EP1869596A1 - Verfahren und vorrichtung zur untersuchung eines technischen systems auf zerlegbarkeit - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur untersuchung eines technischen systems auf zerlegbarkeit

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EP1869596A1
EP1869596A1 EP06724262A EP06724262A EP1869596A1 EP 1869596 A1 EP1869596 A1 EP 1869596A1 EP 06724262 A EP06724262 A EP 06724262A EP 06724262 A EP06724262 A EP 06724262A EP 1869596 A1 EP1869596 A1 EP 1869596A1
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EP
European Patent Office
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component
design model
determined
vector
constituent
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Withdrawn
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EP06724262A
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Thomas Glau
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of EP1869596A1 publication Critical patent/EP1869596A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G05B19/41805Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by assembly
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • GPHYSICS
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    • GPHYSICS
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    • G05B2219/31029Program for assembly, show exploded article
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    • G06T2219/20Indexing scheme for editing of 3D models
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a method, a computer program product and a data processing system for investigating the dismantling of a technical system, which is composed of components.
  • a preferred application of such a method is to automatically generate an exploded view of the system.
  • Methods and apparatus for generating an explosion pattern are known from EP 1288868 A2 and US 6,295.-063 Bl.
  • the disclosed methods and devices assume that a shift direction is specified for each component. The component can be removed from the system in this predetermined shift direction.
  • a method having the features of the preamble of claim 1 and an apparatus having the features of the preamble of claims 22 and 23 is owned by H. Srinivasan, N. Shyamsundar & R. Gadh: "A Virtual Disassembly Tool to Support Environmentally Conscious Product Design", Proceed 1997 IEEE Internat. Symp. On Electronics and the Environment (ISEE-1997), pp. 7-12, known. Predefined are computer-accessible
  • US 2003/0004908 A1 describes a method for enabling a service technician to examine a technical installation. A sequence in which the system can be broken down into its components is determined.
  • the invention has for its object to provide a method for automatic examination of the dismantling of a technical system with the features of the preamble of claim 1, which automatically determines even in a complex technical system, in which direction can remove a component from the system.
  • the process requires only the design models of the system and its components, but no information on the type of component, the actual order of assembling or disassembling the system, mechanical component degrees of freedom, axes of rotation, connection elements or connection methods used. In particular, it is not necessary to specify to the method those directions in which the components are moved in order to disassemble the system. If such directions need to be specified, manual input is ultimately required. Such a manual input takes time and comes with errors connected. The inventive method therefore saves time compared to known methods for generating an exploded view and avoids errors.
  • the method does not require that a component has already been physically produced. Therefore, the method can be applied early in the product development process.
  • Fig. 1 an exploded view
  • Fig. 3 the calculation of beams for a direction vector
  • Fig. 5. is a flowchart for repeatedly performing the method.
  • the method is used to generate an exploded perspective view of a technical system.
  • the system is composed of the components Bt (I), Bt (2), ..., Bt (r).
  • the system is for example a subsystem of a motor vehicle, the r components are the r components that make up this subsystem consists.
  • the exploded drawing to be generated shows the components that make up the system from a certain predetermined viewing direction.
  • the exploded view shows the relative positions of the components to each other so that their position reference is visible to each other.
  • Fig. 1 shows an example of an exploded view generated according to the invention. This shows the components 10, 20, 30, ... of a transmission as the system from a particular viewing direction.
  • Each design model KM (k) of a constituent Bt (k) specifies at least the geometry of the surface of the constituent.
  • the construction model KM (k) describes the surface approximately through triangular and / or quadrangular surface elements. These surface elements are z. B. by nodes, wherein the nodes are determined by a crosslinking of the surface according to the method of finite elements. The method of finite elements is z. From "Dubbel - Taschenbuch für die Maschinenbau", 20th edition, Springer-Verlag, 2001, C 48 to C 50. It is also possible that the surface elements are produced as follows: With a design tool, the components are formed by free-form surfaces These free-form surfaces are linearly approximated, yielding triangular surface elements.
  • the design model KM of the system determines the positions of the components in the system relative to each other.
  • the design model KM of the system can be edited and changed independently of the component design models.
  • the design model of the system includes a three-dimensional Cartesian coordinate system spanned by three vectors x, y and z in the direction of the coordinate axes. These three vectors x, y and z are perpendicular to each other in pairs and are given to the method as direction vectors. As further direction vectors, the method is given the three opposite vectors -x, -y and -z. The vector -x points in the opposite direction as x and is just as long as this one. It is possible to specify the method further direction vectors, z.
  • the six vectors x + y, x + z, y + z, -x-y, -x-z and -y-z the six vectors x-y, x-z, y-z, y-x, z-x and z-y
  • n direction vectors r (l), r (2), ..., r (n) are given to the method.
  • the box may be the minimum envelope of the design model KM (k). But it is also possible to determine a cuboid Qu (k), which is greater than the minimum enveloping cuboid.
  • the component Bt (k) is a connecting element with rounded edges.
  • the cuboid Qu (k) is greater than the minimum envelope.
  • Fig. 2 illustrates the selection of foot points for the direction vector -y.
  • the side surface SF which is perpendicular to the direction vector -y and the nearest side surface in the direction of -y, six points P-1, ..., P-6 are selected at random.
  • the six determined straight lines, which are perpendicular to the side surface SF and extend through in each case one of the six points P-1,..., P-6, are shown by dashed lines.
  • the nearest intersection of the line through the box point with the surface of the design model KM (r) is determined and used as a foot point. It is possible that the line does not meet the design model KM (r) and therefore there is no intersection. If the line penetrates the construction model KM (r) and there are therefore several intersection points with its surface, the point of intersection nearest the block point is selected as the base point. If the line intersects the construction model KM (r) in a single point, then this single intersection becomes Base selected. In the example of FIG. 2, four base points FP-1,..., FP-4 are selected.
  • further direction vectors are given, e.g.
  • At least one further cuboid, which envelops the construction model KM (k) is calculated.
  • Each of the six side surfaces of this further cuboid is perpendicular to either x + y, x + z or y + z. The procedure described above is applied to this further block to determine additional foot points.
  • the vector is calculated from the base point to the corresponding point on the side surface of the box Qu (k). This vector lies on the straight line calculated as described above and runs in the direction of one of the predefined direction vectors r (l), ..., r (n).
  • Fig. 3 illustrates the calculation of four vectors for the direction vector -y. These four vectors go from the four
  • Foot points FP-I, ..., FP-4 which have been selected for the direction vector -y, and run in the direction of -y.
  • N (k, i) vectors thus start at a base point on the surface of the design model KM (k) and run in the direction of the direction vector r (i). in the
  • a lower bound N (i) is given for the number N (k, i) of these vectors.
  • This lower bound can vary from direction vector to direction vector and depends therefore from index i.
  • D_max (i) denotes the largest extent, d_min (i) the smallest extent.
  • Each of the N (k, i) vectors is extended to one beam at a time.
  • the ray starts at the same base of the construction model KM (k) as the vector and is (theoretically) infinitely long.
  • four beams St-1,..., St-4 are generated in this way in the direction of the direction vector -y.
  • the beams St-I and St-2 both hit the design model KM (k_l) of another constituent Bt (k_l).
  • the beam St-4 meets the design model KM (k_2) of another one Component Bt (k_2).
  • the beam St-3 does not meet any design model of another component.
  • the construction model KM (k_3) plays no role for the direction vector -y.
  • M (k, i) 3.
  • One embodiment provides for the evaluation Bew (k, i) in
  • a second embodiment assumes that when a vector v is a direction vector, the opposite vector -v is also a direction vector. Then n is an even number.
