JP4614369B2 - 機器設計支援方法、プログラム及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、機器の筐体設計で使用する電子部品を実装したプリント板の３次元モデルを作成する機器設計支援方法、プログラム及びシステムに関し、特に、プリント板上に組み込んだ電子部品を簡略的に表現したプリント板簡略モデルを作成する機器設計支援方法、プログラム及びシステムに関する。

従来、３次元ＣＡＤを利用した情報処理装置等の機器の筐体設計にあっては、筐体内に組み込むプリント板の３次元のプリント板モデルを作成して取り込み、小型化と高密度化に対応するため設計作業を進めている。

このような機器の筐体設計において３次元ＣＡＤシステムの処理性能を維持するためには、３次元ＣＡＤに取り込んだプリント板モデルを簡略化する方法が要求されている。

図１は従来の３次元ＣＡＤシステムによるプリント板モデルの作成機能である。図１において、３次元ＣＡＤ２００は、部品情報ファイル２０２の部品外形情報に基づき部品モデルライブラリ作成部２０４で部品種別毎に３次元の部品モデルを作成して部品モデルライブラリ２０６に格納する。実装部品モデル作成部２０８は、部品モデルライブラリ２０６からプリント板に実装する多数の実装部品モデルを作成する。

一方、未実装プリント板モデル作成部２１２は、プリント板情報ファイル２１０の基板外形情報と基板厚さ情報から３次元のプリント板モデルを作成する。実装プリント板モデル作成部２１４は、未実装プリント板モデル作成部２１２で作成したプリント板モデルに実装部品モデルを実装位置情報に基づいて組み込んで、例えば図２のような実装プリント基板モデル２１８を作成する。

簡略化プリント板モデル作成部２１６は、プリント板上に搭載されている個々の部品のサイズ、例えば高さ等をチェックし、ユーザが指定した高さ以下の部品を削除し、例えば図３のような簡略化されたプリント板簡略モデル２２０を作成する。

図４は従来のプリント板モデルの簡略化処理のフローチャートである。図４において、ステップＳ１でユーザによる削除対象となる部品サイズ、例えば高さが指定され、ステップＳ２で図２のように完成したプリント板モデル上の実装部品を１つ抽出し、ステップＳ３で部品サイズが指定値以下か否かチェックする。部品サイズが指定値以下であればステップＳ４でその部品を削除する。このステップＳ２〜Ｓ４の処理をステップＳ５でプリント板モデル上の全部品を処理するまで繰り返す。

このような実装済み部品モデルのサイズをチェックし、ユーザ指定するサイズ以下の部品を削除する方法は、例えばＯｎｅ Ｓｐａｃｅ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ（ＣｏＣｒｅａｔｅ社製、３Ｄ−ＣＡＤシステム）にて商品化されている。

特開平９−２３７２８５号公報 特開２００３−１６７９２８号公報

しかしながら，このような従来のプリント板モデルの簡略化方法にあっては、処理対象となるプリント板モデル２１８上には、図３からも明らかなように、膨大な数の電子部品モデルが搭載されているため、これらの部品モデルを抽出して高さ等のサイズを１点ずつチェックしているため、膨大な時間がかかる。

またユーザ指定するサイズ以下の部品を削除すると、図４のように、簡略化されたプリント板簡略モデル２２０が作成され、プリント板モデルをディスプレイ上で表現する際の処理負担は軽減されるが、部品削除により簡略化したモデルを使用して筐体設計を進めると、干渉等の設計ミスを発生させる原因となる。

これは設計者が、削除した電子部品が搭載される位置に電子部品が無いものと考えて設計を進めるためであり、削除している電子部品と筐体等の新たに設計した物との間で、干渉等の設計ミスを発生させる原因となる。

このような詳細な干渉チェック等を実施するためには、電子部品を削除する前のプリント板モデルを使用することになるが、プリント板上に搭載されている部品が非常に多いため、チェックに多大な時間を要するという問題が起きる。

本発明は、部品削除が簡単にでき且つ干渉等の設計ミスを未然に防止するプリント板モデルの簡略化を可能とする機器設計支援方法、プログラム及びシステムを提供することを目的とする。

