JPH11143916A - 3次元cadデータ上で回転軸をもつ加工形状の認識方法 - Google Patents

3次元cadデータ上で回転軸をもつ加工形状の認識方法

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JPH11143916A
JPH11143916A JP9308816A JP30881697A JPH11143916A JP H11143916 A JPH11143916 A JP H11143916A JP 9308816 A JP9308816 A JP 9308816A JP 30881697 A JP30881697 A JP 30881697A JP H11143916 A JPH11143916 A JP H11143916A
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JP
Japan
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shape
group
machined
processed
machining
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JP9308816A
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English (en)
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Satoshi Hirano
平野  聡
Nobutaka Hanai
伸隆 花井
Takanori Hashimoto
孝典 橋本
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 3次元設計データから3次元データ上で回転
軸をもつ加工形状を自動認識する。 【解決手段】 3次元の設計データから面を抽出し(S
101)、面が回転面の場合(S102)、面が内面回
転面か否かを判定する(S103)。次に回転面が平面
と正接せず境界が円形である場合(S104)であっ
て、回転面と正接せず回転軸が同軸である場合(S10
5)には、加工形状群Aに分類し、隣接かつ同軸の面を
まとめて加工形状構成面として認識する(S106)。
また、抽出された面が、平面である場合(S107)で
あって、その平面の外形エッジが内面回転面と隣接かつ
回転軸が垂直である場合(S108)場合には、更に内
形エッジがあるか否かを判定し(S109)、内形エッ
ジがない場合には、加工形状群Bに分類し、構成する面
をまとめて加工形状構成面として認識する(S11
0)。以下同様にして加工形状群C,Dに分類し、構成
面をまとめて認識する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は加工形状の認識方
法、特に3次元CADデータの同軸上で回転軸を共有す
る加工形状構成面を1つの塊として自動認識する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来は、設計者が作成した2次元の設計
図面を基に、加工者が、加工形状を取り出し、加工デー
タを作成していた。例えば、図1に示すような形状の止
まり穴20を有する2次元の設計図面を基に、加工者
は、図2に示すような面取り24と止まり穴26を取り
出し、この面取り24と穴26を合成して、止まり穴2
0の加工形状を作成していた。上述のように、加工者
が、加工形状を取り出し加工データを作成する場合に
は、作業が繁雑になり、作業時間がかかるという問題が
ある。
【0003】そこで、2次元の設計図面より加工形状を
自動的に取り出す方法が提案されている。例えば、特開
平7−160738号公報の「設計支援装置」には、図
11〜図13に示すように、円筒穴9、面取り10、下
穴12やねじ穴13のような基本形状を記憶されている
作図情報に基づいて、多段構造の全体形状を作図する装
置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年C
ADの普及により、3次元で設計図面が作成されるよう
になり、その結果、CADで作成された3次元の設計図
面から加工形状の塊を認識させる必要が出てきたが、3
次元の設計図面より加工形状を認識させる方法は、未だ
