计算材料尺寸方法
【专利摘要】一种计算材料尺寸方法，用以对钣金件进行计算，钣金件至少设有一个第一部件，第一部件具有第一区段、第二区段及第一弯折区段，其中第一弯折区段介于第一区段及第二区段之间，且具有第一延展部，所述计算材料尺寸方法包含：侦测钣金件中是否具有第一部件。依据使用者的选择，将第一区段所在的坐标平面作为基准面。将第一部件展开摊平至基准面上。计算第一区段、第二区段及第一弯折区段扣除第一延展部的第一材料尺寸。所述计算材料尺寸方法方便裁切所需的钣金件材料，并更加精准地计算钣金件材料所需的成本。
【专利说明】计算材料尺寸方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种计算材料尺寸方法，特别是关于运用于计算机辅助设计系统自动计算钣金件材料尺寸的方法。
【背景技术】
[0002]当使用计算机辅助设计系统设计钣金件时，计算机辅助设计系统会提供在钣金件模型建构完成后，将钣金件模型展开成平板状态的功能，以便在生产钣金件时，裁切钣金件材料。
[0003]然而，计算机辅助设计系统在建构钣金件模型的时候，为了钣金件弯折的需求，计算机辅助设计系统会自动将弯折处多余的材料去除，也会因为材料弯折的延展，使得计算机辅助设计系统最后将钣金件模型展开成平板状态时，会有尺寸上的误差，进而造成裁切钣金件材料的尺寸错误，材料成本的计算也不准确。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种计算材料尺寸方法，运用于计算机辅助设计系统中，计算钣金件准确所需的材料尺寸，并提供扣除钣金件弯折延展误差的钣金件材料平面图，让使用者根据切割后实际的钣金件材料形状及大小计算钣金件材料所需的成本。
[0005]为达上述目的，本发明一种计算材料尺寸方法，运用于计算机辅助设计系统，用以计算建立钣金件所需的材料尺寸，钣金件至少设有第一部件，第一部件具有第一区段、第二区段及第一弯折区段，且第一弯折区段介于第一区段及第二区段之间，第一弯折区段具有至少一个第一延展部，第一延展部为第一弯折区段因弯折而增加的体积，所述计算材料尺寸方法包含:侦测钣金件中是否具有第一部件，当所述钣金件中具有所述第一部件时，依据选择指令，将第一部件的第一区段所在的坐标平面作为基准面，将第一部件摊平至基准面上以及计算第一材料尺寸，第一材料尺寸为第一区段、第二区段及第一弯折区段材料尺寸的总和，扣除所述第一延展部的材料尺寸。
[0006]于本发明一实施例中，所述计算材料尺寸方法还包含提供显示第一部件摊平于基准面的第一部件展开图以及提供第一部件摊平于基准面，且第一部件的第一弯折区段扣除第一延展部的钣金材平面图。
[0007]于本发明另一实施例中，所述计算材料尺寸方法还包含根据延展系数及第一弯折区段的弯曲程度，计算第一延展部的延展长度。并且测量第一区段、第二区段及第一弯折区段摊平至基准面上时，第一区段、第二区段及第一弯折区段的总长度、总宽度及弯折后总长度，将所述弯折后总长度扣除所述延展长度，得到弯折前总长度，以总长度、总宽度及弯折前总长度为第一材料尺寸。于本发明另一实施例中，第一部件还包含中央区间，中央区间位于第一区段、第二区段及第一弯折区段共同的上表面及下表面之间，于将第一部件展开摊平至基准面的步骤中，所述计算材料尺寸方法还包含沿所述第一弯折区段与第一区段之间的连接线，将第一弯折区段摊平至基准面，沿着第一弯折区段与第二区段之间的连接线，将第二区段摊平至基准面，使上表面的长度、下表面的长度与中央区间的长度相同。
[0008]于本发明另一实施例中，第一部件还包含所述计算材料尺寸方法还包含第三区段及第二弯折区段，第二弯折区段连设所述第一区段，第三区段连设于第二弯折区段，第二弯折区段包含至少一个第二延展部，所述计算材料尺寸方法还包含沿着第二弯折区段与第一区段之间的连接线，将第二弯折区段摊平至基准面，沿着第二弯折区段与第三区段之间的连接线，将第三区段摊平至基准面。计算已展开至基准面上的第一区段、第二区段所述第三区段及第一弯折区段和第二弯折区段扣除第一延展部及所述第二延展部的后的第二材料尺寸。
