CN101606156A - 图形的应用、用于生成设计图的方法和计算机系统、用于制造产品的方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种为设计变型生成设计图的方法，其中所述设计变型由组合部件的构件组成，利用计算机系统根据设计变型的构件清单确定用于成成设计变型的CAD图或3D模型的命令序列。为描述构件在设计变型中的应用，在构件清单中分配构件使用特征。

Description

图形的应用、用于生成设计图的方法和计算机系统、用于制造产品的方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种计算机系统、一种图形/图表/网络图的应用、一种用于生成设计图的方法、一种用于制造产品的方法和该方法的应用。

背景技术

由EP 1 251 444 B1公开了一种用于在PC机上配置/设计产品或产品组合的方法，其中生成并在更改设计时通过CAD程序可视地匹配产品使用寿命的视图。

由CAD标准软件Solidworks2006的产品文档已知作为专门的复制过程的模版。由该产品文档还已知用于使CAD图相对取向的关联。

DIN暂行标准DIN-V 4002-2公开了产品数据交换的特征和参考体系，尤其是用于描述层次划分的对象和对象类。

DIN-ISO 6433公开了一种在技术图纸中配属于零件或组件的位置号。

参考资料Wikipedia，尤其是由德语版的、关键词为“图形理论”、2007年1月3日13:16的版本公开了带有节点和定向边线、途径、循环和回路的定向图形以及图形的直径，用于描述图形。

参考资料Wikipedia，德语版，关键词“机械CAD方案列表”的2006年11月29日12:26的版本公开了CAD标准软件。

参考资料Wikipedia，德语版，关键词“产品配置”的2006年12月22日15:01的版本公开了可生成定制产品的配置器。

发明内容

本发明的目的在于，发展一种装置和方法，利用该装置和方法可建立结构系列的设计变型的CAD图。

根据本发明，所述目的通过在按权利要求1的计算机系统中，在按照权利要求7的图形的应用中，在按权利要求12，13或16用于生成设计图的方法中，在按权利要求47用于制造产品的方法以及按权利要求48用于制造产品方法的应用中给出的特征实现。

在一种使用数据处理设备来制造结构系列的传动机构/减速器的方法中，传动机构由组合部件的构件组成，由所述组合部件的构件可制造传动机构的其它变型，所述方法的重要特征是：

-所述组合部件的每个构件都配有辅助图，其中，至少一个构件是轴，为该轴配有轴的对称轴线或与该对称轴线同心设置的圆柱面作为辅助图；其中，至少一个构件是啮合部件，为该啮合部件配有至少一个包括啮合部件的侧面的平面或与该侧面平行延伸的平面作为辅助图；

-在规则存储器中输入规则，其中对每个规则至少标注一第一构件使用特征/构件使用标记(Bauteilverwendungskennzeichen)、一第二构件使用特征、一第一辅助图、一第二辅助图和一取向命令；其中，取向命令强制规定第一辅助图相对于第二辅助图的取向，由组合部件的构件形成构件分类；其中，为各自的构件分类的构件配设相同的辅助图，所述构件使用特征分别属于各构件分类并描述该构件分类与一种或多种其它构件分类的联系，

-在至少一个规则中，取向命令强制规定同轴取向，

-在至少一个规则中，取向命令强制规定各平面叠合地或平行地取向，

-在结束输入用于组合部件的构件的所有规则之后

ο在第一步中，输入传动机构的构件清单，其中，构件清单的条目分别包含构件与构件使用特征的至少一个配属关系，

ο在第二步中，取出规则存储器中所有这样的规则，该规则的第一构件使用特征和第二构件使用特征被构件清单引用，

ο在第三步中，将所取出的规则应用到构件清单的构件上，其中对各规则，将这样的构件确定为第一构件，该构件在构件清单中配属于规则的第一构件使用特征；将这样的构件确定为第二构件，该构件在构件清单中配属于规则的第二构件使用特征；通过规则的取向命令强制规定规则的关于第一构件的第一辅助图相对于规则的关于第二构件的第二辅助图的取向，使第一构件和第二构件相对取向；其中，在完成所有取出的规则之后，传动机构由各构件组成，

ο在第四步中，利用冲突检验(Kollisionsprüfung)自动确定组装好的传动机构的拆卸步骤的顺序，

ο在第五步中，在控制装置上(设置)一设备，该设备包括至少一个操纵装置，所确定的拆卸步骤的顺序被传送，控制装置控制所述设备，以与所确定的拆卸步骤的顺序相反的顺序工作，该设备由此装配传动机构。

构件可以有利地在数据库中存储成3D模型和/或特征数据，如尺寸和/或材料选择和/或限定的特征码/负荷值。作为辅助图例如可使用数学上假想的轴线、平面、规则面或体。辅助图优选通过相关部件的对称性或类似存在的对称性表示出，或通过构件的物理上的边界线或边界面——例如通过材料界限——确定。因此，辅助图是在安装者实际组装时用作参照物以——例如通过对齐或贴靠——使构件间进行相对取向的优选特征。辅助图优选作为标记或描示的平面、面、体或轴线存储在构件的3D模型中，或者存储或配设在与所属构件相关的数据库中。在传动机构的配置和制造中可尤其有利地使用以对称轴线作为辅助图的应用，原因是传动机构通常具有大量旋转构件，其中，可旋转性要求旋转对称，在安装时关于其对称轴线进行取向。也可以使用同心地围绕对称轴线的圆柱面代替对称轴线，例如构件的物理表面。使用平面作为辅助面，或者使用该平面的有限的、优选限定在构件的尺寸上的局部，通常对于这样的结构系列是有利的：在该结构系列组装中通过铺设(套装)或贴靠或排列来实现构件的取向。这种贴靠或铺设或排列优选通过平行、甚至叠合的取向实现。尤其有利的是，对于传动机构结构系列可使用描述旋转部件在其它旋转部件上的轴向固定的平面，例如在凸肩，轴圈，轴承圈和类似的止挡部上。利用所述规则可使两个构件的所述辅助图相互关联，其中，规则表示在组装时的步骤被分解成基本步骤，所述基本步骤可由计算机系统实施、可在无人工介入的情况下执行，即应用。如果这些规则与构件使用特征相关而并不涉及单个的构件本身，则不仅明显减小了所需规则的数量，而且主要是实现了根据结构系列的希望变型将同一构件——例如确定的标准螺栓——设置在不同位置上，即以不同的应用设置。因此，本发明可尤其有利地应用在这样的结构系列中：其中所有构件的组合部件以及尤其单个变型被构造、设计和建造成，实现构件的高度重复使用性，从而在高变型多样性下实现较小的组合部件构件总数。这种结构系列的一个例子是传动机构结构系列，其中，确定的啮合部件安置在变型的各不同级或不同位置处，用于形成具有不同传动比、转矩等级、级数和/或可能的输出轴类型。由于通过所描述的那样输入规则和/或带辅助图的构件的数据库——优选利用输入装置，如键盘和/或用于大规模存储设备读取装置，和/或建立数据远程传输连接来进行——来准备按本发明的方法，本发明具有优点：可由每个构件清单全自动地建立相关的变型。在此，所述的冲突检验可以包括：计算机系统相继、重复地检查从已组装的——例如作为3D模型存在的——变型中无冲突地拆除构件的可能性，必要时相继地拆除构件，其中，拆除构件的顺序被存储。操纵装置的控制装置优选具有用于在组装过程中计算或处理变型的三维图像的工具，其中，分别为待安装的构件确定可能的安装途径。为此，按本发明设置在前面的步骤用于确定安装位置，并保证分别存在可能的安装途径。因此，本发明尤其可用于自动地制造这样的结构系列的变型，其中，大变型多样性使得很难为每个变型预先建立并准备好3D模型或原型。

尤其有利的是，构件被存储为3D模型，在3D模型中标示出辅助图和/或在第三步中完成所有取出的规则之后，传动机构由存储为3D模型的构件的组装成为3D模型。

在另一种实施形式中，设计家具结构系列而不是传动机构结构系列，其中同一门或确定的插入底板或确定的功能插件被用于在不同变型的不同位置处以形成不同的家具变型。

用于生成设计变型的设计图的计算机系统的发明的特征是，所述设计变型由组合部件的构件组成，其中设有第一数据库，在该第一数据库中存储有用于组合部件的每个构件的数据，其中，每个构件通过一特征集(Merkmalsmenge)表征；设有第二数据库，在该第二数据库中存储有构件使用特征，其中，可为每个构件使用特征分配至少一个构件，每个变型可通过将组合部件的构件配属于第二数据库中的构件使用特征而被完整地描述；设有第三数据库，在该第三数据库中存储规则，其中，每个规则分别与两个构件使用特征相关，尤其是来自所述各特征集的两个特征；所述计算机系统包括装配模块，其中，在装配模块中设有用于从第三数据库中选择规则以列出构件使用特征的工具。其优点是，对于不仅可应用于组合部件的具体构件、也可应用于一类构件的信息和/或参数，不必针对每个构件单独地进行存储，也不必针对每个构件单独地进行处理。由此实现了组合部件的结构化的处理。因此，尤其对于自动化、机械化或基于计算机进行的处理可减少时间和材料耗费。因此，该计算机系统有利地用于在计算机控制下建立组装图，其中，可以与相关构件的特定成形无关地表达单个加工步骤。

在一种有利实施形式中，存储在所述第一数据库中的关于各构件的特征包括在这些构件的CAD图或3D模型中几何辅助图在构件的空间取向方面的指示，尤其是其中几何辅助图包括面、平面、轴线、圆柱、线、圆和/或棱边。因此存储有可用于形成构件类的有利特征。类的形成有利地分别涉及特征——尤其是在相应类的构件中同类型地形成的几何辅助图——的集。

在一种有利实施形式中，设计有人机接口，通过该接口可将组合部件的构件配属给来自第二数据库的构件使用特征，以形成设计变型的构件清单，其中，该人机接口包括对第二数据库的数据访问工具。其优点是，利用该人机接口可形成一配置工具，该配置工具在配置过程中可对存储于第二数据库中的结构化——即类形成进行访问。因此，在配置过程中便已能够以简洁、节约数据、节约时间消耗的方式为可随后建立的组装图提供信息。

在一种有利实施形式中，在第一数据库中为组合部件的每个构件存储至少一个CAD图或3D模型，尤其是零件图。其优点是，为组装图提供零件图。

在一种有利实施形式中，第一数据库和第二数据库包含在一个数据库中。其优点是，可简单地执行对数据库——尤其是数据库中条目——的维护以及对数据的保护。

在一种有利实施形式中，设计有数据接口，通过该数据接口可将——尤其是来自第一数据库中的——CAD图数据和/或CAD图命令，例如关联命令和/或模板命令(Musterbefehle)，传送给CAD标准软件，其中，装配模块包括用于控制该CAD标准软件的工具，尤其是形成有用于传送关联命令和/或模板命令的接口。其优点是，可使用CAD标准软件来计算和建立组装图和/或3D模型。因此，提高了操作舒适度。通过设计软件接口，按本发明的计算机系统可使用不同的CAD标准软件包。因此提高了使用灵活性。CAD标准软件包的使用还提供了以下优点：为扩展按本发明的方法产品——优选3D模型——提供了广泛的、可加载的功能性。

