KR20070097231A - 엑셀파일을 그리기 명령 데이터베이스로 활용한 자동부품설계 방법과 그 프로그램이 저장된 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엑셀파일을 그리기 명령 데이터베이스로 활용한 자동 부품설계 방법에 관련된다. 좀 더 상세히 설명하면, 수식계산이 가능한 엑셀파일에 설계에 필요한 그리기 명령과 관련 치수를 계산하는 수식을 미리 작성하여 입력되는 치수 데이터를 자동 계산되게 하고 그 데이터의 입출력을 VBA(VISUAL BASIC APPLICATION) 모듈이 처리하게 함으로서 설계자가 원하는 부품형상을 자동으로 설계하는 방법과 그 프로그램이 저장된 기록매체에 관련된다.

엑셀, 설계, CAD, 데이터베이스, 비주얼 베이직

Description

엑셀파일을 그리기 명령 데이터베이스로 활용한 자동 부품설계 방법과 그 프로그램이 저장된 기록매체 { Automatic design method with MS Excel }

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에서 엑셀파일을 활용한 자동설계의 프로세스를 간략하게 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에서 엑셀파일을 그리기 명령 데이터베이스로 활용한 자동 부품설계의 순서를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에서 부품정보 D/B의 작성순서 및 방법을 설계자나 사용자가 이해할 수 있도록 설명한 실제 작성 예이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에서 실제로 VBA가 구동되면서 읽어들일 부품정보 D/B의 작성 예이다.

도 5, 도 6, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에서 부품정보 D/B에 있는 고유명칭과 VBA 활성창의 TAP컨트롤에 나타나는 문자와 해당 워크시트의 이름이 일치함을 보여주는 실시 예이다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에서 그리기 명령 목록, 레이어 목록, 색상목록등을 미리 정의하여 둔 실제 예이다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에서 값을 입력하거나 부품 및 정보 등을 수정 또는 선택하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체의 주 화면 예이다.

본 발명은 2차원 캐드(CAD)로 부품을 설계하는데 있어서 엑셀파일을 그리기 명령 데이터베이스로 활용한 자동 부품설계 방법과 그 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 2차원 캐드(CAD)에서 부품을 설계하는 여러 가지 그리기 명령을 엑셀 워크시트의 각 셀(CELL)에 저장하여 두고 프로그램이 저장된 기록매체를 통하여 각 셀(CELL)에 입력된 그리기 명령을 순차적으로 처리하여 자동으로 부품을 설계할 수 있는 방법에 관련된 것이며 이러한 방법을 실행할 수 있는 프로그램이 저장된 기록매체에 관련된 것이다.

현재, 2차원 캐드(CAD)로 설계하는 방법은 설계자가 직접설계하는 방법, 미리 그려둔 부품도면을 라이브러리로 활용하여 삽입하는 방법, 자동 설계 프로그램으로 설계하는 방법으로 크게 3가지로 나뉘는데, 첫 번째 직접설계 방법은 선 하나하나를 일일이 그리므로 상당한 표현력을 가지지만 시간 소요가 많고 설계 오류 확률이 높아서 설계자가 가장 힘들어 하는 방법이며, 두 번째 라이브러리를 활용하여 삽입하는 방법은 부품도면을 그리는데 있어서는 불러와서 삽입하기만 하면 되므로상당히 간단하지만, 가변 치수를 가지는 부품이라면 부품 가짓수가 수십에서 수백 가지에 달해 원하는 부품을 일일이 찾는데 번거로움이 있어 적용하기가 어려운 문제점이 있었다. 그리고 자동 설계 프로그램을 이용한 설계방법은 몇 가지 입력 값에 따라 정확하고 빠르게 설계하므로 설계자가 가장 선호하는 방법이지만, 종래의 자동 부품설계 프로그램은 그리기 명령이 컴파일된 프로그램 모듈 내에 속하여 프로그램에서 지원하지 않는 부품도면은 자동 설계가 불가능하였고 직접설계나 삽입방법을 이용해야하므로 지원부품 이외는 프로그램의 활용도가 그다지 높은 편이 아니었다. 그렇다고 각 기업이 불편사항을 개선하고자 사용하는 부품이나 작업 환경에 따라 특화된 설계 자동화 프로그램을 만들어 사용하는 것은 인력이나 비용적인 측면에서 부담이 되었다.

