DE102019007594A1

DE102019007594A1 - Designunterstützungseinrichtung, die einen Entwurf auf Grundlage von Leistungsinformationen unterstützt

Info

Publication number: DE102019007594A1
Application number: DE102019007594.3A
Authority: DE
Inventors: Kiwamu SAITOU
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2020-05-14
Also published as: US20200151285A1; JP2020077340A; JP6856606B2; CN111176216A; US11809785B2

Abstract

Eine Designunterstützungseinrichtung speichert Leistungsinformationen einer früheren Bearbeitung eines Werkstücks, Designinformationen eines aktuellen Werkstücks und Zulässigkeitsinformationen, die Formzulässigkeitsinformationen enthalten, durch die eine Abmessungsänderung bezüglich einer Designform erlaubt wird. Die jeweiligen Informationen werden für jedes Element des Werkstücks gespeichert. Die Designunterstützungseinrichtung beinhaltet eine Extraktionseinheit, die die Leistungsinformationen extrahiert, welche eine Form eines Elements ähnlich einer Designform eines Elements des aktuellen Werkstücks enthalten. Die Designunterstützungseinrichtung beinhaltet eine Auswerteeinheit, die eine in den Leistungsinformationen enthaltene Bearbeitungstechnik der Elemente bewertet. Die Designunterstützungseinrichtung beinhaltet eine Formeinstellungseinheit, die eine Form des Elements auf Grundlage der durch die Auswerteeinheit ausgewählten Bearbeitungstechnik und einer zulässigen Form festlegt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Designunterstützungseinrichtung, die einen Entwurf auf Grundlage von Leistungsinformationen unterstützt.
Beschreibung der verwandten Technik
Ein Bediener kann eine beliebige Form eines Werkstücks mit Hilfe einer Computer Aided Design (CAD)-Vorrichtung oder dergleichen entwerfen. Das Werkstück kann auf Grundlage einer vom Bediener entworfenen Werkstückform bearbeitet werden. Wenn ein Werkstück bearbeitet wird, so kann aus Verfahren, wie zum Beispiel Schneiden und Bohren, ein geeignetes Verfahren ausgewählt werden. Ferner wird, wenn ein Werkstück bearbeitet wird, eine Maschine, wie zum Beispiel eine Werkzeugmaschine, je nach der Form und dem Material des Werkstücks ausgewählt.
Abhängig von dem jeweiligen Bearbeitungsverfahren und der vom Bediener gewählten Maschine können die Bearbeitungszeit, die Bearbeitungskosten und die Qualität des Werkstücks bei der Bearbeitung des Werkstücks variieren. Die Bearbeitungszeit ist vorzugsweise kurz, die Bearbeitungskosten sind vorzugsweise niedrig und die Qualität ist vorzugsweise hoch.
Bei der verwandten Technik gibt es eine bekannte Einrichtung, um eine Form, ein Material oder dergleichen eines Werkstücks auf Grundlage dreidimensionaler Daten zu entnehmen, die von einer CAD-Vorrichtung ausgegeben werden, und um die Bearbeitungskosten des Werkstücks zu berechnen (siehe z.B. die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 05-282331A und die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-222242A). Alternativ dazu gibt es ein bekanntes System zur Bewertung des Materials eines Werkstücks, eines Fertigungszustandes, eines Entsorgungsverfahrens oder dergleichen, bei der Herstellung eines Produkts (siehe z.B. die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 09-160959A und die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2007-257621A).
Außerdem ist ein System bekannt, bei dem ein Bediener die Reihenfolge der Herstellungsprozesse ändert, indem er ähnliche Leistungsdaten aus Daten der Art der Bearbeitung oder der Form erfasst und Ergebnisse ähnlicher Bearbeitungsleistungen sieht (siehe z.B. die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-25569A). Weiterhin gibt es, was numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen angeht, eine bekannte Einrichtung, die auf Grundlage von durch eine CAD-Vorrichtung ausgegebenen, dreidimensionalen Daten automatisch einen Werkzeugweg für ein Werkstück erstellt (siehe z.B. die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-304203A).
ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
Ein Bediener kann aus Erfahrung oder dergleichen eine beliebige Abmessung festlegen, wenn ein Werkstück von einer CAD-Vorrichtung oder dergleichen entworfen wird. Die Abmessungen des Werkstücks, auch wenn sie für die Funktion des Produkts nicht wichtig sind, können hier die Bearbeitungszeit oder die Bearbeitungskosten stark beeinflussen.
Wenn beispielsweise eine Aussparung in einem Werkstück geformt wird, so kann eine mit einem Schaftfräser ausgestattete Werkzeugmaschine verwendet werden. Wenn eine Ecke der Aussparung ausgebildet wird, so wird die Bearbeitung zum Schneiden des Werkstücks unter Rotation des Schaftfräsers durchgeführt. In diesem Fall ist ein Schaftfräser mit einem Werkzeugradius erforderlich, der kleiner ist als der Krümmungsradius der Ecke der Aussparung. Im Allgemeinen gilt, je kleiner der Werkzeugdurchmesser, desto geringer der Schnittbetrag pro Zeiteinheit und desto länger die Bearbeitungszeit. Aus diesem Grund erhöht sich die Bearbeitungszeit, wenn ein Bediener den Krümmungsradius einer Ecke auf einen kleinen Wert einstellt. Der Krümmungsradius der Ecke der Aussparung ist jedoch möglicherweise für die Funktion oder das Aussehen des Produkts nicht wichtig.
Wenn der Bediener wenig Erfahrung hat, so kann es für den Bediener schwierig sein, festzustellen, ob die Designform optimal ist. Alternativ kann der Bediener die Qualität höher festlegen, als die für die Funktion des Produkts erforderliche Qualität. So kann beispielsweise eine Oberflächenrauheit eines Werkstücks feiner festgelegt werden als die erforderliche Rauheit. Weiterhin kann es für einen Bediener bei mehreren Maschinentypen schwierig sein, die Form zu bestimmen, die jede Maschine bearbeiten kann. Alternativ kann es schwierig sein festzustellen, ob eine von einem Bediener ausgewählte Maschine für die Form des Werkstücks geeignet ist.
Bei der verwandten Technik gibt es eine Einrichtung, bei der ein Werkzeugweg einer Werkzeugmaschine entsprechend der Form eines Werkstücks erstellt wird, wenn die Form des Werkstücks in einer CAD-Vorrichtung geändert wird. In dieser Einrichtung wird der Werkzeugweg jedoch nur auf Grundlage einer vorab festgelegten Regel und dreidimensionaler Daten erstellt. Das Problem ist, dass diese Einrichtung die Form des Werkstücks oder die für die Bearbeitung des Werkstücks verwendete Maschine nicht bewerten kann.
Eine Designunterstützungseinrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Leistungsinformationsspeichereinheit, die Leistungsinformationen einer früheren Bearbeitung eines Werkstücks speichert, und eine Designinformationsspeichereinheit, die eine Designform eines aktuellen Werkstücks beinhaltende Designinformationen speichert. Die Designunterstützungseinrichtung beinhaltet eine Zulässigkeitsinformationsspeichereinheit, die Informationen bezüglich einer zulässigen Form beinhaltende Zulässigkeitsinformationen speichert, durch die eine Abmessungsänderung bezüglich der Designform erlaubt wird. Die Designunterstützungseinrichtung beinhaltet eine Extraktionseinheit, die dazu ausgebildet ist, die Leistungsinformationen zu extrahieren, eine Auswerteeinheit, die dazu ausgebildet ist, in den Leistungsinformationen enthaltene Informationen zu bewerten, und eine Formeinstellungseinheit, die dazu ausgebildet ist, eine Form eines Elements eines Werkstücks festzulegen, bei dem die Designform geändert wird. Die Leistungsinformationen beinhalten eine Form und ein Material des Werkstücks betreffende Informationen, bearbeitungstechnische Informationen, die einen Maschinetyp, der das Werkstück bearbeitet hat, enthalten, und Bearbeitungsergebnisinformationen. Die Leistungsinformationen sind in der Leistungsinformationsspeichereinheit für jedes Element des Werkstücks gespeichert. Die Extraktionseinheit extrahiert Leistungsinformationen, die eine Form eines Elements ähnlich der Designform des Elements des aktuellen Werkstücks und ein Material ähnlich dem Material des aktuellen Werkstücks enthalten. Die Auswerteeinheit bewertet eine Bearbeitungstechnik eines Elements, die in den von der Extraktionseinheit extrahierten Leistungsinformationen enthalten ist, auf Grundlage eines Bearbeitungsergebnisses und wählt auf Grundlage eines Bewertungsergebnisses eine Bearbeitungstechnik aus. Die Formeinstellungseinheit legt die Form des Elements auf Grundlage der durch die Auswerteeinheit ausgewählten Bearbeitungstechnik und der zulässigen Form fest.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm einer ersten Designunterstützungseinrichtung in einer Ausführungsform.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Werkstücks in einer Ausführungsform.
3 ist eine erläuternde graphische Darstellung eines Verfahrens zum Speichern von Leistungsinformationen in einer Ausführungsform.
4 ist eine erläuternde graphische Darstellung von in den Leistungsinformationen enthaltenen Informationen.
5 ist ein Beispiel von Informationen, von den Leistungsinformationen, bezüglich der Form und des Materials eines Werkstücks.
6 ist ein Beispiel für bearbeitungstechnische Informationen von den Leistungsinformationen.
7 ist ein Beispiel für Bearbeitungsergebnisinformationen von den Leistungsinformationen.
8 ist eine erläuternde graphische Darstellung von in den Designinformationen enthaltenen Informationen in einer Ausführungsform.
9 ist eine erläuternde graphische Darstellung von Zulässigkeitsinformationen in einer Ausführungsform.
10 ist ein Beispiel für Zulässigkeitsinformationen in einer Ausführungsform.
11 ist ein Ablaufdiagramm einer ersten Steuerung in einer Ausführungsform.
12 ist eine erläuternde graphische Darstellung von Funktionen einer Klassifikationseinheit und einer Auswerteeinheit in einer Ausführungsform.
13 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten Werkstücks in einer Ausführungsform.
14 ist eine erste Vorderansicht zur Erläuterung von Informationen, von den Forminformationen, bezüglich der Abmessungen in einem zweiten Werkstück.
15 ist eine zweite Vorderansicht zur Erläuterung von Informationen, von den Forminformationen, bezüglich der Abmessungen des Umfangs von Elementen in einem zweiten Werkstück.
16 ist eine dritte Vorderansicht zur Erläuterung von Informationen, von den Forminformationen, bezüglich der Qualität in dem zweiten Werkstück.
17 ist ein Blockdiagramm einer zweiten Designunterstützungseinrichtung in einer Ausführungsform.
18 ist eine erläuternde graphische Darstellung von Maschinenanordnungsinformationen in einer Ausführungsform.
19 ist ein Ablaufdiagramm einer zweiten Steuerung in einer Ausführungsform.
