JP3684887B2 - ソリッドモデル生成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パラメトリックＣＡＤ機能を有するコンピュータによってソリッドモデルを生成する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレス金型などの各種部材の形状設計において、パラメトリックＣＡＤ（Computer Aided Design)機能を有するコンピュータが多用されている。パラメトリックＣＡＤ機能とは、中実のソリッドモデルを生成したり、中空のサーフェスモデルを生成したり、それ等のソリッドモデルとサーフェスモデルとの間で変換したりするＣＡＤ機能に加えて、ソリッドモデル生成の一連の手順および各パラメータの数値を記憶しておいて、一旦ソリッドモデルを生成した後は、パラメータの数値の変更時等に同じ手順で自動的にソリッドモデルを修正するものである。
【０００３】
このようなパラメトリックＣＡＤ機能を有するコンピュータによってソリッドモデルを生成する方法として、未だ公知ではないが図１４および図１５に示すように、サブファイルにおいて複数のサブモデルを生成する（ＳＳ１）とともにサーフェス化し（ＳＳ２）、そのサーフェスモデルをメインファイルに取り込んで本体モデルを生成する（ＳＳ３）とともに、その後にサブモデルをソリッド化してそのソリッド部分を実体にしたりカットしたりする（ＳＳ４）ことが考えられている。例えば、図１０に示すように胴付座１２およびガイド穴１４を有する金型モデル１０を生成する場合、胴付座１２についてはサブモデルとして図５に示すようにカット用サブモデル１２ａおよび実体用サブモデル１２ｂを何れもソリッドモデルで生成する一方、ガイド穴１４についてはサブモデルとして図６に示すように実体用サブモデル１４ａおよびカット用サブモデル１４ｂを何れもソリッドモデルで生成する。この金型モデル１０は、絞り加工等を行ったプレス成形品の周縁部をトリミングする際にワークを押圧するパッドで、下端面はワークと同一形状のワーク押え面１０ｓとされている。図１０の(a) は金型モデル１０の斜視図で、(b) は(a) のＢ部拡大図、(c) は(a) のＣ部拡大図である。
【０００４】
カット用サブモデル１２ａは、胴付座１２を形成すべき部位に空間を形成するためのもので、実体用サブモデル１２ｂの上端がその空間内に突き出すように設けられることによって目的とする胴付座１２が形成される。また、実体用サブモデル１４ａは、ガイド穴１４を形成すべき部位の周囲に実体を設けるためのもので、カット用サブモデル１４ｂがその実体と重なるように設けられて重なり部分がカットされることにより目的とするガイド穴１４が形成される。一般に、胴付座１２のように実体を生成する場合、ガイド穴１４のような空間を形成する場合の何れの場合も、上記のように実体用サブモデル１２ｂ、１４ａとカット用サブモデル１２ａ、１４ｂとの組合せで生成される。
【０００５】
上記ソリッドモデル１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂは、何れも予め定められたワーク押え面１０ｓを基準にして生成され、図８に示すような位置関係で設けられる。図８は、それ等のサブモデル１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂをそれぞれサーフェス化したサーフェスモデル１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂで、そのサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂの状態でメインファイルに読み込まれるとともに、それ等のサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂの位置に基づいてワーク押え面１０ｓ上にリブ等を設けるなどして図９に示す本体モデル２０を生成する。サブモデルとしては、上記胴付座１２やガイド穴１４用のものの他、摺動座やストッパ、吊り具などプレス金型に必要な種々のものが生成され、より詳細には図１２のように多数のサーフェスモデルが設けられる。
【０００６】
上記本体モデル２０は、多数の実体用のソリッドモデルやカット用のソリッドモデルを生成することによって形成されるが、サーフェスモデル１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂは実体がないため、カット用のソリッドモデルと一部が重なっても重なり部分がカットされることはないし、実体用のソリッドモデルと重なっても一体化されることはないなど、本体モデル２０の生成や修正作業によって影響を受けることはない。そして、本体モデル２０を生成した後、前記サーフェスモデル１６ａをソリッドモデル１２ａに戻してその部分をカットした後、サーフェスモデル１６ｂをソリッドモデル１２ｂに戻して実体化することにより、図１０の(b) に示す胴付座１２が形成される。また、前記サーフェスモデル１８ａをソリッドモデル１４ａに戻して実体化した後、サーフェスモデル１８ｂをソリッドモデル１４ｂに戻してその部分をカットすることにより、図１０の(c) に示すガイド穴１４が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のソリッドモデル生成方法においては、手順の削除や追加、順番の変更等を行って目的形状を生成するため、サブモデルの実体用サーフェスモデルとカット用サーフェスモデルのソリッド化の順序が逆になると、全く別形状のソリッドモデルが生成されることがあった。特に、多数のサブモデルを用いる場合には、サーフェスモデルのソリッド化の際に個々のサブモデル毎に手順を確認する必要があるなど、作業が面倒で時間が掛かる。具体的には、前記胴付座１２の場合に、サーフェスモデル１６ｂをソリッドモデル１２ｂに戻して実体化した後、サーフェスモデル１６ａをソリッドモデル１２ａに戻してその部分をカットすると、図１６の(a) に示すように胴付座１２が形成されない。また、ガイド穴１４の場合、サーフェスモデル１８ｂをソリッドモデル１４ｂに戻してその部分をカットした後、サーフェスモデル１８ａをソリッドモデル１４ａに戻して実体化すると、図１６の(b) に示すようにガイド穴１４が形成されない。
