JP2001142517A - 板金モデルの成形形状認識方法及びその装置並びに板金モデルの成形形状認識方法のプログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents
板金モデルの成形形状認識方法及びその装置並びに板金モデルの成形形状認識方法のプログラムを記憶した記憶媒体Info
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Abstract
自動で認識して加工のための属性情報を付加する。 【解決手段】 3次元板金モデルを面単位で読み込み、
板厚面群、展開対象面群、成型面群に分類して、それぞ
れの面の種類毎に面を接合する。そして、同一成形形状
毎にグルーピングして、学習データベースに登録されて
いる学習形状を参照しつつ、成形形状が存在する位置に
属性情報を付加する。一方、板金モデルを展開して前記
モデルに付加されている属性情報を展開された展開形状
に承継させる。この展開形状に製品を加工するための金
型を割り付けNCデータを生成する。そして、このNC
データをNC加工機に送信して製品を加工する。
Description
ステムにおける3次元モデルの成形形状の自動認識方法
及びその装置に係り、さらに詳細には、3次元CADシ
ステムにおける板金の3次元モデルの成形形状を自動で
認識して、加工属性情報を付加する方法及びその装置に
関する。
Cタレットパンチプレスで行う部分プレス加工である成
形加工は、部品コスト削減の上でも非常に重要な意味を
持つ。
から拾い出して加工定義するのは、多大な工数を必要と
し、また、ケアレスミスが発生しやすい作業である。
た場合には、設計側が図面にバーリング等の成形加工箇
所を多重円等のシンボルにて表現し、これをCAM側が
読みとり、その位置に金型名称等の情報を埋め込み、加
工割付を自動化してNCデータを生成するという手法に
より行っていた。
面を読みながら成形加工である特殊加工箇所を探し、手
動操作にて加工情報を設定する必要がなく、割付加工時
間の短縮、およびケアレスミスの低減を図りながら実施
していた。
ADに移行した場合、モデル上へのシンボル表現が困難
であり、かつ、シンボル等の属性がデータ変換出来ない
ため、通常存在しないような径を持つ穴などをシンボル
の代用として使用して、成形加工情報の伝達手段として
いた。
と同じものをCAM側に配置し、その上にCAMシステ
ムを構築することにより上記データ交換上の属性の問題
を解決したりしていた。
では、以下のような問題があった。
ルの代用として、特殊な穴形状を使用する場合、NCプ
ログラマが、目視で成形なのか別の穴なのかの判別が困
難であるという問題があった。また、3次元モデルが完
成形状と異なり、成形形状等の干渉チェックが行えない
という問題があった。
元CAD化のメリットを阻害するという問題があった。
を配置することは、同一メーカ内での内製では成立した
が、複数の発注元を持つ協力会社では、発注元の数だ
け、3次元CADを導入する必要性が発生し、コスト、
操作取得上大きな問題を発生した。
STEP等)に関しては、実用的には、まだまだソリッ
ドデータ交換規格の域を出ず、さらに、成形等のフィー
チャの規格については、予定が見えない状況で、このデ
ータ変換規格の規格制定を待たずに設計部署の3次元化
は、急速に進展しており、実用的な規格が運用にのった
時点でも膨大な蓄積データが残る事となるという問題が
あった。
現する上で、属性に依存しない、実製品形状と同様の3
次元モデル形状からの成形属性の自動抽出方法が待望さ
れていた。
問題に鑑みてなされたもので、請求項1に係る発明は、
複数の種類の3次元CADモデルに係るデータを変換し
て特定の3次元CADに復元し、又は、3次元CADに
より作成された、製品の3次元のモデルである板金モデ
ルに存在する成形部分の形状である成形形状を認識して
属性情報を付加する方法であって、前記板金モデルに存
在する前記成形形状を認識するための処理を行うため
に、この板金モデルを面単位で、プログラムが処理を行
う領域に取り込みを行う板金モデル取り込み工程と、
前記板金モデルに対して、材質、板厚、及び展開図の表
となる側のデータである基本属性データを付加する基本
属性データ付加工程と、前記板金モデルに存在する各々
の成形形状の面の集まりである成形形状面群と、板厚面
の集まりである板厚面群と、板金モデルの表の面である
表面群及び板金モデルの裏の面である裏面群からなる展
開対象面群とを認識する板金形状認識工程と、前記板厚
面群、前記展開対象面群及び、前記成形形状面群を、連
続する面同士で接合して、板厚形状、展開対象面形状、
及び、成形形状を生成する面接合工程と、複数の種類の
前記成形形状の中から同一形状の成形形状毎に分類し
て、グループ化する成形形状分類工程と、前記成形形状
の幾何形状、材質、及び板厚から製品に存在する成形の
種類を特定して、この成形種類に対応した属性情報を生
成して一時的に格納する成形形状特定工程と、一時的に
格納されている前記属性情報を製品を加工するNCデー
タを作成することが出来るように前記板金モデルに係る
