(57)【要約】【課題】公差解析結果を部品の組立指示の作成に容易に反映できる公差解析装置、設計装置、組立順序変換方法及び組立順序変換プログラムを提供することを課題とする。【解決手段】設計データを用いて公差解析を行う公差解析装置１１であって、部品の組立定義及び自由度をユーザに定義させる組立定義手段５１と、組み立てる部品の組立定義及び自由度に基づき、部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数をカウントし、該カウント値に対応するデータム種類をデータム判断基準テーブル５４に基づき判定する判定手段５２と、データム種類を出力する出力手段とを有することにより上記課題を解決する。【選択図】  図４
2011258008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計データを用いて公差解析を行う公差解析装置であって、
構成部品の組立定義及び自由度をユーザに定義させる組立定義手段と、
組み立てる前記構成部品の組立定義及び自由度に基づき、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数をカウントし、該カウント値に対応するデータム種類をデータム判断基準テーブルに基づき判定する判定手段と、
判定した前記データム種類を出力する出力手段と
を有する公差解析装置。
【請求項２】
前記構成部品の組立定義に基づき確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性情報を設定し、名称が一致する設計装置の構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性を付与する組立順序変換手段
を更に有する請求項１記載の公差解析装置。
【請求項３】
前記データム判断基準テーブルは、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数の組に対し、データム種類として第一〜第三データムを一意に対応付けていること
を特徴とする請求項１又は２記載の公差解析装置。
【請求項４】
前記出力手段は、判定した第一〜第三データムに応じて、前記構成部品の組立箇所の色を決定して出力する
請求項１乃至３何れか一項記載の公差解析装置。
【請求項５】
コンピュータによる設計支援を行う設計装置であって、
ユーザに設計を行わせ、設計データを作成する設計データ作成手段と、
前記設計データを用いて公差解析を行う公差解析手段と
を有し、
前記公差解析手段は、
構成部品の組立定義及び自由度をユーザに定義させる組立定義手段と、
組み立てる前記構成部品の組立定義及び自由度に基づき、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数をカウントし、該カウント値に対応するデータム種類をデータム判断基準テーブルに基づき判定する判定手段と、
判定した前記データム種類を出力する出力手段と
を有する設計装置。
【請求項６】
設計データを用いて公差解析を行う公差解析装置によって実行される組立順序変換方法であって、
前記公差解析装置が、
構成部品の組立定義及び自由度をユーザに定義させる組立定義手段と、
組み立てる前記構成部品の組立定義及び自由度に基づき、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数をカウントし、該カウント値に対応するデータム種類をデータム判断基準テーブルに基づき判定する判定手段と、
判定した前記データム種類を出力する出力手段と、
前記構成部品の組立定義に基づき確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性情報を設定し、名称が一致する設計装置の構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性を付与する組立順序変換手段と
を実行する組立順序変換方法。
【請求項７】
設計データを用いて公差解析を行う公差解析装置を、
構成部品の組立定義及び自由度をユーザに定義させる組立定義手段と、
組み立てる前記構成部品の組立定義及び自由度に基づき、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数をカウントし、該カウント値に対応するデータム種類をデータム判断基準テーブルに基づき判定する判定手段と、
判定した前記データム種類を出力する出力手段と、
前記構成部品の組立定義に基づき確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性情報を設定し、名称が一致する設計装置の構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性を付与する組立順序変換手段と
して機能させるための組立順序変換プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、公差解析装置、設計装置、組立順序変換方法及び組立順序変換プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、設計等の上流工程においては、設計製品組立時の各構成部品の寸法公差の積み上げによる寸法バラツキ（設計仕様値）を、３次元ＣＡＤデータを活用した公差解析装置にて検証することが行われている。上流工程においては、最適な寸法公差の設定や寸法公差の累積の少ない組立順序の設定を行うことで、設計製品の品質向上が図られている。
【０００３】
３Ｄ−ＣＡＤの組立モデルから、一定の組立作業性を満たす全ての組立シーケンスを自動生成する技術は従来から知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
一方、設計者が製造・組立等の下流工程に組立指示を行う際は、３次元形状ビューワ装置を活用した組立指示の動画を作成し、ビジュアル的に誤解の少ない、分かり易い組立指示の方法も活用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４６９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の公差解析装置と３次元形状ビューワ装置とは十分な連携ができておらず、組立指示への公差解析結果の反映が十分とは言えないという問題があった。例えば公差解析装置は検証した公差解析結果に基づく寸法公差の累積の少ない組立順序、組み付け箇所及び組み付け方向等の情報を３次元形状ビューワ装置にアウトプットする仕組みを有していない。