【０００８】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、多数のサブモデルがサーフェスモデルの状態で本体モデルを生成した後にそのサーフェスモデルをソリッド化する場合に、実体用サーフェスモデルとカット用サーフェスモデルのソリッド化の順序を間違えることなく、迅速に目的とするソリッドモデルを生成できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、中実のソリッドモデルを生成できるとともに、そのソリッドモデルと中空のサーフェスモデルとを変換可能で、且つ処理手順およびパラメータの数値を記憶していてパラメータ等の変更時には同じ手順で自動的にソリッドモデルを修正するパラメトリックＣＡＤ機能を有するコンピュータによってソリッドモデルを生成する方法であって、(a) 実体になる第１実体用サブモデル、およびその実体と部分的に重なるように配置されてその実体に所定の空間を形成する第１カット用サブモデルを、作業者の指令操作に従って生成する第１サブモデル生成工程と、(b) 所定の空間を形成する第２カット用サブモデル、およびその空間と部分的に重なるように配置されてその空間内に所定の実体を設ける第２実体用サブモデルを、作業者の指令操作に従って生成する第２サブモデル生成工程と、(c) カット用サブモデルの先にソリッド化する必要がある実体用サブモデルを第１グループとし、カット用サブモデルの後にソリッド化する必要がある実体用サブモデルを第３グループとし、カット用サブモデルを第２グループとすべきグループ分け基準を表示装置に表示するグループ分け指示工程と、 (d) 前記グループ分け基準に従って作業者により行われるグループ分けの指令操作に応じて、前記第１実体用サブモデルを第１グループに、前記第１カット用サブモデルおよび前記第２カット用サブモデルを第２グループに、前記第２実体用サブモデルを第３グループにグループ分けすることにより、各グループ毎にサーフェス化およびソリッド化を同時に行うことができるように関連付けするグループ分け工程と、(e) 前記サブモデルが何れもサーフェスモデルの状態で、そのサーフェスモデルと同じファイル内において、作業者の指令操作に従ってそのサーフェスモデルと関連して本体ソリッドモデルを生成する本体モデル生成工程と、(f) その本体モデル生成工程の後に、作業者の指令操作に従ってまたはコンピュータにより自動的に、前記第１グループのサーフェスモデルをソリッド化して実体にし、その後に前記第２グループのサーフェスモデルをソリッド化するとともにそのソリッド部分をカットして空間を形成し、その後に前記第３グループのサーフェスモデルをソリッド化して実体にするソリッド化工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
すなわち、表示装置に表示されるグループ分け基準に従って、多数の実体用サブモデルのうち、カット用サブモデルの先にソリッド化する必要がある第１実体用サブモデルを第１グループに纏め、カット用サブモデルの後にソリッド化する必要がある第２実体用サブモデルを第３グループに纏め、カット用サブモデル（第１カット用サブモデルおよび第２カット用サブモデル）を第２グループに纏める一方、ソリッド化工程では第１グループ、第２グループ、第３グループの順にソリッド化するようにしたのであり、これにより実体用サーフェスモデルとカット用サーフェスモデルのソリッド化の順序を間違えることが可及的に防止される。また、グループ毎にサーフェス化およびソリッド化を同時に行うことができるように関連付けされるため、多数のサブモデルを用いる場合でもサーフェス化やソリッド化工程におけるソリッド化を容易且つ迅速に行うことができる。
【００１１】
一方、本体モデル生成工程では、サーフェスモデルの位置等に基づいて実体用のソリッドモデルやカット用のソリッドモデルを生成するなどして本体モデルが形成されるが、サーフェスモデルは実体がないため、カット用のソリッドモデルと一部が重なっても重なり部分がカットされることはないし、実体用のソリッドモデルと重なっても一体化されることはないなど、本体モデルの生成や修正作業によって影響を受けることがないため、本体モデルの生成作業を容易且つ簡便に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
ここで、第１モデル生成工程および第２モデル生成工程は、何れが先でも後でも良いし、第１実体用サブモデルおよび第２実体用サブモデルを生成した後に第２カット用サブモデルおよび第２カット用サブモデルを生成するなど、並行して行うことも可能である。これ等のサブモデルの数が多い程、本発明は効果的である。
【００１３】
第１実体用サブモデル、第１カット用サブモデル、第２実体用サブモデル、第２カット用サブモデルは、作業の容易さから何れもソリッドモデルで生成することが望ましいが、サーフェスモデルなどで生成するようにしても良い。ソリッドモデルで生成した場合は、本体モデル生成工程に先立って例えばグループ毎にサーフェス化するようにすれば良い。これらのサブモデルは本体モデルの生成の際に必要なもので、例えばプレス金型のソリッドモデルを生成する場合には、前記胴付座やガイド穴、摺動座、ストッパ、吊り具など、プレス金型に必要なものである。
【００１４】
グループ分け工程は、必ずしも総てのサブモデルを生成した後に纏めて行う必要はなく、第１実体用サブモデル、第２実体用サブモデル等のサブモデルを生成しながら３つのグループに分けるようにしても良いし、各サブモデルに何れのグループに入るかの識別子などを付与するだけでも良い。
【００１５】
グループ分け工程における各グループ内のサブモデルの関連付けは、例えば１つのキー操作でグループ内の総てのサブモデルを選択するなどして同時にサーフェス化やソリッド化を行うことができるものであれば良く、個々のサブモデルは部分的に重なっている場合でも必ずしも一体化（和）されている必要はないが、和によって一体化するようにしても良い。
【００１６】
また、第１サブモデル生成工程および第２サブモデル生成工程は共通のサブファイル（作業場所）等で行い、グループ分け工程およびサーフェス化工程は別のコントロールファイル等で行い、本体モデル生成工程およびソリッド化工程は更に別のメインファイル等で行うことが望ましいが、可能であれば単一のファイル内で総ての作業を行うようにしても良い。サーフェス化工程をメインファイル内で行うようにしても良い。
【００１７】
前記各工程を総て作業者の選択操作や入力操作などによる指令操作に従って行うようにしても良いが、例えばソリッド化工程は容易に自動化することが可能である。他の工程についても、一連の操作手順や入力すべき内容等を画像表示することにより、作業の容易化を図ることができる。
【００１８】
以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明方法に従ってソリッドモデルを生成する際に好適に用いられるソリッドモデル生成支援装置３０の基本構成を説明するブロック線図で、データバスラインで接続された中央演算処理装置３２、ハードディスクやＲＯＭなどの主記憶装置３４、ＲＡＭなどの補助記憶装置３６を有するマイクロコンピュータにて構成されている。中央演算処理装置３２は、補助記憶装置３６の一時記憶機能などを利用しつつ主記憶装置３４に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行い、図２に示す各種の機能を実行する。
【００１９】
