JP3786127B2 - Disassembled assembly drawing creation apparatus and method - Google Patents
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本発明は、複数の部品から構成される組立品の構造や製造工程における組立手順,保守点検や修理の手順を示す際に作成される、分解組立図を作成する装置および方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for creating an exploded view created when a structure of an assembly composed of a plurality of parts, an assembly procedure in a manufacturing process, a maintenance check and a repair procedure are shown.
分解組立図は、部品を組み合わせた状態から個々の部品をばらし、組付方向と逆の方向に、組立順に配置した図面である。このような分解組立図は、複数の部品から構成される組立品の構成や製造工程における組立手順,保守点検や修理の手順等を示すときに用いられる。従来、分解組立図は、製品の組立図や部品図等の製作図と組立手順等を示した組立手順書を元に手書きで作成していた。また、近年ではCADシステムが製品設計に用いられ、三次元CADシステムを用いて作成した製品の組立モデルを作成し、この三次元CADシステムで作成したデータを元にユーザが組立手順を考慮して、移動コマンドによって部品を移動させることによって分解組立図を作成している。 The exploded view is a drawing in which individual parts are separated from the assembled state and arranged in the assembly order in the direction opposite to the assembling direction. Such an exploded assembly drawing is used when showing the structure of an assembly composed of a plurality of parts, the assembly procedure in the manufacturing process, the procedure of maintenance inspection and repair, and the like. Conventionally, disassembled drawings have been created by handwriting based on assembly procedure manuals showing production drawings such as assembly drawings and parts drawings of products and assembly procedures. In recent years, CAD systems have been used for product design. An assembly model of a product created using a 3D CAD system is created, and the user considers the assembly procedure based on the data created by the 3D CAD system. The exploded assembly drawing is created by moving the parts by the movement command.
上記の従来技術では、人手で分解組立図を作成していたために、非常に時間がかかった。また、三次元CADシステムで作成した組立品の形状データを利用すれば、少なくとも部品の形状を書く必要はないが、部品を1つ1つオペレータが移動方向と移動量を指示して移動させるために手間がかかった。また、製造準備段階で組立手順を検討している段階では、組立手順が正しいかどうかを形状を見て確認する必要がある。ところが組立手順の決定には試行錯誤を伴い、手順を変更する度に分解組立図を人手で作り直すため工数が非常にかかるという問題が有った。 In the above-described prior art, it took a very long time because an exploded assembly drawing was created manually. In addition, if you use the shape data of the assembly created by the 3D CAD system, you do not need to write at least the shape of the part, but the operator moves the parts one by one by specifying the direction and amount of movement. It took time and effort. Further, at the stage where the assembling procedure is considered in the manufacturing preparation stage, it is necessary to confirm whether the assembling procedure is correct by looking at the shape. However, the determination of the assembly procedure involves trial and error, and each time the procedure is changed, there is a problem that it takes a lot of man-hours because the exploded assembly drawings are manually reworked.
本発明の目的は、組立手順を容易に確認できる分解組立図を容易に作成する装置及び方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for easily creating an exploded view in which an assembly procedure can be easily confirmed.
上記目的を達成するために、本発明は組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる機能を備えたCADシステムにおいて、組立品を構成する組付部品の組立方向に関する情報と組立品を構成する組付部品のバウンディングボックスに関する情報とを記憶する記憶装置と、前記記憶装置から、組付部品の組立方向に関する情報と組付部品のバウンディングボックスとを読み出し、該読み出した組立品を構成する組付部品の組立方向に関する情報と、該読み出した組付部品のバウンディングボックスとに基づいて、前記組付部品と被組付部品のバウンディングボックスが重ならないように分解組立図上の組付部品の位置を計算する演算装置とを備え、前記演算装置により計算された分解組立図上の組付部品の位置を記憶する記憶装置と、前記記憶装置から読み出した分解組立図上の組付部品の位置に基づいて分解組立図を表示装置に表示させる表示手段とを備えることを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a CAD system having a function of displaying an exploded view showing an exploded state of an assembly on a display device, information relating to the assembly direction of assembly parts constituting the assembly, and A storage device for storing information relating to the bounding box of the assembly part constituting the assembly; and information relating to the assembly direction of the assembly part and the bounding box of the assembly part are read from the storage device, and the read assembly In the exploded assembly drawing, the assembly part and the bounding box of the part to be assembled are not overlapped with each other on the basis of the information on the assembly direction of the part to be assembled and the bounding box of the read assembly part. An arithmetic device for calculating the position of the attached part, and storing the position of the assembled part on the exploded view calculated by the arithmetic unit. Apparatus and is characterized in further comprising a display means for displaying an exploded view of the display device based on the position of the assembly parts exploded diagram read from the storage device.
また、上記目的を達成するために、本発明は組立品の分解した状態を示す分解組立図を表示装置に表示させる分解組立図表示方法において、組立品を構成する組付部品の組立方向に関する情報と組立品を構成する組付部品のバウンディングボックスとを記憶装置に記憶する手順と、前記記憶装置から、組付部品の組立方向に関する情報と組付部品のバウンディングボックスとを読み出し、該読み出した組立品を構成する組付部品の組立方向に関する情報と、該読み出した組付部品のバウンディングボックスに基づいて、前記組付部品と被組付部品のバウンディングボックスが重ならないように分解組立図上の組付部品の位置を演算装置により計算する手順と、前記演算装置により計算した分解組立図上の組付部品の位置を前記記憶装置に記憶する手順と、前記記憶装置から読み出した分解組立図上の組付部品の位置に基づいて分解組立図を表示装置に表示させる手順とを備えることを特徴とするものである。Further, in order to achieve the above object, the present invention provides an exploded assembly drawing display method for displaying an exploded assembly drawing showing a disassembled state of an assembly on a display device, and information relating to the assembly direction of assembly parts constituting the assembly. And a procedure for storing the bounding box of the assembly part constituting the assembly in the storage device, and information on the assembly direction of the assembly component and the bounding box of the assembly component are read from the storage device, and the read assembly Based on the information on the assembly direction of the assembly parts constituting the product and the bounding box of the assembly parts that have been read out, the assembly parts in the exploded view are arranged so that the bounding boxes of the assembly parts and the assembly parts do not overlap. The procedure for calculating the position of the attached part by the arithmetic device and the position of the assembled part on the exploded view calculated by the arithmetic device are stored in the storage device. That the procedure and is characterized in that it comprises a procedure for displaying an exploded view of the display device based on the position of the assembly parts exploded diagram read from the storage device.
本発明によれば、分解組立図の自動作成が可能となり、従来行われていた、部品を1つ
1つオペレータが移動方向と移動量を指示して移動させるという作業が不要となり、分解
組立図作成の工数を低減することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to automatically create an exploded view, and it is not necessary to perform an operation in which an operator designates a moving direction and a moving amount one by one and moves the components one by one. It becomes possible to reduce the man-hour of creation.