【０００７】
したがって、設計者は組立指示の動画を作成する場合、公差解析装置で検証した公差解析結果を手動的に読み取り、３次元形状ビューワ装置により作成する組立指示の動画に公差解析結果を手動的に反映させる必要があった。組立指示の動画に公差解析結果を手動的に反映させる必要があるため、設計者は指示ミスの恐れがあり、且つ、余分な工数が必要であった。
【０００８】
本発明の一実施形態は、公差解析結果を部品の組立指示の作成に容易に反映できる公差解析装置、設計装置、組立順序変換方法及び組立順序変換プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態は、設計データを用いて公差解析を行う公差解析装置であって、構成部品の組立定義及び自由度をユーザに定義させる組立定義手段と、組み立てる前記構成部品の組立定義及び自由度に基づき、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数をカウントし、該カウント値に対応するデータム種類をデータム判断基準テーブルに基づき判定する判定手段と、判定した前記データム種類を出力する出力手段とを有する。
【００１０】
なお、本発明の一実施形態の構成要素、表現又は構成要素の任意の組合せを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものも本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、公差解析結果を部品の組立指示の作成に容易に反映できる公差解析装置、設計装置、組立順序変換方法及び組立順序変換プログラムを提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施例の組立指示作成システムの一例の構成図である。
【図２】コンピュータの一例のハードウェア構成図である。
【図３】本実施例のＣＡＤ装置の一例のブロック構成図である。
【図４】本実施例の公差解析装置の一例のブロック構成図である。
【図５】本実施例のビューワ装置の一例のブロック構成図である。
【図６】各部品が持っている６方向の動作を表した説明図である。
【図７】第一データムを表した説明図である。
【図８】第二データムを表した説明図である。
【図９】第三データムを表した説明図である。
【図１０】第一データムの具体例を表したイメージ図である。
【図１１】第二データムの具体例を表したイメージ図である。
【図１２】第三データムの具体例を表したイメージ図である。
【図１３】公差解析を行う部品の一例のイメージ図である。
【図１４】部品Ａと部品Ｂの組立定義情報の一例の構成図である。
【図１５】自由度情報の一例の構成図である。
【図１６】データム判断基準テーブルの一例の構成図である。
【図１７】第一〜第三データムとなる形状に色指定を行う色座標情報の一例の構成図である。
【図１８】判定されたデータム種類に応じてジオメトリ色が指定された部品Ａ及び部品Ｂの一例のイメージ図である。
【図１９】組立順序通りに整理された構成部品ツリー情報の一例の説明図である。
【図２０】ＣＡＤ装置の構成部品ツリー情報の構成部品に対して組順属性を付与する処理の一例の説明図である。
【図２１】組順属性が付与されたＣＡＤ装置の構成部品ツリー情報からビューワ装置の構成部品ツリー情報を再構築する処理の一例の説明図である。
【図２２】組立順序のリストの一例の構成図である。
【図２３】第一〜第三データムを判定する処理の一例のフローチャートである。
【図２４】部品の組立順序を変換して出力する処理の一例のフローチャートである。
【図２５】組立順序のリストを作成する処理の一例のフローチャートである。
【図２６】ＣＡＤ装置の構成部品ツリー情報の一例のイメージ図である。
【図２７】最上位のアセンブリモデルの一例のイメージ図である。
【図２８】第二階層のアセンブリモデル及び部品モデルの一例のイメージ図である。
【図２９】構成部品ツリー情報に含まれる属性情報の一例のイメージ図である。
【図３０】ＣＡＤ装置の構成部品ツリー情報に従って構成部品の組立を行う組立順序の一例のイメージ図である。
【図３１】公差解析装置の構成部品ツリー情報に従って構成部品の組立を行う組立順序の一例のイメージ図である。
【図３２】ＣＡＤ装置及びビューワ装置の構成部品ツリー情報及び属性情報の一例を表したイメージ図である。
【図３３】本実施例の組立指示作成システムの他の例の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明していく。
【実施例１】
【００１４】
（システム構成）
図１は本実施例の組立指示作成システムの一例の構成図である。図１の組立指示作成システム１はＣＡＤ（Computer Aided Design）装置１０、公差解析装置１１、ビューワ装置１２が、インターネットやＬＡＮなどのネットワーク１３を介してデータ通信可能に接続されている。
【００１５】
ＣＡＤ装置１０はコンピュータによる設計支援ツールである。設計者はＣＡＤ装置１０を用いて製品等の設計を行う。ＣＡＤ装置１０は設計者により設計された結果である３次元ＣＡＤデータを出力する。
【００１６】
公差解析装置１１は３次元ＣＡＤデータを用いて公差解析を行う。公差解析とはアセンブリする複数の部品に寸法公差を設定し、部品を組み立てた際の寸法のバラツキを計算することを言う。公差解析装置１１は３次元ＣＡＤデータを用いて公差解析を行う際、組立定義及び自由度から部品の位置・方向を規制する為に必要な幾何学的基準となる第一〜第三データムを判定する。
【００１７】
組立定義及び自由度は、各部品寸法の公差によるバラツキの伝わり方を定義する情報である。組立定義は部品のどの形状で組み合わすかの情報である。自由度は組み合わせ部分での拘束／非拘束方向［６方向］の情報である。公差解析装置１１は判定した第一〜第三データムとなる形状を色分けする。また、公差解析装置１１は最適化された組立順序を示す組順属性情報を、構成部品ツリー情報に対して設定する。
【００１８】
