JP4057935B2 - 3D CAD equipment - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被測定物の３次元測定に必要なデータを得る３次元ＣＡＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被測定物たとえば機械加工部品や樹脂成形品の寸法や形状などを自動的に測定する測定機には、測定プログラムが搭載される。この測定プログラムは、例えば、オペレータの手作業で被測定物の各部寸法が測定され、その測定手順がログファイルとして記憶されることにより作成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
他の方法として、ＣＡＤで作成された３次元図面データいわゆる３次元ＣＡＤモデルに対し、オペレータが測定場所・測定順序・公差を対話方式で教示しながら測定プログラムを作成する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
ＣＡＤ図面に含まれている寸法線に関する寸法線情報に基づいて測定個所情報を自動的に作成する方法もある（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３００４５７号公報（［０００２］欄）
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−７８３１７号公報（［０００３］欄）
【０００７】
【特許文献３】
特開平１０−２２１０５４号公報（［００２４］欄）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
オペレータの手作業によって測定プログラムを作成するものでは、作成に時間がかかるとともに、測定の良否結果を判定するための公差を測定プログラムに盛り込むことができない。
【０００９】
オペレータの教示によって測定プログラムを作成する場合も、やはり作成に時間がかかってしまう。
【００１０】
寸法線情報に基づいて測定箇所情報を作成するものでは、単なる２次元図面データ上の作成であるため、深さ方向や曲面などの一般的な寸法および形状測定に適さず、測定の良否結果を判定するための公差を盛り込むこともできない。
【００１１】
この発明は、上記の事情を考慮したもので、被測定物の３次元測定に必要な要素を適切に盛り込んだ信頼性の高いデータが得られる３次元ＣＡＤ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の３次元ＣＡＤ装置は、オペレータの操作に応じて、被測定物の３次元形状データを作成する作成手段と、上記作成された３次元形状データから２次元図面データを自動的に作成する作成手段と、上記作成された２次元図面データに対し、オペレータの操作に応じて、寸法引出線、寸法値、公差を設定する設定手段と、上記２次元図面データに対し設定される寸法引出線、寸法値、公差に基づいて、寸法ごとの“寸法識別名”“寸法値”“公差値”“寸法引出線の数”“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の数”“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の種類”“寸法の方向”を寸法情報として抽出する抽出手段と、この抽出手段で抽出される各寸法情報が格納される寸法情報テーブルと、この寸法情報テーブル内の各寸法情報を順に読取りながら、読取った寸法情報に含まれる“寸法引出線の数”が１本の場合に第１測定情報抽出処理を実行し、“寸法引出線の数”が複数本で“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の数”が複数個の場合に第２測定情報抽出処理を実行し、“寸法引出線の数”が複数本で“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の数”が１個の場合に第３測定情報抽出処理を実行する制御手段と、を備える。上記３次元形状データを成す各要素は、エッジ、点、軸、面である。上記第１測定情報抽出処理は、寸法引出線と接続している要素を抽出し、この抽出した要素と接続している面を抽出し、この抽出した面のうち最も垂直に近い面を抽出し、この抽出した面が円筒面である場合にその円筒面の“中心座標軸”“直径”“軸方向”“軸方向における最大値と最小値”をそれぞれ抽出する。上記第２測定情報抽出処理は、各寸法引出線と接続している要素を抽出し、この抽出した要素が点である場合にその点が存在する面を測定面として抽出し、上記抽出した要素が面である場合にその面を測定対象として抽出し、かつ上記抽出した要素がエッジである場合にそのエッジと接続している全ての面のうち法線ベクトルの方向が最も“寸法の方向”に近い面を測定対象として抽出し、上記抽出した要素が円筒面の中心軸である場合にその円筒面を測定対象として抽出し、上記抽出した要素が頂点である場合にその頂点に接する全てのエッジを測定対象として抽出する。上記第３測定情報抽出処理は、各寸法引出線と接続している要素を抽出し、この抽出した要素がエッジである場合にそのエッジと接続している全ての面のうち法線ベクトルの方向が最も“寸法の方向”に近い面を測定対象として抽出する。そして、これら第１測定情報抽出処理、第２測定情報抽出処理、および第３測定情報抽出処理が抽出する測定対象を上記被測定物に対する３次元測定用のデータとして供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
図１において、１は３次元ＣＡＤ装置で、主要な機能として次の（１）〜（５）を備えている。
（１）オペレータの操作に応じて、被測定物たとえば図２に示すような製品（金型などの機械加工部品や樹脂成形した成形品等）の３次元形状データ（３次元ＣＡＤモデルともいう）を作成する作成手段。
【００１４】
（２）上記３次元形状データから図３に示すような２次元図面データ（２次元図面モデルともいう）を自動的に作成する作成手段。
【００１５】
（３）上記２次元図面データに対し、オペレータの操作に応じて、寸法引出線、寸法値、公差を設定する設定手段。
【００１６】
（４）上記２次元図面データに対し設定される寸法引出線、寸法値、公差に基づいて、寸法ごとの“寸法識別名”“寸法値”“公差値”“寸法引出線の数”“上記３次元形状データを成す各要素のうち上記寸法引出線が接続している要素の数”“上記３次元形状データを成す各要素のうち上記寸法引出線が接続している要素の種類”“寸法の方向”を寸法情報として抽出する抽出手段。
【００１７】
（５）上記抽出結果に基づいて、上記被測定物を３次元測定するための測定プログラムの作成に必要な測定用属性データを設定する設定手段。
【００１８】
