(57)【要約】【課題】３次元設計手段により製品または部品の形状や親子関係を入力することにより、設計手順情報やフローチャートの作成を容易にする。また設計期間を短縮し、かつ製品または部品の品質の安定化を図ることを目的とする。【解決手段】設計手順生成装置は、項目名を入力する項目名入力手段と、フィーチャーの形状およびフィーチャーの親子関係を定義する形状定義手段を備える３次元設計手段と、前記親子関係から設計のフローチャートを生成する設計手順抽出手段とを備える。設計手順抽出手段は、前記親子関係から親項目を判定する親項目判定手段と、前記フィーチャーのＩＤと前記親項目判定手段が判定した親項目順に番号を記入した設計手順表を作成する手段と、前記設計手順表の親項目番号の順に項目名を記載してフローチャートを作成するフローチャート作成手段からなる。【選択図】図１
2006268726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
項目の名称を入力する項目名入力手段と、前記項目を構成するフィーチャーの形状およびフィーチャーの親子関係を定義する形状定義手段を備える３次元設計手段と、
前記親子関係から設計のフローチャートを生成する設計手順抽出手段と
を備えることを特徴とする設計手順生成装置。
【請求項２】
前記設計手順抽出手段は、前記親子関係から親項目を判定する親項目判定手段と、前記フィーチャーのＩＤと前記親項目判定手段が判定した親項目順に番号を記入した設計手順表を作成する手段と、前記設計手順表の親項目番号の順に項目名を記載してフローチャートを作成するフローチャート作成手段からなることを特徴とする請求項１に記載の設計手順生成装置。
【請求項３】
前記フローチャート作成手段は、親項目番号の順に記載された項目名の間をつなぐ線を描くことを特徴とする請求項２に記載の設計手順生成装置。
【請求項４】
前記３次元設計手段は、前記フィーチャーに寸法を入力し表示する寸法表示手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の設計手順生成装置。
【請求項５】
前記３次元設計手段は、設計された項目を標準形状に登録する標準形状登録決定手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の設計手順生成装置。
【請求項６】
項目名を入力する項目名入力ステップと、フィーチャーの形状およびフィーチャーの親子関係を定義する形状定義ステップを備える３次元設計ステップと、
前記親子関係から設計のフローチャートを生成する設計手順抽出ステップと
を備えることを特徴とする設計手順生成方法。
【請求項７】
項目名を入力する項目名入力ステップと、フィーチャーの形状およびフィーチャーの親子関係を定義する形状定義ステップを備える３次元設計ステップと、
前記親子関係から設計のフローチャートを生成する設計手順抽出ステップと
をコンピュータに実行させる設計手順生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品または部品の設計のフローチャートを生成する装置および方法並びにプログラムに関し、特に製品または部品を設計する３次元設計手段から設計のフローチャートを生成するものである。
【背景技術】
【０００２】
製品または部品を設計するために必要な知識やノウハウを蓄積し、これを活用して、設計経験の浅い者でも短期間に設計を行うことができる設計支援装置が特許文献１に開示されている。特許文献１は、製品または部品の設計の際に、設計作業の各段階で決定しなければならない設計事項を設計作業者に指示し、その設計事項に関する具体的な設計データをデータベースから読み出して設計作業者に提示し、設計作業者に各設計事項に関する具体的な設計データの決定を促す機能を備え、設計支援を行うものである。
【特許文献１】特許第３２８８６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の設計支援装置は、設計業務の際に次に設計しなければならない事項が順次指示され、またその設計データが提示されるので、製品および部品を設計する場合に有効に利用することができる。しかしながら、この設計支援装置によって設計作業者に設計事項、設計データおよびノウハウを順次提示するためには、製品または部品の最初の設計者自身が設計と同時に設計業務を分析し、フローチャートを記述し、また設計データおよび設計ノウハウを整理し、コンピュータに登録しなければならない。あるいは熟練設計者が製品または部品の最初の設計者にヒヤリングし且つ３次元設計手段によって行われた設計順序から製品または部品の設計業務を分析し、その分析結果に基づき設計作業者が設計業務を順次能率的に行えるようフローチャートを生成し、設計データやノウハウを整理してコンピュータに登録する必要がある。そして設計作業者が製品または部品の設計を行う際には、適切にフローチャートや設計データやノウハウが提示されるようにシステムを構築する必要がある。
