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Technisches Gebiet
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Diese
Erfindung betrifft ein Formenkonstruktionssystem zum Konstruieren
einer Form und ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium, das ein Formenkonstruktionsprogramm
speichert, und im besonderen ein Formenkonstruktionssystem zum Konstruieren
einer Form auf der Basis von dreidimensionalen CAD-Daten eines Produktes
und ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium, das ein Formenkonstruktionsprogramm
speichert.
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Hintergrundtechnik
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Ein
Prozeß zum
Formen von Plastik enthält das
Spritzgießen.
Beim Spritzgießen
wird eine feststehende Menge von geschmolzenem plastischen Material
in eine Spritzgußform
gespritzt, um die Plastik zu einer Gestalt zu formen. Die Plastik
wird dann aus der Form entfernt, wodurch ein Produkt (das ein Teil,
etc. enthält)
erhalten wird. Wenn ein plastisches Produkt oder dergleichen konstruiert
wird, sollte deshalb gleichzeitig eine Form zum Herstellen des Produktes
konstruiert werden. Die Produktkonstruktion erfolgt heutzutage in
den meisten Fällen
durch CAD (Computer Aided Design: rechnergestützte Konstruktion), und daher
werden Formen auf der Basis von CAD-Daten von Produkten konstruiert.
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34 zeigt
CAD-Daten eines Produktes als Beispiel. In der Figur ist eine Produktgestalt 200 eines
quadratischen Gefäßes gezeigt,
die durch dreidimensionale CAD-Daten dargestellt wird. Diese Produktgestalt 200 ist
aus einer Vielzahl von Ebenen konstruiert, die als Flächen 201 bezeichnet
sind. Eine Schnittlinie zwischen den Flächen ist ein Rand 202.
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Nachdem
die obige Produktgestalt 200 vollendet worden ist, wird
eine Form konstruiert, die den Raum der Produktgestalt 200 umgibt.
Da ein geformtes Produkt entfernt werden muß, ist die Form wenigstens
aus zwei Teilen, nämlich
einem oberen und einem unteren Teil (längs einer Z-Achse) gebil det. Der
obere Teil wird als höhlungsseitiger
Teil bezeichnet, und der untere Teil wird als kernseitiger Teil
bezeichnet. Beim Konstruieren der Form wird zuerst eine Trennlinie
als Grenze zwischen den oberen und unteren Teilen bestimmt. Im wesentlichen
wird die Trennlinie unter Bezugnahme auf Ränder bestimmt, die das äußerste periphere
Profil des Produktes bilden. Die Trennlinie wird durch das Bezeichnen
von Rändern
der Produktgestalt bestimmt, was durch den Konstrukteur selbst erfolgt.
Bei dem gezeigten Beispiel bildet ein Satz von Rändern, die das äußerste periphere
Profil bilden, längs
der Z-Achse gesehen, die Trennlinie 210.
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Sobald
die Trennlinie der Produktgestalt bestimmt ist, ist es möglich, durch
einen Computer Profile der Form auf der Basis von CAD-Daten der
Produktgestalt 200 berechnen zu lassen.
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35 zeigt
ein Beispiel für
die Form. Der kernseitige Teil 220 ist, wie in der Figur
gezeigt, mit einem Vorsprung in Form eines viereckigen Primas versehen,
während
der höhlungsseitige
Teil 230 mit einem quadratischen Loch versehen ist. Eine äußere Peripherie
des Vorsprungs des kernseitigen Teils 220 und ein äußerer Rand
des Lochs des höhlungsseitigen
Teils 230 sind jeweilige Trennlinien 221, 231.
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Durch
Bezeichnen der Trennlinie(n) von der Produktgestalt 200 (die
in 34 gezeigt ist) ist es möglich, wie oben beschrieben,
die Gestalt der Form zu bestimmen, wie sie in 35 gezeigt
ist.
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Obwohl
es ideal ist, wenn eine Form nur aus den zwei Teilen, nämlich dem
oberen Teil und dem unteren Teil, konstruiert ist, ist es nun unmöglich, das Vorhandensein
eines unterschnittenen Abschnittes zu vermeiden, falls eine Produktgestalt
kompliziert wird.
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36 zeigt
dreidimensionale CAD-Daten eines Produktes mit einem unterschnittenen
Abschnitt als Beispiel. Diese Produktgestalt 300 wird erhalten,
indem ein Loch 310 in einem Abschnitt einer Seitenfläche der
Produktgestalt 200 gebildet wird, die in 34 erscheint.
Das Loch 310 ist ein unterschnittener Abschnitt. Falls
solch ein unterschnittener Abschnitt existiert, kann eine Form zum
Bilden der Produktgestalt nicht nur aus den zwei oberen und unteren
Teilen gebildet werden. Um dieses Problem zu überwinden, wird ein Teil eingesetzt,
das als Gleitkern bezeichnet wird.
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37 zeigt
eine Form unter Verwendung eines Gleitkerns als Beispiel. Wenn ein
unterschnittener Abschnitt existiert, wie in der Figur gezeigt,
enthält
die Form einen Gleitkern 340 zusätzlich zu einem kernseitigen
Teil 320 und einem höhlungsseitigen
Teil 330. Der höhlungsseitige
Teil 330 ist mit einer Nut 331 zum Aufnehmen des
Gleitkerns 340 gebildet. Nachdem der kernseitige Teil 320 und
der höhlungsseitige
Teil 330 zusammengesetzt worden sind, wird der Gleitkern 340 in
die Nut 331 des höhlungsseitigen Teils 330 eingeführt, und
in diesem Zustand wird geschmolzenes Material in die Form gespritzt,
das sich nun setzen und aushärten
kann. Indem dann der kernseitige Teil 320 und der höhlungsseitige
Teil 330 vertikal getrennt werden und der Gleitkern 340 in
einer Richtung herausgezogen wird, die durch einen Pfeil in der
Figur gekennzeichnet ist, kann der geformte Artikel entnommen werden.
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Unter
Verwendung eines Gleitkerns ist es möglich, wie oben beschrieben,
einen geformten Artikel auch dann zu entnehmen, wenn das Produkt
einen unterschnittenen Abschnitt hat. Durch die Verwendung einer
Menge von Gleitkernen nimmt die Anzahl von Teilen einer Form jedoch
zu und wird der Prozeß zum
Herstellen des Produktes kompliziert, woraus eine geminderte Produktivität resultiert.
Um die Unannehmlichkeit zu eliminieren, werden beim Konstruieren
einer Form Trennlinien so bestimmt, daß so wenig unterschnittene
Abschnitte wie möglich erzeugt
werden.
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Wenn
die Gestalt eines Produktes jedoch kompliziert wird, wird es für den Nutzer
des CAD-Systems sehr schwer, Trennlinien mit Genauigkeit zu bezeichnen.
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38 zeigt
eine zweidimensionale Darstellung einer Produktgestalt, wie sie
auf einem Bildschirm erscheint, wobei die Produktgestalt 410 aus der
Sicht der Richtung der Z-Achse (Formöffnungsrichtung) gezeigt ist.
Obwohl auf diesem Bildschirm die äußerste Peripherie der Produktgestalt
unterschieden werden kann, passiert es oft, daß eine Vielzahl von Rändern an
der äußersten
Peripherie einer Produktgestalt vorhanden ist. Um eine Trennlinie
zu bezeichnen, muß daher
einer der Ränder
selektiert werden, der an der äußersten
Peripherie angeordnet ist. Deshalb ist es erforderlich, Gestalten
des Produktes aus der Sicht der Richtungen einer X-Achse und einer
Y-Achse auf dem Bildschirm anzuzeigen.
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39 zeigt
einen unteren rechten Abschnitt der Produktgestalt von 38 aus
der Sicht in Richtung der Y-Achse,
die in 38 durch einen Pfeil gekennzeichnet
ist. In dieser Figur ist es möglich,
Ränder
voneinander zu unterscheiden, die auf dem Bildschirm in 38 einander überlappen.
Aus dieser Sicht ist es jedoch unmöglich zu unterscheiden, welcher
Rand an der äußersten
Peripherie der Produktgestalt angeordnet ist.
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Wenn
eine Produktgestalt auf der Basis von zweidimensionalen CAD-Daten
angezeigt wird, wie oben beschrieben, ist es für den Nutzer schwierig, eine
Trennlinie ohne Fehler zu bezeichnen.
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40 zeigt
eine dreidimensional angezeigte Produktgestalt. Falls eine Produktgestalt 420 dreidimensional
angezeigt wird, wie in der Figur gezeigt, kann das Produkt räumlich erkannt
werden. Um eine Trennlinie zu bezeichnen, wird deshalb ein Abschnitt 421 vergrößert, der
einer Ecke der Produktgestalt 420 entspricht.
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41 zeigt
einen Teil der Produktgestalt von 40 im
vergrößerten Maßstab. Falls
die Produktgestalt vergrößert wird,
wie in der Figur gezeigt, wird es leicht, einen Rand zu bezeichnen,
der als Trennlinie festgelegt werden sollte. Auf diesem Bildschirm
ist es jedoch schwierig, akkurat zu bestimmen, welcher Rand zu der äußersten
Peripherie gehört.
Das heißt,
wenn nur eine leichte Versetzung zwischen dem äußersten Rand und den anderen Rändern vorhanden
ist, ist es unmöglich,
akkurat zu bestimmen, welcher Rand der äußerste ist.
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Auch
wenn eine Produktgestalt dreidimensional angezeigt wird, ist es
deshalb für
den Nutzer schwierig, eine Trennlinie mit Genauigkeit zu bezeichnen.
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Wie
aus der oben geführten
Diskussion hervorgeht, tendiert das herkömmliche Formenkonstruktionsverfahren
dazu, zu der Bezeichnung von falschen Trennlinien zu führen, und
es erfordert sehr zeitaufwendige Arbeit für die Bezeichnung. Einhergehend
mit der Mannigfaltigkeit von Konstruktionen und der Komplikation
von Produktgestalten sowie häufigen
Modellveränderungen
von Produkten ist in den letzten Jahren darüber hinaus die Forderung nach kürzeren Lieferzeiten
von Formkonstruktionen zu verzeichnen. Um dieser Forderung gerecht
zu werden, muß der
Prozeß der
Formkonstruktion vereinfacht und beschleunigt werden, und dabei
müssen Formen
zügig konstruiert
werden können.
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Der
Artikel "Automatic
Determination of 3-D Parting Lines and Surfaces in Plastic Injection
Mould Design" von
A.Y.C. Nee et al., CIRP-Jahrbücher,
Bd. 47, Nr. 1, Seiten 95–98,
offenbart die Verwendung einer projizierten Kontur (2-dimensionale
Projektion) einer Produktgestalt. Eine optimale Trennrichtung wird
als die Richtung offenbart, in der die Summe von möglichen
unterschnittenen Volumina in jeder unterschnittenen Gruppe maximal
ist. Die Trennlinien sollten die Randschleifen sein, die den maximalen
hervorstehenden Bereich in der Ebene haben, die zu den Trennrichtungen
rechtwinklig ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Umstände gemacht
worden, und eine Aufgabe derselben ist es, ein Formenkonstruktionssystem vorzusehen,
wodurch eine Trennlinie mit Genauigkeit sofort bestimmt werden kann.
