APPAREIL A DESSINER
La présente invention se rapporte à la conception d'objets dans lesquels il existe un certain nombre de pièces en relation mutuelle tels que les moules qui comportent différentes pièces telles que plaques
de serrage, plaques à cavité , broches d'éjecteur, etc. L'invention concerne plus particulièrement la conception des objets relativement complexes et dans lequels les corrélations entre les différentes pièces sont complexes, les moules en étant un exemple typique. L'invention peut également s'appliquer à la conception d'objets tels que les moteurs de véhicules.
La présente invention vise à proposer un appareil de conception dont le domaine d'application
est nettement plus large que celui des appareils à dessiner disponibles à l'heure actuelle, de manière à diminuer sensiblement le temps requis pour le dessin
et la fabrication d'un objet.
Conformément à l'invention, il est prévu un appareil pour dessiner des objets,cet appareil comprenant:
une base de données de conception définissant les éléments incorporés en principe dans la conception d'un article, la base de données mettant en mémoire les paramètres d'éléments comprenant les dimensions admissibles, les caractéristiques, les connexions et une description, la base de données mettant également en mémoire des règles de contrôle pour le choix des paramètres de chaque élément;
une interface d'utilisateur;
un dispositif de mise en mémoire;
un contrôleur de conception connecté à la base de données de conception, à l'interface d'utilisateur et au dispositif de mise en mémoire et comprenant un moyen pour assurer l'affichage sur l'interface d'utilisateur de messages pour que l'utilisateur puisse introduire des paramètres d'éléments de manière interactive; un moyen pour attribuer un code d'identification de conception à chaque élément; un moyen pour vérifier les paramètres introduits par l'utilisateur et un moyen pour choisir
des paramètres suivant la base de données de conception et les entrées de l'utilisateur
et un moyen pour assurer la mise en mémoire
des paramètres choisis pour tous les éléments pour un article conçu dans le dispositif de mise en mémoire;
une base de données de dessin comprenant des signaux de sortie de dessin mis en mémoire associés aux paramètres d'éléments; et
un contrôleur de dessin connecté à la base
de données de conception et à la base de données de dessin et comprenant un moyen pour attribuer un code d'identification de conception à chaque élément à référence croisée, avec un code d'identification de conception et un moyen
pour transformer les paramètres d'éléments
en une sortie de contrôle de dessin en se référant à la base de données de dessin.
Dans un mode de réalisation, le contrôleur
de dessin entretient de manière interactive un tableau des codes d'identification pour la conception avec référence croisée et les codes d'identification de dessin pour les éléments.
Les éléments comprennent de préférence des parties massives et des espaces vides dans un objet.
Dans un autre mode de réalisation, l'appareil comprend en outre une base de données des programmes
de contrôle de machine et un contrôleur de machine comprenant un moyen pour rechercher les programmes de contrôle de machine en réponse aux paramètres d'éléments pour produire des signaux de contrôle de machine.
Dans un autre mode de réalisation encore, l'appareil comprend en outre une base de données des programmes de définition de modèles massifs et un contrôleur de définition de modèles massifs comprenant
un moyen pour rechercher les éléments relatifs aux parties massives et le choix des programmes en réponse aux paramètres d'éléments pour produire des signaux de définition de modèles massifs.
Dans un autre mode de réalisation encore, l'appareil comprend également une base de données des données de la liste des matériaux et un contrôleur de liste comprenant un moyen pour rechercher les éléments relatifs à une liste de matériaux et au choix des données selon les paramètres d'éléments pour la production de signaux d'impression de liste de matériaux.
L'invention sera mieux comprise à l'examen de la description ci-après de certains de ses modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemple uniquement et en se référant aux figures en annexe, qui sont respectivement :
La figure 1, une vue schématique en coupe transversale divisée d'un moule, qui est un exemple typique du genre d'objet conçu par l'appareil de la présente invention; La figure 2, un dessin d'un appareil de la présente invention; La figure 3, un diagramme synoptique montrant le fonctionnement du contrôleur de conception de l'appareil; La figure 4, un diagramme synoptique plus détaillé montrant le fonctionnement de l'appareil; et
Les figures 5 (a) et 5 (b), des diagrammes synoptiques et un tableau respectivement, montrant le fonctionnement d'un contrôleur de dessin.