ビューワ装置１２は、３次元ＣＡＤデータ、組順属性情報及び色分けされた第一〜第三データムとなる形状の色情報を用いて、製品等の寸法公差の累積の少ない組立順序の組立指示の動画を作成する。
【００１９】
（ハードウェア構成）
ＣＡＤプログラムがインストールされているコンピュータは、ＣＡＤ装置１０の一例である。組立順序変換プログラムがインストールされているコンピュータは、公差解析装置１１の一例である。また、ビューワプログラムがインストールされているコンピュータはビューワ装置１２の一例である。
【００２０】
ここではＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムがインストールされているコンピュータのハードウェア構成を説明する。コンピュータは本実施例のＣＡＤ装置１０、公差解析装置１１又はビューワ装置１２と同様の機能を有するＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムを実行する。
【００２１】
図２はコンピュータの一例のハードウェア構成図である。図２のコンピュータ２０は入力装置２１、表示装置２２、コンピュータ本体２３を有する。コンピュータ本体２３はバス３７で相互に接続されている主記憶装置３１、演算処理装置３２、インターフェース装置３３、記録媒体読取装置３４及び補助記憶装置３５を有する。また、バス３７には入力装置２１及び表示装置２２が接続されている。
【００２２】
バス３７で相互に接続されている入力装置２１、表示装置２２、主記憶装置３１、演算処理装置３２、インターフェース装置３３、記録媒体読取装置３４及び補助記憶装置３５は、演算処理装置３２による管理下で相互にデータの送受を行うことができる。演算処理装置３２は、コンピュータ２０全体の動作制御を司る中央処理装置である。
【００２３】
インターフェース装置３３は他のパーソナルコンピュータ又はサーバなどからのデータを受信し、そのデータの内容を演算処理装置３２に渡す。さらにインターフェース装置３３は演算処理装置３２からの指示に応じて他のパーソナルコンピュータ又はサーバなどにデータを送信する。
【００２４】
補助記憶装置３５には、ＣＡＤ装置１０、公差解析装置１１又はビューワ装置１２と同様の機能をコンピュータ２０に発揮させるプログラムの一部として、少なくともＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムが記録されている。
【００２５】
そして、演算処理装置３２がＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムを補助記憶装置３５から読み出して実行することで、ＣＡＤ装置１０、公差解析装置１１又はビューワ装置１２として機能するようになる。ＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムは演算処理装置３２とアクセス可能な主記憶装置３１に格納されていても良い。入力装置２１は演算処理装置３２の管理下でデータの入力を受付ける。ＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムはコンピュータ２０が読み取り可能な記録媒体３６に記録しておくことができる。
【００２６】
コンピュータ２０で読み取り可能な記録媒体３６には、磁気記録媒体、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録媒体には、ＨＤＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ（ＭＴ）などがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  −  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）などがある。また、光磁気記録媒体には、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ  −  Ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）などがある。
【００２７】
ＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムを流通させる場合には、例えばＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型の記録媒体３６を販売することが考えられる。
【００２８】
そして、ＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムを実行するコンピュータ２０は、例えば記録媒体読取装置３４がＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムを記録した記録媒体３６から、ＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムを読み出す。演算処理装置３２は、読み出されたＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムを主記憶装置３１若しくは補助記憶装置３５に格納する。コンピュータ２０は、自己の記憶装置である主記憶装置３１若しくは補助記憶装置３５からＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムを読み取り、ＣＡＤプログラム、組立順序変換プログラム又はビューワプログラムに従った処理を実行する。
【００２９】
（ブロック構成）
図３は本実施例のＣＡＤ装置の一例のブロック構成図である。ＣＡＤ装置１０は、モデル形状作成部４１、形状・組立順序保存部４２を有する。モデル形状作成部４１は設計者に製品等の設計を行わせる。モデル形状作成部４１は設計者により設計された結果である３次元ＣＡＤデータを作成し、出力する。また、形状・組立順序保存部４２は３次元ＣＡＤデータ及び組順属性情報を保存する。
【００３０】
図４は本実施例の公差解析装置の一例のブロック構成図である。公差解析装置１１は組立定義部５１、組立部品選択可能モデル情報部（以下、モデル情報部という）５２、組立順序変換部５３、データム判断基準テーブル５４を有する。また、組立定義部５１は配置情報チェック部５５を有する。