図1に本発明による分解組立図作成装置の構成の一実施例を示す。入力装置101は、
キーボードやマウス等のユーザからの指示を取り込む機器および通信装置や記憶装置等の
他の計算機からデータを受け取る装置で構成する。演算装置102は、CPUで構成し、
記憶装置103に記憶されたプログラムによって記憶装置103内のデータを演算したり
、入力装置101及び出力装置104とのデータのやり取りを行う。記憶装置103は、
RAMや磁気ディスク等で構成し、プログラム及びデータを記憶する。出力装置104は
、CRT等の表示装置や通信装置や記憶装置等の他の計算機へデータを受け渡す機器で構
成する。
FIG. 1 shows an embodiment of the construction of an exploded assembly drawing creation apparatus according to the present invention. The
A device such as a keyboard and a mouse that receives instructions from a user and a device that receives data from other computers such as a communication device and a storage device. The
Data in the
It is composed of a RAM, a magnetic disk, etc., and stores programs and data. The
記憶装置103には、形状データ105,組立手順データ106,形状データ入力プロ
グラム107,組立手順入力プログラム108,組付部品移動プログラム109,分解組
立図表示プログラム110を格納する。形状データ105は組立品の幾何情報を記憶する
。組立手順データ106は、組立の順序毎に組付部品111,組付方向112を記憶する
。形状データ入力プログラム107は、入力装置101から組立品の幾何情報を取り込み
、形状データ105に格納する。組立手順入力プログラムは、入力装置101から組立の
順序毎に、組付部品と組付方向を取り込み、組立手順データ106に格納する。組付部品
移動プログラム109は、ある組立手順ステップにおいて、組付部品111の形状データ
と既に取付済みの部品の形状データと組付方向112から、分解組立図上の組付部品位置
を計算し、形状データ105内の組付部品の部品位置を変更する。分解組立図表示プログ
ラム110は、形状データ105を出力装置104に出力する。
The
形状データ105及び組立手順データ106の入力は、マウス及びキーボードを用いて
ユーザが入力するか、他の計算機でデータを作成したデータを、ネットワークや記憶装置
等を介して入力する。
The
本実施例における分解組立図作成方法の一例を図43に示す。処理4301では、組立
の対象となる部品の形状データ及び組立完了状態における部品の配置位置を取り込む。処
理4302では、部品の組立順序,組立方向のデータからなる組立手順データを取り込む
。処理4303では、部品形状,配置位置,組立順序、及び組立方向から、組立品を構成
する1つ1つの部品について分解した状態での配置位置を計算する。処理4304では、
処理4303で求めた配置位置に基づいて部品形状を表示する。
FIG. 43 shows an example of an exploded assembly drawing creation method in the present embodiment. In
The part shape is displayed based on the arrangement position obtained in
図2に組付部品移動プログラム109の一実施例の詳細な構成を示す。手順順次読みだ
しプログラム201は、組立手順データ106内の1つ1つの組立手順ステップを読みだ
し、組付部品メモリ202および組付方向メモリ208に格納する。組付方向112は、
既に組立済みの部品に組付部品を組み付けるときの方向を表すもので、単位ベクトルで表
す。これをVa とする。また、組付済み部品メモリ204は、ある組立手順ステップ以前
の手順ステップで取り付けた部品のリストを格納するものである。内積最小値計算プログ
ラム205は、組付済み部品メモリ204から組み付け済み部品のリストを読みだし、そ
れらの部品の頂点と取り付け方向の内積を計算し、その中の最小値を計算する。これを
Dmin とする。内積最大値計算プログラム206は、組付部品メモリ202より組み付け
る部品を読みだし、それらの部品の頂点の座標値を形状データ105から取り出す。それ
らの座標値と組付方向の内積をそれぞれ計算し、その中の最大値を求める。これをDmax
とする。組付部品位置変更プログラム207は、以下の式(1)によって組付部品の移動
ベクトルVを求める。ただし、Dconst はあらかじめ定めた一定量のすきまである。
(数1)
V=(Dmin−Dmax−Dconst)*Va …(1)
そして、形状データより組付部品の位置Mo を取りだし、移動ベクトルVから求めた移
動マトリックスMvをかけた値Mを新しい部品位置として形状データに書き込む。この計
算は以下の式(2)による。
(数2)
M=Mv*Mo …(2)
組付済み部品追加プログラム208は、位置を変更した組付部品を組付済み部品メモリ
204に追加する。
FIG. 2 shows a detailed configuration of an embodiment of the assembly
This indicates the direction when the assembly part is assembled to the already assembled part, and is represented by a unit vector. Let this be V a . The assembled
And The assembly part
(Equation 1)
V = (D min -D max -D const) * V a ... (1)
Then, take out the position M o of the assembled part from the shape data is written to the shape data values M multiplied by the movement matrix Mv calculated from the movement vector V as a new component position. This calculation is based on the following equation (2).
(Equation 2)
M = M v * M o (2)
The assembled
次に、具体的な例を用いて組付部品移動プログラム109が分解組立図を作成する原理
を説明する。
Next, the principle by which the assembly
図3は、2つの部品301と302が組み立てられた状態を示している。部品301が
組付済み部品,部品302が組付部品とする。ベクトル303は、部品302の組付方向
を示している。内積最小値計算プログラム205では、組付済み部品301の頂点の座標
値と組付方向303の内積の最小値を求める。図3の例では図4に示すとおり、頂点401との内積が最小になりその値は402になる。つまり、組付済み部品301の形状は、組付方向303を数直線として考えると、内積の最小値402より大きい領域に存在することになる。一方、内積最大値計算プログラム206では、組付部品302の頂点の座標値と組付方向303との内積の最大値を求める。図3の例では図4に示すとおり、頂点403と組付方向の内積が最大となり、その値は404となる。つまり、組付部品302の形状は、組付方向303を数直線として考えると、内積の最大値404より小さい領域に存在することになる。従って、最小値402から最大値404を引くと、その値は405のようになり、405の分だけ組付部品を組付方向に移動すると、組付済み部品301と組付部品302の、組付方向303の数直線上でのそれぞれの存在領域が重ならなくなる。しかし、このままでは領域が接しているので、図5のように、405の値からあらかじめ定めた一定量501を引くと移動量は502となる。組付部品302を組付方向303に移動量502だけ平行移動すると、組付済み部301と組付部品302が分離された分解組立図が得られる。
FIG. 3 shows a state in which two
図6に組付部品移動プログラムの処理フローを示す。処理601では、組立手順データ
内の第1番目の手順ステップの組付部品を組付済み部品とする。処理602では、第2番
目の手順ステップから最後の手順ステップについて順次、処理603〜処理607を適用
する。処理603では、現在の手順ステップの組付部品と組付方向を組付手順データから
読みだす。処理604では、組付部品のすべての頂点座標を形状データから読みだし、1
つ1つの頂点と組付方向の内積を計算し、その値のなかの最大値を求める。処理605で
は、組付済み部品のすべての頂点座標を形状データから読みだし、1つ1つの頂点と組付
方向の内積を計算し、その値のなかの最小値を求める。処理606では、最小値から最大
値を引き、さらに一定量を引いた値に、組付方向をかけてえられるベクトル分だけ組付部
品の位置を移動する。処理607では、移動して分解状態になった組付部品を組付済み部
品に追加する。
FIG. 6 shows a processing flow of the assembly part moving program. In the
The inner product of each vertex and the assembling direction is calculated, and the maximum value among the values is obtained. In
次に具体的な例を用いて、図6の処理フローによって分解組立図が作成される様子を説
明する。図7は説明に用いる組立品の形状を示したものである。組立品の構造は、板701
に部品702がボルト703によって固定され、また、部品704がボルト705によっ
て板701に固定されている。部品702およびボルト703の組付方向は方向ベクトル
706、また部品704およびボルト705の組付方向は方向ベクトル707である。
Next, how a disassembled drawing is created by the processing flow of FIG. 6 will be described using a specific example. FIG. 7 shows the shape of the assembly used for explanation. The structure of the assembly is
A
図7の組立品の組立手順データは、例えば、図8のようになる。手順ステップ801は
、組立手順のシーケンス番号であり、この番号順に組立を行う。組付部品802は、ある
手順ステップにおいて組み付ける部品を表す。図8に示した部品は図7の部品に付けた符
号に対応する。組付方向803は、ある手順ステップにおける部品の組付方向を表す方向
ベクトルである。図8に示した組付方向は、図7の組付方向ベクトルに付けた符号に対応
する。なお、第1番目の手順ステップ804は、最初に部品を置く場合なので、組付方向
を特定する必要はない。
The assembly procedure data of the assembly shown in FIG. 7 is, for example, as shown in FIG. The
まず、処理601によって、第1番目の手順ステップ804の組付部品701を組立済
み部品とする。この段階では、図7の組立状態のままである。なお説明上、組付部品と組
付済み部品を区別するために、組付済み部品を網かけで、組付部品を斜線のハッチングで
示す。図7の状態では、部品701が組付済み部品である。次に、処理602で、手順ス
テップ2から5までに処理603から607を繰り返して適用する。第2番目の手順ステ
ップ805に処理603を実行すると、組付部品は702となる。この状態を図9に示す
。処理604を実行すると内積の最大値901が、処理605を実行すると内積の最小値
