JP4763470B2

JP4763470B2 - モデル設計検証装置およびモデル設計検証プログラム

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Publication number: JP4763470B2
Application number: JP2006029444A
Authority: JP
Inventors: 義仁奥脇; 賀一加藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2026-02-07
Also published as: JP2007213120A; US8249833B2; DE102006025490A1; US20070185692A1

Description

本発明は、３Ｄ−ＣＡＤで設計されたモデルをチェックするモデル設計検証装置およびモデル設計検証プログラムに関し、特に、３Ｄ−ＣＡＤで設計されたオネジモデルとタップ穴モデルとの整合性を検証するモデル設計検証装置およびモデル設計検証プログラムに関する。

年々、設計装置が複雑化していくが、設計ミスを撲滅するため、３Ｄ−ＣＡＤ上で、設計上の不具合箇所を容易に摘出する方法が求められている。

図１８に３Ｄ−ＣＡＤによる従来の設計フローを示す。３Ｄ−ＣＡＤ上でモデルを設計後（ステップＳ１０１）、３Ｄ−ＣＡＤの主要機能である干渉チェックを実施することで、設計モデルの不具合点を抽出する（ステップＳ１０２）。そして、抽出した不具合点を修正する（ステップＳ１０３）。このように、設計段階で不具合点を修正することにより、製造等への設計ミスの漏洩を防止することが出来る。

上記の干渉チェック機能については、例えば、OneSpaceDesigner（ＣｏＣｒｅａｔｅ社製）、Pro/ENGINEER（ＰＴＣ社製）、Solid/MX（富士通社製）等の３Ｄ−ＣＡＤに標準装備されている。

干渉チェックを実施することで、（１）何れのモデル間で干渉しているのか、（２）何れのモデル間で接触しているかなどの情報を得ることができ、この情報をもとに、ＣＡＤユーザが設計ミスを抽出する。

図１９および図２０は、モデル間での干渉チェックを説明する図である。例えば図１９（Ａ）に示すモデルＡ１００とモデルＢ１０１との間で干渉チェックを行った結果、両モデルが干渉している場合には、例えば、図１９（Ｂ）に示す表のような干渉チェック結果を作成する。また、図２０（Ａ）に示すように、モデルＣ１０２とモデルＤ１０３とが接触している場合には、例えば、図２０（Ｂ）に示す表のような干渉チェック結果を作成する。

なお、下記の特許文献１は、ドリルにより形成された下孔に対して芯ずれした雌ねじを検出する雌ねじ検査治具に関して記載している。
特開２００５−２３３９１１号公報

メネジ（タップ穴）を３次元モデルに作成する場合、ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）連携、２次元図面化を考慮して、下穴径で作成される場合が多い。ＣＡＭ連携を実施する場合、ドリル径の情報をＣＡＭ側に渡す必要があり、メネジ部がネジ径で作成されていると、ネジ径から下穴径（ドリル径）に変更しなくてはならないからである。

また、２次元図面でメネジを表現する場合、ネジ径部は細線で、下穴径部は太線で表現する決まりがある。例えば、図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）に示す２次元図面で表現されたメネジのネジ径部３００は細線で、下穴径部３０１は太線で表現される。

ここで、３次元モデルから自動で２次元図面を作成する場合、３次元モデルの外形が太線で作成される。ネジ穴をネジ径で作成すると、自動で作成された２次元図面では、ネジ径部は太線となる（２次元図面への下穴線は、マニュアルで追加する）ため、ネジ径部を太線から細線に変更しなくてはならない。従って、メネジ（タップ穴）を３次元モデルに作成する場合、メネジ部は、下穴径で作成される場合が多い。

３次元モデル上で、メネジ部を下穴径で作成した場合、２次元図面の下穴径部は、太線で作成されるため、この部分については、修正する必要がない。ネジ径を示す細線については、２次元図面にマニュアルで追加する必要があるが、ＣｏＣｒｅａｔｅ社製OneSpaceDesingner （３Ｄ−ＣＡＤシステム）では、３次元モデル上にメネジを下穴径で作成し、穴にネジ属性（ネジ径等）を付与することで、２次元上でのメネジ部に、ネジ径を細線で自動的に追加することができる。

また、オネジモデルの場合は、２次元図面上でネジ径を太線で作成する必要があり、３次元モデルは、ネジ径で作成される場合が多い。

メネジ側が下穴径、オネジ側がネジ径で作成されている場合、３Ｄモデルの干渉チェックを実施すると、オネジモデルとメネジモデル（タップ穴モデル）との間（正常部分）で干渉ありと出力される。オネジモデルは、ネジ径で、タップ穴モデルは下穴径で作成されているからである。

ＣＡＤユーザは、この干渉情報をもとに、３Ｄモデルのチェックを実施していくが、干渉部分を、オネジとタップ穴との間（正常部分）、または、一般のモデルの干渉部分（問題箇所）かを、マニュアルで確認する必要があり、この確認作業に多大な工数を要している。

オネジを干渉チェック対象外として、干渉チェックを実施する機能、方法等もあるが、この場合、オネジとタップ穴との間だけではなく、オネジと一般モデル（問題箇所）も除外してしまい、問題箇所が発見されなくなるという問題が発生する。

