JP2004302927A - Program for displaying alarm before interference - Google Patents

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JP2004302927A JP2003095718A JP2003095718A JP2004302927A JP 2004302927 A JP2004302927 A JP 2004302927A JP 2003095718 A JP2003095718 A JP 2003095718A JP 2003095718 A JP2003095718 A JP 2003095718A JP 2004302927 A JP2004302927 A JP 2004302927A
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Kenji Seiso
賢治 西祖
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide mechanism simulation technology for notifying a designer of dynamic interference of components in advance in editing a drawing. <P>SOLUTION: This program for displaying an alarm before interference dynamically changes a component group (assembly of component data) having at least two components (100 and 106) on the basis of a prescribed constraint condition, and makes a computer output dynamic interference information between the first component and the second component of the component group. The program also makes the computer realize functions for: calculating an inter-component distance that dynamically changes between the first component and the second component; determining an interference level (110) between the first and second components on the basis of the calculated inter-component distance; and outputting the determined interference level (A). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設計図面の機構解析を行なうための機構シミュレーション技術に関し、特に、機構解析における構成部品の動的干渉を事前に報知する機構シミュレーション技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、製品は企画・設計・試作・量産前試作・量産等と数々の工程を踏みながら開発が進められ、それらの工程をクリアした製品が完成品として人の手に取れるものとなる。
【０００３】
製品開発では、その製品をイメージできるもの（試作機）を上記試作工程の段階で作るものもあるが、上記工程毎に試作機を作り、細かな変更を繰り返しながらイメージを仕様に落とし込んでいく方法もある。
【０００４】
試作機を作るに当たって、製品によっては試作に多大な期間を要するものも少なくないため、昨今では、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）によって試作機を設計し、その設計された構成部品の動作を部品間の拘束条件などに基づいてコンピュータ上でシミュレートして確認することにより、試作機を作る期間を削減することができるようになった。
【０００５】
また、上記試作機を作るに当たって、試作機の設計／編集及び試作機の動作確認を別システムではなく同一のシステムで行なうことができるものもあり、このようなシステムでは機構の動作確認をしながら図面を編集することができる。
【０００６】
さらに、構成部品の奥行き方向を色分け表示できる技術もあり、３次元のリアルな表示を可能にしているものもある。
しかし、各工程における試作機の設計においては、静止している状態で図面を設計しているため、当該機構の動作をシミュレートして動的に変化させた場合に部品間干渉が生じてしまうことは多いに起こる。従来では、この部品間干渉は干渉した個所が表示画面上に点などで示されることにより設計者に通知され、この部品間干渉が生じる度に、設計者はその原因を考えて設計を変更し、上記部品間干渉がなくなるまでその変更を繰り返さなければならなかった。
【０００７】
図６は、設計図面の上記変更に係る処理工程の一例である。
先ず、設計者は試作機の図面の設計または編集を行なう（Ｓ６００）。
続いて、設計者は、設計した図面や構成部品の機構を定義する拘束条件を設定する（Ｓ６０２）。
【０００８】
そして、上記拘束条件に従って、構成部品の動作をコンピュータにシミュレートさせる（Ｓ６０４）。
ここで、上記各部品が上記機構に基づく動作を正常に行なったかどうかをコンピュータに判定させる（Ｓ６０６）。
【０００９】
この判定で正常に動作しなかったと判定された場合はステップＳ６００の処理に戻って、図面を編集し直す。
上記判定で正常に動作したと判定された場合は干渉チェック処理をコンピュータに行なわせる（Ｓ６０８）。この干渉チェック処理では上記部品間で干渉した点を表示画面に表示させる。
【００１０】
そして、その干渉点を設計者がその表示画面から確認し（Ｓ６１０）、上記部品間に干渉点が見られた場合はステップＳ６００に戻って図面を編集し直し、干渉点がなければ本処理を終了して図面の設計を完了する。
【００１１】
このように、干渉点が見つかればその度に図面を編集する処理まで遡り、再度、干渉チェック処理までの工程を繰り返し行なわなければならず、新たに干渉点が見つかれば、また同様に各処理を繰り返さなければならない。
【００１２】
【特許文献１】
特開平５−８１４４１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した処理で特に問題となってくるのは編集回数である。編集回数が増えれば増えるほど図面を完成するまでに多大な時間と労力を費やす事となってしまう。
【００１４】
上記機構が簡素なものであればそれは顕著に現れないが、その機構が複雑になればなるほど、一部品の干渉の改善が予期せぬ他の複数部品の干渉に影響する機会も増え、それらの部品間干渉を全て克服する設計にするまでにはかなりの編集回数を要する事となり、設計者が新人であればその設計にかかる時間と労力は計り知れないものとなる。
【００１５】
たとえ熟練の設計者であっても、現状の干渉を改善する結果から生ずるであろう他の干渉の発生を考慮に入れながら当該図面を編集することは非常に困難な作業となり、多くの時間と労力を要するものである。
【００１６】
そこで本発明は、図面を編集するに際して構成部品の動的干渉を事前に設計者に報知できるようにした機構シミュレーション技術を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
すなわち、本発明の干渉前アラーム表示プログラムの態様の一つは、少なくとも二つの部品を有する部品群（部品データの集り）を所定の拘束条件の基で動的に変化させて、上記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を出力することをコンピュータに実行させることを前提とし、上記動的に変化する上記第一の部品と上記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、上記算出された上記部品間距離に基づいて上記第一の部品と上記第二の部品との干渉レベル（例えば、完全に干渉しているか、干渉寸前であるか、干渉の危険性があるか、干渉の可能性があるか、干渉の可能性がないかなど、干渉の危険度が段階的に示される指標）を決定する機能と、上記決定された上記干渉レベルを出力する機能と、をコンピュータに実現させる。
【００１８】
なお、上記動的に変化する上記第一の部品と上記第二の部品との部品間距離を算出する機能においては、上記第一の部品の上記動的変化の方向の所定範囲に上記第二の部品が存在するか否かを検索する機能と、上記所定範囲に上記第二の部品が存在する場合に上記第一の部品と上記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、をコンピュータに実現させるようにしてもよい。
【００１９】
本発明の干渉前アラーム表示プログラムのその他の態様の一つは、少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に上記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を出力することをコンピュータに実行させることを前提とし、上記第一の部品と上記第二の部品との干渉度によって分けられる干渉レベルのレンジ幅を設定する機能と、上記動的に変化する上記第一の部品と上記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、上記算出された上記部品間距離を上記設定された上記レンジ幅に換算する機能と、上記レンジ幅の換算値に基づいて、異なるアラーム情報（例えば、階調値の異なる色情報や模様の異なる模様情報など）を有するアラーム情報テーブルから対応する上記アラーム情報を選択する機能と、上記選択されたアラーム情報を上記第一の部品または上記第二の部品の上記表示画面に対する表示形態として設定する機能と、上記設定された上記表示形態に基づいて上記第一の部品または第二の部品を出力する機能と、をコンピュータに実現させる。
【００２０】
本発明の干渉前アラーム表示プログラムのその他の態様の一つは、少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に上記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を表示画面に表示させることをコンピュータに実行させることを前提とし、上記第一の部品と上記第二の部品との干渉度によって分けられる干渉レベルのレンジ幅を設定する機能と、上記動的に変化する上記第一の部品と上記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、上記算出された上記部品間距離を上記設定された上記レンジ幅に換算する機能と、上記レンジ幅の換算値に基づいて、異なるアラーム情報を有するアラーム情報テーブルから対応する上記アラーム情報を選択する機能と、上記第一の部品または第二の部品の上記表示画面に対する表示形態を、上記選択されたアラーム情報を少なくとも含む動的要素（例えば、部品の形状情報、部品の配置情報、或いは上記アラーム情報など）毎に異なるディスプレイリストで管理する機能と、上記ディスプレイリストの各動的要素単位で上記表示画面上の上記第一の部品または第二の部品の表示形態を更新する機能と、をコンピュータに実現させる。
【００２１】
本発明の干渉前アラーム表示プログラムのその他の態様の一つは、部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に上記部品群の第一の部品ペア間の動的干渉情報及び第二の部品ペア間の動的干渉情報を出力することをコンピュータに実行させることを前提とし、上記動的に変化する上記第一の部品ペアの部品間距離及び上記第二の部品ペアの部品間距離を算出する機能と、上記算出された上記各部品間距離に基づいて上記第一の部品ペアの干渉レベル及び上記第二の部品ペアの干渉レベルを夫々決定する機能と、上記決定された上記各干渉レベルの夫々を同時に出力する機能と、をコンピュータに実現させる。
【００２２】
本発明では、部品間の距離を求め、その距離に応じて干渉レベルを決定し、そして、その決定した干渉レベルを出力するので、この出力に基づいて、第一の部品と第二の部品の干渉または干渉する危険性を検出することができるようになる。
【００２３】
この干渉する危険性を所定の拘束条件の基で動作する各部品の動作方向に対して求める事により、さらに部品を動作させた場合に部品間干渉が発生することが報知できる。
【００２４】
また、レンジ幅が変えられるアラーム情報テーブルのアラーム情報を使用して上記危険性を報知できるので、レンジ幅を変化させることにより部品間干渉の動的危険性を細かく或いは大まかに報知できる。
【００２５】
また、動的要素毎に異なるディスプレイリストで管理されるので、表示画面上で動的に変化する部品は、変化する動的要素のみが更新されるようになる。
また、複数組の部品ペアに対して各部品間干渉の危険性を出力するようにするので、一組の部品ペアの危険性と共に他の組の部品ペアの危険性も報知できるようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態における機構シミュレーション装置で実現される干渉前アラーム表示機能の概要説明図である。
【００２７】
