DE3740879A1

DE3740879A1 - Verfahren und vorrichtung zum entfalten eines blechteils unter verwendung einer cad-vorrichtung

Info

Publication number: DE3740879A1
Application number: DE19873740879
Authority: DE
Inventors: Yositada Aoyama; Takeshi Haga
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1986-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1988-06-09
Also published as: JPH0477950B2; US4912644A; JPS63140373A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfalten eines Blechteils unter Verwendung einer CAD- Vorrichtung.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer Blechteil-Entfaltungspro zedur bei einem konventionellen Blechteil-Entfaltungsver fahren unter Verwendung einer CAD-Vorrichtung; das kon ventionelle Blechteil-Entfaltungsverfahren umfaßt einen Blechteil-Trennungsschritt S 31, einen Oberflächenentitäten- Extraktionsschritt S 32 und einen Entfaltungsschritt S 33.

Beim Blechteil-Trennungsschritt S 31 werden die Entitäten eines dreidimensionalen Modells 1 über den Dialogbetrieb einer CAD-Vorrichtung in eine Blechteiloberfläche 2, eine Blechteiloberfläche 3 und Verbindungsentitäten 4 für die Blechteiloberflächen getrennt. Beim Oberflächenentitäten- Extraktionsschritt S 32 wird entweder die Blechteiloberfläche 2 oder 3 als ein Teiloberflächen-Modell 12 extrahiert. Beim Entfaltungsschritt S 33 werden über den Dialogbetrieb der CAD-Vorrichtung eine Entfaltungsachsen-Entität 7 und Entfaltungsentitäten 8 bis 11 spezifiziert, um ein ent faltetes Modell 13 zu erzeugen.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, umfaßt eine konventionelle, im Dialog betriebene dreidimensionale Blechteil-Entfaltungs- CAD-Vorrichtung eine Modell-Displayeinheit 21, eine Modell bearbeitungsdaten-Eingabeeinheit 22, eine Positionsdaten- Eingabeeinheit 23, eine Modell-Verarbeitungseinheit 24, eine Modell-Speichereinheit 25 und eine Blechteil-Ent faltungseinheit 26.

Im Betrieb wird über den Dialogbetrieb der Modellbearbei tungsdaten-Eingabeeinheit 22 ein Modell-Bearbeitungsbefehl wie beispielsweise ein Modell-Schiebebefehl oder ein Modell- Löschbefehl eingegeben und es werden Positionsdaten durch Betreiben der Positionsdaten-Eingabeeinheit 23 vorgegeben. Nach Erhalt des Modellbearbeitungsbefehls und der Positions daten verarbeitet die Modell-Verarbeitungseinheit 24 den Modell-Bearbeitungsbefehl und die Positionsdaten, übergibt die Ergebnisse dieser Operation der Modell-Speichereinheit 25, erzeugt darzustellende Displaydaten und gibt die Dis playdaten zu der Modell-Displayeinheit 21. Sodann stellt die Modell-Displayeinheit 21 das dreidimensionale Modell 1 wie in Fig. 8 gezeigt dar. Die Modell-Speichereinheit 25 speichert die Modellentitätennamen wie beispielsweise Kreise und Linien und die Modellposition. Die Blechteil- Entfaltungseinheit 26 führt die in Fig. 8 gezeigten Blech teil-Entfaltungsschritte S 31, S 32 und S 33 durch, um das entfaltete Modell 13 zu erzeugen.

Bei der Durchführung eines solchen konventionellen Blech teil-Entfaltungsverfahrens unter Verwendung einer CAD-Vor richtung sind jedoch eine Spezifizierung der Modellentität zum Entfalten der Knicke eines Blechteils sowie die Spezi fizierung der Knickausdehnung zum Spezifizieren der Aus dehnung der Knicke beim Entfalten eines Metallteils er forderlich, was viele Dialogschritte und viele Schritte bei der Berechnung der Knickausdehnung erforderlich macht.

Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfalten eines Blechteils unter Verwendung einer CAD-Vorrichtung zu schaffen, welche in der Lage ist, die vorstehend erwähnten Probleme beim Stand der Technik zu lösen und die weiterhin in der Lage ist, eine Blechteil-Entfaltung mittels einer Prozedur durchzuführen, die eine vergleichsweise geringe Anzahl an Schritten umfaßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfalten eines Blechteils unter Verwendung einer CAD-Vorrichtung zum Entfalten eines drei dimensionalen Oberflächenmodells eines Blechteils, welches durch Betreiben der Eingabeeinheit der CAD-Vorrichtung erzeugt wird, vorgesehen, welches folgendes umfaßt: einen ersten Schritt, in welchem das dreidimensionale Oberflächen modell in Muster- bzw. Modellentitäten zerlegt wird, indem ein dreidimensionaler Scanner bzw. Abtaster bewegt wird, dessen Abtastachse der Dicke des das Blechteil bildenden Blechs entspricht; einen zweiten Schritt, in welchem Hilfs linien erzeugt werden, welche die Endpunkte aller Modell entitäten, die der inneren Form des Blechteils entsprechen und die Endpunkte der Modellentitäten der die äußere Form bildenden Ebenen, die die Endpunkte der Modellentitäten der inneren Form einschließen, miteinander verbinden; einen dritten Schritt, in dem die Modellentitäten und die Hilfs linien zusammengesetzt werden, um das dreidimensionale Oberflächenmodell zu rekonstruieren und bei dem dann das dreidimensionale Oberflächenmodell auf der Basis von Orten des für eine Abtastung betriebenen dreidimensionalen Scanners unter Verwendung der Modellentitäten der äußeren Form des rekonstruierten dreidimensionalen Oberflächenmodells als Ursprung in ein zweidimensionales Modell entfaltet wird; einen vierten Schritt, bei dem auf der Basis der Richtung der Abtastachse des betriebenen dreidimensionalen Scanners entschieden wird, ob das Blechteil einen Knick aufweist, wobei die Länge eines Abschnitts entsprechend einem Knick im im dritten Schritt erzeugten zweidimensionalen Modell korrigiert wird, falls das Blechteil einen Knick hat, und wobei dem entfalteten Modell Knicklinien hinzugefügt werden; einen fünften Schritt, in welchem entschieden wird, ob das rekonstruierte dreidimensionale Oberflächenmodell eine Hilfslinie aufweist und in welchem die Hilfslinie oder die Hilfslinien und die Modellentitäten der inneren Form, die mit der Hilfslinie oder den Hilfslinien verbunden ist, auf der Basis des dritten Schrittes entfaltet werden, falls das rekonstruierte dreidimensionale Modell irgendwelche Hilfslinien aufweist; und einen sechsten Schritt, in welchem nach Abschluß des Abtastens des dreidimensionalen Scanners entfaltete Muster bzw. Figuren bzw. Modelle entsprechend der Hilfslinie oder den Hilfslinien vom entfalteten Modell entfernt werden.

Im ersten Schritt wird ein dreidimensionales Oberflächen modell in Modellentitäten, beispielsweise Ebenen-Entitäten, und in Linienentitäten, die die Ebenen verbinden, zerlegt. Im zweiten Schritt werden Hilfslinien erzeugt, die die Endpunkte der Modellentitäten der inneren Form des Blech teils und die Endpunkte der Modellentitäten, die den Kon struktionsebenen der äußeren Form einschließlich der End punkte der Modellentitäten der inneren Form entsprechen, miteinander verbunden. Im dritten Schritt werden die Modell entitäten und die Hilfslinien zusammengesetzt, um das drei dimensionale Oberflächenmodell zu rekonstruieren, wobei das rekonstruierte dreidimensionale Oberflächenmodell mittels des dreidimensionalen Scanners abgetastet wird und das dreidimensionale Oberflächenmodell auf der Basis der Orte des dreidimensionalen Scanners entfaltet wird, um ein zweidimensionales Modell zu erhalten. Im vierten Schritt wird aufgrund der Richtung der Abtastachse des dreidimensionalen Scanners entschieden, ob ein Blechteil irgendeinen Knick hat, die Länge des entfalteten Modells wird korrigiert, wenn das Blechteil einen Knick hat, und es wird eine Knicklinie einem Abschnitt oder Abschnitten entsprechend einem Knick oder mehreren Knicken hinzugefügt. Im fünften Schritt wird entschieden, ob im zweiten Schritt irgendeine Hilfslinie erzeugt wird, und die Hilfslinie oder Hilfslinien und die Modellentitäten der inneren Form, die mit der Hilfslinie oder den Hilfslinien verbunden sind, werden auf der Basis des Ergebnisses der Operation im dritten Schritt entfaltet, wenn im zweiten Schritt irgend eine Hilfslinie erzeugt wird. Im sechsten Schritt werden Abschnitte entsprechend der Hilfslinie oder den Hilfslinien vom entfalteten Modell entfernt, nachdem das Abtasten abgeschlossen wurde.

