論文

公開件数: 101 件
No. 掲載種別 単著・共著区分 タイトル 著者 誌名 出版者 巻号頁 出版日 ISSN DOI URL 概要
1 研究論文(学術雑誌)
共著
Manufacturing Preparation by Use of Product Model in Computer
T.Sata, F.Kimura, H.Hiraoka, H.Suzuki, S.Shimura, Y.Taguichi, M.Miki, and M.Inui
Robotics and Computer-Integrated Manufacturing

1/ 3/4, 261-270
1984/10



機械設計や生産の自動化を実現するために不可欠な技術であるプロダクトモデリングの概念を,機械設計,寸法処理,ロボットプログラミング,加工工程設計などの例とともに議論した.(工程設計自動化のためのプロダクトモデルの役割について執筆した.)
2 研究論文(学術雑誌)
共著
加工向きプロダクトモデルに基づくマシンニングセンタ用加工命令の自動生成
若原剛人, 志村庄司, 乾正知, 佐田登志夫, 木村文彦
精密工学会誌

53/ 7, 1074-1079
1987/07



切削加工作業の効率化には,粗加工の自動化が最も効果的である.そこで従来のソリッドモデルに,形状特徴の記述を付加した加工向けプロダクトモデルを考え,その情報を用いて粗加工のためのNC加工命令を自動生成するアルゴリズムを開発した.(アルゴリズムの開発と論文の一部の執筆を担当した.)
3 研究論文(学術雑誌)
共著
A Product Modeling System for Constructing Intelligent CAD and CAM Systems
H.Suzuki, M.Inui, F.Kimura and T.Sata
Robotics and Computer- Integrated Manufacturing

4/ 3/4, 483-489
1988/10



知的なCADシステムを実現するためには,製品の形状情報に加えて,設計者が設計において利用する寸法などの製品情報が,計算機によって適切に自動処理できる必要がある.述語論理をベースとするプロダクトモデリングシステムにより,これらの製品情報が適切に処理できることを示した.(製造の進行にともなう工作物モデルの製品情報の変化を,述語論理に基づいて記述する技術について執筆した.)
4 研究論文(学術雑誌)
共著
形状特徴操作に基づく機械加工工程設計の自動化
乾正知, 鈴木宏正, 木村文彦, 佐田登志夫
精密工学会誌

54/ 10, 1903-1908
1988/10



形状特徴記述を備えたプロダクトモデルに対して,切削加工作業の逆操作を適用することで,機械部品の工程設計作業を自動化する手法を示した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
5 研究論文(学術雑誌)
共著
板金製品の曲げ作業自動工程設計システムの開発
乾正知, 紀之定章, 鈴木宏正, 木村文彦, 佐田登志夫
精密工学会誌

54/ 11, 2182-2187
1988/11



板金製品のプロダクトモデルに対して,曲げ加工をシミュレーションする操作を適用することで,曲げ作業の工程設計を自動化する手法を開発した.(アルゴリズムの開発と論文の執筆を担当した.)
6 研究論文(学術雑誌)
共著
製品設計と工程設計を統合する形状特徴モデリング
松田三知子, 乾正知, 鈴木宏正, 木村文彦
精密工学会誌

54/ 12, 2334-2339
1988/12



複雑なポケット形状特徴を含むプロダクトモデルに対して,幾何推論と呼ばれる手法を適用することで,ポケット形状を適切に分類し,それらの加工順序を自動決定する手法を開発した.(アルゴリズムの開発を担当した.)
7 研究論文(学術雑誌)
共著
Extending Process Planning Capabilities with Dynamic Manipulation of Product Models (共著)
M.Inui, H.Suzuki, F.Kimura and T.Sata
Manufacturing Systems

18/ 2, 115-129
1989/02



論文4の内容を拡張し,加工の進行にともなう工作物の変化をモデルとして扱うことで,工作物の取り付け姿勢なども自動決定できる,自動工程設計システムを実現した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
8 研究論文(学術雑誌)
共著
製品特徴記述に基づく切削加工情報の自動生成
松田三知子, 乾正知, 木村文彦
精密工学会誌

55/ 7, 1217-1222
1989/07



ポケットを構成する特徴的な部分形状に注目し,ポケットを加工するに最適な切削工具と,その利用手順,そしてNC加工命令などを自動決定する手法を開発した.(アルゴリズムの開発を担当した.)
9 研究論文(学術雑誌)
共著
A Cutting Simulation System for Machinability Evaluation Using a Workpiece Model
S.Takata, M.D.Tsai, M.Inui and T.Sata
Annals of the CIRP

38/ 1, 417-420
1989/08



複雑な形状を持つ金型部品の安定した切削を実現するために,加工中に生じる様々な力学的な現象を精密にシミュレーションする技術を開発した.本技術を用いることで,素形材の形状変化,工具と工作物の干渉,そして切削中に作用する様々な応力や工具の変形などを事前に知ることができる.(アルゴリズムの開発を担当した.)
10 研究論文(学術雑誌)
共著
依存情報を用いたモデル作成過程の表現とその可変ソリッドモデリングへの応用
乾正知, 木村文彦
情報処理学会論文誌

31/ 7, 1038-1050
1990/07



設計作業の進行にともない詳細化されていくモデリング作業の履歴を,計算機を用いて管理する手法として,操作間の依存情報に基づく手法を提案し,ソリッドモデリングの管理に適用した.その結果,モデリングパラメータの一部を変化させることでモデル形状を操作する可変ソリッドモデリング機能を,容易に実現できることを示した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
11 研究論文(学術雑誌)
共著
Prediction of Chatter Vibration by Means of a Model-Based Cutting Simulation System
M.D.Tsai, S.Takata, M.Inui, F.Kimura and T.Sata
Annals of the CIRP

39/ 1, 447-450
1990/08



切削作業中のびびり振動の発生を,計算機内に表現された工具の振動モデルと,工作物と工具の接触モデルに基づいてシミュレーションする手法を開発した.(アルゴリズムの開発と,論文の一部の執筆を担当した.)
12 研究論文(学術雑誌)
共著
Operation Planning Based on Cutting Process Models
M.D.Tsai, S.Takata, M.Inui, F.Kimura and T.Sata
Annals of the CIRP

40/ 1, 95-98
1991/08



論文8や11に提案した技術に基づいて,工具の変形を一定量内に抑え,しかもびびり振動を生じない安定なNC加工命令を自動生成する技術を開発し,ポケット加工に適用した.(アルゴリズムの開発と,論文の一部の執筆を担当した.)
13 研究論文(学術雑誌)
共著
Using a truth-maintenance system to assist product-model construction for design and process planning
M.Inui and F.Kimura
Computer-Aided Design

25/ 1, 59-70
1993/01



論文10の手法を拡張し,モデリング作業の履歴に加えて,モデル情報と,それに基づく工程設計などの製造準備作業の依存関係を記録する技術を提案した.この技術を用いることで,設計に変更を加えると,自動的にその情報に依存する製造準備情報を修正する機能が実現できることを示した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
14 研究論文(学術雑誌)
共著
複数の面分からなる形体へ適用可能な幾何公差方式の提案
乾正知, 松木則夫, 木村文彦
精密工学会誌

