JP6790261B2 - 三次元の汎用機械加工プロセス設計方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、三次元機械加工プロセス設計方法の分野に関し、具体的には、三次元の汎用機械加工プロセス設計方法及び装置に関する。

三次元プロセス設計技術が製品のプロセス設計過程で応用されていることに鑑みて、製品部品の機械加工プロセス設計は複雑性及び製品製造品質上の重要性のため、企業において極めて重要視されているものであり、製品部品の三次元機械加工プロセスファイルは、製品の製造過程において直観的な加工指導を提供でき、企業のプロセス設計者及び工場現場の加工作業者に愛用されているが、三次元機械加工プロセス設計は、プロセス設計者に対する要求が高く、作成の困難性が高く、特に三次元の汎用機械加工プロセスは企業内で有効に応用されていない。なぜならば、三次元の汎用機械加工プロセスファイルが三次元モデルを情報キャリアとし、加工過程におけるすべてのプロセス情報をともに構造化の形式で三次元モデルに格納し、汎用部品の三次元機械加工プロセス設計に効率的に応用することができないからである。従来技術において、三次元の汎用機械加工プロセス設計方法は、一般的にＣＡＰＰシステムによる機械加工プロセスファイルフロー検索及びファイル管理であり、プロセス知識の管理に偏り、三次元の汎用機械加工プロセスファイルを用いて類似度判断により新汎用部品の機械加工プロセスファイルを速やかに生成することについての研究が少ないので、企業は、新汎用部品に対して新たに三次元機械加工プロセス設計を行う必要があり、あるいは、少ない部分のプロセス内容、例えば、プロセスツリー構造及び情報内容を参考にすることしかできない。従来技術を統括すると、下記の欠点がある。第一に、三次元機械加工プロセス設計方法についての研究は多いが、汎用部品の設計モデル及び三次元の汎用機械加工プロセスモデルに基づき、類似度が高い新汎用部品の三次元機械加工プロセスモデルをいかに速やかに生成するかということについて、研究が少なく、特許又は他の知的財産権の成果が形成されておらず、広く応用することができない；第二に、対応する三次元の汎用機械加工プロセス設計方法がないため、企業で三次元プロセス設計技術の効率が高くなく、三次元の汎用機械加工プロセスを直接使用することができず、人員と時間の浪費を招いてしまう。

従来技術における汎用部品の三次元機械加工プロセス設計の効率が低いという技術的課題について、現在、まだ有効な解决方案は提出されていない。

本発明は、従来技術において汎用部品の三次元機械加工プロセス設計の効率が低いという技術的課題を解決するために、三次元の汎用機械加工プロセス設計方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、三次元の汎用機械加工プロセス設計方法に関し、ステップ１、ステップ２、ステップ３、ステップ４、及びステップ５を含む。

ステップ１において、汎用部品に対して実際にあった例の三次元機械加工プロセスファイルを作成し、汎用機械加工プロセスモデルを得て、汎用機械加工プロセスファイルライブラリーに格納する（ただし、前記汎用部品はテンプレート部品であり、前記汎用機械加工プロセスモデルは、ワークモデルと、少なくとも工程ノード及びステップノードを含むプロセスツリーと、を少なくとも含むテンプレート部品機械加工プロセスモデルである）。

ステップ２において、前記テンプレート部品機械加工プロセスモデルを基に、テンプレート部品と同様の内容特性を持つ初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルを得て、新汎用部品の製品特性情報を受信し、この情報を初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルに付与して、新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成する。

ステップ３において、少なくともトポロジー、特徴シーケンス、パラメータ値の違いからなる類似度要素に対して、新汎用部品とテンプレート部品との間の特徴シーケンス、トポロジー、パラメータ値の違いをトラバーサル比較することで新汎用部品の類似度を判断する（ただし、類似度レベルは３レベルに分類され、トポロジー、特徴シーケンスが変化せず、パラメータ値が変化したものをレベル１とし、トポロジー、特徴シーケンスが変化し、パラメータ値が変化しないものをレベル２とし、トポロジー、特徴シーケンス、パラメータ値がいずれも変化したものをレベル３とする）。

ステップ４において、類似度のレベルに応じて、それぞれの操作を実行する（ただし、前記それぞれの操作は、目的フィーチャノードに関連付けられるワークモデルにおける特徴要素を取得することを含み、具体的には、
ａ．類似度がレベル１である目的フィーチャノードの場合には、プロセスツリーにおける工程／ステップノード及びワークモデルにおける特徴要素をロックし、そのまま再利用することと、
ｂ．類似度がレベル２である目的フィーチャノードの場合には、プロセスツリーにおける工程／ステップノードとワークモデルにおける特徴要素をマークし、特徴の増減に応じて工程／ステップノードとワークモデルにおける特徴要素を増減させることと、
ｃ．類似度がレベル３である目的フィーチャノードの場合には、プロセスツリーにおける工程／ステップノードとワークモデルにおける特徴要素に対して、新汎用部品の設計モデルを参照して、プロセスツリーノードとワークモデルにおける特徴要素を再編成して作成する再構築設計を行うことを含む。

ステップ５において、前記新汎用部品の機械加工プロセスモデル及びプロセス特性情報を補正し完全かつ正確であることを確認することで、前記新汎用部品の三次元機械加工プロセスファイルの作成を完了する。

好ましくは、前記ステップ１において、前記テンプレート部品機械加工プロセスモデルは、設計モデル及び／又はプロセスコンポーネントモデル及び／又はプロセス特性情報を更に含み、前記プロセスコンポーネントモデルは、設計モデルとワークモデルとのアセンブリである。