要素に付加する属性情報付加工程とを含んでいる板金モ
デルの成形形状認識方法である。
識工程において、成形形状を構成する面が、a:円柱面
以外の曲面である場合、b:接平面連続でなく直接平面
に接続する円柱面の場合、c:前記円柱面以外の曲面に
全周で繋がる面である場合、d:前記接平面連続でなく
直接平面に接続する円柱面に全周で繋がる面である場
合、e:前記板厚面群の中の板厚面以外で展開対象面に
存在する穴形状に接続する面である場合、f:穴形状に
接続する面に接続する面である場合のうち、aからfい
ずれかに該当する面である場合を成形形状を構成する面
と認識する請求項1記載の板金モデルの成形形状認識方
法である。
類工程は、成形形状を構成する各々の面の幾何形状のマ
ッチングと、前記成型形状に前記幾何形状以外の要素が
ある場合、この要素同士のマッチングとにより、同一種
類か否かを判断して、同一種類の成形形状同士をグルー
プ化する請求項1又は2記載の板金モデルの成形形状認
識方法である。
定工程は、学習形状データベースに登録されている学習
形状と、材質と、板厚とを参照して、前記成形形状と同
一の学習形状で、材質と、板厚とが一致する場合、この
登録されている学習形状に対応した金型中心、金型角
度、及び、成形形状の上下の向きである属性情報を読み
込み一時的に格納する自動属性情報格納工程と、前述の
条件で一致する学習形状が無い場合は、手動により属性
情報を入力するか、学習形状データベースに新たに登録
して一時的に属性情報を格納する手動属性情報格納工程
とを含む請求項1、2又は3記載の板金モデルの成形形
状認識方法である。
加工程は、一時的に格納してある前記属性情報を展開対
象面形状の表面に存在する成形形状を取り除いた後の穴
形状が存在する位置を基準として付加する格納属性情報
付加工程と、前記板金モデルを展開して板金モデル展開
形状を生成する板金モデル展開形状生成工程と、前記展
開対象面形状に付加された属性情報を前記板金モデル展
開形状に承継する属性情報承継工程とを含む請求項1、
2、3又は4記載の板金モデルの成形形状認識方法であ
る。
継工程は、学習形状データベースに登録された学習形状
の加工工程を参照して、多工程にわたる成形加工で下穴
等が必要であれば、その下穴の形状を自動で前記板金モ
デル展開形状に追加する請求項5記載の板金モデルの成
形形状認識方法である。
継工程は、学習形状データベースに登録された学習形状
の加工工程を参照して、単工程で穴が不要な場合は、板
金モデル展開形状に発生している穴形状を削除する請求
項5又は6記載の板金モデルの成形形状認識方法であ
る。
次元CADモデルに係るデータを変換して特定の3次元
CADに復元し、又は、3次元CADにより作成され
た、製品の3次元のモデルである板金モデルに存在する
成形部分の形状である成形形状を認識して属性情報を付
加する装置であって、前記板金モデルに存在する前記成
形形状を認識するための処理を行うために、この板金モ
デルを面単位で、プログラムが処理を行う領域に取り込
みを行う板金モデル取り込み手段と、前記板金モデルに
対して、材質、板厚、及び展開図の表となる側のデータ
である基本属性データを付加する基本属性データ付加手
段と、前記板金モデルに存在する各々の成形形状の面の
集まりである成形形状面群と、板厚面の集まりである板
厚面群と、板金モデルの表の面である表面群及び板金モ
デルの裏の面である裏面群からなる展開対象面群とを認
識する板金形状認識手段と、前記板厚面群、前記展開対
象面群及び、前記成形形状面群を、連続する面同士で接
合して、板厚形状、展開対象面形状、及び、成形形状を
生成する面接合手段と、複数の種類の前記成形形状の中
から同一形状の成形形状毎に分類して、グループ化する
成形形状分類手段と、前記成形形状の幾何形状、材質、
及び板厚から製品に存在する成形の種類を特定して、こ
の成形種類に対応した属性情報を生成して一時的に格納
する成形形状特定手段と、一時的に格納されている前記
属性情報を製品を加工するNCデータを作成することが
出来るように板金モデルに係る要素に付加する属性情報
付加手段とを備えている板金モデルの成形形状認識装置
である。
より、板金モデルの成形形状識別装置を制御するための
制御プログラムを記憶したコンピュータ読みとり可能の
記憶媒体であって、この制御プログラムは、前記板金モ
デルに存在する前記成形形状を認識するための処理を行
うために、この板金モデルを面単位で、プログラムが処
理を行う領域に取り込みを行う板金モデル取り込みプロ
グラムと、前記板金モデルに対して、材質、板厚、及び
展開図の表となる側のデータである基本属性データを付
加する基本属性データ付加プログラムと、前記板金モデ
ルに存在する各々の成形形状の面の集まりである成形形
状面群と、板厚面の集まりである板厚面群と、板金モデ
ルの表の面である表面群及び板金モデルの裏の面である
裏面群からなる展開対象面群とを認識する板金形状認識
プログラムと、前記板厚面群、前記展開対象面群及び、
前記成形形状面群を、連続する面同士で接合して、板厚
形状、展開対象面形状、及び、成形形状を生成する面接
