JP2012221416A - 計算機システム、及び組立アニメーション生成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】組立品を構成する複数の部品の慣性テンソル情報から組立品の第一慣性主軸を算出する。また、複数の部品間の近接関係を示す近接関係情報を取得し、複数の部品の近接関係情報に基づいて、複数の部品のそれぞれが近接する部品と干渉しないような、組立シーケンス及び複数の部品の組み付け方向を示す組立運動ベクトルを生成する。さらに、第一慣性主軸の周りに、それぞれカメラ軸を有し、組立アニメーション生成の際の作業視野の候補となる複数のカメラ視点を配置し、複数の部品のそれぞれについて、対象部品の組立運動ベクトルに最も方向が合致するカメラ視点を選択し、当該選択されたカメラ視点を対象部品の作業視野として設定する。そして、設定された作業視野から組立品の組立アニメーションを生成する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明を実現するコンピュータシステム(「組立視点生成システム」ともいう)の概略構成を示す図である。
図2は、コンピュータシステム1の処理概要を説明するためのフローチャートである。
<ステップS22:部品配置・近接関係の取得処理の詳細>
ステップS22では、部品配置・近接関係取得部201は、まず、オペレータによって指定された組立品(完成品)及び、その構成部品の配置情報として、組立品または構成部品を内包する最小の直方体の8頂点のCADのワールド座標における座標を取得する。
今、例えば、図3に示されるような組立品30を考える。当該組立品30を構成する部品31は、周辺の部品32及び部品33と近接して配置されている。部品31と部品32は同軸の円筒面311で近接しており、部品31と部品33は平面312で近接している。
(i)円筒面:近接する面が円筒面の場合、円筒軸の方向ベクトル34と円筒底面の円の中心の座標値と半径が、近接関係を表す情報となる。
(ii)平面:近接する面が平面の場合、ソリッド外向き法線ベクトル35と、平面上の直行2軸36及び37と、原点座標が、近接関係を表す情報となる。
(iii)円錐面:近接する面が円錐面の場合、円錐軸の方向ベクトルと円錐底面の円の中心の座標値と半径が、近接関係を表す情報となる。
図4は、組立単位設定・設置姿勢算出部202が実行するステップS23の組立単位の設定について説明するための図である。
組立シーケンスは、CADの組立モデルから分解シーケンスを生成し、分解シーケンスの分解順序を逆順にし、分解運動ベクトルの符号を反転することにより生成することができる。このような処理手順について図5を参照しながら説明する。図5は、分解シーケンスの生成と分解シーケンスから組立シーケンスを生成する処理を説明するためのフローチャートである。
(i)構成部品うち、最小直方体の6つの構成平面のいずれかが、鉛直方向で高い順に構成部品の順序を並べる。
(ii)同軸で構成される組立品の組立シーケンスを生成する場合、ユーザにより指定された方向軸に対し、最小直方体の4つの構成面が平行な部品群について、該当する4つの構成面に対し、部品間で内包関係が成立する部品群を、内側からあるいは外側からの順序に並べる。
図6は、ステップS54の分解運動の算出処理の詳細を説明するための構成モデルを示す図である。
ステップS24までの処理により、部品の動き(組立運動ベクトル)が求められる。ステップS25では、カメラの配置位置が設定される。
次に、この作成・編集したアニメーションに基づいて、作業指示図(作業指示書ともいう)を作成する処理について説明する。
各部品の作業指示書の確認が終わると、「終了」ボタン815をクリックして作業を終了する。