20 ist ein Ablaufdiagramm einer dritten Steuerung in einer Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine Designunterstützungseinrichtung nach einer Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 20 beschrieben. Die Designunterstützungseinrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform kann die Auswahl einer Maschine zur Bearbeitung oder Festlegung einer Form eines Werkstücks auf Grundlage früherer Leistungsinformationen unterstützen.
1 ist ein Blockdiagramm einer ersten Designunterstützungseinrichtung in einer Ausführungsform. Eine erste Designunterstützungseinrichtung 1 weist eine arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 als Computer auf. Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 weist eine Zentraleinheit (CPU) als Prozessor auf. Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 weist einen Arbeitsspeicher (Random Access Memory (RAM)), einen Festwertspeicher (Read Only Memory (ROM)) oder dergleichen auf, die über einen Bus mit der CPU verbunden sind. Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 verarbeitet Informationen gemäß einem zuvor erstellten Betriebsprogramm.
Die Designunterstützungseinrichtung 1 weist eine Eingabeeinheit 21 auf, mit der ein Bediener die gewünschten Informationen eingeben kann. Die Eingabeeinheit 21 weist eine Tastatur oder dergleichen auf. Der Bediener kann über die Eingabeeinheit 21 Informationen eingeben, die sich auf die Bearbeitung des Werkstücks beziehen. Die Designunterstützungseinrichtung 1 weist eine Anzeigeeinheit 22 auf, die Informationen bezüglich der Designunterstützung anzeigt. Die Anzeigeeinheit 22 weist eine Flüssigkristallanzeige oder dergleichen auf. Außerdem zeigt die Anzeigeeinheit 22 Informationen an, die sich auf die Bearbeitung des Werkstücks beziehen. Eine Anzeige, nach Art eines Touchpanels, die die Eingabe von Informationen und die Anzeige von Informationen ermöglicht, kann als Eingabeeinheit 21 und als Anzeigeeinheit 22 verwendet werden.
Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 weist eine Speichereinheit 11 auf, die dazu ausgebildet ist, sich auf die Unterstützung des Entwurfs des Werkstücks beziehende Informationen zu speichern. Die Speichereinheit 11 kann durch ein Speichermedium, das Informationen speichern kann, ausgebildet sein, wie beispielsweise einen flüchtigen Speicher, einen nichtflüchtigen Speicher oder eine Festplatte. Der Prozessor der arithmetischen Verarbeitungseinrichtung 5 ist so ausgebildet, dass er die in der Speichereinheit 11 gespeicherten Informationen lesen kann. Leistungsinformationen 31, die aus Informationen über eine frühere Bearbeitung eines Werkstücks bestehen, werden in die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 eingegeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden für jedes Element (zu bearbeitender Abschnitt) des Werkstücks eine Mehrzahl von Leistungseinzelinformationen 31 gespeichert, wie später beschrieben wird. Die Speichereinheit 11 dient als Leistungsinformationsspeichereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Leistungsinformationen 31 zu speichern.
Designinformationen 41, die eine Designform eines Werkstücks zur Bearbeitung eines aktuellen Werkstücks enthalten, werden in die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 eingegeben. Die Speichereinheit 11 dient als Designinformationsspeichereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Designinformationen 41 zu speichern. Außerdem werden zur Optimierung der Form des Werkstücks Zulässigkeitsinformationen, die Informationen über eine zulässige Form des Werkstücks enthalten, in die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 eingegeben. Die zulässige Form ist eine Form, bei der eine Änderung der Abmessungen der Designform zulässig ist. Die Speichereinheit 11 dient als Speichereinheit für Zulässigkeitsinformationen, die dazu ausgebildet ist, Zulässigkeitsinformationen zu speichern.
Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 weist eine Extraktionseinheit 12 auf, die dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Leistungsinformation 31 aus den Leistungsinformationen 31 der Mehrzahl von Elementen zu extrahieren. Die Extraktionseinheit 12 extrahiert die Leistungsinformationen 31, die eine Form ähnlich der Designform des Elements des aktuellen Werkstücks und ein Material ähnlich dem Material des aktuellen Werkstücks enthalten. Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 weist eine Klassifikationseinheit 13 auf, die dazu ausgebildet ist, die von der Extraktionseinheit 12 extrahierten Leistungsinformationen 31 für jede Bearbeitungstechnik zu klassifizieren. Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 beinhaltet eine Auswerteeinheit 14, die dazu ausgebildet ist, Informationen zu bewerten, die in den Leistungsinformationen enthalten sind. Die Auswerteeinheit 14 bewertet auf Grundlage des Bearbeitungsergebnisses die von der Klassifikationseinheit 13 klassifizierte Bearbeitungstechnik. Die Auswerteeinheit 14 wählt auf Grundlage des Bewertungsergebnisses eine Bearbeitungstechnik aus. So wählt beispielsweise die Auswerteeinheit 14 eine oder mehrere geeignete Bearbeitungstechniken aus.
Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 weist eine Formeinstellungseinheit 15 auf, die dazu ausgebildet ist, die Form des Elements des Werkstücks festzulegen, für das eine Designform geändert wurde. Die Formeinstellungseinheit 15 legt, auf Grundlage der von der Auswerteeinheit 14 gewählten Bearbeitungstechnik und der zulässigen Form, die Form des Elements fest. Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 weist eine Berechnungseinheit 16 auf, die dazu ausgebildet ist, die Bearbeitungszeit und/oder die Bearbeitungskosten auf Grundlage der von der Auswerteeinheit 14 ausgewählten Bearbeitungstechnik zu berechnen.
Die Extraktionseinheit 12, die Klassifikationseinheit 13, die Auswerteeinheit 14, die Formeinstellungseinheit 15, die Berechnungseinheit 16 und eine im Folgenden noch beschriebene Informationserfassungseinheit 18 entspricht jeweils einem gemäß dem Betriebsprogramm angesteuerten Prozessor. Der Prozessor dient als die jeweilige Einheit, indem er das Betriebsprogramm liest und die in dem Betriebsprogramm definierte Steuerung ausführt.
Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 in der vorliegenden Ausführungsform kann eine bevorzugte Bearbeitungstechnik auf Grundlage einer Mehrzahl von früheren Leistungseinzelinformationen 31 auswählen und kann außerdem eine Änderung der Designform vorschlagen. Die durch die Formeinstellungseinheit 15 eingestellte Form des Werkstücks und die durch die Berechnungseinheit 16 oder dergleichen berechnete Bearbeitungszeit werden auf der Anzeigeeinheit 22 angezeigt. Der Bediener kann leicht feststellen, ob das vorliegende Design vorteilhaft ist.
Als nächstes wird eine erste Designunterstützungseinrichtung 1 am Beispiel eines Werkstücks ausführlich beschrieben. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Werkstücks in der vorliegenden Ausführungsform. 2 veranschaulicht ein Werkstück 7 nach der Bearbeitung. Die Oberseite des Werkstücks 7 ist mit einer ersten Aussparung 71 und einer zweiten Aussparung 72 ausgebildet, die eine Bodenfläche aufweisen. Die Aussparungen 71 und 72 haben eine rechteckige, ebene Form. Außerdem ist in dem Werkstück 7 eine sich von der Oberseite bis zur Unterseite erstreckende Bohrung 73 ausgebildet. Die Bohrung 73 hat eine kreisförmige, ebene Form. Die Aussparungen 71 und 72 weisen unterschiedlich ebene Formen auf. Die Aussparung 71 und die Aussparung 72 haben unterschiedliche Tiefen. Die erste Aussparung 71 weist somit eine andere Form auf als die zweite Aussparung 72.
Beim Formen des Werkstücks 7 kann eine Werkzeugmaschine verwendet werden, die dazu ausgebildet ist, die relative Position des Werkzeugs zum Werkstück zu ändern. Die Werkzeugmaschine formt zunächst ein vierkantförmiges Werkstück mit einer vorgegebenen Größe, indem sie die Oberseite und die Seitenfläche des Werkstücks 7 unter Verwendung eines Planfräsers oder eines Schaftfräsers schneidet. Anschließend wird mit einem Bohrer als Werkzeug eine Bohrung geformt. Sodann können die erste Aussparung 71 und die zweite Aussparung 72 mit einem Schaftfräser als Werkzeug geformt werden.
Um den Entwurf des ersten Werkstücks 7 zu unterstützen, werden anschließend die in der Speichereinheit 11 gespeicherten Leistungsinformationen 31, die Designinformationen 41 und die Zulässigkeitsinformationen 51 beschrieben. Diese Einzelinformationen können in einer Datei in beliebigem Format gespeichert werden.
3 ist eine erläuternde graphische Darstellung eines Verfahrens zum Speichern von Leistungsinformationen bei der vorliegenden Ausführungsform. Die Leistungsinformationen 31 werden bei der vorliegenden Ausführungsform für jedes Element (zu bearbeitender Abschnitt) des Werkstücks gespeichert. Wenn eine Mehrzahl von Prozessen an einem Werkstück ausgeführt werden, so werden Leistungsinformationen erzeugt und in der Speichereinheit 11 für jeden Abschnitt des bearbeiteten Werkstücks gespeichert. Beispielsweise werden in einem Fall, in dem das in 2 dargestellte Werkstück in der Vergangenheit geformt wurde, Leistungsinformationen 31a bezüglich des Schneidens der Oberseite des Werkstücks 7 und Leistungsinformationen 31b bezüglich des Schneidens der Seitenfläche des Werkstücks 7 erzeugt. Außerdem werden Leistungsinformationen 31c bezüglich des Formens der Bohrung 73, Leistungsinformationen 31d bezüglich des Formens der ersten Aussparung 71 und Leistungsinformationen 31e bezüglich des Formens der zweiten Aussparung 72 erzeugt. Die einzelnen Leistungsinformationen 31a bis 31d für jedes Element des Werkstücks werden separat in der Speichereinheit 11 gespeichert. Die Designunterstützungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform unterstützt den Entwurf für jedes Element eines Werkstücks auf Grundlage der für jedes Element gespeicherten Leistungsinformationen 31a bis 31e.
4 ist eine erläuternde graphische Darstellung von Leistungsinformationen bei der vorliegenden Ausführungsform. Die Leistungsinformationen 31 der vorliegenden Ausführungsform enthalten Werkstückforminformationen 32 und Werkstückmaterialinformationen 33. Zusätzlich beinhalten die Leistungsinformationen 31 bearbeitungstechnische Informationen 34 und Bearbeitungsergebnisinformationen 35. Die bearbeitungstechnischen Informationen 34 sind Informationen, wie zum Beispiel der Typ der Maschine, die das Werkstück bearbeitet hat, wie später beschrieben wird. Die Designinformationen einer früheren Bearbeitung können als Werkstückforminformationen 32, Werkstückmaterialinformationen 33 und bearbeitungstechnische Informationen 34 verwendet werden. Die Informationen bezüglich des nach der früheren Bearbeitung durchgeführten Prüfergebnisses des Werkstücks können als Bearbeitungsergebnisinformationen 35 verwendet werden.
