JP3200803B2 - Method of manufacturing flat material and method of manufacturing three-dimensional plate material using this method - Google Patents

Method of manufacturing flat material and method of manufacturing three-dimensional plate material using this method

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JP3200803B2
JP3200803B2 JP15749492A JP15749492A JP3200803B2 JP 3200803 B2 JP3200803 B2 JP 3200803B2 JP 15749492 A JP15749492 A JP 15749492A JP 15749492 A JP15749492 A JP 15749492A JP 3200803 B2 JP3200803 B2 JP 3200803B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、三次元形状の板材の曲
面を平面に展開する方法による平板材の製造方法、及び
この方法を用いた三次元形状の板材の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a flat plate by a method of developing a curved surface of a three-dimensional plate into a flat surface, and a method of manufacturing a three-dimensional plate using this method.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の自動車業界では、その斬新なデザ
インと共に、運転手からの視野を広く取る必要から、三
次元形状のガラス板をフロントガラス或いはリアガラス
として使用する場合が増加している。
2. Description of the Related Art Recently, in the automobile industry, a three-dimensional glass plate is increasingly used as a windshield or a rear glass because of a need for a wide field of view from a driver together with a novel design.

【0003】例えば、車の試作の段階では、まず、新車
のスケッチをデザイナが描き、このスケッチに基づい
て、ある程度正確な図面を作成し、この図面の内容がデ
ィジタイザによってディジタル値に変換されてCAD装
置に取り込まれる。CAD装置は、付属の高精細ブラウ
ン管によって、試作車の三次元形状をモニタしながら、
車体形状に修正を加えて、最適な車体形状を決定する。
この最適な車体形状は、粘土等で試作された後、見た目
の微妙な変化が更に修正されて、最終の量産車の三次元
形状が決定される。勿論、図面は、修正のたびにCAD
装置によって改訂されて、そのディジタル値がCAD装
置内で記憶されると共に、磁気テープにセーブされる。
また、図面は、例えば0.1mmの高分解能を持つXYプ
ロッタによって、正式図面として出力される。
For example, in the prototype stage of a car, a designer first draws a sketch of a new car, creates a somewhat accurate drawing based on the sketch, converts the contents of the drawing into digital values by a digitizer, and converts the drawing into CAD. Captured by the device. The CAD system monitors the three-dimensional shape of the prototype car using the attached high-definition CRT,
Modify the body shape to determine the optimal body shape.
This optimal body shape is prototyped with clay or the like, and then the subtle changes in appearance are further corrected to determine the final three-dimensional shape of the mass-produced vehicle. Of course, drawing
Revised by the device, the digital value is stored in the CAD device and saved to magnetic tape.
The drawing is output as a formal drawing by an XY plotter having a high resolution of 0.1 mm, for example.

【0004】例えば、三次元形状のフロントガラスの製
造過程においては、粘土等で試作された車体からフロン
トガラスの部分のみを抽出し、更に、経済的理由或は試
作から量産までの立ち上がり期間の短縮の理由から、フ
ロントガラスの周辺領域のみを写し取った立体的な面
(曲面)を有しかつ中央部分が開口しているリング状の
木型が形成される。この木型は、成形型の作成に使用さ
れるとともに、成形後の検査にも使用される。
For example, in the manufacturing process of a three-dimensionally shaped windshield, only the windshield portion is extracted from a vehicle body prototyped with clay or the like, and furthermore, for economic reasons or shortening of the startup period from trial production to mass production. For this reason, a ring-shaped wooden mold having a three-dimensional surface (curved surface) obtained by copying only the peripheral region of the windshield and having an open central portion is formed. This wooden mold is used not only for forming a mold but also for inspection after molding.

【0005】量産車のためのフロントガラスを製造する
ためには、まず三次元形状のフロントガラスを展開した
寸法の二次元形状のガラス板を原料として使用すること
が必須である。この二次元形状のガラス板は、成形装置
によって三次元形状のフロントガラスに成形される。
In order to manufacture a windshield for a mass-produced vehicle, it is essential to first use a two-dimensional glass plate having dimensions obtained by developing a three-dimensional windshield as a raw material. The two-dimensional glass plate is formed into a three-dimensional windshield by a forming device.

【0006】従来、三次元形状のガラス板の二次元展開
形状を求めるためには、立体的な面を有するリング状の
木型に作業者が紙を当てて、写しとっていた。この木型
は、リング状であるため、ガラス板の中心部に相当する
立体形状が形成されていない。従って、作業者は、中心
部の膨らみを念頭に入れながら、二次元の紙を木型に押
し当てなければならない。
Heretofore, in order to obtain a two-dimensional development shape of a three-dimensional glass plate, an operator touches paper on a ring-shaped wooden mold having a three-dimensional surface and takes a copy. Since this wooden mold has a ring shape, a three-dimensional shape corresponding to the center of the glass plate is not formed. Therefore, the operator has to press the two-dimensional paper against the wooden mold while keeping in mind the central bulge.

