JP5760604B2 - 設計支援装置、設計支援方法および設計支援プログラム - Google Patents
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Description
三次元CADにおいて作成された製品を作成する際等に、穴属性情報が付加された穴形状情報を検索し、検索された穴形状情報を、穴属性情報が有する穴形状の径および深さと穴属性との組合せにより分類する方法が知られている。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、三次元モデルが有する図形が穴か突起かを特定する設計支援装置、設計支援方法および設計支援プログラムを提供することを目的とする。
形状判断部は、検証対象の三次元モデルが有する平面に設けられ、平面に穴の入り口または突起のベースを形成する稜線の形状を判断する。
作成部は、抽出した図形の種別に応じて平面の法線ベクトルの方向と比較する比較用ベクトルを作成する。
<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態の設計支援装置を示す図である。
<第2の実施の形態>
図2は、第2の実施の形態の設計支援装置のハードウェアの一構成例を示す図である。設計支援装置10は、CPU201によって装置全体が制御されている。CPU201には、バス208を介してRAM202と複数の周辺機器が接続されている。
このようなハードウェア構成の設計支援装置10内には、以下のような機能が設けられる。
設計支援装置10は、3Dモデル格納部11と、3D面分類部12と、3D面情報格納部13と、平面内稜線情報分類部14と、平面詳細情報格納部15と、穴/突起情報作成部16と、穴/突起面グループ情報格納部17と、穴/突起特定部18と、穴/突起情報表示部19とを有している。
3D面分類部12は、3Dモデルを構成する面情報を取得する。そして、3D面分類部12は取得した面情報を3D面情報格納部13に格納する。
穴/突起情報作成部16は、1つの穴または突起を形成する1つ、または複数の面を互いに関連づけてグループ化した穴/突起面グループ情報フォーマットを作成する。そして、穴/突起情報作成部16は、作成した穴/突起面グループ情報フォーマットを穴/突起面グループ情報格納部17に格納する。
穴/突起情報表示部19は、穴/突起特定部18が特定した穴/突起情報を出力する。
以下、各機能について詳しく説明する。
図4は、3D面分類部の処理を説明する図である。
3D面抽出部12aは、3Dモデル11aを形成する全ての面を抽出する。面の抽出は、例えば従来公知の3DCADの機能を使用する。図4に示す3Dモデル11aには、穴または突起を形成する複数の面が含まれている。例えば、円平面111a、円柱面112a、ドーナツ状平面113aおよび、円柱面114aにより、平面115a、116a間を貫通する1つの穴が形成されている。また、円平面117a、円柱面118a、円平面119aにより、平面120a、116a間を貫通する1つの穴が形成されている。また、3Dモデル11aには、円環面121a等も含まれている。
図5は、円形関連面を説明する図である。なお、面形状分類部12bは、形状判断部の一例である。
面形状分類部12bは、図5(a)に示すように、表面が円柱形状で、2つの円稜線(円形稜線)22a、22bにより形成されている面21を円柱面であると判定する。面21の表面が円柱形状であることは、3DCADの機能により判別することができる。
面形状分類部12bは、図5(e)に示すように、表面が円環面形状で、2つの円稜線29a、29bにより形成されている面29を円環面と判定する。なお、面29の表面が円環面形状であることは3DCADの機能により判別することができる。
また、面形状分類部12bは、円形関連面、および、一般平面以外の面を、その他の面と定義する。
図6および図7に示す各円形関連面情報フォーマットは、円形関連面の情報を設定するフォーマットである。図6(a)に示す円形関連面情報フォーマット41は、円柱面の情報を設定するフォーマットである。円形関連面情報フォーマット41には、円柱面のID(識別情報)、面の種類、円稜線#1のID、円稜線#2のID、円柱の直径および円柱の高さが設定される。図6(a)に示す円柱面の場合、円形関連面情報フォーマット41には、面21のID、円柱面、円稜線22aのID、円稜線22bのID、円稜線22a、22bが形成する円柱の直径および円稜線22a、22bそれぞれが形成する円の中心間の直線距離が設定される。
平面情報フォーマット48は、面のIDと面を形成する稜線のIDを有している。図8(a)に示す平面の場合、面32のID、稜線33のID、稜線34のID、稜線35のID、稜線36のID、稜線37のID、稜線38のID、稜線39のIDが設定される。この際、直線の稜線には、直線稜線であることを識別する情報が付加される。
再び図3に戻って説明する。
面情報作成部12cは、作成した円形関連面情報フォーマットを、円形関連面情報格納部13aに格納する。作成した平面情報フォーマットを、平面情報格納部13bに格納する。作成したその他の面情報フォーマットを、その他の面情報格納部13cに格納する。
