JPH10283386A - Ｃａｄ設計方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生成されたＣＡＤデータの有効な後利用を可
能とする。 【解決手段】 設計段階に対応した複数のレイヤ（ステ
ップ１レイヤ、ステップ２レイヤ、ステップ３レイヤ）
を設定し、同一の設計段階に属するＣＡＤデータの入力
を、その設計段階に対応するレイヤ上で行う。こうすれ
ば、後にそのＣＡＤデータを利用して編集設計を行う者
が、設計された際の手順を知ることができ、作業能率を
向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＡＤ設計方法に関
し、特に、ＣＡＤ装置による編集設計作業の能率向上を
図るための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、消費者の多様なニーズに迅速に応
えるため、製品設計を効率化することが望まれている。
このため、こうした製品設計のための必須ツールとし
て、ＣＡＤ（Computer Aided Design）装置が広く普及
している。たとえば、かかるＣＡＤ装置を用いれば、過
去に設計された製品のＣＡＤデータを修正乃至変更する
「編集設計」によって製品設計を行うことができるた
め、ゼロからの製品設計に比して、飛躍的に設計工数を
削減することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記編集設計
では、形状の寸法値の変更、形状の追加、形状の削除、
その他の比較的複雑な設計作業が、設計作業開始後に必
要であると判明する場合も少なくない。このため、設計
着手の時点で予想された設計工数に比して、大幅に工数
が増加してしまうことが少なくなかった。

【０００４】また、特に設計対象の形状が複雑である場
合には、その形状の設計画面での視認性が著しく悪化し
て、ＣＡＤデータの編集設計の作業効率が低下してしま
うという問題もあった。

【０００５】こうした問題は、編集設計の元となる過去
の製品設計時のＣＡＤデータには、元の設計者の設計思
考方法に関する情報が含められていないため、次の設計
者が実際にそのＣＡＤデータを流用して編集設計を始め
てみなければ、各形状データの製品形状全体における位
置づけ重要度等が不明であることが、その要因の一つで
あると考えられる。

【０００６】また、従来のＣＡＤ装置を用いた編集設計
では、流用される元のＣＡＤデータの作成者とそのＣＡ
Ｄデータを流用しようとする者との間に、ＣＡＤ装置に
よる製品設計についての習熟度や設計思考方法が異なる
場合があるため、この場合、後任の編集設計者が元のＣ
ＡＤデータを効率的に利用できず、却って煩わしさを感
じさせることがあった。

【０００７】さらに、以上のような事情により、編集設
計において元のＣＡＤデータの効率的な利用が困難であ
る場合には、元のＣＡＤデータの表す形状の各部につい
て、陰線消去（陰面消去）や各種のレンダリング処理を
施した画面表示を行わせて、後任の設計者が元のＣＡＤ
データについての把握乃至理解を進める必要があるが、
これらは一般に処理量が多いためＣＡＤ装置のレスポン
スが悪化し、その結果、編集設計の作業効率を低下させ
るという問題がある。

【０００８】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、ＣＡＤデータの有効な後利用が可
能なＣＡＤ設計方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載のＣＡＤ設計方法は、ＣＡＤデータ
の少なくとも一部をＣＡＤ装置での設計段階と対応づけ
てＣＡＤデータベースに登録することを特徴とする。こ
のようにして、設計段階とＣＡＤデータとが対応づけら
れていれば、そのＣＡＤデータを後に利用する者が、そ
のＣＡＤデータがどのような順序及び思考で作成された
かを知ることができ、能率的なＣＡＤデータの後利用が
可能となる。

【００１０】また、請求項２に記載のＣＡＤ設計方法
は、設計段階に対応した複数のレイヤを設定し、同一の
設計段階に属するＣＡＤデータの編集を、その設計段階
に対応するレイヤ上で行うことを特徴とする。

【００１１】本発明に係るＣＡＤ設計方法では、ＣＡＤ
装置に一般的に備えられているレイヤ機能（ＣＡＤデー
タをレイヤというグループに分類し、操作者の選択によ
り、作業画面上でグループ毎に表示／非表示とする機
能）を利用し、設計段階に対応した複数のレイヤを設定
する。そして、このレイヤ上で、同一の設計段階に属す
るＣＡＤデータの登録や変更等の編集を行う。こうすれ
ば、ＣＡＤデータのデータベース（ＣＡＤデータベー
ス）に、ＣＡＤデータと設計段階とを対応づけて登録す
ることができる。こうすれば、そのＣＡＤデータを後に
利用する者が、そのＣＡＤデータがどのような順序及び
思考で作成されたかを知ることができ、能率的なＣＡＤ
データの後利用が可能となる。