Si on examine les figures, et tout d'abord la figure 1, on peut y voir un moule qui est un exemple typique du genre d'objet qui est conçu avec un appareil de la présente invention. Le moule 1 comprend une plaque à cavité 2 dans une partie fixe du moule,destinée à venir s'engager avec une plaque à noyau 3 dans une partie mobile du moule. Une plaque de serrage 4 est connectée à la plaque à cavité 2 et une plaque de support 5 est connectée à la plaque à noyau 3. Le moule 1 comprend également des évents 6, une plaque de serrage 7, des fourrures 9, des vis à chapeau 10 et un jeu d'éjecteurs 11 . Les spécialistes de cette technique comprendront que le moule comprend encore différentes autres pièces non représentées, telles que des canaux de refroidissement et de chauffage, des broches d'éjection, des gaines et des lames.
On comprendra qu'il existe une corrélation complexe entre les différentes pièces du moule 1; par exemple, la longueur du pilier est en rapport avec la longueur du fourreau et les dimensions des plaques. D'une manière analogue, l'épaisseur est déterminée par les dimensions des évents, les forces qui peuvent agir et différents autres facteurs.
Si on examine maintenant la figure 2, on peut
y voir un appareil à dessiner de la présente invention destiné à concevoir un objet de ce genre. L'appareil de conception 19 comprend une phase de données de conception
20 qui est structurée de manière orientée vers l'objet. Les hiérarchies d'objets mises en mémoire dans la base de données sont structurées à partir des éléments et les objets choisis pour chaque élément sont les paramètres de l'élément. Un élément peut être une vis, une plaque de serrage ou une broche d'éjecteur et, dans ce cas, il sera analogue à une pièce du moule. Toutefois, un élément peut également être un espace vide tel qu'un trou de part en part destiné à recevoir un fourreau ou tout type de découpe.
Les paramètres pour chaque élément comprennent les caractéristiques, les attributs, les liaisons, un code d'identification de conception et les dimensions. Les caractéristiques seront généralement à simple titre descriptif pour l'élément telles que vis, plaque de serrage, etc. Les attributs comprendront les relations de subordination ou d'appartenance comme, par exemple un trou de part en part étant subordonné à une broche d'éjecteur. Les liaisons comprendront les codes qui lient l'élément
à d'autres éléments d'un type semblable tel quedifférentes sortes de vis. Dans cet exemple, une vis
d'un type aura un code qui la relie à une vis d'un autre type ou d'un type semblable utilisée dans le marne moule. Un code d'identification de conception pour chaque élément est unique et les dimensions comprendront généralement le diamètre, la longueur, l'épaisseur, etc.
La base de données de conception 20 comprend des hiérarchies d'objets pour le choix de ces paramètres en utilisant une combinaison d'entrée d'utilisateur et de règle de contrôle. Ceci sera décrit plus en détail ciaprès. Le contrôleur de conception 21 est connecté à une interface d'utilisateur 22 qui est, dans ce mode de réalisation, un terminal graphique pour afficher simultanément sur un écran le dessin et des panneaux de texte. Le contrôleur de conception 21 est connecté à un certain nombre de bases de données de catalogue désignées par 23(a) et 23(b). Ces bases de données sont des versions informatisées des catalogues préparées par les fabricants des pièces pour les objets. Dans le présent cas, chaque base de données 23 concerne un fabricant particulier de pièces pour moule.
L'appareil 19 comprend également différents modules de sortie comprenant un module de contrôle de dessin 24, un module de contrôle de machine
26, un module de liste de matériaux 28 et un module de définition de modèle massif 30 qui sont tous connectés à la base de données de conception 20.
Le module de contrôle de dessin 24 comprend un contrôleur de dessin 24(a) connecté aux bases de données de dessin 24(b) et à une interface d'utilisateur 24(c). Les signaux de sortie du module de contrôle de dessin 24 sont envoyés à un système de dessin classique 25 par l'intermédiaire d'une interface "BM".