このように最初の設計者または熟練設計者が設計手順を生成しなければならないので、多くの製品または部品について設計手順を生成するのが困難であった。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑み、３次元設計手段により製品または部品の形状や親子関係を入力することにより、設計手順情報やフローチャートの作成を容易にすることを目的とする。またフローチャート作成期間を短縮し、最初の設計者の負担を軽減するものである。さらに作成されたフローチャートを製品または部品の設計に利用することにより、設計期間を短縮し、製品または部品の品質の安定化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の設計手順生成装置は、項目の名称を入力する項目名入力手段と、前記項目を構成するフィーチャーの形状およびフィーチャーの親子関係を定義する形状定義手段を備える３次元設計手段と、前記親子関係から設計のフローチャートを生成する設計手順抽出手段とを備え、前記課題を解決する。
また本発明の設計手順生成装置は、前記設計手順抽出手段が、前記親子関係から親項目を判定する親項目判定手段と、フィーチャーＩＤと前記親項目判定手段が判定した親項目順に番号を記入した設計手順表を作成する手段と、前記設計手順表の親項目番号の順に項目名を記載してフローチャートを作成するフローチャート作成手段を備えるものである。
またフローチャート作成手段が、親項目番号の順に記載された項目名の間をつなぐ線を描くものである。
また前記３次元設計手段が、前記フィーチャー寸法を入力し表示する寸法表示手段または設計された項目を標準形状に登録する標準形状登録決定手段を更に備えるものである。
また本発明の別の局面では、項目名を入力する項目名入力ステップと、フィーチャーの形状およびフィーチャーの親子関係を定義する形状定義ステップを備える３次元設計ステップと、前記親子関係から設計のフローチャートを生成する設計手順抽出ステップとを備える設計手順生成方法により、前記課題を解決する。
また本発明は、項目名を入力する項目名入力ステップと、フィーチャーの形状およびフィーチャーの親子関係を定義する形状定義ステップを備える３次元設計ステップと、前記親子関係から設計のフローチャートを生成する設計手順抽出ステップとをコンピュータに実行させる設計手順生成プログラムにより、設計手順生成方法を実現し、前記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の設計手順生成装置は、項目の名称を入力する項目名入力手段と、前記項目を構成するフィーチャーの形状およびフィーチャーの親子関係を定義する形状定義手段を備える３次元設計手段を備えるので、設計手順情報を登録することができる。また前記親子関係から設計のフローチャートを生成する設計手順抽出手段を備えるので、設計のフローチャートを容易に生成することができる。これにより設計のフローチャート生成者の負担軽減を図ることができる。また本発明により生成されたフローチャートにより設計支援を行うことができる。
また前記設計手順抽出手段が、前記親子関係から親項目を判定する親項目判定手段と、フィーチャーＩＤと前記親項目判定手段が判定した親項目順に番号を記入した設計手順表を作成する手段と、前記設計手順表の親項目番号の順に項目名を記載してフローチャートを作成するフローチャート作成手段を備え、またフローチャート作成手段が、親項目番号の順に記載された項目名の間をつなぐ線を描くので、フローチャートが生成され、設計作業者は製品または部品を最初に設計した設計者の設計意図を汲み取ることが出来、新規製品または部品の設計のために、部品データの形状及び大きさや位置の修正を行う事が可能になる。
また本発明の設計手順生成装置は、前記３次元設計手段が、前記フィーチャー寸法を入力し表示する寸法表示手段を更に備えるので、設計寸法のような設計データを蓄積することができる。また３次元設計手段が、設計された項目を標準形状に登録する標準形状登録決定手段を更に備えるので、製品または部品の標準化を促進でき、設計データを他の製品または部品の設計に利用可能にすることができ、これにより設計期間を短縮し、かつ製品または部品の品質の安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の設計手順生成装置は、項目名を入力する項目名入力手段と、フィーチャーの形状およびフィーチャーの親子関係を定義する形状定義手段を備える３次元設計手段、前記親子関係から設計のフローチャートを生成する設計手順抽出手段とを備えて構成される。
【０００８】
３次元設計手段は、フィーチャーの各部分の形状、寸法、位置座標を入力して製品または部品の形状を定義し、またこれらのフィーチャーによって構成される項目を組み合わせて、製品または部品設計を行う部分である。ここで、フィーチャーとは、直方体、円柱、球体、三角錐、穴や角処理のような基本的な３次元幾何形状の最小単位を意味する。この設計結果はコンピュータに設計データとして保存する。
フィーチャーを１つ以上使用し、その形状によって形成されたある機能を持つ単位を「項目」と言う。例えば、ボスは円柱と穴の２つのフィーチャーから作成された項目である。そして組み合わせ関係にある２つのフィーチャーは一方のフィーチャーを親とし、他方のフィーチャーを子とし、親フィーチャーを位置の基準にして、子フィーチャーの位置関係を定める。親子関係にあるフィーチャーは２つに限定されることなく、２つ以上いくつでもよい。また親子関係にある子が更に親子関係を形成してもよい。また２つの組み合わせ関係のあるフィーチャーが互いにグループ化され、一方のフィーチャーを移動させると他方のフィーチャーが互いの位置関係を維持して移動する。