本発明は、３Ｄ−ＣＡＤで設計されたオネジモデルとタップ穴モデルとの整合性を自動でチェックするモデル設計検証装置の提供を目的とする。

また、本発明は、３Ｄ−ＣＡＤで設計されたオネジモデルとタップ穴モデルとの整合性を自動でチェックするモデル設計検証プログラムの提供を目的とする。

本発明のモデル設計検証装置は、３Ｄモデルの設計を検証するモデル設計検証装置であって、前記３Ｄモデルに含まれるオネジモデルとタップ穴モデルとの間で、前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合とネジ径の場合のそれぞれについて干渉チェックを行う干渉チェック手段と、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの間での干渉チェック結果に基づいて、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの整合性を検証するモデル整合性検証手段とを備える。

好ましくは、本発明のモデル設計検証装置が、さらに、前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合の前記干渉チェック手段による干渉チェック結果が干渉である場合に、前記オネジモデルと干渉するタップ穴モデルのタップ穴径をネジ径に変更するタップ穴径変更手段を備える。

また、好ましくは、本発明のモデル設計検証装置が、さらに、前記干渉チェック手段による干渉チェック結果に基づいて、前記タップ穴モデルを除くモデルの中で前記オネジモデルに接触するモデルがあるかを分析する干渉チェック結果分析手段を備え、前記モデル整合性検証手段は、前記干渉チェック結果分析手段による分析の結果、前記オネジモデルに接触するモデルがない場合に、前記３Ｄモデルの設計に不具合があると判断する。

また、本発明のモデル設計検証プログラムは、３Ｄモデルの設計を検証するモデル設計検証装置が備えるコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記３Ｄモデルに含まれるオネジモデルとタップ穴モデルとの間で、前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合とネジ径の場合のそれぞれについて干渉チェックを行う処理と、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの間での干渉チェック結果に基づいて、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの整合性を検証する処理とを実行させる。

本発明のモデル設計検証装置、モデル設計検証プログラムによれば、従来、ＣＡＤユーザが実施していたオネジモデルとタップ穴モデルとの間の整合性のチェックを、自動で実施することができ、オネジモデルとタップ穴モデルとの間の整合性のチェック工数を大幅に削減することができる。

また、本発明のモデル設計検証装置、モデル設計検証プログラムによれば、オネジモデルとタップ穴モデルとの間の整合性のチェックを、自動で実施することにより、確実に、オネジモデルとタップ穴モデルとの間の不具合を摘出することができる。従って、本発明によれば、設計ミスを防止することができる。

本発明の実施の形態においては、以下の手順により、オネジモデルとタップ穴モデルとの間の整合性をチェックする。
（１）３Ｄ−ＣＡＤで設計された３Ｄモデルから、オネジモデルとタップ穴モデルとを抽出する。オネジモデルはネジ径で作成されたものを用いる。タップ穴を下穴径で表現した場合と、タップ穴をネジ径で表現した場合の両方で、オネジモデルについての干渉チェックを実施する。
（２）上記の干渉チェック結果の情報を分析することにより、オネジモデルとタップ穴モデルとの関係をチェックする。

例えば、オネジモデルとタップ穴モデルとの関係が正常の場合、タップ穴を下穴径で表現すると、タップ穴モデルにオネジモデルをネジ込みできないので、オネジモデルとタップ穴モデルとの間の干渉チェック結果は、「干渉」となり、タップ穴をネジ径で表現すると、タップ穴モデルにオネジモデルをネジ込みできるので、オネジモデルとタップ穴モデルとの間の干渉チェック結果は、「接触」となる。

図１５（Ａ）は、タップ穴を下穴径で表現したときの、オネジモデルとタップ穴モデルとの関係を示す図である。図１５（Ａ）において、２００はオネジモデル、２０１はタップ穴モデル、２０２はすきま穴モデルである。すきま穴モデル２０２は、オネジモデル２００によって固定されるモデルである。オネジモデル２００はネジ径で作成され、タップ穴モデル２０１は下穴径で作成されていることから、オネジモデル２００とタップ穴モデル２０１との関係が正常の場合、図１５（Ａ）中の点線の楕円で囲った部分であるネジ嵌合部では、オネジモデル２００とタップ穴モデル２０１とが干渉する。

図１５（Ｂ）は、タップ穴をネジ径で表現したときの、オネジモデルとタップ穴モデルとの関係を示す図である。オネジモデル２００とタップ穴モデル２０１とがネジ径で作成されていることから、オネジモデル２００とタップ穴モデル２０１との関係が正常の場合、点線の楕円で囲ったネジ嵌合部では、オネジモデル２００とタップ穴モデル２０１とが接触する。

従って、本発明の実施の形態において、タップ穴を下穴径で表現したときの干渉チェック結果が「干渉」であり、かつ、タップ穴をネジ径で表現したときの干渉チェック結果が「接触」である場合は、オネジモデルとタップ穴との整合性について、不具合が無いと判断し、これ以外の場合には、オネジモデルとタップ穴との整合性について不具合が有ると判断する。

図１６は、オネジとタップ穴との関係別の、オネジモデルとタップ穴モデルとの干渉チェック結果の一例を示す図である。図１６に示す干渉チェック結果は、タップ穴径を下穴径で表現した場合とネジ径で表現した場合のそれぞれについて示している。

