(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＤ上で機構部品の公差の検討を行うための設計支援装置であって、
機構部品を構成する構成部品を表わすデータを入力するための第１の入力手段と、
前記構成部品のうち公差値を設定する構成部品の指定を入力するための第２の入力手段と、
前記構成部品の取り付け位置に設定するための公差値を入力するための第３の入力手段と、
前記構成部品の公差の影響を調べたい注目点を入力するための第４の入力手段と、
前記第１ないし第４の入力手段から入力されたデータに基づき、前記注目点が他の公差からどれだけ影響を受けるかを演算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果を表示する表示手段とを有し、
前記第３の入力手段は、
前記第２の入力手段によって指定された構成部品以外の構成部品を前記表示装置の表示画面上から消す手段と、
前記前記第２の入力手段によって指定された構成部品以外の構成部品が前記表示手段の表示画面上から消された状態で、複数の座標系から見た格子枠のうち前記表示画面上に表示させる格子枠の１つを選択するための選択手段と、
前記選択手段において選択された格子枠の格子点がピックされることで公差値を入力するための手段と
を具備することを特徴とする設計支援装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記第３の入力手段から入力された前記構成部品の取り付け位置における公差値の範囲で、公差値をランダムに繰り返し変化させて、前記注目点にもっとも変化を与える公差値の組み合わせを算出することを特徴とする請求項１に記載の設計支援装置。
【請求項３】
前記第３の入力手段は、
前記公差値が入力される際に該公差の刻み幅を入力するための手段と、
前記取り付け位置を中心として前記刻み幅ごとに格子枠を作成する手段と、
を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の設計支援装置。
【請求項４】
複数の座標系から見た格子枠は、製品全体の座標系からみた格子枠、構成部品ごとのローカル座標系からみた格子枠、および構成部品ごとの極座標系からみた格子枠を含むことを特徴とする請求項３に記載の設計支援装置。
【請求項５】
前記格子枠の格子点のピックが完了された場合、前記表示画面を元の画面に戻す手段とを有することを特徴とする請求項３または４に記載の設計支援装置。
【請求項６】
前記第２の入力手段は、機構を構成している部品同士を接続しているピンまたはホールとしての接続点の形状を入力し、前記第３の入力手段は、格子点をピックすることにより公差値を入力し、かつ
前記演算手段は、
前記第３の入力手段から入力された前記公差分だけ前記第２の入力手段から入力された前記接続点の形状を自動的に移動してモデル修正を行う手段と、
前記修正されたモデルに従って機構部品を組み付け直す手段と、
組立完了後、可動部品が存在する場合に、該可動部品を動かした場合の作動軌跡を残す手段と
を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の設計支援装置。
【請求項７】
ＣＡＤ上で機構部品の公差の検討を行うための設計支援方法であって、
機構部品を構成する構成部品を表わすデータの入力を受け付ける第１の入力ステップと、
前記構成部品のうち公差値を設定する構成部品の指定の入力を受け付ける第２の入力ステップと、
前記構成部品の取り付け位置に設定する公差値の入力を受け付ける第３の入力ステップと、
前記構成部品の公差の影響を調べたい注目点の入力を受け付ける第４の入力ステップと、
前記第１ないし第４の入力ステップで入力されたデータに基づき、前記注目点が他の公差からどれだけ影響を受けるかを演算装置が演算する演算ステップと、
前記演算ステップの演算結果を表示装置が表示画面上に表示する表示ステップとを有し、
前記第３の入力ステップは、
前記第２の入力ステップにおいて指定された構成部品以外の構成部品を前記表示装置の表示画面上から演算装置が消すステップと、
前記前記第２の入力ステップにおいて指定された構成部品以外の構成部品が前記表示装置の表示画面上から消された状態で、複数の座標系から見た格子枠のうち前記表示画面上に表示させる格子枠の１つの選択を受け付ける選択ステップと、
