CAD装置和程序的制作方法

本发明涉及cad装置和程序。

背景技术：

以往，存在制作展开图的cad系统(参照例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-302125号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，包含专利文献1所公开的技术的现有技术都没能实现提供从具有规定厚度的材料部件成型规定的立体图形的方法。

本发明鉴于此种情况而完成，其目的在于从具有规定厚度的材料部件成型规定的立体图形。

用于解决问题的方案

为达成上述目的，本发明的一种方式的cad装置是制作模型的cad装置，所述模型用于从材料部件切取一个以上的零件，所述零件用于对规定的立体图形进行成型，其中，

所述cad装置具有制作单元，所述制作单元基于所述规定的立体图形的展开图或分离俯视图来制作零件的模型，所述零件具有用于与邻接的其它零件进行嵌合的嵌合部。

发明效果

根据本发明，能够从具有规定厚度的材料部件对规定的立体图形进行成型。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的信息处理系统的结构的框图。

图2是表示本发明的一个实施方式的cad装置的硬件结构的一个例子的框图。

图3是表示图2的cad装置的功能性结构中能够执行切取指示处理的功能性结构的一个例子的功能框图。

图4是说明由图3的功能性结构的cad装置执行的切取指示处理的流程的流程图。

图5是表示由本发明的一个实施方式的cad装置制作的立体图形的展开图的一个例子的图。

图6是表示由图1的cad装置制作的多个模型的一个例子的图。

图7是作为由图1的cad装置制作的模型的其它例子而示出用于制作作为立体图形的“眼镜”和“笔筒”的模型的例子的图。

图8是表示用户决定针对由图3的cad装置1制作的模型的切取顺序的方法的一个例子的图。

图9是表示用户决定针对由图3的cad装置1制作的模型的切取顺序的方法的一个例子的图。

图10是表示由本发明的一个实施方式的cad装置制作的、根据材质而变化的模型的一个例子的图。

图11是表示由本发明的一个实施方式的cad装置制作的、在模型中设置的嵌合部的一个例子的图。

具体实施方式

在具有规定厚度的材料部件上印刷规定的立体图形的展开图，即使使用激光切割机等将其切取并进行弯折，也与折纸、轻薄的图画纸等不同，规定厚度的存在使弯折加工变得困难。因此，即便从具有规定厚度的材料部件上切取展开图，也不能从该展开图使规定的立体图形成型。

但是，激光切割机等基于多个具有嵌合部的模型从具有规定厚度的材料部件切取构成立体图形的零件，用户等只要使该多个零件的嵌合部在邻接的面嵌合就能够使规定的立体图形成型。

此处，所谓模型是指表示从材料部件切取零件的周围或内侧的一部分时的行程(以下，称为“切断行程”)的信息。此处，所谓表示切断行程的信息，不仅包含行程本身，还包含从材料部件切取零件的主体(后述的图1中激光切割装置2和打印机3等)能够对切断行程进行识别的各种信息。

本发明的cad装置能够基于规定的立体图形的展开图，自动地制作该多个模型。

以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示包含本发明的一个实施方式的cad装置1的信息处理系统的结构的框图。

图1所示的信息处理系统是包含cad装置1、激光切割装置2以及打印机3的系统。

而且，cad装置1在与激光切割装置2及打印机3各自之间，按照例如bluetooth(注册商标)等各种通信方式进行各种信息的通信。

cad装置1制作立体图形的各零件的模型(图纸)，对激光切割装置2进行指示，以使基于该模型来切断材料部件，对打印机3进行指示，以使该模型印刷到材料部件。

激光切割装置2根据来自cad装置1的指示，照射激光，切断(熔断、烧断等)mdf(mediumdensityfiberboard：中密度纤维板)等材料部件。也就是说，因为激光切割装置2不使用刀切断材料部件，所以即使是材料部件的中央部，也不会切到周边部分，能够容易地将基于所期望的形状的模型的零件直接从材料部件切取。

