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Technisches
Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine automatische Programmiervorrichtung, die sich dazu
eignet ein präzises
Abwicklungsdiagramm zu erzeugen, indem eine Berührungsstellensimulation und
eine Umkehrsimulation auf der Basis einer Körperfigur ausgeführt wird,
während
ein Metallblechabwicklungsdiagramm und dessen Perspektivansicht miteinander
verknüpft
auf demselben Bildschirm angezeigt werden.
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Hintergrund
der Erfindung
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In jüngster Zeit wurde das Fertigungssteuersystem
bei Werkzeugmaschinen (Biegemaschinen, Lasermaschinen, Stanzmaschinen,
etc.) angewendet. Bei einem derartigen Fertigungssteuersystem befinden
sich, wie in 1 gezeigt,
eine automatische Programmiervorrichtung (CAE) 1 mit einer CAD/CAM-Funktion
und einer Host-Maschine 2, die als Server dient, in einem
Büro, wobei
diese Vorrichtungen höherer
Ordnung mit den Werkzeugmaschinen (NCT/Laser, Biegevorrichtung)
vor Ort als Vorrichtungen geringerer Ordnung durch ein LAN über ein
Eingabeendgerät 3,
ein Eingabeendgerät 4 und eine
NC-Einheit 5 verbunden sind.
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Eine Bedienperson erzeugt ein Abwicklungsdiagramm
anhand einer Vorstellung einer Körperfigur im
Gedächtnis
auf der Basis von Dreiseitenansichten unter Verwendung der CAD-Funktion der automatischen
Programmiervorrichtung 1, um so ein Bearbeitungsprogramm
für einen
NTC/Laser zu erhalten. Anschließend
wird mit der CAM-Funktion ein geeignetes Werkzeug für ein Abwicklungsdiagramm
zugewiesen, das durch CAD erzeugt wird, oder eine Laserbewegungsbahn
ermittelt und ein derartiges Bearbeitungsprogramm zur Host-Maschine 2 gesendet.
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Ein Elongationswert wird für die Erzeugung des
zuvor erwähnten
Abwicklungsdiagramms verwendet. Dieser Elongationswert wird in Abhängigkeit der
Eigenschaft einer zu verwen denden Biegevorrichtung und einer speziellen
Arbeitsbedingung für
einen Benutzer unter Bezugnahme auf eine Elongationswertetabelle
ermittelt.
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Bei einer herkömmlichen automatischen Programmiervorrichtung
muß eine
Bedienperson ein Abwicklungsdiagramm erzeugen, indem sie sich dessen
Perspektivansicht in ihrem Gedächtnis
vorstellt. Daher besteht ein Problem darin, daß niemand außer einer
erfahrenen Bedienperson auf einfache Weise ein präzises Abwicklungsdiagramm
erstellen kann, wenn die Körperfigur
kompliziert ist.
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Da weiterhin das herkömmliche
Abwicklungsdiagramm erzeugt wurde, um ein Bearbeitungsprogramm für einen
NTC/Laser zu erhalten, kann dieses nicht für eine Biegevorrichtung verwendet
werden, wenn nicht eine geeignete Anpassung ausgeführt wird,
so daß es
nicht zur Biegevorrichtung übertragen
wurde.
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Weiterhin ist ein bevorzugtes Abwicklungsdiagramm
ein präzises
Abwicklungsdiagramm, das Berührungsstellen
zwischen Flanschen und zwischen einem Flansch und Biegewerkzeugen
berücksichtigt. Wenngleich
das herkömmliche
Abwicklungsdiagramm auf der Basis einer Elongationswerttabelle erzeugt
wird, ist ein bevorzugtes Abwicklungsdiagramm ein Abwicklungsdiagramm,
das die tatsächlichen
Elongationswerte vor Ort berücksichtigt.
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Das heißt, da bei der herkömmlichen
automatischen Programmiervorrichtung die Berührungsstelle im Bezug auf die
Flansche und die Biegewerkzeuge auf der CAD-Seite nicht überprüft wird
und das Abwicklungsdiagramm durch die Vorstellung einer Körperform
im Gedächtnis
einer Bedienperson unter Verwendung der Elongationswertetabelle
auf der Basis des Elongationswertes erzeugt wird, besteht ein Problem
darin, daß man
kein präzises
Abwicklungsdiagramm entsprechend der Bedingung vor Ort erhalten
kann.
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M. Inui et al., "Fast Evaluation
of Geometric Constraints for Bending Sequence Planning", Proceedings
of the 1998 IEEE International Conference on Robotics & Automation, Leuven,
Belgien, Mai 1998, Seite 2446 bis 2451 beschreibt die Bewertung geometrischer
Vorgaben, um die Anwendbarkeit eines Biegevorgangs zu verifizieren.
Eigenberührungsstellen
können
erfaßt
werden, indem Metallblechteilemodelle in den Zwischenstadien entsprechend
diskreter Schritte bei der Biegedrehung verwendet werden. Zudem
werden für
jeden diskreten Schritt bei der Biegedrehung Berührungsstellen zwischen den Werkzeugkörpermodellen
und den Komponentenplatten des Zwischenstadienmodells ebenfalls überprüft.
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Beschreibung
der Erfindung
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, eine automatische Programmiervorrichtung und ein
entsprechendes computerlesbares Speichermedium anzugeben, womit
es möglich
ist, ein präzises
Abwicklungsdiagramm unter Berücksichtigung eines
tatsächlichen
Elongationswertes vor Ort und einer Berührungsstelle im Bezug auf die
Flansche und die Biegeformen auf einfache Art auf der CAD-Seite zu
erstellen.
