專利名稱：三維計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三維CAD系統(tǒng)，更具體地涉及適合于基于模型的三維形狀信息的二維圖的準(zhǔn)備的三維CAD系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知具有從預(yù)備模型中投影形狀和準(zhǔn)備二維圖的功能的三維CAD系統(tǒng)。在該類型的三維CAD系統(tǒng)中，利用表示部件的部件模型和表示組合部件模型狀態(tài)的產(chǎn)品模型作為模型。通常，部件模型定義組裝成產(chǎn)品之前的狀態(tài)，和產(chǎn)品模型定義組裝部件之后的狀態(tài)并定義構(gòu)造部件為分等級結(jié)構(gòu)。當(dāng)其形狀在作為元件部件的狀態(tài)和組裝狀態(tài)之間發(fā)生改變的部件出現(xiàn)在產(chǎn)品中的情況下，例如，應(yīng)用了壓緊加工的或者類似加工的部件，由于部件在組裝成產(chǎn)品時改變了形狀，因此作為部件的模型，表示組裝部件成產(chǎn)品之后的形狀的部件模型有必要從表示組裝成產(chǎn)品之前的形狀區(qū)分出來。
因此，對于其中出現(xiàn)其形狀在作為元件部件的狀態(tài)和組裝狀態(tài)之間發(fā)生改變的部件的產(chǎn)品，采用了把元件部件狀態(tài)(組裝之前的部件)的部件和組裝狀態(tài)(組裝之后的部件)的部件作為獨立部件處理的構(gòu)造。
例如，如圖9A所示，在產(chǎn)品A包含部件B、C、D和E，和部件C的形狀在組裝之前和之后發(fā)生改變的情況下，提供的部件模型有部件B的模型1、組裝之前部件C的模型2、組裝之后部件C的模型3、部件D的模型4和部件E的模型5，并且在組裝之前和之后的切換中，在組裝之前顯示模型1、2、4和不顯示組裝部件C之后的模型3。此外，如圖9B所示，在組裝之后顯示模型1、3、4和5和不顯示組裝部件C之前的模型2。
此外，如圖10所示，為了完全分別管理組裝之前和之后的模型，只把組裝狀態(tài)的部件作為產(chǎn)品構(gòu)造信息處理，而元件狀態(tài)的部件被單獨管理。也就是說，只把關(guān)于組裝之前部件C的模型2作為組裝之前的元件部件的狀態(tài)的模型處理，而把部件B的模型1、組裝之后部件C的模型3、關(guān)于部件D的模型4和關(guān)于部件E的模型5作為組裝之后的模型處理。
在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)定義產(chǎn)品模型時，由于其被定義在組裝部件之后的狀態(tài)中，所以把構(gòu)造產(chǎn)品的部件定義為分等級的結(jié)構(gòu)，并記錄產(chǎn)品構(gòu)造信息，例如，在產(chǎn)品構(gòu)造管理數(shù)據(jù)庫中，該管理數(shù)據(jù)庫可以是與管理共通部件的系統(tǒng)或自動計算準(zhǔn)備產(chǎn)品所需部件數(shù)量的系統(tǒng)聯(lián)系在一起。
然而，在其形狀在組裝成產(chǎn)品之后改變的部件出現(xiàn)的情況下，由于表示組裝成產(chǎn)品之后的形狀的部件模型是必要的，所以利用表示組裝成產(chǎn)品之前的形狀的部件模型生成的產(chǎn)品構(gòu)造信息不再正確。為了將產(chǎn)品構(gòu)造信息置于正確狀態(tài)，有必要與產(chǎn)品模型分離地管理部件模型。此外，有可能在一個部件模型中定義組裝之前和之后的形狀并無顯示地切換形狀。然而，當(dāng)采用該方法時，由于在形狀切換的同時，其內(nèi)容也反映在二維圖的形狀上，所以組裝之后的形狀和組裝之前的形狀有時會不匹配。