本発明の実施の形態の機構シミュレーション装置においては、クランクが回転することによってピストンをシリンダ内で往復運動させる一般的なピストン・クランク機構を一例として題材に採り上げる。そして、この機構の動作を本装置上で仮想的にシミュレートする際に各構成部品間の動的干渉度をその干渉の度合（干渉レベル）に応じて異なるアラーム情報（例えば色情報や模様情報などがあるが、本例では色情報として説明する）でリアルタイムに表示させる上記干渉前アラーム表示機能を中心に詳しく説明する事とする。
【００２８】
同図の矩形領域Ａは設計者によって設計された各部品の図面を所定のピストン・クランク機構に基づいて本装置上で仮想的にシミュレートした時の、ＣＲＴモニタや液晶モニタなどの表示装置に表示される表示イメージである。
【００２９】
この図は概要説明図であるため、ピストンヘッド１００、ピストンヘッド１００に立てられた支柱１０２（以下、ピストンヘッド１００及び支柱１０２を総称してピストン１０４と呼ぶ事とする）、及びピストン１０４の動作方向に位置し、シリンダの一部を構成する壁１０６の、上記ピストン・クランク機構を構成する一部の部品のみが簡略化して示されている。この表示装置に表示される各部品は全て、各部品の形状データや配置属性や色属性などが定義された部品特定情報（動的情報の一部）と、この機構を動作させることによって得られる情報（後に詳しく説明する機構解析部２２０から得られる機構解析結果）とに基づいて表示画面上に投影されている。
【００３０】
この表示画面上では、不図示であるがキーボードやマウスなどの入力装置を使って、例えばクランクを回転させるなどして機構を動作させると、上記機構解析結果に基づいて部品特定情報が新たに作成されていく。この時、表示画面上では、クランクが回転し、同時に、このクランクと連動してピストン１０４がシリンダ内に沿って所定の動作を行なう様子が、リアルタイムに表示される。
【００３１】
同図には、不図示のクランクを回転させることにより左右に往復運動するピストン１０４において、同図の右方向へ移動中のピストン１０４の様子が、その移動中の前後の状態で同図に破線と実線で示されている。なお、同図のシリンダの壁１０６は、上記機構形状データの定義の下、クランクやピストン１０４の動作に関係なく同図の位置で静止している。
【００３２】
同図のイメージでは、ピストン１０４は、形状データは全く変化せず、配置属性と色属性のみが変化しながら、壁１０６に徐々に近づいている様子が示されている。
【００３３】
上記配置属性の変化は（勿論、形状データも同様であるが）、既知であるが、上記機構解析結果である位置移動の情報や回転情報や平行移動情報などから求める事ができる。
【００３４】
一方、上記色属性の変化は、各部品間の干渉の度合いを色で示すために、リアルタイムに部品間距離を求め、求めた部品間距離に応じて異なる色を割り当てなければならない。
【００３５】
本装置では、この部品間距離を求めるために、同図に示すようにパラメータＬとｔを設定する。Ｌは、部品の移動量を示すパラメータであり、ｔは、シミュレート中の部品間の距離を示すパラメータである。
【００３６】
上記パラメータＬには、例えば、本機構の動きで互いの部品（ピストン１０４と壁１０６）が最も離れた２点間距離を設定したり、ユーザの思うままに決めた値を設定したり、上記２点間距離の１割の長さに設定したり、任意に設定できる。
【００３７】
また、上記パラメータｔは、上述した機構解析結果から求める事ができ、この求められた値が設定される。
さらに、本装置では、上記設定されたパラメータＬとパラメータｔから求まるｔ／Ｌの値に応じて色情報を異ならせた色テーブル１１０（同図の例ではその値は０．０から１．０までの範囲に限定されている）を備える。よって、上記Ｌの設定値を変えることによって、上記色情報の上記ｔが取る値に対する割り当て範囲を変化させることができ、上記Ｌは色情報のレンジ幅を決定する。
【００３８】
本装置では、設計した各部品を上記機構上で動作させることによって得られる解析結果通知からｔ／Ｌを求め、そのｔ／Ｌの値に対応した上記色テーブル１１０の色情報を、ピストン１０４がその都度とる配置に対応する色属性として設定する。勿論、上記ｔは、ピストン１０４だけでなく、それに付随する各部品（例えば、支柱１０２やコンロッドなど）に対しても求める事により、各部品の部品間の動的干渉度を表示画面上でリアルタイムに色表示させることができる。
【００３９】
さらに、本装置では、設計者（ユーザ）が表示画面上で設計した各部品を上記機構上でシミュレートする際にユーザ操作に応じてその機構が違和感なくスムーズに動作するように、階層化技術を採用する。
【００４０】
この技術は、各部品の部品特定情報を色属性・配置属性・形状データにグループ分けして管理する（階層化したディスプレイリスト１１２を作成する）ことによって、同図の例のように部品の配置や色のみが変化した場合に形状データも含めた全ての情報を更新するのではなく、変化したデータ（部品の配置や色）のみを更新し、表示画面への表示スピードを高速化する技術である。
【００４１】
この技術を使用することにより、機構上をシミュレートする際の部品の配置に応じて配置属性や色属性のみの情報を個々にディスプレイリストとして新規作成することが可能となり、データを読み出す際にも変化する情報のみが記されたディスプレイリストのみを読み出せば良いので表示画面上で部品の色や配置の変化を高速に行なわせることができるようになり、設計者に各部品の動的干渉チェックをリアルタイムに行なうことを可能にさせる。
【００４２】
図２は、本発明の実施の形態の機構シミュレーション装置の機能ブロック図である。
同図の機構シミュレーション装置２００は、大別すると、部品の図面（以下、部品図面と呼ぶ事とする）の作成や編集や、その部品図面を利用した動的干渉チェックなどを行なう図面作成／編集部２０２と、図面作成／編集部２０２で作成した部品図面を使った機構解析を行なう機構解析部２０４と、上記部品図面のデータを格納する図面ＤＢ２０６と、上記部品を動作させる機構を定義した機構形状データ（拘束条件データなど）を格納する機構形状データＤＢ２０８からなる。
【００４３】
設計者（ユーザ）によって作成された部品図面や既存の部品図面は図面ＤＢ２０６に保管される。図面作成／編集部２０２で動作干渉チェックを行なう部品図面及びその部品図面を適用する機構が設計者によって指定され、その機構の動作指示があると、図面作成／編集部２０２によって図面ＤＢ２０６から当該部品図面が抽出され、その部品図面、適用機構情報、及び動作指示情報を機構解析部２０４に渡す。機構解析部２０４では、図面作成／編集部２０２から受け取った適用機構情報に基づいて機構形状データＤＢ２０８から該当する機構形状データを抽出し、図面作成／編集部２０２から受け取った部品図面に対してその機構形状データの定義を適用して機構解析し、その機構解析の結果を図面作成／編集部２０２に返す。図面作成／編集部２０２では、その機構解析結果に基づいて、配置属性や色属性や形状データなどを求め、設計者による上記動作指示に対する上記機構の動作結果を上記求めた配置・色・形状に基づいて設計者に通知する。
【００４４】
上記図面作成／編集部２０２は、さらに細分化すると、ユーザ会話部２１０、表示部２１２、ＣＡＤコマンド部２１４、及びＣＡＤ基本部２１６に分ける事ができる。
【００４５】
また、上記機構解析部２０４については、機構データ管理部２１８及び機構解析部２２０に分ける事ができる。
上記ユーザ会話部２１０は、例えばキーボードやマウスなどの入力装置のように、設計者（ユーザ）からの各種の入力情報（例えば、部品図面の指定情報／編集情報／登録情報、機構の指定情報／編集情報／登録情報、機構の動作指示情報、Ｌの値の入力情報など）をＣＡＤコマンド部２１４に通知する。
【００４６】
上記ＣＡＤコマンド部２１４は、上記各部に対して命令を行なう。例えば、ユーザ会話部２１０から通知された「部品図面の指定情報」を基に図面ＤＢ２０６から該当する部品図面を取得したり、ユーザ会話部２１０から入力された「部品図面の編集情報」を図面ＤＢ２０６に登録したり、ユーザ会話部２１０から通知された「機構の指定情報」に基づき、当該指定情報に該当する機構形状データを機構形状データＤＢ２０８から取得するように機構データ管理部２１８に通知したり、その通知結果を機構データ管理部２１８から受けたり、ＣＡＤ基本部２１６に機構解析部２２０で機構解析を行なうよう指示したり、ユーザ会話部２１０から通知された入力情報をＣＡＤ基本部２１６に送ったり、その他各種の処理を行なうようにＣＡＤ基本部２１６に指示したりする。
【００４７】
上記ＣＡＤ基本部２１６は、ディスプレイリストや色テーブルを有し、ＣＡＤコマンド部２１４の命令の基、これらに関連する処理を行なったり、演算等の各種基本処理を行なう。例えば、機構解析部２２０に機構解析を依頼したり、機構解析部２２０から通知された機構解析結果に基づいて、所定部品の動作方向に対する他の部品の有無を検索したり、上記所定部品の配置属性や形状データやｔ／Ｌを算出したり、ｔ／Ｌの値の対応する色属性を色テーブルから取得したり、配置属性や色属性や形状データの値をディスプレイリストに設定したり、ディスプレイリストの値を基に表示部２１２に部品図面を表示させたりする。
【００４８】
上記表示部２１２は、例えばＣＲＴモニタや液晶モニタなどの表示装置のような表示機能を有し、ＣＡＤ基本部２１６で処理されたデータを表示する。
一方、機構解析部２０４の機構データ管理部２１８は、機構形状データＤＢ２０８へのデータの登録／削除／抽出などの管理を行ない、ＣＡＤコマンド部２１４による指示の基で機構形状データを機構形状データＤＢ２０８から抽出したり、機構形状データを機構形状データＤＢ２０８の登録したりする。
【００４９】
そして、機構解析部２２０は、ＣＡＤ基本部２１６から依頼された内容に基づいて既知の機構解析を行なう。この機構解析では、ユーザ会話部２１０から指定された部品図面を同じくユーザ会話部２１０から指定された機構形状データの定義に基づいて動作させ、その結果算出される各部品の動作方向の位置移動情報や回転情報や平行移動情報等の機構解析結果をＣＡＤ基本部２１６に通知する。
【００５０】
図３は、図２のＣＡＤ基本部２１６によって管理されるディスプレイリストの一例である。
本例では、一例としてグラフィックスＡＰＩの一種であるＯｐｅｎＧＬを例に挙げ、このＯｐｅｎＧＬコマンドの種類（色属性／配置属性／形状データ）毎にディスプレイリストを作成する。
【００５１】
同図に示されるディスプレイリストは３階層の構造をとっており、これらディスプレイリストは一部品に対して適用される。
最上位のディスプレイリスト（同図の「ディスプレイリスト１」）３００には、部品を所定の機構上で動作させたときに当該部品がとる夫々の状態を記述したディスプレイリストのパス名称（同図の「ディスプレイリスト２」・「ディスプレイリスト３」・「ディスプレイリスト４」・・・）が、その状態をとる順に同図の上からリストアップされている。
【００５２】
このパス名称によって呼び出される中間のディスプレイリスト（同図には一例として示される「ディスプレイリスト２」）３０２には、部品がとるその状態の色属性、配置属性、及び形状データを記述したディスプレイリストのパス名称（同図の「ディスプレイリスト２−１」・「ディスプレイリスト２−２」・「ディスプレイリスト２−３」）が、この順に同図の上からリストアップされている。
【００５３】
そして、このパス名称によって呼び出される最下位のディスプレイリスト（同図の「ディスプレイリスト２−１」・「ディスプレイリスト２−２」・「ディスプレイリスト２−３」）３０４、３０６、３０８には、夫々、色属性・上記配置属性・上記形状データのＩＤが記述されている。本例では、このＩＤとして、色属性のＩＤにＲＧＢ値、配置属性及び形状データのＩＤには要素識別番号を適用する事とした。
【００５４】
なお、複数の部品に適用させる場合は、同図に示す階層化したディスプレイリストを各部品に対して一つずつ作成すればよい。
このように、部品の動的変化を表現する場合に、色・配置・形状を個別のディスプレイリスト上で管理することにより、編集や機構解析によって部品図面にデータが追加／更新／削除されたりしても、追加／更新／削除された情報に該当する最下位のディスプレイリスト３０４、ディスプレイリスト３０６、またはディスプレイリスト３０８のみ追加／更新／削除すればよいので、その部品に関連する全てのデータを作成しなおす必要がなくなる。また、最下位のディスプレイリストをＩＤ管理することにより、目的の情報を容易に取得できるようにしている。さらに、上記階層化したディスプレイリストを使用することによって、表示画面に表示される部品の色や配置や形状などを変化させても、その変化した情報のみを読み込んで更新するだけで済むので、表示スピードが速くなる。特に、複数部品を所定の機構上で動作させる場合、設計者がその機構の動作指示を行なうとその指示に追従してリアルタイムに各部品の配置や色や形状が変化する様子が表示画面上に投影されるようになる。
【００５５】
図４は、上記干渉前アラーム表示機能を実現する動作フローである。
本動作フローの例では、干渉前アラーム表示機能を利用して設計者が部品図面を設計または編集する際の処理動作を説明する。
【００５６】
先ず、設計者による部品図面の設計操作または設計した部品図面の編集操作に基づいて、部品図面を設計または編集し、その部品図面を図面ＤＢ２０６に登録する（Ｓ４００）。
【００５７】
続いて、設計者から入力された部品図面及び機構の選択指示に基づいて当該部品図面及び当該機構を夫々選択する（Ｓ４０２）。
