JP2002263970A - 組立分解工程設計支援装置 - Google Patents

組立分解工程設計支援装置

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JP2002263970A
JP2002263970A JP2001063089A JP2001063089A JP2002263970A JP 2002263970 A JP2002263970 A JP 2002263970A JP 2001063089 A JP2001063089 A JP 2001063089A JP 2001063089 A JP2001063089 A JP 2001063089A JP 2002263970 A JP2002263970 A JP 2002263970A
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assembling
disassembling
cost
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JP2001063089A
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Satomasa Kojima
悟理 小島
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品の組立と分解の両方に適用することが可
能な自動組立・分解システムにおいて、複雑に絡み合う
組立要件と分解要件を同時に踏まえて工程分割を平準化
するシステムを提供する。 【解決手段】 ３次元ＣＡＤシステム２で設計された製
品設計情報と、組立・分解情報入力部８により入力され
た組立・分解情報から、ロボットシミュレータ１１によ
り計算される各工程の組立・分解コストを平準化するよ
うに組立・分解工程分割を自動生成する。すると、製品
の組立と分解の両方に適用することが可能な自動組立・
分解システムの工程設計では、複雑に絡み合う組立要件
と分解要件を同時に踏まえ、作業者によるバラツキがな
く、定量的かつ効率的に工程設計が行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の組立・分解
用セルステーションで構成された処理ラインによって、
製品の組立あるいは分解を行う製品の組立・分解システ
ムの工程設計支援装置に関し、製品設計支援、組立・分
解工程設計支援、組立・分解作業性評価支援、組立・分
解作業指示支援に好適な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
電気製品等各種の製品に対して経年的に生じる廃棄処理
に伴う環境破壊を防止し、廃棄処分となる製品の構成資
材を再利用して資源を有効利用するために、製品のリサ
イクルによる部品の再生が注目されるようになってい
る。このリサイクルのためには、製品の分解、分別、再
利用を効率的に低設備コストで行うことが要求される。
従来この種の製品の分解はほとんどが手作業で行われて
おり、一部の工程で自動化作業が取り入れられているに
過ぎなかった。
【０００３】この問題に対して、分解工程を自動化する
試みがなされている（例えば特許第２９２５８６０号、
特開平１１-２３９９２６号公報参照）。これらの試み
では、分解ラインで分解された部品の物流を工夫して、
分解ラインと対に構成された組立ラインで再生される製
品の部品として使用している。しかし、製品の組立工程
のラインと、製品の分解工程のラインとは、それぞれ別
々に設けられ、独立して稼働されているため、各工程の
ライン設備の設置面積が増大して、設備コストの面で問
題があった。
【０００４】そこで、製品の組立と分解の両方に適用す
ることが可能な製品の自動組立・分解システムを提供す
ることにより、ライン設備の設置面積、設備コストを縮
小し、ライン設備全体としての稼働効率を高める試みが
なされている（例えば特開平９-３００１４４号、特開
平１１-２９１１３５号公報参照）。しかし、このよう
なシステムを用いて組立・分解ラインを構成し、かつ組
立・分解工程の最適化を人が行う場合、組立要件と分解
要件が複雑に絡み合うため、非常に困難で作業効率が悪
かった。
【０００５】従来、組立ラインの計画では、試行錯誤の
方法で組立ラインの案を作成し、それを評価し、修正を
繰り返しながら行っていた。この方法では、組立ライン
の案を作成するためにさまざまな知識を要求されるた
め、ノウハウや知識を蓄積した計画者でないと、適正な
組立ラインの案を作成できなかった。仮にノウハウや知
識を蓄積した設計者でも、設計者によりノウハウや知識
の多い分野と少ない分野があるため、全ての計画が適正
になるとは限らなかった。
【０００６】この問題を解決するために、ＣＡＤを用い
て組立ラインの工程設計を支援する装置が提案されてい
る（例えば特開平５-８８７１１号公報参照）。しか
し、この技術では分解工程について言及されておらず、
製品の組立と分解の両方に適用することが可能な製品の
組立・分解システムの工程設計をする場合には適用でき
