JP2017182422A - 生産ラインの開発支援装置、開発支援方法および開発支援プログラム - Google Patents

生産ラインの開発支援装置、開発支援方法および開発支援プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】検討漏れをなくし、治具とワークとの干渉及び隙間の可能性を適切にアラートする。
【解決手段】第一ワークを生産するライン上の治具２１と、第一ワークとは異なる第二ワークを同ライン上で搬送した場合に第二ワークと治具２１との干渉可能性及び隙間の存在可能性をアラートする処理を実行する開発支援装置である。第一ワーク及び第二ワークの各形状データに基づきワークモデル３０，４０をそれぞれ作成するとともに、治具２１の体積を拡大した拡大治具モデル２０を作成するモデル作成部と、第一ワークのモデル３０と拡大治具モデル２０とが重なる部分の形状を基準形状２３として生成するとともに、第二ワークのモデル４０と拡大治具モデル２０とが重なる部分の形状を比較形状２４として生成する生成部と、基準形状２３の体積VBと比較形状２４の体積VCとを比較する判定部と、判定部による比較結果に応じた表示をする出力部とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、既存の生産ライン上における治具を新たなワークの製造に流用するための生産ラインの開発支援装置、開発支援方法および開発支援プログラムに関する。
従来、工業製品の設計段階において、コンピュータシミュレーションを用いて、新たなワークを既存の生産ラインによって製造しうるか否かの検討が行われている（例えば特許文献１，２参照）。この検討方法としては、例えば、新たなワークと既存の生産ラインに配置されている治具や工具等（以下、これらを総称して「治具」と呼ぶ）との断面図や側面図同士を画面上で重ね合わせ、既存の治具をそのまま新たなワークに使用可能か否かを作業者が目視で判断する方法が挙げられる。
特開平０７−２８７７２５号公報 特開平１０−００３４９０号公報
しかしながら、上記のように、作業者が一つ一つの治具について目視で判断する方法では、設計時間の長期化や検討漏れのおそれがある。また、目視によらず判断できるようなシミュレーションを構築したとしても、単に画面上で治具とワークとを重ね合わせる方法では、治具とワークとが重ならない場合に、これらの間の隙間が適切に確保されているか否かを判断できず、アラートが不足する可能性がある。また、治具とワークとの間に、治具が空振りしてしまうほど大きな隙間があいてしまうこともあるが、上記の方法ではこのような隙間の存在を判断することができない。
本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、治具とワークとの検討漏れをなくすとともに、治具とワークとの干渉及び隙間の可能性を適切にアラートできるようにした、生産ラインの開発支援装置、開発支援方法および開発支援プログラムを提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。
（１）ここで開示する生産ラインの開発支援装置は、第一ワークを生産するラインに設けられた治具と、前記第一ワークとは異なる第二ワークを前記ライン上で搬送した場合に前記第二ワークと前記治具との干渉可能性及び隙間の存在可能性をアラートする処理を実行する開発支援装置であって、前記第一ワーク及び前記第二ワークの各形状データに基づきワークモデルをそれぞれ作成するとともに、前記治具の体積を拡大した拡大治具モデルを作成するモデル作成部と、前記第一ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を基準形状として生成するとともに、前記第二ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を比較形状として生成する生成部と、前記基準形状の体積と前記比較形状の体積とを比較する判定部と、前記判定部による比較結果に応じた表示をする出力部と、を備えたことを特徴としている。
（２）前記モデル作成部が、前記治具の形状データに基づいて前記治具の重心を中心点として作成し、前記中心点から三次元方向に体積を拡大して前記拡大治具モデルを作成することが好ましい。
（３）前記治具には、所定の軌道で動く可動治具が含まれ、前記モデル作成部が、前記軌道を含めて前記可動治具の前記拡大治具モデルを作成することが好ましい。
