(57)【要約】【課題】ベースモデルの形状の変更を容易にし、作業の効率化を図る。【解決手段】３ＤＣＡＤ装置１のインタフェース情報登録部５が、ベースモデルのねじ穴の形状および配置基準のデータを含むインタフェース情報をボルトモデルにリンクさせると共に、そのリンク情報をライブラリＤＢ２へ登録する。三次元モデルを構成する部品モデルを、形状が異なる別の部品モデルに置き換える場合、モデル取得部６が置き換える部品モデルにリンクしたインタフェース情報をライブラリＤＢ２から取得し、モデル生成部４がインタフェース情報をベースモデルに反映して、置き換える部品モデルと他方の部品モデルを組み立てた新たな三次元モデルを作成する。【選択図】図１
2009223654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の部品モデルとベースモデルとを組み合わせた場合の前記ベースモデル側の加工情報を前記任意の部品モデル毎にリンクしたインタフェース情報を用意し、
前記任意の部品モデルのうち、いずれかの部品モデルにリンクしたインタフェース情報を取得するモデル取得部と、
前記ベースモデルと前記いずれかの部品モデルを組み合わせた場合に、前記モデル取得部で取得したインタフェース情報を用いて、前記ベースモデルを加工した三次元モデルを生成するモデル生成部とを備えた三次元モデル作成装置。
【請求項２】
三次元モデルを構成する部品モデルを、任意の部品モデルのうちのいずれかの部品モデルに置き換える場合に、モデル取得部は、置き換える部品モデルにリンクしたインタフェース情報を取得し、
モデル生成部は、前記三次元モデルを構成する部品モデルを、前記置き換える部品モデルに置き換えると共に、前記モデル取得部で取得したインタフェース情報を用いて、前記ベースモデルを加工した新たな三次元モデルを生成することを特徴とする請求項１記載の三次元モデル作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フィーチャーベースの三次元ＣＡＤのモデル作成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィーチャーベースの三次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）は、複数の部品モデルを生成し、それらを組み立てて１つの三次元モデルを作成している。例えばリベットの形状をしたリベット部品モデルをベースとなる別の部品モデルに取り付ける場合には、ベース部品モデルにリベット用の穴を作成して、リベット部品モデルとベース部品モデルとを組み立て、最後にリベット部品モデルの頭をかしめた後の形状に加工する。
【０００３】
特許文献１に開示された三次元モデル作成装置では、複数の部品モデルを組み立てる際、組み立て前後で形状が変わるリベット部品モデル等の部品モデルを、事前に作成しておいた組み立て後の形状をした部品モデルに自動的に置き換えていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２００６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の三次元モデル作成装置は以上のように構成されているので、設計検討および設計変更時に、例えばリベット部品モデルを別の形状のリベット部品モデルと置き換えるためには、ベース部品モデルのリベット用穴の形状も変更する必要がある。そのため、一方の部品モデルと他方の部品モデルを組み立ててなる三次元モデルにおいて、一方の部品モデルの置き換えによって生じる他方の部品モデルの形状の変更に時間および手間がかかるという課題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ベースモデルの形状の変更を容易にし、作業の効率化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る三次元モデル作成装置は、任意の部品モデルとベースモデルとを組み合わせた場合のベースモデル側の加工情報を任意の部品モデル毎にリンクしたインタフェース情報を用意し、任意の部品モデルのうち、いずれかの部品モデルにリンクしたインタフェース情報を取得するモデル取得部と、ベースモデルといずれかの部品モデルを組み合わせた場合に、モデル取得部で取得したインタフェース情報を用いて、ベースモデルを加工した三次元モデルを生成するモデル生成部とを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば任意の部品モデルとベースモデルとを組み合わせた場合のベースモデル側の加工情報を任意の部品モデル毎にリンクしたインタフェース情報を用意し、ベースモデルといずれかの部品モデルを組み合わせた場合に、任意の部品モデルのうち、いずれかの部品モデルにリンクしたインタフェース情報を取得し、取得したインタフェース情報を用いて、ベースモデルを加工した三次元モデルを生成するようにしたので、ベースモデルの形状の変更を容易にし、作業の効率化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置の構成を示すブロック図である。図１に示す三次元モデル作成装置は、三次元モデル生成および部品モデル置換を行う３ＤＣＡＤ装置１、３ＤＣＡＤ装置１で生成された部品モデルおよびリンク情報を格納するライブラリデータベース２（以下、ライブラリＤＢ２）、不図示の入力装置によってユーザの指示を受け付けて、３ＤＣＡＤ装置１を制御する制御装置３から構成される。