また１つ以上の項目を集め、設計順に並べたものをモデルツリーと呼び、モデルツリーによって、製品または部品の構成が表現される。先に作成された項目を親項目，後に作成された項目を子項目という。モデルツリーは３次元設計手段による設計と共に生成される。
またフローチャートは、本発明の設計手順抽出手段によって自動的に生成され、フローチャートは項目およびフィーチャーを設計する順序を示し、項目とフィーチャーの親子関係を示すものである。
【０００９】
＜設計手順生成装置＞
図１は本発明の設計手順生成装置のブロック図を示す。図１に示すように設計手順生成装置１００は、製品または部品の３次元設計を行う３次元設計手段１０と、設計のフローチャートを生成する設計手順抽出手段２０と、３次元設計データを保存する３次元設計データ記憶装置３０と、標準形状の設計データを保存する標準形状データ記憶装置４０と、フィーチャーおよび項目の形状と、その寸法を表示した３次元データの画像を保存する画像データ記憶装置５０から構成される。
【００１０】
３次元設計手段１０は部品名入力手段１１と、項目名入力手段１２と、形状定義手段１３と、項目終了手段１４と、寸法表示手段１５と、画像データ作成手段１６と、標準形状登録決定手段１７を備える。
設計手順抽出手段２０は、親項目を判定する親項目判定手段２１と、フィーチャーＩＤと前記親項目判定手段が判定した親項目順に番号を記入した設計手順表２２を作成する設計手順表作成手段と、前記設計手順表の親項目番号の順に項目名を記載してフローチャートを作成するフローチャート作成手段２３を備える。
設計手順表２２は、図７に示すように、番号と、項目名と、項目を構成するフィーチャーのフィーチャーＩＤと、親項目の番号と、項目を構成するフィーチャーの形状と、その寸法を表示した画像データファイル名の欄を有する。
【００１１】
３次元設計データ記憶装置３０は、幾何形状データ記憶部３１と、モデルツリーデータ記憶部３２を備える。幾何形状データ記憶部３１は部品名とその部品を構成する項目およびフィーチャーのデータを一対にして保存する。たとえば部品名は「本体シャーシ」であり、そのデータは、例えば「項目：本体、３次元形状データ：縦（ｍｍ）・横（ｍｍ）・幅（ｍｍ）、画像データファイル名：pict.1、gif、項目：ボス」である。またモデルツリーデータ記憶部３２は部品名とモデルツリーデータを一対にして保存する。例えば部品名が「本体」であり、モデルツリーデータは後述する図３〜図５である。
標準形状データ記憶装置４０は、３次元設計手段１０を使用する設計者またはこの設計者の関係者が標準形状として決定した部品の設計データを保存する。例えば項目名は「本体」であり、設計データは「ＩＤ：ｆ１、親ＩＤ：０、フィーチャー名：直方体、３次元データ：縦（mm）、横（ｍｍ）、幅（ｍｍ）」である。
画像データ記憶装置５０は、項目を構成するフィーチャーの３次元画像データに、寸法データを付加して保存する。例えば項目名は「本体」であり、データは「ＩＤ：ｆ１、親ＩＤ：０、フィーチャー名：直方体、画像データ：pict.1、gif」である。
【００１２】
＜３次元設計＞
図２は３次元設計手段１０により、フィーチャーを組み合わせて、例えば本体シャーシを作成する場合の説明図である。図２（ａ）は部品として本体シャーシを示し、本体シャーシは、本体１と、ボス２と、リブ３の３つの項目から構成される。図２（ｂ）は本体１の形状を示し、１つのフィーチャー「直方体」により構成され、直方体を平板状に成形して、長さ、幅、厚さにより定義される。図２（ｃ）はボス２の形状を示し、２つのフィーチャー「円柱」と「穴」で構成される。円柱は直径と高さにより定義される。穴は円柱に対する位置と、直径と深さにより定義される。図２（ｄ）はリブ３の形状を示し、１つのフィーチャー「直方体」で構成され、長い棒状に成形して、長さ、幅、厚さにより定義される。
このように部品の３次元設計は１つ以上の項目と、１つ以上のフィーチャーで構成されることが分かる。
【００１３】
＜モデルツリー＞
前記本体シャーシのモデルツリーは、例えば図３、図４または図５のように表現される。
図３のモデルツリーは、各項目「本体」、「ボス」、「リブ」にそれぞれ設計開始のモデルデータ２００、３００，４００と、設計終了のモデルデータ２２０、３３０、４２０を有している。項目「本体」を構成するフィーチャーは、モデルデータ２１０で示され、「直方体」である。このモデルデータ２１０において、フィーチャーを表示するフィーチャーＩＤを「ＩＤ：ｆ１」として表示している。本体を構成するフィーチャー直方体は、その位置を定める親フィーチャーがないので、親フィーチャーＩＤがないことを意味するように、親フィーチャーＩＤは「０」で表示している。
