計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】一種計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)及其方法，應(yīng)用于繪圖程序在擷取局部元件的尺寸鏈公差的處理。公差檢測方法包括以下步驟：選擇局部元件；從所選的局部元件中任選目標點；以目標點為基準并選擇尺寸鏈方向；沿著尺寸鏈方向在局部元件中選擇特征點并計算目標點到特征點之間的間距；以特征點為基準并重復(fù)選擇新的特征點與計算間距的步驟；將所有的這些特征點與所屬的這些間距記錄于公差分析表中。
【專利說明】計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測系統(tǒng)與其方法，特別涉及一種計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]公差分析是指在滿足產(chǎn)品功能、性能、外觀和可裝配性等要求的前提下，合理定義和分配元件和產(chǎn)品的公差，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，以最小的成本和最高的質(zhì)量制造產(chǎn)品。
[0003]公差分析作為面向制造和裝配的產(chǎn)品設(shè)計中非常有用的工具，可以幫助機械工程師:實現(xiàn)合理設(shè)定元件的公差以減少元件的制造成本、判斷元件的可裝配性，判斷元件是否在裝配過程中發(fā)生干涉與判斷元件裝配后產(chǎn)品關(guān)鍵尺寸是否滿足外觀、質(zhì)量以及功能等要求。
[0004]當通過公差分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計不滿足要求時，一般有兩種方法來解決問題。其一是通過精密的元件公差來達到要求，但這會增加元件的制造成本；其二是通過優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(例如，增加裝配定位特征)來滿足產(chǎn)品設(shè)計要求。
[0005]而現(xiàn)有的公差分析均由人工選擇相關(guān)圖面并將數(shù)據(jù)填入公差分析表中。并利用尺寸鏈(dimensional chain)的校正,藉以找出可以調(diào)整的元件位置。一個尺寸鏈是一組互相連接的尺寸而形成一個幾何封閉環(huán)?？梢允且粋€元件上多個元件位置或組裝成品中多個元件的尺寸。請參考圖1所示，其為現(xiàn)有尺寸鏈的標示示意圖。尺寸鏈由各個局部元件(輸入尺寸)和一個封閉元件(結(jié)果尺寸)而組成。局部元件(A、B、C、D、E、F與G)可以是圖面上定義的尺寸或是加工，組裝的尺寸。結(jié)果整體的尺寸大小，公差和極限偏差取決于局部元件的尺寸和公差。
[0006]然而尺寸和公差填入的過程中，可能會發(fā)生元件的尺寸判斷有誤或尺寸鏈方向錯誤等情況。這將會讓尺寸鏈無法達到封閉的要求，使得進行公差分析時出現(xiàn)誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)，應(yīng)用于繪圖程序在擷取結(jié)構(gòu)組件中多個局部元件的尺寸鏈公差的處理。
[0008]本發(fā)明所揭露的計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)包括:顯示單元、輸入單元、儲存單元與處理單元。顯示單元顯示視覺界面，視覺界面用以顯示局部元件與所選擇的特征點；輸入單元接收移動指令、目標選擇指令與特征選擇指令，從顯示單元中選擇任局部元件與特征點；儲存單元儲存結(jié)構(gòu)組件與公差分析表；處理單元連接于顯示單元與儲存單元，處理單元根據(jù)目標選擇指令用以選擇視覺界面中的局部元件中的目標點；其中，處理單元根據(jù)移動指令的移動方向決定局部元件的尺寸鏈方向，處理單元根據(jù)特征選擇指令且沿著尺寸鏈方向上選擇特征點，并量測特征點的間距；在完成所有的特征點后，處理單元根據(jù)目標點與特征點之間的距離與間距計算尺寸鏈公差并將尺寸鏈公差記錄于公差分析表中。
[0009]本發(fā)明另提出一種計算機繪圖的公差檢測方法，其包括以下步驟:選擇局部元件；從所選的局部元件中任選目標點；以目標點為基準并選擇尺寸鏈方向；沿著尺寸鏈方向在局部元件中選擇特征點并計算特征點的間距；以特征點為基準并重復(fù)選擇新的特征點與計算間距的步驟；將所有的特征點與所屬的間距記錄于公差分析表中。
[0010]本發(fā)明所提出的計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)及其方法可以自動選擇局部元件的尺寸鏈并計算相應(yīng)的公差是否符合所需。本發(fā)明可以應(yīng)用在各式的計算機繪圖中，并將局部元件的相關(guān)尺寸帶入公差分析表中，藉以簡化不同繪圖軟件間轉(zhuǎn)換時的作業(yè)時間。