前記選択ステップにおいて選択された格子枠の格子点がピックされることによる公差値の入力を受け付けるステップと、
を有することを特徴とする設計支援方法。
【請求項８】
前記演算ステップでは、前記第３の入力ステップで入力された前記構成部品の取り付け位置における公差値の範囲で、公差値をランダムに繰り返し変化させて、前記注目点にもっとも変化を与える公差値の組み合わせを前記演算装置が算出することを特徴とする請求項７に記載の設計支援方法。
【請求項９】
前記第３の入力ステップは、さらに、
前記公差値を入力する際に該公差の刻み幅の入力を受け付けるステップと、
前記取り付け位置を中心として前記刻み幅ごとに格子枠を前記演算装置が作成するステップと、
を有することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の設計支援方法。
【請求項１０】
複数の座標系から見た格子枠は、製品全体の座標系からみた格子枠、構成部品ごとのローカル座標系からみた格子枠、および構成部品ごとの極座標系からみた格子枠を含むことを特徴とする請求項９に記載の設計支援方法。
【請求項１１】
請求項７ないし請求項１０のいずれか１項に記載の設計支援方法をコンピュータにより実行させるための設計支援プログラムを記録したコンピュータ可読な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品設計を支援する設計支援に関し、特に、機構部品の公差・ガタの検討をＣＡＤ（計算機援用設計）上で自動モデリングや作動シミュレーションと連動させることで、設計の効率化、とりわけ公差決定の効率化を行う設計支援装置、設計支援方法、その方法を実現するプログラムを記録した記録媒体およびそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＡＤ上で公差を含めた機構動作検討を行う場合には、ピンやホールといった形状を公差分移動するなどして修正を行い、モデルを組立直して検証していた。続いて、設計が意図した機能が出るか否かを判断するために、モデルや絵をなんども貼付け直したり、コピーをしたりしながら、動作検証を行ってきた。
【０００３】
一方、従来から、３ＤＣＡＤ（３次元計算機援用設計）のデータを利用して、各構成部品に公差を割り当て、組立手順の入力を行い、公差が与える影響が、設計者の注目する点にどれだけ与えられるのかを調べる公差解析ソフトが存在する。また、どの部品のどの公差が注目点に一番影響を与えるかを示す寄与率計算，公差の最適化処理，不良品発生度合いを示す工程能力指数の算出が可能である、例えば、日本テクノマティックス株式会社の商標ＶＡＬＩＳＹＳが有名である。
【０００４】
一方、従来から、機構解析ソフトとして、各運動方程式を定義して、それを計算機上で作動シミュレーションする機構解析ソフトが存在する。
【０００５】
また、特開平０７−１６０９０９号公報には設計者が使うことを前提とした、機構系公差解析装置が示されている。この公報には、表示画面上に表示された部品上に部品を取り付ける第１の処理、及び又は動きについての自由度に従って複数の部品の接合位置を決定する第２の処理を繰り返してなる組み立て完了後、複数の機構部品のうち一部の機構部品について公差が設定された場合には、第１及び又は第２の処理による組み立て手順に従って機構部品を再度組み立て、公差による影響を画面上に表示することが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術で最初に説明したものにおいては、ＣＡＤ上では、このような軌跡の確認、公差の設定といった作業を行うには、人手による作業が多かった。公差を含めた機構解析を行うには、ピンやホールといった形状を公差分移動して修正した後、機構部品を組立直す必要があった。さらに、モデルや絵に対してなんども切り貼りやモデルコピーを繰り返して、動作検証を行ってきた。ところが、これらの人手による作業は、手間暇が非常にかかり、また、貼付けミスもおきやすいという課題を抱えている。
【０００７】