  • a factor ⁇ > 0 becomes
  • Bew (k, i) is then a number between -1
  • Evaluation Bew (k, i) of the component with respect to r (i), namely by the calculation rule Bew (k, i) -Bew (k, i-).
  • the n calculated evaluations Bew (k, l), ..., Bew (k, n) of the constituent Bt (k) with respect to the n direction vectors r (l), ..., r (n) are used.
  • the index k_l is a number between 1 and r.
  • a shift vector rv is determined. It is preferably determined with respect to which direction vector for Bt (k_l) the largest rating was calculated. The index i (k_l) this
  • the i l, ..., n
  • Shift vector rv is equal to the direction vector r (i (k_l)).
  • the above-described method is reapplied to the reduced system resulting from the given system by removing the constituent Bt (k_l).
  • the reduced system consists of r-1 components Bt (I), ..., Bt (k_l-1), Bt (k_l + 1), ..., Bt (r). From the
  • Construction model KM for the system removes the reference to the design model KM (k_l) for the component Bt (k_l). Again, scores of the r-1 components are calculated with respect to the n direction vectors. From these ratings, r-1 total ratings of the r-1 components are calculated. The component Bt (k_2) with the largest overall score as well as the shift vector r (i (k_2)) of this determined constituent Bt (k_2) are determined.
  • Fig. 5 illustrates the repeated implementation of the method according to the invention.
  • the r design models KM (I), ..., KM (r) and the n direction vectors r (l), ..., r (n) are given.
  • the method is applied to the system consisting of the r models KM (I), ..., KM (r).
  • step S1 For each design model KM (k) and for each direction vector r (i), as described above, in step S1, a score Bew (k, i) of KM (k) with respect to r (i) is calculated. In step S2, the total score Bew (k) of KM (k) is calculated with respect to the n direction vectors.
  • the procedure is ended. Otherwise, the method is carried out again and in this case applied to a system that has been reduced by the design model KM (k_l) of the previously determined component.
  • a decomposition order of the system is calculated.
  • this order gives the order in which the system can be decomposed into its constituents, as well as for each constituent in each case the direction vector in which the component can be removed to.
  • the first element of the decomposition order consists of the component Bt (k_l) determined during the first execution and the shift vector r (i (k_l)) of Bt (k_l).
  • k_l the index of the direction vector r (i (k_l)) whose index i (k_l).
  • the element of the decomposition order consists of the component Bt (k_2) determined in the second execution and the shift vector r (i (k_2)) of Bt (k_2).
  • the method is used to generate an exploded drawing.
  • the above-described process is carried out (r-1) times.
  • it is applied to the given system of r components, where a component Bt (k_l) and a shift vector r (i (k_l)) for Bt (k_l) are obtained.
  • the previously determined constituent Bt (k_m) is disregarded.
  • a constituent Bt (k_m) and a shift vector r (i (k_m)) are obtained.
  • the design model KM (k_m) of the determined constituent Bt (k_m) is shifted in the direction of the determined displacement vector r (i (k_m)).
  • the design model KM (k_l) of the constituent Bt (k_l) obtained in the first execution is shifted by a predetermined distance in the direction of r (i (k_l)). For each subsequent (m + l) -th
  • a perspective view is generated. This generated representation shows the respective component from the given viewing direction.
  • the distance is calculated as the distance between the base point and the nearest point of intersection of the beam with the surface of the design model of the other component.
  • the distance dist (j, k, i) preferably flows into the evaluation Bew (k, i) in such a way that Bew (k, i) is larger the larger dist (j, k, i).
  • Only for these rays is a construction model of another constituent located closer than the maximum extent of Bt (k) in the direction of r (i). Large distances, which exceed the length of the component to be removed, are thereby provided with a lower weighting than small distances. For smaller distances indicate collisions in the immediate vicinity of the component.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm- Produkt und eine Datenverarbeitungsanlage zur Untersuchung der Zerlegbarkeit eines technischen Systems, das aus Bestandteilen zusammengesetzt ist. Vorgegeben werden Konstruktionsmodelle des Systems und seiner Bestandteile. Für jedes Bestandteil-Konstruktionsmodell werden Strahlen berechnet, die von ausgewählten Fußpunkten auf der Oberfläche des Konstruktionsmodells ausgehen. Ermittelt wird, wie viele im Fußpunkt beginnenden und in Richtung von vorgegebenen Richtungsvektoren verlaufende Strahlen das Konstruktionsmodell mindestens eines anderen Bestandteils treffen. Abhängig von diesen Anzahlen wird jeder Bestandteil bewertet. Das Ergebnis wird ermittelt, daß sich der am höchsten bewertete Bestandteil aus dem System entfernen läßt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung eines technischen Systems auf Zerlegbarkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm- Produkt und eine Datenverarbeitungsanlage zur Untersuchung der Zerlegbarkeit eines technischen Systems, das aus Bestandteilen zusammengesetzt ist.
Eine bevorzugte Anwendung eines solchen Verfahrens ist, automatisch eine Explosionszeichnung des Systems zu erzeugen. Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung einer ExplosionsZeichnung sind aus EP 1288868 A2 und US 6,295.-063 Bl bekannt. Die dort offenbarten Verfahren und Vorrichtungen setzen voraus, daß für jeden Bestandteil eine Verschiebe- Richtung vorgegeben wird. Der Bestandteil läßt sich in dieser vorgegebenen Verschiebe-Richtung aus dem System entfernen.
Ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 22 und 23 ist aus H. Srinivasan, N. Shyamsundar & R. Gadh: „A Virtual Disassembly Tool to support Environmentally Conscious Product Design", Proceed. 1997 IEEE Internat. Symp. On Electronics and the Environment (ISEE-1997), pp. 7 - 12, bekannt. Vorgegeben sind rechnerverfügbare
Konstruktionsmodelle der Bestandteile des zu untersuchenden technischen Systems sowie mehrere Richtungen. Beschrieben wird, daß festgestellt wird, ob und wenn ja in welche dieser Richtungen sich ein Bestandteil aus einem technischen System entfernen läßt. Wie dies eine Datenverarbeitungsanlage automatisch auch für komplexe technische Systeme durchführt, wird nicht offenbart.
In US 2003/0004908 Al wird ein Verfahren beschrieben, um einem Wartungstechniker die Untersuchung einer technischen Anlage zu ermöglichen. Eine Reihenfolge, in der sich die Anlage in ihre Bestandteile zerlegen läßt, wird ermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur automatischen Untersuchung der Zerlegbarkeit eines technischen Systems mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bereitzustellen, das auch für ein komplexes technisches System automatisch ermittelt, in welche Richtung sich ein Bestandteil aus dem System entfernen läßt.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Computerprogramm-Produkt mit den Merkmalen des Anspruchs 22 und eine Datenverarbeitungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 23 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das Verfahren benötigt lediglich die Konstruktionsmodelle des Systems und seiner Bestandteile, aber keine Informationen über den Typ des jeweiligen Bestandteils, über die tatsächliche Reihenfolge beim Zusammenbauen oder Zerlegen des Systems, über mechanische Freiheitsgrade der Bestandteile, über Drehachsen sowie über verwendete Verbindungseiemente oder Verbindungsmethoden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dem Verfahren diejenigen Richtungen vorzugeben, in denen die Bestandteile bewegt werden, um das System zu zerlegen. Wenn solche Richtungen vorgegeben werden müssen, ist letztlich eine manuelle Eingabe erforderlich. Eine solche manuelle Eingabe erfordert Zeit und ist mit Fehlern verbunden. Das erfindungsgemäße Verfahren spart daher Zeit gegenüber bekannten Verfahren zur Erzeugung einer Explosionszeichnung ein und vermeidet Fehler.
