WO2011018960A1 - 板金モデル生成装置及び板金モデル生成方法 - Google Patents

板金モデル生成装置及び板金モデル生成方法 Download PDF

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sheet metal
view
metal model
mouse
dimensional
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幸夫 片野
聡 酒井
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株式会社 アマダ
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F2113/24—Sheet material

Definitions

  • the present invention relates to a sheet metal model generation apparatus and a sheet metal model generation method, and more particularly to a sheet metal model generation apparatus and a sheet metal model generation method for generating a sheet metal solid model while displaying a model corresponding to a moving position of a mouse on a three-view drawing of a sheet metal product.
  • a sheet metal model generation apparatus and a sheet metal model generation method for generating a sheet metal solid model while displaying a model corresponding to a moving position of a mouse on a three-view drawing of a sheet metal product.
  • projection planes flange plane and plate thickness plane
  • the flange of the three-dimensional view is defined from the relationship between the projection surfaces and the size / shape of the flange surface.
  • the designation of the surface is performed by clicking a plurality of line segments.
  • Such a conventional sheet metal model creating apparatus and method has the following problems.
  • the target In the case of three-dimensionalization by automatic processing, the target is a limited three-sided sheet metal view, and it cannot handle complicated shapes. And when it is impossible to make a three-dimensional object, it is often difficult to judge whether it is complicated or not, or whether the sheet metal trihedral view itself is wrong.
  • the shape definition of the sheet metal product is widely performed by the sheet metal three-sided view, but it is generally difficult to correctly read the complicated sheet metal three-sided view, which takes time. In addition, skills to read the three-sided view correctly are required.
  • the present invention has been made in consideration of the above points.
  • an object of the present invention is to provide a sheet metal model generation device and a sheet metal that can form a three-dimensional shape with a simple operation and that allows an operator to grasp an overview of the three-dimensional shape of a product by an operation of tracing the projection surface with a mouse. It is to provide a model generation method.
  • a sheet metal model generating device that generates a sheet metal model while displaying a three-view drawing, and means for displaying the three-view drawing on the screen based on the read three-view drawing information.
  • a featured sheet metal model generation device is provided.
  • the operation of the pointing device is a mouse movement
  • the element of the three-view diagram selected on the screen is an element searched in an area based on the position of the mouse pointer of the mouse It is desirable.
  • the searched element is a determined slot, and the determined slot is highlighted.
  • the searched element is the determined flange surface, and the determined flange surface is highlighted.
  • a sheet metal model generation method for generating a sheet metal model while displaying a three-view drawing
  • a sheet metal model generation method comprising: a step of generating a three-dimensional surface related to the element of the three-view drawing selected on the screen; and a step of displaying the three-dimensional surface as a part of the sheet metal model.
  • a three-dimensional shape can be obtained by a simple operation, and the operator grasps an overview of the three-dimensional shape of the product by an operation of tracing the projection surface with a mouse, selects them sequentially, and selects candidates (priority order). If there are a plurality of automatic selections), the operator can judge and proceed.
  • the determined surface is locked so that the surface cannot be selected by changing the display color or the like on the projection surface in addition to the creation of the three-dimensional surface. For this reason, the information from the already determined surface is used later. As a result, there are fewer candidates for the operator to select.
  • the created solid surface is stored every time including the positional relationship. Eventually, when there are no more non-three-dimensional elements on the projection plane, the entire three-view diagram can be three-dimensionalized.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are explanatory diagrams illustrating model editing processing.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are explanatory diagrams illustrating model editing processing. It is explanatory drawing explaining the definition of a surface. It is explanatory drawing explaining the definition of a loop. It is explanatory drawing explaining the definition of a slot.
  • FIG. 10A and FIG. 10B are explanatory diagrams for explaining tolerance.
  • a three-sided view is a display of a plane projected from the direction determined as the front, a plane projected in the vertical direction, and a plane projected in the horizontal direction on a single plane. Usually, it consists of three projection planes: a front view, a plan view, and a side view. Also in this example, a normal three-sided view is illustrated, but it is not necessarily a three-sided view, and a drawing composed of two or more and up to six views is targeted.
  • a three-dimensional object sheet metal product is constituted by a flat plate having a constant thickness and a connecting portion connecting the flat plates.
  • the connection part connecting the flat plates is often not accurately written on the three-sided view. Is done. In actual use, a three-view drawing can be generated collectively by defining connection information between flat plates.
  • the connecting portion may have a right angle or may be accompanied by R, and its length is adjusted in consideration of tolerance (described later).
  • a three-dimensional surface is generated by specifying two or more related ranges on a three-view drawing. That is, the flange can be determined from the position of the cursor AR3 and the position of the cursor AR4 displayed by the mouse. Since the depth of the flange cannot be specified with the cursor AR3, the depth E5 is determined from the depths A5 to F5 by the cursor AR4.
  • FIG. 2 shows an outline of the sheet metal model generation apparatus 1.
  • the sheet metal model generation device 1 includes a control unit 3 (comprising a computer), a display unit 5, a mouse 7, a keyboard 9, and a memory 11.
