JPS62210580A - Ｃａｄ装置における３次元モデル作成方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＣＡＤ装置における３次元モデル作成方式に関
し、特に板金部品のサーフエースモデルの作成に関する
ものである。

（従来１つ技術） 従来、ＣＡＤ装置における３次元モデル作成方式として
は、たとえば［フレツシング　アウトグロジエクション
ズ（Ｆｌｅｓｈｉｎｇ　Ｏｕｔ　Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ
ｓ）　ｊ、アイビーエム　ジャーナル　リサーチ　デベ
ロプメンツ（ＩＢＭ　Ｊ、ＲＥＳ、ＤＥＶＥＬＯＰ、）
、晒、４６．１９８１年１１月、ｐ、９３４−９３７に
開示されたものがある。

第８図は従来の方式の一手順例を示す図で、同図に示す
ように従来の方式は三面図入力段階Ｓｌｌ、ワイヤフレ
ームモデル作成段階Ｓ１２、サーフエースモデル作成段
階８１３及びモデル決定段階Ｓ１４よシ成る。三面図入
力段階Ｓｌｌでは、操作者が部品の三面図すなわち平面
図（イ）、正面図（ロ）及び右側面図ｅ→をＣＡＤ装置
（第９図参照）に入力する。次のワイヤフレームモデル
作成段階８１２では、ＣＡＤ装置は自動的にワイヤフレ
ームモデルに）を作成する。そして、サーフエースモデ
ル作成段階Ｓ１３では、ＣＡＤ装置はワイヤフレームモ
デルに）から自動的にサーフエースモデル（ホ）、（へ
）、（ト）・・・を作成する。この例ではワイヤフレー
ムモデルに）から３５個のサーフエースモデルが作成さ
れることになる。次にモデル決定段階Ｓ１４では、操作
者が、サーフエースモデル作成段階Ｓ１３で作成された
複数のサーフエースモデル（本例の場合、３５種）から
目的のモデルを選ぶ。従来の方式では以上のようにして
サーフエースモデルの作成を行っていた。

第９図は、従来の３次元構成ＣＡＤ装置の一構成例を示
す図である。このＣＡＤ装置は図形表示装置１１、位置
人力／コマンド入力装置１２、図形処理装置１３、ワイ
ヤフレームモデル作成装置１４、サーフエースモデル作
成装置１５及び図形記憶装置１６から構成される。

上記ＣＡＤ装置の動作について述べると、先ず、操作者
は位置人力／コマンド入力装置１２を用い、たとえばデ
ジタイザ上のメニューまたは位置をスタイラスペンで押
すことにより、その位置人力／コマンド入力装置１２に
対し、図形要素名（円、線等）、図形位置（数値、位置
）を入力する。この入力データは図形処理装置１３に送
られ、図形処理装置１３は入力データを図形記憶装置１
６に出力するとともに、表示すべきデータを入力データ
に基づいて作成し図形表示装置１１に転送する。図形記
憶装置１６は図形要素名と図形位置データを記憶し、図
形表示装置１１は作成された図形を表示する（三面図入
力段階５１１）。次に、ワイヤフレームモデル作成装置
１４は図形記憶装置１６内の三面図データを入力として
第８図のに）に示すごときワイヤフレームモデルを作成
する。このワイヤフレームデータは図形記憶装置１６に
送られ、格納される（ワイヤフレームモデル作成段階５
１２）。次に、サーフエースモデル作成装置１５は図形
記憶装置１６内のワイヤフレームデータを入力として第
８図の（ホ）（へ）（ト）・・・に示すごときサーフエ
ースモデルを作成する。このサーフエースモデルは図形
記憶装置１６に送られ、格納される（サーフエースモデ
ル作成段階５１３）。そして、操作者は、図形表示装置
１１に表示される複数のサーフエースモデルを視て、位
置人力／コマンド入力装置１２を介して、決定するモデ
ルを選ぶ。すると図形処理装置１３は図形記憶装置１６
に格納されている決定モデル以外のサーフエースモデル
のデータを削除する（モデル決定段階５１４）。以上の
ようにして操作者が希望するサーフエースモデルが得ら
れることになる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、以上述べた方式では、一般の部品に適用した場
合、ひとつの三面図から多数のサーフエースモデルが作
成される。したがって、その中から決定モデルを選ぶと
すると、多大な操作工数が必要となるという問題点があ
った。