5 veranschaulicht ein Beispiel der Werkstückforminformationen und der Werkstückmaterialinformationen bei der vorliegenden Ausführungsform. Die Werkstückforminformationen und die Werkstückmaterialinformationen bei der vorliegenden Ausführungsform werden für jedes Element erstellt. In 5 sind Informationen bezüglich der Aussparung 71 des in der Vergangenheit geformten Werkstücks 7 dargestellt. Bezugnehmend auf die 4 und 5 enthalten die Werkstückforminformationen 32 Designinformationen beim Entwerfen des Werkstücks. Die Werkstückforminformationen 32 beinhalten die Art der Elementform. Die Art der Elementform beinhaltet Informationen, dass die bearbeitete Form eine Ebene, eine gekrümmte Fläche, eine Aussparung, ein Vorsprung oder eine Bohrung oder dergleichen ist. Auch Informationen über eine Querschnittsform sind in der Art der Form enthalten. Die Informationen beinhalten beispielsweise, dass die Querschnittsform ein Kreis, ein Quadrat oder eine von einer freien Kurve umschlossene Form ist. Bei dem in 5 dargestellten Beispiel ist die Art der Form eine Aussparung mit quadratischer Querschnittsform.
Die Werkstückforminformationen 32 enthalten Designforminformationen. Das heißt, die Werkstückforminformationen 32 enthalten Informationen bezüglich der Abmessungen des Elements. Die sich auf die Abmessungen beziehenden Informationen enthalten alle Abmessungen zur Definition der Form des Elements. In dem in 5 dargestellten Beispiel beinhalten die Abmessungen der Aussparung die Breite, die Länge, die Tiefe, den Krümmungsradius der Ecke der Aussparung in Draufsicht und den Krümmungsradius der Ecke der Aussparung in der Querschnittsform. Im Falle der Bohrung 73 in 2 beinhalten die Abmessungsinformationen hier den Durchmesser der Bohrung und die Tiefe der Bohrung. Außerdem beinhalten die Abmessungsinformationen bei einer Bohrung mit einem in der Querschnittsform konischen Boden den Neigungswinkel des Bodens oder dergleichen.
Die Werkstückforminformationen 32 enthalten Informationen über die Abmessungen des Umfangs des Elements. Bei dem in 5 dargestellten Beispiel sind beispielsweise eine Dicke eines Bodens des Werkstücks in einem Bereich, in dem die Aussparung ausgebildet ist, und eine Dicke einer Seitenwand der Aussparung enthalten. Im Falle der in 2 dargestellten Bohrung 73 ist die Dicke von einer Wandfläche der Bohrung 73 zu einer Seitenfläche des Werkstücks 7 enthalten.
Die Werkstückform-Informationen 32 enthalten Werkstückqualitätsinformationen. Beispielsweise enthalten die Werkstückqualitätsinformationen Toleranzen, die bei den jeweiligen Abmessungen festgelegt sind. Außerdem enthalten die Qualitätsinformationen die auf der zu verarbeitenden Oberfläche festgelegte Oberflächenrauheit. Im Falle der in 2 dargestellten Bohrung 73 enthalten die Qualitätsinformationen neben der Toleranz und der Oberflächenrauheit auch die Rechtwinkligkeit der Bohrung oder dergleichen.
Die Werkstückmaterialinformationen 33 enthalten Informationen über die Klassifizierung des Werkstückmaterials. Die Materialinformationen 33 beinhalten beispielsweise den Namen eines Materials, wie z.B. Stahl, Edelstahl oder Aluminium. Alternativ beinhalten die Materialinformationen 33 eine Klassifizierung einer vorgegebenen Norm. Das in 5 dargestellte Beispiel beinhaltet, unter Verwendung der Japanischen Industriestandards (JIS-Standards), Informationen, in diesem Fall S45C, das einen der Kohlenstoffstähle bezeichnet.
Alternativ können die Materialinformationen 33 Informationen über die physikalischen Eigenschaften des Materials enthalten. So können beispielsweise Informationen über physikalische Eigenschaften, wie z.B. das Elastizitätsmodul, die Zähigkeit, den Schmelzpunkt oder die elektrische Leitfähigkeit des zu verarbeitenden Materials enthalten sein.
6 veranschaulicht ein Beispiel für bearbeitungstechnische Informationen. Auch bearbeitungstechnische Informationen werden für jedes Element erstellt. Bezugnehmend auf 4 und 6 kann die Bearbeitung eines Werkstücks eine Mehrzahl von Schritten umfassen. Bei einer Bearbeitung in einer Mehrzahl von Schritten werden Informationen, bei denen die Bearbeitungstechniken der jeweiligen Schritte in der Reihenfolge ihrer Ausführung angeordnet sind, als bearbeitungstechnische Informationen erzeugt. Beispielsweise unter Bezugnahme auf 2 kann beim Formen der Aussparung 71 ein Schritt des groben Schneidens in kleineren Abmessungen als die entworfene Form und ein Schritt des Zuschneidens auf die Abmessungen der entworfenen Form erfolgen. In diesem Fall werden zwei Schritte in ihrer Reihenfolge gespeichert. Die in 6 dargestellten bearbeitungstechnischen Informationen 34 enthalten die Informationen über den ersten Schritt und die Informationen über den zweiten Schritt.
Die bearbeitungstechnischen Informationen 34 beinhalten die Art des tatsächlich verwendeten Bearbeitungsverfahrens. So werden beispielsweise Informationen wie Schneiden, Drehen, Funkenerodieren, Laserbearbeitung oder Druckumformung einbezogen. Außerdem beinhaltet die Art des Bearbeitungsverfahren Informationen über den additiven Herstellungsprozess des Beschichtens mit einem Harz oder dergleichen, um einen Vorsprung oder dergleichen zu bilden. Das additive Herstellungsverfahren ist ein Verfahren, das unter Verwendung einer dreidimensionalen Druckmaschine (stereographischer Drucker) ausgeführt wird. In dem in 6 dargestellten Beispiel wird veranschaulicht, dass Schneiden sowohl im ersten als auch im zweiten Schritt als Bearbeitungsverfahren durchgeführt wird.
Die bearbeitungstechnischen Informationen 34 enthalten Maschineninformationen und Maschinenkomponenteninformationen. Wenn beispielsweise der Schneidvorgang durchgeführt wird, so sind Informationen über die Werkzeugmaschine als Maschineninformationen enthalten. Werkzeuginformationen, wie z.B. ein Schaftfräser, sind als Maschinenkomponenteninformationen enthalten. Wenn der Drehvorgang durchgeführt wird, so sind die Informationen über die Drehmaschine als Maschineninformationen enthalten. Werkzeuginformationen, wie zum Beispiel ein Byte oder Drehwerkzeug, sind als Maschinenkomponenteninformationen enthalten. Wenn der Drahterodiervorgang durchgeführt wird, so sind Informationen über die Funkenerosionsmaschine als Maschineninformationen enthalten. Informationen über den Draht zur Durchführung der Funkenerosion sind als Maschinenkomponenteninformationen enthalten. Wenn die Laserbearbeitung durchgeführt wird, so sind Informationen über die Laserbearbeitungsmaschine als Maschineninformationen enthalten. Wenn die Druckumformung durchgeführt wird, so sind Informationen über die Druckumformungsmaschine als Maschineninformationen enthalten. Außerdem sind, wenn das additive Herstellungsverfahren durchgeführt wird, Informationen über eine dreidimensionale Druckmaschine enthalten.
Zu den Maschineninformationen gehören der Maschinentyp und die Modellnummer. Die Maschinenkomponenteninformationen enthalten Informationen, wie zum Beispiel Typ, Modellnummer und Abmessung einer Komponente. Bei dem in 6 dargestellten Beispiel ist eine vertikale Werkzeugmaschine mit der Modellnummer MS01 angegeben. Als Werkzeugtyp ist ein Schaftfräser angegeben. Außerdem sind die Größe des Durchmessers und der Krümmungsradius der Schneide für den Schaftfräser angegeben. Als Komponenteninformationen können das Material der Komponente einbezogen werden. Die Komponenteninformationen bezüglich der in 2 dargestellten Bohrung 73 enthalten Informationen bezüglich eines Bohrers als Werkzeug. Wenn ein Drahterodiervorgang durchgeführt wird, so können die Komponenteninformationen Informationen über die Drahtmodellnummer, das Drahtmaterial und den Drahtdurchmesser enthalten.
Die bearbeitungstechnischen Informationen 34 enthalten Informationen über die Bearbeitungsbedingungen. Selbst wenn die gleiche Maschine und die gleiche Komponente verwendet werden, so können die Art und Weise, in der das Werkstück bewegt wird, oder die Art und Weise, in der die Komponente angetrieben wird, unterschiedlich sein. In dem in 6 dargestellten Beispiel beinhalten die Bearbeitungsbedingungen die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück und die Anzahl der Umdrehungen der Hauptspindel. Zusätzlich beinhalten die Bearbeitungsbedingungen auch den Schnittbetrag des Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück. Darüber hinaus enthalten die Bearbeitungsbedingungen Informationen darüber, ob das Kühlmittel beim Schneiden verwendet wird. Außerdem können die Bearbeitungsbedingungen die Bewegungsrichtung (Gegenlauf oder Gleichlauf) des Werkstücks in Bezug auf die Drehrichtung des Werkzeugs beinhalten. Die Bearbeitungsbedingungen können auch Informationen über den Werkzeugweg beinhalten. Wenn beispielsweise eine Mehrzahl von Schneidvorgängen entlang von Werkzeugwegen in einer Richtung parallel zur Längsseite der Aussparung ausgeführt werden, so können die Informationen über den Werkzeugweg enthalten sein.
Wenn die in 2 dargestellte Bohrung 73 bearbeitet wird, so beinhalten die Bearbeitungsbedingungen die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs, die Anzahl der Umdrehungen der Hauptspindel oder dergleichen. Außerdem beinhalten, wenn ein Drahterodiervorgang ausgeführt wird, die Bearbeitungsbedingungen die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks in Bezug auf den Draht, die an den Draht angelegte Spannung und den dem Draht zugeführten Strom. Auch bei dem Drahterodiervorgang können, bei einer Mehrzahl von Bearbeitungsschritten, Maschineninformationen, Komponenteninformationen und Informationen über die Bearbeitungsbedingungen für jeden Schritt erzeugt werden.
7 veranschaulicht ein Beispiel von Bearbeitungsergebnisinformationen. Bezugnehmend auf die 4 und 7, enthalten die Bearbeitungsergebnisinformationen 35 Informationen über das Überprüfungsergebnis des bearbeiteten Werkstücks. Beispielsweise sind die Informationen darüber, ob die Abmessungen des Elements des Werkstücks nach der Bearbeitung gut sind, enthalten. Außerdem sind Informationen darüber, ob die Qualität der Arbeit nach der Bearbeitung gut ist, enthalten. Sollten die Abmessungen oder die Qualität, wie zum Beispiel die Oberflächenrauheit der Elemente des Werkstücks, mangelhaft sein, so kann die Ursache für den Mangel vorzugsweise enthalten sein. Insbesondere sollte vorzugsweise eine Beschreibung für Teile, deren Abmessungen oder deren Qualität mangelhaft sind, beigefügt werden.
