JP4013578B2 - 座形状データ作成装置、座形状データ作成方法および座形状データ作成プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、座形状データ作成装置、座形状データ作成方法および座形状データ作成プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両のボデー部品には、スポット溶接部、ボルト締め付け部、組付け基準等の部位に、「座」と呼ばれる特殊な形状が設けられる。このような製品面の上の「座」形状の設計には、「座」と製品面の三次元的関係のデータを入力する三次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装置を用いる。特開平７−２５４０１０号公報には、製品面より勾配面をもった略円錐形状または略角錐状のボス形状の座について、ワーク（製品面）の形状データと、ボス形状の図面データと、ワークの形状データ上にボス形状データを作成する位置を入力し、ＣＡＤ装置により設計する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、「座」を製品面に配置する位置関係は、スポット溶接、ボルト締め付け、組付け基準等の「座」に課せられる目的や用途により、設計中に、より良い位置関係に変更したいことが起こるが、このような場合の対応について、従来の座形状データ作成法では以下に述べるように、複雑な手順と長い設計時間を要していた。
【０００４】
最初に、図１を用い、「座」と製品面との位置関係につき説明する。図１（ａ）は、「座」３の座面５が勾配面７を有して製品面１より突き出ているいわゆるボスと呼ばれる形状の場合である。図１（ｂ）は、座面５が、製品面１より沈んでいる形状の場合である。図１（ｃ）は、座面５が、製品面１と斜めの角度で配置され、いわば斜めの製品面の壁に「座」が作りつけられた形状の場合である。
【０００５】
このように、「座」と製品面との間では、「座」に課せられる目的や用途によりさまざまな位置関係がとられうる。したがって、製品設計において、当初図１（ａ）のいわゆるボス形状の「座」を設計したところ、製品の設計を進める中で、図１（ｂ）の製品面より沈んだ「座」または図１（ｃ）の製品面に対し斜めに作りつけられた「座」のほうが好適なことがわかり、設計変更をしたいことが起こる。
【０００６】
このような場合に、従来技術においては、製品面の形状データと、座形状の図面データと、製品面の形状データ上に座形状データを作成する位置を入力して設計するため、製品面と「座」との位置関係が変更になると、設計が最初からやり直しになることがある。すなわち、はじめに図１（ａ）のいわゆるボス形状の「座」を設計し、途中で、単に、ボスの高さや、勾配面の角度を変更したいときは、座形状の図面データのパラメータを変更することで済む。しかし、図１（ｂ）の製品面より沈んだ「座」に変更したいときは、勾配面の方向を変更した座形状図面データを作り直しするととともに、製品面の形状データ上に座形状データを作成する位置の指定の変更を要し、単なる座形状の図面データのパラメータ変更のみでは対応できない。図１（ｃ）の製品面に対し斜めに作りつけた「座」に変更したいときも、同様である。したがってこのような場合、あらためてすべてのデータを入れ直し、座形状図面データを作り直し、最初から設計をやり直す必要があり、複雑な手順と長い設計時間を要していた。
【０００７】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題を解決し、「座」と製品面との位置関係が変更になっても、最初から設計をやり直すことを要せず、簡単な手順で、迅速に座形状データを作成できる、座形状データ作成装置、座形状データ作成方法および座形状データ作成プログラムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る座形状データ作成装置は、製品に配置される座について、座面、座面を取付ける製品面および座面と製品面とを接続する勾配面の三次元データを入力し、座の形状データを作成する座形状データ作成装置であって、前記入力された座面および勾配面のデータに基づいて、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する結合面創生手段と、前記入力された製品面データに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する交差線算出手段と、製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する不要勾配面消去手段と、製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する不要結合面部分消去手段と、少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する不要製品面部分消去手段と、を備え、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とが結合されたデータを座形状データとすることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る座形状データ作成方法は、製品に配置される座について、座面、座面を取付ける製品面および座面と製品面とを接続する勾配面の三次元データを入力し、座の形状データを作成する座形状データ作成方法であって、ＣＡＤ装置に、前記入力された座面および勾配面のデータに基づいて、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する結合面創生工程と、前記入力された製品面データに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する交差線算出工程と、製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する不要勾配面消去工程と、製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する不要結合面部分消去工程と、少