また、上記の従来例の２番目に説明したものにおいては、公差やガタを考慮した運動解析ができない。加えて、操作が煩雑で、組立手順や加工方法等の工程設計を行える能力が必要とされることからも、設計者が扱うには不向きである。更に、部品の積み立て公差を確率統計処理する解析ツールであるため、機構運動にガタや公差が与える影響を調べるような、動作検討には不向きである、という課題がある。
【０００８】
次に、上記の従来例の３番目に説明したものにおいては、運動方程式を解析するソフトであるが、力の解析を行うことを主な機能としているため、公差を考慮した検討まで行うことができない。公差やガタを検討するためには、公差やガタを考慮した、それ専用のモデルを新たに作成し直す必要があり、一つの運動解析に対して、いくつものパターンを構築して公差を検討せねばならないという課題がある。
【０００９】
更に、従来例の４番目のものにおいては、上述の各課題を解決すべく開発した設計者向けの簡易公差解析用ツールであるが、２次元図面を対象としたものであって、３次元の煩雑なモデリング修正業務の効率化の課題は解決されていない。また、公差を定義するにあたり、数値入力で行わなければならず、様々な公差の組み合わせを短時間で調べるには不向きであるという点がある。
【００１０】
本発明は、従来の技術の上記のような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＣＡＤ上で定義したい公差に応じて座標系を切り替えながらその座標系に沿った形での格子を描しマウスでその格子点をピックするという簡易的な操作によって、それぞれの接続点に視覚的に公差を定義することができ、さらに、その入力された公差に応じて注目点に与える感度を瞬時に測定することができ、またモデルを自動的に修正して組み立て直し、動作解析を行い検証することも自動的に行え、適切な公差設定を行うことができる、設計支援装置、設計支援方法、その方法を実現するプログラムを記録した記録媒体およびそのプログラムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、ＣＡＤ上で機構部品の公差の検討を行うための設計支援装置であって、機構部品を構成する構成部品を表わすデータを入力するための第１の入力手段と、前記構成部品のうち公差値を設定する構成部品の指定を入力するための第２の入力手段と、前記構成部品の取り付け位置に設定するための公差値を入力するための第３の入力手段と、前記構成部品の公差の影響を調べたい注目点を入力するための第４の入力手段と、前記第１ないし第４の入力手段から入力されたデータに基づき、前記注目点が他の公差からどれだけ影響を受けるかを演算する演算手段と、前記演算手段の演算結果を表示する表示手段とを有し、前記第３の入力手段は、前記第２の入力手段によって指定された構成部品以外の構成部品を前記表示装置の表示画面上から消す手段と、前記前記第２の入力手段によって指定された構成部品以外の構成部品が前記表示手段の表示画面上から消された状態で、複数の座標系から見た格子枠のうち前記表示画面上に表示させる格子枠の１つを選択するための選択手段と、前記選択手段において選択された格子枠の格子点がピックされることで公差値を入力するための手段とを具備することを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記演算手段は、前記第３の入力手段から入力された前記構成部品の取り付け位置における公差値の範囲で、公差値をランダムに繰り返し変化させて、前記注目点にもっとも変化を与える公差値の組み合わせを算出することを特徴とすることができる。
【００１３】
また、前記第３の入力手段は、前記公差値が入力される際に該公差の刻み幅を入力するための手段と、前記取り付け位置を中心として前記刻み幅ごとに格子枠を作成する手段と、を有することを特徴とすることができる。
【００１４】
また、複数の座標系から見た格子枠は、製品全体の座標系からみた格子枠、構成部品ごとのローカル座標系からみた格子枠、および構成部品ごとの極座標系からみた格子枠を含むことを特徴とすることができる。
【００１５】
また、前記格子枠の格子点のピックが完了された場合、前記表示画面を元の画面に戻す手段とを有することを特徴とすることができる。
【００１６】
