JP2007079952A

JP2007079952A - 寸法生成システム及びその方法

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Publication number: JP2007079952A
Application number: JP2005267129A
Authority: JP
Inventors: Hisaaki Kawabata; 寿明川端
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2005-09-14
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2025-09-14
Also published as: JP4812379B2

Abstract

【課題】寸法を挿入する図面ビューを曲げ線の方向を利用し決定する。
【解決手段】板金モデルに基づき寸法を生成する寸法生成システムである。そして、前記寸法生成システム１は、前記板金モデルの形状を認識し曲げ線を特定する板金形状認識部９と、少なくとも前記板金モデルの前記曲げ線が鉛直方向に描かれている図面ビューに対して前記寸法を生成する曲げ形状寸法挿入処理部１１とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は寸法生成システム及びその方法に関し、さらに詳細には、板金モデルの三面図に曲げ形状寸法を自動挿入するとき、板金モデルを形状的に解析して認識された曲げ線が垂直方向に描かれている図面ビューに寸法を生成する寸法生成システム及びその方法に関する。

従来、例えば３次元ＣＡＤが持つフィーチャー（本例では、例えば３次元モデルを作成するときに使用する機能のコマンド、又はこのコマンドで作成されるモデルの部分形状を含む）によって３次元板金モデルの作成を行う。そして、フィーチャーで作成する際に使用した寸法値はモデル上に保持される。

一方、３次元モデルから図面（三面図）を作成するが、上記の保持されている寸法を図面上に自動的に転記する。ここで、フィーチャーの寸法をどの図面ビューに挿入するかはフィーチャーの押し出し方向やフィーチャーのプロファイル（断面）の方向により、どの位置に寸法線を配置するかは板金モデルの作成方法に依存するものである。例えばプロファイル内に挿入した寸法線の位置によるものである。

また、特許文献１を参照。
特開平０７−２００８７４号公報

このような従来の方法では、以下のような問題があった。すなわち、フィーチャーを作成する際に使用した寸法値は、フィーチャーの作り方によってはフランジ高さ、角度、内Ｒなどの寸法（本実施例では曲げ形状寸法という）を含まない場合がある。

一方、フィーチャーの寸法には曲げ形状に関係の無い寸法が多数含まれている為、全てを図面ビューに転記すると図面が見づらくなるという問題があった。

また、板金モデルの寸法（特に曲げ線に係る寸法）が、適切な図面ビュー、位置に転記されるとは限らない。このため、適切な位置に配置されなかった寸法は、図面ビュー間の移動、位置の修正、寸法線の再挿入など手作業による修正が必要になるという問題があった。

また、３次元ＣＡＤ間で中間フォーマットでデータ変換を行った場合、フィーチャー情報が消えてしまう為にフィーチャーの寸法を図面に転記することが出来なくなるという問題があった。

一方、専用ＣＡＤシステムでは、板金モデル上に寸法を自動挿入することは可能であるが、その寸法を三面図に転記することはできない。また汎用３次元ＣＡＤでは立体モデル上に挿入された寸法を、図面の立体ビューに転記することは可能であるが、三面図に転記することはできないという問題があった。

本発明は、板金モデルの三面図に、立体モデルの形状を認識して、曲げ形状寸法を的確な位置に自動生成することを目的とする。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので請求項１に係る発明は、板金モデルに基づき寸法を生成する寸法生成システムにおいて、
前記板金モデルの形状を認識し曲げ線を特定する板金形状認識部と、
前記曲げ線の方向を利用し曲げ形状寸法を生成する位置を特定し、前記曲げ形状寸法を生成する曲げ形状寸法挿入処理部とを備えた寸法生成システムである。

請求項２に係る発明は、板金モデルに基づき寸法を生成する寸法生成システムにおいて、
前記板金モデルの形状を認識し曲げ線を特定する板金形状認識部と、
少なくとも前記板金モデルの前記曲げ線が垂直方向に描かれている図面ビューに対して曲げ形状寸法を生成する曲げ形状寸法挿入処理部とを備えた寸法生成システムである。

請求項３に係る発明は、前記曲げ形状寸法挿入処理部は、板金モデルの前記曲げ線が垂直方向に描かれている図面ビュー以外の他の図面ビューに前記曲げ形状寸法を生成する請求項２記載の寸法生成システムである。

請求項４に係る発明は、前記曲げ形状寸法挿入処理部は曲げ形状寸法の寸法値を表示する位置を決める手段を備えた請求項２又は３記載の寸法生成システムである。

請求項５に係る発明は、板金モデルに基づき寸法を生成する寸法生成方法において、
前記板金モデルの形状を認識し曲げ線を特定する板金形状認識工程と、
前記曲げ線の方向を利用し曲げ形状寸法を生成する位置を特定し、前記曲げ形状寸法を生成する曲げ形状寸法挿入処理工程とを含む寸法生成方法である。

