JP2006092143A - 図面自動生成システム - Google Patents

Abstract

【課題】 3次元モデルから2次元図面を生成するときに、2次元図面に必要な寸法線を自動的に記載すること。
【解決手段】 製品仕様決定手段１０により３次元モデルが生成され、３次元モデルとその属性値が互いに連携されて保持され、図枠データベース１８から指定の図枠が図面自動生成手段２４によって抽出されると、抽出された図枠上に３次元モデルを投影して２次元投影図を生成し、２次元投影図の形状に応じた寸法線要素を寸法データベース１６から抽出して製品の属性値にしたがって変形し、必要な寸法線要素２８と２次元投影図とを図面自動生成手段２６によって合成し、合成した２次元投影図を図面として図面提示手段２６から図面３０として出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンピュータを用いて機械図面を自動生成するように構成された図面自動生成システムに関する。

機械設計を行う場合、顧客との契約の取り交わしや生産工場への設計情報の伝達のために、図面としては、用途や提出先に応じて各種の形式で製図することが要求される。そこで、ＣＡＤを用いて製品形状を設計し、２次元で表現される図面を作成することが行われている。例えば、２次元ＣＡＤを用い、設計者が所定の図枠の中に線を引いて図面として仕上げたり、あるいは、３次元ＣＡＤでモデルを作成して平面上に投影し、必要が項目を追加・記入することで図面を仕上げたりする方法が採用されている。

しかし、２次元で表現する図面で立体的な製品を表現しているため、３次元ＣＡＤからの投影だけでは表現できない部分の寸法を記載することができないことがある。逆に、全ての形状が実物どおりに作成されるため、図面上では省略できる部分、例えば、繰り返しパターンの部分などが全て記載されるとともに、複雑な投影図に不必要な寸法が表記されることがある。すなわち、３次元設計では、部品ごとに断面形状を定義して回転や押し出しをすることで立体を定義し、他の立体モデルとの合成や削り取りを行うことで、任意の形状を生成するようになっている。このため、３次元設計で保持している寸法要素は、２次元で表現するために必要な寸法を十分に用意できず、また、組立品の場合は、３次元で表現する部品の寄せ集めで構成されるため、不必要な寸法まで生成されてしまい、設計者が手作業で寸法を追記したり、修正したりすることが余儀なくされている。

本発明の課題は、3次元モデルから2次元図面を生成するときに、2次元図面に必要な寸法線を自動的に記載することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、処理装置資源と、メモリ資源と、入力装置と、インタフェースとを備えたコンピュータ資源を用いて３次元モデルを構築する図面自動生成方法において、前記処理装置資源は、前記メモリ資源の動作プログラムに基づいて、下記の各ステップを実行する図面自動生成方法を採用したものである。

（１）用途ごとの図枠データを格納する図枠データベースから指定の図枠を抽出するステップ
（２）抽出した図枠上に３次元モデルデータベースから抽出した３次元モデルを投影して２次元投影図を生成するステップ
（３）複数の寸法線要素に関するデータを格納する寸法データベースから前記２次元投影図の形状に応じた寸法線要素を抽出して製品の属性値に従って変形するステップ
（４）前記変形した寸法線要素と前記２次元投影図とを合成して２次元投影図を図面として出力するステップ

前記図面自動生成方法を採用するに際しては、前記変形した寸法線要素と前記２次元投影図とを合成するときに、設計基準データベースから指定の公差値と注記を抽出して前記２次元投影図の指定の位置に記載するステップを付加することができる。
また、本発明は、製品の属性値に関するデータを格納する属性値データベースと、製品の３次元モデルデータを格納する３次元モデルデータベースと、用途ごとの図枠データを格納する図枠データベースと、前記図枠データベースから指定の図枠を抽出し、抽出した図枠上に前記３次元モデルデータベースから抽出した３次元モデルを投影して２次元投影図を生成する投影図生成手段と、複数の寸法線要素に関するデータを格納する寸法データベースと、前記２次元投影図の形状に応じた寸法線要素を前記寸法データベースから抽出して前記製品の属性値に従って変形し、変形した寸法線要素と前記２次元投影図とを合成する合成手段と、前記合成手段の合成による２次元投影図を図面として出力する図面出力手段とを備えてなる図面自動生成システムを構成したものである。

