JPH117459A - 設計支援方法並びに設計支援システム - Google Patents
設計支援方法並びに設計支援システムInfo
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- JPH117459A JPH117459A JP9158892A JP15889297A JPH117459A JP H117459 A JPH117459 A JP H117459A JP 9158892 A JP9158892 A JP 9158892A JP 15889297 A JP15889297 A JP 15889297A JP H117459 A JPH117459 A JP H117459A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 四方弁などの3次元設計を配管の形状や配置
を考慮しつつ行うことができる設計支援方法を提供す
る。 【解決手段】 配管については2次元CAD機能部1a
にて作成された2次元図面に基づいて2D/3D変換部
2により3次元データを生成し、四方弁については3次
元CAD機能部1bを用いて3次元データを生成し、前
記2次元CAD機能部1aにて作成した組立図面から生
成部5にて3次元組立関係データを生成し、前記両3次
元データと前記組立関係データとに基づいて生成部4に
て3次元組立データを生成する方法であって、前記四方
弁の3次元設計に際して前記配管の3次元データと前記
組立関係データとから生成される配管の3次元画像を前
記3次元CAD機能部1bの画面上に表示する。
を考慮しつつ行うことができる設計支援方法を提供す
る。 【解決手段】 配管については2次元CAD機能部1a
にて作成された2次元図面に基づいて2D/3D変換部
2により3次元データを生成し、四方弁については3次
元CAD機能部1bを用いて3次元データを生成し、前
記2次元CAD機能部1aにて作成した組立図面から生
成部5にて3次元組立関係データを生成し、前記両3次
元データと前記組立関係データとに基づいて生成部4に
て3次元組立データを生成する方法であって、前記四方
弁の3次元設計に際して前記配管の3次元データと前記
組立関係データとから生成される配管の3次元画像を前
記3次元CAD機能部1bの画面上に表示する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、設計支援方法並びに設
計支援システムに関する。
計支援システムに関する。
【0002】
【従来の技術】製品設計を行う場合には製品要素の性能
評価を行うことが必要となる。この場合に各要素の試作
と実験に基づく性能評価を行うのでは、十分且つ迅速な
性能評価を行うことが困難であることから、試作と実験
を行う前の設計段階において、CAE技術を導入し、各
種の性能評価項目について事前に十分な評価を得ること
が望まれる。これにより、各要素の複数の設計案の中か
ら最適な形状等を選択することが可能となり、試作回数
の低減と品質の向上を期待することができる。
評価を行うことが必要となる。この場合に各要素の試作
と実験に基づく性能評価を行うのでは、十分且つ迅速な
性能評価を行うことが困難であることから、試作と実験
を行う前の設計段階において、CAE技術を導入し、各
種の性能評価項目について事前に十分な評価を得ること
が望まれる。これにより、各要素の複数の設計案の中か
ら最適な形状等を選択することが可能となり、試作回数
の低減と品質の向上を期待することができる。
【0003】以下、この種の従来技術を説明する。以下
の説明では、ルームエアコンの室外機の冷媒の配管系を
対象とし、この配管系を構成する部品の3次元データ
と、配管組立情報とに基づき、アセンブリモデル(メイ
ンASSY:3次元デ−タ化されたアセンブリモデルを
ASSYと表す)を生成する。
の説明では、ルームエアコンの室外機の冷媒の配管系を
対象とし、この配管系を構成する部品の3次元データ
と、配管組立情報とに基づき、アセンブリモデル(メイ
ンASSY:3次元デ−タ化されたアセンブリモデルを
ASSYと表す)を生成する。
【0004】ここで、3次元CAD装置では設計しづら
い配管についてはその2次元図面から3次元データを生
成し(この3次元データ生成方法については、特開平7
−262239号公報、特開平7−262406号公
報、及び特開平7−262407号公報参照)、3次元
CAD装置による設計が容易な四方弁やアキュムレータ
といった部品については3次元CAD装置を用いて3次
元データを生成する。また、冷媒の配管系の図面を作成
するときには、設計者は、通常、単品部品図だけでな
く、幾つかの部品を集合させたサブの2次元組立図を作
成する。この2次元組立図は、当該冷媒の配管系におい
ては、例えば、四方弁やアキュムレータといった主要部
品ごとに別けている。そして、この従来例では、配管の
単品の部品名や組立時の配置情報(組立情報)などは、
これらの2次元組立図から取得するようにしている。
い配管についてはその2次元図面から3次元データを生
成し(この3次元データ生成方法については、特開平7
−262239号公報、特開平7−262406号公
報、及び特開平7−262407号公報参照)、3次元
CAD装置による設計が容易な四方弁やアキュムレータ
といった部品については3次元CAD装置を用いて3次
元データを生成する。また、冷媒の配管系の図面を作成
するときには、設計者は、通常、単品部品図だけでな
く、幾つかの部品を集合させたサブの2次元組立図を作
成する。この2次元組立図は、当該冷媒の配管系におい
ては、例えば、四方弁やアキュムレータといった主要部
品ごとに別けている。そして、この従来例では、配管の
単品の部品名や組立時の配置情報(組立情報)などは、
これらの2次元組立図から取得するようにしている。
【0005】図1は、データの階層構造を示した説明図
である。EWS(エンジニアリング・ワークステーショ
