KR20050084119A - 다이-스탬핑 모델링을 위한 소프트웨어 - Google Patents

다이-스탬핑 모델링을 위한 소프트웨어 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 다이-스탬핑(die-stamping) 도구의 기본 성분의 디지털 표시의 영구 수집으로 구성되는 적어도 하나의 메타모델(metamodel)을 기록하는 단계로서, 상기 기본 성분은 최종 요소(finished elements)의 형태로 정의되고, 디지털 정적 속성(static attributes)를 포함하는 단계; 시뮬레이션하고자 하는 프로세스에 사용되는 블랭크(blank)를 변형시키기 위한 디지털 모델을 기록하는 단계; 해당 시뮬레이션에 상응하는 특정의 다이-스탬핑 도구를 표시하는 상기 기본 성분을 임시로 기록하여 영구 수집(permanent collection)의 서브어셈블리를 선택하는 단계로서, 상기 서브어셈블리는 상기 특정 수집의 디지털화된 최종 요소들의 형태인 특정 수집을 구성하고, 상기 특정 수집의 디지털화된 최종 요소들 및 해당 속성들을 시뮬레이션될 프로세스의 특성에 근거하여 파라미터화하는 단계; 시뮬레이션하고자 하는 다이-스탬핑 프로세스의 운영 주기에 기초하여 특정 수집 요소의 상대적 이동을 표시하는 디지털 정보를 기록하는 단계; 블랭크의 디지털 모델 및 특정 이동(specific displacements)의 파라미터화된 특정 수집에서의 기록된 디지털화된 데이터에 기초하여 블랭크를 변형시키기 위한 디지털 모델을 재연산하는 단계; 및 상기 재연산된 디지털 모델을 적용함으로써, 블랭크의 변형의 디지털 또는 시각적 표시를 생성하는 단계를 포함하는, 다이-스탬핑 프로세스의 디지털 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.

Description

다이-스탬핑 모델링을 위한 소프트웨어{SOFTWARE FOR DIE-STAMPING MODELLING}
본 발명은 물리적 현상의 시뮬레이션 소프트웨어 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다이-스탬핑의 시뮬레이션 소프트웨어에 관한 것이다.
미국 특허 제5,379,227호 (포드 모터)의 종래 문헌에는 디지털 불안정성이 감소된, 개선된 통합 방법을 사용하여 디지털 솔루션의 수렴을 개선시킴으로써 금속박을 부품으로 다이-스탬핑하기 하기 위하여 공지된 펀치 및 가요성 부품을 포함한 추출(tirage) 매트릭스를 사용하기 위한, 금속박 형성 도구의 디자인을 개발하기 위한 방법 및 시스템이 이미 공지되어 있다. 이러한 금속박 및 펀치의 가용 표면적은 각각 다수의 노드를 갖는 메쉬로서 나타난다. 금속박의 노드와 펀치의 가용 표면의 노드 사이의 접촉 노드는 구별될 수 있다. 제1 실시예는 변형에 대한 가소성의 증가 논리와 일치하는 금속박의 메쉬에서의 샘플 포인트의 장력 증가를 결정하여 방전에 의하여 생성되는 불연속성을 최소화할 수 있다는 것을 포함한다. 제2 실시예는 이러한 방전중에 탄성력의 불연속성을 최소화하기 위한 다수의 비선형 탄성원으로서 추출 로드를 모델링하는 것을 포함한다. 제3 실시예는 부품의 다이-스탬핑중에 상대적인 속도 벡터의 방향의 변경으로 인하여 마찰력의 진동을 배제시키기 위하여, 펀치의 가용 표면적에 대하여 1 이상의 접촉 노드의 상대적인 속도 벡터를 필터링하는 것을 포함한다.
미국 특허 제5,552,995호 (더 트러스티즈 오브 더 스티븐스 인스티튜트 오브 테크놀로지)의 종래 문헌에 의하면, 부품, 부품을 제조하기 위한 도구, 부품을 제조하기 위한 프로세스를 디자인하기 위한 컴퓨터 기반 개념 시스템이 개시되어 있다. 이러한 개념의 시스템은 프로세서 및 메모리를 갖는다. 메모리는 기능의 타입(patron)을 저장하며, 각각의 기능의 타입은 형태 및 기능을 갖는 원시 개체(object)의 표시이다. 각각의 기능 타입은 원시 개체의 기능에 의하여 색인을 표시하며, 원시 개체 형태를 갖는 원시 기하 실체의 표시를 포함한다. 각각의 기능의 타입은 원시 개체를 제조하는 도구에 대한 또는, 원시 개체를 제조하는 방법에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 개념 시스템은 또한 부품을 디자인하는 명령을 수용하는 엔트리 장치를 포함한다. 이러한 명령은 부품을 실행하는 소정의 1 이상의 기능(들)을 포함한다. 소정의 기능을 실행하기 위한 1 이상의 원시 개체를 배치하기 위한 메모리내에서의 다수의 기능 타입으로 접근하여 프로세서에 의하여 수행될 수 있는 개념의 코어의 모듈이 부품, 부품을 제조하기 위한 도구 및 부품을 제조하기 위한 프로세스를 디자인한다.
