JP3286691B2 - 三次元cad装置によるサポートデータ作成方法及び三次元cadサポートデータ作成装置 - Google Patents

三次元cad装置によるサポートデータ作成方法及び三次元cadサポートデータ作成装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は三次元CADを用いて対
話形式でサポートデータを作成する方法及びその装置に
係り、特に、サポートデータの作成効率を高めるのに好
適な三次元CAD装置によるサポートデータ作成方法及
三次元CADサポートデータ作成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば発電プラントを設計する場合、近
年発達が著しい三次元CADを用いてプラント建屋内等
に引き回す配管等の計画物の設計を行うのが普通になっ
てきている。配管等の設計が終ると、次に、配管等を床
や壁,天井等に支持する支持体の取付位置やその構造を
設計する。そして、支持体の位置や構造が決まったら、
その支持体を床,壁,天井等に取り付けるための金具の
取付位置を求め、この金具取付位置データに基づいて、
床や壁,天井等を製造するときに金具を埋設することに
なる。金具取付位置データの作成方法としては、例えば
特開平1−259458号公報記載の従来技術がある。
この従来技術では、床面等と支持体との干渉箇所を求め
て金具取付位置を自動的に求めている。配管等の支持体
の取付位置やその構造(以下、これらをサポートデータ
という。)を設計する従来技術として、特開昭63−8
5864号公報記載のものがある。この従来技術では、
配管等の設計とは別個にサポートデータを設計者が設計
し、計算機はこのサポートデータと配管等の設計データ
とを突き合わせ、サポートデータが配管等の設計に適合
するか否か例えば支持体の長さが配管と床面との距離に
適合するか否かを判定している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のサポートデータ
の設計技術は、配管等の設計とは無関係に行うため、サ
ポートデータの設計後にそのサポートデータが配管等の
設計と適合しないということが生じる。この場合、サポ
ートデータの設計が無駄になってしまい、時間的なロス
が多くなるという問題がある。配管だけでも数百,数千
あり、各配管を数十の支持体で支持するとしただけで
も、設計しなければならないサポートデータの数は膨大
な量になる。これを短期間に作成するには、時間的ロス
を最小限にとどめる必要がある。従来の設計技術では、
支持体の構造としてどのような構造を採用するかは設計
者にまかされており、設計された配管等を見ながらサポ
ートデータを作成するにはある程度の熟練が必要である
という問題もある。しかも、熟練者といえども、設計し
たサポートデータの細部が配管等の設計に適合するか否
かは、設計後に計算機に判定させる必要がある。
【0004】本発明の目的は、サポートデータを三次元
CADを用いて設計者が設計するときに、配管等の設計
と必ず適合し、設計の時間ロスが少なく、しかも非熟練
者でも容易に設計が可能な三次元CAD装置によるサポ
ートデータ作成方法及び三次元CADサポートデータ作
装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、画面に表示
された計画物の設計図上で計画物のサポート取付点が指
定されたとき当該指定点における計画物の設計データに
適合する支持構造物の形状パターン候補を予め用意され
た形状パターンデータの中から選択して画面に表示する
工程と、形状パターンの候補の中から1つの形状パター
ンが指定されたとき当該指定形状パターンと当該指定点
における計画物の設計データとから当該指定点における
支持構造物の詳細データを自動作成する工程とを含む三
次元CAD装置によるサポートデータ作成方法により
成される。
【0006】
【作用】オペレータがサポート取付点を設計図上で支持
するだけで、その場所に適合したサポート(支持構造
物)の形状パターン候補が画面に表示されるので、オペ
レータは支持構造物の形状をどのような形状にするかま
で考える必要はなく、単に候補の中から1つを選択する
だけでよくなる。このため、設計品質は設計者の熟練度
に依存せずに均一化が図れ、しかも短時間で設計できる
ので、膨大な数のサポートデータが必要であっても容易
