JP3968985B2

JP3968985B2 - CAD design method

Info

Publication number: JP3968985B2
Application number: JP2000310330A
Authority: JP
Inventors: 心一操
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2020-10-11
Also published as: JP2002117078A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＣＡＤを用いて一連の機構設計を行うＣＡＤ設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、３次元ＣＡＤによって楽器などのケースを設計する場合には、設計全体の骨格をなすスケルトンパートを使用したレイアウト手法で、図８に示すように、ケースの構想設計（ステップＳ１）、ケースのキャビティ設計（ステップＳ２）、ケースのコア設計（ステップＳ３）の順で一人の設計者が全ての設計を行っている。この場合、構想設計（ステップＳ１）とは、設計全体の骨格を構想する作業である。キャビティ設計（ステップＳ２）とは、構想設計に基づいてケースの外面（外観部分）を設計する作業であり、例えばケース全体のデザインやスピーカの位置などを設計する。コア設計（ステップＳ３）とは、構想設計およびキャビティ設計に基づいてケースの内面側を設計する作業であり、例えばケースの内面に設けられるリブやボスなどを設計する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のＣＡＤ設計方法では、一人の設計者が全ての設計を行っているため、設計を完成させるまでに長期間を必要とし、製品の開発期間を短縮することができないという問題がある。
また、このようなＣＡＤ設計方法では、ＣＡＤ操作に必要な専門的な技能訓練を重ねないと、その技能を習得することが難しく、設計者の技量によって設計時間および設計品質などに差が生じるという問題もある。
【０００４】
この発明の課題は、複数の設計者でＣＡＤ設計を同時並行することで、設計期間の短縮を図ると共に、設計者の技量によって設計時間および設計品質などに差が生じないようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ＣＡＤを用いて一連の機構設計を行うＣＡＤ設計方法において、前記ＣＡＤ設計の構成要素となる基本データ及び当該構成要素の数であるフィーチャ数を入力して登録するデータ登録工程と、前記ＣＡＤ設計を機能別に複数のパートごとにフィーチャ数を算出し、この算出されたフィーチャ数に基づいて分割する機能分割工程と、前記機能分割工程によって分割された前記パートを、当該パートの前記構成要素に含まれるフィーチャ数に応じてそれぞれ独立したＣＡＤ設計作業として割り当てる割当工程とからなることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、データ登録工程で登録されたＣＡＤ設計の構成要素となる基本データを基に、機能分割工程でＣＡＤ設計を機能別に複数のパートごとに分割することにより、複数の設計者によってＣＡＤ設計を同時並行することができ、これにより設計期間の短縮を図ることができる。また、機能別に分割された複数のパートを割当工程でそれぞれ独立したＣＡＤ設計作業として割り当てることにより、設計者の技量に応じて設計作業を割り当てることができ、これにより設計者の技量によって設計時間および設計品質などに差が生じないようにすることができると共に、各設計者がそれぞれ独立した設計作業を行うので、各設計者が他の設計を気にすることなくマイペースで割り当てられた設計に集中することができ、これによっても設計品質の向上を図ることができる。
【０００７】
この場合、前記ＣＡＤ設計作業として割り当てる割当工程は、各機能別に分割されたパートの前記構成要素に含まれるフィーチャ数に応じて割り当てることにより、設計者の技量と各パートのフィーチャ数とを考慮して設計作業を適切に割り当てることができ、これにより設計品質および設計レベルの向上が図れると共に、機能別に分割されたパートのフィーチャ数に基づいて設計日程を概算的に見積ることが可能となり、設計期間の予測が可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７を参照して、この発明のＣＡＤ設計方法の一実施形態について説明する。