本発明の実施形態では、各部品の慣性テンソル情報から組立品の第一慣性主軸を算出する。また、複数の部品間の近接関係を示す近接関係情報に基づいて、組立シーケンス及び複数の部品の組み付け方向を示す組立運動ベクトルを生成する。このときの組立シーケンス及び組立運動ベクトルは、複数の部品のそれぞれが近接する部品と干渉しないように算出される。そして、第一慣性主軸の周りに、それぞれカメラ軸を有する複数のカメラ視点を配置する。このカメラ視点が、組立アニメーション生成の際の作業視野の候補となる。さらに、複数の部品のそれぞれについて、対象部品の組立運動ベクトルに最も方向が合致するカメラ視点を選択する。この選択されたカメラ視点が対象部品の作業視野となる。この作業視野から組立品の組立アニメーションが生成される。このようにすることにより、現実の作業に則した作業視野を自動生成することが可能となる。つまり、従来のような、部品の組立動作ベクトルにカメラ軸を平行にする方式では、ワークの設置面を考慮していなかったので、実際取りえない作業者の姿勢による視野を生成していたが、本発明によれば、この課題は解消される。なお、作業視野は、ユーザによって指定された組立単位(例えば、部組)で生成されるようにすると良い。これにより、よりアニメーション生成の効率が良くなる。
2・・・処理手段(プロセッサ)
3・・・記憶手段
4・・・入力手段
5・・・出力手段
6・・・接続線
7・・・CAD
200・・・部品重心・慣性テンソル取得部(部品重心・慣性テンソル取得プログラム)
201・・・部品配置・近接関係取得部(部品配置・近接関係取得プログラム)
202・・・組立単位設定・設置姿勢算出部(組立単位設定・設置姿勢算出プログラム)
203・・・組立シーケンス生成部(組立シーケンス生成プログラム)
204・・・作業視野付き組立アニメーション生成部(作業視野付き組立アニメーション生成プログラム)
205・・・作業指示図生成部(作業指示図生成プログラム)
301・・・組立モデルデータ格納部
300・・・部品重心・慣性テンソルデータ格納部
302・・・部品配置・近接関係データ格納部
303・・・組立単位・設置姿勢データ格納部
304・・・組立シーケンスデータ格納部
305・・・組立アニメデータ格納部
306・・・作業指示図データ格納部
Claims (14)
- 組立品を組み立てるシーケンスを示す組立シーケンスに基づいて、前記組立品の組立の動作を示す組立アニメーションを生成する計算機システムであって、
前記組立アニメーションを生成するプロセッサと、
前記生成された組立アニメーションの情報を格納するメモリと、
前記プロセッサの制御に応答して、前記組立アニメーションを表示するディスプレイと、を有し、
前記プロセッサは、
前記組立品を構成する複数の部品の慣性テンソル情報を取得し、当該慣性テンソル情報から前記組立品の第一慣性主軸を算出し、
前記複数の部品間の近接関係を示す近接関係情報を取得し、
前記複数の部品の近接関係情報に基づいて、前記複数の部品のそれぞれが近接する部品と干渉しないような、前記組立シーケンス及び前記複数の部品の組み付け方向を示す組立運動ベクトルを生成し、
前記第一慣性主軸の周りに、それぞれカメラ軸を有し、前記組立アニメーション生成の際の作業視野の候補となる複数のカメラ視点を配置し、
前記複数の部品のそれぞれについて、対象部品の前記組立運動ベクトルに最も方向が合致するカメラ視点を選択し、当該選択されたカメラ視点を前記対象部品の作業視野として設定し、
前記作業視野から前記組立アニメーションを生成することを特徴とする計算機システム。 - 請求項1において、
前記プロセッサは、前記組立アニメーションの画像に基づいて、指定された部品の組立前後の静止画像を含む作業指示図を生成することを特徴とする計算機システム。 - 請求項1において、
前記プロセッサは、前記第一主軸が垂線となる平面に対して所定角度をなすように前記複数のカメラ視点を配置し、前記それぞれの部品の前記組み立て運動ベクトルと所定角度をなす前記カメラ視点を前記対象部品の作業視野の候補とすることを特徴とする計算機システム。 - 請求項1において、
前記プロセッサは、前記複数の部品の分解順序を決定し、当該分解順序で前記複数の部品のそれぞれの分解運動ベクトルを生成し、当該分解運動ベクトルの符号を反転させて前記組立運動ベクトルを生成することを特徴とする計算機システム。 - 請求項4において、
前記プロセッサは、前記分解順序の逆を組立順序として、前記組立シーケンスを生成することを特徴とする計算機システム。 - 請求項1において、
