(57)【要約】【課題】バリエーション形状の設計を容易にする形状シリーズを、容易に作成できる形状シリーズ作成システムを提供する。【解決手段】形状シリーズ作成システムは、形状データベースから任意の第１の形状データを選択し、第１の形状データと共通の部分形状を有する第２の形状データを選択する。次いで、第１の形状データと第２の形状データとの差分形状データを算出する。そして、第１、第２、差分、の各形状データに基づいて、第１の形状データと第２の形状データとを包含し、非パラメータデータとパラメータデータとで定義される形状シリーズを作成する。この形状シリーズを作成するために、差分形状データを構成する各稜線と、第１の形状データおよび第２の形状データを構成する稜線とを比較し、長さが一致した稜線を非パラメータデータ、長さが一致しない稜線をパラメータデータとして設定する。【選択図】      図１
2018055561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の形状データが格納された形状データベースから任意の１つの形状データを読み出して第１の形状データとして選択する第１の形状データ選択部と、
前記形状データベースから前記第１の形状データと共通の部分形状を有する少なくとも１つの形状データを読み出して第２の形状データとして選択する第２の形状データ選択部と、
前記第１の形状データと前記第２の形状データとの差分形状データを算出する差分形状データ算出部と、
前記第１の形状データと前記第２の形状データと前記差分形状データとに基づいて前記第１の形状データと前記第２の形状データとを包含し、非パラメータデータとパラメータデータとで定義される形状シリーズを作成する形状シリーズ作成部と
を有し、
前記形状シリーズ作成部は、
前記差分形状データを構成する各稜線と、前記第１の形状データおよび前記第２の形状データを構成する稜線とを比較する稜線比較部と、
長さが一致する前記稜線を前記非パラメータデータとして設定する非パラメータデータ設定部と、
長さが一致しない前記稜線を前記パラメータデータとして設定するパラメータデータ設定部と、
前記非パラメータデータと前記パラメータデータとを結合するデータ結合部と
を有することを特徴とする形状シリーズ作成システム。
【請求項２】
前記パラメータデータ設定部が、
長さの一致しない前記稜線を定義する座標および方向を抽出する座標・方向抽出部と、
抽出した前記座標・方向をパラメータに変換するパラメータ変換部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の形状シリーズ作成システム。
【請求項３】
前記第２の形状データ選択部が、
前記第１の形状データと類似の形状を検索する類似形状検索部を有し、検索で発見された前記類似の形状を前記第２の形状データとして選択する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の形状シリーズ作成システム。
【請求項４】
複数の形状データが格納された形状データベースから任意の１つの形状データを読み出して第１の形状データとして選択し、
前記形状データベースから前記第１の形状データと共通の部分形状を有する任意の１つの形状データを読み出して第２の形状データとして選択し、
前記第１の形状データと前記第２の形状データとの差分形状データを算出し、
前記第１の形状データと前記第２の形状データと前記差分形状データとに基づいて前記第１の形状データと前記第２の形状データとを包含し、非パラメータデータとパラメータデータとで定義される形状シリーズを作成し、
前記形状シリーズの作成は、
前記差分形状データを構成する各稜線と、前記第１の形状データおよび前記第２の形状データを構成する稜線とを比較し、
長さが一致する前記稜線を前記非パラメータデータとして設定し、
長さが一致しない前記稜線を前記パラメータデータとして設定し、
前記非パラメータデータと前記パラメータデータとを結合して行う
ことを特徴とする形状シリーズ作成方法。
【請求項５】
前記パラメータデータの設定を、
長さの一致しない前記稜線を定義する座標および方向を抽出し、
抽出した前記座標・方向をパラメータに変換して行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の形状シリーズ作成方法。
【請求項６】
前記第２の形状データの選択を、
前記第１の形状データと類似の形状を検索し、
検索で発見された前記類似の形状を前記第２の形状データとして選択して行う
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の形状シリーズ作成方法。
【請求項７】
複数の形状データが格納された形状データベースから任意の１つの形状データを読み出して第１の形状データとして選択するステップと、
前記形状データベースから前記第１の形状データと共通の部分形状を有する任意の１つの形状データを読み出して第２の形状データとして選択するステップと、
前記第１の形状データと前記第２の形状データとの差分形状データを算出するステップと、