図１はこの発明のＣＡＤ設計方法に適したＣＡＤシステムのハード構成図である。このＣＡＤシステムは、３次元ＣＡＤを用いたもので、メインＣＡＤ００および複数のサブＣＡＤ０１〜ｎを備え、メインＣＡＤ００とサブＣＡＤ０１〜ｎとの間でデータの授受が行われる。この場合、各ＣＡＤ００、０１〜ｎには、記憶装置Ｍ００、Ｍ０１〜Ｍｎがそれぞれ接続されている。また、メインＣＡＤ００には、カラー印刷が可能なプリンタＰ１が接続されている。
【０００９】
図２および図３は、このＣＡＤシステムによって設計する楽器ケースの一例を示した図である。この楽器ケースは、電子ピアノなどの鍵盤楽器のケースであり、上ケースと下ケースとから構成されているが、この実施形態では、下ケースを他の製品から流用することにより、上ケースのみを新たに設計する場合について述べる。
この上ケース１は、楽器ケースの上面側のパネルで、図２および図３に示すように、配線基板２ａ〜２ｄ、ゴム釦３ａ〜３ｇ、液晶表示パネル４のほか、スピーカ、発光ダイオード、スライドスイッチ（いずれも図示せず）などの各種の部品が組み付けられるものである。
【００１０】
すなわち、この上ケース１には、図２に示すように、ゴム釦３ａ〜３ｇ、液晶表示パネル４、スピーカ、発光ダイオード、スライドスイッチなどの各部品に対応する箇所にそれぞれ部品取付用の孔部５ａ〜５ｃが設けられる。また、この上ケース１の内面（図２では裏面）には、図３に示すように、配線基板２ａ〜２ｄ、ゴム釦３ａ〜３ｇ、液晶表示パネル４、スピーカ、発光ダイオード、スライドスイッチなどの部品を取り付けるためのリブ６やボス７などが多数形成される。この場合、上ケース１の左右両側には、スピーカ取付用の孔部５ａがそれぞれ設けられ、その中間部分には、液晶表示パネル取付用の孔部５ｂおよびゴム釦取付用の多数の孔部５ｃが設けられる。また、リブ６は、各孔部５ａ〜５ｃの周縁部分に設けられるほか、上ケース１の強度を補強する箇所にも設けられる。
【００１１】
次に、このような楽器ケースの上ケース１をＣＡＤシステムによって設計するＣＡＤ設計方法について説明する。
このＣＡＤ設計方法は、３次元ＣＡＤを用いたＣＡＤシステムによって、上ケース１であるパネルのアセンブリ構成を機能別に複数のパートに分割し、各パートのフィーチャ数が適正配分となるように設計作業を複数の設計者に割り当て、これら複数の設計者でＣＡＤ設計を同時並行する方法である。
図４はこのＣＡＤ設計方法のメインフローを示す。このメインフローでは、構想設計でＣＡＤ設計の構成要素となるデータを入力して登録し、この登録されたデータに基づいて、ＣＡＤ設計を機能別に複数のパートに分割し（ステップＳ１０）、この分割されたパートに基づいてキャビティ詳細設計（ステップＳ１１）とコア詳細設計（ステップＳ１２）とを同時並行し、全部品の結合処理によりパネルオールパートというパートファイルに全ての形状データを移動してマージする（ステップＳ１３）。これにより、メインフローを終了する。
【００１２】
以下、各ステップＳ１０〜Ｓ１３について詳細に説明する。
図５はステップＳ１０の構想設計のフローを示す。この構想設計では、ＣＡＤ設計の構成要素となる基本データおよび基礎フィーチャ数を入力し（ステップＳ２０）、この入力された基本データおよび基礎フィーチャ数を登録する（ステップＳ２１）。そして、この登録された基本データおよび基礎フィーチャ数に基づいて、ＣＡＤ設計を機能別に複数のパートに分割し（ステップＳ２２）、この分割された各パートのレイアウト作業を行い（ステップＳ２３）、レイアウトパートというファイルを作成する。なお、この後は、構想設計が終了したかを判断し（ステップＳ２４）、終了していなければステップＳ２０に戻って上記動作フローを繰り返し、終了していればメインフローに戻る。
【００１３】
ここで、各用語について概略的に説明する。構成要素とは、図２および図３に示した上ケース１であるパネルを設計するのに必要な総ての要素であり、例えば同図に示した配線基板２ａ〜２ｄ、ゴム釦３ａ〜３ｇ、液晶表示パネル４（以下、液晶表示部という）、スピーカ、発光ダイオード、スライドスイッチなどの各種の部品、およびこれらの部品を取り付けるための孔部５ａ〜５ｃやリブ６、ボス７、並びにそれらの形状（面取りや抜き勾配などを含む）などである。また、フィーチャ数とは、構成要素の数であり、その見積計算については後述する。ファイルとは、データム平面、データムカーブ、データム点、データム座標、フィーチャ数だけで構成されている。データム平面とは、キャビティ、コアの押し切り面（パーティングライン面）を示す。データムカーブは、始点から終点までの方向および距離を有する線で、例えば釦孔の基準寸法や、コア側リブの基準寸法などを示す。データム点は、部品の位置で、例えばボスの位置、釦接点の位置などを示す。データム座標は、構成部品の基準をＸＹＺ座標の３次元方向の向きで示す。このようなファイルからなるレイアウトパートが構造図の役割を果たし、このファイルが総ての基準となる。
【００１４】
例えば、レイアウトパートのファイルにおける構成要素は、以下のように表される。

