(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元の３面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための板金の図形データ生成方法であって、
コンピュータに、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定するステップと、
前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第１のメモリに記憶するステップと、
前記表示部に表示された前記立体を構成する各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第２のメモリに記憶するステップと、
前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、両面の曲げ角度、曲げ方向、曲げ種別よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示するステップと、
前記サブ画面に入力された少なくとも前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第３のメモリに保存するステップと、
前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第３のメモリの前記曲げ条件より求めるステップと、
前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させるステップと、
前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この２次元の仮展開図の各頂点座標を３次元座標系で定義し、この３次元データに対して入力された曲げ条件で３次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した３次元モデル図を生成し、これを前記仮展開図とは異なる領域に表示するステップと
を有することを特徴とする板金の図形データ生成方法。
【請求項２】
前記３次元モデル図は、サーフェースモデル又は該サーフェースモデルに対して陰面消去及び陰影づけを行った立体姿図であることを特徴とする請求項１記載の板金の図形データ生成方法。
【請求項３】
前記曲げ角度、曲げ方向、材料、曲げ種別等からなる曲げ条件に、伸び値が対応させられて保存された第４のメモリとを備え、
前記仮展開図の作成には、
前記仮展開図の曲げ角度、曲げ方向、材料等からなる曲げ条件に一致する伸び値を前記第４のメモリから検索し、この伸び値分の重ね領域を有して前記突き合わせ面を移動させることを特徴とする請求項１又は２記載の板金の図形データ生成方法。
【請求項４】
前記立体姿図は、
前記２次元の仮展開図の各頂点座標を３次元座標系に定義し、この３次元データに対して前記曲げ条件で３次元のアフィン変換を行った後に、板厚方向を付加したサーフェースモデルを生成し、このサーフェースモデルに対して陰面消去及び陰影づけて得ていることを特徴とする請求項２記載の図形データ生成方法。
【請求項５】
前記重ね領域の中央には、曲げ線を入れて表示させることを特徴とする請求項３記載の図形データ生成方法。
【請求項６】
前記曲げ条件に一致する伸び値が前記第４のメモリに存在しないときは、前記曲げ条件を元に有限要素法で予測伸び値を求めさせ、この予測伸び値で前記重ね領域を生成させるステップを
有することを特徴とする請求項３記載の図形データ生成方法。
【請求項７】
２次元の３面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための自動プログラミング装置であって、
コンピュータに、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定する手段と、
前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第１のメモリに記憶する手段と、
前記立体を構成する各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第２のメモリに記憶する手段と、
前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、少なくとも両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示する手段と、