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する不要製品面部分消去工程と、を実行させ、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とが結合されたデータを座形状データとすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る座形状データ作成プログラムは、製品に配置される座について、座面、座面を取付ける製品面および座面と製品面とを接続する勾配面の三次元データを入力し、座の形状データを作成する座形状データ作成プログラムであって、ＣＡＤ装置に、前記入力された座面および勾配面のデータに基づいて、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する結合面創生処理手順と、前記入力された製品面データに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する交差線算出処理手順と、製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する不要勾配面消去処理手順と、製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する不要結合面部分消去処理手順と、少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する不要製品面部分消去処理手順と、を実行させ、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とが結合されたデータを座形状データとすることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る座形状データ作成装置は、座面および勾配面のデータを入力し、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する。そして、この座面の上方、下方に創生された第一結合面、第二結合面と製品面との交差線を算出し、製品面上の「座」を形成するのに不要なデータを次のように消去していく。すなわち、まず製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去し、次に製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する。最後に、少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する。このようにして不要なデータを消去し、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とのデータを結合して座形状データとする。
【００１２】
したがって、「座」と製品面との位置関係が変更になっても、座面の上方、下方に創生された第一結合面、第二結合面と製品面との交差線の位置が変わるのみで、上記手順は変更を要しない。すなわち、「座」と製品面との位置関係が変更になるときは、単にその位置関係のデータを入れ替えるだけで、上記手順を進めることができて、最初から設計をやり直すことを要せず、簡単な手順で、迅速に座形状データを作成できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図１と共通の要素については同一の符号を付し説明を省略する。図２は、座形状データ作成装置１１のブロック図である。一般的なＣＡＤ装置である座形状データ作成装置１１は、ＣＰＵ１３と、キーボード等の入力部１５、ディスプレイ等の出力部１７、ハードディスク等の記憶装置１９を備え、これらは内部バスにより相互に接続されている。
【００１４】
ＣＰＵ１３は、以下に詳細に説明するように、入力された座面と勾配面のデータに基づき第一結合面と第二結合面を創生する結合面創生部２１と、入力された製品面のデータに基づき製品面と第一結合面、第二結合面との交差線を算出する交差線算出部２３を備える。さらに、不要勾配面の部分のデータを消去する不要勾配面消去部２５、不要結合面の部分のデータを消去する不要結合面消去部２７、不要製品面の部分のデータを消去する不要製品面消去部２９を備える。
【００１５】
図３は、入力部１５から入力される座面、勾配面および製品面についての三次元データを説明する図である。三次元データの基準軸、原点は、座形状データ作成装置１１の設計上の基準軸、原点を用いることができる。入力される座面５の三次元データは、「座」のスポット溶接、ボルト締め付け、組付け基準等の用途のために設けられる面を表わす三次元データで、面の大きさのデータを含む。また、製品面１の三次元データは、「座」が設けられる製品面の三次元データである。次に座面と製品面を結びつける面である勾配面の三次元データであるが、勾配面の基準軸４１を表わす三次元データと、基準軸４１に対する勾配角４３の三次元データで構成できる。したがって、入力されるデータは、座面５、基準軸４１、勾配角４３、製品面１の四個である。
【００１６】
図４は、「座」、座面、勾配面、結合面、交差線、製品面についての相互関係を一般的に説明する図で、製品面１に「座」３が設けられた場合につき、図４（ａ）にその斜視図を示し、図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図を図４（ｂ）に示す。説明の便宜のため、座面５、製品面１は厚さを無視した平面とし、線で面の断面を表示した。この図で理解できるように、座面５と勾配面７が結合して結合面９を形成する。また、結合面９は、交差線４５で製品面１と結合している。なお、図４（ｂ）では一個の勾配面のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示しているので、勾配面７を示す線は二本現われ、交差線４５を示す点も二箇所現われる。すなわち、製品面１に設けられる「座」３は、座面５と、座面から下方に伸びる勾配面のうち交差線４５までの勾配面４７との結合したものである。したがって、「座」３の形状データとしては、これ以外のデータ、例えば図４（ｂ）に破線で示した、座面５からみて交差線４５を超える結合面９の部分４９のデータや、交差線４７が算出された結合面９に囲まれた製品面１の部分５１のデータは不要である。座形状データは、これらの関係を満たすように作成される。
