JP2001155185A - Automatic three-dimensional solid modeling system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately and easily produce a three-dimensional solid model of a product which is composed of a set of plural shape patterns. SOLUTION: The shape pattern 102, the name of the pattern 102, a dimensional parameter and a location parameter input list 101 of a product are read by an automatic modeling system 103. The automatic modeling device retrieves a shape pattern that agrees with the shape pattern name of the list 101, sets the dimensional parameter value and the location parameter value to a data file having the same shape as the shape pattern and outputs this pattern (103) as a three-dimensional solid model by using a CAD system. This procedure is repeated for all data portion on the list 101 so that the three-dimensional solid model, i.e., a set of a plurality of shape patterns is modeled and registered in a CAD solid model data base 104.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の形状パター
ンの集合である部品の三次元ソリッドモデルを作成する
システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for creating a three-dimensional solid model of a part which is a set of a plurality of shape patterns.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、三次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
ａｉｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎ：計算機援用設計）システ
ムにより製品モデルをモデリングする場合において、特
に、標準化、パラメトリック化された製品はシステム内
に予め形状を登録したデータベースから、対応する形状
を読み出して、寸法をパラメトリックに変更することで
製品モデルをモデリングする方法が行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, three-dimensional CAD (Computer)
(aided design: computer-aided design) In the case of modeling a product model by a system, particularly for a standardized and parametric product, the corresponding shape is read from a database in which the shape is registered in advance in the system, and the dimensions are changed to parametric By doing so, a method of modeling a product model has been performed.

【０００３】公知例として特開平１０−２４０７８６号
公報がある。製品の全形状を一ファイルの形状データベ
ースに登録し、入力表に部品の寸法パラメータを入力す
ることにより、製品モデルをモデリングする方法であ
る。[0003] As a known example, there is JP-A-10-240786. In this method, a product model is modeled by registering the entire shape of a product in a shape database of one file and inputting dimension parameters of a part in an input table.

【０００４】また複数の形状パターンの集合である製品
の場合は、従来のＣＡＤシステムでは、製品の部分形状
を形状データベースに登録し、ＣＡＤシステム上で対話
式で対応する部分の形状を読み出し、寸法を入力し形状
を決定後、部分形状の配置位置を入力し、部分形状のモ
デリングが終了する。以上を繰り返し行うこと製品モデ
ルをモデリングする方法がある。In the case of a product which is a set of a plurality of shape patterns, in a conventional CAD system, the partial shape of the product is registered in a shape database, and the corresponding portion is read out interactively on the CAD system to obtain a dimension. Is input and the position of the partial shape is input, and the modeling of the partial shape ends. By repeating the above, there is a method of modeling a product model.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来技術では、大型の部品では部分形状のパターン数が１
００種類を乞え、寸法パラメータの数は１０００個と膨
大な入力量となる。そのような複数の形状パターンの集
合である三次元ソリッドモデルをモデリングする際には
次のような問題点があった。However, in such a conventional technique, the number of patterns of a partial shape is 1 for a large component.
Asking for 00 types, the number of dimensional parameters is a huge input amount of 1000. When modeling a three-dimensional solid model that is a set of such a plurality of shape patterns, there are the following problems.

【０００６】第一に、製品の全形状を一ファイルに登録
する場合、部分の形状パターンの組み合わせの数だけフ
ァイルを作成しなければならず。ファイルの数も膨大な
ものとなり、データベースのための膨大なメモリ容量を
必要とし、形状パターンの登録、検索に多大な労力を必
要とする。First, when registering all the shapes of a product in one file, it is necessary to create as many files as the number of combinations of the part shape patterns. The number of files also becomes enormous, requiring an enormous memory capacity for a database, and a great deal of labor is required for registering and retrieving shape patterns.

【０００７】第二に、部分形状の組み合わせを行う場合
には、多量の寸法パラメータを対話式で入力するため誤
入力の発生の恐れがある。また、次回の入力作業もデー
タの最初から入力しなおしとなるので、入力データの再
利用性が低い。Second, in the case of combining partial shapes, a large amount of dimensional parameters are input interactively, which may cause erroneous input. In addition, since the next input operation is performed again from the beginning of the data, the reusability of the input data is low.