902が得られ、処理606を実行すると最小値と最大値の差は903となり、一定量の
隙間を904とすると移動ベクトル905が得られ、移動後の部品702の位置は906
になる。処理607を実行すると、組付部品であった部品702は、906の位置で組付
済み部品となる。図10に第3番目の手順ステップ806に処理603〜処理607を実
行中の様子を示す。組付部品はボルト703で、組付方向ベクトルは706である。処理
604を実行すると、組付部品はボルト703なので、内積の最大値は1001になる。
処理605を実行すると、組付済み部品は部品701と部品702なので、内積の最小値
は1002になる。1002から1001を引いた値1003が得られ、これから一定値
1004を引いた値1005で、組付部品である703を組付方向706に移動すると
1006の位置になる。そして、部品703は1006の位置で組付済み部品となる。同
様にして第4番目の手順ステップ807に処理603〜処理607を実行中の様子を図
11に示す。この場合、内積の最大値と最小値は等しく、図11の1101のようになる
。従って、移動量は隙間分の1102となる。従って、移動後の部品704の位置は1103
になる。更に、第5番目の手順ステップ808に処理603〜処理607を実行中の様子
を図12に示す。組付部品705の頂点と組付方向707の内積の最大値は1201,組
付済み部品701〜704の頂点と組付方向707の内積の最小値は1202,最小値と
最大値の差は1203,隙間を1204とすると、移動量は1205となる。従って、移
動後の部品705の位置は1206となる。図13に処理終了後の形状データの様子を示
す。これを表示することにより、分解組立図が得られる。
First, by the
become. When the process 607 is executed, the
When the
become. Further, FIG. 12 shows a state in which
本実施例では、二次元で説明を行ったが、本発明ではこれを三次元でもそのまま実現で
きる。例えば図14において、組付部品を1401,組付済み部品を1402,組付方向
を下向き方向の1403とする。組付方向1403と組付部品1401の頂点座標との内
積の最大値は1404となる。また、組付方向1403と組付済み部品1402の頂点座
標との内積の最小値は1405となる。最小値1404から最大値1405を引き、さら
に隙間分1406を引いたもの1407が、組付部品の移動ベクトルとなる。図15に移
動ベクトルによって組付部品1402を移動した後の形状データを示す。
In the present embodiment, the description has been given in two dimensions, but in the present invention, this can be realized as it is in three dimensions. For example, in FIG. 14, the assembly parts are 1401, the assembly parts are 1402, and the assembly direction is 1403 in the downward direction. The maximum value of the inner product of the
また、上記の実施例では、組付部品および被組付部品の頂点と組付方向ベクトルとの内
積を計算したが、部品に曲面が含まれる場合は、曲線および曲面の制御点も内積計算の対
象とすると、曲面で接する部品のよりわかりやすい分解組立図が作成できる。図16にお
いて、組付部品を1601,被組付部品を1602とする。組付部品および被組付部品に
曲面1603が含まれている場合、組付方向ベクトル1609との内積計算行う際、頂点
1607,1608の座標と共に、曲面1603の制御点1605,1606も計算の対
象とする。その結果、組付部品1601の頂点と制御点の座標値と、組付方向ベクトル
1609との内積の最大値は、頂点1608の座標値と方向ベクトル1609の内積値
1610となる。また、被組付部品1602の頂点と制御点の座標値と、組付方向ベクト
ル1609との内積の最小値は、制御点1605の座標値と方向ベクトル1609の内積
値1611となる。最小値1611と最大値1610の差より隙間量1612を引いた値
1613が組付部品1601の移動量となる。図17に移動後の形状データを示す。この
ようにして、頂点座標だけでは曲線や曲面を含む部品をすべて分離することができないが
、曲線や曲面の制御点を用いることにより、すべての部品を分離した分解組立図を作成す
ることができる。
In the above embodiment, the inner product of the vertex of the assembly part and the assembly part and the assembly direction vector is calculated. However, if the part includes a curved surface, the control points of the curve and the curved surface are also calculated by the inner product. If it is the target, it is possible to create a more easily disassembled assembly drawing of parts that contact with a curved surface. In FIG. 16, the assembly part is 1601 and the assembly part is 1602. When the assembly part and the part to be assembled include the
本発明の他の実施例では、部品の形状データの頂点や制御点の代わりに、部品形状を包
含する多角形であるバウンディングボックスの頂点を用いる。図18に本実施例を実現す
る組付部品移動量計算プログラム109の構成を示す。本プログラムは、図2に示した組
付部品移動量計算プログラム109にバウンディングボックス計算プログラム1801を
追加したものである。バウンディングボックス計算プログラム1801は、形状データ
105を参照し、部品形状を包含する多角形を求める。内積最小値計算プログラム205
は、組付済み部品メモリ204に記憶されている部品に対応するバウンディングボックス
をバウンディングボックス計算プログラム1801から読みだし、1つ1つ頂点座標と組
付方向メモリ208に記憶されている組付方向ベクトルとの内積を計算し、それらの中か
ら最小値を求める。内積最大値計算プログラム206は、組付済み部品メモリ204に記
憶されている部品に対応するバウンディングボックスをバウンディングボックス計算プロ
グラム1801から読みだし、1つ1つの頂点座標と組付方向メモリ208に記憶されて
いる組付方向ベクトルとの内積を計算し、それらの中から最大値を計算する。図18のそ
の他の部分は、図2と同様である。
In another embodiment of the present invention, a vertex of a bounding box that is a polygon including a part shape is used instead of the vertex of the part shape data or the control point. FIG. 18 shows the configuration of the assembly part movement
Reads out the bounding box corresponding to the part stored in the assembled
部品形状を包含する多角形であるバウンディングボックスは、例えば図19に示すよう
な、部品座標系又は組立品座標系の座標軸1901に平行な立方体1902である。この
ようなバウンディングボックスは、部品形状を構成する頂点や制御点の座標値のx軸方向
の最大値と最小値,y軸方向の最大値と最小値,z軸方向の最大値と最小値をそれぞれ求
めることにより計算できる。バウンディングボックスの計算は、移動量を計算する前にあ
らかじめすべての部品のバウンディングボックスについて行ってもおいてもよいし、移動
量計算中に行ってもよい。また、形状データ105に含めておいてもよい。このときは、
バウンディングボックス計算プログラム1801は不要となる。バウンディングボックス
は、部品形状を完全に包含しているため、組付部品の移動量は、頂点や制御点の座標を使
って計算した移動量より、必ず大きくなるため、すべての部品を分離した分解組立図が作
成できる。
The bounding box which is a polygon including the part shape is a
The bounding
尚、ここでバウンディングボックスを用いる本実施例について以下に具体的に説明する
。図44は、分解組立図上の部品配置を決定する手順を示すフローチャートである。処理
4401では、組立の対象となる部品の形状データ及び組立完了状態における部品の配置
位置を取り込む。処理4402では、部品の組立順序,組立方向のデータからなる組立手
順データを取り込む。処理4403では、組付済みの部品のリストである被組付部品リス
トを空にしてから組立手順データの第1番目の組付部品を被組付部品リストにセットする
。処理4404では、組立手順データの2番目の組付部品から最後の組付部品について組
立順序の順に処理4405〜処理4409を繰り返す。処理4405では、組付部品のバ
ウンディングボックスを算出する。次に処理4406では、被組付部品リストに含まれる
部品をすべて包含するバウンディングボックスを算出する。処理4407では、組付方向
と組付部品のバウンディングボックス、被組付部品のバウンディングボックスから、お互
いのバウンディングボックスが隣接するような組付部品の移動量を計算する。処理4408で
は、組付部品を組付方向と反対方向に、処理4407にて求めた移動量だけ移動する。処
理4409では、移動の終わった組付部品名を被組付部品リストに追加する。
Here, the present embodiment using the bounding box will be specifically described below. FIG. 44 is a flowchart showing a procedure for determining the component arrangement on the exploded view. In
図45に処理4407の詳細なフローチャートを示す。処理4501では、組付部品の
バウンディングボックスの各頂点を始点とし、組付方向の反対方向に延びる半直線を引く
。二次元の場合は4本の半直線が引ける。三次元の場合は6本の半直線が引ける。処理
4502では、処理4501で作成した半直線と被組付部品のバウンディングボックスと
の交点を求める。1つの半直線が被組付部品のバウンディングボックスと2つの交点を持
つときは、始点から遠いほうを交点とする。処理4503では、それぞれの半直線につい
て、始点から交点までの距離を算出する。交点がない場合は、距離は0とする。処理4504
では、処理4503で求めた距離のうち最大値を選択し、それを移動量とする。
FIG. 45 shows a detailed flowchart of the
Then, the maximum value is selected from the distances obtained in the
本実施例による分解組立図作成の実行例を図46〜図48に示す。図46は、説明のた
めの組立品の完成状態の図面である。プレート4601にボルト4602が固定されてい
る様な構造になっている。ボルト4602が組付部品,プレート4601が被組付部品で
、ボルト4602の組付方向が4603であるとする。図47に計算の途中で使われるバ
ウンディングボックス,半直線等の情報を図示しながら処理を説明する。まず、最初に処
理4405および処理4406により被組付部品のバウンディングボックス4701およ