本発明は、機器設計支援方法を提供する。本発明の機器設計支援方法は、コンピュータに、
部品の種別単位に作成された３次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリから実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された３次元のプリント板モデルに実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成ステップと、
部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さ以下の部品モデルを削除する共に指定高さを超える部品モデルについては指定高さ以下の低部品形状を削除して実装プリント板モデルに反映させる低部品形状削除ステップと、
プリント基板の部品実装エリアと指定高さに基づいて部品モデルの削除部分及び低部品形状の削除部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成する低部品代替モデル作成ステップと、
を実行させることを特徴とする。

ここで、実装プリント板モデルに組み込まれた実装部品モデルは、部品モデルライブラリに格納された対応する部品モデルのデータを共有し、部品モデルの形状変更に連動して実装部品モデルの形状が変更される。

低部品代替モデル作成ステップは、部品実装エリアを底面として指定高さだけ高さ方向に移動して形成される立体形状の低部品代替モデルを作成して組み込む。

低部品形状削除ステップは、削除する部品モデルの高さを情報指定部によるユーザの指定高さとする。

プリント板モデル作成ステップは、
部品情報に基づいて部品種別毎に３次元の部品モデルを作成して部品モデルライブラリに格納するライブラリ作成ステップと、
部品モデルライブラリからプリント板に実装する実装部品モデルを作成する実装部品モデル作成ステップと、
プリント板情報から３次元のプリント板モデルを作成する未実装プリント板モデル作成ステップと，
プリント板モデルに実装部品モデルを組み込んで実装プリント基板モデルを作成する実装プリント板モデル作成ステップと、
を備える。

本発明は、機器設計支援プログラムを提供する。本発明の機器設計支援プログラムは、コンピュータに、
部品の種別単位に作成された３次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリから実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された３次元のプリント板モデルに実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成ステップと、
部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さ以下の部品モデルを削除する共に指定高さを超える部品モデルについては指定高さ以下の低部品形状を削除して実装プリント板モデルに反映させる低部品形状削除ステップと、
プリント基板の部品実装エリアと指定高さに基づいて部品モデルの削除部分及び低部品形状の削除部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成する低部品代替モデル作成ステップと、
を実行させることを特徴とする。

本発明は、機器設計支援システムを提供する。本発明の機器設計支援システムは、
部品の種別単位に作成された３次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリから実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された３次元のプリント板モデルに実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成部と、
部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さ以下の部品モデルを削除する共に指定高さを超える部品モデルについては指定高さ以下の低部品形状を削除して実装プリント板モデルに反映させる低部品形状削除部と、
プリント基板の部品実装エリアと指定高さに基づいて部品モデルの削除部分及び低部品形状の削除部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成部と、
を備えたことを特徴とする。

なお、本発明による機器設計支援プログラム及びシステムの詳細は，本発明の機器設計支援方法の場合と基本的に同じになる。

また本発明による機器設計支援方法の別の形態にあっては、コンピュータに、
部品の種別単位に作成された三次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリから実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された三次元のプリント板モデルに実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成ステップと、
部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さを超える部品モデルを生成して実装プリント板モデルに反映させる高部品モデル生成ステップと、
プリント基板の部品実装エリアと指定高さに基づいて実装部品モデルの指定高さ以下の部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成する低部品代替モデル作成ステップと、
を実行させることを特徴とする。

この機器設計支援方法は、部品モデルライブラリの部品モデルに対し指定高さ以下の部分を削除するのではなく、指定高さ以上の部品モデルを生成し、これと指定高さ未満の部分を代替した低部品代替モデルと組合わせて簡易モデルを生成している。

また本発明による機器設計支援プログラムの別の形態にあっては、コンピュータに、
部品の種別単位に作成された三次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリから実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された三次元のプリント板モデルに実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成ステップと、
部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さを超える部品モデルを生成して実装プリント板モデルに反映させる高部品モデル生成ステップと、
プリント基板の部品実装エリアと指定高さに基づいて実装部品モデルの指定高さ以下の部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成する低部品代替モデル作成ステップと、
を実行させる。

更に、本発明による機器設計支援システムの別の形態にあっては、
部品の種別単位に作成された三次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリから実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された三次元のプリント板モデルに前記実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成部と、
部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さを超える部品モデルを生成して実装プリント板モデルに反映させる高部品モデル生成部と、
プリント基板の部品実装エリアと指定高さに基づいて実装部品モデルの指定高さ以下の部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成する低部品代替モデル作成部と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、プリント板モデル上には、同一種類の部品モデルが多数搭載されており、プリント板モデル上の実装部品モデルではなく、部品モデルライブラリに格納された種別毎の部品モデルを対象に、指定された高さ以下の部品モデルを削除することで、簡略化のために処理対象とする部品モデルの数を大幅に低減し、簡略化に要する処理時間を大幅に短縮することができる。この場合、指定された高さを越える部品モデルは、指定高さ以下の部分が削除されることになる。