【００１７】
かかる構成の作用につき、図５のフローチャートを用いて説明する。具体的な例として、図５で説明した断面図の表記法により、「座」を製品面に設けるための座形状データ作成の手順を順に示した図６、図７を適宜用いる。
【００１８】
図５において、Ｓ１は、データ入力工程で、入力部１５から必要なデータを入力する工程である。必要な入力データは、座面、基準軸、勾配角、製品面の四個の三次元データである。
【００１９】
Ｓ３は、結合面創生工程で、ＣＰＵ１３の結合面創生部２１が、入力された座面、基準軸と勾配角のデータに基づき、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する工程である。
【００２０】
図６において、図６（ａ）と（ｂ）が、Ｓ１の結合面創生工程にあたる。図６（ａ）において、入力された座面データに基づき、座面５をＣＡＤ画面上にコピーして貼り付ける。つぎに、図６（ｂ）において、座面５の上方に第一勾配面６３，６５を創生し、それとともに座面５と結合して、第一結合面６７を創生し、座面５の下方に第二勾配面６９，７１を創生し、それとともに座面５と結合して、第二結合面７３を創生する。上方、下方は相対的なもので、座面に対し互いに表裏の関係にあることを示す。
【００２１】
Ｓ５は、交差線算出工程で、交差線算出部２３が、入力された製品面データと、Ｓ３で創生された第一結合面、第二結合面のデータに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する工程である。
【００２２】
図６（ｃ）は、交差線算出工程に対応する図で、図６（ｂ）で創生された第一結合面６７、第二結合面７３のデータの上に、入力された製品面１のデータを重ねた図である。ここで、交差線７５，７７は、第二結合面７３と製品面１との間に求められる。交差線の現われかたは、この他に、第一結合面と製品面との間に求められる場合、第一結合面と第二結合面の双方と製品面との間に求められる場合がある。ここで前者は、図６（ｃ）の場合と第二結合面と第一結合面との相違点があるのみで、実質上同じであり、以下のＳ７以降の説明がそのまま適用できる。後者については、図７を用い後述する。
【００２３】
Ｓ７は、不要勾配面消去工程で、不要勾配面消去部２５が、製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する工程である。ここで「製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面」とは、第一勾配面全体または第二勾配面全体をさす。すなわち、この工程では、製品面との間で交差線が全く算出されない結合面に付き、勾配面のデータ全体を消去する。
【００２４】
図６（ｄ）がこの工程に対応し、交差線７５、７７は第二勾配面６９，７１との間で算出され、第一勾配面６３，６５との間では、その一部とも交差線が算出されないので、第一勾配面６３，６５のデータ全体を消去する。図６（ｄ）では消去されたデータを破線で示した。
【００２５】
Ｓ９は、不要結合面消去工程で、不要結合面消去部２７が、製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面から見て交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分の部分のデータを消去する工程である。これに対応する図６（ｅ）では、製品面１との間で交差線７５，７７が算出された第二結合面のデータのうち、座面５から見て交差線７５，７７を超える第二結合面の部分７９，８１が消去される。したがって、第二結合面７３のデータは、座面５と、第二勾配面の部分８３，８５のデータとから構成されることになる。「座面から見て」とは、第一結合面の場合は座面の上方側をいい、第二結合面では座面の下方側をいう。
【００２６】
Ｓ１１は、不要製品面消去工程で、不要製品面消去部２９が、少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する。この工程に対応する図６（ｆ）では、製品面１のデータのうち、交差線７５，７７が算出された第二結合面７３に囲まれた製品面の部分８７が消去される。したがって、製品面のデータは、図６（ｆ）に示す製品面の部分８９，９１で構成される。「第一結合面および第二結合面に囲まれた・・部分」とは、第一結合面については、座面の上方で座面と第一勾配面で囲まれた部分をいい、第二結合面については、座面の下方で座面と第二勾配面で囲まれた部分をいう。
【００２７】
このようにして、製品面に設けられる「座」の形状データは、座面５のデータ、第二勾配面の部分８３，８５のデータおよび製品面の部分８９，９１のデータとを結合したものとして作成される。
【００２８】
図７は、第一結合面と第二結合面の双方と製品面との間に交差線が求められた場合について、「座」を製品面に設けるための座形状データ作成の手順を順に示した図である。座面５を配置し、結合面６７，７３を創生する手順の図７（ａ）と（ｂ）は、図６（ａ），（ｂ）と同じであるので説明を省略する。交差線算出工程に対応する図７（ｃ）において、第一結合面６７、第二結合面７３のデータに、製品面１のデータを重ねると、交差線１０１，１０３，１０５は、第一結合面６７と製品面１との間、第二結合面７３と製品面１との間、座面５と製品面１との間に現われる。
【００２９】
図７（ｄ）は、不要勾配面消去工程に対応する図で、この場合、交差線は、製品面１と第一勾配面６３，６５との間にも、製品面１と第二勾配面６９，７１との間でも現われる。この図は断面図なので、第一勾配面が６３，６５の二個、第二勾配面が６９，７１の二個あるように見えるが、第一勾配面自体は連続した一個の勾配面であり、第二勾配面も連続した一個の勾配面である。したがって、図７の場合において、製品面との間で交差線が算出されない勾配面はないので、この工程では勾配面を消去せず、すべての勾配面のデータを残す。
【００３０】