また、前記第２の入力手段は、機構を構成している部品同士を接続しているピンまたはホールとしての接続点の形状を入力し、前記第３の入力手段は、格子点をピックすることにより公差値を入力し、かつ前記演算手段は、前記第３の入力手段から入力された前記公差分だけ前記第２の入力手段から入力された前記接続点の形状を自動的に移動してモデル修正を行う手段と、前記修正されたモデルに従って機構部品を組み付け直す手段と、組立完了後、可動部品が存在する場合に、該可動部品を動かした場合の作動軌跡を残す手段と  を有することを特徴とすることができる。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項７の発明は、ＣＡＤ上で機構部品の公差の検討を行うための設計支援方法であって、機構部品を構成する構成部品を表わすデータの入力を受け付ける第１の入力ステップと、前記構成部品のうち公差値を設定する構成部品の指定の入力を受け付ける第２の入力ステップと、前記構成部品の取り付け位置に設定する公差値の入力を受け付ける第３の入力ステップと、前記構成部品の公差の影響を調べたい注目点の入力を受け付ける第４の入力ステップと、前記第１ないし第４の入力ステップで入力されたデータに基づき、前記注目点が他の公差からどれだけ影響を受けるかを演算装置が演算する演算ステップと、前記演算ステップの演算結果を表示装置が表示画面上に表示する表示ステップとを有し、前記第３の入力ステップは、前記第２の入力ステップにおいて指定された構成部品以外の構成部品を前記表示装置の表示画面上から演算装置が消すステップと、前記前記第２の入力ステップにおいて指定された構成部品以外の構成部品が前記表示装置の表示画面上から消された状態で、複数の座標系から見た格子枠のうち前記表示画面上に表示させる格子枠の１つの選択を受け付ける選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された格子枠の格子点がピックされることによる公差値の入力を受け付けるステップと、を有することを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明は、上記設計支援方法をコンピュータにより実行させるための設計支援プログラムを記録したコンピュータ可読な記録媒体を特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２１】
（適用可能な装置構成）
図２は、本発明の各実施形態で適用される設計支援装置としての情報処理システム（ＣＡＤ）の概略構成例を示す。この情報処理システムは、作動シミュレーションの処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）１７と、作動対象形状として表示、入力情報（公差ピッチ、格子点、公差定義部品）の表示、処理結果の表示、処理途中の経緯の表示等を行う表示装置（デイスプレイ）１８と、キーボード及びマウス、ポインティングデバイスなどを備え、作動のために必要な指定情報、情報の入力、メニューに選択指示、あるいはその他の指示等を入力する入力装置１９と、図１、図３等で後述する作動手順等のプログラム及び３Ｄモデルに対応するデータ、注目点感度計算プログラム及び、その計算結果などを記憶する記憶装置２０とから、その主要部が構成されている。ここで、記憶装置２０には、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、および外部記憶装置が含まれる。表示装置１８に表示された情報を用紙に出力するプリンタ（図示しない）を中央処理装置１７に接続してもよい。なお、これらのハード構成は、専用装置である必要はなく、パーソナルコンピュータ等の一般的なコンピュータシステムを利用することができる。
【００２２】
本実施形態においては、作動プログラム及び表示モデル、形状データを半導体ＲＡＭ、あるいは磁気ディスク等を用いる記憶装置２０に格納し、作動のために必要な指定情報を入力装置１９から指定し、作動結果を表示装置１８に再表示するとともに、記憶装置２０に作動結果及び、注目点感度計算結果を保存する。
【００２３】
（第１の実施形態）
次に、図１のフローチャートを参照して、本発明の第１の実施形態における設計支援装置の動作の概略を説明する。
【００２４】
まず、ステップＳＴ１では、機構部品を構成する複数の構成部品の外形を表わす座標データを入力装置１９を用いて入力する。
【００２５】
