形状细化设备和方法及机械CAD机器和制造三维结构的方法技术

本发明专利技术公开了形状细化设备和方法，以及机械ＣＡＤ机器和用于制造三维结构的方法。形状细化设备包括：存储单元，其在其中存储关联信息，所述关联信息包括彼此相关的在电子计算机辅助设计（ＣＡＤ）系统中形成三维结构的每个结构的标识符和所述结构在机械ＣＡＤ系统中的标识符；以及转换单元，其基于所述标识符之间的关系将所述电子ＣＡＤ系统创建的结构的形状信息转换成用于所述机械ＣＡＤ系统的形状信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在电子计算机辅助设计(CAD)系统和机械CAD系 统之间交互的技术。
技术介绍
为了设计信息处理设备等，并行执行利用电子CAD系统的电子设计 和利用机械CAD系统的机械设计。例如，电子设计包括设计印刷电路板 上的电路，机械设计包括设计机架的形状和设计组件的布局。电子设计和机械设计可以并行执行。然而，机架的形状通常限制了电 子组件的形状和布局，这不断要求根据设计作业的进程互相交换电子设计 的信息和机械设计的信息。因此，已开发出了电子CAD—机械CAD交互 支持系统，该系统支持在电子设计和机械设计之间交换必要的信息。例 如，日本专利早期公开H11—353341描述了一种三维模型产生设备，该设 备通过将电子系统设计信息中的组件形状信息转换成三维组件形状信息， 从而支持机械CAD系统等中的干扰检査。然而，由于在三维模型产生设备中使用的三维组件形状信息是2.5维 组件形状信息(其包括添加有高度的二维形状)而不是三维信息，所以存 在不能以高精度处理组件的复杂形状这一 问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是至少部分解决传统技术中的问题。 根据本专利技术一个方面， 一种形状细化设备包括存储单元，其在其中 存储关联信息，所述关联信息包括彼此相关的在电子CAD系统中形成二 维结构的每个结构的标识符和该结构在机械CAD系统中的标识符；以及 转换单元，其基于关联信息将电子CAD系统创建的结构的形状信息转换 成用于机械CAD系统的形状信息。根据本专利技术又一个方面， 一种机械CAD机器包括存储单元，其在 其中存储关联信息，所述关联信息包括彼此相关的在电子CAD系统中形 成三维结构的每个结构的标识符和该结构在机械CAD系统中的标识符； 转换单元，其基于关联信息将电子CAD系统创建的结构的形状信息转换 成用于机械CAD系统的形状信息；以及高度受限区域信息创建单元，其 在多个结构被组合和安排来形成所述三维结构时，创建所形成的空间的高 度受限区域信息，其中至少一个所述结构的形状信息已被转换成用于所述 机械CAD系统的形状信息。根据本专利技术又一个方面， 一种形状细化方法包括存储关联信息，所 述关联信息包括彼此相关的在电子CAD系统中形成三维结构的每个结构 的标识符和所述结构在机械CAD系统中的标识符；以及基于关联信息将 电子CAD系统创建的结构的形状信息转换成用于机械CAD系统的形状信 息。根据本专利技术再一个方面公开了一种制造三维结构的方法，所述三维结 构的设计由支持电子CAD系统和机械CAD系统之间的交互的CAD交互 支持系统所支持，所述方法包括存储关联信息，该关联信息包括彼此相 关的在电子CAD系统中形成三维结构的每个结构的标识符和该结构在机 械CAD系统中的标识符；以及基于关联信息将电子CAD系统创建的结构 的形状信息转换成用于机械CAD系统的形状信息根据本专利技术的又一个方面，公开了一种其中存储有计算机程序的计算 机可读记录介质，所述计算机程序使计算机执行上述方法。通过结合附图阅读下面对本专利技术的优选实施例的详细描述，将更好地 理解本专利技术的上述和其他目的、特征、优点，以及技术和工业进歩。附图说明图1是根据本专利技术实施例的机械CAD—电子CAD交互支持系统的示 意图；图2是图2所示高度受限区域信息创建设备的框图3A是针对其创建高度受限区域信息的机架和印刷电路板的示意图；图3B是印刷电路板的示例；图3C是包括其上安装的组件的印刷电路板的示例； 图3D是被划分成单元区域的印刷电路板的示意图；图3E是图3A所示印刷电路板和覆盖的示意图； 图3F是计算高度受限区域信息的结果的示例；图4是基于高度受限的计算被输出的高度受限区域信息的示例； 图5是由高度受限区域信息创建设备执行的过程的流程图； 图6A是印刷电路板的示意图；图6B是在图6A所示切面(clipplane)处截取的横截面图； 图6C是由图2所示最大高度计算单元创建的图像数据的示例； 图6D是被划分成单元区域的印刷电路板的示意图； 图6E是包括高度信息的印刷电路板的图像的示例； 图6F是由图2所示相同水平面区域创建单元创建的相同水平面区域 的示例；图7是由最大高度计算单元执行的计算最大高度的过程的流程图； 图8是基于从顶点出发的垂线与多边形的交点计算最大高度的过程的 流程图；图9是机架组件获取过程的流程图；图IO是由图l所示形状细化设备执行的形状细化过程的示意； 图11是形状细化设备的功能框图；图12是由图11所示替换组件信息管理单元管理的替换组件信息的示例；图13是用于说明由图11所示坐标校正单元执行的坐标校正的示意图；图14是校正了坐标和未校正坐标的印刷电路板的示例； 图15是由形状细化设备执行的过程的流程图；图16是由形状细化设备细化的形状的示例；图17是由替换组件信息注册单元执行的过程的流程图；以及 图18是执行根据本专利技术实施例的高度受限区域信息创建程序的计算 机的功能框图。具体实旆方式下面参考附图详细说明本专利技术的示例性实施例。本专利技术不限于下述实施例。在这些实施例中描述的诸如集成数据文件(IDF)和可扩展标记语 言(XML)之类的文件格式仅是示例，也可以使用其他文件格式。尽管根 据这些实施例的多边形是一组三角形，但是也可以使用其他多边形形状。图1是根据本专利技术实施例的机械CAD—电子CAD交互支持系统的系 统配置的示意图。机械CAD—电子CAD交互支持系统包括机械CAD机 器10、电子CAD机器20、板信息创建设备30、高度受限区域信息创建设 备IOO和形状细化设备200。机械CAD机器10通过对信息处理设备等的机架和组件的三维模型数 据进行管理来支持三维设计，并且电子CAD机器20通过对印刷电路板和 电子组件的信息进行管理来支持电子设计。板信息创建设备30基于由机 械CAD机器10管理的三维模型数据创建关于印刷电路板和其上的组件布 置的外形的信息，并且以集成数据文件(IDF)格式输出该信息。IDF格 式用于交换机械CAD系统的信息和电子CAD系统的信息。高度受限区域信息创建设备100利用由机械CAD机器10管理的三维 模型信息，创建与在印刷电路板和机架或者另一块印刷电路板之间形成的 空闲空间的高度限制相关的信息。形状细化设备200对由电子CAD机器20管理的电子组件的形状信息 (2.5维)细化，并且将其转换成三维形状信息。由形状细化设备200使 用的MLIB是定义电子CAD系统中的组件和机械CAD系统中的组件之间 的关系的文件，该关系用于将电子组件的形状信息转换成三维形状信息。利用形状细化设备200对电子组件的形状信息迸行细化，机械CAD 机器10管理更精确的三维模型，并且板信息创建设备30和高度受限区域 信息创建设备100创建更准确的信息。尽管在这里使用IDF来交换机械 CAD系统的信息和电子CAD系统的信息，但是也可以使用其他文件格 式。高度受限区域信息创建设备100和形状细化设备200的细节将在下面 说明。图2是高度受限区域信息创建设备100的框图。高度受限区域信息创 建设备100包括控制器100a和存储单元100b，控制器100a执行创建高度 受限区域信息所需的过程，存储单元100b将创建高度受限区域信息所需 的信息存储在其中。控制器100a包括三维形状输入单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形状细化设备，包括：　　　　存储单元，其在其中存储关联信息，所述关联信息包括彼此相关的在电子ＣＡＤ系统中形成三维结构的每个结构的标识符和所述结构在机械ＣＡＤ系统中的标识符；以及　　　　转换单元，其基于所述关联信息将所述电子ＣＡＤ系统创建的结构的形状信息转换成用于所述机械ＣＡＤ系统的形状信息。