好ましくは、前記プロセスツリーは、プロセス経路情報及び／又は関連付けられる幾何学的特徴及び／又は三次元アノテーションを更に含み、前記プロセス特性情報は、少なくとも名称及び／又は図面番号及び／又はプロセスリソース及び／又はプロセスパラメータを含む。

好ましくは、前記ステップ２において、前記初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルは、少なくともモデル構造、プロセスツリー構造、及びプロセス特性情報を含む。

好ましくは、前記ステップ２において、前記新汎用部品の製品特性情報は、少なくとも製品名、部品の図面番号及び品目コードを含む。

好ましくは、前記ステップ３において、前記類似度判断のターゲットは新汎用部品の設計モデルであり、判断・比較の対象はテンプレート部品の設計モデルである。

好ましくは、前記ステップ３において、前記トポロジーの類似度判断は、新汎用部品とテンプレート部品との間の特徴シーケンス、トポロジー、及びパラメータ値の違いをトラバーサル比較することを含み、

前記トラバーサル比較は、この２種類の設計モデルの幾何学外形、特徴シーケンス、パラメータ値に対してレイヤーごとの比較を行うことを含む（ただし、レイヤーごとの比較は、この２種類の設計モデルの特徴シーケンスを第一目的フィーチャノードにフォールバックし、この状態で、幾何学外形、パラメータ値の違いを比較することを含み、以降同様に繰り返して比較操作を完了する）。

好ましくは、前記ステップ５において、前記新汎用部品の機械加工プロセスモデルは、プロセスツリーとワークモデルの特徴を含み、前記補正は、三次元機械加工プロセスを表す工程／ステップモデルが生成されるように、プロセスツリー構造を補正すること、及び、新汎用部品設計モデルを参照して機械加工プロセス経路に応じてワークモデルの特徴を補正することを含む。

三次元の汎用機械加工プロセス設計装置であって、
汎用部品に対して三次元機械加工プロセス設計を行い、テンプレート部品機械加工プロセスモデルである汎用機械加工プロセスモデルを得るための作成手段と、
テンプレート部品機械加工プロセスモデルに応じて、新汎用部品の製品特性情報を受信し、新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成するための第一生成手段と、
類似度判断要素に基づいて、テンプレート部品と新汎用部品との類似度レベルをトラバーサル比較によって判断する（ただし、前記類似度判断要素は、トポロジー、特徴シーケンス、及びパラメータ値の違いを含み、前記類似度レベルは３レベルに分類され、トポロジー、特徴シーケンスが変化せず、パラメータ値が変化したもの、例えば、ファミリーテーブル系部品をレベル１とし、トポロジー、特徴シーケンスが変化し、パラメータ値が変化しないもの、例えば、テンプレート部品における特徴の増減をレベル２とし、トポロジー、特徴シーケンス、パラメータ値がいずれも変化したもの、例えば、テンプレート部品の補正・再構築設計をレベル３とする）ための第一処理手段と、
類似度レベルに応じてそれぞれの操作を実行し、新汎用部品に対して三次元機械加工プロセス設計を行う（ただし、類似度レベルに応じてそれぞれの操作を行うことは、目的フィーチャノードごとに類似度レベルを判断することを含み、前記それぞれの操作は目的フィーチャノードに関連付けられるワークモデルにおける特徴要素を取得することを含む）ための第二処理手段と、
新汎用部品の機械加工プロセスモデル及びプロセス特性情報を補正し確認することで、新汎用部品の三次元機械加工プロセスファイルの作成を完了するための確認手段と、を備える。

本発明の技術的効果は以下の通りである。本発明は、三次元プロセスモデルをキャリアとして作成した三次元の汎用機械加工プロセスファイルであるので、工場現場の機械加工作業者は、部品加工過程におけるすべての情報を直観的に了解できるようになり、従来技術において汎用部品の三次元機械加工プロセス設計の効率が低いという技術的課題を解決し、さらに汎用部品の三次元機械加工プロセスの設計者の作業量の低減、及び汎用部品の三次元機械加工プロセスファイルの再利用率の向上を実現する技術的効果を奏する。

本発明の実施例１の方法フローチャートである。 本発明の実施例２の構造ブロック図である。

当業者に本発明の方案をよく理解させるために、以下、本発明の実施例における図をあわせて、本発明の実施例における技術方案について、明瞭かつ完全な記載を行うが、明らかに、記載する実施例は全ての実施例ではなく、単に本発明の一部の実施例にすぎない。本発明における実施例によれば、当業者が創造的な作業をしない前提で取得するすべての他の実施例はともに本発明の請求範囲に属すべきである。

説明すべきことは、本発明の明細書及び特許請求の範囲、並びに上記図面における「第一」、「第二」等の用語は、類似する対象を区分するためのものであり、特定の順序或いは前後順序の記述に用いられる必要がない。このように使用されるデータは、本明細書に記載される本発明の実施形態が、本明細書に図示または記載されるもの以外の順序で実施され得るように、必要に応じて交換され得ることが理解されるべきである。さらに、「含む」、「備える」という用語は、排他的でない包含をカバーすることを意図したもので、例えば、一連のステップまたは手段を含む過程、方法、システム、製品又は機器が明確に挙げられるステップ又は手段に限定される必要がなく、明確に列挙されていない、又はこれらの過程、方法、製品又は機器に固有の他のステップ又は手段を含んでもよい。

