JP3593456B2 - 板金の図形データ生成方法及び自動プログラミング装置並びに板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画面の面同士をオペレータ操作によって合わせて仮展開図を生成させると共に、この仮展開図と共に、その立体姿図を連動表示できる自動プログラミング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年は工作機(ベンディング、レーザ、パンチング等)のライン制御システムが進んでいる。このようなライン制御システムは、図13に示すように事務所側にCAD/CAM機能を備えた自動プログラミング装置1(CAE)とサーバである親機2とを配置し、これらの上位装置と下位装置である現場側の工作機(NCT/レーザ、ベンダー)とを端末3、端末4を介してLANで結んでいる。
【0003】
オペレータは前述の自動プログラミング装置1のCAD機能を用いて、三面図に基づく立体形状をイメージしながらNCT/レーザ用の加工プログラムを得るための展開図を生成した後に、CAM機能により、CADで生成した展開図に対して適切な工具を割り当てたり、レーザ軌跡を求め、これらの加工プログラムを親機2に送信していた。前述の展開図の生成に当たっては、伸び値を用いている。この伸び値は伸び値表等を参照し、そのユーザのベンダーの特性、ユーザの固有の状況に応じて選択した伸び値である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動プログラミング装置においては、オペレータが立体姿図をイメージしながら展開図を生成しなければならないので、立体が複雑になるに従って経験の豊富なオペレータでなければ容易に正確な展開図を生成させることができないという課題があった。
【0005】
また、従来においては、伸び値表に基づいた展開図であり、かつ展開図の生成も頭脳展開によって得ているので、どうしても曲げの現場側の状況にあった正確な展開図を得ることができない。このため、従来で生成した展開図はNCT/レーザ用の加工プログラムの生成のためにのみ使用されていた。
【0006】
従って、立体姿図をイメージしなくとも、正確な展開図を実際の伸び値を用いて容易に得ることができる板金統合支援システムの自動プログラミング装置を得ることが望ましい。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の板金の図形データ生成方法は、2次元の3面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための板金の図形データ生成方法であって、
コンピュータに、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定するステップと、
前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第1のメモリに記憶するステップと、
前記表示部に表示された前記立体を構成する各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第2のメモリに記憶するステップと、
前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、両面の曲げ角度、曲げ方向、曲げ種別よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示するステップと、
前記サブ画面に入力された少なくとも前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第3のメモリに保存するステップと、
前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第3のメモリの前記曲げ条件より求めるステップと、
前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させるステップと、
前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この2次元の仮展開図の各頂点座標を3次元座標系で定義し、この3次元データに対して入力された曲げ条件で3次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した3次元モデル図を生成し、これを前記仮展開図とは異なる領域に表示するステップととを備えたことを要旨とする。
【0008】
本発明の自動プログラミング装置は、2次元の3面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための自動プログラミング装置であって、
コンピュータに、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定する手段と、
前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第1のメモリに記憶する手段と、
