DE3725347A1 - COMPUTER-INTEGRATED MEASURING SYSTEM - Google Patents

COMPUTER-INTEGRATED MEASURING SYSTEM

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DE3725347A1 DE19873725347 DE3725347A DE3725347A1 DE 3725347 A1 DE3725347 A1 DE 3725347A1 DE 19873725347 DE19873725347 DE 19873725347 DE 3725347 A DE3725347 A DE 3725347A DE 3725347 A1 DE3725347 A1 DE 3725347A1
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Abstract

A system is provided which operates to compare three- dimensional models of inspection gages constructed from computer aided design (CAD) data for a manufactured part and standard geometric dimension and tolerance call-outs to three-dimensional models constructed from inspection data measured from the manufactured part, 17. The comparison is made both graphically, to assist an operator, and mathematically to determine part condition. Parts are found to be either in tolerance or out of tolerance. If out of tolerance they are found to be either reworkable or scrap. Additionally, the system is capable of determining syntax correctness for tolerance standards, defining the sequence of steps for a specific job prior to job execution, performing individual part tolerance conformance analyses and statistical part tolerance analyses for a population of parts, tolerance analyses for mating parts, and generation of tolerance call-outs for fixed and floating fastener features on parts. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfwerkzeug für mechanische Bauteile und insbesondere ein solches Werkzeug, das aus Bauteile-Konstruktionsdaten eine Prüflehre und aus Prüfdaten ein Modell des geprüften Bauteils zwecks Vergleich mit der Lehre erstellt.The invention relates to a test tool for mechanical Components and in particular such a tool, which is based on component design data a test gauge and from test data a model of the tested component for comparison with the Teaching created.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Prüfen eines Bauteils mit bekannten Abmessungen und Toleranzvorgaben unter Verwendung eines Rechners, der an eine mehrdimensional bewegbare Positionsmeßvorrichtung angeschlossen ist, um die Positionen der Bauteilemerkmale zu bestimmen. Nach diesem Verfahren wird ein mehrdimensionales Modell einer Prüflehre unter Verwendung der Abmessungs- und Toleranzvorgaben des Teils erstellt. Ein Prüfweg relativ zum Bauteil wird festgelegt, auf dem die Positionsmeßvorrichtung zum Prüfen des Bauteils bewegt wird. Die Positionsmeßvorrichtung wird dann den Prüfweg entlang bewegt und sammelt dabei Positionsdaten; es wird unter Verwendung der vorbestimmten Positionen der Bauteilemerkmale ein mehrdimensionales Modell des Bauteils angelegt. Das Prüflehrenmodell wird mit dem Bauteilemodell verglichen, um festzustellen, ob das Bauteil innerhalb seiner Toleranzen bleibt.The invention provides a method for testing a component with known dimensions and tolerance specifications under Use a calculator attached to a multi-dimensional movable Position measuring device is connected to the Determine positions of component features. After this The process becomes a multi-dimensional model of a test gauge using the dimensional and tolerance specifications of the Partly created. A test path relative to the component is defined on which the position measuring device for checking the Component is moved. The position measuring device is then moves along the test path and collects position data; it is made using the predetermined positions of the Component features a multi-dimensional model of the component created. The test gauge model is made with the component model compared to determine if the component is within its Tolerances remains.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient dazu, ein dreidimensionales Modell einer Prüflehre mit einem dreidimensionalen Modell eines gefertigten Bauteils unter Verwendung von CAD-Daten für das Bauteil zu vergleichen. Ein Rechner nimmt die Konstruktionsdaten des Bauteils auf, und ein Sichtgerät ist an den Rechner angeschlossen und stellt die Modelle des Konstruktionsteils, der Prüflehre und des gefertigten Teils sichtbar dar. Des weiteren ist eine Tastatur an den Rechner angeschlossen, um bestimmte Abmessungs- und Toleranzvorgaben auf dem dargestellten Modell des Konstruktionsteils zu wählen, aus denen das Modell der Prüflehre erzeugt wird. Ein bewegbares Element ist an einer Einrichtung angebracht, die dieses in drei Raumdimensionen bewegen kann. Die Bewegungseinrichtung ist an den Rechner angeschlossen, so daß das Element auf einem Prüfweg um das Fertigungsteil herumfahren kann. Ein Positionsfühler ist an dem sich bewegenden Element befestigt und ebenfalls an den Recher angeschlossen, um die Positionen der Merkmale des zu prüfenden Bauteils zu ermitteln und aus ihnen ein Modell des Fertigungsteils zu erstellen. Die Modelle der Prüflehre und des Fertigungsteils werden visuell auf der Sichteinheit und mathematisch vom Rechner verglichen, um die Toleranzhaltigkeit des Fertigungsteils zu ermitteln.The device according to the invention serves a three-dimensional  Model of a test gauge with a three-dimensional Model of a manufactured component using CAD data to compare for the component. A computer takes that Design data of the component, and a viewing device connected to the computer and presents the models of the Construction part, the test gauge and the finished part visible. Furthermore there is a keyboard on the computer connected to specific dimensions and tolerance specifications to choose on the model of the construction part shown, from which the model of the test gauge is generated. A movable element is attached to a device that it can move in three dimensions. The movement device is connected to the computer, so that Drive the element around the production part on a test path can. A position sensor is on the moving one Element attached and also connected to the research, around the positions of the features of the component to be tested to determine and from them a model of the production part to create. The models of the test gauge and the manufacturing part be visual on the vision unit and mathematically compared by the computer to the tolerance tolerance of the production part to determine.

Die Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zum Prüfen eines Bauteils mit bekannten Abmessungsmerkmalen und Toleranzvorgaben unter Verwendung eines Rechners, der an eine in mehreren Dimensionen bewegbare Positionsmeßvorrichtung angeschlossen ist, die im Betrieb die Positionen körperlicher Merkmale des Bauteils bestimmt. Nach diesem Verfahren werden die Toleranzvorgaben (Toleranzrahmen) für das Bauteil auf korrekte Syntax geprüft und, falls diese korrekt ist, unter Verwendung der Dimensions- und Toleranzvorgaben ein mehrdimensionales Modell einer Prüflehre erstellt. Es wird ein Prüfweg relativ zum Bauteil angelegt, der die Bewegung der Positionsmeßvorrichtung zum Prüfen des Teils definiert, und diese dann entlang des Prüfweges geführt, während die Positionsdaten aufnimmt; aus den so ermittelten Positionen der Bauteilemerkmale wird ein mehrdimensionales Modell des Bauteils erstellt. Das Modell der Prüflehre wird mit dem Bauteilemodell verglichen und so bestimmt, ob das Bauteil toleranzhaltig ist.The invention further provides a method for testing a component with known dimensions and tolerance specifications using a calculator connected to a Position measuring device movable in several dimensions is connected to the positions of the physical in operation Characteristics of the component determined. According to this procedure are the tolerance specifications (tolerance frame) for the component checked for correct syntax and, if correct is, using the dimension and tolerance specifications created a multi-dimensional model of a test gauge. It a test path is created relative to the component, which is the movement the position measuring device for checking the part defined, and then guided along the test path, while recording the location data; from the so determined  Positions of component features becomes a multi-dimensional Model of the component created. The test gauge model is compared with the component model and determined whether the component is within tolerance.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung schafft diese ein Verfahren zum Vorbestimmen eines Auftrags- bzw. Jobfolge, die an einem Bauteil von einem System auszuführen ist, das einen an eine mehrdimensional bewegbare Positionsmeßvorrichtung angeschlossenen Rechner, einen an den Rechner angeschlossenen Speicher, der ein CAD-Modell des Bauteils enthält, an dem die Jobfolge auszuführen ist, sowie eine Maschine umfaßt, welche die Operationen an dem Bauteil vornimmt und mit dem System koppelbar und von ihm steuerbar ist. Nach diesem Verfahren wird dem System die Identität der Maschine mitgeteilt, die Maschine an das System angeschlossen und ein Punkt auf dem CAD-Modell zur Orientierung der Positionsmeßvorrichtung und der Maschine vorgegeben. Dann werden die von der Maschine und der Positionsvorrichtung durchzuführenden Schrittfolgen angegeben und die Daten analysiert, die bei den die Positionsmeßvorrichtung betreffenden Operationen erhalten wurden. Schließlich wird die Maschine abgetrennt.According to a further aspect of the invention, this creates Procedure for predetermining an order or job sequence, which is to be carried out on a component by a system which a to a multidimensionally movable position measuring device connected computer, one connected to the computer Memory that contains a CAD model of the component, on which the job sequence is to be carried out, as well as a machine which carries out the operations on the component and can be coupled to and controlled by the system is. After this procedure, the system becomes the identity communicated to the machine, the machine connected to the system and a point on the CAD model for orientation the position measuring device and the machine. Then those of the machine and the positioning device specified sequences of steps to be carried out and the Data analyzed by the position measuring device operations in question were obtained. Eventually the machine disconnected.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung schafft diese ein Verfahren zum Analysieren von Daten betreffend ein körperliches bzw. physikalisches Bauteil, die sich beim Betrieb eines Systems ergeben, das einen an eine mehrdimensional bewegbare Positionsmeßvorrichtung angeschlossenen Rechner, eine vom System gesteuerte mehrdimensional bewegbare Maschine sowie einen Speicher aufweist, der CAD-Daten relativ zu dem zu analysierenden Teil sowie zur Aufnahme von Daten hinsichtlich der körperlichen Konfiguration des Teils enthält bzw. aufnimmt. Nach diesem Verfahren werden eine Prüflehre darstellende Daten für bestimmte Merkmale des Teils aufgebaut, indem man CAD-Daten bezüglich derartiger Merkmale aufnimmt, die entsprechenden körperlichen Merkmale des Teils ausmißt, die Daten bezüglich der körperlichen Merkmale des Teils speichert und die Übereinstimmung zwischen der Lehre und den gemessenen Teiledaten ermittelt.According to a further aspect of the invention, this creates Method for analyzing physical data or physical component that occurs during operation of a system that results in a multidimensional movable position measuring device connected computer, a multi-dimensionally movable machine controlled by the system as well as a memory that relatively CAD data on the part to be analyzed and on the inclusion of Data related to the physical configuration of the part contains or records. According to this procedure, a Test data representing certain characteristics of the Partly built using CAD data related to such Features incorporates the corresponding physical features  of the part measures the data regarding physical Features of the part stores and the match between the teaching and the measured part data.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Prüfen eines Bauteils, das mit CAD-Daten für das Bauteil gekoppelt ist und Mittel zum Lesen der Abmessungen und Toleranzen aus den CAD-Daten für die zu prüfenden Teilemerkmale, Mittel, die unter Verwendung dieser Abmessungen und Toleranzen eine dreidimensionale Prüflehre für das Teil mathematisch konstruieren, Mittel zum Ausmessen der zu prüfenden Teilemerkmale und zum Erstellen diese darstellenden Prüfdaten, Mittel zum mathematischen Konstruieren eines dreidimensionalen Modell der geprüften Teilemerkmale und Mittel aufweist, um das dreidimensionale Modell mit der dreidimensionalen Lehre zu vergleichen, so daß sich das Einhalten der konstruktiven Toleranzdaten ermitteln läßt.Another aspect of the invention relates to a system for Checking a component using CAD data for the component is coupled and means for reading the dimensions and tolerances from the CAD data for the part characteristics to be checked, Means using these dimensions and Tolerances a three-dimensional test gauge for the part construct mathematically, means for measuring the test items Part features and how to create them Test data, means for mathematically constructing a three - dimensional model of the tested part characteristics and Has means to the three-dimensional model with the to compare three-dimensional teaching, so that the Compliance with the constructive tolerance data can be determined.

Weiterhin hat ein rechnergesteuertes Sichtsystem zu Prüfung und Analyse von vorbestimmten Teilemerkmalen auf einem Bauteil Zugriff zu CAD- und Toleranzdaten für das Bauteil. Das System weist eine Sichtfläche, Mittel zum gleichzeitigen sichtbaren Darstellen eines Konstruktionsdatenmodells des Bauteils und eines Prüfweges um das Bauteilemodell für die vorbestimmten Teilmerkmale sowie Mittel auf, um wahlweise den Prüfweg auf der Sichtfläche zu ändern.Furthermore, a computer-controlled vision system has to be checked and analysis of predetermined part features on one Component access to CAD and tolerance data for the Component. The system has a visible surface, means for Simultaneously visible representation of a design data model of the component and a test path around the component model for the predetermined sub-features as well Means to optionally choose the test path on the visible surface to change.

Zusätzlich ist ein rechnergesteuertes Sicht- bzw. Darstellungssystem zur Prüfung und Analyse vorbestimmter Teilmerkmale auf einem Bauteil angegeben, das Zugriff zu das Bauteil beschreibenden CAD- und Toleranzdaten hat und an eine Meßeinrichtung für die vorbestimmten Teilemerkmale angeschlossen ist. Dieses System weist eine Sichtfläche sowie Mittel zum gleichzeitigen sichtbaren Darstellen eines Modells der gemessenen Bauteilemerkmale sowie eines Modells einer Prülehre auf, das aus den CAD- und Toleranzdaten bezüglich der vorbestimmten Teilemerkmale aufgebaut worden ist. In addition, there is a computer-controlled viewing and presentation system for checking and analyzing predetermined sub-characteristics specified on a component that gives access to that Has CAD and tolerance data describing the component a measuring device for the predetermined part features connected. This system has a visible surface and means for the simultaneous visible display of a Model of the measured component characteristics as well as a model a test gauge based on the CAD and tolerance data has been built with respect to the predetermined part characteristics.  

Zusätzlich schafft die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen der Verträglichkeit der Toleranzvorgaben gepaarter Teile, wobei Konstruktions- und Toleranzdaten für die gepaarten Teile gespeichert vorliegen. Hiernach liest man aus dem Speicher die Konstruktions- und Toleranzdaten bezüglich der gepaarten Teile aus, untersucht die Worst-Case-Toleranzfälle für Maßkonflikte zwischen den gepaarten Teilen, und zeigt den Ort eines gegebenenfalls vorliegenden Maßkonflikts an.In addition, the invention provides a method for testing the tolerance of the tolerance specifications of paired parts, where design and tolerance data for the paired Parts are saved. Then you read from the Save the design and tolerance data regarding of the paired parts, examines the worst case tolerance cases for dimensional conflicts between the paired parts, and shows the location of a possible conflict of dimensions at.

Nach einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen von Toleranzvorgaben für gepaarte Teile, bei dem die Konstruktions- und Toleranzdaten einschließlich der Bezugssorte ("datums") für die gepaarten Teile gespeichert vorliegen. Nach diesem Verfahren liest man die Konstruktions- und Toleranzdaten hinsichtlich der gepaarten Teile aus dem Speicher, bestimmt gegebenenfalls vorliegende Unstimmigkeiten in den Bezugsortsvorgaben der Toleranzdaten für die gepaarten Teile, und zeigt den Ort gegebenenfalls vorliegender Unstimmigkeiten an.In another aspect, the invention provides a method for checking tolerance specifications for paired parts, where the design and tolerance data including the reference type ("date") for the paired parts are available. After this procedure you read the construction and tolerance data regarding the paired Parts from the memory, determined if necessary Inconsistencies in the reference location specifications for the tolerance data for the paired parts, and shows the location if necessary existing discrepancies.

Nach einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen von Toleranzvorgaben für die Merkmale fester und schwimmender Befestiger ("fixed and floating fasteners") an gepaarten Teilen, wobei die Konstruktionsdaten für die gepaarten Teile gespeichert vorliegen. Hiernach wählt man einen Befestiger, bezeichnet den Ort auf einem Bauteil, an dem der Befestiger verwendet werden soll, bezeichnet die Bezugsortvorgaben für die Befestigungsorte, wählt ein Werkzeug zur Ausbildung der Bauteilemerkmale zur Aufnahme der Befestiger, bestimmt das Größt- und das Kleinstmaß des Bauteilemerkmals unter Inbetrachtziehung des Werkzeuges und des gewählten Befestigers, und zeigt die Positionstoleranz für die dem Befestiger zugeordneten Teilemerkmale an.In another aspect, the invention provides a method to determine tolerance specifications for the characteristics fixed and floating fastener ("fixed and floating fasteners ") on paired parts, the design data stored for the paired parts. After that if one chooses a fastener, indicates the place on one Component on which the fastener is to be used the reference location specifications for the attachment locations, selects a tool for forming the component characteristics to accommodate the fastener, determines the largest and that Smallest dimension of the component feature considering the Tool and the chosen fastener, and shows the Position tolerance for the part characteristics associated with the fastener at.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is described below using exemplary embodiments explained in more detail with reference to the accompanying drawing. In the Drawing shows

Fig. 1 als Blockdiagramm die Bestandteile des erfindungsgemäßen Systems, Fig. 1 is a block diagram of the components of the system according to the invention,

Fig. 2 ein Flußdiagramm für das computerintegrierte Prüfsystem, Fig. 2 is a flowchart for the computer-integrated test system,

Fig. 3 eine Perspektivdarstellung eines Modells eines zu prüfenden gefertigten Teils, Fig. 3 is a perspective representation of a model of a part manufactured to be tested,

Fig. 4 eine Perspektivdarstellung einer erfindungsgemäß aufgebauten Prüflehre, Fig. 4 is a perspective view of a master gauge according to the invention built up,

Fig. 5 schaubildlich das Erstellen eines Prüfweges, Fig. 5 diagrammatically creating a Prüfweges,

Fig. 6A eine Draufsicht der Prüflehre nach Fig. 4, Fig. 6A is a plan view of the master gauge to Fig. 4,

Fig. 6B eine Draufsicht des Fertigungssteiles nach Fig. 1, Fig. 6B is a plan view of the manufacturing Steep according to Fig. 1,

Fig. 7 ein Flußdiagramm mit Einzelheiten des Anfangs des Flußdiagramms der Fig. 2, FIG. 7 is a flow chart showing details of the beginning of the flow chart of FIG. 2;

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das Einzelheiten nachfolgender Teile des Flußdiagramms nach Fig. 2 zeigt, Fig. 8 is a flow chart illustrating details of subsequent parts of the flow chart of Fig. 2,

Fig. 9 ein weiteres Flußdiagramm mit Einzelheiten flußabwärtiger Teile des Flußdiagramms nach Fig. 2, Fig. 9 is another flow chart with details flußabwärtiger parts of the flowchart of Fig. 2,

Fig. 10 ein Datenflußdiagramm des Systems, Fig. 10 is a data flow diagram of the system,

Fig. 11 eine Tabelle repräsentativer ANSI-Normsymbole für Toleranzvorgaben (Toleranzrahmen), Fig. 11 is a table of representative standard ANSI symbols for tolerances (tolerance frame),

Fig. 12 eine Perspektivdarstellung eines gefertigten Bauteils mit Bezugsorten, Fig. 12 is a perspective view of a component made with reference locations,

Fig. 13A-13C tabellarisch Prüflehren und Bezugsorte für das gefertigte Teil nach Fig. 12, FIG. 13A-13C tabulated test gauges and reference points for the finished part according to Fig. 12,

Fig. 14 eine Draufsichtdarstellung eines Teils mit syntaktisch falscher Merkmalsangabe, Fig. 14 is a plan view illustration of a part with syntactically incorrect feature indication,

Fig. 15 eine Draufsicht des Teils nach Fig. 14 mit einer weiteren syntaktisch falschen Merkmalsangabe, Fig. 15 is a plan view of the part of Fig. 14 with a further feature of syntactically wrong indication,

Fig. 16 eine Draufsicht gepaarter Teile, die verträgliche Angaben für Teilemerkmale zeigt. Fig. 16 shows a top view of paired parts, the acceptable data for part features.

Eine Kurzbeschreibung für die vom beschriebenen System ausgeführte Funktion ist CIG (Computer Integrated Gaging = rechnerintegriertes Prüfen).A brief description of the system described executed function is CIG (Computer Integrated Gaging = integrated testing).

Das System ist in Fig. 1 gezeigt, in der eine Rechenanlage 11 beispielsweise des Typs VAX 11/780 an eine Sichteinheit 12 beispielsweise des Typs Textronics 4115 angeschlossen ist. Mit einer Tastatur 13 lassen sich Daten in das System eingeben, die der Rechner dann für die Systemsteuerung benutzt. Die Tastatureingaben werden auch auf dem Sichtgerät 12 dargestellt. Bei der Mechanik bzw. dem Roboter 14, der eine dreidimensionale Bewegung in einem vorgegebenen Raumbereich ausführen kann, kann es sich um das Modell Automatix AID 800 handeln. Eine Kamera 16 ist an einem bekannten Ort über dem Arbeitsbereich angeordnet und dient dazu, die Orientierung eines auf der Auflagefläche 18 befindlichen Teils 17 zu bestimmen. Ein Fühler 19 ist am Roboter 14 angebracht; es kann sich dabei um eine berührungsfrei arbeitende (NCI) Prüfeinrichtung handeln, wie sie in Fig. 1 als Laser der Firma SELCOM dargestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Positionsfühlvorrichtung 19 auch eine Koordinatenmeßmaschine (CMM) oder eine NC-Werkzeugmaschine mit einer Tastsonde sein kann.The system is shown in FIG. 1, in which a computing system 11, for example of the VAX 11/780 type, is connected to a viewing unit 12, for example of the Textronics 4115 type. A keyboard 13 can be used to enter data into the system, which the computer then uses for the system control. The keyboard entries are also displayed on the display device 12 . The mechanics or the robot 14 , which can carry out a three-dimensional movement in a predetermined spatial area, can be the Automatix AID 800 model. A camera 16 is arranged at a known location above the work area and is used to determine the orientation of a part 17 located on the support surface 18 . A sensor 19 is attached to the robot 14 ; it can be a non-contact (NCI) test device, as shown in FIG. 1 as a laser from SELCOM. It is pointed out that the position sensing device 19 can also be a coordinate measuring machine (CMM) or an NC machine tool with a probe.