60/ 6, 837-841
1994/06



既存の公差方式は,現在のCADシステム中核をなす立体モデリング技術に適合しているとはいえない.そこで幾何公差方式を拡張し,立体モデルの情報に基づく,自然な誤差管理が可能な新しい公差方法を提案した.(公差方式の定式化と論文の執筆.)
15 研究論文(学術雑誌)
共著
公差による退化判定と位相優先法による多角形のBSP木の安定な作成アルゴリズム
乾正知, 安倍宏之
精密工学会誌

62/ 3, 383-387
1996/03



多角形や多面体の干渉処理などの高速化に有効な図形表現手法として,BSP木が知られている.BSP木の生成では多角形の分割処理が何度も繰り返される.この処理を安定かつ高速に実現するために,数値計算において生じる誤差を,整合的に管理する技術を開発した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
16 研究論文(学術雑誌)
共著
可変な公差と位相的な必要条件に基づく退化した交差を含む多角形の安定な集合演算
乾正知, 安倍宏之
精密工学会誌

62/ 4, 517-521
1996/04



集合演算のような複雑な幾何計算では,数値誤差の影響で処理が不安定になりやすい.この問題を解決するために,「ある公差値よりも接近している2図形は一致している」と見なす方法が広く用いられている.この考え方を進め,公差値を可変にすることで,処理の安定度をさらに高められることを示した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
17 研究論文(学術雑誌)
単著
整合的な公差に基づく多角形の頑健な集合演算
乾正知
情報処理学会論文誌

37/ 6, 1099-1106
1996/06



多角形の集合演算を安定化するための新手法として,頂点,辺,面の一致を判定するための公差条件を,互いに整合的に定義する技術を開発した.集合演算において行われる全ての幾何判定を,この整合的な公差条件に基づいて行うことで,決して破綻しない多角形の集合演算プログラムを実現した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
18 研究論文(学術雑誌)
共著
多面体の頑健な切断演算アルゴリズム
乾正知, 寺門宏明
情報処理学会論文誌

38/ 8, 1565-1572
1997/08



多面体の集合演算のうち,特に凸多面体の積集合の計算は,多面体を幾つかの平面で切断する処理に帰着する.この計算を安定に実現するために,論文Ⅱ―15に説明した技術を,多面体処理に拡張した手法を開発した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
19 研究論文(学術雑誌)
共著
公差が指示された組立品の配位空間を用いた位置姿勢の曖昧さの解析
乾正知, 金田光広
精密工学会誌

63/ 8, 1086-1090
1997/08



組立品の各部品は,必ずその形状誤差に起因する位置や姿勢の曖昧さを持つ.この曖昧さの範囲を,各部品に指示された公差域に基づいて解析する手法を開発した.(解析方法の検討と定式化,論文の執筆を担当した.)
20 研究論文(学術雑誌)
共著
効率的な干渉判定による板金の曲げ手順の高速な生成アルゴリズム
安倍宏之, 乾正知
精密工学会誌

63/ 9, 1263-1267
1997/09



板金製品の工程設計問題では,曲げ作業における板金の自己干渉や,製品と工具や取り付け具の干渉を頻繁にチェックする必要がある.板金製品の幾何的な特徴に注目することで干渉判定を高速化し,可能な全ての曲げ加工手順を効率的に生成するアルゴリズムを開発した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
21 研究論文(学術雑誌)
共著
力学的なシミュレーションに基づく対話的な図形配置の支援手法
三浦政宏, 乾正知
精密工学会誌

63/ 10, 1390-1394
1997/10



図形の配置設計を計算機支援する手法として,図形の位置,姿勢に関する各種制約を図形間の非干渉条件により統一的に表現し,力学的なシミュレーション技術により解く手法を開発した.アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
22 研究論文(学術雑誌)
単著
プレス順送加工のための高速な曲げ手順生成アルゴリズム
乾正知
精密工学会誌

65/ 2, 267-271
1999/02



論文20で報告した技術に拡張を加え,プレス順送加工における製品の曲げ加工手順を,高速に計算するアルゴリズムを開発した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
23 研究論文(学術雑誌)
単著
3軸数値制御工作機械による曲面加工の高速なシミュレーション
乾正知
情報処理学会論文誌

40/ 4, 1808-1815
1999/04



NC切削加工のシミュレーションでは,工具の移動形状と工作物モデルの集合演算が頻繁に繰り返される.この処理を高速化するために,移動形状を包含するボックスに基づく,ラフチェックがよく用いられる.移動形状の幾何的な特徴に基づいてボックスを非常にタイトに定義することで,シミュレーションを従来技術と比較して数倍高速化することに成功した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
24 研究論文(学術雑誌)
共著
NC加工結果の高速な可視化手法-3次元グラフィックス表示装置の利用-
乾正知,垣尾良輔
精密工学会誌

65/ 10, 1466-1470
1999/10



NC切削加工のシミュレーションでは,工作物のZマップ表現がよく用いられる.この表現法に基づくシミュレーションは,デプス・バッファを用いた立体の隠面消去演算に置き換えることができる.この考え方に基づいて,加工シミュレーションをハードウェア処理する技術を開発した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
25 研究論文(学術雑誌)
共著
NC加工結果の高速な可視化手法 ―離散的に表現された切削加工面の高品質な表示―
乾正知,垣尾良輔
精密工学会誌

66/ 7, 1053-1047
2000/07



Zマップ表現された立体モデルを描画すると,垂直に近い壁面部において,不自然な凹凸が生じてしまう.切削シミュレーション中に,加工面の法線方向を適切に記録することで,Zマップ表現された工作物モデルを正確に描画する技術を開発した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
26 研究論文(学術雑誌)
共著
NC加工命令の高速な生成手法―逆オフセット法のハードウェアによる高速化―
乾正知,垣尾良輔
精密工学会誌

66/ 12, 1901-1905
2000/12



金型切削用のNC命令を自動生成する手法の一つに,製品形状と工具の逆形状のミンコウスキ和を計算する逆オフセット法がある.逆オフセット法における主要な計算は,デプス・バッファを用いた立体の隠面消去演算に置き換えられる.この考え方に基づいて,逆オフセット法をハードウェア処理する技術を開発した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
27 研究論文(学術雑誌)
共著
部分的な再描画によるNC加工プロセスの高速なアニメーション
乾正知,高野誠人
情報処理学会論文誌

42/ 3, 478-485
2001/03



切削加工が安全に実行できること確認するために,多くのCAMシステムは加工アニメ-ション機能を用意しているが,現在の技術ではアニメーション速度と得られる画像の品質に問題があった.切削加工にともなう工作物の形状変化が局所的であることを利用して,高速かつ滑らかな加工アニメーションを実現する手法を開発した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
28 研究論文(学術雑誌)
共著
NC加工命令の高速な生成手法 ―逆オフセット法の高精度化―
乾正知,崔原己
精密工学会誌

68/ 10, 1316-1320
2002/10



従来の逆オフセット法では,形状表現にZマップを用いることが一般的であった.Zマップでは,垂直に近い形状を正確に表現できないため,等高線状に移動する工具のNC命令の生成に問題があった.ボクセル表現を導入し,マーチング・キューブ法を併用することで,逆オフセット法を高精度化する技術を開発した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
29 研究論文(学術雑誌)
単著
Fast Inverse Offset Computation using Polygon Rendering Hardware
M.Inui
Computer-Aided Design