前記立体を構成する各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第2のメモリに記憶する手段と、
前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、少なくとも両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示する手段と、
前記サブ画面に入力された前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第3のメモリに保存する手段と、
前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第3のメモリの前記曲げ条件より求める手段と、
前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させる手段と、
前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この2次元の仮展開図の各頂点座標を3次元座標系で定義し、この3次元データに対して入力された曲げ条件で3次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した3次元モデル図を生成する手段とを備えたことを要旨とする。
【0009】
本発明の板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体は、2次元の3面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体である。
コンピュータを、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定する手段、前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第1のメモリに記憶する手段、前記画面の各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第2のメモリに記憶する手段、前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示する手段、前記サブ画面に入力された前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第3のメモリに保存する手段、前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第3のメモリの前記曲げ条件より求める手段、前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させる手段、前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この2次元の仮展開図の各頂点座標を3次元座標系で定義し、この3次元データに対して入力された曲げ条件で3次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した3次元モデル図を生成して、前記表示部の前記仮展開図とは異なる領域に表示する手段、としての機能を実現させるための板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体である。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は本実施の形態の板金統合支援システムの自動プログラミング装置の概略構成図である。この自動プログラミング装置10は、2.5次元のCAD11とCAM12とデータ送受部13とを備えて、親機(図示せず)と通信を行って親機が蓄積している現場側の曲げ属性情報(伸び値)を転送させる。そして、三面図Ai(二次元)に基づいて入力された立体を構成する各面の面情報を画面14に表示し、CAD11がこれらの面を突き合わせた面合成図Biと、この面合成図Bi(仮展開図ともいう)に基づく立体姿図Eiとを図1に示すように画面14に連動表示させる。
【0011】
すなわち、CAD11で立体姿図Eiを連動表示することによって、面合成図Biの支援情報としている。従って、オペレータが立体姿図Eiをイメージしなくとも曲げ角度、方向等を指定するだけで画面14に面合成図Biと立体姿図Eiが連動表示されるので、三面図に基づく正確な立体形状が得られるように、正しい面同士を突き合わせたか、正しい角度、方向で曲げを指定したかが容易に分かる。そして、CAD11は、フランジの干渉、金型の干渉演算を行い、この演算結果に基づいて面合成図Biを修正した後に、この面合成図Biに対して外枠ループと曲げ線とを抽出する演算を行って最終的な展開図を得る。
【0012】
この展開図をCAM12が受け取り、展開図に基づいた加工軌跡、金型段取り等の最適な加工プログラム(NCデータ)を生成して該当する工作機に送出する。また、CAM12はこの加工プログラムに基づくシュミレーション画面表示を行う。
【0013】
また、自動プログラミング装置10には、各データに部品番号、関連する属性情報を付加したフォーマット形式で送受を行うデータ送受部13を備えている。
【0014】
(各システムの構成)
