JP4800511B2 - コンピュータ支援による製品設計装置 - Google Patents
コンピュータ支援による製品設計装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4800511B2 JP4800511B2 JP2001208857A JP2001208857A JP4800511B2 JP 4800511 B2 JP4800511 B2 JP 4800511B2 JP 2001208857 A JP2001208857 A JP 2001208857A JP 2001208857 A JP2001208857 A JP 2001208857A JP 4800511 B2 JP4800511 B2 JP 4800511B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- product
- shape
- computer
- boundary line
- design
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/10—Constructive solid geometry [CSG] using solid primitives, e.g. cylinders, cubes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
- G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2219/00—Indexing scheme for manipulating 3D models or images for computer graphics
- G06T2219/20—Indexing scheme for editing of 3D models
- G06T2219/2021—Shape modification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明はコンピュータ支援による製品設計装置、いわゆるCAD(ComputerAided Design) /CAM(Computer Aided Manufacturing)、あるいはCIM(Computer Integrated Manufacturing)などの製品設計装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のコンピュータ支援による製品設計装置の一例としては、特開平9−319772号公報記載の技術を挙げることができる。その従来技術においては、前工程の製品設計工程において製品形状の特徴点を決定しておき、それによって後工程の金型設計工程で上型形状の自動設計を可能とし、よって両工程の設計時間を短縮することを提案している。
【0003】
このように、CAD/CAMあるいはCIMにおいては、金型を用いて製品を製造しようとするとき、設計者は、通例、先ずCADシステムを用いて製品設計工程において、ディスプレイ上に表示される円筒などの基本要素(基本的な図形。プリミティブ)を掃引しつつ、ブーリアン演算(集合演算)を行い、ソリッドモデルなどの形状モデルを用いて製品をモデル化し、次いでその製品モデルを使用して金型設計工程で金型モデルを作成(設計)する。
【0004】
次いで、その作成した金型モデルを使用して金型加工データを作成し、次いでそのデータを使用してNC加工などによって金型を製造し、製造した金型を使用して鋳造・切削加工によって製品を製造する。
【0005】
さらに、製品設計工程で作成した製品モデルの形状がそのまま製品の形状となるため、鋳造工程で必要とされる抜き勾配、即ち、金型から製品を抜き出すための抜き勾配を製品設計工程で形状モデルに付加(作成)すると共に、角のある稜線(エッジ)部分にフィレットと呼ばれる丸みを作成し、それによって製品モデルの設計が完了する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、製品モデルの設計が一旦完了した後、抜き勾配の不足あるいは肉厚の変更などが生じ、フィレットなどで接線連続に接続された形状モデル、例えば、ソリッドモデルの面の一部の形状を指定して形状を変更しようとするとき、従来、接線連続性を保ちながら、その面の一部の形状を変更することができなかった。
【0007】
即ち、ソリッドモデル上の接線連続に接続された面に対しては、図13に示すように面の色を局部的に変更する(色の相違を線の相違で示す)、あるいは図14に示すように面要素(FACE)を取り出すことができるのみであった。このように、従来、面の一部の境界は認識することができるが、変更前の形状定義の使用を可能としつつ、ソリッドモデルの形状を変更させる操作を行うことができなかった。
【0008】
図15を参照して具体的に説明すると、図示のようなソリッドモデルにおいて、側面がA,B,Cからなり、面A,CがフィレットBで接線連続、換言すれば、面A,B,Cは独立していず、面Aはその一部となっているものとする。
【0009】
この図示の例で、面の一部Aが面Cに対してオフセット(拡大)するように変更しようとする場合、オフセットされたAをAnとするとき、AnとCとの間に段差が生じることから、AnとCを結ぶ線lacは、段差の端部からCに引くこととなって制限されたものとなり、変更前の形状定義を使用することができなかった。
【0010】
もちろん、オフセット(拡大)させたAnの形状定義を演算し直し、その演算し直した値とCの形状定義を使用すれば、線lacを滑らかに引くことができるが、形状定義を演算し直すことは煩瑣であって、設計作業効率を低下させる。
【0011】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、製品モデルを構成する形状モデルの面の一部の形状を変更前の形状定義の使用を可能としつつ、容易に変更できるようにし、よって設計作業効率を向上させるようにしたコンピュータ支援による製品設計装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、この発明は請求項1項にあっては、コンピュータと、入力装置と、前記コンピュータに接続され、その出力を表示するディスプレイとを備えると共に、前記コンピュータに、前記ディスプレイ上の出力を介して形状モデリング機能を有すると共に、基本要素を組み合わせてなる形状モデルを用いて製品をモデル化した製品モデルを設計する製品設計工程、および前記設計された製品モデルを用いて前記製品を製造するための金型を設計する金型設計工程を実行させるための設計支援プログラムを前記コンピュータに格納してなる、コンピュータ支援による製品設計装置において、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、前記入力装置を介して前記形状モデルの面、正確には曲面あるいは平面の一部の形状を変更するように指定されるとき、前記面の一部と残余の部分との間に仮想境界線を作成する仮想境界線作成手段、および前記仮想境界線までを変更範囲とみなして前記面の一部の形状を変更する形状変更手段として機能させると共に、前記仮想境界線作成手段は、前記面の一部と残余の部分が共に曲線、より正確には曲面で構成されるとき、前記面の一部を構成する曲線、より正確には曲面に接する接線、より正確には面を前記面の内方向に延長させると共に、前記面の残余の部分を構成する曲線、より正確には曲面に接する接線、より正確には面を延長させてそれら延長線の交点を求め、前記求めた交線を前記仮想境界線とする如く構成した。