Das Verfahren erfordert es nicht, daß ein Bestandteil bereits physikalisch hergestellt worden ist. Daher läßt sich das Verfahren frühzeitig im Produktentstehungsprozeß anwenden.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1. eine Explosionszeichnung;
Fig. 2. die Auswahl von Fußpunkten;
Fig. 3. die Berechnung von Strahlen für einen Richtungsvektor;
Fig. 4. die Berechnung der Bewertung zweier
Konstruktionsmodelle bezüglich zweier Richtungsvektoren;
Fig. 5. ein Flußdiagramm zur wiederholten Durchführung des Verfahrens .
In dem Ausführungsbeispiel wird das Verfahren angewendet, um eine perspektivische ExplosionsZeichnung eines technischen Systems zu generieren. Das System ist aus den r Bestandteilen Bt(I), Bt (2), ... , Bt (r) zusammengesetzt. Das System ist beispielsweise ein Teilsystem eines Kraftfahrzeugs, die r Bestandteile sind die r Bauteile, aus denen dieses Teilsystem besteht. Die zu erzeugende ExplosionsZeichnung zeigt die Bestandteile, aus denen das System zusammengesetzt ist, aus einer bestimmten vorgegebenen Betrachtungsrichtung. Die Explosionszeichnung zeigt die relativen Positionen der Bestandteile zueinander, so daß deren Lagebezug untereinander sichtbar wird.
Fig. 1 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäß generierte Explosionszeichnung. Diese zeigt die Bestandteile 10, 20, 30, ... eines Getriebes als dem System aus einer bestimmten Betrachtungsrichtung .
Vorgegeben werden ein rechnerverfügbares Konstruktionsmodell des Systems sowie je ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell KM(k) jedes Bestandteils Bt (k) des Systems (k=l,...,r). Jedes Konstruktionsmodell KM(k) eines Bestandteils Bt (k) legt wenigstens die Geometrie der Oberfläche des Bestandteils fest. Beispielsweise beschreibt das Konstruktionsmodell KM (k) die Oberfläche näherungsweise durch drei- und/oder viereckige Flächenelemente. Diese Flächenelemente werden z. B. durch Knotenpunkte begrenzt, wobei die Knotenpunkte durch eine Vernetzung der Oberfläche gemäß der Methode der Finiten Elemente festgelegt werden. Die Methode der Finiten Elemente ist z. B. aus „Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau", 20. Auflage, Springer- Verlag, 2001, C 48 bis C 50, bekannt. Möglich ist auch, daß die Flächenelemente wie folgt erzeugt werden: Mit einem Konstruktionswerkzeug werden die Bestandteile durch Freiformflächen beschrieben. Diese Freiformflächen werden linear approximiert, was dreieckige Flächenelemente liefert.
Das Konstruktionsmodell KM des Systems legt die Positionen der Bestandteile im System relativ zueinander fest. Vorzugsweise ist das Konstruktionsmodell KM des Systems assoziativ mit den r Konstruktionsmodellen KM (k) (k=l,...,r) der Bestandteile verknüpft, so daß die Bestandteil- Konstruktionsmodelle sich unabhängig voneinander bearbeiten und verändern lassen. Das Konstruktionsmodell KM des Systems läßt sich unabhängig von den Bestandteil- Konstruktionsmodellen bearbeiten und verändern.
Vorzugsweise gehört zum Konstruktionsmodell des Systems ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem, das durch drei Vektoren x , y und z in Richtung der Koordinatenachsen aufgespannt wird. Diese drei Vektoren x, y und z stehen paarweise senkrecht aufeinander und werden dem Verfahren als Richtungsvektoren vorgegeben. Als weitere Richtungsvektoren werden dem Verfahren die drei entgegengesetzten Vektoren -x , -y und -z vorgegeben. Der Vektor -x zeigt in entgegengesetzte Richtung wie x und ist genauso lang wie dieser. Möglich ist, dem Verfahren weitere Richtungsvektoren vorzugeben, z. B. die sechs Vektoren x+ y, x+z, y+z , -x-y, -x-z und -y-z, die sechs Vektoren x-y, x-z, y-z, y-x , z-x und z-y
- und/oder die acht zusätzlichen Vektoren x+ y+ z, x+ y-z, x-y+z, x—y—z , -x-y+z und -x-y-z .
Insgesamt werden n Richtungsvektoren r(l) , r(2) , ..., r(n) dem Verfahren vorgegeben.
Für das Konstruktionsmodell KM (k) jedes Bestandteils Bt (k) werden Fußpunkte auf der Oberfläche des Bestandteil- Konstruktionsmodell KM (k) ausgewählt. Eine Möglichkeit ist, direkt Knotenpunkte der oben erwähnten Zerlegung auszuwählen. Diese Knotenpunkte werden definiert, indem die Oberfläche des Konstruktionsmodells KM (k) in Flächenelemente zerlegt wurde. Jedoch hängt die Auswahl der Fußpunkte bei dieser Ausgestaltung stark von der jeweiligen Zerlegung ab. Daher wird bevorzugt ein anderer Weg begangen, der im folgenden beschrieben und durch Fig. 2 illustriert wird.
Ermittelt wird ein Quader Qu(k), der das Bestandteil- Konstruktionsmodell KM (k) vollständig einhüllt und dessen Kanten zu jeweils einer Achse des Koordinatensystems parallel verlaufen (k=l,...;r). Jeder der zwölf Kanten des Quaders Qu(k) ist also entweder parallel zu x, parallel zu y oder parallel zu z . Der Quader kann die minimale Einhüllende des Konstruktionsmodells KM (k) sein. Möglich ist aber auch, einen Quader Qu(k) zu bestimmen, der größer als der minimale einhüllende Quader ist.
Auf jeder der sechs Seitenflächen des einhüllenden Quaders Qu(k) werden zufällig Punkte ausgewählt. Für jeden Punkt wird eine Gerade ermittelt, die senkrecht auf der Seitenfläche steht und durch den Punkt verläuft. Weil diese Gerade senkrecht auf einer Seitenfläche steht, verläuft sie parallel zu einer Koordinatenachse und daher in Richtung eines der vorgegebenen n Richtungsvektoren.
In Fig. 2 ist der Bestandteil Bt (k) ein Verbindungseiement mit abgerundeten Kanten. Der Quader Qu(k) ist größer als die minimale Einhüllende. Fig. 2 veranschaulicht die Auswahl von Fußpunkten für den Richtungsvektor -y . Auf der Seitenfläche SF, die senkrecht auf dem Richtungsvektor -y steht und die nächstgelegene Seitenfläche in Richtung -y ist, werden sechs Punkte P-I, ... , P-6 zufällig ausgewählt. In Fig. 2 sind die sechs ermittelten Geraden, die senkrecht auf der Seitenfläche SF stehen und durch jeweils einen der sechs Punkte P-I, ... , P-6 verlaufen, gestrichelt dargestellt.
Für jeden der Quader-Punkte wird der nächstgelegene Schnittpunkt der Gerade durch den Quaderpunkt mit der Oberfläche des Konstruktionsmodells KM(r) ermittelt und als Fußpunkt verwendet. Möglich ist, daß die Gerade nicht das Konstruktionsmodell KM(r) trifft und es daher keinen Schnittpunkt gibt. Falls die Gerade das Konstruktionsmodell KM (r) durchdringt und es daher mehrere Schnittpunkte mit seiner Oberfläche gibt, wird der dem Quader-Punkt nächstgelegene Schnittpunkt als Fußpunkt ausgewählt. Falls die Gerade das Konstruktionsmodell KM (r) in einem einzigen Punkt schneidet, so wird dieser einzige Schnittpunkt als Fußpunkt ausgewählt. Im Beispiel der Fig. 2 werden vier Fußpunkte FP-I, ... , FP-4 ausgewählt.
