专利名称：三维计算机辅助设计系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及三维CAD系统，更具体地涉及适合于基于模型的三维形状信息的二维图的准备的三维CAD系统。
背景技术：
众所周知具有从预备模型中投影形状和准备二维图的功能的三维CAD系统。在该类型的三维CAD系统中，利用表示部件的部件模型和表示组合部件模型状态的产品模型作为模型。通常，部件模型定义组装成产品之前的状态，和产品模型定义组装部件之后的状态并定义构造部件为分等级结构。当其形状在作为元件部件的状态和组装状态之间发生改变的部件出现在产品中的情况下，例如，应用了压紧加工的或者类似加工的部件，由于部件在组装成产品时改变了形状，因此作为部件的模型，表示组装部件成产品之后的形状的部件模型有必要从表示组装成产品之前的形状区分出来。
因此，对于其中出现其形状在作为元件部件的状态和组装状态之间发生改变的部件的产品，采用了把元件部件状态(组装之前的部件)的部件和组装状态(组装之后的部件)的部件作为独立部件处理的构造。
例如，如图9A所示，在产品A包含部件B、C、D和E，和部件C的形状在组装之前和之后发生改变的情况下，提供的部件模型有部件B的模型1、组装之前部件C的模型2、组装之后部件C的模型3、部件D的模型4和部件E的模型5，并且在组装之前和之后的切换中，在组装之前显示模型1、2、4和不显示组装部件C之后的模型3。此外，如图9B所示，在组装之后显示模型1、3、4和5和不显示组装部件C之前的模型2。
此外，如图10所示，为了完全分别管理组装之前和之后的模型，只把组装状态的部件作为产品构造信息处理，而元件状态的部件被单独管理。也就是说，只把关于组装之前部件C的模型2作为组装之前的元件部件的状态的模型处理，而把部件B的模型1、组装之后部件C的模型3、关于部件D的模型4和关于部件E的模型5作为组装之后的模型处理。
在现有技术中，当定义产品模型时，由于其被定义在组装部件之后的状态中，所以把构造产品的部件定义为分等级的结构，并记录产品构造信息，例如，在产品构造管理数据库中，该管理数据库可以是与管理共通部件的系统或自动计算准备产品所需部件数量的系统联系在一起。
然而，在其形状在组装成产品之后改变的部件出现的情况下，由于表示组装成产品之后的形状的部件模型是必要的，所以利用表示组装成产品之前的形状的部件模型生成的产品构造信息不再正确。为了将产品构造信息置于正确状态，有必要与产品模型分离地管理部件模型。此外，有可能在一个部件模型中定义组装之前和之后的形状并无显示地切换形状。然而，当采用该方法时，由于在形状切换的同时，其内容也反映在二维图的形状上，所以组装之后的形状和组装之前的形状有时会不匹配。
本发明的目的是匹配部件模型和二维图。
发明内容
为了达到上述目的，本发明采用一种通过利用包括处理设备源、存储器源、输入设备、接口的计算机源基于三维模型绘制二维图的方法，其中基于存储器源的操作程序，处理设备源执行包括以下步骤的处理作为具有其形状在组装之前和之后改变的形状改变元件和其他共通元件的部件模型的三维形状信息，保持形状改变元件的组装之前的形状和组装之后的形状和其他共通元件的形状的三维信息；在形状改变元件组装之前的形状和共通元件的形状之间设置限制条件使其彼此成为单个部件；在形状改变元件组装之后的形状和共通元件的形状之间设置限制条件使其彼此成为单个部件；和依照每个限制条件把保存的三维信息绘制成二维图。
当采用该二维图绘制方法时，判断部件模型是在组装之前还是之后的状态，并有可能增加以下步骤在组装之前显示形状改变元件组装之前的形状和共通元件的形状时，不显示形状改变元件组装之后的形状；和在组装之后显示形状改变元件组装之后的形状和共通元件的形状，不显示形状改变元件在组装之前的形状。
此外，本发明提供的一种三维CAD系统，包括数据库，其保存作为具有其形状在组装之前和之后改变的形状改变元件和其他共通元件的部件模型的三维形状信息的、形状改变元件组装之前的形状和组装之后的形状和共通元件的形状的三维信息；和计算单元，其在形状改变元件组装之前的形状和共通元件的形状之间设置限制条件使其彼此成为单个部件，在形状改变元件组装之后的形状和共通元件的形状之间设置限制条件使其彼此成为单个部件，并依照每个限制条件把保存在所述数据库中的三维信息绘制成二维图。
根据上述装置，由于用一个部件模型定义组装之前和之后的形状，所以部件模型和二维图可以匹配，并且可以容易地管理文件。
在构造三维CAD系统中，可以增加如下元件。
该系统具有用于把二维图显示在屏幕上的显示单元，其中计算单元判断部件模型是组装之前还是之后的；在组装之前，在显示屏幕上显示形状改变元件组装之前的形状和共通元件的形状，而不显示形状改变元件组装之后的形状；在组装之后，在显示屏幕上显示形状改变元件在组装之后的形状和共通元件的形状，而不显示形状改变元件在组装之前的形状。
