JPH07141527A - Cadシステムにおける板金部品の3次元モデルの生成方法 - Google Patents

Cadシステムにおける板金部品の3次元モデルの生成方法

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JPH07141527A
JPH07141527A JP5290206A JP29020693A JPH07141527A JP H07141527 A JPH07141527 A JP H07141527A JP 5290206 A JP5290206 A JP 5290206A JP 29020693 A JP29020693 A JP 29020693A JP H07141527 A JPH07141527 A JP H07141527A
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JP
Japan
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bending
sheet metal
dimensional model
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line
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JP5290206A
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Kenji Hasuo
賢治 蓮尾
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】3次元のCAD/CAMシステムにおける板金
部品の3次元モデルの生成方法に関し、展開図に基づく
試作を行うことなく展開図の確認を行うことができるよ
う、板金部品の3次元モデルを簡便に作成することを目
的とする。 【構成】展開図における各曲げ線に対して、曲げ半径及
び曲げ角度についての情報である曲げ情報をそれぞれ与
えておき、曲げ線の両側の曲げ加工が行われない2つの
平面部分について、その平面部分に対する板厚の距離の
平行移動スイープを行って平面部分モデルを生成し、曲
げ線の近傍の曲げ部分について、曲げ情報を参照し、板
厚方向の断面に対する回転スイープを行って曲げ部分モ
デルを生成し、平面部分モデルと曲げ部分モデルとを接
合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3次元のCAD/CA
Mシステム(本明細書ではCADシステムという)にお
ける板金部品の3次元モデルの生成方法に関し、特に、
展開図から3次元モデルを生成する方法に関する。
【0002】一般に、板金部品の製作に当たって、投影
法によって作図された三面図に基づいて展開図を作成
し、その展開図に基づいて外形の打ち抜きを行い、曲げ
加工を行う。板金部品は形状が複雑な場合に、三面図か
ら製品の完成図をイメージして正確な展開図を作図する
のが困難であるため、そのような場合には、部品の試作
加工を行っている。しかし、試作加工には極めて多くの
工数を必要とするため、試作加工によることなく、展開
図によって製作される製品の形状及び寸法を簡便に確認
できることが要望される。
【0003】
【従来の技術】従来において、CADシステムによって
作成された展開図から要求された板金部品が正確に製作
できるか否かを確認するために、その展開図の元となっ
た3面図に基づいて、板金部品の3次元モデルが作成さ
れていた。3次元モデルの作成に当たっては、2次元の
データからなる3面図に対して高さ方向のデータを与
え、板金部品の各構成面に数値データを会話的に与えて
いた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
3面図から3次元モデルを作成するには、数値データの
入力が必要であり且つその手続きが煩雑であるため、多
くの時間を要しているとともに、入力ミスの発生する恐
れがあるために常に不正確さがつきまとうという問題が
あった。
【0005】そのため、上述の方法は実際にはほとんど
実施されておらず、それに代えて、展開図に基づいた板
金部品の試作が行われているのが現状である。そのた
め、試作に多くの時間と労力を要しているとともに、試
作の結果に応じて展開図を変更した場合などには何度も
試作を行わなければならないこととなり、さらに多くの
時間を要していた。
【0006】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、展開図に基づく試作を行うことなく展開図の確認