[0011]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有尺寸鏈的標示示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的架構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的運作流程示意圖。
[0015]圖4A，其為本發(fā)明的尺寸鏈檢測與自動記錄公差分析表的示意圖。
[0016]圖4B，其為本發(fā)明的尺寸鏈檢測與自動記錄公差分析表的示意圖。
[0017]圖4C，其為本發(fā)明的尺寸鏈檢測與自動記錄公差分析表的示意圖。
[0018]圖4D，其為本發(fā)明的尺寸鏈檢測與自動記錄公差分析表的示意圖。
[0019]圖4E，其為本發(fā)明的尺寸鏈檢測與自動記錄公差分析表的示意圖。
[0020]圖4F為本發(fā)明的尺寸鏈檢測與自動記錄公差分析表的示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明的封閉尺寸鏈的判斷流程圖。
[0022]【主要元件符號說明】
[0023]局部元件A、B、C、D、E、F
[0024]公差檢測系 統(tǒng)200
[0025]顯示單元210
[0026]輸入單元220
[0027]儲存單元230
[0028]平面圖示信息231
[0029]立體圖示信息232
[0030]公差分析表233
[0031]處理單元240
[0032]目標點411
[0033]第一方向412
[0034]第二方向413
[0035]第一特征點421
[0036]第二特征點422
[0037]第三特征點423
[0038]第四特征點424
【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:[0040]本發(fā)明是應(yīng)用于計算機繪圖軟件之中。本發(fā)明除了可以以獨立的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)夕卜，也可以通過外掛程序的方式并搭配計算機繪圖程序進行運作。而計算機繪圖的種類可以是但不限定為3D MAX、Pro/E或Auto CAD等軟件。
[0041]請參考圖2所示，其為本發(fā)明的架構(gòu)示意圖。本發(fā)明的計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)200包括:顯示單元210、輸入單元220、儲存單元230與處理單元240。處理單元240電性連接于顯示單元210、輸入單元220與儲存單元230。在此所述的處理單元240可以泛指為具有運算能力的計算機裝置(computer)。顯示單元210可顯示一視覺界面(未繪示)，而視覺界面用以繪制局部元件與所選擇的特征點。視覺界面除了可以搭配前述的計算機繪圖程序的畫面外，也可以是獨立于所述的計算機繪圖程序的另一個顯示界面。
[0042]輸入單元220的種類可以是鍵盤、鼠標或其他定位裝置(pointer)。使用者可以通過輸入裝置對處理單元240下達移動指令、目標選擇指令與特征選擇指令。儲存單元230用以儲存平面圖示信息231 (或立體圖示信息232)與公差分析表233。在本發(fā)明中的結(jié)構(gòu)組件是由多個局部元件所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體。平面圖示信息231與立體圖示信息232用以紀錄結(jié)構(gòu)組件的不同顯示內(nèi)容。平面圖示信息231用以紀錄結(jié)構(gòu)組件的平面構(gòu)造的各項信息。而立體圖示信息232則記錄局部元件的立體結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。而每一個局部元件均對應(yīng)一個特征點。
[0043]為區(qū)分目前所選擇的特征點與未被選擇的特征點，因此在本發(fā)明中將所選擇的特征點定義為目標點。移動指令的主要功能是移動視覺界面中的游標。目標選擇指令的作用是選擇游標所在位置上的目標點。特征選擇指令的作用是從現(xiàn)有的目標點沿著所設(shè)定的尺寸鏈方向選擇次一個特征點。
[0044]為清楚說明本發(fā)明的運作流程，還請參考圖3所示，其為本發(fā)明的運作流程示意圖。本發(fā)明的公差檢測方法包括以下步驟:
[0045]步驟S310:選擇平面圖示信息或立體圖示信息；
[0046]步驟S320:選擇結(jié)構(gòu)組件；
[0047]步驟S330:從所選的結(jié)構(gòu)組件中選取局部元件與相應(yīng)的目標點；
[0048]步驟S340:以目標點為基準并選擇尺寸鏈方向；
[0049]步驟S350:沿著尺寸鏈方向在局部元件中選擇特征點并計算特征點的間距；