項目「ボス」を構成するフィーチャーは、モデルデータ３１０で示される「円柱」と、モデルデータ３２０で示される「穴」である。このモデルデータ３１０は、フィーチャーＩＤを「ＩＤ：ｆ２」として表示し、ボスを構成するフィーチャー円柱は、本体１を基準としてその位置を定めるので、親フィーチャーＩＤは本体１を意味するように親フィーチャーＩＤを「ｐ１」として表示する。このモデルデータ３２０は、フィーチャーＩＤを「ＩＤ：ｆ３」として表示し、ボスを構成するフィーチャー穴は、円柱２を基準としてその位置を定めるので、親フィーチャーＩＤは円柱２を意味するように親フィーチャーＩＤを「ｐ２」として表示する。
項目「リブ」を構成するフィーチャーは、モデルデータ４１０で示される「直方体」である。このモデルデータ４１０は、フィーチャーＩＤを「ＩＤ：ｆ４」として表示し、リブを構成するフィーチャー直方体は、本体１を基準としてその位置を定めるので、親フィーチャーＩＤは本体１を意味するように親フィーチャーＩＤを「ｐ１」として表示する。
このようにモデルデータ２１０，３１０，３２０、４１０ではフィーチャー名と、フィーチャーＩＤおよび親フィーチャーＩＤを表示する。フィーチャーＩＤと親フィーチャーＩＤによって親子関係が表現される。
【００１４】
図４のモデルツリーは、フィーチャー「直方体」、「円柱」、「穴」、「直方体」ごとに、項目名と、フィーチャーＩＤと、親フィーチャーＩＤを表示するモデルデータ２１０、３１０、３２０、４１０によって構成される。各モデルデータが項目名を記載することにより、各フィーチャーと各項目の親子関係を表示する。各モデルデータはフィーチャーＩＤ、親ＩＤは図３と同様に表示する。各モデルデータは、部品「本体シャーシ」に対する項目の親子関係を表す。
図５のモデルツリーは、各項目「本体」、「ボス」、「リブ」ごとにモデルデータが分けられ、各モデルデータの接続関係が各項目の親子関係を表現する。項目「本体」のモデルデータ２００は、フィーチャー「直方体」のモデルデータ２１０により構成される。項目「ボス」のモデルデータ３００は、フィーチャー「円柱」のモデルデータ３１０と、フィーチャー「穴」のモデルデータ３２０により構成される。項目「リブ」のモデルデータ４００は、フィーチャー「直方体」のモデルデータ４１０により構成される。これらモデルツリーは、図３のモデルデータと同様にフィーチャー名と、フィーチャーＩＤと、親フィーチャーＩＤを表示する。このように各項目ごとに各フィーチャーの親子関係が階層で表示される。
【００１５】
＜設計手順――図３のモデルツリー＞
次に図２（ａ）に示す部品「本体シャーシ」を３次元設計する場合を例にして、３次元設計手段による設計とともに図３のモデルツリーを生成するフローを図６を使用して説明する。
図６に示すように、３次元設計手段１０により製品または部品の設計開始に際し、最初に部品名入力手段１１により、これから設計をする部品名を入力する（Ｓ１）。部品名の入力方法は種々あり、任意の方法が採用されるが、ここでは３次元設計手段の表示画面上の部品設計開始ボタンをクリックして部品名入力ダイアログを表示し、部品名として「本体シャーシ」を入力する。これにより図３のモデルツリーに、部品名を示すモデルデータ１００が作成される。
この部品名はモデルデータ１００の名称として用いるほか、３次元設計データ記憶装置３０の中で部品データを参照するときに用いられる。
【００１６】
(本体の設計手順)
次に、項目名入力手段１２によって、これから設計する項目の名称を入力し、モデルデータ２００を作成する（Ｓ２）。項目名の入力は部品名の入力と同様に、３次元設計手段の表示画面上の項目設計開始ボタンをクリックして項目名入力ダイアログを表示し、項目名「本体」を入力する。その他任意の入力方法を採用してもよい。これにより図３のモデルツリーに項目名を示すモデルデータ２００が作成される。更にこのモデルデータは，本体の設計開始であるので、その名称は「本体  開始」とする。ここでは項目名の入力であり、フィーチャーの設計ではないので、フィーチャーＩＤ、親フィーチャーＩＤ、幾何情報のところは、「空白」である。このようにして入力されたモデルデータ名称「本体  開始」、フィーチャーＩＤ「空白」、親フィーチャー「空白」、幾何情報「空白」は、３次元設計データ記憶装置３０に記憶される。
【００１７】
次に、形状定義手段１３によって、フィーチャーの形状を定義する。あるいは他の部品で作成したフィーチャーを流用して、フィーチャーの形状を定義する（Ｓ３）。本体の場合は、フィーチャーが直方体から構成されるので、モデルデータ２１０には、名称「直方体」を入力する。フィーチャー名の入力は表示画面上のフィーチャー名入力ダイアログを表示して入力する。
この場合、フィーチャーＩＤはこの設計手順の１つ目のフィーチャーであるので、「ｆ１」が３次元設計手段１０によって自動的に設定される。フィーチャーＩＤの値は以後作成される順に１つずつ加算される。
本体を設計する場合、本体の位置を決める基準となる親フィーチャーがなく、最初に作成された親項目を意味するように、親ＩＤに「０」を入力する。
形状定義手段１３はフィーチャー「直方体」を平板状に成形させて形成し、その形状を長さ、幅、厚さにより幾何情報として定義する。
以上のようにして入力されたモデルデータ２１０の名称「直方体」、フィーチャーＩＤ「ｆ１」、親フィーチャーＩＤ「０」と、幾何情報は、３次元設計データ記憶装置３０に保存される。
【００１８】