【００３１】
組立定義部５１は設計者に組立定義及び自由度を定義させる。配置情報チェック部５５はＣＡＤ装置１０のモデル形状作成部４１と連携状態となる。配置情報チェック部５５は必要に応じてモデル形状作成部４１の作成した３次元ＣＡＤデータをチェックする。
【００３２】
モデル情報部５２は組立定義及び自由度から部品の第一〜第三データムを判定する。モデル情報部５２は判定した第一〜第三データムとなる形状を色分けする。組立順序変換部５３は組立順序通りに整理された構成部品ツリー情報に含まれる属性情報に基づき、部品の組立順序を変換し、出力する。データム判断基準テーブル５４は部品のデータムを判定する為に利用される。
【００３３】
図５は本実施例のビューワ装置の一例のブロック構成図である。ビューワ装置１２はモデル表示部６１、コメントライブラリ６２を有する。モデル表示部６１は入力された構成部品ツリー情報、組順属性情報から製品等の寸法公差の累積の少ない組立順序のリストを作成する。モデル表示部６１は作成した組立順序のリストに基づいて、部品の組立指示の動画を作成する。このとき、モデル表示部６１は第一〜第三データムとなる形状の色に対応したコメント「例えば第一データム」をコメントライブラリ６２から取得して、部品の組立指示の動画に挿入する。
【００３４】
（用語の説明）
ここでは、以下の説明の理解を容易とする為、組立定義、自由度、データムについて説明する。組立定義は、各部品を部品のどの形状を使用して組み付けるかを定義するものである。自由度は、部品の組立状態を表現する際に、各部品が持っている６方向の動作を表すものである。
【００３５】
図６は、各部品が持っている６方向の動作を表した説明図である。図６に示すように各部品は、Ｘ軸／Ｙ軸／Ｚ軸それぞれの平行移動（ＴＸ、ＴＹ、ＴＺ）と、回転（ＲＸ、ＲＹ、ＲＺ）との計６個の自由度を持っている。
【００３６】
データムは、組立を行う際の基準となる面、穴、突起、溝等の要素である。実際の組立では、３次元方向を固定する為、優先度順に第一〜第三データムが必要となる。図７は第一データムを表した説明図である。第一データムは３高点接触となる。３高点接触は実際の形状同士が安定して接地する為に必要な一番目の幾何学的な接触条件である。
【００３７】
図７に示すように、実際の形状では平面であっても表面に凹凸があり、接触時に凹凸上の最も高い３点の接触によって安定した接地条件を得ている。３高点接触の状態は平面の法線方向の平行移動と、法線方向に直交する軸回りの回転とが拘束された状態である。
【００３８】
図８は第二データムを表した説明図である。第二データムは２高点接触となる。２高点接触は３高点接触の次に必要な、実際の形状同士が安定して接地する為に必要な二番目の幾何学的な接触条件である。図８に示すように、実際の形状では平面であっても表面に凹凸があり、３高点接触によって拘束された方向を除く、平面の法線方向の平行移動と法線方向に直交する軸回りの回転とが、凹凸上の最も高い２点の接触によって拘束されて安定した接地条件を得ている。
【００３９】
図９は第三データムを表した説明図である。第三データムは１高点接触となる。１高点接触は３高点／２高点接触の次に必要な、実際の形状同士が安定して接地する為に必要な三番目の幾何学的な接触条件である。図９に示すように、実際の形状では平面であっても表面に凹凸があり、３高点／２高点接触によって拘束された方向を除く、平面の法線方向の平行移動が、凹凸上の最も高い１点の接触によって拘束されて安定した接地条件を得ている。
【００４０】
図１０は第一データムの具体例を表したイメージ図である。図１０（Ａ）は同一方向法線数が１の第一データムを表している。同一方向法線数が１の第一データムは組み付け面が１箇所、法線方向の平行移動拘束数が１、法線と直交する軸回転拘束数が２である。図１０（Ｂ）は同一方向法線数が２の第一データムを表している。同一方向法線数が２の第一データムは組み付け面が２箇所、法線方向の平行移動拘束数が２、法線と直交する軸回転拘束数が１である。
【００４１】
図１０（Ｃ）は同一方向法線数が３の第一データムを表している。同一方向法線数が３の第一データムは組み付け面が３箇所、法線方向の平行移動拘束数が３、法線と直交する軸回転拘束数が０である。
【００４２】
図１１は第二データムの具体例を表したイメージ図である。図１１（Ａ）は同一方向法線数が１の第二データムを表している。同一方向法線数が１の第二データムは組み付け面が１箇所、法線方向の平行移動拘束数が１、法線と直交する軸回転拘束数が１である。図１１（Ｂ）は同一方向法線数が２の第二データムを表している。同一方向法線数が２の第二データムは組み付け面が２箇所、法線方向の平行移動拘束数が２、法線と直交する軸回転拘束数が０である。
【００４３】
図１２は第三データムの具体例を表したイメージ図である。図１２は同一方向法線数が１の第三データムを表している。同一方向法線数が１の第三データムは組み付け面が１箇所、法線方向の平行移動拘束数が１、法線と直交する軸回転拘束数が０である。
【００４４】
（処理内容）
ここでは、公差解析装置１１の処理について説明する。図１３は公差解析を行う部品の一例のイメージ図である。図１３は部品Ａと部品Ｂとを組み立てる例を表している。部品Ａには形状Ａ〜Ｃが定義されている。部品Ｂには形状ａ〜ｃが定義されている。図１３中のＴＸはＸ軸方向並進自由度を表す。ＴＹはＹ軸方向並進自由度を表す。ＴＺはＺ軸方向並進自由度を表す。ＲＸはＸ軸回りの回転自由度を表す。ＲＹはＹ軸回りの回転自由度を表す。ＲＺはＺ軸回りの回転自由度を表す。
【００４５】
設計者は部品Ａと部品Ｂとの間に組立定義及び自由度を定義する。図１４は部品Ａと部品Ｂの組立定義情報の一例の構成図である。図１４では組立箇所毎に項番（以下、組立箇所項番という）と、部品Ａの組み付け形状を表す「ジオメトリ１」と、部品Ｂの組み付け形状を表す「ジオメトリ２」と、法線方向数と、拘束自由度数とが関連付けられた組立定義情報を表している。
【００４６】
各組立箇所には詳細属性情報として図１５に示すような自由度情報が定義される。図１５は自由度情報の一例の構成図である。図１５（Ａ）は、組立箇所項番「１」の組立箇所の自由度情報である。図１５（Ｂ）は、組立箇所項番「２」の組立箇所の自由度情報である。図１５（Ｃ）は、組立箇所項番「３」の組立箇所の自由度情報である。
