(57)【要約】【課題】複数の板状部材である被加工物を一体化して得られる製品の製造に用いる被加工物支持具の設計を、ミスなくより容易に行える、被加工物支持具の設計方法を提供する。【解決手段】底部(21a1)とその縁部から立ち上げられた側板(21a2〜21a5)とを有する箱状物を被加工物支持具として３次元モデル化する被加工物支持具モデル化ステップと、製品(SH)の３次元モデルと被加工物支持具(21)の３次元モデルとを表示部(5)に同時表示させる表示ステップと、表示部の画面上で被加工物支持具(21)を板状部材(11〜13)それぞれの自重を受けて支持可能であって、側板(21a2〜21a5)と複数の部位で干渉すると共に底部(21a1)とは非干渉となるよう相対姿勢，相対位置，又はサイズを調整して仮想配置する配置ステップと、側板(21a2〜21a5)における被加工物(21a2〜21a5)が干渉した部位を切り欠き部(K1〜K6)とする切り欠き部設定ステップと含む。【選択図】図１１
2015005021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状なる複数の被加工物を組み合わせて立体形状の製品を形成する際に用いる被加工物支持具を、３次元ＣＡＤ装置を用いて設計する被加工物支持具の設計方法であって、
底部と前記底部の縁部から立ち上げられた側板とを有して一面側が開放された箱状物を被加工物支持具として３次元モデル化する被加工物支持具モデル化ステップと、
前記製品の３次元モデルと前記被加工物支持具の３次元モデルとを、表示部に同時に表示させる表示ステップと、
前記表示部の画面上で、前記被加工物支持具を、前記板状部材それぞれの自重を受けて支持可能であって、前記側板と複数の部位で干渉すると共に前記底部とは非干渉となるよう相対姿勢，相対位置，又はサイズを調整して仮想配置する配置ステップと、
前記側板における前記被加工物が干渉した部位を切り欠き部とする切り欠き部設定ステップと、
を含むことを特徴とする被加工物支持具の設計方法。
【請求項２】
前記被加工物支持具を、板状の部材を折り曲げて形成するものとし、
前記被加工物と、前記被加工物支持具を形成するための板状の部材と、を、一の板材に板取りする板取ステップを含むことを特徴とする請求項１記載の被加工物支持具の設計方法。
【請求項３】
前記被加工物支持具を前記底部が水平となる姿勢にしたときに、少なくとも一つの前記切り欠き部と前記被加工物とが前記被加工物の自重で当接する当接点において、前記切り欠き部及び前記被加工物のいずれか一方が水平に対し傾斜していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の被加工物支持具の設計方法。
【請求項４】
前記製品の形成において、前記複数の被加工物の組み合わせに溶接を含めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の被加工物支持具の設計方法。
【請求項５】
板状なる複数の被加工物を組み合わせて立体形状の製品を形成する際に用いられる被加工物支持具の設計を支援する被加工物支持具の設計支援装置であって、
制御部を備えて３次元ＣＡＤ装置の機能を発揮し、
前記制御部は、
底部と前記底部の縁部から立ち上げられた側板とを有して一面側が開放された箱状物を被加工物支持具として３次元モデル化し、前記製品の３次元モデルと前記被加工物支持具の３次元モデルとを表示部に同時に表示させると共に、
前記側板における前記被加工物が干渉した部位を切り欠き部に設定するよう構成されていることを特徴とする被加工物支持具の設計支援装置。
【請求項６】
板状なる複数の被加工物を組み合わせて立体形状の製品を形成する際に用いる被加工物支持具を、３次元ＣＡＤ装置を用いて設計する際に適用される被加工物支持具の設計支援プログラムであって、
コンピュータに、
底部と前記底部の縁部から立ち上げられた側板とを有して一面側が開放された箱状物を被加工物支持具として３次元モデル化する被加工物支持具モデル化ステップと、
前記製品の３次元モデルと前記被加工物支持具の３次元モデルとを、表示部に同時に表示させる表示ステップと、
前記表示部の画面上で、前記被加工物支持具を、前記板状部材それぞれの自重を受けて支持可能であって、前記側板と複数の部位で干渉すると共に前記底部とは非干渉となるよう相対姿勢，相対位置，又はサイズを調整して仮想配置する配置ステップと、
前記側板における前記被加工物が干渉した部位を切り欠き部とする切り欠き部設定ステップと、
を実行させることを特徴とする被加工物支持具の設計支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物支持具の設計方法，設計支援装置，及び設計支援プログラムに係る。特に、複数の板状部材を被加工物とし、それらを溶接等の加工で一体化して得る製品の製造において、その一体化作業で被加工物を支持させる被加工物支持具を設計するために好適な、被加工物支持具の設計方法，設計支援装置，及び設計支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物に加工を施す際には、被加工物を、その形状に適応した支持具によって支持して加工精度や加工効率の向上を図るのが一般的である。
特許文献１には、溶接を施す被加工材を支持する支持具（溶接治具）を、３次元ＣＡＤ装置を用いて設計する技術の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５３９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被加工物を支持する支持具を３次元ＣＡＤ装置等の設計支援装置を用いて設計することは、特許文献１にも示されるように一般的に行われている。
しかしながら、従来の設計支援装置を用いた設計方法は、複雑な形状の被加工物に対し多種の溶接器具を駆使して高度な溶接をするという作業現場において、被加工物を支持する支持具を、多種の溶接器具の動作に係る３次元軌跡と干渉しないものとして設計するという、難度の高い設計作業を支援する点に重きが置かれたものであった。
そのため、設計支援装置として、高速演算処理が可能な高性能の３次元ＣＡＤ装置を必要とするため、設備投資が嵩み、その３次元ＣＡＤ装置を動作させるプログラムも大規模で、高価になる傾向がある。
【０００５】
規模の小さい金属加工業者では、溶接等の加工により得られる単純構造の製品、具体例としては、複数の板状部材を一体化するのみで得られる製品を製造する場合も多い。
この場合において、上述の難度の高い支持具設計作業を支援するハードウエアやソフトウエアは必ずしも必要ではない。
また、設備投資としても、高価なコンピュータやプログラム等の導入は容易ではないのが実状である。
そのため、支持具の設計は、概して熟練の設計者による手作業で行われる。