前記サブ画面に入力された前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第３のメモリに保存する手段と、
前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第３のメモリの前記曲げ条件より求める手段と、
前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させる手段と、
前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この２次元の仮展開図の各頂点座標を３次元座標系で定義し、この３次元データに対して入力された曲げ条件で３次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した３次元モデル図を生成する手段とを有することを特徴とする自動プログラミング装置。
【請求項８】
前記３次元モデル図は、サーフェースモデルであり、該サーフェースモデルに対して陰面消去及び陰影づけを行った立体姿図であることを特徴とする請求項７記載の自動プログラミング装置。
【請求項９】
前記曲げ角度、曲げ方向、材料、曲げ種別等からなる曲げ条件に、伸び値が対応させられて保存された第４のメモリとを備え、
前記仮展開図の作成には、
前記仮展開図の曲げ角度、曲げ方向、材料、曲げ種別等からなる曲げ条件に一致する伸び値を前記第４のメモリから検索し、この伸び値分の重ね領域を有して前記突き合わせ面を移動させると共に、前記重ね領域内に曲げ線を入れる手段を有することを特徴とする請求項７又は８記載の自動プログラミング装置。
【請求項１０】
前記立体姿図は、
前記入力された曲げ角度、曲げ方向、材料、曲げ種別等からなる曲げ条件を入力させた後に、前記仮展開図の各頂点の２次元座標を３次元座標系に定義し、この３次元座標系の３次元データに対して、前記曲げ条件で３次元アフィン変換して板厚方向を付加したサーフェースモデルを生成し、このサーフェースモデルを前記立体姿図にして表示させることを特徴とする請求項８記載の自動プログラミング装置。
【請求項１１】
前記立体姿図のコーナ部の拡大指示に伴って、前記コーナ部を他の面とは異なる色で表示することを特徴とする請求項１０記載の自動プログラミング装置。
【請求項１２】
２次元の３面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体であって、
コンピュータを、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定する手段、
前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第１のメモリに記憶する手段、
前記画面の各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第２のメモリに記憶する手段、
前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示する手段、
前記サブ画面に入力された前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第３のメモリに保存する手段、
前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第３のメモリの前記曲げ条件より求める手段、
前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させる手段、
前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この２次元の仮展開図の各頂点座標を３次元座標系で定義し、この３次元データに対して入力された曲げ条件で３次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した３次元モデル図を生成して、前記表示部の前記仮展開図とは異なる領域に表示する手段、
としての機能を実現させるための板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項１３】
前記３次元モデル図は、サーフェースモデルであり、該サーフェースモデルに対して陰面消去及び陰影づけを行った立体姿図であることを特徴とする請求項１２記載の板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項１４】
前記コンピュータを、
前記曲げ条件に一致する現場側の伸び値を転送させ、該伸び値を有する重ね領域で前記基準面と突き合わせ面とを突き合わせる手段、
