiert werden.
Um die Merkmale des Teils zu extrahieren kann die Merkmalextraktionsoperation auf den Biegemodelldaten und den Topologiedaten durchgeführt werden, um zu Analysieren und zu Bestimmen, ob bestimmte Merkmale in dem Teil vorhanden sind. Diese Verarbeitung kann das Analysieren der Biegemodelldaten und der Topologiedlaten für das Teil, basierend auf verschiedenen mit jedem der zu extrahierenden Merkmale verbundenen Charakteristika und Beziehungen, enthalten. Durch das Analysieren der Biegemodelldaten und der Topologiedaten unter dem Aspekt des Vorhandenseins von Charakteristika und Beziehungen für jedes zu analysierende Merkmal, kann das Vorhandensein von Merkmalen (wie Z. B. ein Ecken-Berührungsmerkmal oder ein Offene-Ecken-Merkmal zwischen Flächen, ein Parallel-Biegemerkmal oder ein Seriell-Biegemerkmal) erkannt werden. Verschiedene Prozesse können bereitgestellt werden, um die besonderen Charakteristika und Beziehungen jedes Merkmals in der Merkmalextraktionsoperation zu erkennen. Basierend auf der Gleichartigkeit von Charakteristika und Beziehungen zwischen zu analysierenden Merkmalen können Prozesse kombiniert oder entwickelt werden, um das Vorhandensein von mehr als einem Merkmal in dem Teil zu prüfen.
Durch ein nicht einschränkendes Beispiel kann während der Merkmalextraktionsoperation in dem Schritt S.102 ein Prozess durchgeführt werden, um Eckenmerkmale zu extrahieren und zu erkennen, wie zum Beispiel ein Eckenberührungsmerkmal von zwei Flächen mit der gleichen Biegerichtung (d. h. ein Merkmal Touchcnr in Tabelle 1). Die unten beschriebene Verarbeitung kann ebenso angewendet werden, um andere Merkmale, wie zum Beispiel ein Eckenberührungsmerkmal von zwei Flächen mit entgegengesetzter Biegerichtung (d. h. ein Merkmal touchCnr in Tabelle 1) oder Offene-Ecken-Merkmale zwischen zwei Flächen mit gleicher oder entgegengesetzter Biegerichtung (d. h. ein Merkmal OpenCnr oder openCnr in Tabelle 1) zu erkennen. Der Prozess kann ebenso modifiziert werden, um andere Merkmale (z. B. Parallelbiegungen oder serielle Biegungen) zu erkennen. Zusätzlich können die Daten, in Bezug auf jede mögliche Kombination von Flächen unter dem Aspekt der Charakteristika und der Beziehungen jedes der zu extrahierenden Merkmale, analysiert werden.
Die für die Eckenmerkmale TouchCnr zu erkennenden Grundcharakteristika oder Grundbeziehungen enthalten zum Beispiel: zwei Flächen mit einer gemeinsamen Fläche, die gleichen Biegelinienrichtungen, nicht parallele Biegelinienrichtungen und Biegelinien mit einem gemeinsamen Eckpunkt (oder Eckpunkten mit einem dazwischenliegenden Abstand, der innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt). Für das Eckenberührungsmerkmal touchCnr müssen gleichartige Charakteristika oder Beziehungen erfasst werden, jedoch anstelle der Flächen, die Biegelinien aufweisen, die in gleicher Richtung verlaufen, müssen die Flächen Biegelinien aufweisen, die in entgegengesetzter Richtung verlaufen (s. z. B. Tabelle 1). Die Offene-Ecken-Merkmale OpenCnr und opencnr können gleichartig erfasst werden, jedoch sollten für jedes Merkmal das Vorhandensein einer offenen Ecke zwischen den Flächen (d. h. die Biegelinien der Flächen sind durch eine Strecke beabstandet, die größer als ein vorgegebener Bereich ist) anstatt einer Geschlossene-Ecken-Beziehung und das Erkennen der Biegelinien, die die gleiche Biegelinienrichtung oder die entgegengesetzte Richtung aufweisen (s. z. B. Tabelle 1 und die darin angegebenen Definitionen für OpenCnr und opencnr), analysiert werden.
Um das Eckenberührungsmerkmal zu erkennen (z. B. das Merkmal TouchCnr in Tabelle 1) können die Biegemodelldaten und die Topologiedaten für jede der zwei Flächen zuerst analysiert werden, um zu ermitteln, ob die zwei Flächen an einer gemeinsamen Flä the befestigt sind. Dieses kann durch Untersuchung der Biegeliniendaten für jede der Flächen und der Biegelinien-Flächen-Beziehung für jede der Biegelinien erfasst werden, um zu ermitteln, ob eine gemeinsame Fläche vorhanden ist. Wenn die beiden Flächen aneinander befestigt sind, dann kann die Biegelinienrichtung jeder der Flächen analysiert werden, um festzustellen, ob sie die gleiche Biegelinienrichtung aufweisen (oder die entgegengesetzte Biegelinienrichtung, wenn z. B. das Merkmal touchCnr erkannt wird). Dieses kann zum Beispiel durch Analysieren der die Biegelinienrichtung für jede der Flächen angebenden Vektordaten ermittelt werden.
Wenn ermittelt wurde, dass die beiden Flächen eine gemeinsame Fläche haben und basierend auf den Biegemodelldaten und den Topologiedaten die gleiche Biegelinienrichtung haben, dann können die Daten dahingehend überprüft werden, ob die Biegelinien parallel sind. Verschiedene Verfahren können angewendet werden, um, basierend auf den Biegemodelldaten und Topologiedaten, zu erkennen, ob die Biegelinien parallel verlaufen. Zum Beispiel kann die Erkennung von parallelen Biegelinien durch das Ermitteln des Mengenprodukts der die Biegelinienrichtungen definierenden Vektoren bestimmt werden. Wenn das Mengenprodukt der Vektoren gleich null ist (oder annähernd null ist), dann kann bestimmt werden, dass die Biegelinien parallel sind. Wenn das Mengenprodukt der Vektoren nicht gleich null ist (oder nicht annähernd null ist), dann sind die Biegelinien der beiden Flächen nicht parallel.
Nach dem Ermitteln, dass die beiden Flächen eine gemeinsame Fläche haben, die gleiche Biegelinienrichtung haben und dass die Biegelinien nicht parallel sind, können anschließend die Biegemodelldaten analysiert werden, um die Beziehung der Ecken zwischen den Flächen zu bestimmen (z. B. offen oder geschlossen). Die Beziehung der Ecken zwischen den beiden Flächen kann durch Erkennen aus den Biegemodelldaten, ob die Biegelinien der Flächen einen gemeinsamen Eckpunkt haben, bestimmt werden. Wenn die Biegelinien einen gemeinsamen Eckpunkt haben, dann haben die beiden Flächen eine Geschlossene-Ecken-Beziehung mit der gleichen Biegelinienrichtung (z. B. Merkmal TouchCnr in Tabelle 1). Wenn die Biegelinien einen gemeinsamen Eckpunkt haben, jedoch ermittelt wurde, dass die Biegelinien der zwei Flächen nicht die gleiche Richtung haben, dann kann bestimmt werden, dass die zwei Flächen stattdessen eine Ecken-Berührungsbeziehung mit entgegengesetzter Biegelinienrichtung haben (z. B. Merkmal touchCnr in Tabelle 1).
Wenn die Biegelinien der zwei Flächen keinen gemeinsamen Eckpunkt haben, dann kann noch immer bestimmt werden, dass die zwei Flächen eine Geschlossene-Ecken-Beziehung haben, wenn der Abstand zwischen den beiden Einheiten innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Oft wird ein Mindestabstand zwischen benachbarten Flächen des Teils bereitgestellt, um Freiraum für den Durchlass zum Beispiel eines Stanzwerkzeugs bereitzustellen. Dieser Abstand wird üblicherweise durch die Breite des Werkzeugs und die Höhe des Spannflansches bestimmt. Beispielsweise kann ein vorhandenes Eckenberührungsmerkmal ermittelt werden, wenn der Abstand zwischen den Eckpunkten der Biegelinien der zwei Flächen innerhalb von 0–5 mm liegt. Wenn der Abstand zwischen der Ecke der beiden Flächen größer als der vorgegebene Bereich ist, dann kann bestimmt werden, dass ein Offene-Ecken-Merkmal vorhanden ist (d. h. die Merkmale OpenCnr und opencnr in Tabelle 1).
Die oben beschriebene Verarbeitung kann für jede mögliche Kombination von Flächen in dem Teil durchgeführt werden, um die Eckenmerkmale für jede der Flächen zu ermitteln. Andere Merkmale in Bezug auf die Flächen und die Biegelinien des Teils können in der gleichen Art und Weise, durch Analyse der Teilgeometriedaten und Teiltopologiedaten, vorgenommen werden. Ein beispielhafter Quellcode zum Durchführen der Merkmalextraktionsoperation des Schrittes S.102 wird in Anhang A bereitgestellt. Der Code wurde in der Programmiersprache C++ geschrieben und enthält die verschiedenen Prozesse zum Extrahieren und Erkennen von derartigen, wie in Tabelle 1 aufgeführten Merkmalen. In dem Quellcode in Anhang A werden Kommentare bereitgestellt, um die Analyse der darin verwendeten Logik und Algorithmen zu vereinfachen. Zusätzlich wird in dem Beispielcode die Terminologie der verschiedenen Merkmale in Tabelle 1 beibehalten, um das Verständnis derselben zu erleichtern.
Nach dem Erkennen der verschiedenen Merkmale des Teils wird die Grundtopologie des Teils modifiziert, um die extrahierten Merkmale aufzunehmen. Während es nützlich sein kann, merkmalbasierte Topologien bereitzustellen, können derartige Merkmale nicht einfach miteinander verglichen werden. Stattdessen haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung entdeckt, dass es effizienter und leichter ist, Merkmalextraktionsinformationen miteinander zu vergleichen, wenn sie in Form von Matrizen bereitgestellt werden. Deshalb kann gemäß einem der Merkmale der vorliegenden Erfindung eine merkmalbasierte Teilmatrix (wie die in den 6F und 6G gezeigte repräsentative Matrix), basierend auf den während der Merkmalextraktionsoperation erfassten Merkmalen erzeugt werden. Die merkmalbasierte Matrix für das Teil kann dann mit einer anderen vordefinierten und gespeicherten Matrix verglichen werden, um zu bestimmen, welche Grundformen und Grundmerkmale in dem Teil enthalten sind.
Eine merkmalbasierte Matrix kann für jedes Teil, nach dem Erkennen und dem Extrahieren der verschiedenen Merkmale des Teils, erzeugt werden. Wie in den 6F und 6G gezeigt, kann die Matrix eine zweidimensionale Matrix sein, die symmetrisch ist und die eine Reihenfolge hat, die gleich der Anzahl der Flächen des Teils ist. Die Matrix kann alle erkannten Merkmalinformationen für das Teil enthalten, wobei die verschiedenen Merkmale zwischen jeder der Flächen in jeder der Speicherstellen der Matrix bereitgestellt werden. Die merkmalbasierte Matrix kann in dem Speicher des Servers oder des Stationsmoduls gespeichert werden und wird nur während der Ausführung der ähnlichen Teilesuche verwendet und mit den vordefinierten Matrizen verglichen. Alternativ dazu kann die merkmalbasierte Teilmatrix permanent mit den anderen Auftragsinformationen in der Datenbank 30 gespeichert werden und von jedem Ort innerhalb der Fabrik kann darauf zugegriffen werden.
Unter Bezugnahme auf 5A kann, nachdem die Merkmalextraktionsoperation durchgeführt wurde, die sich daraus ergebende Merkmalextraktionsdaten-Matrix mit den in der Merkmalstopologiebibliothek bereitgestellten vordefinierten Merkmalextraktionsdaten-Matrizen verglichen werden. Die Merkmalkmaltopologiebibliothek kann als eine separate Datendatei in einer Datenbank, wie zum Beispiel in Datenbank 30, gespeichert werden oder in dem Speicher des Servermoduls oder in dem des Stationsmoduls. Die Merkmalbibliothek kann aus vordefinierten Matrizen mit Merkmalextraktionsdaten, die Grundteilformen oder fundamentalen Teilformen entsprechen oder dieselben definieren (z. B. eine Box mit vier Biegungen, eine Brücke usw.) bestehen. Jede der vordefinierten merkmalbasierten Matrizen, wie auch die merkmalbasierte Teilmatrix, können als ASCII- oder Textdateien gespeichert werden. Das Vergleichen in dem Schritt S.104 kann vorgenommen werden, um die Grundformen und/oder Grundmerkmale, die in dem Blechmetallteil vorhanden sind, zu ermitteln, wie in dem Schritt S.106 dargestellt. Eine gespeicherte Nachschlagetabelle kann bereitgestellt werden, um anzugeben, welche Grundform mit jeder der vordefinierten Merkmalmatrizen übereinstimmt. Wenn eine Ü bereinstimmung gefunden wird, kann auf die Nachschlagetabelle in dem Schritt S.106 zugegriffen werden, um zu bestimmen, welche Grundformen vorhanden sind. Die übereingestimmten Matrizen aus der vordefinierten Bibliothek können die gleiche Reihenfolge haben, wie die merkmalbasierte Teilmatrix (wobei in diesem Fall für das Teil bestimmt wird, genau zu entsprechen und nur eine Grundform zu enthalten) oder können Untermatrizen der Teilmatrix sein (wobei in diesem Fall das Teil mehr als eine Grundform enthalten kann).
Rekursive Programmierungstechniken können verwendet werden, um die merkmalbasierte Teilmatrix mit den Matrizen in der vordefinierten Bibliothek zu vergleichen. Durch den Austausch der Indizes der Matrizen während des Vergleichs der hierin enthaltenen Informationen, können die Datenzuordnung vermieden und die Dauer der erforderlichen Verarbeitungszeit reduziert werden. Die Verwendung von rekursiven Programmierungstechniken und der Austausch der Indizes vereinfacht ebenso den Vergleich von Matrizen, die eine unterschiedliche Reihenfolge oder unterschiedliche Grundflächen haben.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die in dem Schritt S.104 durchgeführte Operation des Vergleichens aus einer Vergleichsserie bestehen und anfänglich, basierend auf den Abgleichungen zwischen Matrizen, die sich auf kompliziertere Formen (z. B. jenen Formen, die mehrere Biegungen oder komplexes Formen enthalten, wie z. B. Tabs) beziehen, beginnen und dann zu weniger komplizierten Formen (z. B. jenen Formen, die weniger Biegungen oder weniger komplizierte Biegungen oder eine geringere Anzahl von Flächen enthalten) fortschreiten. Diese Vergleichsserie kann durchgeführt werden, bis eine vorgegebene Anzahl von Grundformen in dem Teil lokalisiert wurde. Zum Beispiel kann die Vergleichsoperation durchgeführt werden, um die drei kompliziertesten Merkmale oder Formen innerhalb eines bestimmten Teils zu extrahieren. Zusätzlich kann diese Operation durch zuerst das Ausführen einer Vergleichsserie von Gruppen von Matrizen, die sich auf Formen beziehen, die einfach sind oder häufiger bei Metallblechteilen auftreten, und dann zu weniger einfachen Formen fortschreitend durchgeführt werden. Verschiedene Verfahren zum Vergleichen des Teils mit der vordefinierten Bibliothek können durchgeführt werden, um brauchbare Resultate bereitzustellen.
Zum Beispiel können die Vergleichsserien zuerst auf eine rechtwinklige Gruppe von Matrizen, die Grundformen, die rechtwinklige Biegungen enthalten, angewendet werden, wie zum Beispiel rechteckige und quadratische Formen mit mehrfachen rechtwinkligen Biegungen und einfache Teile mit rechtwinkligen Biegungen. Diese Matrizengruppe kann, basierend auf einer Vergleichsserie, die sich von komplexeren Matrizen innerhalb der Gruppe (z. B. Matrizen, die einer Box mit vier Biegungen mit Tabs entsprechen) bis hin zu weniger komplexen Matrizen innerhalb der Gruppe (z. B. eine Matrix, die sich auf ein einfaches Hutteil bezieht) erstrecken, gesucht werden. Diese Vergleichsserien können dann auf eine polygonale Teilgruppe der Matrizen angewendet werden und dann auf eine besondere Merkmalsgruppe von Matrizen. Die polygonale Gruppe kann Matrizen enthalten, die Teile mit mehr als fünf Seiten und wenigstens einem Biegewinkel, der größer als 90° ist, aufweisen. Die Matrixgruppe mit besonderen Merkmalen kann Matrizen innerhalb der vordefinierten Bibliothek enthalten, die sich auf Teile mit besonderen Merkmalen oder Formgebungen, wie zum Beispiel Z-Biegungen oder Säumbiegung, beziehen. Noch einmal, die Vergleichsserie zwischen der merkmalbasierten Matrix des Teils und den vordefinierten Matrizen innerhalb jeder der Gruppen kann basierend auf abnehmenden Stufen von Komplexität durchgeführt werden. Danach können andere Gruppen vordefinierter Matrizen verglichen werden, wie zum Beispiel Mehrfach-Merkmalgruppen von Matrizen die Teile enthalten, die zwei oder mehrere Merkmale auf einer einzelnen Fläche des Teils aufweisen.
Durch Vergleich des Teils mit den Matrizen in der vordefinierten Bibliothek in der Reihenfolge nach Komplexität und durch Anwenden der Vergleichsserien auf auf Erscheinungshäufigkeit und Benutzungshäufigkeit basierende Matrizengruppen kann ein effektiverer und effizienterer Vergleich der Bibliothek ausgeführt werden, um die Grundformen des Teils zu bestimmen. Zusätzlich wird ein Überlappen von erfassten Merkmalen verhindert und nur die komplexeren Formen werden identifiziert.
In dem Schritt S.108 kann eine Merkmalverhältnisoperation ausgeführt werden, um die Beziehung zwischen den in dem Teil lokalisierten Grundmerkmalen oder Grundformen zu bestimmen. Die Beziehung zwischen den Merkmalen oder Formen wird als Abstandsbedingung definiert. Der Abstand zwischen jeglichen zwei Formen kann durch die Anzahl von Biegelinien oder Flächen zwischen der Grundfläche und jeder der Formen ermittelt werden. Alternativ dazu kann die Beziehung zwischen den Merkmalen durch geometrisches Analysieren des Teils und der Relativlage und des Abstands zwischen der Grundfläche von jedem der Merkmale als Bedingung des physikalischen Abstands oder der realen Dimension zwischen den Merkmalen ausgedrückt werden.
Es sei für den Zweck der Darstellung vorausgesetzt, dass die in dem Schritt S.106 bestimmten drei kompliziertesten Merkmale oder Formen des Teils aus einer Box mit vier Biegungen, einer Brücke und einer weiteren Box mit vier Biegungen bestehen, wie in 7A gezeigt. An einem solchen Teil kann eine Merkmalverhältnisoperation ausgeführt werden, um zum Beispiel die Anzahl der Biegelinien zwischen der Grundoberfläche oder Grundfläche jedes Grundmerkmals zu ermitteln. Wie in 7B gezeigt, ist die Merkmalbeziehung zwischen der Basis (1) der ersten Box mit vier Biegungen und der Basis (2) der Brücke ein Abstand von zwei Biegelinien. Weiterhin ist die Relation zwischen der Basis (1) der ersten Box mit vier Biegungen und der Basis (3) der zweiten Box mit vier Biegungen ein Abstand von vier Biegelinien und die Beziehung zwischen der Basis (2) der Brücke und der Basis (3) der zweiten Box mit vier Biegungen ist ein Abstand von zwei Biegelinien.
Verschiedene Prozesse können zum Ermitteln der Anzahl von Biegelinien zwischen den Grundflächen der Grundformen des Teils bereitgestellt werden. Beispielsweise kann eine Matrixanalyse der merkmalbasierten Teilmatrix und der vordefinierten Formmatrizen benutzt werden, um die Merkmalbeziehung in dem Schritt S.108 zu ermitteln. Als erstes können die entsprechenden Grundflächen jeder der Grundformen in der Teilmatrix lokalisiert werden. Dies kann durch Korrelieren der Grundfläche der vordefinierten Matrix mit dem Flächenindex in der Teilmatrix durchgeführt werden. Wie oben diskutiert, kann die während der Vergleichsoperation isolierte vordefinierte Formmatrix die Untermatrix der Teilmatrix sein. Um die entsprechende Grundfläche für jede Grundform in der Teilmatrix zu anzuordnen, müssen die Anordnung der Formmatrix innerhalb der Teilmatrix und die Korrelation zwischen den Indizes der Matrizen analysiert werden. Dadurch, dass die Grundfläche jeder der fundamentalen Formen vordefiniert und innerhalb der ersten Spalte der Formmatrix angeordnet ist, können die entsprechende Speicherstelle und die Grundfläche innerhalb der Teilmatrix lokalisiert werden.
Nach dem Bestimmen der Grundflächen für jede der Grundformen in der merkmalbasierten Teilmatrix kann der Abstand zwischen den Grundflächen jeder Form analysiert werden, um die Merkmalbeziehungen zu bestimmen. Diese Analyse kann einen Suchprozess umfassen, um den Abstand zwischen jeglichen zwei Grundflächen zu identifizieren. Durch Betrachten der Merkmal- und Biegelinieninformationen in der Teilmatrix, kann die Anzahl der Biegelinien zwischen jeglichen zwei Grundflächen ermittelt werden. Wenn mehr als ein Pfad zwischen zwei Flächen möglich ist, kann der Mindestabstand verwendet werden, um die Merkmalbeziehung in dem Schritt S.108 zu bestimmen.
Nach der Durchführung der Merkmalbeziehungsoperation geht der Logikfluss weiter zu Schritt S.110. Wie in 5B gezeigt, kann in dem Schritt S.110 eine Kennung der Datenbanksuchschlüssel durchgeführt werden, um die Suchschlüssel zu ermitteln, die bei der ähnlichen Teilesuche der Datenbank zu verwenden sind. Die Suchschlüssel können aus jeder Anzahl von für das Teil identifizierten Merkmalkombinationen und Merkmalbeziehungen bestehen. Zusätzlich kann jede Kriterienhierarchie für die Assemblierung der Suchschlüssel verwendet werden. Durch ein nicht einschränkendes Beispiel können die Suchschlüssel nach den folgenden Kriterien entwickelt werden: (i) die ersten und zweiten kompliziertesten in dem Teil identifizierten Merkmale oder Formen, (ii) der Abstand oder die Merkmalbeziehung zwischen den beiden kompliziertesten Merkmalen, (iii) das in dem Teil identifizierte dritte komplizierteste Merkmal oder die dritte komplizierteste Form, (iv) die Merkmalbeziehung oder der Abstand zwischen dem ersten kompliziertesten Merkmal und dem dritten kompliziertesten Merkmal und der Abstand oder die Merkmalbeziehung zwischen dem zweiten kompliziertesten Merkmal und dem dritten in dem Teil identifizierten kompliziertesten Merkmal. Die 7C stellt die Suchschlüssel dar, die, basierend auf dem Beispiel in 7A, entwickelt werden können.
Um die Suche der Datenbank zu vereinfachen, können die Suchschlüssel durch eine Kette von ganzen Zahlen repräsentiert werden, wobei vorgegebene Codes den verschiedenen Grundformen in der Topologiebibliothek zugewiesen werden. Angenommen zum Beispiel, dass ein ganzzahliger Code „16" einer Box mit vier Biegungen zugewiesen wurde und dass der ganzzahlige Code „32" einer Brücke zugewiesen wurde. In einem solchen Fall würden die Suchschlüssel in 7C durch eine Kette ganzer Zahlen, umfassend „16", „16", „4", „32", „2", „2", repräsentiert werden, wobei „4" und „2" die verschiedenen Abstände zwischen Grundformen oder Grundmerkmalen repräsentieren. Die Repräsentation der Suchschlüssel ist jedoch nicht auf ganzzahlige Ketten be schränkt und jede Kombination von ganzen Zahlen und/oder Zeichenketten kann benutzt werden, um Suchschlüssel darzustellen.
Die Suchschlüssel für jedes Teil können mit den Auftragsinformationen (als eine separate Datei oder in der gleichen Datei) in einer Datenbank, wie zum Beispiel in der Datenbank 30, gespeichert werden. Die Suchschlüssel, die Repräsentanten der Merkmalextraktionsdaten sind, können manuell eingegeben werden oder automatisch entwickelt werden, wie oben beschrieben. Zusätzliche Merkmaldaten, wie zum Beispiel die merkmalbasierte Teilmatrix können ebenfalls mit den Suchschlüsseln gespeichert werden. Wenn die Suchschlüssel in einer separaten Datendatei gespeichert werden, kann ein Nachschlagetabelle zum Lokalisieren der mit jedem Satz von Suchschlüsseln verbundenen Teilinformationen bereitgestellt werden. Alternativ dazu können die Suchschlüssel mit einem die Teilinformationen kennzeichnenden Datenfeld gesichert werden (z. B. Teil- oder Referenznummer).
In dem Schritt S.112 wird eine kooperative Suche der Datenbank, basierend auf den identifizierten Suchschlüsseln, durchgeführt. Die kooperative Suche ist eine Suche, die eine kooperative Datenbanksuchtechnik verwendet. Die kooperative Suchtechnik lokalisiert nicht nur Teile mit identischen Suchschlüsseln, sondern auch Teile mit ähnlichen Suchschlüsseln. Dies ermöglicht die Identifikation von ähnlichen und identischen Teilen in der Datenbank. Wenn eine auf einem bestimmten Teil basierende Suche durchgeführt wird, können die identifizierten Suchschlüssel für dieses Teil mit den anderen Suchschlüsseln in der Datenbank verglichen werden. Die in dem Schritt S.112 durchgeführte Suche kann durch Entspannen oder Modifizieren der Suchschlüsselsequenz angepasst werden, um jene Elemente in der Datenbank zu identifizieren, die genau mit dem durch die Suchschlüssel definierten Teil übereinstimmen oder die ähnlichsten sind. Verschiedene Prozesse und Verfahren können angewendet werden, um die Suchschlüssel während der kooperativen Suche anzupassen.
Beispielsweise wird eine Anfangssuche der Datenbank durchgeführt, um die Teile zu identifizieren, die genau die Folge von Suchschlüsseln aufweisen, wie die für das zu suchende Teil identifizierten. Dieses wird durch Vergleichen der identifizierten Suchschlüssel mit den in der Datenbank gespeicherten Suchschlüsseln durchgeführt.
Nach dem Identifizieren der Teile (wenn vorhanden) mit den gleichen Suchschlüsseln, können Folgesuchen der Datenbank, basierend auf unterschiedlichen modifizierten Folgen von Suchschlüsseln, durchgeführt werden, um weitere ähnliche Teile zu lokalisieren. Anfänglich können die Elemente oder Kriterien innerhalb der Suchschlüssel, die weniger kritisch oder empfindlich (wie z. B. die Merkmalbeziehung oder Abstände) sind modifiziert und gesucht werden, vor dem Modifizieren der kritischeren und empfindlicheren Suchelemente (wie z. B. den innerhalb des Teils befindlichen Grundmerkmalen oder Grundformen). Zusätzlich kann jedes dieser Elemente nach seiner Wichtigkeit modifiziert werden, wobei eine größere Wichtigkeit jenen Elementen zugeordnet wird, die sich auf die ersten und zweiten in dem Teil befindlichen kompliziertesten Merkmale oder Formen beziehen. Beispielsweise kann eine erste Folgesuche nach der Modifizierung der definierten Abstände zwischen dem dritten kompliziertesten Merkmal und dem ersten und dem zweiten kompliziertesten Merkmal durchgeführt werden. Der Abstand kann durch Erhöhen des Abstands durch eine vorgegebenen Anzahl von Biegelinien (z. B. 1-3) oder durch Definieren eines vorgegebenen Bereichs für den Abstand, basierend auf dem aktuellen Wert des Abstands, modifiziert werden. Danach kann der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten kompliziertesten Merkmal oder der Form verändert werden, um einen weiteren Satz modifizierter Suchschlüssel zum Durchsuchen der Datenbank bereitzustellen. Nach dem Modifizieren der Merkmalbeziehungssuchschlüssel oder der Abstandssuchschlüssel für das Teil können die identifizierten Formen geändert werden, um zusätzliche modifizierte Suchschlüssel in der kooperativen Suche zu erlangen. Beispielsweise kann das Suchschlüsselelement, das sich auf das dritte kompliziertestes Merkmal oder die dritte komplizierteste Form bezieht, abhängig von dem aktuellen Merkmal oder der aktuellen Form, auf eine in Bezug stehende, aber weniger komplizierte Form verändert werden (z. B. von einer Box mit vier Biegungen und Tabs in eine einfache Box mit vier Biegungen). Zusätzlich können die Suchschlüssel für das erste und das zweite komplizierteste Merkmal gleichermaßen geändert werden, um weitere modifizierte Suchschlüssel für die kooperative Suche bereitzustellen.
Die Art und Weise in der der auf die Suchschlüssel bezogene Abstand, das auf die Suchschlüssel bezogene Merkmal und die auf die Suchschlüssel bezogene Form, während der kooperativen Suche modifiziert werden können, kann entsprechend unterschiedlicher Verfahren und Techniken erfolgen. Wie oben beschrieben, kann die Menge, mit der der Abstand variiert wird von dem aktuellen Wert des Abstandes abhängen. Die Abstandsmenge (z. B. 4 Biegelinien) kann auf einen Abstandsbereich (z. B. 3–5 Biegelinien) modifiziert werden, um sich zu erweitern und die Suche kooperativer zu machen. Für jedes Merkmal oder jede Form kann ebenso die Modifikation der Suchschlüssel durchgeführt werden, um ähnliche Teile zu identifizieren. Die Merkmale oder Formen können durch eine hierarchische Struktur der Merkmalstypen modifiziert werden. Beispielweise kann der aktuelle Merkmalstyp (z. B. Box mit vier Biegungen) auf einen weniger komplexen Merkmalstyp modifiziert werden (z. B. Box mit drei Biegungen), der ähnlich und innerhalb des gleichen Merkmalstyps ist. Die hierarchische Struktur, durch die die Merkmale/Formen modifiziert werden, können, basierend auf verschiedenen Methodologien, wie zum Beispiel Typabstraktionshierarchie (TAH), vorgegeben und entwickelt werden. Mehr Informationen über TAH und TAH-Erzeugung werden zum Beispiel bereitgestellt in CHU u. a., Wesley W Cooperative Query Answering via Type Abstarction Hierarchy, CSD-900032, Department oft Computersciene, University of California, Los Angelese, (October 1990) und CHIANG Kuorong, Automatic Generation of Type Abstraction Hierarchies for Cooperative Query Answering, eine Dissertation eingereicht als ein Teil der Anforderungen für einen akademischen Grad der Philosophie in Computerwissenschaften, Universität von Kalifornien, Los Angeles (1995). Die Offenlegungen sind ausdrücklich, durch Bezugnahme auf ihre Gesamtheit, hierin einbezogen.
Andere Prozesse und Schritte können während der kooperativen Suche ausgeführt werden. Beispielsweise kann zusätzlich zum Durchsuchen der Datenbank, basierend auf den identifizierten Suchschlüsseln, die sich auf die Merkmale des Teils beziehen, ebenso das Durchsuchen, basierend auf Suchkriterien, die sich auf die Herstellungsinformationen für das Teil beziehen durchgeführt werden. Zum Beispiel können zusätzliche Suchschlüssel zum Vergleichen beispielsweise der für jedes Teil ertorderlichen Maschineneinrichtung verwendet werden. Die Maschineneinrichtungsinformationen können den Typ der Maschine oder der Maschinenanlage, die erforderlich ist, um das Teil zu fertigen, das Werkzeug (die Werkzeuge) und die Werkzeugeinrichtung, die benutzt werden, um das Teil zu fertigen, und/oder die Maßeinstellungen der Maschinenanlage enthalten. Die zusätzlichen Suchschlüssel können, basierend auf den Maschineneinrichtungsinformationen und/oder den anderen Fertigungsinformationen, entwickelt werden und zusammen mit den identifizierten Suchschlüsseln beim Durchführen der kooperativen Suche der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Im Ergebnis können die Teile, die mit dem zu fertigenden Teil identisch oder ähnlich sind, sowohl auf den Entwurfsmerkmalen als auch auf den Fertigungsmerkmalen basierend identifiziert werden.
Um die ähnlichsten Teile zu suchen, kann eine ausgewählte Teilsuche in dem Schritt S.114 durchgeführt werden, um einen detaillierteren Vergleich der Resultate der kooperativen Suche durchzuführen und eine vorgegebene Anzahl von Teilen auszuwählen, die die gleichen wie das gesuchte Teil sind oder die dem gesuchten Teil am ähnlichsten sind. Die ausgewählte Teilsuche kann eine Analyse zusätzlicher Informationen oder Charakteristika jedes der durch die kooperative Suche identifizierten Teile involvieren. Dies kann das Analysieren verschiedener Merkmale des lokalisierten Teils, wie zum Beispiel die Teilmaße oder Arten von Bohrlöchern oder Öffnungen in dem Teil, die durch die Suchschlüsseldaten bereitgestellt werden, involvieren. Dies kann ebenso das Vergleichen der auf jedes Teil bezogenen Herstellungsinformationen, wie zum Beispiel die für jedes Teil erforderliche Maschineneinrichtung involvieren. Wie oben erwähnt, können die Maschineneinrichtungsinformationen den zur Herstellung des Teils erforderlichen Typ der Maschine oder der Maschinenanlage enthalten, die ein Werkzeug (oder Werkzeuge) benutzt, um das Teil herzustellen und/oder sie können die Maßeinstellungen der Maschinenanlage enthalten.
Um die ausgewählte Teilesuche durchzuführen kann auf das Biegemodel und andere Auftragsinformationen für jedes Teil von der Datenbank, basierend auf den während der kooperativen Suche identifizierten Suchschlüsseln, zugegriffen werden. Wie oben erwähnt, können eine Nachschlagetabelle und ein zusätzliches Datenfeld bereitgestellt werden, um die mit jedem Satz von Suchschlüsseln verbundene Referenznummer oder den Code bereitzustellen. Nach dem Abrufen der Teilinformationen aus der Datenbank kann die jedes Teil (z. B. Teilabmessungen, Materialart, spezielles Verformen, Teilbohrlöcher oder Öffnungen usw.) betreffende zusätzliche Information analysiert werden, um zu ermitteln, welche Teile dem gesuchten Teil am ähnlichsten sind. Diese Verarbeitung ist wahlfrei und kann als ein zusätzliches Screening zur Auswahl und Gruppierung jener Teile aus der Datenbank dienen, die dem Teil am ähnlichsten sind. Durch das Analysieren und Übereinstimmen dieser zusätzlichen Informationen oder Charakteristika des Teils kann die ausgewählte Teilsuche durchgeführt werden, um eine vorgegebene Anzahl oder einen Satz von ähnlichen Teilen zu identifizieren. Beispielsweise kann die ausgewählte Teilsuche die fünf ähnlichsten Teile, basierend auf der Anzahl von über einstimmenden Suchschlüsseln und dem Übereinstimmen zusätzlicher Teilinformationen, identifizieren. Die Anzahl von Teilen, die aus diesen Teilen auszuwählen sind, sind nicht auf fünf beschränkt und können, basierend auf dem Bedarf der Fabrik und der Anzahl von tatsächlich in der Datenbank gespeicherten Teilen, ausgewählt werden. Diese Anzahl kann ebenfalls wahlweise modifiziert werden, um effektivere und brauchbare Suchergebnisse bereitzustellen und dem Benutzer kann die Möglichkeit gegeben werden, diese Zahl zu modifizieren, um den Suchsatz zu variieren.
