KR20150001422A - Method for optimizing assembly sequence of parts based in assembly direction and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조립 모델을 구성하는 각 부품에 대한 최적의 조립 방향을 기 도출된 조립 순서에 반영하여 조립 순서를 최적화할 수 있는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법 및 그 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
조립 방향은 조립 순서 자동 계획 시스템으로부터 생성된 조립 순서의 확인을 위해 활용된다. 특히 시뮬레이션을 통해 정해진 조립 방향에 따라 부품의 조립 과정을 확인할 수 있다. The assembly direction is utilized for confirmation of the assembly sequence generated from the assembly sequence automatic planning system. Particularly, it is possible to confirm the assembling process of parts according to the determined assembly direction through simulation.
조립 순서 생성 연구의 최종 목표는 조립 순서 자동 계획 시스템이라 할 수 있으며 이를 위해 다양한 조립 순서 생성 자동화와 관련된 연구들이 진행되고 있다. 기존의 연구에 따르면 CAD 기반의 조립 순서 생성은 제품의 연관성 규명을 가장 정확히 수행할 수 있으며 이로부터 생성된 순서 역시 정확성을 보장함을 알 수 있다.The final goal of the assembly sequence generation research is called the assembly sequence automatic planning system. According to the existing research, it can be seen that the CAD-based assembly sequence generation can perform the most accurate correlation of the products and the order generated from them is also guaranteed to be accurate.
그런데, 생성된 조립 순서에 따라 조립을 수행하다 보면 일부 부품 간이 서로 간섭되거나 충돌하는 경우가 발생할 수 있다. 이는 조립 순서에 오류가 있다는 것을 의미하며, 조립 순서의 최적화를 위해서는 조립 방향에 대한 필수적인 고려가 이루어져야 한다.However, when assembling is performed according to the generated assembling order, some parts may interfere with each other or collide with each other. This means that there is an error in the assembly sequence, and an essential consideration for the assembly direction must be taken in order to optimize the assembly sequence.
본 발명의 배경이 되는 기술은 국내공개특허 제1997-032351호(1997.06.26 공개)에 개시되어 있다.The technology which is the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 1997-032351 (published Jun. 26, 1997).
본 발명은 조립 모델을 구성하는 각 부품에 대한 최적의 조립 방향을 기 도출된 조립 순서에 반영하여 조립 순서를 최적화할 수 있는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법 및 그 장치를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for optimizing a sequence of assemblies based on an assembling direction of parts, which can optimize an assembling sequence by reflecting an optimal assembling direction for each part constituting an assembling model have.
본 발명은, 복수의 각 부품이 조립되어 구성된 조립모델에 대하여 기 생성된 부품의 조립 순서를 분해 순서대로 나열하는 단계와, 상기 각 부품 중 상기 조립 순서가 최우선인 베이스 부품을 제외한 나머지 부품들을 조립 방향 검사를 위한 대상 부품으로 선정하는 단계와, 상기 분해 순서에 따라 상기 대상 부품을 각각 상기 조립모델로부터 복수의 분해 방향에 대해 분해 시뮬레이션하되 상기 분해 방향별로 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석하는 단계와, 상기 공통 면적의 변화를 바탕으로 상기 대상 부품별로 최적의 분해 방향을 선정하고 그에 대응하는 최적의 조립 방향을 선정하는 단계, 및 상기 대상 부품별로 선정된 최적의 조립 방향의 정보를 상기 기 생성된 부품의 조립 순서에 반영하는 단계를 포함하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법을 제공한다.The present invention relates to a method of assembling an assembled model in which a plurality of assembled components are assembled and assembled in a disassembly order of assembled components, assembling the parts other than the base component, Wherein the target component is selected from the plurality of disassembly directions for the plurality of disassembly directions, and the plurality of disassembly directions are selected from among the plurality of disassembly directions, A step of analyzing the change of the common area, selecting an optimal decomposition direction for each of the target components based on the change in the common area, and selecting an optimum assembly direction corresponding to the selected decomposition direction, And reflecting the information on the assembling sequence of the prefabricated parts And provides a method of optimizing the assembly sequence based on the assembly direction.
여기서, 상기 공통 면적의 변화를 분석하는 단계는, 상기 대상 부품을 상기 분해 방향에 대해 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 연산한 다음, 상기 복수의 분해 방향에 대하여 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하는지의 여부를 판단할 수 있다.The step of analyzing the change in the common area may include calculating a change in a common area between the target component and the base component according to the movement while moving the target component at a predetermined interval with respect to the decomposition direction, It is possible to determine whether an increase section occurs in the change of the common area with respect to a plurality of decomposition directions.
또한, 상기 최적의 조립 방향을 선정하는 단계는, 상기 복수의 분해 방향 중에서 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향을 상기 최적의 분해 방향으로 선정하고, 상기 선정된 최적의 분해 방향에 대응하는 최적의 조립 방향을 상기 대상 부품의 조립 방향으로 선정할 수 있다.The step of selecting the optimal assembly direction may include selecting the decomposition direction in which the increase period does not occur in the change of the common area among the plurality of decomposition directions in the optimum decomposition direction, It is possible to select the optimum assembling direction corresponding to the assembling direction of the target component.
또한, 상기 최적의 분해 방향의 선정 시에, 상기 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향이 다수 개이면, 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생한 분해 방향을 제외한 상기 다수의 분해 방향을 후보군에 포함시킨 다음, 상기 후보군에 포함된 다수의 분해 방향 중에서 상기 이동에 따른 상기 공통 면적의 변화의 표준 편차가 최소인 분해 방향을 상기 최적의 분해 방향으로 선정할 수 있다.If the number of decomposition directions in which the increase section does not occur is selected at the time of selecting the optimal decomposition direction, the number of decomposition directions excluding the decomposition direction in which the increase section occurs in the change in the common area is included in the candidate group Next, among the plurality of decomposition directions included in the candidate group, the decomposition direction having the smallest standard deviation of the change in the common area due to the movement can be selected as the optimum decomposition direction.
여기서, 상기 최적의 조립 방향을 선정하는 단계는, 상기 대상 부품이 너트 또는 와셔이면, 상기 너트 또는 와셔와 인접하여 존재하는 볼트 부품에 대해 선정된 최적의 조립 방향을 바탕으로 상기 너트 또는 와셔의 최적의 조립 방향을 결정하되, 상기 너트는 상기 볼트의 조립 방향과 반대 방향으로, 상기 와셔는 상기 볼트의 조립 방향과 동일 방향으로 결정할 수 있다.Here, the step of selecting the optimum assembly direction may be performed such that when the target component is a nut or a washer, the optimum assembly direction may be determined based on an optimum assembly direction for the bolt parts existing adjacent to the nut or washer, The nut may be determined in the direction opposite to the assembling direction of the bolt, and the washer may be determined in the same direction as the assembling direction of the bolt.
또한, 상기 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법은, 상기 베이스 부품을 제외한 상기 대상 부품에 대하여 상기 조립 순서의 오류 검사를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 조립 순서의 오류 검사를 수행하는 단계는, 상기 대상 부품의 분해 순서에 따라 상기 대상 부품을 각각 상기 조립모델로부터 상기 선정된 분해 방향에 대해 분해 시뮬레이션하되 상기 대상 부품과 타 대상 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석하고, 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하면 상기 대상 부품과 상기 타 대상 부품의 조립 순서를 서로 교환할 수 있다.In addition, the assembling sequence optimization method based on the assembling direction of the component may further include performing error checking of the assembling sequence for the target component excluding the base component. In this case, the step of performing the error checking of the assembling procedure may include disassembling the target parts from the assembled model in accordance with the order of disassembling the target parts, with respect to the selected disassembly direction, The change of the area is analyzed and when the increase period occurs in the change of the common area, the assembling order of the target part and the other target parts can be exchanged.
여기서, 상기 조립 순서의 오류 검사를 수행하는 단계는, 상기 대상 부품을 상기 선정된 분해 방향에 대해 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 대상 부품과 적어도 하나의 상기 타 대상 부품 간의 공통 면적의 변화를 연산하는 단계와, 상기 적어도 하나의 타 대상 부품 중에서 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생한 타 대상 부품을 검색하고, 상기 검색된 타 대상 부품 중에서 상기 대상 부품의 이동 시에 상기 대상 부품과 가장 먼저 공통 면적이 발생하는 타 대상 부품을 선택하는 단계, 및 상기 선택한 타 대상 부품과 상기 대상 부품의 조립 순서를 서로 교환하여 상기 조립 순서의 오류를 수정하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the performing of the error checking of the assembling procedure may include moving the target component at predetermined intervals with respect to the predetermined direction of decomposition, Calculating a difference between the target part and the target part, calculating a change in the target part, calculating a change in the common area of the at least one other target part, Selecting another target component in which a common area is generated, and correcting errors in the assembly sequence by exchanging the assembly order of the selected target component and the target component.
또한, 상기 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법은, 상기 각 부품이 상기 조립모델을 형성하는 과정을 상기 수정된 조립 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공하는 단계, 및 상기 조립모델이 상기 각 부품으로 분해되는 과정을 상기 선정된 분해 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, a method of optimizing the assembling sequence based on the assembling direction of the component may include the steps of: simulating and visually providing a process of forming the assembling model by the respective components according to the modified assembling sequence; And a step of visualizing the decomposition process by using the decomposition procedure.
그리고, 본 발명은 복수의 각 부품이 조립되어 구성된 조립모델에 대하여 기 생성된 부품의 조립 순서를 분해 순서대로 나열하는 부품 순서 로딩부와, 상기 각 부품 중 상기 조립 순서가 최우선인 베이스 부품을 제외한 나머지 부품들을 조립 방향 검사를 위한 대상 부품으로 선정하는 대상 부품 선정부와, 상기 분해 순서에 따라 상기 대상 부품을 각각 상기 조립모델로부터 복수의 분해 방향에 대해 분해 시뮬레이션하되 상기 분해 방향별로 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석하는 분해 기반 방향 분석부와, 상기 공통 면적의 변화를 바탕으로 상기 대상 부품별로 최적의 분해 방향을 선정하고 그에 대응하는 최적의 조립 방향을 선정하는 조립 방향 선정부, 및 상기 대상 부품별로 선정된 최적의 조립 방향의 정보를 상기 기 생성된 부품의 조립 순서에 반영하는 조립 방향 반영부를 포함하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치를 제공한다.According to the present invention, there is also provided a part order loading unit for arranging, in an order of disassembly, the assembling order of prefabricated parts with respect to an assembling model in which a plurality of respective parts are assembled, A target component selection section for selecting remaining parts as target parts for inspection of an assembly direction and a target component selection section for performing simulation of disassembling the target components from the assembly model in a plurality of decomposition directions according to the decomposition procedure, An analysis direction based on a change in the common area; an analysis direction-based direction analysis unit for analyzing a change in the common area between the base parts, And information on the optimum assembly direction selected for each of the target parts, It provides an assembly sequence optimizing device based on a mounting direction of the component assembly including a reflection direction, reflecting the assembly sequence of the resulting parts.
여기서, 상기 분해 기반 방향 분석부는, 상기 대상 부품을 상기 분해 방향에 대해 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 연산한 다음, 상기 복수의 분해 방향에 대하여 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하는지의 여부를 판단할 수 있다.Here, the decomposition-based direction analyzing unit may calculate the change in the common area between the target component and the base component in accordance with the movement while moving the target component at predetermined intervals with respect to the decomposition direction, It is possible to determine whether or not an increase section occurs in the change of the common area.