なかった。
【０００７】また組立・分解システムの工程設計を支援
する装置として、組立分解工程設計支援装置と称される
ものが提案されている。この装置は、設計意図を有効利
用するために、製品設計者が考慮している組立・分解工
程で必要な情報を設計図に入力しやすいヒューマンイン
ターフェースを与え、さらに製品設計者並びに組立・分
解工程設計者がその情報をもとに製品の組立・分解性評
価や組立・分解工程設計を支援するための、大掛かりで
なく直感的に理解しやすいツールを与えるとともに、組
立・分解性評価や組立・分解工程設計評価を同時に扱え
る装置を提供することを目的としている。しかし、この
技術では工程分割について言及しておらず、製品の組立
と分解の両方に適用することが可能な自動組立・分解シ
ステムの工程設計支援をするためには、複雑に絡み合う
組立要件と分解要件を同時に踏まえて工程分割を平準化
することができず適用することができなかった。
【０００８】そこで本発明は、製品の組立と分解の両方
に適用することが可能な自動組立・分解システムにおい
て、複雑に絡み合う組立要件と分解要件を同時に踏まえ
て工程分割を平準化するシステムを提供することによ
り、ノウハウや知識を蓄積していない計画者でも容易に
適正な設計することができ、また計画者によってバラツ
キの起こらない工程設計を実現し、工程設計効率を向上
させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
組立分解工程設計支援装置は、上記目的を達成するため
に、製品を設計する３次元ＣＡＤシステムと、表示装置
と入力手段を有する設計支援計算機と、設計された製品
の形状モデルを表示するプロダクトモデル表示部と、設
計段階で考慮されている組立・分解に関する情報を入力
する組立・分解情報入力部と、設計者が意識的あるいは
無意識的に入力した情報を定量的に抽出する組立・分解
情報抽出部と、表示装置と入力手段を有する組立・分解
工程設計情報入力支援計算機と、組立・分解作業を検証
するロボットシミュレータと、表示装置と入力手段と、
組立・分解部品の移動プログラムから一連のロボット組
立・分解動作プログラムを自動生成するロボット組立・
分解プログラム生成部と、自動生成されたロボット組立
・分解動作プログラムを編集するロボット組立・分解プ
ログラム編集部と、組立・分解部品の移動プログラムか
ら一連の人組立・分解動作プログラムを自動生成する人
組立・分解プログラム生成部と、自動生成された人組立
・分解動作プログラムを編集する人組立・分解プログラ
ム編集部を有する組立・分解工程設計支援計算機と、組
立・分解部品の移動要素毎にプログラムモジュールとし
て登録される部品移動モデルデータベースと、ロボット
の機構変換モデルが登録されるロボット機構モデルデー
タベースと、人に関する媒介変数が登録される人間モデ
ルデータベースから構成される組立分解工程設計支援装
置において、上記３次元ＣＡＤシステムで設計された製
品設計情報と、上記組立・分解情報入力部により入力さ
れた組立・分解情報から、ロボットシミュレータにより
計算される組立・分解コストが最小の組立・分解順序を
自動生成し、さらに各工程の組立・分解コストを平準化
するように組立・分解工程分割を自動生成するコストベ
ースド組立・分解工程計画部を上記組立・分解工程設計
情報入力支援計算機に備えることを特徴とする。
【００１０】同請求項２に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の組立分解工程設計支援装置にお
いて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、工
程分割を平準化するために用いる組立・分解コストとし
て作業時間を用いることを特徴とする。
【００１１】同請求項３に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の組立分解工程設計支援装置にお
いて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、工
程分割を平準化するために用いる組立・分解コストとし
て工程設置面積を用いることを特徴とする。
【００１２】同請求項４に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の組立分解工程設計支援装置にお
いて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、工
程分割を平準化するために用いる組立・分解コストとし
て工具、治具数を用いることを特徴とする。
【００１３】同請求項５に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の組立分解工程設計支援装置にお
いて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、工
程分割を平準化するために用いる組立・分解コストとし
て供給部品数を用いることを特徴とする。