Nach der Durchführung der ausgewählten Teilsuche kann in dem Schritt S.116 ein Ähnlichkeitsindex berechnet werden, um die Teile in der Reihenfolge einzuordnen (nach der in dem Teil identifizierten Ähnlichkeit von Merkmalen und der Anzahl von übereinstimmenden Suchschlüsseln). Der Ähnlichkeitsindex kann berechnet werden und als eine Ausgabe an den Server oder das Stationsmodul in dem Schritt S.118 bereitgestellt werden, so dass der Benutzer auswählen kann, welche Auftragsdateien von der Datenbank abzurufen sind und für eine Betrachtung bereitgestellt werden. Der Ähnlichkeitsindex kann eine Rangfolge der ausgewählten Teile bereitstellen (z. B. Rangfolge 1 bis einschließlich 5 mit der Auftrags- oder Referenznummer für jedes Teil), basierend auf dem Grad der Ähnlichkeit von Merkmalen zwischen den ausgewählten Teilen und des gesuchten Teils. Für diesen Zweck kann die merkmalbasierte Matrix für jedes der Teile mit der des gesuchten Teils verglichen werden. Das Vergleichen der merkmalbasierten Matrizen kann eine bessere Angabe der Ähnlichkeiten zwischen den ausgewählten Teilen und dem gesuchten Teil bereitstellen. Wie oben erwähnt, kann eine merkmalbasierte Matrix zusammen mit den Suchschlüsseln für jedes Teil gespeichert werden. Ein permanentes Speichern der merkmalbasierten Matrix für jeden vorhergehenden Auftrag zusammen mit den Suchschlüsseln kann jedoch unnötigerweise eine große Menge an Speicherplatz beanspruchen (insbesondere wenn eine große Anzahl von Teilen in der Datenbank gespeichert ist). Deshalb ist es möglich, nur die Suchschlüsseldaten für jedes der Teile zu speichern und automatisch die merkmalbasierte Matrix für jedes der ausgewählten Teile zu generieren, wenn die ähnliche Teilsuche durchgeführt wird.
Folglich kann, nachdem das Biegemodell und andere Auftragsinformationen für jedes der ausgewählten Teile abgerufen wurden, eine merkmalbasierte Matrix durch die Merkmalextraktionsoperation der Erfindung entwickelt werden, wie oben unter Bezugnahme auf den Schritt S.102 beschrieben wurde. Die merkmalbasierte Matrix für das gesuchte Teil, die während der ähnlichen Teilesuche zeitweilig gespeichert werden kann, kann dann mit jeder der entwickelten merkmalbasierten Matrizen der ausgewählten Teile verglichen werden. Verschiedene Verfahren und Prozesse können verwendet werden, um die merkmalbasierten Matrizen der Teile zu vergleichen und die Ähnlichkeit zwischen den Teilen zu bestimmen. Beispielsweise können für jede merkmalbasierte Matrix der ausgewählten Teile die Anordnungen innerhalb der Matrix mit denen des gesuchten Teils verglichen werden. Jede Anordnung innerhalb der Matrizen kann, basierend auf rekursiven Programmiertechniken, verglichen werden. Die Informationen innerhalb der Matrizen können durch die Ermittlung der Anordnung der entsprechenden Grundflächen in jeder Matrix und durch den Austausch der Indizes der Matrizen bestimmt werden. Da die ausgewählten Teile dem gesuchten Teil entsprechen können oder Formen haben können, die Untermerkmale des gesuchten Teils sind, und da die Indizes der Matrizes nicht identisch nummeriert sein können oder nicht in der gleichen Art und Weise nummeriert sein können, wird es erforderlich sein, die vergleichbaren Flächen in den Teilmatrizen zu lokalisieren und die Indizes beim Vergleichen der darin enthaltenen Informationen zu wechseln. Zusätzlich kann es erforderlich sein, wenn mehr als ein Untermerkmal in einem gesuchten Teil angeordnet ist, ebenso eine oder mehrere Pseudoflächen einzuführen (d. h. Flächenspalten und Flächenzeilen mit keiner oder leerer Information), um beim Vergleichen der Informationen in den Matrizen Matrizen der gleichen Ordnung bereitzustellen.
Beim Vergleichen der Informationen in den Matrizen können verschiedene Rangfolgeschemata benutzt werden, um den Grad der Ähnlichkeit zwischen jedem der ausgewählten Teile und dem gesuchten Teil zu bestimmen. Beispielsweise kann ein auf Abzug basiertes Rangfolgeschema benutzt werden, in dem jeder nicht übereinstimmenden Anordnung innerhalb der Matrix eine vorgegebene Abzugsstufe oder eine vorgegebene Abzugsmenge zugeordnet wird. Nach dem Vergleichen aller Informationen in den Matrizen kann der Gesamtabzug für jedes ausgewählte Teil dann benutzt werden, um den Ähnlichkeitsindex zu bestimmen. Das ausgewählte Teil mit dem geringsten Abzug kann dann als das dem gesuchten Teil am ähnlichsten bestimmt werden. Die anderen ausgewählten Teile können ebenso, basierend auf dem mit jedem Teil verbundenen Gesamtabzug, in der Rangfolge angeordnet werden (d. h. je geringer der Abzug, desto höher der Ähnlichkeitsindex).
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Abzugsstufen für jede nicht übereinstimmende Anordnung, basierend auf dem darin lokalisierten Informationstyp, zugeordnet werden. Die Abzugsstufe kann eine ganzzahlige Menge sein und kann, basierend auf der Evidenz oder Wichtigkeit der nicht übereinstimmenden Information variiert werden. Beispielsweise kann eine höhere Abzugsstufe oder eine höhere Abzugsmenge nicht übereinstimmenden Anordnungen, die sich auf unterschiedliche Merkmalsgruppen und Merkmalsgruppen ohne Bezug beziehen (z. B. Parallelbiegemerkmal gegen ein serielles Biegemerkmal), zugeordnet werden. Im Gegensatz zu nicht übereinstimmenden Anordnungen, die sich auf unterschiedliche, jedoch ähnliche Merkmalsgruppen beziehen (z. B. ein Eckenberührungsmerkmal mit gleicher Biegelinienrichtung gegen ein Eckenberührungsmerkmal mit entgegengesetzter Biegelinienrichtung). Die Abzugsstufen oder die Abzugsmengen können vorgegeben und basierend auf der Informationsart und der für nicht übereinstimmende Anordnungen vorhandenen Art des Unterschiedes kategorisiert werden.
Ein Beispielquellcode zur Durchführung der Ähnlichkeitsindexsoperation des Schrittes S.116 wird in Anhang B bereitgestellt. Der Code wurde in der Programmiersprache C ++ geschrieben und enthält verschiedenen Prozesse und Operationen, die oben in Hinsicht auf das Vergleichen der Matrizen und das Zuordnen von Abzugsstufen für nicht übereinstimmende Anordnungen beschrieben wurden. Wie oben erwähnt, können die sich für jedes ausgewählte Teil, das verglichen wurde, ergebenden Gesamtabzüge benutzt werden, um den Ähnlichkeitsindex abzuleiten und anzuzeigen. Die Quellcode-Auflistung in Anhang B enthält Kommentare, um das Verständnis der Logik und des Aufbaus des darin codierten Beispielprogramms zu erleichtern.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die 8 bis 16 eine ausführlichere Beschreibung der verschiedenen Prozesse und Operationen, die zur Entwicklung der Biegemodelldaten und zur Entwicklung der 2D-Modelle und der 3D-Modelle des Teils, basierend auf verschiedenen 2D- und 3D-Zeichnungen, durchgeführt werden können, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Wie oben diskutiert, enthalten die mit jedem Blechmetallbauteil verbundenen Biegemodelldaten Daten, die sich sowohl auf die 2D-Darstellung als auch auf die 3D-Darstellung des Teils beziehen. Basierend auf der Art der bereitgestellten oder auf der Kundenbestellung basierend entwickelten Originalzeichnungen können verschiedene Faltlogarithmen und Entfaltloga rithmen benutzt werden, um die 2D- und 3D-Modelle zu entwickeln. Insbesondere zeigen die 8 bis 11 ein Beispiel des Logikflusses des Faltalgorithmus und anderer Prozesse, die für die Entwicklung eines 3D-Modells, basierend auf einer originalen 2D-Einzelansichtszeichnung des Teils benutzt werden können. Weiterhin zeigt die 12 ein Beispiel des Grundlogikflusses des Entfaltlogarithmus und anderer Prozesse, die zur Entwicklung eines 2D-Modells, basierend auf einer Original 3D-Zeichnung (ohne Dicke), benutzt werden können. Schließlich zeigen die 13 bis 15 und die 16 Beispiele des logischen Flusses der verschiedenen Prozesse und Operationen, die implementiert werden können, um ein 3D-Modell ohne Dicke aus jeweils einer 2D-Zeichnung in drei Ansichten und einer 3D-Zeichnung mit Dicke zu entwickeln. Das sich ergebende 3D-Modell (ohne Dicke), das aus diesen Prozessen und Operationen entwickelt wird, kann dann verwendet werden, um ein 2D-Modell, wie das hierin offen gelegte, basierend auf einem Entfaltlogarithmus zu entwickeln.
Die 8 stellt den logischen Fluss der Prozesse und Operationen der Entwicklung eines 3D-Modells aus einer 2D-Einzelansichtszeichnung unter Verwendung eines Entfaltalgorithmus dar. Die in dem Fließdiagramm in 8 durchgeführten Funktionen und Operationen können mit Software oder beispielsweise in Servermodul 32 residenter programmierter Logik implementiert werden. In dem Schritt S.120 wird die flache 2D-Einzelansichtszeichnung, die bereitgestellt wurde oder basierend auf den Kundenspeziflkationen original entwickelt wurde, in das Servermodul 32 eingegeben oder importiert. Die flache 2D-Zeichnung kann entwickelt werden und unter Verwendung von CAD-Software in das Servermodul 32 eingegeben werden oder durch Verbinden an einer Schnittstelle mit einem adäquaten CAD- oder CAD/CAM-System, wie zum Beispiel VELLUM oder CADKEY, in das Servermodul eingegeben werden. Die 2D-Zeichnung kann zum Beispiel als eine DXF- oder IGES-Datei gespeichert werden und kann das gestanzte und/oder geschnittene Ausgangsmaterial, das zu biegen ist, darstellen. Die flache 2D-Zeichnung kann ebenso die Anordnung der Biegelinien und die Anordnung von Bohrlöchern oder anderen Öffnungen in den Oberflächen oder Flächen des Blechmetallteils angeben. Um die 2D-Zeichnung auf die spätere Verarbeitung vorzubereiten, kann in dem Schritt S.122 durch das Servermodul 32 eine Auto-Trimm- und eine Clean-Up-Funktion durchgeführt werden, bevor der nachfolgenden Flächenerkennungsprozess in dem Schritt S.124 durchgeführt wird und ein Biegelinienerkennungsprozess in dem Schritt S.126 ausgeführt wird.
Die Auto-Trimm- und die Clean-Up-Funktion der vorliegenden Erfindung werden bereitgestellt, um die flache 2D-Zeichnung für die Verarbeitung vorzubereiten. Die flache 2D-Zeichnung ist eine 2D-Darstellung des Blechmetallteils in seinem ungefalteten Zustand und enthält Teileinheiten, wie zum Beispiel Linien und Bögen, die sowohl die Geometrie des Teils ausmachen und bestimmen, als auch die Anordnung jeglicher Öffnungen oder Bohrlöcher in dem Teil angeben. Normalerweise werden die Einheiten solcher flacher 2D-Zeichnungen unter Verwendung eines CAD- oder CAD/CAM-Systems eingegeben und entwickelt. Jedoch werden beim Entwerfen der flachen 2D-Zeichnung derartige Einheiten oft ungeeignet verbunden oder überlappt und eine einzelne Einheit kann verwendet worden sein, um die Grenzen mehrerer Flächen anzugeben. Weiterhin können die die Grenzen des Teils definierenden Außenlinien an ihren benachbarten Ecken unterbrochen sein, wodurch es schwierig wird, die Außendimension des Teils und jeder Fläche zu erkennen. Weiterhin kann die flache 2D-Zeichnung Fremdinformationen enthalten, wie zum Beispiel Abmessungsinformationen und Text. Derartige Fehler machen es schwierig die originale 2D-Zeichnung adäquat zu analysieren und die Flächen und die Biegelinien des Teils gleichmäßig zu erkennen. Durch Bereitstellung der Auto-Trimm- und der Clean-Up-Funktion der vorliegenden Erfindung kann jede der Flächen durch einen eindeutigen Satz von verbundenen Einheiten dargestellt werden. Im Ergebnis kann die flache 2D-Zeichnung für die nachfolgende Verarbeitung und eventuelles Falten, um die 3D-Modelldarstellung zu entwickeln, leichter und effizienter analysiert werden.
Wie in der 9A gezeigt, kann eine originale 2D-Zeichnung kein Trimmen zwischen den Flächen bereitstellen und eine einzelne Linieneinheit in der Zeichnung kann die Außengrenze oder Grenzen zwischen mehr als einer Fläche definieren. Wie oben diskutiert, macht es eine derartige Anordnung schwierig, jede der Flächen zu erkennen. Die Auto-Trimm-Funktion der vorliegenden Erfindung kann bereitgestellt werden, um die Endpunkte und die Kreuzungen jeder der Teileinheiten (wie z. B. Linien, Bögen und Biegelinien) zu analysieren, um die Konnektivitätsinformationen zu bestimmen und um solche Einheiten an ihren Schnittstellen zu brechen. Eine derartige Trimm-Funktion kann das Setzen von Endpunkten für jede der gebrochenen Einheiten einschließen, um so den Schnittpunkt zu bestimmen. Beispielsweise würde das Trimmen der in 9A dargestellten Kreuzungen drei zusammentreffende Einheiten ergeben (zwei Linien und eine Biegelinie), wobei jede einen gemeinsamen Endpunkt an dem Schnittpunkt aufweist. Durch die Bereitstellung einer solchen Trimm-Funktion, können die Flächen des Teils, basierend auf einer Analyse der Einheit und Konnektivität, leichter erkannt werden. Eine ausführlichere Beschreibung der Flächenerkennungsverarbeitung die implementiert werden kann, wird weiter unten unter Bezugnahme auf die 10A bis 10G bereitgestellt.
Verschiedene Prozesse und Operationen können benutzt werden, um die Kreuzungen der Einheiten der 2D-Zeichnung zu erkennen. Derartige Prozesse und Operationen können, basierend auf dem Format und der Anordnung der Daten in der 2D-Zeichnungsdatei entwickelt werden. Üblicherweise wird eine flache 2D-Zeichnung geometrische Daten (die verschiedenen Teileinheiten definierend) enthalten und nichtgeometrische Daten (z. B. Text usw.). Basierend auf den für jede Linie oder Folge von Daten bereitgestellten Schlüsselwörtern ist es möglich, zwischen den geometrischen Daten und den nichtgeometrischen Daten zu unterscheiden. Derartige Schlüsselwörter werden in Übereinstimmung mit dem Datenformat der 2D-Zeichnung gesetzt. Übliche Formate für 2D- und 3D-Zeichnungen schließen DXF- und IGES-Formate ein. Durch Analysieren der geometrischen Daten für jede der Einheiten können die Endpunkte und die Kreuzungen für solche Einheiten entdeckt werden und wenn angemessen, kann das Trimmen durchgeführt werden.
Wie oben diskutiert, können die Linien, die Biegelinien und andere Einheiten durch Endpunkte und/oder Vektoren definiert werden. Beispielsweise kann für eine flache 2D-Zeichnung jede Linie durch einen Satz von 2D-Endpunkten (z. B. X1, Y1 und X2, Y2) spezifiziert werden und Biegelinien können durch Vektoren dargestellt werden, die sowohl 2D-Raumanordnungen als auch die Richtung der Biegelinie angeben. Weiterhin können 2D-Bögen durch 2D-Raumdaten (d. h. Mittelpunkt X, Mittelpunkt Y, Radius, Startwinkel, Endwinkel) spezifiziert werden. Die geometrischen Daten können ebenso Eigenschaften zum Unterscheiden zwischen verschiedenen Arten von Einheiten (z. B. Bogen, durchgezogene Linie, gestrichelte Linie, Strich-Punkt-Linie usw.) enthalten. Üblicherweise werden Bogeneinheiten verwendet, um Bohrlöcher und Öffnungen in dem Blechmetallteil anzugeben, und durchgezogene Linien werden verwendet, um die Grenzen und die Form des Teils anzugeben. Biegelinien werden üblicherweise durch gestri chelte Linien dargestellt und die Mittelachse eines Teils wird durch eine Strich-Punkt-Linie dargestellt.
Die geometrischen Daten aus der originalen flachen 2D-Zeichnung können analysiert werden, um die Kreuzungen zwischen den Einheiten zu ermitteln. Verschiedene Datenanalysetechniken, wie zum Beispiel Datenzuordnung oder Datenrekursion, können verwendet werden, um die geometrischen Daten für jede Einheit der 2D-Zeichnung zu analysieren. Basierend auf den Endpunkten und/oder den 2D-Raumdaten für jede Einheit, kann ein einfache geometrische Analyse angewendet werden, um zu ermitteln, ob die sich Linien oder andere Einheiten schneiden. Wenn zwei Einheiten ermittelt werden, sich zu kreuzen, dann kann jede Einheit an dem bestimmten Schnittpunkt unterbrochen werden und die sich daraus ergebenden Einheiten können ihre Endpunkte einem gemeinsamen durch den Schnittpunkt definierten Punkt zuordnen.
Die Art und Weise in der das Trimmen durchgeführt wird, kann auf den Arten der Einheiten, die als sich kreuzend erkannt sind, basieren. Wenn beispielsweise geschlossene Linien als sich kreuzend erkannt werden, kann jede Linie gebrochen werden, um vier Linieneinheiten, die sich an dem ermittelten Schnittpunkt treffen, bereitzustellen, wie in 9B gezeigt. Weiterhin kann, wenn eine Linieneinheit und eine Bogeneinheit bestimmt sind, sich zu kreuzen, wie in 9C gezeigt, jede Linie gebrochen werden, um zwei Linieneinheiten und zwei Bogeneinheiten, die gemeinsame Endpunkte aufweisen, bereitzustellen. Jedoch kann das Erkennen der Überschneidung von anderen Einheiten nicht in Trimmen resultieren. Wenn beispielsweise irgendeine Einheit ermittelt ist, eine Mittelachse zu kreuzen (z. B. eine Punkt-Strich-Einheit), dann ist kein Brechen der Einheiten erforderlich, da die Mittelachse des Teils keine Flächen oder Biegelinien des Teils definiert oder unterscheidet und Trimmen nicht erforderlich ist. Zusätzlich können unverbundene Linien unterbrochen werden, wenn die offene Überschneidung oder der Bereich innerhalb einer vorgegebenen Toleranz ist. Wenn beispielsweise der Endpunkt einer potenziell kreuzenden Linie innerhalb der vorgegebenen Toleranz bzw. innerhalb des vorgegebenen Abstands (z. B. 0,0–1 mm oder 0,0–0,001 Zoll) ist, dann können die Einheiten als verbunden betrachtet werden und kreuzen sich an dem Projektionspunkt und die Einheiten können, wie zum Beispiel in 9D gezeigt, gebrochen werden.
Nachdem das Auto-Trimmen durchgeführt wurde können die sich daraus ergebenden Daten durch eine Clean-Up-Funktion verarbeitet werden, um nicht verbundene Einheiten zu erkennen und zu korrigieren, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Verarbeitung beschränkt und um die Verarbeitungszeit zu reduzieren, kann die Clean-Up-Funktion gleichzeitig mit der Auto-Trimm-Funktion ausgeführt werden, während jede der Einheiten analysiert wird. Während des Clean-Ups werden die geometrischen Daten des 2D-Modells analysiert, um offene Schnittstellen oder offene Bereiche zwischen benachbarten Einheiten zu erkennen. Wie bei der Auto-Trimm-Funktion, können die Endpunkte und andere 2D-Raumdaten jeder Einheit analysiert werden, um offene Schnittstellenbereiche zwischen den Einheiten zu erkennen. Einfache geometrische Analysen können auf derartige Daten angewendet werden, um zu ermitteln, ob die Endpunkte der Einheiten innerhalb einer vorgegebenen Toleranz oder innerhalb eines vorgegebenen Abstands (z. B. 0,0–1 mm oder 0,0–0,001 Zoll) liegen. Wenn ermittelt wird, dass die Endpunkte der Einheiten derartige offenen Schnittstellen aufweisen, dann können die Einheiten verbunden werden und einem gemeinsamen Endpunkt, wie dem in 9E gezeigten, zugeordnet werden.
Nochmals, die Art und Weise in der die Clean-Up-Funktion durchgeführt wird, kann, basierend auf den Arten von Einheiten, die als eine offene Schnittstelle aufweisend erkannt werden, gesteuert werden. Wenn entdeckt wird, dass zwei durchgezogene Linien eine offene Schnittstelle aufweisen, dann können die Endpunkte der Linien einem gemeinsamen Endpunkt zugeordnet werden (s. z. B. 9E). Wenn jedoch irgendeine Einheit ermittelt wird, die eine offene Schnittstelle mit einer Achsenlinie des Teils aufweist (z. B. eine Punkt-Strich-Einheit), dann sollten die Einheiten weder verbunden werden noch einen gemeinsamen Endpunkt zugeordnet bekommen und die Mittelachseneinheit sollte ignoriert werden. Zusätzlich kann die Clean-Up-Funktion weitere Prozesse oder Operationen zum Löschen nichtgeometrischer Daten (Text usw.) aus der 2D-Darstellung umfassen. Wie oben erwähnt, können die nichtgeometrischen Daten, basierend auf den mit den 2D-Zeichnungsdaten bereitgestellten Schlüsselwörtern, von den geometrischen Daten unterschieden werden. Die Clean-Up-Funktion kann ebenso andere Clean-Up-Funktionen beinhalten, wie solche, die unten ausführlicher in Bezug auf die 2D-Clean-Up-Funktion der Erfindung beschrieben werden (s. z. B. die 14A bis 14E).
Nachdem die Auto-Trimm- und die Clean-Up-Funktionen in dem Schritt S.122 durchgeführt wurden, kann in dem Schritt S.124 eine Flächenkennungsprozedur an der verarbeiteten 2D-Zeichnung durchgeführt werden. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Flächenerkennungsprozedur eine Flächenerkennungslogik zum Erkennen und Definieren der Flächen, basierend auf Analysen des Teils (Linie und Bogen) und Schleifenanalyse umfassen. Die 10A bis 10H stellen ein Beispiel der verschiedenen Prozesse und Operationen, die in der Flächenerkennungsprozedur durchgeführt werden können, dar. In der vorliegenden Erfindung können Schleifenerkennungstechniken verwendet werden, um die Flächen des Teils zu ermitteln und zu erkennen. Die Flächenerkennungsprozedur kann durch zum Beispiel in Servermodul 32 residente Software oder programmierte Logik implementiert werden.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Schleifenerkennungsanalyse der Außengrenzen des Teils, gefolgt von einer Analyse der Minimalschleifen oder inneren Schleifen, benutzt werden, um jede dieser Flächen zu erkennen. Wegen der eindeutigen Geometrie von Blechmetallteilen können die Flächen und Öffnungen des Teils, basierend auf der Analyse der Folge der relativen Maximalschleifen (z. B. äußere) und Minimalschleifen (z. B. innere) erkannt werden. Wie unten diskutiert, kann die Schleifenanalyse, basierend auf der Konnektivität der Linien- und Bogeneinheiten des Teils durchgeführt werden. Durch das Durchführen der Schleifenanalyse von der Außenseite des Teils, und das Fortschreiten in Richtung auf die Mitte des Teils können die Öffnungen und Flächen des Teils, basierend auf den zwischen den Schleifen definierten Grenzen, entsprechend einer zyklischen Folge (z. B. Flächenmaterial, Öffnung, Flächenmaterial, Öffnung usw.) erkannt werden.
Es ist davon auszugehen, dass eine flache 2D-Zeichnung, wie die in 10A, mit verschiedenen Linieneinheiten für jede Fläche versehen ist, wie in der Zeichnung gezeigt. Wie oben erwähnt, können Schleifenanalysen und Analysen der Einheiten durch Beginnen von der Außengrenze des Teils durchgeführt werden. Jede Einheit an der Außenseite des Teils kann als ein Anfangsreferenzpunkt benutzt werden. Durch ein nicht beschränkendes Beispiel kann die äußerste linke Seitenlinie als Anfangsreferenzpunkt erkannt und benutzt werden, wie in 10B gezeigt. Die äußerste linke Seitenlinie kann durch Vergleichen der geometrischen Daten jeder der Einheiten in der 2D-Zeichnung und durch das Ermitteln, welche Einheit den geringsten X-Koordinatenwert aufweist, erkannt werden. Nachdem die äußerste linke Seitenlinie entdeckt wurde, kann ein äußeres Erscheinungsbild des Teils von einem Punkt P1 abgeleitet werden, um die Außengrenzen des Teils zu erkennen, wie in 10C gezeigt. Beide Endpunkte der äußersten linken Linieneinheit können benutzt werden, um den Punkt P1 zu bestimmen. In der dargestellten Ausführung der 10C wurde der obere Endpunkt (d. h. der Endpunkt mit dem höchsten Y-Koordinatenwert) als Punkt P1 benutzt.
Konventionelle Schleifenanalysetechniken können verwendet werden, um das äußere Erscheinungsbild abzuleiten oder über dem Teil einen Schleifendurchlauf auszuführen. Beispielsweise können Führungslinienvektoren von dem Anfangspunkt P1 und den Endpunkten der verbindenden Einheiten projiziert werden, während der äußeren Erscheinung des Teils gefolgt wird. Sobald jede Einheit erkannt und durchquert ist, kann ein Flag bereitgestellt werden, um anzugeben, dass die Einheit ausgewählt wurde (z. B. ist ein Flag in einem Speicher auf 1 zu setzen, um anzugeben, dass es einmal ausgewählt wurde). Der Schleifenpfad kann in beide Richtungen von dem Anfangspunkt P1 initialisiert werden. Beispielsweise kann der Führungslinienvektor entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung von dem Punkt P1 aus projiziert werden (z. B. durch Projizieren des Führungslinienvektors in der Y-Koordinatenrichtung). Die Schleife ist vollendet, wenn der Schleifenpfad an den Anfangspunkt (d. h. Punkt P1) zurückkehrt.
Wie oben erwähnt, kann ein Führungslinienvektor entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung projiziert werden (z. B. durch Initialisieren des ersten Führungslinienvektors in der Y-Koordinatenrichtung). Danach, um die erste Einheit in dem Pfad der Schleife zu erkennen, wird der Winkel den jede nicht ausgewählte Einheit über Punkt P1 mit dem Führungslinienvektor bildet, gemessen und basierend auf einem Koordinatenrahmen analysiert, wobei die Einheit, die den kleinsten Winkel mit dem Führungslinienvektor bildet, ausgewählt wird. Für die äußere Schleife kann jeder Winkel basierend auf dem äußeren Winkel, den die Einheit mit dem Führungslinienvektor bildet, gemessen werden. Die Einheiten über Punkt P1 können darauf basierend, welche Einheiten einen Endpunkt haben, der gemeinsam mit Punkt P1 ist, ermittelt werden. Der nicht ausgewählte Zustand jeder Einheit kann durch Analysieren des mit jeder Einheit verbundenen Flags ermittelt werden. Wie in 10C gezeigt, werden zwei Linieneinheiten (eine erstreckt sich auf der X-Koordinate und eine erstreckt sich auf der Y-Koordinate) in der exemplarischen 2D-Zeichnung über P1 bereitgestellt. Wenn diese Einheiten analysiert werden, würde die Linieneinheit, die sich auf der Y-Achse erstreckt, ausgewählt werden, da sie einen kleineren Winkel (d. h. 0°) mit dem Führungslinienvektor bildet als der Winkel (d. h. 270°) der anderen Linieneinheit.
Die Schleifenanalyse würde anschließend zu dem anderen Ende der ausgewählten Linieneinheit fortsetzen, die ein Flag aufweisen würde, um anzugeben, dass sie ausgewählt wurde. An diesem Endpunkt würde ein weiterer Führungslinienvektor projiziert und die nicht ausgewählten Einheiten über diesem Punkt würden verglichen werden, um zu ermitteln, welche den kleineren Winkel mit dem Führungslinienvektor bildet. Nochmals, der Winkel muss von der Außenseite des Führungslinienvektors gemessen werden und ein Koordinatenrahmen kann verwendet werden, um die Winkelmenge zu ermitteln. Wenn eine Bogeneinheit angetroffen wird, dann muss der Winkel von der Außenseite des Führungslinienvektors an einer Linie, die eine Tangente des Bogens ist, gemessen werden. Weiterhin ist, wenn sich nur eine Einheit über dem nächsten Endpunkt befindet (wie z. B. an den Eckpositionen des Teils), kein Vergleichen erforderlich und diese Einheit wird einfach ausgewählt und in die Schleife aufgenommen.
Während der Schleifenpfad über die äußere Erscheinung des Teils fortschreitet, kann jede ausgewählte Einheit in eine verkettete Liste aufgenommen werden, um die Konnektivität der Einheiten innerhalb der Schleife anzugeben. Wenn der Pfad an den Anfangspunkt P1 zurückkehrt, ist der Zyklus abgeschlossen und die Schleife kann, basierend auf der äußeren Erscheinung und der verketteten Liste von Einheiten oder Linien, die die Außengrenzen des Teils angebeben, definiert (L4) werden. Jede dieser Linien oder Einheiten innerhalb der Schleife L4 kann an ihren Endpunkten verbunden werden. Die Richtung der Schleife L4 kann in die entgegengesetzte Richtung umgedreht werden (d. h. in Uhrzeigerrichtung), wie in 10D gezeigt, um anzugeben, dass es sich um eine äußere Schleife handelt. Die Richtung der Schleife kann, basierend auf der Reihenfolge in der die Linien in der Schleife L4 verknüpft sind, bestimmt werden und deshalb kann die Richtung durch Umdrehen der Reihenfolge der verketteten Liste verändert werden.
Nachdem die äußere Schleife abgeschlossen wurde, können Analysen der inneren Schleifen des Teils, basierend auf einem gleichartigen Prozess, wie der für die äußere Schleife benutzte, durchgeführt werden. Bei der Analyse der inneren Schleifen wird je doch jede der nicht ausgewählten Einheiten, basierend auf dem Innenwinkel, den jede Einheit mit dem Führungslinienvektor bildet, verglichen. Weiterhin können während der Analyse der inneren Schleife, bei der die beiden Einheiten über einem Punkt als ausgewählt angegeben werden (z. B., wenn die beiden Außenlinieneinheiten, die eine Fläche begrenzen verglichen werden), die beiden Einheiten noch immer verglichen werden, es sei denn, sie wurden zweimal ausgewählt (d. h. Setzen eines Flags auf 2). Wenn eine Einheit vorhanden ist, die wenigstens einmal ausgewählt wurde (z. B. eine Außeneinheit) und eine nicht ausgewählte Einheit (z. B. eine Inneneinheit) kann kein Vergleich durchgeführt werden und die nicht ausgewählte Einheit kann als ein Teil der Schleife ausgewählt werden. Die 10E bis 10G stellen exemplarische innere Schleifen dar, die durchgeführt werden können, um die beiden in 10A gezeigten Flächen des Teils zu erkennen und zu definieren.
Die Analyse der inneren Schleife kann an jedem der äußeren Endpunkte der Einheiten beginnen oder durch Erkennen einer Einheit, die nicht ausgewählt wurde. Beispielsweise kann Punkt P1 ausgewählt werden, um die Analyse der inneren Schleife zu initiieren und kann benutzt werden, um den Führungslinienvektor zu projizieren. Alternativ dazu kann eine der Innenlinieneinheiten, die während der Analyse der äußeren Schleifen nicht ausgewählt wurde, ebenso als der Anfangspunkt für die Analyse verwendet werden. Wie bei der Analyse der äußeren Schleifen, kann der Führungslinienvektor in entgegengesetzter Uhrzeigerrichtung erweitert werden (z. B. durch zuerst Initiieren des ersten Führungslinienvektors auf der Y-Koordinatenrichtung). Jede Einheit über Punkt P1 wird dann verglichen, um zu ermitteln, welche Einheit den kleinsten Winkel mit dem Führungslinienvektor bildet. Ein Koordinatenrahmen kann anschließend verwendet werden, um den mit dem Führungslinienvektor gebildeten Winkel zu ermitteln. Wie oben erwähnt, werden während der Analysen der inneren Schleifen die Einheiten basierend auf dem Innenwinkel den jede Einheit mit dem Führungslinienvektor bildet, verglichen, anstatt mit dem Außenwinkel verglichen zu werden. Nachdem eine Anfangseinheit ausgewählt und in die verkettete Liste der Schleife aufgenommen wurde, wird ihr Flag um eins inkrementiert und weitere Analysen können durch Projizieren des nächsten Führungslinienvektors durchgeführt werden. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis die Schleife an den Anfangsstartpunkt zurückkehrt, an welchem Punkt die erste innere Schleife durch die mit ihr verbundene verkettete Liste von Einheiten definiert (z. B. L1) ist.
Weitere Analysen der inneren Schleifen können in der gleichen Art und Weise durch Fortschreiten in Richtung einwärts des Teils durchgeführt werden. Nachfolgende Startpunkte können durch das Ermitteln, welche der Einheiten nur einmal ausgewählt wurden, ausgewählt werden. Bei Einheiten mit Flags, die zweimal ausgewählt wurden, wird angegeben, dass sie äußere Einheiten sind, die bereits für die äußere Schleife (z. B. L4) und für wenigstens eine der innere Schleifen (z. B. L1) ausgewählt wurden. Nochmals, während jede Einheit ausgewählt wird, kann das mit ihr verbundene Flag um eins inkrementiert werden, um anzugeben, dass es in die verkettete Liste der inneren Schleife aufgenommen wurde.
Nachdem alle inneren Schleifen definiert wurden (z. B., nachdem alle Einheiten in dem Beispiel in 10G zweimal ausgewählt wurden), können die sich daraus ergebenden Schleifen verwendet werden, um einen Schleifenbaum aufzubauen. 10H stellt einen exemplarischen Schleifenbaum dar, der basierend auf den erkannten Schleifen L1–L4 definiert werden kann. Die äußere Schleife (L4) des Teils kann als die Wurzel des Baums bestimmt werden, wobei jede innere Schleife (L1–L3), die eine gemeinsame Einheit mit der äußeren Schleife hat, als Kind der Wurzel definiert wird. Das Vorhandensein von gemeinsamen Einheiten kann, basierend auf Analysieren und Vergleichen der verketteten Liste von Einheiten, die jede Schleife definieren, erkannt werden. Wenn zusätzliche Einheiten (z. B. Bohrlöcher oder Öffnungen) innerhalb der inneren Schleife erkannt werden, dann können diese Schleifen als Kinder der inneren Schleifen (d. h. Enkel der Wurzel des Schleifenbaums), innerhalb derer sie angeordnet sind definiert werden.
