EP4128007A1 - Verfahren zum nutzerdefinierten herauslösen eines submodells aus einem cad-modell und eine vorrichtung zur datenverarbeitung - Google Patents

Verfahren zum nutzerdefinierten herauslösen eines submodells aus einem cad-modell und eine vorrichtung zur datenverarbeitung

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Publication number
EP4128007A1
EP4128007A1 EP21716305.4A EP21716305A EP4128007A1 EP 4128007 A1 EP4128007 A1 EP 4128007A1 EP 21716305 A EP21716305 A EP 21716305A EP 4128007 A1 EP4128007 A1 EP 4128007A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
model
sub
user
cad model
cad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21716305.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Vorsatz
Claas BLUME
Ulrich Flötzinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP4128007A1 publication Critical patent/EP4128007A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/12—Geometric CAD characterised by design entry means specially adapted for CAD, e.g. graphical user interfaces [GUI] specially adapted for CAD
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/02—CAD in a network environment, e.g. collaborative CAD or distributed simulation

Definitions

  • the subject matter of the present document is a method for user-defined extraction of a sub-model from a CAD model, a device for data processing, a computer program and a computer-readable storage medium.
  • the present invention can be used in the construction of technical systems.
  • machines are manufactured for processing semi-finished products and raw materials in order to manufacture products such as screws, sheet metal parts, housings or the like.
  • technical drawings of the individual parts and assembly drawings must be created.
  • CAD computer-aided design
  • a machine tool often consists of many components that are manually adapted or designed one after the other to the workpiece to be produced in the future by a designer in the CAD software. These Consecutive, often within limits, repetitive activities of the designer would like to be distributed to several designers in order to save time in order to carry out the design tasks simultaneously instead of one after the other. Up to now this has been technically impossible or difficult to do. However, this requires a division of the overall design task into many sub-design tasks.
  • files of a CAD model are read in and one or more objects of the CAD model are displayed on a graphical user interface with a design space. Furthermore, an input of a user for determining a submodel to be extracted from the CAD model is recorded, the input of the user taking place on the or on the object (s) displayed on the graphical user interface. According to the recorded input of the user, a division curve is generated in the design space, the division curve defining an edge section of the sub-model to be extracted from the CAD model.
  • the dividing curve in the construction space is adjustable extrusion direction extruded and the sub-model detached from the CAD model by a division operation along the extruded division curve.
  • the extracted sub-model and its interfaces are made available in a newly generated file.
  • the method proposed here also includes transferring the new file to a further user or to a workstation of the further user in order to enable the submodel in the new file to be modified independently of the CAD model by the further user and to receive the New file modified by the other user, which includes the modified sub-model.
  • the modified sub-model from the modified new file is inserted into the CAD model and arranged according to the interfaces of the sub-model.
  • the method proposed here is based on the insight that by extracting a sub-model from a CAD model and saving the sub-model in a new file, a designer is able to carry out a partial design task independently of the entire CAD model and independently of others To solve designers on the sub-model in the new file. It is also achieved that the designer can solve the partial design task without knowledge of the entire CAD model. Rather, the designer is only provided with the knowledge that appears necessary to solve the partial design task in the sub-model. Because the designer cannot draw any conclusions about the entire CAD model, product and trade secrets that would be disclosed, for example, by looking at the entire CAD model, can be protected. In this way, partial design tasks can be outsourced to external companies and designers, for example.
  • the file size of the new file with the submodel is naturally much smaller than the file size of the files with the entire CAD model. This means that even in the case of particularly comprehensive CAD models, a comparatively small file size is achieved for the new file of the extracted sub-model, which in this case also allows the amounts of data to be sent and received to be considerably reduced and costs to be lowered.
  • the dividing curve is determined individually by the user.
  • the user can make his entry directly on the object displayed in the graphic interface.
  • the displayed object can include, for example, a surface, a solid, a sketch, a component and / or an assembly.
  • the user can set the dividing curve, for example, by setting points in a plane of the construction space
  • the input of the user can be done with a mouse on a computer, by tapping with a finger or a tablet pen on a touch-enabled input device or by interacting with a VR device in a virtual environment.
  • the user can determine the form and the information content of the sub-model and only disclose the information in the sub-model that is necessary and relevant for processing the partial design task.
  • the dividing curve can be used as another object in the design space
  • the dividing curve can be open or closed.
  • the division curve can also be the result of an optimization calculation. For example, if the user would like to split the CAD model into four equal parts, a "Hal-
  • the resulting cutting edges can then be defined as dividing curves.
  • optimization calculations can also be provided in which the object is broken down into four sub-objects in such a way that the circumference or the surface of each of the sub-objects is minimized or that the scope or the surface
  • 25 area of individual sub-objects of the four sub-objects with respect to the other sub-objects are larger or smaller by a factor specified by the user.
  • other technological boundary conditions can be taken into account in the calculation of the position and arrangement of the graduation curve in the CAD model.
  • the user can also add a saved object to the CAD model and use it as a graduation curve. This means that a previously used dividing curve can be used again. This is advantageous, for example, in the case of CAD models that have already been processed and that have been processed again or that have already been processed
  • the distribution curve already used in the previous version can be loaded into the version to be updated and adapted to the design task. This can reduce the effort for the user, since the dividing curve does not have to be defined from scratch by the user.
  • the method proposed here is not limited to a graduation curve. Rather, multiple graduation curves and / or a composite graduation curve can also be defined by the user and used to extract one or more sub-models.
  • the dividing curve is extruded in the direction of extrusion.
  • the extrusion direction can, for example, be preset in a direction of the normal vector of a sketch on which the CAD model is based. However, the direction of extrusion can also be set as desired by the user.
  • a three-dimensional sub-model can also be extracted from the CAD model.
  • the "Divide" function of the known CAD applications such as CATIA ® , NX ® , SolidWorks ® , Inventor ® , SolidEdge ® and similar can be used as a dividing operation. After the split operation, the sub-model is copied into a new file.
  • the new file is preferably an initially empty CAD file. If there are several sub-models, a new file is created for each sub-model and one of the several sub-models is provided in the respective new file. Alternatively, the file with the CAD model and the extracted sub-model can be copied and all objects not belonging to the sub-model can be deleted in the copied file. In the case of several detached sub-models, as many copies are made in accordance with the number of detached sub-models and the objects not belonging to the respective sub-model are deleted in the corresponding copies. It can be provided that the user selects the graduation curve and initiates the extraction of the submodel with one click. The extraction and provision of the submodel in a new file that has been created can be carried out automatically, for example. In particular, the method can be carried out by a Windows application with a graphical user interface (GUI).
  • GUI graphical user interface
  • the file When the file is transferred to a further user or to a workstation of the further user, provision can be made for the new file to be stored on a different storage path on the same computer which the new file was created.
  • This enables the proposed method and the processing of the partial design task (s) by the designer (s) to be carried out on a server of a server-user architecture. In this case, a user accesses a server and performs the extraction
  • a sub-model from a CAD file.
  • Another user preferably a design engineer, also processes the partial design task in the submodel on the server.
  • the new file with the sub-model is stored on another computer, preferably locally at the designer's premises, and processed there.
  • the modified new file with the correspondingly modified sub-model is passed back to the user by the further user.
  • the modified sub-model is then inserted into the CAD model and
  • the CAD model is modified and adapted according to the partial design task to be solved.
  • the interfaces stored in the new file can, for example, contain information about the coordinate system of the CAD model and corresponding coordinates of the
  • the information can for example be passed on to the additional user, preferably the designer, as meta information outside the CAD file of the sub-model through textual task description or technological constraints for the development of the sub-model.
  • Additional technological conditions can be a tangential transition, a minimum thickness of the material at the transition, inlets or outlets at the transition, specific space requirements for fasteners at the transition, or the like.
  • the sub-model can be deleted from the file of the CAD model after providing the extracted sub-model in the new file, so that a simply reduced CAD model is created which corresponds to the CAD model minus the extracted first sub-model.
  • the file size is
  • the user can take the information from the simply reduced CAD model that the sub-assembly Construction task associated with the sub-model has not yet been solved by the other user, preferably the designer, since there is, for example, an empty space in the area corresponding to the sub-model in the file of the simply reduced CAD model.
  • the interfaces of the modified sub-model can correspond to the interfaces of the sub-model.
  • Corresponding interfaces can facilitate the arrangement of the modified sub-model in the CAD model.
  • the interfaces of the sub-model provided in the new file can include interfaces on the sub-model side.
  • Interfaces of the CAD model or the simply reduced CAD model corresponding to the interfaces of the submodel can be stored in the files of the CAD model or the simply reduced CAD model.
  • the further user preferably the designer, can recognize where the interfaces of the submodel to the CAD model are arranged and take them into account accordingly in his solution to the partial design task.
  • a simple reintegration of the submodel or the modified submodel into the CAD model can be made possible.
  • Such reintegration can also be automated. For example, the user can be asked whether the sub-model should be hooked into the CAD model in accordance with the interfaces. Only after confirmation of this query by the user can the sub-model be arranged according to the interfaces.
  • Coordinate information of the sub-model and / or objects surrounding the sub-model can also be provided in the new file.
  • surrounding objects can provide the other user, preferably the designer, with useful information relating to the partial design task to be solved, which must be taken into account by the designer.
  • An extrusion length of the graduation curve can be greater than or equal to a height, length and / or width of the sub-model to be extracted. So that can it must be ensured that the extrusion length of the extruded graduation curve is sufficiently large to be able to extract the entire sub-model from the CAD model.
  • the method proposed here can also include the following steps: Acquiring a further input from a user to determine a further sub-model to be extracted from the simply reduced CAD model, generating a further graduation curve in the design space according to the recorded further input from the user, whereby the Further
  • division curve defines a further edge section of the further sub-model to be extracted from the simply reduced CAD model, extrusion of the further division curve in the construction space along the adjustable extrusion direction, separation of the further sub-model from the simply reduced CAD model by a division operation along the extrusion
  • the graduation curves were determined by the user in such a way that both graduation curves are used at least in sections to extract the sub-model and / or the further sub-model
  • the input of the user is enabled via an interface to the respective CAD system, so that the user can select the auxiliary elements that are necessary for the division with means of curves directly in the CAD system Clicking leads and these objects are displayed as a reference, preferably directly, on the GUI of the CAD system for checking.
  • the input of the user can include: selecting the sketch that contains the dividing curve or several dividing curves, or the dividing curve or the several dividing curves themselves and / or selecting the CAD object to be divided by interacting with the area or the volume of the CAD Object.
  • the sub-model or several sub-models can be changed after the modification using the interfaces of the sub-model or the several sub-models and the corresponding The interfaces of the CAD model or the one or more reduced CAD model can be reassembled to form a modified CAD model.
  • a device for data processing which comprises a first and a second processor which are configured in such a way that they initiate a method for user-defined extraction of a sub-model from a CAD model, in particular the method described above for user-defined extraction of a sub-model a CAD model.
  • the first processor comprises a read-in module for reading in files of one or more CAD models, a display module for displaying one or more objects of the CAD model on a graphical user interface with a design space, a recording module for recording
  • curve defines an edge section of the sub-model to be extracted from the CAD model, an extrusion module for extruding the division curve in the construction space along an adjustable extrusion direction, an extraction module for separating the sub-model from the CAD model by a division operation along the extruded division curve, a Be
  • provision module for generating a new file and for providing the extracted sub-model and its interfaces in the new file, a first transfer module for transferring the new file to a further user or to a workstation of the further user in order to make a modification independent of the CAD model of the submodel in the new file
  • a first receiving module for receiving a new file modified by the further user, which includes a modified sub-model, an insert module for inserting the modified sub-model from the new modified file into the CAD model, and an arrangement module for arranging the modified sub-model ge
  • the second processor comprises a second receiving module for receiving the new file transferred by the first transfer module of the first processor, a modification module for the further user to modify the sub-model independently of the CAD model and for creating the modified new file, and a second transfer module to transfer the modified new file to the receiving module of the first processor.
