WO2014199461A1 - 組立順序生成装置および組立順序生成方法 - Google Patents

組立順序生成装置および組立順序生成方法 Download PDF

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WO2014199461A1
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assembly
component
disassembly
decomposition
unit
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典明 山本
博文 田口
敦子 榎本
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株式会社日立製作所
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    • G05B19/41805—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by assembly
    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G—PHYSICS
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    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the present invention relates to an assembly sequence generation device and an assembly sequence generation method.
  • Patent Document 1 There is Japanese Patent No. 3689226 (Patent Document 1) as background art in this technical field.
  • This publication describes an interference calculation means for performing a calculation including a closest approach distance and a determination of occurrence of interference between a part being disassembled and a remaining part in a state of being disassembled, and the interference A configuration is provided that includes a decomposition path search means for searching for a decomposition path that is free from the occurrence of interference between components while causing the calculation means to perform the calculation.
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 3705672
  • This gazette includes means for inputting CAD data to which information such as connection information between parts necessary for an assembly work plan, generated subassemblies, assembly order of parts, robot, jig, and the like, and the CAD data
  • CAD data For each part required for the assembly of the product based on the above, means for describing the connection information for each part in a liaison graph for each axial direction, the assembly order based on the liaison graph and the parts to be jigged, the constraint conditions
  • a configuration with means for generating a Petri net is described.
  • the assembly sequence deriving step includes the presence / absence of contact between parts in a state where the finished product is configured, and the parts in the finished product as a whole arranged in a row on the assembly shaft.
  • sequence order of is described.
  • Patent Document 1 it is necessary to perform an interference calculation in the middle of decomposition in order to search for a decomposition path.
  • Patent Document 2 it is necessary to add connection information between parts necessary for an assembly work plan, an assembly order of parts, and the like to CAD data.
  • Patent Document 3 it is necessary to read contact relation data including contact and order of components in a state where a finished product is configured.
  • the present invention solves the above-mentioned problems, and a typical object thereof is to provide an assembly sequence generation technique for automatically calculating an assembly sequence at the design stage.
  • a typical object thereof is to provide an assembly sequence generation technique for automatically calculating an assembly sequence at the design stage.
  • 3DCAD model three-dimensional assembly model
  • the connection priority relationship between parts is automatically calculated, and assembly is performed based on the relationship diagram. It is an object to provide an assembly sequence generation apparatus and an assembly sequence generation method for automatically calculating an assembly sequence at the design stage by deriving a sequence plan and performing workability evaluation based on the assembly sequence plan.
  • a typical assembly sequence generation device is a generation device that generates information on an assembly sequence for assembling a plurality of parts constituting an assembly using a computer.
  • the assembly sequence generation device includes: an information acquisition unit that extracts information on the adjacent relationship between the component attributes, component arrangement, and other components of the plurality of components from the 3D CAD model of the assembly acquired from CAD; A component type classification unit that classifies a component type from information of the 3D CAD model; and a feature shape detection unit that detects a specified feature shape from the 3D CAD model.
  • a component present in the radial direction of the feature shape detected by the feature shape detector a component detector that detects a component present in the axial direction of the component, and a component detector
  • a directed graph generation unit that expresses a directed graph with a component as a node and a connection priority relationship between components as a directed edge, and a connection priority relationship between the directed graph generation unit
  • a decomposition order plan generation unit that generates a decomposition unit and a decomposition order plan.
  • an assembly graph generation unit that expresses a relationship between parts in an assembly graph in which the part is a node and the adjacent relation is an edge from the information of the adjacent relation between the parts of the 3D CAD model, and the decomposition order plan generation unit Based on the generated decomposition unit, the proposed decomposition order, and the assembly graph of the assembly graph generation unit, a decompositionable direction is generated to generate a decomposition direction and a decomposition order, and the generated decomposition direction and the reverse of the decomposition order are generated.
  • An assembly sequence generation unit that performs conversion to derive an assembly sequence and an assembly direction.
  • a typical assembly sequence generation method is a generation method in which information on an assembly sequence for assembling a plurality of parts constituting an assembly is generated using a computer.
  • an information acquisition step of extracting information on the adjacent relationship between the component attributes, component arrangement, and other components of the plurality of components from the 3D CAD model of the assembly acquired from CAD
  • a component type classification step of classifying a component type from information of the 3D CAD model
  • a feature shape detection step of detecting a specified feature shape from the 3D CAD model.
  • a component detection step for detecting a component existing in the radial direction of the feature shape detected in the feature shape detection step, a component existing in the axial direction of the component, and a detection in the component detection step Based on the result, as a connection priority relationship, a directed graph generation step that expresses a component as a node and a directed graph with a connection priority relationship between components as a directed edge, and based on the connection priority relationship of the directed graph generation step, A decomposition order plan generation step for generating a decomposition unit and a decomposition order plan.
  • the assembly graph generation step for expressing the relationship between the components in the assembly graph with the component as a node and the adjacent relationship as an edge from the information on the adjacent relationship between the components of the 3D CAD model, and the decomposition order plan generation step Based on the generated decomposition unit and the proposed decomposition order, and the assembly graph of the assembly graph generation step, a decomposable direction is generated to generate a decomposition direction and a decomposition order, and the generated decomposition direction and the reverse of the decomposition order are generated.
  • An assembly sequence generation step for performing conversion to derive an assembly sequence and an assembly direction.
  • a typical effect can provide an assembly sequence generation technique for automatically calculating the assembly sequence at the design stage.
  • 3DCAD model three-dimensional assembly model
  • the connection priority relationship between parts is automatically calculated, and assembly is performed based on the relationship diagram. It is possible to provide an assembly sequence generation apparatus and an assembly sequence generation method for automatically calculating the assembly sequence at the design stage by deriving the sequence plan and performing workability evaluation based on the assembly sequence plan.
  • FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram illustrating an example of a configuration of an assembly sequence generation device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a flowchart for explaining an example of a procedure up to a process of generating an assembly sequence and an assembly process based on 3D CAD data and outputting an assembly sequence calculation result in the assembly sequence generation method in the assembly sequence generation apparatus of FIG. 1.
  • It is a figure which shows an example of the table of 3D CAD model information stored in the memory
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a result of detecting a cylindrical hole, a single cylinder, and an annular ring from an assembly model in the assembly sequence generation method of FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an output of a component detected by operating a light beam in a radial direction such as a cylindrical hole and its distance in the assembly sequence generation method of FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a calculation result of a vector of the center of gravity from the center of a fastening part in the assembly sequence generation method of FIG. 2. In the assembly sequence generation method of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of output as a result of scanning a light beam in a disassembly direction (axial direction) of a fastening part in the assembly sequence generation method of FIG. 2.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the combined priority list (a) of the light beam scanning result and the directed graph (b) of the combined priority relationship.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a 3D CAD assembly model in the assembly sequence generation method of FIG. 2. It is a figure explaining an example of the joint priority relation directed graph of the assembly model of FIG.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a combined priority relationship directed graph in which components having the same name and the same assembly direction are aggregated with respect to FIG. 12.
  • FIG. 14 is a view showing an example of a state in which fastening parts (501 to 503) are disassembled in FIG. It is a figure which shows an example of the assembly process produced
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an assembly process determination rule defined individually in the assembly sequence generation method of FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an assembly graph in the assembly sequence generation method of FIG. 2.
  • FIG. 24 is a flowchart for explaining an example of a procedure from derivation of a disassembly order and disassembly motion to an assembly order and conversion to assembly operation in the assembly order generation method of FIG. 23.
  • the constituent elements are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say.
  • the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc. when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.
  • a typical assembly sequence generation apparatus is a generation apparatus that generates information on an assembly sequence for assembling a plurality of parts constituting an assembly using a computer.
  • the assembly sequence generation device extracts an information acquisition unit (3D CAD model) that extracts information on a part attribute of each of the plurality of parts, a part arrangement, and an adjacent relationship between other parts from a 3D CAD model of the assembly acquired from CAD.
  • Detection unit 113 is a generation apparatus that generates information on an assembly sequence for assembling a plurality of parts constituting an assembly using a computer.
  • the assembly sequence generation device extracts an information acquisition unit (3D CAD model) that extracts information on a part attribute of each of the plurality of parts, a part arrangement, and an
  • a component present in the radial direction of the feature shape detected by the feature shape detector and a component detector (radial / axial component detector) that detects a component present in the axial direction of the component. 121) and a directed graph generation unit (directed graph generation unit) that expresses a directed graph with a component as a node and a connection priority relationship between components as a directed edge based on the result detected by the component detection unit. 122) and a decomposition order plan generation unit (decomposition order plan generation unit 123) that generates a decomposition unit and a decomposition order plan based on the connection priority relationship of the directed graph generation unit.
  • directed graph generation unit directed graph generation unit
  • decomposition order plan generation unit decomposition order plan generation unit
  • an assembly graph generation unit (assembly graph generation unit 114) that expresses a relationship between components in an assembly graph with the component as a node and the adjacent relationship as an edge from information on the adjacent relationship between the components of the 3D CAD model, Based on the decomposition unit and the decomposition order plan generated by the decomposition order plan generation unit and the assembly graph of the assembly graph generation unit, a decomposable direction is generated to generate a decomposition direction and a decomposition order.
  • An assembly order generation unit (assembly order / direction / motion generation unit 115) that performs reverse conversion of the disassembly direction and the disassembly order to derive the assembly order and the assembly direction.
  • the typical assembly sequence generation method of the present embodiment is a generation method that generates information on an assembly sequence for assembling a plurality of parts constituting an assembly using a computer.
  • an information acquisition step of extracting information on the adjacent relationship between the component attributes, component arrangement, and other components of the plurality of components from the 3D CAD model of the assembly acquired from CAD (S10).
  • a component type classification step S20 for classifying a component type from the information of the 3D CAD model
  • a feature shape detection step (S30) for detecting a specified feature shape from the 3D CAD model.
  • a component detection step for detecting a component existing in the radial direction of the feature shape detected in the feature shape detection step, and a component existing in the axial direction of the component, and the component Based on the result detected in the detection step, a directed graph generation step (S60) for expressing as a connected graph a directed graph with components as nodes and a connected edge between components as a directed edge, and the directed graph generating step
  • a decomposition order plan generation step (S70) for generating a decomposition unit and a decomposition order plan based on the combination priority relationship.
