(57)【要約】【課題】設計作業工数を簡素化して加工工数を削減する。【解決手段】３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステム１１は、３次元ＣＡＤ１２１で作成された製品の３次元データを、３次元ＣＡＤ１２１と３次元ＣＡＭ２２１との間で受け渡し可能にフォーマット変換して出力するもので、３次元ＣＡＤ１２１は、３次元データに含まれる製品の形状情報をフォーマット変換して中間データ１３２を作成する中間データ出力プログラム１２２と、３次元データに含まれる製品に関する加工属性情報をフォーマット変換して加工属性データ１３３を作成する付加データ出力プログラム１２３と、加工属性データ１３３を中間データ１３２と関連付けて個別に格納する記憶部１１５とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元ＣＡＤ装置で作成された製品の３次元データを、前記３次元ＣＡＤ装置と３次元ＣＡＭ装置との間で受け渡し可能にフォーマット変換して出力する３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおいて、
前記３次元ＣＡＤ装置は、
前記３次元データに含まれる製品の形状情報をフォーマット変換して中間データを作成する中間データ出力プログラムと、
前記３次元データに含まれる製品に関する付加情報をフォーマット変換して付加データを作成する付加データ出力プログラムと、
前記付加データを前記中間データと関連付けて個別に格納するＣＡＤ側記憶部と、を備えている
ことを特徴とする３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステム。
【請求項２】
前記３次元ＣＡＭ装置は、
前記ＣＡＤ側記憶部にて格納された前記中間データと前記付加データを関連付けて個別に格納するＣＡＭ側記憶部と、
前記ＣＡＭ側記憶部にて格納した前記中間データを読み込む中間データ入力プログラムと、
前記ＣＡＭ側記憶部にて格納した前記付加データを読み込む付加データ入力プログラムと、を備え、
読み込んだ前記中間データ及び前記付加データを前記ＣＡＭ装置による加工に反映させる
ことを特徴とする請求項１に記載の３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＧＥＳやＳＴＥＰ等にフォーマット変換された３次元データを用いて３次元ＣＡＤ装置とＣＡＭ装置との間でのデータの受け渡しを可能とする３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
製品設計に基づいて被加工物を切削加工する一般的な製造プロセスにおいては、まず設計部門で３次元ＣＡＤ装置により設計を行い、製品の形状情報を３次元データで、また製品の加工に必要な情報を２次元図面に書き込み、次にその形状情報や２次元図面を製造部門へ渡すことが行われている。
【０００３】
この製造部門では、３次元ＣＡＤ装置で作成された３次元データをＣＡＭ装置で読み込み、２次元図面を見ながら、公差、表面処理等の加工情報をＣＡＭ装置上で追加し、ＮＣプログラム（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｇｒａｍ  数値制御プログラム）を作成し、切削加工を行って製品設計したものを現物としている。
【０００４】
このため、設計部門においては、３次元データ及び２次元図面の両方を用意しなければならず、多くの手間を要していた。また、製造部門においては、図面を見ながら加工情報の入力を行わなければならず、多大な労力及び入力ミスなどの課題が発生した。
【０００５】
これに対し、例えば特許文献１には、３次元ＣＡＤモデルを直接使用して被加工物の加工箇所及び加工方法、公差等の情報を製造部門へ受け渡すために、３次元ＣＡＤモデルの色属性に加工箇所及び加工方法、公差等の情報を関連付けた技術が提案されている。
【０００６】
この製品開発工程では、まず製品の設計専用の３次元ＣＡＤ装置を用いて３次元ＣＡＤモデルを作成する。この３次元ＣＡＤ装置は、複数の面で構成された３次元ＣＡＤモデルの面に対して、特定の色を選択して付加する機能を有している。
【０００７】