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Dieses Objekt wird durch die Erfindung
erreicht, wie sie in den unabhängigen
Ansprüchen
beansprucht ist.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird eine automatische Programmiervorrichtung angegeben,
bei der entsprechende Ebenen, die einen Körper bilden, der über eine
zweidimensionale Dreiseitenansichtszeichnung eingegeben wird, auf einem
Bildschirm angezeigt werden; wenn eine Bezugsebene und eine Anschlußebene innerhalb
der entsprechenden Ebenen festgelegt sind, ein temporäres Abwicklungsdiagramm,
in dem die Anschlußebene
an die Referenzebene anschließt,
angezeigt wird, wobei sie einen Überlappungsbereich
entsprechend einem Elongationswert aufweisen; eine Körpergur
durch Biegen das temporären
Abwicklungsdiagramms auf der Basis einer Biegebedingung erzeugt
und verknüpft
in einem anderen Bereich als das temporäre Abwicklungsdiagramm angezeigt wird;
und ein Abwicklungsdiagramm, das man durch Extrahieren einer externen
Rahmenbegrenzung und Biegelinien des temporären Abwicklungsdiagramms erhält, zu einer
CAM bei einem vorangehenden Schritt gesendet wird, wobei die automatische
Programmiervorrichtung enthält:
einen Graphikeditierabschnitt zum Berechnen einer Berührungsstelle
zwischen den entsprechenden Körperebenen
der Körperfigur,
um so eine Berührungsebene
und einen Berührungsbereich
der Berührungsebene
als Ergebnis der Berührungsstellenberechnung
zu kennzeichnen; einen Umkehrsimulationsabschnitt zum Ausführen einer
Umkehrsimulation ausgehend von einer letzten Biegelinie der Körperfigur
mit der aufeinanderfolgenden Festlegung der Biegeformen, um die
Berührungsstellenberechnung
auszuführen
und so eine Ebene zu kennzeichnen, die die Biegeform infolge der
Berührungsstellenberechnung
berührt;
einen Temporärabwicklungsdiagramm-Korrekturabschnitt zum
Lesen der Ergebnisse der Berührungsstellenberechnungen
des Graphikeditierabschnittes und des Umkehrsimulationsabschnittes
und Korrigieren des temporären
Abwicklungsdiagramms auf der Basis der Ergebnisse der Berührungsstellenberechnung; und
einen Körperfigurerzeugungsabschnitt
zum Erzeugen einer Körperfigur
auf der Basis des korrigierten temporären Diagramms, jedesmal wenn
das temporäre
Abwicklungsdiagramm korrigiert wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält
die automatische Programmiervorrichtung einen Ebenensynthetisierabschnitt,
um, wenn eine Seite von jeweils zwei Ebenen aus drei Ebenen spezifiziert
ist, eine der beiden Ebenen als Bezugsebene und die andere Ebene
als Anschlußebene
zu betrachten, die spezifizierte Seite der Bezugsebene an die spezifizierte
Seite der Anschluß-ebene
anzuschließen,
wobei sie einen Überlappungsbereich
entsprechend einem Elongationswert besitzt, und um das temporäre Abwicklungsdiagramm
zu erhalten, in dem die Biegelinien in diesen Überlappungsbereich eingegeben
werden; den Körperfigurerzeugungsabschnitt,
um das temporäre
Abwicklungsdiagramm, das mit zweidimensionalen Koordinaten beschrieben
ist, durch eine affine Transformation auf dreidimensionale Koordinaten
zu biegen und ein Oberflächenmodell
zu erzeugen, indem eine Blechdicke einer Form hinzugefügt wird,
die man durch Biegen des temporären
Abwicklungsdiagramms erhält;
und einen Perspektivansicht-Erzeugungsabschnitt zum Löschen verdeckter
Ebenen des Oberflächenmodells,
das man durch den Körperfigur-Erzeugungsabschnitt
erhält,
und zum Anzeigen bestimmter Ebenen in bestimmten Farben.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden Attributinformationen dem temporären Abwicklungsdiagramm
und dem Oberflächenmodell
hinzugefügt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält
die automatische Programmiervorrichtung weiterhin einen Elongationswertinformations-Leseabschnitt
zum Ermitteln, ob es Biegeattributinformationen gibt oder nicht,
die mit einer eingegebenen Biegebedingung, die einen Elongationswert
in einer Attributdatei enthalten, übereinstimmen, und, wenn diese
Informationen darin existieren, zum Einstellen des Elongationswertes
im Ebenensynthetisierungsabschnitt; und einen Finite-Elemente-Verfahrensabschnitt,
um, wenn durch den Elongationswertinformations-Leseabschnitt ermittelt wird,
daß die
Biegeattributinformationen nicht vorhanden sind, eine Biegesimulation
gemäß dem Elastoplastizitäts-Finite-Element-Verfahren
auf der Basis der Biegebedingung auszuführen, einen Elongationswert
einzustellen, den man durch die Biegesimulation im Ebenensynthetisierabschnitt
erhält,
und den Elongationswert in der Attributinformationsdatei zu speichern.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung enthält
die automatische Programmiervorrichtung weiterhin einen Datensende-/Empfangsabschnitt
zum Ausführen
des Sen dens und Empfangens von Informationen mit einer Hostmaschine,
die über
eine Leitung angeschlossen ist.