次に本体を構成するフィーチャーは、直方体１つだけであるので、本体におけるフィーチャーの設計はここで終了である。したがって、項目終了手段１４によって、項目「本体」の設計終了を意味するモデルデータ２２０を作成する（Ｓ４）。設計終了の入力は３次元設計手段の表示画面上の項目設計終了ボタンをクリックして入力する。設計終了の入力は任意の方法を採用してもよい。これにより、モデルデータ２２０が作成され、その名称は「本体  終了」である。ここでは項目名の入力であり、フィーチャーの設計ではないので、フィーチャーＩＤ、親フィーチャーＩＤ、幾何情報のところは、「空白」である。  このようにして入力されたモデルデータ名称「本体  終了」、フィーチャーＩＤ「空白」、親フィーチャーＩＤ「空白」は、３次元設計データ記憶装置３０に記憶される。
【００１９】
次に、寸法表示手段１５によって、項目を構成する全フィーチャーをハイライト表示し、その寸法を入力し表示する。ここでは項目が本体であり、フィーチャーが直方体から成形させた平板状であるので、設計者はこの平板状の本体に長さ、幅、厚さの寸法を入力する。寸法の入力は、３次元設計装置の自動寸法線表示機能または会話型により、寸法線および寸法の入力を行う。寸法表示手段１５は表示画面上に形状を表示し、設計者が形状および寸法の確認を行う。寸法は現在設計の対象としている「項目」のフィーチャーである「直方体」が表示されるが他のフィーチャーを表示し、その寸法線を表示してもかまわない。
画像データ作成手段１６は、形状定義手段１３によって作成された項目の３次元形状と、その３次元形状に寸法表示手段１５によって入力された寸法を付加して、画像データを作成する（Ｓ５）。画像データのファイル形式は、例えばＧＩＦ、ＪＰＥＧなどである。この画像データは画像データ記憶装置５０に保存する。
【００２０】
ステップＳ６では標準形状登録決定手段１６によって、設計者はまたはその関係者がその項目の３次元形状データを標準形状として登録するか否か決定する。標準形状として登録する場合はステップＳ７へ進み、登録しない場合はＳ８へ進む。
ステップＳ７では項目を構成する全フィーチャーのデータを標準形状データ記憶装置４０に登録する。ステップＳ７では項目名とそれを構成するフィーチャーおよびフィーチャーＩＤを登録し、同じ標準形状が２重登録されないようにする。項目名はボスＸＸのように予約した名称を用いて項目名を登録し、項目の種類を表示し、ユーザが利用しやすいようにする。標準形状として登録する場合、フィーチャー名とフィーチャーＩＤが同じものを検索によりに探し出し、更に寸法表示機能により寸法が同じかを設計者が目視で判定し、同じ場合には登録をしないようにする。
ステップＳ８では製品または部品の設計を終了するかどうか、設計者の入力によって判断する。現在設計している製品または部品に対して、これ以上の項目またはフィーチャーを付加しない場合、または形状データを追加する必要がないと判断した場合は、ステップＳ９に進む。設計が完了せず、設計を続ける場合には、再びステップＳ２に戻る。
【００２１】
(ボスの設計フロー)
本実施例は、図２の本体シャーシの設計であるので、「本体」の設計に引き続き、「ボス」、「リブ」の設計が必要であり、ステップＳ２に戻る。「ボス」の設計は前記のように項目名を「本体」を定義したときと同様に、設計項目入力手段１２によって３次元設計手段の表示画面上の項目設計開始ボタンをクリックして、項目名の入力ダイアグラムを表示し、項目名として「ボス」を入力する（Ｓ２）。これによりモデルデータ３００が生成され、その項目名は「ボス  開始」、フィーチャーＩＤは「空白」、親フィーチャーＩＤは「空白」である。
次にステップＳ３ではフィーチャー「円柱」の形状定義手段１３により形状定義を行い、円柱の３次元形状を作成する。円柱は「本体」を親項目として、その所望の位置に搭載され、本体と円柱の２つの幾何学的な位置関係を定義して合成をする。即ち本体の右側辺と下辺を基準として、円柱の中心位置を数値表現し、また円柱の直径と高さを数値表現する。これにより図３のモデルデータ３１０が生成される。モデルデータ３１０には名称として「円柱」を書き込み、フィーチャーＩＤは３次元設計手段によって、自動的にカウントアップされて、「ｆ２」が書き込まれる。またボスを作成するために円柱は本体を基準にして寸法定義しているので、親項目ＩＤは本体となり、親ＩＤに「ｐ１」を書き込む。
【００２２】
次にボスは円柱と穴の２つのフィーチャーから構成されるので、穴の設計を行う。穴を設計するため前記作成した円柱を親として選択し、形状定義手段１３により穴の形状定義を行う。フィーチャー「穴」は円柱の所望の位置に配置し、穴の直径、深さを定義して３次元形状を定義する（Ｓ３）。これにより、円柱と穴からなるボスが形成される。このようにして、円柱と穴の２つのフィーチャーの幾何学的結合がなされる。同時に図３のモデルデータ３２０が生成される。モデルデータ３２０は名称として「穴」を書き込み、フィーチャーＩＤが自動的にカウントアップされ、「ｆ３」が書き込まれる。また円柱を親フィーチャーとするので、親フィーチャーＩＤに「ｐ２」を書き込む。
次に、項目終了手段１４によって、項目「ボス」の設計終了のモデルデータ３３０を作成する（Ｓ４）。設計終了の入力は３次元設計手段の表示画面上の項目設計終了ボタンをクリックして入力する。これにより、モデルデータ３３０が作成され、その名称は「ボス  終了」である。この場合フィーチャーＩＤはなしを意味するように「空白」であり、親フィーチャーＩＤも「空白」である。