또한, 상기 조립 방향 선정부는, 상기 복수의 분해 방향 중에서 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향을 상기 최적의 분해 방향으로 선정하고, 상기 선정된 최적의 분해 방향에 대응하는 최적의 조립 방향을 상기 대상 부품의 조립 방향으로 선정할 수 있다.The assembly direction selection unit may select the decomposition direction in which the increase period does not occur in the change in the common area among the plurality of decomposition directions in the optimum decomposition direction, The assembling direction can be selected in the assembling direction of the target component.
여기서, 상기 최적의 분해 방향의 선정 시에, 상기 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향이 다수 개이면, 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생한 분해 방향을 제외한 상기 다수의 분해 방향을 후보군에 포함시킨 다음, 상기 후보군에 포함된 다수의 분해 방향 중에서 상기 이동에 따른 상기 공통 면적의 변화의 표준 편차가 최소인 분해 방향을 상기 최적의 분해 방향으로 선정할 수 있다.Here, when the optimal decomposition direction is selected, if there are a plurality of decomposition directions in which the increasing section is not generated, the plurality of decomposition directions excluding the decomposition direction in which the increasing section occurs in the change in the common area is included in the candidate group Next, among the plurality of decomposition directions included in the candidate group, the decomposition direction having the smallest standard deviation of the change in the common area due to the movement can be selected as the optimum decomposition direction.
또한, 상기 조립 방향 선정부는, 상기 대상 부품이 너트 또는 와셔이면, 상기 너트 또는 와셔와 인접하여 존재하는 볼트 부품에 대해 선정된 최적의 조립 방향을 바탕으로 상기 너트 또는 와셔의 최적의 조립 방향을 결정하되, 상기 너트는 상기 볼트의 조립 방향과 반대 방향으로, 상기 와셔는 상기 볼트의 조립 방향과 동일 방향으로 결정할 수 있다.The assembling direction selecting unit determines an optimal assembling direction of the nut or the washer based on the optimum assembling direction of the bolt part existing adjacent to the nut or the washer when the object part is a nut or a washer The nut may be determined in a direction opposite to the assembling direction of the bolt and the washer may be oriented in the same direction as the assembling direction of the bolt.
또한, 상기 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치는, 상기 베이스 부품을 제외한 상기 대상 부품에 대하여 상기 조립 순서의 오류 검사를 수행하는 조립 순서 검증부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 조립 순서 검증부는, 상기 대상 부품의 분해 순서에 따라 상기 대상 부품을 각각 상기 조립모델로부터 상기 선정된 분해 방향에 대해 분해 시뮬레이션하되 상기 대상 부품과 타 대상 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석하고, 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하면 상기 대상 부품과 상기 타 대상 부품의 조립 순서를 서로 교환할 수 있다.In addition, the assembling sequence optimizing apparatus based on the assembling direction of the component may further include an assembling sequence verifying unit that performs error checking of the assembling sequence with respect to the target component excluding the base component. At this time, the assembly order verifying section analyzes the target components from the assembly model in the selected decomposition direction according to the order of disassembling the target parts, and analyzes the change in the common area between the target part and the other target parts , And when an increase section occurs in the change of the common area, the assembly order of the target part and the other target parts can be exchanged.
여기서, 상기 조립 순서 검증부는, 상기 대상 부품을 상기 선정된 분해 방향에 대해 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 대상 부품과 적어도 하나의 상기 타 대상 부품 간의 공통 면적의 변화를 연산한 이후, 상기 적어도 하나의 타 대상 부품 중에서 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생한 타 대상 부품을 검색하고, 상기 검색된 타 대상 부품 중에서 상기 대상 부품의 이동 시에 상기 대상 부품과 가장 먼저 공통 면적이 발생하는 타 대상 부품을 선택한 다음, 상기 선택한 타 대상 부품과 상기 대상 부품의 조립 순서를 서로 교환하여 상기 조립 순서의 오류를 수정할 수 있다.Here, the assembly order verification unit may calculate a change in the common area between the target component and at least one other target component in accordance with the movement while moving the target component at predetermined intervals with respect to the predetermined decomposition direction, Wherein the search is performed to search for another target part having an increase section in the change of the common area among the at least one other target parts, The error of the assembling sequence can be corrected by exchanging the assembling sequence of the selected target component and the target component after selecting the target component.
그리고, 상기 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치는, 상기 각 부품이 상기 조립모델을 형성하는 과정을 상기 수정된 조립 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공하는 조립 시뮬레이션부, 및 상기 조립모델이 상기 각 부품으로 분해되는 과정을 상기 선정된 분해 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공하는 분해 시뮬레이션부를 더 포함할 수 있다.The assembling sequence optimizing device based on the assembling direction of the component may further include an assembly simulation section for simulating and visually providing the process of forming the assembly model by the respective components in accordance with the modified assembly sequence, And may further include a decomposition simulation unit for simulating and providing a visual decomposition process of each part according to the predetermined decomposition procedure.
본 발명에 따른 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법 및 그 장치에 따르면, 각 부품에 대한 최적의 조립 방향을 선정하고 이를 기 도출된 조립 순서에 반영하여 조립 순서를 최적화할 수 있으며 조립 순서의 오류를 자동 수정할 수 있는 이점이 있다.According to the method and apparatus for optimizing the assembling sequence based on the assembling direction of the component according to the present invention, it is possible to optimize the assembling sequence by selecting the optimal assembling direction for each part and reflecting the assembling order to the pre- There is an advantage that the error can be corrected automatically.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 장치를 이용한 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 공통 면적 변화를 이용한 조립 방향 판단 알고리즘의 개발을 위하여 실험에 사용된 부품들을 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 각 부품의 치수 데이터이다.
도 5 내지 도 8은 도 3에서 선택된 두 부품 간의 공통 면적의 변화를 그래프로 도시한 것이다.
도 9는 도 2의 S210 내지 S240 단계의 실시예를 나타낸다.
도 10은 도 2의 S260 단계의 배경을 설명하는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 아키텍처의 구조도이다.
도 12는 본 발명의 실시예를 위한 사용자 인터페이스를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 실시예를 검증하기 위한 조립 모델의 예시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 조립 모델의 분해도이다.
도 15는 도 14의 조립 모델에서 5번과 9번 부품 간의 조립 순서의 충돌을 설명하는 도면이다.
도 16은 도 15에 도시된 두 부품 간의 공통 면적 변화를 도시한 것이다.
도 17은 도 13의 기어 박스의 일부분의 조립 시뮬레이션을 나타낸다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of an assembling sequence optimizing apparatus based on assembling directions of parts according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a flow chart of a method of optimizing assembly sequence based on assembly direction of parts using the apparatus of FIG.
FIG. 3 shows parts used in the experiment for developing an assembly direction determination algorithm using a common area change in the embodiment of the present invention.
Fig. 4 is dimensional data of each part shown in Fig.
5 to 8 are graphs showing changes in the common area between the two parts selected in Fig.
Fig. 9 shows an embodiment of steps S210 to S240 of Fig.
10 is a conceptual diagram illustrating the background of step S260 of FIG.
11 is a structural diagram of a system architecture according to an embodiment of the present invention.
12 shows a user interface for an embodiment of the present invention.
13 is an illustration of an assembly model for verifying an embodiment of the present invention.
14 is an exploded view of the assembly model shown in Fig.
FIG. 15 is a diagram for explaining collision of assembly orders between parts No. 5 and No. 9 in the assembly model of FIG. 14; FIG.
Fig. 16 shows a change in the common area between two parts shown in Fig.
17 shows an assembly simulation of a part of the gear box of Fig.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치의 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of an assembling sequence optimizing apparatus based on assembling directions of parts according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 1을 참조하면, 상기 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치(100)는 부품 순서 로딩부(110), 대상 부품 선정부(120), 분해 기반 방향 분석부(130), 조립 방향 선정부(140), 조립 방향 반영부(150), 조립 순서 검증부(160), 조립 시뮬레이션부(170), 분해 시뮬레이션부(180)를 포함한다.1, the assembling
상기 부품 순서 로딩부(110)는 복수의 각 부품이 조립되어 구성된 조립모델에 대하여 기 생성된 부품의 조립 순서를 분해 순서대로 나열한다.The parts
상기 대상 부품 선정부(120)는 부품의 조립 방향 검사를 위한 대상 부품을 선정하기 위한 것으로서, 상기 각 부품 중 조립 순서가 최우선인 베이스 부품을 제외한 나머지 부품들을 상기 대상 부품으로 선정한다.The target
상기 분해 기반 방향 분석부(130)는 상기 분해 순서에 따라 상기 대상 부품을 각각 상기 조립모델로부터 복수의 분해 방향에 대해 분해 시뮬레이션하되, 상기 분해 방향별로 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석한다. The decomposition-based
하나의 대상 부품에 대해 복수의 분해 방향별로, 상기 분해 시뮬레이션 동안 상기 베이스 부품과의 공통 면적의 변화를 분석한다면, 해당 대상 부품에 대한 최적의 분해 방향을 확인할 수 있다. 이러한 과정은 모든 대상 부품에 대해 수행하게 된다. 상기의 공통 면적의 변화를 분석하는 방법은 후술할 것이다.If the variation of the common area with the base part is analyzed during one of the plurality of decomposition directions for one target part, the optimal decomposition direction for the target part can be confirmed. This process is performed on all target components. A method of analyzing the change in the common area will be described later.
상기 조립 방향 선정부(140)는 상기 공통 면적의 변화를 바탕으로 상기 대상 부품별로 최적의 분해 방향을 선정하고, 그에 대응하는 최적의 조립 방향을 선정한다. 임의 대상 부품에 대한 최적의 분해 방향이 +Z 방향(↑)이면, 상기 임의 대상 부품에 대한 최적의 조립 방향은 그 반대의 -Z 방향(↓)에 해당됨은 자명하다.The assembling
상기 조립 방향 반영부(150)는 상기와 같이 대상 부품별로 선정된 최적의 조립 방향의 정보를 상기 기 생성된 부품의 조립 순서에 반영한다. 기 생성된 조립 순서에 대해 각 부품별 최적의 조립 방향이 부가되는 경우 조립 방향까지 고려한 합리적인 조립 순서를 제공할 수 있게 된다.The assembling
다만, 기 생성된 조립 순서로 조립(또는 조립 시뮬레이션)을 하다 보면, 임의 부품들 간에 예기치 않은 기하학적 충돌이 발생할 수 있으며, 이는 곧 기 생성된 조립 순서에 오류가 있다는 것을 의미한다. However, when assembling (or simulating assembly) in a pre-assembled assembly sequence, unexpected geometric collisions may occur between arbitrary components, which means that there is an error in the pre-assembled assembly sequence.