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Ein
anderes Ziel der Erfindung ist ferner das Vorsehen eines computerlesbaren
Aufzeichnungsmediums, das ein Formenkonstruktionsprogramm speichert,
wodurch ein Computer eine Trennlinie mit Genauigkeit schnell bestimmen
kann.
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Um
die obigen Probleme zu lösen,
sieht die vorliegende Erfindung ein Formenkonstruktionssystem vor,
zum Konstruieren einer Form zur Verwendung beim Formen eines Produktes,
welches Formenkonstruktionssystem ein Mittel umfaßt zur zweidimensionalen
Projektion zum Produzieren von zweidimensionalen Projektionsdaten
durch Projizieren von Rändern
einer Produktgestalt, die durch dreidimensionale Graphikdaten dargestellt
wird, auf eine Ebene, die zu einer Formöffnungsrichtung rechtwinklig
ist, und ein Trennlinienbestimmungsmittel zum Bestimmen, von Rändern innerhalb
der zweidimensionalen Projektionsdaten, eines Randes, dessen Mittelpunkt
von einem zentralen Punkt des Produktes am weitesten entfernt ist,
als erste Trennlinie und zum sequentiellen Bestimmen, von Kandidatenrändern, die
an eine bestimmte Trennlinie angrenzen, die bereits als Trennlinie
bestimmt ist, eines Kandidatenrandes, der den größten Innenwinkel mit der bestimmten
Trennlinie an einem Kontaktpunkt mit ihr auf den zweidimensionalen
Projektionsdaten bildet, als Trennlinie, wodurch eine Trennlinie
der Form zum Formen der Produktgestalt bestimmt wird.
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Gemäß diesem
Formenkonstruktionssystem werden Ränder einer Produktgestalt,
die durch dreidimensionale Graphikdaten dargestellt wird, durch das
Mittel zur zweidimensionalen Projektion auf eine Ebene projiziert,
die zu einer Formöffnungsrichtung rechtwinklig
ist, wodurch zweidimensionale Projektionsdaten erzeugt werden. Dann
bestimmt das Trennlinienbestimmungsmittel sequentiell von Kandidatenrändern, die
an eine bestimmte Trennlinie angrenzen, die bereits als Trennlinie
bestimmt ist, einen Kandidatenrand, der einen größten Innenwinkel mit der bestimmten
Trennlinie an einem Kontaktpunkt mit ihr auf den zweidimensionalen
Projektionsdaten bildet, als Trennlinie, wodurch eine Trennlinie
der Form zum Formen der Produktgestalt bestimmt wird.
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Um
die obigen Probleme zu lösen,
sieht die vorliegende Erfindung ferner ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium
vor, das ein Formenkonstruktionsprogramm zur Verwendung beim Konstruieren einer
Form zum Formen eines Produktes speichert, welches Programm dadurch
gekennzeichnet ist, daß es
bewirkt, daß ein
Computer als Mittel funktioniert zur zweidimensionalen Projektion
zum Produzieren von zweidimensionalen Projektionsdaten durch das Projizieren
von Rändern
einer Produktgestalt, die durch dreidimensionale Graphikdaten dargestellt wird;
auf eine Ebene, die zu einer Formöffnungsrichtung rechtwinklig
ist, und als Trennlinienbestimmungsmittel zum sequentiellen Bestimmen,
von Kandidatenrändern,
die an eine bestimmte Trennlinie angrenzen, die bereits als Trennlinie
bestimmt ist, eines Kandidatenrandes, der einen größten Innenwinkel mit
der bestimmten Trennlinie an einem Kontaktpunkt mit ihr auf den
zweidimensionalen Projektions daten bildet, als Trennlinie, wodurch
eine Trennlinie der Form zum Formen der Produktgestalt bestimmt
wird.
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Falls
das Formenkonstruktionsprogramm, das in dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium
speichert ist, durch einen Computer ausgeführt wird, können Funktionen auf dem Computer
installiert werden, die für
das Formenkonstruktionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung
erforderlich sind.
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Die
obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit
den beiliegenden Zeichnungen hervor, die bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung als Beispiel zeigen.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
ein Diagramm, das Prinzipien der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Diagramm einer Hardwarekonfiguration eines CAD-Systems zum Ausführen der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das Verarbeitungsfunktionen des CAD-Systems zeigt;
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4 ist
ein Diagramm, das eine Datenstruktur einer Fläche von dreidimensionalen CAD-Daten
zeigt;
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5 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen Datenelementen der dreidimensionalen CAD-Daten
zeigt;
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6 ist
ein Diagramm, das eine Datenstruktur von zweidimensionalen Daten
zeigt;
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7 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für die
dreidimensionalen CAD-Daten zeigt;
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8 ist
ein Diagramm, das Produktgestaltdaten zeigt, die auf eine Ebene
projiziert sind;
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9 ist
ein Diagramm, das Tangenten zeigt, die an einem Endpunkt einer Trennlinie
bestimmt werden;
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10 ist
ein Diagramm, das zum Erläutern eines
Verfahrens zum Miteinandervergleichen von Innenwinkeln hilfreich
ist;
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11 ist
ein Flußdiagramm,
das einen Ablauf von Schritten eines Trennlinienbestimmungsprozesses
zeigt;
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12 ist
ein Diagramm, das zum Erläutern eines
Verfahrens zum Bestimmen einer ersten Trennlinie hilfreich ist;
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13 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zum Berechnen einer ersten Trennlinie zeigt;
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14 ist
ein Diagramm, das einen Status zeigt, bei dem angrenzende Ränder einen
Schnittpunkt haben;
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15 ist
ein Diagramm, das einen Status zeigt, bei dem angrenzende Ränder eine
Vielzahl von Schnittpunkten haben;
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16 ist
ein Diagramm, das eine dreidimensionale Gestalt zeigt, in der eine
Vielfalt an Schnittpunkten vorhanden ist;
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17 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn eine Vielzahl von Schnittpunkten vorhanden ist;
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18 ist
ein Diagramm, das zum Erläutern eines
Status hilfreich ist, bei dem angrenzende Ränder einen identischen Innenwinkel
haben;
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19 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn eine Vielzahl von angrenzenden Rändern vorhanden ist, die den
größten Innenwinkel
bilden;
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20 ist
ein Diagramm, das zeigt, wie die Längen von angrenzenden Rändern miteinander
verglichen werden;
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21 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn die Längen
von angrenzenden Rändern
miteinander verglichen werden;
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22 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für eine
Trennlinie zeigt, die die Bezeichnung durch den Nutzer verlangt;
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23 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, bei dem ein angrenzender Rand
parallel zu der Formöffnungsrichtung
vorhanden ist;
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24 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn ein angrenzender Rand parallel zu der Formöffnungsrichtung
vorhanden ist;
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25 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für den
Fall zeigt, wenn ein Rand mit einer Trennlinie verbunden ist, die
nicht die erste Trennlinie ist;
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26 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn eine Zwischentrennlinie unter angrenzenden Rändern vorhanden
ist;
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27 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, bei dem Trennlinien einander
kreuzen;
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28 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn Trennlinien einander kreuzen;
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29 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für die
Bestimmung einer Trennlinie zeigt, wenn ein unterschnittener Abschnitt
vorhanden ist;
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30 ist
ein Diagramm, das einen Gleitkern zeigt;
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31 ist
ein Diagramm, das eine Trennlinie zeigt, die angesichts des Gleitkerns
gebildet wird;
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32 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn eine Trennlinie angesichts des Gleitkerns gebildet
wird;
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33 ist
ein Diagramm, das einen Bildschirm zeigt, der bei der Aufforderung
zur Selektion einer Trennlinie angezeigt wird;
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34 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für CAD-Daten eines Produktes
zeigt;
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35 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für eine
Form zeigt;
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36 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für dreidimensionale
CAD-Daten eines Produktes zeigt, das einen unterschnittenen Abschnitt
hat;
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37 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für eine
Form unter Verwendung eines Gleitkerns zeigt;
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38 ist
ein Diagramm einer zweidimensional angezeigten Produktgestalt;
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39 ist
ein Diagramm, das einen unteren rechten Abschnitt der Produktgestalt
von 38 aus der Sicht der Richtung einer Y-Achse zeigt,
die durch einen Pfeil in 38 gekennzeichnet
ist;
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40 ist
ein Diagramm, das eine dreidimensional angezeigte Produktgestalt
zeigt; und
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41 ist
eine vergrößerte Teilansicht
der Produktgestalt von 40.
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Bester Modus zum Ausführen der
Erfindung
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Unten
wird nun die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
die Prinzipien der Erfindung. Zuerst wird eine Produktgestalt in
dreidimensionalen Graphikdaten 1 dargestellt. Die dreidimensionalen Graphikdaten 1 repräsentieren
die Produktgestalt durch Flächen
und Ränder.
Ein Ebenenprojektionsmittel 2 projiziert die Ränder der
Produktgestalt, die durch die dreidimensionalen Graphikdaten 1 repräsentiert
wird, auf eine Ebene, die zu einer Formöffnungsrichtung rechtwinklig
ist, wodurch zweidimensionale Projektionsdaten 3 gebildet
werden.
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Nachdem
die zweidimensionalen Projektionsdaten 3 gebildet sind,
bestimmt ein Trennlinienbestimmungsmittel 4 sequentiell,
von Kandidatenrändern,
die an eine bestimmte Trennlinie angrenzen, die bereits als Trennlinie
bestimmt ist, einen Kandidatenrand, der einen größten Innenwinkel mit der bestimmten
Trennlinie an einem Kontaktpunkt mit ihr auf den zweidimensionalen
Projektionsdaten bildet, als Trennlinie. Dadurch wird die Trennlinie 1a einer Form
zum Bilden der Produktgestalt bestimmt, die durch die dreidimensionalen
Graphikdaten 1 repräsentiert
wird. Es sei erwähnt,
daß dann,
wenn die bestimmte Trennlinie und ein Kandidatenrand jeweils aus
einer gekrümmten
Linie gebildet sind, ein Innenwinkel zwischen ihnen als Winkel zwischen
Tangenten definiert ist, die die Trennlinie bzw. den Kandidatenrand
an einem Kontaktpunkt zwischen der Trennlinie und dem Kandidatenrand
berühren.
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Falls
die Trennlinie durch das obenerwähnte Formenkonstruktionssystem
bestimmt wird, werden Ränder,
die den größten Innenwinkel
mit der im voraus bestimmten Trennlinie bilden, sequentiell als Trennlinie
bestimmt, so daß die äußersten
peripheren Ränder,
die längs
der äußersten
Peripherie der Produktgestalt angeordnet sind, wenn die dreidimensionalen
Graphikdaten 1 aus der Formöffnungsrichtung betrachtet
werden, automatisch als Trennlinie bestimmt werden. Demzufolge kann
die Trennlinie sofort mit Genauigkeit bestimmt werden.
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Als
nächstes
wird eine Hardwarekonfiguration eines CAD-Systems beschrieben, das Funktionen des
Formenkonstruktionssystems gemäß der Erfindung
hat.