しかしながら、全作業を手作業で行う設計は、人為的なミスが生じる余地が多く、また、設計工数削減が難しいことから、複数の板状部材を一体化して得られる製品の製造に利用する支持具の設計を、ミスなくより容易に行えることが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、複数の板状部材である被加工物を一体化して得られる製品の製造に用いる被加工物支持具の設計を、ミスなくより容易に行える、被加工物支持具の設計方法，設計支援装置，及び設計支援プログラム、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は次の手順及び構成を有する。
１）  板状なる複数の被加工物(11〜14)を組み合わせて立体形状の製品(SH)を形成する際に用いる被加工物支持具(21)を、３次元ＣＡＤ装置を用いて設計する被加工物支持具の設計方法であって、
底部(21a1)と前記底部(21a1)の縁部から立ち上げられた側板(21a2〜21a5)とを有して一面側が開放された箱状物を被加工物支持具として３次元モデル化する被加工物支持具モデル化ステップと、
前記製品(SH)の３次元モデルと前記被加工物支持具(21)の３次元モデルとを、表示部(5)に同時に表示させる表示ステップと、
前記表示部(5)の画面上で、前記被加工物支持具(21)を、前記板状部材(11〜13)それぞれの自重を受けて支持可能であって、前記側板(21a2〜21a5)と複数の部位で干渉すると共に前記底部(21a1)とは非干渉となるよう相対姿勢，相対位置，又はサイズを調整して仮想配置する配置ステップと、
前記側板(21a2〜21a5)における前記被加工物(21a2〜21a5)が干渉した部位を切り欠き部(K1〜K6)とする切り欠き部設定ステップと、
を含むことを特徴とする被加工物支持具の設計方法である。
２）  前記被加工物支持具(21)を、板状の部材(21ｔ)を折り曲げて形成するものとし、
前記被加工物(11〜14)と、前記被加工物支持具(21)を形成するための板状の部材と、を、一の板材(22)に板取りする板取ステップを含むことを特徴とする１）に記載の被加工物支持具の設計方法。
３）  前記被加工物支持具(21)を前記底部(21a1)が水平となる姿勢にしたときに、少なくとも一つの前記切り欠き部(K1〜K6)と前記被加工物(11〜13)とが前記被加工物(11〜13)の自重で当接する当接点において、前記切り欠き部(K1〜K6)及び前記被加工物(11〜13)のいずれか一方が水平に対し傾斜していることを特徴とする１）又は２）に記載の被加工物支持具の設計方法。
４）  前記製品(SH)の形成において、前記複数の被加工物(11〜14)の組み合わせに溶接を含めることを特徴とする１）〜３）のいずれか一つに記載の被加工物支持具の設計方法。
５）  板状なる複数の被加工物(11〜14)を組み合わせて立体形状の製品(SH)を形成する際に用いられる被加工物支持具(21)の設計を支援する被加工物支持具の設計支援装置であって、
制御部(1)を備えて３次元ＣＡＤ装置の機能を発揮し、
前記制御部(1)は、
底部(21a1)と前記底部(21a1)の縁部から立ち上げられた側板(21a2〜21a5)とを有して一面側が開放された箱状物を被加工物支持具(21)として３次元モデル化し、前記製品(SH)の３次元モデルと前記被加工物支持具(21)の３次元モデルとを表示部(5)に同時に表示させると共に、
前記側板(21a2〜21a5)における前記被加工物(11〜13)が干渉した部位を切り欠き部(K1〜K6)に設定するよう構成されていることを特徴とする被加工物支持具の設計支援装置(S)である。
６）  板状なる複数の被加工物(11〜14)を組み合わせて立体形状の製品(SH)を形成する際に用いる被加工物支持具(21)を、３次元ＣＡＤ装置を用いて設計する際に適用される被加工物支持具の設計支援プログラムであって、
コンピュータ(C)に、
底部(21a1)と前記底部(21a1)の縁部から立ち上げられた側板(21a2〜21a5)とを有して一面側が開放された箱状物を被加工物支持具(21)として３次元モデル化する被加工物支持具モデル化ステップと、
前記製品(SH)の３次元モデルと前記被加工物支持具(21)の３次元モデルとを、表示部(5)に同時に表示させる表示ステップと、
前記表示部(5)の画面上で、前記被加工物支持具(21)を、前記板状部材(11〜13)それぞれの自重を受けて支持可能であって、前記側板(21a2〜21a5)と複数の部位で干渉すると共に前記底部(21a1)とは非干渉となるよう相対姿勢，相対位置，又はサイズを調整して仮想配置する配置ステップと、
前記側板(21a2〜21a5)における前記被加工物(11〜13)が干渉した部位を切り欠き部(K1〜K6)とする切り欠き部設定ステップと、
を実行させることを特徴とする被加工物支持具の設計支援プログラム(PGM)である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の板状部材である被加工物を一体化して得られる製品の製造に用いる被加工物支持具の設計を、ミスなくより容易に行える、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る被加工物支持具の設計支援装置の実施例であるコンピュータＣを説明するためのブロック図である。
【図２】設計のパターンＡにける、被加工物１１〜１４を説明するための展開図である。
【図３】被加工物１１〜１４を一体化した製品ＳＨを示す斜視図である。
【図４】コンピュータＣから出力され表示部５に表示される製品ＳＨの画面Ｇの例を示す図である。
【図５】溶接テーブルＴに対する製品ＳＨの位置を設定する際に表示部５に表示される画面Ｇの例を示す図である。
【図６】製品ＳＨの支持姿勢を設定する際に表示部５に表示される画面Ｇの例を示す図である。
【図７】製品ＳＨの支持姿勢を設定する際に表示部５に表示される画面Ｇの別の例を示す図である。
【図８】製品ＳＨの支持姿勢における傾斜角度を設定する際に表示部５に表示される画面Ｇの例を示す図である。
【図９】製品ＳＨを支持する支持具２１の原型２１ａの高さを設定する際に表示部５に表示される画面Ｇの例を示す図である。
【図１０】製品ＳＨと支持具２１との干渉部位を設定する際に表示部５に表示される画面Ｇの例を示す図である。
【図１１】設定された製品ＳＨと支持具２１との干渉部位が表示された画面Ｇの例を示す図である。
【図１２】被加工物１４の位置決めをする突き当て部２１ａ６を設定する際に表示部５に表示される画面Ｇの例を示す図である。
【図１３】被加工物１１〜１４と支持具２１の展開形状２１ｔとを示す展開図である。
【図１４】被加工物１１〜１４及び支持具２１の展開形状２１ｔとを板材２２に配置した状態を説明するためのレイアウト図である。
【図１５】設計のパターンＢにおける、被加工物５１〜５５を説明するための展開図である。
【図１６】被加工物５１〜５５を一体化して得る製品ＳＨ２を示す斜視図である。
【図１７】コンピュータＣから出力され表示部５に表示される製品ＳＨ２の画面Ｇの例を示す図である。
【図１８】製品ＳＨ２の支持姿勢を設定する際に表示部５に表示される画面Ｇの例を示す図である。
【図１９】被加工物５５の位置決めをする突き当て部６１ａ６を設定する際に表示部５に表示される画面Ｇの例を示す図である。
【図２０】一工程目における製造途中の中間品ＳＨ２ｔと支持具６１の原型６１ａとを示す斜視図である。