合プログラムと、複数の種類の前記成形形状の中から同
一形状の成形形状毎に分類して、グループ化する成形形
状分類プログラムと、前記成形形状の幾何形状、材質、
及び板厚から製品に存在する成形の種類を特定して、こ
の成形種類に対応した属性情報を生成して一時的に格納
する成形形状特定プログラムと、一時的に格納されてい
る前記属性情報を製品を加工するNCデータを作成する
ことが出来るように板金モデルに係る要素に付加する属
性情報付加プログラムとを記憶している記憶媒体であ
る。
照して説明する。図1に本実施に係る3次元CAD/C
AMシステム1の概略の構成図を示す。3次元CAD/
CAMシステム1は、コンピュータよりなるものであっ
て、例えば、図示しないコンピュータ本体とマウス、キ
ーボード等との入出力装置を備えている。
は、3次元モデル等の図形を表示する表示部3と、製品
の3次元モデルをモデリングをする3次元CAD部5
と、この3次元CAD5によりモデリングした3次元モ
デルデータである3次元CADデータ、成形形状を認識
するために使用する学習形状データ等の全てを格納する
3次元CADデータファイル7と、成形形状を自動認識
するために必要な情報を入力する基本属性入力部11
と、製品の3次元モデルの成形形状部分を認識する処理
を総合的に管理する成形形状認識管理部13とを備えて
いる。
次元CADデータファイル7と、前記基本属性入力部1
1と、前記成形形状認識管理部13とは、リンク制御部
9により結合されている。これにより、プログラムは3
次元CAD部5の機能を使いながら3次元CADデータ
の編集処理を行うことができる。
製品の発注先からの3次元モデルの変換用データである
3次元変換用データHi(3次元IGESデータ、ST
EPデータ等)を格納する3次元変換用データファイル
15と、この3次元変換用データファイル15より、3
次元変換用データHiを読み込み、このデータを前記3
次元CAD部5用のデータに変換処理する変換部17と
を備えている。これにより、様々な製品の発注先から3
次元モデルのデータを受け取ることができるようにな
る。
処理対象となる製品のモデルデータである3次元CAD
データを読み込み3次元モデルの成形形状部分認識の処
理をするためにプログラムが直接アクセスできるメモリ
領域である形状データファイル19に、板金モデルデー
タとして格納する機能を備えている。ここで、板金モデ
ルデータは、3次元CAD部5の機能により、板金モデ
ルを構成する面単位で形状データファイル19に格納す
る。これにより、成形形状認識処理がより適正に処理す
ることができるようになる。
認識部21と、面接合処理部23と、成形形状分類部2
5と、形状解析部27と、前記形状解析部27を構成す
る成形形状学習部29、成形種類特定部31と、手動特
定部33と、成形加工属性付加部35と、展開部37と
を備えている。
ァイル19より板金モデルを構成する全ての面を読み込
み、板厚面群、板金モデルの表/裏の面である展開対象
面群を認識して分類する。そして、表/裏の面群上に存
在する突起物である成形面群を認識して分類する。そし
て、これらのデータを形状データファイル19に格納す
る。前記面接合部23は、形状データファイル19に格
納されている、前記板金形状認識部21により分類され
た、板厚面群、展開対象面群、及び、成形面群内に存在
する各面を接合して各形状を生成して、この形状のデー
タを形状データファイル19に格納する。
ァイル19に格納されている、前記板金形状認識部21
で認識して、前記面接合処理部23で各面を接合して生
成した成形形状を同一形状単位で分類し、グループ化し
て形状データファイル19に格納する。前記形状解析部
27は、前記成形形状学習部29と、前記成形種類特定
部31とを備えている。そして、前記成形形状学習部2
9は、各受注先特有の成形形状を新たに学習形状データ
ベースに登録する機能を備えている。
タベースに格納されたキーとなる突起物である成形形状
と、板金モデルに存在する認識した成形形状をマッチン
グし、該当する成形加工を特定する。なお、マッチング
の際、材質、板厚のマッチングも行うことは勿論であ
る。そして、マッチした成形形状に対応する成形形状名
称、材質、板厚、金型名称、成形形状の上向き、下向き
の情報である属性情報を一時的に格納する。
ている成形形状が、学習形状データベースに登録されて
いない場合、手動で成形形状名称、材質、板厚、金型名
称、成形形状の上向き、下向きの属性情報を入力して一
時的にこの属性情報を格納するようになっている。
理で一時的に格納されている前記属性情報を展開対象面
形状に自動で付加する。そして、前記展開部37は、板
金モデルを展開し、上述した前記展開対象面形状に付加
されている属性情報を展開形状に承継させる処理を行
う。
は、形状データファイル19より上述の処理で生成した
展開形状データを読み込み展開図データファイル41に
格納するデータ送信部39と、前記展開図データファイ
ル41より展開図データを読み込みこの展開形状に付加
されている属性情報に基づき、金型割付等の加工情報を
展開図に割り付ける自動金型割付処理部43とを備えて