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Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird
gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein durch einen Computer
lesbares Speichermedium zum Speichern eines Graphikdaten-Erzeugungsprogramms
angegeben, das folgende Schritte enthält: Anzeigen von drei Seiten,
die einen Körper
bilden, der gemäß einer
zweidimensionalen Dreiseitenansichtszeichnung eingegeben wird, auf einem
Bildschirm; wenn eine Bezugsebene und eine Anschlußebene innerhalb
der drei Seiten festgelegt sind, Erstellen eines temporären Abwicklungsdiagramms
durch Anschließen
der Anschlußebene
an die Bezugsebene, wobei diese einen Überlappungsbereich entsprechend
einem Elongationswert aufweisen; affines Transformieren auf der
Basis von dreidimensionalen Koordinaten des temporären Abwicklungsdiagramms,
das durch zweidimensionale Koordinaten ausgedrückt wird; Erzeugen eines Oberflächenmodells
durch Hinzufügen
einer Blechdicke zu einer Form, die man durch die affine Transformation erhält; Löschen verdeckter
Ebenen am Oberflächenmodell
und Anzeigen bestimmter Ebenen mit bestimmten Farben; Ausführen einer
Berührungsstellenberechnung
an bestimmten Körperebenen
einer Körperfigur,
um so eine Berührungsebene
und einen Berührungsbereich
der Berührungsebene
als ein Ergebnis der Berührungsstellenberechnung
zu kennzeichnen; Ausführen
einer Umkehrsimulation mit der aufeinanderfolgenden Festlegung von
Biegeformen von einer letzten Biegelinie der Körperfigur, um die Berührungsstellenberechnung
auszuführen
und so eine Ebene, die eine Biegeform berührt, als Ergebnis der Biegestellenberechnung
zu kennzeichnen; Lesen der Ergebnisse der Berührungsstellenberechnungen des
Graphikeditierschrittes und des Umkehrsimulationsschrittes sowie
Korrigieren des temporären
Abwicklungsdiagramms auf der Basis der Ergebnisse der Berührungsstellenberechnungen;
Wiederherstellen einer Körperfigur
auf der Basis des korrigierten temporären Diagramms, jedesmal wenn
das temporäre
Abwicklungsdiagramm korrigiert wird; und Erzeugen eines Abwicklungsdiagramms
durch Extrahieren einer externen Rahmenbegrenzung des korrigierten
temporären
Abwicklungsdiagramms und der Biegelinien.
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Das Wesen, das Prinzip und die Anwendbarkeit
der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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In den beiliegenden Zeichnungen ist/sind:
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1 ein
schematisches Aufbaudiagramm eines herkömmlichen Werkzeugmaschinen-Fertigungssteuersystems;
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2 ein
schematisches Aufbaudiagramm einer ersten Ausführungsform eines integrierten
Metallblech-Haltesystems der vorliegenden Erfindung;
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3 ein
Teildiagramm der ersten Ausführungsform
eines integrierten Metallblech-Haltesystems
der vorliegenden Erfindung;
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4 ein
Diagramm zur Erläuterung
der Biegeattributinformation;
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5 ein
Diagramm zur Erläuterung
einer Rahmenbegrenzung;
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6 ein
Diagramm zur Erläuterung
einer Ebenensynthetisiervorgangs;
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7 ein
Diagramm zur Erläuterung
einer Verknüpfungskennzeichnung
eines temporären
Abwicklungsdiagramms und einer Perspektivansicht;
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8 ein
Diagramm zum Erläutern
einer Berührungsstellenposition
in der Körperfigur;
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9 ein
Diagramm zum Erläutern
der Anschlußeditierung
an einer Körperfigur;
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10 ein
Diagramm zum Erläutern
einer Körperfigur
für den
Fall einer Anschlußeditierung durch
eine doppelte Erweiterung;
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11A-11C Diagramme
zum Erläutern
einer Korrektur des temporären
Abwicklungsdiagramms;
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12 ein
Diagramm zum Erläutern
eines Überlappungseditierbildschirms;
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13 ein
Diagramm zum Erläutern
eines Korrekturergebnisses auf dem Überlappungseditierbildschirm;
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14A-14C Diagramme
zum Erläutern
einer Korrektur eines temporären
Abwicklungsdiagramms durch Überlappungseditierung;
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15 ein
Diagramm zum Erläutern
eines Anzeigebildschirms für
eine Umkehrsimulation;
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16 ein
Diagramm zum Erläutern
der Erzeugung des fertigen Abwicklungsdiagramms;
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17 ein
Diagramm zum Erläutern
eines Anzeigebildschirms auf einer CAM;
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18 ein
schematisches Aufbaudiagramm einer zweiten Ausführungsform des integrierten
Metallblech-Haltesystems der vorliegenden Erfindung;
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19 ein
Diagramm zum Erläutern
der Kennzeichnungen der Abmessungen auf einer Schnittansicht;
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20 ein
Diagramm zum Erläutern
der Kennzeichnung von Abmessungen; und
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21A-21C Diagramme
zum Erläutern
der Erzeugung einer Abmessungskennzeichnung.
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Beste Art zur Ausführung der
Erfindung
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<Erste Ausführungsform>
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2 ist
ein schematisches Aufbaudiagramm einer automatischen Programmiervorrichtung der
ersten Ausführungsform
des integrierten Metallblech-Zuführsystems
der vorliegenden Erfindung. Diese automatische Programmiervorrichtung 10 enthält eine
2.5-Dimensions-CAD 11,
eine CAM 12 und einen Datensende-/Empfangsabschnitt 13.
Jede Fläche,
die auf der Basis einer Dreiseitenansichtszeichnung Ai(zweidimensional)
eingegeben wird, wird auf einem Bildschirm 51 dargestellt.
Durch Kommunikation mit einer Host-Maschine (nicht gezeigt), sendet die
automatische Programmiervorrichtung 10 vor Ort Biegeattributinformationen
(Elongationswertdaten), die in der Host-Maschine gespeichert sind,
und erzeugt eine Körperfigur
Ef gemäß einem
Ebenensynthetisierdiagramm Bi (auch temporäres Abwicklungsdiagramm genannt)
auf der Basis dieses Elongationswertes.
