JP2004265050A - Measurement method for gap between component models and gap analysis model production method - Google Patents
Measurement method for gap between component models and gap analysis model production method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004265050A JP2004265050A JP2003053683A JP2003053683A JP2004265050A JP 2004265050 A JP2004265050 A JP 2004265050A JP 2003053683 A JP2003053683 A JP 2003053683A JP 2003053683 A JP2003053683 A JP 2003053683A JP 2004265050 A JP2004265050 A JP 2004265050A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gap
- analysis model
- component models
- models
- model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、部品モデル間の隙間計測方法及び隙間解析モデル作成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
隙間に原材料を流したり、或いは、原材料を加工する工程においては、製品を作成する前に、CADツールによる各種シュミレーションで、2つの部品モデル間における隙間の評価が行われる。例えば、原材料が流し込まれる金型の隙間の評価、冷蔵庫の断熱材を充填する隙間の評価、プレス部品に形成される隙間の評価、鋳型に形成される隙間の評価がなされる。
【0003】
このような隙間の評価は、部品モデルのサーフェースデータを用いて、部品自体の解析モデルを作成する手法が従来より存在していたため、このような部品モデル自体の解析モデルを利用することにより、間接的に行われていた(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−353501号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、部品モデルのサーフェースデータを利用して隙間の評価を間接的に行う手法では、隙間に相当する解析モデルを認識するために莫大な工数と時間を要することになる。すなわち、CADデータによる部品モデルは、仮に部品モデルの表面を複数の要素に分割しても、CADの計算式によって、結局、大きな1つのサーフェースとして認識されるため、部品モデルのサーフェース間を測定する場合、サーフェース間の距離の分布を測定することはできず、隙間に相当する部分の算出が大変に複雑で困難となる。また、計算が部品モデルのサーフェースデータに基づいたもので、隙間モデルをそのまま利用するものでないため、間接的に認識された隙間解析モデルの精度も低くなる。
【0006】
この発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、部品モデル間の隙間を容易に計測して、隙間の解析モデルを容易に作成する方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、CADデータによる2つ以上の部品モデルの表面を、それぞれ変換ツールにより複数の面要素に分割し、各面要素における法線ベクトルを使って、対向する部品モデルに対する接触判定を行い、接触1〜nにおける法線ベクトルの距離を測定することで、部品モデル間の隙間を計測することを特徴とする部品モデル間の隙間計測方法である。
【0008】
請求項2に記載の発明は、面要素がポリゴン又はFEMメッシュ又はパッチであることを特徴とする部品モデル間の隙間計測方法である。
【0009】
請求項3に記載の発明は、隙間を計測した時に、隙間の対象となる面要素だけに、測定距離に応じた色分布を割り当てて着色することを特徴とする部品モデル間の隙間計測方法である。
【0010】
請求項4に記載の発明は、CADデータによる2つ以上の部品モデルの表面を、それぞれ変換ツールにより複数の面要素に分割し、各面要素における法線ベクトルを使って、対向する部品モデルに対する接触判定を行い、隙間の対象となる面要素だけを抽出し、抽出した面要素を使って、隙間解析モデルを作成することを特徴とする部品モデル間の隙間解析モデル作成方法である。
【0011】
請求項5に記載の発明は、面要素がポリゴン又はFEMメッシュ又はパッチであることを特徴とする部品モデル間の隙間解析モデル作成方法である。
【0012】
請求項6に記載の発明は、抽出した面要素だけを着色することを特徴とする部品モデル間の隙間解析モデル作成方法である。
【0013】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、CADデータによる部品モデルの表面を複数の面要素に分割し、その分割された各面要素における法線ベクトルを使って接触判定を行い、隙間を形成する面要素間における法線ベクトル(接触1〜n)の距離を測定することで、部品モデル間の隙間を容易に計測することができる。
【0014】
請求項2に記載の発明によれば、隙間計測用の面要素として、ポリゴン又はFEMメッシュ又はパッチを用いるため、一般の変換ツールにより部品モデルの表面データを複数の面要素に変換することができる。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、隙間の対象となる面要素だけに、測定距離に応じた色分布を割り当てて着色するため、隙間の測定距離分布を視覚的に認識することが容易になる。