35/ 2, 191-201
2003/02



論文26の手法を拡張し,フラットエンドミル加工やラウンドエンドミル加工のためのオフセット面も,グラフィックス・ハードウェアの機能を用いることで,高速かつ安定に計算できることを示した.
30 研究論文(学術雑誌)
共著
ボロノイ図とタブーサーチを融合した配電計画評価手法
林泰弘, 松木純也, 能勢正樹, 乾正知
電気学会論文誌B

123-B/ 10, 1124-1132
2003/10



配電計画の評価法としてボロノイ図を用いた手法を提案した.(ボロノイ図を高速・安定に計算するアルゴリズムを開発した.)
31 研究論文(学術雑誌)
単著
金型加工の工程設計支援技術に関する研究(第一報)-削り残り領域の逆オフセット面への投影アルゴリズム-
乾正知
精密工学会論文誌

72/ 2, 244-248
2006/02



金型製造の工程設計支援を目的に,削り残り領域を逆オフセット面へ投影するアルゴリズムを開発した.粗加工では,大径の工具を用いて素材を除去するため,製品の凹形状の部分に削り残りが生じてしまう.削り残りは,次の中仕上げにおいて,より小径の工具を用いて除去することになる.中仕上げ加工のための工具経路は,製品形状を工具の逆形状分膨らませた逆オフセット面上に生成される.そこで粗加工での削り残り部が,中仕上げ加工のための逆オフセット面のどの部分に対応するのかを高速かつ安定に計算するアルゴリズムを開発した.
32 研究論文(学術雑誌)
共著
Using a GPU to Accelerate Die and Mold Fabrication
M.Inui and A.Ohta
IEEE Computer Graphics and Applications

27/ 1, 82-88
2007/02



自動車の金型製造において重要な役割を果たす逆オフセット面の計算と加工シミュレーションを,GPUの機能を用いて劇的に高速化するアルゴリズムを開発した.さらにそれを実際の金型製造に適合するように改良する技術を紹介した.
33 研究論文(学術雑誌)
共著
金型加工の工程設計支援技術に関する研究(第二報)-安定した金型加工のための最適な工具姿勢の決定アルゴリズム-
森本國文,乾正知
精密工学会誌

73/ 2, 286-290
2007/02



深い金型を精度よく切削するために,多くの自動車メーカは,工具の主軸を傾けて加工する手法を採用している.工具の傾斜角度や傾斜方向は慎重に定めないと工具と金型が干渉する問題が発生しやすい.この問題解決を実現するために,金型のオフセット形状の透視投影によるシルエットを描き,そこから最適な工具姿勢を抽出する技術を開発した.
34 研究論文(学術雑誌)
共著
金型加工の工程設計支援技術に関する研究(第三報)-傾斜加工のための加工領域の自動分割アルゴリズム-
森本国文,乾正知
精密工学会誌

74/ 2, 193-197
2008/02/01



金型加工の傾斜加工において,一つの工具軸方向からだけでは加工が困難な領域が与えられた時,その領域を一つの工具軸方向から加工可能な複数の領域に自動分割するアルゴリズムを開発した.
35 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Generation and Verification of Process Plans Using Dedicated Models of Products in Computers
M.Inui, H.Suzuki, F.Kimura and T.Sata
Proc. ASME Symp. on Knowledge- Based Expert Systems for Manufacturing

PED-24, 275-286
1986/12



完成製品の製品情報だけでなく,加工途中の工作物の製品情報も利用することで,従来は困難であった,複雑な機械部品の工程設計が自動化できることを示した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
36 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Automatic Process Planning for Sheet Metal Parts with Bending Simulation
M.Inui, A.Kinosada, H.Suzuki, F.Kimura and T.Sata
ASME Symp. on Intelligent and Integrated Manufacturing Analysis and Synthesis

PED-25, 245-258
1987/12



板金製品のプロダクトモデルを用いて,曲げ作業に起因する製品の形状誤差の評価をおこなうことで,要求精度を満足する製品の工程計画を自動生成可能なことを示した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
37 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Representation and Manipulation of Design and Manufacturing Processes by Data Dependency
M.Inui and F.Kimura
Proc. IFIP TC 5/WG 5.2 2nd Workshop on Intelligent CAD

183-201
1988/09



プロダクトモデルの構築プロセスを記録する方法として,従来のモデリング作業の履歴に基づく手法ではなく.作業間の依存情報に基づく手法を提案した.またATMSとよばれる依存情報管理システムを用いた,モデリングプロセスの管理・処理システムを実装した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
38 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Product Modelling for Flexible Integration of Design and Manufacturing Activities
F.Kimura, H.Suzuki and M.Inui
Proc. the Second Toyota Conf. on Organization of Engineering Knowledge for Product Modelling in Computer Integrated Manufacturing

261-274
1988/10



設計製造における情報処理環境の基礎として,従来の立体モデリングシステム代わりに,プロダクトモデリングシステムを用いることで,より柔軟な製造作業支援が可能になることを,特にコンカレント・エンジニアリングの視点から論じた.(プログラムの一部実装を担当した.)
39 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
A Truth Maintenance System for Assisting Prototype based Machine Design
M.Inui and F.Kimura
Proc. IFIP TC 5/WG 5.2 3rd Int. Workshop on Computer Aided Design

141-162
1989/09



製品の試作段階では,複数の競合する設計を同時に検討する.競合する設計でも多くの部分は共通である.製品情報間の依存情報を管理することで,製品の一部が変更されたとき,他の設計の対応する部分も連動して修正する手法を示した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
40 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
A Process Planning System for Producibility Feedback to Designers
M.Ranta, M.Inui and F.Kimura
Proc. Third Int. IFIP Conf. on Computer Applications in Production and Engineering, CAPE'89

373-381
1989/10



コンカレント・エンジニアリングを実現するためには,設計変更に起因する工程設計や加工手順の変更を,整合的に管理する仕組みを用意する必要がある.設計作業と工程設計作業の依存情報を管理することで,そのような整合性維持が可能となることを示した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
41 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Algebraic Reasoning of Positional Uncertainties of Parts in an Assembly
M.Inui and F.Kimura
Proc. ACM Symp. on Solid Modeling Foundations and CAD/CAM Applications

419-428
1991/06



幾何公差によって管理された形状誤差の,組み付けられた機械部品の位置や姿勢に及ぼす影響を,数式処理技術を用いて評価する手法を示した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
42 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Cut and Paste Based Modeling with Boundary Features
M.Ranta, M.Inui, F.Kimura and M.Mantyla
Proc. Second ACM Symp. on Solid Modeling and Applications

303-312
1993/05



立体モデリングの新技術として,モデルの特徴的な部分形状を切り取り,他の立体モデルへ貼り付ける手法を開発した.実験的な処理システムを実装し,その有効性を検証した.(アルゴリズムの検討と,論文の一部執筆を担当した.)
43 研究論文(学術雑誌)

Algebraic Interpretation of Geometric Tolerances for Evaluating Geometric Uncertainties in Solid Modeling
M.Inui, H.Otto and F.Kimura
Proc. of 2nd ACM Symposium on Solid Modeling and Applications

377-386
1993/05



立体モデリングにおいて幾何公差に相当する機能を実現するために,現行の規格の幾何公差の定義を,立体モデリング向けに拡張する手法を示した.さらにこの拡張された定義を代数的に表現する一手法を示した.(代数的な公差表現の検討,論文の執筆を担当した.)
44 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Extended Formulation of Geometric Tolerances based on Parametric Modifications of Form Features
M.Inui, N.Matsuki and F.Kimura
Proc. IFIP Int. Conf. on Feature Modeling and Recognition in Advanced CAD/CAM Systems