对于一种用于对结构系列的设计变型进行编码的图形，所述变型由组合部件的构件组成，对该图形的应用的发明的重要特征是，每个设计变型都由一图形、尤其是无回路的图形表示，其中，所述图形的节点正好表示在设计变型中使用的构件，所述图形的边线表示构件之间的物理联系，编码的设计变型被传送到计算机系统用以自动建立图纸。因此，有利地减少了建立设计变型的3D模型所需的数据量。因为信息被结构化，所以也简化了数据库系统的维护，例如添加新的设计变型。因此，如果例如应将一螺栓布置在一孔中，则关于该螺栓的螺纹线的指示与此无关，而对称轴线的位置则不同。

在一种有利的实施形式中，设计变型的至少一个图形的直径大于2，其中将图形的边线设为量1。其优点是，因为途径可利用多于两条边线形成，对于定向的途径可利用多于一条边线形成，所以不是所有的构件都必须与重要构件相关联。因此，可切合实际地仿制或编码物理联系。这有利地改进了可结构化性，从而降低了维护数据库时的时间消耗。

在一种有利设计方案中，每个图形都是定向的，其中，从每个节点最多发出一条边线，尤其是其中边线的方向基本上编码出装配顺序。其优点是，可为物理联系、甚至是概念上的安装顺序编码。所述“概念上”表示不是必须按该顺序进行实际装配，而是可在设计变型中实现构件的结构化。因此，“概念上”的安装顺序基本上表示实际的装配顺序。例如对于传动机构盖与传动机构壳体的物理联系，可通过边线的方向说明：传动机构盖被设置在传动机构壳体上，而不是反之。因此，可通过边线方向首先表明具有重要意义的构件。例如，一螺栓设置在传动机构盖上，在该螺栓上设有一垫圈。在此，可设想与实际装配顺序略有偏差，因为，仍未确定螺栓是在套上垫圈之前还是之后被安装到传动机构盖中。该顺序的确定例如可通过在第二数据库中排列所属的对象类实现。而这对建立3D模型却并不重要。所述的方法可有利地应用于其中计算机系统自动确定由哪个构件开始的自动图纸建立(过程)。

在一种有利的设计方案中，所边线被排列成边线类，其中，在结构系列中出现的边线类的数量事实上小于——尤其显著小于——在结构系列中应用的所有图形中的边线的总数。因此，有利地减少了描述结构系列所需的图形的数量。因此，有利地减小了数据库的规模，有利地缩短了访问时间和处理时间。

在一种有利的设计方案中，所述自动建立图纸包括解码，其中为解码提供规则，利用所述规则可将每个图形的每条边线解译为CAD标准软件的关联命令和/或模板命令。其优点是，在配置中提供的信息和结构可直接用于建立3D模型和/或建立组装图，可利用在CAD标准软件中可用的软件工具。

在一种用于为设计变型生成设计图的方法中，设计变型由组合部件的构件组成，对该方法的发明重要特征是，使用者配置设计变型，尤其是建立构件清单，计算机系统从数据库中取出设置于设计变型中的构件的CAD图或3D模型，并将所述CAD图或3D模型——尤其是借助于CAD标准软件——组装成设计变型的CAD图或3D模型。其优点是，生产过程和/或工作流程可自动化。因此可减少错误数，完全可制造具有较大的、不能一目了然的数量的设计变型的结构系列。也可减少直至完成建立3D模型的处理时间。

在一种有利的设计方案中，计算机系统根据设计变型的构件清单确定建立设计变型的CAD图或3D模型命令序列。因此，该方法可有利地集成在配置过程中。

在一有利的设计方案中，构件清单在每个构件清单条目中包含关于相关构件在设计变型中的应用的信息，尤其是对象类或构件使用特征；根据在构件清单条目中给出的关于相关构件在设计变型中的应用的信息——尤其是对象类或构件使用特征——来确定所述命令序列。其优点是，实现了可执行的结构化，因为其针对结构系列的设计变型的物理上和/或功能上的实际情况。这简化了数据库的维护和查错。

在一种有利的设计方案中，所述命令序列由CAD标准软件读出并执行，其中，该CAD标准软件用于绘制CAD图或计算设计变型的3D模型。因此，可利用CAD标准软件包的广泛功能性。

在一种有利的设计方案中，访问第一数据库，在该第一数据库中存储有组合部件的所有构件的信息，尤其是CAD图，其中，每个构件通过一特征集，尤其是各自的CAD图中的几何辅助图，来表征；访问第二数据库，在该第二数据库中存储有对象类，尤其是构件使用特征，其中，每个对象类通过一特征集表征，其中，可为每个对象类分配至少一个构件，其中，对象类的特征集是构件的特征集的一子集；访问第三数据库，在该第三数据库中存储有规则，其中每个规则分别关联两个对象类，尤其是可配属于所述(两)对象类的构件的各自特征集中的两个特征。其优点是，使用仿照结构系列的结构化的数据库。通过设置规则，可以在计算机系统中仿照技术绘图员在建立3D模型时采取的工作步骤。通过应用构件和对象类、以及将构件配属于对象类，可将设计变型编码为具有节点和边线的图形。

在一种有利的设计方案中，在第三数据库中，对每个规则将由所述规则关联的两个对象类存储为规则的第一条目和第二条目。因此，可有利地在规则中存储关于边线方向的信息。

在一种有利的设计方案中，利用配置器建立和/或配置所述设计变型，其中，所述配置器访问第二数据库，其中通过构件清单描述设计变型。其优点是，作为配置工具可使用标准软件，即配置器；该配置器能够借助于对象类访问结构系列的结构，从而能够将当前设计变型的结构引入配置过程中。

在一种有利的设计方案中，每个对象类在结构系列的设计变型中单义地——尤其是通过引用构件使用特征——表征可分配给该对象类的各构件的应用。其优点是，对组合部件的结构化借助于对象类、按照物理上和/或功能上相关的实际情况进行。因此，在每个配置中进行的构件与对象类的关联对于使用者是可读并可以理解的。这简化了例如维护和查错。

在一种有利的设计方案中，在第一步中，尤其是借助于配置器，从第一数据库中选出设计变型的构件，并从第二数据库为每个选出的构件选择一对象类；在第二步中由计算机系统从第三数据库中为所选出的对象类确定规则；在第三步中由计算机系统根据所确定的规则由所选出的构件的CAD图或3D模型建立设计变型的CAD图或3D模型。其优点是，可提供一种自动的——即无人工介入的——由配置结果建组装图的方法。

在一种有利的设计方案中，为设计变型选出的对象类和选出的构件定义出一定向的图形，其中，该图形的边线表示对象类，而该图形的节点表示配属于由发出的边线表示的对象类的相应构件。优选地，设计变型通过一图形——尤其是无回路的图形表示，其中，所述图形的节点正好表示在设计变型中使用的构件，所述图形的边线表示构件之间的物理联系；利用第三数据库中的规则系统、由计算机系统中调用的装配模块和/或绘制模块将图形的各边线解译成用于CAD标准软件的一系列关联命令，尤其是其中使关联命令按照确定的顺序，这避免了在解释关联时出现多义性，尤其所述顺序匹配于CAD标准软件。其优点是，提供了设计变型的简洁的编码形式，由此可简单地、消耗小地由计算机系统建立组装图和/或3D模型。其优点还在于，通过应用关联命令和/或模板命令可直接利用CAD标准软件的功能。其优点还在于，利用该方法可由零件图自动地——即无附加的人工介入地——执行建立组装图。为关联命令选择顺序具有以下优点：在组装时避免多义性。如果例如两个基本上垂直的轴线的平行取向导致关于平行取向的方向意义的多义性，也就是导致不清楚实际上是实现平行还是非平行的取向，则有利地在中间插入一中间步骤，例如以45°角取向。但这种步骤在单义地取向步骤之前进行，因此需要确定顺序。

在一种有利的设计方案中，为建立CAD图或3D模型使用CAD标准软件，其中，在第三步的第一分步中，计算机系统将确定的规则分类，在第三步的第二分步中，计算机系统——尤其是在保持上述分类的情况下——将已分类的规则解译为CAD标准软件的标准命令；尤其是，其中，在第一数据库中预存储所有构件的CAD图或3D模型，尤其是零件图，CAD标准软件访问第一数据库。因此，有利地描述了一种方法，利用该方法可简单、经济地由具有组装规则的扩展构件清单建立CAD组装图或3D模型。此外，该组装图或3D模型可方便地被进一步处理。

在一种有利的设计方案中，第二步中由一装配模块按时间顺序执行以下步骤：

a.i)对构件清单的最上面的构件清单条目或对构件清单最上面的、为CAD绘图设置的构件清单条目，从第三数据库中确定出这样的规则：所述规则的第一条目包含构件清单条目的对象类，该规则被存储在构件清单条目的子清单中，

a.ii)以接下来的构件清单条目或以接下来的为CAD绘图设置的构件清单条目重复步骤a.i)，直至所有的构件清单条目都被处理。

优选在第二步中，由一装配模块在每个构件清单条目的子清单中排除所有这样的确定规则：该规则的第二条目的对象类不包含在构件清单中，尤其是，其中，所述排除或者紧跟在步骤a.i)后进行，或者在处理完所有构件清单条目之后才对所有子清单进行排除，将确定的、未被排除的规则存储在结构清单中。结构清单的未被排除的规则作为确定的规则在第三步中被继续处理。因此有利地给出了一种方法，利用该方法可为一构件清单确定来自第三数据库的组装规则。在软件方面，该方法可有利地转换为两个闭环。

在一种有利的设计方案中，每个构件的存储在第一数据库中的特征包括该构件的CAD图或3D模型中的几何辅助图在构件的空间取向方面的指示。其优点是，按照物理上和/或功能上的角度来确定所述特征。因此层次清楚地设计该方法，尤其是数据库的填充。所述规则优选描述相关对象类的特征集的几何辅助图之间的关联。尤其优选的是，每条规则描述相关对象类的特征集中的两个几何辅助图之间的关联，尤其是CAD标准软件的关联命令。通过使用几何辅助图作为特征，可利用关联规则的定义利用计算机系统——尤其是计算机——中的CAD软件包直接模仿技术绘图员在工作时的工作步骤。