【0013】
入力装置を介して形状モデルの面の一部の形状を変更するように指定されるとき、面の一部と残余の部分との間に仮想境界線を作成し、それまでを変更範囲とみなして面の一部の形状を変更するように構成したので、変更前の形状定義の使用を可能としつつ、容易に面の一部の形状を変更することができ、よって設計作業効率を向上させることができる。さらに、設計の自由度も向上させることができる。
【0019】
また、面の一部を構成する曲線に接する接線を面の内方向に延長させると共に、面の残余の部分を構成する曲線に接する接線を延長させてそれら延長線の交点を求めて仮想境界線とするように構成したので、容易に仮想境界線を作成することができ、よって変更前の形状定義の使用を可能としつつ、容易に面の一部の形状を変更することができ、よって設計作業効率を向上させることができる。
【0020】
請求項2項にあっては、コンピュータと、入力装置と、前記コンピュータに接続され、その出力を表示するディスプレイとを備えると共に、前記コンピュータに、前記ディスプレイ上の出力を介して形状モデリング機能を有すると共に、基本要素を組み合わせてなる形状モデルを用いて製品をモデル化した製品モデルを設計する製品設計工程、および前記設計された製品モデルを用いて前記製品を製造するための金型を設計する金型設計工程を実行させるための設計支援プログラムを前記コンピュータに格納してなる、コンピュータ支援による製品設計装置において、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、前記入力装置を介して前記形状モデルの面、正確には曲面あるいは平面の一部の形状を変更するように指定されるとき、前記面の一部と残余の部分との間に仮想境界線を作成する仮想境界線作成手段、および前記仮想境界線までを変更範囲とみなして前記面の一部の形状を変更する形状変更手段として機能させると共に、前記仮想境界線作成手段は、前記面の一部と残余の部分が共に曲線、より正確には曲面で構成されるとき、前記面の一部を構成する曲線、より正確には曲面の曲率と同一の曲率でその曲線、より正確には曲面を前記面の内方向に延長させると共に、前記面の残余の部分を構成する曲線、より正確には曲面の曲率と同一の曲率でその曲線、より正確には曲面を延長させてそれら延長線、より正確には延長面の間の距離が絶対値において最大および最小の少なくともいずれかになる位置を求め、前記求めた位置を前記仮想境界線とする如く構成した。
【0021】
同様に面の一部を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を面の内方向に延長させると共に、面の残余の部分を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を延長させてそれら延長線の間の距離が絶対値において最大および最小の少なくともいずれかになる位置を求めて仮想境界線とする如く構成したので、同様に容易に仮想境界線を作成することができ、よって変更前の形状定義の使用を可能としつつ、容易に面の一部の形状を変更することができ、よって設計作業効率を向上させることができる。
【0022】
請求項3項にあっては、コンピュータと、入力装置と、前記コンピュータに接続され、その出力を表示するディスプレイとを備えると共に、前記コンピュータに、前記ディスプレイ上の出力を介して形状モデリング機能を有すると共に、基本要素を組み合わせてなる形状モデルを用いて製品をモデル化した製品モデルを設計する製品設計工程、および前記設計された製品モデルを用いて前記製品を製造するための金型を設計する金型設計工程を実行させるための設計支援プログラムを前記コンピュータに格納してなる、コンピュータ支援による製品設計装置において、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、前記入力装置を介して前記形状モデルの面、正確には曲面あるいは平面の一部の形状を変更するように指定されるとき、前記面の一部と残余の部分との間に仮想境界線を作成する仮想境界線作成手段、および前記仮想境界線までを変更範囲とみなして前記面の一部の形状を変更する形状変更手段として機能させると共に、前記仮想境界線作成手段は、前記面の一部と残余の部分が共に曲線、より正確には曲面で構成されるとき、前記面の一部を構成する曲線、より正確には曲面の曲率と同一の曲率でその曲線、より正確には曲面を前記面の内方向に延長させると共に、前記面の残余の部分を構成する曲線、より正確には曲面の曲率と同一の曲率でその曲線、より正確には曲面を延長させてそれら延長線、より正確には延長面と任意な直線、より正確には面との交線を求め、前記求めた交線を前記仮想境界線とする如く構成した。
【0023】
同様に面の一部を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を面の内方向に延長させると共に、面の残余の部分を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を延長させてそれら延長線と任意な直線との交点を求めて仮想境界線とする如く構成したので、同様に容易に仮想境界線を作成することができ、よって変更前の形状定義の使用を可能としつつ、容易に面の一部の形状を変更することができ、よって設計作業効率を向上させることができる。
【0024】
請求項4項にあっては、さらに、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、前記形状が変更された面の一部と前記面の残余の部分との間にフィレットを作成する手段として機能させる如く構成した。
【0025】
形状が変更された面の一部と面の残余の部分との間にフィレットを作成する如く構成したので、形状を変更した後のソリッドモデルをフィレットが付与された状態で確認することができると共に、フィレットの作成に際しても変更前の形状定義を使用することができ、フィレット作成作業効率を向上させることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の一つの実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置を説明する。
【0027】
図1は、そのコンピュータ支援による製品設計装置を全体的に示す概略図である。
【0028】
図において符号10はその装置を示し、装置10は、コンピュータ12、コンピュータ12に接続され、その出力を表示するディスプレイ14を備えると共に、コンピュータ12に格納され、ディスプレイ14の上に表示される出力を介して3次元曲線と3次元曲面による形状モデリング機能を実現する設計支援用の、対話形式のプログラム16を備える。