び組付部品のバウンディングボックス4702を算出する。次に、処理4501により、
組付部品のバウンディングボックス4702の頂点4703,4704,4705,4706
から組付方向4603と反対方向に半直線4707,4708,4709,4710を引
きだす。次に処理4502により半直線4707,4708,4709,4710と被組
付部品のバウンディングボックス4701の交点4711,4712,4713,4714
を算出する。次に処理4503により始点と交点の間の距離、つまり、頂点4703〜交
点4711,頂点4704〜交点4712,頂点4705〜交点4713,頂点4706
〜交点4714を算出する。さらに処理4504で始点と交点間の距離のうち最大値、し
たがって図47の場合は頂点4703〜交点4711の距離を移動量とする。図48は、
処理4408により算出した移動量4801で組付部品4602を組付方向4603と反
対方向に移動した状態を示す。このように図45に示した処理フローにより計算した移動
量を用いると、組付部品と被組付部品のバウンディングボックスが重ならない位置に組付
部品を配置することができ、したがって、組付部品と被組付部品を分離して部品を配置す
ることができる。これを組立手順の順に適用していけば、組立品全体の分解組立図を自動
的に作成することができる。
An execution example of creating an exploded view according to the present embodiment is shown in FIGS. FIG. 46 is a drawing of a completed state of an assembly for explanation. The structure is such that the
Then, half
Is calculated. Next, the distance between the start point and the intersection point by processing 4503, that is,
~ Intersection 4714 is calculated. Further, in the
A state in which the
本発明の更に他の実施例を以下に示す。図20は、図1の分解組立図作成装置において
、視線方向入力プログラム2001を追加すると共に、組付部品移動プログラム109を
視線方向を考慮した組付部品移動プログラム2002に、分解組立図表示プログラム110
を視線方向入力プログラム2001によって入力された視線方向で表示するようにした分
解組立図表示プログラム2003に変更した機能構成図である。視線方向入力プログラム
2001は、入力装置101よりユーザの指示や他のプログラムや計算機からの視線ベク
トルを取り込むものである。視線方向を考慮した組付部品移動プログラム2002は、視
線方向入力プログラム2001から、視線方向ベクトルを受け取り、組立品の形状データ
105と組立手順データ106と視線方向ベクトルから部品の移動量を決定し、形状デー
タ105から読みだした部品の位置を変更し、形状データに書き込む。
Still another embodiment of the present invention will be described below. FIG. 20 is an exploded view drawing creation apparatus of FIG. 1 in which a line-of-sight direction input program 2001 is added, and an assembly
Is a functional configuration diagram that is changed to an exploded assembly
図21に視線方向を考慮した組付部品移動プログラム2002の一実施例の構成図を示
す。手順順次読みだしプログラム201は、組立手順データ106内の1つ1つの組立手
順ステップを読みだし、組付部品メモリ202および組付方向メモリ208に格納する。
組付方向112は、既に組立済みの部品に組付部品を組み付けるときの方向を表すもので
、単位ベクトルで表す。これをVa とする。また、組付済み部品メモリ204は、ある組
立手順ステップ以前の手順ステップで取り付けた部品のリストを格納するものである。視
線方向を法線とする平面への投影プログラム2101は、視線方向入力プログラム2001よ
り視線方向ベクトルVe を受け取り、また、組付方向メモリ208より組付方向ベクトル
Va を読みだし、以下の式(3)によって視線方向Ve を法線ベクトルとする平面への組
付方向ベクトルVa の投影ベクトルVp を計算する。
(数3)
Vp=(Ve×Va)/|Ve×Va|×Ve …(3)
内積最小値計算プログラム2102は、組付済み部品メモリ204から取り付け済み部
品のリストを読みだし、それらの部品の頂点と投影ベクトルVp の内積を計算し、その中
の最小値を計算する。これをDmin とする。内積最大値計算プログラム2103は、組付
部品メモリ202より組み付ける部品を読みだし、それらの部品の頂点の座標値を形状デ
ータ105から取り出す。それらの点と投影ベクトルVp の内積を計算し、その中の最大
値を求める。これをDmax とする。組付部品位置変更プログラム2104は、以下の式
(4)によって組付部品の移動ベクトルVを求める。ただし、Dconst はあらかじめ定め
た一定量のすきまである。
(数4)
V=(Dmin−Dmax−Dconst)*Va/(Vp・Va) …(4)
そして、形状データ105より組付部品の位置Mo を取りだし、移動ベクトルVから求
めた移動マトリックスMv をかけた値Mを新しい部品位置として形状データ105に書き
込む、この計算は以下の式(2)による。
(数5)
M=Mv*Mo …(2)
組付済み部品追加プログラム208は、位置を変更した組付部品を組付済み部品メモリ
204に追加する。
FIG. 21 shows a configuration diagram of an embodiment of the assembly
The
(Equation 3)
V p = (V e × V a ) / | V e × V a | × V e (3)
The inner product minimum
(Equation 4)
V = (D min -D max -D const) * V a / (V p · V a) ... (4)
Then, the position M o of the assembled part is extracted from the
(Equation 5)
M = M v * M o (2)
The assembled
次に、具体的な例を用いて組付部品移動プログラム2002が分解組立図を作成する原
理を説明する。図22は、2つの部品2201と2202が組み立てられた状態を示して
いる。部品2201が組付済み部品,部品2202が組付部品とする。ベクトル2203
は、部品2202の組付方向Va を示している。視線方向ベクトルVe は図22において
紙面に垂直に手前から向こう側への方向とする。図23は、視線方向ベクトルVe と組付
方向ベクトルVa に垂直な方向から図22の組立品を見た図である。ベクトル2301は
視線方向ベクトルVe である。図23の紙面に垂直な方向ベクトルVt は、視線方向ベク
トルVe と垂直かつ、組付方向ベクトルVa と垂直であるために、視線方向ベクトルVe
と組付方向ベクトルVa の外積によって計算されるベクトルを正規化したベクトルである
。したがって、Vt は以下の式(5)で求められる。
(数6)
Vt=(Ve×Va)/|Ve×Va| …(5)
ただし、Vt は図23において手前から向こう側へ向かうベクトル2302とする。
Next, the principle by which the assembly
Shows the assembling direction V a part 2202. The line-of-sight vector V e is a direction from the near side to the far side perpendicular to the paper surface in FIG. Figure 23 is a view of the assembly of FIG. 22 from the direction perpendicular to the viewing direction vector V e and assembling direction vector V a. Vector 2301 is a line-of-sight direction vector V e. Perpendicular direction vector V t to the plane of FIG. 23, and perpendicular to the line-of-sight direction vector V e, in order to be perpendicular to the assembling direction vector V a, line-of-sight direction vector V e
And a vector obtained by normalizing a vector calculated by the outer product of the assembling direction vectors V a . Therefore, Vt is calculated | required by the following formula | equation (5).
(Equation 6)
V t = (V e × V a) / | V e × V a | ... (5)
However, V t is the
視線方向Ve を法線ベクトルとする平面への組付方向ベクトルVa の投影ベクトルVp
は、図23では方向ベクトル2303となる。投影ベクトルVp は、Vt と垂直かつ視線
方向Ve と垂直なので、Vt とVe の外積によって計算されるベクトルである。ただし、
Vt とVe は直交するので、正規化する必要がない。以上をまとめると、投影ベクトル
Vp は以下の式(6)で求められる。
(数7)
Vp=Vt×Ve=(Ve×Va)/|Ve×Va|×Ve …(6)
内積最小値計算プログラム2102では、取付済み部品2201の頂点の座標値と投影
ベクトル2303の内積の最小値を求める。図22の例では、図23に示すとおり、頂点
2304との内積が最小になり、その値は2305になる。一方、内積最大値計算プログ
ラム2103では、組付部品2202の頂点の座標値と投影ベクトル2303との内積の
最大値を求める。図22の例では、図23に示すとおり、頂点2306と投影ベクトル
2303の内積が最大となり、その値は2307となる。次に、最小値2305から最大
値2307を引くと、その値は2308のようになる。2308の値からあらかじめ定め
た一定量2309を引くと2310となる。2310は、投影ベクトル上での移動量なの
で、組付方向2203で投影ベクトル2303に投影した結果が2310となるような移
動量を求める必要がある。これは、投影ベクトル2303方向の移動量2310を投影ベ
クトル2303と組付向ベクトル2203の内積で割ればよい。このようにして移動量
2311は計算できる。組付部品2202を組付方向2203に移動量2311だけ平行
移動すると、図24のようになり、視線方向から見ると図25で示すように、組付済み部
2201と組付部品2202の重なり部分がない分解組立図が得られる。
A projection vector V p of the assembling direction vector V a onto a plane having the line-of-sight direction V e as a normal vector
Is a
Since V t and V e are orthogonal, it is not necessary to normalize. To summarize the above, the projection vector V p is obtained by the following equation (6).