따라서, 조립 순서의 검증 과정을 통해 기 생성된 조립 순서의 오류를 수정하여 조립 순서 또한 최적화하는 과정이 더 필요할 수 있다. 이를 위해, 상기 조립 순서 검증부(160)는 상기 베이스 부품을 제외한 상기 대상 부품에 대하여 상기 조립 순서의 오류 검사를 수행하여 조립 순서의 오류를 수정한다. 상기 조립 순서의 오류 검사는 앞서 분해 기반 방향 분석부(130)에서의 공통 면적 변화 분석 과정과 유사한 방법을 사용하며, 상세한 방법은 후술할 것이다.Therefore, it may be necessary to further optimize the assembling sequence by correcting errors in the assembling sequence that has been created through the verification procedure of the assembling sequence. To this end, the assembling
상기 조립 시뮬레이션부(170)는 상기 각 부품이 상기 조립모델을 형성하는 과정을 상기 수정된 조립 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공한다. 또한, 상기 분해 시뮬레이션부(180)는 상기 조립모델이 상기 각 부품으로 분해되는 과정을 상기 선정된 분해 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공한다.The
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 조립순서 최적화 장치에 따르면, 각 부품에 대한 최적의 조립 방향을 선정하고 이를 기 도출된 조립 순서에 반영하여 조립 순서를 최적화할 수 있으며 조립 순서의 오류를 자동 수정할 수 있는 이점이 있다. 나아가, 조립 모델을 구성하는 각 부품의 조립 및 분해 과정을 최적화할 수 있다.According to the assembling sequence optimizing apparatus of the present invention as described above, it is possible to optimize the assembling sequence by selecting the optimal assembling direction for each part and reflecting it in the previously assembled assembling sequence, There is an advantage that can be modified. Furthermore, it is possible to optimize the assembly and disassembly process of each component constituting the assembly model.
이하에서는 상기 부품의 조립순서 최적화 장치(100)를 이용한 부품의 조립순서 최적화 방법에 관하여 상세히 설명한다. 도 2는 도 1의 장치를 이용한 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법의 흐름도이다.Hereinafter, a method of optimizing the assembling sequence of components using the assembling
먼저, 부품 순서 로딩부(110)는 복수의 각 부품이 조립되어 구성된 조립모델에 대하여 기 생성된 부품의 조립 순서를 로딩하고 상기 부품의 조립 순서를 그 반대 개념인 분해 순서대로 나열한다(S210). 그 예로서, 부품이 총 4개이고 각 부품의 코드가 1~4라고 가정할 때, 상기 기 생성된 부품의 조립 순서가 1-2-3-4라면 그 분해 순서는 4-3-2-1로 정의된다.First, the part
여기서, 상기 기 생성된 부품의 조립 순서란 CAD(도면) 기반으로 생성된 조립 순서에 해당될 수 있다. CAD 기반의 조립 순서 생성 방법은 제품의 연관성 규명을 가장 정확히 수행할 수 있으며 이로부터 생성된 조립 순서 역시 정확성을 보장함을 앞서 설명한 바 있다. 물론, 본 발명의 S210 단계에서는 반드시 CAD 기반으로 생성된 조립 순서를 사용하는 것으로 한정되지 않는다.Here, the assembling sequence of the pre-created parts may correspond to the assembling sequence generated based on the CAD (drawing). CAD-based assembly sequence generation method has previously described that the product association can be most accurately performed and the assembling sequence generated from the assembly sequence is also guaranteed to be accurate. Of course, the step S210 of the present invention is not limited to the use of the CAD-based assembly sequence.
CAD 기반의 조립 순서 생성 방식은 기존에 다양하게 공지되어 있다. 본 실시예에서 사용되는 상기 기 생성된 조립 순서란 기 공지된 임의의 방식으로 생성된 조립 순서에 해당될 수 있다. A CAD-based assembly sequence generation method has been variously known in the past. The pre-created assembly sequence used in the present embodiment may correspond to the assembly sequence generated in any known manner.
상기와 같이 각 부품을 분해 순서로 나열한 이후, 상기 대상 부품 선정부(120)는 상기 각 부품 중 상기 조립 순서가 최우선인 베이스 부품을 제외한 나머지 부품들을 조립 방향 검사를 위한 대상 부품으로 선정한다(S220). After the respective parts are arranged in the disassembling order as described above, the target
이러한 S220 단계의 과정에서 상기 베이스 부품과 상기 대상 부품 들은 디스플레이부(미도시)를 통해 표시될 수 있으며, 이후에는 조립 방향의 검사가 수행될 수 있다.In step S220, the base part and the target parts may be displayed through a display unit (not shown), and then an assembly direction inspection may be performed.
여기서 베이스 부품을 정의하면 다음과 같다. 일반적으로 다수의 부품들과 연결된 부품의 중요도가 높고, 다수의 부품과 연결될수록 베이스 부품이 될 확률이 높아진다. 이러한 베이스 부품은 다수의 부품과 연결되면서 타 부품과의 연관성이 높은 부품에 해당되며 일명 몸통 부품에 해당된다. 이러한 베이스 부품은 조립 순서에서 최우선이 된다.Here, the base component is defined as follows. Generally, the importance of parts connected to a plurality of parts is high, and the probability of becoming a base part increases as the parts are connected to many parts. Such a base part corresponds to a part having a high correlation with other parts while being connected to a plurality of parts, and corresponds to a so-called body part. These base parts are the top priority in the assembly sequence.
상기 베이스 부품은 각 부품에 대한 면적, 부피, 그리고 연결된 상대 부품의 개수 중 적어도 하나를 이용하여 선정될 수 있다. 예를 들면, 각 부품 중에서 면적 또는 부피가 가장 크고, 연결된 상대 부품의 개수 가장 많은 부품을 베이스 부품으로 지정할 수 있다. 앞서 조립 모델이 4개 부품으로 구성된 예시에서 부품의 조립 순서가 1-2-3-4인 경우 1번이 베이스 부품을 의미한다.The base component may be selected using at least one of an area, a volume, and a number of connected counterparts for each component. For example, the component having the largest area or volume among the components and having the largest number of connected parts can be designated as the base component. In the example in which the assembled model is composed of four parts in the foregoing, the
이상과 같이 조립 방향 검사를 위한 대상 부품들이 선정된 다음, 상기 분해 기반 방향 분석부(130)는 상기 분해 순서에 따라 상기 대상 부품을 각각 상기 조립모델로부터 복수의 분해 방향에 대해 분해 시뮬레이션하되, 상기 분해 방향별로 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석한다(S230). After the target components for the assembly direction inspection are selected as described above, the decomposition-based
이러한 공통 면적 분석을 위한 분해 시뮬레이션 과정은 실시간 디스플레이부에 제공될 수 있다. 또한, 분해 시뮬레이션에 과정에서 발생하는 공통 면적의 연산 값 또한 디스플레이부에 실시간 제공 가능하다.The decomposition simulation process for this common area analysis can be provided in the real time display unit. In addition, the calculation value of the common area generated in the process of the decomposition simulation can also be provided in real time on the display unit.
이하에서는 베이스 부품과 대상 부품 간의 공통 면적 변화의 분석 과정(S230)에 관하여 상세히 설명한다. 우선, 조립 방향의 검사를 위하여, 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석하는 배경은 다음과 같다. Hereinafter, the process of analyzing the common area change between the base part and the target part (S230) will be described in detail. First, in order to inspect the assembly direction, the background for analyzing the change in the common area between components is as follows.
부품 간의 공통 면적은 부품 사이의 연관 관계를 가장 명확하게 나타낼 수 있는 기하학적 정보라 할 수 있다. 또한 조립 제품의 초기 모델링으로부터 초기 공통 면적을 확인할 경우 부품의 연관 관계는 공통 면적이 존재하는가 또는 존재하지 않는가로 나눌 수 있다. 따라서 조립 방향의 판단 시 공통 면적의 존재 유무와 공통 면적의 변화 정도를 파악한다면 올바른 조립 방향을 추론할 수 있으며 더 나아가 방향에 따른 조립 순서의 오류 점검 및 순서 수정이 가능하다 할 수 있다.The common area between components is geometric information that can most clearly represent the relationship between components. In addition, when the initial common area is confirmed from the initial modeling of the assembled product, the component relation can be divided into whether a common area exists or not. Therefore, if the existence of the common area and the extent of the change of the common area are known, it is possible to infer the correct assembly direction, and furthermore, it is possible to check the error of the assembly sequence and correct the order in accordance with the direction.
여기서, 상기 공통 면적이란 두 부품이 공통으로 가지는 면적으로서 두 부품이 서로 떨어져 있으면 공통 면적이 존재하지 않으며, 두 부품이 서로 맞물리거나 겹쳐진 경우에는 맞물리거나 겹친 만큼의 공통 면적이 존재하게 된다. 즉, 조립된 두 부품이 서로 접촉되거나 겹쳐져 있다는 것은 공통의 면적이 발생한다는 것을 의미한다. Here, the common area is an area common to both parts. If the two parts are apart from each other, there is no common area. If the two parts are engaged with each other or overlapped, there is a common area of overlap or overlap. That is, the fact that two assembled parts are in contact with each other or overlapping means that a common area occurs.
도 3은 본 발명의 실시예에서 공통 면적 변화를 이용한 조립 방향 판단 알고리즘의 개발을 위하여 실험에 사용된 부품들을 나타낸다. 도 4는 도 3에 도시된 각 부품의 치수 데이터이다. FIG. 3 shows parts used in the experiment for developing an assembly direction determination algorithm using a common area change in the embodiment of the present invention. Fig. 4 is dimensional data of each part shown in Fig.
도 3 및 도 4를 참조하면, 실험을 위하여 육각머리 볼트(40), 육각머리 볼트(40)와 연결되는 몸통(10)(아래가 뚫려 있는 몸통), 핀(30), 그리고 핀(30)과 연결되는 몸통(20)(아래가 막혀 있는 몸통)의 경우를 대상으로 공통 면적 변화 분석을 수행한다.3 and 4, a
공통 면적 데이터는 초기 완전 결합 상태로부터 지정된 조립 방향의 반대 방향(분해 방향)으로 1mm 단위로 핀 또는 볼트를 위치 이동시키면서 이동 시마다 공통 면적을 획득한다. 그러면 공통 면적의 변화량(또는 기울기)을 알 수 있다. 이러한 과정은 두 부품이 완전히 분해될 때까지 진행한다. 물론 이상의 공통 면적 분석 과정들은 컴퓨터 상에서 부품의 분해 시뮬레이션 과정을 통해 수행할 수 있다.The common area data acquires a common area from the initial fully assembled state while moving the pin or bolt in 1 mm increments in the direction opposite to the specified assembly direction (disassembly direction), and each time it moves. Then, the amount of change (or slope) of the common area can be known. This process continues until the two parts are completely disassembled. Of course, the above common area analysis procedures can be carried out by computer simulation of parts disassembly.
도 5 내지 도 8은 도 3에서 선택된 두 부품 간의 공통 면적의 변화를 그래프로 도시한 것이다. 각 그래프의 가로 축은 부품의 이동 거리(mm 단위)를 나타내고 세로 축은 1mm 단위의 이동 시마다 관측된 공통 면적의 값을 나타낸다. 이로부터 공통 면적의 변화를 알 수 있다.5 to 8 are graphs showing changes in the common area between the two parts selected in Fig. The horizontal axis of each graph represents the moving distance (in mm) of the component, and the vertical axis represents the value of the common area observed for every 1 mm movement. From this, a change in the common area can be found.