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Anschließend ist diese automatische
Programmiervorrichtung 10 in der Lage, die Perspektivansicht
Ei auf der Basis dieser Körperfigur
Ef mit dem Bildschirm 51 verknüpft anzuzeigen und führt eine Berührungsstellenüberprüfung für eine Anschlußposition
an der Perspektivansicht Ei und eine Umkehrsimulation unter Verwendung
der Körperfigur
Ef aus. Danach wird das ebenensynthetisierte Diagramm Bi korrigiert
und man erhält
ein präzises
Abwicklungsdiagramm Qi, indem dieses ebenesynthetisierte Diagramm
Bi mit einer ununterbrochenen Linie gezeichnet wird.
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Die CAM 12 erzeugt ein Bearbeitungsprogramm,
das die Bearbeitungsbahn, Festlegungen über Biegeformen und dergleichen
enthält,
auf der Basis des Abwicklungsdiagramms Qi, das man von der CAD 11 erhält, und
sendet dieses zu einer Werkzeugmaschine.
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Die automatische Programmiervorrichtung 10 dieser
Ausführungsform
enthält
einen Datensende-/Empfangsabschnitt 13 zum kommunizieren mit der
Host-Maschine, so daß die
Elongationswertinformationen und dergleichen gesendet werden.
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(Aufbau der CAD)
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Wie in 2 gezeigt,
enthält
die CAD 11 einen Graphikeingabeabschnitt 14, einen
Ebenensynthetisierabschnitt 15, einen Körpertigurerzeugungsabschnitt 16,
einen Perspektivansichtzeichenabschnitt 17, einen Körperfigureditierabschnitt 18,
einen Umkehrsimulationsab schnitt 19, einen Temporärabwicklungsdiagramm-Korrekturabschnitt 20 und
einen Abwicklungsdiagramm-Erzeugungsabschnitt 21.
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Der Graphikeingabeabschnitt 14 speichert entsprechende
Ebenen, die einen Körper
bilden, auf der Basis der Dreiseitenansichtszeichnung Ai, die durch
eine Bedienperson eingegeben wird, in einem Speicher 22.
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Wenn der Ebenensynthetisierabschnitt 15 eine
Seite für
jede von zwei Ebenen der entsprechenden Ebenen, die im Speicher 22 gespeichert
sind, durch eine Maus oder eine Tastatur (nicht gezeigt) festlegt,
wird ein Rahmenbegrenzung, die über
die erstere festgelegte Seite verfügt, als Referenzebene betrachtet,
und eine Rahmenbegrenzung, die über die
letztere Seite verfügt,
als Anschlußebene
betrachtet.
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Der Ebenensynthetisierabschnitt 15 erzeugt das
ebenensynthetisierte Diagramm Bi durch Bewegen der Anschlußfläche derart,
daß die
festgelegte Seite der Anschlußebene
mit der festgelegten Seite der Referenzebene (Überlappungsbereich) im Speicher übereinstimmt,
und zeigt es auf dem Bildschirm 51 an. Dieses ebene synthetisierte
Diagramm Bi hat einen Überlappungsbereich
der dem Elongationswert entspricht.
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Wenn der Elongationswert eingestellt
ist, verkürzt
der Ebenensynthetisierabschnitt 15 die gesamte Abmessung
des ebenesynthetisierten Diagramms Bi und korrigiert es derart,
daß der Überlappungsbereich
derart so vergrößert wird,
daß eine
Biegelinie diesem Überlappungsbereich
(auch Biegebereich genannt) hinzugefügt wird. Diese Biegelinieninformation
besteht aus einer Linienzahl, einem Linientyp, einem Elongationswert
und dergleichen.
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Der Körperfigur-Erzeugungsabschnitt 16 erzeugt
ein Körpermodel
(Oberflächenmodell)
durch biegen des ebenesynthetisierten Diagramms Bi, das durch zweidimensionale
Koordinaten im Speicher 22 beschrieben ist, gemäß einem
Biegewinkel θ und
einer Biegerichtung in dreidimensionalen Koordinaten (hauptsächlich auf
der Basis der Biegelinie) und speichert entsprechende Koordinaten
dieses Körpermodells
in der Körperfigurdatei 23.
Das heißt
diese CAD ist eine 2.5-dimensionale CAD anstelle der dreidimensionalen
CAD. Die Erzeugung dieser Körperfigur wird
später
beschrieben.
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Der Perspektivansicht-Erzeugungsabschnitt 17 liest
Daten der Körperfigur
Ef, die durch den Körperfigur-Erzeugungsabschnitt 16 erzeugt
werden, aus und zeigt die Perspektivansicht Ei an, die auf einem
Bildschirmbereich auf dem Bildschirm angezeigt wird. Der Perspektivan sicht-Erzeugungsabschnitt 17 hat
Funktionen zum Drehen, Färben
sowie Vergrößern und
dergleichen.
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Der Körperfigur-Editierabschnitt 18 führt eine Körperfigur-Berührungsstellenberechnung
an der Körperfigur
Ef aus, die in der Körpertigurdatei 23 gespeichert
ist, sowie Berührungsstellenberechnungen zum
Anschließen, Überlappen
und dergleichen, und zeigt diese Ergebnisse auf dem Perspektivansicht-Erzeugungsabschnitt 17 an.
Dieser Körperfigur-Editierabschnitt 18 wird
im Detail unter Bezugnahem auf die Zeichnungen beschrieben.
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Der Umkehrsimulationsabschnitt 19 führt Berührungsstellenüberprüfungen an
den Beigeformen und Flanschen durch Öffnen der Körperfigur Ef in umgekehrter
Reihenfolge aus.
