(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる第１の部品を有する三次元モデルを、入力手段、記憶手段、処理手段及び表示手段を有するコンピュータシステムにより設計する設計方法であって、
該入力手段により入力された少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータに基いて、組み立て前の第１の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の第１の部品の形状寸法を、該記憶手段に予め格納されている前記パラメータに応じた変形状態の第１の部品の形状寸法の計算式を用いて該処理手段により自動的に求める第１のステップと、
前記変形状態の第１の部品の形状寸法と、前記組み立て条件に応じて形状が変化しない材料からなる第２の部品とで構成される三次元モデルを該処理手段により組み立てて該表示手段に表示する第２のステップとを含み、
前記組み立て条件は、組み立て後の変形状態の第１の部品が収容される空間の寸法、組み立て後の変形状態の第１の部品が使用される温度条件及び湿度条件の中から選択されることを特徴とする、三次元モデルの設計方法。
【請求項２】
前記パラメータは、前記組み立て条件及び前記第１の部品の材料を含むことを特徴とする、請求項１記載の三次元モデル設計方法。
【請求項３】
組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる第１の部品を有する三次元モデルを設計するＣＡＤ装置であって、
少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータを入力する入力手段と、
該パラメータに応じた変形状態の第１の部品の形状寸法の計算式を予め格納している記憶手段と、
該入力手段により入力された該パラメータに基いて、組み立て前の第１の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の第１の部品の形状寸法を、該記憶手段に格納されている該計算式を用いて自動的に求める第１の処理手段と、
前記変形状態の第１の部品の形状寸法と、前記組み立て条件に応じて形状が変化しない材料からなる第２の部品とで構成される三次元モデルを組み立てる第２の処理手段、
該第２の処理手段により組み立てられた三次元モデルを表示する表示手段とを備え、
前記組み立て条件は、組み立て後の変形状態の第１の部品が収容される空間の寸法、組み立て後の変形状態の第１の部品が使用される温度条件及び湿度条件の中から選択されることを特徴とする、ＣＡＤ装置。
【請求項４】
前記第２の処理手段で組み立てられた三次元モデルに対して干渉チェックを行い、該第１の部品と該第２の部品とが組み立てられて該三次元モデルを構成する際に発生する干渉箇所を検出する第３の処理手段を備えたことを特徴とする、請求項３記載のＣＡＤ装置。
【請求項５】
同一種類の部品、或いは、前記第３の処理手段で検出された互いに干渉する部品を強調された状態で前記表示手段に表示する第４の処理手段を備えたことを特徴とする、請求項４記載のＣＡＤ装置。
【請求項６】
コンピュータに、組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる第１の部品を有する三次元モデルの設計を行わせるコンピュータプログラムであって、
該コンピュータに、入力手段により入力された少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータに基いて、組み立て前の第１の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の第１の部品の形状を、記憶手段に予め格納されている前記パラメータに応じた変形状態の第１の部品の形状寸法の計算式を用いて自動的に求めさせる第１の手順と、
該コンピュータに、前記変形状態の第１の部品の形状と、前記組み立て条件に応じて形状が変化しない材料からなる第２の部品とで構成される三次元モデルを組み立てて表示手段に表示させる第２の手順とを含み、