ン)の入力I/Fから入力されたデータを基に組立図か
ら配置情報データを読み込み、この配置情報データか
ら、単品部品の部品コードを取り込み、サブアセンブリ
に必要な単品部品のデータを読み込む。それぞれのデー
タには階層的に関連付けがなされており、部品→サブA
SSY→メインASSYの段階を経て組み立てが行われ
る。
である。EWS(エンジニアリング・ワークステーショ
ン)の入力I/Fから入力されたデータを基に組立図か
ら配置情報データを読み込み、この配置情報データか
ら、単品部品の部品コードを取り込み、サブアセンブリ
に必要な単品部品のデータを読み込む。それぞれのデー
タには階層的に関連付けがなされており、部品→サブA
SSY→メインASSYの段階を経て組み立てが行われ
る。
【0006】次に、従来システムの構成について具体的
に説明していく。このシステムの構成は、以下のように
分けられる。 (1)組立図のアセンブリ情報処理(独立プログラム) (2)基準部品配置情報入力(入力I/F) (3)サブアセンブリ変換制御 (4)単品部品の形状データ読み込み (5)4W型サブアセンブリ処理 (6)NS型サブアセンブリ処理 (7)3W型サブアセンブリ処理 (8)メインアセンブリ処理 (9)解析用要素分割処理
に説明していく。このシステムの構成は、以下のように
分けられる。 (1)組立図のアセンブリ情報処理(独立プログラム) (2)基準部品配置情報入力(入力I/F) (3)サブアセンブリ変換制御 (4)単品部品の形状データ読み込み (5)4W型サブアセンブリ処理 (6)NS型サブアセンブリ処理 (7)3W型サブアセンブリ処理 (8)メインアセンブリ処理 (9)解析用要素分割処理
【0007】〔組立図のアセンブリ情報処理〕数枚に分
けられたサブアセンブリの組立図面から、アセンブリに
必要な情報を得るため、2次元CAD(例えばCADA
M)図面から中間ファイルにデータを変換しておく。こ
の中間ファイルから取り出すデータは、部品コード(単
品部品ファイル名)及び配管を組み立てる際の配管の両
端点の座標値の情報である。
けられたサブアセンブリの組立図面から、アセンブリに
必要な情報を得るため、2次元CAD(例えばCADA
M)図面から中間ファイルにデータを変換しておく。こ
の中間ファイルから取り出すデータは、部品コード(単
品部品ファイル名)及び配管を組み立てる際の配管の両
端点の座標値の情報である。
【0008】図2は、四方弁を含む2次元組立図面であ
り、前記の部品コードは、この図に示すように、組立図
面の上部の部品表に記入され、この部品コードから単品
配管部品の形状データのファイルを参照する。部品表の
各行の先頭の部品番号は、各配管の配置座標を取得する
ための矢印(引き出し線)と部品コードの関係付けを行
うためのものであり、組立図面内だけで適用する番号で
ある。また、組立図の種類によって部品の組み立て処理
が異なるため、組立図の種類毎に部品番号の付け方のル
ールを決めている。
り、前記の部品コードは、この図に示すように、組立図
面の上部の部品表に記入され、この部品コードから単品
配管部品の形状データのファイルを参照する。部品表の
各行の先頭の部品番号は、各配管の配置座標を取得する
ための矢印(引き出し線)と部品コードの関係付けを行
うためのものであり、組立図面内だけで適用する番号で
ある。また、組立図の種類によって部品の組み立て処理
が異なるため、組立図の種類毎に部品番号の付け方のル
ールを決めている。
【0009】
【表1】
【0010】上記の表1に示した部品番号によってそれ
ぞれ特徴のある部品を識別することができる。中間ファ
イルに変換されたデータは、図3に示した部品表の枠に
区切られ、文字列(PART CODE, PART NAME等)がそれぞ
れ独立したデータとして存在する。このため、各文字列
の位置関係を調べ、部品コード(PART CODE,)と部品番
号(RMK )を的確に関連付けることを行う。
ぞれ特徴のある部品を識別することができる。中間ファ
イルに変換されたデータは、図3に示した部品表の枠に
区切られ、文字列(PART CODE, PART NAME等)がそれぞ
れ独立したデータとして存在する。このため、各文字列
の位置関係を調べ、部品コード(PART CODE,)と部品番
号(RMK )を的確に関連付けることを行う。
【0011】次に、配管部品を組み立てるために、それ
ぞれの部品を配置する座標が必要になるので、組立図上
で各投影図ごとに端点を矢印で指定し、その2次元座標
値を組み合わせて3次元の座標値を生成する。座標値の
算出は組立図の投影図の組み合わせによって処理が違
う。
ぞれの部品を配置する座標が必要になるので、組立図上
で各投影図ごとに端点を矢印で指定し、その2次元座標
値を組み合わせて3次元の座標値を生成する。座標値の
算出は組立図の投影図の組み合わせによって処理が違
う。
【0012】3次元の座標値を生成するには、矢印要素
(ARROW )を読み込む。この矢印要素(ARROW )は、あ
る点を指示する矢印の図形要素とそれに付加する文字列
(例えば、図2の5-B-COMP等)で構成される。そして、
読み込んだ矢印要素の中からテキスト部分が数字で始ま
っているものだけを抽出する。これは、端点の指示にお
いて、テキスト部が部品番号で始まるようにしているた
めである。そして、幾つかの投影図について抽出した各
部品の端点の2次元座標の組み合わせから同じ文字列同
士の組を作成することで3次元座標を生成することがで
きる。
(ARROW )を読み込む。この矢印要素(ARROW )は、あ
る点を指示する矢印の図形要素とそれに付加する文字列
(例えば、図2の5-B-COMP等)で構成される。そして、
読み込んだ矢印要素の中からテキスト部分が数字で始ま
っているものだけを抽出する。これは、端点の指示にお
いて、テキスト部が部品番号で始まるようにしているた
めである。そして、幾つかの投影図について抽出した各
部品の端点の2次元座標の組み合わせから同じ文字列同
