JP4042425B2 - 3D CAD data creation method for objects including flexible and long members - Google Patents

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    • Y02T10/82—Elements for improving aerodynamics

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばホースやケーブル等の柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータを短時間で完成する方法と装置に関する。ここでいう３ＤＣＡＤデータとは、物体の３次元形状を記述するデータをいい、計算機の助けを借りながら設計者が３次元形状を設計することによって得られるデータをいう。物体の３次元形状を記述するデータの一部が設計者によって設計されたものでなく、実測されたデータである場合でも、データの全体について評価したときに設計者の設計に基づいて用意されたデータであるといえる場合には３ＤＣＡＤデータということにする。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車の場合、ボディとそのボディに対して相対的に変位するサスペンションを備えており、ボディとサスペンションの間をブレーキホースが伸びている。３ＤＣＡＤシステム（計算機と表示装置と記憶装置を備え、設計者が３次元形状を設計する過程を支援する計算機システム）が普及しており、ボディやサスペンションを３ＤＣＡＤシステムで設計することが多くなっている。３ＤＣＡＤシステムを用いて設計して３ＤＣＡＤデータを得ると、その３ＤＣＡＤデータを用いることによって、様々な評価やシミュレーションをすることが可能となり、設計から量産までの期間とコストが大幅に短縮される。
ボディやサスペンション自体は基本的に剛体であり、現在の３ＤＣＡＤシステムで比較的容易に３ＤＣＡＤデータを完備することができる。しかしながら、ホースやケーブル等の柔軟で長尺な部材の形状ないし姿勢を記述する３Ｄデータを完成することは、今日でも難しい。
【０００３】
ホースやケーブル等の柔軟で長尺な部材は、両端の取付け位置に応じて屈曲する。このときの形状（例えば、局所的にシャープに屈曲するのか、全体的に湾曲するのか）は、ホースの径、肉厚、材質等によって影響を受ける。有限要素法を用いることによって、柔軟で長尺な部材の形状を計算して求めることもできるけれども、そのためには多くの条件を入力して複雑な計算を実行しなければならず、その過程に時間を要する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現時点では柔軟で長尺な部材（以下では長尺部材ということがある）を含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する場合に、長尺部材の両端が接続される部材の設計段階まではスムースに進むものの、長尺部材の形状を記述する３Ｄデータを得る段階で行き詰まっている。
長尺部材の形状を記述する３Ｄデータが得られないと、３ＤＣＡＤシステムを利用して作成した設計内容の有効性が保証されない。例えば、設計した部材間にホースを接続したときにホースが局所的に屈曲して潰れてしまう物体を設計したり、あるいは部材間に接続したホースが他部材と干渉してホースが摩耗する物体を設計してしまったりする可能性がある。
本発明はこの問題を解決するために創作されたものであり、柔軟で長尺な部材の両端位置を３ＤＣＡＤシステムで設計した段階で、設計された位置に長尺部材の両端位置を位置決めしたときに得られる長尺部材の形状を記述するデータを短時間に得るための方法と装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用】
請求項１の３ＤＣＡＤデータ創生方法は、柔軟で長尺な部材が含まれる物体の３ＤＣＡＤデータを短時間で創生する方法の一つであり、下記の工程を備えている。
３ＤＣＡＤシステムを用いて、柔軟で長尺な部材の一端が接続される一端側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
３ＤＣＡＤシステムを用いて、柔軟で長尺な部材の他端が接続される他端側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
柔軟で長尺な部材の一端を位置決めする。ここでは長尺部材に実際に接続されている一端側部材を位置決めすることによって長尺部材の一端を位置決めしても良いし、あるいは、長尺部材の一端を直接に位置決めしてもよい。
柔軟で長尺な部材の他端をロボットに把持させる。ここでも長尺部材に実際に接続されている他端側部材を把持することによって長尺部材の他端を間接的に把持しても良いし、あるいは長尺部材の他端を直接に把持してもよい。
そのロボットを教示して、位置決めされている一端とロボットに把持されている他端の相対的位置関係を、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材と他端側部材の相対的位置関係に調整する。
そのときに得られる柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測して柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを得る。
３ＤＣＡＤシステムは、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータと一端側部材をの形状を記述する３ＤＣＡＤデータと他端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材の存在位置を記述するデータと他端側部材の存在位置を記述するデータを統合することによって、一端側部材と他端側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにその一端側部材とその他端側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成して３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
【０００６】
この方法によると、柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータを得るために、３ＤＣＡＤシステム上で、長尺部材の一端に接続される一端側部材と、他端に接続される他端側部材の３次元的な位置関係が設計されて決定される。しかるのちにロボットが動作し、実際の長尺部材を用いて、長尺部材の一端と他端を３ＤＣＡＤシステムで設計されて決定された相対的位置関係におくことによって長尺部材を曲げる。そのときに実際に得られる柔軟で長尺な部材の形状は３ＤＣＡＤシステムで設計するべき形状となる。
本方法では、３ＤＣＡＤシステムで設計するべき形状を実際に作り出し、その形状を３次元計測することによって、３ＤＣＡＤシステムで設計するべき３Dデータを実測して得る。この方法によると、有限要素法等を用いて柔軟で長尺な部材の形状を計算して求めるよりも簡単に３Ｄデータが得られる。本方法によると柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータを短時間で創生することが可能となる。この方法によると、柔軟で長尺な部材の両端位置を３ＤＣＡＤシステムで設計した段階で、設計された位置に長尺部材の両端位置を位置決めしたときに得られる長尺部材の形状を記述するデータが短時間に得られるために、設計内容の検証を早期に実施することができる。
３次元計測することによって得られる柔軟で長尺な部材の形状をあらわす３Ｄデータは、ＣＡＤシステム上に設計されて決定された３ＤＣＡＤデータと統合することができる。
３ＤＣＡＤデータと統合するために、実測された３Ｄデータを数値処理をすることが必要となることがある。たとえば、長尺部材の形状を記述する３Ｄデータは、計測時に用いた座標系に基づいて記録されるために、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている長尺部材の両端位置を記述する座標系と異なる座標系で定義されている場合がある。この場合には実測データを座標変換する必要がある。座標変換の処理は、３ＤＣＡＤシステム内もしくはそれとは別のプログラムで容易に実行することが可能であり、座標変換後の長尺部材の形状を記述するデータは、３ＤＣＡＤシステム内での座標系でのものとなる。変換された長尺部材の形状を記述する３Ｄデータと、長尺部材の両端に接続される部材の存在位置を記述する３ＤＣＡＤデータを統合することで、柔軟で長尺な部材を含む物体全体の３ＤＣＡＤデータとすることができる。
【０００７】
柔軟で長尺な部材の接続態様は様々であり、長尺部材の接続点位置のみを拘束して方位は自由に接続する場合（例えば回転自在継手を内蔵する部材に長尺部材を接続する場合）もあれば、長尺部材の接続点位置のみならず方位まで拘束される場合（例えば固定された筒に長尺部材を接続する場合）もあれば、あるいは、Z軸方向に伸びてから側方に伸びるL字型の継手であってZ軸回りには回転可能な継手に長尺部材が接続される場合のように、接続部における長尺部材の方位はＸＹ面内に限られるけれどもＸＹ面内での方位は規制されないこともある。
長尺部材の接続点位置が規制されるだけでなく、接続部における長尺部材の方位までもが規制される場合には、方位まで規制しないと実際の長尺部材の形状を３ＤＣＡＤシステムで設計した場合のそれに一致させることができない。この場合には請求項２の方法が適している。この方法は下記の工程を備えている。
３ＤＣＡＤシステムを用いて、柔軟で長尺な部材の一端が接続される一端側部材の存在位置と方位を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
３ＤＣＡＤシステムを用いて、柔軟で長尺な部材の他端が接続される他端側部材の存在位置と方位を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
柔軟で長尺な部材の一端を位置決めする。ここでは、長尺部材に実際に接続されている一端側部材を位置決めすることによって長尺部材の一端を位置決めしても良いし、あるいは長尺部材の一端を直接に位置決めしてもよい。
柔軟で長尺な部材の他端をロボットに把持させる。ここでも長尺部材に実際に接続されている他端側部材を把持することによって長尺部材の他端を間接的に把持しても良いし、あるいは長尺部材の他端を直接に把持してもよい。
そのロボットを教示して、位置決めされている一端とロボットに把持されている他端の相対的位置関係と相対的方位関係を、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材と他端側部材の相対的位置関係と方位関係に調整して、柔軟で長尺な部材を変形させる。
そのときに得られる柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測して柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを得る。
３ＤＣＡＤシステムが、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータと一端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと他端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材の存在位置と方位を記述するデータと他端側部材の存在位置と方位を記述するデータを統合することによって、一端側部材と他端側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにその一端側部材とその他端側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成して３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
この方法によると、長尺部材の両端位置のみならず、長尺部材の両端方位までもが３ＤＣＡＤシステムで設計されたそれに一致させられるので、そのときに実際に得られる長尺部材の形状が３ＤＣＡＤシステムで設計するべき形状となる。
本方法では、３ＤＣＡＤシステムで設計するべき長尺部材の形状を実際に作り出し、その形状を３次元計測することによって、３ＤＣＡＤシステムで設計するべきデータを実測して得ることができる。
なお、３次元計測することによって得られた長尺部材の形状データは、必要に応じて座標変換したうえで、長尺部材の両端に接続される部材の存在位置と方位を記述するデータと長尺部材の両端に接続される部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと統合することによって、柔軟で長尺な部材を含む物体全体の３ＤＣＡＤデータを創生することができる。
【０００８】
長尺部材の接続点位置のみを拘束して方位は自由に接続する場合（例えば３次元に回転自由な継手に接続する場合、あるいは回転面は拘束されるけれども面内方位は回転自由な継手に接続する場合）、長尺部材の形状は方位によって影響されるところ、その方位は形状によって決まることから、ロボットによって方位まで再現することは難しい。この場合には、下記の請求項３の方法が好ましい。この方法では、柔軟で長尺な部材の一端が回転可能に一端側部材に接続され、他端が回転可能に他端側部材に接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを創生する。
この方法は下記工程を備えている。
３ＤＣＡＤシステムを用いて、柔軟で長尺な部材の一端が接続される一端側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
３ＤＣＡＤシステムを用いて、柔軟で長尺な部材の他端が接続される他端側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
柔軟で長尺な部材の一端に接続されている一端側部材を位置決めする。
柔軟で長尺な部材の他端に接続されている他端側部材をロボットに把持させる。
そのロボットを教示して、位置決めされている一端側部材とロボットに把持されている他端側部材の相対的位置関係を、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材と他端側部材の相対的位置関係に調整する。
そのときに得られる柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測して柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを得る。
そして、３ＤＣＡＤシステムが、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータと一端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと他端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材の存在位置を記述するデータと他端側部材の存在位置を記述するデータを統合することによって、一端側部材と他端側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにその一端側部材とその他端側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成して３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
この場合、長尺部材の両端に接続される部材（回転自由な継手をもっている）の位置を３ＤＣＡＤシステムで設計された位置に調整することによって、長尺部材の両端方位と中間形状の両者が実際の方位と形状に調整される。これを測定することによって、長尺部材の形状を記述する３Ｄデータが短時間に創生される。
【０００９】
本発明は、柔軟で長尺な部材を含む物体の３Ｄデータを創生するのに有用であるが、特に、ブレーキホース等の柔軟で長尺な部材と、その一端が接続される自動車のボディ側部材とその他端が接続されるサスペンション側部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生するのに好適である。この方法は下記の工程を備える。
３ＤＣＡＤシステムを用いて、ボディ側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
３ＤＣＡＤシステムを用いて、サスペンション側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
柔軟で長尺な部材の一端を位置決めする。
柔軟で長尺な部材の他端をロボットに把持させる。
そのロボットを教示して、位置決めされている一端とロボットに把持されている他端の相対的位置関係を、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されているボディ側部材とサスペンション側部材の相対的位置関係に調整する。