図７（ｅ）は、不要結合面消去工程に対応する図で、製品面１との間で交差線１０１，１０５が算出された第一結合面のデータのうち、座面５から見て交差線１０１を超える第一結合面の部分１０７と、座面５から見て交差線１０５を超える第一結合面の部分１０９が消去され、また、製品面１との間で交差線１０３，１０５が算出された第二結合面のデータのうち、座面５から見て交差線１０３を超える第二結合面の部分１１１と、座面５から見て交差線１０５を超える第二結合面の部分１１３が消去される。したがって、残された第一結合面のデータと第二結合面とのデータを結合したデータは、座面５のデータと、第一勾配面の部分１１５、第二勾配面の部分１１７のデータとから構成されることになる。
【００３１】
図７（ｆ）は、不要製品面消去工程に対応する図で、製品面１のデータのうち、交差線１０１が算出された第一結合面と、交差線１０３が算出された第二結合面とに囲まれた製品面の部分１１９が消去される。したがって、製品面のデータは、図７（ｆ）に示す製品面の部分１２１，１２３で構成される。
【００３２】
このようにして、製品面に設けられる「座」の形状データは、座面５のデータ、第一勾配面の部分１１５のデータ、第二勾配面の部分１１７のデータおよび製品面の部分１２１，１２３のデータとを結合したものとして作成される。
【００３３】
図６および図７の説明から理解できるように、「座」と製品面との位置関係が変更になっても、座面の上方、下方に創生された第一結合面、第二結合面と製品面との交差線の位置が変わるのみで、上述のＳ１からＳ１１の手順は変更を要しない。すなわち、「座」と製品面との位置関係が変更になるときは、単にその位置関係のデータを入れ直すだけで、上記手順を進めることができて、最初から設計をやり直すことを要せず、簡単な手順で、迅速に座形状データを作成できる。
【００３４】
以上の図において、座面の平面形状が矩形の場合で、その矩形の各辺より略角錐状に勾配面が結合されている場合を説明したが、他に、座面の形状が多角形で略多角錐状の勾配面の場合、座面の形状が円形、楕円形で略円錐状の勾配面の場合についても本発明が実施できる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に係る座形状データ作成装置、座形状データ作成方法および座形状データ作成プログラムは、「座」と製品面との位置関係が変更になっても、最初から設計をやり直すことを要せず、簡単な手順で、迅速に座形状データを作成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 「座」と製品面との位置関係について説明する図である。
【図２】 本発明に係る実施の形態の、座形状データ作成装置のブロック図である。
【図３】 本発明に係る実施の形態において、入力される座面、勾配面および製品面についての三次元データを説明する図である。
【図４】 本発明に係る実施の形態において、「座」、座面、勾配面、結合面、交差線、製品面についての相互関係を説明する図である。
【図５】 本発明に係る実施の形態の、座形状データ作成方法のフローチャートである。
【図６】 本発明に係る実施の形態において、「座」を製品面に設けるための座形状データ作成の手順を順に示した図である。
【図７】 本発明に係る実施の形態において、交差線の現われ方が図６の場合と異なる例につき、「座」を製品面に設けるための座形状データ作成の手順を順に示した図である。
【符号の説明】
１ 製品面、３ 座、５ 座面、７ 勾配面、９ 結合面、１１ 座形状データ作成装置、１３ ＣＰＵ、１５ 入力部、１７ 出力部、１９ 記憶装置、２１ 結合面創生部、２３ 交差線算出部、２５ 不要勾配面消去部、２７ 不要結合面消去部、２９ 不要製品面消去部、４１ 基準軸、４３ 勾配角、４５，７５，７７，１０１，１０３，１０５ 交差線、４７，４９ 結合面の部分、５１ 製品面の部分、６３，６５ 第一勾配面、６７ 第一結合面、６９，７１ 第二勾配面、７３ 第二結合面、７９，８１，８３，８５，１１１，１１３，１１７ 第二結合面の部分、８７，８９，９１，１１９，１２１，１２３ 製品面の部分、１０７，１０９，１１５ 第一結合面の部分。
【発明の属する技術分野】
本発明は、座形状データ作成装置、座形状データ作成方法および座形状データ作成プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両のボデー部品には、スポット溶接部、ボルト締め付け部、組付け基準等の部位に、「座」と呼ばれる特殊な形状が設けられる。このような製品面の上の「座」形状の設計には、「座」と製品面の三次元的関係のデータを入力する三次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装置を用いる。特開平７−２５４０１０号公報には、製品面より勾配面をもった略円錐形状または略角錐状のボス形状の座について、ワーク（製品面）の形状データと、ボス形状の図面データと、ワークの形状データ上にボス形状データを作成する位置を入力し、ＣＡＤ装置により設計する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、「座」を製品面に配置する位置関係は、スポット溶接、ボルト締め付け、組付け基準等の「座」に課せられる目的や用途により、設計中に、より良い位置関係に変更したいことが起こるが、このような場合の対応について、従来の座形状データ作成法では以下に述べるように、複雑な手順と長い設計時間を要していた。
【０００４】
最初に、図１を用い、「座」と製品面との位置関係につき説明する。図１（ａ）は、「座」３の座面５が勾配面７を有して製品面１より突き出ているいわゆるボスと呼ばれる形状の場合である。図１（ｂ）は、座面５が、製品面１より沈んでいる形状の場合である。図１（ｃ）は、座面５が、製品面１と斜めの角度で配置され、いわば斜めの製品面の壁に「座」が作りつけられた形状の場合である。
【０００５】
このように、「座」と製品面との間では、「座」に課せられる目的や用途によりさまざまな位置関係がとられうる。したがって、製品設計において、当初図１（ａ）のいわゆるボス形状の「座」を設計したところ、製品の設計を進める中で、図１（ｂ）の製品面より沈んだ「座」または図１（ｃ）の製品面に対し斜めに作りつけられた「座」のほうが好適なことがわかり、設計変更をしたいことが起こる。