グループ分類部14aは、平面情報格納部13bに格納されている平面情報フォーマットに含まれる稜線のIDを、平面の外形を形成する稜線のグループ(外形形成稜線グループ)と、平面内で穴/突起形状を形成する稜線のグループ(穴/突起形成稜線グループ)に分類する。
まず、グループ分類部14aは、平面情報フォーマットの平面内の稜線を複数のグループに分類する。具体的には、グループ分類部14aは、平面情報内の稜線の中から、端点(始点または終点)座標が同じ稜線を接続していくと、これらの稜線で囲まれた1つの領域が形成される。グループ分類部14aは、これらの稜線を1つのグループに分類する。
次に、グループ分類部14aは、分類された稜線グループで形成される領域の面積を取得する。そして、グループ分類部14aは、領域の面積が最大の稜線を外形形成稜線グループと判断する。また、グループ分類部14aは、外形形成稜線グループ以外の稜線グループを穴/突起形成稜線グループと判断する。図9に示す例では、グループ分類部14aは、グループG1を外形形成稜線グループと判断する。グループ分類部14aは、グループG1以外のグループG2〜G6を穴/突起形成稜線グループと判断する。
図10は、平面詳細情報フォーマットを説明する図である。
平面のIDの欄には、平面を識別するIDが設定される。例えば、図9に示す平面50であれば、平面50のIDが設定される。外形形成稜線グループのIDリストの欄には、外形形成稜線グループを形成する稜線のIDおよび稜線の種別がリスト化されて設定される。例えば、図9に示す平面50であれば、グループG1を形成する稜線51〜54のIDがリスト化されて設定される。また、稜線51〜54が直線稜線であることが設定される。穴/突起形成稜線グループのリストの欄には、穴/突起形成稜線グループを形成する稜線のIDおよび稜線の種別がリスト化されて設定される。例えば、図9に示す平面50であれば、グループG2〜G6を形成する稜線のIDがリスト化されてそれぞれ設定される。また、グループG2〜G4が円稜線であり、グループG5、G6が直線稜線であることが設定される。
穴/突起情報作成部16は、穴/突起形成稜線抽出部16aと、穴/突起形成稜線グループ単位情報格納部16bと、外形のみ平面情報格納部16cと、穴/突起面抽出部16dとを有している。
図11には、平面詳細情報フォーマット71および穴/突起形成稜線抽出部16aが平面詳細情報フォーマット71を変換した穴/突起形成稜線グループ単位情報71a〜71eを図示している。穴/突起形成稜線グループ単位情報71aには、穴/突起形成稜線グループを形成する稜線のIDのリストと、その稜線が含まれる平面のIDとが関連づけられている。例えば、図9に示す平面50の平面詳細情報フォーマット71を変換した穴/突起形成稜線グループ単位情報71aには、グループG2と平面50のIDとが関連づけられている。穴/突起形成稜線グループ単位情報71bには、グループG3と平面50のIDとが関連づけられている。穴/突起形成稜線グループ単位情報71cには、グループG4と平面50のIDとが関連づけられている。穴/突起形成稜線グループ単位情報71dには、グループG5と平面50のIDとが関連づけられている。穴/突起形成稜線グループ単位情報71eには、グループG6と平面50のIDとが関連づけられている。
図12に示す平面詳細情報フォーマット74には、平面詳細情報フォーマット71とは異なり、穴/突起形成稜線グループのリストが存在しない。この平面詳細情報フォーマット74は、平面に穴または突起を形成する稜線が存在しないことを示している。穴/突起形成稜線抽出部16aは、穴/突起形成稜線グループのリストが存在しない平面詳細情報フォーマット74を、外形のみの平面に関するフォーマットであると判断し、外形のみ平面情報格納部16cに格納する。
穴/突起面抽出部16dは、穴/突起形成稜線グループ単位情報格納部16bに格納された穴/突起形成稜線グループ単位情報に円稜線が1つだけ含まれている場合、以下の処理1−1〜処理1−3を実行する。以下、穴/突起形成稜線グループ単位情報に円稜線が1つだけ含まれている場合、この1つの円稜線を「穴/突起面抽出用円稜線」と言う。また、穴/突起面抽出用円稜線を含む平面を「穴/突起面抽出用基準平面」と言う。
図13に示す穴/突起形成稜線グループ単位情報71aのグループ#1に含まれる稜線のIDリストには、円を形成する稜線64のIDのみが格納されているものとする。また、穴/突起形成稜線グループ単位情報71aの稜線が含まれる平面のIDには、平面65のIDが格納されているものとする。穴/突起形成稜線グループ単位情報71aに円稜線が1つだけ含まれているので、穴/突起面抽出部16dは、処理1を実行する。以下、稜線64を、穴/突起面抽出用円稜線64と言う。また、穴/突起面抽出用円稜線64を含む平面65が穴/突起面抽出用基準平面となる。以下、平面65を穴/突起面抽出用基準平面65と言う。
穴/突起面抽出部16dは、穴/突起面抽出用円稜線64のIDと同じ稜線のIDを含む円形関連面情報フォーマットを、円形関連面情報格納部13aから抽出する。