本発明は、板金部品に関して以上述べた多数のサーフエ
ースモデルから決定モデルを選択しなければならないと
いう問題点を除去し、操作工数の少ない優れたＣＡＤ装
置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するだめの手段） 前記従来技術の問題点を解決するため、本発明のＣＡＤ
装置における３次元モデル作成方式は、板金部品の投影
図を投影図の種別ごとに記憶する第１の手段と、第１の
手段に記憶された投影図が現わす形状から３次元走査の
ための起点を求める第２の手段と、板金部品の板厚に対
応する腕の長さを有する３次元走査子を用い、第１の手
段に記憶されたデータを基に、第２の手段で求めた起点
から板金部品の板厚部のサーフエースの３次元走査を行
い、板金部品の３次元サーフエースモデルの形状を決定
する第３の手段と、第３の手段により決定された３次元
サーフエースモデルのデータを記憶する第４の手段とを
設けたものである。

（作用） 本発明では以上のようにＣＡＤ装置における３次元モデ
ル作成方式を構成したので、各技術手段は以下のように
作用する。なお本発明では特に板金部品の３次元モデル
作成を対象とする。

第１の手段は板金部品の投影図（例えば平面図、正面図
及び右側面図の三面図）をその種別ごとに記憶する。第
２の手段は第１の手段に記憶された各形状にアクセスし
、３次元走査のための起点を決定し、その情報を第３の
手段に送不。第３の手段は第１の手段に記憶されたデー
タを調査し、３次元走査子の可能動作データを求め、そ
のデータに基づいて第２の手段で得た起点から３次元走
査子の走査を行なって、板金部品の３次元サーフエース
モデルの形状を一意に決定する。ここで３次元走査子と
しては平行移動及び回転移動のみが可能で、腕の長さが
板金部品の板厚に等しく、その両端点がともに第１の手
段の投影図の形状に接するものが使われる。したがって
３次元走査子の軌跡が板金部品の板厚部のサーフエース
を３次元的に現わすものとなる。第４の手段は第３の手
段により決定されたサーフエースモデルデータをディス
プレイ表示等のために格納する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本実施例の３次元構成ＣＡＤ装置の特徴部分で
ある板金サーフエースモデル作成装置の構成を示すブロ
ック図、第２図は３次元構成ＣＡＤ装置の構成を示すブ
ロック図である。

先ず、第２図によυ本実施例の３次元構成ＣＡＤ装置の
構成について述べる。同図に示すように、このＣＡＤ装
置は図形表示装置１１、位置入力／コマンド入力装置１
２、図形処理装置１３、図形記憶装置１６及び板金サー
フエースモデル作成装置加より構成される。装置１１　
、１２　、１３及び１６は第９図の各装置と同様のもの
であシ、同一符号を付しである。

板金サーフエースモデル作成装置加は板金部品の三面図
から一意的にサーフエースモデルを作成する装置である
。

次に、板金サーフエースモデル作成装置加の構成につい
て述べる。第１図に示すように、板金サーフエースモデ
ル作成装置加は、作成されたサーフエースモデルのデー
タを格納する３次元図形記憶部１、サーフエースモデル
の形状を決定する３次元走査制御部２、平面図の形状を
調査する平面図走査制御部３、正面図の形状を調査する
正面図走査制御部４、右側面図の形状を調査する右側面
図走査制御部５、平面図の形状データを格納する平面図
記憶部６、正面図の形状データを格納する正面図記憶部
７及び右側面図の形状データを格納する右側面図記憶部
８より構成される。

第３図は板金サーフエースモデル作成装置加によるサー
フエースモデルの作成手順を示すフローチャートである
。以下、第３図にしたがってサーフエースモデル作成動
作について説明する。

先ず、第１図の図形記憶装置１６から、各投影図を平面
図記憶部６、正面図記憶部７、右側面図記　ｌ憶部８に
それぞれ転送する（投影図格納段階Ｓ　１）。

ここで第４図（ａ）に示す３次元走査子を想定する。

３次元走査子は各投影図の板厚部を検出するため、処理
の必要上設定した図形である。すなわち３次元走査子は
走査端３１　、３２及び走査軸おにより構成　ゴされ、
走査軸あの長さは板金部品の板厚ｔとする。