【０００６】
このような場合に、従来技術においては、製品面の形状データと、座形状の図面データと、製品面の形状データ上に座形状データを作成する位置を入力して設計するため、製品面と「座」との位置関係が変更になると、設計が最初からやり直しになることがある。すなわち、はじめに図１（ａ）のいわゆるボス形状の「座」を設計し、途中で、単に、ボスの高さや、勾配面の角度を変更したいときは、座形状の図面データのパラメータを変更することで済む。しかし、図１（ｂ）の製品面より沈んだ「座」に変更したいときは、勾配面の方向を変更した座形状図面データを作り直しするととともに、製品面の形状データ上に座形状データを作成する位置の指定の変更を要し、単なる座形状の図面データのパラメータ変更のみでは対応できない。図１（ｃ）の製品面に対し斜めに作りつけた「座」に変更したいときも、同様である。したがってこのような場合、あらためてすべてのデータを入れ直し、座形状図面データを作り直し、最初から設計をやり直す必要があり、複雑な手順と長い設計時間を要していた。
【０００７】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題を解決し、「座」と製品面との位置関係が変更になっても、最初から設計をやり直すことを要せず、簡単な手順で、迅速に座形状データを作成できる、座形状データ作成装置、座形状データ作成方法および座形状データ作成プログラムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る座形状データ作成装置は、製品に配置される座について、座面、座面を取付ける製品面および座面と製品面とを接続する勾配面の三次元データを入力し、座の形状データを作成する座形状データ作成装置であって、前記入力された座面および勾配面のデータに基づいて、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する結合面創生手段と、前記入力された製品面データに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する交差線算出手段と、製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する不要勾配面消去手段と、製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する不要結合面部分消去手段と、少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する不要製品面部分消去手段と、を備え、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とが結合されたデータを座形状データとすることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る座形状データ作成方法は、製品に配置される座について、座面、座面を取付ける製品面および座面と製品面とを接続する勾配面の三次元データを入力し、座の形状データを作成する座形状データ作成方法であって、ＣＡＤ装置に、前記入力された座面および勾配面のデータに基づいて、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する結合面創生工程と、前記入力された製品面データに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する交差線算出工程と、製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する不要勾配面消去工程と、製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する不要結合面部分消去工程と、少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する不要製品面部分消去工程と、を実行させ、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とが結合されたデータを座形状データとすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る座形状データ作成プログラムは、製品に配置される座について、座面、座面を取付ける製品面および座面と製品面とを接続する勾配面の三次元データを入力し、座の形状データを作成する座形状データ作成プログラムであって、ＣＡＤ装置に、前記入力された座面および勾配面のデータに基づいて、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する結合面創生処理手順と、前記入力された製品面データに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する交差線算出処理手順と、製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する不要勾配面消去処理手順と、製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する不要結合面部分消去処理手順と、少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する不要製品面部分消去処理手順と、を実行させ、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とが結合されたデータを座形状データとすることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る座形状データ作成装置は、座面および勾配面のデータを入力し、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する。そして、この座面の上方、下方に創生された第一結合面、第二結合面と製品面との交差線を算出し、製品面上の「座」を形成するのに不要なデータを次のように消去していく。すなわち、まず製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去し、次に製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する。最後に、少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する。このようにして不要なデータを消去し、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とのデータを結合して座形状データとする。