CAD11は 図1に示すように、図形状入力部15と、面合成部16と、立体図生成部18と、伸び値データ読込部19と、有限要素法部20と、立体姿図化部21と、展開図生成部22とを備えている。
【0015】
図形状入力部15は、オペレータによって入力された3面図Aiに基づく立体を構成する各面情報をメモリに定義する。
【0016】
面合成部16は、メモリに定義された各面の閉面ループの内で二つの閉面ループの辺が指定されたとき、初めの指定辺の閉面ループを基準面、次の指定辺を有する閉面ループを突き合わせ面と定義する。
【0017】
そして、基準面の指定辺に突き合わせ面の指定辺が重なる(重ね領域)ようにメモリ上で、突き合わせ面を移動させた面合成図Biを画面14に表示させる。この面合成図Biの重ね領域は、伸び値が設定されているときは、その伸び値に基づく幅の重ね領域にされ、伸び値が設定されていないときは、例えば板厚t分(オフセットともいう)にされる。
【0018】
前述の伸び値が設定されている場合は、面合成図Biの全体寸法を短くすると共に、重ね領域が広がるように修正され、この重ね領域(曲げ領域ともいう)に曲げ線が付加される。
【0019】
また、面合成部16は、基準面の指定辺と突き合わせ面の指定辺の指定に伴って、面合成のダイアログ(曲げ角度、内R、伸び値、曲げ方向、曲げ種別等:曲げ条件Ji)を表示させる。
【0020】
そして、このダイアログにおいて曲げ条件Jiが埋まったことが知らせられると、この曲げ条件Jiに基づいて前述の面合成図Biを得ると共に立体図生成部18を起動する。
【0021】
立体図生成部18は、起動に伴って、曲げ角度θと曲げ方向とに基づいてメモリの面合成図Biを曲げた(曲げ線が基準)ときの立体モデルを生成し、この立体モデルの各座標(2次元)を立体図用ファイル23に記憶する。
【0022】
この立体モデルは、X、Y、Zの3次元座標を定義し、この3次元座標に2次元の面合成図Biの座標を定義した後に曲げ条件Jiに基づいてアフィン変換したサーフェースモデルを生成する。つまり、3次元CADというよりは2.5次元CADとしている。この立体図に生成については詳細に後述する。
【0023】
立体姿図化部21は、立体図生成部18を介してサーフェースモデルを取り込み、スクリーン空間に投影した立体姿図を画面に表示させる。また、回転、色付け、拡大等の機能を有する。
【0024】
伸び値データ読込部19は、面合成のダイアログにおいて伸び値が選択されるに伴って起動し、板厚、材質、曲げ角度、曲げ種別(V曲げ等)等の曲げ条件Jiに一致する曲げ属性情報Fiがファイル(図示せず)に存在するかどうかを判断し、ファイルに存在するときはその曲げ属性情報Fiの伸び値データを面合成ダイアログに設定する。
【0025】
また、ファイルに曲げ条件Jiに一致する曲げ属性情報Fiが存在しないときは、有限要素法部20を起動させると共に、その曲げ条件Jiを有限要素法部14に送出する。
【0026】
前述の曲げ属性情報Fiは、図2に示すように、機械番号が付加されている。この曲げ属性情報Fiは、曲げ伸びID、材料名称、角度…等からなる伸び値情報条件部と、伸び値、曲げ荷重、スプリングバック量等からなる伸び値データ部とから構成されている。
【0027】
有限要素法部20は、曲げ条件Jiより、材料、曲げ角度、曲げ方向等を読み込んで、曲げ角度になるためのパンチの目標ストローク量を求め、この目標ストローク量に従って、弾塑性有限要素法を用いてワークを変位させ、この変位角度が曲げ角度に一致したときの予測伸び値を求める。
【0028】
そして、この伸び値を伸び値データ読込部19に代わって面合成部16に設定すると共に、求めた伸び値と、この伸び値を求めたときの曲げ条件Jiを記憶する。
【0029】
展開図生成部22は、フランジの干渉、金型の干渉の演算結果に基づいて面合成図Biが修正された後に、この面合成図Biに対して外枠ループと曲げ線とを抽出する演算を行って最終的な展開図を得て、ファイル24に登録する。
【0030】
前述のフランジ干渉は図示しない図形編集部によって演算され、金型とフランジの干渉は図示しない逆シュミレーション処理部によって行われる。また、面合成図Biの修正は図示しない仮展開図修正部によって行われる。
【0031】
(動作)
上記のように構成された実施の形態の自動プログラミング装置10の動作を以下に説明する。
【0032】
本実施の形態の自動プログラミング装置10は、図示しないキーボードと、マウスと、各プログラムを管理すると共に、マルチウィンドウ表示を行わせるマルチウィンドウ表示/管理部とを有し、面合成図Biと立体姿図Eiとを同時表示する。
【0033】
図3は本実施の形態の自動プログラミング装置の概略動作を説明するフローチャートである。
【0034】
図3に示すように、図形形状入力部15を用いて、3面図を元に立体を構成する各面を入力させる(S301)。そして、曲げ条件Ji、突き合わせ条件等を入力させる(S302)。
【0035】
この条件の入力によって面合成部16が面合成処理(S303)を、立体図生成部18が立体図生成処理(S304)を同時に行い、立体姿図化部21が立体図生成処理によって生成された立体図に対してレンダリングをかけることによって立体姿図化する(S305)。
