JP2004288224A

JP2004288224A - 分解組立図作成装置および方法

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Publication number: JP2004288224A
Application number: JP2004210916A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Minami; 俊介南; Tomotoshi Ishida; 智利石田; Yoshiaki Shinozuka; 義昭篠塚
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: JP3786127B2

Abstract

【課題】
複数の部品からなる組立品の分解組立図の作成を容易に行い得る分解組立図作成装置及び方法の提供。
【解決手段】
入力部１０１と、組立品を構成する部品の形状デ−タを記憶する形状データメモリ105と、組付部品と組付方向からなる組立工程データを記憶するメモリ１０６と、前記形状データに基づいて組立品を表示部に表示する演算部１０２と、組立工程デ−タと前記形状データに基づいて、前記組立品を構成する部品の分解状態の配置位置を決定する手段１０９を有し、決定された配置位置に応じて分解組立図を前記表示部に表示する。
【効果】
分解組立図の自動作成が可能となり、分解組立図作成の工数を低減することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の部品から構成される組立品の構造や製造工程における組立手順，保守点検や修理の手順を示す際に作成される、分解組立図を作成する装置および方法に関する。

分解組立図は、部品を組み合わせた状態から個々の部品をばらし、組付方向と逆の方向に、組立順に配置した図面である。このような分解組立図は、複数の部品から構成される組立品の構成や製造工程における組立手順，保守点検や修理の手順等を示すときに用いられる。従来、分解組立図は、製品の組立図や部品図等の製作図と組立手順等を示した組立手順書を元に手書きで作成していた。また、近年ではＣＡＤシステムが製品設計に用いられ、三次元ＣＡＤシステムを用いて作成した製品の組立モデルを作成し、この三次元CADシステムで作成したデータを元にユーザが組立手順を考慮して、移動コマンドによって部品を移動させることによって分解組立図を作成している。

上記の従来技術では、人手で分解組立図を作成していたために、非常に時間がかかった。また、三次元ＣＡＤシステムで作成した組立品の形状データを利用すれば、少なくとも部品の形状を書く必要はないが、部品を１つ１つオペレータが移動方向と移動量を指示して移動させるために手間がかかった。また、製造準備段階で組立手順を検討している段階では、組立手順が正しいかどうかを形状を見て確認する必要がある。ところが組立手順の決定には試行錯誤を伴い、手順を変更する度に分解組立図を人手で作り直すため工数が非常にかかるという問題が有った。

本発明の目的は、組立手順を容易に確認できる分解組立図を容易に作成する装置及び方法を提供することにある。

本発明は、入力部と，組立品を構成する部品の形状データを記憶する形状データメモリ
と，前記形状データに基づいて組立品を表示部に表示する演算部を有するものにおいて、
組立工程データと前記形状データに基づいて、前記組立品を構成する部品の分解状態の配
置位置を決定する手段を設け、この決定された配置位置に応じて分解組立図を前記表示部
に表示するようにしたことに特徴がある。

具体的には、前記組立工程データは、部品の組立順序と組立方向とからなり、前記配置
位置決定手段は、形状データメモリ内の部品の頂点座標と組立方向ベクトルとの内積を演
算し、その内積値の最小値を求めると共に前記読み出された部品の頂点座標と組立方向ベ
クトルとの内積を演算し、その内積値の最大値を求め、求めた差分に基づいて前記組立品
を構成する部品を分解組立図上で分解状態にする際の各部品間の間隔を決定し、この決定
された部品間隔に応じて分解組立図を前記表示部に表示するものであります。

本発明によれば、配置位置決定手段により、形状データメモリ内の部品の頂点座標と組
立方向ベクトルとの内積が演算され、その内積値の最小値が求められると共に前記読み出
された部品の頂点座標と組立方向ベクトルとの内積が演算され、その内積値の最大値が求
められ、求められた差分に基づいて前記組立品を構成する部品を分解組立図上で分解状態
にする際の各部品間の間隔が決定され、この決定された部品間隔に応じて分解組立図が表
示部に表示されるので、分解組立図の自動作成が可能となり、従来行われていた、部品を
１つ１つオペレータが移動方向と移動量を指示して移動させるという作業が不要となり、
分解組立図作成の工数を低減することが可能となる。

本発明によれば、分解組立図の自動作成が可能となり、従来行われていた、部品を１つ
１つオペレータが移動方向と移動量を指示して移動させるという作業が不要となり、分解
組立図作成の工数を低減することが可能となる。

図１に本発明による分解組立図作成装置の構成の一実施例を示す。入力装置１０１は、
キーボードやマウス等のユーザからの指示を取り込む機器および通信装置や記憶装置等の
他の計算機からデータを受け取る装置で構成する。演算装置１０２は、ＣＰＵで構成し、
記憶装置１０３に記憶されたプログラムによって記憶装置１０３内のデータを演算したり
、入力装置１０１及び出力装置１０４とのデータのやり取りを行う。記憶装置１０３は、
ＲＡＭや磁気ディスク等で構成し、プログラム及びデータを記憶する。出力装置１０４は
、ＣＲＴ等の表示装置や通信装置や記憶装置等の他の計算機へデータを受け渡す機器で構
成する。

記憶装置１０３には、形状データ１０５，組立手順データ１０６，形状データ入力プロ
グラム１０７，組立手順入力プログラム１０８，組付部品移動プログラム１０９，分解組
立図表示プログラム１１０を格納する。形状データ１０５は組立品の幾何情報を記憶する
。組立手順データ１０６は、組立の順序毎に組付部品１１１，組付方向１１２を記憶する
。形状データ入力プログラム１０７は、入力装置１０１から組立品の幾何情報を取り込み
、形状データ１０５に格納する。組立手順入力プログラムは、入力装置１０１から組立の
順序毎に、組付部品と組付方向を取り込み、組立手順データ１０６に格納する。組付部品
移動プログラム１０９は、ある組立手順ステップにおいて、組付部品１１１の形状データ
と既に取付済みの部品の形状データと組付方向１１２から、分解組立図上の組付部品位置
を計算し、形状データ１０５内の組付部品の部品位置を変更する。分解組立図表示プログ
ラム１１０は、形状データ１０５を出力装置１０４に出力する。

形状データ１０５及び組立手順データ１０６の入力は、マウス及びキーボードを用いて
ユーザが入力するか、他の計算機でデータを作成したデータを、ネットワークや記憶装置
等を介して入力する。

本実施例における分解組立図作成方法の一例を図４３に示す。処理４３０１では、組立
の対象となる部品の形状データ及び組立完了状態における部品の配置位置を取り込む。処
理４３０２では、部品の組立順序，組立方向のデータからなる組立手順データを取り込む
。処理４３０３では、部品形状，配置位置，組立順序、及び組立方向から、組立品を構成
する１つ１つの部品について分解した状態での配置位置を計算する。処理４３０４では、
処理４３０３で求めた配置位置に基づいて部品形状を表示する。

図２に組付部品移動プログラム１０９の一実施例の詳細な構成を示す。手順順次読みだ
しプログラム２０１は、組立手順データ１０６内の１つ１つの組立手順ステップを読みだ
し、組付部品メモリ２０２および組付方向メモリ２０８に格納する。組付方向１１２は、
既に組立済みの部品に組付部品を組み付けるときの方向を表すもので、単位ベクトルで表
す。これをＶ_a とする。また、組付済み部品メモリ２０４は、ある組立手順ステップ以前
の手順ステップで取り付けた部品のリストを格納するものである。内積最小値計算プログ
ラム２０５は、組付済み部品メモリ２０４から組み付け済み部品のリストを読みだし、そ
れらの部品の頂点と取り付け方向の内積を計算し、その中の最小値を計算する。これを
Ｄ_min とする。内積最大値計算プログラム２０６は、組付部品メモリ２０２より組み付け
る部品を読みだし、それらの部品の頂点の座標値を形状データ１０５から取り出す。それ
らの座標値と組付方向の内積をそれぞれ計算し、その中の最大値を求める。これをＤ_max
とする。組付部品位置変更プログラム２０７は、以下の式（１）によって組付部品の移動
ベクトルＶを求める。ただし、Ｄ_const はあらかじめ定めた一定量のすきまである。
（数１）
Ｖ＝(Ｄ_min−Ｄ_max−Ｄ_const)＊Ｖ_a …（１）
そして、形状データより組付部品の位置Ｍ_o を取りだし、移動ベクトルＶから求めた移
動マトリックスＭｖをかけた値Ｍを新しい部品位置として形状データに書き込む。この計
算は以下の式（２）による。
（数２）
Ｍ＝Ｍ_v＊Ｍ_o …（２）
組付済み部品追加プログラム２０８は、位置を変更した組付部品を組付済み部品メモリ
２０４に追加する。