在一种有利的设计方案中，规则的关联对应于关联命令，如在CAD标准软件中应用的关联命令，和/或规则的关联对应于关联命令序列，尤其是在CAD标准软件中应用的模板命令。所应用的关联优选包括标准关联，尤其是关联包括叠合、平行、垂直、相切、同心、具有间距、具有角度和/或相反取向(gegenausrichtung)/取向。其优点是，可使用CAD标准软件，可直接在计算机系统中实现对技术绘图员的工作步骤的模拟。

在一种有利的设计方案中，在第三步的第一分步中以一排列关系对在第二步中为选出的对象类确定的规则进行排列，其中，所述排列确定在第三步的第二分步中的关联命令的顺序。通过排列关系可有利地避免上述多义性。

在一种有利的设计方案中，尤其是通过每个选出的对象类的规则的数量——该规则将另一选出的对象类与该对象类相关联——并选出该数量最大的对象类，或通过对所述设计变型进行编码的图形的每个节点的发出的边线的数量，来确定一基本对象类。因此，可有利地为建立组装图确定一起点。有利地选择这样的对象类作为基础对象类：在该对象类上关联的构件最多，因为该对象类通常表示壳体或其它基础部件。因此，将建立时的计算耗费保持得尽可能小，原因是在建立过程中不必计算已添加构件向新构件的关联。

在一种有利的设计方案中，每个规则以二进制的属性存储在第三数据库中，尤其是在第三步的第一分步中对规则进行分类时，按照该属性值对在第二步中确定的规则进行排列。因此实现了在取向时设置中间步骤的可能性，该中间步骤的处理具有优选权。可有利地避免多义性。

在一种有利的设计方案中，对可用关联集表明一排列关系，该排列关系尤其是在第三步的第一分步中对规则进行分类时，用于对在第二步中为选出的对象类确定的规则进行排列。可用关联的排列关系有利地按照所用的CAD标准软件的功能特性。例如有利的是，可用关联集的排列关系，将面关联和/或平面关联和/或棱边关联排列在轴关联之前，将轴关联排列在模板命令之前。原因是，为处理模板命令要求属于模板的构件已被取向，所以最后处理该模板命令。

在一种有利的设计方案中，基于可用对象类的集表明一排列关系，该排列关系尤其是在第三步的第一分步中对规则进行分类时，用于对在第二步中为选出的对象类确定的规则进行排列。因此在建立3D模型时可避免不必要的计算消耗。优选为每个在设计变型中应用的对象类确定规则的数量，所述规则将另一选出的对象类与该对象类关联，或在对所述设计变型进行编码的图形中，为在设计变型中使用的每个对象类确定在表示该对象类的节点上发出的边线的数量。有利地在第三步的第一分步中，尤其是由装配模块，按照为在设计变型中应用的每个对象类确定的所述数量降序排列对象类。因此，可简单、无人工介入地选出基础对象类，从而选出基础构件。利用借助于图形的编码，基础对象类可尤其有利地作为有最多的定向边线终止的节点而被求出。这种选择方式有利地集成在装配模块中。

在一种有利的设计方案中，在第三步的第二分步中，绘图模块访问CAX接口，通过该接口可将CAD数据，尤其是设计变型的构件的零件图或3D模型载入CAD标准软件中。优选在第三步的第二分步中，绘图模块访问CAD标准软件并在该CAD标准软件中提供组件，在该组件中载入设计变型的构件的零件图，在所述零件图中根据所确定的规则选择相关的辅助图，按照所确定的规则关联和/或以模板处理(Mustern)这些辅助图，CAD标准软件计算设计变型的3D模型。构件的CAD图优选由PLM软件管理，为建立CAD图分别使用最新的CAD图版本。由此提供了一种方法，可使用与CAD标准软件包兼容的常用标准软件包来管理数据。在建立3D模型时可有利地避免人工介入和/或决定，自动化程度高。

尤其有利的是，通过局域网或互联网访问数据库。因此，软件模块可安装在当地的计算机上，或者可通过互联网，优选通过输入掩码(Eingabemaske)或小型应用程序来控制。3D模型和/或导出的图可通过互联网传送。

在一种有利的设计方案中，由设计变型的3D模型导出CAD图，在该CAD图中，构件的对象类——即构件使用特征——作为位置号示出。因此，可建立可由装配者、设计人员和/或运行工程师使用的图纸。

在一种有利的设计方案中，所述设计变型是传动机构系列的设计变型，其中所述构件通过传动机构变型的可用的零件给出，对象类表示组合部件的、具有一与组合部件的另一构件的公共关系的构件的集。其优点是，利用所述方法能够掌控传动机构结构系列的通常的变型多样性。

在一种有利的设计方案中，一个或所有的数据库设计为带接口的SQL数据库。因此，可有利地为数据库设置版本管理。因此，该方法可用于部件多样性高和/或变型多样性高的结构系列。

在一种有利的设计方案中，绘图模块包含于装配模块中。因此可在软件模块中实现本发明简洁的转换。

在一种有利的设计方案中，为组合部件的每个构件配有辅助图，其中，至少一个构件是轴，为该轴配设该轴的对称轴线或与该对称轴线同心布置的圆柱面作为辅助图。因此，本发明可有利地应用于传动机构的结构系列或其它带旋转部件的装置中。圆柱面优选表示物理表面、或材料边界、或啮合部或螺纹线的包络线。

在一种有利的设计方案中，至少一个构件是啮合构件，为该啮合构件配设至少一个包括啮合部件的侧面的平面或与之平行延伸的平面作为辅助图。因此，本发明可有利地应用在通过使构件相互接触而生成变型的结构系列中。因此，尤其可在支承面或止挡面上形成旋转构件轴向固定。

在一种有利的设计方案中，通过为每个规则至少标注一第一构件使用特征、一第二构件使用特征、一第一辅助图、一第二辅助图和一取向命令，向规则存储器——尤其是第二数据库中——输入规则，其中，该取向命令强制规定第一辅助图相对第二辅助图的取向。从而通过这些规则形成基本的组装工作步骤，由该组装工作步骤而自动地组装该自动组装过程。

在此尤其有利的是，由组合部件的构件形成构件分类，其中一单独的构件分类的构件配有相同的辅助图；构件使用特征被配属于一构件分类，并描述该构件分类与一个或多个其它构件分类的联系。

在一种有利的设计方案中，在至少一个规则中，所述取向命令强制规定一共轴取向。因此，从而将功能上必需的旋转构件轴线取向用于组装。

在一种有利的设计中，在至少一个规则中，所述取向命令强制规定平面的叠合或平行取向。这种取向可例如描述铺设、和/或贴靠、和/或排列和/或匹配。优选这种取向命令与辅助图有关，并描述两构件在组装状态下的的物理接触面。

在一种有利的设计方案中，在建立设计变型的3D模型之后，利用冲突检验自动地确定已组装的设计变型的拆卸步骤的顺序。例如可自动确定，在螺栓被旋入壳体中之前、而不是在旋入之后，将垫圈套在该螺栓上。通过应用冲突检验，按本发明构造的计算机系统能够无人工介入地、依次——即相继并重复地取消单个的取向命令，分别检查这时不再确定的自由度是否允许无冲突地拆除构件。如果是，则优选以与该构件相关的另一取向命令继续；如果否，则选择另一取向命令。如果构件的所有自由度都与其它构件无关，则该构件优选被存储在拆卸步骤清单上。尤其有利的是，首先以取消平面的取向命令或关联开始，原因是这些平面常常描述在轴线上的轴向固定；(然后)可沿该轴线从彼此中取出相关构件以进行拆卸。

在一种有利的设计方案中，在建立设计变型的3D模型之后，将确定的拆卸步骤顺序传送给设备的控制装置，该设备包括至少一个操纵装置，该控制装置控制该设备、以与确定的拆卸步骤顺序相反的顺序进行工作，该设备由此装配所述设计变型。因此，在设计变型的制造过程中，不仅能建立所需的3D模型，甚至可建立设计变型的物理实现。

在一种有利的设计方案中，在建立设计变型的3D模型之后，进行冲突检验，当冲突检验发现错误时发出错误信息。例如当构件在组装状态下妨碍功能地重叠时便给出这种错误。因此，在组装前便可容易地发现设计错误，例如由于配置器包含被错误维护的规则值而出现的错误。对于错误，这时设计人员可以相应更改所建立的3D模型和/或更正配置规则值。

在一种有利的设计方案中，在建立设计变型的3D模型之后，执行或显示功能模拟。因此，使用者可以检查所选的设计变型是否满足设想的要求。可发现和避免配置错误。这种功能模拟可有利地与对设想负荷的模拟，尤其是与对材料疲劳的模拟相结合。

利用本发明建立的组装图或利用本发明建立的设计变型的3D模型可有利地用于对该设计变型的进一步处理，例如用以考虑到至此没有在结构系列中示出的特殊要求或特殊规定。

用于制造具有多种构造的设计变型的产品的方法的发明的重要特征是，在第一步中，利用构件清单定义和/或配置选出的设计变型；在第二步中，评估存储在一数据库中的、用于关联构件清单的各项目的规则；在第三步中，由已评估的规则导出装配指引和/或制造指引和/或CAD图。其优点是，可使制造自动化，尤其是可被远程激活。尤其有利的是，利用优选具有位置号的设计图生成安装指南，该安装指南由确定的规则的确定顺序导出。

用于制造具有多种构造的设计变型的产品的方法的应用的发明的重要特征是，该方法被用于规划和/或提供(Feibietung)结构系列的设计变型，尤其是传动机构结构系列的传动机构。其优点是，可管理构件多样性高和/或变型多样性高的组合部件，其中，可使生成3D模型和/或其它视图的过程自动化。因此，可避免建立过程中的人为错误、缩短建立时间。

其它优点由各从属权利要求得出。本发明不限于各权利要求的特征组合。本领域技术人员可得出其它权利要求和/或权利要求的单个特征和/或说明书和/或附图的特征的有意义的组合，尤其是通过提出任务和/或与现有技术进行比较地提出任务而得出。

附图标记列表

101配置器

102任务构件清单

103知识库数据库

104SQL接口

105装配模块

106PLM接口

107查找模板数据

108查找结果数据

109生命周期管理软件

110CAX接口

111CAD程序

112基本信息数据库

113CAD图

114配置数据库

601初始特征

602模板化特征

603关联清单

604模板清单

605关联命令

606第一关联构件

607第二关联构件

700凸缘

701，702，703，704，705表面

706螺栓孔

1001提供结构清单

1002结构清单

1003选出最上面的元件

1004提供子清单

1005子清单

1006选出最上面的元件

1007与结构清单比较

1008记录关联/模板

1009增加/设置标志位

1010询问回路终点的子清单

1011增加回路的子清单

1012询问回路终点的子清单

1013增加回路的子清单

1014询问(是否)缺少规则

1015分类关联

1016分类结构清单

1017询问(是否)缺少CAD图

1018读CAD图数据

1019完成建立结构清单

1020制作3D模型

1021CAD图

1022错误信息“知识库数据库不完整”