  • an assembly graph generation step (S80, S90) for expressing the relationship between the components in the assembly graph with the components as nodes and the adjacent relationships as edges from the information on the adjacent relationships between the components of the 3D CAD model, and the decomposition Based on the decomposition unit and the decomposition order plan generated in the order plan generation step, and the assembly graph of the assembly graph generation step, a decomposable direction is generated to generate a decomposition direction and a decomposition order, and the generated decomposition direction And an assembly sequence generation step (S100) for deriving an assembly sequence and an assembly direction by performing inverse transformation of the disassembly sequence.
  • FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing an example of the configuration of an assembly sequence generation device 100 according to the present embodiment.
  • the assembly sequence generation apparatus 100 is constructed using a computer system, and includes a control unit 110, a storage unit 130, an input unit 140, a display unit 150, and a communication unit 160. .
  • This assembly sequence generation apparatus 100 is connected to an external 3D CAD apparatus 200 via a network 210 from a communication unit 160.
  • the control unit 110 Based on the 3D CAD data, the control unit 110 performs component type classification, feature shape detection, connection priority generation, assembly graph generation, assembly order / direction / motion generation, and processing of the result output. It is a control unit.
  • the storage unit 130 is a storage unit that stores 3D CAD data, analysis calculation programs, calculation conditions, calculation results, and the like.
  • the input unit 140 is an input unit for inputting setting information necessary for analysis, a menu selection instruction, or other instructions.
  • the display unit 150 is a display unit that performs display of an evaluation target model, display of input information, display of a processing result, display of a process in progress, and the like.
  • the communication unit 160 is a communication unit that receives 3D CAD data from the external 3D CAD device 200 via the network 210.
  • the hardware configuration of the assembly sequence generation device 100 is not limited to this, but is as follows, for example.
  • the control unit 110 includes a storage device such as a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory).
  • the storage unit 130 is configured by an external storage device such as a hard disk device.
  • the input unit 140 uses, for example, a keyboard and a mouse. In addition, a touch panel, a dedicated switch or sensor, or a voice recognition device may be used.
  • the display unit 150 uses a device that displays information on a screen or a screen, such as a display, a projector, or a head mounted display. Further, a printer (not shown) that outputs information displayed on the display unit 150 to a sheet may be connected to the assembly sequence generation apparatus 100.
  • the control unit 110 of the assembly sequence generation device 100 includes a 3D CAD model information acquisition unit 111, a component type classification unit 112, a feature shape detection unit 113, an assembly graph generation unit 114, an assembly sequence / direction / motion generation unit 115, , Each function part with the combination priority generation part 120 is included. Further, the joint priority relationship generation unit 120 includes a radial / axial component detection unit 121, a directed graph generation unit 122, and a decomposition order plan generation unit 123.
  • the functional units 111 to 115 and 120 (121 to 123) included in the control unit 110 are realized by executing a program stored in a storage device by the CPU in the control unit 110. That is, each of these functional units is a function constructed by software.
  • the 3D CAD model information acquisition unit 111 is a functional unit that acquires information on the 3D CAD model.
  • the 3D CAD model information acquisition unit 111 performs, for example, a process of extracting information on the adjacency relationship between the component attributes, the component arrangement, and other components of a plurality of components from the 3D CAD model of the assembly acquired from the CAD. .
  • the component type classification unit 112 is a functional unit that classifies the component type.
  • the component type classification unit 112 performs, for example, a process of classifying the component type from the information of the 3D CAD model.
  • Feature shape detection unit 113 is a functional unit that detects a feature shape.
  • the feature shape detection unit 113 performs, for example, processing for detecting a specified feature shape from the 3D CAD model.
  • the assembly graph generation unit 114 is a functional unit that generates an assembly graph.
  • the assembly graph generation unit 114 performs, for example, a process of expressing a relationship between components using an assembly graph in which the component is a node and the adjacent relationship is an edge from information on the adjacent relationship between components of the 3D CAD model.
  • the assembly order / direction / motion generation unit 115 is a functional unit that generates an assembly order, assembly direction, and motion.
  • the assembly order / direction / motion generation unit 115 generates directions that can be disassembled based on, for example, the disassembly unit and disassembly order plan generated by the disassembly order plan generation unit 123 and the assembly graph of the assembly graph generation unit 114. Then, a disassembly direction and a disassembly order are generated, and a process of deriving an assembly order and an assembly direction by performing inverse transformation of the generated disassembly direction and disassembly order is performed.
  • connection priority relationship generation unit 120 is a functional unit that derives a connection relationship between components and generates a connection priority relationship.
  • the radial / axial component detection unit 121 is a functional unit that detects a component that exists in the radial direction of a feature shape (cylindrical hole or the like) and detects a component that exists in the axial direction of the detected component.
  • the radial / axial component detection unit 121 detects, for example, a component that exists in the radial direction of the feature shape detected by the feature shape detection unit 113 and a component that exists in the axial direction of the component in the 3D CAD model. Etc.
  • the directed graph generation unit 122 is a functional unit that generates a directed graph having a connection priority relationship.
  • this directed graph generation unit 122 for example, based on the result detected by the radial / axial component detection unit 121, as a connection priority relationship, the component is a node and the connection priority relationship between components is a directed edge. Process to express.
  • the decomposition order plan generation unit 123 is a functional unit that generates a decomposition unit and a decomposition order plan.
  • processing for generating a decomposition unit and a decomposition order plan is performed based on the connection priority relationship of the directed graph generation unit 122.
  • control unit 110 Details of the functional units 111 to 115 and 121 to 123 included in the control unit 110 will be described later with reference to FIGS. 2 and 5 to 23.
  • the storage unit 130 of the assembly order generation apparatus 100 includes 3D CAD model information 131, part type information 132, an analysis calculation program / calculation condition 133, a disassembly order condition / disassembly unit condition 134, a combined priority relationship directed graph 135, an assembly Each storage area of the graph 136 and the assembly sequence data 137 is provided.
  • 3D CAD model information 131 is 3D CAD data (evaluation target model: assembly) obtained from the 3D CAD apparatus 200 and 3D CAD model information extracted from the information.
  • the component type information 132 is information that is referred to for component type classification and feature shape detection processing.
  • the analysis calculation program / calculation condition 133 is an analysis calculation program for each functional unit and conditions for the analysis calculation.
  • the disassembling order condition / disassembling unit condition 134 is a disassembling order condition and a disassembling unit condition defined by an arrangement order such as a component type, a size, and an arrangement position, in addition to the connection priority relationship.
  • the connection priority relationship directed graph 135 is a graph of the connection priority relationship analyzed by paying attention to the component type and the feature shape from the 3D CAD model.
  • the assembly graph 136 is a graph of an assembly generated from the adjacent relationship between parts.
  • the assembly sequence data 137 is data of an assembly sequence generated by the assembly order / direction / motion generation unit 115.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of the procedure up to the process of generating the assembly sequence and the assembly process based on the 3D CAD data and outputting the assembly sequence calculation result in the assembly sequence generation apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the assembly sequence generation apparatus 100 generates a directed graph of the joint priority relationship, generates an assembly graph based on the 3D CAD data obtained from the 3D CAD apparatus 200, and outputs the assembly sequence calculation result. Indicates.
  • 3D CAD model information acquisition process in step S10 of FIG.
  • 3D CAD data evaluation target model: assembly
  • the component configuration of the assembly the arrangement of each component, the model name and dimensions, the component center position, and the component center of gravity.
  • the component attribute such as the position and the information on the adjacent relationship between the components are acquired, and the 3D CAD model information 131 having the format shown in FIG. 3 is created and stored in the storage unit 130.
  • the evaluation target is an assembly model that is an assembly composed of a plurality of parts. This file may be output in an XML format in which classifications and items are defined as element and attribute names.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a table of 3D CAD model information 131 stored in the storage unit 130.
  • the 3D CAD model information 131 table includes columns for classification, item, and example.
  • the classification includes component attributes, shape characteristics, component arrangement, component configuration, adjacent relationship between components, alignment marks, and the like, and each has an item. In FIG. 3, some items are omitted.
  • the part attributes and shape features in the classification column are the part ID, layer number, model name, part drawing number, part title, part volume, surface area, material, specific gravity, mass, maximum length, center of gravity, bounding box (parts The coordinates of the eight vertices of the rectangular parallelepiped serving as the outer boundary), the principal moment of inertia, the principal axis of inertia, and the like are extracted.
  • Part placement is the position and orientation of each part on the assembly model placed in the world coordinate system, and is composed of the X, Y, Z axes of the part coordinate system of each part and the part origin.
  • the part configuration is information indicating a parent-child relationship between a part of the 3D CAD model and a part.
  • the data items include a parent part ID, a child part ID, a flag indicating a subassembly, and a flag indicating non-target (3DCAD On the model, there is information indicating non-display and suppression).
  • the adjacency relationship between parts is assembly constraint information set when modeling an assembly model, and is a constraint element type, a component ID including a constraint element, a constraint component ID (constrained component ID), and a constraint representing a constraint surface. Consists of surface normal and constraint surface origin.
  • the assembly constraint information is preferably obtained by not only the information set by the designer at the time of modeling but also by clearance analysis between parts based on the assembly model.
  • clearance analysis another model within the clearance distance is searched from each surface of the modeled part based on the set threshold, and the surface of the adjacent part obtained as a result of the search ( A method of creating position and orientation information of a plane, a cylindrical surface, a conical surface, and the like.
  • the constraint surface information obtained from the assembly constraint and clearance analysis information is obtained from the constraint surface normal vector facing the outside of the model and the point on the surface at the constraint surface origin, and the cylindrical surface
  • the axial direction of the cylinder is the constraint plane normal vector
  • the point on the axis is the constraint plane origin.
  • Part classification processing The component type classification process in step S20 of FIG.
  • the component type information 132 of the storage unit 130 is read, a specified model name condition (eg, a character string in which the first character is specified), or a specified component size (eg, specified).
  • a specified model name condition eg, a character string in which the first character is specified
  • a specified component size eg, specified.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a table of the component type information 132 stored in the storage unit 130, and is used in the determination in the above step S20.
  • the table of the component type information 132 includes columns for the ID and name of the component type, and the determination condition of the component attribute of the 3D CAD model.
  • the part type information 132 includes 3D CAD part attributes (model name, part figure number, part name title) and 3D CAD shape feature determination condition items as information for assigning the part type.
  • the component type name and the matching degree are identified by the component type ID.
  • an item other than a blank is searched as a condition in the allocation condition of each row.