士の組を作成することで3次元座標を生成することがで
きる。
【0013】〔基準部品配置情報入力(入力I/F)〕
コンプレッサー、熱交換器、アキュムレータ、バルブな
どの基準部品の配置情報は、サブアセンブリからメイン
アセンブリを組み立てる際に、それぞれの部品の関係を
決定する重要なデータである。この情報は、組立図面か
ら取得する方法もあるが、室外機の設計図面としては基
本的にこのような図面がないことが多いので、この従来
例では、このような場合を想定し、EWS側で各部品の
配管を接続する点の座標値をキー入力するようにしてい
る。
コンプレッサー、熱交換器、アキュムレータ、バルブな
どの基準部品の配置情報は、サブアセンブリからメイン
アセンブリを組み立てる際に、それぞれの部品の関係を
決定する重要なデータである。この情報は、組立図面か
ら取得する方法もあるが、室外機の設計図面としては基
本的にこのような図面がないことが多いので、この従来
例では、このような場合を想定し、EWS側で各部品の
配管を接続する点の座標値をキー入力するようにしてい
る。
【0014】図3(b)は、キー入力で行ったコンプレ
ッサー(COMP)等の3次元座標値の入力例を示して
いる。なお、この例では、コンプレッサーを座標の基準
点(0,0,0)に置いている。また、同図(a)に示
すように、前記のキー入力において、組立図の部品コー
ド(PART CODE,)、処理の形式(TYPE)、ASSYの階
層レベル(LEVEL )、ASSY名(A-NAME)を入力する
ことができる。
ッサー(COMP)等の3次元座標値の入力例を示して
いる。なお、この例では、コンプレッサーを座標の基準
点(0,0,0)に置いている。また、同図(a)に示
すように、前記のキー入力において、組立図の部品コー
ド(PART CODE,)、処理の形式(TYPE)、ASSYの階
層レベル(LEVEL )、ASSY名(A-NAME)を入力する
ことができる。
【0015】処理の形式(TYPE)としては、4W:四方
弁型(4方向)、3W:2分配コネクタ型(3方向)、
NS:直列接続型を用意している。また、ASSYの階
層レベル(LEVEL )とは、その部品が更に他の部品から
構成されているのか、その程度がどのようなものなのか
を示すものである。レベル2は、レベル1のASSYを
構成する部品として存在することを示している。例え
ば、図2に示した“5”の部品は、この図では単一の部
品として表されるが、実際には、図4に示すように、更
に3つの配管(TUBE)によって構成されている。図
2の2次元図面により作成されるASSYをレベル1と
すると、図4の2次元図面により作成されるASSYは
レベル2として表される。また、レベル1は、ASSY
として存在することを示し、レベル0は単品部品一つで
ASSY相当の役割を持っていることを示している。
弁型(4方向)、3W:2分配コネクタ型(3方向)、
NS:直列接続型を用意している。また、ASSYの階
層レベル(LEVEL )とは、その部品が更に他の部品から
構成されているのか、その程度がどのようなものなのか
を示すものである。レベル2は、レベル1のASSYを
構成する部品として存在することを示している。例え
ば、図2に示した“5”の部品は、この図では単一の部
品として表されるが、実際には、図4に示すように、更
に3つの配管(TUBE)によって構成されている。図
2の2次元図面により作成されるASSYをレベル1と
すると、図4の2次元図面により作成されるASSYは
レベル2として表される。また、レベル1は、ASSY
として存在することを示し、レベル0は単品部品一つで
ASSY相当の役割を持っていることを示している。
【0016】A−NAMEは、サブASSYがどのよう
なものか判断するための名前で、設計者が任意に付ける
ことができる。ただし、A−NAMEは、すべての部品
アセンブリに際してサブASSY同士を接続する際の判
断材料となるため、図面中に指示した名前と一致させる
ようにしている。また、B−NAMEは、基準部品の名
前である。
なものか判断するための名前で、設計者が任意に付ける
ことができる。ただし、A−NAMEは、すべての部品
アセンブリに際してサブASSY同士を接続する際の判
断材料となるため、図面中に指示した名前と一致させる
ようにしている。また、B−NAMEは、基準部品の名
前である。
【0017】〔サブアセンブリ変換制御〕サブアセンブ
リ変換制御は、サブアセンブリの処理形式を基に、それ
ぞれのアセンブリを行うための関数を制御する。この実
施の形態では、処理形式は、前述したように、4W,3
W,NS型の3タイプあり、図5に示すように、その処
理方式に応じた分岐処理を行う。そして、最終的に形状
データを1つの構造体(メインASSYを組み立てるた
めのファイル構造体)に格納して全てのアセンブリを行
えるようにする。また、この全てのアセンブリを行う前
に、最下層のASSYから順に処理を行うので、入力I
/Fから得たデータ(階層レベル)により事前にソート
をかけて処理順を決定しておく。なお、図5において、
0階層ASSYの処理部は、単に配管データを取り出す
だけで組立処理は行わない。
リ変換制御は、サブアセンブリの処理形式を基に、それ
ぞれのアセンブリを行うための関数を制御する。この実
施の形態では、処理形式は、前述したように、4W,3
W,NS型の3タイプあり、図5に示すように、その処
理方式に応じた分岐処理を行う。そして、最終的に形状
データを1つの構造体(メインASSYを組み立てるた
めのファイル構造体)に格納して全てのアセンブリを行
えるようにする。また、この全てのアセンブリを行う前
に、最下層のASSYから順に処理を行うので、入力I
/Fから得たデータ(階層レベル)により事前にソート
をかけて処理順を決定しておく。なお、図5において、
0階層ASSYの処理部は、単に配管データを取り出す
だけで組立処理は行わない。
【0018】〔単品部品の形状データ読み込み〕アセン
