(57)【要約】【課題】  所定の容易な操作手順により板金工作図を自動的に作成することが可能な板金工作図自動作成システムを提供すること。【解決手段】  加工条件情報保存手段１は、少なくとも加工機適用条件情報２及び金型情報３を含む加工条件情報を保存している。工作図作成基本条件入力手段４は、図面作成者の所定操作によって２次元板金形状情報５及び曲げ属性情報６を出力する。板金工作図作成手段７は、外形・孔部形状認識手段８、孔形状タイプ分類手段９、及び加工工程設定手段１０を有しており、入力手段４から情報５，６を入力すると、この入力した情報と、保存手段１に保存されている情報２，３に基づき、板金工作図１１を作成し出力する。【選択図】  図１
2006139685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組立品を展開処理して得られる２次元板金形状情報と、板金素材から前記組立品を得るまでに行う加工についての加工条件情報とを用いて板金工作図を作成するシステムにおいて、
前記加工を行う加工機の加工機適用条件情報と、前記加工に金型を用いる場合における金型情報とを少なくとも含んでいる加工条件情報が保存されている加工条件情報保存手段と、
前記展開処理により得られた２次元板金形状情報と、前記組立品を得るまでに行う加工に曲げ加工が含まれる場合における前記板金素材の曲げ属性情報とを所定の入力操作に基づき出力する工作図作成基本条件入力手段と、
前記工作図作成基本条件入力手段からの情報を入力した場合に、この入力した情報と前記加工条件情報保存手段に保存されている情報とに基づき、前記板金素材から前記組立品を得るまでの加工工程についての解析を行い、この解析に基づき前記板金工作図を作成する板金工作図作成手段と、
を備えたことを特徴とする板金工作図自動作成システム。
【請求項２】
前記板金工作図作成手段が行う前記解析には、必要な加工工程の取捨選択、及び選択した加工工程の実行順序が含まれる、
ことを特徴とする請求項１記載の板金工作図自動作成システム。
【請求項３】
前記板金工作図作成手段が作成する板金工作図は、各加工工程における作業指示内容が１枚の帳票としてまとめられたものである、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の板金工作図自動作成システム。
【請求項４】
前記板金工作図作成手段が行う前記解析には、２次元板金形状の外形形状認識、及び２次元板金形状が孔部を有する場合における孔部形状認識が含まれる、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の板金工作図自動作成システム。
【請求項５】
前記板金工作図作成手段が行う前記解析には、前記孔部の所定孔形状タイプへの分類が含まれる、
ことを特徴とする請求項４記載の板金工作図自動作成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元板金形状及び加工条件情報を含んで構成される板金工作図を作成するための板金工作図自動作成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板金加工において、板金素材から組立品を製作する際は、設計者が作成した組立完成図の他に、加工現場において現場作業員が参照するための板金展開図を作成する必要がある。この板金展開図は、組立品を展開して２次元の板金形状を平面上にＣＡＤ図面として表したものである。そして、この２次元板金形状を表すデータの形式としては、通常、事実上の業界標準データファイルフォーマットになっているＤＸＦ（Autodesk社のDrawing eXchange Format）が用いられる。
【０００３】
板金加工においては、また、板金素材から組立品を得るまでに行う種々の加工（例えば、切断加工、孔あけ加工、溝加工、溶接加工等）について予め加工条件を設定しておく必要がある。
【０００４】
作業員は、上記の２次元板金形状情報及び加工条件情報を参照しながら、現場にて種々の工程から成る板金加工を行う。このような、板金加工について、ＣＡＤデータを用いて正確な見積もりを行う技術として、例えば特許文献１に開示されたものがある。