【００１２】
したがって、「座」と製品面との位置関係が変更になっても、座面の上方、下方に創生された第一結合面、第二結合面と製品面との交差線の位置が変わるのみで、上記手順は変更を要しない。すなわち、「座」と製品面との位置関係が変更になるときは、単にその位置関係のデータを入れ替えるだけで、上記手順を進めることができて、最初から設計をやり直すことを要せず、簡単な手順で、迅速に座形状データを作成できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図１と共通の要素については同一の符号を付し説明を省略する。図２は、座形状データ作成装置１１のブロック図である。一般的なＣＡＤ装置である座形状データ作成装置１１は、ＣＰＵ１３と、キーボード等の入力部１５、ディスプレイ等の出力部１７、ハードディスク等の記憶装置１９を備え、これらは内部バスにより相互に接続されている。
【００１４】
ＣＰＵ１３は、以下に詳細に説明するように、入力された座面と勾配面のデータに基づき第一結合面と第二結合面を創生する結合面創生部２１と、入力された製品面のデータに基づき製品面と第一結合面、第二結合面との交差線を算出する交差線算出部２３を備える。さらに、不要勾配面の部分のデータを消去する不要勾配面消去部２５、不要結合面の部分のデータを消去する不要結合面消去部２７、不要製品面の部分のデータを消去する不要製品面消去部２９を備える。
【００１５】
図３は、入力部１５から入力される座面、勾配面および製品面についての三次元データを説明する図である。三次元データの基準軸、原点は、座形状データ作成装置１１の設計上の基準軸、原点を用いることができる。入力される座面５の三次元データは、「座」のスポット溶接、ボルト締め付け、組付け基準等の用途のために設けられる面を表わす三次元データで、面の大きさのデータを含む。また、製品面１の三次元データは、「座」が設けられる製品面の三次元データである。次に座面と製品面を結びつける面である勾配面の三次元データであるが、勾配面の基準軸４１を表わす三次元データと、基準軸４１に対する勾配角４３の三次元データで構成できる。したがって、入力されるデータは、座面５、基準軸４１、勾配角４３、製品面１の四個である。
【００１６】
図４は、「座」、座面、勾配面、結合面、交差線、製品面についての相互関係を一般的に説明する図で、製品面１に「座」３が設けられた場合につき、図４（ａ）にその斜視図を示し、図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図を図４（ｂ）に示す。説明の便宜のため、座面５、製品面１は厚さを無視した平面とし、線で面の断面を表示した。この図で理解できるように、座面５と勾配面７が結合して結合面９を形成する。また、結合面９は、交差線４５で製品面１と結合している。なお、図４（ｂ）では一個の勾配面のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示しているので、勾配面７を示す線は二本現われ、交差線４５を示す点も二箇所現われる。すなわち、製品面１に設けられる「座」３は、座面５と、座面から下方に伸びる勾配面のうち交差線４５までの勾配面４７との結合したものである。したがって、「座」３の形状データとしては、これ以外のデータ、例えば図４（ｂ）に破線で示した、座面５からみて交差線４５を超える結合面９の部分４９のデータや、交差線４７が算出された結合面９に囲まれた製品面１の部分５１のデータは不要である。座形状データは、これらの関係を満たすように作成される。
【００１７】
かかる構成の作用につき、図５のフローチャートを用いて説明する。具体的な例として、図５で説明した断面図の表記法により、「座」を製品面に設けるための座形状データ作成の手順を順に示した図６、図７を適宜用いる。
【００１８】
図５において、Ｓ１は、データ入力工程で、入力部１５から必要なデータを入力する工程である。必要な入力データは、座面、基準軸、勾配角、製品面の四個の三次元データである。
【００１９】
Ｓ３は、結合面創生工程で、ＣＰＵ１３の結合面創生部２１が、入力された座面、基準軸と勾配角のデータに基づき、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する工程である。
【００２０】
図６において、図６（ａ）と（ｂ）が、Ｓ１の結合面創生工程にあたる。図６（ａ）において、入力された座面データに基づき、座面５をＣＡＤ画面上にコピーして貼り付ける。つぎに、図６（ｂ）において、座面５の上方に第一勾配面６３，６５を創生し、それとともに座面５と結合して、第一結合面６７を創生し、座面５の下方に第二勾配面６９，７１を創生し、それとともに座面５と結合して、第二結合面７３を創生する。上方、下方は相対的なもので、座面に対し互いに表裏の関係にあることを示す。
【００２１】
Ｓ５は、交差線算出工程で、交差線算出部２３が、入力された製品面データと、Ｓ３で創生された第一結合面、第二結合面のデータに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する工程である。
【００２２】
図６（ｃ）は、交差線算出工程に対応する図で、図６（ｂ）で創生された第一結合面６７、第二結合面７３のデータの上に、入力された製品面１のデータを重ねた図である。ここで、交差線７５，７７は、第二結合面７３と製品面１との間に求められる。交差線の現われかたは、この他に、第一結合面と製品面との間に求められる場合、第一結合面と第二結合面の双方と製品面との間に求められる場合がある。ここで前者は、図６（ｃ）の場合と第二結合面と第一結合面との相違点があるのみで、実質上同じであり、以下のＳ７以降の説明がそのまま適用できる。後者については、図７を用い後述する。