Le module de contrôle de machine 26 comporte un contrôleur de machine 26(a) connecté à une base de données
26(b) des programmes de machine et à une interface d'utilisateur 26(c). Les signaux de sortie du module de contrôle de machine 26 sont envoyés à différentes machines CNC classiques 27.
Le module de liste de matériaux 28 comprend un contrôleur de liste de matériaux 28(a) connecté à une interface d'utilisateur 28(b) et à une base de données de liste 28(c) pour envoyer des signaux à une imprimante ou à une unité d'affichage désignée généralement par la référence 29.
Le module de définition du modèle massif 30 comprend un contrôleur de définition de modèle massif
30(a) connecté à une interface d'utilisateur 30(b) et à une base de données 30(c) pour envoyer des signaux à un système de dessin classique de modèle massif 31.
Les interfaces d'utilisateur de chaque module de sortie sont utilisées pour introduire des règles de contrôle dans les bases de données correspondantes ainsi que pour les entrées interactives.
Le fonctionnement de l'appareil de dessin 19 sera à présent décrit brièvement, en se référant à la figure 3. L'appareil 19 fonctionne essentiellement d'une manière totalement différente de celle des systèmes classiques de dessin. Le contrôleur de conception 21 et la base de données de conception 20 sont utilisés initialement pour créer et mettre en mémoire des éléments qui peuvent être soit des parties massives, soit un espace vide tel qu'un trou ou une découpe. Par conséquent, un objet conçu est constitué d'un certain nombre d'éléments corrélés les uns aux autres. Toutefois, l'information dans chaque élément est mise en mémoire séparément, si bien que chaque élément peut être considéré comme un objet conçu pour son propre compte.
Par conséquent, les sorties provenant de la base de données peuvent être utilisées de manière souple pour obtenir une vaste gamme de sorties et l'appareil n'est pas limité à la production de signaux de dessins comme c'était le cas avec la technique antérieure. La base de données de conception 20 peut être considérée comme un "moyeu" depuis lequel les données peuvent être reprises pour produire des sorties telles que des signaux de contrôle de machine CNC, des listes de matériaux, des dessins de définition de modèle massif ou des dessins classiques à trois dimensions. On obtient ainsi non seulement une gamme plus vaste de sorties mais les sorties de dessins obtenues ont une souplesse d'utilisation nettement plus grande que précédemment. Ces avantages seront facilement compris à l'aide de la description détaillée ci-après du fonctionnement de cet appareil.
Pour concevoir un moule, un utilisateur introduit différentes données à l'interface d'utilisateur
22. A l'étape 40, le contrôleur de conception 21 provoque l'affichage à l'interface d'utilisateur 22 d'une liste des bases de moules possibles parmi laquelle l'utilisateur choisit une base particulière. Une liste de sélection est reprise dans la base de données 20. Dès qu'une base particulière a été choisie, le contrôleur de conception
21 localise et reprend les hiérarchies d'objets à l'étape
41 pour cette base de moules particulière. Les hiérarchies d'objets dans la base de données 20 présentent une structure ramifiée dans laquelle les paramètres peuvent être choisis en fonction des règles de contrôle et des entrées de l'utilisateur lorsque des options sont disponibles. L'une de ces options est, par exemple, le choix du type de broche d'éjecteur à utiliser. A l'étape
42, un utilisateur introduit son choix. Comme le montre la figure 4, le contrôleur de conception 21 choisit des paramètres à l'étape 43 dès que ceci a été fait.Ce procédé implique à la fois des entrées interactives faites par l'utilisateur et la référence à la base de données de conception 20 et à une base de données de catalogue 23, comme le montre la figure 4. Les étapes de la figure 4 sont les suivantes :
43(a) - Quelle base de données de catalogue
est accessible ?
43(b) - S'assurer que le moule est complet, 43(c) - Demander les dimensions et la forme de
la plaque d'éjecteur,
43(d) - Demander l'épaisseur de la plaque
d'éjecteur
43(e) - Choisir la broche dans la base de
données de catalogue,
43(f) - Indiquer la position,
43(g) - Si la position est correcte, créer
alors une broche dans la base de données de conception,
43(h) - Créer des trous de type et de dimensions
corrects dans les plaques correspondantes
Si les éléments déjà mis en mémoire dans la base de données pour cet objet particulier comprennent des broches d'éjecteur, des_codes sont choisis pour corréler cet élément de broche d'éjecteur à d'autres éléments de broche d'éjecteur.