開発されていない。
【0005】また仮に、図1に示すような6面体の角材
(ワーク)18に止まり穴20を形成するCADで作成
した3次元の設計図面より、加工形状として面取り24
と穴26(図2に示す)とを別々に取り出した場合に
は、止まり穴20を自動的に認識することできない。
【0006】本発明は上記従来の課題に鑑みたものであ
り、その目的は、CADで作成された3次元の設計図面
から3次元CADデータの軸上で回転軸を共有する加工
形状構成面を1つの塊として自動認識する加工形状認識
方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明に係る3次元CADデータ上で回転
軸をもつ加工形状の認識方法は、3次元設計CADデー
タから1つの回転軸をもつ加工形状を自動認識する方法
であって、前記加工形状を構成する面を抽出し、前記面
の種類と面同士の関係に基づいて、(A)内面回転面の
みにより構成される加工形状群と、(B)内面回転面
と、前記内面回転面と外形エッジを共有する平面と、か
ら構成される加工形状群と、(C)第1の内面回転面
と、前記内面回転面と外形エッジを共有する平面と、前
記平面の内形エッジを外形エッジとして共有する第2の
内面回転面と、から構成される加工形状群と、(D)外
面回転面と前記いずれか1種の加工形状群との組み合わ
せにより構成される加工形状群と、に分類し加工形状構
成面の塊を自動認識する加工形状の認識方法である。
【0008】上記加工形状の認識方法により、CADに
よって作成された3次元の設計データから3次元の加工
形状構成面の塊を自動的に認識することができるように
なる。
【0009】また、加工穴の形状は、ほとんど上記4種
類の穴に分類することができるので、本発明の加工形状
の認識方法によって、加工すべき穴の形状のほとんど
を、自動的に上記4種類の穴のいずれかに分類して認識
することができる。これにより、加工者の作業が格段に
簡略化される。
【0010】また、本発明の加工形状の認識方法は、更
に、分類された加工形状の採寸を自動で行うことを特徴
とする。
【0011】加工形状の塊を自動認識した後に、採寸を
行い、加工すべき形状の全容を自動認識することができ
る。
【0012】また、本発明の加工形状の認識方法は、1
つのワークに複数の加工形状が存在する場合、上述の加
工形状の認識方法により全加工形状を上記いずれかの加
工形状群に分類し、次いで同一加工形状群に分類された
加工形状の採寸を行い、前記同一加工形状群に分類され
た他の加工形状と採寸済の加工形状とを比較して、前記
他の加工形状が前記採寸済の加工形状と同一面構成でか
つ同一寸法である場合には、前記採寸済の加工形状と前
記他の加工形状とを同一加工グループとしてグループ化
し、前記同一加工グループは、1つの加工形状の面構成
データと寸法データを共有することを特徴とする。
【0013】従って、複数の加工形状にそれぞれ面構成
データと寸法データを定義する必要がなくなり、同一加
工グループ内で上記面構成データと寸法データを共有す
るので、作業工程を削減することができる。これによ
り、作業の効率化が図れ、作業時間も短縮化する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施の形
態を説明する。
【0015】第1実施形態.図1〜図9を用いて、第1
実施の形態の3次元CADデータ上で回転軸をもつ加工
形状の認識方法について説明する。なお、従来と同一の
構成要件には、同一の符号を付して、その説明を省略す
る。
【0016】設計者がCADで作成した図1に示すよう
な6面体の角材(ワーク)18に面取り穴20が形成さ
れた3次元設計図面が加工者にわたった場合、加工者
は、入り口に面取りされた面取り穴20をCADで3次
元データとして自動認識したい。
【0017】一方、加工穴の形状は、加工形状を構成す
る面の種類とその面同士の関係に基づいて、以下に示す
4種類の穴にほとんど分類することができる。
【0018】すなわち、図2〜図5に示す4つの加工形
状群に分類できる。加工形状群Aは、図2に示す止まり
穴20のように、1つの回転軸30を共有し、面取り2
4を示す内面回転面25と内面回転面26と内面回転面
27で構成されている。また、加工形状群Bは、図3に
示す止まり穴40のように、1つの回転軸30を共有
し、面取り41を示す内面回転面43と内面回転面42