본 발명은 상기 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 프로그램이 저장된 기록매체에는 직접적으로 설계를 위한 그리기 명령어가 프로그래밍 된 것이 아니라 엑셀파일에 저장되어 있는 그리기 명령들을 처리하기 위한 모듈이 프로그래밍 되어 있어 설계자가 프로그래밍에 대한 지식이 없어도 부품 카달로그나 사내 규격집 상에 있는 부품의 치수와 명칭에 대한 정보를 데이터베이스화하는 지식과 캐드(CAD) 프로그램의 그리기 명령에 대한 지식과 엑셀만 사용할 수 있다면 자동설계를 위한 부품의 가지 수를 얼마든지 추가할 수 있고 여러 가지 투상도나 규격 치수, 가변치수등으로 얼마든지 설계할 수 있으므로 종래 기술의 문제점을 해결하고 프로그램의 활용도나 설계의 편리성, 정확성, 부품 종류 및 규격의 다양화, 간략도, 부분상세도, 전체상세도 등 설계자가 원하는 대로 표현할 수 있는 넓은 표현력, 사소한 설계오류 감소 등, 기존 자동 설계 프로그램의 문제점을 보완하고 장점은 최대화하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서 사용된 2차원 캐드(CAD) 프로그램은 AUTODESK사의 AUTOCAD이다. 그리고 본 발명의 기록매체작성용 프로그램은 AUTOCAD에 내장된 기능인 VBA(VISUAL BASIC APPLICATION)이다. 부품정보 D/B(DATA BASE)는 컴퓨터 운영체제인 윈도우 XP의 메모장(NOTE PAD)으로 작성된다. 그리기 명령 D/B는 스프레드 시트(SPREAD SHEET)의 대표 프로그램인 엑셀(EXCEL)로 작성된다.

본 발명은 '발명이 이루고자 하는 기술적 과제'에 기술한 내용의 목적을 달성하기 위하여 캐드(CAD) 상에서 VBA구동시 부품정보 D/B에서 부품명칭을 추출하여 목록으로 제시하는 과정과, 부품명칭을 선택하면 다시 부품정보 D/B에서 규격 명칭을 추출하여 목록으로 제시하는 과정과, 규격명칭을 선택하면 또다시 부품정보 D/B에서 해당부품의 각종 정보를 추출하여 각종 컨트롤에 표시하여 제시하는 과정과, 설계자가 치수 값과 부품정보를 최종입력하거나 선택하여 자동설계를 실행시키면 엑셀이 연동하고 설계자 입력 값이 엑셀파일에 전달되는 과정과, 엑셀에서 미리 정의된 그리기 명령과 수식에 의해 자동 계산된 치수 값들을 VBA의 모듈이 순차적으로 처리하여 부품도면을 생성하는 과정과, 생성된 부품도면과 부품정보를 블럭화하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

우선, 부품정보 D/B의 구성내용과 엑셀파일의 구성내용을 이해하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 그 구성내용을 먼저 설명한다.

부품정보 D/B에는 사용하는 모든 부품의 데이터가 입력되어 있으며 그 구성내용을 대략 살펴보면 부품의 규격명칭 또는 재질명칭, 고유번호, 부품명칭, 비고 사항, 미리 보기를 위한 대표도면과 그림파일의 경로 및 이름, 그리기 명령 D/B인 엑셀파일의 경로, 순서대로 나열된 변수명칭, 변수명칭에 대한 변수 값(또는 규격 치수)으로 구성되어 진다. 도 3은 부품정보 D/B의 작성순서 및 방법을 설계자나 사용자가 이해할 수 있도록 설명한 실제 작성 예이다. 도 4는 실제로 VBA가 구동되면서 읽어들일 부품정보 D/B의 작성 예이다.