（４）前記判定部は、前記比較形状の体積が前記基準形状の体積よりも大きい場合に干渉する可能性が高いと判定し、前記比較形状の体積が前記基準形状の体積よりも小さい場合に隙間が存在する可能性が高いと判定することが好ましい。
（５）前記判定部は、前記比較形状の体積がゼロである場合に、前記第二ワークと前記治具との間に隙間が存在すると判定することが好ましい。
（６）ここで開示する生産ラインの開発支援方法は、第一ワークを生産するラインに設けられた治具と、前記第一ワークとは異なる第二ワークを前記ライン上で搬送した場合に前記第二ワークと前記治具との干渉可能性及び隙間の存在可能性をアラートする処理をコンピュータに実行させる開発支援方法であって、前記第一ワーク及び前記第二ワークの各形状データに基づきワークモデルをそれぞれ作成するとともに、前記治具の体積を拡大した拡大治具モデルを作成するモデル作成工程と、前記第一ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を基準形状として生成するとともに、前記第二ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を比較形状として生成する生成工程と、前記基準形状の体積と前記比較形状の体積とを比較する判定工程と、前記判定部による比較結果に応じた表示をする出力工程と、を備えたことを特徴としている。
（７）ここで開示する生産ラインの開発支援プログラムは、第一ワークを生産するラインに設けられた治具と、前記第一ワークとは異なる第二ワークを前記ライン上で搬送した場合に前記第二ワークと前記治具との干渉可能性及び隙間の存在可能性をアラートする処理を実行する開発支援プログラムであって、前記第一ワーク及び前記第二ワークの各形状データに基づきワークモデルをそれぞれ作成するとともに、前記治具の体積を拡大した拡大治具モデルを作成するモデル作成工程と、前記第一ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を基準形状として生成するとともに、前記第二ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を比較形状として生成する生成工程と、前記基準形状の体積と前記比較形状の体積とを比較する判定工程と、前記判定部による比較結果に応じた表示をする出力工程と、をコンピュータに実行させることを特徴としている。
治具の体積を拡大してモデル化することで、既存の治具と第二ワークとの干渉の可能性だけでなく、隙間の存在可能性をも判定することができ、比較結果に応じた表示をすることで、作業者に対し、既存の治具と第二ワークとの干渉及び隙間の可能性を適切にアラートすることができる。また、各ワークと治具とをモデル化してコンピュータ処理により比較，表示をすることで、治具とワークとの検討漏れをなくすことができるとともに、検討時間を短縮することができる。
実施形態に係る開発支援装置を示すブロック図である。 生産ラインの模式図である。 モデル作成部により作成されたモデルを例示した模式図であり、（ａ）は現行ワークのモデル、（ｂ）は新ワークのモデルを示す。 判定部による判定内容を説明するための具体例である。 判定部による判定内容を説明するための具体例である。 判定部による判定内容を説明するための具体例である。 実施形態に係る開発支援方法を示すフローチャート例である。
図面を参照して、実施形態としての生産ラインの開発支援装置，開発支援方法および開発支援プログラムについて説明する。以下に示す各実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の各実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
［１．概要］
本実施形態に係る生産ラインの開発支援装置は、既存の生産ラインに配置された治具を新たなワークの製造に流用するための検討に際し、新たなワークと治具との干渉可能性及び隙間の存在可能性をアラートする処理（アラート処理）を実行する装置である。また、本実施形態に係る開発支援方法および開発支援プログラムは、上述したアラート処理をコンピュータに実行させる方法およびプログラムである。ここでアラートされた結果は、その後の設計検討段階において、新たなワークの形状や治具の形状の設計変更に活用される。