【００１４】同請求項６に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の組立分解工程設計支援装置にお
いて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、工
程分割を平準化するために用いる組立・分解コストとし
て大物部品数を用いることを特徴とする。
【００１５】同請求項７に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の組立分解工程設計支援装置にお
いて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、工
程分割を平準化するために用いる組立・分解コストとし
て類似部品数を用いることを特徴とする。
【００１６】同請求項８に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１ないし７のいずれかの組立分解工
程設計支援装置において、上記コストベースド組立・分
解工程計画部で、（１）作業時間、（２）工程設置面
積、（３）工具、治具、（４）供給部品数、（５）大物
部品数、（６）類似部品数等の組立・分解コストを複合
的に扱うために、工程分割を平準化するための評価関数
を定義、編集する評価関数編集部を上記組立・分解工程
設計情報入力支援計算機に備えることを特徴とする。
【００１７】同請求項９に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項２の組立分解工程設計支援装置にお
いて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、１
日の生産量と設備単体もしくは人間１人の生産能力から
目標サイクルタイムを概算し、各工程作業時間がこれを
大幅に越えないように工程分割することを特徴とする。
【００１８】同請求項１０に係るものは、上記目的を達
成するために、請求項２ないし９のいずれかの組立分解
工程設計支援装置において、上記コストベースド組立・
分解工程計画部で、工程分割する際に各工程の組立・分
解コストのバラツキが著しく大きい場合、組立・分解作
業をさらに分解することを特徴とする。
【００１９】同請求項１１に係るものは、上記目的を達
成するために、請求項１ないし１０のいずれかの組立分
解工程設計支援装置において、上記コストベースド組立
・分解工程計画部で、自動生成して得られた組立・分解
工程分割結果を編集する組立・分解工程編集部を上記組
立・分解工程設計情報入力支援計算機に備えることを特
徴とする。
【００２０】同請求項１２に係るものは、上記目的を達
成するために、請求項８または１１の組立分解工程設計
支援装置において、上記評価関数編集部で定義された各
工程を平準化するための評価関数の各評価項目の重み
を、ニューラルネットを用いて学習する評価項目重み学
習部と、該重みを用いて以降の組立・分解工程分割に用
いる組立・分解コストを計算するコストベースド組立・
分解工程計画部を上記組立・分解工程設計情報入力支援
計算機に備えることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。本発明に係る組立分解工程設計支援
装置の第１実施形態を図１に示す。設計支援計算機１で
は、３次元ＣＡＤシステム２を用いて製品設計が行われ
る。ここで設計された製品の３次元形状データは、ネッ
トワークを介して組立・分解工程設計情報入力支援計算
機３と組立・分解工程設計支援計算機４に送られる。設
計支援計算機１、組立・分解工程設計情報入力支援計算
機３、組立・分解工程設計支援計算機４はそれぞれディ
スプレイ等の表示装置６とマウスやキーボードなどの入
力手段７を備える。
【００２２】組立・分解工程設計情報入力支援計算機３
では、プロダクトモデル表示部５において、表示装置６
により設計された製品の形状モデルを表示し、表示装置
６の画面上でＧＵＩを用いて入力手段７により各部品を
独立に任意の位置姿勢に移動させることが可能で、移動
した任意の位置姿勢から組立・分解位置に連続的に移動
表示させるアニメーションを表示する。
【００２３】また、組立・分解情報入力部８において、
移動した部品の位置姿勢とその位置姿勢の挿入位置、経
由点の別、移動した部品の順序を記録し、設計者が設計
段階で考慮している情報（締結や挿入等の組立・分解方
法に関する情報や自動組立・分解に使用するロボットハ
ンドの情報、人組立・分解に使用する工具の情報等）を
編集入力して記録する。さらに、組立・分解情報抽出部
９において、組立・分解情報入力部で入力された部品の
位置姿勢から部品の組立・分解方向、経由点、部品間の
接触情報を生成・抽出する。そしてさらに、コストベー
スド組立・分解工程計画部１０において、３次元ＣＡＤ
システム２で設計された製品設計情報と、組立・分解情
報入力部８により入力された組立・分解情報から、ロボ
ットシミュレータにより計算される組立・分解コストが
最小の組立・分解順序を自動生成し、さらに各工程の組
立・分解コストとして少なくとも組立・分解部品数を平
