(57)【要約】【課題】任意のタイプの板金フィーチャ・オペレーションによって生成された３Ｄ板金部品形状に基づく２Ｄスケッチの生成を保証する方法を提供することにある。【解決手段】２Ｄスケッチの生成を保証する方法は、３Ｄ板金形状を生成するために板金フィーチャ・オペレーションを実行することを含む。その３Ｄ板金形状は複数のフランジを有する。次に３Ｄ板金形状の幾何パラメータを得て、生成された当該のスケッチにそのパラメータをリンクさせることによって編集可能な２Ｄスケッチを各フランジに対して生成する。制約パラメータは、線分の長さと３Ｄ板金形状で選択された隣接する二本の線分のなす角度とを含み得る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄ板金部品形状に基づく２Ｄスケッチの生成を保証する方法であって：
複数のフランジを有する前記３Ｄ板金形状を生成するために板金フィーチャ・オペレーションを実行することと；
前記３Ｄ板金形状の編集を簡便化するために、編集可能な２Ｄスケッチを各フランジに対して生成することと；を含み、
前記３Ｄ板金形状の生成に用いる全てのタイプのフィーチャ・オペレーションに対してスケッチを生成する、方法。
【請求項２】
前記生成が、各２Ｄスケッチを生成するために前記３Ｄ板金形状に基づくパラメータを得ることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
生成した前記３Ｄ板金部品形状の制約パラメータを、生成された各スケッチにリンクさせることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記リンクが、前記３Ｄ板金形状における線の長さを、生成された各スケッチの長さにリンクさせることをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記リンクが、前記３Ｄ板金形状における選択された隣接する線同士のなす角度を、生成されたスケッチの対応する角度にリンクさせることをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記板金フィーチャ・オペレーションが、プロファイルと押出し長とから生成されるプロファイル押出しを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記パラメータが前記プロファイルにおける各線分の長さと前記押出し長とを含み、線分の各長さと前記押出し長は複数のスケッチのうちの１つに対応する複数の矩形のうちの１つの幾何形状を構成し、各スケッチは前記線分のうちの１つに関連する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記板金フィーチャ・オペレーションがマイターフランジの操作を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
３Ｄ板金部品形状に基づく２Ｄスケッチの生成を保証するプログラムを記憶するコンピュータで読み取り可能な媒体であって：
板金フィーチャ・オペレーションを実行して、複数のフランジを有する前記３Ｄ板金形状を生成する板金フィーチャ・オペレーションコード部と；
編集可能の２Ｄスケッチを各フランジに対して生成して前記３Ｄ板金形状の編集を簡便化するスケッチ生成コード部と；を含み、
前記３Ｄ板金形状の生成に用いる全てのタイプのフィーチャ・オペレーションに対してスケッチを生成する、媒体。
【請求項１０】
前記スケッチ生成コード部が、各２Ｄスケッチを生成するため前記３Ｄ板金形状に基づくパラメータを得るパラメータコード部をさらに含む、請求項９に記載の媒体。
【請求項１１】
生成された前記３Ｄ板金部品形状の制約パラメータを、生成された各スケッチにリンクさせるリンクコード部をさらに含む、請求項９に記載の媒体。
【請求項１２】
前記リンクコード部が、前記３Ｄ板金形状における線の長さを、生成された各スケッチの長さにリンクさせる、請求項１１に記載の媒体。
【請求項１３】
前記リンクコード部が、前記３Ｄ板金形状における選択された隣接する線同士のなす角度を、生成されたスケッチの対応する角度にリンクさせる、請求項１１に記載の媒体。
【請求項１４】
前記板金フィーチャ・オペレーションが、プロファイルと押出し長とから生成されるプロファイル押出しを含む、請求項１０に記載の媒体。
【請求項１５】
前記パラメータが、前記プロファイルにおける各線分の長さと前記押出し長とを含み、線分の各長さと前記押出し長は、複数のスケッチのうちの１つに対応する複数の矩形のうちの１つの幾何形状を構成し、各スケッチは前記線分のうちの１つに関連する、請求項１４に記載の媒体。
【請求項１６】