  • a computer program which comprises instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method described above.
  • a computer-readable storage medium which comprises commands which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the method described above.
  • another method for user-defined extraction of a sub-model from a CAD model differs from the method described above in that the steps of transferring the first new file to a further user or to a workstation of the further user in order to to enable the further user to modify the first sub-model in the first new file independently of the CAD model, to receive the first new file which has been modified by the further user and which includes the modified first sub-model, to insert the modified first sub-model the modified first new file in the CAD model and the arrangement of the modified first submodel according to the interfaces of the first submodel are optional in the further proposed method and do not necessarily have to be part of the further proposed method.
  • the features optionally described for the method described above can also be combined analogously with the further method now described. The advantages and technical effects described are achieved analogously.
  • files of a CAD model can be read in and one or more objects of the CAD model on one graphical user interface with a construction space. Furthermore, an input of a user for determining a first sub-model to be extracted from the CAD model can be recorded, the input of the user taking place on the object (s) displayed on the graphical user interface. According to the recorded input of the user, a first dividing curve can be generated in the design space, the first dividing curve defining a first edge section of the first sub-model to be extracted from the CAD model. In addition, the first division curve can be extruded in the construction space along an adjustable extrusion direction and the first sub-model from the CAD model can be extracted by a division operation along the extruded first division curve. The extracted first sub-model and its interfaces can be made available in a first, newly generated file.
  • Fig. 1 is a perspective view of an object of a CAD model in egg nem design space on a graphical surface with two division curves;
  • FIG. 2 is a perspective view of the CAD model from FIG. 1 with extruded dividing curves;
  • FIG. 3 is a perspective view of a simply reduced CAD model
  • Fig. 5 is a perspective view of a modified detached sub-model
  • FIG. 6 shows a perspective view of a CAD model modified with the modified sub-model from FIG. 5; as Fig. 7 is a schematic block diagram of an apparatus for data processing.
  • FIGS. 1-6 a method for the user-defined release of a sub-model 4 from a CAD model 1 is described.
  • the method enables one or more part design tasks to be processed independently of a global CAD design file and other design engineers by one or more design engineers.
  • the amount of data required for processing the partial design tasks is kept as low as possible.
  • the individual design engineer who works on a partial design task only receives the knowledge required for the partial design task without being able to draw any conclusions about the global CAD design file.
  • partial construction tasks can be outsourced to external companies and designers, for example, and precarious company and product secrets can be preserved.
  • files are of a CAD model 1 is first read into a CAD application, such as CATIA ®, NX ®, SolidWorks ®, Inventor ® or Solid Edge ®.
  • a CAD application such as CATIA ®, NX ®, SolidWorks ®, Inventor ® or Solid Edge ®.
  • an object 2 of the CAD model 1 is displayed in a design space 3 on a graphical upper surface of the CAD application.
  • the object 2 shown in FIG. 1 is a component which, for example, has a trough-like depression. Three deformations are formed in the recess, which protrude from the recess. The outer edge of the component also protrudes so that the outer edge of the component and the deformations essentially end at the same height.
  • the method proposed here is to be illustrated by way of example. Consequently, it is clear that other components can also be provided.
  • the displayed object 2 can also include, for example, surfaces, solid bodies, sketches and / or assemblies.
  • the limits of a sub-model 4, 4 ', 4 ", 4'” to be extracted are individually defined by a user by inputting the displayed object 2 in the construction space 3.
  • the input of the user can, for example, through a mouse on a computer, by tapping with a finger or a tablet pen a touch-enabled input device or by interacting with a VR device in a virtual environment.
  • the user can, for example, by setting shapes such as straight lines or curves or by setting points in a plane of the construction space S or in the construction space S and connecting the points with polylines or splines, define one or more dividing curves 5, 5 ', thus creating an edge section of the sub-model 4, 4 ', 4 ", 4'” to be extracted.
  • the graduation curve 5 or the multiple graduation curves 5, 5 ' are generated in the construction space S and displayed as a further object.
  • the user intuitively and easily recognizes the individually defined cut edges of the sub-model 4, 4 ', 4 ", 4'" to be detached.
  • Fig. 1 two graduation curves 5, 5 'are shown in a straight shape as two additional surface objects in the construction space S.
  • the user can determine the shape and the information content of the sub-model 4, 4', 4 ", 4 '" and only the information in the sub-model 4 that is necessary and relevant for processing the partial construction task Disclose, 4 ', 4 ", 4'".
  • the user After the user has determined the graduation curves 5, 5 'according to his choice, the user selects one or both of the graduation curves 5, 5' and initiates the extraction of one or more of the sub-models 4 corresponding to the graduation curves 5, 5 'with one click , 4 ', 4 ", 4'".
  • the number of sub-models 4, 4', 4 ", 4 '" to be triggered can be adapted. For example, if the user has specified or selected the graduation curve 5 shown in FIG. 1, which intersects the three deformations, up to two submodels can be extracted. The first sub-model then comprises the one in FIG.
  • the definition or selection of the second sub-curve 5 'shown in FIG. 1 enables a sub-model to be extracted from the non-divided sub-models 4 and 4' and the non-divided sub-models 4 "and 4 '".
  • the four sub-models 4, 4', 4 ", 4 '” shown in FIG. 1 can be extracted.
  • further graduation curves can also be provided, for example.
  • the graduation curves 5, 5 'can however, also include a large number of intersection points. With every further dividing curve or every further intersection, the number of sub-models to be extracted can be increased further and the size of the individual sub-models can be reduced accordingly, so that less information about the entire CAD model is disclosed in the individual sub-models.
  • the user triggers a computer program stored in a memory, which removes the corresponding sub-model or sub-models 4, 4 ', 4 ", 4'” according to the selected division curve (s) and each of the extracted sub-models 4 , 4 ', 4 ", 4'” in a separate, newly created file.
  • the graduation curve (s) 5, 5 are extruded in an extrusion direction A.
  • the result of the extrusion is shown in FIG.
  • the extrusion direction A points in a direction of the normal vector of a sketch on which the CAD model 1 is based. This extrusion direction A can be preset, for example.
  • the direction of extrusion can also be set and determined as required by the user.
  • the sub-models 4, 4', 4 ", 4 '” can be extracted from the CAD model 1 in three-dimensional form. This means that the user can trigger a three-dimensional sub-model 4, 4 ', 4 ", 4'” by specifying a two-dimensional graduation curve and an extrusion direction.
  • the extrusion lengths and the extrusion heights of the graduation curves 5, 5 ' are greater than the corresponding lengths or heights of the sub-models 4, 4', 4 ", 4""to be removed.
  • the computer program performs a dividing operation.
  • the program uses the "divide" function of the corresponding CAD application and applies it using the extruded graduation curves 5, 5 'as cutting edges or surfaces.
  • the sub-model or sub-models 4, 4 ', 4 ", 4'" that have been triggered are each copied into separate new files.
  • the new files are initially empty CAD files.
  • the file with the CAD model 1 and the extracted sub-models 4, 4 ', 4 ", 4'” can also be copied according to the number of sub-models 4, 4 ', 4 ", 4'".
  • all objects 2 not belonging to the corresponding submodel can then be deleted.
  • the method can be carried out by a Windows application with a graphical user interface (GUI).
  • GUI graphical user interface
  • the CAD model 1 of the original file can be converted into a single or multiple reduced CAD model 10 will.
  • a single or multiple reduced CAD model 10 corresponds to the CAD model 1 minus the extracted first or the first and further submodels 4, 4 ', 4 ", 4'". In FIG. 3, such a simply reduced CAD model 10 is shown.
  • the extracted sub-model 4 was deleted as the first sub-model 4 from the original file of the CAD model 1. With the deletion of the first sub-model 4 from the CAD model 1, the file size of the CAD model 1 is reduced.
  • the user can take the information from the simply reduced CAD model 10 that the partial design task associated with the detached sub-model 4 has not yet been solved by the designer, as the area in the file corresponding to the sub-model 4 of the simply reduced CAD model 10, an empty space can be seen.
  • this method can also be applied analogously to several sub-models 4, 4 ', 4 ", 4'” or to solve a large number of partial design tasks.
  • the method should explicitly not be viewed as being applicable only to a detached sub-model 4 or a partial design task.
  • the remaining sub-models 4 ', 4 ", 4'” can also be removed analogously to the described sub-model 4.
  • the new file is now handed over to a designer.
  • the user transfers the newly created file with the extracted sub-model 4 to the designer who is to modify the sub-model 4.
  • the designer saves the new file locally on his workstation and opens it to edit the partial design task.
  • Fig. 4 the extracted from the CAD model 1 sub-model 4 from the new file transmitted to the designer is shown as an example.
  • the extracted sub-model 4 is accordingly displayed by way of example in a design space 3 'of the CAD application used by the designer.
  • a sub-model 4 detached in this way allows the designer to process the partial design task independently of the original file of the CAD model 1. This means that the designer cannot draw any conclusions about the entire CAD model 1, but rather only receives the information assigned to his sub-model 4 and necessary for processing the partial design task.
  • This information includes interfaces 6 on the sub-model side, for example.
  • the designer can recognize where the interfaces 6 of the submodel 4 to the CAD model 1 are arranged and take them into account accordingly in his solution to the partial construction task.
  • the information required to process the partial design task can also be passed to the designer as meta information outside the CAD file of the submodel 4 through textual task description or technological constraints for the development of the submodel 4. Examples of technological constraints can be a tangent-continuous transition, a Minimum thickness of the material at the transition, supply or discharge lines at the transition, specific space requirements for fasteners at the transition or the like.
  • the material thickness and the shape and height of the elevation of the edge and the two relevant of the three forms located in the recess are transmitted to the designer.
  • the graduation curves 5, 5 'relevant to the extraction of the sub-model 4 and the coordinate system of the CAD model 1 and the corresponding coordinate information of the sub-model 4 are transferred to the designer with the new file. It can also be provided that the objects of the CAD model 1 surrounding the submodel 4 are also transmitted.
  • the interfaces 6 on the submodel side correspond to corresponding interfaces 9 of the simply reduced CAD model 10 from FIG Parts of the CAD model 1 or the simply reduced CAD model 10 are filed.
  • the interfaces 9 corresponding to the submodel-side interfaces 6 in the files of the CAD model 1 or the simply reduced CAD model 10, the submodel 4 or a submodel 7 modified by the designer can be easily reintegrated into the CAD -Model 1 or the simply reduced CAD model 10 can be made possible.
  • the designer processes the partial construction task in the new file of the submodel 4, taking into account the information transmitted that is necessary for processing the partial construction task.
  • a sub-model 7 modified in this way by way of example is shown in FIG. 5.
  • the designer has modified the protruding edge of the sub-model 4 without changing the edge or the interfaces 6 of the separated sub-model 4.
  • the interfaces 11 of the modified sub-model 7 correspond, in particular, match the interfaces 6 of the extracted sub-model 4.
  • FIGS. 4 and 5 can be seen. This enables the modified sub-model 7 to be easily reintegrated into the CAD model 1 or the simply reduced CAD model 10.
  • the modified new file with the correspondingly modified sub-model 7 is returned from the designer to the user.
  • the modified sub-model 7 is then inserted into the CAD model 1 or the simply reduced CAD model 10 and, in accordance with the interfaces 6 of the sub-model 4 and corresponding interfaces 6 ', 6', which correspond to the interfaces 11 of the modified sub-model 7 "of the neighboring sub-models 4 ', 4'".
  • the CAD model 1 is modified and adapted to a modified CAD model 8 in accordance with the partial design task to be solved.
  • a CAD model 8 modified in this way is shown in FIG. 6. As can be seen from FIG.