1023错误信息“缺少CAD图”

1024CAD图显示屏

1025数据存储器

1031载CAD部件

1302建立组件

1303询问是否标记规则

1304询问第二构件是否已经在组件中

1305增加第二构件

1306询问是否标记其它的规则

1307选出下一条规则

1308询问是否标记其它构件

1309选出下一构件

1310输出3D模型

13113D模型

1312插入第一构件

1313关联构件

1500设备

1501控制单元

1502控制导线

1503操纵装置

1504机械臂

1505抓取工具

1506存放处

1507构件

1508轴

1509齿轮

1510壳体盖

1511壳体基体

下面根据附图详细说明本发明。为简单起见，以下视图中的产品涉及传动机构结构系列。在传动机构结构系列中能以多种结构上的设计变型制造出传动机构，这些传动机构分别由公共的组合构件的构件组成，并一起形成传动机构结构系列。

然而，示例性地选择传动机构并不形成限制，本发明也可应用于其它产品。本发明例如同样可应用于电机，汽车，汽车配件，拖车，运输装置，家具，开关柜，支架系统，厨房系统，制造设备和一般的产品，这些产品由组合部件的构件组成，因此分别形成具有多种在结构上的设计变型的结构系列。

附图说明

附图中：

图1是按本发明的装置的原理图，

图2a是设计变型的构件清单的一个例子，

图2b是图2a的构件清单的另一种表现形式，

图3是构件使用特征目录的一个例子，

图4a是来自知识库数据库的摘录的第一部分，

图4b是图4a的摘录的第二部分，

图5是以图2a/b的构件清单和图4a/b知识库数据库的构件使用特征的生成的变型图，

图6a是为图2a/b中的设计变型确定的关联，

图6b是为图2a/b中的设计变型确定的模板命令，

图7是图2a/b中的设计变型的构件清单的构件040的CAD图，

图8是轴端在传动机构的壳体中的位置，

图9来自知识库数据库的摘录的另一例子，

图10是装配模块的算法，

图11是临时的结构清单，

图12是填写成结构清单，

图13是分类的结构清单，

图14是用于绘图模块的算法，

图15是用于制造传动机构的设备。

具体实施方式

图1以原理图的形式示出了一3D配置器——即用于生成结构系列的设计变型的设计图的装置——的各部分和、这些部分间的信息和数据流，以及按本发明的、用于生成设计图的方法的最终产品。

在一未示出的计算机系统中安装一配置器101。该配置器101是设计为人机接口的配置工具，一SAP/R3配置器，通过该SAP/R3配置器可为传动机构结构系列的每个希望的设计变型建立任务构件清单102。为建立任务构件清单102，配置器101访问配置数据库114，在该配置数据库中存储有关于组合部件的构件的信息和关于构件在结构系列内为形成设计变型的可能应用的信息。

这种任务构件清单102示例性地在图2a中示出并在下文中说明。

在任务构件清单102的顶部是设计变型的一般信息。在此处说明的例子中，该一般信息包括用于标示任务的编号，设计变型的描述性关键词和轴位置的信息。

在此借助于多个数字来编码轴位置，所述数字标示设有轴端的位置。图8示出了可能的位置。由图8通过不同的轴径表明，位置0，1和2属于输入轴，而位置3和4属于输出轴。位置0用于角传动机构的锥齿轮组的输入轴。

因此，图2a所示的任务构件清单描述了一传动机构，该传动机构的输入轴设置在位置2，而输出的轴设置在位置4。

在图2a的任务构件清单102的顶部下接着是表格形式的实际构件清单。表格的每行记载设计变型的一个构件或部件。

该表格包括7列：

第一列相应包括用于表示每条条目的行号。这些行号也可以省去，在此标出用以对本发明进行说明。

第二列包括形式为构件使用特征的、关于构件应用的信息。图3所示的表格为每个可用的构件使用特征提供说明，该说明确定相关构件的使用。因此，图3所示的表格定义了一构件使用特征目录，该目录存储在配置数据库114中，并在此被维护，因为配置器101基于该目录。因此，构件使用特征目录也包含在当前设计变型中没有出现的构件使用特征。例如在圆柱齿轮传动机构中的输入轴和输出轴通常平行，因此一般不使用“Fla0”、“Lag0”和“Sch0”；而在锥齿轮级中，输入轴设置在图8中的位置“0”，因此，必须以构件号存储用于这些变型的上述构件使用特征。在配置数据库114中存储有所有构件使用特征的表，所述表用于由配置器101建立任务构件清单102。

因此，例如由图2a的任务构件清单的第8行和下述按图3的构件使用特征目录——尤其是19行——可见，六个具有构件号“050”的构件是用于在轴位置“3”的轴孔的凸缘上的螺栓。

根据组合部件的组成，构件使用特征的例子可以是：用于壳壁中开口的封闭件、用于封闭件的螺栓，用于封闭件的密封件、用于一确定的轴位置的密封系统、壳体或图3所示表格中提及的例子。所述列举是非穷尽的。

图2a的表格的第三列包含构件的构件号。通过这些构件号可唯一地识别出在设计变型中应按照给定的构件使用特征使用的具体构件。

根据组合部件的组成，以构件号标记的具体构件的例子可以是：具有一定齿数和一定尺寸的齿轮；具有一定长度、一定直径和一定材料规格(Materialausführung)的轴；具有一定尺寸的圆头螺栓；具有一定尺寸的六角头螺栓；一定特征/形状的壳体盖。所述列举是非穷尽的。

图2a所示的表格的第四列包含有相应构件在设计变型中出现的数量。在此，仅概括其应用——即构件使用特征——相同的构件。在所示例子的设计变型中，构件号为“050”的螺栓被安装24次，具体是在凸缘“Fla1”至“Fla4”上各六次，所述凸缘本身被分配构件(号)“040”或“041”。

图2a所示的表格的第五列表明该条目是否涉及CAD部件(是＝“1”，否＝“0”)。例如手册“ManEn”和润滑剂“油1”不是包含在设计变型的CAD图中的构件。因此，相关条目在第五列中为“0”。

图2a所示的表格的第六列表明该构件是否涉及磨损部件(是＝“1”，否＝“0”)。通过这些信息可在CAD图纸中突出显示设计变型的磨损部件。

图2a所示的表格的第七列表明(相关构件)是哪种构件分类。规定值“1”是零件，“2”是组件，即一组零件，“0”是其它部件。在所示例子的设计变型中，盖“070”被标记为一组件，因为该盖由保持环“080”和密封件“075”形成一单元。因此，环“080”也不被表征为CAD部件，因为其已经包含在盖的CAD图中。在另一种实施形式中省去这一列。

在每个可建立的任务构件清单102中，每个构件使用特征最多出现一次。根据组合部件，在某些变型中有些构件使用特征不出现。根据组合部件的结构可形成各种不同的变型，其中在各变型的构件清单102中为不同的构件号指定相同的构件使用特征。

除了关于CAD图的信息之外，任务构件清单102还包含设计变型的单个构件如何相互关联的信息。该信息替代地可借助于图2b所示的图形表示。在此，图形的节点表示变型的、通过相关的构件号标示的具体构件，而边线表示构件使用特征。边线的方向由图3所示的表格中的说明中的各条目获得，尤其与其中的词“用于”相关。当由图2a的表(得出)的(构件)数量大于1时，在节点旁相应地标出该数量。构件使用特征“密封”和“油”由虚线边线表示，原因是构件“075”、“080”和“070”在图2a所示的任务构件清单中设计为一组件。因此，所述构件构造完整地存储为一组件。

在图2b的图形中还示出了关于(通过表示轴位置)轴端布置的附加信息和关于附带于设计变型的部件——如润滑油或操作手册——的信息。尤其是润滑油和操作手册不在CAD图中提供。

结合按图3表格的所有构件使用特征的列表，从任务构件清单102的1至3列的信息，可完整地推导出按图2b视图，其中，构件使用特征在该表格中存储在“构件位置号”列中。这种可示出性表明，任务构件清单102包含有比仅列出组装成设计变型的各零件更多的信息。因为在任务构件清单102中可应用构件使用特征以按文字和数字排列各位置，所以构件使用特征也需要“序号”。然而与任务构件清单的其它常见的序号不同，在(本发明的)任务构件清单——如任务构件清单102——中不使用从“1”开始、无间隔地连续排列的序号，而是与各具体的待用构件相关联地、完全准确地引用形成具体变型所需的构件使用特征。因此，所述序号——对于其它情况是仅用于排列或引用目的的连续序号——获得了额外的功能，即指示相关构件在通过任务构件清单102定义的变型中的应用。

图2b所示的图形不包含回路或循环。从每个节点最多发出一个定向边线。这相当于为每个构件使用特征指出唯一的应用。图形的定向边确定了定向的途径，这些途径无例外地终止在节点“010”上。途径的长度——即组成途径的边线的数量——通常互不相同：存在长度大于1的途径，图形的直径也大于1。因此，显然的是，图2a的表格中的信息与模板的应用不同，在模板中所有的构件都关于基本体给出，因此在相应的图形中所有途径的长度都是1。通过使用直径大于1的图形，可有利地将构件组合成组件，例如用于组件的CAD图或用于制造。

如图1所示，任务构件清单102被输入装配模块105中。在此，任务构件清单102的形式可以是打印纸件、被存储在存储介质上或任意信息载体上的文件。所述输入与相应的信息载体相一致。

装配模块105作为软件算法安装在未示出的计算机系统上。该装配模块通过SQI接口104访问知识库数据库103，在该数据库中以规则的形式为构件使用特征对分配CAD关联命令和/或CAD模板命令。装配模块105通过SQL接口104在知识库数据库103中自动确定这样的条目，即与任务构件清单102相关的规则。装配模块105自动地评估所确定的规则，通过这些规则借助CAD程序111——尤其是CAD标准软件——建立以装配形式示出设计变型的CAD图113。为了这些图，装配模块105访问CAX接口110，该接口通过生命周期管理软件109从基本信息数据库112加载CAD图和/或CAD数据，并将这些图和/或数据传给CAD程序111。装配模块105通过PLM接口106同样访问生命周期管理软件109，从而向基本信息数据库112给出查询条件数据107，或从基本信息数据库接收查询结果数据108。在此，查询结果数据108以及查询条件数据107可以存储在任意的存储介质和/或信息载体上，其中，在图1所示的信息传输与载体介质相一致。