Was die Bestimmung des Bearbeitungsergebnisses eines Werkstücks angeht, so wird es, beispielsweise wenn alle Abmessungen eines Elements innerhalb der Toleranzen der Abmessungen der Designform liegen, für gut befunden. Weicht dagegen mindestens eine Abmessung vom Toleranzbereich ab, wird festgestellt, dass die Bearbeitung mangelhaft ist. Wenn die zum Zeitpunkt des Entwurfs festgelegten Qualitätsbedingungen, wie zum Beispiel die Oberflächenrauheit, erfüllt sind, wird außerdem festgestellt, dass die Bearbeitung gut ist. In dem in 7 dargestellten Beispiel wird die Bearbeitung für gut in Bezug auf Abmessungen und Oberflächenrauheit befunden.
Zu beachten ist, dass die Bearbeitungsergebnisinformationen 35 den Wert der tatsächlich geprüften Abmessung enthalten können. Alternativ können die Bearbeitungsergebnisinformationen 35 auch Informationen über die tatsächlich geprüfte Qualität enthalten. So können beispielsweise die Informationen über die tatsächlich geprüfte Oberflächenrauheit in den Bearbeitungsergebnisinformationen 35 enthalten sein.
Auch das Bearbeitungsergebnis wird für jedes Element in den Bearbeitungsergebnisinformationen 35 erzeugt. 7 veranschaulicht das Bearbeitungsergebnis einer Aussparung. Beispielsweise in einem Fall, in dem das in 2 dargestellte Werkstück 7 in der Vergangenheit geformt wurde, werden die Bearbeitungsergebnisinformationen jeweils für die Aussparung 71, die Aussparung 72 und die Bohrung 73 erzeugt. Selbst wenn ein Werkstück, in einem Fall, in dem das Werkstück mehrere Elemente enthält, nach der Bearbeitung mangelhaft ist, so werden, in einem Fall, in dem das Bearbeitungsergebnis des Zielelements gut ist, Information erzeugt, dass das Bearbeitungsergebnis dieses Elements gut ist. Es gibt beispielsweise Fälle, in denen das Bearbeitungsergebnis des Werkstücks mangelhaft ist, weil das Bearbeitungsergebnis einer Bohrung mangelhaft ist. Auch in diesem Fall werden, wenn die Bearbeitungsergebnisse für die anderen Aussparungen gut sind, die Bearbeitungsergebnisse für die Elemente (Aussparungen) für gut befunden.
Die Bearbeitungsergebnisinformationen 35 enthalten die Bearbeitungszeit, die für die Bearbeitung des Elements benötigt wird. Die Bearbeitungszeit ist die tatsächliche Zeit, die für die Bearbeitung des Zielelements benötigt wird. Wenn eine Mehrzahl von Schritten ausgeführt wird, um ein Element zu bearbeiten, sollte die Bearbeitungszeit vorzugsweise für jeden der Mehrzahl von Schritten gespeichert werden.
Die Bearbeitungsergebnisinformationen 35 enthalten die Bearbeitungskosten, die für die Bearbeitung eines Elements erforderlich sind. Die Bearbeitungskosten können die Stromkosten für den Antrieb der Maschine und die Kosten für Verbrauchsmaterialien enthalten, die bei der Verarbeitung verbraucht werden. Wenn beispielsweise ein Schneidvorgang ausgeführt wird, um eine Aussparung in einem Werkstück zu formen, so ist das Werkzeug in den Verbrauchsmaterialkomponenten enthalten. Außerdem sind Verbrauchsmaterialkomponenten der Maschine enthalten. So kann beispielsweise bei einer Werkzeugmaschine ein Mechanismus zum Bewegen eines Tisches zum Fixieren eines Werkstücks eine Kugelgewindetrieb beinhalten. In diesem Fall beinhalten die Verbrauchsmaterialkomponenten einen Kugelgewindetrieb. Die Kosten der Verbrauchsmaterialkomponenten können beispielsweise nach der unten folgenden Gleichung (1) berechnet werden. $\begin{array}{l} (Kosten der Verbrauchsmaterialkomponente) = (Preis der Verbrauchsmaterialkompo - \\ nente + Wiederbeschaffungskosten der Verbrauchsmaterialkomponente) / (zul \ddot{a} ssige \\ Verbrauchsmenge der Verbrauchsmaterialkomponente / Verbrauchsmenge bei einer \\ Bearbeitung) \end{array}$
Der Bediener kann die Leistungsinformationen 31, die die verschiedenen oben beschriebenen Informationen enthalten, erstellen und in der Speichereinheit 11 abspeichern. Außerdem müssen die Informationen, die jeweils in den Werkstückforminformationen 32, den Werkstückmaterialinformationen 33, den bearbeitungstechnischen Informationen 34 und den früheren Ergebnisinformationen 35 enthalten sind, nicht alle oben beschriebenen Informationen enthalten, sondern können mindestens eine Information beinhalten.
Unter Bezugnahme auf 1 werden die Designinformationen 41 in die Speichereinheit 11 eingegeben. Die Designinformationen 41 sind Informationen, die sich auf einen Entwurf zur Ausführung einer aktuellen Bearbeitung beziehen. Die Designinformationen 41 enthalten Informationen über die Designform des zu bearbeitenden Werkstücks. Die Designinformationen 41 werden ebenfalls für jedes Element des zu bearbeitenden Werkstücks eingegeben.
8 stellt eine erläuternde graphische Darstellung der Designinformationen dar. Die Designinformationen 41 enthalten Werkstückforminformationen 42 und Werkstückmaterialinformationen 43. Die in den Designinformationen 41 enthaltenen Werkstückforminformation 42 beinhalten die gleichen Elemente wie die Werkstückforminformationen 32 der Leistungsinformationen 31. Beispielsweise enthalten die Werkstückforminformationen 42 Informationen über die Art der Elementform, die Abmessungen des Elements und die Abmessungen des Umfangs des Elements (siehe 5). Weiterhin enthalten die Werkstückforminformationen 42 die Werkstückqualitätsinformationen. Die Werkstückforminformationen 42 enthalten beispielsweise Toleranzinformationen und Informationen, wie zum Beispiel die Oberflächenrauheit oder dergleichen.
Die Werkstückmaterialinformationen 43 enthalten die gleichen Elemente wie die Werkstückmaterialinformationen 33 der Leistungsinformationen 31. So sind beispielsweise der Materialname des Werkstücks oder die Klassifizierung der Norm oder dergleichen enthalten (siehe 5). Außerdem können die Designinformationen auch aus der CAD-Vorrichtung ausgegebene dreidimensionale Daten enthalten. Weiterhin können die Designinformationen auch Informationen bezüglich der Bearbeitungstechnik enthalten.
Unter Bezugnahme auf 1 werden die Zulässigkeitsinformationen 51 in die Speichereinheit 11 eingegeben. Die Zulässigkeitsinformationen 51 enthalten Informationen über einen Abschnitt, in dem eine Änderung der Abmessungen der Designform zulässig ist, und Informationen über einen Bereich, in dem die Änderung zulässig ist. Der Bediener kann die Zulässigkeitsinformationen 51 vorab festlegen. Auch die Zulässigkeitsinformationen 51 werden für jedes Element des zu bearbeitenden Werkstücks erstellt.
9 stellt eine erläuternde graphische Darstellung der Zulässigkeitsinformationen dar. 10 stellt ein Beispiel der Zulässigkeitsinformationen dar. Bezugnehmend auf die 9 und 10 enthalten die Zulässigkeitsinformationen 51 die Zulässigkeit der Form betreffende Informationen 52. Auch die Formzulässigkeitsinformationen 52 werden für jedes Element erstellt. In 10 werden Informationen beschrieben, die die zulässigen Abmessungen der Aussparung 71 des Werkstücks 7 betreffen.
Die Formzulässigkeitsinformationen 52 enthalten Informationen darüber, ob eine Änderung bei jeder Abmessung des Elements zulässig ist. In dem in 10 dargestellten Beispiel ist die durch das Symbol a bezeichnete Abmessung eine Abmessung, die keine Änderung zulässt. Das heißt, die durch das Symbol a bezeichnete Abmessung ist eine Abmessung, die mit der in den Designinformationen enthaltenen Abmessung und Toleranz bearbeitet werden muss. Des Weiteren ist die durch das Symbol b bezeichnete Abmessung eine Abmessung, bei der die Änderung zulässig ist. Der zulässige Bereich wird auf die eine Änderung erlaubende Abmessung festgelegt. Dieser zulässige Bereich wird so festgelegt, dass er größer als der Toleranzbereich ist.
Beispielsweise wird der Krümmungsradius der Ecke, bei Betrachtung der Aussparung 71 in Draufsicht, als eine veränderbare Abmessung angegeben. Der zulässige Bereich des Krümmungsradius wird auf 0 mm bis 10 mm festgelegt. Des Weiteren wird in der Querschnittsform der Aussparung der Krümmungsradius der Ecke als eine Abmessung angegeben, die eine Änderung zulässt. Der zulässige Bereich dieses Krümmungsradius ist auf 0 mm bis 10 mm festgelegt. Wie in 10 dargestellt, können die Zulässigkeitsinformationen Informationen über die Art der Elementform und Informationen über das Material enthalten. Auch in Bezug auf die Abmessungen des Umfangs des Elements können Abmessungen, die eine Änderung zulassen, und Abmessungen, die eine Änderung nicht zulassen, festgelegt werden.
Bezugnehmend auf 1 kann die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 der vorliegenden Ausführungsform die Leistungsinformationen 31, die Designinformationen 41 und die Zulässigkeitsinformationen 51 verwenden, um eine bevorzugte Bearbeitungstechnik auszuwählen und die Form eines Werkstücks einzustellen, wenn die Bearbeitung durch die Bearbeitungstechnik ausgeführt wird.
11 stellt ein Ablaufdiagramm einer ersten Steuerung bei der vorliegenden Ausführungsform dar. Unter Bezugnahme auf die 1 und 11 erfasst die Extraktionseinheit 12 in Schritt 101 Designinformationen 41. In Schritt 102 erfasst die Extraktionseinheit 12 die Leistungsinformationen 31. Im vorliegenden Beispiel erfasst die Extraktionseinheit 12 die Zulässigkeitsinformationen 51 in Schritt 103.