さらに、部品の移動量を示すパラメータＬの値を設定する（Ｓ４０４）。このパラメータＬには、図１の説明で述べたように、例えば、本機構の動きで互いの部品が最も離れた２点間距離を設定したり、上記２点間距離の１割の長さに設定したり、或いは設計者の思うままに決めた値を設定したりすることが可能である。そして、パラメータＬの設定方法は、設計者による手動操作や、予め上記条件を設定しておいて上記パラメータＬを自動設定させるなど、任意の方法で設定でき、ステップＳ４０２で選択された部品の一つを対象に値を設定してもよいし、或いは、ステップＳ４０２で選択された部品の複数の部品を対象に、各固有の値を設定してもよい。
【００５８】
以上の設定が全て終了すると、選択された全ての部品図面の、同じく選択された機構の機構形状データに基づくシミュレーションを開始する（Ｓ４０６）。
このシミュレーションでは、先ず、部品図面の動作方向の位置移動量や回転角や平行移動量などの機構解析結果が機構解析部２２０によって求められ、その機構解析結果から、所定領域内に他の部品が存在しないかどうかを検索し、他の部品が見つかった場合に当該部品との距離ｔを算出する（Ｓ４０８）。ここで行なわれる距離ｔの算出は、特定の一部品を対象に行なってもよいが、複数の部品に対して各々に固有の距離ｔを算出するようにさせることが望ましい。本機構の動作指示を、例えば設計者がマウスを使用して表示画面上に表示された部品をドラッグして移動させるなどするマニュアル操作で行なわれる場合は、初期状態では動作指示が行なわれていないため、上記機構解析結果から求まる動作後の変化量は０である。
【００５９】
続いて、ステップＳ４０４で設定したパラメータＬの値とステップＳ４０８で算出したパラメータｔの値からｔ／Ｌを求め、この値が危険範囲（図１の色テーブルの場合においては０．０から０．６の範囲）にあるかどうかを判定する（Ｓ４１０）。
【００６０】
上記判定において危険範囲にないと判定されると、当該部品に対して部品色をそのまま割り当て、このシミュレーションを継続するかどうかを判定する（Ｓ４１２）。この判定によりシミュレーションを継続すると判定されると、ステップＳ４０８の処理に移行する。また、この判定によりシミュレーションを終了すると判定されると、本処理を終了する。例えば本機構の動作指示を上記マニュアル操作で行なう場合であれば、設計者が表示画面上の部品をドラッグして移動させることによりシミュレーションを継続することが判定され、ステップＳ４０８の処理に戻る。また、シミュレーションの停止ボタンが押下されることによりシミュレーションを終了させることが判定され、本処理を終了する。
【００６１】
一方、ステップＳ４１０において危険範囲にあると判定されると、その部品に対し、色テーブルから危険範囲内のアラーム色（図１の色テーブルの例ではｔ／Ｌの値が０．２から０．６の範囲に割り当てられた色の階調値）を取得して色属性が記述されるディスプレイリストをその階調値に基づいて作成する（Ｓ４１４）。例えば、複数部品の各ｔ／Ｌの値の中に危険範囲に該当するものがあれば、色テーブルから危険範囲内のアラーム色（階調値）を取得して、その該当する部品に対する、色属性が記述されるディスプレイリストを、その階調値に基づいて作成する。
【００６２】
そして、上記色属性などを記したディスプレイリストに基づく部品位置・部品形状・色で当該部品を表示装置に表示する（Ｓ４１６）。
ここで、上記機構解析結果から得られる現在の部品の状態を基に上記部品の中で干渉（衝突）している部品があるかどうかを判定する（Ｓ４１８）。
【００６３】
この判定で衝突部品がないと判定されると、ステップＳ４１２の処理に移行し、停止ボタンが押されるなどしなければ、ステップＳ４０８の処理に移行する。
一方、ステップＳ４１８の判定で衝突部品（本例では、ｔ／Ｌの値が０．０から０．２の範囲のものを実質的な衝突とみなす事とする）があると判定されると、その部品に対し、色テーブルから衝突色（図１の色テーブルの例ではｔ／Ｌの値が０．０から０．２の衝突範囲に割り当てられた色の階調値）を取得して色属性が記述されるディスプレイリストをその階調値に基づいて作成する（Ｓ４２０）。例えば、複数部品の各ｔ／Ｌの値の中に上記衝突範囲に該当するものがあれば、色テーブルから上記衝突色（階調値）を取得して、その該当する部品に対する、色属性が記述されるディスプレイリストを、その階調値に基づいて作成する。
【００６４】
そして、上記色属性などを記したディスプレイリストに基づく部品位置・部品形状・色で当該部品を表示装置に表示する（Ｓ４２２）。
ここで、本シミュレーションを中断して編集操作をおこなうかどかを判定する（Ｓ４２４）。この判定で編集操作を行なわないと判定されると、ステップＳ４１２の処理に移行し、停止ボタンが押されるなどしなければ、ステップＳ４０８の処理に移行する。また、例えば編集ボタンが設計者に押下されるなどの操作により、上記ステップＳ４２４の判定で編集操作を行なうと判定されると、ステップＳ４００の処理に移行して設計者による部品図面の編集指示の入力を待ち、編集支持の入力があるとその指示に従って部品図面を編集する。なお、ステップＳ４１４からステップＳ４２２の処理において危険範囲にない部品に対しては部品色が表示される。
【００６５】
図５は、図４のステップＳ４０６以後に行なわれるシミュレーションによって表示装置に表示される各部品の状態変化の様子を示した一例である。
同図は、図１で示したピストン・クランク機構の具体例であり、ピストンヘッド１００、支柱１０２、ピストンリング５００、コンロッド５０２、クランク５０４、及びシリンダ５０６（シリンダ５０６の壁１０６）によって構成されている。本例では、上記ピストンヘッド１００、支柱１０２、ピストンリング５００、及びコンロッド５０２を部品図面の作成対象とし、これら対象部品ごとに壁１０６からの距離ｔを算出する事とする。
【００６６】
同図（ａ）は、上記各部品を組み合わせて上記ピストン・クランク機構の拘束条件に基づいて動作を開始させた場合の実行動作を示している。本例では、同図に示されるように、クランク５０４に係合されたコンロッド５０２が最も左端に位置し、ピストンヘッド１００がシリンダ１０６内の空気を最も膨張させる位置（同図の左方向に引き下がった位置）にある同図（ａ）の上方の図の状態から、クランク５０４を同図の矢印５０８の方向へ回転させてコンロッド５０２を同図の右方向に押し出し、ピストンヘッド１００をシリンダ１０６内の空気を最も収縮させる方向（同図の右方向）に移動させた同図（ａ）の下方の図の状態に対する動的干渉チェックを行なう。
【００６７】
同図（ｂ）は、同図（ａ）の動作に対応して表示装置に表示される各部品の動作状態の表示例である。なお、この図における各部品の色テーブルを同図（ｃ）に示す事とし、この色テーブルには、図１の色テーブルと同様に、５段階の色を設け、上から下に向かうほど高い危険度を示す色を配色した。
【００６８】
同図（ｂ）の上段は、同図（ａ）の上段の状態を示し、この状態においては、上記対象部品においては壁１０６からの距離が危険範囲に位置する部品が何れも該当しないため、予め設定された本来の部品の色が各対象部品に着色されて表示されている。
【００６９】
同図（ｂ）の中段は、同図（ａ）の上段から下段に移る途中の状態を示し、この状態においては、上記対象部品が全体的に壁１０６に近づき、壁１０６に近い対象部品の一部（ピストンヘッド１００及びピストンリング５００）が上記危険範囲に該当し、その該当する部品に対して危険範囲の色が着色されている。
【００７０】
同図では、図からも明らかなようにピストンヘッドが壁１０６に最も近づき、その距離が安全範囲を超えていると判断されたため、同図（ｃ）の色テーブルに示される下から３段目の色（衝突の注意を示すアラーム色）が着色されている。また、ピストンヘッド１００に続いてピストンリング５００が次に壁１０６に近い位置に移動し、その距離が安全範囲を超えていると判断されたため、同図（ｃ）の色テーブルに示される下から４段目の色（衝突の可能性を示すアラーム色）が着色されている。
【００７１】
同図（ｂ）の下段は、同図（ａ）の下段の状態を示し、この状態においては、上記対象部品が全体的にさらに壁１０６に近づき、その一部は既に壁に衝突している。
【００７２】
同図では、図からも明らかなようにピストンヘッドが壁１０６に衝突しているため、同図（ｃ）の色テーブルに示される最下段の色（衝突を示す衝突色）が着色されている。また、その次に壁１０６に近いピストンリング５００は、同図（ｂ）の中段に示される状態からさらに壁１０６に近づいたため、同図（ｂ）の中段で着色された同図（ｃ）の色テーブルの下から４段目の色（衝突の可能性を示すアラーム色）に変わってさらに衝突の危険性を示す下から２段目の色（衝突寸前を示すアラーム色）が着色されている。
【００７３】
そして、新たに、支柱１０２も上記危険範囲に含まれるようになり、同図に示されるように、同図（ｃ）の色テーブルに示される下から４段目の色（衝突の可能性を示すアラーム色）が着色される。
【００７４】
なお、同図に示されるように、本例では既知のシェーディング表示を併合することにより、視覚的に検証結果をダイナミックに伝えるようにした。
また、以上では、衝突及びその衝突の危険性を色情報でアラーム表示させたが、上述したように模様情報でアラーム表示することも可能である。さらに、これらのアラーム表示に例えばアラーム音などの音情報を組み合わせることにより、上記衝突及び衝突の危険性を設計者に報知することも可能である。
【００７５】
上述した処理は、パーソナルコンピュータなどのデータ処理装置に構成される、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｂｅｒ）などのメモリにプログラムを読み込ませ、上記メモリとバスを介して接続されるＣＰＵ（中央演算処理装置）にそのプログラムを実行させることで、当該干渉前アラーム表示機能を含む機構シミュレーション機能を実現する。
【００７６】
また、以上説明してきた各処理はプログラムの形態で配布することもできる。
その場合、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの記録媒体に上記プログラムを記録させて配布したり、或いは、公衆網等で用いられる伝送媒体を介して、そのプログラムの一部、若しくは全部を配信するようにしたりすることができる。
【００７７】
そして、上記形態で配布されたプログラムを取得したユーザーは、パソコンなどのデータ処理装置に構成される、例えば、前記記録媒体に記録された情報を読み取る読み取り部や外部機器とデータ通信を行う通信部などを介して、各々とバスを介して接続されるＲＡＭやＲＯＭなどのメモリに上記プログラムを読み込ませ、上記メモリとバスを介して接続されるＣＰＵ（中央演算処理装置）にそのプログラムを実行させることで、上記干渉前アラーム表示機能を含む機構シミュレーション機能をユーザーのパソコンにおいて実現することが可能となる。
【００７８】
以上のように、機構を動作させる際に各部品間の干渉を干渉する前からアラーム通知することにより、設計者に対して現状の設計における部品衝突の可能性を通知することが可能となる。
【００７９】
そして、複数の部品に対して衝突の可能性をアラーム通知するので、一つの部品が衝突した際に発生する設計者によるその部品図面の編集処理において、その部品図面を編集したことにより他の部品がさらに衝突の危険にさらされないかどうかを一目で確認することができ、設計者は他の部品も考慮しながら部品図面の編集を行なうことが可能になる。
【００８０】
特に複雑な機構で、シミュレーションした画面上において衝突表示された部品とはかけ離れた位置に示される部品が衝突する可能性も容易に確認できるので、設計者の予期しない位置における部品衝突も取りこぼすことなく考慮に入れて設計編集を行なうことができるようになる。
【００８１】
また、階層化ディスプレイリストを使用して高速表示を実現しているので、設計者は違和感なく機構のシミュレーションを行なうことができる。
このように、表示画面上で衝突の危険性のある部品を一目で確認できるので、たとえ新人であっても、部品編集にかける時間と労力を大幅に削減することが可能になる。
【００８２】
（付記１） 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させて、前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を表示画面上に表示する機構シミュレーション装置であって、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する部品間距離算出手段と、
前記部品間距離算出手段によって算出された前記部品間距離に基づいて前記第一の部品と前記第二の部品との干渉レベルを決定する干渉レベル決定手段と、
前記干渉レベル決定手段によって決定された前記干渉レベルを前記表示画面上に表示する干渉レベル表示手段と、
を有することを特徴とする機構シミュレーション装置。
【００８３】
（付記２） 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させて、前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を表示画面上に表示し、該動的干渉情報に基づく前記部品群の設計変更を可能とする機構シミュレーション装置であって、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する部品間距離算出手段と、
前記部品間距離算出手段によって算出された前記部品間距離に基づいて前記第一の部品と前記第二の部品との干渉レベルを決定する干渉レベル決定手段と、
前記干渉レベル決定手段によって決定された前記干渉レベルを前記表示画面上に表示する干渉レベル表示手段と、
を有することを特徴とする付記１に記載の機構シミュレーション装置。
【００８４】
（付記３） 前記部品群の前記設計変更は、前記動的干渉情報を前記表示画面に表示させた状態で行なうことができる、ことを特徴とする付記２に記載の機構シミュレーション装置。