オネジとタップ穴との関係に問題がある場合として、例えば、オネジとタップ穴とがずれている場合、オネジに対してタップ穴が小さい場合、オネジに対してタップ穴が大きい場合が考えられる。

オネジとタップ穴とがずれている場合、図１６に示すように、タップ穴が下穴径で表現される場合もタップ穴がネジ径で表現される場合も、干渉チェック結果は「干渉」となる。オネジに対してタップ穴が小さい場合も同様の結果となる。

また、例えば、図１７（Ｂ）に示すように、オネジモデル２００に対してタップ穴モデル２０１のタップ穴が大きい場合、タップ穴がネジ径で表現されるときは、オネジとタップ穴とは干渉も接触もしないため、干渉チェック結果は、「干渉なし接触なし」となる。一方、タップ穴が下穴径で表現されるときは、干渉チェック結果は不明である。タップ穴の下穴径がオネジのネジ径より大きければ、オネジとタップ穴とは干渉も接触もしないが、タップ穴の下穴径がオネジのネジ径より小さい場合には、オネジとタップ穴とが干渉するからである。

タップ穴が作成されていない場合等、オネジに対するタップ穴が無いときは、タップ穴が下穴径で表現される場合もタップ穴がネジ径で表現される場合も、干渉チェック結果は「干渉」となる。

また、例えば、図１７（Ａ）に示すように、オネジモデル２００に対するタップ穴モデルが無い場合、タップ穴が下穴径で表現される場合もタップ穴がネジ径で表現される場合も、干渉チェック結果は「干渉なし接触なし」となる。

また、オネジとタップ穴との関係が正常の場合、タップ穴が下穴径で表現される場合は、干渉チェック結果は「干渉」となり、タップ穴がネジ径で表現される場合は、干渉チェック結果は「接触」となる。

図１は、本発明のモデル設計検証装置の構成の一例を示す図である。モデル設計検証装置１は、３Ｄモデル中のオネジモデルとタップ穴モデルとの間の整合性をチェックすることを通じて、３Ｄモデルの設計を検証する処理装置である。

モデル設計検証装置１は、３Ｄモデル記憶・表示部１１、３Ｄモデル初期状態退避・復帰部１２、属性情報設定部１３、オネジモデル抽出部１４、干渉チェック部１５、干渉チェック結果切り分け部１６、オネジモデル干渉チェック結果分析部１７、タップ穴径変更部１８、検証結果出力部１９、３Ｄモデル初期状態記憶部２０を備える。

３Ｄモデル記憶・表示部１１は、３Ｄ−ＣＡＤで設計された３Ｄモデルを記憶し、表示する。例えば、図１中に示すように、電卓の３Ｄモデルを記憶し、表示する。

３Ｄモデル初期状態退避・復帰部１２は、３Ｄモデル記憶・表示部１１内の３Ｄモデルを３Ｄモデル初期状態記憶部２０に退避して記憶させる。また、３Ｄモデル初期状態退避・復帰部１２は、３Ｄモデル初期状態記憶部２０内に記憶された３Ｄモデルを３Ｄモデル記憶・表示部１１にロードすることによって、３Ｄモデルを初期状態に復帰させる。

属性情報設定部１３は、３Ｄモデル記憶・表示部１１内の３Ｄモデル中のオネジモデルに対して属性情報を設定する。また、属性情報設定部１３は、３Ｄモデル中のタップ穴モデルに対して属性情報を設定する。例えば、属性情報設定部１３は、後述するように、タップ穴を下穴径で作成するとともに、作成したタップ穴に対応するネジ径の情報を設定する。

オネジモデル抽出部１４は、３Ｄモデル記憶・表示部１１内の３Ｄモデルからオネジモデルを抽出する。オネジモデル抽出部１４は、例えば、後述する属性情報設定部１３によってオネジモデルに対して設定された属性情報に基づいて、３Ｄモデルからオネジモデルを抽出する。干渉チェック部１５は、３Ｄモデル記憶・表示部１１内の３Ｄモデルについて、干渉チェックを行う。すなわち、干渉チェック部１５は、３Ｄモデル全体についての干渉チェックを行う他、後述するタップ穴径変更部１８によってタップ穴径が変更された後のオネジモデルとタップ穴モデルとの干渉チェックを行う。

干渉チェック結果切り分け部１６は、オネジモデル抽出部１４によるオネジモデルの抽出結果を用いて、干渉チェック部１５による３Ｄモデル全体についての干渉チェック結果を、オネジモデルに関連する干渉チェック結果とオネジモデル以外のモデルについての干渉チェック結果とに切り分ける。

オネジモデル干渉チェック結果分析部１７は、オネジモデルに関連する干渉チェック結果に基づいて、オネジモデルに干渉または接触するモデルがあるかを分析する。例えば、オネジモデル干渉チェック結果分析部１７は、オネジモデルに関連する干渉情報に基づいて、オネジモデルに接触するモデルの有無を判断する。また、例えば、オネジモデル干渉チェック結果分析部１７は、干渉チェック結果切り分け部１６の処理によって得られた、オネジモデルに関連する干渉情報に基づいて、オネジモデルに干渉または接触するモデルの有無を判断する。