【００４７】
図１５（Ａ）に示すように、組立箇所項番「１」の組立箇所の自由度はＺ方向に垂直方向であり、ＴＺ、ＲＸ及びＲＹが拘束状態であることが分かる。図１５（Ｂ）に示すように、組立箇所項番「２」の組立箇所の自由度はＸ方向に垂直方向であり、ＴＸ及びＲＺが拘束状態であることが分かる。図１５（Ｃ）に示すように、組立箇所項番「３」の組立箇所の自由度はＹ方向に垂直方向であり、ＴＹが拘束状態であることが分かる。
【００４８】
公差解析装置１１は組立定義情報を参照し、各組立箇所の３法線方向（直交３方向）の数を同一方向法線の数として、それぞれカウントする。また、公差解析装置１１はカウントした各組立箇所の３法線方向それぞれに対し、それぞれの法線方向の平行移動拘束自由度の数と、法線と直交する軸回転拘束自由度の数（形状の接線成分方向の軸回りの回転拘束自由度の数）とをカウントする。
【００４９】
公差解析装置１１は図１６に示すデータム判断基準テーブルを参照し、カウントした同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数及び法線と直交する軸回転拘束自由度の数に対応したデータム種類を判定する。図１６はデータム判断基準テーブルの一例の構成図である。データム判断基準テーブルは、同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数及び法線と直交する軸回転拘束自由度の数の組に対し、データム種類を一意に対応付けている。
【００５０】
例えば図１５の自由度情報、図１６のデータム判断基準テーブルの場合、公差解析装置１１は組立箇所項番「１」の組立箇所を第一データム、組立箇所項番「２」の組立箇所を第二データム、組立箇所項番「３」の組立箇所を第三データムと判定する。公差解析装置１１は判定した第一〜第三データムとなる形状の色指定を行う。
【００５１】
図１７は、第一〜第三データムとなる形状に色指定を行う色座標情報の一例の構成図である。色座標情報は、組立箇所ごとに「ジオメトリ１」と「ジオメトリ２」とデータム種類とジオメトリ色とが設定されている。図１７の例では第一データムの形状に黄色が指定されている。第二データムの形状に赤色が指定されている。第三データムの形状に緑色が指定されている。図１７の色座標情報はＣＡＤ装置１０及びビューワ装置１２上の部品の形状に対して色指定の指示を与える為のものである。
【００５２】
図１８は判定されたデータム種類に応じてジオメトリ色が指定された部品Ａ及び部品Ｂの一例のイメージ図である。図１８は第一データムの形状に黄色が指定され、第二データムの形状に赤色が指定され、第三データムの形状に緑色が指定されている。
【００５３】
全ての部品に対し、組立定義及び自由度が定義されると、公差解析装置１１は組立順序通りに整理された構成部品ツリー情報に含まれる属性情報に基づき、部品の組立順序を変換して確定する。属性情報は構成部品間相互の関係性を示すものである。
【００５４】
図１９は組立順序通りに整理された構成部品ツリー情報の一例の説明図である。図１９において「↓」は部品の親子関係を示す。図１９（Ａ）は部品Ｃが部品Ａの子、部品Ｂが部品Ｃの子の例を表している。図１９（Ｂ）は部品Ｃが部品Ａの子、部品Ｂが部品Ａと部品Ｃの子の例を表している。図１９（Ｃ）は部品Ｃが部品Ａの子、部品Ｂが部品Ａの子の例を表している。図１９（Ｃ）の部品Ｂ及び部品Ｃのように、相互関係に優位差が無い場合は例えば部品名の昇順で決定する。
【００５５】
公差解析装置１１は確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報の部品名称と、ＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報の部品名称とを照合し、部品名称が一致するＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報の構成部品に対して組順属性を付与する。
【００５６】
図２０はＣＡＤ装置の構成部品ツリー情報の構成部品に対して組順属性を付与する処理の一例の説明図である。構成部品ツリー情報１００は公差解析装置１１が確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報を表している。構成部品ツリー情報１０１はＣＡＤ装置１０上の構成部品ツリー情報を表している。なお、図２０の構成部品ツリー情報１００は公差解析対象外の部品を含んでいる。
【００５７】
公差解析装置１１は確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報１００の部品名称とＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報１０１の部品名称とを照合し、部品名称が一致するＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報１０１の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性１０２を付与する。
【００５８】
組順属性１０２は、アセンブリ階層と階層内順位とを含む。例えば組順属性１０２に含まれる「１ｓｔ−０２」は、アセンブリ階層「１ｓｔ」と階層内順位「０２」とを表している。また、ＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報１０１では、公差解析対象外の部品について、ＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報１０１を維持する組順属性１０２が付与される。
【００５９】
なお、複数の組立箇所に対して公差解析を実施して、複数の異なる組立順序及び組立定義を有する場合は、公差解析結果及び設計上の優先度から付与する組立定義情報を設計者に選択させればよい。構成部品全体に対して公差解析を実施していない場合は、公差解析を実施していない構成部品に対して、ＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報１０１を維持する組順属性「ｏｒｉｇｉｎａｌ」が付与される。
【００６０】