Wie oben beschrieben, werden in einer Ausführungsform neben den sechs Richtungsvektoren x, y, z,-x, -y und -z weitere Richtungsvektoren vorgegeben, z. B. die sechs Vektoren x+y, x+z , y+z , -x-y, -x-z und -y-z . Mindestens ein weiterer Quader, der das Konstruktionsmodell KM(k) umhüllt, wird berechnet. Jede der sechs Seitenflächen dieses weiteren Quaders steht entweder auf x+y, auf x+z oder auf y+z senkrecht. Das oben beschriebene Vorgehen wird auf diesen weiteren Quader angewendet, um zusätzliche Fußpunkte zu bestimmen.
Für jeden dergestalt ausgewählten Fußpunkt auf der Oberfläche des Konstruktionsmodells KM (k) wird der Vektor vom Fußpunkt zum zugehörigen Punkt auf der Seitenfläche des Quaders Qu(k) berechnet. Dieser Vektor liegt auf der wie oben beschrieben berechneten Gerade und verläuft in Richtung eines der r vorgegebenen Richtungsvektoren r(l) , ... , r(n) . Fig. 3 veranschaulicht die Berechnung von vier Vektoren für den Richtungsvektor -y . Diese vier Vektoren gehen von den vier
Fußpunkten FP-I, ... , FP-4 aus, die für den Richtungsvektor -y ausgewählt wurden, und verlaufen in Richtung von -y .
Für jeden Richtungsvektor r(i) (i=l,...,n) wird gezählt, wie viele dieser Vektoren in Richtung des Richtungsvektors r(i) verlaufen. Diese Anzahl hängt auch vom Konstruktionsmodell KM (k) ab. Für k=l,...,r und i=l,...,n wird die berechnete Anzahl mit N(k,i) bezeichnet. N(k,i) Vektoren beginnen also in einem Fußpunkt auf der Oberfläche des Konstruktionsmodells KM (k) und verlaufen in Richtung des Richtungsvektors r(i) . Im
Beispiel der Fig. 3 verlaufen vier Vektoren in Richtung des Richtungsvektors -y, also ist in diesem Beispiel N(k,i) = 4.
Vorzugsweise wird eine untere Schranke N(i) für die Anzahl N(k,i) dieser Vektoren vorgegeben. Diese untere Schranke kann von Richtungsvektor zu Richtungsvektor variieren und hängt daher vom Index i ab. Beispielsweise wird ein Wert N(i) >= 1 vorgegeben. Oder für jeden Richtungsvektor r(i) (i=l,...,n) werden die größte und die geringste Ausdehnung aller Bestandteile in eine Richtung, die senkrecht auf r(i) steht, berechnet. Mit d_max(i) wird die größte Ausdehnung bezeichnet, mit d_min(i) die geringste Ausdehnung. Die
Schranke N(i) wird bevorzugt so vorgegeben, daß N(i) >=
^max(0 g.lt d_min(i)
Werden für einen Richtungsvektor r(i) (i=l,...,n) weniger
Vektoren als die untere Schranke gezählt, so werden weitere Vektoren in Richtung dieses Richtungsvektors r(i) berechnet.
Vorzugsweise werden weitere Punkte auf einer Seitenfläche, die senkrecht auf r(i) steht, ausgewählt. Nach dem oben beschriebenen Vorgehen werden weitere Vektoren berechnet. Nach Abschluß des gerade beschriebenen Verfahrensschrittes gilt für alle k=l,...,r und i=l,...,n: N(k,i) >= N.
Jeder der N(k,i) Vektoren wird zu je einem Strahl verlängert. Der Strahl beginnt in demselben Fußpunkt des Konstruktionsmodells KM (k) wie der Vektor und ist (theoretisch) unendlich lang. Im Beispiel der Fig. 3 werden auf diese Weise vier Strahlen St-I, ... , St-4 in Richtung des Richtungsvektors -y erzeugt.
Ermittelt wird für jeden Richtungsvektor r(i) , wie viele der N(k,i) Strahlen, die in Richtung von r(i) verlaufen, mindestens ein Konstruktionsmodell KM(j) (j=l,...,r, j#k) eines anderen Bestandteils des Systems treffen. Sei M(k,i) diese berechnete Anzahl der Strahlen in Richtung von r(i) , die von KM (k) ausgehen und mindestens ein anderes Konstruktionsmodell treffen. Es ist 0 <= M(k,i) <= N(k,i).
Im Beispiel der Fig. 3 treffen die Strahlen St-I und St-2 beide das Konstruktionsmodell KM(k_l) eines anderen Bestandteils Bt(k_l). Der Strahl St-4 trifft das Konstruktionsmodell KM(k_2) eines weiteren anderen Bestandteils Bt(k_2). Der Strahl St-3 trifft kein Konstruktionsmodell eines anderen Bestandteils. Das Konstruktionsmodell KM(k_3) spielt für den Richtungsvektor -y keine Rolle. Somit ist M(k,i) = 3.
Mit Hilfe der Anzahlen M(k,i) und N(k,i) wird eine Bewertung Bew(k,i) des Bestandteils Bt (k) bezüglich des Richtungsvektors r(i) berechnet (k=l,...,r und i=l,...,n).
Eine Ausführungsform sieht vor, die Bewertung Bew(k,i) in
M(k i)
Abhängigkeit vom Quotienten zu berechnen. Vorzugsweise wird die Bewertung Bew(k,i) so berechnet, daß Bew(k,i) =1 gilt, falls M(k,i) = 0 ist. M(k,i) ist nämlich dann gleich 0, wenn keiner der Strahlen, die von KM(k) ausgehen und in Richtung von r(i) verlaufen, ein anderes Konstruktionsmodell treffen. Dann läßt sich der Bestandteil Bt (k) frei in
Richtung von r(i) bewegen. Falls M(k,i) >= N(i) >= —= — , d_min(i) so wird das Konstruktionsmodell jedes anderen Bestandteils, der die Bewegung von Bt (k) in Richtung von r(i) einschränkt, von mindestens einem von KM (k) ausgehenden Strahl getroffen. Beispielsweise wird die Bewertung von Bt (k) bezüglich r(i) durch die Rechenvorschrift Bew(k,i) = 1 — oder allgemein
N(k,i) durch die Rechenvorschrift Bew(k,i) = 1—[ —]α für k=l,...,r
"N(k,i) und i=l,...,n mit einem Exponenten α > 0 berechnet.