を行うことができるよう、板金部品の3次元モデルを簡
便に作成することにできる方法を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る方
法は、上述の課題を解決するため、図1乃至図8に示す
ように、CADシステム1において板金部品の展開図F
Eから3次元モデルCMを生成する方法であって、前記
展開図FEにおける各曲げ線CBに対して、曲げ半径及
び曲げ角度についての情報である曲げ情報DCをそれぞ
れ与えておき、前記曲げ線CBの両側の曲げ加工が行わ
れない2つの平面部分について、その平面部分に対する
板厚の距離の平行移動スイープを行って平面部分モデル
MFP1,2を生成し、前記曲げ線CBの近傍の曲げ部
分について、前記曲げ情報DCを参照し、板厚方向の断
面に対する回転スイープを行って曲げ部分モデルMFB
1,2を生成し、前記平面部分モデルMFP1,2と前
記曲げ部分モデルMFB1,2とを接合する、生成方法
である。
【0008】請求項2の発明に係る方法は、前記曲げ線
CBを境界として前記曲げ部分を2つに分割し、各曲げ
部分についての前記曲げ部分モデルMFB1,2を生成
した後、2つの曲げ部分モデルMFB1,2を接合す
る、生成方法である。
【0009】請求項3の発明に係る方法は、前記平面部
分の長さLを、次式、 L=LS−u/2 但し、LS:展開図における曲げ線から外形線までの長
さ u:曲げ部分の中立軸の長さ によって求める生成方法である。
【0010】
【作用】板金部品PEの展開図FE、及び展開図FEに
付属された曲げ情報DC及び板厚tなどの情報に基づい
て、まず、曲げ線CBの両側の曲げ加工が行われない2
つの平面部分について、板厚tの距離の平行移動スイー
プを行って平面部分モデルMFP1,2を生成し、曲げ
線CBの近傍の曲げ部分について回転スイープを行って
曲げ部分モデルMFB1,2を生成する。
【0011】生成した平面部分モデルMFP1,2、及
び曲げ部分モデルMFB1,2を、移動及び回転などに
よりそれぞれ接合する。
【0012】
【実施例】図1は本発明に係るCADシステム1のブロ
ック図である。CADシステム1は、処理装置11、外
部記憶装置12、表示装置13、キーボード14、及び
マウス15などから構成されている。処理装置11は、
CPU、ROM、RAMなどを有しており、外部記憶装
置12に格納されたプログラムを読み込んで実行し、ま
た生成したデータを外部記憶装置12に書き込む。表示
装置13の画面には、処理装置11内に記憶されたデー
タ又は外部記憶装置12に格納されたデータなどに基づ
いて、2次元又は3次元の図形や文字が表示される。キ
ーボード14又はマウス15によって、処理装置11へ
の指令、データの入力などが行われる。
【0013】図2は表示装置13の画面に表示された展
開図FE1の例を示す図、図3及び図4は展開図FE1
からその3次元モデルCM1を生成する過程を示す図、
図5は展開図FE1によって作製される板金部品PE1
の斜視図、図6は展開図FE1の曲げ線CB1について
の情報DA,DB,DCを示す図、図7は接合情報DD
を示す図、図8は3次元モデルCM1を生成する処理の
流れを示すフローチャートである。
【0014】図2に示す展開図FE1は、実線の外形線
CO1,2と、破線の曲げ線CB1によって示されてい
る。この展開図FE1には、板厚tを示す情報、及び図
6に示すような曲げ線CB1についての種々の情報D
A,DB,DCが付属している。
【0015】情報DAは、曲げ線CB1の線種、太さ、
及び色などの属性情報である。情報DBは、曲げ線CB
1の始点SPCBのX座標及びY座標、曲げ線CB1の
方向を示すXベクトル及びYベクトル、及び曲げ線CB
1の長さなどの位置情報である。情報DCは、曲げの種
類、曲げ半径R、及び曲げ角度θなどの曲げ情報であ
る。曲げの種類としては、V曲げ、カール曲げ、ヘミン
グ曲げなどがあるが、ここでは例えばV曲げが指定され
る。
【0016】展開図FE1は、例えば3面図から作成さ
れる。3面図のデータは、CADシステム1において作
成され、既に作成されたデータを格納した媒体から読み
込まれ、又は紙面に描かれた3面図を図示しないイメー
ジリーダによって読み込むことにより入力される。情報
DA,DB,DCは、元の3面図のデータから引き継が
れ、又はキーボード14などから新たに入力される。属
性情報DA及び位置情報DBは曲げ線CB1の画面への
表示に用いられ、曲げ情報DCは後で3次元モデルCM
1の生成の際に用いられる。
【0017】次に、この展開図FE1から3次元モデル