穴/突起面抽出部16dは、円形関連面情報格納部13aから抽出した円形関連面情報フォーマットにより具現される円形関連面が、穴形状を形成するのか、突起形状を形成するのかを判断する。この判断を行う際に、穴/突起面抽出部16dは、穴/突起面抽出用円稜線のIDと同じ稜線のIDを含む円形関連面情報フォーマットが、円柱面、円錐面A、円環面または、円錐面Bのどのフォーマットであるかを判断する。具体的には、穴/突起面抽出部16dは、円形関連面情報格納部13aから抽出した円形関連面情報フォーマットに含まれる円稜線のIDの数が2つで、かつ、2つの円稜線中心座標が異なっている条件を満たすか否かを判断する。そして、条件を満たす場合、穴/突起面抽出部16dは、抽出した円形関連面情報フォーマットは、円柱面、円錐面Aまたは円環面のフォーマットであると判断する。他方、条件を満たさない場合、穴/突起面抽出部16dは、円形関連面情報格納部13aから抽出した円形関連面情報フォーマットに含まれる円稜線のIDの数が1つであるか否かを判断する。そして、条件を満たす場合、穴/突起面抽出部16dは、抽出した円形関連面情報フォーマットは、円錐面Bのフォーマットであると判断する。
図14(a)は、穴/突起面抽出部16dが抽出した、穴/突起面抽出用円稜線64と同じIDを持つ稜線を含む円形関連面情報フォーマット41により具現される円柱面66を示している。ここで、穴/突起面抽出用円稜線64のIDと、円稜線67aのIDが一致するものとする。
穴/突起面抽出部16dは、抽出した円形関連面情報フォーマットに含まれる円稜線のIDの数が2つの場合、(この円形関連面は、以後、旧円形関連面と言う)穴/突起面抽出部16dは、旧円形関連面情報フォーマットの2つ円稜線のうち穴/突起面抽出用円稜線のIDに一致しない円稜線を、新たな穴/突起面抽出用円稜線に設定する。そして、穴/突起面抽出部16dは、処理1−1〜処理1−3を繰り返し実行し、新たな円形関連面の抽出と、穴形状、突起形状のどちらを形成する円形関連面かの判断を行う。
穴/突起面抽出部16dは、旧円形関連面情報フォーマット41に含まれる2つの円稜線のうち穴/突起面抽出用円稜線64のIDに一致しない円稜線67bを新たな穴/突起面抽出用円稜線に設定する。以下、新たに設定した穴/突起面抽出用円稜線を、穴/突起面抽出用円稜線67bと言う。
穴/突起面グループ情報フォーマット17aは、穴/突起を形成する円形関連面グループの情報を格納する円形関連面グループ情報格納領域170aと、穴/突起を形成する平面の情報を格納する平面情報格納領域170bとを有している。
前述したように、穴/突起面抽出部16dは、穴/突起形成稜線グループ単位情報格納部16bに格納された穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる稜線が、複数の円弧、直線で形成されている場合、以下の処理2−1〜処理2−8を実行する。
穴/突起面抽出部16dは、以下の(条件1)〜(条件5)の全てを満たす稜線のIDリストを含む穴/突起形成稜線グループ単位情報は、長円形状、または、R(円弧半径)付き多角形状の稜線に関する穴/突起形成稜線グループ単位情報と判断する。
図17および図18は、初期稜線IDリストの判断方法を説明する図である。
穴/突起面抽出部16dは、以下の(条件6)〜(条件7)の全てを満たす稜線のIDリストを含む穴/突起形成稜線グループ単位情報は、多角形状の稜線に関する穴/突起形成稜線グループ単位情報と判断する。
図19に示す稜線111〜114は、穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる1つの穴/突起形成稜線グループに含まれる稜線のIDリストにより具現される稜線を示している。
穴/突起面抽出部16dは、処理2−1の条件を満たした穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる円弧稜線のIDに一致するIDを持つ稜線の円形関連面情報フォーマットを、円形関連面情報格納部13aから抽出する。また、穴/突起面抽出部16dは、処理2−1の条件を満たした穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる稜線のIDリスト内の直線稜線のIDに一致するIDを持つ稜線の平面詳細情報フォーマットを、外形のみ平面情報格納部16cから抽出する。
図20(a)に示す稜線121は、処理2−1の条件を満たす穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる稜線のIDリストにより具現された稜線を示している。この稜線121を含む平面120が穴/突起面抽出用基準平面となる。また、円弧面122、123は、穴/突起面抽出部16dにより抽出された、処理2−1の条件を満たす稜線のIDリスト内の円弧のIDに一致するIDを持つ円形関連面情報フォーマットにより具現される円形関連面を示している。
穴/突起面抽出部16dは、処理2−3で抽出した各平面の法線ベクトルと、穴/突起面抽出用基準平面の法線ベクトル間の角度を計算する。なお、角度はベクトルの内積を活用する。また、穴/突起面抽出部16dは、計算した各角度をチェックする。