本発明の実施形態に係る技術用語について以下に説明する。

プロセスモデル：機械加工過程に向けて設計モデルから継承されるもので、機械加工過程におけるすべてのプロセス情報を担う三次元モデルの集合である。

ワークモデル：部品の機械加工過程の状態を表す三次元モデルを生成させるものである。

プロセスコンポーネントモデル：設計モデルを参照して、ワークモデルを構築するために作成された三次元モデルである。

本発明の実施例によれば、三次元の汎用機械加工プロセス設計方法の方法実施例が提供される。なお、図面のフローチャートに示すステップは、コンピュータが実行可能な命令群などのコンピュータシステムで実行されてもよく、かつ、フローチャートには論理的な順序が示されているが、ある場合には、図示または説明されるステップは、本明細書とは異なる順序で実行されてもよい。

実施例１
図１は、本発明の実施例による三次元の汎用機械加工プロセス設計方法のフローチャートである。図１に示すように、この方法はステップ１ないしステップ５を含む。

ステップ１：実例の三次元機械加工プロセスファイルを作成し、汎用機械加工プロセスモデルであるテンプレート部品機械加工プロセスモデルを得る。

具体的には、三次元機械加工プロセス設計のソフトウェアにより、汎用部品の実例に対して三次元機械加工プロセス設計を行って、汎用部品に関する三次元機械加工プロセスモデルを得ることができる。そして、三次元機械加工プロセス設計ソフトウェアを利用して三次元機械加工プロセス設計を行う過程で、ワークモデルの作成を規制し、テンプレート部品の設計モデルに依拠してモデリングリファレンスとし、プロセスコンポーネントモデル、ワークモデル、プロセスツリー及びプロセス特性情報を作成する必要がある。

ステップ２：テンプレート部品機械加工プロセスモデルを基に、新汎用部品の製品特性情報を受信し、新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成するので、本発明の実施例におけるプロセスモデルは三次元プロセスモデルである。

具体的には、前記テンプレート部品機械加工プロセスモデルをコピーすることにより、初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルを得ることができ、前記初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルは、テンプレート部品と同様の内容特性で、三次元モデル構造、プロセスツリー構造及びプロセス特性情報等を含む。受信した製品名、部品の図面番号、品目コード等を含む新汎用部品特性情報を、初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルに付与して、新汎用部品の機械加工プロセスモデルである目的新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成する。

ステップ３：類似度判断要素に基づいて、テンプレート部品と新汎用部品との類似度レベルをトラバーサル比較によって判断する。本発明の実施例では、トポロジー、特徴シーケンス、及びパラメータ値の違いを類似度判断要素とし、類似度判断操作の対象を目的新汎用部品の設計モデルとテンプレート部品の設計モデルとしてもよい。

具体的には、採用される操作は、新汎用部品とテンプレート部品との間の特徴シーケンス、トポロジー、及びパラメータ値の違いをトラバーサル比較し、この２種類の設計モデルの特徴シーケンスを第一目的フィーチャノードにフォールバックし、この状態で、幾何学外形、パラメータ値の違いを比較することを含み、以降同様に繰り返して比較操作を完了する。

ステップ４：類似度レベルに応じてそれぞれの操作を実行し、新汎用部品に対して三次元機械加工プロセス設計を行う。本発明の実施例では、類似度をレベルで分類し、異なるレベルに応じて、新汎用部品に対して三次元機械加工プロセス設計を行う際に、異なる方法を採用して、設計の効率を向上させる。

ステップ５：新汎用部品の機械加工プロセスモデル及びプロセス特性情報を補正し確認することで、新汎用部品の三次元機械加工プロセスファイルの作成を完了する。

本発明の実施例では、汎用部品に対して実例の三次元機械加工プロセスファイルを作成することにより、汎用機械加工プロセスモデルを得て、汎用機械加工プロセスファイルライブラリーに格納する。ここで、実例の汎用部品はテンプレート部品であり、次に、テンプレート部品機械加工プロセスモデルを基に、新汎用部品の製品特性情報を受信し、新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成し、その後、新汎用部品の類似度判断を行い、類似度レベルに応じてそれぞれの操作を実行する。ここで、類似度判断要素はトポロジー、特徴シーケンス、及びパラメータ値の違いを含み、類似度判断操作は、新汎用部品とテンプレート部品との間の特徴シーケンス、トポロジー、及びパラメータ値の違いをトラバーサル比較することを含み、新汎用部品の機械加工プロセスモデル及びプロセス特性情報を補正し完全且つ正確であることを確認することで、新汎用部品の三次元機械加工プロセスファイル作成の目的を達成し、三次元プロセスモデルをキャリアとして作成した三次元の汎用機械加工プロセスファイルであるため、工場現場の機械加工作業者は、部品の加工過程におけるすべての情報を直観的に了解できるようになり、技術において汎用部品の三次元機械加工プロセス設計の効率が低い技術的課題を解決し、さらに汎用部品の三次元機械加工プロセスの設計者の作業量の低減、及び汎用部品の三次元機械加工プロセスファイルの再利用率の向上を実現するという技術的効果を奏する。

具体的には、本発明の実施例では、ステップ２１ないしステップ２４により、テンプレート部品機械加工プロセスモデルを基に、新汎用部品の製品特性情報を受信し、新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成することを実現でき、ステップ２１ないしステップ２４は具体的に下記の通りである。

