JP3415447B2 - 装置における部品間の干渉を検証する干渉検証装置および方法 - Google Patents
装置における部品間の干渉を検証する干渉検証装置および方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体間における干
渉の検証技術に係り、より詳しくは、複数の部品から成
る装置の設計段階において、組立時に発生する部品間の
干渉を検証する干渉検証装置およびその方法に関する。
渉の検証技術に係り、より詳しくは、複数の部品から成
る装置の設計段階において、組立時に発生する部品間の
干渉を検証する干渉検証装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】電子機器等の装置の実際の
組立においては、２つの部品を組み合わせる際、部品の
弾性を利用する方法がとられることがある。このとき、
一方の部品に力を加え、他方の部品の突出部（要素）を
変形させて、両者を組み合わせる。例えば、図２５のよ
うに部品１と部品２を組み合わせる場合、部品１を部品
２に押し付けて、部品２の突出部３、４を同時に変形さ
せてから、部品１を部品２にはめ込む。これにより、突
出部３、４が部品１のくぼみ５、６に入り込み、変形前
の状態に戻る。
組立においては、２つの部品を組み合わせる際、部品の
弾性を利用する方法がとられることがある。このとき、
一方の部品に力を加え、他方の部品の突出部（要素）を
変形させて、両者を組み合わせる。例えば、図２５のよ
うに部品１と部品２を組み合わせる場合、部品１を部品
２に押し付けて、部品２の突出部３、４を同時に変形さ
せてから、部品１を部品２にはめ込む。これにより、突
出部３、４が部品１のくぼみ５、６に入り込み、変形前
の状態に戻る。
【０００３】このような部品同士の組立においては、組
み立てられた状態で３次元ＣＡＤ（computer-aided des
ign ）の干渉チェック機能を用いて干渉チェックを行
い、それぞれの部品が組立可能であるかどうかを検証す
る。その結果、部品２の突出部３、４が部品１のくぼみ
５、６に入っているので、干渉状態は検出されず、組立
可能と判断することができる。
み立てられた状態で３次元ＣＡＤ（computer-aided des
ign ）の干渉チェック機能を用いて干渉チェックを行
い、それぞれの部品が組立可能であるかどうかを検証す
る。その結果、部品２の突出部３、４が部品１のくぼみ
５、６に入っているので、干渉状態は検出されず、組立
可能と判断することができる。
【０００４】また、近年の３次元ＣＡＤシステムは、プ
ロセッサの処理能力の向上に伴い、上述のような組み立
てられた状態での干渉チェックではなく、組立経路を含
めた動的な干渉チェックが可能となってきている。一
方、上述のような部品同士の組立においては、一方の部
品が一時的に変形した後、所定の位置で元の形状に戻
り、両者が組み合わされる。したがって、動的な干渉チ
ェックが可能な３次元ＣＡＤを用いた組立シミュレーシ
ョンにおいても、組立可能という判定結果が得られるこ
とが望ましい。
ロセッサの処理能力の向上に伴い、上述のような組み立
てられた状態での干渉チェックではなく、組立経路を含
めた動的な干渉チェックが可能となってきている。一
方、上述のような部品同士の組立においては、一方の部
品が一時的に変形した後、所定の位置で元の形状に戻
り、両者が組み合わされる。したがって、動的な干渉チ
ェックが可能な３次元ＣＡＤを用いた組立シミュレーシ
ョンにおいても、組立可能という判定結果が得られるこ
とが望ましい。
【０００５】しかしながら、従来の部品間干渉検証シス
テムでは、各部品を剛体とみなして干渉検証を行うた
め、部品の変形まで考慮して組立の可否をチェックする
ことはできない。したがって、図２５のように、実際に
は組立が可能な場合でも、部品１と部品２は干渉すると
みなされ、組立不可能という判定結果しか得られない。
テムでは、各部品を剛体とみなして干渉検証を行うた
め、部品の変形まで考慮して組立の可否をチェックする
ことはできない。したがって、図２５のように、実際に
は組立が可能な場合でも、部品１と部品２は干渉すると
みなされ、組立不可能という判定結果しか得られない。
【０００６】これに対して、組立シミュレーションを部
品の構造解析と組み合わせる方法も考えられる。この場
合、組立シミュレーションにおいて部品同士が接触した
時点で、接触した突出部の構造解析計算を行う。この方
法では、接触した部品間の距離計算に構造解析の数値計
算が加わるため、処理速度が遅くなるという問題があ
る。
品の構造解析と組み合わせる方法も考えられる。この場
合、組立シミュレーションにおいて部品同士が接触した
時点で、接触した突出部の構造解析計算を行う。この方
法では、接触した部品間の距離計算に構造解析の数値計
算が加わるため、処理速度が遅くなるという問題があ
る。
【０００７】このように、従来の組立シミュレーション
では、本来、組立可能な場合でも、組立不可能と評価し
たり、正確な判定結果を得るために多大な計算時間を必
要としたりする問題がある。
では、本来、組立可能な場合でも、組立不可能と評価し
たり、正確な判定結果を得るために多大な計算時間を必
要としたりする問題がある。
【０００８】本発明の課題は、複数の部品から成る装置
の設計段階において、部品の変形を考慮した干渉検証を
行って、組立の可否を効率よくチェックする干渉検証装
置およびその方法を提供することである。
の設計段階において、部品の変形を考慮した干渉検証を
行って、組立の可否を効率よくチェックする干渉検証装
置およびその方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の干渉検
証装置の原理図である。図１の干渉検証装置は、シミュ
レーション手段１１、格納手段１２、変形手段１３、お
よび検証手段１４を備え、複数の部品から成る装置にお
ける部品間の干渉検証を行う。
証装置の原理図である。図１の干渉検証装置は、シミュ
レーション手段１１、格納手段１２、変形手段１３、お
よび検証手段１４を備え、複数の部品から成る装置にお
ける部品間の干渉検証を行う。
【００１０】シミュレーション手段１１は、上記複数の
部品の形状情報を用いて、それらの部品の位置関係をシ
ミュレートし、格納手段１２は、それらの部品のうち少
なくとも１つの部品の変形形状情報を格納する。
部品の形状情報を用いて、それらの部品の位置関係をシ
ミュレートし、格納手段１２は、それらの部品のうち少
なくとも１つの部品の変形形状情報を格納する。
【００１１】変形手段１３は、シミュレーション手段１
１が上記複数の部品のうちの１つを移動させる過程で、
移動した部品が他の部品に接触したとき、接触した２つ
の部品のうち少なくとも一方が変形可能かどうかを判定
し、格納手段１２から変形可能な部品の変形形状情報を
取り出し、取り出した変形形状情報を用いてその部品の
形状を変更する。そして、検証手段１４は、変更された
形状に基づいて、上記複数の部品間の干渉状態を検証す
る。
１が上記複数の部品のうちの１つを移動させる過程で、
移動した部品が他の部品に接触したとき、接触した２つ
の部品のうち少なくとも一方が変形可能かどうかを判定
し、格納手段１２から変形可能な部品の変形形状情報を
取り出し、取り出した変形形状情報を用いてその部品の
形状を変更する。そして、検証手段１４は、変更された
形状に基づいて、上記複数の部品間の干渉状態を検証す
る。
【００１２】部品の形状情報とは、例えば、３次元ＣＡ
Ｄにより生成された３次元モデルデータに対応し、部品
の形状を表す。シミュレーション手段１１は、各部品の
形状情報を用いて、３次元空間におけるそれらの部品の
位置関係を表現する。また、部品の変形形状情報とは、
部品が外部から受ける力等の要因により変形したときの
形状を表すデータに対応し、あらかじめ作成されて、格
納手段１２に格納されている。
Ｄにより生成された３次元モデルデータに対応し、部品
の形状を表す。シミュレーション手段１１は、各部品の
形状情報を用いて、３次元空間におけるそれらの部品の
位置関係を表現する。また、部品の変形形状情報とは、
部品が外部から受ける力等の要因により変形したときの
形状を表すデータに対応し、あらかじめ作成されて、格
納手段１２に格納されている。
【００１３】シミュレーション手段１１によるシミュレ
ーションの過程で、１つの部品が移動して他の部品と接
触したとき、それらの２つの部品のうち少なくとも一方
の部品の変形形状情報が格納手段１２に格納されていれ
ば、変形手段１３は、その変形形状情報を用いて対応す
る部品の形状を変更する。これにより、それらの２つの
部品の関係が変化して、干渉しなくなる場合がある。検
証手段１４は、変更された形状に基づいて、形状の変更
された部品と他の部品の間の干渉チェックを行い、その
結果を出力する。
ーションの過程で、１つの部品が移動して他の部品と接
触したとき、それらの２つの部品のうち少なくとも一方
