JP4992440B2

JP4992440B2 - 自動組み上げ装置、自動組み上げ方法

Info

Publication number: JP4992440B2
Application number: JP2007017225A
Authority: JP
Inventors: 宏治石丸
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2027-01-29
Also published as: JP2008186102A

Description

本発明は、ＰＤＭ（Ｐｒｏｄｕｃｔｄａｔａｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）情報を用いて正確性を向上させた自動組み上げシステム等に関する。

通常、自動車等のＣＧ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒａｐｈｉｃｓ）を制作する場合、オペレータは約５００〜７００点の部品の３Ｄ（３−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒａｉｄｅｄｄｅｓｉｇｎ）とＰＤＭ情報を照らし合わせ、手作業で組み上げデータを制作している。
複数の部品から組み立てられる製品の組立シーンを画面出力するため、組立品に関する３次元データに基づいて、所要の方向から見た部品の画像を表す２次元の画像データを作成し、その２次元の画像データを用いて組立シーンを画面出力するというもある。（特許文献１参照）

特開２００３−３０８５４５号広報

しかしながら、上記の方法では、２次元データ作成の際、視点位置や投影角度などの２次元画像化のための変換条件は、３次元データを視覚化した部品や組立品の画像をディスプレイに表示させ、これをオペレータが見て適切な変換条件を入力することにより行うため、オペレータによる作業負担は大きい。
また、３ＤＣＡＤとＰＤＭ情報を照らし合わせ、手作業で組み上げデータを制作する方法においても、オペレータによるミスにより間違えた部品を組み上げる可能性があり、また、ミスのチェック機能もない。オペレータの作業に対する集中時間には限界があり、常に緊張状態が続くため、オペレータの作業負荷は大きい。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＰＤＭ情報を用いて正確性を向上させた自動組み上げシステム等を提供することにある。

前述した目的を達成するために第１の発明は、三次元ＣＡＤデータを用いた三次元形状の組み上げ装置であって、ＰＤＭ情報から必要な情報を抽出し、必要となる対象部品名データと、三次元ＣＡＤデータを対照し、対象部品名データを生成する手段と、前記ＰＤＭ情報から抽出した情報と、前記対象部品名データから組み上げ情報を生成する手段と、前記対象部品名データに基づいて、前記三次元ＣＡＤデータを最適化し、最適化三次元ＣＡＤデータを生成する手段と、前記組み上げ情報と、前記最適化三次元ＣＡＤデータを用いて、組み上げを行う手段と、を具備することを特徴とする自動組み上げ装置である。

第２の発明は、三次元ＣＡＤデータを用いた三次元形状の組み上げ方法であって、自動組み上げ装置の制御部が、記憶装置に記憶されるＰＤＭ情報から必要な情報を抽出し、必要となる対象部品名データと、三次元ＣＡＤデータを対照し、対象部品名データを生成する工程と、前記制御部が、前記ＰＤＭ情報から抽出した情報と、前記対象部品名データから組み上げ情報を生成する工程と、前記制御部が、前記対象部品名データに基づいて、前記三次元ＣＡＤデータを最適化し、最適化三次元ＣＡＤデータを生成する工程と、前記制御部が、前記組み上げ情報と、前記最適化三次元ＣＡＤデータを用いて、組み上げを行う工程と、を具備することを特徴とする自動組み上げ方法である。

本発明によれば、ＰＤＭ情報を用いて正確性を向上させた自動組み上げシステム等を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。
最初に、図１を参照しながら、本実施の形態に係る自動組み上げシステム１の概要について説明する。
図１は、自動組み上げシステム１の概要を示す図である。

自動組み上げシステム１は、自動車等の工業製品の設計で使用されている部品を管理するＰＤＭ情報５、工業製品の部品の３ＤＣＡＤデータ７を用いて、ＣＧのための組み上げ済みＣＧデータ９を生成する自動組み上げ装置３を有する。
自動組み上げ装置３は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等のコンピュータである。

ＰＤＭ情報５及び３ＤＣＡＤデータ７は、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＭＯ(ＭａｇｎｅｔｏＯｐｔｉｃＤｉｓｃ)等の媒体に記録されたデータで、自動組み上げ装置３に入力される。
自動組み上げ装置３は、入力されたＰＤＭ情報５、３ＤＣＡＤデータ７を用いて組み上げ処理を行い、組み上げ済みＣＧデータ９を生成する。