(Equation 7)
V p = V t × V e = (V e × V a) / | V e × V a | × V e ... (6)
The inner product minimum
図26に視線方向を考慮した組付部品移動プログラムの処理フローを示す。処理2601で
は、視線方向入力プログラムより視線方向ベクトルを取り込む。処理2602では、組立
手順データ内の第1番目の手順ステップの組付部品を組付済み部品とする。処理2603
では、第2番目の手順ステップから最後の手順ステップについて順次、処理2604〜処
理2610を適用する。処理2604では、現在の手順ステップの組付部品と組付方向を
組付手順データから読みだす。処理2605では、視線方向と組付方向が平行であるかど
うかをチェックする、平行な場合は、外積が0となってしまうのでエラーとする。処理
2606では、投影組付方向Vp を上記の式(6)によって計算する。処理2607では
、組付部品のすべての頂点座標を形状データから読みだし、1つ1つの頂点と投影組付方
向の内積を計算し、その値のなかの最大値を求める。処理2608では、組付済み部品の
すべての頂点座標を形状データから読みだし、1つ1つの頂点と投影組付方向の内積を計
算し、その値のなかの最小値を求める。処理2609では、最小値から最大値を引き、さ
らに一定量を引いた値を組付方向と投影組付方向の内積で割った値に、組付方向をかけて
えられるベクトル分だけ組付部品の位置を移動する。移動ベクトルをVとすると、以下の
式(4)で求められる。
(数8)
V=(Dmin−Dmax−Dconst)/(Vp・Va)*Va …(4)
ただし、Dminは、処理2608で求めた内積の最小値、Dmaxは、処理2607で求め
た内積の最大値、Dconst は一定量の隙間値、Va は組付方向ベクトル、Vp は処理2606
で求めた投影組付方向ベクトル、Va は処理2604で読みだした組付方向ベクトルであ
る。処理2610では、移動して分解状態になった組付部品を組付済み部品に追加する。
FIG. 26 shows a processing flow of the assembly part moving program considering the line-of-sight direction. In
Then, processing 2604 to processing 2610 are applied sequentially from the second procedure step to the last procedure step. In
(Equation 8)
V = (D min -D max -D const) / (V p · V a) * V a ... (4)
However, D min is the minimum value of the inner product determined in
The projection assembling direction vector V a obtained in step (2) is the assembling direction vector read in
本実施例では、投影ベクトルとの内積計算に頂点の座標値を用いたが、曲面を含む場合
には曲面の制御点の座標値も頂点座標値と共に用いてもよい。また、頂点や制御点の代わ
りに、部品の形状を包含する多面体であるバウンディングボックスの頂点座標を用いても
良い。
In this embodiment, the coordinate value of the vertex is used for calculating the inner product with the projection vector. However, when the curved surface is included, the coordinate value of the control point of the curved surface may be used together with the vertex coordinate value. Further, instead of the vertices and the control points, the vertex coordinates of the bounding box which is a polyhedron including the shape of the part may be used.
図27に、図1及び図2における組付部品移動プログラム109の更に他の実施例の詳
細な構成2701を示す。手順順次読みだしプログラム201は、組立手順データ106
内の1つ1つの組立手順ステップを読みだし、組付部品メモリ202および組付方向メモ
リ208に格納する。組付方向112は、既に組立済みの部品に組付部品を組み付けると
きの方向を表すもので、単位ベクトルで表す。これをVa とする。また、組付済み部品メ
モリ204は、ある組立手順ステップ以前の手順ステップで取り付けた部品のリストを格
納するものである。接触面検出プログラム2702は、組付部品を組付部品メモリ202
から読みだし、組付済み部品を組付済み部品メモリ204から読みだし、組付部品と組付
済み部品の間の接触面を形状データ105を参照して検出する。
FIG. 27 shows a
Each assembly procedure step is read out and stored in the
The assembled part is read from the assembled
内積最小値計算プログラム205は、接触面検出プログラム2702より組付部品と組
付済み部品の接触面を取り出し、その頂点と取り付け方向の内積を計算し、その中の最小
値を計算する。これをDmin とする。内積最大値計算プログラム206は、組付部品メモ
リ202より組み付ける部品を読みだし、それらの部品の頂点の座標値を形状データ105
から取り出す。それらの点と組付方向の内積を計算し、その中の最大値を求める。これを
Dmax とする。組付部品位置変更プログラム207は、上記の式(1)によって組付部品
の移動ベクトルVを求める。そして、形状データより組付部品の位置Mo を取りだし、移
動ベクトルVから求めた移動マトリックスMv をかけた値Mを新しい部品位置として形状
データに書き込む。この計算は上記の式(2)による。組付済み部品追加プログラム208
は、位置を変更した組付部品を組付済み部品メモリ204に追加する。
The inner product minimum
Take out from. The inner product of those points and the assembly direction is calculated, and the maximum value among them is obtained. This is D max . The assembly part
Adds the assembled part whose position has been changed to the assembled
次に、具体的な例を用いて組付部品移動プログラム109が分解組立図を作成する原理
を説明する。図28は、2つの部品2801と2802が組み立てられた状態を示してい
る。部品2801が組付済み部品,部品2802が組付部品とする。ベクトル2803は
、部品2802の組付方向を示している。まず、接触面検出プログラム2702は、組付
済み部品2801と組付部品2802の間の接触面を検出し、図29に示すように、ねじ
の座面2901とねじ面2902を得る。内積最小値計算プログラム205では、面2901
と面2902の頂点の座標値と組付方向2803との内積の最小値を求める。図29の例
では、図30に示すとおり、面2901の頂点3001と方向ベクトル2803の内積が
最小になり、その値は3002になる。一方、内積最大値計算プログラム206では、組
付部品2802の頂点の座標値と組付方向2803との内積を計算する。図28の例では
、図30に示すとおり、頂点3003と組付方向2803の内積が最大となり、その値は
3004となる。次に、最小値3002から最大値3004を引き、さらにあらかじめ定
めた一定量3005を引くと移動量は3006となる。組付部品2802を組付方向2803
に移動量3006だけ平行移動すると、図31のような組付済み部2801と組付部品
2802が分離された分解組立図が得られる。
Next, the principle by which the assembly
And the minimum value of the inner product of the coordinate value of the vertex of the
When moving in parallel by the
本実施例では、接触面の頂点を内積計算に用いたが、曲面や曲線の制御点も頂点と共に
内積計算に用いてもよい。また、接触面の頂点や制御点の代わりに、接触面を包含するバ
ウンディングボックスをあらかじめ求めておき、このバウンディングボックスの頂点を組
付方向ベクトルとの内積計算に用いてもよい。さらに、図21に示した視線方向を考慮し
た組付部品移動プログラム2002に接触面検索プログラムを組み込んで、部品の頂点の
代わりに接触面の頂点を内積最小値計算に用いてもよい。
In this embodiment, the vertex of the contact surface is used for the inner product calculation. However, a curved surface or a curve control point may be used together with the vertex for the inner product calculation. Further, instead of the vertex or control point of the contact surface, a bounding box including the contact surface may be obtained in advance, and the vertex of the bounding box may be used for inner product calculation with the assembly direction vector. Furthermore, a contact surface search program may be incorporated into the assembly
次に、本発明による更に他の実施例の構成を図32に示す。図32は、図27の接触面
検出プログラムを備えた組付部品移動プログラム2701に、組付部品の接触面と組付済
み部品の接触面の対応を表す対応線を作成する対応線作成プログラム3201を追加した
ものである。図33と図34を用いて対応線作成プログラム3201の動作を説明する。
対応線作成プログラム3201は、接触面検出プログラム2702より接触面を受け取り
、例えばその重心を計算する。図33の例では、接触面2901が接触面検出プログラム
2702より渡され、重心3301が求められる。また、組付部品位置変更プログラム
207より組付部品の移動ベクトル3006を受け取り、接触面の重心3301を移動ベ
クトル3006だけ移動した点3302を求める。そして点3301と点3302の間を
結ぶ線分を形状データ105に追加する。これを表示すると図34のように、組付部品の
接触面と組付済み部品の接触面の対応を表す対応線3401が分解組立図とともに表示で
きる。対応線3401は、図34では一点鎖線で表したが、形状を表す線と異なる色や線
の太さで表示してもよい。
Next, the configuration of still another embodiment according to the present invention is shown in FIG. FIG. 32 shows a correspondence
The corresponding
これまで述べてきた実施例では、組付部品の移動ベクトルを計算する際に、一定値の隙
間Dconst を用いてきたが、この隙間を視線方向ベクトルと組付方向ベクトルから計算し
てもよい。
In the embodiments described so far, a constant gap D const was used when calculating the movement vector of the assembly part. However, this gap may be calculated from the line-of-sight direction vector and the assembly direction vector. .