図21に示す平面131、132、133、134は、外形のみ平面情報格納部16cから抽出した平面詳細情報フォーマットにより具現される、外形のみで形成される平面を示している。また、穴/突起面抽出用基準平面135は、処理2−2の条件を満たす穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる稜線のIDリストにより具現された稜線を含む平面を示している。各平面131、132、133、134の法線ベクトルV31、V32、V33、V34と、穴/突起面抽出用基準平面135の法線ベクトルV35間の角度は、それぞれ90°である。
穴/突起面抽出部16dは、処理2−3で抽出した各面(円形関連面、平面)の全ての直線稜線から、重複する(各面間で共通)の稜線を抽出することで、穴/突起の深さおよび高さ方向の稜線を特定する。また、穴/突起面抽出部16dは、抽出した稜線の長さをチェックする。
図22(a)には、処理2−3にて抽出した円弧面(円形関連面)122、123および平面124、125を図示している。
穴/突起面抽出部16dは、重複する稜線として、平面131の紙面手前側の直線稜線131aと平面132の直線稜線132aを抽出する。平面131の紙面奥側の直線稜線131bと平面134の直線稜線134aを抽出する。平面133の紙面手前側の直線稜線133aと平面132の直線稜線132bを抽出する。平面133の紙面手前側の直線稜線133bと平面134の直線稜線134bを抽出する。穴/突起面抽出部16dは、重複する稜線の長さは全て同じであると判断する。
穴/突起面抽出部16dは、処理2−3で抽出した円形関連面情報フォーマットおよび平面詳細情報フォーマットの全ての直線稜線から、処理2−1の初期稜線IDリスト、および、処理2−5で抽出した重複する稜線を除外することで、穴/突起面抽出用基準平面とは反対側の面の穴/突起用稜線の候補を特定する。
穴/突起面抽出部16dは、円弧面122の初期稜線122cおよび直線稜線122a、122bを、円弧面122の円形関連面情報フォーマットから除外する。円弧面123の初期稜線123cおよび直線稜線123a、123bを、円弧面123の円形関連面情報フォーマットから除外する。平面124の初期稜線124cおよび直線稜線124a、124bを、平面124の平面詳細情報フォーマットから除外する。平面125の初期稜線125cおよび直線稜線125a、125bを、平面125の平面詳細情報フォーマットから除外する。この処理により、円弧面122の円形関連面情報フォーマットには、稜線122dのIDが残る。円弧面123の円形関連面情報フォーマットには、稜線123dのIDが残る。平面124の平面詳細情報フォーマットには、直線稜線124dのIDが残る。平面125の平面詳細情報フォーマットには、直線稜線125dのIDが残る。
穴/突起面抽出部16dは、処理2−6で特定した、穴/突起面抽出用基準平面とは反対側の穴/突起用稜線の候補を持つ平面を、穴/突起形成稜線グループ単位情報格納部16b、または、外形のみ平面情報格納部16cから抽出する。
図24(a)は、穴/突起面抽出用基準平面とは反対側の穴/突起用稜線の候補を持つ平面を、穴/突起形成稜線グループ単位情報格納部16bから抽出した一例を示している。
穴/突起面抽出部16dは、円形関連面情報フォーマットに残った稜線122d、123d、および直線稜線124d、125dそれぞれのIDに一致するIDを持つ稜線127a、127b、127c、127dを含む平面詳細情報フォーマットを特定する。そして、穴/突起面抽出部16dは、特定した平面詳細情報フォーマットに含まれる平面127を抽出する。
穴/突起面抽出部16dは、穴/突起面抽出用基準平面上で、初期稜線IDリスト内の任意の端点から、処理2−7で抽出した穴/突起面抽出用基準平面とは反対側の面の穴/突起用稜線候補内の任意の端点に作成したベクトルと、穴/突起面抽出用基準平面の法線ベクトル間の角度を算出する。穴/突起面抽出部16dは、−90°<ベクトル間の角度<90°の場合は、処理2−3で抽出した円形関連面または平面が、突起を形成する面であると判断する。また、穴/突起面抽出部16dは、算出した結果、−90°≧ベクトル間の角度≧90°の場合は、処理2−3で抽出した円形関連面または平面が、穴を形成する面であると判断する。
穴/突起面抽出部16dは、穴/突起面抽出用基準平面120上で、初期稜線IDリストに含まれるIDにより具現される稜線121bの端点から、穴/突起面抽出用基準平面とは反対側の面126の稜線126dの端点にベクトルV41を作成する。そして、穴/突起面抽出部16dは、作成したベクトルV41と、穴/突起面抽出用基準平面の法線ベクトルV42間の角度を算出する。穴/突起面抽出部16dは、算出した結果に応じて円弧面122、123が突起を形成する面か穴を形成する面かを判断する。
穴/突起面抽出部16dは、処理2−1〜処理2−7にて抽出した穴/突起を形成する面に、処理2−8の判断結果を関連づけた穴/突起面グループ情報フォーマットを作成する。そして、穴/突起面抽出部16dは、作成した穴/突起面グループ情報フォーマットを、穴/突起面グループ情報格納部17に格納(追加)する。
穴/突起面グループ情報フォーマット17bは、穴/突起形成面情報格納領域170c、穴/突起詳細情報格納領域170dおよび平面情報格納領域170eを有している。
穴/突起特定部18は、穴形状別面構成データベース格納部18aと、穴/突起名称特定部18bとを有している。