タップ穴径変更部１８は、オネジモデル干渉チェック結果分析部１７がオネジモデルに干渉するモデルがあると判断した場合に、当該オネジモデルに干渉するモデルをタップ穴モデルであると推定する。また、タップ穴径変更部１８は、タップ穴モデルと推定されたモデルのタップ穴径を下穴径からネジ径に変更する。タップ穴径の変更には、例えば、後述する属性情報設定部１３によってタップ穴モデルに対して設定されるネジ径の情報を用いる。タップ穴径変更部１８の処理によって、３Ｄモデル記憶・表示部１１内の３Ｄモデルに含まれ得るタップ穴モデルのタップ穴径が変更される。

検証結果出力部１９は、オネジモデルとタップ穴モデルとの間の整合性のチェック結果を出力する。例えば、検証結果出力部１９は、オネジモデル干渉チェック結果分析部１７の分析の結果、オネジモデルに接触するモデルがない場合に、３Ｄモデルの設計に不具合があることを示すＮＧメッセージを出力する。また、例えば、検証結果出力部１９は、オネジモデル干渉チェック結果分析部１７の分析の結果、オネジモデルに干渉するモデルがない場合に、３Ｄモデルの設計に不具合があることを示すＮＧメッセージを出力する。また、例えば、検証結果出力部１９は、干渉チェック部１５が、タップ穴径変更後のオネジモデルとタップ穴モデルとが干渉すると判断した場合に、ＮＧメッセージを出力する。３Ｄモデル初期状態記憶部２０は、３Ｄモデルの初期状態を記憶する。

属性情報設定部１３と干渉チェック部１５とについて、更に説明する。属性情報設定部１３は、オネジ属性設定部１３１とタップ穴属性設定部１３２とを備える。オネジ属性設定部１３１は、オネジモデルに対して属性を設定する。タップ穴属性設定部１３２は、３Ｄモデル記憶・表示部１１内の３Ｄモデル中のタップ穴モデルのタップ穴を下穴径で作成するとともに、作成したタップ穴に対応するネジ径の情報をタップ穴モデルに対する属性として設定する。本発明の実施の形態においては、タップ穴属性設定部１３２は、例えば、OneSpaceDesigner（ＣｏＣｒｅａｔｅ社製３Ｄ−ＣＡＤ）のタップ穴作成機能を用いて、タップ穴を下穴径で作成するとともに、作成したタップ穴に対応するネジ径の情報を設定する。

干渉チェック部１５は、全体干渉チェック部１５１と、オネジ・タップ穴モデル干渉チェック部１５２とを備える。全体干渉チェック部１５１は、３Ｄモデル全体についての干渉チェックを行う。オネジ・タップ穴モデル干渉チェック部１５２は、３Ｄモデルに含まれるオネジモデルとタップ穴モデルとの干渉チェックを行う。オネジ・タップ穴モデル干渉チェック部１５２は、例えば、オネジモデル干渉チェック結果分析部１７によって干渉モデルがあると判断されたオネジモデルと、タップ穴径変更部１８によってタップ穴径がネジ径に変更されたタップ穴モデルとの間の干渉チェックを行う。

図２は、オネジモデルとタップ穴モデルとの整合性チェック処理フローの一例を示す図である。本発明の実施の形態におけるオネジモデルとタップ穴モデルとの整合性チェック処理では、オネジモデルはネジ径で作成し、タップ穴モデルは下穴径で作成する。

まず、モデル設計検証装置１は、３Ｄモデルの初期状態を退避する（ステップＳ１）。例えば、モデル設計検証装置１は、干渉チェック前の３Ｄモデルを、３Ｄモデル初期状態記憶部２０に記憶する。モデル設計検証装置１は、干渉チェックを行い、干渉チェック結果をオネジモデルに関連する干渉情報とオネジモデル以外の干渉情報とに分類する（ステップＳ２）。次に、モデル設計検証装置１は、オネジモデル毎に、それに干渉・接触するモデルを抽出する（ステップＳ３）。

モデル設計検証装置１は、オネジモデルと接触するモデルについてのメッセージを出力する（ステップＳ４）。また、モデル設計検証装置１は、オネジモデルと干渉するモデルについては、オネジモデルと干渉するモデルのタップ穴径を変更した上で、再度干渉チェックをして、ネジ嵌合部の良否判定を行う（ステップＳ５）。即ち、モデル設計検証装置１は、オネジモデル毎の干渉結果に基づいて、オネジと干渉しているモデルのタップ穴径をネジ径に変更した上で、干渉チェックを行い、ネジ嵌合部の良否判定を行う。

そして、モデル設計検証装置１は、３Ｄモデルを初期状態に復帰させる（ステップＳ６）。例えば、モデル設計検証装置１は、３Ｄモデル記憶・表示部１１内の３Ｄモデルを消去した上で、ステップＳ１において３Ｄモデル初期状態記憶部２０に退避された３Ｄモデルを３Ｄモデル記憶・表示部１１にロードする。ステップＳ６の処理によって、３Ｄモデルを容易に初期状態に戻すことができる。