いる。以上の各処理部により3次元CAD/CAMシス
テム1のCAM機能がNCデータを作成することがで
き、この作成したNCデータを、例えば、通信ケーブル
45を介してNC加工機47に送信して板金製品の加工
を行う。
の種類について説明する。なお、ここでは、3次元CA
D上での成形形状の特徴的な面から説明する。
板金の表面BAS2に接平面連続な曲面BP1が接続
し、この曲面BP1に全周で繋がる円柱面BP2と、こ
の円柱面の他方に全周で繋がる平面BP3と、この平面
BP3に接続する円柱面BP4からなる形状である。
の表面BAS3に接平面連続でなく接続する曲面SP1
と、この曲面に全周で繋がる円柱面SP2よりなる形状
である。段付ボスは、図2(c)に示すように、板金の
表面BAS4に接平面連続でなく接続する円柱面DP1
と、この円柱面DP1に全周で繋がる平面DP2とこの
平面DP2に全周で繋がる円柱面DP3よりなる形状で
ある。
状を認識する条件として、円柱面以外の曲面に全周で繋
がる面である場合と、接平面連続でなく直接平面に接続
する円柱面に全周で繋がる面である場合とがあるが、こ
れら全周で繋がった面にさらに全周で繋がった面も成形
形状を構成する面と認識されるものである。
は、図3(a)に示すように板金モデルの表面に存在す
る板金形状の穴に突起物TM1が接続した形状のもので
ある。ナットサートは、図3(b)に示すように、板金
の表面BAS6に接平面連続でなく接続し、かつ、板厚
面とも異なる円柱面IP1よりなる形状である。なお、
上述の例は、成形形状の態様の1例であることは、勿論
である。
ーを参照して成形形状の認識方法を説明する。また、図
9から図14のプログラム内のデータを図形化した図面
も必要に応じて参照する。
1の読み込み処理では、例えば、外注より送られてきた
3次元変換用データを変換部17により変換して板金製
品の3次元モデルを3次元CADデータファイル7に復
元する。なお、本例では、3次元変換用データを変換し
復元してモデルを作成したがCAD部5のオペレーショ
ンによりモデリングしたモデルでもよいことは勿論であ
る。この結果、図9に示すように、板金モデルSRが表
示部3に表示される。本例では、この板金モデルSRに
は、板材MBに、バーリング加工MBR1、MBR2
と、段付ボス加工MBS1、MBS2と、ナットサート
加工MNT1、MNT2とが存在しているものとする。
そして、設計者は、この板金モデルSRに対して必要な
操作を行うことができるようになる。一方前述の3次元
変換用データは、例えば、IGES、STEP等の代表
的な規格のみではなく、3次元データ形式全般を指す。
これにより、多様なCADからデータを受け取り取り込
むことができるようになる。
板金モデルSRを、形状データファイル19に読み込
む。本例の場合、板金モデルSRは、面単位として読み
込む。すなわち、この板金モデルは複数の面の集まりと
して読み込まれることになる。これにより、後に行う板
金モデルSRから成形形状を認識する処理が容易に行え
るようになる。
処理では、板金製品の板厚、材質、展開図の表となる側
の情報を、例えば、基本属性入力部11より、図9に示
す板金モデルSRに対して、入力する処理を行う。これ
により、板厚面の認識や、後の処理で板金モデルSRが
展開されたとき、成形形状の上向き、下向き等の判別が
できるようになる。
理では、ステップS403の処理で入力した板金モデル
SRの板厚値をもとに、板厚面群を認識する。
は、板厚面群以外に板金モデルSRの表面に接続する突
起物の面を成形面群として認識する処理を行う。前述し
たように、本例の場合、板金モデルSRを読み込むとき
に、この板金モデルSRを面の集合として読み込んでい
る。そして、成形面群を認識する方法として、成形形状
の特徴をもとに認識する方法がある。すなわち、例え
ば、円柱面以外の曲面を成形形状を構成する面として認
識する。接平面連続ではなく平面に接続される円柱面を
成形形状を構成する面として認識する。そして、前述の
2つの方法で認識した面に全周で繋がる面を成形形状を
構成する面として認識する。この方法により、バーリン
グ等は一般的に円柱面、及び、それに類する曲面で構成
されたモデルとなるので上述の方法で認識ができるよう
になる。さらに、一般的な条件として、板厚面以外で板
金モデルSRに存在する穴形状に接続する面を成形形状
を構成する面として認識する。そして、この面に接続す
る面を成形形状を構成する面として認識する。この場
合、穴形状に一辺で接続する形状で、曲げ加工による切
り起こしか、成形加工によるランスかの判定区別がつか
ないが、この場合、手動により指定することで対応が可
能になる。上述の方法により、本例では板金モデルSR
に存在するバーリング形状MBR1、MBR2と、ナッ
トサート形状MNT1、MNT2と、段付きボス形状M
BS1、MBS2とが認識される。
識処理では、モデルの全面群より、板厚面群、成形面群
を取り除き、平行する展開対象面群を得る。
では、成形面群を接合して複数の成形形状を生成する処
理を行う。ステップS413の表面群裏面群接合処理で
