(57)【要約】【課題】組立品の概略形状をもとにその一部の図形データを取り出して部品の詳細な形状を決定でき部品設計を容易にする設計支援装置及び方法の提供にある。【解決手段】処理装置は、計画図や部品図を作成するための図形操作プログラム３０７、概略計画図に組立状態での局所寸法を定義する局所寸法プログラム３０８、部分計画図や部品図を作成する際に計画図で入力した局所寸法を表示する寸法表示プログラム３０９を備える。図形操作プログラムは、組立品や部品図を作成する以外に、作成データを保存手段３０６に読み込み、読み出しをする機能を有し、局所寸法入力プログラムは、図形データの幾何値から算出した数値を示す寸法データと、操作者が入力した値の寸法データを区別して作成し、寸法表示プログラムは、上記各寸法を同時に区別して表示する。【選択図】　図３
2004005719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示する設計支援装置において、
図形データから算出した数値を示す第１の寸法データと、操作者が入力した値を示す第２の寸法データを区別して作成する寸法作成手段と、
前記寸法作成手段で作成した第１の寸法データと第２の寸法データとを区別して表示する寸法表示手段と、
を備えることを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】
操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示する設計支援装置において、
寸法データを付加した図形データから算出した数値と、寸法データに対して操作者が入力した数値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の結果に応じて表示形態を変化させる寸法表示手段と、
を備えることを特徴とする設計支援装置。
【請求項３】
操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示する設計支援装置において、
図形データ変更前の寸法数値と図形データ変更後の寸法数値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の結果に応じて表示形態を変化させる寸法表示手段と、
を備えることを特徴とする設計支援装置。
【請求項４】
操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示するステップからなる設計支援方法において、
図形データから算出した数値を示す第１の寸法データと、操作者が入力した値を示す第２の寸法データを区別して作成する寸法作成ステップと、
前記寸法作成ステップで作成した第１の寸法データと第２の寸法データとを区別して表示する寸法表示ステップと、
を含むことを特徴とする設計支援方法。
【請求項５】
操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示するステップを含む設計支援方法において、
寸法データを付加した図形データから算出した数値と、寸法データに対して操作者が入力した数値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの結果に応じて表示形態を変化させる寸法表示ステップと、を含むことを特徴とする設計支援方法。
【請求項６】
操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示するステップを含む設計支援方法において、
図形データ変更前の寸法数値と図形データ変更後の寸法数値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの結果に応じて表示形態を変化させる寸法表示ステップと、を含むことを特徴とする設計支援方法。
【請求項７】
操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成、編集、表示する設計支援装置において、
図形データから算出した数値を示す第１の寸法データと、操作者が入力した値を示す第２の寸法データを作成する寸法作成手段と、
前記寸法作成手段で作成した第１の寸法データと第２の寸法データとを同時に表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計算機を用いて設計を支援するＣＡＤ等の設計支援装置およびその支援方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＡＤシステムを図面作成だけでなく、設計初期段階である製品の概略形状の作成／検討から、設計後期段階である部品の詳細形状の作成／検討まで一貫して使用しようとしている。概略形状の検討は、製品が組立てられた状態を書いた計画図を用いて行い、部品の詳細形状の検討は、部品図を用いて行う。組立状態の製品形状を表す計画図は、部品図を作成した後、部品形状が正しいかを確かめ、また組立作業者や機械を設置及び維持管理する作業者や使用者のために作成する。なお、概略形状を検討する設計者と詳細形状の検討を行う設計者は普通異なる。このような設計工程に関しては、「実際の設計−機械設計の考え方と方法−」（畑村洋太郎著、昭和６３年日刊新聞社発行）に記載されている。
【０００３】
