(57)【要約】【課題】部品を選択するだけで、当該部品に関する三次元面が自動的に形成されるようにした自動車用部品の三次元面形成方法を提供する。【解決手段】自動車用部品の三次元面形成方法は、処理すべき部品を選択する第一の段階Ｂ１と、第一の段階Ｂ１で選択された部品に基づいて、データベースから当該部品に関する製造要件値を読み出す第二の段階Ｂ４と、第二の段階Ｂ４で読み出された製造要件値と前もって作成された三次元意匠面データとを合成して、当該部品の複数の三次元面を形成する第三の段階Ｂ６とを含む。【選択図】図２
2008262373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理すべき部品を選択する第一の段階と、
上記第一の段階で選択された部品に基づいて、データベースから当該部品に関する製造要件値を読み出す第二の段階と、
上記第二の段階で読み出された製造要件値と、前もって作成された三次元意匠面データとを合成して、当該部品の三次元面を形成する第三の段階と、を含んでいることを特徴とする、自動車用部品の三次元面形成方法。
【請求項２】
さらに、サーフェストリム処理及び複数の三次元面の合成を行う第四の段階を含み、
前記部品が複数の部材から構成される場合に、前記第３の段階が各部材毎に三次元面を形成し、上記第四の段階が前記第三の段階で形成された複数の三次元面によりサーフェストリム処理及び複数の三次元面の合成を行なって前記部品の三次元面を形成することを特徴とする、請求項１に記載の自動車用部品の三次元面形成方法。
【請求項３】
前記第二の段階にて、当該部品に関する製造要件値を読み出す前に、当該部品の対象サーフェスを判断して、この対象サーフェスの重心位置から放射状に仮想線を伸長して、サーフェスに接する仮想線の終わり位置からサーフェスエッジを抽出することを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動車用部品の三次元面形成方法。
【請求項４】
前記第二の段階にて、二次元平面に投影されたサーフェスの面積に基づいて対象サーフェスを決定することを特徴とする、請求項３に記載の自動車用部品の三次元面形成方法。
【請求項５】
前記第三の段階にて、当該部品の三次元面を形成する前に、抽出されたサーフェスエッジから型抜き方向補助面を作成し、この補助面と三次元断面とを接線方向にリンクすることにより、アンダーカット処理を行なうことを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の自動車用部品の三次元面形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体等を構成する部品の三次元面の画像を形成するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータによって自動車の車体を構成する部品、例えばフロントバンパー，フロントフェンダー，ヘッドランプ，フード，リヤバンパー，フロントドア，リヤドア等の部品の三次元面を形成する場合、図６に示すように、まずステップＡ１にて、当該部品に関する複数の製造要件値を入力し、続いてステップＡ２にて、入力した各製造要件値をメモリに記憶させ、ステップＡ３にて、これらの製造要件値と三次元意匠面データとを合成する。その後、ステップＡ４にて、合成したデータに基づいて当該部品の三次元面を形成し、ステップＡ５にて、当該部品のすべての三次元面の形成が完了したか否かを判断して、すべての三次元面の形成が完了するまで、これらのステップＡ１からＡ４までの操作を繰返し行なうようにしている。
【０００３】
ここで、ステップＡ１においては、当該部品に関して、前もって用意された複数の製造要件値を、オペレータが手入力する。その際、製造要件値は製品毎に異なり、各製品を熟知したオペレータが入力操作を行なう必要がある。
ステップＡ３においては、コンピュータにインストールされたプログラムにより、製造要件値とこれに対応する三次元意匠面データとが合成されるようになっている。
ステップＡ４においては、同様にプログラムにより、合成データに基づいて三次元面が形成される。
そして、ステップＡ５にて、すべての三次元面の形成が終了したと判断された後、このように形成された各三次元面を互いに繋ぎ合わせて（合成して）、さらにサーフェストリムの処理を行なうことにより当該部品の三次元面が完成し、この当該部品の三次元面により当該部品の三次元設計構造部を描画することが可能になる。