【0007】[0007]

【発明が解決しようする課題】作業者にとっては、中心
部の膨らみを念頭に入れながら、二次元の紙を木型に押
し当てることが困難である。また、この人手による紙当
ての二次元展開方法は、三次元の木型に二次元の紙を無
理やり当てて写しとるため、寸法精度が悪い、即ち誤差
が多い等の問題がある。また、この方法で製造された三
次元形状のガラス板は、寸法足らず或は寸法余りの状態
になって、車の所定の枠にピッタリとはまらない恐れが
ある。また、寸法が足らない場合には、車体との接着領
域の幅が狭くなって、所定の強度が得られなくなる恐れ
がある。
It is difficult for an operator to press two-dimensional paper against a wooden mold while keeping in mind the central bulge. In addition, this manual two-dimensional development of a paper contact has a problem that the two-dimensional paper is forcibly applied to a three-dimensional tree pattern to copy the three-dimensional wooden mold, and thus the dimensional accuracy is poor, that is, there are many errors. Further, the three-dimensional glass plate manufactured by this method may be in a state of being undersized or being oversized, and may not fit into a predetermined frame of the vehicle. If the dimensions are not sufficient, the width of the bonding area with the vehicle body becomes narrow, and a predetermined strength may not be obtained.

【0008】さらに、人手による写しとり作業は時間が
掛かり、せっかく時間を掛けた二次元展開作業も、後の
自動制御工程の入力データとして使用できない。従っ
て、自動制御用のコンピュータシステムには、木型の三
次元形状を求めた入力データを再度入力しなければなら
ない。本出願人は、これらの問題を特願平2−4136
96号公報の「コンピュータシステムを用いた三次元形
状板材の曲面の二次元展開方法」によって解決した。し
かし、自動車のフロントガラスを例に取ると、水平及び
垂直基準線と交差する周辺部の寸法は、実測値と計算値
とが良好に一致するが、四隅の部分の実測値と計算値と
が若干ずれる問題を生じた。その値は二次元形状で5ミ
リメートル程度であるが、自動車の製造工程では致命的
である。
[0008] Furthermore, the copying operation by hand takes time, and the two-dimensional development operation, which takes much time, cannot be used as input data in the subsequent automatic control process. Therefore, the input data for obtaining the three-dimensional wooden shape must be input again to the computer system for automatic control. The present applicant has addressed these problems in Japanese Patent Application No. 2-4136.
No. 96, "2D expansion method of curved surface of 3D plate using computer system". However, taking the windshield of an automobile as an example, the measured values and calculated values of the peripheral portion intersecting the horizontal and vertical reference lines match well, but the measured values and calculated values of the four corners are different. A slight shift problem occurred. Its value is about 5 millimeters in a two-dimensional shape, but it is fatal in the automobile manufacturing process.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題に鑑
み、コンピュータシステムを用いて周辺部の補正計算を
追加した三次元形状のガラス板などの板材の曲面を二次
元に展開する方法(本文において、「二次元展開方法」
という)による平板材の製造方法及びこの方法を用いた
三次元形状の板材の製造方法を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a method of expanding a curved surface of a plate material such as a three-dimensional glass plate to which a correction calculation of a peripheral portion is added by using a computer system. In the text, "2D expansion method"
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a flat plate material according to the present invention and a method of manufacturing a three-dimensionally shaped plate material using this method.

【0010】従って、本発明は請求項1に記載したよう
に、(a)三次元形状の板材の曲面上に展開中心点Toを決
定すること、 (b)この曲面と展開中心点Toにおいて点接触する平
面に対して各々直交しかつ互いに直交するXZ面及びY
Z面を求めること、 (c)上記曲面の形状線上の第n設定点Tnmを決定す
ること(但し、n及びmは正の整数である)、 (d)上記各第n設定点Tnmを通ると共に上記XZ面
及びYZ面と各々平行なXZm面及びYZn面を求める
こと、 (e)上記XZm面と上記曲面との交線Smが上記YZ
面と交差する交点Tnを 求めて、この交点と上記第n設
定点Tnmとの間における上記曲面上の長さLnを求め
ること、 (f)上記YZn面と上記曲面との交線Snが上記XZ
面と交差する交点Tmを求めて、この交点と上記第n設
定点Tnmとの間における上記曲面上の長さMnを求め
ること、 (g)これらの長さLn及びMnを二次元座標上にプロ
ットして、第n展開点Dnを決定すこと、 (h)上記(c)〜(g)段階の操作をn回繰り返し
て、複数の展開点Dnをそれぞれ決定することによっ
て、上記形状線に応じた曲線Aを求めることを各々コン
ピュータシステムを用いて行い、 (i)上記三次元形状の板材の形状線に対応する曲線A
上の点と、上記展開中心点Toとの計算長を求めるこ
と、 (j)上記三次元形状の板材の形状線上の点と、上記展
開中心点Toとの実測長を求めること、 (k)上記計算長と上記実測長を比較し、上記計算長が
上記実測長に一致するように計算長を補正すること、 (l)上記補正された計算長に基づいて三次元形状の板
材の曲面の二次元展開形状を決定し、この決定された二
次元展開形状に基づいて平板材を製造することを特徴と
する平板材の製造方法 を提供することにある。
Therefore, according to the present invention, as described in claim 1, (a) the development center point To is determined on the curved surface of the three-dimensionally shaped plate.
It is constant, point contact in (b) and expand the center point To this curved Rights
XZ plane and Y each orthogonal to the plane and orthogonal to each other
Determining the Z plane, to determine the n-th set point Tnm shape line of (c) above curved surface
(Where n and m are positive integers), (d) passing through each of the n-th set points Tnm and the XZ plane
XZm plane and YZn plane which are respectively parallel to YZ plane
It, (e) intersection line Sm between the XZm surface and the curved surface the YZ
An intersection Tn that intersects the plane is found , and this intersection is
The length Ln on the curved surface from the fixed point Tnm is obtained.
Rukoto, (f) intersection line Sn and the YZn surface and the curved surface the XZ
An intersection Tm that intersects the plane is determined, and this intersection is
The length Mn on the above-mentioned curved surface between the fixed point Tnm is obtained.
Rukoto, (g) pro these lengths Ln and Mn on a two-dimensional coordinate
And (h) repeating the above steps (c) to (g) n times
By determining a plurality of development points Dn,
Thus, the calculation of the curve A corresponding to the shape line
It performed using computer system, corresponding to the shape line of the plate of (i) the three-dimensional shape curve A
Calculate the calculated length between the above point and the development center point To.
If, (j) and the point of the shape line of the plate material of the three-dimensional shape, the exhibition
(K) comparing the calculated length with the measured length, and determining that the calculated length is
Correcting the calculated length to match the measured length; (l) a three-dimensional plate based on the corrected calculated length
The two-dimensional unfolded shape of the curved surface of the material is determined, and the determined two
It is characterized by manufacturing flat materials based on the three-dimensional development shape.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a flat plate material .