【特許文献１】特開平９−６２７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、現場作業員が板金素材から組立品を得るためには、２次元板金形状情報及び加工条件情報を参照しなければならない。ここで、２次元板金形状情報については、ＣＡＤ装置を用いて組立品に対して所定の展開処理を行うことにより自動的に取得することが可能である。
【０００６】
ところが、加工条件情報は、その内容が複数の工程にわたる種々雑多なものであり、更に、組立品が他品種にわたるものである場合はその内容が一層雑多になるため、これを自動的に取得することは困難であった。したがって、従来は、人間系の作業により加工条件情報を取得し、これを２次元板金形状情報に付加したものを、現場作業員が参照するための板金工作図として作成していた。
【０００７】
しかし、このように板金工作図を人間系の作業に基づき作成することは、当然のことながら図面作成者に対して少なからぬ労力の負担を強いることになる。また、人間系作業であるが故に、ミスが発生することも多く、そのために板金工作図の誤りに起因する製品不良が発生することがあった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、所定の容易な操作手順により板金工作図を自動的に作成することが可能な板金工作図自動作成システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明は、組立品を展開処理して得られる２次元板金形状情報と、板金素材から前記組立品を得るまでに行う加工についての加工条件情報とを用いて板金工作図を作成するシステムにおいて、前記加工を行う加工機の加工機適用条件情報と、前記加工に金型を用いる場合における金型情報とを少なくとも含んでいる加工条件情報が保存されている加工条件情報保存手段と、前記展開処理により得られた２次元板金形状情報と、前記組立品を得るまでに行う加工に曲げ加工が含まれる場合における前記板金素材の曲げ属性情報とを所定の入力操作に基づき出力する工作図作成基本条件入力手段と、前記工作図作成基本条件入力手段からの情報を入力した場合に、この入力した情報と前記加工条件情報保存手段に保存されている情報とに基づき、前記板金素材から前記組立品を得るまでの加工工程についての解析を行い、この解析に基づき前記板金工作図を作成する板金工作図作成手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記板金工作図作成手段が行う前記解析には、必要な加工工程の取捨選択、及び選択した加工工程の実行順序が含まれる、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記板金工作図作成手段が作成する板金工作図は、各加工工程における作業指示内容が１枚の帳票としてまとめられたものである、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記板金工作図作成手段が行う前記解析には、２次元板金形状の外形形状認識、及び２次元板金形状が孔部を有する場合における孔部形状認識が含まれる、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記板金工作図作成手段が行う前記解析には、前記孔部の所定孔形状タイプへの分類が含まれる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、板金工作図作成手段は工作図作成基本条件入力手段からの２次元板金形状情報及び曲げ属性情報を入力すると、この情報と加工条件情報保存手段に保存されている加工機適用条件情報及び金型情報とに基づき、板金素材から組立品を得るまでの加工工程についての解析を行い、この解析に基づき板金工作図を作成するので、図面作成者は、容易な操作手順によって板金工作図を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る板金工作図自動作成システムの構成を示すブロック図である。この図において、加工条件情報保存手段１は、少なくとも加工機適用条件情報２及び金型情報３を含む加工条件情報を保存するデータベースとして構成されている。工作図作成基本条件入力手段４は、図面作成者の所定操作によって２次元板金形状情報５及び曲げ属性情報６を出力するようになっている。板金工作図作成手段７は、外形・孔部形状認識手段８、孔形状タイプ分類手段９、及び加工工程設定手段１０を有しており、工作図作成基本条件入力手段４から２次元板金形状情報５及び曲げ属性情報６を入力すると、この入力した情報と、加工条件情報保存手段１に保存されている加工機適用条件情報２及び金型情報３とに基づき、板金工作図１１を作成し出力するようになっている。なお、図面作成者は、板金工作図作成手段７の処理内容や、加工条件情報保存手段１の保存情報及び工作図作成基本条件入力手段４の出力情報など所望の情報を表示手段１２の画面に表示できるようになっている。