ブリに使用する配管部品の形状データは、例えば、配管
部品について2次元図面から3次元変換した3Dデータ
を保持しているユニバーサルファイル(I−DEAS/
CAEDSの提供する中間フォーマットファイル)から
取り出すことができる。また、四方弁やアキュムレータ
などの特殊な部品は、ライブラリとしてデータを持つよ
うにしている。
ブリに使用する配管部品の形状データは、例えば、配管
部品について2次元図面から3次元変換した3Dデータ
を保持しているユニバーサルファイル(I−DEAS/
CAEDSの提供する中間フォーマットファイル)から
取り出すことができる。また、四方弁やアキュムレータ
などの特殊な部品は、ライブラリとしてデータを持つよ
うにしている。
【0019】データの読み込みは、ファイルをシリアル
に1行ずつ読み込み、形状データや物性データなどの必
要なデータを記述してあるブロックを探し出し、順にそ
れぞれのフォーマットで構造体に格納する。形状データ
として扱われる要素は直線と円弧である。
に1行ずつ読み込み、形状データや物性データなどの必
要なデータを記述してあるブロックを探し出し、順にそ
れぞれのフォーマットで構造体に格納する。形状データ
として扱われる要素は直線と円弧である。
【0020】円弧要素の場合、ユニバーサルファイルに
データが書き込まれた際に、円弧の表現方法がNURB
S(NON−UNIFORM RATIONAL B−
SPLINE)に変えられ、中心点の座標と半径の値が
出力される場合には、中心点の座標値と半径の値を幾何
学的に求めて3次元の形状データを再構築してアセンブ
リ処理を行うことができる。
データが書き込まれた際に、円弧の表現方法がNURB
S(NON−UNIFORM RATIONAL B−
SPLINE)に変えられ、中心点の座標と半径の値が
出力される場合には、中心点の座標値と半径の値を幾何
学的に求めて3次元の形状データを再構築してアセンブ
リ処理を行うことができる。
【0021】サブアセンブリ処理としては、4W型サブ
アセンブリ処理、NS型サブアセンブリ処理、及び3W
型サブアセンブリ処理があるが、説明の簡単のため、4
W型サブアセンブリ処理についてのみ説明する。
アセンブリ処理、NS型サブアセンブリ処理、及び3W
型サブアセンブリ処理があるが、説明の簡単のため、4
W型サブアセンブリ処理についてのみ説明する。
【0022】〔4W型サブアセンブリ処理〕四方弁を含
むサブアセンブリは、四方弁を中心として4つの接続端
点へ1本ずつの配管が接続されている。従って、4W型
サブアセンブリ処理では、四方弁の各接続部に対して1
本ずつの単品配管部品を組立図からの配管情報を得て、
自動的に目的の位置に配置する。
むサブアセンブリは、四方弁を中心として4つの接続端
点へ1本ずつの配管が接続されている。従って、4W型
サブアセンブリ処理では、四方弁の各接続部に対して1
本ずつの単品配管部品を組立図からの配管情報を得て、
自動的に目的の位置に配置する。
【0023】(1)配管の配置情報の取り込み サブアセンブリの図面の情報から四方弁の原点位置と接
続する配管の両端点の座標値を取り込む。また、部品表
から部品コードを取り込み、それぞれの部品番号と部品
コードの対応をとる。
続する配管の両端点の座標値を取り込む。また、部品表
から部品コードを取り込み、それぞれの部品番号と部品
コードの対応をとる。
【0024】(2)四方弁の形状データの取り込み ライブラリの形式で保存されている四方弁のデータを読
み出す。この読み出されるデータには、配管との接続部
の方向ベクトル、及び端点の座標値が含まれている。
み出す。この読み出されるデータには、配管との接続部
の方向ベクトル、及び端点の座標値が含まれている。
【0025】(3)単品配管の形状データの取り込み 組立図の情報から得た単品配管の部品名に基づいて、配
管のユニバーサルファイル(3Dデータ格納)から配管
の形状を表すワイヤーフレームデータや物性値などのテ
ーブル類を読み出す。このとき、接続側の端点が2D/
3D変換時に配管の終点側とした端点を指定している場
合、読み込んだ後に、データの配列順を反転させる。
管のユニバーサルファイル(3Dデータ格納)から配管
の形状を表すワイヤーフレームデータや物性値などのテ
ーブル類を読み出す。このとき、接続側の端点が2D/
3D変換時に配管の終点側とした端点を指定している場
合、読み込んだ後に、データの配列順を反転させる。
【0026】(4)配管の四方弁への接続 四方弁への接続は、図6に示すように、まず、四方弁の
接続部の方向ベクトルと配管の接続部の方向ベクトルと
が互いに反対方向になるように配管を回転させ、更に接
続させるために平行移動をして配管の適正位置の探索の
ための初期状態を形成する。
接続部の方向ベクトルと配管の接続部の方向ベクトルと
が互いに反対方向になるように配管を回転させ、更に接
続させるために平行移動をして配管の適正位置の探索の
ための初期状態を形成する。
【0027】(5)適正位置への配置 その後、図7に示すように、接続部の方向ベクトルを軸
として配管を回転させ、接続部とは反対の端点を目的の
位置に一致させる。
として配管を回転させ、接続部とは反対の端点を目的の
位置に一致させる。
【0028】以上の処理を各四方弁の各端点について繰
り返すことにより、接続する配管のアセンブリを行うこ
とができる。なお、前記(4)と(5)の処理について
は、目的の回転角度を求めるためには、配管側のデータ
としては、両端点の座標値と接続側の方向ベクトルだけ
であれば十分である。このため、前もってこれら3つの
データだけから回転角度と移動量を求めておき、後に形
状データを一括して変換するようにしている。また、初
期状態での配管の回転方法については、ベクトルの内積
および外積を用いて角度と法線ベクトルを求め、この求
めた法線ベクトルを中心軸として回転させる回転行列に
よって座標を変換する。
り返すことにより、接続する配管のアセンブリを行うこ
とができる。なお、前記(4)と(5)の処理について