従来のＣＡＤシステムでは、計画図で作成した形状データを自動的に取り出して部品図を作成することはできるが、計画図用の寸法データと部品図用の寸法データは、操作者が別々に入力しなければならなかった。
【０００４】
つまり、計画図から部品図を作成するには、まずＣＡＤシステムに計画図上の部品の形状データを取り出して形状のみの部品図を作成させ、つぎに操作者がその部品図に必要な寸法を追加していた。
【０００５】
もう１つの方法は、組立図をコピーし、作成しようとしている部品とは関係のない形状データおよび寸法データを操作者が指示して削除し、部品図を作成していた。しかし、このように作成した組立状態の寸法は、部品図上で定義した寸法と区別することはできなかった。
【０００６】
これらは、二次元ＣＡＤシステムだけではなく、三次元ＣＡＤシステムにおいても、同様に、組立状態で定義した部品の形状データを部品設計に用いることはできたが、組立状態の寸法を部品設計で参照することはできなかった。
【０００７】
これら従来のＣＡＤシステムの技術は、例えば日立製作所によって出されている二次元ＣＡＤシステム「ＨＩＣＡＤ／２Ｄ」をはじめ多くのＣＡＤシステムで実現されている。尚、「ＨＩＣＡＤ／２Ｄ」についての一般的情報は日立製作所発行「プログラムプロダクトＧＲＡＤＡＳ設計製図システムＨＩＣＡＤ／２Ｄ」に記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＣＡＤシステムでは、部品の設計を行う設計者は、概略形状を検討するために作成した計画図上の形状データを部品の詳細構造の検討を行う部品図上で見ることができた。しかし、部品形状だけを書いた部品図を見ただけでは、部品の形状のうちどの部分の寸法値が重要で勝手に変更できないところであり、どの部品が詳細設計で変更することができるのかを設計者は区別することができない。そのため、部品設計時に誤って組立上重要な部分の形状を変更してしまい、製品を組立てたときに寸法が合わないために不良となったり、部品設計時に計画図を見ながら、重要な寸法を変えないように注意して部品設計を進めなければならないという問題点がある。
【０００９】
本発明の目的は、組立品の概略形状をもとにその一部の形状データを取り出して部品の詳細な形状を決定でき部品設計を容易にならしめる設計支援装置および設計支援方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示する設計支援装置に、図形データから算出した数値を示す第１の寸法データと、操作者が入力した値を示す第２の寸法データを区別して作成する寸法作成手段と、前記寸法作成手段で作成した第１の寸法データと第２の寸法データとを区別して表示する寸法表示手段と、を備えることにより達成される。
【００１１】
また上記目的は、操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示する設計支援装置に、寸法データを付加した図形データから算出した数値と、寸法データに対して操作者が入力した数値とを比較する比較手段と、前記比較手段の結果に応じて表示形態を変化させる寸法表示手段とを備えることにより達成される。
【００１２】
また上記目的は、操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示する設計支援装置に、図形データ変更前の寸法数値と図形データ変更後の寸法数値とを比較する比較手段と、前記比較手段の結果に応じて表示形態を変化させる寸法表示手段と、を備えることにより達成される。
【００１３】
また上記目的は、操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示するステップからなる設計支援方法で、図形データから算出した数値を示す第１の寸法データと、操作者が入力した値を示す第２の寸法データを区別して作成する寸法作成ステップと、前記寸法作成ステップで作成した第１の寸法データと第２の寸法データとを区別して表示する寸法表示ステップと、を含む設計支援方法によって達成される。
【００１４】
また上記目的は、操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示するステップを含む設計支援方法で、寸法データを付加した図形データから算出した数値と、寸法データに対して操作者が入力した数値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップの結果に応じて表示形態を変化させる寸法表示ステップと、を含む設計支援方法によって達成される。
【００１５】
また上記目的は、操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成，編集，表示するステップを含む設計支援方法で、図形データ変更前の寸法数値と図形データ変更後の寸法数値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップの結果に応じて表示形態を変化させる寸法表示ステップと、を含む設計支援方法によって達成される。
【００１６】
