JP3126335B2 - 板金cad/camシステムにおける板金モデル展開方法 - Google Patents
板金cad/camシステムにおける板金モデル展開方法Info
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Description
設計(CAD)システムとコンピュータ支援製造(CA
M)システム間を連係して構成され、板金製品を取扱う
板金CAD/CAMシステムに係り、特に、オペレータ
にとっての煩雑な操作入力を除去して、板金製品の幾何
形状を表す板金モデルを直接的に展開することができる
板金CAD/CAMシステムにおける板金モデル展開方
法に関する。
いて、板金モデルを展開する際の手順の一例を、図8を
参照して説明する。ここで、板金モデルとは、板金製品
の幾何形状を構成する外面、内面、及び板厚面を含む全
ての面が立体的に表現されたソリッドモデルのことを言
い、また、板金モデルを展開するとは、図7に示すよう
に、板金製品の幾何形状を表す実物モデルと同等の板金
モデルより、曲げ加工工程の前段階となる、展開面の形
状を生成することを言う。
オペレータは、CADシステムを用いて描かれた3面図
を参照しながら、2次元上で各面の形状をそれぞれ独立
して作成する。
オペレータは、相互に隣接する各面の一対の辺同士を組
み合わせる指示入力を行うことにより、複数の面間を順
次接続する。このとき、オペレータは、例えばある角度
をもって相互に隣接する面が連続している場合には、両
面間の曲げの角度等の拘束条件から板金ワークの伸び値
を設定するとともに、両面を伸び値を考慮したある距離
を隔てて配置する。
すると、図8のステップS103において、オペレータ
は、面間の接続部分を変形することで外形形状を1閉経
路とする。このとき、面間の接続部分に曲げ線を付加
し、以上の手順をもって板金展開図を作成する。
た従来の板金CAD/CAMシステムにおける板金展開
方法にあっては、オペレータの手を煩わせる手順を多く
含んであり、展開にかかる工数が大きくなりがちである
という解決すべき課題を内在していた。
を煩わせることなく、板金モデルをそのまま展開するこ
とが可能な新規な板金展開方法の開発が関係者の間で待
望されていた。
なされたものであり、オペレータにとっての煩雑な操作
入力を除去して、板金モデルを直接的に展開することが
できる板金CAD/CAMシステムにおける板金モデル
展開方法を提供することを課題とする。
に、請求項1の発明は、コンピュータ支援設計(CA
D)システムとコンピュータ支援製造(CAM)システ
ム間を連係して構成され、板金製品を取扱う板金CAD
/CAMシステムにおいて、板金製品の幾何形状を表す
板金モデルの板厚寸法を参照して、板金モデルを構成す
る複数の面のうち、板厚部を挟んで相互に対面する一対
の一般面と、板厚面とを各々分離して認識する板厚部認
識工程と、この板厚部認識工程で認識された一対の一般
面を参照して、板厚成分が除去された中間面を生成する
中間面生成工程と、この中間面生成工程で生成された中
間面のうち、曲げ加工対象となる曲げ面を認識する曲げ
面認識工程と、この曲げ面認識工程で認識された曲げ面
について、少なくとも、曲げ角度、内Rの半径寸法、及
び板金ワークの材質を含む拘束条件から決定されるパラ
メータを参照して、当該曲げ面の伸び値を取得する伸び
値取得工程と、前記中間面を構成する複数の面につい
て、各面間の接続状態を検索するとともに、この検索結
果に基づき各面間の接続状態を内容とする面間接続関係
デーブルを作成する面間接続状態検索工程と、前記中間
面を構成する複数の各面を展開したときの部分展開面の
形状を演算する展開形状演算工程と、前記面間接続状態
検索工程で作成された面間接続関係デーブルに基づい
て、前記展開形状演算工程で演算された形状の部分展開
面を順次生成する展開面生成工程と、この展開面生成工
程で生成された部分展開面間に存在する線分を除去する
ことにより、外周が1つの閉経路となる全体展開面を生
成する面間線分除去工程と、を含んで構成され、板金モ
デルを展開することを要旨とする。
識工程において、板金製品の幾何形状を表す板金モデル
の板厚寸法を参照して、板金モデルを構成する複数の面
のうち、板厚部を挟んで相互に対面する一対の一般面
と、板厚面とを各々分離して認識する。
識された一対の一般面を参照して、板厚成分が除去され
た中間面を生成する。
成された中間面のうち、曲げ加工対象となる曲げ面を認
識する。
識された曲げ面について、少なくとも、曲げ角度、曲げ
Rの半径寸法、及び板金ワークの材質を含む拘束条件か
ら決定されるパラメータを参照して、当該曲げ面の伸び
値を取得する。