【００８５】
（付記４） 前記部品間距離算出手段は、前記第一の部品の前記動的変化の方向の所定範囲に前記第二の部品が存在するか否かを検索し、前記所定範囲に前記第二の部品が存在する場合に前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する、
ことを特徴とする付記１乃至３の何れか一つに記載の機構シミュレーション装置。
【００８６】
（付記５） 前記干渉レベル決定手段で決定される干渉レベルのレンジ幅を設定するレンジ幅設定手段を更に有し、
前記干渉レベル決定手段は、前記部品間距離算出手段によって算出された前記部品間距離を前記レンジ幅設定手段によって設定された前記レンジ幅に換算し、異なるアラーム情報を所定値ごとに対応付けたアラーム情報テーブルの、前記換算されたレンジ幅に対応するアラーム情報を、前記第一の部品または第二の部品の前記表示画面に対する表示形態として設定し、
前記干渉レベル表示手段は、前記干渉レベル決定手段によって設定された前記表示形態で前記第一の部品または第二の部品を前記表示画面上に表示する、
ことを特徴とする付記１乃至４の何れか一つに記載の機構シミュレーション装置。
【００８７】
（付記６） 前記干渉レベル決定手段は、前記第一の部品または第二の部品の前記表示画面に対する表示形態として設定する少なくとも前記アラーム情報を含む動的要素に対して、該動的要素毎にリストの作成を行ない、
前記干渉レベル表示手段は、前記干渉レベル決定手段によって作成された前記リストの所定の動的要素のみを前記表示画面上で更新させる、
ことを特徴とする付記５に記載の機構シミュレーション装置。
【００８８】
（付記７） 前記アラーム情報は、色または模様である、ことを特徴とする付記５または６に記載の機構シミュレーション装置。
（付記８） 前記動的要素は、前記第一の部品または前記第二の部品の形状情報及び配置情報及びアラーム情報である、ことを特徴とする付記６または７に記載の機構シミュレーション装置。
【００８９】
（付記９） 前記所定の拘束条件の基における前記部品群の動的変化を逐次的に指示する指示手段を更に有し、
前記指示手段によって前記部品群に対して動的変化が逐次的に指示されると、
前記部品間距離算出手段は前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との前記部品間距離を逐次的に算出し、
前記干渉レベル決定手段は前記部品間距離算出手段によって算出された前記部品間距離に基づいて前記第一の部品と前記第二の部品との前記干渉レベルを逐次的に決定し、
前記干渉レベル表示手段は前記干渉レベル決定手段によって決定された前記干渉レベルを前記表示画面上に逐次的に表示する、
ことを特徴とする付記１乃至８の何れか一つに記載の機構シミュレーション装置。
【００９０】
（付記１０） 前記第一の部品及び第二の部品は、前記部品群に構成される部品の任意の組み合わせからなり、
前記組み合わされる部品の二組以上の動的干渉情報を前記表示画面に同時に表示する、
ことを特徴とする付記１乃至９の何れか一つに記載の機構シミュレーション装置。
【００９１】
（付記１１） 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を表示画面上に表示させる動的干渉情報表示方法であって、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出して、
前記算出された前記部品間距離に基づいて前記第一の部品と前記第二の部品との干渉レベルを決定して、
前記決定された前記干渉レベルを前記表示画面上に表示する、
ことを特徴とする動的干渉情報表示方法。
【００９２】
（付記１２） 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を表示画面上に表示させる動的干渉情報表示方法であって、
前記第一の部品と前記第二の部品との干渉度によって分けられる干渉レベルのレンジ幅を設定して、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出して、
前記算出された前記部品間距離を前記設定された前記レンジ幅に換算して、
前記レンジ幅の換算値に基づいて、異なるアラーム情報を有するアラーム情報テーブルから対応する前記アラーム情報を選択して、
前記選択されたアラーム情報を前記第一の部品または前記第二の部品の前記表示画面に対する表示形態として設定して、
前記設定された前記表示形態に基づいて前記第一の部品または第二の部品を前記表示画面上に表示する、
ことを特徴とする動的干渉情報表示方法。
【００９３】
（付記１３） 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を表示画面上に表示させる動的干渉情報表示方法であって、
前記第一の部品と前記第二の部品との干渉度によって分けられる干渉レベルのレンジ幅を設定して、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出して、
前記算出された前記部品間距離を前記設定された前記レンジ幅に換算して、
前記レンジ幅の換算値に基づいて、異なるアラーム情報を有するアラーム情報テーブルから対応する前記アラーム情報を選択して、
前記第一の部品または第二の部品の前記表示画面に対する表示形態を、前記選択されたアラーム情報を少なくとも含む動的要素毎にリスト管理して、
前記リスト管理されている各動的要素単位で前記表示画面上の前記第一の部品または第二の部品の表示形態を更新する、
ことを特徴とする動的干渉情報表示方法。
【００９４】
（付記１４） 部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に前記部品群の第一の部品ペア間の動的干渉情報及び第二の部品ペア間の動的干渉情報を表示画面上に表示させる動的干渉情報表示方法であって、
前記動的に変化する前記第一の部品ペアの部品間距離及び前記第二の部品ペアの部品間距離を算出して、
前記算出された前記各部品間距離に基づいて前記第一の部品ペアの干渉レベル及び前記第二の部品ペアの干渉レベルを夫々決定して、
前記決定された前記各干渉レベルの夫々を前記表示画面上に同時に表示する、ことを特徴とする動的干渉情報表示方法。
【００９５】
（付記１５） 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させて、前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を出力することをコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、
前記算出された前記部品間距離に基づいて前記第一の部品と前記第二の部品との干渉レベルを決定する機能と、
前記決定された前記干渉レベルを出力する機能と、
をコンピュータに実現させるプログラム。
【００９６】
（付記１６） 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させて、前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を出力し、該出力された動的干渉情報に基づいてユーザが指示した前記部品群の設計変更をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、
前記算出された前記部品間距離に基づいて前記第一の部品と前記第二の部品との干渉レベルを決定する機能と、
前記決定された前記干渉レベルを出力する機能と、
をコンピュータに実現させるプログラム。
【００９７】
（付記１７） 前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能においては、
前記第一の部品の前記動的変化の方向の所定範囲に前記第二の部品が存在するか否かを検索する機能と、
前記所定範囲に前記第二の部品が存在する場合に前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、
をコンピュータに実現させる付記１５または１６に記載のプログラム。
【００９８】
（付記１８） 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を出力することをコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第一の部品と前記第二の部品との干渉度によって分けられる干渉レベルのレンジ幅を設定する機能と、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、
前記算出された前記部品間距離を前記設定された前記レンジ幅に換算する機能と、
前記レンジ幅の換算値に基づいて、異なるアラーム情報を有するアラーム情報テーブルから対応する前記アラーム情報を選択する機能と、
前記選択されたアラーム情報を前記第一の部品または前記第二の部品の前記表示画面に対する表示形態として設定する機能と、
前記設定された前記表示形態に基づいて前記第一の部品または第二の部品を出力する機能と、
をコンピュータに実現させるプログラム。
【００９９】
（付記１９） 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を表示画面に表示させることをコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第一の部品と前記第二の部品との干渉度によって分けられる干渉レベルのレンジ幅を設定する機能と、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、
前記算出された前記部品間距離を前記設定された前記レンジ幅に換算する機能と、
前記レンジ幅の換算値に基づいて、異なるアラーム情報を有するアラーム情報テーブルから対応する前記アラーム情報を選択する機能と、
前記第一の部品または第二の部品の前記表示画面に対する表示形態を、前記選択されたアラーム情報を少なくとも含む動的要素毎に異なるディスプレイリストで管理する機能と、
前記ディスプレイリストの各動的要素単位で前記表示画面上の前記第一の部品または第二の部品の表示形態を更新する機能と、
をコンピュータに実現させるプログラム。
【０１００】
（付記２０） 前記アラーム情報は、色または模様である、ことを特徴とする付記１８または１９に記載のプログラム。
（付記２１） 前記動的要素は、前記第一の部品または前記第二の部品の形状情報及び配置情報及びアラーム情報である、ことを特徴とする付記１９または２０に記載のプログラム。
【０１０１】
（付記２２） 部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に前記部品群の第一の部品ペア間の動的干渉情報及び第二の部品ペア間の動的干渉情報を出力することをコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記動的に変化する前記第一の部品ペアの部品間距離及び前記第二の部品ペアの部品間距離を算出する機能と、
前記算出された前記各部品間距離に基づいて前記第一の部品ペアの干渉レベル及び前記第二の部品ペアの干渉レベルを夫々決定する機能と、
前記決定された前記各干渉レベルの夫々を同時に出力する機能と、
をコンピュータに実現させるプログラム。
【０１０２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明では、第一の部品と第二の部品の干渉または干渉する危険性を上記部品の設計者が容易に確認できるので、設計者はこの危険性を十分熟慮した上で部品編集を行なうことができるようになる。
【０１０３】
そして、複数組の部品ペアに対して各部品間干渉の危険性を出力するようにすることにより、一組の部品ペアの危険性と共に他の組の部品ペアの危険性も報知できるようになるので、設計者は所定の部品を編集することによる他の部品の動的干渉の危険性を見落とすことなく部品編集することができるようになり、編集回数を大幅に削減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における機構シミュレーション装置で実現される干渉前アラーム表示機能の概要説明図である。
【図２】本発明の実施の形態の機構シミュレーション装置の機能ブロック図である。
【図３】図２のＣＡＤ基本部２１６によって管理されるディスプレイリストの一例である。
【図４】干渉前アラーム表示機能を実現する動作フローである。
【図５】図４のステップＳ４０６以後に行なわれるシミュレーションによって表示装置に表示される各部品の状態変化の様子を示した一例である。
【図６】従来の設計図面の編集工程の一例である。
【符号の説明】
１００ ピストンヘッド
１０２ 支柱
１０４ 動作後のピストン
１０６ 壁
１０８ 動作前のピストン
１１０ 色テーブル
１１２ ディスプレイリスト
Ａ 矩形領域[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mechanism simulation technique for performing a mechanism analysis of a design drawing, and more particularly to a mechanism simulation technique for notifying dynamic interference of components in a mechanism analysis in advance.