ステップ２１：テンプレート部品機械加工プロセスモデルをコピーし、内容はワークモデル、プロセスコンポーネントモデル、プロセス構造及びプロセス特性情報を含む。具体的には、プロセスツリー及びプロセス特性情報は、テンプレート部品と一致するように保持するが、ワークモデル、プロセスコンポーネントモデルの名称に対して一時的な命名を行うが、所定の命名ルールに従うべきで、例えば、「図面番号＋接頭辞と接尾辞」の形式で区分して、初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルを得てもよい。

ステップ２２：受信した製品名、部品の図面番号、品目コード等を含む新汎用部品特性情報により、これらの情報を初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルに付与して、新汎用部品の機械加工プロセスモデルである目的新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成し、ワークモデル、プロセスコンポーネントモデル、プロセスツリー及びプロセス特性情報が含まれ、モデル名が新汎用部品の図面番号＋接頭辞と接尾辞に変更され、プロセス特性情報について、製品名、部品名、図面番号、品目コード等の情報も新汎用部品の関連情報に変更される。

ステップ２３：新汎用部品の設計モデルについて設計モデル化されておらず、かつ目的新汎用部品とテンプレート部品との類似度が非常に高い場合、テンプレート部品のワークモデルを基に、新汎用部品の設計モデルを作成するとともに、当設計モデルを直接コピーし、目的新汎用部品のワークモデル、プロセスコンポーネントモデルを作成するとともに、構造的に出力されるテンプレート部品のプロセスツリーファイルを介して、プロセスツリー構造及びプロセス特性情報を新たに新汎用部品の三次元機械加工プロセス設計に還元する。このような状況がない場合には、ステップをスキップする。

ステップ２４：新汎用部品の設計モデルが存在する場合、新汎用部品の設計モデルを初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルにロードする。ここで、新汎用部品の設計モデルをモデリングするには、モデリング座標系、単位制、環境配置、基準等、テンプレート部品の設計モデルと統一されたモデリング仕様が採用される必要がある。組立について統一されたモデリング及び組立参照システムの採用の代わりに、新汎用部品の設計モデルとテンプレート部品の設計モデルとの類似度判断を採用する。

本発明の実施例では、新汎用部品の類似度判断を行い、類似度レベルに応じてそれぞれの操作を実行する必要があり、類似度判断要素は、トポロジー、特徴シーケンス、パラメータ値の違いを含み、類似度判断操作は、新汎用部品とテンプレート部品との間の特徴シーケンス、トポロジー、パラメータ値の違いをトラバーサル比較することを含む。この場合、ステップ３１ないしステップ３４により、新汎用部品とテンプレート部品との類似度判断を実現し、類似度レベルを形成することができ、ステップ３１ないしステップ３４は具体的には下記の通りである。

ステップ３１：部品の類似度判断要素項目を取得し、確認した類似度判断要素は、トポロジー、特徴シーケンス、及びパラメータ値の違いを含む。ここで、トポロジーは、幾何学外形の変化として表現され、特徴シーケンスは、部品の三次元モデリングにおいて形成される特徴集合及びその順序配置であり、パラメータの差異は、特徴におけるパラメータ値の相違であり、例えば、ファミリーテーブル系部品について、シリーズのパラメータ値である。

ステップ３２：類似度判断要素に基づいて、テンプレート部品の設計モデルと新汎用部品の設計モデルを、類似度判断の環境に置いて、組立参照システムが統一され、隠れた特徴、無効パラメータ値がないこと等を確認する。

ステップ３３：トポロジー、特徴シーケンスが変化せず、パラメータ値が変化したもの、例えば、ファミリーテーブル系部品をレベル１とし、トポロジー、特徴シーケンスが変化し、パラメータ値が変化しないもの、例えば、テンプレート部品における特徴の増減をレベル２とし、トポロジー、特徴シーケンス、パラメータ値がいずれも変化したもの、例えば、テンプレート部品の補正・再構築設計をレベル３とする。

ステップ３４：このテンプレート部品と新汎用部品の２種類の設計モデルの特徴シーケンスを第一目的フィーチャノードにフォールバックし、この状態で、幾何学外形、パラメータ値の違いを比較し、以降同様に繰り返して比較操作を完了する。具体的には、前記特徴シーケンスと幾何学外形とは関連付けられる関係を持ち、比較する際、この２種類の設計モデルについて特徴シーケンスの最上位から順に幾何学外形のクロス比較を行い、類似度レベルの判断ルールは、比較操作中における目的フィーチャノードごとの比較に適用する。

本発明の実施例では、類似度レベルに応じてそれぞれの操作を実行し、新汎用部品に対して三次元機械加工プロセス設計を行う。本発明の実施例では、類似度をレベルで分類し、異なるレベルに応じて、新汎用部品に対して三次元機械加工プロセス設計を行う際に、異なる方法を採用して、設計の効率を向上させる。この場合、ステップ４１ないしステップ４２により、新汎用部品とテンプレート部品との類似度判断を実現し、類似度レベルを形成することができ、ステップ４１ないしステップ４２は具体的には下記の通りである。