Die vorliegende Erfindung entfaltet daher das dreidimensio nale Oberflächenmodell eines der CAD-Vorrichtung einge gebenen Blechteils automatisch über den ersten bis sechsten Schritt, ohne daß irgendein Befehl vom Operator nötig wäre und ohne daß irgendein Dialogbetrieb der CAD-Vorrichtung erforderlich wäre, wodurch die vom Operator durchzuführenden Schritte zum Erhalten eines entfalteten Modells reduziert werden, eine Prozedur zum Berechnen von Knickmaßen bzw. -toleranzen eliminiert wird und die Effizienz der CAD-Vor richtung verbessert wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Flußdiagramm, welches die Schritte eines bevor zugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entfalten eines Blechteils zeigt,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer automatischen Blechteil- Verarbeitungsvorrichtung zum Durchführen des Ver fahrens gemäß Fig. 1 zum Entfalten des Blechteils,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer dreidimensionalen Blechteil entfaltungs-CAD-Vorrichtung, die mit einer auto matischen Blechteil-Bearbeitungsvorrichtung versehen ist,

Fig. 4(a) ein Diagramm, das zur Erklärung eines drei dimensionalen Scanners dient,

Fig. 4(b) eine diagrammatische Darstellung, welche ein Beispiel einer Bewegung eines dreidimensionalen Scanners zeigt,

Fig. 5 eine diagrammatische Darstellung, welche zur Er läuterung der Art des Klassifizierens der Modell entitäten eines dreidimensionalen Oberflächenmodells dient,

Fig. 6(a) und 6(b) diagrammatische Darstellungen, welche beispiels weise Hilfslinien zeigen, die eine innere und eine äußere Form miteinander verbinden,

Fig. 7(a) eine diagrammatische Darstellung, die zur Er läuterung eines Beispiels einer Art und Weise eines Abtastbetriebes eines dreidimensionalen Scanners dient,

Fig. 7(b) ein entfaltetes Modell einer dreidimensionalen Oberfläche,

Fig. 8 eine diagrammatische Darstellung, welche die Schritte eines konventionellen Verfahrens zum Ent falten eines Blechteils unter Verwendung einer CAD-Vorrichtung zeigt, und

Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Beispiels einer konventio nellen CAD-Vorrichtung.