ビューワ装置１２は、ＣＡＤ装置１０から３次元ＣＡＤデータ、組順属性情報及び色分けされた第一〜第三データムとなる形状の色情報を受信し、製品等の寸法公差の累積の少ない組立順序の組立指示の動画を作成する。
【００６１】
このとき、ビューワ装置１２は組順属性１０２が付与されたＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報１０１を、組順属性１０２をキーワードとしてソートし、構成部品ツリー情報１０２の第一階層（１ｓｔ）、第二階層（２ｎｄ）、…、第Ｎ階層のそれぞれの配下の部品の順番を整理する。
【００６２】
図２１は組順属性が付与されたＣＡＤ装置の構成部品ツリー情報からビューワ装置の構成部品ツリー情報を再構築する処理の一例の説明図である。ビューワ装置１２は図２１に示すように、組順属性１０２が付与されているＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報１０１を、組順属性１０２をキーワードとして階層毎にソートし、ビューワ装置１２の構成部品ツリー情報１０３を再構築する。なお、ＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報１０１を維持する組順属性「ｏｒｉｇｉｎａｌ」が付与された構成部品については、ビューワ装置１２においてもＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報１０１を維持する。
【００６３】
ビューワ装置１２は部品の組立指示の動画を作成する前処理として、再構築した構成部品ツリー情報１０３の組順属性から製品等の寸法公差の累積の少ない組立順序のリストを作成する。
【００６４】
図２２は組立順序のリストの一例の構成図である。図２２の組立順序のリストは第一階層構成部品、第一階層組順、第二階層構成部品、第二階層組順、進捗をデータ項目として有している。
【００６５】
ビューワ装置１２は部品の組立指示の動画を作成する際、組立順序のリストと、設計者によって選択された構成部品の名称とを照合し、正しく組立指示が完了した構成部品について、組立順序のリストから除外する。また、ビューワ装置１２は部品の組立指示の動画を作成する際、組立順序のリストと違う構成部品が設計者によって選択されると、例えば警告メッセージを表示し、誤った組立指示の作成を防止する。
【００６６】
ビューワ装置１２は部品の組立指示の動画を作成する際、構成部品間の詳細な組み付け箇所を指示する場合、第一〜第三データムとなる形状を色分けし、第一〜第三データムとなる形状の色に対応したコメント「例えば第一データム」をコメントライブラリ６２から取得して、部品の組立指示の動画に挿入する。
【００６７】
図２３は第一〜第三データムを判定する処理の一例のフローチャートである。ステップＳ１に進み、ＣＡＤ装置１０は設計者により設計された結果である三次元ＣＡＤデータを公差解析装置１１と同期させる。ステップＳ２に進み、公差解析装置１１の組立定義部５１はオペレータ（設計者）に組立定義及び自由度を定義させる。
【００６８】
ステップＳ３に進み、モデル情報部５２は組立定義情報を参照し、各組立箇所の３法線方向の数を同一方向法線の数として、それぞれカウントする。ステップＳ４に進み、モデル情報部５２はカウントした各組立箇所の３法線方向それぞれに対し、それぞれの法線方向の平行移動拘束自由度の数と、法線と直交する軸回転拘束自由度の数（形状の接線成分方向の軸回りの回転拘束自由度の数）とをカウントする。
【００６９】
ステップＳ５に進み、モデル情報部５２はデータム判断基準テーブルを参照し、カウントした同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数及び法線と直交する軸回転拘束自由度の数に対応したデータム種類（第一〜第三データム）を判定する。
【００７０】
ステップＳ６に進み、モデル情報部５２は判定した第一〜第三データムに応じて、構成部品のジオメトリ色を決定し、ＣＡＤ装置１０に指示する。ステップＳ７に進み、ＣＡＤ装置１０は構成部品にジオメトリ色を反映させる。そして、ステップＳ８に進み、ＣＡＤ装置１０の形状・組立順序保存部４２は構成部品に反映させたジオメトリ色を３次元ＣＡＤデータと対応付けて保存する。
【００７１】
図２４は、部品の組立順序を変換して出力する処理の一例のフローチャートである。ステップＳ１１に進み、ＣＡＤ装置１０は設計者により設計された結果である三次元ＣＡＤデータを公差解析装置１１と同期させる。ステップＳ１２に進み、公差解析装置１１の組立定義部５１はオペレータ（設計者）に組立定義及び自由度を定義させる。
【００７２】
ステップＳ１３に進み、組立順序変換部５３は組立定義が定義されると、確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性情報を設定する。ステップＳ１４に進み、組立順序変換部５３は確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報の部品名称とＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報の部品名称とを照合する。そして、組立順序変換部５３は部品名称が一致するＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性を付与する。
【００７３】
ステップＳ１５に進み、ＣＡＤ装置１０の形状・組立順序保存部４２は、３次元ＣＡＤデータ及び組順属性情報を保存する。ステップＳ１６に進み、モデル形状作成部４１は３次元ＣＡＤデータ、組順属性情報及び色分けされた第一〜第三データムとなる形状の色情報をビューワ装置１２に出力する。
【００７４】
図２５は組立順序のリストを作成する処理の一例のフローチャートである。ステップＳ２１に進み、ビューワ装置１２のモデル表示部６１は組順属性が付与されたＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報を、組順属性をキーワードとして階層毎にソートし、ビューワ装置１２の構成部品ツリー情報を再構築する。モデル表示部６１は部品の組立指示の動画を作成する前処理として、再構築した構成部品ツリー情報の組順属性から製品等の寸法公差の累積の少ない組立順序のリストを作成する。
【００７５】