本發(fā)明的目的是匹配部件模型和二維圖。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用一種通過利用包括處理設(shè)備源、存儲器源、輸入設(shè)備、接口的計算機源基于三維模型繪制二維圖的方法，其中基于存儲器源的操作程序，處理設(shè)備源執(zhí)行包括以下步驟的處理作為具有其形狀在組裝之前和之后改變的形狀改變元件和其他共通元件的部件模型的三維形狀信息，保持形狀改變元件的組裝之前的形狀和組裝之后的形狀和其他共通元件的形狀的三維信息；在形狀改變元件組裝之前的形狀和共通元件的形狀之間設(shè)置限制條件使其彼此成為單個部件；在形狀改變元件組裝之后的形狀和共通元件的形狀之間設(shè)置限制條件使其彼此成為單個部件；和依照每個限制條件把保存的三維信息繪制成二維圖。
當(dāng)采用該二維圖繪制方法時，判斷部件模型是在組裝之前還是之后的狀態(tài)，并有可能增加以下步驟在組裝之前顯示形狀改變元件組裝之前的形狀和共通元件的形狀時，不顯示形狀改變元件組裝之后的形狀；和在組裝之后顯示形狀改變元件組裝之后的形狀和共通元件的形狀，不顯示形狀改變元件在組裝之前的形狀。
此外，本發(fā)明提供的一種三維CAD系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫，其保存作為具有其形狀在組裝之前和之后改變的形狀改變元件和其他共通元件的部件模型的三維形狀信息的、形狀改變元件組裝之前的形狀和組裝之后的形狀和共通元件的形狀的三維信息；和計算單元，其在形狀改變元件組裝之前的形狀和共通元件的形狀之間設(shè)置限制條件使其彼此成為單個部件，在形狀改變元件組裝之后的形狀和共通元件的形狀之間設(shè)置限制條件使其彼此成為單個部件，并依照每個限制條件把保存在所述數(shù)據(jù)庫中的三維信息繪制成二維圖。
根據(jù)上述裝置，由于用一個部件模型定義組裝之前和之后的形狀，所以部件模型和二維圖可以匹配，并且可以容易地管理文件。
在構(gòu)造三維CAD系統(tǒng)中，可以增加如下元件。
該系統(tǒng)具有用于把二維圖顯示在屏幕上的顯示單元，其中計算單元判斷部件模型是組裝之前還是之后的；在組裝之前，在顯示屏幕上顯示形狀改變元件組裝之前的形狀和共通元件的形狀，而不顯示形狀改變元件組裝之后的形狀；在組裝之后，在顯示屏幕上顯示形狀改變元件在組裝之后的形狀和共通元件的形狀，而不顯示形狀改變元件在組裝之前的形狀。
此外，本發(fā)明涉及用于使計算機執(zhí)行由每個所述裝置實現(xiàn)的處理的程序，和用于存儲該程序的存儲媒體。存儲媒體可以包括譬如CD-ROM(只讀光盤存儲器)和DVD-ROM(只讀數(shù)字化視頻光盤存儲器)的存儲裝置。


圖1是表示本發(fā)明的一個例子的三維CAD系統(tǒng)的方塊圖。
圖2是部件模型構(gòu)造的解釋圖。
圖3是另一個部件模型構(gòu)造的解釋圖。
圖4是用于解釋組裝部件模型之前和之后的顯示方法的流程圖。
圖5是用于解釋產(chǎn)品模型和部件模型之間關(guān)系的構(gòu)造圖。
圖6是用于解釋利用作為子組裝部件的組裝之前和之后的形狀的部件模型和產(chǎn)品模型之間關(guān)系的構(gòu)造圖。
圖7是用于解釋當(dāng)把鉚釘40繪制成二維圖時的形狀的視圖。
圖8是用于解釋當(dāng)把油封50繪制成二維圖時的形狀的視圖。
圖9A和9B是用于解釋傳統(tǒng)部件模型的構(gòu)造的視圖，其中圖9A是用于解釋組裝之前被顯示/不被顯示部件模型的視圖，和圖9B是用于解釋組裝之后被顯示/不被顯示部件模型的視圖。