前記組み立て条件は、組み立て後の変形状態の第１の部品が収容される空間の寸法、組み立て後の変形状態の第１の部品が使用される温度条件及び湿度条件の中から選択されることを特徴とする、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設計方法、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ：コンピュータ支援設計）装置、コンピュータ及び記憶媒体に関し、特に組み立ての前後で形状が変化する部品を有する三次元モデルの設計を行う設計方法、そのような設計方法を用いるＣＡＤ装置、コンピュータにそのような設計方法で三次元モデルの設計を行わせるコンピュータプログラム、及びそのようなコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＡＤ装置により複数の部品からなる三次元モデルを設計することが行われている。例えば、三次元モデルがプリンタの場合、プリンタを構成する各種部品を自動的に配置して組み立てた場合に発生する干渉個所を検出する干渉チェックが行われる。干渉箇所とは、少なくとも２つの部品が重なって互いに干渉してしまう箇所を言う。このような干渉箇所が検出されると、設計者は、干渉している容量に基いて、干渉が発生しないように、干渉箇所に関連する部品の配置を変更して組み立てを行う。干渉チェックは、設計品質を高める上で重要な要素の一つである。
【０００３】
組み立てられる部品の中には、組み立ての前後で形状が変化する材料からなる部品も含まれる。つまり、例えば２つの硬質部品の間に軟質部品（又は、変形可能な部品）が挿入され、組み立て前の軟質部品の厚みが所定値より大きく、且つ、組み立て後の２つの硬質部品間の隙間が所定値以下に設定されると、軟質部品は弾性変形する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のＣＡＤ装置では、軟質部品も硬質部品と同様に扱われているため、組み立ての前後で形状が変化する部品も、形状が変化する前の形状で扱われる。このため、三次元モデルを構成する部品を自動的に配置して組み立てる際に、ＣＡＤ上で干渉箇所が発生していても、実際に組み立てた際には軟質部品が弾性変形するために干渉箇所が発生しない、即ち、干渉箇所として扱う必要のない場合がある。又、これとは逆に、三次元モデルを構成する部品を自動的に配置してＣＡＤ上で組み立てる際に干渉箇所が発生しない場合であっても、実際に組み立てた際には軟質部品が弾性変形して、所定方向の寸法が拡大するために干渉箇所が発生する場合もある。前者の場合、本来発生しない干渉個所に対して干渉チェックが行われてしまうため、設計者は、本来不要である部品の配置の変更及び組み立てを行う、或いは、少なくとも部品の配置の変更等が必要であるか否かの確認を行うことになる。そして、この結果、設計者への負荷が大きくなり、設計効率が低下するという問題があった。更に、後者の場合、本来発生する干渉個所が設計の初期段階で検出できないため、設計がある程度進んだ段階で干渉箇所を取り除くための設計変更を行うことになる。従って、設計者への負荷が更に大きくなり、やはり設計効率が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、設計者への負荷を低減し、高い設計効率で三次元モデルの設計を行うことが可能な設計方法、ＣＡＤ装置、コンピュータプログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる部品を有する三次元モデルの設計方法であって、少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータに基いて、組み立て前の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の部品の形状寸法を自動的に求める第１のステップと、前記変形状態の部品の形状寸法を用いて三次元モデルを作成する第２のステップとを含むことを特徴とする三次元モデルの設計方法によって達成できる。
【０００７】
前記第１のステップは、前記パラメータに応じた変形状態の部品の形状寸法の計算式を予め格納するテーブルを用いて前記変形状態の部品の形状を自動的に求めるようにしても良い。又、前記パラメータは、前記組み立て条件及び前記材料を含んでも良い。
【０００８】
上記の課題は、組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる部品を有する三次元モデルを設計するＣＡＤ装置であって、少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータに基いて、組み立て前の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の部品の形状を自動的に求める第１の手段と、前記変形状態の部品の形状を用いて三次元モデルを作成する第２の手段とを備えたことを特徴とするＣＡＤ装置によっても達成できる。
【０００９】
上記の課題は、コンピュータに、組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる部品を有する三次元モデルの設計を行わせるコンピュータプログラムであって、コンピュータに、少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータに基いて、組み立て前の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の部品の形状を自動的に求めさせる第１の手順と、コンピュータに、前記変形状態の部品の形状を用いて三次元モデルを作成させる第２の手順とを含むことを特徴とするコンピュータプログラムによっても達成できる。