ステップＳＴ２では、構成部品が決定したら、入力装置１９のマウス等を用いて、構成部品同士の接続点，回転軸，運動条件を入力する。
【００２６】
ステップＳＴ３では、それぞれの機構部品の接続点，回転軸の位置に与える公差値を入力装置１９を用いて入力する。
【００２７】
ステップＳＴ４では、各部品の持っている公差が与える影響を知りたい注目点を入力装置１９を用いて指定する。
【００２８】
ステップＳＴ５では、その注目点の感度を測定する。例えば、２点間の距離や軸周りの角度が何度動作するかなど、他の構成部品の公差がその注目点に影響を与える感度を計算する。
【００２９】
ステップＳＴ６では、感度計算結果を表示装置１８の画面上に表示する。
【００３０】
ステップＳＴ６では、設計者が感度計算結果を見て、再計算が必要であれば、入力装置１９のマウス等を用いて再計算の必要をクリックすることで、上記のステップＳＴ３に戻り、再度上記計算を実行する。
【００３１】
このように、本実施形態では、機構部品の構成要素及び初期条件を定義して、公差を入力し、注目点に与える影響をくり返し表示しながら、他の構成部品の公差がその注目点に影響を与える感度を測定することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図３のフローチャートは本発明の第２の実施形態における設計支援装置の動作の概略を示す。本設計支援装置では、公差の組み合わせを変えながら、どの組み合わせが、もっとも注目点に影響を与えるかを自動的に求めることができる。次に、図３の動作を説明する。
【００３３】
まず、ステップＳＴ１１では、記憶装置２０に予め必要なデータを記憶させた機構部品の各構成部品を表示装置１８の画面に表示するとともに、入力装置１９のマウス等を用いてその各構成部品を指定する。
【００３４】
ステップＳＴ１２では、入力装置１９のマウス等を用いて、初期条件である、機構部品の構成要素である各構成部品それぞれの取り付け位置、接続点、回転軸の定義を行い、機構モデル条件を入力する。
【００３５】
ステップＳＴ１３では、入力装置１９のマウス等を用いて、それぞれの接続点や回転軸の公差値の入力を行う。
【００３６】
ステップＳＴ１４では、入力装置１９のマウス等を用いて、各部品の持っている公差が与える影響を知りたい注目点を指定する。
【００３７】
ステップＳＴ１５では、入力装置１９のマウス等を用いて、探索回数を入力する。
【００３８】
ステップＳＴ１６では、それぞれの接続点や回転軸の公差に与えられた公差値を最大値として、その公差値をランダムに変化させる処理をし、それぞれの各接続点における公差値を任意に決定する。
【００３９】
ステップＳＴ１７では、その任意に決定された公差値によって、生じる注目点の影響度を測定する。
【００４０】
ステップＳＴ１８では、ステップＳＴ１５で設定した探索回数に達したか否かを判断して、達していない場合はステップＳＴ１６へ戻って上記の処理を、探索回数となるまで繰り返す。
【００４１】
ステップＳＴ１９では、これまで得られたランダムに変化させた公差の組み合わせの中で、注目点の影響度が最大になる組み合わせを抽出する。すなわち、ステップＳＴ１６で公差をランダムに発生とし、注目点の影響度が最大となる組み合わせをステップＳＴ１９で探し、その探索結果を表示装置１８に表示する。
【００４２】
このように、本実施形態では、機構部品のそれぞれの構成部品に公差をランダムに変化させて割り振ることで、注目点に最も影響を与える公差の組み合わせが、自動的に求めることができ、公差が設計仕様を満たしているか否かの判定が可能となる。もし、その最大となる公差の組み合わせの感度が予め設定されている許容量を超えているようであれば、上記ステップＳＴ１３において、公差の幅を修正して、入力しなおせばよい。
【００４３】
（公差の入力処理の詳細）
図４のフローチャートは、図１のステップＳＴ３、あるいは図２のステップＳＴ１３における公差の入力処理の詳細を示す。なお、図４以外の他の図１０、図１１のフローチャートも含め、以下で述べる各ステップにおける入力や指定、選択等の入力操作は、表示装置１８の画面と入力装置１９のマウス等を用いて設計者により行われるが、説明を簡略するため各ステップにおいてその説明は省略する。
【００４４】
まず、ステップＳＴ２１では、公差の刻み幅及び、刻みの数を入力する。これは、メッシュを何本描画するかを指定しているのと同じである。