【0016】
請求項4に記載の発明によれば、CADデータによる部品モデルの表面を複数の面要素に分割し、その分割された各面要素における法線ベクトルを使って接触判定を行い、隙間の対象となる面要素だけを抽出して隙間解析モデルを作成するため、部品モデル間の隙間解析モデルを容易に作成することができる。
【0017】
請求項5に記載の発明によれば、隙間解析モデル作成用の面要素として、ポリゴン又はFEMメッシュ又はパッチを用いるため、一般の変換ツールにより部品モデルの表面データを複数の面要素に変換することができる。
【0018】
請求項6に記載の発明によれば、隙間解析モデル作成用として抽出された面要素だけに着色を施したため、隙間解析モデルを視覚的に認識することが容易になる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。図2は、CADシステム上に存在する2つの部品モデル1、2を表している。一方の部品モデル1は断面略楕円形の柱状体で、他方の部品モデル2は直方体である。
【0020】
この2つの部品モデル1、2間に存在する隙間S間の計測と、その解析モデルMの作成を、図1のフローチャート及び図3〜図5に基づいて説明する。
【0021】
まず、隙間Sを形成する2つの部品モデル1、2をCADデータとして作成する(ステップS1)。次に、CADシステム上の変換ツール(トランスレータやコンバータ等)を用いて、図3に示すように、部品モデル1、2の表面を複数のポリゴン1a,2aに分割する(ステップS2)。尚、ポリゴン1a,2aは、三次元コンピュータグラフィックスで、立体の形状を表現するときに使用される多角形で、計算のしやすさからほとんどの場合三角形が使用されるが、図面では表現の便宜上、四角形として表現し、しかも大きく表した。ポリゴン1a,2aの他に、FEM(有限要素法)のメッシュや、パッチを使用しても良い。
【0022】
そして、ポリゴン1a,2aの表面を使って、部品厚さ方向とは逆方向へ図示せぬポリゴン面に垂直な法線ベクトルを発生させる。厚さのない面のみの場合は両方に法線ベクトルを発生させる(ステップS3)。
【0023】
次に、発生した法線ベクトルを使って接触判定をする(ステップS4)。この接触判定とは、例えば、一つのポリゴン1aに接触する他の部品モデルからの法線ベクトルの数と、前記一つのポリゴン1aから発生した法線ベクトルが他の部品モデルに接触する数とで判定する。接触が0の場合は、隙間Sとみなさない(ステップS5)。隙間Sでない場合は、法線ベクトルが相手方の部品モデル1、2に向かっていないことを意味しているため、何もしない(ステップS6)。なお、ここでいう「接触する」とは、「相手方の一つのポリゴンに法線ベクトルが当たる」こと、或いは、「法線ベクトルが、相手方のポリゴン面内への投影点を有する」ことを示す。
【0024】
接触が1以上(1〜n)の場合は、隙間Sと判定する(ステップS7)。測定された法線ベクトルの距離から、2つの部品モデル1、2間に形成される隙間Sの計測を直接することができる(ステップS8)。従って、接触数が1以上の場合は、法線ベクトルの起点と相手方ポリゴン面内への投影点までが物体間の隙間Sとして算出される。
【0025】
次に、測定結果に基づいて、隙間Sの対象となるポリゴン1a,2aだけに、測定距離に応じた色分布を割り当てて着色する(ステップS9)。このようにすることにより、隙間Sの測定距離分布を視覚的に認識することが容易になる。
【0026】
尚、法線ベクトルの距離を測定せず、接触1〜nのポリゴン1a,2aのみを単色で着色することもできる(ステップS10)。
【0027】
そして、図4に示すように、ステップS9又はステップS10で着色されたポリゴン1a,2aのみを抽出して、隙間Sの形状を更に立体的に認識しやすくする(ステップS11)。更に抽出したポリゴン1a,2aの周囲を加工ソフトを使って塞ぎ、図5に示すような、隙間Sの解析モデルMを得ることができる(ステップS12)。
【0028】
このように、複数に分割されたポリゴン1a,2aにおける法線ベクトルを使って接触判定を行い、隙間Sの対象となるポリゴン1a,2aだけを抽出して隙間Sの解析モデルMを作成するため、部品モデル1、2間の隙間Sの解析モデルMの作成が容易である。
【0029】
そのため、隙間Sに原材料を流したり、或いは、原材料を加工する工程において、作成した解析モデルMを利用したシミュレーションで、製品の事前評価を早期に行うことができ、製品の開発期間の短縮化や、製品の品質向上、試作工数の削減等に寄与することができる。例えば、樹脂成形部品を成形するための金型の隙間における原材料である樹脂の流れ方を解析したり、冷蔵庫等の断熱材・プレス部品や鋳型の解析モデルに応用したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】隙間計測及び隙間解析モデル作成の手順を示すフローチャート。
【図2】CADデータ上における2つの部品モデルを示す立体図。
【図3】部品モデルの表面を複数のポリゴンに分割した状態を示す立体図。
【図4】隙間の対象となるポリゴンだけを抽出して示した立体図。
【図5】隙間の対象となるポリゴンの周囲を塞いで作成した解析モデルを示す立体図。
【符号の説明】
1、2 部品モデル
1a,2a ポリゴン
S 隙間
M 解析モデル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for measuring a gap between component models and a method for creating a gap analysis model.
