(57)【要約】【課題】複数の部品を属性毎に一部品化することによりデータを軽量化し、レスポンスおよび操作性を向上させることができる３次元ＣＡＤによる検査方法および３次元ＣＡＤシステムを提供する。【解決手段】この３次元ＣＡＤシステムによる検査方法は、基板上に配置された部品に予め与えられている一又は複数の属性の入力を受け付ける入力部１６と、前記部品に予め与えられている属性を認識し、入力部１６により入力された前記一又は複数の属性に該当する前記部品を抽出する部品抽出部３０と、部品抽出部３０により抽出された部品を一部品化する一部品化変換部３１と、一部品化変換部３１により一部品化された部品を記憶する変換部品記憶部３４と、変換部品記憶部３４に記憶された前記一部品化された部品を用いて検査を行う検査部３２を備えた３次元ＣＡＤシステムにより実施される。【選択図】  図２
2009003875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置された部品に予め与えられている属性に対し、一又は複数の属性を選択し、その選択の入力を受け付ける入力受付ステップと、
前記部品に対し、予め与えられている属性を認識し、かつ前記入力受付ステップにより入力を受け付けた前記一又は複数の属性を有する部品を抽出する部品抽出ステップと、
前記部品抽出ステップにより抽出された部品を一部品化する一部品化変換ステップと、
前記一部品化変換ステップにより一部品化された部品を記憶する変換部品記憶ステップと、
前記変換部品記憶ステップにより記憶された部品に対する検査を行う検査ステップと、
からなることを特徴とする３次元ＣＡＤシステムによる検査方法。
【請求項２】
基板上に配置された部品に予め与えられている属性に対し、一又は複数の属性を選択し、その選択の入力を受け付ける入力受付手段と、
前記部品に対し、予め与えられている属性を認識し、かつ前記入力受付手段により入力を受け付けた前記一又は複数の属性を有する部品を抽出する部品抽出手段と、
前記部品抽出手段により抽出された部品を一部品化する一部品化変換手段と、
前記一部品化変換手段により一部品化された部品を記憶する変換部品記憶手段と、
を備えたことを特徴とする３次元ＣＡＤシステム。
【請求項３】
前記変換部品記憶手段により記憶された部品に対する検査を行う検査手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の３次元ＣＡＤシステム。
【請求項４】
前記属性は、前記部品の位置に基づく属性であることを特徴とする請求項２記載の３次元ＣＡＤシステム。
【請求項５】
前記属性は、前記部品の種類に基づく属性であることを特徴とする請求項２記載の３次元ＣＡＤシステム。
【請求項６】
前記属性は、前記部品の寸法に基づく属性であることを特徴とする請求項２記載の３次元ＣＡＤシステム。
【請求項７】
前記属性は、前記部品の形状に基づく属性であることを特徴とする請求項２記載の３次元ＣＡＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元ＣＡＤシステムによる検査方法および３次元ＣＡＤシステムに係り、特にレスポンスおよび操作性を向上させることができる３次元ＣＡＤシステムによる検査方法および３次元ＣＡＤシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータなどの電気電子機器の回路基板設計にあたり、コンピュータ援用設計（ＣＡＤ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ、以下、ＣＡＤという）システムが広く利用されている。
【０００３】
このＣＡＤシステムにより設計された回路基板には、数千個に上る構成部品が組み込まれる場合がある。３次元的に設計を行うことができる３次元ＣＡＤシステムにおいては、個々の構成部品について、部品の種類、形状要素、および形状構築に不可欠な仮想面要素・座標系要素などの部品固有のデータが与えられており、この部品固有のデータが３次元ＣＡＤシステムを用いた回路基板設計に必要とされる。
【０００４】
電気電子機器の回路基板設計においては、基板上での構成部品のレイアウトが決定された後、干渉チェックなどの検査作業が３次元ＣＡＤシステム上で行われる。干渉チェックでは、回路基板上の構成部品同士や、回路基板上の構成部品が、その後に結合される筐体などと干渉しているか否か、また干渉している場合にはどの程度干渉しているかの検査が行われる。
【０００５】