按图1的装置包括至少三个数据库。第一数据库形式为基本信息数据库112，在该第一数据库中至少存储有组合部件的单个构件的CAD图所需的CAD数据；第二数据库形式为配置数据库114，该配置数据库至少包括在结构系列中可用的所有构件使用特征的列表；第三数据库形式为知识库数据库103，其中存储规则，其中每个规则分别关联两个构件使用特征。

在为希望的设计变型建立任务构件清单102之前，至少完整地输入知识库数据库103。

原则上这些数据可结合成为一个数据库。出于实际考虑，分别使用不同的标准软件来管理数据库，因此根据数据库大小物理地、甚至空间地将数据库分开。在这种情况下，向数据库传输数据或从数据库取出数据有利地通过互联网或局域网实现。

图4a/b示出了对知识库数据库的例子的一摘录。表格的每行定义一个规则。规则的顺序暂时是任意的，优选能够根据要求结构化地维护知识库数据库。

每个规则刚好使表格中在指示序号——缩写为LfNr1和LfNr2——下的两个构件使用特征相互关联。每个规则描述被指定所述构件使用特征的相关构件的刚好一个运动自由度的确定。对于旋转对称部件例如轴，与对称相关的自由度优选通过对称计算——例如通过使轴的棱键标准地向上指向的附加要求——确定。所述确定借助于在列：“关系”、“名称1”和“名称2”中记录的数据进行。在知识库数据库103中涉及未在图2a的任务构件清单102中引用的构件使用特征的规则在图4a/b中被压缩，以保证清楚性。

在此，对于关联规则“名称1”表示几何辅助图的名称，该几何辅助图定义在组合部件的每个可被分配以在“LfNr1”下引用的构件使用特征的构件的CAD图中；“名称2”以类似的方式是在“LfNr2”下引用的构件使用特征的几何辅助图的名称。辅助图可以是平面、面，也可以是弯曲的——尤其是物理限定的——如表面或边界面，边，以及非直线延伸的——尤其是物理的轴线或点以及规律的排列、模板。

例如图7以3D模型700示出了构件“040”，一凸缘。其中尤其是为以下辅助图设有名称：圆柱形表面701用名称“F_CF_1”，圆柱形表面703用“F_CF_3”，环形表面702用“F_PF_1”，在3D模型700背侧与该表面相对的表面705为“F_PF_3”，环形的表面704为“F_PF_2”。此外，定义一模板“螺栓模板”，其中属于表面703的螺栓孔用作参考点，其它的螺栓孔706用作示意点(Skizzenpunkt)。因为在示例中构件使用特征“Fla1”、“Fla2”、“Fla3”和“Fla4”表示原则上可互换的部件(参见图5)，所以示出的辅助图的名称相同。

单个构件的3D模型中的辅助图的特征通常针对单个部件在装配状态下如何相互连接。每个辅助图都用于确定物理上的运动自由度。

对于不连续或连续的旋转对称构件，首先标明对称轴或与之同心设置的圆柱面。这种旋转对称的构件例如是轴、螺栓、轴承、密封件、间隔套、啮合部件或旋转对称的壳体部件。例如，该辅助图对于轴可以是轴的具有恒定直径的轴向段的表面；对于螺栓可以是螺纹区域的包络线；对于轴承可以是轴承内圈的内表面、轴承外圈的外表面或滚动元件的中心描述的圆柱面；对于密封件或间隔套可以是关于径向的内表面或外表面；对于啮合部件可以是中心孔的内表面或描述啮合部的齿顶圆、齿根圆或节圆的圆柱面；对于旋转对称的壳体部件可以是位于径向内侧的、用于轴承圈的承接面。因此，在这种对称计算的、几何特点的绘图中可示出例如螺栓的螺纹线或轴的棱键或啮合部件的啮合齿。

使这些辅助图与其它辅助图关联的规则为了强制一种部分的取向而包含取向命令，该取向命令涉及同样旋转对称地设计的辅助图，在该辅助图(的相应构件)中接纳(本辅助图的)相应构件或被该相应构件所接纳。例如包括这样的配对：

-轴段的外表面与啮合部件、间隔套或轴承圈的内表面，其中，这些内表面是轴与啮合部件、间隔套或轴承圈间的接触面的一部分；

-螺栓的螺纹线的包络线与供螺栓旋入其中的孔的内表面，其中不示出螺栓连接的螺纹线的细节；

-壳体盖上的环形凸起的径向外表面与另一壳体部件中的孔的内表面，其中壳体盖的凸起安置在所述孔中；

-轴承外圈的外表面与壳体部件的孔的径向内表面，其中轴承圈安置在所述孔中。

因此，所述配对涉及到旋转对称的面，这些面在组装的传动机构中相接触，或者例如对于螺纹线或棱键接近旋转对称地表示这种接触面。

为使旋转对称的构件相对其它构件定向，需要至少一个其它辅助图的特征。为此，选择一垂直于对称轴设置的、描述轴向相对位置的平面。该平面描述相关的构件被相向地移动到哪个轴向位置。按照在组装的传动机构中实际出现的止挡面和接触面来选择所述平面。例如，这对于轴可以是是凸肩的供轴承内圈或间隔套贴靠的轴向侧面；对于螺栓可以是螺栓头的支承面；对于轴承可以是轴承圈的轴向侧面，轴承以该侧面轴向固定在轴肩、间隔圈或壳体孔上；对于密封件可以是密封件以其轴向固定在槽中的侧面；对于间隔套可以是间隔套以其轴向固定在啮合部件、或轴承圈、或轴肩、或弹簧垫圈上的侧面；对于啮合部件可以是齿轮毂的侧面、或侧面的限定轮毂孔的径向区域，利用该侧面或径向区域啮合部件通过与间隔套、轴肩、弹簧垫圈、止动圈或轴承圈的相接触被轴向固定；或者对于旋转对称的壳体部件可以是壳体部件在另一壳体部件上的支承面、或者用于轴承座的孔的轴向内侧面——即底面。

使这些辅助图与其它辅助图关联的规则为了强制一种部分的取向而包含取向命令，该取向命令涉及另一辅助平面，其中，两个辅助平面在组装的传动机构中相接触，或者两个辅助平面在组装的传动机构中相互间具有固定的间距，该间距例如通过额外插入的构件预定。

如果为完全确定而要另外确定剩下的第三自由度，以例如允许两个构件绕公共的旋转轴线的一同运动，则为此使用这样的平面，该平面描述在组装的传动机构中用于固定的接触面，或者表征固定所需的、旋转对称地计算的几何形状。这例如对于啮合部件是指向周向的、用于棱键的成形部或槽的侧面，或者在成形部或槽的周向上表明中间平面的、包含对称轴的平面，或者齿面中的位置的接触线。对于连轴器——即离合器，选择一表征用于力传递的接合面——即斜面(

)——的轴向平面，或者一处于接合面中的平面。

为表征非旋转对称的构件，例如附件——如泵、压力平衡容器或储油容器、过滤器、冷却器或电子部件的壳体或壳体盖，使用构件中的至少两个孔的内表面和一个描述所述构件在另一构件上的物理支承面的平面，其中，所述孔用于安装螺栓，接纳铆钉或销。

因此明显的是，关于每个构件标示至少一个具有明确的旋转对称对称轴线的辅助图。

标示辅助图理解为，并不是选择无限扩张的数学上的抽象概念，而是从中选择有限的、例如与构件尺寸相关的部分。

在图4a/b的“关联”列中，对于规则是关联规则的情况给出CAD关联命令，该关联命令通过确定两个辅助图在空间上的相对运动自由度来在空间上关联这两个辅助图。可能的关联命令的列表包括在CAD标准软件中公知的标准关联：叠合、平行、垂直、相切、同心、以间距相隔，施加以角度。可利用与相互定向相关的关联取向进一步具体化关联命令，其中可顺取向地和反取向地分配值。但也可设置扩展的关联。

例如图4b中的表格的行123记载了一关联规则，其中构件使用特征为“Lag4”构件中的面“F_PF_1”与构件使用特征为“Fla4”的构件中的面“F_PF_2”叠合地、反取向地关联。更准确的说，在该例子中，在轴位置“4”处用于轴孔的凸缘的轴承相对于所述凸缘取向成，使轴承上的面——在此是经过轴承的侧面的平面——与凸缘的面——在此是凸缘的与轴承相接触的面延伸的平面——相互叠合，其中，轴承被布置在凸缘的固定侧。由图7可知，轴承的侧面被表面704覆盖。

例如，同一表格的行140记载了，使用标记为“Zah2”的齿轮的中间孔的内表面——面“F_CF_1”——布置成与使用标记为“Wel2”的轴的圆柱面“F_CF_Zahnrad”同心，其中，所述圆柱面通过轴与齿轮的圆柱形接触面给定。

对于模板规则，“名称2”是在组合部件的每个被分配以构件使用特征“LfNr2”的构件的CAD图中指定的模板的名称。“名称1”下的条目可保持空白。

例如图4a中的模板规则109记载，构件使用特征为“Sch1”的螺栓应按照名称“螺纹连接模板”的模板被安装在构件使用特征为“Fla1”的凸缘中。这种模板在图6b中示出：所示的是CAD标准软件的截屏图。在此，初始特征601，螺栓被以模板处理。在左侧窗口示出一描述导出的圆形模板(Kreismuster)的模板列表604。亦即在一预定的六角形的自由角上加入螺栓的复制件，由此形成模版化的特征602。相应地，在任务构件清单102中通过构件使用特征“Sch1”引用六个螺栓“050”。

知识库数据库103包括对每条规则的另外说明：

第一，在列“WL”中表示出规则应用在哪个轴位置。以上述方式进行所述表示，其中一个Null表示规则应用于所有的轴位置。

第二，列“配置”给出应选择哪个CAD图形状。在此，可能的值包括“标准”或“细节”或“缩减”，其中，在“缩减”中例如将齿轮示出为无齿的圆柱体。在扩展方案中可为该列的值自由选择其它可能名称。

第三，在列“取向”中确定，关联是用于明确地确定构件——这时条目是“强制”，还是实现预定位置——这时条目是“位置”。使用预定位置的优点是，可避免多义性。因此，列“取向”提供二进制属性的位置，该列可用于在建立设计变型的3D模型时排列所述规则。