  • the memory 11 includes a three-view drawing information memory area 11a and a sheet metal model memory area 11b.
  • the control unit 3 includes a three-view drawing introduction unit 13, a three-view drawing display control unit 15, a three-dimensional surface generation unit 17, a model display control unit 19, and a model determination unit 21.
  • the control unit 3 performs the entire control for creating a sheet metal model from the three-view drawing information.
  • the display unit 5 is a display processing device (CRT, LCD, etc.) that displays a three-dimensional view and three-dimensionally displays a sheet metal model to be created.
  • CTR display processing device
  • LCD liquid crystal display
  • Mouse 7 (an aspect of a pointing device) is one of the types of input devices among computer peripherals, and is mainly used for operating pointers and icons displayed on the screen.
  • the mouse 7 is one of man-machine interfaces that are contact points between a computer and a human.
  • the mouse 7 is an arrow or cross called a cursor in a GUI environment that provides an intuitive input operation for images displayed on a display screen classified as a display device among computer output devices.
  • This is a device for instructing and inputting information such as a position, a state, or a direction with a mark having the shape of
  • the keyboard 9 is an input device that is connected to a computer (the control unit 3 and the like) and inputs characters, numerical values, and the like based on an operator's pressing operation such as a button.
  • the three-view drawing information memory 11a which is a partial storage area of the memory 11 is a memory area for storing three-view drawing information which is data of a three-view drawing of a sheet metal product.
  • the graphic information of the front view, the graphic information of the plan view, and the graphic information of the side view are stored in the three-view drawing information memory 11a.
  • the sheet metal model memory 11 b is a partial area of the memory 11. And it is a memory area
  • the three-sided drawing reading unit 13 performs processing for reading the three-sided drawing information from the three-sided drawing information memory area 11a.
  • the read three-view drawing information is temporarily stored.
  • the three-view drawing display control unit 15 performs control for displaying the three-view drawing on the display unit 5 based on the three-view drawing information read by the three-view drawing reading unit 13.
  • the three-dimensional surface generation unit 17 generates a three-dimensional surface related to the element of the three-surface diagram selected on the screen corresponding to the operation of the mouse 7 for the three-surface diagram displayed based on the read three-surface diagram information.
  • the solid surface generation unit 17 performs data editing for combining and displaying the solid surface with the sheet metal model. More specifically, regarding the selection of the elements of the three-view drawing on the screen, within the area based on the position of the cursor accompanying the movement of the mouse (for example, a circular area having a diameter within 5 mm centered on the cursor position). An element is searched and the searched element is selected.
  • the model display control unit 19 combines the three-dimensional surface created by the three-dimensional surface generation unit 17 with the sheet metal model being created and displays it on the display unit 5.
  • the model determination unit 21 sets an element selected when a three-view element is selected on the screen. In addition, when there are a plurality of three-dimensional surfaces related to selection of elements of the three-view drawing, candidates are sequentially displayed so as to be selectable.
  • the operation of the sheet metal model generation device 1 is shown.
  • step S ⁇ b> 201 the three-view drawing reading unit 13 reads the three-view drawing information stored in the three-view drawing information memory area 11 a of the memory 11.
  • step S203 the three-view drawing display control unit 15 displays the three-view drawing on the display unit 5 by dividing it into a front view, a side view, and a plan view based on the read three-view drawing information.
  • a plan view 23a, a front view 23b, and a side view 23c are displayed in the display area 23 of the coordinate system defined in three dimensions (XYZ axis space).
  • step S205 the model determining unit 21 determines whether or not an unselected element remains in the plan view 23a, the front view 23b, and the side view 23c of the display area 23. If it is determined that unselected elements remain, the process proceeds to step S207. If it is determined that no unselected elements remain, the process ends.
  • step S207 one position is designated from the displayed figure (plan view, front view, side view) by operating the mouse 7.
  • an element in the area based on the position of the cursor accompanying the movement of the mouse 7 for example, a circular area within a diameter of 5 mm centered on the cursor
  • the searched element is selected.
  • the elements on the three views can be automatically selected only by moving the mouse 7.
  • step S209 in response to the operation of the mouse 7, the solid surface generating unit 17 generates a solid surface related to the element of the three-view drawing selected on the screen. And the model display control part 19 synthesize
  • the three-dimensional surface generation unit 17 displays the corresponding sheet metal model 25 (three-dimensional surface). A solid surface 25b is generated in 25a). Then, the generated three-dimensional surface 25 b is synthesized and displayed on the existing three-dimensional surface 25 a of the sheet metal model 25 by the model display control unit 19.
  • selecting the “next” menu displayed on the screen sequentially displays the candidate solid surfaces, and when the corresponding solid surface is displayed, the “select” menu is displayed. May be selected by selecting. Or you may make it select only by mouse operation. As a result, the solid surface is determined and does not disappear by the movement of the mouse 7.
  • a three-dimensional shape can be obtained by a simple operation, and the operator can grasp the overview of the three-dimensional shape of the product by simply tracing the projection surface with the mouse and select from the parts with few imperfections. If there are a plurality of candidates (the priority order is automatically selected), the operator can judge and proceed with the work.