は、展開対象面形状となる表面群と裏面群の接合を行
う。ステップS415の板厚面群接合処理では板厚面群
を接合する処理を行う。なお、これらの接合処理は、例
えば各面の稜線の座標値を調べ、一致したならば接合す
る方法がある。
10(a)に示すような、成型形状であるバーリング形
状BR1、BR2と、ナットサート形状NT1、NT2
と、段付ボス形状BS1、BS2がペーパモデルの状態
で認識される。また、図10(b)に示すように、表面
FS1、FS2と、裏面RS1、RS2、RS3より構
成される展開対象面形状がペーパモデルの状態で認識さ
れる。さらに、図10(c)に示すように、板厚面TS
1、TS2、TS3、TS4より構成される板厚形状が
ペーパモデルの状態で認識される。実際には、コンピュ
ータの処理上、板金モデルにより品質がばらつくため、
ある程度の幅を持たせて認識する。
では、接合されて生成した成形形状を順次読み込みプロ
グラム処理の対象とする。そして、ステップS419の
セット処理では対象となっている成形形状の幾何形状等
を調べて、同一成形形状のグループ毎に、例えば、識別
のためのグループ名称を付ける処理を行う。なお、この
処理の成形形状の同一の判断は面の幾何形状だけではな
く、例えば、バーリングの場合、タップの外側の形状が
面でなくワイヤフレームで作図されている場合もある
が、このような面以外の要素も同一の判断の基準とする
ものである。
ステップS419の処理で付けられたグループ名称毎に
グルーピングを行う処理を行う。これによりプログラム
は、成形形状をグループ毎に(例えば属性情報の付加)
一括処理することができるようになる。そして、ステッ
プS423の判断処理では、全ての成形形状に対してス
テップS417からステップS421の処理を行ったか
どうかを判断する。ステップS423の判断処理で全て
の成形形状に対してステップS417からステップS4
21までの処理を行ったと判断したときは、処理をステ
ップS425の判断処理に移す。ステップS423の判
断処理で成形形状の全てにはまだステップS417から
ステップ421の処理を行っていないと判断したとき
は、処理をステップS417に移す。なお、同一種類で
もサイズが違うものは、別グループに所属することは勿
論である。例えば、M3のバーリングと、M5のバーリ
ングとは別グループになる。
グ形状MBR1、MBR2を含むグループAと、ナット
サート形状MNT1、MNT2を含むグループBと、段
付きボス形状MBS1、MBS2を含むグループCとが
生成される。
状データベースに登録されている学習形状中に、上述に
よりグループ化された成形形状と同一のものがあるかな
いかを判断する。この同一性の判断は、成形形状と学習
形状の幾何形状のマッチングにより行い、さらに、材
質、板厚が同一かどうかを判断する。ステップS425
の処理で、学習形状データベースに登録されている学習
形状中にグループ化された成形形状と同一のものがある
と判断したときは、処理をステップS427の成形形状
特定処理に移す。ステップS425の処理で、学習形状
データベースに登録されている学習形状中にグループ化
された成形形状と同一のものが無いと判断したときは、
処理をステップS429の手動成形形状特定処理に移
す。
は、成形形状を特定して、この成形形状と同一の学習形
状に対応する、データである材質、板厚、金型名称、成
形形状の上向き、下向きのフラグ、この上向き、下向き
の成形形状が登録されているメモリのポインタを読み込
み一時的に保管する処理を行う。ステップS429の手
動成形形状特定処理では、学習形状データベースに登録
されていない成形形状に対して手動により材質、板厚、
金型名称、成形形状の上向き、下向きのフラグを、例え
ば、表示部3より入力してこの入力されたデータを一時
的に保管する処理を行う。
では、展開対象面形状の表側を基準に、成形形状の突起
の上向き、下向きを判定して決定する処理を行う。これ
により、板金モデルSRに対して、成形形状の突起の方
向を含んだ属性情報を展開対象面形状の表側に付加する
ことができるようになる。ステップS433の属性情報
付加処理では、展開対象形状の表面上のグルーピングさ
れている成形形状が存在した位置に対して、上述の処理
により一時的に格納されている属性情報を付加する処理
を行う。この属性情報が付加されることにより、製品を
加工するための金型を割り付けることができるようにな
る。
グループに対してステップS425からステップS43
3の処理を行ったかどうかの判断を行う。ステップS4
35の判断処理で全てのグループに対してステップS4
25からステップS433の処理を行ったと判断したと
きは、処理をステップS437展開処理に移す。ステッ
プS435の判断処理で全てのグループに対しては、ス
テップS425からステップS433の処理を行ってい
ないと判断したときは、ステップS425の判断処理に
戻し続行する。
開対象面形状の表面に存在するバーリングを取り除いた
後の穴形状BRH1、BRH2の中心に、例えば、XY
Z座標軸AR1、AR2を生成して、このXYZ座標軸
AR1、AR2に対して、前記属性情報が付加される。