図３は、３Ｄモデルの初期状態を退避する処理フローの一例を示す図である。モデル設計検証装置は、３Ｄモデル中のネジモデルの属性を設定する（ステップＳ１１）。例えば、モデル設計検証装置１は、図５（Ａ）に示す電卓の３Ｄモデル中のオネジモデルに対して、当該オネジモデルを一意に識別する識別子を設定する。

また、上記ステップＳ１１において、モデル設計検証装置１は、例えば、図５（Ａ）に示す電卓の３Ｄモデル中のタップ穴を下穴半径で作成するとともに、作成したタップ穴に対応するネジ径の情報をタップ穴モデルに対する属性として設定する。

ネジモデルの多くは規格品であり、３Ｄ−Ｌｉｂｒａｒｙ（図１では図示を省略）から取り込まれることが多いが、ネジモデルに属性を設定することで、設計者が属性を付与する工数を削減し、また、属性の設定忘れを防止することができる。

そして、モデル設計検証装置１は、ネジモデルの属性が設定された３Ｄモデルの初期状態を３Ｄモデル初期状態記憶部２０に退避する（ステップＳ１２）。

図４は、干渉チェック結果をオネジモデルに関連する干渉情報とオネジモデル以外の干渉情報とに分類する処理フローの一例を示す図である。モデル設計検証装置１は、３Ｄモデルからオネジモデルを抽出する（ステップＳ２１）。すなわち、モデル設計検証装置１は、３Ｄモデル記憶・表示部１１内の３Ｄモデルに対して、オネジモデルの属性をチェックすることにより、自動でオネジモデルを抽出する。

例えば、モデル設計検証装置１は、図５（Ａ）に示す電卓の３Ｄモデルから、図５（Ｂ）に示すネジモデルＡ〜ネジモデルＤまでの４個のオネジモデルを抽出する。

そして、モデル設計検証装置１は、３Ｄモデル全体について干渉チェックを行う（ステップＳ２２）。ステップＳ２２における干渉チェックにより、例えば図５（Ｃ）に示すような３Ｄモデル全体についての干渉チェック結果が得られる。

ステップＳ２２における干渉チェック結果が、オネジモデルに関する干渉チェック結果である場合は（ステップＳ２３）、モデル設計検証装置１は、オネジモデル毎に干渉チェック結果を分類する（ステップＳ２４）。例えば、モデル設計検証装置１は、図５（Ｃ）に示す３Ｄモデル全体についての干渉チェック結果から、図５（Ｂ）に示す４個のオネジモデルに関連する干渉チェック結果を抽出し、図６（Ａ）に示すような、オネジモデルに関連する干渉情報を取得する。そして、モデル設計検証装置１は、図６（Ａ）に示す干渉情報に基づいて、図６（Ｃ）に示すような、オネジモデル毎の干渉情報を作成する。

ステップＳ２２における干渉チェックの結果が、オネジモデルに関する干渉チェック結果でない場合は、モデル設計検証装置１は、一般（ネジ以外）のモデル間での干渉情報を出力する（ステップＳ２５）。モデル設計検証装置１は、例えば、図５（Ｃ）に示す３Ｄモデル全体についての干渉チェック結果から、オネジモデルに関連しない図６（Ｂ）に示すような干渉情報を取得し、出力する。

ステップＳ２１〜ステップＳ２５の処理によって、干渉チェック結果をオネジモデルに関する干渉情報とオネジモデル以外の干渉情報とに分類することができるため、オネジモデルとタップ穴モデルとの間の干渉情報を除外して、一般（ネジ以外）のモデル間での干渉情報を出力することができる。

図７は、オネジモデルに干渉・接触するモデルを抽出する処理フローの一例を示す図である。モデル設計検証装置１は、オネジモデル毎の干渉情報から、オネジモデルに干渉するモデルを抽出する（ステップＳ３１）。また、モデル設計検証装置１は、オネジモデル毎の干渉情報から、オネジモデルに接触するモデルを抽出した後、接触モデルについてのメッセージを出力する（ステップＳ３２）。接触モデルについてのメッセージの出力処理の詳細については、後述する。次に、モデル設計検証装置１は、オネジモデルに干渉するモデルの有無を判断し（ステップＳ３３）、オネジモデルに干渉するモデルが存在する場合は、ネジ嵌合部の良否判定処理を行って（ステップＳ３４）、ステップＳ３６に移行する。ネジ嵌合部の良否判定処理の詳細については、図１１を用いて後述する。モデル設計検証装置１は、オネジモデルに干渉するモデルが存在しない場合は、オネジモデルに干渉するモデルが存在しないことを示すメッセージを出力する（ステップＳ３５）。次のオネジモデルがある場合は（ステップＳ３６）、ステップＳ３１に戻り、次のオネジモデルがない場合は、処理を終了する。

タップ穴径が下穴径の場合、例えば、図８に示すように、オネジモデル２００とタップ穴モデル２０１とは、点線の楕円で囲ったネジ嵌合部において干渉する。従って、図７に示す処理フローに従って、オネジモデルに干渉するモデルを抽出することにより、タップ穴モデルを推定することができる。またネジとしての役割上、必ずタップ穴モデルに固定されるすきま穴モデルが存在し、オネジモデルとすきま穴モデルとは接触する。例えば、図８に示すように、オネジモデル２００とすきま穴モデル２０２とは、実線の楕円で囲った部分において接触する。従って、図７に示す処理フローに従って、オネジモデルに接触するモデルを抽出することにより、すきま穴モデルを推定することができる。