は、目的の回転角度を求めるためには、配管側のデータ
としては、両端点の座標値と接続側の方向ベクトルだけ
であれば十分である。このため、前もってこれら3つの
データだけから回転角度と移動量を求めておき、後に形
状データを一括して変換するようにしている。また、初
期状態での配管の回転方法については、ベクトルの内積
および外積を用いて角度と法線ベクトルを求め、この求
めた法線ベクトルを中心軸として回転させる回転行列に
よって座標を変換する。
【0029】上述した4W型サブアセンブリ処理の他、
NS型サブアセンブリ処理や3W型サブアセンブリ処理
を行い、これらのサブアセンブリモデルを組み立てるこ
とで配管装置の3次元データを取得し、これを解析装置
等に与えることで、製品の各種評価を行うことが可能と
なる。なお、上述した3次元組立データのより具体的な
生成方法は、特開平8−314999号公報に開示され
ている。
NS型サブアセンブリ処理や3W型サブアセンブリ処理
を行い、これらのサブアセンブリモデルを組み立てるこ
とで配管装置の3次元データを取得し、これを解析装置
等に与えることで、製品の各種評価を行うことが可能と
なる。なお、上述した3次元組立データのより具体的な
生成方法は、特開平8−314999号公報に開示され
ている。
【0030】ここで、上記の従来システムを簡潔に述べ
ると、かかるシステムは、3次元CAD装置による3次
元データの生成がしづらい配管については2次元図面か
ら3次元データを生成する一方、四方弁などについては
予め3次元CADを用いて3次元データを生成してこれ
をライブラリデータとして保持しておき、かかる四方弁
等と配管とをコンピュータ上で接続させてサブアセンブ
リモデル、更に最終の配管装置の3次元データを取得す
るようにしている。
ると、かかるシステムは、3次元CAD装置による3次
元データの生成がしづらい配管については2次元図面か
ら3次元データを生成する一方、四方弁などについては
予め3次元CADを用いて3次元データを生成してこれ
をライブラリデータとして保持しておき、かかる四方弁
等と配管とをコンピュータ上で接続させてサブアセンブ
リモデル、更に最終の配管装置の3次元データを取得す
るようにしている。
【0031】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来システムでは、予め3次元設計された四方弁等に対し
て配管を接続していくことが要求されるため、配管の設
計の自由度が四方弁等の形状等によって制約を受けると
いう欠点があった。また、別の観点からすると、四方弁
等の3次元設計を、配管の形状や配置等を考慮しつつ行
うことができないという欠点を有していた。
来システムでは、予め3次元設計された四方弁等に対し
て配管を接続していくことが要求されるため、配管の設
計の自由度が四方弁等の形状等によって制約を受けると
いう欠点があった。また、別の観点からすると、四方弁
等の3次元設計を、配管の形状や配置等を考慮しつつ行
うことができないという欠点を有していた。
【0032】この発明は、上記の事情に鑑み、四方弁な
どの3次元設計を前記配管の形状や配置を考慮しつつ行
うことができる設計支援方法並びに設計支援システムを
提供するこを目的とする。
どの3次元設計を前記配管の形状や配置を考慮しつつ行
うことができる設計支援方法並びに設計支援システムを
提供するこを目的とする。
【0033】
【課題を解決するための手段】この発明の設計支援方法
は、第1の部品については2次元CAD装置にて作成さ
れた2次元図面から3次元データを生成し、第2の部品
については3次元CAD装置を用いて3次元データを生
成し、前記2次元CAD装置にて作成した組立図面から
組立関係データを生成し、前記両3次元データと前記組
立関係データとに基づいて3次元組立データを生成する
設計支援方法であって、前記第2の部品の3次元設計に
際して前記第1の部品の3次元データと前記組立関係デ
ータとから生成される設計支援情報を前記3次元CAD
装置の画面上に表示することを特徴としている。前記設
計支援情報は、前記第2の部品に接続されるべき第1の
部品の接続部の3次元座標値であってもよく、或いは、
前記第1の部品の3次元画像であってもよい。
は、第1の部品については2次元CAD装置にて作成さ
れた2次元図面から3次元データを生成し、第2の部品
については3次元CAD装置を用いて3次元データを生
成し、前記2次元CAD装置にて作成した組立図面から
組立関係データを生成し、前記両3次元データと前記組
立関係データとに基づいて3次元組立データを生成する
設計支援方法であって、前記第2の部品の3次元設計に
際して前記第1の部品の3次元データと前記組立関係デ
ータとから生成される設計支援情報を前記3次元CAD
装置の画面上に表示することを特徴としている。前記設
計支援情報は、前記第2の部品に接続されるべき第1の
部品の接続部の3次元座標値であってもよく、或いは、
前記第1の部品の3次元画像であってもよい。
【0034】また、この発明の設計支援システムは、第
1の部品については2次元CAD装置にて作成された2
次元図面から3次元データを生成し、第2の部品につい
ては3次元CAD装置を用いて3次元データを生成し、
前記2次元CAD装置にて作成した組立図面から組立関
係データを生成し、前記両3次元データと前記組立関係
データとに基づいて3次元組立データを生成するように
した設計支援システムであって、前記第1の部品の3次
元データを格納する格納手段と、この格納手段から第1
の部品の3次元データを読み出し、この3次元データを
3次元CAD装置に与える手段とを備えるとともに、前
記3次元CAD装置は、前記第1の部品の3次元データ
と前記組立関係データとから生成される設計支援情報を
3次元設計処理中に画面上に表示する手段を備えている
ことを特徴とする。前記設計支援情報は、前記第2の部
品に接続されるべき第1の部品の接続部の3次元座標値