Wie das Flußdiagramm der Fig. 2 zeigt, ist der erste Schritt des Verfahrens das Erstellen einer Prüflehre. Hierzu werden CAD-Konstruktionsdaten für ein Teil 17 an den Rechner 11 gegeben (Fig. 1) und danach in einer Perspektivdarstellung (vergl. Fig. 3) zusammen mit Abmessungs- und Toleranzangaben entsprechend den Abmessungs- und Toleranznormen ("geometricdimensioning and tolerancing standards"; GD) dargestellt (vergl. 20). Die gewählte Darstellungsnorm entspricht hier der ANSI-Norm Y 14.5 der Regierung der Vereinigten Staaten. Es sind drei Flächenbezüge A, B und C gezeigt. Alternativ kann es sich bei den Bezügen auch um den Rand eines Teils, einen Punkt auf einem Teil, ein Loch und dergleichen handeln. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weisen die Abmessungsvorgaben vier Bohrungen mit jeweils 25,4 mm (1 in.) plus 3,18 mm (0,125 in.) minus 0,0 mm auf dem Modell 20 des Teils 17 aus. Diese Abmessungs- und Toleranzvorgaben stellen ein kritisches und wesentliches Merkmal des dargestellten Teils dar. Die Positionen der Bohrungen sind mit dem im Toleranzrahmen verwendeten Symbol als "wahre Positionen" ("true position") - vergl. Fig. 11 - gekennzeichnet. Es sind für die Toleranzangaben auch andere Bezeichnungsweisen möglich, beispielsweise als Flächeprofil oder Über- bzw. Untermaß. Die Bohrungen in Fig. 3 müssen so angeordnet sein, daß ihre Mittelpunkte am gefertigten Teil unter MMC-Bedingungen ("maximum material conditions", kleinstes Loch) nur innerhalb eines Kreises mit 1,52 mm (0,06 in.) Durchmesser verschoben liegen. Ist die Bohrung größer als die MMC-Angabe, wächst der Durchmesser des Toleranzkreises proportional. Die "wahre Position" jedes Lochs wird bezüglich der drei angegebenen Flächen A, B, C angegeben.As the flow chart of FIG. 2 shows, the first step of the method is the creation of a test gauge. For this purpose, CAD design data for a part 17 are given to the computer 11 ( FIG. 1) and then in a perspective representation (see FIG. 3) together with dimensions and tolerance information in accordance with the dimensional and tolerance standards ("geometricdimensioning and tolerancing standards") ; GD) shown (see 20 ). The selected display standard corresponds to the ANSI standard Y 14.5 of the United States government. Three surface references A, B and C are shown. Alternatively, the covers can also be the edge of a part, a point on a part, a hole and the like. As shown in FIG. 3, the dimensional specifications have four holes, each 25.4 mm (1 in.) Plus 3.18 mm (0.125 in.) Minus 0.0 mm, on the model 20 of part 17 . These dimensions and tolerance specifications represent a critical and essential feature of the part shown. The positions of the bores are marked with the symbol used in the tolerance frame as "true position" (see FIG. 11). Other designations are also possible for the tolerance information, for example as a surface profile or an oversize or undersize. The holes in Fig. 3 must be arranged so that their centers on the finished part under MMC conditions ("maximum material conditions", smallest hole) are only shifted within a circle with a diameter of 1.52 mm (0.06 in.) . If the hole is larger than the MMC specification, the diameter of the tolerance circle increases proportionally. The "true position" of each hole is given with respect to the three areas A, B, C indicated.

Die Bedienungsperson beobachtet die ideale Ausbildung oder das Modell 20 des Teils 17 auf dem Sichtgerät 12 und kann dem System über die Tastatur 13 eine der verschiedenen Toleranz-Angabekonventionen bezeichnen, die als Menü auf dem Bildschirm erscheinen. In der Darstellung nach Fig. 3 ist die "wahre Position" vorgegeben, und eine Laufmarke (Cursor) wird auf dem Bildschirm so verschoben, daß sie das Abmessungs- und Toleranzfeld für die vier Bohrungen des Teils 17 bezeichnet; diese Abmessungs- und Toleranzangabe wird vom Rechner übernommen und von ihm auf korrekte Syntax geprüft. Ist die Toleranz-Syntax einwandfrei, erzeugt der Rechner ein Modell 21 einer Prüflehre, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist; die Konsistenz der Toleranzsymbolik wird damit bestätigt. Aus der vorherigen Beschreibung des Teils anhand seiner Konstruktionsdaten und den auf die beschriebenen Merkmale angewandten Toleranzen erstellt nun der Rechner eine Prüf- bzw. Funktionslehre mit den gleichen Toleranzbezügen, die für das Teil gelten, und stellt sie auf dem Bildschirm dar; dieser Schritt ist in Fig. 2 bei A gezeigt. Die Prüflehrendaten werden zwecks weiterer Verwendung abgespeichert.The operator observes the ideal design or model 20 of part 17 on the display device 12 and can use the keyboard 13 to designate one of the various tolerance indication conventions that appear as a menu on the screen to the system. . In the illustration of Figure 3 is the "true position" is specified, and a running mark (cursor) is moved on the screen so that it refers to the dimension and tolerance zone for the four holes of the member 17; this dimension and tolerance information is taken over by the computer and checked for correct syntax. If the tolerance syntax is correct, the computer generates a model 21 of a test gauge, as shown in FIG. 4; this confirms the consistency of the tolerance symbols. From the previous description of the part on the basis of its design data and the tolerances applied to the described features, the computer now creates a test or functional gauge with the same tolerance references that apply to the part and displays it on the screen; this step is shown at A in FIG . The test gauge data are saved for further use.

Der Konstrukteur hat für das in einer Anordnung zu verwendende Bauteil bestimmte Abmessungs- und Toleranzvorgaben gemacht. Für dieses Bauteil sind soeben Prüfdaten erstellt worden. Das System führt nun durch, was in Fig. 2 als Toleranzanalyse bezeichnet ist. Der Zweck der Toleranzanalyse ist zu bestimmen, ob das Bauteil mit seinen Toleranzvorgaben unter allen Toleranzbedingungen mit dem ihm zugehörigen Teil in der Anordnung zusammenpaßt. Einzelheiten dieses Prüfvorgangs sind in Fig. 7 gezeigt. Diese Bedienungsperson muß entscheiden, ob die dem Teil vom Konstrukteur zugewiesenen Toleranzen analysiert oder neue optimale Toleranzen für das Bauteil definiert werden sollen. Sollen vorliegende Toleranzen analysiert werden, generiert der Rechner ein Worst-Case-Bauteil im sogenannten "virtuellen Zustand" (ANSI Y 14.5), in dem sich sämtliche Bohrungen an der unteren Toleranzgrenze und alle Ansätze, Flansche usw. an der oberen Toleranzgrenze befinden. Sind weiterhin die Bohrungen bezüglich der "wahren Position" bemessen, wird ihre Größe weiter um die angegebene Positionstoleranz verringert. Diese Verfahrensweise simuliert einen Zustand, in dem die Bohrungen zur Darstellung des "worst-case" an den entgegengesetzten Grenzen ihres zulässigen Toleranzbereiches liegen.The designer has specified specific dimensions and tolerances for the component to be used in an arrangement. Test data have just been created for this component. The system now performs what is referred to as tolerance analysis in FIG. 2. The purpose of the tolerance analysis is to determine whether the component with its tolerance specifications fits under all tolerance conditions with the part belonging to it in the arrangement. Details of this test procedure are shown in FIG. 7. This operator must decide whether to analyze the tolerances assigned to the part by the designer or to define new optimal tolerances for the part. If existing tolerances are to be analyzed, the computer generates a worst-case component in the so-called "virtual state" (ANSI Y 14.5), in which all holes are at the lower tolerance limit and all lugs, flanges, etc. are at the upper tolerance limit. If the bores are still dimensioned with respect to the "true position", their size is further reduced by the specified position tolerance. This procedure simulates a state in which the holes for the representation of the "worst case" lie at the opposite limits of their permissible tolerance range.

Nachdem der Rechner das Worst-Case-Bauteil (virtueller Zustand, MMC-Zustand und maximale Positionsabweichung) erstellt hat, werden die Bezüge der Toleranzvorgaben mit denen des gepaarten Teils ausgerichtet. Der Rechner generiert dabei auch dieses gepaarte Teil in seinem virtuellen Zustand. Er prüft die Verträglichkeit des toleranzanalysierten Bauteils mit dem mit ihm gepaarten Bauteil. Passen sie zueinander, werden die Toleranz- zusammen mit den Konstruktionsdaten zur weiteren Verwendung gespeichert; passen sie nicht zueinander, geht der Prozeß zum Punkt G (Fig. 7) zurück, damit die Konstruktion toleranzmäßig durch das Ansetzen von Bohrungen und/oder Einsätzen mit anderen Nennmaßen verbessert werden kann (d. h. zur Änderung der Modellgeometrie).After the computer has created the worst case component (virtual state, MMC state and maximum position deviation), the references of the tolerance specifications are aligned with those of the paired part. The computer also generates this paired part in its virtual state. He checks the compatibility of the tolerance-analyzed component with the component paired with it. If they match, the tolerance is saved together with the design data for further use; if they do not match, the process goes back to point G ( FIG. 7) so that the design can be improved in tolerance by making holes and / or inserts with other nominal dimensions (ie to change the model geometry).

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird, wenn die vorgegebenen analysierten Toleranzen nicht passen, das Bauteil beginnend bei G erneut geprüft oder modifiziert. In einem Fall lassen sich neue Toleranzen vom Konstrukteur in das System eingeben; an diesen erfolgt dann eine Syntaxprüfung. Alternativ werden zur Änderung der Modellgeometrie die Toleranzen analysiert; unter der Annahme einer korrekten Toleranzsyntax erstellt dann der Rechner eine neue Prüflehre. Die Analyse eines beliebigen Satzes bestehender Toleranzen erfordert die Wiederholung des soeben beschriebenen Vorgangs. As shown in FIG. 7, if the predetermined analyzed tolerances do not match, the component is checked or modified again starting at G. In one case, new tolerances can be entered into the system by the designer; a syntax check is then carried out on these. Alternatively, the tolerances are analyzed to change the model geometry; assuming a correct tolerance syntax, the computer then creates a new test gauge. Analyzing any set of existing tolerances requires repeating the process just described.

Das CIGMA-System kann einen beliebigen Satz Toleranzen nach GD analysieren. Derzeit kann es jedoch nur für zwei bestimmte Konstruktionsfälle neue Toleranzen definieren, d. h. fest und schwimmende Befestiger. In diesen Spezialfällen in denen Teile unter Spannung zusammengehalten werden, erfolgt die FFF-Analyse ("fixed and floating fastener"). Ein Bolzen ist ein Beispiel für einen Befestiger. Er kann durch ein Teil hindurchverlaufen oder in es eingeschraubt sein. Ein Befestiger wird im allgemeinen nach der US-Norm H-28 ausgewählt. Dabei geht der Konstrukteur aufgrund einer Spannungsanalyse vor. Die angegebene US-Norm gibt die Bolzenmaße für US-Bundesdienste an, einschließlich des Körperdurchmessers, der Auflagefläche und der Gewindelänge. Die Größe der zugehörigen Bohrung wird dann mit der Ober- und Untergrenze berechnet und eine auf die "wahre Position" bezogene Toleranz für die Bohrung angegeben. Die Bezüge für die Position der Bohrung werden mit Toleranzdaten wie Flachheit, Gradheit, Rundheit und Zylindrizität versehen, um sicherzustellen, daß etwaige Positionsabweichungen von den Bezügen geringer sind als 10% des angegebenen Fehlers bezüglich der wahren Position. Beträgt beispielsweise die Positionstoleranz der Bohrung (wahre Position) 1,52 mm (0,06 in.) dürfen Fehler infolge von Flachheitsabweichungen der als Bezug für die Lochposition dienenden Bezugsfläche nicht mehr als 0,152 mm (0,006 in.) zur Lochlageabweichung beitragen. Auf diese Weise ist die Austauschbarkeit der Teile gewährleistet.The CIGMA system can have any set of tolerances analyze according to DG. At the moment, however, it can only define new tolerances for two specific design cases, d. H. firm and floating fasteners. In these Special cases in which parts are held together under tension FFF analysis ("fixed and floating fastener "). A bolt is an example of a fastener. It can run through or into a part be screwed in. A fastener is generally selected according to the US standard H-28. The designer goes based on a stress analysis. The specified US standard specifies the bolt dimensions for US federal services, including the body diameter, the contact surface and the thread length. The size of the associated hole is then calculated with the upper and lower limit and a tolerance for the "true position" for the hole specified. The references for the position of the hole will be with tolerance data such as flatness, straightness, roundness and Provide cylindricity to ensure that any Position deviations from the references are less than 10% of the specified error regarding the true position. For example, the position tolerance of the hole (true position) 1.52 mm (0.06 in.) may result in errors of flatness deviations as a reference for the hole position serving reference area not more than 0.152 mm (0.006 in.) Contribute to the hole position deviation. To this The interchangeability of parts is guaranteed.

Danach werden die Toleranzen vom Programm analysiert, um zu gewährleisten, daß die Auflagefläche des Befestigers durch den Lochpositionsfehler bezüglich des zugehörigen Teils des Bauteilepaares für das analysierte Bauteil nicht verringert wird, nämlich als Folge einer seitlichen Verschiebung des analysierten Teils derart, daß die Auflagefläche unter dem Kopf beispielsweise eines Gewindebolzens teilweise über der Lochfläche, nicht auf der das Loch umgebenden Werkstückoberfläche aufliegt. Wie ersichtlich, erfolgt eine optimale Toleranzanalyse (Definition neuer Toleranzen) durch das CIGMA-System für zwei spezielle Fälle der GD, nämlich für feste und schwimmende Befestiger, während das CIGMA-System eine Worst-Case-Analyse (Analyse vorliegender Toleranzen) für alle Fälle der GD durchführt.Then the tolerances are analyzed by the program, to ensure that the mounting surface of the fastener by the hole position error with respect to the associated one Part of the component pair for the analyzed component is not is reduced, namely as a result of a lateral shift of the analyzed part in such a way that the contact surface under the head of a threaded bolt, for example partially over the hole surface, not on the hole surrounding workpiece surface. As can be seen  there is an optimal tolerance analysis (definition of new Tolerances) through the CIGMA system for two special DG cases, namely for fixed and floating fasteners, while the CIGMA system one Worst case analysis (analysis of existing tolerances) for carries out all cases of DG.

Die Fig. 2 zeigt nun den auf die Toleranzanalyse folgenden Schritt, nämlich das Erzeugen eines Prüfweges für das dreidimensional bewegbare Element, das Teil des Roboters 14 der Fig. 1 ist. Die Einzelheiten dieser Prüfwegerzeugung sind im Flußdiagramm nach Fig. 7 dargelegt. Dieser Prozeß kann nicht anlaufen, bevor gewährleistet ist, daß eine Prüflehre für das jeweilige Teil gebaut worden ist und die Analyse der Konstruktionstoleranzen gezeigt hat, daß das Bauteil einwandfrei mit dem zugehörigen Bauteil zusammenpaßt. Nachdem die Prüflehre gebaut und die Toleranzanalyse erfolgreich abgeschlossen ist, wird die Prüfweggraphik erzeugt und dargestellt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Die x-markierten Punkte stellen Meßpunkte auf den Flächen A, B, C dar. Drei Prüfpunkte auf jeder der Flächen A, B, C definieren diese. Auf dem Bildschirm 12 wird eine Sonde 22 mit einer Anzahl von Spitzen 22 a gezeigt, die wahlweise einen der Prüfpunkte (auf Fläche C gezeigt) des CAD-Bauteilmodells 20 berühren. Der Gegenstand 22 in Fig. 5 wird als Sondensatz bezeichnet. Ein Sondenvektor erstreckt sich vom Sondensatz und ist an seinem freien Ende mit einer Sondenspitze 22 a versehen. Im System ist eine Anzahl von Sichtdarstellungen verfügbar. Ein Sondenvektor kann auf dem Bildschirm zu jedem der x-markierten Prüfpunkte der Fig. 5 geführt werden. FIG. 2 now shows the step following the tolerance analysis, namely the generation of a test path for the three-dimensionally movable element, which is part of the robot 14 of FIG. 1. The details of this test path generation are set out in the flow chart of FIG. 7. This process cannot start until it is ensured that a test gauge has been built for the respective part and the analysis of the design tolerances has shown that the component fits perfectly with the associated component. After the test gauge is built and the tolerance analysis is successfully completed, the test path graphic is generated and displayed as shown in FIG. 5. The x marked points represent measuring points on the areas A, B, C. Three test points on each of the areas A, B, C define these. On the screen 12 , a probe 22 is shown with a number of tips 22 a , which optionally touch one of the test points (shown on area C ) of the CAD component model 20 . Item 22 in FIG. 5 is referred to as a probe set. A probe vector extends from the probe set and is provided at its free end with a probe tip 22 a . A number of view representations are available in the system. A probe vector can be guided on the screen to each of the x- marked test points in FIG. 5.

Alternativ kann die Spitze 22 a des jeweils verwendeten Sondenvektors auf dem Bildschirm blinken. Ebenfalls verfügbar ist eine Darstellung, bei der der Sondensatz 22 das Bauteilmodell 20 umfährt und dabei die Sondenspitzen nacheinander an die Prüfpunkte angesetzt werden. Der Weg der Sondenspitze in der jeweils eingesetzten Darstellungsweise ist ein logisches Fortschreiten von einem Punkt (x) zum nächsten, unter Berücksichtigung der kürzesten Verbindung zwischen ihnen und unter Umgehung von Hindernissen. Dieses Fortschreiten soll dem Benutzer die Richtung angeben, aus der die Sonde die zu prüfende Fläche anfährt, und Informationen liefern, die dazu verwendet werden können, Kollisionen zwischen dem Sondensatz und dem Bauteil zu vermeiden. Für jedes spezielle Bauteilemerkmal werden an jedem Berührungspunkt der Sonde Meßwerte erzeugt. Es ist weiterhin zu ersehen, daß jeder der vier Bohrungen im Teil 17 drei Meßpunkte zugeordnet sind, die jedes der Löcher vollständig definieren. Nach dem Abtasten der Prüfweggraphik erzeugt der Rechner auf Befehl ein Wegprogramm entsprechend dem auf dem Bildschirm dargestellten Prüfweg. Dieses Wegprogramm wird zu einem für den Roboter 14 lesbaren Programm umgewandelt; die Prüfwegdaten werden zwecks späterer Verwendung gespeichert. Dieser Teil des Prozesses ist bei B in Fig. 2 und Fig. 7 gezeigt.Alternatively, the tip may flash on the screen 22 a of the respective probe used vector. Also available is a representation in which the probe set 22 bypasses the component model 20 and the probe tips are placed one after the other at the test points. The path of the probe tip in the representation used is a logical progression from one point ( x) to the next, taking into account the shortest connection between them and avoiding obstacles. This progress is intended to provide the user with the direction from which the probe is approaching the area under test and to provide information that can be used to avoid collisions between the probe set and the component. Measured values are generated for each special component feature at every point of contact of the probe. It can further be seen that each of the four bores in part 17 are assigned three measuring points which completely define each of the holes. After scanning the test path graphic, the computer generates a path program on command according to the test path shown on the screen. This path program is converted into a program that can be read by robot 14 ; the test route data is saved for later use. This part of the process is shown at B in Fig. 2 and Fig. 7.

Soll der Prüfweg modifiziert werden, wird über die Tastatur 13 eine Funktion eingegeben und die Laufmarke bzw. der Vektor auf dem Bildschirm 12 vom Benutzer gesteuert. Ein Menü der erwünschten Änderungen im Prüfweg wird ausgegeben, wobei der Benutzer beispielsweise einen Prüfpunkt auf einer Oberfläche hinzufügen oder die Bewegung des bewegbaren Elements umrichten kann, um ein Hindernis zu vermeiden. Falls ein weiterer Prüfpunkt auf einer Oberfläche zwecks Prüfung vorgegeben werden soll, wird die zugehörige Funktion angewählt, die Laufmarke auf den zusätzlichen Prüfpunkt gesetzt und das Programm über die Tastatur von der Hinzufügung unterrichtet. Falls ein Teil des Prüfweges des bewegbaren Elements geändert werden soll, um ein Hindernis zu umfahren, wird die angewiesene Funktion ausgewählt und mit der Laufmarke ein Punkt bzw. eine Punktfolge auf dem Bildschirm markiert, die das bewegbare Element nun berühren bzw. durchfahren soll, um das Hindernis zu vermeiden. Die neuen Punkte werden in das Prüfprogramm mit der Tastatur eingegeben und so das den Weg des bewegbaren Elements beschreibende Programm geändert. Nach dem Erzeugen und/oder Ändern des Prüfwegs kann das Prüfwegprogramm aufgerufen und auf dem Bildschirm dargestellt werden, wobei die Laufmarke den gesamten Prüfweg durchläuft zur Anzeige der Bewegungsfolge des bewegbaren Elements auf dem Roboter 14.If the test route is to be modified, a function is entered via the keyboard 13 and the cursor or the vector on the screen 12 is controlled by the user. A menu of the desired changes in the test path is output, whereby the user can, for example, add a test point on a surface or change the movement of the movable element in order to avoid an obstacle. If another test point is to be specified on a surface for the purpose of testing, the associated function is selected, the tick mark is set on the additional test point and the program is informed of the addition via the keyboard. If part of the test path of the movable element is to be changed in order to avoid an obstacle, the instructed function is selected and a point or a sequence of points is marked on the screen with the tick mark, which the movable element should now touch or pass through to avoid the obstacle. The new points are entered into the test program using the keyboard and the program describing the path of the movable element is changed. After the test path has been generated and / or changed, the test path program can be called up and displayed on the screen, the running mark running through the entire test path to display the sequence of movements of the movable element on the robot 14 .

Wie Fig. 2 gezeigt ist, betrifft nach dem Erzeugen des Prüfwegs und den gegebenenfalls erwünschten Änderungen an ihm der nächste Prozeßabschnitt die Jobausführung. Ein "Job" ist dabei eine Aufgabe, die das CIGMA-System ausführen kann einschließlich des Schneidens von Teilen, einer statistischen Prozeßsteuerung usw. Jobs lassen sich von Hand durch Tastatureingabe oder selbsttätig unter Rechnersteuerung durchführen. Ist eine automatische Ausführung erwünscht, wird zunächst die Jobsteuersprache definiert, wie im folgenden beschrieben. Danach wird die Jobausführung durch eine Sichtdarstellug auf dem Bildschirm simuliert. Alle durchzuführenden Schritte werden auf dem Bildschirm simuliert. Nachdem sie die Brauchbarkeit der Simulation festgestellt hat, ruft die Bedienungsperson eine Jobausführungsautomatik auf. Das Brauchbarkeitskriterium ist, daß alle Analyseläufe mit Nullabweichung vom Perfektzustand korrekt verliefen. Die Wahl der selbsttätigen Jobausführung durch die Bedienungsperson erfolgt an einem Bildschirmmenü "Run Job" (Jobausführung), aus dem sie die Hand- oder die selbsttätige Durchführung wählt.As shown in FIG. 2, after the generation of the test path and any changes to it that may be desired, the next process section relates to job execution. A "job" is a task that the CIGMA system can perform, including cutting of parts, statistical process control, etc. Jobs can be carried out manually by keyboard input or automatically under computer control. If automatic execution is desired, the job control language is first defined, as described below. Then the job execution is simulated by a visual representation on the screen. All steps to be carried out are simulated on the screen. After determining the usefulness of the simulation, the operator calls an automatic job execution. The usability criterion is that all analysis runs with zero deviation from the perfect state were correct. The operator selects the automatic job execution on a screen menu "Run Job" from which he selects the manual or the automatic execution.