【００１６】
以下、図１の動作を図２乃至図８を参照しつつ説明する。まず、図面作成者は、予め組立品を展開処理することにより得ていた２次元板金形状情報５及び曲げ属性情報６を工作図作成基本条件入力手段４から板金工作図作成手段７に出力する。
【００１７】
図２は、表示手段１２の画面に表示される２次元板金形状情報５及び曲げ属性情報６の例を示す説明図である。この２次元板金形状情報５の例はエレベータのかご内操作盤用パネルを製作する際の板金形状を示している。この２次元板金形状情報５は、パネル外形を示す外形実線５１を有しており、この外形実線５１は２個所の切り欠き部５１ａを含んでいる。また、この２次元板金形状情報５は、操作ボタン等を取り付けるための中央部の１個所の孔部を示す孔部実線５２、及び取付用ネジ部材が挿通する１０個の孔部を示す孔部実線５３を有している。
【００１８】
更に、曲げ属性情報６としての曲げ中心線６１が、外形実線５１の内側に破線で表示されている。そして、この曲げ中心線６１に基づく曲げ加工を行う際は、例えば、曲げ角度が９０°、曲げアールが０．５ｍｍ、曲げ補正値が１ｍｍであるという情報が表示される。また、その他の曲げ属性情報６として、材質、板厚、素材寸法、及びヘアライン方向等も画面上に表示される。
【００１９】
板金工作図作成手段７は、工作図作成基本条件入力手段４から２次元板金形状情報５及び曲げ属性情報６を入力すると、外形・孔部形状認識手段８の機能に基づき外形・孔部形状の認識を行う。図３は、この外形・孔部形状認識手段８が行う外形・孔部形状の認識についての説明図である。すなわち、図３（ａ）に示すように、外形実線５１上には角（かど）部分、及び曲げ中心線６１との交差部分を表す１２個の頂点５４が示され、また、孔部実線５２上には４個の頂点５５が示されている。
【００２０】
そして、この図３（ａ）には、外形実線５１上の１２個の頂点５４を結んで形成されるポリライン、及び孔部実線５２上の４個の頂点５５を結んで形成されるポリラインにより２つの閉じたループが示されている。また、孔部実線５３によっても１０個の閉じたループが形成されていると考えることができる。結局、図３（ａ）には合計１２個の閉じたループが示されていることになる。ここで、図３（ａ）の２次元形状は、図３（ｂ）に示した矩形の破線５６内に包含されていると考えることができ、板金の外形形状を示す閉じたループは１つのはずである。したがって、外形・孔部形状認識手段８は、最も外側の大きな閉じたループ、つまり図３（ｃ）に示すように、外形実線５１上の１２個の頂点５４を結んで形成されるポリラインのみにより示される実線が２次元板金形状を表し、その他の閉じたループは孔部を表していると判別する。
【００２１】
次いで、孔形状タイプ分類手段９は、外形・孔部形状認識手段８が判別した孔部を所定の孔形状タイプに分類する。図４（ａ）〜（ｂ）は、予め設定されている孔形状タイプの例を示す説明図である。図４（ａ）は、丸孔形状タイプであり、同一半径及び同一中心座標の２つの１８０°円弧で構成される図形である。図４（ｂ）は、長丸孔形状タイプであり、同一半径及び同一長さの２つの１８０°円弧と、同一長さの平行な２直線とで構成される図形である。図４（ｃ）は、角孔形状タイプであり、隣接する直線とのなす角が全て直角である４つの直線で構成される図形である。そして、図４（ａ）〜（ｃ）以外の孔形状タイプは複合孔形状タイプとして設定されている。例えば、図４（ｄ）は、大きさの異なる２つの角孔形状タイプの図形を併せたものと考えることができ、また、図４（ｅ）は、１つの角孔形状タイプの図形を半分に切ったものと考えることができる。
【００２２】
加工工程設定手段１０は、上記のような外形・孔部形状認識手段８の認識結果、及び孔形状タイプ分類手段９の分類結果に基づいて、板金素材から組立品を得るまでに行う加工工程についての解析を、加工条件情報保存手段１の加工機適用条件情報２及び金型情報３などを用いながら行う。そして、板金工作図作成手段７は、この加工工程設定手段１０の解析に基づき板金工作図１１の作成を行う。