먼저, 도 5는 도 3의 아래가 뚫린 몸통(10) 상에 볼트(40)가 결합된 초기 상태로부터, 각각의 +Z(↑), -Z(↓), +X(→) 방향에 대하여 볼트(40)를 1mm 단위로 이동시키면서 공통 면적의 값을 각각 분석한 결과이다. First, FIG. 5 shows the relationship between the direction of + Z (↑), -Z (↓), and + X (→) from the initial state in which the
그 결과, 볼트(40)를 +Z 방향으로 이동 시에는 공통 면적이 일정하게 감소하는 형태(그래프는 기울기가 일정한 직선 형태)를 가지는 것이 확인된다. 반면, 다른 방향으로 이동 시에는 공통 면적이 불규칙적인 값을 가지는 것을 볼 수 있는데, 이는 곧 공통 면적의 변화에 증가 구간이 존재하는 것을 의미한다. 나머지 -X, +Y, -Y 방향에 대한 분석 결과는 도 5에 도시된 +X 방향의 데이터와 동일하므로 별도의 도시는 생략한다.As a result, it is confirmed that when the
이상과 같은 도 5의 공통 면적의 분석 결과의 경우, 아래가 뚫린 몸통(10) 내에 결합된 볼트(40)는 볼트 머리에 의한 간섭으로 +Z(↑) 방향으로의 분해만이 타당한 것과 관계된다. In the case of the analysis result of the common area of FIG. 5 as described above, the
도 6은 도 3의 아래가 막힌 몸통(20) 상에 볼트(40)가 결합된 초기 상태로부터, 각각의 +Z(↑), -Z(↓), +X(→) 방향에 대하여 볼트(40)를 1mm 단위로 이동시키면서 공통 면적의 값을 각각 분석한 결과이다.6 is a view showing a state where
그 결과, 볼트(40)를 +Z 방향으로 이동 시에는 공통 면적이 일정하게 감소하는 형태(그래프는 기울기가 일정한 직선 형태)를 가지는 것이 확인된다. 반면, 다른 방향으로 이동 시에는 공통 면적의 변화에 증가 구간이 존재하는 것을 확인할 수 있다. 나머지 -X, +Y, -Y 방향에 대한 분석 결과는 도 6에 도시된 +X 방향의 데이터와 동일하다.As a result, it is confirmed that when the
이상과 같은 도 6의 공통 면적의 분석 결과의 경우, 아래가 막힌 몸통(20) 내에 결합된 볼트(40)는 볼트 머리에 의한 간섭으로 +Z(↑) 방향으로의 분해만이 타당한 것과 관계된다. In the case of the analysis result of the common area shown in FIG. 6, the
다음, 도 7은 도 3의 아래가 뚫린 몸통(10) 상에 핀(30)이 결합된 초기 상태로부터, 각각의 +Z(↑), +X(→) 방향에 대하여 핀(30)을 1mm 단위로 이동시키면서 공통 면적의 값을 각각 분석한 결과이다.Next, Fig. 7 shows a state in which the
그 결과, 핀(30)을 +Z 방향으로 이동 시에는 공통 면적이 일정하게 감소하는 형태(그래프는 기울기가 일정한 직선 형태)를 가지는 것이 확인된다. 반면, +X 방향으로 이동 시에는 공통 면적의 변화에 증가 구간이 존재하는 것을 확인할 수 있다. 나머지 -Z 방향에 대한 분석 결과는 도 7의 +Z 방향의 데이터와 동일하며, -X, +Y, -Y 방향에 대한 분석 결과는 도 7의 +X 방향의 데이터와 동일하다.As a result, it is confirmed that when the
이상과 같은 도 7의 공통 면적의 분석 결과의 경우, 아래가 뚫린 몸통(10) 내에 결합된 핀(30)은 +Z(↑) 및 -Z(↓) 방향으로의 분해만이 타당한 것과 관계된다. In the case of the analysis result of the common area in Fig. 7 as described above, the
그리고, 도 8은 도 3의 아래가 막힌 몸통(20) 상에 핀(30)이 결합된 초기 상태로부터, 각각의 +Z(↑), -Z(↓), +X(→) 방향에 대하여 핀(30)을 1mm 단위로 이동시키면서 공통 면적의 값을 각각 분석한 결과이다.8 shows a state in which the
그 결과, 핀(30)을 +Z 방향으로 이동 시에는 공통 면적이 일정하게 감소하는 형태(그래프는 기울기가 일정한 직선 형태)를 가지는 것이 확인된다. 반면, 다른 방향으로 이동 시에는 공통 면적의 변화에 증가 구간이 존재하는 것을 확인할 수 있다. 나머지 -X, +Y, -Y 방향에 대한 분석 결과는 도 8에 도시된 +X 방향의 데이터와 동일하다.As a result, it is confirmed that when the
상기의 4가지 실험 결과를 통해 결론지을 수 있는 것은, 올바른 조립 방향이 제시되었을 경우, 분해 시 베이스 부품(몸통 부품)과의 공통 면적의 변화는 일정한 경향으로 줄어들며, 잘못된 조립 방향이 제시되었을 경우, 분해 시 베이스 부품(몸통 부품)과의 공통 면적의 변화에는 증가 구간이 나타난다는 것이다. 따라서, 조립 방향 자동 판정은 위의 결과를 활용한 알고리즘을 통해 수행할 수 있다.The results of the above-mentioned four experimental results show that when the correct assembly direction is presented, the change in the common area with the base part (body part) is reduced to a constant tendency when disassembled, The increase in the area of the common area with the base part (body part) at the time of disassembly occurs. Therefore, the automatic determination of the assembly direction can be performed through an algorithm using the above results.
따라서, 상기 S230 단계에서는 조립 방향의 검사를 위한 상기 대상 부품들 각각에 대하여 상술한 실험에서와 같은 분해 시뮬레이션을 수행하여 공통 면적의 변화를 분석한다.Therefore, in step S230, the decomposition simulation is performed on each of the target components for inspection of the assembly direction, as in the above-described experiment, to analyze changes in the common area.
즉, 상기 S230 단계 시에 분해 기반 방향 분석부(130)는 상기 대상 부품을 상기 분해 방향에 대해 기 설정된 간격(ex, 1mm)마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 연산한다. 이러한 과정은 각각의 분해 방향(ex, +Z, -Z, +X, -X, +Y, -Y)에 대하여 수행한다. 이후, 상기 복수의 분해 방향에 대하여 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하는지의 여부를 각각 판단한다. 증가 구간의 발생 여부의 판단은 직전 상태에서 계산된 공통 면적 값과 직전에 비해 1mm 더 이동한 상태에서의 공통 면적 값을 서로 비교하면 쉽게 알 수 있다.That is, in step S230, the decomposition-based
이후, 상기 조립 방향 선정부(140)는 상기 공통 면적의 변화를 바탕으로 상기 대상 부품별로 최적의 분해 방향을 선정한 다음, 그에 대응하는 최적의 조립 방향을 선정한다(S240). Then, the assembling
상기 대상 부품에 대한 최적의 분해 방향을 선정하는 방법은 다음과 같다.A method for selecting an optimal decomposition direction for the target component is as follows.
우선, 상기 S230 단계에서 분석된 공통 면적 변화의 결과에 기반하여, S240 단계 시에 상기 조립 방향 선정부(140)는 상기 대상 부품에 대한 분해 시뮬레이션 시에 사용된 복수의 분해 방향 중에서 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향을 상기 최적의 분해 방향으로 선정한다. 이는 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향이 하나로 존재할 경우에 해당된다.First, based on the result of the common area change analyzed in step S230, in step S240, the assembling
만약, 상기 최적의 분해 방향의 선정 시에, 상기 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향이 다수 개인 경우에는 다음의 방법에 의거하여 1개의 최적의 분해 방향을 선정한다. If there are a plurality of decomposition directions in which the increase section does not occur at the time of selecting the optimal decomposition direction, one optimal decomposition direction is selected based on the following method.
먼저, 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생한 분해 방향을 제외하고 상기 증가 구간이 발생하지 않은 다수의 분해 방향을 후보군에 포함시킨다. 이후 상기 후보군에 포함된 다수의 분해 방향 중에서 상기 이동에 따른 상기 공통 면적의 변화의 표준 편차가 최소인 분해 방향을 상기 최적의 분해 방향으로 선정한다. 이는 공통 면적이 가장 선형적으로 감소하는 방향이 조립에 있어 가장 용이하기 때문이며, 이를 판단하기 위해 공통 면적 변화량에 대한 표준 편차를 사용한다. First, a plurality of decomposition directions in which the increase period does not occur are included in the candidate group, except for the decomposition direction where the increase period occurs in the change of the common area. Then, in the plurality of decomposition directions included in the candidate group, the decomposition direction in which the standard deviation of the change in the common area due to the movement is minimum is selected as the optimum decomposition direction. This is because the most linearly decreasing direction of the common area is the easiest to assemble, and the standard deviation of the common area variation is used to determine this.
이후, 상기 조립 방향 선정부(140)는 상기 선정된 최적의 분해 방향에 대응하는 최적의 조립 방향을 상기 대상 부품의 조립 방향으로 선정한다. 예를 들어, 임의 대상 부품에 대한 최적의 분해 방향이 +Z 방향인 경우 그 조립 방향은 그 반대인 -Z 방향이며 이는 앞서 설명한 바 있다.Then, the assembling
여기서, 상기 최적의 조립 방향 선정 시에, 상기 대상 부품이 너트 또는 와셔인 경우에는, 상기 너트 또는 와셔와 인접하여 존재하는 볼트 부품에 대해 선정된 최적의 조립 방향을 상기 너트 또는 와셔의 최적의 조립 방향으로 결정한다. 이는 기존 지식 및 경험에 기반한 방향 점검 및 수정에 해당된다. In the case where the target part is a nut or a washer at the time of selecting the optimum assembling direction, the optimum assembling direction for the bolt parts existing adjacent to the nut or the washer is the optimal assembly of the nut or washer Direction. This is a direction check and modification based on existing knowledge and experience.
너트 또는 와셔는 볼트와 연동되는 부품이므로 그와 가장 인접한(연관성이 높은) 볼트 부품의 조립 방향을 따르도록 한다. 그 배경은 다음과 같다.The nut or washer is a part that is interlocked with the bolt, so follow the assembly direction of the bolt part closest to it. The background is as follows.
부품 연관성이 고정되어진 볼트, 너트 및 와셔는 이들의 관계를 바탕으로 방향을 점검한다. 볼트의 경우 대부분 머리가 있으므로 상술한 S230 내지 S240 단계의 알고리즘을 통해 생성된 조립 방향은 정확하다 할 수 있으나, 너트 및 와셔의 경우 생성되는 방향이 불가능한 방향은 아니지만 조립 방향의 동일성을 위해 볼트의 방향을 고려하여 점검 및 수정한다. Bolts, nuts and washers with fixed component associations check their orientation based on their relationship. Since the bolt has a head most of the time, the assembly direction generated through the above-described algorithm of S230 through S240 may be accurate. However, in the case of the nut and the washer, To be checked and corrected.
너트와 와셔의 경우 베이스 부품과의 접촉이 기본적으로 평면 접촉으로 이루어져 있다. 만약, 상기 S230 내지 S240 단계로부터 얻어진 너트 및 와셔 부품의 조립 방향이 평면과 평행한 방향 즉, 베이스 부품의 표면을 따라 미끄러지는 방향일 경우 이는 조립 시 불가능한 방향은 아니지만 조립에 있어 합리적이지 못하다 할 수 있다. 따라서 생성된 전체 조립 방향 중 그와 인접한(연관된) 볼트의 조립 방향을 검색하여, 너트는 볼트와 반대의 조립 방향으로, 와셔는 볼트와 같은 방향의 조립 방향으로 수정하여 준다.In the case of nuts and washers, the contact with the base part is basically a planar contact. If the assembling direction of the nut and washer parts obtained from the above steps S230 to S240 is a direction parallel to the plane, that is, a direction of sliding along the surface of the base part, this is not an impossible direction at the time of assembling, have. Therefore, the assembling direction of the bolts adjacent to (adjacent to) one of the entire assembly directions generated is retrieved, and the nut is modified in the assembly direction opposite to the bolt, and the washer is modified in the assembly direction in the same direction as the bolt.