  • the modified CAD model 8 is displayed in the design space 3 of the CAD application of the user. This is intended to indicate that the modified CAD model 8 was inserted into the original file of the CAD model 1.
  • the modified sub-model 7 is incorporated into the original file of the CAD model 1 or the simply reduced CAD model 10, confusion due to different copies and questions about the corresponding current version can be prevented.
  • the other sub-models 4 ', 4 ", 4'” can also be saved accordingly in separate new files and these files can be passed on to other designers. The other designers can then simultaneously edit partial design tasks in the corresponding files of the other submodels 4 ', 4 ", 4'” and the other submodels modified in this way can be analogously transferred back to the user and inserted into the original file of the CAD model 1.
  • the data processing device 100 has a first and a second processor 101, 102 which are configured in such a way that they use a method for user-defined extraction of one or more sub-models 4 from a CAD model 1, in particular the above-described method for user-defined extraction one or more sub-models 4 from a CAD model 1, execute.
  • the first processor 101 comprises a read-in module 103 for reading in files of one or more CAD models 1, a display module 104 for displaying an object 2 or more objects of the CAD model 1 on a graphical user interface with a design space 3, a recording module 105 for capturing an input from a user for determining a sub-model 4 to be extracted from the CAD model 1, the input of the user being made on the object / s 2 displayed on the graphical user interface, a first generation module 106 for generating one or more graduation curve / s 5 in the design space 3 according to the recorded input of the user, the graduation curve 5 defining an edge section of the sub-model 4 to be extracted from the CAD model 1, an extrusion module 107 for extruding the graduation curve 5 in the design space 3 along an adjustable extrusion direction A, an extraction module 108 for extracting the sub-model 4 the CAD model 1 by a dividing operation along the extruded dividing curve 5, a provision module 109 for generating a new file and for providing the
  • the second processor 102 comprises a second receiving module 111 'for receiving the new file transferred by the first transfer module 110 of the first processor 101, a modification module 114 for modifying the sub-model 4 independently of the CAD model 1 by the further user and for creating the modified new file, and a second transfer module 110 'for transferring the modified new file to the receiving module 111 of the first processor 101.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum nutzerdefinierten Herauslösen eines Submodells (4) aus einem CAD-Modell (1), bei dem Dateien eines CAD-Modells (1) eingelesen und ein oder mehrere Objekt/en (2) des CAD-Modells (1) auf einer grafischen Nutzeroberfläche mit einem Konstruktionsraum (3) angezeigt werden. Eine Eingabe eines Nutzers zum Bestimmen mindestens eines herauszulösenden Submodells (4) aus dem CAD-Modell (1) wird erfasst. Die Eingabe des Nutzers erfolgt hierbei an dem oder an den auf der grafischen Nutzeroberfläche angezeigten Objekt/en (2). Dann wird eine Teilungskurve (5) in dem Konstruktionsraum (3) gemäß der erfassten Eingabe des Nutzers erzeugt, wobei die Teilungskurve (5) einen Randabschnitt des aus dem CAD-Modell (1) herauszulösenden Submodells (4) definiert. Die Teilungskurve (5) wird in dem Konstruktionsraum (3) entlang einer einstellbaren Extrusionsrichtung (A) extrudiert und das Submodell (4) aus dem CAD-Modell (1) durch eine Teilungsoperation entlang der extrudierten Teilungskurve (5) herausgelöst. In einer neu erzeugten Datei wird das herausgelöste Submodells (4) und dessen Schnittstellen (6) bereitgestellt und an einen weiteren Nutzer oder an einen Arbeitsplatz des weiteren Nutzers übergeben, um eine von dem CAD-Modell (1) unabhängige Modifikation des Submodells (4) in der neuen Datei durch den weiteren Nutzer zu ermöglichen. Im Anschluss wird die durch den weiteren Nutzer modifizierte neue Datei, die das modifizierte Submodell (7) umfasst, empfangen und das modifizierte Submodell (7) aus der modifizierten neuen Datei in das CAD-Modell (1) eingefügt. Schließlich wird das modifizierte Submodell (7) gemäß den Schnittstellen (6) des Submodells (4) angeordnet.

Description

Verfahren zum nutzerdefinierten Herauslösen eines Submodells aus einem
CAD-Modell und eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung
Gegenstand des vorliegenden Dokuments ist ein Verfahren zum nutzerdefi- nierten Herauslösen eines Submodells aus einem CAD-Modell, eine Vorrich tung zur Datenverarbeitung, ein Computerprogramm und ein computerlesba res Speichermedium. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung bei der Kon struktion von technischen Systemen einsetzbar. Im Werkzeugmaschinenbau werden Maschinen zur Bearbeitung von Halbzeu gen und Rohmaterial gefertigt, um damit Erzeugnisse herzustellen, wie z.B. Schrauben, Blechteile, Gehäuse oder ähnliches. Bevor diese Werkzeugmaschi nen gefertigt werden können, müssen technische Zeichnungen der Einzelteile sowie Zusammenbauzeichnungen erzeugt werden. Das erfolgt heutzutage mithilfe von computer-aided design (CAD) Software.
Häufig besteht eine Werkzeugmaschine aus vielen Komponenten, die nachei nander an das zukünftig zu produzierende Werkstück von einem Konstrukteur in der CAD-Software manuell angepasst bzw. auskonstruiert werden. Diese konsekutiven, oft in Grenzen repetitiven Tätigkeiten des Konstrukteurs wür den gern aus Gründen einer Zeitersparnis auf mehrere Konstrukteure verteilt werden, um die Konstruktionsaufgaben gleichzeitig statt nacheinander durch zuführen. Das ist technisch bisher nicht oder nur schwer möglich. Dazu bedarf es allerdings einer Teilung der Gesamtkonstruktionsaufgabe in viele Teilkon struktionsaufgaben.
Aus dem Stand der Technik sind Lösungen bekannt, bei denen jeder Konstruk teur eine eigene Kopie der CAD-Konstruktionsdatei lokal speichert und die Teilkonstruktionsaufgaben in seiner lokalen Kopie bearbeitet. Im Anschluss werden die bearbeiteten lokalen Kopien der CAD-Konstruktionsdateien in eine globale CAD-Konstruktionsdatei übernommen und die globale CAD- Konstruktionsdatei dementsprechend aktualisiert bis die Gesamtkonstrukti onsaufgabe abgeschlossen wurde. Weniger effizient ist diese Lösung aller dings bei großen CAD-Konstruktionsdateien und/oder einer großen Anzahl von Konstrukteuren zur Bearbeitung der Teilkonstruktionsaufgaben, da der Abstimmungsaufwand zwischen den Teilmodellen beim Zusammenfügen enorm zeitaufwändig und fehlerträchtig ist und mitunter große Datenmengen bewegt werden müssen. Insbesondere bei Cloud- oder Serveranwendungen können bei großen Datenmengen hohe Kosten verursacht werden.
In der Druckschrift US 2014/0278269 Al wird daher beispielsweise vorge schlagen, eine globale auf einem Server befindliche CAD-Konstruktionsdatei in Bearbeitungsbereiche aufzuteilen und Zugriffsmöglichkeiten der jeweiligen Konstrukteure auf bestimmte Bearbeitungsbereiche zu steuern, sodass die Konstrukteure entsprechend den zugelassenen Bearbeitungsbereichen Ände rungen in der globalen CAD-Konstruktionsdatei vornehmen können.
In der Druckschrift WO 2015/184370 Al wird sogar vorgeschlagen, die globale CAD-Konstruktionsdatei in gruppenbasierte Bearbeitungsbereiche einzuteilen. Nimmt ein erster Benutzer in dem seiner Gruppe zugeordneten Bearbeitungs bereich eine Änderung vor, so wird diese Änderung für alle anderen Grup penmitglieder ebenfalls aktualisiert angezeigt.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Ver fahren keine von der globalen CAD-Konstruktionsdatei und den anderen Kon- strukteuren unabhängige Bearbeitung der Teilkonstruktionsaufgaben durch die Konstrukteure ermöglichen und gleichzeitig die erforderlichen Datenmen gen für die Bearbeitung der Teilkonstruktionsaufgaben möglichst gering hal ten. Durch eine von der globalen CAD-Konstruktionsdatei unabhängige Bear beitung der Teilkonstruktionsaufgaben können Betriebs- und Produktgeheim nisse, die in der globalen CAD-Konstruktionsdatei offengelegt sind, gewahrt werden. Der einzelne Konstrukteur, der eine Teilkonstruktionsaufgabe bear beitet, erhält lediglich das für die Teilkonstruktionsaufgabe erforderliche Wis sen ohne dabei einen Rückschluss auf die globale CAD-Konstruktionsdatei schließen zu können. Folglich können Teilkonstruktionsaufgaben beispielswei se an Fremdfirmen und -konstrukteure ausgelagert und prekäre Betriebs- und Produktgeheimnisse gewahrt werden.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zu entwi ckeln, das ein gleichzeitiges Bearbeiten mehrerer Teilkonstruktionsaufgaben einer CAD-Konstruktionsdatei von beliebiger Dateigröße durch mehrere Kon strukteure ermöglicht und Betriebs- und Produktgeheimnisse schützt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum nutzerdefinierten Herauslösen eines Submodells aus einem CAD-Modell, durch eine Vorrichtung zur Daten verarbeitung, durch ein Computerprogramm und durch ein computerlesbares Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Spezielle Aus führungsformen sind in der Beschreibung, in den Unteransprüchen sowie durch die Figuren beschrieben.
In dem hier vorgeschlagenen Verfahren zum nutzerdefinierten Herauslösen eines Submodells aus einem CAD-Modell werden Dateien eines CAD-Modells eingelesen und ein oder mehrere Objekt/e des CAD-Modells auf einer grafi schen Nutzeroberfläche mit einem Konstruktionsraum angezeigt. Ferner wird eine Eingabe eines Nutzers zum Bestimmen eines herauszulösenden Submo dells aus dem CAD-Modell erfasst, wobei die Eingabe des Nutzers an dem o- der an den auf der grafischen Nutzeroberfläche angezeigten Objekt/en er folgt. Gemäß der erfassten Eingabe des Nutzers wird eine Teilungskurve in dem Konstruktionsraum erzeugt, wobei die Teilungskurve einen Randab schnitt des aus dem CAD-Modell herauszulösenden Submodells definiert. Au ßerdem wird die Teilungskurve in dem Konstruktionsraum entlang einer ein- stellbaren Extrusionsrichtung extrudiert und das Submodell aus dem CAD- Modell durch eine Teilungsoperation entlang der extrudierten Teilungskurve herausgelöst. In einer neuen erzeugten Datei werden das herausgelöste Sub modell und dessen Schnittstellen bereitgestellt. Das hier vorgeschlagene Ver fahren umfasst ferner ein Übergeben der neuen Datei an einen weiteren Nut zer oder an einen Arbeitsplatz des weiteren Nutzers, um eine von dem CAD- Modell unabhängige Modifikation des Submodells in der neuen Datei durch den weiteren Nutzer zu ermöglichen und ein Empfangen der durch den weite ren Nutzer modifizierten neuen Datei, die das modifizierte Submodell um fasst. Ferner wird das modifizierte Submodell aus der modifizierten neuen Datei in das CAD-Modell eingefügt und gemäß den Schnittstellen des Submo dells angeordnet.
