JP5036633B2 - 図面作成装置および図面作成プログラム - Google Patents

Description

この発明は、ＣＡＤデータを用いた図面作成装置および図面作成プログラムに関するものである。

現在、モデリングの手法としてトップダウン設計が多く用いられている。例えば、特許文献１では、細部の形状を設計しない大まかな外形形状の部品を組み立てたスケルトンモデルを使用した機構部品設計支援システムが提案されている。このシステムでは、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）により作成したスケルトンモデルを用いて駆動機構を決定した後で、各部品の外形形状を詳細に設計していた。
複数のコンピュータで各部品の詳細設計を行う場合、各コンピュータが扱うことのできるＣＡＤデータの仕様が異なっても確実にデータを受け渡しするために、ＤＸＦ（Ｄｒａｗｉｎｇ ｅＸｃｈａｎｇｅ Ｆｏｒｍａｔ）形式が用いられていた（例えば、特許文献２参照）。

従来、アセンブリ図面を用いて、モデルを構成する一部の部品を修正・変更し、類似形状のモデルのアセンブリ図面を作成する場合、一部の部品を変更するとアセンブリ図面から寸法の参照がなくなってしまった。そのため、ユーザは、もとになるアセンブリ図面の一部の部品について置き換え、形状の変更等を行い、手動で新たに寸法を設定して類似形状モデルのアセンブリ図面を作成していた。

特開２００１−３４６５７号公報 特開平１０−３０１９７１号公報

従来の図面作成装置は以上のように構成されているので、一部の部品が異なるような類似形状のモデル毎にアセンブリ図面を作成する際、手動による寸法の再設定等、修正の手間がかかるという課題があった。

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、一部の部品が異なるような類似形状のモデル毎にアセンブリ図面を作成する際、アセンブリ図面毎に寸法を設定する作業を容易かつ自動にし、作業効率の向上を図ることを目的とする。

この発明に係る図面作成装置は、複数の部品を組み立てた関係を示す概要設計モデル図面に概要設計モデル寸法情報が付与された概要設計モデル図面データ、複数の部品の細部が設計された詳細部品を組み立てた関係を示す詳細モデル図面の詳細モデル図面データ、および詳細モデル図面に示された任意の詳細部品のみを示す個別部品図面に個別部品寸法情報が付与された個別部品図面データを用いて、概要設計モデル図面データの概要設計モデル寸法情報および個別部品図面データの個別部品寸法情報を抽出して、詳細モデル図面に付与した合成図面データを作成する図面合成部を備えるようにしたものである。

この発明によれば、複数の部品を組み立てた関係を示す概要設計モデル図面に概要設計モデル寸法情報が付与された概要設計モデル図面データ、複数の部品の細部が設計された詳細部品を組み立てた関係を示す詳細モデル図面の詳細モデル図面データ、および詳細モデル図面に示された任意の詳細部品のみを示す個別部品図面に個別部品寸法情報が付与された個別部品図面データを用いて、詳細モデルに概要設計モデル寸法情報および個別部品寸法情報を付与した合成図面データを作成するようにしたので、アセンブリ図面毎に寸法を設定する作業を容易かつ自動にし、作業効率の向上を図ることが可能となる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る図面作成装置の図面作成方法を説明する説明図である。また、図２はこの発明の実施の形態１に係る図面作成装置が用いる３次元モデルである。図１（ａ）は詳細部品１の個別部品図面であり、図２（ａ）に示す３次元形状の詳細モデルを構成する詳細部品４１をもとに作成された図面である。図１（ｂ）は概要設計モデル（スケルトン）１０の概要設計モデル図面であり、図２（ｂ）に示す３次元形状の概要設計モデルをもとに作成されたアセンブリ図面である。概要設計モデル１０は、細部の外形形状が設計されていない部品１１，１２を組み立ててなる。この部品１１の細部の外形形状を設計した一例が、図１（ａ）の詳細部品１である。