Zunächst wird der Aufbau eines bevorzugten Ausführungsbei spiels einer erfindungsgemäßen CAD-Vorrichtung zum Ent falten dreidimensionaler Blechteile beschrieben, mit der ein Blechteilentfaltungsverfahren durchgeführt wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 umfaßt die CAD-Vorrichtung eine Modell-Displayeinheit 21, eine Modellbearbeitungsdaten- Eingabeeinheit 22, eine Positionsdaten-Eingabeeinheit 23, eine Modell-Verarbeitungseinheit 24, eine Modell-Speicher einheit 25 und eine Modellbearbeitungsdaten-Eingabeein heit 27. Die Einheiten 21, 22, 23, 24 und 25 weisen den gleichen Aufbau auf wie diejenigen, die weiter oben unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben wurden und sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die automatische Blech teil-Entfaltungseinheit 27 erzeugt automatisch das ent faltete Modell des dreidimensionalen Oberflächenmodells eines Blechteils.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist erkennbar, daß die auto matische Blechteil-Entfaltungseinheit 27 folgendes umfaßt: einen dreidimensionalen Scanning Controller 31, der das Oberflächenmodell eines Blechteils entlang Ebenen abtastet, welche die Dicke des das Blechteil bildenden Blechs an zeigen, um das Oberflächenmodell in zwei Teiloberflächen, Entitäten, die die beiden Teiloberflächen verbinden, sowie Entitäten, die Knicke aufweisen, zu zerlegen; einen Ver bindungs-Controller 32 für geschlossene Modellgruppen, welcher eine Hilfslinie 41 erzeugt, um eine Gruppe von Entitäten, welche das äußere Profil des Blechteils bilden, und eine Gruppe von Entitäten, welche das innere Profil, nämlich ein gestanztes kreisförmiges Loch oder ein ge stanztes rechteckförmiges Loch des Blechteils bilden, miteinander zu verbinden; einen Teiloberflächen-Verbin dungs-Controller 33, welcher die Entitäten, die durch Zer legen des Oberflächenmodells erhalten worden sind, zusammen setzt, um ein rekonstruiertes dreidimensionales Oberflächen modell für den Entfaltungsprozeß zu rekonstruieren; einen Speicher 34 für die Teiloberfläche A, welcher die Daten speichert, die die Form einer Teiloberfläche A des Blech teils darstellen; einen Speicher 35 für die Teiloberfläche B, welcher die Daten speichert, die die Form einer Teil oberfläche B des Blechteils darstellen; einen Teilober flächen-Verbindungsentitäten-Speicher 36, der Daten spei chert, welche Entitäten darstellen, die die beiden Teil oberflächen A und B miteinander verbinden; einen Knick entitäten-Speicher 37, welcher Daten speichert, die solche Entitäten repräsentieren, die Knicke zeigen; einen Ent faltungs-Speicher 38 für das dreidimensionale Oberflächen modell, welcher Daten speichert, die das rekonstruierte dreidimensionale Oberflächenmodell repräsentieren; einen Entfaltungs-Controller 39, der ein entfaltetes Modell be stimmt; und einen Entfaltungsdaten-Speicher 40, der Ent faltungsdaten speichert.

Im folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen eines ent falteten Modells eines Blechteils unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, wobei vorausgesetzt wird, daß der in Fig. 4(a) gezeigte dreidimensionale Scanner verwendet wird.

Der dreidimensionale Scanner ist ein Modell zum Zerlegen und Entfalten eines dreidimensionalen Oberflächenmodells, nämlich eines dreidimensionalen Oberflächenmodells eines Blechteils mit einer Form, die in der Modell-Speichereinheit 25 gespeichert ist. Der dreidimensionale Scanner weist Abtastenden 51 und 52 und eine Abtastachse 53 auf. Die Länge der Abtastachse 53 entspricht der Dicke des das Blech teil bildenden Metallblechs. Der dreidimensionale Scanner wird so bewegt, daß er die Bedingung erfüllt, daß beide Abtastenden 51, 52 in Kontakt mit einer Oberfläche sind und die Dicke des dreidimensionalen Oberflächenmodells anzeigen, wie dies beispielsweise in Fig. 4(b) gezeigt ist.

Zunächst lokalisiert der dreidimensionale Scanning Con troller 31 (Fig. 2) den dreidimensionalen Scanner an der nächsten Endposition auf dem dreidimensionalen Oberflächen modell, das in der Modell-Speichereinheit 25 gespeichert ist, und zwar so, daß die vorgenannte Bedingung in einem Schritt S 1 (Fig. 1), in dem die Anfangsposition eingestellt wird, erfüllt ist.

Sodann bewegt der dreidimensionale Scanning Controller 31 den dreidimensionalen Scanner zur nächsten Endposition auf dem dreidimensionalen Oberflächenmodell, welche in der Modell-Speichereinheit 25 gespeichert ist, und zwar in einer solchen Weise, daß die oben genannte Bedingung erfüllt ist; dies geschieht in einem Abtastbewegungsschritt S 2, der in Fig. 4(b) bei 2 und 3 angedeutet ist. Der drei dimensionale Scanning Controller 31 klassifiziert durch die Abtastbewegung des dreidimensionalen Scanners erhaltene Modellentitätendaten in Modellentitäten, die vom drei dimensionalen Scanner abgetastet wurden, in Modellentitäten, die mit der Abtastachse zusammenfallen und in andere, und gibt dann im Schritt S 3 (Klassifizierung der abgetasteten Entitäten) die klassifizierten Modellentitätendaten in den Speicher 34 für die Teilfläche A, in den Speicher 35 für die Teilfläche B, in den Teiloberflächen-Verbindungs entitäten-Speicher 36 und in den Knickentitäten-Speicher 37.