  • the title of the part diagram number and the part name is text information arbitrarily defined by the user in the 3D CAD part model or assembly model.
  • the part attribute of the character string such as the 3D CAD model name and the title of the part name, there are cases where not only complete matching of all the character strings but also partial matching is used. Therefore, a character string including a wild card character (such as *) indicating an arbitrary character is stored.
  • a condition such as exact match, forward match, and backward match may be defined by adding a character string condition column.
  • shape feature in addition to the example of the dimensional condition, mass characteristics that can be acquired by calculating the 3D CAD model such as the bounding box vertex, the center of gravity, and the main inertia moment in the part model may be stored. Further, in the determination by numerical values, conditions indicating ranges such as equal, hereafter, and larger are set, and can be set by AND and OR conditions of these conditions.
  • Detection process of feature shape (cylindrical hole, etc.) >> The feature shape (cylindrical hole or the like) detection process in step S30 of FIG.
  • the designated feature shape (cylindrical hole or the like) is detected for all parts of the assembly model.
  • the feature shape designates a shape that exists in the fitting relationship between components, such as a cylindrical hole, a single cylinder (non-closed cylinder) such as a corner R or an oval, or an annular ring.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a result of detecting a cylindrical hole, a single cylinder, and an annular ring from the assembly model. This detection result has columns for component ID, shape ID, shape type, center point coordinate value, axial direction vector, and dimension attribute.
  • the detection result has a shape ID for each part ID, and is output as unique information using a combination identification key of these two types of IDs.
  • shape type the type of cylinder, single cylinder, or ring is output.
  • a center point coordinate value indicating the position of the shape, an axial vector indicating the posture of the shape, and a dimension attribute indicating the size of the shape are output.
  • the center point coordinate value is the coordinate value (x, y, z) in the world coordinate system of the assembly model
  • the axial direction vector is the unit vector (z1, z2, z3) in the world coordinate system
  • the dimension attribute is It consists of values of D, D2, L, and A.
  • D is an inner diameter
  • D2 is an outer diameter in the case of a ring
  • L is a length
  • A is an opening angle in the case of a single cylinder.
  • Detection process for parts existing in the radial direction of feature shapes (cylindrical holes, etc.) is executed by the radial / axial part detection unit 121.
  • the feature shape detected in step S30 for example, the shape of the output example shown in FIG.
  • the light beam is scanned on the 3D model in the outer radial direction, and the surface where the light beam first intersects is detected.
  • the surface information the component ID, the surface ID, and the distance to the surface are acquired.
  • This processing may use a command such as ray tracing or ray tracing of 3D CAD API (Application Programming Interface). By designating the light emission start point and direction, the crossed plane information and the distance to the plane can be acquired.
  • the radial direction is usually a combination of two half-cylinders to form a single cylinder, and therefore the direction toward the position where the arc of the half-cylinder is equally divided into two. Scan.
  • the arc is scanned in a direction toward a position where the arc is equally divided into two.
  • the radial direction is arbitrary.
  • the arc is scanned in a direction toward the position where the arc is equally divided into two.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a part detected by operating a light beam in the radial direction such as a cylindrical hole and an output of the distance.
  • This detection result has columns of component ID, shape ID, shape type, light beam start point coordinate value, light beam direction vector, and detection component.
  • the component with the component ID “18” is detected at the distance of +14 mm and ⁇ 14 mm from the light beam start point.
  • the part to be inserted into the hole is modeled with an axis larger than the hole shape, and the hole and the axis interfere with each other.
  • the female screw is often modeled with a female screw inner diameter or pilot hole diameter
  • the male screw is often modeled with a threaded portion outer shape.
  • the surface of the male screw portion cannot be detected by the processing up to the inner diameter of the female screw.
  • FIG. 6 shows an example in which the center of the cylindrical hole or the like is used as the light beam start point, but the related parts are detected by scanning the light beam from the center of the end by shifting to both sides in the axial direction of the cylindrical hole. May be.
  • the calculation processing time increases. Therefore, the smaller the number of beam scans, the better. Therefore, the length in the axial direction is grasped by the length L of the dimension attribute value of the detected shape shown in FIG. 5 and compared with a preset threshold value. Add processing to add side ray scan.
  • Detection processing of parts existing in the axial direction of detected parts is executed by the radial / axial component detection unit 121.
  • the parts related to the holes obtained in the detection process of the parts existing in the radial direction of the characteristic shape (cylindrical hole or the like) in step S40 (hereinafter, fastening)
  • the component existing in the axial direction of the fastening component is detected.
  • standard fastening parts such as bolts and tread screws, E-rings, C-rings, and the like can be defined in terms of their assembling directions.
  • the direction of the screw component from the screw head side toward the screw tip is the assembly direction. Therefore, the assembly direction defined for each component shape can be recognized in the component type classification process in step S20 of FIG.
  • the standard fastening component can derive the assembly direction from its shape.
  • the direction from the screw head to the screw tip and the direction from the open side to the open side of the E-ring and C-ring are the assembly direction. It can be derived that the direction to the center of gravity is the disassembly direction of the part.
  • the parts related to the holes detected in step S40 are often screw parts, and the disassembly direction is derived by the above method.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the calculation result of the vector of the center of gravity from the center of the fastening part. Specifically, the calculation result of the center of gravity of the component from the center of the component of the bolt with the hole and the screw with the hole is shown. In the case of standard screw parts, the disassembly direction can be correctly derived from the shape of 3D CAD.
  • the surface is detected by scanning light rays in the same manner as the part detection process in the radial direction.
  • the light beam is also scanned in the direction shifted to the outer end side in parallel with the central axis of the component. For example, in the case of the bolt with a hole shown in FIG. 7, there is a case where a hindered part is detected at the screw head even if a hindering part is not found in the beam scanning of only the central axis.
  • FIGS. 8A and 8B are (a) an assembled state, (b) a state in which a fastening part has been removed, and (c) a fastening part that has been pulled out in the description of a method for detecting an obstacle part in the axial beam scanning in the disassembly direction of the fastening part. It is a figure which shows an example of a state.
  • step S50 the light beam is scanned in the disassembly direction (axial direction) of the fastening component 500, and the distance to the adjacent surface on the light beam start point side of the components 701, 702, and 703 in FIG. 8 is output.
  • the distances are d1, d2, and d3, respectively.
  • the arrow extended from the fastening component 500 of FIG. 8 has shown the arrow tip in the separate position on description, the designated point, such as the center axis
  • the distance obtained by the beam scanning is output as a value having a sign similar to the radial direction, and the disassembly direction is positive.
  • the maximum end point on the optical axis of the fastening part is set as indicated by the arrow in FIG. 8, and the distance to the adjacent surface of the part that becomes an obstacle when disassembling is output.
  • the component center, the center of gravity of the component, the vertex coordinates of the outer cuboid (bounding box), etc. have already been acquired in the process of step S10 in FIG. Then, the distance to the part that becomes an obstacle in the disassembly direction may be calculated.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of output as a result of scanning a light beam in the disassembly direction (axial direction) of the fastening part.
  • the result of beam scanning in the axial direction of the disassembling direction of the fastening component has columns of component ID, component type, ray distinction, ray start point coordinate value, ray direction vector, and detection component.
  • the component ID of the fastening part that performs light beam scanning the component type, the light beam classification of the center side or the outside of the fastening component, the light beam start point coordinate value, the unit vector indicating the light beam direction, the light beam scanning
  • the component ID and distance (with a sign) of the detected component are output.
  • FIG. 8 (b) shows a state in which the female screw length of the fastening portion has been removed
  • Fig. 8 (c) shows a state in which the fastening component has been removed.
  • the disassembly distance until the lens passes through each cylindrical hole can be grasped from the start point coordinates of the light beam and the component ID in the above-described radial light beam scanning.
  • FIG. 8 (b) shows the component ID and its distance which become obstacles in each state of FIG. 8 (b) where the fastening part is disengaged (fastening part 501) and FIG. 8 (c) where the fastening part 502 is removed. It is derived by the beam scanning in the assembled state.
  • each state has been described. However, as processing, the distance from the light beam start point to the detected surface is output, and the distance and the center and end of each cylindrical hole of the fastening part are output. Each state is classified from the coordinate value of.
  • the directed graph generation unit 122 executes the directed graph generation processing of the connection priority relationship in step S60 of FIG.
  • the relationship is expressed as a graph based on the result of the ray scanning obtained in steps S40 and S50.
  • the graph here expresses a component ID as a node (node) and a connection priority relationship between components as a directed edge (a side with a direction).
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the combined priority list (a) of the ray scanning result and the directed graph (b) of the combined priority relationship.
  • FIG. 10 shows an example in which a graph representation is drawn based on the connection priority relationship obtained from the beam scanning result in the assembled state of FIG.
  • connection priority relationship is expressed as a directed graph (b) from the connection priority relationship list (a) of the beam scanning results in the radial direction and the axial direction.
  • a fastening component with a component ID of 500 is detected from the radial beam scanning result of each cylindrical hole with the component IDs 601, 602, and 603, and each cylinder is detected.
  • the parts having a fitting relationship can be understood as the arrangement order of 601 ⁇ 602 ⁇ 603 by the part ID.
  • the component ID that becomes an obstacle in each state and its distance can be grasped from the beam scanning result in the disassembly direction of the fastening component.
  • the parts IDs 701 (fault b) and 702 (fault c) are the parts that become obstacles when disassembling the fastening part 500 as a result of scanning in the axial direction. ), 703 (failure d).
  • FIG. 10B shows an example in which a graph is drawn based on the combination priority list in FIG.
  • the component ID is a node, and the connection priority relationship between the components is represented by a directed edge.
  • the radial ray scanning result is indicated by a solid line
  • the axial ray ray scanning result is indicated by a broken line, a dotted line, or a one-dot chain line. It showed in.
  • parts 601, 602, and 603 are disassembled by disassembling the fastening part 500
  • parts 701, 702, and 703 are obstacles to disassemble the fastening part 500. I can grasp.
  • Disassembly Unit, Disassembly Order Proposal, Assembly Process Generation Process (1) The generation process of the decomposition unit and decomposition order plan in step S70 of FIG. In the generation processing of the decomposition unit and the decomposition order proposal, the decomposition unit and the decomposition order proposal are derived based on the connection priority relationship.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a 3D CAD assembly model.
  • the numbers shown in FIG. 11 will be described below as component IDs.