  • step S211 the model determining unit 21 selects an element on the projection map related to the displayed three-dimensional map. That is, the element on the projection view related to the selected flange is changed in color or the like so that it is not selected again. Then, the process returns to step S205.
  • step S301 the three-view drawing display control unit 15 displays a three-view drawing.
  • the three surfaces are displayed on a surface corresponding to a cube covering the three-dimensional shape (FIGS. 3 and 5). a) and FIG. 6 (a)).
  • step S303 the three-dimensional surface generation unit 17 determines the type of loop (described later) extracted from the element designated by the mouse 7. That is, the three-dimensional surface generation unit 17 determines whether the loop including the designated element is a slot loop, a flange loop, or a hole loop. In the case of a slot loop, the process proceeds to step S305. In the case of a flange loop, the process proceeds to step S317. In the case of a hole loop, after extracting the flange loop including the hole loop, the process proceeds to step S317.
  • each projection plane of the corresponding three-view drawing including the mouse pointer (cursor) of the mouse 7 is first determined. Then, a loop including the point indicated by the mouse pointer on the corresponding projection view is taken out. Note that the number of extracted loops is not necessarily one.
  • the surface type, loop, and slot in this example are defined as follows.
  • a sheet metal product is constituted by a plane having a certain thickness.
  • the plane itself is called a flange. That is, there are two types of planes: a surface itself called a flange surface and a surface of a thickness portion called a plate thickness surface.
  • [Q 3 -Q 4 -Q 5 -Q 7 ] and [Q 8 -Q 9 -Q 10 -Q 14 ] are flange surfaces
  • [Q 1 -Q 7 -Q 5 -Q 6 ] and [Q 10 -Q 11 -Q 12 -Q 14 ] are the plate thickness surfaces.
  • the loop will be described with reference to FIG.
  • the relational path in each projection view on the three-view drawing is called a loop (only different vertices exist in the loop).
  • Many of the loops constitute a flange surface, a plate thickness surface, and a hole surface.
  • Some loops do not actually exist in the projection source solid.
  • [R 14 -R 15 -R 16 -R 19 ], [R 16 -R 17 -R 18 -R 19 ] and [R 14 -R 15 -R 17 -R 18 ] are loops.
  • the loop as the hole surface is [R 20 -R 21 -R 22 -R 23 ].
  • the slot will be described with reference to FIG.
  • the plate thickness surface on the three views is called a slot.
  • a flange having a flange surface corresponding to the slot (plate thickness surface) is synthesized.
  • a loop of [S 1 -S 2 -S 3 -S 4 ], [S 5 -S 6 -S 7 -S 8 ] on the projection plane is a slot (plate thickness surface). It becomes a slot of flange [B3] and flange [A3], respectively.
  • the loop of [S 11 -S 12 -S 13 -S 14 ] in the front view is a slot of the flange [A3]. Even the same flange appears on different projection planes.
  • [S 9 -S 10 -S 15 -S 16 ] is not a slot.
  • the portion where the distance between the parallel lines is the shortest from the one satisfying the following two conditions is taken as the sheet thickness: Are extracted in parallel and have the same length ”(condition 1),“ at least one of the parallel lines is the outer periphery ”(condition 2).
  • the surface represented by the loop is classified into three types: a slot (plate thickness surface), a flange surface, and a hole surface.
  • the relationship between the loop and the surface cannot be determined only by the projection surface including the loop. Therefore, the relationship is determined from the relationship with the corresponding loop on another related projection plane.
  • the relationship between the loop and the projection surface and a constant thickness condition unique to the sheet metal are used.
  • the loop is determined to be a “slot”.
  • a slot having a slot on the corresponding projection surface is determined as a flange surface.
  • the slot of the corresponding projection plane is a case where there is a loop that becomes a slot depending on the combination of the vertices of the corresponding projection plane (the projection plane does not necessarily need to be the remaining two planes).
  • step S305 the solid surface generation unit 17 determines slot candidates. The determined slot candidate is highlighted.
  • a loop including a designated element is set as the first slot candidate.
  • [P 2 -P 9 -P 8 -P 3 ] is the first slot [candidate A1].
  • candidates [P 2 -P 9 -P 7 -P 4] of [candidates B1]
  • [P 1 - [Candidate D1] of P 10 -P 6 -P 5 ] and the like.
  • step S309 the three-dimensional surface generation unit 17 searches for a loop corresponding to the slot (in this example, it is determined on the basis that the lengths match). That is, a loop having a cross section that matches the slot (with tolerance) is searched. [Candidate F1] is searched and associated as a part corresponding to [Candidate B1], and [Candidate E1] is searched and associated as a part corresponding to [Candidate D1]. On the other hand, it is determined that there are no loops corresponding to [candidate A1] and [candidate C1].
  • tolerance (allowable range) described above will be described with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b).
  • the size equality determination for finding the flange corresponding to the slot is often not always accurately written in a drawing written on the assumption that the operator reads it. For this reason, it is necessary to consider tolerance (acceptable range).
  • tolerance (acceptable range) figure accuracy, radius of connection, and plate thickness are considered.