であってもよく、或いは、前記第1の部品の3次元画像
であってもよい。
1の部品については2次元CAD装置にて作成された2
次元図面から3次元データを生成し、第2の部品につい
ては3次元CAD装置を用いて3次元データを生成し、
前記2次元CAD装置にて作成した組立図面から組立関
係データを生成し、前記両3次元データと前記組立関係
データとに基づいて3次元組立データを生成するように
した設計支援システムであって、前記第1の部品の3次
元データを格納する格納手段と、この格納手段から第1
の部品の3次元データを読み出し、この3次元データを
3次元CAD装置に与える手段とを備えるとともに、前
記3次元CAD装置は、前記第1の部品の3次元データ
と前記組立関係データとから生成される設計支援情報を
3次元設計処理中に画面上に表示する手段を備えている
ことを特徴とする。前記設計支援情報は、前記第2の部
品に接続されるべき第1の部品の接続部の3次元座標値
であってもよく、或いは、前記第1の部品の3次元画像
であってもよい。
【0035】上記の構成であれば、前記設計支援情報が
前記3次元CAD装置の画面上に表示されている状態
で、前記第2の部品の3次元設計を行うことができる。
即ち、第2の部品の3次元設計を、第1の部品の形状や
配置等を考慮しつつ行うことができることになる。ま
た、別の観点からすると、前記第2の部品の形状等に制
約を受けることなく第1の部品の設計が可能である。
前記3次元CAD装置の画面上に表示されている状態
で、前記第2の部品の3次元設計を行うことができる。
即ち、第2の部品の3次元設計を、第1の部品の形状や
配置等を考慮しつつ行うことができることになる。ま
た、別の観点からすると、前記第2の部品の形状等に制
約を受けることなく第1の部品の設計が可能である。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【0037】図8は、この実施の形態の設計支援システ
ムを示した概略の構成図である。
ムを示した概略の構成図である。
【0038】CAD部1は、2次元CAD機能部1aお
よび3次元CAD機能部1bの両方を備える。3次元C
ADでは生成しにくい配管については前記2次元CAD
機能部1aを用いて2次元図面を生成する。一方、3次
元CADで生成することが容易な四方弁やアキュムレー
タといった部品については、3次元CAD機能部1bを
用いて3次元データを生成するようにしている。
よび3次元CAD機能部1bの両方を備える。3次元C
ADでは生成しにくい配管については前記2次元CAD
機能部1aを用いて2次元図面を生成する。一方、3次
元CADで生成することが容易な四方弁やアキュムレー
タといった部品については、3次元CAD機能部1bを
用いて3次元データを生成するようにしている。
【0039】2D/3D変換部2は、前記2次元CAD
機能部1aにて生成された配管の2次元図面から3次元
データを公知の手法により生成する。この公知の手法を
簡単に示せば、配管を、直線、円、及び楕円の図形要素
の接続物として表して2次元座標値で定義した2次元投
影図面から配管の始点と終点と分岐点と方向転換点を抽
出し、これら抽出された始点と終点と分岐点と方向転換
点とに基づいて配管の始点から終点に至る経路をトレー
スすることにより配管のワイヤーフレームの3次元デー
タを生成する方法である。
機能部1aにて生成された配管の2次元図面から3次元
データを公知の手法により生成する。この公知の手法を
簡単に示せば、配管を、直線、円、及び楕円の図形要素
の接続物として表して2次元座標値で定義した2次元投
影図面から配管の始点と終点と分岐点と方向転換点を抽
出し、これら抽出された始点と終点と分岐点と方向転換
点とに基づいて配管の始点から終点に至る経路をトレー
スすることにより配管のワイヤーフレームの3次元デー
タを生成する方法である。
【0040】ファイル部3は、前記2D/3D変換部2
にて生成された配管の3次元データを単品ごとに格納す
る第1格納部3aと、前記3次元CAD機能部1bにて
生成された3次元データを格納する第2格納部3bとを
備えている。なお、四方弁などの部品は、ライブラリと
してデータを持つようにしているが、部品の性格上、ユ
ニバーサルファイル等では表現しにくいデータであるた
め、独自フォーマットを設定してファイル化している。
なお、図8中のIGES(Initial Graphics Exchange S
pecification) は、図形データの交換用フォーマットで
ある。
にて生成された配管の3次元データを単品ごとに格納す
る第1格納部3aと、前記3次元CAD機能部1bにて
生成された3次元データを格納する第2格納部3bとを
備えている。なお、四方弁などの部品は、ライブラリと
してデータを持つようにしているが、部品の性格上、ユ
ニバーサルファイル等では表現しにくいデータであるた
め、独自フォーマットを設定してファイル化している。
なお、図8中のIGES(Initial Graphics Exchange S
pecification) は、図形データの交換用フォーマットで
ある。
【0041】3次元組立データ生成部4は、前記ファイ
ル部3の第1格納部3aから配管の3次元データを受け
取り、第2格納部3bからは四方弁やアキュムレータと
いった部品についての3次元データを受け取る。また、
3次元組立関係データ生成部5から3次元組立関係デー
タを取得する。そして、前記の両3次元データと前記組
立関係データとに基づき、図8の(a)に示しているご
とく、3次元組立データを生成する。
ル部3の第1格納部3aから配管の3次元データを受け
取り、第2格納部3bからは四方弁やアキュムレータと
いった部品についての3次元データを受け取る。また、
3次元組立関係データ生成部5から3次元組立関係デー
タを取得する。そして、前記の両3次元データと前記組
立関係データとに基づき、図8の(a)に示しているご
とく、3次元組立データを生成する。
