JP2007323344A - モデリングシステム、およびモデリング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組み合わされる複数の部品の設計の簡略化を図ること。
【解決手段】 構成部品１１に要素形状データベースに格納された要素形状部１２を付加した新たな第１の部品のモデルを生成し、構成部品１１の取り付け位置の周囲の構成部品１３，１４に要素形状部１２に対応する要素形状部１５，１６を付加する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、部品を設計するためのモデリングシステム、およびモデリング方法に関する。

筐体等の部品の設計には３次元ＣＡＤ（computer-aided design ）が用いられる。特許文献１には、部分形状の寸法及び配置パラメータをデータベース化し、それらを読み出し、組み立てて３次元ソリッドモデルを作成する。作成したモデルをデータベース化して、設計工程の簡略化を図った技術が開示されている。
特開２００１−１５５１８５号公報

上述した技術では、単一の部品の設計工程の簡略化を図っているが、多くの部品は他の部品との組み合わせで製品ができあがる。そこで、組み合わされる複数の部品の設計の簡略化を図ることが望まれている。

本発明の目的は、組み合わされる複数の部品の設計の簡略化を図ることが可能なモデリングシステムおよびモデリング方法を提供することにある。

本発明の一例に係わるモデリングシステムは、第１の部品のモデルが格納される第１モデルデータベースと、前記第１の部品が取り付けられる位置の周辺に設けられる第２の部品のモデルが格納される第２モデルデータベースと、第１の要素形状のモデルと前記第１の要素形状に対応する第２の要素形状とが格納される要素形状データベースと、前記第１の部品に前記第１の要素形状を付加した新たな第１の部品のモデルを作成する第１モデル変更部と、前記第１の部品の取り付け位置の周囲の第２の部品のモデルを第１の要素形状に対応する第２の要素形状に応じて変更する第２モデル変更部とを具備することを特徴とする。

本発明の一例に係わるモデリング方法は、第１の部品に要素形状データベースに格納された第１の要素形状を付加した新たな第１の部品のモデルを生成し、前記第１の部品の取り付け位置の周囲の第２の部品のモデルを前記要素形状データベースに格納された前記第１の要素形状に対応する第２の要素形状のモデルに応じて変更することを特徴とする。

本発明の一例に係わる、コンピュータに部品のモデリングを実行させるＣＡＤプログラムは、前記コンピュータに、第１の部品に要素形状データベースに格納された第１の要素形状を付加した新たな第１の部品のモデルを生成する処理を実行させる手順と、前記コンピュータに、前記第１の部品の取り付け位置の周囲の第２の部品のモデルを前記要素形状データベースに格納された前記要素形状に対応する第２の要素形状のモデルに応じて変更するする処理を実行させる手順とを具備することを特徴とする。

組み合わされる複数の部品の設計の簡略化を図ることが可能になる。

本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。

図１は、３次元モデリングシステムの概略構成を示すブロック図である。図１に示すモデリングシステムは、コンピュータによって実行され、入力部１、ＣＡＤモデルデータベース（第１，第２，第３モデルデータベース）２、要素形状データベース３、属性データベース４、自動モデリングシステム部５、ＣＡＤ本体部６、およびグラフィックディスプレイ７を有する。

入力部１は、ユーザがＣＡＤ本体部６に対しモデリングに必要な情報を入力するための入力部である。

ＣＡＤモデルデータベース２は、ＣＡＤモデルである部品の形状データやアセンブリデータが管理されているデータベース部である。

要素形状データベース３は、ボス・リブ等の部品の一部の構成要素となっている要素形状のモデルと属性情報とが管理されているデータベース部である。属性情報は、ある要素形状に対応する要素形状の情報のことである。例えば、ある部品に設けられる突起形状のモデルに対応して他の部品に設けられる穴形状のモデルの上のことである。 属性データベース４は、部品に含まれる要素形状（第３の要素形状）に付加するための属性情報が格納されているデータベース部である。既に入力部から逐次形状を構築したＣＡＤモデルデータベース２の中の１つのＣＡＤモデルに要素形状がモデリングされている場合に、自動モデリングシステム部５によって部品の取り付け位置の周辺の部品（第４の部品）に第3モデルデータベースとしてのＣＡＤモデルデータベース２に格納された要素形状（第４の要素形状）に応じた自動モデリングを行うための必要な属性情報を付加したと場合がある。この際、属性データベース４より属性情報を取り出し要素形状に属性情報を付加する。属性データベース４にはこのための属性情報群が管理されている。