[0002]
[Prior art]
In a process of flowing a raw material in a gap or processing a raw material, a gap between two part models is evaluated by various simulations using a CAD tool before a product is created. For example, evaluation of a gap in a mold into which raw materials are poured, evaluation of a gap to be filled with a heat insulating material of a refrigerator, evaluation of a gap formed in a pressed part, and evaluation of a gap formed in a mold are performed.
[0003]
In the evaluation of such a gap, since a method of creating an analysis model of the component itself using the surface data of the component model has conventionally existed, by using the analysis model of the component model itself, It was performed indirectly (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-353501
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of indirectly evaluating the gap using the surface data of the component model, it takes enormous man-hours and time to recognize an analysis model corresponding to the gap. That is, even if the surface of the part model is divided into a plurality of elements, the part model based on the CAD data is eventually recognized as one large surface by the CAD calculation formula. When measuring, the distribution of the distance between the surfaces cannot be measured, and the calculation of the portion corresponding to the gap becomes very complicated and difficult. In addition, since the calculation is based on the surface data of the component model and does not use the gap model as it is, the accuracy of the gap analysis model indirectly recognized is low.
[0006]
The present invention has been made by paying attention to such a conventional technique, and provides a method of easily measuring a gap between component models and easily creating an analysis model of the gap.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the surfaces of two or more component models based on CAD data are divided into a plurality of surface elements by a conversion tool, and a normal vector for each surface element is used to divide a surface of an opposing part model. This is a gap measurement method between component models, in which a contact determination is performed, and a gap between component models is measured by measuring a distance between normal vectors at
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a gap between component models, wherein the surface element is a polygon, an FEM mesh or a patch.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a gap between component models, wherein when a gap is measured, only a surface element targeted for the gap is colored by assigning a color distribution according to a measured distance. is there.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, the surfaces of two or more component models based on CAD data are each divided into a plurality of surface elements by a conversion tool, and a normal vector for each surface element is used to divide a surface of an opposing part model. This is a method for creating a gap analysis model between component models, in which a contact determination is performed, only a surface element to be a gap is extracted, and a gap analysis model is created using the extracted surface element.
[0011]
A fifth aspect of the present invention is a method for creating a gap analysis model between component models, wherein the surface element is a polygon, an FEM mesh, or a patch.
[0012]
A sixth aspect of the present invention is a method for creating a gap analysis model between component models, characterized in that only the extracted surface elements are colored.
[0013]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the surface of the part model based on the CAD data is divided into a plurality of surface elements, and a contact determination is performed using a normal vector of each of the divided surface elements to form a gap. By measuring the distance of the normal vector (
[0014]
According to the second aspect of the present invention, since polygons, FEM meshes, or patches are used as the surface elements for gap measurement, the surface data of the part model can be converted into a plurality of surface elements by a general conversion tool. .
[0015]
According to the third aspect of the present invention, since the color distribution according to the measurement distance is assigned to only the surface element targeted for the gap and colored, it is easy to visually recognize the measurement distance distribution of the gap. Become.