[0002]
[Prior art]
Normally, products are developed while going through a number of processes, such as planning, design, trial production, trial production before mass production, mass production, etc., and a product that clears these processes can be obtained as a finished product.
[0003]
In product development, there is a case where a product that can image the product (prototype) is made in the above-mentioned prototype process, but a prototype is created for each of the above processes and the image is reduced to specifications while repeating small changes. There is also.
[0004]
In order to make a prototype, it is not uncommon for some products to take a long period of time to produce a prototype, so in recent years, a prototype has been designed by CAD (Computer Aided Design), and the operation of the designed components has to be performed between parts. By simulating and confirming on a computer based on constraints and the like, it has become possible to reduce the time required to build a prototype.
[0005]
Further, in making the above-mentioned prototype, there is a case in which the design / editing of the prototype and the operation confirmation of the prototype can be performed by the same system instead of a separate system. You can edit the drawing.
[0006]
Further, there is a technology capable of displaying the depth direction of a component by color coding, and there is also a technology which enables a three-dimensional realistic display.
However, in the design of the prototype in each process, since the drawing is designed in a stationary state, interference between parts occurs when the operation of the mechanism is simulated and dynamically changed. Things happen a lot. Conventionally, this interference between parts is notified to the designer by indicating the place of the interference with a dot or the like on a display screen, and every time this interference between parts occurs, the designer considers the cause and changes the design. However, the change had to be repeated until the interference between the parts disappeared.
[0007]
FIG. 6 is an example of a processing step according to the above change of the design drawing.
First, the designer designs or edits the drawing of the prototype (S600).
Next, the designer sets the constraint conditions that define the designed drawing and the mechanism of the component (S602).
[0008]
Then, the operation of the component is simulated by the computer according to the constraint condition (S604).
Here, the computer determines whether or not each of the components has performed the operation based on the mechanism normally (S606).
[0009]
If it is determined that the drawing does not operate normally, the process returns to step S600, and the drawing is edited again.
When it is determined in the above determination that the operation is normal, the computer performs an interference check process (S608). In this interference check processing, the points where the parts interfered are displayed on the display screen.
[0010]
Then, the designer checks the interference point on the display screen (S610). If an interference point is found between the parts, the process returns to step S600 to re-edit the drawing. Finish and complete the drawing design.
[0011]
In this way, every time an interference point is found, it is necessary to go back to the process of editing the drawing and repeat the process up to the interference check process again. Must be repeated.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-5-81441
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
A particular problem in the above processing is the number of edits. As the number of edits increases, the more time and effort is required to complete the drawing.
[0014]
If the above mechanism is simple, it will not be noticeable, but as the mechanism becomes more complex, the chance of improving the interference of one part will affect the unexpected interference of other parts will increase, and those It takes a considerable number of edits to achieve a design that overcomes all inter-part interference, and if the designer is a new person, the time and effort required for the design is immeasurable.
[0015]
Even for a skilled designer, it would be very difficult to edit the drawing, taking into account the occurrence of other interferences that would result from improving the current interference, and it would take a lot of time and It requires effort.
[0016]
Therefore, an object of the present invention is to provide a mechanism simulation technique that enables a designer to be notified in advance of a dynamic interference of components when editing a drawing.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured as follows in order to solve the above problems.
That is, one of the aspects of the pre-interference alarm display program of the present invention is to dynamically change a component group (collection of component data) having at least two components under a predetermined constraint condition, Assuming that the computer outputs the dynamic interference information between the first part and the second part, the first part and the second part A function of calculating a distance between components, and an interference level between the first component and the second component based on the calculated distance between the components (for example, whether the interference level is completely or immediately before interference) An index indicating the risk of interference, such as whether there is a risk of interference, a possibility of interference, a possibility of interference, etc.) and the interference determined above The function to output the level and the Make.
[0018]
In the function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes, the second component is set within a predetermined range in the direction of the dynamic change of the first component. A function to search for the presence or absence of the component, and a function to calculate the inter-component distance between the first component and the second component when the second component exists in the predetermined range, May be realized by a computer.
[0019]
One of the other aspects of the pre-interference alarm display program of the present invention is such that when dynamically changing a component group having at least two components under a predetermined constraint condition, the first component and the second component of the component group are changed. Assuming that the computer outputs the dynamic interference information between the two parts, the range width of the interference level divided by the degree of interference between the first part and the second part is set. A function of calculating the distance between the first and second parts, which dynamically changes, and converting the calculated distance between the parts into the set range width. And selecting the corresponding alarm information from an alarm information table having different alarm information (for example, color information with different gradation values or pattern information with different patterns) based on the converted value of the range width. A function of setting the selected alarm information as a display mode for the display screen of the first component or the second component, and a function of setting the first component based on the set display mode. Alternatively, the function of outputting the second component is realized by a computer.
[0020]
One of the other aspects of the pre-interference alarm display program of the present invention is such that when dynamically changing a component group having at least two components under a predetermined constraint condition, the first component and the second component of the component group are changed. The range of the interference level divided by the degree of interference between the first part and the second part on the premise that the computer executes the display of the dynamic interference information between the two parts on the display screen A function of setting a width; a function of calculating an inter-component distance between the dynamically changing first component and the second component; and a process of setting the calculated inter-component distance to the set range. A function of converting to a width, a function of selecting the corresponding alarm information from an alarm information table having different alarm information based on the converted value of the range width, A function of managing a display mode on the display screen by a different display list for each dynamic element including at least the selected alarm information (for example, component shape information, component arrangement information, or the alarm information); A function of updating a display mode of the first component or the second component on the display screen for each dynamic element of a display list.
[0021]
One of the other aspects of the pre-interference alarm display program of the present invention is a dynamic interference information between the first component pair of the component group when dynamically changing the component group under a predetermined constraint condition and Assuming that the computer outputs the dynamic interference information between the second part pairs, the distance between the parts of the first part pair and the parts of the second part pair are dynamically changed. A function of calculating an inter-distance, a function of respectively determining an interference level of the first component pair and an interference level of the second component pair based on the calculated inter-component distance, and The function of simultaneously outputting each of the interference levels is realized by a computer.
[0022]
In the present invention, the distance between the components is obtained, the interference level is determined according to the distance, and the determined interference level is output. Based on this output, the first component and the second component are output. Interference or the risk of interference can be detected.
[0023]
By determining the risk of interference with respect to the operation direction of each component that operates under a predetermined constraint condition, it is possible to notify that interference between components will occur when the component is further operated.
[0024]
In addition, since the above danger can be notified using the alarm information of the alarm information table in which the range width can be changed, the dynamic danger of interference between components can be notified finely or roughly by changing the range width.
[0025]
Also, since a different display list is managed for each dynamic element, only dynamically changing dynamic elements on a display screen are updated.
In addition, since the risk of interference between components is output to a plurality of component pairs, the risk of one component pair as well as the risk of another component pair can be notified.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a pre-interference alarm display function realized by the mechanism simulation apparatus according to the embodiment of the present invention.
[0027]
In the mechanism simulation apparatus according to the embodiment of the present invention, a general piston-crank mechanism that reciprocates a piston in a cylinder by rotating a crank will be taken as an example. When the operation of the mechanism is virtually simulated on the present apparatus, the dynamic interference between the components is determined by different alarm information (for example, color information or pattern information) according to the degree of interference (interference level). However, there will be described in detail the pre-interference alarm display function for displaying in real time in this example.
[0028]
A rectangular area A in the figure is used for a display device such as a CRT monitor or a liquid crystal monitor when a drawing of each part designed by the designer is virtually simulated on this device based on a predetermined piston / crank mechanism. It is a display image to be displayed.
[0029]
Since this drawing is a schematic explanatory view, the piston head 100, a support 102 standing on the piston head 100 (hereinafter, the piston head 100 and the support 102 are collectively referred to as a piston 104), and the operation of the piston 104 Only a part of the wall 106 which is located in the direction and which constitutes the piston / crank mechanism of the wall 106 which constitutes a part of the cylinder is shown in a simplified manner. All the components displayed on the display device are obtained by operating component-specific information (part of dynamic information) in which shape data, arrangement attributes, color attributes, and the like of each component are defined, and operating this mechanism. The information is projected on the display screen based on the information (mechanism analysis result obtained from the mechanism analysis unit 220 described in detail later).
[0030]
On this display screen, when the mechanism is operated using an input device (not shown) such as a keyboard or a mouse, for example, by rotating a crank, component identification information is newly created based on the mechanism analysis result. Will be done. At this time, on the display screen, the manner in which the crank rotates and at the same time the piston 104 performs a predetermined operation along the cylinder in conjunction with the crank is displayed in real time.
[0031]
In the same figure, the state of the piston 104 moving rightward in the same figure in the piston 104 reciprocating left and right by rotating a crank (not shown) is indicated by broken lines in the front and rear states during the movement. Is indicated by a solid line. It should be noted that the cylinder wall 106 shown in the figure is stationary at the position shown in the figure regardless of the operation of the crank and the piston 104 under the definition of the mechanism shape data.
[0032]
The image in FIG. 3 shows that the piston 104 is gradually approaching the wall 106 while the shape data does not change at all and only the arrangement attribute and the color attribute change.
[0033]
The change of the arrangement attribute (of course, the same is true of the shape data) is known, but can be determined from the position analysis information, the rotation information, the parallel movement information, and the like, which are the results of the mechanism analysis.
[0034]
On the other hand, in order to indicate the degree of interference between the components by color, the change in the color attribute requires a real-time distance between the components, and a different color must be assigned according to the calculated distance between the components.
[0035]
In this apparatus, parameters L and t are set as shown in FIG. L is a parameter indicating the moving amount of the part, and t is a parameter indicating the distance between the parts being simulated.
[0036]
As the parameter L, for example, a distance between two points where the components (the piston 104 and the wall 106) are farthest from each other by the movement of the mechanism, a value determined as desired by the user, The length can be set to 10% of the distance between two points, or can be set arbitrarily.
[0037]
The parameter t can be obtained from the result of the mechanism analysis described above, and the obtained value is set.