圖10是用于解釋傳統(tǒng)的部件模型管理方法的視圖，是用于解釋分別管理組裝之前和之后模型的方法的視圖。
標(biāo)號說明10輸入單元12數(shù)據(jù)庫14計算單元16顯示單元具體實施方式
本發(fā)明的一個實施例將依照例子描述。圖1是顯示表示本發(fā)明的一個例子的三維CAD系統(tǒng)的方塊圖。
圖1中，三維CAD系統(tǒng)包括包含輸入單元(輸入設(shè)備)10、數(shù)據(jù)庫(存儲源)12、計算單元(處理設(shè)備源和接口)14和顯示單元(顯示設(shè)備)16的計算機。
輸入單元10作為用于把部件模型、產(chǎn)品模型等的各種數(shù)據(jù)輸入計算單元14的輸入裝置構(gòu)造。
計算單元14把自輸入單元10輸入的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫12，基于輸入數(shù)據(jù)和操作程序進行不同類型的計算，設(shè)置限制條件等，把譬如計算結(jié)果和限制條件的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫12，依照各種限制條件把作為存儲在數(shù)據(jù)庫12中的數(shù)據(jù)中的三維形狀信息的數(shù)據(jù)繪制成二維圖，并把繪制的二維圖顯示在顯示單元16的屏幕上。此外，計算單元14判斷產(chǎn)品是組裝之前還是之后，并依照判斷結(jié)果把模型形狀置于不顯示或顯示狀態(tài)。
具體地，在產(chǎn)生包含多個部件的產(chǎn)品的產(chǎn)品構(gòu)造信息時，在其形狀在組裝之前和之后改變的部件出現(xiàn)的情況下，計算單元14把部件劃分成其形狀在組裝之前和之后改變的形狀改變元件和其他共通元件；產(chǎn)生組裝之前的形狀改變元件的形狀20、組裝之后的形狀改變元件的形狀22、和共通元件(組裝之前和之后形狀相同)24的三維形狀數(shù)據(jù)，如圖2所示，作為具有形狀改變元件和共通元件的部件模型18的三維形狀信息的數(shù)據(jù)；把產(chǎn)生的三維形狀數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫12中；并把三維形狀數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫12中。在這種情況下，計算單元14在于數(shù)據(jù)庫12中存儲形狀改變元件組裝之前的形狀20和組裝之后形狀22和共通元件的形狀24的三維形狀數(shù)據(jù)時，為每個形狀設(shè)置限制條件。
例如，在組裝之前的形狀改變元件的形狀20和共通元件的形狀24之間設(shè)置限制條件26使其彼此成為單個部件，和在組裝之后的形狀改變元件的形狀22和共通元件的形狀24之間設(shè)置限制條件26使其彼此成為單個部件。也就是說，對于部件模型18的元件和不同于部件模型18的元件，把接觸、一致、尺寸等附屬在坐標(biāo)系、平面等上，以限制位置。
另一方面，如圖3所示另一個方法，也有可能定義組裝之前的形狀改變元件的形狀20和其組裝之后的形狀22中的每一個定義作為相對于部件模型18的子組裝部件，和在組裝之前和之后形狀相同的共通形狀(共通元件的形狀)24和組裝之前的形狀20之間設(shè)置限制條件28使其彼此成為單個部件，和在組裝之后的形狀改變元件的形狀22和組裝之前和之后形狀相同的共通形狀(共通元件的形狀)24之間設(shè)置限制條件28使其彼此成為單個部件。