【図２１】二工程目における製品ＳＨ２と支持具６１の原型６１ａとを示す斜視図である。
【図２２】被加工物５１〜５５と支持具６１の展開形状６１ｔとを示す展開図である。
【図２３】被加工物５１〜５５及び支持具２１の展開形状６１ｔとを板材６２に配置した状態を説明するためのレイアウト図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る被加工物支持具の設計支援装置Ｓを、好ましい実施例であるコンピュータＣにより図１〜図２３を参照して説明する。
図１に示されるように、設計支援装置ＳであるコンピュータＣは、少なくとも制御部１，記憶部２，及び画像生成部３を有し、３次元ＣＡＤ装置として機能する。
コンピュータＣには、マウス及びキーボード、並びにメディアドライブ等を含む入力部４と、画像を表示するディスプレイ等の表示部５が接続される。
入力部４又は表示部５は、コンピュータＣ側に備えられていてもよい。
【００１１】
入力部４を介して、作業者Ｈからの指示であるユーザ指示Ｓ１及び設計に関する設計情報Ｊ１が制御部１に入力される。
また、入力部４を介して本発明の被加工物支持具の設計支援プログラムＰＧＭ（以下、単に設計支援プログラムＰＧＭと称する）が供給され、記憶部２に記憶されると共にコンピュータＣにインストールされる。
【００１２】
作業者Ｈは、上述構成のコンピュータＣを設計支援装置Ｓとして用いて、被加工物支持具の設計を行う。
以下にその設計例を、二種の製品を基にしたパターンＡとパターンＢとにより説明する。
【００１３】
〔パターンＡ〕
パターンＡにおいて、被加工物は、複数枚（この例では４枚）の板状部材１１〜１４とする。板材は、例えば板厚１ｍｍのＳＵＳ材であるがこれに限定されるものではない。
板状部材１１〜１４は、素材から切り出された後に、必要に応じて前加工（曲げ、打ち抜き等）が施されてもよい。
図２は、板状部材１１〜１４それぞれの展開図であり、板材から切り出された状態に相当する。板状部材１１，１２の一点鎖線は、切り出された後の曲げ加工で明瞭な稜線となる位置を示している。
板状部材１１〜１４は、便宜的にそれぞれ、左側板１１，右側板１２，後側板１３，及び天板１４と称する。
作業者Ｈは、パターンＡで設計して作成した支持具２１を用い、板状部材１１〜１４を溶接により一体化して立体形状なる略箱状の製品ＳＨを形成する。
【００１４】
パターンＡでは、支持具２１に載置により支持させた板状部材１１〜１４は、支持具２１に対して載せ替えることなくすべての溶接を施すことが可能で、載せ替えなしに製品ＳＨとされる。
図３は、製品ＳＨを示す斜視図である。図３において、製品ＳＨの下方側は、底板がなく開放されている。板状部材１１〜１４を一体化するために施す溶接部位を溶接部位Ｙ１〜Ｙ５として示している。すなわち、溶接を五箇所の稜線に沿って行ない製品ＳＨを形成する。
【００１５】
次に、具体的設計手順を説明する。
コンピュータＣには、あらかじめソフトウエアとして、本発明の設計支援プログラムＰＧＭをインストールしておく。
板状部材１１〜１４を加工する加工機（この例では溶接機）の基本的な３次元データは、予め記憶部２に記憶させておく、或いは外部のデータベース等から入手して記憶部２に記憶させておく。ここでは、溶接装置の溶接テーブルＴの３次元データが、予め記憶部２に記憶されているものとする。
【００１６】
（ＳｔｅｐＡ１）＜３次元データのインポートと表示＞
まず、作業者Ｈの指示により、製品ＳＨの３次元データを、入力部４を介してインポートする。これにより、製品ＳＨの３次元データは、記憶部２に記憶される。
作業者Ｈが設計支援プログラムＰＧＭを実行させると、制御部１は、設計支援プログラムＰＧＭに基づいてコンピュータＣの動作を制御する。
まず、制御部１は、記憶部２に記憶された製品ＳＨの３次元データを参照し、画像生成部３に３次元画像を生成させると共に、表示部５に表示させる（図４参照）。
【００１７】
図４は、画像生成部３で生成され表示部５に表示される画面Ｇを示す図である。
画面Ｇは、例えば、三つの画面領域を有するようにデザインされている。
具体的には、三つの画面領域は、対象となる被加工物等を任意の視点から見た斜視図を二次元表示する作業領域Ｇ１と、機能選択のためのツールバー等が表示される機能選択領域Ｇ２と、表示履歴や、他のファイル等を選択可能とするサイドビュー領域Ｇ３と、である。
各領域Ｇ１〜Ｇ３の大きさや配置は、作業者Ｈが自由に設定できるようになっている。
【００１８】
（ＳｔｅｐＡ２）＜製品ＳＨの基本姿勢等の設定＞
作業者Ｈは、作業領域Ｇ１に製品ＳＨの斜視図を表示させる。この表示において、作業者Ｈは、製品ＳＨの向き及びサイズを自由に変更できる。
製品ＳＨの表示を基に、作業者Ｈは、溶接部位Ｙ１〜Ｙ５の溶接順を決定すると共に、その溶接順での溶接を可能とする製品ＳＨの概略の支持姿勢を決定する。
【００１９】
この例において、作業者Ｈは、溶接順を例えば溶接部位Ｙ１〜Ｙ５の順とする。
すなわち、溶接は、まず、三枚の板状部材である左側板１１，右側板１２，及び後側板１３を溶接部位Ｙ１〜Ｙ３の溶接で一体化する。
次に、天板１４を載せ、溶接部位Ｙ４，Ｙ５を溶接して製品ＳＨにするものとする。
そのため、概略基本姿勢を、後から載せる天板１４側が上方となる姿勢に決定する。
画面Ｇには、製品ＳＨの画像と共に、画像生成部３により生成された入力待ち受け画面（図示せず）が表示されているので、画面Ｇ上で作業者Ｈはこれらの決定事項を入力し、設定する。
【００２０】
（ＳｔｅｐＡ３）＜製品ＳＨ及び溶接テーブルＴの表示＞
制御部１は、溶接テーブルＴを、記憶部２に記憶されたその３次元データに基づいて作業領域Ｇ１に表示させると共に、製品ＳＨを、（ＳｔｅｐＡ２）で決定された支持姿勢として、溶接テーブルＴの上方に配置し、表示する。
具体的配置は、製品ＳＨを、溶接テーブルＴの中心の上方に、所定の浮上距離Ｌ１（例えば実寸で３０ｍｍ）離隔させて空中配置する。
この状態の水平位置から見た側面図が図５（ａ）、斜め上方から見た斜視図が図５（ｂ）である。
【００２１】
（ＳｔｅｐＡ４）＜支持具２１の原型２１ａの表示＞
制御部１は、（ＳｔｅｐＡ３）を経て自動的に、又は作業者Ｈの指示により、作業領域Ｇ１において、製品ＳＨと、製品ＳＨを支持する支持具２１の雛形となる原型２１ａを同時に表示させる。図６は、製品ＳＨと原型２１ａとを同時に重畳表示した画面を上面図として表示した画面を示している。原型２１ａは、決定した最終形状の支持具２１ではなく、作業者Ｈ及び制御部１により、支持具２１の設計において、サイズや形状の変形を加えるための雛形モデルとなる。
設計支援プログラムＰＧＭは、支持具２１の原型２１ａを、複雑な形状ではなく、板材から、打ち抜き及び曲げの加工で容易に形成可能な形状で設定し、図６に示される画面で作業者Ｈに提示するようになっている。原型２１ａの形状の具体例としては、角箱（有底角筒）状である。
この例において、原型２１ａは、矩形平板なる底部２１ａ１と、底部２１ａ１の各辺から同じ方向に直角に折り曲げられた側板２１ａ２〜２１ａ５と、を有する角箱状で提示される。
作業者Ｈは、操作によって製品ＳＨと原型２１ａとの同時表示を解除し、それぞれを選択的に表示させることもできるようになっている。