打印机3根据来自cad装置1的指示，将模型印刷在材料部件的表面，以使用户能够手动切断部件，并切取零件。

图2是表示本发明的一个实施方式的cad装置1的硬件结构的一个例子的框图。

cad装置1具有cpu(centralprocessingunit：中央处理器)11、rom(readonlymemory：只读存储器)12、ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)13、总线14、输入输出接口15、输出部16、输入部17、存储部18、通信部19以及驱动器20。

cpu11根据记录在rom12里的程序或从存储部18加载到ram13中的程序，执行各种处理。

在ram13中也适当地存储cpu11执行各种处理时所需要的数据等。

cpu11、rom12以及ram13通过总线14相互连接。在该总线14也连接有输入输出接口15。在输入输出接口15连接有输出部16、输入部17、存储部18、通信部19以及驱动器20。

输出部16由液晶等的显示器构成，显示设计图纸图像等各种图像。

输入部17由各种硬件按钮等构成，与用户的指示操作对应地输入各种信息。

存储部18由dram(dynamicrandomaccessmemory：动态随机存取存储器)等构成，存储各种数据。

通信部19对通过包含互联网的网络n与其它装置(例如激光切割装置2、打印机3)之间进行的通信进行控制。

驱动器20根据需要来设置。在驱动器20适当地安装由磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器等构成的可移动介质21。由驱动器20从可移动介质21读出的程序根据需要安装在存储部18。此外，可移动介质21能够与存储部18相同地也对存储于存储部18的各种数据进行存储。

通过这样的图2的cad装置1的各种硬件与各种软件的协作，能够使用cad装置1执行后述的切取指示处理。

所谓切取指示处理是指，生成用于从具有规定厚度的原料切取构成立体图形的多个零件的多个模型，向激光切割装置2发出用于基于该多个模型从材料部件切取各零件的指示，并向打印机3发出使该多个模型印刷在材料部件的指示为止的一系列处理。

图3是表示图2的cad装置1的功能性结构中能够执行切取指示处理的功能性结构的一个例子的功能框图。

如图3所示，在执行切取指示处理时，在cad装置1的cpu11中立体形状取得部31、面结构解析部32、模型制作部33、切取顺序决定部34以及切取指示部35发挥作用。

立体形状取得部31通过通信部19从外部取得与规定的立体图形的立体形状相关的信息。

面结构解析部32基于由立体形状取得部31取得的信息，解析规定的立体图形的面的结构，基于其解析结果制作展开图或分离俯视图等。

即，面结构解析部32具有用于生成展开图的展开图生成部41和用于生成分离俯视图的分离俯视图生成部42。

模型制作部33基于由面结构解析部32制作的展开图或分离俯视图，制作构成立体图形的多个零件的每一个的、具有用于与邻接的面进行嵌合的嵌合部的模型。

切取顺序决定部34针对模型或该模型所具有的多个分离要素分别决定激光切割装置2或用户切取部件的顺序(以下，称为“切取顺序”)。

切取指示部35通过通信部19向激光切割装置2给予各种指示，以使基于由模型制作部33制作的模型，按照由切取顺序决定部34决定的切取顺序，从材料部件切取各零件。

具体而言，例如切取指示部35通过通信部19向激光切割装置2发送表示由模型制作部33制作的模型的信息、和表示由切取顺序决定部34决定的切取顺序的信息。此处，表示切取顺序的信息只要是从材料部件切取零件的主体(此处是激光切割装置2，但也包括打印机3等)能够识别切取顺序的信息即可，其形式并不特别限定。具体而言，例如在采用了根据所输入的图纸(模型)的颜色来决定要切断的顺序的激光切割装置2的情况下，由模型示出的各切断行程的颜色根据切取顺序而不同的信息是表示切取顺序的信息的一个例子。另外，关于将切断行程设为根据切取顺序而不同的颜色的具体方法的一个例子，参照图8和图9在后面进行叙述。