【技术特征摘要】
JP 2006-9-28 2006-2658871.一种形状细化设备，包括存储单元，其在其中存储关联信息，所述关联信息包括彼此相关的在电子CAD系统中形成三维结构的每个结构的标识符和所述结构在机械CAD系统中的标识符；以及转换单元，其基于所述关联信息将所述电子CAD系统创建的结构的形状信息转换成用于所述机械CAD系统的形状信息。2. 如权利要求1所述的形状细化设备，其中所述存储单元还在其中存储所述电子CAD系统和所述机械CAD系统 之间的坐标差，并且所述转换单元基于所述坐标差转换坐标。3. 如权利要求2所述的形状细化设备，其中，所述存储单元针对具有 对每种机械CAD系统唯一的形状信息的结构在其中存储对所述机械CAD 系统唯一的坐标差，并且针对具有对所有机械CAD系统公共的形状信息 的结构在其中存储公共坐标差。4. 如权利要求1所述的形状细化设备，其中所述三维结构是包括多个组件的设备，所述组件包括印刷电路板和机架，所述结构的标识符是每个组件的组件标识符，并且 所述转换单元基于所述关联信息将由所述电子CAD系统创建的所述 设备的组件的形状信息转换成用于所述机械CAD系统的形状信息。5. —种机械CAD机器，包括存储单元，其在其中存储关联信息，所述关联信息包括彼此相关的在 电子CAD系统中形成三维结构的每个结构的标识符和所述结构在机械 CAD系统中的标识符；转换单元，其基于所述关联信息将所述电子CAD系统创建的结构的 形状信息转换成用于所述机械CAD系统的形状信息；以及高度受限区域信息创建单元，其在多个结构被组合和安排来形成所述 三维结构时，创建所形成的空间的高度受限区域信息，其中至少--个所述结构的形状信息已被转换成用于所述机械CAD系统的形状信息。6. —种形状细化方法，包括存储关联信息，所述关联信息包括彼此相关的在电子CAD系统中形 成三维结构的每个结构的标识符和所述结构在机械CAD系统中的标识 符；以及基于所述关联信息将所述电子CAD系统创建的结构的形状信息转换 成用于所述机械CAD系统的形状信息。7. 如权利要求6所述的形状细化方法，其中所述存储包括存储所述电子CAD系统和所述机械CAD系统之间的坐 标差，...

【专利技术属性】
技术研发人员：天间司，有田裕一，酒井晃，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]