【００２２】
（ＳｔｅｐＡ５）＜原型２１ａの基本設定＞
作業者Ｈは、図６に示される上面図の画面を見ながら、製品ＳＨに対する原型２１ａの位置と大きさ（原寸）を以下の（ＳｔｅｐＡ５−Ｒ１），（ＳｔｅｐＡ５−Ｒ２）に沿って設定する。
【００２３】
（ＳｔｅｐＡ５−Ｒ１）＜規制部位ＰＶ及び規制部位ＰＨの設定＞
作業者Ｈは、支持具２１によって製品ＳＨを支持する際に、製品ＳＨを鉛直下方側から当接支持してその位置決めとなる部位（規制部位ＰＶ）、及び水平方向の移動を規制してその位置決めとなる部位（規制部位ＰＨ）を設定する。
具体的には、図６に示される画面上で、マウスのクリックやドラッグ等の操作により、規制部位ＰＶに赤丸を付し、規制部位ＰＨに赤線を付す。図７に、この赤丸、赤線の付与した状態をそれぞれ黒丸、黒太一点鎖線を付して示す。
制御部１は、付された規制部位ＰＶ，ＰＨの位置を、製品ＳＨの３次元データに関連づける。
【００２４】
ここで、規制部位ＰＶは、製品ＳＨを構成する板状部材１１〜１３に対して原型２１ａの側板２１ａ２〜２１ａ５が鉛直方向に当接する部位として設定する。より詳しくは、その設定数は、板状部材１１〜１３それぞれに対し少なくとも二箇所ずつ対応させる。すなわち、この例では六箇所の規制部位ＰＶ１〜ＰＶ６を設定する。
この作業において、板状部材１１〜１３と底部２１ａ１とは干渉しないようにする。
【００２５】
例えば、図７に示されるように、製品ＳＨと原型２１ａとの大きさの比率、及び製品ＳＨの中心線ＣＬ１と原型２１ａの中心線ＣＬ２とのなす角度θａを調整し、側板２１ａ５で二箇所の規制部位ＰＶ１，ＰＶ６、側板２１ａ３で二箇所の規制部位ＰＶ２，ＰＶ３、側板２１ａ４で二箇所の規制部位ＰＶ４，ＰＶ５が得られるようにする。
一方、規制部位ＰＨは、製品ＳＨの姿勢を、後述する所定水平軸の回りに回動させて傾け、製品ＳＨの自重が水平方向の分力を生じるように当接する部位として設定する。
例えば、原型２１ａに当接する規制部位ＰＨ１と規制部位ＰＨ２とを結ぶ線分を規制部位ＰＨとして指定する。この例では、作業者Ｈにより後側板１３が選択されている。
この設定は、支持具２１に対し、溶接前の板状部材１１〜１４から設定した一枚、並びに、溶接途中及び溶接後の製品ＳＨが、できるだけ安定して支持される部位として、作業者Ｈの判断で設定される。
【００２６】
（ＳｔｅｐＡ５−Ｒ２）＜原型２１ａの高さ及び製品ＳＨの傾斜姿勢の設定＞
制御部１は、図８に示されるように、作業領域Ｇ１に、水平視で、製品ＳＨの輪郭線（少なくとも天側の稜線）と溶接テーブルＴとを表示する。図８は、図６における矢印ＹＳ１方向から見た図に相当する。図８では輪郭線ＬＮ１が一点鎖線で示されている。
作業者Ｈは、輪郭線ＬＮ１を右回りに若干回動させる。この回動による輪郭位置が輪郭線ＬＮ２で示されている。この回動角度は所望の角度（例えば、５°程度）で良い。
この回動の軸である回動軸Ｐ１は、（ＳｔｅｐＡ５−Ｒ１）で設定した規制部位ＰＨに対応して設定するとよい。
【００２７】
作業者は、輪郭線ＬＮ２の溶接テーブルＴ側の最下端Ｐ２と、溶接テーブルＴとの距離が概ね浮上距離Ｌ１となるように輪郭線ＬＮ２の鉛直上下位置を調整する。
【００２８】
制御部１は、回動に伴う製品ＳＨの重心位置を、リアルタイム又は短周期で繰り返し計算する。
製品ＳＨの重心位置が許容される空間範囲が、作業者Ｈ等により予め設定されている場合、制御部１は、製品ＳＨの回動に伴い移動した重心位置が、その許容空間範囲内にあるか、範囲内から外に出たかを判定する。
制御部１は、製品ＳＨの回動操作により、製品ＳＨの重心位置が許容空間範囲外に移動した、と判定したら、作業者Ｈに対しその旨を通知する又は図示しない出力部等からアラームを出力する。
【００２９】
また、制御部１は、製品ＳＨが支持具２１に支持された場合の、重力によって規制部位ＰＶ１〜ＰＶ６にかかるモーメントを、製品ＳＨの回動操作に対しリアルタイム又は短周期で繰り返し計算する。
回動角度によっては、モーメントが大きくなることで規制部位ＰＶ１〜ＰＶ６のいずれかにおいて支持具２１の変形が顕著になり、実質的に製品ＳＨを支持できないと判断される場合も生じる。
そのため、制御部１は、製品ＳＨの回動角度に応じて変化するモーメントと、支持具２１の材質や板厚等から決まる強度と、を所定の安全率を考慮して比較し、モーメントが、支持具２１が耐えられる許容範囲を越えたか否かを評価する。
制御部１は、製品ＳＨの回動操作に伴い製品ＳＨのモーメントが許容範囲を越えたと判定したら、作業者Ｈに対しその旨を通知する又は図示しない出力部等からアラームを出力する。
【００３０】
作業者Ｈは、重力及びモーメントに関して通知又はアラームが出力されない範囲で、製品ＳＨを回動させ、傾斜姿勢を設定する。
さらに、設定した傾斜姿勢で、製品ＳＨの鉛直最下端と溶接テーブルＴの間の距離が浮上距離Ｌ１となるよう鉛直上下方向を微調整し、製品ＳＨの溶接テーブルＴに対する浮上位置を決定する。
制御部１は、この決定した浮上位置における回動軸Ｐ１の溶接テーブルＴからの高さである距離Ｌ２を、原型２１ａの高さとして設定する。
高さが距離Ｌ２で設定された原型２１ａは、例えば図９のように作業領域Ｇ１に表示される。
制御部１は、設定した内容を、製品ＳＨ及び原型２１ａそれぞれの３次元データに反映させる。
【００３１】
（ＳｔｅｐＡ６）＜干渉部位の設定＞
ここまでの工程で、製品ＳＨの溶接テーブルＴに対する位置とその傾斜姿勢、原型２１ａのサイズ及び製品ＳＨの傾斜姿勢に対する相対位置等が設定されたら、製品ＳＨと原型２１ａとの干渉する部位を特定する。
この設定は、作業者Ｈにより手動で、又は制御部１により３次元データに基づき自動で、実行される。
【００３２】
作業者Ｈによる手動設定の場合、画面上で目視により、両部材の干渉部位をマーキングする等により特定する。その際、作業領域Ｇ１に設定した製品ＳＨと原型２１ａとをグループ化により一体物と仮定義すると作業が容易となる。
【００３３】
制御部１による自動設定の場合、制御部１は、３次元データ上で干渉している部位を抽出し、その部位を作業者Ｈが画面上で把握できるように表示する。例えば、青線等を付す。
図１０，図１１は、その青線等の表示の有無を比較して示す図であり、溶接テーブルＴの正面側（図６の矢印ＹＳ１方向）から見た状態で画面に表示されているところを示す図である。
図１０は、干渉部位の表示がない状態、図１１は、制御部１が干渉部位を抽出して表示した画面を示している。この図で、視認可能な隠れていない位置にある干渉部位Ｆ１が太実線で示され、隠れて見えない位置にある干渉部位Ｆ２〜Ｆ５が太破線で示されている。
干渉部位Ｆ１は、規制部位ＰＶ１に対応し、干渉部位Ｆ２，Ｆ３，Ｆ５はそれぞれ規制部位ＰＶ２，ＰＶ３，ＰＶ５に対応している。
規制部位ＰＶ４，ＰＶ６に対応した干渉部位Ｆ４，Ｆ６は、規制部位ＰＶ１，ＰＶ５と重なる位置にあり、図１１に示された視方向では干渉部位Ｆ１，Ｆ５に重畳して表示されている。
【００３４】
作業者Ｈは、制御部１により抽出表示された干渉部位Ｆ１〜Ｆ６の位置，形状,及び長さ等を確認し、必要により手作業で修正する。
修正が不要となったら、制御部１の指示によって画面Ｇに表示されている決定ボタン（図示せず）を押す。これにより、制御部１は、干渉部位Ｆ１〜Ｆ６を決定して３次元データに反映させる。