また前記目的は、操作者からの指示に従って図形データおよび寸法データを作成、編集、表示する設計支援装置において、図形データから算出した数値を示す第１の寸法データと、操作者が入力した値を示す第２の寸法データを作成する寸法作成手段と、前記寸法作成手段で作成した第１の寸法データと第２の寸法データとを同時に表示する表示手段とを備える設計支援装置によって達成される。
【００１７】
上記手段により、一般的なＣＡＤシステムがもつ作図機能により、設計対象製品の組立状態の概略形状を書いた計画図を作成する。操作者は、計画図上に組立状態での局所寸法を定義する手段に対して、組立品の任意の形状要素を指示して局所寸法を入力する。これによって、寸法が入った計画図が作成できる。
【００１８】
そして、操作者が指定した設計対象部品の部品図および部分計画図を作成する際に、計画図で入力した該局所寸法を表示する手段により、部品の形状と共に計画図上で定義したその部品の寸法が書かれた部品図が作成される。
【００１９】
部品設計者はこの部品図を見て寸法をつけてある部分の寸法値は組立時に重要な形状であり勝手に変更できないことを認識する。
【００２０】
特に、この重要な寸法と単に要素間の距離を表わす寸法とを区別して表示し、色を変え、表示形式（フォトン）を変え、寸法数値の表示形式を変えて表示することにより、より判りやすく表示することができる。これにより、設計者が部品形状を操作するときに、誤って組立上重要な部分の形状を変更してしまい、製品を組立てたときに寸法が合わないために不良となることを防ぐ。
【００２１】
さらに、部品図に計画図上の局所寸法を表示する手段において、寸法データを付加した図形データから算出した数値と操作者が入力した数値とを比較し、その結果を表示形態を変えて表示したり、また、組立状態の寸法値を変えるような操作をしたときに、変更前の数値と変更後の数値を比較し、その結果に応じて表示形態を変えたり、警告を発したり、操作を無効にする機能を持たせることによって、操作者は拘束の違反を容易に知ることができ、変更しないように注意して操作をすることができ、部品設計が容易となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
【００２３】
本発明の実施例を示すために、まず、一般的な設計の手順について説明する。尚、設計の手順については文献「実際の設計−機械設計の考え方と方法−」（畑村洋太郎著、昭和６３年日刊新聞社発行）に詳しく記述されている。
【００２４】
設計の手順は一般に図１８（文献「実際の設計」より抜粋）に示すような流れで行われる。この中で図面を用いて作業を行うのはポンチ絵作成の段階１８０１、計画図および最終計画図作成の段階１８０２、部品図作成の段階１８０３、組立図作成の段階１８０４である。ポンチ絵作成の段階１８０１では、設計者はフリーハンドで製品の大まかな構造をスケッチにして書く。
【００２５】
計画図および最終計画図作成の段階１８０２では、製図器やＣＡＤシステムを用いて製品の組立状態における概略形状から個々の部品の詳細な寸法や材質、加工精度までを何枚もの図面を書いて試行錯誤のうちに決定し、必要に応じて図面に書き込んでいく。最終計画図は１つの製品で１枚という訳ではなく、一般には全体の構造や主要部品の位置、取合寸法が分かるような全体計画図、各主要部品ごとの部分計画図など数枚から多いものでは数百枚の計画図を作成する。
【００２６】
部品図作成段階１８０３は、計画図で決定した部品形状をもとに各部品を製作するために、設計者が加工作業者への指示用の図面を作る段階である。部品図には加工に必要な寸法や加工精度、加工上の注意事項など部品を作るうえでの必要な指示を、作業者に判るように製図法にしたがってすべて書き込む。
【００２７】
組立図作成段階１８０４は、各部品を組立てる組立作業者に対する指示用の図面を作る段階である。設計者は組立図に、どの部品がどの位置にあるのかが作業者に判るように、部品番号を付け、また全体の大きさや取り付け位置といった組立上必要最小限の寸法を書き込む。
【００２８】
さて、このような設計の手順において、計画図作成段階１８０２から部品図作成段階１８０３の間は、前の段階で決定した概略な形状を基にその部分的な形状を取り出し、より詳細な形状を決定していく作業であるといえる。設計者は形状だけではなく、公差や材質、加工法など部品作成に必要な加工情報も段階を経るにしたがって詳細に決定し、図面に書き込んでいく。
【００２９】
計画図と組立図は、共に製品の組立状態を表した図面である。しかし、計画図においては、個々の部品形状はまだ検討前の概略形状であるのに対して、組立図ではすべの寸法が決定し、詳細な部品形状を組合せたものであるという違いがある。計画図と部品図にはともに寸法を書き込む。しかし、計画図に書き込む寸法は組立上重要な寸法であり、検討の結果決定した寸法値であることを表すのに対して、部品図の寸法は、部品製作者に対し、ものさしで測ることなく部品の大きさや位置が判るように書き込んだものであるという違いがある。
【００３０】
本発明は、以上のような一般的な設計の手順を支援する設計支援装置であり、以下にその実施例を示す。
【００３１】
図１は図２に示した簡単な組立品（図２は、例題として用いる組立品の見取り図であり、ベース２０１にプレート２０２をボルト２０３によってねじ止めしたものである。）を例として用いたときの、本実施例の設計支援装置による組立品設計時の表示画面（図１（ａ））１０１と部品設計時の表示画面（図１（ｂ））１０２である。
【００３２】