次に、本体の場合と同様に、寸法表示手段１５によって、項目「ボス」に寸法を入力し、その画像データを画像データ記憶装置５０に保存する（Ｓ５）。そしてステップＳ６で標準形状として登録するか否か決定し、登録する場合はステップＳ７へ、登録しない場合はＳ８へ進む。ステップＳ８では更にリブの設計を続けるので、再びステップＳ２へ戻る。
【００２３】
(リブの設計フロー)
「リブ」の設計のため、項目名入力手段１２によって項目設計開始ボタンをクリックして、項目名の入力ダイアグラムを表示し、項目名として「リブ」を入力する（Ｓ２）。これによりモデルデータ４００が生成され、その項目名は「リブ  開始」、フィーチャーＩＤはなしを意味するように「空白」、親フィーチャーＩＤも「空白」である。
次にステップＳ３では形状定義手段１３により形状定義を行い、フィーチャーとして直方体の３次元形状を棒状に成形させて、リブを作成する。リブは「本体」を親項目として、その所望の位置に搭載され、本体とリブの２つの項目の幾何学的な位置関係を定義して合成をする。即ち本体の右側辺と下辺を基準として、直方体の位置を数値表現し、また直方体の長さ、幅、高さを定義する。これにより図３のモデルデータ４１０が生成される。モデルデータ４１０は名称として「直方体」を書き込み、フィーチャーＩＤは自動的にカウントアップされて、「ｆ４」が書き込まれる。またリブを作成するために直方体は本体を基準にして寸法定義しているので、親項目ＩＤは本体となり、親ＩＤに「ｐ１」を書き込む。
【００２４】
リブを構成するフィーチャーは直方体１つであるので、項目の設計を終了する。項目の設計終了は、項目終了手段１４によって、項目「リブ」の設計終了のモデルデータ４２０を作成する（Ｓ４）。設計終了の入力は３次元設計手段の表示画面上の項目設計終了ボタンをクリックして入力する。これにより、モデルデータ４２０が作成され、その名称は「リブ  終了」である。この場合フィーチャーＩＤはなしを意味するように「空白」であり、親ＩＤも「空白」である。
次に、寸法表示手段１５によって、項目「リブ」に寸法を入力し、その画像データを画像データ記憶装置５０に保存する（Ｓ５）。そしてステップＳ６で標準形状として登録するか否か決定し、登録する場合はステップＳ７へ、登録しない場合はステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、部品「本体シャーシ」の３次元設計はこれで終了するので、ステップＳ９に進む。
以上により図３のモデルツリーが生成される。
【００２５】
＜設計手順――図４のモデルツリー＞
図４のモデルツリーは図３のモデルツリーに比べ、項目の開始と終了のモデルデータを省略している。したがって、図６のフローにおいて、ステップＳ２で「本体  開始」のモデルデータ２００、およびステップＳ４で「本体  終了」のモデルデータ２２０を作成しない。同様にステップＳ２で「ボス  開始」のモデルデータ３００、「リブ  開始」のモデルデータ４００を作成せず、ステップＳ４で「ボス  終了」のモデルデータ３２０、「リブ  終了」のモデルデータ４２０も作成しない。
その代わり各フィーチャーのモデルデータ２１０、３１０、３２０、４１０を作成するステップＳ３で項目名を書き込み、項目名が分かるようにする。
＜設計手順――図５のモデルツリー＞
図５のモデルツリーは項目の終了のモデルデータを省略している。したがってステップＳ４でモデルデータ２２０、３２０、４２０を作成しない。
【００２６】
＜フローチャートの生成(概略)＞
ステップＳ９では、親項目判定手段２１が各モデルデータの各フィーチャーの親子関係から各項目の親項目を判定し、設計手順作成手段がフィーチャーＩＤと親項目判定手段２１が判定した親項目順に番号を記入した設計手順表２２を作成する。この詳細は図８で説明する。
図７は設計手順表２２を示し、設計手順表２２は、番号と、項目名と、フィーチャーＩＤと、親項目の番号と、画像データファイル名の欄を有する。番号は重複せず、項目に固有のものである。項目名はステップ２で項目名入力手段１２によって入力された文字列である。フィーチャーＩＤはステップＳ３で形状定義手段１３によって定義されたその項目を構成するフィーチャーＩＤであり、フィーチャー数と同数になる。親項目番号は、その項目より先に作成された項目の番号で、そのフィーチャーが寸法基準とした項目である。  ボスおよびリブの親項目番号「１」は、本体が親項目であることを表す。画像データファイル名は、その項目を構成するフィーチャーの形状とその寸法を表示した状態の画像データのファイル名である。
【００２７】
ステップＳ１０ではフローチャート作成手段２３によって、設計手順表２２の番号順に項目を作成し、その項目の後に項目を接続することにより、設計手順フローチャートを作成する。このようにして作成されたフローチャートは表示画面上に表示する。このフローチャートの番号と設計手順表２２の番号は同一であり、項目をクリックなどにより選択すると、設計手順表２２の画像データファイル名を読み込み、画像データ記憶装置５０より画像データファイルを開くことができる。
【００２８】
＜フローチャートの生成(詳細)＞