Der Abtastbewegungsschritt S 2 und der Klassifizierungs schritt der abgetasteten Entitäten S 3 werden dann wieder holt, bis der dreidimensionale Scanner in die anfängliche Position 1 zurückkehrt (Fig. 4(b)). Sodann macht der drei dimensionale Scanning Controller 31 in einem Abtastende- Entscheidungsschritt S 4 eine Entscheidung, ob irgendeine Entität nicht abgetastet wurde, wie beispielsweise das innere Profil, das in Fig. 4(b) gezeigt ist. Falls dies zutrifft, werden in einem unklassifizierten Entitätensuch schritt S 5 der Schritt S 1, der Abtastbewegungsschritt S 2, der Klassifizierungsschritt S 3 und der Abtastende-Ent scheidungsschritt S 4 wiederholt.

In Fig. 5 sind die Modellelemente 61, 62, 63 und 64 des dreidimensionalen Oberflächenmodells gezeigt, die im Spei cher 34 für die Teiloberfläche A, im Speicher 35 für die Teiloberfläche B, im Teiloberflächen-Verbindungsentitäten- Speicher 36 bzw. im Knickentitäten-Speicher 37 gespeichert werden sollen. Die Modellentitätendaten, die in einem einzigen Abtastzyklus vom Schritt S 1 (Einstellen der An fangsposition) bis zum Abtastende-Entscheidungsschritt S 4 dem Speicher 34 für die Teiloberfläche A und dem Speicher 35 für die Teiloberfläche B eingegeben worden sind, werden in einer einzigen Modellentitätengruppe gespeichert.

Der Verbindungs-Controller 32 für geschlossene Modellgruppen überprüft die im Speicher 34 für die Teilfläche A und im Speicher 35 für die Teilfläche B gespeicherten Modelldaten und extrahiert die entsprechenden Modellentitätengruppen 71 (Fig. 6(a) und 6(b)) der entsprechenden äußeren Formen der Teiloberflächen in einem Außenprofil-Entscheidungs schritt S 6. Der Verbindungs-Controller 32 für geschlossene Modellgruppen betrachtet den Rest der Modellentitätengruppen wie beispielsweise die Modellentitäten 72 in Fig. 6(a) und 6(b) als solche der inneren Form und extrahiert die verbleibenden Modellentitätengruppen jeweils eine nach der anderen, um eine Hilfslinie 73 (Fig. 6(a) und 6(b)) in einem Hilfslinien-Erzeugungsschritt S 7 zu erzeugen, die einen Endpunkt einer jeden Gruppe und einen Endpunkt der Modellentitätengruppe der äußeren Form einschließlich des früheren Endpunktes miteinander verbindet. Vor einem Entscheidungsschritt S 8 (Ende der Hilfslinienerzeugung) wird der Hilfslinien-Erzeugungsschritt S 7 von allen Modell entitätengruppen der inneren Form wiederholt.

Sodann überträgt der Teiloberflächen-Verbindungs-Controller 33 die im Speicher 34 für die Teiloberfläche A, im Speicher 35 für die Teiloberfläche B, im Teiloberflächen-Verbindungs entitäten-Speicher 36 und im Knickentitäten-Speicher 37 gespeicherten Modelldaten in einem Schritt S 9 (Rekonstrukti on des dreidimensionalen Oberflächenmodells) zum Entfal tungsspeicher 38 für das dreidimensionale Oberflächenmodell, um ein entfaltetes dreidimensionales Oberflächenmodell zu rekonstruieren. Fig. 7(a) zeigt beispielsweise die Art und Weise des Abtastbetriebes des dreidimensionalen Scanners und Fig. 7(b) zeigt eine entfaltete Form des dreidimensiona len Oberflächenmodells.

