JP5318650B2 - Work model creation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンピュータの三次元仮想空間上のワークの面で形成されるモデルを構成する点群を間引いてワークモデルを作成するワークモデル作成方法に関する。 The present invention relates to a work model creation method for creating a work model by thinning out a point group constituting a model formed by a work surface in a three-dimensional virtual space of a computer.
近時、同じ製品を複数作製する必要がある場合に、例えば数値制御(NC)による機械の加工法(NC加工法)が使用される。 Recently, when it is necessary to manufacture a plurality of the same products, for example, a machining method (NC machining method) by numerical control (NC) is used.
NC加工法は、先ず、製品の三次元モデル(コンピュータの三次元仮想空間上の三次元モデル)を作成し、この三次元モデルに基づいて、切削用工具の刃先の動作を座標によって定義したNCプログラムを作成し、作成されたNCプログラムをNC装置にインストールして、該NCプログラムを動作させることによって行われる。すなわち、NC装置では、NCプログラムに基づいてNC装置に内蔵されたサーボモータが駆動することで、工具やワークが動作し、加工が行なわれることになる。 In the NC machining method, first, a three-dimensional model of a product (a three-dimensional model in a three-dimensional virtual space of a computer) is created, and based on this three-dimensional model, the operation of the cutting edge of a cutting tool is defined by coordinates. This is done by creating a program, installing the created NC program in the NC device, and operating the NC program. That is, in the NC device, a tool or a workpiece operates and machining is performed by driving a servo motor built in the NC device based on the NC program.
製品の三次元モデルの作成については、製品を非接触式もしくは接触式の変位センサにより計測した点群の位置に基づいて、コンピュータの三次元仮想空間上に、多数の面で構成される三次元モデルを作成したり、製品をカメラにて撮像し、その撮像画像(二次元イメージ)に基づいて、多数の面で構成される三次元モデルを作成するようにしている。後者の方法としては、二次元イメージを基にした三次元モデリング手法(例えば特許文献1及び2参照)によって三次元モデルを作成することが挙げられる。また、コンピュータの三次元仮想空間上の点群の位置情報から元の形状に復元する方法として特許文献3による方法が挙げられる。
For creating a 3D model of a product, based on the position of a point cloud measured with a non-contact or contact-type displacement sensor, the 3D model is composed of many planes in a computer 3D virtual space. A model is created, or a product is imaged with a camera, and a 3D model composed of a number of surfaces is created based on the captured image (2D image). As the latter method, a three-dimensional model is created by a three-dimensional modeling method based on a two-dimensional image (see, for example,
ところで、このような三次元モデルは、点群を構成する点の数が大量(90万点以上)であることから、三次元モデルからCAM(Computer Aided Manufacturing)システム等で、NCプログラムを作成する際には、コンピュータに過度に負荷をかけることや、長大な計算時間がかかるおそれがある。また、CAE(Computer Aided Engineering)システム等で、加工精度検証や、凝固・熱収縮等の歪をシミュレートする際に、コンピュータに過度に負荷をかけることや、長大な計算時間がかかるおそれもある。もちろん、上述した特許文献1〜3においても、二次元イメージを基にして三次元モデルを作成したり、三次元仮想空間上の点群の位置情報から元の形状に復元する際に、コンピュータに過度に負荷がかかり、また、長大な計算時間がかかるおそれがある。
By the way, since such a three-dimensional model has a large number of points constituting a point cloud (900,000 or more), an NC program is created from the three-dimensional model by a CAM (Computer Aided Manufacturing) system or the like. In some cases, the computer may be overloaded, and a long calculation time may be required. Also, when CAE (Computer Aided Engineering) system or the like is used to verify processing accuracy, or to simulate distortion such as solidification and heat shrinkage, it may cause excessive load on the computer and may take a long calculation time. . Of course, in
そこで、大量の点群を間引いて、コンピュータの三次元仮想空間上に作成される三次元モデルの情報量を軽減することが求められるが、単純に点を間引いただけでは、残された点群で、製品の加工精度検証や、凝固・熱収縮等の歪等の物理的現象をシミュレートする際に、点が疎らなところは、正しく物理的現象が再現されていないという問題が生じるおそれがある。 Therefore, it is required to reduce the amount of information in the 3D model created in the computer's 3D virtual space by thinning out a large number of point clouds. However, when verifying the processing accuracy of products and simulating physical phenomena such as distortion such as solidification and heat shrinkage, there is a possibility that problems may occur that physical phenomena are not reproduced correctly if the points are sparse. is there.
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、間引いた後の残された点群において、局部的に点が疎らに配されるということがなく、点の密度をほぼ一定にすることができ、残された点群で、製品の加工精度検証や、凝固・熱収縮等の歪等の物理的現象をシミュレートしても、正しく物理的現象を再現することができるワークモデル作成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a problem, and in the remaining point group after thinning, the points are not distributed sparsely and the density of the points is made almost constant. The work model that can reproduce the physical phenomenon correctly even if the remaining point cloud simulates the physical phenomenon such as distortion of the product processing accuracy verification and solidification / heat shrinkage etc. The purpose is to provide a creation method.
第1の本発明に係るワークモデル作成方法は、実際に製造された製品を実計測し、実計測された前記製品を構成する点群で形成されるモデルと、面で形成される前記製品の理想ワークのモデルとを、コンピュータの三次元仮想空間上で比較して、前記実計測した点毎に、前記理想ワークのモデル上にあって、且つ、前記実計測した点に対応する点を基準に、前記実計測した前記点の前記基準からの差異を求める差異算出ステップと、同じ差異の点を結ぶ仮想の等差異線であって、且つ、隣接する等差異線の差異から任意の幅だけ違った差異の等差異線を想定する等差異線想定ステップと、想定された等差異線毎に、その線上にあって、隣り合う距離が点選択距離である点群を選択する点選択ステップと、前記製品を構成する点群を、前記点選択ステップで選択された点群に置き換える点群置き換えステップと、前記点群置き換えステップにて点群が置き換えられたワークモデルを記憶媒体に記憶するワークモデル記憶ステップとを有することを特徴とする。 The work model creation method according to the first aspect of the present invention is an actual measurement of a product that is actually manufactured, and a model formed by a point group constituting the actually measured product and a product formed by a surface. The ideal workpiece model is compared with the computer in a three-dimensional virtual space, and for each of the actually measured points, a point on the ideal workpiece model and corresponding to the actually measured point is used as a reference. Further, a difference calculating step for obtaining a difference from the reference of the actual measured point, and a virtual equidistant line connecting the same difference points, and an arbitrary width from a difference between adjacent equidistant lines An equality line assumption step that assumes an equality line of different differences, and a point selection step that selects a point group that is on the line and whose adjacent distance is a point selection distance for each assumed equality difference line; , The point group constituting the product, the point selection A step replacement point group replaced by a group of points selected in step, and having a workpiece model storage step of storing a workpiece model point group is replaced by step replaced the point group in the storage medium.