또한, 미국 특허 제6,219,055호 (솔리드웍스)에 의한 종래 기술은 컴퓨터를 기반으로 한 다이-스탬핑 도구가 개시되어 있다. 다이-스탬핑 도구는 모델의 다이-스탬핑 기능을 산출하기 위한 다이-스탬핑 도구를 사용자가 정의할 수 있도록 하는 메카니즘을 포함하는, 컴퓨터상에서의 모델의 조작을 위하여 제공된다. 다이-스탬핑을 위한 도구의 특징은 이러한 특징을 다시 정의할 필요 없이 재사용될 수 있도록 정의될 수 있다.
또한, 종래 기술은 다수의 유한의 삼각 엘리먼트로서 작업 부품을 표시하는 단계, 3차원 다항식을 통상적으로 포함하는 수학식을 사용한 다이-스탬핑 도구를 표시하는 단계, 유한의 엘리먼트에 의한 모델을 사용한 다이-스탬핑을 위한 도구에 의하여 작업 부품의 변형을 시뮬레이션하는 단계를 포함하는 제조 방법의 개념을 위한 솔루션이 공지되어 있으며, 상기 유한의 엘리먼트에 의한 모델은 명백하게 통합될 수 있다. 이러한 방법은 컴퓨터에 의하여 판독 가능한 명령을 포함하는 프로그램을 저장하는 메모리 장치 및, 명령을 실행하는 프로세서를 포함하는 디바이스에 의하여 수행될 수 있다. 작업 부품의 변형이 유한의 엘리먼트를 갖는 모델에 의하여 시뮬레이션 처리된 후, 작업 부품 및, 다이-스탬핑을 위한 도구의 특징을 변형시켜 작업 부품의 최종 형태를 개선시킬 수 있다. 유한의 엘리먼트에 의한 시뮬레이션이 최종 작업의 허용 가능한 부품의 형태를 산출한 후, 작업의 실제의 부품은 시뮬레이션을 기반으로 한 실제의 도구를 사용하여 다이-스탬핑 처리될 수 있다.
종래 기술의 다이-스탬핑의 시뮬레이션 소프트웨어는 다이-스탬핑의 처리 유형("프로세스") 및, 그 중에서도 더 많은 파라미터 설정을 정의하는 가능성에 대하여 제한된 단점을 나타내며, 이러한 최종 사용자의 관점으로부터 나타나는 단점은 파라미터 설정의 중요성을 참고하여 수행되도록 하기에는 너무 길며 복잡하다.
본 발명은 다이-스탬핑의 적절한 처리된 모델("프로세스")을 사용자가 정의할 수 있고, 일단 정의된 다이-스탬핑의 처리 모델이 동일한 사용자에게 또는 다른 사용자에게 해당 다이-스탬핑의 처리 모델에 대하여 파라미터 설정을 제한된 수로만 수행할 수 있는 시스템을 제안함으로써 종래 기술의 단점을 해소하고자 한다. 주어진 사용자의 특정의 프레스에 기여하는 다이얼로그를 생성하도록 메타모델을 정의한다.
본 발명은 예로서 제시한 하기의 상세한 설명, 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하면 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 방법의 개략도를 도시한다.
도 2는 정보 파일 형태로 메타모델의 처리 및 구성을 도시한다.
도 3은 관리자에 의한 관점으로서의 애플리케이션을 도시한다.
도 4는 최종 사용자에 의한 관점으로서의 애플리케이션을 도시한다.