[0009]于本发明又一实施例中，所述计算材料尺寸方法还包含计算第三材料尺寸及钣金件总尺寸，第三材料尺寸为钣金件去除第一部件后所需的材料尺寸。而钣金件总尺寸为第一材料尺寸及第三材料尺寸的总和。
[0010]以上关于本揭露内容的说明及以下【具体实施方式】的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为根据本发明一实施例所绘制的计算材料尺寸方法的流程图。
[0012]图2a为根据本揭露一实施例所绘制的钣金件的示意图。
[0013]图2b为根据本揭露另一实施例所绘制的钣金件展开侧视图。
[0014]图2c为根据本揭露另一实施例所绘制的钣金件展开图。
[0015]图2d为根据本揭露另一实施例所绘制的钣金材平面图。
[0016]图3a至图3b为根据本揭露另一实施例所绘制的计算材料尺寸方法的流程图。
[0017]图4为根据本揭露另一实施例所绘制的计算第一材料尺寸的流程图。
[0018]图5为根据本揭露又一实施例所绘制的计算材料尺寸方法的流程图。
[0019]图6a为根据本揭露又一实施例所绘制的钣金件的示意图。
[0020]图6b为根据本揭露又一实施例所绘制的钣金件展开图。
[0021]图6c为根据本揭露又一实施例所绘制的钣金材平面图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0023]请一并参照图1、图2a及图2b所示，图1为根据本发明一实施例所绘制的计算材料尺寸方法的流程图，图2a为根据本揭露一实施例所绘制的钣金件的示意图，图2b为根据本揭露一实施例所绘制的钣金件展开侧视图。
[0024]如图所示，本发明一种计算材料尺寸方法，主要运用于计算机辅助设计系统中，例如PTC Creo (习称Pro/ENGINEER)计算机辅助设计系统。所述计算材料尺寸方法在计算机辅助设计系统中建立一个钣金件，并用以计算钣金件所需的材料尺寸。值得注意的是，以下说明中所使用的建立钣金件、展开钣金件或计算钣金件材料尺寸等术语，皆指在计算机辅助设计系统中的动作，并非实际地建立钣金件或展开钣金件。举例来说，「建立钣金件」的意思是指在计算机辅助设计系统中建立一个仿真实际钣金件的模型，「展开钣金件」的意思是指在计算机辅助设计系统中展开钣金件的模型，或「计算钣金件材料尺寸」的意思是指在计算机辅助设计系统中仿真计算实际的钣金件所需的材料尺寸。
[0025]业界中习用的计算机辅助设计系统，例如PTC Creo在计算钣金件所需材料的尺寸时，会先将钣金件展开成平板的样态，方便裁切实际所需的材料形状以及计算材料的成本。但当以计算机辅助设计系统计算中具有弯折区段的钣金件时，由于弯折的部分会造成钣金件材料的延展，使得计算机辅助设计系统将钣金件展开成平板的样态时，弯折区段的部分会有因为材料延展而造成的长度误差，是计算机辅助设计系统无法去除的误差。因此所述计算材料尺寸方法提供一种可以让使用者手动操作的使用者接口，结合于计算机辅助设计系统，提供使用者用以计算具有弯折区段的钣金件。
[0026]以下将所述计算材料方法运用为计算机应用程序为例进行说明，于步骤SlOl中，计算机应用程序先侦测钣金件中是否具有第一部件10。第一部件10的特征为具有第一区段12、第二区段14及第一弯折区段16，其中第一弯折区段16介于第一区段12及第二区段14之间，第一弯折区段16还包含至少一个第一延展部161，如图3a及图3b所示。
[0027]当计算机应用程序侦测到钣金件中具有第一部件10时，于步骤S103中，使用者可以在使用者接口中输入使用者指令，选择第一部件10的第一区段12或第二区段14其中之一所在的平面作为基准面。于此实施例中，以第一区段12所在的平面作为基准面。接着，于步骤S105中，使用者可继续在计算机应用程序的使用者接口上点选第一区段12所连设的第一弯折区段16，将第一弯折区段16摊平至基准面上，最后再点选第一弯折区段16连设的第二区段14，将第二区段14摊平至基准面上。