Nachdem die Flächenerkennungsprozedur in dem Schritt S.124 durchgeführt wurde, kann in dem Schritt S.126 eine Biegelinienerkennungsoperation durchgeführt werden. Wie beispielsweise in 11A gezeigt, kann, wenn die Schleifen eines Teils in Schritt S.124 erkannt und analysiert werden, die Flächenerkennungslogik der Erfindung den Schleifenbaum benutzen, um die Flächeninformationen zu definieren und kann die erkannten Flächen als Knoten in einer Biegekurvedatenstruktur speichern. Die Flächen des Teils können an der Folge der inneren und äußeren Schleifen des Schleifenbaums erkannt werden. Wie oben angegeben, kann jede der Schleifen eine verkettete Liste von Einheiten oder Linien enthalten. Diese Einheiten können benutzt werden, um die Grenzen jeder Fläche des Teils zu definieren. Die Biegelinienerkennungsoperation des Schrittes S.126 kann dann ausgeführt werden, um das Verhältnis zwischen den Biegelinien und den Flächen des Teils zu ermitteln. Die Biegelinienerkennungsoperation des Schrittes S.126 kann Biegelinienerkennungslogik zum Erkennen aller Biegelinien zwischen den verschiedenen Flächen des Teils durch Suchen nach gemeinsamen Ecken oder Linieneinheiten zwischen jeglichen zwei benachbarten Flächen enthalten. Weiterhin kann auf Flächen, die mit mehr als einem Bereich verbunden sind (z. B., wenn der Biegelinienerkennungsalgorithmus auf ein 3D-Modell angewendet wird, s. z. B. die unten abgehandelte 12) eine Anzahl von Heuristiken angewendet werden, um die Mindestanzahl von Biegelinien für ein Teil zu erkennen und auszuwählen. Die erkannten Biegelinien können dann als Verbindungsagenten zwischen den Flächenknoten gespeichert werden, um die endgültigen Biegekurvedatenstruktur herzustellen, wie zum Beispiel in 11B gezeigt.
Die Biegelinienerkennungsoperation der vorliegenden Erfindung kann durch Software oder durch programmierte Logik, resident beispielsweise in dem Servermodul 32, implementiert werden. Der Zweck der Biegelinienerkennungsoperation ist es, Biegelinien für das Teil zu erkennen und zu erfassen, so dass das Teil mit einer Mindestanzahl von Biegelinien verbunden wird. Die Biegelinienerkennungsoperation kann sowohl für die 2D-Version als auch für die 3D-Version des Teils bereitgestellt werden. Eine Abhandlung der Biegelinienerkennungsoperation in Verbindung mit einem originalen 3D-Modell wird unten unter Bezugnahme auf 12 bereitgestellt.
Wie oben erwähnt, können die erkannten Biegelinien als verbindende Agenten zwischen den Flächenknoten gespeichert werden, um die endgültige Biegekurvedatenstruktur herzustellen. Diese endgültige Biegekurvedatenstruktur kann dann verwendet werden, um aus dem 2D-Datenmodell die 3D-Version des Teils zu falten und aufzubauen.
Die originale 2D-Zeichnung, die als eine Eingabe in dem Schritt S.120 in 8 bereitgestellt wird, kann keine Biegelinieninformationen enthalten oder derartige Biegelinien können unklar sein und nicht eindeutig und gleichmäßig definiert. Folglich kann die Biegelinienerkennungsoperation durchgeführt werden, um die Biegelinien und ihre Beziehungen zu den erkannten Flächen des Teils zu erkennen. Während dieses Prozesses kann die jede der Flächen definierende verkettete Liste von Einheiten analysiert werden, um benachbarte Kanten- oder Linieneinheiten, die jede Fläche mit anderen Flächen des Teils aufweist, zu ermitteln. Dieses kann durch das Analysieren aller möglichen Kontakte zwischen allen gegebenen zwei Flächen durchgeführt werden. Ein Kontakt kann, basierend auf der Anwesenheit einer gemeinsamen Linieneinheit (oder von Einheiten die innerhalb einer vorgegebenen Abstandstoleranz zueinander sind) die eine Länge hat, die größer als 0 (d. h. die Linieneinheit ist kein Punkt, sondern eine richtige Linie) ist, ermittelt werden. Die geometrischen Daten in der verketteten Liste können analysiert werden, um die Anwesenheit eines solchen Kontakts zwischen allen zwei Flächen in dem Teil zu ermitteln.
Wenn eine bestimmte Fläche nur eine gemeinsame Kante oder einen gemeinsamen Kontaktbereich mit einer anderen Fläche hat, dann kann die Einheit, die beiden Flächen gemeinsam ist als Biegelinie definiert werden. Für Flächen die einen gemeinsamen Kontakt in mehr als einem Bereich haben (z. B. ein 3D-Modell, jedoch kann dies bei 2D-Modellen ebenso der Fall sein) kann eine Anzahl von Heuristiken angewendet werden, um die Mindestanzahl von Biegelinien für das Teil zu erkennen und auszuwählen. Die Heuristiken, die angewendet werden, müssen so angepasst werden, dass die Flächen des Teils an den Biegelinien verbunden werden und so, dass keine kontinuierliche Schleife von Flächen gebildet wird (da ein solches Biege-Blechmetallteil unmöglich herzustellen ist).
Beispielsweise kann eine solche Heuristik angewendet werden, um den gemeinsamen Bereich, der den längsten Kontaktbereich hat, als die Biegelinie auswählen. Folglich kann, wenn eine Fläche mehr als eine gemeinsame Kante mit anderen Flächen hat, diese Heuristik angewendet werden, so dass die gemeinsame Einheit, die die längste Länge aufweist, als die Biegelinie für die Fläche ausgewählt wird. Diese Heuristik basiert auf dem Prinzip, dass es üblicherweise bei der Herstellung von gebogene Metallblechteilen besser ist, einen längeren Kontaktbereich zu haben. Eine weitere Heuristik, die angewendet werden kann, bezieht sich auf ein Auswählen aus verschiedenen möglichen Kombinationen von Biegelinien (so, wie beim Ermitteln der Biegelinien für ein 3D-Modell). Entsprechend dieser Heuristik wird, wenn alle möglichen gemeinsamen Bereiche erkannt wurden und verschiedene Kombinationen von Biegelinien ausgewählt werden können, die Kombination von Biegelinien ausgewählt, die die geringste Anzahl von Biegelinien ergibt.
Nachdem die Biegelinien erkannt wurden, können die Flächen des Teils und die ermittelten Biegelinien dem Operateur zur Überprüfung angezeigt werden. Wenn der Operateur mit der Auswahl der Biegelinien für das Teil nicht einverstanden ist, kann die Biegelinienerkennungsoperation eine manuelle Auswahlfunktion bereitstellen, um den Operateur an dem Servermodul 32 in die Lage zu versetzen, wahlweise die bevorzugten Biegelinien für das Blechmetallteil anzugeben. Der Operateur kann durch jede passende Eingabeeinrichtung, wie zum Beispiel eine Maus oder eine Tastatur usw., angeben, eine Biegelinie zu behalten oder zu ändern. Die durch den Operateur ausgewählten überarbeiteten Biegelinien können dann benutzt werden, um das endgültige 2D-Teil (oder 3D-Teil) zu entwickeln.
Verschiedene Prozesse und Operationen können bereitgestellt werden, um die Biegelinienerkennungsoperation der vorliegenden Endung zu implementieren. Ein exemplarischer Quellcode zum Implementieren der Biegelinienerkennungsoperation wird in dem hieran angehängten Anhang C bereitgestellt. Der Beispielquellcode wurde in der Programmiersprache C++ geschrieben und enthält Kommentare, um das Verständnis des Logikflusses darin zu erleichtern. Der Musterquellcode ist eine exemplarische Implementierung für die Biegelinienerkennungsoperation, die an einem 2D-Modell oder einem 3D-Modell durchgeführt werden kann, und enthält Heuristiken (wie jene, die oben beschrieben wurden) zur Ermittlung der optimalen Auswahl von Biegelinien.
Die erkannten Flächen- und Biegelinieninformationen können bei dem Falt- und Entfaltprozess der Erfindung benutzt werden. Durch das Durchführen einer dreidimensionalen Rotation um jede Biegelinie während des Faltens oder Entfaltens können die sich daraus ergebenden 3D-Modelle oder 2D-Modelle abgeleitet werden. Diese Aufgabe kann durch einfaches Anwenden einer Matrixtransformation, die Rotationen und Translationen involviert, auf jede der Flächen und andere Einheiten des Teils gelöst werden. Die Funktionen verschiedener handelsüblicher Entfalt- und Faltsoftwareanwendungen können benutzt werden, um diese Grundentfalt- oder Grundfaltschritte der Erfindung zu implementieren. Beispielsweise kann die Amada UNFOLD- und FOLD-Systemsoftware benutzt werden, um diese Grundoperationen durchzuführen. Die Amada UNFOLD- und FOLD-Systemsoftware ist von Amada America, Inc. (firmierte vormals unter dem Gesellschaftsnamen U. S. Amada Ltd.), Buena Park, California, zu beziehen. Informationen in Bezug auf die Amada UNFOLD- und FOLD-Systemsoftware können in dem Amada UNFOLD-Handbuch für AUTOCAD (Ausgabe März 1994), dem Amada UNFOLD-Handbuch für CADKEY (Ausgabe Mai 1994) und dem Amada Windows UNFOLD-Handbuch für CADKEY (Ausgabe November 1995) gefunden werden, deren Offenlegungen ausdrücklich, durch Bezugnahme auf ihre Gesamtheit, hierin einbezogen sind. Die weitere Abhandlung der Faltverarbeitung, um das 3D-Modell aus dem 2D-Modell zu entwickeln, wird unten unter Bezugnahme auf den Schritt S.132 bereitgestellt.
Wieder Bezug nehmend auf die 8, kann, nachdem die Biegelinienerkennungsoperation in dem Schritt S. 126 durchgeführt wurde, das Servermodul 32 von dem Benutzer die angemessene Biegelinie und die Deduktionsinformationen für nachfolgende Benutzung während der Faltverarbeitung abfragen. Beispielsweise kann das Servermodul 32 den Benutzer in dem Schritt S.128 veranlassen, die Biegemenge für jede Biegelinie einschließlich des Biegewinkels und/oder des Biegeinnenradius wie auch die Biegerichtung (z. B. vor oder zurück) anzugeben. In dem Schritt S.130 kann der Benutzer durch das Servermodul 32 ebenso dazu veranlasst werden, die V-Breite, die Materialsorte und/oder die Deduktionsmenge anzugeben. Diese Informationen können benutzt werden, um Biegededuktion während der Faltverarbeitung zu kompensieren. Abhängig von der Dicke des Materials und der für das Blechmetallteil benutzten Materialart, wie auch von dem Biegewinkel und der V-Breite des zu verwendenden Gesenks, wird das Blechmetallteil dazu tendieren, sich während des Faltens des Blechmetallteils um die Deduktionsmenge auszudehnen.
Um diesen Effekt in dem Modell zu kompensieren, kann die Deduktionsmengeninformation verwertet werden, so dass die Abmessungen der Flächen des Teils beim Entwickeln des 3D-Modells während der Faltverarbeitung um die Hälfte der Deduktionsmenge auf jeder Seite der Biegelinie ausgedehnt werden. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann diese Deduktionsmenge direkt durch einen Benutzer an dem Servermodul 32 eingegeben (z. B. durch eine Tastatur usw.) werden. Alternativ dazu kann eine Materialtabelle angezeigt werden, die die Deduktionsmengen, basierend auf der Materialsorte und der Dicke des Teils, enthält. Die Materialtabelle kann die verschiedenen Deduktionsmengen basierend auf verschiedenen Biegewinkeln und V-Breiten angeben. Der Benutzer kann dann die Deduktionsmenge automatisch durch Auswählen einer erwünschten V-Breite und eines Biegewinkels aus der an dem Servermodul 32 angezeigten Materialtabelle eingeben (z. B. durch Maus oder Tastatur).
Der Innenradius des Biegewinkels kann ebenso von dem Benutzer durch die Materialtabelle durch Auswählen einer erwünschten V-Breite automatisch eingestellt werden.
Die durch den Operateur eingegebene Deduktionsmenge kann in einer Längemaßeinheit (z. B. mm) sein (oder nach der Eingabe durch den Operateur darin umgewandelt werden), die identisch mit der durch die Teilgeometriedaten dargestellten ist. Während der Faltverarbeitung kann das Längenmaß jeder der Flächen auf beiden Seiten der Biegelinie um das Eineinhalbfache der für die bestimmte Biegelinie eingegebenen Deduktionsmenge erhöht werden. Das Längenmaß der Fläche, die senkrecht zu der Biegelinie ist, kann durch Ausdehnen der Endpunkte, die die Grenzen der Flächen, die an den beiden Seiten der Biegelinie angeordnet sind, definieren, erhöht werden. Eine derartige Deduktionskompensation kann ebenfalls an jeder der anderen Biegelinien des Teils, basierend auf der durch den Operateur für jede Biegung bereitgestellten Biegemenge, durchgeführt werden.
In dem Schritt S.132 wird eine Faltprozess mit Deduktionskompensation durchgeführt, um basierend auf der verarbeiteten flachen 2D-Zeichnung, ein 3D-Modell zu entwickeln. Wie oben erwähnt, kann die Faltprozedur durch konventionelle geometrische Modellierungsverfahren ausgeführt werden, einschließlich der Verwendung von Matrixtransformationen und Benutzung der jeweiligen, in der endgültigen Biegekurvedatenstruktur als eine Rotationsachse definierten Biegelinien. Zusätzlich können, um den Effekt der Deduktion zu kompensieren, beim Falten und Entwickeln des 3D-Modelles, die Flächen des Teils um die Hälfte der Deduktionsmenge auf jeder Seite der Biegelinie ausgedehnt werden, um, wenn das Biegen das Blechmetallteils aktuell durchgeführt wird, die Veränderungen der Flächenmaße genauer zu reflektieren.
Beispielsweise können beim Durchführen des Faltprozesses in dem Schritt S.132 die Teilgeometrie und die Topologiedaten (oder die Biegekurvestruktur) gemeinsam mit den Biegeparametern (z. B. Biegewinkel, Innenradius usw.) verwertet werden. Eine Transformationsmatrix kann für jede Fläche, jede Biegelinie, jedes Bohrloch und jede Formgebung in dem im 2D-Raum dargestellten Teil errechnet werden. Konventionelle Matrixtransformation kann auf die flachen 2D-Daten angewendet werden, um die 3D-Raumdaten zu erhalten. Die Transformation involviert generell eine Rotation, gefolgt von einer Translation. Wie oben erwähnt, wird die Rotation über jede Biegelinienachse in Übereinstimmung mit der Biegewinkelmenge durchgeführt. Translationen werden zum Verschieben und Bewegen der Geometrischen Daten im Raum durchgeführt. Derartige Translationen können für jede Biegung, basierend auf dem Biegeradius, dem Biegewinkel und der Deduktionsmenge ermittelt werden. Während des Faltens wird die Deduktionskompensation durchgeführt, um so die Flächenmaße um die Hälfte der Deduktionsmenge auf beiden Seiten der Biegelinie auszudehnen oder zu erhöhen, wie oben beschrieben. Eine derartige Deduktionskompensation wird eine 3D-Repräsentation des Teils bereitstellen, die die Abmessungen des 2D-Metallblechteils genauer wiedergibt, wenn es durch die Biegemaschinenanlage gefaltet wird.
Für weitere Informationen in Bezug auf geometrische Modellierung können zum Beispiel MORTENSON, Michael M., Geometric Modeling John Wiley & Sons, New York (1988) und FOLEY u. a., James The Systems Programming Series Fundamentals of Interactive Computer Graphics, Addison-Wesley Publishing Company, Reading, Massachusetts (1983) eingesehen werden, deren Offenlegungen ausdrücklich, durch Bezugnahme auf ihre Gesamtheit, hierin einbezogen sind. Kapitel 8 von MORTENSON stellt eine Erörterung der geometrischen Transformationen, einschließlich Translationen und Rotationen bereit (s. z. B. S. 345–354 pp.). Weiterhin stellen FOLEY u. a. in Kapitel 7, S. 245–265 pp. Informationen über geometrische Transformationen, einschließlich Matrixdarstellung von 2D- und 3D-Transformationen bereit. Zusätzliche Informationen über Modellierung und geometrische Transformationen können auch in MANTYLA, Martti, An Introduction to Solid Modeling Computer Scienes Press, Inc., Rockville, Maryland (1988) gefunden werden, dessen Offenlegungen ausdrücklich, durch Bezugnahme auf ihre Gesamtheit, hierin einbezogen sind.
Informationen über Koordinatentransformationen können auf S. 365–367 pp. von MAN-TYLA gefunden werden.
Unter Bezugnahme auf 9 wird eine Beschreibung der Prozesse und Opeiationen, die zum Entwickeln eines 2D-Modells, basierend auf einer originalen flachen 3D-Zeichnung (ohne Dicke) durchgeführt werden können, entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Ähnlich wie bei der oben unter Bezugnahme auf 8 beschriebenen Faltverarbeitung, können die verschiedenen Prozesse und Operationen zum Entfalten einer 3D-Zeichnung und das Entwickeln eines sich daraus ergebenden 2D-Models durch die Software und/oder durch im Servermodul 32 residente programmierte Logik implementiert werden. Wie in 12 in dem Schritt S.140 gezeigt, kann die originale flache 3D-Zeichnung, die basierend auf den Kundenspezifikationen bereitgestellt oder entwickelt wurde, in das Servermodul 32 eingegeben oder importiert werden. Die 3D-Zeichnung kann als eine DXF- oder IGES-Datei gespeichert werden und kann mittels Schnittstelle oder unter Verwendung eines CAD- oder CAD/CAM-Systems vom Servermodul 32 eingegeben werden. Nach dem Eingeben der 3D-Zeichnung können in dem Schritt S.142 ein Auto-Trimmen und eine Clean-Up-Operation durch das Servermodul 32 durchgeführt werden, um die Zeichnung auf die nachfolgende Flächenerkennung und weitere Verarbeitung vorzubereiten. Wie oben unter Bezugnahme auf die 9A bis 9E beschrieben, können die Auto-Trimmen- und die Clean-Up-Funktionen Einheiten und Oberflächen brechen und verbinden, so dass die verschiedenen Flächen des Teils adäquat erkannt und definiert werden können.
Die oben unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschriebenen Auto-Trimm- und Clean-Up-Operationen können gleichartig auf die geometrischen Daten der in dem Schritt S.140 der 12 eingegebenen 3D-Zeichnung angewendet werden. Anstatt die Daten im 2D-Raum zu analysieren (wie es bei der flachen 2D-Zeichnung der Fall war), kann jede der in der 3D-Zeichnung dargestellten Einheiten (z. B. Linien, Bögen usw.) basierend auf den darin bereitgestellten 3D-Koordinaten und Rauminformationen analysiert werden. Die Schnittstellen und offenen Schnittstellenbereiche können dann durch Analysieren jeder Einheit individuell und deren Vergleichen einer nach der anderen mit anderen Einheiten erkannt werden. Nochmals, einfache geometrische Analysen der Endpunkte und anderer Eigenschaften der Einheiten können verwendet werden, um Schnittpunkte und offene Schnittpunktbereiche innerhalb der Toleranz zu ermitteln.
Nachdem Durchführen der Auto-Trimm- und Clean-Up-Funktionen an der 3D-Zeichnung kann in dem Schritt S.144 eine Flächenerkennungsoperation durchgeführt werden, um jede der Flächen des Metallblechteils zu erkennen und zu definieren. Die Flächenerkennung für die 3D-Zeichnung kann durch Analysieren und Erkennen jeder der Flächen in 2D-Raum und das Entwickeln eines Schleifenbaums, ähnlich dem oben beschriebenen durchgeführt werden. Die Flächenerkennung kann durch Beginnen an jeder vorgegebenen Einheit beginnen. Beispielsweise kann die äußerste linke Einheit (d. h. die Einheit mit der niedrigsten X-Koordinate) als die Anfangseinheit ausgewählt werden. Danach kann eine Ebene durch Entnehmen der Anfangseinheit und einer weiteren verbindenden oder benachbarten Linieneinheit (z. B. jeder Einheit mit einem gemeinsamen Endpunkt mit der Anfangseinheit) definiert werden. Eine Flächenkennungsoperation kann dann unter Verwendung von Analysen der Schleifen- und Analysen, wie jene, die oben unter Bezugnahme auf die 10A bis 10H beschrieben wurden, durchgeführt werden. Während jede Einheit innerhalb der definierten 2D-Ebene erkannt wird, können die verschiedenen äußeren- und inneren Schleifen definiert und die Einheiten markiert werden (z. B. durch Setzen oder Inkrementieren eines Flags der ausgewählten Einheit), um anzugeben, dass sie ausgewählt und in eine verkettete Liste, die eine der Schleifen dieser Ebene definiert, aufgenommen wurden.
Nachfolgende Schleifenanalysen können dann in den anderen 2D-Ebenen, die die 3D-Zeichnung enthalten, durchgeführt werden. Um mit den Schleifenanalysen der anderen Einheiten fortzusetzen, können durch Suchen nach unmarkierten und unausgewählten Einheiten innerhalb der 3D-Zeichnung zusätzliche Ebenen definiert werden. Solche Ebenen können zwischen zwei nicht ausgewählten Einheiten oder einer vorhergehend ausgewählten Einheit und einer vorhergehenden Einheit, die vorhergehend analysiert wurde, bestimmt werden. In jeder der zusätzlichen 2D-Ebenen können weitere Schleifenanalysen durchgeführt werden, um die inneren- und äußeren Schleifen zu erkennen. Nochmals, verkettete Liste können aufrecht erhalten werden und die ausgewählten Einheiten können markiert werden (z. B. durch Inkrementieren eines mit der ausgewählten Einheit verbundenen Flags), während jeder der Schleifenpfade definiert wird.
Nachdem alle Einheiten erkannt wurden, können die sich daraus ergebenden Schleifen benutzt werden, um einen Schleifenbaum für die analysierten 2D-Ebenen zu entwickeln. Wie oben abgehandelt, kann ein Schleifenbaum bereitgestellt werden, um die Flächen und Öffnungen oder Bohrlöcher in dem Blechmetallteil zu ermitteln. Bei einer 3D-Zeichnung kann ein Schleifenbaum für jede der Ebenen des Blechmetallteils entwickelt werden. Die innerhalb jeder Ebene erkannten Schleifen können gruppiert und analysiert werden, um jeden Schleifenbaum zu entwickeln. Die Wurzel jedes Baumes kann dann als die in der Ebene erkannte äußere Schleife definiert werden, wobei jede innere Schleife dieser Ebene, die eine gemeinsame Einheit mit der äußere Schleife hat, als Kind der Wurzel definiert wird. Das Vorhandensein gemeinsamer Einheiten kann durch Analysieren und Vergleichen der verketteten Liste von Einheiten die jede Schleife definieren, erkannt werden. Wenn zum Beispiel zusätzliche Einheiten (z. B. Bohrlöcher oder Öffnungen) innerhalb der inneren Schleifen der Ebene erkannt werden, dann können diese Schleifen als Kinder der inneren Schleifen (d. h. als die Enkelkinder der Schleife des Schleifenbaums), innerhalb derer sie angeordnet sind, definiert werden. Die generierten Binärbäume können dann benutzt werden, um alle Flächen der 2D-Zeichnung zu erkennen. Die entdeckten Flächen können anschließend als Knoten in der Biegekurvedatenstruktur gespeichert werden.
Die sich daraus ergebende Biegekurvedatenstruktur kann dann, nach der Durchführung einer Biegelinienerkennungsoperation in dem Schritt S.146, mit den verbindenden Biegelinienverbindungsagenten ergänzt werden. Die Biegelinienerkennungsoperation und die Entwicklung der endgültigen Biegekurvedatenstruktur kann in der gleichen Art und Weise, wie die oben unter Bezugnahme auf die 11A und 11B beschrieben, durchgeführt werden.
Wie oben diskutiert, wird in dem hierhin angehängten Anhang C ein exemplarischer Quellcode zum Implementieren der Biegelinienerkennungsoperation bereitgestellt. Der Beispielcode ist eine exemplarische Implementierung der Biegelinienerkennungsoperation die an einem 2D- oder 3D-Modell durchgeführt werden kann, und enthält Heuristiken (solche wie oben beschrieben) zum Ermitteln der optimalen Biegelinienauswahl. Die Biegelinienerkennungsoperation kann manuelle Auswahlfunktionen haben, um den Operateur an dem Servermodul 32 in die Lage zu versetzen, wahlweise die bevorzugten Biegelinien für das Metallblechteil anzugeben, wenn er mit den Biegelinien, die erkannt wurden, nicht einverstanden ist. Der Operateur kann durch jede geeignete Eingabeeinrichtung, wie zum Beispiel eine Maus oder eine Tastatur, angeben eine Biegelinie beizubehalten oder zu ändern. Die durch den Operateur ausgewählten überprüften Biegelinien können dann zur Entwicklung des endgültigen 2D-Teils benutzt werden.
Bevor ein Entfalten an den Biegelinien der endgültigen Biegekurvestruktur durchgeführt wird, kann der Benutzer in dem Schritt S.148 zu einer Eingabe der V-Breite, der Materialsorte und/oder der Deduktionsmenge veranlasst werden. Wie oben erörtert, werden die Abmessungen des 3D-Teils etwas größer sein als die des flachen 2D-Teils, da das Metall dazu tendiert sich auszudehnen, wenn es gefaltet wird. Deshalb sollten während des Entfaltens des Blechmetallteils die Abmessungen des Teils um die Deduktionsmenge, basierend auf der ausgewählten V-Breite und Materialbreite, zusammengeschrumpft oder reduziert werden. Demnach kann, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Schrumpfungsverfahren beim Entfalten des 3D-Modells durchgeführt weiden, um das 2D-Modell und die jeweiligen Abmessungen seiner Oberfläche genauer zu entwickeln. Wie oben beschrieben, kann die Deduktionsmenge direkt durch den Benutzer eingegeben werden oder es kann eine Materialtabelle angezeigt werden, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, die Deduktionsmenge durch Auswählen einer erwünschten V-Breite und eines erwünschten Biegewinkels automatisch einzustellen.
Die durch den Operateur eingegebene Deduktionsmenge kann in einer Längenmaßeinheit (z. B. mm) sein (oder nach der Eingabe durch den Operateur darin umgewandelt werden), die identisch den in den geometrischen Daten des Teils dargestellten ist. Während des Entfaltens kann das Längenmaß jeder der Flächen auf beiden Seiten der Biegelinie um das Eineinhalbfache der für die bestimmte Biegelinie eingegebenen Deduktionsmenge verringert werden. Das Längenmaß der Fläche, die senkrecht zu der Biegelinie ist, kann durch Reduzieren der Endpunkte, die die Grenzen der Flächen, die an den beiden Seiten der Biegelinie angeordnet sind, definieren, verringert werden. Eine derartige Deduktionskompensation kann ebenfalls an jeder der anderen Biegelinien des Teils, basierend auf der durch den Operateur für jede Biegung bereitgestellten Biegemenge, durchgeführt werden.
Nach der Eingabe aller erforderlichen Daten, kann in dem Schritt S.150 ein Entfalten durchgeführ werden, um das 2D-Modell zu entwickeln. Zum Entfalten des 3D-Biegemodells können konventionelle Verfahren benutzt werden, einschließlich Benutzen von Matrixinformation, wobei die Biegelinien als eine Rotationsachse benutzt werden. Während des Entfaltens kann jeder der Biegewinkel gemessen werden und das Teil kann um die Biegewinkelmenge entfaltet werden, um das flache 2D-Modell zu entwickeln. Zusätzlich kann, basierend auf der eingegebenen Deduktionsmenge, eine Schrumpfung oder Reduzierung der Abmessungen der Flächen, um die Hälfte der Deduktionsmenge, auf jeder Seite der Biegelinie durchgeführt werden, um die physikalischen Charakteristika des Blechmetallmaterials und die Unterschiede zwischen den 3D- und den 2D-Modellen genauer zu simulieren.
Wenn das Entfalten in dem Schritt S.150 durchgeführt wird, können die Teilgeometriedaten und die Topologiedaten (oder die Biegekurvenstruktur) zusammen mit den Biegeparametern (z. B. Biegewinkel, Innenradius usw.) verwertet werden. Eine Transformationsmatrix kann für jede Fläche, jede Biegelinie, jedes Bohrloch und jede Formgebung in dem im 3D-Raum dargestellten Teil errechnet werden. Konventionelle Matrixtransformation kann auf die 3D-Daten angewendet werden, um die 2D-Raumdaten zu erhalten. Die Transformation involviert generell eine Rotation, gefolgt von einer Translation. Wie oben erwähnt, wird die Rotation über jede Biegelinienachse in Übereinstimmung mit der Biegewinkelmenge durchgeführt. Beim Entfalten wird die Rotation in der entgegengesetzten Richtung ausgeführt bis ein 180°-Winket zwischen den beiden Flächen vorhanden (d. h., bis das Teil flach ist). Translationen werden zum Verschieben und Bewegen der geometrischen Daten im Raum durchgeführt. Derartige Translationen können, basierend auf dem Biegeradius, dem Biegewinkel und der Deduktionsmenge für jede Biegung ermittelt werden. Während des Entfaltens wird Deduktionskompensation durchgeführt, um so die Flächenmaße um die Hälfte der Deduktionsmenge auf beiden Seiten der Biegelinie zu schrumpfen oder zu verringern, wie oben beschrieben. Eine derartige Deduktionskompensation wird eine 2D-Darstellung des Teils bereitstellen, die die Abmessungen des Metallblechteils genauer wiedergibt, bevor es in dem Biegevorgang gefaltet wird.
Nochmals, weitere Informationen über geometrische Modellierung und Transformation können in MORTENSON, FOLEY u. a. und MANTYLA gefunden werden. Wie oben angegeben stellt Kapitel 8 von MORTENSON eine Abhandlung der geometrischen Transformationen, einschließlich Translationen und Rotationen (s. z. B. S. 345–354 pp.) bereit. Weiterhin stellen FOLEY u. a. in Kapitel 7, S. 245–265 Informationen über geometrische Transformationen einschließlich Matrixdarstellung von 2D- und 3D Transformationen bereit. Zusätzlich können Informationen über Koordinatentransformationen auf S. 365–367 von MANTYLA gefunden werden.
Wie oben unter Bezugnahme auf 3 diskutiert, wird, wenn eine 2D-Zeichnung in drei Ansichten oder eine 3D-Drahtgitterzeichnung original, basierend auf dem Kundenauftrag bereitgestellt wird, weitere Verarbeitung erforderlich, um ein 3D-Modell ohne Dicken zu entwickeln und anschließend kann das entwickelte 3D-Modell ohne Dicke benutzt werden, um unter Verwendung eines Entfaltverfahrens oder eines Algorithmus ein 2D-Modell zu erzeugen. Die 13 bis 15 stellen die verschiedenen Verarbeitungen und Operationen die angewendet werden können, um ein 3D-Modell, tungen und Operationen die angewendet werden können, um ein 3D-Modell, basierend auf einer originalen 2D-Zeichnung in drei Ansichten, zu entwickeln, dar. Weiterhin stellt die 16 entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung die zusätzlichen Prozesse und Operationen dar, die angewendet werden können, um ein 3D-Modell ohne Dicke aus einer originalen 3D-Drahtgitterzeichnung mit Dicke zu entwickeln. Nochmals, die verschiedenen in den 13 bis 16 abgebildeten Verarbeitungen und Operation können durch die Software oder als beispielsweise im Servermodul 32 residente programmierte Logik implementiert werden.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf 13 eine Beschreibung des Logikflusses der Operationen und der Prozesse, die entsprechend den Lehren der Erfindung durchgeführt werden können, um, basierend auf einer originalen 2D-Zeichnung in drei Ansichten, ein 3D-Modell (ohne Dicke) zu entwickeln, bereitgestellt. Am Anfang kann die 2D-Zeichnung in drei Ansichten in dem Schritt S.160 in das Servermodul 32 eingegeben oder importiert werden. Die originale 2D-Zeichnung in drei Ansichten kann verschiedene Ansichten des Teils enthalten (z. B. eine Vorderansicht, eine Draufsicht und eine rechte Seitenansicht, s. z. B. 14B und 14C) und kann eine CAD-Zeichnung, wie zum Beispiel eine DXF- oder IGES-Datei sein, die in das Servermodul 32 heruntergeladen oder importiert werden kann. Danach kann in dem Schritt S.162 durch das Servermodul 32 eine 2D-Clean-Up-Operation durchgeführt werden, um die Zeichnung auf die nachfolgende Verarbeitung in ein 3D-Modell vorzubereiten. Die 2D-Clean-Up-Operation kann durchgeführt werden, um Fremdinformationen und nichtgeometrische Informationen, einschließlich Texten, Achsenlinien und Abmessungslinien, die nicht die tatsächliche Geometrie des Teils darstellen, zu beseitigen. Die 2D-Clean-Up-Operation kann ebenso durchgeführt werden, um alle Außenlinien beispielsweise an deren verbindenden Enden zu verbinden und alle überschneidenden Linien oder Einheiten zu brechen und zu trimmen. 14A stellt ein Beispiel des Logikflusses der verschiedenen Prozesse dar, die ausgeführt werden können, wenn die Clean-Up-Operation durch das Servermodul 32 durchgeführt wird.
Wie in der 14A gezeigt, wird die 2D-Zeichnung zuerst aus einer Datendatei gelesen oder in dem Schritt S.180 durch das Servermodul 32 geladen. Danach kann in dem Schritt S180 das Servermodul 32 die jeweiligen Einheiten und geometrischen Daten in der 2D-Zeichnung analysieren und die verschiedenen Einheiten brechen, um die Zeichnung auf die weitere Verarbeitung vorzubereiten. Die in dem Schritt S.182 durchgeführten Brech- und Trimmfunktionen können in der gleichen Art und Weise wie in der oben in Bezug auf die Auto-Trimm- und Clean-Up-Funktion der vorliegenden Erfindung beschrieben durchgeführt werden. Auf diese Weise können in dem Schritt S.182 alle geometrischen Daten in der 2D-Zeichnung in drei Ansichten analysiert werden, um die Kreuzungen der Einheiten und offene Schnittstellen, die innerhalb der Toleranz sind, zu erkennen. Alle sich schneidenden Linien werden gebrochen, wobei die daraus resultierenden Einheiten sich an einem gemeinsamen durch den Schnittpunkt definierten Endpunkt treffen. Weiterhin können bei Einheiten, die einen offenen Kreuzungsbereich aufweisen, der innerhalb einer vorgegebenen Toleranz ist (z. B. 0,0–0,1 mm oder 0,0-0,001 Zoll), solche Einheiten in einer gleichen Art und Weise, wie oben in Bezug auf beispielsweise 9E beschrieben, verbunden werden.
In dem Schritt S.184 kann der Umfang des 2D-Zeichnungsblatt erkannt werden und alle äußere Linien (wie z. B. Randlinien, Koordinatennetze und Zahlen usw.) können beseitigt werden. Wie in 14B gezeigt, wird eine 2D-Zeichnung in drei Ansichten oft auf einem Zeichnungsblatt bereitgestellt. Das Zeichnungsblatt kann Fremdinformationen und nichtgeometrische Informationen enthalten, die nicht erforderlich sind, um die Ansichten des Blechmetallteils zu verarbeiten. Wie in dem Schritt S.184 kann diese Art von Information erkannt werden und beim Entwickeln des 3D-Modelles unter Verwendung des 2D-Clean-Up-Verfahrens der Erfindung aus der 2D-Zeichnung beseitigt werden.