ステップ４１：目的フィーチャノードに関連付けられるワークモデルにおける特徴要素を取得し、特徴要素は、幾何学的特徴、点、線、面、三次元アノテーション情報を含み、これらの情報はともにプロセス仕様ツリーにおける工程／ステップノードに関連付けられ、部品機械加工中の状態を表す工程／ステップモデルを形成するためのものである。設計モデルにおける特徴とワークモデルにおける特徴との関連関係は、ワークモデルの作成方法と関係し、設計モデルが機械加工工程に応じてモデリングされたら、ワークモデルが設計モデルをそのままコピーして得られるもので、設計モデルとの間に強い相関関係が維持され、この場合、これらの相関関係の取得は比較的簡単である。ワークモデルは設計モデルを参照して、ブランク状態から再モデル化されると、この場合、それら間の相関関係が弱く、ワークモデル作成時に設計モデルにおけるどの特徴及び特徴要素を取得したかということ、及び設計モデルとワークモデル幾何学外形との一致性を取得する必要がある。

ステップ４２：類似度がレベル１である目的フィーチャノードの場合、プロセスツリーにおける工程／ステップノード及びワークモデルにおける特徴要素を保持し直接再利用し、類似度がレベル２である目的フィーチャノードの場合、プロセスツリーにおける工程／ステップノード及びワークモデルにおける特徴要素をマークし、特徴の増減に応じて対応して工程／ステップノード及びワークモデルにおける特徴要素を増減させ、類似度がレベル３である目的フィーチャノードの場合には、プロセスツリーにおける工程／ステップノードとワークモデルにおける特徴要素に対して再構築設計を行う。再構築設計とは、新汎用部品の設計モデルを参照して、プロセスツリーノードとワークモデルにおける特徴要素を再編成して作成することである。

ここで、いくつかの比較的特殊な場合における三次元の汎用機械加工プロセス設計の処理方法を挙げる。類似度がレベル１である汎用部品、例えば、ファミリーテーブル系汎用部品について、パラメータ値が異なると仮定すると、機械加工プロセス経路は変化せず、この場合、設計モデル、ワークモデル、プロセスツリー及びプロセス特性情報をそのまま再利用してもよい。パラメータ値を再利用して得られた設計モデルに付与し、これによって新汎用部品の設計モデルとワークモデルを再び生成すれば、三次元アノテーション情報がともに三次元モデルによって生成され、リアルタイムにデータも更新される。類似度がレベル２である汎用部品について、例えば、テンプレート部品と比較すると、新汎用部品において特徴の増減がある場合に、この状況で、特徴の増減のワークモデルにおける特徴への影響程度を取得する必要があり、ワークモデルにおける特徴についても対応して増減する可能性があり、さらにプロセスツリーにおける工程／ステップノードの増減を生ずる可能性がある。ここで、操作を増加又は減少させるように、特徴の増減を作り、ワークモデルにおける特徴位置、三次元アノテーション情報の項目、及びプロセスツリーにおけるノードの位置に影響を与える必要がある。類似度がレベル３である汎用部品については、類似度が低いため、上記２種類の処理方式を組み合わせて、新たに新汎用部品の設計モデルを参照して、新たにプロセスツリーノードとワークモデルにおける特徴要素を再編成して作成する必要がある。

実施例２
図２は本発明の実施例による電子組立プロセスファイルの作成装置の概略図である。この三次元の汎用機械加工プロセス設計装置は、作成手段１０、第一生成手段３０、第一処理手段５０、第二処理手段７０、確認手段９０を備え、
作成手段１０は、汎用部品に対して三次元機械加工プロセス設計を行い、テンプレート部品機械加工プロセスモデルである汎用機械加工プロセスモデルを得るためのものであり、三次元機械加工プロセス設計ソフトウェアを利用して三次元機械加工プロセス設計を行う過程で、ワークモデルの作成を規制し、テンプレート部品の設計モデルに依拠してモデリングリファレンスとし、プロセスコンポーネントモデル、ワークモデル、プロセスツリー及びプロセス特性情報を作成する必要がある。

第一生成手段３０は、テンプレート部品機械加工プロセスモデルに応じて、新汎用部品の製品特性情報を受信し、新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成するためのものであり、この場合、第一生成手段３０は、生成モジュール、割当モジュール及び処理モジュールを備える。

生成モジュールは、初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成するためのものである。例えば、テンプレート部品機械加工プロセスモデルをコピーし、内容はワークモデル、プロセスコンポーネントモデル、プロセス構造及びプロセス特性情報を含む。「図面番号＋接頭辞と接尾辞」という命名ルールを採用して、ワークモデル、プロセスコンポーネントモデルの名称に対して一時的な命名を行い、初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルを得る。

割当モジュールは、受信した新汎用部品特性情報を初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルに割り当てるためのものである。具体的には、受信した製品名、部品の図面番号、品目コード等を含む新汎用部品特性情報により、これらの情報を初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルに付与して、新汎用部品の機械加工プロセスモデルである目的新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成し、ワークモデル、プロセスコンポーネントモデル、プロセスツリー及びプロセス特性情報を含み、モデル名が新汎用部品の図面番号＋接頭辞と接尾辞に変更され、プロセス特性情報について、製品名、部品名、図面番号、品目コード等の情報も新汎用部品の関連情報に変更される。