の部品の変形形状情報が格納手段１２に格納されていれ
ば、変形手段１３は、その変形形状情報を用いて対応す
る部品の形状を変更する。これにより、それらの２つの
部品の関係が変化して、干渉しなくなる場合がある。検
証手段１４は、変更された形状に基づいて、形状の変更
された部品と他の部品の間の干渉チェックを行い、その
結果を出力する。
【００１４】このような干渉検証装置によれば、装置の
組立シミュレーション等において２つの部品が接触した
ときでも、いずれかの部品を変形させることにより、こ
れらの部品の干渉を解除して、シミュレーションを続行
することができる。そして、変形後の部品が他の部品と
干渉を起こさなければ、組立可能と判定することができ
る。したがって、設計段階における組立可否の判定精度
が向上する。
組立シミュレーション等において２つの部品が接触した
ときでも、いずれかの部品を変形させることにより、こ
れらの部品の干渉を解除して、シミュレーションを続行
することができる。そして、変形後の部品が他の部品と
干渉を起こさなければ、組立可能と判定することができ
る。したがって、設計段階における組立可否の判定精度
が向上する。
【００１５】また、変形形状情報があらかじめ作成／保
存されているため、部品同士が接触する度に複雑な構造
解析計算を行う必要がなく、干渉検証を高速に行うこと
ができる。
存されているため、部品同士が接触する度に複雑な構造
解析計算を行う必要がなく、干渉検証を高速に行うこと
ができる。
【００１６】例えば、図１のシミュレーション手段１１
は、後述する図２の組立シミュレータ２５に対応し、図
１の格納手段１２は図２のライブラリ２８に対応し、図
１の変形手段１３は図２の干渉検証部２９および表示制
御部３０に対応し、図１の検証手段１４は図２の干渉検
証部２９に対応する。
は、後述する図２の組立シミュレータ２５に対応し、図
１の格納手段１２は図２のライブラリ２８に対応し、図
１の変形手段１３は図２の干渉検証部２９および表示制
御部３０に対応し、図１の検証手段１４は図２の干渉検
証部２９に対応する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。本発明の干渉検証装
置は、次のような機能を備える。 （１）２つの部品が衝突した時に、それらが弾性体のよ
うに変形可能な要素を含むかどうかを判定する機能 （２）変形可能な要素の変形状態を、ライブラリとして
管理する機能 （３）変形可能な要素の変形状態を、力の加わる方向に
応じて、ライブラリから選択する機能 （４）選択された変形後の形状に基づき、部品間の干渉
を検証する機能 （５）変形した要素を元の状態に戻し、最終組立状態を
表現する機能 このように、変形可能な要素の形状をあらかじめライブ
ラリに登録しておけば、組立時における部品の変形を容
易にシミュレートすることができ、時間のかかる構造解
析を行わなくても、変形後の形状による干渉検証を行う
ことができる。したがって、変形可能な要素を含む部品
の組立の可否を、正確かつ高速にチェックすることが可
能になる。設計段階で正確な組立チェックが行われれ
ば、不具合の早期発見が可能となり、試作段階に移行し
てから設計段階に差し戻される設計手戻りが回避され
る。
明の実施の形態を詳細に説明する。本発明の干渉検証装
置は、次のような機能を備える。 （１）２つの部品が衝突した時に、それらが弾性体のよ
うに変形可能な要素を含むかどうかを判定する機能 （２）変形可能な要素の変形状態を、ライブラリとして
管理する機能 （３）変形可能な要素の変形状態を、力の加わる方向に
応じて、ライブラリから選択する機能 （４）選択された変形後の形状に基づき、部品間の干渉
を検証する機能 （５）変形した要素を元の状態に戻し、最終組立状態を
表現する機能 このように、変形可能な要素の形状をあらかじめライブ
ラリに登録しておけば、組立時における部品の変形を容
易にシミュレートすることができ、時間のかかる構造解
析を行わなくても、変形後の形状による干渉検証を行う
ことができる。したがって、変形可能な要素を含む部品
の組立の可否を、正確かつ高速にチェックすることが可
能になる。設計段階で正確な組立チェックが行われれ
ば、不具合の早期発見が可能となり、試作段階に移行し
てから設計段階に差し戻される設計手戻りが回避され
る。
【００１８】図２は、本発明の干渉検証装置の構成図で
ある。図２の干渉検証装置は、例えば、コンピュータを
用いて構成され、表示装置２１、入力装置２２、印刷装
置２３、インタフェース部２４、組立シミュレータ２
５、作業領域２６、ライブラリアクセス部２７、および
ライブラリ２８を備える。
ある。図２の干渉検証装置は、例えば、コンピュータを
用いて構成され、表示装置２１、入力装置２２、印刷装
置２３、インタフェース部２４、組立シミュレータ２
５、作業領域２６、ライブラリアクセス部２７、および
ライブラリ２８を備える。
【００１９】組立シミュレータ２５は、干渉検証部２９
および表示制御部３０を含み、メモリ上の作業領域２６
を用いて必要な処理を実行する。組立シミュレータ２
５、干渉検証部２９、および表示制御部３０は、プログ
ラムにより記述されたソフトウェアコンポーネントに対
応する。
および表示制御部３０を含み、メモリ上の作業領域２６
を用いて必要な処理を実行する。組立シミュレータ２
５、干渉検証部２９、および表示制御部３０は、プログ
ラムにより記述されたソフトウェアコンポーネントに対
応する。
【００２０】設計者は、３次元ＣＡＤ３１を用いて、装
置（製品）を構成する部品を設計し、それらの形状や位
置関係を表現する３次元モデルデータ３２を作成する。
組立シミュレータ２５は、インタフェース部２４を介し
て、３次元モデルデータ３１を読み込み、指定された順
序および組立経路で部品を組み立てるシミュレーション
を行う。
置（製品）を構成する部品を設計し、それらの形状や位
置関係を表現する３次元モデルデータ３２を作成する。
組立シミュレータ２５は、インタフェース部２４を介し
て、３次元モデルデータ３１を読み込み、指定された順
序および組立経路で部品を組み立てるシミュレーション
を行う。
【００２１】ここで、組立経路とは、例えば、特開平９
−３１１８８３（「機械装置の設計／製造工程支援装
置」）において説明されているように、製品の組立過程
において、組み付けようとする部品が現在位置から目標
位置まで移動する経路を表す。
−３１１８８３（「機械装置の設計／製造工程支援装
置」）において説明されているように、製品の組立過程
において、組み付けようとする部品が現在位置から目標
位置まで移動する経路を表す。
【００２２】干渉検証部２９は、組立シミュレーション
において２つの部品が衝突した時に、それらが変形可能
な要素を含むかどうかをチェックする。そのような要素
を含む部品があれば、ライブラリアクセス部２７を介し
て、ライブラリ２８からその部品の変形後の形状を取り
出し、元の形状と置き換える。そして、変形後の形状に
基づいて、部品間の干渉を検証する。
において２つの部品が衝突した時に、それらが変形可能
な要素を含むかどうかをチェックする。そのような要素
を含む部品があれば、ライブラリアクセス部２７を介し
て、ライブラリ２８からその部品の変形後の形状を取り
出し、元の形状と置き換える。そして、変形後の形状に
基づいて、部品間の干渉を検証する。
【００２３】表示制御部３０は、組立シミュレーション
における各段階の製品の組立状態を、インタフェース部
２４を介して、表示装置２１の画面に表示する。ライブ
ラリ２８の情報により部品が変形された場合は、変形後
の部品の形状を表示した後、その部品が他の部品と組み
合わされた後の状態を表示する。入力装置２２は、ユー
ザからの指示や情報の入力に用いられ、印刷装置２３
は、製品の組立状態等の情報の出力に用いられる。ユー
ザは、設計者と同一である場合とそうでない場合とがあ
る。
における各段階の製品の組立状態を、インタフェース部
２４を介して、表示装置２１の画面に表示する。ライブ
ラリ２８の情報により部品が変形された場合は、変形後
の部品の形状を表示した後、その部品が他の部品と組み
合わされた後の状態を表示する。入力装置２２は、ユー
ザからの指示や情報の入力に用いられ、印刷装置２３
は、製品の組立状態等の情報の出力に用いられる。ユー
ザは、設計者と同一である場合とそうでない場合とがあ
る。
【００２４】図３は、干渉検証に用いられるライブラリ
２８の構成例を示している。図３のライブラリは、要素
定義テーブル４１と変形形状定義テーブル４２から成
る。要素定義テーブル４１の要素名は、３次元モデルデ
ータ３２に含まれる各部品の一部分を表す要素のうち、
変形可能なものの識別情報を表し、要素形状は、各要素
の設計時（変形前）の形状を表す形状定義データを記述
している。また、材質は、各要素の材質の識別情報を表
し、干渉面は、各要素において、組立時に他の部品と干
渉する可能性のある面の識別情報を表す。また、方向