に設計することが可能となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、本発明の一実施例に係る三次元CAD
サポートデータ作成方法を示す画面表示例を示す図であ
る。本実施例では、図1に示す画面の下側に、配管等の
計画物の設計図が表示される。そして、設計者がこの画
面を見ながら、例えば配管200Aのサポート取付位置
を、マウスカーソルを合わせることで指定したとする。
この指定に基づいて、CAD装置は、この指定位置にお
ける計画物の種別(今の場合、配管200A)の条件、
例えば、形状,位置,設計条件たとえば床面,壁,天井
等の躯体構造物からの距離や配管200Aの口径,運転
条件,環境条件,材質等の属性から、この指定位置に取
り付けることのできる支持体の形状パターンの候補を画
面上部に表示して、設計者に選択させる。そして、設計
者が形状パターンの1つ例えば図1に示す「R−16」
の形状パターンを選択したとすると、図6に示す様に、
形状パターンR−16が配管設計図に重ねて表示され
る。このとき、配管200Aの指定位置は壁に最も近い
ため、支持体R−16の足は自動的に壁方向に配置さ
れ、壁までの足の長さは、配管の設計データから自動的
に決められる。
【0008】図2は、CADによる三次元レイアウト設
計支援装置の構成図であり、上述した三次元サポートデ
ータ作成方法を実施する装置はこの内部に設けられる。
三次元レイアウト設計支援装置4には、入力装置として
キーボード1とマウスが接続され、対話形式で設計する
ために出力装置としてディスプレイ2を備える。そし
て、各種の設計データを格納する外部メモリ3が接続さ
れている。三次元レイアウト設計支援装置4は、全体処
理制御部4aと、データ入力制御部4bと、データ表示
制御部4cと、データ抽出格納制御部4dと、サポート
データ作成処理部4eを備え、データ入力制御部4bに
入力装置1が接続され、データ表示制御部4cにディス
プレイ2が接続され、データ抽出格納制御部4dにメモ
リ装置3が接続される。
【0009】本実施例でサポートデータを作成する場
合、既に設計済みの計画物の設計データとその付属条件
がメモリ3に格納されている。そして、入力装置1から
サポートデータの作成指令が入力されたとき、全体処理
制御部4aはサポートデータ作成処理部4eを起動す
る。そして、入力装置1から入力された指令やデータ
は、全体処理制御部4aで編集され、ディスプレイ2に
表示され、また、入力装置1から登録指令が入力される
と、ディスプレイ2に表示されているデータがメモリ装
置3に書き込まれる。
【0010】図4は、図2に示すサポートデータ作成処
理部4eの機能構成図である。サポートデータ作成処理
部4eは、サポートパターンデータ検索・表示部と、サ
ポート形状データ作成部と、サポート形状データ表示部
とからなる。サポートパターンデータ検索・表示部は、
後述する図3の処理1〜処理9までを実行し、サポート
形状データ作成部は、処理10を実行し、サポート形状
データ表示部は、処理11,処理12を実行する。
【0011】図3は、サポートデータの作成手順を示す
フローチャートである。オペレータがサポートデータ入
力コマンドを選択して入力装置から入力すると、支援装
置は処理1でこの入力コマンドを受信しサポートデータ
作成命令が発行されたことを認識する。そして、処理2
では、計画物のどの位置にサポートを配置するかの指示
入力を促すガイダンスをディスプレイに表示する。例え
ば、図6の画面の上部に「次のサポート入力点を指示し
て下さい。」と表示する。オペレータがマウスを用いて
サポート入力点を指示すると、支援装置は、処理3で、
この入力点を認識する。
【0012】次の処理4では、その入力点に作成するサ
ポートの種別,サポートの拘束方向(例えば、床に設置
するのか、天井に設置するのか等)の入力を促すガイダ
ンスをディスプレイに表示する。これらがオペレータに
より入力されると、支援装置は処理5でこれを認識す
る。次の処理6では、計画物のサポート設計条件例えば
配管であればその配管に保温材が巻かれているか否かや
配管の耐震クラス等の入力を促す表示を行う。オペレー
タがこれらを入力すると、処理7でこれを認識する。
【0013】図5は、メモリ装置に予め記憶されている
配管支持体の形状パターンデータである。この形状パタ
ーンデータは、計画物の種類や拘束方向等を考慮して考
えられる全てのパターンを予めメモリ装置に登録してお
く。尚、形状パターンは文字通り形状パターンのみが登
録されている。例えば「R−01」のT字状の形状パタ