Die 2D-Zeichnung kann Schlüsselwörter oder Typenfelder enthalten, um die Art der darin enthaltenen Daten (z. B. geometrische oder nichtgeometrische, Text) anzugeben. Auf diese Weise können diese Schlüsselwörter oder Typenfelder, die basierend auf dem Datenformat der Zeichnungsdatei bereitgestellt werden, verwendet werden, um verschiedene Fremdinformationen, wie zum Beispiel Text und andere nichtgeometrische Daten zu beseitigen. Jedoch ist üblicherweise eine weitere Verarbeitung erforderlich, um alle der unerwünschten Zeichnungsblattdaten adäquat zu beseitigen. Oft werden die Randlinien und andere Außeninformationen als Einheiten gespeichert (z. B. Linien usw.) die, basierend auf den Schlüsselwörtern und Datenfeldern, nicht leicht zu unterscheiden sind. Deshalb kann gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beim Analysieren der Daten der 2D-Zeichnung eine Konnektivitätsdiagrammstruktur entwickelt werden. Die Konnektivitätsdiagrammstruktur kann für jede Einheit eine Liste übereinstimmender Eckpunkte und eine Liste verbundener Einheiten angeben. Für jeden Eckpunkt kann dann ebenso eine Liste von benachbarten Eckpunkten und eine Liste von Einheiten, mit denen sie übereinstimmen, bereitgestellt werden. Mit dieser Diagrammstruktur, die beim Durchführen der Brech- und Trimmfunktionen des Schrittes S.182 entwickelt werden kann, kann ermittelt werden, welche der Einheiten durch übereinstimmende Eckpunkte verbunden sind. Im Ergebnis können Fremddaten, wie zum Beispiel Randlinien, Informationskästen und andere nichtgeometrische Daten beseitigt werden, da diese Daten üblicherweise nicht mit verbundenen Einheiten aufgebaut werden oder verbindende Einheiten enthalten.
Wie oben erwähnt, kann die 2D-Zeichnung in drei Ansichten Fremdinformationen, wie zum Beispiel Maßlinien, Pfeillinien, Achsenlinien und Text, die nicht die tatsächliche Geometrie des Teils darstellen, enthalten. Diese Einheiten können in dem Schritt S.186 erkannt werden und aus der 2D-Datendatei gelöscht werden, um die 2D-Zeichnung auf die Weiterverarbeitung vorzubereiten. Das Erkennen dieser Fremdeinheiten kann durch das Servermodul 32 automatisch durchgeführt werden (z. B. durch Erkennen von Elementen in der 2D-Datendatei, die sich nicht auf die tatsächliche Geometrie des Teils beziehen). Durch Benutzung der Konnektivitätsdatendiagrammstruktur können beispielsweise zweiseitig geöffnete Einheiten (z. B. zum Unterstreichen des Textes verwendete Linien oder Linien zum Angeben einer Abmessung oder einer Mittelachse in dem Teil) erkannt und beseitigt werden. Andere Einheiten, wie zum Beispiel Pfeile, können ebenso, basierend auf dem Vorhandensein von gleitenden Endpunkten und anderen Charakteristika derartiger Einheiten, erkannt werden. Um alle nicht notwendigen Daten zu beseitigen, kann das Servermodul 32 eine manuelle Editierfunktion bereitstellen, um einen Operateur in die Lage zu versetzen, anzugeben (z. B. durch eine Maus oder eine Tastatur), welche Elemente aus der 2D-Zeichnung beseitigt werden sollen. Mit der Unterstützung oder der Bestätigung des Operateurs können deshalb ebenso zusätzliche Fremdinformationen aus der Zeichnung entfernt werden.
Nach dem Schritt S.186 können die verschiedenen Ansichten in der 2D-Zeichnung gruppiert werden und dann in dem Schritt S.188 jeweils definiert werden. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Endung kann das Servermodul 32 vordefinierte oder Standardansichten und Ausrichtungen, wie zum Beispiel Draufsichts-, Ansichts-, Rechte- Seitenansicht-Layout, wie in den 14C und 14D gezeigt, unterstützen.
Andere Ansichten und Layouts, wie zum Beispiel die Kombination einer Draufsicht, einer Vorder- oder Rückansicht und einer linken oder rechten Ansicht können ebenfalls unterstützt werden. Wie weiterhin unten beschrieben wird, kann das Servermodul 32 ebenso gedrehte Ansichten (s. z. B. 14) unterstützen, um die Ansichten in der 2D-Zeichnung in die 3D-Darstellung des Teils zu verarbeiten. In jedem Ereignis sollten wenigstens zwei (vorzugsweise drei) verschiedene Ansichten des Teils mit Dickedarstellungen bereitgestellt werden, so dass ein 3D-Modell des Teils aufgebaut werden kann. Durch Analysieren der Konnektivität und der Gruppierung der Einheiten in der Konnektivitätsdiagrammstruktur kann das Servermodul 32 die Ansichten, basierend auf der relativen Position und/oder der Koordinatenposition, jede der Ansichten gruppieren und definieren.
Durch ein nicht beschränkendes Beispiel wird die Definition der Ansichten durch das Servermodul 32 in Übereinstimmung mit einer vordefinierten oder herkömmlichen Anordnung oder einem Layout zum Analysieren der Ansichten in der Datendatei und/oder basierend auf dem Erkennen der Ausrichtung der Ansichten und dem Übereinstimmen der verschiedenen Abmessungen des Teils in jeder der jeweiligen Ansichten der Zeichnung ausgeführt. Eine vorgegebene Normalform, wie die in 14E gezeigte, kann verwendet werden, um jede der Ansichten entsprechend den möglichen Ansichtsarten zu erkennen und zu definieren. Geometrisches Vergleichen der verschiedenen Endpunkte und der Beziehungen zwischen den jede Gruppe definierenden Einheiten können durchgeführt werden, um den Schritt S.188 herbeizuführen. Die Ansichtserkennungsfunktion des Servermoduls 32 kann jede der Ansichten entsprechend einer Vielzahl von möglichen Ansichtsarten (z. B. Draufsicht, Vorderansicht, Rückansicht, Linksansicht, Rechtsansicht) kennzeichnen. Das Erkennen jeder der Ansichten kann auf einem vorgegebenen Form- oder auf einem Normalansicht-Layout oder einer Normalform basiert sein und auf den erkannten Beziehungen zwischen jeder der vorhandenen Ansichten basieren.
Verschiedene Prozesse und Operationen können in dem Schritt S.188 benutzt werden, um die Ansichten in der 2D-Zeichnung in drei Ansichten zu gruppieren und zu definieren. Beispielsweise kann das Servermodul 32, nach dem Zugriff auf die verarbeitete 2D-Zeichnung in drei Ansichten, zuerst die Draufsicht des Teils in den Zeichnungsdaten identifizieren. Die Draufsicht kann, basierend auf dem Normalform- oder dem vorgege benen Ansichts-Layout (wie z. B. dem in 14E) erkannt werden. Wenn drei separate Ansichten in entweder einer horizontalen oder in einer vertikalen Richtung erkannt werden, dann kann die Mittelansicht als die Draufsicht bestimmt werden. Weiterhin kann die obere Ansicht als die Draufsicht definiert werden, wenn keine drei separate Ansichten erkannt werden und nur zwei separate Ansichten in einer vertikalen Richtung erkannt werden. Nochmals, die Konnektivität und das Gruppieren der Einheiten in der Konnektivitätsdiagrammstruktur können verwendet werden, um jede der Ansichten zu erkennen. Eine gespeicherte Nachschiagetabelle oder Matrix, die die vorgegebene oder die Normalform darstellen, können benutzt werden, um die Ansichten der 2D-Zeichnung zu vergleichen und jede der Ansichten zu erkennen.
Nach dem Erkennen der Draufsicht aus der 2D-Zeichnung in drei Ansichten können die anderen Ansichten des Teils, basierend auf der Relativlage jeder der Ansichten zu der jeweiligen Draufsicht, erkannt werden. Beispielsweise wird auf dem Normalansicht-Layout der 14E, wenn eine Ansichtsgruppierung über der Draufsicht lokalisiert wird, die Ansicht dann als eine Rückansicht definiert. Wenn jedoch eine Ansichtsgruppierung unter der Draufsicht lokalisiert wird, dann kann diese Ansicht als eine Vorderansicht des Teils definiert werden. Basierend auf ihren jeweiligen Relativlagen auf der entsprechenden rechten Seite und der linken Seite der Draufsicht können weiterhin die Rechtsansicht und die Linksansicht erkannt werden. Danach können alle verbleibenden Ansichten, die nicht der Normalform entsprechen (wie z. B. 14E), basierend auf ihren Relativlagen zu den erkannten Ansichten (z. B. eine erkannte Rückansicht oder Vorderansicht) erkannt werden. Beispielsweise wurde bei dem in 14D gezeigten Layout B die Rechtsansicht in einer relativ zu der Draufsicht rotierten Lage bereitgestellt. Die Rechtsansicht in Layout B kann jedoch noch immer, basierend auf ihrer Beziehung zu der erkannten Vorderansicht, erkannt werden. Das bedeutet, unerkannte Ansichten, die an der rechten Seite oder der linken Seite einer erkannten Vorder- oder Rückansicht vorhanden sind können jeweils als eine Rechtsansicht oder Linksansicht des Teils definiert werden.
Verschiedene vordefinierte Layouts oder Normalform-Layouts können benutzt werden, um die Ansichten in der 2D-Zeichnung in drei Ansichten zu erkennen und zu definieren. Die Normalformen (wie z. B. die in 14C oder 14D) können, basierend auf der Anzahl von Ansichtsarten, die unterstützt werden, und/oder basierend auf dem Ansicht- Layout, das vorherrschender ist oder für die Fertigungsanlage erforderlich oder ausgewählt ist, ausgewählt werden. Wenn Ansichten nicht erkannt werden, kann durch das Servermodul ein Warnsignal bereitgestellt werden, so dass ein Operateur die Daten der 2-D-Zeichnung in drei Ansichten entsprechend dem bevorzugten Ansicht-Layout modifizieren kann oder andere adäquate Handlungen vornehmen kann. Zusätzlich zum Bereitstellen einer vordefinierten Form oder Normalform zum Erkennen der Ansichten in der 2D-Zeichnung kann ebenso eine vordefinierte Form oder Normalform (wie z. B. das Layout A in 14D) für das Verarbeiten der erkannten Ansichten und das Entwickeln eines 3D-Modells des Teils bereitgestellt werden. So kann eine rotierte Ansichtsfunktion bereitgestellt werden, um die erkannten Ansichten entsprechend der Normalform adäquat zu gruppieren, bevor eine weitere Verarbeitung durchgeführt wird.
Wie oben erwähnt, kann die 2D-Clean-Up-Funktion rotierte Ansichten unterstützen und erkennen, die nicht konform der vordefinierten Form oder Normalform für erkannte Ansichten in einer Zeichnung sind. Mit der Option der rotierenden Ansicht können nicht konforme Ansichten, die erkannt wurden, rotiert oder translatiert werden, so dass jede der Ansichten der vordefinierten Form oder der Normalform für die Verarbeitung und Entwicklung des 3D-Modell des Teils konform ist. Wenn eine Normalform, wie zum Beispiel die in 14E dargestellte, als Normalform zum Erkennen des Teils vorausgesetzt wird, kann jede der Ansichten in dem Layout B in 14, basierend auf der Relativlage der Ansichten zu der Draufsicht und den anderen erkannten Ansichten, wie oben beschrieben erkannt werden. Wenn beispielsweise das Layout A in 14D als vordefiniertes Layout oder Normalansicht-Layout zur Verarbeitung der verschiedenen Ansichten einer 2D-Zeichnung mit einer Draufsicht, einer Vorderansicht und einer Rechtsansicht zu benutzen ist, dann kann in dem Schritt S.188 die Rechtsansicht in Layout B um 90° rotiert werden, um ein modifiziertes Ansicht-Layout für das Teil, das ähnlich dem Layout A ist, bereitzustellen. Durch Rotieren der Rechtsansicht in Layout B um 90°, so dass die Rechtsansicht des Teils auf der rechten Seite der Draufsicht bereitgestellt wird, können die Ansichten in der Zeichnung entsprechend der in Layout A dargestellten Normalform des Teils verarbeitet werden. Eine gespeicherte Nachschlagetabelle oder Matrix, die die vordefinierte Form oder die Normalform darstellen kann benutzt werden, um die Ansichten der 2D-Zeichnung zu vergleichen und zu ermitteln, welche der Ansichten Rotation und Translation erfordern.
Um sicherzustellen, dass ein genaues 3D-Modell des Teils aus den Ansichten in der 2D-Zeichnung entwickelt wird, müssen die jeweiligen Abmessungen in jeder der Ansichten auf Gleichheit und Übereinstimmung geprüft werden. Wie weiterhin in 14A gezeigt wird, können in dem Schritt S.190 die Grenzen der Ansichten in der Datendatei erkannt werden, um zu bestätigen, dass alle Abmessungen der jeweiligen Ansichten im Maßstab miteinander stehen. Wenn ermittelt wird, dass die Ansichten nicht innerhalb einer vorgegebenen Toleranz übereinstimmen (z. B. 0,0–0,01 Zoll) dann kann in dem Schritt S.190 die adäquate Modifikation durchgeführt werden, um jede bestimmte Ansicht neu zu bemaßen, um sicherzustellen, dass alle Ansichten im gleichen Maßstab bereitgestellt werden. Eine Warnungskomponente kann in dem Servermodul 32 bereitgestellt werden, um einen Benutzer zu alarmieren, dass die Ansichtsabmessungen nicht übereinstimmen, so dass die notwendigen Modifikationen an den vorhandenen 2D-Zeichnungsdaten vorgenommen werden können.
Verschiedene Operationen und Prozesse können verwendet werden, um die Gleichheit der Abmessungen in den jeweiligen Ansichten des Teils zu erkennen und zu bestätigen. Zum Beispiel können die sich entsprechenden Abmessungen jeder Ansicht verglichen werden, um zu ermitteln, ob diese innerhalb einer vorgegebenen Toleranz zueinander liegen. Derartige Analysen können das Vergleichen der Linieneinheiten, die die Grenzen jeder Ansicht des Teils definieren, einschließen. Wenn die Normalform in 14E vorausgesetzt wird, kann eine Draufsicht als übereinstimmend mit einer Rechtsansicht oder einer Linksansicht erkannt werden, wenn die Abweichung für jede Ansicht zwischen einer maximalen Y-Koordinatenposition und einer niedrigsten Y-Koordinatenposition innerhalb einer vorgegebenen Toleranz (z. B. 0,0–0,01 Zoll) liegt. Weiterhin kann die Draufsicht als übereinstimmend mit einer Vorderansicht oder einer Rückansicht erkannt werden, wenn die Abweichung für jede Ansicht, zwischen einer maximalen X-Koordinatenposition und einer niedrigsten X-Koordinatenposition innerhalb einer vorgegebenen Toleranz (z. B. 0,0–0,01 Zoll) ist. Darüber hinaus kann die Rechtsansicht oder die Linksansicht als übereinstimmend mit einer Draufsicht ermittelt werden oder einer Rückansicht, wenn die Abweichung zwischen einer maximalen X-Koordinatenposition und einer niedrigsten X-Koordinatenposition, verglichen mit der Abweichung zwischen einer maximalen Y-Koordinatenposition und einer geringsten Y-Koordinatenposition, innerhalb einer vorgegebenen Toleranz (0,0–0,01 Zoll) ist. Nochmals, in dem Servermodul 32 kann eine Warnkomponente oder ein Warnmodul bereit gestellt werden, um einen Benutzer zu alarmieren, wenn die Ansichtsabmessungen oder die sich darauf beziehenden Flächenabmessungen nicht übereinstimmen, so dass Modifikationen an den vorhandenen 2D-Zeichnungsdaten vorgenommen werden können.
Schließlich können in dem Schritt S.192 die inneren Schleifen, die Bohrlöcher und Fomen des Teils gemäß den Lehren des Flächenerkennungsverfahrens der vorliegenden Erfindung erkannt werden. Die verschiedenen auf dem Inneren der Flächen jeder Ansicht bereitgestellten Bohrlöcher und Formen können durch Schleifendurchläufe durch die verschiedenen Linien und Grenzen des Teils von dem Äußeren des Teils in Richtung auf die Mitte erkannt werden. Die Analyse der Einheit- und der Schleife kann für jede Ansicht des Teils in der 2D-Zeichnung durchgeführt werden. Durch Analysieren jeder Ansicht von der Außenseite und das Vorarbeiten nach innen in Richtung auf die Mitte des Teils werden die erkannten Schleifen die Grenzen und Bereiche des Materials und die Öffnungen des Teils, basierend auf einer zyklischen Folge (z. B. Material, Öffnung, Material usw.), definieren. Ein binärer Baum, wie der in 10H, kann für jede Ansicht entwickelt werden, um die Anordnung der Flächen und aller Öffnungen innerhalb der Fläche zu ermitteln. Nicht verbundene Einheiten, wie zum Beispiel gleitende Bögen oder Linien innerhalb der Flächen des Teils, können ebenso während des Schrittes S.192 erkannt und beseitigt werden.
Ein exemplarischer Quellcode zum Durchführen der Clean-Up-Operation der vorliegenden Erfindung wird in Anhang D bereitgestellt. Der Code wurde in der Programmiersprache C++ geschrieben und enthält Kommentare, um die Analyse der darin benutzten Logik und Algorithmen zu erleichtern. Der Quellcode enthält die verschiedenen Prozesse und Operationen des 2D-Clean-Up-Modus, wie jene, die oben unter Bezugnahme auf die 14A bis 14C erörtert wurden.
Wieder Bezug nehmend auf die 13 wird der Logikfluss nachdem eine 2D-Clean-Up-Operation durchgeführt wurde, weitergehen zu dem Schritt S.164, in dem ermittelt werden kann, ob die 2D-Zeichnung die Dicke des Materials darstellt oder enthält (d. h., ob die 2D-Zeichnung mit Dicke ist). Wenn ermittelt wird, dass die 2D-Zeichnung die Dickemenge enthält, dann kann durch das Servermodul 32 in dem Schritt S.166 ein Dickeneliminierungsverfahren durchgeführt werden, um die 2D-Zeichnung auf die nachfolgende Verarbeitung in ein 3D-Modell vorzubereiten. Das Ermitteln des Vorhandensein von Dicke in der 2D-Zeichnung kann durch das Servermodul 32, basierend auf den Daten für die Zeichnung, automatisch durchgeführt werden oder kann durch das Servermodul mittels Unterstützung oder Reaktion von dem Operateur (z. B. kann der Operateur veranlasst werden, anzugeben, ob das Entfernen der Dicke notwendig oder erwünscht ist ) durchgeführt werden. Die Dicke des Teils kann wegen der eindeutigen Symmetrie aller Blechmetallteile beseitigt werden. Durch die Beseitigung der Dicke des Teils kann das sich daraus ergebende Blechmetallteil ohne Dicke leichter durch einer Biegeoperateur oder einen Konstrukteur analysiert werden. Weiterhin haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass durch die Beseitigung der Dicke der 2D-Zeichnung in drei Ansichten die zum Umwandeln der 2D-Zeichnung und Entwicklung des 3D-Modells erforderliche Zeit wesentlich reduziert werden kann.
Da die meisten 2D-Zeichnungen in drei Ansichten eine Materialdickemengeangabe enthalten, kann ein Operateur dadurch verwirrt werden, welche Biegelinien ausgewählt werden sollten, um ein 3D-Modell aus der 2D-Zeichnung herzustellen. Im Ergebnis wird beträchtliche Zeit mit der Auswahl der adäquaten Biegelinien, so dass die 2D-Zeichnung in ein 3D-Modell umgewandelt werden kann, verbraucht. Ein Beispiel einer 2D-Zeichnung in drei Ansichten mit Dicke wird in der 15A gezeigt. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Dickeneliminierungsverfahren damit versehen sein, ein vereinfachtes Modell einer 2D-Zeichnung in drei Ansichten anzuzeigen, das ohne Materialdicken dargestellt und verarbeitet wird, jedoch die Dickemengenangabe und die Innen- und Außenabmessungen des Teils in den Biegemodelldaten beibehält. Die 15B stellt die vereinfachte 2D-Zeichnung, die von dem Operateur gesehen wird und die dem Operateur am Servermodul 32 nach der Durchführung des Dickeneliminierungsverfahrens angezeigt wird, dar.
Wenn das Dickeneliminierungsverfahren ausgeführt wurde, kann der Benutzer veranlasst werden die Materialdicke in der 2D-Zeichnung in drei Ansichten zu spezifizieren und kann veranlasst werden zu spezifizieren, welche Abmessung (d. h. die Außen- oder die Innenabmessung) in der Anzeige beizubehalten ist. Der Operateur kann die beizubehaltende Dicke und Oberfläche durch die Benutzung beispielsweise einer Maus angeben. Basierend auf den durch den Benutzer eingegebenen Daten kann das Servermodul 32 die 2D-Zeichnung in drei Ansichten modifizieren, um die von dem Benutzer angegebene Materialdicke zu beseitigen und basierend auf der Auswahl des Benutzers die Außen- oder Innenabmessung beibehalten.
Um die Dicke in der 2D-Zeichnung in drei Ansichten zu beseitigen, kann das Servermodul 32 jede der drei Ansichten, basierend auf der von dem Operateur vorgenommenen Auswahl, analysieren. Die ausgewählte Oberfläche kann dann durch geometrisches Errechnen in jede der anderen Ansichten projiziert werden (z. B. durch Erkennen der entsprechenden Einheiten die auf der gleichen X- oder Y-Koordinatenprojektion liegen, wie die ausgewählte Einheitslinie oder Fläche), um die entsprechenden Einheiten und Linien in jeder der Ansichten zu erkennen. Die entsprechenden Einheiten können markiert und beibehalten werden, wobei die nicht übereinstimmenden Einheiten oder Flächen beseitigt werden oder nicht auf dem Bildschirm angezeigt werden, wie in 15B gezeigt. Weiterhin kann die durch den Operateur angegebene Dickenabmessungslinie in der gleichen Art und Weise in jede der anderen Ansichten projiziert werden, wobei die übereinstimmenden Dickenabmessungslinien oder Einheiten beseitigt werden, wie weiterhin in dem Beispiel 15B gezeigt wird. Im Ergebnis können alle Ansichten in der Zeichnung adäquat modifiziert werden und dann dem Benutzer an dem Servermodul 32 angezeigt werden. Die sich daraus ergebende 2D-Zeichnung ohne Dicke kann ebenso für die nachfolgende Verarbeitung benutzt werden, um das 3D-Modell des Teils zu entwickeln. Das Dickeneliminierungsvertahren der vorliegenden Erfindung kann ein manuelles Dickeneliminierungsverfahren umfassen, um einen Operateur in die Lage zu versetzen, wahlweise in jeder Ansicht die Dickelinien anzugeben, die beseitigt werden sollen und die Oberflächeneinheiten anzugeben, die beibehalten werden sollen. Eine Maus oder ein andere adäquate Eingabeeinrichtung kann durch den Operateur verwendet werden, um anzugeben, welche Bereiche der angezeigten Ansichten zu beseitigen sind und welche Oberflächen zu erhalten sind. Basierend auf den von dem Operateur eingegebenen Daten, kann das Servermodul 32 jede durch den Operateur aus der 2D-Zeichnung in drei Ansichten ausgewählte Linieneinheit beseitigen, um eine Zeichnung ohne Dicke bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls ein Warnsystem oder ein Warnmodul enthalten, um zu analysieren und zu erkennen, ob alle Dickedarstellungen in der 2D-Zeichnung in drei Ansichten adäquat identifiziert wurden und den Benutzer zu alarmie ren, wenn unmarkierte Dickekomponenten und/oder Widersprüche in den Zeichnungsdaten vorhanden sind. Zum Beispiel kann eine Dicke-Warnkomponente bereitgestellt werden, um auf dem Anzeigebildschirm mögliche nicht markierte Dickesegmente hervorzuheben und eine Flächenwarnungskomponente kann bereitgestellt werden, um auf dem Bildschirm mögliche fehlangepasste Flächen hervorzuheben, wenn das Flächenmaß nicht mit der Dickemarkierung in einer anderen Ansicht übereinstimmt. Eine Biegelinien-Warnkomponente, um widersprüchliche Biegelinien hervorzuheben und fehlangepasste Bogendicken hervorzuheben, kann ebenso bereitgestellt werden. Ein Bogen kann hervorgehoben werden, wenn wenigstens eine auf den Bogen projizierte Biegelinie nicht durch zwei Dickekreuzlinien begrenzt ist. Zum Beispiel stellt die 15C eine Bogendicke dar, die adäquat durch zwei oder eine weitere (nicht null) gerade Zahl von Dickekreuzlinien begrenzt ist (d. h. eine kleine Linie die Dicke in einer der Ansichten kreuzt). Jede Biegelinie sollte ebenso durch zwei oder eine weitere (nicht null) gerade Zahl von Dickekreuzlinien begrenzt sein. Die Analyse dieser Einheiten des Teils in jeder Ansicht kann auf der Durchführung einer Schleifenanalyse auf der Linie und dem Analysieren der Konnektivität der Linien- und Bogeneinheiten, die jede Ansicht ausmachen, basieren. Eine offene Dickelinie kann, basierend auf einer Dickelinie, die wenigstens einen Endpunkt der mit einer anderen Dickelinie oder einem Bogen verbunden ist aufweist definiert werden. Eine Seite, die eine offene Dickelinie enthält, kann als eine offene Dickeseite definiert werden. Eine Dickelinie kann hervorgehoben werden, wenn die offene Dickenseite einer offenen Dickelinie nicht mit der grafischen Begrenzungslinie einer Mindestschleife übereinstimmt. Durch die Bereitstellung derartiger sich auf die verarbeitete 2D-Zeichnung in drei Ansichten beziehende Warnungen kann der Benutzer über Widersprüche in den Zeichnungsdaten alarmiert werden und der Benutzer wird folglich in der Lage sein die Zeichnungsdaten zu modifizieren bzw. zu korrigieren, bevor die weitere Verarbeitung zur Entwicklung des 3D-Modells des Teils durchgeführt wird. Die Einbeziehung eines solchen Warnsystems und einer Benutzerinteraktion verbesserte ebenso die Genauigkeit der Darstellung des Teils durch das 3D-Modell.
In dem Schritt S.168 kann die verarbeitete 2D-Zeichnung in drei Ansichten ohne Materialdicke dann umgewandelt werden und in ein 3D-Modell entwickelt werden. Die Umwandlung und Entwicklung eines 3D-Modells aus einer 2D-Zeichnung in drei Ansichten kann unter Verwendung allgemein bekannter oder etablierter Projektions- und/oder Extrusionsverfahren durchgeführt werden. Beispielsweise können, um ein 3D-Modell aus der 2D-Zeichnung in drei Ansichten zu entwickeln, die Tiefen jeder der Ansichten erkannt werden und dann kann jede Ansicht projiziert werden, um ein 3D-Modell zu entwickeln. Das sich daraus ergebende 3D-Modell kann dann beim Entwickeln der Biegemodelldaten benutzt werden und kann unter Anwendung des oben beschriebenen Entfaltalgorithmus ebenso in eine flache 2D-Einzelansicht umgewandelt werden. Für weitertührende Informationen über geometrische Modellierungstechniken sind MOR-TENSON, FOLEY u. a. und MANTYLA einzusehen. Für weiterführende Informationen über Projektionstechniken zum Entwickeln von 3D-Modellen aus 2D-Zeichnungen sind beispielsweise WESLEY u. a., W. A.: Fleshing Out Proiections, IBM J, Res. Develop, Vol. 25, Nr. 6, S. 934–954 (1981); AOMURA, Shigeru: Creating Solid Model with Machine Drawings, The 6th Computational Mechanics Conference, JSME, Nr. 930–71, Japan, S. 497–98 pp. (1993) und AOMURA, Shigeru: Recent Trends and Future Prospect of Research and Practical Use (Automatic Reconstruction of 3D Solid from Drawings), Tokyo Engineering Corp., Japan, S. 6–13 pp. (1995), deren Offenlegungen ausdrücklich, durch Bezugnahme auf ihre Gesamtheit, hierin einbezogen sind.
Wenn in dem Schritt S.168 das 3D-Nlodell entwickelt wird, kann ein zusätzliches Clean-Up-Verfahren aufgenommen werden, um das daraus resultierende 3D-Modell weiter zu verarbeiten und zu verfeinern. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein 3D-Clean-Up-Verfahren bereitgestellt werden, um die in der 2D-Zeichnung in drei Ansichten vorhandenen Mehrdeutigkeiten, die in der entwickelten 3D-Darstellung des Teils Fremdinformationen oder überflüssige Informationen erzeugen, zu kompensieren. Wie der Fachmann in dieser Technik verstehen wird, enthält eine 2D-Zeichnung in drei Ansichten Mehrdeutigkeiten hinsichtlich der Darstellung verschiedener Merkmale des Teils im 3D-Koordinatenraum. Wenn das 3D-Modell aus der 2D-Zeichnung in drei Ansichten entwickelt wird können als Ergebnis dieser Mehrdeutigkeiten fremde und überflüssige Informationen erzeugt werden. Deshalb kann gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung das Clean-Up-Verfahren Prozesse und Operationen zum Erkennen und zum Entfernen einseitig offener Linien und zum Erkennen und Reinigen von Biegelinien und Trimmflächen umfassen. Das 3D-Clean-Up-Verfahren kann beim Entwickeln des sich ergebenden 3D-Modells des Teils automatisch durchgeführt werden oder kann wahlweise, basierend auf der Eingabe eines Operateurs, durchgeführt werden, wenn ermittelt wurde, dass das entwickelte 3D-Modell weitere Verarbeitung erfordert.
Entsprechend diesem 3D-Clean-Up-Verfahren können durch Analysieren der entwickelten 3D-Zeichnungsdaten alle Linien oder alle Bögen die an einem ihrer Endpunkte als nicht mit einer anderen Einheit verbunden ermittelt werden, als eine einseitig offene Linie identifiziert und definiert werden. Jede Einheit, die als eine einseitig offene Linie ermittelt wird kann aus der 3D-Darstellung des Teils entfernt werden. Wenn die offene Linie entfernt ist, kann sie eine andere Linie oder Einheit veranlassen, offen zu sein. Deshalb werden neue einseitig offene Linien ebenso identifiziert und rekursiv entfernt, bis alle offenen Linien oder Einheiten entfernt sind. Die 49A stellt ein Beispiel einer 3D-Darstellung eines Teils, bevor die einseitig offenen Linien entfernt werden, dar und 49B stellt das Teil dar, nachdem die einseitig offenen Linien aus der 3D-Darstellung entfernt wurden.
Wie oben erwähnt, kann das in dem Schritt S.168 durchgeführte 3D-Clean-Up-Vertahren ebenso eine Verarbeitung zum Erkennen und Reinigen der Biegelinien umfassen. Biegelinien können identifiziert und gereinigt werden (z. B. durch Hinzufügen von Formlinien), um das Erkennen von Flächeninformationen des Teils im 3D-Raum zu erleichtern. Basierend auf den entwickelten 3D-Modelldaten kann jede Biegelinie, basierend auf der Erkennung eines Paares von 3D-Bögen (z. B. dargestellt durch Bogeneinheiten in den Zeichnungsdaten), die die gleiche durch ihre Mitten definierte Normale aufweisen, identifiziert werden. Während dieses Verfahrens können den Biegelinien, die identifiziert wurden, Formlinien hinzugefügt werden. Die Formlinien können durch Identifizieren der entsprechenden Endpunkte in jedem Paar der 3D-Bögen und durch das Ausdehnen der Formlinien (z. B. durch Linieneinheiten dargestellt) zwischen den entsprechenden Endpunkten der 3D-Bögen hinzugefügt werden. Die 50A stellt eine exemplarische 3D-Darstellung eines Teils dar, bevor die Biegelinien identifiziert werden und die 50B stellt das Teil, nachdem die Formlinien (in der Zeichnung durch Strich-Linien dargestellt) hinzugefügt wurden, dar.
Nachdem die Biegelinien identifiziert und die Formlinien hinzugefügt wurden, kann das 3D-Clean-Up-Verfahren die 3D-Darstellung des Teils weiter verarbeiten, um alle Biegelinien des Teils zu reinigen und die Flächen des Teils zu trimmen. Wegen der häufigen Mehrdeutigkeiten in den Daten der 2D-Zeichnung in drei Ansichten können überflüssige Abschnitte der Flächen in der 3D-Darstellung des Teils erzeugt werden. Das 3D-Clean- Up-Verfahren kann diese überflüssigen Abschnitte der Flächen identifizieren und die Flächen unter Verwendung von Blechmetall-Domainwissen (z. B. darauf bezogenes Wissen, was entfaltbar ist) trimmen. Weitere Fremdinformationen, wie zum Beispiel zusätzliche Bohrlöcher und Öffnungen, können ebenso identifiziert und beseitigt werden. Im Ergebnis können die überflüssigen Abschnitte des Teils entfernt werden und die 3D-Darstellung kann eine genauere Darstellung des Blechmetallteils bereitstellen. Die 51A stellt einen exemplarischen Abschnitt des Teils vor dem Reinigen der Biegelinien und dem Trimmen der Flächen dar und die 51B zeigt den Abschnitt des Teils, nachdem das Reinigen und das Trimmen durchgeführt wurden.
16 stellt ein Beispiel des Logikflusses der Prozesse und Operationen, die durchgeführt werden können, um eine 3D-Zeichnung ohne Materialdicken aus einer originalen 3D-Zeichnung mit Materialdicken zu entwickeln, dar. In dem Schritt S.200 kann die originale 3D-Zeichnung mit Materialdicken in das Servermodul 32 eingegeben oder importiert werden. Das 3D-Modell kann eine 3D-Drahtgitterzeichnung mit Materialdicken sein und kann eine CAD-Zeichnungsdatei sein, wie zum Beispiel eine DXF- oder IGES-Datei. Nachdem die 3D-Zeichnung in das Servermodul 32 importiert wurde, kann ein Dickeneliminierungsverfahren in dem Schritt S.204 durchgeführt werden. Das Dickeneliminierungsverfahren in dem Schritt S.204 kann in einer ähnlichen Art und Weise durchgeführt werden, wie in der, die in dem oben beschriebenen Amada UNFOLD-Softwaresystem bereitgestellt wird. Um die Dicke in dem 3D-Modell zu beseitigen, kann der Operateur zuerst veranlasst werden, die Dicke anzugeben und die Oberfläche auszuwählen, die beizubehalten ist. Basierend auf der Auswahl des Operateurs wird die Dicke durch Analysieren der Endpunkte der Einheitslinie, die die Dicke definiert, gemessen. Danach können die Grenzen der ausgewählten Oberfläche in der gleichen Art und Weise, die oben in Bezug auf den Prozess der Analyse der Schleifen- und Einheiten beschrieben wurde, verfolgt werden, wobei die zu beizubehaltenden Einheiten markiert werden (z. B. durch Setzen oder Inkrementieren eines Flags) und die entsprechenden Dickeneinheiten beseitigt werden. Beim Verfolgen der Einheiten des 3D-Teils, können die Einheiten, basierend auf der Länge der durch den Benutzer ausgewählten Dickeneinheit unterschieden werden. Im Allgemeinen können alle Einheiten, die die gleiche Länge der Dickeeinheit aufweisen, nicht ausgewählt und beseitigt werden, wobei die anderen Einheiten, die nicht die gleiche Länge aufweisen, markiert und zurückgehalten werden können. Alle restlichen Einheiten, die nicht während der Oberflächenverfolgung des 3D-Teils markiert wurden, können ebenfalls eliminiert werden. Nochmals, das Servermodul 32 kann einen manuellen Dickeneliminierungsmodus bereitstellen, in dem der Operateur manuell jede Einheit in dem 3D-Teil angeben kann, die zu entfernen ist.