図９は、オネジモデルに接触するモデルについてのメッセージの出力処理フローの一例を示す図である。オネジモデルの役割は、タップ穴モデルにすきま穴モデルを固定させることであり、一般に、オネジモデルに対して接触するすきま穴モデルが１点だけ存在する。例えば、図１０に示すように、オネジモデル２００は、それに接触するモデルとして、すきま穴モデルを１点だけ持つ。そこで、以下に説明するように、オネジモデルに接触するモデルの数をチェックすることで、オネジモデルがネジとしての役割を果たしているかをチェックすることができる。

まず、モデル設計検証装置１は、オネジモデルに接触するモデルの有無を判断する（ステップＳ４１）。例えば、モデル設計検証装置１は、図６（Ｃ）に示すようなオネジモデル毎の干渉情報を参照して、現在、処理対象となっているオネジモデルに接触するモデルの有無を判断する。オネジモデルに接触するモデルがない場合、モデル設計検証装置１は、ＮＧメッセージを出力する（ステップＳ４２）。例えば、「オネジに対応したすきま穴モデルはありません」等のメッセージが出力される。オネジモデルに接触するモデルがある場合、モデル設計検証装置１は、オネジモデルに接触するモデルの数が１を超えるかを判断する（ステップＳ４３）。オネジモデルに接触するモデルの数が１以下である場合は、処理を終了し、オネジモデルに接触するモデルの数が１を超える場合は、モデル設計検証装置１は、ＮＧメッセージを出力する（ステップＳ４４）。例えば、「オネジと接触するモデルが複数あります」等のメッセージが出力される。

図１１は、ネジ嵌合部の良否判定処理フローの一例を示す図である。モデル設計検証装置１は、オネジモデルと干渉しているモデルをタップ穴モデルとして推定する（ステップＳ５１）。例えば、図１２（Ａ）中に示すように、オネジモデル２００とモデルＡ１００とが干渉し、また、オネジモデル２００とモデルＢ１０１とが干渉しているとすると、モデルＡ１００とモデルＢ１０１とがタップ穴モデルとして推定される。次に、モデル設計検証装置１は、オネジモデルと干渉しているモデルのタップ穴部を抽出する（ステップＳ５２）。例えば、図１２（Ａ）に示すモデルＡからタップ穴部２０３が抽出される。

そして、モデル設計検証装置１は、抽出したタップ穴部の径を下穴径からネジ径に変更する（ステップＳ５３）。ステップＳ５３の処理により、例えば、図１２（Ａ）に示すモデルＡ１００のタップ穴部２０３の径がネジ径に変更される。モデルＢ１０１にはタップ穴が存在しないため、モデル形状は変更されない。

モデル設計検証装置１は、オネジモデルとタップ穴モデルとの間で干渉チェックを行い（ステップＳ５４）、干渉チェック結果が干渉かを判断する（ステップＳ５５）。例えば、モデルＢ１０１のモデル形状は変更されないため、図１２（Ｂ）に示すように、干渉チェックの結果、オネジモデル２００はモデルＢ１０１と干渉する。干渉チェック結果が干渉である場合には、モデル設計検証装置１はＮＧメッセージを出力する（ステップＳ５６）。例えば、「オネジに干渉しているモデルがあります」等のメッセージが出力される。

干渉チェック結果が干渉でない場合には、モデル設計検証装置１は、干渉結果が接触でないかを判断する（ステップＳ５７）。干渉チェック結果が接触でない場合には、モデル設計検証装置１は、ＮＧメッセージを出力する（ステップＳ５８）。例えば、干渉チェックの結果、図１２（Ｃ）に示すように、オネジモデル２００とモデルＡ１００とが干渉も接触もしないとすると、ネジ嵌合部に不具合があるとして、「オネジとタップ穴とが合っていません」等のメッセージを出力する。

ステップＳ５７における判断の結果、干渉チェック結果が接触である場合には、処理を終了する。例えば、図１２（Ｂ）に示すように、干渉チェックの結果、オネジモデル２００とモデルＡ１００とは、点線の円で囲った部分において、接触する。従って、モデルＡ１００はタップ穴モデルであり、オネジモデル２００とモデルＡ１００との関係は正常であることがわかる。

図１３に、主なオネジとタップ穴との間の不具合と、タップ穴をネジ径に変更した時の干渉チェック結果の一例について示す。例えば、オネジとタップ穴の位置関係がずれているとき、オネジに対してタップ穴が小さいとき、タップ穴にタップ穴属性が付与されていないとき等には、干渉チェック結果は「干渉」となる。また、オネジに対してタップ穴が大きいとき等には、干渉チェック結果は、「干渉なし接触なし」となる。オネジとタップ穴との関係が正常である場合は、干渉チェック結果は「接触」となる。

