機(jī)械產(chǎn)品專利附圖制作的幾種方法

覃 群

（江漢大學(xué)智能制造學(xué)院，湖北 武漢 430056）

0 引言

專利是指由國(guó)家法律保護(hù)的發(fā)明者獨(dú)享的權(quán)利。專利分為發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和外觀專利[1]。無論是哪種專利，都不可避免需要用到附圖去詳細(xì)說明產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、形狀和工作原理。

機(jī)械產(chǎn)品的專利附圖多為零件圖或者裝配圖，可以是二維的平面圖形，也可以是三維的立體圖形，根據(jù)《專利審查指南》[2]，關(guān)于專利附圖的主要規(guī)定如下：

1）圖形為黑白線條框圖，不能著色；2）線條均勻清晰，縮小2/3 仍能清晰顯示；3）不能有虛線及點(diǎn)劃線；4）同一附圖中應(yīng)當(dāng)采用相同比例繪制，如某一部分較小，可以另外增加一幅局部放大圖；5）周圍不能有與圖無關(guān)的線框；6）附圖盡量豎向繪制在圖紙上；7）表示同一組成部分的標(biāo)記應(yīng)該一致。

繪制機(jī)械產(chǎn)品專利附圖的軟件有很多，比較常用的有SolidWorks（下文簡(jiǎn)稱SW）、AutoCAD、Word 以及PowerPoint等。

SW 是常用的三維軟件，其三維造型功能對(duì)于機(jī)械圖樣是完全可以勝任的，并且操作界面友好，設(shè)計(jì)者容易操作，而且其由三維模型直接生成二維平面視圖的功能也日趨完善，我們國(guó)家的機(jī)械制圖國(guó)標(biāo)也越來越與之接軌兼容。

AutoCAD 是美國(guó)Autodesk 公司開發(fā)的一款繪圖軟件，界面交互性友好，二維繪圖功能強(qiáng)大，廣泛用于機(jī)械、電子、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。

Word 和PPT 軟件一般用來制作文本類或者課件，但是如果將圖形圖片插入后加以注釋，打印輸出也是很方便的。

本文論述了用這些軟件繪制機(jī)械產(chǎn)品專利附圖的過程及方法。包括顯示設(shè)置和各種不同的保存方法，重點(diǎn)詳細(xì)論述了SW 各種工程圖在機(jī)械產(chǎn)品專利附圖中靈活應(yīng)用的方法，闡述了文件在這些軟件之間的共享方法，以及不同方法的優(yōu)劣比較。

1 修改SW顯示設(shè)置以符合專利要求

在SW 中，一般先制作三維模型，然后由三維模型生成二維工程圖或者三維模型的軸測(cè)圖和三維爆炸圖[3-4]。

運(yùn)用SW 繪制的模型一般如圖1（a）所示，背景色是灰色的，有的帶有坐標(biāo)符號(hào)，模型顯示樣式一般為“帶邊線上色”的模式。模型下方有陰影顯示，有的可能還會(huì)帶有虛線。

圖1 專利附圖原始圖

可以通過修改SW 的相關(guān)顯示設(shè)置，達(dá)到專利附圖顯示要求，修改方法如下：

1）不選擇視圖設(shè)定中的“上色模式中的陰影”選項(xiàng)，去掉模型下方的陰影顯示，如圖2（a）所示；

2）在應(yīng)用布景中選擇“單白色”，如圖2（b）所示；

3）在顯示類型中選擇“消除隱藏線”的線框圖模式，如圖2（c）所示；

4）在隱藏所有類型中不選擇“觀閱原點(diǎn)”按鈕，去掉原點(diǎn)符號(hào)，如圖2（d）所示；

5）運(yùn)行“屬性/文檔屬性”下面的“圖像品質(zhì)”選項(xiàng)，將“上色和草圖品質(zhì)HLR/HLV 分辨率”調(diào)高，使圖線可以變得更加光滑。從而得到符合要求的圖形，修改設(shè)置后的模型圖如圖1（b）所示。

2 利用SW視圖調(diào)色板制作專利附圖

《專利審查指南》中指出，如果需要表達(dá)產(chǎn)品的一個(gè)面，可以用主視圖；如果需要表達(dá)兩個(gè)面，可以用主視圖和另一方向視圖例如俯視圖或者其他方向視圖。如果需要表達(dá)多個(gè)面，可以用六個(gè)基本視圖（主視圖、俯視圖、左視圖、右視圖、仰視圖和后視圖），如果需要表達(dá)立體形狀可以用立體軸測(cè)圖或者立體爆炸圖，如果需要表達(dá)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以用剖視圖或者剖面圖來表示[5-10]。

在SW 中，可以由圖1（b）模型直接生成工程圖，運(yùn)行“新建/由零件制作工程圖”命令；進(jìn)入到工程圖界面，在任務(wù)欄窗格選擇“視圖調(diào)色板”按鈕，如圖3所示。

機(jī)械產(chǎn)品的專利附圖多為二維圖和三維模型圖，SW 中完善的工程圖功能可滿足專利附圖的不同表達(dá)需要：

1）如果需要表達(dá)某一個(gè)或者多個(gè)面的形狀，可以將視圖調(diào)色板上相應(yīng)方向的某一個(gè)或者多個(gè)二維視圖拖到工程圖圖紙上，結(jié)果如圖4（a）所示；

