JP6308098B2 - スポット溶接解析モデルの作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、スポット溶接解析モデルの作成方法の技術に関し、より詳しくは、スポット溶接解析モデルを作成する際に、一つの設計指示情報に基づき作成された複数のスポット溶接情報を管理する方法に関する。

従来、スポット溶接を行う部位（以下、スポット溶接部と呼ぶ）の、接合強度を解析するために、スポット溶接部の解析モデルを生成することが行われている。
例えば、スポット溶接部の解析モデルを生成する方法としては、特許文献１に開示された技術があり、公知となっている。

特許文献１に開示されている従来のスポット溶接解析モデルの作成方法では、１つのスポット溶接部に対する１つの設計指示情報に基づいて、１点の結合要素を作成する構成としている。
このため、複数の結合要素を作成しようとする場合には、設計指示情報を追加する必要があった。

また、特許文献１に開示されている従来のスポット溶接打点の解析モデルの作成方法では、複数の結合要素を作成した場合、作成後に各結合要素を修正するときには、複数の結合要素の情報を個別に修正する必要があった。
このため、従来のスポット溶接解析モデルの作成方法では、スポット溶接解析モデルの作成に、多大な時間を要することとなっていた。

特開２００５−１１５４４９号公報

本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、１つのスポット溶接部の設計指示情報に基づいて、複数の結合要素を容易に作成するとともに、作成した複数の結合要素の修正および管理を容易にすることができるスポット溶接解析モデルの作成方法を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、一つのスポット溶接の設計指示情報に基づき、複数のスポット溶接打点を含むスポット溶接部の解析モデルを作成するスポット溶接解析モデルの作成方法であって、前記設計指示情報は、少なくとも、スポット溶接打点の個数と、配置と、スポット径の仕様情報を識別可能なキーワードを有し、前記キーワードを有する設計指示情報を変換して、複数のスポット溶接打点および複数の前記スポット溶接打点のスポット溶接仕様の情報である複数のスポット溶接情報を生成するとともに、生成した前記複数のスポット溶接情報に、同じ設計指示情報に基づいて生成されたスポット溶接打点である旨の属性情報を付与し、前記属性情報に基づいて、複数のスポット溶接打点を関連付けるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、１つの設計指示情報に基づいて、複数のスポット溶接情報を容易に作成することが可能になるとともに、作成した複数のスポット溶接情報の修正および管理を容易にすることができる。

スポット溶接の設計指示情報を示す模式図、（ａ）設計指示情報Ｓ１（キーワード無し）と設計指示情報Ｓ２（キーワード有り）を示す図、（ｂ）キーワードの具体例を示す図。 設計指示情報の変換状況（３点のスポット溶接打点を生成する場合）を示す模式図。 設計指示情報の変換状況（４点のスポット溶接打点を生成する場合）を示す模式図。 本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法の流れを示すフローチャート図。 実現不可能なスポット溶接打点の修正状況を示す模式図。

次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法における設計指示情報に基づくスポット溶接打点の設定状況について、図１を用いて説明をする。
本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法では、２つの部材を重ね代Ｘにおいて重ね合わせて、その重ね合わせた部位にスポット溶接を行うことで接合する部位（即ち、スポット溶接部Ｙ）を有するワークについて、そのスポット溶接部Ｙに対して施すスポット溶接の設計上の仕様（設計指示情報Ｓと呼ぶ）に基づいて、スポット溶接部Ｙにおけるスポット溶接打点ｄの仕様を決定する。

本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法におけるスポット溶接部Ｙに対する設計指示情報Ｓは、例えば、図１に示すように、キーワードＫを含まない設計指示情報Ｓ１と、キーワードＫを含む設計指示情報Ｓ２の態様で付与される。

キーワードを含まない設計指示情報Ｓ１は、部材Ａと部材Ｂという２つの部材を、重ね代Ｘで重ね合わせたスポット溶接部Ｙにおいて、所定の座標で、所定のスポット径により、１箇所で、スポット溶接する旨の指示内容を表している。
即ち、キーワードを含まない設計指示情報Ｓ１には、図示は省略しているが、スポット溶接を施す位置の情報（座標値）と、スポット溶接径に係る情報が保持されている。
このため、設計指示情報Ｓ１によれば、スポット溶接打点ｄの仕様は、変換することなく決定される。