準化するように部品単位で組立・分解工程分割を自動生
成する。
【００２４】組立・分解工程設計支援計算機４では、組
立・分解情報入力部８で入力された組立・分解順序に、
部品移動モデルデータベース１８から組立・分解部品の
移動要素プログラムモジュールを取り出して並べ、組立
・分解情報入力部８で入力され、組立・分解情報抽出部
９で抽出された挿入位置、経由点等の位置姿勢パラメー
タをそのプログラムに入力して、シミュレーションを実
行する。
【００２５】また、ロボットシミュレータ１１におい
て、自動組立の場合、ロボット組立・分解プログラム生
成部１２においてロボット機構モデルデータベース１３
に登録されている機構変換モデルを用いて組立・分解部
品の移動プログラムから一連のロボット組立・分解動作
プログラムを自動生成し、このプログラムを用いてロボ
ットシミュレータ１１により組立・分解動作をシミュレ
ーションする。さらに、ロボット組立・分解プログラム
編集部１４において、自動生成されて例示されたロボッ
ト組立・分解動作プログラムを編集し、最適な組立・分
解プログラムを生成する。
【００２６】また、人組立・分解プログラム生成部１５
において、人間モデルデータベース１６に登録されてい
る人間モデルを用いて、組立・分解部品の移動プログラ
ムから一連の人組立・分解動作プログラムを自動生成
し、このプログラムを用いてロボットシミュレータ１１
により組立・分解動作をシミュレーションする。さら
に、人組立・分解プログラム編集部１７において、自動
生成されて例示された人組立・分解動作プログラムを編
集し、最適な組立・分解動作を生成する。さらに、干渉
チェック、組立・分解作業時間等の組立・分解コスト計
算を行い、組立・分解作業を評価するための指標として
表示装置６に表示する。
【００２７】本実施形態では、３次元ＣＡＤシステム２
で設計された製品設計情報と、組立・分解情報入力部８
により入力された組立・分解情報から組立・分解工程分
割を自動生成する際、ロボットシミュレータ１１により
計算される組立・分解コストとして作業時間を算出する
ように構成し、各工程での作業時間を平準化するように
工程分割することができる。
【００２８】また、３次元ＣＡＤシステム２で設計され
た製品設計情報と、組立・分解情報入力部８により入力
された組立・分解情報から組立・分解工程分割を自動生
成する際、ロボットシミュレータ１１により計算される
組立・分解コストとして工程設置面積を算出するように
構成し、各工程での工程設置面積を平準化するように工
程分割することができる。
【００２９】また、３次元ＣＡＤシステム２で設計され
た製品設計情報と、組立・分解情報入力部８により入力
された組立・分解情報から組立・分解工程分割を自動生
成する際、ロボットシミュレータ１１により計算される
組立・分解コストとして工具、治具数を算出するように
構成し、各工程での工具、治具数を平準化するように工
程分割することができる。
【００３０】また、３次元ＣＡＤシステム２で設計され
た製品設計情報と、組立・分解情報入力部８により入力
された組立・分解情報から組立・分解工程分割を自動生
成する際、ロボットシミュレータ１１により計算される
組立・分解コストとして供給部品数を算出するように構
成し、各工程での供給部品数を平準化するように工程分
割することができる。
【００３１】また、３次元ＣＡＤシステム２で設計され
た製品設計情報と、組立・分解情報入力部８により入力
された組立・分解情報から組立・分解工程分割を自動生
成する際、ロボットシミュレータ１１により計算される
組立・分解コストとして大物部品数を算出するように構
成し、各工程での大物部品数を平準化するように工程分
割することができる。
【００３２】また、３次元ＣＡＤシステム２で設計され
た製品設計情報と、組立・分解情報入力部８により入力
された組立・分解情報から組立・分解工程分割を自動生
成する際、ロボットシミュレータ１１により計算される
組立・分解コストとして類似部品数を算出するように構
成し、各工程での類似部品数を平準化するように工程分
割することができる。
【００３３】本発明に係る組立分解工程設計支援装置の
第２実施形態を図２に示す。本実施形態の組立・分解工
程設計情報入力支援計算機３では、評価関数編集部２０
において、工程分割を平準化するための評価関数を定
義、編集するヒューマンインターフェースを持ち、作業
者がこの情報を入力する。組立・分解工程設計支援計算
機４では、ロボットシミュレータ１１により、全ての組
立・分解作業について新たに定義された評価関数によっ
て組立・分解コストを計算し、コストベースド組立・分
解工程計画部にその値を返す。
【００３４】さらに、組立・分解工程設計情報入力支援
計算機３では、コストベースド組立・分解工程計画部１
０において、各工程の組立・分解コストを平準化する工
程分割を自動生成し、工程分割結果として表示する。そ
の他の構成は先の実施形態と同様なので、説明を省略す
る。
【００３５】本実施形態では、コストベースド組立・分
解工程計画部１０において、１日の生産量と設備単体も