【００４５】
ステップＳＴ２２では、回転軸や接続点といった、公差を指定する機構構成部品の一つを指定する。
【００４６】
ステップＳＴ２３では、ステップＳＴ２２で選ばれた部品を残して、他の構成部品を表示装置１８の画面上から消す。これにより、対象部品の公差値をピック（pick：選択採取）しやすいようになる。
【００４７】
ステップＳＴ２４では、例えば、図５と図６に示すように、製品全体からみた全体座標系、部品形状に応じて部品単位のローカル座標系，極座標系の公差ボックスをそれぞれ描画する。ローカル座標系は、加工基準となる面や点を、原点座標として描画させる。また極座標においては、加工する上で基準となる点を中心として座標を描画するようにする。
【００４８】
ステップＳＴ２５では、図７に示すように、製品全体から見た公差なのか、部品固有の公差なのかを設計者が判断を行いながら、公差定義に用いる座標系を選択する。例えば、図７の場合では、公差定義に用いる座標系として、部品のピンの場合はローカル座標系が設計者により選択され、製品の組み付けの穴公差の場合は全体座標系が設計者により選択される。
【００４９】
ステップＳＴ２６からステップＳＴ２８においては、ステップＳＴ２５で選択した座標系（全体座標系、部品ローカル座標系、部品極座標系のいずれか１つ）の公差ボックス上の点（以下、格子点と称する）を設計者がピックする。その際、公差ボックス上の格子点は表示装置１８の画面に表示されている。ピックされた後は、そのビックされた格子点がハイライト表示され、どこがピックされたか、表示装置１８の画面上で確認しやすいように工夫されている。
【００５０】
次のステップＳＴ２９では、ステップＳＴ２６からステップＳＴ２８においてピックされたと同時に、元画面に戻る処理を行う。例えば、図８に示すように、格子点上の点をピックすることで、注目点がどれだけ影響を受けるか、表示装置１８の画面上で確認することができる。
【００５１】
ステップＳＴ３０では、公差の定義がすべて完了したか否かの判定処理を行う。他の接続点・回転軸の公差を定義したい場合や、定義した公差を修正したい場合には、ステップＳＴ２２に戻り、再定義処理を行う。
【００５２】
このように、本例では、構成部品のそれぞれの形状や、公差の定義方法に応じて座標系を切り替え、公差入力をしていくことで、製品組み付け時に生ずる全体座標系からみた公差、また、モデル加工時に生じるローカル座標系からみた公差を使い分けながら、より精密な公差検討を行うことが可能となる。さらに、マウスのボタンの切り替えで座標系を瞬時に着替えることが可能で、後は、格子点をピックするだけで、煩雑な数値入力をせずとも、容易に公差の定義が可能となり、注目点に与える影響を測定し、画面上で確認することが可能となる。特に、運動しながら位置姿勢等が変わる機構系の公差検討には、上述した座標切り替え機能は有効である。つまり、ある検討位置まで、機構部品を可動させて後、接続点の公差を割り当てて動作検証を行うことも可能となる。
【００５３】
図９は、図１、図３と同様な機能を有する設計支援装置で、公差決め及び、クリックを簡単化した様子を説明した図である。まず、図９の左側に示すように、機構部品の全体を表示している状態で、公差定義部品の選択が行われると（ステップＳＴ２２）、図９の中央に示すように、その選択された部品以外の部品を画面上から消去し（ステップＳＴ２３）、例えばローカル座標が選択され、格子点がピックされると（ステップＳＴ２５〜ＳＴ２８）、図９の右側に示すように、ピックされたと同時に、機構部品の全体を表示している元画面に戻る（ステップＳＴ２９）。
【００５４】
（公差の入力処理の他の例）
図１０のフローチャートは、公差ボックスを切り替えながら、公差値を入力していく際、表示・非表示を切り替えるルーチンの詳細を示す。
【００５５】
まず、ステップＳＴ４１では、表示装置１８の画面に表示中の機構部品を構成している部品（構成部品）のうち、公差を定義する部品を、設計者がマウス等でクリックして指定を行う。
【００５６】
ステップＳＴ４２では、指定された構成部品を残して、他の構成部品を画面上から消去する処理を行う。
【００５７】
ステップＳＴ４３では、その指定された構成部品を、どの座標系を使って公差を定義するかの選択を設計者が行う。構成部品の取り付け位置による誤差の影響を検討したい場合には、全体座標系を使い、部品の加工上生じる誤差の影響を検討したい場合には、ローカル座標系や、極座標系を用いる。