は、干渉面に力が加わる方向を表し、変形形状定義テー
ブル４２の対応するエントリへのポインタ４３を含んで
いる。
２８の構成例を示している。図３のライブラリは、要素
定義テーブル４１と変形形状定義テーブル４２から成
る。要素定義テーブル４１の要素名は、３次元モデルデ
ータ３２に含まれる各部品の一部分を表す要素のうち、
変形可能なものの識別情報を表し、要素形状は、各要素
の設計時（変形前）の形状を表す形状定義データを記述
している。また、材質は、各要素の材質の識別情報を表
し、干渉面は、各要素において、組立時に他の部品と干
渉する可能性のある面の識別情報を表す。また、方向
は、干渉面に力が加わる方向を表し、変形形状定義テー
ブル４２の対応するエントリへのポインタ４３を含んで
いる。
【００２５】また、変形形状定義テーブル４２の干渉条
件は、要素定義テーブル４１の対応する材質、干渉面、
および方向の識別情報を表し、変形形状は、各要素の変
形後の形状を表す変形形状データを記述している。この
ような構成によれば、変形形状データは、材質、干渉
面、および方向の組み合わせによって変更することがで
きる。ここでは、材質の相違は、要素の弾性の相違に対
応している。
件は、要素定義テーブル４１の対応する材質、干渉面、
および方向の識別情報を表し、変形形状は、各要素の変
形後の形状を表す変形形状データを記述している。この
ような構成によれば、変形形状データは、材質、干渉
面、および方向の組み合わせによって変更することがで
きる。ここでは、材質の相違は、要素の弾性の相違に対
応している。
【００２６】要素定義テーブル４１に登録されていない
要素と、登録されていても変形形状定義テーブル４２に
対応する変形形状データが格納されていない要素につい
ては、干渉が発生しても変形しないものとみなされる。
要素と、登録されていても変形形状定義テーブル４２に
対応する変形形状データが格納されていない要素につい
ては、干渉が発生しても変形しないものとみなされる。
【００２７】例えば、図２５の部品２の突出部３の場合
は、干渉面と方向を干渉条件として、図４に示すような
情報がライブラリに格納される。図４において、要素名
Ａと形状定義データ５１は要素定義テーブル４１に格納
され、変形形状データ５２、５３は変形形状定義テーブ
ル４２に格納される。
は、干渉面と方向を干渉条件として、図４に示すような
情報がライブラリに格納される。図４において、要素名
Ａと形状定義データ５１は要素定義テーブル４１に格納
され、変形形状データ５２、５３は変形形状定義テーブ
ル４２に格納される。
【００２８】変形形状データ５２は、図５に示すよう
に、他の部品５４が組立経路に沿って方向ｄ１に移動
し、突出部３の面ａと接触したとき、突出部３が部品５
４から受ける力によって変形した後の形状を表してい
る。また、変形形状データ５３は、図６に示すように、
他の部品５５が組立経路に沿って方向ｄ２に移動し、突
出部３の面ａと接触したとき、突出部３が部品５５から
受ける力によって変形した後の形状を表している。
に、他の部品５４が組立経路に沿って方向ｄ１に移動
し、突出部３の面ａと接触したとき、突出部３が部品５
４から受ける力によって変形した後の形状を表してい
る。また、変形形状データ５３は、図６に示すように、
他の部品５５が組立経路に沿って方向ｄ２に移動し、突
出部３の面ａと接触したとき、突出部３が部品５５から
受ける力によって変形した後の形状を表している。
【００２９】このように、干渉面毎および組立経路の方
向毎に異なる変形形状を定義しておくことで、干渉が検
出された時点における実際の組立方向に応じて変形形状
を選択することができ、よりフレキシブルな干渉検証が
行われる。
向毎に異なる変形形状を定義しておくことで、干渉が検
出された時点における実際の組立方向に応じて変形形状
を選択することができ、よりフレキシブルな干渉検証が
行われる。
【００３０】また、突出部３の材質まで考慮して干渉検
証を行う場合は、干渉面、方向、および材質を干渉条件
として、図７に示すような情報がライブラリに格納され
る。図７において、要素名Ａと形状定義データ６１は要
素定義テーブル４１に格納され、変形形状データ６２、
６３、６４、６５は変形形状定義テーブル４２に格納さ
れる。
証を行う場合は、干渉面、方向、および材質を干渉条件
として、図７に示すような情報がライブラリに格納され
る。図７において、要素名Ａと形状定義データ６１は要
素定義テーブル４１に格納され、変形形状データ６２、
６３、６４、６５は変形形状定義テーブル４２に格納さ
れる。
【００３１】変形形状データ６２は、要素Ａの材質がｍ
１で、組立経路の方向がｄ１で、干渉面がａのときの変
形形状を表し、変形形状データ６３は、要素Ａの材質が
ｍ１で、組立経路の方向がｄ２で、干渉面がａのときの
変形形状を表す。また、変形形状データ６４は、要素Ａ
の材質がｍ２で、組立経路の方向がｄ１で、干渉面がａ
のときの変形形状を表し、変形形状データ６５は、要素
Ａの材質がｍ２で、組立経路の方向がｄ２で、干渉面が
ａのときの変形形状を表す。
１で、組立経路の方向がｄ１で、干渉面がａのときの変
形形状を表し、変形形状データ６３は、要素Ａの材質が
ｍ１で、組立経路の方向がｄ２で、干渉面がａのときの
変形形状を表す。また、変形形状データ６４は、要素Ａ
の材質がｍ２で、組立経路の方向がｄ１で、干渉面がａ
のときの変形形状を表し、変形形状データ６５は、要素
Ａの材質がｍ２で、組立経路の方向がｄ２で、干渉面が
ａのときの変形形状を表す。
【００３２】このように、材質毎、干渉面毎、および組
立経路の方向毎に異なる変形形状を定義しておくこと
で、干渉が検出された時点における実際の組立方向と干
渉部品の材質に応じて変形形状を選択することができ、
よりフレキシブルな干渉検証が行われる。
立経路の方向毎に異なる変形形状を定義しておくこと
で、干渉が検出された時点における実際の組立方向と干
渉部品の材質に応じて変形形状を選択することができ、
よりフレキシブルな干渉検証が行われる。
【００３３】次に、図２の干渉検証装置の動作をより詳
細に説明する。まず、干渉時に形状を１回だけ変更する
単一段階干渉検証について説明する。図８は、単一段階
干渉検証処理のフローチャートである。
細に説明する。まず、干渉時に形状を１回だけ変更する
単一段階干渉検証について説明する。図８は、単一段階
干渉検証処理のフローチャートである。
【００３４】まず、組立シミュレータ２５は、組立チェ
ックの対象となる部品群の３次元モデルデータ３２を、
インタフェース部２４を通して作業領域２６に取り込み
（ステップＳ１）、表示制御部３０は、各部品の初期状
態を表示装置２１に表示する（ステップＳ２）。
ックの対象となる部品群の３次元モデルデータ３２を、
インタフェース部２４を通して作業領域２６に取り込み
（ステップＳ１）、表示制御部３０は、各部品の初期状
態を表示装置２１に表示する（ステップＳ２）。
【００３５】次に、ユーザは、マウス等の入力装置２２
を用いて、組立対象部品を選択し、その最終位置までの
組立経路を指定する。組立シミュレータ２５は、選択さ
れた部品を指定された経路に沿って移動させながら（ス
テップＳ３）、最終位置に到達したかどうかを判定する
（ステップＳ４）。
を用いて、組立対象部品を選択し、その最終位置までの
組立経路を指定する。組立シミュレータ２５は、選択さ
れた部品を指定された経路に沿って移動させながら（ス
テップＳ３）、最終位置に到達したかどうかを判定する
（ステップＳ４）。
【００３６】最終位置に到達していなければ、干渉検証
部２９は、移動する途中で他の部品との干渉（接触）が
発生したかどうかを判定する（ステップＳ５）。そし
て、他の部品との干渉を検出すると、干渉相手の部品の
要素が既に変形後の形状に置き換えられているかどうか
を判定する（ステップＳ６）。
部２９は、移動する途中で他の部品との干渉（接触）が
発生したかどうかを判定する（ステップＳ５）。そし
て、他の部品との干渉を検出すると、干渉相手の部品の
要素が既に変形後の形状に置き換えられているかどうか
を判定する（ステップＳ６）。
【００３７】干渉相手が変形されていなければ、次に、
ライブラリアクセス部２７を用いてライブラリ２８を検
索し、その要素が変形を許す要素として登録されている
かどうかを調べる（ステップＳ７）。ここでは、まず、
要素定義テーブル４１の要素名を調べ、干渉相手の要素
が登録されているかどうかを判定する（ステップＳ
８）。
ライブラリアクセス部２７を用いてライブラリ２８を検
索し、その要素が変形を許す要素として登録されている
かどうかを調べる（ステップＳ７）。ここでは、まず、
要素定義テーブル４１の要素名を調べ、干渉相手の要素
が登録されているかどうかを判定する（ステップＳ
８）。
【００３８】要素定義テーブル４１に登録されていれ
ば、次に、干渉状態に合わせてその要素の材質、干渉
面、および干渉方向を選択し、ポインタ４３を用いて変
形形状定義テーブル４２にアクセスする。そして、選択