これにより、間引いた後の残された点群において、局部的に点が疎らに配されるということがなく、点の密度をほぼ一定にすることができ、残された点群で、製品の加工精度検証や、凝固・熱収縮等の歪等の物理的現象をシミュレートしても、正しく物理的現象を再現することができる。 As a result, in the remaining point cloud after thinning, the point density is not sparsely distributed, and the density of the points can be made substantially constant. The physical phenomenon can be correctly reproduced even by simulating a physical phenomenon such as distortion such as solidification and heat shrinkage, and verification of machining accuracy.
次に、第2の本発明に係るワークモデル作成方法は、実際に製造された製品を実計測して得られ、且つ、コンピュータの三次元仮想空間上の点群で構成される製品モデルの前記点群を間引いてワークモデルを作成するワークモデル作成方法であって、前記三次元仮想空間上に基準位置を設定する基準位置設定ステップと、設定された前記基準位置に、重心位置が前記基準位置と一致する基準の立方体を配置する基準立方体配置ステップと、前記基準の立方体と同じ大きさの複数の立方体を、前記基準の立方体を起点とし、且つ、各立方体の線分が一直線上に並ぶように、立体的に並べる立方体配列ステップと、前記立方体毎に行われ、前記三次元モデルを構成する点群であって、且つ、当該立方体の中に存在する点群のうち、当該立方体の重心位置から最も近い点を選択する点群選択ステップと、前記三次元モデルを構成する点群から、前記選択された点群以外の点群を削除する点群削除ステップと、前記選択された点群に基づいて構成された複数の面で形成される第1ワークモデルを記憶媒体に記憶する第1記憶ステップと、前記製品モデルと前記第1ワークモデルとを、コンピュータの三次元仮想空間上で比較して、前記実計測した点毎に、前記第1ワークモデル上にあって、且つ、前記実計測した点に対応する点を基準に、前記実計測した前記点の前記基準からの差異を求める差異算出ステップと、同じ差異の点を結ぶ仮想の等差異線であって、且つ、隣接する等差異線の差異から任意の幅だけ違った差異の等差異線を想定する等差異線想定ステップと、想定された等差異線毎に、その線上にあって、隣り合う距離が点選択距離である点群を選択する点選択ステップと、前記製品を構成する点群を、前記点選択ステップで選択された点群に置き換える点群置き換えステップと、前記点群置き換えステップにて点群が置き換えられた第2ワークモデルを記憶媒体に記憶する第2記憶ステップとを有することを特徴とする。 Next, a work model creation method according to a second aspect of the present invention is a product model obtained by actually measuring a product that is actually manufactured and configured by a point group in a three-dimensional virtual space of a computer. A work model creation method for creating a work model by thinning out a point cloud, wherein a reference position setting step for setting a reference position in the three-dimensional virtual space, and a center of gravity position is set to the reference position in the set reference position A reference cube placement step for placing a reference cube that coincides with the reference cube, and a plurality of cubes having the same size as the reference cube, with the reference cube as a starting point, and line segments of each cube aligned in a straight line Are arranged in a three-dimensional manner, and are performed for each cube, and are a point group constituting the three-dimensional model, and among the point groups existing in the cube, A point group selecting step for selecting a point closest to the position, a point group deleting step for deleting a point group other than the selected point group from the point group constituting the three-dimensional model, and the selected point group A first storage step of storing in a storage medium a first work model formed by a plurality of surfaces configured based on the above, and comparing the product model and the first work model in a three-dimensional virtual space of a computer Then, for each of the actually measured points, a difference from the reference of the actually measured point is obtained with reference to a point on the first work model and corresponding to the actually measured point. A difference calculating step and a virtual equality line connecting the same difference points, and an equality line assumption step that assumes an equality difference line that is different by an arbitrary width from the difference between adjacent equality lines; and The assumed equidistant line A point selection step for selecting a point group that is on the line and whose adjacent distance is a point selection distance, and a point group for replacing the point group constituting the product with the point group selected in the point selection step A replacement step; and a second storage step of storing in a storage medium the second work model in which the point group is replaced in the point group replacement step.
すなわち、最初に、コンピュータの三次元仮想空間上に、基準の立方体を設置し、その後、製品モデルに対して、基準の立方体と同じ大きさの立方体を多数配列するようにしたので、製品モデルを構成する点群であって、各立方体の中に存在する点群の中から、それぞれ最も有用な点を選ぶことができる。そのため、立方体の中に存在し、且つ、選ばれなかった点を製品モデルから削除することができる。選ばれた点群に基づいて作成されたワークモデルは、製品モデルと比較して当然に情報量が少ないことから、例えばCAMシステム等でNCプログラムを作成する際に、コンピュータに過度に負荷をかけることなく、また、長大に計算時間がかかるといったことを低減することができる。 That is, first, a reference cube is set on the three-dimensional virtual space of the computer, and then a number of cubes having the same size as the reference cube are arranged on the product model. It is possible to select the most useful points from the point groups that constitute the cubes and exist in each cube. Therefore, points that exist in the cube and are not selected can be deleted from the product model. Since the work model created based on the selected point cloud naturally has a smaller amount of information than the product model, an excessive load is placed on the computer when creating an NC program using a CAM system, for example. In addition, it can be reduced that the calculation time is long.
また、基準の立方体を起点とし、且つ、各立方体の線分が一直線上に並ぶように、立体的に並べる処理は、コンピュータ上において比較的容易にできるため、処理の高速化も図ることができる。 In addition, since the process of arranging three-dimensionally with the reference cube as a starting point and the line segments of each cube arranged in a straight line can be relatively easily performed on a computer, the processing speed can be increased. .
また、点群削除ステップにて不要な点群を削除した後の点のピッチは、製品モデルにおける点のピッチの5倍〜10倍のピッチとなる。しかも、各立方体の同じ条件の位置(ここでは重心位置)を基準に点を選択したので、選択された点群は、ほぼ同じピッチで並んだ点で構成されることになる。すなわち、不要な点を削除した後に残された点群において、局部的に点が疎らに配されるということがなく、点の密度をほぼ一定にすることができる。その結果、面で構成されたワークモデルを作成することができ、しかも、ワークモデルの再現性を向上させることができる。 Further, the pitch of points after deleting unnecessary point groups in the point group deletion step is 5 to 10 times the pitch of points in the product model. In addition, since the points are selected based on the same condition position (here, the center of gravity position) of each cube, the selected point group is composed of points arranged at substantially the same pitch. That is, in the point group remaining after deleting unnecessary points, the points are not sparsely distributed locally, and the density of the points can be made substantially constant. As a result, a work model composed of planes can be created, and the reproducibility of the work model can be improved.