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Der Temporärabwicklungsdiagramm-Korrekturabschnitt 20 liest
Korrekturwerte auf der Basis der Berührungsstellenprüfung des
Körperfigur-Editierabschnittes 18 und
des Umkehrsimulationsabschnittes 19 und korrigiert das
ebenensynthetisierte Diagramm Bi gemäß diesem Korrekturwert.
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Der Abwicklungsdiagramm-Erzeugungsabschnitt 21 extrahiert
eine externe Rahmenbegrenzung (die mit einer ununterbrochenen Linie
gezeichnet ist) des ebenensynthetisierten Diagramms Bi und speichert
ein Abwicklungsdiagramm Qi, in das eine Biegelinie eingegeben ist,
in dieser externen Rahmenbegrenzung entsprechend der Teilezahlen
in der Abwicklungsdiagrammdatei 24.
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Wie in 3 gezeigt,
enthält
das CAD einen Ebenen-Erkennungsabschnitt 30, einen Elongationswert-Leseabschnitt 31,
einen Finite-Elemente-Verfahrensabschnitt 32 und dergleichen.
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Der Ebenenerkennungsabschnitt 30 speichert
Informationen von entsprechenden Ebenen, die einen Körper bilden,
auf der Basis einer Dreiseitenansichtszeichnung im Speicher 31 und
erkennt die Ebenen durch Verfolgen der Rahmenbegrenzung.
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Der Elongationswert-Leseabschnitt 31 zeigt einen
Dialog zum Eingeben einer Biegebedingung Ji, wie etwa der Blechdicke,
des Materials, des Biegewinkels, des Biegetyps und dergleichen an,
ermittelt, ob es eine Biegeattributinformation Fi gibt oder nicht, die
mit der Biegebedingung Ji übereinstimmt,
die in diesem Dialog in der Datei 31 eingestellt ist, und stellt,
sofern eine derartige Information darin enthalten ist, ihren Elongationswert
im Ebenensynthetisierungsabschnitt 15 ein.
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Gibt es keinen Elongationswert, der
mit der Biegebedingung Ji in der Datei übereinstimmt, wird der Finite-Elemente-Verfahrensabschnitt 32 aktiviert und
diese Biegebedingung zum Finite-Elemente-Verfahrensabschnitt 32 gesendet.
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Wie es in 4 gezeigt, enthalten die Biegeattributinformationen
Fi, die von der Host-Maschine gesendet werden sollen, einen Elongationswert-Informationsbedingungsabschnitt,
der eine Maschinenzahl, eine Biegeelongations-ID, einen Materialnamen und
dergleichen enthält,
sowie einen Elongationswert-Datenabschnitt, der einen Elongationswert,
ein Rückfederausmaß und dergleichen
enthält.
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Der Finite-Elemente-Verfahrensabschnitt 32 ermittelt
durch Lesen des Materials, des Biegewinkels, der Biegerichtung und
dergleichen, auf der Basis der Biegebedingung Ji einen Objekthubumfang eines
oberen Gesenks, um so diesen Biegewinkel zu erhalten, biegt ein
Werkstück
unter Verwendung des Elastoplastizitäts-Finite-Elemente-Verfahrens
ab, das diesem Objekthubumfang folgt, ab und ermittelt anschließend einen
Elongationswert, wenn dieser Abbiegewinkel mit dem Biegewinkel übereinstimmt.
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Der Finite-Elemente-Verfahrensabschnitt 32 stellt
diesen Elongationswert am Ebenensynthetisierabschnitt 15 anstelle
am Elongationswert-Leseabschnitt 31 ein und speichert den
erhaltenen Elongationswert und eine Biegebedingung Ji, die zum Ermitteln
dieses Elongationswertes verwendet wird, in der Datei 34.
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(Aufbau der CAM)
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Die CAM 12 enthält einen
Bearbeitungsbahn-Erzeugungsabschnitt, einen Blechdaten-Produktionsabschnitt 36,
einen NC-Daten-Produktionsabschnitt 37 einen Simulationsabschnitt 38 und
dergleichen. Anschließend
ermittelt die CAM 12 eine Bearbeitungsbahn eines Werkstückes auf
der Basis eines Abwicklungsdiagramms, das mit der CAD erzeugt wird,
um so präzise
NC-Daten für
die NCT, den Laser und dergleichen zu ermitteln.
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Ein Betrieb der automatischen Programmiervorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
mit einem derartigen Aufbau wird im Folgenden beschrieben.
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Die automatische Programmiervorrichtung dieser
Ausführungsform
hat eine Tastatur (nicht gezeigt), eine Maus und einen Mehrfachfenster-Anzeige-/Steuerabschnitt
zum Steuern ent sprechender Programme und zeigt das ebenensynthetisierte
Diagramm Bi und die Perspektivansicht Ei an.
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Zunächst führt der Ebenenerkennungsabschnitt 30 den
Ebenenerkennungsvorgang aus. Dieser Erkennungsvorgang wird ausgeführt, indem
Seiten (wie etwa ga, gb) entsprechender Ebenen (Gi; Gai; Gbi;...),
die einen Körper
bilden, auf der Basis einer Dreiseitenansichtszeichnung verfolgt
werden, die auf dem Bildschirm 51 gemäß einer Festlegung der Ebenen
angezeigt wird.
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Anschließend führt der Ebenensynthetisierabschnitt 15 einen
Anschlußvorgang
aus. Wenn eine einzelne Seite jeder von zwei ebenen G-Rahmenbegrenzungen
Gi (Gai, GBi), die auf dem Bildschirm 51 angezeigt werden,
mit einer Maus oder einer Tastatur (nicht gezeigt) festgelegt werden,
erhält
man ein synthetisiertes Diagramm, in dem Ebenen aneinander anschließen, auf
dem Bildschirm, wie es in 6 gezeigt
ist.
