专利名称：一种实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统。
以往的鞋模设计与制作，大多是以电脑辅助设计系统设计基准尺码的3D电脑模型，然而此类工作却需经多位电脑辅助设计/电脑辅助制造系统(CAD/CAM)工程师的设计与运算才能得出，而且在各种品牌鞋模的造型与配件结合时，还衍生出不同的尺寸复杂度，并且因鞋模的规格尺寸大小不一定，若以往的曲面模型架构下的电脑图形，如要达到3D全尺码自动级放或局部区域尺寸级放的功能则有相当大的困难；参阅图5，即为目前鞋模开发的流程，其由电脑辅助设计/电脑辅助制造系统(CAD/CAM)工程师以基准尺码3D电脑模型根据2D全尺码工程图的要求作级放，其中包括1、X，Y，Z不等比例缩放。
2、气袋、油包、鞋腰加强板、装饰件、LOGO…等多尺码分段共用。
3、边墙厚度固定。
4、鞋底橡胶厚度固定。
5、前翘高度设定。
6、鞋腰高度固定。
7、鞋底厚度固定。
8、指定特性线间宽度固定。
以上的作业程序需靠多位工程师凭其技能，花费很长的时间才能完成，而且工程师需对各种尺码的3D电脑模型作CAM参数设定，并计算、撰写NC程式，再传输至CNC加工机进行加工制作模型。
然因，鞋模的特点在于单价低廉但数量大，而很多品牌的运动鞋，其造型与配件的复杂度却相当高，所以使得一个鞋模厂使用的电脑辅助设计/电脑辅助制造系统(CAD/CAM)及需要的工程师数量均相当多，因此便衍生出以下的缺点1、增加购置设备与软件的成本。
2、延长制作生产日程，降低生产制作效率。
3、无法确保产品的品质稳定度。
4、人员培训不易，耗时且浪费成本。
本发明的目的在于提供一种实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其可降低购置设备与软体的整体成本，有效缩短生产制作过程，提高品质稳定度，易于进行人员培训和上线操作使用，且实用性强。
为实现上述目的，本发明的一种实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其特征在于包括前置作业，接受三角形资料进行包括共用件的分割、特征线选取在内的前置作业处理，并由使用者填写级放表及几何关系表，并将之输入资料库中储存；主系统，使用者输入各工程图规格线及选择各级放选项并输入参数，而主系统将自动读取级放表中的各尺码的编号及尺寸，且读取几何关系表中包括各个档案及共用件级放点在内的资料，后依序对第一尺码中的第一几何档做级放运算处理，并在整群三角形几何中建立拘束条件以区域变化的方式满足各个级放规格，且找出因共用配件造成的几何不连续位置并进行修护工作，最后将计算结果存入资料库中相对应尺码的位置上；后端工程，将基准尺码做电脑辅助制造参数设定并存档，而内部程式将解析其使用的几何元件并从资料库中取出新尺码的几何元件以更新之，此时该后端工程便自动计算出所有尺码的尺寸数据并进行制成模型。
所述的实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其特征在于该三角形资料是由3D扫描产生。
所述的实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其特征在于该三角形资料是由CAD曲面转换而成。
所述的实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其特征在于该主系统的运算处理包括有X，Y，Z不等比例缩放，气袋、油包、鞋腰加强板、装饰件、LOGO的多尺码分段共用，边墙厚度固定，鞋底橡胶厚度固定，前翘高度设定，鞋腰高度固定，鞋底厚度固定，指定特性线间宽度固定。
所述的实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其特征在于该后端工程将所计算出的尺寸数据制作成NC程式，以供CNC加工机进行加工模型，或将级放后的资料提供给快速成形机进行制作成型。
采用了上述技术方案后，本发明的一种实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，是使用三角形几何模式来处理，其可取代习用人工操作电脑辅助设计/电脑辅助制造(CAD/CAM)软件的复杂工作程序与设计，并且可简便地与3D扫描、CAM相互结合使用，并以快速成型机(Rapid Prototype)或CNC加工机作量产级放工作，可达到鞋模全尺码或局部区域的级放功能，从而具有了以下的效果1、降低购置设备与软件的整体成本由于本系统的设置使用，可将原先4～6人及4～6套的设备软件成本降低至一人一设备，使得企业的成本支出大量减低。
2、缩短制作生产日程其可将原先一至二周的工作日降低至一个工作日，提高了整体的生产制作效率。
3、提高品质稳定度由于是以软件自动计算，因此可以得到稳定且高品质的成品，并且符合工程图的规范。