【０００８】本発明では、このような従来の問題点につ
いて着目してなされたもので、複数の形状パターンの集
合である三次元ソリッドモデルを正確かつ容易にモデリ
ングする機能を提供するものである。The present invention has been made in view of such a conventional problem, and provides a function of accurately and easily modeling a three-dimensional solid model which is a set of a plurality of shape patterns.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動三次元
ソリッドモデリングシステムは、予め、製品の部分形状
パターンＰｘ１・・・を形状データベースに登録してお
く、製品Ｘソリッドモデルを作製する際には、入力表に
少なくとも製品Ｘを構成部分の形状の管理名称Ｐｘ１・
・・とその形状に必要な寸法パラメータＳｘ１・・・を
入力する。自動三次元ソリッドモデリング装置では、形
状データベースと入力表を読み込む。形状パターン名称
Ｐｘ１と一致する形状パターンＰｘ１を検索し、形状パ
ターン同形データファイルに寸法パラメータ値Ｓｘ１、
配置パラメータＨｘ１を設定し、ＣＡＤシステムにより
三次元ソリッドモデルＰｘ１ｅとしてアウトプットす
る。入力表の全データ分をすべて行うことにより複数の
形状パターンの集合Ｐｘ１ｅ・・・である三次元ソリッ
ドモデルＸが自動的にモデリングされ、ソリッドモデル
データベースにアウトプットするようにしたことを特徴
とする。An automatic three-dimensional solid modeling system according to the present invention is used for preparing a product X solid model in which a product partial shape pattern Px1... Is registered in a shape database in advance. Is the management name Px1 ·
... and the dimensional parameters Sx1... Required for the shape are input. The automatic three-dimensional solid modeling device reads a shape database and an input table. A shape pattern Px1 that matches the shape pattern name Px1 is searched, and the dimension parameter values Sx1,
An arrangement parameter Hx1 is set and output as a three-dimensional solid model Px1e by a CAD system. The three-dimensional solid model X, which is a set Px1e... Of a plurality of shape patterns, is automatically modeled by performing all the data in the input table, and is output to a solid model database. .

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
をもとに説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【００１１】図１は本実施例の自動三次元ソリッドモデ
リングシステムのシステム図を示している。予め、製品
の部分形状パターンを登録しておく形状データベース１
０１と、その形状データベース１０１の形状管理名称と
その寸法パラメータを入力する入力表１０２と、部分形
状パターンとその形状の寸法パラメータを読み込み部品
の三次元モデルを作成する自動三次元ソリッドモデリン
グ装置１０３と、モデリングした三次元形状を登録する
ＣＡＤソリッドモデルデータデータベース１０４から構
成されている。次に、形状データベース１０１、入力表
１０２、自動三次元ソリッドモデリング装置１０３とＣ
ＡＤソリッドモデルデータベース１０４について説明す
る。本実施例においては、蒸気タービンのロータの三次
元ソリッドモデルを作製する場合を例として、以下を説
明する。蒸気タービンのロータは図５のような形状をし
ている。全体では複雑な形状であるが、部分的には類似
形状、相似形状が多く、これらは比較的簡易な形状であ
る（図２参照）。形状パターンを登録してあるのが形状
データベース１０１である。形状データは類似形状、相
似形状にパラメトリックに変形できるように各部寸法に
名称を付与してある。モデリングする際に必要な入力表
１０２について説明する。入力表には部分形状パターン
の管理名称と、その形状に対応する寸法パラメータの
値、配置パラメータを、ロータのモデルを形成する形状
部分全部について入力する（図３参照）。FIG. 1 is a system diagram of an automatic three-dimensional solid modeling system according to this embodiment. Shape database 1 in which partial shape patterns of products are registered in advance
01, an input table 102 for inputting a shape management name of the shape database 101 and its dimensional parameter, an automatic three-dimensional solid modeling device 103 for reading a partial shape pattern and its dimensional parameter and creating a three-dimensional model of the part, And a CAD solid model data database 104 for registering a modeled three-dimensional shape. Next, a shape database 101, an input table 102, an automatic three-dimensional solid modeling device 103 and C
The AD solid model database 104 will be described. In the present embodiment, the following will be described as an example of producing a three-dimensional solid model of a rotor of a steam turbine. The rotor of the steam turbine has a shape as shown in FIG. Although the shape is complicated as a whole, there are many similar shapes and similar shapes partially, and these are relatively simple shapes (see FIG. 2). The shape database 101 registers the shape patterns. The shape data is given a name for each part dimension so that it can be parametrically deformed into a similar shape or a similar shape. The input table 102 required for modeling will be described. In the input table, the management name of the partial shape pattern, the value of the dimensional parameter corresponding to the shape, and the arrangement parameter are input for all the shape portions forming the rotor model (see FIG. 3).

【００１２】次に形状データベース１０１、入力表１０
２のデータを用いて自動的に三次元ソリッドモデルをモ
デリングする装置１０３について処理手順フローチャー
ト（図４）をもとに説明する。まず、形状データベース
１０１、入力表１０２のデータを読み取る。入力表の形
状パターン管理名称と一致する形状パターンを検索し、
形状パターン同形データファイルに寸法パラメータ値、
配置パラメータ値を設定し、ＣＡＤシステムにより三次
元ソリッドモデルとしてＣＡＤソリッドモデルデータベ
ース１０４にアウトプットする。入力表１０２の全デー
タ分（ロータの全体形状）を繰り返し行うことにより複
数の部分形状パターンの集合であるロータ全体の三次元
ソリッドモデルを作成する装置である。Next, a shape database 101, an input table 10
An apparatus 103 for automatically modeling a three-dimensional solid model using the data of No. 2 will be described with reference to a processing procedure flowchart (FIG. 4). First, the data of the shape database 101 and the input table 102 are read. Search for a shape pattern that matches the shape pattern management name in the input table,
Dimension parameter values,
The arrangement parameter values are set, and output as a three-dimensional solid model to the CAD solid model database 104 by the CAD system. This is a device that creates a three-dimensional solid model of the entire rotor, which is a set of a plurality of partial shape patterns, by repeatedly performing all data (the entire shape of the rotor) of the input table 102.