前記板金フィーチャ・オペレーションがマイターフランジの操作を含む、請求項９に記載の媒体。
【請求項１７】
３Ｄ板金部品形状に基づく２Ｄスケッチの生成を保証するソフトウェアを実行するコンピュータであって；
メモリと；
ユーザの入力に反応して複数のフランジを有する前記３Ｄ板金形状を生成するために板金フィーチャ・オペレーションを実行し；
前記３Ｄ板金形状の編集を簡便化するために編集可能な２Ｄスケッチを、各フランジに対して生成するプロセッサと；を含み、
前記３Ｄ板金形状の作成に用いる全てのタイプのフィーチャ・オペレーションに対してスケッチを生成する、コンピュータ。
【請求項１８】
各２Ｄスケッチを生成するため前記プロセッサが、前記３Ｄ板金形状に基づくパラメータを得る、請求項１７に記載のコンピュータ。
【請求項１９】
前記プロセッサが、作成された前記３Ｄ板金部品形状の制約パラメータを、生成された各スケッチにリンクさせる、請求項１７に記載のコンピュータ。
【請求項２０】
前記プロセッサが、前記３Ｄ板金形状における線の長さを、生成された各スケッチの長さにリンクさせる、請求項１９に記載のコンピュータ。
【請求項２１】
前記プロセッサが、前記３Ｄ板金形状における選択された隣接する線同士のなす角度を、生成されたスケッチの対応する角度にリンクさせる、請求項１９に記載のコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板金部品のためのコンピュータ支援設計の分野に関する。より具体的に本発明は、部品の生成方法によらず３Ｄ板金部品の全フランジに対するスケッチを保証することに関する。
【背景技術】
【０００２】
板金部品の設計者は、フランジを２Ｄの課題と考えるのが一般的である。したがって、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）システムで新たに３Ｄ板金形状を設計する際、板金の設計者や製造業者にとってはフランジレベルの２Ｄ表現で操作を行うことがより手軽であることが多い。ところが現在の３Ｄ−ＣＡＤシステムでは、すべての３Ｄ板金部品に対して２Ｄスケッチが保証されるわけではない。このため板金製造業界では、板金部品設計に対する３Ｄ−ＣＡＤシステムの使用が普及していない。
【０００３】
基本的な３Ｄ板金部品形状（事後修正可）を容易に生成する一方法では、図１Ａに示すプロファイル押出し等（プロファイル・エクストゥルージョン等）、板金フィーチャ・オペレーションを用いる。残念ながら、現在の３Ｄ板金ＣＡＤシステムでは、板金フィーチャ・オペレーションによって生成された部品に対して２Ｄスケッチを生成できるとは限らない。例えば現在のシステムは、プロファイル押出し操作で生成された形状をただ１つのプロファイルスケッチとその材料特性で表現する。すなわち、作成されたフランジごとに２Ｄスケッチが生成されるわけではない。その結果、設計者が３Ｄ部品のフランジ形状を変更するのは困難である。
【０００４】
現在では、たとえ単純なフランジであってもその編集作業には２Ｄ操作と３Ｄ操作がからむパッチワーク処理が必要であり、図１Ｂはその一例を示すものである。より具体的には、ユーザはフランジ１を作成した後にスケッチモード（編集対象のフランジ１を２Ｄで表示）に入って２Ｄ形状２を生成し、これを元のフランジ１に付加するか、又は元のフランジ１から削除する。本例ではその形状を付加することにする。次にユーザは２Ｄ形状２を立体形状３に変換し、さらにその立体形状３を元のフランジ１に融合させて修正フランジ４を生成しなければならない。
【０００５】
この編集プロセスは非常に複雑であるばかりでなく、編集済みの部品を示すディスプレイは必要以上に混乱する。ユーザは一般的に、部品がどのように生成されたかについては関心がない。ところが図１Ｃに示すとおり、新しい部分６、７、８を加えて編集されたフランジ５には、編集されたフランジを生成するために用いた形状の履歴が見られる。よってこのユーザはさらなる編集を行う際に、編集された部品の生成に用いたパッチワーク処理を見なければならない。要するに、先行技術のシステムでは画面が必要以上に混乱したものとなる。
【０００６】
任意のタイプの板金フィーチャ・オペレーションで生成された３Ｄ部品を容易に編集できるソフトウェアアプリケーションを備えることが望ましい。フランジを２Ｄで容易に編集できるようにするため、かかるシステムでは３Ｄ部品のフランジごとにスケッチを作成したほうが良い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のことを考慮し、本発明は、あらゆるタイプの板金フィーチャ・オペレーションにより生成した３Ｄ板金形状の各フランジに対してスケッチを生成することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態では、３Ｄ板金部品形状に基づく２Ｄスケッチの生成を保証する方法を提供する。この方法には、板金フィーチャ・オペレーションを実行して、複数のフランジを有する３Ｄ板金形状を生成することが含まれる。３Ｄ板金形状の編集を簡便化するため、同方法は各フランジに対して編集可能な２Ｄスケッチを生成することも含む。よって、３Ｄ板金形状の作成に用いる任意のタイプのフィーチャ・オペレーションに対してスケッチが生成される。