  • step S311 the solid surface generating unit 17 determines whether the loop is a flange surface. If the loop is neither a slot nor a hole surface, the loop is determined to be a flange surface. If the loop is a flange surface, the process proceeds to step S313. If the loop is not a flange surface, the process returns to step S309. Thereby, a flange surface is matched with a slot.
  • step S313 the solid surface generation unit 17 gives priority to the flange surfaces when there are a plurality of flange surfaces.
  • step S315 the solid surface generation unit 17 creates a flange from the slot and the flange surface. Thereafter, the process ends.
  • step S307 the three-dimensional surface generation unit 17 searches for a flange surface including a hole surface. That is, since the hole surface is a closed loop and the flange surface is also a closed loop, the closed loop outside the hole surface can be a flange surface including the hole surface.
  • step S317 the solid surface generation unit 17 determines a flange surface candidate.
  • the determined flange surface candidate is highlighted.
  • step S319 the solid surface generation unit 17 searches for a loop corresponding to the flange surface. As shown in FIG. 6A and FIG. 6B, [P 1 -P 10 -P 6 -P 5 ] is available as [candidate D2].
  • step S321 the solid surface generating unit 17 determines whether or not the loop is a slot. If the loop is a slot, the process proceeds to step S323. If the loop is not a slot, the process returns to step S319.
  • step S323 the three-dimensional surface generation unit 17 gives priority to the slots. Thereafter, the process proceeds to step S315.
  • step S315 the solid surface generation unit 17 creates a flange from the slot and the flange surface. Thereafter, the process ends.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in other modes by making appropriate changes.

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Abstract

　三面図を表示させながら板金モデルを生成する板金モデル生成装置（１）は、三面図情報を読みとり三面図を画面に表示するよう構成された三面図読込部（１３）と、三面図表示制御部（１５）と、マウスの操作に応じて画面上で選択された三面図の要素に係る立体面を生成するよう構成された立体面生成部（１７）と、立体面を板金モデルに合成し表示するよう構成されたモデル表示制御部（１９）とを備えている。ここで、マウスの操作とはマウス（７）の移動であり、画面上での三面図の要素の選択は、マウス（７）の移動に伴うマウスポインタの位置を基準とした領域内の要素の選択である。

Description

板金モデル生成装置及び板金モデル生成方法
　この発明は、板金モデル生成装置及び板金モデル生成方法に関し、特に板金製品の三面図上のマウスの移動位置に応じたモデルを表示しながら板金立体モデルを生成する板金モデル生成装置及び板金モデル生成方法に関する。
　板金三面図による板金製品の形状定義が広く行われているが、板金三面図自体を正しく読みとることは一般に難しい。このため、三面図情報を一括して読込んで板金モデルを自動的に作成することが行われているが、満足するものではない。