[0050]步驟S360:以特征點為基準并重復(fù)選擇新的特征點與計算間距的步驟；以及
[0051]步驟S370:將所有的特征點與所屬的間距記錄于公差分析表中。
[0052]首先，使用者可以選擇平面圖示信息231或立體圖示信息232任一。而以下為方便說明所以采用平面圖示信息231的方式進行舉例說明，并非僅局限于此。并請配合圖4A?圖4F所示，其是分別為本發(fā)明的尺寸鏈檢測與自動記錄公差分析表233的示意圖。若平面圖示信息231中存在多個結(jié)構(gòu)組件時，則使用者可以從平面圖示信息231中選擇任一結(jié)構(gòu)組件。并為區(qū)分圖4A?圖4F中各特征點，所以對圖4B?圖4F的特征點分別定義為第一特征點、第二特征點、第三特征點、與第四特征點。
[0053]接著，從所選的結(jié)構(gòu)組件中選取局部元件與相應(yīng)的目標點。目標點的選取方式可以根據(jù)結(jié)構(gòu)組件的種類所決定。且所述的目標點與特征點形成一個封閉的尺寸鏈。根據(jù)圖4A所示，目標點的選取可以從結(jié)構(gòu)組件的邊緣進行選取。在圖4A中選取最右邊的局部元件并作為目標點，如圖4A的目標點411所示。為能表示圖4A中的目標點411因此以此一實心黑點作為示意，而其他特征點則是以空心黑點作為表示。但在前述的繪圖軟件中并不一定以此作為表示。于此同時，處理單元240將目標點411記錄在公差分析表233中的第一欄之中。由于僅一個目標點411并無間距，所以在公差分析表233中的間距欄位則是不填入任何數(shù)值。
[0054]在完成目標點411的選取后，使用者可以根據(jù)結(jié)構(gòu)組件的組成進而決定尺寸鏈方向。以圖4A為例，目標點411的右方已經(jīng)沒有其他局部元件。因此使用者可以從目標點411的左方選取其他的局部元件(與特征點)。使用者可以通過輸入單元220向處理單元240下達移動指令，將游標移動到次一個局部元件。而目標點411至次一特征點的方向則定義為尺寸鏈方向。由于每一個局部元件的所在位置均不相同，使得尺寸鏈方向也會有所不同。
[0055]由于圖4A的此一實施例是以橫切面作為結(jié)構(gòu)組件，所以尺寸鏈方向僅為兩方向，在此將其定義為第一方向412與第二方向413。且第一方向412與第二方向413間的夾角是為180度。但此一夾角僅是本發(fā)明的舉例說明，在實際運作時可以如圖1中所示的多個不同方向。從目標點411到圖4B的第一特征點421的尺寸鏈方向是為第一方向412。并計算目標點411至第一特征點421間的間距。將第一特征點421記錄與間距至公差分析表233之中。而且第一特征點421到第二特征點422的尺寸鏈方向是為第二方向413。
[0056]以圖4B的第一特征點421為新的起點，并選擇第二特征點422(請參考圖4C中所示)。處理單元240將判斷第一特征點421與第二特征點422的尺寸鏈方向與間距。處理單元240將尺寸鏈方向與間距記錄至公差分析表233中。接下來，重復(fù)前述方式并以第二特征點422為新的起點進行次一回合的尺寸鏈與間距的判斷與量測。處理單元240再將所得到的結(jié)果記錄至公差分析表233中。處理單元240依序的取得第三特征點423與第四特征點424間的尺寸鏈方向與兩特征點間的間距，處理單元240將所得結(jié)果記錄至公差分析表233中。接著處理單元240依序的取得第四特征點424與目標點411間的尺寸鏈方向與兩特征點間的間距，處理單元240將所得結(jié)果記錄至公差分析表233中。
[0057]對封閉的尺寸鏈的定義而言，前述所得到的間距總和應(yīng)當為零。因此本發(fā)明對于自動記錄的各項信息，會在擷取完成后做出進一步的統(tǒng)計(對應(yīng)于步驟S370)，藉以判斷是否符合封閉尺寸鏈的定義。請參考圖5所示，其是為本發(fā)明的封閉尺寸鏈的判斷流程圖。
[0058]步驟S371:將第一方向與第二方向分別設(shè)定為正值與負值；
[0059]步驟S372:根據(jù)第一方向與第二方向的正值或負值對間距進行相乘；
[0060]步驟S373:對所有的間距進行加總，并判斷所有的間距的加總結(jié)果是否為零；
[0061]步驟S374:若加總結(jié)果為零時，則將間距記錄于公差分析表中；以及
[0062]步驟S375:若加總結(jié)果不為零時，則從局部元件中選擇另一特征點，且所選的特征點的位置相異于所述的特征點位置。
[0063]由于，此一實施例的尺寸鏈方向是為相反的兩方向，因此可以將其簡化運算時的處理。在此將第一方向412設(shè)為正值，而第二方向413設(shè)為負值。對于其他的實施例而言，可以利用向量的方式進行封閉尺寸鏈的計算。處理單元240根據(jù)尺寸鏈方向與對應(yīng)的間距，將兩者進行相乘的處理，進而得到帶有正/負號的數(shù)值。處理單元240將所有的間距進行上述的處理后，處理單元240將帶有正/負號的間距進行加總。