In Schritt 104 sucht die Extraktionseinheit 12 die Leistungsinformationen 31, die das Werkstück enthalten, das die Form des Elements ähnlich der Form des in den Designinformationen 41 enthaltenen Elements und das Material ähnlich dem in den Designinformationen 41 enthaltenen Materials aufweist. Die Extraktionseinheit 12 bestimmt, ob es Leistungsinformationen mit einer Form ähnlich der Form des aktuellen Elements und einem Material ähnlich dem Material des aktuellen Werkstücks gibt. Wenn in Schritt 104 unter den früheren Leistungsinformationen 31 keine die ähnliche Form von Elementen und das ähnliche Material des Werkstücks enthaltenden Leistungsinformationen 31 vorhanden sind, so fährt die Steuerung mit Schritt 105 fort. In Schritt 105 zeigt die Anzeigeeinheit 22 ein Ergebnis an, gemäß dem es keine Leistungsinformationen ähnlich dem diesmal zu bearbeitenden Element gibt.
Wenn in Schritt 104 die Leistungsinformationen 31 vorhanden sind, die die Form des Elements und das Material ähnlich zu der aktuellen Bearbeitung enthalten, so fährt die Steuerung mit Schritt 106 fort. In Schritt 106 extrahiert die Extraktionseinheit 12 die die ähnliche Form und das ähnliche Material enthaltenden Leistungsinformationen 31.
Das Verfahren, mit dem die Ähnlichkeit der Form eines Elements bestimmt wird, kann vorab festgelegt werden. Die Bedingungen, unter denen die Extraktionseinheit 12 bestimmt, dass die Form des Elements ähnlich ist, beinhalten eine Bedingung, unter der die Art der Form des Elements die gleiche ist. Außerdem ist eine Bedingung enthalten, unter der die Differenz zwischen der Abmessung des Elements in den Designinformationen 41 und der Abmessung des Elements in den Leistungsinformationen 31 innerhalb eines vorgegebenen Bestimmungsbereichs liegt. So ist beispielsweise eine Bedingung enthalten, unter der die Differenz zwischen einer Abmessung des Elements der Leistungsinformationen 31 und der Abmessung des Elements der aktuellen Designinformationen 41 innerhalb von +10% liegt. Alternativ ist eine Bedingung enthalten, unter der die Abmessungen der Elemente der Leistungsinformationen 31 innerhalb des in den Zulässigkeitsinformationen 51 enthaltenen Bereichs von Abmessungen liegen. Außerdem ist, wenn die Qualitätsbedingung, wie beispielsweise die Oberflächenrauheit, in den Designinformationen 41 enthalten ist, die Bedingung enthalten, unter der die Qualität der Leistungsinformationen 31 höher ist als die in den Designinformationen 41 enthaltene Qualität.
Wenn zum Beispiel alle die oben genannten Bedingungen erfüllt sind, so kann die Extraktionseinheit 12 bestimmen, dass die in den Leistungsinformationen 31 enthaltene Form des Elements der Form des aktuellen Elements ähnlich ist.
Beispielsweise kann bei der Bestimmung der Ähnlichkeit bezüglich des Materials des Werkstücks, wenn das Material das gleiche ist, die Extraktionseinheit 12 bestimmen, dass eine Ähnlichkeit besteht. Zum Beispiel haben Materialien, die in JIS-Standards in Kohlenstoffstahlmaterialien für Maschinenkonstruktion klassifiziert sind, Typen, wie zum Beispiel S10C, S20 und S45C. Hier kann bei Übereinstimmung der Symbole (z.B. S45C) der Materialien festgestellt werden, dass die Materialien identisch sind.
Alternativ kann für den Fall, dass das Material in den Designinformationen 41 in der Klassifizierung der vorgegebenen Norm benannt wird, bei gleicher Klassifizierung der Norm bestimmt werden, dass die Materialien ähnlich sind. Wenn zum Beispiel ein Kohlenstoffstahlmaterial für eine mechanische Struktur in den Designinformationen 41 benannt wird und in einem Fall, in dem das Symbol des in den Leistungsinformationen 31 enthaltenen Materials SXXC (XX ist eine beliebige Zahl) des JIS-Standards ist, so kann bestimmt werden, dass das Material ähnlich ist, weil es sich um ein Kohlenstoffstahlmaterial für eine mechanische Struktur handelt.
Alternativ, wenn das Material durch physikalische Eigenschaftswerte wie Elastizitätsmodul oder Zugfestigkeit in den Designinformationen 41 bezeichnet wird, so können die physikalischen Eigenschaftswerte als ähnlich bestimmt werden, wenn sie in einen vorab festgelegten Bestimmungsbereich fallen. Wenn beispielsweise die Differenz zwischen dem in den Leistungsinformationen 31 enthaltenen Elastizitätsmodul des Materials und dem in den Designinformationen 41 enthaltenen Elastizitätsmodul des Werkstücks kleiner als ein vorab festgelegter Bestimmungswert ist, so kann bestimmt werden, dass die Materialien ähnlich sind.
In den Designinformationen 41 kann das Material durch die Klassifizierung der Norm und den physikalischen Eigenschaftswert bezeichnet werden. So kann das Material beispielsweise wie Kohlenstoffstahlmaterialen für eine Maschinenstruktur mit einer Zugfestigkeit bezeichnet werden, die 500 MPa oder mehr und weniger als 700 MPa beträgt.
12 stellt eine erläuternde graphische Darstellung zur Erläuterung der Funktionen der Extraktionseinheit, der Klassifikationseinheit und der Auswerteeinheit dar. Bezugnehmend auf die 1, 11 und 12 klassifiziert die Klassifikationseinheit 13 in Schritt 107 die von der Extraktionseinheit 12 extrahierten Leistungsinformationen 31 der Elemente für jede Bearbeitungstechnik. Die Extraktionseinheit 12 kann eine Mehrzahl von Leistungseinzelinformationen 31 extrahieren. Jede der Leistungsinformationen 31 enthält die bearbeitungstechnischen Informationen 34 und die Bearbeitungsergebnisinformationen 35. Die Klassifikationseinheit 13 stellt die Leistungsinformationen derselben Bearbeitungstechnik in eine Gruppe. Anschließend werden die Bearbeitungsergebnisse für jede Gruppe gesammelt. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Klassifikationseinheit 13, dass die gleiche Bearbeitungstechnik verwendet wird, wenn alle in den bearbeitungstechnischen Informationen 34 enthaltenen Elemente übereinstimmen. Die Steuerung der Klassifikationseinheit 13 ist nicht auf diesen Modus beschränkt, und es kann bestimmt werden, dass die Bearbeitungstechnik die gleiche ist, wenn die vorab festgelegten Elemente in der Bearbeitungstechnik die gleichen sind. Wie oben beschrieben, kann die Klassifikationseinheit 13 Bearbeitungsergebnisse in die jeweiligen Bearbeitungstechniken integrieren.
Anschließend bewertet die Auswerteeinheit 14 in Schritt 108 die durch die Klassifikationseinheit 13 klassifizierte Bearbeitungstechnik. Die Auswerteeinheit 14 ist so ausgebildet, dass sie die Bearbeitungstechnik auf Grundlage eines vorab festgelegten Auswerteverfahrens und auf Grundlage von Bewertungskriterien bewertet. Bezugnehmend auf 12 berechnet die Auswerteeinheit 14 der vorliegenden Ausführungsform einen Bewertungswert für jede Bearbeitungstechnik. Jede Bearbeitungstechnik kann auf Grundlage der in den Leistungsinformationen 31 enthaltenen Bearbeitungsergebnisinformationen 35 bewertet werden. So kann beispielsweise die Auswerteeinheit 14 für eine Vielzahl von Bearbeitungstechniken den Durchschnittswert der Bearbeitungskosten, den Durchschnittswert der Bearbeitungszeit und den mängelfreien Anteil berechnen. Ein Wert, der durch Multiplikation jedes Elements mit einer Gewichtung (Koeffizienten) und Addition des multiplizierten Ergebnisses erhalten wird, kann als Bewertungswert übernommen werden. Alternativ kann ein Wert, der durch Multiplikation des Kehrwerts jeden Elements mit einer Gewichtung (Koeffizienten) und Addition des multiplizierten Ergebnisses erhalten wird, als Bewertungswert übernommen werden.
Die Gewichtung, mit der jedes Element multipliziert wird, kann vom Bediener beliebig festgelegt werden. Eine hohe Gewichtung (Koeffizient) kann auf ein Element gelegt werden, das der Bediener für die aktuelle Bearbeitung für wichtig hält. Wenn der Bediener beispielsweise die Qualität für wichtig hält, so kann ein hohe Gewichtung auf das Element des mängelfreien Anteils gelegt werden.
Alternativ kann eine vom Bediener vorgegebene Gewichtung verwendet werden. So kann der Bediener beispielsweise die Gewichtung entsprechend der Art der Bearbeitung vorgeben. Der Bediener kann die Gewichtung für jede Art der Bearbeitung ändern. Zu diesem Zeitpunkt kann der Bediener den für die Bearbeitung wichtigen Elementkoeffizienten auf einen großen Wert festlegen.
Die Bearbeitungstechnik mit dem höchsten Bewertungswert kann als die Bearbeitungstechnik bestimmt werden, die für die aktuelle Bearbeitung am besten geeignet ist. Die Auswerteeinheit 14 kann die Bearbeitungstechnik mit dem besten Bewertungswert auf Grundlage des Bearbeitungsergebnisses auswählen. Alternativ kann die Auswerteeinheit 14 eine Mehrzahl von Bearbeitungstechniken aus Bearbeitungstechniken mit hohen Bewertungswerten auswählen. So kann zum Beispiel unter den einen ausgezeichneten Bewertungswert aufweisenden Bearbeitungstechniken eine vorgegebene Anzahl von Bearbeitungstechniken ausgewählt werden. Wie oben beschrieben, wählt die Auswerteeinheit 14 eine bevorzugte Bearbeitungstechnik für die Bearbeitung des aktuellen Elements aus.
Außerdem kann, bei Auswahl einer Bearbeitungstechnik in Schritt 108, der Bestimmungsbereich des zulässigen Bewertungswert vorgegeben werden. In einem Fall, in dem alle früheren Bearbeitungstechniken vom Bestimmungsbereich des Bewertungswerts abweichen, kann die Anzeigeeinheit Informationen anzeigen, dass keine Leistungsinformationen vorhanden sind, die die bevorzugten Bearbeitungstechniken enthalten. So kann der Bediener beispielsweise den minimalen Bewertungswert vorgeben. In einem Fall, in dem die Bewertungswerte aller früheren Bearbeitungstechniken geringer als der Mindestwert sind, kann die Anzeigeeinheit Informationen anzeigen, dass es keine frühere bevorzugte Bearbeitungstechnik gibt.