D'autres exemples comprennent le choix par l'utilisateur de la longueur de la broche d'éjecteur à l'étape 46 et, à l'étape 47, le contrôleur de conception
21 détermine si la longueur choisie est suffisante pour atteindre le plan de division du moule. Si ce n'est pas le cas, une longueur appropriée est choisie à l'étape 48. Dans ce mode de réalisation, les longueurs choisies sont des longueurs standard reprises dans un catalogue 23. Si la longueur requise ne coïncide pas avec une longueur standard, la longueur standard la plus proche qui est supérieure à la longueur requise est alors choisie. Par conséquent, la pièce peut être recoupée à la longueur correcte après l'achat. Un utilisateur peut également choisir un type de vis à l'étape 49 et, à l'étape 50, le contrôleur de conception 21 choisit des longueurs pour
ce type de vis. Les liaisons choisies sont analogues aux codes qui seraient utilisés dans une base de données relationnelles pour corréler différents éléments. A l'étape 51, un utilisateur choisit une gamme d'épaisseur pour la vis et, à l'étape 52, le contrôleur de conception
21 , en se référant à une hiérarchie d'objet dans la base de données de conception 20, choisit l'épaisseur standard appropriée. A l'étape 53, un utilisateur choisit un type d'acier pour une plaque et, à l'étape 54, le contrôleur de conception se réfère à la base de données pour s'assurer que ce type est autorisé. De nombreux paramètres sont déterminés pour les éléments sans se référer
à un utilisateur dans les cas où des options d'utilisateur ne sont pas disponibles. Par exemple, si un utilisateur choisit un type de base de moule, le contrôleur de conception 21 crée immédiatement un élément définissant chacune des plaques utilisées parce qu'il n'existe pas d'option d'utilisateur pour ce paramètre particulier.
En utilisant les entrées d'utilisateur, la référence aux bases de données de catalogue 23 et à la base de données de conception 20, on crée une conception de moule comprenant un grand nombre d'éléments comportant des pièces matérielles et des espaces vides tels que des trous de part en part. Par exemple, si un élément de broche d'éjecteur est créé, le contrôleur de conception
21 crée automatiquement un trou de part en part aux broches d'éjecteur et assigne automatiquement une position à l'élément du trou de part en part sans se référer à l'utilisateur. Par conséquent, à la fin du processus de conception l'appareil 19 met en mémoire une conception sous forme d'un grand nombre d'éléments dont chacun est un objet conçu pour son propre compte mais qui est corrélé et a des attributs en rapport avec les autres éléments pour former l'article conçu complet.
Les données peuvent être utilisées de toute manière souhaitée. Par exemple, le module de contrôle de dessin 24 est utilisé pour produire des dessins de l'objet, Un utilisateur peut introduire, à l'interface
24(c), une instruction relative au dessin qui est requis. Le contrôleur de dessin 24(a) recherche automatiquement les dimensions et les attributs pour chaque élément qui est représenté dans ce dessin. Ces valeurs de paramètres sont combinées par le contrôleur de dessin 24(a) avec les données recherchées dans la base de données de dessin
24(b). Le déroulement du processus est représenté par la figure 5(a).
La base de données des vues comprendra différentes vues, y compris des vues en perspective, en plan et en bout et les règles associées à la production de ces vues à la réception des valeurs de paramètres pour chaque élément. La base de données de dessin comprend des règles pour la production de lignes en se référant aux valeurs de paramètres d'éléments. Lorsque chaque élément est repris dans la base de données de conception 20, le contrôleur de dessin 24(a) introduit automatiquement le code d'identification de conception de l'élément dans un tableau et produit un code d'identification d'élément de dessin correspondant pour créer un tableau à référence croisée. Ceci simplifie l'identification des éléments.