【００２３】
図５は、加工工程設定手段１０が行う加工工程についての解析に関するフローチャートである。加工工程設定手段１０は、対象工程フラグＳＳ，ＣＳ，ＶＣ，ＢＢ，ＴＰ，ＬＺを初期化し（ステップ１）、更に、外形・孔を構成する全加工要素の加工属性を初期化する（ステップ２）。
【００２４】
ここで、ＳＳはシャー、ＣＳはコーナーシャー、ＶＣはＶ溝加工機、ＢＢはベンダー、ＴＰはタレットパンチプレス、ＬＺはレーザ切断機を用いる工程のフラグをそれぞれ示している。また、加工属性とは、加工要素（加工要素とは、板金の加工対象部位を指しており、直線、円、円弧等から成る図形要素に対応している）に対して適用する加工機の種類が寸法や形状によって決まる性質のことである。例えば、一定寸法以下の切り欠き部分に対してはコーナーシャーを用いなければならない場合、その加工属性はコーナーシャー属性であるとする。
【００２５】
加工工程設定手段１０は、最初に、素材寸法が部品寸法と異なっているか否かを判別し（ステップ３）、異なっていれば外形の矩形領域に接する直線要素の加工属性はシャー属性であるとし、フラグＳＳを「真」とする（ステップ４）。また、異なっていなければ、直ちに次の加工属性についての判別を行う。この実施形態の例では、ステップ３での判別結果は「ＹＥＳ」であるとする。
【００２６】
次いで、加工工程設定手段１０は、外形形状の四隅に所定寸法以下のＬ型切り欠きが有るか否かを判別し（ステップ５）、有ればＬ型切り欠きを構成する２直線の加工属性はコーナーシャー属性であるとし、フラグＣＳを「真」とする（ステップ６）。また、異なっていなければ、直ちに次の加工属性についての判別を行う。
【００２７】
図６（ａ）は、加工条件情報保存手段１に保存されている加工機適用条件情報２の具体例を示すものである。例えば、枠内の１行目には、Ｌ型切り欠き寸法が３００ｍｍ×３００ｍｍ以下の場合にコーナーシャーを適用することが記載されている。板金工作図作成手段７は、ステップ５の判別を行う際にこの情報を用いるようにする。この実施形態では、図２の２次元板金形状の寸法を計測（演算）した結果、切り欠き部５１ａの寸法は２５ｍｍ×２５ｍｍであるため、コーナーシャー加工を行うものとする。
【００２８】
次いで、加工工程設定手段１０は、曲げ加工があるか否かを判別する（ステップ７）。板金工作図作成手段７は、図２の２次元板金形状に破線で示した曲げ中心線６１を認識することにより曲げ加工有りと判別し、フラグＢＢを「真」とする（ステップ８）。
【００２９】
次いで、加工工程設定手段１０は、Ｖ溝加工が必要であるか否かを判別する（ステップ９）。いわゆる「角出し曲げ」と呼ばれる曲げ工程では、曲げ加工前にＶ溝加工を施しておく必要があるからである。このＶ溝加工が必要であるか否かは曲げ属性情報中の曲げアールの値に基づき判別する。例えば、図２に示した２次元板金形状の例では、材質がＳＵＳで板厚が１．５ｍｍの板金に対して０．５ｍｍの曲げを行うようになっており、一方、図６（ａ）の枠内の下から２行目に記載された情報によれば、材質がＳＵＳで板厚が１．５ｍｍの板金について角出し曲げＲが０．３ｍｍ，０．５ｍｍ，０．８ｍｍ，１．０ｍｍの場合にＶ溝加工が必要となっている。したがって、加工工程設定手段１０は、ステップ９において「ＹＥＳ」と判別し、フラグＶＣを「真」とする（ステップ１０）。
【００３０】
次いで、加工工程設定手段１０は、１パンチ孔加工が有るか否かを判別する（ステップ１１）。孔加工を行う機械には、タレットパンチプレスとレーザ溶接機とがあるが、対象部位の孔がタレットパンチプレスの保有する金型で加工可能である場合には、このタレットパンチによる１パンチ孔加工の方を優先させるようにする。
【００３１】
図６（ｂ）は、加工条件情報保存手段１に保存されている金型情報３の具体例を示すものである。この金型情報３には、タレットパンチプレスに装着されているタレットパンチについて、金型タイプ、Ｘ寸法、Ｙ寸法、直径、Ｔコード（タレットパンチコード）が記載されている。板金工作図作成手段７は、このような金型情報３を用いて１パンチ孔加工を行うか否かを判別する。
【００３２】
この実施形態では、図２の孔部実線５３で示される孔部の径が９ｍｍであり、図６（ｂ）の金型情報によればタレットパンチコード”Ｔ２０８”が使用可能である。したがって、加工工程設定手段１０は、ステップ１１において「ＹＥＳ」と判別し、該当孔形状の加工属性はタレットパンチ属性であるとし、フラグＴＰを「真」とする（ステップ１２）。