Dem hier vorgeschlagenen Verfahren liegt die Einsicht zugrunde, dass durch das Herauslösen eines Submodells aus einem CAD-Modell und Speichern des Submodells in einer neuen Datei ein Konstrukteur in der Lage ist, eine Teilkon struktionsaufgabe unabhängig von dem gesamten CAD-Modell und unabhän gig von anderen Konstrukteuren an dem Submodell in der neuen Datei zu lö sen. Ferner wird erreicht, dass der Konstrukteur die Teilkonstruktionsaufgabe ohne Kenntnis über das gesamte CAD-Modell lösen kann. Vielmehr wird dem Konstrukteur lediglich das Wissen zur Verfügung gestellt, welches zur Lösung der Teilkonstruktionsaufgabe in dem Submodell notwendig erscheint. Dadurch, dass der Konstrukteur keinen Rückschluss auf das gesamte CAD- Modell ziehen kann, können Produkt- und Betriebsgeheimnisse, die bei spielsweise durch Einsicht in das gesamte CAD-Modell offenliegen würden, gewahrt werden. Somit können Teilkonstruktionsaufgaben beispielsweise an Fremdfirmen und -konstrukteure ausgelagert werden. Außerdem ist die Da teigröße der neuen Datei mit dem Submodell naturgemäß viel geringer als die Dateigröße der Dateien mit dem gesamten CAD-Modell. Das heißt, dass auch bei besonders umfassenden CAD-Modellen eine vergleichsweise geringe Da teigröße für die neue Datei des herausgelösten Submodells erzielt wird, wodurch auch in diesem Fall die zu versendenden und zu empfangenden Da teimengen erheblich reduziert und Kosten gesenkt werden können.
Bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren wird die Teilungskurve vom Nutzer individuell festgelegt. Der Nutzer kann seine Eingabe direkt an dem auf der grafischen Oberfläche angezeigten Objekt tätigen. Das angezeigte Objekt kann beispielsweise eine Fläche, einen Volumenkörper, eine Skizze, ein Bauteil und/oder eine Baugruppe umfassen. Die Teilungskurve kann der Nutzer bei spielsweise durch Setzen von Punkten in einer Ebene des Konstruktionsraums
5 oder in dem Konstruktionsraum und Verbinden der Punkte durch Polylinien oder Splines. Die Eingabe des Nutzers kann durch eine Maus auf einem Com puter, durch Tippen mit dem Finger oder einem Tablet-Stift auf einem touch fähigen Eingabegerät oder durch Interaktion mit einem VR-Gerät in einer vir tuellen Umgebung erfolgen. Durch die individuelle Festlegung der Teilungs
10 kurve kann der Nutzer die Form und den Informationsgehalt des Submodells bestimmen und lediglich die zur Bearbeitung der Teilkonstruktionsaufgabe erforderlichen und relevanten Informationen in dem Submodell preisgeben.
Die Teilungskurve kann als ein weiteres Objekt in dem Konstruktionsraum
15 angezeigt werden. Dadurch erkennt der Nutzer intuitiv und einfach die indivi duell festgelegten Schnittkanten des herauszulösenden Submodells. Die Tei lungskurve kann offen oder geschlossen sein. Die Teilungskurve kann auch das Ergebnis einer Optimierungsberechnung sein. Möchte der Nutzer das CAD- Modell beispielsweise in vier flächengleiche Teile zerlegen, könnte eine "Hal-
20 bieren"-Funktion zweifach angewendet werden. Die sich dadurch ergebenden Schnittkanten können dann als Teilungskurven festgelegt werden. Es können aber auch Optimierungsberechnungen vorgesehen sein, bei denen das Objekt derart in vier Teilobjekte zerlegt wird, dass der Umfang bzw. die Oberfläche jedes der Teilobjekte minimiert wird oder dass der Umfang bzw. die Oberflä
25 che von einzelnen Teilobjekten der vier Teilobjekte bezüglich der anderen Teilobjekte um einen durch den Nutzer festgelegten Faktor größer oder klei ner sind. Außerdem können weitere technologisch bedingte Randbedingun gen in die Berechnung der Lage und Anordnung der Teilungskurve in dem CAD-Modell berücksichtigt werden.
BO
Ferner kann der Nutzer auch ein gespeichertes Objekt zu dem CAD-Modell hinzufügen und als Teilungskurve nutzen. Hierdurch kann eine zuvor verwen dete Teilungskurve erneut verwendet werden. Vorteilhaft ist dies beispiels weise bei bereits bearbeiteten CAD-Modellen, die erneut bearbeitet bzw. ak
35 tualisiert werden sollen. Die in der Vorgängerversion bereits verwendete Tei lungskurve kann in die zu aktualisierende Version geladen werden und ent- sprechend der Konstruktionsaufgabe angepasst werden. Dies kann den Auf wand des Nutzers verringern, da die Teilungskurve nicht von Grund auf neu von dem Nutzer festgelegt werden muss. Das hier vorgeschlagene Verfahren ist allerdings nicht auf eine Teilungskurve beschränkt. Vielmehr können auch mehrere Teilungskurven und/oder auch ein Teilungskurvenverbund von dem Nutzer festgelegt und zum Herauslösen eines oder mehrere Submodelle ver wendet werden.
Zum Herauslösen des Submodells aus dem CAD-Modell wird die Teilungskurve in die Extrusionsrichtung extrudiert. Die Extrusionsrichtung kann beispielswei se in eine Richtung des Normalenvektors einer dem CAD-Modell zugrunde liegenden Skizze voreingestellt sein. Die Extrusionsrichtung kann aber auch durch den Nutzer beliebig eingestellt werden. Durch das Extrudieren der Tei lungskurve kann auch ein dreidimensionales Submodell aus dem CAD-Modell herausgelöst werden. Als Teilungsoperation kann die "Teilen"-Funktion der bekannten CAD-Anwendungen wie CATIA®, NX®, SolidWorks®, Inventor®, So- lidEdge® und ähnliche genutzt werden. Nach der erfolgten Teilungsoperation wird das Submodell in eine neue Datei kopiert. Die neue Datei ist vorzugswei se eine anfangs leere CAD-Datei. Bei mehreren Submodellen wird pro Submo dell eine neue Datei erstellt und jeweils eines der mehreren Submodelle in der jeweiligen neuen Datei bereitgestellt. Alternativ kann die Datei mit dem CAD- Modell und dem herausgelösten Submodell kopiert werden und in der kopier ten Datei können alle nicht zum Submodell zugehörigen Objekte gelöscht werden. Bei mehreren herausgelösten Submodellen werden in diesem Fall entsprechend der Anzahl der herausgelösten Submodelle so viele Kopien an gefertigt und in den entsprechenden Kopien die nicht zu dem entsprechend jeweiligen Submodell zugehörigen Objekte gelöscht. Es kann vorgesehen sein, dass der Nutzer die Teilungskurve auswählt und das Herauslösen des Submo dells mit einem Klick initiiert. Das Herauslösen und Bereitstellen des Submo dells in einer erzeugten neuen Datei kann beispielsweise automatisiert durch geführt werden. Insbesondere kann das Verfahren durch eine Windows- Applikation mit einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) ausgeführt werden.
Beim Übergeben der Datei an einen weiteren Nutzer oder an einen Arbeits platz des weiteren Nutzers kann es vorgesehen sein, dass die neue Datei auf einen anderen Speicherpfad des gleichen Computers gespeichert wird, auf dem die neue Datei erstellt wurde. Dies ermöglicht das vorgeschlagene Ver fahren sowie die Bearbeitung der Teilkonstruktionsaufgabe/n durch den/die Konstrukteur/e auf einem Server einer Server-Nutzer-Architektur durchzufüh ren. Hierbei greift ein Nutzer auf einen Server zu und führt das Herauslösen
5 eines Submodells aus einer CAD-Datei durch. Ein weiterer Nutzer, vorzugswei se ein Konstrukteur, bearbeitet die Teilkonstruktionsaufgabe in dem Submo dell ebenfalls auf dem Server. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die neue Datei mit dem Submodell auf einen anderen Computer, vorzugsweise lokal bei dem Konstrukteur, gespeichert und dort bearbeitet wird.
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Nach dem Bearbeiten der Teilkonstruktionsaufgabe bzw. dem Modifizieren des Submodells wird die modifizierte neue Datei mit dem entsprechend modi fizierten Submodell von dem weiteren Nutzer zurück an den Nutzer überge ben. Das modifizierte Submodell wird dann in das CAD-Modell eingefügt und
15 gemäß den Schnittstellen des Submodells angeordnet. Durch das Einfügen des modifizierten Submodells wird das CAD-Modell entsprechend der zu lösenden Teilkonstruktionsaufgabe modifiziert und angepasst. Die in der neuen Datei hinterlegten Schnittstellen können beispielsweise Informationen über das Koordinatensystem des CAD-Modells sowie entsprechende Koordinaten der
20 jeweiligen Schnittstellen in dem Koordinatensystem umfassen. Die Informati onen können beispielsweise als Metainformation außerhalb der CAD-Datei des Submodells durch textuelle Aufgabenbeschreibung oder technologische Nebenbedingungen für die Auskonstruktion des Submodells an den weiteren Nutzer, vorzugsweise den Konstrukteur, übergeben werden. Beispiele für
25 technologische Nebenbedingungen können ein tangentenstetiger Übergang, eine Mindestdicke des Materials am Übergang, Zu- oder Ableitungen am Übergang, spezifische Platzanforderungen für Befestigungsmittel am Über gang oder ähnliches sein.
BO In einer Ausführungsform kann das Submodell nach dem Bereitstellen des herausgelösten Submodells in der neuen Datei aus der Datei des CAD-Modells gelöscht werden, sodass ein einfach reduziertes CAD-Modell entsteht, das dem CAD-Modell abzüglich des herausgelösten ersten Submodells entspricht. Beim Löschen des ersten Submodells aus dem CAD-Modell wird die Dateigrö
35 ße des CAD-Modells entsprechend verringert. Zusätzlich kann der Nutzer dem einfach reduzierten CAD-Modell die Information entnehmen, dass die Teilkon- struktionsaufgabe, die mit dem Submodell verbunden ist, noch nicht von dem anderen Nutzer, vorzugsweise dem Konstrukteur, gelöst wurde, da in der dem Submodell entsprechenden Fläche in der Datei des einfach reduzierten CAD- Modells beispielsweise ein Leerraum vorhanden ist.
Die Schnittstellen des modifizierten Submodells können mit den Schnittstellen des Submodells korrespondieren. Korrespondierende Schnittstellen können die Anordnung des modifizierten Submodells in dem CAD-Modell erleichtern.
Die in der neuen Datei bereitgestellten Schnittstellen des Submodells können submodellseitige Schnittstellen umfassen. Zu den Schnittstellen des Submo dells korrespondierende Schnittstellen des CAD-Modells oder des einfach re duzierten CAD-Modells können in den Dateien des CAD-Modells oder des ein fach reduzierten CAD-Modells abgelegt werden. Anhand der submodellseiti gen Schnittstellen kann der weitere Nutzer, vorzugsweise der Konstrukteur, erkennen, wo die Schnittstellen des Submodells zu dem CAD-Modell angeord net sind und diese entsprechend in seiner Lösung der Teilkonstruktionsaufga be berücksichtigen. Durch das Ablegen der zu den submodellseitigen Schnitt stellen korrespondierenden Schnittstellen in den Dateien des CAD-Modells kann eine einfache Wiedereingliederung des Submodells bzw. des modifizier ten Submodells in das CAD-Modell ermöglicht werden. Eine derartige Wieder eingliederung kann auch automatisiert erfolgen. Beispielsweise kann vom Nutzer abgefragt werden, ob das Submodell entsprechend der Schnittstellen in das CAD-Modell eingehängt werden soll. Erst nach Bestätigung dieser Ab frage durch den Nutzer, kann das Submodell gemäß den Schnittstellen ange ordnet werden.
Koordinateninformationen des Submodells und/oder zum Submodell umlie gende Objekte können zusätzlich in der neuen Datei bereitgestellt werden. Neben den Schnittstellen können umliegende Objekte für den weiteren Nut zer, vorzugsweise dem Konstrukteur, nützliche Informationen bezüglich der zu lösenden Teilkonstruktionsaufgabe bereitstellen, die von dem Konstrukteur berücksichtigt werden müssen.