さらに、第2の本発明では、面で構成されたワークモデルを基準とし、該ワークモデルに対して複数の等差異線を段階的に想定し、各等差異線上の点であって、且つ、隣り合う距離が点選択距離である点を選択し、選択された点群を製品モデルを構成する点群として置き換えるようにしたので、置き換えられた点群によるワークモデルは、製品モデルと比較して当然に情報量が少ないことから、例えばCAMシステム等でNCプログラムを作成する際や、CAE(Computer Aided Engineering)システム等で、加工精度検証や、凝固・熱収縮等の歪をシミュレートする際に、コンピュータに過度に負荷をかけることなく、また、長大に計算時間がかかるといったことを低減することができる。 Furthermore, in the second aspect of the present invention, a plurality of equidistant lines are assumed in a stepwise manner with respect to the work model composed of surfaces, and points on each equidistant line, and Since the point where the adjacent distance is the point selection distance is selected and the selected point cloud is replaced with the point cloud that constitutes the product model, the work model with the replaced point cloud is compared with the product model. Naturally, since the amount of information is small, for example, when creating NC programs with a CAM system, etc., or when verifying machining accuracy with a CAE (Computer Aided Engineering) system or simulating distortions such as solidification and heat shrinkage In addition, it is possible to reduce the fact that it takes a long calculation time without imposing an excessive load on the computer.
また、上述したように、製品モデルを構成する点群であって、各立方体の中に存在する点群の中から、それぞれ最も有用な点を選んで構成されたワークモデルを基準に、複数の等差異線を段階的に想定するようにしたので、各面において、疎らに点群が置き換えられるということがなく、しかも、隣り合う点の距離を一定の距離(点選択距離)に設定したので、置き換えられた点群において、局部的に点が疎らに配されるということがなく、点の密度をほぼ一定にすることができる。その結果、置き換えられた点群によるワークモデルから、面で構成された三次元モデルを作成することができ、しかも、三次元モデルの再現性を向上させることができる。 Further, as described above, a plurality of point groups constituting the product model, each of which is based on a work model configured by selecting the most useful points from among the point groups existing in each cube. Since the equidistant lines are assumed step by step, the point group is not sparsely replaced on each surface, and the distance between adjacent points is set to a fixed distance (point selection distance). In the replaced point group, the points are not sparsely distributed locally, and the density of the points can be made substantially constant. As a result, it is possible to create a three-dimensional model composed of faces from the work model of the replaced point group, and to improve the reproducibility of the three-dimensional model.
また、置き換えられた点群によるワークモデルでは、各等差異線上に配置された点群がある一定の密度になっていることから、置き換えられた点群によるワークモデルを用いて、加工精度検証や、凝固・熱収縮等の歪をシミュレートした際に、実際の金型の熱膨張や、製品の熱収縮に対して精度の高い結果(より現実に近い結果)を得ることができる。 In addition, in the workpiece model with the replaced point cloud, since the point cloud arranged on each equidistant line has a certain density, machining accuracy verification and When simulating distortions such as solidification and heat shrinkage, it is possible to obtain highly accurate results (more realistic results) with respect to actual mold thermal expansion and product thermal shrinkage.
上述の第1及び第2の本発明において、前記等差異線想定ステップにおける前記差異は、前記製品を構成する点群における2点間の最長距離の1/2に相当する距離であり、前記等差異線想定ステップにて想定される複数の仮想の等差異線間の前記幅は、前記差異の1/n(n=2,3,4,・・・)に相当する距離であり、前記点選択ステップにおける前記点選択距離は、前記製品モデルを構成する点群における2点間の最短距離に相当する距離であることが好ましい。 In the first and second aspects of the present invention, the difference in the equidistant line assumption step is a distance corresponding to ½ of the longest distance between two points in the point group constituting the product, and so on. The width between a plurality of virtual equi-difference lines assumed in the difference line assumption step is a distance corresponding to 1 / n (n = 2, 3, 4,...) Of the difference. The point selection distance in the selection step is preferably a distance corresponding to the shortest distance between two points in the point group constituting the product model.
上述の第2の本発明において、前記基準位置設定ステップは、前記製品モデルを構成する点群の各三次元座標の原点となる位置に、前記基準位置を設定すれば、基準の立方体の配置や多数の立方体の配列処理を容易に行うことができる。 In the above-mentioned second aspect of the present invention, the reference position setting step may be performed by setting the reference cube at a position that is the origin of each three-dimensional coordinate of the point group constituting the product model, A large number of cubes can be easily arranged.
以上説明したように、本発明に係るワークモデル作成方法によれば、間引いた後の残された点群において、局部的に点が疎らに配されるということがなく、点の密度をほぼ一定にすることができ、残された点群で、製品の加工精度検証や、凝固・熱収縮等の歪等の物理的現象をシミュレートしても、正しく物理的現象を再現することができる。 As described above, according to the work model creation method according to the present invention, in the remaining point group after thinning, the points are not sparsely distributed locally, and the density of the points is substantially constant. Even if the remaining point cloud is used to verify the processing accuracy of the product and simulate a physical phenomenon such as distortion such as solidification and heat shrinkage, the physical phenomenon can be correctly reproduced.
以下、本発明に係るワークモデル作成方法の実施の形態例を図1〜図12を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of a work model creation method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施の形態に係るワークモデル作成方法は、図1に示すコンピュータシステム10によって実現される。このコンピュータシステム10は、図1に示すように、コンピュータ12と、各種ワークモデル等が記憶されたデータベースDBがネットワーク14を介して接続されて構成されている。コンピュータ12には、キーボードや座標入力装置(マウス等)の入力装置16と、表示装置18とがそれぞれ接続されている。
The work model creation method according to the present embodiment is realized by a
コンピュータ12は、図2に示すように、各種プログラムの動作用並びにデータの転送用として使用されるメインメモリ20と、各種プログラムにて作成された表示用の画像データが記録されるが画像メモリ22と、外部機器とのデータのやりとりを行う入出力ポート24と、プログラムの実行処理を行うCPU26とを有する。これらメインメモリ20、画像メモリ22、入出力ポート24及びCPU26は、システムバス28を通じて接続されている。
As shown in FIG. 2, the
入出力ポート24には、上述した入力装置16と、表示装置18と、CPU26からの指令に基づいてハードディスク30に対してアクセスを行うハードディスクドライブ(HDD)32と、ネットワーク14とが少なくとも接続されている。
The input /
ハードディスク30には、OSやアプリケーションプログラム並びに各種データが記録されている。また、アプリケーションプログラムとしては、既存の文書作成プログラム、表計算プログラムやCADプログラムのほか、本実施の形態に係るワークモデル作成方法を実現するワークモデル作成プログラム等がある。
The
ワークモデル作成プログラムは、コンピュータシステム10を、コンピュータの三次元仮想空間上の三次元モデルを構成する点群を間引いて面で構成された第1ワークモデルや点群で構成されたワークモデルを作成するワークモデル作成手段として機能させるためのプログラムである。 The work model creation program creates a work model composed of a first work model composed of planes and a point group by thinning out the point cloud composing the three-dimensional model in the computer three-dimensional virtual space. It is a program for functioning as a work model creation means.
ここで、本実施の形態に係るワークモデル作成手段について説明する。 Here, the work model creation means according to the present embodiment will be described.