上述の如く本発明によれば、板金モデルの三面図に曲げ形状寸法を自動で挿入する際、板金モデルの形状を認識し、曲げ線方向やフランジ方向など板金モデルの情報を取得しておき、曲げ線方向が図面ビューに対して垂直な場合、寸法の方向や寸法テキストの位置を決定し寸法を転記することができる。

これにより、フランジを断面方向から見た図面ビューの適切な位置に寸法が転記され、曲げ形状・寸法を把握しやすくなるという効果がある。

また、板金モデル形状を認識して処理を行うので、フィーチャーが無い板金モデルの三面図でも、曲げ形状寸法の自動挿入が可能になるという効果がある。

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１に寸法生成システム１の概略の構成を示す。

前記寸法生成システム１は、コンピュータ本体３と、表示部５と、入力部（例えば、キーボード／マウス）７とを備えている。

前記コンピュータ本体３は、板金形状認識処理部９と、曲げ形状寸法挿入処理部１１と、メモリ１３とを有している。

前記板金形状認識処理部は板金モデル（板金モデルとは板金製品を３次元ＣＡＤでモデリングした３次元立体モデルをいう）の３次元形状を認識する。

前記曲げ形状寸法挿入処理部は、曲げ形状寸法（例えば、板金モデルに含まれる曲げを構成する面の、当該曲げ線に垂直方向の面寸法、面間角度、曲げ部の内Ｒなどの寸法）の自動生成を行う。前記メモリ１３には板金モデルが記憶されている。

図２を参照し、板金の曲げについて説明する。

曲げ加工機はパンチＰとダイＤとの協働によりワークＷに対して曲げ加工を行うものである。すなわち、ワークＷの端部Ｗｔが突き当て部Ｓの端部Ｓｔに当接する。そして、曲げ加工が行われる。この際の当接位置から、曲げの位置（本例ではパンチの先端位置）までの寸法（寸法値Ｌを展開した値）は曲げ加工において重要である。また、加工された製品の寸法検査等に曲げ位置Ｌが必要になる。

図３及び図４を参照する。前記板金形状認識処理部９が行う板金形状認識処理の動作を示している。板金形状認識処理は板金モデルの形状を解析し、曲げ形状を認識する処理をいう。

ステップＳ３０１では、板金モデルの曲げ面／曲げエッジ、フランジの認識処理を行う。すなわち、図４（ａ）に示すように、板金モデルの形状を解析し板金モデルを構成する面の分類を行う。すなわち、曲げ形状寸法を挿入するためには、曲げを形成している面である曲げ面（外側）４０７、曲げ面（外側）４１１、曲げ面（内側）４１３、及び曲げエッジ（内側）４０９を認識する。さらに、フランジ面４０１、フランジ面４０３、及びフランジ面４０５を認識する。

このとき、曲げ面４０７及び曲げエッジ４０９は、曲げの外側と内側でペアリングして、曲げ部と認識する処理を行う。

ここで、曲げ面と曲げエッジについて説明する。

曲げ面とは、面の接続部分をＲ面で定義しているものである。作成されたモデルが実際の製品形状を忠実に表現する場合は、この様にＲ面で定義される。

曲げエッジとは、実際の製品形状におけるＲ面のＲが相対的に小さく無視できる様な場合には、このＲ面を省略する場合がある。この時の接続する面の稜線を曲げエッジと呼ぶ。

ステップＳ３０３では、曲げ線方向の取得、フランジ寸法とフランジ方向の認識、曲げ角度認識、及び内Ｒ寸法の認識処理を行う。

詳細に説明する。曲げ線というときは曲げ形状の形態（位置、方向等）を特定するための線分データを含む概念である。

すなわち、図４（ｂ）に示すように、前記曲げ線方向の取得において、曲げ線（方向）とは、フランジ面と曲げ面の境界にある稜線、曲げエッジ、曲げ面の中心軸、曲げ面の両端に接続するフランジ面をそれぞれ曲げ面方向に伸延させた場合にフランジ面の交わる仮想線など、いずれの場合も平行な直線が得られるが、この直線のベクトル４１５をいう。

図４（ｃ）を参照し曲げ形状寸法の認識処理を説明する。前記フランジ寸法とフランジ方向の認識処理において、フランジ寸法の認識処理とは曲げ線両側にあるフランジ面の交わる仮想線（曲げ線）４１９からフランジ４０５の外形を構成するポイントのうち一番遠いポイント４４１の要素を寸法挿入対象オブジェクトとして取得する処理を行う（このオブジェクト間の寸法４３９がフランジ寸法となる）。