【００１０】
図２は、この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置が作成した三次元モデルの１例を示す斜視図である。図２に示す三次元モデル１０は、部品モデルであるベースモデル１１、ボルトモデル１３およびナットモデル１４を組み立ててなる。ベースモデル１１には、ボルトモデル１３を取り付けるためのねじ穴１２が形成される。配置基準１５は、ボルトモデル１３に対するねじ穴１２の取り付け位置である。この配置基準１５は、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸により、ボルトモデル１３に対するねじ穴１２の水平方向および垂直方向の位置を規定する。各部品モデル１１，１３，１４を組み立てる際の各部品モデルの位置も部品モデル毎の配置基準によって位置決めされているが、その説明および図示は省略する。
【００１１】
ボルトモデル１３とベースモデル１１とを組み立ててなる三次元モデル１０において、一方のボルトモデル１３の形状を変更する場合には、他方のベースモデル１１のねじ穴１２の形状もそれにあわせて加工する必要がある。このように一方の部品モデルの変更に応じて形状加工の必要性が生じる他方の部品モデルの該当部位について、その部位の形状を規定するデータをインタフェース情報と呼ぶ。具体的には、図２においてねじ穴１２が形状加工の必要となる部位に相当し、ねじ穴１２の形状および配置基準１５はインタフェース情報が規定する。なお、ベースモデル側の加工情報を部品モデル毎にリンクしたインタフェース情報には、ねじ穴等の穴以外にも切り欠きや凹部等がある。
【００１２】
図１に示す３ＤＣＡＤ装置１は、図２に示す部品モデル１１，１３，１４の生成、形状加工、および組み立てを実行して三次元モデル１０を生成するモデル生成部４、一方の部品モデルの形状にあわせて生成された他方の部品モデルの形状加工部位を規定するインタフェース情報を一方の部品モデルにリンクさせてライブラリＤＢ２に登録するインタフェース情報登録部５、部品モデルとその部品モデルにリンクしたインタフェース情報をライブラリＤＢ２から取得するモデル取得部６を備える。
【００１３】
図１に示す３ＤＣＡＤ装置１のモデル生成部４は、ライブラリＤＢ２に格納されている部品モデルを複数用いて、三次元モデルを生成する。また、モデル生成部４はライブラリＤＢ２に格納されていない部品モデルを新たに生成してもよい。具体的には、モデル取得部６がベースモデル１１、ボルトモデル１３およびナットモデル１６を取得して、またはモデル生成部４が新しく各部品モデル１１，１３，１６を生成して、ベースモデル１１を加工して配置基準１５にねじ穴１２を生成し、それらを組み立てて三次元モデル１０を生成する。
【００１４】
インタフェース情報登録部５は、一方の部品モデルの形状に対応した他方の部品モデルの加工形状を表すインタフェース情報を他方の部品モデルから抽出し、一方の部品モデルにリンクさせる。そして、インタフェース情報とそのリンク情報をライブラリＤＢ２へ登録する。具体的には、図２に示すボルトモデル１３の形状に対応させて加工形成したベースモデル１１のねじ穴１２を表すインタフェース情報を抽出し、ベースモデル１１ではなくボルトモデル１３にリンクさせる。そして、インタフェース情報登録部５はボルトモデル１３にリンクしたインタフェース情報およびそのリンク情報をライブラリＤＢ２へ登録する。
【００１５】
モデル取得部６は、三次元モデルを作成する場合、三次元モデルを構成する一部の部品モデルを別の部品モデルに置き換える場合等に、必要に応じた部品モデルをライブラリＤＢ２から取得する。部品モデルがリンク情報を有する場合には、リンク情報に従ってリンクしているインタフェース情報をあわせて取得する。
【００１６】
次に、三次元モデル作成装置が、ベースモデル１１に形成されたねじ穴１２を表すインタフェース情報をボルトモデル１３にリンクさせる動作を、図１、図２および図３を用いて説明する。図３は、この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置のインタフェース情報登録部の動作を示すフローチャートである。
【００１７】
まず始めに図２に示す三次元モデル１０を作成する。図３に示すステップＳＴ１において、ユーザの指示を受けた図１に示すモデル取得部６が、図２に示すベースモデル１１、ボルトモデル１３およびナットモデル１６を制御装置３を介してライブラリＤＢ２から取得する。