処理モジュールは、目的新汎用部品の機械加工プロセスモデルを発生するためのものである。新汎用部品の設計モデルについて設計モデル化されておらず、かつ目的新汎用部品とテンプレート部品との類似度が非常に高い場合、テンプレート部品のワークモデルを基に、新汎用部品の設計モデルを作成するとともに、当設計モデルを直接コピーし、目的新汎用部品のワークモデル、プロセスコンポーネントモデルを作成するとともに、構造的に出力されるテンプレート部品のプロセスツリーファイルを介して、プロセスツリー構造及びプロセス特性情報を新たに新汎用部品の三次元機械加工プロセス設計に還元する。このような状況がない場合、ステップをスキップする。新汎用部品の設計モデルが存在する場合、新汎用部品の設計モデルを初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルにロードする。ここで、新汎用部品の設計モデルをモデリングするには、モデリング座標系、単位制、環境配置、基準等、テンプレート部品の設計モデルと統一されたモデリング仕様が採用される必要がある。組立について統一されたモデリング及び組立参照システムの採用の代わりに、新汎用部品の設計モデルとテンプレート部品の設計モデルとの類似度判断を採用する。

第一処理手段５０は、類似度判断要素に基づいて、テンプレート部品と新汎用部品との類似度レベルをトラバーサル比較によって判断するためのものであって、前記類似度判断要素は、トポロジー、特徴シーケンス、及びパラメータ値の違いを含み、前記類似度レベルを３レベルに分類し、トポロジー、特徴シーケンスが変化せず、パラメータ値が変化したもの、例えば、ファミリーテーブル系部品をレベル１とし、トポロジー、特徴シーケンスが変化し、パラメータ値が変化しないもの、例えば、テンプレート部品における特徴の増減をレベル２とし、トポロジー、特徴シーケンス、パラメータ値がいずれも変化したもの、例えば、テンプレート部品の補正・再構築設計をレベル３とする。この場合、第一処理手段５０は、要素取得モジュール、環境プレセットモジュール、レベル区分モジュール、及びクロス比較モジュールを備える。

要素取得モジュールは部品の類似度判断要素項目を取得するためのものである。確認された類似度判断要素は、トポロジー、特徴シーケンス、及びパラメータ値の違いを含む。ここで、トポロジーは、幾何学外形の変化として表現され、特徴シーケンスは、部品の三次元モデリングにおいて形成される特徴集合及びその順序配置であり、パラメータの差異は、特徴におけるパラメータ値の相違であり、例えば、ファミリーテーブル系部品について、シリーズのパラメータ値である。

環境プレセットモジュールは、類似度判断の環境を予め設置するためのものである。類似度判断要素に基づいて、テンプレート部品の設計モデルと新汎用部品の設計モデルを、類似度判断の環境に置いて、組立参照システムが統一され、隠れた特徴、無効パラメータ値がないこと等を確認する。

レベル区分モジュールは、類似度レベルを区分するためのものである。具体的には、類似度レベルを３レベルに分類し、トポロジー、特徴シーケンスが変化せず、パラメータ値が変化したもの、例えば、ファミリーテーブル系部品をレベル１とし、トポロジー、特徴シーケンスが変化し、パラメータ値が変化しないもの、例えば、テンプレート部品における特徴の増減をレベル２とし、トポロジー、特徴シーケンス、パラメータ値がいずれも変化したもの、例えば、テンプレート部品の補正・再構築設計をレベル３とする。

クロス比較モジュールは、テンプレート部品と新汎用部品の目的フィーチャノードごととの間の比較操作に用いられる。このテンプレート部品と新汎用部品の２種類の設計モデルの特徴シーケンスを第一目的フィーチャノードにフォールバックし、この状態で、幾何学外形、パラメータ値の違いを比較し、以降同様に繰り返して比較操作を完了する。具体的には、前記特徴シーケンスと幾何学外形とは関連付けられる関係を持ち、比較する際、この２種類の設計モデルについて特徴シーケンスの最上位から順に幾何学外形のクロス比較を行い、類似度レベルの判断ルールは、比較操作中における目的フィーチャノードごとの比較に適用する。

第二処理手段７０は、類似度レベルに応じてそれぞれの操作を実行し、新汎用部品に対して三次元機械加工プロセス設計を行うためのものであって、類似度レベルに応じてそれぞれの操作を行うことは、目的フィーチャノードごとに類似度レベルを判断することを含み、前記それぞれの操作は目的フィーチャノードに関連付けられるワークモデルにおける特徴要素を取得することを含む。この場合、第二処理手段７０は映射モジュールと操作モジュールを備える。

映射モジュールは、目的新汎用部品特徴ノードに関連付けられるワークモデルにおける特徴要素との間のマッピング関係を取得するためのものである。目的フィーチャノードに関連付けられるワークモデルにおける特徴要素を取得し、特徴要素は、幾何学的特徴、点、線、面、三次元アノテーション情報を含み、これらの情報はともにプロセス仕様ツリーにおける工程／ステップノードに関連付けられ、部品機械加工中の状態を表す工程／ステップモデルを形成するためのものである。設計モデルにおける特徴とワークモデルにおける特徴との関連関係は、ワークモデルの作成方法と関係し、設計モデルが機械加工工程に応じてモデリングされたら、ワークモデルが設計モデルをそのままコピーして得られるもので、設計モデルとの間に強い相関関係が維持され、この場合、これらの相関関係の取得は比較的簡単である。ワークモデルは設計モデルを参照して、ブランク状態から再モデル化されると、この場合、それら間の相関関係が弱く、ワークモデル作成時に設計モデルにおけるどの特徴及び特徴要素を取得したかということ、及び設計モデルとワークモデル幾何学外形との一致性を取得する必要がある。