図８は、前記ステップＳ９を詳細に説明する図であり、図３のモデルデータを順次読み込み、図７の手順表２２を作成するフローを示す。
また図９は、前記ステップＳ１０を詳細に説明する図であり、図７の設計手順表２２を順次読み、図１１（ｂ）のフローチャートを作成するフローを示す。
図１０は、図１１（ｂ）のフローチャートに描画される文字位置を説明する図である。
以下、図８〜図１０の説明をする。ここではデータにエラーがある場合などの対応は本発明の本質とは関係がないので記述しない。
【００２９】
(設計手順書の作成)
図８の最初のステップＳ２０において、初期セットを行う。すなわち、図３のモデルデータの読み込み位置の指示変数（ＮＲＥＡＤ）を０にする。また設計手順表２２の書き込み行番号の指示変数（ＩＣＨＩＲＡＮ）を０にする。
次にステップＳ２１で、モデルデータの読み込み位置の指示変数（ＮＲＥＡＤ）に１を加算して、最初のモデルデータを読み込む。次にステップＳ２２でモデルデータを全て読み出したかを判定し、そうでなければ、ステップＳ２３に進む。全て読み出した場合は終了する。次にステップＳ２３はモデルデータが項目開始データであるかどうかを、モデルデータの名称が「□□  開始」であるかどうかで判定する。項目開始データである場合には、ステップＳ２４に進み、設計手順表２２の書き込み位置の指示変数（ＩＣＨＩＲＡＮ）を１つ上げる。項目開始データでない場合は、ステップＳ２１に戻る。
【００３０】
次にステップＳ２５では読み込み位置の指示変数（ＮＲＥＡＤ）に１を加算して、次のモデルデータを読み込み、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では項目の終了を、モデルデータの名称が「□□  終了」であるかどうかで判定する。終了であればステップＳ２１に戻る。終了でなければ、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、前記ステップＳ２４において設計手順表２２の書き込み行番号の指示変数（ＩＣＨＩＲＡＮ）が１になっているから、設計手順書２２の１行目の項目名欄に読み込んだ項目名を書き込む。またフィーチャーＩＤ欄にそのフィーチャーＩＤ番号を書き込む。また親項目番号欄に親フィーチャーＩＤ番号を書き込む。また画像データファイル欄に画像データ記憶装置５０から項目名に該当する画像データファイル名を得て、書き込む。
ステップＳ２７の終了後は、ステップＳ２５に戻り、前回と同様の処理を行う。
以上に説明した図８のフローにより、図７に示す設計手順書２２を作成する。
【００３１】
(フローチャートの作成)
次に図９を用いて、設計手順表２２から図１１(ｂ)に示すフローチャートを作成するフローを説明する。この方法の概要は、親項目番号ＩＤを０から１ずつ上げ、都度設計手順表から同じ親項目番号ＩＤに等しい行データを選択し、親項目番号ＩＤ列に選択した項目名を書き上げていき、もし親項目番号ＩＤが親項目番号の最大値を超える場合には処理を終了する方法である。
まず、ステップＳ３０で、設計手順表２２の親項目番号の最大値を先ず求める。これを親項目の最大値として、親項目番号ＭＡＸを設定する。図７の手順書では親項目の最大値は１である。次にステップＳ３１で親項目番号ＩＤの値を０に初期セットする。次にステップＳ３２に進み、親項目番号ＩＤと親項目番号ＭＡＸを比較する。親項目番号ＭＡＸより、親項目番号ＩＤが小さければ、ステップＳ３４に進み、親項目番号ＩＤと等しい親項目番号を設計手順表から抽出する。抽出した親項目番号ＩＤを持つ全ての項目名を、(Ｘ＝Ｘ０＋親項目番号ＩＤ×ＷＩＤＴＨ，Ｙ＝Ｙ０＋ＨＥＩＧＨＴだけ順次下方向)に記載する。すなわち図１０に示すように、設計手順書の番号１の親項目番号ＩＤは０であり、それに等しい親項目番号０の項目名は「本体」であるので、「本体」という項目名Ｓ４０を、図１０のフローチャート図の位置(ｘ１，ｙ１)に描く。
【００３２】
次に、ステップ３５で、親項目番号ＩＤを１だけ増加し、ステップＳ３２戻る。ここでは親項目番号が１であり、親項目番号ＭＡＸと比較する。親項目番号が１の場合、親項目番号ＭＡＸ（＝１）と同じであるので，ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では親項目番号が１と等しい親項目番号を持つ項目名を全て設計手順表から抽出する。図７の設計手順書では親項目番号が１の項目名として、２番のボスと、３番のリブがある。このボスを、図１０のフローチャート図の親項目番号ＩＤ行目の位置（ｘ２，ｙ１）に項目名Ｓ４１として「ボス」を描く。そして、次にボスと同じ親項目番号をもつリブがあるので、ＨＥＩＧＨＴの位置だけ下方にずらした位置（ｘ２，ｙ２）に項目名Ｓ４２として「リブ」を描く。このように親項目番号が同じ項目が複数存在する場合には、順次、ＨＥＩＧＨＴの位置だけ下方にずらした位置に描く。
以上のようにして、全ての親項目番号ＩＤに等しい親項目番号の項目名の抽出を行い、フローチャートとして描画できたら、終了する。親項目番号ＩＤが親項目番号ＭＡＸより大きくなると、ステップＳ３３に移り、図１０のフローチャートの項目間を矢印線５１、５２、５３でつなぐように描き、このフローを終了する。
【００３３】
＜第１のフローチャート＞