そのときに得られる柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測して柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを得る。
３ＤＣＡＤシステムが、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータとボディ側部材を記述する３ＤＣＡＤデータとサスペンション側部材を記述する３ＤＣＡＤデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されているボディ側部材の存在位置を記述するデータとサスペンション側部材の存在位置を記述するデータを統合することによって、ボディ側部材とサスペンション側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにそのボディ側部材とそのサスペンション側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成して３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
この方法によると、ブレーキホース等の柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを得るために、まず初期条件として３ＤＣＡＤシステム上で、ボディ側部材とサスペンション側部材のそれぞれの３次元的な存在位置が与えられる。しかるのちに実際のブレーキホース等の長尺部材を使用し、一端を位置決めし、他端をロボットによって把持して所定の位置関係に調整する。このときロボットは位置決めされた一端の位置と、ロボットで位置決めされる他端の位置との相対的関係を、３ＤＣＡＤシステム上で定義された相対的位置関係に再現する。従ってこの状態で得られる長尺部材の形状は、ボディ側部材とサスペンション側部材を３ＤＣＡＤシステムで定義したときの相対的位置関係においたときに取る形状となる。現実の長尺部材の形状を３次元計測することによって、ボディ側部材とサスペンション側部材を３ＤＣＡＤシステムで定義した相対的位置関係においたときに長尺部材が取る形状を記述する３Ｄデータが得られる。この３Ｄデータとボディ側部材を記述する３ＤＣＡＤデータとサスペンション側部材を記述する３ＤＣＡＤデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されているボディ側部材とサスペンション側部材の存在位置を記述するデータを統合して作成された３ＤＣＡＤデータによると、柔軟で長尺な部材の一端がボディ側部材に接続され、その他端がサスペンション側部材に接続されている状態で、柔軟で長尺な部材とボディ側部材とサスペンション側部材を重ね表示することができる。
【００１０】
自動車のサスペンション側部材は、ボディ側部材に対して相対的に変位可能に設計されている。通常は標準位置で設計し、それから最大に変位したときを検討する。サスペンション側部材の水平方向での最大変位位置は、自動車のハンドルを最も右に回転してタイヤを右に向けた状態と、ハンドルを最も左に回転してタイヤを左に向けた状態で得られる。サスペンション側部材の垂直方向での最大変位位置は、自動車がバウンドしてボディが持ち上がった状態と、自動車がリバウンドしてボディが沈み込んだ状態で得られる。３ＤＣＡＤシステムでは、サスペンション側部材の標準位置からの最大変位量を記述する３ＤＣＡＤデータを備えている。
この場合、オペレータがボディに対してサスペンションが標準位置にあるときのデータを定義すると、３ＤＣＡＤシステムがサスペンションの最大変位時のサスペンション側部材の存在位置を記述するデータを計算し、サスペンション側部材の存在位置を記述するデータをロボットに送信することが好ましい。
【００１１】
この場合、オペレータが標準位置にあるサスペンション側部材の存在位置を設計して定義すると、３ＤＣＡＤシステムでは、サスペンション側部材が最大に変位したときの存在位置を計算し、それをロボットに送信して教示する。
ロボットの側では、３ＤＣＡＤシステムでオペレータが設計した標準位置から最大に変位したときの相対的位置関係を再現することができ、ボディに対してサスペンション側部材が最大に変位したときに両者間に亘って伸びる長尺部材の形状を記述するデータを得ることができる。実際に得られた長尺部材の形状を３次元計測することによって、オペレータが３ＤＣＡＤシステムを用いて標準位置で設計したサスペンション側部材が最大に変位したときの長尺部材の形状を記述する３Ｄデータが得られる。変位方向を変えながら最大変位時の３次元計測を繰り返すことにより、長尺部材がとりえる空間範囲を知ることができる。
尚ここでいうデータの送信とは、一つのシステム上で作成されたデータを他のシステムで使用可能な状態に置くことを意味し、電気的通信回線による転送のほか、磁気ディスク等の記録媒体を使用してデータを共用することも含む。
【００１２】
ブレーキホース等の場合、両端の位置と方位が決まっていても、内部に作用する圧力が変動すると中間形状が変化することがある。長尺部材の形状を内圧との関係で把握したい場合がある。
この場合には請求項６に記載の方法が適している。この方法は下記の工程を備えている。
３ＤＣＡＤシステムを用いて、ボディ側部材とサスペンション側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する。
中空で柔軟で長尺な部材の一端を位置決めする。
中空で柔軟で長尺な部材の他端をロボットに把持させる。
そのロボットを教示して、位置決めされている一端とロボットに把持されている他端の相対的位置関係を、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されているボディ側部材とサスペンション側部材の相対的位置関係に調整する。
中空で柔軟で長尺な部材に所定の内圧をかける。
そのときに得られる中空で柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測して中空で柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを創生する。
【００１３】
中空で柔軟で長尺な部材の形状を記述する精度がよい３Ｄデータを得るためには、使用状態で想定される内圧を再現して形状を測定することが有効である。たとえばブレーキホースの内圧は、急ブレーキをかけたときに最大圧力となり、通常時には標準圧力となり、ホース内にブレーキフルイドが充填されていない場合に空となり、それぞれの場合にブレーキホースの形状が変化する。形状の変化はブレーキホースのかける内圧を調整することで再現することが可能であるので、実際の使用状況で想定される代表的な内圧をかけた状態で取る中空で柔軟で長尺な部材の形状を測定することにより、使用状態における長尺部材の形状を記述する３Ｄデータを得ることが可能である。このとき、長尺部材に封入する液体は、実際使用時と内圧及び重量が同一になるのであれば、必ずしも同一物質である必要はない。
【００１４】
３ＤＣＡＤシステムで設計されたボディ側部材とサスペンション側部材の形状図に、実測された長尺部材の形状図を重ね表示することができると、設計の事前検証過程が効率化される。
このためには請求項７に記載されるように、３ＤＣＡＤシステムが、ブレーキホース等の柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータと、ボディ側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと、サスペンション側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されているボディ側部材の存在位置を記述するデータと、サスペンション側部材の存在位置を記述するデータを統合することによって、一つの３ＤＣＡＤデータを創生する。この統合された３ＤＣＡＤデータを用いると、ボディ側部材とサスペンション側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにそのボディ側部材とそのサスペンション側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている状態で、３ＤＣＡＤシステムで設計されたボディ側部材とサスペンション側部材の形状図に実測された長尺部材の形状図を重ね表示することができる。
【００１５】
柔軟で長尺な部材の形状図と、ボディ側部材の形状図とサスペンション側部材の形状図を重ね合わせ表示するには、座標変換が必要となる場合がある。
計測によって得られたブレーキホース等の長尺な部材の３Ｄデータは、計測装置に都合のよい局所座標系に基づいて記録されている場合があり、その座標系での３Ｄデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に保存されているボディ側部材とサスペンション側部材の３DＣＡＤデータとを統合して形状図を重ね合わせて表示するには、実測された３Ｄデータの座標系をボディ側部材とサスペンション側部材を記述するデータの座標系に変換して記述し直す必要がある。
また３次元計測によって得られた形状データが、長尺部材の断面中心点群の位置を示す３Ｄデータである場合には、各種の数値処理をして形状を示すデータに復元する必要が生じることがある。
いずれの場合においても、これらの数値処理は、３次元計測機の内部、３ＤＣＡＤシステムの内部、あるいは単独のプログラムで行うことが可能である。処理されたブレーキホース等の形状を記述する３Ｄデータに基づいて形状図を重ね表示できるようになる。
ブレーキホース等の長尺部材の形状図をボディ側部材とサスペンション側部材の形状図を重ね合わせて図示することにより、長尺部材を含む全体設計の検証を行うことができる。
【００１６】
本発明は、また、柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する装置を創作した。この３ＤＣＡＤデータを創生する装置は、請求項８に記載されているように、柔軟で長尺な部材の一端に接続される一端側部材と、その長尺部材の他端に接続される他端側部材の存在位置を記述するデータを定義して記憶する３ＤＣＡＤシステムと、その長尺部材の一端を位置決めする手段と、その長尺部材の他端を把持するロボットと、３ＤＣＡＤシステムからロボットに、その長尺部材の一端と他端の相対的位置関係を記述するデータを送信する手段と、ロボットが受信した相対的位置関係を実現したときの長尺部材の形状を３次元計測する手段と、３次元計測された柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを３ＤＣＡＤシステムに送信する手段とを含んで構成され、３ＤＣＡＤシステムは、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータと一端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと他端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと記憶されている一端側部材の存在位置を記述するデータと他端側部材の存在位置を記述するデータを統合することによって、一端側部材と他端側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにその一端側部材とその他端側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成することを特徴とする。
この場合、３ＤＣＡＤシステムと、ロボットと３次元計測手段は、地理的に離れた部署に配置されていても良く、全体が通信回線で情報通信可能に接続されていれば、システムを構成するハードウエアの存在位置には地理的制約がない。
３ＤＣＡＤシステムからロボットに、長尺部材の一端と他端の相対的位置関係を記述するデータを送信する手段は、電気的通信方法による転送手段のほか、磁気ディスク等の記録媒体を使用した手段を用いることができる。同じく、３次元計測された３Ｄデータを３ＤＣＡＤシステムに送信する手段にも、電気的通信方法による転送手段のほか、磁気ディスク等の記録媒体を使用した手段を用いることができる。このようなデータの送受信手段を用いることにより、３ＤＣＡＤシステムと、ロボットと３次元計測手段は、地理的制約を受けることなく必要なデータを送受する事が可能となる。本装置を用いることによって、柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータを短時間に創生することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
最初に、次に説明する実施例の主要な特徴を列記する。（形態１）３ＤＣＡＤシステムは、演算部と操作部と表示装置と記録装置と、電気的通信回線に接続可能なインターフェイスもしくはデータ記憶媒体ヘの読込みと書込み装置を有している。
（形態２）柔軟で長尺な部材の端部が接続される部材の方位は、３ＤＣＡＤシステムで一意に決定され、実際の長尺部材の端部が決定された方位におかれて実際形状が計測される。
（形態３）柔軟で長尺な部材の端部に接続される部材はユニバーサルジョイントを利用しており、回転の自由度を有している。実際の長尺部材とユニバーサルジョイントを利用して実際の形状が再現される。
（形態４）ロボットコントローラは、ロボットアームの先端位置と先端方位を記述するデータを入力するデータ通信部と、ロボットアーム先端位置と先端方位を入力された位置と方位に制御する制御部を備える。
（形態５）ロボットアームは、柔軟で長尺な部材の他端部が接続される他端側部材を把持する。他端側部材が回転自由度を有する場合は、これを再現した状態で他端側部材を把持する。
（形態６）ロボットに把持された柔軟で長尺な部材に液体を供給して内圧をかけるためのポンプとバルブが用意されている。
（形態７）柔軟で長尺な部材の形状を測定する３次元計測機はレーザー変位計であり、データ送信のための電気的通信部もしくはデータ記憶媒体への書込み・読出し装置を有している。
（形態８）柔軟で長尺な部材は円筒状である。
（形態９）柔軟で長尺な部材は中空であり、内部に液体を封入することが可能である。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明の実施例に係る柔軟で長尺な部材を含む３ＤＣＡＤデータ創生方法および装置を添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
（第一実施例）
図１は第一実施例の柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータ創生方法および装置を模式的に示している。図１に示すように、本実施例に係る柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータ創生装置は、３ＤＣＡＤシステムと、ロボットと、ロボットコントローラと、３次元計測機からなっており、柔軟で長尺な部材と、長尺部材の一端に接続される一端側部材と、長尺部材の他端に接続される他端側部材を利用する。３ＤＣＡＤシステムと、ロボットと、ロボットコントローラと、３次元計測機は、通信手段を介してデータを送受信することが可能となっている。図２は、第一実施例の装置が実行するフローチャートを示している。以下フローチャートの各ステップと対応させながら説明する。
設計者は、複数種類存在する柔軟で長尺な部材のなかから、実際に用いることを予定している種類を選択する（ステップ２）。次に設計者は、３ＤＣＡＤシステムを用いて、長尺部材の一端に接続される一端側部材の存在位置を記述するデータＰ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を定義する。設計者が定義した一端側部材の存在位置を記述するデータＰ１は、３ＤＣＡＤシステムの記憶装置に記憶される（ステップ４と８）。設計者は、さらに長尺部材の他端に接続される他端側部材の存在位置を記述するデータＰ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を定義する。設計者が定義した他端側部材の存在位置を記述するデータＰ２も、３ＤＣＡＤシステムの記憶装置に記憶される（ステップ４と８）。
図３に例示されているように、継手が3次元の回転自由度を持っている場合には、長尺部材を接続する継手の方位を定義する必要はない。それに対して、図４に例示されているように、継手が回転自在であっても、その回転面が拘束されている場合、あるいは、図１に例示されているように、継手が回転不能である場合には、設計者は継手の方位をも定義する。図3に例示するように、継手が回転自在であって両端位置が指定されると、長尺部材の形状が決定される場合には、方位の情報が不要であるのに対し、図1と図４に例示されているように、両端位置のみでは長尺部材の形状が決定されず、継手の方位によって長尺部材の形状が変化する場合には方位の情報が定義される。継手の方位は、図1の場合、継手方位を向くベクトルデータＮ１（ｎｘ１，ｎｙ１，ｎｚ１）、Ｎ２（ｎｘ２，ｎｙ２，ｎｚ２）で定義され、図４の場合、継手の回転軸方位を向くベクトルデータＮ１、Ｎ２で定義される。定義された方位データＮ１、Ｎ２も、３ＤＣＡＤシステムの記憶装置に記憶される（ステップ６と８）。