すなわち、例えば、図５及び図６に示すように、選択可能な色は、加工タイプ、面の表面粗さ、寸法公差などの加工に必要な情報と紐付いている（リンクしている）。さらに、色（青、緑、橙など）の識別が可能なＣＡＭ装置を用いることで、３次元ＣＡＤモデルを直接使用して、加工箇所、加工方法、公差等の情報を受け渡すことを可能としている。
【０００８】
なお、色の識別には、青、緑、橙などのテキストデータを指定する方法や、ＲＧＢ（赤緑青）の濃淡による指定方法を利用している。
【特許文献１】特開２００１−８４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１では、加工に必要な膨大な情報を色と関連付けて記憶させておくためには、データテーブル（記憶部）の作成に多大な工数を要する。また、寸法公差などの数値情報を色と関連付けて表示するのは直感的ではなく、実用性に欠けていた。すなわち、作業者が色を見ただけで、その色と関連する数値情報を直接的に結びつけることは難しい。
【００１０】
本発明は斯かる課題を解決するためになされたもので、設計作業工数を簡素化して加工工数を削減することができる３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
３次元ＣＡＤ装置で作成された製品の３次元データを、前記３次元ＣＡＤ装置と３次元ＣＡＭ装置との間で受け渡し可能にフォーマット変換して出力する３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおいて、
前記３次元ＣＡＤ装置は、
前記３次元データに含まれる製品の形状情報をフォーマット変換して中間データを作成する中間データ出力プログラムと、
前記３次元データに含まれる製品に関する付加情報をフォーマット変換して付加データを作成する付加データ出力プログラムと、
前記付加データを前記中間データと関連付けて個別に格納するＣＡＤ側記憶部と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおいて、
前記３次元ＣＡＭ装置は、
前記ＣＡＤ側記憶部にて格納された前記中間データと前記付加データを関連付けて個別に格納するＣＡＭ側記憶部と、
前記ＣＡＭ側記憶部にて格納した前記中間データを読み込む中間データ入力プログラムと、
前記ＣＡＭ側記憶部にて格納した前記付加データを読み込む付加データ入力プログラムと、を備え、
読み込んだ前記中間データ及び前記付加データを前記ＣＡＭ装置による加工に反映させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、３次元データに含まれる製品の形状情報をフォーマット変換して中間データを作成する中間データ出力プログラムと、３次元データに含まれる製品に関する付加情報をフォーマット変換して付加データを作成する付加データ出力プログラムと、付加データを中間データと関連付けて個別に格納するＣＡＤ側記憶部とを備えていることにより、数値データも簡易的に３次元ＣＡＤ装置から３次元ＣＡＭ装置へ受け渡すことができる。これにより、設計作業工数を簡素化することができ、加工工数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態の３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムの構成を示すブロック図である。
３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステム１１は、製品設計用コンピュータ１０１と加工準備用コンピュータ２０１で構成されている。
【００１５】
製品設計用コンピュータ１０１は、ＣＰＵ１１１、ディスプレイ１１２、入力機器１１３、主記憶装置１１４、外部記憶装置１１５、ネットワークインターフェース１１６を備えている。
【００１６】
ＣＰＵ１１１は、主記憶装置１１４に実装されたプログラムを実行することにより、後述のような中間データ及び加工属性データの入出力処理を実現する。
主記憶装置１１４には、ＣＰＵ１１１が実行するプログラムやデータが格納されている。本実施形態の場合には、３次元ＣＡＤ１２１、中間データ出力プログラム１２２、加工属性出力プログラム１２３が格納されている。
【００１７】
外部記憶装置１１５には、主記憶装置１１４に格納されたプログラムに基づいてＣＰＵ１１１が実行した結果がデータとして格納される。本実施形態の場合には、３次元ＣＡＤ１２１が有する３次元データ１３１、中間データ１３２、加工属性データ１３３が格納されている。