　一方、対話方式で板金モデルを作成する場合、第三角法に従う異なる投影面上（平面図、正面図、側面図等）から、立体図の同一の平面に係る投影面（フランジ面と板厚面）が指定される。これによって、投影面の関係とフランジ面のサイズ・形状とから、立体図のフランジが定義される。さらに、面の指定は、複数線分のクリック等によって行われる。
特開２００４－２３４１６４号
　このような従来の板金モデルの作成装置や方法では以下のような問題が発生する。
　自動処理による立体化の場合、対象は限定された板金三面図であり、複雑な形状には対応できない。そして、立体化できないときに、複雑で出来ないのか、板金三面図そのものが誤っているのかの判断がつかない場合が多い。
　また、板金形状を目的とした三面図の自動立体化システムの多くは、立体化のために必要な情報の全てが書き込まれていない三面図には対応できない。この場合、曖昧な状況下で処理が行われなければならず、簡単な図ならば組合せも少なく立体化も可能であるが、実際的な三面図では不完全な立体化しかできない。
　さらに、対話方式による板金モデルの作成では、板金三面図によって板金製品の形状定義が広く行われる反面、複雑な板金三面図を正しく読みとることは一般に難しいので時間が掛かる等の問題があった。また、三面図を正しく読み取るスキルが必要とされる。
　本発明は、上述の点を考慮して成された。
　したがって、本発明の目的は、手軽な操作で立体形状を形成でき、操作者が投影面をマウスでなぞる程度の操作によって製品の立体形状の概観を把握することのできる、板金モデル生成装置及び板金モデル生成方法を提供することである。
　上記目的を達成するため、本発明の第一の態様は、三面図を表示させながら板金モデルを生成する板金モデル生成装置において、読み込んだ三面図情報に基づいて三面図を画面に表示する手段と、ポインティングデバイスの操作に応じて前記画面上で選択された前記三面図の要素に係る立体面を生成する手段と、前記立体面を板金モデルの一部として表示する手段と、を備えたことを特徴とする板金モデル生成装置を提供する。
　ここで、前記ポインティングデバイスの前記操作がマウスの移動であり、前記画面上で選択された前記三面図の要素が、前記マウスのマウスポインタの位置を基準とした領域内で検索された要素であることが望ましい。
　ここで、前記画面上で三面図の前記要素が選択された場合、当該要素を選択済み要素に設定する手段を備えていることが望ましい。
　ここで、前記三面図の前記要素の選択に係る立体面が複数の場合、前記複数の立体面が候補として選択可能に順次表示されることが望ましい。
　ここで、前記検索された前記要素が決定されたスロットであり、該決定されたスロットが強調表示されることが望ましい。
　ここで、前記検索された前記要素が決定されたフランジ面であり、該決定されたフランジ面が強調表示されることが望ましい。
　本発明の第二の態様は、三面図を表示させながら板金モデルを生成する板金モデル生成方法において、読み込んだ三面図情報に基づいて三面図を画面に表示する工程と、ポインティングデバイスの操作に応じて前記画面上で選択された前記三面図の要素に係る立体面を生成する工程と、前記立体面を前記板金モデルの一部として表示する工程と、を有することを特徴とする板金モデル生成方法を提供する。
　本願発明では、手軽な操作で立体形状を得ることができ、操作者が一通り投影面をマウスでなぞる程度の操作によって製品の立体形状の概観をつかみ、順次に選択して、候補（優先順は自動選択）が複数あれば操作者が判断して作業を進めることができる。
　そして、決定された面に関しては、立体面の作成に加えて、当該面が投影面上で表示色等を変化させて選択できないようにロックされる。このため、後になればなるほど既に決定された面からの情報が利用される。この結果、操作者の選択する候補が少なくなる。作成された立体面は位置関係を含めて毎回記憶される。最終的には、投影面上に立体化されない要素が無くなった時点で、三面図全体が立体化され得る。
　これにより、操作者は、板金三面図の立体化について複雑な部分を考慮する必要なく、簡単な操作で板金三面図を立体化できる。したがって、板金三面図の情報からＣＡＭ等へ投入する情報への変換が、正確かつ短時間で行われ得るという効果がある。
本発明に係る板金モデル生成方法の一部であるモデルの編集処理の動作を説明する説明図である。 本願発明に係る板金モデル生成装置の概略の構成を説明する概略図である。 上記板金モデル生成装置の動作を示すフローチャートである。 板金モデルを構成する要素の編集処理の動作を示すフローチャートである。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、モデルの編集処理を説明する説明図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、モデルの編集処理を説明する説明図である。 面の定義を説明する説明図である。 ループの定義を説明する説明図である。 スロットの定義を説明する説明図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、トレランスを説明する説明図である。
　この発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。
　ここで、本例における三面図について定義する。三面図とは、正面と決めた方向から投影した面、上下方向に投影した面、左右方向に投影した面を、一枚の平面に表示したものである。通常は正面図、平面図、側面図の３つの投影面から構成される。本例中においても、通常の三面図を例示するが、必ずしも三面の図であることはなく、２面以上６面までの図から構成される図が対象となる。