既存の生産ラインは、現行のワーク（第一ワーク）を生産するための設備である。本開発支援装置は、この生産ライン上に現行ワークとは別の新ワーク（第二ワーク）を搬送すると仮定してモデル化するモデル化処理を実施する。次いで、生産ライン上の治具と新ワークとが干渉する可能性、及び、隙間が存在する可能性を判定する判定処理を実施する。そして、その判定処理の結果に応じた表示処理を実施する。すなわち、上述したアラート処理には、モデル化処理と判定処理と表示処理とが含まれる。
本実施形態では、多機種１ライン生産を想定し、一つの生産ライン上に複数機種のワークを搬送することが可能な（複数機種のワークに対応可能な）治具の設計検討に先立って実施されるアラート処理について詳述する。なお、ここでいう「干渉する」とは、既存の治具が新ワークの製造に際し邪魔になることを意味する。つまり、「干渉しない」と判定されるのは、治具と新ワークとが適切に接触している場合か、隙間が存在する場合となる。
また、ここでいう「隙間が存在する」とは、既存の治具と新ワークとが干渉も接触もしていない状態を意味する。この隙間には、製造に際し、その大きさが適切な隙間とその大きさが不適切な隙間とが含まれる。例えば、新ワークを支持するための治具の支持面が新ワークと非接触であれば、その支持面と新ワークとの間にある隙間は「不適切な隙間」に該当する。一方で、この治具の支持面以外の面が新ワークと非接触である場合には、その隙間は「適切な隙間」に該当しうる。また、治具が新ワークに対して空振りしてしまうほど大きな隙間は「不適切な隙間」に該当しうる。
モデル化処理では、既存の治具及び各ワーク（現行ワーク，新ワーク）の形状データ（例えば三次元ＣＡＤデータ）が用いられ、治具，現行ワーク，新ワークのそれぞれがモデル化される。このとき、治具については、治具の重心を中心点として三次元方向に体積を拡大したモデル（拡大治具モデル）が作成される。一方、各ワークについては、形状データに基づいて実物に即したモデル（ワークモデル）が作成される。
判定処理では、一つの作業画面上に、拡大治具モデルと現行ワークのワークモデル（現行ワークモデル）とが位置合わせされつつ表示され、これら二つのモデルが重なった部分の形状が「基準形状」として生成される。同様に、別の作業画面上に、拡大治具モデルと新ワークのワークモデル（新ワークモデル）とが位置合わせされつつ表示され、これら二つのモデルが重なった部分の形状が「比較形状」として生成される。そして、基準形状の体積と比較形状の体積とが比較されて、これらの体積変化に基づき、干渉の可能性，隙間の可能性が判定される。
表示処理では、判定処理の結果に応じた表示が行われる。この表示方法としては、例えば、基準形状に対して比較形状の体積が増加している場合と減少している場合とで、異なる色や模様を比較形状に付けて表示する方法が挙げられる。あるいは、比較形状の体積の増減に加え、基準形状に対する比較形状の体積の変化量や変化割合に応じてより細かく色分け等をして表示する方法が挙げられる。また、比較形状が生成されない場合（すなわち、拡大治具モデルと新ワークモデルとが重ならない場合）には、比較形状の体積はゼロとなる。この場合には、例えば比較体積がゼロであることを示す色や模様を基準形状に付けて表示する方法が挙げられる。
ここで、上述したモデル化処理において、治具の体積を拡大する理由について説明する。仮に、モデル化処理において、治具についても実物に即したモデルを作成したとすると、現行ワーク製造用に設けられた治具のモデルと現行ワークモデルとは、当然に干渉せず、隙間なく接している部分（例えば支持面）もあれば、適切な隙間が確保されている部分もある。次いで、この治具のモデルを新ワークモデルに位置合わせして表示したとする。このとき、これらのモデルが重なるのであれば、作業者が目視で「治具と新ワークとは干渉する」と判断することができる。しかし、これらのモデルが重ならない場合には「干渉しない」という判断はできても、それ以上のこと（例えば隙間が存在するのか、その隙間の大きさが適切であるかといったこと）を判断することができない。このため、その後の設計検討段階で活用しうる検討材料が少なく、最終的な新ワークや治具の形状に辿り着くまでに要する時間が長引くおそれがある。
