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Verfahren zur konsistenten Fernvisualisierung von Werkzeugmaschinen unter besonderer Berücksichtigung der zeitlich veränderlichen kinematischen Ketten

IP.com Disclosure Number: IPCOM000199528D
Original Publication Date: 2010-Sep-23
Included in the Prior Art Database: 2010-Sep-23
Document File: 2 page(s) / 44K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Für die Visualisierung von Werkzeugmaschinen bei der Simulation in digitalen Fabriken werden von der Simulation zur dreidimensionalen Ansichtsschnittstelle (3D-Viewer) Daten übertragen, die Achswerte, Signale und Parameter enthalten. Diese Daten sind nicht in dem Sinne vollständig, dass sie vollständig die Lage eines jeden Maschinenelementes beschreiben. Vielmehr berechnet das Visualisierungsprogramm aus den ihm bekannten kinematischen Ketten die Lagen aller Maschinenelemente, beispielsweise aus der Positionsangabe von der Werkzeugspitze oder den Werten aller kinematischen Achsen. Wenn ein Werkzeug in der Visualisierung der Werkzeugmaschine gewechselt wird, dann wird das Werkzeug einer neuen kinematischen Kette zugeordnet. Als neuer Referenzvektor zu dem Vorgängerelement in der neuen kinematischen Kette wird dabei der Vektor zu dem Zeitpunkt des Wechsels der kinematischen Kette festgehalten. In den Simulationen der Werkzeugmaschinen wird der Vorgang der Aufnahme eines Werkstücks üblicherweise auf diese Art vereinfacht dargestellt. Eine physikalische Simulation des Aufnahmevorgangs wird nicht durchgeführt. Aus diesem Grund ist eine exakte und konsistente Positionierung aller Elemente zum Zeitpunkt des Wechsels erforderlich.

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Verfahren zur konsistenten Fernvisualisierung von Werkzeugmaschinen unter besonderer Berücksichtigung der zeitlich veränderlichen kinematischen Ketten

Für die Visualisierung von Werkzeugmaschinen bei der Simulation in digitalen Fabriken werden von der Simulation zur dreidimensionalen Ansichtsschnittstelle (3D-Viewer) Daten übertragen, die Achswerte, Signale und Parameter enthalten. Diese Daten sind nicht in dem Sinne vollständig, dass sie vollständig die Lage eines jeden Maschinenelementes beschreiben. Vielmehr berechnet das Visualisierungsprogramm aus den ihm bekannten kinematischen Ketten die Lagen aller Maschinenelemente, beispielsweise aus der Positionsangabe von der Werkzeugspitze oder den Werten aller kinematischen Achsen.

Wenn ein Werkzeug in der Visualisierung der Werkzeugmaschine gewechselt wird, dann wird das Werkzeug einer neuen kinematischen Kette zugeordnet. Als neuer Referenzvektor zu dem Vorgängerelement in der neuen kinematischen Kette wird dabei der Vektor zu dem Zeitpunkt des Wechsels der kinematischen Kette festgehalten. In den Simulationen der Werkzeugmaschinen wird der Vorgang der Aufnahme eines Werkstücks üblicherweise auf diese Art vereinfacht dargestellt. Eine physikalische Simulation des Aufnahmevorgangs wird nicht durchgeführt. Aus diesem Grund ist eine exakte und konsistente Positionierung aller Elemente zum Zeitpunkt des Wechsels erforderlich.

Für die Fernvisualisierung von Werkzeugmaschinen ist es erforderlich, bewusst Daten wegzulassen, da einerseits die Geschwindigkeit der Datenübertragung nicht beeinflusst werden kann und andererseits nicht gewährleistet werden kann, ob die Visualisierung den Takt der Simulation einhalten kann. Dazu muss jedoch erkannt werden, welche Daten weggelassen werden können und welche kritisch sind und in ihrer Übertragung überwacht werden müssen. Die Daten der neuen kinematischen Kette und der Statusparameter (Flag) zur Auslösung des Wechsels der kinematischen Ketten zählen damit zu den kritischen Daten.

Bisher wird davon ausgegangen, dass das Visualisierungsprogramm mit dem Simulationsprogramm tatsächlich in dem gleichen Takt arbeitet. Dies wird durch Ereignisse und Taktungen mit Windows- Timern sichergestellt. Jedoch treten bei derartigen Lösungen oftmals Probleme auf, wenn der oder einer der Computer stark ausgelastet ist oder das Visualisierungsprogramm rechenintensive Tätigkeiten, wie das Neuzeichnen des Fensters oder das Drehen des Modells, nebenbei ausführen muss. Bei einer Fernvisualisierung auf mobilen Geräten sind die herkömmlichen Lösungen jedoch nicht mehr anwendungsgerecht.

Es wird nun ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Kenntnis übertragen wird, welche Daten von dem Visualisierungsprogramm an die Datenübertragungskomponente und in der besonderen Sicherung und Filterung der Datenübertragung vor und bei diskreten Ereignissen in dem Visualisierungsmodell als kritisch anzusehen sind. Das vorschlagsgemäße System besteht aus drei...