Un tableau échantillon est représenté à la figure 5(b). Le contrôleur de dessin 24(a) combine les données provenant de la base de données de conception 20 et des bases de données de dessin 24(b) pour produire des signaux pour un système- de dessin classique 25. Comme les signaux de dessin qui sont produits sont destinés à un certain nombre d'éléments avec corrélation mutuelle,un utilisateur peut examiner un seul élément s'il le souhaite, sans se référer à d'autres éléments dans la conception. Ainsi par exemple,un trou de part en part pour une broche d'éjecteur peut être examinée individuellement ou bien un dessin détaillé d'une vis peut être produit. Jusqu'à présent,
les systèmes de conception classiques ne permettaient de mettre en mémoire qu'un projet conçu sous forme d'une représentation d'un modèle global, et les parties ne pouvaient pas être isolées sans affecter le modèle global.
Comme l'appareil à dessiner 1 met en mémoire
un certain nombre d'éléments constituant la conception
de l'objet, d'autres sorties peuvent être produites. Par exemple, le module de contrôle de machine 26 recherche
des valeurs de paramètres pour tout élément souhaité afin de produire des signaux de contrôle de machine CNC selon les programmes de machines mis en mémoire. Par exemple,
le contrôleur de machine 26(a) pourra déterminer, d'après les dimensions d'un élément, le type d'un programme de machine requis et pourra rechercher ces programmes de machine pour produire les signaux nécessaires. A nouveau, des éléments individuels peuvent être usinés séparément grâce à la manière selon laquelle fonctionne l'appareil
à dessiner 19.
A cause des liaisons mises en mémoire pour chaque élément,une liste des matériaux peut être produite par le module de liste de matériaux 28. Ceci implique la recherche,par le contrôleur des matériaux 28(a)� des caractéristiques,des attributs et des liaisons pour chaque élément, afin de produire des listes dans n'importe quel ordre souhaité. On comprendra que ceci permet d'économiser beaucoup de temps de gestion pour la conception d'un objet.
Un autre aspect extrêmement important de la présente invention est la manière suivant laquelle les dessins de définition de modèles massifs peuvent être produits de manière relativement commode. Comme l'article conçu est constitué d'un certain nombre d'éléments, le module de définition du modèle massif 30 peut rechercher simplement les éléments pour les pièces massives en produisant les signaux de contrôle nécessaires. On comprendra qu'il existe une très grande souplesse de fonctionnement de l'appareil à dessiner 19 et que tout ensemble souhaité d'éléments peut être recherché suivant les besoins, qu'il s'agisse d'éléments massifs ou vides.
On comprendra que, d'une manière générale, l'appareil à dessiner 19 peut être utilisé dans un domaine de conception et de production beaucoup plus large que
ce n'était possible avec les systèmes de conception disponibles actuellement. Un objet peut être conçu, les dessins peuvent être produits, des dessins de modèles massifs peuvent être produits si nécessaire, des listes de matériaux peuvent être produites et des signaux de contrôle peuvent être produits pour une machine afin d'usiner l'objet. Ceci est réalisé parce que l'appareil
à dessiner de la présente invention opère d'une manière relativement différente par rapport à la technique antérieure. Précédemment, les lignes de dessins devaient être introduites et combinées ensemble pour former une conception d'objet. Avec la présente invention, les éléments sont définis et peuvent être utilisés pour produire des dessins et d'autres sorties telles que des signaux de contrôle de machine. Ceci ne permet pas seulement une application plus large pour l'appareil à dessiner 1 mais, pour chaque mode de fonctionnement différent, la souplesse réalisable est beaucoup plus marquée.
DRAWING APPARATUS
The present invention relates to the design of objects in which there are a number of parts in mutual relationship such as molds which have different parts such as plates
clamps, cavity plates, ejector pins, etc. The invention relates more particularly to the design of relatively complex objects and in which the correlations between the different parts are complex, molds being a typical example. The invention can also be applied to the design of objects such as vehicle engines.
The present invention aims to propose a design device whose field of application
is significantly wider than that of drawing devices available today, so as to significantly reduce the time required for drawing
and making an object.