次に、具体的な例を用いて組付部品移動プログラム１０９が分解組立図を作成する原理
を説明する。

図３は、２つの部品３０１と３０２が組み立てられた状態を示している。部品３０１が
組付済み部品，部品３０２が組付部品とする。ベクトル３０３は、部品３０２の組付方向
を示している。内積最小値計算プログラム２０５では、組付済み部品３０１の頂点の座標
値と組付方向３０３の内積の最小値を求める。図３の例では図４に示すとおり、頂点401との内積が最小になりその値は４０２になる。つまり、組付済み部品３０１の形状は、組付方向３０３を数直線として考えると、内積の最小値４０２より大きい領域に存在することになる。一方、内積最大値計算プログラム２０６では、組付部品３０２の頂点の座標値と組付方向３０３との内積の最大値を求める。図３の例では図４に示すとおり、頂点403と組付方向の内積が最大となり、その値は４０４となる。つまり、組付部品３０２の形状は、組付方向３０３を数直線として考えると、内積の最大値４０４より小さい領域に存在することになる。従って、最小値４０２から最大値４０４を引くと、その値は４０５のようになり、４０５の分だけ組付部品を組付方向に移動すると、組付済み部品３０１と組付部品３０２の、組付方向３０３の数直線上でのそれぞれの存在領域が重ならなくなる。しかし、このままでは領域が接しているので、図５のように、４０５の値からあらかじめ定めた一定量５０１を引くと移動量は５０２となる。組付部品３０２を組付方向３０３に移動量５０２だけ平行移動すると、組付済み部３０１と組付部品３０２が分離された分解組立図が得られる。

図６に組付部品移動プログラムの処理フローを示す。処理６０１では、組立手順データ
内の第１番目の手順ステップの組付部品を組付済み部品とする。処理６０２では、第２番
目の手順ステップから最後の手順ステップについて順次、処理６０３〜処理６０７を適用
する。処理６０３では、現在の手順ステップの組付部品と組付方向を組付手順データから
読みだす。処理６０４では、組付部品のすべての頂点座標を形状データから読みだし、１
つ１つの頂点と組付方向の内積を計算し、その値のなかの最大値を求める。処理６０５で
は、組付済み部品のすべての頂点座標を形状データから読みだし、１つ１つの頂点と組付
方向の内積を計算し、その値のなかの最小値を求める。処理６０６では、最小値から最大
値を引き、さらに一定量を引いた値に、組付方向をかけてえられるベクトル分だけ組付部
品の位置を移動する。処理６０７では、移動して分解状態になった組付部品を組付済み部
品に追加する。

次に具体的な例を用いて、図６の処理フローによって分解組立図が作成される様子を説
明する。図７は説明に用いる組立品の形状を示したものである。組立品の構造は、板701
に部品７０２がボルト７０３によって固定され、また、部品７０４がボルト７０５によっ
て板７０１に固定されている。部品７０２およびボルト７０３の組付方向は方向ベクトル
７０６、また部品７０４およびボルト７０５の組付方向は方向ベクトル７０７である。

図７の組立品の組立手順データは、例えば、図８のようになる。手順ステップ８０１は
、組立手順のシーケンス番号であり、この番号順に組立を行う。組付部品８０２は、ある
手順ステップにおいて組み付ける部品を表す。図８に示した部品は図７の部品に付けた符
号に対応する。組付方向８０３は、ある手順ステップにおける部品の組付方向を表す方向
ベクトルである。図８に示した組付方向は、図７の組付方向ベクトルに付けた符号に対応
する。なお、第１番目の手順ステップ８０４は、最初に部品を置く場合なので、組付方向
を特定する必要はない。

まず、処理６０１によって、第１番目の手順ステップ８０４の組付部品７０１を組立済
み部品とする。この段階では、図７の組立状態のままである。なお説明上、組付部品と組
付済み部品を区別するために、組付済み部品を網かけで、組付部品を斜線のハッチングで
示す。図７の状態では、部品７０１が組付済み部品である。次に、処理６０２で、手順ス
テップ２から５までに処理６０３から６０７を繰り返して適用する。第２番目の手順ステ
ップ８０５に処理６０３を実行すると、組付部品は７０２となる。この状態を図９に示す
。処理６０４を実行すると内積の最大値９０１が、処理６０５を実行すると内積の最小値
９０２が得られ、処理６０６を実行すると最小値と最大値の差は９０３となり、一定量の
隙間を９０４とすると移動ベクトル９０５が得られ、移動後の部品７０２の位置は９０６
になる。処理６０７を実行すると、組付部品であった部品７０２は、９０６の位置で組付
済み部品となる。図１０に第３番目の手順ステップ８０６に処理６０３〜処理６０７を実
行中の様子を示す。組付部品はボルト７０３で、組付方向ベクトルは７０６である。処理
６０４を実行すると、組付部品はボルト７０３なので、内積の最大値は１００１になる。
処理６０５を実行すると、組付済み部品は部品７０１と部品７０２なので、内積の最小値
は１００２になる。１００２から１００１を引いた値１００３が得られ、これから一定値
１００４を引いた値１００５で、組付部品である７０３を組付方向７０６に移動すると
１００６の位置になる。そして、部品７０３は１００６の位置で組付済み部品となる。同
様にして第４番目の手順ステップ８０７に処理６０３〜処理６０７を実行中の様子を図
１１に示す。この場合、内積の最大値と最小値は等しく、図１１の１１０１のようになる
。従って、移動量は隙間分の１１０２となる。従って、移動後の部品７０４の位置は1103
になる。更に、第５番目の手順ステップ８０８に処理６０３〜処理６０７を実行中の様子
を図１２に示す。組付部品７０５の頂点と組付方向７０７の内積の最大値は１２０１，組
付済み部品７０１〜７０４の頂点と組付方向７０７の内積の最小値は１２０２，最小値と
最大値の差は１２０３，隙間を１２０４とすると、移動量は１２０５となる。従って、移
動後の部品７０５の位置は１２０６となる。図１３に処理終了後の形状データの様子を示
す。これを表示することにより、分解組立図が得られる。

本実施例では、二次元で説明を行ったが、本発明ではこれを三次元でもそのまま実現で
きる。例えば図１４において、組付部品を１４０１，組付済み部品を１４０２，組付方向
を下向き方向の１４０３とする。組付方向１４０３と組付部品１４０１の頂点座標との内
積の最大値は１４０４となる。また、組付方向１４０３と組付済み部品１４０２の頂点座
標との内積の最小値は１４０５となる。最小値１４０４から最大値１４０５を引き、さら
に隙間分１４０６を引いたもの１４０７が、組付部品の移動ベクトルとなる。図１５に移
動ベクトルによって組付部品１４０２を移動した後の形状データを示す。

また、上記の実施例では、組付部品および被組付部品の頂点と組付方向ベクトルとの内
積を計算したが、部品に曲面が含まれる場合は、曲線および曲面の制御点も内積計算の対
象とすると、曲面で接する部品のよりわかりやすい分解組立図が作成できる。図１６にお
いて、組付部品を１６０１，被組付部品を１６０２とする。組付部品および被組付部品に
曲面１６０３が含まれている場合、組付方向ベクトル１６０９との内積計算行う際、頂点
１６０７，１６０８の座標と共に、曲面１６０３の制御点１６０５，１６０６も計算の対
象とする。その結果、組付部品１６０１の頂点と制御点の座標値と、組付方向ベクトル
１６０９との内積の最大値は、頂点１６０８の座標値と方向ベクトル１６０９の内積値
１６１０となる。また、被組付部品１６０２の頂点と制御点の座標値と、組付方向ベクト
ル１６０９との内積の最小値は、制御点１６０５の座標値と方向ベクトル１６０９の内積
値１６１１となる。最小値１６１１と最大値１６１０の差より隙間量１６１２を引いた値
１６１３が組付部品１６０１の移動量となる。図１７に移動後の形状データを示す。この
ようにして、頂点座標だけでは曲線や曲面を含む部品をすべて分離することができないが
、曲線や曲面の制御点を用いることにより、すべての部品を分離した分解組立図を作成す
ることができる。