Sodann überprüft der dreidimensionale Scanning Controller 31 die im Entfaltungsspeicher 38 für das dreidimensionale Oberflächenmodell gespeicherten Modelldaten des drei dimensionalen Oberflächenmodells und setzt in einem Schritt S 10 (Einstellen der Anfangsposition) den dreidimensionalen Scanner so an einen Endpunkt 1 (Fig. 7(a)) an der äußeren Form, daß die weiter oben genannte Bedingung erfüllt wird.

Sodann prüft der Entfaltungs-Controller 39 die im Entfal tungsspeicher 38 für das dreidimensionale Oberflächenmodell gespeicherten Modelldaten und definiert ein geradliniges ebenes Koordinatensystem zum Darstellen einer entfalteten Form, welches seinen Ursprung 81 an einem der Abtastenden des dreidimensionalen Scanners hat, wobei sich eine X-Achse 82 vom Ursprung in einer Ebene erstreckt, die das als Ur sprung in einer der möglichen Richtungen der nächsten Be wegung des dreidimensionalen Scanners verwendete Abtastende umfaßt, und wobei sich eine Y-Achse 83 vom Ursprung der gleichen Ebene (Fig. 7(a)) erstreckt; dies geschieht in einem Entscheidungsschritt S 11 (Bezugskoordinatensystem).

Positive Werte für X-Koordinaten werden in Richtung der nächsten Bewegung des dreidimensionalen Scanners auf der X-Achse gemessen.

In einem Abtastbewegungsschritt S 12 bewegt der dreidimensio nale Scanning Controller 31 anschließend den auf die im Entfaltungsspeicher 38 für das dreidimensionale Oberflächen modell gespeicherten Modelldaten eingestellten Scanner in einer Art und Weise, die den weiter oben genannten Be dingungen (2 und 3 in Fig. 7(a)) genügt, zum nächsten End punkt und gibt dann an den Entfaltungs-Controller 39 Orts daten, die den Ort der dreidimensionalen Bewegung des Ab tastendes des dreidimensionalen Scanners repräsentieren, die zum Festlegen des Ursprungs des Koordinatensystems für die Darstellung einer entfalteten Form verwendet werden. Sodann konvertiert der Entfaltungs-Controller 39 in einem Schritt S 13 (Entfaltung des abgetasteten Orts) die Orts daten in Modelldaten (2 in Fig. 7(b)), um auf dem ebenen Koordinatensystem ein entfaltetes Modell auszudrücken, und entscheidet in einem Knickentscheidungsschritt S 14, ob auf der Basis der Variation der Richtung der Abtastachse des sich bewegenden dreidimensionalen Scanners (3, 4 und 5 in Fig. 7(a)) der Ort einem Knick der Oberfläche des Blechteils entspricht, korrigiert in einem Schritt S 15 (Korrektur des entfalteten Modells) die Länge des entfal teten Modells (3, 4 und 5 in Fig. 7(b)), und speichert dann die Daten des entfalteten Modells in dem Entfaltungs daten-Speicher 40 ab.