즉, 상기 대상 부품이 너트 또는 와셔이면, 상기 조립 방향 선정부(140)는 상기 너트 또는 와셔와 인접하여 존재하는 볼트 부품에 대해 선정된 최적의 조립 방향을 바탕으로 상기 너트 또는 와셔의 최적의 조립 방향을 결정하되, 상기 너트는 상기 볼트의 조립 방향과 반대 방향으로, 상기 와셔는 상기 볼트의 조립 방향과 동일 방향으로 결정한다.That is, if the subject component is a nut or washer, the assembly
상기와 같이 각 대상 부품에 대해 최적의 조립 방향이 선정되면, 상기 조립 방향 반영부(150)는, 상기 대상 부품별로 선정된 최적의 조립 방향의 정보를 상기 기 생성된 부품의 조립 순서에 반영한다(S250).When the optimum assembling direction is selected for each target component as described above, the assembling
이에 따라, 조립 순서에는 조립 모델을 구성하는 모든 부품에 대한 조립 순서 뿐만 아니라, 각 부품의 조립 방향이 부가되게 되어 합리적인 조립 순서를 제공할 수 있게 된다.Accordingly, not only the assembling order of all the components constituting the assembling model but also the assembling direction of the respective components are added in the assembling procedure, so that a reasonable assembling sequence can be provided.
도 9는 도 2의 S210 내지 S240 단계의 실시예를 나타낸다. Fig. 9 shows an embodiment of steps S210 to S240 of Fig.
도 9를 참조하면, 캐드 기반의 소프트웨어 상에서 조립 순서 최적화 대상이 되는 조립 모델을 선택받고, 이 선택받은 조립 모델에 대하여 미리 생성된 조립 순서 데이터를 로딩한 이후, 로딩된 조립 순서를 그 반대의 분해 순서로 나열한다(S210). 이러한 정보는 조립 순서 Data로부터 획득할 수 있다. 여기서, 조립 순서의 로딩과 함께 해당 조립 모델에 대한 3차원 영상도 로딩되어 표시될 수 있다. 또한, 조립 모델에 대한 조립 순서 및 그 분해 순서에 대한 정보는 테이블(표) 등의 형태로 제공될 수 있다.Referring to FIG. 9, an assembly model to be an object of assembly sequence optimization is selected on CAD-based software, and after loading the assembly sequence data generated in advance for the selected assembly model, (S210). This information can be obtained from the assembly sequence Data. Here, a three-dimensional image of the corresponding assembly model can be loaded and displayed together with the loading of the assembly sequence. Further, information on the assembling sequence and the disassembling procedure for the assembling model may be provided in the form of a table or the like.
또한, 여기서 조립 모델을 구성하는 부품들 중에서 베이스 부품을 제외한 나머지 부품들이 조립 방향의 검사를 위한 대상 부품이 된다(S220). 이러한 정보는 부품 Data로부터 획득할 수 있다.Here, among the parts constituting the assembly model, the parts other than the base part are the target parts for inspection in the assembling direction (S220). This information can be obtained from the part Data.
이후, 조립 모델을 구성하는 베이스 부품을 정위치로 하여 각각의 대상 부품에 대한 방향 검사(분해 기반의 이동 시뮬레이션)를 수행한다(S230). 여기서 베이스 부품의 고유 ID는 n=1로 지정하고 있고, 나머지 대상 부품의 고유 ID는 n=2,3,3...N 로 지정한다. 베이스 부품을 기준으로 각 대상 부품에 대한 방향 검사를 수행하되, 부품의 고유 ID 순으로 순차로 진행한다. Thereafter, a direction check (decomposition-based movement simulation) is performed on each target component with the base component constituting the assembled model as a correct position (S230). Here, n = 1 is specified as the unique ID of the base part, and n = 2, 3, 3 ... N as the unique ID of the remaining parts. Perform direction checks on each target part based on the base part, proceeding sequentially in the order of the unique IDs of the parts.
이때, 조립 모델의 3D 영상에서 방향 검사를 위한 대상 부품을 복수의 분해 방향으로 각각 이동시키면서 시뮬레이션한다. 이를 위해, 우선 대상 부품을 선택된 임의의 분해 방향(ex, +Z 방향)에 대해 먼저 1mm 간격으로 이동시키면서 베이스 부품과의 공통 면적을 이동 시마다 계산한다. 이러한 이동 과정 즉, 시뮬레이션 과정은 화면 상에 3D로 실시간 제공될 수 있다.At this time, in the 3D image of the assembled model, the target parts for the direction inspection are simulated while being moved in a plurality of decomposition directions. To do this, first calculate the common area of the target part with the base part while moving the target part at intervals of 1 mm in the arbitrary direction (ex, + Z direction) selected. This moving process, that is, the simulation process, can be provided in real time on the screen in 3D.
이후, 과거 지점에서의 공통 면적과 그로부터 1mm 이동한 현재 지점에서의 공통 면적을 비교한다. 이는 이동 시마다 수행한다. 만약, 현재 지점에서의 공통 면적이 과거 지점에서보다 작으면 증가 구간이 발생하지 않은 것으로 판단하고 다시 현재보다 1mm 더 이동하여 공통면적의 변화를 검사한다. 만약 분해 방향에 대한 최대 이동 지점까지 한 번도 증가 구간이 발생하지 않은 경우 이는 최적 분해 방향(가능 방향)의 후보군으로 선정한다.Then, the common area at the past point is compared with the common area at the current point shifted by 1 mm therefrom. This is done every time you move. If the common area at the current point is smaller than the past point, it is judged that no increase period has occurred, and the change of the common area is examined by moving again by 1 mm. If the incremental section does not occur to the maximum movement point for the decomposition direction, it is selected as the candidate for the optimal decomposition direction (possible direction).
물론, 현재 지점에서의 공통 면적이 과거 지점에서보다 큰 경우가 한 번이라도 발생하면(공통 면적의 변화에 증가 구간이 한 번이라도 발생하면) 현재의 분해 방향은 잘못된 방향으로 판단하고, 시뮬레이션을 위한 분해 방향(ex, -Z 방향)을 다른 방향으로 전환하여 다시 분해 시뮬레이션을 수행한다. Of course, if the common area at the current point is greater than at the previous point (if the incremental section occurs once in the change of the common area), the current decomposition direction is determined to be in the wrong direction, The decomposition direction (ex, -Z direction) is switched to another direction and the decomposition simulation is performed again.
이러한 분해 시뮬레이션 과정을 모든 방향(ex, -Z, +Z, -X, +X, -Y, +Y)에 대해 수행한 결과, 최적 분해 방향의 후보군에 1개의 방향만이 존재하면 이를 최적의 분해 방향으로 선정하면 된다. 이외에도, 상기의 분해 시뮬레이션 과정을 모든 방향에 대해 수행한 결과 최적 분해 방향의 후보군에 복수 개의 방향이 포함된다면, 그 중에서 공통 면적의 변화량의 표준 편차가 최소인 방향을 최적의 분해 방향으로 선정하면 된다. As a result of this decomposition simulation process for all directions (ex, -Z, + Z, -X, + X, -Y, + Y), if there is only one direction in the candidate group of the optimal decomposition direction, It may be selected in the decomposition direction. As a result of performing the above-described decomposition simulation process in all directions, if a plurality of directions are included in the candidate group in the optimal decomposition direction, a direction in which the standard deviation of the variation in the common area is minimum may be selected as the optimal decomposition direction .
이렇게 선정된 최적의 분해 방향으로부터 최적의 조립 방향을 선정할 수 있게 된다(S240). 물론, 해당 대상 부품이 너트 또는 와셔인 경우에는 그와 인접한 볼트 부품에 대해 선정된 최적의 조립 방향을 바탕으로 조립 방향을 선정하도록 한다. 즉, 너트의 경우 볼트의 반대 방향으로, 와셔의 경우 볼트와 동일한 방향으로 선정(수정)한다. The optimum assembly direction can be selected from the optimum decomposition direction thus selected (S240). Of course, if the target part is a nut or a washer, the assembly direction should be selected based on the optimal assembly direction selected for the adjacent bolt part. In other words, the direction of the bolt in the case of the nut is the same as the direction of the bolt in the case of the washer.
이상과 같이 조립 방향이 최적화된 이후, 조립 순서 검증부(160)는 상기 조립 순서에 오류가 있는지의 여부를 검증하도록 한다(S260). 이러한 순서 검증 단계는 S240 단계 이후 또는 S250 단계 이후 수행할 수 있다.After the assembly direction is optimized as described above, the assembly
이렇게 조립 순서의 오류를 검증하는 이유는 기 생성된 조립 순서가 100%의 완벽을 보장하지는 않기 때문이다. 즉, 기 생성된 조립 순서로 조립을 수행하다 보면 부품들 간의 기하학적(물리적) 충돌 문제가 발생할 여지가 있다. 이는 곧 기 생성된 조립 순서에 오류가 있음을 의미한다. 따라서, 상기 조립 순서 검증부(160)는 기 생성된 조립 순서의 오류를 수정하여 조립 순서를 최적화한다. The reason for verifying errors in the assembly sequence is that the pre-established assembly sequence does not guarantee 100% perfection. In other words, there is a possibility of a geometrical (physical) collision problem between the components when assembling in the assembled assembly sequence. This means that there is an error in the pre-created assembly sequence. Therefore, the assembling
이와 같이 조립 순서의 오류를 수정하는 배경을 설명하면 다음과 같다. 도 10은 도 2의 S260 단계의 배경을 설명하는 개념도이다. The background for correcting errors in the assembling sequence is as follows. 10 is a conceptual diagram illustrating the background of step S260 of FIG.
도 10과 같이, 조립 모델을 기 설정된 조립 순서(임의의 조립 순서 생성 시스템에 의해 도출된 조립 순서) 및 앞서 본 실시예에 따른 자동 판별된 조립 방향을 따라 조립 시뮬레이션할 경우, 기하학적 간섭에 의한 순서 오류가 발생될 가능성이 있다. 이는 조립 순서 생성과 관련된 거의 모든 연구에서 나타날 수 있는 문제에 해당된다.As shown in Fig. 10, when the assembly model is assembled and simulated according to a predetermined assembly sequence (assembly sequence derived by an arbitrary assembly sequence generation system) and an automatically determined assembly direction according to the embodiment of the present invention, the order by geometric interference There is a possibility of an error. This corresponds to a problem that can be found in almost all studies related to assembly sequence generation.
예를 들어 도 10에서 제시된 조립 문제 P1~P4에 대해, 임의의 조립 순서 생성 시스템에서 기 생성한 조립 순서가 P1(베이스 부품)->P4->P2->P3라 할 경우, 조립 방향에 따른 조립 시뮬레이션 시, P1에 이어 P4의 조립 이후 P2 및 P3는 기하학적 간섭에 의해 조립이 불가능한 상황으로 판단할 수 있다.For example, if the assembling sequence created in any assembly sequence generation system for the assembly problems P1 to P4 shown in FIG. 10 is P1 (base part) -> P4 -> P2 -> P3, In the assembly simulation, P2 and P3 can be judged to be in a situation in which assembly is impossible due to geometrical interference after P1 and subsequent to assembly of P4.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에서는 연관성이 없는 관계에서의 공통 면적 발생, 그리고 연관성이 있는 관계라 할지라도 분해 시 공통 면적의 변화가 증가할 경우를 간섭이 발생하였다라고 정의한다. 도 10에 제시된 문제를 해결하기 위해서는, 상기 조립 순서와 반대인 분해 순서(P3->P2->P4->P1)로 조립 모델을 분해 시뮬레이션한다. 이때, 가장 먼저 P3을 분해하는 과정에서 P3과 P4 간에 기하학적이 충돌이 발생한다. 즉, 간섭이 처음 발생하는 P3와 P4의 순서를 교환한다면, 조립 순서는 P1(베이스 부품)->P3->P2->P4로 변경되며, 이는 기하학적 오류가 발생하지 않는 순서로 확정될 수 있다. In order to solve this problem, in this embodiment, it is defined that the occurrence of the common area in the relation without relation and the case in which the change in the common area during the decomposition increase even though the relation is related to the interference occurs. In order to solve the problem shown in FIG. 10, the assembly model is disassembled and simulated by the disassembling procedure (P3-> P2-> P4-> P1) which is the reverse of the assembling procedure. At this time, geometric collision occurs between P3 and P4 in the process of decomposing P3 first. That is, if we exchange the order of P3 and P4 where the interference first occurs, the assembly sequence is changed to P1 (base component) -> P3 -> P2 -> P4, which can be determined in order that no geometric error occurs .
