JP2005182203A - Component layout evaluation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CADシステムに関し、特に、計算空間上で配置された複数の部品について、部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出を実行する部品レイアウト評価システムに関する。 The present invention relates to a CAD system, and more particularly, to a component layout evaluation system that performs determination of presence / absence of interference between components and / or calculation of a distance between components for a plurality of components arranged in a calculation space.
CADシステムは、各部品を、入力された指示に基づいて、計算空間座標上の所望の位置に所望の姿勢で配置することができる。さらにCADシステムは、各部品が計算空間座標上のどの位置にどのような姿勢で配置されているかを視覚的に示す情報を出力することができる。このため、設計者は、出力される情報を確認しながら、部品同士が干渉しないように、各部品のレイアウト(位置および姿勢)を決定することができる。 The CAD system can arrange each component in a desired posture at a desired position on the calculation space coordinates based on the input instruction. Furthermore, the CAD system can output information that visually indicates in what position each component is placed in the calculation space coordinates and in what posture. Therefore, the designer can determine the layout (position and orientation) of each component so that the components do not interfere with each other while checking the output information.
しかし、複雑な形状の部品が含まれる場合や、多くの部品が密集するような場合には、出力された情報に基づく人為的な判断では、手間がかかったり、精度が低くなったりする場合がある。そこで、幾何学的な演算によって、部品レイアウト評価、すなわち、各部品が占有する三次元領域同士が重なり合うか否かの検査(いわゆる部品間干渉の検査)や、部品間の距離(最短距離や、所定の領域における距離、所定の方向に沿った離間距離等)の算出を実行するシステムが、実用化されている(例えば特許文献1参照)。 However, when parts with complicated shapes are included, or when many parts are crowded, artificial judgment based on the output information may take time and accuracy may be reduced. is there. Therefore, by geometric calculation, component layout evaluation, that is, inspection of whether or not the three-dimensional regions occupied by each component overlap (so-called inter-component interference inspection), distance between components (shortest distance, A system that calculates a distance in a predetermined region, a separation distance along a predetermined direction, and the like has been put into practical use (see, for example, Patent Document 1).
さて、レイアウトの対象となる部品に、パイプや、それに装着される弾性チューブ(ゴムチューブ、樹脂チューブ等)が含まれる場合がある。弾性チューブをパイプに装着すると、弾性チューブの外形は、それを装着するパイプの外形に応じて拡大する。 Now, there are cases where parts to be laid out include pipes and elastic tubes (rubber tubes, resin tubes, etc.) attached to the pipes. When the elastic tube is attached to the pipe, the outer shape of the elastic tube expands according to the outer shape of the pipe to which the elastic tube is attached.
しかしながら、上記従来の自動的な部品レイアウト評価では、そのような変形、すなわち複数の部品を組み立てることによって部品に生じる変形については、一切考慮されていなかった。このため、部品レイアウト評価の段階では、問題が顕在しなかったにも拘わらず、実際にそれらの部品を組み立てたときに、干渉が生じたり、所望の部品間距離が確保されていなかったりという問題が生じるおそれがあった。 However, in the conventional automatic component layout evaluation described above, such a deformation, that is, a deformation generated in a part by assembling a plurality of parts has not been taken into consideration at all. For this reason, at the stage of component layout evaluation, despite the fact that the problem did not become apparent, when these components were actually assembled, interference occurred and the desired distance between the components was not secured. Could occur.
本発明にかかる部品レイアウト評価システムは、計算空間上で配置された複数の部品について、部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出を実行する部品レイアウト評価システムにおいて、複数の部品の組み立てによって変形する部品の変形後形状を取得する変形後形状取得部を備え、上記部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出が、上記取得された変形後形状を用いて実行されるのが好適である。 A component layout evaluation system according to the present invention is a component layout evaluation system that performs determination of the presence or absence of inter-component interference and / or calculation of a distance between components for a plurality of components arranged in a calculation space. A post-deformation shape acquisition unit that acquires a post-deformation shape of a part that is deformed by assembly is provided, and the determination of the presence or absence of inter-component interference and / or the calculation of the inter-part distance is performed using the acquired post-deformation shape. Is preferable.
また、上記本発明にかかる部品レイアウト評価システムでは、さらに、予め取得された変形後形状を部品毎に記憶する部品形状記憶部を備え、上記変形後形状取得部は、部品に対応する変形後形状を上記部品形状記憶部から取得するのが好適である。 The component layout evaluation system according to the present invention further includes a component shape storage unit that stores a pre-deformed shape for each component, and the post-deformation shape acquisition unit includes a post-deformation shape corresponding to the component. Is preferably acquired from the component shape storage unit.