図27に示す穴形状別面構成データベース181aには、穴形状別に、形状毎の面構成情報と、面の寸法情報が記載されている。例えば、すきま穴−M2(ねじの呼び径)は、直径が2.4mmの1つの円柱面で構成されている。また、さら穴−M2は、円の直径が2.4mmの円柱面と、両端部の円の直径がそれぞれ2.4mm、4.8mmの円錐面とで構成されている。
図28に示す穴数情報管理テーブル19aの横方向の欄には、穴/突起の種類および穴の径を識別する情報が設定されている。また、縦方向の欄には、3Dモデルを識別する情報が設定されている。例えば、モデルAとすきま穴の重なる部分には「2」が格納されている。これは、モデルAに設けられたすきま穴の数が2つであることを示している。
図29は、設計支援装置の全体処理を示すフローチャートである。
[ステップS1] 設計支援装置10は、設計者による対象モデルの指定を受け付ける。その後、ステップS2に遷移する。
[ステップS3] 設計支援装置10は、平面情報格納部13bを初期化する。その後、ステップS4に遷移する。
[ステップS5] 設計支援装置10は、平面詳細情報格納部15を初期化する。その後、ステップS6に遷移する。
[ステップS7] 設計支援装置10は、穴/突起面グループ情報格納部17を初期化する。その後、ステップS8に遷移する。
[ステップS9] 平面内稜線情報分類部14は、平面情報内に稜線情報を分類する。その後、ステップS10に遷移する。
[ステップS11] 穴/突起特定部18は、穴/突起面の種類を特定する。その後、ステップS12に遷移する。
以上で、図29に示す処理の説明を終了する。なお、ステップS2〜S7の処理の順番は、図示のものに限定されない。
[ステップS21] 3D面抽出部12aは、3Dを形成している全ての面を3Dモデルから抽出する。その後、ステップS22に遷移する。
[ステップS23] 面形状分類部12bは、ステップS22にて選択した面が、平面か否かを判断する。ステップS22にて選択した面が、平面であると判断した場合(ステップS23のYes)、ステップS24に遷移する。ステップS22にて選択した面が、平面ではないと判断した場合(ステップS23のNo)、ステップS31に遷移する。
[ステップS25] 面形状分類部12bは、ステップS24にて抽出した面が、1つの円稜線のみで形成されている平面か否か、すなわち、円平面か否かを判断する。ステップS24にて抽出した面が、円平面であると判断した場合(ステップS25のYes)、ステップS29に遷移する。ステップS24にて抽出した面が、円平面ではないと判断した場合(ステップS25のNo)、ステップS26に遷移する。
[ステップS28] 面情報作成部12cは、ステップS27にて作成した一般平面リストを平面情報格納部13bに格納する。その後、ステップS36に遷移する。
[ステップS30] 面情報作成部12cは、ステップS26にて作成した円形関連面リストを円形関連面情報格納部13aに格納する。その後、ステップS36に遷移する。
[ステップS33] 面情報作成部12cは、ステップS32にて作成した円形関連面リストを円形関連面情報格納部13aに格納する。その後、ステップS36に遷移する。
[ステップS35] 面情報作成部12cは、ステップS34にて作成したその他の面リストをその他の面情報格納部13cに格納する。その後、ステップS36に遷移する。
次に、グループ分類部14aの領域面積の取得処理を説明する。
図31は、グループ分類部の領域面積の取得処理を示すフローチャートである。
[ステップS43] グループ分類部14aは、ステップS41にて作成した面を削除する。その後、図31に示す処理を終了する。
次に、平面内稜線情報分類部14の処理を説明する。
図32および図33は、平面内稜線情報分類部の処理を示すフローチャートである。
[ステップS52] グループ分類部14aは、面積最大値を代入するパラメータXを宣言する。パラメータXの初期値は0に設定する。その後、ステップS53に遷移する。
[ステップS55] グループ分類部14aは、穴/突起形成用稜線グループを一時記憶する穴/突起形成用稜線グループリストを初期化する。その後、ステップS56に遷移する。
[ステップS57] グループ分類部14aは、ステップS51にて取り出した平面詳細情報フォーマットに設定されている最初(一番上)の稜線のIDにより特定される稜線を処理対象稜線に設定する。その後、ステップS58に遷移する。
図34および図35は、A処理を示すフローチャートである。
[ステップS58d] グループ分類部14aは、平面情報フォーマットから処理対象稜線のIDを除外する。その後、ステップS58eに遷移する。
[ステップS58g] グループ分類部14aは、処理対象の稜線の終点座標を接続座標に設定する。その後、ステップS58hに遷移する。
[ステップS58j] グループ分類部14aは、処理対象稜線の終点座標を接続座標に設定する。その後、ステップS58pに遷移する。
[ステップS58n] グループ分類部14aは、処理対象稜線の始点座標を接続座標に設定する。その後、ステップS58pに遷移する。
[ステップS58q] グループ分類部14aは、ステップS51にて取り出した平面情報フォーマットから処理対象稜線のIDを除外する。その後、ステップS58hに遷移する。
以上で、図34および図35に示す処理の説明を終了する。