次に、ステップ２で選択した実際の長尺部材と、その一端に接続される実際の一端側部材と、他端に接続される実際の他端側部材が利用される。即ち、実際の長尺部材の両端に一端側部材と他端側部材が接続された実物が利用される。
最初に、長尺部材の一端に接続されている実際の一端側部材が、所定の位置に位置決めされる。この位置は、通常は3次元計測機の測定可能領域の端部近傍におかれる（ステップ１０）。次に、ロボットに、長尺部材の他端に接続されている実際の他端側部材を把持させる（ステップ１２）。ロボットが他端側部材を把持した後、ロボットは姿勢を変え、所定位置に位置決めされている一端側部材と、ロボットに把持されている他端側部材の相対的位置関係を調整する。
ここではロボットが、３ＤＣＡＤシステムの記憶装置に記憶されている位置データＰ１、Ｐ２と方位データＮ１、Ｎ２を参照し、これに基づいてロボット姿勢を調整する（ステップ１４）。この結果、長尺部材の両端に接続されている実際の一端側部材と他端側部材の相対的位置関係は、設計者が３ＤＣＡＤシステムを利用して設計した相対的位置関係と相対的方位関係に再現される。従って、このときの実際の長尺部材の形状は、設計者が３ＤＣＡＤシステムを利用して設計した部材間に長尺部材を接続したときに、その長尺部材が取るはずの形状に再現される。
その状態で、レーザー変位計を用いて長尺部材の形状を３次元計測し、長尺部材の実際の形状ないしは姿勢を記述する３Ｄデータを得る（ステップ１６）。レーザー変位計の内部処理によって、柔軟で長尺な部材の断面の中心点を示す3次元座標値が得られる。断面中心点の3次元座標値は、長尺部材の長手方向に細かな間隔でサンプリングされる。このようにして、長尺部材の断面中心点の3次元座標値の集合Ｐｉ（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）が得られる。ここでｉは、サンプリング点の番号に対応する。
本実施例の３次元計測機ではＰ１を原点とした座標系で断面中心点データ集合Ｐｉ（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）が得られる。長尺部材の長手方向の最後の３次元座標値はＰ２に等しい。３次元計測して得られた断面中心点データ集合Ｐｉ（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）は、長尺部材の形状ないし姿勢を記述する３Ｄデータである。
断面中心点データ集合Ｐｉ（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）は、３次元計測機での座標系で記述されている（図１では大文字で示す）ので、３ＤＣＡＤシステムで用いる座標系（前記した位置データＰ１、Ｐ２および方位データＮ１、Ｎ２はこの座標系で記述されている）に座標変換される（ステップ１８）。図１では、座標変換後の断面中心点データ集合が小文字（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）で示されている。座標変換後の断面中心点データ集合（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）が、３ＤＣＡＤシステムの記憶装置に記憶される（ステップ２０）。
【００１９】
このようにして得られる断面中心点データ集合（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）は、設計者が３ＤＣＡＤシステムを用いて設計した両端部材の位置に長尺部材の両端をおいたときに取る長尺部材の形状を示している。同種のデータは、有限要素法を用いて計算して算出することができる。しかしながら、その計算は複雑で計算時間がかかり、しかも計算結果の信頼性には疑問がある。本方法と装置によると、計算によるよりも早く、信頼のおける３Ｄデータを得ることができる。
本実施例の３次元計測ではＰ１を原点とした座標系で、Ｐ２に向かって多点で測定を行って断面中心点データ集合Ｐｉ（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）を得ているが、測定時の原点は、計測の容易さを考慮して、任意の位置に設定することが可能である。
３次元計測時に得られた断面中心点データ集合の座標値を、３ＤＣＡＤシステムの記憶手段に記憶されている柔軟で長尺な部材の端部が接続される部材の位置データＰ１、Ｐ２および方位データＮ１、Ｎ２で使用されている座標系へ変換する工程は、簡易な演算プログラムを使用してもよいし、また、３ＤＣＡＤシステムの計算機能を用いて行うこともできる。
【００２０】
図３，図４に示されるように、長尺部材が接続される継手が回転自由度を有する場合、その回転自由度を再現するために、回転自在な継手を持つ部材をロボットに把持する。あるいはこれに代えて、軸受けなどの補助的な接続部材を介して回転自由度を再現してもよい。
これに対して、図１に示すように、長尺部材の端部の方位が確定的な場合にはロボットで接続部材を把持するのに代えて、長尺部材の端部をロボットで直接に把持してもよい。この場合、実際の接続部材を用意する必要がなく、実際の長尺部材のみを用いて長尺部材の形状を再現することができる。
【００２１】
（第２実施例）
図５は第２実施例を示し、実際の使用時に想定されるボディ側部材とサスペンション側部材の相対位置の変化、およびブレーキホースの内圧の変化を考慮した３ＤＣＡＤデータを創生する方法および装置を模式的に表している。図６は第２実施例のフローチャートを示している。以下、フローチャートの各ステップと対応させながら実施例を説明する。
ここではブレーキホースを接続する継手の方位が固定的であり、従ってブレーキホースの両端位置と方位をロボット等で再現することによって、ブレーキホースの屈曲形状が再現されるものとする。
図５に示すように、第２実施例の装置は、３ＤＣＡＤシステムと、ロボットと、ロボットコントローラと、油圧回路と、３次元計測機からなっており、実際のブレーキホースを利用する。３ＤＣＡＤシステムと、ロボットと、ロボットコントローラと、油圧回路と、３次元計測機は、通信手段を介してデータを送受信することが可能となっている。
【００２２】
図６に示すように、設計者は、用いるブレーキホースの種類を選択し、そのブレーキホースの使用条件（例えばブレーキホースに加わる内圧の標準圧と最大圧）を設定する（ステップ２２）。
設計者は、３ＤＣＡＤシステムを用いて、ブレーキホースの一端側の位置Ｐ１と方位Ｎ１と、他端側の位置Ｐ２と方位Ｎ２を設計する。ここではブレーキホースのサスペンション側部材に接続される側を他端側とし、サスペンション側部材の標準的な存在位置によって他端側の位置Ｐ２と方位Ｎ２を設計する。３ＤＣＡＤシステムは、ボディに対するサスペンション側部材の水平方向と垂直方向の最大変位量のデータを記憶している。サスペンションの水平方向の最大変位量は、自動車のハンドルを最も右に回転してタイヤを右に向けた状態と、ハンドルを最も左に回転してタイヤを左に向けた状態で得られる。サスペンションの垂直方向の最大変位量は、自動車がバウンドしてボディが持ち上がった状態と、自動車がリバウンドしてボディが沈み込んだ状態で得られる。
設計者が設計した標準位置と、３ＤＣＡＤシステムが記憶している最大変位量から、サスペンション側部材が変位したときの存在位置と方位を計算することができる（ステップ２８と３０）。実際には、図７に示すように、垂直方向ではバウンド位置、中立位置、リバウンド位置が採用され、左右方向では、右転舵位置、直進位置、左転舵位置が採用され、合計９状態でのサスペンション側部材の存在位置と方位が計算される（ステップ２８、３０）。合計して９個のサスペンション側部材の存在位置と方位のデータが、３ＤＣＡＤシステムの記憶装置に記憶される。図８がその一例を示し、合計して９個のサスペンション側部材の存在位置を示すデータＰ２１からＰ２９と、合計して９個の方位を示すデータＮ２１からＮ２９が計算される。ここで、中立位置で直進位置にあるときのサスペンション側部材の存在位置Ｐ２５、方位Ｎ２５は、設計者によって設計された標準位置におけるものである。こうして得られた９個の位置データＰ２１からＰ２９と、９個の方位データＮ２１からＮ２９は、３ＤＣＡＤシステムの記憶装置に記憶される（ステップ３２）。なお、位置データＰと方位データＮはベクトル値であり、それぞれがｘ、ｙ、ｚの３成分を持っている。
【００２３】
設計者によって設計された、中立位置で直進位置にあるときのサスペンション側部材の存在位置Ｐ２５と方位Ｎ２５が定義され、これから、９個の状態における位置データＰ２１からＰ２９と方位データＮ２１からＮ２９が得られると、ステップ３４がＹＥＳとなってステップ３６以降が実行される。
最初に、ブレーキホースのボディ側に接続される端部が所定の位置に位置決めされる。（ステップ３６）。次に、ブレーキホースのサスペンション側に接続される端部がロボットのアームによって把持される（ステップ３８）。ついで、ロボットは、ステップ３２で３ＤＣＡＤシステムの記憶装置に記憶された９個の位置データと９個の方位データを受信し（ステップ４０）、ロボットコントローラの制御によって、位置決めされているボディ側端部とロボットのアームに把持されているサスペンション側端部の相対的位置関係を、３ＤＣＡＤシステムで定義ないし計算された位置関係に調整する。ここでは、３ＤＣＡＤシステムの記憶装置に、９個の位置データと９個の方位データが記憶されているのに対応して、順々に９個の状態を再現する。最初に、ロボットのアームに把持されているサスペンション側端部の相対的位置関係を、バウンド時の右転舵時の位置Ｐ２１と方位Ｎ２１に対応する位置関係に調整するものとする（ステップ４２）。
両端の位置と方位が３ＤＣＡＤシステムで設計された相対的位置関係に調整されたブレーキホースの中に、油圧ポンプを用いてブレーキフルイドを注入し所定の内圧を加える（ステップ４４）。そのときに実際に得られる柔軟で長尺な部材の形状を、レーザー変位計によって３次元計測してブレーキホースの形状を記述するデータを得る（ステップ４６）。最初の測定では、内圧をゼロとして測定する。このときに、図９の９１に示すブレーキホースの形状を示すデータ、即ち、バウンド時の右転舵時の内圧がゼロのときのブレーキホースの形状を示す３Ｄデータ９１が得られる。
【００２４】
以下、ホース内にかける圧力を変えながら、計測を繰返す。サスペンション部材の一つの変位位置ごとに、内圧がゼロ、内圧が標準圧、内圧が最大圧の３状態で測定する。これをサスペンション部材の９個の変位位置について実行する。９個の変位位置について、各３通りの内圧に対する計測が終了すると、ステップ５４がＹＥＳとなる。このときには、図９に例示するように、９個の変位位置と３種の内圧状態に対応する２７種類のブレーキホース形状を示すデータが得られている。
【００２５】
ブレーキホースの３次元計測によって得られた断面中心点座標の集合を、３ＤＣＡＤシステム上で曲線に近似してブレーキホースの形状を示す曲線とする。その曲線にブレーキホースの断面形状を定義することで、ブレーキホースの形状を表示することが可能である（ステップ５６）。その上に、ボディ側部材とサスペンション側部材の形状図を重ね合わせて図示することにより、ブレーキホース等の柔軟で長尺な部材が他の部材と干渉したり、折れ曲がったりしないかといった検証を行うことができる（ステップ６０）。
さらにブレーキホース等の柔軟で長尺な部材の３Ｄデータと、すでに３ＤＣＡＤデータ記憶手段に保存されているボディ側部材とサスペンション側部材の存在位置等を記述するデータを一つのデータファイルに統合して３ＤＣＡＤシステムの記憶手段に記憶させることにより、柔軟で長尺な部材を含む物体全体の３ＤＣＡＤデータを創生することが可能となる。（ステップ６４）
【００２６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、実施例では、データの共有や送受信に、電気的通信回線を用いた方法と磁気ディスク等の記録媒体を使用した方法について説明したが、印字したデータの授受をおこなってオペレーターがキーボード等から各装置にデータ入力する方法も可能である。また、柔軟で長尺な部材の３次元形状をレーザー変位計で測定する場合について説明したが、ＣＣＤカメラと画像処理ソフトウェアを用いて、柔軟で長尺な部材の形状データを直接コンピューターに取り込むことも可能である。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本願発明の３ＤＣＡＤデータ創生方法と創生装置によると、実測することによって柔軟で長尺な部材の形状を記述するデータが得られるので、柔軟で長尺な部材を含む物体の全体を記述する３ＤＣＡＤデータを短時間で得ることができる。このために設計内容を検証しながら、３ＤＣＡＤシステムで設計作業を進めていくことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例の柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータ創生方法および装置を模式的に示す図。
【図２】 第１実施例の柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータ創生方法の概要をしめすフローチャート。
【図３】 柔軟で長尺な部材に接続される回転の自由度を有する部材の模式図。
【図４】 柔軟で長尺な部材に接続される回転の自由度を有する部材の模式図。
【図５】 第２実施例のボディ側部材とサスペンション側部材に接続されたブレーキホースの３ＤＣＡＤデータ創生方法および装置を模式的に示す図。
【図６】 第２実施例のブレーキホースの３ＤＣＡＤデータ創生方法の概要をしめすフローチャート。
【図７】 自動車のボディに対するサスペンションの相対変位関係を示す図。
【図８】 自動車のボディに対するサスペンションの相対変位位置を記述するデータの一例。
【図９】 ブレーキホースの内圧を変更して得られるホース形状を記述する３Ｄデータの構成を表す図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for completing 3D CAD data of an object including a flexible and long member such as a hose or a cable in a short time. The 3D CAD data here refers to data describing the three-dimensional shape of an object, and refers to data obtained by a designer designing a three-dimensional shape with the help of a computer. Even if some of the data describing the three-dimensional shape of the object was not actually designed by the designer but was actually measured, it was prepared based on the design of the designer when the entire data was evaluated. When it can be said that it is data, it is referred to as 3D CAD data.
[0002]
[Prior art]
For example, an automobile includes a body and a suspension that is displaced relative to the body, and a brake hose extends between the body and the suspension. 3D CAD systems (computer systems that include a computer, a display device, and a storage device, and support the process of designing a three-dimensional shape by a designer) have become widespread, and the body and suspension are often designed using a 3D CAD system. . When 3D CAD data is obtained by designing using a 3D CAD system, various evaluations and simulations can be performed by using the 3D CAD data, and the period and cost from design to mass production are greatly reduced.
The body and suspension itself are basically rigid bodies, and 3D CAD data can be completed relatively easily with the current 3D CAD system. However, it is still difficult to complete 3D data that describes the shape or posture of flexible and long members such as hoses and cables.