図２のソリッドモデル生成手段３０ａは、予め定められた円柱や四角柱、三角柱、球、円すい等の基本モデルを用いてパラメータの変更、拡大、縮小、移動、回転等により中実のソリッドモデルを生成したり、和、差、積などの論理演算を用いて複数のソリッドモデルを一体化（合成）するなどの処理を行うもので、見える部分のみの外形線で表示する。複数のソリッドモデルを一体化した場合、その境界面は消滅して一体になる。サーフェスモデル生成手段３０ｂは、同じく予め定められた円柱や四角柱、三角柱等の基本中空モデルを用いてパラメータの変更、拡大、縮小、移動、回転等により中空のサーフェスモデルを生成したり、複数のサーフェスモデルを一体化（組合せ）したりするもので、稜線などの外形線（影の部分を含む）で表示する。この場合の一体化は、単に複数のサーフェスモデルを組み合わせただけで、境界面はそのまま残る。モデル変換手段３０ｃは、上記ソリッドモデルとサーフェスモデルとを変換するもので、一体化された複数のサーフェスモデルがソリッドモデルに変換されると、境界面が消滅して一体化（合成）される。また、ソリッドモデルがサーフェスモデルに変換されると、複数の基本モデルを合成した複雑な形状であっても単一の中空体となり、その中空体を構成している外形線が表示される。自動修正手段３０ｄは、モデル生成時の手順および各パラメータの数値を記憶しておき、一旦ソリッドモデルやサーフェスモデルを生成したり、一体化や変換、修正などを行った後は、途中の段階のモデルの位置を変更したりパラメータの数値を変更したりした場合、同じ手順で自動的に最終モデルを修正するものである。これ等のソリッドモデル生成手段３０ａ、サーフェスモデル生成手段３０ｂ、モデル変換手段３０ｃ、自動修正手段３０ｄは、パラメトリックＣＡＤ機能に相当する。
【００２０】
生成手順指示手段３０ｅは、図３に示す手順に従ってソリッドモデルを生成するように、一連の操作手順や入力すべき内容を画像表示しながら、作業者の指令操作に従って上記ソリッドモデル生成手段３０ａ、サーフェスモデル生成手段３０ｂ、モデル変換手段３０ｃ、自動修正手段３０ｄを利用してソリッドモデルを生成するもので、作業者の選択操作に従って起動する。すなわち、作業者は、ソリッドモデル生成手段３０ａ、サーフェスモデル生成手段３０ｂ、モデル変換手段３０ｃ、自動修正手段３０ｄを利用して、図３に示す手順で順次操作を行ってソリッドモデルを生成することもできるが、生成手順指示手段３０ｅを起動することにより、画像表示される操作手順や操作内容などを確認しながら簡便にソリッドモデル生成作業を行うこともできるのである。これ等の各手段３０ａ〜３０ｅを実行させるためのプログラムが記録された主記憶装置３４は、ソリッドモデル生成プログラムの記録媒体に相当する。
【００２１】
図１に戻って、表示装置３８はブラウン管や液晶パネルなどの画像表示を行うもので、前記ソリッドモデル生成手段３０ａによるソリッドモデルの生成過程やサーフェスモデル生成手段３０ｂによるサーフェスモデルの生成過程等の３次元表示の他、操作手順や選択メニューなどが表示される。キーボード４０、タブレット４２、ダイヤル４４は入力操作装置で、作業者はソリッドモデルの生成に必要な各種の情報を入力したり、ソリッドモデルやサーフェスモデルの生成指令、一体化指令、ソリッドモデルのサーフェス化、サーフェスモデルのソリッド化、パラメータなどの変更指令などの種々の指令を入力したりすることができる。また、プリンター４６は、表示装置３８の表示内容や生成されたソリッドモデルの形状データなどを印刷するためのもので、ネットワークコントローラ４８は、ワークステーションや工作機械などと接続されて情報伝達を行うためのものである。
【００２２】
以下、図３および図４を参照しつつ具体的に説明する。なお、以下の説明では、前記図１０の金型モデル１０を生成する場合について説明し、前述した説明と重複する部分は詳しい説明を省略する。
【００２３】
図３のステップＳ１では、生成手順指示手段３０ｅによりサブファイル内においてサブモデルを生成すべき指示が表示装置３８に表示され、作業者の入力操作や選択操作などの指令操作に従ってソリッドモデル生成手段３０ａの機能を利用しつつ図４の(a) に示すように胴付座やガイド穴、摺動座、ストッパ、吊り具など金型モデル１０に必要な部位のサブモデルがソリッドモデルによって生成される。図５、図６は、このステップＳ１で生成されるサブモデルの一例で、図５のカット用サブモデル１２ａおよび実体用サブモデル１２ｂは胴付座１２を形成するためのものであり、図６の実体用サブモデル１４ａおよびカット用サブモデル１４ｂはガイド穴１４を形成するためのものである。ステップＳ１は第１サブモデル生成工程および第２サブモデル生成工程に相当する。
【００２４】
ステップＳ２では、生成手順指示手段３０ｅにより上記ステップＳ１で生成された多数のサブモデルをコントロールファイル内に読み込んで第１グループＧ１、第２グループＧ２、第３グループＧ３にグループ分けすべき指示が表示装置３８に表示され、作業者の指令操作に従って図４の(b) に示すようにグループ分けが行われる。グループ分けの基準は、カット用サブモデルの先にソリッド化する必要がある実体用サブモデルが第１グループＧ１で、カット用サブモデルの後にソリッド化する必要がある実体用サブモデルが第３グループＧ３で、カット用サブモデルが第２グループＧ２で、このようなグループ分けの基準も表示装置３８に表示される。例えば、図５の実体用サブモデル１２ｂはカット用サブモデル１２ａにより所定の空間を形成した後にソリッド化する必要があるため第３グループＧ３で、図６の実体用サブモデル１４ａはカット用サブモデル１４ｂにより空間（ガイド穴１４）が形成される前にソリッド化する必要があるため第１グループＧ１であり、カット用サブモデル１２ａ、１４ｂは何れも第２グループＧ２である。カット用サブモデル１２ａは第２カット用サブモデルに相当し、実体用サブモデル１２ｂは第２実体用サブモデルに相当し、実体用サブモデル１４ａは第１実体用サブモデルに相当し、カット用サブモデル１４ｂは第１カット用サブモデルに相当する。
【００２５】
また、グループＧ１〜Ｇ３毎にソリッドモデル生成手段３０ａ、サーフェスモデル生成手段３０ｂの機能で一体化されることにより、１つのキー操作で各グループＧ１〜Ｇ３内のサブモデルがそれぞれ一度に選択されてソリッド化およびサーフェス化が同時に行われるように関連付けされる。図７は、グループＧ１〜Ｇ３毎のサブモデル（ソリッドモデル）を示す図で、(a) は第１グループＧ１、(b) は第２グループＧ２、(c) は第３グループＧ３である。ステップＳ２はグループ分け指示工程およびグループ分け工程に相当する。
【００２６】
次のステップＳ３では、生成手順指示手段３０ｅによりグループＧ１〜Ｇ３毎にサーフェス化して一体化すべき指示が表示装置３８に表示され、作業者の指令操作に従って前記モデル変換手段３０ｃの機能により例えば図８に示すようにサーフェスモデル１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂが生成されて一体化される。サーフェスモデル１６ａ〜１８ｂの一体化は、予め定められた共通の空間内の所定位置にそれ等のサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂを配置したもので、重なり部分が存在しても境界面が残っていて個々の形状が維持される。このステップＳ３はサーフェス化工程であるが、特に作業者の判断を必要としないため、１個のキー操作などで自動的に行われるようにすることもできる。
【００２７】
ステップＳ４では、生成手順指示手段３０ｅによりメインファイル内にサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂを読み込んで本体モデルを生成すべき指示が表示装置３８に表示され、作業者の指令操作に従って図４の(c) に示すようにコントロールファイルからメインファイル内にサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂ等が読み込まれるとともに、そのサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂ等の位置や予め作成されたワーク押え面１０ｓなどに基づいてソリッドモデル生成手段３０ａの機能を利用しつつ、図９に示すようにサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂ等と部分的に重なるように本体モデル２０が生成される。ステップＳ４は本体モデル生成工程である。なお、図９ではサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂが省略されている。