【００３５】
（ＳｔｅｐＡ７）＜切り欠きの設定＞
作業者Ｈの設定指示により又は（ＳｔｅｐＡ６）の設定が完了したら自動的に、制御部１は、原型２１ａの干渉部位Ｆ１〜Ｆ６に対応した部位に、切り欠きＫ１〜Ｋ６を設ける。その際、切り欠きＫ１〜Ｋ６の形状を、干渉する板状部材１１〜１４との間に所定値以上のクリアランスが生じるように設定する。
実際の溶接作業においては、各切り欠きＫ１〜Ｋ６に、溶接前の各板状部材１１〜１３が挿入される。
従って、クリアランスの所定値は、歪みの発生を抑え、溶接前の各板状部材１１〜１３の挿入及び溶接後の抜去が容易となるように設定される。例えば、片側０．１ｍｍとする。
クリアランスの所定値は、作業者Ｈが、画面Ｇに表示されたクリアランス所定値入力画面（図示せず）に入力し、確定することで設定される。
制御部１は、切り欠きＫ１〜Ｋ６について設定された内容を、３次元データに反映させる。
【００３６】
（ＳｔｅｐＡ８）＜突き当て部の設定＞
製品ＳＨは、溶接部位Ｙ１〜Ｙ３で接合された板状部材１１〜１３に対し、天板１４を、図７に示される位置に載置し、溶接にて接合することで得られる。
天板１４を載置する板状部材１１〜１３は、上述のように傾いて支持具２１に支持されている。
従って、作業者Ｈは、載置した天板１４が自重でずれることなく位置決めされるように、作業領域Ｇ１において突き当て部２１ａ６を設定する。
例えば、図１２に示されるように、天板１４を載置した際に傾斜の下方側となる端面１４ａに当接するように、一対の突き当て部２１ａ６を、原型２１ａの側板２１ａ４と側板２１ａ５とからの折り曲げで形成するように設定する。
制御部１は、設定された突き当て部２１ａ６の内容を、３次元データに反映させる。
【００３７】
切り欠きＫ１〜Ｋ６の設定（ＳｔｅｐＡ７）と突き当て部の設定（ＳｔｅｐＡ８）との実行順は、どちらが先であってもよい。もちろん同時進行させてもよい。
【００３８】
（ＳｔｅｐＡ９）＜展開図の出力＞
制御部１は、各ステップで設定された内容を反映させた３次元データに基づいて、製品ＳＨとなる板状部材１１〜１４と、支持具２１となる原型２１ａの展開形状を求め、画像表示又は印刷により出力する。
図１３は、その出力内容を示している。図１３において、一点鎖線は山折り、破線は谷折りとなることを示している。
【００３９】
（ＳｔｅｐＡ１０）＜板材へのレイアウト＞
制御部１は、（ＳｔｅｐＡ９）で求めた、製品ＳＨとなる板状部材１１〜１４及び支持具２１となる原型２１ａの展開形状２１ｔを、同一の板材２２上にレイアウトする。また、レイアウトした結果（図）を、画像又は印刷として出力する。
制御部１は、板材２２として、レイアウトが可能な定尺板材の内、サイズが最も小さい又は最も安価となるものを選択する。
板材２２の設定は、図示しないデータベースに格納された板材の情報から制御部１が選定する、又は作業者が直接入力して設定する。
図１４は、そのレイアウト図の例を示す。
制御部１は、レイアウト図において、山折りとなる部分に「△」を付し、谷折りとなる部分に「△△」の記号を付す。
【００４０】
製品ＳＨの製造数量が１の場合、制御部１は、原則、一枚の板材２２に、板状部材１１〜１３を支持する支持具２１となる原型２１ａの展開形状２１ｔを一つと、製品ＳＨとなる板状部材１１〜１４の一組をレイアウトする。図１４には、この例が示されている。
製品ＳＨの製造数量がＫ個（Ｋ：２以上の整数）の場合、制御部１は、原則、一枚の板材２２に、板状部材１１〜１３を支持する支持具２１となる原型２１ａの展開形状２１ｔを一つと、製品ＳＨとなる板状部材１１〜１４のＫ組をレイアウトする。ある板材２２のサイズでレイアウトができない場合は、レイアウトが可能なサイズの板材２２を選定する。
また、製品ＳＨの製造数量が多く、望まれるサイズの板材２２に収まらない場合、一枚目の板材２２にレイアウト仕切れなかった残分を、二枚目以降の板材２２に、板状部材１１〜１４の組のみとしてレイアウトする。
【００４１】
以上詳述したパターンＡでの設計は、支持具２１に載置により支持させた板状部材１１〜１４を、載せ替えることなく溶接して製品ＳＨを得ることができる場合の設計例であった。
このパターンＡ以外に、載せ替えをして製品ＳＨ２を得るパターンＢの設計例についても、以下に説明する。
【００４２】
〔パターンＢ〕
パターンＢにおいて、被加工物は、複数枚（この例では５枚）の板状部材５１〜５５とする。板材は、例えば板厚１ｍｍのＳＵＳ材であり、これに限定されない。
板状部材５１〜５５は、素材から切り出された後に、必要に応じて前加工（曲げ、打ち抜き等）が施されてもよい。
【００４３】
図１５は、板状部材５１〜５５の展開図であり、板材から切り出された状態に相当する。板状部材５１，５２の破線は、切り出された後の曲げ加工で明瞭な稜線となる位置を示している。
板状部材５１〜５５は、便宜的にそれぞれ、左側板５１，右側板５２，後側板５３，天板５４，及び底板５５と称する。
作業者Ｈは、パターンＢで設計して作成した支持具６１を用い、板状部材５１〜５５を溶接により一体化して略箱状の製品ＳＨ２を形成する。
【００４４】
パターンＢでは、支持具６１に載置により支持させた板状部材５１〜５３と板状部材５５に対し、一工程目において、第１の支持姿勢で所定の溶接を施した後、二工程目において、載せ替えにより上下反転した第２の支持姿勢（第２の姿勢）で板状部材５４を所定の溶接で一体化し、製品ＳＨ２とされる。
【００４５】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、製品ＳＨ２を示す斜視図である。図１６（ａ）は、製品ＳＨ２を斜め上方から見た図であり、製品ＳＨにおける図３に相当する図である。図１６（ｂ）は、斜め下方から見た図である。
図１６（ｂ）に示されるように、製品ＳＨ２の下方側には、天板５４よりも前後方向に小さい底板５５が取り付けられている。
図１６（ａ），（ｂ）には、板状部材５１〜５５を一体化するために施す溶接部位を溶接部位Ｙ５１〜Ｙ５７として示している。すなわち、溶接を七箇所の稜線に沿って行い製品ＳＨ２を形成する。
【００４６】
次に、具体的設計手順を説明する。
コンピュータＣには、あらかじめソフトウエアとして、本発明の設計支援プログラムＰＧＭをインストールしておく。
板状部材５１〜５５を加工する加工機（この例では溶接機）の基本的な３次元データは、予め記憶部２に記憶させておく、或いは外部のデータベース等から入手して記憶部２に記憶させておく。ここでは、溶接装置の溶接テーブルＴの３次元データが、予め記憶部２に記憶されているものとする。
【００４７】
（ＳｔｅｐＢ１）＜３次元データのインポートと表示＞
まず、作業者Ｈの指示により、製品ＳＨ２の３次元データを、入力部４を介してインポートする。これにより、製品ＳＨ２の３次元データは、記憶部２に記憶される。
作業者Ｈが設計支援プログラムＰＧＭを実行させると、制御部１は、設計支援プログラムＰＧＭに基づいてコンピュータＣの動作を制御する。
まず、制御部１は、記憶部２に記憶された製品ＳＨ２の３次元データを参照し、画像生成部３に３次元画像を生成させると共に、表示部５に表示させる（図１７参照）。