【0011】[0011]

【実施例】図1及び図2には、三次元形状の湾曲板を二
次元に展開する方法が概略的に示されている。例えば自
動車メーカーにおいて試作車のクレイモデル(粘土モデ
ル)を作成している時には、このモデルの各部分の三次
元形状データPx,y,zは、順次CAD装置に入力さ
れ、その形状が高精細カラーブラウン管によって表示さ
れると共に、XYプロッタによって三面図或は立体図と
して出力される。また、三次元形状データは、磁気テー
プにセーブされる。従って、湾曲板(この場合、フロン
トガラス)1の製造者は、自動車メーカーで作成された
磁気テープ内の三次元形状データのフロントガラス1に
対応する部分を抽出して、自社のCAD装置に用いるこ
とができ、これはデータを入力する手間を省けるだけで
も便利である。勿論、三面図からフロントガラスに対応
する部分をディジタイザによって読取ってCAD装置に
入力することは可能である。
1 and 2 schematically show a method of developing a three-dimensionally curved plate two-dimensionally. For example, when an automaker is creating a clay model (clay model) of a prototype vehicle, the three-dimensional shape data Px, y, and z of each part of the model are sequentially input to a CAD device, and the shape is converted to a high-resolution color image. The image is displayed by a cathode ray tube and output as a three-view diagram or a three-dimensional diagram by an XY plotter. The three-dimensional shape data is saved on a magnetic tape. Therefore, the manufacturer of the curved plate (in this case, the windshield) 1 extracts a portion corresponding to the windshield 1 of the three-dimensional shape data in the magnetic tape created by the automobile manufacturer and uses the extracted portion in its CAD device. This is convenient because it saves you from having to enter data. Of course, it is possible to read a portion corresponding to the windshield from the three views by a digitizer and input the read portion to the CAD device.

【0012】まず、CAD装置の高精細カラーブラウン
管に、フロントガラス1に対応する三次元形状の曲面2
が表示される。CAD装置を用いて、三次元形状の曲面
2を二次元形状に展開する段階10〜24を以下に説明
する。
First, a three-dimensional curved surface 2 corresponding to a windshield 1 is provided on a high-definition color cathode ray tube of a CAD apparatus.
Is displayed. Steps 10 to 24 of developing the three-dimensional curved surface 2 into a two-dimensional shape using a CAD device will be described below.

【0013】段階10:図1に示すように、曲面2の1
点を展開中心点Toとして定める。この展開中心点To
は、図3及び図4に示すように曲面2が左右対称である
場合に、線対称となる曲面2上の曲線aを通り、更に、
この曲線aの上下端b,cを結んだ直線dと平行になる
ような接線eを持っている。このように展開中心点To
を設定した場合には、上端bから展開中心点Toまでの
曲面2の接線eに対する傾斜方向が常に同一方向であ
り、また、展開中心点Toから下端cまでの接線eに対
する傾斜方向が常に同一方向であるから、コンピュータ
による二次元展開計算が簡単になる。また、非対称の立
体形状を持つサイドガラス等の場合には、経験則によっ
て上下左右の略中央に展開中心点Toが設定される。
Step 10: As shown in FIG. 1, one of the curved surfaces 2
The point is defined as the development center point To. This deployment center point To
When the curved surface 2 is symmetrical as shown in FIG. 3 and FIG.
The tangent line e is parallel to a straight line d connecting the upper and lower ends b and c of the curve a. Thus, the deployment center point To
Is set, the inclination direction with respect to the tangent line e of the curved surface 2 from the upper end b to the development center point To is always the same direction, and the inclination direction with respect to the tangent line e from the development center point To to the lower end c is always the same. Since it is the direction, the two-dimensional expansion calculation by the computer is simplified. Further, in the case of a side glass or the like having an asymmetric three-dimensional shape, the development center point To is set at substantially the center of the upper, lower, left, and right sides according to an empirical rule.

【0014】段階11:展開中心点Toを通り左右方向
に延在するXZ面と、展開中心点Toを通り上下方向に
延在するYZ面とを求める。これらのXZ面及びYZ面
は基準面として機能する。
Step 11: An XZ plane extending in the horizontal direction passing through the development center point To and a YZ plane extending in the vertical direction passing through the development center point To are obtained. These XZ plane and YZ plane function as reference planes.