【００１２】また、請求項３に記載のＣＡＤ設計方法
は、設計段階の区切りの時点において、ダミーのＣＡＤ
データをＣＡＤデータベースに登録することを特徴とす
る。こうすれば、ＣＡＤ装置に一般的に設けられている
ヒストリー機能（履歴参照機能）を利用して、そのＣＡ
Ｄデータを後に利用する者が、そのＣＡＤデータがどの
ような順序及び思考で作成されたかを知ることができ、
能率的なＣＡＤデータの後利用が可能となる。

【００１３】なお、上記設計段階としては、たとえば、
プレス金型設計では、設備取付機能、型作業機能、型本
体機能、型製作機能、などの機能要素に基づく複数のス
テップを設定することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面に基づいて詳細に説明する。以下では、本発明
に係るＣＡＤ設計方法をＣＡＤ装置を用いた金型設計に
適用する実施の形態について説明するが、本発明はこれ
に限らずＣＡＤ装置を用いた設計に広く適用可能なもの
である。

【００１５】本ＣＡＤ設計方法を適用した金型設計で
は、複数の作業要素を一つずつ積み重ねることにより部
品設計を行う。この際、変更乃至修正の可能性の少ない
と思われる金型の基本構造部位の設計（ここでは、ＣＡ
Ｄ装置に設けられるＣＡＤデータベースへのＣＡＤデー
タの登録や変更をいう。）を、設計工程の初期に行う。
図１は、ＣＡＤデータ入力順序と、各時点で入力された
ＣＡＤデータの変更頻度との関係を表す図である。同図
に示すように、設計工程の初期には、寸法変更や条件・
断面変更などが比較的少ないと考えられる基本構造部位
の設計を行う。そして、設計工程の終期には、寸法変更
や条件・断面変更や作業要素の追加・切除などが比較的
高い頻度で行われるように、設計順序を決定する。こう
した最適作業順序を確立することにより、ＣＡＤ装置で
のデータ処理量を削減することが可能となる。

【００１６】ところで、プレス金型の形状機能は、１）
Ｕ溝やキー溝などの設備取付機能、２）吊りフックやガ
イドポストなどの型作業機能、３）製品面や鋼材取付面
などの型本体機能、４）鋳抜きや機械逃がしなどの型製
作機能、の四つの機能要素に大別される。そして、これ
らの機能要素は上記ＣＡＤデータの変更頻度と密接な関
係があることから、これらの機能要素毎にステップ（設
計工程，設計段階）の区切りを設定することにより、設
計者が作業手順を明確にして設計作業をすることができ
る。

【００１７】本ＣＡＤ設計方法の一つの実施形態は、こ
れらのステップに対応して複数のレイヤを設定し、同一
のステップに属するＣＡＤデータの編集を、そのステッ
プに対応するレイヤ上で行うことによって、ＣＡＤデー
タを設計段階と対応づけてＣＡＤデータベースに登録す
るものである。以下、図２〜７に基づいて、本ＣＡＤ設
計方法を適用した金型設計について、順を追って説明す
る。

【００１８】図２は、以下で説明する金型設計の完成目
標となる形状を示す斜視図である。同図に示すように、
この形状は、第一ブロック１２（図４参照）と第二ブロ
ック１４（図５参照）と第三ブロック１６（図６参照）
との三つのブロックに大別される。そして、特に、第一
ブロック１２は、突起形状からなるベース１８、突起形
状２０ａとカット形状２０ｂとからなる溝加工部２０、
突起形状２２ａとカット形状２２ｂとからなる締付座部
２２、突起形状からなる第一補強部２４、突起形状から
なる第二補強部２６、が含まれている。

【００１９】図３は、かかる形状を有する金型の設計に
おける個々のＣＡＤ入力作業と、そのＣＡＤ入力作業が
属するステップとの関係を表す図である。同図に示され
る通り、本ＣＡＤ設計方法を適用した金型設計では、ま
ず、第一ブロック１２の設計から始めれられる。すなわ
ち、まず、ベース１８となる突起形状の作成（作業順序
１）、溝加工部２０の突起形状２０ａの作成（作業順序
２）、溝加工部２０のカット形状２０ｂの作成（作業順
序３）、締付座部２２の突起形状２２ａの作成（作業順
序４）、締付座部２２のカット形状２２ｂの作成（作業
順序５）、第一補強部２４の突起形状の作成（作業順序
６）、第二補強部２６の突起形状の作成（作業順序
７）、がこの順で行われる。その後、第二ブロック１４
の形状作成（作業順序８〜１７）、第三ブロック１６の
形状作成（作業順序１８〜３０）が行われる。