[0003]
Flexible and long members such as hoses and cables bend according to the attachment positions at both ends. The shape at this time (for example, whether it bends sharply locally or curves entirely) is affected by the diameter, thickness, material, etc. of the hose. By using the finite element method, it is possible to calculate and calculate the shape of a flexible and long member, but for that purpose, it is necessary to enter many conditions and perform complex calculations. It takes time.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When creating 3D CAD data of an object including a flexible and long member (hereinafter sometimes referred to as a long member), the process proceeds smoothly until the design stage of the member to which both ends of the long member are connected. However, it is stuck at the stage of obtaining 3D data describing the shape of the long member.
If 3D data describing the shape of the long member cannot be obtained, the effectiveness of the design content created using the 3D CAD system cannot be guaranteed. For example, design an object where the hose is locally bent and crushed when the hose is connected between the designed members, or an object where the hose connected between the members interferes with other members and wears the hose. There is a possibility of designing.
The present invention was created to solve this problem, and when both end positions of a flexible and long member were designed by the 3D CAD system, both end positions of the long member were positioned at the designed positions. The present invention provides a method and apparatus for obtaining data describing the shape of a long member obtained in a short time.
[0005]
[Means and Actions for Solving the Problems]
The 3D CAD data creation method according to claim 1 is one of the methods for creating 3D CAD data of an object including a flexible and long member in a short time, and includes the following steps.
  The 3D CAD system is used to define data describing the location of one end side member to which one end of a flexible and long member is connected, and the data is stored in the 3D CAD data storage means.
  The 3D CAD system is used to define data describing the location of the other end side member to which the other end of the flexible and long member is connected, and the data is stored in the 3D CAD data storage means.
  Position one end of a flexible, elongated member. Here, one end of the long member may be positioned by positioning the one end side member actually connected to the long member, or one end of the long member may be directly positioned.
  Let the robot grip the other end of the flexible and long member. Again, the other end of the long member may be indirectly gripped by gripping the other end side member that is actually connected to the long member, or the other end of the long member may be directly gripped. May be.
  Teaching the robot, the relative positional relationship between one end positioned and the other end gripped by the robot is stored in the 3D CAD data storage meansRelative of one end side member and other end side memberAdjust to the positional relationship.
  The shape of the flexible and long member obtained at that time is three-dimensionally measured to obtain 3D data describing the shape of the flexible and long member.
  The 3D CAD system is3D data describing the shape of flexible and long members3D CAD data describing the shape of the one end side member, 3D CAD data describing the shape of the other end side member, data describing the position of the one end side member stored in the 3D CAD data storage means, and the other end side member By integrating the data describing the existing position, the one end side member and the other end side member are arranged at the respective existing positions, and the one end and the other of the flexible and long member are arranged on the one end member and the other end side member. Create 3D CAD data of the object that is connected to each endStore in the 3D CAD data storage means.
[0006]
According to this method, in order to obtain 3D CAD data of an object including a flexible and long member, one end side member connected to one end of the long member and the other end side connected to the other end on the 3D CAD system. The three-dimensional positional relationship of the members is designed and determined. Thereafter, the robot operates, and the long member is bent using the actual long member by placing one end and the other end of the long member in the relative positional relationship determined by the 3D CAD system. The shape of the flexible and long member actually obtained at that time is the shape to be designed by the 3D CAD system.
In this method, a shape to be designed by the 3D CAD system is actually created, and the shape is measured three-dimensionally, thereby obtaining 3D data to be designed by the 3D CAD system. According to this method, 3D data can be obtained more easily than by calculating and calculating the shape of a flexible and long member using a finite element method or the like. According to this method, 3D CAD data of an object including a flexible and long member can be created in a short time. According to this method, the data describing the shape of the long member obtained when the both end positions of the long member are positioned at the designed positions at the stage where both end positions of the flexible and long member are designed by the 3D CAD system. Can be obtained in a short time, so that the design contents can be verified at an early stage.
The 3D data representing the shape of a flexible and long member obtained by three-dimensional measurement can be integrated with the 3D CAD data designed and determined on the CAD system.
In order to integrate with 3D CAD data, it may be necessary to numerically process the measured 3D data. For example, since 3D data describing the shape of a long member is recorded based on the coordinate system used at the time of measurement, a coordinate system describing the positions of both ends of the long member stored in the 3D CAD data storage unit It may be defined in a different coordinate system. In this case, it is necessary to convert the actual measurement data into coordinates. The coordinate transformation process can be easily executed in the 3D CAD system or a separate program, and the data describing the shape of the elongated member after the coordinate transformation is stored in the coordinate system in the 3D CAD system. It becomes a thing. By integrating 3D data describing the shape of the converted long member and 3D CAD data describing the position of the member connected to both ends of the long member, the entire object including the flexible and long member is integrated. It can be 3D CAD data.
[0007]
  There are various connection modes for flexible and long members. When connecting the position of the long member and restricting the orientation, the orientation can be freely connected (for example, connecting a long member to a member incorporating a rotatable joint). ), There are cases in which not only the connection point position of the long member but also the orientation is constrained (for example, when the long member is connected to a fixed cylinder), or there is a side after extending in the Z axis Although the L-shaped joint extending in the direction and the long member is connected to the joint rotatable around the Z axis, the orientation of the long member at the connecting portion is limited to the XY plane, but XY The orientation in the plane may not be restricted.