これに対し、本開発支援装置では、治具の体積を拡大したモデル（拡大治具モデル）を作成することで、作業画面上において、この拡大治具モデルを現行ワークモデルにあえて干渉させる。そして、このとき干渉した部分の形状を「基準形状」として生成する。さらに、新ワークモデルにおいて、この基準形状に対応する部分の形状（すなわち比較形状）の体積がどのように変化したのかを計算し、その変化（比較結果）に応じた表示をする。このように、基準形状の体積に対する比較形状の体積の変化に応じた表示をすることで、治具と新ワークとの干渉や干渉の可能性だけでなく、治具と新ワークとの間の隙間の存在可能性や、隙間の大きさについても作業者が判断できるようになる。
例えば、基準形状に対して比較形状の体積が増加する場合には、治具と新ワークとが干渉する可能性が高いか、あるいは、適切な隙間が確保されない（現行ワークに比べて隙間が狭くなってしまう）可能性が高い。この場合に「体積が増加する場合」の表示をすることで、作業者に対し、干渉する可能性や隙間が適切でない可能性をアラートすることができる。また、基準形状に対して比較形状の体積が減少する場合には、隙間が存在する可能性が高く、この隙間が適切でない（現行ワークに比べて隙間が広くなってしまう）可能性がある。この場合に「体積が減少する場合」の表示をすることで、作業者に対し、隙間の存在可能性や不適切な隙間の可能性をアラートすることができる。
さらに、比較形状の体積がゼロになる場合には、現行ワークに比べて治具との間に隙間が存在する可能性が極めて高い。この場合に「比較形状の体積がゼロである場合」の表示をすることで、作業者に対し、隙間が存在することや隙間が大きい可能性をアラートすることができる。なお、体積が減少する場合の表示と比較体積がゼロである場合の表示とを異なる表示にすることで、隙間の大小を作業者にアラートすることが可能となる。
このように、本開発支援装置では、全ての治具について、体積変化を計算で求め、その結果に応じた表示をするまでの処理を全て自動で（コンピュータ上で）実施することから、検討漏れがないうえに検討時間の短縮を図ることができる。さらに、その後の設計検討段階で活用しうる検討材料を増やすことができるため、最終的な新ワークや治具の形状に辿り着くまでに要する時間も短縮することができる。
生産ラインには、例えば図２に示すように、複数の設備装置２〜４が搬送方向に並設され、現行ワーク５はこの生産ライン１上を搬送される。各設備装置２〜４には、複数の治具が設けられる。本開発支援装置は、設備装置２〜４毎に、その設備装置２〜４に含まれる複数の治具のそれぞれについて上述したアラート処理を実施する。ここで、例えば設備装置２の治具２ａが、所定の軌道で動く可動治具である場合には、上述のモデル化処理において、この軌道を考慮して、軌道を含めた可動治具２ａの拡大治具モデルが作成される。すなわち、可動治具２ａが動くときに描く軌道全体（可動治具２ａが動く範囲全体）を治具とみなし、この部分の体積を拡大することで拡大治具モデルを作成する。あるいは、可動治具２ａの体積を拡大した状態で動かしたときに描く軌道全体を拡大治具モデルとしてもよい。
［２．装置構成］
本実施形態の開発支援装置は、検討処理用のコンピュータプログラム１７（開発支援プログラム）を実行可能な汎用のコンピュータによって実現される。図１は、コンピュータ１０を用いて開発支援装置を構成する場合の概略構成図である。
コンピュータ１０（開発支援装置）は、ＣＰＵ１１（Central Processing Unit），メモリ１２〔Read Only Memory（ＲＯＭ），Random Access Memory（ＲＡＭ）等〕，外部記憶装置１３〔Hard Disk Drive（ＨＤＤ），Solid State Drive（ＳＳＤ），光学ドライブ，フラッシュメモリ，リーダライター等〕，入力装置１４（キーボード，マウス等），出力装置１５（ディスプレイ，プリンター装置等）および通信装置１６（無線または有線の送受信装置）を備える。これらは、コンピュータ１０の内部に設けられたバス１８（制御バス，データバス等）を介して互いに通信可能に接続される。コンピュータプログラム１７は、外部記憶装置１３にインストールされる。
なお、光学ドライブ，フラッシュメモリ，リーダライター等で読み取り可能な記録媒体１９にコンピュータプログラム１７を記録しておいてもよい。あるいは、コンピュータ１０が接続可能なネットワーク上のオンラインストレージにコンピュータプログラム１７を記録しておいてもよい。いずれにしても、コンピュータプログラム１７をコンピュータ１０のＨＤＤ，ＳＳＤ等にダウンロードすることで、あるいはＣＰＵ１１，メモリ１２に読み込むことで実行可能となる。