Eine Extrusionslänge der Teilungskurve kann größer als oder gleich eine/r Hö he, Länge und/oder Breite des herauszulösenden Submodells sein. Damit kann sichergestellt werden, dass die Extrusionslänge der extrudierten Teilungskurve ausreichend groß ist, um das ganze Submodell aus dem CAD-Modell herauslö sen zu können.
5 Das hier vorgeschlagene Verfahren kann außerdem die folgenden Schritte umfassen: Erfassen einer weiteren Eingabe eines Nutzers zum Bestimmen eines herauszulösenden weiteren Submodells aus dem einfach reduzierten CAD-Modell, Erzeugen einer weiteren Teilungskurve in dem Konstruktions raum gemäß der erfassten weiteren Eingabe des Nutzers, wobei die weitere
10 Teilungskurve einen weiteren Randabschnitt des aus dem einfach reduzierten CAD-Modell herauszulösenden weiteren Submodells definiert, Extrudieren der weiteren Teilungskurve in dem Konstruktionsraum entlang der einstellbaren Extrusionsrichtung, Herauslösen des weiteren Submodells aus dem einfach reduzierten CAD-Modell durch eine Teilungsoperation entlang der extrudier
15 ten weiteren Teilungskurve, Erzeugen einer weiteren neuen Datei, Bereitstel len des herausgelösten weiteren Submodells und dessen Schnittstellen in der weiteren neuen Datei, Übergeben der weiteren neuen Datei an einen wiede rum weiteren Nutzer oder an einen Arbeitsplatz des wiederum weiteren Nut zers, um eine von dem CAD-Modell oder dem einfach reduzierten CAD-Modell
20 unabhängige Modifikation des weiteren Submodells in der weiteren neuen Datei durch den weiteren Nutzer zu ermöglichen, Empfangen der durch den wiederum weiteren Nutzer modifizierten weiteren neuen Datei, die das modi fizierte weitere Submodell umfasst, Einfügen des modifizierten weiteren Submodells aus der modifizierten weiteren neuen Datei in das CAD-Modell
25 oder das einfach reduzierte CAD-Modell, und Anordnen des modifizierten weiteren Submodells gemäß den Schnittstellen des weiteren Submodells. Es kann vorgesehen sein, dass die Teilungskurven derart von dem Nutzer be stimmt wurden, dass beide Teilungskurven zumindest abschnittsweise zum Herauslösen des Submodells und/oder des weiteren Submodells verwendet
BO werden. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn die beiden Teilungskurven einen Schnittpunkt aufweisen und das entsprechende Submodell an den Schnittpunkt grenzt.
Mit einer oder mehreren weiteren Teilungskurven oder mittels eines Tei
35 lungskurvenverbundes können weitere Submodelle mit dem hier vorgeschla genen Verfahren aus einem CAD-Modell herausgelöst und in entsprechend neuen Dateien bereitgestellt werden. Die entsprechend neuen Dateien kön nen dann an wiederum weitere Nutzer, vorzugsweise weitere Konstrukteure, übergeben werden, damit diese die jeweiligen Submodelle entsprechend ihrer Teilkonstruktionsaufgabe modifizieren können. Der eine sowie die weiteren Konstrukteure können demnach gleichzeitig und unabhängig voneinander die Teilkonstruktionsaufgaben lösen. Hierbei ist ersichtlich, dass bei dem vorge schlagenen Verfahren ganz analog wiederum weitere Teilungskurven oder Teilungskurvenverbunde vorgesehen sein können, um wiederum weitere Submodelle herauszulösen, vorzugsweise sukzessive herauszulösen. Dabei ist klar, dass die Anzahl der Teilungskurven nicht mit der Anzahl der herausgelös ten Submodelle übereinstimmen müssen. Schneiden sich exemplarisch zwei gerade Teilungskurven, so können beispielsweise vier herausgelöste Submo delle entstehen. Ferner ist verständlich, dass mit steigender Anzahl herausge löster Submodelle die Anzahl an Konstrukteuren, die die Teilkonstruktionsauf gaben gleichzeitig bearbeiten, entsprechend vergrößert werden kann, sodass sich der Vorteil der Zeitersparnis entsprechend vervielfacht. Ferner können durch das Herauslösen der Submodelle die zu versendenden Datenmengen auch bei besonders umfassenden CAD-Modellen gering gehalten und Kosten reduziert werden.
In einer Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass die Eingabe des Nut zers über eine Schnittstelle zum jeweiligen CAD-System ermöglicht wird, so dass der Benutzer die Auswahl der Hilfselemente, die für die Zerteilung mit tels Kurvenzügen notwendig sind, direkt im CAD-System durch Anklicken aus führt und diese Objekte als Referenz, vorzugsweise direkt, auf der GUI des CAD-Systems zur Kontrolle angezeigt werden. Die Eingabe des Nutzer kann umfassen: Auswählen der Skizze, die die Teilungskurve oder mehrere Tei lungskurven enthält, oder der Teilungskurve oder der mehreren Teilungskur ven selbst und/oder Auswählen des zu teilenden CAD-Objektes durch Interak tion mit der Fläche oder dem Volumen des CAD-Objektes. Durch das Anzeigen der Referenzobjekte können ungewollte Befehle des Nutzers verringert wer den und eine intuitivere Bedienung erreicht werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann sich das Submodell oder können sich mehrere Submodelle nach der Modifikation unter Verwendung der Schnitt stellen des Submodells oder der mehreren Submodelle und den korrespondie- renden Schnittstellen des CAD-Modells oder des ein- oder mehrfach reduzier ten CAD-Modells wieder zu einem modifizierten CAD-Modell zusammenfügen lassen.
5 Ferner wird eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung vorgeschlagen, die einen ersten und einen zweiten Prozessor umfasst, die so konfiguriert sind, dass sie ein Verfahren zum nutzerdefinierten Herauslösen eines Submodells aus einem CAD-Modell, insbesondere das oben beschriebene Verfahren zum nutzerdefi nierten Herauslösen eines Submodells aus einem CAD-Modell, ausführen.
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Der erste Prozessor umfasst ein Einlesemodul zum Einlesen von Dateien eines oder mehrerer CAD-Modelle, ein Anzeigemodul zum Anzeigen von einem Ob jekt oder mehreren Objekten des CAD-Modells auf einer grafischen Nutzer oberfläche mit einem Konstruktionsraum, ein Erfassungsmodul zum Erfassen
15 einer Eingabe eines Nutzers zum Bestimmen eines herauszulösenden Submo dells aus dem CAD-Modell, wobei die Eingabe des Nutzers an dem oder an den auf der grafischen Nutzeroberfläche angezeigten Objekt/en erfolgt, ein erstes Erzeugungsmodul zum Erzeugen von einer Teilungskurve in dem Kon struktionsraum gemäß der erfassten Eingabe des Nutzers, wobei die Teilungs
20 kurve einen Randabschnitt des aus dem CAD-Modell herauszulösenden Sub modells definiert, ein Extrusionsmodul zum Extrudieren der Teilungskurve in dem Konstruktionsraum entlang einer einstellbaren Extrusionsrichtung, ein Herauslösemodul zum Herauslösen des Submodells aus dem CAD-Modell durch eine Teilungsoperation entlang der extrudierten Teilungskurve, ein Be
25 reitstellungsmodul zum Erzeugen einer neuen Datei und zum Bereitstellen des herausgelösten Submodells und dessen Schnittstellen in der neuen Datei, ein erstes Übergabemodul zum Übergeben der neuen Datei an einen weiteren Nutzer oder an einen Arbeitsplatz des weiteren Nutzers, um eine von dem CAD-Modell unabhängige Modifikation des Submodells in der neuen Datei
BO durch den weiteren Nutzer zu ermöglichen, ein erstes Empfangsmodul zum Empfangen einer durch den weiteren Nutzer modifizierten neuen Datei, die ein modifiziertes Submodell umfasst, ein Einfügemodul zum Einfügen des mo difizierten Submodells aus der neuen modifizierten Datei in das CAD-Modell, und ein Anordnungsmodul zum Anordnen des modifizierten Submodells ge
35 mäß den Schnittstellen des Submodells. Der zweite Prozessor umfasst ein zweites Empfangsmodul zum Empfangen der durch das erste Übergabemodul des ersten Prozessors übergebenen neu en Datei, ein Modifizierungsmodul zum von dem CAD-Modell unabhängigen Modifizieren des Submodells durch den weiteren Nutzer und zum Erstellen der modifizierten neuen Datei, und ein zweites Übergabemodul zum Überge ben der modifizierten neuen Datei an das Empfangsmodul des ersten Prozes sors.
Außerdem wird ein Computerprogramm vorgeschlagen, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veran lassen, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.
Ferner wird ein computerlesbares Speichermedium vorgeschlagen, das Befeh le umfasst, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.
Zusätzlich wird ein weiteres Verfahren zum nutzerdefinierten Herauslösen eines Submodells aus einem CAD-Modell vorgeschlagen, dass sich von dem oben beschriebenen Verfahren insofern unterscheidet, als dass die Schritte des Übergebens der ersten neuen Datei an einen weiteren Nutzer oder an einen Arbeitsplatz des weiteren Nutzers, um eine von dem CAD-Modell unab hängige Modifikation des ersten Submodells in der ersten neuen Datei durch den weiteren Nutzer zu ermöglichen, des Empfangens der durch den weiteren Nutzer modifizierten ersten neuen Datei, die das modifizierte erste Submodell umfasst, des Einfügens des modifizierten ersten Submodells aus der modifi zierten ersten neuen Datei in das CAD-Modell, und des Anordnens des modifi zierten ersten Submodells gemäß den Schnittstellen des ersten Submodells in dem weiteren vorgeschlagenen Verfahren optional sind und nicht zwingend Bestandteil des weiteren vorgeschlagenen Verfahrens sein müssen. Zusätzlich können auch die zum oben beschriebenen Verfahren optional beschriebenen Merkmale analog mit dem nun beschriebenen weiteren Verfahren kombiniert werden. Die beschriebenen Vorteile und technischen Wirkungen werden ana log erzielt.
In dem weiteren vorgeschlagenen Verfahren können Dateien eines CAD- Modells eingelesen und ein oder mehrere Objekt/e des CAD-Modells auf einer grafischen Nutzeroberfläche mit einem Konstruktionsraum angezeigt werden. Ferner kann eine Eingabe eines Nutzers zum Bestimmen eines ersten heraus zulösenden Submodells aus dem CAD-Modell erfasst werden, wobei die Ein gabe des Nutzers an dem oder an den auf der grafischen Nutzeroberfläche angezeigten Objekt/en erfolgt. Gemäß der erfassten Eingabe des Nutzers kann eine erste Teilungskurve in dem Konstruktionsraum erzeugt werden, wobei die erste Teilungskurve einen ersten Randabschnitt des aus dem CAD-Modell herauszulösenden ersten Submodells definiert. Außerdem kann die erste Tei lungskurve in dem Konstruktionsraum entlang einer einstellbaren Extrusions richtung extrudiert werden und das erste Submodell aus dem CAD-Modell kann durch eine Teilungsoperation entlang der extrudierten ersten Teilungs kurve herausgelöst werden. In einer ersten neuen erzeugten Datei können das herausgelöste erste Submodell und dessen Schnittstellen bereitgestellt wer den.
Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens der hier vorgeschlagenen Art und einer hier vorgeschlagenen Vorrichtung sind in den Figuren dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Objektes eines CAD-Modells in ei nem Konstruktionsraum auf einer grafischen Oberflächen mit zwei Teilungs kurven;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des CAD-Modells aus Fig. 1 mit extrudier ten Teilungskurven;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines einfach reduzierten CAD-Modells;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines aus dem CAD-Modell entlang der Teilungskurven herausgelösten Submodells;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines modifizierten herausgelösten Sub modells;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines mit dem modifizierten Submodell aus Fig. 5 modifizierten CAD-Modells; sowie Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Datenverar beitung.