  When not only the position of the connection point of the long member is restricted but also the orientation of the long member at the connection part, the shape of the actual long member is designed with the 3D CAD system unless the orientation is restricted. If you can't match it. In this case, the method of claim 2 is suitable. This method comprises the following steps.
  Using the 3D CAD system, data describing the position and orientation of the one end side member to which one end of a flexible and long member is connected is defined, and the data is stored in the 3D CAD data storage means.
  Using the 3D CAD system, data describing the location and orientation of the other end side member to which the other end of the flexible and long member is connected is defined, and the data is stored in the 3D CAD data storage means.
  Position one end of a flexible, elongated member. Here, one end of the long member may be positioned by positioning one end side member actually connected to the long member, or one end of the long member may be directly positioned.
  Let the robot grip the other end of the flexible and long member. Again, the other end of the long member may be indirectly gripped by gripping the other end side member that is actually connected to the long member, or the other end of the long member may be directly gripped. May be.
  Teaching the robot, the relative positional relationship and relative orientation relationship between one end positioned and the other end gripped by the robot are stored in the 3D CAD data storage meansRelative of one end side member and other end side memberAdjust to positional relationship and orientation relationshipTo deform flexible and long membersThe
  The shape of the flexible and long member obtained at that time is three-dimensionally measured to obtain 3D data describing the shape of the flexible and long member.
  3D CAD system3D data describing the shape of flexible and long members3D CAD data describing the shape of the one end side member, 3D CAD data describing the shape of the other end side member, data describing the location and orientation of the one end side member stored in the 3D CAD data storage means, and the other end side member By integrating the data describing the position and orientation of the one end side member and the other end side member, the one end side member and the other end side member are arranged at the respective existing positions, and flexible and long members are provided. Create 3D CAD data for an object with one end and the other connectedStore in the 3D CAD data storage means.
  According to this method, not only the both end positions of the long member but also the both end orientations of the long member can be matched with those designed by the 3D CAD system, so that the shape of the long member actually obtained at that time is 3D CAD The shape to be designed by the system.
  In this method, the shape of the long member to be designed by the 3D CAD system is actually created, and the shape to be designed by the 3D CAD system can be actually obtained by measuring the shape three-dimensionally.
  The shape data of the long member obtained by the three-dimensional measurement is data describing the position and orientation of the member connected to both ends of the long member after coordinate conversion as necessary.3D CAD data describing the shape of the member connected to both ends of the long member;By integrating, 3D CAD data of the whole object including a flexible and long member can be created.
[0008]
  When only the connection point position of the long member is constrained and the direction is freely connected (for example, when connecting to a joint that can rotate freely in three dimensions, or the rotational surface is constrained, but the in-plane direction is a joint that can freely rotate. In the case of connection), the shape of the long member is influenced by the direction, and since the direction is determined by the shape, it is difficult to reproduce the direction by the robot. In this case, the method of claim 3 below is preferable. In this method, 3D CAD data of an object in which one end of a flexible and long member is rotatably connected to the one end side member and the other end is rotatably connected to the other end side member is created.
This method includes the following steps.
  The 3D CAD system is used to define data describing the location of one end side member to which one end of a flexible and long member is connected, and the data is stored in the 3D CAD data storage means.
  The 3D CAD system is used to define data describing the location of the other end side member to which the other end of the flexible and long member is connected, and the data is stored in the 3D CAD data storage means.
  The one end side member connected to one end of the flexible and long member is positioned.
  The robot grips the other end member connected to the other end of the flexible and long member.
  The robot is taught and the relative positional relationship between the positioned one end member and the other end member held by the robot is stored in the 3D CAD data storage means.Relative of one end side member and other end side memberAdjust to the positional relationship.
  The shape of the flexible and long member obtained at that time is three-dimensionally measured to obtain 3D data describing the shape of the flexible and long member.
  And3D CAD system3D data describing the shape of flexible and long membersAnd 3D CAD data describing the shape of the one end side member, 3D CAD data describing the shape of the other end side member, data describing the position of the one end side member stored in the 3D CAD data storage means, and presence of the other end side member By integrating the data describing the position, the one end side member and the other end side member are arranged at the respective existing positions, and the one end and the other end of the flexible and long member are arranged on the one end member and the other end side member. Create 3D CAD data for each connected objectStore in the 3D CAD data storage means.
  In this case, by adjusting the position of the member (having a rotatable joint) connected to both ends of the long member to the position designed by the 3D CAD system, both the both-end orientation and the intermediate shape of the long member are actually Is adjusted to the orientation and shape. By measuring this, 3D data describing the shape of the long member is created in a short time.
[0009]
  The present invention is useful for creating 3D data of objects including flexible and elongated members,A flexible and long member such as a brake hose is connected to one end.Automotive body side membersAnd the other end are connectedSuspension side memberOf objects including3DCADSuitable for creating data. This method comprises the following steps.
  Using the 3D CAD system, data describing the location of the body side member is defined, and the data is stored in the 3D CAD data storage means.
  Using the 3D CAD system, data describing the position of the suspension side member is defined, and the data is stored in the 3D CAD data storage means.
  Position one end of a flexible, elongated member.
  Let the robot grip the other end of the flexible and long member.
  Teaching the robot, the relative positional relationship between one end positioned and the other end gripped by the robot is stored in the 3D CAD data storage meansRelative of body side member and suspension side memberAdjust to the positional relationship.
  3D data describing the shape of the flexible and long member by measuring the shape of the flexible and long member obtained at that time in three dimensionsobtain.
3D CAD system describes 3D data describing the shape of a flexible and long member, 3D CAD data describing the body side member, 3D CAD data describing the suspension side member, and presence of the body side member stored in the 3D CAD data storage means By integrating the data describing the position and the data describing the position of the suspension side member, the body side member and the suspension side member are arranged at the respective positions, and the body side member and the suspension side member are flexible. Then, 3D CAD data of an object to which one end and the other end of the long member are respectively connected is created and stored in the 3D CAD data storage means.
  According to this method, in order to obtain 3D data describing the shape of a flexible and long member such as a brake hose, first, as an initial condition, on the 3D CAD system, each of the body side member and the suspension side member is three-dimensional. The location is given. Thereafter, a long member such as an actual brake hose is used, one end is positioned, and the other end is gripped by a robot and adjusted to a predetermined positional relationship. At this time, the robot reproduces the relative relationship between the position of one end positioned by the robot and the position of the other end positioned by the robot into the relative positional relationship defined on the 3D CAD system. Therefore, the shape of the long member obtained in this state is the shape taken when the body side member and the suspension side member are in a relative positional relationship when defined by the 3D CAD system. By measuring the actual shape of the long member three-dimensionally, 3D data describing the shape that the long member takes when the body side member and the suspension side member are in the relative positional relationship defined by the 3D CAD system is obtained. . thisCreated by integrating 3D data, 3D CAD data describing the body side member, 3D CAD data describing the suspension side member, and data describing the location of the body side member and the suspension side member stored in the 3D CAD data storage means According to the 3D CAD data, the flexible and long member, the body side member, and the suspension side member in a state where one end of the flexible and long member is connected to the body side member and the other end is connected to the suspension side member. Can be overlaid.
[0010]
The suspension side member of the automobile is designed to be relatively displaceable with respect to the body side member. Normally, design is performed at the standard position, and then the maximum displacement is considered. The maximum displacement position in the horizontal direction of the suspension side member can be obtained with the steering wheel of the automobile turned to the right and the tire turned to the right, and with the steering wheel turned to the left and the tire turned to the left. . The maximum displacement position in the vertical direction of the suspension side member can be obtained in a state where the vehicle bounces and the body is lifted, and in a state where the vehicle rebounds and the body sinks. The 3D CAD system includes 3D CAD data describing the maximum displacement amount from the standard position of the suspension side member.
In this case, if the operator defines the data when the suspension is in the standard position with respect to the body, the 3D CAD system calculates the data describing the position of the suspension side member when the suspension is at the maximum displacement, and the presence of the suspension side member Preferably, data describing the position is transmitted to the robot.
[0011]
In this case, if the operator designs and defines the existing position of the suspension side member at the standard position, the 3D CAD system calculates the existing position when the suspension side member is displaced to the maximum and sends it to the robot for teaching. To do.
On the robot side, the relative positional relationship when the 3D CAD system is displaced to the maximum from the standard position designed by the operator can be reproduced. Thus, data describing the shape of the elongated member extending can be obtained. 3D data describing the shape of the long member when the suspension side member designed at the standard position by the operator using the 3D CAD system is displaced to the maximum by measuring the shape of the actually obtained long member in three dimensions. Is obtained. By repeating the three-dimensional measurement at the maximum displacement while changing the displacement direction, the spatial range that the long member can take can be known.
Note that data transmission here means that data created on one system is placed in a state where it can be used on another system. In addition to transfer via an electrical communication line, a recording medium such as a magnetic disk. Using to share data.
[0012]
  In the case of a brake hose or the like, even if the positions and orientations of both ends are determined, the intermediate shape may change if the pressure acting on the inside fluctuates. There is a case where it is desired to grasp the shape of the long member in relation to the internal pressure.
  In this case, the method according to claim 6 is suitable. This method comprises the following steps.
  Using the 3D CAD system, data describing the positions of the body side member and the suspension side member is defined, and the data is stored in the 3D CAD data storage means.
  Position one end of the hollow, flexible and elongated member.
  Let the robot grip the other end of the hollow, flexible and long member.
  Teaching the robot, the relative positional relationship between one end positioned and the other end gripped by the robot is stored in the 3D CAD data storage meansRelative of body side member and suspension side memberAdjust to the positional relationship.
  A predetermined internal pressure is applied to a hollow, flexible and long member.
  The shape of the hollow, flexible and long member obtained at that time is three-dimensionally measured to create 3D data describing the shape of the hollow, flexible and long member.
[0013]
In order to obtain highly accurate 3D data describing the shape of a hollow, flexible and long member, it is effective to measure the shape by reproducing the internal pressure assumed in the state of use. For example, the internal pressure of the brake hose is the maximum pressure when sudden braking is applied, it is normally the normal pressure, and is empty when the brake fluid is not filled in the hose, and the shape of the brake hose changes in each case . The change in shape can be reproduced by adjusting the internal pressure applied by the brake hose, so that the hollow, flexible and long member that is taken with the typical internal pressure assumed in actual usage conditions is applied. By measuring the shape, it is possible to obtain 3D data describing the shape of the elongate member in use. At this time, the liquid sealed in the long member is not necessarily the same substance as long as the internal pressure and weight are the same as those in actual use.
[0014]
  If the shape figure of the long member actually measured can be displayed on the shape figure of the body side member and suspension side member designed by the 3D CAD system, the design prior verification process becomes efficient.