としての機能を実現させるための請求項１２記載の板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体。
【請求項１５】
前記コンピュータを、
前記曲げ条件に一致する伸び値が存在しないかどうかを判断する手段、
前記伸び値が存在しないときはときは、前記曲げ条件に基づいて有限要素法で前記伸び値を求める手段、
前記有限要素法の伸び値で前記仮展開図を生成する手段
としての機能を実現させるための請求項１２記載の板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画面の面同士をオペレータ操作によって合わせて仮展開図を生成させると共に、この仮展開図と共に、その立体姿図を連動表示できる自動プログラミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年は工作機（ベンディング、レーザ、パンチング等）のライン制御システムが進んでいる。このようなライン制御システムは、図１３に示すように事務所側にＣＡＤ／ＣＡＭ機能を備えた自動プログラミング装置１（ＣＡＥ）とサーバである親機２とを配置し、これらの上位装置と下位装置である現場側の工作機（ＮＣＴ／レーザ、ベンダー）とを端末３、端末４を介してＬＡＮで結んでいる。
【０００３】
オペレータは前述の自動プログラミング装置１のＣＡＤ機能を用いて、三面図に基づく立体形状をイメージしながらＮＣＴ／レーザ用の加工プログラムを得るための展開図を生成した後に、ＣＡＭ機能により、ＣＡＤで生成した展開図に対して適切な工具を割り当てたり、レーザ軌跡を求め、これらの加工プログラムを親機２に送信していた。前述の展開図の生成に当たっては、伸び値を用いている。この伸び値は伸び値表等を参照し、そのユーザのベンダーの特性、ユーザの固有の状況に応じて選択した伸び値である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動プログラミング装置においては、オペレータが立体姿図をイメージしながら展開図を生成しなければならないので、立体が複雑になるに従って経験の豊富なオペレータでなければ容易に正確な展開図を生成させることができないという課題があった。
【０００５】
また、従来においては、伸び値表に基づいた展開図であり、かつ展開図の生成も頭脳展開によって得ているので、どうしても曲げの現場側の状況にあった正確な展開図を得ることができない。このため、従来で生成した展開図はＮＣＴ／レーザ用の加工プログラムの生成のためにのみ使用されていた。
【０００６】
従って、立体姿図をイメージしなくとも、正確な展開図を実際の伸び値を用いて容易に得ることができる板金統合支援システムの自動プログラミング装置を得ることが望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の板金の図形データ生成方法は、２次元の３面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための板金の図形データ生成方法であって、
コンピュータに、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定するステップと、
前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第１のメモリに記憶するステップと、
前記表示部に表示された前記立体を構成する各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第２のメモリに記憶するステップと、
前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、両面の曲げ角度、曲げ方向、曲げ種別よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示するステップと、
前記サブ画面に入力された少なくとも前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第３のメモリに保存するステップと、
前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第３のメモリの前記曲げ条件より求めるステップと、
前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させるステップと、