此外，計算單元14判斷狀態(tài)是組裝之前還是之后，并依照判斷結(jié)果不顯示或顯示形狀。例如，在為不在部件模型18中出現(xiàn)的元件設(shè)置限制條件的情況下，判斷為組裝之后，和在為不在部件模型18中出現(xiàn)的元件未設(shè)置限制條件的情況下，判斷為組裝之前。此外，甚至在為不在部件模型18中出現(xiàn)的元件未設(shè)置限制條件的情況下、以及在存在不在部件模型18中出現(xiàn)的元件的情況下，也可能判斷為組裝之后。
具體地，如圖4所示，判斷在部件模型18中的元件和部件模型18之外的元件之間是否出現(xiàn)限制(設(shè)置了限制條件)(步驟S1)；在沒有限制的情況下，判斷除了部件模型18的元件之外的元件是否出現(xiàn)(步驟S2)。然后，當(dāng)判斷該元件不出現(xiàn)時，判斷為組裝之前，并且顯示組裝之前的形狀20、和組裝之前和之后的共通形狀24，并且不顯示組裝之后的形狀22(步驟S3)。在另一方面，在步驟S1中判斷限制出現(xiàn)、或者步驟S2中判斷除了部件模型18的元件之外的元件出現(xiàn)的情況下，判斷為組裝之后，并且顯示組裝之后的形狀22和組裝之前和之后的共通形狀24，并且不顯示組裝之前的形狀20(步驟S4)，并且選擇組裝之前和之后是否顯示形狀。
具體地，如圖5所示，在產(chǎn)品A包含部件B、C、D和E，和部件C具有其形狀在組裝之前和之后改變的形狀改變元件和其他共通元件的情況下，產(chǎn)生的對應(yīng)于產(chǎn)品模型30的部件模型為部件B的模型32、部件C的模型34、部件D的模型36、部件E的模型38；組裝之前顯示組裝之前的形狀34a和組裝之前和之后的共通形狀34c，并且不顯示組裝之后的形狀34b；但是組裝之后不顯示組裝之前的形狀34a，并且分別顯示組裝之后的形狀34b和組裝之前和之后的共通形狀34c。
此外，在組裝之前和之后的每個形狀被定義為子組裝部件的情況下，如圖6所示，組裝之前顯示組裝之前的形狀34a和組裝之前和之后的共通形狀34c而不顯示組裝之后的形狀34b；但是組裝之后，不顯示組裝之前的形狀34a而顯示組裝之后的形狀34b和組裝之前和之后的公用形狀34c。
如上所述，當(dāng)產(chǎn)品A的產(chǎn)品模型30構(gòu)造為部件B的模型32、部件C的模型34、部件D的模型36和部件E的模型38時，產(chǎn)品模型和產(chǎn)品構(gòu)造信息可以通過設(shè)置被顯示或不被顯示的組裝之前和之后的形狀來匹配。
然后，當(dāng)依照各種類型的限制條件把存儲在數(shù)據(jù)庫12中的三維形狀信息繪制成二維圖時，二維圖、例如如圖7所示顯示在顯示單元16的屏幕上。由于鉚釘40在壓緊組裝之前和之后改變形狀，所以鉚釘40被劃分為其形狀在組裝之前和之后改變的形狀改變元件42和其他共通元件44和46。組裝之前形狀改變元件42顯示為直形，組裝之前共通元件44顯示為直形，和組裝之前共通元件46顯示為頭。另一方面，由于形狀改變元件42在組裝成形狀改變元件48之后發(fā)生改變，所以組裝之后形狀改變元件48顯示為頭，組裝之后共通元件44還顯示為直形，和組裝之后共通元件46還顯示為頭。
此外，如圖8所示，當(dāng)油封50繪制成二維圖時，由于油封50被劃分為其形狀在組裝之前和之后改變的形狀改變元件52和其他共通元件54，所以組裝之前顯示形狀改變元件52，并且顯示共通元件54。另一方面，組裝之后，由于形狀改變元件52改變?yōu)樾螤罡淖冊?6，所以顯示形狀改變元件56，也顯示共通元件54。
工業(yè)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明，部件模型和二維圖可以匹配，并且可以容易地管理文件。
權(quán)利要求