Nach dem Schritt S.204 kann das sich daraus ergebende 3D-Modell ohne Materialdicke entwickelt werden und/oder dem Operateur in dem Schritt S.206 angezeigt werden. Ein Entfaltalgorithmus oder eine Entfaltprozess kann anschließend auf das 3D-Modell ohne Materialdicke angewendet werden, um die flache 2D-Einzelansicht für die Biegemodelldaten zu entwickeln, wie oben ausführlicher beschrieben wurde.
Wie oben erörtert, können die in der Datenbank 30 gespeicherten Entwicklungs- und Fertigungsinformationen eine Biegemodelldatendatei enthalten, die sowohl die Teilgeometrie und Teiltopologie als auch die Fertigungsdaten für das Blechmetallteil umfasst. Weiterhin kann die zum Implementieren der verschiedenen Merkmale der Erfindung verwendete Software unter Verwendung einer hohen Programmiersprache, wie zum Beispiel C++, und durch Benutzung von objektorientierten Programmierungstechniken entwickelt werden. Verschiedene objektorientierte Techniken, wie zum Beispiel Booch oder OMT, können benutzt werden, um die verschiedenen Merkmale der Erfindung zu implementieren. Wenn objektorientiertes Programmieren verwendet wird, kann ein objektorientiertes Datenmodell benutzt werden, um das Blechmetallteil darzustellen und das Biegemodell für das Teil kann durch eine vollständig geschlossene Klassenbibliothek implementiert werden. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nun eine Beschreibung eines exemplarischen Datenaufbaus und Zugriffsalgorithmus für das Biegemodell, basierend auf objektorientierten Programmierungstechniken, bereitgestellt
Die 17 stellt einen exemplarischen Datenaufbau und Zugriffsalgorithmus der Biegemodelldaten dar, der benutzt werden kann, wenn die vorliegende Erfidung durch objektorientierte Programmierung implementiert wird. Objektorientierte Programmierung ist eine Art oder Form von Softwareentwicklung die die Realwelt durch Kombinieren von Objekten oder Modulen, die sowohl Daten als auch Anweisungen, die die Daten bearbeiten, enthalten, modellieren kann. Bei der objektorientierten Programmierung sind die Objekte Softwareeinheiten die etwas Physikalisches modellieren können, wie zum Beispiel ein Blechmetallteil oder die etwas Virtuelles modellieren können, wie zum Beispiel Geschäftstransaktionen. Die Objekte können eine) oder mehrere Attribute) enthalten (d. h. Felder), die kollektiv den Zustand des Objekts definieren, und können eine Identität enthalten, die sie von allen anderen Objekten unterscheidet. Zusätzlich können die Objekte Verhalten umfassen, das durch einen Satz von Verfahren (d. h. Prozeduren) definiert ist, die die Attribute modifizieren können oder Operationen an dem Objekt, basierend auf dem Vorhandensein von bestimmten Bedingungen, durchführen können.
Entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Erfindung kann das Blechmetallteil als ein objektorientiertes Datenmodell dargestellt werden. Wie in 17 gezeigt, kann das Biegemodell für das Blechmetallteil als eine vollständig geschlossene Klassenbibliothek definiert werden. Alle der für das Blechmetallteil erforderlichen Datenmanipulationen und Funktionen (z. B. Falten, Entfalten usw.) können als Mitgliederfunktionen der Klassenbibliothek festgehalten werden. Alle Geometrie- und Topologiedaten können in Objekten definiert werden, die innerhalb des Biegemodells gruppiert sind. Die Biegemodell-Klassenbibliothek kann eine Hierarchie von Klassen oder Objekten sein, wobei eine Teilklasse die oberste Klassenstufe in der Hierarchie ist. Die Teilklasse kann ein Teilobjekt mit verschiedenen Teilattributen umfassen und kann verschiedene Objekte aufweisen, die das Teil und die Handlungen, die an dem Teil oder mit dem Teil durchgeführt werden, definieren. Die 17 zeigt ein Beispiel der verschiedenen Objekte, die in der Biegemodell-Klassenbibliothek gruppiert werden können. Beispielsweise kann eine Teilklasse 50, die verschiedene Attribute 52 umfasst, bereitgestellt werden. Die Teilattribute 52 können verschiedene Teilinformationen, wie zum Beispiel die Teilnummer und/oder den Teilnamen, die Teilmaterialart und die Dicke des Teils, enthalten. Die Attribute 52 können ebenso Biegefolgeinformationen zum Angeben der Reihenfolge, in der die Biegungen durchzuführen sind, und andere Fertigungsinformationen, wie zum Beispiel Toleranzvorgaben für die verschiedenen Abmessungen des Teils, enthalten. Die Teilklasse 50 kann ebenso verschiedene Objekte, wie zum Beispiel ein Flächenobjekt 54, ein Bohrlochobjekt 56, ein Formgebungsobjekt 58 und ein Biegelinienobjekt 60, wie in 17 gezeigt, umfassen. Jedes der Objekte 54, 56, 58 und 60 kann tatsächlich aus einer Objektgruppe für jede der darin dargestellten Einheiten (z. B. Flächen, Bohrlöcher, Formgebungen und Biegelinien) bestehen. Das Flächenobjekt 54, das Bohrlochobjekt 56 und das Biegelinienobjekt 60 können jede Geometrie- und Abmessungsdaten, Anordnungs- und Koordinatendaten in sowohl 2D- als auch 3D-Raumdartsellungen und auf die Kanten und Oberflächen ihrer jeweiligen Einheiten be zogene Daten (z. B. Flächen, Bohrlöcher, Formgebungen und Biegelinien) des Teils enthalten. Beispielsweise kann das Flächenobjekt 54 Geometrie- und Abmessungsdaten für jede der Flächen, Raumanordnungsdaten der Fläche sowohl in 2D- als auch 3D-Darstellung und Kanten und Oberflächendaten für die Kanten und die Oberflächen des Teils enthalten. Weiterhin kann das Formgebungsobjekt 58 auf besondere Formgebungen in dem Teil bezogene Daten enthalten, einschließlich Geometrie- und Abmessungsdaten, 2D- und 3D-Raumanordnungsdaten und Kanten und/oder Oberflächendaten.
Wie weiterhin in der Ausführung in 17 gezeigt wird, kann die Teilklasse 50 ebenso ein Topologieobjekt 62 und ein Biegeeigenschaftsobjekt 64 enthalten. Das Topologieobjekt 62 kann die Teiltopologiedaten für die Flächen, Bohrlöcher, Formgebungen und Biegelinien des Teils enthalten. Die Daten in dem Topologieobjekt 62 können den Aufbau und die geometrischen Beziehungen der verschiedenen Merkmale des Teils enthalten. Das Biegeeigenschaftsobjekt 64 kann ebenso bereitgestellt werden und enthält Informationen hinsichtlich spezieller Fertigungszwänge für ein oder mehrere Merkmale) des Teils. Beispielsweise können in dem Biegeeigenschaftsobjekt 64 Biegeeigenschaftsinformationen in Bezug darauf, wie das Teil gebogen werden muss, bereitgestellt werden. Die Biegeeigenschaftsinformationen können bestimmte Fertigungsdaten für verschiedene Biegeeigenschaftstypen (z. B. simultanes Biegen, kollineares Biegen, Z-Biegen usw.) beinhalten.
Das Biegelinienobjekt 60 kann ebenso auf die durchzuführenden Biegungen bezogene fertigungsspezifische Daten enthalten. Daher kann das Biegelinienobjekt 60 zusätzlich zu der Bereitstellung der Geometrie- und Abmessungsdaten, der 2D- und 3D-Raumanordnungsdaten und Kantendaten für jede Biegelinie auch die V-Breitedaten, die Biegeabstandsdaten, die Biegezähldaten und/oder die Ausrichtungsdaten für jede der Biegelinien enthalten. Jede der Biegelinien kann ebenso eine mit ihr verbundene Biegeoperation enthalten, wie in 17 gezeigt. Die Biegeoperationen können als Objektgruppen mit Daten und Operationen/Anweisungen zum Durchführen von Biegungen an jeder Biegelinie implementiert werden. Wenn als Objekt bereitgestellt, kann jede Biegeoperation Daten und Anweisungen enthalten, die angeben, wie gebogen wird und welche Art der Biegung durchgeführt wird (z. B. konische Biegung, Z-Biegung, Säum biegung, Bogenbiegung usw.) und auch die relevanten Biegedaten, wie zum Beispiel den Biegewinkel, den Biegeradius und/oder die Biegeabzugsmenge enthalten.
Durch das Implementieren des Biegemodells des Teils durch ein objektorientiertes Datenmodell können alle komplexen mathematischen Berechnungen, rechnerbetonte Geometrie und Matrixtransformationen in eine einzelne Klassenbibliothek eingebaut werden. Spezielle Biegeoperationen, wie zum Beispiel Säumbiegungen und Bogenbiegungen, können ebenso innerhalb der Klassenbibliothek festgehalten werden. Weiterhin können Fertigungsinformationen, wie zum Beispiel die V-Breite, die Biegeabzugsmenge und die Biegefolge, ebenfalls innerhalb der Klassenbibliothek festgehalten werden. Mit dem Biegemodell kann die simultane Darstellung sowohl des flachen 2D-Modells als auch des 3D-Modells erzielt werden, wie in 17 gezeigt. Weitere Biegeoperationen können entsprechend dem Biegelinieobjekt 60 des Biegemodells durchgeführt werden. Allgemeine Kommentare sowohl in Bezug auf das Biegemodell und die Teilstruktur als auch in Bezug auf die Implementierung derselben werden in dem hieran angehängten Anhang K bereitgestellt.
Ein Biegemodellbetrachter kann bereitgestellt werden, um das Biegemodell zu interpretieren und optische Abbildungen des Teils in 2D- oder 3D-Raumdarstellung anzuzeigen. Die 18 stellt ein Blockdiagramm eines Aufbaus des Biegemodellbetrachters und seine Beziehung zu dem Biegemodell entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung dar. Der Biegemodellbetrachter kann durch objektorientierte Programmiertechniken implementiert werden und kann eine auf Windows basierende Anwendung sein, die einem Benutzer an den Stationsmodulen der verschiedenen Orte 10, 12, 14 bis 20 in der Fertigungsanlage erlaubt, die verschiedenen Ansichten des Teils, basierend auf den in dem Biegemodell bereitgestellten Daten, anzuzeigen. Der Biegemodellbetrachter kann einen Satz von Bibliotheksanwendungsmodulen, die benutzt werden, um das Blechmetallteil sichtbar zu machen, umfassen. Weiterhin kann der Biegemodellbetrachter als eine Grundansichtsklasse der Windows-Anwendung ausgelegt sein, so dass er als eine Grundansichtsklasse für jede Windows-Anwendung benutzt werden kann. Die meisten der Standardoperationen, um die 2D- und 3D-Modelle zu betrachten (z. B. Zoomen 92, Rotieren 96, Schwenken 100, Dimensionieren 102) können als Mitgliederfunktion des Biegemodellbetrachters implementiert werden. Geometrische Transformationen und Computergrafik-Grundtechniken können auf die Biegemodellob jekte angewendet werden, wenn die Betrachtungsoperationen durchgeführt werden. Zusätzlich kann der Biegemodellbetrachter Modellansichtsattribute 88 umfassen, die ihrerseits zum Beispiel vier Hauptansichtsmodi einschließlich einer Solid-Ansicht, einer Drahtgitteransicht, einer flachen 2D-Ansicht und einer Senkrechtansicht umfassen.
Entsprechend einem Aspekt der Erfindung kann die Biegemodell-Klassenbibliothek 80 einen Satz von Prozeduren oder Funktionen enthalten, die auf die Blechmetallteile, abhängig von der ausgewählten Ansicht (z. B. Voll-, Drahtgitter-, flache 2D- oder Senkrechtansicht) einwirken. Die Biegemodellbetrachterklasse 84 kann eine Serie von Standardoperationen umfassen, wie zum Beispiel Zoomen 92, Rotieren 96, Schwenken 100, Dimensionieren 102, und abhängig von dem Status des Biegemodellbetrachters, kann die Biegemodellbetrachterklasse Funktionen aus der Biegemodel-Klassenbibliothek 80 aufrufen. Wie in 18 gezeigt, können die verschiedenen Modellansichtansichtsattribute oder Modellansichtsmerkmale 88, die durch einen Benutzer ausgewählt werden können, eine Solid-Ansicht, eine Drahtgitteransicht, eine flache 2D-Ansicht und eine Senkrechtansicht enthalten. Eine kurze Beschreibung dieser verschiedenen Ansichtsmodi, die in der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden können, wird unten unter Bezugnahme auf die 19 bis 22 bereitgestellt.
Computergrundgrafiken und geometrische Modellierungstechniken, wie zum Beispiel geometrische Transformationen und 3D-Geometrietechniken können benutzt werden, um die verschiedenen Merkmale des Biegemodellbetrachters zu implementieren und die verschiedenen Ansichtsmodi und Funktionen bereitzustellen. Neueste Fortschritte und Entwicklungen in rechnergestützter 2D- und 3D-Modellierung und -Simulation, wie zum Beispiel die Verfügbarkeit von Grafikbibliotheken oder Grafikpaketen, können angewendet werden, um diese Merkmale der vorliegenden Erfindung zu implementieren. Weiterhin ist eine große Bandbreite an Publikationen und Materialien in Bezug auf Computergrafiken und Computermodellierungen erhältlich. Zum Beispiel in MORTENSON, FO-LEY u. a. und MANTYLA, auf die oben einzeln Bezug genommen wurde.
Um die verschiedenen Betrachtungs- und Ansichtsmerkmale der vorliegenden Erfindung bereitzustellen können jedes Stationsmodul und das Servermodul mit einem hochauflösenden Anzeigebildschirm, wie zum Beispiel einen SVGA-Bildschirm mit einer Auflösung von 800 × 600, versehen werden. Ein Joystick und eine Game-Karte können eben falls an dem Stationsmodul und an dem Servermodul bereitgestellt werden, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, die unterschiedlichen 2D- und 3D-Darstellungen des Teils wahlweise zu modifizieren. Softwarebasierte Grafikpakete, wie zum Beispiel OpenGL und RenderWare, können benutzt werden, um grafische Berechnungen bereitzustellen. Derartige Grafikbibliotheken können auf Windows basierende Anwendungen sein und können benutzt werden, um die verschiedenen Ansichtsmodi zu rendern. Beispielsweise kann OpenGL benutzt werden, um die verschiedenen, auf den in dem Biegemodell bereitgestellten Teilgeometriedaten und Topologiedaten basierenden 2D-Drahtgitteransichten zu rendern. Weiterhin können Renderprogramme benutzt werden, um die, auf den in dem Biegemodell bereitgestellten Teildaten basierenden 2D- und 3D-Vollansichten des Blechmetallteils zu rendern. Für weiteren Informationen über OpenGL, können zum Beispiel das OpenGL Reference Manual und der OpenGL Programminu Guide, 1. Ausgabe, OpenGL Architecture Review Board, Addison-Wesley Publishing Company, Reading, Massachusetts (1992), eingesehen werden. Für Informationen über Renderprogramme kann zum Beispiel das RenderWare API Reference Manual, V 2,0, Criterion Software Ltd., United Kingdom (1996) eingesehen werden.
Um die verschiedenen Ansichten des Teils zu rendern, kann auf das Biegemodell von der Datenbank zum Beispiel durch das Stationsmodul des Operateurs zugegriffen werden. Die Biegemodelldaten können dann in Übereinstimmung mit dem durch die Grafikbibliothek oder dem Grafikpaket (z. B. OpenGL oder RenderWare) verwendeten Datenformat umformatiert werden. Danach können die Grafikdaten in Übereinstimmung mit verschiedenen programmierten Routinen verarbeitet werden, um den durch den Operateur ausgewählten Ansichtsmodus (Draht-, Vollansicht usw.) zu rendern oder die durch den Benutzer ausgeführte Ansichtsfunktion (Zoomen, Schwenken usw.) durchzuführen.
Wenn durch einen Operateur ein bestimmter Ansichtsmodus ausgewählt wird, wird der Ansichtsmodus zusammen mit einem aktuellen Zoomverhältnis oder Zoomfaktor und der Ausrichtung der Ansicht erkannt. Diese Informationen werden dann benutzt, um Funktionsaufrufe an das Grafikpaket vorzunehmen, um die laufende Anzeige zu aktualisieren. Die Funktionsaufrufe an das Grafikpaket können entsprechend dem zu rendernden Ansichtsmodus, wie auch den Zoom- oder anderen Ansichtsfunktionen, die durchzuführen sind, vorgenommen werden. Basierend auf diesen Funktionsaufrufen stellt das Grafikpaket die notwendigen Daten bereit, so dass das Stationsmodul die Ansicht des Teils dem Operateur rendern kann. Basierend auf den Modifikationen der 2D- oder 3D-Darstellung durch den Benutzer (z. B. durch das Bewegen eines Joysticks oder einer Maus) können weitere Funktionsaufrufe an die Grafikbibliothek vorgenommen werden, um die gerenderte Abbildung zu aktualisieren.
Um die Drahtgitteransicht des Teils bereitzustellen können die Linieneinheitsdaten des Teils an das Grafikpaket geliefert werden, um die notwendigen grafischen Errrechnungen durchzuführen. Bei vollen Ansichten muss bzw. müssen jedoch ein oder mehrere Polygone) für jede der Flächen abgeleitet werden und als eine Eingabe für das Grafikpaket bereitgestellt werden, um die Ansicht zu rendern. Die Grafikpakete, wie zum Beispiel OpenGL und RenderWare, werden die Polygondaten als Eingabe nehmen und die durch die Polygone definierten Bereiche auffüllen, um eine Solid-Ansicht bereitzustellen. Polygone können von den Flächen- und Biegelinieninformationen in dem Biegemodell und durch Ermitteln der Grenzen jeder Fläche abgeleitet werden. Polygone sollten erzeugt werden, um jede Fläche des Teils darzustellen und zu definieren. Die Flächen können dann, basierend auf der Teiltopologie und anderen Daten in dem Biegmodell verbunden werden, um das Gesamtmetallblechteil zu rendern. Wenn eine Fläche eine Öffnung oder ein Bohrloch enthält, dann wird es erforderlich sein, die Fläche mit verschiedenen Polygonen zu definieren, die derartige Flächen nicht umgeben. Für Senkrechtsansichten können Daten für jede der einzelnen Ansichten (die Drahtgitter oder solid sein können) an das Grafikpaket gesendet werden und die sich daraus ergebenden Ansichten können auf einer einzelnen Bildschirmanzeige, wie die später in 22 gezeigte, kombiniert werden.
Ein exemplarischer Quellcode zum Implementieren der verschiedenen Ansichtsmodi und Ansichtsfunktionen der Biegemodellansicht wird in dem Anhang E bereitgestellt. Der Beispielquellcode ist in C++ geschrieben und enthält Kommentare in Bezug auf die darin durchgeführten Prozesse und Operationen. Der Quellecode in Verbindung mit einem adäquaten Grafikpaket (wie z. B. OpenGL und RenderWare) kann nicht nur dazu benutzt werden, unterschiedliche Ansichten zu rendern (z. B. 2D- und 3D-Drahtgitteransichten oder volle Ansichten), sondern auch, um die Funktionalität für jede der Ansichtsfunktionen (z. B. Zoomen, Rotieren, Schwenken usw.) bereitzustellen. Eine kurze Beschreibung der verschiedenen Ansichtsmodusanzeigebildschirme, die aufbereitet werden können, wird unten bereitgestellt.
Der Solid-Ansichtsmodus zeigt eine solide gerenderte 3D-Ansicht des Teils, definiert durch das Biegemodell. 19 stellt ein exemplarisches Vollansichtsfenster, das als eine Ausgabe an einen an jedem der Orte 10, 12, 14 bis 20 innerhalb der Blechmetallfertigungsanlage 38 bereitgestellten Anzeigebildschirm geliefert werden kann. In dem Vollansichtsmodus kann für den Benutzer oder Operateur eine Vielzahl von Ansichtsfunktionen zum Manipulieren der 3D-Raumnavigation und der 3D-automatische Dimensionierung bereitgestellt werden. Die Grundfunktionen, die zum Verändern der Solid-Ansicht des Teils bereitgestellt werden, können Rotieren, Zoomen, Schwenken und/oder Standardansichtauswahl umfassen. Die Standardansichten, die bereitgestellt und durch den Benutzer ausgewählt werden können, umfassen das Folgende: isometrisch, oben, unten, vorne, hinten, links und rechts. Eine automatische oder manuelle Dimensionierungsoperation kann ebenso bereitgestellt werden, um die kritischen Abmessungen des Teils, basierend auf dem aktuellen Ansichtswinkel bereitzustellen. Eine exemplarische Ausführung des Dimensionierungsmerkmals der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die 23 bis 27 bereitgestellt.
Wie in 19 gezeigt, kann das Raumansichtsfenster eine auf Windows basierende Anwendung sein und folglich können mehrere Fenster oder Abschnittsansichten des Teils bereitgestellt werden. Die Mehrfachansichtsfenster können eine Froschansicht enthalten, die eine sehr groß aufgenommene isolierte Ansicht innerhalb eines Fensters bereitstellt, und eine Vogelansicht, die eine sehr entfernte Ansicht des Teils in einem isolierten Fenster bereitstellt. Die Abschnittsansicht kann eine Teilansicht des Objekts, wie durch den Benutzer ausgewählt, bereitstellen. Um die verschiedenen Ansichtsfunktionen zu steuern, kann an dem Servermodul 32 und an den Stationsmodulen jeder der Orte 10, 12, 14 bis 20 eine Joystick-Schnittstelle bereitgestellt werden. Um verschiedene Funktionen, wie zum Beispiel Rotieren, Schwenken, Zoomen durchzuführen, kann der Benutzer nur den Joystick betätigen und/oder in Verbindung mit der Betätigung verschiedener Tasten der Tastatur (z. B. einer Verschiebetaste oder eine Steuertaste) operieren. Weiterhin kann die Oberflächenstruktur der Solid-Ansicht des Teils ausgewählt werden, um so das für das Teil in der Datenbank vorgegebene Material zu simulieren. Zu diesem Zweck kann eine Materialoberflächenstruktur-Bibliothek, die eine Bibliothek von Materialobertlächenstrukturen, wie zum Beispiel Stahl, Edelstahl, Aluminium usw., umfasst, bereitgestellt werden. Auf die gespeicherte Materialoberflächenstruktur- Bibliothek kann durch einen Operateur zugegriffen werden und sie kann von diesem angewendet werden, wenn eine Solid-Ansicht vorhanden ist, so dass die Oberfläche des angezeigten Teils die tatsächliche Oberflächenstruktur des Blechmetallteils genauer simuliert.
Der Drahtgitteransichtsmodus kann eine auf Windows basierende Anzeige einer Drahtgitteransicht des Blechmetallteils bereitstellen. Ein Beispiel einer Drahtgitteransicht wird in 20 gezeigt. Die Schlüsselfunktionen zum Bereitstellen einer 3D-Raumnavigation und 3D-Dimensionierung in der Drahtgitteransicht können ähnlich den oben in Bezug auf die räumliche Ansicht beschriebenen sein. Beispielsweise können solche Funktionen wie Rotieren, Zoomen, Schwenken und Standardansichtsauswahl, in dem Drahtgittermodus bereitgestellt werden. Automatisches Dimensionieren, Mehrtachansichtsfenster und Abschnittsansichtsoptionen können in dem Drahtgitteransichtsmodus ebenfalls bereitgestellt werden. Weiterhin kann eine Joystick- und/oder Tastaturschnittstellenverbindung bereitgestellt werden, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, die verschiedenen Ansichtsfunktionen auszuwählen und zu aktivieren.
Der flache 2D-Ansichtsmodus kann eine ungefaltete flache 2D-Ansicht des Teils in Drahtgitterdarstellung anzeigen. Ein Beispiel eines flachen 2D-Ansichtsfensters wird in 21 gezeigt. Der flache 2D-Ansichtsmodus kann eine Vielzahl von Betrachtungsfunktionen umfassen, um einen Benutzer in die Lage zu versetzen, die Ansicht in dem Fenster zu wechseln oder zu ändern. Beispielsweise können Zoom- und Schwenk-Funktionen bereitgestellt werden, um einen Benutzer in die Lage zu versetzen, die flache 2D-Drahtgitteransicht wahlweise zu zoomen oder zu schwenken. Weiterhin können Dimensionierungs- und Mehrfachansichtsfensterfunktionen in der gleichen Art und Weise, wie in der oben in Bezug auf den Vollansichtsmodus beschrieben, bereitgestellt werden. Eine Joystick- und/oder Tastaturschnittstellenverbindung kann bereitgestellt werden, um einen Benutzer in die Lage zu versetzen zu schwenken, zu zoomen und weitere Betrachtungsfunktionen zu steuern. Alle speziellen Formbildungen oder Formen, die in dem Teil vorhanden sind können als eine Formbildung oder Form auf der äußersten Grenze des geformten Bereichs mit einem speziellen Formbildungsanzeigeelement oder einer Benennung angezeigt werden.
Ein Senkrechtsansichtsfenster, wie in 22 gezeigt, kann ebenso als ein Teil des Biegemodellbetrachters bereitgestellt werden. Der Senkrechtansichtsmodus kann die Ansichten von oben, von vorn, von rechts und die isometrische Ansicht des Teils in Form einer Drahtgitterdarstellung anzeigen. Eine Option für versteckte Linien kann bereitgestellt werden, um blockierende Linien, basierend auf dem Ansichtswinkel, zu verdecken. Die Option für versteckte Linien kann benutzt werden, um jedes Ansichtsfenster zu vereinfachen. Verschiedene Ansichtsfunktionen können in dem Senkrechtansichtsmodus ebenso bereitgestellt werden, um einen Benutzer in die Lage zu versetzen, wahlweise, die in dem Fenster vorhandene Ansicht zu verändern und zu manipulieren. Beispielsweise können Zoom- und Schwenkfunktionen bereitgestellt werden, so wie auch Dimensionierungs- und Mehrfachansichtsfensterfunktionen. Wie oben beschrieben, kann ein Mehrtachansichtsfenstermerkmal bereitgestellt werden, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, wahlweise eine Froschansicht und/oder eine Vogelansicht der Senkrechtansichten in den Mehrfachfenstern anzuzeigen. Eine Joystick- und/oder eine Tastaturschnittstellenverbindung kann an jeder der Anordnungen bereitgestellt werden, um dem Benutzer zu ermöglichen, wahlweise jede der Ansichtsfunktionen in dem Senkrechtansichtsmodus zu aktivieren und zu manipulieren.
Zusätzlich zu dem Rendern jeder der oben erwähnten verschiedenen Ansichtsanzeigen kann die Biegemodellbetrachterklasse mit weiteren Merkmalen implementiert werden. Beispielsweise kann der Biegemodellbetrachter einen Auswahlsatz zum Angeben jener Elemente oder Einheiten in der aktuellen Ansicht, die durch den Operateur ausgewählt oder hervorgehoben wurden, enthalten und warten. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann es dem Operateur ermöglicht sein, Flächen, Biegelinien und andere Merkmale des gerenderten Teils auszuwählen, um die sich auf das ausgewählte Element beziehenden Daten zu modifizieren oder bestimmte Operationen dieser Elemente des Teils durchzuführen. Beispielsweise kann es einem Operateur ermöglicht sein, eine Fläche des angezeigten Teils auszuwählen und die Abmessungsdaten der Fläche zusammen mit ihrer Breite oder Länge zu verändern. Dem Operateur könnte ebenso ermöglicht sein, die verschiedenen, mit jeder Biegelinie verbundenen Biegedaten zu modifizieren, wie zum Beispiel den Biegewinkel oder die V-Breite.
Der Biegemodellbetrachter kann eine Liste von Einheiten oder Elementen unterhalten (z. B. Flächen, Biegelinien, Kanten von Flächen oder Biegelinien usw.), die durch den Benutzer ausgewählt wurden. Der Betrachter kann die Liste so aktualisieren, dass die aktuellen Elemente, die aktuell durch den Operateur ausgewählt werden, immer in der Auswahlliste aufrechterhalten bleiben. Weitere Teile der Software in der Erfindung können die Ansichtsklassen für die aktuelle Liste ausgewählter Einheiten beim Durchführen oder Ausführen von unterschiedlichen Routinen (z. B. manuelles Dimensionieren usw.) aufrufen.
Weiterhin kann der Biegemodellbetrachter ebenso eine Sichtbarkeitsfunktion bereitstellen, die Sichtbarkeitsinformationen und Koordinateninformationen, basierend auf der aktuell gerenderten Ansicht, bereitstellt. Wie unten ausführlicher erörtert wird, kann die Sichtbarkeitsfunktion Informationen darüber bereitstellen, ob ein bestimmter Abschnitt oder eine bestimmte Einheit des Teils aktuell auf dem Bildschirm sichtbar ist und kann ebenso Koordinateninformationen darüber bereitstellen, wo eine Bildschirmeinheit aktuell angeordnet ist. Die Sichtbarkeitsfunktion des Biegemodellbetrachters kann durch ein Dimensionierungsmerkmal der Endung aufgerufen werden, um zu ermitteln, welche Abschnitte des Teils aktuell auf dem Bildschirm sichtbar sind, so dass nur die Abmessungsinformationen der Abschnitte des Teils, die auf dem Bildschirm sichtbar sind, dem Betrachter angezeigt werden. Eine ausführlichere Erörterung der Dimensionierungs- und Sichtbarkeitsfunktionen der Erfindung wird unten bereitgestellt. Weiterhin wird ein exemplarischer Quellcode zum Implementieren der Sichtbarkeitsfunktion des Biegemodellbetrachters in dem hierin angehängten Anhang J bereitgestellt.
Unter Bezugnahme auf die 23 bis 27 wird ein Beispiel eines Dimensionierungsmerkmals entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie oben beschrieben, kann jeder der Ansichtsmodi eine Dimensionierungsfunktion enthalten, die automatisch die Abmessungen des Teils, basierend auf dem aktuellen Ansichtswinkel, anzeigen wird. Eine automatische Dimensionierungsfunktion kann so bereitgestellt werden, dass die Abmessungen von Flanschen oder Biegelinien, die in dem aktuellen Ansichtswinkel nicht gesehen werden können, dem Benutzer nicht angezeigt werden. Wenn die automatische Dimensionierungsfunktion oder der automatische Dimensionierungsmodus aktiviert ist, werden nur die sichtbaren Abmessungen des Teils, basierend auf dem aktuellen Ansichtswinkel, angezeigt. Weiterhin können in dem automatischen Dimensionierungsmodus nur vorher bestimmte Abmessungen (d. h. jene Dimensionen, die wichtig für die Biegeoperation sind), basierend auf dem aktuellen An sichtswinkel angezeigt werden. Ein manueller Dimensionierungsmodus kann ebenso bereitgestellt werden, um einem Benutzer zu ermöglichen, wahlweise anzugeben, welche Abmessungselemente anzuzeigen sind. In dem manuellen Dimensionierungsmodus werden, basierend auf dem aktuellen Ansichtswinkel des Teils, nur jene Elemente, die durch den Benutzer ausgewählt wurden, angezeigt. In beiden Dimensionierungsmodi können Elemente aus der Fensteranzeige gelöscht oder entfernt werden, wenn das Teil gezoomt oder geschwenkt wird. Die 23 stellt ein Beispiel der verschiedenen Abmessungselemente dar, die im automatischen Dimensionierungsmodus angezeigt werden können. Die Abmessungselemente, die in dem automatischen Dimensionierungsmodus angezeigt werden, bestehen aus jenen Elementen, die wichtig für die Biegeoperation sind (z. B. Flanschlänge, Biegelinienlänge, Biegewinkel usw.), und Fremdabmessungselemente, wie zum Beispiel die Abmessung eines Stanzlochs oder einer Öffnung, werden nicht angezeigt. Die angezeigten Abmessungselemente können beispielsweise die Breite, die Tiefe und die Höhe des Blechmetallteils so wie auch die Flanschlängen enthalten. Weiterhin können die Biegelinienlänge (L), der Biegewinkel (A), der Innenradius (R) und der Biegeabzug (D) für jede Biegelinie entweder allein oder zusammen in einem Gruppeninformationskasten angezeigt werden. Wie oben erwähnt, werden nur die sichtbaren Abmessungselemente, basierend auf dem aktuellen Ansichtswinkel, angezeigt. Weiterhin können alle Abmessungen aus der Anzeige gelöscht oder entfernt werden, wenn der Operateur rotiert, zoomt oder schwenkt, um den Ansichtswinkel des Teils zu verändern und die Abmessungen können wieder angezeigt werden, nachdem der Arbeitsschritt abgeschlossen wurde. Die Größe und die Ausrichtung der Anzeigeinformationen (einschließlich Text und Referenzpfeilen) kann immer im Verhältnis zu der Bildschirmgröße und nicht im Verhältnis zu dem aktuellen Zoomverhältnis oder Ansichtswinkel größenverändert werden. Um jedoch die Lesbarkeit der Abmessungsinformationen zu verbessern, können die Farbe, die Gestaltung, die Dicke und/oder die Standardschriftgröße der Abmessungsinformationen einstellbar sein, um dem Benutzer zu ermöglichen, dieselben zu ändern. Im Ergebnis kann ein Operateur oder Konstrukteur, durch Auswählen einer bestimmten Farbe, Standardschriftgröße usw. für die Abmessungsinformationen, kritische Abmessungen in einem Teil hervorheben. Beispielsweise können die Farbe, die Standardschriftgröße, die Liniendicke oder die Gestaltung einer Abmessungsreferenz, die Linie oder der Pfeil hervorgehoben oder wahlweise geändert werden, um die kritischen Abmessungen in dem Teil anzugeben. Einem Operateur kann es ebenso ermöglicht sein, die Informationsfensterkästen zu ges talten oder zu füllen oder bestimmte Biegelinien farbig zu gestalten, um so ebenfalls andere kritische Abmessungen in dem Teil hervorzuheben.
Verschiedene Prozesse und Operationen können benutzt werden, um das Dimensionierungsmerkmal der vorliegenden Erfindung zu implementieren. Weiterhin kann, wie oben erwähnt, der Biegemodellbetrachter mit einer Sichtbarkeitsfunktion ausgestattet sein, die Sichtbarkeitsinformationen des Dimensionierungsmerkmals der Erfindung bereitstellen kann. Diese Funktionen und Merkmale können durch Software beispielsweise in dem Servermodul 32 und/oder in jedem der durchgängig durch in der Fabrik angeordneten Stationsmodule implementiert werden. Ein exemplarischer Quellcode wird in den Anhängen F bis I bereitgestellt, um das automatische Dimensionierungsmerkmal der Erfindung zu implementieren. Weiterhin wird ein Musterquellcode für die Sichtbarkeitsfunktion des Biegemodellbetrachters in dem Anhang J bereitgestellt. Die Quellcodes in diesen Anhängen wurden in der Programmiersprache C++ geschrieben und enthalten Kommentare zum besseren Verständnis des Logikflusses der darin durchgeführten Prozesse und Operationen.