前記プロセッサは、指示入力に応答して、前記組立品を構成する複数の部品のうち同時に組立を行う部品の集合である組立単位を設定し、当該組立単位の前記第一慣性主軸に基づいて安定的な設置姿勢を決定し、当該安定的な設置姿勢の前記組立単位における各部品に対して、前記作業視野を設定することを特徴とする計算機システム。 - 請求項1において、
前記プロセッサは、前記選択されたカメラ視点におけるカメラ姿勢を調整するための調整用インタフェースを画面上に表示するように前記ディスプレイを制御することを特徴とする計算機システム。 - 計算機システムを用い、組立品を組み立てるシーケンスを示す組立シーケンスに基づいて、前記組立品の組立の動作を示す組立アニメーションを生成する組立アニメーション生成方法であって、
前記計算機システムが有するプロセッサが、前記組立品を構成する複数の部品の慣性テンソル情報を取得し、当該慣性テンソル情報から前記組立品の第一慣性主軸を算出するステップと、
前記プロセッサが、前記複数の部品間の近接関係を示す近接関係情報を取得ステップと、
前記プロセッサが、前記複数の部品の近接関係情報に基づいて、前記複数の部品のそれぞれが近接する部品と干渉しないような、前記組立シーケンス及び前記複数の部品の組み付け方向を示す組立運動ベクトルを生成するステップと、
前記プロセッサが、前記第一慣性主軸の周りに、それぞれカメラ軸を有し、前記組立アニメーション生成の際の作業視野の候補となる複数のカメラ視点を配置するステップと、
前記プロセッサが、前記複数の部品のそれぞれについて、対象部品の前記組立運動ベクトルに最も方向が合致するカメラ視点を選択し、当該選択されたカメラ視点を前記対象部品の作業視野として設定するステップと、
前記プロセッサが、前記作業視野から前記組立アニメーションを生成し、ディスプレイ画面上に表示するステップと、
を有することを特徴とする組立アニメーション生成方法。 - 請求項8において、
さらに、前記プロセッサが、前記組立アニメーションの画像に基づいて、指定された部品の組立前後の静止画像を含む作業指示図を生成するステップを有することを特徴とする組立アニメーション生成方法。 - 請求項8において、
前記選択されたカメラ視点を前記対象部品の作業視野として設定するステップにおいて、前記プロセッサは、前記第一主軸が垂線となる平面に対して所定角度をなすように前記複数のカメラ視点を配置し、前記それぞれの部品の前記組み立て運動ベクトルと所定角度をなす前記カメラ視点を前記対象部品の作業視野の候補とすることを特徴とする組立アニメーション生成方法。 - 請求項8において、
前記組立運動ベクトルを生成するステップにおいて、前記プロセッサは、前記複数の部品の分解順序を決定し、当該分解順序で前記複数の部品のそれぞれの分解運動ベクトルを生成し、当該分解運動ベクトルの符号を反転させて前記組立運動ベクトルを生成することを特徴とする組立アニメーション生成方法。 - 請求項11において、
前記プロセッサは、前記分解順序の逆を組立順序として、前記組立シーケンスを生成することを特徴とする組立アニメーション生成方法。 - 請求項8において、
さらに、前記プロセッサが、指示入力に応答して、前記組立品を構成する複数の部品のうち同時に組立を行う部品の集合である組立単位を設定するステップと、
前記プロセッサが、当該組立単位の前記第一慣性主軸に基づいて安定的な設置姿勢を決定するステップと、を有し、
前記前記選択されたカメラ視点を前記対象部品の作業視野として設定するステップにおいて、前記プロセッサは、前記安定的な設置姿勢の前記組立単位における各部品に対して、前記作業視野を設定することを特徴とする組立アニメーション生成方法。 - 請求項8において、
さらに、前記プロセッサが、前記選択されたカメラ視点におけるカメラ姿勢を調整するための調整用インタフェースを画面上に表示するように前記ディスプレイを制御するステップを有することを特徴とする組立アニメーション生成方法。
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