自動モデリングシステム部５は、ＣＡＤモデルに対し要素形状データベース３の要素形状や属性データベース４の属性情報を関連付けするシステム部である。また、関連付けされた要素形状は常に自動モデリングシステム部５が把握している。このためアセンブリを構成する部品内の２部品にそれぞれ要素形状が存在し関連をもった形状である場合、一方の要素形状が設計変更によって位置の変更または削除された場合、関連を持つもう片方の要素形状に自動モデリングシステム部５により、瞬時に位置移動または削除の処理が可能となる。

ＣＡＤ本体部６は、自動モデリング以外のモデリング作業を実施する部分である。グラフィックディスプレイ７は、ＣＡＤモデルデータベース２、要素形状データベース３、属性データベース４、ＣＡＤ本体部６及び自動モデリングシステム部５で計算された結果を表示する。これにより随時ユーザがモデリング状況を認識することが可能となる。

図２は、ＣＡＤ本体部６の基本機能でモデリングされた第１の部品である構成部品１１の部品単体を示す状態である。

ユーザが入力部１からの入力により図２に示した構成部品に要素形状データベース３内に格納された要素形状部を付加する。図３に、構成部品１１に要素形状部１２が付加された状態を示す。図２に示す構成部品１１は要素形状部１２を具備している。この要素形状部１２には、要素形状データベース３に格納された自動モデリングに必要な属性情報が付加されている。

図４は、図３に示す構成部品１１をアッセンブルした場合に構成部品１１の周囲の構成部品１３，１４を示す。

ユーザが自動モデリング機能を実行させることにより、自動モデリングシステム部５は、構成部品１３、構成部品１４にそれぞれ要素形状部１２の属性情報に対応する要素形状部を自動的にモデリングして、図５に示すモデルを作成する。要素形状部１５，１６が自動的にモデリングされた要素形状であり、要素形状部１５，１６は要素形状部１２が貫通する穴部である。

次に、より詳細に自動モデリング処理について説明する。

ユーザは入力部１をインターフェースとしてＣＡＤモデルデータベース２内の部品に対し、要素形状データベース３に登録されている形状を第１モデル変更部としての自動モデリングシステム部５を用いてモデリングし、新たな部品のモデルを作成する。例えば、第１モデルデータベースとしてのＣＡＤモデルデータベース２内に格納された図２の構成部品１１に要素形状データベース３に格納されている要素形状１２を呼出し、配置することで図３に示すモデルとなる。

ユーザは要素形状部１２を配置するための位置情報を入力部１から入力する。自動モデリングシステム部５は、どの部品にどういった配置情報でどの要素形状が付加されたかを常に把握している。このため、図３のモデルには要素形状部１２の形状が配置されるだけでなく、自動モデリングに必要な要素形状部１２の属性情報も付加されている。

図４は図２に示す構成部品１１のモデルをＣＡＤ本体部６に読込み、更に第２モデルデータベースとしてのＣＡＤモデルデータベース２内に格納された構成部品１３，１４をアッセンブリデータによって設計意図にあった位置で組み合わせた状態を示している。従来、要素形状部１２が構成部品１３，１４を貫通する構造の場合、最終的には図５のような要素形状部１５，１６を構成部品１３，１４にＣＡＤ基本機能により手動でモデリングする作業が発生する。

しかし、本システムでは要素形状部１２に対応する穴要素形状を事前に要素形状データベース３に登録しておくことで、自動モデリングシステム部５が関係する部品に該当要素形状を自動モデリングすることによって、モデルを作成することが可能となる。

より詳細に説明すると、自動モデリングシステム部５は、構成部品１１のモデルに付加されている要素形状部１２の属性情報に応じて、要素形状データベース３から要素形状部１２に対応する要素形状を読み出す。第２の部品のモデルを第２モデル変更部としての自動モデリングシステム部５は、読み出した要素形状を構成部品１３，１４に付加したモデルを作成する。ここでは穴要素形状が付加されることとなる。

以上の処理によって、構成部品１３，１４に自動的に要素形状１５，１６を付加することができ、組み合わされる複数の部品の設計の簡略化を図ることができる。

ところで、図２に示す構成部品１１に要素形状データベース３を使わずにＣＡＤの基本機能のみにより要素形状部１２と同様の形状を入力してモデリングした場合（以下、「手動モデリング」とも言う。）は属性情報が存在しない。このため自動モデリングが実施不可となる。このような場合、手動モデリングした要素形状に属性データベース４から属性情報を追加することで自動モデリングに必要な属性情報が付加され自動モデリングが可能となる。

また、自動モデリングの元となる部品の要素形状と自動モデリングされた部品の要素形状は要素形状データベース３に登録されている。どちらかの部品の要素形状位置を修正または削除を実施すると自動モデリングシステム部５が瞬時にユーザへ変更状況を表示し、位置修正または削除の実施可否を問い合わせる。