CM1を生成する方法について説明する。展開図FE1
及び必要な情報が揃った状態で、キーボード14などに
よって3次元モデルCM1の生成を指示することによ
り、次に示す処理が順次実行される。
【0018】まず、図3及び図4(A)に示すように、
曲げ情報DCを参照して、展開図FE1を、曲げ線CB
1の両側の曲げ加工が行われない2つの平面部分SFP
1,2に分割し、これらを互いに所定の距離だけ離して
配置するとともに、これら平面部分SFP1,2の間
に、板金部品PE1の板厚tに対応する2つの板厚面部
分SFB1,2を所定の位置に配置する(ステップ#1
1)。このとき、平面部分SFP1,2の長さLa,L
bは、展開図FE1における曲げ線CB1から各外形線
CO1の遠い側までの長さLS1,2、及び曲げ部分の
中立軸の長さuから、次の式によって求められる。
【0019】La=LS1−u/2 Lb=LS2−u/2 なお、中立軸の長さuは、板厚t、曲げ半径R、曲げ角
度θ、及び材質などによる曲げ状態に関する係数から求
められる。
【0020】次に、図4(B)に示すように、平面部分
SFP1,2に対して、板厚tの距離だけ平行移動スイ
ープを行って平面部分モデルMFP1,2を生成し、板
厚面部分SFB1,2に対して、曲げ情報DC(曲げ半
径R、曲げ角度θ)を参照して回転スイープを行って曲
げ部分モデルMFB1,2を生成する(ステップ#1
2)。なお、ステップ#11及び12において、切断し
た部分を後で接合するために、どの部分とどの部分が接
合されていたかという接合情報DD1〜4を適宜生成し
て保存する。
【0021】そして、図4(C)に示すように、平面部
分モデルMFP1,2を、それぞれ矢印方向に平行移動
させ、曲げ部分モデルMFB1,2とそれぞれ接合し、
それぞれ接合体MFC1,2を生成する。
【0022】図4(D)に示すように、それぞれの接合
体MFC1,2を、接合要素である辺ES1と辺ES2
とが一致する位置までそれぞれ矢印方向に平行移動させ
る。これらの移動に当たっては、位置情報DB及び接合
情報DDを参照し、各要素の座標位置に基づいて移動距
離が算出される。
【0023】図4(E)に示すように、辺ES1(辺E
S2)を中心として、一方の接合体MFC1を曲げ角度
θだけ回転させ、接合体MFC1とMFC2の接合面を
合わせる。これによって、板金部品PE1の3次元モデ
ルCM1が完成する(ステップ#13)。
【0024】完成した板金部品PE1の3次元モデルC
M1は、画面上において、回転、移動、拡大、編集など
を行うことによって、その形状、位置、係合状態などに
ついて種々の角度から目視観察が可能であり、また、公
知の計測コマンドなどを使用することによって各部の寸
法、間隙、又は角度などを計測することができる。した
がって、生成された板金部品PE1の3次元モデルCM
1によって、それが初期において要求された板金部品と
正確に一致しているか否かを確認することができる。し
たがって、従来のように展開図に基づいて試作を行う必
要がないので、展開図FEの修正と3次元モデルCMの
生成を何回も行って最良の展開図FEを容易に得ること
ができる。
【0025】また、板金部品PE1の3次元モデルCM
1を生成するに当たり必要なデータは、板厚tや曲げ情
報などを保有した展開図FE1のみであり、これらのデ
ータから3次元モデルCM1が自動的に生成されるの
で、操作が容易であって、従来のようにオペレータが煩
雑な3次元データを入力する必要がなく、入力ミスの発
生する恐れがなくなるとともに、必要な労力及び時間を
大幅に低減することができる。
【0026】上述の実施例において、平面部分SFP
1,2及び板厚面部分SFB1,2の配置を種々変更し
てもよい。これらの配置に応じて、平面部分モデルMF
P1,2及び曲げ部分モデルMFB1,2を移動させ又
は回転させて接合すればよい。
【0027】上述の実施例においては、曲げ線CB1を
境界として2つの板厚面部分SFB1,2を設定し、こ
れらから2つの曲げ部分モデルMFB1,2を生成した
後で接合を行ったので、曲げ線CB1を処理の基準とす
ることができる。しかし、当初から1つの板厚面部分を
設定して曲げ部分モデルを生成してもよい。また、図3
及び図4に示す図形の画面への表示は任意である。1つ
の展開図FEに複数の曲げ線CBが設定されている場合
には、それぞれの曲げ線CBに対応する部分について上
述の処理を行えばよい。CADシステム1の構成、デー
タの構成、処理の順序又は内容は、本発明の主旨に沿っ
て種々変更することができる。
【0028】本発明は、展開図FEから3次元モデルC
Mを容易に生成することができるので、例えば、メンテ