部品設計時には、設計者は設計支援装置に対してコマンドを入力し、組立状態の組立品を表示させ、そして設計者は寸法を入力するコマンドを設計支援装置に与え、設計仕様上重要な部分に局所寸法１０３，１０４，１０５を設計支援装置に入力し、表示させる。
【００３３】
部品設計時には、設計者は設計支援装置に対してコマンドを入力し、組立状態の組立品から必要な部品を取り出して画面上に表示させる。このとき、組立設計時に入力した局所寸法が合わせて表示され（１０６，１０７）、部品設計者はこれらの寸法１０６，１０７を見て拘束情報と認識し、この部品の寸法値を変えないように部品設計を進め、詳細な形状を決定していく。
【００３４】
図３に本実施例に係る設計支援装置の計算機による構成例を示す。入力装置３０１は、キーボード，ファンクションキーボード，タブレットやマウスなどの入力機器で構成し、操作者のコマンド入力や、位置の指示を受け取る。処理装置３０２は入力装置３０１からのコマンド入力を解釈し、位置の指示を基に、メモリ３０４に記憶されている形状要素データ，寸法等の属性情報の定義，修正，削除等の操作を行う。
【００３５】
出力装置３０３は、ＣＲＴ等のグラフィックディスプレイで構成し、メモリ３０４に記憶されている形状要素データや属性情報を表示する。メモリ３０４は、現在設計中の組立品の形状要素データ，寸法データ等の属性情報を記憶する。組立図の保存や現在設計を行っていない部品の形状データや属性データは、データベース３０６に保存する。本実施例では、処理装置３０２とデータベース３０６を通信ネットワーク３０５で接続しているが、処理装置３０２とデータベース３０６を直接接続しても良い。
【００３６】
処理装置３０２は計画図や部品図を作成するための図形操作プログラム３０７、概略形状を書いた計画図に組立状態での局所寸法を定義する手段である局所寸法入力プログラム３０８、部分計画図及び部品図を作成する際に計画図で入力した局所寸法を表示する手段である寸法表示プログラム３０９で構成する。
【００３７】
図形操作プログラム３０７は、従来のＣＡＤシステムが持つ一般的な図形処理機能を有し、入力装置３０１を用いて入力される操作者のコマンド入力を解釈し、次のような処理を行い、計画図や部品図の形状データを作成する。
【００３８】
（１）メモリ３０４上の、入力装置３０１から操作者が指示した位置に、操作者が入力したパラメータの直線、円弧等の形状要素データを書き込む。（２）すでにメモリ３０４に格納されている形状要素データの位置や長さ等を編集する。（３）データベース３０６に格納されている計画図のデータをネットワーク３０５を通して読み出し、メモリ３０４に書き込む。（４）計画図及び一部を取り出した部分計画図、及び部品図、組立図のデータを出力装置３０３に表示する。
【００３９】
局所寸法入力プログラム３０８は、操作者が出力装置３０３に表示されている計画図上の形状要素を入力装置３０１により指示し、その間の距離を計算したり、あるいは操作者に寸法値を問い合わせ入力装置３０１から取り込んだりして決定した寸法値、及び寸法の表示位置をメモリ３０４に記憶する。
【００４０】
寸法表示プログラム３０９は、メモリ３０４中の寸法データから、現在表示中の部品の寸法データを検索し、出力装置３０３に表示する。なお、寸法表示プログラム３０９は局所寸法入力プログラム３０８によって操作者が入力した寸法のみを表示するだけではなく、データベース３０６に格納されている寸法付きの計画図をメモリ３０４に書き込んでその計画図中の中から特定の部品を図形操作プログラム３０７によって出力装置３０３に表示しておき、その表示中の部品の寸法のみを表示することも可能である。
【００４１】
図３に示した構成の設計支援装置により、図１に示した組立品設計時の表示画面１０１から部品設計時の表示画面１０２を作成する方法を以下に説明する。例として用いる図２の組立品では、ボルトの位置、プレートとベースを合わせた高さ、及びベースの幅が重要な設計仕様であるとする。部品の形状とこれらの重要な設計仕様を寸法で表した計画図は図４のようになる。
【００４２】
寸法４０１はプレート２０２の右面４０５からボルト２０３の中心線４０４までの間を５０ｍｍとすることを表している。寸法４０２はプレート２０２の上面４０６からベース２０１の下面４０７間での高さを７０ｍｍとすることを表す。寸法４０３はベース２０１の左面４０８と右の面４０９の間の距離、即ちベース２０１の幅を１００ｍｍとすることを表している。
【００４３】
本実施例の設計支援装置では、メモリ３０４に格納されている組立品の形状に図３の局所寸法入力プログラム３０８により図４に示す組立状態での寸法（上記５０ｍｍ，７０ｍｍ，１００ｍｍ）を付加した計画図を作成し、メモリ３０４に格納しておく。以上のようにして計画図を用いて製品の概略と重要な部分の寸法を組立状態での局所寸法として表現し、記憶することができる。
【００４４】
なお、メモリ３０４内の寸法付き計画図のデータは図形操作プログラム３０７によってデータベース３０６に格納することができるので、予め局所寸法を付けた計画図をデータベース３０６に格納しておき、通信ネットワーク３０５を通してメモリ３０４に書き込んでも良い。
【００４５】