例如相互垂直的两根轴的平行取向在相对定向方面便是多义的。临时按上述“第三”为第二轴取向，然后按上述“第一”为第二轴取向可能会克服这种多义性。

第四，设置一用于注释的列。在此，该列可以是应在相关设计变型的CAD图中出现的提醒、或文档的批注或为扩展系统保留的参数。

第五，设置列“Aktiv”，在该列中可存在逻辑值“真”或“假”用以激活或去激活单个的规则。因此，可对知识库数据库103进行维护。

图9示出了知识库数据库的另一种例子。在此，使用数字序列来标示构件使用特征，并设有用于其它四个参数的列。在列“名称1”和“名称2”中存储有几何辅助图和名称，其中几何辅助图的类型：“A”为轴、“F”为面、“E”为平面。在列“关联/模版”中给出关联或模版、和关联命令，其中类型“V”为关联，“M”为模版。至少可用上述标准关联命令作为关联命令。因此，编号为2，8，9，10，11和12的规则分别描述两个轴的关联。规则号15例如描述螺栓的模板。因为螺栓与输入或输出轴的布置无关，所以规则编号15在轴位置处记入“0”。因此，该规则应用于所有的轴位置。例如通过考虑以下事实可避免该条目与按照图8标示的轴位置“0”相混淆：给出输入轴总是要求给出输出轴。因此，由数字构成的条目是一种特殊情况。在另一实施例中，由专用符号来标记全称量词(Allquantor)。

图10示出了在装配模块105中实施的、用于生成CAD图的算法。

在步骤1001中由任务构件清单102建立结构清单1002。为此提供一表格，在该表格中，任务构件清单102的每个构件使用特征——其表征一CAD部件——被写入一新的行中。例如由图2a得出的结构清单1002在图11中示出。如图所示，在每行中除构件使用特征外还从任务构件清单102复制编号、标志位“磨损部件”和数量，并添加初始值皆为0的数字“优先级”、标志位“在知识库和构件清单中发现”、标志位“发现PLM文档”和另外三个列。所述数字用于随后在结构清单1002中给条目分类，标志位用于检测错误和发现错误。

如图10所示，在第一回路中继续处理结构清单1002：在步骤1003中，选出结构清单中最上面的条目的构件使用特征。图2a中的任务构件清单102中最上面的条目是“Geh”。

接着在步骤1004中提供子清单1005，在该子清单中记录知识库数据库103的所有这样的规则：该规则的第一构件使用特征——即在知识库数据库103中在相关规则中记录在LfNr1下的构件使用特征——是所述选出的构件使用特征。

为此，知识库数据库103设计为SQL数据库，并具有SQL接口，装配模块105通过该接口传递查询问题并接受查询结果。

例如，根据按图4a/b的知识库数据库，构件使用特征“Geh”的子清单1005不由元件组成，而是包含对应于用于“Sch1”的子清单的规则108，109和110。

下面在第二回路中评估该子清单1005。

在步骤1006中选出子清单1005的最上面的条目。

在询问1007中检查所选出的规则的第二构件使用特征是否包含在结构清单1002中。这在一个回路中进行，在该回路中对结构清单1002的每行条目检查其构件使用特征是否与当前考虑的第二构件使用特征一致。

如果回答是肯定的(Y)，则该规则与当前的设计变型相关，并在步骤1008中将该规则在结构清单1002中的编号记录在用于选出的构件使用特征的“关联”列中。在步骤1009中一方面为当前的规则的第二结构使用标记增加数字“优先级”，另一方面为两个构件使用特征设定标志位“在知识库和构件清单中发现”。

或者，将构件的规则存储在数组中，并在“关联”下记录相关数组的指针。

在“关联”或所述的数组中也标记发现的模板命令。

如果询问1007的回答是否定的(N)，那么直接转到步骤1010。

在询问1010中检查子清单1005中是否存在其它规则。

如果是肯定(Y)情况，则在下一步聚1011中从子清单1005选出接下来的规则，并转到步骤1007。

如果询问1010的回答是否定的(N)，则已完全评估了子清单1005，亦即结束了第二回路，并转到步骤1012。

在询问1012中检查在结构清单1002中是否存在其它条目。

如果是(Y)的情况，则在下一步1013中从结构清单1002中选出下一个构件使用特征并转到步骤1004。

如果询问1012的回答是否定的(N)，则已完全评估了结构清单1002，亦即结束了第一回路，并转到步骤1014。

在步骤1014中，根据图2a的任务构件清单102的结构清单包含有图12中给出的信息。

在询问1014中检查是否为结构清单中的每个构件都设定了标志位“在知识库和构件清单中发现”。

如果是否定的情况，则在步骤1022中通过知识库数据库存在错误而给出错误信息，并终止算法。

如果询问1014的回答是肯定的(Y)，则在步骤1015中为结构清单1002的每个构件使用特征排列已记录的关联。在此，在“取向”下的值为“位置”的规则应处于首位；关联面、平面或边的规则处于第二位；关联轴的规则处于第三位；而描述模板命令的规则处于第四位。在相同级别的规则内部根据升序的规则号排列。该排列规定由所用的CAD标准软件111在处理关联方面的特征得出。例如，如果与平面的取向相比轴的取向更易导致不确定性，则在结构清单1002中对关联进行分类时赋予平面高于轴的优选权。同样有利的是，相同级别的行条目相互之间的顺序可通过构件使用特征目录中的排列来控制。

在步骤1016中，按照“优先级”列中的数字值的降序来排列结构清单。在相同级别的条目内部，如在图3所示的表格或在配置数据库114中的存储(顺序)来决定构件使用特征在清单中的排列。因此，在按图12的例子中，涉及壳体的条目仍保持最上。或者这也可以由图2b读出，因为边线都终止于壳体，但无边线从壳体发出。但知识库数据库的关联不一定与根据图2b的图一致。例如可能有利地是，轴在轴向方向上按照轴承取向，但轴的轴线却与壳体孔同心地确定。

在图10的步骤1017中在基本信息数据库112中为每个构件使用特征查找相应的构件号的CAD图。如果存在CAD图，则在结构清单1002中标记其C_ID号，并设定“发现PLM文档”标志位。

在询问1018中检查是否已设定所有的“发现PLM文档”标志位。如果不是(N)，则结束算法转到相应的错误信息1023。

如果对询问1018的回答是肯定的(Y)，则为建立设计变型的组装图提供了所有必需的数据。

下面在步骤1019中形成完成填写和排列的结构清单1002，该结构清单在图13考虑的例子中示出。

在步骤1020中，借助于附加程序、为制成设计变型的3D-CAD-模型(113，1021，1024，1025)对结构清单1002的条目进行评估。该附加程序作为绘图模块集成在装配模块105中，并在下文中参照图14进行说明。尤其通过绘图模块，将在结构清单1002中标记的构件CAD图载入CAD标准软件111中，并以给定的顺序、借助于所述记录和分类的规则进行关联或以模板处理。CAD标准软件111在绘图模块的指引下建立设计变型的3D模型。

图6a和6b以屏幕截图的形式示出了在CAD标准软件111中完成的CAD模型的视图的例子。在显示器的左侧窗口中，在图6a中以常见的形式给出了作为关联清单603的各关联，而在图6b中给出了形式为模版清单604的模版命令。在关联清单603中，关联命令605可以如上所述地是标准关联命令，分别以一第一关联的构件606和第二关联的构件607给出。在所述的关联中，壳体“010”和在轴位置4用于轴孔的凸缘“040”在辅助图方面取向相叠合，参见图2a和图3。

图5示出了作为带有构件使用特征的501的3D图的、制成的CAD图的输出。在图5的上视图中，淡化了盖502以使传动机构的内部可见。

在制成3D模型并将导出的视图输出到纸件1021、监控器1024后或在3D模型被存储到存储介质1025之后，终止算法。通过CAD标准软件111可从3D模型中导出其它视图，例如分解视图，剖视图，详细视图。为导出剖视图，优选在壳体部件或其它构件上定义一平面，希望的剖视图可基于该平面。

图14示出了在绘图模块中实现的算法。在第一步1031中绘图模块访问CAX接口110，接着该接口从基本信息数据库112向CAD标准软件111加载3D模块所需的CAD数据。

在下一步1032中，CAD标准软件111的绘图模块给出提供组件的命令。

在下一步1312中，CAD标准软件111的绘图模块给出将已分类的结构清单1002中最上面的构件加入组件的命令。

在下一步中，绘图模块检查结构清单1002中的构件是否标记有关联。

如果是否定的(N)，则绘图模块继续步骤1308的处理。如果是肯定的(Y)，则绘图模块检查参与该关联的第二构件是否已被添加到该组件上。

如果是否定的(N)，则CAD标准软件111的绘图模块在步骤1305中发出将参与关联的第二构件加入组件的命令。如果是肯定的(Y)，则直接前进到步骤1313。

在步骤1313中，CAD标准软件111的绘图模块发出命令：选择相关构件的相关关联中标记的几何辅助图并执行所标记的关联或可能的模板命令。因此，关于以相关规则限制的自由度使相关构件取向或固定。

在步骤1306中，绘图模块检查在结构清单1002中是否为第一构件标记其它规则。如果是(Y)，则选出下一个规则并转到步骤1304。如果否(N)，则前进到步骤1308。

因此，在步骤1308中，完成对结构清单1002中引用在最上面的第一构件的关联。

在步骤1308中，绘图模块检查结构清单中是否引用了其它构件。如果是(Y)，则选出下一个构件，并转到步骤1303。如果不是(N)，则已完成所有的构件，并转到步骤1310。

在步骤1310中，已完成对所有构件的关联，并输出完成计算的3D模型1311。输出优选通过显示器或其它恰当的显示装置实现。

优选将所计算出的3D模型1311存储在基本信息数据库112中。

在建立3D模型1311之后终止绘图模块。这时，使用者例如可以事后添加不能在配置中识别出的、例如设计上的特殊要求，从而建立特殊地设计的设计图。

本发明不限于说明书和附图中所公开的数据格式和数据范围。其它形式的列和行的布置，或例如在列表中布置也是可能的，可通过在表格的每行中接纳额外的信息来扩展信息容量。同样，所示的表格可合并为一整体阵列或者可分为若干子表格。

这同样适用于对数据存储和传输的说明。本发明不限于具体说明的形式。这些形式仅为了更清楚、更简单地形成视图而被选出。因此，尤其是本发明在图的内容的存储方面不限于在这些图中所用的格式、布置或编码。

由上述说明可知，构件使用特征用作以构件号标示的具体构件的占位符(Platzhalter)。因此，构件使用特征是一种就结构系列的变型而言、给出确定构件在一抽象——也就是不涉及结构系列的具体变型——的确定给定位置上的使用的标记，因此是一构件位置号。因此，构件使用特征具有以下功能：当一构件被安装在通过构件使用特征标示的位置时，便在一组变型中使用该构件。在此，可被分配构件使用特征的构件必须具有一致的特征。该一致的特征至少是用于构件的、必须在相关构件的CAD图中限定的、典型几何辅助图。例如，这种类型的辅助图对于螺栓是螺栓的轴线和螺栓头的在拧入状态下与接纳部件相接触的面，或者螺纹的包络线和所述面。所定义的辅助图用于确定构件的空间位置。对于对称构件则不必完全确定这些(空间位置)。