【００１８】
加工準備用コンピュータ２０１は、ＣＰＵ２１１、ディスプレイ２１２、入力機器２１３、主記憶装置２１４、外部記憶装置２１５、ネットワークインターフェース２１６を備えている。
【００１９】
ＣＰＵ２１１は、主記憶装置２１４に実装されたプログラムを実行することにより、後述のような中間データ及び加工属性データの入出力処理を実現する。
主記憶装置２１４には、ＣＰＵ２１１が実行するプログラムやデータが格納されている。本実施形態の場合には、３次元ＣＡＭ２２１、中間データ入力プログラム２２２、加工属性入力プログラム２２３が格納されている。
【００２０】
外部記憶装置２１５には、主記憶装置２１４に格納されたプログラムに基づいてＣＰＵ２１１が実行した結果がデータとして格納されている。本実施形態の場合には、３次元ＣＡＭ２２１が有する３次元データ２３１が格納されている。また、この外部記憶装置２１５には、製品設計用コンピュータ１０１から受け取った中間データ１３２、加工属性データ１３３も格納されている。
【００２１】
製品設計用コンピュータ１０１と加工準備用コンピュータ２０１は、各々ネットワークインターフェース１１６及びネットワークインターフェース２１６で接続され、中間データ１３２、加工属性データ１３３の受け渡しが行えるようになっている。
【００２２】
また、予め３次元ＣＡＤ１２１には、中間データ出力プログラム１２２と加工属性出力プログラム１２３が組み込まれている。同様に、３次元ＣＡＭ２２１には中間データ入力プログラム２２２と加工属性入力プログラム２２３が組み込まれている。
【００２３】
通常、市販の３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムでは、マクロ（操作手順を記述したもの）の登録、及び組み込みプログラムの登録が可能である。
本実施形態の場合は説明の便宜上、組み込みプログラムとするが、３次元ＣＡＤ１２１と中間データ出力プログラム１２２、加工属性出力プログラム１２３とは別々のプログラムで良い。また、３次元ＣＡＭ２２１と中間データ入力プログラム２２２、加工属性入力プログラム２２３についても同様である。
【００２４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、製品の開発者は、製品設計用コンピュータ１０１において、３次元ＣＡＤ１２１を用い、製品設計を行う。製品設計に際し、３次元ＣＡＤ１２１のファイル形式で設計した３次元データを保管する。保管は、通常はハードディスクなどの外部記憶装置１１５に保管される。
【００２５】
一般に、このような３次元データ１３１は、そのファイル形式がバイナリデータで記録されていて、しかも、メーカは仕様を公開していない。このため、この３次元データ１３１を、作成した３次元ＣＡＤ以外の他のアプリケーションで利用することはできない。このため、３次元ＣＡＤ１２１には、他のアプリケーションとデータのやりとりを行えるように、フォーマット変換する。このため、３次元ＣＡＤ１２１には、一般に中間データといわれている仕様が公開されたテキストデータとする入出力機能を持っている。
【００２６】
ところで、本実施形態では、図２に示すように、３次元データ１３１は、製品としての直方体１３１Ａの「面」「線」等の形状情報と、「公差」「注記」等の加工属性情報とを有している。そして、この形状情報をデータ交換フォーマットにより中間データ１３２に変換している。
【００２７】
なお、この中間データ１３２には、ＩＧＥＳ（Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、ＳＴＥＰ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｏｆ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｍｏｄｅｌ  Ｄａｔａ）等々、いろいろと種類がある。本実施形態では、国際標準（ＩＳＯ）であるＳＴＥＰ形式で説明を行う。
【００２８】
一般に、開発設計者が製品設計を終えた場合は、その製品を具現化（加工）するために、設計データを製造部門へ引き渡すことが行われる。