此外，切取指示部35通过通信部19对打印机3给予各种指示，以使将用于基于模型制作部33所制作的模型进行切取的作为记号的线等印刷到材料部件。

图4是说明由图3的功能性结构的cad装置1执行的切取指示处理的流程的流程图。

在步骤s1中，立体形状取得部31通过通信部19从外部取得与规定的立体图形的立体形状相关的信息。

在步骤s2中，面结构解析部32基于在步骤s1中所取得的信息，解析规定的立体图形的面的结构，并基于其解析结果制作展开图或分离俯视图等。

具体而言，例如，在步骤s2中制作如图5所示的展开图。

图5是表示由具有图3的功能性结构的cad装置1的面结构解析部32制作的立体图形的展开图的一个例子的图。

在切取指示处理时，在cad装置1的输出部16(监视器等)显示cad用的画面，如图5所示，在步骤s2的时刻，在该画面内的规定区域配置并显示展开图。

回到图4，在步骤s3中，模型制作部33基于在步骤s2中制作的展开图或分离俯视图等，对构成立体图形的多个零件的每一个的、具有用于与邻接的面进行嵌合的嵌合部的模型进行制作。

在步骤s4中，切取顺序决定部34针对在步骤s3中制作的模型或该模型所具有的多个分离要素分别决定切取顺序。

具体而言，例如在步骤s3中，基于图6所示的展开图来制作如图6所示的多个模型，在步骤s4中，决定如图6所示的符号(数字)那样的切取顺序。

图6是表示由具有图3的功能性结构的cad装置1的模型制作部33制作的多个模型的一个例子的图。

如上所述，在切取指示处理时，在cad装置1的输出部16(监视器等)显示cad用的画面，如图6所示，在步骤s3的时刻，在该画面内的规定区域配置并显示6个模型(对应于构成立体图形的6个面的零件)。进一步，在步骤s4的时刻，在多个模型各自的内部区域配置并显示表示切取顺序的符号(数字)。

此处，应注意的一点是，在6个模型各自的边缘部分(粗线所示部分)自动地制作出用于与邻接的面进行嵌合的嵌合部。

基于像这样制作的6个模型，激光切割装置2等通过对一张具有厚度的材料部件(板等)进行切取，能够制作构成立体图形(正六面体)的零件(面)。

此处，6个模型在画面内的配置位置与在材料部件中被切取的位置对应。也就是说，模型制作部33也能够分别独立地制作6个模型，但在考虑了6个模型各自的切取位置的基础上，也能够将6个模型作为一体来制作。由此，能够从一张具有规定厚度的材料部件高效地切取6个模型。也就是说，模型制造部33也能够在实现切取位置的最优化的基础上，将6个模型作为一体来制作。

此处，在图6的例子中，在设置于画面右端的“形状”区域中，配置有模型的模板。用户通过操作cad装置1，选择所希望的模型的模板而使其配置在画面的中央区域，由此能够使cad装置1将该模板识别为模型的原型。

具体而言，例如在图6的例子中，在自动地制作的立体图形(正六面体)用的模型的下方，配置有瓦楞纸箱内的隔板的模型、齿轮的模型。这些模型是通过用户的选择操作而被cad装置1识别出的模型的一个例子。

回到图4，在步骤s5中，切取指示部35通过通信部19对激光切割装置2或打印机3进行各种指示，所述各种指示用于基于在步骤s3中制作的模型和在步骤s4中决定的切取顺序而从材料部件切取构成立体图形的各零件。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在能够达成本发明目的的范围内的变形、改良等都包含在本发明之中。

例如，上述实施方式中，为便于说明，采用立方体作为规定的立体图形，并采用构成此立方体的6个正方形的面作为零件，制作了该正方形的面(零件)的模型。然而，这些仅为例示，cad装置1能够制作用于制作任意的立体图形的各种各样的模型。