する複数の面について、各面間の接続状態を検索すると
ともに、この検索結果に基づき各面間の接続状態を内容
とする面間接続関係デーブルを作成する。
複数の各面を展開したときの部分展開面の形状を演算す
る。
態検索工程で作成された面間接続関係デーブルに基づい
て、展開形状演算工程で演算された形状の部分展開面を
順次生成する。
成工程で生成された部分展開面間に存在する線分を除去
することにより、外周が1つの閉経路となる全体展開面
を生成する。
金製品の幾何形状を表す板金モデル自身をそのまま用い
て、板厚部認識、中間面作成、曲げ面認識、伸び値の取
得、面間接続状態の検索、展開形状演算、展開面生成、
及び面間線分除去を含む展開処理を順次実行するように
したので、板金モデルが板金製品として正しい幾何形状
を有していれば、板金モデルの作成に用いたシステムの
種別を問わず、しかも、オペレータによる煩雑な入力操
作を除去して、板金モデルを直接的に展開することがで
きる。
品の幾何形状を表す板金モデルをそのまま用いて展開を
行うので、面の合成位置を誤る等のオペレータによる誤
操作入力に起因して展開不能となる事態を未然に回避す
ることができる。
品の幾何形状を表す板金モデルをそのまま用いて展開を
行うので、従来の手法では近似的な寸法しか求めること
ができなかった、自由曲面を展開することで自由曲線と
なる部分を、正確に再現することが可能となる。
工程は、前記板厚部認識工程で認識された一対の一般面
の双方から等しい距離となる位置に中間面を生成するこ
とを要旨とする。
作成することなく一般面を基礎として曲げ面の認識等の
以下の各処理工程を実行した場合には、曲げRの半径寸
法が0となる曲げ部分では対応する面が存在せず、この
ため処理工程の遂行に支障を来すおそれがあるのに対
し、中間面を基礎として各処理工程を実行した場合に
は、上述の曲げRの半径寸法が0となるケースでも他の
部分と同様に面が作成されるので、各処理の遂行に支障
を来す事態を未然に回避することができるとともに、各
処理の流れを簡易化することができる。
得工程で取得される曲げ面の伸び値は、オペレータによ
る設定入力が許容されることを要旨とする。
除去工程前に、曲げ面の中間位置に曲げ線を生成する曲
げ線生成工程を追加して構成されることを要旨とする。
/CAMシステムにおける板金モデル展開方法の一実施
形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
の概略手順を表すフローチャート図、図2乃至図5は、
本発明に係る板金モデル展開方法の概略手順を補足的に
説明する際に用いる状態遷移図、図6は、本発明に係る
板金モデル展開方法が適用される板金CAD/CAMシ
ステムの概略ブロック構成図である。
適用される板金CAD/CAMシステムについて、図6
を参照して説明すると、コンピュータ支援設計(CA
D)システムとコンピュータ支援製造(CAM)システ
ム間を連係して構成され、板金製品を取扱う板金CAD
/CAMシステム1は、CADシステム3と、CAMシ
ステム5とを備えて構成されている。
下、「3D設計装置」と言う。)7と、この3D設計装
置7に接続される、グラフィックディスプレイ等の図形
表示装置9、キーボード等の図形操作入力装置11、及
びマウスやライトペン等の位置入力装置13と、3D設
計装置7を用いて描かれた図面情報を含むCADデータ
を参照して、板金製品のペーパーモデル又は板金モデル
を作成するペーパーモデル/板金モデル作成装置15
と、このペーパーモデル/板金モデル作成装置15で作
成されたペーパーモデル及び板金モデルをデータベース
化して記憶するペーパーモデル/板金モデル記憶装置1
7とを備えて構成されている。
タを作成するNC加工データ作成装置19と、このNC
加工データ作成装置19に接続される、グラフィックデ
ィスプレイ等の図形表示装置21、キーボード等の図形
操作入力装置23、及びマウスやライトペン等の位置入
力装置25と、NC加工データ作成装置19を介して入
力したCADデータを参照して、板金製品のペーパーモ
デル又は板金モデルを作成するペーパーモデル/板金モ
デル作成装置27と、このペーパーモデル/板金モデル
作成装置27で作成された板金モデルを展開して展開図
を作成する板金モデル自動展開装置29と、ペーパーモ
デル/板金モデル作成装置27で作成されたペーパーモ
デル及び板金モデルを記憶するペーパーモデル/板金モ
デル記憶装置17とを備えて構成されている。
置17は、CADシステム3とCAMシステム5との間
を相互にデータ交換可能に接続する例えばイーサネット
等のローカルエリアネットワークに接続されることによ
り、CADシステム3とCAMシステム5との双方で共