前記第１の形状データと前記第２の形状データと前記差分形状データとに基づいて前記第１の形状データと前記第２の形状データとを包含し、非パラメータデータとパラメータデータとで定義される形状シリーズを作成するステップと、
を有し、
前記形状シリーズを作成するステップは、
前記差分形状データを構成する各稜線と、前記第１の形状データおよび前記第２の形状データを構成する稜線とを比較するステップと、
長さが一致する前記稜線を前記非パラメータデータとして設定するステップと、
長さが一致しない前記稜線を前記パラメータデータとして設定するステップと、
前記非パラメータデータと前記パラメータデータとを結合するステップと
を有することを特徴とする形状シリーズ作成プログラム。
【請求項８】
前記パラメータデータの設定するステップが、
長さの一致しない前記稜線を定義する座標および方向を抽出するステップと、
抽出した前記座標・方向をパラメータに変換するステップと
を有することを特徴とする請求項７に記載の形状シリーズ作成プログラム。
【請求項９】
前記第２の形状データの選択するステップが、
前記第１の形状データと類似の形状を検索するステップと、
検索で発見された前記類似の形状を前記第２の形状データとして選択するステップと
を有することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の形状シリーズ作成プログラム。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９いずれか一項に記載の形状シリーズ作成プログラムを有することを特徴とするＣＡＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状シリーズ作成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
部品や装置の設計のツールとして３Ｄ−ＣＡＤ（３Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）の普及が進んでいる。３Ｄ−ＣＡＤを利用することにより、設計から製品開発までの期間を大幅に短縮することができる。３Ｄ−ＣＡＤデータ作成後、設計変更などが発生した場合には、３Ｄ−ＣＡＤデータを変更するが、変更を全て人手で行うと非常に手間がかかる。このため、３Ｄ−ＣＡＤデータの変更を容易にする技術が開発されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、設計変更を行う形状と類似した形状をデータベースから抽出し、簡単な作業でバリエーション形状を設計できる技術が開示されている。なお、バリエーション形状とは、共通部分が多く一部だけの設計が異なる形状のことである。この技術では、部品等の形状（以降、部品形状と呼称する）を予め登録された基本形状の組み合わせに分解する。そして、部品形状を、基本形状の組み合わせと、それぞれの基本形状の特徴を表す幾何パラメータとで定義してデータベースに登録する。その後、設計変更を行う際は、同じ基本形状の組み合わせを持つ部品形状を類似形状としてデータベースから抽出し、部品形状を構成する各基本形状の幾何パラメータを変更するだけで変更部分の設計を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１１４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の技術では、類似形状を検索する際に、設計する形状を基本図形に分解する必要があった。さらに、部品形状の基本図形への分解の仕方は必ずしも一義に決まらないため、実際には類似形状であっても、基本図形の組み合わせが異なるために類似形状が見つけられない場合があった。その結果として、設計部分を容易にパラメータ化できない場合があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、バリエーション形状の設計を容易にする形状シリーズを、容易に作成できる形状シリーズ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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の形状シリーズ作成システムは、形状データベースから任意の第１の形状データを選択し、第１の形状データと共通の部分形状を有する第２の形状データを選択する。次いで、第１の形状データと第２の形状データとの差分形状データを算出する。そして、第１、第２、差分、の各形状データに基づいて、第１の形状データと第２の形状データとを包含し、非パラメータデータとパラメータデータとで定義される形状シリーズを作成する。この形状シリーズを作成するために、差分形状データを構成する各稜線と、第１の形状データおよび第２の形状データを構成する稜線とを比較し、長さが一致した稜線を非パラメータデータ、長さが一致しない稜線をパラメータデータとして設定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の効果は、バリエーション形状の設計を容易にする形状シリーズを、容易に作成できる形状シリーズ作成システムを提供できることである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】第２の実施形態を示すブロック図である。