Nachfolgend wird in den Fign. 1-6 ein Verfahren zum nutzerdefinierten Her auslösen eines Submodells 4 aus einem CAD-Modell 1 beschrieben. Das Ver fahren ermöglicht ein von einer globalen CAD-Konstruktionsdatei und von anderen Konstrukteuren unabhängige Bearbeitung einer oder mehrerer Teil- konstruktionsaufgabe/n durch einen oder mehrere Konstrukteur/e. Außer dem wird die für die Bearbeitung der Teilkonstruktionsaufgaben erforderliche Datenmenge möglichst gering gehalten. Der einzelne Konstrukteur, der eine Teilkonstruktionsaufgabe bearbeitet, erhält lediglich das für die Teilkonstruk tionsaufgabe erforderliche Wissen ohne dabei einen Rückschluss auf die glo bale CAD-Konstruktionsdatei schließen zu können. Folglich können Teilkon struktionsaufgaben beispielsweise an Fremdfirmen und -konstrukteure aus gelagert und prekäre Betriebs- und Produktgeheimnisse gewahrt werden.
Gemäß dem hier vorgeschlagenen Verfahren werden Dateien eines CAD- Modells 1 zunächst in eine CAD-Anwendung wie CATIA®, NX®, SolidWorks®, Inventor® oder SolidEdge® eingelesen. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Objekt 2 des CAD-Modells 1 in einem Konstruktionsraum 3 auf einer grafischen Ober fläche der CAD-Anwendung angezeigt. Das in Fig. 1 angezeigte Objekt 2 ist ein Bauteil, welches beispielhaft eine wannenartige Vertiefung aufweist. In der Vertiefung sind drei Verformungen ausgebildet, die aus der Vertiefung empor ragen. Der Außenrand des Bauteils ragt ebenfalls empor, sodass das der Au ßenrand des Bauteils sowie die Verformungen im Wesentlichen auf einer glei chen Höhe abschließen. Anhand des angezeigten Objektes 2 soll das hier vor geschlagene Verfahren exemplarisch verdeutlicht werden. Folglich ist klar, dass auch andere Bauteile vorgesehen sein können. Neben Bauteilen kann das das angezeigte Objekt 2 beispielsweise auch Flächen, Volumenkörper, Skizzen und/oder Baugruppen umfassen.
Die Grenzen eines herauszulösenden Submodells 4, 4', 4", 4'" legt ein Nutzer durch Eingabe an dem angezeigten Objekt 2 in dem Konstruktionsraum 3 indi viduell fest. Die Eingabe des Nutzers kann beispielsweise durch eine Maus auf einem Computer, durch Tippen mit dem Finger oder einem Tablet-Stift auf einem touchfähigen Eingabegerät oder durch Interaktion mit einem VR-Gerät in einer virtuellen Umgebung erfolgen. Der Nutzer kann beispielsweise durch Setzen von Formen wie Geraden oder Kurven oder durch Setzen von Punkten in einer Ebene des Konstruktionsraums S oder in dem Konstruktionsraum S und Verbinden der Punkte durch Polylinien oder Splines eine oder mehrere Teilungskurven 5, 5' festlegen, um somit einen Randabschnitt des herauszulö senden Submodells 4, 4', 4", 4'" zu definieren. Gemäß der erfassten Eingabe des Nutzers wird die Teilungskurve 5 oder werden die mehreren Teilungskur ven 5, 5' in dem Konstruktionsraum S erzeugt und als weiteres Objekt ange zeigt. Dadurch erkennt der Nutzer intuitiv und einfach die individuell festge legten Schnittkanten des herauszulösenden Submodells 4, 4', 4", 4'".
In Fig. 1 sind zwei Teilungskurven 5, 5' in einer geraden Form als zwei zusätzli che Objekte in dem Konstruktionsraum S dargestellt. Die Teilungskurven 5, 5' sind im Wesentlichen orthogonal zueinander angeordnet. Die Teilungskurven 5, 5' sind aber nicht auf die dargestellte Form begrenzt. Sie können auch - wie zuvor beschrieben - in einer beliebigen anderen Anzahl oder Form durch den Nutzer festgelegt werden. Sollte die Form einer der angezeigten Teilungskur ven 5, 5' nicht den Wünschen des Nutzer entsprechen, so kann er die Tei lungskurven 5, 5' durch einfache Interaktion mit dem der jeweiligen Teilungs kurve 5, 5' zugehörigen Objekt verschieben, verzerren, drehen oder auf ande re Art umgestalten. Durch die individuelle Festlegung der Teilungskurve/n 5, 5' kann der Nutzer die Form und den Informationsgehalt des Submodells 4, 4', 4", 4'" bestimmen und lediglich die zur Bearbeitung der Teilkonstruktionsauf gabe erforderlichen und relevanten Informationen in dem Submodell 4, 4', 4", 4'" preisgeben.
Nachdem der Nutzer die Teilungskurven 5, 5' entsprechend seiner Wahl fest gelegt hat, wählt der Nutzer eine der oder beide Teilungskurven 5, 5' aus und initiiert mit einem Klick das Herauslösen eines oder mehrerer der den Tei lungskurven 5, 5' entsprechenden Submodellen 4, 4', 4", 4'". Abhängig von der Anzahl der ausgewählten Teilungskurven 5, 5' kann die Anzahl von her auszulösenden Submodellen 4, 4', 4", 4'" angepasst werden. Hat der Nutzer beispielsweise die in Fig. 1 dargestellte Teilungskurve 5, die die drei Verfor mungen schneidet, festgelegt oder ausgewählt, so können bis zu zwei Submo delle herausgelöst werden. Das erste Submodell umfasse dann die in Fig. 1 dargestellten nicht zerteilten Submodelle 4 und 4'" und das zweite Submodell die nicht zerteilten Submodelle 4' und 4". Ganz analog ermöglicht die Festle gung bzw. Auswahl der zweiten in Fig. 1 dargestellten Teilkurve 5' jeweils ein Submodell aus den nicht zerteilten Submodellen 4 und 4' und den nicht zer teilten Submodellen 4" und 4'" herauszulösen. Durch die Festlegung bzw. Auswahl der beiden Teilungskurven 5, 5' können die in Fig. 1 dargestellten vier Submodelle 4, 4', 4", 4'" herausgelöst werden. Es können aber beispielsweise noch weitere Teilungskurven vorgesehen sein. Die Teilungskurven 5, 5' kön nen aber auch eine Vielzahl von Schnittpunkten umfassen. Mit jeder weiteren Teilungskurve bzw. jedem weiteren Schnittpunkt kann die Anzahl der heraus zulösenden Submodelle weiter erhöht werden und die Größe der einzelnen Submodelle dementsprechend weiter reduziert werden, sodass weniger In formationen über das gesamte CAD-Modell in den einzelnen Submodellen preisgegeben werden.
Durch einen Klick löst der Nutzer ein in einem Speicher hinterlegtes Compu terprogramm aus, welches das Herauslösen des oder der entsprechenden Submodelle 4, 4', 4", 4'" gemäß der/den ausgewählten Teilungskurve/n vor nimmt und jedes der herausgelösten Submodelle 4, 4', 4", 4'" in einer eigenen neu erzeugten Datei bereitstellt. Zum Herauslösen des oder der Submodelle 4, 4', 4", 4'" aus dem CAD-Modell 1 werden die Teilungskurve/n 5, 5 in eine Extrusionsrichtung A extrudiert. Das Ergebnis der Extrusion ist in Fig. 2 gezeigt. Die Extrusionsrichtung A zeigt in eine Richtung des Normalenvektors einer dem CAD-Modell 1 zugrunde liegenden Skizze. Diese Extrusionsrichtung A kann beispielsweise voreingestellt sein. Die Extrusionsrichtung kann aber auch durch den Nutzer beliebig eingestellt und festgelegt werden. Durch das Extru dieren der Teilungskurven 5, 5' können die Submodelle 4, 4', 4", 4'" in dreidi mensionaler Form aus dem CAD-Modell 1 herausgelöst werden. Das heißt, dass der Nutzer durch Festlegen einer zweidimensionalen Teilungskurve und einer Extrusionsrichtung ein dreidimensionales Submodell 4, 4', 4", 4'" her auslösen kann. Wie ebenfalls in Fig. 2 illustriert ist, sind die Extrusionslängen und die Extrusionshöhen der Teilungskurven 5, 5' größer als die entsprechen den Längen bzw. Höhen der herauszulösenden Submodelle 4, 4', 4", 4'". Da mit wird sichergestellt, dass die Extrusionslängen bzw. -höhen der extrudier ten Teilungskurven 5, 5' ausreichend groß sind, um die Submodelle 4, 4', 4", 4'" in ihrer ganzen Form aus dem CAD-Modell 1 herauslösen zu können. Im Anschluss an die Extrusion führt das Computerprogramm eine Tei lungsoperation durch. Hierbei bedient sich das Programm an der "Teilen"- Funktion der entsprechenden CAD-Anwendung und wendet diese unter Ver wendung der extrudierten Teilungskurven 5, 5' als Schnittkanten bzw. - flächen an. Nach der erfolgten Teilungsoperation werden das oder die her ausgelösten Submodelle 4, 4', 4", 4'" jeweils in separate neue Dateien kopiert. Die neuen Dateien sind anfangs leere CAD-Dateien. Das bedeutet, dass das Programm eine der Anzahl der herausgelösten Submodelle 4, 4', 4", 4'" ent sprechende Anzahl von neuen Dateien erzeugt, sodass jedes der Submodelle 4, 4', 4", 4'" in einer jeweils eigenen neuen Datei gespeichert sind. Die neuen Dateien sind naturgemäß bezüglich der Dateigröße kleiner als die Datei des CAD-Modells 1.
Alternativ kann die Datei mit dem CAD-Modell 1 und den herausgelösten Submodellen 4, 4', 4", 4'" auch entsprechend der Anzahl der Submodelle 4, 4', 4", 4'" kopiert werden. In den kopierten Dateien können dann alle jeweils nicht zum entsprechenden Submodell zugehörigen Objekte 2 gelöscht wer den. Insbesondere kann das Verfahren durch eine Windows-Applikation mit einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) ausgeführt werden.
Nach dem Bereitstellen des oder der herausgelösten Submodelle/s 4, 4', 4", 4'" in der oder den neuen Datei/en kann das CAD-Modell 1 der originären Datei zu einem einfach oder mehrfach reduzierten CAD-Modell 10 umgewan delt werden. Ein einfach bzw. mehrfach reduziertes CAD-Modell 10 entspricht dem CAD-Modell 1 abzüglich des herausgelösten ersten bzw. des ersten und weiterer Submodelle/s 4, 4', 4", 4'". In Fig. 3 ist ein derart einfach reduziertes CAD-Modell 10 dargestellt. Das herausgelöste Submodell 4 wurde als erstes Submodell 4 aus der originären Datei des CAD-Modells 1 gelöscht. Mit dem Löschen des ersten Submodells 4 aus dem CAD-Modell 1 wird die Dateigröße des CAD-Modells 1 verringert. Zusätzlich kann der Nutzer dem einfach redu zierten CAD-Modell 10 die Information entnehmen, dass die Teilkonstrukti onsaufgabe, die mit dem herausgelösten Submodell 4 verbunden ist, noch nicht von dem Konstrukteur gelöst wurde, da in der dem Submodell 4 ent sprechenden Fläche in der Datei des einfach reduzierten CAD-Modells 10 ein Leerraum zu erkennen ist. Auch wenn das vorgeschlagenen Verfahrens nachfolgend lediglich an einem herausgelösten Submodell 4 erörtert wird, lässt sich dieses Verfahren ganz analog auch auf mehrere Submodelle 4, 4', 4", 4'" bzw. zur Lösung von einer Vielzahl von Teilkonstruktionsaufgaben entsprechend anwenden. Das Verfah ren soll explizit nicht als nur auf ein herausgelöstes Submodell 4 bzw. eine Teilkonstruktionsaufgabe beschränkt anwendbar betrachtet werden. Bei spielsweise können die übrigen Submodell 4', 4", 4'" ebenfalls analog zum beschriebenen Submodell 4 herausgelöst werden.