【００１３】本実施例によれば、部分形状の組み合わせ
で製品形状をモデリングすることで、形状パターンの入
力数が最小ですむ。寸法パラメータを対話式ではなく入
力表式とすることで、人間が行うシステム間のデータ変
換作業に伴う誤入力の発生を防止することができる。さ
らに、また、入力表として保存されることから、データ
の再利用性が向上する。According to this embodiment, by modeling the product shape using a combination of the partial shapes, the number of input of the shape pattern can be minimized. By making the dimension parameters not the interactive type but the input expression, it is possible to prevent the occurrence of erroneous input due to the data conversion work between systems performed by humans. Further, since the data is stored as an input table, the reusability of data is improved.

【００１４】[0014]

【発明の効果】本発明によれば、複数の形状パターンの
集合である三次元ソリッドモデルを正確かつ容易にモデ
リングすることができる。According to the present invention, a three-dimensional solid model which is a set of a plurality of shape patterns can be accurately and easily modeled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る−実施例の自動三次元ソリッドモ
デリングシステムのシステム図。FIG. 1 is a system diagram of an automatic three-dimensional solid modeling system according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明に係る−実施例のモデル図形を示す説明
図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a model figure according to the embodiment of the present invention;

【図３】本発明に係る−実施例の入力表の例を示す図。FIG. 3 shows an example of an input table according to an embodiment of the present invention.

【図４】本発明に係る−実施例の自動三次元ソリッドモ
デリング装置の処理手順フローチャート。FIG. 4 is a flowchart of a processing procedure of the automatic three-dimensional solid modeling apparatus according to the embodiment of the present invention;

【図５】タービンロータの全体正面図。FIG. 5 is an overall front view of the turbine rotor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

３２…パラメータ表示記号、１０１…形状データベー
ス、１０２…入力表、１０３…自動三次元ソリッドモデ
リング装置、１０４…ＣＡＤソリッドモデルデータベー
ス、１０５…ＣＡＤシステム。32: Parameter display symbol, 101: Shape database, 102: Input table, 103: Automatic three-dimensional solid modeling device, 104: CAD solid model database, 105: CAD system.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細見 昌一郎 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立事業所内 Ｆターム(参考） 5B046 AA05 BA05 DA08 FA06 FA18 5B050 AA03 BA07 BA09 BA18 DA10 EA28 GA08  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Shoichiro Hosomi 3-1-1, Sakaimachi, Hitachi-shi, Ibaraki F-term in Hitachi Works, Ltd. Hitachi Works 5B046 AA05 BA05 DA08 FA06 FA18 5B050 AA03 BA07 BA09 BA18 DA10 EA28 GA08

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 三次元部分形状パターンを登録しておく
形状パターンデータベースと、前記形状パターン管理名
称とその形状を規定する寸法パラメータを入力できる入
力表と、前記形状パターンデータベースと入力表のデー
タを読み込み、入力表の形状パターン管理名から三次元
部分形状パターンを検索し、形状パターン同形データフ
ァイルに寸法パラメータを設定し、ＣＡＤシステムによ
り部分三次元ソリッドモデルとしてアウトプットする作
業を入力表の全データ分行うことにより、複数の形状パ
ターンの集合である部品の三次元ソリッドモデルを自動
的に作成する手段と、作成した三次元ソリッドモデルを
格納するＣＡＤソリッドモデルデータデータベースとを
備えていることを特徴とする自動三次元ソリッドモデリ
ングシステム。1. A shape pattern database for registering a three-dimensional partial shape pattern, an input table for inputting the shape pattern management name and a dimension parameter for defining the shape, and data of the shape pattern database and the input table. Reading, searching for a 3D partial shape pattern from the shape pattern management name in the input table, setting dimensional parameters in the shape pattern isomorphic data file, and outputting the data as a partial 3D solid model by the CAD system All data in the input table And a means for automatically creating a three-dimensional solid model of a part, which is a set of a plurality of shape patterns, and a CAD solid model data database for storing the created three-dimensional solid model. Automatic 3D solid modeling system. 【請求項２】 入力表にある寸法パラメータと配置パラ
メータを読み込み、三次元ソリッドモデルを作成、配置
する手段。2. A means for reading a dimension parameter and an arrangement parameter in an input table to create and arrange a three-dimensional solid model.