Brevet FR2786000A1 — publié le 20000519

L'invention a trait à une méthode de transfert de données informatiques entre un système de conception assistée par ordinateur et un système de fabrication assistée par ordina- teur. L'invention a également trait à une application de cette méthode et à une interface entre de tels systèmes, permettant de mettre en oeuvre cette méthode. Dans de nombreux domaines industriels, et par exemple dans celui de la tôlerie, il est connu d'utiliser un système de Conception Assistée par Ordinateur (CAO) pour définir des pièces à fabriquer. Un tel système permet de générer un fichier informatique comprenant des informations relatives à la géométrie d'une pièce. Par ailleurs, des systèmes de Fabrica- tion Assistée par Ordinateur (FAO) sont utilisés au sein d'un bureau des méthodes et/ou en ateliers pour générer un programme et des gammes de fabrication en fonction de la géométrie des pièces, du parc de machines et des outillages utilisés. Il existe un grand nombre de systèmes de CAO et de FAO sur le marché et ces systèmes ne sont généralement pas complètement compatibles entre eux, notamment du fait qu'ils sont produits par des sociétés différentes agissant dans des domaines techniques différents. Avec les systèmes connus, le transfert d'un fichier créé par un système de CAO vers un système de FAO permet généralement le traitement des formes standard, telles que les arêtes rectilignes, les cercles ou les ellipses, mais les informations relatives aux formes complexes sont le plus souvent perdues ou polluées lors d'un tel transfert. Ceci est particulièrement gênant en phase d'industrialisation o les pièces à réaliser sont définies à la fois par les dimensions, les orientations et les sens des usinages et par des déforma- tions spécifiques réalisées sur les ébauches, par exemple par enlèvement de matière (copeaux), découpe, emboutissage ou autres. Avec les systèmes classiques, il est nécessaire d'exploi- ter sous forme papier ces informations, c'est-à-dire de les saisir à nouveau dans le système de fabrication assistée par ordinateur, à partir d'un plan imprimé par le système de CAO. Ceci résulte dans une perte de temps importante, alors que les risques d'erreurs d'interprétation ou de fausses manipulations sont non nuls. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une méthode de transfert et une interface qui permettent de transférer efficacement des informations relatives à des formes complexes entre un système de CAO et un système de FAO. Dans cet esprit, l'invention concerne une méthode de transfert de données informatiques entre un système de concep- tion assistée par ordinateur (CAO) et un système de fabrication assistée par ordinateur (FAO), ces données incluant des informations relatives à la géométrie d'un objet à fabriquer, caractérisée en ce qu'elle consiste à définir certains éléments au moins de cet objet par: - accès à une première bibliothèque à partir du système de conception; - sélection d'au moins un article prédéfini dans cette première bibliothèque; - importation des références de cet article dans le fichier de définition de l'objet dans le système de concep- tion; - transfert du fichier de définition de l'objet depuis le système de conception vers le système de fabrication, en identifiant cet article par référence; - accès à une seconde bibliothèque associée au système de fabrication et sélection de données de fabrication en fonction de références correspondant à celles de l'article dans le fichier de définition et - importation des données de fabrication dans le fichier de fabrication de l'objet. Grâce à l'invention, les formes complexes à former sont repérées, lors du transfert entre le système de CAO et le système de FAO, par référence, alors qu'elles peuvent être définies avec toutes les précisions nécessaires dans la seconde bibliothèque. Il n'existe donc plus de problème de compatibi- lité entre le système de CAO et le système de FAO pour autant que la référence du ou des articles sélectionnés, qui est une information alphanumérique simple associée à un graphisme particulier, est efficacement transmise entre ces systèmes. Les formes complexes à réaliser sont ainsi banalisées au niveau de la conception des pièces et repérées graphiquement dans la première bibliothèque, à l'aide de segments de droites et d'arcs de cercle en représentation bi-dimensionnelle. Cette solution, qui consiste à utiliser des entités de bas niveau, est pertinente quel que soit le système de CAO utilisé, le transfert vers le système de FAO pouvant être effectué par une interface standard du marché en vue d'une reconnaissance automatique de forme, de position et de sens de travail de la matière. Selon des aspects avantageux de l'invention, la méthode incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - l'article comprend une représentation standardisée d'une forme complexe à obtenir par déformation (emboutissage, poinçonnage, etc...) ou usinage (copeaux, laser, etc..); les données de fabrication stockées dans la seconde bibliothèque comprennent, pour chaque article, au moins l'une des informations suivantes: origine du poinçonnage, de l'usi- nage ou de la déformation, sens de déformation de la matière, orientation angulaire de la déformation, information quant au revêtement ou l'état de surface de la matière à traiter, sens et/ou vitesse d'usinage. - chaque article est identifié, dans la première biblio- thèque, par un symbole simple permettant de reconnaître son type et ses caractéristiques principales. L'invention trouve, par exemple, une application particu- lière pour la fabrication de pièces en tôle emboutie, les articles correspondants aux déformations obtenues par emboutis- sage d'une tôle. On peut, en particulier, prévoir une applica- tion pour la fabrication de carrosseries de matériels. Les articles correspondent alors chacun à un collet, à une agrafe, à une butée, etc. de dimensions précisées. D'autres applica- tions avantageuses concernent l'utilisation de gammes d'usinage modélisées dans le système de CAO et correspondant à des références ou des associations de références en aval de la conception, c'est-à-dire dans le système de FAO. L'invention concerne également une interface entre un système CAO et un système FAO permettant de mettre en oeuvre la méthode telle que précédemment décrite. Cette interface comporte: - une première bibliothèque accessible à partir du système de conception, cette première bibliothèque comprenant une liste d'articles correspondant à des caractéristiques géométriques particulières d'un objet, chaque article étant identifié par une référence; - une seconde bibliothèque associée au système de fabrica- tion, cette seconde bibliothèque comprenant, pour chaque référence correspondant à un article de la première bibliothè- que, un ensemble de données de fabrication compatibles avec le système de fabrication et permettant d'obtenir les caractéris- tiques géométriques particulières correspondantes; - des moyens pour accéder, dans la seconde bibliothèque, à des données de fabrication en fonction de références corres- pondant à au moins un article sélectionné par un utilisateur dans la première bibliothèque et - des moyens pour importer, dans le fichier de fabrication de l'objet, les données de fabrication accédées. Les deux bibliothèques sont respectivement dédiées au système de CAO et au système de FAO, de sorte qu'elles sont pleinement compatibles avec ces systèmes et que l'information qu'elles sont susceptibles de délivrer à ces systèmes n'est pas altérée lors du transfert. Selon un aspect avantageux de l'invention, les moyens pour accéder à la seconde bibliothèque et les moyens pour importer des données sont prévus pour fonctionner automatiquement lors du transfert de données entre le système de conception et le système de fabrication. Grâce à cet aspect de l'invention, aucune intervention de l'utilisateur, susceptible d'effectuer une fausse manoeuvre, n'est nécessaire. Selon d'autres aspects avantageux de l'invention, - la première bibliothèque comprend, pour chaque article, une référence et une représentation graphique compatible avec le système de conception; - la seconde bibliothèque comprend, pour chaque article, une référence et une gamme de fabrication permettant d'obtenir les caractéristiques géométriques de l'article, et notamment, le type de l'usinage, de la déformation, le sens de traitement de la matière, l'orientation angulaire, des informations quant au revêtement ou à l'état de surface de la matière à traiter, le sens et/ou la vitesse d'usinage. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'une interface entre un système de conception et un système de fabrication assistés par ordinateur conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un synoptique de principe d'une inter- face conforme à l'invention et - la figure 2 est un exemple de tableau de représentations utilisées, avec l'interface de la figure 1, pour des déforma- tions usuelles. A la figure 1, un système de conception assistée par ordinateur (CAO) comprend une console 1 reliée à une unité centrale 2 par une liaison informatique appropriée 3. Le système de CAO est prévu pour produire un fichier informatique figuré symboliquement avec la référence 4, ce fichier étant représentatif d'une pièce à fabriquer 5. On considère que la pièce 5 est un élément de carrosserie d'un échangeur de chaleur obtenu par emboutissage d'une tôle. Compte tenu de l'utilisation prévue de l'élément 5, celui-ci peut devoir comporter un collet, une agrafe, une butée ou un