先ず、図1に示すように、データベースDBには、実際に製造された製品を実計測し、実計測された製品を構成する点群で形成される製品モデルの情報が格納されている。具体的には、製品モデルを構成する点群の各点毎の三次元座標が登録された点群情報テーブル40等が格納されている。 First, as shown in FIG. 1, the database DB stores information on product models that are actually measured products and formed by point groups that constitute the actually measured products. Specifically, a point group information table 40 in which the three-dimensional coordinates of each point group constituting the product model are registered is stored.
そして、本実施の形態に係るワークモデル作成手段は、図3に示す第1ワークモデル処理手段42Aと、図8に示す第2ワークモデル処理手段42Bとを有する。第1ワークモデル処理手段42Aは、製品モデルに基づいて面で形成される理想ワークのモデルを作成し、第2ワークモデル処理手段42Bは、製品モデルと面で形成される理想ワークのモデルとに基づいて、製品モデルを構成する点群を効率よく間引き、且つ、点の密度がほぼ一定の点群で構成された製品モデルに置き換える処理を行う。 The work model creation means according to the present embodiment includes first work model processing means 42A shown in FIG. 3 and second work model processing means 42B shown in FIG. The first work model processing means 42A creates a model of an ideal work formed on the surface based on the product model, and the second work model processing means 42B converts the product model and the model of the ideal work formed on the surface. Based on this, a process of efficiently thinning out the point group constituting the product model and replacing it with a product model composed of a point group having a substantially constant point density is performed.
すなわち、第1ワークモデル処理手段42Aは、図3に示すように、データベースDBから点群情報テーブル40を読み出して、例えばハードディスク30(図2参照)に記録する第1テーブル読出手段46と、コンピュータ12の三次元仮想空間(xyz直交座標)上に基準位置を設定する基準位置設定手段48と、設定された基準位置50(図5参照)に、重心位置が基準位置50と一致する基準の立方体52(基準立方体:図5参照)を配置する基準立方体配置手段54と、基準の立方体52と同じ大きさの複数の立方体52(図6参照)を、基準の立方体52を起点とし、且つ、各立方体52の線分が一直線上に並ぶように、立体的に並べる立方体配列手段56と、立方体52毎に行い、製品モデル44を構成する点群であって、且つ、当該立方体52の中に存在する点群のうち、当該立方体52の重心位置から最も近い点を選択する点群選択手段58と、製品モデル44を構成する点群から、選択された点群以外の点群を削除する点群削除手段60と、選択された点群に基づいて複数の面で形成される第1ワークモデルを作成する第1ワークモデル作成手段62と、第1ワークモデルをデータベースDBに記憶する第1ワークモデル記憶手段64とを有する。
That is, as shown in FIG. 3, the first work model processing means 42A reads the point cloud information table 40 from the database DB and records it on the hard disk 30 (see FIG. 2), for example, and a computer. Reference position setting means 48 for setting a reference position on 12 three-dimensional virtual spaces (xyz orthogonal coordinates), and a reference cube whose center of gravity coincides with the
点群選択手段58は、点群情報テーブル40(図3参照)に登録された各三次元座標と点群の選択対象となっている当該立方体52の各頂点の三次元座標とに基づいて、製品モデル44を構成する点群のうち、当該立方体52の中に存在する点群を抽出する点群抽出手段66と、抽出した点群の各三次元座標と当該立方体52の重心位置の三次元座標とに基づいて、当該立方体52の重心位置から最も近い点を選択する第1点選択手段68と、第1点選択手段68にて選択された複数の点(選択された点群)の各三次元座標を選択点群情報テーブル70に登録するテーブル登録手段72とを有する。
The point group selection means 58 is based on the three-dimensional coordinates registered in the point group information table 40 (see FIG. 3) and the three-dimensional coordinates of the vertices of the
次に、本実施の形態に係るワークモデル作成方法、特に、複数の面で形成される第1ワークモデルを作成する方法(第1ワークモデル処理手段42Aでの処理)について、図4〜図7Bも参照しながら説明する。 Next, a work model creation method according to the present embodiment, particularly a method for creating a first work model formed by a plurality of surfaces (processing by the first work model processing means 42A) will be described with reference to FIGS. The explanation will be made with reference to FIG.
先ず、図4のステップS1において、第1テーブル読出手段46は、データベースDBから点群情報テーブル40を読み出してハードディスク30に記録する。
First, in step S <b> 1 of FIG. 4, the first
その後、図4のステップS2において、基準位置設定手段48は、図5に示すように、コンピュータ12の三次元仮想空間上に基準位置50を設定する。基準位置50は、任意の位置に設定することができるが、本実施の形態では、演算が簡単になるように、製品モデル44を構成する点群の各点毎の三次元座標の原点となる位置に基準位置50を設定するようにしている。
Thereafter, in step S2 of FIG. 4, the reference position setting means 48 sets the
その後、図4のステップS3において、基準立方体配置手段54は、図5に示すように、設定された基準位置50に、重心位置が基準位置50と一致する基準の立方体52(基準立方体)を配置し、配置した基準の立方体52の各頂点の三次元座標と重心位置の三次元座標とを基準立方体情報テーブル74(図3参照)に登録する。
Thereafter, in step S3 of FIG. 4, the reference cube arrangement means 54 arranges a reference cube 52 (reference cube) whose center of gravity coincides with the
その後、図4のステップS4において、立方体配列手段56は、図6に示すように、基準の立方体52と同じ大きさの複数の立方体52を、基準の立方体52を起点とし、且つ、各立方体52の線分が一直線上に並ぶように、立体的に並べる。そして、立体的に並べた複数の立方体52の各頂点の三次元座標と各重心位置の三次元座標とをそれぞれ立方体情報テーブル76(図3参照)に登録する。また、配列した立方体52の数をレジスタに格納する。
Thereafter, in step S4 of FIG. 4, the
その後、点群選択手段58での処理に入る。すなわち、図4のステップS5において、点群選択手段58は、立方体52の検索用インデックスiに初期値「1」を格納する。
Thereafter, the processing in the point group selection means 58 is started. That is, in step S5 of FIG. 4, the point