  • the part 803 is in contact with the part 801 and is fastened in the ⁇ Z-axis direction with screws 507 and 508. Further, the part 803 is in contact with the part 805 on the top surface and the part 804 on the side surface, and is fastened with screws 504 and 505 in the ⁇ Z-axis direction and with the screw 506 in the ⁇ Y-axis direction, respectively.
  • the part 802 is in contact with the part 801 and has a structure in which one side is fastened with a screw 501 and the other side with screws 502 and 503 in the ⁇ Z-axis direction.
  • FIG. 12 shows the result of drawing the coupled priority relationship directed graph as a result of analyzing the assembly model of FIG. 11 through the processing up to step S60 in the same manner as that shown in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the combined priority relationship directed graph of the assembly model in FIG. 11.
  • the fastening component 501 is a coupling relationship of the components 802 ⁇ 801
  • the fastening components 502 and 503 are the coupling relationship of the components 802 ⁇ 801
  • the fastening components 504 and 505 are the coupling relationship of the components 805 ⁇ 803
  • the fastening component 506 is the coupling relationship of the components 804 ⁇ 803.
  • Relationships and fastening parts 507 and 508 are coupling relations of parts 803 ⁇ 801 and are drawn in FIG. Further, the fastening part 506 has a fault in the part 802 at the distance of the fault category b, and the fastening parts 504 and 505 have the fault in the part 802 at the distance of the fault category c, and are drawn in FIG.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an example of a combined priority relationship directed graph in which parts having the same name and the same assembly direction are aggregated with respect to FIG. 12.
  • FIG. 13 showing the result of the aggregation reduces the number of nodes and edges from the graph shown in FIG.
  • the decomposition order is derived from FIG. Basically, the disassembly order is to be removed from the parts without the arrows.
  • An arrow is a directed edge that connects between component nodes, and an arrow that pierces the node will be described as an inner edge, and an arrow that protrudes will be described as an outer edge.
  • the nodes having no inner edge are the fastening parts 501, (502, 503), (507, 508).
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a state in which the fastening parts 501 to 503 are disassembled in FIG. In FIG. 14, the disassembled component nodes and their edges are indicated by thin dotted lines.
  • disassembly direction of the fastening part has already been derived during the analysis process of the light beam, and that direction is taken as the disassembly direction.
  • a part having an inner edge indicates that there is a part to be disassembled before that. It can be determined that the part 802 without the inner edge can be disassembled, and the part 801 with the inner edge cannot be disassembled.
  • the fastening part 506 and the fastening parts (504, 505) that have been grasped by the failure classifications b and c can be disassembled.
  • the order of the parts to be disassembled among the plurality of disassembly candidates having no inner edge is determined based on the disassembly order condition of the disassembly order condition / disassembly unit condition 134 in FIG. From this condition, the fastening parts (504, 505) are then disassembled.
  • the disassembly order is similarly determined sequentially to determine the disassembly order proposal.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an assembly process generated from the combined priority relationship directed graph of FIG.
  • FIG. FIG. 15 shows that the decomposition order can be correctly calculated by deriving the decomposition order based on the connection priority relationship.
  • Disassembly Unit, Disassembly Order Proposal, Assembly Process Generation Process (2) The basics of the method for deriving the disassembly order in the order of selecting component nodes having no inner edge based on the connection priority relationship of FIG. 12 have been described above (first embodiment). It is necessary to divide the work process hierarchically. A method for deriving an assembly process will be described as a second embodiment with reference to FIGS.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of calculation of the number of arrows entering and exiting for generating the assembly process with respect to FIG.
  • the number of arrows in and out of each part node that is, the difference between the inner edge and the outer edge is calculated for each part node, and the result is indicated by a numerical value in a square frame for each node. Is. In FIG. 16, only the radial coupling relationship was used for calculating the number of arrows.
  • a part node with a negative value of the number of going in and out of the arrow is a part to be disassembled early, and a part node with a positive value is a part with many parts to be fastened, and can be determined as a part to be a base part. Sorting the component nodes based on this result and the presence / absence of the inner edge can also derive the same disassembly order as in FIG.
  • a method for deriving a sub-group plan that is, an assembly process by focusing on positive part nodes from the number of arrows shown in FIG.
  • parts 803 and 801 having a positive value are parts at the tip of a plurality of parts combined, that is, can be determined as base parts. Therefore, the directional edges (507, 508) connecting the parts based on the parts 803 and the parts based on the parts 801 are regarded as the total assembling work, and are connected at each edge up to the base parts. The process was separated from the part relation. The result is shown by the rectangle in FIG.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example in which the assembly process is derived based on the number of arrows in FIG. As shown in FIG. 17, this assembly consists of assembly steps (STEPs) indicated by three rectangles, and the numbers are sorted in the disassembly order from the connection priority (arrow direction) for each group indicated by each rectangle. Are added in the order of STEP-1, STEP-2, and STEP-3 shown in FIG. The resulting decomposition sequence flow is shown in FIG.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining an example of the assembly process derived in FIG. As shown in FIG. 18, the order of the total assembly of “assemble a part set based on the part 801 and a part set based on the part 803 with the fastening parts 507 and 508”, and the part set up to the base part 803.
  • the connection relationship between the groups up to the base part 801 is expressed by the connection priority relationship in the balloon, and an assembly process including the group operation can be derived.
  • the part 802 in STEP-3 becomes an obstacle in the section b when disassembling the fastening parts 506, and becomes an obstacle in the section c when disassembling the fastening parts 504 and 505. Yes. Therefore, a part that is an obstacle to disassembly of other parts cannot be included in the part set based on the part set 801. Therefore, in the assembly process plan of FIG. 17, a part node detected as an obstacle part, that is, a part having a broken outer edge, is subjected to a process of dividing the process on the outer edge side. The result is shown in FIG.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example in which an assembly process is derived in consideration of the order of parts detected as a failure at the time of disassembly in FIG.
  • FIG. 19 shows the result of separating the process on the outer edge side of the broken line of the part 802 detected as an obstacle part in STEP-3 of FIG. 17 and making it a separate process from the part 801 (STEP-4). Based on this re-divided process frame, the order was renumbered based on the connection priority relationship between the processes.
  • FIG. 20 shows an assembly process generated based on the result.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining an example of the assembly process derived from FIG. As shown in FIG. 20, the assembly process can be derived based on the order of “part 802 is an obstacle in the disassembly direction of fastening parts 504, 505, and 506, and is disassembled first”.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining an example of an assembly process decision rule defined individually.
  • FIG. 21 shows an example of an assembly in which two O-rings 601 and 602 are attached to the shaft component 702 and the hollow component 701 is inserted and assembled.
  • FIG. 21 shows a disassembled state in which the shaft component 702 with the O-rings 601 and 602 attached is removed from the hollow component 701 upward.
  • the shaft component 702 is fitted to the O-rings 601 and 602 in the ray trace from the annular ring and the ray trace from the cylindrical hole. It is detected that the assembly is inserted into the cylindrical hole, and the connection priority relationship is as shown on the right side of FIG.
  • the parts 601 and 602 are determined to be O-rings from the classification of the part type in step S20 in FIG. 2, and the O-ring and the shaft part are first moved according to the above-described individual definition rules in step S80 in FIG.
  • the order of assembly is as follows.
  • Assembly graph generation process >> The assembly graph generation process in step S90 of FIG.
  • the relationship between components is represented by a graph in which the component is a node (node) and the adjacent relationship is an edge (side) from the adjacent relationship information between the components in the 3D CAD model information acquired in step S10. Create data to represent.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of an assembly graph.
  • FIG. 22 shows an example of an assembly graph generated from the adjacent relationship between parts for the 3D CAD assembly model shown in FIG. This is a graph representation in which a component is a node and an adjacent relationship between components is an edge, and an edge is generated for each type of adjacent relationship (for each type of adjacent direction and adjacent surface).
  • the plane constraint (plane matching) and the cylindrical constraint (coaxial) are largely distinguished, and the plane constraint is indicated by P and the cylindrical constraint is indicated by C on the edge of FIG.
  • description is omitted in FIG.
  • Assembly order / direction / motion generation process >> The assembly order / direction / motion generation processing in step S100 of FIG.
  • a disassembly direction is generated based on the disassembly unit and disassembly order proposal generated in step S70 and the assembly graph 136 generated in step S90, and the disassembly direction and disassembly order are determined.
  • the inverse transformation is performed, and the assembly order and the assembly direction are derived.
  • a direction that can be decomposed is generated based on the assembly graph 136 generated in step S90, and a decomposition direction and a decomposition order are generated.
  • the inverse transformation is performed to derive the assembly order and the assembly direction.
  • FIG. 23 is a flowchart for explaining an example of the procedure from the disassembly order, the derivation of the disassembly motion, the assembly order, and the conversion to the assembly operation.
  • step S101 based on the assembly graph 136, a part disassembly order proposal is generated.
  • step S102 the order i of the disassembly order generated in step S101 is initialized.
  • step S103 it is determined whether or not the order i has reached the final order of the disassembling order. If it is determined that the order i has not been reached (in the case of No), the target part p (i in the disassembling order i is determined in step S104. ), A decomposition motion vector set V (i) is calculated.
  • the disassembly motion is not generated due to the interference with the adjacent part (in the case of Yes)
  • step S106 the disassembly order of the target part p (i) is replaced with the (i + 1) th part p (i + 1), that is, the part p (i) The order is postponed to i + 1, and the process returns to step S103.
  • the decomposition motion is generated (in the case of No)
  • the process proceeds to the next order i + 1 in step S107, and the process returns to step S103.
  • step S103 when it is determined in step S103 that the disassembly motion generation has been completed up to the final order of the disassembly order (in the case of Yes), the process proceeds to step S108, and the disassembly order is reversed and stored as the assembly order.
  • step S109 the vector sign of the disassembly motion V (i) is inverted and stored as a vector set of the assembly motion U (i) for all the orders i in the assembly order.
  • the data of the assembly order / assembly motion (assembly direction / assembly operation) is stored in the storage unit 130 as the assembly sequence data 137.
  • the disassembly order / disassembly direction is generated from the 3D CAD assembly model, the disassembly order is reversed, and the sign of the disassembly motion vector is inverted. Generate assembly direction.
  • the result obtained from the above-mentioned connection priority relationship is used as the initial proposal of the decomposition order and the decomposition unit.
  • a completed product that is not in the middle of disassembly is based on the 3D CAD model, which is a three-dimensional assembly model.