4、人员培训容易可将人员培训由半年缩短至将近一周，提早让人员熟悉工作并能上线操作使用。
下面，结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的描述。
图1是本发明的制造使用流程图。
图2是本发明的前置作业流程图。
图3是本发明的主系统流程图。
图4是本发明的后端工程作业流程图。
图5是习用电脑化设计与制造作业流程图。
图6A-6D是本发明的各级放状态的示意图。
附表1是本发明使用的级放表。
附表2是本发明使用的几何关系表。
附表3是本发明的输入参数图示。
如图1所示，为使用本发明后的制造流程图，在使用以三角形几何模式处理鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放系统后，可取代现行人工操作电脑辅助设计/电脑辅助制造(CAD/CAM)软件的复杂工作程序与设计，并且可简便地与3D扫描、CAM相互结合使用，并以快速成型机(Rapid Prototype)或CNC加工机作量产级放工作，使生产能力得到有效的提高。
其中，本系统区分为在三个阶段一、前置作业配合参阅图2，本系统接受3D扫描产生的三角形资料(STL格式)，或由CAD曲面转换成的三角形资料，进行共用件分割、特征线选取等前置处理，并由使用者填写级放表(参阅附表1所示)及几何关系表(参阅附表2所示)，再将之输入资料库中储存。
二、主系统配合参阅图3，使用者输入各工程图规格线及选择各级放选项并输入参数(参阅附表3所示)，如侧墙厚度是否固定…等等，本系统将会自动读取级放表中各尺码的编号及尺寸，接着读取几何关系表中各个档案及共用件级放点等资料，然后系统会依序对每一尺码中的每一几何档做级放运算处理，而这些运算包括如下1、X，Y，Z不等比例缩放。
2、气袋、油包、鞋腰加强板、装饰件、LOGO…等多尺码分段共用。
3、边墙厚度(SIDEWALL THICK)固定。
4、鞋底橡胶厚度(RB THICHNESS)固定。
5、前翘(TOE SPRING)高度设定。
6、鞋腰高度固定。
7、鞋底厚度(BOTTOM THICKNESS)固定。
8、指定特性线间宽度固定。
由此，系统将在整群三角形几何中建立拘束条件以区域变化的方式满足各个级放规格，并且找出因共用配件造成的几何不连续位置并进行修护工作，最后将计算结果存入资料库中相对应尺码的位置上。
再参阅图6A-6D，其中图6A代表级放前的状态，椭圆形代表一共用件，周围的三角形为鞋模本体；图6B表示级放后共用件大小不变但会产生位移，而本体部分是依X，Y，Z的缩放值而改变大小，且形成如图6C所示的间隙段差，本系统会在级放处理前记录各三角形的相邻三角形位置，级放后依相邻三角形的间隙得到补偿值；图6D所示为以此补偿值对产生间隙的三角形作位移补偿后的结果。
三、后端工程配合参阅图4，本系统可提供有效的自动级放功能，只要对基准尺码做CAM参数设定并存档，而内部程式将解析其使用的几何元件并从资料库中取出新尺码的几何元件以更新之，此时本系统便可自动计算出所有尺码的NC程式以供CNC加工机进行加工模型，此外，也可将级放后的资料提供给快速成形机(RapidPrototype)进行制成模型。
然而，以往的曲面模型(Bspline、Nurbs、Bezier Surface)架构下的电脑图形如要达到3D全尺码自动级放的功能已具有相当大的困难，而三角形几何模式系统却还具有很好的局部区域变化能力，可作鞋模的局部区域级放，因此本发明不仅以三角形几何模式开发一套鞋模3D电脑图形全尺码自动级放系统，而且该系统还可作鞋模的局部区域级放。附表二几何关系表$CAM＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝$INNER＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝#INNER TOP.JDF$EVAIN＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝#FOLD EI_R1.STL 3. 71. -7.5 4 3#FOLD EI_R2.STL 0. 53.6 -7.5 4 3#FOLD EI_R3.STL-2.3 36.6 -8 4 3#BODY EI_BODY.STL$EVAOUT＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝#RIGID/1SHANK.STL -41.8-34 0 4#RIGID EO_BAG.STL -12 -100.8 0 4#FOLD/1 EO_RIB.STL -12.3 -135.4 -27.4 4 1#BODY BODY.STL$INSERT REF QFILE＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝#RIGID