次に、図２、３、４、５、６、７、８を参照しながら、自動組み上げ装置３について説明する。
図２は、自動組み上げ装置３のハードウエア構成を示す図、図３は、記憶装置２２の詳細を示す図、図４は、ＰＤＭ情報５（５’）の詳細を示す図、図５は、記憶装置２２のＣＡＤデータファイル名リスト３７の一例を示す図、図６は、３ＤＣＡＤデータ７（７’）のツリー構造を示す図、図７は、記憶装置２２の対象部品ファイル名リスト３９の一例を示す図、図８は、記憶装置２２の組み上げ情報４１の一例を示す図である。

図２に示すように、自動組み上げ装置３は、バス２８により相互接続された制御部２１、記憶装置２２、メディア入出力部２３、入力部２４、印刷部２５、表示部２６、通信部２７等を有する。

制御部２１は、プログラムの実行を行うＣＰＵ(ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ)と、プログラム命令あるいはデータ等を格納するためのＲＯＭ(ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ)、ＲＡＭ(ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ)等のメモリから構成される。制御部２１は、自動組み上げ装置３全体の動作を制御する。

記憶装置２２は、自動組み上げ装置３の制御プログラム、アプリケーションプログラム、固定データ等を格納するための記憶媒体である。
メディア入出力部２３は、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＣＤ−ＲＷ(ＣＤ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ)、フレキシブルディスク、ＭＯ等の媒体のドライブで、媒体からのデータの読み出しや、媒体へのデータの書き込みを行う。

入力部２４は、キーボード、マウス等の入力装置である。
印刷部２５はプリンタで、ユーザからの要求により必要な情報等の印刷を行う。
表示部２６は、ＣＲＴ(Ｃａｔｈｏｄｅ−ＲａｙＴｕｂｅ)あるいはＬＣＤ(ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ)等の表示装置である。
通信部２７は、通信制御装置、通信ポート等であり、ネットワーク等との通信を制御する。

図３に示すように、記憶装置２２は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）３１、対象部品ファイル名抽出プログラム３２、対象部品ファイル名チェックプログラム３３、組み上げ情報整理プログラム３４、形状最適化プログラム３５、形状組み上げプログラム３６、ＰＤＭ情報５’、３ＤＣＡＤデータ７’、ＣＡＤデータファイル名リスト３７、対象部品ファイル名リスト３９、最適化ＣＧデータ４０、組み上げ情報４１、組み上げ済みＣＧデータ９’等を有する。

ＯＳ３１は、自動組み上げ装置３全体を制御する制御プログラムである。
ＰＤＭ情報５’は、ＣＤ−ＲＯＭ等の媒体を介して入力されたＰＤＭ情報５を記憶装置２２内に複製したものである。

図４に示すように、ＰＤＭ情報５及びＰＤＭ情報５’は、ＣＳＶ（ＣｏｍｍａＳｅｐａｒａｔｅｄＶａｌｕｅｓ）形式のデータで、部品番号５１、中単位組み合わせ名５２、小単位組み合わせ名５３、仕様５４、ＣＡＤデータ名５５、備考５６、反転５７、製造メーカー名５８、設計者名５９等を有する。他に、表面加工、オプション部品、組み立て順番、素材、加工方法、重量、設計履歴等のデータを持つようにしてもよい。

部品番号５１は、部品毎に一意的に付けられた英数字等の番号で、例えば、自動車の部品であるホイール６１の部品番号５１は「ＷＨＥＥＬ−ＪＦＤＢＪ」、タイヤ６２の部品番号５１は「ＴＩＲＥ−」、ブレーキキャリパ６３の部品番号５１は「ＣＡＬＩＰＥＲ−ＪＦＢＦＪ」、フック６４の部品番号５１は「ＨＯＯＫ−ＪＦＪＤＪ」、バンパー６５の部品番号５１は「ＢＵＭＰＥＲ−ＪＦＤＤＪ」である。
中単位組み合わせ名５２は、例えば、外装部品を示す「ＯＵＴＥＲ１」のように、中単位での部品の組み合わせの名前を、小単位組み合わせ名５３は、例えば、「ＷＨＥＥＬ」、「ＴＩＲＥ」、「ＣＡＬＩＰＥＲ」のように、小単位での部品の組み合わせの名前である。

仕様５４は、各部品の色の仕様である。
ＣＡＤデータ名５５は、各部品に対応する３ＤＣＡＤデータ７’のファイル名である。
備考５６は、各部品の備考となる事項である。
反転５７は、例えば、ドア、ドアミラー等の各部品の３ＤＣＡＤデータ７’を左右、あるいは上下に反転して使用するかどうかを示すもので、反転させる軸を表している。
製造メーカー名５８は、各部品を製造しているメーカーの名前、設計者名５９は、各部品を設計した設計者の名前である。