[0028]于此实施例中，第一部件10还包含中央区间18，中央区间18位于第一区段12、第二区段14及第一弯折区段16共同的上表面及下表面之间，于实务上，中央区间18是指在第一部件10弯折时，不会因为弯折而延展的区域。因此，中央区间18可作为第一部件10展开摊平于基准面上的依据，举例来说，于步骤S105中，沿着第一弯折区段16与第一区段16之间的连接线，将第一弯折区段16摊平至基准面上时，第一弯折区段16的上表面和下表面长度将会与第一弯折区段16的中间区段长度相同，接着，再沿着第一弯折区16段与第二区段14之间的连接线，将第二区段14摊平于基准面上时，第二区间14的上表面和下表面长度将会与第二区间14的中间区段长度相同，从而使得第一部件10上表面的长度、下表面的长度与中央区间的长度相同。
[0029]于步骤S107中，当第一区段12、第一弯折区段16及第二区段14摊平至基准面上后，第一弯折区段16的长度是已经过弯折延展的长度。因此，计算机应用程序将计算第一弯折区段16在弯折之前所需的材料长度，以摊平在基准面上的第一弯折区段16扣除第一延展部161的长度，得到第一材料尺寸。所谓的材料尺寸指的是材料的边界长度、边界宽度、厚度、材料的边界面积或其它关于材料大小或形状的数值。
[0030]于本实施例的步骤SlOl中，计算机应用程序侦测钣金件中是否具有第一部件10时，若钣金件中未具有第一部件10，于步骤S109中，计算机应用程序可直接计算钣金件的材料尺寸。换言之，钣金件中未具有会造成误差的第一部件10，故计算机应用程序不需要校正第一部件10所造成的误差后再计算钣金件面积，而可以直接计算钣金件的材料尺寸。
[0031]在计算机应用程序将计算第一弯折区段16在弯折之前所需的材料长度后，于步骤Slll中，计算机应用程序将自动计算钣金件中不具有弯折区段的其它部分所需的材料尺寸。接着，于步骤S113中，计算机应用程序总和第一材料尺寸与不具有弯折区段的其它部分所需材料尺寸，提供使用者钣金件所需材料的总尺寸，方便使用者计算材料成本。
[0032]于步骤S115中，计算机应用程序可更进一步地提供钣金件展开后，扣除第一延展部161的钣金材平面图，方便使用者切割实际的钣金件材料。
[0033]请一并参照图2a至图2d及图3a至图3b所示，图2c为根据本揭露另一实施例所绘制的钣金件展开图，图2d为根据本揭露另一实施例所绘制的钣金材平面图，图3a至图3b为根据本揭露另一实施例所绘制的计算材料尺寸方法的流程图。如图所示，于另一实施例中，所述的计算材料尺寸方法的步骤S301、步骤S303及步骤S305与前一实施例的步骤SlOl、步骤S103及步骤S105大体上相同，在此不再加以赘述。于前一实施例不同的是，计算机应用程序将第一区段12、第二区段14及第一弯折区段16摊平至基准面上后，于步骤S307中，计算机应用程序提供显示第一区段12、第二区段14及第一弯折区段16在基准面上的第一部件10展开图，如图2c所示。图2c中所绘制的斜线部分，方便用以显示第一弯折区段16延展的部分(即第一延展部161)，但实际上的延展长度可能很小。
[0034]接着，计算机应用程序开始计算第一材料尺寸，于步骤S309中，计算机应用程序依据钣金件所需材料的延展系数及第一弯折区段16的弯取程度，计算出第一延展部161的延展长度。第一延展部161的延展长度大小关联于第一弯折区段16所使用的材料、第一弯折区段16的厚度、第一弯折区段16弯折的角度及内弯折半径等因素。举例来说，第一弯折区段16材料的延展性越好，弯折的角度越大，第一延展部161的延展长度就越大。
[0035]之后，于步骤S311中，测量第一区段、第二区段及第一弯折区段摊平至基准面上时，第一区段所述第二区段及第一弯折区段的总长度、总宽度及弯折后总长度。于步骤S313中，将第一弯折区段的弯折后总长度扣除延展长度，得到第一弯折区段的弯折前总长度，以第一区段所述第二区段及第一弯折区段的总长度、总宽度及第一弯折区段的弯折前总长度，作为第一部件10的第一材料尺寸。
[0036]计算机应用程序计算出第一部件10的第一材料尺寸后，于步骤S315中，计算机应用程序可再提供显示第一部件10摊平于基准面上，且第一弯折区段16扣除因延展而增长的展开图，如图2d所示。于步骤S317中，计算第一区段、第二区段、第一弯折区段的材料尺寸总合，再扣除第一延展部的材料尺寸，得到第一材料尺寸。