図35は、組付部品と組付済み部品との隙間が一定値の場合と、視線方向ベクトルと組
付方向ベクトルから計算する場合の例を示している。視線方向をベクトル3501とする
。部品3502と部品3503を組付方向3504で組み付けるとすると、隙間は3505と
なる。この場合、組付方向3504は視線方向3501に垂直なため、視線方向3501
から見た見かけ上の隙間3507は実際の隙間3505と等しくなる。ところが、部品
3508と部品3509を組立方向3510で組み付ける場合、隙間は3511となり
3505と同じ大きさであるが、視線方向3501から見た見掛け上の隙間3512は
3507に比べて小さくなる。見掛け上の隙間が小さくなると、部品同士が近づいてみえ
て分解組立図としては分かりにくくなってしまう。見掛け上の隙間は、組付方向と視線方
向が平行に近づくほど小さくなる。そこで、例えば、隙間Dconst を次式(7)のように
計算する。
FIG. 35 shows an example of a case where the gap between the assembled component and the assembled component is a constant value, and a case where calculation is performed from the line-of-sight direction vector and the assembly direction vector. The line-of-sight direction is a
The
ただし、Va は組付方向ベクトル、Ve は視線方向ベクトル、Cは正の定数とする。例
えば、図35における部品3513と部品3514を組付方向3515で組み付ける場合
、組付方向3515に平行な長さ1のベクトル3516の見掛け上の長さ3517は、
3518の長さがVa とVe の内積の絶対値となるので上記の式(7)の分母となる。従
って、隙間3519を、上記の式(7)で計算すれば、組立方向と視線方向の関係によら
ず見掛け上の隙間3520を一定値Cに保つことができる。
However, V a is an assembly direction vector, V e is a line-of-sight direction vector, and C is a positive constant. For example, when the
Since the length of 3518 is the absolute value of the inner product of V a and V e , it becomes the denominator of the above equation (7). Therefore, if the
次に、組立品の構造によっては、1つずつ部品を組み付けることができず、いくつかの
部品を組み立てたサブアッセンブリを組み立ててから組み付けなければ組み立てられない
場合があるため、以下では、サブアッセンブリがある場合の実施例について説明する。先
ず、図49にこのような組立品の例を示す。図49に示した組立品は、部品4901,
4902,4903の3つの部品からなる。このような組立品の場合、部品4901,
4902,4903の順に組み立てることはできない。まず部品4901を置いた後、部
品4902と部品4903を組み立てた後、部品4901に組み付けなければならない。
Next, depending on the structure of the assembly, the parts cannot be assembled one by one and may not be assembled unless the subassembly in which several parts are assembled is assembled. An embodiment where there is a case will be described. First, FIG. 49 shows an example of such an assembly. The assembly shown in FIG.
It consists of three
Cannot be assembled in the order of 4902, 4903. First, after the
このような組立品の組立手順データは、例えば、図50の様に表現できる。部品レベル
は、図51に示すように組立品のサブアッセンブリ関係を木構造で表したときのルート
5101からの深さを表す。したがって部品4901の部品レベルは1、部品4902,
4903の部品レベルは2、部品4902と4903を組み立てたサブアッセンブリのレ
ベルは1となる。
The assembly procedure data of such an assembly can be expressed as shown in FIG. 50, for example. The part level represents the depth from the
The component level of 4903 is 2, and the level of the subassembly in which the
本発明による組立途中にサブアッセンブリがあるような組立順序データから分解組立図
を作成する方法の一実施例のフローチャートを図52に示す。処理5201では、組立品
を構成する部品の形状と組立完了状態での部品位置からなる形状データを入力する。処理
5202では、図50で示した様な、組立順序,組付部品,組立方向,部品レベルからな
る組立手順データを入力する。処理5203では、組立手順データの第1番目の組付部品
を被組付部品リストに設定する。処理5204では、組立手順データの2番目の組付部品
から最後の組付部品について順番に処理5205以下の処理を適用する。処理5205で
は、組付部品がサブアッセンブリの最初の部品かどうかを判定する。例えば、図50の様
にサブアッセンブリを部品レベルで表す場合、組付部品の部品レベルが1つまえの組付部
品の部品レベルより大きい場合、サブアッセンブリの最初の部品となり、処理5205で
は、yes の方へ分岐し、処理5206,5207を実行する。部品レベルが同じ場合や前
の組付部品のレベルより小さいときは、noの方へ分岐し、処理5208〜5211を実行
する。処理5206では、現在の被組付部品リストの内容を被組付部品保存用スタックに
プッシュする。処理5207では、被組付部品リストを空にした後、現在の組付部品を被
組付部品リストに設定する。処理5206および処理5207により、これまでに組み付
けた部品の情報を一時保存し、サブアッセンブリの組立に関する分解組立図を作成する準
備が整う。処理5208では、分解状態での組付部品の配置位置を組付部品、被組付部品
の形状データと組付部品の組付方向から計算する。計算方法はこれまでの実施例で述べた
通りである。処理5209では、処理5208で計算した配置位置に組付部品を配置する
。処理5210では、現在の組付部品がサブアッセンブリ組立の最後の部品かどうかを判
定し、最後の部品であれば処理5211に分岐する。現在の組付部品がサブアッセンブリ
部品の最後の部品でないときは、noの方へ分岐し、処理5212に分岐する。例えば、図
50の様にサブアッセンブリを部品レベルで表す場合、現在の組付部品の部品レベルが1
つ後の組付部品のレベルより大きいときにサブアッセンブリ組立の最後の部品となる。処
理5211では、被組付部品保存用スタックに最後にプッシュした被組付部品をポップし
、ポップした部品群を現在の被組付部品リストに設定する。処理5212では、組付部品
を被組付部品リストに追加する。処理5204により処理5205を組立手順データのす
べての組付部品に適用した後、処理5213にて移動後の形状データを表示する。これに
より分解組立図が表示される。
FIG. 52 shows a flowchart of an embodiment of a method for creating an exploded view from assembly sequence data in which there is a subassembly during assembly according to the present invention. In process 5201, shape data consisting of the shape of the parts constituting the assembly and the position of the parts in the assembled state is input. In a
When it is greater than the level of the next assembly part, it becomes the last part of the subassembly assembly. In
被組付部品保存用のスタックは、例えば図53の様な、スタックポインタ5301と部
品名5303と部品個数5302の欄からなる表で実現する。スタックポインタ5301
は、現在スタックに格納されている被組付部品リストの数を保存する。あらたに被組付部
品リストがプッシュされたら、スタックポインタを1つだけ加算し、加算後のスタックポ
インタの値をインデックスとした行、この場合は3番目の行5304に、部品数と部品名
のリストを格納する。逆に、スタックからポップする場合は、スタックポインタ5301
の値をインデックスとした行の部品名リストをとりだすと共に、その行を表から削除し、
スタックポインタ5301の値を1つだけ減算する。図53の例では、スタックポインタ
5301の値が2なので、二番目の行5305から部品名Cをとりだし、この行5305
を削除し、スタックポインタ5301の値を1つ減算して1とする。このようにして後か
ら記憶した部品名のリストを最初にとりだすことができる。
The stack for storing the part to be assembled is realized by a table including a
Stores the number of parts to be assembled currently stored in the stack. When the assembled parts list is pushed, only one stack pointer is added, and the value of the stack pointer after the addition is used as an index. In this case, the
Take out the part name list of the row with the value of as an index, delete that row from the table,
Only one value of the
Is deleted, and the value of the
図52の処理を図49のデータおよび図50の組立手順データに適用したときの分解組
立図作成の様子を図を用いて説明する。処理5201,5202で、形状データ図49と
組立手順データ図50を入力する。次に、処理5203を実行すると、図50の最初の組
立手順データの組付部品4901が被組付部品リストに設定される。次の組付部品4903に
ついて処理5205でサブアッセンブリ組立の最初の部品かどうかをチェックする。1つ
前の組付部品4901のレベルは1であるが、現在の組付部品4903の部品レベルは2
で、現在の組付部品の部品レベルの方が大きいので、サブアッセンブリ組立の最初である
ことがわかる。そこで、処理5206により被組付部品リストの内容、この場合は4901を
被組付部品用スタックに格納する。そして、処理5207により現在の組付部品4903
を被組付部品とする。この後、処理5204にてループし、組付部品4902に処理5205
以下を適用する。まず、処理5205にてサブアッセンブリの最初であるかをチェックす
る。1つまえの組付部品4903の部品レベルと現在の組付部品4902の部品レベルは