【００１０】
上記の課題は、コンピュータに、組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる部品を有する三次元モデルの設計を行わせるコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、該コンピュータプログラムは、コンピュータに、少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータに基いて、組み立て前の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の部品の形状を自動的に求めさせる第１の手順と、コンピュータに、前記変形状態の部品の形状を用いて三次元モデルを作成させる第２の手順とを含むことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体によっても達成できる。
【００１１】
従って、本発明によれば、設計者への負荷を低減し、高い設計効率で三次元モデルの設計を行うことが可能な設計方法、ＣＡＤ装置、コンピュータプログラム及び記憶媒体を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明になる設計方法、ＣＡＤ装置、コンピュータプログラム及び記憶媒体の各実施例を、以下に図面と共に説明する。
【００１３】
【実施例】
先ず、本発明になるＣＡＤ装置の第１実施例を説明する。ＣＡＤ装置の本実施例は、本発明になる設計方法の第１実施例、本発明になるコンピュータプログラムの第１実施例及び本発明になるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の第１実施例を用いる。本実施例では、本発明がコンピュータシステムに適用されている。図１は、本実施例において本発明が適用されるコンピュータシステムを示す斜視図である。
【００１４】
図１に示すコンピュータシステム１００は、大略ＣＰＵやディスクドライブ等を内臓した本体部１０１、本体部１０１からの指示により表示画面１０２ａ上に画像を表示するディスプレイ１０２、コンピュータシステム１００に種々の情報を入力するためのキーボード１０３、ディスプレイの表示画面１０２ａ上の任意の位置を指定するマウス１０４、外部のデータベース等にアクセスして他のコンピュータシステムに記憶されているプログラム等をダウンロードするモデム１０５及び音声を再生する１以上のスピーカ１２１を有する。
【００１５】
ディスク１１０等の可搬型記録媒体に格納されるか、モデム１０５等の通信装置を使って他のコンピュータシステムの記録媒体１０６からダウンロードされる、コンピュータシステム１００に三次元モデルの設計機能を持たせるコンピュータプログラム（三次元モデル設計ソフトウェア）は、コンピュータシステム１００に入力されてコンパイルされる。本発明になる記憶媒体は、本発明になるコンピュータプログラムを格納した、例えばディスク１１０等の記録媒体からなる。本発明になる記憶媒体を構成する記録媒体は、ディスク１１０、ＩＣカードメモリ、フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体に限定されるものではなく、モデム１０５やＬＡＮ等の通信装置や通信手段を介して接続されるコンピュータシステムでアクセス可能な各種記録媒体を含む。
【００１６】
図２は、コンピュータシステム１００の本体部１０１内の要部の構成を説明するブロック図である。同図中、本体部１０１は、大略バス２００により接続されたＣＰＵ２０１、ＲＡＭやＲＯＭ等からなるメモリ部２０２、ディスク１１０用のディスクドライブ２０３及びハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０４からなる。本実施例では、ディスプレイ１０２、キーボード１０３及びマウス１０４も、図示の如くバス２００を介してＣＰＵ２０１に接続されているが、これらは直接ＣＰＵ２０１に接続されていても良い。又、ディスプレイ１０２は、入出力画像データの処理を行う周知のグラフィックインタフェース（図示せず）を介してＣＰＵ２０１に接続されていても良い。
【００１７】
尚、コンピュータシステム１００の構成は図１及び図２に示す構成に限定されるものではなく、代わりに各種周知の構成を使用しても良い。又、コンピュータシステム１００は、デスクトップ型である必要はなく、携帯型であっても良い。
【００１８】
図３は、第１実施例の動作を説明するフローチャートである。同図に示す処理は、図２に示すＣＰＵ２０１により行われる。