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2 zeigt
die Hardwarekonfiguration des CAD-Systems zum Ausführen der
vorliegenden Erfindung. Das CAD hat eine Konfiguration, die eine CPU
(Central Processing Unit: Zentralprozessor) 11 als sein
Hauptelement enthält.
Die CPU 11 führt
Berechnungen zum Bestimmen von Trennlinien und zum Konstruieren
einer Form gemäß Programmen aus,
die in einem Speicher 12 gespeichert sind, und steuert
auch verschiedene Vorrichtungen, die mit ihr über einen Bus 17 verbunden
sind. Periphere Vorrichtungen, die mit dem Bus 17 verbunden
sind, enthalten die untengenannten Vorrichtungen.
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Ein
Anzeigecontroller 13 erzeugt ein Anzeigebild gemäß einer
Zeicheninstruktion, die ihm von der CPU 11 zugeführt wird,
und gibt das erzeugte Anzeigebild an eine mit ihm verbundene Anzeigevorrichtung 21 aus.
Gemäß den Anzeigebildinformationen,
die von dem Anzeigecontroller 13 zugeführt werden, zeigt die Anzeigevorrichtung 21 das
Bild auf ihrem Bildschirm an.
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Eine
Eingabevorrichtungsschnittstelle 14, mit der eine Tastatur 22 und
eine Maus 23 verbunden sind, überträgt Eingangssignale von der
Tastatur 22 und der Maus 23 zu der CPU 11.
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Eine
Netzschnittstelle 15, die mit einem LAN (Local Area Network:
lokales Datennetz) verbunden ist, steuert die Datenkommunikation über das
LAN. Genauer gesagt, die Netzschnittstelle 15 überträgt Daten,
die ihr von der CPU 11 zugeführt werden, zu anderen Vorrichtungen
im LAN; sie empfängt
auch Daten, die über
das LAN gesendet werden, und führt die
empfangenen Daten der CPU 11 zu.
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Ein
HDD-(Hard Disk Drive: Festplattenlaufwerk)-Controller 16,
mit dem eine Speichervorrichtung 24 wie beispielsweise
eine Festplatteneinheit verbunden ist, steuert die Eingabe/Ausgabe
von Daten in die/aus der Speichervorrichtung 24. Die Speichervorrichtung 24 speichert
Programme, die durch die CPU 11 auszuführen sind, wie etwa Systemprogramme
und ein CAD-Programm, das ein Formenkonstruktionsprogramm sowie
dreidimensionale CAD-Daten enthält.
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In
dem System, wie es oben beschrieben ist, wird das CAD-Programm durch
die CPU 11 ausgeführt,
woraufhin der Computer als CAD-System arbeitet, das die Funktion
des Formenkonstruktionssystems gemäß der Erfindung hat. Unten wird
die auf diese Weise durch das CAD-System ausgeführte Verarbeitungsfunktion
beschrieben.
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3 ist
ein Blockdiagramm, das Verarbeitungsfunktionen des CAD-Systems zeigt.
Die Funktionen des CAD-Systems 10 werden im großen und ganzen
klassifiziert in eine Produktkonstruktionssektion 10a zum
Erstellen von dreidimensionalen CAD-Daten eines Produktes und eine
Formenkonstruktionssektion 10b zum Erstellen von dreidimensionalen
CAD-Daten einer Form auf der Basis der dreidimensionalen CAD-Daten
des Produktes. Ferner enthält
die Formenkonstruktionssektion 10b eine Sektion zur zweidimensionalen
Projektion 10ba zum Projizieren von dreidimensionalen CAD-Daten
auf eine Ebene, eine Trennlinienbestimmungssektion 10bb zum
Bestimmen von Trennlinien auf der Basis einer Gestalt, die auf die
Ebene projiziert wurde, und eine Formgestaltberechnungssektion 10bc zum
Erzeugen von CAD-Daten einer Formgestalt auf der Basis der dreidimensionalen
CAD-Daten und Daten der Trennlinien.
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Der
Konstrukteur gibt Instruktionen unter Verwendung von Eingabevorrichtungen
wie etwa der Tastatur 22 und der Maus 23 ein,
wodurch eine Produktgestalt mittels der Funktion der Produktkonstruktionssektion 10a konstruiert
wird. Die konstruierte Produktgestalt wird in der Speichervorrichtung 24 als dreidimensionale
CAD-Daten gespeichert. Die dreidimensionalen CAD-Daten, die durch
die Produktkonstruktionssektion 10a produziert werden,
umfassen eine Vielzahl von Flächenelementen,
und Schnittlinien zwischen Flächen
sind Randelemente.
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4 zeigt
eine Datenstruktur von einer Fläche
der dreidimensionalen CAD-Daten. In der Figur stellt die Gestalt
eines äußeren Rahmens,
der durch eine dünne
Linie angegeben ist, eine Fläche 31 dar, die
eine gekrümmte
Oberfläche
oder eine Ebene in einem dreidimensionalen Raum ist. Eine dicke Linie innerhalb
der Fläche 31 kennzeichnet
einen Rand 32, der eine gekrümmte Linie oder eine gerade
Linie in dem dreidimensionalen Raum ist. Daten zum Definieren einer
Fläche
umfassen, wie oben beschrieben, Flächendaten von einer Fläche und
Randdaten von einem oder mehreren Rändern, die jeweils eine Grenze
zwischen der einen Fläche
und einer anderen bilden. Randdaten eines Randes, der eine Grenze
bildet, werden zwischen Daten einer Fläche und Daten einer anderen
Fläche,
die an sie angrenzt, gemeinsam genutzt.
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5 zeigt
eine Beziehung zwischen Datenelementen in den dreidimensionalen
CAD-Daten. Daten, die eine Fläche
definieren, sind gebildet aus einem Flächendatenelement 31a und
einer Vielzahl von Randdatenelementen 32a bis 32d,
und ein Randdatenelement 32d, das eine Grenze zwischen dem
Flächendatenelement 31a und
einem Flächendatenelement 31b bildet,
das daran angrenzt, wird durch die zwei Flächendatenelemente 31a, 31b gemeinsam
genutzt.
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Nachdem
die dreidimensionalen Daten erzeugt sind, die die Produktgestalt
angeben, gibt der Konstrukteur der Formenkonstruktionssektion 10b eine
Instruktion unter Verwendung der Eingabevorrichtungen zum Erzeugen
einer Formgestalt ein. Dann wird durch die Sektion zur zweidimensionalen Projektion 10ba ein
Rand der dreidimensionalen CAD-Daten auf eine Ebene von der Formöffnungsrichtung
projiziert, wodurch zweidimensionale Daten erzeugt werden.
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6 zeigt
eine Datenstruktur der zweidimensionalen Daten. Die zweidimensionalen
Daten umfassen Daten von gekrümmten
Linien 41 und Punktdaten 42, die Endpunkte von
jeder gekrümmten Linie
angeben. Zweidimensionale Daten, die so gebildet wurden, werden
zu der Trennlinienbestimmungssektion 10bb übertragen.
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb bestimmt eine Trennlinie
unter Verwendung der zu ihr übertragenen
zweidimensionalen Daten, während
sie bei Bedarf durch den Nutzer instruiert wird. Die Trennlinie
wird von Randelementen der zweidimensionalen Daten auf der Basis der äußersten
Peripherie der Produktgestalt bestimmt.
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Im
folgenden wird der Fall als Beispiel erläutert, wenn zweidimensionale
Daten von den dreidimensionalen CAD-Daten erhalten werden.
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7 zeigt
ein Beispiel für
die dreidimensionalen CAD-Daten. Die dreidimensionalen CAD-Daten,
die für
eine tatsächliche
Produktgestalt 50 repräsentativ
sind, umfassen, wie in der Figur gezeigt, eine große Anzahl
von Flächen
und Rändern.
Bei dem in 7 dargestellten Beispiel wird
angenommen, daß die
Form in der Z-Richtung geöffnet
oder getrennt wird. Deshalb projiziert die Sektion zur zweidimensionalen
Projektion 10ba die Produktgestaltdaten auf eine Ebene,
die zu der Z-Achse rechtwinklig ist, wodurch zweidimensionale Daten
erzeugt werden.
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8 zeigt
die auf die Ebene projizierten Produktgestaltdaten. Durch Konvertieren
der dreidimensionalen CAD-Daten
in zweidimensionale Daten 50a, wie in der Figur gezeigt,
wird es leicht, die äußerste Peripherie
der Produktgestalt zu detektieren. Es sei erwähnt, daß bei diesem Beispiel die Ränder der
zweidimensionalen Daten 50a und jene der dreidimensionalen
Daten miteinander in Korrelation stehen.
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Die
erzeugten zweidimensionalen Daten werden durch die Formenkonstruktionssektion 10b zu
der Trennlinienbestimmungssektion 10bb übertragen, die sequentiell
Ränder,
die die äußerste Peripherie
einer zweidimensionalen Produktgestalt bilden, als Trennlinie bestimmt.
Zu diesem Zweck bezeichnet der Nutzer als Basisprozedur zuerst einen Rand,
der eindeutig an der äußersten
Peripherie angeordnet ist, als erste Trennlinie. Dann bestimmt der Nutzer
sequentiell einen Rand, von dem er annimmt, daß er auf der äußersten Peripherie
angeordnet ist, von Rändern,
die an die bestimmte Trennlinie angrenzen, als Trennlinie. Falls
die bestimmte Trennlinie an die zuerst bezeichnete erste Trennlinie
angrenzt, ist der Trennlinienbestimmungsprozeß beendet.
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Nun
wird der obige Prozeß zum
Bestimmen einer Trennlinie von einer Vielzahl von angrenzenden Rändern eingehender
beschrieben.
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9 zeigt
Tangenten, die an einem Endpunkt einer Trennlinie bestimmt werden.
Diese Figur zeigt einen Teil der zweidimensionalen Daten, die durch
das Projizieren der Produktgestalt gebildet wurden, im vergrößerten Maßstab. An
einem Endpunkt P1 der bereits bestimmten Trennlinie 51 existieren
zwei angrenzende Ränder 52, 53.
Deshalb werden eine Tangente 51a für die Trennlinie 51 an dem
Endpunkt P1 sowie Tangenten 52a, 53a für die jeweiligen
angrenzenden Ränder 52, 53 an
dem Endpunkt P1 erhalten. Es sei erwähnt, daß der Ausdruck "Tangente für einen
Rand an einem Endpunkt desselben" in
der gesamten Beschreibung verwendet wird, um eine gerade Linie L
zu bezeichnen, der sich, unter der Annahme, daß eine gerade Linie durch einen feststehenden
Punkt P, der auf dem Endpunkt des Randes liegt, und einen beweglichen
Punkt Q auf dem Rand verläuft,
die gerade Linie PQ unendlich nähert,
wenn sich der bewegliche Punkt Q dem feststehenden Punkt P längs einer
gekrümmten
Linie des Randes unendlich nähert.