【００１５】
次に、構成要素の数つまりフィーチャ数の簡易見積計算について説明する。この簡易見積計算のフォーマットは、楽器ケースの下ケースを他の製品から流用し、上ケース１つまりパネルのみを新たに設計する際の総フィーチャ数を簡単に見積もるためのものである。なお、この計算の根拠となるフィーチャ数が実績ベースであることや形状の難易度などによって、計算結果と実績とに多少の差が生じる。
この簡易見積計算は、
１）モデル構成フィーチャ数
２）メイン部品（例えばパネルなど）フィーチャ数
３）ゴム釦フィーチャ数
４）配線基板フィーチャ数
の４段階でそれぞれ計算され、４段階の合計が計算結果になる。
この計算結果は、

の２種類で表す。
【００１６】
１）モデル構成フィーチャ数
モデルを作成するにあたり、必要なファイル数（file数）、必要なフィーチャ数を計算する。

【００１７】
２）メイン部品（例えばパネルなど）フィーチャ数
メイン部品を実体的に表現する（以下、モデリングという）に必要なフィーチャ数を計算する。
ａ，条件設定
（イ）機種構成（表５）
機種の主要構成部品数
スピーカｎ1 個
スライドスイッチｎ2 個
液晶表示部ｎ3 個
発光ダイオードｎ4 個
ゴム釦のブロック数（A、B、C、…の数） … 種類
ゴム釦のブロック総数ｎ5 個
【００１８】
（ロ）各ボスの本数（表６）
主要構成部品数
スピーカ止めボスｎ1 本
コンソール止めボスｎ2 本
コンソール位置決めボスｎ3 本
液晶表示部止めボスｎ4 本
その他 … 本

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】
以上のように、図５の構想設計フローにおいて、総ての基本データおよび基礎フィーチャ数を入力し（ステップＳ２０）、この入力された総ての基本データおよび基礎フィーチャ数を登録すると（ステップＳ２１）、この登録された総ての基本データおよび基礎フィーチャ数に基づいて、ＣＡＤ設計を機能別に複数のパートに分割する（ステップＳ２２）。
図６はこのステップＳ２２の機能別パート分割のフローを示す。この機能別パート分割では、各パートごとにフィーチャ数を算出し（ステップＳ３０）、この算出されたフィーチャ数に基づいて、キャビティのアセンブリパートを機能別（例えば、ＣＡＶＩ第１．ＰＲＴ〜ＣＡＶＩ第ｎ．ＰＲＴ）に分割する（ステップＳ３１）と共に、算出されたフィーチャ数に基づいて、コアのアセンブリパートをも機能別（例えば、ＣＯＲＥ第１．ＰＲＴ〜ＣＯＲＥ第ｎ．ＰＲＴ）に分割する（ステップＳ３２）。そして、分割された各機能別のパートをそれぞれ独立したＣＡＤ設計作業として複数の設計者（図１のＣＡＤ０１〜ｎ）に割り当てる（ステップＳ３３）。
【００２３】
このステップＳ３３の割り当て作業では、機能別に分割されたパートのフィーチャ数に応じて割り当てる。このとき、例えば、キャビティ設計の総フィーチャ数がｎｘで、コア設計の総フィーチャ数がｎｙである場合、作業割り当て配分は、ＣＡＤの台数を例えば５台とすると、ほぼ（ｎｘ＋ｎｙ）／５のフィーチャ数となるように、各設計者（Ａ〜Ｅ）に配分して割り当てる。