有使用が可能となる如く構成されている。これにより、
CADシステム3とCAMシステム5との双方におい
て、ペーパーモデル/板金モデル記憶装置17に記憶さ
れているデータベース化されたペーパーモデル及び板金
モデルに対し、読出し、修正箇所の書き込み等のアクセ
スが許可される。
置19で作成されたNC加工データは、例えば、NCT
加工装置31、レーザ加工装置33、NCT/レーザ複
合加工装置35、又は曲げ加工装置37等のNC加工機
群へ供給され、NC加工機群において、NC加工データ
に従う板金ワークに対する切断、孔あけ、折り曲げ等の
板金加工処理を経て、所望の板金製品を得る如く構成さ
れている。
ムにおける板金モデル展開方法の概略手順について、図
2乃至図5に示す状態遷移図を参照しながら、図1に示
すフローチャートに沿って説明する。なお、本発明に係
る板金モデル展開方法は、板金CAD/CAMシステム
1の板金モデル自動展開装置29に適用されることで実
行される。
ーパーモデル/板金モデル記憶装置17に記憶されてい
るデータベース化された板金モデルのうち、展開対象と
なる例えば図2(a)に示す板金モデルを読出し、読み
出した板金製品の幾何形状を表す板金モデルの板厚寸法
を参照して、板金モデルを構成する複数の面のうち、図
2(b)に示すように、板厚部を挟んで相互に対面する
一対の一般面と、板厚面とを各々分離して認識する板厚
部認識処理を実行する(ステップS1)。
3(a)に示すように、ステップS1の板厚部認識処理
で認識された一対の一般面を参照して、板厚成分が除去
された中間面を生成する中間面生成処理を実行する(ス
テップS2)。この中間面生成処理では、ステップS1
の板厚部認識処理で認識された一対の一般面の双方から
等しい距離となる位置に中間面を生成する。
ルを直接取り扱う場合と比較して、板厚成分が除去され
ることで面の数が著しく減少しているので、生成された
中間面を基礎として以下の処理ステップを順次実行する
ことにより、各処理ステップにおける処理工数を大幅に
削減することができる。また、中間面を基礎として各処
理ステップを実行することに付随する効果として、例え
ば中間面を作成することなく一般面を基礎として各処理
ステップを実行した場合には、内R(曲げRの半径寸
法)の値が0となる曲げ部分では対応する面が存在せ
ず、このため処理の遂行に支障を来すおそれがあるのに
対し、中間面を基礎として各処理ステップを実行した場
合には、上述の内R値が0となるケースでも他の部分と
同様に面が作成されるので、各処理の遂行に支障を来す
事態を未然に回避することができるとともに、各処理の
流れを簡易化することができる。
理において、ステップS1の板厚部認識処理で認識され
た一対の一般面の双方から等しい距離となる位置に中間
面を生成する形態を例示して説明したが、本発明はこの
形態に限定されることなく、例えば、板金製品形状によ
り、一対の一般面間の任意の位置に中間面を生成する形
態を採用することもできる。
3(b)に示すように、ステップS2の中間面生成処理
で生成された中間面のうち、曲げ加工対象となる曲げ面
を認識する曲げ面認識処理を実行する(ステップS
3)。
は、図4(a)に示すように、ステップS3の曲げ面認
識処理で認識された曲げ面について、少なくとも、曲げ
角度、内R(曲げR)の半径寸法、及び板金ワークの材
質を含む拘束条件から決定されるパラメータを参照し
て、各曲げ面の伸び値を取得する伸び値取得処理を実行
する(ステップS4)。なお、伸び値取得処理で取得さ
れる曲げ面の伸び値は、オペレータによる設定入力が許
容される。このとき、例えばオペレータが曲げ面の伸び
値を設定入力した場合には、その他の曲げ加工条件がイ
ンタラクティブに、すなわち、曲げ面の伸び値の設定入
力値と、その他の曲げ加工条件とが相互に連係する如く
変更される。逆に、例えばオペレータがある曲げ加工条
件を設定入力した場合には、曲げ面の伸び値がインタラ
クティブに、すなわち、ある曲げ加工条件の設定入力値
と、曲げ面の伸び値とが相互に連係する如く変更され
る。
4(b)に示すように、ステップS2で生成された中間
面を構成する複数の面について、各面間の接続状態を検
索するとともに、この検索結果に基づき各面間の接続状
態を内容とする面間接続関係デーブルを作成する面間接
続状態検索処理を実行する(ステップS5)。
は、ステップS2で生成された中間面を構成する全ての
面を展開処理したか否かの判定を行い、この判定の結
果、未だ全ての面を展開処理していないときには処理の
流れをステップS7へ進ませる一方、全ての面を展開処
理したときには処理の流れをステップS9へ進ませる
(ステップS6)。