【００２３】
Ｓ７は、不要勾配面消去工程で、不要勾配面消去部２５が、製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する工程である。ここで「製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面」とは、第一勾配面全体または第二勾配面全体をさす。すなわち、この工程では、製品面との間で交差線が全く算出されない結合面に付き、勾配面のデータ全体を消去する。
【００２４】
図６（ｄ）がこの工程に対応し、交差線７５、７７は第二勾配面６９，７１との間で算出され、第一勾配面６３，６５との間では、その一部とも交差線が算出されないので、第一勾配面６３，６５のデータ全体を消去する。図６（ｄ）では消去されたデータを破線で示した。
【００２５】
Ｓ９は、不要結合面消去工程で、不要結合面消去部２７が、製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面から見て交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分の部分のデータを消去する工程である。これに対応する図６（ｅ）では、製品面１との間で交差線７５，７７が算出された第二結合面のデータのうち、座面５から見て交差線７５，７７を超える第二結合面の部分７９，８１が消去される。したがって、第二結合面７３のデータは、座面５と、第二勾配面の部分８３，８５のデータとから構成されることになる。「座面から見て」とは、第一結合面の場合は座面の上方側をいい、第二結合面では座面の下方側をいう。
【００２６】
Ｓ１１は、不要製品面消去工程で、不要製品面消去部２９が、少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する。この工程に対応する図６（ｆ）では、製品面１のデータのうち、交差線７５，７７が算出された第二結合面７３に囲まれた製品面の部分８７が消去される。したがって、製品面のデータは、図６（ｆ）に示す製品面の部分８９，９１で構成される。「第一結合面および第二結合面に囲まれた・・部分」とは、第一結合面については、座面の上方で座面と第一勾配面で囲まれた部分をいい、第二結合面については、座面の下方で座面と第二勾配面で囲まれた部分をいう。
【００２７】
このようにして、製品面に設けられる「座」の形状データは、座面５のデータ、第二勾配面の部分８３，８５のデータおよび製品面の部分８９，９１のデータとを結合したものとして作成される。
【００２８】
図７は、第一結合面と第二結合面の双方と製品面との間に交差線が求められた場合について、「座」を製品面に設けるための座形状データ作成の手順を順に示した図である。座面５を配置し、結合面６７，７３を創生する手順の図７（ａ）と（ｂ）は、図６（ａ），（ｂ）と同じであるので説明を省略する。交差線算出工程に対応する図７（ｃ）において、第一結合面６７、第二結合面７３のデータに、製品面１のデータを重ねると、交差線１０１，１０３，１０５は、第一結合面６７と製品面１との間、第二結合面７３と製品面１との間、座面５と製品面１との間に現われる。
【００２９】
図７（ｄ）は、不要勾配面消去工程に対応する図で、この場合、交差線は、製品面１と第一勾配面６３，６５との間にも、製品面１と第二勾配面６９，７１との間でも現われる。この図は断面図なので、第一勾配面が６３，６５の二個、第二勾配面が６９，７１の二個あるように見えるが、第一勾配面自体は連続した一個の勾配面であり、第二勾配面も連続した一個の勾配面である。したがって、図７の場合において、製品面との間で交差線が算出されない勾配面はないので、この工程では勾配面を消去せず、すべての勾配面のデータを残す。
【００３０】
図７（ｅ）は、不要結合面消去工程に対応する図で、製品面１との間で交差線１０１，１０５が算出された第一結合面のデータのうち、座面５から見て交差線１０１を超える第一結合面の部分１０７と、座面５から見て交差線１０５を超える第一結合面の部分１０９が消去され、また、製品面１との間で交差線１０３，１０５が算出された第二結合面のデータのうち、座面５から見て交差線１０３を超える第二結合面の部分１１１と、座面５から見て交差線１０５を超える第二結合面の部分１１３が消去される。したがって、残された第一結合面のデータと第二結合面とのデータを結合したデータは、座面５のデータと、第一勾配面の部分１１５、第二勾配面の部分１１７のデータとから構成されることになる。
【００３１】
図７（ｆ）は、不要製品面消去工程に対応する図で、製品面１のデータのうち、交差線１０１が算出された第一結合面と、交差線１０３が算出された第二結合面とに囲まれた製品面の部分１１９が消去される。したがって、製品面のデータは、図７（ｆ）に示す製品面の部分１２１，１２３で構成される。
【００３２】
このようにして、製品面に設けられる「座」の形状データは、座面５のデータ、第一勾配面の部分１１５のデータ、第二勾配面の部分１１７のデータおよび製品面の部分１２１，１２３のデータとを結合したものとして作成される。
【００３３】
図６および図７の説明から理解できるように、「座」と製品面との位置関係が変更になっても、座面の上方、下方に創生された第一結合面、第二結合面と製品面との交差線の位置が変わるのみで、上述のＳ１からＳ１１の手順は変更を要しない。すなわち、「座」と製品面との位置関係が変更になるときは、単にその位置関係のデータを入れ直すだけで、上記手順を進めることができて、最初から設計をやり直すことを要せず、簡単な手順で、迅速に座形状データを作成できる。
【００３４】
以上の図において、座面の平面形状が矩形の場合で、その矩形の各辺より略角錐状に勾配面が結合されている場合を説明したが、他に、座面の形状が多角形で略多角錐状の勾配面の場合、座面の形状が円形、楕円形で略円錐状の勾配面の場合についても本発明が実施できる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に係る座形状データ作成装置、座形状データ作成方法および座形状データ作成プログラムは、「座」と製品面との位置関係が変更になっても、最初から設計をやり直すことを要せず、簡単な手順で、迅速に座形状データを作成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 「座」と製品面との位置関係について説明する図である。