-
Nun
werden ein Innenwinkel zwischen der Tangente 51a für die Trennlinie 51 und
der Tangente 52a für
den Rand 52 und ein Innenwinkel zwischen der Tangente 51a und
der Tangente 53a für
den Rand 53, der an den Rand 52 angrenzt, miteinander
verglichen, wodurch bestimmt wird, welcher von den zwei angrenzenden
Rändern 52, 53 als
Trennlinie bestimmt werden sollte.
-
10 ist
ein Diagramm, das zum Erläutern eines
Verfahrens zum Vergleichen von Innenwinkeln hilfreich ist. Zuerst
wird angenommen, daß ein
Strahl 51b, der sich von dem Kontaktpunkt P1 in der Verlängerungsrichtung
der Trennlinie erstreckt, ein Strahl ist, der die Tangente 51a für die Trennlinie 51 überlappt.
Andererseits wird angenommen, daß Strahlen 52b, 53b,
die sich von dem Kontaktpunkt P1 in den Richtungen der Existenz
der jeweiligen angrenzenden Ränder 52, 53 erstrecken,
Strahlen sind, die die Tangenten 52a, 53a für die jeweiligen
angrenzenden Ränder überlappen.
Dann werden ein Winkel, der zwischen dem Strahl 51b und
dem Strahl 52b gebildet wird, und ein Winkel zwischen dem
Strahl 51b und dem Strahl 53b gemessen. Falls
bei diesem Prozeß Ränder, die
als Trennlinie festzulegen sind, längs der äußersten Peripherie der Produktgestalt
im Uhrzeigersinn detektiert werden, bilden Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn
von dem Strahl 51b zu den Strahlen 52b, 53b Innenwinkel.
Falls umgekehrt Ränder, die
als Trennlinie festzulegen sind, längs der äußersten Peripherie der Produktgestalt
entgegen dem Uhrzeigersinn detektiert werden, bilden Winkel im Uhrzeigersinn
von dem Strahl 51b zu den Strahlen 52b, 53b Innenwinkel.
-
Bei
dem gezeigten Beispiel werden Ränder, die
als Trennlinie festzulegen sind, im Uhrzeigersinn längs der äußersten
Peripherie der Produktgestalt detektiert, und daher existiert das
Produkt über
dem Strahl 51b in der Figur. Deshalb werden Winkel entgegen
dem Uhrzeigersinn (Innenwinkel) von dem Strahl 51b zu den
anderen Strahlen 52b, 53b gemessen. Als Resultat
der Messung wird bekannt, daß der Winkel
zwischen dem Strahl 51b und dem Strahl 52b größer ist.
Daher wird bei diesem Beispiel der angrenzende Rand 52,
der dem Strahl 52b entspricht, als Trennlinie spezifiziert.
-
Nach
dem Bestimmen einer Trennlinie, die um die äußerste Peripherie der Produktgestalt
verläuft,
werden ein Datensatz von Rändern,
die die Trennlinie bilden, und die dreidimensionalen CAD-Daten zu
der Formgestaltberechnungssektion 10bc übertragen. Die Formgestaltberechnungssektion 10bc erzeugt
dreidimensionale CAD-Daten einer Form zum Bilden des Produktes auf
der Basis der dreidimensionalen CAD-Daten und Daten der Trennlinie.
Die erzeugten dreidimensionalen CAD-Daten der Formgestalt werden
in der Speichervorrichtung 24 gespeichert.
-
So
wird die Form zum Bilden des Produktes konstruiert. Als nächstes werden
Prozeßschritte
zum Bestimmen einer Trennlinie eingehend beschrieben.
-
11 ist
ein Flußdiagramm,
das einen Ablauf eines Trennlinienbestimmungsprozesses zeigt. Der
Prozeß wird
im folgenden in der Reihenfolge der Schritte beschrieben.
-
[S1]
Die Formenkonstruktionssektion 10b fordert den Nutzer auf,
Produktgestaltdaten zum Bestimmen einer Trennlinie zu bezeichnen.
-
[S2]
Die Formenkonstruktionssektion 10b fordert den Nutzer auf,
einen Rand zu bezeichnen, der als Startpunkt zum Berechnen der Trennlinie
verwendet wird.
-
[S3]
Die Formenkonstruktionssektion 10b speichert den durch
den Nutzer bezeichneten Rand als erste Trennlinie zur Verwendung
bei dem nachfolgenden Prozeßschritt.
-
[S4]
Die Formenkonstruktionssektion 10b überträgt die dreidimensionalen CAD-Daten,
die bei Schritt S1 bezeichnet wurden, zu der Sektion zur zweidimensionalen
Projektion 10ba. Dann projiziert die Sektion zur zweidimensionalen
Projektion 10ba die Ränder
eines Produktes auf eine Ebene, die zu der Entnahmerichtung aus
einer Form rechtwinklig ist. Die so erzeugte projizierte Figur wird
zu der Trennlinienbestimmungssektion 10bb übertragen.
-
[S5]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb selektiert einen
Endpunkt des projizierten Randes der ersten Trennlinie und detektiert
einen anderen Rand, der an den selektierten Endpunkt angrenzt.
-
[S6]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb berechnet eine Tangente
für die
Trennlinie, die bei Schritt S3 oder Schritt S13 gespeichert wurde,
am Endpunkt des angrenzenden Randes. Der Endpunkt, wo die Tangente
berechnet wird, ist der bei Schritt S5 selektierte Endpunkt allerdings
nur, wenn die erste Trennlinie gespeichert ist. Falls dies nach
dem Speichern eines angrenzenden Randes bei Schritt S13 der Fall
ist, ist der Endpunkt, wo die Tangente berechnet wird, der andere
Endpunkt (der nicht mit der Trennlinie verbunden ist) des gespeicherten
angrenzenden Randes.
-
[S7]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb berechnet Tangenten
für alle
angrenzenden Ränder
am Endpunkt, der an die Trennlinie angrenzt.
-
[S8]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb berechnet Innenwinkel
zwischen der Tangente für
die Trennlinie und allen angrenzenden Rändern.
-
[S9]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb selektiert einen
der angrenzenden Ränder,
deren Innenwinkel nicht miteinander verglichen werden.
-
[S10]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb vergleicht den Maximalwert
(der Anfangswert ist "0") von Werten von
bereits gespeicherten Innenwinkeln mit dem wert des Innenwinkels
des bei Schritt S9 selektierten angrenzenden Randes. Falls der Innenwinkel
des bei Schritt S9 selektierten angrenzenden Randes größer gleich
dem bereits gespeicherten Maximalwert ist, geht das Programm zu Schritt
S11 über.
Falls nicht, geht das Programm zu Schritt S12 über.
-
[S11]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb speichert den wert
des Innenwinkels des bei Schritt 59 selektierten angrenzenden
Randes als Wert des maximalen Innenwinkels.
-
[S12]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb bestimmt, ob die
Innenwinkel aller angrenzenden Ränder
miteinander verglichen worden sind oder nicht. Falls die Innenwinkel
aller angrenzenden Ränder
miteinander verglichen worden sind, geht das Programm zu Schritt
S13 über.
Falls nicht, geht das Programm zu Schritt S9 über.
-
[S13]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb führt die
Prozesse bei den Schritten S9 bis S12 aus, um dadurch einen angrenzenden
Rand, der den maximalen Innenwinkel hat, als Trennlinie zu speichern.
-
[S14]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb berechnet Ränder, die
an die bei Schritt S13 bestimmte Trennlinie angrenzen, um eine nächste Trennlinie
zu berechnen.
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[S15]
Die Trennlinienbestimmungssektion 10bb bestimmt, ob der
Rand, der die erste Trennlinie ist, die bei Schritt S3 gespeichert
wurde, unter den angrenzenden Rändern
existiert oder nicht. Die Trennlinien sind längs der äußersten Peripherie des Produktes
angeordnet und bilden gleichzeitig eine Schleife, so daß dann,
falls bei Schritt S15 bestimmt wird, daß der Rand existiert, der die
erste Trennlinie ist, der Trennlinienbestimmungsprozeß beendet
wird, da bestimmt wird, daß schließlich alle
Trennlinien bestimmt sind (die Schleife ist vollendet). Falls die
erste Trennlinie nicht als angrenzender Rand existiert, wird bestimmt,
daß schließlich noch
nicht alle Trennlinien bestimmt sind, und das Programm geht zu Schritt
S6 über,
um den Prozeß zum
Bestimmen einer nächsten Trennlinie
weiter fortzusetzen.
-
Die
Ausführung
der oben beschriebenen Prozeßschritte
gestattet die automatische Bestimmung einer Trennlinie zur Verwendung
beim Produzieren einer Form. Dadurch wird es möglich, eine effektive Konstruktionsoperation
einer Form zu implementieren sowie Fehloperationen im Verlauf der
Konstruktionsoperation zu reduzieren.
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Im
folgenden werden Anwendungen der vorliegenden Erfindung beschrieben,
bei denen das obige CAD-System genutzt wird.
-
Zunächst wird
eine erste Anwendung beschrieben, bei der die Formenkonstruktionssektion 10b eine
erste Trennlinie automatisch selektiert. Bei dieser Anwendung wird
ein Abstand vom zentralen Punkt eines Produktes zum Mittelpunkt
jedes Randes berechnet, und ein Rand, dessen Mittelpunkt am weitesten
von dem zentralen Punkt des Produktes entfernt ist, wird als Startpunkt
bestimmt. Da eine Trennlinie die äußerste Peripherie des Produktes
bildet, ist es möglich,
einen Rand, dessen Mittelpunkt am weitesten von dem zentralen Punkt
des Produktes entfernt ist, als Trennlinie festzulegen.
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12 ist
ein Diagramm, das zum Erläutern eines
Verfahrens zum Bestimmen einer ersten Trennlinie hilfreich ist.
Zuerst wird der Schwerpunkt einer Produktgestalt berechnet, und
die Position des Schwerpunktes ist als Zentrum P3 eines Produktes definiert.
Dann wird der Mittelpunkt P4 jedes Randes bestimmt, um einen Abstand
d von dem Zentrum P3 zu dem Mittelpunkt P4 zu berechnen, und ein
Rand, der den größten Abstand
d hat, wird als erste Trennlinie bestimmt. Im folgenden werden nun
Schritte beschrieben, die durch die Trennlinienbestimmungssektion 10bb beim
Ausführen
der obigen Verarbeitung vollzogen werden.
-
13 ist
ein Flußdiagramm
für einen
Prozeß zum
Berechnen der ersten Trennlinie. Alle Schritte bei diesem Berechnungsprozeß werden durch
die Trennlinienbestimmungssektion 10bb ausgeführt. Es
sei erwähnt,
daß bei
diesem Beispiel dann, falls eine Vielzahl von Rändern mit dem größten Abstand
existiert, der Nutzer dazu aufgefordert wird, einen Rand zu bezeichnen,
der als erste Trennlinie festzulegen ist.
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[S21]
Der zentrale Punkt des Produktes wird berechnet.
-
[S22]
Einer der Ränder
des Produktes wird selektiert.
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[S23]
Der Mittelpunkt des selektierten Randes wird berechnet.
-
[S24]
Ein Abstand von dem zentralen Punkt des Produktes zum Mittelpunkt
des Randes wird berechnet.