ての面を展開処理していないと判定された場合、板金モ
デル自動展開装置29は、ステップS2で生成された中
間面を構成する複数の各面を展開したときの部分展開面
の形状を演算する展開形状演算処理を実行する(ステッ
プS7)。
ステップS5の面間接続状態検索処理で作成された面間
接続関係デーブルに基づいて、図5(a)に示すよう
に、ステップS7の展開形状演算処理で演算された形状
の部分展開面を順次生成する展開面生成処理を実行する
(ステップS8)。
面を展開処理したと判定された場合、板金モデル自動展
開装置29は、図5(b)に示すように、ステップS8
の展開面生成処理で生成された部分展開面間に存在する
線分を除去することにより、外周が1つの閉経路となる
全体展開面を生成する面間線分除去処理を実行し(ステ
ップS9)、板金モデルの展開処理を終了させる。な
お、ステップS9の面間線分除去処理は、この処理前に
行われる、曲げ面の中間位置に曲げ線を生成する曲げ線
生成処理を追加して構成することもできる。
方法によれば、板金製品の幾何形状を表す板金モデル自
身をそのまま用いて、板厚部認識、中間面作成、曲げ面
認識、伸び値の取得、面間接続状態の検索、展開形状演
算、展開面生成、及び面間線分除去を含む展開処理を順
次実行するようにしたので、板金モデルが板金製品とし
て正しい幾何形状を有していれば、板金モデルの作成に
用いたシステムの種別を問わず、しかも、オペレータに
よる煩雑な入力操作を除去して、板金モデルを直接的に
展開することができる。
デルをそのまま用いて展開を行うので、面の合成位置を
誤る等のオペレータによる誤操作入力に起因して展開不
能となる事態を未然に回避することができる。
デルをそのまま用いて展開を行うので、従来の手法では
近似的な寸法しか求めることができなかった、自由曲面
を展開することで自由曲線となる部分を、正確に再現す
ることが可能となる。
用いることにより、設計側のモデリング工数、及び製造
側の展開工数の両者を大幅に低減することが可能な板金
CAD/CAMシステムを構築することができる。
限定されることなく、適宜変更を加えることにより、そ
の他の態様で実施することができることは言うまでもな
い。
発明によれば、板金製品の幾何形状を表す板金モデル自
身をそのまま用いて、板厚部認識、中間面作成、曲げ面
認識、伸び値の取得、面間接続状態の検索、展開形状演
算、展開面生成、及び面間線分除去を含む展開処理を順
次実行するようにしたので、板金モデルが板金製品とし
て正しい幾何形状を有していれば、板金モデルの作成に
用いたシステムの種別を問わず、しかも、オペレータに
よる煩雑な入力操作を除去して、板金モデルを直接的に
展開することができる。
品の幾何形状を表す板金モデルをそのまま用いて展開を
行うので、面の合成位置を誤る等のオペレータによる誤
操作入力に起因して展開不能となる事態を未然に回避す
ることができる。
品の幾何形状を表す板金モデルをそのまま用いて展開を
行うので、従来の手法では近似的な寸法しか求めること
ができなかった、自由曲面を展開することで自由曲線と
なる部分を、正確に再現することが可能となる。
中間面を作成することなく一般面を基礎として曲げ面の
認識等の以下の各処理工程を実行した場合には、曲げR
の半径寸法が0となる曲げ部分では対応する面が存在せ
ず、このため処理工程の遂行に支障を来すおそれがある
のに対し、中間面を基礎として各処理工程を実行した場
合には、上述の曲げRの半径寸法が0となるケースでも
他の部分と同様に面が作成されるので、各処理の遂行に
支障を来す事態を未然に回避することができるととも
に、各処理の流れを簡易化することができるというきわ
めて優れた効果を奏する。
略手順を表すフローチャート図である。
略手順を補足的に説明する際に用いる状態遷移図であ
る。
略手順を補足的に説明する際に用いる状態遷移図であ
る。
略手順を補足的に説明する際に用いる状態遷移図であ
る。
略手順を補足的に説明する際に用いる状態遷移図であ
る。
用される板金CAD/CAMシステムの概略ブロック構
成図である。
明に供する図である。
明に供する図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 コンピュータ支援設計(CAD)システ
ムとコンピュータ支援製造(CAM)システム間を連係
して構成され、板金製品を取扱う板金CAD/CAMシ
ステムにおいて、 板金製品の幾何形状を表す板金モデルの板厚寸法を参照
して、板金モデルを構成する複数の面のうち、板厚部を
挟んで相互に対面する一対の一般面と、板厚面とを各々
分離して認識する板厚部認識工程と、 この板厚部認識工程で認識された一対の一般面を参照し
て、板厚成分が除去された中間面を生成する中間面生成