  • Automatically calculates the connection priority relationship between parts derives an assembly sequence plan based on the relationship diagram, and automatically evaluates the assembly sequence at the design stage by evaluating workability based on the assembly sequence plan.
  • the effect of shortening the verification time and reducing the design return can be obtained. More specifically, the following effects can be obtained.
  • the assembly sequence generation apparatus 100 includes a 3D CAD model information acquisition unit 111, a component type classification unit 112, a feature shape detection unit 113, a radial / axial component detection unit 121, a directed graph generation unit 122, and a disassembly order plan generation unit 123.
  • the 3D CAD model information acquisition unit 111 extracts information on the component attributes of each of the plurality of parts, the component arrangement, and the adjacent relationship between the other parts from the 3D CAD model of the assembly acquired from the CAD. Further, the part type classification unit 112 classifies the part type from the information of the 3D CAD model.
  • the feature shape detection unit 113 detects a specified feature shape from the 3D CAD model.
  • the radial / axial component detection unit 121 detects a component that exists in the radial direction of the feature shape detected by the feature shape detection unit 113 and a component that exists in the axial direction of this component.
  • the directed graph generation unit 122 uses a directed graph in which the component is a node and the connection priority relationship between components is a directed edge based on the result detected by the radial / axial component detection unit 121.
  • the decomposition order plan generation unit 123 generates a decomposition unit and a decomposition order plan based on the connection priority relationship of the directed graph generation unit 122.
  • the assembly graph generation unit 114 expresses the relationship between components from the information of the adjacent relationship between components of the 3D CAD model in an assembly graph with the components as nodes and the adjacent relationships as edges.
  • the assembly sequence / direction / motion generation unit 115 generates a decomposable direction based on the decomposition unit and the decomposition order plan generated by the decomposition order plan generation unit 123 and the assembly graph of the assembly graph generation unit 114.
  • the disassembly direction and the disassembly order can be generated, and the generated disassembly direction and disassembly order can be inverted to derive the assembly order and the assembly direction.
  • the decomposition order plan generation unit 123 calculates the number of entrances and exits of the outer edge and inner edge of each component node in the directed graph generated by the directed graph generation unit 122, and uses the component node for which the calculated value is positive as the base component.
  • the edge that connects this base part candidate and the edge that connects to the base part candidate are divided into separate processes, and priority is given based on the connection of the directed edges for each process compiled and classified. Relationships can be derived. This method is effective when the number of parts is large and it is necessary to divide a plurality of work processes hierarchically.
  • the part node that is present in the disassembly direction of the fastening part and detected as a failure is detected on the outer edge of the part node from the detection result of the part existing in the disassembly direction of the fastening part.
  • Process can be separated. This method is effective in generating an assembly process that also takes into account the order of parts that become obstacles in the disassembly direction.
  • the disassembly order plan generator 123 can define a process for a specific part type based on a rule defined in advance. This method is effective when there is a case where it cannot be determined by the combination priority relationship obtained by the ray scanning. Even in this case, the decomposition unit and the decomposition order can be derived according to the predefined rule.
  • an assembly sequence generation device and an assembly sequence generation method whose feature shape is limited to a cylindrical hole have the following features.
  • the assembly order generation device of the limited example of the present embodiment is a generation device that generates information on an assembly order for assembling a plurality of parts constituting an assembly using a computer.
  • the assembly sequence generation device includes: an information acquisition unit that extracts information on the adjacent relationship between the component attributes, component arrangement, and other components of the plurality of components from the 3D CAD model of the assembly acquired from CAD; A component type classification unit that classifies the component type from information of the 3D CAD model; and a feature shape detection unit that detects a cylindrical hole from the 3D CAD model.
  • a component detection unit that detects a component existing in the cylindrical hole detected by the feature shape detection unit and its distance, and a connection priority relationship between components based on the relationship between the cylindrical hole and the component in the cylindrical hole
  • a directed graph generation unit that expresses a directed graph
  • a decomposition order plan generation unit that predicts the decomposition direction from the component type and the component shape of the component existing in the cylindrical hole, and detects the component existing in the decomposition direction and the distance thereof
  • an assembly graph generation unit that expresses an adjacency relationship between components in an assembly graph with the component as a node and the adjacency relationship as an edge from the information on the adjacency relationship between the components of the 3D CAD model, and the directed graph of the connection priority relationship
  • a unit to be decomposed and a decomposition order are generated based on the assembly graph