しくは人間１人の生産能力から目標サイクルタイムを概
算し、各工程作業時間がこれを大幅に越えないように工
程分割することができる。
【００３６】また、コストベースド組立・分解工程計画
部１０において、工程分割する際に各工程の組立・分解
コストのバラツキが著しく大きい場合、組立・分解作業
をさらに最小の動作単位まで分解することができる。
【００３７】本発明に係る組立分解工程設計支援装置の
第３実施形態を図３に示す。本実施形態の組立・分解工
程設計情報入力支援計算機３では、コストベースド組立
・分解工程計画部１０において自動生成して得られた組
立・分解工程分割結果を編集するヒューマンインターフ
ェースとして組立・分解工程編集部２１を持ち、作業者
がこの情報を編集入力する。組立・分解工程設計支援計
算機４では、ロボットシミュレータ１１により、新たに
編集された組立・分解工程分割について組立・分解コス
トを計算し、組立・分解工程設計情報入力支援計算機３
にその値を返し、表示する。その他の構成は先の実施形
態と同様なので、説明を省略する。
【００３８】本発明に係る組立分解工程設計支援装置の
第４実施形態を図４に示す。本実施形態の組立・分解工
程設計情報入力支援計算機３では、評価項目重み学習部
２２において、組立・分解部品を入力とし、組立・分解
工程分割結果を出力とするニューラルネットにより、組
立・分解工程編集部２１において最終的に決定された組
立・分解工程分割結果を教師信号として、評価関数編集
部２０において定義された評価項目の重みを学習する。
さらに、コストベースド組立・分解工程計画部１０にお
いて、その重みを用いて以後の組立・分解工程分割に用
いる組立・分解コストを計算する。
【００３９】
【発明の効果】本発明の請求項１に係る組立分解工程設
計支援装置は、以上説明してきたように、３次元ＣＡＤ
システムで設計された製品設計情報と、組立・分解情報
入力部により入力された組立・分解情報から、ロボット
シミュレータにより計算される各工程の組立・分解コス
トを平準化するように組立・分解工程分割を自動生成す
ることにより、製品の組立と分解の両方に適用すること
が可能な自動組立・分解システムの工程設計において、
複雑に絡み合う組立要件と分解要件を同時に踏まえ、作
業者によるバラツキがなく、定量的かつ効率的に工程設
計が行えるという効果がある。
【００４０】同請求項２に係る組立分解工程設計支援装
置は、以上説明してきたように、コストベースド組立・
分解工程計画部で工程分割を平準化するために用いる組
立・分解コストとして作業時間を用いることにより、上
記共通の効果に加え、時間的バラツキの少ない工程設計
が行えるという効果がある。
【００４１】同請求項３に係る組立分解工程設計支援装
置は、以上説明してきたように、コストベースド組立・
分解工程計画部で工程分割を平準化するために用いる組
立・分解コストとして工程設置面積を用いることによ
り、上記共通の効果に加え、面積的バラツキの少ない工
程設計が行えるという効果がある。
【００４２】同請求項４に係る組立分解工程設計支援装
置は、以上説明してきたように、コストベースド組立・
分解工程計画部で工程分割を平準化するために用いる組
立・分解コストとして工具、治具数を用いることによ
り、上記共通の効果に加え、例えばネジ締め等の１日の
作業量が制限されている安全衛生に関わる作業のバラツ
キの少ない工程設計が行えるという効果がある。
【００４３】同請求項５に係る組立分解工程設計支援装
置は、以上説明してきたように、コストベースド組立・
分解工程計画部で工程分割を平準化するために用いる組
立・分解コストとして供給部品数を用いることにより、
上記共通の効果に加え、部品供給負荷のバラツキの少な
い工程設計が行えるという効果がある。
【００４４】同請求項６に係る組立分解工程設計支援装
置は、以上説明してきたように、コストベースド組立・
分解工程計画部で工程分割を平準化するために用いる組
立・分解コストとして大物部品数を用いることにより、
上記共通の効果に加え、工程間の作業負荷のバラツキを
軽減できるという効果がある。
【００４５】同請求項７に係る組立分解工程設計支援装
置は、以上説明してきたように、コストベースド組立・
分解工程計画部で工程分割を平準化するために用いる組
立・分解コストとして類似部品数を用いることにより、
上記共通の効果に加え、類似部品量的バラツキの少ない
工程設計が行え、作業信頼性を向上できるという効果が
ある。
【００４６】同請求項８に係る組立分解工程設計支援装
置は、以上説明してきたように、工程分割を平準化する
ための評価関数を定義、編集する評価関数編集部を備え
ることにより、作業時間、工程設置面積、工具、治具、
供給部品数、大物部品数、類似部品数等の組立・分解コ
ストを複合的に扱えるようになるので、上記共通の効果
に加え、より確かな組立・分解工程分割が自動的に行え
るという効果がある。
【００４７】同請求項９に係る組立分解工程設計支援装
置は、以上説明してきたように、１日の生産量と設備単
体もしくは人間１人の生産能力から目標サイクルタイム
を概算し、各工程作業時間がこれを大幅に越えないよう