作为这些各种各样的模型的具体例子，以下参照图7进行说明。

图7是作为由图1的cad装置1制作的模型的其它例子而示出用于制作作为立体图形的“眼镜”和“笔筒”的模型的例子的图。

图7的例子中的“眼镜”的模型是利用能够实施切取加工的激光切割装置2的特征，在整体上使大量细小的狭缝贯通孔邻近地设置，即使是不透明部件也能够透过狭缝贯通孔看见。

此外，采取在相当于镜腿根部的部分开设切口的方法，制作出如无需使用铰链就能够以简单的结构设置活动部那样的模型。

通过应用此种模型，能够制作例如价格低廉的一次性时尚产品“眼镜”。

图7的例子中的“笔筒”的模型与“眼镜”的模型同样地采取开设切口的方法。此外，切取部分配置在长边方向上约4等分的位置处。此外，由于设置有嵌合部，所以能够将长边方向两端部结合而成型为近似四棱柱筒状。进而，以通过使筒状的一个开口端与近似四边形平板进行嵌合而能够成型底面部的方式，制作出底面部的模型。

此外，例如在上述实施方式中，切取顺序的决定是由cad装置1根据规定的内部逻辑而自动决定的。然而，如图8和图9所示，也可以由用户决定。

图8和图9是表示用户决定针对由图3的cad装置1制作的模型的切取顺序的方法的一个例子的图。

在图8和图9中，示出了关于通过表示切断行程的线的颜色区分来表现切取顺序的例子的cad用的画面。也就是说，在图8、图9中示出了在采用了根据所输入的图纸(模型)的颜色来决定要切断的顺序的激光切割装置2的情况下优选使用的cad用的画面。

如图8所示，用户操作cad装置1，选择变更颜色的对象。在图8的例子中，选择了右上方的正方形模型。

接下来，如图9所示，用户操作cad装置1，针对所选择的对象，变更其颜色。

具体而言，例如在图8和图9中示出了切取在内部具有圆形部分的正方形的4个零件的模型。

此处，切取顺序设为，最初是模型的圆形部分，最后是模型的外周部分。也就是说，设为针对材料部件，在最初的步骤中切取4个圆形的部分，在接下来的步骤中切取正方形的部分。

这是因为，通过设为此种切取顺序，就无需对使材料部件固定不动的位置进行变更。也就是说，假设采用在最初的步骤中切取正方形、在接下来的步骤中切取4个圆形的部分这样的切取顺序，则在步骤的间隔中需要变更使材料部件固定不动的位置，因此产生时间上的损失。

因此，激光切割装置2或用户通过颜色区分等明确了切取步骤的顺序。由此，不会以错误的步骤顺序从材料部件切取零件。

此外，例如，关于材料部件，在上述实施方式中假设具有规定的厚度，但并不限于此，可以为任意的材料部件。

换言之，如图10所示，cad装置1能够针对任意的材料部件制作合适的模型。

图10是表示由本发明的一个实施方式的cad装置1制作的根据材质而变化的模型的一个例子的图。

在具有规定厚度的材料(mdf等)的情况下，与上述实施方式相同，cad装置1以组装作为前提，制作基于展开图的多个面的每一个的、具有用于与邻接的面进行嵌合的嵌合部的零件的模型。

与此相对，在像亚克力板那样能够弯折的材料部件的情况下，cad装置1制作以弯折为前提的1个模型(没有分离成多个零件的模型)。

此外，在组装多个零件来制作立体图形的情况下，以为了使零件彼此结合而设置嵌合部的方式制作了模型。利用该嵌合部的零件的结合方法包含上述实施方式，并不特别限定，可以为任意的方法。例如如图11所示，cad装置1也能够制作根据结合方法而不同的模型。