그리기 명령 D/B인 엑셀파일의 각 워크시트(WORKSHEET)에는 부품도면을 그리기 위한 그리기 명령문자와 그에 필요한 좌표값, 거리 값, 반경, 각도 등을 계산하기 위한 수식들이 입력되어 있다. 각각의 워크시트 이름은 부품정보 D/B에 구성된 부품의 고유명칭과 동일하며 실제로 설계자가 프로그램을 통하여 부품을 선택하여 실행하면 워크시트의 이름을 검색하고 해당 워크시트의 특정 셀(CELL)들에 치수 데이터를 내보낸다. 다시 말해서 부품의 고유명칭은 VBA와 부품정보 D/B, 엑셀의 워크시트를 연결하는 고리 역할을 한다. 도 5, 도 6, 도 7은 각각 부품정보 D/B에 있는 고유명칭과 VBA 활성창의 TAP컨트롤에 나타나는 문자와 해당 워크시트의 이름이 일치함을 보여주는 실시 예이다. 해당 워크시트의 특정 행들은 자동설계에 필요한 내용을 구성하고 있는데 1행에는 부품정보 D/B에 입력된 변수명칭을 콤마(,)기호 대신 각 셀(CELL)에 구분하여 순서대로 입력되어 있으며 2행에는 변수명칭에 대한 변수 값(또는 규격 치수)들이 VBA 모듈을 통하여 입력되어 진다. 이 변수 값들은 그리기 명령에 필요한 수식에 대입되는 값들이다. 7행부터 22행까지는 각 열에 그리기 명령목록, 목록에 대한 설명, 레이어 목록, 색상목록 등을 미리 정의하여 두고 모든 워크시트에서 이 목록의 내용을 동일하게 이용하도록 한다. 이러한 목록을 정의하는 이유는 목록의 내용을 선택하는 것만으로 셀(CELL) 내용을 쉽게 입력할 수 있고, 설계되는 부품도면의 속성을 규칙화하는데 크게 도움이 되기 때문이다. 도 8은 그리기 명령 목록, 레이어 목록, 색상목록등을 미리 정의하여 둔 실제 예이다. 그리고 40~60행, 80~100행, 120~140행, 160~180행, 200~220행, 240~260행은 각각 평면도, 정면도, 좌측면도, 우측면도, 저면도, 단면도를 작성하는데 필요한 그리기 명령과 좌표값이나 거리 값 등을 계산하는 수식, 생성되는 도면요소에 대한 속성값 등을 입력하여 정의한다. 실제로 VBA 모듈은 각 투상도로 정의된 행들에서 순차적으로 값을 읽어들여 도면 요소를 생성시킨다. 이렇게 특수 기능을 하는 행들의 위치와 범위, 종류는 사용자의 필요에 따라 추가 및 수정이 가능하다. 도 7의 엑셀그림에는 단면도를 그리기 위한 그리기명령과 여러 수식에 의해 계산된 값들이 부분적으로 나타나 있다.

이상으로 각 데이터베이스의 구성내용을 설명하였으며 다음은 VBA모듈이 부품정보 D/B 및 엘셀파일과 함께 연동하여 자동으로 부품을 설계하는 과정을 첨부된 도면과 함께 설명한다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같은 개략적인 프로세스로 수행한다. 도 1은 본 발명이 이루어지는 프로세스의 개략도로서, 설계자 입력 데이터(1a)나 부품정보 데이터 베이스(2a)에서 추출된 관련 데이터를 VBA 모듈(4a)이 엑셀(3a)로 출력하고 엑셀(3a)에서 자동계산되어진 수치를 다시 입력하여 캐드상에 부품도면을 자동으로 작성하는 프로세스를 나타낸다.