【0015】この場合、上記展開中心点ToをPxo,
yo,zoとして定義する。また、上記線対称曲線aを
含み上記展開中心点Toにおいて曲面2と直交する上記
YZ面は、この曲面aの上下端b、cを含むXY面(図
示略)と直交する。このXY面は、図3及び図4に示す
フロントガラス1の場合、水平面fに対して略30度傾
斜しているので、上記XY面を曲面2と共に水平面fに
対して略30度回転させて、上記XY面を水平面fとほ
ぼ一致させる。なお、この計算は、CAD装置によって
容易に実行することができる。さらに、上記XZ面は、
展開中心点を通りYZ面及びXY面と各々直交してい
る。なお、上記回転による水平化は、曲面2が特に左右
対称の場合には、展開中心点Toを設定する前に行って
もよい。
In this case, the development center point To is defined as Pxo,
defined as yo and zo. The YZ plane that includes the line symmetry curve a and is orthogonal to the curved surface 2 at the development center point To is orthogonal to the XY plane (not shown) that includes the upper and lower ends b and c of the curved surface a. Since the XY plane is inclined by approximately 30 degrees with respect to the horizontal plane f in the case of the windshield 1 shown in FIGS. 3 and 4, the XY plane is rotated together with the curved surface 2 by approximately 30 degrees with respect to the horizontal plane f. , The XY plane is made substantially coincident with the horizontal plane f. Note that this calculation can be easily performed by a CAD device. Further, the XZ plane is
It passes through the development center point and is orthogonal to the YZ plane and the XY plane. The leveling by rotation may be performed before setting the development center point To when the curved surface 2 is particularly symmetric.

【0016】段階12:展開中心点To点を通るXZ面
及びYZ面が、曲面2と各々交わる基準交線Sx、Sy
を作成する。従って、交線Syは、二次元展開されるべ
き曲面2が左右対称の場合に、曲面2上の線対称曲線a
と一致する。
Step 12: Reference intersection lines Sx and Sy at which the XZ plane and the YZ plane passing through the development center point To intersect the curved surface 2, respectively.
Create Therefore, when the curved surface 2 to be two-dimensionally developed is bilaterally symmetric, the intersection line Sy has a line symmetric curve a on the curved surface 2.
Matches.

【0017】段階13:次に、フロントガラス1に対応
するCADデータには、フロントガラス1の形状線(フ
ロントガラス1の外形線、このフロントガラス1にプリ
ントされるヒータ線、アンテナ線、或は車体との接着部
分の目隠しとして機能する不透明なセラミックカラーを
塗布する領域の境界線)についてのデータが予め記憶さ
れている。従って、曲面2に、例えばセラミックカラー
塗布領域の内縁に対応する曲線Soを表示する。
Step 13: Next, the CAD data corresponding to the windshield 1 includes a shape line of the windshield 1 (an outline of the windshield 1, a heater wire printed on the windshield 1, an antenna wire, or Data about an area where an opaque ceramic color is applied, which functions as a blindfold for a bonding portion with a vehicle body, is stored in advance. Therefore, a curve So corresponding to the inner edge of the ceramic color application area is displayed on the curved surface 2.

【0018】段階14:これら曲線So上の第n設定点
Tnm即ちPxn,yn,znを指示する。但し、n及び
mは互いに等しい正の整数である(n=m)。
Step 14: Specify the n-th set point Tnm on these curves So, ie, Pxn, yn, zn. Here, n and m are positive integers equal to each other (n = m).

【0019】段階15:上記段階11と同様に、この第
n設定点Tnmを通り左右方向に延在するXZm面と、
第n設定点Tnmを通り上下方向に延在するYZn面と
を求める。但し、XZm面及びYZn面は、基準のXZ
面及びYZ面と各々平行である。図1には、第n設定点
Tnmを通るXZm面及びYZn面が示されている。
Step 15: As in Step 11, an XZm plane extending in the left-right direction through the n-th set point Tnm;
A YZn plane extending vertically through the n-th set point Tnm is determined. However, the XZm plane and the YZn plane correspond to the reference XZ
Plane and the YZ plane, respectively. FIG. 1 shows an XZm plane and a YZn plane passing through the n-th set point Tnm.

【0020】段階16:上記段階12と同様に、第n設
定点Tnm点についてのXZm面及びYZn面が曲面2
と各々交わる交線Sm及びSnを作成する
Step 16: Similar to Step 12, the XZm plane and the YZn plane at the n-th set point Tnm are curved surfaces 2
Are created, the intersection lines Sm and Sn intersecting each other .

【0021】段階17:交線Syと交線Smとが交差す
る交点Tnを求めて、この交点Tnと第n設定点Tnm
との間の曲面2上の長さLnを求める。この長さLnの
計算は、CAD装置内にあるサブルーチン(プログラ
ム)によって実行される。
Step 17: An intersection Tn where the intersection line Sy and the intersection line Sm intersect is determined, and the intersection Tn and the n-th set point Tnm are determined.
And the length Ln on the curved surface 2 is determined. The calculation of the length Ln is executed by a subroutine (program) in the CAD device.

【0022】この長さLnを求めるサブルーチンの手順
を以下に説明する。但し、nは正の整数である。まず、
交線Syと交線Smとの交点を求める。これらSy及び
Smを、
The procedure of the subroutine for obtaining the length Ln will be described below. Here, n is a positive integer. First,
An intersection between the intersection line Sy and the intersection line Sm is obtained. These Sy and Sm are

【数1】 S2:P1(t)=[x1(t)y1(t)z1(t)] S3:P2(u)=[x2(u)y2(u)z2(u)] のように定義すると、[Number 1] S2: P 1 (t) = [x 1 (t) y 1 (t) z 1 (t)] S3: P 2 (u) = [x 2 (u) y 2 (u) z 2 (U)]

【数2】 x1(t)=x2(u) y1(t)=y2(u) (0≦t≦1,0≦u≦1) となる。2つの未知数t,uを連立方程式に関するニュ
ートン−ラプソン(Newton−Raphson)法
等の方法により数学的に解を求めることによって、交点
Tnが求められる。
X 1 (t) = x 2 (u) y 1 (t) = y 2 (u) (0 ≦ t ≦ 1, 0 ≦ u ≦ 1) The intersection Tn is determined by mathematically solving the two unknowns t and u by a method such as the Newton-Raphson method relating to the simultaneous equations.