ステップＳ２２に進み、モデル表示部６１は設計者に構成部品を選択させる。ステップＳ２３に進み、モデル表示部６１は組立順序のリストと、設計者によって選択された構成部品の名称とを照合する。ステップＳ２４に進み、組立順序のリストと違う順番で構成部品が設計者によって選択されると、モデル表示部６１は例えば警告メッセージを表示したあと、ステップＳ２２に戻る。
【００７６】
組立順序のリストと同じ順番で構成部品が設計者によって選択されると、モデル表示部６１はステップＳ２５に進み、第一〜第三データムとなる形状の色に対応したコメントをコメントライブラリ６２から取得して、部品の組立指示の動画に挿入する。
【００７７】
（処理イメージ）
図２６はＣＡＤ装置の構成部品ツリー情報の一例のイメージ図である。図２７は最上位のアセンブリモデルの一例のイメージ図である。図２８は第二階層のアセンブリモデル及び部品モデルの一例のイメージ図である。
【００７８】
図２７は名称「ＴＯＰ」の最上位のアセンブリモデルを表している。最上位のアセンブリモデルは構成部品が組み立てられた後のイメージ図を表している。図２８は名称「ｂａｓｅ」の第二階層の部品モデルと、名称「Ａ」〜「Ｃ」の第二階層のサブアセンブリモデルとを表している。
【００７９】
図２９は構成部品ツリー情報に含まれる属性情報の一例のイメージ図である。図２９は名称「Ａ」の第二階層のサブアセンブリモデル配下の部品「ａ１」の属性情報の一例を表している。図２９の属性情報は部品「ａ１」が第二階層の名称「Ａ」のサブアセンブリモデル配下にあり、第二階層の名称「Ａ」のサブアセンブリモデルでの組順が第一番目であるという属性が付与されている。
【００８０】
図３０はＣＡＤ装置の構成部品ツリー情報に従って構成部品の組立を行う組立順序の一例のイメージ図である。図３１は公差解析装置の構成部品ツリー情報に従って構成部品の組立を行う組立順序の一例のイメージ図である。図３１の組立順序は製品等の寸法公差の累積の少ない組立順序となっている。
【００８１】
図３２はＣＡＤ装置及びビューワ装置の構成部品ツリー情報及び属性情報の一例を表したイメージ図である。図３２（Ａ）はＣＡＤ装置１０の構成部品ツリー情報及び属性情報の一例を表している。図３２（Ａ）は図３０の組立順序に対応している。
【００８２】
図３２（Ｂ）は、ビューワ装置１２の構成部品ツリー情報及び属性情報の一例を表している。図３２（Ｂ）は図３１の組立順序に対応している。図３２（Ｂ）に示した構成部品ツリー情報は製品等の寸法公差の累積の少ない組立順序に再構築されている。
【実施例２】
【００８３】
（システム構成）
図３３は本実施例の組立指示作成システムの他の例の構成図である。図３３の組立指示作成システム２はＣＡＤ装置１０、ビューワ装置１２が、インターネットやＬＡＮなどのネットワーク１３を介してデータ通信可能に接続されている。図３３のＣＡＤ装置１０は組立指示作成システム１の公差解析装置１１に相当する公差解析部１４を有している。
【００８４】
図３３の組立指示作成システム２は公差解析装置１１が無く、公差解析装置１１に相当する公差解析部１４がＣＡＤ装置１０に含まれる点で図１の組立指示作成システム１と異なっているが、その他について同様であるため、説明を省略する。
【００８５】
（まとめ）
上述したように、設計等の上流工程から製造・組立等の下流工程での品質向上における大きな課題の一つは、いかに効率よく公差解析結果を部品の組立指示の作成に反映できるかであった。本実施例の組立指示作成システム１、２によれば、公差解析装置１１又は公差解析部１４で最適化された寸法公差の累積の少ない組立順序を、容易にビューワ装置１２等の外部装置に流用可能であり、最適な寸法公差の設定や寸法公差の累積の少ない組立順序の提示による設計製品の品質向上と組立指示の作成に必要な工数の大幅な削減とを実現できる。
【００８６】
本実施例による組立順序変換方法はＷＥＢサービス等によっても実現可能である。さらに、本実施例による組立順序変換プログラムはパッケージソフト，ダウンロード等による提供可能である。組立順序変換プログラムはバッチファイル等によって実現されるものであってもよい。
【００８７】
本発明は、以下に記載する付記のような構成が考えられる。
（付記１）
設計データを用いて公差解析を行う公差解析装置であって、
構成部品の組立定義及び自由度をユーザに定義させる組立定義手段と、
組み立てる前記構成部品の組立定義及び自由度に基づき、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数をカウントし、該カウント値に対応するデータム種類をデータム判断基準テーブルに基づき判定する判定手段と、
判定した前記データム種類を出力する出力手段と
を有する公差解析装置。
（付記２）
前記構成部品の組立定義に基づき確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性情報を設定し、名称が一致する設計装置の構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性を付与する組立順序変換手段
を更に有する付記１記載の公差解析装置。
（付記３）
前記データム判断基準テーブルは、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数の組に対し、データム種類として第一〜第三データムを一意に対応付けていること
を特徴とする付記１又は２記載の公差解析装置。
（付記４）
前記出力手段は、判定した第一〜第三データムに応じて、前記構成部品の組立箇所の色を決定して出力する
付記１乃至３何れか一項記載の公差解析装置。
（付記５）
コンピュータによる設計支援を行う設計装置であって、
ユーザに設計を行わせ、設計データを作成する設計データ作成手段と、
前記設計データを用いて公差解析を行う公差解析手段と
を有し、
前記公差解析手段は、
構成部品の組立定義及び自由度をユーザに定義させる組立定義手段と、
組み立てる前記構成部品の組立定義及び自由度に基づき、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数をカウントし、該カウント値に対応するデータム種類をデータム判断基準テーブルに基づき判定する判定手段と、
判定した前記データム種類を出力する出力手段と
を有する設計装置。
（付記６）
構成部品の組立順序の組立指示を作成する閲覧装置であって、