In accordance with the invention, an apparatus is provided for drawing objects, this apparatus comprising:
a design database defining the elements incorporated in principle in the design of an article, the database storing the parameters of elements including the admissible dimensions, characteristics, connections and a description, the database also storing control rules for choosing the parameters of each element;
a user interface;
a memory device;
a design controller connected to the design database, the user interface and the storage device and comprising means for displaying messages on the user interface for the user be able to enter element parameters interactively; means for assigning a design identification code to each element; a means for checking the parameters entered by the user and a means for choosing
parameters according to the design database and user input
and a means to ensure the storage
parameters chosen for all the elements for an article designed in the storage device;
a drawing database comprising stored drawing output signals associated with the element parameters; and
a drawing controller connected to the base
of design data and the design database and comprising means for assigning a design identification code to each cross-referenced item, with a design identification code and means
to transform element parameters
into a drawing control output referring to the drawing database.
In one embodiment, the controller
The drawing maintains an interactive table of identification codes for the design with cross-reference and the drawing identification codes for the elements.
The elements preferably include massive parts and empty spaces in an object.
In another embodiment, the apparatus further includes a program database
a machine control and a machine controller comprising means for searching for machine control programs in response to the item parameters to generate machine control signals.
In yet another embodiment, the apparatus further comprises a database of massive model definition programs and a massive model definition controller comprising
means for finding the elements relating to the massive parts and the choice of the programs in response to the parameters of elements to produce signals for defining the massive models.
In yet another embodiment, the apparatus also includes a material list data database and a list controller including means for searching for items relating to a material list and choosing data according to the parameters of elements for producing material list printing signals.
The invention will be better understood on examining the description below of some of its preferred embodiments, given by way of example only and with reference to the appended figures, which are respectively:
Figure 1 is a schematic divided cross-sectional view of a mold, which is a typical example of the kind of object designed by the apparatus of the present invention; Figure 2, a drawing of an apparatus of the present invention; Figure 3, a block diagram showing the operation of the device design controller; Figure 4, a more detailed block diagram showing the operation of the apparatus; and
Figures 5 (a) and 5 (b), block diagrams and a table respectively, showing the operation of a drawing controller.
If we examine the figures, and first of all Figure 1, we can see there a mold which is a typical example of the kind of object which is designed with an apparatus of the present invention. The mold 1 comprises a cavity plate 2 in a fixed part of the mold, intended to come to engage with a core plate 3 in a movable part of the mold. A clamping plate 4 is connected to the cavity plate 2 and a support plate 5 is connected to the core plate 3. The mold 1 also includes vents 6, a clamping plate 7, flanges 9, screws cap 10 and a set of ejectors 11. Those skilled in this technique will understand that the mold further comprises various other parts not shown, such as cooling and heating channels, ejection pins, sheaths and blades.
It will be understood that there is a complex correlation between the different parts of the mold 1; for example, the length of the pillar is related to the length of the sheath and the dimensions of the plates. Similarly, the thickness is determined by the dimensions of the vents, the forces that can act and various other factors.
If we now look at Figure 2, we can
see there a drawing apparatus of the present invention intended to design an object of this kind. The design apparatus 19 includes a design data phase
20 which is structured in an object oriented manner. The hierarchies of objects stored in the database are structured from the elements and the objects chosen for each element are the parameters of the element. An element can be a screw, a clamping plate or an ejector pin and, in this case, it will be analogous to a part of the mold. However, an element can also be an empty space such as a through hole intended to receive a sheath or any type of cut.
The parameters for each element include characteristics, attributes, links, a design identification code and dimensions. The characteristics will generally be simply descriptive for the element such as screws, clamping plate, etc. The attributes will include the relationships of subordination or belonging, such as, for example, a through hole being subordinated to an ejector pin. The links will include the codes that link the element
to other elements of a similar type such as different kinds of screws. In this example, a screw
of one type will have a code that connects it to a screw of another type or similar type used in the mold mold. A design identification code for each element is unique and the dimensions will generally include diameter, length, thickness, etc.