【特許文献１】特開平１１−３００７５６号公報
【特許文献２】特開平７−３３４５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した三次元面の形成方法では、当該製品の製造要件値がオペレータの手作業によって入力されることになるので、入力ミスが発生しやすい。また、製造要件値は製品毎に異なることから、各製品を熟知したオペレータであっても、製品の取り違えによる製造要件値の間違いが発生しやすい。さらに、製造要件値の入力に伴って、徐々に当該部品の三次元面が形成されることになるため、製造要件値の入力を繰り返し行なう必要があり、作業が煩雑になってしまう。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みて創作されたもので、三次元面を形成すべき部品を選択するだけで、当該部品に関する三次元面が自動的に形成されるようにした自動車用部品の三次元面形成方法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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の自動車用部品の三次元面形成方法は、処理すべき部品を選択する第一の段階と、第一の段階で選択された部品に基づいて、データベースから当該部品に関する製造要件値を読み出す第二の段階と、第二の段階で読み出された製造要件値と、前もって作成された三次元意匠面データとを合成して、当該部品の複数の三次元面を形成する第三の段階とを含んでいることを特徴とする。
さらに、サーフェストリム処理及び複数の三次元面の合成を行う第四の段階を含み、部品が複数の部材から構成される場合に、前記第３の段階が各部材毎に三次元面を形成し、上記第四の段階が前記第三の段階で形成された複数の三次元面によりサーフェストリム処理及び複数の三次元面の合成を行なって部品の三次元面を形成する。
【０００７】
本発明による自動車用部品の三次元面形成方法は、好ましくは、第二の段階にて、当該部品に関する製造要件値を読み出す前に、当該部品の対象サーフェスを判断して、この対象サーフェスに基づいて、重心位置から放射状に仮想線を伸長し、サーフェスに接する仮想線の終わり位置からサーフェスエッジを抽出する。
【０００８】
本発明による自動車用部品の三次元面形成方法は、好ましくは、第二の段階にて、二次元平面に投影されたサーフェスの面積に基づいて、対象サーフェスを決定する。
【０００９】
本発明による自動車用部品の三次元面形成方法は、好ましくは、第三の段階にて、当該部品の三次元面を形成する前に、抽出されたサーフェスエッジから型抜き方向補助面を作成し、この補助面と三次元断面とを接線方向にリンクすることにより、アンダーカット処理を行なう。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成によれば、種々の部品に関する製造要件値が前もってデータベースに登録してあるので、第一の段階にて、処理すべき部品を選択するだけの簡単な操作によって、第二の段階にて、選択された部品に関する製造要件値が読み出され、第三の段階にて、この製造要件値と三次元意匠面データとが互いに合成されることによって、各三次元面が形成される。さらに、第四の段階にて、各三次元面が、サーフェストリム処理された後、互いに繋ぎ合わされて合成されることにより、当該部品の三次元面が完成する。
このようにして完成した当該部品の三次元面に基づいて、当該部品の三次元設計構造部が描画され得ることになる。
【００１１】
従って、三次元面を形成しようとする部品を選択するだけの簡単な操作により、自動的に所定の製造要件値が読み出され、三次元面が形成されて、互いに合成されて三次元面が完成することになる。
これにより、選択された製品に関する製造要件値が、間違えることなく正確に読み出され得ることになり、従来のようなオペレータによる入力ミスや要件間違いが発生するようなことはない。
【００１２】
第二の段階にて、当該部品に関する製造要件値を読み出す前に、当該部品の対象サーフェスを判断して、この対象サーフェスに基づいて、重心位置から放射状に仮想線を伸長して、サーフェスに接する仮想線の終わり位置からサーフェスエッジを抽出する場合には、サーフェスエッジの抽出が簡単な処理により行なわれる。
【００１３】
第二の段階にて、二次元平面に投影されたサーフェスの面積に基づいて、対象サーフェスを決定する場合には、対象サーフェスが容易に決定される。