次に、図３に基づき、設計部門から製造部門へ設計データを引き渡す際の、加工属性の受け渡しフローチャートについて説明する。なお、本実施形態では、簡便のため、図２に示した直方体１３１Ａを製品例として説明する。
【００２９】
設計部門では、設計作業に際し、３次元ＣＡＤ１２１が有する３次元データ１３１のなかに、予め製品形状を表わす形状情報と加工属性を表わす加工属性情報を格納しておく。
そして、設計部門では、中間データ出力プログラム１２２を使い、この３次元データ１３１のなかから、３次元データ１３１に格納された「公差」や「注記」等の加工属性データ１３３を読み出す（Ｓ１）。
【００３０】
このとき、中間データ出力プログラム１２２は、この加工属性データ１３３（例えば「公差」が±０．０３）を、３次元データ１３１に格納されている「面」「線」「点座標」等（例えば「２点間の点座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１、ｘ２，ｙ２，ｚ２）」）とリンクした状態で読み出す（Ｓ２）。
【００３１】
次いで、中間データ出力プログラム１２２は、３次元ＣＡＤ１２１の機能を用いて、形状情報を中間データとして中間データ１３２に保存する（Ｓ３）。この時、ＣＡＤの機能により、３次元データ１３１に格納された「線」等の形状情報に、例えば♯２８２６のＩＤ番号が割り当てられる。
【００３２】
次に、この中間データ１３２に格納された形状情報を、加工属性出力プログラム１２３で読み込む（Ｓ４）。
次に、加工属性出力プログラム１２３は、読み込んだ中間データ１３２の中から、上述した形状情報（例えば♯２８２６のＩＤ番号）に対応する「２点間の点座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１、ｘ２，ｙ２，ｚ２）」のＩＤ番号があるかどうかを比較する（Ｓ５）。
【００３３】
そして、加工属性出力プログラム１２３は、一致したＩＤ番号があれば、そのＩＤ番号から形状情報である「線」のＩＤ番号（例えば♯２８２６）を取り出す（Ｓ６）。
次に、加工属性出力プログラム１２３は、この「線」の形状情報を、加工属性データとして加工属性データ１３３に保存する（Ｓ７）。
【００３４】
図４は、加工属性データ１３３を中間データ１３２と関連付けて（紐付けて）格納した場合の概念図である。
同図４において、符号１３２Ａは、直方体１３１Ａ（図２参照）の面「＃２８３５」の図形上での箇所を示し、符号１３２Ｂは、ＳＴＥＰ形式で直方体１３１Ａの形状情報を記載した例を示し、符号１３３Ａは、直方体１３１Ａ（図２参照）の加工属性データの例を示している。
【００３５】
符号１３２Ｂ（形状情報例）における「＃２８３５」は、直方体１３１Ａの面（ＦＡＣＥ）を意味する。この直方体１３１Ａの面は、「＃２８３４」と「＃２８３３」とが紐付いていて、「＃２８３３」で示される４つのエッジ（線）（「＃２８２６」「＃２８２７」「＃２８２８」「＃２８２９」）の閉ループで構成されていることを意味する。これを中間データ１３２上の図形上で表すと、符号１３２Ａ（番号情報例）の箇所となる。
【００３６】
また、加工属性データ１３３では、「＃２８３５」は１３３Ａ（加工属性データの例）のようになっており、面（「＃２８３５」）を囲む４本のエッジ（線）のうち１本のエッジ（「＃２８２６」）は、例えば長さが、基準値に対して長手方向に±０．０３の寸法公差を持つことを表わしている。
【００３７】
このようにして、「公差」や「注記」等の加工属性データ１３３は、「面」や「線」の中間データ１３２と関連付けて外部記憶装置１１５に格納されていることになる。これにより、実際に製品を加工するときに使用する「公差」等の数値をそのまま利用することができる。
【００３８】
次に、製造部門では、加工技術者は、ネットワークインターフェース１１６，２１６を介して、製品設計用コンピュータ１０１側から中間データ１３２及び加工属性データ１３３を受け取り、これを加工準備用コンピュータ２０１側の外部記憶装置２１５へ保管する。
【００３９】
次に、加工技術者は、３次元ＣＡＭ２２１を起動しておき、メニューなどから中間データ入力プログラム２２２を起動する。中間データ入力プログラム２２２は、３次元ＣＡＭ２２１の機能を用い、まず、外部記憶装置２１５の中間データ１３２を読み込み、これを３次元ＣＡＭ２２１に取り込む。
【００４０】