Wie weiter in Fig. 2 gezeigt ist, ist der nächste Verfahrensschritt das Messen von Daten am gefertigten Teil 17, aber erst, nachdem die Prüflehre gebaut und der Prüfweg erzeugt worden sind, wie oben beschrieben und in Fig. 8 dargestellt ist. Weiterhin erfolgt eine Feststellung, ob der Job durch die Bedienunsperson von Hand oder vom System selbsttätig durchgeführt werden soll, wie ebenfalls oben beschrieben ist. Falls eine automatische Jobsteuerung implementiert ist, wird das gespeicherte Jobsteuerprogramm aufgerufen, wie dies in Fig. 8 bei E gezeigt ist, und der Prozeß läuft rechnergesteuert weiter. Ansonsten werden die nachfolgenden Funktionen nacheinander mit der Tastatur unter Anwahl der verschiedenen Menüpositionen von der Bedienungsperson ausgeführt.As further shown in FIG. 2, the next step is to measure data on the finished part 17 , but only after the test gauge has been built and the test path created, as described above and shown in FIG. 8. Furthermore, a determination is made as to whether the job should be carried out by the operator manually or by the system, as also described above. If automatic job control is implemented, the stored job control program is called, as shown at E in Fig. 8, and the process continues computer controlled. Otherwise, the following functions are performed one after the other using the keyboard by selecting the various menu items from the operator.

Die Ausrichtung des Teils 17 auf der Auflagefläche 18 wird mit der Kamera 16 erfaßt, die an einem bekannten Ort über dem definierten Arbeitsraum angeordnet ist. Die Teileausrichtung dient dazu, den Prüfweg festzulegen, wie er vom bewegbaren Element durchfahren werden soll. Das bewegbare Element wird durch Betätigen des Roboters 14 auf dem orientierten Prüfweg geführt. Der Sensor 19 (NCI oder CMM), der am Roboter angebracht ist, nimmt Positionsdaten für die interessierenden körperlichen Merkmale des Werkstücks auf, die dann in eine Form gebracht werden, in der sie als Modell 17 a des Werkstücks auf der Sichteinheit 12 dargestellt werden können. Das gemessene Modell 17 a des Werkstücks 17 wird dann zur weiteren Verwendung abgespeichert. Dies ist in den Fig. 2 und 8 bei C gezeigt.The orientation of the part 17 on the support surface 18 is recorded by the camera 16 , which is arranged at a known location above the defined work space. The part alignment serves to determine the test path as the movable element is to drive through. The movable element is guided on the oriented test path by actuating the robot 14 . The sensor 19 (NCI or CMM), which is attached to the robot, records position data for the physical features of the workpiece that are of interest, which are then brought into a form in which they can be represented as a model 17 a of the workpiece on the viewing unit 12 . The measured model 17 a of the workpiece 17 is then stored for further use. This is shown at C in Figs. 2 and 8.

Wie in Fig. 2 nach C gezeigt, werden am Werkstück 17 aufgenommene Meßdaten (die zur Konstruktion des Meßmodells 17 a dienen) statistisch analysiert, wie unten ausführlich unter bezug auf die Fig. 9 erläutert. Dabei bestimmt entweder die Bedienungsperson oder das Jobsteuerprogramm (je nachdem, wer die Kontrolle hat), ob die Meßdaten relativ zur bei A konstruierten Prüflehre oder zu den bereits an Stichproben des gleichen Bauteils aufgenommenen Meßwerten (oder beiden) analysiert werden. Falls letzteres zutrifft, wird die Messung statistisch analysiert und aus dem Ergebnis bestimmt, ob der Prozeß die Kontrolle hat, wie im folgenden beschrieben. Ein außer Kontrolle geratener Prozeß wird abgebrochen und die Ursache der statischen Abweichung ermittelt. Falls die Analyse relativ zur konstruierten Prüflehre erfolgt, werden die Meßdaten mit der Prüflehre 21 der Fig. 4 verglichen. Wie die Fig. 9 zeigt, müssen die die Prüflehre 21, den Prüfweg zwischen den Prüfpunkten der Fig. 5 darstellenden Daten und die Messungen am Werkstück 17 abgeschlossen und vollständig sein, bevor der Vergleich oder die statistische Untersuchung durchgeführt werden kann. Die statistischen Daten aus dem Prozeß werden unter Berücksichtigung der gemessenen Werkstückdaten aktualisiert. Die Art der durchzuführenden Analyse, d. h. eine statistische oder eine relativ zur Prüflehre, wird von der Bedienungsperson oder von der Jobsteuersprache entschieden. Ist eine Analyse relativ zur Lehre gewählt worden, werden die Daten der Prüflehre 21 und des ausgemessenen Werkstücks 17 a aufgerufen und graphisch auf der Sichteinheit 12 und mathematisch im Rechner 11 verglichen. Die Prüflehre 21 der Fig. 6A wird allgemein auf dem Bildschirm grün, das Modell 17 a des Werkstücks 17 cyan (hellblau) dargestellt. Das Lehren- und das Werkstückmodell werden dann übereinandergelegt, so daß das Werkstück mit der Lehre unmittelbar sichtbar verglichen werden kann. Es findet auch eine mathematische Analyse statt. Die farbige Sichtdarstellung zum Vergleich durch die Bedienungsperson erfolgt lediglich zu deren Komfort und zur Verifikation. Es läßt sich nach Sicht unmittelbar feststellen, ob die Lehre und das Werkstück einander schneidende Flächen haben, da sie farblich unterschiedlich dargestellt werden. Es sind jedoch die vom Rechner generierten Ergebnisse des mathematischen Vergleichs, die danach verwendet werden und zu diesem Zeitpunkt abgespeichert werden, wie bei D gezeigt. Die Vergleichsergebnisse werden auch zur Auswertung in anderen Systemen bereitgehalten, die dem hier offenbarten integrierten Prüfsystem zugeordnet werden können.As shown in FIG. 2 after C , measurement data recorded on the workpiece 17 (which are used to construct the measurement model 17 a ) are statistically analyzed, as explained in detail below with reference to FIG. 9. Either the operator or the job control program (depending on who is in control) determines whether the measurement data is analyzed relative to the test gauge constructed at A or to the measurement values already taken on samples of the same component (or both). If the latter is the case, the measurement is analyzed statistically and the result is used to determine whether the process is in control, as described below. A process out of control is terminated and the cause of the static deviation is determined. If the analysis is carried out relative to the constructed test gauge, the measurement data are compared with the test gauge 21 of FIG. 4. As FIG. 9 shows, the data representing the test gauge 21 , the test path between the test points of FIG. 5 and the measurements on the workpiece 17 must be completed and complete before the comparison or the statistical examination can be carried out. The statistical data from the process are updated taking into account the measured workpiece data. The type of analysis to be performed, ie statistical or relative to the test gauge, is decided by the operator or by the job control language. If an analysis has been selected relative to the teaching, the data of the test gauge 21 and the measured workpiece 17 a are called up and compared graphically on the viewing unit 12 and mathematically in the computer 11 . The test gauge 21 of FIG. 6A is generally shown in green on the screen, the model 17 a of the workpiece 17 in cyan (light blue). The template and the workpiece model are then placed one on top of the other so that the workpiece can be compared with the template in an immediately visible manner. There is also a mathematical analysis. The colored visual representation for comparison by the operator is only for their convenience and for verification. From the point of view, it can be determined immediately whether the jig and the workpiece have intersecting surfaces, since they are represented in different colors. However, it is the results of the mathematical comparison generated by the computer that are used afterwards and are stored at this point in time, as shown at D. The comparison results are also kept available for evaluation in other systems, which can be assigned to the integrated test system disclosed here.

Danach werden die Vergleichsergebnisse in Form eines Fehlerberichts formuliert, wie in Fig. 9 zu sehen ist, der auf den Bildschirm 12 aufgerufen wird. Falls keine Fehler vorliegen, wird eine grüne Leuchte erregt als Anzeige, daß das Werkstück toleranzhaltig ist. Haben die Messungen Toleranzüberschreitungen ergeben, werden diese daraufhin untersucht, ob sich das Werkstück durch Nacharbeiten retten läßt. Dies erfolgt im dargestellten Fall durch graphisches Erweitern der Bohrung auf ihre erlaubte Maximalgröße LMC-Zustand, geringstes Material) und erneuten Vergleich der nachgearbeiteten Bohrungen im Werkstückmodell mit der Prüflehre 21. Falls die Lehre in das Werkstück paßt, wird eine gelbe Leuchte erregt und damit angezeigt, daß das Werkstück sich nacharbeiten läßt. Paßt die Prüflehre nicht in das nachgearbeitete Werkstückmodell, leuchtet eine rote Leuchte auf und zeigt damit an, daß es nicht mehr nacharbeitbar und Schrott ist.The comparison results are then formulated in the form of an error report, as can be seen in FIG. 9, which is called up on the screen 12 . If there are no errors, a green light is activated to indicate that the workpiece is within tolerance. If the measurements have shown that the tolerance has been exceeded, they are examined to determine whether the workpiece can be saved by reworking. In the illustrated case, this is done by graphically expanding the bore to its maximum size (LMC state, minimum material) and again comparing the reworked bores in the workpiece model with the test gauge 21 . If the gauge fits into the workpiece, a yellow light is excited, indicating that the workpiece can be reworked. If the test gauge does not fit into the reworked workpiece model, a red lamp lights up, indicating that it is no longer reworkable and scrap.

Ist eine statistische Analyse gewählt worden, wird die statistische Geschichte einer gemessenen Abmessung eines angegebenen Werkstücks geprüft. Hierzu werden die gemessenen Abmessungen fortwährend überwacht. Die zuletzt eingegebene Werkstückmessung wird untersucht, um zu bestimmen, ob das Verfahren noch unter Kontrolle ist; es wird also festgestellt, ob der Meßwert innerhalb des Bereichs unter der Glockenkurve einer Normalverteilung innerhalb +3σ vom Mittelwert der Normalverteilung liegt. Ist dies für den letzten Meßwert der Fall, nimmt das Programm weitere Werkstückdaten auf. Fällt ein Meßwert aus dem +3σ-Bereich unter der Glockenkurve hinaus, wird der Prozeß angehalten und die statistischen Bereiche für die jeweilige Meßgröße ausgegeben. Die Fehlerursache läßt sich so aus einer Analyse von Tendenzen in der statistischen Prozeßgeschichte ermitteln. Der Prozeß wird dann repariert, so daß derartige Ausreißer weniger wahrscheinlich auftreten.If a statistical analysis has been selected, the statistical history of a measured dimension of a specified workpiece is checked. For this purpose, the measured dimensions are continuously monitored. The last entered workpiece measurement is examined to determine if the process is still under control; it is therefore determined whether the measured value lies within the range below the bell curve of a normal distribution within +3 σ of the mean value of the normal distribution. If this is the case for the last measured value, the program records additional workpiece data. If a measured value falls outside the +3 σ range below the bell curve, the process is stopped and the statistical ranges for the respective measured variable are output. The cause of the error can thus be determined from an analysis of trends in the statistical process history. The process is then repaired, making such outliers less likely to occur.

Es folgt nun ein verkürztes Programmlisting, das eine Art einer Programmformulierung zum Betrieb des hier offenbarten Meß- und Prüfprozesses zeigt. Copyright FMC Corporation 1987. An abbreviated program listing now follows, which shows a type of program formulation for the operation of the measuring and testing process disclosed here. Copyright FMC Corporation 1987.

Unter Bezug auf das Datenflußdiagramm der Fig. 10 sollen nun die Systemteile gezeigt werden, innerhalb deren die CIGMA-Module ausgeführt werden. Der Benutzer bzw. die Bedienungsperson kommuniziert mit dem CIGMA-System über eine oder mehrere Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen (E/A-Einrichtungen), wie sie als Benutzer-E/A-Einrichtung 30 in Fig. 10 dargestellt sind. Dabei kann es sich um ein interaktives Graphikterminal handeln, mit dem dreidimensionale Drahtnetzbilder sowie auch alphanumerischer Text dargestellt, manipuliert und identifiziert werden können. Die Treiber für die E/A-Einrichtungen und die zugehörigen Software-Routinen werden von dem bei 31 gezeigten CAD-Datenbasengenerator bereitgestellt. Ein CIGMA-E/A-Prozessor (in Fig. 10 bei 32 gezeigt) stellt ein weiteres Glied in der Wechselwirkung zwischen einem Benutzer und dem CIGMA-System dar, ebenso wie dies für den CAD-Datenbasengenerator 31 der Fig. 10 zutrifft. Beispielhaft für diese Interaktion sind die Auswahl verschiedener CIGMA-Module, die Zahleneingabe über eine Tastatur oder durch Geometriewahl, wie sie als Eingabe für das Erzeugen einer Prüflehre erforderlich ist, über den E/A-Prozessor. Die Fähigkeiten des CAD-Datenbasengenerators werden tatsächlich zum Erzeugen der Prüflehrengraphik eingesetzt; der CIGMA-E/A-Prozessor kreiert jedoch die Befehle, mit denen die jeweils geeigneten CIGMA-Routinen aktiviert und Daten aus der Datenbasis abgerufen werden. Eine Schnittstellen-Spezifikation wird dem CAD-Verkäufer überlassen, der damit Unterprogramme schreibt, mit denen der CAD-Datenbasengenerator unmittelbar an das CIGMA-System angeschlossen werden kann. Die sich aus diesen Schnittstellen-Spezifikationen ergebenden Routinen stellen das Mittel dar, mit dem das CIGMA-System Daten vom Benutzer übernimmt und Informationen an den Benutzer zurückliefert.With reference to the data flow diagram of FIG. 10, the system parts within which the CIGMA modules are executed will now be shown. The user or operator communicates with the CIGMA system via one or more input / output devices (I / O devices), as shown as user I / O device 30 in FIG. 10. This can be an interactive graphics terminal with which three-dimensional wire mesh images as well as alphanumeric text can be displayed, manipulated and identified. The drivers for the I / O devices and the associated software routines are provided by the CAD database generator shown at 31 . A CIGMA I / O processor (shown at 32 in FIG. 10) represents another link in the interaction between a user and the CIGMA system, as is the case for the CAD database generator 31 of FIG. 10. Examples of this interaction are the selection of various CIGMA modules, the number input via a keyboard or by geometry selection, as is required as input for generating a test gauge, via the I / O processor. The capabilities of the CAD database generator are actually used to generate the gauge graphics; however, the CIGMA I / O processor creates the commands that activate the appropriate CIGMA routines and retrieve data from the database. An interface specification is left to the CAD salesperson, who uses it to write subroutines with which the CAD database generator can be connected directly to the CIGMA system. The routines resulting from these interface specifications represent the means by which the CIGMA system takes over data from the user and returns information to the user.

Innerhalb des CIGMA-Systems erfolgt der Informations- und Datenaustausch nach einem der folgenden Verfahren, wie sie in Fig. 10 dargestellt sind:Within the CIGMA system, information and data are exchanged using one of the following methods, as shown in FIG. 10:

  • 1. Die Kommunikation zwischen den Modulen erfolgt über die CIGMA-Hauptdatenbasis 33.1. Communication between the modules takes place via the CIGMA main database 33 .
  • 2. Prüf-, Analyse- und Statistikresultate werden aus E/A-Dateien 34 gelesen bzw. in sie geschrieben.2. Test, analysis and statistical results are read from I / O files 34 or written to them.
  • 3. Positionsdaten werden von verschiedenen elektromechanischen Prüfeinrichtungen wie Koordinatenmeßmaschinen, Sichtsystemen, NC-Werkzeugmaschinen und Laser-Entfernungsmeßeinrichtungen gelesen (bzw. an solche gesandt), die in Fig. 10 mit 35 symbolisiert sind.3. Position data are read (or sent to) by various electromechanical test devices such as coordinate measuring machines, vision systems, NC machine tools and laser distance measuring devices, which are symbolized in FIG. 10 by 35 .

Der CAD-Datenbasisgenerator 31 der Fig. 10 ist wesentlich für zahlreiche CIGMA-Systemfunktionen, die eine 3D-CAD-Geometrie als Eingabedaten liefern. Weiterhin erzeugen zahlreiche CIGMA-Funktionen 3D-CAD-Geometrie zur Ausgabe und Sichtdarstellung. Das CIGMA-System wurde so entworfen, daß ein CAD-Datenbasengenerator (d. h. Anvil-4000, Unigraphics, CADAM) unmittelbar in ihm arbeiten kann. Der CAD-Datenbasengenerator erlaubt dem Benutzer, 3D-Grundgeometrie zu erzeugen, und dem CIGMA-System, die eingebauten CAD-Funktionen zum Erzeugen und Darstellen von CAD-Geometrie zu nutzen. Durch das CAD-System führt CIGMA die E/A-Grundfunktionen der Ansteuerung der Sichteinheit, der Menüdarstellung und der Dateneingänge aus. Da CIGMA betrieblich zahlreiche der Fähigkeiten des CAD-Systems ausnutzt, erkennen mit CIGMA arbeitende Benutzer unter Umständen, ob sie Verkäufer-Software oder CIGMA-Software anwenden.The CAD database generator 31 of FIG. 10 is essential for numerous CIGMA system functions that deliver a 3D CAD geometry as input data. Numerous CIGMA functions also generate 3D CAD geometry for output and visual display. The CIGMA system was designed so that a CAD database generator (ie Anvil-4000, Unigraphics, CADAM) can work directly in it. The CAD database generator allows the user to create 3D basic geometry and the CIGMA system to use the built-in CAD functions to create and display CAD geometry. With the CAD system, CIGMA carries out the basic I / O functions for controlling the view unit, the menu display and the data inputs. Because CIGMA takes advantage of many of the capabilities of the CAD system in business, users working with CIGMA may recognize whether they are using seller software or CIGMA software.

Es soll nun jedes der oben beschriebenen fünf CIGMA-Module ausführlicher beschrieben werden. Das Datenflußdiagramm der Fig. 10 zeigt die fünf Module wie folgt: das Prüflehrenmodul 36, das Prüfmodul 37, das Analysemodul 38, das Jobsteuermodul 39 und das Toleranzmodul 40. Für jedes Modul sollen im folgenden (1) die Moduleingabe, (2) seine Arbeitsweise und Aufgabe sowie die angewandten Algorithmen sowie (3) die Modulausgabe erläutert werden. Each of the five CIGMA modules described above will now be described in more detail. The data flow diagram of FIG. 10 shows the five modules as follows: the test gauge module 36 , the test module 37 , the analysis module 38 , the job control module 39 and the tolerance module 40 . For each module, the following should be explained (1) the module input, (2) its mode of operation and task as well as the algorithms used, and (3) the module output.

Eine Beschreibung des Prüflehrenmoduls 36 der Fig. 10 beginnt mit den Eingabegrößen. Hierbei handelt es sich um die in Fig. 11 gezeigten Symbole für technische Zeichnungen (die Tabelle ist dem "American Standard for Dimensioning and Tolerancing" ANSI Y14.5M entnommen), die mit einer Übermaß-Untermaß-Angabe zusammen verwendet werden. Die Übermaß-Untermaß Toleranzangabe gilt für sämtliche Abmessungen außerhalb des Systems der ANSI-Norm Y14.5M. Die 3D-Geometrie stammt aus dem in das CIGMA-System integrierten CAD-Datenbasengenrator 31.A description of the gauge module 36 of FIG. 10 begins with the input quantities. These are the symbols for technical drawings shown in FIG. 11 (the table is taken from the "American Standard for Dimensioning and Tolerancing" ANSI Y14.5M), which are used together with an oversize-undersize indication. The oversize undersize tolerance specification applies to all dimensions outside the system of the ANSI standard Y14.5M. The 3D geometry comes from the CAD database generator 31 integrated in the CIGMA system.

Neben den 3D-Geometrieinformationen aus dem CAD-Datenbasengenerator 31 fordert das Prüflehrenmodul 36 aus der Datenbasis auch Zeichnungsinformationen an, um Toleranzen festzulegen. Die CIGMA-Software fragt diese Informationen in einer festgelegten Reihenfolge ab, die in einem dem Benutzer angebotenen Menü dargestellt ist. Das Menü fordert den Benutzer zunächst auf, die Bezugsorte auf der 3D-Geometriedarstellung des zu dimensionierenden Werkstücks anzugeben. Hierzu wird dem Bezugsort (Ebene, Loch usw.) ein Symbol zugeordnet und dann dem Programm das Bezugsmerkmal bezeichnet, d. h. die Kanten und der Ort einer Bezugsebene mitgeteilt. CIGMA versteht die Zeichnungssymbolik nach ANSI X14.5M. Daher werden die Bezugsorte weiter definiert durch die vier Formeigenschaften (Gradheit, Flachheit, Zirkularität bzw. Rundheit und Zylindrizität), wie sie in Fig. 11 angegeben sind. Die Toleranzen der den Bezugsorten zugewiesenen Formeigenschaften dürfen nie größer als etwa 10% der zulässigen Maßabweichung der anderen Werkstückmerkmale sein, die sich auf diese Bezugsorte beziehen. Ist beispielsweise die Ortstoleranz für ein anderes Werkstückmerkmal 0,152 mm (0,006 in.), darf die Flachheitsabweichung einer gewählten Bezugsebene nicht mehr als 0,0152 mm (0,0006 in.) betragen.In addition to the 3D geometry information from the CAD database generator 31 , the test gauge module 36 also requests drawing information from the database in order to define tolerances. The CIGMA software queries this information in a fixed order, which is shown in a menu offered to the user. The menu first prompts the user to specify the reference locations on the 3D geometry display of the workpiece to be dimensioned. For this purpose, a symbol is assigned to the reference location (level, hole, etc.) and the reference feature is then designated to the program, ie the edges and the location of a reference level are communicated. CIGMA understands the drawing symbolism according to ANSI X14.5M. The reference locations are therefore further defined by the four shape properties (straightness, flatness, circularity or roundness and cylindricity), as indicated in FIG. 11. The tolerances of the shape properties assigned to the reference locations must never be greater than approximately 10% of the permissible dimensional deviation of the other workpiece features that refer to these reference locations. For example, if the location tolerance for another workpiece feature is 0.152 mm (0.006 in.), The flatness deviation of a selected reference plane must not be more than 0.0152 mm (0.0006 in.).

Das CIGMA-System versteht den gesamten Zeichnungstext der Fig. 11, der den verschiedenen Teilemerkmalen zugeordnet sein kann. Gleichzeitig mit der Eingabe des Zeichnungstexts in das CIGMA-System erfolgen Syntaxprüfungen, für die weiter unten Beispiele angegeben werden.The CIGMA system understands the entire drawing text of FIG. 11, which can be assigned to the different part features. Syntax checks are carried out simultaneously with the input of the drawing text into the CIGMA system, examples of which are given below.