製品の概略形状と重要な寸法が決まると、各部品の詳細な設計を部分計画図および部品図を用いて行う。図５はベース２０１とプレート２０２からなるブロックという部分組立品の部分計画図である。この部分計画図はデータベース３０６に格納された図４の組立図から図形操作プログラム３０７により必要な形状と寸法を取り出して作成する。
【００４６】
組立図から部品の形状を取り出すには、計画図上の形状要素にどの部品に属するかの情報をつけてメモリ３０４に格納しておけばよい。例えば図６のように要素名，始点，終点といった形状要素データに所属部品の欄６０１を設け部品名を入れておけば、部品名を指定してその部品に属する形状要素のデータを検索し取り出すことができる。
【００４７】
計画図の寸法から部品図に必要な寸法を取り出すには、寸法データを読み出すときに寸法が指示している要素の属する部品を調べ、部品図を作成する部品名と一致するものだけを取り出せばよい。
【００４８】
例えば図４の計画図の寸法データを図７のように寸法名の欄と寸法の両端の形状要素名を格納する指示要素名の欄と設計寸法値等の属性を書き込む欄からなる表形式でメモリ３０４に保存しておく。部品図の寸法は図８のような手順で取り出す。例えば図５のプレート２０２とベース２０１からなる部品図の寸法をメモリ３０４から取り出す時を例として処理の説明をする。
【００４９】
処理８０１により図７の表より寸法４０１の指示要素の要素名１の欄から寸法が指している片方の要素名４０４を取り出し、図６の表から要素４０４の所属している部品名ボルトを取り出す。処理８０２により処理８０１で取り出した部品名ボルトが作成する図５の部品図に含まれるかどうかを調べる。含まれないので処理を終了する。
【００５０】
次に寸法４０２について調べる。処理８０１により寸法指示要素４０６の所属する部品名はプレートであることが判る。処理８０２によりプレートは図５に含まれることが分かるので処理８０３に進む。ここでは、寸法指示要素４０７の所属する部品名はベースであることが判る。処理８０４によりベースは図５の部品図に含まれるので処理８０５に進み寸法データを取り出し、部品図に表示する。
【００５１】
なお、寸法４０６は、要素４１１，４１２の間に定義され両要素とも部品ベースに含まれるので、部品図に表示する。
【００５２】
以上のようにして、計画図から関連する形状、寸法を読み出して部品図を作成することができる。そして、この部品図を部品設計時に表示することにより、部品設計画面１０２を構成することができる。
【００５３】
図６，図７のような形式で形状要素の情報および寸法情報をメモリ３０４に格納しておき、図８に示した処理で部品設計時に寸法を取り出すと、寸法を入力するとき、寸法をつける形状要素を指示するだけで、寸法を取り出す部品名を指示する必要が無くなる。
【００５４】
また、形状作成時は組立品ではなく部品として作成するには、すべての要素を同じ部品（例えばベース）に所属させておけばよい。そして、任意の要素間に寸法を付加してから、各形状要素を部品に分割することも可能である。つまり、拘束条件を定義することと部品に分割することを独立に行える。これにより、部品に分割することを意識することなく局所寸法を入力し、これを拘束として表示することが可能である。
【００５５】
以上のようにして作成した部品図を見ると、部品形状の他に計画図で検討した結果決定した寸法が書き込んである。部品設計者はこの寸法を組立上重要な寸法値であり、勝手に変更してはならない拘束情報であると、一目で認識できる。図５の部品図からは寸法４０３よりベースの幅は１００ｍｍとし、変更できないことが判る。形状要素の変更を禁止しているわけではないので、底面や上面の面取りやアール付け、取り付け穴等の寸法４０３を変えない変形は可能である。
【００５６】
また、寸法４０２より、ベースとプレートを合わせた高さを７０ｍｍとすることが与えられた仕様であり、部品設計者は例えばプレートの強度や重量などを考慮して、合計の高さが７０ｍｍとなるようにプレートの厚さとベースの高さを決定する。
【００５７】
さて、部品図につけられた寸法が部品設計時の拘束情報であることを操作者により判りやすくするには、図９に示すように拘束情報を表す寸法と、従来のＣＡＤシステムが持つ寸法記入機能によって入力された単に要素間の距離を表す寸法とを区別して表示する機能を寸法表示プログラム３０９に追加すれば良い。
【００５８】
図９の寸法９０３は、部品設計時に部品ベースの高さを確認するために入力した寸法である。寸法９０１，９０２は組立状態で入力した寸法である。例えば、９０１，９０２を黄色で表示し、９０３を水色で表示すると、寸法９０１と寸法９０２が拘束情報であることが一目で判る。色を変える他に、表示形状を変えたり、寸法数値の表示形式を変えることでも拘束情報であることが区別できる。
【００５９】
拘束情報としての寸法と単なる計測値を表示する寸法のデータ構造上の区別は、例えば図７の入力部品名の欄７０２に寸法を入力した部品名を記憶し、入力した部品名と現在設計中の部品名が一致するときは単なる計測値として、一致しないときは拘束情報として区別することができる。
【００６０】
このようにしておくと組立状態では単なる計測値を表示する寸法として表示し、部品設計時には拘束情報を表す寸法として表示するというように、設計状態に応じて寸法を表示することも可能である。
【００６１】
さらに、図７の設計寸法値の欄７０１のように寸法データに設計仕様となる寸法値を記憶しておき、部品図上での形状操作により、実測した寸法値と設計寸法値が異なるときに警告を出したり、操作を無効にすることにより、拘束情報を利用し、より細かな設計ミスをチェックする機能を追加することができる。