【００１９】
図３において、ステップＳ１は、モデリング処理を開始して、設計するべき三次元モデルを構成する部品を選択する。ステップＳ２は、選択された部品が、組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる軟質部品又は変形可能な部品（以下、単に軟質部品と言う）であるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理はステップＳ１へ戻る。他方、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ３は、選択された軟質部品及びそのパラメータをＨＤＤ２０４等の格納手段に格納されたライブラリから読み出してディスプレイ１０２に表示する。選択された軟質部品が、例えばコイルバネの場合、同じコイルバネであっても各種寸法及び特性を有するコイルバネ及びそのパラメータが表示される。ステップＳ４は、三次元モデルに使用するべき軟質部品をディスプレイ１０２上で例えばマウス１０４を用いて選択する。
【００２０】
ステップＳ５は、例えばキーボード１０３を用いて、選択された軟質部品のパラメータを入力する。入力するパラメータには、少なくとも組み立て条件が含まれ、選択された軟質部品の材料等が含まれても良い。組み立て条件には、組み立て後に軟質部品が収容される空間の寸法、組み立て後の軟質部品が使用される温度条件や湿度条件等が含まれる。ＨＤＤ２０４等の格納手段には、パラメータに応じた変形状態の軟質部品の形状寸法の計算式が予めテーブル形式で格納されており、組み立て後の変形状態の軟質部品の形状は、このテーブルに基いて自動的に求めることができる。
【００２１】
ステップＳ６は、組み立て条件に基いて、組み立て後の変形状態の軟質部品を含む各部品を組み立てて三次元モデルを作成する処理を実行して、作成された三次元モデルをディスプレイ１０２に表示する。ステップＳ７は、表示された三次元モデルに対して干渉チェックを行い、三次元モデルの形状が良好であるか否かを確認する。この場合、干渉チェックは、組み立て後の変形状態の軟質部品について行われるため、部品の組み立て後に実際に発生する干渉のみが検出され、従来の如く本来不要である部品の配置の変更及び組み立てを行うことがないので、設計者への負荷が大幅に軽減される。干渉箇所が存在したり、三次元モデルの形状が良好でない場合には、ステップＳ７の判定結果がＮＯとなり、処理はステップＳ３へ戻る。他方、ステップＳ７の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ８はモデリング処理を終了するか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ１へ戻り、判定結果がＹＥＳであると処理は終了する。
【００２２】
図４は、軟質部品を示す斜視図である。同図中、軟質部品３００は、例えば振動を吸収するために使用されるゴムシートからなる。軟質部品３００の形状寸法は、ｘ軸方向の長さがＸ、ｙ軸方向の長さがＹ，ｚ軸方向の長さがＺである。
【００２３】
図５は、計算式のテーブルを説明する図である。同図中、テーブルには、上記ステップＳ５で入力されたパラメータのうち、少なくとも組み立て条件に応じた各仕様Ａ〜Ｄについて、軟質部品３００の変形状態の長さＸ，Ｙ，Ｚを求める計算式が格納されている。
【００２４】
又、図６は、変形状態の軟質部品を示す斜視図である。同図中、変形軟質部品３００Ａは、変形状態の軟質部品３００を示す。変形軟質部品３００Ａの形状寸法は、ｘ軸方向の長さがＸ×ｎ１、ｙ軸方向の長さがＹ×ｎ２，ｚ軸方向の長さがＺ×ｎ３である。
【００２５】
図５に示すテーブルにおいて、例えば仕様Ａについては、変形軟質部品３００Ａの形状寸法を求める式は、ｘ軸方向の長さがＸ×ｎ１＝Ｘ×１.６、ｙ軸方向の長さがＹ×ｎ２＝Ｙ×１.６，ｚ軸方向の長さがＺ×ｎ３＝Ｚ×０.７である。この場合、仕様Ａ〜Ｄでは、軟質部品３００の組み立て条件及び材質に応じて変形軟質部品３００Ａの変形量が異なるため、ｎ１〜ｎ３の値が異なる。
【００２６】
図７〜図９は、干渉チェックを説明する図である。
【００２７】
図７は、軟質部品３００が、硬質部品３０１及び３０２の間に設けられる場合を説明する斜視図である。この場合、組み立て後の硬質部品３０１，３０２間のｚ軸方向の距離は、組み立て前の軟質部品３００のｚ軸方向の長さＺより小さいものとする。
【００２８】
図８は、従来の設計方法の如く、組み立て前の軟質部品３００を用いて、組み立て後の三次元モデルを作成する場合の干渉チェックを説明する側面図である。この場合、組み立て前の軟質部品３００は、変形状態にはないため、同図にハッチングで示す干渉箇所３１０が検出されてしまう。しかし、組み立て後の変形軟質部品３００Ａには、実際は干渉箇所は発生しない。このため、従来の設計方法では、上記の如く、本来不要である部品の配置の変更及び組み立てを行うことになり、設計者への負荷が大きい。