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[S25]
Es wird bestimmt, ob der Wert des berechneten Abstandes größer gleich
dem Maximalwert ist oder nicht (der Anfangswert ist "0"), der bereits gespeichert ist. Falls
der Wert des berechneten Abstandes größer gleich dem Maximalwert
ist, geht das Programm zu Schritt S26 über, wohingegen dann, falls
der Wert des berechneten Abstandes kleiner als der Maximalwert ist,
das Programm zu Schritt S27 übergeht.
-
[S26]
Der bei Schritt S24 berechnete Abstand wird als Maximalwert von
Werten der Abstände gespeichert.
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[S27]
Es wird bestimmt, ob alle Ränder
miteinander verglichen worden sind oder nicht. Falls alle Ränder miteinander
verglichen worden sind, geht das Programm zu Schritt S28 über. Falls
nicht, geht das Programm zu Schritt S22 über.
-
[S28]
Es wird bestimmt, ob eine Vielzahl von Rändern mit dem größten Abstand
existiert oder nicht. Falls eine Vielzahl von Rändern existiert, geht das Programm
zu Schritt S30 über.
Falls nicht, geht das Programm zu Schritt S29 über.
-
[S29]
Der Rand mit dem größten Abstand wird
als erste Trennlinie selektiert.
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[S30]
Die Ränder
mit dem größten Abstand werden
dem Nutzer präsentiert,
und die Bezeichnung des Randes, der als erste Trennlinie zu bestimmen ist,
wird empfangen. Zu dieser Zeit kann der Nutzer einen anderen Rand
als den Rand mit dem größten Abstand
bezeichnen.
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[S31]
Der durch den Nutzer selektierte Rand wird als erste Trennlinie
selektiert.
-
Die
Ausführung
der oben beschriebenen Prozeßschritte
macht es möglich,
eine erste Trennlinie automatisch zu bestimmen. Als Resultat ist
es möglich,
Instruktionen zu verringern, die durch den Nutzer auszugeben sind,
um dadurch die Last auf dem Nutzer zu erleichtern, während Fehloperationen verringert
werden.
-
Als
nächstes
wird eine zweite Anwendung beschrieben. Die zweite Anwendung definiert
ein Verfahren zum Bestimmen einer Trennlinie, wenn eine Vielzahl
von Rändern,
die an die Trennlinie angrenzen, einander kreuzt.
-
14 zeigt
einen Status, wenn ein Schnittpunkt zwischen angrenzenden Rändern existiert.
Es gibt zwei Ränder 72, 73,
die an die Trennlinie 71 an einem Endpunkt P5 derselben
angrenzen. Bei diesem Beispiel sei angenommen, daß ein Rand,
der als Trennlinie festzulegen ist, im Uhrzeigersinn längs dem äußersten
peripheren Profil eines Produktes herausgesucht wird. Das heißt, das
Produkt existiert in einem Abschnitt der oberen Seite der Figur.
Dann ist an dem Endpunkt P5 der Innenwinkel des angrenzenden Randes 73 größer als
jener des angrenzenden Randes 72. Jedoch beschreibt der
angrenzende Rand 73 einen Bogen hin zu der Innenseite des
Produktes und kreuzt den angrenzenden Rand 72 an einem
Schnittpunkt P6. Wenn in diesem Fall Positionen der anderen Endpunkte
(Endpunkte, die dem Endpunkt gegenüberliegen, der an die Trennlinie
angrenzt) der jeweiligen angrenzenden Ränder 72, 73 verglichen
werden, sollte der andere angrenzende Rand 72, der den
angrenzenden Rand 73 kreuzt, der den größten Innenwinkel bildet, die äußerste Peripherie
bilden. Da eine nächste
Trennlinie an dem anderen Endpunkt eines angrenzenden Randes, der als
Trennlinie festgelegt ist, bestimmt werden muß, ist der angrenzende Rand 72,
der den anderen Endpunkt hat, der an der äußersten Peripherie angeordnet
ist, als Trennlinie zu bevorzugen.
-
Ferner
gibt es auch den Fall, wenn zwei oder mehr Schnittpunkte zwischen
angrenzenden Rändern
existieren. 15 ist ein Diagramm, das den Zustand
zeigt, wenn eine Vielzahl von Schnittpunkten zwischen angrenzenden
Rändern
vorhanden ist. Bei diesem Beispiel wird ähnlich wie in 14 angenommen,
daß ein
Rand, der als Trennlinie festzulegen ist, im Uhrzeigersinn längs der äußersten
Peripherie der Produktgestalt herausgesucht wird. In dieser Figur gibt
es am Endpunkt P7 der Trennlinie 74 zwei angrenzende Ränder 75, 76,
die an einer Vielzahl von Schnittpunkten P8, P9 einander kreuzen.
Falls hierbei die Anzahl der Schnittpunkte eine gerade Zahl ist, wird
prinzipiell ein angrenzender Rand als Trennlinie festgelegt, der
den größten Innenwinkel
bildet, während
dann, falls die Anzahl der Schnittpunkte eine ungerade Zahl ist,
der andere angrenzende Rand, der den angrenzenden Rand kreuzt, der
den größten Innenwinkel
bildet, als Trennlinie festgelegt wird. Falls jedoch eine Menge
von Schnittpunkten vorhanden ist, ist es schwierig, eine Trennlinie
automatisch zu bestimmen.
-
16 ist
ein Diagramm, das eine dreidimensionale Gestalt des Produktes bei
Existenz vieler Schnittpunkte zeigt. In dieser Figur grenzen zwei Ränder 75a, 76a an
eine Trennlinie 74a an. Ein angrenzender Rand 75a ist
eine gerade Linie, und der andere angrenzende Rand 76a,
ist eine wellige gekrümmte
Linie. Es sei erwähnt,
daß angenommen wird,
daß der
angrenzende Rand 76a auf einer Ebene liegt, die zu der
Z-Achse rechtwinklig ist. Ferner ist ein projizierter Rand 75aa,
der durch Projizieren des angrenzenden Randes 75a auf die
Ebene gebildet wurde, die zu der Z-Achse rechtwinklig ist, in der
Figur durch eine Strichpunktlinie gekennzeichnet.
-
Falls
nun der lineare angrenzende Rand 75a als Trennlinie bestimmt
wird, wird eine Unterschneidung in einem Bereich 82 in
der Nähe
der Mitte des Randes erzeugt. Falls ferner der wellige angrenzende
Rand 76a als Trennlinie bestimmt wird, werden Unterschneidungen
in den Bereichen 81, 83 in der Nähe der gegenüberliegenden
Enden des Randes erzeugt.
-
Wenn
angrenzende Ränder
einander viele Male kreuzen, wie oben beschrieben, wird eine Unterschneidung
erzeugt, welch angrenzender Rand als Trennlinie auch festgelegt
werden mag, wodurch es schwierig wird, das System eine automatische
Beurteilung ausführen
zu lassen. Um dieses Problem zu überwinden,
wird bei der zweiten Anwendung, wenn angrenzende Ränder einander
viele Male kreuzen, der Nutzer dazu aufgefordert, eine Trennlinie
zu bezeichnen.
-
Wenn
angrenzende Ränder
einander viele Male kreuzen, ist es ferner möglich, falls Positionen der
anderen Endpunkte der jeweiligen angrenzenden Ränder verglichen werden, aus
der Anzahl der Schnittpunkten darauf zu schließen, welcher Endpunkt an der äußersten
Peripherie angeordnet ist. Wenn der Nutzer einen angrenzenden Rand
selektiert, wird deshalb dem Nutzer ein angrenzender Rand als Vorzugskandidat
präsentiert,
dessen anderer Endpunkt vermutlich an der äußersten Peripherie angeordnet
ist, wodurch der Nutzer die Selektion mit Leichtigkeit vornehmen
kann.
-
17 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn eine Vielzahl von Schnittpunkten zwischen angrenzenden Rändern existiert.
Dieser Prozeß wird
anstelle des Schrittes S13 in 11 ausgeführt. Ferner
werden alle Schritte bei diesem Prozeß durch die Trennlinienbestimmungssektion 10bb ausgeführt.
-
[S41]
Es wird bestimmt, ob ein Schnittpunkt zwischen dem angrenzenden
Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, und dem anderen angrenzenden Rand existiert oder nicht.
Wenn ein Schnittpunkt zwischen ihnen existiert, geht das Programm
zu Schritt S42 über,
während
dann, wenn kein Schnittpunkt zwischen ihnen liegt, das Programm
zu Schritt S49 übergeht.
-
[S42]
Es wird bestimmt, ob zwei oder mehr Schnittpunkte zwischen dem angrenzenden
Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, und einem angrenzenden Rand existieren oder nicht. Wenn
zwei oder mehr Schnittpunkte zwischen ihnen existieren, geht das
Programm zu Schritt S44 über,
während dann,
wenn nur ein Schnittpunkt zwischen ihnen liegt, das Programm zu
Schritt S43 übergeht.
-
[S43]
Wenn ein Schnittpunkt dazwischen liegt, wird der angrenzende Rand,
der den angrenzenden Rand kreuzt, der den größten Innenwinkel bildet, als
Trennlinie gespeichert, woran sich das Programm anschließt, das
in 11 zu Schritt S14 übergeht.
-
[S44]
Es wird bestimmt, ob die Anzahl der Schnittpunkte eine gerade Zahl
ist oder nicht. Falls sie eine gerade Zahl ist, geht das Programm
zu Schritt S46 über,
während
dann, falls sie eine ungerade Zahl ist, das Programm zu Schritt
S45 übergeht.
-
[S45]
Der angrenzende Rand, der den angrenzenden Rand kreuzt, der den
größten Innenwinkel
bildet, wird als Vorzugskandidat festgelegt, woran sich das Programm
anschließt,
das zu Schritt S47 übergeht.
-
[S46]
Der angrenzende Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, wird als Vorzugskandidat festgelegt.
-
[S47]
Der angrenzende Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, und der angrenzende Rand, der den angrenzenden Rand kreuzt,
der den größten Innenwinkel
bildet, und auch, welcher angrenzende Rand der Vorzugskandidat ist,
werden dem Nutzer präsentiert,
um von dem Nutzer die Bezeichnung einer Trennlinie zu empfangen.
-
[S48]
Der durch den Nutzer bezeichnete Rand wird als Trennlinie gespeichert,
woran sich das Programm anschließt, das in 11 zu
Schritt S14 übergeht.
-
[S49]
Der angrenzende Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, wird als Trennlinie gespeichert, woran sich das Programm
anschließt,
das zu Schritt S14 in 11 übergeht.
-
Die
Ausführung
der obigen Prozeßschritte macht
es möglich,
die Genauigkeit der automatischen Berechnung einer Trennlinie zu
verstärken. Das
heißt,
der als Trennlinie zu bestimmende Rand kann gemäß der Anzahl von Schnittpunkten
gewechselt werden. Als Resultat ist es möglich, die Genauigkeit der
automatischen Berechnung einer Trennlinie zu erhöhen, wodurch die Anzahl von
Abschnitten der Trennlinie reduziert wird, die durch den Nutzer
zu korrigieren ist. Dadurch kann der Nutzungsgrad der Formkonstruktionsoperationszeit
erhöht
werden.