この干渉チェックなどの検査作業は数千個に上る構成部品、回路基板および筐体などの間で行われるが、部品固有のデータが与えられた数千個に上る構成部品などに対し個々に干渉チェックなどの検査作業に関する演算処理を行うことは、この部品固有の膨大なデータ量に伴い、レスポンスが悪く、操作性に劣るものであった。
【０００６】
ここで、３次元ＣＡＤシステムにおける干渉チェックなどの検査作業に関する演算処理負担の軽減方法について特許文献１に開示された方法がある。この特許文献１に開示された方法は、ハーネスと筐体との動的検証を伴う干渉チェックなどの検査作業において、この動的検証に直接影響しない複数の部品を一部品化することにより部品数を軽減させ、演算処理の負担を軽減するものであった。
【特許文献１】再表２００４−２５５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された発明は、動的検証を伴う干渉チェックなどの検査作業に影響しない構成部品群のみの一部品化を行うものであった。
【０００８】
ここで、干渉チェックなどの検査作業には構成部品の寸法・形状や基板に対する位置などの構成部品の属性に応じた、様々な検査形態が考えられる。このような構成部品の属性に応じて一部品とすることで、干渉チェックなどの検査作業の更なる効率化を図ることが期待できる。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、複数の部品を属性毎に一部品化することによりデータを軽量化し、レスポンスおよび操作性を向上させることができる３次元ＣＡＤによる検査方法および３次元ＣＡＤシステ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】
【００１０】
本発明に係る３次元ＣＡＤシステムによる検査方法は、上述した課題を解決するために、基板上に配置された部品に予め与えられている属性に対し、一又は複数の属性を選択し、その選択の入力を受け付ける入力受付ステップと、前記部品に対し、予め与えられている属性を認識し、かつ前記入力受付ステップにより入力を受け付けた前記一又は複数の属性を有する部品を抽出する部品抽出ステップと、前記部品抽出ステップにより抽出された部品を一部品化する一部品化変換ステップと、前記一部品化変換ステップにより一部品化された部品を記憶する変換部品記憶ステップと、前記変換部品記憶ステップにより記憶された部品に対する検査を行う検査ステップとからなることを特徴とする方法である。
【００１１】
また、本発明に係る３次元ＣＡＤシステムは、上述した課題を解決するために、基板上に配置された部品に予め与えられている属性に対し、一又は複数の属性を選択し、その選択の入力を受け付ける入力受付手段と、前記部品に対し、予め与えられている属性を認識し、かつ前記入力受付手段により入力を受け付けた前記一又は複数の属性を有する部品を抽出する部品抽出手段と、前記部品抽出手段により抽出された部品を一部品化する一部品化変換手段と、前記一部品化変換手段により一部品化された部品を記憶する変換部品記憶手段とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る３次元ＣＡＤシステムによる検査方法および３次元ＣＡＤシステムによれば、複数の部品を属性毎に一部品化することによりデータを軽量化し、レスポンスおよび操作性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に、本発明に係る３次元ＣＡＤシステムの一例であるシステム構成図を示す。
【００１５】
図１に示す３次元ＣＡＤシステムにおいて、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１に記憶されているプログラム、または記憶部１２からＲＡＭ１３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ１３にはまた、ＣＰＵ１０が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【００１６】
ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１およびＲＡＭ１３は、バス１４を介して相互に接続される。このバス１４には、入出力インタフェース１５が接続される。
【００１７】