【００２９】
尚、組み立て後の変形軟質部品を、各組み立て前の軟質部品に対して予め求めておくことも考えられるが、この場合、各組み立て前の軟質部品に対して１つの変形軟質部品を用意しておく必要があり、同じ形状寸法の軟質部品であっても、各材料に対して同様の変形軟質部品を用意しておくことになるため、三次元モデルが大量の部品からなる場合を想定すると、膨大な量の部品を管理・格納しておく必要が生じ、実用的ではない。
【００３０】
図９は、組み立て後の軟質部品３００Ａを用いて、組み立て後の三次元モデルを作成する場合の干渉チェックを説明する側面図である。本実施例では、上記テーブルを用いて、組み立て前の軟質部品３００の形状寸法から組み立て後の変形軟質部品３００Ａの形状寸法を自動的に求める。この場合、ステップＳ５で入力される組み立て条件には、組み立て後の硬質部品３０１，３０２間のｚ軸方向の距離が含まれる。従って、変形軟質部品３００Ａは、部品３００〜３０２を実際に組み立てた場合の形状を有し、正確な干渉チェックを行うことが可能となる。
【００３１】
尚、上記とは逆の場合で、組み立て後の変形軟質部品３００Ａが他の部品と干渉する場合には、干渉チェックにより干渉箇所が検出されることは、言うまでもない。
【００３２】
又、組み立て後の硬質部品３０１，３０２間のｚ軸方向の距離が、変形軟質部品３００Ａのｚ軸方向の長さＺの最小距離より小さいような、組み立て条件が厳しすぎる場合には、例えばアラームメッセージ等を出力して、軟質部品３００が組み立て条件を満足できない旨を設計者に通知することも可能である。
【００３３】
図１０及び図１１は、干渉チェックを説明する図である。
【００３４】
図１０は、軟質部品４００が、硬質部品４０３上で、硬質部品４０１及び４０２の間に設けられる場合を説明する斜視図である。軟質部品４００は、バネ部材からなる。この場合、組み立て後の硬質部品４０１，４０２間のｚ軸方向の距離は、組み立て前の軟質部品４００のｚ軸方向の長さＺより小さいものとする。
【００３５】
図１１は、組み立て後の軟質部品４００Ａを用いて、組み立て後の三次元モデルを作成する場合の干渉チェックを説明する側面図である。本実施例では、上記テーブルを用いて、組み立て前の軟質部品４００の形状寸法から組み立て後の変形軟質部品４００Ａの形状寸法を自動的に求める。この場合、ステップＳ５で入力される組み立て条件には、組み立て後の硬質部品４０１，４０２間のｚ軸方向の距離が含まれる。従って、変形軟質部品４００Ａは、部品４００〜４０３を実際に組み立てた場合の形状を有し、正確な干渉チェックを行うことが可能となる。
【００３６】
又、組み立て後の硬質部品４０１，４０２間のｚ軸方向の距離が、変形軟質部品４００Ａのｚ軸方向の長さＺの最小距離より小さいような、組み立て条件が厳しすぎる場合には、例えばアラームメッセージ等を出力して、軟質部品４００が組み立て条件を満足できない旨を設計者に通知することも可能である。
【００３７】
図１２は、上記ステップＳ３で用いられる、軟質部品及びそのパラメータをＨＤＤ２０４等の格納手段に格納されたライブラリを説明する図である。同図に示すライブラリには、説明の便宜上、仕様Ａについての軟質部品４００、仕様Ｂについての軟質部品５００及び仕様Ｃについての軟質部品６００及びこれらの軟質部品４００，５００，６００のパラメータが格納されている。これらのパラメータには、軟質部品４００，５００，６００に対する変形軟質部品４００Ａ，５００Ａ，６００Ａ、及び変形軟質部品４００Ａ，５００Ａ，６００Ａの寸法ｈ，ｗ１，ｗ２が含まれる。
【００３８】
尚、軟質部品は、上記ゴムシートやバネ部材に限定されるものではなく、スポンジ部材等の各種変形可能な部品を含む。更に、組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる部品は、軟質部品に限定されず、温度条件や湿度条件等び組み立て条件に応じて熱膨張等により形状が変化する材料からなる各種部品を含む。
【００３９】
次に、本発明になるＣＡＤ装置の第２実施例を説明する。ＣＡＤ装置の本実施例は、本発明になる設計方法の第２実施例、本発明になるコンピュータプログラムの第２実施例及び本発明になるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の第２実施例を用いる。本実施例では、本発明がコンピュータシステムに適用されている。図１３は、本実施例において本発明が適用されるコンピュータシステムの機能ブロック図である。同図に示す機能ブロックは、基本的には図１及び図２に示すコンピュータシステム１００により実現可能である。
【００４０】