　また、本例における板金製品について定義する。対象とする板金製品の立体は、厚さが一定の平板と、平板間をつなぐ接続部とによって構成される。本例で三面図をナビゲーションする立体に関して、平板間をつなぐ接続部は三面図上に形状が正確に書かれないことが多いので、この部分を省略して、図では厚さ一定の平板で形成される。実際に使用する場合には、平板間の接続情報を定義することで、一括して三面図を生成することができる。接続部は、直角であったり、Ｒを伴うこともあり、トレランス（後述する）を考慮してその長さが調整される。
　図１を参照して、本実施形態の板金モデル作成方法、特に、板金製品のフランジ部の奥行きの決定について説明する。
　まず、図１に示されるように立体化されるフランジを想定して、三面図上の２箇所以上の関連する範囲を指定して立体面を生成する。すなわち、マウスによって表示されるカーソルＡＲ３の位置とカーソルＡＲ４の位置とから、フランジが決定できる。カーソルＡＲ３ではフランジの奥行きが特定できないため、カーソルＡＲ４によって奥行きＡ５～Ｆ５の中から奥行きＥ５が決定される。
　図２に板金モデル生成装置１の概略を示す。前記板金モデル生成装置１は制御部３（コンピュータより成る）と、表示部５と、マウス７と、キーボード９と、メモリ１１とを備えている。前記メモリ１１は、三面図情報メモリ領域１１ａと、板金モデルメモリ領域１１ｂとを備えている。前記制御部３は、三面図説込部１３と、三面図表示制御部１５と、立体面生成部１７と、モデル表示制御部１９と、モデル決定部２１とを備えている。
　前記制御部３は、三面図情報から板金モデルを作成する制御全体を行う。
　表示部５は、三面図を表示するとともに、作成されていく板金モデルを立体的に表示する表示処理装置（ＣＲＴ、ＬＣＤ等）である。
　マウス７（ポインティングデバイスの一態様）はコンピュータの周辺機器のなかの入力装置の種類の一つで、主に画面上に表示されるポインタやアイコンを操作するために用いる。マウス７は、コンピュータと人間との接点であるマンマシンインターフェースの一つである。また、マウス７は、主にコンピュータの出力装置のなかで表示装置に分類されるディスプレイの画面に映し出された映像に対して直感的な入力操作を提供するＧＵＩ環境において、カーソルと呼ぶ矢印や十字の形状をした印で、位置、状態、または、方向などの情報を指示入力するための装置である。
　キーボード９は、コンピュータ（制御部３等）に接続され、操作者のボタン等の押下操作に基づいて文字や数値等を入力するための入力装置である。
　メモリ１１の一部の記憶領域である三面図情報メモリ１１ａは、板金製品の三面図のデータである三面図情報を格納するメモリ領域である。例えば、正面図の図形情報、平面図の図形情報、側面図の図形情報が三面図情報メモリ１１ａに記憶されている。
　板金モデルメモリ１１ｂは、メモリ１１の一部分の領域である。そして、操作者の操作によって表示部５に表示された三面図から作成されていく板金モデルを順次記憶するメモリ領域である。
　三面図読込部１３は、前記三面図情報メモリ領域１１ａより三面図情報を読み込む処理を行う。読み込んだ三面図情報は一時的に記憶されている。
　三面図表示制御部１５は、前記三面図読込部１３によって読み込まれた三面図情報に基づいて三面図を表示部５に表示する制御を行う。
　立体面生成部１７は、読み込んだ三面図情報に基づいて表示された三面図に対し、マウス７の操作に対応して画面上で選択された三面図の要素に係る立体面を生成する。また、立体面生成部１７は、立体面を板金モデルに合成して表示するためのデータ編集を行う。より詳細には、三面図の要素の画面上での選択に関しては、マウスの移動に伴うカーソルの位置を基準とした領域内（例えば、カーソルの位置を中心とする直径５ｍｍ以内の円形領域）の要素が検索され、当該検索された要素が選択される。
　モデル表示制御部１９は、立体面生成部１７で作成された立体面と、作成途中の板金モデルとの合成を行って表示部５に表示する。
　モデル決定部２１は、三面図の要素が画面上で選択されると、要素を選択済みにする。また、三面図の要素の選択に係る立体面が複数の場合は、候補が選択可能に順次表示される。
　図３を参照して、板金モデル生成装置１の動作を示す。
　初めに、ステップＳ２０１では、三面図読込部１３が、メモリ１１の三面図情報メモリ領域１１ａに記憶されている三面図情報を読みとる。
　ステップＳ２０３では、三面図表示制御部１５が、読み込んだ三面図情報に基づいて、三面図を正面図と側面図と平面図とに分けて表示部５に表示する。この際、図３に示すように、３次元（ＸＹＺ軸空間）に定義された座標系の表示領域２３に、平面図２３ａ、正面図２３ｂ、及び側面図２３ｃが表示される。
　ステップＳ２０５では、モデル決定部２１が、表示領域２３の平面図２３ａ、正面図２３ｂ、及び側面図２３ｃの中で未選択要素が残っているか否か判断する。未選択要素が残っていると判断された場合は、処理はステップＳ２０７に進む。未選択要素が残っていないと判断された場合、処理は終了する。
　ステップＳ２０７では、マウス７の操作によって表示中の図（平面図、正面図、側面図）から１箇所指定される。表示部５の画面上での三面図の要素の選択に関して、マウス７の移動に伴うカーソルの位置を基準とした領域内（例えば、カーソルを中心とする直径５ｍｍ以内の円形領域）の要素が検索され、当該検索された要素が選択される。これにより、マウス７の移動操作だけで三面図上の要素を自動選択できる。
　ステップＳ２０９では、マウス７の操作に対応して、立体面生成部１７が、画面上で選択された三面図の要素に係る立体面を生成する。そして、モデル表示制御部１９が、対応する立体面を既存の板金モデルに合成して表示する。