  For this purpose, as described in claim 7,3D CAD system3D data describing the shape of flexible and long members such as brake hoses,3D CAD data describing the shape of the body side member, 3D CAD data describing the shape of the suspension side member, data describing the location of the body side member stored in the 3D CAD data storage means, and the location of the suspension side member By integrating the data that describesOne 3DCADCreate data. This integrated 3DCADUsing the data,In a state where the body side member and the suspension side member are arranged at the respective existing positions and one end and the other end of the flexible and long member are connected to the body side member and the suspension side member, respectively.The shape figure of the long member actually measured can be superimposed and displayed on the shape figure of the body side member and suspension side member designed by the 3D CAD system.
[0015]
Coordinate conversion may be required to overlay and display the shape of the flexible and long member, the shape of the body side member, and the shape of the suspension side member.
The 3D data of a long member such as a brake hose obtained by measurement may be recorded based on a local coordinate system convenient for the measuring device, and the 3D data and 3D CAD data storage means in the coordinate system In order to integrate the 3D CAD data of the body side member and the suspension side member stored in the table and to display the shape diagram in an overlapping manner, the body side member and the suspension side member are described in the coordinate system of the actually measured 3D data. It is necessary to convert the data to the coordinate system and re-describe it.
In addition, when the shape data obtained by the three-dimensional measurement is 3D data indicating the position of the cross-sectional center point group of the long member, it is necessary to perform various numerical processes to restore the data indicating the shape. There is.
In any case, these numerical processes can be performed inside the three-dimensional measuring machine, inside the 3D CAD system, or by a single program. Based on the 3D data describing the shape of the processed brake hose or the like, the shape diagram can be displayed in an overlapping manner.
By verifying the shape of the long member such as the brake hose by superimposing the shape of the body side member and the suspension side member, the overall design including the long member can be verified.
[0016]
  The present invention has also created a device that creates 3D CAD data for objects including flexible and elongated members. The apparatus for generating the 3D CAD data includes, as described in claim 8, one end side member connected to one end of a flexible and long member, and the other end connected to the other end of the long member. A 3D CAD system for defining and storing data describing the position of the end member, a means for positioning one end of the long member, a robot for gripping the other end of the long member, and a robot from the 3D CAD system to the robot Describe the relative positional relationship between one end and the other end of the long memberdataTransmitting means, means for three-dimensionally measuring the shape of the long member when the relative positional relationship received by the robot is realized, and 3D data describing the shape of the flexible and long member measured three-dimensionally Means for transmitting to a 3D CAD system;The 3D CAD system is configured to store 3D data describing the shape of a flexible and long member, 3D CAD data describing the shape of one end side member, and 3D CAD data describing the shape of the other end side member. By integrating the data describing the existing position of the one end side member and the data describing the existing position of the other end side member, the one end side member and the other end side member are arranged at the respective existing positions and the one end side thereof 3D CAD data of an object in which one end and the other end of a flexible and long member are respectively connected to the member and the other end side member is created.
  In this case, the 3D CAD system, the robot, and the three-dimensional measuring means may be arranged in geographically separated departments, and if the whole is connected so as to be able to communicate information via a communication line, the hardware constituting the system There is no geographical restriction on the location of
  The relative positional relationship between one end and the other end of the long member is described from the 3D CAD system to the robot.dataThe means for transmitting can be a means using a recording medium such as a magnetic disk in addition to a transfer means by an electrical communication method. Similarly, as means for transmitting 3D data measured three-dimensionally to the 3D CAD system, means using a recording medium such as a magnetic disk can be used in addition to transfer means using an electrical communication method. By using such data transmission / reception means, the 3D CAD system, the robot, and the three-dimensional measurement means can transmit and receive necessary data without any geographical restrictions. By using this apparatus, 3D CAD data of an object including a flexible and long member can be created in a short time.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the main features of the embodiment described below are listed. (Embodiment 1) The 3D CAD system includes a calculation unit, an operation unit, a display device, a recording device, and an interface or a data storage medium that can be connected to an electrical communication line.
(Mode 2) The orientation of the member to which the end of the flexible and long member is connected is uniquely determined by the 3D CAD system, and the actual shape is determined in the orientation in which the end of the actual long member is determined. It is measured.
(Mode 3) The member connected to the end of the flexible and long member uses a universal joint and has a degree of freedom of rotation. The actual shape is reproduced using an actual long member and a universal joint.
(Mode 4) The robot controller includes a data communication unit that inputs data describing the tip position and tip orientation of the robot arm, and a control unit that controls the robot arm tip position and tip orientation to the input position and orientation.
(Mode 5) The robot arm grips the other end side member to which the other end of the flexible and long member is connected. When the other end side member has a degree of freedom of rotation, the other end side member is gripped in a state where this is reproduced.
(Mode 6) A pump and a valve for supplying a liquid to a flexible and long member held by a robot and applying an internal pressure are prepared.
(Mode 7) A three-dimensional measuring instrument for measuring the shape of a flexible and long member is a laser displacement meter, and has an electrical communication unit for data transmission or a device for writing / reading data to a data storage medium. .
(Mode 8) The flexible and long member is cylindrical.
(Mode 9) The flexible and long member is hollow and can enclose a liquid therein.
[0018]
【Example】
Hereinafter, a 3D CAD data generation method and apparatus including a flexible and long member according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(First Example)
FIG. 1 schematically shows a 3D CAD data generation method and apparatus for an object including a flexible and long member according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the 3D CAD data creation device for an object including a flexible and long member according to the present embodiment is composed of a 3D CAD system, a robot, a robot controller, and a 3D measuring machine. The long member, the one end side member connected to one end of the long member, and the other end side member connected to the other end of the long member are utilized. The 3D CAD system, the robot, the robot controller, and the three-dimensional measuring machine can transmit and receive data via communication means. FIG. 2 shows a flowchart executed by the apparatus of the first embodiment. The following description will be made in correspondence with each step of the flowchart.
The designer selects a type that is actually planned to be used from among a plurality of flexible and long members (step 2). Next, the designer uses the 3D CAD system to define data P1 (x1, y1, z1) that describes the position of the one end side member connected to one end of the long member. Data P1 describing the position of the one-end member defined by the designer is stored in the storage device of the 3D CAD system (steps 4 and 8). The designer further defines data P2 (x2, y2, z2) that describes the position of the other end side member connected to the other end of the long member. Data P2 describing the position of the other end member defined by the designer is also stored in the storage device of the 3D CAD system (steps 4 and 8).
As illustrated in FIG. 3, when the joint has a three-dimensional rotational degree of freedom, it is not necessary to define the orientation of the joint that connects the long members. On the other hand, as illustrated in FIG. 4, even when the joint is rotatable, when the rotation surface is constrained, or as illustrated in FIG. 1, the joint is not rotatable. In some cases, the designer also defines the orientation of the joint. As illustrated in FIG. 3, when the joint is rotatable and both end positions are designated, when the shape of the long member is determined, the orientation information is not required, whereas FIG. As illustrated in FIG. 4, the shape of the long member is not determined only by the both end positions, and information on the orientation is defined when the shape of the long member changes depending on the orientation of the joint. In the case of FIG. 1, the joint orientation is defined by vector data N1 (nx1, ny1, nz1) and N2 (nx2, ny2, nz2) facing the joint orientation. In the case of FIG. It is defined by data N1 and N2. The defined orientation data N1 and N2 are also stored in the storage device of the 3D CAD system (steps 6 and 8).
Next, the actual long member selected in Step 2, the actual one end member connected to one end thereof, and the actual other end member connected to the other end are used. That is, a real object in which one end side member and the other end side member are connected to both ends of an actual long member is used.
First, an actual one end side member connected to one end of the long member is positioned at a predetermined position. This position is usually placed near the end of the measurable area of the three-dimensional measuring machine (step 10). Next, the robot is caused to grip the actual other end member connected to the other end of the long member (step 12). After the robot grips the other end side member, the robot changes its posture and adjusts the relative positional relationship between the one end side member positioned at a predetermined position and the other end side member gripped by the robot.
Here, the robot refers to the position data P1, P2 and the azimuth data N1, N2 stored in the storage device of the 3D CAD system, and adjusts the robot posture based on this (step 14). As a result, the relative positional relationship between the actual one end side member and the other end side member connected to both ends of the long member is the relative positional relationship and relative orientation relationship designed by the designer using the 3D CAD system. Is reproduced. Therefore, the shape of the actual long member at this time is reproduced as the shape that the long member should take when the long member is connected between the members designed by the designer using the 3D CAD system. .
In this state, the shape of the long member is three-dimensionally measured using a laser displacement meter, and 3D data describing the actual shape or posture of the long member is obtained (step 16). By the internal processing of the laser displacement meter, a three-dimensional coordinate value indicating the center point of the cross section of the flexible and long member is obtained. The three-dimensional coordinate value of the cross-sectional center point is sampled at fine intervals in the longitudinal direction of the long member. In this way, a set Pi (Xi, Yi, Zi) of three-dimensional coordinate values of the cross-sectional center point of the long member is obtained. Here, i corresponds to the sampling point number.
In the three-dimensional measuring machine of the present embodiment, the cross-sectional center point data set Pi (Xi, Yi, Zi) is obtained in the coordinate system with P1 as the origin. The last three-dimensional coordinate value in the longitudinal direction of the long member is equal to P2. The cross-sectional center point data set Pi (Xi, Yi, Zi) obtained by three-dimensional measurement is 3D data describing the shape or posture of the long member.
Since the cross-sectional center point data set Pi (Xi, Yi, Zi) is described in the coordinate system of the three-dimensional measuring machine (shown in capital letters in FIG. 1), the coordinate system used in the 3D CAD system (the position data P1 described above) , P2 and azimuth data N1, N2 are described in this coordinate system) (step 18). In FIG. 1, the cross-sectional center point data set after the coordinate conversion is shown in lower case letters (xi, yi, zi). The cross-sectional center point data set (xi, yi, zi) after the coordinate conversion is stored in the storage device of the 3D CAD system (step 20).
[0019]
The cross-sectional center point data set (xi, yi, zi) obtained in this way is the long member taken when the designer puts both ends of the long member at the positions of both end members designed using the 3D CAD system. The shape is shown. The same kind of data can be calculated and calculated using the finite element method. However, the calculation is complicated and takes time, and the reliability of the calculation results is questionable. According to the present method and apparatus, reliable 3D data can be obtained faster than by calculation.
In the three-dimensional measurement of the present embodiment, the coordinate system with P1 as the origin is used to measure at multiple points toward P2 to obtain the cross-sectional center point data set Pi (Xi, Yi, Zi). The origin can be set at an arbitrary position in consideration of ease of measurement.
The coordinate values of the cross-section center point data set obtained at the time of three-dimensional measurement are stored in the storage means of the 3D CAD system. The step of converting to the coordinate system used in N1 and N2 may be performed using a simple arithmetic program or using the calculation function of the 3D CAD system.
[0020]
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, when the joint to which the long member is connected has a degree of freedom of rotation, a member having the rotatable joint is gripped by the robot in order to reproduce the degree of freedom of rotation. Alternatively, the degree of freedom of rotation may be reproduced via an auxiliary connection member such as a bearing.
On the other hand, as shown in FIG. 1, when the orientation of the end of the long member is deterministic, instead of grasping the connecting member by the robot, the end of the long member is directly attached by the robot. It may be gripped. In this case, it is not necessary to prepare an actual connection member, and the shape of the long member can be reproduced using only the actual long member.