ここで、プリント板モデル上の実装部品モデルはライブラリ上の部品モデルとデータが共有状態にあるため、ライブラリの部品モデルのデータを削除すると、対応するプリント板モデル上の実装部品モデルに反映されて削除されることとなり、多数の実装部品モデルの中から指定高さ以下のものを抽出して削除する処理が不要となり、プリント基板モデルの簡略化に要する処理時間を短縮することができる。

また実装プリント板モデルにおける部品モデルの削除部分及び指定高さを超える部品モデルの削除部分に対し、部品実装エリアを底面として指定高さに移動した立体形状をもつ単一の低部品代替モデルを組み込むことで、プリント板簡略モデルであっても、削除した部品を含む最大領域が低部品代替モデルで表現され、簡略モデルを使用した筐体設計の際に、新たに設計した物と干渉等を起す設計ミスを未然に防止することができる。また設計完了時の干渉チェック等も簡略モデルを使用してできるため、設計検証に要する処理時間を短縮することができる。

従来の簡略化機能を備えた従来の３次元ＣＡＤシステムの説明図 簡略化前のプリント板モデルの説明図 指定高さ以下の部品モデルを削除した従来の簡略モデルの説明図 従来の簡略化処理のフローチャート プリント板モデルを簡略化する本発明の３次元ＣＡＤシステムの機能構成のブロック図 図５の３次元ＣＡＤシステムが実現されるコンピュータのハードウェア環境のブロック図 本発明による部品モデルに対する低部品形状削除処理の説明図 本発明による低部品代替モデルの作成処理の説明図 本発明による簡略化されたプリント板モデルの作成処理の説明図 本発明による簡略化処理を具体的なプリント板モデルについて示した説明図 本発明による簡略化処理のフローチャート

図５はプリント板モデルを簡略化する本発明の３次元ＣＡＤシステムの機能構成のブロック図である。図５において、３次元ＣＡＤシステム１０は部品情報ファイル１２、部品モデルライブラリ作成部１４、部品モデルライブラリ１６、実装部品モデル作成部１８、未実装プリント板モデル作成部２２、実装プリント板モデル作成部２４、簡略モデル作成部２６及び情報指定部２８で構成されている。

部品モデルライブラリ作成部１４は部品情報ファイル１２の部品情報に基づいてプリント基板に実装する部品の種別毎に３次元の部品モデルを作成し、部品モデルライブラリ１６に格納する。部品情報ファイル１２には部品種別ごとに部品外形情報５８と実装位置情報６０が格納されており、このような部品情報としては、基板レイアウトに関する業界標準フォーマットとして知られた例えばＩＤＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｄａｔａ Ｆｏｒｍａｔ）のデータ形式で作成された情報である。

実装部品モデル作成部１８は部品モデルライブラリ１６からプリント板上に実装する１または複数の実装部品モデルを作成する。ここで部品モデルライブラリ１６に格納された部品モデルのデータは、実装部品モデル作成部１８で作成される１または複数の実装部品モデルに共有されている。即ち、ライブラリ部品モデルと実装部品モデルのデータは共有状態にある。

データの共有状態とは、部品モデルライブラリ１６が割り当てられたメモリ上のある部品モデルのデータの格納アドレスと同一アドレスを実装部品モデルが指定している関係である。このためデータ共有状態にあるライブラリ部品モデルについてデータ内容を変更すると、同じデータのメモリアドレスを参照している実装部品モデル作成部１８に変更内容が反映され、ライブラリ部品モデルに連動して１又は複数の実装部品モデルの形状が変更されることになる。

未実装プリント板モデル作成部２２は、プリント板情報ファイル２０に格納されたプリント板情報から部品が実装される前の３次元のプリント板モデルを作成する。プリント板情報ファイル２０に格納されたプリント板情報としては、基板外形情報６２、基板厚さ情報６４及び実装エリア情報６６が含まれている。これらのプリント板情報の部品情報と同様、ＩＤＦのデータ形式を持つ情報が使用されている。尚、実装エリア情報６６とはプリント板上の部品実装許容エリアであり、それ以外のエリアは部品実装禁止エリアを意味することになる。