【００２８】
そして、最後のステップＳ５では、生成手順指示手段３０ｅにより第１グループＧ１から順番にソリッド化すべき指示が表示装置３８に表示され、作業者の指令操作に従って第１グループＧ１のサーフェスモデル１８ａ等をソリッド化して実体にし、その後に第２グループＧ２のサーフェスモデル１６ａ、１８ｂ等をソリッド化するとともにそのソリッド部分をカットして空間を形成し、その後に第３グループＧ３のサーフェスモデル１６ｂ等をソリッド化して実体にする。これにより、図１０に示すように胴付座１２およびガイド穴１４等を有する金型モデル１０が生成される。ステップＳ５はソリッド化工程であるが、特に作業者の判断を必要としないため、１個のキー操作などで自動的に行われるようにすることもできる。
【００２９】
ここで、本実施例ではステップＳ１で多数のサブモデル１２ａ〜１４ｂ等を生成した後、ステップＳ２で、表示装置３８に表示されるグループ分け基準に従って、その多数のサブモデル（ソリッドモデル）１２ａ〜１４ｂ等のうち、カット用サブモデルの先にソリッド化する必要がある実体用サブモデル１４ａ等を第１グループＧ１に纏め、カット用サブモデルの後にソリッド化する必要がある実体用サブモデル１２ｂ等を第３グループＧ３に纏め、カット用サブモデル１２ａ、１４ｂ等を第２グループＧ２に纏める一方、ステップＳ５のソリッド化工程では第１グループＧ１、第２グループＧ２、第３グループＧ３の順にソリッド化するため、実体用サーフェスモデル１６ｂ、１８ａ等とカット用サーフェスモデル１６ａ、１８ｂ等のソリッド化の順序を間違えることが可及的に防止される。また、グループＧ１〜Ｇ３毎にサーフェス化およびソリッド化を同時に行うことができるように関連付けされるため、多数のサブモデルを用いる場合でもサーフェス化工程（ステップＳ３）におけるサーフェス化やソリッド化工程（ステップＳ５）におけるソリッド化を容易且つ迅速に行うことができる。
【００３０】
一方、ステップＳ４の本体モデル生成工程では、サーフェスモデル１６ａ〜１８ｂ等の位置などに基づいて実体用のソリッドモデルやカット用のソリッドモデルを生成するなどして本体モデル２０が形成されるが、サーフェスモデル１６ａ〜１８ｂ等は実体がないため、カット用のソリッドモデルと一部が重なっても重なり部分がカットされることはないし、実体用のソリッドモデルと重なっても一体化されることはないなど、本体モデル２０の生成や修正作業によって影響を受けることがなく、本体モデル２０の生成作業を容易且つ簡便に行うことができる。
【００３１】
なお、図１１、図１２、図１３は、それぞれ図７、図８、図１０に相当する図で、サブモデルの数が多く、より実際の金型設計に近いものである。
【００３２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、例えば上例ではソリッドモデル生成支援装置３０について説明したが、パラメトリックＣＡＤ機能を備えたコンピュータであれば種々の汎用機を用いることができるなど、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に従ってソリッドモデルを生成できるソリッドモデル生成支援装置の構成を説明するブロック線図である。
【図２】図１の装置が備えている機能を説明するブロック線図である。
【図３】図１の装置を用いてソリッドモデルを生成する際の手順を説明するフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートに従ってソリッドモデルを生成する際の具体的な作業の流れを示す図である。
【図５】図３のステップＳ１で生成されるサブモデルの一例を示す図である。
【図６】図３のステップＳ１で生成されるサブモデルの別の例を示す図である。
【図７】図３のステップＳ２でグループ分けされたサブモデルの一例を示す図である。
【図８】図７のサブモデルをサーフェス化して一体化したものを示す図である。
【図９】図８のサーフェスモデル等に基づいて生成された本体モデルの一例を示す図である。
【図１０】図９の本体モデルに含まれているサーフェスモデルをソリッド化した最終形状を示す図である。
【図１１】図７に相当する図で、サブモデルの数が多く、より実際の金型設計に近いものを示した図である。
【図１２】図８に相当する図で、図１１のサブモデルをサーフェス化して一体化したものを示す図である。
【図１３】図１０に相当する図で、図１２のサーフェスモデル等に基づいて本体モデルを生成した後に、そのサーフェスモデルをソリッド化した最終形状を示す図である。
【図１４】本発明の前提となるソリッドモデル生成方法を説明するフローチャートである。
【図１５】図１４のフローチャートに従ってソリッドモデルを生成する際の具体的な作業の流れを示す図である。
【図１６】図１４のステップＳＳ４において実体用サブモデルおよびカット用サブモデルをソリッド化する際の順序を間違えた場合のモデル形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０：金型モデル（ソリッドモデル）
１２ａ：カット用サブモデル（第２カット用サブモデル）
１２ｂ：実体用サブモデル（第２実体用サブモデル）
１４ａ：実体用サブモデル（第１実体用サブモデル）
１４ｂ：カット用サブモデル（第１カット用サブモデル）
１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ：サーフェスモデル
２０：本体モデル
３０：ソリッドモデル生成支援装置（コンピュータ）
Ｇ１：第１グループ
Ｇ２：第２グループ
Ｇ３：第３グループ
ステップＳ１：第１サブモデル生成工程、第２サブモデル生成工程
ステップＳ２：グループ分け指示工程、グループ分け工程
ステップＳ４：本体モデル生成工程
ステップＳ５：ソリッド化工程
【発明の属する技術分野】
本発明は、パラメトリックＣＡＤ機能を有するコンピュータによってソリッドモデルを生成する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレス金型などの各種部材の形状設計において、パラメトリックＣＡＤ（Computer Aided Design)機能を有するコンピュータが多用されている。パラメトリックＣＡＤ機能とは、中実のソリッドモデルを生成したり、中空のサーフェスモデルを生成したり、それ等のソリッドモデルとサーフェスモデルとの間で変換したりするＣＡＤ機能に加えて、ソリッドモデル生成の一連の手順および各パラメータの数値を記憶しておいて、一旦ソリッドモデルを生成した後は、パラメータの数値の変更時等に同じ手順で自動的にソリッドモデルを修正するものである。
【０００３】