と、内面回転面42と外形エッジ44を共有する平面4
8とから構成されている。また、加工形状群Cは、図4
に示す止まり穴50のように、1つの回転軸30を共有
し、面取り51を示す内面回転面57と内面回転面52
と、内面回転面52と外形エッジ56を共有する平面5
3と、平面53の内形エッジ54を外形エッジとして共
有する内面回転面55と内面回転面56とから構成され
た多段構成の加工形状群である。また、加工形状群D
は、外面回転面と上記加工形状群A〜Cのいずれか1種
の加工形状群との組み合わせにより構成されている。こ
の加工形状群Dの一例として、図5に示すように、外面
回転面66と、外面回転面66と内形エッジ67を共有
する平面68と、平面68と外形エッジ64を共有する
内面回転面62とから構成された溝形状60が挙げられ
る。
【0019】ここで、内面回転面とは、内側が空で外側
が充の境の面をいい、外面回転面とは、内側が充で外側
が空の境の面をいい、例えば図5の円柱部分の側面をい
う。
【0020】次に、本発明の加工形状の自動認識方法に
ついて、図6を用いて詳説する。
【0021】まず、CADで作成された3次元の設計デ
ータから面を抽出する(S101)。次いで、抽出され
た面が、回転面か否かを判定する(S102)。ここ
で、面が回転面の場合には、面が内面回転面か否かを判
定する(S103)。次に、その内面回転面が、平面と
正接し、境界が円形でないか否かを判定する(S10
4)。ここで、YESの場合は、例えば図7に示すよう
な平面72が内面回転面に正接し境界が円形でない形状
であるが、このような形状を加工することは稀であるた
め、自動認識する必要はなく、必要であれば加工者側で
加工形状を取り出して加工すればよい。
【0022】平面と正接せず、境界が円形の場合(NO
の場合)には、回転面と正接し、回転軸が同軸でないか
否かを判定する(S105)。ここで、YESの場合
は、例えば図8に示すように2つの回転軸30a,30
bを有する形状であるが、このような形状を加工するこ
とはないため、自動認識する必要はない。
【0023】回転面と正接せず、回転軸が同軸である場
合(NOの場合)には、内面回転面のみにより構成され
る加工形状群Aに分類し、隣接かつ同軸の面をまとめて
加工形状構成面として認識する(S106)。
【0024】また、抽出された面が、平面である場合
(S107)には、その平面の外形エッジが内面回転面
と隣接かつ回転軸が垂直であるか否かを判定する(S1
08)。そして、平面の外形エッジが内面回転面と隣接
かつ回転軸が垂直である場合には、更に内形エッジがあ
るか否かを判定する(S109)。ここで、内形エッジ
がない場合には、内面回転面と、前記内面回転面と外形
エッジを共有する平面と、から構成される加工形状群B
に分類し、内面回転面のみの加工形状構成面と外形エッ
ジを共有する平面をまとめて加工形状構成面として認識
する(S110)。
【0025】また、上記S109において、内形エッジ
がある場合であって、平面の内形エッジを内面回転面の
外形エッジと共有し、その内面回転面と外形エッジと隣
接する内面回転面が同軸である場合(S111)には、
第1の内面回転面と、前記内面回転面と外形エッジを共
有する平面と、前記平面の内形エッジを外形エッジとし
て共有する第2の内面回転面とから構成される加工形状
群Cに分類し、加工形状群Bの平面の内形エッジを外形
エッジとして共有する加工形状群Aをまとめて、加工形
状群A+Bからなる構成面を加工形状構成面として認識
する(S112)。
【0026】また、面が回転面でかつ内面回転面でなく
(S103)、外面回転面が加工形状群A,B,Cのい
ずれかの形状構成面に隣接している場合(S113)に
は、外面回転面と上記加工形状群A,B,Cのいずれか
1種の加工形状群との組み合わせにより構成される加工
形状群Dに分類し、外面回転面と加工形状群A,B,C
のいずれかの形状構成面とをまとめて加工形状構成面と
して認識する(S114)。
【0027】本実施形態の加工形状の認識方法により、
CADによって作成された3次元の設計データから3次
元の加工形状構成面の塊を自動的に認識することができ
るようになる。
【0028】また、加工穴の形状は、ほとんど上記4種
類の穴に分類することができるので、本発明の加工形状
の認識方法によって、加工すべき穴の形状のほとんど
を、自動的に上記4種類の穴のいずれかに分類して認識
することができる。これにより、加工者の作業が格段に