【図３】第２の実施形態で用いる第１の形状の例を示す斜視図である。
【図４】第２の実施形態で用いる第２の形状の例を示す斜視図である。
【図５】第２の実施形態の形状シリーズ作成システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態の差分形状を示す斜視図である。
【図７】第２の実施形態の差分形状の元の形状と長さが一致する稜線を示す斜視図である。
【図８】第２の実施形態の差分形状の元の形状と長さが一致しない稜線を示す斜視図である。
【図９】第２の実施形態の座標・方向抽出結果の例を示す斜視図である。
【図１０】第２の実施形態の形状設計画面の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態の形状シリーズ作成システムを示すブロック図である。形状シリーズ作成システムは、第１の形状データ選択部１と、第２の形状データ選択部２と、差分形状データ算出部３と、形状シリーズ作成部４とを有する。また形状シリーズ作成部４は、稜線比較部５と、非パラメータデータ設定部６と、パラメータデータ設定部７と、データ結合部８とを有する。
【００１２】
第１の形状データ選択部１は、複数の形状データが格納された形状データベースから任意の１つの形状データを読み出して第１の形状データとして選択する。
【００１３】
第２の形状データ選択部２は、前記形状データベースから前記第１の形状データと共通の部分形状を有する任意の１つの形状データを読み出して第２の形状データとして選択する。
【００１４】
差分形状データ算出部３は、第１の形状データと第２の形状データとの差分形状データを算出する。
【００１５】
形状シリーズ作成部４は、第１の形状データと第２の形状データと差分形状データとに基づいて、第１の形状データと第２の形状データとを包含し、非パラメータデータとパラメータデータとで定義される形状シリーズを作成する。
【００１６】
稜線比較部５は、差分形状データを構成する各稜線と、第１の形状データおよび第２の形状データを構成する稜線とを比較する。
【００１７】
非パラメータデータ設定部６は、稜線比較部５で比較した結果、長さが一致する稜線を非パラメータデータとして設定する。
【００１８】
パラメータデータ設定部７は、稜線比較部５で比較した結果、長さが一致しない稜線をパラメータデータとして設定する。
【００１９】
データ結合部８は、非パラメータデータとパラメータデータとを結合して形状シリーズデータを作成する。
【００２０】
以上の構成とすることにより、既に作成済みのデータを用いて、バリエーション形状を容易に設計できる形状シリーズ作成システムを提供することができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態のＣＡＤシステム１０００を示すブロック図である。ＣＡＤシステム１０００は、設計ライブラリ格納部１００と、形状データ格納部２００と、第１の形状データ選択部２１０と、第２の形状データ選択部２２０と、差分形状データ算出部２３０と、形状シリーズ作成システム３００とを有する。なお以降の説明はＣＡＤシステムが３Ｄ−ＣＡＤである例を用いて行うが、２Ｄ−ＣＡＤに対しても同様に適用できるものである。
【００２２】
設計ライブラリ格納部１００は、形状設計に用いる設計ライブラリを格納する。
【００２３】
形状データ格納部２００は、設計済みの形状データを格納する。
【００２４】
第１の形状データ選択部２１０は、形状データ格納部２００から任意の形状データを１つ読み出し第１の形状データとして選択する。
【００２５】
第２の形状データ選択部２２０は、第１の形状データと共通部分を持つ形状データを少なくとも１つ読み出し第２の形状データとして選択する。具体的には、例えば、第２の形状データを、設計済みの、第１の形状データのバリエーション形状とすることができる。なお、第２の形状データ選択部２２０は、第１の形状の類似形状を検索する機能を備えていて、検索で発見された類似形状の形状データを第２の形状データとして選択するものであっても良い。
【００２６】
差分形状データ算出部２３０は、選択された第１の形状データと第２の形状データの差分形状データを算出する。具体的には、例えば、ＣＡＤシステム１０００が、ソリッド方式の３Ｄ−ＣＡＤであれば、差分形状は、ソリッドモデルの差分として計算できる。
【００２７】
形状シリーズ作成システム３００は、稜線比較部３１０と、データ結合部３２０と、非パラメータデータ設定部３３０と、パラメータデータ設定部３４０とを有する。パラメータデータ設定部３４０は、座標・方向情報抽出部３４１と、パラメータ変換部３４２とを有している。
【００２８】
稜線比較部３１０は、差分形状データの稜線と、第１の形状データの稜線および第２の形状データの稜線とを比較して、長さが一致する稜線と、長さが一致しない稜線とに分離する。
【００２９】
非パラメータデータ設定部３３０は、長さが一致する稜線を形状シリーズの非パラメータデータとして設定する。