[ステップS71] 穴/突起形成稜線抽出部16aは、平面詳細情報格納部15に格納されている平面詳細情報フォーマットを1つ選択する。その後、ステップS72に遷移する。
[ステップS75] 穴/突起形成稜線抽出部16aは、ステップS73にて取得した平面のIDにステップS74にて選択した稜線のIDリストを関連づけた、穴/突起形成稜線グループ単位情報を作成する。その後、ステップS76に遷移する。
図37は、穴/突起を形成する面情報を抽出する処理を示すフローチャートである。
[ステップS81] 穴/突起面抽出部16dは、円形関連面グループ情報を一時的に記憶する第1の記憶部202aを初期化する。この第1の記憶部202aは、例えばRAM202の記憶領域の一部で形成することができる。
[ステップS88] 穴/突起面抽出部16dは、B処理を行う。なお、B処理は、図13〜図16にて説明した処理である。B処理の内容は後に詳述する。B処理が終了すると、ステップS92に遷移する。
図38および図39は、B処理を示すフローチャートである。
[ステップS88h] 穴/突起面抽出部16dは、ステップS88fまたはステップS88gにて作成した円形関連面グループ情報を、ステップS81にて用意した第1の記憶部202aに記憶する。その後、ステップS88iに遷移する。
[ステップS88q] 穴/突起面抽出部16dは、円平面の円形関連面グループ情報を作成する。その後、ステップS88rに遷移する。
以上で、図38および図39に示す処理の説明を終了する。次に、ステップS91のC処理を説明する。
[ステップS91a] 穴/突起面抽出部16dは、穴/突起形成面グループ情報、穴/突起詳細情報および穴/突起平面情報を一時的に記憶する第1の記憶部202aを初期化する。その後、ステップS91bに遷移する。
[ステップS91g] 穴/突起面抽出部16dは、第1の円弧の終点に接続する直線が存在するか否かを判断する。第1の円弧の終点に接続する直線が存在する場合(ステップS91gのYes)、ステップS91hに遷移する。第1の円弧の終点に接続する直線が存在しない場合(ステップS91gのNo)、C処理を終了する。
[ステップS91i] 穴/突起面抽出部16dは、ステップS82にて選択された穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる稜線のIDリストにより特定される全ての円弧稜線についてステップS91e〜S91hの処理を行ったか否かを判断する。ステップS82にて選択された穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる稜線のIDリストにより特定される全ての円弧稜線についてステップ91f〜91hの処理を行った場合(ステップS91iのYes)、ステップS91sに遷移する。ステップS82にて選択された穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる稜線のIDリストにより特定される全ての円弧稜線についてステップ91f〜91hの処理を行っていない場合、ステップS91eに遷移し、未選択の円弧稜線を選択し、ステップS91f以降の処理を引き続き行う。
[ステップS91m] 穴/突起面抽出部16dは、ステップS82にて選択された穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる稜線のIDリストにより特定される全ての稜線間の交点の情報(以下、交点情報と言う)を交点リストに追加する。その後、ステップS91nに遷移する。
[ステップS91o] 穴/突起面抽出部16dは、ステップS91nにて選択した交点情報に含まれる交点に接続する直線を取得する。その後、ステップS91pに遷移する。
[ステップS91q] 穴/突起面抽出部16dは、ベクトル間の角度が、(180°−360°/全稜線数)に一致するか否かを判断する。ベクトル間の角度が、(180°−360°/全稜線数)に一致する場合(ステップS91qのYes)、ステップS91rに遷移する。ベクトル間の角度が、(180°−360°/全稜線数)に一致しない場合(ステップS91qのNo)、C処理を終了する。
以上で、図40に示す処理の説明を終了する。次に、ステップS91sのD処理を説明する。
[ステップS91sa] 穴/突起面抽出部16dは、円形関連面情報格納部13aから、ステップS82にて選択された穴/突起形成稜線グループ単位情報に含まれる稜線のIDリストにより特定される稜線を持つ円形関連面情報フォーマットを抽出する。その後、ステップS91sbに遷移する。