簡略化される。
【0029】更に、上述の方法で分類された加工形状の
採寸を行い、加工すべき形状の全容を認識する。
【0030】なお、図9に示すような形状において、斜
線表示面92は、本実施形態の加工形状の認識方法にお
ける加工形状から原則除外しているが、加工者が自動認
識された加工形状に斜線表示面92を付加してもよい。
【0031】第2実施の形態.次に、本発明の第2実施
の形態の3次元CADデータ上で回転軸をもつ加工形状
の認識方法について説明する。なお、第1の実施の形態
と同一の構成要件には、同一の符号を付して、その説明
を省略する。
【0032】図10に示すように、1つの角材(ワー
ク)18に複数の加工形状が存在している場合、まず、
上述の加工形状の認識方法により全加工形状を上記いず
れかの加工形状群A〜Dに分類する。例えば、図10に
おいて、止まり穴20a,20b,20cを加工形状群
Aに、止まり穴40を加工形状群Bに、溝形状60を加
工形状群Cにそれぞれ分類する。
【0033】次いで、同一加工形状群に分類された加工
形状の1つについて採寸を行う。例えば、図10におい
て加工形状群Aと分類された止まり穴20a,20b,
20cから止まり穴20aを自動選択し、この止まり穴
20aについて採寸を行う。ここで採寸は、例えば面取
りのテーパ角や面取り面の長さ、穴径、穴深さ等を自動
測定することをいう。
【0034】次に、自動で同一加工形状群に分類された
他の加工形状と採寸済の加工形状とを比較して、他の加
工形状が前記採寸済の加工形状と同一面構成でかつ同一
寸法である場合には、採寸済の加工形状と前記他の加工
形状とを同一加工グループとしてグループ化する。すな
わち、図10に示す場合において、自動で加工形状群A
の止まり穴20aと他の止まり穴20b,cとの形状を
比較し、止まり穴20b,cが、止まり穴20aと同一
面構成でかつ同一寸法である場合、止まり穴20a,2
0b,20cを同一加工グループとしてグループ化す
る。
【0035】そして、上記同一加工グループは、1つの
加工形状の面構成データと寸法データ(すなわち、止ま
り穴20aの面構成データと寸法データ)を共有し、例
えば加工機内の記憶部内に記憶させる。
【0036】また、止まり穴40及び溝形状60は、角
材18中に同じ加工形状群に属する他の加工形状がない
ため、それぞれ単独で加工グループを形成し、それぞれ
採寸されて、面構成データと寸法データが例えば加工機
の記憶部に記憶される。
【0037】従って、同一加工グループ内で面構成デー
タと寸法データを共有するので、複数の同一加工形状に
対しそれぞれ加工用作業等を行う必要がなくなり、加工
用作業工程を削減することができる。これにより、作業
の効率化が図れ、作業時間も短縮化する。
【0038】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る3次元CA
Dデータ上で回転軸をもつ加工形状の認識方法によれ
ば、従来できなかったCADによって作成された3次元
の設計データから3次元の加工形状構成面の塊を自動的
に認識することができるようになる。また、加工穴の形
状は、ほとんど上述の4種類の穴に分類することがで
き、本発明の加工形状の認識方法によれば、加工すべき
穴の形状のほとんどを、自動的に上述の4種類の穴のい
ずれかに分類して認識することができるので、加工者の
作業が格段に簡略化される。
【0039】また、本発明に係る他の3次元CADデー
タ上で回転軸をもつ加工形状の認識方法によれば、1つ
のワークに複数の加工形状が存在する場合、同一加工形
状群に分類された加工形状の1つを採寸し、同一加工形
状群の他の加工形状と形状の一致性を判定して、一致す
る場合には同一加工グループとしてグループ化して1つ
の加工形状の面構成データと寸法データを共有するの
で、複数の同一加工形状に対しそれぞれ加工用作業等を
行う必要がなくなり、作業工程を削減することができ
る。従って、作業の効率化が図れ、作業時間も短縮化す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 CADで作成された3次元の設計データを示
す図である。
【図2】 本発明の加工形状の認識方法において加工形
状群Aに分類される3次元の加工形状の一例を示す図で
ある。
【図3】 本発明の加工形状の認識方法において加工形
状群Bに分類される3次元の加工形状の一例を示す図で