【００３３】
次いで、加工工程設定手段１０は、加工属性のない加工要素が有るか否かを判別し（ステップ１３）、どの加工属性も付加されていない加工要素が見つかった場合は、その加工要素をレーザ切断加工する必要があることから、対象部位の直線、円、円弧等に対してレーザ切断加工属性を付加することとし、フラグＬＺを「真」とする（ステップ１４）。但し、この実施形態ではステップ１３での判別は「ＮＯ」であり、レーザ切断加工は行われないものとする。
【００３４】
図７は、上述した本実施形態における各工程毎にその名称、加工イメージ、作業指示内容（加工条件情報）を一覧形式で示した説明図である。但し、「素材選定」は最初の加工工程の前段階として行われるものである。なお、切断工程（シャー）において「ＨＬ方向」とあるのはヘアライン方向である。プレーナ工程においてＶ溝の形状、寸法が２次元形状の内側に図示されているが、これは図面のスペース上の都合によるものである。孔穿け工程において孔の中心座標や径が表形式で記載され、２次元形状に付記される形式で記載されなかったのは、複数の寸法の記載が重なって判読し難くなるのを避けたことによるものである。折り曲げ工程においてバックゲージ値が上下矢印と共に記載されているが、この上下矢印はどちらの端面からの寸法であるかを直ちに識別できるようにするためのものである。
【００３５】
図１の板金工作図作成手段７は、各工程毎に図７に示した作業指示内容（加工条件情報）を帳票として出力することが可能であるが、それでは帳票の枚数が多くなり管理上煩雑となる。そこで、本実施形態では板金工作図作成手段７が、２次元板金形状に対して各工程における加工条件情報を付記したものを、図８に示すように、１枚の帳票にしてまとめて表すようになっている。なお、図８に図示した帳票の記載形式はあくまで一例であり、種々の記載形式を採用することができる。例えば、どの加工工程が必要であるかについて、図５のフローチャートにおいて説明した各工程フラグの符号を用いることもできる。
【００３６】
上述したように、図１に係るシステムによれば、図面作成者は、所定の操作手順に基づき工作図作成基本条件入力手段４から２次元板金形状情報５及び曲げ属性情報６を板金工作図作成手段７に出力させるようにすれば、組立品を展開処理して得られる２次元板金形状情報と、板金素材から組立品を得るまでに行う加工についての加工条件情報とが記載されている板金工作図を板金工作図作成手段７に自動的に作成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る板金工作図自動作成システムの構成を示すブロック図。
【図２】図１における表示手段１２の画面に表示される２次元板金形状情報５及び曲げ属性情報６の例を示す説明図。
【図３】図１における外形・孔部形状認識手段８が行う外形・孔部形状の認識についての説明図。
【図４】図１における孔形状タイプ分類手段９が、外形・孔部形状認識手段８が判別した孔部を所定の孔形状タイプに分類する場合の孔形状タイプの例を示す説明図。
【図５】図１における加工工程設定手段１０が行う加工工程についての解析に関するフローチャート。
【図６】図１における加工条件情報保存手段１に保存されている加工機適用条件情報２及び金型情報３の具体例を示す説明図。
【図７】本発明の実施形態における各工程毎にその名称、加工イメージ、作業指示内容（加工条件情報）を一覧形式で示した説明図。
【図８】図１における板金工作図作成手段７が出力する板金工作図１１の具体例を示した説明図。
【符号の説明】
【００３８】
１  加工条件情報保存手段
２  加工機適用条件情報
３  金型情報
４  工作図作成基本条件入力手段
５  ２次元板金形状情報
６  曲げ属性情報
７  板金工作図作成手段
８  外形・孔部形状認識手段
９  孔形状タイプ分類手段
１０  加工工程設定手段
１１  板金工作図
１２  表示手段
【図１】
2006139685.tif 000003
【図２】
2006139685.tif 000004
【図３】
2006139685.tif 000005
【図４】
2006139685.tif 000006
【図５】
2006139685.tif 000007
【図６】
2006139685.tif 000008
【図７】
2006139685.tif 000009
【図８】
2006139685.tif 000010