上記３次元形状データおよび上記２次元図面データは３次元ＣＡＤ装置１の記憶部（メモリ）に記憶されており、その記憶部内の２次元図面データから上記寸法情報が逐次に抽出される。抽出された寸法情報は、図４の寸法情報テーブルに格納される。
【００１９】
寸法情報は、寸法ごとの“寸法識別名”“寸法値”“公差値”“寸法引出線の数”“上記３次元形状データを成す各要素［エッジ（edge）・点（pt）・軸（Datum）・面（Srf）］のうち上記寸法引出線が接続している要素の数”“上記３次元形状データを成す各要素のうち上記寸法引出線が接続している要素の種類”“寸法の方向”である。この寸法情報と２次元図面データとの対応関係を図５に示している。
【００２０】
寸法識別名“ｄｄ００４”のように直径やコーナーＲに対する公差については、寸法線に方向がないので、“寸法の方向”として、例えば“Ｄ”などの直径を表すシンボルが設定される。
【００２１】
寸法識別名“ｄｄ００６”や“ｄｄ００７”のように公差値が設定されていない場合は、図６に示す公差換算テーブルの参照により公差値が設定される。
【００２２】
次に、図４の寸法情報テーブルおよび図２の３次元形状データから、公差情報および測定対象面情報がどのように抽出されるかを図７ないし図１２のフローチャートにより説明する。
【００２３】
公差情報や測定対象面情報の抽出手順は、“寸法引出線の数”“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の数”“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の種類”によって異なる
まず、寸法識別名“ｄｄ００１”の情報が読取られる（ステップ１０１）。“寸法引出線の数”は『２本』（ステップ１０２のＮＯ）、“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の数”は『２個』であるから（ステップ１０３のＮＯ）、図９の測定情報抽出処理ルーチンが実行される（ステップ２００）。
【００２４】
図９の測定情報抽出処理ルーチンにおいて、“１本目の寸法引出線と接続している要素”に相当するのは『edge１』であり（ステップ２０１）、それは点または面のいずれでもないので（ステップ２０２のＮＯ）、図１２の測定対象抽出処理ルーチンが実行される（ステップ３００）。図１２の測定対象抽出処理ルーチンでは、『edge１』の要素がエッジであることから（ステップ３０１のＹＥＳ）、その『edge１』と接続している面が全て抽出される（ステップ３０２）。すなわち、図２の３次元形状データで見ると、『edge１』と接続しているのは側面『srf１』および正面『srf３』である。これら側面『srf１』および正面『srf３』のうち、法線ベクトルの方向が最も“寸法の方向（＝Ｘ方向）”に近い面は側面『srf１』であり、その側面『srf１』が測定対象として抽出される（ステップ３０３）。
【００２５】
図９の測定情報抽出処理ルーチンに戻り、抽出されたのが側面『Srf１』であることから（ステップ２０３のＹＥＳ）、図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンが実行される（ステップ４００）。図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンでは、測定対象面『srf１』が円筒面ではないので（ステップ４０１のＮＯ）、寸法引出線が接続している点が存在する測定対象面『srf１』の座標軸が抽出されるとともに（ステップ４０２）、測定対象面『srf１』のＸ，Ｙ，Ｚ方向の最大値・最小値が抽出される（ステップ４０３）。さらに、測定対象面『srf１』が接続している点が存する測定対象面の法線ベクトルが抽出される（ステップ４０４）。
【００２６】
図９の測定情報抽出処理ルーチンに戻り、“２本目の寸法引出線と接続している要素”に相当するのは『edge２』であって（ステップ２０４）、それは点または面のいずれでもないことから（ステップ２０５のＮＯ）、図１２の測定対象抽出処理ルーチンが実行される（ステップ３００）。図１２の測定対象抽出処理ルーチンでは、『edge２』の要素がエッジであることから（ステップ３０１のＹＥＳ）、その『edge２』と接続している面が全ての面として、側面『Srf２』および正面『srf３』抽出される（ステップ３０２）。そして、これら側面『srf２』および正面『srf３』のうち、法線ベクトルの方向が最も“寸法の方向（＝Ｘ方向）”に近い面である側面『srf２』が、測定対象として抽出される（ステップ３０３）
図９の測定情報抽出処理ルーチンに戻り、測定対象面として『srf２』が抽出されたことから（ステップ２０６のＹＥＳ）、図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンが実行される（ステップ４００）。図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンでは、測定対象面『srf２』が円筒面ではないので（ステップ４０１のＮＯ）、寸法引出線が接続している点が存する測定対象面『srf２』の座標軸が抽出されるとともに（ステップ４０２）、測定対象面『srf２』のＸ，Ｙ，Ｚ方向の最大値・最小値が抽出される（ステップ４０３）。さらに、測定対象面『srf２』が接続している点が存する測定対象面の法線ベクトルが抽出される（ステップ４０４）。
【００２７】
図７のフローチャートに戻り、抽出された測定対象の情報が公差値と共に図１３の公差情報テーブルに格納されるとともに、図１１のルーチンで抽出された測定対象面情報が図１４の測定対象面情報テーブルに格納される（ステップ１０４）。
【００２８】
（２）次に（ステップ１０５のＹＥＳ）、寸法識別名“ｄｄ００２”の情報が読取られる（ステップ１０１）。“寸法引出線の数”は『２本』で（ステップ１０２のＮＯ）、“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の数”は『１個』であるから（ステップ１０３のＹＥＳ）、図１０の測定情報抽出処理ルーチンが実行される（ステップ５００）。
【００２９】
図１０の測定情報抽出処理ルーチンにおいて、“１本目の寸法引出線と接続している要素”に相当するのは『edge３』であり（ステップ５０１）、それはエッジなので（ステップ５０２のＮＯ）、『edge３』の最大座標側端点と接続している接続エッジとして、『edge１２』が抽出される（ステップ５０３）。そして、この『edge１２』に関して図１２の測定対象抽出処理ルーチンが実行される（ステップ３００）。この場合、『edge１２』の要素がエッジであることから（ステップ３０１のＹＥＳ）、その『edge１２』と接続している全ての面として、図２の３次元形状データから側面『Srf６』および正面『srf３』が抽出される。これら側面『srf６』および正面『srf３』のうち、法線ベクトルの方向が最も“寸法の方向（＝Ｙ方向）”に近い面である側面『srf６』が、測定対象として抽出される（ステップ３０３）