【0042】データ読出手段6は、ファイル部3の第1
格納部3aから配管の3次元データを読み出し、これを
3次元CAD機能部1bに与えるようになっている。
格納部3aから配管の3次元データを読み出し、これを
3次元CAD機能部1bに与えるようになっている。
【0043】前記の3次元CAD機能部1bは、前記配
管の3次元データと前記組立関係データとから生成され
る設計支援情報を3次元設計処理中にディスプレイ上に
表示することができる。以下、この3次元CAD機能部
1bにて四方弁の設計を行う場合について説明してい
く。この場合には、3次元CAD機能部1bは、前記3
次元組立関係データ生成部5から、四方弁に接続される
べき4本の配管の組立関係データを入手するとともに、
前記データ読出手段6によってこれら4本の配管の3次
元データをそれぞれ入手する。そして、これらの情報に
基づき、ディスプレイ上に4本の配管の3次元画像をそ
れらの配置関係を定めた上で表示する(図8の(b)参
照)。なお、3次元組立関係データ生成部5は、2次元
CAD機能部1aにて生成された2次元組立図面から組
立関係データを生成するのであるが、かかる組立図面に
おいては四方弁の具体的な形状を決めておく必要はな
く、前記配管が接続される四方弁の接続部の座標値およ
び方向ベクトルを決めておくだけでよい。つまり、組立
図は必要だが、図2のような四方弁の形状を具体的に定
めた組立図は必要ないことになる。
管の3次元データと前記組立関係データとから生成され
る設計支援情報を3次元設計処理中にディスプレイ上に
表示することができる。以下、この3次元CAD機能部
1bにて四方弁の設計を行う場合について説明してい
く。この場合には、3次元CAD機能部1bは、前記3
次元組立関係データ生成部5から、四方弁に接続される
べき4本の配管の組立関係データを入手するとともに、
前記データ読出手段6によってこれら4本の配管の3次
元データをそれぞれ入手する。そして、これらの情報に
基づき、ディスプレイ上に4本の配管の3次元画像をそ
れらの配置関係を定めた上で表示する(図8の(b)参
照)。なお、3次元組立関係データ生成部5は、2次元
CAD機能部1aにて生成された2次元組立図面から組
立関係データを生成するのであるが、かかる組立図面に
おいては四方弁の具体的な形状を決めておく必要はな
く、前記配管が接続される四方弁の接続部の座標値およ
び方向ベクトルを決めておくだけでよい。つまり、組立
図は必要だが、図2のような四方弁の形状を具体的に定
めた組立図は必要ないことになる。
【0044】3次元CAD機能部1bのディスプレイ上
に、図8の(b)のごとく4本の配管がその配置関係を
特定された状態で表示されていれば、図の仮想線枠内に
四方弁の具体的な形状を描画設計していけばよいことに
なり、このようにして描画設計する際に、これら4本の
配管の配置関係を視覚的に認識しながら当該四方弁のど
の部分を薄肉にできるかといった思考をめぐらしてその
設計を行っていくことなどが可能となる。即ち、四方弁
の設計を前記配管の形状や配置等を考慮しつつ行うこと
ができることになる。また、別の観点からすると、四方
弁の形状等に制約を受けることなく配管の設計が可能と
なる。
に、図8の(b)のごとく4本の配管がその配置関係を
特定された状態で表示されていれば、図の仮想線枠内に
四方弁の具体的な形状を描画設計していけばよいことに
なり、このようにして描画設計する際に、これら4本の
配管の配置関係を視覚的に認識しながら当該四方弁のど
の部分を薄肉にできるかといった思考をめぐらしてその
設計を行っていくことなどが可能となる。即ち、四方弁
の設計を前記配管の形状や配置等を考慮しつつ行うこと
ができることになる。また、別の観点からすると、四方
弁の形状等に制約を受けることなく配管の設計が可能と
なる。
【0045】このようにして3次元設計された四方弁に
ついては、その3次元データがライブラリ化されて第2
格納部3bに格納されることになる。
ついては、その3次元データがライブラリ化されて第2
格納部3bに格納されることになる。
【0046】なお、上記の例では、前記四方弁の3次元
設計に際して配管の3次元画像を3次元CAD機能部1
bの画面上に表示するようにしたが、この3次元画像に
代えて、四方弁に接続されるべき配管端点部の3次元座
標値、例えば、配管(x1,y1 ,z1 )、配管
(x2 ,y2 ,z2 )のような表示を画面隅等に行うよ
うにしてもよいものである。このような表示であって
も、4本の配管の接続端点部の位置関係を認識しながら
四方弁の3次元設計を行っていくことができる。
設計に際して配管の3次元画像を3次元CAD機能部1
bの画面上に表示するようにしたが、この3次元画像に
代えて、四方弁に接続されるべき配管端点部の3次元座
標値、例えば、配管(x1,y1 ,z1 )、配管
(x2 ,y2 ,z2 )のような表示を画面隅等に行うよ
うにしてもよいものである。このような表示であって
も、4本の配管の接続端点部の位置関係を認識しながら
四方弁の3次元設計を行っていくことができる。
【0047】また、上記の例では、第1の部品として配
管を例示し、第2の部品として四方弁を例示したが、こ
れに限らないことは勿論である。
管を例示し、第2の部品として四方弁を例示したが、こ
れに限らないことは勿論である。
【0048】ところで、かかる設計支援システムは、コ
ンピュータ(ディスプレイ等の周辺機器を含む)と、こ
れを当該システムとして機能させるプログラムとにより
構成することができる。この場合、上記のプログラム
は、CD−ROMなどの記録媒体に格納しておくことが
できる。
ンピュータ(ディスプレイ等の周辺機器を含む)と、こ
れを当該システムとして機能させるプログラムとにより
構成することができる。この場合、上記のプログラム
は、CD−ROMなどの記録媒体に格納しておくことが
できる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第1の部品の3次元データと組立関係データとから
