(57)【要約】【課題】  3次元モデルを効率良く構築すること。【解決手段】  製品を頭部と首下部の２つの部位に分割し、３次元モデル形状として頭部形状３４と首下形状３６を選択し、各部位の基本寸法を入力し、各部位の寸法値を計算するとともに、テーブル３８にしたがって基本形状とカットパーツの組み合わせを選択し、首下形状３６について基本形状を変更する必要があるときには、基本形状のモデル４０の寸法を変更してモデル４２を構築し、さらにカットパーツ４８を選択してモデル４２に加工を施してモデル５０を構築し、頭部形状のモデル５２と首下部形状のモデル５０との組み合わせによってボルトに関する３次元モデル５４を構築する。【選択図】        図４
2006079472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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３次元モデル自動構築方法において、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３次元モデル自動構築方法。
（１）製品をその形状を基に複数の部位に分割するステップ、
（２）前記複数の部位に対して基本形状でモデルの構築が可能な部位と前記基本形状に加工を施すことでモデルの構築が可能な部位との組み合わせを選択するステップ、
（３）前記ステップの選択による部位に関して基本形状のモデルを構築するとともに、前記基本形状のモデルにカットパーツを利用した加工を施してカットパーツモデルを構築するステップ、
（４）前記基本形状のモデルとカットパーツモデルとを組み合わせて前記製品の３次元モデルを構築するステップ。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元モデル自動構築方法において、加工工場の工具ライブラリと連携して前記カットパーツモデルを構築するステップを有することを特徴とする３次元モデル自動構築方法。
【請求項３】
製品をその形状を基に複数の部位に分割する分割手段と、前記複数の部位に対して基本形状でモデルの構築が可能な部位と前記基本形状に加工を施すことでモデルの構築が可能な部位との組み合わせを選択する部位構成選択手段と、前記部位構成選択手段の選択による部位に関して基本形状のモデルを構築するとともに、前記基本形状のモデルにカットパーツを利用した加工を施してカットパーツモデルを構築する部位構築手段と、前記部位構築手段の構築による基本形状のモデルとカットパーツモデルとを組み合わせて前記製品の３次元モデルを構築する３次元モデル構築手段とを備えてなる３次元モデル自動構築システム。
【請求項４】
製品形状を選択する形状選択手段と、前記製品形状に関する基本寸法の情報を入力する入力手段と、前記入力手段の入力による情報を基に前記製品形状構築に必要な情報を生成する自動設計手段と、前記自動設計手段の生成による情報を基に前記製品形状の複数の部位に対して基本形状でモデルの構築が可能な部位と前記基本形状に加工を施すことでモデルの構築が可能な部位との組み合わせを選択する部位構成選択手段と、前記部位構成選択手段の選択による部位に関して基本形状のモデルを構築するとともに、前記基本形状のモデルにカットパーツを利用した加工を施してカットパーツモデルを構築する部位構築手段と、前記部位構築手段の構築による基本形状のモデルとカットパーツモデルとを組み合わせて前記製品の３次元モデルを構築する３次元モデル構築手段とを備えてなる３次元モデル自動構築システム。
【請求項５】
請求項３または4に記載の３次元モデル自動構築システムにおいて、前記部位構築手段は、加工工場の工具ライブラリと連携して前記カットパーツモデルを構築してなることを特徴とする３次元モデル自動構築システム。
【請求項６】
コンピュータに請求項３、４または５のうちいずれか1項に記載の各手段を実行させるためのプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のプログラムが記載された記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、3次元モデル自動構築システムに係り、特に、コンピュータを用いて製品の3次元モデルを構築するに好適な3次元モデル自動構築システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３次元モデルデータを生成するものとして、例えば、図６に示すように、３次元モデルに関するデータを入力する入力手段１と、入力手段１の入力によるデータを基に製品形状に必要な情報を自動的に設計する自動設計手段２と、自動設計手段２の設定による情報を基に製品形状を構築する製品形状構築手段３とを備えたものが知られており、2次元平面で定義される形状を基に各種製品の3次元モデルを構築するに際しては、回転や押し出しなど、ＣＡＤシステムの基本機能を利用する構成が採用されている。この場合、２次元平面で定義される形状のモデルと相似形状のモデルを構築するときには、基本形状のモデルの寸法を変更することで自動的に作成することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、2次元平面で定義される形状のモデルと一部の形状が異なるモデルを構築するには、人手による修正作業が必要であり、モデル構築に時間がかかっていた。さらに、多種の製品形状に対応するために、製品ごとに専用モデルを数多く作成して、システムに実装する構成を採用すると、新規形状のモデルを多数構築しなければならず、モデル構築により多くの時間がかかることになる。
【０００４】