図２（ａ）に示す３次元モデルは、細部が設計された詳細部品４１，４２を組み立ててなる詳細モデルであり、図２（ｂ）に示す３次元モデルは、細部が設計されていない部品４３，４４を組み立ててなる概要設計モデルである。トップダウン設計において、初期段階の概要設計段階では、図２（ｂ）に示すような、細部を設計する前のおおまかな形状を設計した概要設計モデルが作成され、後の詳細設計の段階において、その概要設計モデルの細部を設計した、図２（ａ）に示すような詳細モデルが作成される。
なお、概要設計モデルを構成する各部品４３，４４には、詳細モデルを構成する各詳細部品４１，４２と同一のパラメータが設定されていることとする。そのため、概要設計モデルを形状変更するとその変更は詳細モデルの形状に反映される。例えば、概要設計モデルの部品の長さを変更すれば詳細モデルの同一詳細部品の長さも同様に変更される。
また、個別部品図面の詳細部品には、概要設計モデル図面の相当する部品へのリンク情報、および詳細モデル図面の相当する部品へのリンク情報が付与されていることとする。

図１（ｃ）は詳細モデル２０の詳細モデル図面であり、図２（ａ）に示す詳細モデルをもとに作成されたアセンブリ図面である。詳細モデル２０を構成する詳細部品２１，２２のうち、詳細部品２１は、図１（ａ）の詳細部品１である。
また、図１（ｄ）は概要設計モデル図面、個別部品図面および詳細モデル図面を合成してなる合成図面である。
本実施の形態では、ＡｕｔｏＣＡＤ（登録商標）等のＣＡＤによって作成された寸法の設定されていない概要設計モデル図面、個別部品図面および詳細モデル図面が用意され、これら図面を用いて、寸法の設定されたアセンブリ図面である合成図面を作成する図面作成装置について説明する。

図３は、この発明の実施の形態１に係る図面作成装置の構成を示すブロック図である。図３に示す図面作成装置５０は、概要設計モデル図面および個別部品図面に対して、各部に寸法を設定する寸法設定部５１、概要設計モデル図面、個別部品図面および詳細モデル図面に図面合成の位置合わせに用いる基準点を配置する基準点設定部５２、各図面のファイル形式をＤＸＦ形式に変換する形式変換部５３、各図面を合成して寸法の設定されたアセンブリ図面を作成する図面合成部５４、ユーザの入力情報を受け付けると共に、各部が出力する出力情報をユーザに提示する入出力部５５とを備える。

図４は、この発明の実施の形態１に係る図面作成装置が用いる個別部品図面である。図１（ａ）の個別部品図面は、図４（ａ）に示す個別部品図面と同一である。
ここで、図４（ａ）の詳細部品１の他に、図４（ｂ）の詳細部品３および図４（ｃ）の詳細部品５を、それぞれ図１（ｃ）の詳細部品２２に組み付けて、３種類の類似形状の詳細モデル図面を作成する場合を考える。その場合、類似形状の詳細モデル毎のアセンブリ図面を作成するために、各詳細部品１，３，５に対応した個別部品図面を用意しておく。また、詳細部品１，３，５と詳細部品２２を組み立てた詳細モデル図面をそれぞれ用意しておく（不図示）。さらに、類似形状の詳細モデルの基となった、類似形状の詳細モデルに共通する概要設計モデル図面として、図１（ｂ）に示す図面を用意しておく。
以下では、用意されたこれらの図面を用いて合成図面を作成する場合を例にとり、図面作成装置５０の各部を説明する。

図３に示す寸法設定部５１は、入出力部５５を介してユーザの操作指示を受け付けて、概要設計モデル図面および個別部品図面に寸法を設定する。
ここで、概要設計モデル図面に設定する寸法は、類似形状の詳細モデル間に共通する寸法とする。例えば、図４の個別部品図面において、詳細部品１，３，５は、概要設計段階から詳細設計段階に至って長辺の形状に変更はなく、また長辺の寸法は詳細部品１，３，５に共通である。従って、図１（ｂ）の概要設計モデル図面には類似形状の詳細モデル間に共通する長辺の寸法「１５２」が設定される。一方、短辺は、詳細設計において複数パターンの設計がされ、細部の形状が異なるため、寸法が共通ではない。そのため、短辺の寸法は設定されない。
また、部品１２は類似形状の詳細モデル間に共通するため、部品１２に短辺の寸法「３０．２」が設定される。さらに、部品１１の外形形状が異なっても、部品１１の部品１２に対する配置位置は類似形状の詳細モデル間に共通するため、寸法「１０４．０５」が設定される。