【0036】
前述の面合成処理について説明する。面合成処理を行う前に面認識処理を行う。但し、画面14には図形状入力部15により図4に示すように、三面図に基づく立体を構成する各面が表示されているとする。
【0037】
面認識処理は、入力された立体を構成する各面の辺をなぞって行って外枠閉ループを認識する。また、外枠閉ループからはたどれない線分(穴等)が存在するときは、他の内ループが存在しているとし、外枠閉ループと同様な処理で認識する。
【0038】
図5は面合成処理を説明するフローチャートである。面合成処理は、画面14の面(以下閉面ループGi)の内で二つの閉面ループGi(Gai、Gbi)の辺(指定辺ga、gb)がマウス又はキーボード(図示せず)によって指定されたかどうかを監視している(S501)。ステップS501において指定辺ga、gbの入力と判定したときは、その指定辺を色別表示すると共に指定順番siを決定する(S502)。
【0039】
次に、初めの指定順番の指定辺を有する閉ループを基準面Gaiのループと定義し(S503)、次の指定順番siの指定辺を有する閉ループを突き合わせ面Gbiのループと定義する(S504)。
【0040】
例えば、画面14に図4の閉ループを表示している状態において、この画面の閉面Gaiの指定辺gaと閉面ループGbiの指定辺gbとが指定されると、メモリ上で指定辺gaを有する閉ループが基準面Gai、指定辺gbを有する閉ループが突き合わせ面Gbiとされる。
【0041】
次に、基準面Gaiの指定辺、突き合わせ面Gbiの指定辺の入力に伴って面合成のダイアログを画面に表示させる(S505)。
【0042】
そして、面合成のダイアログの曲げ条件Jiの伸び値の重ね領域riを有して突き合わせ面Gbiと基準面Gaiとが突き合うように移動させる(S506)。この移動は数1に示す2次元アフィン変換を用いて行う。
【0043】
【数1】
次に、メモリの面合成図の重ね領域rの中心に曲げ線を引いた面合成図Biを得る(S507)。そして、この面合成図Biの長さを修正し(S508)、この面合成図Biを画面14に表示させる(S509)。
【0044】
前述の重ね領域とする面合成図Biの生成について図6を用いて説明する。図6においては、外寸で伸び値4mmの場合とする。
【0045】
例えば、図6の(a)に示すように、寸法が100mm×100mmの基準面Gai、同じ寸法の突き合わせ面Gbi、伸び値が4mmとすると、図6の(b)に示すように、突き合わせ面Gbiの指定辺gbiが基準面Gbiの指定辺gaiから伸び値分を有して重なるように突き合わせ面Gbiが移動させられるので、両面の寸法は重ね領域の曲げ線からでは98mmとなって全長が196mmの面合成図Biとなる。
【0046】
また、伸び値が8mmである場合の面合成図Biの生成について図7を用いて説明する。但し、メモリに寸法が100mm×100mmの基準面Gai及び突き合わせ面Gbi、伸び値8mmとする。
【0047】
すなわち、重ね領域は8mm伸びるので、図7に示すように、両面の寸法は重ね領域riの曲げ線からでは96mmとなって全長が192mmの面合成図Biとなるように修正する。
【0048】
次に、立体図生成処理について説明する。立体図生成処理は、面合成図Biに基づく立体姿図Eiを画面14に同時表示させる。すなわち、図8に示すように面合成図Biと立体姿図Eiを同時に表示させる。但し、図8においては、重ね領域が微小である場合であり、突き合わせ箇所は単に線(曲げ線)で示している。この突き合わせ箇所の線を拡大指示すると、図6の(b)又は図7に示すように重ね領域が表示される。
【0049】
次に立体姿図の生成の過程を図9を用いて以下に説明する。立体生成部18は、メモリの面合成図Biを読み、図9の(a)に示すように、面合成図Gai、Gbiの2次元の各頂点座標Piを読み、これらの頂点座標GaiPi、GbiPiを3次元座標に定義する。但し、例えばZ座標は「0」として定義する。
【0050】
そして、曲げ条件Jiと曲げ方向に基づいて、図9の(b)に示すように、これらの3次元データを3次元のアフィン変換で曲げた基準立体図を生成し、この基準立体図の各頂点座標を3次元座標に書き込む。すなわち、例えばZ座標「0」にZ値(ZGa、ZGb)が書き込まれる。ここで、3次元のアフィン変換式を示し、定数aの値により回転する。この定数aは角度、板厚分、山谷、オフセットによって決定される。
【0051】
【数2】
次に、板厚方向を付加したサーフェースモデルを生成し、ファイル23に登録する。
【0052】
そして、立体姿化部21は、この立体図データを入力し、この立体図データに対して色塗りを行う。
【0053】
従って、図8に示すように、画面14には、面合成図Biと共に、面が塗られた立体姿図(ソリッドモデル化された姿図)が連動表示される。
【0054】
この立体姿図は拡大、回転が可能となっており、マウスで拡大、回転を指示する。この拡大、回転等の処理は、上記の数2に示す3次元アフィン変換を用いている。
【0055】