本発明の他の実施例では、部品の形状データの頂点や制御点の代わりに、部品形状を包
含する多角形であるバウンディングボックスの頂点を用いる。図１８に本実施例を実現す
る組付部品移動量計算プログラム１０９の構成を示す。本プログラムは、図２に示した組
付部品移動量計算プログラム１０９にバウンディングボックス計算プログラム１８０１を
追加したものである。バウンディングボックス計算プログラム１８０１は、形状データ
１０５を参照し、部品形状を包含する多角形を求める。内積最小値計算プログラム２０５
は、組付済み部品メモリ２０４に記憶されている部品に対応するバウンディングボックス
をバウンディングボックス計算プログラム１８０１から読みだし、１つ１つ頂点座標と組
付方向メモリ２０８に記憶されている組付方向ベクトルとの内積を計算し、それらの中か
ら最小値を求める。内積最大値計算プログラム２０６は、組付済み部品メモリ２０４に記
憶されている部品に対応するバウンディングボックスをバウンディングボックス計算プロ
グラム１８０１から読みだし、１つ１つの頂点座標と組付方向メモリ２０８に記憶されて
いる組付方向ベクトルとの内積を計算し、それらの中から最大値を計算する。図１８のそ
の他の部分は、図２と同様である。

部品形状を包含する多角形であるバウンディングボックスは、例えば図１９に示すよう
な、部品座標系又は組立品座標系の座標軸１９０１に平行な立方体１９０２である。この
ようなバウンディングボックスは、部品形状を構成する頂点や制御点の座標値のｘ軸方向
の最大値と最小値，ｙ軸方向の最大値と最小値，ｚ軸方向の最大値と最小値をそれぞれ求
めることにより計算できる。バウンディングボックスの計算は、移動量を計算する前にあ
らかじめすべての部品のバウンディングボックスについて行ってもおいてもよいし、移動
量計算中に行ってもよい。また、形状データ１０５に含めておいてもよい。このときは、
バウンディングボックス計算プログラム１８０１は不要となる。バウンディングボックス
は、部品形状を完全に包含しているため、組付部品の移動量は、頂点や制御点の座標を使
って計算した移動量より、必ず大きくなるため、すべての部品を分離した分解組立図が作
成できる。

尚、ここでバウンディングボックスを用いる本実施例について以下に具体的に説明する
。図４４は、分解組立図上の部品配置を決定する手順を示すフローチャートである。処理
４４０１では、組立の対象となる部品の形状データ及び組立完了状態における部品の配置
位置を取り込む。処理４４０２では、部品の組立順序，組立方向のデータからなる組立手
順データを取り込む。処理４４０３では、組付済みの部品のリストである被組付部品リス
トを空にしてから組立手順データの第１番目の組付部品を被組付部品リストにセットする
。処理４４０４では、組立手順データの２番目の組付部品から最後の組付部品について組
立順序の順に処理４４０５〜処理４４０９を繰り返す。処理４４０５では、組付部品のバ
ウンディングボックスを算出する。次に処理４４０６では、被組付部品リストに含まれる
部品をすべて包含するバウンディングボックスを算出する。処理４４０７では、組付方向
と組付部品のバウンディングボックス、被組付部品のバウンディングボックスから、お互
いのバウンディングボックスが隣接するような組付部品の移動量を計算する。処理4408で
は、組付部品を組付方向と反対方向に、処理４４０７にて求めた移動量だけ移動する。処
理４４０９では、移動の終わった組付部品名を被組付部品リストに追加する。

図４５に処理４４０７の詳細なフローチャートを示す。処理４５０１では、組付部品の
バウンディングボックスの各頂点を始点とし、組付方向の反対方向に延びる半直線を引く
。二次元の場合は４本の半直線が引ける。三次元の場合は６本の半直線が引ける。処理
４５０２では、処理４５０１で作成した半直線と被組付部品のバウンディングボックスと
の交点を求める。１つの半直線が被組付部品のバウンディングボックスと２つの交点を持
つときは、始点から遠いほうを交点とする。処理４５０３では、それぞれの半直線につい
て、始点から交点までの距離を算出する。交点がない場合は、距離は０とする。処理4504
では、処理４５０３で求めた距離のうち最大値を選択し、それを移動量とする。

本実施例による分解組立図作成の実行例を図４６〜図４８に示す。図４６は、説明のた
めの組立品の完成状態の図面である。プレート４６０１にボルト４６０２が固定されてい
る様な構造になっている。ボルト４６０２が組付部品，プレート４６０１が被組付部品で
、ボルト４６０２の組付方向が４６０３であるとする。図４７に計算の途中で使われるバ
ウンディングボックス，半直線等の情報を図示しながら処理を説明する。まず、最初に処
理４４０５および処理４４０６により被組付部品のバウンディングボックス４７０１およ
び組付部品のバウンディングボックス４７０２を算出する。次に、処理４５０１により、
組付部品のバウンディングボックス４７０２の頂点４７０３，４７０４，４７０５，4706
から組付方向４６０３と反対方向に半直線４７０７，４７０８，４７０９，４７１０を引
きだす。次に処理４５０２により半直線４７０７，４７０８，４７０９，４７１０と被組
付部品のバウンディングボックス４７０１の交点４７１１，４７１２,４７１３,４７１４
を算出する。次に処理４５０３により始点と交点の間の距離、つまり、頂点４７０３〜交
点４７１１，頂点４７０４〜交点４７１２，頂点４７０５〜交点４７１３，頂点４７０６
〜交点４７１４を算出する。さらに処理４５０４で始点と交点間の距離のうち最大値、し
たがって図４７の場合は頂点４７０３〜交点４７１１の距離を移動量とする。図４８は、
処理４４０８により算出した移動量４８０１で組付部品４６０２を組付方向４６０３と反
対方向に移動した状態を示す。このように図４５に示した処理フローにより計算した移動
量を用いると、組付部品と被組付部品のバウンディングボックスが重ならない位置に組付
部品を配置することができ、したがって、組付部品と被組付部品を分離して部品を配置す
ることができる。これを組立手順の順に適用していけば、組立品全体の分解組立図を自動
的に作成することができる。

本発明の更に他の実施例を以下に示す。図２０は、図１の分解組立図作成装置において
、視線方向入力プログラム２００１を追加すると共に、組付部品移動プログラム１０９を
視線方向を考慮した組付部品移動プログラム２００２に、分解組立図表示プログラム110
を視線方向入力プログラム２００１によって入力された視線方向で表示するようにした分
解組立図表示プログラム２００３に変更した機能構成図である。視線方向入力プログラム
２００１は、入力装置１０１よりユーザの指示や他のプログラムや計算機からの視線ベク
トルを取り込むものである。視線方向を考慮した組付部品移動プログラム２００２は、視
線方向入力プログラム２００１から、視線方向ベクトルを受け取り、組立品の形状データ
１０５と組立手順データ１０６と視線方向ベクトルから部品の移動量を決定し、形状デー
タ１０５から読みだした部品の位置を変更し、形状データに書き込む。

図２１に視線方向を考慮した組付部品移動プログラム２００２の一実施例の構成図を示
す。手順順次読みだしプログラム２０１は、組立手順データ１０６内の１つ１つの組立手
順ステップを読みだし、組付部品メモリ２０２および組付方向メモリ２０８に格納する。
組付方向１１２は、既に組立済みの部品に組付部品を組み付けるときの方向を表すもので
、単位ベクトルで表す。これをＶ_a とする。また、組付済み部品メモリ２０４は、ある組
立手順ステップ以前の手順ステップで取り付けた部品のリストを格納するものである。視
線方向を法線とする平面への投影プログラム２１０１は、視線方向入力プログラム2001よ
り視線方向ベクトルＶ_e を受け取り、また、組付方向メモリ２０８より組付方向ベクトル
Ｖ_a を読みだし、以下の式（３）によって視線方向Ｖ_e を法線ベクトルとする平面への組
付方向ベクトルＶ_a の投影ベクトルＶ_p を計算する。
（数３）
Ｖ_p＝（Ｖ_e×Ｖ_a）／｜Ｖ_e×Ｖ_a｜×Ｖ_e …（３）
内積最小値計算プログラム２１０２は、組付済み部品メモリ２０４から取り付け済み部
品のリストを読みだし、それらの部品の頂点と投影ベクトルＶ_p の内積を計算し、その中
の最小値を計算する。これをＤ_min とする。内積最大値計算プログラム２１０３は、組付
部品メモリ２０２より組み付ける部品を読みだし、それらの部品の頂点の座標値を形状デ
ータ１０５から取り出す。それらの点と投影ベクトルＶ_p の内積を計算し、その中の最大
値を求める。これをＤ_max とする。組付部品位置変更プログラム２１０４は、以下の式
（４）によって組付部品の移動ベクトルＶを求める。ただし、Ｄ_const はあらかじめ定め
た一定量のすきまである。
（数４）
Ｖ＝（Ｄ_min−Ｄ_max−Ｄ_const）＊Ｖ_a／（Ｖ_p・Ｖ_a） …（４）
そして、形状データ１０５より組付部品の位置Ｍ_o を取りだし、移動ベクトルＶから求
めた移動マトリックスＭ_v をかけた値Ｍを新しい部品位置として形状データ１０５に書き
込む、この計算は以下の式（２）による。
（数５）
Ｍ＝Ｍ_v＊Ｍ_o …（２）
組付済み部品追加プログラム２０８は、位置を変更した組付部品を組付済み部品メモリ
２０４に追加する。