この３次元走査子は以下の２つの移動のみが許されてい
る。

（１）平行移動（第４図（ｂ）） （２）回転移動（第４図（Ｃ）） さらに、以下の条件のもとて３次元走査子は移動する。

（３）両走査端３１　、３２ともに投影図の形状に接す
ること 次に、各投影図走査制御部３，４．５は、各記憶部６，
７．８内の形状に対して、上記（３）の条件を満足する
形状の端点位置（第５図参照）に３次元走査子を設定す
る（初期位置候補抽出段階Ｓ２）。

次に、各投影図走査制御部３，４．５は設定された３次
元走査子の位置データを３次元走査制御部２に転送する
。３次元走査制御部２は、３次元走査子の位置データを
比較し、第５図の各３次元走査子位置４１　、４２　、
４３のように各投影図上対応する３次元走査子を決定す
る。そして決定した３次元走査子情報を３次元図形記憶
部１に送υ、３次元図形記憶部１は走査端３１　、３２
の３次元座標を格納する（初期位置設定段階Ｓ３）。

次に、各投影図走査制御部３，４．５は、移動の条件（
１）　、　（２）　、　（３）を満足するケースを走査
子可能動作データ４４　、４５　（第５図）として３次
元走査制御部２へ転送する（走査可能方向抽出段階Ｓ４
）。

次に、３次元走査制御部２は、走査子可能動作データを
評価して、可能な３次元上での走査子の移動を決定し、
３次元図形記憶部１に走査端の移動軌跡を含めて、移動
後の座標を第６図の■〜■のように記憶させる（走査移
動決定段階Ｓ５）。

このようにして、上記走査可能方向抽出段階Ｓ４と走査
移動決定段階Ｓ５を繰シ返すことにより、走査子を各投
影面上及び３次元空間上を移動させることで、板厚部の
サーフエース（面）５０が構成されてゆき、初期位置に
３次元走査子が来たときに終了とする（走査終了判定段
階８６）。なお第６図において、■は３次元走査子の走
査開始点、■〜［相］は３次元走査軌跡及び途中走査点
、＠は３次元走査終了点を示す。

第７図は板金に内部形状がある場合の３次元走査例を示
す図である。図中、＠〜［相］は３次元走査軌跡及び走
査点、印は板金の内部形状である。本実施例によれば、
このような内部形状印についても、上記と同様な処理を
行う。これら一連の処理によってサーフエースモデルの
一意性が保証される。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明の方式によれば、
投影図より板金部品のサーフエースモデルが一意に決ま
シ、操作者の操作工数と図形記憶装置の容量の低減の効
果が期待できる。

更に、本方式により得た板金部品上の３次元軌跡を、部
品の展開形状作成のために使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る３次元構成ＣＡＤ装置における板
金サーフエースモデル作成装置の構成を示すブロック図
、第２図は本発明に係る３次元構成ＣＡＤ装置の構成を
示すブロック図、第３図は板金サーフエースモデルの作
成手順を示すフローチャート、第４図は３次元走査子の
説明図、第５図は３次元走査子の移動説明図、第６図は
３次元走査子の走査例を示す図、第７図は板金の内部形
状の３次元走査例を示す図、第８図は従来方式による処
理例の説明図、第９図は従来の３次元構成ＣＡＤ装置の
構成を示すブロック図である。 １・・・３次元図形記憶部、２・・・３次元走査制御部
、３・・・平面図走査制御部、４・・・正面図走査制御
部、５・・・右側面図走査制御部、６・・・平面図記憶
部、７・・・正面図記憶部、８・・・右側面図記憶部、
１１・・・図形表示装置、１２・・・位置人力／コマン
ド入力装置、１３・・・図形処理装置、１６・・・図形
記憶装置、加・・・板金サーフエースモデル作成装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 板金部品の投影図を投影図の種別ごとに記憶する第１の
   手段と、 第１の手段に記憶された投影図が現わす形状から３次元
   走査のための起点を求める第２の手段と、板金部品の板
   厚に対応する腕の長さを有する３次元走査子を用い、第
   １の手段に記憶されたデータを基に、第２の手段で求め
   た起点から板金部品の板厚部のサーフェースの３次元走
   査を行い、板金部品の３次元サーフェースモデルの形状
   を決定する第３の手段と、 第３の手段により決定された３次元サーフェースモデル
   のデータを記憶する第４の手段とを設けたことを特徴と
   するＣＡＤ装置における３次元モデル作成方式。