【００６２】
たとえば、図５のベースの左面４０８を左側に２０ｍｍ移動すると、ベースの左面４０８と右面４０９との実際の距離は１２０ｍｍとなる。これは、図７の寸法４０３の設計寸法値が１００ｍｍであることと異なるので、図１０の寸法１００１のように寸法４０３の表示色を変えたり、実測値を設計寸法値と並べて表示し、拘束を違反していることを操作者に知らせる。この操作では、寸法１００２の実測値は変化しないので表示はそのままである。
【００６３】
別な実施例としては、音を出して操作者を知らせることもできる。更に、１００５のようにメッセージを出力し、操作者に形状操作を無効にするかそのまま設計を進めるかを問い合わせる。この場合、「ｙ」を入力するとそのまま設計を継続し、「ｎ」を入力すると移動コマンドを無効にし、元に戻す。
【００６４】
以上のような拘束情報を違反する操作が行われたかどうかをチェックし、寸法の表示を変えたり、操作を無効にしたりする処理は、図３の寸法表示プログラム３０９に図１１のような処理を追加することにより実現できる。以下に図１１の処理手順を説明する。
【００６５】
処理１１０１でまず移動，削除，変形などの形状操作処理を実行する。これは図形操作プログラム３０７によって実現できる。次にすべての拘束情報を表す寸法について、移動後の寸法値を処理１１０２で再計算し、図７の設計寸法値との比較を行う（処理１１０３）。
【００６６】
すべての寸法が一致していればそのまま終了し、１つでも再計算値と設計寸法値が異なるときはその寸法の表示を変え、図１０に示すメッセージ１００５を出力する（処理１１０４）。操作者からの入力を待ち（処理１１０５）、入力が「ｙ」のときは設計寸法値の欄に再計算値を書き込み（処理１１０８）、それ以外のときは形状を元に戻す（処理１１０９）。そして処理１１０９により、寸法の表示状態を元に戻し、メッセージを消去し、処理を終る。
【００６７】
複雑な組立品を設計するときには、設計者は部品図だけでなく、いくつかの部品からなる部分計画図を作成する。図１２は計画図、部分計画図、部品図の作成過程を示したものである。組立品「箱」の計画図１２０１から部分組立品「ブロック」の部分計画図１２０２、ボルトの部品図１２０３を作成し、計画図で作成した形状や寸法を見てより詳細な形状を決定する。部分計画図１２０２からプレートの部品図１２０４およびベースの部品図１２０５を作成し、さらに詳細な形状を決定する。
【００６８】
ここでデータベースに組立品を上位、部品を下位とする部品間の上下関係を記録しておき、また寸法データと部品を関連付けて記録しておくと組立品設計時や部品設計時に部分計画図や部品図を計算機プログラムにより自動的に作成する際、図形要素データを検索することなく読み出すべき寸法データを取り出すことができる。
【００６９】
図１３に組立品部品の上下関係の表の一例を示す。これは、箱，ボルト，ブロック，ベース，プレートの５種類の部品があり、箱は最上位の組立品で、ボルトとブロックは箱の一部を取り出した部品および部分組立品で、ベースおよびプレートはブロックを部品に展開したものであることを示している。
【００７０】
図１４は図７の寸法データの表に所属部品名の欄１４０１を追加したものである。所属部品の欄１４０１には次のようにして決定した部品名を記録しておく。
【００７１】
（１）寸法の指示している要素２つのそれぞれの所属している部品を図６のデータテーブルおよび図７のデータテーブルを用いて検索する。例えば、寸法４０１の場合は、プレートの右面４０５とボルトの中心線４０４の間の距離を定めているので、要素の所属している部品はプレートとボルトとなる。
【００７２】
（２）図１３の部品間の上下関係の表を検索し、共通の上位部品を求め、これを図１４の所属部品の欄１４０１に記録する。寸法４０１の例では、プレートの上位部品はブロックであり、さらにブロックの上位部品は箱である。一方、ボルトの上位部品は箱である。この場合共通の上位部品は箱であり、寸法４０１の所属部品は箱となる。
【００７３】
（３）共通の上位部品が複数存在するときは最も下層の部品とする。寸法４０２はプレートの上面４０６とベースの下面４０７の距離を定めたものである。プレートとベースの共通の親部品は図７，図１３のデータテーブルを検索するとブロックと箱の２つである。この場合は組立品を最上位、部品を最下位とみた時に、箱よりも最下位に近いブロックの方を所属部品欄１４０１に記録する。ベースの左右の面４０８，４０９の間につけた寸法のように同じ部品内につけた寸法はその部品名ベースを所属部品の欄１４０１に書き込んでおく。
【００７４】
部品図の寸法データの取り出し方法は以下のようになる。
【００７５】
（１）取り出す部品に所属する寸法を取り出す。ブロックを取り出すときには図１４のデータテーブルの所属部品１４０１がブロックである寸法４０２を取り出す。
【００７６】
（２）取り出す部品の子部品を図１３のデータテーブルより検索しその下位部品に所属する寸法を取り出す。ブロックを取り出すときには図１３の表の上位部品名がブロックである部品を検索し、ベースとプレートを得る。そして図１４のデータテーブルの所属部品の欄１４０１が、ベースまたはプレートである寸法を検索し、寸法４０３を取り出す。