[0021]
(Second embodiment)
FIG. 5 shows a second embodiment of a method and apparatus for creating 3D CAD data in consideration of changes in the relative positions of the body side member and the suspension side member assumed in actual use and changes in the internal pressure of the brake hose. This is schematically shown. FIG. 6 shows a flowchart of the second embodiment. Hereinafter, an embodiment will be described in correspondence with each step of the flowchart.
Here, the direction of the joint connecting the brake hose is fixed, and therefore the bent shape of the brake hose is reproduced by reproducing the position and direction of both ends of the brake hose with a robot or the like.
As shown in FIG. 5, the apparatus according to the second embodiment includes a 3D CAD system, a robot, a robot controller, a hydraulic circuit, and a three-dimensional measuring machine, and uses an actual brake hose. The 3D CAD system, the robot, the robot controller, the hydraulic circuit, and the three-dimensional measuring machine can transmit and receive data via communication means.
[0022]
As shown in FIG. 6, the designer selects the type of brake hose to be used, and sets the use conditions of the brake hose (for example, the standard pressure and the maximum pressure of the internal pressure applied to the brake hose) (step 22).
The designer uses the 3D CAD system to design the position P1 and the direction N1 on one end side of the brake hose, and the position P2 and the direction N2 on the other end side. Here, the side connected to the suspension side member of the brake hose is the other end side, and the position P2 and the direction N2 on the other end side are designed according to the standard position of the suspension side member. The 3D CAD system stores data of the maximum displacement amount in the horizontal direction and the vertical direction of the suspension side member with respect to the body. The maximum displacement in the horizontal direction of the suspension can be obtained in a state where the handle of the automobile is rotated to the right and the tire is turned to the right, and in a state where the handle is rotated to the left and the tire is turned to the left. The maximum displacement in the vertical direction of the suspension can be obtained when the vehicle bounces and the body is lifted, and when the vehicle rebounds and the body sinks.
From the standard position designed by the designer and the maximum displacement stored in the 3D CAD system, the position and orientation when the suspension side member is displaced can be calculated (steps 28 and 30). Actually, as shown in FIG. 7, a bounce position, a neutral position, and a rebound position are adopted in the vertical direction, and a right steered position, a straight forward position, and a left steered position are adopted in the left and right directions, and a total of nine states. The position and direction of the suspension side member are calculated (steps 28 and 30). A total of nine suspension side member location and orientation data are stored in the storage device of the 3D CAD system. FIG. 8 shows an example, and data P21 to P29 indicating the total positions of nine suspension side members and data N21 to N29 indicating a total of nine directions are calculated. Here, the position P25 and the direction N25 of the suspension-side member when the vehicle is in the straight position at the neutral position are those at the standard position designed by the designer. The nine position data P21 to P29 and the nine bearing data N21 to N29 obtained in this way are stored in the storage device of the 3D CAD system (step 32). The position data P and the azimuth data N are vector values, each having three components, x, y, and z.
[0023]
The position P25 and the direction N25 of the suspension side member, which are designed by the designer and are in the straight position at the neutral position, are defined. From this, position data P21 to P29 and direction data N21 to N29 in nine states are obtained. If YES, step 34 is YES and step 36 and subsequent steps are executed.
First, an end portion connected to the body side of the brake hose is positioned at a predetermined position. (Step 36). Next, the end connected to the suspension side of the brake hose is gripped by the robot arm (step 38). Next, the robot receives the nine position data and the nine orientation data stored in the storage device of the 3D CAD system in step 32 (step 40), and is positioned by the control of the robot controller. And the relative positional relationship between the suspension side ends held by the robot arm are adjusted to the positional relationship defined or calculated by the 3D CAD system. Here, nine states are sequentially reproduced corresponding to the nine position data and nine azimuth data stored in the storage device of the 3D CAD system. First, the relative positional relationship between the suspension side ends held by the robot arm is adjusted to the positional relationship corresponding to the position P21 and the azimuth N21 at the time of right turning when bounding (step 42). .
A brake fluid is injected into the brake hose whose position and orientation at both ends are adjusted to the relative positional relationship designed by the 3D CAD system using a hydraulic pump, and a predetermined internal pressure is applied (step 44). The shape of the flexible and long member actually obtained at that time is three-dimensionally measured with a laser displacement meter to obtain data describing the shape of the brake hose (step 46). In the first measurement, the internal pressure is measured as zero. At this time, data indicating the shape of the brake hose shown in 91 of FIG. 9, that is, 3D data 91 indicating the shape of the brake hose when the internal pressure at the right turning at the time of bounding is zero is obtained.
[0024]
Hereinafter, measurement is repeated while changing the pressure applied in the hose. For each displacement position of the suspension member, the measurement is performed in three states: the internal pressure is zero, the internal pressure is the standard pressure, and the internal pressure is the maximum pressure. This is executed for nine displacement positions of the suspension member. When the measurement for the three internal pressures is completed for the nine displacement positions, step 54 is YES. At this time, as illustrated in FIG. 9, data indicating 27 types of brake hose shapes corresponding to 9 displacement positions and 3 types of internal pressure states are obtained.
[0025]
A set of cross-sectional center point coordinates obtained by three-dimensional measurement of the brake hose is approximated to a curve on the 3D CAD system to form a curve indicating the shape of the brake hose. By defining the cross-sectional shape of the brake hose on the curve, the shape of the brake hose can be displayed (step 56). On top of that, the shape of the body side member and the suspension side member are overlapped and illustrated, thereby verifying that a flexible and long member such as a brake hose does not interfere with or bend other members. (Step 60).
Furthermore, 3D data of flexible and long members such as brake hoses, and data describing the positions of the body side member and suspension side member already stored in the 3D CAD data storage means are integrated into one data file. By storing in the storage means of the 3D CAD system, it is possible to create 3D CAD data of the entire object including a flexible and long member. (Step 64)
[0026]
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. For example, in the embodiment, a method using an electric communication line and a method using a recording medium such as a magnetic disk for data sharing and transmission / reception have been described. However, an operator can send and receive printed data from a keyboard or the like. A method of inputting data to each device is also possible. In addition, the case of measuring the three-dimensional shape of a flexible and long member with a laser displacement meter has been described, but using a CCD camera and image processing software, the shape data of a flexible and long member can be directly imported into a computer. Is also possible.
The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the 3D CAD data creation method and creation device of the present invention, data describing the shape of a flexible and long member can be obtained by actual measurement, so that an object including a flexible and long member is obtained. Can be obtained in a short time. For this reason, it is possible to proceed with the design work with the 3D CAD system while verifying the design contents.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a 3D CAD data creation method and apparatus for an object including a flexible and long member according to a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of a 3D CAD data creation method for an object including a flexible and long member according to the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic view of a member having a degree of freedom of rotation connected to a flexible and long member.
FIG. 4 is a schematic view of a member having a degree of freedom of rotation connected to a flexible and long member.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a 3D CAD data creation method and apparatus for a brake hose connected to a body side member and a suspension side member of a second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing an outline of a 3D CAD data creation method for a brake hose according to a second embodiment;
FIG. 7 is a diagram showing a relative displacement relationship of the suspension with respect to the body of the automobile.
FIG. 8 shows an example of data describing the relative displacement position of the suspension with respect to the body of the automobile.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of 3D data describing a hose shape obtained by changing an internal pressure of a brake hose.

Claims (8)

柔軟で長尺な部材と、その一端が接続される一端側部材と、その他端が接続される他端側部材とを含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する方法であり、
３ＤＣＡＤシステムを用いて、その一端側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
３ＤＣＡＤシステムを用いて、その他端側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
柔軟で長尺な部材の一端を位置決めする工程、
柔軟で長尺な部材の他端をロボットに把持させる工程、
そのロボットを教示して、位置決めされている一端とロボットに把持されている他端の相対的位置関係を、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材と他端側部材の相対的位置関係に調整する工程、
そのときに得られる柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測して柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを得る工程、
３ＤＣＡＤシステムが、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータと一端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと他端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材の存在位置を記述するデータと他端側部材の存在位置を記述するデータを統合することによって、一端側部材と他端側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにその一端側部材とその他端側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成して３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
とを含んで柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する方法。 A flexible elongate member, a method of creation and one end member having one end connected, the 3DCAD data of an object and a second end member to which the other end is connected,
Defining data describing the position of the one end side member using the 3D CAD system, and storing the data in the 3D CAD data storage means;
Defining data describing the position of the other end side member using the 3D CAD system, and storing the data in the 3D CAD data storage means;
Positioning one end of a flexible and long member;
Making the robot grip the other end of the flexible and long member,
Teaching the robot, the relative positional relationship between the one end positioned and the other end gripped by the robot, the relative positional relationship between the one end side member and the other end side member stored in the 3D CAD data storage means The process of adjusting to
A step of three-dimensionally measuring the shape of the flexible and long member obtained at that time to obtain 3D data describing the shape of the flexible and long member;
The 3D CAD system is stored in 3D data describing the shape of a flexible and long member, 3D CAD data describing the shape of one end side member, 3D CAD data describing the shape of the other end side member, and 3D CAD data storage means By integrating the data describing the position of the one-end-side member and the data describing the position of the other-end-side member, the one-end-side member and the other-end-side member are arranged at the respective positions, and the one-end-side member Creating 3D CAD data of an object in which one end and the other end of a flexible and long member are connected to the other end side member and storing them in 3D CAD data storage means,
A method for creating 3D CAD data of an object including a flexible and long member. 柔軟で長尺な部材と、その一端が回転不能に接続される一端側部材と、その他端が回転不能に接続される他端側部材とを含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する方法であり、
３ＤＣＡＤシステムを用いて、その一端側部材の存在位置と方位を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
３ＤＣＡＤシステムを用いて、その他端側部材の存在位置と方位を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
柔軟で長尺な部材の一端を位置決めする工程、
柔軟で長尺な部材の他端をロボットに把持させる工程、
そのロボットを教示して、位置決めされている一端とロボットに把持されている他端の相対的位置関係と相対的方位関係を、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材と他端側部材の相対的位置関係と方位関係に調整する工程、
そのときに得られる柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測して柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを得る工程、
３ＤＣＡＤシステムが、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータと一端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと他端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材の存在位置と方位を記述するデータと他端側部材の存在位置と方位を記述するデータを統合することによって、一端側部材と他端側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにその一端側部材とその他端側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成して３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
とを含んで柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する方法。 A flexible elongate member, be a method of creation and one end member having one end non-rotatably connected with the 3DCAD data of an object and a second end member to which the other end is connected non-rotatably ,