1.一種通過使用包括處理設(shè)備源、存儲源、輸入設(shè)備、和接口的計算機源基于三維模型創(chuàng)建二維圖的二維圖創(chuàng)建方法，其中處理設(shè)備源基于存儲源的操作程序執(zhí)行包括以下步驟的處理作為具有其形狀在組裝之前和之后改變的形狀改變元件和其他共通元件的部件模型的三維形狀信息，保存形狀改變元件的組裝之前的形狀和組裝之后的形狀和共通元件的形狀的三維信息；在形狀改變元件組裝之前的形狀和共通元件的形狀之間設(shè)置限制條件使其彼此成為單個部件；在形狀改變元件組裝之后的形狀和共通元件的形狀之間設(shè)置限制條件使其彼此成為單個部件；和依照每個限制條件把保存的三維信息繪制成二維圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維圖創(chuàng)建方法，其中該方法包括以下步驟判斷部件模型是安裝之前還是之后，和在組裝之前，顯示形狀改變元件的組裝之前的形狀和共通元件的形狀，而不顯示形狀改變元件的組裝之后的形狀；和在組裝之后，顯示形狀改變元件的組裝之后的形狀和共通元件的形狀，而不顯示形狀改變元件的組裝之前的形狀。
3.一種三維CAD系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫，其保存作為具有其形狀在組裝之前和之后改變的形狀改變元件和其他共通元件的部件模型的三維形狀信息的、形狀改變元件的組裝之前的形狀和組裝之后的形狀和共通元件的形狀的三維信息；以及計算單元，其在形狀改變元件組裝之前的形狀和共通元件的形狀之間設(shè)置限制條件使其彼此成為單個部件，和在形狀改變元件組裝之后的形狀和共通元件的形狀之間設(shè)置限制條件使其彼此成為單個部件，和依照每個限制條件把保存在所述數(shù)據(jù)庫中的三維形狀信息繪制成二維圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維CAD系統(tǒng)，包括用于把二維圖顯示在屏幕上的顯示單元，其中計算單元判斷部件模型是安裝之前還是之后，和在組裝之前，把形狀改變元件的組裝之前的形狀和共通元件的形狀顯示在顯示屏幕上，而不顯示形狀改變元件的組裝之后的形狀，和在組裝之后，把形狀改變元件的組裝之后的形狀和共通元件的形狀顯示在顯示屏幕上，而不顯示形狀改變元件的組裝之前的形狀。
5.一種三維CAD程序，包含使計算機執(zhí)行從根據(jù)權(quán)利要求3和4所述的每個裝置獲得的處理。
6.一種作為計算機可讀記錄媒體的記錄媒體，存儲根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維CAD程序。
全文摘要
匹配部件模型和二維圖是有可能的。部件模型具有其形狀在組裝之前和之后改變的形狀改變元件和其他共通元件。組裝之前的形狀改變元件的形狀和組裝之后的形狀改變元件的形狀和共通元件的形狀的三維形狀數(shù)據(jù)作為部件模型的三維形狀數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫(12)中。計算單元(14)為存儲在數(shù)據(jù)庫(12)中的三維形狀數(shù)據(jù)在組裝之前的形狀改變元件的形狀和共通元件的形狀之間設(shè)置成為單個部件的限制條件，和在組裝之后的形狀改變元件的形狀和共通元件的形狀之間設(shè)置成為單個部件的限制條件，如此根據(jù)限制條件把三維形狀數(shù)據(jù)展開為二維圖并在顯示單元(16)的屏幕上顯示。
文檔編號G06F17/50GK101027673SQ20058003195
公開日2007年8月29日 申請日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者今西賢治 申請人:日本精工株式會社