【0023】次に、交線Syと交線Smとの交点Tn
と、第n設定点Tnmとの間の曲面2上の曲線Lnを求
める。この曲線Lnは微小長さのコード(chord)
で近似でき、パラメータがΔtだけ変化した場合のコー
ドベクトルは、近似的に、
Next, an intersection Tn between the intersection line Sy and the intersection line Sm
, And a curve Ln on the curved surface 2 between the n-th set point Tnm. This curve Ln is a small-length code.
And the code vector when the parameter changes by Δt is approximately

【数3】 で表されるので、パラメータΔtの値が曲線Lnの一端
toから他端tnに至るときのこの曲線Lnの長さは、
(Equation 3) The length of this curve Ln when the value of the parameter Δt goes from one end to to the other end tn of the curve Ln is

【数4】 によって計算できる。この式の解をGaussの求積法
等の方法により求めることによって、曲線Lnの長さを
求めることができる。
(Equation 4) Can be calculated by The length of the curve Ln can be obtained by obtaining the solution of this equation by a method such as Gauss' quadrature.

【0024】また、CAD装置においては、フロントガ
ラス1の三次元形状を表示したスクリーン(図1参照)
は、XY座標(直交軸座標)のスクリーン(図2参照)
と入れ換えて表示され得る。なお、展開中心点Toは、
この二次元座標(XY座標)の原点Doに対応してい
る。
In the CAD device, a screen displaying the three-dimensional shape of the windshield 1 (see FIG. 1).
Is a screen of XY coordinates (coordinates of orthogonal axes) (see FIG. 2)
Can be replaced with the display. The deployment center point To is
This corresponds to the origin Do of the two-dimensional coordinates (XY coordinates).

【0025】段階18:交線Sxと交線Snとが交差す
る交点Tmを求めて、この交点Tmと第n設定点Tnm
との間の曲面2上の長さMnを求める。この長さMnの
計算も、段階17の場合と同様に、CAD装置内にある
サブルーチン(プログラム)によって実行することがで
き、また、XY座標のスクリーンに表示することができ
る。Mnを求める計算手順は、段階17の計算手順にお
いて、LnをMnに、SmをSnに、SyをSxに、T
nをTmに読み変えることによって、行うことができ
る。
Step 18: An intersection Tm where the intersection line Sx and the intersection line Sn intersect is determined, and the intersection Tm and the n-th set point Tnm are determined.
And the length Mn on the curved surface 2 is determined. The calculation of the length Mn can be executed by a subroutine (program) in the CAD apparatus as in the case of the step 17, and can be displayed on the screen of the XY coordinates. The calculation procedure for obtaining Mn is the same as the calculation procedure of step 17 except that Ln is Mn, Sm is Sn, Sy is Sx, and Ty is Tx.
This can be done by reading n for Tm.

【0026】段階19:Xn=Ln、Yn=Mnで表わ
される展開点DnをXY座標にプロットすると共に、展
開点Dnが記憶される。従って、三次元上の設定点Tn
mは、二次元展開された展開点Dnに対応する。
Step 19: The development point Dn represented by Xn = Ln and Yn = Mn is plotted on the XY coordinates, and the development point Dn is stored. Therefore, the three-dimensional set point Tn
m corresponds to a development point Dn that has been two-dimensionally developed.

【0027】段階20:n=1について行った上記段階
14〜19をn=2、3、〜即ち整数回について繰り返
す。
Step 20: The above steps 14 to 19 performed for n = 1 are repeated for n = 2, 3 to an integer number of times.

【0028】段階21:二次元展開点Dnを通る曲線A
1を作成する。この曲線A1は、三次元形状のフロント
ガラス1上の例えばセラミックカラー塗布領域の境界線
のうちの1本の曲線を二次元展開したものに相当する。
また、曲線A1は、例えば第1象限の部分、即ち図1に
示す基準交線Sx上の点fから開始して基準交線Sy上
の点bまで実行される。
Step 21: Curve A passing through the two-dimensional development point Dn
Create 1. The curve A1 corresponds to a one-dimensionally developed one of the boundary lines of, for example, the ceramic color application region on the three-dimensional windshield 1.
The curve A1 is executed, for example, starting from a point f in the first quadrant, that is, a point f on the reference intersection line Sx shown in FIG.

【0029】段階22:段階13〜21を第2〜4象限
の曲線A2〜A4の本数だけ繰り返す。左右対称のフロ
ントガラスの場合には、例えばセラミックカラーの内縁
(フロントガラスの外形線から例えば2cm内側におい
てこの外形線に沿った境界線)の上辺半分、右辺及び下
辺半分の3本について繰り返される。
Step 22: Steps 13 to 21 are repeated by the number of curves A2 to A4 in the second to fourth quadrants. In the case of a symmetrical windshield, for example, the process is repeated for the upper half, the right side, and the lower half of the inner edge of the ceramic color (a boundary line along the outer shape line, for example, 2 cm inside the outer shape of the windshield).