【００２０】この際、本ＣＡＤ設計方法では、かかる金
型設計を３つの大分類（ステップ１〜３）に分類する。
具体的には、第一ブロック１２についてのＣＡＤ入力作
業はステップ１に分類し、第二ブロック１４についての
ＣＡＤ入力作業はステップ２に分類し、第三ブロック１
６についてのＣＡＤ入力作業はステップ３に分類する。
さらに、各大分類は複数の小分類に分けられる。たとえ
ば、ベース１８となる突起形状の作成（作業順序１）
は、設計の土台となる形状についてのＣＡＤ入力作業で
あるとして小分類Ａに分類し、突起形状２０ａの作成
（作業順序２）とカット形状２０ｂの作成（作業順序
３）とは、共に溝加工部２０についてのＣＡＤ入力作業
であるとして小分類Ｂに分類する。さらに、突起形状２
２ａの作成（作業順序４）とカット形状２２ｂの作成
（作業順序５）とは、共に締付座部２２についてのＣＡ
Ｄ入力作業であるとして小分類Ｃに分類する。第一補強
部２４の突起形状の作成（作業順序６）と第二補強部２
６の突起形状の作成（作業順序７）とは、共に補強部に
ついてのＣＡＤ入力作業であるとして小分類Ｄに分類す
る。同様に、第二ブロック１４の各部をそれぞれ適宜小
分類Ｅ〜Ｉに分類し、第三ブロック１６の各部をそれぞ
れ適宜小分類Ｊ〜Ｚに分類する。

【００２１】そうして、ステップ１〜３に対応してステ
ップ１レイヤ、ステップ２レイヤ、ステップ３レイヤ
を、ＣＡＤ装置上のレイヤ機能を利用して設定する。同
様に、小分類Ａ〜Ｚに対応してレイヤＡ〜Ｚを設定す
る。

【００２２】こうすれば、機能要素に対応した各分類毎
に、作業画面上で表示／非表示させることができ、設計
対象の画面上での視認性を向上させることができる。ま
た、大分類を設けるとともに各大分類毎に小分類を設定
することで、よりきめ細かな表示／非表示の指示が可能
となり、視認性を向上させて作業効率をさらに向上させ
ることができる。

【００２３】図４は、ステップ１レイヤのみを表示し、
ステップ２レイヤ及びステップ３レイヤを非表示とした
場合の、作業画面を表す図である。図５は、ステップ２
レイヤのみを表示し、ステップ１レイヤ及びステップ３
レイヤを非表示とした場合の、作業画面を表す図であ
る。図６は、ステップ３レイヤのみを表示し、ステップ
１レイヤ及びステップ２レイヤを非表示とした場合の、
作業画面を表す図である。なお、これらの図では、非表
示としたレイヤを想像線で示し、さらに見易さのため陰
線を消去している。これらの図に示されるように、本Ｃ
ＡＤ設計方法を用いれば、レイヤの指定という簡単な操
作によって、機能要素単位での表示／非表示を選択する
ことができる。この結果、元のＣＡＤデータが設計され
た手順や各部位の全体における位置づけ等を、後設計者
が簡易な操作によって容易に知ることができる。

【００２４】以上説明した本ＣＡＤ設計方法によれば、
ＣＡＤ装置の操作画面において、各ＣＡＤデータをステ
ップ単位で表示／非表示させることができ、編集設計に
必要な限度で、形状を画面表示させることができる。こ
の結果、編集設計時の表示画面の視認性を向上させて、
編集設計作業を効率化することができる。

【００２５】また、編集設計の元となるＣＡＤデータの
作成手順を明確にすることができることから、その元と
なるＣＡＤデータを用いて編集設計を行う後の設計者
が、そのＣＡＤデータのいかなる部分に変更等の編集を
加えるべきか、すなわち編集対象領域を明らかにするこ
とができる。これにより、編集設計を容易化することが
できるとともに設計ミスを低減することができる。さら
に、編集設計後の検図を容易化することができる。

【００２６】また、本ＣＡＤ設計方法を適用して編集設
計の元データを作成すれば、編集設計を行う後の設計者
は、編集設計の元となるＣＡＤデータの全体における位
置づけや重要度を、ステップの区切りから知ることがで
きる。この結果、各設計者の連携により、後の設計者は
先の設計者と共通の設計思考の下で設計を進めることが
できる。