  • a decomposable direction in the decomposition order is generated based on the assembly graph
  • the decomposition unit is generated based on the
  • the assembly order generation method of the limited example of the present embodiment is a generation method for generating information on an assembly order for assembling a plurality of parts constituting an assembly using a computer.
  • an information acquisition step of extracting information on the adjacent relationship between the component attributes, component arrangement, and other components of the plurality of components from the 3D CAD model of the assembly acquired from CAD
  • a component type classification step of classifying the component type from the information of the 3D CAD model
  • a feature shape detection step of detecting a cylindrical hole from the 3D CAD model.
  • the component detection step for detecting the distance between the component present in the cylindrical hole detected in the feature shape detection step and the distance between the cylindrical hole and the component in the cylindrical hole, and the connection priority relationship between the components
  • a directed graph generation step that expresses as a directed graph
  • a decomposition order plan generation step that predicts a decomposition direction from a component type and a component shape of a component existing in the cylindrical hole, and detects a component existing in the decomposition direction and its distance
  • an assembly graph generation step for expressing the adjacent relationship between the components in the assembly graph with the component as a node and the adjacent relationship as an edge from the information on the adjacent relationship between the components of the 3D CAD model, and the directed graph of the connection priority relationship
  • a unit to be decomposed and a decomposition order are generated based on the assembly graph
  • a decomposable direction in the decomposition order is generated based on the assembly graph
  • the decomposition unit is generated based on the generated decomposition unit
  • the present invention is not limited to the embodiment, and includes various modifications and does not depart from the gist of the invention. It goes without saying that various changes can be made within the range.
  • the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
  • Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.
  • Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.

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Abstract

　組立順序生成装置は、３ＤＣＡＤモデルにおいて、特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品を検出する径方向・軸方向部品検出部（１２１）と、この検出した結果をもとに、結合優先関係として、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジとした有向グラフにて表現する有向グラフ生成部（１２２）と、この結合優先関係をもとに、分解単位および分解順序案を生成する分解順序案生成部（１２３）と、分解順序案生成部（１２３）で生成した分解単位および分解順序案、およびアセンブリグラフ生成部（１１４）のアセンブリグラフをもとに、分解可能な方向を生成して分解方向および分解順序を生成し、この生成した分解方向および分解順序の逆変換を行って組立順序および組立方向を導出する組立順序・方向・動作生成部（１１５）などを有する。

Description

組立順序生成装置および組立順序生成方法
　本発明は、組立順序生成装置および組立順序生成方法に関する。
　本技術分野の背景技術として、特許第３６８９２２６号公報（特許文献１）がある。この公報には、分解している途中の状態における、分解中の部品と残存する部品との間の、最接近距離と干渉の発生の判定とを含む演算を実行する干渉演算手段と、前記干渉演算手段に前記演算を実行させながら、部品同士の干渉の発生を免れた分解経路を探索する分解経路探索手段を備えた構成が記載されている。
　また、特許第３７０５６７２号公報（特許文献２）がある。この公報には、組立作業計画に必要な部品間の接続情報、生成される半組立品、部品の組み付け順序、ロボット、治具等の情報を付加したＣＡＤデータを入力する手段と、前記ＣＡＤデータに基づいて製品の組立に必要な各部品について、部品単位の接続情報を各軸方向ごとのリエゾングラフにより記述する手段と、前記リエゾングラフと治具対象の部品、拘束条件に基づいて、組立順序ペトリネットを生成する手段を備えた構成が記載されている。
　また、特許第５１２１２６６号公報（特許文献３）がある。この公報には、組立順序導出工程は、完成品を構成した状態における各部品同士の接触の有無、及び各部品を組付軸上に一列に分解して並べた状態からなる完成品全体における部品の並び順序を含む接触関係データを取得する接触関係データ取得手段を備えた構成が記載されている。
特許第３６８９２２６号公報 特許第３７０５６７２号公報 特許第５１２１２６６号公報
　ところで、前記特許文献１～３に記載の技術に関して、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
　前記特許文献１では、分解経路を探索するために分解途中の状態で干渉演算を行う必要がある。前記特許文献２では、組立作業計画に必要な部品間の接続情報、部品の組み付け順序などをＣＡＤデータに付加する必要がある。前記特許文献３では、完成品を構成した状態における各部品同士の接触や順序を含む接触関係データを読み込む必要がある。
　そこで、本発明は前記のような課題を解決し、その代表的な目的は、設計段階での組立順序を自動計算する組立順序生成技術を提供することにある。より詳細には、３次元の組立品モデル（３ＤＣＡＤモデル）をもとに分解途中の状態ではない完成品の状態において、部品間の結合優先関係を自動算出し、その関係図をもとに組立順序案を導出し、その組立順序案に基づき作業性評価を行うことで、設計段階での組立順序を自動計算する組立順序生成装置および組立順序生成方法を提供することにある。
　本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
　（１）代表的な組立順序生成装置は、組立品を構成する複数の部品を組み立てる組立順序の情報を、コンピュータを用いて生成する生成装置である。前記組立順序生成装置は、前記複数の部品のそれぞれの部品属性と部品配置と他の部品との隣接関係の情報を、ＣＡＤから取得した前記組立品の３ＤＣＡＤモデルから抽出する情報取得部と、前記３ＤＣＡＤモデルの情報から部品種別を分類する部品種別分類部と、前記３ＤＣＡＤモデルから、指定した特徴形状を検出する特徴形状検出部と、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状検出部で検出した特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品を検出する部品検出部と、前記部品検出部で検出した結果をもとに、結合優先関係として、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジとした有向グラフにて表現する有向グラフ生成部と、前記有向グラフ生成部の結合優先関係をもとに、分解単位および分解順序案を生成する分解順序案生成部と、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルの部品間の隣接関係の情報から、部品をノード、隣接関係をエッジとしたアセンブリグラフにて、部品間の関係を表現するアセンブリグラフ生成部と、前記分解順序案生成部で生成した分解単位および分解順序案、および前記アセンブリグラフ生成部のアセンブリグラフをもとに、分解可能な方向を生成して分解方向および分解順序を生成し、この生成した分解方向および分解順序の逆変換を行って組立順序および組立方向を導出する組立順序生成部と、を有する。
　（２）代表的な組立順序生成方法は、組立品を構成する複数の部品を組み立てる組立順序の情報を、コンピュータを用いて生成する生成方法である。前記コンピュータによる処理ステップとして、前記複数の部品のそれぞれの部品属性と部品配置と他の部品との隣接関係の情報を、ＣＡＤから取得した前記組立品の３ＤＣＡＤモデルから抽出する情報取得ステップと、前記３ＤＣＡＤモデルの情報から部品種別を分類する部品種別分類ステップと、前記３ＤＣＡＤモデルから、指定した特徴形状を検出する特徴形状検出ステップと、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状検出ステップで検出した特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品を検出する部品検出ステップと、前記部品検出ステップで検出した結果をもとに、結合優先関係として、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジとした有向グラフにて表現する有向グラフ生成ステップと、前記有向グラフ生成ステップの結合優先関係をもとに、分解単位および分解順序案を生成する分解順序案生成ステップと、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルの部品間の隣接関係の情報から、部品をノード、隣接関係をエッジとしたアセンブリグラフにて、部品間の関係を表現するアセンブリグラフ生成ステップと、前記分解順序案生成ステップで生成した分解単位および分解順序案、および前記アセンブリグラフ生成ステップのアセンブリグラフをもとに、分解可能な方向を生成して分解方向および分解順序を生成し、この生成した分解方向および分解順序の逆変換を行って組立順序および組立方向を導出する組立順序生成ステップと、を有する。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
　すなわち、代表的な効果は、設計段階での組立順序を自動計算する組立順序生成技術を提供することができる。より詳細には、３次元の組立品モデル（３ＤＣＡＤモデル）をもとに分解途中の状態ではない完成品の状態において、部品間の結合優先関係を自動算出し、その関係図をもとに組立順序案を導出し、その組立順序案に基づき作業性評価を行うことで、設計段階での組立順序を自動計算する組立順序生成装置および組立順序生成方法を提供することができる。