Further, in the present apparatus, the color table 110 in which color information is made different according to the value of t / L obtained from the set parameter L and the parameter t (in the example of FIG. Is limited to the range up to). Therefore, by changing the set value of L, the range of assignment of the color information to the value taken by t can be changed, and L determines the range width of the color information.
[0038]
In this apparatus, t / L is obtained from the analysis result notification obtained by operating the designed parts on the mechanism, and the color information of the color table 110 corresponding to the value of t / L is obtained by the piston 104. It is set as a color attribute corresponding to the arrangement taken each time. Needless to say, t is obtained not only for the piston 104 but also for each component (for example, the support 102 and the connecting rod) associated therewith, so that the dynamic interference degree between the components can be calculated in real time on the display screen. Can be displayed in color.
[0039]
Furthermore, in the present apparatus, when simulating each part designed on the display screen by the designer (user) on the above mechanism, the layering technology is used so that the mechanism operates smoothly without a sense of incongruity in response to a user operation. Is adopted.
[0040]
According to this technique, component identification information of each component is grouped into color attributes, arrangement attributes, and shape data and managed (creating a hierarchical display list 112), thereby arranging components as shown in FIG. Technology that speeds up the display speed on the display screen by updating only the changed data (arrangement and color of parts) instead of updating all information including shape data when only the color changes. is there.
[0041]
By using this technology, it is possible to individually create information on only the placement attributes and color attributes as a display list according to the arrangement of the parts when simulating the mechanism, and also when reading data It is only necessary to read out the display list that describes only the information that changes, so that the color and arrangement of parts can be changed on the display screen at high speed, and the designer can check the dynamic interference of each part. In real time.
[0042]
FIG. 2 is a functional block diagram of the mechanism simulation device according to the embodiment of the present invention.
The mechanism simulation apparatus 200 shown in the figure can be roughly classified into the drawing creation / editing that creates and edits a drawing of a part (hereinafter, referred to as a part drawing) and performs a dynamic interference check using the part drawing. Unit 202, a mechanism analysis unit 204 that performs a mechanism analysis using the part drawings created by the drawing creation / editing unit 202, a drawing DB 206 that stores the data of the part drawings, and a mechanism that defines a mechanism that operates the parts. It comprises a mechanism shape data DB 208 for storing shape data (restriction condition data and the like).
[0043]
The part drawings created by the designer (user) and existing part drawings are stored in the drawing DB 206. A part drawing to be subjected to an operation interference check by the drawing creation / editing unit 202 and a mechanism to which the part drawing is applied are designated by a designer. The drawing is extracted, and the part drawing, the applied mechanism information, and the operation instruction information are passed to the mechanism analyzer 204. The mechanism analysis unit 204 extracts the corresponding mechanism shape data from the mechanism shape data DB 208 based on the applied mechanism information received from the drawing creation / editing unit 202, and extracts the corresponding component shape data from the part drawing received from the drawing creation / editing unit 202. A mechanism analysis is performed by applying the definition of the mechanism shape data, and the result of the mechanism analysis is returned to the drawing creating / editing unit 202. The drawing creation / editing unit 202 obtains arrangement attributes, color attributes, shape data, and the like based on the result of the mechanism analysis, and converts the operation results of the mechanism in response to the operation instruction by the designer into the obtained arrangement, color, and shape. Notify the designer based on
[0044]
The drawing creation / editing unit 202 can be further divided into a user conversation unit 210, a display unit 212, a CAD command unit 214, and a CAD basic unit 216, when subdivided.
[0045]
The mechanism analyzing unit 204 can be divided into a mechanism data managing unit 218 and a mechanism analyzing unit 220.
The user conversation unit 210 includes, for example, an input device such as a keyboard or a mouse, and various types of input information from a designer (user) (for example, specification information of component drawings / edit information / registration information, specification information of a mechanism / Edit information / registration information, operation instruction information of the mechanism, input information of the value of L, etc.) to the CAD command unit 214.
[0046]
The CAD command section 214 issues an instruction to each section. For example, a corresponding part drawing is acquired from the drawing DB 206 based on the “part drawing specification information” notified from the user conversation part 210, and “part drawing editing information” input from the user conversation part 210 is transferred to the drawing DB 206. Or notifies the mechanism data management unit 218 to acquire mechanism shape data corresponding to the specified information from the mechanism shape data DB 208 based on the “designation information of the mechanism” notified from the user conversation unit 210. Receiving the notification result from the mechanism data management unit 218, instructing the CAD basic unit 216 to perform the mechanism analysis by the mechanism analysis unit 220, and transmitting the input information notified from the user conversation unit 210 to the CAD basic unit 216. Or instructs the CAD basic unit 216 to perform various other processes.
[0047]
The CAD basic unit 216 has a display list and a color table, and performs a process related thereto based on an instruction of the CAD command unit 214 and performs various basic processes such as an operation. For example, requesting the mechanism analysis unit 220 to perform a mechanism analysis, searching for the presence or absence of another component in the operation direction of the predetermined component based on the mechanism analysis result notified from the mechanism analysis unit 220, and arranging the predetermined component. Calculate attributes and shape data and t / L, obtain color attributes corresponding to t / L values from a color table, set layout attributes, color attributes and shape data values in a display list, display The part drawing is displayed on the display unit 212 based on the values in the list.
[0048]
The display unit 212 has a display function such as a display device such as a CRT monitor or a liquid crystal monitor, and displays data processed by the CAD basic unit 216.
On the other hand, the mechanism data management unit 218 of the mechanism analysis unit 204 manages registration / deletion / extraction of data in the mechanism shape data DB 208, and converts the mechanism shape data based on an instruction from the CAD command unit 214. , Or register the mechanism shape data in the mechanism shape data DB 208.
[0049]
Then, the mechanism analysis unit 220 performs a known mechanism analysis based on the content requested by the CAD basic unit 216. In this mechanism analysis, the part drawing specified by the user conversation unit 210 is operated based on the definition of the mechanism shape data also specified by the user conversation unit 210, and the position movement information in the operation direction of each component calculated as a result is calculated. A mechanism analysis result such as rotation information, translation information, and the like is notified to the CAD basic unit 216.
[0050]
FIG. 3 is an example of a display list managed by the CAD basic unit 216 in FIG.
In this example, OpenGL, which is a kind of graphics API, is taken as an example, and a display list is created for each type of OpenGL command (color attribute / arrangement attribute / shape data).
[0051]
The display list shown in the figure has a three-layer structure, and these display lists are applied to one component.
The top display list (“display list 1” in FIG. 3) 300 includes a path name of the display list describing each state that the component takes when the component is operated on a predetermined mechanism (in FIG. “Display list 2”, “Display list 3”, “Display list 4”...) Are listed from the top in FIG.
[0052]
An intermediate display list (“display list 2” shown as an example in FIG. 3) 302 called by the path name includes a display list describing the color attribute, arrangement attribute, and shape data of the state of the component. The path names (“display list 2-1”, “display list 2-2”, and “display list 2-3” in the figure) are listed from the top in the figure in this order.
[0053]
The lowest display lists (“display list 2-1”, “display list 2-2”, and “display list 2-3”) 304, 306, and 308 called by the path name respectively include , A color attribute, the arrangement attribute, and the ID of the shape data are described. In this example, as the ID, an RGB value is applied to an ID of a color attribute, and an element identification number is applied to an ID of an arrangement attribute and shape data.
[0054]
When applying to a plurality of parts, a hierarchical display list shown in the figure may be created for each part.
In this way, when expressing dynamic changes in parts, by managing colors, arrangements, and shapes on individual display lists, data can be added / updated / deleted in parts drawings by editing or mechanical analysis. However, since only the lowest display list 304, display list 306, or display list 308 corresponding to the added / updated / deleted information needs to be added / updated / deleted, all data relating to the part is created. There is no need to do it again. Further, by managing the ID of the display list at the lowest order, the target information can be easily obtained. Furthermore, by using the hierarchical display list, even if the color, arrangement, shape, etc. of the components displayed on the display screen are changed, only the changed information need be read and updated. Speed increases. In particular, when a plurality of parts are operated on a predetermined mechanism, when the designer gives an operation instruction for the mechanism, the arrangement, color, and shape of each part change in real time following the instruction on the display screen. It will be projected.
[0055]
FIG. 4 is an operation flow for realizing the pre-interference alarm display function.
In the example of this operation flow, a processing operation when a designer designs or edits a part drawing by using the alarm display function before interference will be described.
[0056]
First, a part drawing is designed or edited based on a design operation of the part drawing or an editing operation of the designed part drawing by the designer, and the part drawing is registered in the drawing DB 206 (S400).
[0057]
Next, the part drawing and the mechanism are selected based on the part drawing and mechanism selection instruction input by the designer (S402).
Further, the value of the parameter L indicating the moving amount of the component is set (S404). As described in the description of FIG. 1, for example, the parameter L is set to the distance between two points at which the components are farthest from each other due to the movement of the mechanism, or the length of 10% of the distance between the two points is set. Or a value determined by the designer as desired. The parameter L can be set by an arbitrary method such as a manual operation by a designer or by automatically setting the parameter L by setting the above conditions in advance. A value may be set for one of the components, or a unique value may be set for a plurality of components selected in step S402.
[0058]
When all of the above settings are completed, a simulation of all the selected part drawings based on the mechanism shape data of the same selected mechanism is started (S406).
In this simulation, first, a mechanism analysis result such as a position movement amount, a rotation angle, and a parallel movement amount in the operation direction of the component drawing is obtained by the mechanism analysis unit 220, and based on the mechanism analysis result, another component is located within a predetermined area. A search is performed to determine whether or not the component exists, and when another component is found, a distance t to the component is calculated (S408). The calculation of the distance t performed here may be performed for a specific one component, but it is desirable to calculate a unique distance t for each of a plurality of components. When the operation instruction of this mechanism is performed by a manual operation such as, for example, a designer dragging and moving a component displayed on the display screen using a mouse, the operation instruction is not performed in an initial state. Therefore, the amount of change after the operation obtained from the mechanism analysis result is zero.
[0059]
Subsequently, t / L is calculated from the value of the parameter L set in step S404 and the value of the parameter t calculated in step S408, and this value is defined as the danger range (0.0 to 0. 0 in the case of the color table of FIG. 1). 6 (S410).
[0060]
If it is determined in the above determination that the component is not in the dangerous range, the component color is directly assigned to the component, and it is determined whether or not to continue the simulation (S412). If it is determined that the simulation is to be continued, the process proceeds to step S408. If it is determined that the simulation is to be ended, the process ends. For example, if the operation instruction of this mechanism is performed by the manual operation, it is determined that the designer continues the simulation by dragging and moving the parts on the display screen, and the process returns to step S408. In addition, when the simulation stop button is pressed, it is determined that the simulation is to be ended, and the process ends.
[0061]
On the other hand, if it is determined in step S410 that the part is within the danger range, the alarm color within the danger range for the part (in the example of the color table of FIG. 1, the value of t / L is 0.2 to 0. Then, a display list in which color attributes are described is created based on the acquired tone values of the colors assigned to the range 6 (S414). For example, if any of the t / L values of a plurality of parts falls within the danger range, an alarm color (gradation value) within the danger range is acquired from the color table, and the color for the corresponding part is obtained. A display list in which attributes are described is created based on the gradation values.