個別部品図面に設定する寸法は、詳細部品のみで表すことができる細部の形状、かつ、合成対象の概要設計モデルに設定されていない部位に設定される。従って、図４の各個別部品図面においては、詳細部品１に短辺の寸法「１７．５」が設定され、詳細部品３，５も同様に、短辺に固有の寸法がそれぞれ設定される。

基準点設定部５２は、入出力部５５を介してユーザの操作指示を受け付けて、個別部品図面、概要設計モデル図面および詳細モデル図面に基準点を設定する。基準点は、個別部品図面、概要設計モデル図面、詳細モデル図面を合成する際の位置合わせに用いられるため、部品上の同じ位置に配置される。図１において、詳細部品１の右下に基準点２が配置され、概要設計モデル図面における同一位置に基準点１３が、詳細モデル図面における同一位置に基準点２３がそれぞれ配置される。
その他、図４（ｂ）および図４（ｃ）の個別部品図面も同様に、基準点設定部５２により同一位置に基準点４，６が設定される。

形式変換部５３は、様々なＣＡＤソフトウエアの仕様にデータ形式を対応させると共に、図面の合成を容易にするために、寸法および基準点が設定された個別部品図面、概要設計モデル図面および詳細モデル図面のＣＡＤデータを、スケールをそろえたＤＸＦ形式にそれぞれ変換する。その際、形式変換部５３は、各図面の部品の大きさが同じとなるようにスケールをそろえる。
概要設計モデル図面に日本語の注記が含まれる場合には、形式変換部５３は注記のフォントを統一して、文字化けを防ぐようにする。

図面合成部５４は、個別部品図面と、その個別部品図面の詳細部品の外形形状に対応した詳細モデル図面と、概要設計モデル図面から基準点をそれぞれ検索し、検索した各基準点が重なるようにこれら３つの図面を合成する。合成の際、図面合成部５４は、概要設計モデル図面から寸法を抽出し、概要設計モデルの外形形状を破棄する。破棄するのは、概要設計モデルの外形形状が大まかな設計であり、本来図示しないはずの大まかな外形形状の線が合成図面に表示されないようにするためである。
また、同様に、図面合成部５４は個別部品図面から寸法を抽出し、詳細部品の外形形状を破棄する。

図１を用いて具体的に説明すると、図面合成部５４が個別部品図面から寸法および基準点２を抽出し、基準点２が詳細モデル図面の基準点２３と重なるように位置合わせをして、抽出した寸法を配置する。
また、図面合成部５４は、概要設計モデル図面から各寸法および基準点１３を抽出し、基準点１３が詳細モデル図面の基準点２３と重なるように位置合わせをして、抽出した各寸法を配置する。さらに、概要設計モデル図面に注釈が含まれていれば、図面合成部５４はその注釈も抽出して、基準点１３，２３を用いて詳細モデル図面に付加する。

このように、図面合成部５４により、詳細モデル図面の詳細部品２１，２２を組み立ててなる詳細モデル２０に、個別部品図面の寸法および概要設計モデル図面の寸法を各基準点２，１３，２３が一致するように配置した合成図面が、図１（ｄ）に示すアセンブリ図面である。このアセンブリ図面上の基準点３１は、図面合成部５４が位置合わせに用いた基準点２，１３，２３を重ねた点である。
個別部品図面の詳細部品１と概要設計モデル図面の相当する部品１１および詳細モデル図面の相当する詳細部品２１とはリンク情報により関連が規定されているため、図面合成部５４は基準点を用いた位置合わせに加えて、リンク情報を用いた位置合わせを行う構成であってもよい。リンク情報を用いた位置合わせにより、部品に対する寸法の表示位置がずれることがない。