【0029】
さらに、装置10はキーボードおよびマウスなどの入力装置18を備え、設計者(エンジニア)は、要求される製品の仕様を記載した設計仕様書に基づき、入力装置18を介してデータを入力し、プログラム16に格納された指示に従い、対話形式で製品のモデルを設計する。
【0030】
プログラム16において製品は、形状の頂点、エッジ(稜線)などの数値データとして表現され、具体的にはソリッドモデル(形状モデル)によって製品の形状が表現される。具体的には、設計者は、ディスプレイ14上に表示される円筒などの基本要素(基本的な図形。プリミティブ)を掃引しつつ、和集合、差集合および積集合からなるブーリアン(Boolean)演算(集合演算)を行って組み合わせ形状を作成してソリッドモデルを作成し、それから製品モデル20を設計する。
【0031】
このように、装置10はCAD/CAMあるいはCIMとして構成される。
【0032】
図2は、装置10を用いて行われる、製品設計から量産までの工程を示す説明図である。
【0033】
再説すると、CAD/CAMあるいはCIMにおいては、金型24を用いて製品26を製造しようとするとき、設計者は、通例、先ず、装置10を用いて製品設計工程で製品モデル20を作成(設計)し、その作成した製品モデル20を使用して金型設計工程で金型モデル28を作成(設計)する。
【0034】
次いで、設計者は、作成した金型モデル28を使用して金型加工データを作成し、そのデータを使用してNC加工装置30などによって金型24を製造し、製造した金型24を使用して鋳造・切削加工によって製品26を製造する。
【0035】
このように製品設計工程で作成した製品モデルの形状がそのまま製品の形状となるため、鋳造工程で必要とされる抜き勾配、即ち、金型から製品を抜き出すための抜き勾配を、製品設計工程に製造モデルに付加(作成)する必要がある。
【0036】
図3は、型抜きの説明図である。金型24の上型(コア)24aと下型(キャビティ)24bで規定される空間内に材料を流し込んで目的とする製品26を製造する。このとき、製品26の型からの抜き出しを容易にするために、抜き勾配が作成される。
【0037】
尚、図3では簡略化して示すが、製品26は実際には図4に示すような複雑な凹凸形状を備える。図示例の場合は、トランスミッションケースであり、かかる場合は金型の形状も複雑となると共に、型抜き方向の数も増加する。
【0038】
次いで、この実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を説明する。
【0039】
図5はその動作あるいは処理を示すフロー・チャートである。
【0040】
この実施の形態に係る装置の動作あるいは処理は、先に述べたように、製品モデル20を構成するソリッドモデルの設計が一旦完了した後、抜き勾配の不足あるいは肉厚の変更などが生じ、フィレットなどで接線連続に接続されたソリッドモデルの面の一部の形状を選択して形状を変更する場合に関する。
【0041】
具体的には、図6に示すように、側面A,Cを備える2個の円筒(基本要素)を組み合わせてなる形状を作成し、次いでその間の部位Bにフィレットを作成して完成させたソリッドモデル100、より具体的には、側面A,CがフィレットBで接線連続、換言すれば、A,B,Cは面として独立していず、Aは面の一部となっているソリッドモデル100において、Aを形状変更予定部位として指定し、その形状をCに対してオフセット(拡大あるいは縮小。変更)するような場合に関する。尚、かかるソリッドモデル100が、製品モデル20の全てあるいは一部となる。
【0042】
図5の処理を説明すると、この実施の形態においては、S10において形状を変更しようとする形状変更予定部位A(面の一部)を指定し、S12に進み、隣接する部位(フィレット)Bのフィレット作成前のエッジeを取り出して仮想境界線Lvとし(仮想境界線Lvを作成し)、S14に進み、仮想境界線Lvまでを変更範囲とみなしてAの形状を変更し、次いでS16に進み、形状が変更されたA(Anと示す)とCとの間にフィレットBを作成(復活)させるようにした。
【0043】
即ち、図7に示す如く、面の一部Aと残余の部位Cを延長し、その延長線上に仮想境界線Lvを作成し、仮想境界線Lvまで延長させたAを変更(拡大)するようにした。次いで、変更前(元)の形状定義を使用してフィレットBを作成(復活)させ、完成させるようにした。
【0044】
これにより、変更前(元)の形状定義を利用してAの形状を変更することができ、例えば変更前のAの形状定義をn倍することで、容易にAの形状を変更することができ、設計作業効率を向上させることができると共に、設計の自由度も向上させることができる。
【0045】
さらに、その後にフィレットBを復活させるときも、元の形状定義を流用することができてフィレット作成作業も容易となる。
【0046】
上記をより一般的に言えば、変更する前に隣接する部位で変更によって生じる段差を覆い隠すことに相当し、これによって変更前の形状定義を用いつつ、段差を解消することが可能となる。
【0047】
尚、図6あるいは図7に示す如く、ソリッドモデル100においてA,B,Cの3つの部位が接線連続に形成されている場合、上記の処理が可能となる前提として、A,B,Cの3つに分割できることが予め認識されている必要がある。
【0048】
その場合として以下が考えられる。
【0049】
(1)Bがフィレット作成機能で作成されたフィレットとして認識されている場合
(2)A,Cに対してBが後でブーリアン演算による合成などで作成された場合
(3)A,B,Cを作成するための要素(曲線など)が予め分割、換言すれば、別々に設定されている場合
(4)曲率がBで一定あるが、A,Cでは明確に変化しており、その曲率の変化の位置からA,B,Cを分割できる場合
【0050】
この実施の形態では、(1)に該当し、よって上記した処理が可能となり、変更前の形状定義を維持しつつ、Aの形状を容易に変更することができる。尚、後述する第2の実施の形態およびそれ以降の実施の形態においても(1)から(4)のいずれかが満足されていることを前提とする。
【0051】
図8はこの発明の第2の実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を説明する、図7と部分的に類似する説明図である。
【0052】
第1の実施の形態においてはフィレット作成前のエッジを利用して仮想境界線を作成したが、第2の実施の形態においては、曲率を連続的に延長させて仮想境界線を作成するようにした。
【0053】
具体的には、AとCが共に曲線(より正確には曲面)で構成されることから、Aを構成する曲線(より正確には曲面)の曲率と同一の曲率でその曲線(より正確には曲面)を面の内方向(ソリッドモデル100の内方向)に延長させると共に、Cを構成する曲線(より正確には曲面)の曲率と同一の曲率でその曲線(より正確には曲面)を面の内方向(ソリッドモデル100の内方向)に延長させ、それら延長線(より正確には延長面)a,cの交点(より正確には交線)xを求め、求めた交点(交線)xを仮想境界線Lvとするようにした。