[0062]
Then, the part is displayed on the display device with the part position, the part shape, and the color based on the display list describing the color attribute and the like (S416).
Here, it is determined based on the current state of the component obtained from the mechanism analysis result whether or not there is a component that interferes (collides) among the components (S418).
[0063]
If it is determined that there is no collision part, the process proceeds to step S412, and if the stop button is not pressed, the process proceeds to step S408.
On the other hand, if it is determined in step S418 that there is a collision component (in this example, a component having a value of t / L in the range of 0.0 to 0.2 is regarded as a substantial collision) For the part, the color of the collision is obtained from the color table (in the example of the color table in FIG. 1, the gradation value of the color assigned to the collision range where the value of t / L is 0.0 to 0.2). A display list in which the attribute is described is created based on the gradation value (S420). For example, if there is a value corresponding to the collision range among the t / L values of a plurality of components, the collision color (gradation value) is obtained from the color table, and the color attribute of the corresponding component is changed. A display list to be described is created based on the gradation value.
[0064]
Then, the part is displayed on the display device with the part position, the part shape, and the color based on the display list in which the color attributes and the like are described (S422).
Here, it is determined whether the simulation is interrupted and an editing operation is performed (S424). If it is determined that the editing operation is not performed, the process proceeds to step S412. If the stop button is not pressed, the process proceeds to step S408. If it is determined in step S424 that an editing operation is to be performed, for example, by an operation such as pressing an edit button by a designer, the process proceeds to step S400 to request the designer to issue an instruction to edit a part drawing. Wait for input, and if there is an input for editing support, edit the part drawing according to the instruction. In the processing from step S414 to step S422, a component color is displayed for a component that is not in the dangerous range.
[0065]
FIG. 5 is an example showing a state of a state change of each component displayed on the display device by a simulation performed after step S406 in FIG.
This figure is a specific example of the piston / crank mechanism shown in FIG. 1 and is constituted by a piston head 100, a support 102, a piston ring 500, a connecting rod 502, a crank 504, and a cylinder 506 (the wall 106 of the cylinder 506). I have. In this example, the piston head 100, the support 102, the piston ring 500, and the connecting rod 502 are set as the target of the component drawing, and the distance t from the wall 106 is calculated for each of the target components.
[0066]
FIG. 9A shows an execution operation when the above components are combined and the operation is started based on the constraint condition of the piston / crank mechanism. In this example, as shown in the figure, the connecting rod 502 engaged with the crank 504 is located at the leftmost position, and the piston head 100 is at the position where the air in the cylinder 106 is most inflated (downward to the left in the figure). (A), the crank 504 is rotated in the direction of the arrow 508 in the figure to push the connecting rod 502 rightward in the figure, and the piston head 100 is moved into the cylinder 106. A dynamic interference check is performed with respect to the state shown in the lower part of FIG.
[0067]
FIG. 6B is a display example of the operation state of each component displayed on the display device in correspondence with the operation of FIG. In addition, the color table of each part in this figure is shown in FIG. 3C, and this color table is provided with five levels of colors similarly to the color table of FIG. The color indicating the degree of danger was arranged.
[0068]
The upper part of FIG. 2B shows the state of the upper part of FIG. 2A. In this state, none of the target parts whose distance from the wall 106 is located in the danger range correspond to the target part. Each target component is colored and displayed in a predetermined original component color.
[0069]
The middle part of FIG. 7B shows a state in which the part is in the middle of moving from the upper part to the lower part of FIG. A part (piston head 100 and piston ring 500) corresponds to the above-mentioned dangerous range, and the color of the dangerous range is colored for the corresponding part.
[0070]
In the figure, the piston head comes closest to the wall 106 as is clear from the figure, and it is determined that the distance is beyond the safe range, so the third row from the bottom shown in the color table of FIG. (Alarm color indicating the caution of collision) is colored. Further, following the piston head 100, the piston ring 500 moves next to a position close to the wall 106, and it is determined that the distance is beyond the safe range. Therefore, from the bottom shown in the color table of FIG. The color of the fourth row (alarm color indicating the possibility of collision) is colored.
[0071]
The lower part of FIG. 2B shows the state of the lower part of FIG. 2A, in which the target component as a whole further approaches the wall 106 and a part of the target part has already collided with the wall. .
[0072]
In the figure, as apparent from the figure, since the piston head collides with the wall 106, the lowermost color (collision color indicating the collision) shown in the color table of FIG. . In addition, the piston ring 500 next to the wall 106 is further closer to the wall 106 from the state shown in the middle part of the same figure (b), and is therefore colored in the middle part of the same figure (b). The color from the bottom of the color table is changed to the fourth color (alarm color indicating the possibility of collision), and the second color from the bottom indicating the danger of collision (alarm color indicating just before the collision) is colored. .
[0073]
Then, the support 102 is newly included in the above-mentioned danger range, and as shown in FIG. 4C, the color of the fourth row from the bottom shown in the color table of FIG. Alarm color) is colored.
[0074]
As shown in the figure, in the present example, known verification results are dynamically transmitted by combining known shading displays.
In the above description, the collision and the danger of the collision are displayed as alarms with color information. However, as described above, the alarm can be displayed with pattern information. Further, by combining sound information such as an alarm sound with these alarm displays, it is possible to notify the designer of the collision and the danger of the collision.
[0075]
The above-described processing is performed by reading a program into a memory such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Member), which is configured in a data processing device such as a personal computer, and connecting the CPU to the memory via a bus. By causing the (central processing unit) to execute the program, a mechanism simulation function including the alarm display function before interference is realized.
[0076]
Further, each process described above can be distributed in the form of a program.
In this case, the program is recorded on a recording medium such as a flexible disk, CD-ROM, or DVD and distributed, or a part or all of the program is distributed via a transmission medium used in a public network or the like. And so on.
[0077]
Then, the user who has acquired the program distributed in the above-described form is configured in a data processing device such as a personal computer, for example, a reading unit that reads information recorded on the recording medium or a communication unit that performs data communication with an external device. And the like, read the program into a memory such as a RAM or a ROM connected to each via a bus, and cause a CPU (Central Processing Unit) connected to the memory and the bus to execute the program. This makes it possible to realize a mechanism simulation function including the above-described pre-interference alarm display function on the user's personal computer.
[0078]
As described above, when the mechanism is operated, the alarm is notified before the interference between the components occurs, so that the designer can be notified of the possibility of the component collision in the current design.
[0079]
Then, since the possibility of collision is notified to a plurality of parts by an alarm, when a part drawing is edited by a designer when one part collides, another part is edited by editing the part drawing. Can be confirmed at a glance whether the user is further exposed to the danger of collision, and the designer can edit the part drawing while considering other parts.
[0080]
Especially with complex mechanisms, it is easy to confirm the possibility of collision of parts displayed far away from the part displayed in collision on the simulated screen. Can be designed and edited without any consideration.
[0081]
In addition, since high-speed display is realized using a hierarchical display list, a designer can simulate a mechanism without feeling uncomfortable.
As described above, the parts having a risk of collision can be checked at a glance on the display screen, so that even a newcomer can greatly reduce the time and labor required for editing parts.
[0082]
(Supplementary Note 1) A part group having at least two parts is dynamically changed under a predetermined constraint condition, and dynamic interference information between a first part and a second part of the part group is displayed. A mechanism simulation device for displaying on a screen,
An inter-component distance calculation unit that calculates an inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes,
Interference level determining means for determining an interference level between the first component and the second component based on the inter-component distance calculated by the inter-component distance calculating means,
Interference level display means for displaying the interference level determined by the interference level determination means on the display screen,
A mechanism simulation apparatus comprising:
[0083]
(Supplementary Note 2) A part group having at least two parts is dynamically changed under a predetermined constraint condition, and dynamic interference information between the first part and the second part of the part group is displayed. A mechanism simulation device which is displayed on a screen and enables a design change of the component group based on the dynamic interference information,
An inter-component distance calculation unit that calculates an inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes,
Interference level determining means for determining an interference level between the first component and the second component based on the inter-component distance calculated by the inter-component distance calculating means,
Interference level display means for displaying the interference level determined by the interference level determination means on the display screen,
3. The mechanism simulation apparatus according to claim 1, further comprising:
[0084]
(Supplementary note 3) The mechanism simulation apparatus according to supplementary note 2, wherein the design change of the component group can be performed while the dynamic interference information is displayed on the display screen.
[0085]
(Supplementary Note 4) The inter-component distance calculating means searches whether or not the second component exists in a predetermined range in the direction of the dynamic change of the first component, and determines whether the second component exists in the predetermined range. Calculate the inter-component distance between the first component and the second component when there is a component,
The mechanism simulation apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 3, characterized in that:
[0086]
(Supplementary Note 5) The apparatus further includes a range width setting unit that sets a range width of the interference level determined by the interference level determining unit,
The interference level determining means converts the inter-part distance calculated by the inter-part distance calculating means into the range width set by the range width setting means, and associates different alarm information for each predetermined value. In the information table, alarm information corresponding to the converted range width is set as a display mode for the display screen of the first component or the second component,
The interference level display means displays the first component or the second component on the display screen in the display mode set by the interference level determination means,
The mechanism simulation apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 4, characterized in that:
[0087]
(Supplementary Note 6) The interference level determination unit may be configured to, for each dynamic element including at least the alarm information set as a display mode of the first component or the second component on the display screen, Create a list,
The interference level display means updates only a predetermined dynamic element of the list created by the interference level determination means on the display screen,
6. The mechanism simulation apparatus according to claim 5, wherein
[0088]
(Supplementary note 7) The mechanism simulation apparatus according to supplementary note 5 or 6, wherein the alarm information is a color or a pattern.
(Supplementary note 8) The mechanism simulation apparatus according to supplementary note 6 or 7, wherein the dynamic element is shape information, arrangement information, and alarm information of the first component or the second component.