Der Logikfluss des Dimensionierungsmerkmals der Erfindung kann generell in drei Phasen unterteilt werden. Während der ersten Phase wird von der Datenbank 30 auf die Biegemodellgeometrie und die Topologiedaten für das Teil zugegriffen und diese werden benutzt, um alle Abmessungen des Teils, so wie auch alle möglichen Arten und Weisen in denen die Abmessungen angezeigt werden können, zu errechnen. Für jede Biegelinie und Fläche des Teils werden alle extremen Punkte, an denen Daten angezeigt werden können, errechnet und alle Arten und Weisen in denen Abmessungslinien und Pfeile angezeigt werden können, werden in Bezug auf diese Punkte errechnet. Bestimmte Heuristiken können beim Ermitteln, wo die Abmessungsdaten und andere Informationen angezeigt werden können, verwendet werden. Als eine allgemeine Regel kann bestimmt werden, dass alle Informationen nur außerhalb des Teils angezeigt werden können. Eine Heuristik wie diese kann angewendet werden, um eine aussagekräftigere und weniger gedrängte Anzeige der Informationen für den Betrachter bereitzustellen.
Die oben beschriebene erste Phase kann so oft das Dimensionierungsmerkmal der Erfindung durch einen Operateur aktiviert wird, ausgeführt werden. Alternativ dazu können die Errechnungen der ersten Phase nur einmal, wenn dieses Teil anfänglich durch den Benutzer betrachtet wird, durchgeführt werden. In diesem Fall können die errechneten Daten für die nachfolgende Benutzung in einem Speicher gespeichert werden und modifiziert werden, wenn die Abmessungs- oder Geometriedaten des Teils durch den Benutzer modifiziert oder geändert werden. Weiterhin können alle Errechnungen der ersten Phase relativ zu der Teilgeometrie und nicht zu der des Ansichtsbildschirms durchgeführt werden, so dass die Daten jedes Mal ungeachtet der aktuellen Ansicht oder einer veränderten Ansicht wieder verwendet werden können.
Eine zweite Phase des automatischen Dimensionierungsmerkmals der vorliegenden Erfindung kann durchgeführt werden, so oft die Ansicht des Teils aktualisiert wird. Die Hauptaufgabe der zweiten Phase ist, die während der erste Phase entwickelten Daten, basierend darauf, welche Einheiten des Teils in der veränderten Ansicht sichtbar sind, zu filtern. Während dieser zweiten Phase werden alle Daten, die in der aktuellen Ansicht nicht sichtbar sind, ausgefiltert, so dass nur die in der ersten Phase errechneten Daten, die gegenwärtig sichtbar sind, verbleiben. Ein Funktionsaufruf an den Biegemodellbetrachter kann durchgeführt werden, um zu ermitteln, welche Punkte oder Abschnitte des Teils aktuell sichtbar sind. Wie oben erwähnt, kann der Biegemodellbetrachter eine Sichtbarkeitsfunktion enthalten, die Informationen über die sichtbaren Abschnitte des Teils, basierend auf der aktuellen Ansicht, die angezeigt wird, vorhält und bereitstellt. Basierend auf der Ausrichtung des Teils kann der Betrachter des Biegelinienmodells ermitteln, welche der Flächen und Biegelinien des Teils (so wie auch welche Kanten oder Abschnitte solcher Flächen und Biegelinien) auf dem Bildschirm sichtbar und welche versteckt sind.
Wie oben erwähnt, wird ein Musterquellcode zum Implementieren der Sichtbarkeitsfunktion des Biegemodellbetrachters in Anhang J bereitgestellt. Um zu ermitteln, welche Punkte oder Abschnitte des Teils sichtbar sind, kann der Biegemodellbetrachter die aktuelle Ansichtsausrichtung des Teils und die aktuelle Zoomansicht des gerenderten Teils ermitteln und aufrechterhalten. Der Biegemodellbetrachter kann herkömmliche Perspektivprojektionstechniken verwenden (s. z. B., MORTENSON, Kap. 12), um die aktuelle Ansichtsausrichtung zu ermitteln und aufrechtzuerhalten. Beim Ermitteln der Sichtbarkeit von einem beliebigen Punkt des Teils kann die Sichtbarkeitsfunktion zuerst die Weltkoordinaten (d. h. die Koordinaten, in denen das Teil dargestellt wird) des Punktes abfra gen. Dann werden die Bildschirmkoordinaten (d. h. die Pixelanordnung auf dem Bildschirm) entsprechend den Weltkoordinaten für diesen Punkt, basierend auf der aktuellen Ansichtsausrichtung und dem Zoomaspekt oder Zoomverhältnis ermittelt. Danach wird, basierend auf den Bildschirmkoordinaten, ermittelt, ob ein beliebiger Punkt oder Abschnitt des Teils aus der Perspektive des Bildschirmbetrachtungswinkels vor dem Interessenpunkt ist. Die versteckte Art eines Punktes des Teils kann, basierend darauf, ob eine andere Einheit oder ein anderer Abschnitt des Teils dem gleichen Bildschirmpunkt zugewiesen wurde, wie der Interessenpunkt, ermittelt werden. Ein Funktionsaufruf an ein Grafikpaket oder eine Grafikbibliothek (wie z. B. OpenGL oder RenderWare) kann vorgenommen werden, um zu ermiteln, ob mehr als ein Punkt des Teils dem gleichen Bildschirmpunkt zugewiesen worden ist. Wenn etwas dem gleichen Bildschirmpunkt zugeordnet wurde, dann kann, basierend auf den jeweiligen Z-Puffertiefen der Punkte, ermittelt werden, ob der Punkt des Teils dahinter ist. Die Z-Puffertiefe wird durch Grafikpakete, wie zum Beispiel OpenGL und RenderWare, benutzt, um den Abstand zu jedem Punkt von dem Betrachtungswinkel der Kameraposition aus zu definieren. Die Z-Tiefe kann durch das Vornehmen eines Funktionsaufrufs an das Grafikpaket mit den Punkten des Teils, die von Interesse sind, ermittelt werden.
Die oben beschriebenen Prozesse der Sichtbarkeitsfunktion des Biegemodellbetrachters können ausgeführt werden, so oft von dem automatischen Dimensionierungsmerkmal der Erfindung ein Anforderungszeichen an den Biegemodellbetrachter ergeht. Solche Prozesse können deshalb so oft die aktuelle Ansicht des gerenderten Teils durch den Benutzer modifiziert oder geändert wird, durchgeführt werden. Wie oben diskutiert, kann der Biegemodellbetrachter den Status der aktuellen Ansichtsausrichtung und das Zoomverhältnis so oft eine Veränderung der Ausrichtung der angezeigten Abbildung vorgenommen wurde aufrechterhalten und aktualisieren, um auf diese Art und Weise, wenn erforderlich, eine genaue Sichtbarkeitsinformation bereitzustellen. Nach dem Ermitteln, welche Daten sichtbar sind, kann die automatische Dimensionierungsfunktion jede mögliche Art und Weise ermitteln (z. B. basierend auf den Errechnungen der ersten Phase), in der die Abmessungsdaten und anderen Informationen angezeigt werden können. Ein Heuristikensatz kann angewendet werden, um die beste Art und Weise, die Daten anzuzeigen, aus den vorhandenen Arten und Weisen, in denen Daten angezeigt werden können, auszuwählen. Beispielsweise kann eine erste Heuristik erfordern, dass der Bereich eines Bildschirms, der näher an dem Gesichtswinkel des Betrachters liegt, bevor zugt wird. Eine zweite Heuristik kann bestimmen, dass die Daten in einem Bereich anzuzeigen sind, der näher an dem Bereich ist, an dem der Abstand zwischen den möglichen, die Abmessung definierenden Punkten, der kleinste ist. Andere Heuristiken können ebenso, basierend auf den Relativlagen der anderen Abmessungsdaten und anderen Informationen, angewendet werden, um Überlappung und Gedrängtheit auf dem Bildschirm zu vermeiden.
Nach dem Ermitteln der sichtbaren Abschnitte des Teils und der besten Bereiche, um die Informationen für die sichtbaren Bereiche anzuzeigen, kann eine dritte Phase der automatischen Dimensionierungsfunktion ausgeführt werden, um die verschiedenen Informationen auf den Bildschirm auszustellen. Beispielsweise kann, basierend auf der Auswahl von Bereichen, die Informationen anzuzeigen, die Abmessungsinformation auf dem Bildschirm für jede der sichtbaren Abmessungen des Teils angezeigt werden. Weiterhin kann, basierend darauf, welche der Biegelinien sichtbar sind, die Biegelinieninformation ebenso in Form von Kästen (wie dem in 23 gezeigten) in Bereichen des Bildschirms, die nicht mit anderen Teilinformationen überlappen, anzeigt werden. Die Teilinformationen, einschließlich der Breite, der Höhe und der Tiefe des Teils, können auf dem Bildschirm ebenso in einer vorgegebenen Anordnung (z. B. unten rechts von dem Teil) oder einer Anordnung, die nahe an dem Teil ist und die andere Informationen nicht blockiert oder überlappt, angezeigt werden.
Die 24 bis 27 stellen die verschiedenen Verfahren und Bestimmungen dar, die bei der Anzeige der Abmessungselemente verwendet werden können. Insbesondere die 24A, 24B und 24C stellen die Art und Weise dar, in der eine Flanschlänge für verschiedene Teile bestimmt werden kann. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Flanschlänge als der entfernteste Punkt auf dem Flansch von jeder Biegelinie definiert werden. Wenn der entfernteste Punkt des Flansches nicht auf der längsten Kante des Flansches, die parallel zur Biegelinie verläuft, vorhanden ist, dann kann die Abmessung des längsten Flansches hinzugefügt und in dem Dimensionierungsmodus angezeigt werden. Durch nicht beschränkende Beispiele stellen die 25A und 25B das Hinzufügen einer Hilfskantenlänge für zwei unterschiedliche Teilarten dar.
Wenn die Dicken des Teils angezeigt werden, kann die Flanschlänge als eine Außenzu-Außen Abmessung angezeigt werden. Die 26A, 26B und 26C stellen beispielsweise die Art und Weise dar, in der die Seitenlänge für verschiedene Teile, die mit Dicke angezeigt werden, angegeben werden kann. Zusätzlich kann die Flanschlänge für Teile mit einem spitzen Biegewinkel in einer Vielzahl von Arten und Weisen angegeben werden. Beispielsweise kann, wie in 27 gezeigt, die Flanschlänge basierend auf einer Tangentenmaßbestimmung, bei der die Flanschlänge von einer Tangentenlinie, die sich von dem spitzen Wickel erstreckt, aus gemessen wird, angezeigt werden. Alternativ dazu kann ein Verfahren zur Bemessung des Schnittpunktes benutzt werden, wie das in 27B gezeigte, um die Flanschlänge, basierend auf dem durch die Überschneidung zweier Linien, die sich von beiden Seiten des spitzen Winkels erstrecken, definierten Punkts anzugeben. Einem Operateur kann ermöglicht werden, zwischen dem Tangentenbemessungs- und dem Schnittpunktbemessungsverfahren für das Anzeigen der Flanschlänge zu wählen und/oder eine bestimmtes Bemessungsverfahren (z. B. das Tangentenbemessungsverfahren) kann als die Standardeinstellung bereitgestellt werden.
Um die Entwicklung der Biegecodefolge zu erleichtern, kann eine grafische Benutzeroberfläche mit verschiedenen Anzeigefunktionen bereitgestellt werden, um die Entwicklung des Biegeplans durch den Operateur zu unterstützen. Die 28 bis 32 stellen verschiedene Prozesse und Operationen dar, die durchgeführt werden können, um den Biegefolgecode durch die Benutzung einer grafischen Benutzeroberfläche entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zu entwickeln.
Normalerweise werden die anfänglichen Biegeliniendaten und andere Auftragsinformationen durch einen Entwicklungsprogrammierer durch Eingabe der kritischen Geometrie- und Fertigungsdaten in das Servermodul 32 entwickelt. Die sich daraus ergebende Biegemodelldatei kann dann in der Datenbank 30 gespeichert werden. Bevor das Blechmetallteil gefertigt werden kann, wird es für einen Biegeoperateur erforderlich sein, eine Biegefolge zum Ausführen der erforderlichen Biegeoperationen zu entwickeln. Der Biegeoperateur muss ebenso entscheiden, welche Art von Werkzeugbestückung erforderlich ist, und muss die Werkzeugeinrichtung für die Biegemaschine bestimmen. Dieser Prozess der Entwicklung des Biegeplans kann durch die Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche und durch die verschiedenen Lehren der vorliegenden Erfindung unterstützt und effizienter gestaltet werden.
Um den Biegeplan zu entwickeln kann ein Biegeoperateur zum Beispiel an der Biegestation 18 auf das Biegemodell und andere Auftragsinformationen aus der Datenbank 30 zugreifen und diese herunterladen. Die Biegemodelldaten für das relevante Teil können dann an dem Stationsmodul in der Fertigungsanlage an der Biegestation 18 über das Kommunikationsnetzwerk 26 geladen oder importiert werden. Dieser Schritt wird allgemein in dem Schritt S.220 in der 28 gezeigt. Danach, in dem Schritt S.224, kann der Biegeoperateur die Form und die Abmessungen des Teils unter Verwendung des Biegemodellbetrachters untersuchen. An diesem Punkt kann der Biegeoperateur die verschiedenen 2D- und 3D-Ansichten auf dem an der Biegestation angeordneten Anzeigebildschirm wahlweise stufenlos vergrößern und schwenken. Durch das Aktivieren des automatischen Dimensionierungsmerkmals der vorliegenden Erfindung kann der Biegeoperateur die wichtigen Biegeabmessungen des Teils zum Ausführen der Biegeoperationen betrachten.
Wenn der Operateur die Form und die Abmessungen des Teils erfasst hat, kann der Biegeoperateur beginnen, den Biegeplan in dem Schritt S.228 durch Auswählen und Anzeigen eines Biegefolgeeingabefensters zu entwickeln. Das Biegefolgeeingabefenster kann eine grafische Benutzeroberfläche bereitstellen, um den Biegeoperateur dabei zu unterstützen, eine Biegefolge zu erzeugen, zu modifizieren und zu löschen und kann den Operateur ebenso in die Lage versetzen, verschiedene Fertigungsparameter für jeden Schritt in der Biegefolge zu spezifizieren und einzugeben (z. B. Backgauge-Anordnung, Werkzeugbestückung, NC-Daten usw.). Das Biegefolgeeingabefenster kann eine auf einem Abschnitt des Bildschirms (z. B. in der Mitte des Bildschirms oder in Richtung auf die linke Seite des Bildschirms) angezeigte flache 2D-Ansicht des Teils enthalten. Die flache 2D-Ansicht des Teils kann die verschiedenen Merkmale des ungefalteten Teils enthalten, einschließlich der Flansche, Bohrlöcher und Öffnungen des Teils. Während der Biegeoperateur die Biegelinien und die Biegefolge für jede Biegelinie auswählt und angibt, kann eine räumliche 2D- oder 3D-Abbildung der Zwischenteilformen bei jedem Biegeschritt erscheinen und auf einem Abschnitt des Bildschirms, wie zum Beispiel der rechten Seite des Bildschirms, bereitgestellt werden, wie beispielsweise in der 29A gezeigt. Die Abbildungen der Zwischenteilformen können in ei ner Folge angezeigt werden, die der eingegebenen Biegefolge entspricht, und können gleichzeitig mit der flachen 2D-Ansicht des Teils angezeigt werden (so, wie bei dem Beispiel in 29A gezeigt) oder separat auf einer anderen Bildschirmanzeige.
Weiterhin kann die Biegelinie, nachdem jede Biegelinie ausgewählt wurde, hervorgehoben werden und eine Biegefolgenummer und eine Beschickungsrichtung (z. B. durch einen Pfeil angezeigt) kann auf der Biegelinie oder nahe der Biegelinie angezeigt werden, wie bei dem Beispiel in 29B gezeigt. Die Biegfolgenummer für jede Biegelinie kann automatisch, basierend auf der Folge, in der sie ausgewählt wurde, eingestellt werden oder die Biegefolgenummer kann durch einen Operateur manuell, nachdem jede Biegelinie ausgewählt wurde, eingegeben werden. Andere Informationen in Bezug auf die Biegelinie, wie zum Beispiel der Biegewinkel, die Biegelinienlänge und die Backgauge-Position können ebenso eingegeben und/oder auf dem Bildschirm angezeigt werden, wenn jede Biegelinie ausgewählt oder hervorgehoben wird, wie in dem Beispiel in den 29D und 29E gezeigt. Wie in den 29D und 29E gezeigt, können Dialog- oder Informationskästen auf dem Bildschirm angezeigt werden, um einen Biegeoperateur in die Lage zu versetzen, die sich auf jede Biegelinie beziehenden Fertigungsinformationen und andere Parameter auszuwählen, einzugeben oder zu modifizieren. Der Dialog- oder Informationskasten kann dem Operateur ebenso ermöglichen, eine Biegelinie auszuwählen oder hervorzuheben und Hot-Funktionstasten und Schnellwechseltasten können in dem Biegefolgeeingabefenster angezeigt werden, um den Biegeoperateur in die Lage zu versetzen, die Werkzeugbestückung auszuwählen oder einzugeben und NC-Daten zu betrachten und zu modifizieren. Beispielsweise kann der Biegeoperateur eine Werkzeugsfunktionstaste auswählen, um von dem Biegefolgeeingabefenster zu einer Werkzeugeingabebildschirmanzeige oder zu Anzeigebildschirmen, um Werkzeugbestückungsinformation einzugeben, zu wechseln. Eine NC-Funktionssteuertaste (z. B. NC9 Ex) kann ebenso bereitgestellt werden, um den Operateur in die Lage zu versetzen, sich auf die durchzuführenden Biegeoperationen beziehende NC-Daten zu betrachten und/oder zu modifizieren.
Weiterhin können, wie in den 29D und 29E gezeigt, andere Funktionstasten und Steuerungen in Bezug auf das Bestimmen und/oder Modifizieren der Biegelinien und sich darauf beziehender Fertigungsinformationen bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann eine Zoom-All-Taste bereitgestellte werden, um die flache 2D-Ansicht stufen los zu vergrößern und zu verkleinern, eine Backgauge-Taste kann bereitgestellt werden um eine Position für das Backgauge auszuwählen oder eine Position dafür einzustellen, eine Gruppiersteuertaste und eine Entgruppierungssteuertaste können bereitgestellt werden, um die Biegelinien, die zusammen zu biegen sind, zuzulassen und zu steuern und eine Steuertaste (z. B. AmaBend) kann bereitgestellt werden, um spezielle Biegeoperationen zu definieren. Andere Funktionstasten können ebenso angezeigt werden, um dem Biegeoperateur zu ermöglichen, die Biegefolge auszuwählen, zu modifizieren und/oder zu löschen (z. B. entfernen, löschen vorwärts, alles löschen, OK, abbrechen). Mit dem Biegefolgeeingabefenster ist der Biegeoperateur in der Lage, die Biegefolge und die verschiedenen Fertigungsinformationen effizient zu betrachten und zu modifizieren.
Zusätzlich können entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung Querschnittansichten des Teils und/oder eine Biegesimulation des Teils für jeden Biegeschritt in der Biegefolge auf dem Bildschirm angezeigt werden (s. z. B. 29E). Die Querschnittansichten und Biegesimulationen können wahlweise auf dem Bildschirm angezeigt werden oder angezeigt werden während jede Biegelinie durch einen Biegeoperateur ausgewählt wird. Die Querschnittansichten und Biegesimulationen können Darstellungen von beispielsweise den oberen und unteren Biegewerkzeugen (z. B. Stanze und Gesenk) enthalten und/oder eine Backgauge-Position oder Einstellung und können gleichzeitig mit der flachen 2D-Bildschirmabbildung des Teils angezeigt werden oder können auf einer anderen Bildschirmanzeige angezeigt werden. Die Backgauge-Position kann automatisch, basierend auf der Topologie des Teils, ermittelt werden oder kann durch den Operateur eingestellt oder modifiziert werden. Wenn die Werkzeugbestückungsinformationen für die Biegelinie noch nicht durch den Biegeoperateur eingegeben oder eingestellt wurde, können die Querschnittansicht und/oder die Biegesimulation nicht auf dem Bildschirm angezeigt werden oder nur die Darstellungen der Zwischenteilform und eine berechnete oder definierte Backgauge-Position kann angezeigt werden. Die Biegesimulation kann eine angezeigte Simulation jedes erforderlichen Flippings des Teils umfassen, die Bearbeitung und die Ausrichtung des Teils und/oder das Biegen des Teils, das an jeder Biegelinie durchgeführt wird. Es ist ebenso möglich, gleichzeitig mit der flachen 2D-Ansichtsabbildung des Teils auf dem Anzeigebildschirm eine Querschnittansicht des Teils vor dem Biegeschritt und eine Querschnittansicht, nachdem der Biegeschritt durchgeführt wurde, anzuzeigen (s. z. B. 29E). Die Querschnittansichten können auf der rechten Seite des Bildschirms bereitgestellt werden und können Darstellungen der oberen und unteren Biegewerkzeuge enthalten und Backgange für jeden Biegeschritt in der Biegefolge. Zusätzlich können Zoomsteuer- oder Zoomfunktionstasten (Zoomln und ZoomOut) ebenso angezeigt werden, um einem Operateur zu ermöglichen, das auf die Querschnittansichten vor und nach dem Biegen bezogenen Zoomverhältnis oder den Zoomaspekt zu steuern. Ähnliche Techniken und Prozesse wie die in der geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 7-12 1418 (veröffentlicht am 25. Dezember 1995 von NIWA u. a.) und in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 1-309728 (veröffentlicht am 14. Dezember 1998 von NAGASAWA u. a.), deren Offenlegungen ausdrücklich hierin, durch Bezugnahme auf ihre Gesamtheit, einbezogen sind, können verwendet werden, um die Querschnittansichten und die Biegesimulationen des Teils anzuzeigen.
Entsprechend einem Aspekt der Erfindung kann Software oder programmierte Logik bereitgestellt werden, um automatisch die Beschickungsrichtung für die Biegung durch Berechnen der kürzeren oder kleineren Seite des Teils relativ zu der ausgewählten Biegelinie zu ermitteln. Basierend auf einem Merkmal der Erfindung, kann jede Biegelinie benutzt werden, um das Teil in zwei Seiten aufzuteilen. Die Beschickungsrichtung kann für jede Biegelinie, basierend auf der Seite des Teils, die die kleinere oder kürzere Länge hat (z. B. die Abmessung des Teils, die senkrecht zu der Biegelinie ist) oder basierend auf der Seite, die den kleineren Gesamtbereich aufweist, ermittelt werden. Wenn ein Operateur mit der Beschickungsrichtung, die ausgewählt wurde, nicht einverstanden ist, kann der Operateur die Beschickungsrichtung umklappen, wie in 29C dargestellt. Der Operateur kann die Beschickungsrichtung beispielsweise durch Anklicken einer Auswähltaste der Maus oder der Tastatur verändern oder umklappen, wenn die Biegelinie hervorgehoben ist. Die Beschickungsrichtungsinformationen können einen Pfeil und/oder Text enthalten, um die Beschickungsrichtung des durch die Biegelinie definierten Flansches zum Biegen des Teils mit einem Biegegerät oder einer Biegemaschinenanlage anzugeben. Die Beschickungsrichtungsinformationen können an oder nahe der Biegelinie (s. z. B. die 29B und die 29C) oder an oder nahe an dem Ende des in Beziehung stehenden Flansches (s. z. B. 29D) angezeigt werden. Zusätzlich kann die Beschickungsrichtungsinformation angezeigt werden, wenn jede Biegelinie ausgewählt wird oder kann wahlweise, nach einer von einer Joystick-Einrichtung, einer Mauseinrichtung oder einer Tastatureinrichtung empfangenen Eingabe angezeigt werden.
Folglich kann der Biegeoperateur durch die Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche die verschiedenen Zwischenformen und die Formbildung des endgültigen Teils, basierend auf der durch den Biegeoperateur eingegebenen ausgewählten Biegefolge, betrachten. Nochmals, der Operateur kann durch eine adäquate Eingabeeinrichtung, wie zum Beispiel eine Joystick-Schnittstelle, eine Mausschnittstelle und/oder eine Tastaturschnittstelle Daten auf dem Bildschirm eingeben oder auswählen. Wenn der Biegeoperateur nicht mit den entworfenen Biegefolgen einverstanden ist, kann der Biegeoperateur die Biegefolge vor dem Beenden des Biegeplans editieren, wie in dem Schritt S.232 allgemein gezeigt. Das Editieren der Biegefolge kann in einer Vielzahl von Arten und Weisen und mit einer Vielzahl von Verfahren ausgeführt werden. Insbesondere kann, entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Drag-and-Drop-Editiermerkmal bereitgestellt werden, um den Biegeoperateur bei der Modifizierung und beim Editieren der Biegefolge zu unterstützen. Wie in 30 gezeigt, kann der Biegeoperateur eine ausgewählte Biegefolge durch einfaches Greifen eines der auf der rechten oder linken Seite des Bildschirms bereitgestellten zwischenteilförmigen Icons und dessen Fallenlassen in der gewünschten Anordnung innerhalb der Folge editieren. Danach werden, basierend auf der Modifikation der Biegefolge durch den Biegeoperateur, die verschiedenen auf dem Bildschirm dargestellten Zwischenteilformen modifiziert, um die Biegezwischenstadien in Übereinstimmung mit der revidierten Biegefolge anzugeben. Weiterhin können die Biegefolgenummern auf der flachen 2D-Ansichtsabbildung, basierend auf dem Drag-and-Drop-Editieren der Biegefolge durch den Biegeoperateur, revidiert werden.
Nachdem die Biegefolge ermittelt wurde, entscheidet der Operateur durch Auswählen von Werkzeugen aus einer gespeicherten Werkzeugbestückungsdaten-Bibliothek, welche Art von Werkzeugbestückung verwendet werden muss, wie in dem Schritt S.236 gezeigt. Die relevanten Werkzeugbestückungsinformationen können dem Biegeoperateur an der Werkstätte angezeigt werden und Anzeigemenüs können bereitgestellt werden, um den Biegeoperateur beim Auswählen der Werkzeugbestückung aus der Bibliothek grafisch zu unterstützen. Wenn ein bestimmtes Werkzeug einmal aus der Bibliothek ausgewählt wurde, werden die relevanten, sich auf das Werkzeug beziehenden Daten auf dem Bildschirm angezeigt. 31 stellt ein Beispiel der verschiedenen Anzeigemenüs und Datentabellen dar, die dem Biegeoperateur für die manuelle Werkzeugauswahl grafisch angezeigt werden können. In dem Beispiel der 31 werden nacheinander Anzeigemenüs oder Bildschirmanzeigen grafisch angezeigt, um den Biegeoperateur darin zu unterstützen, ein bestimmtes Werkzeug aus der Werkzeugbibliothek auszuwählen. Die nacheinander angezeigten Anzeigebildschirme können gleichzeitig auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden (z. B. überlappend oder kaskadierend) oder können einzeln angezeigt werden, wobei der Bildschirm geräumt wird, bevor jede nachfolgende Bildschirmanzeige angezeigt wird. Wenn ein bestimmtes Werkzeug ausgewählt wurde, werden die bestimmten Daten für dieses Werkzeug in einer Tabelle bereitgestellt und dem Operateur angezeigt. Die Daten in der Werkzeugbestückungs-Bibliothek können während einer anfänglichen Konfigurationsprozedur der Software vordefiniert und gespeichert werden (z. B. in der Datenbank 30).
Das Merkmal der manuellen Werkzeugauswahl der vorliegenden Erfindung kann einem Benutzer ermöglichen, einen Werkzeugtyp und die Form des Werkzeugs jedes Typs auszuwählen. Beispielsweise können verschiedene Werkzeugtypen ausgewählt werden, einschließlich Stanze, Gesenk, Werkzeugaufnahme und Werkzeugschiene. Jeder Typ kann aus vielen Formen bestehen und für jede Form können viele Werkzeuge in verschiedenen Größen und Abmessungen vorhanden sein. Um ein Werkzeug auszuwählen, würde ein Benutzer zunächst einen Werkzeugtyp durch Auswahl eines Icons aus den Werkzeugtyp-Icons, die angezeigt werden, wie die in 31 dargestellten, auswählen. Danach würde dem Benutzer ein Menü mit den verschiedenen für das ausgewählte Werkzeug zur Verfügung stehenden Formen bereitgestellt werden. Nach dem Analysieren der Werkzeugformen kann der Benutzer eine Werkzeugform durch Auswahl eines der Form-Icons aus den für das ausgewählte Werkzeug angezeigten Form-Icons auswählen (z. B. wurde in 31 eine Schwanenhals-Formstanze ausgewählt). Schließlich kann der Benutzer die angemessene Größe und Abmessung für die Werkzeugform, die ausgewählt wurde, auswählen. Wie weiterhin in 31 gezeigt, kann dem Benutzer eine Tabelle angezeigt werden, um die verschiedenen für die ausgewählte Werkzeugform zur Verfügung stehenden Größen und Abmessungen anzugeben. Durch Auswählen eines Elementes aus der Tabelle kann das ausgewählte Werkzeug als ein Icon angezeigt werden, um das gewöhnliche Werkzeugtyp-Icon zu ersetzen und die Auswahl des Werkzeugs zu bestätigen.
In dem Schritt S.240 kann der Biegeoperateur verschiedene Werkzeugfolgen in der Abkantpresse mit Unterstützung durch eine grafische Schnittfläche einrichten. 32 stellt ein exemplarisches Werkzeugeinrichtungsfenster dar, das dem Biegeoperateur bereitgestellt werden kann, um die Bestimmung der in dem Biegeplan zu verwendenden Werkzeugeinrichtung zu unterstützen. Verschiedene Stanzen-, Gesenk- und Schienendaten können in dem Werkzeugeinrichtungsfenster angegeben werden, wie in dem Beispiel in 32 gezeigt. Die Werkzeug- und Werkzeugaufnahmeinformationen für das Blechmetallteil können durch den Operateur eingegeben werden. Ein Joystick kann an dem Stationsmodul des Biegeoperateurs bereitgestellt werden, um den Biegeoperateur in die Lage zu versetzen, die Werkzeuganordnung anzugeben und Werkzeuge und Werkzeugaufnahmen aus einer Liste von zur Verfügung stehenden Werkzeugen und Werkzeugaufnahmen auszusuchen. In dem Werkzeugeinrichtungsfenster kann auf der linken Seite das Profil der aktuellen Werkzeugeinrichtung angezeigt werden und auf der rechten Seite kann die Anordnung der aktuellen Einrichtung in der Abkantpresse angezeigt werden. Die aktuelle Einrichtungsanordnung kann hervorgehoben werden oder schattiert werden, wie in 32 gezeigt.
Zuletzt, wenn der Biegeoperateur mit der Biegefolge einverstanden ist, können die Biegeplaninformationen einschließlich der Werkzeugbestückungs- und der Biegefolgeinformationen mit den Biegemodelldaten in der Datenbank 30 gespeichert werden, wie allgemein in dem Schritt S.242 in 28 gezeigt wird. Tatsächliches Erproben der Biegefolge kann dann mit der Abkantpresse durchgeführt werden, um die durch den Biegeoperateur ausgewählte Biegefolge zu überprüfen. Wenn erforderlich, können alle weiteren Modifikationen an den Werkzeugbestimmungen oder Biegefolgen durch den Operateur oder den Entwickler an dem Stationsmodul durchgeführt werden.
Verschiedene weitere Merkmale der Erfindung können bereitgestellt werden, um den Biegeoperateur bei der Entwicklung des Biegeplans zu unterstützen. Beispielsweise kann, entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Werkzeugbestückungsexperte bereitgestellt werden, um automatisch dem Biegeoperateur, basierend auf der Teilgeometrie und anderen in dem Biegemodell gespeicherten Informationen, Werkzeugbestückung und Biegefolgen vorzuschlagen. Die Vorschläge von dem Werkzeugbestückungsexperten können durch den Biegeoperateur nach dem Analysie ren derselben angenommen oder revidiert werden. Zusätzlich kann ein komplexeres Werkzeugbestückungsexpertensystem bereitgestellt werden, um Werkzeugbestückungsvorschläge und Biegefolgevorschläge für komplexere Operationen, basierend auf der Geometrie des Teils in der Biegedatei und einer Profilanalyse zum Überprüfen potenzieller Kollisionen und Störungen bereitzustellen. Solche Expertensysteme können sowohl bei manuellen als auch bei roboterunterstützten Biegemaschinenanlagen benutzt und implementiert werden. Durch ein nicht beschränkendes Beispiel kann die vorliegende Erfindung mit den Merkmalen und Lehren, offengelegt in der anhängigen U. S. Patentanmeldung Seriennummer 08/386,369 mit dem Titel „Intelligent Systems for Generating and Executing a Sheet Metal Bending Plan" von David A. BOURNE u. a. und der U. S. Patentanmeldung Seriennummer 08/338,115, mit dem Titel „Method for Planning/Controlling Robot Motion" von David A. Bourne u. a., deren Offenlegungen ausdrücklich hierin, durch Bezugnahme auf ihre Gesamtheit, einbezogen sind, implementiert werden.
Wie oben beschrieben, können eine grafische Benutzeroberfläche und verschiedene Funktionen bereitgestellt werden, um den Operateur bei der Entwicklung des Biegeplans für ein Blechmetallteil zu unterstützen. Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können ebenso zusätzliche Merkmale bereitgestellt werden, um die Entwicklung und die Fertigung des Teils zu unterstützen. Wie unten noch ausführlicher beschrieben wird, können verschiedene Multimediafunktionen in die vorliegenden Erfindung implementiert werden, wie zum Beispiel ein Speichern von hörbaren und sichtbaren Informationen, um für den Biegeoperateur zusätzliche Unterstützung bei der Entwicklung eines Biegeplans oder bei dem Ausführen einer Biegefolge bereitzustellen. Weiterhin kann eine Kollisionsprüfungsfunktion bereitgestellt werden, die automatisch in Bezug auf potenzielle Störungen und Kollision zwischen den Werkzeugen und den Teilen an jeder der Biegezwischenstufen kontrolliert. Dieses Kollisionskontrollemerkmal kann bereitgestellt werden, um die schwerfällige und zeitaufwendige manuelle Kontrolle der Werkzeugprofile und der Abstände in den Teilen, die üblicherweise durch die Biegeoperateure bei der Entwicklung eines Biegeplans durchgeführt wird, zu ersetzen. Diese Merkmale und andere werden nunmehr unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Speichern der Audio- und Videodaten mit den Biegemodelldaten bereitgestellt werden. Verschiedene Audio- und Videoanweisungen können an der Werkstätte aufgezeichnet werden, um spezielle Anweisungen in Bezug auf beispielsweise die Bearbeitung und Biegung des Blechmetallteils bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann eine CCD-Kamera oder eine Digitalkamera an jeder der Stationsmodule an den verschiedenen Orten 10, 12, 14 bis 20 zusammen mit einem Tonmikrofon bereitgestellt werden. Andere Ausrüstungen, wie zum Beispiel eine Videokamera mit einem Tonmikrofon, können an den Stationsmodulen bereitgestellt werden, um dem Operateur oder dem Benutzer zu ermöglichen, Video- und Audioinformationen aufzuzeichnen. Die verschiedenen Aufzeichnungsanlagen können mit einem Stationsmodulcomputer in der Werkstätte verbunden werden. Durch ein nicht beschränkendes Beispiel kann eine Intel PROSPHARE Konferenz-CCD-Kamera (erhältlich von der Intel Corporation) zum Aufzeichnen von Audio- und Videoinformationen benutzt werden. Andere handelsübliche CCD-Kameras oder Digitalkameras können ebenso benutzt werden, um derartige Informationen aufzuzeichnen.