The design database 20 includes hierarchies of objects for choosing these parameters using a combination of user input and control rule. This will be described in more detail below. The design controller 21 is connected to a user interface 22 which is, in this embodiment, a graphic terminal for simultaneously displaying on a screen the drawing and text panels. The design controller 21 is connected to a number of catalog databases designated by 23 (a) and 23 (b). These databases are computerized versions of the catalogs prepared by the manufacturers of parts for objects. In the present case, each database 23 relates to a particular manufacturer of mold parts.
The apparatus 19 also includes various output modules comprising a drawing control module 24, a machine control module
26, a material list module 28 and a massive model definition module 30 which are all connected to the design database 20.
The drawing control module 24 includes a drawing controller 24 (a) connected to the drawing databases 24 (b) and to a user interface 24 (c). The output signals from the drawing control module 24 are sent to a conventional drawing system 25 via a "BM" interface.
The machine control module 26 includes a machine controller 26 (a) connected to a database
26 (b) machine programs and to a user interface 26 (c). The output signals from the machine control module 26 are sent to various conventional CNC machines 27.
The material list module 28 includes a material list controller 28 (a) connected to a user interface 28 (b) and a list database 28 (c) for sending signals to a printer or a display unit generally designated by the reference 29.
The massive model definition module 30 includes a massive model definition controller
30 (a) connected to a user interface 30 (b) and to a database 30 (c) to send signals to a conventional drawing system of massive model 31.
The user interfaces of each output module are used to introduce control rules into the corresponding databases as well as for interactive inputs.
The operation of the drawing apparatus 19 will now be described briefly, with reference to Figure 3. The apparatus 19 operates essentially in a manner completely different from that of conventional drawing systems. The design controller 21 and the design database 20 are used initially to create and store elements which can be either massive parts or an empty space such as a hole or a cutout. Therefore, a designed object is made up of a number of elements correlated to each other. However, the information in each element is stored in memory separately, so that each element can be considered as an object designed for its own account.
Therefore, the outputs from the database can be used flexibly to obtain a wide range of outputs and the apparatus is not limited to the production of design signals as was the case with the prior art . The design database 20 can be thought of as a "hub" from which data can be taken over to produce outputs such as CNC machine control signals, material lists, massive model definition drawings or classic three-dimensional designs. This not only gives a wider range of outputs, but the design outputs obtained have a much greater flexibility of use than previously. These advantages will be easily understood with the aid of the detailed description below of the operation of this device.
To design a mold, a user enters various data at the user interface
22. In step 40, the design controller 21 causes the user interface 22 to display a list of possible mold bases from which the user chooses a particular base. A selection list is included in database 20. As soon as a particular base has been chosen, the design controller
21 locates and takes up the object hierarchies in step
41 for this particular mold base. The hierarchies of objects in the database 20 have a branched structure in which the parameters can be chosen as a function of the control rules and of the inputs of the user when options are available. One of these options is, for example, choosing the type of ejector pin to use. At the stage
42, a user introduces his choice. As shown in Figure 4, the design controller 21 chooses parameters in step 43 as soon as this has been done. This process involves both interactive input by the user and reference to the database. design 20 and to a catalog database 23, as shown in Figure 4. The steps in Figure 4 are as follows:
43 (a) - Which catalog database
is accessible?
43 (b) - Make sure the mold is complete, 43 (c) - Ask for the dimensions and shape of
the ejector plate,
43 (d) - Request the thickness of the plate
ejector
43 (e) - Choose the pin in the base
catalog data,
43 (f) - Indicate the position,
43 (g) - If the position is correct, create
then a pin in the design database,
43 (h) - Create holes of type and size
correct in the corresponding plates
If the elements already stored in the database for this particular object include ejector pins, des_codes are chosen to correlate this ejector pin element with other ejector pin elements.