ただし、フランジの一番遠いポイントが曲げ面／曲げエッジに接続している場合、フランジの交わる仮想線間の距離がフランジ寸法となる。

フランジ方向の取得処理は、曲げ線４１９を垂直方向に見た際に得られるフランジ４０１，４０５の断面ベクトル４２１，４２５を取得する処理である。

同様に、曲げ線４１７に対してのフランジ４０１，４０３の断面ベクトル４２１，４２３を取得する。

前記曲げ角度の認識処理は、曲げ面／曲げエッジの両側のフランジ面の面間角度で曲げ線４１７に対しては曲げ角度４２７，曲げ線４１９に対して曲げ角度４２９が曲げ角度として認識される。

内Ｒ寸法の認識は内側の曲げ面の円弧エッジを寸法対象オブジェクトとして取得しておく。この半径寸法が内Ｒ４３１，４３３となる。

以上の曲げ形状寸法の認識により板金モデルから図面ビューへの寸法の転記が可能になるものである。

ステップＳ３０５では、板金製品モデル中の曲げ線に対して全て処理したかどうかの判断を行う。処理対象の曲げ線が残っていると判断したとき処理をステップＳ３０３に戻す。処理対象の曲げ線が無いと判断したとき処理は終了する。これにより、全ての曲げ形状に対して曲げ形状寸法の生成が可能になる。

図５及び図６を参照する。曲げ形状寸法挿入処理部１１の動作を示す。ここで、曲げ形状寸法挿入処理とは板金形状認識で認識された曲げ形状寸法を図面ビューに転記する処理をいう。

ステップＳ５０１では、図面ビューに対する曲げ線方向を認識する。

図６（ａ）に示すように、図面ビューと曲げ線方向との比較処理を行う。すなわち、正面図６０１、平面図６０３、右側面図６０５などの図面ビューにおいて、板金モデルで認識された曲げ形状寸法の曲げ線６０７の方向が、図面ビューに対して垂直（法線方向）な場合、その曲げ形状寸法を図面ビューに転記する処理を行う。本例では、正面図６０１に曲げ形状寸法が生成される。

ここで、垂直（法線方向）かどうかの判定処理は、座標変換マトリックスにより、対象となる曲げ線方向の始点と終点を、図面ビュー上のＸＹ座標に変換を行い、この２点の図面ビュー上での座標が一致する場合、すなわち、曲げ線方向がＺ軸方向である場合、曲げ線方向が図面ビューに対して垂直（法線方向）であると判断する処理である。

ステップＳ５０３では、曲げ線方向は垂直かどうかの判断を行う。垂直でないと判断したとき処理はステップＳ５０７に進む。垂直と判断したとき処理はステップＳ５０５に進む。

ステップＳ５０５では曲げ形状寸法を図面ビューに転記する。板金モデルで認識された曲げ形状寸法を以下の規則に従い図面ビューに転記する。

図６（ｂ）に示すように、寸法のフランジ方向を、座標変換マトリックスにより、図面ビュー上のＸＹ寸法に変換し、この２点間の図面ビュー上での位置関係に応じて、寸法の方向６１１を決定する処理を行う。例えば、水平の場合は水平寸法に決定する処理を行う。鉛直の場合は鉛直寸法に決定する処理を行う。また、水平、鉛直以外の場合は斜め寸法に決定する処理を行う。

フランジ寸法テキスト位置６１５は、図面ビュー６０１の中心６０９からフランジに向かう鉛直方向に、所定の距離（例えば１０ｍｍ）６１３だけ移動した位置に決定する処理を行う。これにより、より寸法が見やすくなるという効果がある。

なお、曲げ角度、内Ｒ寸法の場合は曲げの内側に向かって所定の距離移動した位置に決定する処理を行う。

なお、寸法挿入対象（寸法線の添付先）は前記板金形状認識処理部９で板金モデル上で求めた、寸法挿入対象のオブジェクトに相当する図面ビュー上の要素を寸法挿入の対象とする。

ステップＳ５０７では生成する曲げ形状寸法が無しかどうかの判断を行う。曲げ形状寸法が有りと判断したとき処理をステップＳ５０１に戻し上記処理を続行する。曲げ形状寸法が無しと判断したとき処理はステップＳ５０９に進む。

ステップＳ５０９では図面ビューが有るかどうかの判断を行う。図面ビューがあると判断したとき処理はステップＳ５０１に戻し上記処理を続行する。図面ビューが無いと判断したときは処理が終了する。以上の処理により、全ての曲げ形状寸法が対象の図面ビューに生成される。