[0016]
According to the fourth aspect of the present invention, the surface of the part model based on the CAD data is divided into a plurality of surface elements, and a contact determination is performed using a normal vector of each of the divided surface elements. Since a gap analysis model is created by extracting only those surface elements, a gap analysis model between component models can be easily created.
[0017]
According to the fifth aspect of the present invention, since a polygon, an FEM mesh or a patch is used as a surface element for creating a gap analysis model, the surface data of the part model is converted into a plurality of surface elements by a general conversion tool. Can be.
[0018]
According to the invention of claim 6, since only the surface elements extracted for creating the gap analysis model are colored, it becomes easy to visually recognize the gap analysis model.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows two
[0020]
The measurement between the gaps S existing between the two
[0021]
First, two
[0022]
Then, using the surfaces of the
[0023]
Next, contact determination is performed using the generated normal vector (step S4). This contact determination is based on, for example, the number of normal vectors from another part model that contacts one
[0024]
If the number of contacts is 1 or more (1 to n), it is determined that there is a gap S (step S7). The gap S formed between the two
[0025]
Next, based on the measurement result, only the
[0026]
Note that only the
[0027]
Then, as shown in FIG. 4, only the
[0028]
As described above, the contact determination is performed using the normal vectors of the
[0029]
Therefore, in the process of flowing the raw material into the gap S or in the process of processing the raw material, a preliminary evaluation of the product can be performed at an early stage by simulation using the created analysis model M, and the development period of the product can be shortened. This can contribute to improving the quality of the product, reducing the number of man-hours for trial production, and the like. For example, it is possible to analyze the flow of the resin, which is a raw material, in the gap of a mold for molding a resin molded part, and to apply the method to an analytical model of a heat insulating material such as a refrigerator, a pressed part, or a mold.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a procedure of gap measurement and creation of a gap analysis model.
FIG. 2 is a three-dimensional view showing two component models on CAD data.
FIG. 3 is a three-dimensional view showing a state where the surface of a part model is divided into a plurality of polygons.
FIG. 4 is a three-dimensional view showing only polygons that are targeted for gaps.
FIG. 5 is a three-dimensional view showing an analysis model created by closing the periphery of a polygon to be a gap;
[Explanation of symbols]
1, 2
Claims (6)
面要素(1a,2a)が、ポリゴン又はFEMメッシュ又はパッチであることを特徴とする部品モデル間の隙間計測方法。A method for measuring a gap between component models according to claim 1, wherein
A method for measuring a gap between component models, wherein the surface elements (1a, 2a) are polygons, FEM meshes or patches.
隙間(S)を計測した時に、隙間(S)の対象となる面要素(1a,2a)だけに、測定距離に応じた色分布を割り当てて着色することを特徴とする部品モデル間の隙間計測方法。A method of measuring a gap between component models according to claim 1 or 2,
When the gap (S) is measured, only the surface elements (1a, 2a) targeted for the gap (S) are colored by assigning a color distribution according to the measured distance. Method.
面要素(1a,2a)が、ポリゴン又はFEMメッシュ又はパッチであることを特徴とする部品モデル間の隙間解析モデル作成方法。A method for creating a gap analysis model between component models according to claim 4,
A method for creating a gap analysis model between component models, wherein the surface elements (1a, 2a) are polygons, FEM meshes or patches.