従って、面合成を行うと同時に、その立体姿図が連動表示され、これが正確な立体図を得るための支援情報となるので、経験の浅いオペレータであっても容易に正確な展開図を得るための面合成を行うことが可能となる。この展開図は、上記説明のように、面合成図の外枠ループと曲げ線とを抽出したものである。
【0056】
さらに、立体姿図化21は、立体姿図Eiの色塗りを停止して図10に示すワイヤフレームモデルを表示することも可能である。
【0057】
さらに、立体姿図のコーナ部の拡大指示が入力した場合は、立体姿図化部21は図11に示すようにコーナ部を他の面とは異なる色で表示する。これは、立体図生成部18がコーナ部Diを識別できる情報を立体姿図化21に渡していることで可能となっている。
【0058】
次に有限要素法部20の動作を簡単に述べておく。有限要素法部20は、伸び値データ読込部19によって起動され、曲げ条件Ji(材料、曲げ角度、曲げ方向等)を読み込んで、曲げ角度に一致したときの伸び値を得る。
【0059】
この有限要素法は、
(1)入力された曲げ加工を行う製品の材料条件と金型条件と曲げ角度とを読み込む工程と、
(2)材料条件、金型条件、曲げ角度より、初期の工具の目標ストローク量を求める工程と、
(3)目標ストローク量の設定に従って、各条件に従った弾塑性有限要素法で材料を変形させると共に、スプリングバック後の材料の変形画像を求める工程と、
(4)ワークの変形画像より、目標ストローク時の折り込み角度を求める工程と、
目標折り込み角度と目標ストローク時の折り込み角度を比較し、一致したかどうかを判定する工程と、
(5)一致した場合に目標ストローク量、スプリングバック量、加圧力、曲げ変形部の形状等の情報を出力する工程と
からなる。
【0060】
次に前述の各工程の処理を図12のフローチャートを用いて説明する。有限要素法部はワーク条件(材質、寸法、厚み、ヤング率、ポアソン比等)、金型条件、目標の曲げ角度等からなる曲げ条件を読み、内部に設定する初期設定を行う(S121)。
【0061】
次に、これらの条件からパンチをダイに降下させたときに目標の曲げ角度となるような初期ストローク量(D値)を求める(S122)。
【0062】
次に、ワークの断面画像を要素分割(メッシュ分割)する(S123)。
【0063】
そして、パンチ(断面画像)を下降させながら有限要素法によるワーク変形過程のシミュレーションを行い(S124)、このときのワークの断面画像の角度θmを求める(S125)。
【0064】
次に、有限要素法によるスプリングバック過程のシミュレーションを行い(S126)、スプリングバック後の板材の変異画像の変異角度θpを求める(S127)。次に、変異角度θpと目標角度θiとが一致しているかどうかを判定する(S128)。
【0065】
ステップS128でスプリングバック発生後のワークの角度θpが90度に到達していないと判定したときは、目標の曲げ角度になるD値を求めて再度有限要素法の変形を行う(S129)。
【0066】
また、ステップS148で目標の曲げ角度に到達したと判定したときは、このときのD値とワークの伸び値を求める(S130)。
【0067】
そして、展開図生成部22が面合成図Biが修正された後に、この面合成図Biに対して外枠ループと曲げ線とを抽出する演算を行って最終的な展開図が得られる。
【0068】
一方、CAM12は、CAD11で生成された展開図を用いて、加工軌跡、金型段取り等の最適な加工プログラムを生成して外部に送出させる。
【0069】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、3面図に基づいて入力された各面を画面に表示し、この面の内で基準面と突き合わせ面とされた面同士を合わせた仮展開図を得るの同時に、曲げ条件に基づて曲げた立体姿図が仮展開図とは異なる領域に連動表示される。
【0070】
従って、両面を突き合わせたときの立体形状を同時に確認できるので、3面図から立体形状をイメージしなくともよいという効果が得られている。
【0071】
さらに、現場側の伸び値を用いて両面をあわせた仮展開図を生成し、この仮展開図を曲げた立体姿図を生成するので、実際にワークを折り曲げたときの伸び値を用いた展開図と立体姿図とを同時に画面上に得ることができるという効果が得られている。
【0072】
また、両面を突き合わせたとき立体姿図が連動表示されるので、経験の浅いオペレータでも立体図を得るための正確な展開図を生成することが可能となる。
【0073】
さらに、立体姿図を回転、拡大させることが可能となるので、仮展開図を生成したときに立体姿図をどの方向からでも確認できると共に、コーナ部の状況等を確認できるという効果が得られている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態の板金統合支援システムの自動プログラミング装置の概略構成図である。
【図2】曲げ属性情報を説明する説明図である。
【図3】本実施の形態の自動プログラミング装置の概略動作を説明するフローチャートである。
【図4】3面図に基づいて入力された各面情報の説明図である。
【図5】面合成処理を説明するフローチャートである。
【図6】面合成図の修正を説明する説明図である。
【図7】面合成図の修正を説明する説明図である。
【図8】面合成図と立体姿図との連動表示を説明する説明図である。