した干渉条件に対応する変形形状が登録されているかど
うかを判定する（ステップＳ９）。
ば、次に、干渉状態に合わせてその要素の材質、干渉
面、および干渉方向を選択し、ポインタ４３を用いて変
形形状定義テーブル４２にアクセスする。そして、選択
した干渉条件に対応する変形形状が登録されているかど
うかを判定する（ステップＳ９）。
【００３９】変形形状定義テーブル４２に変形形状が登
録されていれば、表示制御部３０は、その変形形状デー
タを用いて、作業領域２６上で干渉相手の要素の元の形
状を変形形状に置き換え、変形後の形状を表示する（ス
テップＳ１０）。そして、元の形状を作業領域２６内の
退避領域に退避させる。その後、組立シミュレータ２５
は、ステップＳ３以降の処理を繰り返す。ステップＳ５
において、他の部品との干渉が発生していない場合も、
ステップＳ３以降の処理が繰り返される。
録されていれば、表示制御部３０は、その変形形状デー
タを用いて、作業領域２６上で干渉相手の要素の元の形
状を変形形状に置き換え、変形後の形状を表示する（ス
テップＳ１０）。そして、元の形状を作業領域２６内の
退避領域に退避させる。その後、組立シミュレータ２５
は、ステップＳ３以降の処理を繰り返す。ステップＳ５
において、他の部品との干渉が発生していない場合も、
ステップＳ３以降の処理が繰り返される。
【００４０】例えば、図５に示したような組立経路に沿
って部品５４が突出部３に接触した場合は、突出部３の
要素名Ａをキーとして図４のようなライブラリが検索さ
れ、実際の干渉面ａおよび方向ｄ１に対応する変形形状
５２が選択される。そして、最初に読み込まれた元の形
状５１が変形形状５２と置き換えられ、変形形状５２が
表示されて、元の形状５１は退避させられる。
って部品５４が突出部３に接触した場合は、突出部３の
要素名Ａをキーとして図４のようなライブラリが検索さ
れ、実際の干渉面ａおよび方向ｄ１に対応する変形形状
５２が選択される。そして、最初に読み込まれた元の形
状５１が変形形状５２と置き換えられ、変形形状５２が
表示されて、元の形状５１は退避させられる。
【００４１】また、突出部３の材質がｍ１であり、図７
のようなライブラリを用いた場合は、実際の材質ｍ１、
干渉面ａ、および方向ｄ１に対応する変形形状６２が選
択される。そして、最初に読み込まれた元の形状６１が
変形形状６２と置き換えられ、変形形状６２が表示され
て、元の形状６１は退避させられる。
のようなライブラリを用いた場合は、実際の材質ｍ１、
干渉面ａ、および方向ｄ１に対応する変形形状６２が選
択される。そして、最初に読み込まれた元の形状６１が
変形形状６２と置き換えられ、変形形状６２が表示され
て、元の形状６１は退避させられる。
【００４２】ステップＳ６において、干渉相手の部品の
要素が既に変形後の形状に置き換えられている場合は、
干渉検証部２９は、その要素はそれ以上変形しないもの
とみなす。そして、表示制御部３０は、「干渉発生」の
情報を、インタフェース部２４を通して表示装置２１に
表示し（ステップＳ１１）、処理を終了する。
要素が既に変形後の形状に置き換えられている場合は、
干渉検証部２９は、その要素はそれ以上変形しないもの
とみなす。そして、表示制御部３０は、「干渉発生」の
情報を、インタフェース部２４を通して表示装置２１に
表示し（ステップＳ１１）、処理を終了する。
【００４３】ステップＳ８において、干渉相手の要素が
要素定義テーブル４１に登録されていない場合、および
ステップＳ９において、変形形状が変形形状定義テーブ
ル４２に登録されていない場合も、その要素は変形しな
いものとみなされ、「干渉発生」の情報が表示されて
（ステップＳ１１）、処理が終了する。
要素定義テーブル４１に登録されていない場合、および
ステップＳ９において、変形形状が変形形状定義テーブ
ル４２に登録されていない場合も、その要素は変形しな
いものとみなされ、「干渉発生」の情報が表示されて
（ステップＳ１１）、処理が終了する。
【００４４】また、ステップＳ４において、選択された
部品が最終位置に到達したとき、干渉検証部２９は、退
避領域に退避させてある元の形状を復元するかどうかを
ユーザに問い合わせる（ステップＳ１２）。ユーザが復
元を指示すると、変形形状を元の形状と置き換え、表示
制御部３０は、元の形状を表示する（ステップＳ１
３）。
部品が最終位置に到達したとき、干渉検証部２９は、退
避領域に退避させてある元の形状を復元するかどうかを
ユーザに問い合わせる（ステップＳ１２）。ユーザが復
元を指示すると、変形形状を元の形状と置き換え、表示
制御部３０は、元の形状を表示する（ステップＳ１
３）。
【００４５】その後、干渉検証部２９は、元の形状を用
いて、最終組立状態における干渉チェックを行い（ステ
ップＳ１４）、表示制御部３０は、その結果を表示して
（ステップＳ１５）、処理を終了する。最終組立状態に
おいて干渉が検出されなければ、指定された組立経路の
組立が可能であるという判定結果が表示される。また、
ステップＳ１２において、ユーザが復元を指示しなけれ
ば、変形形状を用いてステップＳ１４以降の処理を行
う。
いて、最終組立状態における干渉チェックを行い（ステ
ップＳ１４）、表示制御部３０は、その結果を表示して
（ステップＳ１５）、処理を終了する。最終組立状態に
おいて干渉が検出されなければ、指定された組立経路の
組立が可能であるという判定結果が表示される。また、
ステップＳ１２において、ユーザが復元を指示しなけれ
ば、変形形状を用いてステップＳ１４以降の処理を行
う。
【００４６】次に、干渉時に形状を２回以上変更する多
段階干渉検証について説明する。図９は、最終位置まで
に干渉が２回発生する組立経路の例を示している。この
組立経路に沿って方向ｄ１に部品７１を移動させると、
他の部品の突出部７２の２つの面ａ、ｂと部品７１との
間で干渉が発生する。まず、図１０に示すように、部品
７１が面ａと干渉し、突出部７２が変形した後、図１１
に示すように、部品７１が面ｂと干渉し、突出部７２が
さらに変形する。
段階干渉検証について説明する。図９は、最終位置まで
に干渉が２回発生する組立経路の例を示している。この
組立経路に沿って方向ｄ１に部品７１を移動させると、
他の部品の突出部７２の２つの面ａ、ｂと部品７１との
間で干渉が発生する。まず、図１０に示すように、部品
７１が面ａと干渉し、突出部７２が変形した後、図１１
に示すように、部品７１が面ｂと干渉し、突出部７２が
さらに変形する。
【００４７】この場合、干渉面と方向を干渉条件とし
て、図１２に示すような情報がライブラリに格納され
る。図１２において、要素名Ｂと形状定義データ７３は
要素定義テーブル４１に格納され、変形形状データ７
４、７５は変形形状定義テーブル４２に格納される。
て、図１２に示すような情報がライブラリに格納され
る。図１２において、要素名Ｂと形状定義データ７３は
要素定義テーブル４１に格納され、変形形状データ７
４、７５は変形形状定義テーブル４２に格納される。
【００４８】変形形状データ７４は、図１０に示したよ
うに、他の部品７１が組立経路に沿って方向ｄ１に移動
し、突出部７２の面ａと接触したとき、突出部７２が部
品７１から受ける力によって変形した後の形状を表して
いる。また、変形形状データ７５は、図１１に示したよ
うに、他の部品７１が組立経路に沿って方向ｄ１に移動
し、突出部７２の面ｂと接触したとき、突出部７２が部
品７１から受ける力によって変形した後の形状を表して
いる。
うに、他の部品７１が組立経路に沿って方向ｄ１に移動
し、突出部７２の面ａと接触したとき、突出部７２が部
品７１から受ける力によって変形した後の形状を表して
いる。また、変形形状データ７５は、図１１に示したよ
うに、他の部品７１が組立経路に沿って方向ｄ１に移動
し、突出部７２の面ｂと接触したとき、突出部７２が部
品７１から受ける力によって変形した後の形状を表して
いる。
【００４９】図１３は、多段階干渉検証処理のフローチ
ャートである。図１３において、ステップＳ２１、Ｓ２
２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２
８、Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３２、Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ３
５、およびＳ３６の処理は、図８に示した処理と同様で
ある。ステップＳ３１が、新たに付け加えられた処理に
相当する。
ャートである。図１３において、ステップＳ２１、Ｓ２
２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２
８、Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３２、Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ３