抽出した面要素(1a,2a)だけを着色することを特徴とする部品モデル間の隙間解析モデル作成方法。A method for creating a gap analysis model between part models according to claim 4 or claim 5,
A method of creating a gap analysis model between component models, characterized in that only the extracted surface elements (1a, 2a) are colored.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003053683A JP2004265050A (en) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | Measurement method for gap between component models and gap analysis model production method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003053683A JP2004265050A (en) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | Measurement method for gap between component models and gap analysis model production method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004265050A true JP2004265050A (en) | 2004-09-24 |
Family
ID=33118225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003053683A Pending JP2004265050A (en) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | Measurement method for gap between component models and gap analysis model production method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004265050A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007299167A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | Design verification device |
CN102346793A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 佳能株式会社 | Information processing apparatus and information processing method |
JP2014002426A (en) * | 2012-05-24 | 2014-01-09 | Haruo Hase | Method and computer program for calculating contact surface pressure between two objects |
JP6368421B1 (en) * | 2017-12-21 | 2018-08-01 | 株式会社Cygames | Program, system, electronic apparatus, and method for recognizing solid |
JP2019114226A (en) * | 2018-07-06 | 2019-07-11 | 株式会社Cygames | Program, system, electronic device and method for enabling solid to be recognized |
WO2019194114A1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-10 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | Processing device, feature part detection method and program for cad model |
-
2003
- 2003-02-28 JP JP2003053683A patent/JP2004265050A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007299167A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | Design verification device |
CN102346793A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 佳能株式会社 | Information processing apparatus and information processing method |
JP2014002426A (en) * | 2012-05-24 | 2014-01-09 | Haruo Hase | Method and computer program for calculating contact surface pressure between two objects |
JP6368421B1 (en) * | 2017-12-21 | 2018-08-01 | 株式会社Cygames | Program, system, electronic apparatus, and method for recognizing solid |
WO2019124194A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | 株式会社Cygames | Program, system, electronic device, and method for recognizing three-dimensional structure |
JP2019113916A (en) * | 2017-12-21 | 2019-07-11 | 株式会社Cygames | Program, system, electronic device and method for enabling solid to be recognized |
WO2019194114A1 (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-10 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | Processing device, feature part detection method and program for cad model |
JP2019185186A (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-24 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | Processing apparatus, method for detecting feature part of cad model, and program |
JP7085748B2 (en) | 2018-04-03 | 2022-06-17 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | Processing equipment, CAD model feature partial detection method and program |
JP2019114226A (en) * | 2018-07-06 | 2019-07-11 | 株式会社Cygames | Program, system, electronic device and method for enabling solid to be recognized |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pan et al. | Real‐time haptic manipulation and cutting of hybrid soft tissue models by extended position‐based dynamics | |
US8463584B2 (en) | Interactive filling simulation on 3D injection molding models | |
KR20120102522A (en) | Material property distribution determination for fatigue life calculation using dendrite arm spacing and porosity-based models | |
US8401827B2 (en) | Processing device and method for structure data representing a physical structure | |
Nolan et al. | Automatic dimensional reduction and meshing of stiffened thin-wall structures | |
CN107341322A (en) | A kind of method for monitoring core level equipment and pipeline fatigue damage on-line | |
JP2004265050A (en) | Measurement method for gap between component models and gap analysis model production method | |
Rajkumar et al. | Metal casting modeling software for small scale enterprises to improve efficacy and accuracy | |
JP2005010835A (en) | Insulation verification system, verification program and verification method | |
JP6949415B2 (en) | Mold CAD model data creation device and mold CAD model data creation method | |
JP2015079450A (en) | Method for creating simulation model of composite material | |
Baiker et al. | Determination of mechanical properties of polycrystals by using crystal plasticity and numerical homogenization schemes | |
JP2010287042A (en) | Simulation method, device and program for rotating body | |
JPWO2017175349A1 (en) | Surface shape determination apparatus, surface shape determination method, and surface shape determination program | |
Song et al. | Three dimensional non-linear coupled thermo-mechanical FEM analysis of the dimensional accuracy for casting dies in rapid tooling | |
JP4707216B2 (en) | Structure analysis device | |
JP2008020952A (en) | Fluid analysis method and device | |
JP2005044146A (en) | Finite element analysis method, program and device | |
JP2004038444A (en) | Molding simulation method, molding simulation device, molding simulation program and computer-readable recording medium recorded with the molding simulation program | |
CN112476878A (en) | Injection mold manufacturing method based on CAE application | |
JP2003216659A (en) | Molding simulation method, molding simulation device, molding simulation program, and computer-readable recording medium storing the molding simulation program | |
JP2004347482A (en) | Electromagnetic field analysis system | |
JP2005014378A (en) | Method for analyzing function of product considering quality of molding and program for analyzing function of product | |
Zou | A boundary element method for modelling piezoelectric transducer based structural health monitoring | |
JP2001246655A (en) | Method and apparatus for estimating behavior during injection molding and mold design method |