図１３において、コンピュータシステム１００Ａは、大略入出力部１と制御部２とからなる。入出力部１は、同図に示す如く接続された、三次元モデルの作成に必要なデータを格納する格納部分１１ａを含む格納部１１、表示部１２、キーボード部１３、座標指示装置１４及びインタフェース（Ｉ／Ｆ）１５からなる。格納部１１は、図２に示すメモリ部２０２、ディスクドライブ２０３及びＨＤＤ２０４に対応する。表示部１２は、ディスプレイ１０２に対応する。キーボード部１３及び座標指示装置１４は、夫々キーボード１０３及びマウス１０４に対応する。
【００４１】
他方、制御部２は、図１３に示す如く接続された、主制御部２１、該当部品記録部２２、該当部品抽出部２３、表示強調制御部２４、数値入力部２５、演算部２６、形状生成部２７、モデル置換部２８、編集定義テーブル２９及びインタフェース（Ｉ／Ｆ）３０からなる。主制御部２１は、各部２２〜２９の動作を制御する。各部２１〜２９は、図２に示すＣＰＵ２０１に対応する。入出力部１及び制御部２は、互いのインタフェース１５，３０を介して接続されている。これらのインタフェース１５，３０は、図２に示すバス２００に対応する。
【００４２】
図１４及び図１５は、第２実施例の動作を説明するフローチャートである。
【００４３】
図１４において、モデリング処理（又は、組み立て処理）が開始されると、ステップＳ１１は、設計するべき三次元モデルを構成する部品を選択する。ステップＳ１２は、選択された部品が、組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる軟質部品又は変形可能な部品（以下、単に該当部品と言う）であるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理は後述するステップＳ１４へ進む。他方、ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ１３は、選択された該当部品及びそのパラメータを格納部１１に格納されたライブラリから読み出して表示部１２に表示すると共に、キーボード部１３及び／又は座標指示装置１４からの入力に基いて属性情報を該当部品に付加する。属性情報には、形状編集を実施する部品である旨を示すマーキング、組み立て時の編集間隔、グループ分け等の情報が含まれる。付加された属性情報を含む該当部品の情報は、該当部品情報記録部２２により格納部１１内に記録される。この際、該当部品の情報には、例えば部品番号、部品名称、分類コード等が含まれる。ステップＳ１３の後、処理はステップＳ１４へ進む。
【００４４】
ステップＳ１４は、キーボード部１３及び／又は座標指示装置１４からの入力に基いて、該当部品を含む部品を用いて三次元モデルの組み立て操作を行い、三次元モデルを作成する。ステップＳ１５は、組み立て操作が終了したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理はステップＳ１１へ戻る。他方、ステップＳ１５の判定結果がＹＥＳであると、形状編集処理を開始する。ステップＳ１７は、格納部１１に格納されている情報に基いて、該当部品抽出部２３により、組み立てられた三次元モデルから該当部品を抽出する。ステップＳ１８は、形状の自動処理を行う設定であるか否かを判定する。形状の自動処理は、予め設定されていても、キーボード部１３や座標指示装置１４からの入力により設定しても良い。ステップＳ１８の判定結果がＹＥＳであると、処理は図１５に示すステップＳ２１へ進む、ＮＯであると、処理は図１５に示すステップＳ３１へ進む。
【００４５】
図１５において、ステップＳ２１は、表示強調制御部２４により、同一種類の該当部品の強調表示を行い、同一種類の該当部品は表示部１２上で強調された状態で表示される。強調表示は、特定のものに限定されず、他の部品との差別化を容易にするものであれば良い。ステップＳ２２は、該当部品のパラメータを要求し、ステップＳ２３は、数値入力部２５により、例えばキーボード部１３から入力される該当部品の編集値、即ち、パラメータを入力する。入力するパラメータには、少なくとも組み立て条件が含まれ、選択された該当部品の材料等が含まれても良い。組み立て条件には、組み立て後に該当部品が収容される空間の寸法、組み立て後の該当部品が使用される温度条件や湿度条件等が含まれる。
【００４６】
格納部１１には、パラメータに応じた変形状態の該当部品の形状寸法の計算式が予めテーブル形式で格納されており、組み立て後の変形状態の該当部品の形状は、このテーブルに基いて自動的に求めることができる。このテーブルは、格納部１１から読み出されて編集定義テーブル２９に転送される。ステップＳ２４は、入力されたパラメータの組み立て条件に基いて、演算部２６により、組み立て後の変形状態の該当部品の形状寸法を上記編集定義テーブル２９を用いて自動的に演算する。又、ステップＳ２５は、演算結果に基いて、形状生成部２７により組み立て後の変形状態の該当部品の形状を自動的に生成する。ステップＳ２６は、モデル置換部２８により、ステップＳ１４で組み立てられた三次元モデルの中の組み立て前の該当部品を、生成された組み立て後の変形状態の該当部品に置き換えて、三次元モデルを組み立て、作成された三次元モデルを表示部１２に表示する。ステップＳ２７は、変形状態の該当部品を用いた三次元モデルの組み立て操作が終了したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ２１へ戻り、ＹＥＳであると処理は終了する。