　図３に示すように、マウス７の移動に応じて移動するカーソルＡＲが三面図中の正面図２３ｂの一部に接近されると、立体面生成部１７が、対応する板金モデル２５（立体面２５ａ）に立体面２５ｂを生成する。そして、生成された立体面２５ｂは、モデル表示制御部１９によって、板金モデル２５の既存の立体面２５ａに合成表示される。
　なお、立体面の候補が複数ある場合には、画面に表示された「次」メニューを選択することによって候補となる立体面が順次表示され、該当する立体面が表示されたとき「選択」メニューを選ぶことで選択されるようにしてもよい。または、マウス操作のみで選択されるようにしてもよい。これにより立体面が確定され、マウス７の移動によって消えたりはしない。
　このように、手軽な操作で立体形状を得ることができ、操作者が一通り投影面をマウスでなぞる程度の操作によって製品の立体形状の概観をつかみ、不完全さが少ない部分から選択して、候補（優先順は自動選択）が複数あれば操作者が判断して作業を進めることができる。
　ステップＳ２１１では、モデル決定部２１が、表示された立体図に関連する投影図上の要素を選択済みにする。すなわち、選択されたフランジに関連する投影図上の要素は、色等が変更されて再度選択されないようにされる。そして、処理はステップＳ２０５に戻る。
　図４～図１０を参照して、板金モデルの編集処理を説明する。
　初めに、ステップＳ３０１では、三面図表示制御部１５が、三面図を表示する。ここで、表示部５に表示される三面図の各面の位置関係を視認しやすくする目的で、三面図は、立体形状を覆う立方体に対応する面で表示される（図３、図５（ａ）、図６（ａ）参照）。
　ステップＳ３０３では、立体面生成部１７が、マウス７によって指定された要素から抽出されたループ（後述する）の種類を判断する。すなわち、立体面生成部１７は、指定要素を含むループがスロットループかフランジループか孔ループかを判断する。スロットループの場合、処理はステップＳ３０５に進む。フランジループの場合、処理はステップＳ３１７に進む。また、孔ループの場合、孔ループを含むフランジループを抽出した後に、処理はステップＳ３１７に進む。
　各ループを抽出するために、マウス７のマウスポインター（カーソル）が含まれる対応する三面図の各投影面が最初に決定される。そして、対応する投影図上でマウスポインターが示す点を含むループを取り出す。なお、抽出されるループは１つとは限らない。
　ここで、図７～図９を参照して、本例における、面の種類、ループ、及び、スロットを下記のように定義する。
　図７を参照して、面の種類を説明する。板金製品は一定の厚さ持った平面によって構成される。また、平面自体をフランジと呼ぶ。すなわち、平面には、フランジ面と呼ばれる面自体と、板厚面と呼ばれる厚さ部分の面の二つの種類がある。板金製品の例では、［Ｑ３－Ｑ４－Ｑ５－Ｑ７］や［Ｑ８－Ｑ９－Ｑ１０－Ｑ１４］がフランジ面であり、［Ｑ１－Ｑ２－Ｑ３－Ｑ７］や［Ｑ１－Ｑ７－Ｑ５－Ｑ６］や［Ｑ１０－Ｑ１１－Ｑ１２－Ｑ１４］が板厚面である。
　図８を参照して、ループを説明する。三面図上での各投影図内での関経路は、ループと呼ばれる（ループ内に異なる頂点のみが存在する）。ループの多くは、フランジ面、板厚面、孔面を構成する。実際には投影元の立体には存在しないループもある。［Ｒ１４－Ｒ１５－Ｒ１６－Ｒ１９］や、［Ｒ１６－Ｒ１７－Ｒ１８－Ｒ１９］や、［Ｒ１４－Ｒ１５－Ｒ１７－Ｒ１８］がループである。孔面としてのループは、［Ｒ２０－Ｒ２１－Ｒ２２－Ｒ２３］である。
　図９を参照して、スロットを説明する。三面図上での板厚面をスロットと呼ぶ。スロット（板厚面）に対応するフランジ面を持つフランジが合成される。投影面上の［Ｓ１－Ｓ２－Ｓ３－Ｓ４］、［Ｓ５－Ｓ６－Ｓ７－Ｓ８］のループがスロット（板厚面）である。それぞれフランジ［Ｂ３］、フランジ［Ａ３］のスロットとなる。また正面図の［Ｓ１１－Ｓ１２－Ｓ１３－Ｓ１４］のループは、フランジ［Ａ３］のスロットである。同一のフランジでも異なる投影面に現れる。また、［Ｓ９－Ｓ１０－Ｓ１５－Ｓ１６］はスロットではない。
　さらに、板厚が指定されない場合の板厚判定方法について説明する。板金製品の厚さが一定であることを利用して、下記の２つの条件を満たすものから平行線の間隔が一番短い部分が板厚とされる：投影面のループから「ループの直線部が互いに平行で同じ長さの部分が抽出される」（条件１）、「平行線のうち、少なくとも片側の線が外周部である」（条件２）。
　次に、ループの種類と判定方法について説明する。ループによって表現される面は、スロット（板厚面）、フランジ面、孔面の３種類に分類される。ループと面との関係は、ループが含まれる投影面だけでは決定することができない。従って、当該関係は、関連する別の投影面での対応するループとの関係から判断される。ループと投影面との関係と、板金特有の一定厚さ条件とが利用される。
　平行線の間隔が板厚と同じで、かつ、形状が矩形である場合、そのループは「スロット」であると判断される。また、このスロット以外に、対応する投影面にスロットが存在するものがフランジ面と判断される。ここで、対応する投影面のスロットとは、対応する投影面の頂点の組合せによってスロットとなるループが存在する場合である（投影面は必ずしも残り２面である必要はない）。
　ステップＳ３０５では、立体面生成部１７が、スロット候補を決定する。決定されたスロツト候補は強調表示される。
　図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、まず、指定要素を含むループが最初のスロット候補とされる。［Ｐ２－Ｐ９－Ｐ８－Ｐ３］が最初のスロット［候補Ａ１］とされる。なお、候補の例としては、［Ｐ２－Ｐ９－Ｐ７－Ｐ４］の［候補Ｂ１］、［Ｐ１－Ｐ１０－Ｐ７－Ｐ４］の［候補Ｃ１」、［Ｐ１－Ｐ１０－Ｐ６－Ｐ５］の［候補Ｄ１］等がある。