图11是表示由本发明的一个实施方式的cad装置1制作的、在模型中设置的嵌合部的一个例子的图。

例如如图11的上侧所示，也能够采用将一个零件的凸部作为嵌合部、将另一个零件的孔部作为嵌合部、将凸部嵌入于孔部的结合方法。在该情况下，制作图11的上侧所示的模型。

或者，又如图11的下侧所示，也能够采用使用附加防脱的锁定机构的嵌合部的结合方法。在该情况下，制作图11的下侧所示的模型。

此外，例如上述激光切割装置2为一个例子，并不限于该装置。

即，只要是水切割装置等的即使是材料部件的中央部分也不会切到周边部而容易直接切取的装置即可。

此外，例如也可以采用由钻孔机、打孔机等开孔后再使用线锯等对材料部件的中央部直接进行切取的装置和程序。

此外，例如采用了上述打印机3在材料部件的表面印刷图纸，但这是一个例子，并不限于此。

即，也可以采用打印机3在贴片或转印片等上印刷并将其粘贴在材料部件等、能够在材料部件的表面示出图纸的任意方法。

又即，也可以采用能够通过投影仪在材料部件的表面示出图纸的任意装置和方法。

此外，例如在上述中采用了取得由多个面构成的规定的立体图形，并制作展开图或分离俯视图等，但这是一个例子，并不限于此。

即，也可以取得展开图或分离俯视图，基于它们来确定立体图形，并制作具有嵌合部的部件形状的模型。

此外，例如在上述中采用了通过表示切断行程的线的颜色区分来表示激光切割装置2进行切割的步骤的顺序，但这是一个例子，并不限于此。

即，也可以使用粗线、虚线、点划线、双线等表示切割的步骤的顺序。

此外，例如上述的一系列处理既能够通过硬件来执行，也能够通过软件来执行。

换言之，图3的功能性结构仅为例示，并不特别限定。

即，只要服务器具有能够将上述的一系列处理作为整体来执行的功能即可，关于为实现此功能而使用什么样的功能块，并不特别限定于图3的例子。此外，功能块的所在位置也并不特别限定于图3，可以是任意的位置。

此外，一个功能块既可以由单个硬件构成，也可以由单个软件构成，还可以由它们的组合构成。

此外，例如在通过软件执行一系列处理的情况下，构成该软件的程序从网络或存储介质安装于计算机等。

计算机可以是装入专用的硬件的计算机。

此外，计算机也可以是通过安装各种程序就能够执行各种功能的计算机，例如除服务器以外，也可以是智能手机、个人计算机或各种设备等。

此外，例如包含这种程序的记录介质，不仅由为向用户提供程序而与装置主体不同地分布的未图示的可移动介质构成，而且由以预先装入于装置主体的状态提供给用户的记录介质等构成。

另外，在本说明书中，在对记录在记录介质的程序进行描述的步骤中，当然包含按照其顺序时序地进行的处理，还包含即使未必时序地进行处理但并行或者单独执行的处理。

此外，在本说明书中，系统这一术语是指由多个装置、多个单元等构成的整体性的装置。

以上换言之，应用本发明的cad装置能够采取具有如下结构的各种各样的实施方式。

一种cad装置(例如图3的cad装置1)，其制作模型，所述模型用于从材料部件切取一个以上的零件，所述零件用于对规定的立体图形进行成型，其中，

所述cad装置具有制作单元(例如图3的模型制作部33)，所述制作单元基于所述规定的立体图形的展开图或分离俯视图来制作零件的模型，所述零件具有用于与邻接的其它零件进行嵌合的嵌合部。

由此，能够提供从具有规定厚度的材料对规定的立体图形进行成型的方法。

此处，还能够进一步具有生成单元(例如图3的切取顺序决定部34)，其针对前述零件或零件内的要素中多个分离要素分别生成表示切取顺序的信息。

由此，能够提供一种使用激光切割机等以高效的步骤的顺序对规定的材料部件进行切取的方法。

附图标记说明

1：cad装置

2：激光切割装置

3：打印机

11：cpu

12：rom

13：ram

14：总线

15：输出接口

16：输出部

17：输入部

18：存储部

19：通信部

20：驱动器

21：可移动介质

31：立体形状取得部

32：面结构解析部

33：模型制作部

34：切取顺序决定部

35：切取指示部

41：展开图生成部

42：分离俯视图生成部