여기서, 기하학적 충돌이 발생하는 것은 곧 상호 간의 공통 면적에 증가구간이 발생한 것을 의미한다. 이와 같은 배경을 바탕으로 조립 순서를 검증하는 방법을 정리하면 다음과 같다. Here, the occurrence of the geometric collision means that an increasing period occurs in the common area of each other. Based on this background, the method of verifying assembly sequence is summarized as follows.
상기 조립 순서 검증부(160)는 상기 베이스 부품을 제외한 상기 대상 부품에 대하여 상기 조립 순서의 오류 검사를 수행하여 조립 순서의 오류를 수정하도록 한다. 그 과정은 앞서 분해 기반의 시뮬레이션을 통한 공통 면적 변화 분석 과정을 비슷하게 이용한다. The assembling
다만, 베이스 부품은 공통 면적 변화 분석에 활용하지 않는다. 즉, 베이스 부품을 제외한 상기 대상 부품들 중 어느 일 대상 부품을 앞서 S240 단계 시에 선정된 분해 방향에 대해 이동시키면서 적어도 하나의 다른 대상 부품들과의 공통 면적의 변화를 판단하게 된다. 여기서, S240 단계 시에 선정된 분해 방향이란 상기 일 대상 부품에 대해 선정된 최적 분해 방향을 의미한다. 이러한 과정은 상기 어느 일 대상 부품만이 아닌 모든 대상 부품에 대해 수행하게 된다.However, base components are not used for analysis of common area change. That is, a certain one of the target components other than the base component is moved in the predetermined direction of decomposition in step S240, and a change in the common area with at least one other target component is determined. Here, the decomposition direction selected at the step S240 means the optimum decomposition direction selected for the target part. This process is performed on all the target parts, not just the target parts.
이하에서는 설명의 편의를 위해 대상 부품 하나를 기 선정된 분해 방향으로 이동시키면서 적어도 하나의 타 대상 부품과의 공통 면적의 변화를 알아보는 것을 실시예로 설명한다. 대상 부품을 분해 방향으로 이동 시에 이 대상 부품과 공통 면적이 발생하는 타 대상 부품은 하나일 수도 있고 여러 개일 수도 있다.Hereinafter, for convenience of explanation, an example will be described in which a change in the common area with at least one other target component is detected while moving one target component in the predetermined decomposition direction. When moving the target part in the direction of disassembly, there may be one or more other target parts that have a common area with the target part.
우선, 조립 순서 검증부(160)는 상기 대상 부품을 상기 선정된 분해 방향에 대해 기 설정된 간격(ex, 1mm)마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 대상 부품과 적어도 하나의 상기 타 대상 부품 간의 공통 면적의 변화를 연산한다.First, the assembling
여기서, 상기 적어도 하나의 타 대상 부품 중에서 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생한 타 대상 부품을 검색한 다음, 상기 검색된 타 대상 부품 중에서 상기 대상 부품의 이동 시에 상기 대상 부품과 가장 먼저 공통 면적이 발생하는 타 대상 부품을 선택한다. 앞서 도 10의 예에서 기 생성된 조립 순서와 반대의 분해 순서대로 조립 모델을 분해 시에 P3 부품은 P4 부품과 가장 먼저 간섭이 발생한 것을 확인할 수 있다.Here, it is preferable that, after searching for another target part having an increase section in the change of the common area among the at least one other target parts, the first common area with the target part at the time of moving the target part among the other detected target parts Select other target components to be generated. In the example of FIG. 10, when the assembly model is disassembled according to the disassembly sequence opposite to that of the previously assembled assembly, it can be confirmed that the P3 component first interferes with the P4 component.
이에 따라, 상기 선택한 타 대상 부품과 상기 대상 부품의 조립 순서를 서로 교환하여 상기 조립 순서의 오류를 수정한다. 즉, P3와 P4의 조립 순서를 서로 교환하는 것에 의해 조립 순서를 올바르게 수정할 수 있다. 이와 같이 분해 시에 공통 면적이 증가한 경우 검사 부품과 상대 부품과의 순서를 교환하여 조립 순서를 자동 수정하면 된다Accordingly, the assembling order of the selected other target parts and the target parts are exchanged to correct errors in the assembling sequence. That is, by changing the assembling sequence of P3 and P4, the assembling sequence can be corrected correctly. When the common area increases at the time of disassembly as described above, the order of inspection parts and relative parts may be exchanged to automatically correct the assembly order
이상과 같이 조립 방향의 선정 및 조립 순서의 검증이 완료된 이후에는, 상기 조립 모델에 대한 조립 및 분해 시뮬레이션을 제공할 수 있다(S270). 즉, 조립 시뮬레이션부(170)는 상기 각 부품이 상기 조립모델을 형성하는 과정을 상기 S260 단계에서 수정된 조립 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공한다. 또한, 분해 시뮬레이션부(180)는 상기 조립모델이 상기 각 부품으로 분해되는 과정을 상기 선정된 분해 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공한다. 이러한 S270 단계는 실제로 조립 모델을 조립 및 분해하는 과정과 흡사한 형태로 3D 형태로 제공할 수 있다. 이는 CAD 기반의 소프트웨어를 통해 손쉽게 가능하다.After the selection of the assembly direction and the verification of the assembly procedure are completed as described above, the assembly and disassembly simulation for the assembly model can be provided (S270). That is, the
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 아키텍처의 구조도이다. 도 11은 개발 시스템의 구조로서 조립 순서 로딩 및 부품 로딩 모듈, 분해 기반 방향 판별 모듈, 분해 기반 순서 수정 모듈, 조립 순서 시뮬레이션 모듈 등의 네 가지 모듈로 구성되어져 있다. 여기서, 도 11의 각 모듈에는 그에 대응하는 역할을 갖는 도 1의 해당 구성요소의 도면부호가 부여되어 있다.11 is a structural diagram of a system architecture according to an embodiment of the present invention. 11 shows a structure of a development system, which is composed of four modules, namely, an assembly order loading and component loading module, an decomposition-based direction discrimination module, an decomposition-based order correction module, and an assembly sequence simulation module. Here, each module in Fig. 11 is assigned the reference numeral of the corresponding component in Fig. 1 having a corresponding role.
조립 순서 로딩 및 부품 로딩 모듈은 조립 순서 생성 시스템으로부터 기 생성된 조립 순서를 분해 순서로 나열한다. 또한, 조립 순서 로딩 및 부품 로딩 모듈은 방향 검사 및 판별, 순서 오류 검사 및 수정 모듈에 사용되어 지는 부품들의 3D 모델(ex, STEP file로 구성된 조립 모델)들을 로딩하여 화면에 표시하여 주고, 분해 순서 및 3D 모델 data를 분해 기반 방향 판별 모듈 및 분해 기반 순서 수정 모듈로 전송하는 역할을 한다.Assembly Sequence The loading and component loading module lists the assembly sequence created from the assembly sequence generation system in the order of disassembly. In addition, the assembly order loading and component loading module loads and displays on the screen a 3D model (ex. Assembly model composed of STEP file) of the parts used in the direction check and discrimination, order error check and correction module, And the 3D model data to the decomposition-based direction determining module and the decomposition-based order correcting module.
분해 기반 방향 판별 모듈은 부품들 간의 공통 면적 검사, 적합한 방향 추가, 최적의 방향 선정의 단계를 수행하며 생성된 최적 조립 방향은 분해 기반 순서 수정 모듈 및 조립 순서 시뮬레이션 모듈에서 활용된다.The disassembly-based direction determination module performs the steps of checking the common area between components, adding the appropriate direction, and selecting the optimal direction. The generated optimal assembly direction is utilized in the disassembly-based order correcting module and assembly sequence simulation module.
분해 기반 순서 수정 모듈은 부품들 간의 공통 면적 검사, 순서 오류 검출, 순서 수정의 단계를 수행하며 최종 수정된 조립 순서는 조립 순서 시뮬레이션 모듈에서 활용된다. The decomposition-based order correction module performs steps of common area inspection, sequence error detection, and sequence correction between parts, and the final corrected assembly sequence is utilized in the assembly sequence simulation module.
조립 순서 시뮬레이션 모듈은 도출된 최적 조립 방향 및 최적 조립 순서를 바탕으로 조립 및 분해 시뮬레이션을 수행하며 이를 바탕으로 사용자는 조립 순서에 대한 최종 확인을 수행할 수 있다.The assembly sequence simulation module performs assembly and disassembly simulation based on the derived optimal assembly direction and optimal assembly sequence, and based on this, the user can perform final confirmation on the assembly sequence.
도 12는 본 발명의 실시예를 위한 사용자 인터페이스를 나타낸다. 그 구성은 주 조립 순서 표기 및 수정부(10), 주 조립 방향 표시부(20), 하위 조립군 순서 표기 및 수정부(30), 하위 조립군 방향 표시부(40), 조립 방향 수동 입력부(50), 조립 방향 자동 선정 버튼(60), 분해 시뮬레이션 순서 검사 수행 버튼(70), 시뮬레이션 창(80), 조립 및 분해 시뮬레이션 제어부(90) 등으로 되어있다.12 shows a user interface for an embodiment of the present invention. The main assembly
조립 순서 생성 시스템으로부터 로딩되는 조립 순서는 주 조립 순서 표기 및 수정부(10)에 입력되며, 사용자는 시뮬레이션 창(80)을 통해 각각의 부품들의 위치 및 형상을 확인할 수 있다. 주 조립 순서 표기 및 수정부(10)에서 첫 행은 각 부품의 고유 ID에 해당되고, 두 번째 행은 각 부품별 조립 순서를 나타낸다. The assembly sequence to be loaded from the assembly sequence generation system is input to the main assembly sequence notation and
사용자로부터 조립 방향 자동 선정 버튼(60)(Automatic Selection)을 선택받으면 방향 자동 선정기능을 구동시키며, 이에 대한 진행 사항(방향 자동 선정을 위한 분해 시뮬레이션 과정)은 시뮬레이션 창(80)에 나타내어진다. When the user selects the assembly direction automatic selection button 60 (Automatic Selection) from the user, the automatic direction selection function is driven, and the progress items (decomposition simulation process for automatic direction selection) are displayed in the
방향 자동 선정이 완료되면 생성된 최적 조립 방향들은 조립 방향 표시부(20)에 입력되어진다. 조립 방향 표시부(20)의 첫 행은 각 부품의 고유 ID에 해당되고, 두 번째 행은 각 부품별 조립 방향을 나타낸다. 이러한 조립 방향은 본 실시예의 방법에 따라 생성된 결과에 해당된다.When the automatic direction selection is completed, the generated optimum assembly directions are input to the assembly
이후 사용자로부터 분해 시뮬레이션 순서 검사 수행 버튼(70)(Evaluation)을 클릭받으면 순서 오류 검사 및 수정 기능(분해 시뮬레이션에 기반)을 구동시키며, 마찬가지로 진행 사항은 시뮬레이션 창(80)에 나타내어진다. 수정된 조립 순서들은 조립 순서 표기 및 수정부(10)로 전송되어 수정 사항들을 업데이트한다.Then, when the user clicks the decomposition simulation order inspection execution button 70 (Evaluation) from the user, the order error inspection and correction function (based on the decomposition simulation) is driven. Similarly, the progress is displayed in the
최종적으로 사용자는 시뮬레이션을 통해 최종 순서 점검을 진행할 수 있다. 이때 시스템은 조립 순서 표기부(10)의 조립 순서, 조립 방향 표시부(20)의 조립방향 정보들을 활용하여 조립 및 분해 시뮬레이션 제어부(90)의 상황에 따라 시뮬레이션을 진행한다. 조립 시뮬레이션 제어부(90)는 조립/분해를 순차적으로 확인하거나 전체 순서를 한 번에 확인할 수 있도록 구성된다.Finally, the user can proceed through the simulation to the final sequence check. At this time, the system performs the simulation according to the assembly and disassembly simulation control unit 90 using the assembly sequence of the assembly
도 13은 본 발명의 실시예를 검증하기 위한 조립 모델의 예시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 조립 모델의 분해도이다.13 is an illustration of an assembly model for verifying an embodiment of the present invention, and Fig. 14 is an exploded view of the assembly model shown in Fig.