また、設計指示情報Ｓ２は、キーワードＫ（＊＊＊）を含んでおり、当該設計指示情報Ｓ２は、部材Ａと部材Ｂを、所定の座標を基準とする所定の配置で、所定のスポット径により、複数箇所で、スポット溶接する旨の指示内容を表している。
そして、キーワードＫを含む設計指示情報Ｓ２では、キーワードＫによって、少なくとも打点数と、スポット溶接を施す基準位置の情報（座標値）と、複数の打点の配置に係る情報と、スポット溶接径に係る情報が与えられている。

即ち、キーワードＫを含む設計指示情報Ｓ２は、個別の打点の配置位置までを具体的に指示しているものではないため、解析モデルを生成するためには、キーワードＫを含む設計指示情報Ｓ２をさらに変換し、個別のスポット溶接打点の配置位置を具体的に決定する必要がある。
本説明では、設計指示情報Ｓ２に基づいて、個別のスポット溶接打点ｄの仕様（配置位置等）を具体的に決定した情報を、スポット溶接情報Ｗと呼ぶ。
尚、本説明においてキーワードＫの表示に用いている「＊」印は、任意の文字を表しており、キーワードＫを構成する文字数は、３文字に限定されず、１〜２文字や４文字以上であっても良い。

キーワードＫの具体例は、例えば、図１（ｂ）に示すように、（文字列＿打点数＿配置＿スポット径）のような態様で表されるものであり、本実施形態に示すキーワードＫは、文字列、打点数、配置、スポット径の各仕様情報を、アンダーバーの記号を用いて区切りながら連続させて、組み合わせた構成としている。

文字列は、設計指示情報Ｓ２に検索性を付与する機能を備えている。
また、文字列（＊＊＊）の具体的な態様は、文字のみの組み合わせ（例えば、ａｂｃ）や、文字と数字の組み合わせ（３ｔ２）等、種々の態様を採用し得る。
さらに文字列は、当該文字列自体に意味を持たせることも可能であり、オペレータが文字列を視認することによって、設計指示情報Ｓ２の内容を知得することもできる。
文字列を手掛かりにすれば、機械的な検索を容易に行うことができるため、設計指示情報Ｓ２の分類が容易にでき、さらに、データベースと照合することで、分類可能な設計指示情報Ｓ２とそうでない（分類不可能な）ものを容易に仕分けることもできる。

打点数は、何点のスポット溶接で接合するかを指示する情報であり、図１（ｂ）の場合には、打点を３点とする旨の指示が与えられている。

配置は、指定された個数の打点をどのような形状で配置するかを指示する情報であり、図１（ｂ）の場合には、３つの打点を三角形状（三角形の各頂点）に配置する旨の指示が与えられている。尚、配置の情報に関し、設計指示情報Ｓ２は、三角形等の図形の大きさに係る情報についても保持している。

スポット径は、スポット溶接打点の径を指示する情報であり、図１（ｂ）の場合には、各打点を２．０ｍｍのスポット径とする旨の指示が与えられている。

本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法では、このようなキーワードＫを備える設計指示情報Ｓ２を変換して、複数のスポット溶接打点ｄについて、それぞれにスポット溶接情報Ｗを生成する。

本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法では、例えば、図２に示すように、設計指示情報Ｓ２に基づいて、３つのスポット溶接打点ｄ（打点ｄ１・ｄ２・ｄ３）におけるスポット溶接の仕様（スポット溶接情報Ｗ）を、スポット溶接打点ｄごとに具体的に決定する。

スポット溶接情報Ｗは、部材Ａと部材Ｂという２つの部材を、重ね代Ｘで重ね合わせたスポット溶接部Ｙにおいて、所定の座標で、所定のスポット径により、１箇所で、スポット溶接する旨の指示内容を保持している。