此外，本发明涉及用于使计算机执行由每个所述装置实现的处理的程序，和用于存储该程序的存储媒体。存储媒体可以包括譬如CD-ROM(只读光盘存储器)和DVD-ROM(只读数字化视频光盘存储器)的存储装置。
图1是表示本发明的一个例子的三维CAD系统的方块图。
图2是部件模型构造的解释图。
图3是另一个部件模型构造的解释图。
图4是用于解释组装部件模型之前和之后的显示方法的流程图。
图5是用于解释产品模型和部件模型之间关系的构造图。
图6是用于解释利用作为子组装部件的组装之前和之后的形状的部件模型和产品模型之间关系的构造图。
图7是用于解释当把铆钉40绘制成二维图时的形状的视图。
图8是用于解释当把油封50绘制成二维图时的形状的视图。
图9A和9B是用于解释传统部件模型的构造的视图，其中图9A是用于解释组装之前被显示/不被显示部件模型的视图，和图9B是用于解释组装之后被显示/不被显示部件模型的视图。
图10是用于解释传统的部件模型管理方法的视图，是用于解释分别管理组装之前和之后模型的方法的视图。
标号说明10输入单元12数据库14计算单元16显示单元具体实施方式
本发明的一个实施例将依照例子描述。图1是显示表示本发明的一个例子的三维CAD系统的方块图。
图1中，三维CAD系统包括包含输入单元(输入设备)10、数据库(存储源)12、计算单元(处理设备源和接口)14和显示单元(显示设备)16的计算机。
输入单元10作为用于把部件模型、产品模型等的各种数据输入计算单元14的输入装置构造。
计算单元14把自输入单元10输入的数据存储到数据库12，基于输入数据和操作程序进行不同类型的计算，设置限制条件等，把譬如计算结果和限制条件的数据存储到数据库12，依照各种限制条件把作为存储在数据库12中的数据中的三维形状信息的数据绘制成二维图，并把绘制的二维图显示在显示单元16的屏幕上。此外，计算单元14判断产品是组装之前还是之后，并依照判断结果把模型形状置于不显示或显示状态。
具体地，在产生包含多个部件的产品的产品构造信息时，在其形状在组装之前和之后改变的部件出现的情况下，计算单元14把部件划分成其形状在组装之前和之后改变的形状改变元件和其他共通元件；产生组装之前的形状改变元件的形状20、组装之后的形状改变元件的形状22、和共通元件(组装之前和之后形状相同)24的三维形状数据，如图2所示，作为具有形状改变元件和共通元件的部件模型18的三维形状信息的数据；把产生的三维形状数据存储到数据库12中；并把三维形状数据保存在数据库12中。在这种情况下，计算单元14在于数据库12中存储形状改变元件组装之前的形状20和组装之后形状22和共通元件的形状24的三维形状数据时，为每个形状设置限制条件。
例如，在组装之前的形状改变元件的形状20和共通元件的形状24之间设置限制条件26使其彼此成为单个部件，和在组装之后的形状改变元件的形状22和共通元件的形状24之间设置限制条件26使其彼此成为单个部件。也就是说，对于部件模型18的元件和不同于部件模型18的元件，把接触、一致、尺寸等附属在坐标系、平面等上，以限制位置。
另一方面，如图3所示另一个方法，也有可能定义组装之前的形状改变元件的形状20和其组装之后的形状22中的每一个定义作为相对于部件模型18的子组装部件，和在组装之前和之后形状相同的共通形状(共通元件的形状)24和组装之前的形状20之间设置限制条件28使其彼此成为单个部件，和在组装之后的形状改变元件的形状22和组装之前和之后形状相同的共通形状(共通元件的形状)24之间设置限制条件28使其彼此成为单个部件。
此外，计算单元14判断状态是组装之前还是之后，并依照判断结果不显示或显示形状。例如，在为不在部件模型18中出现的元件设置限制条件的情况下，判断为组装之后，和在为不在部件模型18中出现的元件未设置限制条件的情况下，判断为组装之前。此外，甚至在为不在部件模型18中出现的元件未设置限制条件的情况下、以及在存在不在部件模型18中出现的元件的情况下，也可能判断为组装之后。
具体地，如图4所示，判断在部件模型18中的元件和部件模型18之外的元件之间是否出现限制(设置了限制条件)(步骤S1)；在没有限制的情况下，判断除了部件模型18的元件之外的元件是否出现(步骤S2)。然后，当判断该元件不出现时，判断为组装之前，并且显示组装之前的形状20、和组装之前和之后的共通形状24，并且不显示组装之后的形状22(步骤S3)。在另一方面，在步骤S1中判断限制出现、或者步骤S2中判断除了部件模型18的元件之外的元件出现的情况下，判断为组装之后，并且显示组装之后的形状22和组装之前和之后的共通形状24，并且不显示组装之前的形状20(步骤S4)，并且选择组装之前和之后是否显示形状。
具体地，如图5所示，在产品A包含部件B、C、D和E，和部件C具有其形状在组装之前和之后改变的形状改变元件和其他共通元件的情况下，产生的对应于产品模型30的部件模型为部件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；组装之前显示组装之前的形状34a和组装之前和之后的共通形状34c，并且不显示组装之后的形状34b；但是组装之后不显示组装之前的形状34a，并且分别显示组装之后的形状34b和组装之前和之后的共通形状34c。