要素形状部１２に対応する穴要素形状を事前に要素形状データベース３に登録しておくことで、関係する部品に該当要素形状を自動モデリングすることが可能となる。従って穴等の該当要素形状を自動モデリングする際に直径等の入力をユーザに実施させることでより柔軟なモデリングが可能となる。

なお、本実施形態のモデリング処理は全てコンピュータによって実行されるＣＡＤプログラムによって実現されているので、このＣＡＤプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じて通常のコンピュータにインストールするだけで、本実施形態と同様の効果を容易に実現することができる。また、このＣＡＤプログラムは、パーソナルコンピュータのみならず、プロセッサを内蔵した各種電子機器上で実行することができる。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の一実施形態に係わる３次元モデリングシステムの概略構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係わる部品形状を示す図。 図１に示す部品に要素形状を付加した状態を示す図。 図３に示す部品をアッセンブルした場合の、部品とその周囲の部品を示す図。 図４に示す二つの部品に自動モデリングによって、要素形状を付加した状態を示す図。

符号の説明

１…入力部，２…ＣＡＤモデルデータベース，３…要素形状データベース，４…属性データベース，５…自動モデリングシステム部，６…ＣＡＤ本体部，７…グラフィックディスプレイ，１１…構成部品，１２…要素形状部，１３，１４…構成部品，１５．１６…要素形状部

Claims (9)

1. 第１の部品のモデルが格納される第１モデルデータベースと、
   前記第１の部品が取り付けられる位置の周辺に設けられる第２の部品のモデルが格納される第２モデルデータベースと、
   第１の要素形状のモデルと前記第１の要素形状に対応する第２の要素形状とが格納される要素形状データベースと、
   前記第１の部品に前記第１の要素形状を付加した新たな第１の部品のモデルを作成する第１モデル変更部と、
   前記第１の部品の取り付け位置の周囲の第２の部品のモデルを第１の要素形状に対応する第２の要素形状に応じて変更する第２モデル変更部とを具備することを特徴とするモデリングシステム。
2. 前記第１の部品に含まれる第３の要素形状に対応する第４の要素形状のモデルを有する第３モデルデータベースと、
   前記第１の部品のモデル中の第３の要素形状に前記第３モデルデータベースが有する第４の要素形状の情報を付加する手段と、
   前記第１の部品のモデルに付加された情報に基づいて、前記第１の部品の取り付け位置の周囲の第２の部品のモデルを第４の要素形状に応じて変更する手段とを更に具備することを特徴とする請求項１記載のモデリングシステム。
3. 前記第１の部品に組み合わされた前記第１の要素形状に変更が生じた場合に、前記変更に応じて前記第２の部品の設計データを変更する手段とを更に具備することを特徴とする請求項１記載のモデリングシステム。
4. 前記第１の部品に含まれる前記第３の要素形状に変更が生じた場合に、前記位置の変更に応じて前記第２の部品の設計データを変更する手段とを更に具備することを特徴とする請求項２記載のモデリングシステム。
5. 第１の部品に要素形状データベースに格納された第１の要素形状を付加した新たな第１の部品のモデルを生成し、
   前記第１の部品の取り付け位置の周囲の第２の部品のモデルを前記要素形状データベースに格納された前記第１の要素形状に対応する第２の要素形状に応じて変更する
   ことを特徴とするモデリング方法。
6. 第１の部品のモデル中の第３の要素形状に第３の要素形状に対応する第４の要素形状のモデルの情報を付加し、
   前記第１の部品のモデルに付加された情報に基づいて、前記第１の部品の取り付け位置の周囲の第２の部品のモデルを第４の要素形状のモデルに応じて変更する
   ことを特徴とする請求項５記載のモデリング方法。
7. 前記第１の部品に組み合わされた前記第１の要素形状に変更が生じた場合に、前記変更に応じて前記第２の部品の設計データを変更する手段とを更に具備することを特徴とする請求項５記載のモデリング方法。
8. 前記第１の部品に含まれる第１の要素形状に変更が生じた場合に、前記変更に応じて前記第２の部品の設計データを変更する
   ことを特徴とする請求項６記載のモデリング方法。
9. コンピュータに部品のモデリングを実行させるＣＡＤプログラムであって、
   前記コンピュータに、第１の部品に要素形状データベースに格納された第１の要素形状を付加した新たな第１の部品のモデルを生成する処理を実行させる手順と、
   前記コンピュータに、前記第１の部品の取り付け位置の周囲の第２の部品のモデルを前記要素形状データベースに格納された前記要素形状に対応する第２の要素形状のモデルに応じて変更するする処理を実行させる手順と
   を具備することを特徴とするＣＡＤプログラム。

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