ナンス用のマニュアルに記載するための組立・分解斜視
図を容易に作成することができる。その際に、板金部品
以外の構成部品、例えばむくの部品については削り又は
押し出しにより3次元モデルを生成し、またビスなどの
標準部品については部品登録を行っておくことにより、
それらを組み合わせて必要な図面を完成させることがで
きる。
【0029】
【発明の効果】本発明によると、板金部品の3次元モデ
ルを簡便に作成することができるので、展開図に基づく
試作を行うことなく展開図の確認を容易に行うことがで
きる。また、組立・分解斜視図などの立体図を容易に作
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るCADシステムのブロック図であ
る。
【図2】表示装置の画面に表示された展開図の例を示す
図である。
【図3】展開図からその3次元モデルを生成する過程の
1つを示す図である。
【図4】展開図からその3次元モデルを生成する過程を
示す図である。
【図5】展開図によって作製される板金部品の斜視図で
ある。
【図6】展開図の曲げ線についての情報を示す図であ
る。
【図7】接合情報を示す図である。
【図8】3次元モデルを生成する処理の流れを示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
1 CADシステム CM,CM1 3次元モデル FE,FE1 展開図 CB,CB1 曲げ線 DC 曲げ情報 MFP1,2 平面部分モデル MFB1,2 曲げ部分モデル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CADシステム(1)において板金部品の
    展開図(FE)から3次元モデル(CM)を生成する方
    法であって、 前記展開図(FE)における各曲げ線(CB)に対し
    て、曲げ半径及び曲げ角度についての情報である曲げ情
    報(DC)をそれぞれ与えておき、 前記曲げ線(CB)の両側の曲げ加工が行われない2つ
    の平面部分について、その平面部分に対する板厚の距離
    の平行移動スイープを行って平面部分モデル(MFP
    1,2)を生成し、 前記曲げ線(CB)の近傍の曲げ部分について、前記曲
    げ情報(DC)を参照し、板厚方向の断面に対する回転
    スイープを行って曲げ部分モデル(MFB1,2)を生
    成し、 前記平面部分モデル(MFP1,2)と前記曲げ部分モ
    デル(MFB1,2)とを接合する、 ことを特徴とするCADシステムにおける板金部品の3
    次元モデルの生成方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の方法において、 前記曲げ線(CB)を境界として前記曲げ部分を2つに
    分割し、各曲げ部分についての前記曲げ部分モデル(M
    FB1,2)を生成した後、2つの曲げ部分モデル(M
    FB1,2)を接合する、 ことを特徴とするCADシステムにおける板金部品の3
    次元モデルの生成方法。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の方法において、 前記平面部分の長さLを、次式、 L=LS−u/2 但し、LS:展開図における曲げ線から外形線までの長
    さ u:曲げ部分の中立軸の長さ によって求めることを特徴とするCADシステムにおけ
    る板金部品の3次元モデルの生成方法。
JP5290206A 1993-11-19 1993-11-19 Cadシステムにおける板金部品の3次元モデルの生成方法 Withdrawn JPH07141527A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6879872B2 (en) * 2003-01-29 2005-04-12 Fujitsu Limited Method for generating three-dimensional sheet-metal model and a computer program
US6922602B2 (en) * 2003-09-30 2005-07-26 Fujitsu Limited Method and device for generating sheet metal model from solid model
JP2012168928A (ja) * 2011-01-28 2012-09-06 Canon Inc 情報処理装置およびその方法

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