そして、スポット溶接情報Ｗは、図示は省略しているが、スポット溶接を施す位置の情報（座標値）と、スポット溶接径に係る情報をさらに保持している。
また、スポット溶接情報Ｗには、当該スポット溶接情報Ｗが、どの設計指示情報Ｓ２に基づいて生成された情報であるかを表す属性情報Ｖが付与されており、同じ設計指示情報Ｓ２に基づいて生成されたスポット溶接情報Ｗを、関連付けて管理することができるように構成している。

尚、本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法では、キーワードＫの内容によっては、例えば、図３に示すように、設計指示情報Ｓ２を変換することによって、ひし形状に配置した４つのスポット溶接打点ｄ１・ｄ２・ｄ３・ｄ４が生成される場合もあり、スポット溶接打点の個数やその配置は、図２や図３に示す態様には限定されない。

従来、スポット溶接情報Ｗを生成するには、オペレータが手動で操作をし、情報を入力する必要があったが、本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法では、キーワードＫを備えた設計指示情報Ｓ２を用いることで、図３、４に示すように、設計指示情報Ｓ２の変換を自動化して、スポット溶接情報Ｗを容易に生成することができる。

次に、本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法における設計指示情報に基づく解析モデルの作成方法について、図４および図５を用いて説明をする。
本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法においては、図４に示す如く、設計指示情報Ｓ２に基づいて解析モデルを作成するに際し、まず始めに、解析システムに対して、設計指示情報Ｓ２を入力する（ＳＴＥＰ−１）。
尚、本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法を実現する解析システムとしては、図４に示す各処理を実行することができるプログラムをインストールした汎用のパーソナルコンピュータ等の演算装置を用いることができる。

本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法においては、次に、解析システムによって、入力された設計指示情報Ｓ２に対して、キーワードＫの有無を自動的に判定する（ＳＴＥＰ−２）。

キーワードＫを検出した場合には、解析システムによって、検出したキーワードＫが、分類可能なものであるか否かを自動的に判定する（ＳＴＥＰ−３）。
そして、検出したキーワードＫが、分類可能なものである場合には、解析システムによって、設計指示情報Ｓ２を自動的に変換し、スポット溶接情報Ｗを作成する（ＳＴＥＰ−４）。

本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法においては、次に、作成したスポット溶接情報Ｗが実現可能なものであるか否かについて、解析システムによって自動的に判定する（ＳＴＥＰ−５）。

実現不可能なスポット溶接情報Ｗとしては、例えば、図５に示すように、各スポット溶接打点ｄ１・ｄ２・ｄ３の一部（本実施形態では、スポット溶接打点ｄ２・ｄ３）が、重ね代Ｘの範囲に収まらないような場合が挙げられる。

そして、作成したスポット溶接情報Ｗが、実現可能なものである場合には、解析システムによって、自動的に結合要素Ｚを生成する（ＳＴＥＰ−６）。
そしてさらに、解析システムによって、生成した結合要素Ｚが実現可能なものであるか否かの判定を行い（ＳＴＥＰ−７）、実現可能であると判定された場合には、解析モデルの作成を完了する（ＳＴＥＰ−８）。

また、本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法では、（ＳＴＥＰ−２）において、キーワードＫを検出しなかった場合（即ち、設計指示情報Ｓ１の場合）には、（ＳＴＥＰ−６）に移行し、解析システムによって、自動的に結合要素Ｚを生成する。

また、本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法では、（ＳＴＥＰ−３）において、キーワードＫが分類可能でないと判定した場合には、（ＳＴＥＰ−９）に移行し、解析システムによって、分類が必要なキーワードＫであるか否かの判定を行う。
そして、当該キーワードＫが、分類が必要なものであると判定された場合には、オペレータによって、その分類を可能にするためのキーワードＫを追加する処理を行い（ＳＴＥＰ−１０）、その後、スポット溶接情報Ｗの生成（ＳＴＥＰ−４）に移行する。