生成される設計支援情報によって、第2の部品の3次元
設計を第1の部品の形状や配置等を考慮しつつ行うこと
ができる。また、前記第2の部品の形状等に制約を受け
ることなく第1の部品の設計が可能であるという効果も
奏する。
ば、第1の部品の3次元データと組立関係データとから
生成される設計支援情報によって、第2の部品の3次元
設計を第1の部品の形状や配置等を考慮しつつ行うこと
ができる。また、前記第2の部品の形状等に制約を受け
ることなく第1の部品の設計が可能であるという効果も
奏する。
【図1】データ階層構造を示す説明図である。
【図2】四方弁を含む2次元組立図である。
【図3】アセンブリ情報の入力イメージ図である。
【図4】図2に示した“5”の部品の2次元組立図であ
る。
る。
【図5】ASSYごとの処理形態に応じた分岐処理を示
す説明図である。
す説明図である。
【図6】配管の初期移動を示す説明図である。
【図7】配管の目的位置への回転を示す説明図である。
【図8】この発明の設計支援システムを示す説明図であ
る。
る。
1 CAD部 1a 2次元CAD機能部 1b 3次元CAD機能部 2 2D/3D変換部 3 ファイル部 3a 第1格納部 3b 第2格納部 4 3次元組立データ生成部 5 3次元組立関係データ生成部 6 データ読出手段
Claims (6)
- 【請求項1】 第1の部品については2次元CAD装置
にて作成された2次元図面から3次元データを生成し、
第2の部品については3次元CAD装置を用いて3次元
データを生成し、前記2次元CAD装置にて作成した組
立図面から組立関係データを生成し、前記両3次元デー
タと前記組立関係データとに基づいて3次元組立データ
を生成する設計支援方法であって、前記第2の部品の3
次元設計に際して前記第1の部品の3次元データと前記
組立関係データとから生成される設計支援情報を前記3
次元CAD装置の画面上に表示することを特徴とする設
計支援方法。 - 【請求項2】 前記設計支援情報は、前記第2の部品に
接続されるべき第1の部品の接続部の3次元座標値であ
ることを特徴とする請求項1に記載の設計支援方法。 - 【請求項3】 前記設計支援情報は、前記第1の部品の
3次元画像であることを特徴とする請求項1に記載の設
計支援方法。 - 【請求項4】 第1の部品については2次元CAD装置
にて作成された2次元図面から3次元データを生成し、
第2の部品については3次元CAD装置を用いて3次元
データを生成し、前記2次元CAD装置にて作成した組
立図面から組立関係データを生成し、前記両3次元デー
タと前記組立関係データとに基づいて3次元組立データ
を生成するようにした設計支援システムであって、前記
第1の部品の3次元データを格納する格納手段と、この
格納手段から第1の部品の3次元データを読み出し、こ
の3次元データを3次元CAD装置に与える手段とを備
えるとともに、前記3次元CAD装置は、前記第1の部
品の3次元データと前記組立関係データとから生成され
る設計支援情報を3次元設計処理中に画面上に表示する
手段を備えていることを特徴とする設計支援システム。 - 【請求項5】 前記設計支援情報は、前記第2の部品に
接続されるべき第1の部品の接続部の3次元座標値であ
ることを特徴とする請求項4に記載の設計支援システ
ム。 - 【請求項6】 前記設計支援情報は、前記第1の部品の
3次元画像であることを特徴とする請求項4に記載の設
計支援システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9158892A JPH117459A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 設計支援方法並びに設計支援システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9158892A JPH117459A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 設計支援方法並びに設計支援システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH117459A true JPH117459A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15681667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9158892A Pending JPH117459A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 設計支援方法並びに設計支援システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH117459A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020011677A (ko) * | 2000-08-03 | 2002-02-09 | (주)키소 | 2차원 배관엔지니어링 도면을 3차원 캐드데이타로자동변환 및 모델제작하는 프로그램에 의한 설계방법 |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP9158892A patent/JPH117459A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020011677A (ko) * | 2000-08-03 | 2002-02-09 | (주)키소 | 2차원 배관엔지니어링 도면을 3차원 캐드데이타로자동변환 및 모델제작하는 프로그램에 의한 설계방법 |
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