共に2で同一である。したがってサブアッセンブリ組立の最初の部品ではないのでnoに分
岐し、処理5208に進む。ここで、組付部品4902と被組付部品4903の形状デー
タと組付部品4902の組立方向データを用いて、分解状態の配置位置を計算する。その
計算結果に基づいて処理5209にて4902を移動した状態を図54に示す。次に処理
5210にてサブアッセンブリ組立の最後であるかを調べる。部品4902の部品レベル
が2で、次の組付部品4902+4903の部品レベルが1なのでサブアッセンブリ組立
の最後の部品である。したがってyes の方へ分岐し、被組付部品スタックから部品4901を
ポップし、被組付部品リストにセットする。この後、処理5204にてループし、組付部
品4902+4903に処理5205以下を適用する。組付部品4902+4903とは
、2つの部品4902と4903を組み立てて組み付けることを示している。処理5205で
は、部品4902+4903の部品レベルは1で、1つ前の組付部品4902の部品レベ
ルは2であり、サブアッセンブリ組立の最初の部品ではない。したがって、noに分岐し、
処理5208に進む。ここでは、前のループで計算した分解状態の4902と4903の
位置および形状データを組付部品、部品4901を被組付部品として4902と4903
を分解した状態の位置を求め、処理5209で4902と4903を移動する。この状態
を図55に示す。以上の様にして、サブアッセンブリ組立のある組立手順データの分解組
立図を作成することができる。
The appearance of the exploded assembly drawing when the processing of FIG. 52 is applied to the data of FIG. 49 and the assembly procedure data of FIG. 50 will be described with reference to the drawings. In processes 5201 and 5202, the shape data diagram 49 and the assembly procedure data diagram 50 are input. Next, when processing 5203 is executed, the
Thus, since the part level of the current assembly part is larger, it can be seen that this is the first stage of sub-assembly assembly. Therefore, the content of the part list to be assembled, in this case, 4901 is stored in the stack for parts to be assembled by processing 5206. Then, the
Is the part to be assembled. Thereafter, the
The following applies: First, in
Proceed to step 5208. Here, the positions and shape data of the disassembled
In
サブアッセンブリ組立のある組立手順データとして、図50の様に部品レベルによりサ
ブアッセンブリを表現する実施例を示したが、図56の様に組立手順データにサブアッセ
ンブリ組立の有無を示すフラグを設け、フラグが0のときは、サブアッセンブリ組立なし
、1のときはサブアッセンブリ組立ありとしてもよい。サブアッセンブリ組立の組立手順
は図57のように別の組立手順データを用意して表現する。図56のサブアッセンブリ組
立付の組付部品4904とサブアッセンブリ組立の組立手順データとの対応は、組立手順
データにサブアッセンブリ名を記憶しておくことにより、組付部品名とサブアッセンブリ
名の一致を調べることにより、対応をとることができる。このような組立手順データの表
現のときは、サブアッセンブリ組立の最初かどうかの判定は、サブアッセンブリフラグが
1である場合となる。また、組付部品名と同じサブアッセンブリ名である組立手順データ
を検索し、その最初の組付部品を新しい被組付部品とする。サブアッセンブリ組立の最後
かどうかの判定は、組立順データの最後まで到達したかによって判断する。
As an example of assembly procedure data with sub-assembly assembly, an example in which the sub-assembly is expressed at the part level as shown in FIG. 50 is shown. However, as shown in FIG. 56, a flag indicating whether or not there is sub-assembly assembly is provided in the assembly procedure data. When the flag is 0, the subassembly is not assembled. When the flag is 1, the subassembly is assembled. The assembly procedure of the subassembly assembly is expressed by preparing other assembly procedure data as shown in FIG. The correspondence between the
次に具体的な例を用いて、図1に示した分解組立図作成装置によって、組立品の組立手
順を作成する様子を示す。図36は、説明に用いる組立品の構造である。組立品は、部品
3601,部品3602,部品3603,部品3604から構成されている。図37にユ
ーザが入力した組立手順の一例を示す。これは、最初に部品3601を置き、次に部品
3602を上方から取り付け、次に部品3603を横から取り付け、最後に部品3604
を上方から取り付けるというものである。これを本発明による分解組立図作成装置によっ
て分解組立図を作成すると図37のようになる。図37を見たユーザは、部品3603を
横から取り付けようとするが部品3601が邪魔になって取り付けられないことが解かる
。部品3603は部品3601に上方からしか取り付けられないので、ユーザは組立手順
入力プログラム108に指示を与えて、図39の組立手順のように部品3603の取り付
け方向3901を上方からの取り付けに変更する。図39の組立手順を元に組付部品移動
プログラム109を起動によって分解組立図を作成し、分解組立図表示プログラム110
で表示すると、図40のようになる。図40を見ると、ユーザは部品3602を取り付け
てから部品3603を取り付けているため、部品3602が邪魔になって部品3603が
取り付けられないことが解かる。そこでユーザは組立手順入力プログラム108に指示を
与えて、図41の組立手順のように部品3603の組付手順ステップ4101を部品3602
の組立手順ステップ4102の前に変更する。図41の組立手順を元に組付部品移動プロ
グラム109を起動によって分解組立図を作成し、分解組立図表示プログラム110で表
示すると、図42のようになる。図42を見ると、組立途中で部品がぶつかったりするよ
うな不具合がないことが解かる。このようにして、組立手順を入力し、分解組立図を作成
することを繰り返すことによって正しい組立手順が得られる。
Next, using a specific example, a state in which the assembly procedure of the assembly is created by the exploded assembly drawing creation apparatus shown in FIG. FIG. 36 shows the structure of an assembly used for explanation. The assembly includes a
Is attached from above. FIG. 37 shows an exploded assembly drawing created by the exploded assembly drawing creation apparatus according to the present invention. The user who sees FIG. 37 tries to attach the
Is displayed as shown in FIG. Referring to FIG. 40, since the user attaches the
It changes before the
尚、ここで更に本発明による分解組立図を用いた組立手順の変更方法の一例を図58に
示す。処理5801では、分解組立図を作成する組立品を構成する部品の形状および組立
完了状態での部品位置からなる形状データを入力する。処理5802では、組立順序,組
付部品,組立方向からなる組立手順データを入力する。処理5803では、組立形状デー
タと組立手順データから分解状態の部品位置を算出する。処理5804では、処理5803で
算出した分解状態での部品位置に部品形状を表示し、分解組立図として表示する。処理
5805では、ユーザに組立手順の変更があるかどうかを問い合わせる。ユーザはキーボ
ードやマウス等の入力機器を用いて変更の必要の有無を入力する。変更の必要がない場合
は、手順変更処理を終了する。変更が必要なときは、処理5806を実行する。処理5806
では、手順変更の指示をユーザに問い合わせる。ユーザは、変更が必要な部品と変更内容
をキーボードやマウスを用いて入力する。複数の変更対象の部品を指示し、処理5807
では、ユーザが入力した変更指示に基づいて組立手順データを変更する。変更指示として
は、例えば2つの部品を指定してその部品の組立順序を入れ替える指示がある。また、別
な例としては、変更対象の部品を複数、順次指示したあと、別に指定した部品の前又は後
に指示した順に手順を挿入する指示がある。
Here, FIG. 58 shows an example of a method for changing the assembly procedure using the exploded view according to the present invention. In a
Then, the user is inquired of a procedure change instruction. The user inputs a part that needs to be changed and the contents of the change using a keyboard or a mouse. Instruct a plurality of parts to be changed, and
Then, the assembly procedure data is changed based on the change instruction input by the user. As the change instruction, for example, there is an instruction to specify two parts and change the assembly order of the parts. As another example, after sequentially instructing a plurality of parts to be changed, there is an instruction to insert a procedure in the order instructed before or after the separately designated parts.