次に、具体的な例を用いて組付部品移動プログラム２００２が分解組立図を作成する原
理を説明する。図２２は、２つの部品２２０１と２２０２が組み立てられた状態を示して
いる。部品２２０１が組付済み部品，部品２２０２が組付部品とする。ベクトル２２０３
は、部品２２０２の組付方向Ｖ_a を示している。視線方向ベクトルＶ_e は図２２において
紙面に垂直に手前から向こう側への方向とする。図２３は、視線方向ベクトルＶ_e と組付
方向ベクトルＶ_a に垂直な方向から図２２の組立品を見た図である。ベクトル２３０１は
視線方向ベクトルＶ_e である。図２３の紙面に垂直な方向ベクトルＶ_t は、視線方向ベク
トルＶ_e と垂直かつ、組付方向ベクトルＶ_a と垂直であるために、視線方向ベクトルＶ_e
と組付方向ベクトルＶ_a の外積によって計算されるベクトルを正規化したベクトルである
。したがって、Ｖ_t は以下の式（５）で求められる。
（数６）
Ｖ_t＝（Ｖ_e×Ｖ_a）／｜Ｖ_e×Ｖ_a｜ …（５）
ただし、Ｖ_t は図２３において手前から向こう側へ向かうベクトル２３０２とする。

視線方向Ｖ_e を法線ベクトルとする平面への組付方向ベクトルＶ_a の投影ベクトルＶ_p
は、図２３では方向ベクトル２３０３となる。投影ベクトルＶ_p は、Ｖ_t と垂直かつ視線
方向Ｖ_e と垂直なので、Ｖ_t とＶ_e の外積によって計算されるベクトルである。ただし、
Ｖ_t とＶ_e は直交するので、正規化する必要がない。以上をまとめると、投影ベクトル
Ｖ_p は以下の式（６）で求められる。
（数７）
Ｖ_p＝Ｖ_t×Ｖ_e＝（Ｖ_e×Ｖ_a）／｜Ｖ_e×Ｖ_a｜×Ｖ_e …（６）
内積最小値計算プログラム２１０２では、取付済み部品２２０１の頂点の座標値と投影
ベクトル２３０３の内積の最小値を求める。図２２の例では、図２３に示すとおり、頂点
２３０４との内積が最小になり、その値は２３０５になる。一方、内積最大値計算プログ
ラム２１０３では、組付部品２２０２の頂点の座標値と投影ベクトル２３０３との内積の
最大値を求める。図２２の例では、図２３に示すとおり、頂点２３０６と投影ベクトル
２３０３の内積が最大となり、その値は２３０７となる。次に、最小値２３０５から最大
値２３０７を引くと、その値は２３０８のようになる。２３０８の値からあらかじめ定め
た一定量２３０９を引くと２３１０となる。２３１０は、投影ベクトル上での移動量なの
で、組付方向２２０３で投影ベクトル２３０３に投影した結果が２３１０となるような移
動量を求める必要がある。これは、投影ベクトル２３０３方向の移動量２３１０を投影ベ
クトル２３０３と組付向ベクトル２２０３の内積で割ればよい。このようにして移動量
２３１１は計算できる。組付部品２２０２を組付方向２２０３に移動量２３１１だけ平行
移動すると、図２４のようになり、視線方向から見ると図２５で示すように、組付済み部
２２０１と組付部品２２０２の重なり部分がない分解組立図が得られる。

図２６に視線方向を考慮した組付部品移動プログラムの処理フローを示す。処理2601で
は、視線方向入力プログラムより視線方向ベクトルを取り込む。処理２６０２では、組立
手順データ内の第１番目の手順ステップの組付部品を組付済み部品とする。処理２６０３
では、第２番目の手順ステップから最後の手順ステップについて順次、処理２６０４〜処
理２６１０を適用する。処理２６０４では、現在の手順ステップの組付部品と組付方向を
組付手順データから読みだす。処理２６０５では、視線方向と組付方向が平行であるかど
うかをチェックする、平行な場合は、外積が０となってしまうのでエラーとする。処理
２６０６では、投影組付方向Ｖ_p を上記の式（６）によって計算する。処理２６０７では
、組付部品のすべての頂点座標を形状データから読みだし、１つ１つの頂点と投影組付方
向の内積を計算し、その値のなかの最大値を求める。処理２６０８では、組付済み部品の
すべての頂点座標を形状データから読みだし、１つ１つの頂点と投影組付方向の内積を計
算し、その値のなかの最小値を求める。処理２６０９では、最小値から最大値を引き、さ
らに一定量を引いた値を組付方向と投影組付方向の内積で割った値に、組付方向をかけて
えられるベクトル分だけ組付部品の位置を移動する。移動ベクトルをＶとすると、以下の
式（４）で求められる。
（数８）
Ｖ＝（Ｄ_min−Ｄ_max−Ｄ_const）／（Ｖ_p・Ｖ_a）＊Ｖ_a …（４）
ただし、Ｄ_minは、処理２６０８で求めた内積の最小値、Ｄ_maxは、処理２６０７で求め
た内積の最大値、Ｄ_const は一定量の隙間値、Ｖ_a は組付方向ベクトル、Ｖ_p は処理2606
で求めた投影組付方向ベクトル、Ｖ_a は処理２６０４で読みだした組付方向ベクトルであ
る。処理２６１０では、移動して分解状態になった組付部品を組付済み部品に追加する。

本実施例では、投影ベクトルとの内積計算に頂点の座標値を用いたが、曲面を含む場合
には曲面の制御点の座標値も頂点座標値と共に用いてもよい。また、頂点や制御点の代わ
りに、部品の形状を包含する多面体であるバウンディングボックスの頂点座標を用いても
良い。

図２７に、図１及び図２における組付部品移動プログラム１０９の更に他の実施例の詳
細な構成２７０１を示す。手順順次読みだしプログラム２０１は、組立手順データ１０６
内の１つ１つの組立手順ステップを読みだし、組付部品メモリ２０２および組付方向メモ
リ２０８に格納する。組付方向１１２は、既に組立済みの部品に組付部品を組み付けると
きの方向を表すもので、単位ベクトルで表す。これをＶ_a とする。また、組付済み部品メ
モリ２０４は、ある組立手順ステップ以前の手順ステップで取り付けた部品のリストを格
納するものである。接触面検出プログラム２７０２は、組付部品を組付部品メモリ２０２
から読みだし、組付済み部品を組付済み部品メモリ２０４から読みだし、組付部品と組付
済み部品の間の接触面を形状データ１０５を参照して検出する。

内積最小値計算プログラム２０５は、接触面検出プログラム２７０２より組付部品と組
付済み部品の接触面を取り出し、その頂点と取り付け方向の内積を計算し、その中の最小
値を計算する。これをＤ_min とする。内積最大値計算プログラム２０６は、組付部品メモ
リ２０２より組み付ける部品を読みだし、それらの部品の頂点の座標値を形状データ105
から取り出す。それらの点と組付方向の内積を計算し、その中の最大値を求める。これを
Ｄ_max とする。組付部品位置変更プログラム２０７は、上記の式（１）によって組付部品
の移動ベクトルＶを求める。そして、形状データより組付部品の位置Ｍ_o を取りだし、移
動ベクトルＶから求めた移動マトリックスＭ_v をかけた値Ｍを新しい部品位置として形状
データに書き込む。この計算は上記の式（２）による。組付済み部品追加プログラム208
は、位置を変更した組付部品を組付済み部品メモリ２０４に追加する。