Im Hilfslinien-Suchschritt 16 entscheidet dann der Ent faltungs-Controller 39 ob sich eine Hilfslinie 84 (Fig. 7(a)) vom Abtastende des dreidimensionalen Scanners weg erstreckt, der nach den im Entfaltungsspeicher 38 für das dreidimensionale Oberflächenmodell gespeicherten Modelldaten eingestellt ist, und führt den Abtastbewegungsschritt S 12 (7, 8, 9 in Fig. 7(a)) und den Entfaltungsschritt S 13 (7, 8 und 9 in Fig. 7(b)) durch, um in einem Hilfslinien-Ent faltungsschritt S 17 die Hilfslinie zu entfalten. Weiterhin wiederholt der Entfaltungs-Controller 39 in einem Innen profil-Entfaltungsschritt S 18 den Abtastbewegungsschritt S 12 (9, 19 und 11 in Fig. 7(a)), den Schritt S 13 (9, 10 und 11 in Fig. 7(b)), den Knickentscheidungsschritt S 14 und den Korrekturschritt S 15, um ein inneres Modell bzw. Muster bzw. eine innere Fig. 85 (Fig. 7(a)) zu entfalten, bis der dreidimensionale Scanner zum Endpunkt der Hilfs linie zurückkehrt, und dann führt er in einem Hilfslinien- Entfaltungsschritt S 19 den Abtastbewegungsschritt S 12 (11, 12 und 13 in Fig. 7(b)) und den Entfaltungsschritt S 13 (11, 12 und 13 in Fig. 7(a)) durch, um den dreidimensionalen Scanner wiederum zum Endpunkt der Hilfslinie an der äußeren Form zurückzuführen, um die Hilfslinie zu entfalten. Der Entfaltungs-Controller 39 führt für alle Hilfslinien, die sich vom Endpunkt des dreidimensionalen Scanners erstrecken, den Hilfslinien-Suchschritt S 16, den Hilfslinien-Entfal tungsschritt S 17, den Innenprofil-Entfaltungsschritt S 18 und den Hilfslinien-Entfaltungsschritt S 19 wiederholt durch.

Im Abtastende-Entscheidungsschritt S 20 wiederholt der drei dimensionale Scanning Controller 31 dann den Abtastbewe gungsschritt S 12, den Entfaltungsschritt S 13, den Knick entscheidungsschritt S 14, den Entfaltungsmuster-Korrektur schritt S 15, den Hilfslinien-Suchschritt S 16, den Hilfs linien-Entfaltungsschritt S 17, den Innenprofil-Entfaltungs schritt S 18 und den Hilfslinien-Entfaltungsschritt S 19 (1 bis 23 in Fig. 7(a) und 1 bis 23 in Fig. 7(b)), bis der dreidimensionale Scanner zu der Ausgangsposition (1 in Fig. 7(a)) zurückkehrt.

Dann überprüft der Entfaltungs-Controller 39 in einem Schritt S 21 (Hinzufügen der Knicklinie) das im Entfaltungs daten-Speicher 40 gespeicherte entfaltete Modell und fügt dann eine Knicklinie 86 (Fig. 7(b)) zwischen entfaltete Modelle ein, von denen ein jedes mit einem Knickzuschuß versehen ist (4 und 18 in Fig. 7(b)).

Schließlich überprüft in einem Hilfslinien-Entfernungs schritt S 22 der Entfaltungs-Controller 39 das im Entfal tungsdaten-Speicher 40 gespeicherte entfaltete Modell und entfernt dann sämtliche entfalteten Hilfslinien (8 und 12 in Fig. 7(b)), um den Entfaltungsvorgang des drei dimensionalen Oberflächenmodells zu beendigen.

Auf diese Weise kann die entfaltete Form eines dreidimensio nalen Blechteils aufgrund der Folge der im vorstehenden beschriebenen Schritte des erfindungsgemäßen Blechteil- Entfaltungsverfahrens automatisch erhalten werden.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann zahlreiche Modifikationsmöglichkeiten.