【０００９】
スケッチの生成は、３Ｄ板金形状に基づくパラメータを得て各２Ｄスケッチを生成することを含み得る。一実施形態において板金フィーチャ・オペレーションはマイターフランジの操作である。
【００１０】
同方法はまた、作成した３Ｄ板金部品形状の制約パラメータを、生成された各スケッチとリンクさせることを含み得る。このリンクには、３Ｄ板金形状における線の長さを、生成する各スケッチの長さにリンクさせることが含まれる。またこのリンクには、３Ｄ板金形状における選択された隣接する線同士のなす角度を、生成されたスケッチの対応する角度にリンクさせることが含まれる。
【００１１】
一態様において、板金フィーチャ・オペレーションは、プロファイルと押出し長とから生成するプロファイル押出しである。この場合、パラメータは各線分の長さと押出し長である。線分の各長さと押出し長は、それぞれがスケッチのうちの１つに対応する数個の矩形のうちの１つの幾何形状を構成する。各々のスケッチは線分のうちの１つに関連する。
【００１２】
本発明のまた別の態様では、３Ｄ板金部品形状に基づく２Ｄスケッチの生成を、保証するプログラムを、コンピュータで読み取り可能な媒体に記憶させる。このプログラムは板金フィーチャ・オペレーションコード部とスケッチ生成コード部とを含む。板金フィーチャ・オペレーションコード部は、板金フィーチャ・オペレーションを実行して複数のフランジを有する３Ｄ板金形状を生成する。スケッチ生成コード部は、３Ｄ板金形状の編集を円滑にするため、編集可能な２Ｄスケッチをフランジごとに生成する。よって、３Ｄ板金形状の作成に用いる全てのタイプのフィーチャ・オペレーションに対してスケッチが生成される。
【００１３】
スケッチ生成コード部は各々の２Ｄスケッチを生成するため、３Ｄ板金形状に基づくパラメータを得るパラメータコード部を含み得る。板金フィーチャ・オペレーションはマイターフランジの操作であってもよい。
【００１４】
一実施形態では、作成された３Ｄ板金部品形状の制約パラメータを、生成された各スケッチにリンクさせるリンクコード部を提供する。このリンクコード部は、３Ｄ板金形状における線の長さを、生成された各スケッチの長さにリンクさせることが可能である。リンクコード部はまた、３Ｄ板金形状における選択された隣接する線同士のなす角度を、生成されたスケッチの対応する角度にリンクさせることもできる。
【００１５】
別の実施形態において、板金フィーチャ・オペレーションはプロファイルと押出し長から３Ｄ形状を生成するプロファイル押出し操作である。この場合、パラメータはプロファイルにおける各線分の長さと押出し長である。線分の各長さと押出し長は、スケッチのうちの１つに対応する矩形グループのうちの１つの幾何形状を構成する。各々のスケッチは線分のうちの１つに関連する。
【００１６】
本発明の別の態様では、３Ｄ板金部品形状に基づく２Ｄスケッチ生成を保証するソフトウェアをコンピュータで実行する。このコンピュータはメモリとプロセッサを含む。プロセッサはユーザの入力に反応して板金フィーチャ・オペレーションを実行することにより、複数のフランジを有する３Ｄ板金形状を作成する。プロセッサはまた、３Ｄ板金形状の編集を円滑にするため、編集可能な２Ｄスケッチをフランジごとに生成する。よって、３Ｄ板金形状の作成に用いるすべてのタイプのフィーチャ・オペレーションに対して、スケッチが生成される。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明のプロセッサは、３Ｄ板金形状における線の長さを、生成された各スケッチの長さにリンクさせることと、３Ｄ板金形状で選択された隣接する線同士のなす角度を、生成されたスケッチの対応する角度にリンクさせることと、のいずれか一方又は両方により、作成された３Ｄ板金部品形状の制約パラメータを生成された各スケッチにリンクさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下の詳細な説明において、図面を参照しつつ、本発明をさらに説明する。なお、図面は本発明の好適な実施形態の例示であり、本発明を制限するものではない。図面中、同様の部分については同様の参照番号を付して示す。