Im Beispiel der Fig. 4 werden sechs Richtungsvektoren vorgegeben, darunter die Richtungsvektoren r(l) = -y und r(4) = y. Die vier vom Konstruktionsmodell KM(I) ausgehenden Strahlen in Richtung von -y treffen in diesem Beispiel alle das Konstruktionsmodell KM (2). Keiner der vier vom Konstruktionsmodell KM(I) ausgehenden Strahlen in Richtung von y trifft ein anderes Konstruktionsmodell. Somit gilt N(1, 1) = 4, M(1, 1) = 4, N(1, 4) = 4, M(1, 4) = 0. Keiner der vier vom Konstruktionsmodell KM (2) ausgehenden Strahlen in Richtung von -y trifft ein anderes Konstruktionsmodell. Die vier vom Konstruktionsmodell KM(2) ausgehenden Strahlen in Richtung von y treffen in diesem Beispiel alle das Konstruktionsmodell KM(I). Somit gilt N(2,l) = 4, M(2,l) = 0, N(2,4) = 4, M(2,4) = 4. Daher wird - unabhängig vom Wert für α - berechnet :
~'1'1> -<§!#■ ■ °
Bewα,4) . H r . λ
-"'• » •-< ■ 1
Eine zweite Ausführungsform setzt voraus, daß dann, wenn ein Vektor v ein Richtungsvektor ist, auch der entgegengesetzte Vektor -v ein Richtungsvektor ist. Dann ist n eine gerade Zahl. Die Richtungsvektoren werden so durchnumeriert, daß r(—+i) = -r(i) ist (i=l,...,— ). Ein Faktor α > 0 wird
Z. Z* vorgegeben. Berechnet werden zunächst — Bewertungen Bew(k,i)
bezüglich der — Richtungsvektoren r(l) , ... , r(—) , und zwar gemäß der Rechenvorschrift
Bew(k,i)
(k=l,...,r, i=l,..., — ). Bew(k,i) ist dann eine Zahl zwischen -1
und 1. Für k=l,...,r, i=—+l,...,n wird ebenfalls je eine
2
Bewertung Bew(k,i) des Bestandteils bezüglich r(i) berechnet, nämlich durch die Rechenvorschrift Bew(k,i) = -Bew(k,i— ).
2 Bei der zweiten Ausführungsform kann Bew(k,i) = 0 für ein i berechnet werden, obwohl M(k,i) = 0 gilt, was bedeutet, daß der Bestandteil Bt (k) sich frei in Richtung von r(i) bewegen läßt. Dies ist z. B. dann möglich, wenn M(k, —+i) = M(k,i)
für ein i=l,..., — ist. Daher wird vorzugsweise Bew(k,i) = 1 gesetzt, falls M(k,i) = 0 ist.
Im Beispiel der Fig. 4 werden folgende Werte berechnet, wobei n = 6 ist und der Wert für α wiederum das Ergebnis nicht beeinflußt:
[Ml^_M---l]*e (_α)*min{MM),MU)}] =
N(l,4) N(I1I) N(1,4) N(1,1)
Bew(1,4) = - Bew(1,1) = 1
Bew(2,l)
[M^_M2-d)]*exp[(_α)*min{M2-d),M^}] =
N(2,4) N(2,l) N(2,4) N(2,l)
[i4-i4*exP[(-α)*min44A4] = 1
Bew(2, 4) = - Bew(2,1) = -1
Als nächstes wird zusätzlich eine Gesamt-Bewertung Bew(k) des Bestandteils Bt(k) berechnet (k=l,...,r). Hierfür werden die n berechneten Bewertungen Bew(k,l), ... , Bew(k,n) des Bestandteils Bt (k) bezüglich der n Richtungsvektoren r(l) , ... , r(n) verwendet. Vorzugsweise wird die Gesamt-Bewertung
Bew(k) als maximale Bewertung gemäß der Rechenvorschrift Bew(k) = maxBew(k,i) berechnet. i=l n Weiterhin wird vorzugsweise die maximale Gesamt-Bewertung
Bew_max der Bewertungen aller r Bestandteile berechnet. Hierfür wird die Rechenvorschrift Bew_max = maxBew(k) k=l,...,r angewendet. Ermittelt wird, welches der r Bestandteile Bt (1) , ...,Bt (r) diese maximale Bewertung aufweist. Es gilt also: Bew_max = Bew(k_l) . Der Index k_l dieses Bestandteils wird so bestimmt, daß Bew(k_l) = Bew_max = maxBew(k) gilt. k=l,...,r
Der Index k_l ist eine Zahl zwischen 1 und r.
Für den dergestalt ermittelten Bestandteil Bt(k_l) wird ein Verschiebe-Vektor rv ermittelt. Vorzugsweise wird ermittelt, bezüglich welches Richtungsvektors für Bt(k_l) die größte Bewertung berechnet wurde. Der Index i(k_l) dieses
Richtungsvektors ist eine Zahl zwischen 1 und n, der so bestimmt wird, daß Bew[k_l, i (k_l) ] = maxBew(k l,i) gilt. Der i=l,...,n
Verschiebe-Vektor rv ist gleich dem Richtungsvektor r(i(k_l)) .
Die maximale Bewertung Bew_max wird vorzugsweise mit einer vorgegebenen Schranke Δ verglichen. Falls Bew_max >= Δ ist, so wird das Ergebnis ermittelt und ausgegeben, daß sich der Bestandteil Bt(k_l) in Richtung des Verschiebe-Vektors r(i(k_l)) aus dem System entfernen läßt. Falls Bew_max < Δ und somit Bew(k) < Δ für alle k=l,...,r gilt, so läßt sich überhaupt kein Bestandteil aus dem System entfernen, das System also nicht in seine Bestandteile zerlegen.
Das oben beschriebene Verfahren wird erneut angewendet, und zwar auf das reduzierte System, das aus dem vorgegebenen System durch Entfernung des Bestandteils Bt(k_l) entsteht. Das reduzierte System besteht aus r-1 Bestandteilen Bt(I), ... , Bt(k_l-1), Bt(k_l+1), ... , Bt(r). Aus dem
Konstruktionsmodell KM für das System wird der Verweis auf das Konstruktionsmodell KM(k_l) für den Bestandteil Bt(k_l) entfernt. Wiederum werden Bewertungen der r-1 Bestandteile bezüglich der n Richtungsvektoren berechnet. Aus diesen Bewertungen werden r-1 Gesamt-Bewertungen der r-1 Bestandteile berechnet. Der Bestandteil Bt(k_2) mit der größten Gesamt-Bewertung sowie der Verschiebe-Vektor r(i(k_2)) dieses ermittelten Bestandteils Bt(k_2) werden ermittelt.
Diese Durchführung wird wiederholt. Nach jeder Durchführung wird das System um den jeweils ermittelten Bestandteil verringert. Die mehrmalige Durchführung wird beendet, wenn das System, das durch Fortlassen des bei der vorigen Durchführung ermittelten Bestandteils entsteht, nur ein Bestandteil aufweist.
Fig. 5 veranschaulicht die wiederholte Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens . Vorgegeben werden die r Konstruktionsmodelle KM(I), ... , KM(r) sowie die n Richtungsvektoren r(l) , ... , r(n) . Bei der ersten Durchführung wird das Verfahren auf das System, das aus den r Konstruktionsmodellen KM(I) , ... , KM(r) besteht, angewendet.
Für jedes Konstruktionsmodell KM(k) und für jeden Richtungsvektor r(i) wird so wie oben beschrieben in Schritt Sl eine Bewertung Bew(k,i) von KM(k) bezüglich r(i) berechnet. Im Schritt S2 wird die Gesamt-Bewertung Bew(k) von KM (k) bezüglich der n Richtungsvektoren berechnet.
Im Schritt S3 werden die maximale Gesamt-Bewertung Bew_max sowie der Index k_l des Bestandteils mit dieser maximalen Gesamt-Bewertung ermittelt. Falls Bew_max = Bew(k_l) kleiner als die Schranke Δ ist, wird das Verfahren abgebrochen. Ansonsten wird im Schritt S4 der Verschiebe-Vektor rv ermittelt .
Falls das System nur noch aus einem Bestandteil besteht, wird das Verfahren beendet . Ansonsten wird das Verfahren erneut durchgeführt und hierbei auf ein System angewendet, das um das Konstruktionsmodell KM(k_l) des zuvor ermittelten Bestandteils reduziert wurde.