【００１８】
ステップＳＴ２において、モデル生成部４が各部品モデルを配置基準に従って組み立てて、三次元モデル１０を生成する。このとき、モデル生成部４はユーザの指示を受けてベースモデル１１の配置基準１５に、ボルトモデル１３を挿通させるためのねじ穴１２を生成する。
【００１９】
ユーザがねじ穴１２をボルトモデル１３にリンクする指示を出すと、ステップＳＴ３においてインタフェース情報登録部５がボルトモデル１３を選択し、ステップＳＴ４において、そのボルトモデル１３に対応してベースモデル１１側に形成されたねじ穴１２の形状および配置基準１５のデータを含むインタフェース情報を抽出する。次いでステップＳＴ５において、インタフェース情報登録部５は、抽出したインタフェース情報とボルトモデル１３とのリンクを設定し、そのリンク情報とあわせてインタフェース情報を制御装置３を介してライブラリＤＢ２へ格納する。
【００２０】
ベースモデル１１にかえて図４に示すＵ字部品モデル２０をベースモデル２１に挿通させて三次元モデルを作成した場合には、Ｕ字の脚部２０ａ，２０ｂの形状に対応した２箇所の取付穴２２，２３が必要になる。これら取付穴２２，２３が配置基準２４，２５の位置に生成されている。このように１つの部品モデルに対してインタフェース情報が複数存在する場合には、インタフェース情報登録部５は、取付穴２２のインタフェース情報および取付穴２３のインタフェース情報を別々にＵ字部品モデル２０にリンクさせる構成であってもよい。または、モデル生成部４が複数の取付穴の中間点となる配置基準２６を設定し、インタフェース情報登録部５は取付穴２２，２３のそれぞれの形状および配置基準２６のデータを含むインタフェース情報をまとめてＵ字部品モデル２０にリンクさせる構成であってもよい。
【００２１】
また、ベースモデル１１にかえて図５に示す２つのベースモデル３１，３２にボルトモデル３０を挿通して三次元モデルを作成した場合には、ベースモデル３１，３２にねじ穴３３，３４をそれぞれ形成する必要がある。ねじ穴３３は配置基準３５の位置に生成され、ねじ穴３４は配置基準３６の位置に生成されている。このように１つの部品モデルに対して取り付けるベースモデルが複数存在する場合には、インタフェース情報登録部５は、ねじ穴３３の形状および配置基準３５のデータを含むインタフェース情報、ならびにねじ穴３４の形状および配置基準３６のデータを含むインタフェース情報を別々にボルトモデル３０にリンクさせる。
【００２２】
次に、三次元モデル作成装置が部品モデルを置換する動作を図１、図６および図７を用いて説明する。図６は、この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置の部品モデル置換の１例を示す斜視図である。図６において図２と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図６に示す三次元モデル１６は、ベースモデル１１上の配置基準１８に取付穴１９を穿設し、ベースモデル１１と部品モデル１７とを組み立ててなる。
【００２３】
ここでは、三次元モデル１６を構成する部品モデル１７を、形状の異なるボルトモデル１３に置き換えて新たな三次元モデル１０を作成する場合を例にとって説明する。部品モデル１７をボルトモデル１３に置き換える場合には、取付穴１９の形状をボルトモデル１３の形状に一致するように加工する必要がある。本実施の形態の三次元モデル作成装置は、予めボルトモデル１３にリンクして用意されているねじ穴１２と取付穴１９とを置き換えて、ベースモデル１１にねじ穴１２のインタフェース情報を反映させる。
【００２４】
なお、図１に示すライブラリＤＢ２には、図６に示す部品モデル１７にリンクした取付穴１９のインタフェース情報、および上述した図３に示すステップＳＴ１からステップＳＴ５においてボルトモデル１３にリンクさせたねじ穴１２のインタフェース情報がそれぞれ格納されているものとする。
【００２５】
図７は、この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置の置換動作を示すフローチャートである。ユーザが三次元モデル１６の中から部品モデル１７を置き換える指示を出すと、図７に示すステップＳＴ１１において、モデル生成部４は部品モデル１７を三次元モデル１６から削除する。部品モデル１７が削除されると同時に、その部品モデル１７にリンクしている取付穴１９および配置基準１８も三次元モデル１６から削除される。
【００２６】
なお、削除する部品モデル１７にリンクしたインタフェース情報が存在する場合に自動的に取付穴１９および配置基準１８を削除する構成にかえて、モデル生成部４がユーザにそれらを削除するか否かを尋ねる構成であってもよい。部品モデル１７にリンクしたインタフェース情報を削除することをユーザが選択した場合には、モデル生成部４は部品モデル１７と取付穴１９とのリンクを解除し、取付穴１９および配置基準１８を三次元モデル１６に残して部品モデル１７のみ削除する。他方、部品モデル１７にリンクしたインタフェース情報を削除しないことをユーザが選択した場合には、モデル生成部４は上述のステップＳＴ１１のように、リンク情報に従って部品モデル１７、取付穴１９および配置基準１８を三次元モデル１６から削除する。