操作モジュールは、異なるレベルの類似度の新汎用モデルに応じて、それぞれの操作を採用するためのものである。類似度がレベル１である目的フィーチャノードの場合、プロセスツリーにおける工程／ステップノード及びワークモデルにおける特徴要素を保持し直接再利用し、類似度がレベル２である目的フィーチャノードの場合、プロセスツリーにおける工程／ステップノード及びワークモデルにおける特徴要素をマークし、特徴の増減に応じて対応して工程／ステップノード及びワークモデルにおける特徴要素を増減させ、類似度がレベル３である目的フィーチャノードの場合には、プロセスツリーにおける工程／ステップノードとワークモデルにおける特徴要素に対して再構築設計を行う。再構築設計とは、新汎用部品の設計モデルを参照して、プロセスツリーノードとワークモデルにおける特徴要素を再編成して作成することである。

確認手段９０は、新汎用部品の機械加工プロセスモデル及びプロセス特性情報を補正し確認することで、新汎用部品の三次元機械加工プロセスファイルの作成を完了するためのものである。

上記記載からわかるように、本発明は、従来技術において汎用部品の三次元機械加工プロセス設計の効率が低いという技術的課題を解決し、さらに汎用部品の三次元機械加工プロセスの設計者の作業量の低減、及び汎用部品の三次元機械加工プロセスファイルの再利用率の向上を実現するという技術的効果を奏する。

上述した本発明の実施例の番号は、単に説明のためのものであり、実施例の優劣を示すものではない。

本発明の上述実施例では、それぞれの実施例の説明に重点がおかれ、ある実施例に詳細に記載されていない部分は、他の実施例の関連する説明を参照することができる。

本明細書で提供されるいくつかの実施例では、開示される技術内容が、他の方法で実現されることができることを理解されたい。ここで、上述のように説明した装置の実施例は、例示に過ぎず、例えば、前記手段の区分については、１つの論理的機能区分であってもよく、実際に実現される場合に、他の区分方式であってもよい。例えば、複数の手段またはコンポーネントなら、別のシステムに組み込まれていてもよいし、統合されていてもよいし、いくつかの特徴が無視されていてもよいし、実行されていなくてもよい。一方、図示または説明された相互の結合または直接結合、あるいは通信接続は、いくつかのインタフェース、手段またはモジュールを介した間接的な結合または通信接続であってもよく、電気的または他の形態であってもよい。

前記分離部材として説明した手段は、物理的に分離されていてもよいし、物理的に分離されていなくてもよいし、手段として表示される部材は、物理的手段であってもよいし、物理的手段でなくてもよく、つまり、一箇所に集中してもよいし、複数の手段に分散してもよい。本実施形態の目的は、実際の必要性に応じて、その中の一部または全部を選択して達成することができる。

また、本発明の各実施例における各機能手段は、１つの処理手段に集積されていてもよいし、各手段が単独で物理的に存在していてもよいし、２つ以上の手段が１つの手段に集積されていてもよい。上記集積された手段は、ハードウェアの形態で実現されてもよいし、ソフトウェア機能手段の形態で実現されてもよい。

前記集積された手段は、ソフトウェア機能手段として実現され、別個の製品として販売または使用される場合に、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されてもよい。そのような理解によれば、本発明の技術方案は、本質的に、または従来技術に寄与する部分、または当該技術方案の全部または一部を、ソフトウェア製品の形態で具現化することができる。当該コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体に格納され、本発明の様々な実施例に記載される方法のステップの全部または一部を、コンピューターデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスなどであってもよい）に実行させるためのいくつかの指令を含む。また、前記記憶媒体は、Ｕディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、リムーバブルハードディスク、磁気ディスク、光ディスクなど、プログラムコードを格納可能な各種媒体を含む。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で各種の補正、同等の置換及び改良はいずれも本発明の請求範囲に含まれるべきである。

Claims (9)