３ＤＣＡＤデータ７’は、ＣＤ−ＲＯＭ等の媒体を介して入力された３ＤＣＡＤデータ７を、記憶装置２２内に複製したものである。
ＣＡＤデータファイル名リスト３７は、図５に示すように、３ＤＣＡＤデータ７、７’に含まれるＣＡＤデータファイルのファイル名の一覧である。
図６に示すように、３ＤＣＡＤデータ７，７’はツリー状となっており、中単位組み合わせ名５２、小単位組み合わせ名５３でＣＡＤデータ名５５、仕様５４が階層構造を形成している。ＣＡＤデータ名５５は、３ＤＣＡＤデータ７，７’の各部品のファイル名に対応している。

対象部品ファイル名抽出プログラム３２は、ＣＤ−ＲＯＭ等の媒体を介して入力されたＰＤＭ情報５を記憶装置２２内に複製したＰＤＭ情報５’から、必要となる部品の情報を抽出整理し、対象部品ファイル名リスト３９を生成するプログラムである。
図７に示すように、対象部品ファイル名リスト３９は、ＰＤＭ情報５’からＣＧ制作に必要となる部品に対応するＣＡＤデータ名５５をＣＡＤデータファイル名リスト３７から抽出したものである。例えば、自動車のＣＧにおいて外部から見えるホイール６１の部品である「ＷＨＥＥＬ−ＦＲ＿ＲＨ＿１」、「ＷＨＥＥＬ−ＦＲ＿ＲＨ＿Ｆ」、「ＷＨＥＥＬ−ＦＲ＿ＲＨ＿７」は対象部品ファイル名リスト３９に含まれるが、外部からは見えないブレーキキャリパ６３の部品に対応する「ＣＡＬＩＰＲＥ−Ｊ＿１」〜「ＣＡＬＩＰＥＲ−Ｊ＿５」は対象部品ファイル名３９には含まれない。

対象部品ファイル名チェックプログラム３３は、対象部品ファイル名抽出プログラム３２が生成した対象部品ファイル名リスト３９を参照し、対応する３ＤＣＡＤデータ７’が存在するかどうか、ＣＡＤデータファイル名リスト３７をチェックするプログラムである。
組み上げ情報整理プログラム３４は、ＰＤＭ情報５’から抽出した対象部品のツリー情報、マテリアル、使い方等、必要な情報を整理して組み上げ情報４１を更新するプログラムである。

図８に示すように、組み上げ情報４１は、対象部品ファイル名リスト３９に含まれている部品の部品番号５１、中単位組み合わせ名５２、小単位組み合わせ名５３、仕様５４、ＣＡＤデータ名５５、反転５７等を有する。
組み上げ情報４１は、ＰＤＭ情報５’から必要な情報を抽出して生成したもので、形状組み上げに必要のない備考５６、製造メーカー名５８、設計者名５９等は含まれない。

形状最適化プログラム３５は、対象部品ファイル名リスト３９内にある部品に対応する３ＤＣＡＤデータ７’で、例えば、部品の裏のようなＣＧに必要のないデータを削除等することにより、形状の最適化処理を行い、最適化ＣＧデータ４０を生成する。
形状組み上げプログラム３６は、最適化ＣＧデータ４０及び組み上げ情報４１を用いて形状組み上げを行い、組み上げ済みＣＧデータ９’を生成する。生成した組み上げ済みＣＧデータ９’は、ＣＤ−Ｒ（ＣＤｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）あるいはＭＯ等の媒体に書き込み、組み上げ済みＣＧデータ９として出力する。

次に、図９を参照しながら、ＰＤＭ情報５’、３ＤＣＡＤデータ７’を用いた自動組み上げの処理の流れを説明する。
図９は、自動組み上げシステム１の動作を示すフローチャートである。

自動組み上げ装置３は、対象部品ファイル名抽出プログラム３２に従って、ＰＤＭ情報５’から、組み上げ処理に必要となる部品に対応するデータを抽出し、対象部品ファイル名リスト３９、組み上げ情報４１を生成する（ステップ１０１）。