Bevorzugt wird eine Zerlegungs-Reihenfolge des Systems berechnet. In der bevorzugten Ausführungsform gibt diese Reihenfolge die Reihenfolge, in der sich das System in seine Bestandteile zerlegen läßt, sowie für jeden Bestandteil jeweils der Richtungsvektor, in der sich der Bestandteil entfernen läßt, an. Das erste Element der Zerlegungs- Reihenfolge besteht aus dem bei der ersten Durchführung ermittelten Bestandteil Bt(k_l) und dem Verschiebe-Vektor r(i(k_l)) von Bt(k_l). Als Kennung des Bestandteils Bt(k_l) wird beispielsweise dessen Index k_l verwendet, als Kennung des Richtungsvektors r(i(k_l)) dessen Index i(k_l). Das zweite
Element der Zerlegungs-Reihenfolge besteht aus dem bei der zweiten Durchführung ermittelten Bestandteil Bt(k_2) und dem Verschiebe-Vektor r(i(k_2)) von Bt(k_2).
Wie oben erwähnt, wird das Verfahren angewendet, um eine ExplosionsZeichnung zu generieren. Das oben beschriebene Verfahren wird (r-l)-mal durchgeführt. Bei der ersten Durchführung wird es auf das vorgegebene System mit r Bestandteilen angewendet, wobei ein Bestandteil Bt(k_l) und ein Verschiebe-Vektor r(i(k_l)) für Bt(k_l) ermittelt werden. Bei jeder nachfolgenden Durchführung wird das Verfahren auf das System, das aus dem System der vorherigen Durchführung durch Fortlassen des bei der vorigen Durchführung ermittelten Bestandteils entsteht, angewendet. Falls bei der (m-l)-ten Durchführung (m=2 , ..., r-1) der Bestandteil Bt(k_m) ermittelt wird, so wird das Verfahren bei der m-ten Durchführung auf ein reduziertes System ohne den Bestandteil Bt(k_m) angewendet .
Insbesondere wird bei der Ermittlung, wie viele Strahlen Konstruktionsmodelle anderer Bestandteile des Systems treffen, der zuvor ermittelte Bestandteil Bt(k_m) außer Acht gelassen. Im Beispiel der Fig. 3 wurde wie oben beschrieben bei der ersten Durchführung des Verfahrens ermittelt, daß drei der vier Strahlen andere Konstruktionsmodelle treffen und daß daher M(k,i) = 3 ist. Falls bei der ersten Durchführung der Bestandteil Bt(k_l) mit dem Konstruktionsmodell KM(k_l) ermittelt wird, so werden das Konstruktionsmodell KM(k_l) und die Tatsache, daß die Strahlen St-I und St-2 KM(k_l) treffen, bei der zweiten Durchführung außer Acht gelassen. Falls St-I und St-2 auch kein anderes Konstruktionsmodell treffen, ist bei der zweiten Durchführung M(k,i) = 1.
Das nach der (r-l)-ten Durchführung verbleibende System weist nur noch einen Bestandteil auf, so daß eine weitere Durchführung nicht sinnvoll wäre und nicht erfolgt.
Wie oben erwähnt, werden bei der m-ten Durchführung des Verfahrens (m=l, ..., r-1) ein Bestandteil Bt(k_m) und ein Verschiebe-Vektor r(i(k_m)) ermittelt. Das Konstruktionsmodell KM(k_m) des ermittelten Bestandteils Bt(k_m) wird in Richtung des ermittelten Verschiebe-Vektors r(i(k_m)) verschoben. Vorzugsweise wird das Konstruktionsmodell KM(k_l) des Bestandteils Bt(k_l), der bei der ersten Durchführung ermittelt wird, um eine vorgegebene Strecke in Richtung von r(i(k_l)) verschoben. Bei jeder nachfolgenden (m+l)-ten
Durchführung (m=l, ..., r-2) wird das Konstruktionsmodell KM(k_m+l) des ermittelten Bestandteils Bt(k_m+1) so weit in Richtung von r(i(k_m+l)) verschoben, daß nach der Verschiebung die Konstruktionsmodelle KM(k_l), ... , KM(k__m) die Konstruktionsmodelle der Bestandteile Bt(k_l), ... , Bt(k_m), die bei den vorherigen m Durchführungen ermittelt wurden, aus der Betrachtungsrichtung vollständig sichtbar sind. Das zuletzt ermittelte Konstruktionsmodell wird z. B. gar nicht verschoben.
Für jeden der r Bestandteile wird eine perspektivische Darstellung erzeugt. Diese erzeugte Darstellung zeigt den jeweiligen Bestandteil aus der vorgegebenen Betrachtungsrichtung. Die Darstellung für den Bestandteil Bt (k) (k=l,...,r) wird unter Verwendung des verschobenen Konstruktionsmodells KM (k) erzeugt. Die erzeugten Darstellungen werden zur Explosionszeichnung zusammengefügt.
In einer Fortführung des Ausführungsbeispiels werden nicht nur die Anzahlen M(k,i) der treffenden Strahlen berechnet, sondern zusätzlich für jeden treffenden Strahl der Abstand dist(j,k,i) ( j=l,...,N(k, i) ) zwischen dem Fußpunkt des Strahls und dem getroffenen Konstruktionsmodell des anderen Bestandteils. Als Abstand wird der Abstand zwischen dem Fußpunkt und dem nächstgelegenen Schnittpunkt des Strahls mit der Oberfläche des Konstruktionsmodells des anderen Bestandteils berechnet. Der Abstand dist(j,k,i) fließt vorzugsweise dergestalt in die Bewertung Bew(k,i) ein, daß Bew(k,i) um so größer ist, je größer dist(j,k,i) ist. Beispielsweise wird die maximale räumliche Ausdehnung L(k,i) des Bestandteils Bt (k) ,(k=l,...,r) in Richtung von r(i) berechnet, und zwar mit Hilfe des Konstruktionsmodells KM(r) . Als Anzahl M(k,i) der treffenden Strahlen in Richtung von r(i) wird die Anzahl derjenigen Strahlen verwendet, für die gilt: L(k,i) >= dist(j,k,i). Nur für diese Strahlen ist ein Konstruktionsmodell eines anderen Bestandteils dichter als die maximale Ausdehnung von Bt (k) in Richtung von r(i) gelegen. Große Abstände, die die Länge des zu entfernenden Bestandteils übersteigen, werden dabei mit einer geringeren Gewichtung versehen als geringe Abstände. Denn geringere Abstände weisen auf Kollisionen in der unmittelbaren Umgebung des Bestandteils hin.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
Zeichen Bedeutung
Bew ( i ) Gesamt-Bewertung von Bt (k)
Bew(k, i) Bewertung von Bt (k) bezüglich r(i)
Bew_max maximale Gesamt Bewertung aller Bestandteile
Bt(I) Bt(r) r Bestandteile, aus denen das System zusammengesetzt ist
Bt(k_m) Bestandteil, der bei der m-ten Durchführung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Untersuchung der Zerlegbarkeit eines technischen Systems, das aus Bestandteilen zusammengesetzt ist, wobei ein rechnerverfügbares Konstruktionsmodell des Systems, je ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell jedes Bestandteils des Systems und
- mehrere Richtungsvektoren vorgegeben werden, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, daß ermittelt wird, welche der Richtungsvektoren das Konstruktionsmodell mindestens eines anderen Bestandteils treffen, und in Abhängigkeit vom Ergebnis der Ermittlung festgestellt wird, in welche der Richtungen sich ein Bestandteil aus dem System entfernen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte umfaßt, die automatisch unter Verwendung einer Datenverarbeitungsanlage durchgeführt werden, daß für jeden Bestandteil