図５は、この発明の実施の形態１に係る図面作成装置が合成した合成図面である。なお、図１（ｄ）の合成図面は図５（ａ）に示す合成図面と同一である。
図面合成部５４は、上記図１（ｄ）の合成図面と同様に、図４（ｂ）の個別部品図面と、図１（ｃ）の詳細部品２１を図４（ｂ）の詳細部品３に置き換えた詳細モデル図面と、図１（ｂ）の概要設計モデル図面とを合成して、図５（ｂ）に示す合成図面を作成する。
同様に、図面合成部５４は、図４（ｃ）の個別部品図面と、図１（ｃ）の詳細部品２１を図４（ｃ）の詳細部品５に置き換えた詳細モデル図面と、図１（ｂ）の概要設計モデル図面とを合成して、図５（ｃ）に示す合成図面を作成する。

このように、詳細部品の細部の外形形状の設計パターンが多数ある場合でも、図面作成装置５０は、類似形状の詳細モデルに共通する寸法を概要設計モデル図面に設定しておき、置き換える詳細部品に固有の寸法を設定した個別部品図面と対応する詳細モデル図面とを合成することにより、寸法が付加された詳細モデルの合成図面を容易に作成することができる。
また、置き換える詳細部品が新たに作成された場合でも、図面作成装置５０は、その詳細部品に寸法および基準点を設定した個別部品図面を作成して、その詳細部品が反映された詳細モデル図面と、既に寸法および基準点が設定されている概要設計モデル図面とを合成するだけでよく、新たな合成図面の作成についての対応が容易になる。

以上のように、実施の形態１によれば、概要設計モデル１０の概要設計モデル図面、および詳細部品１の個別部品図面に対して寸法を設定する寸法設定部５１と、寸法設定部５１で寸法が設定された概要設計モデル図面および個別部品図面、ならびに詳細部品１の細部を反映した詳細モデル２０の詳細モデル図面に対して基準点２，１３，２３を設定する基準点設定部５２と、各図面をスケールを合わせてＤＸＦ形式に変換する形式変換部５３と、各図面を基準点２，１３，２３で位置合わせして合成する図面合成部５４、ユーザの入力情報を受け付けると共に、ユーザに各部の出力情報を提示する入出力部５５を備えるように構成した。そのため、詳細部品１の細部に固有の寸法を設定した個別部品図面と大まかな外形形状の寸法を設定した概要設計モデル図面とを、寸法のない詳細モデル図面に合成することで、寸法が設定された合成図面の作成を容易にすることができる。
さらに、大まかな外形形状の寸法を設定した概要設計モデル図面を、細部の設計が異なる類似形状の詳細モデル図面の図面合成に用いることにより、類似形状の詳細モデル図面毎に寸法を設定する作業を容易かつ自動にし、作業効率の向上を図ることが可能となる。

なお、上記実施の形態１の図面作成装置５０は、用意された個別部品図面、概要設計モデル図面および詳細モデル図面を用いて合成図面を作成する構成であったが、個別部品図面、概要設計モデル図面および詳細モデル図面を作成する機能を備えた構成であってもよい。

また、類似形状の概要設計モデルが複数存在し、類似形状の概要設計モデル図面毎に対応する形状の個別部品図面とその詳細モデル図面とが複数組存在する場合、図面作成装置５０は、予め設定された選択条件に従って概要設計モデル図面を選択し、さらにその概要設計モデルとリンクしている個別部品図面とその詳細モデル図面とを選択する部品選択部を備える構成であってもよい。例えば、概要設計モデルの長辺の長さを１５２ｍｍに設定する選択条件の場合、部品選択部は、複数パターン存在する概要設計モデル図面から長辺の長さ１５２ｍｍの概要設計モデル図面を選択する。部品選択部はさらに、選択した概要設計モデル図面にリンクした個別部品図面とその詳細モデル図面を選択する。
また、例えば選択条件が長辺の長さ１００ｍｍに設定されている場合、部品選択部は、長辺の長さが１００ｍｍの概要設計モデル図面を選択し、その概要設計モデル図面にリンクした個別部品図面とその詳細モデル図面を選択する。なお、部品選択部による部品選択処理は、図面合成部５４による図面合成処理より前段に行う構成であればよい。
図面作成装置５０が部品選択部を備える構成の場合、部品選択部が図面合成する各図面を、選択条件に従って自動的に選択することで、一部の部品が異なるような類似形状のモデル毎のアセンブリ図面作成を自動化することが可能となる。