本発明の一実施の形態に係る組立順序生成装置の構成の一例を示す概略全体構成図である。 図１の組立順序生成装置における組立順序生成方法において、３ＤＣＡＤデータを基に組立順序および組立工程を生成し、組立シーケンス計算結果を出力する処理までの手順の一例を説明するフローチャートである。 図１の組立順序生成装置の記憶部に格納された３ＤＣＡＤモデル情報のテーブルの一例を示す図である。 図１の組立順序生成装置の記憶部に格納された部品種別情報のテーブルの一例を示す図である。 図２の組立順序生成方法において、組立品モデルから円筒穴、片円筒、円環リングを検出した結果の一例を示す図である。 図２の組立順序生成方法において、円筒穴等の径方向に光線を操作して検出した部品とその距離の出力の一例を示す図である。 図２の組立順序生成方法において、締結部品の中心から重心のベクトルの計算結果の一例を示す図である。 図２の組立順序生成方法において、締結部品の分解方向の軸方向の光線走査での障害部品の検出方法の説明における、（ａ）組立状態、（ｂ）締結部が外れた状態、（ｃ）締結部品が抜けた状態の一例を示す図である。 図２の組立順序生成方法において、締結部品の分解方向（軸方向）に光線を走査した結果の出力の一例を示す図である。 図８において、光線走査結果の結合優先関係リスト（ａ）と結合優先関係の有向グラフ（ｂ）の一例を説明する図である。 図２の組立順序生成方法において、３ＤＣＡＤ組立品モデルの一例を説明する図である。 図１１の組立品モデルの結合優先関係有向グラフの一例を説明する図である。 図１２に対して、同じ名称で同じ組付け方向の部品を集約した結合優先関係有向グラフの一例を説明する図である。 図１３において、締結部品（５０１～５０３）を分解した状態の一例を示す図である。 図１３の結合優先関係有向グラフから生成した組立工程の一例を示す図である。 図１３に対して、組立工程の生成のための矢出入り数の算出の一例を示す図である。 図１６の矢の出入り数をもとに組立工程を導出した一例を示す図である。 図１７の導出した組立工程の一例を説明する図である。 図１７において、分解時に障害と検出した部品の順序を考慮した組立工程を導出した一例を示す図である。 図１９の導出した組立工程の一例を説明する図である。 図２の組立順序生成方法において、個別に定義した組立工程の決定ルールについての一例を説明する図である。 図２の組立順序生成方法において、アセンブリグラフの一例を示す図である。 図２３の組立順序生成方法において、分解順序、分解運動の導出と、組立順序、組立動作への変換の処理までの手順の一例を説明するフローチャートである。
　以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
　さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
　［実施の形態の概要］
　まず、実施の形態の概要について説明する。本実施の形態の概要では、一例として、括弧内に実施の形態の対応する構成要素、符号等を付して説明する。
　（１）本実施の形態の代表的な組立順序生成装置は、組立品を構成する複数の部品を組み立てる組立順序の情報を、コンピュータを用いて生成する生成装置である。前記組立順序生成装置は、前記複数の部品のそれぞれの部品属性と部品配置と他の部品との隣接関係の情報を、ＣＡＤから取得した前記組立品の３ＤＣＡＤモデルから抽出する情報取得部（３ＤＣＡＤモデル情報取得部１１１）と、前記３ＤＣＡＤモデルの情報から部品種別を分類する部品種別分類部（部品種別分類部１１２）と、前記３ＤＣＡＤモデルから、指定した特徴形状を検出する特徴形状検出部（特徴形状検出部１１３）と、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状検出部で検出した特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品を検出する部品検出部（径方向・軸方向部品検出部１２１）と、前記部品検出部で検出した結果をもとに、結合優先関係として、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジとした有向グラフにて表現する有向グラフ生成部（有向グラフ生成部１２２）と、前記有向グラフ生成部の結合優先関係をもとに、分解単位および分解順序案を生成する分解順序案生成部（分解順序案生成部１２３）と、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルの部品間の隣接関係の情報から、部品をノード、隣接関係をエッジとしたアセンブリグラフにて、部品間の関係を表現するアセンブリグラフ生成部（アセンブリグラフ生成部１１４）と、前記分解順序案生成部で生成した分解単位および分解順序案、および前記アセンブリグラフ生成部のアセンブリグラフをもとに、分解可能な方向を生成して分解方向および分解順序を生成し、この生成した分解方向および分解順序の逆変換を行って組立順序および組立方向を導出する組立順序生成部（組立順序・方向・動作生成部１１５）と、を有する。
　（２）本実施の形態の代表的な組立順序生成方法は、組立品を構成する複数の部品を組み立てる組立順序の情報を、コンピュータを用いて生成する生成方法である。前記コンピュータによる処理ステップとして、前記複数の部品のそれぞれの部品属性と部品配置と他の部品との隣接関係の情報を、ＣＡＤから取得した前記組立品の３ＤＣＡＤモデルから抽出する情報取得ステップ（Ｓ１０）と、前記３ＤＣＡＤモデルの情報から部品種別を分類する部品種別分類ステップ（Ｓ２０）と、前記３ＤＣＡＤモデルから、指定した特徴形状を検出する特徴形状検出ステップ（Ｓ３０）と、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状検出ステップで検出した特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品を検出する部品検出ステップ（Ｓ４０、Ｓ５０）と、前記部品検出ステップで検出した結果をもとに、結合優先関係として、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジとした有向グラフにて表現する有向グラフ生成ステップ（Ｓ６０）と、前記有向グラフ生成ステップの結合優先関係をもとに、分解単位および分解順序案を生成する分解順序案生成ステップ（Ｓ７０）と、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルの部品間の隣接関係の情報から、部品をノード、隣接関係をエッジとしたアセンブリグラフにて、部品間の関係を表現するアセンブリグラフ生成ステップ（Ｓ８０、Ｓ９０）と、前記分解順序案生成ステップで生成した分解単位および分解順序案、および前記アセンブリグラフ生成ステップのアセンブリグラフをもとに、分解可能な方向を生成して分解方向および分解順序を生成し、この生成した分解方向および分解順序の逆変換を行って組立順序および組立方向を導出する組立順序生成ステップ（Ｓ１００）と、を有する。
　以下、上述した実施の形態の概要に基づいた一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、一実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
　［一実施の形態］
　本実施の形態に係る組立順序生成装置および組立順序生成方法について、図１～図２３を用いて説明する。
　本実施の形態では、３ＤＣＡＤ装置（２００）において設計された製品の３ＤＣＡＤデータをもとに、部品種別の分類と特徴形状の検出と結合優先関係の生成および部品間の隣接関係のアセンブリグラフの生成を行い、組立順序、組付け方向、動作を生成する組立順序生成装置（１００）を例に説明する。
　＜組立順序生成装置の構成＞
　まず、本実施の形態に係る組立順序生成装置の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る組立順序生成装置１００の構成の一例を示す概略全体構成図である。
　本実施の形態に係る組立順序生成装置１００は、コンピュータシステムを用いて構築され、制御部１１０と、記憶部１３０と、入力部１４０と、表示部１５０と、通信部１６０とより構成されている。この組立順序生成装置１００は、通信部１６０から、外部にある３ＤＣＡＤ装置２００とネットワーク２１０を介して接続されている。
　制御部１１０は、３ＤＣＡＤデータをもとに部品種別の分類、特徴形状の検出、結合優先関係の生成、アセンブリグラフの生成、組立順序・方向・動作の生成およびその結果出力の処理などを実行する制御部である。記憶部１３０は、３ＤＣＡＤデータ、解析計算プログラム、計算条件、計算結果などを記憶する記憶部である。入力部１４０は、解析のために必要な設定情報の入力、メニューの選択指示、あるいはその他の指示等を入力する入力部である。表示部１５０は、評価対象モデルの表示、入力情報の表示、処理結果の表示、処理途中の経緯の表示等を行う表示部である。通信部１６０は、ネットワーク２１０を介して、外部にある３ＤＣＡＤ装置２００から３ＤＣＡＤデータを受信する通信部である。
　この組立順序生成装置１００のハードウェア構成は、これに限定されるものではないが、例えば以下の通りである。制御部１１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）やＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）などの記憶装置を含んで構成される。記憶部１３０は、ハードディスク装置などの外部記憶装置により構成される。入力部１４０は、例えばキーボード、マウスなどを用いる。その他、タッチパネル、専用のスイッチやセンサあるいは音声認識装置を用いてもよい。表示部１５０は、例えばディスプレイ、プロジェクタ、ヘッドマウントディスプレイなど画面やスクリーンに情報を表示する装置を用いる。さらに、表示部１５０に表示された情報を用紙に出力するプリンタ（図示しない）を組立順序生成装置１００に接続してもよい。
　なお、これらのハードウェア構成は、専用装置である必要はなく、パーソナルコンピュータ等の一般的なコンピュータシステムを利用することができる。
　組立順序生成装置１００の制御部１１０は、３ＤＣＡＤモデル情報取得部１１１と、部品種別分類部１１２と、特徴形状検出部１１３と、アセンブリグラフ生成部１１４と、組立順序・方向・動作生成部１１５と、結合優先関係生成部１２０との各機能部を含む。また、結合優先関係生成部１２０には、径方向・軸方向部品検出部１２１、有向グラフ生成部１２２、分解順序案生成部１２３が含まれる。
　これらの制御部１１０に含まれる各機能部１１１～１１５，１２０（１２１～１２３）は、制御部１１０において、ＣＰＵにより記憶装置に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。すなわち、これらの各機能部は、ソフトウェアにより構築される機能である。
　３ＤＣＡＤモデル情報取得部１１１は、３ＤＣＡＤモデルの情報を取得する機能部である。この３ＤＣＡＤモデル情報取得部１１１では、例えば、複数の部品のそれぞれの部品属性と部品配置と他の部品との隣接関係の情報を、ＣＡＤから取得した組立品の３ＤＣＡＤモデルから抽出する処理などを行う。
　部品種別分類部１１２は、部品種別を分類する機能部である。この部品種別分類部１１２では、例えば、３ＤＣＡＤモデルの情報から部品種別を分類する処理などを行う。
　特徴形状検出部１１３は、特徴形状を検出する機能部である。この特徴形状検出部１１３では、例えば、３ＤＣＡＤモデルから、指定した特徴形状を検出する処理などを行う。
　アセンブリグラフ生成部１１４は、アセンブリグラフを生成する機能部である。このアセンブリグラフ生成部１１４では、例えば、３ＤＣＡＤモデルの部品間の隣接関係の情報から、部品をノード、隣接関係をエッジとしたアセンブリグラフにて、部品間の関係を表現する処理などを行う。
　組立順序・方向・動作生成部１１５は、組立順序、組付け方向、動作を生成する機能部である。この組立順序・方向・動作生成部１１５では、例えば、分解順序案生成部１２３で生成した分解単位および分解順序案、およびアセンブリグラフ生成部１１４のアセンブリグラフをもとに、分解可能な方向を生成して分解方向および分解順序を生成し、この生成した分解方向および分解順序の逆変換を行って組立順序および組立方向を導出する処理などを行う。
　結合優先関係生成部１２０は、部品と部品の結合関係を導出し、結合優先関係を生成する機能部である。
　径方向・軸方向部品検出部１２１は、特徴形状（円筒穴等）の径方向に存在する部品の検出および検出した部品の軸方向に存在する部品を検出する機能部である。この径方向・軸方向部品検出部１２１では、例えば、３ＤＣＡＤモデルにおいて、特徴形状検出部１１３で検出した特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品を検出する処理などを行う。
　有向グラフ生成部１２２は、結合優先関係の有向グラフを生成する機能部である。この有向グラフ生成部１２２では、例えば、径方向・軸方向部品検出部１２１で検出した結果をもとに、結合優先関係として、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジとした有向グラフにて表現する処理などを行う。
　分解順序案生成部１２３は、分解単位および分解順序案を生成する機能部である。この分解順序案生成部１２３では、例えば、有向グラフ生成部１２２の結合優先関係をもとに、分解単位および分解順序案を生成する処理などを行う。
　これらの制御部１１０に含まれる各機能部１１１～１１５，１２１～１２３の詳細については、図２、図５～図２３などを用いて後述する。
　組立順序生成装置１００の記憶部１３０は、３ＤＣＡＤモデル情報１３１と、部品種別情報１３２と、解析計算プログラム・計算条件１３３と、分解順序条件・分解単位条件１３４と、結合優先関係有向グラフ１３５と、アセンブリグラフ１３６と、組立シーケンスデータ１３７との各記憶領域を備える。
　３ＤＣＡＤモデル情報１３１は、３ＤＣＡＤ装置２００より入手した３ＤＣＡＤデータ（評価対象モデル：組立品）およびその情報より抽出した３ＤＣＡＤモデルの情報である。部品種別情報１３２は、部品種別の分類と特徴形状の検出処理のために参照する情報である。解析計算プログラム・計算条件１３３は、各機能部の解析計算プログラム、この解析計算の条件である。分解順序条件・分解単位条件１３４は、結合優先関係とは別に、部品種別や大きさ、配置位置などの並び順などで定義した分解順序の条件、分解単位の条件である。結合優先関係有向グラフ１３５は、３ＤＣＡＤモデルより部品種別および特徴形状に着目して解析した結合優先関係のグラフである。アセンブリグラフ１３６は、部品間隣接関係から生成したアセンブリのグラフである。組立シーケンスデータ１３７は、組立順序・方向・動作生成部１１５により生成された組立シーケンスのデータである。
　＜組立順序生成方法の手順＞