【００２７】
ユーザが部品モデル１７と置き換える部品としてボルトモデル１３を指定すると、ステップＳＴ１２において、モデル取得部６がボルトモデル１３をライブラリＤＢ２から制御装置３を介して取得する。
【００２８】
取得した部品モデルがリンク情報を有していた場合には、続くステップＳＴ１３においてモデル取得部６がリンク情報に従ってインタフェース情報をライブラリＤＢ２から取得する。ここでは、ボルトモデル１３が有するリンク情報に従って、リンクしているねじ穴１２の形状および配置基準１５を表すインタフェース情報がライブラリＤＢ２から制御装置３を介して取得される。
【００２９】
続くステップＳＴ１４において、モデル生成部５がインタフェース情報をベースモデル１１に反映して、配置基準１５にねじ穴１２を形成する。そして、モデル生成部５はねじ穴１２にボルトモデル１３を挿通させて、ベースモデル１１、ボルトモデル１３およびナットモデル１４を組み立てた新たな三次元モデル１０を生成する。
【００３０】
なお、例えばボルトモデルが円錐形状等であって、ねじ穴へ取り付ける高さによってはねじ穴の形状を変更する必要がある場合には、三次元モデル１０生成後にモデル生成部４がユーザの修正指示を受け付けて、ねじ穴の向き（ｘｙ軸で表される断面の向き）および深さ（ｚ軸で表される奥行き）を修正加工してもよい。取り付ける高さによってねじ穴の形状が全く異なる場合には、ねじ穴のインタフェース情報を取り付ける高さ毎に作成して、ボルトモデルにそれぞれリンクさせておく構成であってもよい。
【００３１】
以上のように、実施の形態１によれば、任意の部品モデルとベースモデル１１とを組み合わせた場合のベースモデル１１側の加工情報を任意の部品モデル毎にリンクしたインタフェース情報を用意し、任意の部品モデルのうち、いずれかの部品モデルにリンクしたインタフェース情報を取得するモデル取得部６と、ベースモデル１１といずれかの部品モデルを組み合わせた場合に、モデル取得部６で取得したインタフェース情報を用いて、ベースモデル１１を加工した三次元モデル１０を生成するモデル生成部４とを備えるように構成した。また、三次元モデル１６を構成する部品モデル１７を、任意の部品モデルのうちのいずれかの部品モデル１３に置き換える場合には、モデル取得部６は、置き換える部品モデル１３にリンクしたインタフェース情報を取得し、モデル生成部４は、部品モデル１７を部品モデル１３に置き換えると共に、モデル取得部６で取得したインタフェース情報を用いて、ベースモデル１１を加工した新たな三次元モデル１０を生成するように構成した。そのため、ベースモデル１１の形状の変更を容易にし、作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置が作成した三次元モデルの１例を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置のインタフェース情報登録部の動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置が作成した三次元モデルのその他の１例を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置が作成した三次元モデルのその他の１例を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置の部品モデル置換の１例を示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る三次元モデル作成装置の置換動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１  ３ＤＣＡＤ装置、２  ライブラリＤＢ、３  制御装置、４  モデル生成部、５  インタフェース情報登録部、６  モデル取得部、１０，１６  三次元モデル、１１，２１，３１，３２  ベースモデル、１２，３３，３４  ねじ穴、１３，３０  ボルトモデル、１４  ナットモデル、１５，１８，２４，２５，２６，３５，３６  配置基準、１７  部品モデル、１９，２２，２３  取付穴、２０  Ｕ字部品モデル、２０ａ，２０ｂ  Ｕ字部品脚部。
【図１】
2009223654.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】
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【図７】
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