同様に、ナットサートを取り除いた後の穴形状NTH
1、NTH2の中心にXYZ座標軸AR5、AR6を生
成して、このXYZ座標軸AR5、AR6に対して、属
性情報を付加する。同様に段付きボスBS1、BS2を
取り除いた後の穴形状BSH1、BSH2の中心にXY
Z座標軸AR3、AR4を生成して、このXYZ座標軸
AR3、AR4に対して、属性情報を付加する。なお、
穴形状が異形形状のような場合、この中心位置は予め登
録されている中心位置をXYZ座標軸の生成位置とする
ようになっている。
面の展開を行う。なお、この展開対象面は展開対象形状
の表側、裏側どちらか指定された側でよいが、板金モデ
ルSRから中間面を抽出して展開対象面としてもよい。
この処理は既に公知であるが、概略説明する。
は板厚値を算出する処理を行う。これにより、板厚の中
心を求めることができるようになる。ステップS803
の中間面生成処理では、図12(b)に示すように、板
金モデルSRの板厚面の中心に、中間面CTPを生成さ
せ抽出する。この結果、図13(a)に示すように、平
面STP1、STP3と、曲面STP2よりなる中間面
CTPが生成する。このとき、生成された中間面CTP
は、板金モデルSRを直接取り扱う場合と比較して、板
厚成分が除去されることで、面の数が著しく減少してい
るので、生成された、中間面CTPを基礎として、以下
の処理ステップを順次実行することにより、各処理ステ
ップにおける処理工数を大幅に削減することができる。
たが、任意の位置に作成してもよいことは勿論である。
ステップS805の曲げ面認識処理では、中間面CTP
のうち、曲げ加工の対象となる面STP2を認識する処
理を行う。ステップS807の伸び値取得処理では、曲
げ面STP2について、少なくとも、曲げ角度、内R
(曲げR)の半径寸法、及び板金ワークの材質を含む拘
束条件を参照して、各曲げ面の伸び値を取得する。な
お、伸び値取得処理で取得される曲げ面の伸び値は、例
えばオペレータによる設定入力が許容される。
索処理では、中間面CTPを構成する平面STP1、S
TP3と、曲面STP2の接続状態を検索するととも
に、この検索結果に基づき各面間の接続状態を内容とす
る面間接続関係テーブルを作成する。ステップS811
の判断処理では中間面CTPを構成する全ての面に対し
て展開処理を行ったかどうかを判断する。ステップS8
11の判断処理で全ての面に対して展開処理を行ったと
判断したときは、処理をステップS817の面間線分除
去処理に移す。ステップS811の判断処理で全ての面
に対しては、展開処理を行っていないと判断したとき
は、処理をステップS813の展開計算処理に移す。
間面CTPを構成する複数の各面(本例の場合平面ST
P1、STP2、曲面STP3)を展開したときの部分
展開面の形状を演算する処理を行う。さらに、ステップ
S815の展開面生成処理で、ステップS809の面間
接続状態検索処理で作成された面間接続関係テーブルに
基づいて、部分展開面を順次生成する。この結果、図1
3(b)に示すように面STP1が生成され、図13
(c)に示すように、部分展開面STP1と、部分展開
面STP1に接続された部分展開面STP2とが生成さ
れる。さらに、図13(d)に示すように、部分展開面
STP1と、部分展開面STP1に接続された部分展開
面STP2と、この部分展開面STP2に接続された部
分展開面STP3が生成する。
は、部分展開面間に存在する線分を除去することによ
り、外周が1つの閉経路となる全体展開図を生成して処
理を終了する。
承継処理に戻す。この処理では、前述した展開対象形状
の表面に付加されている属性情報を、上述により展開し
た展開形状の該当位置に継承させる処理を行う。このと
き、例えば多工程にわたる成形加工があり、所定の下穴
が必要な場合は、展開形状にこれを追加する。これによ
り多工程にわたる加工が必要な成形形状にも適正な属性
情報を付加することができるようになる。なお、単工程
で穴形状が不要な場合は、展開形状に存在する該当する
穴形状を削除しておく。この結果、図14に示すよう
に、上向きのバーリング成形形状SBL1、SBL2
と、上向きのナットサート成形形状SBL3、SBL4
と、下向きの段付きボス成形形状の属性情報が付加され
た展開形状が生成する。なお、付加された成形形状には
識別容易なようにシンボルを表示している。
処理では、属性情報が継承された展開形状を図示しない
CAM部側に送信する。そして、金型を割り付けNCデ
ータ(例えばGコード)を生成してNC工作機に送信す
る。これにより所定の製品を適正に加工することができ
るようになる。
限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、
その他の態様で実施することができることはいうまでも
ない。
認識装置を制御するための制御プログラムを記憶した記
憶媒体の1例としてのCD−ROMを示すものである。
上記CD−ROMは、コンピュータにより、板金モデル
の成形形状認識装置を制御するための制御プログラムを
記憶したコンピュータ読みとり可能の記憶媒体であっ
て、板金モデルに存在する前記成形形状を認識するため