図１０の測定情報抽出処理ルーチンに戻り、測定対象面として『srf６』が抽出されたことから（ステップ５０４のＹＥＳ）、図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンが実行される（ステップ４００）。図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンでは、測定対象面『Srf６』が円筒面ではないので（ステップ４０１のＮＯ）、寸法引出線が接続している点が存する測定対象面『Srf６』の座標軸が抽出されるとともに（ステップ４０２）、測定対象面『srf６』のＸ，Ｙ，Ｚ方向の最大値・最小値が抽出される（ステップ４０３）。さらに、測定対象面『srf６』が接続している点が存する測定対象面の法線ベクトルが抽出される（ステップ４０４）。
【００３０】
続いて、『edge３』の最小座標側端点と接続している接続エッジとして、『edge１４』が抽出される（ステップ５０５）。そして、この『edge１４』に関して図１２の測定対象抽出処理ルーチンが実行される（ステップ３００）。この場合、『edge１４』の要素がエッジであることから（ステップ３０１のＹＥＳ）、その『edge８』と接続している全ての面として、側面『Srf５』および正面『srf３』が抽出される。これら側面『srf５』および正面『srf３』のうち、法線ベクトルの方向が最も“寸法の方向（＝Ｙ方向）”に近い面である側面『srf５』が、測定対象として抽出される（ステップ３０３）
図１０の測定情報抽出処理ルーチンに戻り、測定対象が側面『srf５』であったことにより（ステップ５０６のＹＥＳ）、図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンが実行される（ステップ４００）。図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンでは、測定対象面『Srf５』が円筒面ではないので（ステップ４０１のＮＯ）、寸法引出線が接続している点が存する測定対象面『Srf５』の座標軸が抽出されるとともに（ステップ４０２）、測定対象面『srf５』のＸ，Ｙ，Ｚ方向の最大値・最小値が抽出される（ステップ４０３）。さらに、測定対象面『srf５』が接続している点が存する測定対象面の法線ベクトルが抽出される（ステップ４０４）。
【００３１】
図７のフローチャートに戻り、抽出された測定対象の情報が公差値と共に図１３の公差情報テーブルに格納されるとともに、図１１のルーチンで抽出された測定対象面情報が図１４の測定対象面情報テーブルに格納される（ステップ１０４）。
【００３２】
寸法識別名“ｄｄ００４”の情報が読取られた場合（ステップ１０１）。“寸法引出線の数”は『１本』であるから（ステップ１０２のＹＥＳ）、図８の測定情報抽出処理ルーチンが実行される（ステップ６００）。
【００３３】
図８の測定情報抽出処理ルーチンにおいて、“寸法引出線と接続している要素”に相当するのは『edge４』であり（ステップ６０１）、その『edge４』と接続している面として円筒面『cyl１』および正面『srf３』が抽出される（ステップ６０２）。これら円筒面『cyl１』および正面『srf３』のうち、最も垂直に近い面が抽出される（ステップ６０３）。この場合、抽出されるのは円筒面『cyl１』である（ステップ６０４のＹＥＳ）。
【００３４】
抽出されたのが円筒面『cyl１』であり（ステップ６０４のＹＥＳ）、図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンが実行される（ステップ４００）。図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンでは、測定対象面が円筒面『cyl１』であることにより（ステップ４０１のＹＥＳ）、円筒面『cyl１』が穴であるかピンであるか判定され（ステップ４０５）、円筒面『cyl１』の中心座標軸が抽出され（ステップ４０６）、円筒面『cyl１』の直径が抽出され（ステップ４０７）、円筒面『cyl１』の軸方向が抽出され（ステップ４０８）、円筒面『cyl１』の軸方向における最大値、最小値が抽出される（ステップ４０９）。
【００３５】
なお、図９の測定条件抽出処理ルーチンにおいて、寸法引出線が接している要素が点である場合は（ステップ２０７のＹＥＳ、ステップ２０８のＹＥＳ）、点が存在する面を抽出する処理として、図１１の測定対象面情報抽出処理ルーチンが実行される（ステップ４００）。
【００３６】
図１２の測定対象抽出処理ルーチンにおいて、寸法引出線が接している要素が基準平面『DatumＸ』であれば（ステップ３０４のＹＥＳ）、その基準平面が測定対象となる（ステップ３０５）。寸法引出線が接している要素が円筒面の中心軸であれば（ステップ３０６のＹＥＳ）、その円筒面が測定対象となる（ステップ３０７）。寸法引出線が接している要素が軸で、その位置が基準平面『DatumＸ』と同じであれば（ステップ３０８のＹＥＳ）、基準平面が測定対象となる（ステップ３０９）。寸法引出線が接している要素が頂点『ｐｔ１』であれば（ステップ３０８のＮＯ）、その頂点『ｐｔ１』に接する全てのエッジが測定対象として抽出される（ステップ３１０）。
【００３７】
以後、残りの寸法識別名について、同様の処理が繰り返される。
【００３８】
３次元ＣＡＤ装置１は、図１４の測定対象面情報テーブルと例えば図１５に示す測定条件テーブルから逐次それぞれの測定対象面について測定位置を決定し、その決定した測定位置を図１６に示す測定位置情報テーブルに格納する。ここでは測定条件テーブルとして平面や曲面内を１点だけ測定する例を示しているが，面積が大きい面の場合は複数点測定するようにしても良い。その場合、測定位置情報テーブルは『srf６』や『srf８』のようになる。
【００３９】
一方、３次元ＣＡＴ装置２では、３次元ＣＡＤ装置１で作成された３次元形状データと、図１３の公差情報テーブルや図１６の測定位置情報テーブルの情報からなる測定用属性データに基づいて、所定のアプリケーションを実行する。このアプリケーションの実行により、３次元側測定機３による被測定物の寸法や形状を自動的に３次元測定するための測定プログラムが作成される。作成された測定プログラムは、図１の３次元測定機３に供給されて、３次元測定機３における測定ユニット４の動作を制御する。測定ユニット４は、被測定物の表面に摺接する球形のアクチュエータ５を備えている。
【００４０】