Die neue Datei wird nun an einen Konstrukteur übergeben. Dazu überträgt der Nutzer die neu erzeugte Datei mit dem herausgelösten Submodell 4 an den Konstrukteur, der das Submodell 4 modifizierten soll. Der Konstrukteur speichert sich die neue Datei lokal auf seinem Arbeitsplatz und öffnet diese zum Bearbeiten der Teilkonstruktionsaufgabe. In Fig. 4 ist das aus dem CAD- Modell 1 herausgelöste Submodell 4 aus der an den Konstrukteur übertrage nen neuen Datei exemplarisch dargestellt. Das herausgelöste Submodell 4 ist dementsprechend beispielhaft in einem Konstruktionsraum 3' der vom Kon strukteur genutzten CAD-Anwendung angezeigt. Ein derart herausgelöstes Submodell 4 erlaubt es dem Konstrukteur, die Teilkonstruktionsaufgabe un abhängig von der originären Datei des CAD-Modells 1 zu bearbeiten. Das heißt, der Konstrukteur kann keinen Rückschluss auf das gesamte CAD-Modell 1 schließen, sondern erhält vielmehr lediglich die seinem Submodell 4 zuge ordneten und zur Bearbeitung der Teilkonstruktionsaufgabe notwendigen Informationen.
Diese Informationen schließen beispielsweise submodellseitige Schnittstellen 6 ein. Anhand der submodellseitigen Schnittstellen 6 kann der Konstrukteur erkennen, wo die Schnittstellen 6 des Submodells 4 zu dem CAD-Modell 1 angeordnet sind und diese entsprechend in seiner Lösung der Teilkonstrukti onsaufgabe berücksichtigen. Die zur Bearbeitung der Teilkonstruktionsaufga be notwendigen Informationen können beispielsweise auch als Metainforma tion außerhalb der CAD-Datei des Submodells 4 durch textuelle Aufgabenbe schreibung oder technologische Nebenbedingungen für die Auskonstruktion des Submodells 4 an den Konstrukteur übergeben werden. Beispiele für tech nologische Nebenbedingungen können ein tangentenstetiger Übergang, eine Mindestdicke des Materials am Übergang, Zu- oder Ableitungen am Über gang, spezifische Platzanforderungen für Befestigungsmittel am Übergang oder ähnliches sein. In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des herausgelösten Submodells 4 werden die Materialdicke sowie die Form und Höhe der Erhebung des Randes und der zwei relevanten der drei in der Vertie fung befindlichen Formen in den Konstrukteur übermittelt. Außerdem sind die zur Herauslösung des Submodells 4 relevanten Teilungskurven 5, 5' sowie das Koordinatensystem des CAD-Modells 1 und die entsprechenden Koordinaten informationen des Submodells 4 an den Konstrukteur mit der neuen Datei übergeben. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die zu dem Submodell 4 um liegenden Objekte des CAD-Modells 1 ebenfalls übermittelt werden.
Die submodellseitigen Schnittstellen 6 korrespondieren mit entsprechenden Schnittstellen 9 des einfach reduzierten CAD-Modells 10 aus Fig. S. Die zu den Schnittstellen 6 des Submodells 4 korrespondierenden Schnittstellen 9 des CAD-Modells 1 bzw. des einfach reduzierten CAD-Modells 10 sind in den Da teien des CAD-Modells 1 bzw. des einfach reduzierten CAD-Modells 10 abge legt. Durch das Ablegen der zu den submodellseitigen Schnittstellen 6 kor respondierenden Schnittstellen 9 in den Dateien des CAD-Modells 1 bzw. des einfach reduzierten CAD-Modells 10 kann eine einfache Wiedereingliederung des Submodells 4 bzw. eines durch den Konstrukteur modifizierten Submo dells 7 in das CAD-Modell 1 bzw. das einfach reduzierte CAD-Modell 10 er möglicht werden.
Der Konstrukteur bearbeitet die Teilkonstruktionsaufgabe in der neuen Datei des Submodells 4 unter Berücksichtigung der zur Bearbeitung der Teilkon struktionsaufgabe notwendigen übermittelten Informationen. Ein derart bei spielhaft modifiziertes Submodell 7 ist in der Fig. 5 gezeigt. Entsprechend der Konstruktionsaufgabe hat der Konstrukteur den hervorstehenden Rand des Submodells 4 modifiziert ohne dabei den Rand, bzw. die Schnittstellen 6 des herausgelösten Submodells 4 zu verändern. Das heißt, dass die Schnittstellen 11 des modifizierten Submodells 7 mit den Schnittstellen 6 des herausgelös ten Submodells 4 korrespondieren, insbesondere übereinstimmen. Dies ist im unmittelbaren Vergleich der Fign. 4 und 5 erkennbar. Dadurch wird eine ein fache Wiedereingliederung des modifizierten Submodells 7 in das CAD-Modell 1 bzw. das einfach reduzierte CAD-Modell 10 ermöglicht. Nach dem Bearbeiten der Teilkonstruktionsaufgabe bzw. dem Modifizieren des Submodells 4 durch den Konstrukteur wird die modifizierte neue Datei mit dem entsprechend modifizierten Submodell 7 von dem Konstrukteur an den Nutzer zurück übergeben. Das modifizierte Submodell 7 wird dann in das CAD-Modell 1 bzw. das einfach reduzierte CAD-Modell 10 eingefügt und ge mäß den mit den Schnittstellen 11 des modifizierten Submodells 7 überein stimmenden Schnittstellen 6 des Submodells 4 und entsprechenden Schnitt stellen 6', 6'" der benachbarten Submodelle 4', 4'" angeordnet. Durch das Einfügen des modifizierten Submodells 7 wird das CAD-Modell 1 entspre chend der zu lösenden Teilkonstruktionsaufgabe zu einem modifizierten CAD- Modell 8 modifiziert und angepasst. Ein derartig modifiziertes CAD-Modell 8 ist in Fig. 6 dargestellt. Wie Fig. 6 zu entnehmen ist, wird das modifizierte CAD-Modell 8 in dem Konstruktionsraum 3 der CAD-Anwendung des Nutzers angezeigt. Damit soll angedeutet werden, dass das modifizierte CAD-Modell 8 in der originären Datei des CAD-Modells 1 eingefügt wurde. Durch die Wie dereingliederung des modifizierten Submodells 7 in die originäre Datei des CAD-Modells 1 bzw. des einfach reduzierten CAD-Modells 10 können Ver wechslungen auf Grund verschiedener Kopien und Fragen über die entspre chend aktuelle Version verhindert werden. Auf analoge Art und Weise können auch die anderen Submodelle 4', 4", 4'" entsprechend in separate neue Datei en gespeichert werden und diese Dateien an andere Konstrukteure überge ben werden. Die anderen Konstrukteure können dann zeitgleich in den ent sprechenden Dateien der anderen Submodelle 4', 4", 4'" Teilkonstruktions aufgaben bearbeiten und die derart modifizierten anderen Submodelle analog an den Nutzer zurückübergeben und in die originäre Datei des CAD-Modells 1 eingefügt werden.
In Fig. 7 ist ein schematisches Blockdiagramm einer vorgeschlagenen Vorrich tung zur Datenverarbeitung 100 dargestellt. Die Vorrichtung zur Datenverar beitung 100 weist einen ersten und einen zweiten Prozessor 101, 102 auf, die so konfiguriert sind, dass sie ein Verfahren zum nutzerdefinierten Herauslösen eines oder mehrerer Submodelle 4 aus einem CAD-Modell 1, insbesondere das oben beschriebene Verfahren zum nutzerdefinierten Herauslösen eines oder mehrerer Submodelle 4 aus einem CAD-Modell 1, ausführen. Der erste Prozessor 101 umfasst ein Einlesemodul 103 zum Einlesen von Da teien eines oder mehrerer CAD-Modelle 1, ein Anzeigemodul 104 zum Anzei gen von einem Objekt 2 oder mehreren Objekten des CAD-Modells 1 auf einer grafischen Nutzeroberfläche mit einem Konstruktionsraum 3, ein Erfassungs modul 105 zum Erfassen einer Eingabe eines Nutzers zum Bestimmen eines herauszulösenden Submodells 4 aus dem CAD-Modell 1, wobei die Eingabe des Nutzers an dem oder an den auf der grafischen Nutzeroberfläche ange zeigten Objekt/en 2 erfolgt, ein erstes Erzeugungsmodul 106 zum Erzeugen von einer oder mehrerer Teilungskurve/n 5 in dem Konstruktionsraum 3 ge mäß der erfassten Eingabe des Nutzers, wobei die Teilungskurve 5 einen Randabschnitt des aus dem CAD-Modell 1 herauszulösenden Submodells 4 definiert, ein Extrusionsmodul 107 zum Extrudieren der Teilungskurve 5 in dem Konstruktionsraum 3 entlang einer einstellbaren Extrusionsrichtung A, ein Herauslösemodul 108 zum Herauslösen des Submodells 4 aus dem CAD- Modell 1 durch eine Teilungsoperation entlang der extrudierten Teilungskurve 5, ein Bereitstellungsmodul 109 zum Erzeugen einer neuen Datei und zum Bereitstellen des herausgelösten Submodells 4 und dessen Schnittstellen 6 in der neuen Datei, ein erstes Übergabemodul 110 zum Übergeben der neuen Datei an einen weiteren Nutzer oder an einen Arbeitsplatz des weiteren Nut zers, um eine von dem CAD-Modell 1 unabhängige Modifikation des Submo dells 4 in der neuen Datei durch den weiteren Nutzer zu ermöglichen, ein ers tes Empfangsmodul 111 zum Empfangen einer durch den weiteren Nutzer modifizierten neuen Datei, die ein modifiziertes Submodell 7 umfasst, ein Ein- fügemodul 112 zum Einfügen des modifizierten Submodells 7 aus der neuen modifizierten Datei in das CAD-Modell 1, und ein Anordnungsmodul 113 zum Anordnen des modifizierten Submodells 7 gemäß den Schnittstellen 6 des Submodells 4.
Der zweite Prozessor 102 umfasst ein zweites Empfangsmodul 111' zum Emp fangen der durch das erste Übergabemodul 110 des ersten Prozessors 101 übergebenen neuen Datei, ein Modifizierungsmodul 114 zum von dem CAD- Modell 1 unabhängigen Modifizieren des Submodells 4 durch den weiteren Nutzer und zum Erstellen der modifizierten neuen Datei, und ein zweites Übergabemodul 110' zum Übergeben der modifizierten neuen Datei an das Empfangsmodul 111 des ersten Prozessors 101.