673-692
1994/05



形状特徴のパラメトリック修正という技術に基づく,立体モデリング向けの新しい幾何公差方式を開発した.この手法は,既存の幾何公差方式と互換性を持つ.この手法を用いると,これまで扱うことが困難であった複雑な形状特徴にも公差を指示できる.(公差方式の定式化,論文の執筆を担当した.)
45 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Configuration Space Based Analysis of Position Uncertainties of Parts in An Assembly
M.Inui and M.Miura
Proc. 4th CIRP Seminar on Computer Aided Tolerancing

132-146
1995/04



領域的な公差が指示された機械部品を組み立てた際の,各部品の位置,姿勢のズレの範囲を,ロボットのパス生成などで用いられる配位空間の考え方を用いて解析する手法を示した.(アルゴリズムの開発,論文の執筆を担当した.)
46 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Analysis of Position Uncertainties of Parts in An Asembly Using Configuration Space in Octree Representation
M.Inui, M.Miura and F.Kimura
Proc. of 3rd ACM Symposium on Solid Modeling and Applications

73-81
1995/05



オクツリー表現された配位空間を用いて,論文Ⅲ―11に提案した手法を実装し,微小な公差が指示された部品の位置,姿勢のずれの範囲を解析するプログラムを試作した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
47 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Cutting and Pasting Constrained Boundary Features
M.Ranta, M.Mantyla, M.Inui and F.Kimura
Proc. of 5th IFIP Conference on Computer Applications in Production and Engineering

35-44
1995/09



立体モデルの一部を切り取り,他の立体モデルへ貼り付ける手法を拡張し,切り取る部分形状に寸法や公差,形状特徴などの制約が付加されている場合にも,適切に処理が行えるようにした.(アルゴリズムの開発の一部を担当した.)
48 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Relative Positioning of Assembled Parts with Small Geometric Deviations by Using Hierarchically Approximated Configuration Space
M.Inui, M.Miura and F.Kimura
Proc. 1995 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation

1605-1612
1995/05



オクツリー表現された配位空間を用いて,微小な形状誤差をともなう部品を組み立てた際に生じる,ノミナルな位置,姿勢からの部品のズレを評価する手法を開発し,実験的な解析プログラムを試作した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
49 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Positioning Conditions of Parts with Tolerances in An Assembly
M.Inui, M.Miura and F.Kimura
Proc. of 1996 IEEE Conference on Robotics and Automation

2202-2207
1996/04



論文19の英語訳.
50 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Fast Evaluation of Geometric Constraints for Bending Seguence Planning
M.Inui and H.Terakado
Proc. of IEEE Conference on Robotics and Automation

2446-2451
1998/05



論文20の英訳
51 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Fast Simulation of Sculptured Surface Milling with 3-Axis NC Machine
M.Inui, M.Kaneda and R.Kakio
Proc. IFIP TC 5/WG 5.3 Int. Conf. on Sculptured Surface Machining, SSM'98

97-108
1998/11



NC切削加工のシミュレーションでは,そのほとんどの処理時間を,工具の掃引形状と,デクセルとよばれる,工作物形状を定義する細長い直方体との干渉チェックに費やしている.工具掃引立体を厳しく包含するボックスを定義し,予めボックスとデクセルの交差を調べることで,干渉チェックの手間を軽減し,シミュレーションを高速化する技術について述べた.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
52 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Fast Bending Sequence Planning for Progressive Press-Working
M.Inui and H.Terakado
Proc. 1999 IEEE Symp. or Assembly and Task Planning

344-349
1999/07



板金製品の多くは順送加工により製造される.この加工の工程設計において最も手間を要するのは,その曲げ手順の決定である.順送加工に関する様々な幾何制約を考慮することで,全ての可能な曲げ手順を高速に決定するアルゴリズムを設計し,試作プログラムによりその有効性を検証した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
53 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Fast Visualization of NC Milling Result Using Graphics Acceleration Hardware
M.Inui and R.Kakio
Proc. 2000 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation

3089-3094
2000/04



論文24の英語版.
54 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Physically-Based Geometric Constraint Resolution
M.Inui, H.Tohyama and M.Miura
Proc. 2001 IEEE Int. Symp. on Assembly and Task Planning

393-398
2001/05



図形の配置に関する制約を寸法制約と領域的な制約の二つに分類し,その両者が図形間の非干渉条件の特殊な場合として表現できることを示した.この条件を満たす図形配置を自動決定する手法として,バーチャル・リアリティの分野で開発された力学的なシミュレーション技術を用いることを提案した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
55 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Fast and Smooth NC Milling Animation Using Partial Redrawing Technique
M.Takano and M.Inui
Proc. 2001 ASME Design Engineering Technical Conference & Computers and Information in Engineering Conference


2001/09



グラフィックス・ハードウェアの機能を利用することで,NC切削加工の過程を,従来技術と比較して十倍以上高速にアニメーション表示する手法を開発した.(アルゴリズムの開発,プログラムの実装,論文の執筆を担当した.)
56 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
単著
Hardware Acceleration of NC Milling Simulation
M.Inui
Proc. Asia-Pacific Forum on Precision Surface Finishing Technology

74-83
2001/11



論文19の内容を拡張し,複雑なフラットエンドミル加工やラウンドエンドミル加工の結果も,グラフィックス・ハードウェアの機能を用いることで,高速に可視化できることを示した.
57 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Hollow Shape Extraction: Geometric Method for Assisting Process Planning of Mold Machining
Masatomo INUI, Tomoyuki MIYASHITA
2003 IEEE International Symposium on Assembly and Task Planning (ISATP 2003)

30-35
2003/07



複雑な金型形状のソリッドモデルから,凹みがあり切削に困難が生じる部分を効率的に抽出するアルゴリズムを示した.
58 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Inverse Offset of Z-map Model for Process Planning Assistance
Masatomo INUI, Tomoyuki MIYASHITA
Proc. 2005 IEEE International Symposium on Assembly and Task Planning (ISATP 2005)


2005/07



Zマップ形式で離散的に表現された立体モデルを効率的に逆オフセットする手法を開発し,それを金型加工の工程設計支援に適用する技術を紹介した.
59 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Data Compression Method of Z-Map Model Representing Milling Result Shape
Masatomo INUI, Riaki ISHIZUKA
Proc. 2006 International Symposium on Flexible Automation (2006 ISFA)

343-348
2006/07



Zマップ形式の立体モデルが,デジタル表現されたグレースケール画像と類似の形式であることに着目し,Zマップモデルを画像圧縮の一形式であるウェーブレット縮退により高効率かつ高品質に圧縮する技術を示した.
60 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
A GPU based Algorithm for Determining the Optimal Cutting Direction in Deep Mold Machining
Kuninori Morimoto and Masatomo Inui
Proc. IEEE International Symposium on Assembly and Manufacturing, ISAM 2007