工程と、 この中間面生成工程で生成された中間面のうち、曲げ加
工対象となる曲げ面を認識する曲げ面認識工程と、 この曲げ面認識工程で認識された曲げ面について、少な
くとも、曲げ角度、曲げRの半径寸法、及び板金ワーク
の材質を含む拘束条件から決定されるパラメータを参照
して、当該曲げ面の伸び値を取得する伸び値取得工程
と、 前記中間面を構成する複数の面について、各面間の接続
状態を検索するとともに、この検索結果に基づき各面間
の接続状態を内容とする面間接続関係デーブルを作成す
る面間接続状態検索工程と、 前記中間面を構成する複数の各面を展開したときの部分
展開面の形状を演算する展開形状演算工程と、 前記面間接続状態検索工程で作成された面間接続関係デ
ーブルに基づいて、前記展開形状演算工程で演算された
形状の部分展開面を順次生成する展開面生成工程と、 この展開面生成工程で生成された部分展開面間に存在す
る線分を除去することにより、外周が1つの閉経路とな
る全体展開面を生成する面間線分除去工程と、 を含んで構成され、板金モデルを展開することを特徴と
する板金CAD/CAMシステムにおける板金モデル展
開方法。 - 【請求項2】 前記中間面生成工程は、前記板厚部認識
工程で認識された一対の一般面の双方から等しい距離と
なる位置に中間面を生成することを特徴とする請求項1
に記載の板金CAD/CAMシステムにおける板金モデ
ル展開方法。 - 【請求項3】 前記伸び値取得工程で取得される曲げ面
の伸び値は、オペレータによる設定入力が許容されるこ
とを特徴とする請求項1に記載の板金CAD/CAMシ
ステムにおける板金モデル展開方法。 - 【請求項4】 前記面間線分除去工程前に、曲げ面の中
間位置に曲げ線を生成する曲げ線生成工程を追加して構
成されることを特徴とする請求項1に記載の板金CAD
/CAMシステムにおける板金モデル展開方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09336068A JP3126335B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 板金cad/camシステムにおける板金モデル展開方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09336068A JP3126335B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 板金cad/camシステムにおける板金モデル展開方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11169952A JPH11169952A (ja) | 1999-06-29 |
JP3126335B2 true JP3126335B2 (ja) | 2001-01-22 |
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ID=18295371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09336068A Expired - Fee Related JP3126335B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 板金cad/camシステムにおける板金モデル展開方法 |
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JP (1) | JP3126335B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
US8078305B2 (en) * | 2007-03-23 | 2011-12-13 | Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. | Numerical control arrangement |
US20080281458A1 (en) * | 2007-03-23 | 2008-11-13 | Shengming Liu | System and method for direct sheet metal unfolding |
-
1997
- 1997-12-05 JP JP09336068A patent/JP3126335B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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