【００７７】
以上のようにして階層化した組立品において部品設計用の部品図、部分組立品設計用の部分計画図を作成する際に、関連する寸法を効率よく取り出すことができる。
【００７８】
組立品では同じ部品を複数個使うことが多い。図１５はベース１５０１とプレート１５０２と２本のボルト１５０３，１５０４からなる組立品の図面である。このような同じ部品を複数個使う組立品では１つの形状データを位置を変えて部品の個数回だけ書くことによって部品の形状データの容量を節約し、また変更した時に一度に計画図内のすべての部品の形状を変更できるようにする。図１５の例ではボルトの部品形状データは１つとし、左側のボルト１５０３の図を書いた後、位置を変えて右側のボルト１５０４を書く。
【００７９】
このような同じ部品を複数個使った組立品では、寸法が示す要素を部品間の上下関係の名前の列と要素の名前で表すことにより、寸法をつけることができる。この事を以下に示す。図１５の寸法１５０５は左のボルト１５０３と右のボルト１５０４の間の中心線の感覚を５０ｍｍにすることを示した寸法である。また、寸法１５０６は右側のボルト１５０４の中心線とプレート１５０２の右面との間を２０ｍｍとすることを表した寸法である。
【００８０】
図１６のように部品間の上下関係に名前を付け、図１４に示すように、上下関係の名前の列で部品を区別することにより表現できる。図１６は部品間の上下関係に名前付けをしたものである。箱は、２本のボルトと１つのブロックにより構成され、１６０１のように左側のボルト１５０３は「ボルト左」、１６０２のように右側のボルト１５０４は「ボルト右」という上下関係の名前をつけておく。
【００８１】
「ブロック１」は箱とブロックの上下関係の名前である。さらに、１６０４の「ベース１」、１６０５の「プレート１」はブロックとベース、プレートそれぞれの間の上下関係につけた名前である。寸法の指示要素の表現は、例えば図２０に示すような、複数の上下関係名へのポインタ２００２と図形要素へのポインタ２００３のリストをポインタ２００１でつないだ形式で表現する。
【００８２】
図２０の例は図１７の「ブロック１のプレート１の右面」という指示要素を表したもので、上下関係名「ブロック１」へのポインタ、上下関係名「プレート１」へのポインタ、部品「プレート」の右面へのポインタをリスト間のポインタ２００１でつないで表現する。
【００８３】
図１７は、寸法データの表現形式を表したものである。寸法１５０５の指示要素を１７０２のように「ボルト右の中心線」と１７０１のように「ボルト左の中心線」で表すと、同じ部品の中心線であるにもかかわらず、その間に寸法を定義することができる。
【００８４】
寸法１５０６の指示要素は１７０３のように「ボルト右の中心線」と１７０４のように「ブロック１のプレート１の右面」と言うように表すことにより、２本のボルトのうちどちらのボルトの中心線との間の距離を示しているのかを表すことができる。
【００８５】
以上のようにして同一部品が複数個存在する組立品の寸法を定義することができ、したがって前述のようにして計画図の寸法を読み出して部品図に書き込むことができる。
【００８６】
本発明のもう１つの実施例を以下に説明する。
【００８７】
図１９は一般的なＣＡＤシステムが持つ「操作者が指示した図形要素のみを表示する」コマンドに、その指示した図形要素の属性情報を表示／非表示する機能を追加した「拡張表示制御コマンド」の実行前の画面１９０１（図１９（ａ））と実行後の画面１９０２（図１９（ｂ））である。コマンド実行前の画面１９０１では直線図形要素で構成される長方形図形Ａ：１９０９と図形Ｂ：１９１０が表示されている。
【００８８】
そしてこれらの図形要素には属性情報１９０７および１９０８が定義されている。属性情報１９０７は図形Ａ：１９０９の左右の面が平行度０．０１以下であるということを表している。属性情報１９０８は図形Ａ：１９０９の下面と図形Ｂ：１９１０の下面が同一平面上にあることを表している。
【００８９】
属性情報としてはこの他に、同一軸上や同心などの幾何学的な関係の属性、電子回路の端子間の接続関係のような属性、機械設計の分野では材質や加工精度、加工法などでもよい。
【００９０】
拡張表示コマンドのパラメタは、そのまま表示したい図形要素である。パラメタで指示した図形要素以外は非表示となる。図１９の例では図形要素１９０３，１９０４，１９０５，１９０６のみを表示し、他の図形要素は非表示とする。拡張表示コマンド実行後の画面は１９０２のようになる。指示した要素１９０３乃至１９０６のみが表示され、他の図形要素は非表示となる。
【００９１】
ここで、拡張表示制御コマンドは、指示した図形要素の表示／非表示でけではなく、図形要素に付けられた属性情報の表示非表示も行う。表示中の図形要素間に定義した属性情報１９０７はコマンド実行後も表示されるが、表示中の図形要素と非表示になった図形要素の間に定義した属性情報１９０８はコマンド実行後非表示にする。
【００９２】
この拡張表示コマンドは図３に示したハードウェア／ソフトウェア構成において、寸法表示プログラム３０９を属性情報の表示に流用することによって実現できる。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば、計画図で定義した寸法を部品図で参照できるので、計画図で検討した結果決定した寸法値を部品図や部分組立品で知ることができ、部品図で部品の詳細化を行う設計者にどの寸法が重要で、変更してはいけないものなのかを知らせることができる。