なお、図面作成装置５０をコンピュータで構成する場合、寸法設定部５１、基準点設定部５２、形式変換部５３、図面合成部５４、入出力部５５図面選択部の処理内容を記述している図面作成プログラムをコンピュータのメモリに格納し、コンピュータのＣＰＵがメモリに格納されている図面作成プログラムを実行するようにしてもよい。

この発明の実施の形態１に係る図面作成装置の図面作成方法を説明する説明図である。 この発明の実施の形態１に係る図面作成装置が用いる３次元モデルである。 この発明の実施の形態１に係る図面作成装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る図面作成装置が用いる個別部品図面である。 この発明の実施の形態１に係る図面作成装置が合成した合成図面である。

符号の説明

１，３，５ 詳細部品、２，４，６，１３，２３，３１ 基準点、１０ 概要設計モデル、１１，１２，４３，４４ 部品、２０ 詳細モデル、２１，２２，４１，４２ 詳細部品、５０ 図面作成装置、５１ 寸法設定部、５２ 基準点設定部、５３ 形式変換部、５４ 図面合成部、５５ 入出力部。

Claims (5)

1. 複数の部品を組み立てた関係を示す概要設計モデル図面に概要設計モデル寸法情報が付与された概要設計モデル図面データ、前記複数の部品の細部が設計された詳細部品を組み立てた関係を示す詳細モデル図面の詳細モデル図面データ、および前記詳細モデル図面に示された任意の詳細部品のみを示す個別部品図面に個別部品寸法情報が付与された個別部品図面データを用いて図面作成を行う図面作成装置であって、
   前記概要設計モデル図面データの前記概要設計モデル寸法情報および前記個別部品図面データの前記個別部品寸法情報を抽出して、前記詳細モデル図面に付与した合成図面データを作成する図面合成部を備えたことを特徴とする図面作成装置。
2. 詳細モデルを構成する任意の詳細部品について、当該詳細部品と細部の設計が異なる類似詳細部品を示す個別部品図面に個別部品寸法情報が付与された個別部品図面データ、および前記類似詳細部品を含む詳細モデル図面の詳細モデル図面データを用いて、
   図面合成部は、概要設計モデル図面データの概要設計モデル寸法情報および前記類似個別部品図面を示す前記個別部品図面データの前記個別部品寸法情報を抽出して、前記類似詳細部品を含む前記詳細モデル図面データに付与した合成図面データを作成することを特徴とする請求項１記載の図面作成装置。
3. 個別部品図面データに対して、詳細部品の各部の寸法を指定した個別部品寸法情報が与えられた場合、当該個別部品寸法情報を個別部品図面に付与すると共に、概要設計モデル図面データに対して、概要設計モデルの各部の寸法を指定した概要設計モデル寸法情報が与えられた場合、当該概要設計モデル寸法情報を概要設計モデル図面に付与する寸法設定部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の図面作成装置。
4. 概要設計モデル図面データ、詳細モデル図面データ、および個別部品図面データに対して、基準点の位置を指定した位置情報が与えられた場合、当該位置情報に従って、前記概要設計モデル図面データの概要設計モデル図面、前記詳細モデル図面データの詳細モデル図面、および前記個別部品図面データの個別部品図面の所定の位置に基準点をそれぞれ設定する基準点設定部を備え、
   図面合成部は、前記基準点設定部で設定された前記基準点に基づいて、前記概要設計モデル図面データ、前記詳細モデル図面データ、および前記個別部品図面データを位置合わせして、合成図面データを作成することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の図面作成装置。
5. コンピュータを、複数の部品を組み立てた関係を示す概要設計モデル図面に概要設計モデル寸法情報が付与された概要設計モデル図面データ、前記複数の部品の細部が設計された詳細部品を組み立てた関係を示す詳細モデル図面の詳細モデル図面データ、および前記詳細モデル図面に示された任意の詳細部品のみを示す個別部品図面に個別部品寸法情報が付与された個別部品図面データを用いて図面作成を行う図面作成装置として機能させるためのプログラムであって、
   前記概要設計モデル図面データの前記概要設計モデル寸法情報および前記個別部品図面データの前記個別部品寸法情報を抽出して、前記詳細モデル図面に付与した合成図面データを作成する図面合成部として機能させるための図面作成プログラム。

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