５、およびＳ３６の処理は、図８に示した処理と同様で
ある。ステップＳ３１が、新たに付け加えられた処理に
相当する。
【００５０】ステップＳ２６において、干渉相手の部品
の要素が既に変形後の形状に置き換えられている場合
は、干渉検証部２９は、現在の干渉面が既に干渉した面
であるかどうかを判定する（ステップＳ３１）。それが
既に干渉した面であれば、その要素はそれ以上変形しな
いものとみなして、ステップＳ３２の処理を行う。ま
た、それが既に干渉した面でなければ、その要素はさら
に変形する可能性があるとみなして、ステップＳ２７以
降の処理を行い、ライブラリを検索する。
の要素が既に変形後の形状に置き換えられている場合
は、干渉検証部２９は、現在の干渉面が既に干渉した面
であるかどうかを判定する（ステップＳ３１）。それが
既に干渉した面であれば、その要素はそれ以上変形しな
いものとみなして、ステップＳ３２の処理を行う。ま
た、それが既に干渉した面でなければ、その要素はさら
に変形する可能性があるとみなして、ステップＳ２７以
降の処理を行い、ライブラリを検索する。
【００５１】例えば、図９に示したような組立経路に沿
って部品７１が突出部７２の面ａに接触した場合は、突
出部７２の要素名Ｂをキーとして図１２のようなライブ
ラリが検索され、干渉面ａおよび方向ｄ１に対応する変
形形状７４が選択される。そして、元の形状７３が変形
形状７４と置き換えられ、変形形状７４が表示されて、
元の形状７３は退避させられる。
って部品７１が突出部７２の面ａに接触した場合は、突
出部７２の要素名Ｂをキーとして図１２のようなライブ
ラリが検索され、干渉面ａおよび方向ｄ１に対応する変
形形状７４が選択される。そして、元の形状７３が変形
形状７４と置き換えられ、変形形状７４が表示されて、
元の形状７３は退避させられる。
【００５２】その後、部品７１が突出部７２の面ｂに接
触すると、図１２のライブラリが再び検索されて、干渉
面ｂおよび方向ｄ１に対応する変形形状７５が選択され
る。そして、既に表示されている変形形状７４が変形形
状７５と置き換えられ、変形形状７５が表示される。そ
の後、ステップＳ３４において元の形状を復元する場合
は、元の形状７３が用いられる。
触すると、図１２のライブラリが再び検索されて、干渉
面ｂおよび方向ｄ１に対応する変形形状７５が選択され
る。そして、既に表示されている変形形状７４が変形形
状７５と置き換えられ、変形形状７５が表示される。そ
の後、ステップＳ３４において元の形状を復元する場合
は、元の形状７３が用いられる。
【００５３】この組立経路の場合は、干渉が２つの面で
発生するため２段階の干渉検証が行われるが、干渉がＮ
個の面で発生する場合も、同様の手順でＮ段階の干渉検
証が行われる。
発生するため２段階の干渉検証が行われるが、干渉がＮ
個の面で発生する場合も、同様の手順でＮ段階の干渉検
証が行われる。
【００５４】ところで、以上の組立例では、主として、
部品が弾性により変形する場合を想定しているが、本実
施形態の干渉検証処理は、その他の任意の形状変更につ
いても適用することができる。
部品が弾性により変形する場合を想定しているが、本実
施形態の干渉検証処理は、その他の任意の形状変更につ
いても適用することができる。
【００５５】例えば、部品が剛体とみなされる場合、弾
性変形による変形形状の代わりに、あらかじめ決められ
た省略形状をライブラリ２８に登録しておくことで、同
様の組立チェックを行うことができる。この場合、干渉
検証部２９は、干渉発生時に、省略形状を用いて干渉相
手を変形させ、最終組立状態において、それを元の形状
に戻して干渉チェックを実行する。
性変形による変形形状の代わりに、あらかじめ決められ
た省略形状をライブラリ２８に登録しておくことで、同
様の組立チェックを行うことができる。この場合、干渉
検証部２９は、干渉発生時に、省略形状を用いて干渉相
手を変形させ、最終組立状態において、それを元の形状
に戻して干渉チェックを実行する。
【００５６】図１４は、剛体の部品同士を組み合わせる
組立経路の例を示している。この組立経路に沿って部品
８１を突出部８２にはめ込むとき、両者の間で干渉が発
生する。しかし、実際には、突出部８２にはバネ機構８
３、８４が組み込まれており、これらの位置で折れ曲が
るように設計されている。そして、部品８１を最終位置
まで移動させると、図１５に示すように、折れ曲がった
部分が自律的に元に戻り、部品８１と突出部８２が組み
合わされる。
組立経路の例を示している。この組立経路に沿って部品
８１を突出部８２にはめ込むとき、両者の間で干渉が発
生する。しかし、実際には、突出部８２にはバネ機構８
３、８４が組み込まれており、これらの位置で折れ曲が
るように設計されている。そして、部品８１を最終位置
まで移動させると、図１５に示すように、折れ曲がった
部分が自律的に元に戻り、部品８１と突出部８２が組み
合わされる。
【００５７】このような突出部８２については、図１６
に示すような情報がライブラリに格納される。図１６に
おいて、要素名Ｃと形状定義データ８５は要素定義テー
ブル４１に格納され、変形形状データ８６は変形形状定
義テーブル４２に格納される。この変形形状データ８６
は、突出部８２の省略形状を表している。
に示すような情報がライブラリに格納される。図１６に
おいて、要素名Ｃと形状定義データ８５は要素定義テー
ブル４１に格納され、変形形状データ８６は変形形状定
義テーブル４２に格納される。この変形形状データ８６
は、突出部８２の省略形状を表している。
【００５８】図１４に示したように、他の部品８１が組
立経路に沿って移動し、突出部８２と接触したとき、図
１７に示すように、突出部８２が元の形状から省略形状
に置き換えられて、干渉検証が続行される。そして、最
終組立状態では、図１８に示すように、突出部８２が省
略形状から元の形状に復元されて、干渉チェックが実行
される。
立経路に沿って移動し、突出部８２と接触したとき、図
１７に示すように、突出部８２が元の形状から省略形状
に置き換えられて、干渉検証が続行される。そして、最
終組立状態では、図１８に示すように、突出部８２が省
略形状から元の形状に復元されて、干渉チェックが実行
される。
【００５９】また、部品が塑性体で作成され、組立作業
により塑性変形を起こす場合、弾性変形による変形形状
の代わりに、あらかじめ決められた塑性変形後の形状を
ライブラリ２８に登録しておくことで、同様の組立チェ
ックを行うことができる。この場合、干渉検証部２９
は、干渉発生時に、塑性変形後の形状を用いて干渉相手
を変形させ、最終組立状態において、それを元の形状に
戻して干渉チェックを実行する。
により塑性変形を起こす場合、弾性変形による変形形状
の代わりに、あらかじめ決められた塑性変形後の形状を
ライブラリ２８に登録しておくことで、同様の組立チェ
ックを行うことができる。この場合、干渉検証部２９
は、干渉発生時に、塑性変形後の形状を用いて干渉相手
を変形させ、最終組立状態において、それを元の形状に
戻して干渉チェックを実行する。
【００６０】図１９は、塑性変形を利用して部品同士を
組み合わせる組立経路の例を示している。この組立経路
に沿って部品９１を突出部９２にはめ込むとき、両者の
間で干渉が発生する。しかし、実際には、図２０に示す
ように、突出部９２が組立時に塑性変形を起こして、部
品９１に組み合わされるように設計されている。
組み合わせる組立経路の例を示している。この組立経路
に沿って部品９１を突出部９２にはめ込むとき、両者の
間で干渉が発生する。しかし、実際には、図２０に示す
ように、突出部９２が組立時に塑性変形を起こして、部
品９１に組み合わされるように設計されている。
【００６１】このような突出部９２については、図２１
に示すような情報がライブラリに格納される。図２１に
おいて、要素名Ｄと形状定義データ９３は要素定義テー
ブル４１に格納され、変形形状データ９４は変形形状定
義テーブル４２に格納される。この変形形状データ９４
は、突出部９２の塑性変形後の形状を表している。
に示すような情報がライブラリに格納される。図２１に
おいて、要素名Ｄと形状定義データ９３は要素定義テー
ブル４１に格納され、変形形状データ９４は変形形状定
義テーブル４２に格納される。この変形形状データ９４
は、突出部９２の塑性変形後の形状を表している。
【００６２】図１９に示したように、他の部品９１が組
立経路に沿って移動し、突出部９２と接触したとき、突
出部９２が元の形状から塑性変形後の形状に置き換えら
れて、干渉検証が続行される。この場合、最終組立状態
においても、図２０に示したように、変形形状が保持さ
れ、元の形状は復元されない。
立経路に沿って移動し、突出部９２と接触したとき、突
出部９２が元の形状から塑性変形後の形状に置き換えら
れて、干渉検証が続行される。この場合、最終組立状態
においても、図２０に示したように、変形形状が保持さ
れ、元の形状は復元されない。
【００６３】以上説明した実施形態において、ライブラ