도 13은 기어 박스 조립품의 분해도이며, 조립 순서 생성 시 사용된 부품 번호들이 함께 나타내어져 있다. 기어 박스 조립품은 Base Part(1), 베어링(2, 3), 축(6), 수직 운동 슬라이더(9), 회전 운동 기어(7), 기어 고정용 키(10), 덮개(4, 5, 8), 볼트(11~22)들로 구성되어져 있다.Fig. 13 is an exploded view of the gearbox assembly, together with the part numbers used in creating the assembly sequence. The gearbox assembly includes a
조립 순서 생성 시스템에서 기 생성된 조립 순서를 바탕으로, 본 발명의 실시예를 통해 획득된 각 부품의 조립 방향은 표 1과 같다. Part NO는 부품의 ID이며, Assembly sequence는 각 부품별 조립 순서, Assembly direction은 각 부품별 조립 방향을 나타낸다.Table 1 shows the assembling direction of each part obtained through the embodiment of the present invention based on the assembling sequence created in the assembling sequence generating system. Part NO is the ID of the part. Assembly sequence shows the assembling order of each part, and Assembly direction shows the assembling direction of each part.
(조립 순서)Assembly sequence
(Assembly order)
(부품 ID)Part no.
(Part ID)
(조립 방향)Assembly direction
(Assembly direction)
본 발명의 시스템은 이후 조립 순서 오류를 검사하고 수정하는 단계를 수행한다. 이때 조립 순서 10, 11에 해당하는 부품 5 및 부품 9에서 조립 순서 오류가 발생한다. The system of the present invention then performs the steps of checking and correcting assembly sequence errors. At this time, the assembly order error occurs in the
도 15는 도 14의 조립 모델에서 5번과 9번 부품 간의 조립 순서의 충돌을 설명하는 도면이다. 즉, 도 15에서 보여지는 바와 같이, 9번 부품에 대한 +Z 방향으로의 분해 시뮬레이션 기반 순서 검사 시에 9번 부품 하단의 넓은 면적부가 5번 부품의 하단부와 간섭을 일으키게 된다. 이는 부품 간의 연관 관계가 있으나 위치 이동에 따른 공통 면적의 변화에 있어 증가 구간이 발생한다는 의미이다. FIG. 15 is a diagram for explaining collision of assembly orders between parts No. 5 and No. 9 in the assembly model of FIG. 14; FIG. That is, as shown in FIG. 15, at the time of the sequential inspection based on the disassembly simulation in the + Z direction for the No. 9 part, the large area portion of the lower part of the No. 9 part interferes with the lower part of the No. 5 part. This means that there is an association between parts, but an increase section occurs in the change of the common area due to the position movement.
아래의 표 2 및 도 16에서 위치 이동 별 두 부품 간 공통 면적 변화를 확인할 수 있다. 도 16은 도 15에 도시된 두 부품 간의 공통 면적 변화를 도시한 것이다. 이로부터 이동거리가 4mm, 7mm 일 때 공통 면적이 증가하는 것을 알 수 있다.In Table 2 and Fig. 16 below, the change in the common area between the two parts can be confirmed by the positional movement. Fig. 16 shows a change in the common area between two parts shown in Fig. From this, it can be seen that the common area increases when the moving distance is 4 mm or 7 mm.
이에 따라 부품 5와 부품 9의 순서는 변경이 이루어지며 최종적으로 도출되는 수정된 조립 순서는 다음과 같다. 즉, 분해 시뮬레이션을 통한 수정된 조립 순서는 '1→2→6→3→8→17→15→16→18→9→5→20→21→22→19→4→11→13→12→14→7→10'이다. 도 17은 도 13의 기어 박스의 일부분의 조립 시뮬레이션을 나타낸다. 도 17과 같은 시뮬레이션 수행 시 정확한 수정이 이루어졌음을 확인할 수 있다.Accordingly, the order of the
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 조립 방향 자동 판별 및 조립 순서 오류 검사/수정 방법은 임의 조립 모델에 대한 올바른 조립 방향을 제시하고 순서 수정에 대하여 간단하고 정확한 방법을 제공한다는 점이 주목할만하다. It is noteworthy that the method of correcting assembly direction automatic discrimination and assembling sequence according to the embodiment of the present invention provides a correct assembling direction for an arbitrary assembly model and provides a simple and accurate method of order modification.
그 중에서도 첫째, 분해 시뮬레이션을 기반으로 하는 베이스 부품과 구성 부품들 간의 공통 면적 변화 구간 중에서, 증가 구간의 검색을 통해 올바른 조립 방향의 선정이 가능하다. 둘째, 분해 시뮬레이션을 기반으로 하는 구성 부품들 간의 공통 면적 변화 구간 중에서 증가 구간의 검색을 통해 기하학적 순서 오류의 자동 수정이 가능하다. 셋째, 최적의 조립 방향 및 조립 순서를 활용한 조립/분해 순서에 대한 시뮬레이션 기능을 제공한다.First, among the common area change interval between the base part and the constituent part based on the decomposition simulation, it is possible to select the correct assembling direction by searching the increase section. Second, it is possible to automatically correct the geometric order error by searching for the increase interval in the common area change interval between the components based on the decomposition simulation. Third, we provide simulation function for assembly / disassembly procedure using optimal assembly direction and assembly sequence.
이상과 같은 방법들은 조립 순서 생성 자동화 및 순서 최적화에 있어 활용도가 높은 조립 방향을 자동으로 선정해 주고 조립 순서를 자동으로 수정하여 줌으로써 조립 순서 자동 생성 시스템의 자동화율 향상을 기대할 수 있다. 또한, 수정된 조립 순서는 기하학적으로 최적의 조립 순서라 할 수 있다.The above methods can be expected to improve the automation rate of the automatic assembly sequence generation system by automatically selecting the assembly direction that is highly utilized in the assembly sequence generation automation and order optimization and automatically correcting the assembly sequence. Also, the modified assembly order is geometrically optimal assembly order.
이상과 같이 본 발명에 따른 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법 및 그 장치에 따르면, 각 부품에 대한 최적의 조립 방향을 선정하고 이를 기 도출된 조립 순서에 반영하여 조립 순서를 최적화할 수 있으며 조립 순서의 오류를 자동 수정할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the method and apparatus for optimizing the assembling sequence based on the assembling direction of the component according to the present invention, it is possible to optimize the assembling sequence by selecting the optimal assembling direction for each component and reflecting the assembling order to the pre- There is an advantage that the error of the assembly sequence can be corrected automatically.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100: 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치
110: 부품 순서 로딩부 120: 대상 부품 선정부
130: 분해 기반 방향 분석부 140: 조립 방향 선정부
150: 조립 방향 반영부 160: 조립 순서 검증부
170: 조립 시뮬레이션부 180: 분해 시뮬레이션부100: Assembly sequence optimization device based on assembly direction of parts
110: parts order loading section 120: target component selecting section
130: decomposition-based direction analysis unit 140: assembly direction selection unit
150: assembly direction reflection unit 160: assembly sequence verification unit
170: assembly simulation section 180: decomposition simulation section
Claims (16)
상기 각 부품 중 상기 조립 순서가 최우선인 베이스 부품을 제외한 나머지 부품들을 조립 방향 검사를 위한 대상 부품으로 선정하는 단계;
상기 분해 순서에 따라 상기 대상 부품을 각각 상기 조립모델로부터 복수의 분해 방향에 대해 분해 시뮬레이션하되 상기 분해 방향별로 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석하는 단계;
상기 공통 면적의 변화를 바탕으로 상기 대상 부품별로 최적의 분해 방향을 선정하고 그에 대응하는 최적의 조립 방향을 선정하는 단계; 및
상기 대상 부품별로 선정된 최적의 조립 방향의 정보를 상기 기 생성된 부품의 조립 순서에 반영하는 단계를 포함하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법.A step of arranging the assembling sequence of the pre-assembled parts in the disassembly order with respect to the assembled model in which a plurality of respective parts are assembled;
Selecting the parts other than the base part whose assembly order is the highest among the respective parts as the target parts for the assembly direction inspection;
Analyzing the target components from the assembly model in a plurality of decomposition directions according to the decomposition procedure, and analyzing a change in a common area between the target component and the base component according to the decomposition direction;
Selecting an optimal decomposition direction for each of the target components based on the change in the common area and selecting an optimum assembly direction corresponding to the selected decomposition direction; And
And reflecting information of an optimum assembling direction selected for each of the target parts in an assembling sequence of the pre-assembled parts.
상기 공통 면적의 변화를 분석하는 단계는,
상기 대상 부품을 상기 분해 방향에 대해 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 연산한 다음,
상기 복수의 분해 방향에 대하여 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하는지의 여부를 판단하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법.The method according to claim 1,
Wherein analyzing the change in the common area comprises:
Calculating a change in a common area between the target component and the base component according to the movement while moving the target component at predetermined intervals with respect to the decomposition direction,
And determining whether an increase section occurs in the change of the common area with respect to the plurality of decomposition directions.
상기 최적의 조립 방향을 선정하는 단계는,
상기 복수의 분해 방향 중에서 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향을 상기 최적의 분해 방향으로 선정하고,
상기 선정된 최적의 분해 방향에 대응하는 최적의 조립 방향을 상기 대상 부품의 조립 방향으로 선정하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법.The method of claim 2,
Wherein the step of selecting the optimal assembly direction comprises:
A decomposition direction in which an increase section is not generated in the change of the common area among the plurality of decomposition directions is selected as the optimum decomposition direction,
And selecting an optimum assembling direction corresponding to the selected optimal disassembly direction in the assembling direction of the target component.