前記した手段によれば、3次元モデルを投影して2次元投影図を生成する過程で、2次元投影図の形状に応じた寸法線要素を寸法データベースから抽出して製品の属性値にしたがって変形し、変形した寸法線要素と2次元投影図とを合成して図面を出力するようにしたため、2次元図面を自動生成するときに、必要な寸法線のみを自動的に2次元図面上に記載することができ、不必要な寸法線を削除したり、必要な寸法線を追加したりする作業が不要となり、図面生成の省力化を図ることが可能になる。

前記図面自動生成システムを構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。前記各寸法線要素に関する公差値と注記のデータを格納する設計基準データベースを備え、前記合成手段は、前記変形した寸法線要素と前記２次元投影図とを合成するときに、前記設計基準データベースから指定の公差値と注記を抽出して前記２次元投影図の指定の位置に記載してなる。
本発明はさらに、コンピュータに既述の各手段を実行させるためのプログラム及びこのプログラムが記憶された記憶媒体に係るものである。記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのメモリ手段を例示することができる。

本発明によれば、2次元図面を自動生成するときに、必要な寸法線のみを自動的に2次元図面上に記載することができ、図面生成の省力化を図ることが可能になる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る図面自動生成システムの基本構成図、図2は、本発明に係る自動生成システムの一実施例を示すブロック構成図である。

図1および図2において、本発明に係る図面自動生成システムは、処理装置資源と、メモリ資源と、入出力装置と、インタフェースとを備えたコンピュータ資源を備えて構成されている。具体的には、入力装置として、製品仕様決定手段１０を備え、メモリ資源として、3次元モデルデータベース１２、属性値データベース１４、寸法データベース１６、図枠データベース１８、設計基準データベース２０を備え、処理装置資源およびインタフェースとして、自動生成手段２２を備えて構成され、さらに、出力装置として、図面提示手段２４を備えて構成されている。

製品仕様決定手段１０は、例えば、3次元ＣＡＤシステムを用いて構成されており、ユーザの操作に基づいたデータを基に、3次元ＣＡＤシステム上で製品設計を行い、製品の実際の形状を忠実に表現し、3次元モデル化するとともに、その設計意図から、断面図などの様々な製品の平面図を抽出できるようになっている。そして、ユーザが3次元ＣＡＤシステムを操作して製品モデルを作成すると、製品に必要な機能検討のための算術計算を行い、設計や生産に必要な規定を基に、その製品に固有の寸法値や属性値に関するデータを3次元モデルと連携して保持し、3次元モデルに関するデータを3次元モデルデータベース１２に格納し、属性値に関するデータを属性値データベース１４に互いに連携させて格納するようになっている。用途ごとの図枠データは図枠データベース１８に格納され、複数の寸法線要素に関するデータは寸法データベース１６に格納され、各寸法線要素に関する公差値と注記のデータはそれぞれ設計基準データベース２０に格納されている。この場合、図面に必要な断面などの図形形状はコード化された形状一覧の中から選択され、３次元モデルと同時に連携を持たせた状態で格納されている。また寸法値などのデータは３次元モデルを特定することでいつでも取り出し可能になっている。

図面自動生成手段２４は、図３に示すように、まず、ユーザが作成する図面の使用目的から必要な図面サイズや図面形式を図枠データベース１８から選択して取り出す（ステップＳ１）。この中には、顧客提出図面として使用する顧客指定の図枠や、生産に必要な情報を伝達するための製造図用の図枠などが、予め登録されており、図枠データベース１８に格納されたデータは随時拡充登録することが可能である。

次に、選択した図枠データ（ファイル）を土台として、この上に製品を定義する図形を、３次元モデルから投影し、所定の図面形式の位置に記載する（ステップＳ２）。このとき、３次元モデルと同時に格納された形状コードを基に、寸法値によってサイズを調整した寸法データを投影図上に付加する。すなわち、必要な寸法の呼び出しとその内容を記載するための処理を行う（ステップＳ３）。