前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この２次元の仮展開図の各頂点座標を３次元座標系で定義し、この３次元データに対して入力された曲げ条件で３次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した３次元モデル図を生成し、これを前記仮展開図とは異なる領域に表示するステップととを備えたことを要旨とする。
【０００８】
本発明の自動プログラミング装置は、２次元の３面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための自動プログラミング装置であって、
コンピュータに、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定する手段と、
前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第１のメモリに記憶する手段と、
前記立体を構成する各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第２のメモリに記憶する手段と、
前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、少なくとも両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示する手段と、
前記サブ画面に入力された前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第３のメモリに保存する手段と、
前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第３のメモリの前記曲げ条件より求める手段と、
前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させる手段と、
前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この２次元の仮展開図の各頂点座標を３次元座標系で定義し、この３次元データに対して入力された曲げ条件で３次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した３次元モデル図を生成する手段とを備えたことを要旨とする。
【０００９】
本発明の板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体は、２次元の３面図を元にして入力された立体を構成する、各面の面情報を表示部に表示し、該表示部の各面情報に基づいた立体姿図及び該立体姿図の展開図を表示させるための板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体である。
コンピュータを、
前記表示部に表示した面を構成する辺をなぞりながら、この座標データを読み込み、該座標データの軌跡が閉じた閉ループとなっているかどうかを判定する手段、前記閉ループとなっていると判定したときは、前記閉ループの軌跡を面と認識して第１のメモリに記憶する手段、前記画面の各面の内で、初めに指定された辺を有する面を基準面、次に指定された辺を有する面を、突き合わせ面として認識して第２のメモリに記憶する手段、前記基準面及び突き合わせ面の認識に伴って、両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を入力させるためのサブ画面を前記表示部に表示する手段、前記サブ画面に入力された前記両面の曲げ角度、曲げ方向よりなる曲げ条件を第３のメモリに保存する手段、前記認識に伴って、前記基準面における前記指定された辺に対して前記突き合わせ面における指定された辺が重なるように前記画面の突き合わせ面を移動させる変換係数を前記第３のメモリの前記曲げ条件より求める手段、前記変換係数で移動させて得た合成面を仮展開図として前記表示部に表示させる手段、前記仮展開図を前記表示部に表示したとき、この２次元の仮展開図の各頂点座標を３次元座標系で定義し、この３次元データに対して入力された曲げ条件で３次元のアフィン変換を行って、板厚方向を付加した３次元モデル図を生成して、前記表示部の前記仮展開図とは異なる領域に表示する手段、としての機能を実現させるための板金の図形データ生成プログラムを記憶した記憶媒体である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本実施の形態の板金統合支援システムの自動プログラミング装置の概略構成図である。この自動プログラミング装置１０は、２．５次元のＣＡＤ１１とＣＡＭ１２とデータ送受部１３とを備えて、親機（図示せず）と通信を行って親機が蓄積している現場側の曲げ属性情報（伸び値）を転送させる。そして、三面図Ａｉ（二次元）に基づいて入力された立体を構成する各面の面情報を画面１４に表示し、ＣＡＤ１１がこれらの面を突き合わせた面合成図Ｂｉと、この面合成図Ｂｉ（仮展開図ともいう）に基づく立体姿図Ｅｉとを図１に示すように画面１４に連動表示させる。