此外，在组装之前和之后的每个形状被定义为子组装部件的情况下，如图6所示，组装之前显示组装之前的形状34a和组装之前和之后的共通形状34c而不显示组装之后的形状34b；但是组装之后，不显示组装之前的形状34a而显示组装之后的形状34b和组装之前和之后的公用形状34c。
如上所述，当产品A的产品模型30构造为部件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时，产品模型和产品构造信息可以通过设置被显示或不被显示的组装之前和之后的形状来匹配。
然后，当依照各种类型的限制条件把存储在数据库12中的三维形状信息绘制成二维图时，二维图、例如如图7所示显示在显示单元16的屏幕上。由于铆钉40在压紧组装之前和之后改变形状，所以铆钉40被划分为其形状在组装之前和之后改变的形状改变元件42和其他共通元件44和46。组装之前形状改变元件42显示为直形，组装之前共通元件44显示为直形，和组装之前共通元件46显示为头。另一方面，由于形状改变元件42在组装成形状改变元件48之后发生改变，所以组装之后形状改变元件48显示为头，组装之后共通元件44还显示为直形，和组装之后共通元件46还显示为头。
此外，如图8所示，当油封50绘制成二维图时，由于油封50被划分为其形状在组装之前和之后改变的形状改变元件52和其他共通元件54，所以组装之前显示形状改变元件52，并且显示共通元件54。另一方面，组装之后，由于形状改变元件52改变为形状改变元件56，所以显示形状改变元件56，也显示共通元件54。
工业应用根据本发明，部件模型和二维图可以匹配，并且可以容易地管理文件。
权利要求
1.一种通过使用包括处理设备源、存储源、输入设备、和接口的计算机源基于三维模型创建二维图的二维图创建方法，其中处理设备源基于存储源的操作程序执行包括以下步骤的处理作为具有其形状在组装之前和之后改变的形状改变元件和其他共通元件的部件模型的三维形状信息，保存形状改变元件的组装之前的形状和组装之后的形状和共通元件的形状的三维信息；在形状改变元件组装之前的形状和共通元件的形状之间设置限制条件使其彼此成为单个部件；在形状改变元件组装之后的形状和共通元件的形状之间设置限制条件使其彼此成为单个部件；和依照每个限制条件把保存的三维信息绘制成二维图。
2.根据权利要求1所述的二维图创建方法，其中该方法包括以下步骤判断部件模型是安装之前还是之后，和在组装之前，显示形状改变元件的组装之前的形状和共通元件的形状，而不显示形状改变元件的组装之后的形状；和在组装之后，显示形状改变元件的组装之后的形状和共通元件的形状，而不显示形状改变元件的组装之前的形状。
3.一种三维CAD系统，包括数据库，其保存作为具有其形状在组装之前和之后改变的形状改变元件和其他共通元件的部件模型的三维形状信息的、形状改变元件的组装之前的形状和组装之后的形状和共通元件的形状的三维信息；以及计算单元，其在形状改变元件组装之前的形状和共通元件的形状之间设置限制条件使其彼此成为单个部件，和在形状改变元件组装之后的形状和共通元件的形状之间设置限制条件使其彼此成为单个部件，和依照每个限制条件把保存在所述数据库中的三维形状信息绘制成二维图。
4.根据权利要求3所述的三维CAD系统，包括用于把二维图显示在屏幕上的显示单元，其中计算单元判断部件模型是安装之前还是之后，和在组装之前，把形状改变元件的组装之前的形状和共通元件的形状显示在显示屏幕上，而不显示形状改变元件的组装之后的形状，和在组装之后，把形状改变元件的组装之后的形状和共通元件的形状显示在显示屏幕上，而不显示形状改变元件的组装之前的形状。
5.一种三维CAD程序，包含使计算机执行从根据权利要求3和4所述的每个装置获得的处理。
6.一种作为计算机可读记录媒体的记录媒体，存储根据权利要求5所述的三维CAD程序。
全文摘要
匹配部件模型和二维图是有可能的。部件模型具有其形状在组装之前和之后改变的形状改变元件和其他共通元件。组装之前的形状改变元件的形状和组装之后的形状改变元件的形状和共通元件的形状的三维形状数据作为部件模型的三维形状数据存储在数据库(12)中。计算单元(14)为存储在数据库(12)中的三维形状数据在组装之前的形状改变元件的形状和共通元件的形状之间设置成为单个部件的限制条件，和在组装之后的形状改变元件的形状和共通元件的形状之间设置成为单个部件的限制条件，如此根据限制条件把三维形状数据展开为二维图并在显示单元(16)的屏幕上显示。
文档编号G06F17/50GK101027673SQ20058003195
公开日2007年8月29日 申请日期2005年6月21日 优先权日2004年9月22日
发明者今西贤治 申请人:日本精工株式会社