また、上記本発明にかかる部品レイアウト評価システムでは、上記部品形状記憶部には、さらに、変形に関与する他の部品またはその部品の仕様毎に、予め取得された変形後形状が記憶され、上記変形後形状取得部は、部品および当該部品の変形に関与する他の部品またはその部品の仕様に対応する変形後形状を上記部品形状記憶部から取得するのが好適である。 Further, in the component layout evaluation system according to the present invention, the component shape storage unit further stores a post-deformation shape acquired in advance for each of other components involved in the deformation or specifications of the component, It is preferable that the post-deformation shape acquisition unit acquires the post-deformation shape corresponding to the part and other parts involved in the deformation of the part or the specifications of the part from the part shape storage unit.
また、上記本発明にかかる部品レイアウト評価システムでは、上記変形後形状取得部は、他の部品に装着することによって外径が拡大した弾性チューブの変形後形状を取得するのが好適である。 In the component layout evaluation system according to the present invention, it is preferable that the post-deformation shape acquisition unit acquires the post-deformation shape of the elastic tube whose outer diameter is enlarged by mounting on another component.
また、本発明にかかる部品レイアウト評価方法は、計算空間上で配置された複数の部品について、部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出を実行する部品レイアウト評価方法において、複数の部品の組み立てによって変形する部品の変形後形状を取得するステップを備え、上記部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出が、上記取得された変形後形状を用いて実行される。 Further, the component layout evaluation method according to the present invention is a component layout evaluation method for determining the presence / absence of inter-component interference and / or calculating the distance between components for a plurality of components arranged in a calculation space. A step of acquiring a post-deformation shape of a component that is deformed by assembling the component is included, and the determination of the presence or absence of inter-component interference and / or the calculation of the inter-component distance is performed using the acquired post-deformation shape.
また、本発明にかかるプログラムは、コンピュータを、計算空間上で配置された複数の部品について、部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出を実行する部品レイアウト評価システムとして機能させるためのプログラムであって、当該コンピュータを、複数の部品の組み立てによって変形する部品の変形後形状を取得する変形後形状取得部として機能させ、上記部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出を、上記取得された変形後形状を用いて実行させる。 In addition, the program according to the present invention causes a computer to function as a component layout evaluation system that determines the presence or absence of inter-component interference and / or calculates the distance between components for a plurality of components arranged in a calculation space. The computer functions as a post-deformation shape acquisition unit that acquires a post-deformation shape of a part that is deformed by assembling a plurality of parts, and determines whether or not there is inter-component interference and / or determines the inter-component distance. The calculation is executed using the acquired post-deformation shape.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態にかかる部品レイアウト評価システム10の概略構成の一例を示す図である。図1に示すように、部品レイアウト評価システム10は、例えば、コンピュータとして構成され、部品レイアウト評価を実行したり入出力の制御を行ったりする制御部(CPU等)12、制御部12の動作に関わる情報を記憶する記憶部(メモリ、ハードディスク等)14、諸情報を入力する入力部(キーボード、マウス等)16、および演算結果や諸情報の入力を促すための情報等を所定の形式で出力する出力部(ディスプレイ等)18を含む。また、部品レイアウト評価システム10には、リムーバブルデバイスや通信用インタフェース機器等(いずれも図示せず)が内蔵あるいは接続され、これらを介して、他装置(例えばCADシステムとして機能する他のコンピュータ等)から所定のデータ等(例えば各部品の立体形状データ等)を取り込むことも可能である。取り込まれたデータは、記憶部14に格納される。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a component
本実施形態では、制御部12が、部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出を実行する部品レイアウト評価実行部として、また、複数の部品の組み立てによって変形する部品の変形後形状を取得する変形後形状取得部として、機能する。これらの処理は、制御部12により、プログラム保持部(例えば記憶部14)に保持されたプログラムにしたがって実行される。プログラムは、例えば、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体(例えばMO、DVD等;図示せず)に格納され、リムーバブルデバイス(例えばMOドライブ、DVDドライブ等;図示せず)によって読み出され、プログラム保持部にインストールされる。プログラムを格納した外部装置から通信ネットワークおよび通信用インタフェース機器等を介してダウンロードしたプログラムをインストールすることももちろん可能である。
In the present embodiment, the
図2は、本実施形態にかかる部品レイアウト評価システム10によって実行される一連の処理の一例を示すフローチャートである。図2の例では、部品レイアウト評価システム10において、大別して、レイアウト仮決めS10、変形後形状取得S11および部品レイアウト評価S12の各処理が実行される。これらステップS10〜S12は基本的には制御部12において実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a series of processes executed by the component
<レイアウト仮決め:S10> 記憶部14には、予め、各部品の立体形状を示す情報が登録される。制御部12は、それら立体形状を示す情報と、オペレータによる入力部16の操作等によって入力された各部品の位置および姿勢を示す情報とから、当該位置および姿勢の各部品が計算空間座標上で占有する三次元領域を、演算することができる。さらに、制御部12は、計算空間座標上での各部品の位置および姿勢あるいは三次元領域を出力部18から出力するための情報を、生成することができる。したがって、オペレータは、出力部18から出力された情報(例えば部品のレイアウト図[斜視図、断面図等]や、数値[部品間距離等]など)を確認しながら入力部16を操作することにより、各部品の位置および姿勢を決定することができる。ただし、この時点ではまだ部品レイアウト評価(ステップS12)が行われていないから、前記決定は、部品レイアウト評価を行うための仮決めである。そして、制御部12は、記憶部14に、決定された(仮決めされた)部品の位置および姿勢を示す情報または三次元領域を示す情報を登録する。なお、このとき、部品の位置および姿勢を示す情報は、例えば、部品の代表点(例えば各部品について予め決定された二点)の計算空間座標上での位置座標とすることができる。
<Temporary layout determination: S10> In the
<変形後形状取得:S11> 制御部12は、まず、変形後形状を取得する対象となる部品(すなわち組み立てによって変形する部品)、およびその変形に関与する部品および/またはその仕様を取得する。図3は、パイプ20に弾性チューブ22を装着する場合の変形後形状取得を示すための説明図であり、このうち(a)は、変形後形状が取得される前にレイアウトの仮決め(ステップS10)が実行された状態での各部品20,22の配置を示す側面図(一部断面図)である。この例では、変形後形状を取得する対象となる部品は弾性チューブ22、その変形に関与する部品はパイプ20、またその仕様としては、パイプ20の外径D、差し込み長さ(重複部分の長さ)L等となる。なお、ここでの部品および/または仕様の取得は、入力部16から入力された情報に基づいて行ってもよいし、予め変形を生じる可能性のある部品および/または仕様に関する情報を記憶部14に登録しておき、制御部12が、部品レイアウト評価の対象となる部品群から、自動的に抽出するようにしてもよい(以上、ステップS20)。
<Post-deformation shape acquisition: S11> First, the
次に、制御部12は、ステップS20で取得した情報に基づいて、組み立てによって変形を生じる部品の変形後形状を取得する。記憶部14に変形後形状のデータが予め格納されている場合には、制御部12は、ステップS20で取得した情報に対応する変形後形状データを、当該記憶部14から取得する。図4は、記憶部14に格納される変形後形状データの区分の一例を示す図である。図4に示すように、記憶部14には、変形後形状データを、組み立てによって変形を生じる部品、その変形に関与する部品、および当該変形に関与する部品の仕様等により区分して記憶するのが好適である(以上、ステップS21)。
Next, the
次に、制御部12は、ステップS21で取得した変形後形状データを、ステップS10で仮決めされた部品の位置および姿勢に合わせて計算空間座標上に配置する(フィッティングする)。一例として、変形後形状データの代表点(例えば二点)が、変形する部品あるいは変形に関与する部品の代表点(同二点)に対応させて予め規定されている場合には、制御部12は、それら代表点同士が適合するように、変形後形状データを計算空間座標上に配置する(すなわち計算空間座標における変形後形状データの座標を算出する)。なお、変形後形状データの代表点も予め記憶部14に格納しておくのが好適である(以上、ステップS22)。
Next, the
次に、制御部12は、ステップS22で配置した変形後形状データを、部品レイアウト評価の対象となる変形する部品、当該部品の一部、あるいは他の部品として、記憶部14に登録する。図3(b)は、図3(a)に例示した弾性チューブ22の変形後形状データを、弾性チューブ22の一部22bとして登録する場合の一例を示す図である。この場合、制御部12は、ステップS10でレイアウトを仮決めした弾性チューブ22(図3(a))のうち、変形後形状データと形状が異なる所定領域(変形部分)のみを変形後形状データに入れ替え(入れ替えた領域が22b)、それ以外の領域22aはそのままとする。そして制御部12は、弾性チューブ22が、二つの領域22a,22bから構成されるものとして、記憶部14に登録し直す。なお、図3(b)では、弾性チューブ22は、二つの領域22a,22bが合成されたものとなるが、その境界は、二つの領域22a,22bで形状(例えば、断面形状、外径等)がほぼ同じとなる位置にしておくのが好適である。また、図3(b)のような部分的な入れ替えを行わず、変形後形状データを、新たに付加された別の部品として登録してもよい(以上、ステップS23)。
Next, the
<部品レイアウト評価:S12> そして、制御部12は、部品レイアウト評価の対象として記憶部14に登録された部品について、公知の部品レイアウト評価、すなわち部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出を実行する。具体的には、例えば、各部品を、複数の平面的な凸多角形(凸ポリゴン)によって構成されているものとし、全てのあるいは所定のポリゴンの組み合わせについて干渉チェックを行う手法など、いわゆる最近点探索を行う種々の手法を適用することができる。本実施形態では、上述したステップS11(S20〜S23)を実行することで、ステップS12での部品レイアウト評価が、組み付けによって変形した後の部品形状に基づいて行われることとなる。よって、実際にそれらの部品を組み立てたときに、部品レイアウト評価では顕在しなかった部品間干渉が生じたり、部品レイアウト評価で確認したはずの部品間距離が確保されていなかったりという問題は、生じなくなる。
<Part Layout Evaluation: S12> Then, the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能であることを理解されたい。なお、本発明における組み付けによって変形する部品は、上記弾性チューブには限定されない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it should be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. In addition, the component which deform | transforms by the assembly | attachment in this invention is not limited to the said elastic tube.
10 部品レイアウト評価システム、12 制御部、14 記憶部、16 入力部、18 出力部、20 パイプ、22 弾性チューブ、22b 弾性チューブ22の一部であって変形後形状データに入れ替えた部分。
10 parts layout evaluation system, 12 control unit, 14 storage unit, 16 input unit, 18 output unit, 20 pipe, 22 elastic tube, 22b Part of
Claims (6)
複数の部品の組み立てによって変形する部品の変形後形状を取得する変形後形状取得部を備え、
前記部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出が、前記取得された変形後形状を用いて実行されることを特徴とする部品レイアウト評価システム。 In a component layout evaluation system that executes the determination of the presence or absence of inter-component interference and / or the calculation of the distance between components for a plurality of components arranged in a calculation space.
A post-deformation shape acquisition unit that acquires a post-deformation shape of a part that is deformed by assembling a plurality of parts,
The component layout evaluation system, wherein the determination of the presence or absence of inter-component interference and / or the calculation of the inter-component distance is executed using the acquired post-deformation shape.
前記変形後形状取得部は、部品に対応する変形後形状を前記部品形状記憶部から取得することを特徴とする請求項1に記載の部品レイアウト評価システム。 In addition, a component shape storage unit that stores the pre-deformed shape obtained in advance for each component,
The component layout evaluation system according to claim 1, wherein the deformed shape acquisition unit acquires a deformed shape corresponding to a component from the component shape storage unit.
前記変形後形状取得部は、部品および当該部品の変形に関与する他の部品またはその部品の仕様に対応する変形後形状を前記部品形状記憶部から取得することを特徴とする請求項2に記載の部品レイアウト評価システム。 The component shape storage unit further stores a post-deformation shape acquired in advance for each of the other components involved in the deformation or the specifications of the components,
3. The post-deformation shape acquisition unit acquires a post-deformation shape corresponding to a component and another component involved in the deformation of the component or a specification of the component from the component shape storage unit. Parts layout evaluation system.
複数の部品の組み立てによって変形する部品の変形後形状を取得するステップを備え、
前記部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出が、前記取得された変形後形状を用いて実行されることを特徴とする部品レイアウト評価方法。 In a component layout evaluation method for executing determination of presence / absence of interference between components and / or calculation of distance between components for a plurality of components arranged on a calculation space,
Obtaining a post-deformation shape of a part that is deformed by assembling a plurality of parts;
The component layout evaluation method, wherein the determination of the presence or absence of inter-component interference and / or the calculation of the inter-component distance is executed using the acquired post-deformation shape.
複数の部品の組み立てによって変形する部品の変形後形状を取得する変形後形状取得部として機能させ、
前記部品間干渉の有無の判定および/または部品間距離の算出を、前記取得された変形後形状を用いて実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as a component layout evaluation system that executes determination of the presence or absence of inter-component interference and / or calculation of a distance between components for a plurality of components arranged in a calculation space, ,
Function as a post-deformation shape acquisition unit that acquires a post-deformation shape of a part that is deformed by assembling a plurality of parts;
The program for performing the determination of the presence or absence of the interference between components, and / or calculation of the distance between components using the acquired shape after a deformation | transformation.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007038600A (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Toyota Motor Corp | Method for prediction of state of mounting of resin molding, apparatus for prediction of state of mounting of resin molding and program for prediction of state of mounting of resin molding |
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2003
- 2003-12-16 JP JP2003418584A patent/JP2005182203A/en active Pending
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