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Andererseits wird zum selben Zeitpunkt,
zu dem der Anschlußvorgang
ausgeführt
wird, der Körperfigur-Erzeugungsabschnitt 16 aktiviert,
um so einen Perspektivansicht-Anzeigevorgang zum Anzeigen einer
Perspektivansicht Ei auf der Basis des ebenensynthetisierten Diagramms
Bi auf dem Bildschirm 51 anzuzeigen. Das heißt, es werden;
wie in 7 gezeigt, das
ebenensynthetisierte Diagramm Bi und die Perspektivansicht Ei zum
selben Zeitpunkt angezeigt.
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Insbesondere erzeugt der Körperfigur-Erzeugungsabschnitt 16 ein
Körpermodell
(Oberflächenmodell)
durch Biegen das ebenesynthetisierten Diagramms Bi, das durch zweidimensionale
Koordinaten im Speicher 22 ausgedrückt ist, gemäß dem Biegewinkel θ und der
Biegerichtung in dreidimensionalen Koordinaten (auf der Basis der
Biegelinie).
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Der Körperfigur-Erzeugungsabschnitt 16 sendet
die Oberflächenmodell-Körperfigur
zum Perspektivansicht-Erzeugungsabschnitt 17.
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Der Perspektivansicht-Erzeugungsabschnitt 17 löscht verdeckte
Ebenen und färbt
andere Ebenen der Oberflächenmodell-Körperfigur,
um so eine Perspektivansicht Ei zu erzeugen, und zeigt diese auf dem
Bildschirm 51 an.
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Somit wird eine Perspektivansicht
(körpermodellierte
Perspektivansicht) verknüpft
mit einem temporären
Abwicklungsdiagramm Bi auf dem Bildschirm 51 angezeigt.
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Diese Perspektivansicht kann vergrößert und
gedreht werden. Die Vergrößerung und
Drehung werden mit einer Maus angewiesen. Die Vorgänge für die Vergrößerung und
die Drehung werden durch eine dreidimensionale affine Transformation
ausgeführt.
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Andererseits führt der Körperfigur-Editierabschnitt 18 eine
Berührungsstellenberechnung
am Oberflächenmodell
aus. Wenn ein Berührungsstellenabschnitt
erfaßt
ist, wird eine Anweisung dieses Berührungsstellenabschnittes beispielsweise
in Grün zum
Perspektivansicht-Erzeugungsabschnitt 17 gesendet und eine
Berührungsstellen-Prüfergebnisanzeige
auf dem Bildschirm 51 angezeigt, wie es in 8 gezeigt ist.
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Wenn in der Berührungsstellen-Prüfergebnisanzeige
von 8 die Ebenen A und
B in den Pfeilrichtungen angehoben werden, überlappen die Endabschnitte
beider Ebenen einander.
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Der Körperfigur-Editierabschnitt 18 zeigt
einen Anschlußdialog
an, der in 9 gezeigt
ist, und zeigt durch Anschließen
eines ersten Flansches und eines zweiten Flansches in der Berührungsstellen-Prüfanzeige
die Flansche in unterschiedlichen Farben unter Verwendung des Perspektivanzeige-Erzeugungsabschnittes 17 gemäß einer
Dialogeinstellbedingung an.
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Beispielsweise werden der erste Flansch und
der zweite Flansch in Gelb bzw. Rot angezeigt, wie es in 9 dargestellt ist. In der
Einzelerweiterungsbetriebsart zeigt der Körperfigur-Editierabschnitt 18 eine
Seite, die einer Einzelerweiterung unterzogen werden soll (mit Gelb)
an, indem er sie in der Länge
erweitert. Andererseits löscht,
wenn die Doppelerweiterungsbetriebsart im Anschlußdialog gewählt ist,
der Körperfigur-Editierabschnitt 18 die Berührungsstellenabschnitte
beider Ebenen, wie es in 10 gezeigt
ist.
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Der Körperfigur-Editierabschnitt 18 sendet einen
Bereich der Berührungsstellenebenen
der Körperfigur
zum Temporärabwicklungsdiagramm-Korrekturabschnitt 20.
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Wenn ein Bereich der Berührungsstellenebene
eingegeben wird, löscht
der Temporärabwicklungsdiagramm-Korrekturabschnitt 20 einen
Bereich hi, der durch diesen Bereich gekennzeichnet ist, aus dem
synthetisierten Diagramm Bi.
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Es wird beispielsweise angenommen,
daß das
ebenensynthetisierte Diagramm Bi, das in 11A dargestellt ist, erzeugt wird. Wenn
die Doppelerweiterungsbetriebsart festgelegt ist, wird ein Bereich
hi des ebenesynthetisierten Diagramms Bi als der Berührungsstellenbereich
in der Körperfigur,
der in 11B dargestellt ist, gelöscht, so
daß man
ein korrigiertes temporäres
Abwicklungsdiagramm CP erhält,
das in 11C gezeigt ist. In einer Körperfigur,
die man durch erneutes körperliches
Darstellen des ebenesynthetisierten Diagramms von 11B erhält, überlappen
sich somit keine Ebenen am Anschlußbereich, wie es in 10 gezeigt ist.
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Der Körperfigur-Editierabschnitt 18 führt eine Überlappungseditierung
aus. Der Körperfigur-Editierabschnitt 18 führt eine
Berührungsstellenberechnung für den ersten
Flansch ma und den zweiten Flansch mb der Körperfigur Ef in der Datei 23 aus
und zeigt das Ergebnis auf dem Bildschirm an.
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In der Perspektivansicht Ei von 12 ist der erste Flansch
ma einer Biegeseite mit Rot gekennzeichnet, der zweite Flansch mb
mit Gelb gekennzeichnet und ein Berührungsbereich vi beider Flansche
mit Grün
gekennzeichnet.