【００２４】
このように、ステップＳ３３で機能別に分割されたパートを各設計者に割り当てると、割り当て作業が終了したかを判断し（ステップＳ３４）、割り当て作業が終了していなければ、ステップＳ３０に戻って上記動作を繰り返し、終了していれば構想設計フローに戻り、レイアウト作業を行う（ステップＳ２３）。
図７は、このステップＳ２３のレイアウト作業のフローを示す。このレイアウト作業では、機能別に各設計者に割り当てられたパートごとに、各構成部品の座標系の位置決めファイルを作成し（ステップＳ４０）、各設計者に割り当てられたパートごとにモデリングに必要な手順や操作を限定した作業ファイルを作成する（ステップＳ４１）。そして、レイアウトが終了したかを判断し（ステップＳ４２）、終了していなければステップＳ４０に戻って上記動作を繰り返し、終了していれば、作成したレイアウトファイルを登録し（ステップＳ４３）、構想設計フローに戻る。
【００２５】
次に、図４のメインフローにおけるキャビティ詳細設計（ステップＳ１１）について説明する。このキャビティ詳細設計では、その詳細設計を行うために必要となるパートファイルを２つ作成する。１つはベースデザインパートで、２つ目はキャビティの分割ラインパートである。ベースデザインパートは、デザイン図などのデザインデータを基に、上ケース１（パネル）の土台となる形状をサーフェス（表面、外観）で作成したパートファイルである。分割ラインパートは、ベースデザインパートを分割するためのパートファイルであり、データムカーブが含まれており、このデータムカーブによって、例えば図２に２点鎖線で示すように、上ケース１であるパネルを左右両側のスピーカ部分と、その中間のパネル本体部分とに分割する。
【００２６】
これら２つのパートファイルによりモデリングする際には、まず、ベースデザインパートからサーフェスをジオメトリコピー（幾何学図面情報の複写）し、分割ラインパートから分割するためのデータムカーブをジオメトリコピーし、データムカーブを使ってサーフェスを分割する。次に、総てのサーフェスをマージして必要な部分だけを残し、レイアウトパートからモデリングに必要なデータム平面、データムカーブ、データム点をジオメトリコピーする。これにより、分割ラインパートで分割されたキャビティを個別にモデリングするための準備ができる。この状態でモデリングするときには、個別のサーフェスをソリッド化し、順次、部品取付部分である孔部などの細かな部分のモデリングを行う。そして、シェードをかけると、細かい形状が立体的に表示される。最後にコア側となる部分のサーフェス、つまりコア詳細設計で使用するサーフェスをサーフェスコピーで作成する。これにより、キャビティ側の詳細設計が完了する。
【００２７】
次に、図４のメインフローにおけるコア詳細設計（ステップＳ１２）について説明する。このコア詳細設計では、レイアウトパートだけを参照して作成する。すなわち、レイアウトパートからモデリングに必要なデータム平面、データムカーブ、データム点をジオメトリコピーし、これを基にリブやボスなどをモデリングする。そして、キャビティ詳細設計で作成したコア側となる部分のサーフェスをジオメトリコピーし、このサーフェスを利用して突き抜けているリブやボスなどの部分を総てカットする。この状態で、シェードをかけるとリブやボスなどが立体的に表示される。これにより、コア側の詳細設計が完了する。
最後に、図４のメインフローにおける全部品の結合処理（ステップＳ１３）で、パネルオールパートという新しいパートファイルに、キャビティ詳細設計およびコア詳細設計で作成した総ての形状をジオメトリコピーで移動してマージを行う。これにより、ＣＡＤ設計が完了する。
【００２８】
次に、このようなＣＡＤ設計におけるモデリングに必要な期間を概算する場合について説明する。このＣＡＤ設計方法では、楽器ケースの上ケース１であるパネルを設計する場合のモデリングに必要な期間を以下のように概算することができる。ただし、モデリングを行う設計者の経験や技量によって多少の誤差が生じる。また、この日数概算では、機構設計的な検討時間は含まれていない。このため、詳細な設計期間の予測は不可能であるが、モデリング日数以外に、おおよそ１０日分程度の機構設計的な検討時間を考慮すれば良い。
【００２９】

