Merkmalsbasierte Definition von Freiformgeometrien auf der Basis räumlicher Punktwolken

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer-Institut flir Produktionstechnik und Automatisierung, Stuttgart. Mein Dank gilt Herrn Prof. Dr.-Ing. H.-I. Warnecke flir die groBziigige Unterstiitzung und For derung meiner Arbeit. Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. D. Fichtner danke ich flir die eingehende Durchsicht der Arbeit und die wertvollen Hinweise, die sich daraus ergaben. Dariiberhinaus danke ich allen Mitarbeitern des Instituts, die mich durch ihre anregende Diskus sion und Kritik sowie durch ihre Hilfsbereitschaft unterstiitzt haben. Mein besonderer Dank gilt den Herren Dr. K. Melchior und Dr. W. Rauh. Sabine Roth-Koch Stuttgart, Dezember 1995 Inhaltsverzeichnis o Notation und Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 11 . . . . . . . . . . . . Einleitung ...................................................... 15 2 Modelle im ProduktentstehungsprozeB ............................... 21 2.1 Fonnale Mode1le . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 24 . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1 Erfassen bildhafter und gestalthafter Modelle in fonnalen Modellen ........ 24 2.1.2 Priifen in fonnalen Modellen ....................................... 29 2.1.3 Verbessem und Aktualisieren in fonnalen Modellen . . . . . . . . . . . . . .. . . 31 . . . . 2.2 Infonnationsverarbeitung .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 32 . . . . . . . . . . . 3 Definition von Freifonngeometrien in fonnalen Modellen ................ 37 3.1 Werkzeuge zur fonnalen Modellierung digitalisierter gestalthafter Modelle . .. 37 3.2 Anforderungen an die fonnale Modellierung . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 47 . . . . . . . 3.2.1 Systemtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 48 . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2 Infonnationsverarbeitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 49 . . . . . . . . . . . 3.2.3 Modellierungsverfahren, Eingabeinfonnation und Randbedingungen ....... 51 3.2.4 Fehlerbetrachtung und Bewertungskriterien ........................... 54 4 Charakterisierung von Freifonngeometrien durch Merkmale .............. 57 4.1 Ansatz zur Merkmalsfestlegung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 57 . . . . . . . . . . 4.2 Lokale und globale Merkmale ...................................... 58 5 Erfassen und Auswerten der Merkmale zur fonnalen Modellierung . . . . . .. . . 69 5.1 Abbilden in das initiale fonnale Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 70 . . . . . . . .