Der Benutzer kann verschiedenen Verfahren und Prozeduren entsprechend auf die verschiedenen Audio- und Videoinformationen, die mit den Biegemodelldaten gespeichert wurden, zugreifen und kann diese ebenso abrufen. Beispielsweise können Menüoptionen durch das Stationsmodul angezeigt werden, um die Wiedergabe von gespeicherten Video- und Audioinformationen zu ermöglichen. Zusätzlich kann, entsprechend einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ein Operateur mit der Fähigkeit ausgestattet werden, die gespeicherten Video- und Audioinformationen an die verschiedenen Anzeigebildschirme und Ansichten des Teils durch Auswählen und Erstellen von Icons, die in dem Ansichtsfenster angezeigt werden, anzuhängen und mit diesen zu verbinden. Dieses Merkmal kann durch Software und objektorientierte Programmierungstechniken implementiert werden, wobei ein Icon-Objekt innerhalb der Biegemodelldatenstruktur erzeugt und gespeichert wird. Das Icon-Objekt kann Prozeduren zum Abrufen angehängter Audio- und Videoinformationen von einem Speicher, basierend auf bestimmten Bedingungen (z. B. die Auswahl des Icons durch den Operateur durch Doppelklicken einer Maus oder Angeben der Auswahl durch die Verwendung eines Joysticks oder einer anderen Eingabeeinrichtung), enthalten. Mit dem Icon-Merkmal der vorliegenden Erfindung kann der Operateur unterschiedliche Audio- und Videomitteilun gen oder Informationen mit unterschiedlichen Teilen des Blechmetallteils und mit jeder Anzeige verbinden. Durch Einbeziehung des Icons in die Teildarstellung können die Icons mit den 2D- und/oder den 3D-Modellanzeigen des Teils angepasst werden, um, während die Ansicht auf dem Bildschirm gewechselt wird, zu zoomen, zu rotieren und zu translatieren.
Die 33A stellt ein Beispiel des Anhängens von Audio- und Videoinformationen durch die Verwendung von in das 3D-Solid-Modell des Teils eingefügten Icons dar. Nachdem der Benutzer die Audio- und Videoinformationen aufgezeichnet hat, kann der Operateur ein Icon an jede Stelle innerhalb des 3D-Modells einfügen. Wenn das Icon nachfolgend durch den Operateur oder den Benutzer ausgewählt wird, werden die gespeicherten Video- und Audoinformationen wiedergegeben und in dem Fenster angezeigt, um jede spezielle Anweisung oder Meldung, die das Teil oder den Bereich des Teils betreffen, auf dem das Icon angeordnet wurde, bereitzustellen. Andere Informationen, wie zum Beispiel die Simulation oder Aufzeichnung der Biegebewegung, können mit dem Teil durch das Platzieren von Icons in der Nähe der verschiedenen Biegelinien des Teils verbunden werden. Die die Biegelinien betreffenden Videoinformationen können dann für den Benutzer wiedergegeben werden, wenn das Icon ausgewählt wird.
Der Operateur kann sowohl Audio- als auch Videoinformationen aufzeichnen oder lediglich einfache Audiomeldungen oder ein Festbild- oder Bewegtbild-Videosignal, das dem Benutzer wahlweise wiedergegeben werden kann. Die Icons, die an die Fensteranzeige angehängt werden, können grafisch die Art der gespeicherten Informationen anzeigen (z. B. kann ein Mikrofon-Icon abgebildet werden, um anzugeben, dass Audio-Informationen gespeichert wurden oder ein Anzeigemonitor-Icon kann bereitgestellt wurden, um anzugeben, dass Videoinformationen gespeichert wurden). Spezielle Icons können ebenso bereitgestellt werden, um anzugeben, dass sowohl Audio- als auch Videoinformationen mit diesem Icon verbunden sind ( z. B. ein A/V-Symbol oder ein Videokamera-Icon, das ein Mikrofon einschließt). Ein Icon-Verzeichnis kann bereitgestellt und angezeigt werden, um dem Benutzer zu ermöglichen, zwischen den verschiedenen Icons beim Anhängen der Audio- und/oder Videoinformationen an die Bildschirmanzeige oder die Bildschirmabbildung auszuwählen.
33B stellt ein weiteres Beispiel eines Anzeigefensters dar, das mit Icons zum Abrufen gespeicherter Audio- und Videoinformationen integriert werden kann. Das in der 33B abgebildete Anzeigefenster bezieht sich auf die Werkzeugeinrichtungsabbildung, wie sie oben unter Bezugnahme auf 30 beschrieben wurde: In dem Beispiel in der 33B können Audoinformationen durch ein Mikrofon-Icon gespeichert und abgerufen werden und separate Videoinformationen können durch Einfügen eines Video-Icons in das Anzeigefenster gespeichert und abgerufen werden. Die Audio- und Videoinformationen können sich auf bestimmte Anweisungen oder Informationen in Bezug auf die Werkzeugeinrichtungsinformationen beziehen. Weiterhin kann der Operateur, ungeachtet der Art der Fensteranzeige, die aktuell aktiviert ist, so viele Icons wie erforderlich sind in die verschiedenen Bereiche der Fensteranzeige einfügen, so dass später die verschiedenen Audio- und Videoinformationen abgerufen werden können.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung kann ein Abbildungseditierfenster bereitgestellt werden, um den Operateur beim Auswählen gespeicherter Abbildungen und deren Anwendung auf unterschiedlichen Bildschirmen zu unterstützen. Das Abbildungseditierfenstermerkmal kann als eine auf Windows basierende Anwendung bereitgestellt werden, auf die, beispielsweise vom dem Servermodul 32 oder von einem der durchgängig durch die Fertigungsanlage verteilten Stationsmodule zugegriffen werden kann. Die 34 stellt ein Beispiel des Abbildungseditierfensters, das in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann dar. Die in dem Abbildungseditierfenster angezeigten Abbildungen können durch eine Digitalkamera oder durch einen Camcorder aufgenommene Bilder enthalten. Die Abbildungen, die auf dem Bildschirm angezeigt werden, können wahlweise von dem Operateur ausgewählt werden (z. B. durch eine Maus oder andere adäquate Dateneingabeeinrichtungen) und können auf unterschiedliche Bildschirme kopiert werden, so dass sie mit bestimmten Modellansichten des Teils verbunden werden können. Der Operateur kann dann die Abbildung oder ein Icon in das Modellfenster einfügen (z. B. ein 3D-Solid-Modell des Teils, wie das oben in Bezug auf die 33B gezeigte). Die in den 33 und 34 gezeigten Abbildungen sind Fotokopie-Wiedergaben aktueller Bildschirmabbildungen, die tatsächlichen Videoabbildungen selbst werden, abhängig von der Auflösung der Kamera und des Bildschirms, schärfer sein. Die Abbildungen können z. B. ein Videofestbild oder ein Videobewegtbild eines Biegeoperateurs, eine spezielle Bearbeitung oder andere auf die Biegeoperation bezogene Anweisungen erörternd oder darstellend enthalten oder können eine Videoabbildung einer Blechmetallteilbiegeoperation sein. Mit anderen Worten, kann jede aktuelle Abbildung, die später brauchbar sein kann, genommen werden und später angezeigt werden. Deshalb sind die in den 33 bis 34 gezeigten Abbildungen ausschließlich für den Zweck der Darstellung bestimmt.
Unter Bezugnahme auf die 35A und 35B wird nun ein Beispiel der Kollisionskontrollfunktion der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Kollisionskontrollfunktion bereitgestellt werden, um den Benutzern durch Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche zu ermöglichen eine Kontrolle in Hinsicht auf potentzielle Kollisionen zwischen dem Teil und dem Stanzwerkzeug durchzuführen. Die Kollisionskontrollfunktion kann eine auf Windows basierende Anwendung sein, auf die von jedem Stationsmodul oder jedem Ort innerhalb der Fertigungsstätte zugegriffen werden kann. Die automatische Kollisionskontrollfunktion der vorliegenden Erfindung kann von einem Biegeoperateur anstelle der traditionellen und schwerfälligen manuellen Profilkontrolle, die üblicherweise beim Entwickeln des Biegeplans durchgeführt wird, benutzt werden.
Üblicherweise wird ein Biegeoperateur beim Entwickeln des Biegeplans für ein Blechmetallteil zuerst die Biegefolge für das Teil ermitteln. Die Biegefolge bestimmt die Reihenfolge und die Art und Weise, in der das Blechmetallteil während der Fertigung zu biegen ist. Nachdem die Biegefolge bestimmt wurde, wird der Biegeoperateur die Werkzeugbestückung, die zu benutzen ist, um jede der Biegeoperationen durchzuführen, auswählen und bestimmen. Während dieses Prozesses werden die Profile der ausgewählten Werkzeuge und die Zwischenformen des Teils analysiert, um sicher zu stellen, dass keine Interferenzen oder Kollisionen) zwischen den Werkzeugen und dem Teil vorhanden sind, wenn jede der Biegeoperationen ausgeführt wird. Wenn eine Kollision oder Interferenz erkannt wird, dann muss der ausgewählte Werkzeugtyp (oder falls erforderlich die Biegefolge) so modifiziert werden, dass die Biegeoperationen ohne Interferenz oder Kollision zwischen dem Werkzeug/den Werkzeugen und dem Blechmetallteil ausgeführt werden können.
Beim Erkennen potenzieller Kollisionen oder Interferenzen haben sich Biegeoperateure traditionell auf manuelle Verfahren verlassen, um die lichte Weite zwischen dem Profil eines Werkzeugs und den Biegeteilen oder den Formen des Blechmetallbauteils zu untersuchen. Normalerweise wird ein Werkzeugprofil entwickelt und durch den Operateur benutzt. Das Werkzeugprofil wird mit Konstruktionszeichnungen oder mit technischen Zeichnungen (die den gleichen Größenmaßstab aufweisen wie das Modell des Werkzeugprofils) der verschiedenen Zwischenformen des Blechmetalls manuell in Übereinstimmung gebracht oder überlagert. Durch Anpassen und in Übereinstimmung bringen der Werkzeugprofile mit den Zeichnungen des Teils kann der Biegeoperateur ermitteln, ob bei jedem der Biegeschritte ausreichend Abstand und lichte Weite zwischen dem Werkzeug und dem Teil vorhanden ist. Dieser Prozess ist jedoch schwerfällig und zeitaufwendig.
Die vorliegende Erfindung überwindet die Nachteile derartiger traditioneller Verfahren durch die Bereitstellung einer automatischen Kollisionskontrollfunktion. Die Kollisionskontrollfunktion der vorliegenden Erfindung kann durch eine grafische Benutzeroberfläche implementiert werden, um den Biegeoperateur in die Lage zu versetzen, in jedem Zwischenschritt innerhalb einer Biegefolge eine Kontrolle in Bezug auf Kollisionen durchzuführen. Die 35A und 35B stellen Beispiele der durch eine grafische Benutzeroberfläche implementierten Kollisionskontrollfunktion dar. Bei Aktivierung wird die Kollisionskontrollfunktion automatisch eine Kontrolle in Hinsicht auf Kollisionen zwischen jeder Zwischenform des Teils innerhalb einer Biegefolge und des für diese Folge bestimmten Werkzeugs durchführen. Die Zwischenformen können auf dem Bildschirm abgebildet werden (s. z. B. 35A und 35B) und wenn sich eine Kollision ergibt, kann der Schritt, in dem die Kollision erkannt wurde, auf dem Bildschirm hervorgehoben werden. Zusätzlich können weitere Anzeigeangaben, wie zum Beispiel Text, bereitgestellt werden, um die Anzahl der erkannten Kollisionen anzugeben. In den Beispielen in den 35A und 35B wird die Kollisionsinformation in dem oberen rechten Bereich des Anzeigefensters bereitgestellt. Zusätzlich können die Stanzwerkzeugtypen oder Werkzeugtypen, für die Kollisionskontrollen durchgeführt wurden, auf dem linken oberen Bereich des Anzeigefensters bereitgestellt werden.
Wenn für ein durch den Operateur ausgewähltes Stanzwerkzeug eine Kollision erkannt wird, können die Zwischenformen oder Zwischenstufen, bei denen die Kollision erkannt wurde, auf dem Bildschirm hervorgehoben werden. In diesem Fall kann der Operateur für diese Biegestufe ein anderes Stanzwerkzeug auswählen und die Kollisionskontrollfunktion kann wieder ausgeführt werden, um zu ermitteln, ob mit der zweiten Auswahl des Stanzwerkzeugs eine Kollision eintreten wird. Der Operateur kann ein Stanzwerkzeug für jede Biegung auswählen und mit der Kollisionskontrollfunktion eine Kollisionskontrolle ausführen. Ein Drag-and-Drop-Editieren kann bereitgestellt werden, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, die in der Fensteranzeige angezeigte Biegefolge durch Ziehen der Biegezwischenformen und deren Fallenlassen auf eine erwünschte Position innerhalb der entworfenen Biegefolge zu ändern. Die Biegefolge kann dann, basierend auf dem von dem Biegeoperateur durchgeführten Drag-and-Drop-Editieren, in einer ähnlichen Art und Weise, wie der unter Bezugnahme auf 32 beschriebenen, modifiziert werden.
Verschiedene Prozesse und Operationen können verwendet werden, um die Kollisionskontrollfunktion der vorliegenden Erfindung zu implementieren. Zum Beispiel kann, um eine potenzielle Kollision zu erkennen, auf die Geometrie für das ausgewählte Werkzeug und auf die Geometrie für das Teil in jeder Zwischenstufe zugegriffen werden. Die geometrischen Daten in Bezug auf das Teil bei jedem Zwischenschritt können, basierend auf der Biegefolge und den Teilabmessungen und den Teiltopologiedaten, erzeugt werden. Jeder Flansch des Teils kann entsprechend den Biegedaten gefaltet werden (z. B. Biegewinkel, Biegelinienanordnung, Abzugsmenge usw.), um das Teil in jeder Zwischenstufe der Biegefolge zu rendern. Der oben beschriebene Faltprozess und die Abzugsmengenkompensationsmerkmale der Erfindung können anschließend beim Erzeugen der geometrischen Daten für das Teil in jeder Zwischenstufe angewendet werden. Mit der Werkzeug- und der Teilgeometrie können das Werkzeug und das Teil durch Platzieren der Spitze des Werkzeugs auf der Biegelinie bei jeder der Biegestufen in Bezug aufeinander ausgerichtet werden. Eine Kollision kann durch das Analysieren der geometrischen Daten und der Grenzen des Werkzeugs und des Teils und das Ermitteln, ob gemeinsame Punkte oder überlappende Punkte in dem Werkzeug und in dem Teil vorhanden sind erkannt werden. Wenn eine Kollision in einem bestimmten Biegeschritt erkannt wird, kann der Schritt auf dem Bildschirm hervorgehoben werden, um dem Benutzer das Erkennen einer Kollision anzuzeigen.
Die Werkzeugdaten, die zum Erkennen von Kollisionen benutzt werden, können aktiv aus der auf der durch den Benutzer vorgenommenen Werkzeugauswahl basierenden Werkzeugform-Bibliothek genommen werden. Das Neuberechnen einer Kollision an irgendeinem Zwischenbiegeschritt kann, basierend auf einer unterschiedlichen Werkzeugform oder der Modifikation der Biegefolge, durchgeführt werden. Durch das Bereitstellen derartiger Merkmale und das Anzeigen derartiger Informationen durch eine grafische Benutzeroberfläche, wie hierin beschrieben, kann das Potenzial für Kollisionen leichter ermittelt und durch den Biegeoperateur korrigiert werden.
Wie oben beschrieben, kann durchgängig durch die Fertigungsstätte für jedes der Stationsmodule und Orte eine Joystick- oder Mauseinrichtung bereitgestellt werden, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, wahlweise verschiedenen Ansichtsfunktionen (z. B. Zoomen, Schwenken, Rotieren) beim Betrachten des gerenderten Modells des Blechmetallteils zu aktivieren und zu steuern. Die Joystick-Einrichtung kann ein Multijoystick sein und kann Auswahl- und Steuertasten umfassen. Der Joystick kann durch verschiedene handelsübliche Joystick-Einrichtungen, einschließlich dem Microsoft Side Winder Joystick implementiert werden und kann in den Game-Anschluss des Computers jeder der Stationsmodule und/oder der anderen Orte in der Fertigungsstätte gesteckt werden. Die Maus kann ebenso durch jede handelsübliche Maus-Unterstützungssoftware, wie zum Beispiel Windows 95 oder Windows NT und jede handelsübliche Mauseinrichtung implementiert und an einen Game- oder Mausanschluss der Computer an jeder der Fertigungsstellen angeschlossen werden.
Durch ein nicht beschränkendes Beispiel stellen die 36 bis 41 verschiedene Aspekte zum Manipulieren der 3D-Geometrieformen und des Renderings durch Benutzung einer Joystick- oder Mauseinrichtung dar. Das 3D-Navigationssystem der Erfindung erlaubt einem Benutzer, verschiedene Ansichtsfunktionen, wie zum Beispiel Rotieren, Zoomen und Schwenken, zu steuern. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das System auch eine dynamische Rotationsachse, die basierend auf der aktuellen Zoomansicht beim Betrachten des 3D-Modells berechnet wird, benutzen. Entsprechend diesem Aspekt kann das Rotationszentrum dynamisch verändert und basierend auf dem aktuellen Ansichts- oder Zoomverhältnis oder Zoomfaktor, berechnet werden, so dass der gezoomte Bereich des Teils nicht auf dem Bildschirm verloren geht, wenn das Teil mit beispielsweise einem hohen Zoomverhältnis oder Zoomfaktor rotiert wird.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das 3D-Manipulations- und Navigationssystem an den Stationsmodulen und/oder dem Servermodul der Fertigungsstätte bereitgestellt werden. Die Prozesse und Operationen des 3D-Navigationssystems können durch Software oder programmierte Logik und durch Verwendung einer großen Bandbreite von Programmiersprachen und Programmierungstechniken implementiert werden. Beispielsweise kann das System durch Verwendung einer hohen Programmiersprache, wie zum Beispiel C++, und Verwendung von objektorientierten Programmiertechniken implementiert werden. Weiterhin kann durch ein nichtbeschränkendes Beispiel VISUAL C++ benutzt werden, welche eine durch die Microsoft Corporation bereitgestellte Version der Programmiersprache C++ für auf Windows basierende Anwendungen ist. Die Betrachtungsfunktionen (z. B. Zoomen, Rotieren, Schwenken usw.) können als Mitgliederfunktionen der Ansichtsklasse des oben beschriebenen Biegemodellbetrachters (s. z. B. 18 und die darauf bezogenen Offenlegungen oben) der vorliegenden Erfindung definiert und implementiert werden. Auf Informationen in Bezug auf den aktuellen Zoomfaktor und die Position des Teils (z. B. die Position des Teils im 3D-Raum) kann ebenso durch den Biegemodellbetrachter zugegriffen werden, um die dynamische Rotationsachse zu berechnen und die erwünschten Betrachtungsfunktionen bereitzustellen.
Ebenso können verschiedene Hardwarekomponenten und Schnittstellen bereitgestellt werden, um das 3D-Navigationssystem der vorliegenden Erfindung zu implementieren. Beispielsweise kann die zum Implementieren des Systems benutzte Software in den Computern oder Personalcomputern der Stationsmodule und des Servermoduls bereitgestellt werden oder resident sein. Wie oben erörtert, kann der Computer oder Personalcomputer eine Grafikkarte und einen Anzeigebildschirm oder Anzeigeterminal, wie zum Beispiel einen hochauflösenden Monitor enthalten, um dem Benutzer die 3D-Renderings des Blechmetallteils anzuzeigen. Der Computer oder Personalcomputer kann ebenso eine Maus- oder Game-Anschlussadapterkarte zum Anschließen und zum Verbinden der Schnittstellen der Maus- oder der Joystick-Einrichtung umfassen. Handelsübliche Software kann ebenso bereitgestellt werden, um die durch die Maus- oder Game-Adapterkarte empfangenen Befehlssignale von der benutzerbetriebenen Maus- oder Joystick-Einrichtung zu interpretieren.
Die 36A und 36B stellen Beispiele der Rotationsfunktionen dar, die mit einem Mehrfachachsen-Joystick durchgeführt werden können, um beispielsweise ein einfaches kastenförmiges 3D-Teil zu rotieren. Wie oben erwähnt, kann ein Joystick bereitgestellt werden und an einen Computer oder eine Ausrüstung angeschlossen werden, die an den Stationsmodulen und/oder dem Servermodul durchgängig in der Fertigungsstätte bereitgestellt werden. Wie in den 36A und 36B gezeigt, kann das Rotieren des Teils durch Bewegen des Joysticks 112 nach vorn oder nach hinten und nach links und nach rechts durchgeführt werden. Die Ausrichtung oder Richtung der Rotationsachse kann, basierend auf der Bewegung des Joysticks 112 (oder der Maus), eingestellt werden. Beispielsweise kann ein Bewegen des Joysticks 112 nach vorne oder nach hinten das Teil veranlassen, über einer entlang der X-Koordinatenachse definierten Rotationsachse nach rechts oder links zu drehen (s. z. B. 36A). Weiterhin kann hingegen ein Bewegen des Joysticks 112 nach links oder nach rechts das Teil veranlassen über eine entlang der Y-Koordinate definierte Rotationsachse nach links oder nach rechts zu drehen (s. z. B. 36B).
Wenn das Zoomverhältnis oder der Zoomfaktor der aktuellen Ansicht niedrig ist und das gesamte Rendering des Teils auf dem Bildschirm bereitgestellt wird, kann die Rotationsachse als durch die geometrische Mitte oder den Schwerpunkt des Teils durchlaufend beschrieben werden. Wie oben beschrieben, können der Zoomfaktor und die Sichtbarkeit des Teils auf dem Bildschirm, basierend auf der durch den Biegemodellbetrachter der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Sichtbarkeitsfunktion, ermittelt werden. Wenn ermittelt ist, dass das ganze Teil auf dem Bildschirm angezeigt wird (so, wie das in den 36A und 36B), dann können geometrische Techniken angewendet werden, um die Rotationsachse zu bestimmen und die Rotationsachse in die geometrische Mitte des Teils zu setzen. Die Rotation des Teils kann dann, basierend auf der benutzerbestimmten Bewegung der Joystick-Einrichtung, und durch die Betrachtungsfunktion des sich drehenden Mitglieds des Biegemodellbetrachters der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
Wenn jedoch das Objekt nur teilweise auf dem Bildschirm angezeigt wird und ermittelt ist, dass Abschnitte des Teils nicht sichtbar sind (z. B. ein hoher Zoomfaktor oder ein hohes Zoomverhältnis ausgewählt wurde) sollte die Rotationsachse nicht an der geometrischen Mitte oder dem Schwerpunkt des Teils aufrechterhalten werden, da ein solches Vorgehen verursachen würde, dass der gezoomte Abschnitt des Teils während der Rotation von dem Bildschirm verloren ginge. Stattdessen wird entsprechend der Erfindung, wenn das Zoomverhältnis erhöht wird, die Rotationsachse dynamisch so neuberechnet, dass die Rotationsachse durch den dem Betrachtungspunkt (oder der Kameraansicht) nahesten Punkt in der Mitte des Bildschirms hindurchläuft. Durch dynamisches Neuberechnen der Rotationsachse, basierend auf Änderungen des Zoomfaktors, kann das Teil über eine Achse rotiert werden, die nicht verursacht, dass der sichtbare Abschnitt des Teils während der Rotation außer Sicht geht.
Um das Zoomen und Schwenken des 3D-Modells durchzuführen, können auf einem Tastaturfeld, das separat von oder gemeinsam mit einer Joystick- oder Mauseinrichtung bereitgestellt wird, zusätzliche Steuertasten bereitgestellt werden. Beispielsweise kann durch Drücken der Zoomtaste 114 und Bewegen des Joysticks 112 vorwärts oder rückwärts das Teil, basierend auf einer vorgegebenen Rate, vergrößert und verkleinert werden, wie in 37 gezeigt. Wie oben erörtert, kann die Rotationsachse innerhalb jedes Zoom-Fensters neuberechnet werden, um dem Benutzer zu ermöglichen, den gezoomten Abschnitt des Teils zu betrachten, wenn die Rotation durchgeführt wird. Weiterhin kann das Schwenken der 3D-Form durch den Benutzer durch Drücken oder Aktivieren einer Schwenktaste 116 und Bewegen des Joysticks 112 gesteuert werden, wie in 38 gezeigt. Wie bei der Zoomtaste 114 kann die Schwenktaste 116 auf einem digitalen Eingabepfad bereitgestellt werden, der separat oder mit der Joystick- oder Mauseinrichtung an jedem der verschiedenen Orte der Fertigungsstätte bereitgestellt wird.
Entsprechend einer beispielhaften Ausführung der Erfindung werden die verschiedenen Prozesse und Operationen die bereitgestellt werden können, um die 3D-Navigation und das Manipulationssystem zu implementieren, unten unter Bezugnahme auf die 39 bis 41 beschrieben, Wie oben angegeben, können die notwendigen Prozesse und Operationen des 3D-Navigationssystems durch eine Kombination von Software oder programmierter Logik und Hardwarekomponenten und Schnittstellen implementiert werden. Eingabesignale von einer benutzergesteuerten Einrichtung, wie zum Beispiel einer Joystick- oder einer Mauseinrichtung, können interpretiert werden, um die erwünschte Bewegungsmenge und Ausrichtung des gerenderten Teils zu ermitteln. Entsprechend der Erfindung kann die Rotationsachse des Teils, basierend auf dem aktuellen Ansichts- und Zoomfaktor des gerenderten Teils, dynamisch berechnet werden, um zu verhindern, dass der gezoomte Bereich des Teils während der Rotation auf dem Bildschirm verloren geht.
Beim Aktualisieren der aktuellen Ansicht des gerenderten Teils werden Eingabesignale von dem Benutzer, basierend auf der Manipulation der Joystick- oder Mauseinrichtung empfangen, wie allgemein in dem Schritt S.301 in 39 angegeben wird. Das Bewegen der Joystick- oder Mauseinrichtung in eine bestimmte Richtung und/oder in Kombination mit der Aktivierung bestimmter Steuertasten durch den Benutzer kann bestimmte Betrachtungsfunktionen aktivieren (z. B. Rotieren, Zoomen, Schwenken usw.) und die Bewegung des Teils in eine vorgegebene Richtung (z. B. rechtsherum oder linksherum) herbeiführen, wie beispielsweise in den 36 bis 38 beschrieben. Die empfangenen Signale können, ungeachtet dessen, ob sie von einer Joystick- oder Mauseinrichtung kommen, auf eine Cursorbewegung übertragen werden, um die Bewegungsmenge auf dem Bildschirm, die von einem Benutzer erwünscht wird, zu bestimmen. Wenn der Benutzer nicht innerhalb einer der Betrachtungsfunktionsmodi ist (z. B. der Benutzer Informationen auf dem Bildschirm auswählt oder Informationen in einem Dialogkasten oder auf einem Bildschirm überprüft) kann das Mapping der empfangenen Signale nicht erforderlich sein.
Wie von dem Fachmann auf diesem Gebiet erkannt werden wird, basieren die von einer konventionellen Joystick- oder Mauseinrichtung empfangenen Signale auf anderen Koordinaten oder Referenzsystemen wie die des Bildschirmraumes, und müssen translatiert werden, um eine aussagefähige Information in Bezug auf die Bewegung des Cursors auf dem Bildschirm bereitzustellen. Deshalb können, nach dem Empfang der Benutzereingabesignale, die empfangenen Signale, bevor die Rotationsachse berechnet wird und bevor die aktuellen Ansicht des gerenderten Teils aktualisiert wird, als Cursorbewegung abgebildet werden, wie in dem Schritt S.303 angegeben.
Verschiedene Verfahren und Prozesse können benutzt werden, um die Signale von der benutzergesteuerten Einrichtung in Cursorbewegung in den Bildschirmraum zu translatieren und dort abzubilden. Traditionell wurden die Bewegungen einer Mauseinrichtung in Cursorbewegungen durch handelsübliche Software translatiert und abgebildet. Beispielsweise enthalten Windows 95 und Windows NT Softwareroutinen zur Translation von Mausbewegungen in Cursorbewegungen. Genauso können durch Verwendung einer derartigen handelsüblichen Software die Bewegungen einer Mauseinrichtung als Cursorbewegungen dargestellt werden. Wenn jedoch für den Benutzer eine Joystick-Schnittstelle bereitgestellt wird, dann sollten die Joystick-Bewegungen ebenso in Cursorbewegungen translatiert und als Cursorbewegungen abgebildet werden, um aussagefähige Informationen bereitzustellen. Verschiedene Verfahren und Techniken können verwendet werden, um die Joystick-Bewegungen innerhalb des virtuellen Joystick-Raumes als Cursorbewegungen innerhalb des Bildschirmraumes abzubilden. So können durch die Verwendung solcher handelsüblicher Software die Bewegungen der Mauseinrichtung als Cursorbewegungen abgebildet werden. Wenn jedoch für den Benutzer eine Joystick-Schnittstelle bereitgestellt wird, dann müssen die Joystick-Bewegungen ebenso in Cursorbewegungen translatiert und als Cursorbewegungen abgebildet werden, um aussagefähige Informationen bereitzustellen. Verschiedene Verfahren und Techniken können benutzt werden, um die Joystick-Bewegungen innerhalb des virtuellen Joystick-Raumes als Cursorbewegungen innerhalb des Bildschirmraumes abzubilden. Beispielsweise können die Joystick-Signale zuerst verarbeitet werden und in Mausbewegungen translatiert werden, bevor sie schließlich als Cursorbewegungen abgebildet werden. Alternativ dazu können die Joysticksignale als eine Funktion des Verhältnisses der Bildschirmraumgröße zu der Größe des virtuellen Joystick-Raumes direkt als Cursorbewegungen abgebildet werden.
40 stellt entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Beispiel des Mappings der Joystick-Bewegungen als Cursorbewegungen im Bildschirmraum dar. Wie oben angegeben, kann eine Joystick-Einrichtung ihre eigenes virtuelles Koordinatensystem oder ihren eigenen virtuellen Raum 218 enthalten. Der virtuelle Joystick-Raum 218 enthält eine Ursprungsadresse J1, die der Position entspricht, bei der der Joystick in einer Mittelposition oder neutralen Position (d. h. einer Position, in der der Joystick nicht bewegt wird) ist. Wenn der Joystick in eine neue Position bewegt wird (z. B. eine aktuelle Position J2, wie in 40 gezeigt), dann erzeugt die Joystick- Einrichtung Signale, um die neue aktuelle Position innerhalb des virtuellen Joysticks-Raumes anzugeben. Da der virtuelle Joystick-Raum 218 öfter größer (in Pixel) ist als der Bildschirmraum 212, müssen die virtuellen Koordinaten und Bewegungen des Joysticks in Bildschirmkoordinaten translatiert werden, um die erwünschten Cursorbewegungen und folglich die Bewegung des Teils auf dem Bildschirm zu ermitteln.
Verschiedene Verfahren und Prozesse können benutzt werden, um die virtuelle Koordinatenbewegungen des Joysticks als Bildschirmkoordinatenbewegungen abzubilden und in diese zu translatieren. Beispielsweise können die Joystick-Bewegungen, basierend auf dem Verhältnis zwischen der Größe des Bildschirmraumes zu der Größe des virtuellen Joystick-Raumes, als Cursorbewegungen abgebildet werden. Genauer gesagt, wenn ermittelt wurde, dass ein Betrachtungsfunktionsmodus (z. B. Zoomen, Rotieren, Schwenken usw.) aktiviert ist und die Joystick-Einrichtung durch den Benutzer manipuliert wurde, kann die aktuelle Bewegung des Cursors von einem früheren Punkt C1 auf einen aktuellen Punkt C2 durch die folgende Gleichung ermittelt werden: current_point = previous_point + (scale_factor × V), wobei „current_point" der aktuelle Punkt C2 des Cursors ist, „previous_point" der frühere Punkt C1 des Cursors ist, „scale_factor" das Verhältnis der Bildschirmgröße zu der Größe des virtuellen Joystick-Raumes (beide in Pixel) ist und „V" eine Vektor ist, der die Bewegung und die Richtung des Joysticks von der Joystick-Ursprungsadresse auf die aktuelle Joystick-Position J2 darstellt. Folglich muss, damit die Joystick-Bewegungen als Cursorbewegungen abgebildet werden können, zuerst ein die Richtung und die Bewegung des Joysticks von der Ursprungsadresse J1 auf die aktuelle Position J2 angebender Vektor V, basierend auf den von der Joystick-Einrichtung empfangenen Signalen, wenn sie durch einen Benutzer manipuliert wird, berechnet werden.
Nachdem der Vektor „V" berechnet wurde kann die Joystick-Bewegung als Cursorbewegung durch Verwendung der Vektor „V"-Menge und der „scale_factor"-Menge in der oben beschriebenen Gleichung abgebildet werden. Das bedeutet, die neue aktuelle Position C2 des Cursors kann durch Multiplizieren des Vektors „V" mit dem Verhältnis der Bildschirmgröße zu der Joystick-Raumgröße (d. h. dem „scale factor") und anschließendes Hinzufügen des Resultats dieser Errechnung zu der früheren Cursorposition berechnet werden.
Abhängig von dem Skalenfaktor kann es erforderlich sein, die Skalierungsrate oder Bewegung um einen vorgegebenen oder durch den Benutzer ausgewählten Faktor zu vergrößern oder zu verkleinern. In diesem Fall und abhängig von der Präferenz des Benutzers kann der Skalenfaktor beim Berechnen des aktuellen Punktes des Cursors mit dem Anpassungsfaktor multipliziert werden, um die Skalierungsrate zu vergrößern oder zu verkleinern. Wenn beispielsweise das Verhältnis zwischen der Bildschirmgröße zu der Joystick-Raumgröße einen Skalenfaktor von 1/64 bereitstellt, dann kann es zu bevorzugen sein, die Skalierungsrate zu erhöhen, um ein zufriedenstelienderes Verhältnis zwischen den Bewegungen des Joysticks und der Bewegungsrate des gerenderten Teils auf dem Bildschirm bereitzustellen.
Durch ein nicht beschränkendes Beispiel kann bei einem Skalenfaktor von 1/64 beim Zoomen oder Rotieren des Teils ein Anpassungsfaktor von 3 benutzt werden. Weiterhin kann für einen Skalenfaktor von 1/64, wenn ein Schwenken des gerenderter Teils durchgeführt wird, ein Anpassungsfaktor von 6 benutzt werden. Es versteht sich, dass die Skalierungsrate, basierend auf dem besonderen Bedarf des Benutzers, modifiziert werden kann und dass der Anpassungsfaktor vorgegeben werden kann oder dem Benutzer die Option angeboten werden kann, den Anpassungsfaktor einzustellen oder auszuwählen, um die Skalierungsrate zu modifizieren. Weiterhin kann, wie in dem oben erörterten Beispiel angegeben, der Anpassungsfaktor für jede der Betrachtungsfunktionen auf die gleiche Menge eingestellt werden oder kann für jede der bereitgestellten Betrachtungsfunktionen einzeln auf die gleiche Menge oder verschiedene Mengen eingestellt werden.