【００１１】
すなわち、ＣＡＤ１１で立体姿図Ｅｉを連動表示することによって、面合成図Ｂｉの支援情報としている。従って、オペレータが立体姿図Ｅｉをイメージしなくとも曲げ角度、方向等を指定するだけで画面１４に面合成図Ｂｉと立体姿図Ｅｉが連動表示されるので、三面図に基づく正確な立体形状が得られるように、正しい面同士を突き合わせたか、正しい角度、方向で曲げを指定したかが容易に分かる。そして、ＣＡＤ１１は、フランジの干渉、金型の干渉演算を行い、この演算結果に基づいて面合成図Ｂｉを修正した後に、この面合成図Ｂｉに対して外枠ループと曲げ線とを抽出する演算を行って最終的な展開図を得る。
【００１２】
この展開図をＣＡＭ１２が受け取り、展開図に基づいた加工軌跡、金型段取り等の最適な加工プログラム（ＮＣデータ）を生成して該当する工作機に送出する。また、ＣＡＭ１２はこの加工プログラムに基づくシュミレーション画面表示を行う。
【００１３】
また、自動プログラミング装置１０には、各データに部品番号、関連する属性情報を付加したフォーマット形式で送受を行うデータ送受部１３を備えている。
【００１４】
（各システムの構成）
ＣＡＤ１１は  図１に示すように、図形状入力部１５と、面合成部１６と、立体図生成部１８と、伸び値データ読込部１９と、有限要素法部２０と、立体姿図化部２１と、展開図生成部２２とを備えている。
【００１５】
図形状入力部１５は、オペレータによって入力された３面図Ａｉに基づく立体を構成する各面情報をメモリに定義する。
【００１６】
面合成部１６は、メモリに定義された各面の閉面ループの内で二つの閉面ループの辺が指定されたとき、初めの指定辺の閉面ループを基準面、次の指定辺を有する閉面ループを突き合わせ面と定義する。
【００１７】
そして、基準面の指定辺に突き合わせ面の指定辺が重なる（重ね領域）ようにメモリ上で、突き合わせ面を移動させた面合成図Ｂｉを画面１４に表示させる。この面合成図Ｂｉの重ね領域は、伸び値が設定されているときは、その伸び値に基づく幅の重ね領域にされ、伸び値が設定されていないときは、例えば板厚ｔ分（オフセットともいう）にされる。
【００１８】
前述の伸び値が設定されている場合は、面合成図Ｂｉの全体寸法を短くすると共に、重ね領域が広がるように修正され、この重ね領域（曲げ領域ともいう）に曲げ線が付加される。
【００１９】
また、面合成部１６は、基準面の指定辺と突き合わせ面の指定辺の指定に伴って、面合成のダイアログ（曲げ角度、内Ｒ、伸び値、曲げ方向、曲げ種別等：曲げ条件Ｊｉ）を表示させる。
【００２０】
そして、このダイアログにおいて曲げ条件Ｊｉが埋まったことが知らせられると、この曲げ条件Ｊｉに基づいて前述の面合成図Ｂｉを得ると共に立体図生成部１８を起動する。
【００２１】
立体図生成部１８は、起動に伴って、曲げ角度θと曲げ方向とに基づいてメモリの面合成図Ｂｉを曲げた（曲げ線が基準）ときの立体モデルを生成し、この立体モデルの各座標（２次元）を立体図用ファイル２３に記憶する。
【００２２】
この立体モデルは、Ｘ、Ｙ、Ｚの３次元座標を定義し、この３次元座標に２次元の面合成図Ｂｉの座標を定義した後に曲げ条件Ｊｉに基づいてアフィン変換したサーフェースモデルを生成する。つまり、３次元ＣＡＤというよりは２．５次元ＣＡＤとしている。この立体図に生成については詳細に後述する。
【００２３】
立体姿図化部２１は、立体図生成部１８を介してサーフェースモデルを取り込み、スクリーン空間に投影した立体姿図を画面に表示させる。また、回転、色付け、拡大等の機能を有する。
【００２４】
伸び値データ読込部１９は、面合成のダイアログにおいて伸び値が選択されるに伴って起動し、板厚、材質、曲げ角度、曲げ種別（Ｖ曲げ等）等の曲げ条件Ｊｉに一致する曲げ属性情報Ｆｉがファイル（図示せず）に存在するかどうかを判断し、ファイルに存在するときはその曲げ属性情報Ｆｉの伸び値データを面合成ダイアログに設定する。
【００２５】
また、ファイルに曲げ条件Ｊｉに一致する曲げ属性情報Ｆｉが存在しないときは、有限要素法部２０を起動させると共に、その曲げ条件Ｊｉを有限要素法部１４に送出する。
【００２６】
前述の曲げ属性情報Ｆｉは、図２に示すように、機械番号が付加されている。この曲げ属性情報Ｆｉは、曲げ伸びＩＤ、材料名称、角度…等からなる伸び値情報条件部と、伸び値、曲げ荷重、スプリングバック量等からなる伸び値データ部とから構成されている。
【００２７】