Außerdem ist die Auswerteeinheit 14 der vorliegenden Ausführungsform so ausgebildet, dass die Bearbeitungstechnik auf Grundlage des vorgegebenen Bewertungsverfahrens und der vorgegebenen Bewertungskriterien bewertet werden kann. Das Bewertungsverfahren kann vom Bediener über die Eingabeeinheit 21 geändert werden. So kann der Bediener beispielsweise das Bewertungsverfahren des Bewertungswerts ändern, indem er die Gewichtung ändert. Weiterhin können die Bewertungskriterien vom Bediener über die Eingabeeinheit 21 geändert werden. Der Bediener kann die Bewertungskriterien beispielsweise so festlegen, dass die Bearbeitungstechnik mit dem höchsten Bewertungswert ausgewählt wird, oder dass eine Mehrzahl von Bearbeitungstechniken ausgewählt wird. Derart geregelt können das Bewertungsverfahren und die Bewertungskriterien gemäß dem Bearbeitungsinhalt oder dem Verbraucherwunsch leicht geändert werden.
Anschließend legt die Formeinstellungseinheit 15 in Schritt 109 die Form des Elements auf Grundlage der von der Auswerteeinheit 14 ausgewählten bearbeitungstechnischen Informationen 34 fest. Beispielsweise legt die Formeinstellungseinheit 15 eine Form fest, die als optimal bestimmt wird. Die Formeinstellungseinheit 15 legt die Abmessungen des Abschnitts fest, in dem die Änderung zulässig ist. Die Formeinstellungseinheit 15 erfasst die Formzulässigkeitsinformationen 52 der Zulässigkeitsinformationen 51 von der Speichereinheit 11 (siehe 9 und 10). Die Formeinstellungseinheit 15 erfasst einen Abschnitt, in dem die Änderung der Abmessungen zulässig ist. Wenn die Auswerteeinheit 14 die optimale Bearbeitungstechnik auswählt, so kann die Formeinstellungseinheit 15 die Abmessung des Abschnitts, in dem die Änderung zulässig ist, auf die Abmessung einstellen, die in den Leistungsinformationen 31 enthalten ist, die der von der Auswerteeinheit 14 ausgewählten Bearbeitungstechnik entsprechen. Das heißt, es ist möglich, die gleiche Abmessung wie die Abmessung des Elements, dessen Bearbeitungsergebnis als das beste bestimmt wird, zu übernehmen.
Wenn die Auswerteeinheit 14 eine Mehrzahl von Bearbeitungstechniken auswählt, so kann die Formeinstellungseinheit 15 die Abmessung übernehmen, die am häufigsten in den den Bearbeitungstechniken entsprechenden Leistungsinformationen 31 enthalten ist. Alternativ kann die Formeinstelleinheit 15 einen Mittelwert aus einer Mehrzahl von Abmessungen übernehmen. Wenn eine Mehrzahl von Werkzeugtypen für die Mehrzahl von Bearbeitungstechniken ausgewählt wird, so können die Abmessungen des Elements und der Werkzeuge der Bearbeitungstechniken mit dem höchsten Bewertungswert übernommen werden.
Alternativ kann die Formeinstelleinheit 15 die Abmessung des Abschnitts, in dem die Änderung zulässig ist, auf Grundlage der Abmessung des in den bearbeitungstechnischen Informationen 34 enthaltenen Werkzeugs festlegen. Wählt die Auswerteeinheit 14 beispielsweise eine Bearbeitungstechnik aus, wird ein zu verwendendes Werkzeug bestimmt. Der Bediener kann vorgeben, wie die Abmessungen des Elements in Bezug auf die Abmessungen des Werkzeugs festgelegt werden sollen. So kann beispielsweise ein Verfahren angewendet werden, bei dem der Krümmungsradius der Ecke der Aussparung zum Radius des Werkzeugs passt.
Wie oben beschrieben, kann die Formeinstelleinheit 15 die Abmessung festlegen, bei der die Bewertung des Bearbeitungsergebnisses auf Grundlage der von der Auswerteeinheit 14 ausgewählten Bearbeitungstechnik innerhalb des Bereichs der Abmessungen des in den Zulässigkeitsinformationen 51 enthaltenen Elements ausgezeichnet ist.
Anschließend berechnet die Berechnungseinheit 16 in Schritt 110 die Zeit und/oder die Kosten für die Bearbeitung des Werkstücks auf Grundlage der Form des Elements und des von der Formeinstellungseinheit 15 festgelegten Werkzeugs. Für die Berechnung der Bearbeitungszeit und der Bearbeitungskosten können die in der Auswertungseinheit 14 ausgewählten Leistungsinformationen 31 verwendet werden. Wenn die Form des Elements und das Werkzeug des betreffenden Zeitpunkts gleich der Form und dem Werkzeug des in den Leistungsinformationen 31 enthaltenen Elements sind, so können die Bearbeitungszeit und die Bearbeitungskosten, die in den Leistungsinformationen 31 enthalten sind, übernommen werden.
Wenn sich die Form des Elements und das Werkzeug des betreffenden Zeitpunkts von der Form des Elements und von dem Werkzeug, die in den Leistungsinformationen 31 enthalten sind, unterscheidet, so kann die Berechnungseinheit 16 die Bearbeitungszeit und die Bearbeitungskosten auf Grundlage der Leistungsinformation 31 berechnen. Beispielsweise kann, wenn sich die Form des aktuellen Elements von der Form des in den Leistungsinformationen 31 enthaltenen Elements unterscheidet, die Berechnungseinheit 16 die Bearbeitungszeit und die Bearbeitungskosten für die Bearbeitung des Abschnitts mit den unterschiedlichen Abmessungen berechnen. Wenn beispielsweise die Länge einer Seite des aktuellen Elements das 1,1-fache der in den Leistungsinformationen enthaltenen Abmessung beträgt, so kann ein Wert übernommen werden, der sich aus der Multiplikation der Bearbeitungszeit und der Bearbeitungskosten der Leistungsinformationen mit 1,1 ergibt.
In Schritt 111 zeigt die Anzeigeeinheit 22 die von der Auswerteeinheit 14 ausgewählte Bearbeitungstechnik und die von der Formeinstelleinheit 15 festgelegte Form des Elements an. Die Anzeigeeinheit 22 zeigt die Bearbeitungszeit und/oder die Bearbeitungskosten, die von der Berechnungseinheit 16 berechneten wurden, an. Der Bediener kann die vorliegende Designform und Bearbeitungstechnik in Bezug auf die auf der Anzeigeeinheit 22 angezeigten Informationen beibehalten oder ändern. Zu beachten ist, dass die Anzeigeeinheit 22 einige Informationen aus der ausgewählten Bearbeitungstechnik, der Form des durch die Formeinstellungseinheit 15 festgelegten Elements, der Bearbeitungszeit und der Bearbeitungskosten anzeigen kann.
Bearbeitungstechnische Informationen enthalten die Informationen bezüglich des Typs der zu verwendenden Maschine und die Informationen bezüglich der Maschinenkomponente. Der Bediener kann bestimmen, ob der Maschinentyp geändert wird. Der Bediener kann auch bestimmen, ob die Komponente, wie zum Beispiel das Werkzeug, geeignet ist. So kann beispielsweise das Schneiden eines Werkstücks mit einer Werkzeugmaschine oder einer Drahterosionsmaschine ausgeführt werden. Wenn das Werkstück geschnitten wird, kann der Bediener unter Bezugnahme auf die auf der Anzeigeeinheit angezeigten Informationen eine zu verwendende Maschine auswählen.
Bei der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform werden die von der arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 festgelegte Form des Elements, die Bearbeitungstechnik, die Bearbeitungskosten und die Bearbeitungszeit auf der Anzeigeeinheit 22 angezeigt, wobei die Ausführungsform jedoch nicht darauf beschränkt ist und jede Art von Steuerung implementiert werden kann. So kann beispielsweise der Output der arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung 5 an eine andere arithmetische Verarbeitungsvorrichtung übertragen werden.
Bei der obigen Ausführungsform wurde das Beispiel beschrieben, bei dem die Aussparung hauptsächlich in dem quaderförmigen Werkstück gebildet wird, aber die gleiche Steuerung kann in Bezug auf die Bohrung durchgeführt werden, so dass die zu verwendende Maschine ausgewählt und die Form des Elements festgelegt werden kann. Darüber hinaus kann die Steuerung in der vorliegenden Ausführungsform auf die Bearbeitung eines Werkstücks beliebiger Form angewendet werden.
13 stellt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Werkstücks in der vorliegenden Ausführungsform dar. Bei einem zweiten Werkstück 8 wird das Werkstück 8 unter Verwendung eines Fräsers 81 als Werkzeug geschnitten. Wie durch einen Pfeil 91 veranschaulicht, wird der Fräser 81 von einem Ende zum anderen Ende des Werkstücks 8 bewegt, um eine Nut mit einer vertikalen Nut 74 und einer horizontalen Nut 75 zu formen. Hier werden die Leistungsinformationen 31 und die Designinformationen 41 bei der Durchführung dieser Bearbeitung beschrieben.
14 veranschaulicht eine erste vergrößerte Vorderansicht eines zweiten Werkstücks in der vorliegenden Ausführungsform. Die in den Leistungsinformationen 31 und den Designinformationen 41 enthaltenen Werkstückforminformationen 32, 42 können die Breite der vertikalen Nut 74, die Breite der horizontalen Nut 75 (Querbalkenbreite) und die Tiefe der horizontalen Nut 75 (Querbalkentiefe) enthalten. Außerdem können die Werkstückforminformationen 32, 42 eine Tiefe von der Oberseite des Werkstücks bis zur Bodenfläche der horizontalen Nut 75, eine Abmessung der Fase an der Ecke oder dergleichen enthalten.
15 veranschaulicht eine zweite vergrößerte Vorderansicht des zweiten Werkstücks. Die Informationen über die Abmessungen des Umfangs des Elements in den Werkstückforminformationen 32, 42 können die Dicke von der horizontalen Nut 75 bis zum Boden des Werkstücks 8 und die Dicke der Wand zwischen den horizontalen Nuten 75 enthalten.
16 veranschaulicht eine dritte vergrößerte Vorderansicht des zweiten Werkstücks. Die Werkstückqualitätsinformationen können die Oberflächenrauheit der horizontalen Nut 75, die Rechtwinkligkeit der vertikalen Nut 74 in Bezug auf die Oberseite des Werkstücks 8 und die Parallelität der Oberseite der horizontalen Nut 75 in Bezug auf die Oberseite des Werkstücks 8 enthalten. Somit können die Werkstückforminformationen 32 entsprechend dem zu bearbeitenden Werkstück festgelegt werden. Weiterhin können die Werkstückmaterialinformationen 33 entsprechend dem zu bearbeitenden Werkstück festgelegt werden.
Bei der obigen Ausführungsform werden die vom Bediener erzeugten Leistungsinformationen 31 in die Speichereinheit 11 eingegeben, aber die Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. Die Designunterstützungseinrichtung 1 kann so ausgebildet sein, dass sie mit einer Maschine, die ein Werkstück bearbeitet, und/oder einer Inspektionsvorrichtung, die das Werkstück prüft, in Verbindung zu treten vermag. Die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung kann in der Speichereinheit die von der Maschine und/oder der Inspektionsvorrichtung empfangenen Leistungsinformationen speichern.