次に、具体的な例を用いて組付部品移動プログラム１０９が分解組立図を作成する原理
を説明する。図２８は、２つの部品２８０１と２８０２が組み立てられた状態を示してい
る。部品２８０１が組付済み部品，部品２８０２が組付部品とする。ベクトル２８０３は
、部品２８０２の組付方向を示している。まず、接触面検出プログラム２７０２は、組付
済み部品２８０１と組付部品２８０２の間の接触面を検出し、図２９に示すように、ねじ
の座面２９０１とねじ面２９０２を得る。内積最小値計算プログラム２０５では、面2901
と面２９０２の頂点の座標値と組付方向２８０３との内積の最小値を求める。図２９の例
では、図３０に示すとおり、面２９０１の頂点３００１と方向ベクトル２８０３の内積が
最小になり、その値は３００２になる。一方、内積最大値計算プログラム２０６では、組
付部品２８０２の頂点の座標値と組付方向２８０３との内積を計算する。図２８の例では
、図３０に示すとおり、頂点３００３と組付方向２８０３の内積が最大となり、その値は
３００４となる。次に、最小値３００２から最大値３００４を引き、さらにあらかじめ定
めた一定量３００５を引くと移動量は３００６となる。組付部品２８０２を組付方向2803
に移動量３００６だけ平行移動すると、図３１のような組付済み部２８０１と組付部品
２８０２が分離された分解組立図が得られる。

本実施例では、接触面の頂点を内積計算に用いたが、曲面や曲線の制御点も頂点と共に
内積計算に用いてもよい。また、接触面の頂点や制御点の代わりに、接触面を包含するバ
ウンディングボックスをあらかじめ求めておき、このバウンディングボックスの頂点を組
付方向ベクトルとの内積計算に用いてもよい。さらに、図２１に示した視線方向を考慮し
た組付部品移動プログラム２００２に接触面検索プログラムを組み込んで、部品の頂点の
代わりに接触面の頂点を内積最小値計算に用いてもよい。

次に、本発明による更に他の実施例の構成を図３２に示す。図３２は、図２７の接触面
検出プログラムを備えた組付部品移動プログラム２７０１に、組付部品の接触面と組付済
み部品の接触面の対応を表す対応線を作成する対応線作成プログラム３２０１を追加した
ものである。図３３と図３４を用いて対応線作成プログラム３２０１の動作を説明する。
対応線作成プログラム３２０１は、接触面検出プログラム２７０２より接触面を受け取り
、例えばその重心を計算する。図３３の例では、接触面２９０１が接触面検出プログラム
２７０２より渡され、重心３３０１が求められる。また、組付部品位置変更プログラム
２０７より組付部品の移動ベクトル３００６を受け取り、接触面の重心３３０１を移動ベ
クトル３００６だけ移動した点３３０２を求める。そして点３３０１と点３３０２の間を
結ぶ線分を形状データ１０５に追加する。これを表示すると図３４のように、組付部品の
接触面と組付済み部品の接触面の対応を表す対応線３４０１が分解組立図とともに表示で
きる。対応線３４０１は、図３４では一点鎖線で表したが、形状を表す線と異なる色や線
の太さで表示してもよい。

これまで述べてきた実施例では、組付部品の移動ベクトルを計算する際に、一定値の隙
間Ｄ_const を用いてきたが、この隙間を視線方向ベクトルと組付方向ベクトルから計算し
てもよい。

図３５は、組付部品と組付済み部品との隙間が一定値の場合と、視線方向ベクトルと組
付方向ベクトルから計算する場合の例を示している。視線方向をベクトル３５０１とする
。部品３５０２と部品３５０３を組付方向３５０４で組み付けるとすると、隙間は3505と
なる。この場合、組付方向３５０４は視線方向３５０１に垂直なため、視線方向３５０１
から見た見かけ上の隙間３５０７は実際の隙間３５０５と等しくなる。ところが、部品
３５０８と部品３５０９を組立方向３５１０で組み付ける場合、隙間は３５１１となり
３５０５と同じ大きさであるが、視線方向３５０１から見た見掛け上の隙間３５１２は
３５０７に比べて小さくなる。見掛け上の隙間が小さくなると、部品同士が近づいてみえ
て分解組立図としては分かりにくくなってしまう。見掛け上の隙間は、組付方向と視線方
向が平行に近づくほど小さくなる。そこで、例えば、隙間Ｄ_const を次式（７）のように
計算する。

ただし、Ｖ_a は組付方向ベクトル、Ｖ_e は視線方向ベクトル、Ｃは正の定数とする。例
えば、図３５における部品３５１３と部品３５１４を組付方向３５１５で組み付ける場合
、組付方向３５１５に平行な長さ１のベクトル３５１６の見掛け上の長さ３５１７は、
３５１８の長さがＶ_a とＶ_e の内積の絶対値となるので上記の式（７）の分母となる。従
って、隙間３５１９を、上記の式（７）で計算すれば、組立方向と視線方向の関係によら
ず見掛け上の隙間３５２０を一定値Ｃに保つことができる。

次に、組立品の構造によっては、１つずつ部品を組み付けることができず、いくつかの
部品を組み立てたサブアッセンブリを組み立ててから組み付けなければ組み立てられない
場合があるため、以下では、サブアッセンブリがある場合の実施例について説明する。先
ず、図４９にこのような組立品の例を示す。図４９に示した組立品は、部品４９０１，
４９０２，４９０３の３つの部品からなる。このような組立品の場合、部品４９０１，
４９０２，４９０３の順に組み立てることはできない。まず部品４９０１を置いた後、部
品４９０２と部品４９０３を組み立てた後、部品４９０１に組み付けなければならない。

このような組立品の組立手順データは、例えば、図５０の様に表現できる。部品レベル
は、図５１に示すように組立品のサブアッセンブリ関係を木構造で表したときのルート
５１０１からの深さを表す。したがって部品４９０１の部品レベルは１、部品４９０２，
４９０３の部品レベルは２、部品４９０２と４９０３を組み立てたサブアッセンブリのレ
ベルは１となる。

本発明による組立途中にサブアッセンブリがあるような組立順序データから分解組立図
を作成する方法の一実施例のフローチャートを図５２に示す。処理５２０１では、組立品
を構成する部品の形状と組立完了状態での部品位置からなる形状データを入力する。処理
５２０２では、図５０で示した様な、組立順序，組付部品，組立方向，部品レベルからな
る組立手順データを入力する。処理５２０３では、組立手順データの第１番目の組付部品
を被組付部品リストに設定する。処理５２０４では、組立手順データの２番目の組付部品
から最後の組付部品について順番に処理５２０５以下の処理を適用する。処理５２０５で
は、組付部品がサブアッセンブリの最初の部品かどうかを判定する。例えば、図５０の様
にサブアッセンブリを部品レベルで表す場合、組付部品の部品レベルが１つまえの組付部
品の部品レベルより大きい場合、サブアッセンブリの最初の部品となり、処理５２０５で
は、yes の方へ分岐し、処理５２０６，５２０７を実行する。部品レベルが同じ場合や前
の組付部品のレベルより小さいときは、noの方へ分岐し、処理５２０８〜５２１１を実行
する。処理５２０６では、現在の被組付部品リストの内容を被組付部品保存用スタックに
プッシュする。処理５２０７では、被組付部品リストを空にした後、現在の組付部品を被
組付部品リストに設定する。処理５２０６および処理５２０７により、これまでに組み付
けた部品の情報を一時保存し、サブアッセンブリの組立に関する分解組立図を作成する準
備が整う。処理５２０８では、分解状態での組付部品の配置位置を組付部品、被組付部品
の形状データと組付部品の組付方向から計算する。計算方法はこれまでの実施例で述べた
通りである。処理５２０９では、処理５２０８で計算した配置位置に組付部品を配置する
。処理５２１０では、現在の組付部品がサブアッセンブリ組立の最後の部品かどうかを判
定し、最後の部品であれば処理５２１１に分岐する。現在の組付部品がサブアッセンブリ
部品の最後の部品でないときは、noの方へ分岐し、処理５２１２に分岐する。例えば、図
５０の様にサブアッセンブリを部品レベルで表す場合、現在の組付部品の部品レベルが１
つ後の組付部品のレベルより大きいときにサブアッセンブリ組立の最後の部品となる。処
理５２１１では、被組付部品保存用スタックに最後にプッシュした被組付部品をポップし
、ポップした部品群を現在の被組付部品リストに設定する。処理５２１２では、組付部品
を被組付部品リストに追加する。処理５２０４により処理５２０５を組立手順データのす
べての組付部品に適用した後、処理５２１３にて移動後の形状データを表示する。これに
より分解組立図が表示される。