自動組み上げ装置３は、対象部品ファイル名チェックプログラム３３に従って、対象部品ファイル名リスト３９内のファイル名が３ＤＣＡＤデータ７’にあるかどうかをチェックし、対象部品ファイル名リスト３９のファイル名と一致するファイル名がＣＡＤデータファイル名リスト３７にない場合は、エラーメッセージを表示し、ファイル名が近いものから適切なファイルを探し、対象部品ファイル名リスト３９に記載されているファイル名に変更をする（ステップ１０２）。適切なファイルを自動的に探しだすことができない場合は、ユーザが適切なファイルを探し、対象部品ファイル名リスト３９に記載されているファイル名を変更する。

自動組み上げ装置３は、形状最適化プログラム３５に従って、対象部品ファイル名リスト３９に含まれるファイル名を持つ３ＤＣＡＤデータ７’の形状最適化処理を行い、見えない部分のデータを削除することにより、部品毎の最適化ＣＧデータ４０を生成する（ステップ１０３）。形状最適化処理では、ＰＤＭ情報５の仕様５４に指定がある部品を残し、指定のない部品は削除する。
自動組み上げ装置３は、形状組み上げプログラム３６に従って、最適化ＣＧデータ４０を読み込んで階層構造をもったアセンブリファイルを組み上げ済みＣＧデータ９’として生成する（ステップ１０４）。

以上、説明したように本実施によれば、ＰＤＭ情報を用いて正確性を向上させた自動組み上げシステム等を提供することができる。

ＣＧ制作、画像制作において、３ＤＣＡＤデータ及びＰＤＭ情報を用いて３Ｄ形状組み上げ処理を自動化することにより、オペレータの作業負担を軽減し、時間短縮により工数を削減することができる。また、オペレータによる組み上げミスを削減、低減することも可能となり、制作のための費用が低減される。

添付図面を参照しながら本発明に係る自動組み上げシステムの好適な実施形態について説明したが、前述した実施の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

自動組み上げシステム１の概要を示す図自動組み上げ装置３のハードウエア構成を示す図記憶装置２２の詳細を示す図ＰＤＭ情報５（５’）の詳細を示す図記憶装置２２のＣＡＤデータファイル名リスト３７の一例を示す図３ＤＣＡＤデータ７（７’）のツリー構造を示す図記憶装置２２の対象部品ファイル名リスト３９の一例を示す図記憶装置２２の組み上げ情報４１の一例を示す図自動組み上げシステム１の動作を示すフローチャート

符号の説明

１………自動組み上げシステム
３………自動組み上げ装置
５，５’………ＰＤＭ情報
７，７’………３ＤＣＡＤデータ
９，９’………組み上げ済みＣＧデータ
２１………制御部
２２………記憶装置
２３………メディア入出力部
２４………入力部
２５………印刷部
２６………表示部
２７………通信部
３１………ＯＳ
３２………対象部品ファイル名抽出プログラム
３３………対象部品ファイル名チェックプログラム
３４………組み上げ情報整理プログラム
３５………形状最適化プログラム
３６………形状組み上げプログラム
３７………ＣＡＤデータファイル名リスト
３９………対象部品ファイル名リスト
４０………最適化ＣＧデータ
４１………組み上げ情報

Claims

三次元ＣＡＤデータを用いた三次元形状の組み上げ装置であって、
ＰＤＭ情報から必要な情報を抽出し、必要となる対象部品名データと、三次元ＣＡＤデータを対照し、対象部品名データを生成する手段と、
前記ＰＤＭ情報から抽出した情報と、前記対象部品名データから組み上げ情報を生成する手段と、
前記対象部品名データに基づいて、前記三次元ＣＡＤデータを最適化し、最適化三次元ＣＡＤデータを生成する手段と、
前記組み上げ情報と、前記最適化三次元ＣＡＤデータを用いて、組み上げを行う手段と、
を具備することを特徴とする自動組み上げ装置。
三次元ＣＡＤデータを用いた三次元形状の組み上げ方法であって、
自動組み上げ装置の制御部が、記憶装置に記憶されるＰＤＭ情報から必要な情報を抽出し、必要となる対象部品名データと、三次元ＣＡＤデータを対照し、対象部品名データを生成する工程と、
前記制御部が、前記ＰＤＭ情報から抽出した情報と、前記対象部品名データから組み上げ情報を生成する工程と、
前記制御部が、前記対象部品名データに基づいて、前記三次元ＣＡＤデータを最適化し、最適化三次元ＣＡＤデータを生成する工程と、
前記制御部が、前記組み上げ情報と、前記最適化三次元ＣＡＤデータを用いて、組み上げを行う工程と、
を具備することを特徴とする自動組み上げ方法。