【0030】段階23:これらの曲線A1〜A4のデー
タをXYプロッタでプロットする。この場合、曲線A1
は、第1象限の部分の二次元展開した形状を形成し、点
fの二次元展開点Fから点bの二次元展開点Bまでの曲
線A1の長さも計算される。
Step 23: The data of these curves A1 to A4 are plotted on an XY plotter. In this case, the curve A1
Forms the two-dimensionally developed shape of the portion of the first quadrant, and the length of the curve A1 from the two-dimensionally developed point F of the point f to the two-dimensionally developed point B of the point b is also calculated.

【0031】段階24:この曲線A1の形状は、基準交
線Sx及びSy近傍が三次元形状に加工した後の実測値
と非常に近似する。しかし、これら基準交線から一番遠
いコーナー部分は、計算値と実測値とが例えば5ミリメ
ートルの増減を持ってずれる。従って、例えば点fから
点bまでの実測長がコンピュータシステムに入力されて
二次元展開点FからBまでの曲線A1の計算長と比較さ
れる。コンピュータシステムは、これら実測長及び計算
長のずれから曲線A1の形状を展開点F及びBを固定し
て徐々に膨らましたり、徐々に萎めたりして実測長と補
正後の計算長とを一致させる。
Step 24: The shape of the curve A1 is very close to the measured value after the reference intersection lines Sx and Sy have been processed into a three-dimensional shape. However, in the corner portion farthest from the reference intersection line, the calculated value and the measured value are shifted by, for example, 5 mm. Thus, for example, the measured length from point f to point b is input to the computer system and compared with the calculated length of the curve A1 from the two-dimensional development points F to B. The computer system gradually expands or gradually shrinks the shape of the curve A1 by fixing the development points F and B from the deviation of the measured length and the calculated length, and matches the measured length with the corrected calculated length. Let it.

【0032】即ち、計算長が実測長より長い場合には、
図8に示すように、最大の補正量を持つ点が直線FBと
平行な接線を持つように膨らませて、補正後の曲線C1
を求める。或いは、計算長が実測長より短い場合には、
最大の補正量を持つ点が直線FBと平行な接線を持つよ
うに萎めさせる。四隅部補正後のC1〜C4のデータを
XYプロッタでプロットする。
That is, when the calculated length is longer than the actually measured length,
As shown in FIG. 8, the point having the maximum correction amount is expanded so as to have a tangent line parallel to the straight line FB, and the corrected curve C1 is obtained.
Ask for. Alternatively, if the calculated length is shorter than the measured length,
The point having the maximum correction amount is deflated so as to have a tangent parallel to the straight line FB. The data of C1 to C4 after the four corner corrections are plotted by an XY plotter.

【0033】上記設定点Tnmのサンプリング間隔は、
曲面2の曲率半径に依存する。即ち、フロントガラス1
の場合では、通常50mmピッチでサンプリングされる
が、曲率半径が大きい場合には、100mmピッチでサン
プリングされる。逆に曲率半径が小さい場合には、50
mmピッチよりも小さいピッチでサンプリングすることが
できる。
The sampling interval of the set point Tnm is:
It depends on the radius of curvature of the curved surface 2. That is, the windshield 1
In the case of (1), sampling is usually performed at a pitch of 50 mm, but when the radius of curvature is large, sampling is performed at a pitch of 100 mm. Conversely, if the radius of curvature is small, 50
Sampling can be performed at a pitch smaller than the mm pitch.

【0034】図5には、本発明において三次元形状を二
次元形状に展開するCAD装置の構成が示されている。
この図において、フロントガラス1の形状データは、設
計図面7をディジタイザ8でデジタイズすることにより
入力することができる。或は、その設計データを書込ん
だ例えば磁気テープを磁気テープ装置9にかけることに
よって、形状データを入力することができる。また、磁
気テープの代りに、フロッピーディスクも用いることが
できる。
FIG. 5 shows a configuration of a CAD apparatus for developing a three-dimensional shape into a two-dimensional shape in the present invention.
In this figure, the shape data of the windshield 1 can be input by digitizing the design drawing 7 with a digitizer 8. Alternatively, shape data can be input by, for example, applying a magnetic tape on which the design data is written to a magnetic tape device 9. Also, a floppy disk can be used instead of a magnetic tape.

【0035】入力された形状データはコンピュータ10
で処理され、このコンピュータ10においてフロントガ
ラス1の形状データに対応した三次元曲面モデルの二次
元展開計算が順次実施される。この計算途中経過及び結
果は、グラフィックディスプレイ即ち高精細カラーブラ
ウン管11によってモニタされ、数値データがプリンタ
12によって出力され、或はカラーブラウン管11の表
示画面がハードコピー装置13によって出力される。な
お、カラーブラウン管11及びプリンタ12は、上記計
算の確認手段として設けられている。また、最終結果で
ある三次元曲面2の二次元展開形状は、高分解能のXY
プロッタ14によって出力される。そして、この二次元
形状に基づいて、所定の形状(外形線、ヒータ線、アン
テナ線、セラミックカラー塗布領域の内縁などについ
て)を有するガラス板が多数製造され、次いで、このガ
ラス板が成形装置により三次元形状に曲げられることに
よって、フロントガラス1が製造される。このフロント
ガラス1は、木型に当てられて寸法、湾曲度が検査され
る。
The input shape data is stored in the computer 10.
The computer 10 sequentially performs a two-dimensional expansion calculation of a three-dimensional curved surface model corresponding to the shape data of the windshield 1. The progress of the calculation and the result are monitored by a graphic display, that is, a high-definition color CRT 11, numerical data is output by a printer 12, or a display screen of the color CRT 11 is output by a hard copy device 13. The color cathode ray tube 11 and the printer 12 are provided as checking means for the above calculation. The two-dimensional developed shape of the three-dimensional curved surface 2 as the final result has a high resolution XY
Output by the plotter 14. Then, based on the two-dimensional shape, a large number of glass plates having a predetermined shape (such as an outline, a heater wire, an antenna wire, and an inner edge of a ceramic color application area) are manufactured, and then the glass plate is formed by a molding apparatus. The windshield 1 is manufactured by being bent into a three-dimensional shape. The size and the degree of curvature of the windshield 1 are inspected by placing the windshield 1 on a wooden mold.