本実施形態のＣＰＵ１１は、外部記憶装置１３にインストールされたプログラムをメモリ１２上に読み込んで実行し、計算結果を出力装置１５に出力する。治具，現行ワーク，新ワークの各形状は、汎用の三次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）ソフトウェアで作成されたデータをコンピュータプログラム１７に流用することによって、あるいは入力装置１４からの入力によって設定される。また、アラート処理に必要なデータは、入力装置１４からの入力に基づいて、あるいは予め与えられた値として設定される。
アラート処理に必要なデータには、複数の治具の形状データ（ＣＡＤデータ），現行ワーク及び新ワークの各形状データ（ＣＡＤデータ），治具の拡大割合，治具と現行ワークとの位置合わせ情報（原点位置），治具と新ワークとの位置合わせ情報（原点位置）等が挙げられる。
アラート処理を実施するコンピュータプログラム１７の機能を図１中に模式的に示す。このコンピュータプログラム１７には、モデル作成部１７ａ，生成部１７ｂ，判定部１７ｃ及び出力部１７ｄが設けられる。なお、これらの各要素は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
モデル作成部１７ａは、上述したモデル化処理を実施するものである。すなわち、現行ワーク及び新ワークの各形状データに基づき、上述した現行ワークモデル及び新ワークモデルを作成するとともに、治具の形状データと拡大割合とに基づき、上述した拡大治具モデルを作成する。モデル作成部１７ａにより作成されたモデル例を図３（ａ）及び（ｂ）に示す。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、モデル作成部１７ａは、現行ワークモデル３０と新ワークモデル４０とをそれぞれ作成するとともに、治具２１の体積を拡大した拡大治具モデル２０を作成する。
本実施形態のモデル作成部１７ａは、治具２１の重心を中心点Ｇとして作成し、その中心点Ｇから三次元方向に体積を拡大することで拡大治具モデル２０を作成する。つまり、治具２１の中心点Ｇからその外形状を前後，左右，上下の三方向に膨らませた（大きくした）モデルを作成する。なお、拡大治具モデルの拡大割合は、拡大治具モデルが現行ワークモデルと確実に干渉する割合に設定される。なお、治具２１が図２に示すような可動治具２ａである場合には、モデル作成部１７ａは、その軌道を含めて可動治具２ａの拡大治具モデルを作成する。
生成部１７ｂ及び判定部１７ｃは、上述した判定処理を実施するものである。すなわち、生成部１７ｂが、現行ワークモデル３０と拡大治具モデル２０とが重なる部分の形状を基準形状として生成するとともに、新ワークモデル４０と拡大治具モデル２０とが重なる部分の形状を比較形状として生成する。次いで、判定部１７ｃが基準形状の体積と比較形状の体積とを比較することで、新ワークと治具との干渉の可能性と隙間の可能性とを判定する。
例えば、図３（ａ）に示すように、生成部１７ｂは、一つの作業画面上において、拡大治具モデル２０と現行ワークモデル３０とを位置合わせして表示し、これら二つのモデルが重なった部分（図中のハッチ部分）の形状を基準形状２３として生成する。また、図３（ｂ）に示すように、別の作業画面上に、拡大治具モデル２０と新ワークモデル４０とを位置合わせして表示し、これら二つのモデルが重なった部分（図中のハッチ部分）の形状を比較形状２４として生成する。
次いで、判定部１７ｃは、生成部１７ｂにより生成された基準形状２３の体積VBと比較形状２４の体積VCとを計算して比較し、これらの体積変化から上記の判定を実施する。本実施形態の判定部１７ｃは、図４に示すように、比較形状２４の体積VCが基準形状２３の体積VBよりも大きい場合には、治具２１と新ワークとが干渉する可能性が高いと判定する。また、図５に示すように、比較形状２４の体積VCが基準形状２３の体積VBよりも小さい場合には、治具２１と新ワークとの間に隙間が存在する可能性が高いと判定する。さらに、図６に示すように、比較形状２４の体積VCがゼロである場合には、治具２１と新ワークとの間に隙間が存在する（隙間が大きい）と判定する。なお、本実施形態の判定部１７ｃは、図４〜図６に示すように３パターンの判定を実施するものであるが、二つの体積VB，VCの変化量や変化割合を算出し、より詳細な判定を実施してもよい。