본 발명의 엑셀파일을 그리기 명령 D/B로 활용한 자동 부품설계 방법으로 설 계하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 작업을 수행한다. 우선, VBA를 구동(11)하여 사용자 입력 창을 활성화하면 내부 모듈은 부품정보 D/B(13)에서 부품명칭을 추출하여 창의 TAB컨트롤(도 9의 100)에 목록으로 제시(12)한다. 부품들 중에 동일한 부품명칭을 사용하지만 형상이나 규격치수가 달라 규격명칭이 다른 부품들이 얼마든지 있을 수 있다. 그래서, TAB컨트롤(도 9의 100)의 목록 중에서 부품 하나를 선택(14)하면 COMBO BOX 컨트롤(도 9의 101)은 동일한 부품명칭을 사용하는 규격명칭들을 목록으로 정리하여 제시(15)한다. 다시 이 목록 중 원하는 규격을 선택(16)하면 부품정보 D/B(13)에서 규격명칭에 대한 고유번호, 고유명칭, 변수명칭, 변수 값(또는 규격 치수), 비고 사항, 등을 추출하여 GRID 컨트롤(도 9의 102)과 기타 컨트롤들(도 9의 103)에 표시(17)한다. 설계자는 필요에 따라 변수값을 추가입력 및 수정, 투상도 선택, 부품속성 선택, 기타정보 등을 수정 입력(17)하여 부품설계를 실행하고 삽입 점을 선택(18)한다. VBA 모듈은 누락된 입력 값이 없는지 검사하고 나서 이상이 없는 경우 현재 설계중인 전체 도면 내에서 설계자가 선택한 부품과 동일하게 설계된 부품이 없는지 검사(19)한다. 전체 도면 내에 해당 부품도면이 있으면 그 동일한 부품도면을 복사하여 그대로 선택한 위치에 삽입(26)하고 해당 부품도면이 없는 경우 엑셀을 구동(20)시킨다. 엑셀은 부품정보 D/B에 지정된 경로의 파일을 열고 나서 부품의 규격명칭과 동일한 이름의 워크시트를 활성화하고 VBA 모듈은 해당 워크시트의 2행 1열부터 변수명칭의 개수와 동일한 열 번호까지 최종 입력된 변수 값들을 순서대로 내보내기(20) 한다. 엑셀은 이 값들을 이미 입력된 각 셀(CELL)의 수식으로 자동계산(21)한다. 다시 VBA 모듈은 설계자가 선택한 투상도 를 그리기 위해 엑셀 워크시트에서 지정된 셀(CELL)의 그리기 명령 문자와 자동계산된 값들을 순차적으로 읽어 들여(22) 도면 요소 하나하나를 생성(23)하며 더 이상 불러 들일 그리기 명령 문자가 없으면 도면 생성을 완료(24)하고 엑셀 워크시트를 종료한다. 생성된 부품도면은 고유한 정보와 속성을 가져야 하므로 VBA 모듈은 생성된 부품도면에 설계자가 입력한 부품정보를 삽입하여 블록화(25)시킨다. 블록에 삽입된 부품정보는 캐드(CAD)가 가지고 있는 기능으로 열람과 수정이 가능하다. VBA 모듈은 도면 생성을 모두 완료하고 다시 입력을 받기 위해 창을 활성화하고 연속작업(27)을 할 것인지 아닌지 설계자가 결정하는 과정이 있다. 설계자는 부품설계를 더 이상 할 필요가 없으면 종료하고 아니면 처음부터 부품을 선택, 변수 값을 입력하고 실행하여 원하는 삽입 점에 부품도면을 생성하면 된다.

상기와 같이 설명한 본 발명 구성에 의하면, 2차원 캐드에서 설계자의 몇 가지 입력 값만으로 여러 가지 규격 또는 비규격 부품을 쉽게 설계할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 별도의 프로그래밍 작업 없이 설계자가 직접 데이터베이스 내용만을 수정함으로써 자동설계할 수 있는 부품 가지 수와 부품규격의 수를 확장하거나 수정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 별도의 프로그래밍 작업 없이 설계자가 직접 데이터베이스 내용만을 수정함으로써 여러 가지 투상도를 추가하거나 수정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 별도의 프로그래밍 작업 없이 설계자가 직접 데이터베이스 내용만을 수정함으로써 간략도, 부분상세도, 전체상세도 등으로 설계자가 표현하고자 하는 대로 부품을 설계할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 자연스럽게 자동설계의 범위를 넓히므로 직접설계에 의한 사소한 설계의 오류를 감소시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 부품설계시간이 단축되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 엑셀파일을 그리기 명령 데이터베이스로 활용한 자동 부품설계 방법에 있어서,

   부품정보 D/B에서 부품명령을 추출하여 목록으로 제시하는 과정과;

   선택된 부품명칭으로 부품정보 D/B에서 규격명칭을 추출하여 목록으로 제시하는 과정과;

   선택된 규격명칭으로 부품정보 D/B에서 상세 부품정보를 추출하여 목록으로 제시하는 과정과;

   엑셀을 구동시키고 최종 입력 값을 그리기 명령 D/B인 엑셀파일에 전달하는 과정과;

   엑셀에서 자동 계산된 값을 VBA 모듈이 1행씩 순차 처리하면서 도면을 생성하는 과정과;

   생성된 부품도면과 부품정보를 블록화하는 과정;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑셀파일을 2차원 캐드(CAD)의 그리기 명령 데이터베이스로 활용한 자동 부품설계 방법
2. 청구항 1을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체

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