図１７は、表示部５に表示される画面Ｇを示す図である。画面Ｇの表示構成は、パターンＡの場合と同様である。
【００４８】
（ＳｔｅｐＢ２）＜製品ＳＨ２の基本姿勢等の設定＞
作業者Ｈは、作業領域Ｇ１に製品ＳＨ２の斜視図を表示させる。この表示において、作業者は、製品ＳＨ２の向き及びサイズを自由に変更できる。
製品ＳＨ２の表示を基に、作業者Ｈは、溶接部位Ｙ５１〜Ｙ５７の溶接順を決定すると共に、その溶接順での溶接を可能とする製品ＳＨ２の概略の支持姿勢を決定する。
【００４９】
この例において、作業者Ｈは、左側板５１及び右側板５２に対し、底板５５を先に溶接で接合し、その後、上下反転して、天板５４を溶接する手順とする。従って、溶接の順番は、溶接部位Ｙ５１〜Ｙ５７の順とする。
すなわち、溶接は、まず、三枚の板状部材である左側板５１，右側板５２，及び後側板５３を溶接部位Ｙ５１〜Ｙ５３の溶接で一体化する。
次に、天板５４を載せ、溶接部位Ｙ５４，Ｙ５５を溶接して製品ＳＨ２にするものとする。
そのため、最初の基本姿勢を、天板５４と底板５５との内、先に溶接する底板５５側が上方となる姿勢に決定するものとする。
画面Ｇには、製品ＳＨ２と共に、画像生成部３により生成された入力待ち受け画面（図示せず）が表示されているので、画面Ｇ上で作業者Ｈはこれらの決定事項を入力し、設定する。
【００５０】
（ＳｔｅｐＢ３）＜製品ＳＨ及び溶接テーブルＴの表示＞
制御部１は、溶接テーブルＴを、記憶部２に記憶されたその３次元データに基づいて作業領域Ｇ１に表示させると共に、製品ＳＨ２を、（ＳｔｅｐＢ２）で決定された支持姿勢として、溶接テーブルＴの上方に配置し、表示する。
具体的配置は、製品ＳＨ２を、溶接テーブルＴの中心の上方に、所定の浮上距離Ｌ１（例えば実寸で３０ｍｍ）離隔させて空中配置する。
この状態の水平位置から見た側面図は、図５（ａ）、斜め上方から見た斜視図は図５（ｂ）と同じである。
【００５１】
（ＳｔｅｐＢ４）＜支持具６１の原型６１ａの表示＞
制御部１は、（ＳｔｅｐＢ３）を経て自動的に、又は作業者Ｈの指示により、作業領域Ｇ１において、製品ＳＨ２と、製品ＳＨ２を支持する支持具６１の雛形となる原型６１ａを同時に表示させる。図６には、製品ＳＨ２と原型６１ａとを同時に重畳表示した画面を上面図として表示した画面を示している。製品ＳＨ２及び原型６１ａに係る符号は括弧付きで示されている。また、底板５４は、破線で示されている。
設計支援プログラムＰＧＭは、支持具６１の原型６１ａを、複雑な形状ではなく、板材から、打ち抜き及び曲げの加工で容易に形成可能な形状で設定し、図６に示される画面で作業者Ｈに提示するようになっている。原型６１ａの形状の具体例としては、角箱（有底角筒）状である。
この例において、原型６１ａは、矩形平板なる底部６１ａ１と、底部６１ａ１の各辺から同じ方向に直角に折り曲げられた側板６１ａ２〜６１ａ５と、を有する角箱状で提示される。
作業者Ｈは、操作によって製品ＳＨ２と原型６１ａとの同時表示を解除し、それぞれを選択的に表示させることもできるようになっている。
【００５２】
（ＳｔｅｐＢ５）＜原型６１ａの基本設定＞
作業者Ｈは、図６に示される上面図の画面を見ながら、製品ＳＨ２に対する原型６１ａの位置と大きさ（原寸）を以下の（ＳｔｅｐＢ５−Ｒ１），（ＳｔｅｐＢ５−Ｒ２）に沿って設定する。
【００５３】
（ＳｔｅｐＢ５−Ｒ１）＜規制部位ＰＶ及び規制部位ＰＨの設定＞
作業者Ｈは、支持具６１により製品ＳＨ２を支持する際に、製品ＳＨを鉛直下方側から当接支持してその位置決めとなる部位（規制部位ＰＶ）、及び水平方向の移動を規制してその位置決めとなる部位（規制部位ＰＨ）とを設定する。
具体的には、図６に示される画面上で、マウスのクリックやドラッグ等の操作により、規制部位ＰＶに赤丸を付し、規制部位ＰＨに赤線を付す。図１８に、この赤丸、赤線の付与した状態をそれぞれ黒丸、黒太一点鎖線を付して示す。
制御部１は、付された規制部位ＰＶ，ＰＨの位置を、製品ＳＨ２の３次元データに関連づける。この手順はパターンＡと同様である。
【００５４】
ここで、規制部位ＰＶは、製品ＳＨ２を構成する板状部材５１〜５３に対して原型６１ａの側板６１ａ２〜６１ａ５が鉛直方向に当接する部位として設定する。より詳しくは、その設定数は、板状部材５１〜５３それぞれに対し少なくとも二箇所ずつ対応させる。すなわち、この例では六箇所の規制部位ＰＶ５１〜ＰＶ５６を設定する。この作業において、板状部材５１〜５３と底部６１ａ１とは干渉しないようにする。
【００５５】
例えば、図１８に示されるように、製品ＳＨ２と原型６１ａとの大きさの比率、及び製品ＳＨ２の中心線ＣＬ５１と原型６１ａの中心線ＣＬ５２とのなす角度θｂを調整し、側板６１ａ５で二箇所の規制部位ＰＶ５１，ＰＶ５６、側板６１ａ３で二箇所の規制部位ＰＶ５２，ＰＶ５３、側板６１ａ４で二箇所の規制部位ＰＶ５４，ＰＶ５５が得られるようにする。
一方、規制部位ＰＨは、製品ＳＨ２の姿勢を、後述する所定水平軸の回りに回動させて傾け、製品ＳＨ２の自重が水平方向の分力を生じるように当接する部位として設定する。
例えば、原型６１ａに当接する規制部位ＰＨ５１と規制部位ＰＨ５２とを結ぶ線分を規制部位ＰＨとして指定する。この例では、パターンＡと同様に、作業者Ｈにより後側板５３が選択されている。
この設定は、支持具６１に対し、溶接前の板状部材５１〜５４から設定した一枚、並びに、溶接途中及び溶接後の製品ＳＨ２が、できるだけ安定して支持される部位として、作業者Ｈの判断で設定される。
【００５６】
（ＳｔｅｐＢ５−Ｒ２）＜原型６１ａの高さ及び製品ＳＨ２の傾斜姿勢の設定＞
パターンＡと同様に、制御部１は、図８に示されるように、作業領域Ｇ１に、水平視で、製品ＳＨ２の輪郭線（少なくとも天側の稜線）と溶接テーブルＴとを表示する。図８では輪郭線ＬＮ５１が一点鎖線で示されている。
作業者Ｈは、輪郭線ＬＮ５１を右回りに若干回動させる。この回動による輪郭位置が輪郭線ＬＮ５２で示されている。この回動角度は所望の角度（例えば、５°程度）で良い。
この回動の軸である回動軸Ｐ５１は、（ＳｔｅｐＢ５−Ｒ１）で設定した規制部位ＰＨに対応して設定するとよい。
【００５７】
作業者は、輪郭線ＬＮ５２の溶接テーブルＴ側となる最下端Ｐ５２と、溶接テーブルＴとの距離が概ね浮上距離Ｌ５１となるように輪郭線ＬＮ５２の鉛直上下位置を調整する。
【００５８】
制御部１は、回動に伴う製品ＳＨ２の重心位置をリアルタイム又は短周期で繰り返し計算する。
製品ＳＨ２の重心位置が許容される空間範囲が、作業者Ｈ等により予め設定している場合は、制御部１は、製品ＳＨ２の回動に伴い移動した重心位置が、その許容空間範囲内にあるか、範囲内から外に出たかを判定する。
制御部１は、製品ＳＨ２の回動操作により、製品ＳＨ２の重心位置が許容空間範囲外に移動した、と判定したら、作業者Ｈに対しその旨を通知する又は図示しない出力部等からアラームを出力する。
【００５９】
また、制御部１は、製品ＳＨ２が支持具６１に支持された場合の、重力によって規制部位ＰＶ５１〜ＰＶ５６にかかるモーメントを、製品ＳＨ２の回動操作に対しリアルタイム又は短周期で繰り返し計算する。