図59〜図63に図58で示した組立順序編集方法の実行例を示す。図59は、処理
5801で入力される形状データの例である。この例では、組立品は、部品5901,
5902,5903,5904の4つの部品からなる。図60は、処理5802で入力さ
れる組立手順データの例である。この組立手順データは、まず部品5901を置き、次に
部品5902を−Y軸方向から組み付け、次に部品5903を−Y軸方向から組み付け、
最後に部品5904を−Y方向から組み付ける組立手順を表している。図61は、処理
5801および処理5804によって生成された分解組立図である。処理5805により
組立手順変更メニュー6101が表示され、ユーザは例えばマウスで入れ替えコマンド
6102を選択する。これにより処理5806に制御が移り、変更指示を入力する。例え
ば入れ替えコマンドの場合、2つの部品5903と部品5904を指示する。そうすると
、処理5807により組立手順データ内の部品5902と部品5903の順序を入れ替え
る。図62に変更後の組立手順データを示す。変更後の組立手順データと処理5801で
入力した形状データを用いて処理5803で配置位置を計算し、処理5804で表示した
結果は、図63の様になる。変更後の分解組立図を表示後、再び処理5805により組立
手順変更メニュー6101が表示される。ここで、ユーザは移動コマンド6103を選択
すると、処理5806により変更指示を入力する。移動コマンドの場合には、順序移動対
象の部品、移動先の部品を分解組立図上で指示し、移動先部品の前に移動するか後に移動
するかをメニューで指示する。例えば図63上で、順序変更部品として部品5903と部
品5904の順で指示し、次に移動先部品として5902を指示する。そして、メニュー
6301より「前に」を選択する。処理5807では、処理5806で入力された変更指
示に従い、部品5903と部品5904をこの順で部品5902の前に移動し、その結果
、図64の様な組立手順データが得られる。図64の組立手順データと図59の形状デー
タおよび配置データをもとに、処理5803で配置位置を計算し、処理5804で表示す
ると図65のような分解組立図が得られる。処理5805にてメニュー6101を表示し
、ユーザがこれ以上組立順序を変更する必要がないときは終了6104を選択して編集処
理を終了する。
59 to 63 show execution examples of the assembly sequence editing method shown in FIG. FIG. 59 shows an example of shape data input in the
It consists of four
Finally, an assembly procedure for assembling the
このようにして、分解組立図上で組立手順を指示すると、部品が分解されているので部
品の指示が容易になると共に、分解組立図上では、組立順序の順に部品が並んでいるので
、部品の組立順序の把握が容易になる。したがって、組立完了状態で順序を変更するより
も、分解組立図上で組立順序の変更をするほうが容易である。
In this way, when the assembly procedure is instructed on the exploded view, the parts are disassembled, so that the order of the parts is facilitated, and the parts are arranged in the order of assembly on the exploded view. It becomes easy to grasp the assembly order. Therefore, it is easier to change the assembly order on the exploded view than to change the order when the assembly is completed.
以上、本発明の実施例によれば、少なくとも形状データと組立手順データがあれば、分
解組立図を自動的作成できるため、分解組立図作成の工数を低減する効果がある。
As described above, according to the embodiment of the present invention, if there is at least shape data and assembly procedure data, an exploded assembly drawing can be automatically created, which has the effect of reducing the number of steps for creating the exploded assembly drawing.
また、部品形状の頂点や制御点の代わりに、部品形状を包含するバウンディングボック
スの頂点を用いることにより、1つの部品について高々6つの頂点と組付方向ベクトルと
の内積を計算するだけですむので、高速に分解組立図を作成できるという効果がある。
Also, by using the bounding box vertices that contain the part shape instead of the part shape vertices and control points, it is only necessary to calculate the inner product of at most six vertices and the assembly direction vector for one part. There is an effect that an exploded assembly drawing can be created at high speed.
更にまた、組付部品の移動量計算に分解組立図の視線方向を用いることにより分解組立
図においてばらした部品同士が見かけ上重なりのない図を作成できるので、理解しやすい
分解組立図を作成できるという効果がある。
Furthermore, by using the line-of-sight direction of the exploded assembly drawing for calculating the amount of movement of the assembled parts, it is possible to create a figure that does not appear to overlap each other in the exploded assembly drawing, so that an easy-to-understand exploded assembly drawing can be created. There is an effect.
また、組付部品の移動量計算に分解組立図の視線方向をもちいることにより分解組立図
においてばらした部品同士を見かけ上、等間隔に配置した図を作成できるので、理解しや
すい分解組立図を作成できるという効果がある。
In addition, it is easy to understand the disassembled assembly drawing because it is possible to create a diagram with evenly spaced parts in the exploded assembly drawing by using the line-of-sight direction of the exploded assembly drawing to calculate the amount of movement of the assembled parts. There is an effect that can be created.
また、組立状態で接触する面を分解組立図上で線で結ぶことができるので、組立方向が
理解しやすい分解組立図を作成できるという効果がある。
In addition, since the contact surfaces in the assembled state can be connected with a line on the exploded assembly drawing, there is an effect that an exploded assembly drawing in which the assembly direction is easy to understand can be created.
また、分解組立図を容易に作成できるので、組立手順データを入力してその分解組立図
を表示させ、それを見て組立手順の不具合を見つけ、組立手順データを修正するというよ
うな作業が少ない手間で可能となり、製品の製造工程での組立手順の立案が容易になると
いう効果がある。
In addition, since it is easy to create an exploded assembly drawing, there are few tasks such as inputting assembly procedure data, displaying the exploded assembly drawing, looking at it, finding defects in the assembly procedure, and correcting the assembly procedure data. This is possible because it is possible to make an assembly procedure in the product manufacturing process.
101…入力装置、102…演算装置、103…記憶装置、104…出力装置、105
…形状データ、106…組立手順データ、107…形状データ入力プログラム、108…
組立手順入力プログラム、109…組付部品移動プログラム、110…分解組立図表示プ
ログラム、111…組付部品データ、112…組付方向データ。
DESCRIPTION OF
... shape data, 106 ... assembly procedure data, 107 ... shape data input program, 108 ...
Assembly procedure input program, 109 ... assembly part movement program, 110 ... exploded assembly drawing display program, 111 ... assembly part data, 112 ... assembly direction data.
Claims (4)
前記演算装置により計算された分解組立図上の組付部品の位置を記憶する記憶装置と、 前記記憶装置から読み出した分解組立図上の組付部品の位置に基づいて分解組立図を表示装置に表示させる表示手段とを備えることを特徴とするCADシステム。 In a CAD system having a function of displaying an exploded view showing an exploded state of an assembly on a display device, information on an assembly direction of an assembly part constituting the assembly and a bounding box of the assembly part constituting the assembly Information relating to the assembly direction of the assembly component and the bounding box of the assembly component are read from the storage device, and information relating to the assembly direction of the assembly component constituting the read assembly And an arithmetic unit for calculating the position of the assembly part on the exploded view so that the assembly part and the bounding box of the assembly part do not overlap based on the read bounding box of the assembly part Prepared,
A storage device for storing the position of the assembly part on the exploded assembly drawing calculated by the arithmetic device, and the exploded assembly drawing on the display device based on the position of the assembly part on the exploded assembly drawing read from the storage device A CAD system comprising display means for displaying.
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