【0054】
具体的には、Bを削除し、上記の如くして交点(交線)xを求めて仮想境界線Lvとし、図示は省略するが、次いで第1の実施の形態と同様にAの形状を変更(拡大)し、フィレットを作成する。尚、第2の実施の形態およびそれ以降の実施の形態において、Bはフィレットではなく、既存の面の一部であるものとする。
【0055】
尚、第2の実施の形態にあっても、第1の実施の形態で述べたと同様に、フィレットBを利用し、そのエッジeを仮想境界線Lvとしても良いことは言うまでもない。
【0056】
尚、残余の構成は、第1の実施の形態と異ならない。第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【0057】
図9はこの発明の第3の実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を説明する、図7と部分的に類似する説明図である。
【0058】
第3の実施の形態においては、接線を連続的に延長させて仮想境界線を作成するようにした。
【0059】
具体的には、同様にAとCが共に曲線(より正確には曲面)で構成されることから、Aを構成する曲線(より正確には曲面)に接する接線(より正確には平面)を面の内方向に延長させると共に、Cを構成する曲線(曲面)に接する接線(平面)を面の内方向に延長させてそれら延長線(延長面)la,lcの交点(交線)xを求め、求めた交点xを仮想境界線Lvとするようにした。
【0060】
尚、残余の構成は、第2の実施の形態と異ならない。第3の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【0061】
図10はこの発明の第4の実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を説明する、図7と部分的に類似する説明図である。
【0062】
第4の実施の形態においては、延長線間の距離が最小となる位置から仮想境界線を作成するようにした。
【0063】
具体的には、同様にAとCが共に曲線(曲面)で構成されることから、Aを構成する曲線(曲面)の曲率と同一の曲率でその曲線(曲面)を面の内方向に延長させると共に、Cを構成する曲線(曲面)の曲率と同一の曲率でその曲線(曲面)を面の内方向に延長させ、それら延長線(より正確には延長面)a,cの間の距離dが絶対値において最大および最小の少なくともいずれか、この例では最小になる位置xa,xcを求め、前記求めた位置xa,xcを仮想境界線Lvとするようにした。
【0064】
従って、第4の実施の形態において、仮想境界線は2個(あるいは2本)作成される。尚、残余の構成は、第2の実施の形態と異ならない。第4の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【0065】
図11はこの発明の第5の実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を説明する、図7と部分的に類似する説明図である。
【0066】
第5の実施の形態においては、延長線間の距離が最大となる位置から仮想境界線を作成するようにした。
【0067】
具体的には、同様にAとCが共に曲線(曲面)で構成されることから、Aを構成する曲線(曲面)の曲率と同一の曲率でその曲線(曲面)を面の内方向に延長させると共に、Cを構成する曲線(曲面)の曲率と同一の曲率でその曲線(曲面)を面の内方向に延長させ、それら延長線(延長面)a,cの間の距離dが絶対値において交差範囲で最大および最小の少なくともいずれか、この例では最大になる位置xa,xcを求め、前記求めた位置xa,xcを仮想境界線Lvとするようにした。
【0068】
即ち、AとCがそれぞれ内方向に重なり合うことから、距離dはマイナスの値となるが、絶対値において最大の値になる位置を仮想境界線Lvとした。尚、残余の構成は、第4の実施の形態と異ならない。第5の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【0069】
図12はこの発明の第6の実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を説明する、図7と部分的に類似する説明図である。
【0070】
第6の実施の形態においては、共通の接線との接点から仮想境界線を作成するようにした。
【0071】
具体的には、同様にAとCが共に曲線で構成されることから、Aを構成する曲線(曲面)の曲率と同一の曲率でその曲線(曲面)を面の内方向に延長させると共に、Cを構成する曲線(曲面)の曲率と同一の曲率でその曲線(曲面)を面の内方向に延長させ、それら延長線(延長面)a,cと、設計者によって指定された任意の直線(より正確には平面)lgとの交点xa,xcを求め、求めた交点xa,xcを仮想境界線Lvとするようにした。
【0072】
尚、残余の構成は、第4の実施の形態と異ならず、作用、効果においても同様である。
【0073】
上記した実施の形態においては、コンピュータ12と、入力装置18と、前記コンピュータに接続され、その出力を表示するディスプレイ14とを備えると共に、前記コンピュータに、前記ディスプレイ上の出力を介して形状モデリング機能を有すると共に、基本要素を組み合わせてなる形状モデル(ソリッドモデル100)を用いて製品26をモデル化した製品モデル20を設計する製品設計工程、および前記設計された製品モデルを用いて前記製品を製造するための金型24を設計する金型設計工程を実行させるための設計支援プログラムを前記コンピュータに格納してなる、コンピュータ支援による製品設計装置10において、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、前記入力装置を介して前記形状モデル(ソリッドモデル100)の面、正確には曲面あるいは平面の一部の形状を変更するように指定されるとき、前記面の一部と残余の部分との間に仮想境界線Lvを作成する仮想境界線作成手段(S10,S12)、および前記仮想境界線までを変更範囲とみなして前記面の一部の形状を変更する形状変更手段(S14,S16)として機能させると共に、図9に示す如く、前記仮想境界線作成手段は、前記面の一部と残余の部分が共に曲線、より正確には曲面A,Cで構成されるとき、前記面の一部を構成する曲線、より正確には曲面に接する接線、より正確には平面を前記面の内方向に延長させると共に、前記面の残余の部分を構成する曲線、より正確には曲面に接する接線、より正確には平面を延長、具体的には前記面の内方向に延長させてそれら延長線la,lcの交点xを求め、前記求めた交点を前記仮想境界線Lvとする如く構成した。
【0077】