사실상, 본 발명은, 다이-스탬핑(die-stamping) 도구의 기본 성분의 디지털 표시의 영구 수집(permanent collection)으로 구성되는 적어도 하나의 메타모델(metamodel)을 기록하는 단계로서, 상기 기본 성분은 최종 요소(finished elements)의 형태로 정의되고, 디지털 정적 속성(static attributes)를 포함하는 단계; 시뮬레이션하고자 하는 프로세스에 사용되는 블랭크(blank)를 변형시키기 위한 디지털 모델을 기록하는 단계; 해당 시뮬레이션에 상응하는 특정의 다이-스탬핑 도구를 표시하는 상기 기본 성분을 임시로 기록하여 영구 수집의 서브어셈블리를 선택하는 단계로서, 상기 서브어셈블리는 상기 특정 수집의 디지털화된 최종 요소들의 형태인 특정 수집을 구성하고, 상기 특정 수집의 디지털화된 최종 요소들 및 해당 속성들을 시뮬레이션될 프로세스의 특성에 근거하여 파라미터화하는 단계; 시뮬레이션하고자 하는 다이-스탬핑 프로세스의 운영 주기에 기초하여 특정 수집 요소의 상대적 이동을 표시하는 디지털 정보를 기록하는 단계; 블랭크의 디지털 모델 및 특정 이동(specific displacements)의 파라미터화된 특정 수집에서의 기록된 디지털화된 데이터에 기초하여 블랭크를 변형시키기 위한 디지털 모델을 재연산하는 단계; 및 상기 재연산된 디지털 모델을 적용함으로써, 블랭크의 변형의 디지털 또는 시각적 표시를 생성하는 단계를 포함하는, 다이-스탬핑 프로세스의 디지털 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
상기 선택 단계는 선택된 요소에 대하여 부적절한 기본 요소의 상태를 변형시키는 것이 바람직하다.
이러한 방법은 상기 수집의 파라미터 설정 정보의 적어도 일부분의 외부 데이터 캐리어(support d'informations externe) 이후에 로딩하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
특정의 구체예에 의하면, 이러한 방법은 상기 블랭크 모델의 외부 데이터 캐리어 이후에 로딩하는 단계를 포함한다.
변형예에 의하면, 이러한 방법은 상기 서브어셈블리의 디지털 표시의 외부 데이터 캐리어 이후에 로딩하는 단계를 포함한다.
또 다른 변형예에 의하면, 이러한 특정 수집의 구성 단계는 그래픽 인터페이스의 게시 및, 상기 그래픽 인터페이스로부터 얻은 정보의 기록에 의하여 구현된다.
그래픽 인터페이스의 게시 단계는 예비등록된 인터페이스의 사용자 정의 동작(operation of personalization)을 포함하며, 이러한 사용자 정의는 적어도 어느 정도의 선행 단계로부터 유래한 정보를 고려하는 것이 바람직하다.
다수의 사용 레벨이 정의되는데, 이러한 사용 레벨중 하나는 관련 다이-스탬핑 방법의 상당 부분을 설정하는 공통의 일반적인 파라미터를 필요로 하는 관리를 정의하며, 다른 사용 레벨은 관리 레벨의 사전에 실시한 파라미터 설정의 이로운 부분, 보충 및 특정의 파라미터 설정을 더 이상 필요로 하지 않는 것이 바람직하다.
상기 용어 "스탬핑 프로세스"는 도구 및 특징을 모은다. 이에 더하여, "속성"에 의해 물리적 및 수적 특징을 이해한다. 상기 변형은 종종 당업자에 의하여 "포맷"으로 지칭된다.
상기 용어 "프로젝트"라는 것은 "해찾기(solveur)"에 의하여 처리되기 이전에 데이타의 어셈블리를 포함하는 완전한 컴퓨터 파일을 포함하며, 이러한 최종 처리의 결과는 완전 시뮬레이션을 구성한다.
메타모델은 프로젝트의 대부분을 구성하는 정보 파일의 구조를 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이 메타모델은 관리자에 의하여 구성된다. 이러한 관리자는 프로젝트를 부분적으로 실행하며, 필드에서 최종 사용자는 그래픽 인터페이스에 의하여 통지되도록 한다. 최종 사용자에 의하여 부여되는 데이타 및 메타모델로 이루어진 어셈블리가 생성되며, 그리하여 "해찾기"에 의하여 처리된다. 관리자는 최종 사용자가 소정의 파라미터를 수행하여야만 하는지 또는 그렇지 않은지를 선택하게 된다. 파라미터가 최종 사용자에게 명령되는 경우, 이러한 파라미터에 대한 디폴트는 관리자에 의하여 종종 제공된다.
본 발명의 목적은 다이-스탬핑의 모델화 프로세스의 대부분을 사용자가 정의할 수 있도록 하는 것이다. 마크로-명령의 개념은 크게 2가지의 단계로 나눈다:
- (관리자에 의하여 실행되는) 프로세스의 요건에 의하여 마크로-명령을 정의하는 단계;
- (최종 사용자에 의하여 실행되는) 제한된 수의 파라미터를 통지하여 마크로-명령을 적용하는 단계.