また、設計段階ではモデルの形状構築を優先するため、モデルの形状が生産現場での加工条件に合わない場合には、実際に、仕様検討や試作を繰り返すことが余儀なくされ、モデルの構築に多くの時間がかかっていた。
【０００５】
本発明の課題は、3次元モデルを効率良く構築することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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３次元モデル自動構築方法において、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３次元モデル自動構築方法を採用したものである。
（１）製品をその形状を基に複数の部位に分割するステップ
（２）前記複数の部位に対して基本形状でモデルの構築が可能な部位と前記基本形状に加工を施すことでモデルの構築が可能な部位との組み合わせを選択するステップ
（３）前記ステップの選択による部位に関して基本形状のモデルを構築するとともに、前記基本形状のモデルにカットパーツを利用した加工を施してカットパーツモデルを構築するステップ
（４）前記基本形状のモデルとカットパーツモデルとを組み合わせて前記製品の３次元モデルを構築するステップ
【０００７】
前記方法を採用するに際しては、加工工場の工具ライブラリと連携して前記カットパーツモデルを構築するステップを付加することができる。
また、本発明は、製品をその形状を基に複数の部位に分割する分割手段と、前記複数の部位に対して基本形状でモデルの構築が可能な部位と前記基本形状に加工を施すことでモデルの構築が可能な部位との組み合わせを選択する部位構成選択手段と、前記部位構成選択手段の選択による部位に関して基本形状のモデルを構築するとともに、前記基本形状のモデルにカットパーツを利用した加工を施してカットパーツモデルを構築する部位構築手段と、前記部位構築手段の構築による基本形状のモデルとカットパーツモデルとを組み合わせて前記製品の３次元モデルを構築する３次元モデル構築手段とを備えてなる３次元モデル自動構築システムを構成したものである。
【０００８】
さらに、本発明は、製品形状を選択する形状選択手段と、前記製品形状に関する基本寸法の情報を入力する入力手段と、前記入力手段の入力による情報を基に前記製品形状構築に必要な情報を生成する自動設計手段と、前記自動設計手段の生成による情報を基に前記製品形状の複数の部位に対して基本形状でモデルの構築が可能な部位と前記基本形状に加工を施すことでモデルの構築が可能な部位との組み合わせを選択する部位構成選択手段と、前記部位構成選択手段の選択による部位に関して基本形状のモデルを構築するとともに、前記基本形状のモデルにカットパーツを利用した加工を施してカットパーツモデルを構築する部位構築手段と、前記部位構築手段の構築による基本形状のモデルとカットパーツモデルとを組み合わせて前記製品の３次元モデルを構築する３次元モデル構築手段とを備えてなる３次元モデル自動構築システムを構成したものである。
【０００９】
前記した手段によれば、製品をその形状を基に複数の部位に分割し、複数の部位に対して、基本形状でモデルの構築可能な部位と基本形状に加工を施すことでモデルの構築が可能な部位との組み合わせを選択し、選択した部位について基本形状のモデルを構築するとともに、カットパーツを利用して基本形状のモデルに加工を施してカットパーツモデルを構築し、基本形状のモデルとカットパーツモデルとを組み合わせて製品の3次元モデルを構築するようにしたため、基本形状のモデルとカットパーツモデルとを任意に組み合わせることで、製品の３次元モデルを効率良く構築することができる。
【００１０】
前記３次元モデル自動構築システムを構成するに際しては、前記部位構築手段としては、加工工場の工具ライブラリと連携してカットパーツモデルを構築する機能を付加することができる。この場合、加工工場の工具ライブラリと連携してカットパーツモデルを構築することで、生産現場と連携をとることができ、設計段階で加工シミュレーションを行うことが可能になる。この結果、設計と加工工場との間で設計検討から試作まで行って仕様を確定するのに要する時間を短縮することができるとともに、試作回数を減少させることもできる。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、製品の３次元モデルを効率良く構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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、本発明の一実施例を示す３次元モデル自動構築システムのブロック構成図である。図１において、３次元モデル自動構築システムは、コンピュータ１０と、キーボード１２と、マウス１４と、ハードディスク１６と、表示装置１８とを備えて構成されている。
【００１４】
コンピュータ１０は、処理装置資源として、３次元モデルを構築するためのプログラムにしたがってハードディスク（メモリ資源）１６から各種製品に関する製品形状情報を取り込み、取り込んだ製品形状情報に基づいた画像を表示装置１８の画面上に表示するようになっている。この場合、キーボード１２、マウス１４は、入力装置として、図２に示すように、形状選択手段２０および入力手段２２として機能し、オペレータの操作にしたがって製品形状を選択するとともに、選択した製品形状に関する基本寸法などの情報を入力するようになっている。形状選択手段２０によって選択された製品形状に対して、入力手段２２によって基本寸法などの情報が入力されると、コンピュータ１０は、自動設計手段２４として、入力された情報を基に製品形状の構築に必要な情報を予め決められた手続きにしたがって作成するようになっている。すなわち、自動設計手段２４は、製品をその形状を基に複数の部位に分割する分割手段として機能するとともに、各部位を基本形状のモデルで構築が可能な部位と基本形状のモデルに加工を施すことで構築が可能な部位とに分ける分類手段としての機能を備えて構成されている。