Profil-, Ausrichtungs-, Orts- und Auslauftoleranzen werden allesamt relativ zu einem Bezugsort angegeben (Fig. 11). Bei der Angabe dieser Toleranzen muß ein bzw. müssen mehrere Bezugsorte im Merkmalskontrollsymbol angegeben sein. Als Beispiel eines Mermalskontrollsymbols, wie es auf einer ein Werkstück darstellenden Zeichnung erscheint, ist wie folgt:Profile, alignment, location and exit tolerances are all specified relative to a reference location ( Fig. 11). When specifying these tolerances, one or more reference locations must be specified in the characteristic control symbol. As an example of a paint control symbol as it appears on a drawing representing a workpiece, it is as follows:

0 0 0,060 M A B C 0 0 0.060 M A B C

Diese Angaben werden vom Benutzer dem CIGMA-System gegenüber alsThis information is used by the user towards the CIGMA system as

TP CZ 0,060 M, A, B, C TP CZ 0.060 M, A, B, C

mitgeteilt. In diesem Beispiel muß die Positionstoleranz von 0,060 bezüglich der drei Bezüge A, B, C betrachtet werden. Die mit diesen Merkmalskontrollsymbolen angegebenen Bezugsorte dienen zur Definition der funktionalen Anforderungen für das kontrollierte Merkmal; dies bedeutet, daß die Freiheitsgrade des kontrollierten Merkmals definiert werden. Beispiele für die Anwendung von Bezugsorten auf ein Werkstück mit bestimmten kontrollierten Merkmalen lassen sich am Werkstück 41 der Fig. 12 ersehen. Eine Anzahl von Bezügen ist in Fig. 12 auf dem Werkstück 41 mit A bis E gezeigt, wie auch einige Werkstückmerkmale. Das Werkstück 41 hat ein massives rechteckiges Unterteil mit ähnlichen Längen- und Breitenabmessungen und einer kleineren Höhenabmessung. Die Oberseite 42 des Unterteils ist als Bezugsort A bezeichnet. Das Werkstück 41 weist weiterhin vier gleiche Ansätze 43 auf, die von der Bezugsebene A aufwärts abstehen, sowie einen fünften Ansatz 44, der als Bezug E bezeichnet ist. Wie gezeigt, ist eine vertikale Seitenfläche des Unterteils als Bezugsfläche C gekennzeichnet, eine weitere Seitenfläche als Bezugsfläche B. Ein im Unterteil 42 mittig angeordnetes Loch 46 ist als Bezug D ausgewiesen.communicated. In this example, the position tolerance of 0.060 with respect to the three references A, B, C must be considered. The reference locations indicated with these characteristic control symbols serve to define the functional requirements for the controlled characteristic; this means that the degrees of freedom of the controlled feature are defined. Examples of the application of reference points to a workpiece with certain controlled features can be seen on the workpiece 41 in FIG. 12. A number of references are shown in FIG. 12 on the workpiece 41 with A through E , as are some workpiece features. The workpiece 41 has a solid rectangular lower part with similar length and width dimensions and a smaller height dimension. The top 42 of the lower part is designated as reference point A. The workpiece 41 also has four identical lugs 43 , which protrude upward from the reference plane A , and a fifth lug 44 , which is referred to as reference E. As shown, a vertical side surface of the lower part is identified as a reference surface C , another side surface as a reference surface B. A hole 46 arranged centrally in the lower part 42 is identified as reference D.

Die Fig. 13A, B und C zeigen schaubildlich Prüflehren, die das CIGMA-System zur Überprüfung verschiedener Merkmale des Bauteils bzw. Werkstücks 41 der Fig. 12 konstruieren kann. Diese Fig. 13A-C sind jeweils mit vier Spalten (a, b, c, d) und vier Reihen (e, f, g, h) angelegt. Wie ersichtlich, hat eine Prüflehre gemäß Fig. 13A, a, e für die vier Ansätze 43 des Teils 41, wenn in den geometrischen Toleranzen nur mit dem Bezug A aufgebaut, vier Löcher 47 und die Abmessung hat drei verbleibende Freiheitsgrade in der X-Translationsrichtung (XTT), der Y-Translationsrichtung (Ytt) und der Z-Rotationsrichtung (ZTR). Dabei werden durch diesen Bezug A die Ansätze in der X- oder Y-Translationsrichtung oder in der Z-Rotationsrichtung nicht festgelegt. An den übrigen Lehren der Fig. 13A, B, C sind die für die geometrischen Abmessungen des Bauteils 41 angewandten Bezüge angegeben und weisen die verbleibenden Freiheitsgrade als Ergebnis dieser geometrischen Dimensionierung aus. Die Bezugsangaben enthalten zuweilen auch modifizierende Symbole wie M (MMC-Zustand, maximal verbleibendes Material) und S (unabhängig von der Merkmalsgröße), die sich auf die verbleibenden Freiheitsgrade auswirken, wie dies im folgenden beschrieben wird.FIGS . 13A, B and C show test gauges which the CIGMA system can construct for checking various features of the component or workpiece 41 of FIG. 12. These Figures 13A-C are each laid out with four columns (a, b, c, d) and four rows (e, f, g, h). As can be seen, a test gauge according to FIG. 13A, a, e for the four lugs 43 of the part 41 , if constructed in the geometrical tolerances only with the reference A , has four holes 47 and the dimension has three remaining degrees of freedom in the X translation direction (XTT) , the Y translation direction (Ytt) and the Z rotation direction (ZTR) . This approach A does not define the approaches in the X or Y translation direction or in the Z rotation direction. The references used for the geometric dimensions of the component 41 are indicated at the other teachings of the Fig. 13A, B, C and have the remaining degrees of freedom as a result of this geometric dimensioning of. The reference information sometimes also contains modifying symbols such as M (MMC state, maximum remaining material) and S (regardless of the feature size), which affect the remaining degrees of freedom, as described below.

Das CIGMA-System bestimmt automatisch die funktionalen Anforderungen eines gegebenen Satzes von Merkmalen. Es stellt diese Funktionalität dann auf dem Bildschirm aus, indem es ein dreidimensionales Modell des Worst-Case-Paarungsteils erstellt (auch als "Funktionslehre" bezeichnet), von denen eine Anzahl von Fig. 13A, B, C gezeigt ist. Das CIGMA-System bestimmt die einem Satz von in einer bestimmten Reihenfolge angegebenen Bezügen und modifizierenden Symbolen zugrundeliegende Funktionalität, indem es folgende Regeln anwendet.The CIGMA system automatically determines the functional requirements of a given set of features. It then displays this functionality on the screen by creating a three-dimensional model of the worst-case mating part (also referred to as "functional theory"), a number of which are shown in FIGS. 13A, B, C. The CIGMA system determines the functionality underlying a set of references and modifying symbols given in a particular order by applying the following rules.

Die Fig. 13A zeigt Prüflehren zum Prüfen unterschiedlicher Merkmale des Bauteils 41 der Fig. 12, wobei es sich bei dem Bezug für die Abmessungstoleranzen um eine Ebene handelt. Handelt es sich dabei um den Primärbezug, erzwingt das CIGMAL-System drei Berührungspunkte zwischen diesem Bezug und dem Paarungsteil; handelt es sich um den Sekundärbezug, erzwingt das CIGMA-System zwei Berührungspunkte zwischen dem Bezug und dem Paarungsteil. Ist er der Tertiärbezug, erzwingt das CIGMA-System einen Berührungspunkt zwischen diesem Bezug und dem Paarungsteil. Der Primär-, Sekundär- und Tertiärbezug sind das erste, zweite bzw. dritte Symbol im Merkmalskontrollblock und erscheinen an dessen rechtem Ende, wie dies in Fig. 13A-C gezeigt ist. FIG. 13A shows test gauges for testing different features of the component 41 of FIG. 12, the reference for the dimensional tolerances being a plane. If this is the primary reference, the CIGMAL system forces three points of contact between this reference and the mating part; if it is the secondary reference, the CIGMA system forces two points of contact between the reference and the mating part. If it is the tertiary reference, the CIGMA system forces a point of contact between this reference and the mating part. The primary, secondary, and tertiary references are the first, second, and third symbols in the feature control block, respectively, and appear at the right end thereof, as shown in FIGS. 13A-C.

Handelt es sich bei dem im Kontrollblock angegebenen Bezug um ein Merkmal wie eine Bohrung oder einen Ansatz, gelten die Prüflehren der Fig. 13B, C. Ist als Materialzustand MMC oder M (maximales Material) angegeben, wie in Fig. 13B zu ersehen, erzwingt das CIGMA-System, wenn es sich bei dem Bezug um den Primärbezug handelt, die Achse des Paarungsteils in die Parallelität der Achse des Bezugs in drei Dimensionen. Falls es sich um den Sekundärbezug handelt, legt das CIGMA-System das Merkmal des Paarungsteils in diesen Bezug, wenn es ein Loch ist, oder um ihn herum, wenn es ein Ansatz ist. Ist entprechend der Bezug ein Tertiärbezug, legt das CIGMA-System das Merkmal des Paarungsteils in den Bezug, wenn er ein Loch ist, bzw. vollständig um ihn herum, wenn es der Ansatz ist.If the reference specified in the control block is a feature such as a hole or an extension, the test gauges of FIGS . 13B, C apply . If the material state is MMC or M (maximum material), as can be seen in FIG. 13B, it is enforced the CIGMA system, if the reference is the primary reference, the axis of the mating part in the parallelism of the axis of the reference in three dimensions. If it is the secondary reference, the CIGMA system places the feature of the mating part in this reference if it is a hole, or around it if it is an approach. Accordingly, if the reference is a tertiary reference, the CIGMA system places the feature of the mating part in the reference if it is a hole or completely around it if it is the approach.

Ist für den Materialzustand RFS bzw. S (Fig. 13C; "unabhängig von der Merkmalsgröße" ("regardless of feature size")) angegeben, legt das CIGMA-System, wenn es sich um den Primärbezug handelt, die Achse des Paarteils parallel zur Achse dieses Bezugs in drei Dimensionen und verhindert eine Translation des Paarungsmerkmals innerhalb dieses Bezugs. Mit anderen Worten: Das Paarungsmerkmal wird durch einen verjüngten Stift auf einer axial verlaufenden Druckfeder simuliert, die das Paarungsmerkmal zwingt, Raum zwischen sich und dem Bezug einzunehmen. Dies ist in Fig. 13C dargestellt, wo ein verjüngter Stift 48 auf den Lehrendarstellungen für den Fall gezeigt ist, daß der Kontrollblock den Bezug D (mittiges Loch 46) des Teils 41 der Fig. 12 angibt. Zum Vergleich kann der Ansatz 49 der Lehren der Fig. 13B dienen, für den das MMC-Symbol M angegeben ist.If RFS or S ( Fig. 13C; "regardless of the feature size") is specified for the material status, the CIGMA system, if it is the primary reference, places the axis of the pair part parallel to Axis of this reference in three dimensions and prevents translation of the mating feature within this reference. In other words, the mating feature is simulated by a tapered pin on an axially extending compression spring that forces the mating feature to take up space between itself and the cover. This is shown in FIG. 13C, where a tapered pin 48 is shown on the teaching illustrations in the event that the control block indicates the reference D (central hole 46 ) of part 41 of FIG. 12. For comparison, approach 49 of the teachings of FIG. 13B, for which the MMC symbol M is indicated.

In der Fig. 13C ist RFS bzw. S angegeben. Falls es sich bei dem Bezug, für den der Materialzustand gilt, um den Sekundärbezug handelt, legt das CIGMA-System das Merkmal des Paarungsteils in den Bezug, wenn es ein Loch ist, oder vollständig um den Bezug herum, wenn er ein Ansatz ist. Wie im vorigen Fall für den Primärbezug erläutert, wird auf diese Weise das Paarungsmerkmal auf der Prüflehre (Fig. 13C) an einer Translation in Bezug - hier D auf dem Bauteil 41 der Fig. 12 gehindert. Handelt es sich um den Tertiärbezug, legt das CIGMA-System analog das Paarungsmerkmal in den Bezug, wenn er ein Loch ist, bzw. vollständig um den Bezug herum, wenn er ein Ansatz ist. Wie beim Primär- und Sekundärbezug verhindert ein solcher einem Tertiärbezug zugewiesener Materialzustand, daß das Paarungsmerkmal auf der Lehre (der verjüngte Stift 48 auf den Lehren der Fig. 13C) innerhalb des Bezugs (in diesem Fall D auf dem Teil 41 der Fig. 12) verschoben wird.In FIG. 13C RFS or S is specified. If the cover to which the material condition applies is the secondary cover, the CIGMA system places the feature of the mating part in the cover if it is a hole, or completely around the cover if it is a shoulder. As explained in the previous case for the primary reference, the pairing feature on the test gauge ( FIG. 13C) is prevented in this way from a translation in relation - here D on the component 41 of FIG. 12. If it is the tertiary reference, the CIGMA system analogously places the mating feature in the reference if it is a hole, or completely around the reference if it is an attachment. As with the primary and secondary reference, such a material state assigned to a tertiary reference prevents the mating feature on the gauge (the tapered pin 48 on the gauge of FIG. 13C) from within the reference (in this case D on part 41 of FIG. 12) is moved.

Sind in einem Merkmalskontrollblock Bezüge angegeben, können die soeben ausgeführten Regeln angewandt werden, um die genaue Funktionalität des Paarungsteils bezüglich der kontrollierten Merkmale zu bestimmen. Ist der Primärbezug eine Ebene und erscheint der Merkmalskontrollblock als "wahre Position, Durchmesser, 0,060 M A" (mit A als Ebene), dann bestimmt körperlich diese Ebene A die Ausrichtung (Orientierung) des Paarungsteils. Mit anderen Worten: das Paarungsteil muß die drei Hochpunkte der als Primärbezug angegebenen Ebene A berühren; die Paarungsfläche kann dann eine Translation und Rotation ausführen, bleibt aber zwangsweise koplanar mit der Bezugsfläche A. Ein Beispiel für ein solches Dimensionierungsergebnis ist in Fig. 13A, g, a zu ersehen, die ein Paarungsteil (in diesem Fall: eine Prüflehre) für das Teil 41 darstellt, das in der XT- und der YT-Richtung sich verschieben und um ZTX drehen kann. Weiterhin ist zu ersehen, daß für die Angabe "wahre Position, Durchmesser, 0,060, Bezug A" (mit A als Ebene) das Paarungsteil bzw. die Lehre der Fig. 13, e, a gilt, die eine Translation des Paarungsteils relativ zum Teil 41 der Fig. 12 in der XT- und der YT- und der YT-Richtung und eine Drehung um die ZT-Achse erlaubt. Mathematisch reduziert der Bezug A eine vollständig unkontrollierte Bewegung (Translation in drei Achsen in jeweils zwei Richtungen und Rotation um drei Achsen in jeweils zwei Richtungen) auf drei Freiheitsgrade, d. h. Translation in XT und YT und Rotation um ZT.If references are specified in a feature control block, the rules just described can be used to determine the exact functionality of the mating part with regard to the features being checked. If the primary reference is a plane and the feature control block appears as "true position, diameter, 0.060 M A" (with A as a plane), then this plane A physically determines the alignment of the mating part. In other words: the mating part must touch the three high points of the plane A given as the primary reference; the mating surface can then perform a translation and rotation, but remains complanar with the reference surface A. An example of such a dimensioning result can be seen in FIG. 13A, g, a, which represents a pairing part (in this case: a test gauge) for the part 41 , which shift in the XT and YT directions and by ZTX can turn. Furthermore, it can be seen that for the indication "true position, diameter, 0.060, reference A" (with A as a plane) the mating part or the teaching of FIGS. 13, e, a applies, which is a translation of the mating part relative to the part 41 of FIG. 12 in the XT - and the YT - and the YT direction and a rotation around the ZT axis. Mathematically, reference A reduces a completely uncontrolled movement (translation in three axes in two directions and rotation around three axes in two directions) to three degrees of freedom, ie translation in XT and YT and rotation around ZT .

Handelt es sich bei dem Primärbezug um ein Loch oder einen Ansatz, werden die Symbole M oder S benutzt, wie oben beschrieben. Ist für den Primärbezug als Materialzustand MMCV oder M angegeben, kann der Merkmalskontrollblock wie folgt aussehen:If the primary reference is a hole or an extension, the symbols M or S are used as described above. If MMCV or M is specified as the material status for the primary reference , the characteristic control block can look as follows:

0 0 0,060 M D 0 0 0.060 M D

In dem vorgehenden Beispiel kontrolliert das Loch 46 (als Bezug D in Fig. 12 angegeben), die Orientierung des dem Teil 41 zugehörigen Paarungsteils. Die Achse des Paarungsteils wid parallel zu der des Bezugslochs D gelegt, entsprechend der Stift 49 der Prüflehre der Fig. 13B, e, a parallel zur Achse des Bezugslochs D. Sind der Bezug und das Paarungsteil (bzw. die Lehre) richtig orientiert, läßt man die Paarungsmerkmale innerhalb der Bezüge (falls es Löcher sind) bzw. um die Bezüge herum (wenn es Ansätze sind) sich verschieben und drehen. Geometrisch gesehen läßt man den Paarungsteil sich entlang der XT- und der YT-Achse verschieben und um die ZT-Achse drehen, wie dies beispielsweise in Fig. 13B, f,a zu sehen ist. Das Paarungsteil wird beim Vorliegen von Bezugslöchern (D) immer innerhalb dieser oder beim Vorliegen von Bezusansätzen (E) immer um sie herum gehalten. Mathematisch gesehen reduziert der Bezug D die sechs Freiheitsgrade der vollständig unkontrollierten Bewegungen auf drei. Weiterhin begrenzt ein Bezugsloch oder -ansatz die XT- und YT-Translation um die Abweichung zwischen dem Bezugsmerkmal und dem Paarungsteilmerkmal.In the previous example, hole 46 (indicated as reference D in FIG. 12) controls the orientation of the mating part associated with part 41 . The axis of the mating part is placed parallel to that of the reference hole D , corresponding to the pin 49 of the test gauge of FIG. 13B, e, a parallel to the axis of the reference hole D. If the cover and the mating part (or the teaching) are correctly oriented, the mating features are allowed to move and rotate within the covers (if there are holes) or around the covers (if there are approaches). Geometrically speaking, the mating part can be moved along the XT and YT axes and rotated around the ZT axis, as can be seen, for example, in FIG. 13B, f, a. The pairing part is always kept within these when there are reference holes (D) or always around them when there are be approaches (E) . Mathematically speaking, the reference D reduces the six degrees of freedom of the completely uncontrolled movements to three. Furthermore, a reference hole or approach limits the XT and YT translation by the deviation between the reference feature and the mating feature.

Ist der Materialzustand auf dem Primärbezug als RFS bzw. S angegeben, erscheint der Merkmalskontrollblock als "0 0 0,060 S D", wobei D ein Loch oder ein Ansatz ist. In den hier ausgeführten Beispielen ist der Bezug D ein Loch, wie in Fig. 12 gezeigt. Körperlich kontrolliert das Loch 46 die Orientierung des Paarungsteils, indem es die Parallelität von dessen Achse zu der des Bezugslochs (bzw. -ansatzes) erzwingt. Sind der Bezug und das Paarungsteil richtig orientiert, kann das Paarungsmerkmal nur noch um die vom Bezug bestimmte Achse drehen. Im Gegensatz zum oben beschriebenen Modifizierer MMC bzw. M ist keine Rotation erlaubt. Dies ist in Fig. 13C, e, a gezeigt, wo nun die Drehung um die ZT-Achse als erlaubt angegeben ist. Die Angabe RFS reduziert in diesem Fall die sechs Freiheitsgrade der unkontrollierten Bewegung mathematisch auf den einzigen Freiheitsgrad mit dem Zustand ZTR.If the material condition on the primary reference is specified as RFS or S , the feature control block appears as "0 0 0.060 S D" , where D is a hole or an approach. In the examples given here, the reference D is a hole, as shown in FIG. 12. The hole 46 physically controls the orientation of the mating part by forcing the parallelism of its axis to that of the reference hole (or approach). If the cover and the mating part are correctly oriented, the mating feature can only rotate about the axis determined by the cover. In contrast to the MMC or M modifier described above, no rotation is allowed. This is shown in Fig. 13C, e, a, where rotation about the ZT axis is now indicated as allowed. In this case, the specification RFS mathematically reduces the six degrees of freedom of the uncontrolled movement to the only degree of freedom with the state ZTR .

Das CIGMA-System prüft die Syntax der Abmessungsvorgaben nach der ANSI-Norm, wie dies oben erwähnt ist. Die Fig. 14 zeigt ein Werkstück 54 mit sieben Bohrungen 56. Wie die Fig. 14 zeigt, handelt es sich bei dem Bezug B um eine Lippe bzw. einen Ansatz auf dem Teil 54. Im Kästchen ist der Bezug B weder durch die MMC-Angabe M noch durch die RFS-Angabe S modifiziert. Dies ist ein Fehler, da ohne eine solche Vorgabe der Ansatz nicht vollständig spezifiziert und der Bezug daher nicht brauchbar ist. Das gleiche würde gelten, wenn B ein Bezugsloch wäre. Das Kästchen muß daher als The CIGMA system checks the syntax of the dimensional specifications according to the ANSI standard, as mentioned above. Fig. 14 shows a workpiece 54 having seven bores 56. As FIG. 14 shows, the cover B is a lip or a shoulder on the part 54 . In the box, the reference B is neither modified by the MMC specification M nor by the RFS specification S. This is a mistake, because without such a specification the approach is not fully specified and the reference is therefore not usable. The same would apply if B were a reference hole. The box must therefore be as

"0 00 M D B S F" "0 00 M D B S F"

erscheinen. Das System erkennt den Fehler, gibt ihn auf dem Bildschirm aus und fordert den Benutzer, die Toleranzvorgabe in die vorerwähnte richtige Form zu bringen.appear. The system recognizes the error and reports it on the Screen and prompts the user to set the tolerance to bring it into the correct form mentioned above.

Die Fig. 15 zeigt die ANSI-Normvorgabe für zwei Gewindelöcher 57 im Teil 54, wobei die Toleranz der Lochdurchmesser für den MMC-Zustand angegeben ist. Diese Angabe ist zwar vom Gesichtspunkt der Toleranz-Angabenorm nicht völlig falsch. Die Löcher haben jedoch ein Innengewinde, und die Vorgabe M würde eine Messung der Spitzen- und Wurzeldurchmesser erfordern, was hinsichtlich der Messung selbst und der Anwendung sicherlich unpraktisch ist. Die erzeugte Prüflehre erkennt die MMC-Vorgabe nicht an. Alles, was erforderlich ist, ist eine einwandfreie Positionierung des festen Befestigers, der in das Gewinde eingeschraubt wird. Das System gibt daher eine Warnung aus, daß die Prüflehre RFS-toleriert erzeugt werden wird, und fordert den Benutzer auf, für die Lochdurchmessertoleranz S (statt M) anzugeben. FIG. 15 shows the ANSI standard specification for two threaded holes 57 in part 54 , the tolerance of the hole diameter for the MMC state being indicated. This information is not completely wrong from the point of view of the tolerance information standard. However, the holes are internally threaded and the default M would require measurement of the tip and root diameters, which is certainly impractical in terms of the measurement itself and the application. The created test gauge does not recognize the MMC specification. All that is required is proper positioning of the fixed fastener that is screwed into the thread. The system therefore issues a warning that the test gauge will be RFS-tolerant and prompts the user to specify S (instead of M) for the hole diameter tolerance.