So ist beispielsweise unter Bezugnahme auf 1 die Designunterstützungseinrichtung 1 in Kommunikationsverbindung mit einer Maschine 85 und einer Inspektionsvorrichtung 86. Die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 5 beinhaltet die Informationserfassungseinheit 18, die mindestens einen Teil der Leistungsinformationen erfasst. Die Informationserfassungseinheit 18 kann die Werkstückforminformationen 32, die Werkstückmaterialinformationen 33 und die bearbeitungstechnischen Informationen 34 bezüglich der Bearbeitung des tatsächlich bearbeiteten Werkstücks von der Steuereinrichtung der Maschine 85 erfassen. Außerdem kann die Informationserfassungseinheit 18 die Bearbeitungsergebnisinformationen 35 von der Inspektionsvorrichtung 86 erfassen, die das Werkstück nach der Bearbeitung prüft. Beispiele für die Inspektionsvorrichtung 86 können eine Messvorrichtung zum Messen der Abmessungen eines Werkstücks nach der Bearbeitung und eine Messvorrichtung zum Messen der Oberflächenrauheit beinhalten. Die Speichereinheit 11 kann die Leistungsinformationen 31 für jedes Element automatisch speichern. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Leistungsinformationen 31 bei jeder Bearbeitung eines Werkstücks durch die Maschine automatisch zu speichern. Selbst wenn der Bediener die Leistungsinformationen 31 nicht eingibt, so ist es möglich, frühere Leistungsinformationen zu sammeln.
Zu beachten ist, dass die Informationserfassungseinheit 18 Teilinformationen der Leistungsinformationen über die Kommunikationsvorrichtung erfassen kann. Der Bediener kann in die Eingabeeinheit 21 die Leistungsinformationen eingeben, die nicht von der Maschine 85 erfasst werden konnten. Außerdem kann die Informationserfassungseinheit 18 Teilinformationen des Bearbeitungsergebnisses von der Inspektionsvorrichtung 86 über die Kommunikationsvorrichtung erfassen. Der Bediener kann in die Eingabeeinheit 21 die Informationen eingeben, die nicht von der Inspektionsvorrichtung 86 erfasst werden konnten.
17 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer zweiten Designunterstützungseinrichtung in der vorliegenden Ausführungsform. Bei der zweiten Designunterstützungseinrichtung 2 beinhaltet die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 6 eine Maschinenbestimmungseinheit 17, die bestimmt, ob eine Maschine, die ein Werkstück zu bearbeiten vermag, in einem vorab festgelegten Bereich vorhanden ist. Die Maschinenbestimmungseinheit 17 entspricht einem Prozessor, der gemäß dem Betriebsprogramm angesteuert wird. Der Prozessor liest das Betriebsprogramm und führt die im Betriebsprogramm definierte Steuerung so durch, dass er als Maschinenbestimmungseinheit 17 fungiert.
Außerdem werden Maschinenanordnungsinformationen 61, die Informationen über eine Maschine enthalten, die in einem vom Bediener vorab festgelegten Bereich vorhanden ist, in die arithmetische Verarbeitungseinrichtung 6 eingegeben. Die Speichereinheit 11 dient als Maschineninformationsspeichereinheit, die die Maschinenanordnungsinformationen 61 speichert. Es ist beispielsweise möglich einen Bereich innerhalb eines Werks oder innerhalb eines Werksgeländes mit einem Lager als vom Bediener definierten Bereich einzurichten. Hier wird ein Werk als vorgegebener Bereich dargestellt und erläutert.
18 ist eine erläuternde graphische Darstellung der Maschinenanordnungsinformationen. Die Maschinenanordnungsinformationen 61 enthalten Maschineninformationen 62. Die Maschineninformationen 62 enthalten den Maschinentyp. Der Maschinentyp kann eine Werkzeugmaschine, eine Funkenerosionsmaschine, eine Laserbearbeitungsmaschine, eine Druckumformungsmaschine und eine dreidimensionale Druckmaschine umfassen. Die Maschineninformationen 62 enthalten, für jede Maschine, die Art des Bearbeitungsverfahrens und den Bereich, in dem die Bearbeitung möglich ist. Die Art des Bearbeitungsverfahren beinhaltet Schneiden, spanabhebende Bearbeitung und Bohren. So kann beispielsweise bei einer Werkzeugmaschine eine spanabhebende Bearbeitung und ein Bohrvorgang durchgeführt werden. Beispiele für einen bearbeitbaren Bereich beinhalten einen Größenbereich eines Werkstücks, das von einer Maschine gehalten werden kann, ein Material eines Werkstücks, das von einer Maschine bearbeitet werden kann, einen Hub einer Zugspindel oder dergleichen.
Die Maschineninformationen 62 können den Bereich der oben beschriebenen Bearbeitungsbedingungen beinhalten. Ein Beispiel für den Bereich der Bearbeitungsbedingungen beinhaltet einen Geschwindigkeitsbereich des Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück oder dergleichen. Die Maschineninformationen 62 enthalten auch Informationen über Komponenten, die an der Maschine angebracht werden können. So beinhalten beispielsweise die Maschineninformationen 62 den Typ und den Durchmesser eines Werkzeugs, das an der Maschine angebracht werden kann.
Die Maschinenanordnungsinformationen 61 beinhalten Maschinenkomponenteninformationen 63. Wenn die Maschine eine Werkzeugmaschine oder eine Drehmaschine ist, so können die Komponenteninformationen 63 Werkzeuginformationen, und zwar Werkzeuglänge, Werkzeugdurchmesser und Werkzeugmaterial, beinhalten. Wenn die Maschine eine Drahterosionsmaschine ist, so können die Komponenteninformationen 63 den Durchmesser des Drahtes, das Material des Drahtes oder dergleichen enthalten.
Bezugnehmend auf die 17 und 18 bestimmt die Maschinenbestimmungseinheit 17, auf Grundlage der Maschinenanordnungsinformationen 61, ob eine in dem Werk vorhandene Maschine ein Werkstück so bearbeiten kann, dass eine von den Designinformationen 41 angegebene Designform erhalten wird. Das heißt, die Maschinenbestimmungseinheit 17 bestimmt, ob eine Maschine, die das zum betreffenden Zeitpunkt entworfene Element zu bearbeiten vermag, in einem vorab festgelegten Bereich vorhanden ist. Wenn zum Beispiel eine zylindrische Bohrung geformt wird, so bestimmt die Maschinenbestimmungseinheit 17, ob eine Werkzeugmaschine oder eine Drehmaschine im Werk vorhanden ist. Die Maschinenbestimmungseinheit 17 bestimmt, ob ein Werkzeug, wie zum Beispiel ein Bohrer oder eine Reibahle, mit einem der Bohrung entsprechenden Durchmesser vorhanden ist. Die Maschinenbestimmungseinheit 17 bestimmt, ob die Länge des Werkzeugs größer ist als die Tiefe der Bohrung. Die Maschinenbestimmungseinheit 17 bestimmt, ob das der Bohrung entsprechende Werkzeug von der Werkzeugmaschine oder der Drehmaschine gehalten werden kann. Wie oben beschrieben, bestimmt die Maschinenbestimmungseinheit 17, aufgrund der Designform, ob eine Bearbeitung mit einer Maschine im Werk möglich ist. Die Anzeigeeinheit 22 kann das durch die Maschinenbestimmungseinheit 17 erhaltene Bestimmungsergebnis anzeigen.
Die Maschinenbestimmungseinheit 17 kann, aufgrund der zulässigen Form, bestimmen, ob eine Bearbeitung mit einer Maschine im Werk möglich ist. Das heißt, die Maschinenbestimmungseinheit 17 kann die Abmessungen in dem Abschnitt, in dem die Änderung der Abmessung innerhalb des zulässigen Bereichs erlaubt ist, ändern, und bestimmt, ob eine Bearbeitung durch die im vorab festgelegten Bereich vorhandene Maschine durchgeführt werden kann.
19 stellt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Steuerung bei der vorliegenden Ausführungsform dar. Unter Bezugnahme auf die 17 und 19 sind die Schritte 101 bis 104 ähnlich die der ersten Steuerung in der vorliegenden Ausführungsform (siehe 11). In Schritt 104 bestimmt die Extraktionseinheit 12, ob die Leistungsinformationen 31, die die Form des Elements und das Material des Werkstücks ähnlich der Designinformationen 41 enthalten, vorhanden sind. Wenn keine Leistungsinformationen ähnlich der in den Designinformationen 41 enthaltenen Informationen über die Form des Elements und das Material des Werkstücks vorhanden sind, so fährt die Steuerung in Schritt 104 mit Schritt 121 fort. In Schritt 121 erfasst die Maschinenbestimmungseinheit 17 die Maschinenanordnungsinformationen 61 von der Speichereinheit 11.
In Schritt 122 bestimmt die Maschinenbestimmungseinheit 17, ob das Element von einer Maschine im Werk so bearbeitet werden kann, dass eine Designform erhalten wird. Wenn die Maschine im Werk die Bearbeitung durchführen kann, so fährt die Steuerung in Schritt 122 mit Schritt 123 fort. In Schritt 123 zeigt die Anzeigeeinheit 22 die Bearbeitungstechnik an. Das heißt, das Bearbeitungsverfahren, der Maschinentyp, der die Bearbeitung durchführen kann, die Art des Werkzeugs, die Bearbeitungsbedingungen oder dergleichen werden angezeigt.
Wenn die Maschine im Werk die Bearbeitung nicht durchführen kann, so fährt die Steuerung in Schritt 122 mit Schritt 124 fort. In Schritt 124 zeigt die Anzeigeeinheit 22 das Ergebnis an, dass die im Werk vorhandene Maschine die Bearbeitung nicht durchführen kann.
Wenn Leistungsinformationen ähnlich der in den Designinformationen 41 enthaltenen Informationen über die Form des Elements und das Material des Werkstücks vorhanden sind, so fährt die Steuerung in Schritt 104 mit Schritt 106 fort. Die Steuerung von Schritt 106 bis 111 ist die gleiche wie die erste Steuerung in der vorliegenden Ausführungsform (siehe 11).
Bei der zweiten Steuerung wird, wenn keine Bearbeitungsinformationen ähnlich der aktuellen Bearbeitung in den Leistungsinformationen vorhanden sind, bestimmt, ob das Werkstück von einer in einem vorab festgelegten Bereich vorhandenen Maschine bearbeitet werden kann. Der Bediener kann zum Beispiel wissen, ob die Bearbeitung des aktuellen Werkstücks durch eine im Werk angeordnete Maschine möglich ist.
20 stellt ein Ablaufdiagramm einer dritten Steuerung bei der vorliegenden Ausführungsform dar. Die Schritte 101 bis 106 sind die gleichen wie die bei der ersten Steuerung in der vorliegenden Ausführungsform (siehe 11). Wenn die Extraktionseinheit 12 in Schritt 106 die die Form des Elements und das Material des Werkstücks ähnlich den Designinformationen 41 enthaltenden Leistungsinformationen 31 extrahiert, so fährt die Steuerung mit Schritt 131 fort.