その後、図4のステップS6において、点群選択手段58は、立方体情報テーブル76のi番目のレコードからi番目の立方体52の重心位置の三次元座標と、各頂点の三次元座標とを読み出す。
Thereafter, in step S6 of FIG. 4, the point group selection means 58 reads the three-dimensional coordinates of the centroid position of the i-
その後、図4のステップS7において、点群抽出手段66は、ハードディスク30上の点群情報テーブル40に登録された各三次元座標と、i番目の立方体52の各頂点の三次元座標とに基づいて、製品モデル44を構成する点群のうち、i番目の立方体52の中に存在する点群を抽出する。例えば図7Aに示すように、3つの立方体(第1立方体52a〜第3立方体52c)を考えたとき、第1立方体52aでは3つの点Ta1〜Ta3が抽出され、第2立方体52bでは3つの点Tb1〜Tb3が抽出され、第3立方体52cでは3つの点Tc1〜Tc3が抽出される。
Thereafter, in step S7 of FIG. 4, the point
その後、図4のステップS8において、第1点選択手段68は、抽出した点群の各三次元座標とi番目の立方体52の重心位置の三次元座標とに基づいて、i番目の立方体52の重心位置から最も近い点を選択する。例えば図7Aの例で説明すると、第1立方体52aでは、抽出された3つの点Ta1〜Ta3のうち、該第1立方体52aの重心位置に最も近い1つの点Ta1が選択され、第2立方体52bでは、抽出された3つの点Tb1〜Tb3のうち、該第2立方体52bの重心位置に最も近い1つの点Tb2が選択され、第3立方体52cでは、抽出された3つの点Tc1〜Tc3のうち、該第3立方体52cの重心位置に最も近い1つの点Tc3が選択される。なお、当該立方体52の中に存在する点群のうち、当該立方体52の重心位置から最も近い点が2以上存在する場合は、点群の削減を考慮すれば、そのうちの1つの点を選択することが好ましい。1つの点を選択する方法としては、乱数を用いてもよいし、最初に選択した点としてもよい。
Thereafter, in step S8 of FIG. 4, the first
その後、図4のステップS9において、テーブル登録手段72は、第1点選択手段68にて選択された1つの点の三次元座標を選択点群情報テーブル70に登録する。
Thereafter, in step S <b> 9 of FIG. 4, the
その後、図4のステップS10において、検索用インデックスを+1更新する。その後、ステップS11において、全ての立方体52について点の選択処理が終了したか否かが判別される。この判別は、検索用インデックスiの値が配列された立方体52の数(レジスタに格納された値)以上であるかどうかで行われる。
Thereafter, in step S10 of FIG. 4, the search index is updated by +1. Thereafter, in step S11, it is determined whether or not the point selection processing has been completed for all the
全ての立方体52について点の選択処理が終了していなければ、上述したステップS6に戻り、該ステップS6以降の処理を繰り返す。そして、全ての立方体52について点の選択処理が終了した段階で、次のステップS12に進み、点群削除手段60は、製品モデル44を構成する点群のうち、選択点群情報テーブル70に登録された複数の三次元座標に対応する点群以外の点群を削除する。具体的には、ハードディスク30上の点群情報テーブル40に登録された点群の各三次元座標のうち、選択点群情報テーブル70に登録された複数の三次元座標に対応する点群以外の点群の三次元座標を削除する。これにより、例えば図7Bに示すように、第1立方体52aでは、1つの点Ta1だけが残り、第2立方体52bでは、1つの点Tb2だけが残り、第3立方体52cにおいても、1つの点Tc3だけが残ることになる。
If the point selection process has not been completed for all the
その後、図4のステップS13において、第1ワークモデル作成手段62は、点群削除手段60にて処理された後の点群情報テーブル40に登録された複数の三次元座標に対応する点群に基づいて、複数の面で形成される第1ワークモデルを作成する。具体的には、面単位に、当該面を構成する複数の頂点の各三次元座標を求めて、第1ワークモデル情報テーブル78(図3参照)の該当レコードに登録するという処理を行う。
Thereafter, in step S13 of FIG. 4, the first work
その後、図4のステップS14において、第1ワークモデル記憶手段64は、作成された第1ワークモデル(第1ワークモデル情報テーブル78)をデータベースDBに記憶する。 Thereafter, in step S14 of FIG. 4, the first work model storage means 64 stores the created first work model (first work model information table 78) in the database DB.
このステップS14での処理が終了した段階で、本実施の形態に係るワークモデル作成方法、特に、複数の面で形成される第1ワークモデルを作成する方法が終了する。 When the process in step S14 is completed, the work model creation method according to the present embodiment, particularly, the method of creating the first work model formed by a plurality of surfaces is finished.
このように、本実施の形態に係るワークモデル作成方法においては、最初に、コンピュータ12の三次元仮想空間上に、基準の立方体52を設置し、その後、製品モデル44に対して、基準の立方体52と同じ大きさの立方体52を多数配列するようにしたので、製品モデル44を構成する点群であって、各立方体52の中に存在する点群の中から、それぞれ最も有用な点を選ぶことができる。図7A及び図7Bの例では、第1立方体52a〜第3立方体52cにおいて、それぞれ第1立方体52a〜第3立方体52cの各重心位置に最も近い点を選択するようにしている。そのため、立方体52の中に存在し、且つ、選ばれなかった点を製品モデル44から削除することができる。選ばれた点群に基づいて作成された第1ワークモデルは、製品モデル44と比較して当然に情報量が少ないことから(例えば90万点あった点群を6万点まで削減)、例えばCAMシステム等でNCプログラムを作成する際に、コンピュータ12に過度に負荷をかけることなく、また、長大に計算時間がかかるといったことを低減することができる。
Thus, in the work model creation method according to the present embodiment, first, the
また、基準の立方体52を起点とし、且つ、各立方体52の線分が一直線上に並ぶように、立体的に並べる処理は、コンピュータ12上において比較的容易にできるため、処理の高速化も図ることができる。
In addition, since the process of arranging the cubes three-dimensionally so that the
また、図7Aに示すように、製品モデル44における点のピッチPaは0.1〜1.0mmであるが、点群削除手段60にて不要な点群を削除した後においては、例えば図7Bに示すように、点のピッチPbは、製品モデル44における点のピッチPaの5倍〜10倍のピッチ(0.5〜10.0mm)となる。しかも、各立方体52の同じ条件の位置(ここでは重心位置)を基準に点を選択したので、選択された点群は、ほぼ同じピッチPbで並んだ点で構成されることになる。すなわち、不要な点を削除した後に残された点群において、局部的に点が疎らに配されるということがなく、点の密度をほぼ一定にすることができる。その結果、第1ワークモデル作成手段62において、面で構成された三次元モデル(第1ワークモデル)を作成することができ、しかも、第1ワークモデルの再現性を向上させることができる。
7A, the point pitch Pa in the
次に、第2ワークモデル処理手段42Bについて図8〜図12を参照しながら説明する。この第2ワークモデル処理手段42Bでは、製品モデル44(データベースDBに格納された点群情報テーブル40)と第1ワークモデル処理手段42Aで作成された第1ワークモデル(データベースDBに格納された第1ワークモデル情報テーブル78)が使用される。 Next, the second work model processing means 42B will be described with reference to FIGS. In the second work model processing means 42B, the product model 44 (the point cloud information table 40 stored in the database DB) and the first work model created by the first work model processing means 42A (the first work model stored in the database DB). One work model information table 78) is used.