-
Als
nächstes
wird eine dritte Anwendung beschrieben, die zusätzlich einen Prozeß zum Detektieren
dessen enthält,
welcher Rand als Trennlinie bestimmt werden sollte, wenn eine Vielzahl
von Rändern
existiert, die den größten Innenwinkel
bilden, unter Rändern,
die an einen Endpunkt der Trennlinie angrenzen.
-
18 ist
ein Diagramm, das zum Erläutern eines
Status hilfreich ist, wenn eine Vielzahl von angrenzenden Rändern einen
identischen Innenwinkel hat. In dieser Figur grenzen zwei angrenzende
Ränder 92, 93 an
eine Trennlinie 91 an. Ein angrenzender Rand 92 ist
eine gekrümmte
Linie mit einer vorbestimmten Neigung bezüglich einer Ebene, die zu der
Z-Achse rechtwinklig ist, während
der andere angrenzende Rand 93 eine gekrümmte Linie
auf der Ebene ist, die zu der Z-Achse rechtwinklig ist. Die zwei
angrenzenden Ränder 92, 93 sind
Tangenten für
die Trennlinie 91 mit demselben Innenwinkel. In solch einem
Fall ist es schwierig zu bestimmen, welcher angrenzende Rand als
Trennlinie festgelegt werden sollte, falls nur die zwei angrenzenden
Ränder 92, 93 miteinander
verglichen werden. Deshalb werden bei der dritten Anwendung Ränder 94, 95,
die an die anderen Endpunkte der zwei angrenzenden Ränder 92, 93 angrenzen,
miteinander verglichen, und ein Innenwinkel zwischen Tangenten für die Ränder 94, 95 und
einer Tangente für
die Trennlinie wird zum Vergleich zwischen ihnen berechnet, und
einer von den angrenzenden Rändern 92, 93,
der dabei den größten Innenwinkel
bildet, wird als Trennlinie bestimmt.
-
Bei
dem in 18 gezeigten Beispiel ist ein projizierter
Rand 94a, der durch Projizieren des Randes 94,
der dem angrenzenden Rand 92 am nächsten ist, auf die Ebene,
die zu der Z-Achse rechtwinklig ist, gebildet wird, in der Figur
durch eine Strichpunktlinie gekennzeichnet. Wenn dieser projizierte
Rand 94a und der Rand 95 miteinander verglichen
werden, wird bekannt, daß eine
Tangente für
den Rand 95 einen größeren Innenwinkel
zwischen demselben und der Tangente für die Trennlinie 91 hat.
Deshalb wird der angrenzende Rand 93 als Trennlinie bestimmt.
-
Im
folgenden werden Schritte zum Ausführen der obigen Verarbeitung
beschrieben.
-
19 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn eine Vielzahl von angrenzenden Rändern existiert, die den größten Innenwinkel
bilden. Dieser Prozeß wird
anstelle des Schrittes S13 in 11 ausgeführt. Ferner werden
alle Schritte bei diesem Prozeß durch
die Trennlinienbestimmungssektion 10bb ausgeführt.
-
[S51]
Es wird bestimmt, ob eine Vielzahl von angrenzenden Rändern existiert
oder nicht, die den größten Innenwinkel
bilden. Falls eine Vielzahl von angrenzenden Rändern existiert, geht das Programm zu
Schritt S52 über,
und falls nicht, geht das Programm zu Schritt S60 über.
-
[S52]
wenn eine Vielzahl von angrenzenden Rändern existiert, die den größten Innenwinkel
bilden, werden Ränder
detektiert, die an die anderen Endpunkte der Ränder angrenzen.
-
[S53]
Tangenten für
die bei Schritt S52 detektierten Ränder werden berechnet.
-
[S54]
Ein Innenwinkel zwischen einer Tangente für jeden der bei Schritt S52
detektierten Ränder
und der Tangente für
die Trennlinie wird berechnet.
-
[S55]
Einer der Ränder,
die bei Schritt S52 detektiert wurden, wird selektiert.
-
[S56]
Es wird bestimmt, ob der bei Schritt S54 detektierte Innenwinkel
bezüglich
des bei Schritt S55 selektierten Randes größer gleich dem Wert ist oder
nicht (der Anfangswert ist "0"), der bereits gespeichert
ist. Falls der Innenwinkel größer gleich
dem bereits gespeicherten Wert ist, geht das Programm zu Schritt
S57 über,
und falls nicht, geht das Programm zu Schritt S58 über.
-
[S57]
Der bei Schritt S55 selektierte Rand wird mit dem Wert des Innenwinkels
des Randes gespeichert.
-
[S58]
Es wird bestimmt, ob die Innenwinkel aller bei Schritt S52 detektierten
Ränder
miteinander verglichen worden sind oder nicht. Falls die Innenwinkel
aller Ränder
miteinander verglichen worden sind, geht das Programm zu Schritt
S59 über,
und falls nicht, geht das Programm zu Schritt S55 über.
-
[S59]
Der Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, und ein angrenzender Rand, der dem Rand unmittelbar vorausgeht,
werden als Trennlinie bestimmt, woran sich das Programm anschließt, das
in 11 zu Schritt S14 übergeht.
-
[S60]
Wenn nur ein angrenzender Rand vorhanden ist, der den größten Innenwinkel
bildet, wird der angrenzende Rand, der den größten Innenwinkel bildet, als
Trennlinie bestimmt, und dann geht das Programm zu Schritt S14 in 11 über.
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Durch
die Ausführung
der oben beschriebenen Prozeßschritte
wird es möglich,
die Genauigkeit der automatischen Berechnung einer Trennlinie weiter
zu erhöhen.
-
Als
nächstes
wird eine vierte Anwendung beschrieben. Die vierte Anwendung definiert
einen Prozeß,
der ausgeführt
wird, wenn eine Vielzahl von angrenzenden Rändern existiert, die den größten Innenwinkel
bilden, und eine Vielzahl von angrenzenden Rändern existiert, die den größten Innenwinkel auch
dann bilden, wenn Innenwinkel von Rändern, die den angrenzenden
Rändern
am nächsten
sind, miteinander verglichen werden. In solch einem Fall werden
in der vierten Anwendung die Längen
der angrenzenden Ränder
miteinander verglichen, und ein angrenzender Rand mit einer Länge, die
größer als bei
jedem anderen Rand ist, wird als Trennlinie bestimmt.
-
20 zeigt,
wie Längen
der Ränder
miteinander verglichen werden. Wenn in der Figur angrenzende Ränder 102, 103,
die an eine Trennlinie 101 an einem Endpunkt der Linie
angrenzen, auf eine Ebene projiziert werden, die zu der Z-Achse rechtwinklig
ist, überlappen
die projizierten Linien einander. Das heißt, Tangenten für die zwei
angrenzenden Ränder 102, 103 bilden
denselben Innenwinkel mit einer Tangente für die Trennlinie 101.
Ferner grenzen Ränder 104, 105,
die den jeweiligen angrenzenden Rändern 102, 103 unmittelbar
am nächsten
sind, mit demselben Winkel an die angrenzenden Ränder 102, 103 an.
In diesem Fall werden die Längen
der zwei angrenzenden Ränder 102, 103 miteinander
verglichen, um den längeren
als Trennlinie zu bestimmen. Bei dem gezeigten Beispiel werden der
angrenzende Rand 103 und der nächste Rand 105 als
Trennlinie festgelegt.
-
Im
folgenden werden Schritte zum Ausführen des obigen Prozesses beschrieben.
-
21 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn die Längen
von angrenzenden Rändern
miteinander verglichen werden. Dieser Prozeß wird anstelle des Schrittes
S59 in 19 ausgeführt. Ferner werden alle Schritte
bei diesem Prozeß durch
die Trennlinienbestimmungssektion 10bb ausgeführt.
-
[S71]
Gemäß dem Resultat
des bei Schritt S56 in 19 ausgeführten Vergleichs wird bestimmt,
ob eine Vielzahl von Rändern,
die den größten Innenwinkel
bilden, unter Rändern
existiert oder nicht, die den angrenzenden Rändern unmittelbar am nächsten sind.
Falls eine Vielzahl von Rändern
existiert, geht das Programm zu Schritt S72 über, und wenn nicht, geht das
Programm zu Schritt S81 über.
-
[S72]
Die Längen
der angrenzenden Ränder, die
den größten Innenwinkel
bilden, werden gemessen.
-
[S73]
Einer der angrenzenden Ränder,
die den größten Innenwinkel
bilden, wird selektiert.
-
[S74]
Es wird bestimmt, ob die Länge
des bei Schritt S73 selektierten angrenzenden Randes größer gleich
dem bereits gespeicherten Wert ist oder nicht (der Anfangswert ist "0"). Falls die Länge größer gleich dem bereits gespeicherten
Wert ist, geht das Programm zu Schritt S75 über, und falls nicht, geht das
Programm zu Schritt S76 über.
-
[S75]
Die Länge
des bei Schritt S73 selektierten angrenzenden Randes wird als größte Länge gespeichert.
-
[S76]
Es wird bestimmt, ob die Längen
aller angrenzenden Ränder,
die den größten Innenwinkel bilden,
miteinander verglichen worden sind oder nicht. Falls der Vergleich
der Längen
aller angrenzenden Ränder
erfolgt ist, geht das Programm zu Schritt S77 über, und falls nicht, geht
das Programm zu Schritt S73 über.
-
[S77]
Es wird bestimmt, ob eine Vielzahl von angrenzenden Rändern existiert
oder nicht, die die größte Länge haben.
Falls eine Vielzahl von angrenzenden Rändern existiert, geht das Programm
zu Schritt S79 über,
und falls nicht, geht das Programm zu Schritt S78 über.
-
[S78]
Der angrenzende Rand mit der größten Länge wird
als Trennlinie gespeichert, wonach der Längenvergleichsprozeß beendet
ist.
-
[S79]
Die Bezeichnung des Randes, der als Trennlinie festzulegen ist,
durch den Nutzer wird empfangen.
-
[S80]
Der bezeichnete Rand wird als Trennlinie gespeichert, wonach der
Längenvergleichsprozeß beendet
ist.
-
[S81]
Als Resultat des bei Schritt S56 in 19 ausgeführten Vergleichs
werden dann, falls bestimmt wird, daß nur ein Rand existiert, der
den größten Innenwinkel
bildet, der Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, und der unmittelbar vorausgehende angrenzende Rand jeweilig
als Trennlinie gespeichert, wonach der Längenvergleichsprozesses beendet
ist.
-
Bei
den oben beschriebenen Prozessen wird, wenn eine Vielzahl von Rändern verbleibt,
die die größte Länge haben,
der Nutzer dazu aufgefordert, eine Trennlinie zu bezeichnen. Denn
die Genauigkeit des automatischen Bestimmens einer Trennlinie wird
bei dem obigen Status der Ränder
reduziert.