また、コンピュータ12と、入力装置18と、前記コンピュータに接続され、その出力を表示するディスプレイ14とを備えると共に、前記コンピュータに、前記ディスプレイ上の出力を介して形状モデリング機能を有すると共に、基本要素を組み合わせてなる形状モデル(ソリッドモデル100)を用いて製品26をモデル化した製品モデル20を設計する製品設計工程、および前記設計された製品モデルを用いて前記製品を製造するための金型24を設計する金型設計工程を実行させるための設計支援プログラムを前記コンピュータに格納してなる、コンピュータ支援による製品設計装置10において、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、前記入力装置を介して前記形状モデル(ソリッドモデル100)の面、正確には曲面あるいは平面の一部の形状を変更するように指定されるとき、前記面の一部と残余の部分との間に仮想境界線Lvを作成する仮想境界線作成手段(S10,S12)、および前記仮想境界線までを変更範囲とみなして前記面の一部の形状を変更する形状変更手段(S14,S16)として機能させると共に、図10および図11に示す如く、前記仮想境界線作成手段は、前記面の一部と残余の部分が共に曲線、より正確には曲面A,Cで構成されるとき、前記面の一部を構成する曲線、より正確には曲面の曲率と同一の曲率でその曲線、より正確には曲面を前記面の内方向に延長させると共に、前記面の残余の部分を構成する曲線、より正確には曲面の曲率と同一の曲率でその曲線、より正確には曲面を延長、具体的には前記面の内方向に延長させてそれら延長線、より正確には延長面a,cの間の距離dが絶対値において最大および最小の少なくともいずれかになる位置xa,xcを求め、前記求めた位置を前記仮想境界線Lvとする如く構成した。
【0078】
また、コンピュータ12と、入力装置18と、前記コンピュータに接続され、その出力を表示するディスプレイ14とを備えると共に、前記コンピュータに、前記ディスプレイ上の出力を介して形状モデリング機能を有すると共に、基本要素を組み合わせてなる形状モデル(ソリッドモデル100)を用いて製品26をモデル化した製品モデル20を設計する製品設計工程、および前記設計された製品モデルを用いて前記製品を製造するための金型24を設計する金型設計工程を実行させるための設計支援プログラムを前記コンピュータに格納してなる、コンピュータ支援による製品設計装置10において、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、前記入力装置を介して前記形状モデル(ソリッドモデル100)の面、正確には曲面あるいは平面の一部の形状を変更するように指定されるとき、前記面の一部と残余の部分との間に仮想境界線Lvを作成する仮想境界線作成手段(S10,S12)、および前記仮想境界線までを変更範囲とみなして前記面の一部の形状を変更する形状変更手段(S14,S16)として機能させると共に、図12に示す如く、前記仮想境界線作成手段は、前記面の一部と残余の部分が共に曲線、より正確には曲面A,Cで構成されるとき、前記面の一部を構成する曲線、より正確には曲面の曲率と同一の曲率でその曲線、より正確には曲面を延長させると共に、前記面の残余の部分を構成する曲線、より正確には曲面の曲率と同一の曲率でその曲線、より正確には曲面を延長、具体的には前記面の内方向に延長させてそれら延長線、より正確には延長面a,cと任意な直線lg、より正確には平面との交点xa,xcを求め、前記求めた交点を前記仮想境界線Lvとする如く構成した。
【0079】
また、図7に示す如く、さらに、前記コンピュータ12を前記製品設計工程のプログラムによって、前記形状が変更された面の一部と前記面の残余の部分との間にフィレットBを作成する手段として機能させる如く構成した。
【0080】
尚、上記においてソリッドモデルを用いて製品モデルを設計する場合を例にとって説明したが、この発明は、ワイヤフレームモデルなど他の形状表現モデルにも妥当する。
【0081】
また、上記においてソリッドモデルの曲面の一部の形状を変更する場合を例にとって説明したが、この発明は、曲面のみならず、平面の一部の形状を変更する場合にも妥当する。
【0082】
さらに、上記においてソリッドモデルの側面の一部を拡大、具体的には側面Aを側面Cに対して拡大する場合を例にとって説明したが、この発明は、ソリッドモデルの側面の一部を縮小する場合にも妥当する。
【0083】
【発明の効果】
請求項1項にあっては、製品モデルを構成する基本要素を作成し、入力装置を介して作成した形状モデルの面の一部の形状を変更するように指定されるとき、面の一部と残余の部分との間に仮想境界線を作成し、それまでを変更範囲とみなして面の一部の形状を変更するように構成したので、変更前の形状定義の使用を可能としつつ、容易に面の一部の形状を変更することができ、よって設計作業効率を向上させることができる。さらに、設計の自由度も向上させることができる。
【0086】
また、面の一部を構成する曲線に接する接線を面の内方向に延長させると共に、面の残余の部分を構成する曲線に接する接線を延長させてそれら延長線の交点を求めて仮想境界線とする如く構成したので、容易に仮想境界線を作成することができ、よって変更前の形状定義の使用を可能としつつ、容易に面の一部の形状を変更することができ、よって設計作業効率を向上させることができる。
【0087】
請求項2項にあっては、同様に面の一部を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を面の内方向に延長させると共に、面の残余の部分を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を延長させてそれら延長線の間の距離が絶対値において最大および最小の少なくともいずれかになる位置を求めて仮想境界線とする如く構成したので、同様に容易に仮想境界線を作成することができ、よって変更前の形状定義の使用を可能としつつ、容易に面の一部の形状を変更することができ、よって設計作業効率を向上させることができる。
【0088】
請求項3項にあっては、同様に面の一部を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を面の内方向に延長させると共に、面の残余の部分を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を延長させてそれら延長線と任意な直線との交点を求めて仮想境界線とする如く構成したので、同様に容易に仮想境界線を作成することができ、よって変更前の形状定義の使用を可能としつつ、容易に面の一部の形状を変更することができ、よって設計作業効率を向上させることができる。
【0089】
請求項4項にあっては、形状が変更された面の一部と面の残余の部分との間にフィレットを作成する如く構成したので、形状を変更した後のソリッドモデルをフィレットが付与された状態で確認することができると共に、フィレットの作成に際しても変更前の形状定義を使用することができ、フィレット作成作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一つの実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置を全体的に示す説明図である。
【図2】図1の装置を用いて行われる、製品設計から量産までの工程を示す説明図である。
【図3】図3は図2の型から製品を抜く型抜きの説明図である。