回動角度によっては、モーメントが大きくなることで規制部位ＰＶ５１〜ＰＶ５６のいずれかにおいて支持具６１の変形が顕著になり、実質的に製品ＳＨ２を支持できないと判断される場合も生じる。
そのため、制御部１は、製品ＳＨ２の回動角度に応じて変化するモーメントと、支持具６１の材質や板厚等から決まる強度と、を所定の安全率を考慮して比較し、モーメントが、支持具６１が耐えられる許容範囲を越えたか否かを評価する。
制御部１は、製品ＳＨ２の回動操作に伴い製品ＳＨ２のモーメントが許容範囲を越えたと判定したら、作業者Ｈに対しその旨を通知する又は図示しない出力部等からアラームを出力する。
【００６０】
作業者Ｈは、重力及びモーメントに関して通知又はアラームが出力されない範囲で、製品ＳＨ２を回動させ、傾斜姿勢を設定する。この傾斜姿勢での傾斜角度を傾斜角度θｆ（図１０参照）とする。
さらに、設定した傾斜姿勢で、製品ＳＨ２の鉛直最下端と溶接テーブルＴの間の距離が浮上距離Ｌ５１となるよう鉛直上下方向を微調整し、製品ＳＨ２の溶接テーブルＴに対する浮上位置を決定する。
制御部１は、この決定した浮上位置における回動軸Ｐ５１の溶接テーブルＴからの高さである距離Ｌ５２を、原型６１ａの高さとして設定する。
高さが距離Ｌ５２で設定された原型６１ａは、例えば図９のように作業領域Ｇ１に表示される。
制御部１は、設定した内容を、製品ＳＨ２及び原型６１ａそれぞれの３次元データに反映させる。
【００６１】
（ＳｔｅｐＢ６）＜干渉部位の設定＞
ここまでの工程で、製品ＳＨ２の溶接テーブルＴに対する位置とその傾斜姿勢、原型６１ａのサイズ及び製品ＳＨ２の傾斜姿勢に対する相対位置等が設定されたら、製品ＳＨ２と原型６１ａとの干渉する部位を特定する。
この設定は、作業者Ｈにより手動で、又は制御部１により３次元データに基づき自動で、実行される。
【００６２】
作業者Ｈによる手動設定の場合、画面上で目視により、両部材の干渉部位をマーキングする等により特定する。その際、作業領域Ｇ１に設定した製品ＳＨ２と原型６１ａとをグループ化により一体物と仮定義すると作業が容易となる。
【００６３】
制御部１による自動設定の場合、制御部１は、３次元データ上で干渉している部位を抽出し、その部位を作業者Ｈが画面上で把握できるように表示する。例えば、青線等を付す。
図１０は、干渉部位の表示がない状態、図１１が干渉部位の表示を付した状態である。図１１において、隠れていない位置にある干渉部位Ｆ５１が太実線で示され、隠れて見えない位置にある干渉部位Ｆ５２〜Ｆ５５が太破線で示されている。
干渉部位Ｆ５１は、規制部位ＰＶ５１に対応し、干渉部位Ｆ５２〜Ｆ５５はそれぞれ規制部位ＰＶ５２〜ＰＶ５５に対応している。
規制部位ＰＶ５６に対応した干渉部位Ｆ５６は、規制部位ＰＶ５５と重なる位置にあり、図１１に示された視方向では干渉部位Ｆ５５に重畳して表示されている。
【００６４】
作業者Ｈは、制御部１により抽出表示された干渉部位Ｆ５１〜Ｆ５５の位置，形状,及び長さ等を確認し、必要により手作業で修正する。
修正が不要となったら、制御部１の指示によって画面Ｇに表示されている決定ボタン（図示せず）を押す。これにより、制御部１は、干渉部位Ｆ５１〜Ｆ５６を決定して３次元データに反映させる。
【００６５】
（ＳｔｅｐＢ７）＜切り欠きの設定＞
作業者Ｈの設定指示により、又は（ＳｔｅｐＢ６）の設定が完了したら自動的に、制御部１は、原型６１ａの干渉部位Ｆ５１〜Ｆ５６に対応した部位に、切り欠きＫ５１〜Ｋ５６を設ける。その際、切り欠きＫ５１〜Ｋ５６の形状を、干渉する板状部材５１〜５４との間に所定値以上のクリアランスが生じるように設定する。
実際の溶接作業において、各切り欠きＫ５１〜Ｋ５６に、溶接前の各板状部材５１〜５３が挿入される。
従って、クリアランスの所定値は、歪みの派生を抑え、溶接前の各板状部材５１〜５３の挿入及び溶接後の抜去が容易となるように設定される。例えば、片側０．１ｍｍとする。
クリアランスの所定値は、作業者Ｈが、画面Ｇに表示されたクリアランス所定値入力画面（図示せず）に入力し、確定することで設定される。
制御部１は、切り欠きＫ５１〜Ｋ５６について設定された内容を、３次元データに反映させる。
【００６６】
（ＳｔｅｐＢ８）＜突き当て部の設定＞
実際の製造工程においては、板状部材５１〜５３に対し、まず底板５５を、図７に示される位置にて載置し、溶接にて接合する。
溶接の前に、底板５５を載置する板状部材５１〜５３は、上述のように傾いて支持具６１に支持されている。
従って、支持具６１の設計において、作業者Ｈは、載置した底板５５が自重でずれることなく位置決めされるように、作業領域Ｇ１において突き当て部６１ａ６を設定する。
例えば、図１９に示されるように、底板５５を載置した際に傾斜の下方側となる端面５５ａに当接するように、突き当て部６１ａ６を、原型２１ａの側板６１ａ４と側板６１ａ５とのいずれか（又は両方）からの折り曲げで形成するように設定する。この例では、側板６１ａ４からの折り曲げで形成している。
制御部１は、設定された突き当て部６１ａ６の内容を、３次元データに反映させる。
【００６７】
切り欠きＫ５１〜Ｋ５６の設定（ＳｔｅｐＢ７）と突き当て部の設定（ＳｔｅｐＢ８）との実行順は、どちらが先であってもよい。同時進行させてもよい。
【００６８】
ここから二工程目のための設計となる。
一工程目は、（ＳｔｅｐＢ１）〜（ＳｔｅｐＢ８）により設定した切り欠きＫ５１〜Ｋ５６及び突き当て部６１ａ６を利用して、板状部材５１〜５３と底板５５とを溶接により一体化して製品ＳＨ２の中間品ＳＨ２ｔを得る工程である。
二工程目は、中間品ＳＨ２ｔを、支持具６１から一旦外し、上下反転して底板５５を下方側とした第２の姿勢で支持具６１に載置して支持させ、天板５４を溶接して製品ＳＨ２を得る工程である。
【００６９】
（ＳｔｅｐＢ９）＜二工程目に用いる切り欠き及び突き当て部の設定＞
二工程目のための切り欠きＫ６７〜Ｋ７２及び突き当て部６１ａ７の設定方法は、パターンＡで説明した切り欠きＫ１〜Ｋ６及び突き当て部２１ａ６の設定方法と同じである。
図２０及び図２１は、（ＳｔｅｐＢ１〜ＳｔｅｐＢ８）で設定した切り欠きＫ５１〜Ｋ５６及び突き当て部６１ａ６に対し、さらに切り欠きＫ６７〜Ｋ７２及び突き当て部６１ａ７を加えて設定した原型６１ａを示す作業領域Ｇ１上の図である。
図２０には、一工程目で中間品ＳＨ２ｔが載置された状態が示され、図２１には、二工程目で製品ＳＨ２が載置された状態が示されている。
ここで、切り欠きＫ６７〜Ｋ７２は、それぞれパターンＡにおける切り欠きＫ１〜Ｋ６に相当し、突き当て部６１ａ６は、パターンＡにおける突き当て部２１ａ６に対応している。
【００７０】
作業者Ｈは、切り欠きＫ６７〜Ｋ７２を、切り欠きＫ５１〜Ｋ５６と干渉しないように設定する。また、一工程目が終了して得られた中間品ＳＨ２ｔを上方に抜去し、上下反転した第２の姿勢で再度支持具２１に上方から装着する際に、一工程目で溶接した部材（この例では底板５５）が、支持具２１に干渉しないように配慮する。
制御部１は、３次元データ状でこの反転装着過程をシミュレートし、部材間で干渉が生じると判断した場合、外部に警告を出力して作業者Ｈの再考を促すようになっている。
【００７１】