【００３０】
パラメータデータ設定部３４０は、長さが一致しない稜線を形状シリーズのパラメータデータとして設定する。この時、長さが一致しない稜線の座標と方向を抽出し、抽出したデータを形状シリーズのパラメータに変換する。そのために、座標・方向情報抽出部３４１と、パラメータ変換部３４２とを有している。
【００３１】
データ結合部３２０は、非パラメータデータ設定部３３０が設定した非パラメータデータとパラメータデータ設定部３４０が設定したパラメータデータとを結合して形状シリーズデータを作成する。
【００３２】
形状シリーズ作成システム３００は、形状データ格納部２００に格納されている複数の設計済みの形状データから形状シリーズを作成する。具体的には、共通した部分形状を持つ複数の部品を形状シリーズ化して、共通部分の設計には、新しく設計する形状によらない非パラメータデータを用い、非共通部分をパラメータ化して、パラメータを入力して設計する。すなわち、作成した形状シリーズを呼び出して、パラメータ部分にデータを入力するだけで、容易にバリエーション形状が設計できるようになる。
【００３３】
次に、具体例を用いて、形状シリーズ作成システムの動作について説明する。
【００３４】
図３は第１の形状データ（部品形状）として選択した部品Ａ４１０を示す斜視図である。また図４は、第２の形状データとして選択した部品Ｂ４２０を示す斜視図である。ここでは、部品Ａ４１０と部品Ｂ４２０の形状データを用いて、パラメータ変更だけで、バリエーション部品が設計できる形状シリーズを作成する。
【００３５】
図５は、形状シリーズを作成する動作を示すフローチャートである。まず、形状データ格納部から任意の第１の形状データを選択する（Ｓ１）。この例では、部品Ａ４１０の形状データを選択している。次に、形状データ格納部から、第１の形状データと共通な部分を持つ第２の形状データを選択する（Ｓ２）。この例では、部品Ｂ４２０の形状データを選択している。次に、差分形状データを算出する（Ｓ３）。この例では、差分形状は図６に斜視図を示すような形状となる。次に差分形状の稜線を抽出する（Ｓ４）。次に抽出した稜線を、第１の形状データおよび、第２の形状データと比較し、長さが一致する場合は（Ｓ５＿Ｎｏ）、当該稜線データを非パラメータデータに設定する（Ｓ６）。この例では、非パラメータデータは、図７のようになる。一方、長さが異なる場合は（Ｓ５＿Ｙｅｓ）、当該稜線のパラメータ化を行う。この例では、パラメータ化に係る稜線は、図８のようになる。パラメータ化を行うために、まず、当該稜線を記述する座標および方向を抽出する（Ｓ７）。この例における抽出結果を図９に示す。稜線を記述する座標として、ＡからＨまでの８点が抽出され、稜線としてＡＢ、ＣＤ、ＥＦ、ＧＨの４つの線分が抽出される。各稜線の方向も抽出されるが、図９では、点Ａにおける方向のみを矢印で示している。この抽出結果を参照すると、稜線ＡＢ、ＣＤ、ＥＦ、ＧＨの長さを除く、点Ａと点Ｃ、Ｅ、Ｇ、等の関係は決まっているので、稜線ＡＢの長さＬをパラメータとすれば良いことが分かる。上記したような手順で、抽出した座標、方向をパラメータに変換し、形状シリーズのパラメータデータに設定する（Ｓ８）。そして、非パラメータデータとパラメータデータとを結合して、形状シリーズを作成し、設計ライブラリに格納する（Ｓ９）。
【００３６】
以上のようにして作成した形状シリーズを用いれば、パラメータ部分を入力するだけで容易にバリエーション形状を作成することができる。上記の説明で作製した形状シリーズを部品シリーズＸ４００と称することとする。部品シリーズＸの設計画面の一例を図１０に示す。この例では、Ｌの欄に値を入力するだけで、Ｌの長さが異なる様々な部品を設計することができる。
【００３７】
上述した第１または第２の実施形態の処理をコンピュータに実行させるプログラムおよび該プログラムを格納した記録媒体も本発明の範囲に含む。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、などを用いることができる。
【００３８】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１、２１０    第１の形状データ選択部
２、２２０    第２の形状データ選択部
３、２３０    差分形状データ算出部
４    形状シリーズ作成部
５、３１０    稜線比較部
６、３３０    非パラメータデータ設定部
７、３４０    パラメータデータ設定部
８、３２０    データ結合部
１００    設計ライブラリ格納部
２００    形状データ格納部
３００    形状シリーズ作成システム
【図１】
2018055561.tif 000003
【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】
2018055561.tif 000008
【図７】
2018055561.tif 000009
【図８】
2018055561.tif 000010
【図９】
2018055561.tif 000011
【図１０】
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