Nachdem die empfangenen Signale adäquat abgebildet und translatiert wurden, kann die Rotationsachse des Teils dynamisch berechnet werden, wie allgemein in dem Schritt S.305 in 39 gezeigt wird. Abhängig von der aktuellen Ansicht des Teils kann die Rotationsachse als durch die Mitte des Teils oder durch einen anderen Punkt hindurchlaufend definiert werden, so dass der vergrößerte Bereich des Teils nicht auf dem Bildschirm verloren geht, wenn das Teil beispielsweise mit einem hohen Zoomverhältnis oder Zoomfaktor rotiert wird. Verschiedene Verfahren und Prozesse können benutzt werden, um die Rotationsachse des Teils, basierend auf der aktuellen Zoomansicht dynamisch neu zu berechnen. Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung stellt die 41 einen exemplarischen Logikfluss und eine Folge von Prozessen und Schritten dar, die durchgeführt werden können, um die Rotationsachse zu berechnen, so oft die Ansicht des Teils durch den Benutzer modifiziert wurde.
Wie in 41 gezeigt, können der aktuelle Zoomfaktor oder Zoomverhältnis und die Startposition und die aktuelle Ansicht in den Schritten S.311 und S.313 ermittelt werden. Der durch den Benutzer gewählte Zoomfaktor und die durch den Benutzer ausgewählte Ausrichtung des gerenderten Teils werden das ganze Teil (d. h. die Solid-Ansicht) auf dem Bildschirm sichtbar werden lassen oder werden nur einen Abschnitt des Teils (d. h. eine Teilansicht) auf dem Bildschirm sichtbar werden lassen.
Folglich müssen der aktuellen Zoomfaktor und die Ausrichtung des Teils ermittelt werden, um die Rotationsachse des gerenderten Teils adäquat einzustellen. Verschiedene Verfahren und Prozesse können benutzt werden, um die aktuelle Ansicht des Teils zu ermitteln. Wie oben beschrieben, kann mit dem Biegemodellbetrachter der vorliegenden Erfindung eine Sichtbarkeitsfunktion bereitgestellt werden und den Status der aktuellen Ansichtsausrichtung und des Zoomverhältnisses aktualisieren, so oft eine Änderung an der angezeigten Abbildung vorgenommen wird. Ein Funktionsaufruf kann an den Biegemodellbetrachter ergehen, um zu ermitteln, welche Punkte oder Abschnitte des Teils aktuell sichtbar sind. Ob das ganze Teil auf dem Bildschirm angezeigt wird, kann durch Vergleichen des Ansichtsvolumens mit der Grundrahmengröße des Teils ermittelt werden.
Wenn in dem Schritt S.315 ermittelt wurde, dass aktuell eine Solid-Ansicht des Teils auf dem Bildschirmsichtbar ist, dann kann die Rotationsachse in dem Schritt S.317 eingestellt werden, um durch die Mitte des Teils zu verlaufen. Das Einstellen der Rotationsachse auf die Mitte des Teils, wenn eine Solid-Ansicht vorhanden ist, ist möglich, da das ganze gerenderte Teil auf dem Bildschirm sichtbar sein wird, wenn es durch den Benutzer rotiert wird. Bei dem auf dem Bildschirm sichtbaren ganzen Teil kann die Rotationsachse so bestimmt werden, dass sie durch die geometrische Mitte oder den Schwerpunkt des Teils verläuft. Konventionelle Koordinatengeometrietechniken können benutzt werden, um die Rotationsachse zu bestimmen und die Rotationsachse auf die geometrische Mitte des Teils einzustellen. Weiterhin kann die Richtung der Rotationsachse als ein Vektor bestimmt werden, der senkrecht zu dem Vektor der vorhergehenden Cursorposition zu der aktuellen Cursorposition ist.
Wenn in dem Schritt S.315 ermittelt wird, dass nur eine Teilansicht des Teils aktuell auf dem Bildschirm sichtbar ist, dann kann der Logikfluss zu den Schritten S.319 bis S.325 fortsetzen, um die Rotationsachse zu berechnen, so dass Abschnitte des gerenderten Teils nicht auf der Bildfläche verloren gehen, wenn das vergrößerte Teil durch den Benutzer rotiert wird. Wie oben beschrieben kann, wenn eine hoher Zoomfaktor durch den Benutzer ausgewählt wurde und nur Abschnitte des Teils auf dem Bildschirm angezeigt werden, die Rotationsachse nicht so eingestellt werden, dass sie durch die geometrische Mitte des Teils hindurch läuft, da ein solches Vorgehen verursachen könnte, dass der vergrößerte Abschnitt bzw. die vergrößerten Abschnitte des angezeigten Teils auf der Bildfläche während der Rotation verloren gehen. Um zu verhindern, dass der angezeigte Abschnitt des Teils auf dem Bildschirm überdeckt wird oder verloren geht, muss die Rotationsachse so eingestellt werden, dass sie durch die Koordinate des nahesten Punkts zu dem Betrachtungspunkt (d. h. der Kamera) in der Mitte des Bildschirms hindurch läuft. In einem solchen Fall kann die Richtung der Rotationsachse als ein Vektor bestimmt werden, der senkrecht zu dem Vektor der vorhergehenden Cursorposition zu der aktuellen Cursorposition ist.
Folglich wird in dem Schritt S.319 die Mitte des Bildschirms lokalisiert und das Objekt in der Mitte des Bildschirms, das der Kamera am nahesten ist, oder der Abschnitt des Teils in der Mitte des Bildschirms der der Kamera am nahesten ist, wird ausgewählt. Das bedeutet, der Abschnitt des gerenderten Teils der in der Mitte des Bildschirms angeordnet und der Kamera oder dem Benutzer-Betrachtungspunkt am nahesten ist, wird ausgewählt.
Wenn in dem Schritt S.321 ermittelt wird, dass ein Objekt auf der Kamera vorhanden ist (z. B. dass ein Solid-Abschnitt des Teils, der in der Mitte des Bildschirms angeordnet ist und dass er der Kamera am nahesten ist), dann kann in dem Schritt S.325 die Rotationsachse eingestellt werden, um durch den ausgewählten Punkt hindurch zu verlaufen. Wie oben erörtert, kann die Rotationsachse als ein Vektor definiert werden, der senkrecht zu dem Vektor der vorhergehenden Cursorposition zu der aktuellen Cursorposition ist.
Wenn in dem Schritt S.321 ermittelt wird, dass mehr als ein Objekt auf der Kamera vorhanden ist (z. B., dass das Teil ein Bohrloch oder eine Öffnung umfasst, das in der Mitte des Bildschirms angeordnet ist und das der Kamera am nahesten ist), dann kann der Logikfluss zu dem Schritt S.323 fortsetzen. In dem Schritt S.323 kann die Rotationsachse alternativ definiert werden, um durch die Mitte des Bildschirms (z. B. die X- und Y-Koordinate der physikalischen Mitte des Bildschirms) und die der geometrischen Mitte gleichen Z-Koordinate (d. h. Tiefe) hindurch zu verlaufen. Folglich kann die Rotationsachse eingestellt werden, um durch die oben erörterten X-, Y- und Z-Koordinaten hindurch zu verlaufen, wobei die Richtung der Rotationsachse als der Vektor definiert wird, der senkrecht zu dem Vektor der vorhergehenden Cursorposition zu der aktuellen Cursorposition ist.
Bezugnehmend auf die 39 kann, nachdem die dynamische Rotationsachse berechnet worden ist, die ausgewählte Betrachtungsfunktion (z. B. Zoomen, Rotieren, Schwenken usw.) in dem Schritt S.307 aufgerufen werden. Wie oben erörtert, können die verschiedenen Funktionen des 3D-Manipulationssystems als Mitgliederfunktionen der Ansichtsklasse des Biegemodellbetrachters definiert und implementiert werden (s. z. B. die oben bereitgestellte 18 und die darauf bezogenen Offenlegungen). In einem solchen Fall kann, basierend auf der durch den Benutzer ausgewählten Betrachtungsfunktion, ein Funktionsaufruf an den Biegemodellbetrachter getätigt werden, um die aktuelle Ansicht des gerenderten Teils in dem Schritt S.309 zu aktualisieren. Die aktuelle Ansicht und Ausrichtung des Teils kann, basierend auf der durch den Benutzer ausgewählten Betrachtungsfunktion und den von der benutzergesteuerten Eingabeeinrichtung (z. B. die Maus- oder Joystick-Eingabeeinrichtung) empfangenen abgebildeten Cursorsignalen aktualisiert werden. Ein Grafikpaket, wie zum Beispiel OpenGL oder Render-Ware, können bereitgestellt werden, um die Aktualisierung der für den Benutzer bereitgestellten aktuellen Ansicht zu erleichtern.
Der Logikfluss und die Prozesse, die in den exemplarischen Fließbildern in den 39 bis 41 durchgeführt werden, können durch Software und durch Anwendung einer großen Bandbreite von Programmiersprachen und Programmiertechniken implementiert werden. Beispielsweise können objektorientierte Programmiertechniken und C++ benutzt werden, um die erwähnten Prozesse und Operationen zu implementieren. Ein exemplarischer Quellcode zum Implementieren des 3D-Manipulationssystems der vorliegenden Erfindung wird in dem Anhang L bereitgestellt. Der exemplarische Quellcode wurde in der Programmiersprache C++ geschrieben und umfasst die verschiedensten Prozesse und Operationen zur Berechnung der dynamischen Rotationsachse. In dem Quellcode des Anhangs L werden Kommentare bereitgestellt, um die Analyse der darin verwendeten Logik und Algorithmen zu vereinfachen.
Obwohl das oben beschriebene 3D-Manipulationssystem unter Bezugnahme auf die Verwendung einer Joystick-Einrichtung und von Steuertasten beschrieben wurde, kann das System ebenso mit jeder anderen bestimmten Art von Eingabeeinrichtung, einschließlich einer Maus oder einer Tastatur, implementiert werden. Weiterhin können in den oben beschriebenen Ausführungen der 37 und 38 Grenzen bestimmt werden, um das Zoomen oder Schwenken des Objekts in oder aus dem Bildschirm in das Unendliche zu begrenzen, da eine solches kontinuierliches Zoomen oder Schwenken verursachen könnte, dass das System Fehler verursacht oder zusammenbricht.
Weiterhin können verschiedene Merkmale in Verbindung mit der Joystick-Schnittstelle implementiert werden. Beispielsweise kann Bewegung in einer der Ansichtsfunktionen nicht bewirkt werden, es sei denn, eine Joystick-Bewegung geht über einen vorgegebenen Bereich oder einen vorgegebenen Abstand von der Joystick-Mittelstellung hinaus. Die Anforderung einer solchen Bewegungsschwelle des Joysticks, bevor die Bewegung des Teils erlaubt wird, verhindert unfallbedingte Bewegungen des gerenderten Teils, basierend auf unbeabsichtigtem Betrieb oder unbeabsichtigtem Drücken des Joysticks aus der Mittelstellung. Weitere Merkmale können ebenso bereitgestellt werden, um die Joystick-Schnittstelle und die Interaktion mit dem Benutzer zu verbessern. Beispielsweise kann kontinuierliche oder inkrementierte (z. B. schrittweise) Bewegung in jeder der Betrachtungsfunktionen (z. B. Zoomen, Rotieren, Schwenken usw.) basierend auf einer einzelnen Operation des Joysticks durch den Benutzer bereitgestellt werden. Die Auswahl der kontinuierlichen oder inkrementierten Bewegungen könnte ebenso, basierend auf der Menge oder der Dauer der Joystick-Bewegung in jeder einzelnen Richtung, bereitgestellt werden. Wenn erwünscht, kann die Skalierungsrate oder die Bewegungsrate des gerenderten Teils ebenso, basierend auf dem Grad oder der Dauer der Bewegung des Joysticks in jeder Richtung, erhöht werden. Modifikationen des oben beschriebenen Geschwindigkeitsanpassungsfaktors können ebenso dadurch implementiert werden, dass dem Benutzer ermöglicht wird, die Korrektur des Anpassungsfaktors zum Erhöhen oder Verringern der Skalierungsrate manuell einzugeben.
Verschiedene weitere Merkmale und Ausführungen können in der vorliegenden Erfindung ebenso implementiert werden, um die Entwicklung und die Fertigung der Komponenten in der Fabrik zu unterstützen. Beispielsweise könnte eine Strichcodesystem implementiert werden, um die den Auftrag jedes Kunden betreffenden Informationen zu verfolgen und auf diese zuzugreifen. Ein Strichcode mit einer vorgegebenen Referenz- oder Auftragsnummer kann jedem durch einen Kunden georderten Teil zugeordnet werden. Dieser Strichcode kann für den Zugriff auf und das Abrufen von Auftragsinformationen aus der Datenbank 30 benutzt werden. Ein Strichodelesegerät oder ein Scanner, wie zum Beispiel ein Barcode Anything SCAN CCD-Sensor von Zebra Technologies VTI, Inc., Sandy, Utah, kann an jedem der Orte bereitgestellt werden, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, den Strichcode für einen bestimmten Job in das Servermodul oder das Stationsmodul zu scannen und die mit dem in der Datenbank 30 gespeicherten Teil verbundenen kritischen Entwicklungs- und Fertigungsinformationen abzurufen und auf dieselben zuzugreifen. Das Strichcodelesegerät kann in jeden Computer jeder der Stationsmodule oder in das Servermodul gesteckt werden. Die Strichcodes können in Übereinstimmung mit allen konventionellen Barcodeformaten, wie zum Beispiel UPC-A, Codabar, Code 39, EAN/Jan-8 oder Plessy, formatiert werden und die sich daraus ergebenden Strichcodenummern können entsprechend einer Nachschlagetabelle translatiert werden, um die entsprechende Auftragsreferenznummer oder den entsprechenden Auftragsdateinamen zu ermitteln, um die Auftragsinformation aus der Datenbank abzurufen. Alternativ dazu kann die Auftragsnummer eingetippt werden oder aus einem Adressbuch an jeder der durchgängig in der Fabrik angeordneten Stationen gewählt werden, um die Auftragsinformationen sofort abzurufen und an dem Ort des Benutzers anzuzeigen. Die Fähigkeit, auf solche Informationen sofort zugreifen zu können, wird durch die Verwendung des Kommunikationsnetzwerks 26 unterstützt und die Speicherung der Entwicklung und Informationen in einer zentral angeordneten Datenbank, wie zum Beispiel der Datenbank 30.
Entsprechend noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können in dem entworfenen System ebenso eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Scheduling und zur Auftragszuordnung bereitgestellt werden. Konventionell werden das Scheduling und die Auftragszuordnung durch einen Fertigungsstätten- oder Fabrikvorarbeiter, der die aktuelle Einstellung der Maschinen und deren aktuelle Verfügbarkeit, wie auch den aktuellen Zustand des Auftrags ermittelt, durchgeführt. Nach dem Sammeln und Analysieren dieser Informationen kann der Fertigungsstätten- oder Fabrikvorarbeiter einen Schedule entwickeln und die Zuordnungen für die Aufträge (d. h. in Form eines Auftragsplanungsblattes, das in der Fertigungsstätte verteilt wird), die an den verschiedenen Orten in der Fabrik auszuführen sind, verteilen. Das Scheduling und die Auftragszuordnungen werden bereitgestellt, um sicherzustellen, dass jeder Kundenauftrag pünktlich und zu dem bestimmten Lieferdatum abgeschlossen wird. Der konventionelle Prozess des Schedulings und der Auftragszuordnungen ist jedoch oft sehr arbeitsaufwendig und wird üblicherweise durch den Fabrikvorarbeiter durchgeführt.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Auftragszuordnungs- und Scheduling-System bereitgestellt werden, um einen Fertigungsstätten- oder Fabrikvorarbeiter bei Erstellen von Auftragsablaufplanungen für die Fabrik zu unterstützen. Das System kann von dem Kommunikationsnetzwerk 26 und den in der Datenbank 30 gespeicherten Biegemodellinformationen profitieren, um automatisch die erforderlichen Informationen zu sammeln, so dass der Fertigungsstättenvorarbeiter leichter einen Auftrags-Schedule entwickeln kann. Das System kann durch Software oder programmierte Logik in dem Servermodul oder den durchgängig in der Fabrik angeordneten Stationsmodulen implementiert werden. Durch Eingeben der verschiedenen Auftragsinformationen, die im Ablauf zu planen sind, kann die Systemsoftware die Entwicklungs- und Teilinformationen analysieren und ermitteln, welche Maschinen die geeignetsten zur Erledigung bestimmter Aufträge sind. Zu diesem Zweck können der aktuelle Zustand und die Einstellung der Maschinenanlagen in der Fabrik bestimmt und in der Datenbank 30 gespeichert werden und auf diese gespeicherten Daten kann durch die Auftragsablaufplanungssoftware zugegriffen werden. Basierend auf verschiedenen Kriterien, kann die Software dem Vorarbeiter in der Form einer Anzeige vorschlagen, welche Maschinen verfügbar sind, um einen bestimmten Auftrag durchzuführen und welche Maschinen weitere Aufträge nicht durchführen können. In Bezug darauf kann eine Tabelle angezeigt werden, die die Verfügbarkeit der Maschinen für bestimmte Aufträge ordnet und die eine Auftragsablaufplanung vorschlägt, die von dem Fertigungsstättenvorarbeiter implementiert oder modifiziert werden kann.
Die Kriterien, die verwendet werden können, um die Auftragsablaufplanungen zu erstellen und vorzuschlagen, können eine große Bandbreite, einschließlich der aktuellen Einstellung jeder Maschine in der Fabrik, die Arten der Biegungen und die für jeden Auftrag erforderliche Werkzeugbestückung und die weiteren Auftragsarten, die innerhalb des gleichen Zeitrahmens oder des gleichen Zeitraumes durchzuführen sind, umfassen. Informationen aus der Biegemodelldatei für jedes Teil, wie zum Beispiel der Biegewinkel, die Flanschlänge und die Art der Biegung können ebenso verwertet werden, um zu ermitteln, welche Maschinen einen bestimmten Auftrag durchführen können. Eine zum Beispiel in der Datenbank 30 gespeicherte Tabelle kann kritische Informationen über die aktuelle Einstellung und Leistungsfähigkeit jeder der Stanz- und Biegemaschinen in der Fertigungsstätte enthalten.
Basierend auf der vorgeschlagenen Auftragsablaufplanung, kann der Vorarbeiter Aufträge an verschiedene Orte durchgängig in der Fabrik verteilen, um die Produktion und den Ausstoß der Fabrik zu optimieren. Die endgültige Auftragsablaufplanung oder Auftragszuordnung kann elektronisch und auf Leitwegen in jede der Maschinen durch das Kommunikationsnetzwerk 26 eingegeben werden. Eine Steuerlampe, wie zum Beispiel eine LED, kann an jeder der Biege- oder Maschinenanlagenarbeitstationen bereitgestellt werden, um anzugeben und zu bestätigen, dass dieser Station ein Auftrag zugewiesen wurde oder an diese Station ein Auftrag übertragen wurde. Die Auftragszuordnung und die Auftragsablaufplanung können in einer Datei in dem Servermodul, auf die sofort von jedem Ort innerhalb der Fabrik zugegriffen werden kann, gespeichert werden.
Zusätzlich zu den Merkmalen oben können andere verschiedene Merkmale entsprechend den Lehren der Endung implementiert werden. Beispielsweise können Menübildschirme bereitgestellt und an den verschiedenen Stationsmodulen und Orten angezeigt werden, um den Benutzer beim Auswählen der verschiedenen Anzeige- und Funktionsmodi der vorliegenden Erfindung zu unterstützen, Beispielsweise kann ein Hauptmenübildschirm, wie der in 42 gezeigte, für einen Benutzer bereitgestellt werden, wenn ein Stationsmodul initialisiert wird. Die Hauptmenüfensteranzeige kann Icon-Abbildungen aller durch das Stationsmodul verfügbarer Fensteranzeigen und Betrachtungsmodi enthalten. Der Hauptmenübildschirm kann jederzeit, wenn eine Menütaste (z. B. F1 Taste) ausgewählt wird erscheinen. Der Benutzer kann ein Fenster durch das Bewegen eines hervorgehobenen Blocks zu dem erwünschten Fenster-Icon und aus wählen desselben auswählen. Derartige Betätigungen können durch Verwendung einer Tastatur, einer Maus oder eines Joysticks durchgeführt werden.
Ebenso können andere Fensterbildschirme bereitgestellt und dem Benutzer angezeigt werden, um die Eingabe und die Anzeige der Auftragsinformation zu erleichtern. Beispielsweise kann ein Teilinformationsfenster angezeigt werden, um dem Benutzer zu ermöglichen, die Teilinformation einzugeben oder zu modifizieren. Ein Beispiel eines Teilinformationsfensters wird in der 43 bereitgestellt. Das Teilinformationsfenster kann alle relevanten Teilinformationen (z. B. Teilnummer, Materialsorte, Abmessungen usw.) enthalten und kann eine flache 2D-Zeichnung und eine isometrische Ansicht des Blechmetallteils enthalten. Ein Biegelinieninformationsfenster, wie das in 43 dargestellte, kann ebenso bereitgestellt werden, um den Benutzer in die Lage zu versetzen, die verschiedenen Biegelinieninformationen, einschließlich der Biegefolge und der Deduktionsmenge für jede Biegelinie zu betrachten. Das Biegelinieninformationsfenster wird einem Benutzer gestatten, die Biegelinieninformation für jede Biegung einzugeben oder zu modifizieren und kann sowohl eine flache 2D-Zeichnung als auch eine isometrische Ansicht des Blechmetallteils enthalten.
Zusätzliche Fensteranzeigen können ebenso bereitgestellt werden, um die Analyse der Biegefolge für den Biegeoperateur zu erleichtern. Beispielsweise können eine Biegefolgefensteranzeige und eine Biegesimulationsfensteranzeige bereitgestellt werden, um die verschiedenen Biegestufen des Teils anzugeben und die Ausrichtung des Teils während der Biegeoperationen zu simulieren. Ein Biegefolgefenster, wie das in 45 gezeigte, kann aus dem Hauptmenübildschirm ausgewählt und dem Benutzer angezeigt werden, um die Zwischenformen des Teils (in statischer Form) bei jeder Biegestufe der Biegefolge anzugeben. Ein Biegesimulationsfenster (s. z. B. 46) kann ebenso durch den Benutzer ausgewählt werden und sowohl statische Informationen der Biegestufen (in Form von auf der rechten Seite des Bildschirms bereitgestellten Teil-Icons) als auch aktive Simulation (in der Mitte des Bildschirms) der in jeder Stufe der Biegefolge ausgeführten Ausrichtung und Bewegung bereitstellen. Durch intermittierendes Auswählen der Teil-Icons auf dem Bildschirm kann der Benutzer eine aktive Simulation der Ausrichtung des Teils während des Biegens an der Abkantpresse, dargestellt durch das ausgewählte Teil-Icon, betrachten. Das Teil kann umgeklappt werden, translatiert und über die Biegelinien gebogen bzw. rotiert werden, um jede über die Biegelinien gebogen bzw. rotiert werden, um jede Biegefolge aktiv zu simulieren.
Jede der oben beschriebenen Fensteranzeigen der 43 bis 46 kann aus der Hauptmenüfensteranzeige der 42 ausgewählt und dem Benutzer angezeigt werden. Weiterhin kann ein Benutzer an jedem der Stationsmodule die adäquaten Fenster-Icons in der Hauptmenüfensteranzeige auswählen, um 2D- und/oder 3D-Darstellungen des Teils in Übereinstimmung mit den Betrachtungsmodi (z. B. flach, Drahtgitter, solid, senkrecht) der Erfindung anzeigen zu lassen, wie oben in größerer Ausführlichkeit unter Bezugnahme auf die 19 bis 22 beschrieben wurde. Verschiedene Menüfenster können beispielsweise an den Stationsmodulen ebenso bereitgestellt werden, um die Operationen und Merkmale der vorliegenden Erfindung zu unterstützen. Die 47 stellt eine exemplarische Menüstruktur für die 2D-Clean-Up-Operationen der Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnungen beschränkt und andere Menübildschirme und/oder Werkzeug-Icon-Balken können bereitgestellt werden, um die Interaktion des Benutzers mit dem System zu erleichtern.
Andere Merkmale können ebenso in die vorliegende Erfindung implementiert werden. Beispielsweise können höhere Automatisierungsstufen bereitgestellt werden, um die Entwicklung des Biegeplans zu vereinfachen. Beispielsweise können Biege- und Werkzeugbestückungsexpertensysteme bereitgestellt werden, um die Werkzeugbestückungseinrichtung der Biegefolgen, basierend auf der Teilgeometrie und Teilform für jeden Auftrag zu entwickeln und vorzuschlagen, wie die in der anhängigen U. S. Patentanmeldung, Seriennummer 08/386,369 und 08/338,115 offengelegten.

Claims

System zum Entwickeln einer Biegefolge durch Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche, wobei die Biegefolge zur Verwendung bei der Herstellung eines Metallblechteils in einer Fertigungsanlage angepasst ist, wobei das System umfasst: ein Biegefolgeanzeigesystem (44) zur Erzeugung und zum Anzeigen eines Biegefolgeeingabefensters (29A, 29D, 29E) auf einer Anzeigeeinrichtung, wobei das Biegefolgeeingabefenster eine 2-D-Flachabbildung des genannten Teils umfasst, eine grafische Eingabeeinrichtung (46, 112, 114, 116) zur Eingabe einer auf der 2-D-Flachabbildung des Teils basierenden Bildfolge, wobei das Biegefolgeanzeigesystem weiterhin zur Erzeugung und zum Anzeigen einer Vielzahl von Abbildungen (30, 46) des Teils, basierend auf der durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolge, angepasst ist, wobei jede Abbildung aus der Vielzahl der Abbildungen des Teils sich auf die Darstellung des Teils in einem Stadium der Biegefolge bezieht.
System nach Anspruch 1, weiterhin ein Biegefolgespeichersystem (30) zur Speicherung der Biegefolge für das Teil, basierend auf der durch die Eingabeeinrichtung eingegebene Biegefolge, umfassend.
System nach dem Anspruch 1 oder 2, wobei die 2-D-Abbildung des Teils Darstellungen jeder Biegelinie des Teils enthält, wobei die Biegefolge durch die Eingabeeinrichtung durch Auswahl jeder in der 2-D-Flachabbildung des Teils angezeigten Biegelinie eingegeben wird.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vielzahl von Abbildungen (30, 46) in einer der Biegefolge entsprechenden Reihenfolge angezeigt wird.
System nach Anspruch 4, weiterhin ein Drag-and-Drop-Editier-System (30) zum Modifizieren der Biegefolge, basierend auf einer Modifikation der angezeigten Reihenfolge der Vielzahl von Abbildungen auf der Anzeigeeinrichtung, umfassend.
System nach Anspruch 5, wobei das Drag-and-Drop-Editier-System Einrichtungen (45) umfasst, um die angezeigte Reihenfolge zu modifizieren (S.301, S.303), wenn eine Abbildung aus der Vielzahl der Abbildungen durch die Eingabeeinrichtung ausgewählt und auf eine andere Position innerhalb der angezeigten Reihenfolge bewegt wird.
System nach Anspruch 5, wobei das Biegefolgeanzeigesystem Einrichtungen zum Regenerieren und zum Anzeigen der Vielzahl von Abbildungen und Darstellungen des Teils, basierend auf der modifizierten Biegefolge, umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei die 2-D-Flachabbildung des Teils und die Vielzahl von Abbildungen des Teils gleichzeitig (30) auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.
System nach den Ansprüchen 1 bis 8, wobei das System weiterhin umfasst: ein Werkzeugbestückungsanzeigesystem (32) zum Erzeugen und Anzeigen von Werkzeugsbestückungsinformation in Bezug auf eine Vielzahl von Werkzeugen, eine Eingabeeinrichtung zum weiteren Auswählen der Werkzeugbestückung, basierend auf der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Werkzeugsbestückungsinformation, ein Biegefolgeplanspeichersystem (30) zum Speichern des Biegefolgeplans für das Teil, basierend auf der durch die Eingabeeinrichtung ausgewählten und eingegebenen Biegefolge und Werkzeugbestückung.
System nach Anspruch 9, wobei die 2-D-Flachabbildung (21) des Teils Darstellungen jeder Biegelinie des Teils enthält und wobei die Eingabeeinrichtung angepasst ist, die Biegefolge durch Auswahl jeder in der 2-D-Flachbbildung des Teils angezeigten Biegelinie des Teils einzugeben, wobei das Verfahren weiterhin ein Be schickungsrichtungsbestimmungssystem zum Bestimmen und Anzeigen von Beschickungsrichtungsinformation auf der Anzeigeeinrichtung für jede Biegelinie des Teils umfasst.
System nach Anspruch 10, weiterhin umfassend eine Biegefolgenummeranzeigesystem (29A) zum Anzeigen einer Biegefolgenummer auf der Anzeigeeinrichtung für jede Biegelinie, basierend auf der durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolge.
System nach Anspruch 11, wobei die Biegelinie das Teil in zwei Seiten unterteilt und wobei das Beschickungsrichtungsbestimmungssystem angepasst ist, die Beschickungsrichtungsinformation für jede Biegelinie, basierend auf der Seite des Teils, die die kleinere vorgegebene Dimension hat, zu bestimmen.
Verfahren zum Entwickeln einer Biegefolge durch Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche, wobei die Biegefolge zur Verwendung bei der Herstellung eines Metallblechteils in einer Fertigungsanlage angepasst ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen und Anzeigen eines Biegefolgeeingabefensters auf einer Anzeigeeinrichtung, wobei das Biegefolgeeingabefenster eine 2-D-Flachabbildung des genannten Teils umfasst, Eingeben (S.128, S.130) einer auf der 2-D-Abbildung des Teils basierenden Biegefolge durch eine grafische Eingabeeinrichtung und Erzeugen und Anzeigen einer Vielzahl von Abbildungen (30, 46) des Teils, basierend auf der durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolge, wobei jede Abbildung aus der Vielzahl der Abbildungen des Teils sich auf die Darstellung des Teils in einem Stadium der Biegefolge bezieht.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin das Anzeigen der Vielzahl von Abbildungen des Teils in einer der Biegefolge entsprechenden Reihenfolge und das Drag-and-Drop-Editieren (30) zum Modifizieren der Biegefolge basierend auf einer Modifikation der durch die Anzeigeeinrichtung angezeigten Reihenfolge der Vielzahl von Abbildungen umfassend.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Drag-and-Drop-Editieren das Modifizieren der angezeigten Reihenfolge durch Bewegen wenigstens einer Abbildung aus der Vielzahl von Abbildungen auf eine andere Position innerhalb der angezeigten Reihenfolge umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, weiterhin ein Regenerieren und Anzeigen der Vielzahl der Abbildungen und der Darstellungen des Teils, basierend auf der modifizierten Biegefolge, umfassend.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die 2-D-Abbildung des Teils Darstellungen jeder Biegelinie des Teils enthält, wobei das Verfahren weiterhin die Eingabe der Biegefolge mit der Eingabeeinrichtung durch Auswahl jeder in der 2-D-Flachabbildung angezeigten Biegelinie des Teils umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die 2-D-Flachabbildung des Teils und die Vielzahl von Abbildungen des Teils gleichzeitig auf der Anzeigeeinrichtung (30, 46) angezeigt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin folgende Schritte umfassend: Erzeugen und Anzeigen von Werkzeugsbestückungsinformation (31), wobei die Werkzeugsbestückungsinformation sich auf eine Vielzahl von Werkzeugen bezieht, Auswählen (S.236) der Werkzeugbestückung mit der Eingabeeinrichtung, basierend auf der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten Werkzeugsbestückungsinformation, Speichern des Biegefolgeplans für das Teil in einer Speichereinrichtung, basierend auf der ausgewählten Biegefolge und der eingegebenen Werkzeugbestückung.
Verfahren nach Anspruch 19, weiterhin das Anzeigen einer Biegefolgenummer auf der Anzeigeeinrichtung für jede Biegelinie, basierend auf der durch die Eingabeeinrichtung eingegebenen Biegefolge, umfassend.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei die genannte 2-D-Flachabbildung ( 29A) des Teils Darstellungen jeder Biegelinie des Teils enthält, wobei das Verfahren weiterhin die Eingabe der Biegefolge durch Auswahl jeder in der 2-D-Flachabbildung angezeigten Biegelinie des Teils und das Bestimmen und das Anzeigen einer Beschickungsrichtungsinformation für jede Biegelinie des Teils umfasst.
Verfahren nach Anspruch 21, weiterhin das Anzeigen (29A, 46) der Vielzahl von Abbildungen des Teils in einer der Biegefolge entsprechenden Reihenfolge und das Drag-and-Drop-Editieren (30), um die Biegefolge basierend auf einer Modifikation der angezeigten Reihenfolge der Vielzahl von Abbildungen auf der Anzeigeeinrichtung zu modifizieren (S.232), umfassend.
Verfahren nach Anspruch 22, weiterhin das Modifizieren der angezeigten Reihenfolge durch Bewegen wenigstens einer Abbildung aus der Vielzahl von Abbildungen auf eine andere Position innerhalb der angezeigten Reihenfolge umfassend.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, weiterhin das Regenerieren (S.309) und Anzeigen der Vielzahl von Abbildungen und jeder Darstellung des Teils, basierend auf der modifizierten Biegefolge, umfassend.
Verfahren nach Anspruch 19, weiterhin das Anzeigen der Werkzeugbestückungsinformation durch eine Reihe nacheinander angezeigter Bildschirmanzeigen umfassend, wobei wenigstens eine der nacheinander angezeigten Bildschirmanzeigen auf einer früheren Auswahl durch die Eingabeeinrichtung basiert.
Verfahren nach Anspruch 25, weiterhin das Anzeigen einer ersten Bildschirmanzeige, eine Vielzahl von Werkzeugtyp-Icons (31) enthaltend, auf der Anzeigeeinrichtung umfassend, wobei jedes Werkzeugtyp-Icon einen Werkzeugtyp repräsentiert.
Verfahren nach Anspruch 26, weiterhin das Auswählen eines der Werkzeugtyp-Icons mit der Eingabeeinrichtung (46, 112, 114, 116) umfassend und als Reaktion auf die Auswahl eines der Werkzeugtyp-Icons das Anzeigen einer zweiten Bildschirmanzeige auf der Anzeigeeinrichtung, wobei die zweite Bildschirmanzeige eine Vielzahl von werkzeugförmigen Icons einschließt, wobei jedes der werkzeugförmigen Icons sich auf das durch die Eingabeeinrichtung ausgewählte Werkzeugtyp-Icon bezieht.
Verfahren nach Anspruch 27, weiterhin die Auswahl eines der werkzeugförmigen Icons mit der Eingabeeinrichtung (46, 112, 114, 116) und als Reaktion auf die Auswahl eines der werkzeugförmigen Icons, das Anzeigen einer Tabelle mit Werkzeugdimensionsdaten auf der Anzeigeeinrichtung umfassend, wobei die Werkzeugsdimensionsdaten sich auf eine Vielzahl von Werkzeugen beziehen, wobei jedes der Werkzeuge sich auf das durch die Eingabeeinrichtung ausgewählte werkzeugförmige Icon bezieht.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Werkzeugsbestückungsinformation Werkzeugeinrichtungsinformation in Bezug auf die Werkzeugeinsatzstelle innerhalb der Biegemaschine für jedes in dem Biegefolgeplan einzusetzende Werkzeug umfasst, wobei das Verfahren weiterhin das Erzeugen und Anzeigen eines Werkzeugeinrichtungsfensters auf der Anzeigeeinrichtung und basierend auf dem Werkzeugeinrichtungsfenster die Auswahl und Eingabe der Werkzeugeinrichtungsinformation mit der Eingabeeinrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die 2-D-Flachabbildung des Teils und die Vielzahl von Abbildungen des Teils gleichzeitig auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.