Die Prüflehren der Fig. 13A-C werden auf dem Bildschirm mit einem XYZ-Koordinatensystem zusammen dargestellt und zeigen nur die kontrollierten Merkmale auf dem Bauteil, die zu prüfen sie mathematisch erstellt worden sind. Daher veranlaßt die verhältnismäßig einfache Vorgabe mit nur dem Bezug A für das Teil 41 der Fig. 12 das CIGMA-System, die verhältnismäßig einfache Prüflehre zu konstruieren, die in Fig. 13, e, a dargestellt ist; sie besteht nur aus vier Löchern 47 in der Bezugsebene A. Wie zu ersehen, benutzt die strengere Vorgabe der Fig. 13A, h, d die Ebene A, das Loch D und den Ansatz E des Bauteils 41 der Fig. 12 als Bezüge; die Löcher 47 erscheinen also zusammen mit dem verjüngten Zapfen 48 (da der Bezug D mit dem RFS-Symbol modifiziert ist) und einem verjüngten Loch 51 (da der Bezugsansatz E ebenfalls mit dem RFS-Symbon modifiziert ist). Die Prüflehre für Vorgaben für die Primär-, Sekundär- und Tertiärebenen A, B und C ist in Fig. 13A, f, b gezeigt, wobei auf der Prüflehre Flansche 52, 53 angeordnet sind, um eine Berührung mit den Bezügen B bzw. C zu erzwingen. Für die Lehren der Fig. 13A-C wird ebenfalls ein Koordinatensystem mit den drei Achsen dargestellt, entlang denen und um die die Translation bzw. Rotation entsprechend den unter den Toleranzvorgaben verbleibenden Freiheitsgraden (DF) erfolgen kann.The test gauges of FIGS . 13A-C are shown on the screen together with an XYZ coordinate system and only show the controlled features on the component which they have been mathematically created for testing. Therefore, the relatively simple specification with only reference A for part 41 of FIG. 12 causes the CIGMA system to construct the relatively simple test gauge shown in FIG. 13, e, a; it consists of only four holes 47 in the reference plane A. As can be seen, the stricter specification of FIGS. 13A, h, d uses plane A , hole D and extension E of component 41 of FIG. 12 as references; the holes 47 thus appear together with the tapered pin 48 (since the reference D is modified with the RFS symbol) and a tapered hole 51 (because the reference approach E is also modified with the RFS symbol). The test gauge for specifications for the primary, secondary and tertiary planes A, B and C is shown in FIGS. 13A, f, b, with flanges 52, 53 being arranged on the test gauge in order to make contact with the references B and C, respectively to force. For the teachings of FIGS. 13A-C, a coordinate system with the three axes is also shown, along which and around which the translation or rotation can take place in accordance with the degrees of freedom (DF) remaining under the tolerance specifications.

Es sollen nun die Funktionen des Prüfmoduls 37 der Fig. 10 beschrieben werden. Die Prüflehren der Fig. 13A-C sind gemeinsam mit der Beschreibung des Prüflehrenmoduls 36 im Rechner gespeichert, desgleichen eine dreidimensionale CAD-Darstellung des zu prüfenden Teils. Der Rechner kennt die Gestalt des Teils, so daß er einen sinnvollen Prüfweg erstellen kann. Die Sensoranordnung (Fühlersatz) hängt von dieser Gestalt ab. Der Satz 22 der Fig. 5 verwendet Standard-Systemkomponenten der Fa. Renishaw Corporation. Bei einer solchen Sonde 22 a handelt es sich um einen Schaft mit einer Rubinspitze. Der Sensor ist druckempfindlich und wird auf dem Roboterarm von Punkt zu Punkt um das zu prüfende Teil herumgeführt.The functions of the test module 37 of FIG. 10 will now be described. The test gauges of FIGS . 13A-C are stored in the computer together with the description of the test gauge module 36 , likewise a three-dimensional CAD representation of the part to be tested. The computer knows the shape of the part so that it can create a useful test path. The sensor arrangement (sensor set) depends on this shape. Set 22 of FIG. 5 uses standard system components from Renishaw Corporation. Such a probe 22 a is a shaft with a ruby tip. The sensor is sensitive to pressure and is guided on the robot arm from point to point around the part to be tested.

Das CIGMA-System beginnt nun, den Prüfweg anzulegen. Hierzu bestehen zwei Optionen. In der ersten Option werden die zuvor definierten kritischen und wesentlichen Merkmale auf dem zu prüfenden Bauteil verwendet, wie sie die gespeicherte Prüflehre darstellt. Wie oben beschrieben, verwendet die Prüflehre die Abmessungs- und Toleranzvorgaben der Teilezeichnung, wie sie in der CAD-Darstellung des Teils im Rechner vorliegen. Das System wählt nun eine geeignete Spitze des Satzes 22 (Fig. 5) und erzeugt einen für die Prüfung der erforderlichen Merkmale logischen Prüfweg in drei Dimensionen. Die erforderlichen Merkmale sind dabei diejenigen, die in der Prüflehre für kritisch und wesentlich gehalten werden. Unter diesem Blickwinkel werden also die Prüflehrenmodelle zur Festlegung des Prüfweges benutzt.The CIGMA system now begins to create the test route. There are two options for this. In the first option, the previously defined critical and essential features on the component to be tested are used, as represented by the saved test gauge. As described above, the test gauge uses the dimensional and tolerance specifications of the part drawing as they are in the CAD representation of the part on the computer. The system now chooses an appropriate tip of set 22 ( FIG. 5) and creates a three-dimensional test path that is logical for testing the required features. The required characteristics are those that are considered critical and essential in the test gauge. From this point of view, the test gauge models are used to determine the test path.

Alternativ wählt der Benutzer bzw. die Bedienungsperson das zu prüfende Merkmal des Bauteils. Das System kennt die Konfiguration des Sondensatzes, bezeichnet eine geeignete Spitze 22 a des Sondensatzes 22 zur Prüfung des jeweiligen Merkmals und erzeugt den Prüfweg relativ zu dem im Rechner enthaltenen CAD-Modell. An diesem Punkt kann der Benutzer in der Betriebsart "Definition des Prüfweges durch den Benutzer" fünf körperliche Merkmale des Bauteils wählen, d. h. Gewindemerkmale, Bohrungen, Ansätze, ebene Flächen und Kanten.Alternatively, the user or the operator selects the feature of the component to be checked. The system knows the configuration of the probe set, designates a suitable tip 22 a of the probe set 22 for testing the respective feature and generates the test path relative to the CAD model contained in the computer. At this point, the user can select five physical features of the component in the "Definition of the test path by the user" operating mode, ie thread features, bores, lugs, flat surfaces and edges.

Der Prüfweg kann auf unterschiedliche Weise modifiziert werden. Der Benutzer kann dem System auf dem Bildschirm einen zu modifizierenden Wegabschnitt mitteilen und neue Koordinaten für jeden Wegpunkt mit der Tastatur eingeben. Alternativ kann ein neuer Punkt bzw. eine neue Koordinate dem Prüfweg hinzugefügt werden, indem man die Laufmarke auf dem Bildschirm auf den neuen Punkt setzt und diesen über eine Tastenwahl eingibt. Weiterhin lassen sich Prüfwegpunkte löschen, indem man sie mit der Laufmarke auf dem Bildschirm markiert und von der Tastatur aus löscht. Der Prüfweg läßt sich auch hinsichtlich der "Näherungsdistanz" modifizieren. Jede Berührung zwischen einer Sonde 22 a und einem Bauteil erfordert ein geeignetes Positionieren der Sonde in einem Nennabstand zum Prüfpunkt, der als "Näherungsdistanz" bekannt ist. Nach der Prüfung wird die Sonde 22 a um die "Rückziehdistanz" abgezogen. Beide Distanzen und somit der Prüfweg lassen sich durch Tastaturanwahl ändern.The test route can be modified in different ways. The user can tell the system a path section to be modified on the screen and enter new coordinates for each waypoint using the keyboard. Alternatively, a new point or a new coordinate can be added to the test path by placing the tick on the screen on the new point and entering it using a key selection. Test waypoints can also be deleted by marking them with the tick on the screen and deleting them from the keyboard. The test path can also be modified with regard to the "approximate distance". Any contact between a probe 22 a and a component requires a suitable positioning of the probe at a nominal distance from the test point, which is known as the "proximity distance". After the test, the probe 22 a is withdrawn by the "withdrawal distance". Both distances and thus the test route can be changed by selecting the keyboard.

Der Prüfweg ist nunmehr angelegt. Das CIGMA-System tritt nun in den Prozeß seiner Orientierung ein. Der Ort des Bauteils liegt innerhalb bestimmter Grenzen, die als Maschinenenveloppe bezeichnet sind. Eine gewisse Näherung der Lage des Teils innerhalb der Maschinenenveloppe, wie es auf dem Bildschirm dargestellt ist, muß bereits bekannt sein. Der Sondensatz wird an das Bauteil bis zur Berührung bestimmter leicht erreichbarer bekannter Merkmale auf dem Bauteil herangeführt, während das Bauteil diese Orientierung einnimmt. Beispiele solcher Merkmalskombinationen, die eine Festlegung der Orientierung gestatten, sind drei Ebenen, eine ebene und zwei Löcher, eine Ebene und ein Zylinder mit bekannter Achslage usw. Nach der Orientierung für den Prüfweg wird der Sondensatz kalibriert. Es ist einzusehen, daß der Sondensatz selbst mit bestimmten Toleranzen hinsichtlich des Ist-Orts der Sonden 22 a bezüglich des Satzkörpers 22 gefertigt ist. Hierzu wird ein Kalibrierartefakt auf dem Prüfmaschinenbett angeordnet, dessen Abmessungen genau bekannt sind. Die Maschine bringt den Sondensatz über dieses Artefakt, und jede Sonde wird an es angesetzt. Da die Abmessungen des Kalibrierartefakts bekannt sind, lassen sich aus den vom Sondensatz gelieferten Meßwerten Fehler identifizieren und Ausgleichswerte speichern, mit denen die Ergebnisse der durchgeführten Prüfungen später modifiziert werden.The test route has now been created. The CIGMA system is now entering its orientation process. The location of the component lies within certain limits, which are referred to as machine envelope. A certain approximation of the position of the part within the machine envelope, as shown on the screen, must already be known. The probe set is brought up to the component until certain easily accessible, known features are touched on the component, while the component adopts this orientation. Examples of such combinations of features that allow the orientation to be determined are three levels, one level and two holes, one level and a cylinder with a known axis position, etc. After the orientation for the test path, the probe set is calibrated. It can be seen that the probe set itself is manufactured with certain tolerances with regard to the actual location of the probes 22 a with respect to the set body 22 . For this purpose, a calibration artefact is arranged on the test machine bed, the dimensions of which are precisely known. The machine brings the probe set over this artifact and each probe is attached to it. Since the dimensions of the calibration artefact are known, errors can be identified from the measured values supplied by the probe set and compensation values can be saved with which the results of the tests carried out can be modified later.

Es wird nun das Jobsteuermodul 30 der Fig. 10 beschrieben. Der Jobsteuerungsabschnitt des CIGMA-Systems bestimmt die Schrittfolge für einen bestimmten Job vor dessen Ausführung. Zunächst wird dem System die Identität einer bestimmten Art von Maschine mitgeteilt, die an das System angeschlossen werden wird - beispielsweise eine NC-Fräsmaschine der Firma Cincinnati.The job control module 30 of FIG. 10 will now be described. The job control section of the CIGMA system determines the sequence of steps for a particular job before it is executed. First of all, the system is informed of the identity of a certain type of machine that will be connected to the system - for example an NC milling machine from Cincinnati.

Der ATTACH-Befehl steht für eine im System angewandte Jobsteuersprache. Er dient zum Verbinden des CIGMAL-Systems mit der angegebenen CMM- oder DNC-Maschine. Wenn der ATTACK-Befehl in der Datei JOB auftritt, wird zunächst die angegebene Maschine mit dem CIGMA-System "verbunden". The ATTACH command stands for a job control language used in the system. It is used to connect the CIGMAL system with the specified CMM or DNC machine. If the ATTACK command occurs in the JOB file first the specified machine is "connected" to the CIGMA system.  

Der bei der Rechnerzuweisung verwendete Gerätename muß durch den logischen Namen CIG MACHINE definiert sein; dies erfolgt extern zum Job. Beispielsweise kann die Datei LOGIN.L COM den folgenden Befehl enthalten: ASSIGN TXC3: CIG-MACHINE. Der Bedienungsperson werden bei der Ausführung von ATTACH gewisse Anweisungen erteilt, die maschinenabhängig sind. Sind die angeforderten Vorgänge abgeschlossen, wird die Jobausführung fortgesetzt. Im folgenden ist die Jobsteuersprache erläutert, die mit dem ATTACH-Befehl zusammen Verwendung findet.The device name used in the computer assignment must be defined by the logical name CIG MACHINE; this takes place externally to the job. For example, the file LOGIN.L COM include the following command: ASSIGN TXC3: CIG-MACHINE. The operator will be in the execution of ATTACH issued certain instructions that depend on the machine. When the requested operations are completed, the Job execution continued. The following is the job control language explained that use with the ATTACH command finds.

FORMAT:ATTACH (Maschinenart) PARAMETER: (Maschinenart)FORMAT: ATTACH (machine type) PARAMETERS: (machine type)

Bei der im ATTACH-Befehl angegebenen Maschinenart kann es sich um eine der folgenden handeln.With the machine type specified in the ATTACH command, it can are one of the following.

○CINCINNATI für Milicron-5VC-Maschinen der Firma Cincinnati, ○DEA für die DEA-CMM-Maschine, ○AUTOMATIX für den Laserroboter CMM der Firma Automatix, ○SIMULATE zum Testen und Debuggen von Jobs. Die simulierte Maschine fordert Daten an, die die an einer Maschine aufgenommenen Meßwerte simulieren. Diese Option ist zur Qualitätsprüfung der Software nützlich. ○ECHO zum Prüfen von JOB. Die ECHO-Maschine liefert eine perfekte Messung. Diese Option ist nützlich zum Verifizieren, daß ein Job korrekt läuft, wenn ein Teil korrekt gefertigt wird. ○WALDRICH für die Waldrich-Coburg-Maschinen. ○ CINCINNATI for Milicron 5VC machines from Company Cincinnati, ○ DEA for the DEA-CMM machine, ○ AUTOMATIX for the laser robot CMM from the company Automatix, ○ SIMULATE for testing and debugging jobs. The simulated The machine requests data that is stored on a Simulate machine readings. These Option is useful for software quality control. ○ ECHO for checking JOB. The ECHO machine delivers a perfect measurement. This option is useful for Verify that a job runs correctly if a Part is manufactured correctly. ○ WALDRICH for the Waldrich-Coburg machines.  

QUALIFIKATORENQUALIFICATORS /TOOL-NUMBER = nnnn / TOOL-NUMBER = nnnn

/TOOL-NUMBER gibt die während ATTACH zu wählende Werkzeugnummer an. Falls verfügbar, wird das angeforderte Werkzeug beim erstmaligen Anschließen der Maschine in die SPINDEL eingesetzt. Dieser Vorgang kann nützlich sein, wenn die NC-Datendatei keinen Werkzeugwechsel enthält oder der Werkzeugweg des CAD-Modells dem Nachprozessor kein Werkzeug anweist. Die Option ist nur bei DNC/CMM- oder CND-Maschinen anwendbar und wird bei allen anderen Maschinen ignoriert./ TOOL-NUMBER gives the tool number to be selected during ATTACH at. If available, the requested tool when connecting the machine to the SPINDLE for the first time used. This process can be useful if the NC data file does not contain a tool change or the toolpath of the CAD model to the postprocessor no tool instructs. The option is only for DNC / CMM or CND machines applicable and is ignored on all other machines.

ZUGEHÖRIGE OPERATIONENRELATED OPERATIONS

Ein ATTACH-Befehl muß ausgeführt werden, bevor ein DNC- oder CMM-Befehl sich anwenden läßt. Falls er nicht ausgeführt wird, erfolgt eine Systemfehlerausgabe. Der Befehl DISCONNECT kann verwendet werden, um das Gerät für die Verwendung in einem anderen Prozeß freizugeben.An ATTACH command must be executed before a DNC or CMM command can be used. If it doesn't run a system error is output. The command DISCONNECT can be used to use the device release in another process.

BEISPIELEXAMPLE ATTACH/TOOL = 9999 SIMULATEATTACH / TOOL = 9999 SIMULATE

Diese Informationen hinsichtlich der an das System angeschlossenen Maschinenart dient als "Aufwecker" für das System, das daraufhin den unter Bezug auf das Prüfmodul 37 beschriebenen Kalibrierprozeß durchführt.This information regarding the type of machine connected to the system serves as a "wake-up call" for the system, which then carries out the calibration process described with reference to the test module 37 .

CALIBRATE erläutert ebenfalls die Jobsteuersprache des Systems. CALIBRATE dient dazu, die Ist-Geometrie eines Sondensatzes 22 vor dem Einsatz zu messen. Das System erfordert, daß alle Sondenspitzen 22 a vor dem Einsatz beim Ausmessen von Bauteilen kalibriert werden. Wenn die Sondengeometrie genau bekannt und die Konstruktion des Sondensatzes im System genau ist und geprüft werden soll, kann eine Sonde auf die im CAD-System enthaltenen Konstruktionswerte kalibriert werden. Soll eine frühere Kalibrierung verwendet werden, können die Kalibrierungsergebnisse aus einer Datendatei eingelesen werden. Die Kalibriertabelle ist als der Vektor vom Bezugspunkt des Sondensatzes zum Mittelpunkt der Kugelspitze auf jeder Sonde definiert. Die mit dem CALIBRATE-Befehl verwendete Jobsteuersprache ist wie folgt:CALIBRATE also explains the job control language of the system. CALIBRATE is used to measure the actual geometry of a probe set 22 before use. The system requires that all probe tips 22 a are calibrated before use when measuring components. If the probe geometry is known exactly and the design of the probe set in the system is exact and is to be checked, a probe can be calibrated to the design values contained in the CAD system. If an earlier calibration is to be used, the calibration results can be read from a data file. The calibration table is defined as the vector from the reference point of the probe set to the center of the ball tip on each probe. The job control language used with the CALIBRATE command is as follows:

FORMAT: CALIBRATE Prozeßnummer
CALIBRATE/DESIGN
CALIBRATE/FILE = (DATEINAME)
CALIBRATE Prozeßnummer.
FORMAT: CALIBRATE process number
CALIBRATE / DESIGN
CALIBRATE / FILE = (FILENAME)
CALIBRATE process number.

PARAMETERPARAMETER

In dieser Form des CALIBRATE-Befehls wird die zu verwendende Prozeßnummer als Parameter angegeben. Diese Form wird angewandt, wenn eine tatsächliche Kalibrierung eines Sondensatzes durchgeführt werden soll. Die Verwendung von FILE, DESIGN und anderen Qualifikatoren ist nicht erlaubt (es gibt also drei unterschiedliche Formen des CALIBRATE-Befehls).In this form the CALIBRATE command will the process number to be used is specified as a parameter. This form is used when an actual calibration of a probe set is to be carried out. The Use of FILE, DESIGN and other qualifiers is not allowed (so there are three different forms of the CALIBRATE command).

QUALIFIKATORENQUALIFICATORS (OUTPUT-FILE = (Dateiname)(OUTPUT-FILE = (file name)

Die Ergebnisse der Kalibrierung werden in der angegebenen Datei gespeichert. Diese Datei kann später vom CIGMA-System eingelesen werden, um eine Sonde zu kalibrieren, anstatt hierzu Maschinenzeit aufwenden zu müssen.The results of the calibration are given in the File saved. This file can later be downloaded from the CIGMA system be read in to calibrate a probe instead to have to spend machine time for this.

/MAXTIPERR = (Realwert)/ MAXTIPERR = (real value)

Der Wert MAXTIPERR dient zur Steuerung, wie weit die kalibrierte Sonde vom Konstruktionswert abweichen kann. Der Ort jeder Spitze relativ zum Sollort wird daraufhin geprüft, ob er innerhalb dieses MAXTIPERR zum Sollort liegt. Falls der Fehler größer ist, beendet das CIGMA-System den Prozeß mit einer Fehlermeldung. Wird MAXTIPERR nicht oder zu 0,0 angegeben, erfolgt keine Prüfung. The MAXTIPERR value is used to control how far the calibrated Probe can deviate from the design value. The The location of each tip relative to the target location is then checked, whether it lies within this MAXTIPERR to the target location. If the error is greater, the CIGMA system ends the Process with an error message. MAXTIPERR will not or specified at 0.0, there is no check.  

/MAXRADERR = (Realwert)/ MAXRADERR = (real value)

Dieser Wert dient zur Kontrolle, wie weit der Radius der Kugelspitze vom Sollwert sein kann. Falls nicht angegeben, erfolgt keine Prüfung.This value is used to check how far the radius of the Ball point can be from the setpoint. If not specified, there is no check.

/MAX-VARIATION/ MAX VARIATION

Dient zur Kontrolle, wie groß die maximale Abweichung der berechneten Sondenspitzen sein darf. Der Kalibrierprozeß erzeugt fünf Punkte auf einer Kugel 10 (Fig. 1), um jede Spitze zu eichen; man erhält also für jede Kugelspitze fünf berechnete Durchmesser, aus denen ein Mittelwert gebildet wird. Falls die Abweichung vom Mittelwert für eine beliebige Sondenspitze MAX-VARIATION übersteigt, bricht CIGMA den Prozeß mit einer Fehlermeldung ab.Serves to check how large the maximum deviation of the calculated probe tips may be. The calibration process creates five points on a ball 10 ( Fig. 1) to calibrate each tip; for each ball tip, five calculated diameters are obtained, from which an average is formed. If the deviation from the mean value for any probe tip exceeds MAX-VARIATION, CIGMA aborts the process with an error message.

/TOOL = (Werkzeugnummer)/ TOOL = (tool number)

Ist /TOOL angegeben, wird das angegebene Werkzeug vor der Ausführung des Kalibrierungsprozesses in die Spindel geladen.If / TOOL is specified, the specified tool is used before the Execution of the calibration process loaded into the spindle.

CALIBRATE/DESIGNCALIBRATE / DESIGN

Mit dieser Form des CALIBRATE-Befehls werden keine anderen Parameter oder Qualifikatoren verwendet. Er gibt an, daß die Konstruktionswerte des Sondensatzes zu dessen Kalibrierung verwendet werden sollen.With this form of the CALIBRATE command no other Parameters or qualifiers used. He states that the design values of the probe set for its calibration should be used.

CALIBRATE/FILE = (Dateiname)CALIBRATE / FILE = (file name)

Mit dieser Form des CALIBRATE-Befehls werden keine anderen Parameter oder Qualifikationen verwendet. Er gibt an, daß die Kalibrierung aus einer Kalibrierdatei gelesen werden soll. ANMERKUNG: Der Name des Sondensatzes ist in dieser Datei enthalten und muß dem Sondensatz passen, der im Betrieb der Maschine während der folgenden Prüfoperationen verwendet werden soll. With this form of the CALIBRATE command no other Parameters or qualifications used. He states that the calibration can be read from a calibration file should. NOTE: The name of the probe set is in this File and must match the probe set that is in the Operation of the machine during the following test operations should be used.  