【００１４】
第三の段階にて、当該部品の三次元面を形成する前に、抽出されたサーフェスエッジから型抜き方向補助面を作成し、この補助面と三次元断面とを接線方向にリンクすることによりアンダーカット処理を行なう場合には、簡単な処理でアンダーカット部分の三次元面が形成される。
【００１５】
このようにして、本発明によれば、オペレータが製品毎の製造要件値を手入力する必要なく、所望の部品を選択するだけの簡単な操作で、当該部品に関する三次元面の形成、そして当該部品に関する設計構造部の描画が自動的に行なわれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明による自動車用部品の三次元面形成方法の一実施形態を実施するための三次元面形成装置の構成を示している。図１において、三次元面形成装置１０は、制御部１１と、記憶部１２と、入力部１３と、表示部１４と、から構成されている。
【００１７】
制御部１１は、例えばパーソナルコンピュータから構成されており、インストールされたプログラムを稼動させることにより、後述する三次元面の形成のために必要な処理動作を行なう。
【００１８】
記憶部１２は、ハードディスクドライブ等から構成されており、制御部１１から各種データやプログラムが読み書き可能に登録される。さらに、記憶部１２は、後述する各部品毎の製造要件値１２ａがデータベースとして登録されていると共に、各部品に関する三次元意匠面データ１２ｂが登録されている。
【００１９】
入力部１３は例えばキーボードやマウス等であって、処理すべき部品を選択するために部品名を入力し、あるいは表示部１４の画面に表紙されたメニューから選択することができる。そして、入力部１３における入力操作は、入力信号として制御部１１に送出され、制御部１１に対して入力情報が引き渡される。
【００２０】
表示部１４は例えば液晶ディスプレイ装置であって、制御部１１からの出力情報に基づいて、制御部１１に対する入力情報や処理結果等が画面表示されると共に、入力部１３による入力時に、入力操作に必要な各種情報が画面表示される。
【００２１】
このように構成された三次元面形成装置１０は、プログラムに従い、図２のフローチャートに従って選択された部品の三次元面を形成し、表示部１４に当該部品の設計製造部を描画する。
【００２２】
先ず、ステップＢ１で、入力部１３によって三次元面を形成しようとする部品名が選択される。これにより、制御部１１は、ステップＢ２にて入力部１３で選択された部品名による部品に関して当該部品の対象サーフェスを判断する。
【００２３】
この対象サーフェスの判断は、三次元原点Ｏから各部品の重心までの距離を演算すると共に、選択された部品の三つの二次元平面、即ちＸＹ平面，ＺＸ平面及びＹＺ平面に対する投影面積を抽出することにより対象サーフェスを判断するようになっている。
【００２４】
具体的には、例えば図３に示すように、二つの部品（フード及びフロントフェンダー）のサーフェスＳ１，Ｓ２に関して、三つの二次元平面、即ちＸＹ平面，ＺＸ平面及びＹＺ平面に対する投影面積（ａ１，ａ２），（ｂ１，ｂ２），（ｃ１，ｃ２）を抽出して、互いに比較する。この場合、フードのサーフェスＳ１に関してはＸＹ平面にて最大投影面積ａ１となり、フロントフェンダーのサーフェスＳ２に関してはＺＸ平面にて最大投影面積ｂ２となる。従って、制御部１１は、最大投影面積を与える二次元平面を適合サーフェスとして決定する。
【００２５】
次に、ステップＢ３にて、制御部１１は、選択された部品のサーフェスからサーフェスエッジを抽出する。これは、選択された部品のサーフェスの重心位置Ｇ１から放射状に仮想線を伸長して、サーフェスに接する仮想線の終わり位置からサーフェスエッジを抽出する。具体的には、図４に示すように、例えばフードのサーフェスＳ１に関して、その重心位置Ｇ１から放射状に仮想線Ｌを伸長して、サーフェスＳ１に接する仮想線Ｌの終わり位置ＬｅからサーフェスエッジＳ１ｅを抽出する。
【００２６】
続いて、ステップＢ４にて、制御部１１は、記憶部１２に登録されたデータベースから選択された部品のサーフェス、例えばサーフェスＳ１に対応した製造要件値１２ａを読み出す。
【００２７】
そして、ステップＢ５にて、制御部１１は、ステップＢ３で抽出したサーフェスエッジから、当該部品のプレス成形時の型抜きの抜き勾配及び抜き角度を示す型抜き方向補助面１５を作成して、この補助面１５と読み出した製造要件値１２ａによる三次元断面とを接線平行にリンクし、所謂アンダーカット処理を行なう。