このようなパラメトリックＣＡＤ機能を有するコンピュータによってソリッドモデルを生成する方法として、未だ公知ではないが図１４および図１５に示すように、サブファイルにおいて複数のサブモデルを生成する（ＳＳ１）とともにサーフェス化し（ＳＳ２）、そのサーフェスモデルをメインファイルに取り込んで本体モデルを生成する（ＳＳ３）とともに、その後にサブモデルをソリッド化してそのソリッド部分を実体にしたりカットしたりする（ＳＳ４）ことが考えられている。例えば、図１０に示すように胴付座１２およびガイド穴１４を有する金型モデル１０を生成する場合、胴付座１２についてはサブモデルとして図５に示すようにカット用サブモデル１２ａおよび実体用サブモデル１２ｂを何れもソリッドモデルで生成する一方、ガイド穴１４についてはサブモデルとして図６に示すように実体用サブモデル１４ａおよびカット用サブモデル１４ｂを何れもソリッドモデルで生成する。この金型モデル１０は、絞り加工等を行ったプレス成形品の周縁部をトリミングする際にワークを押圧するパッドで、下端面はワークと同一形状のワーク押え面１０ｓとされている。図１０の(a) は金型モデル１０の斜視図で、(b) は(a) のＢ部拡大図、(c) は(a) のＣ部拡大図である。
【０００４】
カット用サブモデル１２ａは、胴付座１２を形成すべき部位に空間を形成するためのもので、実体用サブモデル１２ｂの上端がその空間内に突き出すように設けられることによって目的とする胴付座１２が形成される。また、実体用サブモデル１４ａは、ガイド穴１４を形成すべき部位の周囲に実体を設けるためのもので、カット用サブモデル１４ｂがその実体と重なるように設けられて重なり部分がカットされることにより目的とするガイド穴１４が形成される。一般に、胴付座１２のように実体を生成する場合、ガイド穴１４のような空間を形成する場合の何れの場合も、上記のように実体用サブモデル１２ｂ、１４ａとカット用サブモデル１２ａ、１４ｂとの組合せで生成される。
【０００５】
上記ソリッドモデル１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂは、何れも予め定められたワーク押え面１０ｓを基準にして生成され、図８に示すような位置関係で設けられる。図８は、それ等のサブモデル１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂをそれぞれサーフェス化したサーフェスモデル１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂで、そのサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂの状態でメインファイルに読み込まれるとともに、それ等のサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂの位置に基づいてワーク押え面１０ｓ上にリブ等を設けるなどして図９に示す本体モデル２０を生成する。サブモデルとしては、上記胴付座１２やガイド穴１４用のものの他、摺動座やストッパ、吊り具などプレス金型に必要な種々のものが生成され、より詳細には図１２のように多数のサーフェスモデルが設けられる。
【０００６】
上記本体モデル２０は、多数の実体用のソリッドモデルやカット用のソリッドモデルを生成することによって形成されるが、サーフェスモデル１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂは実体がないため、カット用のソリッドモデルと一部が重なっても重なり部分がカットされることはないし、実体用のソリッドモデルと重なっても一体化されることはないなど、本体モデル２０の生成や修正作業によって影響を受けることはない。そして、本体モデル２０を生成した後、前記サーフェスモデル１６ａをソリッドモデル１２ａに戻してその部分をカットした後、サーフェスモデル１６ｂをソリッドモデル１２ｂに戻して実体化することにより、図１０の(b) に示す胴付座１２が形成される。また、前記サーフェスモデル１８ａをソリッドモデル１４ａに戻して実体化した後、サーフェスモデル１８ｂをソリッドモデル１４ｂに戻してその部分をカットすることにより、図１０の(c) に示すガイド穴１４が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のソリッドモデル生成方法においては、手順の削除や追加、順番の変更等を行って目的形状を生成するため、サブモデルの実体用サーフェスモデルとカット用サーフェスモデルのソリッド化の順序が逆になると、全く別形状のソリッドモデルが生成されることがあった。特に、多数のサブモデルを用いる場合には、サーフェスモデルのソリッド化の際に個々のサブモデル毎に手順を確認する必要があるなど、作業が面倒で時間が掛かる。具体的には、前記胴付座１２の場合に、サーフェスモデル１６ｂをソリッドモデル１２ｂに戻して実体化した後、サーフェスモデル１６ａをソリッドモデル１２ａに戻してその部分をカットすると、図１６の(a) に示すように胴付座１２が形成されない。また、ガイド穴１４の場合、サーフェスモデル１８ｂをソリッドモデル１４ｂに戻してその部分をカットした後、サーフェスモデル１８ａをソリッドモデル１４ａに戻して実体化すると、図１６の(b) に示すようにガイド穴１４が形成されない。
【０００８】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、多数のサブモデルがサーフェスモデルの状態で本体モデルを生成した後にそのサーフェスモデルをソリッド化する場合に、実体用サーフェスモデルとカット用サーフェスモデルのソリッド化の順序を間違えることなく、迅速に目的とするソリッドモデルを生成できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、中実のソリッドモデルを生成できるとともに、そのソリッドモデルと中空のサーフェスモデルとを変換可能で、且つ処理手順およびパラメータの数値を記憶していてパラメータ等の変更時には同じ手順で自動的にソリッドモデルを修正するパラメトリックＣＡＤ機能を有するコンピュータによってソリッドモデルを生成する方法であって、(a) 実体になる第１実体用サブモデル、およびその実体と部分的に重なるように配置されてその実体に所定の空間を形成する第１カット用サブモデルを、作業者の指令操作に従って生成する第１サブモデル生成工程と、(b) 所定の空間を形成する第２カット用サブモデル、およびその空間と部分的に重なるように配置されてその空間内に所定の実体を設ける第２実体用サブモデルを、作業者の指令操作に従って生成する第２サブモデル生成工程と、(c) カット用サブモデルの先にソリッド化する必要がある実体用サブモデルを第１グループとし、カット用サブモデルの後にソリッド化する必要がある実体用サブモデルを第３グループとし、カット用サブモデルを第２グループとすべきグループ分け基準を表示装置に表示するグループ分け指示工程と、 (d) 前記グループ分け基準に従って作業者により行われるグループ分けの指令操作に応じて、前記第１実体用サブモデルを第１グループに、前記第１カット用サブモデルおよび前記第２カット用サブモデルを第２グループに、前記第２実体用サブモデルを第３グループにグループ分けすることにより、各グループ毎にサーフェス化およびソリッド化を同時に行うことができるように関連付けするグループ分け工程と、(e) 前記サブモデルが何れもサーフェスモデルの状態で、そのサーフェスモデルと同じファイル内において、作業者の指令操作に従ってそのサーフェスモデルと関連して本体ソリッドモデルを生成する本体モデル生成工程と、(f) その本体モデル生成工程の後に、作業者の指令操作に従ってまたはコンピュータにより自動的に、前記第１グループのサーフェスモデルをソリッド化して実体にし、その後に前記第２グループのサーフェスモデルをソリッド化するとともにそのソリッド部分をカットして空間を形成し、その後に前記第３グループのサーフェスモデルをソリッド化して実体にするソリッド化工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