【0036】図5において、設計図面7からCADデー
タを得る場合には、図6に示すようなマイラー図と称さ
れる曲面2の正面図及び側面図上の多数の点Q1、Q
2、Q3、〜をディジタイザ8で指示して、三次元の座
標を取り込む。次に、CADシステムとして動作するコ
ンピュータ10において曲面2の幾何学的な三次元形状
モデルを作成する。即ち、まずディジタイザ8で取り込
んだ点列を通る格子状の三次元スプライン曲線を生成
し、次にスプライン曲線を境界として曲面を四辺形パッ
チ(面素)に分割し、パッチの各辺に沿ったパラメータ
u、vによって表現されるクーンズ面のような双3次パ
ラメトリック曲面を作成する。
In FIG. 5, when CAD data is obtained from the design drawing 7, a number of points Q1, Q on the front view and side view of the curved surface 2 called a Mylar diagram as shown in FIG.
2, Q3,... Are designated by the digitizer 8 to take in three-dimensional coordinates. Next, a geometric three-dimensional shape model of the curved surface 2 is created in the computer 10 operating as a CAD system. That is, first, a lattice-shaped three-dimensional spline curve passing through a sequence of points captured by the digitizer 8 is generated, and then the curved surface is divided into quadrilateral patches (surface elements) with the spline curve as a boundary, and the surface is divided along each side of the patch. Create a bicubic parametric surface such as a Coons surface represented by parameters u and v.

【0037】同様の方法にて、ガラス板の外形線等の三
次元スプライン曲線も生成する。なお、曲面のパッチは
ベジェ(Bezier)面、Bスプライン曲面などで表現するこ
ともできる。また、曲面2の形状をCADシステムで設
計した場合には、その設計データを書込んだ磁気テープ
等から三次元モデルを得ることもできる。
In the same manner, a three-dimensional spline curve such as an outline of a glass plate is also generated. Note that a patch of a curved surface can be represented by a Bezier surface, a B-spline curved surface, or the like. When the shape of the curved surface 2 is designed by a CAD system, a three-dimensional model can be obtained from a magnetic tape or the like on which the design data is written.

【0038】図7は、図1及び図2に示した二次元展開
方法の概略フローチャート図である。なお、第7図にお
いて、段階10〜24は各々S10〜24として概略的
に示している。
FIG. 7 is a schematic flowchart of the two-dimensional expansion method shown in FIGS. In FIG. 7, steps 10 to 24 are schematically shown as S10 to S24, respectively.

【0039】本実施例においては、例えばフロントガラ
スの製造に使用される二次元展開方法を示したが、リア
ガラス或はルーフガラスの製造にも応用できる。また、
延性を持たない硬い加工しにくい金属板(例えば鉄
板)、或はプラスチック板等の二次元形状の板材から三
次元形状の湾曲板を製造することにも応用することがで
きる。さらにまた、図2に示すように、設定点Tnmを
直交軸座標(XY座標)に展開する場合について説明し
たが、極座標に展開するようにしてもよい。
In this embodiment, for example, a two-dimensional unfolding method used for manufacturing a windshield has been described, but the present invention can also be applied to manufacturing a rear glass or a roof glass. Also,
The present invention can also be applied to manufacture a three-dimensional curved plate from a two-dimensional plate material such as a hard non-ductile hard metal plate (for example, an iron plate) or a plastic plate. Further, as shown in FIG. 2, the case where the set point Tnm is developed on the orthogonal axis coordinates (XY coordinates) has been described, but it may be developed on the polar coordinates.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、コンピ
ュータシステムにおける数値計算により三次元形状の板
材の曲面を平面に展開することができるため、全体の精
度を向上させたうえに四隅部の精度も向上させた、即ち
誤差が少ない利点を持っている。しかも、コンピュータ
に計算を行わせることができるので、省力化でき、ま
た、時間が掛からない。さらに、二次元展開され板材の
数値データをコンピュータ内に保持することになるか
ら、後の工程のデータとして利用することができる。
As described above, according to the present invention, since the curved surface of a three-dimensional plate can be developed into a plane by numerical calculation in a computer system, the overall accuracy is improved and the four corners are improved. It has the advantage of improved accuracy, that is, less error. Moreover, since the calculation can be performed by the computer, labor can be saved and time is not required. Further, since the numerical data of the plate material which has been developed two-dimensionally is stored in the computer, it can be used as data of a subsequent process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による二次元展開方法を概略的に示す曲
面の概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a curved surface schematically illustrating a two-dimensional expansion method according to the present invention.

【図2】図1の曲面の設定点におけるXY座標展開図で
ある。
FIG. 2 is an XY coordinate development diagram at a set point of the curved surface in FIG. 1;

【図3】本発明による二次元展開方法を適用するフロン
トガラスの右半分の平面図である。
3 is a plan view of the right half of the windshield of applying a two-dimensional development method according to the present invention.