【００２８】
図５に示すように、例えば選択された部品がフロントバンパーの場合、そのサーフェスＳ３のサーフェスエッジＳ３ｅにおいて、その三次元断面Ｓ３ａ（点線図示）の接線方向に平行な型抜き方向補助面１５が作成されることになる。なお、この場合、サーフェスエッジＳ３ｅに、プレス成形型のパーティングＰが位置する。
【００２９】
その後、ステップＢ６にて、制御部１１は、上述したアンダーカット処理における型抜き方向補助面１２ｂによる抜き角度，プレス方向，断面数，隙幅，連続面等を演算して、さらに記憶部１２から三次元意匠面データ１２ｂを読み出して、製造要件値１２ａと合成することにより選択された部品の三次元面を形成する。具体的には、三次元意匠面データ１２ｂは、複数のパラメータを備えた立体的形状モデルであり、パラメータを変えることで立体的形状の寸法や形状が変化するようになっていて、これらのパラメータに上記製造要件値１２ａを入れることで、選択された部品の三次元面が形成される。
【００３０】
続いて、ステップＢ７にて、制御部１１は、形成された三次元面に関してそのサーフェスエッジが他の三次元面と接続する必要があるか否かを判断し、他の三次元面と接続する必要がある場合には、ステップＢ８にて、当該部品の三次元面に関してサーフェスエッジにてサーフェスの一部の画像をトリミング処理（サーフェストリム処理）によって省いた後、これらの三次元面を合成する。一方、ステップＢ７にて、他の三次元面と接続する必要がない場合には、上記ステップＢ８が省略される。
よって、選択された部品に関してそのサーフェスの三次元面が形成される。制御部１１は、このようにして完成した当該部品の三次元面に基づいて、当該部品の三次元設計構造部を表示部１３の画面上に描画する。
【００３１】
このように、本発明の実施形態に係る三次元面形成装置１０によれば、オペレータは、入力部１３により、三次元面を形成しようとする部品の部品名を選択するだけで所望の製造要件値が記憶部１２から自動で読み出すことができて、従来のようにオペレータが部品毎に決められた製造要件値を手入力する必要がないので、煩雑な操作が不要となり、入力ミスが発生するようなこともない。また、予め部品名に対応する製造要件値が記憶部１２に格納されていることから、製造要件値の誤入力のおそれもなく、正確な三次元面の形成が行なわれ得ることになる。
【００３２】
以上説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施をすることができる。例えば、フード，フロントフェンダー，フロントバンパーを選択した場合に限らず、自動車の車体を構成する他の各部品についても本発明を適用し得ることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による自動車用部品の三次元面形成方法の一実施形態を実施するための装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の装置を使用した自動車用部品の三次元面形成方法の一実施形態の構成を示すフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートにおける適合サーフェスの決定方法の一例を示す説明図である。
【図４】図２のフローチャートにおけるサーフェスエッジ抽出の一例を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う部分断面図である。
【図５】図２のフローチャートにおけるアンダーカット処理の一例を示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部分断面図である。
【図６】従来の自動車用部品の三次元面形成方法の一例の構成を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１０    三次元面形成装置
１１    制御部
１２    記憶部
１２ａ  製造要件値
１２ｂ  三次元意匠面データ
１３    入力部
１４    表示部
１５    型抜き方向補助面
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008262373.tif 000005
【図４】
2008262373.tif 000006
【図５】
2008262373.tif 000007
【図６】
2008262373.tif 000008