2007/07/22



Large molds with very deep shape are well used in producing bumpers and inner panels of automobiles. In order to realize the precise and stable machining of such deep molds, 3-axis milling with inclined cutters are often applied. In this paper, we propose a new algorithm for determining the optimal cutting direction in such inclined machining. We introduce a concept of accessibility cone as a measure for evaluating the stability and safety in the inclined machining, and we define the optimal cutting direction as the direction whose corresponding accessibility cone has the maximum peak angle. An accessibility cone for a specific cutting direction can be derived by rendering a silhouette picture of the offset shape of the mold. This computation can be accelerated by using a graphics processing unit (GPU) which is now equipped in most PCs. Proposed algorithm is implemented and an experimental process planning assistance program using this technology is demonstrated.
61 (MISC)総説・解説(学術雑誌)
単著
ソリッドモデリングに基づく公差の表現と解析
乾正知
設計工学

28/ 11, 451-456
1993/11



公差設計や公差解析を,立体モデルを利用して行う諸技術について解説した.
62 (MISC)総説・解説(学術雑誌)
単著
ディジタル製造技術の現状と展望
乾正知
設計工学

36/ 5, 187-192
2001/05



機械設計や製造のディジタル化を支える基礎技術と,今後の展望について解説した.
63 (MISC)総説・解説(学術雑誌)
単著
ポリゴン表現に基づくCAM
乾正知
精密工学会誌

69/ 4, 486-489
2004/04



現在のCAM技術ではポリゴン表現を用いた手法が注目されている.このポリゴンに基づくCAM技術の現状について解説した.
64 (MISC)総説・解説(学術雑誌)
単著
グラフィックスハードウェアによるCAMの高速化
乾正知
型技術

18/ 10, 22-23
2003/09



GPUを用いてCAM処理を高速化する手法について説明した.
65 (MISC)総説・解説(学術雑誌)
単著
デジタル製造と3次元CADデータ
乾 正知
設計工学

39/ 6, 283-288
2004/06



デジタル化された製造プロセスにおける3次元CADデータ交換の重要性について説明した.
66 (MISC)総説・解説(学術雑誌)
共著
コンピュータグラフィックス技術を利用したCAM処理の高速化
大田敦史, 石丸真, 井筒幸雄, 乾正知
型技術

19/ 8, 62-63
2004/07



マツダで開発したGPUにより高速化されたCAMシステムの概要について説明した.
67 (MISC)総説・解説(学術雑誌)
単著
デジタル技術による金型製造の高速化と自動化
乾 正知
機械の研究

57/ 2, 235-242
2005/02



デジタル技術による金型製造の高速化と自動化について,その現状を解説した.
68 (MISC)総説・解説(学術雑誌)
単著
はじめての精密工学 幾何処理としてのCAM
乾正知
精密工学会誌

71/ 8, 843-847
2005/08



CAMに関する初学者を対象に,この分野での最も基礎的なアルゴリズムや手法を紹介した.
69 (MISC)総説・解説(その他)
単著
茨城大学工学部乾研究室開発ハードウェアCAM
乾正知
型技術誌

22/ 12, 30-33
2007/09/15



茨城大学の乾研究室で開発したGPU技術を利用した超高速なCAMシステムの開発の経緯と基本的な動作原理を平易に解説した.
70 (MISC)総説・解説(その他)
共著
金型加工における機械加工検証支援システムの開発
毎田和博,乾正知,石丸真
型技術

22/ 14, 10-11
2007/12/01



金型設計では,鋳物誤差の影響を見逃し結果,加工困難な形状を設計してしまうことがよくある.この問題を解決するために,製品形状に鋳物誤差を考慮した変形を施し,得られた形状に対して加工シミュレーションを実施することで,加工困難な形状を設計段階で検出するシステムを開発した.
71 (MISC)総説・解説(その他)
共著
プラスチックバンパーの金型加工における工具姿勢の最適工程設計
藤末晃,大塚宏明,小瀧和志,乾正知
型技術

22/ 14, 26-27
2007/12/01



傾斜加工における最適な工具姿勢決定を支援するために,最も加工に余裕がある工具軸方向を自動決定するアルゴリズムと,ある工具軸方向を指定したとき,その方向から加工可能な部分を自動抽出するアルゴリズムを開発した.
72 研究論文(学術雑誌)
共著
金型加工における機械加工検証システムの開発(第1報)-鋳物形状誤差を考慮した加工困難形状の検出-
乾正知,大友祐二
精密工学会誌

75/ 3, 424-429
2009/03



自動車のプレス用金型の構造部は,鋳物を削り出して製造する.鋳物には数ミリの形状誤差が避けられない.この誤差の影響を考慮し忘れて,加工困難な形状を設計してしまうことが問題になっている.本研究では,CADモデルに鋳物誤差分の修正を加え,修正後のモデルに基づいて加工シミュレーションを行うことで,誤差に起因する加工困難形状を自動抽出する技術を開発した.
73 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Automatic Subdivision of Milling Region for 3-Axis Milling Machine with Inclined Cutter
Masatomo INUI, Kuninori MORIMOTO
Proc. 2008 International Symposium on Flexible Automation


2008



Large molds with very deep shape are used in producing bumpers and inner panels of automobiles. In order to realize the precise and stable machining of such deep molds, 3-axis milling machines with a cutter in a fixed inclined orientation are often used in Japanese manufacturers. Some milling regions are difficult to process with a cutter in a single orientation. Such regions must be subdivided into several smaller regions, so that each region can be properly processed with a single orientation cutter. In this paper, the authors propose a new algorithm for automatically subdividing such an unmanufacturable milling region. The milling region is represented as a set of points in our study. For each point, all accessible directions of a cutter are computed. Neighboring points with similar cutter accessible directions are then combined, and some groups of points with common accessible directions are obtained as a subdivision result. Proposed algorithm is implemented and an experimental program using this technology is demonstrated.
74 (MISC)総説・解説(その他)
単著
SmartCAMの5軸加工支援機能について
乾正知
ツールエンジニアリング


2008/09



乾が兼業しているベンチャー企業スマーテックが販売しているSmartCAMシステムの5軸加工支援機能について解説した.
75 研究論文(学術雑誌)
単著
金型設計における機械加工検証システムの開発(第2報)-加工困難解消のための形状修正範囲の導出-
乾 正知
精密工学会誌

75/ 7, 865-870
2009/07/01



In designing a holder part of a large stamping die, designers must consider not only the functional property of the holder, but also its manufacturability. The holder part is produced by cutting and engraving table, wall, slot and pocket features into the raw cast shape. Since designers do not always have enough knowledge about the manufacturing method, they sometimes design a part with some unmanufacturable features. The author develops a new system for suggesting a design modification method to eliminate such unmanufacturable ones. This system automatically determines some optimum positions of a cutter for completely machining the unmanufacturable feature. Such cutters in the optimum positions have interferences with the holder part. Our system visualizes the interference volume between the cutter and the holder part. The designer can determine the design modification method of the holder part based on the interference volume.
76 研究論文(学術雑誌)
共著
金型加工の工程設計支援技術に関する研究(第4報)
-クラスタ解析を用いた傾斜加工のための加工領域の自動分割-
乾 正知, 青栁 英樹
精密工学会誌

75/ 9, 1129-1133
2009/09/01



Large molds with very deep shape are used in producing plastic parts such as bumpers and inner panels of automobiles. In order to realize the precise and stable machining of the deep mold, 3-axis milling with inclined cutters is often applied in Japanese manufactures. Some machining regions are difficult to process with a cutter in a single orientation. Such regions must be subdivided into several smaller regions, so that each region can be processed with a single orientation cutter. The authors propose a new algorithm for automatically subdividing a machining region. A machining region is represented as a set of points covering the region. For each point, all accessible directions of a cutter are computed. Points are then classified into some groups based on the distribution pattern of accessible directions using our improved cluster analysis method. The classification result corresponds to the milling region subdivision.
77 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
An Algorithm for Determining the Optimal Cutter Length in 3-Axis Milling
Wenli HUANG, Masatomo INUI
Proc. 2009 IEEE International Conference of Mechatronics and Automation(2009 ICMA)