例えば、図４に示すように、３次元モデルから投影される図形２６と、図形２６に必要な寸法線要素２８とを分離して形状ごとにパターン化して保持し、複数の寸法要素２６のうち必要な寸法要素を付加するために、図形２６の形状に応じて寸法線要素２８を製品の属性値にしたがって変形し、変形した寸法線要素２８を２次元投影図上に付加することとしている。すなわち、図面自動生成手段２４は、図枠データベース１８から指定の図枠を抽出し、抽出した図枠上に３次元モデルデータベース１２から抽出した３次元モデルを投影して２次元投影図を生成する投影図生成手段としての機能を備えているとともに、２次元投影図の形状に応じた寸法線要素２８を寸法データベース１６から抽出して製品の属性値にしたがって変形し、変形した寸法線要素２８と２次元投影図とを合成する合成手段としての機能を備えている。

次に、図面自動生成手段２４は、設計基準データベース２０から必要な注記を読み出し（ステップＳ４）、さらに設計に応じて変化する属性値を属性値データベース１４から抽出して流し込み（ステップＳ５）、読み出した注記や属性値をそれぞれ図枠上の指定の位置に記載する（ステップＳ６）。これにより、図面自動生成手段２４は、３次元モデルを投影して２次元投影図を生成し、２次元投影図の形状に応じた寸法線要素２８を寸法データベース１６から抽出して製品の属性値にしたがって変形し、変形した寸法線要素２８と２次元投影図とを合成し、２次元投影図にしたがった図面を自動的に生成し、生成した図面に関するデータを図面提示手段２６に出力するようになっている。

図面提示手段２６は、図面自動生成手段２４の生成による図面を図面３０としてユーザに提示したり、図面３０を印刷物として出力したりすることができるようになっている。

次に、３次元モデルを基に２次元図面を自動生成する過程で必要な寸法線要素のみを記載するに際して、必要な寸法線のみを付加するときの作用を図５のフローチャートにしたがって説明する。まず、３次元ＣＡＤシステム上で３次元モデルの設計が行われ（ステップＳ１１）、３次元モデルが２次元投影図として投影されると、図枠上の所定の位置に必要な投影図が記載される（ステップＳ１２）。このとき、図６（ａ）に示すように、正面平面の指定、断面座標の指定に関する画面が３次元ＣＡＤシステムの画面上に表示され、投影開始が選択されたときに、図枠上の所定の位置に必要な投影図が順次記載される。

次に、必要な寸法形式の選択が行われる（ステップＳ１３）。このときは、図６（ｂ）に示すように、３次元ＣＡＤシステムの画面上には、部品形式、配置、向き、付加方法（測定位置）を選択するための寸法形式選択画面が表示される。このとき、表示された画面上の各項目に任意の情報を選択して挿入することで、必要な寸法形式が選択される。

次に、寸法データベース１６を検索し（ステップＳ１４）、２次元投影図の形状に応じた寸法形式を読み込み（ステップＳ１５）、読み出した寸法線と投影図とを合成し（ステップＳ１６）、合成された図面を図枠ファイル上に配置し（ステップＳ１７）、２次元投影図による図面のうち必要な寸法線のみを付加する。

次に、不要な寸法線を除去するときの作用を図７のフローチャートにしたがって説明する。まず、３次元ＣＡＤシステム上で３次元モデルの設計を行い（ステップＳ２１）、３次元モデルを投影して２次元投影図を生成し、２次元投影図上に必要な情報を記載する（ステップＳ２２）。この場合、３次元ＣＡＤシステムの画面上には、図８（ａ）に示すように、正面平面の指定、断面座標の指定を促す画面が表示され、投影開始が操作されると、２次元投影図の図枠上の所定の位置に必要な投影図が記載される。次に、部品組合せ形式の選択が行われる（ステップＳ２３）。この場合、３次元ＣＡＤシステムの画面上には、図８（ｂ）に示すように、部品コード（名番）、配置の各項目に任意の情報を選択して挿入したり、向き（背面組合せ、あるいは正面組合せ）のうちいずれかを選択したりするための画面が表示される。そして各項目が選択されたときには、寸法データベース１６を検索し（ステップＳ２４）、３次元ＣＡＤシステムの画面上には、図８（ｃ）に示すように、２次元投影図に関する寸法線要素が投影図とともに表示される。次に、２次元投影図の形状に応じた寸法線要素を製品の属性値にしたがって変形し、製品の属性値に合致した寸法形式を読み込み（ステップＳ２５）、不要な寸法要素を特定し（ステップＳ２６）、不要な寸法要素として特定された寸法要素を投影図から除去する（ステップＳ２７）。不要な寸法線要素が除去されたあとは、必要な寸法線要素と２次元投影図とを合成して図枠ファイル上に配置する（ステップＳ２８）。これにより、３次元ＣＡＤシステムの画面上には、図８（ｄ）に示すように、２次元投影図の図枠上の所定の位置にのみ必要な寸法線要素が記入され、不要な寸法線が除去された画面が表示される。