実装プリント板モデル作成部２４は未実装プリント板モデル作成部２２で作成されたプリント板モデルに実装部品モデル作成部１８で作成された実装部品モデルを実装位置情報６０に基づいて組み込み、実装プリント板モデルを作成する。

簡略モデル作成部２６には低部品形状削除部３０と低部品代替モデル作成部３２が設けられている。簡略モデル作成部２６は実装プリント板モデル作成部２４で作成された３次元の実装プリント板モデルを対象に、実装部品モデルの表現状態を簡略化する処理を実行する。

低部品形状削除部３０は情報指定部２８によりユーザが指定した対象モデル高さＨを入力し、実装プリント板モデルから指定された高さＨ以下の実装部品モデルを削除すると共に指定高さＨを超える実装部品モデルについては指定高さＨ以下の低部品形状を削除する処理を行う。

低部品形状削除部３０による指定高さＨ以下の部品モデルの形状削除処理は、実装プリント板モデルを対象に行うと処理が煩雑になることから、本発明にあっては、部品モデルライブラリ１６の部品モデルを対象に指定高さＨ以下の部品モデルを削除する処理を実行する。もちろん指定高さを超える部品については指定高さ以下の低部品形状を削除することになる。

このように部品モデルライブラリ１６に格納している種別毎の部品モデルを対象に低部品形状削除部３０が指定高さＨ以下の部品モデルの削除及び指定高さＨを超える部品については指定高さＨ以下の低部品形状の削除を行うことで、ライブラリ部品データと実装プリント板モデルに組み込まれた実装部品モデルはデータ共有状態にあるため、低部品形状削除部３０によるライブラリ部品モデルの削除あるいは低部品形状の削除によるデータ変更があると、この変更されたデータ内容はデータ共有状態にある実装部品モデルにそのまま反映され、実装プリント板モデルに組み込んでいる対応する実装部品モデルの形状が変更される。

低部品代替モデル作成部３２は、プリント板情報ファイル２０から得られた実装エリア情報６６と情報指定部２８によりユーザが指定した指定高さＨに基づいて、低部品モデル形状削除部３０による部品モデルの削除部及び低部品形状の削除部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成し、削除処理が行われた実装プリント板モデルに低部品代替モデルを組みこんで、プリント板簡略モデルを作成する。

３次元ＣＡＤシステム１０で作成された実装プリント板モデル及び簡略モデル作成部２６で作成されたプリント板簡略モデルは必要に応じて出力ファイル３４に格納され、出力ファイル３４のプリント板簡略モデルを使用して機器の筐体設計などを行うことになる。

図６は図５の３次元ＣＡＤシステムが実現されるコンピュータのハードウェア環境の説明図である。図６において、ＭＰＵ１００のバス１０２にはＲＡＭ１０４、ＲＯＭ１０６、ハードディスクドライブ１０８、キーボード１１２、マウス１１４及びディスプレイ１１６を接続した入出力デバイスコントローラ１１０更にネットワークアダプタ１１８が接続されている。

ハードディスクドライブ１０８には本発明によるプリント板簡略モデルを作成するための３次元ＣＡＤプログラムがローディングされており、コンピュータの起動時にハードディスクドライブ１０８から呼び出されて、ＲＡＭ１０４上に展開しＭＰＵ１００により実行される。

図７は図５の簡略モデル作成部２６に設けた低部品形状削除部３０による削除処理の説明図である。図７（Ａ）は部品モデルライブラリ１６に格納された３次元のライブラリ部品モデルであり、３種類のライブラリ部品モデル３６，３８，４０を示している。このようなライブラリ部品モデル３６，３８，４０に対象にユーザが情報指定部２８により削除しようとする高さＨを指定すると、この指定高さＨに基づき、図７（Ｂ）のようにライブラリ部品モデル３６，３８，４０のそれぞれに対し指定高さＨ以下の部分を削除する処理を実行する。

この削除処理によりライブラリ部品モデル３６，３８は指定高さＨより高い部品であることから、指定高さＨ以下の部分が削除部分４２，４４として削除される。これに対しライブラリ部品モデル４０は指定高さＨ以下の部品であるため、部品全体の削除部分４６となり、結果としてライブラリ部品モデル４０は削除されることになる。