以上述べたように、設計支援装置10によれば、穴/突起情報作成部16が、平面詳細情報フォーマットに基づき穴/突起面グループ情報フォーマットを作成するようにした。そして、穴/突起名称特定部18bが穴数情報を作成するようにした。穴/突起情報作成部16および穴/突起名称特定部18bの処理により、設計支援装置10は、穴/突起の種類および穴/突起の数を正確に、かつ、自動で特定することができる。従って、設計者自身が穴/突起の種類および穴/突起の数を数える手間を省略することができる。また、設計者自身が穴/突起の種類および穴/突起の数を数えることによる、数え間違いを抑制することができる。また、あるCADアプリケーションで作成された三次元モデルのデータを他のCADアプリケーションで使用する際に変換した場合に、三次元モデルに付加された穴/突起面の穴数情報が消失してしまう場合がある。この場合にも、設計支援装置10が穴数情報を作成することができるため、設計者は、設計者自身が穴/突起の種類および穴/突起の数を数える手間を省略することができる。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、設計支援装置1、10が有する機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記憶装置には、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクには、DVD、DVD−RAM、CD−ROM/RW等が挙げられる。光磁気記録媒体には、MO(Magneto-Optical disk)等が挙げられる。
(付記1) 検証対象の三次元モデルが有する平面に設けられ、前記平面に穴の入り口または突起のベースを形成する稜線の形状を判断する形状判断部と、
前記三次元モデルの中から、前記形状判断部により判断された前記稜線の形状の少なくとも一部に一致する稜線を有する図形を抽出する抽出部と、
抽出した図形の種別に応じて前記平面の法線ベクトルの方向と比較する比較用ベクトルを作成する作成部と、
前記法線ベクトルと前記比較用ベクトルの角度に応じて、前記抽出部が抽出した図形が穴を形成する図形か突起を形成する図形かを判断する判断部と、
を有することを特徴とする設計支援装置。
(付記7) 前記形状判断部が、前記稜線が形成する図形が円であると判断した場合、前記作成部は、前記抽出部が抽出した図形が円筒か円錐かを判断し、円錐である場合は、前記円の中心から前記円錐の頂点への前記比較用ベクトルを作成することを特徴とする付記1記載の設計支援装置。
前記作成部は、前記平面に設けられた稜線の任意の点から、前記対向平面に設けられた稜線の任意の点に向かう前記比較用ベクトルを作成することを特徴とする付記10または11に記載の設計支援装置。
前記複数のグループのうち、前記稜線で囲まれる図形の面積が最大以外のグループを、前記平面で穴または突起を形成する稜線のグループであると判断するグループ判断部と、
をさらに有することを特徴とする付記1ないし14のいずれかに記載の設計支援装置。
検証対象の三次元モデルが有する平面に設けられ、前記平面に穴の入り口または突起のベースを形成する稜線の形状を判断し、
前記三次元モデルの中から、判断された前記稜線の形状の少なくとも一部に一致する稜線を有する図形を抽出し、
抽出した図形の種別に応じて前記平面の法線ベクトルの方向と比較する比較用ベクトルを作成し、
前記法線ベクトルと前記比較用ベクトルの角度に応じて、前記抽出した図形が穴を形成する図形か突起を形成する図形かを判断する、
ことを特徴とする設計支援方法。
検証対象の三次元モデルが有する平面に設けられ、前記平面に穴の入り口または突起のベースを形成する稜線の形状を判断し、
前記三次元モデルの中から、判断された前記稜線の形状の少なくとも一部に一致する稜線を有する図形を抽出し、
抽出した図形の種別に応じて前記平面の法線ベクトルの方向と比較する比較用ベクトルを作成し、
前記法線ベクトルと前記比較用ベクトルの角度に応じて、前記抽出した図形が穴を形成する図形か突起を形成する図形かを判断する、
処理を実行させることを特徴とする設計支援プログラム。
1a 三次元モデル格納部
1b 形状判断部
1c 抽出部
1d 作成部
1e 判断部
1f グループ情報作成部
1g 表示部
11 3Dモデル格納部
12 3D面分類部
12a 3D面抽出部
12b 面形状分類部
12c 面情報作成部
13 3D面情報格納部
13a 円形関連面情報格納部
13b 平面情報格納部
13c その他の面情報格納部
14 平面内稜線情報分類部
14a グループ分類部
14b 平面詳細情報作成部
15 平面詳細情報格納部
16 穴/突起情報作成部
16a 穴/突起形成稜線抽出部
16b 穴/突起形成稜線グループ単位情報格納部
16c 外形のみ平面情報格納部
16d 穴/突起面抽出部
17 穴/突起面グループ情報格納部
17a、17b 穴/突起面グループ情報フォーマット
170a 円形関連面グループ情報格納領域
170b、170e 平面情報格納領域
170c 穴/突起形成面情報格納領域
170d 穴/突起詳細情報格納領域
171a、172a 円形関連面グループ情報
173a 平面情報
171b、172b 穴/突起形成面グループ情報
173b 穴/突起詳細情報
174b 穴/突起平面情報
18 穴/突起特定部
18a 穴形状別面構成データベース格納部
181a 穴形状別面構成データベース
18b 穴/突起名称特定部
19 穴/突起情報表示部
19a 穴数情報管理テーブル
41〜47 円形関連面情報フォーマット
48 平面情報フォーマット
49 その他の面情報フォーマット
71〜74 平面詳細情報フォーマット
71a〜71e 穴/突起形成稜線グループ単位情報
Claims (15)
- 検証対象の三次元モデルが有する平面に設けられ、前記平面に穴の入り口または突起のベースを形成する稜線の形状を判断する形状判断部と、