すなわち、第2ワークモデル処理手段42Bは、図8に示すように、データベースDBから点群情報テーブル40と第1ワークモデル情報テーブル78とを読み出して、例えばハードディスク30に記録する第2テーブル読出手段80と、上述した製品モデル44と第1ワークモデルとを、コンピュータ12の三次元仮想空間上で比較して、実計測した点毎に、第1ワークモデル上にあって、且つ、実計測した点に対応する点を基準に、実計測した点の基準からの差異を求める差異算出手段82と、同じ差異の点を結ぶ仮想の等差異線であって、且つ、隣接する等差異線の差異から任意の幅だけ違った差異の等差異線を想定する等差異線想定手段84と、想定された等差異線毎に、その線上にあって、隣り合う距離が点選択距離である点群を選択する第2点選択手段86と、製品モデル44を構成する点群を、第2点選択手段86で選択された点群に置き換える点群置き換え手段88と、点群置き換え手段88にて点群が置き換えられた第2ワークモデル(点置換情報テーブル90)をデータベースDBに記憶する第2ワークモデル記憶手段92とを有する。
That is, as shown in FIG. 8, the second work model processing means 42B reads the point cloud information table 40 and the first work model information table 78 from the database DB and records them on the
次に、本実施の形態に係るワークモデル作成方法、特に、製品モデル44を構成する点群を選択された点群で置き換えられた第2ワークモデルを作成する方法(第2ワークモデル処理手段42Bでの処理)について、図8〜図12を参照しながら説明する。
Next, a work model creation method according to the present embodiment, in particular, a method of creating a second work model in which the point group constituting the
先ず、図9のステップS101において、第2テーブル読出手段80は、データベースDBから点群情報テーブル40及び第1ワークモデル情報テーブル78を読み出してハードディスク30に記録する。
First, in step S101 of FIG. 9, the second table reading means 80 reads the point cloud information table 40 and the first work model information table 78 from the database DB and records them on the
その後、差異算出手段82での処理に入る。すなわち、図9のステップS102において、点群の検索用インデックスjに初期値「1」を格納する。 Thereafter, the processing in the difference calculating means 82 is entered. That is, in step S102 of FIG. 9, the initial value “1” is stored in the point cloud search index j.
その後、ステップS103において、ハードディスクDBの点群情報テーブル40からj番目の点の情報(三次元座標)を読み出す。 Thereafter, in step S103, the information (three-dimensional coordinates) of the jth point is read from the point group information table 40 of the hard disk DB.
その後、ステップS104において、第1ワークモデル情報テーブル78に登録された各面の情報(面を構成する頂点の三次元座標)と、j番目の点の情報(三次元座標)に基づいて、第1ワークモデルを構成する面のうち、j番目の点に対応する面を検索する。 After that, in step S104, based on the information on each surface registered in the first work model information table 78 (three-dimensional coordinates of vertices constituting the surface) and the information on the j-th point (three-dimensional coordinates), Among the surfaces constituting one work model, the surface corresponding to the jth point is searched.
その後、ステップS105において、前記ステップS104にて検索された面の情報(面を構成する頂点の三次元座標)を読み出す。 Thereafter, in step S105, the information on the surface searched in step S104 (three-dimensional coordinates of the vertices constituting the surface) is read out.
その後、ステップS106において、面の情報とj番目の点の情報に基づいて、前記検索された面上にあって、且つ、j番目の点に対応する点を基準点とし、j番目の点の基準点からの差異を求める。具体的には、図11に示すように、j番目の点Tjから面Sに対して法線Lmを引き、面Sと法線Lmとの交点が基準点taとなる。そして、法線Lm上のj番目の点Tjと基準点ta間の線分の長さ、すなわち差異を求める。この差異の算出は、予め面Sの情報(面Sを構成する頂点の三次元座標)とj番目の点Tjの情報(三次元座標)がわかっているため、簡単に行うことができる。ところで、j番目の点の面に対する位置関係は、図11に示すように、j番目の点Tjが面Sの外方に位置している場合と、内方に位置している場合がある。そこで、j番目の点Tjが面Sの外方に位置している場合は、差異の符号として「+」を付し、j番目の点Tjが面Sの内方に位置している場合は、差異の符号として「−」を付す。これによって、差異を符号と共に確認することで、j番目の点Tjの面Sに対する外方及び内方の位置関係がわかると共に、面Sからの差異もわかることとなる。 Thereafter, in step S106, based on the surface information and the j-th point information, a point on the searched surface and corresponding to the j-th point is used as a reference point, and the j-th point Find the difference from the reference point. Specifically, as shown in FIG. 11, a normal line Lm is drawn with respect to the surface S from the j-th point Tj, and the intersection of the surface S and the normal line Lm becomes the reference point ta. Then, the length of the line segment between the jth point Tj on the normal line Lm and the reference point ta, that is, the difference is obtained. This difference can be easily calculated because the information on the surface S (three-dimensional coordinates of the vertices constituting the surface S) and the information on the j-th point Tj (three-dimensional coordinates) are known in advance. By the way, the positional relationship of the j-th point with respect to the surface may be the case where the j-th point Tj is located outside the surface S or the inside as shown in FIG. Therefore, when the j-th point Tj is located outside the surface S, “+” is added as a difference sign, and when the j-th point Tj is located inside the surface S, , “−” Is attached as a sign of the difference. Accordingly, by confirming the difference together with the sign, the positional relationship between the outer side and the inner side of the j-th point Tj with respect to the surface S can be understood, and the difference from the surface S can also be known.
その後、図9のステップS107において、j番目の点の三次元座標と差異(符号付き)とを差異情報テーブル94(図8参照)のj番目のレコード(jレコード目)に格納する。 Thereafter, in step S107 in FIG. 9, the three-dimensional coordinates of the j-th point and the difference (signed) are stored in the j-th record (j-th record) of the difference information table 94 (see FIG. 8).
その後、図9のステップS109において、インデックスjの値を+1更新する。 Thereafter, in step S109 in FIG. 9, the value of the index j is updated by +1.
その後、ステップS110において、点群情報テーブル40に登録された全ての点について処理が行われたか否かを判別する。この判別は、インデックスjの値が点群の総数以上であるかどうかで行われる。全ての点について処理されていなければ上述のステップS103に戻り、該ステップS103以降の処理を繰り返す。 Thereafter, in step S110, it is determined whether or not processing has been performed for all points registered in the point cloud information table 40. This determination is made based on whether the value of the index j is equal to or greater than the total number of point groups. If all the points have not been processed, the process returns to step S103 described above, and the processes after step S103 are repeated.
そして、全ての点について処理が終了した段階で、差異算出手段82での処理が終了する。 And the process in the difference calculation means 82 is complete | finished when the process is complete | finished about all the points.