Defining the data describing the position and orientation of the one end side member using the 3D CAD system and storing the data in the 3D CAD data storage means;
Defining the data describing the position and orientation of the other end member using the 3D CAD system, and storing the data in the 3D CAD data storage means;
Positioning one end of a flexible and long member;
Making the robot grip the other end of the flexible and long member,
Teach the robot, a relative positional relationship between the relative orientation relationship and the other end being gripped at one end and the robot being positioned, one end member and the other end side member stored in 3DCAD data storage means step of adjusting the relative positional relationship and orientation relationship,
A step of three-dimensionally measuring the shape of the flexible and long member obtained at that time to obtain 3D data describing the shape of the flexible and long member;
The 3D CAD system is stored in 3D data describing the shape of a flexible and long member, 3D CAD data describing the shape of one end side member, 3D CAD data describing the shape of the other end side member, and 3D CAD data storage means By integrating the data describing the position and orientation of the one-end-side member and the data describing the position and orientation of the other-end-side member, the one-end-side member and the other-end-side member are arranged at the respective positions. A step of creating 3D CAD data of an object in which one end and the other end of a flexible and long member are respectively connected to the one end side member and the other end side member, and storing the data in a 3D CAD data storage unit;
A method for creating 3D CAD data of an object including a flexible and long member. 柔軟で長尺な部材と、その一端が回転可能に接続される一端側部材と、その他端が回転可能に接続される他端側部材とを含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する方法であり、
３ＤＣＡＤシステムを用いて、その一端側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
３ＤＣＡＤシステムを用いて、その他端側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
柔軟で長尺な部材の一端に接続されている一端側部材を位置決めする工程、
柔軟で長尺な部材の他端に接続されている他端側部材をロボットに把持させる工程、
そのロボットを教示して、位置決めされている一端側部材とロボットに把持されている他端側部材の相対的位置関係を、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材と他端側部材の相対的位置関係に調整する工程、
そのときに得られる柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測して柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを得る工程、
３ＤＣＡＤシステムが、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータと一端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと他端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されている一端側部材の存在位置を記述するデータと他端側部材の存在位置を記述するデータを統合することによって、一端側部材と他端側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにその一端側部材とその他端側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成して３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
とを含んで柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する方法。 A flexible elongate member, be a method of creation and one end member having one end rotatably connected, the 3DCAD data of an object and a second end member to which the other end is rotatably connected ,
Defining data describing the position of the one end side member using the 3D CAD system, and storing the data in the 3D CAD data storage means;
Defining data describing the position of the other end side member using the 3D CAD system, and storing the data in the 3D CAD data storage means;
Positioning one end side member connected to one end of a flexible and long member;
A step of causing the robot to grip the other end side member connected to the other end of the flexible and long member;
The robot is taught, and the relative positional relationship between the one end side member positioned and the other end side member held by the robot is determined between the one end side member and the other end side member stored in the 3D CAD data storage means . Adjusting the relative positional relationship,
A step of three-dimensionally measuring the shape of the flexible and long member obtained at that time to obtain 3D data describing the shape of the flexible and long member;
The 3D CAD system is stored in 3D data describing the shape of a flexible and long member, 3D CAD data describing the shape of one end side member, 3D CAD data describing the shape of the other end side member, and 3D CAD data storage means By integrating the data describing the position of the one-end-side member and the data describing the position of the other-end-side member, the one-end-side member and the other-end-side member are arranged at the respective positions, and the one-end-side member Creating 3D CAD data of an object in which one end and the other end of a flexible and long member are connected to the other end side member and storing them in 3D CAD data storage means,
A method for creating 3D CAD data of an object including a flexible and long member. ブレーキホース等の柔軟で長尺な部材と、その一端が接続されるボディ側部材と、その他端が接続されているとともにボディ側部材に対して相対変位するサスペンション側部材とを含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する方法であり、
３ＤＣＡＤシステムを用いて、ボディ側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
３ＤＣＡＤシステムを用いて、サスペンション側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
柔軟で長尺な部材の一端を位置決めする工程、
柔軟で長尺な部材の他端をロボットに把持させる工程、
そのロボットを教示して、位置決めされている一端とロボットに把持されている他端の相対的位置関係を、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されているボディ側部材とサスペンション側部材の相対的位置関係に調整する工程、
そのときに得られる柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測して柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを得る工程、
３ＤＣＡＤシステムが、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータとボディ側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータとサスペンション側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されているボディ側部材の存在位置を記述するデータとサスペンション側部材の存在位置を記述するデータを統合することによって、ボディ側部材とサスペンション側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにそのボディ側部材とそのサスペンション側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成して３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
とを含んで柔軟で長尺な部材を含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する方法。 3DCAD of objects including a flexible elongate member such as a brake hose, and the body side member of which one end is connected, and a suspension member for relative displacement with respect to the body-side member with its other end is connected A way to create data ,
Defining data describing the position of the body side member using the 3D CAD system and storing the data in the 3D CAD data storage means;
Defining the data describing the position of the suspension side member using the 3D CAD system and storing the data in the 3D CAD data storage means;
Positioning one end of a flexible and long member;
Making the robot grip the other end of the flexible and long member,
Teach the robot, the relative positional relationship between the other end being gripped at one end and the robot being positioned, the relative positional relationship between the body-side member and the suspension member, which is stored in the 3DCAD data storage means Adjusting process,
A step of three-dimensionally measuring the shape of the flexible and long member obtained at that time to obtain 3D data describing the shape of the flexible and long member ;
The 3D CAD system includes 3D data describing the shape of a flexible and long member, 3D CAD data describing the shape of the body side member, 3D CAD data describing the shape of the suspension side member, and the body stored in the 3D CAD data storage means. By integrating the data describing the position of the side member and the data describing the position of the suspension side member, the body side member and the suspension side member are arranged at the respective positions, and the body side member and the suspension thereof are arranged. A step of creating 3D CAD data of an object in which one end and the other end of a flexible and long member are respectively connected to the side member and storing the data in a 3D CAD data storage unit;
A method for creating 3D CAD data of an object including a flexible and long member . ３ＤＣＡＤシステムを用いてサスペンション側部材の存在位置を記述するデータを定義するにあたって、オペレータがボディに対して標準位置にあるときのサスペンション側部材の存在位置を記述するデータを定義すると、３ＤＣＡＤシステムがサスペンション側部材の最大変位時の存在位置を記述するデータを計算し、サスペンション側部材の最大変位時の存在位置を記述するデータをロボットに送信することを特徴とする請求項４に記載の３ＤＣＡＤデータ創生方法。In defining the data describing the position of the suspension side member using the 3D CAD system, if the data describing the position of the suspension side member when the operator is at the standard position with respect to the body is defined, 5. The 3D CAD data according to claim 4, wherein data describing the position of the side member at the maximum displacement is calculated, and data describing the position of the suspension side member at the maximum displacement is transmitted to the robot. Creation method. 一端がボディ側部材に接続され、他端がサスペンション側部材に接続されているブレーキホース等の中空で柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを創生する方法であり、
３ＤＣＡＤシステムを用いて、ボディ側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
３ＤＣＡＤシステムを用いて、サスペンション側部材の存在位置を記述するデータを定義し、そのデータを３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶する工程、
中空で柔軟で長尺な部材の一端を位置決めする工程、
中空で柔軟で長尺な部材の他端をロボットに把持させる工程、
そのロボットを教示して、位置決めされている一端とロボットに把持されている他端の相対的位置関係を、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されているボディ側部材とサスペンション側部材の相対的位置関係に調整する工程、
中空で柔軟で長尺な部材に所定の内圧をかける工程、
そのときに得られる中空で柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測して中空で柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを創生する方法。A method of creating 3D data describing the shape of a hollow, flexible and elongated member such as a brake hose, one end connected to a body side member and the other end connected to a suspension side member;
Defining data describing the position of the body side member using the 3D CAD system and storing the data in the 3D CAD data storage means;
Defining the data describing the position of the suspension side member using the 3D CAD system and storing the data in the 3D CAD data storage means;
Positioning one end of a hollow, flexible and long member;
A step of causing the robot to grip the other end of the hollow, flexible and long member,
Teach the robot, the relative positional relationship between the other end being gripped at one end and the robot being positioned, the relative positional relationship between the body-side member and the suspension member, which is stored in the 3DCAD data storage means Adjusting process,
Applying a predetermined internal pressure to a hollow, flexible and long member;
A method of creating 3D data describing the shape of a hollow, flexible and long member by three-dimensionally measuring the shape of the hollow, flexible and long member obtained at that time. ３ＤＣＡＤシステムが、柔軟で長尺な部材の形状図とボディ側部材の形状図とサスペンション側部材の形状図を重ね表示するために、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータと、ボディ側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと、サスペンション側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと、３ＤＣＡＤデータ記憶手段に記憶されているボディ側部材の存在位置を記述するデータと、サスペンション側部材の存在位置を記述するデータを統合することによって、ボディ側部材とサスペンション側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにそのボディ側部材とそのサスペンション側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成する工程をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の３Ｄデータ創生方法。 The 3D CAD system displays 3D data describing the shape of a flexible and long member so that the shape of the flexible and long member, the shape of the body side member, and the shape of the suspension side member can be overlaid and displayed. and 3DCAD data describing the shape of the side members, and 3DCAD data describing the shape of the suspension member, the data describing the location of the body-side member that is stored in 3DCAD data storage unit, the location of the suspension member The body side member and the suspension side member are arranged at the respective existing positions, and one end and the other end of the flexible and long member are respectively connected to the body side member and the suspension side member. claim, characterized in that it further comprises a step of creating 3DCAD data of the object being connected 6 3D data creation method according to. 柔軟で長尺な部材と、その一端が接続される一端側部材と、その他端が接続される他端側部材とを含む物体の３ＤＣＡＤデータを創生する装置であり、
その一端側部材と他端側部材の存在位置を記述するデータを定義して、そのデータを記憶する３ＤＣＡＤシステム、
柔軟で長尺な部材の一端を位置決めする手段、
柔軟で長尺な部材の他端を把持するロボット、
３ＤＣＡＤシステムからロボットに、柔軟で長尺な部材の一端と他端の相対的位置関係を記述するデータを送信する手段、
ロボットが受信した相対的位置関係を実現したときの、柔軟で長尺な部材の形状を３次元計測する手段、
３次元計測された柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータを３ＤＣＡＤシステムに送信する手段
とを含んで構成され、
３ＤＣＡＤシステムは、柔軟で長尺な部材の形状を記述する３Ｄデータと一端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと他端側部材の形状を記述する３ＤＣＡＤデータと記憶されている一端側部材の存在位置を記述するデータと他端側部材の存在位置を記述するデータを統合することによって、一端側部材と他端側部材がそれぞれの存在位置に配置されるとともにその一端側部材とその他端側部材に柔軟で長尺な部材の一端と他端がそれぞれ接続されている物体の３ＤＣＡＤデータを作成することを特徴とする３ＤＣＡＤデータ創生装置。 A flexible elongate member, and one end member having one end connected, a device for creation of 3DCAD data of an object and a second end member to which the other end is connected,
A 3D CAD system for defining data describing the positions of the one end side member and the other end side member and storing the data;
Means for positioning one end of a flexible and elongated member;
A robot that grips the other end of a flexible and long member,
Means for transmitting data describing the relative positional relationship between one end and the other end of a flexible and long member from the 3D CAD system to the robot;
Means for three-dimensional measurement of the shape of a flexible and long member when the relative positional relationship received by the robot is realized;
Means for transmitting 3D data describing the shape of a flexible and long member measured three-dimensionally to a 3D CAD system,
The 3D CAD system includes 3D data describing the shape of a flexible and long member, 3D CAD data describing the shape of the one end side member, 3D CAD data describing the shape of the other end side member, and presence of the one end side member stored. By integrating the data describing the position and the data describing the existing position of the other end side member, the one end side member and the other end side member are arranged at the respective existing positions, and the one end side member and the other end side member 3DCAD data creation apparatus characterized by one end and the other end of the flexible elongate member to create a 3DCAD data of the object being connected to.
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