【図4】図3のフロントガラスの側面図である。FIG. 4 is a side view of the windshield of FIG.

【図5】本発明による二次元展開方法に用いるCAD装
置の概略ブロックである。
FIG. 5 is a schematic block diagram of a CAD apparatus used in the two-dimensional expansion method according to the present invention.

【図6】図5に示すCAD装置において設計図面からC
ADデータを得る場合の曲面2の正面図及び側面図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing the CAD apparatus shown in FIG.
It is the front view and side view of the curved surface 2 when obtaining AD data.

【図7】図1及び図2に示した本発明による二次元展開
方法の概略フローチャート図である。
FIG. 7 is a schematic flowchart of the two-dimensional expansion method according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2;

【図8】本発明による二次元展開方法で得た曲線A及び
補正後の曲線Cを示す概略平面図である。
FIG. 8 is a schematic plan view showing a curve A obtained by the two-dimensional expansion method according to the present invention and a curve C after correction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 曲面 To 展開中心点 Tnm 第n設定点 Dn 第n展開点 A 曲線 C 補正後の曲線 2 Curved surface To development center point Tnm nth set point Dn nth development point A curve C Curve after correction

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 B60J 1/00 C03B 23/023 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G06F 17/50 B60J 1/00 C03B 23/023

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(a)三次元形状の板材の曲面上に展開中
心点Toを決定すること、 (b)この曲面と展開中心点Toにおいて点接触する平
面に対して各々直交しかつ互いに直交するXZ面及びY
Z面を求めること、 (c)上記曲面の形状線上の第n設定点Tnmを決定す
ること(但し、n及びmは正の整数である)、 (d)上記各第n設定点Tnmを通ると共に上記XZ面
及びYZ面と各々平行なXZm面及びYZn面を求める
こと、 (e)上記XZm面と上記曲面との交線Sが上記YZ
面と交差する交点Tnを求めて、この交点と上記第n設
定点Tnmとの間における上記曲面上の長さLnを求め
ること、 (f)上記YZn面と上記曲面との交線Sが上記XZ
面と交差する交点Tmを求めて、この交点と上記第n設
定点Tnmとの間における上記曲面上の長さMnを求め
ること、 (g)これらの長さLn及びMnを二次元座標上にプロ
ットして、第n展開点Dnを決定すこと、 (h)上記(c)〜(g)段階の操作をn回繰り返し
て、複数の展開点Dnをそれぞれ決定することによっ
て、上記形状線に応じた曲線Aを求めることを各々コン
ピュータシステムを用いて行い、 (i)上記三次元形状の板材の形状線に対応する曲線A
上の点と、上記展開中心点Toとの計算長を求めるこ
と、 (j)上記三次元形状の板材の形状線上の点と、上記展
開中心点Toとの実測長を求めること、 (k)上記計算長と上記実測長を比較し、上記計算長が
上記実測長に一致するように計算長を補正すること、 (l)上記補正された計算長に基づいて三次元形状の板
材の曲面の二次元展開形状を決定し、 この決定された二次元展開形状に基づいて平板材を製造
することを特徴とする平板材の製造方法。
(A) determining a development center point To on a curved surface of a three-dimensionally shaped plate; (b) orthogonal to a plane that makes point contact with the curved surface and the development center point To and orthogonal to each other; XZ plane and Y
(C) determining an n-th set point Tnm on the shape line of the curved surface (where n and m are positive integers); (d) passing through each of the n-th set points Tnm determining the respective parallel XZm surface and YZn surface and the XZ plane and YZ plane with, (e) the intersection line S m and the XZm surface and the curved surface the YZ
Seeking intersection Tn intersecting the plane, to determine the length Ln on the curved surface between this intersection and the first n setpoint Tnm, the intersection line S n and (f) above YZn surface and the curved surface XZ above
Finding an intersection Tm that intersects the surface and finding a length Mn on the curved surface between this intersection and the n-th set point Tnm. (G) These lengths Ln and Mn are represented on two-dimensional coordinates. Plotting to determine the n-th development point Dn; (h) repeating the operations of the above steps (c) to (g) n times to determine a plurality of development points Dn, respectively, A computer system is used to obtain a corresponding curve A, and (i) a curve A corresponding to the shape line of the three-dimensional plate material
Calculate the calculated length between the above point and the development center point To.
If, (j) and the point of the shape line of the plate material of the three-dimensional shape, the exhibition
(K) comparing the calculated length with the measured length, and determining that the calculated length is
Correcting the calculated length to match the measured length; (l) a three-dimensional plate based on the corrected calculated length
Determine the two-dimensional unfolded shape of the curved surface of the material, and manufacture a flat plate based on the determined two-dimensional unfolded shape
A method of manufacturing a flat plate material.
【請求項2】上記板材がガラス板であることを特徴とす
る請求項1に記載の平板材の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the plate is a glass plate.
【請求項3】請求項1に記載された平板材の製造方法に
よって製造された平板材を加熱変形することによって、
三次元形状の板材を製造することを特徴とする三次元形
状の板材の製造方法。
3. A flat plate manufactured by the method for manufacturing a flat plate according to claim 1 is deformed by heating.
A method of manufacturing a three-dimensionally shaped plate, comprising manufacturing a three-dimensionally shaped plate.
【請求項4】上記板材がガラス板である請求項3に記載
の三次元形状の板材の製造方法。
4. The method for producing a three-dimensionally shaped plate according to claim 3, wherein said plate is a glass plate.
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