その後、次のステップS110に進み、等差異線想定手段84は、等差異線設定用のインデックスkに初期値「0」を格納する。
Thereafter, the process proceeds to the next step S110, where the equality
その後、ステップS111において、等差異線想定手段84は、図12に示すように、面Sの外方の仮想の等差異線であって、面Sから遠ざかる等差異線100aを想定する。具体的には、予め設定した等高線の情報Aに(任意の幅の情報B×インデックスk)を加算した差異Dに仮想の等差異線100aを想定する。ここで、等高線の情報Aは、製品モデル44を構成する点群における2点間の最長距離の1/2に相当する距離に設定される。本実施の形態では、2点間の最長距離を例えば1.0mmとしているため、等高線の情報Aは0.5mmとなる。任意の幅の情報Bは、等高線の情報Aの1/n(n=2,3,4,・・・)に相当する距離であり、ここでは、例えば0.02mmとしている。従って、インデックスkの値が0のとき、面からの差異Dが等高線の情報Aに相当する等差異線が想定されることになり、順次、インデックスkの値が+1更新されるたびに、差異Dが任意の幅の情報Bだけ加算された等差異線100aが想定されていくことになる。
Thereafter, in step S111, the equality line assumption means 84 assumes a virtual equality line outside the surface S and is assumed to be an
その後、図9のステップS112において、第2点選択手段86は、差異情報テーブル94に登録された多数の点から、前記ステップS111にて想定された等差異線110a上の点を、差異情報テーブル94に登録された差異の情報に基づいて検索し、該当する点の情報(三次元座標)をワークファイル102(図8参照)に格納する。
Thereafter, in step S112 in FIG. 9, the second
その後、ステップS113において、第2点選択手段86は、ワークファイル102に格納された点のうち、隣り合った点の距離が点選択距離の点を選択する。点選択距離としては、製品モデル44を構成する点群における2点間の最短距離に相当する距離、例えば0.1mmが挙げられる。
Thereafter, in step S113, the second
その後、ステップS114において、点群置き換え手段88は、選択された点の情報(三次元座標)を点置換情報テーブル90に順番に登録する。
Thereafter, in step S <b> 114, the point
その後、ステップS115において、インデックスkの値を+1更新する。 Thereafter, in step S115, the value of the index k is updated by +1.
その後、ステップS116において、面の外方であって、且つ、面から遠ざかる方向の等差異線処理が終了したか否かを判別する。この判別は、差異(A+B×j)が規定値、例えば0.6mm以上であるかどうかで行われる。処理が終了していなければ、上述したステップS111に戻り、該ステップS111以降の処理を繰り返す。処理が終了していれば、次のステップS117以降の処理に進み、今度は、面の外方であって、且つ、面に近づく方向の等差異線処理を行う。すなわち、ステップS117において、等差異線想定手段84は、等差異線設定用のインデックスkに「1」を格納する。
Thereafter, in step S116, it is determined whether or not the equidistant line processing in the direction outside the surface and away from the surface is completed. This determination is made based on whether the difference (A + B × j) is a specified value, for example, 0.6 mm or more. If the process has not ended, the process returns to step S111 described above, and the processes after step S111 are repeated. If the process has been completed, the process proceeds to the process after the next step S117, and this time, equidistant line processing is performed in the direction outside the surface and approaching the surface. That is, in step S117, the equal difference
その後、ステップS118において、等差異線想定手段84は、図12に示すように、面Sの外方の仮想の等差異線であって、面に近づく等差異線100bを想定する。具体的には、予め設定した等高線の情報Aに(任意の幅の情報B×インデックスk)を減算した差異Dに仮想の等差異線100bを想定する。従って、インデックスkの値が1のとき、面からの差異Dが(等高線の情報A−任意の幅の情報B)に相当する等差異線が想定されることになり、順次、インデックスkの値が+1更新されるたびに、差異Dが任意の幅の情報Bだけ減算された等差異線100bが想定されていくことになる。
Thereafter, in step S118, the equality line assumption means 84 assumes a virtual equality line outside the surface S, as shown in FIG. Specifically, a
ステップS119〜ステップS122での処理は、上述したステップS112〜ステップS115での処理と同様であり、想定された等差異線100b毎に、その線上に位置する点が検索されてその点の情報がワークファイル102に格納され、さらに、ワークファイル102に格納された点において、隣り合う距離が点選択距離である点群が選択されて、その情報(三次元座標)が点置換情報テーブル90に順番に登録される。
The processing in step S119 to step S122 is the same as the processing in step S112 to step S115 described above, and for each assumed
そして、ステップS123において、面の外方であって、且つ、面に近づく方向の等差異線処理が終了したか否かを判別する。この判別は、差異(A−B×j)が0以下であるかどうかで行われる。処理が終了していなければ、上述したステップS118に戻り、該ステップS118以降の処理を繰り返す。処理が終了していれば、図10のステップS124以降の処理に進み、今度は、図12に示すように、面Sの内方であって、且つ、面Sから遠ざかる方向の等差異線100cを想定して上述と同様の処理を行う。すなわち、ステップS124〜ステップS130での処理は、上述した図9のステップS110〜ステップS116での処理と同様であり、想定された等差異線110c毎に、その線上に位置する点が検索されてその点の情報がワークファイル102に格納され、さらに、ワークファイル102に格納された点において、隣り合う距離が点選択距離である点群が選択されて、その情報(三次元座標)が点置換情報テーブル90に順番に登録される。
In step S123, it is determined whether or not the equidistant line processing in the direction outside the surface and approaching the surface is completed. This determination is made based on whether the difference (A−B × j) is 0 or less. If the process has not ended, the process returns to step S118 described above, and the processes after step S118 are repeated. If the process has been completed, the process proceeds to the process from step S124 onward in FIG. 10, and this time, an
上述のステップS124〜ステップS130での処理が終了した後、図10のステップS131以降の処理に進み、今度は、図12に示すように、面Sの内方であって、且つ、面Sに近づく方向の等差異線100dを想定して上述と同様の処理を行う。すなわち、ステップS131〜ステップS137での処理は、上述した図9のステップS117〜ステップS123での処理と同様であり、想定された等差異線100d毎に、その線上に位置する点が検索されてその点の情報がワークファイル102に格納され、さらに、ワークファイル102に格納された点において、隣り合う距離が点選択距離である点群が選択されて、その情報(三次元座標)が点置換情報テーブル90に順番に登録される。
After the processes in steps S124 to S130 are completed, the process proceeds to the processes in and after step S131 in FIG. 10, and this time, as shown in FIG. The same processing as described above is performed assuming the
ステップS131〜ステップS137での処理が終了した段階で、それぞれ想定された等差異線上の点であって、且つ、隣り合う距離が点選択距離である点の情報(三次元座標)が登録された第2ワークモデル(点置換情報テーブル90)が完成することとなる。そして、図10のステップS138において、第2ワークモデル記憶手段92は、点置換情報テーブル90を第2ワークモデルとしてデータベースDBに記憶する。
At the stage where the processing in step S131 to step S137 is completed, information (three-dimensional coordinates) of points that are each assumed on the equidistant line and whose adjacent distance is the point selection distance is registered. The second work model (point replacement information table 90) will be completed. Then, in step S138 of FIG. 10, the second work
このステップS138での処理が終了した段階で、本実施の形態に係るワークモデル作成方法、特に、製品モデル44を構成する点群を選択された点群で置き換えられた第2ワークモデルを作成する方法が終了する。
At the stage where the processing in step S138 is completed, a work model creation method according to the present embodiment, in particular, a second work model in which the point group constituting the
このように、本実施の形態に係るワークモデル作成方法においては、面で構成された第1ワークモデルを基準とし、該第1ワークモデルに対して複数の等差異線を段階的に想定し、各等差異線上の点であって、且つ、隣り合う距離が点選択距離である点を選択し、選択された点群を製品モデル44を構成する点群として置き換えるようにしたので、置き換えられた点群による第2ワークモデルは、製品モデル44と比較して当然に情報量が少ないことから、例えばCAMシステム等でNCプログラムを作成する際や、CAE(Computer Aided Engineering)システム等で、加工精度検証や、凝固・熱収縮等の歪をシミュレートする際に、コンピュータに過度に負荷をかけることなく、また、長大に計算時間がかかるといったことを低減することができる。