【００５８】
ステップＳＴ４４からステップＳＴ４６では、定義する格子点をピックすることにより、接続点及び、回転軸の公差を入力する。
【００５９】
ステップＳＴ４７では、公差定義が終了したと同時に、全体部品の復活表示処理を行う。
【００６０】
ステップＳＴ４８では、他の部品にも加えて公差定義を行うか否かの判定処理を行う。追加公差定義を行いたい場合には、ステップＳＴ４１に移り、再び公差の定義を行う。
【００６１】
このように、本例によれば、複雑に３次元モデルで構成されている機構部品でも、容易に公差入力を行うことができる。他の構成部品や座標で見えにくくなるということもなく、格子点をピックすることが可能となる。
【００６２】
（第３の実施形態）
図１１のフローチャートは、本発明の第３の実施形態として、上記の図４または図１０に示すような手順により、公差の定義が終了した後、機構部品の接続点や回転軸の形状を自動修正し、モデルを再構築し作動シミュレーションを行う手順を示す。
【００６３】
まず、ステップＳＴ５１では、設計者が公差解析を行いたい機構系の指定を行う。その際、設計者は、アセンブリ単位や、部品単位で機構を構成しているユニットや部品を選択する。
【００６４】
ステップＳＴ５２では、ステップＳＴ５１で定義した機構部品の中で、設計者が修正したい接続形状（ピン・ホール）等を持つ部品（定義部品と称する）の選択を行う。
【００６５】
ステップＳＴ５３では、ステップＳＴ５２で選択された部品以外の全てを、表示装置１８の画面上から消去する。
【００６６】
ステップＳＴ５４では、選択された部品中で移動させるホールやピンの形状の定義を行う。
【００６７】
ステップＳＴ５５では、移動要素（ホールやピン）の形状の入力がステップＳＴ５４で完了すると同時に、すべての構成部品が、画面上に復活表示される。
【００６８】
ステップＳＴ５６では、機構部品の中で修正したい構成部品のすべての定義が完了したか否かの判定処理を行う。もし、定義が完了していないのであれば、ステップＳＴ５２に戻り、残りの部品の移動要素の形状の定義を再度行う。修正したい全ての部品に関して移動要素の形状の定義が完了すれば、ステップＳＴ５７へ移る。
【００６９】
ステップＳＴ５７では、ピン・ホールをどれだけ移動させるのかに相当する、公差値を入力する。
【００７０】
ステップＳＴ５８では、入力された上記公差値の分だけ、ピン・ホールの形状を自動的に修正する処理を行う。
【００７１】
ステップＳＴ５９では、ピン・ホールの形状の自動的修正の結果、構成部品のそれぞれの接続点や、回転軸が変わるので、モデルを再構築、つまり機構部品の再組み付け処理を行う。
【００７２】
ステップＳＴ６０では、図１２に示すように、その組立直した機構系で、可動部品を動かした場合の作動結果を表示する。
【００７３】
このように、本実施形態によれば、機構系の公差解析を今まで多くの時間と労力を裂いていた、作動解析を短時間に行うことができる。特に、モデルを修正して、機構を再度組み立て直すことは、時間がかかる作業であったが、本発明では、自動的に行うことが可能となる。さらに、公差が与える、作動シミュレーションの動きを設計者が見ることが可能で、公差の適正設定を行えるようになる。
【００７４】
（他の実施の形態）
なお、本発明は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００７５】
また、本発明の目的は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記録媒体（記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し、実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００７６】
この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【００７７】
そのプログラムコードを記録し、またテーブル等の変数データを記録する記録媒体としては、例えばフロッピディスク（ＦＤ）、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード（ＩＣメモリカード）、ＲＯＭなどを用いことができる。