Claims

5 Patentansprüche
1. Computerimplementiertes Verfahren zum nutzerdefinierten Herauslö sen eines Submodells (4) aus einem CAD-Modell (1), umfassend: Einlesen von Dateien eines CAD-Modells (1),
10 Anzeigen von einem oder mehreren Objekt/en (2) des CAD- Modells (1) auf einer grafischen Nutzeroberfläche mit einem Konstruk tionsraum (S),
Erfassen eines Eingebens eines Nutzers zum Bestimmen min destens eines herauszulösenden Submodells (4) aus dem CAD-Modell
15 (1), wobei das Eingeben des Nutzers an dem oder an den auf der grafi schen Nutzeroberfläche angezeigten Objekt/en (2) erfolgt,
Bestimmen eines herauszulösenden Submodells (4) gemäß der erfassten Eingabe des Nutzers,
Erzeugen einer Teilungskurve (5) in dem Konstruktionsraum (3)
20 gemäß der erfassten Eingabe des Nutzers, wobei die Teilungskurve (5) einen Randabschnitt des aus dem CAD-Modell (1) herauszulösenden Submodells (4) definiert,
Extrudieren der Teilungskurve (5) in dem Konstruktionsraum (3) entlang einer einstellbaren Extrusionsrichtung (A), wobei die extrudier
25 te Teilungskurve (5) Schnittstellen (6) des aus dem CAD-Modell (1) herauszulösenden Submodells (4) definiert,
Herauslösen des Submodells (4) aus dem CAD-Modell (1) durch eine Teilungsoperation entlang der extrudierten Teilungskurve (5), Erzeugen einer neuen Datei,
BO Bereitstellen des herausgelösten Submodells (4) und dessen Schnittstellen (6) in der neuen Datei,
Übergeben der neuen Datei an einen weiteren Nutzer oder an einen Arbeitsplatz des weiteren Nutzers für eine von dem CAD-Modell (1) unabhängige Modifikation des Submodells (4) in der neuen Datei durch den weiteren Nutzer gemäß einer Teilkonstruktionsaufgabe des CAD-Modells (1),
Empfangen einer durch den weiteren Nutzer modifizierten neuen Datei, die ein modifiziertes Submodell (7) umfasst, wobei das modifizierte Submodell (7) das gemäß der Teilkonstruktionsaufgabe des CAD-Modells (1) durch den weiteren Nutzer modifizierte Submo dell (4) umfasst,
Einfügen des modifizierten Submodells (7) aus der modifizier ten neuen Datei in das CAD-Modell (1), und
Anordnen des modifizierten Submodells (7) gemäß den Schnitt stellen (6) des Submodells (4).
2. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Submodell (4) nach dem Bereitstellen des her ausgelösten Submodells (4) in der neuen Datei aus dem CAD-Modell (1) gelöscht wird, sodass ein einfach reduziertes CAD-Modell (10) ent steht, das dem CAD-Modell (1) abzüglich des herausgelösten ersten Submodells (4) entspricht.
S. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte Submodell (7) Schnittstellen (11) umfasst, die mit den Schnittstellen (6) des Submodells (4) korrespon dieren.
4. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die in der neuen Datei bereitgestellten Schnittstellen (6) des Submodells (4) submodellseitige Schnittstellen (6) umfassen und zu den Schnittstellen (6) des Submodells (4) korres pondierende Schnittstellen (9) des CAD-Modells (1) oder des einfach reduzierten CAD-Modells (10) in den Dateien des CAD-Modells (1) oder des einfach reduzierten CAD-Modells (10) abgelegt werden.
5. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen des modifizierten Sub modells (7) automatisiert gemäß den Schnittstellen (6) des Submodells (4) und den Schnittstellen (9) des CAD-Modells oder des einfach redu zierten CAD-Modells (10) erfolgt.
6. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Koordinateninformationen des Submodells (4) und/oder zum Submodell umliegende Objekte in der neuen Datei bereitgestellt werden.
7. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1- 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Extrusionslänge der Teilungskur ve (5) größer als oder gleich eine/r Höhe, Länge und/oder Breite des herauszulösenden Submodells (4) ist.
8. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Extrudieren der Teilungskurve (5) in dem Konstruktionsraum (3) entlang einer voreingestellten Extrusions richtung (A) erfolgt.
9. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilungskurve (5) das Ergebnis einer Optimierungsrechnung und/oder technologisch bedingter Randbedin gungen des CAD-Modells (1) ist.
10. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 2-9, gekennzeichnet durch
Erfassen eines weiteren Eingebens eines Nutzers zum Bestim men eines herauszulösenden weiteren Submodells (4') aus dem ein fach reduzierten CAD-Modell (10),
Bestimmen eines herauszulösenden weiteren Submodells (4') aus dem einfach reduzierten CAD-Modell (10) gemäß der erfassten Eingabe des Nutzers,
Erzeugen einer weiteren Teilungskurve (5') in dem Konstrukti onsraum (3) gemäß der erfassten weiteren Eingabe des Nutzers, wobei die weitere Teilungskurve (5') einen weiteren Randabschnitt des aus dem einfach reduzierten CAD-Modell (10) herauszulösenden weiteren Submodells (4') definiert, Extrudieren der weiteren Teilungskurve (5') in dem Konstrukti onsraum (3) entlang der einstellbaren Extrusionsrichtung (A), wobei die extrudierte weitere Teilungskurve (5') Schnittstellen (6') des aus dem einfach reduzierten CAD-Modell (10) herauszulösenden weiteren Submodells (4') definiert,
Herauslösen des weiteren Submodells (4') aus dem einfach re duzierten CAD-Modell (10) durch eine Teilungsoperation entlang der extrudierten weiteren Teilungskurve (5'),
Erzeugen einer weiteren neuen Datei,
Bereitstellen des herausgelösten weiteren Submodells (4') und dessen Schnittstellen (6') in der weiteren neuen Datei,
Übergeben der weiteren neuen Datei an einen wiederum wei teren Nutzer oder an einen Arbeitsplatz des wiederum weiteren Nut zers für eine von dem CAD-Modell (1) oder dem einfach reduzierten CAD-Modell (10) unabhängige Modifikation des weiteren Submodells (4') in der weiteren neuen Datei durch den weiteren Nutzer gemäß ei ner weiteren Teilkonstruktionsaufgabe des CAD-Modells (1) oder des einfach reduzierten CAD-Modells (10),
Empfangen einer durch den wiederum weiteren Nutzer modifi zierten weiteren neuen Datei, die ein modifiziertes weiteres Submodell umfasst, wobei das modifizierte weitere Submodell das gemäß der weiteren Teilkonstruktionsaufgabe des CAD-Modells (1) oder des ein fach reduzierten CAD-Modells (10) durch den weiteren Nutzer modifi zierte weitere Submodell (4') umfasst,
Einfügen des modifizierten weiteren Submodells aus der modi fizierten weiteren neuen Datei in das CAD-Modell (1) oder das einfach reduzierte CAD-Modell (10), und
Anordnen des modifizierten weiteren Submodells gemäß den Schnittstellen (6') des weiteren Submodells (4').
11. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingeben des Nutzers über eine Schnittstelle zum jeweiligen CAD-System ermöglicht wird, sodass der Benutzer die Auswahl der Hilfselemente, die für die Zerteilung mittels Kurvenzügen notwendig sind, direkt im CAD-System durch Anklicken ausführt und diese Objekte als Referenz direkt auf der GUI zur Kontrol le angezeigt werden, wobei das Eingeben des Nutzer umfasst:
Auswählen der Skizze, die die Teilungskurve (5) oder mehrere Teilungskurven (5, 5') enthält, oder der Teilungskurve (5) oder der mehreren Teilungskurven (5, 5') selbst und/oder
Auswählen des zu teilenden CAD-Objektes (2) durch Interaktion mit der Fläche oder dem Volumen des CAD-Objektes (2).
12. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Submodell (4) oder mehrere Submodelle (4, 4') nach der Modifikation unter Verwendung der Schnittstellen (6, 6') des Submodells (4) oder der mehreren Submodel le (4, 4') und den korrespondierenden Schnittstellen (9) des CAD- Modells (1) oder des ein- oder mehrfach reduzierten CAD-Modells (10) wieder zu einem modifizierten CAD-Modell (8) zusammenfügen lassen.
13. Vorrichtung zur Datenverarbeitung (100), umfassend einen ersten und einen zweiten Prozessor (101, 102), die so konfiguriert sind, dass sie ein Verfahren zum nutzerdefinierten Herauslösen eines Submodells (4) aus einem CAD-Modell (1) ausführen, wobei der erste Prozessor (101) umfasst: ein Einlesemodul (103) konfiguriert zum Einlesen von Dateien eines oder mehrerer CAD-Modelle (1), ein Anzeigemodul (104) konfiguriert zum Anzeigen von einem Objekt (2) oder mehreren Objekten des CAD-Modells (1) auf einer gra fischen Nutzeroberfläche mit einem Konstruktionsraum (3), ein Erfassungsmodul (105) konfiguriert zum Erfassen eines Ein gebens eines Nutzers zum Bestimmen eines herauszulösenden Sub modells (4) aus dem CAD-Modell (1) und konfiguriert zum Bestimmen eines herauszulösenden Submodells (4) aus dem CAD-Modell (1) ge mäß der erfassten Eingabe des Nutzers, wobei das Eingeben des Nut zers an dem oder an den auf der grafischen Nutzeroberfläche ange zeigten Objekt/en (2) erfolgt, ein erstes Erzeugungsmodul (106) konfiguriert zum Erzeugen von einer Teilungskurve (5) in dem Konstruktionsraum (3) gemäß der erfassten Eingabe des Nutzers, wobei die Teilungskurve (5) einen Randabschnitt des aus dem CAD-Modell (1) herauszulösenden Submo dells (4) definiert, ein Extrusionsmodul (107) konfiguriert zum Extrudieren der Tei lungskurve (5) in dem Konstruktionsraum (S) entlang einer einstellba ren Extrusionsrichtung (A), wobei die extrudierte Teilungskurve Schnittstellen (6) eines aus dem CAD-Modell (1) herauszulösenden Submodells (4) definiert, ein Herauslösemodul (108) konfiguriert zum Herauslösen des Submodells (4) aus dem CAD-Modell (1) durch eine Teilungsoperation entlang der extrudierten Teilungskurve (5), ein Bereitstellungsmodul (109) konfiguriert zum Erzeugen einer neuen Datei und zum Bereitstellen des herausgelösten Submodells (4) und dessen Schnittstellen (6) in der neuen Datei, ein erstes Übergabemodul (110) konfiguriert zum Übergeben der neuen Datei an den zweiten Prozessor (102) für eine von dem CAD- Modell (1) unabhängige Modifikation des Submodells (4) in der neuen Datei durch einen weiteren Nutzer gemäß einer Teilkonstruktionsauf gabe des CAD-Modells (1), ein erstes Empfangsmodul (111) konfiguriert zum Empfangen einer durch den weiteren Nutzer modifizierten neuen Datei, die ein modifiziertes Submodell (7) umfasst, wobei das modifizierte Submodell (7) das gemäß der Teilkonstruktionsaufgabe des CAD-Modells (1) durch den weiteren Nutzer modifizierte Submodell (4) umfasst, ein Einfügemodul (112) konfiguriert zum Einfügen des modifi zierten Submodells (7) aus der neuen modifizierten Datei in das CAD- Modell (1), und ein Anordnungsmodul (113) konfiguriert zum Anordnen des modifizierten Submodells (7) gemäß den Schnittstellen (6) des Submo dells (4); wobei der zweite Prozessor (102) umfasst: ein zweites Empfangsmodul (111') konfiguriert zum Empfangen der durch das erste Übergabemodul (110) des ersten Prozessors (101) übergebenen neuen Datei, ein Modifizierungsmodul (114) konfiguriert zum von dem CAD- Modell (1) unabhängigen Modifizieren des Submodells (4) durch den weiteren Nutzer und zum Erstellen der modifizierten neuen Datei, und ein zweites Übergabemodul (110') konfiguriert zum Übergeben der modifizierten neuen Datei an das Empfangsmodul (111) des ersten Prozessors (101).
14. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Computer implementierte Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12 auszufüh ren.
15. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Computer implementierte Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12 auszufüh ren.
EP21716305.4A 2020-03-27 2021-03-26 Verfahren zum nutzerdefinierten herauslösen eines submodells aus einem cad-modell und eine vorrichtung zur datenverarbeitung Pending EP4128007A1 (de)

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