【図4】図1の装置が製造しようとする製品の具体例を示す説明斜視図である。
【図5】図1の装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図6】図5のフロー・チャートの処理である、図1の装置の動作を具体的に示す説明図である。
【図7】同様に、図5のフロー・チャートの処理である、図1の装置の動作を具体的に示す説明図である。
【図8】この発明の第2の実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を示す、図7に部分的に類似する説明図である。
【図9】この発明の第3の実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を示す、図7に部分的に類似する説明図である。
【図10】この発明の第4の実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を示す、図7に部分的に類似する説明図である。
【図11】この発明の第5の実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を示す、図7に部分的に類似する説明図である。
【図12】この発明の第6の実施の形態に係るコンピュータ支援による製品設計装置の動作あるいは処理を示す、図7に部分的に類似する説明図である。
【図13】従来のコンピュータ支援による製品設計装置の動作を示す説明図である。
【図14】同様に、従来のコンピュータ支援による製品設計装置の動作を示す説明図である。
【図15】同様に、従来のコンピュータ支援による製品設計装置の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
10 コンピュータ支援による製品設計装置
12 コンピュータ
14 ディスプレイ
16 プログラム
18 入力装置
20 製品モデル
24 金型
26 製品
100 ソリッドモデル(形状モデル)
Claims (4)
- コンピュータと、入力装置と、前記コンピュータに接続され、その出力を表示するディスプレイとを備えると共に、前記コンピュータに、
a.前記ディスプレイ上の出力を介して形状モデリング機能を有すると共に、基本要素を組み合わせてなる形状モデルを用いて製品をモデル化した製品モデルを設計する製品設計工程、
および
b.前記設計された製品モデルを用いて前記製品を製造するための金型を設計する金型設計工程、
を実行させるための設計支援プログラムを前記コンピュータに格納してなる、コンピュータ支援による製品設計装置において、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、
c.前記入力装置を介して前記形状モデルの面の一部の形状を変更するように指定されるとき、前記面の一部と残余の部分との間に仮想境界線を作成する仮想境界線作成手段、
および
d.前記仮想境界線までを変更範囲とみなして前記面の一部の形状を変更する形状変更手段、
として機能させると共に、前記仮想境界線作成手段は、前記面の一部と残余の部分が共に曲線で構成されるとき、前記面の一部を構成する曲線に接する接線を前記面の内方向に延長させると共に、前記面の残余の部分を構成する曲線に接する接線を延長させてそれら延長線の交点を求め、前記求めた交点を前記仮想境界線とすることを特徴とするコンピュータ支援による製品設計装置。 - コンピュータと、入力装置と、前記コンピュータに接続され、その出力を表示するディスプレイとを備えると共に、前記コンピュータに、
a.前記ディスプレイ上の出力を介して形状モデリング機能を有すると共に、基本要素を組み合わせてなる形状モデルを用いて製品をモデル化した製品モデルを設計する製品設計工程、
および
b.前記設計された製品モデルを用いて前記製品を製造するための金型を設計する金型設計工程、
を実行させるための設計支援プログラムを前記コンピュータに格納してなる、コンピュータ支援による製品設計装置において、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、
c.前記入力装置を介して前記形状モデルの面の一部の形状を変更するように指定されるとき、前記面の一部と残余の部分との間に仮想境界線を作成する仮想境界線作成手段、
および
d.前記仮想境界線までを変更範囲とみなして前記面の一部の形状を変更する形状変更手段、
として機能させると共に、前記仮想境界線作成手段は、前記面の一部と残余の部分が共に曲線で構成されるとき、前記面の一部を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を前記面の内方向に延長させると共に、前記面の残余の部分を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を延長させてそれら延長線の間の距離が絶対値において最大および最小の少なくともいずれかになる位置を求め、前記求めた位置を前記仮想境界線とすることを特徴とするコンピュータ支援による製品設計装置。 - コンピュータと、入力装置と、前記コンピュータに接続され、その出力を表示するディスプレイとを備えると共に、前記コンピュータに、
a.前記ディスプレイ上の出力を介して形状モデリング機能を有すると共に、基本要素を組み合わせてなる形状モデルを用いて製品をモデル化した製品モデルを設計する製品設計工程、
および
b.前記設計された製品モデルを用いて前記製品を製造するための金型を設計する金型設計工程、
を実行させるための設計支援プログラムを前記コンピュータに格納してなる、コンピュータ支援による製品設計装置において、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、
c.前記入力装置を介して前記形状モデルの面の一部の形状を変更するように指定されるとき、前記面の一部と残余の部分との間に仮想境界線を作成する仮想境界線作成手段、
および
d.前記仮想境界線までを変更範囲とみなして前記面の一部の形状を変更する形状変更手段、
として機能させると共に、前記仮想境界線作成手段は、前記面の一部と残余の部分が共に曲線で構成されるとき、前記面の一部を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を前記面の内方向に延長させると共に、前記面の残余の部分を構成する曲線の曲率と同一の曲率でその曲線を延長させてそれら延長線と任意な直線との交点を求め、前記求めた交点を前記仮想境界線とすることを特徴とするコンピュータ支援による製品設計装置。 - さらに、前記コンピュータを前記製品設計工程のプログラムによって、
e.前記形状が変更された面の一部と前記面の残余の部分との間にフィレットを作成する手段、
として機能させることを特徴とする請求項1項から3項のいずれかに記載のコンピュータ支援による製品設計装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001208857A JP4800511B2 (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | コンピュータ支援による製品設計装置 |