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Weiterhin wird ein Editierdialog
für die Überlappung
angezeigt. In diesem Überlappungseditierdialog
ist eine Betriebsartkennzeichnung 25 zum Schneiden eines
Berührungsbereiches
vi des zweiten Flansches, während
der erste Flansch beibehalten wird, eine Betriebsartkennzeichnung 26 zum Schneiden
eines Berührungsbereiches
vi des ersten Flansches, während
der zweite Flansch beibehalten wird, eine Betriebsartkennzeichnung 27 zum
Schneiden der Berührungsbereiche
vi des ersten und des zweiten Flansches, eine Betriebsartkennzeichnung 28 zum
schrägen
Schneiden eines Berührungsbereiches,
eine Betriebsartkennzeichnung 29 zum Schneiden des Berührungsbereiches
vi in einem Winkel von 45° und
dergleichen wählbar.
Der Überlappungs-Editierdialog
hat einen Spaltenplatz zum Eingeben einer Breite (Korrekturgröße) zum
Schneiden des Berührungsbereiches
vi.
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Wenn anschließend im Überlappungseditierdialog von 12 die Betriebsartkennzeichnung 29 zum
Schneiden des Berührungsbereiches
vi in einem Winkel von 45° gewählt und
eine Korrekturgröße eingegeben
ist, schneidet der Körperfigur-Editierabschnitt 18 die
Berührungsbereiche
vi (via, vbi) der Flanschflächen
in einem Winkel von 45°,
wie es in 13 gezeigt
ist, und stellt gleichzeitig einen Zwischenraum zwischen den Flanschflächen auf
einen Zwischenraum entsprechend der Korrekturgröße ein.
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Andererseits liest der Temporär-Abwicklungsdiagramm-Korrekturabschnitt 20 die
Korrekturgröße, die
Betriebsart (Betriebsartkennzeichnung 29 zum Schneiden
des Berührungsabschnittes
vi in einem Winkel von 45°)
und den Berührungsabschnitt
vi an den Berührungsflächen (Beispielsweise
den ersten und den zweiten Flansch) und führt anschließend eine
Verarbeitung aus, die unten beschrieben ist.
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Wenn mit dem temporären Abwicklungsdiagramm
Bia, das wie in 14A gezeigt,
im Speicher 22 gespeichert ist, der Körperfigur-Editierabschnitt 18 einen
Berührungsstellenbereich
Vi (via, vib) berechnet, der in 13 gezeigt
ist, legt der Temporärabwicklungsdiagramm-Korrekturabschnitt 20 den Berührungsstellenbereich
Vi (vai, vib) im temporären Abwicklungsdiagramm
Bia fest, der in 14B gezeigt
ist.
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Anschließend ermittelt der Temporärabwicklungsdiagramm-Korrekturabschnitt 20 ein
temporäres
Enzwicklungsdiagramm, durch Schneiden eines Bereiches entsprechend
45° vom
Berührungsstellenabschnitt
Vi (vai, vib), wie es in 14C dargestellt ist.
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Der Umkehrsimulationsabschnitt 19 prüft eine
Berührungsstelle
zwischen den Flanschen und den Biegeformen ausgehend von einer letzten
Biegelinie durch Öffnen
mit einer festgelegten Biegeform der Reihe nach, um eine Berührungsstelle
zwischen den Flanschen und Biegeformen zu prüfen.
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Bei dieser Umkehrsimulation wird
beispielsweise eine Perspektivansicht, die einen Schnitt einer Körperfigur
kennzeichnet, aus einem Oberflächenmodell
ermittelt und auf dem Bildschirm angezeigt. Unter Bezugnahme auf 15 zeigt der Umkehrsimulationsabschnitt 19 eine
Schnittansicht einer festgelegten Biegeform durch Anschließen der
Form an eine Biegelinie und führt
eine Umkehrsimulation gemäß dem Biegewinkel,
der Biegerichtung, dem Elongationswert, dem Biegetyp und dergleichen
der Attributinformationen aus, die der Biegelinie hinzugefügt sind,
um so eine Berührungsstelle
durch Öffnen
der Flächen
zu prüfen,
und benachrichtigt den Temporärabwicklungsdiagramm-Korrekturabschnitt 20 von diesem
Ergebnis. Der Temporärabwicklungsdiagramm-Korrekturabschnitt 20 teilt
das ebenensynthetisierte Diagram Bi, wenn es eine Berührungsstelle
der Biegeformen gibt.
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Das heißt, bei der automatischen Programmiervorrichtung 10 dieser
Ausführungsform
führt die CAD 11 eine
Umkehrsimulation aus, bevor dies die CAM 12 tut. Daher
kann die Berührungsstellenüberprüfung durch
die Umkehrsimulation vor der Sendung eines Abwicklungsdiagramms
einschließlich des
Attributs zur CAM 12 bei einem anschließenden Schritt ausgeführt werden.
Infolge dessen kann ein Bearbeitungsprogramm (NC-Daten) schnell
erzeugt werden.
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Wenn die Körperfigureditierung und die
Korrektur des temporären
Abwicklungsdiagramms durch die Umkehrsimulation abgeschlossen sind,
verfolgt der Abwicklungsdiagramm-Erzeugungsabschnitt 21 eine
Rahmenbegrenzung (ohne die Biegelinie) dieses temporären Abwicklungsdiagramms
und registriert Bahnen, die eine maximale Rahmenbegrenzung bilden,
wie es in 16 gezeigt
ist, als fertiges Abwicklungsdiagramm Qi durch Hinzufügen einer
Produktzahl dazu. Die Attributinformationen, wie etwa der Elongationswert,
die Biegeformen und dergleichen, werden diesem fertigen Abwicklungsdiagramm Qi
hinzugefügt.