リ２８に登録する変形形状データの作成方法は任意であ
るが、例えば、次のいずれかの方法を用いることができ
る。 （１）構造解析プログラムを用いて、設計された部品の
各面に各方向から力を加えた時の形状を計算し、得られ
た形状のデータを変形形状データとして利用する。図２
２は、構造解析により得られた変形形状の例を示してい
る。図２２において、破線は変形前の形状を表し、実線
は変形後の形状を表す。 （２）経験的に変形形状が推定できる場合、あるいはあ
らかじめ変形形状が決められている場合は、そのデータ
をそのまま変形形状データとして利用する。
リ２８に登録する変形形状データの作成方法は任意であ
るが、例えば、次のいずれかの方法を用いることができ
る。 （１）構造解析プログラムを用いて、設計された部品の
各面に各方向から力を加えた時の形状を計算し、得られ
た形状のデータを変形形状データとして利用する。図２
２は、構造解析により得られた変形形状の例を示してい
る。図２２において、破線は変形前の形状を表し、実線
は変形後の形状を表す。 （２）経験的に変形形状が推定できる場合、あるいはあ
らかじめ変形形状が決められている場合は、そのデータ
をそのまま変形形状データとして利用する。
【００６４】また、以上の実施形態において、弾性体の
例としては、例えば、ゴムやプラスチックが挙げられ、
剛体の例としては、例えば、金属やセラミックが挙げら
れ、塑性体の例としては、例えば、プラスチックが挙げ
られる。図３の要素定義テーブル４１の材質の識別情報
を用いれば、これらの性質の違いを区別することがで
き、それぞれに対応する変形形状を登録しておくことが
できる。
例としては、例えば、ゴムやプラスチックが挙げられ、
剛体の例としては、例えば、金属やセラミックが挙げら
れ、塑性体の例としては、例えば、プラスチックが挙げ
られる。図３の要素定義テーブル４１の材質の識別情報
を用いれば、これらの性質の違いを区別することがで
き、それぞれに対応する変形形状を登録しておくことが
できる。
【００６５】また、要素定義テーブル４１では、材質、
干渉面、および方向の組み合わせを干渉条件として、対
応する変形形状データを指定しているが、干渉面に加わ
る力の大きさや部品の移動速度等の他の条件を干渉条件
として用いてもよい。一般に、干渉条件として用いるパ
ラメータの数は任意である。
干渉面、および方向の組み合わせを干渉条件として、対
応する変形形状データを指定しているが、干渉面に加わ
る力の大きさや部品の移動速度等の他の条件を干渉条件
として用いてもよい。一般に、干渉条件として用いるパ
ラメータの数は任意である。
【００６６】また、図８および図１３の干渉検証処理で
は、移動させた部品の干渉相手の要素を変形させて処理
を続けているが、その代わりに、移動させた部品の要素
を変形させて処理を続けても構わない。この場合、ライ
ブラリ２８内で移動させた部品の要素を検索し、対応す
る変形形状を取り出して、元の形状と置き換える処理を
行う。接触した２つの部品のどちらを変形させるかは、
ユーザが指定してもよく、あらかじめ決められたアルゴ
リズムによりシステムが自動的に決めてもよい。両方の
部品が変形するようなアルゴリズムも考えられる。
は、移動させた部品の干渉相手の要素を変形させて処理
を続けているが、その代わりに、移動させた部品の要素
を変形させて処理を続けても構わない。この場合、ライ
ブラリ２８内で移動させた部品の要素を検索し、対応す
る変形形状を取り出して、元の形状と置き換える処理を
行う。接触した２つの部品のどちらを変形させるかは、
ユーザが指定してもよく、あらかじめ決められたアルゴ
リズムによりシステムが自動的に決めてもよい。両方の
部品が変形するようなアルゴリズムも考えられる。
【００６７】さらに、本発明の干渉検証処理は、単に装
置の組立シミュレーションにおいてだけでなく、３次元
モデルを利用したあらゆる物体間の干渉チェックにおい
て利用される。例えば、複数の部品から成る装置を決め
られた分解経路にしたがって分解する場合にも、同様の
干渉検証を行って、分解の可否をチェックすることがで
きる。ここで、分解経路とは、装置の分解過程におい
て、取り外そうとする部品が現在位置から目標位置まで
移動する経路を表す。
置の組立シミュレーションにおいてだけでなく、３次元
モデルを利用したあらゆる物体間の干渉チェックにおい
て利用される。例えば、複数の部品から成る装置を決め
られた分解経路にしたがって分解する場合にも、同様の
干渉検証を行って、分解の可否をチェックすることがで
きる。ここで、分解経路とは、装置の分解過程におい
て、取り外そうとする部品が現在位置から目標位置まで
移動する経路を表す。
【００６８】ところで、図２の干渉検証装置は、図２３
に示すような情報処理装置（コンピュータ）を用いて構
成することができる。図２３の情報処理装置は、ＣＰＵ
（中央処理装置）１０１、メモリ１０２、入力装置１０
３、出力装置１０４、外部記憶装置１０５、媒体駆動装
置１０６、およびネットワーク接続装置１０７を備え、
それらはバス１０８により互いに接続されている。
に示すような情報処理装置（コンピュータ）を用いて構
成することができる。図２３の情報処理装置は、ＣＰＵ
（中央処理装置）１０１、メモリ１０２、入力装置１０
３、出力装置１０４、外部記憶装置１０５、媒体駆動装
置１０６、およびネットワーク接続装置１０７を備え、
それらはバス１０８により互いに接続されている。
【００６９】メモリ１０２は、例えば、ＲＯＭ（read o
nly memory）、ＲＡＭ（random access memory）等を含
み、処理に用いられるプログラムとデータを格納する。
ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２を利用してプログラムを
実行することにより、必要な処理を行う。
nly memory）、ＲＡＭ（random access memory）等を含
み、処理に用いられるプログラムとデータを格納する。
ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２を利用してプログラムを
実行することにより、必要な処理を行う。
【００７０】図２の組立シミュレータ２５、干渉検証部
２９、および表示制御部３０は、プログラムにより記述
されたソフトウェアコンポーネントに対応し、メモリ１
０２内の特定のプログラムコードセグメントに格納され
る。また、図２の作業領域２６は、メモリ１０２内の特
定の記憶領域に対応する。
２９、および表示制御部３０は、プログラムにより記述
されたソフトウェアコンポーネントに対応し、メモリ１
０２内の特定のプログラムコードセグメントに格納され
る。また、図２の作業領域２６は、メモリ１０２内の特
定の記憶領域に対応する。
【００７１】入力装置１０３は、例えば、キーボード、
ポインティングデバイス、タッチパネル等であり、ユー
ザからの指示や情報の入力に用いられる。出力装置１０
４は、例えば、ディスプレイや印刷装置等であり、ユー
ザへの問い合わせ、処理結果等の出力に用いられる。入
力装置１０３は、図２の入力装置２２に対応し、出力装
置１０４は、図２の表示装置２１および印刷装置２３に
対応する。
ポインティングデバイス、タッチパネル等であり、ユー
ザからの指示や情報の入力に用いられる。出力装置１０
４は、例えば、ディスプレイや印刷装置等であり、ユー
ザへの問い合わせ、処理結果等の出力に用いられる。入
力装置１０３は、図２の入力装置２２に対応し、出力装
置１０４は、図２の表示装置２１および印刷装置２３に
対応する。
【００７２】外部記憶装置１０５は、例えば、磁気ディ
スク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク（magneto-
optical disk）装置等である。この外部記憶装置１０５
に、上述のプログラムとデータを保存しておき、必要に
応じて、それらをメモリ１０２にロードして使用するこ
ともできる。また、外部記憶装置１０５は、ライブラリ
２８や３次元モデルデータ３２を格納するデータベース
の役割も果たす。
スク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク（magneto-
optical disk）装置等である。この外部記憶装置１０５
に、上述のプログラムとデータを保存しておき、必要に
応じて、それらをメモリ１０２にロードして使用するこ
ともできる。また、外部記憶装置１０５は、ライブラリ
２８や３次元モデルデータ３２を格納するデータベース
の役割も果たす。
【００７３】媒体駆動装置１０６は、可搬記録媒体１０
９を駆動し、その記録内容にアクセスする。可搬記録媒
体１０９としては、メモリカード、フロッピーディス
ク、ＣＤ−ＲＯＭ（compact disk read only memory