一方、当該キーワードＫが、分類が不要なものであると判定された場合には、その設計指示情報Ｓ２を解析モデルの作成から除外する（ＳＴＥＰ−１１）。

また、本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法では、生成したスポット溶接情報Ｗが、（ＳＴＥＰ−５）において、実現不可能であると判定された場合（図５参照）には、（ＳＴＥＰ−１２）に移行し、オペレータによって、作成不可能なスポット溶接打点ｄ（本実施形態では、スポット溶接打点ｄ２・ｄ３）の配置を修正する処理を行い、その後、結合要素Ｚの生成（ＳＴＥＰ−６）に移行する。

また、本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法では、生成した結合要素Ｚが、（ＳＴＥＰ−７）において、実現不可能であると判定された場合にも、（ＳＴＥＰ−１２）に移行し、オペレータによって、作成不可能なスポット溶接打点ｄの配置を修正する処理を行い、その後、再度結合要素Ｚの生成（ＳＴＥＰ−６）に移行する。

このように、本発明の一実施形態に係るスポット溶接解析モデルの作成方法では、一つの設計指示情報Ｓ２に基づいて生成された複数のスポット溶接情報Ｗ・Ｗ・・・を関連付けて管理する構成としている。

このため、例えば（ＳＴＥＰ−１２）において、図５に示すように、一つのスポット溶接打点ｄ３のみを選択し、そのスポット溶接情報Ｗを修正することで、それに関連付けられている他のスポット溶接打点ｄ１・ｄ２に係るスポット溶接情報Ｗ・Ｗまでも自動的に修正されるように構成しているため、スポット溶接情報Ｗの修正が容易である。

即ち、請求項１においては、一つのスポット溶接部Ｙの設計指示情報Ｓ２に基づき、複数のスポット溶接打点ｄを含むスポット溶接部Ｙの解析モデルを作成するスポット溶接解析モデルの作成方法であって、設計指示情報Ｓ２は、少なくとも、スポット溶接打点ｄの個数と、配置と、スポット径の仕様情報を識別可能なキーワードＫを有し、キーワードＫを有する設計指示情報Ｓ２を変換して、複数のスポット溶接打点ｄ・ｄ・・・および複数のスポット溶接打点ｄ・ｄ・・・のスポット溶接情報Ｗ・Ｗ・・・を生成するとともに、生成した複数のスポット溶接情報Ｗ・Ｗ・・・に、同じ設計指示情報Ｓ２に基づいて生成されたスポット溶接打点ｄ・ｄ・・・である旨の属性情報Ｖを付与し、属性情報Ｖに基づいて、同じ設計指示情報Ｓ２に基づいて生成された複数のスポット溶接打点ｄ・ｄ・・・を関連付けるものである。

このような構成により、１つの設計指示情報Ｓ２に基づいて、複数のスポット溶接情報Ｗ・Ｗ・・・を容易に作成することが可能になるとともに、作成した複数のスポット溶接情報Ｗ・Ｗ・・・の修正および管理を容易にすることができる。

Ｙ スポット溶接部
ｄ スポット溶接打点
Ｋ キーワード
Ｓ 設計指示情報
Ｓ１ 設計指示情報（キーワードを含まない場合）
Ｓ２ 設計指示情報（キーワードを含む場合）
Ｗ スポット溶接情報
Ｖ 属性情報
Ｚ 結合要素

Claims (1)

1. 一つのスポット溶接の設計指示情報に基づき、複数のスポット溶接打点を含むスポット溶接部の解析モデルを作成するスポット溶接解析モデルの作成方法であって、
   前記設計指示情報は、
   少なくとも、スポット溶接打点の個数と、配置と、スポット径の仕様情報を識別可能なキーワードを有し、
   前記キーワードを有する設計指示情報を変換して、複数のスポット溶接打点および複数の前記スポット溶接打点のスポット溶接仕様の情報である複数のスポット溶接情報を生成するとともに、
   生成した前記複数のスポット溶接情報に、同じ設計指示情報に基づいて生成されたスポット溶接打点である旨の属性情報を付与し、
   前記属性情報に基づいて、複数のスポット溶接打点を関連付ける、
   ことを特徴とするスポット溶接解析モデルの作成方法。

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