1979-1984
2009/08/12



Fixed 3-axis milling has been the most popular method for the die and mold fabrication. Determining the optimal cutter length is a time consuming and critical task in process planning, especially for milling deep and complex molds for bumpers, inner panels and lighting components of automobiles. In this paper, the authors propose an inverted offset based method for automatically determining the optimal cutter length. Inverted offsetting is one of Minkowski sum operation with a solid model and an inverted shape of a milling cutter. In the 3-axis milling, the optimal cutter length can be derived by comparing two inverted offsetting results: an object from the part shape and the inverted cutter, and another object from the workpiece shape representing the prior machining result and the inverted zero length cutter. An experimental system is developed and some computational experiments are performed to confirm the practical applicability of the method.
78 研究論文(学術雑誌)
共著
固定5軸加工のための最適な首下長さの決定アルゴリズム
黄文麗, 乾正知
精密工学会誌

76/ 2, 220-225
2010/02/05



Dies and molds with very deep shapes are often fabricated using a fixed 5-axis milling machine. In the process planning of such machining, determination of the cutter and shank length is a time consuming task. In this paper, an algorithm for automatically determining the optimal cutter and shank length for fixed 5-axis milling operation is proposed. The optimal length can be derived by comparing a Minkowski sum object of the workpiece and the inverted zero-length cutter, and another Minkowski sum object of the part shape and the inverted cutter. These computations of Minkowski sum objects can be accelerated by using the depth buffer mechanism of GPU which is now installed on most PCs. An experimental system is implemented and some computational experiments are performed. Our system can determine the optimal cutter and shank length for milling a complex mold in a minute.
79 研究論文(学術雑誌)
共著
3方向デクセルモデルとポリゴンモデルの相互変換技術
乾正知, 櫻井貴, 梅津信幸
精密工学会誌

76/ 2, 226-231
2010/02/05



In the triple dexel model, an object shape is represented with 3 groups of axis aligned segments named X-dexels, Y-dexels, and Z-dexels. In this paper, the authors propose a data conversion method from a conventional polygonal model such as STL to a triple dexel model, and vice versa. In this method, the following technology is employed; (1) Data conversion from a polygonal model to a triple dexel model is realized by multiple applications of “depth peeling”. This process can be accelerated by using the depth buffer and stencil buffer mechanisms of GPU. (2) Data conversion from a triple dexel model to a polygonal model is realized by gathering and classifying polygons attached to the end point of neighboring dexels. An experimental conversion program is implemented and some computational experiments are performed. Our program can convert a polygonal model with 3,000,000 polygons to a triple dexel model with 1024 x 1024 resolution grids in 8 seconds. Reverse conversion from a triple dexel model to a polygonal model is realized in a second.
80 研究論文(学術雑誌)
共著
3方向デクセルモデルによる同時5軸制御加工の幾何シミュレーション
乾正知, 梅津信幸
精密工学会誌

76/ 3, 361-366
2010/03/05



In the triple dexel model, object shape is represented by 3 groups of axis aligned segments named x-axis dexels, y-axis dexels, and z-axis dexels. Triple dexel model is known as compact and precise representation compared with other discrete solid representation schemes. Based on the triple dexel representation, a new 5-axis milling simulation system is developed. Differently from prior systems, this system uses GPU technology for accelerating 3 important processing steps in the milling simulation, which are (1) cutter swept volume generation, (2) subtraction of the swept volume from the workpiece solid model, and (3) update of the workpiece picture for achieving smooth animation of the milling process. An experimental system is implemented and some computational experiments are performed. Our system can realize a simulation of a complex 5-axis milling process in a few minutes. The animation speed is generally more than 100 frames per second.
81 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Cutter Accessibility Analysis of a Part with Geometric Uncertainties
Masatomo Inui, Kazuhiro Maida, and Yuji Hasegawa
Proc. of 2009 IEEE International Symposium on Assembly and Manufacturing

2258-2265
2009/11/17



In designing a holder part of a large stamping die, designers must consider not only the functional property of the part, but also its manufacturability. The holder part is usually produced by cutting and engraving table, wall, slot and pocket features into a raw cast object. The raw cast object has inevitable large shape errors. It generally has 5 to 10mm shape difference from the nominal CAD model. This shape uncertainty causes various manufacturability problems in the milling process. The most serious problem is unexpected collisions between a cutter and raw cast object. They cause possible tool breakages and become obstructions to the cutter access to some regions on features. Since such features are not properly machined, costly re-designing the holder part is necessary. In this paper, the authors propose a manufacturability analysis system which can detect such un-machinable features caused by the shape uncertainty of the raw cast object.
82 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
GPU ACCELERATION OF 5-AXIS MILLING SIMULATION IN TRIPLE DEXEL REPRESENTATION
Masatomo Inui and Nobuyuki Umezu
Proc. of 2010 International Symposium on Flexible Automation


2010/07/12



In the triple dexel model, object shape is represented by 3 groups of axis aligned segments named X-axis dexels, Y-axis dexels, and Z-axis dexels. Triple dexel model is known as compact and precise representation compared with other discrete solid representation schemes. Based on the triple dexel representation, a new 5-axis milling simulation system is developed. Differently from prior systems, this system uses GPU technologies for accelerating 3 important processing steps in the milling simulation, which are (1) cutter swept volume generation, (2) subtraction of the swept volume from the workpiece solid model, and (3) update of the workpiece picture for achieving fast animation of the milling process. An experimental system is implemented and some computational experiments are performed. Our system can realize a geometric simulation of a complex 5-axis milling process in a few minutes. The animation speed is generally more than 100 frames per second.
83 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
AN ALGORITHM FOR DETERMINING THE OPTIMAL CUTTING DIRECTION IN ROUGH MILLING OF IMPELLERS
Wenli Huang and Masatomo Inui
Proc. of 2010 International Symposium on Flexible Automation


2010/07/12



Fixed 5-axis milling method is usually a good choice for rough milling of impellers, because of higher stiffness of the cutter and simpler cutter path generation. Determination of the proper cutter posture in machining is, however, a time-consuming task at present. In this paper, a novel method is proposed to automatically determine the optimal cutter posture for the rough milling operation of impellers. The important characteristics of the algorithm are: (1) selection of candidate cutter axis directions based on some geometric properties of the impeller and (2) determination of the optimal cutter axis direction from the candidates based on the estimation of the remained material after the milling operation. In the remained material estimation, the cutter path generation and milling simulation are executed for each candidate cutter axis direction. These computations are accelerated by using a graphics processing unit (GPU) in the developed program. An experimental system is implemented and some computational experiments are performed to verify the practical applicability.
84 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
A Dexel Based Algorithm for Evaluating Thickness of Solid Models
Satoru Yamazaki, Nobuyuki Umezu, and Mastomo Inui
Proc. of 2010 Asian Conference on Design and Digital Engineering