ーンは、正立のT形状のみを表すのではなく、±90度
回転した形状や180度回転した形状も含み、また、そ
の足の長さや横バーの長さまで規定するものではない。
図5において、丸印は配管の取付位置を示す。
【0014】支援装置は、図3の処理8で、これまでの
処理1〜処理7で得た情報に基づいてメモリ装置の形状
パターン登録データを検索し、サポート入力指示点に作
成するのに適した支持体の形状パターンの候補を選択す
る。そして、処理9で、選択した候補を、図1の画面上
部に示す様にアイコン表示する。このアイコン表示を見
ながら、オペレータが形状パターン候補の中から、廻り
の他の計画物のレイアウト状況を考慮しながら最適と思
う形状パターンを入力装置を用いて選択すると、支援装
置は、処理10でその選択された形状パターンの認識を
行い、処理1〜処理7までの入力条件や、計画物の設計
データから、自動的に鋼材サイズ(例えば配管と床面と
の距離に合致するように支持体の形状パターンの足の長
さを決める)等のサポートデータを作成し(処理1
1)、処理12で、図6に示す様にそのサポートデータ
を形状表示する。
【0015】自動的に作成されたサポートデータの形状
の詳細を画面で見たい場合には、その旨の指示を入力す
る。これにより、支援装置は、その支持体の詳細形状が
図7,図8に示す様に表示される。尚、図7は図6に示
すサポートAの詳細形状であり、図8は図6に示すサポ
ートBの詳細形状である。サポートデータの自動生成で
は、支持体を取り付ける躯体8との接触部に自動的に支
持体取付用の埋設金具7のデータが自動的に生成され
る。そして、オペレータの指示入力により、躯体建設時
に埋設する支持体取付用金具の配置図がプリンタ等が出
力される。
【0016】以上述べた実施例によれば、次の効果が得
られる。 (1)既にデータ登録がなされた機器,配管等の計画物
の仕様(口径,圧力,温度等)から、計画物及び支持体
の取付箇所を指定することで、計画物の仕様に合致した
支持体の形状パターンが画面上にアイコン表示されるの
で、オペレータは自己の経験に基づいて支持体の形状の
詳細まで設計する必要がなくなり、サポートデータの作
成時の作業効率が大幅に向上すると共に、設計者の熟練
度にかかわりなく設計データの均一化・標準化を図るこ
とができる。
【0017】(2)対話形式でオペレータが視覚化され
た形状パターン候補の中から最適な形状パターンを選択
するだけで、計画物の条件に合致するように詳細な寸法
等が自動設計されるので、短時間に膨大な数のサポート
データの作成処理が可能となり、納期の短縮が図れる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、設計者の質に依存しな
い均一化,標準化された膨大な数のサポートデータを短
時間で作成することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る三次元CADサポート
データ作成方法における画面表示例を示す図である。
【図2】本発明の一実施例に係る三次元CADサポート
データ作成装置を内蔵した三次元レイアウト設計支援装
置の構成図である。
【図3】図2に示す三次元レイアウト設計支援装置の処
理手順を示すフローチャートである。
【図4】図2に示すサポートデータ作成処理部の機能構
成図である。
【図5】図2に示すメモリ装置に予め格納しておく支持
体の形状パターンの登録例を示す図である。
【図6】本発明の一実施例に係る三次元CADサポート
データ作成方法で自動生成されたサポートデータを計画
物と合成して表示した画面例を示す図である。
【図7】図6に示すサポートAの詳細図である。
【図8】図6に示すサポートBの詳細図である。
【符号の説明】
1…入力装置、2…ディスプレイ、3…メモリ装置、4
…三次元レイアウト設計支援装置、4a…全体処理制御
部、4e…サポートデータ作成処理部、7…支持体取付
用金具、8…躯体。
フロントページの続き (72)発明者 小野 悟 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 菊池清,“管系指示装置設計製図シス テム「STEP−T」”,IBMユーザ ーシンポジウム論文集,全国IB (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 JICSTファイル(JOIS)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画面に表示された計画物の設計図上で計