）、光ディスク、光磁気ディスク等、任意のコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体が用いられる。この可搬記
録媒体１０９に上述のプログラムとデータを格納してお
き、必要に応じて、それらをメモリ１０２にロードして
使用することもできる。
９を駆動し、その記録内容にアクセスする。可搬記録媒
体１０９としては、メモリカード、フロッピーディス
ク、ＣＤ−ＲＯＭ（compact disk read only memory
）、光ディスク、光磁気ディスク等、任意のコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体が用いられる。この可搬記
録媒体１０９に上述のプログラムとデータを格納してお
き、必要に応じて、それらをメモリ１０２にロードして
使用することもできる。
【００７４】ネットワーク接続装置１０７は、ＬＡＮ
（local area network）等の任意のネットワーク（回
線）を介して外部の装置と通信し、通信に伴うデータ変
換を行う。また、必要に応じて、上述のプログラムとデ
ータを外部の装置から受け取り、それらをメモリ１０２
にロードして使用することもできる。
（local area network）等の任意のネットワーク（回
線）を介して外部の装置と通信し、通信に伴うデータ変
換を行う。また、必要に応じて、上述のプログラムとデ
ータを外部の装置から受け取り、それらをメモリ１０２
にロードして使用することもできる。
【００７５】図２４は、図２３の情報処理装置にプログ
ラムとデータを供給することのできるコンピュータ読み
取り可能な記録媒体を示している。可搬記録媒体１０９
や外部のデータベース１１０に保存されたプログラムと
データは、メモリ１０２にロードされる。そして、ＣＰ
Ｕ１０１は、そのデータを用いてそのプログラムを実行
し、必要な処理を行う。
ラムとデータを供給することのできるコンピュータ読み
取り可能な記録媒体を示している。可搬記録媒体１０９
や外部のデータベース１１０に保存されたプログラムと
データは、メモリ１０２にロードされる。そして、ＣＰ
Ｕ１０１は、そのデータを用いてそのプログラムを実行
し、必要な処理を行う。
【００７６】
【発明の効果】本発明によれば、複数の部品から成る装
置の設計段階において、部品の変形を考慮した干渉検証
を行って、装置の組立／分解の可否を効率よくチェック
することができる。これにより、設計段階における組立
／分解シミュレーションの精度が向上し、試作段階にお
ける設計手戻りが削減されるため、製品開発期間の短縮
に寄与するところが大きい。
置の設計段階において、部品の変形を考慮した干渉検証
を行って、装置の組立／分解の可否を効率よくチェック
することができる。これにより、設計段階における組立
／分解シミュレーションの精度が向上し、試作段階にお
ける設計手戻りが削減されるため、製品開発期間の短縮
に寄与するところが大きい。
【図１】本発明の干渉検証装置の原理図である。
【図２】干渉検証装置の構成図である。
【図３】ライブラリの構成を示す図である。
【図４】第１のライブラリを示す図である。
【図５】第１の方向を示す図である。
【図６】第２の方向を示す図である。
【図７】第２のライブラリを示す図である。
【図８】第１の干渉検証処理のフローチャートである。
【図９】多段階の干渉がある組立経路を示す図である。
【図１０】第１の面との干渉を示す図である。
【図１１】第２の面との干渉を示す図である。
【図１２】第３のライブラリを示す図である。
【図１３】第２の干渉検証処理のフローチャートであ
る。
る。
【図１４】剛体の組立経路を示す図である。
【図１５】最終組立状態を示す図である。
【図１６】第４のライブラリを示す図である。
【図１７】省略形状を示す図である。
【図１８】元の形状を示す図である。
【図１９】塑性変形を利用した組立経路を示す図であ
る。
る。
【図２０】塑性変形を示す図である。
【図２１】第５のライブラリを示す図である。
【図２２】構造解析の結果を示す図である。
【図２３】情報処理装置の構成図である。
【図２４】記録媒体を示す図である。
【図２５】弾性を利用した組立例を示す図である。
【符号の説明】
１、２、５４、５５、７１、８１、９１ 部品
３、４、７２、８２、９２ 突出部
５、６ くぼみ
１１ シミュレーション手段
１２ 格納手段
１３ 変形手段
１４ 検証手段
２１ 表示装置
２２ 入力装置
２３ 印刷装置
２４ インタフェース部
２５ 組立シミュレータ
２６ 作業領域
２７ ライブラリアクセス部
２８ ライブラリ
２９ 干渉検証部
３０ 表示制御部
３１ ３次元ＣＡＤ
３２ ３次元モデルデータ
４１ 要素定義テーブル
４２ 変形形状定義テーブル
４３ ポインタ
５１、６１、７３、８５、９３ 形状定義データ
５２、５３、６２、６３、６４、６５、７４、７５、８
６、９４ 変形形状データ ８３、８４ バネ機構 １０１ ＣＰＵ １０２ メモリ １０３ 入力装置 １０４ 出力装置 １０５ 外部記憶装置 １０６ 媒体駆動装置 １０７ ネットワーク接続装置 １０８ バス １０９ 可搬記録媒体 １１０ データベース
６、９４ 変形形状データ ８３、８４ バネ機構 １０１ ＣＰＵ １０２ メモリ １０３ 入力装置 １０４ 出力装置 １０５ 外部記憶装置 １０６ 媒体駆動装置 １０７ ネットワーク接続装置 １０８ バス １０９ 可搬記録媒体 １１０ データベース
Claims (16)
- 【請求項１】 複数の部品から成る装置における部品間
の干渉検証を行う干渉検証装置であって、 前記複数の部品の形状情報を用いて、該複数の部品の位
置関係をシミュレートするシミュレーション手段と、 前記複数の部品のうち少なくとも１つの部品の変形形状
情報を格納する格納手段と、前記シミュレーション手段が前記複数の部品のうちの１
つを移動させる過程で、移動した部品が他の部品に接触
したとき、接触した２つの部品のうち少なくとも一方が
変形可能かどうかを判定し、前記格納手段から変形可能
な部品の変形形状情報を取り出し、取り出した 変形形状
情報を用いて該変形可能な部品の形状を変更する変形手
段と、 変更された形状に基づいて、前記複数の部品間の干渉状
態を検証する検証手段とを備えることを特徴とする干渉
検証装置。 - 【請求項２】 前記変形可能な部品の変更された形状を
表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする請求
項１記載の干渉検証装置。 - 【請求項３】 前記シミュレーション手段が前記移動し
た部品を目標位置まで移動させたとき、前記変形手段
は、前記変形可能な部品の変更された形状を元の形状に
戻し、前記検証手段は、該元の形状に基づいて、前記複
数の部品間の干渉状態を検証することを特徴とする請求
項１記載の干渉検証装置。 - 【請求項４】 前記格納手段は、あらかじめ決められた
干渉条件に応じて前記変形形状情報を格納し、前記変形
手段は、前記接触した２つの部品の状態を表す干渉条件
に対応する変形形状情報を選択することを特徴とする請
求項１記載の干渉検証装置。 - 【請求項５】 前記格納手段は、材質、干渉面、および
干渉方向のうち少なくとも１つ以上の情報を前記干渉条
件として用いて、前記変形形状情報を格納することを特
徴とする請求項４記載の干渉検証装置。 - 【請求項６】 前記格納手段は、弾性変形、剛体の突出
部を省略する変形、および塑性変形のうち少なくとも１
つ以上の変形に対応する変形形状情報を格納することを
特徴とする請求項１記載の干渉検証装置。 - 【請求項７】 複数の部品から成る装置の組立過程にお
ける部品間の干渉検証を行う干渉検証装置であって、 前記複数の部品の形状情報を用いて、該複数の部品の位
置関係をシミュレートするシミュレーション手段と、 前記複数の部品のうち少なくとも１つの部品の変形形状
情報を格納する格納手段と、 前記シミュレーション手段が前記複数の部品のうちの１
つを組立経路に沿って移動させる過程で、移動した部品
が他の部品に接触したとき、接触した２つの部品のうち
少なくとも一方が変形可能かどうかを判定し、前記格納
手段から変形可能な部品の変形形状情報を取り出し、取
り出した変形形状情報を用いて該変形可能な部品の形状
を変更する変形手段と、 変更された形状に基づいて、前記複数の部品間の干渉状
態を検証する検証手段とを備えることを特徴とする干渉
検証装置。 - 【請求項８】 複数の部品から成る装置の分解過程にお
ける部品間の干渉検証を行う干渉検証装置であって、 前記複数の部品の形状情報を用いて、該複数の部品の位
置関係をシミュレートするシミュレーション手段と、 前記複数の部品のうち少なくとも１つの部品の変形形状
情報を格納する格納手段と、 前記シミュレーション手段が前記複数の部品のうちの１
つを分解経路に沿って移動させる過程で、移動した部品
が他の部品に接触したとき、接触した２つの部品のうち
少なくとも一方が変形可能かどうかを判定し、前記格納
手段から変形可能な部品の変形形状情報を取り出し、取