以上に説明した設計手順により、例えば図１１（ｂ）に示すような第１のフローチャートが生成される。図１１（ｂ）の第１のフローチャートは、第１番目に本体１を設計し、第２番目にボス２またはリブ３を設計するフローチャートを示している。すなわち本体１の右側側辺と下辺を基準としてボス２の中心位置と直径を定義する。また本体１の右側側辺と上辺を基準としてリブ３の位置と、リブ３の縦、横、幅の大きさを定義する。このように、本体を親としてボスとリブを設計しているので、設計手順書ではボスとリブの親項目番号はともに「１」になり、ボスとリブが同じ列に描かれる。
この設計手順の場合、リブ３はボス２の位置が変化しても、リブ３の位置が変化しない。
【００３４】
＜第２のフローチャート＞
また第２のフローチャートは図１２（ｂ）に示すように、本体１、ボス２、リブ３の順に設計するフローチャートである。第２のフローチャートは図１２（ａ）に示すように、第１番目に本体１を設計し、第２番目にボス２を設計し、第３番目にリブ３を設計する手順を示している。したがって本体１の設計後、本体１の右側側辺と下辺を基準としてボス２の中心位置と直径を定義する。次にボス２の中心線から本体１の右側辺方向へのずれと、距離を定義し、さらにリブ３の縦、横、幅の大きさを定義する。
このように、リブ３を設計する際、ボス２を基準にして設計しており、この場合は、リブ３の親項目ＩＤはボス２になるので、親ＩＤは「ｐ２」になる。これにより設計手順書のリブ３の親項目番号は「２」なる。このため図９のフローのステップＳ３４において、リブ３はボス２と同じ親項目番号ではないので、ボス２と同じステップＳ３４で処理されず、ボス２の後方に、リブ３が接続するように描かれる。
このようにして生成された第２のフローチャートを図１２（ｂ）に示す。この設計手順の場合、ボス２の位置が変化すれば、リブ３の位置も変化する。
【００３５】
このように、図１１(ｂ)と図１２（ｂ）を比較して分かるように、設計者は、本体１を先に設計し、その後、ボス２またはリブ３のどちらを先に設計してもよいと意図したか、ボス２を設計して、次にリブ３を設計するように意図したかが、分かる。これにより、図１１(ａ)または図１２（ｂ）のようなフローチャートが得られれば、製品または部品設計において、既に登録してある３次元ソリッド形状で定義されている部品を使用する場合に、その部品を構成するフィーチャーの種類と順番が分かり、図１１（ａ）または図１２（ｂ）のフローチャートにより設計支援することができる。フィーチャーの種類と順番が分かるので、設計者はフィーチャーの形状が現在設計している製品または部品の形状に合うか、どうか判断し、合わなければ、現在設計している製品または部品に合うように形状、大きさ、位置を修正すればよい。
またフィーチャーの設計時に３次元設計データ記憶装置３０および画像データ記憶装置５０に保存されたデータを利用して設計を効率的に行うことができる。
【００３６】
＜資料の挿入＞
なお、図３のモデルツリーを作成する場合に、予め用意した本体サイズとボス系とボス本数との対比表を使用して決定することができる。図１３に対比表の一例を示す。このように対比表等の資料５００を使用してモデルデータ３００に項目名を入力することができる。この場合は、そこで用いられた対比表名のような資料名５００をマウスなどにより指示することにより、対比表を記載しているファイル名５００として入力される。また対比表のほか、数式、実験データなども同様に入力することができる。図１４はモデルデータ３００にボス系の項目設計の根拠ファイル名６００がリンクしていることを示している。
資料の挿入は、図４、図５のモデルツリーでも同様に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の設計手順生成装置のブロック図を示す。
【図２】３次元設計の説明図を示す。
【図３】第１のモデルツリーを示す。
【図４】第２のモデルツリーを示す。
【図５】第３のモデルツリーを示す。
【図６】第１の設計手順の説明図を示す。
【図７】設計手順表を示す
【図８】設計手順書の作成手順を示す。
【図９】フローチャートの作成手順を示す。
【図１０】フローチャート図に文字を記入する説明図を示す。
【図１１】第１のフローチャートを示す。
【図１２】第２のフローチャートを示す。
【図１３】本体サイズとボス系とボス本数の表を示す
【図１４】資料を挿入する場合のモデルツリーを示す。
【符号の説明】
【００３８】
１        本体
２        ボス
３        リブ
１００    設計手順生成装置
１０      ３次元設計手段
１１      部品名入力手段
１２      項目名入力手段
１３      形状定義手段
１５      寸法表示手段
１６      画像データ作成手段
１７      標準形状登録決定手段
２０      設計手段抽出手段
２１      親項目判定手段
２２      設計手順表
２３      フローチャート作成手段
３０      ３次元設計データ記憶装置
４０      標準形状データ記憶装置
５０      画像データ記憶装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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