373-382
2010/08/25



In the current manufacturing practice, injection molding is widely used for fabricating plastic parts of various consumer products such as digital cameras, printers, and other electric appliances. In designing a plastic part, thickness of the part should be constant all over the surface, otherwise some deformations happen in the molding process which deteriorate the aesthetic quality of the product. In this paper, the authors propose a fast algorithm for evaluating the thickness of the solid model. Most commercial CAD systems provide some kinds of thickness measuring functions of solid models, these functions, however, are not appropriate for evaluating thickness of the complex shape. In this paper, a new definition of the thickness of the solid model is proposed. Based on the definition, a dexel based thickness evaluation algorithm is developed. A depth peeling based method for converting a boundary representation solid model into a solid model in the dexel representation is also proposed. A system is implemented and some computational experiments are performed.
85 研究論文(学術雑誌)
共著
並列処理を用いた立体モデルの高速な厚み評価技術の開発
山崎悟, 梅津信幸, 乾正知
精密工学会誌

77/ 8, 788-792
2011/08/05
0912-0289


In the current manufacturing practice, injection molding is widely used for fabricating plastic parts of various consumer products, such as digital cameras, printers and other electric appliances. In designing a plastic part, thickness of the part is defined to be constant all over the surface, otherwise some deformations happen in the molding process which deteriorate the aesthetic quality of the product. In this paper, the authors propose a fast algorithm for evaluating the thickness of the solid model. Existing commercial CAD systems provide some thickness measuring functions of solid models. These functions are, however, not appropriate for evaluating thickness of the complex shape. In this paper, a new definition of the thickness of the solid model is proposed. Using the definition, a fast thickness evaluation algorithm with the oriented bounding box (OBB) and the parallel processing capability of GPU is developed. A system is implemented and some computational experiments are performed.
86 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Fast Safety Verification of Interior Parts of Automobiles
Satoru Yamazaki, Takahiro Baba, Nobuyuki Umezu, Masatomo Inui
Proc. of 2011 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, ICMA 2011

1957-1962
2011/08/07



A program for automatically verifying safety regulations specified on the interior part of the automobile is developed. In the ECE regulation, any surface of the interior part is requested to have roundness larger than R3.2 where a sphere of diameter 165mm can collide. Our developed program initially generates points sufficiently covering the visible surface of the model. For each point, sphere-object intersections associated with the regulations are evaluated. If the surface portion around the point cannot satisfy the geometric condition of the regulation, red color is painted to the point. As the result, corner shapes of the CAD model with possibly injuring the driver and passenger in the car crash are extracted and displayed.
87 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Fast Estimation of Milling Result with GPU
Masatomo Inui, Nobuyuki Umezu, Marie Fushimi
Proc. of 2011 Asian Conference on Designing and Digital Engineering, ACDDE 2011

9-14
2011/08/27



In this paper, the authors propose a new method for estimating the result shape of the milling operation. The automation of the process planning is strongly requested for realizing faster and more economical production of the mold and die. Our developed technology is expected to be used as a basic tool for the process planning automation. Milling result estimation is realized in 3 steps, initial cutter path generation, modification of the cutter path for avoiding holder collisions, and milling simulation. In the milling simulation, some portions of the workpiece are removed, therefore the cutter can mill the workpiece more deeply without holder collisions. Our program thus modifies the cutter path according to the updated workpiece shape and executes the milling simulation again. This simulation and path modification processes are iterated until the workpiece removal by the cutter does not occur. The cutter path generation and the milling simulation are generally time-consuming. Our program realizes the fast computation with good use of the hardware acceleration with GPU. Developed program can visualize the milling result in a minute even for a large mold of an automobile bumper.
88 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
A Hybrid Collision Detection Method for Anti-Crash
Masatomo Inui, Nobuyuki Umezu, Yuji Hasegawa
Proc. of 2011 Asian Conference on Designing and Digital Engineering, ACDDE 2011

305-310
2011/08/27



In this paper, a new CPU/GPU hybrid algorithm is proposed for detecting collisions between rigid objects. This algorithm is developed as a collision detection engine of a new Anti-Crash system. The proposed algorithm is fast, precise, and applicable to large and complex objects with huge number of polygons. In our broad phase collision detection, a culling program based on the OBB tree is executed on CPU to efficiently exclude apparently non-colliding polygons. In the following narrow phase collision detection, parallel processing capability of GPU is used for detecting mutually penetrating polygons. The authors develop a new penetration detection program for GPU based on ERIT’s method. A sample program is implemented and tested with complex examples. Our program needs only a few milliseconds for detecting all collisions among free falling objects whose total number of polygons is approximately 10 million.
89 (MISC)総説・解説(その他)
単著
加工命令の自動生成における加工シミュレーションの利用と今後への期待
乾 正知
型技術誌

26/ 9, 18-22
2011/09/01



コンピュータ技術の進歩は止まるところを知らない.コンピュータの性能向上に合わせて,工具経路生成や加工シミュレーション技術も高度化を続けており,高品質で無駄のない工具経路生成を売りにしたCAMソフトウェアが多数出回っている.本稿では,切削加工自動化の流れの一つとして注目されている加工シミュレーションの利用技術について,その現状と今後の展望について述べる.次章では,切削加工シミュレーション技術について簡単に説明し,3章では,その技術を利用してより高品質な加工命令生成を実現した例を紹介する.加工シミュレーションを活用すると,より上流の加工工程設計などの製造プロセスを効率化することも可能となる.第4章では,今後の発展が期待される製造プロセスの改善について,茨城大学の筆者のグループの成果を中心に紹介する.
90 研究論文(学術雑誌)
共著
Thickness and clearance visualization based on distance field of 3D objects
Masatomo Inui, Nobuyuki Umezu, Kazume Wakasaki, Shunsuke Sato
Journal of Computational Design and Engineering

2/ 3, 183-194
2015/04/28

10.1016/j.jcde.2015.04.001

This paper proposes a novel method for visualizing the thickness and clearance of 3D objects in a polyhedral representation. The proposed method uses the distance field of the objects in the visualization. A parallel algorithm is developed for constructing the distance field of polyhedral objects using the GPU. The distance between a voxel and the surface polygons of the model is computed many times in the distance field construction. Similar sets of polygons are usually selected as close polygons for close voxels. By using this spatial coherence, a parallel algorithm is designed to compute the distances between a cluster of close voxels and the polygons selected by the culling operation so that the fast shared memory mechanism of the GPU can be fully utilized. The thickness/clearance of the objects is visualized by distributing points on the visible surfaces of the objects and painting them with a unique color corresponding to the thickness/clearance values at those points. A modified ray casting method is developed for computing the thickness/clearance using the distance field of the objects. A system based on these algorithms can compute the distance field of complex objects within a few minutes for most cases. After the distance field construction, thickness/clearance visualization at a near interactive rate is achieved.
91 研究論文(学術雑誌)
共著
Automatic detection of the optimal ejecting direction based on a discrete Gauss map
Masatomo Inui, Nobuyuki Umezu, and Hidekazu Kamei
Journal of Computational Design and Engineering

1/ 1, 48-54
2014




92 研究論文(学術雑誌)
共著
Visualizing sphere-contacting areas on automobile parts for ECE inspection
Masatomo Inui, Nobuyuki Umezu, and Yuuki Kitamura
Journal of Computational Design and Engineering, Available online


2014/12/06

10.1016/j.jcde.2014.11.006


93 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
単著
Data Conversion From Dexel Model to B-reps Solid Model
Masatomo Inui
Proc. of 15th International Conference on Precision Engineering, ICPE 2014