　ステップＳ３０９では、立体面生成部１７が、当該スロットに対応するループを探索する（本例では、長さが一致することを基準に判断される）。すなわち、スロットに一致する（トレランスあり）断面を持つループが探索される。［候補Ｂ１］に対応する部分として［候補Ｆ１］が探索されて関連づけられ、［候補Ｄ１］に対応する部分として［候補Ｅ１］が探索され関連付けられる。一方、［候補Ａ１］及び［候補Ｃ１］に対応するループは存在しないと判断される。
　ここで、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を参照して、上述したトレランス（許容範囲）を説明する。スロットに対応するフランジを探すためのサイズの等値判断は、操作者が読みとることを前提に書かれた図面では必ずしも正確に書かれていないことが多い。このため、トレランス（許容範囲）を考慮することが必要になる。トレランス（許容範囲）に関しては、図形精度、接続部の半径、及び、板厚が考慮される。
　フランジの接合部は半径Ｒの円弧で書かれているので、スロット［Ｔ１－Ｔ２－Ｔ３－Ｔ４］に対するフランジを探す際に、対応する関係にあるフランジ面［Ｔ１２－Ｔ１３－Ｔ１６－Ｔ１７］、［Ｔ１４－Ｔ１２－Ｔ１７－Ｔ１５］、［Ｔ１４－Ｔ１３－Ｔ１６－Ｔ１５］が探索される。しかし、正しいフランジ面［Ｔ５－Ｔ６－Ｔ７－Ｔ８（Ｔ９－Ｔ１０－Ｔ１１－ＴＸ）］に相当するフランジ面を探すことはできない。正しいフランジの長さはＢ４（図１０（ｂ）参照）であるが、［Ｔ１６－Ｔ１７］間の長さはＢ４＋Ｒとなっている。こうした関係は、スロットに相当するフランジ面を探す場合には接続部の半径Ｒを考慮することによって見つけることができる。
　ステップＳ３１１では、立体面生成部１７は、ループがフランジ面か否かを判定する。
ループがスロットでも孔面でもないと、当該ループはフランジ面と判定される。ループがフランジ面である場合、処理はステップＳ３１３に進む。ループがフランジ面でない場合、処理はステップＳ３０９に戻る。これにより、スロットに対してフランジ面が対応付けられる。
　ステップＳ３１３では、立体面生成部１７は、複数のフランジ面が存在する場合には、フランジ面に優先順位を付与する。
　ステップＳ３１５では、立体面生成部１７が、スロットとフランジ面からフランジを作成する。その後、処理が終了する。
　一方、ステップＳ３０７では、立体面生成部１７が、孔面を含むフランジ面を探す。すなわち、孔面は閉ループであり、かつ、フランジ面も閉ループであるので、孔面の外側にある閉ループを孔面を含むフランジ面とすることができる。
　ステップＳ３１７では、立体面生成部１７が、フランジ面候補を決定する。決定されたフランジ面候補は強調表示される。
　ステップＳ３１９では、立体面生成部１７が、フランジ面に対応するループを探索する。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、［候補Ｄ２］として［Ｐ１－Ｐ１０－Ｐ６－Ｐ５］がある。
　ステップＳ３２１では、立体面生成部１７は、ループがスロットか否かを判定する。ループがスロットである場合、処理はステップＳ３２３に進む。ループがスロットでない場合、処理はステップＳ３１９に戻る。
　ステップＳ３２３では、立体面生成部１７が、スロットに優先順位を付与する。その後、処理はステップＳ３１５に進む。
　ステップＳ３１５では、立体面生成部１７が、スロットとフランジ面からフランジを作成する。その後、処理が終了する。
　この発明は、前述の実施形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得る。

Claims (7)

  1. 　三面図を表示させながら板金モデルを生成する板金モデル生成装置において、
    　読み込んだ三面図情報に基づいて三面図を画面に表示する手段と、
    　ポインティングデバイスの操作に応じて前記画面上で選択された前記三面図の要素に係る立体面を生成する手段と、
    　前記立体面を板金モデルの一部として表示する手段と、を備えたことを特徴とする板金モデル生成装置。
  2. 　前記ポインティングデバイスの前記操作がマウスの移動であり、前記画面上で選択された前記三面図の要素が、前記マウスのマウスポインタの位置を基準とした領域内で検索された要素であることを特徴とする請求項１記載の板金モデル生成装置。
  3. 　前記画面上で三面図の前記要素が選択された場合、当該要素を選択済み要素に設定する手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の板金モデル生成装置。
  4. 　前記三面図の前記要素の選択に係る立体面が複数の場合、前記複数の立体面が候補として選択可能に順次表示されることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の板金モデル生成装置。
  5. 　前記検索された前記要素が決定されたスロットであり、該決定されたスロットが強調表示されることを特徴とする請求項２に記載の板金モデル生成装置。
  6. 　前記検索された前記要素が決定されたフランジ面であり、該決定されたフランジ面が強調表示されることを特徴とする請求項２に記載の板金モデル生成装置。
  7. 　三面図を表示させながら板金モデルを生成する板金モデル生成方法において、
    　読み込んだ三面図情報に基づいて三面図を画面に表示する工程と、
    　ポインティングデバイスの操作に応じて前記画面上で選択された前記三面図の要素に係る立体面を生成する工程と、
    　前記立体面を前記板金モデルの一部として表示する工程と、を有することを特徴とする板金モデル生成方法。
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