【図9】2次元図形を3次元図形にする過程を説明する説明図である。
【図10】ワイヤーフレーム表示を説明する説明図である。
【図11】コーナの拡大表示を説明する説明図である。
【図12】有限要素法を説明するフローチャートである。
【図13】従来の工作機ライン制御システムの概略構成図である。
【符号の説明】
10 自動プログラミング装置
11 CAD
12 CAM
13 データ送受部
16 面合成部
18 立体図生成部
19 伸び値データ読込部
20 有限要素法部
21 立体姿図生成部
22 関連情報生成部
Claims (15)
- 2次元の3面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための板金の図形データ生成方法であって、
コンピュータに、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定するステップと、
前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第1のメモリに記憶するステップと、
前記表示部に表示された前記立体を構成する各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第2のメモリに記憶するステップと、
前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、両面の曲げ角度、曲げ方向、曲げ種別よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示するステップと、
前記サブ画面に入力された少なくとも前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第3のメモリに保存するステップと、
前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第3のメモリの前記曲げ条件より求めるステップと、
前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させるステップと、
前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この2次元の仮展開図の各頂点座標を3次元座標系で定義し、この3次元データに対して入力された曲げ条件で3次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した3次元モデル図を生成し、これを前記仮展開図とは異なる領域に表示するステップと
を有することを特徴とする板金の図形データ生成方法。 - 前記3次元モデル図は、サーフェースモデル又は該サーフェースモデルに対して陰面消去及び陰影づけを行った立体姿図であることを特徴とする請求項1記載の板金の図形データ生成方法。
- 前記曲げ角度、曲げ方向、材料、曲げ種別等からなる曲げ条件に、伸び値が対応させられて保存された第4のメモリとを備え、
前記仮展開図の作成には、
前記仮展開図の曲げ角度、曲げ方向、材料等からなる曲げ条件に一致する伸び値を前記第4のメモリから検索し、この伸び値分の重ね領域を有して前記突き合わせ面を移動させることを特徴とする請求項1又は2記載の板金の図形データ生成方法。 - 前記立体姿図は、
前記2次元の仮展開図の各頂点座標を3次元座標系に定義し、この3次元データに対して前記曲げ条件で3次元のアフィン変換を行った後に、板厚方向を付加したサーフェースモデルを生成し、このサーフェースモデルに対して陰面消去及び陰影づけて得ていることを特徴とする請求項2記載の図形データ生成方法。 - 前記重ね領域の中央には、曲げ線を入れて表示させることを特徴とする請求項3記載の図形データ生成方法。
- 前記曲げ条件に一致する伸び値が前記第4のメモリに存在しないときは、前記曲げ条件を元に有限要素法で予測伸び値を求めさせ、この予測伸び値で前記重ね領域を生成させるステップを
有することを特徴とする請求項3記載の図形データ生成方法。 - 2次元の3面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための自動プログラミング装置であって、
コンピュータに、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定する手段と、
前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第1のメモリに記憶する手段と、
前記立体を構成する各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第2のメモリに記憶する手段と、
前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、少なくとも両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示する手段と、
前記サブ画面に入力された前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第3のメモリに保存する手段と、