-
22 zeigt
ein Beispiel für
eine Trennlinie, bei dem die Bezeichnung durch den Nutzer erforderlich
ist. Alle Seitenflächen
einer Produktgestalt 110, die in 22 erscheint,
sind zu der Formöffnungsrichtung
(Richtung der Z-Achse)
parallel. Wenn eine Trennlinie, die die in der Figur gezeigte Produktgestalt 110 bildet,
berechnet wird, können
zwei Lösungen,
nämlich
eine Trennlinie 111 und eine Trenn linie 112, erhalten
werden. Falls nur darauf geachtet wird, daß die Erzeugung einer Unterschneidung
verhindert werden sollte, kann jede von ihnen als Trennlinie bestimmt
werden. Um jedoch eine optimale Trennlinie zu bestimmen, müssen verschiedene
Faktoren berücksichtigt
werden, einschließlich
Abschnitte, wo ein Grat beim Formen des Produktes erzeugt wird.
Wenn die zwei Trennlinien 111, 112 erhalten werden,
kann deshalb eine genauere Beurteilung erwartet werden, falls es
dem Nutzer überlassen
wird, welche die richtige ist. Denn die Bezeichnung durch den Nutzer
wird bei Schritt S79 bei dem oben beschriebenen Beispiel empfangen.
-
Als
nächstes
wird eine fünfte
Anwendung beschrieben. Die fünfte
Anwendung definiert einen Prozeß,
der dann ausgeführt
wird, wenn ein Rand parallel zu der Formöffnungsrichtung als angrenzender Rand
existiert. Wenn ein Rand parallel zu der Formöffnungsrichtung unter angrenzenden
Rändern
existiert, ist es unmöglich,
die Gradzahl eines Innenwinkels in einer auf eine flache Ebene projizierten
Graphik zu berechnen. Um dieses Problem zu überwinden, wird bei der fünften Anwendung,
indem ähnlich ein
nächster
Rand, der an den anderen Endpunkt des angrenzenden Randes angrenzt,
der zu der Formöffnungsrichtung
parallel ist, mit einem anderen angrenzenden Rand bezüglich des
Innenwinkels verglichen wird, eine Trennlinie durch Bestimmung berechnet.
-
23 zeigt
ein Beispiel, bei dem ein angrenzender Rand parallel zu der Formöffnungsrichtung
existiert. Bei diesem Beispiel existieren zwei angrenzende Ränder 122, 123,
die an eine Trennlinie 121 angrenzen. Von den angrenzenden
Rändern 122, 123 ist
der angrenzende Rand 122 zu der Z-Achse parallel. Beim
Projizieren auf eine zweidimensionale Ebene, die zu der Z-Achse
rechtwinklig ist, wird deshalb der angrenzende Rand 122 nur
als Punkt gebildet, wodurch es unmög lich ist, einen Innenwinkel
zwischen demselben und der Trennlinie 121 zu erhalten.
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In
solch einem Fall wird ein Rand 124, der dem angrenzenden
Rand 122 unmittelbar am nächsten ist und der an den anderen
Endpunkt des angrenzenden Randes 122 angrenzt, detektiert,
um einen Innenwinkel zwischen dem Rand 124 und der Trennlinie 121 zu
berechnen. Ein projizierter Rand 124a, der durch Projizieren
des Randes 124 auf eine zweidimensionale Ebene gebildet
wird, ist außerhalb
des angrenzenden Randes 123 angeordnet. Das heißt, der
Innenwinkel des Randes 124 ist größer als jener des angrenzenden
Randes 123. In diesem Fall werden der angrenzende Rand 122 und
der nächste Rand 124 als
Trennlinie bestimmt.
-
Im
folgenden werden Schritte zum Ausführen des obigen Prozesses beschrieben.
-
24 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn ein angrenzender Rand existiert, der zu der Formöffnungsrichtung
parallel ist. Dieser Prozeß wird
anstelle des Schrittes S13 in 11 ausgeführt.
-
Ferner
werden alle Schritte bei diesem Prozeß durch die Trennlinienbestimmungssektion 10bb ausgeführt.
-
[S91]
Es wird bestimmt, ob ein Rand (im folgenden als "paralleler Rand" bezeichnet) unter angrenzenden Rändern existiert
oder nicht, der zu der Formöffnungsrichtung
parallel ist. Falls ein paralleler Rand existiert, geht das Programm
zu Schritt S92 über,
und falls nicht, geht das Programm zu Schritt S99 über.
-
[S92]
Ränder,
die an den anderen Endpunkt des parallelen Randes angrenzen, werden
detektiert.
-
[S93]
Ein Innenwinkel zwischen jedem einzelnen der bei Schritt S92 detektierten
Ränder
und einer Trennlinie wird berechnet.
-
[S94]
Einer der bei Schritt S92 detektierten Ränder wird selektiert.
-
[S95]
Es wird bestimmt, ob der Innenwinkel zwischen dem selektierten Rand
und der Trennlinie größer gleich
dem Wert des bei Schritt S11 in 11 gespeicherten
Innenwinkels ist oder nicht. Falls der Innenwinkel größer gleich
dem Wert des gespeicherten Innenwinkels ist, geht das Programm zu
Schritt S96 über,
und wenn nicht, geht das Programm zu Schritt S97 über.
-
[S96]
Der Innenwinkel zwischen dem bei Schritt S94 selektierten Rand und
der Trennlinie wird als Maximalwert des Innenwinkels gespeichert.
-
[S97]
Es wird bestimmt, ob die Innenwinkel aller bei Schritt S92 detektierten
Ränder
miteinander verglichen worden sind oder nicht. Falls alle Ränder bezüglich des
Innenwinkels verglichen worden sind, geht das Programm zu Schritt
S98 über,
und falls nicht, geht das Programm zu Schritt S94 über.
-
[S98]
Es wird bestimmt, ob ein Rand, der dem parallelen Rand unmittelbar
am nächsten
ist, den größten Innenwinkel
bildet oder nicht. Falls der Rand, der dem parallelen Rand unmittelbar
am nächsten
ist, den größten Innenwinkel
bildet, geht das Programm zu Schritt S100 über, und falls nicht, geht
das Programm zu Schritt S99 über.
-
[S99]
Der angrenzende Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, wird als Trennlinie gespeichert, woran sich das Programm
anschließt,
das in 11 zu Schritt S14 übergeht.
-
[S100]
Der Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, und der parallele Rand, der dem Rand unmittelbar vorausgeht,
werden als Trennlinie bestimmt, woran sich das Programm anschließt, das
in 11 zu Schritt S14 übergeht.
-
Auch
wenn ein angrenzender Rand parallel zu der Formöffnungsrichtung existiert,
ist es auf diese Weise möglich,
eine zweckmäßige Trennlinie
zu bestimmen.
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Als
nächstes
wird eine sechste Anwendung beschrieben. Die sechste Anwendung definiert
einen Prozeß,
der ausgeführt
wird, wenn die automatische Berechnung einer Trennlinie scheitert.
Genauer gesagt, auch wenn die oben beschriebenen Prozesse ausgeführt werden,
kann die automatische Berechnung einer Trennlinie scheitern. Um
solch eine Unannehmlichkeit in einem frühen Stadium zu vermeiden, muß ein automatischer
Bestimmungsprozeß unterbrochen
werden. Das Verfahren zur Fehlerprüfung beim Ausführen der
automatischen Berechnung enthält
ein Verfahren zum Detektieren dessen, ob eine Trennlinie, die nicht
die erste Trennlinie ist, unter angrenzenden Rändern existiert oder nicht.
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25 zeigt
ein Beispiel für
den Fall, wenn ein Rand mit einer Trennlinie verbunden ist, die
nicht die erste Trennlinie ist. In dieser Figur wird angenommen,
daß Trennlinien
in der Ordnung einer ersten Trennlinie 131 und der Trennlinien 132 bis 138 bestimmt
werden. Hierbei grenzt eine Trennlinie 139, die von Rändern selektiert
worden ist, die an die Trennlinie 138 angrenzen, an die
Trennlinien 132, 133, aber nicht an die erste
Trennlinie 131 an. In solch einem Fall wird die Bedingung,
daß eine
Trennlinie längs
der äußersten
Peripherie des Produktes angeordnet ist, um eine Schleife zu bilden,
nicht erfüllt,
und daher muß eine
bestimmte Trennlinie korrigiert werden.
-
Schritte
zum Ausführen
des obigen Prozesses werden im folgenden beschrieben.
-
26 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn eine Zwischentrennlinie unter angrenzenden Rändern existiert.
Dieser Prozeß wird
anstelle des Schrittes S13 in 11 ausgeführt. Ferner
werden alle Schritte bei diesem Prozeß durch die Trennlinienbestimmungssektion 10bb ausgeführt.
-
[S101]
Angrenzende Ränder,
die an einen Rand angrenzen, der den größten Innenwinkel bildet, werden
detektiert.
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[S102]
Es wird bestimmt, ob eine Trennlinie, die nicht die erste Trennlinie
ist, unter den bei Schritt S101 detektierten Rändern existiert oder nicht.
Falls solch eine Trennlinie existiert, geht das Programm zu Schritt
S103 über,
während
dann, falls solch eine Trennlinie nicht existiert, das Programm
zu Schritt S104 übergeht.
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[S103]
Die Bezeichnung durch den Nutzer wird empfangen, und die bestimmte
Trennlinie wird korrigiert, woran sich die Ausführung von Schritt S14 und der
folgenden Schritte in 11 anschließt.
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[S104]
Der angrenzende Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, wird als Trennlinie gespeichert, woran sich die Ausführung von
Schritt S14 und der folgenden Schritte in 11 anschließt.
-
Der
obige Prozeß macht
es möglich,
einen Fehler der automatischen Berechnung einer Trennlinie in einem
frühen
Stadium, auch wenn der Fehler auftritt, zu detektieren, wodurch
die Effektivität
der Formkonstruktionsoperation erhöht wird.
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Als
nächstes
wird eine siebte Anwendung beschrieben. Die siebte Anwendung definiert
einen Prozeß,
der in einem anderen Fall ausgeführt
wird, wenn ein Fehler der automatischen Berechnung einer Trennlinie
auftritt. Der Fehler der automatischen Berechnung einer Trennlinie
enthält
den Fall, wenn eine Trennlinie eine andere Trennlinie kreuzt, zusätzlich zu
dem oben in der sechsten Anwendung beschriebenen Fall.
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27 zeigt
ein Beispiel, bei dem Trennlinien einander kreuzen. In dieser Figur
wird angenommen, daß Trenn linien
in der Ordnung einer ersten Trennlinie 141 und der Trennlinien 142 bis 144 bestimmt
werden. Hierbei kreuzt eine Trennlinie 145, die von Rändern selektiert
wurde, die an die Trennlinie 144 angrenzen, eine andere
Trennlinie 142, die bereits bestimmt worden ist. In solch
einem Fall wird die Bedingung, daß eine Trennlinie längs der äußersten
Peripherie des Produktes angeordnet ist, um eine Schleife zu bilden,
nicht erfüllt,
und daher muß die bestimmte
Trennlinie korrigiert werden.
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Im
folgenden werden Schritte zum Ausführen des obigen Prozesses beschrieben.
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28 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn eine Trennlinie eine andere Trennlinie kreuzt. Dieser
Prozeß wird
anstelle des Schrittes S13 in 11 ausgeführt. Ferner
werden alle Schritte bei diesem Prozeß durch die Trennlinienbestimmungssektion 10bb ausgeführt.