【００１５】
また、コンピュータ１０は、自動設計手段２４によって分類された各部位に関して、製品形状の構築に必要な部位として、基本形状のモデルで構築が可能な部位と基本形状のモデルに加工を施すことで構築が可能な部位との組み合わせを選択する部位構成選択手段２６として機能するようになっている。さらに、コンピュータ１０は、部位構成選択手段２６によって選択された部位に対して、自動設計手段２４によって得られた情報を基に基本形状のモデルを構築するとともに、基本形状のモデルを変形させた後、カットパーツを利用してカットパーツモデルを構築する部位構築手段２８として機能するようになっている。さらにコンピュータ１０は、製品形状構築手段３０として、基本形状のモデルとカットパーツモデルとを組み合わせて製品の３次元モデルを構築する３次元モデル構築手段として機能するようになっている。
【００１６】
以下、具体例を図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、図４（ａ）に示すように、表示装置１８の画面上に製品の３次元モデル形状として、例えば仕上げ形状３２、頭部形状３４、首下形状３６が表示されたときに、キーボード１２、マウス１４を操作していずれかの形状を選択する（ステップＳ１）。次に、選択された３次元モデルの形状に対して、図４（ｂ）に示すように、３次元モデルの構築に必要な基本寸法などの情報を初期値として入力する（ステップＳ２）。次に、図４（ｃ）に示すように、３次元モデルの構築に必要な寸法値を事前に設定されていた寸法値自動設計プログラムにしたがって計算する（ステップＳ３）。
【００１７】
次に、図４（ｄ）に示すように、ハードディスク１６に格納されたテーブル３８から基本形状とカットパーツの組み合わせを選択し、部位情報を決定する（ステップＳ４）。テーブル３８には、製品を複数の部位に分割し、各部位を基本形状のモデルで構築が可能な部位と基本形状のモデルに加工を施すことで構築が可能な部位に関する情報が格納されている。
【００１８】
次に、ハードディスク１６の基本形状ライブラリから基本形状を取り出し（ステップＳ５）、図４（ｅ）に示すように、ステップＳ３で算出された寸法値を基に、基本形状の寸法を変更して成形する（ステップＳ６）。
【００１９】
次に、図５に示すように、工場の工具ライブラリ４４と連携しているカットパーツライブラリ４６からカットパーツ４８を取り出す（ステップＳ７）。次に、図４（ｆ）に示すように、寸法が変更されたモデル４２をカットパーツ４８を利用してモデル４２の端部の形状をカットするための成形を行い、カットパーツ４８を利用して成形されたカットパーツモデル５０を構築する（ステップＳ８）。
【００２０】
次に、全ての部位に関するモデルの構築が行われたか否かを判定し（ステップＳ９）、全ての部位に関するモデルが構築されていないときには、ステップＳ５〜ステップＳ８の処理を実行し、全ての部位に関するモデルが構築されたときには、図４（ｇ）に示すように、構築された全ての部位を組み合わせ、例えば、頭部のモデル５２とボディのモデル５０とを組み合わせて３次元モデル５４を構築する（ステップＳ１０）。
【００２１】
すなわち、図５に示すように、製品がボルトであって、ボルトが頭部と首下部で構成されているときに、ボルトを頭部と首下部の２つの部位に分割し、首下部のモデル５０を基本形状４０の寸法を変更して得られたモデル４２とカットパーツ４８を利用して得られたモデル５０で構成し、頭部のモデル５２と首下部のモデル５０とを組み合わせてボルトに関する３次元モデル５４を構築する。この場合、カットパーツ４８は工場の工具ライブラリ４４と連携されているため、設計初期段階でのＣＡＭシミュレーションの実施が可能となり、試作回数を削減することができるとともに、より効率的な設計が可能になる。
【００２２】
本実施例によれば、製品の形状を複数の部位に分割し、各部位のモデルを基本形状のモデルとカットパーツを利用したカットパーツモデルとの組み合わせで３次元モデルを構築するようにしたため、３次元モデルの構築を効率良く行うことができ、３次元モデルの構築に要する時間を短縮することができる。
【００２３】
また、本実施例によれば、基本形状のモデルやカットパーツを利用したカットパーツモデルを任意に組み合わせることで、より多くの製品形状に対応することができ、システムのメンテナンスロードを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例を示す３次元モデル自動構築システムのブロック構成図である。
【図２】本発明に係る３次元モデル自動構築システムの基本構成図である。
【図３】図１に示す３次元モデル自動構築システムの作用を説明するためのフローチャートである。
【図４】３次元モデルを構築するための処理内容を説明するための図である。
【図５】カットパーツと３次元モデルとの関係を説明するための図である。
【図６】従来の３次元モデル自動構築システムの構成図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  コンピュータ
１２  キーボード
１４  マウス
１６  ハードディスク
１８  表示装置
【図１】
2006079472.tif 000003
【図２】
2006079472.tif 000004
【図３】
2006079472.tif 000005
【図４】
2006079472.tif 000006
【図５】
2006079472.tif 000007
【図６】
2006079472.tif 000008