【００１９】
本発明は、任意のタイプの３Ｄ板金フィーチャ・オペレーションによって生成した３Ｄ板金部品の各フランジに対してスケッチを保証するシステムに関する。このシステムは、プロセッサとランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等のメモリとを含むコンピュータで実行するソフトウェアを含み得る。
【００２０】
板金フィーチャ・オペレーションは、複雑な板金形状の迅速且つ容易な作成を可能にする操作である。図２を参照し、プロファイル・押出し・操作（プロファイル・エクストゥルージョン・操作）について説明する。プロファイル１０を描くことができる。図２にはＸ−Ｙ軸も示してある。図２に示すプロファイルは、同プロファイルを定める一連の７個の連続線分２、４、５、６、７、８、９を含む。
【００２１】
プロファイルの作成後、押出し（エクストゥルージョン、立体化）操作を実行する。板金部品設計者は押出しの長さ（エクストゥルージョン・長さ）を選択することができる。設計者はまた、部品の材料の厚みを選択することができる。図３は、押し出され、厚みを加えた後のプロファイルを示す。図３に示すように、プロファイル１０を押出した結果、７個の異なるフランジ（すなわち面）１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４が得られる。フランジは３Ｄ−ＣＡＤシステムにおける板金部品の単一のフランジを指す。本発明の一態様では、２Ｄスケッチと材料特性、例えば３ｍｍアルミニウムとによって各々のフランジを表す。
【００２２】
図３に示すプロファイル押出しについて、図４、図５及び図６を参照しつつ、スケッチの生成について説明する。このプロファイル押出し操作は矩形のフランジを生成するため、この特定の板金部品フィーチャ・オペレーションから得られるスケッチも矩形である。図４は、本発明によるフィーチャ・オペレーションにより生成されたスケッチ１２、１４、１５、１６、１７、１８、１９を３Ｄモデルとともに示している。
【００２３】
まず、初期プロファイル１０に関連する制約を決定する。図５は、プロファイル１０の各線２、４、５、６、７、８、９の長さを示す。押出し長も決定する。この例では、押出しは１０個のユニットからなる長さを有するものと仮定する。ここで各スケッチの寸法を算出できる。例えば、線２、４、８、及び９の長さは（図５に示すように）１．１１８である。線５及び７の長さは各々０．４２２である。線６の長さは０．９９２である。
【００２４】
よって線２に基づく矩形は長さが１．１１８、１０、１．１１８、及び１０の４つの辺を有する。他の各矩形の寸法（他の各スケッチを定める）も同様に求めることができる。すなわち、線４、８、及び９に対応する矩形の寸法は１．１１８、１０、１．１１８、及び１０である。線５及び７に対応する矩形の寸法は０．４２２、１０、０．４２２、及び１０である。最後に、線６に対応する矩形の寸法は０．９９２、１０、０．９９２、及び１０である。
【００２５】
各矩形はスケッチとして保存する。本発明の一実施形態ではプロファイル中の各線に名称を割り当てる。そしてその名称を対応するフランジスケッチにリンクさせる。その結果、コンピュータのプロセッサとメモリにおけるスケッチの処理が単純化される。換言すると、対応するプロファイル線の名称を有するスケッチとともに矩形を保存できる。
【００２６】
本発明の一態様により角度制約条件も計算する。図６では、プロファイル１０の各々２つの隣接する線同士のなす角度関係が算出され、表示されているのが分かる。図６の例では、隣接する線の各対のなす角度は９０度である。そこで、プロファイル１０の隣接する線に対応するスケッチを、それぞれのスケッチのなす角度にリンクさせる。例えば、線２と線４に対応するスケッチは９０度の角度を含む。
【００２７】
図７を参照すると、本発明における３Ｄ部品の編集は単純であることが分かる。全てのフランジに２Ｄスケッチが存在するため、設計者は２Ｄ編集操作で２Ｄスケッチを編集するだけでよい。この２Ｄ編集の結果はその後同部品の３Ｄバージョンに移される。
【００２８】
これまでプロファイル押出し操作を参照しつつ説明してきたが、３Ｄ部品を生成できる他の板金フィーチャ・オペレーションのいずれも本発明の範囲と主旨に含まれる。よって、各々のスケッチの寸法を求めるために線の長さと押出し長を使用したが、生成される３Ｄ部品の形状次第で、別のパラメータを使用することもできる。また、プロファイル押出しから得たスケッチは矩形であるが、矩形以外の形状を有するフランジが板金フィーチャ・オペレーションから生成される場合、そのスケッチは異なる形状となるであろう。
【００２９】