に工程分割することにより、上記共通の効果に加え、生
産計画に適合した工程設計が行えるという効果がある。
【００４８】同請求項１０に係る組立分解工程設計支援
装置は、以上説明してきたように、工程分割する際に各
工程の組立・分解コストのバラツキが著しく大きい場
合、組立・分解作業をさらに最小の動作単位まで分解
し、複数の生産設備に分けて割当てることにより、上記
共通の効果に加え、各工程の組立・分解コストをより平
準化することができ、ロスの少ない工程設計が行えると
いう効果がある。
【００４９】同請求項１１に係る組立分解工程設計支援
装置は、以上説明してきたように、コストベースド組立
・分解工程計画部において自動生成して得られた組立・
分解工程分割結果について、あらゆる組立要件と分解要
件を考慮して改善、編集するヒューマンインターフェー
スを持つことにより、上記共通の効果に加え、実際に組
立・分解を行うための組立・分解工程が容易に設計で
き、さらに、編集された組立・分解工程分割について組
立・分解コストが計算されて表示されるので、設計され
た組立・分解工程分割が定量的に評価できるという効果
がある。
【００５０】同請求項１２に係る組立分解工程設計支援
装置は、以上説明してきたように、評価関数編集部にお
いて定義された各工程を平準化するための評価関数の各
評価項目の重みを、ニューラルネットを用いて学習し、
その重みを用いて以後の組立・分解工程分割に用いる組
立・分解コストを計算することにより、上記共通の効果
に加え、工程分割の経験回数が増加するにつれて学習が
進み、徐々に理想的な組立・分解工程設計が自動的に行
えるようになるため、組立・分解工程設計作業が効率的
になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る組立分解工程設計支援装置の第１
実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る組立分解工程設計支援装置の第２
実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る組立分解工程設計支援装置の第３
実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る組立分解工程設計支援装置の第４
実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 設計支援計算機 ２ ３次元ＣＡＤシステム ３ 組立・分解工程設計情報入力支援計算機 ４ 組立・分解工程設計支援計算機 ５ プロダクトモデル表示部 ６ 表示装置 ７ 入力手段 ８ 組立・分解情報入力部 ９ 組立・分解情報抽出部 １０ コストベースド組立・分解工程計画部 １１ ロボットシミュレータ １２ ロボット組立・分解プログラム生成部 １３ ロボット機構モデルデータベース １４ ロボット組立・分解プログラム編集部 １５ 人組立・分解プログラム生成部 １６ 人間モデルデータベース １７ 人組立・分解プログラム編集部 １８ 部品移動モデルデータベース ２０ 評価関数編集部 ２１ 組立・分解工程編集部 ２２ 評価項目重み学習部

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 製品を設計する３次元ＣＡＤシステム
    と、表示装置と入力手段を有する設計支援計算機と、設
    計された製品の形状モデルを表示するプロダクトモデル
    表示部と、設計段階で考慮されている組立・分解に関す
    る情報を入力する組立・分解情報入力部と、設計者が意
    識的あるいは無意識的に入力した情報を定量的に抽出す
    る組立・分解情報抽出部と、表示装置と入力手段を有す
    る組立・分解工程設計情報入力支援計算機と、組立・分
    解作業を検証するロボットシミュレータと、表示装置と
    入力手段と、組立・分解部品の移動プログラムから一連
    のロボット組立・分解動作プログラムを自動生成するロ
    ボット組立・分解プログラム生成部と、自動生成された
    ロボット組立・分解動作プログラムを編集するロボット
    組立・分解プログラム編集部と、組立・分解部品の移動
    プログラムから一連の人組立・分解動作プログラムを自
    動生成する人組立・分解プログラム生成部と、自動生成
    された人組立・分解動作プログラムを編集する人組立・
    分解プログラム編集部を有する組立・分解工程設計支援
    計算機と、組立・分解部品の移動要素毎にプログラムモ
    ジュールとして登録される部品移動モデルデータベース
    と、ロボットの機構変換モデルが登録されるロボット機
    構モデルデータベースと、人に関する媒介変数が登録さ
    れる人間モデルデータベースから構成される組立分解工
    程設計支援装置において、 上記３次元ＣＡＤシステムで設計された製品設計情報
    と、上記組立・分解情報入力部により入力された組立・
    分解情報から、ロボットシミュレータにより計算される
    組立・分解コストが最小の組立・分解順序を自動生成