入出力インタフェース１５には、キーボード、マウス、タブレットなどからなる、入力受付手段としての入力部１６、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどからなるディスプレイ、ならびにスピーカなどから構成される出力部１７が接続される。また、ハードディスクなどから構成される記憶部１２、モデム、ターミナルアダプタ、およびネットワークインタフェース（いずれも図示せず）などから構成される通信部１８が接続される。通信部１８は、無線ＬＡＮやネットワークを介しての通信処理を行う。
【００１８】
入出力インタフェース１５には、必要に応じてドライブ１９が接続され、磁気ディスク２０（フロッピィディスクを含む）、光ディスク２１（ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｒ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）を含む）、光磁気ディスク２２（ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）を含む）、あるいは半導体メモリ２３などが適宜取り付けられる。また、これらから読み出したコンピュータプログラムが必要に応じて記憶部１２にインストールされる。
【００１９】
図２は、本発明に係る３次元ＣＡＤシステムの簡略的なブロック構成図である。
【００２０】
ＣＰＵ１０は、例えば部品抽出部３０、一部品化変換部３１、検査部３２などから構成される。
【００２１】
また、記憶部１２は、部品記憶部３３、変換部品記憶部３４などから構成され、ＣＰＵ１０と適宜データのやり取りが可能なように構成される。
【００２２】
ＣＰＵ１０における部品抽出部３０は、部品抽出手段として機能し、記憶部１２内に設けられた部品記憶部３３に記憶された各構成部品に予め与えられた属性が、入力受付手段としての入力部１６より入力された一又は複数の属性に該当するか否かを認識する。部品抽出部３０は、認識した各構成部品の属性が、入力部１６より入力された属性に該当すると判断した場合、その構成部品を抽出する。
【００２３】
一部品化変換部３１は、一部品化変換手段として機能し、部品抽出部３０により抽出された構成部品を新たな部品として一部品化変換する。一部品化は、例えば中間ファイルに変換し、新たな部品を生成することにより行う。中間ファイルに変換された新たな部品は、記憶部１２内に設けられた変換部品記憶部３４に記憶される。
【００２４】
検査部３２は、干渉チェックなどの検査作業を行うための検査手段として機能し、変換部品記憶部３４に記憶された一部品化された部品に係る３次元ＣＡＤデータや、回路基板と結合される別に用意された筐体などに係る３次元ＣＡＤデータとの間で検査作業を行う。
【００２５】
また、記憶部１２における部品記憶部３３には、例えばパーソナルコンピュータなどの電気電子機器の回路基板に係る３次元ＣＡＤアセンブリデータが記憶される。
【００２６】
図３に、構成部品が配置された回路基板に係る３次元ＣＡＤアセンブリデータの一例を示す。この３次元ＣＡＤアセンブリデータは、図４に示す基板の表裏面上に、例えば図５に示すようなＩＣチップや、コネクタ部品などの構成部品が配置されることで構成されている。
【００２７】
図６は、図３に示す３次元ＣＡＤアセンブリデータのツリー構造の一部を示した図である。アセンブリファイル４０の下層には、基板やＩＣチップなどの各構成部品に係るパーツファイル４１が格納されている。
【００２８】
パーツファイル４１は、図７に示すように、基板およびＩＣチップなどの構成部品の３次元形状の構築に不可欠な仮想面要素・座標系要素情報４２、およびパーツファイル４１の形状要素情報４３などの種々の部品固有のデータが与えられている。
【００２９】
なお、これらの部品固有のデータから得られる構成部品の配置位置、コンデンサ・コネクタなどの構成部品の種類、高さ・幅などの構成部品の寸法、形状などの情報を、属性という。
【００３０】
一方、記憶部１２における変換部品記憶部３４は、変換部品記憶手段として機能し、一部品化変換部３１において中間ファイルに変換された新たな部品を記憶する。
【００３１】
次に、図８に示すフローチャートにより、本発明に係る３次元ＣＡＤシステムによる検査方法の手順を説明する。本実施形態においては、検査の一例として干渉チェックを実行するものとし、一部品化された構成部品に係る３次元ＣＡＤアセンブリデータと、回路基板と結合される別に用意された筐体などに係る３次元アセンブリデータとの間で行われるものとする。
【００３２】