図１４は、３Ｄモデルの初期状態への復帰処理フローの一例を示す図である。モデル設計検証装置は、ネジ嵌合部の良否判定処理を全て完了した後、３Ｄモデル記憶・表示部１１内の３Ｄモデルを消去し（ステップＳ６１）、図２のステップＳ１で退避された３Ｄモデルを３Ｄモデル記憶・表示部１１にロードして（ステップＳ６２）、処理を終了する。ステップＳ６２の処理によって、タップ穴モデルのタップ穴径が変更された３Ｄモデルが初期状態に復帰する。

ここに記述するものは本発明を具体化した一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。

この本発明を実現するプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば半導体メモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等に格納することができ、これらの記録媒体に記録して提供され、または、通信インタフェースを介してネットワークを利用した送受信により提供される。

以上から把握できるように、本発明の実施形態の特徴を述べると以下の通りである。

（付記１）３Ｄモデルの設計を検証するモデル設計検証装置であって、
前記３Ｄモデルに含まれるオネジモデルとタップ穴モデルとの間で、前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合とネジ径の場合のそれぞれについて干渉チェックを行う干渉チェック手段と、
前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの間での干渉チェック結果に基づいて、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの整合性を検証するモデル整合性検証手段とを備える
ことを特徴とするモデル設計検証装置。

（付記２）付記１に記載のモデル設計検証装置が、さらに、
前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合の前記干渉チェック手段による干渉チェック結果が干渉である場合に、前記オネジモデルと干渉するタップ穴モデルのタップ穴径をネジ径に変更するタップ穴径変更手段を備える
ことを特徴とするモデル設計検証装置。

（付記３）付記２に記載のモデル設計検証装置において、
前記３Ｄモデル中のタップ穴モデルのタップ穴を下穴径で作成するとともに、前記作成されたタップ穴に対応するネジ径の情報を前記タップ穴モデルに対する属性として設定する属性情報設定手段を備える
ことを特徴とするモデル設計検証装置。

（付記４）付記３に記載のモデル設計検証装置において、
前記属性情報設定手段による属性の設定対象とする前記３Ｄモデルを記憶手段内に退避し、前記干渉チェック手段による干渉チェック後に、前記記憶手段内に退避された３Ｄモデルを復帰させる３Ｄモデル退避・復帰手段を備える
ことを特徴とするモデル設計検証装置。

（付記５）付記１に記載のモデル設計検証装置において、
前記モデル整合性検証手段は、前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合の前記干渉チェック手段による前記オネジモデルとタップ穴モデルとの間での干渉チェック結果が干渉を示し、前記タップ穴モデルのタップ穴径がネジ径の場合の前記干渉チェック手段による前記オネジモデルとタップ穴モデルとの間での干渉チェック結果が接触を示すときに、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとが整合すると判断する
ことを特徴とするモデル設計検証装置。

（付記６）付記１に記載のモデル設計検証装置が、さらに、
前記干渉チェック手段による干渉チェック結果に基づいて、前記タップ穴モデルを除くモデルの中で前記オネジモデルに接触するモデルがあるかを分析する干渉チェック結果分析手段を備え、
前記モデル整合性検証手段は、前記干渉チェック結果分析手段による分析の結果、前記オネジモデルに接触するモデルがない場合に、前記３Ｄモデルの設計に不具合があると判断する
ことを特徴とするモデル設計検証装置。

（付記７）３Ｄモデルの設計を検証するモデル設計検証方法であって、
前記３Ｄモデルに含まれるオネジモデルとタップ穴モデルとの間で、前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合とネジ径の場合のそれぞれについて干渉チェックを行うステップと、
前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの間での干渉チェック結果に基づいて、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの整合性を検証するステップとを有する
ことを特徴とするモデル設計検証方法。

（付記８）付記７に記載のモデル設計検証方法が、さらに、
前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合の前記干渉チェック結果が干渉である場合に、前記オネジモデルと干渉するタップ穴モデルのタップ穴径をネジ径に変更するステップを有する
ことを特徴とするモデル設計検証方法。

（付記９）付記８に記載のモデル設計検証方法において、
前記３Ｄモデル中のタップ穴モデルのタップ穴を下穴径で作成するとともに、前記作成されたタップ穴に対応するネジ径の情報を前記タップ穴モデルに対する属性として設定するステップを有する
ことを特徴とするモデル設計検証方法。

（付記１０）付記９に記載のモデル設計検証方法において、
前記属性の設定対象とする前記３Ｄモデルを記憶手段内に退避し、前記干渉チェック後に、前記記憶手段内に退避された３Ｄモデルを復帰させるステップを有する
ことを特徴とするモデル設計検証方法。

（付記１１）付記７に記載のモデル設計検証方法において、
前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合の前記オネジモデルとタップ穴モデルとの間での干渉チェック結果が干渉を示し、前記タップ穴モデルのタップ穴径がネジ径の場合の前記オネジモデルとタップ穴モデルとの間での干渉チェック結果が接触を示すときに、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとが整合すると判断するステップを有する
ことを特徴とするモデル設計検証方法。

（付記１２）付記７に記載のモデル設計検証方法が、さらに、
前記干渉チェック結果に基づいて、前記タップ穴モデルを除くモデルの中で前記オネジモデルに接触するモデルがあるかを分析するステップを有し、
前記オネジモデルに接触するモデルがあるかの分析の結果、前記オネジモデルに接触するモデルがない場合に、前記３Ｄモデルの設計に不具合があると判断する
ことを特徴とするモデル設計検証方法。