すなわち、表示装置に表示されるグループ分け基準に従って、多数の実体用サブモデルのうち、カット用サブモデルの先にソリッド化する必要がある第１実体用サブモデルを第１グループに纏め、カット用サブモデルの後にソリッド化する必要がある第２実体用サブモデルを第３グループに纏め、カット用サブモデル（第１カット用サブモデルおよび第２カット用サブモデル）を第２グループに纏める一方、ソリッド化工程では第１グループ、第２グループ、第３グループの順にソリッド化するようにしたのであり、これにより実体用サーフェスモデルとカット用サーフェスモデルのソリッド化の順序を間違えることが可及的に防止される。また、グループ毎にサーフェス化およびソリッド化を同時に行うことができるように関連付けされるため、多数のサブモデルを用いる場合でもサーフェス化やソリッド化工程におけるソリッド化を容易且つ迅速に行うことができる。
【００１１】
一方、本体モデル生成工程では、サーフェスモデルの位置等に基づいて実体用のソリッドモデルやカット用のソリッドモデルを生成するなどして本体モデルが形成されるが、サーフェスモデルは実体がないため、カット用のソリッドモデルと一部が重なっても重なり部分がカットされることはないし、実体用のソリッドモデルと重なっても一体化されることはないなど、本体モデルの生成や修正作業によって影響を受けることがないため、本体モデルの生成作業を容易且つ簡便に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
ここで、第１モデル生成工程および第２モデル生成工程は、何れが先でも後でも良いし、第１実体用サブモデルおよび第２実体用サブモデルを生成した後に第２カット用サブモデルおよび第２カット用サブモデルを生成するなど、並行して行うことも可能である。これ等のサブモデルの数が多い程、本発明は効果的である。
【００１３】
第１実体用サブモデル、第１カット用サブモデル、第２実体用サブモデル、第２カット用サブモデルは、作業の容易さから何れもソリッドモデルで生成することが望ましいが、サーフェスモデルなどで生成するようにしても良い。ソリッドモデルで生成した場合は、本体モデル生成工程に先立って例えばグループ毎にサーフェス化するようにすれば良い。これらのサブモデルは本体モデルの生成の際に必要なもので、例えばプレス金型のソリッドモデルを生成する場合には、前記胴付座やガイド穴、摺動座、ストッパ、吊り具など、プレス金型に必要なものである。
【００１４】
グループ分け工程は、必ずしも総てのサブモデルを生成した後に纏めて行う必要はなく、第１実体用サブモデル、第２実体用サブモデル等のサブモデルを生成しながら３つのグループに分けるようにしても良いし、各サブモデルに何れのグループに入るかの識別子などを付与するだけでも良い。
【００１５】
グループ分け工程における各グループ内のサブモデルの関連付けは、例えば１つのキー操作でグループ内の総てのサブモデルを選択するなどして同時にサーフェス化やソリッド化を行うことができるものであれば良く、個々のサブモデルは部分的に重なっている場合でも必ずしも一体化（和）されている必要はないが、和によって一体化するようにしても良い。
【００１６】
また、第１サブモデル生成工程および第２サブモデル生成工程は共通のサブファイル（作業場所）等で行い、グループ分け工程およびサーフェス化工程は別のコントロールファイル等で行い、本体モデル生成工程およびソリッド化工程は更に別のメインファイル等で行うことが望ましいが、可能であれば単一のファイル内で総ての作業を行うようにしても良い。サーフェス化工程をメインファイル内で行うようにしても良い。
【００１７】
前記各工程を総て作業者の選択操作や入力操作などによる指令操作に従って行うようにしても良いが、例えばソリッド化工程は容易に自動化することが可能である。他の工程についても、一連の操作手順や入力すべき内容等を画像表示することにより、作業の容易化を図ることができる。
【００１８】
以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明方法に従ってソリッドモデルを生成する際に好適に用いられるソリッドモデル生成支援装置３０の基本構成を説明するブロック線図で、データバスラインで接続された中央演算処理装置３２、ハードディスクやＲＯＭなどの主記憶装置３４、ＲＡＭなどの補助記憶装置３６を有するマイクロコンピュータにて構成されている。中央演算処理装置３２は、補助記憶装置３６の一時記憶機能などを利用しつつ主記憶装置３４に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行い、図２に示す各種の機能を実行する。
【００１９】
図２のソリッドモデル生成手段３０ａは、予め定められた円柱や四角柱、三角柱、球、円すい等の基本モデルを用いてパラメータの変更、拡大、縮小、移動、回転等により中実のソリッドモデルを生成したり、和、差、積などの論理演算を用いて複数のソリッドモデルを一体化（合成）するなどの処理を行うもので、見える部分のみの外形線で表示する。複数のソリッドモデルを一体化した場合、その境界面は消滅して一体になる。サーフェスモデル生成手段３０ｂは、同じく予め定められた円柱や四角柱、三角柱等の基本中空モデルを用いてパラメータの変更、拡大、縮小、移動、回転等により中空のサーフェスモデルを生成したり、複数のサーフェスモデルを一体化（組合せ）したりするもので、稜線などの外形線（影の部分を含む）で表示する。この場合の一体化は、単に複数のサーフェスモデルを組み合わせただけで、境界面はそのまま残る。モデル変換手段３０ｃは、上記ソリッドモデルとサーフェスモデルとを変換するもので、一体化された複数のサーフェスモデルがソリッドモデルに変換されると、境界面が消滅して一体化（合成）される。また、ソリッドモデルがサーフェスモデルに変換されると、複数の基本モデルを合成した複雑な形状であっても単一の中空体となり、その中空体を構成している外形線が表示される。自動修正手段３０ｄは、モデル生成時の手順および各パラメータの数値を記憶しておき、一旦ソリッドモデルやサーフェスモデルを生成したり、一体化や変換、修正などを行った後は、途中の段階のモデルの位置を変更したりパラメータの数値を変更したりした場合、同じ手順で自動的に最終モデルを修正するものである。これ等のソリッドモデル生成手段３０ａ、サーフェスモデル生成手段３０ｂ、モデル変換手段３０ｃ、自動修正手段３０ｄは、パラメトリックＣＡＤ機能に相当する。
【００２０】