Other examples include the user's choice of the length of the ejector pin in step 46 and, in step 47, the design controller
21 determines whether the length chosen is sufficient to reach the plane of division of the mold. If this is not the case, an appropriate length is chosen in step 48. In this embodiment, the lengths chosen are standard lengths listed in a catalog 23. If the required length does not coincide with a standard length , the nearest standard length which is greater than the required length is then chosen. Therefore, the part can be cut to the correct length after purchase. A user can also choose a type of screw in step 49 and, in step 50, the design controller 21 chooses lengths for
this type of screw. The links chosen are analogous to the codes that would be used in a relational database to correlate different elements. In step 51, a user chooses a thickness range for the screw and, in step 52, the design controller
21, referring to an object hierarchy in the design database 20, chooses the appropriate standard thickness. In step 53, a user chooses a type of steel for a plate and, in step 54, the design controller refers to the database to ensure that this type is authorized. Many parameters are determined for the elements without referring
to a user in cases where user options are not available. For example, if a user chooses a base mold type, the design controller 21 immediately creates an element defining each of the plates used because there is no user option for this particular parameter.
Using the user input, the reference to the catalog databases 23 and the design database 20, a mold design is created comprising a large number of elements comprising material parts and empty spaces such as holes right through. For example, if an ejector pin element is created, the design controller
21 automatically creates a through hole in the ejector pins and automatically assigns a position to the through hole element without referring to the user. Therefore, at the end of the design process the apparatus 19 stores a design in the form of a large number of elements each of which is an object designed for its own account but which is correlated and has attributes related to the other elements to form the complete designed article.
The data can be used in any desired way. For example, the drawing control module 24 is used to produce drawings of the object, A user can introduce, at the interface
24 (c), a drawing instruction which is required. The drawing controller 24 (a) automatically searches for the dimensions and attributes for each element which is represented in this drawing. These parameter values are combined by the drawing controller 24 (a) with the data sought in the drawing database.
24 (b). The flow of the process is shown in Figure 5 (a).
The views database will include different views, including perspective, plan, and end views, and the rules associated with producing those views upon receipt of parameter values for each item. The drawing database includes rules for producing lines by referring to element parameter values. When each element is included in the design database 20, the design controller 24 (a) automatically enters the design identification code of the element in a table and produces a design element identification code corresponding to create a cross-reference table. This simplifies the identification of the elements.
A sample table is shown in Figure 5 (b). The drawing controller 24 (a) combines data from the design database 20 and the drawing databases 24 (b) to produce signals for a conventional drawing system 25. Like the drawing signals which are produced are intended for a number of elements with mutual correlation, a user can examine a single element if desired, without referring to other elements in the design. So for example, a through hole for an ejector pin can be examined individually or a detailed drawing of a screw can be produced. Until now,
classical design systems only allowed to memorize a project conceived in the form of a representation of a global model, and the parts could not be isolated without affecting the global model.
As the drawing device 1 stores
a number of elements constituting the design
of the object, other outputs can be produced. For example, the machine control module 26 searches
parameter values for any desired item to generate CNC machine control signals according to the stored machine programs. For example,
the machine controller 26 (a) can determine, based on the dimensions of an element, the type of a required machine program and can search for these machine programs to generate the necessary signals. Again, individual elements can be machined separately thanks to the way the device works
to draw 19.
Because of the connections stored in memory for each element, a list of materials can be produced by the module of list of materials 28. This implies the research, by the controller of materials 28 (a) � characteristics, attributes and links for each element, in order to produce lists in any desired order. It will be understood that this saves a lot of management time for the design of an object.
Another extremely important aspect of the present invention is the manner in which the massive model definition drawings can be produced relatively conveniently. As the designed article is made up of a certain number of elements, the massive model definition module 30 can simply search for the elements for massive pieces by producing the necessary control signals. It will be understood that there is very great operating flexibility of the drawing device 19 and that any desired set of elements can be sought as required, whether they are solid or empty elements.
It will be understood that, in general, the drawing apparatus 19 can be used in a much wider field of design and production than
this was not possible with the design systems currently available. An object can be designed, the drawings can be produced, massive model drawings can be produced if necessary, material lists can be produced and control signals can be produced for a machine to machine the object. This is achieved because the device
of the present invention operates in a relatively different manner compared to the prior art. Previously, the lines of drawings had to be introduced and combined together to form an object design. With the present invention, the elements are defined and can be used to produce drawings and other outputs such as machine control signals. This not only allows a wider application for the drawing apparatus 1 but, for each different operating mode, the achievable flexibility is much more marked.