上記作成された測定プログラムは、３次元測定機３を動作させるための測定プログラムであり、例えば図１７に示すようなＤＭＩＳ（Dimensional Measuring Interface Standard）言語仕様により記述されたファイルである。なお、ＤＭＩＳ言語は、元々ＣＡＤと３次元測定機３との間の双方でデータのやり取りをするために開発された言語である。
【００４１】
本実施形態では、３次元ＣＡＴ装置２において３次元形状データと測定用属性データをもとに図１８の手順に基づいて自動的に測定プログラムを作成することがメインであるが、それぞれの測定位置を作業者が確認しながら対話方式で測定プログラムを作成することももちろんできる。
【００４２】
以上のように、被測定物の３次元形状データから２次元図面データを作成し、その２次元図面データに対し設定される寸法引出線、寸法値、および公差に基づいて、被測定物に対する３次元測定用の測定プログラムの作成に必要な測定用属性データを設定することにより、被測定物の３次元測定に必要な要素を適切に盛り込んだ信頼性の高い測定プログラムを容易かつ迅速に作成することができる。
【００４３】
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、被測定物の３次元測定に必要な要素を適切に盛り込んだ信頼性の高いデータが得られる３次元ＣＡＤ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態に関わるシステム構成を示すブロック図。
【図２】 一実施形態における３次元形状データの例を示す図。
【図３】 一実施形態における２次元図面データの例を示す図。
【図４】 一実施形態における寸法情報テーブルを示す図。
【図５】 一実施形態における２次元図面データと寸法情報テーブルとの対応を示す図。
【図６】 一実施形態における公差換算テーブルのフォーマットを示す図。
【図７】 一実施形態の測定面情報および公差情報の抽出処理を説明するためのフローチャート。
【図８】 一実施形態の寸法引出線が１本の場合の測定情報抽出処理ルーチンを説明するためのフローチャート。
【図９】 一実施形態の寸法引出線が２本で２要素寸法の場合の測定情報抽出処理ルーチンを説明するためのフローチャート。
【図１０】 一実施形態の寸法引出線が２本で１要素寸法の場合の測定情報抽出処理ルーチンを説明するためのフローチャート。
【図１１】 一実施形態の測定面情報抽出処理ルーチンを説明するためのフローチャート。
【図１２】 一実施形態の測定対象抽出処理ルーチンを説明するためのフローチャート。
【図１３】 一実施形態の公差情報テーブルのフォーマットを示す図。
【図１４】 一実施形態の測定面情報テーブルのフォーマットを示す図。
【図１５】 一実施形態の測定条件テーブルのフォーマットを示す図。
【図１６】 一実施形態の測定位置情報テーブルのフォーマットを示す図。
【図１７】 一実施形態に関わる測定プログラムの例を示す図。
【図１８】 一実施形態に関わる測定プログラムを作成するための手順を示す図。
【符号の説明】
１…３次元ＣＡＤ装置、２…３次元ＣＡＴ装置、３…３次元測定機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This invention relates to three-dimensional CAD system to obtain data necessary for the three-dimensional measurement of the object to be measured.
[0002]
[Prior art]
A measurement program is installed in a measuring machine that automatically measures the dimensions and shape of an object to be measured, such as a machined part or a resin molded product. This measurement program is created, for example, by measuring the dimensions of each part of an object to be measured manually by an operator and storing the measurement procedure as a log file (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
As another method, there is a method in which an operator creates a measurement program while interactively teaching a measurement location, a measurement order, and tolerances for three-dimensional drawing data so-called a three-dimensional CAD model created by CAD (for example, a patent) Reference 2).
[0004]
There is also a method of automatically creating measurement location information based on dimension line information related to dimension lines included in a CAD drawing (see, for example, Patent Document 3).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-300457 (column [0002])
[0006]
[Patent Document 2]
JP-A-10-78317 (column [0003])
[0007]
[Patent Document 3]
JP-A-10-221054 (column [0024])
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When a measurement program is created manually by the operator, it takes time to create the measurement program, and tolerances for determining the measurement pass / fail result cannot be included in the measurement program.