因此，根据DIN暂行标准DIN-V 4002-2，构件是对象，该对象的特征尤其是所述的几何辅助图。在这方面，构件使用特征是对象类(Objectklassen)。构件使用特征有利地承担了与技术图中的位置号相关的任务，尤其是在技术图中对设计变型或组件的构件的标示。不同地，该构件使用特征或构件位置号扩展了常见的位置号的任务，即，在不同设计变型中对功能相同的构件——例如在确定轴位置的轴的轴承或用于传动机构的维护盖的螺栓——以同一构件使用特征表示或分配同一构件使用特征。

本发明不限于所用的概念/表达。所述概念用于阐明组织组合部件的数据的架构。因此，也可使用其它概念系统来描述本发明。构件使用特征的替代概念例如是序号或构件位置号。

本发明的优点还在于，通过考虑对象类而不是具有特征的对象，分别以最小的必需数据量尽可能一致地完成所有工序。

在替代实施例中，使用其它数据替代几何辅助图作为特征，所述特征可用于确定两个构件间的相对空间布置结构。

在另一实施例中，可借助装配模块105建立其它类型的CAD图，例如分解图，以颜色标记磨损部件的图，二维投影图，剖视图，局部视图，功能模块或组件图，所述图模拟可动构件的运动，或在冲突检验中检查是否有构件重叠。

在冲突检验中尤其检查各构件是否重叠。如果是，则该配置包含错误，使用者获得相应的提示。因此避免了在随后装配实际的物理构件时才发现设计错误。在这方面啮合部件却是例外，当齿部仅示出为圆柱时，为传递转矩而必须使所述啮合部件相重叠。在此，或者抑制啮合部件重叠时的错误信息，或者插入啮合的视图并使每个啮合部件绕其对称轴转动、直至达到配合——亦即物理上有效地齿啮合，其中，在转过360°后无配合结果则输出错误信息，其中，已经相配合的啮合部件一起运动，也就是绕各自的轴线一起运动以保持正确的齿啮合，即相关齿按照规定相互啮合。

如果存在传动机构啮合结构，其中齿部常规地相互啮合，则或者通过相应的规则实现，或者如上所述地通过连续地确定配合，在另一实施例中在3D模型上以图形说明和/或模拟传动机构的功能。

在另一实施例中，根据关联的顺序建立装配指南。为此，相应地排列知识库数据库103中的规则，并相应地定义构件使用特征。尤其是避免，在如图2b所示的图形中示出定向边线指向不可接近的构件。因此这样排列，即该图形如图2b中那样从内向外地、与定向边线相反地表现出装配顺序。

如下文所述，在另一实施例中，这时由希望的传动机构变型的、在计算机系统中的3D模型自动确定拆卸步骤的顺序。为此，首先激活3D-CAD标准软件的冲突检测功能。这时，相继解除取向命令，其中，在每个单独解除之后检查：是否能够无冲突地拆除相关构件。在此，在解除——即去激活——涉及旋转对称的构件的轴线或圆柱面的取向命令之前，首先解除涉及该构件上的径向平面的取向命令。可以最后解除涉及轴向平面的取向命令。对各构件的可装配性进行检查的顺序遵照上述确定的“优先级”，但这里顺序相反，原因是例如螺栓可被容易地从壳体拆下，但壳体却不能在一个步骤中与多个与其相连接的构件分开。因此，从构件(或者构件所属的构件使用特征)具有最低“优先级”值的构件开始。如果冲突检验发现，构件可通过解除径向平面而从传动机构取出，则解除同轴的取向和可能的保留的周向取向，在排列清单中记录该构件。这时，以所述的方式继续(操作)剩下的传动机构。

替代地或辅助地，为确定拆卸顺序如上述地使用构件使用特征的排列。

如果传动机构被完全拆成单件，则所确定的排列清单——即拆卸步骤的顺序——被传输到图15所示的制造设备1500的控制单元1501，其中，该控制单元1501通过控制线路1502控制至少一个操纵装置1503。该控制单元1501控制操纵装置1503，使得操纵装置1503利用一可动固定在铰接的机械臂1504上的抓取工具1505物理实际地以与拆卸顺序相反的顺序抓取位于存放处1506的构件1507，并将该构件置于其在3D模型中给定的位置。图15示例性地示出了应安装的一轴1508、一齿轮1509和一壳体盖1510。替代存放处1506，也可以将构件1506保持在高架仓库中，操纵装置1503设有货架操纵装置。再从根据优先权数字确定的壳体基体1511开始。在添加或匹配构件1507时，控制单元考虑到已安装构件的空间尺寸，并确定无冲突的途径，操纵装置1503沿该途径将当前的构件1508、1509、1510转移到其预定位置。通过先前确定的、这时以相反的方式进行的拆卸顺序，来保证存在这样的途径。为确定例如用于螺栓的压紧力矩，利用附加地或者与具体的构件相关地存储、或者存储在相关的规则中——例如在图9中的列“Param1”至“Param4”中——的指示。

在一种改进方案中，除可在控制单元1501上执行用于建立3D模型的前述方法外，控制单元1501还具有输入装置1513，例如通过键盘、鼠标或批量存储器的读取装置，通过该输入装置至少输入知识库数据库103的规则；通过输出装置1512，例如监视器、打印机、精密绘图打印机、批量存储器的写入装置和/或其它可视装置，至少输出完成组装的3D模型。

为了例如建立用于由家具部件的组合部件制造家具的知识库，对构件的辅助图的标示按照(以下原则)，使得主要出现矩形的构件。在此，所述标示也可以按照实际出现的接触面。例如在两块为形成抽屉壁或壳体应互成直角地粘合的木板上，在两构件上分别这样地标出一端面，一侧面和一棱边面，使得在装配位置中一个构件的一侧面与另一构件的一端面对齐或一致，而各棱边面则处于一公共平面内。为在板上固定金属配件，特征与木板的孔内侧同心设置的两个孔的内侧以及描述金属构件在板上的支承面的平面。

可有利地使用3D-CAD系统——如Solidworks或Inventor——作为CAD标准软件。但也可以有利地使用由Wikipedia资料，德语版，关键词为“Liste mechanischer”，2006年11月29日，12:26的版本公知的3D-CAD标准软件。

利用按本发明的、用于生成设计变型的设计图的方法，其中，该设计变型由组合部件的构件组成，尤其是利用计算机系统，根据设计变型的构件清单确定用于建立设计变型的CAD图或3D模型的命令序列。为描述构件在设计变型中的应用，在构件清单中分配构件使用特征。

Claims (60)

1.一种用于在使用数据处理设备的情况下制造结构系列的传动机构的方法，

其中传动机构由组合部件的构件组成，由所述组合部件的构件能制造出传动机构的其它变型，

其特征在于，

-所述组合部件的每个构件都配有辅助图，其中，至少一个构件是轴，为该轴配有该轴的对称轴线或与该对称轴线同心设置的圆柱面作为辅助图；其中，至少一个构件是啮合部件，为该啮合部件配有至少一个包括该啮合部件的侧面的平面或与该侧面平行延伸的平面作为辅助图；

-在规则存储器中输入规则，其中为每个规则至少标注一第一构件使用特征、一第二构件使用特征、一第一辅助图、一第二辅助图和一取向命令；其中，取向命令强制规定第一辅助图相对于第二辅助图的取向，由组合部件的构件形成构件分类；其中，为一相应的构件分类的构件配设相同的辅助图，所述构件使用特征被相应地配属于一构件分类并描述该构件分类与一种或多种其它构件分类的联系，

-在至少一个规则中，取向命令强制规定同轴取向，

-在至少一个规则中，取向命令强制规定各平面叠合地或平行地取向，

-在结束输入用于组合部件的构件的所有规则之后

○在第一步中，输入传动机构的构件清单，其中，构件清单的条目分别至少包含构件与构件使用特征的配属关系，

○在第二步中，取出规则存储器中的、第一构件使用特征和第二构件使用特征被构件清单引用的所有规则，

○在第三步中，将所取出的规则应用到构件清单的构件上，其中对每个规则，将在构件清单中配属于规则的第一构件使用特征的构件确定为第一构件；将在构件清单中配属于规则的第二构件使用特征的构件确定为第二构件；通过由规则的取向命令强制规定规则的关于第一构件的第一辅助图相对于规则的关于第二构件的第二辅助图的取向，使所述第一构件和第二构件相对彼此的取向；其中，在完成所有取出的规则之后，传动机构由各构件组成，

○在第四步中，利用冲突检验自动确定组装好的传动机构的拆卸步骤的顺序，

○在第五步中，向一设备的控制装置传输所确定的拆卸步骤的顺序，该设备包括至少一个操纵装置，控制装置控制所述设备，以相反的顺序完成所确定的拆卸步骤的顺序，该设备由此装配传动机构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构件作为3D-模型存储，在所述3D模型中表示出各所述辅助图。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在第三步中完成所有取出的规则之后，由作为3D模型存储的构件将传动机构组装成为3D模型。

4.一种用于生成设计变型的设计图的计算机系统，其中，所述设计变型由组合部件的构件组成，其特征在于，

1.1.设有第一数据库，在该第一数据库中存储有用于组合部件的每个构件的数据，

1.2.其中，每个构件通过一特征集表征，

2.1.设有第二数据库，在该第二数据库中存储有构件使用特征，

2.2.其中，可为每个构件使用特征分配至少一个构件，每个变型可通过将组合部件的构件配属于第二数据库中的构件使用特征而被完整地描述，

3.1.设有第三数据库，在该第三数据库中存储规则，

3.2.其中，每个规则分别与两个构件使用特征相关，

3.3.尤其是来自相应的所述特征集的两个特征，

4.1.所述计算机系统包括装配模块，其中，在装配模块中设有用于从第三数据库中选择规则以列出构件使用特征的工具。

5.如前述权利要求所述的装置，其特征在于，存储在所述第一数据库中的关于各构件的特征包括在这些构件的CAD图或3D模型中几何辅助图在构件的空间取向方面的指示，尤其是其中几何辅助图包括面、平面、轴线、圆柱、线、圆和/或棱边。

6.如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，设计有一人机接口，通过该人机接口可将组合部件的构件配属给来自第二数据库的构件使用特征，以形成设计变型的构件清单，其中，该人机接口包括对第二数据库进行数据访问的工具。

7.如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，在第一数据库中为组合部件的每个构件存储至少一个CAD图或3D模型，尤其是零件图。

8.如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，第一数据库和第二数据库包含在一个数据库中。

9.如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，设计有一数据接口，通过该数据接口可将——尤其是来自第一数据库中的——CAD图数据和/或CAD图命令，例如关联命令和/或模板命令，传送到CAD标准软件，