As described above, in the work model creation method according to the present embodiment, the first work model configured by planes is used as a reference, and a plurality of equidistant lines are assumed in stages with respect to the first work model, Since the points on each equidistant line and the adjacent distance is a point selection distance are selected and the selected point group is replaced with the point group constituting the
また、上述したように、製品モデル44を構成する点群であって、各立方体52の中に存在する点群の中から、それぞれ最も有用な点を選んで構成された第1ワークモデルを基準に、複数の等差異線を段階的に想定するようにしたので、各面において、疎らに点群が置き換えられるということがなく、しかも、隣り合う点の距離を一定の距離(点選択距離)に設定したので、置き換えられた点群において、局部的に点が疎らに配されるということがなく、点の密度をほぼ一定にすることができる。その結果、点群で構成された第2ワークモデルから、面で構成された三次元モデルを作成することができ、しかも、三次元モデルの再現性を向上させることができる。
Further, as described above, the first work model that is the point group that constitutes the
また、第2ワークモデルでは、各等差異線上に配置された点群がある一定の密度になっていることから、第2ワークモデルを用いて、加工精度検証や、凝固・熱収縮等の歪をシミュレートした際に、実際の金型の熱膨張や、製品の熱収縮に対して精度の高い結果(より現実に近い結果)を得ることができる。もちろん、加工精度検証や、凝固・熱収縮等の歪のほか、各種応力(熱応力、引っ張り応力、圧縮応力、曲げ応力、座屈応力等)に対する材料力学的な検証や、破壊力学的(金属疲労等)な検証等、規則性が存在すると想定される検証においても、現実の結果に近いシミュレーション結果を得ることができる。 In the second work model, the point cloud arranged on each equivariance line has a certain density. Therefore, using the second work model, machining accuracy verification and distortion such as solidification and heat shrinkage are performed. When simulating the above, it is possible to obtain highly accurate results (results closer to reality) with respect to actual thermal expansion of the mold and thermal contraction of the product. Of course, verification of machining accuracy, material mechanical verification against various stresses (thermal stress, tensile stress, compressive stress, bending stress, buckling stress, etc.) in addition to strain such as solidification and thermal shrinkage, and fracture mechanics (metal Even in verifications that are assumed to have regularity, such as verifications such as fatigue, simulation results close to actual results can be obtained.
なお、本発明に係るワークモデル作成方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 It should be noted that the work model creation method according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10…コンピュータシステム
12…コンピュータ
40…点群情報テーブル
42A…第1ワークモデル処理手段
42B…第2ワークモデル処理手段
44…製品モデル
48…基準位置設定手段
50…基準位置
52…立方体
54…基準立方体配置手段
56…立方体配列手段
58…点群選択手段
60…点群削除手段
62…第1ワークモデル作成手段
64…第1ワークモデル記憶手段
66…点群抽出手段
68…第1点選択手段
70…選択点群情報テーブル
72…テーブル登録手段
78…第1ワークモデル情報テーブル
82…差異算出手段
84…等差異線想定手段
86…第2点選択手段
88…点群置き換え手段
90…点置換情報テーブル
92…第2ワークモデル記憶手段
94…差異情報テーブル
100a〜100d…等差異線
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記コンピュータが備える差異算出手段が、前記製品モデルと、面で形成される前記製品の理想ワークのモデルとを、前記コンピュータの三次元仮想空間上で比較して、前記実計測した点毎に、前記理想ワークのモデル上にあって、且つ、前記実計測した点に対応する点を基準に、前記実計測した前記点の前記基準からの差異を求める差異算出ステップと、
前記コンピュータが備える等差異線想定手段が、同じ差異の点を結ぶ仮想の等差異線であって、且つ、隣接する等差異線の差異から任意の幅だけ違った差異の等差異線を想定する等差異線想定ステップと、
前記コンピュータが備える点選択手段が、想定された等差異線毎に、その線上にあって、隣り合う距離が点選択距離である点群を選択する点選択ステップと、
前記コンピュータが備える記憶手段が、前記点選択ステップで選択された点群を、ワークモデルとして記憶媒体に記憶するワークモデル記憶ステップとを有することを特徴とするワークモデル作成方法。 This is a work model creation method that creates a work model by thinning out the point cloud of a product model that is obtained by actually measuring a manufactured product and that is composed of a cloud of points in a computer three-dimensional virtual space. And
Difference calculation means included in the computer, and the product model, and a model of the ideal work of the product which is formed in the surface, as compared with the three-dimensional virtual space of the computer, each time point was the actual measurement, A difference calculating step for determining a difference from the reference of the actually measured point on the model of the ideal workpiece and corresponding to the actually measured point;
The equidistant line assumption means included in the computer is a virtual equidistant line connecting the same difference points, and assumes an equidistant line of a difference that is different by an arbitrary width from a difference between adjacent equality lines. An equidistant line assumption step;
A point selection step in which the point selection means provided in the computer selects a point group that is on the assumed equality difference line and the adjacent distance is a point selection distance;
Storing means included in the computer, the point group selected in said point selecting step, the workpiece model creation method characterized by having a workpiece model storage step of storing in the storage medium as a work model.
前記等差異線想定ステップは、
前記製品を構成する点群における2点間の最長距離の1/2に相当する距離を前記差異とする基準の等差異線を想定するステップと、
前記基準の等差異線から遠ざかる複数の等差異線を順次想定するステップとを有し、
隣接する前記等差異線間の前記幅は、前記基準の等差異線における前記差異の1/n(n=2,3,4,・・・)に相当する距離であり、
前記点選択ステップにおける前記点選択距離は、前記製品モデルを構成する点群における2点間の最短距離に相当する距離であることを特徴とするワークモデル作成方法。 In work model creation method according to claim 1 Symbol placement,
The equidistant line assumption step includes
Assuming a reference equidistant line with the distance corresponding to 1/2 of the longest distance between two points in the point group constituting the product as the difference;
Sequentially assuming a plurality of equality lines moving away from the reference equality line,
The width between the adjacent equality lines is a distance corresponding to 1 / n (n = 2, 3, 4,...) Of the difference in the reference equality line .
The work model creation method, wherein the point selection distance in the point selection step is a distance corresponding to a shortest distance between two points in a point group constituting the product model.
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