[0009]
Even when a measurement program is created by the operator's instruction, it still takes time to create the measurement program.
[0010]
The measurement location information based on the dimension line information is simply created on the two-dimensional drawing data, so it is not suitable for measuring general dimensions and shapes such as the depth direction and curved surface, and results in good / bad measurement results. It is not possible to include tolerances for judgment.
[0011]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a three-dimensional CAD apparatus capable of obtaining highly reliable data appropriately incorporating elements necessary for three-dimensional measurement of an object to be measured.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The three-dimensional CAD apparatus according to the first aspect of the invention automatically generates two-dimensional drawing data from the created three-dimensional shape data, and a creation unit that creates three-dimensional shape data of the object to be measured in response to an operation by an operator. Set for the two-dimensional drawing data, the setting means for setting the dimension leader line, the dimension value, and the tolerance for the created two-dimensional drawing data according to the operation of the operator. Dimension leader for each dimension based on the dimension leader, dimension value, and tolerance, "Dimension identifier", "Dimension value", "Tolerance value", "Number of dimension leaders", "Dimension leader among the elements that make up 3D shape data Number of elements connected to each other "" extracting means for extracting the type of element to which the dimension leader line is connected "of each element constituting the three-dimensional shape data as" dimension direction ", and this extracting means Each dimension information extracted in The first measurement information extraction process is executed when the number of dimension lead lines included in the read dimension information is one while reading the dimension information table to be stored and each dimension information in the dimension information table in order. The second measurement information extraction process is executed when there are a plurality of “number leaders” and “the number of elements connected to the dimension leaders among the elements constituting the three-dimensional shape data” is plural. The third measurement information extraction process is executed when the number of dimension leader lines is plural and the number of elements connected to the dimension leader line is one among the elements constituting the three-dimensional shape data. And a control means. Each element constituting the three-dimensional shape data is an edge, a point, an axis, and a surface. The first measurement information extraction process extracts an element connected to the dimension leader line, extracts a surface connected to the extracted element, and extracts a surface closest to the vertical among the extracted surfaces. When the extracted surface is a cylindrical surface, the “center coordinate axis”, “diameter”, “axial direction”, and “maximum value and minimum value in the axial direction” of the cylindrical surface are extracted. In the second measurement information extraction process, an element connected to each dimension leader line is extracted, and when the extracted element is a point, a surface on which the point exists is extracted as a measurement surface, and the extracted element If the extracted element is an edge and the extracted element is an edge, the direction of the normal vector is the most “dimension direction” among all the faces connected to the edge. When the extracted element is the central axis of the cylindrical surface, the cylindrical surface is extracted as the measurement target, and when the extracted element is a vertex, all the surfaces that touch the vertex are extracted. Edges are extracted as measurement targets. The third measurement information extraction process extracts an element connected to each dimension leader line, and when the extracted element is an edge, the direction of the normal vector among all the faces connected to the edge The surface closest to the “dimension direction” is extracted as the measurement target. Then, the measurement object extracted by the first measurement information extraction process, the second measurement information extraction process, and the third measurement information extraction process is provided as data for three-dimensional measurement of the object to be measured.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1,
(1) Three-dimensional shape data (also referred to as a three-dimensional CAD model) of an object to be measured, for example, a product as shown in FIG. Creating means to create.
[0014]
(2) Creation means for automatically creating two-dimensional drawing data (also referred to as a two-dimensional drawing model) as shown in FIG. 3 from the three-dimensional shape data.
[0015]
(3) A setting means for setting a dimension leader line, a dimension value, and a tolerance with respect to the two-dimensional drawing data in accordance with an operation by an operator.
[0016]
(4) "Dimension identifier", "Dimension value", "Tolerance value", "Number of dimension leader lines" for each dimension based on the dimension leader line, dimension value, and tolerance set for the two-dimensional drawing data “Number of elements connected to the dimension leader among the elements constituting the three-dimensional shape data” “Types of elements connected to the dimension leader among the elements constituting the three-dimensional shape data” “Dimensions Extraction means for extracting the “direction” as dimension information.
[0017]
(5) Setting means for setting measurement attribute data necessary for creating a measurement program for three-dimensionally measuring the object to be measured based on the extraction result.
[0018]
The three-dimensional shape data and the two-dimensional drawing data are stored in a storage unit (memory) of the three-
[0019]
The dimension information includes "dimension identification name", "dimension value", "tolerance value", "number of dimension leader lines" for each dimension, and "elements [edge, point, pt, axis ( Datum) / Surf (Srf)] The number of elements to which the dimension leader is connected "" Types of elements to which the dimension leader is connected among the elements constituting the three-dimensional shape data " Direction ”. FIG. 5 shows the correspondence between the dimension information and the two-dimensional drawing data.
[0020]
As for the tolerance for the diameter and the corner R like the dimension identification name “dd004”, since there is no direction in the dimension line, a symbol representing the diameter such as “D” is set as the “dimension direction”.
[0021]
When the tolerance value is not set like the dimension identification names “dd006” and “dd007”, the tolerance value is set by referring to the tolerance conversion table shown in FIG.
[0022]
Next, how the tolerance information and the measurement target surface information are extracted from the dimension information table of FIG. 4 and the three-dimensional shape data of FIG. 2 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
[0023]
The procedure for extracting tolerance information and measurement target surface information is as follows: “Number of dimension leader lines” “Number of elements connected to dimension leader lines among elements constituting three-dimensional shape data” “Each element constituting three-dimensional shape data First, the information of the dimension identification name “dd001” is read (step 101), which differs depending on the “element type to which the dimension leader line is connected”. “The number of dimension leaders” is “2” (NO in step 102), and “the number of elements connected to the dimension leaders among the elements constituting the three-dimensional shape data” is “2”. (NO in step 103), the measurement information extraction processing routine of FIG. 9 is executed (step 200).