[0037]最后，于步骤S319中，计算机应用程序计算钣金件中不具有弯折区段的其它部分所需的材料尺寸。并于步骤S321中，总和第一材料尺寸与不具有弯折区段的其它部分所需材料尺寸。然后再于步骤S323中，计算机应用程序可提供钣金件展开后，扣除第一延展部161的钣金材平面图，以提供使用者钣金件所需材料的总尺寸，方便使用者计算材料成本及切割实际的钣金件材料。
[0038]于另一个实施例中，请参照图4所示，图4为根据本揭露另一实施例所绘制的计算第一材料尺寸的流程图，如图4所示，于步骤S501中，测量第一区段或第二区段的厚度尺寸及宽度尺寸。于实务上，由于本实施例运用于钣件件上，因此第一区段与第二区段大致上相同，计算机应用程序可以只测量第一区段的厚度和宽度，也可以测量第一区段及第二区段的厚度和宽度，再取第一区段及第二区段厚度的平均值和宽度的平均值。接着，于步骤S503中，测量第一弯折区段摊平至基准面上时，第一弯折区段的体积。于步骤S505中，依据体积、厚度尺寸及宽度尺寸，计算第一弯折区段的弯折前长度。具体来说，由于第一弯折区段弯折时，弯折后长度较弯折前长度长，厚度也变较薄，因此在测量到第一弯折区段弯折后的体积时，再以第一区段及第二区段的厚度尺寸和宽度尺寸，视作为第一弯折区段弯折前的宽度及厚度，就可以推算出第一弯折区段的弯折前长度。将第一区段及第二区段的厚度尺寸和宽度尺寸及第一弯折区段的弯折前长度，视为第一材料尺寸。
[0039]请一并参照图5及图6a至图6c所示，图5为根据本揭露又一实施例所绘制的计算材料尺寸方法的流程图，图6a为根据本揭露又一实施例所绘制的钣金件的示意图，图6b为根据本揭露又一实施例所绘制的钣金件展开图，图6c为根据本揭露又一实施例所绘制的钣金材平面图。如图所示，于此实施例中，所述的计算材料尺寸方法要用以计算第一部件10及第一部件30所需的材料尺寸，第一部件10依序设有第一区段12、第一弯折区段16、第二区段14、第二弯折区段34及第三区段32，其中第二弯折区段34还包含第二延展部341。
[0040]于步骤S701中，使用者提供选择指令给所述的计算材料尺寸方法，用以选择第一区段12、第二区段14或第三区段32其中之一所在的平面作为基准面。此实施例以第一区段12所在的平面作为基准面来举例说明。于步骤S703中，计算机应用程序沿着第一弯折区段16与第一区段12之间的连接线，将第一弯折区16段摊平至基准面上，并沿着第一弯折区段16与第二区段14之间的连接线，将第二区段14摊平至基准面上。接着，于步骤S705中，继续在计算机应用程序的使用者接口上点选第一区段12连设的第二弯折区段34，将第二弯折区段34沿着第二弯折区段34与第一区段12之间的连接线，摊平至基准面上，再点选第三区段32，沿着所述第二弯折区段34与所述第三区段32之间的连接线，将第三区段32摊平至基准面上。
[0041]于步骤S707中，当第一区段12、第一弯折区段16、第二区段14、第二弯折区段34及第三区段32摊平至基准面上后，计算机应用程序将计算第一弯折区段16及第二弯折区段34扣除第一延展部161及第二延展部341的长度，得到第二材料尺寸。
[0042]于此实施例中，所述计算材料尺寸方法亦可如前述步骤Slll?步骤S115,计算钣金件中除了第一部件10及第一部件30以外的其它部分所需的材料尺寸，并将计算的结果与第二材料尺寸相加，取得钣金件总共所需的材料尺寸。同样地，所述计算材料尺寸方法亦可提供将钣金件展开摊平后，扣除第一延展部161及第二延展部341的钣金材平面图。
[0043]此实施例所举的第一部件30为第二弯折区段34及第三区段32所组成，然第一部件30可为的其它组态，例如图5所示的又一实施例所绘制的计算材料尺寸方法的流程图，就将第一部件30替换为一个第二弯折区段34。换言之，连设于第一部件10的第一部件30数量以及第一部件30的区段数量或弯折区段数量，皆属于本发明的简单变化，本发明不再加以赘述。
[0044]综合以上所述，所述计算材料尺寸方法提供使用者接口，运用于计算机辅助设计系统中，用以计算计算机辅助设计系统无法准确算出钣金件所需的材料尺寸，并提供使用者计算所得到的已扣除钣金件弯折延展误差的钣金件材料平面图，让使用者据以切割实际的钣金件材料形状及大小，更加精准方便地计算钣金件材料所需的成本。