1. 三次元の汎用機械加工プロセス設計方法であって、
   三次元機械加工プロセス設計のソフトウェアにより、汎用部品に対して実例の三次元機械加工プロセスファイルを作成し、汎用機械加工プロセスモデルを得て、汎用機械加工プロセスファイルライブラリーに格納する（ただし、前記汎用部品はテンプレート部品であり、前記汎用機械加工プロセスモデルは、ワークモデルと、少なくとも工程ノード及びステップノードを含むプロセスツリーと、を少なくとも含むテンプレート部品機械加工プロセスモデルである）ステップ１と、
   前記テンプレート部品機械加工プロセスモデルを基に、テンプレート部品と同様の内容特性を持つ初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルを得て、新汎用部品の製品特性情報を受信し、この情報を初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルに付与して、新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成するステップ２と、
   少なくともトポロジー、特徴シーケンス、パラメータ値の違いからなる類似度要素に対して、新汎用部品とテンプレート部品との間の特徴シーケンス、トポロジー、パラメータ値の違いをトラバーサル比較することで新汎用部品の類似度を判断する（ただし、類似度レベルは３レベルに分類され、トポロジー、特徴シーケンスが変化せず、パラメータ値が変化したものをレベル１とし、トポロジー、特徴シーケンスが変化し、パラメータ値が変化しないものをレベル２とし、トポロジー、特徴シーケンス、パラメータ値がいずれも変化したものをレベル３とする）ステップ３と、
   類似度のレベルに応じて、それぞれの操作を実行する（ただし、前記それぞれの操作は、目的フィーチャノードに関連付けられるワークモデルにおける特徴要素を取得することを含み、具体的には、
   ａ．類似度がレベル１である目的フィーチャノードの場合には、プロセスツリーにおける工程／ステップノード及びワークモデルにおける特徴要素をロックし、そのまま再利用し、
   ｂ．類似度がレベル２である目的フィーチャノードの場合には、プロセスツリーにおける工程／ステップノードとワークモデルにおける特徴要素をマークし、特徴の増減に応じて工程／ステップノードとワークモデルにおける特徴要素を増減させ、
   ｃ．類似度がレベル３である目的フィーチャノードの場合には、プロセスツリーにおける工程／ステップノードとワークモデルにおける特徴要素に対して、新汎用部品の設計モデルを参照して、プロセスツリーノードとワークモデルにおける特徴要素を再編成して作成する再構築設計を行うステップ４と、
   ユーザの指令に基づいて、前記新汎用部品の機械加工プロセスモデル及びプロセス特性情報を補正し完全かつ正確であることを確認することで、前記新汎用部品の三次元機械加工プロセスファイルの作成を完了するステップ５と、を含み、
   上記ステップ１〜５はコンピュータが実行可能な命令群によりコンピュータシステムで実行されることを特徴とする三次元の汎用機械加工プロセス設計方法。
2. 前記ステップ１において、前記テンプレート部品機械加工プロセスモデルは、設計モデル及び／又はプロセスコンポーネントモデル及び／又はプロセス特性情報を更に含み、前記プロセスコンポーネントモデルは、設計モデルとワークモデルとのアセンブリであることを特徴とする請求項１に記載の三次元の汎用機械加工プロセス設計方法。
3. 前記プロセスツリーは、プロセス経路情報及び／又は関連付けられる幾何学的特徴及び／又は三次元アノテーションを更に含み、前記プロセス特性情報は、少なくとも名称及び／又は図面番号及び／又はプロセスリソース及び／又はプロセスパラメータを含むことを特徴とする請求項２に記載の三次元の汎用機械加工プロセス設計方法。
4. 前記ステップ２において、前記初期新汎用部品の機械加工プロセスモデルは、少なくともモデル構造、プロセスツリー構造、及びプロセス特性情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の三次元の汎用機械加工プロセス設計方法。
5. 前記ステップ２において、前記新汎用部品の製品特性情報は、少なくとも製品名、部品の図面番号及び品目コードを含むことを特徴とする請求項１に記載の三次元の汎用機械加工プロセス設計方法。
6. 前記ステップ３において、前記類似度の判断のターゲットは新汎用部品の設計モデルであり、判断・比較の対象はテンプレート部品の設計モデルであることを特徴とする請求項２に記載の三次元の汎用機械加工プロセス設計方法。
7. 前記ステップ３において、前記トポロジーの類似度判断は、新汎用部品とテンプレート部品との間の特徴シーケンス、トポロジー、及びパラメータ値の違いをトラバーサル比較することを含み、
   前記トラバーサル比較は、この２種類の設計モデルの幾何学外形、特徴シーケンス、パラメータ値に対してレイヤーごとの比較を行うことを含む（ただし、レイヤーごとの比較は、この２種類の設計モデルの特徴シーケンスを第一目的フィーチャノードにフォールバックし、この状態で、幾何学外形、パラメータ値の違いを比較することを含み、以降同様に繰り返して比較操作を完了する）ことを特徴とする請求項１に記載の三次元の汎用機械加工プロセス設計方法。
8. 前記ステップ５において、前記新汎用部品の機械加工プロセスモデルは、プロセスツリーとワークモデルの特徴を含み、前記補正は、三次元機械加工プロセスを表す工程／ステップモデルが生成されるように、プロセスツリー構造を補正すること、及び、新汎用部品設計モデルを参照して機械加工プロセス経路に応じてワークモデルの特徴を補正することを含むことを特徴とする請求項１に記載の三次元の汎用機械加工プロセス設計方法。
9. 三次元の汎用機械加工プロセス設計装置であって、
   汎用部品に対して三次元機械加工プロセス設計を行い、テンプレート部品機械加工プロセスモデルである汎用機械加工プロセスモデルを得るための作成手段と、
   テンプレート部品機械加工プロセスモデルに応じて、新汎用部品の製品特性情報を受信し、新汎用部品の機械加工プロセスモデルを生成するための第一生成手段と、
   類似度判断要素に基づいて、テンプレート部品と新汎用部品との類似度レベルをトラバーサル比較によって判断する（ただし、前記類似度判断要素は、トポロジー、特徴シーケンス、及びパラメータ値の違いを含み、前記類似度レベルは３レベルに分類され、トポロジー、特徴シーケンスが変化せず、パラメータ値が変化したもの、例えば、ファミリーテーブル系部品をレベル１とし、トポロジー、特徴シーケンスが変化し、パラメータ値が変化しないもの、例えば、テンプレート部品における特徴の増減をレベル２とし、トポロジー、特徴シーケンス、パラメータ値がいずれも変化したもの、例えば、テンプレート部品の補正・再構築設計をレベル３とする）ための第一処理手段と、
   類似度レベルに応じてそれぞれの操作を実行し、新汎用部品に対して三次元機械加工プロセス設計を行う（ただし、類似度レベルに応じてそれぞれの操作を行うことは、目的フィーチャノードごとに類似度レベルを判断することを含み、前記それぞれの操作は目的フィーチャノードに関連付けられるワークモデルにおける特徴要素を取得することを含む）ための第二処理手段と、
   新汎用部品の機械加工プロセスモデル及びプロセス特性情報を補正し確認することで、新汎用部品の三次元機械加工プロセスファイルの作成を完了するための確認手段と、を備えることを特徴とする三次元の汎用機械加工プロセス設計装置。