[0024]
In the measurement information extraction processing routine of FIG. 9, “edge1” corresponds to “element connected to the first dimension leader line” (step 201), and it is neither a point nor a surface (step 202 (NO), the measurement object extraction processing routine of FIG. 12 is executed (step 300). In the measurement object extraction processing routine of FIG. 12, since the element of “edge1” is an edge (YES in step 301), all the surfaces connected to the “edge1” are extracted (step 302). That is, in the three-dimensional shape data shown in FIG. 2, the side “srf1” and the front “srf3” are connected to “edge1”. Of these side surface “srf1” and front surface “srf3”, the surface whose normal vector direction is closest to the “dimension direction (= X direction)” is the side surface “srf1”, and the side surface “srf1” is the measurement target. Extracted (step 303).
[0025]
Returning to the measurement information extraction processing routine of FIG. 9, since the extracted side is “Srf1” (YES in step 203), the measurement target surface information extraction processing routine of FIG. 11 is executed (step 400). In the measurement target surface information extraction processing routine of FIG. 11, since the measurement target surface “srf1” is not a cylindrical surface (NO in step 401), the measurement target surface “srf1” where the point where the dimension leader line is connected exists. The coordinate axes are extracted (step 402), and the maximum and minimum values in the X, Y, and Z directions of the measurement target surface “srf1” are extracted (step 403). Further, the normal vector of the measurement target surface where the point to which the measurement target surface “srf1” is connected exists is extracted (step 404).
[0026]
Returning to the measurement information extraction processing routine of FIG. 9, “edge2” corresponds to “the element connected to the second dimension leader line” (step 204), and it is neither a point nor a surface. (NO in step 205), the measurement object extraction processing routine of FIG. 12 is executed (step 300). In the measurement object extraction processing routine of FIG. 12, since the element of “edge2” is an edge (YES in step 301), the surfaces connected to “edge2” are all surfaces, and the side surface “Srf2” and the front surface “Srf3” is extracted (step 302). Then, of these side face “srf2” and front face “srf3”, the side face “srf2” whose normal vector direction is closest to the “dimension direction (= X direction)” is extracted as a measurement target ( Step 303)
Returning to the measurement information extraction processing routine of FIG. 9, since “srf2” is extracted as the measurement target surface (YES in step 206), the measurement target surface information extraction processing routine of FIG. 11 is executed (step 400). In the measurement target surface information extraction processing routine of FIG. 11, since the measurement target surface “srf2” is not a cylindrical surface (NO in step 401), the coordinate axis of the measurement target surface “srf2” where the dimension leader line is connected exists. Are extracted (step 402), and the maximum and minimum values in the X, Y, and Z directions of the measurement target surface “srf2” are extracted (step 403). Further, the normal vector of the measurement target surface where the point to which the measurement target surface “srf2” is connected exists is extracted (step 404).
[0027]
Returning to the flowchart of FIG. 7, the extracted measurement target information is stored in the tolerance information table of FIG. 13 together with the tolerance value, and the measurement target plane information extracted in the routine of FIG. 11 is the measurement target plane information of FIG. It is stored in the table (step 104).
[0028]
(2) Next (YES in step 105), the information of the dimension identification name “dd002” is read (step 101). “Number of dimension leaders” is “2” (NO in step 102), and “Number of elements connected to dimension leaders among the elements constituting the three-dimensional shape data” is “1”. (YES in step 103), the measurement information extraction processing routine of FIG. 10 is executed (step 500).
[0029]
In the measurement information extraction processing routine of FIG. 10, “edge 3” corresponds to “element connected to the first dimension leader” (step 501), and it is an edge (NO in step 502). “edge12” is extracted as a connection edge connected to the maximum coordinate side end point of “edge3” (step 503). Then, the measurement object extraction processing routine of FIG. 12 is executed for this “edge 12” (step 300). In this case, since the element of “edge 12” is an edge (YES in step 301), the side “Srf6” and the front “ srf3 ”is extracted. Of these side face “srf6” and front face “srf3”, the side face “srf6” whose normal vector direction is closest to the “dimension direction (= Y direction)” is extracted as a measurement target (step 303). )
Returning to the measurement information extraction processing routine of FIG. 10, since “srf6” is extracted as the measurement target surface (YES in step 504), the measurement target surface information extraction processing routine of FIG. 11 is executed (step 400). In the measurement target surface information extraction processing routine of FIG. 11, since the measurement target surface “Srf6” is not a cylindrical surface (NO in step 401), the coordinate axis of the measurement target surface “Srf6” where the dimension leader line is connected exists. Are extracted (step 402), and the maximum and minimum values in the X, Y, and Z directions of the measurement target surface “srf6” are extracted (step 403). Further, the normal vector of the measurement target surface where the point to which the measurement target surface “srf6” is connected exists is extracted (step 404).