このように、本実施例においては、３次元モデルを基に２次元投影図を生成し、２次元投影図と寸法線要素とを合成するときに、必要な寸法線要素のみが２次元投影図と合成されるため、図面が生成されたときに、部品ごとの不要な寸法線を削除したり、逆に、必要な寸法線を付加したりする煩雑な作業を省略することができ、図面生成の省力化に寄与することができる。

本発明に係る図面自動生成システムの基本構成図である。 本発明に係る図面自動生成システムの一実施例を示すブロック構成図である。 図面自動生成手段の処理方法を説明するためのフローチャートである。 寸法データベースの利用方法を説明するための図である。 必要な寸法線を付加するときの作用を説明するためのフローチャートである。 必要な寸法線を付加するときに用いられる画面の表示例を示す図である。 不要な寸法線を除去するときの処理を説明するときのフローチャートである。 不要な寸法線を除去するときに用いられる画面の表示例を示す図である。

符号の説明

１０ 製品仕様決定手段
１２ ３次元モデルデータベース
１４ 属性値データベース
１６ 寸法データベース
１８ 図枠データベース
２０ 設計基準データベース
２２ 図面自動生成手段
２４ 図面提示手段

Claims (6)

1. 処理装置資源と、メモリ資源と、入力装置と、インタフェースとを備えたコンピュータ資源を用いて３次元モデルを構築する図面自動生成方法において、前記処理装置資源は、前記メモリ資源の動作プログラムに基づいて、下記の各ステップを実行する図面自動生成方法。
   （１）用途ごとの図枠データを格納する図枠データベースから指定の図枠を抽出するステップ
   （２）抽出した図枠上に３次元モデルデータベースから抽出した３次元モデルを投影して２次元投影図を生成するステップ
   （３）複数の寸法線要素に関するデータを格納する寸法データベースから前記２次元投影図の形状に応じた寸法線要素を抽出して製品の属性値に従って変形するステップ
   （４）前記変形した寸法線要素と前記２次元投影図とを合成して２次元投影図を図面として出力するステップ
2. 請求項１に記載の図面自動生成方法において、前記変形した寸法線要素と前記２次元投影図とを合成するときに、設計基準データベースから指定の公差値と注記を抽出して前記２次元投影図の指定の位置に記載するステッ
   プを有することを特徴とする図面自動生成方法。
3. 製品の属性値に関するデータを格納する属性値データベースと、製品の３次元モデルデータを格納する３次元モデルデータベースと、用途ごとの図枠データを格納する図枠データベースと、前記図枠データベースから指定の図枠を抽出し、抽出した図枠上に前記３次元モデルデータベースから抽出した３次元モデルを投影して２次元投影図を生成する投影図生成手段と、複数の寸法線要素に関するデータを格納する寸法データベースと、前記２次元投影図の形状に応じた寸法線要素を前記寸法データベースから抽出して前記製品の属性値に従って変形し、変形した寸法線要素と前記２次元投影図とを合成する合成手段と、前記合成手段の合成による２次元投影図を図面として出力する図面出力手段とを備えてなる図面自動生成システム。
4. 請求項３に記載の図面自動生成システムにおいて、前記各寸法線要素に関する公差値と注記のデータを格納する設計基準データベースを備え、前記合成手段は、前記変形した寸法線要素と前記２次元投影図とを合成するときに、前記設計基準データベースから指定の公差値と注記を抽出して前記２次元投影図の指定の位置に記載してなることを特徴とする図面自動生成システム。
5. コンピュータに請求項３または４に記載の各手段を実行させるためのプログラム。
6. 請求項５に記載のプログラムが記載された記憶媒体。
   
   

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