    し、さらに各工程の組立・分解コストを平準化するよう
    に組立・分解工程分割を自動生成するコストベースド組
    立・分解工程計画部を上記組立・分解工程設計情報入力
    支援計算機に備えることを特徴とする組立分解工程設計
    支援装置。
  2. 【請求項２】 請求項１の組立分解工程設計支援装置に
    おいて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、
    工程分割を平準化するために用いる組立・分解コストと
    して作業時間を用いることを特徴とする組立分解工程設
    計支援装置。
  3. 【請求項３】 請求項１の組立分解工程設計支援装置に
    おいて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、
    工程分割を平準化するために用いる組立・分解コストと
    して工程設置面積を用いることを特徴とする組立分解工
    程設計支援装置。
  4. 【請求項４】 請求項１の組立分解工程設計支援装置に
    おいて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、
    工程分割を平準化するために用いる組立・分解コストと
    して工具、治具数を用いることを特徴とする組立分解工
    程設計支援装置。
  5. 【請求項５】 請求項１の組立分解工程設計支援装置に
    おいて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、
    工程分割を平準化するために用いる組立・分解コストと
    して供給部品数を用いることを特徴とする組立分解工程
    設計支援装置。
  6. 【請求項６】 請求項１の組立分解工程設計支援装置に
    おいて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、
    工程分割を平準化するために用いる組立・分解コストと
    して大物部品数を用いることを特徴とする組立分解工程
    設計支援装置。
  7. 【請求項７】 請求項１の組立分解工程設計支援装置に
    おいて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、
    工程分割を平準化するために用いる組立・分解コストと
    して類似部品数を用いることを特徴とする組立分解工程
    設計支援装置。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかの組立分解
    工程設計支援装置において、上記コストベースド組立・
    分解工程計画部で、（１）作業時間、（２）工程設置面
    積、（３）工具、治具、（４）供給部品数、（５）大物
    部品数、（６）類似部品数等の組立・分解コストを複合
    的に扱うために、工程分割を平準化するための評価関数
    を定義、編集する評価関数編集部を上記組立・分解工程
    設計情報入力支援計算機に備えることを特徴とする組立
    分解工程設計支援装置。
  9. 【請求項９】 請求項２の組立分解工程設計支援装置に
    おいて、上記コストベースド組立・分解工程計画部で、
    １日の生産量と設備単体もしくは人間１人の生産能力か
    ら目標サイクルタイムを概算し、各工程作業時間がこれ
    を大幅に越えないように工程分割することを特徴とする
    組立分解工程設計支援装置。
  10. 【請求項１０】 請求項２ないし９のいずれかの組立分
    解工程設計支援装置において、上記コストベースド組立
    ・分解工程計画部で、工程分割する際に各工程の組立・
    分解コストのバラツキが著しく大きい場合、組立・分解
    作業をさらに分解することを特徴とする組立分解工程設
    計支援装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれかの組立
    分解工程設計支援装置において、上記コストベースド組
    立・分解工程計画部で、自動生成して得られた組立・分
    解工程分割結果を編集する組立・分解工程編集部を上記
    組立・分解工程設計情報入力支援計算機に備えることを
    特徴とする組立分解工程設計支援装置。
  12. 【請求項１２】 請求項８または１１の組立分解工程設
    計支援装置において、上記評価関数編集部で定義された
    各工程を平準化するための評価関数の各評価項目の重み
    を、ニューラルネットを用いて学習する評価項目重み学
    習部と、該重みを用いて以降の組立・分解工程分割に用
    いる組立・分解コストを計算するコストベースド組立・
    分解工程計画部を上記組立・分解工程設計情報入力支援
    計算機に備えることを特徴とする組立分解工程設計支援
    装置。
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