상기 최적의 분해 방향의 선정 시에, 상기 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향이 다수 개이면,
상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생한 분해 방향을 제외한 상기 다수의 분해 방향을 후보군에 포함시킨 다음, 상기 후보군에 포함된 다수의 분해 방향 중에서 상기 이동에 따른 상기 공통 면적의 변화의 표준 편차가 최소인 분해 방향을 상기 최적의 분해 방향으로 선정하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법.The method of claim 3,
When a plurality of decomposition directions in which the increase section does not occur are selected at the time of selecting the optimal decomposition direction,
Wherein the plurality of decomposition directions excluding the decomposition direction in which the incremental section occurs in the change in the common area is included in the candidate group and the standard deviation of the change in the common area according to the movement among the plurality of decomposition directions included in the candidate group is set to a minimum Based on an assembling direction of a part for selecting the decomposition direction of the component in the optimal decomposition direction.
상기 최적의 조립 방향을 선정하는 단계는,
상기 대상 부품이 너트 또는 와셔이면, 상기 너트 또는 와셔와 인접하여 존재하는 볼트 부품에 대해 선정된 최적의 조립 방향을 바탕으로 상기 너트 또는 와셔의 최적의 조립 방향을 결정하되,
상기 너트는 상기 볼트의 조립 방향과 반대 방향으로, 상기 와셔는 상기 볼트의 조립 방향과 동일 방향으로 결정하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법.The method of claim 4,
Wherein the step of selecting the optimal assembly direction comprises:
The optimal assembly direction of the nut or washer is determined on the basis of the optimum assembly direction of the bolt part existing adjacent to the nut or washer when the target part is a nut or a washer,
Wherein the nut is oriented in a direction opposite to an assembling direction of the bolt and the washer is oriented in the same direction as the assembling direction of the bolt.
상기 베이스 부품을 제외한 상기 대상 부품에 대하여 상기 조립 순서의 오류 검사를 수행하는 단계를 더 포함하며,
상기 조립 순서의 오류 검사를 수행하는 단계는,
상기 대상 부품의 분해 순서에 따라 상기 대상 부품을 각각 상기 조립모델로부터 상기 선정된 분해 방향에 대해 분해 시뮬레이션하되 상기 대상 부품과 타 대상 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석하고,
상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하면 상기 대상 부품과 상기 타 대상 부품의 조립 순서를 서로 교환하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of performing an error check of the assembling sequence for the target component other than the base component,
The step of performing error checking of the assembling sequence includes:
And analyzing the change of the common area between the target component and the other target components by simulating disassembly of the target components from the assembly model in the selected decomposition direction according to the order of disassembling the target parts,
Wherein the assembling order of the target part and the other target part is exchanged when an increase section occurs in the change of the common area.
상기 조립 순서의 오류 검사를 수행하는 단계는,
상기 대상 부품을 상기 선정된 분해 방향에 대해 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 대상 부품과 적어도 하나의 상기 타 대상 부품 간의 공통 면적의 변화를 연산하는 단계;
상기 적어도 하나의 타 대상 부품 중에서 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생한 타 대상 부품을 검색하고, 상기 검색된 타 대상 부품 중에서 상기 대상 부품의 이동 시에 상기 대상 부품과 가장 먼저 공통 면적이 발생하는 타 대상 부품을 선택하는 단계; 및
상기 선택한 타 대상 부품과 상기 대상 부품의 조립 순서를 서로 교환하여 상기 조립 순서의 오류를 수정하는 단계를 포함하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법.The method of claim 6,
The step of performing error checking of the assembling sequence includes:
Calculating a change in a common area between the target component and at least one other target component in accordance with the movement while moving the target component at predetermined intervals with respect to the predetermined decomposition direction;
Wherein the search is performed to search for another target part having an increase section in the change of the common area among the at least one other target parts, Selecting a target component; And
And correcting an error of the assembly sequence by exchanging the assembly sequence of the selected target component and the target component with each other.
상기 각 부품이 상기 조립모델을 형성하는 과정을 상기 수정된 조립 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공하는 단계; 및
상기 조립모델이 상기 각 부품으로 분해되는 과정을 상기 선정된 분해 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공하는 단계를 더 포함하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 방법.The method according to claim 6 or 7,
Simulating and visually providing a process of forming the assembly model by each of the components according to the modified assembly sequence; And
Further comprising the step of simulating and visually providing the process of disassembling the assembly model into the components according to the predetermined disassembly procedure.
상기 각 부품 중 상기 조립 순서가 최우선인 베이스 부품을 제외한 나머지 부품들을 조립 방향 검사를 위한 대상 부품으로 선정하는 대상 부품 선정부;
상기 분해 순서에 따라 상기 대상 부품을 각각 상기 조립모델로부터 복수의 분해 방향에 대해 분해 시뮬레이션하되 상기 분해 방향별로 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석하는 분해 기반 방향 분석부;
상기 공통 면적의 변화를 바탕으로 상기 대상 부품별로 최적의 분해 방향을 선정하고 그에 대응하는 최적의 조립 방향을 선정하는 조립 방향 선정부; 및
상기 대상 부품별로 선정된 최적의 조립 방향의 정보를 상기 기 생성된 부품의 조립 순서에 반영하는 조립 방향 반영부를 포함하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치.A part order loading unit for arranging the assembling order of pre-assembled parts in an order of disassembly with respect to an assembled model in which a plurality of respective parts are assembled;
A target component selection unit for selecting, as a target component for inspection of a direction of assembly, the remaining parts excluding the base part whose assembly order is the highest among the respective parts;
A decomposition-based direction analyzer for analyzing the target components from the assembly model in a plurality of decomposition directions according to the decomposition procedure, and analyzing a change in a common area between the target component and the base component for each decomposition direction;
An assembling direction selecting unit for selecting an optimal disassembly direction for each of the target components based on the change in the common area and selecting an optimum assembling direction corresponding to the divided directions; And
And an assembly direction reflector for reflecting the information on the optimum assembly direction selected for each of the target parts to the assembling order of the prefabricated parts.
상기 분해 기반 방향 분석부는,
상기 대상 부품을 상기 분해 방향에 대해 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 대상 부품과 상기 베이스 부품 간의 공통 면적의 변화를 연산한 다음,
상기 복수의 분해 방향에 대하여 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하는지의 여부를 판단하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치.The method of claim 9,
Wherein the decomposition-
Calculating a change in a common area between the target component and the base component according to the movement while moving the target component at predetermined intervals with respect to the decomposition direction,
And an assembly direction optimizing unit for determining whether or not an increase section occurs in the change of the common area with respect to the plurality of decomposition directions.
상기 조립 방향 선정부는,
상기 복수의 분해 방향 중에서 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향을 상기 최적의 분해 방향으로 선정하고,
상기 선정된 최적의 분해 방향에 대응하는 최적의 조립 방향을 상기 대상 부품의 조립 방향으로 선정하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치.The method of claim 10,
The assembly direction selecting unit includes:
A decomposition direction in which an increase section is not generated in the change of the common area among the plurality of decomposition directions is selected as the optimum decomposition direction,
And an assembling direction of the component for selecting the optimum assembling direction corresponding to the selected optimal disassembly direction in the assembling direction of the target component.
상기 최적의 분해 방향의 선정 시에, 상기 증가 구간이 발생하지 않은 분해 방향이 다수 개이면,
상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생한 분해 방향을 제외한 상기 다수의 분해 방향을 후보군에 포함시킨 다음, 상기 후보군에 포함된 다수의 분해 방향 중에서 상기 이동에 따른 상기 공통 면적의 변화의 표준 편차가 최소인 분해 방향을 상기 최적의 분해 방향으로 선정하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치.The method of claim 11,
When a plurality of decomposition directions in which the increase section does not occur are selected at the time of selecting the optimal decomposition direction,
Wherein the plurality of decomposition directions excluding the decomposition direction in which the incremental section occurs in the change in the common area is included in the candidate group and the standard deviation of the change in the common area according to the movement among the plurality of decomposition directions included in the candidate group is set to a minimum And the assembly direction of the component is selected in the optimum decomposition direction.
상기 조립 방향 선정부는,
상기 대상 부품이 너트 또는 와셔이면, 상기 너트 또는 와셔와 인접하여 존재하는 볼트 부품에 대해 선정된 최적의 조립 방향을 바탕으로 상기 너트 또는 와셔의 최적의 조립 방향을 결정하되,
상기 너트는 상기 볼트의 조립 방향과 반대 방향으로, 상기 와셔는 상기 볼트의 조립 방향과 동일 방향으로 결정하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치.The method of claim 12,
The assembly direction selecting unit includes:
The optimal assembly direction of the nut or washer is determined on the basis of the optimum assembly direction of the bolt part existing adjacent to the nut or washer when the target part is a nut or a washer,
Wherein the nut is disposed in a direction opposite to an assembling direction of the bolt, and the washer is oriented in the same direction as the assembling direction of the bolt.
상기 베이스 부품을 제외한 상기 대상 부품에 대하여 상기 조립 순서의 오류 검사를 수행하는 조립 순서 검증부를 더 포함하며,
상기 조립 순서 검증부는,
상기 대상 부품의 분해 순서에 따라 상기 대상 부품을 각각 상기 조립모델로부터 상기 선정된 분해 방향에 대해 분해 시뮬레이션하되 상기 대상 부품과 타 대상 부품 간의 공통 면적의 변화를 분석하고,
상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생하면 상기 대상 부품과 상기 타 대상 부품의 조립 순서를 서로 교환하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치.The method of claim 9,
And an assembly order verifying unit for performing error checking of the assembly order with respect to the target part excluding the base part,
Wherein the assembly-
And analyzing the change of the common area between the target component and the other target components by simulating disassembly of the target components from the assembly model in the selected decomposition direction according to the order of disassembling the target parts,
Wherein the assembling order of the component and the other target parts are exchanged with each other when an increase section occurs in the change of the common area.
상기 조립 순서 검증부는,
상기 대상 부품을 상기 선정된 분해 방향에 대해 기 설정된 간격마다 이동시키면서 상기 이동에 따른 상기 대상 부품과 적어도 하나의 상기 타 대상 부품 간의 공통 면적의 변화를 연산한 이후,
상기 적어도 하나의 타 대상 부품 중에서 상기 공통 면적의 변화에 증가 구간이 발생한 타 대상 부품을 검색하고, 상기 검색된 타 대상 부품 중에서 상기 대상 부품의 이동 시에 상기 대상 부품과 가장 먼저 공통 면적이 발생하는 타 대상 부품을 선택한 다음,
상기 선택한 타 대상 부품과 상기 대상 부품의 조립 순서를 서로 교환하여 상기 조립 순서의 오류를 수정하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the assembly-
Calculating a change in a common area between the target component and at least one other target component according to the movement while moving the target component at predetermined intervals with respect to the predetermined decomposition direction,
Wherein the search is performed to search for another target part having an increase section in the change of the common area among the at least one other target parts, After selecting the target part,
And an assembling direction of the component that corrects an error of the assembling sequence by interchanging the assembling sequence of the selected other target component and the target component.
상기 각 부품이 상기 조립모델을 형성하는 과정을 상기 수정된 조립 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공하는 조립 시뮬레이션부; 및
상기 조립모델이 상기 각 부품으로 분해되는 과정을 상기 선정된 분해 순서에 따라 시뮬레이션하여 시각적으로 제공하는 분해 시뮬레이션부를 더 포함하는 부품의 조립방향에 기반한 조립순서 최적화 장치.The method according to claim 14 or 15,
An assembling simulation unit for simulating and visually providing a process of forming the assembly model by each of the components according to the modified assembly sequence; And
Further comprising a decomposition simulation unit for simulating and visually providing a process of decomposing the assembly model into the components according to the predetermined decomposition procedure.
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| KR20130074634A KR101490029B1 (en) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | Method for optimizing assembly sequence of parts based in assembly direction and apparatus thereof |
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