VERWANDTE OPERATIONENRELATED OPERATIONS

Die Befehle ORIENT und INSPECT verlangen die Kalibrierung des Sondensatzes. Wird ein INSPECT- oder ORIENT-Befehl mit nichtkalibrierter Sonde versucht, bricht das System den Vorgang ab und gibt eine Fehlermeldung aus. Verwendet eine INSPECT- oder ORIENT-Operation einen anderen als den zuvor kalibrierten Sondensatz, bricht das System ebenfalls ab und gibt eine Fehlermeldung aus.The ORIENT and INSPECT commands require calibration of the probe set. Becomes an INSPECT or ORIENT command Tried with a non-calibrated probe, the system breaks the process and issues an error message. Used an INSPECT or ORIENT operation other than that previously calibrated probe set, the system also breaks and outputs an error message.

Beispiel:Example:

CALIBRATE/DESIGN
CALIBRATE/FILE = STAR-CLUSTER.CAL
CALIBRATE/OUTPUT = START- - - - -CLUSTER.CAL/MAXTIP
ERR =.0001 901
CALIBRATE / DESIGN
CALIBRATE / FILE = STAR-CLUSTER.CAL
CALIBRATE / OUTPUT = START- - - - -CLUSTER.CAL/MAXTIP
ERR = .0001 901

Nach der Ausführung des CALIBRATE-Befehls in der Jobsteuerung wird ein Punkt auf dem im Rechner gespeicherten CAD-Modell gefunden, indem die Laufmarke als Zielkreuz von Hand auf den gewünschten Punkt auf dem CAD-Modell gesetzt wird. Eine Ecke ist ein sinnvoller Punkt für die Bezeichnung von Hand, da es leichter ist, die Laufmarke genau damit auszurichten. Die CAD-Darstellung des Bauteils, für das die Jobkontrollfolge erzeugt wird, wird auf dem Bildschirm dargestellt. Danach läuft der im Zusammenhang mit dem Prüfmodul beschriebenen Orientierungsprozeß ab. Der Orientierungsprozeß kann auch für andere Zwecke verwendet werden. Bei dem Job kann es sich um die Herstellung neuer Merkmale auf dem Werkstück oder um die Prüfung bearbeiteter Merkmale handeln: beide Funktionen lassen sich anhand der anfänglich definierten Bezüge ausführen. Weiterhin kann es in bestimmten Fällen erwünscht sein, ein Werkstück zu bearbeiten und die bearbeiteten Merkmale sofort anhand der erwähnten Bezüge zu prüfen. Auf diese Weise kann ein Werkstück praktisch schrittweise unter Bezug auf die im CAD-Modell enthaltenen Bezüge und mit den oben beschriebenen Prüflehren aufbauen. After executing the CALIBRATE command in the job control becomes a point on the stored in the computer CAD model found by using the tick mark as a cross manually placed on the desired point on the CAD model becomes. A corner is a useful point for that Labeled by hand as it is easier to mark the ticker to align exactly with it. The CAD representation of the component, for which the job control sequence is generated shown on the screen. Then the runs in Connection with the orientation process described in the test module from. The orientation process can also be for others Purposes. The job can be the Manufacturing new features on or around the workpiece Acting Checked Features Act: Both Functions can be carried out using the initially defined references. Furthermore, it may be desirable in certain cases be to machine a workpiece and the machined Check features immediately using the references mentioned. In this way, a workpiece can be practically gradual with reference to the references and contained in the CAD model using the test gauges described above.  

Nachdem der Prüfprozeß schrittweise mit Einzelprüfung nach jedem Bearbeitungsvorgang, für das gesamte Werkstück in einem Durchlauf oder nach einer gewünschten Schrittfolge ausgeführt worden ist, geht die Jobsteuerung zur Analyse der Prüfergebnisse über. Die Analyse läuft dabei für die Simulation auf die unten anhand des Analysemoduls 38 beschriebenen Weise ab. Nach dem Analyseschritt in der Jobsteuerdefinition ergeht die Anweisung, die Maschine abzutrennen und das System wird abgeschaltet.After the test process has been carried out step by step with individual test after each machining process, for the entire workpiece in one pass or according to a desired sequence of steps, the job control for analyzing the test results is carried out. For the simulation, the analysis runs in the manner described below with the aid of the analysis module 38 . After the analysis step in the job control definition, the instruction is given to disconnect the machine and the system is switched off.

Die Erzeugung der Jobsteuerfolge enthält weitere Funktionen, die für bestimmte Jobs erforderlich sein können. Wie beispielsweise die Ausgabe bestimmter Sichtdarstellungen während eines Joblaufs für spezielle Zwecke oder von für den jeweiligen Job geltenden Mitteilungen an die Bedienungsperson. Ist alles dieses - einschließlich der für einen bestimmten Job geltenden anderen oder speziellen Funktionen - berücksichtigt, wird die Jobsteuerung simuliert, indem die Schrittfolge so ausgeführt wird, daß die Bedienungsperson, die sie gerade generiert hat, den Ablauf verfolgen kann. Ist die Bedienungsperson mit dem Ablauf zufrieden, kann sie die Jobsteuerung danach beliebig aufrufen.The creation of the job control sequence contains further functions, that may be required for certain jobs. Like for example the output of certain visual representations during a job run for special purposes or for Notices applicable to the respective job to the operator. This is all - including that for one specific job other or special functions - is taken into account, the job control is simulated by the Step sequence is carried out in such a way that the operator, that she just generated, follow the process can. If the operator is satisfied with the process, can then call the job control as desired.

Bei der eigentlichen Ausführung der Jobsteuerung in der Maschinenhalle liefert die Identifikation der angeschlossenen Maschine dem CIGMA-System Angaben hinsichtlicher der verfügbaren Werkzeuge und/oder der Prüfeinrichtungen. Die Bedienungsperson befiehlt dann die Jobausführung ("Run the job"), und das System tritt in den Kalibrierungsprozeß für den Sondensatz ein, wie er oben beschrieben ist. Der bezeichn 13442 00070 552 001000280000000200012000285911333100040 0002003725347 00004 13323ete Orientierungspunkt auf dem Bauteil (nach dessen angenäherter Ausrichtung mit Hilfe der Bildschirmdarstellung) blinkt, und die Bedienungsperson führt die Sonde von Hand an diesen Punkt. Hiernach beginnt der Orientierungsprozeß, und das CIGMA-System übernimmt die Kontrolle von der Bedienungsperson. Danach werden die vorbestimmten Bauteilemerkmale entsprechend der Bezeichnung durch die Jobsteuerung am Bauteil hergestellt (sofern in der Jobsteuerung enthalten) und/oder geprüft. Die Prüfergebnisse werden den Rechnerdaten hinzugefügt und vom Analysemodul 38 der Fig. 10 analysiert. Am Ende der Jobsteuerfolge wird die Maschine abgetrennt und der Prozeß verlassen.During the actual execution of the job control in the machine hall, the identification of the connected machine provides the CIGMA system with information regarding the available tools and / or the test facilities. The operator then commands run the job and the system enters the calibration process for the probe set as described above. The designated 13442 00070 552 001000280000000200012000285911333100040 0002003725347 00004 13323ete orientation point on the component (after its approximate alignment using the screen display) flashes and the operator guides the probe to this point by hand. The orientation process then begins and the CIGMA system takes control of the operator. The predetermined component features are then produced and / or checked on the component according to the designation by the job controller (if included in the job controller). The test results are added to the computer data and analyzed by the analysis module 38 in FIG. 10. At the end of the job control sequence, the machine is disconnected and the process is exited.

Es soll nun das oben erwähnte Analysemodul 38 der Fig. 10 erläutert werden. Das Analysemodul führt zwei Aufgaben aus, die Lehrenanalyse und die statistische Prozeßkontrolle (SPC). Diese beiden Analysen können vom System gleichzeitig oder separat vorgenommen werden. Die Lehrenanalyse will die Frage "Ist dieses Bauteil in Ordnung?" beantworten. Die geltenden Prüflehren werden von der Jobsteuerroutine bezeichnet. Sie werden so, wie sie aus den Prüfergebnissen konstruiert worden sind, auf das Bauteil gelegt; das System versucht, innerhalb der für die Lehren erlaubten Freiheitsgrade sie mit dem Werkstück zu Passung zu bringen. Falls die Lehre paßt, ist die Prüfung abgeschlossen. Falls nicht, wird die Möglichkeit eines Nacharbeitens untersucht. Ergibt sich, wie oben beschrieben, daß ein Nacharbeiten möglich ist, wird der Bedienungsperson mitgeteilt, wie sie dabei vorzugehen hat. Paßt die Lehre immer noch nicht, ist ein Nacharbeiten nicht möglich; die Maschine wird abgetrennt und der Prozeß ausgeschaltet.The analysis module 38 of FIG. 10 mentioned above will now be explained. The analysis module performs two tasks, gauge analysis and statistical process control (SPC). The system can perform these two analyzes simultaneously or separately. The gage analysis wants to ask the question "Is this component OK?" answer. The applicable control gauges are identified by the job control routine. They are placed on the component as they were constructed from the test results; the system tries to fit them to the workpiece within the degrees of freedom allowed for the gauges. If the teaching fits, the exam is finished. If not, the possibility of reworking is examined. If, as described above, it is found that reworking is possible, the operator is informed of how to proceed. If the teaching still does not fit, reworking is not possible; the machine is disconnected and the process is switched off.

Die statistische Prozeßkontrolle beantwortet die Frage: "Erzeugt die Werkzeugmaschine die Teile so wie in der Vergangenheit, als sie einwandfrei waren?" Hierzu werden in der Systemdatei die Meßwerte hinsichtlich aller geprüften Merkmale an jedem Werkstück festgehalten. Diese Aufzeichnungen ergeben eine Verteilung, die in den definierten Teiletoleranzen für die geprüfte Popularität enthalten ist. Die Popularität dient als Bezugswert für die an den entsprechenden Teilen später geprüften Merkmale. Auf diese Weise wird innerhalb der definierten Teiletoleranzen eine Normalverteilung bestimmt, in der Werte innerhalb der +3σ-Grenze (99,7% der Population) akzeptabel sind. Fällt ein geprüftes Merkmal aus diesem Bereich (3 von 1000) hinaus, wird für den zugehörigen Prozeß eine Kontrollmarke gesetzt, auch wenn das Teil noch toleranzhaltig ist, und der Prozeß untersucht. Ausreißer außerhalb des 3+σ-Bereiches können durch zahlreiche Einflüsse verursacht werden - beispielsweise eine neue Bedienungsperson, eine lockere Einspannvorrichtung, einen schlechten oder falschen Werkstoff, ein verschlissenes Werkzeug und dergleichen. An irgendeiner Stelle des Bearbeitungsvorganges erfolgt dann ein korrigierender Eingriff, und es werden etwa fünf Werkstücke nach dem gleichen Prozeß gefertigt; sind sie allesamt einwandfrei, wird der Prozeß wieder aufgenommen. Sind nicht alle Werkstücke einwandfrei, wird die Untersuchung fortgesetzt.The statistical process control answers the question: "Does the machine tool produce the parts as they did in the past when they were perfect?" For this purpose, the measured values are recorded in the system file with regard to all checked features on each workpiece. These records result in a distribution that is included in the defined part tolerances for the tested popularity. The popularity serves as a reference value for the features tested later on the corresponding parts. In this way, a normal distribution is determined within the defined part tolerances, in which values within the +3 σ limit (99.7% of the population) are acceptable. If a checked characteristic falls outside of this range (3 out of 1000), a check mark is set for the associated process, even if the part still contains tolerances, and the process is examined. Outliers outside the 3+ σ range can be caused by numerous influences - for example a new operator, a loose clamping device, a bad or wrong material, a worn tool and the like. At some point in the machining process, corrective intervention then takes place, and about five workpieces are produced using the same process; if they are all perfect, the process will start again. If all workpieces are not perfect, the investigation is continued.

Ist ein Prozeß außer Kontrolle geraten, kann die Bedienungsperson eine bildliche Darstellung von Daten aus der Vergangenheit abrufen. Sie kann ein Laufdiagramm, das zeigt, wie ein angegebenes bearbeitetes Merkmal als Ergebnis des Prüfvorgangs erscheint, oder ein Säulendiagramm X abrufen, d. h. eine bildliche Darstellung des Mittelwerts der Probenwerte der Prüfung. Alternativ kann sie ein R-Diagramm abrufen, das den Bereich der Prüfpunkte für das jeweilige Merkmal im betreffenden Fertigungslauf zeigt. Mit diesen Informationen ist die Bedienungsperson in einer besseren Lage, eine der oben erwähnten potentiellen Ursachen für den Fehlerzustand zu bezeichnen. Es wurde also ein intelligentes Mittel geschaffen, um den vorerwähnten Eingriff in den Prozeß durchführen zu können, bevor die erwähnten fünf Proben gefertigt werden, um zu bestimmen, ob der Prozeß wieder unter Kontrolle ist.If a process is out of control, the operator can get a visual representation of past data. It can call up a flow chart that shows how a specified processed feature appears as a result of the test procedure, or a column chart X , ie a visual representation of the mean value of the sample values of the test. Alternatively, they can call up an R diagram that shows the area of the inspection points for the respective characteristic in the relevant production run. With this information, the operator is in a better position to identify one of the potential causes of the fault condition mentioned above. An intelligent means has thus been created to be able to carry out the aforementioned intervention in the process before the five samples mentioned are produced in order to determine whether the process is again under control.

Es soll nun das Toleranzmodul 40 der Fig. 10 erläutert werden. Das Toleranzmodul ist im CIGMA-System zur Verwendung durch den Konstrukteur, weniger den Qualitätssicherungs- oder Fertigungsingenieur vorgesehen. Es führt zwei separate Funktionen aus, von denen die erste die weniger komplexe ist. Es ist eit langem bekannt, daß es für den Konstrukteur schwierig ist, zwei gepaarte Teile mit Toleranzangaben für beide so zu erstellen, daß für beliebige Zustände innerhalb der Toleranzbereiche die Teile mit Sicherheit ohne Maßkonflikt zusammengesetzt werden können. Oft wird eines von gepaarten Bauteilen von einem Konstrukteur konstruiert, das zugehörige Paarungsteil von einem anderen. Das CIGMA-System nimmt beide gepaarten Teile beschreibende Daten zusammen mit den Toleranzvorgaben nach der ANSI-Norm und untersucht sie in der Zusammensetzung, wenn an jedem Teil die Worst-Case-Abmaße für den zusammengesetzten Zustand vorliegen. Weiterhin prüft das CIGMA-System, ob jedes der gepaarten Teile mit korrekten Abmessungs- und Toleranzangaben bezüglich des jeweils anderen Teils beschrieben sind. Auf diese Weise lassen gepaarte Teile sich hinsichtlich (1) potentieller Maßkonflikte und (2) Unverträglichkeiten zwischen den Bezugsvorgaben zwischen den Teilen identifizieren. Die erste Funktion des Toleranzmoduls prüft also Toleranzwerte, die der bzw. die Konstrukteure bereits angegeben haben, und zeigt dem Benutzer potentielle Maßkonflikte oder widersprüchliche Bezugsvorgaben an, mit denen ein ansonsten korrekt toleriertes Paarungsteil zwar toleranzhaltig ist, aber nicht paßt.The tolerance module 40 of FIG. 10 will now be explained. The tolerance module in the CIGMA system is intended for use by the designer rather than the quality assurance or manufacturing engineer. It performs two separate functions, the first of which is the less complex. It has long been known that it is difficult for the designer to create two paired parts with tolerance specifications for both in such a way that the parts can be assembled with certainty without any dimensional conflict for any conditions within the tolerance ranges. Often, one of the paired components is designed by one designer, the associated mating part by another. The CIGMA system takes both paired parts describing data together with the tolerance specifications according to the ANSI standard and examines them in their composition if the worst case dimensions for the assembled state are available for each part. The CIGMA system also checks whether each of the paired parts is described with correct dimensions and tolerances regarding the other part. In this way, paired parts can be identified with regard to (1) potential dimensional conflicts and (2) incompatibilities between the reference specifications between the parts. The first function of the tolerance module therefore checks tolerance values that the designer (s) have already specified and shows the user potential dimensional conflicts or contradictory reference specifications with which an otherwise correctly tolerated pairing part is tolerant but does not match.

Die zweite Funktion des Toleranzmoduls 40 in Fig. 10 ist die Durchführung einer Analyse von festen und schwimmenden Befestigern ("fixed and floating fastener analysis"). Werkstattzeichnungen enthalten zahlreiche Toleranzangaben nur für den Ort von Merkmalen, die zum Zusammenhalten von Teilen dienen - beispielsweise Befestiger. Ein fester Befestiger kann dabei durch einen Gewindebolzen dargestellt werden, der mit Spiel durch eine Bohrung in einem Teil verläuft und in ein zweites eingeschraubt ist; ein schwimmender Befestiger kann dargestellt werden durch einen Bolzen, der mit Spiel durch Bohrungen in beiden Teilen verläuft, wobei die beiden Teile beispielsweise mit einer auf den Befestiger aufgeschraubten Mutter miteinander verspannt werden. Das zweite Toleranzmodul dient zur Erzeugung der Toleranzwerte, die der Konstrukteur auf den Werkstattzeichnungen für beide der gepaarten Teile anzugeben hat.The second function of the tolerance module 40 in FIG. 10 is to carry out an analysis of fixed and floating fastener analysis. Workshop drawings contain numerous tolerances only for the location of features used to hold parts together - for example fasteners. A fixed fastener can be represented by a threaded bolt that runs with play through a hole in one part and is screwed into a second; A floating fastener can be represented by a bolt that runs through holes in both parts with play, the two parts being clamped together, for example, with a nut screwed onto the fastener. The second tolerance module is used to generate the tolerance values that the designer must indicate on the workshop drawings for both of the paired parts.

Die vom Benutzer zu unternehmende Analyse für einen in von ihm zu verspannenden Teilen nicht festgelegten Befestiger ("floating fastener") in der zweiten Funktion des Toleranzmoduls verlangt zunächst die Wahl des zu verwendenden Befestigers. Befestiger werden nach Norm-Schaftdurchmessern und -Kopfgrößen (beispielsweise an Gewindebolzen) beschrieben, die bestimmte Auflageflächen unter dem Kopf aufweisen. Diese Beschreibungen lassen sich in Konstruktionstabellen finden. Dann bezeichnet der Benutzer die Orte auf einem Werkstück, an denen die gewählten Befestiger eingesetzt werden sollen. Dies geschieht, indem er auf einer Bildschirmdarstellung des Werkstücks die Laufmarke auf die Befestigungspunkte setzt und mit der Tastatur die Informationen eingibt, wie dies zuvor für die anderen Funktionen des CIGMA-Systems beschrieben ist. Der Benutzer bezeichnet nun die beim Positionieren der Merkmale auf dem Werkstück zu verwendenden Bezüge, beispielsweise Löcher, in die Befestiger eingesetzt werden und gibt sie in das System ein. Das CIGMA-System berechnet die optimale Lochgröße für jeden Befestiger und die wahre Position der Bohrungen auf dem gepaarten Bauteil, während es gleichzeitig die gespeicherten CAD-Modelle des Werkstücks und seines Paarungsteils untersucht. Dabei werden für beide Werkstücke die Bohrungen nach ihrer Durchmesser-Ober- und -Untergrenze so berechnet, daß die gesamte Auflagefläche eines Kopfes auf der Oberfläche des durchsetzten Werkstücks aufliegt. Es ist einzusehen, daß es für die Konstruktion der Anordnung nachteilig sein kann, wenn Löcher in dem einen Befestiger aufnehmenden Teil so groß sind, daß sie außerhalb der Abmessungen des haltenden Teils des Befestigers (Kopf) liegen.The analysis to be done by the user for one in Fasteners not fixed to him to be clamped ("floating fastener") in the second function of the tolerance module first requires the choice of the fastener to be used. Fasteners are made according to standard shaft diameters and head sizes (e.g. on threaded bolts), which have certain contact areas under the head. These descriptions can be found in construction tables Find. Then the user designates the locations on one Workpiece on which the chosen fasteners are inserted should be. This is done by looking at a screen of the workpiece on the attachment points sets and with the keyboard the information enters how this previously worked for the other functions of the CIGMA system is described. The user now designates that when positioning the features on the workpiece covers, for example holes, in the fasteners are used and enters them into the system. The The CIGMA system calculates the optimal hole size for each fastener and the true position of the holes on the paired Component while it stores the saved CAD models of the workpiece and its mating part examined. The bores are made for both workpieces their upper and lower diameter limits calculated so that the entire contact area of a head on the surface of the penetrated workpiece. It can be seen that it may be disadvantageous for the construction of the arrangement can if there are holes in the fastener receiving part are so large that they are outside the dimensions of the holding Lay part of the fastener (head).

Ebenso berücksichtigt das CIGMA-System die Eigenschaften des Werkzeugs, mit dem das betreffende Werkstückmerkmal erzeugt werden soll. Beispielsweise wird ein Bohrer mit zunehmendem Verschleiß immer größere Löcher bohren; die Konstruktionstabellen geben Richtlinien zur Abschätzung des Ausmaßes der Aufweitung. Beispielsweise wird ein Bohrer mit einem Durchmesser von 15,06 mm (0,593 in.) nie ein Loch von mehr als 15,88 mm (0,625 in.) Durchmesser bohren, auch wenn er völlig stumpf geworden ist. Das CIGMA-System weiß dies und nutzt es aus, um geeignete Toleranzen für die gepaarten Werkstücke festzulegen.The CIGMA system also takes the properties into account of the tool with which the workpiece feature in question should be generated. For example, a drill with increasing  Drill increasingly large holes; the construction tables provide guidelines for estimating the extent the expansion. For example, a drill with a 15.06 mm (0.593 in.) In diameter never has a hole of more than 15.88 mm (0.625 in.) diameter, even if it has become completely blunt. The CIGMA system knows this and takes advantage of it to find suitable tolerances for the paired To fix workpieces.