【００３０】
以上のように、このＣＡＤ設計方法では、各パートファイルが独立しているので、それぞれ各設計者が単独で設計することができ、また形状の修正や変更は、基になるレイアウトパート、ベースデザインパート、分割ラインパートを修正しない限り、単独再生が可能であり、さらにパネルオールパートを呼び込んでおけば、個別部品を修正するだけで、全体形状も同時に修正することができる。
また、このＣＡＤ設計方法では、ゴム釦などの構成部品をアセンブリする際に、レイアウトパートから座標系だけをジオメトリコピーしたパートファイルを作成し、予めアセンブリして置くと、座標系を参照して部品のアセンブリを行うことができる。このため、構成部品のモデリング基準を設計上の基準としながら、アセンブリのときに、寸法による位置指定をせずに、簡単にアセンブリすることができる。
【００３１】
さらに、このＣＡＤ設計方法によれば、フィーチャ数の多い部品を細かく分割しているので、修正する際、再生時間を短縮できると共に、複数の設計者で同時に並行作業ができ、これにより設計期間を短縮することができる。また、キャビティ、コア、ボス、リブなどの形状で機能分割し、モデリングに必要な手順や操作を限定することにより、初心者でも３次元ＣＡＤを使って即戦力として容易に製品設計ができる。さらに、モデリング手順の標準化によって、製品の部品構成、釦数、釦形状、ボス数などから、フィーチャ数の概算的な見積が可能となり、これにより設計期間の予測が可能となる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、楽器などのケースを設計する場合について述べたが、楽器などのケースに限らず、時計や電卓、電話、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータなどの電子機器のケースの設計にも適用できるほか、ＣＡＤを用いた一連の機構を設計する場合にも適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、データ登録工程で登録されたＣＡＤ設計の構成要素となる基本データを基に、機能分割工程で機能別に複数のパートごとに分割することにより、複数の設計者によってＣＡＤ設計を同時並行することができ、これにより設計期間の短縮を図ることができる。また、機能別に分割された複数のパートを割当工程でそれぞれ独立したＣＡＤ設計作業として割り当てることにより、設計者の技量に応じて設計作業を割り当てることができ、これにより設計者の技量によって設計時間および設計品質などに差が生じないようにすることができると共に、各設計者がそれぞれ独立した設計作業を行うので、各設計者が他の設計を気にすることなくマイペースで割り当てられた設計に集中することができ、これによっても設計品質の向上を図ることができる。
【００３４】
この場合、ＣＡＤ設計作業として割り当てる割当工程は、各機能別に分割されたパートの構成要素に含まれるフィーチャ数に応じて割り当てることにより、設計者の技量と各パートのフィーチャ数とを考慮して設計作業を適切に割り当てることができ、これにより設計品質および設計レベルの向上が図れると共に、機能別に分割されたパートのフィーチャ数に基づいて設計日程を概算的に見積ることが可能となり、設計期間の予測が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のＣＡＤ設計方法に適したＣＡＤシステムの一例を示した図。
【図２】この発明のＣＡＤ設計方法で設計する楽器ケースの一例を示し、その上ケースおよびこれに組み付けられる各種部品を分解した外観斜視図。
【図３】図２の上ケースの内側を示した外観斜視図。
【図４】この発明のＣＡＤ設計方法のメインフローを示した図。
【図５】図４の構想設計のフローを示した図。
【図６】図５の機能別パートのフローを示した図。
【図７】図５のレイアウト作業のフローを示した図。
【図８】従来のＣＡＤ設計方法のメインフローを示した図。
【符号の説明】
００メインＣＡＤ
０１〜０ｎサブＣＡＤ
１上ケース
２ａ〜２ｄ配線基板
３ａ〜３ｇゴム釦
４液晶表示パネル
５ａ〜５ｃ孔部
６リブ
７ボス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a CAD design method for performing a series of mechanism designs using CAD.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when designing a case such as a musical instrument by three-dimensional CAD, as shown in FIG. 8, the case design (step S1) and the case of the case are performed using a skeleton part that forms the skeleton of the entire design. One designer performs all the designs in the order of cavity design (step S2) and case core design (step S3). In this case, the concept design (step S1) is an operation for conceiving the skeleton of the entire design. The cavity design (step S2) is an operation for designing the outer surface (appearance portion) of the case based on the concept design. For example, the design of the entire case and the position of the speaker are designed. The core design (step S3) is an operation of designing the inner surface side of the case based on the concept design and the cavity design. For example, a rib or a boss provided on the inner surface of the case is designed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional CAD design method, since one designer performs all the design, it takes a long time to complete the design, and the product development period cannot be shortened. There is.
In addition, in such CAD design methods, it is difficult to acquire the skills unless the specialized skill training necessary for CAD operation is repeated, and there is a difference in design time and design quality depending on the skill of the designer. There is also a problem.
[0004]
An object of the present invention is to simultaneously reduce the design period by simultaneously carrying out CAD design among a plurality of designers, and to prevent a difference in design time and design quality depending on the skill of the designers. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a CAD design method for performing a series of mechanism designs using CAD, a data registration step for inputting and registering basic data as the constituent elements of the CAD design and the number of features as the number of the constituent elements ; The CAD design calculates the number of features for each of a plurality of parts by function and divides the function based on the calculated number of features , and the part divided by the function dividing step includes the configuration of the part. It is characterized by comprising an assigning step assigned as an independent CAD design work according to the number of features included in the element .
[0006]
According to the present invention, by dividing the CAD design into a plurality of parts by function in the function dividing process based on the basic data which is a component of the CAD design registered in the data registration process, CAD design can be performed in parallel, thereby shortening the design period. In addition, by assigning a plurality of parts divided by function as independent CAD design work in the assignment process, design work can be assigned according to the skill of the designer. It is possible to prevent differences in design quality, etc., and each designer performs independent design work, so each designer concentrates on the design assigned at his own pace without worrying about other designs This can also improve the design quality.
[0007]
In this case, the assigning step assigned as the CAD design work takes into account the skill of the designer and the number of features of each part by assigning according to the number of features included in the component of the part divided by each function. The design work can be appropriately assigned to improve the design quality and design level, and the design schedule can be estimated roughly based on the number of features of the parts divided by function. Can be predicted.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the CAD design method of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of a CAD system suitable for the CAD design method of the present invention. This CAD system uses a three-dimensional CAD, and includes a main CAD00 and a plurality of sub-CAD01 to n, and data is exchanged between the main CAD00 and the sub-CAD01 to n. In this case, storage devices M00 and M01 to Mn are connected to the CAD00 and 01 to n, respectively. In addition, a printer P1 capable of color printing is connected to the main CAD00.