【００７８】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づいて、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、指定された構成部品以外の構成部品を前記表示装置の表示画面上から消す処理を行っているため、公差値を設定する際に表示させる格子枠の座標系の選択を容易にすることができる。
【００８０】
また、本発明によれば、公差の意味に応じて、座標系を切り替えながら、公差を定義していくことが容易になる。
【００８１】
また、本発明によれば、注目点に最も影響を与える公差の組み合わせを調べることができ、公差の設定の際に許容できる公差設定の範囲はどのあたりなのかを決める判断材料として、その調査結果を用いることが可能となる。
【００８２】
また、本発明によれば、公差の定義の際に、複雑な部品で構成されている機構でも、各部品の表示・非表示を切り替えることで、公差の定義、接続点の定義が容易に、簡単に行うことができ、更に、公差ボックスを描画することで、空間上で位置が任意に変更するような機構系の公差の定義の場合でも、煩雑な数値入力をせずに、マウスのピックのみで公差値を定義することが可能となる。
【００８３】
さらに、本発明によれば、機構部品を可動させた場合に、それぞれの公差がどのように従動部品の動きに影響を与えるのかを、作動シミュレーションと併用することで視覚的にその影響を調べることができ、適切な公差値を決めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における設計支援装置の動作の概略を示すフローチャートである。
【図２】本発明の各実施形態で適用される設計支援装置としての情報処理システム（ＣＡＤ）の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における設計支援装置の動作の概略を示すフローチャートである。
【図４】図１のステップＳＴ３、あるいは図２のステップＳＴ１３における、公差部品を選択し、公差を座標系を選択しながら定義する動作の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳＴ２４、ＳＴ２５において、公差ボックスを描画し、マウスを用いて公差を定義する方法を示す模式図である。
【図６】図５に示す方法で、公差ボックスを描画する際、全体座標系，ローカル座標系，極座標系を描画する様子を示す模式図である。
【図７】図４のステップＳＴ２５において、設計者が、製品全体から見た公差なのか、部品固有の公差なのかを判断を行いながら、公差定義に用いる座標系を選択し、公差を定義する様子を示す模式図である。
【図８】図４のステップＳＴ２６〜ＳＴ２９において、格子点をピックして、注目点の角度を測定し、公差の影響を調べた様子を示す模式図である。
【図９】図５で示す方法で、マウスで公差ボックスをピックしやすくするために、他の構成部品を表示・非表示する切り替えの様子を示す模式図である。
【図１０】図５に示す方法で、公差ボックスを切り替えながら、公差値を入力していく際、表示・非表示を切り替える動作を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態として、公差の定義が終了した後、機構部品のピン・ホールなどの接続点や回転軸の形状を自動修正し、機構部品の再組み付けを行いながら、作動シミュレーションを行う手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＳＴ５８〜ＳＴ６０で、公差分だけ接続点や回転軸を移動させ、組み付け直した機構系で、可動部品を動かした場合の作動結果（作動シミュレーション結果）の表示の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１７  中央演算装置
１８  表示装置
１９  入力装置
２０  記憶装置
【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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