図７（Ｃ）は図７（Ａ）のライブラリ部品モデル３６，３８，４０に基づいて作成された実装部品モデルをプリント板モデルに組み込んで作成して実装プリント板モデルの説明図である。この例ではプリント板モデル４５の表面と裏面にライブラリ部品モデル３６から作成した２つの実装部品モデル３６−１，３６−２が組み込まれ、またライブラリ部品モデル３８から作成した２つの実装部品モデル３８−１，３８−２が表側に組み込まれ、更にライブラリ部品モデル４０から作成した４つの実装部品モデル４０−１〜４０−４が表面及び裏面に組み込まれている。

この図７（Ｃ）のような実装プリント板モデルが作成された状態で、図７（Ｂ）のように低部品形状削除部３０により指定高さＨ以下の削除処理を行うと、ライブラリ部品モデル３６，３８，４０に対する指定高さＨ以下の部分を削除した削除部分４２，４４，４６によるデータ変更の結果は、ライブラリ部品モデルと実装部品モデルの間でデータ共有状態があるため、図７（Ｄ）のように、図７（Ｂ）の低部品部分形状を削除した変更後のライブラリ部品モデル３６，３８，４０の形状がプリント板モデル４５に組み込んでいる実装部品モデル３６−１，３６−２，３８−１，３８−２及び４０−１〜４０−４に反映される。

このとき指定高さＨ以下のライブラリ部品モデル４０については削除されていることから、プリント板モデル４５上のデータ共有状態にある部品実装モデル４０−１〜４０−４は全て削除されることになる。また指定高さＨより高いライブラリ部品モデル３６，３８に対応した実装部品モデル３６−１，３６−２，３８−１，３８−２については、指定高さＨ以下の低部品形状が削除される形に変更される。

図８は図５の簡略モデル作成部２６に設けた低部品代替モデル作成部３２による低部品代替モデルの作成処理の説明図である。図８（Ａ）はプリント板情報に含まれる実装エリア情報６６に基づいて作成された部品実装エリア４８であり、部品実装エリア４８はプリント基板の表面すなわち部品の底面に位置する２次元モデルである。

この２次元モデルである底面の部品実装エリア４８について、図８（Ｂ）のように、情報指定部２８によるユーザの指定高さＨだけ上方に引き上げる移動を行うことで、その移動軌跡として形成される３次元形状の低部品代替モデル５０を作成する。この低部品代替モデル５０は、プリント基板における独立した部品実装エリアごとに作成されることになるが、プリント板上で部品実装禁止エリアにより分割されない限り、単一の低部品代替モデルが作成される。

図９は図５の簡略モデル作成部２６の低部品代替モデル作成部３２で作成された低部品代替モデルを低部品削除モデルに組み込む処理の説明図である。図９において、低部品削除モデル５２は、図７（Ｂ）（Ｄ）のように、部品モデルライブラリ１６の部品モデルに対する指定高さＨ以下の低部品部分の削除で得られたモデルであり、一方、低部品代替モデル５０は、図８のように、部品実装エリア４８を底面として指定高さＨに引き上げて形成された立体形状を持つモデルである。

この例ではプリント板モデル４５の表面と裏面に部品実装が行われて指定高さＨによる削除が行われることから、表面用の低部品代替モデル５０−１と裏面用の低部品代替モデル５０−２を作成している。そして低部品削除モデル５２に対し低部品代替モデル５０における２つの低部品代替モデル５０−１，５０−２を組み込みことで、プリント板簡略モデル５４が作成される。

プリント板簡略モデル５４は指定高さＨ以下の部品はすべて削除されており、また削除された指定高さＨ以下の部品を含む指定高さまでの部品実装エリア４８は低部品代替モデル５０−１，５０２が配置されている。このような簡略モデル５４を筐体設計などに使用することで、多数の指定高さＨ以下の部品モデルはすべて削除されていることから部品モデルのデータ量が大幅に低減しており、プリント板モデルを表現する際の処理負担を低減し、プリント板簡略モデル５４を使用した筐体設計などの設計性能を維持することができる。

また指定高さＨ以下の部品モデルを削除した部分には部品実装エリアと指定高さＨで定まる立体形状を持つ低部品代替モデル５０−１，５０−２が組み込まれているため、プリント板簡略モデル５４を使用する設計者にあっては、低部品代替モデル５０−１，５０−２に干渉しないように新たな物を設計する作業を行うこととなり、プリント板簡略モデル５４を使用した筐体設計などにおける干渉などの設計ミスなどの発生を未然に防止することができる。