【図２】 本発明に係る実施の形態の、座形状データ作成装置のブロック図である。
【図３】 本発明に係る実施の形態において、入力される座面、勾配面および製品面についての三次元データを説明する図である。
【図４】 本発明に係る実施の形態において、「座」、座面、勾配面、結合面、交差線、製品面についての相互関係を説明する図である。
【図５】 本発明に係る実施の形態の、座形状データ作成方法のフローチャートである。
【図６】 本発明に係る実施の形態において、「座」を製品面に設けるための座形状データ作成の手順を順に示した図である。
【図７】 本発明に係る実施の形態において、交差線の現われ方が図６の場合と異なる例につき、「座」を製品面に設けるための座形状データ作成の手順を順に示した図である。
【符号の説明】
１ 製品面、３ 座、５ 座面、７ 勾配面、９ 結合面、１１ 座形状データ作成装置、１３ ＣＰＵ、１５ 入力部、１７ 出力部、１９ 記憶装置、２１ 結合面創生部、２３ 交差線算出部、２５ 不要勾配面消去部、２７ 不要結合面消去部、２９ 不要製品面消去部、４１ 基準軸、４３ 勾配角、４５，７５，７７，１０１，１０３，１０５ 交差線、４７，４９ 結合面の部分、５１ 製品面の部分、６３，６５ 第一勾配面、６７ 第一結合面、６９，７１ 第二勾配面、７３ 第二結合面、７９，８１，８３，８５，１１１，１１３，１１７ 第二結合面の部分、８７，８９，９１，１１９，１２１，１２３ 製品面の部分、１０７，１０９，１１５ 第一結合面の部分。
Claims (3)
- 製品に配置される座について、座面、座面を取付ける製品面および座面と製品面とを接続する勾配面の三次元データを入力し、座の形状データを作成する座形状データ作成装置であって、
前記入力された座面および勾配面のデータに基づいて、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する結合面創生手段と、
前記入力された製品面データに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する交差線算出手段と、
製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する不要勾配面消去手段と、
製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する不要結合面部分消去手段と、
少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する不要製品面部分消去手段と、
を備え、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とが結合されたデータを座形状データとすることを特徴とする座形状データ作成装置。 - 製品に配置される座について、座面、座面を取付ける製品面および座面と製品面とを接続する勾配面の三次元データを入力し、座の形状データを作成する座形状データ作成方法であって、
ＣＡＤ装置に、
前記入力された座面および勾配面のデータに基づいて、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する結合面創生工程と、
前記入力された製品面データに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する交差線算出工程と、
製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する不要勾配面消去工程と、
製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する不要結合面部分消去工程と、
少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する不要製品面部分消去工程と、
を実行させ、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とが結合されたデータを座形状データとすることを特徴とする座形状データ作成方法。 - 製品に配置される座について、座面、座面を取付ける製品面および座面と製品面とを接続する勾配面の三次元データを入力し、座の形状データを作成する座形状データ作成プログラムであって、
ＣＡＤ装置に、
前記入力された座面および勾配面のデータに基づいて、第一勾配面を座面の上方に創生するとともに座面と結合して第一結合面を創生し、第二勾配面を座面の下方に創生するとともに座面と結合して第二結合面を創生する結合面創生処理手順と、
前記入力された製品面データに基づき、製品面と、第一結合面および第二結合面との交差線を算出する交差線算出処理手順と、
製品面との間で交差線が算出されない第一勾配面または第二勾配面のデータを消去する不要勾配面消去処理手順と、
製品面との間で交差線が算出された第一結合面または第二結合面のデータのうち、座面からみて交差線を超える第一結合面の部分または第二結合面の部分のデータを消去する不要結合面部分消去処理手順と、
少なくとも第一結合面または第二結合面の一方との間で交差線が算出された製品面のデータのうち、交差線が算出された第一結合面および第二結合面に囲まれた製品面の部分のデータを消去する不要製品面部分消去処理手順と、
を実行させ、残された第一結合面の部分と第二結合面の部分と製品面の部分とが結合されたデータを座形状データとすることを特徴とする座形状データ作成プログラム。
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|---|---|---|---|---|
| US8843287B2 (en) | 2009-04-30 | 2014-09-23 | Jatco Ltd | Belt-based, continuously-variable transmission control device and control method |
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