"관리자"는 (도 3에 도시한 바와 같이) 최종 사용자로부터 명령되는 속성 및 디폴트에 의하여 프로세스의 속성, 도구의 그룹, 프로세스의 다이아그램, 단계, 마크로-명령을 나타내는 그래픽 인터페이스를 생성하는 개체이다. "최종 사용자"는 그룹과 네트워크 개체간의 결합, 각각의 다이-스탬핑 프로젝트에 대하여 변형될 수 있는 파라미터 (조임력, 다이-스탬핑 속도, 마찰...)와 같은 (도 4에 도시된 바와 같은) 파라미터를 통지함으로써 관리자에 의하여 정의된 마이크로-명령을 이용하는개체이다. "그룹"은 블랭크, 조임 블랭크, 매트릭스, 펀치 등의 개체의 특정의 유형이다. 그룹은 그룹으로부터의 프레임워크내에서 직접 접근 가능한 특정의 속성의 유형 및 다이아그램에서의 표시로 정의된다. 관리자의 관점으로부터, 그룹은 최종 사용자에 의하여 나타나는 개체(프레스의 성분)에 해당한다. 이러한 속성은 그룹 (그리고 개체)의 성질에 해당하는 값이다. 이는 마찰, 방향, 2D 곡선 등이 될 수 있다. 이러한 단계는, 각각의 개체가 이동, 힘 등의 운동학의 단독 유형을 갖는 동안의 시간의 주기이다. 시뮬레이션의 완전 프로세스는 각 그룹의 양상에 따라서 다양한 단계로 분할된다. 각각의 그룹은 각각의 단계중에 활성 또는 불활성이 될 수 있다. 만약 그룹이 단계중에 활성화되지 않는 경우, 개체(노드, 엘리먼트, 3D 곡선)는 이러한 단계의 처리중에 해찾기에 의하여 고려되지 않는다. "파라미터"라는 것은 사용자가 마크로-명령을 적용하고자 할 경우, 사용자로부터 명령될 수 있고/있거나 여러 가지의 그룹에 대하여 공통인 값이다. 이는 부유값(마찰, 두께), 방향, 소재의 성질, (유연도, 포인트 수)의 전체 값, 2D 곡선이 될 수 있다.
마크로-명령은 애플리케이션내에서 관리자로 지칭되는 사용자에 의하여 생성되어야만 한다. 관리자는, 사용자가 프로젝트의 예비프로세스 모듈을 담당하는 경우, 프로젝트를 담당하지 않아도 된다. 프로세스에 필요한 개체 및 네트워크를 준비할 필요가 있다. 그후, 마크로-명령 도구의 바 버튼에 도달하게 되며, 수행하고자 하는 마크로-명령을 선택하고, 해당 다이얼로그 박스에 의하여 제안되는 "최종 사용자 파라미터"를 조정하고, "적용" 버튼을 클릭한다. 그 후, 개체의 단계 및 속성은 개체에 자동적으로 영향을 미치게 된다. 프로젝트의 처리는 즉시 개시될 수 있다.
통상의 프로세스와 같은 특정의 마크로-명령 (단순 프레스 및 이중 작용...)은 마크로-명령의 데이타 베이스에서 먼저 제공된다. 사용자는 이를 직접 사용할 수 있으며, 이들을 복사 및/또는 이들의 용도에 맞게 변형시킬 수 있다.
초기에, 본 출원인은 관리자의 관점에서 마크로-명령을 고려한다. 그래픽 창은 마크로-명령과 관련된 생성, 복사 및 삭제의 기능을 수행할 수 있다. 처음 3개의 프레임워크 ("블랭크", "도구" 및 "파라미터")는 블랭크의 객체(mataerial) 속성, 도구(그룹명, 색상, 객체 및 두께)에 해당하는 그룹 리스트 및 최종 사용자의 파라미터 리스트와 같은 모든 처리중에 활성화되는 데이타를 포함한다. 파라미터 리스트는 2 가지의 목적을 갖는 파라미터를 포함한다. 첫번째 목적은 관리자에게 1 이상의 속성 그룹(예를 들면 모든 주요 도구에 공통인 마찰 도구/블랭크)에 의하여 사용되는 값을 분리된 장소에 배치하도록 한다. 이는 이러한 값의 변형을 단순화시킨다. 두번째의 목적은 최종 사용자로부터 어떠한 파라미터가 명령되는 지를 결정하는 것이다. 이러한 파라미터는 객체 특징, 마찰, 두께, 다이-스탬핑 방향, 속도 곡선 등이 될 수 있다.