[0045]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种计算材料尺寸方法，用以对一钣金件进行计算，其特征在于，所述钣金件包括一第一部件，所述第一部件具有一第一区段、一第二区段及一第一弯折区段，所述第一弯折区段介于所述第一区段及所述第二区段之间，所述第一弯折区段包含至少一第一延展部，所述计算材料尺寸方法包含: 侦测所述钣金件中是否具有所述第一部件； 当所述钣金件中具有所述第一部件时，依据一使用者指令，将所述第一部件的所述第一区段所在的坐标平面作为一基准面； 将所述第一部件展开摊平至所述基准面；以及 以所述基准面计算一第一材料尺寸，所述第一材料尺寸为所述第一区段、所述第二区段及所述第一弯折区段的材料尺寸的总和扣除所述第一延展部的材料尺寸。
2.如权利要求1所述的计算材料尺寸方法，其特征在于，还包含: 显示所述第一部件摊平于所述基准面上的所述第一部件的展开图。
3.如权利要求1所述的计算材料尺寸方法，其特征在于，还包含: 显示所述第一部件的所述第一弯折区段扣除所述第一延展部的一钣金材平面图。
4.如权利要求1所述的计算材料尺寸方法，其特征在于，其中于计算所述第一材料尺寸的步骤中，包含: 根据所述钣金件的材料的一延展系数及所述第一弯折区段的弯曲角度，计算所述第一延展部的一延展长度； 测量所述第一区段、所述第二区段及所述第一弯折区段摊平至所述基准面时，所述第一区段、所述第二区段及所述第一弯折区段的一总长度、一总宽度及一弯折后总长度；以及 计算一弯折前总长度，所述弯折前总长度为所述弯折后总长度扣除所述延展长度，所述总长度、所述总宽度及所述弯折前总长度为所述第一材料尺寸。
5.如权利要求1所述的计算材料尺寸方法，其特征在于，其中于计算所述第一材料尺寸的步骤中，包含: 测量所述第一区段或所述第二区段其中之一的一厚度尺寸及一宽度尺寸； 当所述第一弯折区段摊平至所述基准面上时，测量所述第一弯折区段的一体积；以及 依据所述体积、所述厚度尺寸及所述宽度尺寸，计算所述第一弯折区段的一弯折前长度，所述厚度尺寸、所述宽度尺寸及所述弯折前长度为所述第一材料尺寸。
6.如权利要求1所述的计算材料尺寸方法，其特征在于，其中所述第一部件还包含一中央区间，所述中央区间位于所述第一区段、所述第二区段及所述第一弯折区段共同的一上表面及一下表面之间，于将所述第一部件展开摊平至所述基准面上的步骤中，包含: 沿着所述第一弯折区段与所述第一区段之间的连接线，将所述第一弯折区段摊平至所述基准面上；以及 沿着所述第一弯折区段与所述第二区段之间的连接线，将所述第二区段摊平至所述基准面上，使所述上表面的长度、所述下表面的长度与所述中央区间的长度相同。
7.如权利要求6所述的计算材料尺寸方法，其特征在于，其中所述第一部件还包含一第三区段及一第二弯折区段，所述第二弯折区段连设于所述第一区段，所述第三区段连设于所述第二弯折区段，所述第二弯折区段包含至少一第二延展部，所述计算材料尺寸方法还包含: 沿着所述第二弯折区段与所述第一区段之间的连接线，将所述第二弯折区段摊平至所述基准面上；以及 沿着所述第二弯折区段与所述第三区段之间的连接线，将所述第三区段摊平至所述基准面上。
8.如权利要求7所述的计算材料尺寸方法，其特征在于，还包含: 计算一第二材料尺寸，所述第二材料尺寸为已展开至所述基准面上的所述第一区段、所述第二区段、所述第三区段、所述第一弯折区段和所述第二弯折区段材料尺寸的总和，扣除所述第一延展部及所述第二延展部的材料尺寸。
9.如权利要求1所述的计算材料尺寸方法，其特征在于，还包含: 计算一第三材料尺寸，所述第三材料尺寸为所述钣金件去除所述第一部件后所需的材料尺寸。
10.如权利要求9所述的计算材料尺寸方法，其特征在于，还包含: 计算一钣金件总尺寸，所述钣金件总尺寸为所述第一材料尺寸及所述第三材料尺寸的总和。
【文档编号】G06F17/50GK104462675SQ201410692136
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】倪崇胜, 魏智斌, 杨俊英, 曹祥錞 申请人:英业达科技有限公司, 英业达股份有限公司