- mehrere Punkte des Konstruktionsmodells des Bestandteils als Fußpunkte ausgewählt werden, für jeden ausgewählten Fußpunkt ein Strahl berechnet wird, der im Fußpunkt beginnt und in Richtung eines Richtungsvektors verläuft, für jeden ausgewählten Fußpunkt und jeden Richtungsvektor ermittelt wird, wie viele im Fußpunkt beginnenden und in Richtung des Richtungsvektors verlaufende Strahlen das Konstruktionsmodell mindestens eines anderen Bestandteils treffen, jeweils eine Bewertung des Bestandteils bezüglich jedes Richtungsvektors in Abhängigkeit von der ermittelten Anzahl der Strahlen in Richtung des Richtungsvektors, die ein anderes Konstruktionsmodell treffen, und der Anzahl der insgesamt erzeugten Strahlen in Richtung des Richtungsvektors berechnet wird und in Abhängigkeit von den Bewertungen des Bestandteils bezüglich der Richtungsvektoren eine Gesamt-Bewertung des Bestandteils berechnet wird, ermittelt wird, welcher Bestandteile bezüglich welches Richtungsvektors die größte Bewertung unter allen berechneten Bewertungen aufweist, als Verschiebe-Vektor des ermittelten Bestandteils derjenige Richtungsvektor, bezüglich dem der ermittelte Bestandteil die größte Bewertung aufweist, ermittelt wird und das Ergebnis ermittelt wird, daß der ermittelte Bestandteil sich in Richtung des Verschiebe-Vektors aus dem System entfernen läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß jedes vorgegebene Bestandteil-Konstruktionsmodell Knotenpunkte einer Vernetzung der Oberfläche des jeweiligen Bestandteil-Konstruktionsmodells umfaßt und als Fußpunkte des Konstruktionsmodells eines Bestandteils Knotenpunkte der Vernetzung ausgewählt werden .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Richtungsvektor eine Ebene ermittelt wird, die senkrecht auf dem Richtungsvektor steht,
Punkte auf dieser Ebene ausgewählt werden, für jeden ausgewählten Punkt jeweils eine Gerade berechnet wird, die durch den Punkt verläuft und senkrecht hat auf der Ebene steht und für jeden Bestandteil als Fußpunkte jeweils mindestens ein Schnittpunkt jeder Geraden mit dem Konstruktionsmodell des Bestandteils ausgewählt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein dreidimensionales Koordinatensystem vorgegeben wird und als Richtungsvektoren mindestens die drei Vektoren in Richtung der drei Achsen des Koordinatensystems und die drei Vektoren in den entgegengesetzten Richtungen vorgegeben werden .
5. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bestandteil ein Quader ermittelt wird, dessen Seitenflächen auf jeweils einer Achse des Koordinatensystems senkrecht stehen und der das Konstruktionsmodell des Bestandteils vollständig umgibt, auf jeder Seitenfläche dieses Quaders jeweils mehrere Punkte ausgewählt werden, für jeden ausgewählten Punkt einer Seitenfläche eine Gerade durch den Punkt, die senkrecht auf der Seitenfläche steht, bestimmt wird
- und dann, wenn die Gerade das Konstruktionsmodell des Bestandteils trifft, als Fußpunkt für den Bestandteil der der Seitenfläche nächstgelegene Schnittpunkt der Gerade mit dem Konstruktionsmodell ausgewählt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Konstruktionsmodell eines Bestandteils so vorgegeben wird, daß es die Geometrie der Oberfläche des Bestandteils festlegt und das Konstruktionsmodell des Systems so vorgegeben wird, daß es die Positionen der Bestandteile im System relativ zueinander festlegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertung eines Bestandteils bezüglich eines Richtungsvektors in Abhängigkeit vom Quotienten aus der Anzahl treffender Strahlen - und der Anzahl ausgewählter Fußpunkte berechnet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden ausgewählten Fußpunkt dann, wenn der im Fußpunkt beginnende Strahl ein anderes Konstruktionsmodell trifft, der Abstand des Fußpunktes zu dem anderen Konstruktionsmodell ermittelt wird und die Bewertung jedes Bestandteils bezüglich jedes Richtungsvektors in Abhängigkeit von den jeweils ermittelten Abständen berechnet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn für einen Richtungsvektor ermittelt wird, daß keiner der in Richtung dieses Richtungsvektors verlaufenden Strahlen das Konstruktionsmodell eines anderen Bestandteils trifft, das Ergebnis ausgegeben wird, daß dieser Bestandteil sich in Richtung des Richtungsvektors aus dem System entfernen läßt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bestandteil unter den Bewertungen des Bestandteils bezüglich der Richtungsvektoren die größte Bewertung ausgewählt und als die Gesamt-Bewertung des Bestandteils verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Gesamt-Bewertung jedes Bestandteils kleiner als eine vorgegebene Schranke ist, das Ergebnis ermittelt wird, daß sich das System nicht in seine Bestandteile zerlegen läßt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden ausgewählten Fußpunkt und jeden Richtungsvektor und jeden ausgewählten Fußpunkt dann, wenn ein im Fußpunkt beginnender Strahl in Richtung des Richtungsvektors ein Konstruktionsmodell eines anderen Bestandteils trifft, zusätzlich der Abstand zwischen dem Fußpunkt und dem getroffenen Konstruktionsmodell ermittelt wird und die Bewertung des Bestandteils bezüglich jedes Richtungsvektors in Abhängigkeit von den ermittelten Abständen berechnet wird.
13. Verfahren zur Untersuchung der Zerlegbarkeit eines technischen Systems, das aus Bestandteilen zusammengesetzt ist, wobei das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mehrmals nacheinander durchgeführt wird und es dabei bei der ersten Durchführung auf das vorgegebene System angewendet wird und bei jeder nachfolgenden Durchführung auf das System, das aus dem System der vorherigen Durchführung durch Fortlassen des bei der vorigen Durchführung ermittelten Bestandteils entsteht, angewendet wird und wobei die mehrmalige Durchführung beendet wird, wenn das System, das durch Fortlassen des bei der vorigen Durchführung ermittelten Bestandteils entsteht, nur ein Bestandteil aufweist.
14. Verfahren zur Erzeugung einer rechnerverfügbaren
Zerlegungs-Reihenfolge für ein technisches System, das aus Bestandteilen zusammengesetzt ist, wobei als Zerlegungs-Reihenfolge eine Reihenfolge, in der sich das System in seine Bestandteile zerlegen läßt, berechnet wird, wobei das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mehrmals nacheinander durchgeführt wird und es dabei bei der ersten Durchführung auf das vorgegebene System angewendet wird und als erster Bestandteil der Zerlegungs-Reihenfolge der Bestandteil mit der größten Gesamt-Bewertung ermittelt wird und bei jeder nachfolgenden Durchführung auf das System, das aus dem System der vorherigen Durchführung durch Fortlassen des bei der vorigen Durchführung ermittelten Bestandteils entsteht, angewendet wird und der Bestandteil, für den bei der nachfolgenden Durchführung die größte Gesamt-Bewertung berechnet wird, als Nachfolger des aktuell letzten Bestandteils in die Zerlegungs-Reihenfolge eingefügt wird und wobei die mehrmalige Durchführung beendet wird, wenn das System, das durch Fortlassen des bei der vorigen Durchführung ermittelten Bestandteils entsteht, nur ein Bestandtei1 aufweist .