組立順序に基づく組順属性が付与された構成部品ツリー情報の構成部品を前記組順属性に基づきソートし、前記構成部品ツリー情報を再構築する再構築手段と、
再構築した前記構成部品ツリー情報に基づいて前記構成部品の組立順序のリストを作成するリスト作成手段と、
前記構成部品の組立順序の組立指示を作成する際、前記組立順序のリストと異なる順番で前記構成部品がユーザによって選択されると、警告メッセージを表示する警告手段と
を有する閲覧装置。
（付記７）
前記構成部品の組立順序の組立指示を作成する際、前記構成部品の組立箇所の色に対応したデータム種類を示すコメントを該構成部品の組立箇所に挿入するコメント挿入手段を更に有する付記６記載の閲覧装置。
（付記８）
設計データを用いて公差解析を行う公差解析装置によって実行される組立順序変換方法であって、
前記公差解析装置が、
構成部品の組立定義及び自由度をユーザに定義させる組立定義手段と、
組み立てる前記構成部品の組立定義及び自由度に基づき、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数をカウントし、該カウント値に対応するデータム種類をデータム判断基準テーブルに基づき判定する判定手段と、
判定した前記データム種類を出力する出力手段と、
前記構成部品の組立定義に基づき確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性情報を設定し、名称が一致する設計装置の構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性を付与する組立順序変換手段と
を実行する組立順序変換方法。
（付記９）
設計データを用いて公差解析を行う公差解析装置を、
構成部品の組立定義及び自由度をユーザに定義させる組立定義手段と、
組み立てる前記構成部品の組立定義及び自由度に基づき、前記構成部品の組立箇所の同一方向法線の数、法線方向の平行移動拘束自由度の数、法線と直交する軸回転拘束自由度数をカウントし、該カウント値に対応するデータム種類をデータム判断基準テーブルに基づき判定する判定手段と、
判定した前記データム種類を出力する出力手段と、
前記構成部品の組立定義に基づき確定した組立順序に基づく構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性情報を設定し、名称が一致する設計装置の構成部品ツリー情報の構成部品に対して、確定した組立順序に基づく組順属性を付与する組立順序変換手段と
して機能させるための組立順序変換プログラム。
【００８８】
本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。なお、組立定義手段が組立定義部５１に相当し、判定手段及び出力手段が組立部品選択可能モデル情報部５２に相当し、組立順序変換手段が組立順序変換部５３に相当し、設計データ作成手段がモデル形状作成部４１に相当し、公差解析手段が公差解析部１４に相当する。
【００８９】
再構築手段、リスト作成手段、警告手段及びコメント挿入手段はモデル表示部６１に相当する。また、設計装置はＣＡＤ装置１０に相当する。閲覧装置はビューワ装置１２に相当する。
【符号の説明】
【００９０】
１、２    組立指示作成システム
１０    ＣＡＤ（Computer Aided Design）装置
１１    公差解析装置
１２    ビューワ装置
１３    ネットワーク
１４    公差解析部
２０    コンピュータ
２１    入力装置
２２    表示装置
２３    コンピュータ本体
３１    主記憶装置
３２    演算処理装置
３３    インターフェース装置
３４    記録媒体読取装置
３５    補助記憶装置
３６    記録媒体
３７    バス
４１    モデル形状作成部
４２    形状・組立順序保存部
５１    組立定義部
５２    組立部品選択可能モデル情報部
５３    組立順序変換部
５４    データム判断基準テーブル
５５    配置情報チェック部
６１    モデル表示部
６２    コメントライブラリ
１００、１０１、１０３    構成部品ツリー情報
１０２    組順属性
【図１】
2011258008.tif 000003
【図２】
2011258008.tif 000004
【図３】
2011258008.tif 000005
【図４】
2011258008.tif 000006
【図５】
2011258008.tif 000007
【図６】
2011258008.tif 000008
【図７】
2011258008.tif 000009
【図８】
2011258008.tif 000010
【図９】
2011258008.tif 000011
【図１０】
2011258008.tif 000012
【図１１】
2011258008.tif 000013
【図１２】
2011258008.tif 000014
【図１３】
2011258008.tif 000015
【図１４】
2011258008.tif 000016
【図１５】
2011258008.tif 000017
【図１６】
2011258008.tif 000018
【図１７】
2011258008.tif 000019
【図１８】
2011258008.tif 000020
【図１９】
2011258008.tif 000021
【図２０】
2011258008.tif 000022
【図２１】
2011258008.tif 000023
【図２２】
2011258008.tif 000024
【図２３】
2011258008.tif 000025
【図２４】
2011258008.tif 000026
【図２５】
2011258008.tif 000027
【図２６】
2011258008.tif 000028
【図２７】
2011258008.tif 000029
【図２８】
2011258008.tif 000030
【図２９】
2011258008.tif 000031
【図３０】
2011258008.tif 000032
【図３１】
2011258008.tif 000033
【図３２】
2011258008.tif 000034
【図３３】
2011258008.tif 000035