属性入力受付ステップＳ１で、３次元ＣＡＤアセンブリデータにおいて、どのような属性を持った構成部品の一部品化を行うかの情報を、入力部１６を介してＣＰＵ１０が受け付ける。一部品化を行うための情報は、構成部品に与えられた属性の他に、一部品化された部品をいくつ生成するかなどがある。属性には、構成部品の配置位置、コンデンサ・コネクタなどの構成部品の種類、高さ・幅などの構成部品の寸法、および形状などに基づくものがあり、予め属性をリスト化し、操作者がリストの中から選択できるようにしてもよい。また入力される属性は、一つみならず、複数の属性を入力してもよい。
【００３３】
本実施形態では一部品化を行うための情報の一例として、部品の位置に基づく属性により一部品化を行うものとし、構成部品の基板に対して表面上に配置された構成部品、裏面上に配置された構成部品、および基板の３つにそれぞれ一部品化するという情報の入力を受け付けるものとする。
【００３４】
部品属性認識・抽出ステップＳ２では、記憶部１２内に設けられた部品記憶部３３に記憶された各構成部品に予め与えられた属性が、属性入力受付ステップＳ１で入力された属性に該当するか否かを認識する。部品抽出部３０は、認識した各構成部品の属性が、属性入力受付ステップＳ１で入力された属性に該当すると判断した場合、その構成部品を抽出する。
【００３５】
具体的には、基板に対して表面上に配置された構成部品、裏面上に配置された構成部品、および基板がそれぞれ抽出される。
【００３６】
一部品化変換ステップＳ３では、部品属性認識・抽出ステップＳ２において部品抽出部３０により抽出された構成部品を、一部品化変換部３１が新たな部品として一部品化変換する。一部品化変換は一部品化変換部３１が抽出された構成部品毎に例えば中間ファイルに変換し、一部品として新たな部品を生成することにより行う。具体的には、基板に対して表面上に配置された構成部品が一部品の新たな部品として生成され、同様に裏面上に配置された構成部品、および基板がそれぞれ新たな部品として生成され、３部品化される。
【００３７】
変換部品記憶ステップＳ４では、一部品化変換ステップＳ３で一部品として中間ファイルに変換された新たな部品が、記憶部１２内に設けられた変換部品記憶部３４に記憶される。
【００３８】
図９は、図３に示す３次元ＣＡＤアセンブリデータにおける、基板に対する表面上に配置された複数の部品を一部品化し、新たな部品とて生成されたものを示した図である。
【００３９】
図１０は、図９に示す新たな部品に係るパーツファイルのツリー構造を示した図である。複数の構成部品が一部品化されたため、本来ならば図６のようにアセンブリファイル４０の下層に各構成部品のパーツファイル４１が格納され、さらに図７のような各構成部品の固有のデータが格納されるところ、図１０に示すように各パーツファイル４１をパーツファイル４５に一括化でき、データを大幅に軽量化することができる。
【００４０】
また、図１１は、図３に示す３次元ＣＡＤアセンブリデータにおける、基板に対する裏面上に配置された複数の部品を一部品化し、新たな部品としたものを示した図である。
【００４１】
一部品化された、基板に対する表面上に配置された新たな部品と同様、各構成部品のパーツファイル４１を、図１２に示すようなパーツファイル４５に一括化でき、データを大幅に軽量化することができる。
【００４２】
次に、干渉チェックステップＳ５において、検査部３２は、変換部品記憶ステップＳ４で変換部品記憶部３４に記憶された新たな部品を読み出し、別に設計され用意された筐体などの３次元ＣＡＤデータとの干渉チェックを行う。
【００４３】
具体的には、例えば基板に対して表面上に配置された構成部品と筐体との干渉チェックを行う場合、変換部品記憶ステップＳ４において変換部品記憶部３４に記憶された、基板に対して表面上に配置された構成部品を一部品化したパーツファイル４５のみを読み出し、干渉チェックを行う。干渉チェックの結果は、例えば出力部１７に出力される。
【００４４】
このような３次元ＣＡＤシステムによる検査およびＣＡＤデータによれば、必要に応じて、属性毎に一部品化された部品を用いて干渉チェックなどの検査作業を行うことができるため検査部３２が行う演算処理を軽減することができる。
【００４５】
また、構成部品を属性毎に一部品化することで、各構成部品に与えられた固有のデータを一括化することができ、データを大幅に軽量化することができる。これにより、３次元ＣＡＤシステムで行われる処理のレスポンスおよび操作性を向上させることができる。
【００４６】
