機械產品專利附圖制作的幾種方法

覃 群

（江漢大學智能制造學院，湖北 武漢 430056）

0 引言

專利是指由國家法律保護的發明者獨享的權利。專利分為發明專利、實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說明產品的結構、形狀和工作原理。

機械產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《專利審查指南》[2]，關于專利附圖的主要規定如下：

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）不能有虛線及點劃線；4）同一附圖中應當采用相同比例繪制，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記應該一致。

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

SW 是常用的三維軟件，其三維造型功能對于機械圖樣是完全可以勝任的，并且操作界面友好，設計者容易操作，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，我們國家的機械制圖國標也越來越與之接軌兼容。

AutoCAD 是美國Autodesk 公司開發的一款繪圖軟件，界面交互性友好，二維繪圖功能強大，廣泛用于機械、電子、航空航天等多個領域。

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械產品專利附圖的過程及方法。包括顯示設置和各種不同的保存方法，重點詳細論述了SW 各種工程圖在機械產品專利附圖中靈活應用的方法，闡述了文件在這些軟件之間的共享方法，以及不同方法的優劣比較。

1 修改SW顯示設置以符合專利要求

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圖和三維爆炸圖[3-4]。

運用SW 繪制的模型一般如圖1（a）所示，背景色是灰色的，有的帶有坐標符號，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，有的可能還會帶有虛線。

圖1 專利附圖原始圖

可以通過修改SW 的相關顯示設置，達到專利附圖顯示要求，修改方法如下：

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

2）在應用布景中選擇“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”按鈕，去掉原點符號，如圖2（d）所示；

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

2 利用SW視圖調色板制作專利附圖

《專利審查指南》中指出，如果需要表達產品的一個面，可以用主視圖；如果需要表達兩個面，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。如果需要表達多個面，可以用六個基本視圖（主視圖、俯視圖、左視圖、右視圖、仰視圖和后視圖），如果需要表達立體形狀可以用立體軸測圖或者立體爆炸圖，如果需要表達內部結構，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，運行“新建/由零件制作工程圖”命令；進入到工程圖界面，在任務欄窗格選擇“視圖調色板”按鈕，如圖3所示。

機械產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需要：

1）如果需要表達某一個或者多個面的形狀，可以將視圖調色板上相應方向的某一個或者多個二維視圖拖到工程圖圖紙上，結果如圖4（a）所示；

2）如果需要表達立體形狀，可以選擇視圖調色板上的軸測圖或者當前模型位置，如果要說明組裝內部，可以選擇爆炸等軸測，結果如圖4（b）所示；

3）如果需要說明內部裝配結構的二維圖，可以運行“工程圖/剖面視圖”，如圖4（c）所示。

3 符合專利圖的引線、序號注釋

專利附圖的組成部分需要用引線指出，并標注阿拉伯數字，以便和文字說明對應。常用的引線注釋方法有三種：

1）如果是個別結構或者一部分結構需要注釋，可以用SW 中工程圖中的“注解/注釋”命令手動完成，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）如果產品裝配圖的全部零件都需要注釋數字，可以點擊“注釋/自動零件序號”然后選擇需要標注的視圖，則SW 軟件可以自動標注序號。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，運行“繪圖/快速引線（QLEA）”命令，在快速引線設置界面設置好引線類型，如圖6（a）所示，例如樣條曲線、點數、箭頭、附著等項，確定后，返回繪圖界面，選取標注的零件，可以在合適的位置標注注釋，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”的方法輸入阿拉伯數字。

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）運行“文件/ 打印”命令，打印機名稱選“PublishToWeb JPG. pc3”，打印區域選 “窗口”，然后在繪圖界面選擇需要的視圖，如圖7 所示，外圍實線框為窗選范圍（結果中不會顯示），可以是某一個視圖，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

一般對于簡單零件的二維視圖，大多可以用AutoCAD 軟件直接繪制；對于比較大型的或者結構復雜的零件，一般可以先用SW 進行三維造型，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，不會受原來底色的影響，如圖7 所示，較SW更簡單。

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

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 結語

機械產品的專利附圖要求為黑白線條清晰的二維或者三維圖，對于復雜零件可以先運用SW 軟件進行三維造型，通過合理設置顯示參數，再將三維模型直接生成工程圖，根據機械產品的專利附圖表達需要，可以運用軟件中的視圖調色板生成基本視圖、剖視圖、軸測圖以及立體爆炸圖等，以滿足專利附圖的不同表達需要。可以手動或者自動添加引線及數字注釋。對于簡單零件的二維平面視圖，可以用CAD直接繪制后添加數字注釋，或者也可以將SW、CAD軟件繪制的圖形截圖后復制、粘貼到PPT 或Word 中，最后可以用多種方式保存成圖片文件。每種方法各有優劣，設計者可以根據實際零件的復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、簡捷地完成制圖工作。