り出した変形形状情報を用いて該変形可能な部品の形状
を変更する変形手段と、 変更された形状に基づいて、前記複数の部品間の干渉状
態を検証する検証手段とを備えることを特徴とする干渉
検証装置。 - 【請求項９】 第１および第２の物体の形状情報を用い
て、該第１および第２の物体の位置関係をシミュレート
するシミュレーション手段と、前記第１および第２の物体のうち少なくとも１つの 物体
の変形形状情報を格納する格納手段と、前記シミュレーション手段が前記第１および第２の物体
のうちの１つを移動させる過程で、移動した物体がもう
一方の物体に接触したとき、接触した２つの物体のうち
少なくとも一方が変形可能かどうかを判定し、前記格納
手段から変形可能な物体の変形形状情報を取り出し、取
り出した 変形形状情報を用いて該変形可能な物体の形状
を変更する変形手段と、 変更された形状に基づいて、前記第１の物体と前記第２
の物体の干渉状態を検証する検証手段とを備えることを
特徴とする干渉検証装置。 - 【請求項１０】 複数の部品から成る装置における部品
間の干渉検証を行うコンピュータを、 前記複数の部品の形状情報を用いて、該複数の部品の位
置関係をシミュレートするシミュレーション手段と、前記複数の部品のうち少なくとも１つの部品の変形形状
情報を格納する格納手段と、 前記シミュレーション手段が前記複数の部品のうちの１
つを移動させる過程で、 移動した部品が他の部品に接触
したとき、接触した２つの部品のうち少なくとも一方が
変形可能かどうかを判定し、前記格納手段から変形可能
な部品の変形形状情報を取り出し、取り出した変形形状
情報を用いて該変形可能な部品の形状を変更する変形手
段と、 変更された形状に基づいて、前記複数の部品間の干渉状
態を検証する検証手段として機能させるためのプログラ
ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１１】 第１および第２の物体の形状情報を用
いて、該第１および第２の物体の位置関係をシミュレー
トするシミュレーション手段と、前記第１および第２の物体のうち少なくとも１つの物体
の変形形状情報を格納する格納手段と、 前記シミュレーション手段が前記第１および第２の物体
のうちの１つを移動させる過程で、移動した物体がもう
一方の物体に接触したとき、接触した２つの物体のうち
少なくとも一方が変形可能かどうかを判定し、前記格納
手段から変形可能な物体の変形形状情報を取り出し、取
り出した 変形形状情報を用いて該変形可能な物体の形状
を変更する変形手段と、 変更された形状に基づいて、前記第１の物体と前記第２
の物体の干渉状態を検証する検証手段としてコンピュー
タを機能させるため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。 - 【請求項１２】 複数の部品から成る装置における部品
間の干渉検証を行う干渉検証方法であって、格納手段が、 前記複数の部品のうち少なくとも１つの部
品の変形形状情報をあらかじめ格納し、シミュレーション手段が、 前記複数の部品の形状情報を
用いて、該複数の部品の位置関係をシミュレートし、前記シミュレーション手段が 前記複数の部品のうちの１
つを移動させる過程で、移動した部品が他の部品に接触
したとき、変形手段が、接触した２つの部品のうち少な
くとも一方が変形可能かどうかを判定し、前記格納手段
から変形可能な部品の変形形状情報を取り出し、取り出
した変形形状情報を用いて該変形可能な部品の形状を変
更し、検証手段が、 変更された形状に基づいて、前記複数の部
品間の干渉状態を検証することを特徴とする干渉検証方
法。 - 【請求項１３】 格納手段が、第１および第２の物体の
うち少なくとも一方の物体の変形形状情報をあらかじめ
格納し、シミュレーション手段が、 第１および第２の物体の形状
情報を用いて、該第１および第２の物体の位置関係をシ
ミュレートし、前記シミュレーション手段が前記第１および第２の物体
のうちの１つを移動させる過程で、移動した物体がもう
一方の物体に接触したとき、変形手段が、接触した２つ
の物体のうち少なくとも一方が変形可能かどうかを判定
し、前記格納手段から変形可能な物体の変形形状情報を
取り出し、取り出した 変形形状情報を用いて該変形可能
な物体の形状を変更し、検証手段が、 変更された形状に基づいて、前記第１の物
体と前記第２の物体の干渉状態を検証することを特徴と
する干渉検証方法。 - 【請求項１４】 複数の部品から成る装置における部品
間の干渉検証を行う干渉検証装置であって、 前記複数の部品の形状情報を用いて、該複数の部品の位
置関係をシミュレートするシミュレーション手段と、 前記複数の部品のうち少なくとも１つの部品の変形後の
形状を表す変形形状情報を格納する格納手段と、 前記少なくとも１つの部品が他の部品に接触したとき、
前記変形形状情報を用いて該少なくとも１つの部品の形
状を前記変形後の形状に置き換える変形手段と、 前記変形後の形状に基づいて、前記複数の部品間の干渉
状態を検証する検証手段と を備えることを特徴とする干
渉検証装置。 - 【請求項１５】 複数の部品から成る装置における部品
間の干渉検証を行うコンピュータを、 前記複数の部品の形状情報を用いて、該複数の部品の位
置関係をシミュレートするシミュレーション手段と、 前記複数の部品のうち少なくとも１つの部品の変形後の
形状を表す変形形状情報を格納する格納手段と、 前記少なくとも１つの部品が他の部品に接触したとき、
前記変形形状情報を用いて該少なくとも１つの部品の形
状を前記変形後の形状に置き換える変形手段と、 前記変形後の形状に基づいて、前記複数の部品間の干渉
状態を検証する検証手段として機能させるためのプログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項１６】 複数の部品から成る装置における部品
間の干渉検証を行う干渉検証方法であって、 格納手段が、前記複数の部品のうち少なくとも１つの部
品の変形後の形状を表す変形形状情報をあらかじめ格納
し、 シミュレーション手段が、前記複数の部品の形状情報を
用いて、該複数の部品の位置関係をシミュレートし、 変形手段が、前記少なくとも１つの部品が他の部品に接
触したとき、前記変形形状情報を用いて該少なくとも１
つの部品の形状を前記変形後の形状に置き換え、 検証手段が、前記変形後の形状に基づいて、前記複数の
部品間の干渉状態を検証する ことを特徴とする干渉検証
方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19845298A JP3415447B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 装置における部品間の干渉を検証する干渉検証装置および方法 |
| PCT/JP1999/000339 WO2000004504A1 (fr) | 1998-07-14 | 1999-01-27 | Technique de recherche d'interference entre des elements d'un equipement et dispositif correspondant |
| US09/748,369 US6748346B2 (en) | 1998-07-14 | 2000-12-27 | Interference verifying device and method for verifying interference between parts within a device |
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|---|---|---|---|
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ID=16391351
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| JP4322615B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2009-09-02 | 株式会社東芝 | 三次元配置調整ｃａｄシステムを備えた部品情報処理装置、部品情報処理方法および部品情報処理プログラム |
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- 1998-07-14 JP JP19845298A patent/JP3415447B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2000-12-27 US US09/748,369 patent/US6748346B2/en not_active Expired - Fee Related
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