주요 프레임워크("단계"로 지칭함)는 각각의 단계에 대하여 각각의 그룹에 속성을 할당할 수 있다. 단계의 관리 버튼과 관련하여, 단계에 의한 버튼은 다이아그램, 활성 그룹 및 속성을 업데이트하게 된다. 관리자는 단계를 추가, 복사 또는 삭제할 수 있다. 다이아그램은 각각의 단계에 따라 각각의 그룹의 상대적 위치를 표시한다. 이러한 사용으로 인해서 각종 도구, 이의 운동학 및 이의 상태 (단계중에서 활성 또는 불활성)를 표시하면서 프로세스의 단계 도식을 나타낼 수 있다.
도구 상자는 매번 관리자 모드에서 마크로-명령의 편집창을 호출하는 것으로 나타난다. 이러한 도구 상자는 다이-스탬핑의 프로세스의 타입의 4 개의 페이지, 즉 "도구" 페이지, "블랭크" 페이지, "실행" 페이지 및 "포스트-프로세스" 페이지를 포함한다.
"블랭크" 및 "도구" 섹션은 모든 단계에 대하여 공통인 속성(그룹의 이름, 색상, 객체 속성)을 포함한다.
다이-스탬핑의 그룹(블랭크, 도구, 포스트-프로세스, 실행)은 단계의 콘텐츠를 표시한다. 블랭크 그룹은 정확한 객체 속성을 가져야만 한다.
본 발명은 상기에서 예를 들어 설명하였다. 물론, 당업자라면 하기의 청구의 범위로부터 벗어나지 않으면서 발명의 여러 가지의 변형예를 마찬가지로 수행할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 다이-스탬핑(die-stamping) 도구의 기본 성분의 디지털 표시의 영구 수집(permanent collection)으로 구성되는 적어도 하나의 메타모델(metamodel)을 기록하는 단계로서, 상기 기본 성분은 최종 요소(finished elements)의 형태로 정의되고, 디지털 정적 속성(static attributes)를 포함하는 단계;
    시뮬레이션하고자 하는 프로세스에 사용되는 블랭크(blank)를 변형시키기 위한 디지털 모델을 기록하는 단계;
    해당 시뮬레이션에 상응하는 특정의 다이-스탬핑 도구를 표시하는 상기 기본 성분을 임시로 기록하여 영구 수집의 서브어셈블리를 선택하는 단계로서, 상기 서브어셈블리는 상기 특정 수집의 디지털화된 최종 요소들의 형태인 특정 수집을 구성하고, 상기 특정 수집의 디지털화된 최종 요소들 및 해당 속성들을 시뮬레이션될 프로세스의 특성에 근거하여 파라미터화하는 단계;
    시뮬레이션하고자 하는 다이-스탬핑 프로세스의 운영 주기에 기초하여 특정 수집 요소의 상대적 이동을 표시하는 디지털 정보를 기록하는 단계;
    블랭크의 디지털 모델 및 특정 이동(specific displacements)의 파라미터화된 특정 수집에서의 기록된 디지털화된 데이터에 기초하여 블랭크를 변형시키기 위한 디지털 모델을 재연산하는 단계; 및
    상기 재연산된 디지털 모델을 적용함으로써, 블랭크의 변형의 디지털 또는 시각적 표시를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이-스탬핑 프로세스의 디지털 시뮬레이션 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 선택 단계는 선택된 요소에 대하여 부적절한 기본 요소의 상태를 변형시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 수집의 파라미터 설정 정보의 적어도 일부분의 외부 데이터 캐리어(support d'informations externe) 이후에 로딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 블랭크 모델의 외부 데이터 캐리어 이후에 로딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 서브어셈블리의 디지털 표시의 외부 데이터 캐리어 이후에 로딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 특정 수집의 구성 단계는 그래픽 인터페이스의 게시 및, 상기 그래픽 인터페이스로부터 얻은 정보의 기록에 의하여 구현되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 그래픽 인터페이스의 게시 단계는 예비등록된 인터페이스의 사용자 정의 동작(operation of personalization)을 포함하며, 이러한 사용자 정의는 적어도 어느 정도의 선행 단계로부터 유래한 정보를 고려하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1 항에 있어서, 다수의 사용 레벨이 정의되는데, 이러한 사용 레벨중 하나는 관련 다이-스탬핑 방법의 상당 부분을 설정하는 공통의 일반적인 파라미터를 필요로 하는 관리를 정의하며, 다른 사용 레벨은 관리 레벨의 사전에 실시한 파라미터 설정의 이로운 부분, 보충 및 특정의 파라미터 설정을 더 이상 필요로 하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
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