次に図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃに関し、マイターフランジ操作のスケッチ生成例について説明する。最初に前方断面を示し、次に側方断面を示す。図８Ａは、部品設計者が描いた前方及び側方断面を示す。板金ＣＡＤソフトウェアでよくあるように、側方断面は前方断面の位置から９０度回転した位置の断面を描いたものである。
【００３０】
図８Ｂに示すように、この前方及び側方断面をもとにして板金部品を作成する。板金部品は通例は衝突エリア（図示せず）を含むであろう。よってシステムは衝突を防ぐため、衝突エリアを検知した後に３Ｄ部品の平面版の断面方法を決定する。図８Ｃでは、衝突を防ぐための断面の位置を太線で示している。
【００３１】
本発明よれば、各々の面をスケッチで表現する。上記のように、すべてのフランジが矩形というわけではない。例としてフランジ５０を参照する。各フランジの幾何形状を計算する。算出された各フランジの幾何形状によって各々のスケッチが画定する。そのような計算は当技術で公知であるため、具体的な計算は詳述しない。
【００３２】
よって本発明では、どのタイプの板金フィーチャ・オペレーションを使用するかに関わらず、板金部品形状のすべてのフランジに対してスケッチが生成される。
【００３３】
いくつかの実施形態の例示を参照して本発明を説明してきたが、上記の記述は本発明を限定するためではなく、説明と例示のために使用したものであることを理解されたい。本発明の範囲及び主旨から逸脱することなく、現状の、または補正された添付の請求項の範囲内で変更を施すことが可能である。例えば、プロファイル押出し操作とマイターフランジ操作とは、別の板金フィーチャ・オペレーションを用いて形状を生成することができる。ここまで特定の手段、材料、また実施形態に言及して本発明を説明してきたが、本発明は開示された内容に限定されるものではなく、その範囲は添付の請求項の範囲内における機能的に同等の構造、方法、及び用途の全てに及ぶ。
【００３４】
本発明の各種実施形態によれば、本明細書で説明した方法は、コンピュータプロセッサで実行するソフトウェアプログラムとしての操作を意図したものである。特定用途向けの集積回路、プログラマブルロジックアレイ、及びその他ハードウェアデバイスを含み、かつそれらに限定されない専用のハードウェアの実装を、本明細書で説明した方法の実行と同様に構築することもできる。また、分散処理またはコンポーネント／オブジェクト分散処理、並列処理、またはバーチャルマシン処理を含み、かつ前記に限定されない代替的なソフトウェアの実装を、上記で説明した方法を実行するように構築することもできる。
【００３５】
本明細書で説明した本発明のソフトウェア実装は、ディスクまたはテープ等の磁気媒体；ディスク等の光磁気または光媒体；メモリカード、または１つ以上の読取り専用（不揮発性）メモリ、ランダムアクセスメモリ、若しくはその他書換え可能（揮発性）メモリを備えるその他パッケージ等のソリッドステート媒体等、有形の記憶媒体に任意に記憶させることができる点にも注意されたい。Ｅメールのデジタル添付ファイル、またはその他自己完結型情報アーカイブまたはアーカイブセットは、有形の記憶媒体と同等の配布媒体とみなす。よって本発明は、ここで列挙したもの等、またここで述べたソフトウェア実装を記憶する当技術と同等と認識される媒体及び後継の媒体を含む、有形の記憶媒体または配布媒体を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】Ａは先行技術のプロファイル押出し操作によって作成された３Ｄ部品であり、Ｂは先行技術のプロセスによる同部品の編集を示す図であり、及びＣは先行技術の編集済み部品表示の図である。
【図２】本発明の一態様によって３Ｄ板金部品形状を生成するプロファイル押出し操作で用いることができるプロファイルを示す図である。
【図３】本発明の一態様によるプロファイル押出し操作と図２のプロファイルとによって生成された３Ｄ板金部品形状を示す図である。
【図４】本発明の一態様による３Ｄモデルとフィーチャ・オペレーションの結果として生成された対応するスケッチとを示す図である。
【図５】本発明の一態様による図２のプロファイルの寸法制約の一例を示す図である。
【図６】本発明の一態様による図２のプロファイルの角度制約の一例を示す図である。
【図７】本発明の一態様による２Ｄ編集機能を用いた３Ｄ部品の編集を示す図である。
【図８】Ａ、Ｂ及びＣは、本発明の一態様によるマイターフランジ操作の一例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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