SHANK.STL SHANK_OUT.STL#RIGID EO_RIB.STL RIBON.STL#RIGID EO_BAG.STL BAG_OUT.STL$RBIN REF FILE＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝$RBOUT＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝#RIGID/2 RO_LOGO.STL -14. -85.3.253#BODY RO_BODY.STL附表一级放表流水号尺码 X Y Z 前翘 共用件群组1 共用件群组2＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝#GRAD160 -1.06 -4.23 0. 026#GRAD265 -1.06 -4.23 0. 026#GRAD370 -1.06 -4.23 0. 026#GRAD475 -1.06 -4.23 -1.5 066#GRAD580 -1.06 -4.23 0. 066#GRAD685 99 27243. 16. 5 66#GRAD790 1.06 4.23 0. 066#GRAD895 1.06 4.23 0. 066#GRAD9 100 1.06 4.23 00 106#GRAD 10 105 1.06 4.23 1.5 0 106#GRAD 11 110 1.06 4.23 0. 0 106#GRAD 12 115 1.06 4.23 0. 0 10 16#GRAD 13 120 1.06 4.23 0. 0 10 16#GRAD 14 125 1.06 4.23 00 16 16#GRAD 15 130 1.06 4.23 1.5 0 16 16#GRAD 16 135 1.06 4.23 0. 0 16 16#GRAD 17 140 1.06 4.23 0. 0 16 16#GRAD 18 145 1.06 4.23 0. 0 16 16附表三输入参数
权利要求
1.一种实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其特征在于包括前置作业，接受三角形资料进行包括共用件的分割、特征线选取在内的前置作业处理，并由使用者填写级放表及几何关系表，并将之输入资料库中储存；主系统，使用者输入各工程图规格线及选择各级放选项并输入参数，而主系统将自动读取级放表中的各尺码的编号及尺寸，且读取几何关系表中包括各个档案及共用件级放点在内的资料，后依序对第一尺码中的第一几何档做级放运算处理，并在整群三角形几何中建立拘束条件以区域变化的方式满足各个级放规格，且找出因共用配件造成的几何不连续位置并进行修护工作，最后将计算结果存入资料库中相对应尺码的位置上；后端工程，将基准尺码做电脑辅助制造参数设定并存档，而内部程式将解析其使用的几何元件并从资料库中取出新尺码的几何元件以更新之，此时该后端工程便自动计算出所有尺码的尺寸数据并进行制成模型。
2.如权利要求1所述的实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其特征在于该三角形资料是由3D扫描产生。
3.如权利要求1所述的实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其特征在于该三角形资料是由CAD曲面转换而成。
4.如权利要求1所述的实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其特征在于该主系统的运算处理包括有X，Y，Z不等比例缩放，气袋、油包、鞋腰加强板、装饰件、LOGO的多尺码分段共用，边墙厚度固定，鞋底橡胶厚度固定，前翘高度设定，鞋腰高度固定，鞋底厚度固定，指定特性线间宽度固定。
5.如权利要求1所述的实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其特征在于该后端工程将所计算出的尺寸数据制作成NC程式，以供CNC加工机进行加工模型，或将级放后的资料提供给快速成形机进行制作成型。
全文摘要
一种实现鞋模三维空间电脑图形全尺码自动级放的系统，其前置处理阶段接受三角形资料进行共用件分割与特征线选取，由使用者填写级放表与几何关系表，输入各工程图规格线及选择各级放选项并输入参数；其主系统阶段自动读取级放表及几何关系表中的资料，然后依序对每一尺码的每一几何档做级放运算处理；其后端工程阶段，对基准尺码做CAM参数设定并存档，并自动计算出所有尺码的尺寸数据进行加工模型，从而实现3D全尺码自动级放的功能。
文档编号G06F17/50GK1316709SQ00105719
公开日2001年10月10日 申请日期2000年4月3日 优先权日2000年4月3日
发明者李宗祐 申请人:通业技研股份有限公司