有限要素法部２０は、曲げ条件Ｊｉより、材料、曲げ角度、曲げ方向等を読み込んで、曲げ角度になるためのパンチの目標ストローク量を求め、この目標ストローク量に従って、弾塑性有限要素法を用いてワークを変位させ、この変位角度が曲げ角度に一致したときの予測伸び値を求める。
【００２８】
そして、この伸び値を伸び値データ読込部１９に代わって面合成部１６に設定すると共に、求めた伸び値と、この伸び値を求めたときの曲げ条件Ｊｉを記憶する。
【００２９】
展開図生成部２２は、フランジの干渉、金型の干渉の演算結果に基づいて面合成図Ｂｉが修正された後に、この面合成図Ｂｉに対して外枠ループと曲げ線とを抽出する演算を行って最終的な展開図を得て、ファイル２４に登録する。
【００３０】
前述のフランジ干渉は図示しない図形編集部によって演算され、金型とフランジの干渉は図示しない逆シュミレーション処理部によって行われる。また、面合成図Ｂｉの修正は図示しない仮展開図修正部によって行われる。
【００３１】
（動作）
上記のように構成された実施の形態の自動プログラミング装置１０の動作を以下に説明する。
【００３２】
本実施の形態の自動プログラミング装置１０は、図示しないキーボードと、マウスと、各プログラムを管理すると共に、マルチウィンドウ表示を行わせるマルチウィンドウ表示／管理部とを有し、面合成図Ｂｉと立体姿図Ｅｉとを同時表示する。
【００３３】
図３は本実施の形態の自動プログラミング装置の概略動作を説明するフローチャートである。
【００３４】
図３に示すように、図形形状入力部１５を用いて、３面図を元に立体を構成する各面を入力させる（Ｓ３０１）。そして、曲げ条件Ｊｉ、突き合わせ条件等を入力させる（Ｓ３０２）。
【００３５】
この条件の入力によって面合成部１６が面合成処理（Ｓ３０３）を、立体図生成部１８が立体図生成処理（Ｓ３０４）を同時に行い、立体姿図化部２１が立体図生成処理によって生成された立体図に対してレンダリングをかけることによって立体姿図化する（Ｓ３０５）。
【００３６】
前述の面合成処理について説明する。面合成処理を行う前に面認識処理を行う。但し、画面１４には図形状入力部１５により図４に示すように、三面図に基づく立体を構成する各面が表示されているとする。
【００３７】
面認識処理は、入力された立体を構成する各面の辺をなぞって行って外枠閉ループを認識する。また、外枠閉ループからはたどれない線分（穴等）が存在するときは、他の内ループが存在しているとし、外枠閉ループと同様な処理で認識する。
【００３８】
図５は面合成処理を説明するフローチャートである。面合成処理は、画面１４の面（以下閉面ループＧｉ）の内で二つの閉面ループＧｉ（Ｇａｉ、Ｇｂｉ）の辺（指定辺ｇａ、ｇｂ）がマウス又はキーボード（図示せず）によって指定されたかどうかを監視している（Ｓ５０１）。ステップＳ５０１において指定辺ｇａ、ｇｂの入力と判定したときは、その指定辺を色別表示すると共に指定順番ｓｉを決定する（Ｓ５０２）。
【００３９】
次に、初めの指定順番の指定辺を有する閉ループを基準面Ｇａｉのループと定義し（Ｓ５０３）、次の指定順番ｓｉの指定辺を有する閉ループを突き合わせ面Ｇｂｉのループと定義する（Ｓ５０４）。
【００４０】
例えば、画面１４に図４の閉ループを表示している状態において、この画面の閉面Ｇａｉの指定辺ｇａと閉面ループＧｂｉの指定辺ｇｂとが指定されると、メモリ上で指定辺ｇａを有する閉ループが基準面Ｇａｉ、指定辺ｇｂを有する閉ループが突き合わせ面Ｇｂｉとされる。
【００４１】
次に、基準面Ｇａｉの指定辺、突き合わせ面Ｇｂｉの指定辺の入力に伴って面合成のダイアログを画面に表示させる（Ｓ５０５）。
【００４２】
そして、面合成のダイアログの曲げ条件Ｊｉの伸び値の重ね領域ｒｉを有して突き合わせ面Ｇｂｉと基準面Ｇａｉとが突き合うように移動させる（Ｓ５０６）。この移動は数１に示す２次元アフィン変換を用いて行う。
【００４３】
【数１】
0003593456.tif 000002
次に、メモリの面合成図の重ね領域ｒの中心に曲げ線を引いた面合成図Ｂｉを得る（Ｓ５０７）。そして、この面合成図Ｂｉの長さを修正し（Ｓ５０８）、この面合成図Ｂｉを画面１４に表示させる（Ｓ５０９）。
【００４４】
前述の重ね領域とする面合成図Ｂｉの生成について図６を用いて説明する。図６においては、外寸で伸び値４ｍｍの場合とする。
【００４５】
例えば、図６の（ａ）に示すように、寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの基準面Ｇａｉ、同じ寸法の突き合わせ面Ｇｂｉ、伸び値が４ｍｍとすると、図６の（ｂ）に示すように、突き合わせ面Ｇｂｉの指定辺ｇｂｉが基準面Ｇｂｉの指定辺ｇａｉから伸び値分を有して重なるように突き合わせ面Ｇｂｉが移動させられるので、両面の寸法は重ね領域の曲げ線からでは９８ｍｍとなって全長が１９６ｍｍの面合成図Ｂｉとなる。