の処理を行うために、この板金モデルを面単位で、プロ
グラムが処理を行う領域に取り込みを行う板金モデル取
り込みプログラムと、前記板金モデルに対して、材質、
板厚、及び展開図の表となる側のデータである基本属性
データを付加する基本属性データ付加プログラムと、前
記板金モデルに存在する各々の成形形状の面の集まりで
ある成形形状面群と、板厚面の集まりである板厚面群
と、板金モデルの表の面である表面群及び板金モデルの
裏の面である裏面群からなる展開対象面群とを認識する
板金形状認識プログラムと、前記板厚面群、前記展開対
象面群及び、前記成形形状面群を、連続する面同士で接
合して、板厚形状、展開対象面形状、及び、成形形状を
生成する面接合プログラムと、複数の種類の前記成形形
状の中から同一形状の成形形状毎に分類して、グループ
化する成形形状分類プログラムと、前記成形形状の幾何
形状、材質、及び板厚から製品に存在する成形の種類を
特定して、この成形種類に対応した属性情報を生成して
一時的に格納する成形形状特定プログラムと、一時的に
格納されている前記属性情報を製品を加工するNCデー
タを作成することが出来るように板金モデルに係る要素
に付加する属性情報付加プログラムとを記憶しているも
のである。
型形状からの成形特定処理になるため、設計側は3次元
のメリット(例えば、成形形状の干渉チェック)を阻害
することなく、モデルを作成できるという効果がある。
また、成型形状からの成形特定処理となるためCAM側
は、複数の相手設定CADの種類に依存する必要がな
く、単一のCAMシステムで使用可能であるという効果
がある。
を、発注元別に保持することにより、異なる3次元設計
CADを保持する複数の発注元の成形形状に対しての対
応が可能となる効果がある。
め、設計側と生産側の面倒な取り決めは不要となる効果
がある。そして、加工情報等の付加は、3次元板金モデ
ルからの自動展開処理に付随する自動処理となるので、
2次元の場合に比べ大幅な時短効果が得られるという効
果がある。また、自動処理であり、人手を介さないた
め、ケアレスミスの発生する要因が無くなり、いわゆる
展開図検証時間が不要となるという効果がある。
デルの成型形状認識方法及びその装置の概略の構成を示
す概略図である。
ーチャート図である。
ーチャート図である。
図である。
ある。
図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 複数の種類の3次元CADモデルに係る
データを変換して特定の3次元CADに復元し、又は、
3次元CADにより作成された、製品の3次元のモデル
である板金モデルに存在する成形部分の形状である成形
形状を認識して属性情報を付加する方法であって、 前記板金モデルに存在する前記成形形状を認識するため
の処理を行うために、この板金モデルを面単位で、プロ
グラムが処理を行う領域に取り込みを行う板金モデル取
り込み工程と、 前記板金モデルに対して、材質、板厚、及び展開図の表
となる側のデータである基本属性データを付加する基本
属性データ付加工程と、 前記板金モデルに存在する各々の成形形状の面の集まり
である成形形状面群と、板厚面の集まりである板厚面群
と、板金モデルの表の面である表面群及び板金モデルの
裏の面である裏面群からなる展開対象面群とを認識する
板金形状認識工程と、 前記板厚面群、前記展開対象面群及び、前記成形形状面
群を、連続する面同士で接合して、板厚形状、展開対象
面形状、及び、成形形状を生成する面接合工程と、 複数の種類の前記成形形状の中から同一形状の成形形状
毎に分類して、グループ化する成形形状分類工程と、 前記成形形状の幾何形状、材質、及び板厚から製品に存
在する成形の種類を特定して、この成形種類に対応した
属性情報を生成して一時的に格納する成形形状特定工程
と、 一時的に格納されている前記属性情報を、製品を加工す
るNCデータを作成することが出来るように前記板金モ
デルに係る要素に付加する属性情報付加工程と、 を含んでいることを特徴とする板金モデルの成形形状認
識方法。 - 【請求項2】 前記板金形状認識工程において、成形形
状を構成する面が、a:円柱面以外の曲面である場合、
b:接平面連続でなく直接平面に接続する円柱面の場
合、c:前記円柱面以外の曲面に全周で繋がる面である
場合、d:前記接平面連続でなく直接平面に接続する円
柱面に全周で繋がる面である場合、e:前記板厚面群の
中の板厚面以外で展開対象面形状に存在する穴形状に接
続する面である場合、f:穴形状に接続する面に接続す
る面である場合のうち、aからfいずれかに該当する面
である場合を成形形状を構成する面と認識することを特
徴とする請求項1記載の板金モデルの成形形状認識方
法。 - 【請求項3】 前記成形形状分類工程は、成形形状を構
成する各々の面の幾何形状のマッチングと、前記成型形
状に前記幾何形状以外の要素がある場合、この要素同士
のマッチングとにより、同一種類か否かを判断して、同
一種類の成形形状同士をグループ化することを特徴とす
る請求項1又は2記載の板金モデルの成形形状認識方