In Schritt 131 erfasst die Maschinenbestimmungseinheit 17 die Maschinenanordnungsinformationen 61 von der Speichereinheit 11. In Schritt 132 löscht die Maschinenbestimmungseinheit 17 die Leistungsinformationen 31, mit denen eine Bearbeitung durch die im Werk vorhandene Maschine nicht möglich ist. Die Leistungsinformationen 31 sind Informationen, bei denen die Bearbeitung in der Vergangenheit tatsächlich durchgeführt wurde. Jedoch können auch Maschinen, die in der Vergangenheit im Werk vorhanden waren, in der Gegenwart möglicherweise nicht im Werk vorhanden sein. Alternativ kann sogar wenn die gleiche oder eine ähnliche Maschine im Werk vorhanden ist, trotzdem keine Maschinenkomponente vorhanden sein. So kann es beispielsweise einen Fall geben, in dem das in den Leistungsinformationen 31 enthaltene Werkzeug nicht existiert. In diesem Fall löscht die Maschinenbestimmungseinheit 17 die Leistungsinformationen, mit denen eine Bearbeitung durch die im Werk vorhandene Maschine nicht möglich ist.
Anschließend bestimmt die Maschinenbestimmungseinheit 17 in Schritt 133, ob die Leistungsinformationen 31 verbleiben, mit denen eine Bearbeitung durch die im Werk vorhandene Maschine möglich ist. In einem Fall, in dem die Leistungsinformationen 31, mit denen eine Bearbeitung durch die im Werk vorhandene Maschine möglich ist, verbleiben, fährt die Steuerung mit Schritt 107 fort. Wenn jedoch keine Leistungsinformationen 31 verbleiben, mit denen eine Bearbeitung durch die im Werk vorhandene Maschine möglich ist, so fährt die Steuerung mit Schritt 122 fort. Das heißt, wenn die gesamte Bearbeitungstechnik der von der Extraktionseinheit 12 extrahierten Leistungsinformationen 31 nicht durchgeführt werden kann, so fährt die Steuerung mit Schritt 122 fort.
Die Schritte 122 bis 124 sind ähnlich der zweiten Steuerung in der vorliegenden Ausführungsform (siehe 19). Das heißt, in Schritt 122 wird anhand der Designinformationen bestimmt, ob das Werkstück von einer im Werk vorhandenen Maschine bearbeitet werden kann. Wenn das aktuelle Werkstück von einer Maschine im Werk bearbeitet werden kann, so fährt die Steuerung mit Schritt 123 fort. Dann zeigt die Anzeigeeinheit 22 die Bearbeitungstechnik an. Wenn die im Werk vorhandene Maschine die Bearbeitung nicht durchführen kann, so fährt die Steuerung in Schritt 122 mit Schritt 124 fort. In Schritt 124 zeigt die Anzeigeeinheit 22 das Ergebnis an, dass das Werkstück von der in der betreffenden Fabrik vorhandenen Maschine nicht bearbeitet werden kann.
Wie oben beschrieben, gibt es auch bei der Bearbeitung eines Werkstücks, bei der eine früher erbrachte Leistung aufgezeichnet wurde, einen Fall, in dem eine für die Bearbeitung erforderliche Maschine oder eine Maschinenkomponente nicht vorhanden ist. Bei der dritten Steuerung kann bestimmt werden, ob das Element des Werkstücks nach einem Verfahren bearbeitet werden kann, das nicht in den Leistungsinformationen enthalten ist. Anschließend kann das Bestimmungsergebnis dem Bediener mitgeteilt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Leistungsinformationen 31, die Designinformationen 41, die Zulässigkeitsinformationen 51 und die Maschinenanordnungsinformationen 61 in einer Speichereinheit 11 gespeichert, die innerhalb der arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung 5 angeordnet ist, aber die Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. Sie können auch in einer Mehrzahl von Speichereinheiten gespeichert werden, die die jeweiligen Informationen speichern. Alternativ können sie in einer Speichereinheit gespeichert werden, die über eine Kommunikationsleitung mit der arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung verbunden ist. So können beispielsweise die obigen Informationen in einer Speichereinheit einer anderen arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung gespeichert werden, die über ein Netzwerk mit der arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung verbunden ist.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Designunterstützungseinrichtung bereitzustellen, die die Auswahl einer Maschine unterstützt, die zur Bearbeitung und Festlegung der Form eines Werkstücks verwendet wird.
Bei jeder der oben beschriebenen Steuerungen kann die Reihenfolge der Schritte je nach Bedarf geändert werden, solange die Funktion und die Wirkung nicht verändert werden.
Die oben genannten Ausführungsformen können je nach Bedarf kombiniert werden. In jeder der obigen Figuren sind identische oder gleichwertige Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Zu beachten ist, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen nur Beispiele sind und die Erfindung nicht einschränken sollen. Außerdem sind in den Ausführungsformen Änderungen der in den Ansprüchen beschriebenen Ausführungsform enthalten.

Claims

Designunterstützungseinrichtung (1, 2) mit: einer Leistungsinformationsspeichereinheit (11), die dazu ausgebildet ist, Leistungsinformationen (31, 31a bis 31e) einer früheren Bearbeitung eines Werkstücks zu speichern; einer Designinformationsspeichereinheit (11), die dazu ausgebildet ist, eine Designform eines aktuellen Werkstücks (7, 8) enthaltende Designinformationen (41) zu speichern; einer Zulässigkeitsinformationsspeichereinheit (11), die dazu ausgebildet ist, Zulässigkeitsinformationen (51) zu speichern, die Formzulässigkeitsinformationen (52) enthalten, durch die eine Abmessungsänderung bezüglich der Designform erlaubt wird; einer Extraktionseinheit (12), die dazu ausgebildet ist, die Leistungsinformationen zu extrahieren; einer Auswerteeinheit (14), die dazu ausgebildet ist, in den Leistungsinformationen enthaltene Informationen zu bewerten; und einer Formeinstellungseinheit (15), die dazu ausgebildet ist, eine Form eines Elements eines Werkstücks festzulegen, bei dem die Designform geändert wird; wobei die Leistungsinformationen eine Form und ein Material des Werkstücks betreffende Informationen (32, 33), bearbeitungstechnische Informationen (34), die einen Maschinetyp enthalten, der das Werkstück bearbeitet hat, und Bearbeitungsergebnisinformationen (35) beinhalten und in der Leistungsinformationsspeichereinheit für jedes Element des Werkstücks gespeichert sind, die Extraktionseinheit die Leistungsinformationen extrahiert, die eine Form eines Elements ähnlich der Designform des Elements des aktuellen Werkstücks und ein Material ähnlich dem Material des aktuellen Werkstücks enthalten, die Auswerteeinheit eine Bearbeitungstechnik eines Elements, die in den von der Extraktionseinheit extrahierten Leistungsinformationen enthalten ist, auf Grundlage eines Bearbeitungsergebnisses bewertet, und auf Grundlage eines Bewertungsergebnisses eine Bearbeitungstechnik auswählt, und die Formeinstellungseinheit die Form des Elements auf Grundlage der durch die Auswerteeinheit ausgewählten Bearbeitungstechnik und der zulässigen Form festlegt.
Designunterstützungseinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Anzeigeeinheit (22), die dazu ausgebildet ist, Informationen in Bezug auf die Bearbeitung des Werkstücks anzuzeigen; und eine Eingabeeinheit (21), durch die ein Bediener Informationen in Bezug auf die Bearbeitung des Werkstücks eingibt; wobei die Auswerteeinheit so ausgebildet ist, dass sie die Bearbeitungstechnik auf Grundlage eines vorab festgelegten Bewertungsverfahrens und vorab festgelegter Bewertungskriterien bewertet, das Bewertungsverfahren und die Bewertungskriterien vom Bediener über die Eingabeeinheit geändert werden können, und wenn die Auswerteeinheit bestimmt, dass keine Bearbeitungstechnik vorhanden ist, bei der die Bewertungskriterien erfüllt werden, die Anzeigeeinheit die Information anzeigt, dass es keine frühere Bearbeitungstechnik gibt, bei der die Bewertungskriterien erfüllt werden.
Designunterstützungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine Anzeigeeinheit (22), die dazu ausgebildet ist, Informationen in Bezug auf die Bearbeitung des Werkstücks anzuzeigen; und eine Berechnungseinheit (16), die dazu ausgebildet ist, die Zeit und/oder die Kosten für die Bearbeitung des Werkstücks zu berechnen; wobei die Berechnungseinheit die Zeit und/oder die Kosten für eine solche Bearbeitung des Elements berechnet, dass die von der Formeinstellungseinheit auf Grundlage der Leistungsinformationen festgelegte Form erhalten wird, und die Anzeigeeinheit die von der Berechnungseinheit berechnete Zeit und/oder Kosten anzeigt.
Designunterstützungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Designunterstützungseinrichtung in Kommunikationsverbindung steht mit einer Maschine (85), die dazu ausgebildet ist, das Werkstück zu bearbeiten, und/oder mit einer Inspektionsvorrichtung (86), die dazu ausgebildet ist, das Werkstück zu prüfen, und ferner eine Informationserfassungseinheit (18) umfasst, die dazu ausgebildet ist, mindestens einen Teil der Leistungsinformationen zu erfassen, und die Leistungsinformationsspeichereinheit die von der Maschine und/oder der Inspektionsvorrichtung übernommenen Leistungsinformationen speichert.
Designunterstützungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: eine Anzeigeeinheit (22), die dazu ausgebildet ist, Informationen in Bezug auf die Bearbeitung des Werkstücks anzuzeigen; eine Maschineninformationsspeichereinheit (11), die dazu ausgebildet ist, Maschinenanordnungsinformationen (61) zu speichern, die Informationen über eine in einem vorab festgelegten Bereich vorhandene Maschine enthalten; und eine Maschinenbestimmungseinheit (17), die dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, ob in dem Bereich eine Maschine vorhanden ist, die ein Werkstück so zu bearbeiten vermag, dass die Designform erhalten wird; wobei wenn Leistungsinformationen, die die Form des Elements ähnlich der Designform des Elements des aktuellen Werkstücks und das Material ähnlich dem Material des aktuellen Werkstücks enthalten, nicht vorhanden sind, oder wenn keine der Bearbeitungstechniken der von der Extraktionseinheit extrahierten Leistungsinformationen durchgeführt werden kann, die Maschinenbestimmungseinheit auf Grundlage der Maschinenanordnungsinformationen bestimmt, ob eine Maschine vorhanden ist, die das Werkstück so zu bearbeiten vermag, dass die Designform erhalten wird, und die Anzeigeeinheit ein von der Maschinenbestimmungseinheit bestimmtes Ergebnis anzeigt.