出力部１７ｄは、上述した表示処理を実施するものである。すなわち、判定部１７ｃによる判定結果（比較結果）に応じた表示を新ワークモデル上に重ねて示すことで、作業者に新ワークにおいて検討を要する箇所と判定結果とをアラートする。本実施形態の出力部１７ｄは、図４に示すように、新ワークと治具２１とが干渉する可能性が高いと判定された（VC＞VBである）場合には、比較形状２４に網目模様（第一表示）を付して表示する。また、図５に示すように、新ワークと治具２１とに隙間が存在する可能性が高いと判定された（VC＜VBである場合）には、比較形状２４に右下がりのハッチング（第二表示）を付して表示する。さらに、図６に示すように、新ワークと治具２１とに隙間が存在する（隙間が大きい）と判定された（VC＝0である）場合には、基準形状２３にドット（第三表示）を付して表示する。なお、模様の代わりに異なる色を付けて表示してもよい。また、より詳細な判定を実施する場合には、色と模様とを組み合わせた表示にしてもよい。
出力部１７ｄによる表示方法としては、例えば、設備装置に含まれる複数の治具のそれぞれに対する判定の直後にその判定結果に応じた表示を治具毎に行う方法や、設備装置に含まれる全ての治具に対する判定が終了したのちに各判定結果に応じた表示を、設備装置毎に画面上に一括で表示する方法が挙げられる。後者の場合、各治具の判定結果を一時的に記憶しておき、最終的に全ての治具の判定結果を新ワークモデルの全体像（スケルトンモデル）に重ね合わせた状態で表示するのが好ましい。この場合、新ワークモデルにおける検討を要する箇所（治具に対応する箇所）と各治具に対する判定結果（干渉，隙間小,隙間大）とを画面上で一度に把握することができる。
［３．フローチャート］
図７は、上記のコンピュータ１０がコンピュータプログラム１７を実行する際の手順（開発支援方法）を例示するフローチャートである。このフローチャートは、生産ライン上に設けられた設備装置毎に実施される。ステップＳ１は、初期設定のステップである。このステップＳ１では、上述したアラート処理に必要なデータが用意され、あるいは外部記憶装置１３や入力装置１４等から入力される。また、フローチャートで用いるカウント値kがk＝0に設定される。このカウント値kは、設備装置に含まれる治具（検討すべき治具）の個数をカウントするものであり、ステップＳ２において１ずつカウントアップされる。なお、各治具には番号が振られており、ステップＳ２では、カウント値kに対応する番号の治具が選択される。
ステップＳ３（モデル作成工程）では、モデル作成部１７ａにより現行ワーク，新ワークの各ワークモデルが作成されるとともに、拡大治具モデルが作成される。ステップＳ４，ステップＳ５は、生成部１７ｂにより実施される生成工程である。ステップＳ４では、現行ワークモデルと拡大治具モデルとの重なる部分の形状が基準形状として生成されるとともにこの体積が基準体積VBとして算出される。ステップＳ５では、新ワークモデルと拡大治具モデルとの重なる部分の形状が比較形状として生成されるとともにこの体積が比較体積VCとして算出される。
ステップＳ６，Ｓ７は、判定部１７ｃにより実施される判定工程である。ステップＳ６では、比較体積VCが基準体積VB以上であるか否かが判定され、VC≧VBであれば干渉の可能性が高いと判断されてステップＳ８に進み、VC＜VBであれば干渉の可能性は低いと判断されてステップＳ７に進む。ステップＳ７では、比較体積VCがゼロであるか否かが判定され、VC＝0であれば隙間が存在する（隙間が大きい）と判断されてステップＳ１０に進み、VC＝0でなければ隙間が小さいと判断されてステップＳ９に進む。
ステップＳ８〜Ｓ１０は、出力部１７ｄにより実施される出力工程であり、ステップ毎に異なる模様の表示がされる。例えば、ステップＳ８では、図４の網目模様（第一表示）が比較形状２４に付けて表示される。また、ステップＳ９では、図５のハッチング（第二表示）が比較形状２４に付けて表示され、ステップＳ１０では、図６のドット（第三表示）が基準形状２３に付けて表示される。なお、このフローチャートでは、判定の直後に治具毎に表示を行う場合を例示しているが、設備装置の全ての治具の判定が終了したのちに各判定結果に応じた表示を一つの画面上に一括で示すようにしてもよい。この場合、ステップＳ８〜Ｓ１０では、各判定結果を記憶しておけばよい。