（付記１３）３Ｄモデルの設計を検証するモデル設計検証装置が備えるコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記３Ｄモデルに含まれるオネジモデルとタップ穴モデルとの間で、前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合とネジ径の場合のそれぞれについて干渉チェックを行う処理と、
前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの間での干渉チェック結果に基づいて、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの整合性を検証する処理とを実行させる
ことを特徴とするモデル設計検証プログラム。

以上、説明したように、本発明のモデル設計検証装置、モデル設計検証プログラムによれば、従来、ＣＡＤユーザが実施していたオネジモデルとタップ穴モデルとの間の整合性のチェックを、自動で実施することができ、オネジモデルとタップ穴モデルとの間のチェック工数を大幅に削減することができる。

本発明のモデル設計検証装置の構成の一例を示す図である。オネジモデルとタップ穴モデルとの整合性チェック処理フローの一例を示す図である。３Ｄモデルの初期状態を退避する処理フローの一例を示す図である。干渉チェック結果をオネジモデルに関連する干渉情報とオネジモデル以外の干渉情報とに分類する処理フローの一例を示す図である。３Ｄモデル、オネジモデル、３Ｄモデル全体についての干渉チェック結果を示す図である。オネジモデルに関連する干渉情報、一般（ネジ以外）のモデル間での干渉情報、オネジモデル毎の干渉情報を示す図である。オネジモデルに干渉・接触するモデルを抽出する処理フローの一例を示す図である。オネジモデルとタップ穴モデルとの干渉を説明する図である。オネジモデルに接触するモデルについてのメッセージの出力処理フローの一例を示す図である。オネジモデルとすきま穴モデルとの接触を説明する図である。ネジ嵌合部の良否判定処理フローの一例を示す図である。オネジモデルと他のモデルとの干渉チェック結果を示す図である。主なオネジとタップ穴との間の不具合と、タップ穴をネジ径に変更した時の干渉チェック結果の一例について示す図である。３Ｄモデルの初期状態への復帰処理フローの一例を示す図である。オネジモデルとタップ穴モデルとの関係を示す図である。オネジとタップ穴との関係別の、オネジモデルとタップ穴との干渉チェック結果の一例を示す図である。オネジモデルとタップ穴モデルとの間の干渉チェック結果の一例を示す図である。３Ｄ−ＣＡＤによる従来の設計フローを示す図である。モデル間での干渉チェックを説明する図である。モデル間での干渉チェックを説明する図である。２次元図面で表現されたメネジを示す図である。

符号の説明

１モデル設計検証装置
１１３Ｄモデル記憶・表示部
１２３Ｄモデル初期状態退避・復帰部
１３属性情報設定部
１４オネジモデル抽出部
１５干渉チェック部
１６干渉チェック結果切り分け部
１７オネジモデル干渉チェック結果分析部
１８タップ穴径変更部
１９検証結果出力部
２０３Ｄモデル初期状態記憶部
１００モデルＡ
１０１モデルＢ
１０２モデルＣ
１０３モデルＤ
１３１オネジ属性設定部
１３２タップ穴属性設定部
１５１全体干渉チェック部
１５２オネジ・タップ穴モデル干渉チェック部
２００オネジモデル
２０１タップ穴モデル
２０２すきま穴モデル
２０３タップ穴部
３００ネジ径部
３０１下穴径部

Claims

３Ｄモデルの設計を検証するモデル設計検証装置であって、
前記３Ｄモデルに含まれるオネジモデルとタップ穴モデルとの間で、前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合とネジ径の場合のそれぞれについて前記オネジモデルとの干渉チェックを行う干渉チェック手段と、
前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの間での干渉チェック結果に基づいて、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの整合性を検証するモデル整合性検証手段と、
前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合の前記干渉チェック手段による干渉チェック結果が干渉である場合に、前記オネジモデルと干渉するタップ穴モデルのタップ穴径をネジ径に変更するタップ穴径変更手段とを備える
ことを特徴とするモデル設計検証装置。
請求項１に記載のモデル設計検証装置が、さらに、
前記干渉チェック手段による干渉チェック結果に基づいて、前記タップ穴モデルを除くモデルの中で前記オネジモデルに接触するモデルがあるかを分析する干渉チェック結果分析手段を備え、
前記モデル整合性検証手段は、前記干渉チェック結果分析手段による分析の結果、前記オネジモデルに接触するモデルがない場合に、前記３Ｄモデルの設計に不具合があると判断する
ことを特徴とするモデル設計検証装置。
３Ｄモデルの設計を検証するモデル設計検証装置が備えるコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記３Ｄモデルに含まれるオネジモデルとタップ穴モデルとの間で、前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合とネジ径の場合のそれぞれについて前記オネジモデルとの干渉チェックを行う処理と、
前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの間での干渉チェック結果に基づいて、前記オネジモデルと前記タップ穴モデルとの整合性を検証する処理と、
前記タップ穴モデルのタップ穴径が下穴径の場合の前記干渉チェック結果が干渉である場合に、前記オネジモデルと干渉するタップ穴モデルのタップ穴径をネジ径に変更する処理とを実行させる
ことを特徴とするモデル設計検証プログラム。