[0009]
2 and 3 are views showing an example of a musical instrument case designed by this CAD system. This instrument case is a case of a keyboard instrument such as an electronic piano, and is composed of an upper case and a lower case. In this embodiment, only the upper case is obtained by diverting the lower case from other products. The case of newly designing is described.
The upper case 1 is a panel on the upper surface side of the musical instrument case. As shown in FIGS. 2 and 3, in addition to the wiring boards 2a to 2d, the rubber buttons 3a to 3g, the liquid crystal display panel 4, a speaker, a light emitting diode, a slide Various parts such as a switch (none of which are shown) can be assembled.
[0010]
That is, as shown in FIG. 2, the upper case 1 has holes for mounting components at locations corresponding to the components such as the rubber buttons 3a to 3g, the liquid crystal display panel 4, the speaker, the light emitting diode, and the slide switch. 5a-5c are provided. Further, as shown in FIG. 3, on the inner surface (the back surface in FIG. 2) of the upper case 1, wiring boards 2a to 2d, rubber buttons 3a to 3g, a liquid crystal display panel 4, a speaker, a light emitting diode, a slide switch, etc. A large number of ribs 6 and bosses 7 for attaching components are formed. In this case, speaker mounting holes 5a are provided on both the left and right sides of the upper case 1, respectively, and a liquid crystal display panel mounting hole 5b and rubber button mounting holes 5c are provided in the middle of the upper case 1. Is provided. Further, the rib 6 is provided at a peripheral portion of each of the holes 5 a to 5 c and also at a location that reinforces the strength of the upper case 1.
[0011]
Next, a CAD design method for designing the upper case 1 of such a musical instrument case using a CAD system will be described.
This CAD design method divides the assembly structure of the panel, which is the upper case 1, into a plurality of parts by function using a CAD system using three-dimensional CAD, and performs design work so that the number of features of each part is appropriately distributed. This is a method of assigning to a plurality of designers and simultaneously performing CAD design with these plurality of designers.
FIG. 4 shows the main flow of this CAD design method. In this main flow, data that is a component of CAD design is input and registered in the concept design, and based on the registered data, the CAD design is divided into a plurality of parts by function (step S10). Based on the selected part, the cavity detailed design (step S11) and the core detailed design (step S12) are simultaneously performed in parallel, and all shape data are moved and merged into a part file called a panel all part by combining all parts. (Step S13). This completes the main flow.
[0012]
Hereinafter, each step S10-S13 is demonstrated in detail.
FIG. 5 shows a concept design flow in step S10. In this conceptual design, basic data and the number of basic features that are components of CAD design are input (step S20), and the input basic data and the number of basic features are registered (step S21). Then, based on the registered basic data and the number of basic features, the CAD design is divided into a plurality of parts by function (step S22), and the layout work of each divided part is performed (step S23). Create a file called After this, it is determined whether the conceptual design has been completed (step S24). If not completed, the process returns to step S20 to repeat the above operation flow, and if completed, the process returns to the main flow.
[0013]
Here, each term is schematically described. The constituent elements are all the elements necessary for designing the panel which is the upper case 1 shown in FIGS. 2 and 3. For example, the wiring boards 2 a to 2 d and rubber buttons 3 a to 3 g shown in FIG. , Various parts such as a liquid crystal display panel 4 (hereinafter referred to as a liquid crystal display unit), a speaker, a light emitting diode, a slide switch, and holes 5a to 5c, ribs 6, bosses 7 for attaching these parts, and their components The shape (including chamfering and draft angle). The feature number is the number of components, and the estimation calculation will be described later. A file consists of only a datum plane, datum curve, datum point, datum coordinate, and number of features. The datum plane indicates the cavity and the core cut surface (parting line surface). The datum curve is a line having a direction and a distance from the start point to the end point, and indicates, for example, the reference dimension of the button hole, the reference dimension of the core side rib, and the like. The datum point is the position of the component, for example, the position of the boss, the position of the button contact point, or the like. The datum coordinate indicates the reference of the component by the orientation in the three-dimensional direction of the XYZ coordinate. The layout part consisting of such files serves as a structural diagram, and this file is the basis for all.
[0014]
For example, the components in the layout part file are represented as follows.