被組付部品保存用のスタックは、例えば図５３の様な、スタックポインタ５３０１と部
品名５３０３と部品個数５３０２の欄からなる表で実現する。スタックポインタ５３０１
は、現在スタックに格納されている被組付部品リストの数を保存する。あらたに被組付部
品リストがプッシュされたら、スタックポインタを１つだけ加算し、加算後のスタックポ
インタの値をインデックスとした行、この場合は３番目の行５３０４に、部品数と部品名
のリストを格納する。逆に、スタックからポップする場合は、スタックポインタ５３０１
の値をインデックスとした行の部品名リストをとりだすと共に、その行を表から削除し、
スタックポインタ５３０１の値を１つだけ減算する。図５３の例では、スタックポインタ
５３０１の値が２なので、二番目の行５３０５から部品名Ｃをとりだし、この行５３０５
を削除し、スタックポインタ５３０１の値を１つ減算して１とする。このようにして後か
ら記憶した部品名のリストを最初にとりだすことができる。

図５２の処理を図４９のデータおよび図５０の組立手順データに適用したときの分解組
立図作成の様子を図を用いて説明する。処理５２０１，５２０２で、形状データ図４９と
組立手順データ図５０を入力する。次に、処理５２０３を実行すると、図５０の最初の組
立手順データの組付部品４９０１が被組付部品リストに設定される。次の組付部品4903に
ついて処理５２０５でサブアッセンブリ組立の最初の部品かどうかをチェックする。１つ
前の組付部品４９０１のレベルは１であるが、現在の組付部品４９０３の部品レベルは２
で、現在の組付部品の部品レベルの方が大きいので、サブアッセンブリ組立の最初である
ことがわかる。そこで、処理５２０６により被組付部品リストの内容、この場合は4901を
被組付部品用スタックに格納する。そして、処理５２０７により現在の組付部品４９０３
を被組付部品とする。この後、処理５２０４にてループし、組付部品４９０２に処理5205
以下を適用する。まず、処理５２０５にてサブアッセンブリの最初であるかをチェックす
る。１つまえの組付部品４９０３の部品レベルと現在の組付部品４９０２の部品レベルは
共に２で同一である。したがってサブアッセンブリ組立の最初の部品ではないのでnoに分
岐し、処理５２０８に進む。ここで、組付部品４９０２と被組付部品４９０３の形状デー
タと組付部品４９０２の組立方向データを用いて、分解状態の配置位置を計算する。その
計算結果に基づいて処理５２０９にて４９０２を移動した状態を図５４に示す。次に処理
５２１０にてサブアッセンブリ組立の最後であるかを調べる。部品４９０２の部品レベル
が２で、次の組付部品４９０２＋４９０３の部品レベルが１なのでサブアッセンブリ組立
の最後の部品である。したがってyes の方へ分岐し、被組付部品スタックから部品4901を
ポップし、被組付部品リストにセットする。この後、処理５２０４にてループし、組付部
品４９０２＋４９０３に処理５２０５以下を適用する。組付部品４９０２＋４９０３とは
、２つの部品４９０２と４９０３を組み立てて組み付けることを示している。処理5205で
は、部品４９０２＋４９０３の部品レベルは１で、１つ前の組付部品４９０２の部品レベ
ルは２であり、サブアッセンブリ組立の最初の部品ではない。したがって、noに分岐し、
処理５２０８に進む。ここでは、前のループで計算した分解状態の４９０２と４９０３の
位置および形状データを組付部品、部品４９０１を被組付部品として４９０２と４９０３
を分解した状態の位置を求め、処理５２０９で４９０２と４９０３を移動する。この状態
を図５５に示す。以上の様にして、サブアッセンブリ組立のある組立手順データの分解組
立図を作成することができる。

サブアッセンブリ組立のある組立手順データとして、図５０の様に部品レベルによりサ
ブアッセンブリを表現する実施例を示したが、図５６の様に組立手順データにサブアッセ
ンブリ組立の有無を示すフラグを設け、フラグが０のときは、サブアッセンブリ組立なし
、１のときはサブアッセンブリ組立ありとしてもよい。サブアッセンブリ組立の組立手順
は図５７のように別の組立手順データを用意して表現する。図５６のサブアッセンブリ組
立付の組付部品４９０４とサブアッセンブリ組立の組立手順データとの対応は、組立手順
データにサブアッセンブリ名を記憶しておくことにより、組付部品名とサブアッセンブリ
名の一致を調べることにより、対応をとることができる。このような組立手順データの表
現のときは、サブアッセンブリ組立の最初かどうかの判定は、サブアッセンブリフラグが
１である場合となる。また、組付部品名と同じサブアッセンブリ名である組立手順データ
を検索し、その最初の組付部品を新しい被組付部品とする。サブアッセンブリ組立の最後
かどうかの判定は、組立順データの最後まで到達したかによって判断する。

次に具体的な例を用いて、図１に示した分解組立図作成装置によって、組立品の組立手
順を作成する様子を示す。図３６は、説明に用いる組立品の構造である。組立品は、部品
３６０１，部品３６０２，部品３６０３，部品３６０４から構成されている。図３７にユ
ーザが入力した組立手順の一例を示す。これは、最初に部品３６０１を置き、次に部品
３６０２を上方から取り付け、次に部品３６０３を横から取り付け、最後に部品３６０４
を上方から取り付けるというものである。これを本発明による分解組立図作成装置によっ
て分解組立図を作成すると図３７のようになる。図３７を見たユーザは、部品３６０３を
横から取り付けようとするが部品３６０１が邪魔になって取り付けられないことが解かる
。部品３６０３は部品３６０１に上方からしか取り付けられないので、ユーザは組立手順
入力プログラム１０８に指示を与えて、図３９の組立手順のように部品３６０３の取り付
け方向３９０１を上方からの取り付けに変更する。図３９の組立手順を元に組付部品移動
プログラム１０９を起動によって分解組立図を作成し、分解組立図表示プログラム１１０
で表示すると、図４０のようになる。図４０を見ると、ユーザは部品３６０２を取り付け
てから部品３６０３を取り付けているため、部品３６０２が邪魔になって部品３６０３が
取り付けられないことが解かる。そこでユーザは組立手順入力プログラム１０８に指示を
与えて、図４１の組立手順のように部品３６０３の組付手順ステップ４１０１を部品3602
の組立手順ステップ４１０２の前に変更する。図４１の組立手順を元に組付部品移動プロ
グラム１０９を起動によって分解組立図を作成し、分解組立図表示プログラム１１０で表
示すると、図４２のようになる。図４２を見ると、組立途中で部品がぶつかったりするよ
うな不具合がないことが解かる。このようにして、組立手順を入力し、分解組立図を作成
することを繰り返すことによって正しい組立手順が得られる。

尚、ここで更に本発明による分解組立図を用いた組立手順の変更方法の一例を図５８に
示す。処理５８０１では、分解組立図を作成する組立品を構成する部品の形状および組立
完了状態での部品位置からなる形状データを入力する。処理５８０２では、組立順序，組
付部品，組立方向からなる組立手順データを入力する。処理５８０３では、組立形状デー
タと組立手順データから分解状態の部品位置を算出する。処理５８０４では、処理5803で
算出した分解状態での部品位置に部品形状を表示し、分解組立図として表示する。処理
５８０５では、ユーザに組立手順の変更があるかどうかを問い合わせる。ユーザはキーボ
ードやマウス等の入力機器を用いて変更の必要の有無を入力する。変更の必要がない場合
は、手順変更処理を終了する。変更が必要なときは、処理５８０６を実行する。処理5806
では、手順変更の指示をユーザに問い合わせる。ユーザは、変更が必要な部品と変更内容
をキーボードやマウスを用いて入力する。複数の変更対象の部品を指示し、処理５８０７
では、ユーザが入力した変更指示に基づいて組立手順データを変更する。変更指示として
は、例えば２つの部品を指定してその部品の組立順序を入れ替える指示がある。また、別
な例としては、変更対象の部品を複数、順次指示したあと、別に指定した部品の前又は後
に指示した順に手順を挿入する指示がある。