具体的には、図６に示すアセンブリファイルには、各構成部品に関するパーツファイル４１が格納され、さらに各パーツファイル４１には図７に示すように基板およびＩＣチップなどの構成部品の３次元形状の構築に不可欠な仮想面要素・座標系要素情報４２などの部品固有のデータが格納されている。これに対し、図９に示すような一部品化変換後の新たな部品に関するデータは、図１０に示すようなパーツファイルに一括化することができる。すなわち、図７に示す各パーツファイル４１の仮想面要素・座標系要素情報４２などの部品固有のデータが不要となり、大幅にデータの軽量化を図ることができる。
【００４７】
さらに、３次元ＣＡＤデータである構成部品の一部または全体が、基板を含め一部品化された場合には、３次元ＣＡＤデータの性質上基板に接している面に関するデータが不要となるため、さらにデータの軽量化を図ることができる。
【００４８】
本実施形態においては、基板に対する位置に基づく属性に応じて一部品化したが、例えばコネクタ・コンデンサなどの構成部品の種類、構成部品の高さや幅などの寸法および形状に基づく属性毎に一部品化してもよい。
【００４９】
例えば、構成部品の種類に基づく属性として、基板上に配置されたコネクタを抽出し、一部品化し新たな部品を生成した場合、筐体に設けられたコネクタと接触する開口部が適正に設けられているかのチェックを効率的に行うことができる。
【００５０】
さらに、部品の寸法に基づく属性として、一定の高さ以上の寸法である構成部品を一部品化し新たな部品を生成した場合、筐体と接触の恐れのある高さのある構成部品との検査を効率的に行うことができる。
【００５１】
本実施形態においては一部品化された構成部品に係る３次元ＣＡＤアセンブリデータと、回路基板と結合される別に用意された筐体などに係る３次元アセンブリデータとの間の干渉チェックを行ったが、構成部品間における干渉チェックを行うこともできる。
【００５２】
また、本実施形態においては本発明に係る３次元ＣＡＤによる検査方法および３次元ＣＡＤシステムを、一例として干渉チェックに適用したが、これに限らず、基板および構成部品に対して行われる様々な検査作業に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る３次元ＣＡＤシステムの一例であるシステム構成図。
【図２】本発明に係る３次元ＣＡＤシステムの簡略的なブロック構成図。
【図３】基板上に構成部品が配置された３次元ＣＡＤアセンブリデータの一例を示した図。
【図４】図３に示す３次元アセンブリデータにおける基板を示した図。
【図５】図３に示す３次元アセンブリデータにおけるＩＣチップを示した図。
【図６】３次元ＣＡＤアセンブリデータのツリー構造の一例を示した図。
【図７】パーツファイルに格納されたデータのツリー構造の一例を示した図。
【図８】本発明に係る３次元ＣＡＤによる検査作業の処理の一例を示すフローチャート。
【図９】基板に対する表面上に配置された複数の部品を一部品化した、新たな部品を示した図。
【図１０】図９に示す新たな部品に係るパーツファイルに格納されたデータのツリー構造を示した図。
【図１１】基板に対する裏面上に配置された複数の部品を一部品化した、新たな部品を示した図。
【図１２】図１１に示す新たな部品に係るパーツファイルに格納されたデータのツリー構造を示した図。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ＣＰＵ
１１  ＲＯＭ
１２  記憶部
１３  ＲＡＭ
１６  入力部
１７  出力部
３０  部品抽出部
３１  一部品化変換部
３２  検査部
３３  部品記憶部
３４  変換部品記憶部
４０  アセンブリファイル
４１  パーツファイル
４２  仮想面要素・座標系要素情報
４３  形状要素情報
４５  パーツファイル
【図１】
2009003875.tif 000003
【図２】
2009003875.tif 000004
【図３】
2009003875.tif 000005
【図４】
2009003875.tif 000006
【図５】
2009003875.tif 000007
【図６】
2009003875.tif 000008
【図７】
2009003875.tif 000009
【図８】
2009003875.tif 000010
【図９】
2009003875.tif 000011
【図１０】
2009003875.tif 000012
【図１１】
2009003875.tif 000013
【図１２】
2009003875.tif 000014