ステップＳ１１では、カウント値kが設備装置に含まれる治具の個数と等しいか否かが判定される。ステップＳ１１の条件が成立しなければ、ステップＳ２に戻り、次の番号の治具が選択され、ステップＳ３〜Ｓ１１の処理が繰り返し実施される。そして、設備装置に含まれる全ての治具の検討が終了すると、このフローを終了する。なお、全ての治具の判定が終了したのちに各判定結果に応じた表示を一つの画面上に一括で行う場合には、ステップＳ１１の条件が成立したのちに、記憶しておいた結果に応じた表示を新ワークモデルの全体像（スケルトンモデル）に重ね合わせて表示すればよい。
［４．効果］
（１）上述の開発支援装置（コンピュータ１０），開発支援方法及び開発支援プログラム１７によれば、治具の体積を拡大してモデル化することで、既存の治具と新ワークとの干渉の可能性だけでなく、隙間の存在可能性をも判定することができる。そして、比較結果に応じた表示をすることで、作業者に対し、既存の治具と新ワークとの干渉及び隙間の可能性を適切にアラートすることができる。また、各ワークと治具とをモデル化してコンピュータ処理により比較，表示をすることで、治具とワークとの検討漏れをなくすことができるとともに、検討時間を短縮することができる。なお、既存の治具と新ワークとの干渉の可能性，隙間の可能性を適切にアラートすることにより、本アラート処理の後に実施される設計検討の時間をも短縮することができる。
（２）上述したモデル作成部１７ａは、例えば図３（ａ）に示すように、治具２１の形状データに基づいて治具２１の重心を中心点Ｇとして作成し、この中心点Ｇから三次元方向に体積を拡大して拡大治具モデル２０を作成する。このため、治具の周囲全体（三次元方向）の干渉の可能性及び隙間の可能性を判定することができ、より適切にアラートすることができる。
（３）さらに、上述したモデル作成部１７ａは、治具が所定の軌道で動く可動治具（例えば図２の治具２ａ）である場合には、この軌道を含めて可動治具の拡大治具モデルを作成することから、可動範囲内における干渉の可能性及び隙間の可能性を判定することができ、より適切にアラートすることができる。
（４）上述した判定部１７ｃは、比較形状２４の体積VCが基準形状２３の体積VBよりも大きい場合には、治具２１と新ワークとが干渉する可能性が高いと判定する。また、比較形状２４の体積VCが基準形状２３の体積VBよりも小さい場合には、治具２１と新ワークとの間に隙間が存在する可能性が高いと判定する。このように、二つの体積VB，VCの大小関係を比べるという簡素な構成で、干渉の可能性と隙間の存在可能性とをアラートすることができる。
（５）さらに、判定部１７ｃは、比較形状２４の体積VCがゼロである場合には、治具２１と新ワークとの間に隙間が存在すると判定することから、隙間の存在を判別してアラートすることができる。これにより、その後の設計検討時間をより短縮することができる。
［５．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述した開発支援装置の具体的な内容は一例であって、上述したものに限られない。例えば、モデル化処理において、治具の三次元ＣＡＤデータに基づいて実物に即した治具モデルを作成したのち、その治具モデルを所定割合で拡大することで拡大治具モデルを作成してもよい。また、拡大治具モデルは、治具の重心を中心点Ｇとして三次元方向に拡大したものでなくてもよく、例えば、重心の代わりに、複数の側面のうちの何れか一つ又は複数を外方へ拡大したものを拡大治具モデルとしてもよい。
また、生成した基準形状と比較形状との体積をそれぞれ数値として算出する代わりに、これらの形状を画面上で重ね合わせ、重ならない部分の体積を算出して体積比較をするといった方法で判定を行ってもよい。
なお、上述した開発支援装置は、現行ワークを製造する生産ラインに、一つの新ワークを搬送すると仮定してモデル化する場合を例示したが、一つの生産ラインに複数の新ワークを搬送すると仮定してモデル化してもよい。また、上述した開発支援装置は、多機種１ライン生産を想定しているが、一つの新機種（新ワーク）のみを既存の生産ラインで製造する場合（１機種１ライン生産）に本開発支援装置を用いることも可能である。
１ 生産ライン（ライン）
２，３，４ 設備装置
２ａ 可動治具
５ 現行ワーク
１０ コンピュータ（開発支援装置）
１７ コンピュータプログラム（開発支援プログラム）
２０ 拡大治具モデル
２１ 治具
２３ 基準形状
２４ 比較形状
Ｇ 中心点
３０ 現行ワークモデル（現行ワークのモデル）
４０ 新ワークモデル（新ワークのモデル）
VB 基準形状の体積
VC 比較形状の体積

Claims (7)