図５９〜図６３に図５８で示した組立順序編集方法の実行例を示す。図５９は、処理
５８０１で入力される形状データの例である。この例では、組立品は、部品５９０１，
５９０２，５９０３，５９０４の４つの部品からなる。図６０は、処理５８０２で入力さ
れる組立手順データの例である。この組立手順データは、まず部品５９０１を置き、次に
部品５９０２を−Ｙ軸方向から組み付け、次に部品５９０３を−Ｙ軸方向から組み付け、
最後に部品５９０４を−Ｙ方向から組み付ける組立手順を表している。図６１は、処理
５８０１および処理５８０４によって生成された分解組立図である。処理５８０５により
組立手順変更メニュー６１０１が表示され、ユーザは例えばマウスで入れ替えコマンド
６１０２を選択する。これにより処理５８０６に制御が移り、変更指示を入力する。例え
ば入れ替えコマンドの場合、２つの部品５９０３と部品５９０４を指示する。そうすると
、処理５８０７により組立手順データ内の部品５９０２と部品５９０３の順序を入れ替え
る。図６２に変更後の組立手順データを示す。変更後の組立手順データと処理５８０１で
入力した形状データを用いて処理５８０３で配置位置を計算し、処理５８０４で表示した
結果は、図６３の様になる。変更後の分解組立図を表示後、再び処理５８０５により組立
手順変更メニュー６１０１が表示される。ここで、ユーザは移動コマンド６１０３を選択
すると、処理５８０６により変更指示を入力する。移動コマンドの場合には、順序移動対
象の部品、移動先の部品を分解組立図上で指示し、移動先部品の前に移動するか後に移動
するかをメニューで指示する。例えば図６３上で、順序変更部品として部品５９０３と部
品５９０４の順で指示し、次に移動先部品として５９０２を指示する。そして、メニュー
６３０１より「前に」を選択する。処理５８０７では、処理５８０６で入力された変更指
示に従い、部品５９０３と部品５９０４をこの順で部品５９０２の前に移動し、その結果
、図６４の様な組立手順データが得られる。図６４の組立手順データと図５９の形状デー
タおよび配置データをもとに、処理５８０３で配置位置を計算し、処理５８０４で表示す
ると図６５のような分解組立図が得られる。処理５８０５にてメニュー６１０１を表示し
、ユーザがこれ以上組立順序を変更する必要がないときは終了６１０４を選択して編集処
理を終了する。

このようにして、分解組立図上で組立手順を指示すると、部品が分解されているので部
品の指示が容易になると共に、分解組立図上では、組立順序の順に部品が並んでいるので
、部品の組立順序の把握が容易になる。したがって、組立完了状態で順序を変更するより
も、分解組立図上で組立順序の変更をするほうが容易である。

以上、本発明の実施例によれば、少なくとも形状データと組立手順データがあれば、分
解組立図を自動的作成できるため、分解組立図作成の工数を低減する効果がある。

また、部品形状の頂点や制御点の代わりに、部品形状を包含するバウンディングボック
スの頂点を用いることにより、１つの部品について高々６つの頂点と組付方向ベクトルと
の内積を計算するだけですむので、高速に分解組立図を作成できるという効果がある。

更にまた、組付部品の移動量計算に分解組立図の視線方向を用いることにより分解組立
図においてばらした部品同士が見かけ上重なりのない図を作成できるので、理解しやすい
分解組立図を作成できるという効果がある。

また、組付部品の移動量計算に分解組立図の視線方向をもちいることにより分解組立図
においてばらした部品同士を見かけ上、等間隔に配置した図を作成できるので、理解しや
すい分解組立図を作成できるという効果がある。

また、組立状態で接触する面を分解組立図上で線で結ぶことができるので、組立方向が
理解しやすい分解組立図を作成できるという効果がある。

また、分解組立図を容易に作成できるので、組立手順データを入力してその分解組立図
を表示させ、それを見て組立手順の不具合を見つけ、組立手順データを修正するというよ
うな作業が少ない手間で可能となり、製品の製造工程での組立手順の立案が容易になると
いう効果がある。

本発明の一実施例である分解組立図作成装置の構成図である。図１の実施例における組付部品移動部の詳細構成図である。組立品の状態図である。図２に示す組付部品移動部の動作原理を説明する図である。図２に示す組付部品移動部の動作原理を説明する図である。組付部品移動部の処理手順を表す図である。他の組立品の状態図である。組立手順データのデータ構成を表す図である。図７に示す組立品に対する組付部品移動部の動作を説明する図である。図７に示す組立品に対する組付部品移動部の動作を説明する図である。図７に示す組立品に対する組付部品移動部の動作を説明する図である。図７に示す組立品に対する組付部品移動部の動作を説明する図である。図７に示す組立品に対し本発明の一実施例によって作成した分解組立図である。三次元形状の組立品に対する組付部品移動部の動作を説明する図である。本発明の一実施例によって作成した三次元形状データに基づく分解組立図である。組付部品移動部の一実施例の動作を説明する図である。図１６に示す本発明の一実施例によって作成した分解組立図である。本発明の他の実施例である分解組立図作成装置の組付部品移動部の詳細構成図である。部品形状を包含するバウンディングボックスの一例を表す図である。本発明の他の実施例である分解組立図作成装置の構成図である。図２０に示す組付部品移動部の詳細構成図である。組立品の状態図である。図２２に示す組付部品移動部の動作を説明する図である。図２２に示す組付部品移動部の動作を説明する図である。本発明の一実施例によって作成した分解組立図である。図２２に示す組付部品移動部の処理手順を表す図である。本発明の他の実施例である分解組立図作成装置の組付部品移動部の詳細構成図である。組立品の状態図である。組立品の接触面の例を表す図である。図２７に示す組付部品移動部の動作を説明する図である。本発明の一実施例によって作成した分解組立図である。本発明の他の実施例である分解組立図作成装置の組付部品移動部の詳細構成図である。接触面の対応線を作成する原理を説明する図である。本発明の一実施例によって作成した対応線を含む分解組立図である。視線方向により、部品間の隙間を決定する方法の原理を説明する図である。組立品の状態図である。組立手順データのデータ構成を表す図である。本発明の一実施例の装置によって作成した分解組立図である。組立手順データのデータ構成を表す図である。本発明の一実施例の装置によって作成した分解組立図である。組立手順データのデータ構成を表す図である。本発明の一実施例の装置によって作成した分解組立図である。本発明の一実施例である分解組立図作成方法の処理フロー図である。図１８に示す実施例の分解組立図作成方法の処理フロー図である。図４４のステップ４４０７の詳細フロー図である。組付品の状態図である。組付品に対しバウンディングボックス及び半直線が付加された図である。配置位置決定後の状態を表す図である。サブアッセンブリ組立のある組立品の形状データを示す図である。サブアッセンブリ組立のある組立手順データのデータ構成図である。木構造により組立品を表現した図である。本発明の他の実施例であるサブアッセンブリ組立に対応した分解組立図作成方法の処理手順を表す図である。被組付部品用スタックのデータ構成図である。分解組立図作成の途中状態を表す図である。分解組立図作成の最終状態を表す図である。サブアッセンブリ組立のある組立手順データのデータ構成図である。サブアッセンブリ組立のある組立手順データのデータ構成図である。本発明の他の実施例である分解組立図上での組立手順の編集を行う際の処理手順を表す図である。組立品の状態図である。組立手順データのデータ構成図である。分解組立図上での組立手順編集の指示方法を説明する図である。組立手順編集後の組立手順データのデータ構成図である。組立手順編集後の分解組立図である。組立手順編集後の組立手順データのデータ構成図である。組立手順編集後の分解組立図である。

符号の説明

１０１…入力装置、１０２…演算装置、１０３…記憶装置、１０４…出力装置、１０５
…形状データ、１０６…組立手順データ、１０７…形状データ入力プログラム、１０８…
組立手順入力プログラム、１０９…組付部品移動プログラム、１１０…分解組立図表示プ
ログラム、１１１…組付部品データ、１１２…組付方向データ。

Claims

組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる機能を備えたＣＡＤシステムにおいて、
メモリに記憶されている組立品を構成する部品の組立方向と組立品を構成する部品の形状データとに基づいて分解組立図における部品の間隔を求め、該間隔に基づいて作成した分解組立図を表示装置に表示させることを特徴とするＣＡＤシステム。
請求項１において、
前記部品の形状データは前記部品の頂点及び制御点の少なくとも一方を示すデータであることを特徴とするＣＡＤシステム。
請求項１又は２において、
前記形状データを入力する手段を有することを特徴とするＣＡＤシステム。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる機能を備えたＣＡＤシステムにおいて、
組立品を構成する部品の組立方向と組立品を構成する部品のバウンディングボックスを基に分解組立図における部品の間隔を求め、該間隔に基づいて作成した分解組立図を表示装置に表示させることを特徴とするＣＡＤシステム。
請求項４において、
前記間隔は、部品のバウンディングボックスを構成する頂点の位置を示すデータを用いて求めることを特徴とするＣＡＤシステム。
請求項１から３のいずれかにおいて、
前記間隔を、組立品を構成する部品の組立方向と組立品を構成する部品の形状データとから求めた値に対して、所定の間隙値を加算又は減算することによって求めることを特徴とするＣＡＤシステム。
請求項４又は５において、
前記間隔を、組立品を構成する部品の組立方向と組立品を構成する部品のバウンディングボックスとから求めた値に対して、所定の間隙値を加算又は減算することによって求めることを特徴とするＣＡＤシステム。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる分解組立図の作成方法において、
組立品を構成する部品の組立方向と組立品を構成する部品の形状データとに基づいて分解組立図における部品の間隔を求め、該間隔に基づいて作成した分解組立図を表示装置に表示させることを特徴とする分解組立図の作成方法。
請求項８において、
前記部品の形状データは前記部品の頂点又は制御点の少なくとも一方を示すデータであることを特徴とする部分組立図の作成方法。
請求項８又は９において、
前記形状データを入力するステップを備えることを特徴とする部分組立図の作成方法。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる分解組立図の作成方法において、
組立品を構成する部品の組立方向と組立品を構成する部品のバウンディングボックスから分解組立図における部品の間隔を求め、該間隔に基づいて作成した分解組立図を表示装置に表示させることを特徴とする部分組立図の作成方法。
請求項１１において、
前記部品の間隔は、部品のバウンディングボックスを構成する頂点の位置を示すデータ
を用いて求めることを特徴とする分解組立図の作成方法。
請求項８から１０のいずれかにおいて、
前記間隔を、組立品を構成する部品の組立方向と組立品を構成する部品の形状データとから求めた値に対して、所定の間隙値を加算又は減算することによって求めることを特徴とする分解組立図の作成方法。
請求項１１又は１２において、
前記間隔を、組立品を構成する部品の組立方向と組立品を構成する部品のバウンディングボックスとから求めた値に対して、所定の間隙値を加算又は減算することによって求めることを特徴とする分解組立図の作成方法。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる機能を備えたＣＡＤシステムにおいて、組立品を構成する部品のバウンディングボックスに関する情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から、部品のバウンディングボックスに関する情報を読み出し、該読み出した部品のバウンディングボックスに関する情報に基づいて分解組立図上の部品の位置を計算する計算手段と、前記計算手段により計算した分解組立図上の部品の位置に基づいて分解組立図を表示装置に表示させる表示手段とを備えることを特徴とする
ＣＡＤシステム。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる機能を備えたＣＡＤシステムにおいて、組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と組立品を構成する部品のバウンディングボックスに関する情報とを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から、部品の組立方向に関する情報と部品のバウンディングボックスに関する情報とを読み出し、該読み出した組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と、該読み出した部品のバウンディングボックスに関する情報に基づいて分解組立図上の部品の位置を計算する計算手段と、前記計算手段により計算した分解組立図上の部品の位置に基づいて分解組立図を表示装置に表示させる表示手段とを備えることを特徴とするＣＡＤシステム。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる機能を備えたＣＡＤシステムにおいて、組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と組立品を構成する部品のバウンディングボックスに関する情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から、部品の組立方向に関する情報と部品のバウンディングボックスに関する情報を読み出し、該読み出した組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と、該読み出した部品のバウンディングボックスに関する情報に基づいて求められる分解組立図における部品の間隔に基づいて作成した分解組立図を表示装置に表示させる手段を備えることを特徴とするＣＡＤシステム。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる機能を備えたＣＡＤシステムにおいて、組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と組立品を構成する部品のバウンディングボックスを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から、部品の組立方向と部品のバウンディングボックスを読み出し、該読み出した組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と部品のバウンディングボックスに基づいて、分解組立図における部品の間隔を求め、該間隔に基づいて作成した分解組立図を表示装置に表示させる手段を備えることを特徴とするＣＡＤシステム。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる機能を備えたＣＡＤシステムにおいて、組立品を構成する部品の識別情報に対応付けて、該部品の組立方向に関する情報とバウンディングボックスに関する情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から、選択された部品に対応する組立方向に関する情報とバウンディングボックスに関する情報とを読み出し、該読み出した部品の組立方向に関する情報と、該読み出した部品のバウンディングボックスに関する情報に基づいて求められる分解組立図における部品の間隔とに基づいて作成した分解組立図を表示装置に表示させる手段を備えることを特徴とするＣＡＤシステム。
請求項１６において、前記間隔は、部品のバウンディングボックスを構成する頂点の位置を示すデータを用いて求めることを特徴とするＣＡＤシステム。
請求項１６において、前記間隔を、組立品を構成する部品の組立方向と組立品を構成する部品のバウンディングボックスから求めた値に対して、所定の間隙値を加算又は減算することによって求めることを特徴とするＣＡＤシステム。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる分解組立図表示方法において、組立品を構成する部品のバウンディングボックスに関する情報を記憶手段に記憶する手順と、前記記憶手段から、部品のバウンディングボックスに関する情報を読み出し、該読み出した部品のバウンディングボックスに関する情報に基づいて分解組立図上の部品の位置を計算手段により計算する手順と、前記計算手段により計算した分解組立図上の部品の位置に基づいて分解組立図を表示装置に表示させる手順とを備えることを特徴とする分解組立図表示方法。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる分解組立図表示方法において、組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と組立品を構成する部品のバウンディングボックスに関する情報とを記憶手段に記憶する手順と、前記記憶手段から、部品の組立方向に関する情報と部品のバウンディングボックスに関する情報とを読み出し、該読み出した組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と、該読み出した部品のバウンディングボックスに関する情報に基づいて分解組立図上の部品の位置を計算手段により計算する手順と、前記計算手段により計算した分解組立図上の部品の位置に基づいて分解組立図を表示装置に表示させる手順とを備えることを特徴とする分解組立図表示方法。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる分解組立図表示方法において、組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と組立品を構成する部品のバウンディングボックスに関する情報を記憶手段に記憶する手順と、前記記憶手段から、部品の組立方向に関する情報と部品のバウンディングボックスに関する情報を読み出し、該読み出した組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と、該読み出した部品のバウンディングボックスに関する情報に基づいて求められる分解組立図における部品の間隔に基づいて作成した分解組立図を表示装置に表示させる手順を備えることを特徴とする分解組立図表示方法。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる分解組立図表示方法において、組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と組立品を構成する部品のバウンディングボックスを記憶手段に記憶する手順と、前記記憶手段から、部品の組立方向に関する情報と部品のバウンディングボックスを読み出し、該読み出した組立品を構成する部品の組立方向に関する情報と部品のバウンディングボックスに基づいて、分解組立図における部品の間隔を求め、該間隔に基づいて作成した分解組立図を表示装置に表示させる手順を備えることを特徴とする分解組立図表示方法。
組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる分解組立図表示方法において、組立品を構成する部品の識別情報に対応付けて、該部品の組立方向に関する情報とバウンディングボックスに関する情報を記憶手段に記憶する手順と、前記記憶手段から、選択された部品に対応する組立方向に関する情報とバウンディングボックスに関する情報とを読み出し、該読み出した部品の組立方向に関する情報と、該読み出した部品のバウンディングボックスに関する情報に基づいて求められる分解組立図における部品の間隔とに基づいて作成した分解組立図を表示装置に表示させる手順を備えることを特徴とする分解組立図表示方法。
請求項１６において、前記間隔は、部品のバウンディングボックスを構成する頂点の位置を示すデータを用いて求めることを特徴とする分解組立図表示方法。
請求項１６において、前記間隔を、組立品を構成する部品の組立方向と組立品を構成する部品のバウンディングボックスから求めた値に対して、所定の間隙値を加算又は減算することによって求めることを特徴とする分解組立図表示方法。