Als Beispiel für die Festlegung einer Lochtoleranz für einen zwei Werkstücke "schwimmend" verspannenden Befestiger durch das CIGMA-System sei auf Fig. 16 verwiesen, in welcher ein Bauteil 57 mit vier Löchern 58 gezeigt ist. In diesem Fall wählt der Konstrukteur einen Bolzen mit einem Schaftdurchmesser von 12,7 mm (0,500 in.) und einer Kopfgröße von 19,05 mm (0,750 in.), der das Teil 57 mit einem Teil 59 verschrauben soll, das ebenfalls vier Löcher 61 enthält. Sind die Löcher 58 maximal 15,88 mm (0,625 in.) groß, überdeckt die Auflagefläche des Bolzenkopfes die Löcher 58. Ein 15,06 mm- (0,593 in.)-Bohrer, der ein größeres Loch als 15,88 mm (0,625 in.) nie bohren kann, wie bereits erwähnt, wird gewählt, und die vier Löcher werden mit 15,06 mm+0,81 mm (0,593 in. plus 0,032 in.) Durchmesser angegeben, was eine maximale Lochgröße von 15,88 mm (0,625 in.) erlaubt. Die minimale Lochgröße ist die Differenz zwischen 15,06 mm (0,593 in.) und dem Bolzenschaftdurchmesser, wobei das Abmaß des Lochs max. 12,7 mm (0,500 in.) wird. Die Maß- und Toleranzangaben nach der ANSI-Norm erscheinen also in der Reihenfolge wahre Position, Durchmesser, Nulltoleranz unter MMC-Bedingungen relativ zum Bezug A (Oberseite des Teils 57), wie dies in Fig. 16 gezeigt ist.As an example of the fixing of a hole tolerance for a fastener bracing two workpieces by the CIGMA system, reference is made to FIG. 16, in which a component 57 with four holes 58 is shown. In this case, the designer chooses a stud with a shank diameter of 12.7 mm (0.500 in.) And a head size of 19.05 mm (0.750 in.) To screw the part 57 to a part 59 , which also has four holes 61 contains. If the holes 58 are a maximum of 15.88 mm (0.625 in.), The bearing surface of the bolt head covers the holes 58 . A 15.06 mm (0.593 in.) Drill bit, which can never drill a hole larger than 15.88 mm (0.625 in.), As previously mentioned, is chosen and the four holes are 15.06 mm + 0.81 mm (0.593 in. Plus 0.032 in.) Diameter, which allows a maximum hole size of 15.88 mm (0.625 in.). The minimum hole size is the difference between 15.06 mm (0.593 in.) And the bolt shank diameter, the dimension of the hole max. 12.7 mm (0.500 in.). The dimensions and tolerances according to the ANSI standard thus appear in the order of true position, diameter, zero tolerance under MMC conditions relative to reference A (top of part 57 ), as shown in FIG. 16.

Wird dem CIGMA-System mitgeteilt, daß ein fester (d. h. in einem der zu verspannenden Bauteile festgelegter) Befestiger mit Toleranzangaben bezüglich der gepaarten Teile zu versehen ist, erfolgt die Werteeingabe durch den Benutzer genau so, wie oben für den "schwimmenden" Befestiger angegeben. Zusätzlich fragt das CIGMA-System nach der Dicke des die mit Spiel zu bohrenden Löcher enthaltenden Teils sowie nach der des Teils mit den entsprechenden Gewindebohrungen, wie oben erläutert. In diesem Fall sind die Durchstecklöcher mit Übermaß zu bohren wie bei der Analyse eines schwimmenden Befestigers, aber das Abmaß der Durchstecklöcher wird geringer, da der in die Gewindebohrungen eingeschraubte Befestiger sich nicht mehr bewegen kann; die Durchstecklöcher im "schwimmenden" Teil müssen daher enger toleriert sein. Das CIGMA-System erkennt diese Notwendigkeit bei der Analyse und - zum Vergleich - die Toleranzen für die Löcher 61 im Teil 59 der Fig. 16, die hier als Gewindebohrungen zur Aufnahme des Befestigers angenommen seien, mit 1,57 mm (0,062 in.) im MMC-Zustand, wo die Dicke des Teils 57 berücksichtigt wird. Die ANSI-Normangaben für die vier Gewindebohrungen 61 der Fig. 16 würden also wie folgt erscheinen:If the CIGMA system is informed that a fixed (ie fixed in one of the components to be clamped) fastener is to be provided with tolerance information regarding the paired parts, the user enters the values exactly as stated above for the "floating" fastener. In addition, the CIGMA system asks for the thickness of the part containing the holes to be drilled with play and that of the part with the corresponding threaded holes, as explained above. In this case, the through holes are to be drilled with oversize as in the analysis of a floating fastener, but the dimension of the through holes is smaller because the fastener screwed into the threaded holes can no longer move; the through holes in the "floating" part must therefore be tolerated more closely. The CIGMA system recognizes this need in the analysis and - for comparison - the tolerances for the holes 61 in part 59 of FIG. 16, which are assumed here as threaded holes for receiving the fastener, with 1.57 mm (0.062 in.) in the MMC state, where the thickness of part 57 is taken into account. The ANSI standard specifications for the four threaded bores 61 in FIG. 16 would therefore appear as follows:

½ 13 UNC-2B
0 0 0,062 M A
0,510 P
½ 13 UNC-2B
0 0 0.062 M A
0.510 p

Es folgt ein verkürztes Programmlisting, das eine Art und Weise der Formulierung eines Programms zum Betrieb des offenbarten Systems bei der Durchführung der erläuterten Analysen, der Jobsteuerung und Toleranzmodulprozesse zeigt.
Copyright FMC Corporation 1987.
An abbreviated program listing follows, which shows a way of formulating a program for operating the disclosed system when carrying out the analyzes explained, the job control and tolerance module processes.
Copyright FMC Corporation 1987.

Claims (73)