【００４６】
また、伸び値が８ｍｍである場合の面合成図Ｂｉの生成について図７を用いて説明する。但し、メモリに寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの基準面Ｇａｉ及び突き合わせ面Ｇｂｉ、伸び値８ｍｍとする。
【００４７】
すなわち、重ね領域は８ｍｍ伸びるので、図７に示すように、両面の寸法は重ね領域ｒｉの曲げ線からでは９６ｍｍとなって全長が１９２ｍｍの面合成図Ｂｉとなるように修正する。
【００４８】
次に、立体図生成処理について説明する。立体図生成処理は、面合成図Ｂｉに基づく立体姿図Ｅｉを画面１４に同時表示させる。すなわち、図８に示すように面合成図Ｂｉと立体姿図Ｅｉを同時に表示させる。但し、図８においては、重ね領域が微小である場合であり、突き合わせ箇所は単に線（曲げ線）で示している。この突き合わせ箇所の線を拡大指示すると、図６の（ｂ）又は図７に示すように重ね領域が表示される。
【００４９】
次に立体姿図の生成の過程を図９を用いて以下に説明する。立体生成部１８は、メモリの面合成図Ｂｉを読み、図９の（ａ）に示すように、面合成図Ｇａｉ、Ｇｂｉの２次元の各頂点座標Ｐｉを読み、これらの頂点座標ＧａｉＰｉ、ＧｂｉＰｉを３次元座標に定義する。但し、例えばＺ座標は「０」として定義する。
【００５０】
そして、曲げ条件Ｊｉと曲げ方向に基づいて、図９の（ｂ）に示すように、これらの３次元データを３次元のアフィン変換で曲げた基準立体図を生成し、この基準立体図の各頂点座標を３次元座標に書き込む。すなわち、例えばＺ座標「０」にＺ値（ＺＧａ、ＺＧｂ）が書き込まれる。ここで、３次元のアフィン変換式を示し、定数ａの値により回転する。この定数ａは角度、板厚分、山谷、オフセットによって決定される。
【００５１】
【数２】
0003593456.tif 000003
次に、板厚方向を付加したサーフェースモデルを生成し、ファイル２３に登録する。
【００５２】
そして、立体姿化部２１は、この立体図データを入力し、この立体図データに対して色塗りを行う。
【００５３】
従って、図８に示すように、画面１４には、面合成図Ｂｉと共に、面が塗られた立体姿図（ソリッドモデル化された姿図）が連動表示される。
【００５４】
この立体姿図は拡大、回転が可能となっており、マウスで拡大、回転を指示する。この拡大、回転等の処理は、上記の数２に示す３次元アフィン変換を用いている。
【００５５】
従って、面合成を行うと同時に、その立体姿図が連動表示され、これが正確な立体図を得るための支援情報となるので、経験の浅いオペレータであっても容易に正確な展開図を得るための面合成を行うことが可能となる。この展開図は、上記説明のように、面合成図の外枠ループと曲げ線とを抽出したものである。
【００５６】
さらに、立体姿図化２１は、立体姿図Ｅｉの色塗りを停止して図１０に示すワイヤフレームモデルを表示することも可能である。
【００５７】
さらに、立体姿図のコーナ部の拡大指示が入力した場合は、立体姿図化部２１は図１１に示すようにコーナ部を他の面とは異なる色で表示する。これは、立体図生成部１８がコーナ部Ｄｉを識別できる情報を立体姿図化２１に渡していることで可能となっている。
【００５８】
次に有限要素法部２０の動作を簡単に述べておく。有限要素法部２０は、伸び値データ読込部１９によって起動され、曲げ条件Ｊｉ（材料、曲げ角度、曲げ方向等）を読み込んで、曲げ角度に一致したときの伸び値を得る。
【００５９】
この有限要素法は、
（１）入力された曲げ加工を行う製品の材料条件と金型条件と曲げ角度とを読み込む工程と、
（２）材料条件、金型条件、曲げ角度より、初期の工具の目標ストローク量を求める工程と、
（３）目標ストローク量の設定に従って、各条件に従った弾塑性有限要素法で材料を変形させると共に、スプリングバック後の材料の変形画像を求める工程と、
（４）ワークの変形画像より、目標ストローク時の折り込み角度を求める工程と、
目標折り込み角度と目標ストローク時の折り込み角度を比較し、一致したかどうかを判定する工程と、
（５）一致した場合に目標ストローク量、スプリングバック量、加圧力、曲げ変形部の形状等の情報を出力する工程と
からなる。
【００６０】
次に前述の各工程の処理を図１２のフローチャートを用いて説明する。有限要素法部はワーク条件（材質、寸法、厚み、ヤング率、ポアソン比等）、金型条件、目標の曲げ角度等からなる曲げ条件を読み、内部に設定する初期設定を行う（Ｓ１２１）。
【００６１】