生成手順指示手段３０ｅは、図３に示す手順に従ってソリッドモデルを生成するように、一連の操作手順や入力すべき内容を画像表示しながら、作業者の指令操作に従って上記ソリッドモデル生成手段３０ａ、サーフェスモデル生成手段３０ｂ、モデル変換手段３０ｃ、自動修正手段３０ｄを利用してソリッドモデルを生成するもので、作業者の選択操作に従って起動する。すなわち、作業者は、ソリッドモデル生成手段３０ａ、サーフェスモデル生成手段３０ｂ、モデル変換手段３０ｃ、自動修正手段３０ｄを利用して、図３に示す手順で順次操作を行ってソリッドモデルを生成することもできるが、生成手順指示手段３０ｅを起動することにより、画像表示される操作手順や操作内容などを確認しながら簡便にソリッドモデル生成作業を行うこともできるのである。これ等の各手段３０ａ〜３０ｅを実行させるためのプログラムが記録された主記憶装置３４は、ソリッドモデル生成プログラムの記録媒体に相当する。
【００２１】
図１に戻って、表示装置３８はブラウン管や液晶パネルなどの画像表示を行うもので、前記ソリッドモデル生成手段３０ａによるソリッドモデルの生成過程やサーフェスモデル生成手段３０ｂによるサーフェスモデルの生成過程等の３次元表示の他、操作手順や選択メニューなどが表示される。キーボード４０、タブレット４２、ダイヤル４４は入力操作装置で、作業者はソリッドモデルの生成に必要な各種の情報を入力したり、ソリッドモデルやサーフェスモデルの生成指令、一体化指令、ソリッドモデルのサーフェス化、サーフェスモデルのソリッド化、パラメータなどの変更指令などの種々の指令を入力したりすることができる。また、プリンター４６は、表示装置３８の表示内容や生成されたソリッドモデルの形状データなどを印刷するためのもので、ネットワークコントローラ４８は、ワークステーションや工作機械などと接続されて情報伝達を行うためのものである。
【００２２】
以下、図３および図４を参照しつつ具体的に説明する。なお、以下の説明では、前記図１０の金型モデル１０を生成する場合について説明し、前述した説明と重複する部分は詳しい説明を省略する。
【００２３】
図３のステップＳ１では、生成手順指示手段３０ｅによりサブファイル内においてサブモデルを生成すべき指示が表示装置３８に表示され、作業者の入力操作や選択操作などの指令操作に従ってソリッドモデル生成手段３０ａの機能を利用しつつ図４の(a) に示すように胴付座やガイド穴、摺動座、ストッパ、吊り具など金型モデル１０に必要な部位のサブモデルがソリッドモデルによって生成される。図５、図６は、このステップＳ１で生成されるサブモデルの一例で、図５のカット用サブモデル１２ａおよび実体用サブモデル１２ｂは胴付座１２を形成するためのものであり、図６の実体用サブモデル１４ａおよびカット用サブモデル１４ｂはガイド穴１４を形成するためのものである。ステップＳ１は第１サブモデル生成工程および第２サブモデル生成工程に相当する。
【００２４】
ステップＳ２では、生成手順指示手段３０ｅにより上記ステップＳ１で生成された多数のサブモデルをコントロールファイル内に読み込んで第１グループＧ１、第２グループＧ２、第３グループＧ３にグループ分けすべき指示が表示装置３８に表示され、作業者の指令操作に従って図４の(b) に示すようにグループ分けが行われる。グループ分けの基準は、カット用サブモデルの先にソリッド化する必要がある実体用サブモデルが第１グループＧ１で、カット用サブモデルの後にソリッド化する必要がある実体用サブモデルが第３グループＧ３で、カット用サブモデルが第２グループＧ２で、このようなグループ分けの基準も表示装置３８に表示される。例えば、図５の実体用サブモデル１２ｂはカット用サブモデル１２ａにより所定の空間を形成した後にソリッド化する必要があるため第３グループＧ３で、図６の実体用サブモデル１４ａはカット用サブモデル１４ｂにより空間（ガイド穴１４）が形成される前にソリッド化する必要があるため第１グループＧ１であり、カット用サブモデル１２ａ、１４ｂは何れも第２グループＧ２である。カット用サブモデル１２ａは第２カット用サブモデルに相当し、実体用サブモデル１２ｂは第２実体用サブモデルに相当し、実体用サブモデル１４ａは第１実体用サブモデルに相当し、カット用サブモデル１４ｂは第１カット用サブモデルに相当する。
【００２５】
また、グループＧ１〜Ｇ３毎にソリッドモデル生成手段３０ａ、サーフェスモデル生成手段３０ｂの機能で一体化されることにより、１つのキー操作で各グループＧ１〜Ｇ３内のサブモデルがそれぞれ一度に選択されてソリッド化およびサーフェス化が同時に行われるように関連付けされる。図７は、グループＧ１〜Ｇ３毎のサブモデル（ソリッドモデル）を示す図で、(a) は第１グループＧ１、(b) は第２グループＧ２、(c) は第３グループＧ３である。ステップＳ２はグループ分け指示工程およびグループ分け工程に相当する。
【００２６】
次のステップＳ３では、生成手順指示手段３０ｅによりグループＧ１〜Ｇ３毎にサーフェス化して一体化すべき指示が表示装置３８に表示され、作業者の指令操作に従って前記モデル変換手段３０ｃの機能により例えば図８に示すようにサーフェスモデル１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂが生成されて一体化される。サーフェスモデル１６ａ〜１８ｂの一体化は、予め定められた共通の空間内の所定位置にそれ等のサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂを配置したもので、重なり部分が存在しても境界面が残っていて個々の形状が維持される。このステップＳ３はサーフェス化工程であるが、特に作業者の判断を必要としないため、１個のキー操作などで自動的に行われるようにすることもできる。
【００２７】
ステップＳ４では、生成手順指示手段３０ｅによりメインファイル内にサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂを読み込んで本体モデルを生成すべき指示が表示装置３８に表示され、作業者の指令操作に従って図４の(c) に示すようにコントロールファイルからメインファイル内にサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂ等が読み込まれるとともに、そのサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂ等の位置や予め作成されたワーク押え面１０ｓなどに基づいてソリッドモデル生成手段３０ａの機能を利用しつつ、図９に示すようにサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂ等と部分的に重なるように本体モデル２０が生成される。ステップＳ４は本体モデル生成工程である。なお、図９ではサーフェスモデル１６ａ〜１８ｂが省略されている。
【００２８】
そして、最後のステップＳ５では、生成手順指示手段３０ｅにより第１グループＧ１から順番にソリッド化すべき指示が表示装置３８に表示され、作業者の指令操作に従って第１グループＧ１のサーフェスモデル１８ａ等をソリッド化して実体にし、その後に第２グループＧ２のサーフェスモデル１６ａ、１８ｂ等をソリッド化するとともにそのソリッド部分をカットして空間を形成し、その後に第３グループＧ３のサーフェスモデル１６ｂ等をソリッド化して実体にする。これにより、図１０に示すように胴付座１２およびガイド穴１４等を有する金型モデル１０が生成される。ステップＳ５はソリッド化工程であるが、特に作業者の判断を必要としないため、１個のキー操作などで自動的に行われるようにすることもできる。