【００４７】
他方、ステップＳ３１は、干渉チェックを行い、該当部品と干渉している部品が三次元モデル中に存在すれば干渉箇所を検出する。ステップＳ３１が最初に行われる際には、三次元モデルには組み立て後の変形状態の該当部品が含まれないので、干渉箇所は検出されない。ステップＳ３２は、表示強調制御部２４により、該当部品及び該当部品と干渉する関連部品の強調表示を行い、該当部品及び関連部品は表示部１２上で強調された状態で表示される。強調表示は、特定のものに限定されず、他の部品との差別化を容易にするものであれば良い。ステップＳ３３は、表示部１２上で、例えば図７に示す部品３００〜３０２の組み立てであれば、手動で対向する部品３０１，３０２との隙間距離を測定する。ステップＳ３４は、測定された距離が例えばキーボード部１３から入力されると、数値入力部２５により入力する。
【００４８】
ステップＳ３５は、入力された距離に基いて、演算部２６により、組み立て後の変形状態の該当部品の形状寸法を上記編集定義テーブル２９を用いて自動的に演算する。又、ステップＳ３６は、演算結果に基いて、形状生成部２７により組み立て後の変形状態の該当部品の形状を自動的に生成する。ステップＳ３７は、モデル置換部２８により、ステップＳ１４で組み立てられた三次元モデルの中の組み立て前の該当部品を、生成された組み立て後の変形状態の該当部品に置き換えて、三次元モデルを組み立て、作成された三次元モデルを表示部１２に表示する。ステップＳ３８は、変形状態の該当部品を用いた三次元モデルの組み立て操作が終了したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ３１へ戻り、ＹＥＳであると処理は終了する。
【００４９】
尚、ステップＳ２１〜Ｓ２７の自動処理を行う場合にも、ステップＳ３１〜Ｓ３８の手動処理を行う場合と同様にして、干渉チェックを行うようにしても良い。
【００５０】
本実施例においても、干渉チェックは、組み立て後の変形状態の該当部品について行われるため、部品の組み立て後に実際に発生する干渉のみが検出され、従来の如く本来不要である部品の配置の変更及び組み立てを行うことがないので、設計者への負荷が大幅に軽減される。
【００５１】
尚、本発明は、以下に付記する発明をも包含するものである。
【００５２】
（付記１）  組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる部品を有する三次元モデルの設計方法であって、
少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータに基いて、組み立て前の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の部品の形状寸法を自動的に求める第１のステップと、
前記変形状態の部品の形状寸法を用いて三次元モデルを作成する第２のステップとを含むことを特徴とする、三次元モデルの設計方法。
【００５３】
（付記２）  前記第１のステップは、前記パラメータに応じた変形状態の部品の形状寸法の計算式を予め格納するテーブルを用いて前記変形状態の部品の形状を自動的に求めることを特徴とする、（付記１）記載の三次元モデル設計方法。
【００５４】
（付記３）  前記パラメータは、前記組み立て条件及び前記材料を含むことを特徴とする、（付記１）又は（付記２）記載の三次元モデル設計方法。
【００５５】
（付記４）  前記組み立て条件は、組み立て後の変形状態の部品が収容される空間の寸法、組み立て後の変形状態の部品が使用される温度条件及び湿度条件の中から選択されたことを特徴とする、（付記１）〜（付記３）のいずれか１項記載の三次元モデル設計方法。
【００５６】
（付記５）  組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる部品を有する三次元モデルを設計するＣＡＤ装置であって、
少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータに基いて、組み立て前の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の部品の形状を自動的に求める第１の手段と、
前記変形状態の部品の形状を用いて三次元モデルを作成する第２の手段とを備えたことを特徴とする、ＣＡＤ装置。
【００５７】