    画物のサポート取付点が指定されたとき当該指定点にお
    ける計画物の設計データに適合する支持構造物の形状パ
    ターン候補を予め用意された形状パターンデータの中か
    ら選択して画面に表示する工程と、 形状パターンの候補の中から1つの形状パターンが指定
    されたとき当該指定形状パターンと当該指定点における
    計画物の設計データとから当該指定点における支持構造
    物の詳細データを自動作成する工程と、 が三次元CAD装置により行われる ことを特徴とする三
    次元CAD装置によるサポートデータ作成方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の三次元CAD装置によ
    るサポートデータ作成方法において、 前記支持構造物の詳細データの自動作成工程後に当該支
    持構造物の形状を前記設計図上に合成して表示する工程
    が更に行われることを特徴とする三次元CAD装置によ
    サポートデータ作成方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の三次元
    CAD装置によるサポートデータ作成方法において、 前記支持構造物の詳細データを自動作成するとき、当該
    支持構造物を取り付ける躯体との接触点に当該支持構造
    物を躯体に固定する埋め込み金具のデータも自動生成す
    工程が更に行われることを特徴とする三次元CAD
    置によるサポートデータ作成方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の三次元CAD装置によ
    るサポートデータ作成方法において、 前記埋め込み金具の躯体における配置データのみ出力す
    工程が更に行われることを特徴とする三次元CAD
    置によるサポートデータ作成方法。
  5. 【請求項5】 画面に計画物の設計図を表示する手段
    と、 当該設計図上で計画物のサポート取付点が指定されたと
    き当該指定点における計画物の設計データに適合する支
    持構造物の形状パターン候補を予め用意された形状パタ
    ーンデータの中から選択して画面に表示する手段と、 形状パターンの候補の中から1つの形状パターンが指定
    されたとき当該指定形状パターンと当該指定点における
    計画物の設計データとから当該指定点における支持構造
    物の詳細データを自動作成する手段と を備えることを特徴とする三次元CADサポートデータ
    作成装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の三次元CADサポート
    データ作成装置において、 前記支持構造物の詳細データを自動作成する手段による
    自動作成後に当該支持構造物の形状を前記設計図上に合
    成して表示する手段を備えることを特徴とする三次元C
    ADサポートデータ作成装置。
  7. 【請求項7】 請求項5又は6に記載の三次元CADサ
    ポートデータ作成装置において、 前記支持構造物の詳細データを自動作成する手段は、当
    該支持構造物を取り付ける躯体との接触点に当該支持構
    造物を躯体に固定する埋め込み金具のデータも自動生成
    する手段を備えることを特徴とする三次元CADサポー
    トデータ作成装置。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の三次元CADサポート
    データ作成装置において、 前記埋め込み金具の躯体における配置データのみ出力さ
    せる手段を備えることを特徴とする三次元CADサポー
    トデータ作成装置。
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EP3043274A1 (en) * 2015-01-07 2016-07-13 Kepco Engineering & Construction Company, Inc. Apparatus and method of generating 3d cad model of pipe support based on pipe thermal movement

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