[0015]
Next, the simple estimation calculation of the number of components, that is, the number of features will be described. This simple estimation calculation format is for easily estimating the total number of features when the lower case of the instrument case is diverted from another product and only the upper case 1, that is, the panel is newly designed. It should be noted that there is a slight difference between the calculation result and the actual result depending on the fact-based number of features as the basis for this calculation and the difficulty of the shape.
This simple estimate calculation is
1) Number of model constituent features 2) Number of main part (for example, panel, etc.) features 3) Number of rubber button features 4) The number of wiring board features is calculated in four stages, and the total of the four stages is the calculation result.
The result of this calculation is

These are represented by two types.
[0016]
1) Number of model constituent features When creating a model, calculate the number of files required (number of files) and the number of features required.

[0017]
2) The number of features of the main part (for example, panel) The number of features necessary for tangibly expressing the main part (hereinafter referred to as modeling) is calculated.
a, Condition setting (A) Model configuration (Table 5)
Main components of model Number of speakers n1 Slide switch n2 Liquid crystal display n3 Light emitting diode n4 Number of rubber button blocks (number of A, B, C, ...) Total number of types of rubber button blocks n5
(B) Number of each boss (Table 6)
Main components Number Speaker stop boss n1 Console stop boss n2 Console positioning boss n3 Liquid crystal display stop boss n4 Others… Book

[0019]

[0020]

[0021]

[0022]
As described above, in the conceptual design flow of FIG. 5, all basic data and the number of basic features are input (step S20), and all the input basic data and the number of basic features are registered (step S21). Based on all the registered basic data and the number of basic features, the CAD design is divided into a plurality of parts by function (step S22).
FIG. 6 shows a flow of function part division in step S22. In this function-based part division, the number of features is calculated for each part (step S30), and based on the calculated number of features, the assembly parts of the cavities are classified by function (for example, CAVI 1 .PRT to CAVI nth). .PRT) (step S31), and based on the calculated number of features, the core assembly part is also divided into functions (for example, CORE 1.PRT to CORE n.PRT) (step S32). ). Then, the divided parts for each function are assigned to a plurality of designers (CAD01 to n in FIG. 1) as independent CAD design work (step S33).
[0023]
In the assignment operation in step S33, assignment is performed according to the number of features of the parts divided by function. At this time, for example, when the total number of features in the cavity design is nx and the total number of features in the core design is ny, the work allocation is approximately (nx + ny) / 5, assuming that the number of CADs is 5, for example. Allocate and assign to each designer (A to E) so as to be a number.

[0024]
In this way, when the parts divided by function in step S33 are assigned to each designer, it is determined whether the assignment work has been completed (step S34), and if the assignment work has not been completed, the process returns to step S30 to return to the above. The operation is repeated, and if completed, the process returns to the conceptual design flow and the layout work is performed (step S23).
FIG. 7 shows the layout work flow of step S23. In this layout work, a positioning file of the coordinate system of each component is created for each part assigned to each designer by function (step S40), and the procedures necessary for modeling for each part assigned to each designer A work file with limited operations is created (step S41). Then, it is determined whether the layout has been completed (step S42). If not completed, the process returns to step S40 to repeat the above operation. If the layout has been completed, the created layout file is registered (step S43). Return to flow.
[0025]
Next, the detailed cavity design (step S11) in the main flow of FIG. 4 will be described. In this detailed cavity design, two part files necessary for the detailed design are created. One is the base design part and the second is the split line part of the cavity. The base design part is a part file in which the shape that becomes the base of the upper case 1 (panel) is created with a surface (surface, appearance) based on design data such as a design drawing. The division line part is a part file for dividing the base design part, and includes a datum curve. By this datum curve, for example, as shown by a two-dot chain line in FIG. The speaker is divided into left and right speaker portions and an intermediate panel body portion.
[0026]
When modeling with these two part files, first of all, copy the surface from the base design part (copy the geometric drawing information), copy the datum curve for splitting from the split line part, and copy the datum curve. Use to split the surface. Next, all the surfaces are merged to leave only the necessary part, and the datum plane, datum curve, and datum point required for modeling are copied from the layout part. Thereby, it is possible to prepare for individually modeling the cavities divided by the division line parts. When modeling in this state, individual surfaces are solidified, and fine parts such as holes, which are part attachment parts, are sequentially modeled. When a shade is applied, a fine shape is displayed three-dimensionally. Finally, the surface of the core side, that is, the surface used in the detailed core design is created by surface copy. Thereby, the detailed design on the cavity side is completed.
[0027]
Next, detailed core design (step S12) in the main flow of FIG. 4 will be described. This core detailed design is created with reference to only the layout part. That is, the datum plane, datum curve, and datum point necessary for modeling are copied from the layout part, and ribs and bosses are modeled based on this. Then, the surface of the core side created by the detailed cavity design is geometrically copied, and all ribs, bosses, etc. that are penetrated are cut using this surface. In this state, when a shade is applied, ribs, bosses and the like are displayed three-dimensionally. This completes the detailed design on the core side.
Finally, all the parts created in the cavity detailed design and core detailed design are moved to a new part file called panel all part by geometry copy in the joining process of all parts in the main flow of FIG. 4 (step S13). Perform a merge. This completes the CAD design.
[0028]
Next, the case where the period required for modeling in such CAD design is estimated will be described. In this CAD design method, the period required for modeling when designing the panel which is the upper case 1 of the musical instrument case can be estimated as follows. However, some errors occur depending on the experience and skill of the designer who performs modeling. In addition, this approximate number of days does not include the time for studying the mechanism design. For this reason, it is impossible to predict the detailed design period, but in addition to the number of modeling days, a mechanism design study time of about 10 days may be considered.
[0029]