法。 - 【請求項4】 前記成形形状特定工程は、学習形状デー
タベースに登録されている学習形状と、材質と、板厚と
を参照して、前記成形形状と同一の学習形状で、材質
と、板厚とが一致する場合、この登録されている学習形
状に対応した金型中心、金型角度、及び、成形形状の上
下の向きである属性情報を読み込み一時的に格納する自
動属性情報格納工程と、前述の条件で一致する学習形状
が無い場合は、手動により属性情報を入力するか、学習
形状データベースに新たに登録して一時的に属性情報を
格納する手動特定工程とを含むことを特徴とする請求項
1、2又は3記載の板金モデルの成形形状認識方法。 - 【請求項5】 前記属性情報付加工程は、一時的に格納
してある前記属性情報を展開対象面形状の表面に存在す
る成形形状を取り除いた後の穴形状が存在する位置を基
準として付加する格納属性情報付加工程と、前記板金モ
デルを展開して板金モデル展開形状を生成する板金モデ
ル展開形状生成工程と、前記展開対象面形状に付加され
た属性情報を前記板金モデル展開形状に承継する属性情
報承継工程とを含むことを特徴とする請求項1、2、3
又は4記載の板金モデルの成形形状認識方法。 - 【請求項6】 前記属性情報承継工程は、学習形状デー
タベースに登録された学習形状の加工工程を参照して、
多工程にわたる成形加工で下穴等が必要であれば、その
下穴の形状を自動で前記板金モデル展開形状に追加する
ことを特徴とする請求項5記載の板金モデルの成形形状
認識方法。 - 【請求項7】 前記属性情報承継工程は、学習形状デー
タベースに登録された学習形状の加工工程を参照して、
単工程で穴が不要な場合は、板金モデル展開形状に発生
している穴形状を削除することを特徴とする請求項5又
は6記載の板金モデルの成形形状認識方法。 - 【請求項8】 複数の種類の3次元CADモデルに係る
データを変換して特定の3次元CADに復元し、又は、
3次元CADにより作成された、製品の3次元のモデル
である板金モデルに存在する成形部分の形状である成形
形状を認識して属性情報を付加する装置であって、 前記板金モデルに存在する前記成形形状を認識するため
の処理を行うために、この板金モデルを面単位で、プロ
グラムが処理を行う領域に取り込みを行う板金モデル取
り込み手段と、 前記板金モデルに対して、材質、板厚、及び展開図の表
となる側のデータである基本属性データを付加する基本
属性データ付加手段と、 前記板金モデルに存在する各々の成形形状の面の集まり
である成形形状面群と、板厚面の集まりである板厚面群
と、板金モデルの表の面である表面群及び板金モデルの
裏の面である裏面群からなる展開対象面群とを認識する
板金形状認識手段と、 前記板厚面群、前記展開対象面群及び、前記成形形状面
群を、連続する面同士で接合して、板厚形状、展開対象
面形状、及び、成形形状を生成する面接合手段と、 複数の種類の前記成形形状の中から同一形状の成形形状
毎に分類して、グループ化する成形形状分類手段と、 前記成形形状の幾何形状、材質、及び板厚から製品に存
在する成形の種類を特定して、この成形種類に対応した
属性情報を生成して一時的に格納する成形形状特定手段
と、 一時的に格納されている前記属性情報を、製品を加工す
るNCデータを作成することが出来るように前記板金モ
デルに係る要素に付加する属性情報付加手段と、 を備えていることを特徴とする板金モデルの成形形状認
識装置。 - 【請求項9】 コンピュータにより、成形形状識別装置
を制御するための制御プログラムを記憶したコンピュー
タ読みとり可能の記憶媒体であって、この制御プログラ
ムは、 前記板金モデルに存在する前記成形形状を認識するため
の処理を行うために、この板金モデルを面単位で、プロ
グラムが処理を行う領域に取り込みを行う板金モデル取
り込みプログラムと、 前記板金モデルに対して、材質、板厚、及び展開図の表
となる側のデータである基本属性データを付加する基本
属性データ付加プログラムと、 前記板金モデルに存在する各々の成形形状の面の集まり
である成形形状面群と、板厚面の集まりである板厚面群
と、板金モデルの表の面である表面群及び板金モデルの
裏の面である裏面群からなる展開対象面群とを認識する
板金形状認識プログラムと、 前記板厚面群、前記展開対象面群及び、前記成形形状面
群を、連続する面同士で接合して、板厚形状、展開対象
面形状、及び、成形形状を生成する面接合プログラム
と、 複数の種類の前記成形形状の中から同一形状の成形形状
毎に分類して、グループ化する成形形状分類プログラム
と、 前記成形形状の幾何形状、材質、及び板厚から製品に存
在する成形の種類を特定して、この成形種類に対応した
属性情報を生成して一時的に格納する成形形状特定プロ
グラムと、 一時的に格納されている前記属性情報を、製品を加工す
るNCデータを作成することが出来るように前記板金モ
デルに係る要素に付加する属性情報付加プログラムと、 を記憶していることを特徴とする板金モデルの成形形状
認識方法のプログラムを記憶したコンピュータ読みとり
可能の記憶媒体。
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