其中，装配模块包括用于控制该CAD标准软件的工具，尤其是形成有用于传送关联命令和/或模板命令的接口。

10.一种用于对结构系列的设计变型进行编码的图形的应用，其中所述变型由组合部件的构件组成，其特征在于，每个设计变型都由一图形、尤其是无回路的图形表示，其中，所述图形的节点恰表示在设计变型中使用的构件，所述图形的边线表示构件之间的物理联系，编码的设计变型被传送到计算机系统用以自动建立图纸。

11.如前述权利要求之一所述的应用，其特征在于，如果将所述图形的边线设为量1，则设计变型的至少一个图形的直径大于2。

12.如前述权利要求之一所述的应用，其特征在于，每个图形都是定向的，其中，从每个节点最多发出一条边线，尤其是其中边线的方向基本上编码出装配顺序。

13.如前述权利要求之一所述的应用，其特征在于，所边线被排列成边线类，其中，在结构系列中出现的边线类的数量事实上小于——尤其显著小于——在该结构系列中使用的所有图形中的边线的总数。

14.如前述权利要求之一所述的应用，其特征在于，所述自动建立图纸包括解码，其中为解码提供规则，利用所述规则可将每个图形的每条边线解译为CAD标准软件的关联命令和/或模板命令。

15.一种用于为设计变型生成设计图的方法，其中所述设计变型由组合部件的构件组成，其特征在于，使用者配置设计变型，尤其是建立构件清单，计算机系统从数据库中取出在设计变型中设置的构件的CAD图或3D模型，并将所述CAD图或3D模型——尤其是借助于CAD标准软件——组装成设计变型的CAD图或3D模型。

16.一种用于为设计变型生成设计图的方法，其中所述设计变型由组合部件的构件组成，其特征在于，计算机系统根据设计变型的构件清单确定用于建立设计变型的CAD图或3D模型的命令序列。

17.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述构件清单在每个构件清单条目中包含关于相关构件在设计变型中的应用的信息，尤其是对象类或构件使用特征，

根据在构件清单条目中给出的关于相关构件在设计变型中的应用的信息——尤其是对象类或构件使用特征——来确定命令序列。

18.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述命令序列由CAD标准软件读出并执行，其中，该CAD标准软件用于绘制CAD图或计算设计变型的3D模型。

19.一种用于生成设计变型的设计图的方法，其中，所述设计变型由组合部件的构件组成，其特征在于，

访问第一数据库，在该第一数据库中存储有组合部件的所有构件的信息，尤其是CAD图或3D模型，

其中，每个构件通过一特征集，尤其是各自的CAD图或各自的3D模型中的几何辅助图，来表征，

访问第二数据库，在该第二数据库中存储有对象类，尤其是构件使用特征，

其中，每个对象类通过一特征集表征，

其中，可为每个对象类分配至少一个构件，其中，对象类的特征集是构件的特征集的一子集，

访问第三数据库，在该第三数据库中存储有规则，

其中每个规则分别关联两个对象类，尤其是能配属于所述对象类的构件的相应特征集中的两个特征。

20.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在第三数据库中，对每个规则将由所述规则关联的两个对象类存储为规则的第一条目和第二条目。

21.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，利用配置器建立和/或配置所述设计变型，其中，所述配置器访问第二数据库，其中通过一构件清单描述所述设计变型。

22.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，每个对象类——尤其是通过引用构件使用特征——单义地表征能分配给该对象类的构件在结构系列的设计变型中的应用。

23.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在一第一步中，尤其是借助于配置器，从第一数据库中选出设计变型的构件并从第二数据库为每个选出的构件选择一对象类，

在一第二步中由计算机系统从第三数据库中为所选出的对象类确定规则，

在一第三步中由计算机系统根据所确定的规则由所选出的构件的CAD图或3D模型建立设计变型的CAD图或3D模型。

24.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为设计变型选出的对象类和选出的构件定义出一定向的图形，其中，该图形的边线表示对象类，而该图形的节点表示配属于由发出的边线表示的对象类的相应构件。

25.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述设计变型通过一图形，尤其是无回路的图形表示，其中，所述图形的节点恰表示在设计变型中使用的构件，所述图形的边线表示所述构件之间的物理联系，

利用来自第三数据库的规则系统，由在计算机系统中调用的装配模块和/或绘图模块将所述图形的各边线解译成的用于CAD标准软件的一系列关联命令，

尤其是，其中，以确定的顺序引入关联命令，这避免了在解释关联时出现多义性，尤其是所述顺序为CAD标准软件而设。

26.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为建立CAD图或3D模型使用CAD标准软件，

其中，在第三步的第一分步中，计算机系统将确定的规则分类，在第三步的第二分步中，计算机系统——尤其是在保持上述分类的情况下——将已分类的规则解译为CAD标准软件的标准命令，

尤其是，其中，在第一数据库中预存储所有构件的CAD图或3D模型，尤其是零件图，CAD标准软件访问该第一数据库。

27.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在第二步中由一装配模块按时间顺序执行以下步骤：

a.i)对构件清单的最上面的构件清单条目或对构件清单最上面的、为CAD绘图设置的构件清单条目，从第三数据库中确定出这样的规则：所述规则的第一条目包含该构件清单条目的对象类，该规则被存储在该构件清单条目的一子清单中，

a.ii)以接下来的构件清单条目或接下来的为CAD绘图设置的构件清单条目重复步骤a.i)，直至所有的构件清单条目都被处理。

28.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在第二步中，由一装配模块在每个构件清单条目的子清单中排除所有这样的确定规则：该规则的第二条目的对象类不包含在构件清单中，

尤其是，紧随在步骤a.i)后进行所述排除，或者在处理完所有构件清单条目之后对所有构件清单条目的子清单进行所述排除，

将确定的、未被排除的规则存储在一结构清单中。

29.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，结构清单的未被排除的规则作为确定的规则在第三步中被继续处理。

30.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，每个构件的存储在第一数据库中的特征包括该构件的CAD图或3D模型中的几何辅助图在构件的空间取向方面的指示。

31.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述规则描述相关对象类的特征集的几何辅助图之间的关联。

32.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，每条规则描述相关对象类的特征集中的两个几何辅助图之间的关联，尤其是CAD标准软件的关联命令。

33.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述规则的关联对应于关联命令，所述关联命令在CAD标准软件中使用，

和/或所述规则的关联对应于一系列关联命令，尤其是模板命令，所述模板命令在CAD标准软件中使用。

34.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所使用的关联包括标准关联，尤其是关联包括叠合、平行、垂直、相切、同心、以间距加载、以角度加载和/或相反取向/取向。

35.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在第三步的第一分步中以一排列关系对在第二步中为选出的对象类确定的规则进行排列，其中，所述排列确定在第三步的第二分步中的关联命令的顺序。

36.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，尤其是通过每个选出的对象类的规则的数量，该规则将另一选出的对象类与该对象类相关联，以及对具有最大所述数量的对象类的选择，或通过对设计变型进行编码的图形的每个节点的发出的边线的数量，来确定一基本对象类。

37.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，每个规则以二进制的属性存储在第三数据库中，尤其是在第三步的第一分步中对规则进行分类时，按照所述属性的值对在第二步中确定的规则进行排列。

38.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，对可用关联集表明一排列关系，所述排列关系尤其是在第三步的第一分步中对规则进行分类时，用于对在第二步中为选出的对象类确定的规则进行排列。

39.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，对可用关联集的排列关系将面关联和/或平面关联和/或棱边关联排列在轴关联之前，将轴关联排列在模板命令之前。

40.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，对于对象类集表明一排列关系，所述排列关系尤其是在第三步的第一分步中对规则进行分类时，用于对在第二步中为选出的对象类确定的规则进行排列。

41.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为每个在设计变型中使用的对象类确定规则的数量，所述规则将另一选出的对象类与该对象类关联，

或在对设计变型进行编码的图形中，为在设计变型中使用的每个对象类确定在表示该对象类的节点上发出的边线的数量。

42.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在第三步的第一分步中，尤其是由装配模块，按照为在设计变型中使用的每个对象类确定的所述数量降序排列各对象类。

43.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在第三步的第二分步中，绘图模块访问CAX接口，通过该接口可将CAD数据，尤其是设计变型的构件的零件图载入CAD标准软件中。

44.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在第三步的第二分步中，绘图模块访问CAD标准软件，

在该CAD标准软件中提供组件，

在该组件中载入设计变型的构件的零件图，

在所述零件图中根据所确定的规则选择相关的辅助图，

按照所确定的规则关联和/或以模板处理这些辅助图，

所述CAD标准软件计算设计变型的3D模型。

45.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，由设计变型的3D模型导出CAD图，在该CAD图中，构件的对象类作为位置号示出。

46.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，利用PLM软件来管理构件的CAD图或3D模型，使用相应最新的CAD图版本以建立CAD图或3D模型。

47.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述设计变型是传动机构结构系列的设计变型，其中构件通过传动机构变型的可用零件给出，对象类表示组合部件的、与组合部件的另一构件具有公共关系的构件的集。

48.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，一个或所有的数据库设计为带接口的SQL数据库。

49.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，绘图模块包含于装配模块中。

50.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为组合部件的每个构件配有辅助图，

其中，至少一个构件是轴，为该轴配设该轴的对称轴线或与该对称轴线同心布置的圆柱面作为辅助图。

51.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一个构件是啮合构件，为该啮合构件配设至少一个包括啮合部件的侧面的平面或与该侧面平行延伸的平面作为辅助图。

52.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，向规则存储器——尤其是第三数据库——中输入规则，其中对每个规则至少标注一第一构件使用特征、一第二构件使用特征、一第一辅助图、一第二辅助图和一取向命令，其中，该取向命令强制规定第一辅助图相对第二辅助图的取向。

53.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在至少一个规则中，所述取向命令强制规定一共轴取向。

54.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在至少一个规则中，所述取向命令强制规定平面的叠合或平行取向。

55.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在建立设计变型的3D模型之后，利用冲突检验自动地确定已组装的设计变型的拆卸步骤的顺序。

56.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在建立设计变型的3D模型之后，将确定的拆卸步骤顺序传送给一设备的控制装置，该设备包括至少一个操纵装置，该控制装置控制该设备并以相反的顺序完成确定的拆卸步骤顺序，该设备由此装配所述设计变型。

57.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在建立设计变型的3D模型之后，进行冲突检验，当冲突检验发现错误时发出错误信息。

58.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在建立设计变型的3D模型之后，执行或显示功能模拟。

59.一种用于制造具有多种构造的设计变型的产品的方法，其特征在于，在第一步中，利用构件清单定义和/或配置选出的设计变型，

在第二步中，评估存储在一数据库中的、用于关联构件清单的各项目的规则，

在第三步中，由已评估的规则导出装配指引和/或制造指引和/或CAD图和/或3D模型。

60.一种按前述权利要求之一的方法的应用，其用于规划和/或制造结构系列的设计变型，尤其是传动机构结构系列的传动机构。

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