第１の姿勢と第２の姿勢とにおける製品ＳＨ２の傾斜角度θｆは、この例の場合は、支持具２１に反転載置する部材が同じ（板状部材５１〜５３）であるから、同じとしている。従って、規制部位ＰＶ及び規制部位ＰＨも同じである。
支持具２１に反転載置する部材が異なる場合や、重心位置が大きく移動するような追加の部材を一体化した場合（あるいは一体化する場合）には、もちろん、傾斜角度θｆを含む緒条件を変えた別の姿勢としてよい。
【００７２】
（ＳｔｅｐＢ１０）＜展開図の出力＞
制御部１は、各ステップで設定された内容を反映させた３次元データに基づいて、製品ＳＨ２となる板状部材５１〜５５と、支持具６１となる原型６１ａの展開形状を求め、画像表示又は印刷により出力する。
図２２は、その出力内容を示している。図２２において、一点鎖線は山折り、、破線は谷折りとなることを示している。
【００７３】
（ＳｔｅｐＢ１１）＜板材へのレイアウト＞
制御部１は、（ＳｔｅｐＢ１０）で求めた、製品ＳＨ２となる板状部材５１〜５５及び支持具６１となる原型６１ａの展開形状６１ｔを、同一の板材６２上にレイアウトする。また、レイアウトした結果（図）を、画像又は印刷として出力する。
制御部１は、板材６２として、レイアウトが可能な定尺板材の内、サイズが最も小さい又は最も安価となるものを選択する。
板材６２の設定は、図示しないデータベースに格納された板材の情報から制御部１が選定する、又は作業者が直接入力して設定する。
図２３は、そのレイアウト図の例を示す。
制御部１は、レイアウト図において、山折りとなる部分に「△」を付し、谷折りとなる部分に「△△」の記号を付す。
【００７４】
製品ＳＨ２の製造数量が１の場合、制御部１は、原則、一枚の板材２３に、板状部材５１〜５３を支持する支持具６１となる原型６１ａの展開形状６１ｔを一つと、製品ＳＨ２となる板状部材５１〜５５の一組をレイアウトする。
製品ＳＨ２の製造製造数量がＫ個（Ｋ：２以上の整数）の場合、制御部１は、原則、一枚の板材２３に、板状部材５１〜５３を支持する支持具６１となる原型６１ａの展開形状６１ｔを一つと、製品ＳＨ２となる板状部材５１〜５５のＫ組をレイアウトする。ある板材６２のサイズでレイアウトができない場合は、レイアウト可能なサイズの板材を選定する。
また、製品ＳＨ２の製造数量が多く、望まれるサイズの板材６２に収まらない場合、一枚目の板材６２にレイアウト仕切れなかった残分を、二枚目以降の板材６２に、板状部材５１〜５５の組のみとしてレイアウトする。
図２３に示された例では、原型６１ａの展開形状６１ｔを一つと、板状部材５１〜５５の五組（各五ヶずつ）と、がレイアウトされている。
【００７５】
以上、詳述したパターンＡ、パターンＢによれば、制御部１は、単純構造の製品を支持する支持具２１（６１）を、一つの板状部材から折り曲げで形成可能な箱状物として設定し、その原型２１ａ（６１ａ）を表示部５に提示する。
作業者Ｈは、表示部５の画面上で、支持具２１（６１）を、板状部材１１〜１３（６１〜６３）それぞれの自重を受けて支持可能であって、側板２１ａ２〜２１ａ５（６１ａ２〜６１ａ５）と複数の部位で干渉すると共に底部２１ａ１（６１ａ１）とは非干渉となるよう相対姿勢，相対位置，又はサイズを調整して仮想配置するだけでよい。
このように、支持具２１（６１）の形状が単純で、画面上での操作も簡単であるから、作業者Ｈは、支持具２１（６１）の設計をミスなく容易に行える。
【００７６】
制御部１は、支持具２１（６１）を単純な箱状物として設定するので、演算速度は高速でなくても実使用に十分適用可能である。
そのため、設備投資が抑制され、動作プログラムも小規模でよく、比較的安価で提供され得る。
【００７７】
支持具２１（６１）を単純な箱状物として設定するので、同一の板材から製品ＳＨ（ＳＨ２）と支持具２１（６１）とを共取りで得ることができ、製造効率が向上する。
【００７８】
切り欠きＫ１〜Ｋ６（Ｋ５１〜Ｋ５６）に関しては、支持具２１（６１）を底部２１ａ１（６１ａ１）が水平となる姿勢にしたときに、少なくとも一つの切り欠き部と板状部材１１〜１３（５１〜５３）とが、板状部材１１〜１３（５１〜５３）の自重で当接する当接点において、切り欠き部Ｋ１〜Ｋ６（Ｋ５１〜Ｋ５６）及び板状部材１１〜１３（５１〜５３）のいずれか一方が水平に対し傾斜するようになっている。
これにより、支持具２１（６１）に対して被加工物である板状部材１１〜１３（５１〜５３）の位置決めが、鉛直方向のみならず水平方向においても確実に行われる。
【００７９】
本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において別の変形例としてもよい。
板状部材１１〜１４（５１〜５５）を一体化する加工は、溶接に限定されない。接着剤等を塗布し硬化させる一体化加工であってもよい。
支持具の形態は、箱状物であれば限定されない。また、製品ＳＨ（ＳＨ２）の製造に一つの支持具だけを用いるように設計することに限らない。製品ＳＨ（ＳＨ２）の形状に応じ、複数種類の支持具を設定して製品ＳＨ（ＳＨ２）の製造に用いてももちろんよい。
【符号の説明】
【００８０】
１  制御部
２  記憶部
３  画像生成部
４  入力部
５  表示部
１１  左側板（板状部材）
１２  右側板（板状部材）
１３  後側板（板状部材）
１４  天板（板状部材）
２１  支持具
２１ａ  原型、    ２１ａ１  底部、    ２１ａ２〜２１ａ５  側板
２１ａ６  突き当て部、    ２１ｔ  展開形状
２２  板材
５１  左側板（板状部材）
５２  右側板（板状部材）
５３  後側板（板状部材）
５４  天板（板状部材）
５５  底板（板状部材）
６１  支持具
６１ａ  原型、    ６１ａ１  底部、    ６１ａ２〜６１ａ５  側板
６１ａ６  突き当て部、    ６１ｔ  展開形状
６２  板材
Ｃ  コンピュータ
ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ５１，ＣＬ５２  中心線
Ｆ１〜Ｆ６，Ｆ５１〜Ｆ５６  干渉部位
Ｇ  画面
Ｇ１  作業領域、    Ｇ２  機能選択領域、    Ｇ３  サイドビュー領域
Ｈ  作業者
Ｊ１  設計情報
Ｋ１〜Ｋ６，Ｋ５１〜Ｋ５６  切り欠き
ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ５１，ＬＮ５２  輪郭線
Ｌ１，Ｌ５１  浮上距離、    Ｌ２，Ｌ５２  距離
Ｐ１，Ｐ５１  回動軸、    Ｐ２，Ｐ５２  最下端
ＰＧＭ  設計支援プログラム
ＰＨ，ＰＨ１，ＰＨ２，ＰＨ５１，ＰＨ５２  （水平方向の）規制部位
ＰＶ，ＰＶ１〜ＰＶ６，ＰＶ５１〜ＰＶ５６  （鉛直方向の）規制部位
Ｓ  設計支援装置
ＳＨ，ＳＨ２  製品、    ＳＨ２ｔ  中間品
Ｓ１  ユーザ指示
Ｔ  溶接テーブル
Ｙ１〜Ｙ５，Ｙ５１〜Ｙ５７  溶接部位
θａ，θｂ  角度、    θｆ  傾斜角度
【図１】
2015005021.tif 000003
【図２】
2015005021.tif 000004
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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