[0030]
Subsequently, “edge14” is extracted as a connection edge connected to the minimum coordinate side end point of “edge3” (step 505). Then, the measurement object extraction process routine of FIG. 12 is executed for this “edge 14” (step 300). In this case, since the element of “edge14” is an edge (YES in step 301), the side surface “Srf5” and the front surface “srf3” are extracted as all the surfaces connected to the “edge8”. Of these side face “srf5” and front face “srf3”, the side face “srf5” whose normal vector direction is closest to the “dimension direction (= Y direction)” is extracted as a measurement target (step 303). )
Returning to the measurement information extraction processing routine of FIG. 10, when the measurement target is the side surface “srf5” (YES in step 506), the measurement target surface information extraction processing routine of FIG. 11 is executed (step 400). In the measurement target surface information extraction processing routine of FIG. 11, since the measurement target surface “Srf5” is not a cylindrical surface (NO in step 401), the coordinate axis of the measurement target surface “Srf5” where the point where the dimension leader line is connected exists. Are extracted (step 402), and the maximum and minimum values in the X, Y, and Z directions of the measurement target surface “srf5” are extracted (step 403). Further, the normal vector of the measurement target surface where the point to which the measurement target surface “srf5” is connected is extracted (step 404).
[0031]
Returning to the flowchart of FIG. 7, the extracted measurement target information is stored in the tolerance information table of FIG. 13 together with the tolerance value, and the measurement target plane information extracted in the routine of FIG. 11 is the measurement target plane information of FIG. It is stored in the table (step 104).
[0032]
When the information of the dimension identification name “dd004” is read (step 101). Since the “number of dimension leader lines” is “1” (YES in step 102), the measurement information extraction processing routine of FIG. 8 is executed (step 600).
[0033]
In the measurement information extraction processing routine of FIG. 8, “edge4” corresponds to “element connected to the dimension leader line” (step 601), and a cylindrical surface “ cyl1 ”and front“ srf3 ”are extracted (step 602). Of these cylindrical surfaces “cyl1” and front surface “srf3”, the surface that is closest to the vertical is extracted (step 603). In this case, the cylindrical surface “cyl1” is extracted (YES in step 604).
[0034]
The extracted cylindrical surface “cyl1” (YES in step 604), and the measurement target surface information extraction processing routine of FIG. 11 is executed (step 400). In the measurement target surface information extraction processing routine of FIG. 11, if the measurement target surface is the cylindrical surface “cyl1” (YES in step 401), it is determined whether the cylindrical surface “cyl1” is a hole or a pin (step 405), the central coordinate axis of the cylindrical surface “cyl1” is extracted (step 406), the diameter of the cylindrical surface “cyl1” is extracted (step 407), and the axial direction of the cylindrical surface “cyl1” is extracted (step 408). The maximum value and the minimum value in the axial direction of the cylindrical surface “cyl1” are extracted (step 409).
[0035]
In the measurement condition extraction process routine of FIG. 9, when the element that is in contact with the dimension leader is a point (YES in
[0036]
In the measurement object extraction processing routine of FIG. 12, if the element with which the dimension leader line is in contact is the reference plane “DatumX” (YES in step 304), the reference plane becomes the measurement object (step 305). If the element with which the dimension leader line is in contact is the central axis of the cylindrical surface (YES in step 306), the cylindrical surface becomes the measurement target (step 307). If the element with which the dimension leader line is in contact is an axis and the position thereof is the same as the reference plane “DatumX” (YES in step 308), the reference plane becomes the measurement target (step 309). If the element with which the dimension leader line is in contact is the vertex “pt1” (NO in step 308), all the edges in contact with the vertex “pt1” are extracted as measurement objects (step 310).
[0037]
Thereafter, the same processing is repeated for the remaining dimension identification names.
[0038]
The three-
[0039]
On the other hand, in the three-
[0040]
The created measurement program is a measurement program for operating the three-dimensional measuring machine 3 , and is, for example, a file described in the DMIS (Dimensional Measuring Interface Standard) language specification as shown in FIG. The DMIS language is a language originally developed for exchanging data between the CAD and the CMM 3.
[0041]
In the present embodiment, in the three-
[0042]
As described above, two-dimensional drawing data is created from the three-dimensional shape data of the object to be measured, and the 3 for the object to be measured is based on the dimension leader line, dimension value, and tolerance set for the two-dimensional drawing data. By setting the measurement attribute data necessary for creating a measurement program for dimension measurement, a highly reliable measurement program that appropriately incorporates the elements necessary for three-dimensional measurement of the measured object can be created easily and quickly. be able to.
[0043]
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible in the range which does not change a summary.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a three-dimensional CAD apparatus capable of obtaining highly reliable data appropriately incorporating elements necessary for three-dimensional measurement of an object to be measured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of three-dimensional shape data in one embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of two-dimensional drawing data according to an embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a dimension information table in one embodiment.
FIG. 5 is a view showing correspondence between two-dimensional drawing data and a dimension information table in an embodiment.
FIG. 6 is a view showing a format of a tolerance conversion table in one embodiment.
FIG. 7 is a flowchart for explaining measurement surface information and tolerance information extraction processing according to an embodiment;
FIG. 8 is a flowchart for explaining a measurement information extraction processing routine in the case where there is one dimension leader line according to an embodiment;
FIG. 9 is a flowchart for explaining a measurement information extraction processing routine in a case where there are two dimension leader lines and two element dimensions according to an embodiment;
FIG. 10 is a flowchart for explaining a measurement information extraction processing routine in a case where there are two dimension leader lines and one element dimension according to an embodiment;
FIG. 11 is a flowchart for explaining a measurement surface information extraction processing routine according to an embodiment;
FIG. 12 is a flowchart for explaining a measurement object extraction processing routine according to an embodiment;
FIG. 13 is a diagram illustrating a format of a tolerance information table according to an embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing a format of a measurement surface information table according to an embodiment.