前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第3のメモリの前記曲げ条件より求める手段と、
前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させる手段と、
前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この2次元の仮展開図の各頂点座標を3次元座標系で定義し、この3次元データに対して入力された曲げ条件で3次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した3次元モデル図を生成する手段とを有することを特徴とする自動プログラミング装置。 - 前記3次元モデル図は、サーフェースモデルであり、該サーフェースモデルに対して陰面消去及び陰影づけを行った立体姿図であることを特徴とする請求項7記載の自動プログラミング装置。
- 前記曲げ角度、曲げ方向、材料、曲げ種別等からなる曲げ条件に、伸び値が対応させられて保存された第4のメモリとを備え、
前記仮展開図の作成には、
前記仮展開図の曲げ角度、曲げ方向、材料、曲げ種別等からなる曲げ条件に一致する伸び値を前記第4のメモリから検索し、この伸び値分の重ね領域を有して前記突き合わせ面を移動させると共に、前記重ね領域内に曲げ線を入れる手段を有することを特徴とする請求項7又は8記載の自動プログラミング装置。 - 前記立体姿図は、
前記入力された曲げ角度、曲げ方向、材料、曲げ種別等からなる曲げ条件を入力させた後に、前記仮展開図の各頂点の2次元座標を3次元座標系に定義し、この3次元座標系の3次元データに対して、前記曲げ条件で3次元アフィン変換して板厚方向を付加したサーフェースモデルを生成し、このサーフェースモデルを前記立体姿図にして表示させることを特徴とする請求項8記載の自動プログラミング装置。 - 前記立体姿図のコーナ部の拡大指示に伴って、前記コーナ部を他の面とは異なる色で表示することを特徴とする請求項10記載の自動プログラミング装置。
- 2次元の3面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体であって、
コンピュータを、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定する手段、
前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第1のメモリに記憶する手段、
前記画面の各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第2のメモリに記憶する手段、
前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示する手段、
前記サブ画面に入力された前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第3のメモリに保存する手段、
前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第3のメモリの前記曲げ条件より求める手段、
前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させる手段、
前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この2次元の仮展開図の各頂点座標を3次元座標系で定義し、この3次元データに対して入力された曲げ条件で3次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した3次元モデル図を生成して、前記表示部の前記仮展開図とは異なる領域に表示する手段、
としての機能を実現させるための板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体。 - 前記3次元モデル図は、サーフェースモデルであり、該サーフェースモデルに対して陰面消去及び陰影づけを行った立体姿図であることを特徴とする請求項12記載の板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体。
- 前記コンピュータを、
前記曲げ条件に一致する現場側の伸び値を転送させ、該伸び値を有する重ね領域で前記基準面と突き合わせ面とを突き合わせる手段、
としての機能を実現させるための請求項12記載の板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体。 - 前記コンピュータを、
前記曲げ条件に一致する伸び値が存在しないかどうかを判断する手段、
前記伸び値が存在しないときはときは、前記曲げ条件に基づいて有限要素法で前記伸び値を求める手段、
前記有限要素法の伸び値で前記仮展開図を生成する手段
としての機能を実現させるための請求項12記載の板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体。
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