【００２９】
ここで、本実施例ではステップＳ１で多数のサブモデル１２ａ〜１４ｂ等を生成した後、ステップＳ２で、表示装置３８に表示されるグループ分け基準に従って、その多数のサブモデル（ソリッドモデル）１２ａ〜１４ｂ等のうち、カット用サブモデルの先にソリッド化する必要がある実体用サブモデル１４ａ等を第１グループＧ１に纏め、カット用サブモデルの後にソリッド化する必要がある実体用サブモデル１２ｂ等を第３グループＧ３に纏め、カット用サブモデル１２ａ、１４ｂ等を第２グループＧ２に纏める一方、ステップＳ５のソリッド化工程では第１グループＧ１、第２グループＧ２、第３グループＧ３の順にソリッド化するため、実体用サーフェスモデル１６ｂ、１８ａ等とカット用サーフェスモデル１６ａ、１８ｂ等のソリッド化の順序を間違えることが可及的に防止される。また、グループＧ１〜Ｇ３毎にサーフェス化およびソリッド化を同時に行うことができるように関連付けされるため、多数のサブモデルを用いる場合でもサーフェス化工程（ステップＳ３）におけるサーフェス化やソリッド化工程（ステップＳ５）におけるソリッド化を容易且つ迅速に行うことができる。
【００３０】
一方、ステップＳ４の本体モデル生成工程では、サーフェスモデル１６ａ〜１８ｂ等の位置などに基づいて実体用のソリッドモデルやカット用のソリッドモデルを生成するなどして本体モデル２０が形成されるが、サーフェスモデル１６ａ〜１８ｂ等は実体がないため、カット用のソリッドモデルと一部が重なっても重なり部分がカットされることはないし、実体用のソリッドモデルと重なっても一体化されることはないなど、本体モデル２０の生成や修正作業によって影響を受けることがなく、本体モデル２０の生成作業を容易且つ簡便に行うことができる。
【００３１】
なお、図１１、図１２、図１３は、それぞれ図７、図８、図１０に相当する図で、サブモデルの数が多く、より実際の金型設計に近いものである。
【００３２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、例えば上例ではソリッドモデル生成支援装置３０について説明したが、パラメトリックＣＡＤ機能を備えたコンピュータであれば種々の汎用機を用いることができるなど、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に従ってソリッドモデルを生成できるソリッドモデル生成支援装置の構成を説明するブロック線図である。
【図２】図１の装置が備えている機能を説明するブロック線図である。
【図３】図１の装置を用いてソリッドモデルを生成する際の手順を説明するフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートに従ってソリッドモデルを生成する際の具体的な作業の流れを示す図である。
【図５】図３のステップＳ１で生成されるサブモデルの一例を示す図である。
【図６】図３のステップＳ１で生成されるサブモデルの別の例を示す図である。
【図７】図３のステップＳ２でグループ分けされたサブモデルの一例を示す図である。
【図８】図７のサブモデルをサーフェス化して一体化したものを示す図である。
【図９】図８のサーフェスモデル等に基づいて生成された本体モデルの一例を示す図である。
【図１０】図９の本体モデルに含まれているサーフェスモデルをソリッド化した最終形状を示す図である。
【図１１】図７に相当する図で、サブモデルの数が多く、より実際の金型設計に近いものを示した図である。
【図１２】図８に相当する図で、図１１のサブモデルをサーフェス化して一体化したものを示す図である。
【図１３】図１０に相当する図で、図１２のサーフェスモデル等に基づいて本体モデルを生成した後に、そのサーフェスモデルをソリッド化した最終形状を示す図である。
【図１４】本発明の前提となるソリッドモデル生成方法を説明するフローチャートである。
【図１５】図１４のフローチャートに従ってソリッドモデルを生成する際の具体的な作業の流れを示す図である。
【図１６】図１４のステップＳＳ４において実体用サブモデルおよびカット用サブモデルをソリッド化する際の順序を間違えた場合のモデル形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０：金型モデル（ソリッドモデル）
１２ａ：カット用サブモデル（第２カット用サブモデル）
１２ｂ：実体用サブモデル（第２実体用サブモデル）
１４ａ：実体用サブモデル（第１実体用サブモデル）
１４ｂ：カット用サブモデル（第１カット用サブモデル）
１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ：サーフェスモデル
２０：本体モデル
３０：ソリッドモデル生成支援装置（コンピュータ）
Ｇ１：第１グループ
Ｇ２：第２グループ
Ｇ３：第３グループ
ステップＳ１：第１サブモデル生成工程、第２サブモデル生成工程
ステップＳ２：グループ分け指示工程、グループ分け工程
ステップＳ４：本体モデル生成工程
ステップＳ５：ソリッド化工程
Claims (1)
- 中実のソリッドモデルを生成できるとともに、該ソリッドモデルと中空のサーフェスモデルとを変換可能で、且つ処理手順およびパラメータの数値を記憶していてパラメータ等の変更時には同じ手順で自動的にソリッドモデルを修正するパラメトリックＣＡＤ機能を有するコンピュータによってソリッドモデルを生成する方法であって、
実体になる第１実体用サブモデル、および該実体と部分的に重なるように配置されて該実体に所定の空間を形成する第１カット用サブモデルを、作業者の指令操作に従って生成する第１サブモデル生成工程と、
所定の空間を形成する第２カット用サブモデル、および該空間と部分的に重なるように配置されて該空間内に所定の実体を設ける第２実体用サブモデルを、作業者の指令操作に従って生成する第２サブモデル生成工程と、
カット用サブモデルの先にソリッド化する必要がある実体用サブモデルを第１グループとし、カット用サブモデルの後にソリッド化する必要がある実体用サブモデルを第３グループとし、カット用サブモデルを第２グループとすべきグループ分け基準を表示装置に表示するグループ分け指示工程と、
前記グループ分け基準に従って作業者により行われるグループ分けの指令操作に応じて、前記第１実体用サブモデルを第１グループに、前記第１カット用サブモデルおよび前記第２カット用サブモデルを第２グループに、前記第２実体用サブモデルを第３グループにグループ分けすることにより、各グループ毎にサーフェス化およびソリッド化を同時に行うことができるように関連付けするグループ分け工程と、
前記サブモデルが何れもサーフェスモデルの状態で、該サーフェスモデルと同じファイル内において、作業者の指令操作に従って該サーフェスモデルと関連して本体ソリッドモデルを生成する本体モデル生成工程と、
該本体モデル生成工程の後に、作業者の指令操作に従ってまたはコンピュータにより自動的に、前記第１グループのサーフェスモデルをソリッド化して実体にし、その後に前記第２グループのサーフェスモデルをソリッド化するとともに該ソリッド部分をカットして空間を形成し、その後に前記第３グループのサーフェスモデルをソリッド化して実体にするソリッド化工程と
を有することを特徴とするソリッドモデル生成方法。
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