2014/07/24




94 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Parallel Distance Field Computation with GPU and Its Application for Evaluating Part Thickness
M.Inui, N.Umezu, and K.Kobayashi
Proc. of ISCIE/ASME 2014 International Symposium on Flexible Automation


2014/07/14




95 研究論文(学術雑誌)
共著
Fast Detection of Head Colliding Shapes on Automobile Parts
Masatomo Inui, Nobuyuki Umezu
Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

7/ 5, 818-826
2013

10.1299/jamdsm.7.818

In the ECE regulation, any surface of the interior part of automobiles must have sufficient roundness where a sphere of diameter 165mm, which is equivalent to the average head size of infants, may collide. A system for automatically detecting sphere contacting shape on the automobile part is developed. In the current practice, some Japanese automobile manufactures detect the shape by using the virtual milling method. In this method, a milling simulation with a ball end cutter of diameter 165mm is executed on the part to detect the sphere contacting shape. The method generally needs a lot of computation time for the detection. In this paper, the authors propose an improved virtual milling method for fast detecting the sphere contacting shape. Our algorithm initially generates points sufficiently covering the visible surface of the model. For each point, the contact condition of the cutter is evaluated by using the inverted offset surface of the part. An inverted offsetting method accelerated with the depth buffer mechanism of GPU is introduced. An experimental system is implemented and some computational experiments are performed. Our system can detect the sphere contacting shape on the part surface with approximately 1 million polygons in a few seconds.
96 研究論文(学術雑誌)
共著
A Comparison of Two Methods for Geometric Milling Simulation Accelerated by GPU
Masatomo Inui, Nobuyuki Umezu, Yuuki Shinozuka
システム制御情報学会誌

26/ 3, 95-102
2013



For detecting potential problems of a cutter path, cutting force simulation in the NC milling process is necessary prior to actual machining. A milling operation is geometrically equivalent to a Boolean subtraction of the swept volume of a cutter moving along a path from a solid model representing the stock shape. In order to precisely estimate the cutting force, the subtraction operation must be executed for every small motion of the cutter. By using GPU, the required time for the subtraction can be drastically reduced. In this paper, the computation speed of two known GPU accelerated geometric milling simulation methods, which are the depth buffer based method and the parallel processing based method with CUDA language, are compared. Computational experiments show that the implementation with CUDA is several times faster than the depth buffer based method when the cutter motion in the simulation process is sufficiently small.
97 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Automatic Detection of Ejecting Direction of a Part with Minimum Undercuts
Masatomo Inui, Hidekazu Kamei, Nobuyuki Umezu
Proc. of 2012 Asian Conference on Design and Digital Engineering, ACDDE 2012


2012



In this paper, the authors propose a system for assisting mold designers of plastic parts. Plastic parts are usually produced by the injection molding. In this method, the formed part must be removed from the mold in a single ejecting direction. With a CAD model of a part, the system automatically determines the optimal ejecting direction of the part with the minimum undercuts. Since plastic parts are generally very thin, many rib features are placed in the inner side of the part to give sufficient structural strength to the part. Each rib feature strictly constrains the possible ejecting direction. Our system extracts the rib features from the CAD model of the part, and determines the range of the possible ejecting direction based on the geometric properties of the features. The system then selects the optimal direction with the minimum undercuts. The undercuts detected in the selection process are visualized to the mold designer for assisting the sliding core mechanism design. Such information is helpful for further improving the part design with less undercuts. An experimental system is implemented and computational experiments are performed. Our system needs less than 1 minute for the rib feature extraction and for determining the optimal ejecting direction of a CAD model with more than 1 million polygons.
98 (MISC)総説・解説(国際会議プロシーディングズ)
共著
Cutter Engagement Feature Extraction by Using Dexel Representation Solid Model
Masatomo Inui, Nobuyuki Umezu
Proc. of 14th International Conference on Precision Engineering, ICPE 2012

420-432
2012



Computer simulation of the cutting force change in a milling process is important for realizing more stable, precise, and efficient metal cutting. In the latest cutting force simulation method, a cutter engagement feature representing a contact area between the milling cutter and the workpiece must be extracted for each small motion of the cutter. In this paper, a new algorithm is proposed for computing a cutter engagement feature based on the dexel representation of the workpiece. Most prior studies compute the feature based on the cutter removal volume of the workpiece. Differently from them, our technology computes the cutter engagement feature based on the contact analysis between the cutter and dexels representing the workpiece shape. An experimental system is implemented and computational experiments are performed. Our system can complete the cutter engagement feature extraction of a complex 3-axis NC milling process in a few minutes.
99 研究論文(学術雑誌)
共著
The Optimal Cutter Length Determination for Fixed 5-Axis Milling
Wenli Huang, Masatomo Inui, Zhihui Shi
Advanced Material Research

566, 203-206
2012



Fixed 5-axis milling machining has been the most preferred method in fabricating dies and molds with very deep shapes. In the process planning of such machining, determining of the cutter length is a time consuming task. In this paper, an algorithm for automatically determining the optimal cutter length for the fixed 5-axis milling operation is proposed. The optimal length can be derived by computing the distance between the cutter location points and an offset shape of the workpiece by the inverted zero-length cutter. These computations of the offset shape can be accelerated by using the depth buffer mechanism of GPU which is now installed on most PCs. An experimental system is implemented and some computational experiments are performed.
100 研究論文(学術雑誌)
共著
Fast Estmation of Milling Result with GPU
Masatomo Inui, Nobuyuki Umezu, Marie Fushimi
Advanced Science Letters

10/ 1, 428-434
2012



In this paper, the authors propose a new method for estimating the result shape of the milling operation. The automation of the process planning is strongly requested for realizing faster and more economical production of the mold and die. Our developed technology is expected to be used as a basic tool for the process planning automation. Milling result estimation is realized in 3 steps, initial cutter path generation, modification of the cutter path for avoiding holder collisions, and milling simulation. In the last step, some portions of the workpiece are removed, therefore the cutter can mill the workpiece more deeply without holder collisions. Our system thus modifies the cutter path according to the updated workpiece shape and executes the milling simulation again. This simulation and path modification processes are iterated until the workpiece removal by the cutter does not occur. The cutter path generation and the milling simulation are generally time-consuming. Our system realizes the fast computation with good use of the hardware acceleration with GPU. The developed system can visualize the milling result in a minute even for a large mold of an automobile bumper.
101 研究論文(学術雑誌)
共著
仮想的な金型製造によるプレス金型間のクリアランス検証
乾正知,長谷川裕二,梅津信幸
精密工学会誌

78/ 1, 67-71
2012
0912-0289


In the press-working of sheet metal parts for automobile bodies, two stamping die CAD models with mutually inverted curved surfaces are necessary. They are designed to have some clearance between them when they are assembled so that they can properly hold a sheet metal within. Since these two models have very similar curved surfaces, engineers usually design a single CAD model only. The other model is obtained by copying, partly modifying, and inverting the designed model. The modification is generally very small and limited, and the visual inspection of the modified shape is difficult. False modifications often cause bad results in the later trial press-working process and expensive design reworks become necessary. In order to assist the stamping die designer, the authors developed an algorithm for visually inspecting the clearance between the designed model and virtually machined model of its modified counterpart. A fast clearance inspection between 2 models is achieved by using the hierarchical structure of OBBs and the multiple-threading technology.