（付記６）  前記パラメータに応じた変形状態の部品の形状寸法の計算式を予め格納するテーブルを更に備え、前記第１の手段は前記テーブルを用いて前記変形状態の部品の形状を自動的に求めることを特徴とする、（付記５）記載のＣＡＤ装置。
【００５８】
（付記７）  コンピュータに、組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる部品を有する三次元モデルの設計を行わせるコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータに基いて、組み立て前の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の部品の形状を自動的に求めさせる第１の手順と、
コンピュータに、前記変形状態の部品の形状を用いて三次元モデルを作成させる第２の手順とを含むことを特徴とする、コンピュータプログラム。
【００５９】
（付記８）  前記第１の手順は、コンピュータに、前記パラメータに応じた変形状態の部品の形状寸法の計算式を予め格納するテーブルを用いて前記変形状態の部品の形状を自動的に求めさせることを特徴とする、（付記７）記載のコンピュータプログラム。
【００６０】
（付記９）  コンピュータに、組み立て条件に応じて形状が変化する材料からなる部品を有する三次元モデルの設計を行わせるコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、該コンピュータプログラムは、
コンピュータに、少なくとも前記組み立て条件を含むパラメータに基いて、組み立て前の部品の形状寸法から組み立て後の変形状態の部品の形状を自動的に求めさせる第１の手順と、
コンピュータに、前記変形状態の部品の形状を用いて三次元モデルを作成させる第２の手順とを含むことを特徴とする、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【００６１】
（付記１０）  前記第１の手順は、コンピュータに、前記パラメータに応じた変形状態の部品の形状寸法の計算式を予め格納するテーブルを用いて前記変形状態の部品の形状を自動的に求めさせることを特徴とする、（付記９）記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【００６２】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは、言うまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、設計者への負荷を低減し、高い設計効率で三次元モデルの設計を行うことが可能な設計方法、ＣＡＤ装置、コンピュータプログラム及び記憶媒体を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例において本発明が適用されるコンピュータシステムを示す斜視図である。
【図２】コンピュータシステムの本体部内の要部の構成を説明するブロック図である。
【図３】第１実施例の動作を説明するフローチャートである。
【図４】軟質部品を示す斜視図である。
【図５】計算式のテーブルを説明する図である。
【図６】変形状態の軟質部品を示す斜視図である。
【図７】軟質部品が硬質部品の間に設けられる場合を説明する斜視図である。
【図８】組み立て前の軟質部品を用いて三次元モデルを作成する場合の干渉チェックを説明する側面図である。
【図９】組み立て後の軟質部品を用いて三次元モデルを作成する場合の干渉チェックを説明する側面図である。
【図１０】軟質部品が硬質部品の間に設けられる場合を説明する側面図である。
【図１１】組み立て後の軟質部品を用いて三次元モデルを作成する場合の干渉チェックを説明する側面図である。
【図１２】ライブラリを説明する図である。
【図１３】第２実施例において本発明が適用されるコンピュータシステムを示す機能ブロック図である。
【図１４】第２実施例の動作を説明するフローチャートである。
【図１５】第２実施例の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１      格納部
２      制御部
２９      編集定義テーブル
１００      コンピュータシステム
１０２      ディスプレイ
１０３      キーボード
１０４      マウス
１１０      ディスク
２０１      ＣＰＵ
２０４      ＨＤＤ
３００〜３０２，４００〜４０３，５００，６００      部品
３００Ａ，４００Ａ，５００Ａ，６００Ａ      変形状態の部品
【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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