[0064]處理單元240判斷加總的結(jié)果是否為零。若加總結(jié)果為零時，則代表此一尺寸鏈中的局部元件的位置是符合設(shè)定，所以不需重新變更設(shè)計。反之，加總結(jié)果不為零時，則代表此一設(shè)計中的某一局部元件的位置有問題。所以公差檢測系統(tǒng)200會將游標移至第一特征點，并提示使用者重新進行其他特征點的選擇。
[0065]本發(fā)明所提出的計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)200及其方法可以自動選擇局部元件的尺寸鏈并計算相應(yīng)的公差是否符合所需。本發(fā)明可以應(yīng)用在各式的計算機繪圖中，并將局部元件的相關(guān)尺寸帶入公差分析表233中，藉以簡化不同繪圖軟件間轉(zhuǎn)換時的作業(yè)時間。
[0066]當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)，其應(yīng)用于繪圖程序在擷取一結(jié)構(gòu)組件中多個局部元件的一尺寸鏈公差的處理，該公差檢測系統(tǒng)包括: 一顯示單元，其顯示一視覺界面，該視覺界面用以顯示該局部元件與所相應(yīng)的一特征占.一輸入單元，接收一移動指令、一目標選擇指令與一特征選擇指令，從該顯示單元中選擇任一該局部元件與該特征點； 一儲存單元，儲存該結(jié)構(gòu)組件與一公差分析表；以及 一處理單元，其連接于該顯示單元與該儲存單元，該處理單元根據(jù)該目標選擇指令用以選擇該視覺界面中的該局部元件中的一目標點； 其中，該處理單元根據(jù)該移動指令的移動方向決定該局部元件的一尺寸鏈方向，該處理單元根據(jù)該特征選擇指令且沿著該尺寸鏈方向上選擇該特征點，并量測該目標點至該特征點間的一間距； 其中，在完成所有的該些特征點后，該處理單元根據(jù)該目標點與該些特征點之間的距離與該些間距計算該尺寸鏈公差并將該尺寸鏈公差記錄于該公差分析表中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)，其特征在于，該儲存單元另儲存一平面圖示信息、一立體圖示信息，該平面圖示信息與該立體圖示信息均具有相應(yīng)的該局部兀件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)，其特征在于，該處理單元選擇該平面圖示信息或該立體圖示信息，并將所選的該平面圖示信息或該立體圖示信息繪制于該顯示單元的該視覺界面中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算機繪圖的公差檢測系統(tǒng)，其特征在于，該處理單元于每次選擇該特征點后再根據(jù)該移動指令決定新的該尺寸鏈方向，并沿著新的該尺寸鏈方向選擇另一該特征點。
5.一種計算機繪圖的公差檢測方法，其包括以下步驟: 選擇一結(jié)構(gòu)組件； 從所選的該結(jié)構(gòu)組件中選擇一局部元件與相應(yīng)的一目標點； 以該目標點為基準并選擇一尺寸鏈方向； 沿著該尺寸鏈方向在該局部元件中選擇一特征點并計算該特征點的一間距； 以該特征點為基準并重復(fù)選擇新的該特征點與計算該間距的步驟；以及 將所有的該些特征點與所屬的該些間距記錄于一公差分析表中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計算機繪圖的公差檢測方法，其特征在于，在選擇該局部元件的步驟前包括:選擇一平面圖示信息或一立體圖示信息，該平面圖示信息與該立體圖示信息均包括相應(yīng)的該局部元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的計算機繪圖的公差檢測方法，其特征在于，在選擇該尺寸鏈方向的步驟中還包括:判斷該尺寸鏈方向是為一第一方向或一第二方向，其中該第一方向為反向于該第二方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的計算機繪圖的公差檢測方法，其特征在于，在紀錄于該公差分析表的步驟中還包括: 將該第一方向與該第二方向分別設(shè)定為正值與負值；根據(jù)該第一方向與該第二方向的正值或負值對該些間距進行相乘； 對該些間距進行加總，并判斷加總結(jié)果是否為零； 若加總結(jié)果為零時，則將該些間距記錄于該公差分析表中；以及若加總結(jié)果不為零時，則從該局部元件中選擇另一該特征點，且所選的該特征點的位置相異于所述的該些特 征點位置。
【文檔編號】G06F17/50GK103778267SQ201210401767
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月19日
【發(fā)明者】陳學(xué)良, 林俊鴻, 曾協(xié)淳, 黃東豪, 黃舒慧 申請人:英業(yè)達科技有限公司, 英業(yè)達股份有限公司