Claims

1. Verfahren zum Entfalten eines Blechteils unter Verwendung einer CAD-Vorrichtung, gekennzeichnet durch: einen ersten Schritt, in welchem ein dreidimensionales Oberflächenmodell eines Blechteils, welches durch ein Dateneingabegerät vorgegeben ist, über die Abtastbewegung eines dreidimensionalen Scanners, dessen Abtastachse der Dicke des das Blechteil bildenden Blechs entspricht, in Modellentitäten zerlegt wird und in welchem die so erhal tenen Modellentitäten in Gruppen klassifiziert werden,
einen zweiten Schritt, in welchem eine Hilfslinie erzeugt wird, die den Endpunkt aller Modellentitäten der inneren Form des Blechteils und den Endpunkt einer Modellentität einer äußeren Form, die eine Ebene bildet, welche den End punkt der Modellentität der inneren Form umfaßt, miteinander verbindet,
einen dritten Schritt, in welchem das dreidimensionale Entfaltungs-Oberflächenmodell rekonstruiert wird, indem die Modellentitäten und die Hilfslinien zusammengesetzt werden und in welchem das rekonstruierte dreidimensionale Oberflächenmodell auf der Basis der Orte des dreidimensio nalen Scanners entfaltet wird, die durch das Abtasten des dreidimensionalen Scanners beginnend von der Modellentität der äußeren Form des rekonstruierten dreidimensionalen Oberflächenmodells erhalten werden,
einen vierten Schritt, in welchem auf der Basis der Richtung der Abtastachse des abtastenden dreidimensionalen Scanners die Entscheidung getroffen wird, ob das Blechteil einen Knick aufweist, wobei die Länge einer Modellentität einem entfalteten Knick entspricht, der im dritten Schritt ent faltet wurde, wenn das Blechteil einen oder mehrere Knicke aufweist, und wobei eine Knicklinie oder Knicklinien zu dem entfalteten zweidimensionalen Modell hinzugefügt wird bzw. werden,
einen fünften Schritt, in welchem entschieden wird, ob das rekonstruierte dreidimensionale Oberflächenmodell eine Hilfslinie aufweist und, wenn das rekonstruierte drei dimensionale Oberflächenmodell eine Hilfslinie oder Hilfs linien aufweist, die Hilfslinie oder die Hilfslinien und eine Modellentität oder Modellentitäten der inneren Form, die mit der Hilfslinie oder den Hilfslinien verbunden sind, entfaltet wird bzw. werden, und
einen sechsten Schritt, in welchem ein entfaltetes Modell oder entfaltete Modelle entsprechend der Hilfslinie oder den Hilfslinien nach Beendigung des Abtastens des drei dimensionalen Scanners vom entfalteten Modell des drei dimensionalen Oberflächenmodells entfernt wird oder werden.

2. Vorrichtung zum Entfalten eines Blechteils unter Verwendung einer CAD-Vorrichtung mit einer Modell-Displayeinheit, einer Modellbearbeitungsdaten-Eingabeeinheit, einer Positi onsdaten-Eingabeeinheit, einer Modell-Verarbeitungseinheit und einem Modell-Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß die CAD-Vorrichtung weiterhin eine automatische Blechteil- Entfaltungseinheit aufweist, die folgendes umfaßt:
einen dreidimensionalen Scanning Controller (31) zum Ab tasten eines dreidimensionalen Oberflächenmodells eines Blechteils entlang Oberflächen, welche die Dicke eines das Blechteil bildenden Blechs darstellen, um das drei dimensionale Oberflächenmodell in zwei Teiloberflächen entitäten, in Entitäten, welche die beiden Teiloberflächen entitäten verbinden und in Entitäten eines Knicks oder von Knicken zu zerlegen,
einen Verbindungs-Controller (32) für geschlossene Modell gruppen, welcher eine Hilfslinie erzeugt, um eine Gruppe von Entitäten, die das äußere Profil des Blechteils bilden, und eine Gruppe von Entitäten, die das innere Profil eines Blechteils wie beispielsweise ein oder mehrere gestanzte Löcher bilden, mit einander zu verbinden,
einen Teiloberflächen-Verbindungs-Controller (33), der die durch Zerlegen des dreidimensionalen Oberflächenmodells enthal tenen Entitäten zusammensetzt, um ein rekonstruiertes drei dimensionales Oberflächenmodell für den Entfaltungsprozeß zu rekonstruieren,
einen Teiloberflächen-Speicher (34), welcher Daten speichert, die die Form einer von zwei Haupt-Teiloberflächen des Blech teils definieren,
einen Teiloberflächen-Speicher (35), welcher Daten spei chert, die die Form der anderen Haupt-Teiloberfläche des Blechteils definieren,
einen Teiloberflächen-Verbindungsentitäten-Speicher (36), der Daten speichert, die Entitäten repräsentieren, welche die beiden Haupt-Teiloberflächen miteinander verbinden,
einen Knickentitäten-Speicher (37), der Daten speichert, welche die Entitäten eines oder mehrerer Knicke repräsentie ren,
einen Entfaltungs-Controller (39), der ein entfaltetes Modell bestimmt, und
einen Entfaltungsdaten-Speicher (40), der Entfaltungsdaten speichert, um ein entfaltetes Modell des Blechteils zu erzeugen.