alésage lui permettant de coopérer avec son environnement immédiat, par exemple avec des tubes d'échange thermique. Un collet, une agrafe, une butée ou un alésage sont obtenus par déformation ou enlèvement de la matière constitu- tive de l'élément 5. L'opération à réaliser doit être définie avec précision, notamment en ce qui concerne l'orientation, le sens et la vitesse de déplacement d'un outil, poinçon ou fraise et les propriétés de la matière formant l'élément 5. Ces propriétés de la matière influent sur la géométrie et la nature des déformations et des usinages obtenus, car elles condition- nent la résistance mécanique de la matière à l'emboutissage ou à l'usinage. Pour toutes les raisons qui précèdent, les déformations à obtenir par emboutissage et les usinages à effectuer sont complexes et les gammes de fabrication permet- tant de les obtenir doivent être définies avec soin, en fonction de ces différents paramètres. Conformément à l'invention, lorsqu'un utilisateur du système CAO sait qu'il doit prévoir une déformation 6 sur la pièce 5, il accède à une bibliothèque 7, appartenant à l'unité centrale 2 ou stockée sur un périphérique, afin de sélectionner une image 6' de la déformation 6. Cette image comprend une représentation graphique de la déformation 6, telle représentée dans la colonne de droite de la figure 2. Cette image 6' comprend également des informations relatives à la taille de la déformation. En effet, des collets de tailles différentes peuvent être créés, ces collets ayant des représentations graphiques simplifiées analogues alors que leurs tailles respectives sont différentes. L'image 6' est également identi- fiée par une référence alphanumérique. Lorsque l'utilisateur a sélectionné l'image 6' dans la bibliothèque 7, il incorpore cette image dans le fichier 4 à l'emplacement souhaité sur la pièce 5. Le fait d'utiliser une représentation graphique simplifiée permet à une personne qui consulte ultérieurement le fichier 4, sur écran ou sur papier, de reconnaître au premier coup d'oeil la nature de la déformation prévue. Lors de la mise en fabrication de la pièce 5, le fichier informatique 4 est transféré par une liaison informatique 10 à une unité centrale 12 d'un système de fabrication assistée par ordinateur (FAO). L'unité centrale 12 est prévue pour générer un fichier informatique 14 comprenant des données 14' de fabrication de la pièce 5. Lors du transfert du fichier 4, l'unité centrale 12 identifie l'image 6' par sa référence et accède à une seconde bibliothèque 17 dans laquelle sont stockées, pour chaque référence d'image de la bibliothèque 7, des données de fabrica- tion correspondantes. Dans le cas d'espèce, des données de fabrication 16'' sont associées à une référence 16' correspon- dant celle de l'image 6' du fichier 4. L'unité centrale 12 est prévue pour incorporer les données 16'' dans le fichier 14 de façon à ce que ces données soient prises en compte par l'unité de fabrication. Dans le cas d'espèce, les données 16'' contiennent toutes les informations nécessaires à la réalisation d'une déformation du type prévu par l'utilisateur du système de CAO avec les dimensions programmées, grâce à un pilotage adéquat de l'outil d'emboutissage. Comme il ressort de la figure 2, une unique image de la bibliothèque 7 peut correspondre à différents types ou à différentes tailles de déformation. Ces types et ces tailles de déformation étant pré- établis, le système de FAO est en mesure de reconnaître, à partir d'une image et d'une ou plusieurs cotes caractéristiques, de quelle déformation il s'agit. L'invention a été décrite en référence à trois types d'emboutissage, à savoir un collet, une agrafe ou une butée. Il est bien entendu qu'elle est applicable à tout type de déforma- tions, dans le domaine de la tôlerie ou dans d'autres domaines. L'invention est également applicable à l'usinage d'une pièce, par exemple à la formation d'un alésage, mais également à d'autres types d'usinage. Dans ce cas, les données 16'' de la seconde bibliothèque peuvent être relatives au sens et/ou à la vitesse d'usinage ou à d'autres paramètres. De façon générale, des données techniques nombreuses peuvent être stockées dans la seconde bibliothèque afin d'être exploitées par l'unité de fabrication en fonction des référen- ces portées sur les fichiers créés par le système de concep- tion. Toutes ces variantes font également l'objet de la présente invention. En particulier, l'invention n'est pas limitée aux exemples représentés à la figure 2 et concerne toutes les opérations de mise en forme de la matière constitu- tive d'une pièce. REVENDICATIONS 1. Méthode de transfert de données informatiques entre un système de conception assistée par ordinateur (CAO) et un système de fabrication assistée par ordinateur (FAO), lesdites