前記三次元モデルの中から、前記形状判断部により判断された前記稜線の形状の少なくとも一部に一致する稜線を有する図形を抽出する抽出部と、
抽出した図形の種別に応じて前記平面の法線ベクトルの方向と比較する比較用ベクトルを作成する作成部と、
前記法線ベクトルと前記比較用ベクトルの角度に応じて、前記抽出部が抽出した図形が穴を形成する図形か突起を形成する図形かを判断する判断部と、
を有することを特徴とする設計支援装置。 - 前記形状判断部が、前記平面に穴の入り口または突起のベースを形成する稜線が形成する図形が円であると判断した場合、前記作成部は、前記抽出部が抽出した図形が円筒か円錐かを判断し、円筒である場合は、前記円の中心から前記平面に設けられた稜線に対向する対向稜線が形成する円の中心への前記比較用ベクトルを作成することを特徴とする請求項1記載の設計支援装置。
- 前記抽出部は、前記三次元モデルの中から、前記対向稜線の形状に一致する、前記平面に設けられた稜線以外の稜線を有する図形または平面を抽出することを特徴とする請求項2記載の設計支援装置。
- 前記判断部は、前記抽出部が前記平面に設けられた稜線以外の稜線を有する図形を抽出した場合、抽出した前記図形が穴を形成する図形か突起を形成する図形かを判断することを特徴とする請求項3記載の設計支援装置。
- 前記形状判断部が、前記平面に穴の入り口または突起のベースを形成する稜線が形成する図形が円であると判断した場合、前記作成部は、前記抽出部が抽出した図形が円筒か円錐かを判断し、円錐である場合は、前記円の中心から前記円錐の頂点への前記比較用ベクトルを作成することを特徴とする請求項1記載の設計支援装置。
- 前記判断部は、前記法線ベクトルと前記比較用ベクトルの角度が0°である場合は、前記抽出部が抽出した図形が突起を形成する面を含む図形であると判断することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の設計支援装置。
- 前記判断部は、前記法線ベクトルと前記比較用ベクトルの角度が180°である場合は、前記抽出部が抽出した図形が穴を形成する面を含む図形であると判断することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の設計支援装置。
- 前記形状判断部が、前記平面に設けられた稜線が形成する図形が円弧と直線を含むと判断した場合、前記抽出部は、前記円弧および前記直線それぞれに一致する稜線を有する図形を抽出することを特徴とする請求項1記載の設計支援装置。
- 前記作成部は、前記抽出部が抽出した図形で共通する稜線を抽出し、抽出した前記稜線を、前記図形が形成する穴または突起の深さ方向の稜線であると特定することを特徴とする請求項8記載の設計支援装置。
- 前記抽出部は、当該抽出部が抽出した図形の、前記平面と対向する稜線の形状に一致する対向平面を抽出し、
前記作成部は、前記平面に設けられた稜線の任意の点から、前記対向平面に設けられた稜線の任意の点に向かう前記比較用ベクトルを作成することを特徴とする請求項8または9に記載の設計支援装置。 - 前記判断部は、前記法線ベクトルと前記比較用ベクトルの角度の絶対値が90°未満である場合は、前記抽出部が抽出した図形が突起を形成する面を含む図形であると判断することを特徴とする請求項8ないし10のいずれかに記載の設計支援装置。
- 前記判断部は、前記法線ベクトルと前記比較用ベクトルの角度の絶対値が90°以上である場合は、前記抽出部が抽出した図形が穴を形成する面を含む図形であると判断することを特徴とする請求項8ないし10のいずれかに記載の設計支援装置。
- 前記三次元モデルの平面を形成する稜線を、前記稜線が形成する図形の形状に応じて複数のグループに分別する分別部と、
前記複数のグループのうち、前記稜線で囲まれる図形の面積が最大以外のグループを、前記平面で穴または突起を形成する稜線のグループであると判断するグループ判断部と、
をさらに有することを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の設計支援装置。 - コンピュータが、
検証対象の三次元モデルが有する平面に設けられ、前記平面に穴の入り口または突起のベースを形成する稜線の形状を判断し、
前記三次元モデルの中から、判断された前記稜線の形状の少なくとも一部に一致する稜線を有する図形を抽出し、
抽出した図形の種別に応じて前記平面の法線ベクトルの方向と比較する比較用ベクトルを作成し、
前記法線ベクトルと前記比較用ベクトルの角度に応じて、前記抽出した図形が穴を形成する図形か突起を形成する図形かを判断する、
ことを特徴とする設計支援方法。 - コンピュータに、
検証対象の三次元モデルが有する平面に設けられ、前記平面に穴の入り口または突起のベースを形成する稜線の形状を判断し、
前記三次元モデルの中から、判断された前記稜線の形状の少なくとも一部に一致する稜線を有する図形を抽出し、
抽出した図形の種別に応じて前記平面の法線ベクトルの方向と比較する比較用ベクトルを作成し、
前記法線ベクトルと前記比較用ベクトルの角度に応じて、前記抽出した図形が穴を形成する図形か突起を形成する図形かを判断する、
処理を実行させることを特徴とする設計支援プログラム。
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