EP02015193A EP1276077A3 (en) | 2001-07-10 | 2002-07-08 | Computer-aided product design system |
US10/190,479 US7068268B2 (en) | 2001-07-10 | 2002-07-09 | Computer-aided product design system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001208857A JP4800511B2 (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | コンピュータ支援による製品設計装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003022285A JP2003022285A (ja) | 2003-01-24 |
JP4800511B2 true JP4800511B2 (ja) | 2011-10-26 |
Family
ID=19044601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001208857A Expired - Fee Related JP4800511B2 (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | コンピュータ支援による製品設計装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7068268B2 (ja) |
EP (1) | EP1276077A3 (ja) |
JP (1) | JP4800511B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7630006B2 (en) | 1997-10-09 | 2009-12-08 | Fotonation Ireland Limited | Detecting red eye filter and apparatus using meta-data |
FR2857889B1 (fr) * | 2003-07-23 | 2005-09-23 | Snecma Moteurs | Procede de fabrication de pieces par forgeage de precision |
US7545373B2 (en) | 2004-08-03 | 2009-06-09 | Nextpat Limited | Applications with integrated capture |
US20090109130A1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-04-30 | Murphy Terence J | Methods and apparatus for interactive movable computer mediated information display |
WO2010050010A1 (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | 富士通株式会社 | 設計支援プログラム、設計支援方法および設計支援装置 |
US8462154B2 (en) * | 2009-03-12 | 2013-06-11 | Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. | System and method for determining a virtual curve in an object model |
JP2010262528A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | 自動プログラミング装置及びその動作プログラム |
US9223904B2 (en) * | 2009-06-08 | 2015-12-29 | Ptc Inc. | Correction of topology interference for solid objects in a modeling environment |
CN103150447B (zh) * | 2013-03-22 | 2016-03-23 | 杭州电子科技大学 | 一种基于虚拟仪器和逆向工程的机械产品快速设计方法 |
US9690878B2 (en) | 2013-05-28 | 2017-06-27 | Siemens Prodcut Lifecycle Management Software Inc | Geometric modeling with mutually dependent blends |
CN103646142A (zh) * | 2013-12-14 | 2014-03-19 | 西安工业大学 | 一种坐标测量机虚拟原型产品的创建方法 |
EP3502930A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-26 | Dassault Systèmes | Method for computing an unfolded part of a modeled bended part of a 3d object |
CN110992483B (zh) * | 2019-11-19 | 2024-04-09 | 中国石油大学(华东) | 基于逆向建模打印真实三维缝洞型油藏物理模型的方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01255069A (ja) * | 1988-04-04 | 1989-10-11 | Ricoh Co Ltd | 機械図面認識方式 |
JP2905225B2 (ja) * | 1989-08-22 | 1999-06-14 | 株式会社リコー | 三次元形状の設計履歴管理方式 |
JPH0457167A (ja) * | 1990-06-27 | 1992-02-24 | Sharp Corp | パラメトリック設計装置 |
JP3195498B2 (ja) * | 1994-09-13 | 2001-08-06 | キャダムシステム株式会社 | 三次元形状作成方法及びその装置 |
JP3276516B2 (ja) * | 1994-09-13 | 2002-04-22 | 株式会社リコー | 三次元形状生成装置 |
US6120171A (en) * | 1996-06-14 | 2000-09-19 | Mohammad Salim Shaikh | Fully integrated machinable profile based parametric solid modeler |