図７、図８及び図９を参照し、曲げ形状寸法に関し更に説明する。

板金モデルを認識して得られた、フランジ寸法を図面に挿入する際、どの図面ビューに対して挿入するかは、必ずしも曲げ線方向が図面ビューに対して垂直な場合だけとは限らない。

例えば、図７に示すように、板金モデル７０１において、認識された「３０」と「５０」のフランジ寸法を、図面ビューに転記する場合を想定する。

図８に示すように、「３０」の寸法は平面図８０３、側面図８０５に寸法を挿入すると、フランジが斜めに傾いている為、図面ビューに投影された長さが寸法値になってしまい、折り曲げ加工における突き当ての位置を計算するための図面としては適正とは言えない。従って曲げ方向が図面ビューに垂直な正面図８０１に寸法を転記する処理を行う。

図９に示すように「５０」の寸法は、平面図８０３には寸法挿入不可能であるが、側面図８０５には寸法挿入することは可能で、寸法値もフランジの実長となる為、折り曲げ加工の図面として使用することが可能である。

すなわち、曲げ線方向が図面ビューに対して垂直な場合以外でも、寸法を他の図面ビューに転記が適切な場合は他の図面ビューに挿入する処理を行う。

図１０及び図１１を参照する。フランジ面の法線方向が図面ビューに対して垂直な場合も、寸法挿入を行うことが適切である。

このことは曲げ線方向が図面ビューに対して垂直かどうか判別する方法と同じように、板金モデル上の位置関係を図面ビュー上の座標に変換して判断することによって判別することが可能になる。

その具体的な方法は、板金モデル１００１上のフランジ１００３の法線ベクトル１００７を取得しておく。そして、対象となる図面ビューにおいて取得したベクトルの始点、終点を座標変換マトリックスにより図面上のＸＹ座標に変換を行い、この２点の座標が図面ビュー上で一致する場合、フランジ面の法線方向が図面ビューに対して垂直であると判断する。

また、曲げ線方向が垂直な図面ビューと、フランジの法線方向が垂直な図面ビューのどちらに寸法を行うかは、パラメータでどちらか一方、または両方を指定したり、優先順位を付けて一方の図面ビューが見つからない場合もう一方の図面ビューに対して寸法を挿入するなどして決定する処理を実行する。

なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。

寸法生成システムの概略の構成を説明する概略図である。曲げ線を説明する説明図である。板金形状認識処理の動作を示すフローチャートである。（ａ）〜（ｃ）は板金形状認識処理の動作を説明する説明図である。曲げ形状寸法挿入処理の動作を示すフローチャートである。（ａ）、（ｂ）は曲げ形状寸法挿入処理を説明する説明図である。曲げ形状寸法を説明する説明図である。曲げ形状寸法を説明する説明図である。曲げ形状寸法を説明する説明図である。曲げ形状寸法を説明する説明図である。曲げ形状寸法を説明する説明図である。

符号の説明

１寸法生成システム
３コンピュータ本体
５表示部
７板金形状認識処理部
９曲げ形状寸法挿入処理部
１３メモリ

Claims

板金モデルに基づき寸法を生成する寸法生成システムにおいて、
前記板金モデルの形状を認識し曲げ線を特定する板金形状認識部と、
前記曲げ線の方向を利用し曲げ形状寸法を生成する位置を特定し、前記曲げ形状寸法を生成する曲げ形状寸法挿入処理部と、
を備えたことを特徴とする寸法生成システム。
板金モデルに基づき寸法を生成する寸法生成システムにおいて、
前記板金モデルの形状を認識し曲げ線を特定する板金形状認識部と、
少なくとも前記板金モデルの前記曲げ線が垂直方向に描かれている図面ビューに対して曲げ形状寸法を生成する曲げ形状寸法挿入処理部と、
を備えたことを特徴とする寸法生成システム。
前記曲げ形状寸法挿入処理部は、板金モデルの前記曲げ線が垂直方向に描かれている図面ビュー以外の他の図面ビューに前記曲げ形状寸法を生成することを特徴とする請求項２記載の寸法生成システム。
前記曲げ形状寸法挿入処理部は曲げ形状寸法の寸法値を表示する位置を決める手段を備えたことを特徴とする請求項２又は３記載の寸法生成システム。
板金モデルに基づき寸法を生成する寸法生成方法において、
前記板金モデルの形状を認識し曲げ線を特定する板金形状認識工程と、
前記曲げ線の方向を利用し曲げ形状寸法を生成する位置を特定し、前記曲げ形状寸法を生成する曲げ形状寸法挿入処理工程と、
を含むことを特徴とする寸法生成方法。