また筐体設計が完了した後の干渉チェックの処理についても、プリント板簡略モデル５４をそのまま使用することができるため、低部品代替モデル５０−１，５０−２によらずに指定高さＨ以下の部品モデルを残していた場合の干渉処理に比べ、干渉処理に要する処理負担を大幅に低減し、短時間で干渉チェックを行うことができる。

図１０は本発明による簡略化処理を具体的なプリント板モデルについて示した説明図である。図１０（Ａ）は簡略化処理が行われていないプリント板モデルであり、プリント板上に高さの低い多数の部品モデルが配置されている。このようなプリント板モデル５５に対し、図５の簡略モデル作成部２６による低部品形状削除処理及び低部品代替モデル作成処理を行うと図１０（Ｂ）のようなプリント板簡略モデル５６を作成することができる。

このプリント板簡略モデル５６においてプリント板モデル７０の上には単体の指定高さＨを持つ低部品代替モデル７２が組み込まれており、低部品代替モデル７２上に指定高さＨより高い部品モデルの部分が飛び出した形で組み込まれている。また低部品代替モデル７２の左コーナー側のくり抜き部分にはプリント板モデル７０における部品実装禁止エリア７４であることから、この部分は除いた形としている。

この図１０（Ｂ）のプリント板簡略モデル５６を図１０（Ａ）の簡略化前のプリント板モデル５５と比較してみると、指定高さＨ以下の部品モデルを削除することでプリント板簡略モデル５６にあっては表現される部品モデルの数が大幅に低減されていることがわかる。また削除した部品モデルの部分については指定高さＨを持つ立体形状の低部品代替モデル７２が組み込まれているため、指定高さＨ以下のモデルを削除していたとしても低部品代替モデル７２によって削除している部品モデルの存在が設計者に認識され、簡略モデル５６を使用した筐体設計などにおいて後で設計した物との干渉を起こすことなく適切な設計作業が実現できる。

図１１は図５の簡略モデル作成部２６における簡略化処理のフローチャートである。図１１において、簡略化処理はステップＳ１でユーザーによる削除対象部品の高さ指定を読み込み、ステップＳ２で部品モデルライブラリ１６に格納している部品モデルを１つ抽出し、ステップＳ３で部品モデルから指定高さＨを削除したモデルに変更する。この場合、部品モデルが指定高さＨ以下であった場合はこの部品モデルは削除されることになる。また指定高さＨより高い部品モデルについては指定高さＨの低部品形状を削除したモデルに変更される。

このモデル変更が済むとステップＳ４で変更部品モデルは実装プリント基板上の実装部品モデルに反映される。これは両者のデータ共有状態に基づくものである。続いてステップＳ５で部品モデルライブラリ１６における全部品モデルの処理が終了したか否かチェックし、未終了であればステップＳ２に戻り、すべての部品モデルを処理するまでステップＳ２からの処理を繰り返す。

ステップＳ５で部品モデルライブラリ１６の全部品モデルの処理が終了判別されると、ステップＳ６に進み部品実装エリアと指定高さＨに基づき低部品代替モデルを作成し、ステップＳ７で低部品を削除した実装プリント板モデルに低部品代替モデルを組み込み、プリント板簡略モデルを作成する。

また本発明は図５の３次元ＣＡＤシステムを実現する図６のコンピューターにより実行されるプログラムを提供するものであり、このプログラムは図１１のフローチャートを実行することになる。

さらに図１１の簡略化処理のプログラムは、図５の３次元ＣＡＤシステム１０が備えている基本的な機能である簡略化前のプリント板モデルを作成するプログラムの処理ルーチンに追加的に設けられることになる。

このプリント板モデルを作成するための基本的なプログラム、すなわちプリント板モデル作成プログラムは次の作成処理ステップを備えることとなる。
（１）部品情報に基づいて部品種別ごとに３次元の部品モデルを作成して部品モデルライブラリに格納するライブラリ作成ステップ。
（２）部品モデルライブラリからプリント板に実装する実装部品モデルを作成する実装部品モデル作成ステップ。
（３）プリント板情報から３次元のプリント板モデルを作成する未実装プリント板モデル作成ステップ。
（４）未実装プリント板モデルに実装プリント板モデルを組み込んで、実装プリント板モデルを作成する実装プリント板モデル作成ステップ。