1. Verfahren zum Prüfen eines Werkstücks mit bekannten Abmessungsmerkmalen und Toleranzvorgaben unter Verwendung eines Rechners, an den eine mehrdimensional bewegbare Positionsmeßvorrichtung angeschlossen ist, um die Orte von baulichen Merkmalen des Werkstücks zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß man
unter Verwendung der Abmessungs- und Toleranzvorgaben für das Werkstück ein mehrdimensionales Modell einer Prüflehre erstellt,
relativ zum Werkstück einen Prüfweg festlegt, der die Bewegung der Positionsmeßvorrichtung definiert,
die Positionsmeßvorrichtung entlang des Prüfweges führt,
ein mehrdimensionales Modell des Werkstücks unter Verwendung der an den Bauteilemerkmalen bestimmten Positionen erstellt, und
das Modell der Prüflehre mit dem Modell des Werkstücks vergleicht, um zu bestimmen, ob das Werkstück toleranzhaltig ist.
1. A method for testing a workpiece with known dimensional features and tolerance specifications using a computer to which a multi-dimensionally movable position measuring device is connected to determine the locations of structural features of the workpiece, characterized in that
creates a multi-dimensional model of a test gauge using the dimensional and tolerance specifications for the workpiece,
defines a test path relative to the workpiece, which defines the movement of the position measuring device,
the position measuring device leads along the test path,
creates a multi-dimensional model of the workpiece using the positions determined on the component features, and
compares the model of the gauge with the model of the workpiece to determine whether the workpiece is tolerant.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sich das Werkstück als nicht toleranzhaltig erweist, angezeigt wird, ob es nacharbeitbar oder Schrott ist.2. The method according to claim 1, characterized in that that if the workpiece proves to be out of tolerance, appears whether it is reworkable or scrap is. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dreidimensionale Modelle der Prüflehre und des Werkstücks erstellt.3. The method according to claim 1, characterized in that three-dimensional models of the test gauge and the Workpiece created. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sichtgerät an den Rechner angeschlossen ist und man zum Erstellen einer mehrdimensionalen Prüflehre
Daten hinsichtlich der bekannten Abmessungsmerkmale und Toleranzvorgaben des Werkstücks übernimmt,
ein aus den übernommenen Daten abgeleitetes Modell des Werkstücks sichtbar darstellt,
am dargestellten Modell die Abmessungs- und Toleranznorm auswählt, die auf die zu prüfenden Werkstückmerkmale anwendbar ist, und
an der Sichtdarstellung diejenigen Konstruktionsmerkmale wählt, auf welche die Norm zutrifft, so daß Daten hinsichtlich der Prüflehre erhalten werden.
4. The method according to claim 1, characterized in that a display device is connected to the computer and one for creating a multidimensional test gauge
Accepts data with regard to the known dimensional characteristics and tolerance specifications of the workpiece,
shows a model of the workpiece derived from the transferred data,
on the model shown, selects the dimension and tolerance standard that is applicable to the workpiece characteristics to be tested, and
uses the visual representation to select the design features that apply to the standard, so that data relating to the test gauge are obtained.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Prüflehrendaten gespeichert werden.5. The method according to claim 1, characterized in that the test gauge data received are saved. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sichteinheit an den Rechner angeschlossen ist und man zum Erzeugen eines Prüfwegs
den Prüfweg auf dem Bildschirm darstellt,
ein dem dargestellten Prüfweg entsprechendes Prüfwegprogramm bildet, und
das Prüfwegprogramm für die bewegbare Positionsmeßeinrichtung zu verständlichen Anweisungen umwandelt.
6. The method according to claim 1, characterized in that a viewing unit is connected to the computer and one for generating a test path
displays the test route on the screen,
forms a test path program corresponding to the test path shown, and
converts the test path program for the movable position measuring device into understandable instructions.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anweisungen gespeichert werden.7. The method according to claim 6, characterized in that that the instructions are saved. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bewegen der Positionsmeßvorrichtung
die Orientierung des Werkstücks ermittelt wird,
die Orientierung des Prüfweges mit der des Werkstücks in Übereinstimmung gebracht wird und
die Meßeinrichtung entlang des orientierten Prüfweges geführt wird.
8. The method according to claim 1, characterized in that for moving the position measuring device
the orientation of the workpiece is determined,
the orientation of the test path is brought into line with that of the workpiece and
the measuring device is guided along the oriented test path.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rechner eine Sichteinheit angeschlossen ist und man zum Erstellen eines mehrdimensionalen Modells des Werkstücks während der Bewegung der Meßvorrichtung entlang des relativen Prüfweges Abmessungsdaten am Werkstück aufnimmt und sie sichtbar darstellt.9. The method according to claim 1, characterized in that a viewing unit is connected to the computer and to create a multidimensional model of the Workpiece during the movement of the measuring device along of the relative test path records dimensional data on the workpiece and visualize it. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungsdaten gespeichert werden.10. The method according to claim 9, characterized in that the dimension data is saved. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rechner eine Sichteinheit angeschlossen ist und man
die Modelle der Prüflehre und des Werkstücks sichtbar darstellt,
durch geeignete Translation und Rotation die Modelle der Prüflehre und des Werkstücks miteinander ausrichtet und
das Passen der Prüflehre zum Werkstück ermittelt.
11. The method according to claim 1, characterized in that a viewing unit is connected to the computer and one
shows the models of the test gauge and the workpiece visibly,
aligns the models of the test gauge and the workpiece with each other by means of suitable translation and rotation and
the fitting of the test gauge to the workpiece is determined.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ermitteln nach Sicht sowie mathematisch erfolgt.12. The method according to claim 11, characterized in that the determination is done by sight and mathematically. 13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Anzeigen, ob das Werkstück nacharbeitbar ist, das Werkstückmodell innerhalb der bekannten Toleranzvorgaben ändert, das geänderte Werkstückmodell erneut mit dem Prüflehrenmodell vergleicht, und anzeigt, daß das Werkstück nacharbeitbar oder Schrott ist, wenn die Prüflehre paßt bzw. nicht paßt.13. The method according to claim 2, characterized in that to indicate whether the workpiece can be reworked,  the workpiece model within the known tolerance specifications changes, the changed workpiece model again with the gauge model, and indicates that the Workpiece can be reworked or scrap if the test gauge fits or does not fit. 14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Toleranzangaben auf syntaktische Richtigkeit geprüft werden.14. The method according to claim 1, characterized in that that the tolerance information is checked for syntactical correctness will. 15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßvorrichtung kalibriert wird. 15. The method according to claim 1, characterized in that the position measuring device is calibrated. 16. Verfahren zum Prüfen eines Werkstücks mit bekannten kritischen und wesentlichen Abmessungsmerkmalen und Toleranzvorgaben entsprechend einer bekannten Abmessungs- und Toleranzangabenorm und unter Verwendung eines Rechners, an den eine Sichteinheit angeschlossen ist, sowie eines dreidimensional bewegbaren Elements, das eine Positionsmeßvorrichtung trägt, um im Betrieb die Orte der Abmessungsmerkmale auf dem Werkstück zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man
die kritischen und wesentlichen Abmessungen und Toleranzen des Werkstücks übernimmt,
ein Modell des Werkstücks einschließlich seiner kritischen und wesentlichen Abmessungen und Toleranzen sichtbar darstellt,
auf der Sichtdarstellung die bekannte Toleranzangabenorm sowie die Werkstückabmessungen wählt, für die diese Norm gilt,
Daten entsprechend einer dreidimensionalen Prüflehre erzeugt, die der gewählten Toleranzangabenorm und den Werkstückabmessungen entsprechen,
einen Prüfweg zum Prüfen der gewählten Werkstückabmessungen erzeugt,
Anweisungen ausgibt derart, daß das dreidimensional bewegbare Element dem Prüfweg folgt,
die Positionen der Werkstückmerkmale, die den gewählten Werkstückabmessungen entspricht, mißt,
Daten entsprechend einem dreidimensionalen Modell der gemessenen Werkstückmerkmale erzeugt und
bestimmt, ob die Prüflehre zum Werkstückmodell paßt.
16. A method for testing a workpiece with known critical and essential dimension features and tolerance specifications in accordance with a known dimension and tolerance specification standard and using a computer to which a viewing unit is connected, and a three-dimensionally movable element which carries a position measuring device in order to operate the Determine locations of the dimensional features on the workpiece, characterized in that one
takes over the critical and essential dimensions and tolerances of the workpiece,
shows a model of the workpiece including its critical and essential dimensions and tolerances,
selects the known tolerance specification standard and the workpiece dimensions to which this standard applies on the visual display,
Data generated according to a three-dimensional test gauge, which correspond to the selected tolerance specification standard and the workpiece dimensions,
generates a test path for testing the selected workpiece dimensions,
Issues instructions such that the three-dimensionally movable element follows the test path,
measures the positions of the workpiece features that correspond to the selected workpiece dimensions,
Data generated according to a three-dimensional model of the measured workpiece characteristics and
determines whether the test gauge fits the workpiece model.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man
das Werkstückmodell innerhalb der Toleranzgrenzen umarbeitet, wenn die Prüflehre nicht paßt, und
anzeigt, daß das Werkstück nacharbeitbar ist, wenn die Prüflehre zum umgearbeiteten Werkstückmodell paßt, bzw. daß es Schrott ist, wenn sie nicht paßt.
17. The method according to claim 16, characterized in that one
reworks the workpiece model within the tolerance limits if the test gauge does not fit, and
indicates that the workpiece can be reworked if the test gauge fits the reworked workpiece model, or that it is scrap if it does not fit.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionalen Werkstück- und Prüflehrenmodelldaten gespeichert werden.18. The method according to claim 16, characterized in that that the three-dimensional workpiece and gauge model data get saved. 19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Erstellen der dreidimensionalen Prüflehre die bekannten kritischen und wesentlichen Toleranzangaben auf syntaktische Richtigkeit geprüft werden.19. The method according to claim 16, characterized in that that before creating the three-dimensional test gauge known critical and essential tolerance information syntactical correctness are checked. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Toleranzangaben geändert werden, wenn sie sich als syntaktisch fehlerhaft erweisen.20. The method according to claim 19, characterized in that the tolerance information will be changed if it turns out to be turn out to be syntactically incorrect. 21. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßvorrichtung kalibriert wird.21. The method according to claim 16, characterized in that that the position measuring device is calibrated. 22. Vorrichtung zum Vergleichen eines dreidimensionalen Modells einer Prüflehre mit einem dreidimensionalen Modell eines Werkstücks unter Verwendung von CAD-Daten für das Werkstück, gekennzeichnet durch
eine Rechnereinrichtung, in welche die Konstruktionsdaten hinsichtlich des Werkstücks eingegeben werden können,
eine an den Rechner angeschlossene Sichteinheit zur Sichtdarstellung von Modellen des Konstruktionsteils, der Prüflehre und des Werkstücks,
eine an den Rechner angeschlossene Tastatur zur Auswahl bestimmter Abmessungs- und Toleranzvorgaben auf dem dargestellten Modell des Konstruktionsteils, aus denen das Modell der Prüflehre beschreibende Daten abgeleitet werden,
eine Einrichtung, um ein Element in drei Dimensionen zu bewegen, die an den Rechner so angeschlossen ist, daß ein Prüfweg um das Werkstück beschrieben werden kann, und
einen Positionsfühler, der an dem bewegbaren Element angebracht und an den Rechner angeschlossen ist, um die Orte der geprüften Werkstückmerkmale und damit das Werkstückmodell beschreibende Daten zu ermitteln,
wobei die Modelle der Prüflehre und das Werkstück visuell auf der Sichteinheit und mathematisch vom Rechner miteinander verglichen werden, um die Toleranzhaltigkeit des Werkstücks zu bestimmen.
22. Device for comparing a three-dimensional model of a test gauge with a three-dimensional model of a workpiece using CAD data for the workpiece, characterized by
a computer device into which the design data relating to the workpiece can be entered,
a viewing unit connected to the computer for the visual representation of models of the construction part, the test gauge and the workpiece,
a keyboard connected to the computer for selecting specific dimensions and tolerances on the model of the structural part shown, from which data describing the model of the test gauge are derived,
a device for moving an element in three dimensions, which is connected to the computer so that a test path around the workpiece can be described, and
a position sensor which is attached to the movable element and connected to the computer in order to determine the locations of the tested workpiece features and thus the data describing the workpiece model,
the models of the test gauge and the workpiece are compared visually on the viewing unit and mathematically by the computer to determine the tolerance tolerance of the workpiece.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsfühler eine Koordinatenmeßmaschine umfaßt.23. The device according to claim 22, characterized in that that the position sensor comprises a coordinate measuring machine. 24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsfühler ein berührungsfrei arbeitendes Prüfsystem einschließt.24. The device according to claim 22, characterized in that that the position sensor works without contact Test system includes. 25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsfühler eine NC-Werkzeugmaschine mit einem Kontaktfühler einschließt.25. The device according to claim 22, characterized in that the position sensor is an NC machine tool with a Includes contact sensor. 26. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Anzeige, daß das Werkstück nacharbeitbar oder Schrott ist, wenn es sich als nicht toleranzhaltig erwiesen hat. 26. The apparatus according to claim 22, characterized by a device for indicating that the workpiece can be reworked or scrap if it turns out to be non-tolerant has proven.   27. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Kalibrieren des Positionsfühlers.27. The apparatus according to claim 22, characterized by a device for calibrating the position sensor. 28. Vorrichtung zum Prüfen eines Bauteils mit bekannten Abmessungsmerkmalen und Toleranzvorgaben, gekennzeichnet, durch
eine Einrichtung, die unter Verwendung der Bauteileabmessungs- und Toleranzvorgaben ein mehrdimensionales Modell einer Prüflehre erstellt,
eine mehrdimensional bewegbare Positionsmeßvorrichtung zum Bestimmen der Orte von baulichen Merkmalen auf dem Bauteil,
eine Einrichtung zum Erzeugen eines Prüfweges relativ zum Bauteil, der die Bewegung der Positionsmeßeinrichtung festlegt,
eine Einrichtung, welche die Positionsmeßvorrichtung entlang des Prüfweges führen kann,
eine Einrichtung zum Erstellen eines mehrdimensionalen Modells des Bauteils unter Verwendung der ermittelten Positionen der baulichen Merkmale desselben, und
eine Einrichtung, welche das Modell der Prüflehre mit dem Modell des Bauteils vergleicht, um die Toleranzhaltigkeit des Bauteils zu ermitteln.
28. Device for testing a component with known dimensions and tolerance specifications, characterized by
a facility that creates a multi-dimensional model of a test gauge using the component dimension and tolerance specifications,
a multi-dimensionally movable position measuring device for determining the locations of structural features on the component,
a device for generating a test path relative to the component, which determines the movement of the position measuring device,
a device which can guide the position measuring device along the test path,
a device for creating a multidimensional model of the component using the determined positions of the structural features thereof, and
a device that compares the model of the test gauge with the model of the component in order to determine the tolerance tolerance of the component.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Anzeige, ob das Bauteil nacharbeitbar oder, wenn es sich als nicht toleranzhaltig erwiesen hat, Schrott ist.29. The device according to claim 28, characterized by a device for indicating whether the component can be reworked or if it turned out to be out of tolerance has, is scrap. 30. Verfahren zum Prüfen eines Bauteils mit bekannten Abmessungsmerkmalen und Toleranzvorgaben unter Verwendung eines Rechners, an den eine mehrdimensional bewegbare Positionsmeßvorrichtung angeschlossen ist, welche die Orte baulicher Merkmale auf dem Bauteil ermitteln kann, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Toleranzvorgaben auf syntaktische Richtigkeit prüft,
die Toleranzvorgaben, falls sie sich als fehlerhaft erweisen, syntaktisch korrigiert,
ein mehrdimensionales Modell einer Prüflehre unter Verwendung der Abmessungs- und Toleranzvorgaben des Bauteils erstellt,
einen Prüfweg relativ zum Bauteil anlegt, der die Bewegung der Positionsmeßvorrichtung definiert,
die Positionsmeßvorrichtung entlang des Prüfweges führt,
ein mehrdimensionales Modell des Bauteils unter Verwendung der ermittelten Orte der Merkmale erstellt, und
das Modell der Prüflehre mit dem Modell des Bauteils vergleicht, um die Toleranzhaltigkeit des Bauteils zu ermitteln.
30. A method for testing a component with known dimensional features and tolerance specifications using a computer to which a multi-dimensionally movable position measuring device is connected, which can determine the locations of structural features on the component, characterized in that
checks the tolerance specifications for syntactical correctness,
the tolerance specifications, if they prove to be incorrect, are syntactically corrected,
creates a multi-dimensional model of a test gauge using the dimensional and tolerance specifications of the component,
creates a test path relative to the component, which defines the movement of the position measuring device,
the position measuring device leads along the test path,
creates a multi-dimensional model of the component using the determined locations of the features, and
compares the model of the test gauge with the model of the component in order to determine the tolerance tolerance of the component.
31. Verfahren nach Anspruch 30, wobei eine Sichteinheit an den Rechner angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Erstellen einer mehrdimensionalen Prüflehre
Daten hinsichtlich der bekannten Abmessungsmerkmale und syntaktisch richtigen Toleranzvorgaben übernimmt,
ein Modell der übernommenen Daten sichtbar darstellt,
aus der Sichtdarstellung die auf die Daten anwendbare Abmessungs- und Toleranznorm wählt und
aus der Sichtdarstellung die Konstruktionsmerkmale wählt, für welche die Norm gilt, so daß Daten hinsichtlich der Prüflehre erhalten werden.
31. The method according to claim 30, wherein a viewing unit is connected to the computer, characterized in that for creating a multidimensional test gauge
Adopts data regarding the known dimensional characteristics and syntactically correct tolerance specifications,
shows a model of the transferred data visibly,
selects the dimensional and tolerance standard applicable to the data from the visual representation and
selects from the visual representation the design features to which the standard applies so that data relating to the test gauge are obtained.
32. Verfahren nach Anspruch 30, wobei eine Sichteinheit an den Rechner angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Erstellen eines Prüfweges
den Prüfweg auf der Sichteinheit darstellt,
die Ausrichtung des Bauteils ermittelt,
ein dem dargestellten Prüfweg entsprechendes Prüfwegprogramm aufstellt und
den Prüfweg so ausrichtet, daß er der erfaßten Orientierung des Bauteils entspricht.
32. The method according to claim 30, wherein a viewing unit is connected to the computer, characterized in that one for creating a test path
represents the test route on the viewing unit,
determines the orientation of the component,
draws up a test path program corresponding to the test path shown and
align the test path so that it corresponds to the detected orientation of the component.
33. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßeinrichtung kalibriert wird.33. The method according to claim 30, characterized in that the position measuring device is calibrated. 34. Verfahren zum Prüfen eines Bauteils mit bekannten kritischen und wesentlichen Abmessungs- und Toleranz-Angabenorm, wobei ein Rechner an eine Sichteinrichtung angeschlossen ist und ein dreidimensionales bewegbares Element eine Positionsmeßvorrichtung trägt, die im Betrieb den Ort baulicher Merkmale auf dem Bauteil ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß man
die kritischen und wesentlichen Abmessungen und Toleranzen des Bauteils übernimmt,
ein Modell des Bauteils einschließlich der kritischen und wesentlichen Abmessungen und Toleranzen sichtbar darstellt,
aus der Sichtdarstellung die bekannten Toleranzangabenorm sowie die Bauteileabmessungen wählt, für welche diese gilt,
die syntaktische Richtigkeit der bekannten Toleranzvorgaben ermittelt,
eine dreidimensionale Prüflehre erstellt, welche der gewählten Toleranzangabenorm und den Bauteileabmessungen entspricht,
einen Prüfweg für die Prüfung der gewählten Bauteileabmessung festlegt,
das dreidimensional bewegbare Element entlang des Prüfweges führt,
die Position der von den gewählten Abmessungen verkörperten Bauteilemerkmale mißt,
ein dreidimensionales Modell der gemessenen Bauteilemerkmale erstellt,
das dreidimensionale Modell mit der dreidimensionalen Prüflehre ausrichtet und
bestimmt, ob die Prüflehre mit dem Bauteilemodell zusammenpaßt.
34. Method for testing a component with known critical and essential dimensions and tolerance information standard, wherein a computer is connected to a viewing device and a three-dimensional movable element carries a position measuring device that determines the location of structural features on the component in operation, characterized , that he
takes over the critical and essential dimensions and tolerances of the component,
shows a model of the component including the critical and essential dimensions and tolerances,
selects the known tolerance specification standard and the component dimensions to which this applies from the visual representation,
the syntactical correctness of the known tolerance specifications is determined,
creates a three-dimensional test gauge that corresponds to the selected tolerance specification standard and the component dimensions,
defines a test route for testing the selected component dimensions,
the three-dimensionally movable element leads along the test path,
measures the position of the component features embodied by the selected dimensions,
creates a three-dimensional model of the measured component characteristics,
aligns the three-dimensional model with the three-dimensional test gauge and
determines whether the test gauge fits the component model.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß man
das Bauteilemodell innerhalb der Toleranzen nacharbeitet, falls die Prüflehre nicht paßt, und
anzeigt, daß das Bauteil nacharbeitbar ist, wenn die Prüflehre mit dem nachgearbeiteten Bauteilemodell zusammenpaßt bzw. anderenfalls Schrott ist.
35. The method according to claim 34, characterized in that one
rework the component model within the tolerances if the test gauge does not fit, and
indicates that the component can be reworked if the test gauge matches the reworked component model or is otherwise scrap.
36. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßvorrichtung kalibriert wird.36. The method according to claim 34, characterized in that the position measuring device is calibrated. 37. Verfahren zum Vorbestimmen einer Jobfolge, die an einem Bauteil von einem System ausgeführt werden soll, das einen an eine mehrdimensional bewegbare Positionsmeßvorrichtung angeschlossenen Rechner, einen an den Rechner angeschlossenen Speicher, der ein CAD-Modell des Bauteils enthält, an dem die Jobfolge ausgeführt werden soll, sowie eine Maschine umfaßt, die Vorgänge an dem Bauteil ausführen kann und die an das System angeschlossen und von ihm gesteuert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß man
dem System die Identität der Maschine mitteilt,
die Maschine an das System anschließt,
einen Punkt auf dem CAD-Modell zur Orientierung der Positionsmeßvorrichtung und der Maschine angibt,
die Folge der von der Maschine und der Positionsmeßvorrichtung auszuführenden Vorgänge bezeichnet,
die in den die Positionsmeßeinrichtung betreffenden Vorgängen erhaltenen Daten analysiert, und
die Maschine abtrennt.
37. Method for predetermining a job sequence that is to be carried out on a component by a system that has a computer connected to a multi-dimensionally movable position measuring device, a memory connected to the computer that contains a CAD model of the component on which the job sequence is executed are to be included, as well as a machine that can perform operations on the component and that can be connected to and controlled by the system, characterized in that
communicates the identity of the machine to the system,
the machine connects to the system,
specifies a point on the CAD model for orientation of the position measuring device and the machine,
indicates the sequence of operations to be carried out by the machine and the position measuring device,
analyzes the data obtained in the operations relating to the position measuring device, and
the machine disconnects.
38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßvorrichtung kalibriert wird.38. The method according to claim 37, characterized in that that the position measuring device is calibrated becomes. 39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte des Mitteilens, Anschließens, Kalibrierens, Angebens, Bezeichnens, Analysierens und Abtrennens zwecks Beobachtung simuliert werden.39. The method according to claim 38, characterized in that the steps of communicating, connecting, Calibrating, specifying, labeling, analyzing and separating be simulated for observation. 40. Verfahren zur Analyse von Daten bezüglich eines Bauteils, die im Betrieb eines Systems mit einem an ein mehrdimensional bewegbares Element angeschlossenen Rechner und einer von dem System gesteuerten Maschine anfallen, wobei ein an den Rechner angeschlossener Speicher CAD-Daten bezüglich eines zu analysierenden Bauteils sowie Daten bezüglich der Konfiguration des Bauteils enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man
eine Prüflehre für Merkmale des Bauteils darstellende Konstruktionsdaten erstellt, indem man diesen Merkmalen zugeordnete CAD-Daten liest,
die entsprechenden körperlichen Merkmale des Bauteils mißt und diese betreffende Daten speichert, und
das Zueinanderpassen der Prüflehre und der gemessenen Bauteiledaten ermittelt.
40. Method for the analysis of data relating to a component, which occur in the operation of a system with a computer connected to a multi-dimensionally movable element and a machine controlled by the system, with a memory connected to the computer CAD data relating to a component to be analyzed and Contains data regarding the configuration of the component, characterized in that
creates a test gauge for design data representing characteristics of the component by reading CAD data assigned to these characteristics,
measures the corresponding physical characteristics of the component and stores the relevant data, and
the matching of the test gauge and the measured component data determined.
41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß man
die an den körperlichen Merkmalen gemessenen und und gespeicherten Daten innerhalb der vorgegebenen Toleranzbereich ändert und
bestimmt, ob die geänderten Daten ein toleranzhaltiges Bauteil ergeben.
41. The method according to claim 40, characterized in that
the data measured and stored on the physical characteristics changes within the specified tolerance range and
determines whether the changed data result in a component with tolerance.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß angezeigt wird, daß das Bauteil Schrott ist, wenn das geänderte Bauteil sich als nicht toleranzhaltig erweist. 42. The method according to claim 41, characterized in that it is indicated that the component is scrap is when the modified component proves to be non-tolerance turns out.   43. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Daten über körperliche Bauteilemerkmale für die an einer Vielzahl von Bauteilen gemessenen entsprechenden Merkmale gespeichert werden und ermittelten wird, ob die Maschine die Merkmale genauso herstellt wie in der Vergangenheit.43. The method according to claim 40, characterized in that that a lot of data about physical Component characteristics for a variety of components measured corresponding characteristics are stored and it is determined whether the machine produces the characteristics in the same way as in the past. 44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außer-Kontrolle-Zustand angezeigt wird, wenn sich ergibt, daß die Bauteilemerkmale nicht genauso wie in der Vergangenheit hergestellt werden, und daß die Ursache dieses Zustandes ermittelt wird.44. The method according to claim 43, characterized in that that an out of control condition is indicated if it turns out that the component characteristics are not the same as made in the past, and that the Cause of this condition is determined. 45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Ursache des Außer-Kontrolle-Zustands korrigiert, eine begrenzte Anzahl von Bauteilen gefertigt und ermittelt wird, ob die Maschine die Bauteilemerkmale genauso herstellt wie in der Vergangenheit.45. The method according to claim 44, characterized in that the cause of the out of control state corrected, a limited number of components were manufactured and it is determined whether the machine has the component characteristics manufactured exactly as in the past. 46. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die für bestimmte körperliche Merkmale gespeicherten Daten fortwährend aktualisiert werden.46. The method according to claim 43, characterized in that that the stored for certain physical characteristics Data is continuously updated. 47. System zum Prüfen eines Bauteils, das Zugriff auf CAD-Konstruktionsdaten für das Bauteil hat, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Lesen der Abmessungen und Toleranzen aus den CAD-Daten für die zu prüfenden Bauteilemerkmale,
eine Einrichtung, die unter Verwendung der Abmessungen und Toleranzen mathematisch eine dreidimensionale Prüflehre für das Bauteil erstellt,
eine Einrichtung zum Ausmessen der zu prüfenden Bauteilemerkmale, die diese darstellenden Prüfdaten liefert
eine Einrichtung, die mathematisch ein dreidimensionales Modell der geprüften Bauteilemerkmale erstellt, und
eine Einrichtung zum Vergleichen des dreidimensionalen Bauteilemodells mit der dreidimensionalen Prüflehre, so daß sich die Toleranzhaltigkeit ermitteln läßt.
47. System for testing a component, which has access to CAD design data for the component, characterized by
a device for reading the dimensions and tolerances from the CAD data for the component features to be tested,
a device that mathematically creates a three-dimensional test gauge for the component using the dimensions and tolerances,
a device for measuring the component features to be tested, which delivers these test data representing
a device that mathematically creates a three-dimensional model of the tested component features, and
a device for comparing the three-dimensional component model with the three-dimensional test gauge, so that the tolerance can be determined.
48. System nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung eine Einrichtung zum sichtbaren gleichzeitigen Darstellen des dreidimensionalen Modells und der dreidimensionalen Prüflehre in einer voneinander unterscheidbaren Form aufweist, wodurch sich die Toleranzhaltigkeit visuell ermitteln läßt.48. System according to claim 47, characterized in that that the comparison device is a device for visible simultaneous representation of the three-dimensional Model and the three-dimensional test gauge in one has a distinguishable shape, whereby the Tolerance can be determined visually. 49. System nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung Mittel zum sichtbaren Darstellen der Toleranzhaltigkeit in Tabellenform aufweist.49. System according to claim 47, characterized in that the comparison device means for visual representation which has tolerance tolerance in tabular form. 50. System nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung eine Einrichtung, um ein Meßelement um das Bauteil herumzuführen, sowie eine Einrichtung aufweist, die einen Prüfweg für das Meßelement erstellt, auf dem dieses sich zwischen den zu prüfenden Bauteilemerkmalen bewegt.50. System according to claim 47, characterized in that the measuring device is a device to a measuring element around the component and has a device, which creates a test path for the measuring element that this is between the component features to be tested emotional. 51. System nach Anspruch 50, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells des Bauteils unter Verwendung der CAD-Daten und durch eine Einrichtung, die den Prüfweg und die zu prüfenden Bauteilemerkmale dem dreidimensionalen Bauteilemodell überlagert sichtbar darstellt.51. System according to claim 50, characterized by a device for creating a three-dimensional Model of the component using the CAD data and by a facility that determines the test route and the test items Component features the three-dimensional component model superimposed visible. 52. System nach Anspruch 47, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bestimmung der Syntax der Toleranzvorgaben unter Verwendung der Abmessungen und Toleranzen.52. System according to claim 47, characterized by a device for determining the syntax of the tolerance specifications using the dimensions and tolerances. 53. System nach Anspruch 47, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum fortwährenden Speichern von an Bauteilemerkmalen gemessenen Daten für eine Population von Bauteilen und eine Einrichtung, die jeden Meßwert für ein Bauteilemerkmal statistisch analysiert, um zu bestimmen, ob der Fertigungsprozeß für das jeweilige Bauteil noch eine annehmbare Kontrolle ausübt.53. System according to claim 47, characterized by a device for the permanent storage of component features measured data for a population of Components and a device that each measurement for  statistically analyzed a component feature to determine whether the manufacturing process for the respective component still has acceptable control. 54. System nach Anspruch 47, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Bestimmen der Toleranzen für bestimmte Bauteilemerkmale, die der Beschreibung des Bauteils hinzugefügt werden sollen.54. System according to claim 47, characterized by a device for determining the tolerances for certain Component characteristics that match the description of the component should be added. 55. System nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß CAD-Konstruktionsdaten für ein mit dem Bauteil gepaartes Teil vorliegen, eine Einrichtung, welche die Toleranzen für das gepaarte Teil im Worst-Case-Zustand und für das Bauteil auf Abmessungskonflikt analysiert, und eine Einrichtung vorgesehen sind, welche die Ergebnisse der Analyse sichtbar darstellt.55. System according to claim 47, characterized in that CAD design data for a paired with the component Part present, a facility that tolerances for the paired part in worst case condition and for the component is analyzed for dimensional conflict, and a Facility are provided, which are the results of the Analysis is visible. 56. System nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das System an eine beliebige einer Vielzahl von Maschinen anschließbar ist, die einen Job (Arbeitsauftrag) ausführen können, daß eine Einrichtung, welche die Maschine identifiziert, an die das System zur Ausführung des Jobs angeschlossen wird, eine Einrichtung, welche die Bedienungsperson bei der Definition des auszuführenden Jobs zu Eingaben auffordert, eine Einrichtung zur Angabe der Orientierung des dem Jobprozeß auszusetzenden Bauteils, eine Einrichtung zur Eingabe der Definition von Job- und Prüfoperationen in das System sowie eine Einrichtung zur Analyse der an Bauteilemerkmalen aufgenommenen Meßwerten auf die Effektivität der Jobsteuerung vorgesehen sind.56. System according to claim 47, characterized in that that the system connects to any of a variety of machines can be connected to a job (work order) can run a device that the machine identified to whom the system will execute the Jobs is connected, a facility that the operator when defining the job to be executed prompts for input, a facility to specify the Orientation of the component to be exposed to the job process, a facility for entering the definition of job and Test operations in the system and a facility for Analysis of the measured values recorded on component characteristics on the effectiveness of job control are provided. 57. System nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Analyseeinrichtung eine Einrichtung zur statistischen Untersuchung der an Bauteilemerkmalen aufgenommenen Meßwerte aus einer Population von Bauteilen umfaßt, um zu bestimmen, ob die Teile so wie in der Vergangenheit gefertigt werden. 57. System according to claim 56, characterized in that the analysis device is a device for statistical Examination of those recorded on component characteristics Readings from a population of components included to determine whether the parts are manufactured as they were in the past will.   58. System nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Analyseeinrichtung eine Einrichtung aufweist, die, falls die Vergleichseinrichtung mangelnde Toleranzhaltigkeit angibt, bestimmt, ob das Bauteil nacharbeitbar ist.58. System according to claim 56, characterized in that the analysis device has a device which, if the comparison device lacks tolerance tolerance specifies whether the component can be reworked. 59. System nach Anspruch 56, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Simulieren der Ausführung eines definierten Jobs.59. System according to claim 56, characterized by means for simulating the execution of a defined jobs. 60. Rechnergesteuertes Sichtdarstellungssystem zur Prüfung und Analyse vorbestimmter Merkmale auf einem Bauteil mit Zugriff auf CAD-Konstruktions- und Toleranzdaten für das Bauteil, gekennzeichnet durch
eine Sichtfläche,
eine Einrichtung, welche ein Konstruktionsdatenmodell des Bauteils sowie eine Prüfweg um das Bauteilemodell für die bestimmten Bauteilemerkmale gleichzeitig sichtbar darstellen kann, und
eine Einrichtung, mittels welcher der Prüfweg auf der Sichtfläche wahlweise geändert werden kann.
60. Computer-controlled visual display system for checking and analyzing predetermined features on a component with access to CAD construction and tolerance data for the component, characterized by
a visible area
a device which can simultaneously display a construction data model of the component and a test path around the component model for the specific component characteristics, and
a device by means of which the test path on the visible surface can be changed optionally.
61. Rechnergesteuertes Sichtdarstellungssystem für die Prüfung und Analyse vorbestimmter Merkmale auf einem Bauteil, das Zugriff auf das Bauteil beschreibende CAD-Konstruktions- und Toleranzdaten sowie auf eine Meßeinrichtung für die vorbestimmten Bauteilemerkmale hat, gekennzeichnet durch
eine Sichtfläche und
eine Einrichtung, die ein Modell der gemessenen Bauteilemerkmale und gleichzeitig ein Modell einer Prüflehre sichtbar darstellen kann, das aus den die vorbestimmten Bauteilemerkmale betreffenden CAD-Konstruktions- und Toleranzdaten erstellt worden ist.
61. Computer-controlled visual display system for testing and analyzing predetermined features on a component, which has access to CAD design and tolerance data describing the component and to a measuring device for the predetermined component features, characterized by
a visible surface and
a device that can visually display a model of the measured component features and at the same time a model of a test gauge that has been created from the CAD design and tolerance data relating to the predetermined component features.
62. Rechnergesteuerte Sichtdarstellungssystem nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum gleichzeitigen Darstellen eine Einrichtung aufweist, um Prüfergebnisse gleichzeitig darzustellen.62. Computer-controlled visual display system according to Claim 61, characterized in that the device has a device for simultaneous display,  to display test results at the same time. 63. Rechnergesteuertes Sichtdarstellungssystem nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfergebnisse in Tabellenform vorhanden sind.63. Computer-controlled visual display system according to Claim 62, characterized in that the test results are available in tabular form. 64. Rechnergesteuertes Sichtdarstellungssystem nach Anspruch 62, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Darstellung einer statistischen Analyse der Prüfergebnisse.64. Computer-controlled visual display system according to Claim 62, characterized by a device for Representation of a statistical analysis of the test results. 65. Rechnergesteuertes Sichtdarstellungssystem nach Anspruch 62, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die aufgrund der Prüfergebnisse Anweisungen hinsichtlich einer Nacharbeitbarkeit liefert.65. Computer-controlled visual display system according to Claim 62, characterized by a device which based on the test results instructions regarding a Reworkability delivers. 66. Rechnergesteuertes Sichtdarstellungssystem nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum gleichzeitigen Darstellen eine Einrichtung ist, welche die Modelle in unterscheidbaren Farben darstellt.66. Computer-controlled visual display system according to Claim 61, characterized in that the device is a device for simultaneous display, which represents the models in different colors. 67. Verfahren zum Untersuchen der Verträglichkeit von Toleranzvorgaben für gepaarte Teile, für das Konstruktions- und Toleranzdaten für die gepaarten Teile gespeichert verfügbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß man
die die gepaarten Teile betreffenden Konstruktions- und Toleranzdaten aus dem Speicher abruft,
den Worst-Case-Toleranzzustand für einen Maßkonflikt zwischen den gepaarten Teilen ermittelt, und
anzeigt, ob bzw. gegebenenfalls wo ein Maßkonflikt existiert.
67. A method for examining the tolerance of tolerance specifications for paired parts, for which construction and tolerance data for the paired parts are available stored, characterized in that one
which retrieves design and tolerance data relating to the paired parts from the memory,
determines the worst case tolerance state for a dimensional conflict between the paired parts, and
indicates whether or where there is a conflict of dimensions.
68. Verfahren nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß die Toleranzdaten Bezugsorte auf jedem der gepaarten Teile enthalten und bestimmt wird, ob die Bezugsvorgaben in den Toleranzdaten für die gepaarten Teile miteinander verträglich sind, und angezeigt wird, ob bzw. gegebenenfalls wo eine solche Unverträglichkeit vorliegt. 68. The method according to claim 67, characterized in that the tolerance data reference locations on each of the paired parts included and it is determined whether the reference specifications in the tolerance data for the paired parts are compatible with each other and it is displayed whether or where appropriate where such an intolerance is present.   69. Verfahren zur Untersuchung der Verträglichkeit von Toleranzvorgaben für gepaarte Teile, für das Konstruktions- und Toleranzdaten einschließlich von Bezugsorten für die gepaarten Teile gespeichert verfügbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß man die Konstruktions- und Toleranzdaten für die gepaarten Teile aus dem Speicher abruft, bestimmt, ob in den Bezugsvorhaben die Toleranzdaten für die gepaarten Teile miteinander verträglich sind, und angibt, ob bzw. gegebenenfalls wo eine Unverträglichkeit vorliegt.69. Procedure for testing the tolerability of Tolerance specifications for paired parts, for the construction and tolerance data including reference locations for the paired parts are available stored, characterized, that you have the design and tolerance data retrieves the paired parts from memory, determines whether the tolerance data in the reference project for the paired parts are compatible with each other, and indicates whether or, if so, where an intolerance is present. 70. Verfahren nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß man den Worst-Case-Toleranzzustand für einen Maßkonflikt zwischen den gepaarten Teilen untersucht und anzeigt, ob bzw. gegebenenfalls wo ein Maßkonflikt existiert.70. The method according to claim 69, characterized in that that one has the worst case tolerance state for a dimensional conflict examined between the paired parts and indicates whether or where there is a conflict of dimensions. 71. Verfahren zum Bestimmen der Toleranzvorgaben der Bauteilemerkmale für feste und schwimmende Befestiger in gepaarten Bauteilen, für das Konstruktionsdaten für die gepaarten Teile gespeichert verfügbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß man
einen Befestiger wählt,
den Ort auf einem Bauteil bezeichnet, an dem der Befestiger verwendet werden soll,
die Bezüge auf dem Bauteil bezeichnet, relativ zu denen die Befestigerpositionen gelten sollen,
ein Werkzeug zum Ausbilden der Bauteilemerkmale zwecks Aufnahme der Befestiger auswählt,
unter Berücksichtigung des Werkzeugs und des gewählten Befestigers das Höchst- und das Mindestmaß des Bauteilemerkmals bestimmt, und
die für die wahre Position der den Befestiger betreffenden Bauteilemerkmale geltenden Toleranzen sichtbar darstellt.
71. A method for determining the tolerance specifications of the component characteristics for fixed and floating fasteners in paired components, for which design data for the paired parts are available stored, characterized in that one
chooses a fastener,
indicates the location on a component where the fastener is to be used,
denotes the references on the component, relative to which the fastener positions should apply,
selects a tool for forming the component features to accommodate the fasteners,
taking into account the tool and the fastener chosen, the maximum and minimum dimensions of the component feature are determined, and
clearly shows the tolerances applicable to the true position of the component features affecting the fastener.
72. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestiger ein schwimmender Befestiger ist und bei der Darstellung einen auf die wahre Position bezogenen Toleranzbereich von Null unter MMC-Bedingungen dargestellt wird.72. The method according to claim 71, characterized in that the fastener is a floating fastener and in the representation one related to the true position Tolerance range from zero shown under MMC conditions becomes. 73. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestiger ein fester Befestiger ist und die Merkmale in einem schwimmenden Bauteil um eine Bohrung mit Spiel sind, und daß die Dicke des schwimmenden Teils bestimmt und die Toleranz der Bohrung mit Spiel dieser Dicke entsprechend verringert werden.73. The method according to claim 71, characterized in that that the fastener is a fixed fastener and the features in a floating component with a hole Play and that determines the thickness of the floating part and the tolerance of the bore with play of this thickness be reduced accordingly.
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