【００９４】
特に、この重要な寸法と単に要素間の距離を表わす寸法とを区別して表示し、色を変え、表示形式（フォトン）を変え、寸法数値の表示形式を変えて表示することにより、より判りやすく表示することができる。また、寸法データを付加した図形データから算出した数値とユーザ入力値、また、組立状態の寸法値を変えるような操作をしたときの図形変更前の数値と変更後の数値を比較し、結果に応じて表示形態を変えて表示することにより、拘束の違反を容易に知らせることができる。
【００９５】
また、寸法データに寸法をつける要素の共通の親部品のうち最下層の部品に関連づけることにより、部品図を作成する度に形状要素の属する部品を検索することなく寸法データを取り出すか否かを決定できる。
【００９６】
また、寸法が指示する要素を部品間の上下関係に名前を付け、その名前の列と要素名の組で表すことにより、同じ部品、複数個からなる組立品において寸法が指示する要素を特定することができ、計画図の寸法を部品図で参照することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による設計支援装置の組立品設計時（ａ）と部品設計時（ｂ）の画面例を示す図。
【図２】実施例で用いる組立品の見取り図。
【図３】本発明の一実施例に係る設計支援装置の構成図。
【図４】局所寸法を入れた計画図。
【図５】計画図で入力した部品形状と局所寸法を表示した部品図。
【図６】図形要素データのデータテーブル説明図。
【図７】寸法データのデータテーブル説明図。
【図８】寸法表示プログラムの概略フローチャート。
【図９】計画図で入力した局所寸法と部品図で入力した寸法を色を変えて表示した表示画面図。
【図１０】部品図を操作中に計画図で入力した局所寸法の寸法値を変更するような操作を行ったときの表示画面図。
【図１１】図１０に示した操作をしたときに警告を発し操作を無効にする処理の概略フローチャート。
【図１２】計画図，部分計画図，部品図の作成過程説明図。
【図１３】部品階層の上下関係の記憶方法を示した説明図。
【図１４】寸法データに所属部品の欄を追加した記憶方法を示す説明図。
【図１５】同一部品がある計画図。
【図１６】部品階層の上下関係の記憶方法を示した説明図。
【図１７】同一部品がある計画図の寸法データの記憶方法の説明図。
【図１８】一般的な設計の手順を示したフローチャート。
【図１９】図形要素とその属性情報の表示／非表示を行う表示制御コマンドの実行前（ａ）と実行後（ｂ）の説明図。
【図２０】階層化した組立品に寸法を付加するときの寸法が指示する要素の表現形式の説明図。
【符号の説明】
１０１…計画図作成時の表示画面、１０２…部品図作成時の表示画面、１０３，１０４，１０５…組立状態における局所寸法、１０６，１０７…組立状態における局所寸法を部品図上に表示したもの、２０１…ベース、２０２…プレート、２０３…ボルト、３０１…入力装置、３０２…処理装置、３０３…出力装置、３０４…メモリ、３０５…通信ネットワーク、３０６…データベース、３０７…図形操作プログラム、３０８…局所寸法入力プログラム、３０９…寸法表示プログラム、４０１，４０２，４０３…寸法、４０４…ボルトの中心線、４０５…プレートの右面、４０６…プレートの上面、４０７…ベースの下面、４０８…ベースの左面、４０９…ベースの右面、６０１…図形要素が所属する部品名を書き込む欄、７０１…計画図で決定した設計寸法値を書き込む欄、７０２…寸法を入力した部品名を書き込む欄、９０１，９０２…計画図で入力した寸法、９０３，９０４…部品図で入力した寸法、１００１…計画図で入力した寸法のうち形状操作によって実際の寸法値と設計寸法値が異なる寸法、１００２…計画図で入力した寸法のうち実際の寸法値と設計寸法値が同じ寸法、１００３，１００４…部品図で入力した寸法、１２０１…組立品「箱」の計画図、１２０２…部分組立品「ブロック」の計画図、１２０３…部品「ボルト」の部品図、１２０４…部品「プレート」の部品図、１２０５…部品「ベース」の部品図、１４０４…寸法の所属する部品名、１５０１…部品「ベース」、１５０２…部品「プレート」、１５０３，１５０４…部品「ボルト」、１５０５，１５０６…寸法、１６０１〜１６０５…部品の上下関係名、１７０１〜１７０４…寸法が指示する要素の上下関係名による表現、１９０１…図形要素の表示制御コマンド実行前の画面、１９０２…図形要素の表示制御コマンド実行後の画面、１９０３〜１９０６…操作者が指示した図形要素、１９０７，１９０８…図形要素間に定義した属性情報、１９０９…表示する図形、１９１０…消去する図形、２００１…リスト間を結ぶポインタ、２００２…上下関係名へのポインタ、２００３…部品内の図形要素へのポインタ。
【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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【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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