15. Verfahren zur Erzeugung einer rechnerverfügbaren
Zusammensetzungs-Reihenfolge für ein technisches System, das aus Bestandteilen zusammengesetzt ist, wobei als Zusammensetzungs-Reihenfolge eine Reihenfolge, in der sich das System aus seinen Bestandteile zusammensetzen läßt, berechnet wird, durch Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 14 eine Zerlegungs-Reihenfolge für das System berechnet wird und als Zusammensetzungs-Reihenfolge die umgekehrte Zerlegungs-Reihenfolge berechnet wird.
16. Verfahren zur Erzeugung einer rechnerverfügbaren
ExplosionsZeichnung eines technischen Systems, das aus Bestandteilen zusammengesetzt ist, wobei eine Betrachtungsrichtung vorgegeben wird das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mehrmals nacheinander durchgeführt wird und es dabei bei der ersten Durchführung auf das vorgegebene System angewendet wird und bei jeder nachfolgenden Durchführung auf das System, das aus dem System der vorherigen Durchführung durch Fortlassen des bei der vorigen Durchführung ermittelten Bestandteils entsteht, angewendet wird, bei jeder Durchführung des Verfahrens das Konstruktionsmodell des ermittelten Bestandteils in Richtung des ermittelten Verschiebe-Vektors verschoben wird, die mehrmalige Durchführung beendet wird, wenn das System, das durch Fortlassen des bei der vorigen Durchführung ermittelten Bestandteils entsteht, nur ein Bestandteil aufweist, für jeden Bestandteil unter Verwendung des verschobenen Konstruktionsmodells eine Darstellung des Bestandteils aus der Betrachtungsrichtung erzeugt wird und die erzeugten Darstellungen aller Bestandteile zur ExplosionsZeichnung zusammengefügt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionsmodell des ersten Bestandteils der Zerlegungs-Reihenfolge um eine vorgegeben Strecke verschoben wird und das Konstruktionsmodell jeden nachfolgenden Bestandteils der Zerlegungs-Reihenfolge so weit verschoben wird, daß nach der Verschiebung alle Konstruktionsmodelle der bei den vorherigen Durchführungen ermittelten Bestandteile aus der Betrachtungsrichtung vollständig sichtbar sind.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dann abgebrochen wird, wenn bei der vorigen Durchführung für alle Bestandteile des Systems eine Gesamt-Bewertung kleiner als eine vorgegebene Schranke berechnet wurde.
19. Computerprogramm-Produkt, das in den internen Speicher eines Computers geladen werden kann und
Softwareabschnitte umfaßt, mit denen ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausführbar ist, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.
20. Computerprogramm-Produkt , das auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist und das von einem Computer lesbare Programm-Mittel aufweist, die den Computer veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 auszuführen.
21. Digitales Speichermedium mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, die so mit einer programmierbaren Datenverarbeitungsanlage zusammenwirken können, daß ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausführbar ist.
22. Computerprogramm-Produkt, das einen Lesezugriff auf einen Datenspeicher,
in dem ein rechnerverfügbaren Konstruktionsmodell eines technischen Systems, jeweils ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell für jeden Bestandteil des Systems und rechnerverfügbare Festlegungen mehrerer Richtungsvektoren abgespeichert sind, aufweist, wobei das Computerprogramm-Produkt zur Durchführung der folgenden Schritte ausgestaltet ist:
Ermittlung, welche der Richtungsvektoren das Konstruktionsmodell mindestens eines anderen Bestandteils treffen, und in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Ermittlung Feststellen, in welche der Richtungen sich ein Bestandteil aus dem System entfernen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Computerprogramm-Produkt zur automatischen Durchführung der folgenden Schritte ausgestaltet ist: für jeden Bestandteil Auswählen mehrerer Punkte des Konstruktionsmodells des Bestandteils als Fußpunkte, für jeden Bestandteil und für jeden ausgewählten Fußpunkt Berechnen eines Strahls, der im Fußpunkt beginnt und in Richtung eines Richtungsvektors verläuft, für jeden Bestandteil, für jeden ausgewählten Fußpunkt und jeden Richtungsvektor Ermitteln, wie viele im Fußpunkt beginnende und in Richtung des Richtungsvektors verlaufende Strahlen das Konstruktionsmodell mindestens eines anderen Bestandteils treffen,
- Berechnen jeweils einer Bewertung jedes Bestandteils bezüglich jedes Richtungsvektors in Abhängigkeit von der ermittelten Anzahl der Strahlen in Richtung des Richtungsvektors, die ein anderes Konstruktionsmodell treffen, und der Anzahl der insgesamt erzeugten Strahlen in Richtung des Richtungsvektors,
Berechnen jeweils einer Gesamt-Bewertung des Bestandteils in Abhängigkeit von den Bewertungen des Bestandteils bezüglich der Richtungsvektoren,
Ermitteln desjenigen Richtungsvektors, bezüglich dem der ermittelte Bestandteil die größte Bewertung aufweist, als Verschiebe-Vektor des ermittelten Bestandteils, und
- Ausgeben des Ergebnisses, daß der ermittelte
Bestandteil sich in Richtung des Verschiebe-Vektors aus dem System entfernen läßt.
23. Datenverarbeitungsanlage, die einen Lesezugriff auf einen Datenspeicher,
in dem ein rechnerverfügbaren Konstruktionsmodell eines technischen Systems, jeweils ein rechnerverfügbares dreidimensionales Konstruktionsmodell für jeden Bestandteil des Systems und rechnerverfügbare Festlegungen mehrerer Richtungsvektoren abgespeichert sind, aufweist, wobei die Datenverarbeitungsanlage zur Durchführung der folgenden Schritte ausgestaltet ist:
Ermittlung, welche der Richtungsvektoren das Konstruktionsmodell mindestens eines anderen Bestandteils treffen, und in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Ermittlung Feststellen, in welche der Richtungen sich ein Bestandteil aus dem System entfernen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungsanlage zur automatischen Durchführung der folgenden Schritte ausgestaltet ist: für jeden Bestandteil Auswählen mehrerer Punkte des Konstruktionsmodells des Bestandteils als Fußpunkte, für jeden Bestandteil und für jeden ausgewählten Fußpunkt Berechnen eines Strahls, der im Fußpunkt beginnt und in Richtung eines Richtungsvektors verläuft, für jeden Bestandteil, für jeden ausgewählten Fußpunkt und jeden Richtungsvektor Ermitteln, wie viele im Fußpunkt beginnende und in Richtung des Richtungsvektors verlaufende Strahlen das Konstruktionsmodell mindestens eines anderen Bestandteils treffen,
Berechnen jeweils einer Bewertung jedes Bestandteils bezüglich jedes Richtungsvektors in Abhängigkeit von
- der ermittelten Anzahl der Strahlen in Richtung des Richtungsvektors, die ein anderes Konstruktionsmodell treffen, und der Anzahl der insgesamt erzeugten Strahlen in Richtung des Richtungsvektors,
Berechnen jeweils einer Gesamt-Bewertung des Bestandteils in Abhängigkeit von den Bewertungen des Bestandteils bezüglich der Richtungsvektoren,
Ermitteln desjenigen Richtungsvektors, bezüglich dem der ermittelte Bestandteil die größte Bewertung aufweist, als Verschiebe-Vektor des ermittelten Bestandteils, und
Ausgeben des Ergebnisses, daß der ermittelte Bestandteil sich in Richtung des Verschiebe-Vektors aus dem System entfernen läßt.
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