[0089]
(Supplementary Note 9) The apparatus further includes instruction means for sequentially instructing a dynamic change of the component group under the predetermined constraint condition,
When a dynamic change is sequentially instructed to the component group by the instructing means,
The component-to-component distance calculation means sequentially calculates the component-to-component distance between the dynamically changing first component and the second component,
The interference level determination unit sequentially determines the interference level between the first component and the second component based on the inter-component distance calculated by the inter-component distance calculation unit,
The interference level display means sequentially displays the interference level determined by the interference level determination means on the display screen,
The mechanism simulation apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 8, characterized in that:
[0090]
(Supplementary Note 10) The first component and the second component are any combination of components configured in the component group,
Simultaneously displaying two or more sets of dynamic interference information of the parts to be combined on the display screen,
The mechanism simulation apparatus according to any one of supplementary notes 1 to 9, wherein:
[0091]
(Supplementary Note 11) When a component group having at least two components is dynamically changed under a predetermined constraint condition, dynamic interference information between a first component and a second component of the component group is displayed. A dynamic interference information display method to be displayed on a screen,
Calculating the inter-component distance between the dynamically changing first component and the second component,
Determine the interference level between the first component and the second component based on the calculated distance between the components,
Displaying the determined interference level on the display screen,
A dynamic interference information display method, characterized in that:
[0092]
(Supplementary Note 12) When a component group having at least two components is dynamically changed under a predetermined constraint condition, dynamic interference information between the first component and the second component of the component group is displayed. A dynamic interference information display method to be displayed on a screen,
By setting the range width of the interference level divided by the degree of interference between the first component and the second component,
Calculating the inter-component distance between the dynamically changing first component and the second component,
Converting the calculated inter-part distance to the set range width,
Based on the converted value of the range width, select the corresponding alarm information from the alarm information table having different alarm information,
The selected alarm information is set as a display mode for the display screen of the first component or the second component,
Displaying the first component or the second component on the display screen based on the set display mode,
A dynamic interference information display method, characterized in that:
[0093]
(Supplementary Note 13) When a component group having at least two components is dynamically changed under a predetermined constraint condition, dynamic interference information between the first component and the second component of the component group is displayed. A dynamic interference information display method to be displayed on a screen,
By setting the range width of the interference level divided by the degree of interference between the first component and the second component,
Calculating the inter-component distance between the dynamically changing first component and the second component,
Converting the calculated inter-part distance to the set range width,
Based on the converted value of the range width, select the corresponding alarm information from the alarm information table having different alarm information,
The display form of the first part or the second part on the display screen is list-managed for each dynamic element including at least the selected alarm information,
Updating the display form of the first component or the second component on the display screen for each dynamic element that is managed in the list,
A dynamic interference information display method, characterized in that:
[0094]
(Supplementary Note 14) When a component group is dynamically changed under a predetermined constraint condition, dynamic interference information between a first component pair and dynamic interference information between a second component pair of the component group are displayed. A dynamic interference information display method to be displayed on a screen,
Calculating the inter-component distance of the first component pair and the inter-component distance of the second component pair, which dynamically changes,
Determine the interference level of the first component pair and the interference level of the second component pair based on the calculated inter-component distance, respectively.
A method of displaying dynamic interference information, wherein each of the determined interference levels is simultaneously displayed on the display screen.
[0095]
(Supplementary Note 15) Dynamically changing a component group having at least two components under a predetermined constraint condition and outputting dynamic interference information between a first component and a second component of the component group A program that causes a computer to perform
A function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes,
A function of determining an interference level between the first component and the second component based on the calculated distance between the components,
A function of outputting the determined interference level,
A program that allows a computer to realize
[0096]
(Supplementary Note 16) A part group having at least two parts is dynamically changed under a predetermined constraint condition, and dynamic interference information between a first part and a second part of the part group is output. A program that causes a computer to execute a design change of the component group specified by a user based on the output dynamic interference information,
A function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes,
A function of determining an interference level between the first component and the second component based on the calculated distance between the components,
A function of outputting the determined interference level,
A program that allows a computer to realize
[0097]
(Supplementary Note 17) In the function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes,
A function of searching whether or not the second component exists in a predetermined range in the direction of the dynamic change of the first component,
A function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component when the second component exists in the predetermined range,
According to Supplementary Note 15 or 16, which causes the computer to realize the following.
[0098]
(Supplementary Note 18) When a component group having at least two components is dynamically changed under a predetermined constraint condition, dynamic interference information between a first component and a second component of the component group is output. A program that causes a computer to perform
A function of setting a range width of an interference level divided by the degree of interference between the first component and the second component,
A function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes,
A function of converting the calculated inter-part distance to the set range width,
A function of selecting the corresponding alarm information from an alarm information table having different alarm information based on the converted value of the range width;
A function of setting the selected alarm information as a display mode on the display screen of the first component or the second component,
A function of outputting the first component or the second component based on the set display mode,
A program that allows a computer to realize
[0099]
(Supplementary Note 19) When a component group having at least two components is dynamically changed under a predetermined constraint condition, dynamic interference information between a first component and a second component of the component group is displayed. A program that causes a computer to execute displaying on a screen,
A function of setting a range width of an interference level divided by the degree of interference between the first component and the second component,
A function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes,
A function of converting the calculated inter-part distance to the set range width,
A function of selecting the corresponding alarm information from an alarm information table having different alarm information based on the converted value of the range width;
A function of managing the display mode of the first component or the second component on the display screen with a different display list for each dynamic element including at least the selected alarm information,
A function of updating the display mode of the first component or the second component on the display screen for each dynamic element of the display list,
A program that allows a computer to realize
[0100]
(Supplementary note 20) The program according to Supplementary note 18 or 19, wherein the alarm information is a color or a pattern.
(Supplementary note 21) The program according to supplementary note 19 or 20, wherein the dynamic element is shape information, arrangement information, and alarm information of the first component or the second component.
[0101]
(Supplementary Note 22) When a component group is dynamically changed under a predetermined constraint condition, dynamic interference information between a first component pair and dynamic interference information between a second component pair of the component group is output. A program that causes a computer to perform
A function of calculating the inter-component distance of the first component pair and the inter-component distance of the second component pair, which dynamically changes;
A function to determine the interference level of the first component pair and the interference level of the second component pair, respectively, based on the calculated distance between the components,
A function of simultaneously outputting each of the determined interference levels,
A program that allows a computer to realize
[0102]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, since the designer of the above-mentioned component can easily confirm the interference or the risk of the interference between the first component and the second component, the designer must carefully consider this risk. Can be used to edit parts.
[0103]
By outputting the risk of interference between components to a plurality of component pairs, the risk of one component pair and the risk of another component pair can be reported. Therefore, the designer can edit the part without overlooking the danger of dynamic interference of other parts by editing the predetermined part, and the number of times of editing can be greatly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a pre-interference alarm display function realized by a mechanism simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram of the mechanism simulation device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an example of a display list managed by a CAD basic unit 216 in FIG. 2;
FIG. 4 is an operation flow for realizing a pre-interference alarm display function.
FIG. 5 is an example showing a state of a state change of each component displayed on a display device by a simulation performed after step S406 in FIG. 4;
FIG. 6 is an example of a conventional design drawing editing process.
[Explanation of symbols]
100 piston head
102 prop
104 Piston after operation
106 wall
108 Piston before operation
110 color table
112 Display list
A rectangular area

Claims (5)

少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させて、前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を出力することをコンピュータに実行させる干渉前アラーム表示プログラムであって、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、
前記算出された前記部品間距離に基づいて前記第一の部品と前記第二の部品との干渉レベルを決定する機能と、
前記決定された前記干渉レベルを出力する機能と、
をコンピュータに実現させる干渉前アラーム表示プログラム。A computer which dynamically changes a component group having at least two components under a predetermined constraint condition and outputs dynamic interference information between a first component and a second component of the component group. The alarm display program before interference to be executed by
A function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes,
A function of determining an interference level between the first component and the second component based on the calculated distance between the components,
A function of outputting the determined interference level,
Pre-interference alarm display program that makes a computer realize 前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能においては、
前記第一の部品の前記動的変化の方向の所定範囲に前記第二の部品が存在するか否かを検索する機能と、
前記所定範囲に前記第二の部品が存在する場合に前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、
をコンピュータに実現させる請求項１に記載の干渉前アラーム表示プログラム。In the function of calculating the inter-component distance between the dynamically changing first component and the second component,
A function of searching whether or not the second component exists in a predetermined range in the direction of the dynamic change of the first component,
A function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component when the second component exists in the predetermined range,
The alarm display program before interference according to claim 1, wherein the program is realized by a computer. 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を出力することをコンピュータに実行させる干渉前アラーム表示プログラムであって、
前記第一の部品と前記第二の部品との干渉度によって分けられる干渉レベルのレンジ幅を設定する機能と、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、
前記算出された前記部品間距離を前記設定された前記レンジ幅に換算する機能と、
前記レンジ幅の換算値に基づいて、異なるアラーム情報を有するアラーム情報テーブルから対応する前記アラーム情報を選択する機能と、
前記選択されたアラーム情報を前記第一の部品または前記第二の部品の前記表示画面に対する表示形態として設定する機能と、
前記設定された前記表示形態に基づいて前記第一の部品または第二の部品を出力する機能と、
をコンピュータに実現させる干渉前アラーム表示プログラム。A computer that outputs dynamic interference information between a first component and a second component of the component group when a component group having at least two components is dynamically changed under a predetermined constraint condition. The alarm display program before interference to be executed by
A function of setting a range width of an interference level divided by the degree of interference between the first component and the second component,
A function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes,
A function of converting the calculated inter-part distance to the set range width,
A function of selecting the corresponding alarm information from an alarm information table having different alarm information based on the converted value of the range width;
A function of setting the selected alarm information as a display mode on the display screen of the first component or the second component,
A function of outputting the first component or the second component based on the set display mode,
Pre-interference alarm display program that makes a computer realize 少なくとも二つの部品を有する部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に前記部品群の第一の部品と第二の部品との間の動的干渉情報を表示画面に表示させることをコンピュータに実行させる干渉前アラーム表示プログラムであって、
前記第一の部品と前記第二の部品との干渉度によって分けられる干渉レベルのレンジ幅を設定する機能と、
前記動的に変化する前記第一の部品と前記第二の部品との部品間距離を算出する機能と、
前記算出された前記部品間距離を前記設定された前記レンジ幅に換算する機能と、
前記レンジ幅の換算値に基づいて、異なるアラーム情報を有するアラーム情報テーブルから対応する前記アラーム情報を選択する機能と、
前記第一の部品または第二の部品の前記表示画面に対する表示形態を、前記選択されたアラーム情報を少なくとも含む動的要素毎に異なるディスプレイリストで管理する機能と、
前記ディスプレイリストの各動的要素単位で前記表示画面上の前記第一の部品または第二の部品の表示形態を更新する機能と、
をコンピュータに実現させる干渉前アラーム表示プログラム。When dynamically changing a component group having at least two components under a predetermined constraint condition, displaying dynamic interference information between a first component and a second component of the component group on a display screen. A pre-interference alarm display program that causes a computer to perform
A function of setting a range width of an interference level divided by the degree of interference between the first component and the second component,
A function of calculating the inter-component distance between the first component and the second component that dynamically changes,
A function of converting the calculated inter-part distance to the set range width,
A function of selecting the corresponding alarm information from an alarm information table having different alarm information based on the converted value of the range width;
A function of managing the display mode of the first component or the second component on the display screen with a different display list for each dynamic element including at least the selected alarm information,
A function of updating the display mode of the first component or the second component on the display screen for each dynamic element of the display list,
Pre-interference alarm display program that makes a computer realize 部品群を所定の拘束条件の基で動的に変化させる際に前記部品群の第一の部品ペア間の動的干渉情報及び第二の部品ペア間の動的干渉情報を出力することをコンピュータに実行させる干渉前アラーム表示プログラムであって、
前記動的に変化する前記第一の部品ペアの部品間距離及び前記第二の部品ペアの部品間距離を算出する機能と、
前記算出された前記各部品間距離に基づいて前記第一の部品ペアの干渉レベル及び前記第二の部品ペアの干渉レベルを夫々決定する機能と、
前記決定された前記各干渉レベルの夫々を同時に出力する機能と、
をコンピュータに実現させる干渉前アラーム表示プログラム。A computer that outputs dynamic interference information between a first pair of components and dynamic interference information between a second pair of components of the component group when the component group is dynamically changed under a predetermined constraint condition. The alarm display program before interference to be executed by
A function of calculating the inter-component distance of the first component pair and the inter-component distance of the second component pair, which dynamically changes;
A function to determine the interference level of the first component pair and the interference level of the second component pair, respectively, based on the calculated distance between the components,
A function of simultaneously outputting each of the determined interference levels,
Pre-interference alarm display program that makes a computer realize
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