2）如果需要表達(dá)立體形狀，可以選擇視圖調(diào)色板上的軸測(cè)圖或者當(dāng)前模型位置，如果要說明組裝內(nèi)部，可以選擇爆炸等軸測(cè)，結(jié)果如圖4（b）所示；

3）如果需要說明內(nèi)部裝配結(jié)構(gòu)的二維圖，可以運(yùn)行“工程圖/剖面視圖”，如圖4（c）所示。

3 符合專利圖的引線、序號(hào)注釋

專利附圖的組成部分需要用引線指出，并標(biāo)注阿拉伯?dāng)?shù)字，以便和文字說明對(duì)應(yīng)。常用的引線注釋方法有三種：

1）如果是個(gè)別結(jié)構(gòu)或者一部分結(jié)構(gòu)需要注釋，可以用SW 中工程圖中的“注解/注釋”命令手動(dòng)完成，如圖5（a）所示。引線類型可以選擇直線，也可以選擇曲線。

圖5 SW注釋方法

2）如果產(chǎn)品裝配圖的全部零件都需要注釋數(shù)字，可以點(diǎn)擊“注釋/自動(dòng)零件序號(hào)”然后選擇需要標(biāo)注的視圖，則SW 軟件可以自動(dòng)標(biāo)注序號(hào)。如圖5（b）所示。

3）將SW 文件保存成“.dwg”文件，在CAD 軟件中打開文件，運(yùn)行“繪圖/快速引線（QLEA）”命令，在快速引線設(shè)置界面設(shè)置好引線類型，如圖6（a）所示，例如樣條曲線、點(diǎn)數(shù)、箭頭、附著等項(xiàng)，確定后，返回繪圖界面，選取標(biāo)注的零件，可以在合適的位置標(biāo)注注釋，如圖6（b）所示。

圖6 CAD 注釋方法

4）此外，還有第四種方法，可以將需要的視圖截圖粘貼到另外的軟件中，例如Word 或者PPT 中，用軟件中的“插入/形狀”命令插入直線，然后用“插入/文本框”的方法輸入阿拉伯?dāng)?shù)字。

4 保存方法

4.1 在SW中保存

在SW 中可以將文件直接保存成“.jpg”格式的圖片。

4.2 截圖后粘貼到其他軟件

可以將圖形截圖后粘貼到Word 文檔中或者PPT中，保存。

4.3 運(yùn)用CAD保存

1）在SW中將工程圖文件保存成“.dxf”格式；

2）在CAD軟件中打開；

3）運(yùn)行“文件/ 打印”命令，打印機(jī)名稱選“PublishToWeb JPG. pc3”，打印區(qū)域選 “窗口”，然后在繪圖界面選擇需要的視圖，如圖7 所示，外圍實(shí)線框?yàn)榇斑x范圍（結(jié)果中不會(huì)顯示），可以是某一個(gè)視圖，也可以是部分視圖或者全部視圖，確定后，生成圖片文件。

圖7 CAD中保存后的結(jié)果圖

5 圖形在幾種軟件之間的共享方法及制作方法比較

一般對(duì)于簡(jiǎn)單零件的二維視圖，大多可以用AutoCAD 軟件直接繪制；對(duì)于比較大型的或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，一般可以先用SW 進(jìn)行三維造型，然后在SW 中直接生成需要的工程圖。保存成“.dwg”格式或者“.dxf”格式的文件，在CAD軟件中可以打開。

如果是SW 中的工程圖或者是CAD 中的二維平面視圖，可以先用截圖工具截圖后復(fù)制、粘貼到Word 中或者PPT中。

在SW 中，截圖之前必須將底色改成白色，否則截圖不符合專利附圖的要求；而CAD 中用“打印”命令，無論底色是不是白色，窗選圖形，保存圖片后，都是白色，不會(huì)受原來底色的影響，如圖7 所示，較SW更簡(jiǎn)單。

在Word 和PPT 中注釋需要兩步，先插入圖形直線或曲線，再插入文本輸入數(shù)字，在SW 和CAD 中的注釋可以一步完成，較前者更為簡(jiǎn)單。

在SW 中保存成“.jpg”圖片文件，線條比較毛糙，可能不符合專利附圖對(duì)于圖線光滑的要求；比較而言，后面兩種保存方法圖片清晰度較高。

6 結(jié)語

機(jī)械產(chǎn)品的專利附圖要求為黑白線條清晰的二維或者三維圖，對(duì)于復(fù)雜零件可以先運(yùn)用SW 軟件進(jìn)行三維造型，通過合理設(shè)置顯示參數(shù)，再將三維模型直接生成工程圖，根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的專利附圖表達(dá)需要，可以運(yùn)用軟件中的視圖調(diào)色板生成基本視圖、剖視圖、軸測(cè)圖以及立體爆炸圖等，以滿足專利附圖的不同表達(dá)需要。可以手動(dòng)或者自動(dòng)添加引線及數(shù)字注釋。對(duì)于簡(jiǎn)單零件的二維平面視圖，可以用CAD直接繪制后添加數(shù)字注釋，或者也可以將SW、CAD軟件繪制的圖形截圖后復(fù)制、粘貼到PPT 或Word 中，最后可以用多種方式保存成圖片文件。每種方法各有優(yōu)劣，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)實(shí)際零件的復(fù)雜程度等因素靈活選擇不同方法，可以在滿足專利附圖要求的前提下，高效、簡(jiǎn)捷地完成制圖工作。