次に、加工属性入力プログラム２２３を起動して加工属性データ１３３を読み込み、３次元ＣＡＭ２２１上に読み込んだ中間データ１３２の対応した「面」「線」「点座標（ｘｙｚ）」の位置（ＩＤ番号）に、「公差」や「注記」等の加工属性情報を書き込んでいく。
【００４１】
次に、３次元ＣＡＭ２２１上で設定された中間データ１３２と加工属性データ１３３を、３次元データ２３１として保管する。これにより、３次元ＣＡＭ２２１へ「公差」や「注記」などの加工属性の受け渡しが可能となる。
【００４２】
その後は、３次元ＣＡＭ２２１を用い、加工プログラムを作成し、このプログラムに基づき加工を行うことで製品が出来上がる。
なお、本実施形態では、中間データ１３２、加工属性データ１３３の受け渡しは、ネットワークインターフェース１１６、２１６でのデータの受け渡しを行う場合について説明したが、これに限らない。例えば、フロッピィディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリなどの外部記録での受け渡しも可能である。
【００４３】
また、これ以外にも、中間データ１３２、加工属性データ１３３をネットワーク上のサーバに保管し、共有するようにしてもよい。さらに、加工準備用コンピュータ２０１側の主記憶装置２１４の各プログラムを、製品設計用コンピュータ１０１側の主記憶装置１１４に格納することで（主記憶装置１１４から主記憶装置２１４に格納でも可能）、中間データ処理は、コンピュータ１台のみによる実行も可能である。
【００４４】
本実施形態によれば、加工情報と色情報を関連付けるデータテーブルの作成が不要であるため、設計作業工数を簡素化でき、工数を削減することができる。
また、本実施形態によれば、実際に製品を加工するときに使用する数値をそのまま利用することができるため、作業者の入力ミスを排除でき、さらに設計変更への対応が容易となる。
【００４５】
また、既存の中間データを拡張することは一切行なわないため、本実施形態を適用していない３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムでも形状データの受け渡しのみであれば、利用することができる。さらに、本実施形態によれば、紙による２次元図面を作成する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステムの構成を示す概念図である。
【図２】本実施形態における製品の３次元データの例を示す図である。
【図３】付加データを中間データと関連付けて格納する場合のフローチャートを示す図である。
【図４】加工属性データを中間データと関連付け（紐付け）て格納した場合の概念図である。
【図５】色属性の付加された３次元ＣＡＤモデルの従来例を示す図である。
【図６】色対照記憶部の模式図の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１      ３次元ＣＡＤ／ＣＡＭシステム
１０１    製品設計用コンピュータ
１１１    ＣＰＵ
１１２    ディスプレイ
１１３    入力機器
１１４    主記憶装置
１１５    外部記憶装置
１１６    ネットワークインターフェース
１２１    ３次元ＣＡＤ
１２２    中間データ出力プログラム
１２３    加工属性出力プログラム
１３１    ３次元データ
１３２    中間データ
１３３    加工属性データ
２０１    加工準備用コンピュータ
２１１    ＣＰＵ
２１２    ディスプレイ
２１３    入力機器
２１４    主記憶装置
２１５    外部記憶装置
２１６    ネットワークインターフェース
２２１    ３次元ＣＡＭ
２２２    中間データ入力プログラム
２２３    加工属性入力プログラム
２３１    ３次元データ
【図１】
2009199298.tif 000003
【図３】
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【図６】
2009199298.tif 000005
【図２】
2009199298.tif 000006
【図４】
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【図５】
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