  1. 第一ワークを生産するラインに設けられた治具と、前記第一ワークとは異なる第二ワークを前記ライン上で搬送した場合に前記第二ワークと前記治具との干渉可能性及び隙間の存在可能性をアラートする処理を実行する開発支援装置であって、
    前記第一ワーク及び前記第二ワークの各形状データに基づきワークモデルをそれぞれ作成するとともに、前記治具の体積を拡大した拡大治具モデルを作成するモデル作成部と、
    前記第一ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を基準形状として生成するとともに、前記第二ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を比較形状として生成する生成部と、
    前記基準形状の体積と前記比較形状の体積とを比較する判定部と、
    前記判定部による比較結果に応じた表示をする出力部と、
    を備えたことを特徴とする、生産ラインの開発支援装置。
  2. 前記モデル作成部が、前記治具の形状データに基づいて前記治具の重心を中心点として作成し、前記中心点から三次元方向に体積を拡大して前記拡大治具モデルを作成する
    ことを特徴とする、請求項１記載の生産ラインの開発支援装置。
  3. 前記治具には、所定の軌道で動く可動治具が含まれ、
    前記モデル作成部が、前記軌道を含めて前記可動治具の前記拡大治具モデルを作成する
    ことを特徴とする、請求項１又は２記載の生産ラインの開発支援装置。
  4. 前記判定部は、前記比較形状の体積が前記基準形状の体積よりも大きい場合に干渉する可能性が高いと判定し、前記比較形状の体積が前記基準形状の体積よりも小さい場合に隙間が存在する可能性が高いと判定する
    ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の生産ラインの開発支援装置。
  5. 前記判定部は、前記比較形状の体積がゼロである場合に、前記第二ワークと前記治具との間に隙間が存在すると判定する
    ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の生産ラインの開発支援装置。
  6. 第一ワークを生産するラインに設けられた治具と、前記第一ワークとは異なる第二ワークを前記ライン上で搬送した場合に前記第二ワークと前記治具との干渉可能性及び隙間の存在可能性をアラートする処理をコンピュータに実行させる開発支援方法であって、
    前記第一ワーク及び前記第二ワークの各形状データに基づきワークモデルをそれぞれ作成するとともに、前記治具の体積を拡大した拡大治具モデルを作成するモデル作成工程と、
    前記第一ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を基準形状として生成するとともに、前記第二ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を比較形状として生成する生成工程と、
    前記基準形状の体積と前記比較形状の体積とを比較する判定工程と、
    前記判定部による比較結果に応じた表示をする出力工程と、
    を備えたことを特徴とする、生産ラインの開発支援方法。
  7. 第一ワークを生産するラインに設けられた治具と、前記第一ワークとは異なる第二ワークを前記ライン上で搬送した場合に前記第二ワークと前記治具との干渉可能性及び隙間の存在可能性をアラートする処理を実行する開発支援プログラムであって、
    前記第一ワーク及び前記第二ワークの各形状データに基づきワークモデルをそれぞれ作成するとともに、前記治具の体積を拡大した拡大治具モデルを作成するモデル作成工程と、
    前記第一ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を基準形状として生成するとともに、前記第二ワークのモデルと前記拡大治具モデルとが重なる部分の形状を比較形状として生成する生成工程と、
    前記基準形状の体積と前記比較形状の体積とを比較する判定工程と、
    前記判定部による比較結果に応じた表示をする出力工程と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とする、生産ラインの開発支援プログラム。
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