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[S111]
Es wird bestimmt, ob ein Schnittpunkt zwischen dem angrenzenden
Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, und einer bereits bestimmten Trennlinie vorhanden ist oder
nicht. Falls ein Schnittpunkt vorhanden ist, bedeutet dies, daß die Trennlinien
einander kreuzen. Wenn ein Schnittpunkt vorhanden ist, geht das
Programm deshalb zu Schritt S112 über, und wenn kein Schnittpunkt
vorhanden ist, geht das Programm zu Schritt S113 über.
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[S112]
Wenn eine Trennlinie existiert, die die Trennlinie kreuzt, bezeichnet
der Nutzer die Korrektur der Trennlinie, woran sich die Ausführung des Schrittes
S14 und der folgenden Schritte in 11 anschließt.
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[S113]
Falls kein Schnittpunkt vorhanden ist, wird der Rand, der den größten Innenwinkel
bildet, als Trennlinie gespeichert, woran sich die Ausführung des
Schrittes S14 und der folgenden Schritte in 11 anschließt.
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Die
obige Verarbeitung macht es möglich,
einen Fehler der automatischen Berechnung einer Trennlinie in einem
frühen
Stadium zu detektieren, selbst wenn der Fehler auftritt, wodurch
die Effektivität
der Formkonstruktionsoperation erhöht wird.
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Als
nächstes
wird eine achte Anwendung beschrieben. Die achte Anwendung definiert
einen Prozeß,
der ausgeführt
wird, wenn ein unterschnittener Abschnitt existiert. Obwohl es möglich ist,
eine Trennlinie durch Ausführung
der oben beschriebenen Prozesse zu bestimmen, tritt eine fehlerhafte
Bestimmung an dem unterschnittenen Abschnitt auf. Mit anderen Worten,
es muß ein
Gleitkern an dem unterschnittenen Abschnitt eingesetzt werden, so
daß es auch
bei der Berechnung der Trennlinie erforderlich ist, dieselbe angesichts
der Informationen des Gleitkerns zu bestimmen.
-
29 zeigt
ein Beispiel für
die Bestimmung einer Trennlinie, wenn ein unterschnittener Abschnitt vorhanden
ist. Diese Produktgestalt 150 hat einen Abschnitt 151 in
Gestalt eines Überstandes
und einen Abschnitt 152 in Gestalt eines Simses. Diese
Abschnitte führen
unvermeidlich zu Unterschneidungen, falls die Form längs der
Z-Gestalt geöffnet
wird. Auch wenn eine Trennlinie gemäß der obigen Anwendung bestimmt
wird, um die Trennlinie 153 zu bestimmen, wie in der Figur
durch eine dicke Linie gekennzeichnet ist, wird daher ein unterschnittener
Abschnitt an dem simsartigen Abschnitt 152 gebildet. Wenn
solch ein unterschnittener Abschnitt enthalten ist, wird ein Gleitkern
konstruiert.
-
30 zeigt
einen Gleitkern. Der Gleitkern 160, der auf eine Weise
entsprechend der Produktgestalt 150 gebildet wird, ist
mit einem Vertiefungsabschnitt 161 versehen, der dieselbe
Gestalt wie der simsartige Abschnitt 152 hat, der unterschnitten
sein muß.
Wenn das Produkt geformt wird, wird die Form vertikal in der Richtung
der Z-Achse geöffnet,
und gleichzeitig wird der Gleitkern 160 in Richtung der X-Achse
geschoben. Unter Verwendung des wie oben konstruierten Gleitkerns 160 ist
es möglich,
ein Unterschneiden zu vermeiden.
-
Der
Gleitkern wird in einem frühen
Stadium der Formkonstruktionsoperation bestimmt. Falls Informationen
des Gleitkerns berücksichtigt
werden, wenn eine Trennlinie bestimmt wird, ist es deshalb möglich, die
Genauigkeit des Prozesses des automatischen Berechnens einer Trennlinie
zu erhöhen.
-
31 zeigt
eine Trennlinie, die angesichts des Gleitkerns gebildet wird. Wenn
die Gestalt des Gleitkerns 160 berücksichtigt wird, wird eine
Trennlinie 154, wie in der Figur gezeigt, längs der äußersten Peripherie
der Produktgestalt bestimmt, die den Rand des Gleitkerns 160 enthält.
-
Wenn
die Trennlinie bestimmt wird, die den Rand des Gleitkerns enthält, werden
nicht nur die dreidimensionalen Daten der Produktgestalt, sondern
auch dreidimensionale Daten des Gleitkerns zu der Sektion zur zweidimensionalen
Projektion 10ba übertragen.
Dann projiziert die Sektion zur zweidimensionalen Projektion 10ba jeden
Rand, der dreidimensionale Daten darstellt, auf ein zweidimensionales
Koordinatensystem auf der Basis von dreidimensionalen Daten, wobei
Produktgestaltdaten und Gleitkerndaten miteinander gepaart werden.
Der Trennlinienbestimmungsprozeß wird
auf der Basis der so erzeugten zweidimensionalen Daten ausgeführt.
-
Im
folgenden werden Schritte für
den Trennlinienbestimmungsprozeß beschrieben.
-
32 ist
ein Flußdiagramm,
das Prozeßschritte
zeigt, die ausgeführt
werden, wenn eine Trennlinie angesichts eines Gleitkerns gebildet
wird. Dieser Prozeß wird
anstelle des Detektionsschrittes von angrenzenden Rändern (Schritte
S5, S14 in 11, Schritt S52 in 19 und
Schritt S92 in
-
29)
bei den oben beschriebenen Prozessen ausgeführt. Ferner werden alle Schritte
bei diesem Prozeß durch
die Trennlinienbestimmungssektion 10bb ausgeführt.
-
[S121]
Ränder,
die an die Trennlinie angrenzen, werden detektiert.
-
[S122]
Es wird bestimmt, ob ein Rand des Gleitkerns unter den bei S121
detektierten Rändern existiert
oder nicht. Falls ein Rand des Gleitkerns existiert, geht das Programm
zu Schritt S123 über, und
falls nicht, wird das Programm beendet.
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[S123]
Wenn ein Rand des Gleitkerns bei Schritt S121 detektiert worden
ist, wird er in eine Gruppe der detektierten Ränder aufgenommen.
-
Nach
Beendigung der obigen Schritte werden der Schritt zum Ausführen des
Detektionsprozesses von angrenzenden Rändern und die folgenden Schritte
in jedem der oben beschriebenen Flußdiagramme ausgeführt.
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Durch
das Bestimmen einer Trennlinie, wobei auch die Gestalt der Ränder eines
Gleitkerns berücksichtigt
wird, ist es möglich,
wie zuvor beschrieben, eine Trennlinie angesichts eines unterschnittenen
Abschnittes genau zu berechnen. Dadurch wird es möglich, eine
effektive Formkonstruktionsoperation ungeachtet einer Produktgestalt
zu realisieren.
-
Um
den Nutzer nun zum Selektieren einer Trennlinie aufzufordern, können Kandidatenränder für die Trennlinie
am Bildschirm der Anzeigevorrichtung angezeigt werden, wodurch der
Nutzer die Trennlinie mit Leichtigkeit selektieren kann.
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33 zeigt
einen Bildschirm, der bei der Aufforderung zur Selektion einer Trennlinie
angezeigt wird. Das CAD-Programm
zum Realisieren von Konstruktionsfunktionen der vorliegenden Erfindung zeigt
ein Fenster 170 an, das einen Produktgestaltbildschirm 171 und
eine Toolbox 172 zur Verwendung beim Editieren von Trennlinien
enthält.
Auf dem Produktgestaltbildschirm 171A wird ein Teil einer
dreidimensionalen Gestalt des Produktes angezeigt. In der dreidimensionalen
Gestalt wird eine Trennlinie 171a, die bereits bestimmt
ist, durch eine dicke Linie gekennzeichnet, um dieselbe von den
anderen Rändern
zu unterscheiden. Pfeile sind auf Rändern 171b, 171c gezeigt,
die Kandidatenränder
für eine
Trennlinie sind. Der Nutzer braucht nur einen Rand zu bezeichnen,
den er von den Rändern 171b, 171c mit den
Pfeilen als Trennlinie für
geeignet hält.
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Die
Darstellung von Kandidatenrändern
für eine
Trennlinie an einer dreidimensional angezeigten Produktgestalt ermöglicht es,
wie oben beschrieben, daß der
Nutzer eine Trennlinie sofort und genau bezeichnen kann.
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Der
Inhalt der oben beschriebenen Prozesse kann in einem Programm beschrieben
sein, das in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert
wird. Indem das Programm durch einen Computer ausgeführt wird,
ist es möglich,
die oben beschriebenen Prozesse auszuführen. Die computerlesbaren
Aufzeichnungsmedien enthalten eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung,
einen Halbleiterspeicher und dergleichen. Um das Programm auf dem
Markt zu vertreiben, kann das Programm in einem tragbaren Aufzeichnungsmedium
gespeichert werden, wie etwa in CD-ROMs (Kompaktplatten-Nur-Lese-Speicher)
oder Disketten. Alternativ kann das Programm in der Speichervorrichtung
eines Computers gespeichert sein, der mit einem Netz verbunden ist,
und kann über
das Netz zu anderen Computern übertragen
werden. Um das Programm durch einen Computer auszuführen, wird
das in einer Festplatteneinheit oder dergleichen des Computers gespeicherte
Programm in den Hauptspeicher geladen und ausgeführt.
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Gemäß dem Formenkonstruktionssystem der
Erfindung werden Ränder
einer Produktgestalt, die durch dreidimensionale Graphikdaten dargestellt wird,
auf eine Ebene projiziert, wie oben beschrieben, die zu einer Formöffnungsrichtung
rechtwinklig ist, und jeder angrenzende Rand, der den größten Innenwinkel
mit einer bestimmten Trennlinie auf der projizierten Figur bildet,
wird sequentiell als Trennlinie bestimmt. Deshalb kann die Trennlinie
einer Form automatisch berechnet werden. Dies macht es möglich, die
Effektivität
einer Formkonstruktionsoperation zu erhöhen sowie Fehloperationen im
Verlauf der Konstruktionsoperation zu verringern.
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Ferner
wird in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium, das das Formenkonstruktionsprogramm
der Erfindung speichert, bewirkt, daß ein Computer das gespeicherte
Formenkonstruktionsprogramms ausführt, wodurch es möglich wird,
die Trennlinie einer Form unter Verwendung des Computers automatisch
zu berechnen.
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Das
obige soll für
die Prinzipien der vorliegenden Erfindung nur als Erläuterung
dienen. Da ferner die Fachwelt ohne weiteres auf zahlreiche Abwandlungen
und Veränderungen
kommen wird, soll die Erfindung nicht auf die exakte Konstruktion
und die gezeigten und beschriebenen Anwendungen begrenzt sein, und
daher können
alle geeigneten Abwandlungen und Äquivalente als Bestandteil
des Umfangs der Erfindung in den beigefügten Ansprüchen angesehen werden.