【００２７】また、本ＣＡＤ設計方法では、各ステップ
に属するＣＡＤデータを関連づけてＣＡＤデータベース
に記憶させることができる。これにより、各ステップを
無関係な別個のデータとする場合に比して、各ステップ
で入力されたＣＡＤデータの合体作業や、寸法等のつじ
つま合わせ作業を不要化することができ、編集設計作業
をシンプル化することができる。

【００２８】なお、本ＣＡＤ設計方法は、ＣＡＤ装置の
レイヤ機能の従来の利用法とは一線を画するものであ
る。すなわち、従来、レイヤの利用は各設計者に任され
ており、一般に利用頻度の低いものであった。また、利
用される場合においても、各設計者が設計対象の表示画
面上での視認性を向上させるために、設計者所望の部位
を表示／非表示するために用いられるのみであった。本
ＣＡＤ設計方法は、このように従来は特に有効活用され
ていなかったレイヤの利用に一定のルール付けを行うこ
とにより、編集設計を効率化するものである。たとえば
金型設計においては、１）機能要素毎にステップを設定
する、２）そのステップ毎にレイヤを設定する、等のル
ール付けを行い、これを編集設計において元となるＣＡ
Ｄデータを設計する者にその履行を周知徹底すれば、後
設計者の編集設計の作業効率を向上させることができ
る。

【００２９】また、上記ＣＡＤ設計方法は種々の変形実
施が可能である。たとえば、上記説明では、ステップ毎
にレイヤを設定し、各ステップでのＣＡＤデータの登録
を対応するレイヤ上で行うことによって、ＣＡＤデータ
を設計段階乃至設計工程と対応づけてＣＡＤデータベー
スに登録したが、設計段階の区切り時点において、ダミ
ーのＣＡＤデータをＣＡＤデータベースに登録すること
により、ＣＡＤデータを設計段階乃至設計工程と対応づ
けてＣＡＤデータベースに登録することもできる。すな
わち、図７に示すように、一つのブロックに属するＣＡ
Ｄ入力作業と他に属するＣＡＤ入力作業との間にダミー
のＣＡＤデータを入力しても、ＣＡＤデータをステップ
に対応づけることができる。そして、ＣＡＤ装置に一般
的に設けられているヒストリー機能を用いて、それらの
ダミーのＣＡＤデータが入力された時点を基準に、各時
点でのＣＡＤデータを画面表示すれば、編集設計に必要
な形状のみを画面表示することが可能となって、ＣＡＤ
装置での編集設計の作業効率を向上させることができ
る。なお、ここでいうダミーのＣＡＤデータとしては、
本来の設計対象との差異を明確にするために、設計対象
とは無関係の文字等を設計対象と離れた位置に設けるも
の等が好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態に係るＣＡＤ設計方法におけ
る、ＣＡＤデータ入力順序と、各時点で入力されたＣＡ
Ｄデータの変更頻度との関係を表す図である。

【図２】 本実施の形態に係るＣＡＤ設計方法におけ
る、設計目標となる形状を示す斜視図である。

【図３】 本実施の形態に係るＣＡＤ設計方法におけ
る、個々のＣＡＤ入力作業と、そのＣＡＤ入力作業が属
するステップとの関係を表す図である。

【図４】 本実施の形態に係るＣＡＤ設計方法を用いた
場合のＣＡＤ装置の作業画面の一例を示す図である。

【図５】 本実施の形態に係るＣＡＤ設計方法を用いた
場合のＣＡＤ装置の作業画面の一例を示す図である。

【図６】 本実施の形態に係るＣＡＤ設計方法を用いた
場合のＣＡＤ装置の作業画面の一例を示す図である。

【図７】 本実施の形態に係るＣＡＤ設計方法の変形実
施の一例を説明する図である。

【符号の説明】 １０ 設計対象、１２ 第一ブロック、１４ 第二ブロ
ック、１６ 第三ブロック。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＡＤデータの少なくとも一部をＣＡＤ
   装置での設計段階と対応づけてＣＡＤデータベースに登
   録することを特徴とするＣＡＤ設計方法。
2. 【請求項２】 設計段階に対応した複数のレイヤを設定
   し、同一の設計段階に属するＣＡＤデータのＣＡＤデー
   タベースへの入力を、その設計段階に対応するレイヤ上
   で行うことを特徴とするＣＡＤ設計方法。
3. 【請求項３】 設計段階の区切りの時点において、ダミ
   ーのＣＡＤデータをＣＡＤデータベースに登録すること
   を特徴とするＣＡＤ設計方法。