次に、これらの条件からパンチをダイに降下させたときに目標の曲げ角度となるような初期ストローク量（Ｄ値）を求める（Ｓ１２２）。
【００６２】
次に、ワークの断面画像を要素分割（メッシュ分割）する（Ｓ１２３）。
【００６３】
そして、パンチ（断面画像）を下降させながら有限要素法によるワーク変形過程のシミュレーションを行い（Ｓ１２４）、このときのワークの断面画像の角度θｍを求める（Ｓ１２５）。
【００６４】
次に、有限要素法によるスプリングバック過程のシミュレーションを行い（Ｓ１２６）、スプリングバック後の板材の変異画像の変異角度θｐを求める（Ｓ１２７）。次に、変異角度θｐと目標角度θｉとが一致しているかどうかを判定する（Ｓ１２８）。
【００６５】
ステップＳ１２８でスプリングバック発生後のワークの角度θｐが９０度に到達していないと判定したときは、目標の曲げ角度になるＤ値を求めて再度有限要素法の変形を行う（Ｓ１２９）。
【００６６】
また、ステップＳ１４８で目標の曲げ角度に到達したと判定したときは、このときのＤ値とワークの伸び値を求める（Ｓ１３０）。
【００６７】
そして、展開図生成部２２が面合成図Ｂｉが修正された後に、この面合成図Ｂｉに対して外枠ループと曲げ線とを抽出する演算を行って最終的な展開図が得られる。
【００６８】
一方、ＣＡＭ１２は、ＣＡＤ１１で生成された展開図を用いて、加工軌跡、金型段取り等の最適な加工プログラムを生成して外部に送出させる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、３面図に基づいて入力された各面を画面に表示し、この面の内で基準面と突き合わせ面とされた面同士を合わせた仮展開図を得るの同時に、曲げ条件に基づて曲げた立体姿図が仮展開図とは異なる領域に連動表示される。
【００７０】
従って、両面を突き合わせたときの立体形状を同時に確認できるので、３面図から立体形状をイメージしなくともよいという効果が得られている。
【００７１】
さらに、現場側の伸び値を用いて両面をあわせた仮展開図を生成し、この仮展開図を曲げた立体姿図を生成するので、実際にワークを折り曲げたときの伸び値を用いた展開図と立体姿図とを同時に画面上に得ることができるという効果が得られている。
【００７２】
また、両面を突き合わせたとき立体姿図が連動表示されるので、経験の浅いオペレータでも立体図を得るための正確な展開図を生成することが可能となる。
【００７３】
さらに、立体姿図を回転、拡大させることが可能となるので、仮展開図を生成したときに立体姿図をどの方向からでも確認できると共に、コーナ部の状況等を確認できるという効果が得られている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の板金統合支援システムの自動プログラミング装置の概略構成図である。
【図２】曲げ属性情報を説明する説明図である。
【図３】本実施の形態の自動プログラミング装置の概略動作を説明するフローチャートである。
【図４】３面図に基づいて入力された各面情報の説明図である。
【図５】面合成処理を説明するフローチャートである。
【図６】面合成図の修正を説明する説明図である。
【図７】面合成図の修正を説明する説明図である。
【図８】面合成図と立体姿図との連動表示を説明する説明図である。
【図９】２次元図形を３次元図形にする過程を説明する説明図である。
【図１０】ワイヤーフレーム表示を説明する説明図である。
【図１１】コーナの拡大表示を説明する説明図である。
【図１２】有限要素法を説明するフローチャートである。
【図１３】従来の工作機ライン制御システムの概略構成図である。
【符号の説明】
１０  自動プログラミング装置
１１  ＣＡＤ
１２  ＣＡＭ
１３  データ送受部
１６  面合成部
１８  立体図生成部
１９  伸び値データ読込部
２０  有限要素法部
２１  立体姿図生成部
２２  関連情報生成部
【図１】
0003593456.tif 000004
【図２】
0003593456.tif 000005
【図３】
0003593456.tif 000006
【図４】
0003593456.tif 000007
【図５】
0003593456.tif 000008
【図６】
0003593456.tif 000009
【図７】
0003593456.tif 000010
【図８】
0003593456.tif 000011
【図９】
0003593456.tif 000012
【図１０】
0003593456.tif 000013
【図１１】
0003593456.tif 000014
【図１２】
0003593456.tif 000015
【図１３】
0003593456.tif 000016