ある。
【図4】 本発明の加工形状の認識方法において加工形
状群Cに分類される3次元の加工形状の一例を示す図で
ある。
【図5】 本発明の加工形状の認識方法において加工形
状群Dに分類される3次元の加工形状の一例を示す図で
ある。
【図6】 本発明の加工形状の自動認識方法を説明する
フロー図である。
【図7】 本発明の加工形状の認識方法において認識し
ない穴の一例を示す図である。
【図8】 本発明の加工形状の認識方法において認識し
ない形状の一例を示す図である。
【図9】 加工形状の認識時に、認識除外可能な面を説
明する図である。
【図10】 本発明に係る他の加工形状の認識方法を説
明する図である。
【図11】 特開平7−160738号公報に開示され
た2次元の作図工程を説明する図である。
【図12】 特開平7−160738号公報に開示され
た2次元の作図工程を説明する図である。
【図13】 特開平7−160738号公報に開示され
た作図方法により作図された形状を示す図である。
【符号の説明】
18 角材、20,40,50 止まり穴、22,2
5,27,42,43,52,55,56,57,62
内面回転面、24,41,51 面取り、26穴、3
0 回転軸、48,53,68 平面、44,56,6
4 外形エッジ、54,67 内形エッジ、66 外面
回転面。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3次元設計CADデータから1つの回転
    軸をもつ加工形状を自動認識する方法であって、 前記加工形状を構成する面を抽出し、前記面の種類と面
    同士の関係に基づいて、 内面回転面のみにより構成される加工形状群と、 内面回転面と、前記内面回転面と外形エッジを共有する
    平面と、から構成される加工形状群と、 第1の内面回転面と、前記内面回転面と外形エッジを共
    有する平面と、前記平面の内形エッジを外形エッジとし
    て共有する第2の内面回転面と、から構成される加工形
    状群と、 外面回転面と前記いずれか1種の加工形状群との組み合
    わせにより構成される加工形状群と、 に分類し加工形状の塊を自動認識することを特徴とする
    3次元CADデータ上で回転軸をもつ加工形状の認識方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の加工形状の認識方法に
    おいて、 更に、分類された加工形状の採寸を自動で行うことを特
    徴とする3次元CADデータ上で回転軸をもつ加工形状
    の認識方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の加工形状の認識方法に
    おいて、自動で、 1つのワークに複数の前記加工形状が存在する場合、請
    求項1に記載の加工形状の認識方法により全加工形状を
    上記いずれかの加工形状群に分類し、 同一加工形状群に分類された加工形状の採寸を行い、 前記同一加工形状群に分類された他の加工形状と採寸済
    の加工形状とを比較し、 前記他の加工形状が前記採寸済の加工形状と同一面構成
    でかつ同一寸法である場合には、前記採寸済の加工形状
    と前記他の加工形状とを同一加工グループとしてグルー
    プ化し、 前記同一加工グループは、1つの加工形状の面構成デー
    タと寸法データを共有することを特徴とする3次元CA
    Dデータ上で回転軸をもつ加工形状の認識方法。
JP9308816A 1997-11-11 1997-11-11 3次元cadデータ上で回転軸をもつ加工形状の認識方法 Pending JPH11143916A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014089661A (ja) * 2012-10-31 2014-05-15 Toyota Motor Corp 機械加工生産設計装置及び機械加工生産設計方法
JP2020115335A (ja) * 2018-12-26 2020-07-30 ダッソー システムズDassault Systemes 機械部分の設計

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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