FIG. 15 is a diagram showing a format of a measurement condition table according to an embodiment.
FIG. 16 is a diagram showing a format of a measurement position information table according to one embodiment.
FIG. 17 is a diagram showing an example of a measurement program according to an embodiment.
FIG. 18 is a diagram showing a procedure for creating a measurement program according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... 3D CAD device, 2 ... 3D CAT device, 3 ... 3D measuring machine
Claims (1)
前記作成された３次元形状データから２次元図面データを自動的に作成する作成手段と、Creating means for automatically creating 2D drawing data from the created 3D shape data;
前記作成された２次元図面データに対し、オペレータの操作に応じて、寸法引出線、寸法値、公差を設定する設定手段と、Setting means for setting a dimension leader line, a dimension value, and a tolerance for the created two-dimensional drawing data in accordance with an operation by an operator;
前記２次元図面データに対し設定される寸法引出線、寸法値、公差に基づいて、寸法ごとの“寸法識別名”“寸法値”“公差値”“寸法引出線の数”“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の数”“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の種類”“寸法の方向”を寸法情報として抽出する抽出手段と、“Dimension identification name” “Dimension value” “Tolerance value” “Number of dimension leader lines” “3D shape data” for each dimension based on the dimension leader line, dimension value, and tolerance set for the two-dimensional drawing data Number of elements connected with dimension leaders among elements constituting "", "Type of elements connected with dimension leaders among elements constituting three-dimensional shape data", "Dimension direction" as dimension information Extracting means for extracting;
前記抽出手段で抽出される各寸法情報が格納される寸法情報テーブルと、A dimension information table storing each dimension information extracted by the extracting means;
前記寸法情報テーブル内の各寸法情報を順に読取りながら、読取った寸法情報に含まれる“寸法引出線の数”が１本の場合に第１測定情報抽出処理を実行し、“寸法引出線の数”が複数本で“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の数”が複数個の場合に第２測定情報抽出処理を実行し、“寸法引出線の数”が複数本で“３次元形状データを成す各要素のうち寸法引出線が接続している要素の数”が１個の場合に第３測定情報抽出処理を実行する制御手段と、While sequentially reading each dimension information in the dimension information table, when the number of “dimension leaders” included in the read dimension information is one, the first measurement information extraction process is executed, and “number of dimension leaders” The second measurement information extraction process is executed when there are a plurality of “number of elements connected to the dimension leader line among the elements constituting the three-dimensional shape data”, and “number of dimension leader lines” is executed. A control means for executing the third measurement information extraction process when “the number of elements connected to the dimension leader line” is one among “a plurality of elements forming the three-dimensional shape data”;
を備え、With
前記３次元形状データを成す各要素は、エッジ、点、軸、面であり、Each element constituting the three-dimensional shape data is an edge, a point, an axis, and a surface,
前記第１測定情報抽出処理は、寸法引出線と接続している要素を抽出し、この抽出した要素と接続している面を抽出し、この抽出した面のうち最も垂直に近い面を抽出し、この抽出した面が円筒面である場合にその円筒面の“中心座標軸”“直径”“軸方向”“軸方向における最大値と最小値”をそれぞれ抽出し、The first measurement information extraction process extracts an element connected to the dimension leader line, extracts a surface connected to the extracted element, and extracts a surface closest to the vertical among the extracted surfaces. When the extracted surface is a cylindrical surface, the “central coordinate axis”, “diameter”, “axial direction”, “maximum value and minimum value in the axial direction” of the cylindrical surface are extracted,
前記第２測定情報抽出処理は、各寸法引出線と接続している要素を抽出し、この抽出した要素が点である場合にその点が存在する面を測定面として抽出し、前記抽出した要素が面である場合にその面を測定対象として抽出し、前記抽出した要素がエッジである場合にそのエッジと接続している全ての面のうち法線ベクトルの方向が最も“寸法の方向”に近い面を測定対象として抽出し、前記抽出した要素が円筒面の中心軸である場合にその円筒面を測定対象として抽出し、前記抽出した要素が頂点である場合にその頂点に接する全てのエッジを測定対象として抽出し、In the second measurement information extraction process, an element connected to each dimension leader line is extracted, and when the extracted element is a point, a surface on which the point exists is extracted as a measurement surface, and the extracted element If the extracted element is an edge, the direction of the normal vector is the most “dimension direction” among all the faces connected to the edge. When a near surface is extracted as a measurement target, and the extracted element is the central axis of the cylindrical surface, the cylindrical surface is extracted as a measurement target, and when the extracted element is a vertex, all edges that touch the vertex Is extracted as a measurement target,
前記第３測定情報抽出処理は、各寸法引出線と接続している要素を抽出し、この抽出した要素がエッジである場合にそのエッジと接続している全ての面のうち法線ベクトルの方向が最も“寸法の方向”に近い面を測定対象として抽出し、 The third measurement information extraction process extracts an element connected to each dimension leader line, and when the extracted element is an edge, the direction of the normal vector among all the faces connected to the edge The surface closest to the “dimension direction” is extracted as the measurement target,
これら第１測定情報抽出処理、第２測定情報抽出処理、および第３測定情報抽出処理が抽出する測定対象を前記被測定物に対する３次元測定用のデータとして供することを特徴とする３次元ＣＡＤ装置。A three-dimensional CAD apparatus characterized in that a measurement object extracted by the first measurement information extraction process, the second measurement information extraction process, and the third measurement information extraction process is used as data for three-dimensional measurement on the object to be measured. .
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