US6862023B1 (en) * | 1995-08-18 | 2005-03-01 | Mohammad Salim Shaikh | Fully integrated machinable profile based parametric solid modeler |
JP3362823B2 (ja) * | 1995-11-02 | 2003-01-07 | 富士通株式会社 | 射出成形金型の設計装置 |
JPH09319772A (ja) | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Toyota Motor Corp | 製品設計システム |
JP3852135B2 (ja) * | 1996-09-04 | 2006-11-29 | 日産自動車株式会社 | 形状モデラ用位相要素同定装置およびそれを用いた命令再実行装置 |
JPH10124545A (ja) * | 1996-10-17 | 1998-05-15 | Meidensha Corp | 図形のフィレット編集方法 |
JP3306359B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2002-07-24 | 三洋電機株式会社 | 3次元cadによる金型の設計方法及びその設計装置 |
JP3657771B2 (ja) * | 1998-04-22 | 2005-06-08 | 富士通株式会社 | 三次元モデル作成装置 |
-
2001
- 2001-07-10 JP JP2001208857A patent/JP4800511B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-07-08 EP EP02015193A patent/EP1276077A3/en not_active Withdrawn
- 2002-07-09 US US10/190,479 patent/US7068268B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1276077A2 (en) | 2003-01-15 |
US7068268B2 (en) | 2006-06-27 |
US20030014228A1 (en) | 2003-01-16 |
JP2003022285A (ja) | 2003-01-24 |
EP1276077A3 (en) | 2004-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4800511B2 (ja) | コンピュータ支援による製品設計装置 | |
EP1881457B1 (en) | Method for creating a parametric surface symmetric with respect to a given symmetry operation | |
US8140306B2 (en) | Determination of process operations in order to describe forming processes on a forming part | |
KR20080107963A (ko) | 3차원 스캔 데이터를 이용하여 로프트 서피스를 계산하기위한 시스템 및 방법 | |
JP5102332B2 (ja) | 工具の設計のための方法 | |
Kuragano | FRESDAM system for design of aesthetically pleasing free-form objects and generation of collision-free tool paths | |
CN111914338A (zh) | 一种参数化隧道明洞衬砌结构bim模型建立方法 | |
US7069094B2 (en) | Computer-aided product design system | |
CN107526859B (zh) | 设计复合零件的外表面以用于生产模具的方法、装置及*** | |
JP2005199567A (ja) | 金型修正システム、その装置、金型修正方法、記録媒体、プログラム | |
Li et al. | Automatic design for trimming die insert of automotive panel | |
CN116204962A (zh) | 一种基于bim的结构设计方法 | |
JPH0661090B2 (ja) | 計算機利用複合表面設計方法 | |
JP2002373187A (ja) | コンピュータ支援による製品設計装置 | |
JP3727608B2 (ja) | 部品を工業化するための方法およびシステム | |
JP2001101246A (ja) | 三次元金型設計装置、三次元金型設計方法および記憶媒体 | |
JP2006240183A (ja) | 金型作成方法及び装置 | |
Fujita et al. | Integrated product design methodology for aesthetics, functions and geometry with feature based modeling and constraint management | |
JP4670600B2 (ja) | 設計支援方法 | |
JP3629439B2 (ja) | 型設計支援方法 | |
JP4783145B2 (ja) | タイヤの三次元モデル作成方法 | |
JP4102057B2 (ja) | 3次元製品作成方法及びその装置、3次元製品加工用モデル作成プログラム | |
CN117150831B (zh) | 一种对压铸模具的溢流槽进行参数化建模的方法 | |
JP4474727B2 (ja) | 製品のプロモーション画像作成方法、プロモーション画像表示方法、プロモーション画像作成装置、及びプログラム記録媒体 | |
JPH09231410A (ja) | 三次元cad装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100803 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100907 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101026 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110125 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110413 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20110421 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110719 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110804 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |