JP2007207046A - アセンブリ構成編集装置、アセンブリ構成編集方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 階層構造を成すアセンブリ構成において、移動対象の複数の３次元形状要素を、アセンブリ構成における互いの階層上の位置関係によらず任意に指定することができるアセンブリ構成編集手段を提供する。
【解決手段】 移動先となるアセンブリを指定する移動先指定部１２と、移動元となる複数の３次元形状要素を指定する移動元指定部１３と、前記複数の３次元形状要素を同時に前記移動先アセンブリに移動する移動部１５とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アセンブリ構成編集装置、アセンブリ構成編集方法、プログラム及び記録媒体に関し、特に３次元ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ／ＣＧなど、３次元形状データを扱う際のアセンブリ構成編集技術に関する。

データが階層構造を成す例は多い。身近な例では、コンピュータのファイルシステムがある。例えば、ＵＮＩＸ（登録商標）やＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）では、ルートディレクトリを根と例えると、この根に幾つかのファイルとディレクトリ（フォルダと呼ぶものもある）が作成され、更にそれらのディレクトリに幾つかのファイルやディレクトリが作成されていて、全体が木のような構造を成している。

近年、３次元形状データを扱うコンピュータ・グラフィックスやＣＡＤ（Computer Aided Design）システムの普及が目覚しい。３次元形状データの利用者層が拡大するとともに、設計生産工程を中心として、上流から下流までのさまざまな工程で、実際の製品の３次元形状データが有効活用される機会が増加している。通常、製品の３次元形状データは、複数の部品形状データが木構造の階層を成すアセンブリ構成にて表現されている（例えば特許文献１参照）。そして、アセンブリ構成に基づいて３次元形状要素を表示することにより、製品の組立性の検討等を行うことができる（例えば特許文献２参照）。

特許文献２では、アセンブリ構成内の３次元形状要素間にある幾何的関係を一目で識別できるように、面合わせあるいは軸合わせの位置関係にあるアセンブリ階層中の３次元形状要素を互いに分解して引き離すように移動して表示するとともに、３次元形状要素の互いの面あるいは軸を対応付ける分解線を付して表示している。

特開２００１−２８２８７９公報 特開２００３−２０８４５２公報

ところで、製品の組立性検討等を行う場合、３次元形状要素を他のアセンブリに移動したい場合がある。この移動は、アセンブリ構成を編集することによって行われる。３次元形状要素のアセンブリ構成における階層上の位置は、３次元的な位置とは無関係であるため、同一階層にない３次元形状要素を同時に移動したいことも多い。
しかしながら、従来技術（例えば前述のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）のエクスプローラ）では、同一階層にないデータは一階層毎に個別に指定して移動する必要があり、この点においては、３次元形状要素を階層的に管理している従来のＣＡＤシステム等でも同様であり、３次元形状要素を移動する際、操作効率が悪いという問題点があった。

本発明は、上記実情を考慮してなされたもので、移動対象の複数の３次元形状要素を、アセンブリ構成における互いの階層上の位置関係によらず任意に指定することができるアセンブリ構成編集手段を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の３次元形状要素が木構造の階層を成すアセンブリ構成を編集するアセンブリ構成編集装置であって、移動先となるアセンブリを指定する移動先指定手段と、移動元となる複数の３次元形状要素を指定する移動元指定手段と、前記複数の３次元形状要素を同時に前記移動先アセンブリに移動する移動手段とを備えたことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載のアセンブリ構成編集装置において、前記移動元指定手段は、移動元となる複数の３次元形状要素をアセンブリ構成における互いの階層上の位置関係によらずに指定可能であることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、複数の３次元形状要素が木構造の階層を成すアセンブリ構成を編集するアセンブリ構成編集方法であって、移動先となるアセンブリを指定するステップと、移動元となる複数の３次元形状要素を指定するステップと、前記複数の３次元形状要素を同時に前記移動先アセンブリに移動するステップとを有することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項３記載のアセンブリ構成編集方法において、前記移動元となる複数の３次元形状要素を指定するステップは、移動元となる複数の３次元形状要素をアセンブリ構成における互いの階層上の位置関係によらずに指定可能であることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、コンピュータを、請求項１または２に記載のアセンブリ構成編集装置として機能させるためのプログラムであることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項５記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。

本発明によれば、指定した複数の３次元形状要素が同一階層にない場合でも、指定したアセンブリに同時に移動することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明にかかるアセンブリ構成編集装置の機能ブロック図である。本装置は、入力部１１、表示部１６、移動先指定部１２、移動元指定部１３、移動元一時保存部１４、移動部１５の各機能を備えている。これらの機能は、後述するＣＰＵ、メモリを搭載したハードウエア上で、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される。

入力部１１は、利用者からの入力装置１７による入力にしたがって、３次元形状データを用意する。３次元形状データは、製品毎あるいはユニット毎に名前やコードが付けられており、利用者は名前あるいはコードを入力装置１７から入力する。表示部１６は、表示装置１８に３次元形状及びアセンブリ構成を表示する。移動先指定部１２は、利用者からの入力装置１７による入力にしたがって、移動先となるアセンブリを指定する。移動元指定部１３は、利用者からの入力装置１７による入力にしたがって、移動元となる複数の３次元形状要素を指定する。詳細は後述する。
移動元一時保存部１４は、移動元指定部１３によって指定された複数の３次元形状要素を一時的に保存する。移動部１５は、移動元一時保存部１４に保存された複数の３次元形状要素を、移動先指定部１２によって指定されたアセンブリに同時に移動する。

図２は、複数の３次元形状要素を同時に１回の操作でアセンブリに移動する処理を説明する図である。同図において（ａ）は、移動前のアセンブリ構成中で移動先のアセンブリを指定した状態、同図（ｂ）は、移動前のアセンブリ構成中で移動させたい３次元形状要素を指定した状態、そして同図（ｃ）は、移動後の編集結果のアセンブリ構成を示している。
同図（ａ）で反転表示されている「ＡＳＭ１」に、同図（ｂ）で反転表示されているそれぞれ異なった階層にある「ＥＬＥＭ１」と「ＥＬＥＭ６」は、同図（ｃ）では、ともに移動先のアセンブリである「ＡＳＭ１」に同時に移動される。

図３は、本発明にかかるアセンブリ構成編集装置の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図を参照して詳細に説明する。
まず、３次元形状及びアセンブリ構成データを読み込み、３次元形状及びアセンブリ構成を表示する（ステップ２１）。次に、利用者からの入力にしたがって、移動先となるアセンブリを入力する（ステップ２２）。更に、利用者からの入力にしたがって、移動元となる複数の３次元形状要素を入力する（ステップ２３）。利用者が移動先のアセンブリや移動元の３次元形状要素を入力する際は、アセンブリや３次元形状要素の名称を直接キーボード等で入力してもよいが、図２に示したようなアセンブリ構成を表示装置１８に表示して、所望の要素をマウス等でクリックして入力できるようにするとよい。またその際、クリックした要素を再度クリックすると指定入力解除となるようにしてもよい。

移動先のアセンブリと移動元の３次元形状要素の入力が済んだら、入力された複数の３次元形状要素を一時的に保存する（ステップ２４）。そして、ステップ２４で保存した複数の３次元形状要素を、ステップ２２で入力したアセンブリに順次移動することにより、まとめて同時に移動したのと同じ作用効果を実現する。そして、３次元形状及びアセンブリ構成を表示装置１８に再表示する（ステップ２５）。これによって、同一階層にない複数の３次元形状要素も、同時に一回の操作で移動することができる。例えば、ステップ２３では、互いに上位下位の関係にある３次元形状要素（サブアセンブリまたは部品形状）を指定してもよい。その場合、上位要素と下位要素を個別に移動したのと同様に、両要素が移動先となるアセンブリの直下で同一階層になるように移動する。

以上、同一階層にない複数の３次元形状要素を、指定したアセンブリに移動する処理を説明したが、ここで使用したデータ構造について説明する。図４は、アセンブリ構成を表現するデータ構造の一例を示す図である。同図において、アセンブリのｉｎｄｅｘは０から始まるアセンブリの通し番号で、コンピュータ処理では一般的なものである。実際の処理にはテーブルのインデックスを用いるので、データとして保持するものではない（３次元形状要素のｉｎｄｅｘも同様である）。名称はアセンブリの名称である。図２に対応させて示しているので、「ＡＳＭ１」と「ＡＳＭ２」がある。「ＴＯＰ」は特別な名称で、出発点を示している。「ＴＯＰ」でなく、「ＲＯＯＴ」や「／」でも、あるいは製品やユニットの名称でもよい。

次の個数は、そのアセンブリに属する３次元形状要素（サブアセンブリ及び部品形状）の個数を示し、要素は３次元形状要素のテーブルのインデックスである。「ＴＯＰ」のアセンブリには、「０」、「１」、「２」、「３」、「４」の５個の要素が存在し、それぞれ名称が、「ＥＬＥＭ１」、「ＥＬＥＭ２」、「ＥＬＥＭ３」、「ＡＳＭ１」、「ＡＳＭ２」であることを示している。他のアセンブリについても同様であるので、説明は省略する。なお、要素のインデックス中で、丸の付いたインデックスは、移動させることを指定された３次元形状要素である。

３次元形状要素のテーブルは、名称、アセンブリインデックス、形状データ等を保持しており、アセンブリインデックスが「−１」のものは部品形状、正の数字はサブアセンブリを示している。形状データは、部品の立体や面の形状、大きさ、位置、方向等のデータで、２次元に表示する際や、全体の大きさ、形状等を求めたり解析するのに使用する。サブアセンブリの場合は、アセンブリのテーブルから部品形状の要素データを参照することができる。
また、３次元形状要素のテーブルに、部品形状データだけでなくアセンブリも一緒に格納することにより、アセンブリのネスティング（入れ子）や１つのサブアセンブリを複数のアセンブリから参照することができるようになる。

図４のテーブルで、３次元形状要素を移動させる処理は、まず、丸の付いた「０」を取り出して一時保存し、この「０」をテーブルから削除し、「ＴＯＰ」の個数を１減じる。次に「ＡＳＭ２」の丸の付いた「７」について同様の処理を行い、一時保存しておいた「０」と「７」を「ＡＳＭ１」の要素の最後に追加する。そして「ＡＳＭ１」の個数に２を加える。これらの操作は、前述のように、ＣＰＵが本発明のプログラムを実行することにより行われる。

このように、本発明によれば、例えばギアボックスにおいて、「ＥＬＥＭ１」はブラケットの板金、「ＥＬＥＭ６」は「ＡＳＭ１」と「ＡＳＭ２」とで共通に用いる歯車軸である場合、「ＥＬＥＭ１」も「ＥＬＥＭ６」も「ＡＳＭ１」の組立時に取り付けように変更するような場合に、容易にアセンブリ構成を変更でき作業効率の面で有効である。

図５は、本発明が適用されるアセンブリ構成編集装置のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。同図に示すように、本発明のアセンブリ構成編集装置は、例えばパーソナルコンピュータやワークステーションのハードウエアを用いて実現可能であり、コンピュータの主要部であって各部を集中的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）２０を備えている。このＣＰＵ２０には、ＢＩＯＳなどを記憶した読出し専用メモリであるＲＯＭ（Read Only Memory、図示せず）と、各種データを書換え可能に記憶するメモリ２１とがバスで接続されている。メモリ２１は、実行中のプログラムを保持するほかに、各種データを書換え可能に記憶する性質を有していることから、ＣＰＵ２０の作業エリアとして機能し、例えば編集中のアセンブリ構成データの一時保存や前述の移動元一時保存部１４等としての役割を果たす。
さらにバスには、外部記憶装置１９としてのＨＤＤ（Hard Disk Drive）や、キーボードやマウスなどの入力装置１７と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置１８が、図示しない入出力インターフェースを介して接続されている。

外部記憶装置１９には、本発明の処理内容を記述したプログラムやアセンブリ構成データ、３次元形状データ等が格納される。なお、外部記憶装置１９とは別に、コンピュータソフトウェアを読み取るための機構としてＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭを読み取るＣＤ−ＲＯＭドライブやネットワークで外部との通信を司る通信制御装置を設けることで本発明の処理内容を記述したプログラムの配布を一層容易にすることができる。

なお、本発明の処理内容を記述したプログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭのみならず、ＤＶＤなどの各種の光ディスク、各種光磁気ディスク、フレキシブル・ディスクなどの各種磁気ディスク等、半導体メモリ等の各種方式のメディアを用いることができる。また、通信制御装置を介してインターネットなどのネットワークからコンピュータソフトウェアをダウンロードし、外部記憶装置１９にインストールするようにしてもよい。この場合に、送信側のサーバでコンピュータソフトウェアを記憶している記憶装置も、この発明の記録媒体である。

本発明にかかるアセンブリ構成編集装置の機能ブロック図である。 複数の３次元形状要素を同時にアセンブリに移動する処理を説明する図である。 本発明にかかるアセンブリ構成編集装置の動作の一例を示すフローチャートである。 アセンブリ構成を表現するデータ構造の一例を示す図である。 本発明が適用されるアセンブリ構成編集装置のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。

符号の説明

１１…入力部、１２…移動先指定部、１３…移動元指定部、１４…移動元一時保存部、１５…移動部、１６…表示部、１７…入力装置、１８…表示装置、１９…外部記憶装置、２０…ＣＰＵ、２１…メモリ

Claims (6)

1. 複数の３次元形状要素が木構造の階層を成すアセンブリ構成を編集するアセンブリ構成編集装置であって、移動先となるアセンブリを指定する移動先指定手段と、移動元となる複数の３次元形状要素を指定する移動元指定手段と、前記複数の３次元形状要素を同時に前記移動先アセンブリに移動する移動手段と、を備えたことを特徴とするアセンブリ構成編集装置。
2. 前記移動元指定手段は、移動元となる複数の３次元形状要素をアセンブリ構成における互いの階層上の位置関係によらずに指定可能であることを特徴とする請求項１記載のアセンブリ構成編集装置。
3. 複数の３次元形状要素が木構造の階層を成すアセンブリ構成を編集するアセンブリ構成編集方法であって、移動先となるアセンブリを指定するステップと、移動元となる複数の３次元形状要素を指定するステップと、前記複数の３次元形状要素を同時に前記移動先アセンブリに移動するステップと、を有することを特徴とするアセンブリ構成編集方法。
4. 前記移動元となる複数の３次元形状要素を指定するステップは、移動元となる複数の３次元形状要素をアセンブリ構成における互いの階層上の位置関係によらずに指定可能であることを特徴とする請求項３記載のアセンブリ構成編集方法。
5. コンピュータを、請求項１または２に記載のアセンブリ構成編集装置として機能させるためのプログラム。
6. 請求項５記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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