また上記の実施形態にあっては、低部品形状削除部３０により部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さ以下の部品モデルを削除する共に前記指定高さを超える部品モデルについては指定高さ以下の低部品形状を削除して実装プリント板モデルに反映させ、低部品代替モデル作成部３２によりプリント基板の部品実装エリアと指定高さに基づいて実装部品モデルの削除部分及び低部品形状の削除部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成しているが、本発明の別の形態として、
（１）低部品代替モデル作成部３２の代わりに、部品モデルライブラリ１６に格納された部品モデルから指定された高さの超える部品モデルを生成して実装プリント板モデルに反映させる高部品モデル生成部を設け、
（２）低部品代替モデル作成部３２は、プリント基板の部品実装エリアと指定高さに基づいて実装部品モデルの指定高さ以下の部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成するようにしても良い。

この機器設計支援システムの変形は、機器設計支援方法及びプログラムとしても実施可能であり、次の手順をコンピュータに実行させる。

（１）部品の種別単位に作成された三次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリ１６から実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された三次元のプリント板モデルに実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成ステップ。

（２）部品モデルライブラリ１６に格納された部品モデルから指定された高さの超える部品モデルを生成して実装プリント板モデルに反映させる高部品モデル生成ステップ。

（３）プリント基板の部品実装エリアと指定高さに基づいて実装部品モデルの指定高さ以下の部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成する低部品代替モデル作成ステップ。

尚、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、また上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

Claims (6)

1. コンピュータに、
   部品の種別単位に作成された三次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリから実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された三次元のプリント板モデルに前記実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成ステップと、
   前記部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さ以下の部品モデルを削除する共に前記指定高さを超える部品モデルについては前記指定高さ以下の低部品形状を削除して前記実装プリント板モデルに反映させる低部品形状削除ステップと、
   前記プリント基板の部品実装エリアと前記指定高さに基づいて前記実装部品モデルの削除部分及び前記低部品形状の削除部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成する低部品代替モデル作成ステップと、
   を実行させることを特徴とする機器設計支援方法。
2. 請求項１記載の機器設計支援方法に於いて、前記実装プリント板モデルに組み込まれた実装部品モデルは、前記部品モデルライブラリに格納された対応する部品モデルのデータを共有し、前記部品モデルの形状変更に連動して前記実装部品モデルの形状が変更されることを特徴とする機器設計支援方法。
3. 請求項１記載の機器設計支援方法に於いて、前記低部品代替モデル作成ステップは前記部品実装エリアを底面として前記指定高さだけ高さ方向に移動して形成される立体形状の低部品代替モデルを作成して組み込むことを特徴とする機器設計支援方法。
4. コンピュータに、
   部品の種別単位に作成された三次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリから実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された三次元のプリント板モデルに前記実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成ステップと、
   前記部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さ以下の部品モデルを削除する共に前記指定高さを超える部品モデルについては前記指定高さ以下の低部品形状を削除して前記実装プリント板モデルに反映させる低部品形状削除ステップと、
   前記プリント基板の部品実装エリアと前記指定高さに基づいて前記部品モデルの削除部分及び前記低部品形状の削除部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成する低部品代替モデル作成ステップと、
   を実行させることを特徴とする機器設計支援プログラム。
5. 部品の種別単位に作成された三次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリから実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された三次元のプリント板モデルに前記実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成部と、
   前記部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さ以下の部品モデルを削除する共に前記指定高さを超える部品モデルについては前記指定高さ以下の低部品形状を削除して前記実装プリント板モデルに反映させる低部品形状削除部と、
   前記プリント基板の部品実装エリアと前記指定高さに基づいて前記部品モデルの削除部分及び前記低部品形状の削除部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成する低部品代替モデル作成部と、
   を備えたことを特徴とする機器設計支援システム。
6. コンピュータに、
   部品の種別単位に作成された三次元の部品モデルを格納した部品モデルライブラリから実装対象となる実装部品モデルを作成し、プリント板情報に基づいて作成された三次元のプリント板モデルに前記実装部品モデルを組み込んで実装プリント板モデルを作成するプリント板モデル作成ステップと、
   前記部品モデルライブラリに格納された部品モデルから指定された高さを超える部品モデルを生成して前記実装プリント板モデルに反映させる高部品モデル生成ステップと、
   前記プリント基板の部品実装エリアと前記指定高さに基づいて前記実装部品モデルの指定高さ以下の部分を代替する単一の低部品代替モデルを作成して組み込むことによりプリント板簡略モデルを作成する低部品代替モデル作成ステップと、
   を実行させることを特徴とする機器設計支援方法。

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