[0030]
As described above, in this CAD design method, since each part file is independent, each designer can design independently, and the modification and change of the shape are based on the layout part and the base design as the basis. As long as the part and the division line part are not corrected, independent reproduction is possible. Further, if the panel all part is called in, the entire shape can be corrected at the same time by correcting the individual parts.
Also, in this CAD design method, when assembling components such as rubber buttons, a part file in which only the coordinate system is copied from the layout part is created and pre-assembled. Assembly can be performed. For this reason, it is possible to easily assemble without specifying the position by the dimension at the time of assembly while using the modeling standard of the component parts as a design standard.
[0031]
Furthermore, according to this CAD design method, parts with a large number of features are finely divided. Therefore, when correcting, it is possible to shorten the reproduction time and to simultaneously work with a plurality of designers, thereby reducing the design period. It can be shortened. In addition, by dividing the functions into shapes such as cavities, cores, bosses, and ribs, and limiting the procedures and operations necessary for modeling, even beginners can easily design products using 3D CAD. Furthermore, by standardizing the modeling procedure, it is possible to roughly estimate the number of features based on the product component configuration, the number of buttons, the button shape, the number of bosses, and the like, thereby enabling the design period to be predicted.
[0032]
In the above embodiment, the case of designing a case such as a musical instrument has been described. However, the present invention is not limited to the case of a musical instrument or the like, but can be applied to the design of a case of an electronic device such as a clock, a calculator, a telephone, a word processor, or a personal computer. In addition, the present invention can also be applied when designing a series of mechanisms using CAD.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of parts are divided into a plurality of parts by function in the function dividing process based on the basic data that is a component of the CAD design registered in the data registration process. The CAD design can be performed concurrently by the designer, thereby shortening the design period. In addition, by assigning a plurality of parts divided by function as independent CAD design work in the assignment process, design work can be assigned according to the skill of the designer. It is possible to prevent differences in design quality, etc., and each designer performs independent design work, so each designer concentrates on the design assigned at his own pace without worrying about other designs This can also improve the design quality.
[0034]
In this case, the assignment process assigned as the CAD design work is designed in consideration of the skill of the designer and the number of features of each part by assigning according to the number of features included in the component of the part divided by each function. Work can be allocated appropriately, which can improve design quality and design level, and it is possible to estimate the design schedule roughly based on the number of features of the parts divided by function. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a CAD system suitable for a CAD design method according to the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view showing an example of a musical instrument case designed by the CAD design method of the present invention, in which an upper case and various parts assembled thereto are disassembled.
3 is an external perspective view showing the inside of the upper case of FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a main flow of a CAD design method according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a concept design flow of FIG. 4;
6 is a diagram showing a flow of a function-specific part in FIG. 5;
7 is a flowchart showing the layout work flow of FIG. 5;
FIG. 8 is a diagram showing a main flow of a conventional CAD design method.
[Explanation of symbols]
00 Main CAD
01-0n Sub CAD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper case 2a-2d Wiring board 3a-3g Rubber button 4 Liquid crystal display panel 5a-5c Hole 6 Rib 7 Boss

Claims

In a CAD design method for performing a series of mechanism designs using CAD,
A data registration step of inputting and registering basic data which is a component of the CAD design and the number of features which is the number of the component ;
A function dividing step of calculating the number of features for each part of the CAD design by function and dividing based on the calculated number of features ;
A CAD design method comprising: an assigning step of assigning the parts divided by the function dividing step as independent CAD design work according to the number of features included in the component of the part .