données incluant des informations relatives à la géométrie d'un objet à fabriquer, caractérisée en ce qu'elle consiste à définir certains éléments au moins de la géométrie dudit objet par: - accès à une première bibliothèque (7) à partir dudit système de conception (2); - sélection d'au moins un article (6') prédéfini dans ladite première bibliothèque; - importation des références dudit article (6') dans le fichier de définition (4) dudit objet (5) dans le système de conception; - transfert (10) dudit fichier de définition dudit objet depuis ledit système de conception vers ledit système de fabrication (12) en identifiant ledit article par référence (6'-16'); - accès à une seconde bibliothèque (17) associée au système de fabrication et sélection de données (16'') de fabrication en fonction de références (16') correspondant à celles dudit article (6') dans ledit fichier de définition et - importation desdites données de fabrication (16'') dans le fichier de fabrication (14) dudit objet. 2. Méthode de transfert de données selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit article (6') comprend une representation standardisée d'une forme complexe à obtenir par déformation ou usinage. 3. Méthode de transfert de données selon la revendication 2, caractérisée en ce que les données de fabrication (16'') stockées dans ladite seconde bibliothèque (17) comprennent, pour chaque article (6'), au moins l'une des informations suivantes: - origine du poinçonnage, de l'usinage ou de la déforma- tion; - sens de déformation de la matière; - orientation angulaire de la déformation; - information quant au revêtement ou à l'état de surface de la matière à traiter; - sens et/ou vitesse d'usinage. 4. Méthode de transfert de données selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque article (6') est identifié, dans ladite première bibliothèque, par un symbole simple (fig 2) permettant de reconnaître son type ou ses caractéristiques principales. 5. Application de la méthode de transfert de données selon l'une des revendications précédentes à la fabrication de pièces (5) en tôle emboutie, lesdits articles (6') correspondant aux déformations obtenues par emboutissage d'une tôle. 6. Application selon la revendication 5 pour la fabrica- tion de carrosseries (5) de matériels. 7. Interface entre un système de conception assistée par ordinateur (CAO) et un système de fabrication assistée par ordinateur (FAO), ladite interface étant prévue pour le transfert des données incluant des informations relatives à la géométrie d'un objet à fabriquer, caractérisée en qu'elle comporte: - une première bibliothèque (7) accessible à partir dudit système de conception (2), ladite première bibliothèque comprenant une liste d'articles (6') correspondant à des caractéristiques géométriques particulières dudit objet (5) chaque article étant identifié par une référence; - une seconde bibliothèque (17) associée audit système de fabrication (12), ladite seconde bibliothèque comprenant, pour chaque référence (16') corresppondant à un article (6') de ladite première bibliothèque, un ensemble de données de fabrication (16'') compatibles avec ledit système de fabrica- tion et permettant d'obtenir les caractéristiques géométriques particulières correspondantes; - des moyens (12) pour accéder dans ladite seconde bibliothèque à des données de fabrication (16'') en fonction de références (16') correspondant à au moins un article (6') sélectionné par un utilisateur dans ladite première bibliothè- que et - des moyens (12) pour importer, dans le fichier de fabrication (14) dudit objet, les données de fabrication accédées. 8. Interface selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdits moyens (12) pour accéder à ladite seconde biblio- thèque (17) et lesdits moyens pour importer des données (16'') sont prévus pour fonctionner automatiquement lors du transfert de données entre ledit système de conception (2) et ledit système de fabrication (12). 9. Interface selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que ladite première bibliothèque (7) comprend, pour chaque article (6'), une référence et une représentation graphique (fig 2) compatibles avec ledit système de conception (2). 10. Interface selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en que ladite seconde bibliothèque (17) comprend, pour chaque article (6'-16'), une référence (16') et une gamme de fabrication (16'') permettant d'obtenir les caractéristiques géométriques dudit article, et notamment - le type de l'usinage ou de la déformation - le sens de traitement de la matière; - l'orientation angulaire de l'usinage ou de la déforma- tion; - des informations quant au revêtement ou à l'état de surface de la matière à traiter ou - le sens et/ou la vitesse d'usinage.