Weiterhin werden mit diesem Abwicklungsdiagramm Qi ein Oberflächenmodell,
eine Perspektivansicht, Abmessungen und dergleichen gespeichert.
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Andererseits zeigt die CAM 12 eine
Anzeige an, in der ein Abwicklungsdiagramm Qi von der CAD 11 eingegeben
wird und eine Zuordnung von Biegeformen zu einem Werkstück ausgeführt wird,
wie es in 17 dargestellt
ist.
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<Zweite Ausführungsform>
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18 ist
ein schematisches Aufbaudiagramm einer zweiten Ausführungsform.
Dieselbe Zeichnung stellt lediglich einen Teil dar, der sich von der
ersten Ausführungsform
unterscheidet. Die zweite Ausführungsform
enthält
einen Schnittformen-Erzeugungsabschnitt 40, einen Abmessungsberechnungs-Anzeigeabschnitt 41 und
einen Eckabschnitt-Informationsextraktionsabschnitt 42.
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Der Schnittformen-Erzeugungsabschnitt 40 erzeugt
eine Schnittansicht (Drahtmodell), wenn das Oberflächenmodell
von einer vorbestimmten Seite betrachtet wird (der Eckabschnitt
ist mit einer Linie einer anderen Farbe gekennzeichnet), und zeigt
das Schnittdiagramm an, wie es in 19 dargestellt
ist.
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Der Abmessungsberechnungs-Anzeigeabschnitt 41 berechnet
die Abmessungen der Schnittansicht, die durch den Schnittform-Erzeugungsabschnitt 40 erzeugt
wird, und dieses Berechnungsergebnis wird an die entsprechenden
Linien angefügt, die
die Schnittansicht bilden, wie es in 19 gezeigt ist.
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Der Eckenabschnitt-Informationsextraktionsabschnitt 42 extrahiert
Informationen das Eckenabschnittes, die sich auf die Schnittansicht
beziehen (Innenradius, Elongationswert D, Tiefe), aus dem Oberflächenmodell,
und diese Informationen werden in der Nähe des Eckenabschnittes als
numerischer Wert angezeigt.
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Durch Anzeigen der berechneten Abmessungen
und der Eckeninformationen an der Schnittansicht des Drahtmodellrahmens
ist es möglich
zu ermitteln, ob entsprechende Ebenen, die geeignete Abmessungen
haben, eingegeben wurden oder nicht, wie etwa gemäß einer
Dreiseitenansichtszeichnung.
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Da weiterhin die Tiefe ebenfalls
an die Eckeninformationen angefügt
ist, ist es möglich,
die gesamten Abmessungen mit einer derartigen Schnittansicht zu
bestätigen.
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Der Abmessungsberechnungs-Anzeigeabschnitt 41 ist
in der Lage, eine Abmessung durch Folgen einer Cursorbewegung auf
dem Bildschirm anzuzeigen, wie es in 20 gezeigt
ist.
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Diese Abmessungskennzeichnung wird
wie folgt ausgeführt.
Wie in 21A gezeigt,
werden zwei Eckpunkte in der Perspektivansicht mit einem Cursor
festgelegt, worauf man, wie in 21B gezeigt,
einen Linienvektor erhält,
der einen Eckpunkt, der mit dem Cursor zuerst festgelegt wurde,
mit einem nächsten
festgelegten Eckpunkt verbindet. Anschließend erhält man, wie in 21C gezeigt,
die Abmessungen des Linienvektors in Dreiachs-Komponenten.
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Es versteht sich, daß zahlreiche
Abwandlungen und Anpassungen der Erfindung dem Fachmann verständlich sein
werden, wobei beabsichtigt ist, derartige offensichtliche Abwandlungen
und Veränderungen
in den Geltungsbereich der anhängenden
Ansprüche
einzuschließen.
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Industrielle
Anwendung
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Wie es oben beschrieben wurde, wird
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Perspektivansicht auf der Basis eine Abwicklungsdiagramms
auf dem Bildschirm gekennzeichnet und Berührungsstellenabschnitte zwischen
entsprechenden Ebenen der Perspektivansicht mit unterschiedlichen
Farben gekennzeichnet.
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Weiterhin wird ein Abwicklungsdiagramm
auf der Basis einer Bewegungsrichtung und eines Bewegungsumfangs
der Körperebenen,
die in dieser Perspektivansicht bewegt werden, und die Perspektivansicht
auf der Basis dieses temporären
Abwicklungsdiagramms wieder angezeigt. Anschließend wird eine Umkehrsimulation,
in der die Perspektivansicht nacheinander von einer fertigen Biegelinie
ausgehend mit der Festlegung der Formen abgewickelt wird, ausgeführt, um
eine Berührungsstelle
zu berechnen.
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Als nächstes wird die Berührungsstellenberechnung
auf das temporäre
Abwicklungsdiagramm reflektiert und das temporäre Abwicklungsdiagramm korrigiert.
Anschließend
erhält
man eine externe Rahmenbegrenzung des temporären Abwicklungsdiagramms, und
man erhält
ein Abwicklungsdiagramm, in das eine Biegelinie in diese externe
Rahmenbegrenzung eingegeben wird, als fertiges Abwicklungsdiagramm.
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Somit können vor der Sendung zur CAM-Seite
das temporäre
Abwicklungsdiagramm und die Perspektivansicht verknüpft auf
dem Bildschirm angezeigt werden, Berührungsstellen im Bezug auf
die Flansche und Biegeformen auf einfache Weise gemäß der Farben
verifiziert werden, die der Perspektivansicht hinzugefügt sind,
und die Korrektur des temporären
Abwicklungsdiagramms einfach auf dem Bildschirm durch geführt werden.