　次に、図１に示した組立順序生成装置１００における組立順序生成方法の手順について、図２を用いて、図３～図２３を参照しながら説明する。図２は、本実施の形態に係る組立順序生成装置１００において、３ＤＣＡＤデータを基に組立順序および組立工程を生成し、組立シーケンス計算結果を出力する処理までの手順の一例を説明するフローチャートである。すなわち、図２では、組立順序生成装置１００が、３ＤＣＡＤ装置２００より入手した３ＤＣＡＤデータを基に結合優先関係の有向グラフの生成、アセンブリグラフの生成を行い、組立シーケンス計算結果を出力する処理までの手順を示す。
　＜＜３ＤＣＡＤモデルの情報取得処理＞＞
　図２のステップＳ１０の３ＤＣＡＤモデルの情報取得処理は、３ＤＣＡＤモデル情報取得部１１１で実行される。この３ＤＣＡＤモデルの情報取得処理では、３ＤＣＡＤ装置２００より入手した３ＤＣＡＤデータ（評価対象モデル：組立品）を読み込み、組立品の部品構成、各部品の配置、モデル名や寸法、部品中心位置や部品重心位置などの部品属性、部品間の隣接関係の情報を取得して、図３に示す形式の３ＤＣＡＤモデル情報１３１を作成して記憶部１３０に格納する。ここで、評価対象は、複数の部品から構成される組立品であるアセンブリモデルとする。なお、このファイルは、分類、項目を要素、属性の名称として定義したＸＭＬ形式で出力するとよい。
　図３は、記憶部１３０に格納された３ＤＣＡＤモデル情報１３１のテーブルの一例を示す図である。この３ＤＣＡＤモデル情報１３１のテーブルは、分類、項目、例の各欄を有する。分類には、部品属性、形状特徴、部品配置、部品構成、部品間隣接関係、位置合わせ用マークなどがあり、それぞれに各項目がある。なお、図３では、省略している項目もある。
　分類の欄の部品属性や形状特徴とは、部品ＩＤ、階層番号、モデル名、部品図番、部品タイトル、部品の体積、表面積、材質、比重、質量、最大長、重心、バウンディングボックス（部品を外包する境界となる直方体の８頂点の座標）、主慣性モーメント、慣性主軸、などが抽出される。
  部品配置とは、ワールド座標系に配置されたアセンブリモデル上での各部品の位置および姿勢であり、各部品のパート座標系のＸ、Ｙ、Ｚの３軸と部品原点から構成する。
　部品構成とは、３ＤＣＡＤモデルの部組品と部品との親子関係を示す情報であり、そのデータ項目としては、親部品ＩＤ、子部品ＩＤ、サブアセンブリを示すフラグ、対象外を示すフラグ（３ＤＣＡＤモデル上では非表示や抑制を示す情報）がある。
  部品間隣接関係とは、アセンブリモデルをモデリングする際に設定するアセンブリ拘束情報であり、拘束要素種別、拘束要素を含む部品ＩＤ、拘束された部品ＩＤ（被拘束部品ＩＤ）、拘束面を表す拘束面法線、拘束面原点から構成する。また、アセンブリ拘束情報は、モデリングする際に設計者が設定した情報だけではなく、アセンブリモデルをもとに部品と部品のクリアランス解析によって取得する方式がよい。ここで、クリアランス解析の一方式としては、設定した閾値をもとにモデリングされた部品の各面からクリアランス距離内にある別のモデルを探索し、探索の結果、得られた隣接部品の面（平面、円筒面、円錐面など）の位置、姿勢の情報を作成する方式が挙げられる。
  なお、アセンブリ拘束とクリアランス解析の情報で得た拘束面情報は、平面の場合は、そのモデルの外側に向いた拘束面法線ベクトルと面上の点を拘束面原点に取得し、円筒面の場合は、その円筒の軸方向を拘束面法線ベクトルとして軸上の点を拘束面原点とする。
　なお、図２のフローチャートには、３ＤＣＡＤモデルのモデリング操作および解析対象としたモデルを指定する操作は省略した。
　＜＜部品種別の分類処理＞＞
　図２のステップＳ２０の部品種別の分類処理は、部品種別分類部１１２で実行される。この部品種別の分類処理では、記憶部１３０の部品種別情報１３２を読み込み、指定されたモデル名の条件（例：先頭文字が指定された文字列など）や指定された部品寸法（例：指定された寸法以下など）にて、ステップＳ１０で取得した３ＤＣＡＤモデル情報１３１に格納された各構成部品の部品種別を判定する。 
　図４は、記憶部１３０に格納された部品種別情報１３２のテーブルの一例を示す図であり、上記のステップＳ２０の判定で利用する。この部品種別情報１３２のテーブルは、部品種別のＩＤ、名称、３ＤＣＡＤモデルの部品属性の判定条件の各欄を有する。
　部品種別情報１３２は、部品種別を引き当てるための情報として３ＤＣＡＤの部品属性（モデル名、部品図番、部品名のタイトル）と３ＤＣＡＤの形状特徴の判定条件の項目をもち、各行ごとの引き当て条件での部品種別名称、一致度を部品種別ＩＤで識別する構成とする。なお、図４の例では、各行の引き当て条件において、空白以外の項目を条件として検索する。ここで、部品図番、部品名のタイトルは、３ＤＣＡＤのパートモデルあるいはアセンブリモデルにユーザが任意に定義したテキスト情報である。また、３ＤＣＡＤモデル名、部品名のタイトルなどの文字列の部品属性においては、すべての文字列の完全一致だけではなく、部分一致で引き当てる場合もある。そこで、任意の文字を示すワイルドカード文字（＊など）を含む文字列を格納する。
　なお、文字列条件カラムを追加して、完全一致、前方一致、後方一致などの条件を定義してもよい。また、形状特徴としては、寸法条件の例のほか、パートモデルにおけるバウンディングボックス頂点、重心、主慣性モーメントなど、３ＤＣＡＤモデルを計算することで取得できる質量特性を格納してもよい。また、数値での判定においては、等しい、以下、より大きいなどの範囲を示す条件とし、またこれら条件のＡＮＤおよびＯＲ条件にて設定可能とする。
　＜＜特徴形状（円筒穴等）の検出処理＞＞
　図２のステップＳ３０の特徴形状（円筒穴等）の検出処理は、特徴形状検出部１１３で実行される。この特徴形状（円筒穴等）の検出処理では、組立品モデルのすべての部品について、指定した特徴形状（円筒穴等）を検出する。ここで、特徴形状とは、円筒穴、角Ｒや長丸などの片円筒（閉じていない円筒）、円環リングなど、部品と部品の嵌め合い関係の中に存在する形状を指定する。
　図５は、組立品モデルから円筒穴、片円筒、円環リングを検出した結果の一例を示す図である。この検出結果は、部品ＩＤ、形状ＩＤ、形状種類、中心点座標値、軸方向ベクトル、寸法属性の各欄を有する。
　検出結果では、部品ＩＤごとに形状ＩＤをもち、この２種類のＩＤの組み合わせ識別キーでユニークな情報として出力する。形状種類には、円筒、片円筒、円環の種類を出力する。また、その形状の位置を示す中心点座標値、形状の姿勢を示す軸方向ベクトル、形状の大きさを示す寸法属性を出力する。ここで、中心点座標値は組立品モデルのワールド座標系での座標値（ｘ、ｙ、ｚ）、軸方向ベクトルはワールド座標系での単位ベクトル（ｚ１、ｚ２、ｚ３）、寸法属性は、Ｄ、Ｄ２、Ｌ、Ａの値からなり、Ｄは内径、Ｄ２は円環の場合の外径、Ｌは長さ、Ａは片円筒の場合の開き角度を出力する。
　＜＜特徴形状（円筒穴等）の径方向に存在する部品の検出処理＞＞
　図２のステップＳ４０の特徴形状（円筒穴等）の径方向に存在する部品の検出処理は、径方向・軸方向部品検出部１２１で実行される。この特徴形状（円筒穴等）の径方向に存在する部品の検出処理では、ステップＳ３０で検出した特徴形状、例えば図５に示した出力例の円筒、片円筒、円環の形状において、その中心から外形側径方向に３Ｄモデル上で光線を走査して、その光線がはじめに交差した面を検出する。その面情報として、部品ＩＤおよび面のＩＤ、その面までの距離を取得する。本処理は、３ＤＣＡＤのＡＰＩ（Application Programming Interface）の光線トレースやレイトレーシングというコマンドを利用するとよい。光線の発光開始点と方向を指定することで、交差した面情報とその面までの距離を取得することができる。
　なお、この径方向とは、円筒形状の場合は通常２つの半円筒が組み合わさって１つの円筒を形づくっているので、その半円筒の円弧を均等に２つに分割する位置に向けた方向に走査する。また、片円筒の場合は、その円弧を均等に２つに分割する位置に向けた方向に走査する。円環の場合は、任意の径方向とする。なお、円環の場合の説明で省略しているが、円環の場合も閉じていない円環のケースもある。この場合は片円筒と同様に、その円弧を均等に２つに分割する位置に向けた方向に走査する。
　図６は、円筒穴等の径方向に光線を操作して検出した部品とその距離の出力の一例を示す図である。この検出結果は、部品ＩＤ、形状ＩＤ、形状種類、光線開始点座標値、光線方向ベクトル、検出部品の各欄を有する。
　この検出結果では、部品ＩＤ、形状ＩＤの組み合わせ識別キーでユニークとなる円筒等の形状ごとにその光線開始点座標（ｘ、ｙ、ｚ）から光線の方向ベクトル（ｚ１、ｚ２、ｚ３）に沿って走査した結果、検出した部品のＩＤとその距離（Distance）を正負の符号をつけて出力する。なお、図６では、正（＋）の符号を省略している。例えば、Ｎｏ．１、２の例では、図５に示した内径「９」の円筒穴の径方向の光線走査の結果、部品ＩＤ「１５」の部品を光線開始点から＋４ｍｍ、－４ｍｍの距離で検出している。Ｎｏ．９、１０の例では、図５に示した内径「３０」の円環リングの光線走査の結果、部品ＩＤ「１８」の部品を光線開始点から＋１４ｍｍ、－１４ｍｍの距離で検出している。
　なお、３ＤＣＡＤモデル上では、穴に挿入する部品が穴形状よりも大きな軸でモデリングされ、穴と軸が干渉しているケースもある。例えば、雌ネジと雄ネジの場合、雌ネジは雌ネジ内径あるいは下穴径でモデリングされ、また、雄ネジはネジ部外形でモデリングされることが多い。この場合、円筒穴の径方向の光線走査において、雌ネジ内径までの範囲での処理では雄ネジ部分の面を検出することができない。一方、光線走査で組立品全体を覆う外包直方体の範囲内すべての結果を出力することも可能ではあるが、その結果から絞り込んで読む処理が冗長となる。そこで、径方向の光線走査の際、穴中心から径方向に走査し、穴形状の自分自身の内側面までではなく、自分自身の外側面までの情報を出力することとする。その際、光線の正負の方向で片側のみで検出した場合は、穴に無関係な部品と判定し、正負の方向で両方を検出した場合は、穴に関係がある部品と判定する。
　また、図６では、円筒穴等の中心を光線開始点とした例を示したが、円筒穴の軸方向の両側にシフトして端部の中心から光線を走査することで関連部品を検出してもよい。ただし、光線走査本数と組立品を構成する部品点数が多くなると計算処理時間が増大するため、光線走査本数は少ないほどよい。そこで、図５に示した、検出した形状の寸法属性値の長さＬにて軸方向長さを把握し、予め設定した閾値との比較にて、閾値以上の長さの場合には両端面側の光線走査を追加する処理を加える。
　＜＜検出した部品の軸方向に存在する部品の検出処理＞＞
　図２のステップＳ５０の検出した部品の軸方向に存在する部品の検出処理は、径方向・軸方向部品検出部１２１で実行される。この検出した部品の軸方向に存在する部品の検出処理では、ステップＳ４０の特徴形状（円筒穴等）の径方向に存在する部品の検出処理にて得られた穴との関係部品（以下、締結部品と呼ぶ）において、その締結部品の軸方向に存在する部品を検出する。ここで、標準的な締結部品のボルトやトメネジなどやＥリング、Ｃリングなどは組付け方向がその形状から定義できる。例えば、ネジ部品はネジ頭側からネジ先端に向けた方向が組付け方向となる。そこで、図２のステップＳ２０の部品種別の分類処理にて、それぞれの部品形状ごとに定義した組付け方向を認識することができる。
　また、このように部品種別ごとに予め組付け方向を定義しない場合でも、標準的な締結部品はその形状から組付け方向を導出することができる。ネジ部品はネジ頭からネジ先端への方向、Ｅリング、Ｃリングは開放していない側から開放している側への方向が組付け方向となるため、３ＤＣＡＤの部品形状から、部品中心から部品重心への方向がその部品の分解方向であると導出することができる。一般に、ステップＳ４０で検出した穴に関係のある部品はネジ部品であることが多く、その分解方向は上記方法にて導出する。
　図７は、締結部品の中心から重心のベクトルの計算結果の一例を示す図である。具体的には、穴付きボルトと穴付きトメネジの部品中心から部品重心の計算結果を示す。標準的なネジ部品等においては、３ＤＣＡＤの形状から分解方向が正しく導出できる。
　このように導出した締結部品の分解方向（軸方向）において、障害となる部品を検出するため、径方向での部品検出処理と同様に、光線を走査して面を検出する。このとき、部品の中心軸上で光線を走査するほか、部品の中心軸と平行に外形側端部にシフトした方向でも光線を走査する。例えば、図７に示した穴付きボルトの場合、中心軸のみの光線走査では障害となる部品が見つからなくても、ネジ頭部で障害となる部品を検出するケースもある。
　図８は、締結部品の分解方向の軸方向の光線走査での障害部品の検出方法の説明における、（ａ）組立状態、（ｂ）締結部が外れた状態、（ｃ）締結部品が抜けた状態の一例を示す図である。
　光線走査は、３ＤＣＡＤの組立モデルにおいて行うため、図８（ａ）の組立状態での処理となる。この結果、図２のステップＳ３０にて円筒穴を検出し、ステップＳ４０にて部品６０１の円筒穴、部品６０２の円筒穴、部品６０３の円筒穴の径方向の光線走査にて、締結部品５００を検出する。そこで、ステップＳ５０にて締結部品５００の分解方向（軸方向）に光線を走査し、図８の部品７０１、７０２、７０３の光線開始点側の近接面までの距離を出力する。それぞれｄ１、ｄ２、ｄ３の距離とする。なお、図８の締結部品５００から伸びた矢印は説明上、矢先を別々の位置に図示しているが、締結部品の中心軸や部品の外形側の点など指定した点を光線開始点とする。
　ここで、光線走査で得られた距離は、径方向と同様に符号を持った値として出力し、分解方向を正とする。また、そのときの距離の計算においては、図８の矢印で示したように締結部品の光軸上の最大端点とし、分解する際に障害となる部品の近接面までの距離を出力する。なお、部品中心や部品重心、外包直方体（バウンディングボックス）の頂点座標などは、図３に示したように、図２のステップＳ１０の処理で取得済みであり、光線開始点を部品中心として、距離を導出し、その後で分解方向で障害となる部品までの距離を計算してもよい。
　図９は、締結部品の分解方向（軸方向）に光線を走査した結果の出力の一例を示す図である。この締結部品の分解方向の軸方向での光線走査結果は、部品ＩＤ、部品種別、光線区別、光線開始点座標値、光線方向ベクトル、検出部品の各欄を有する。この光線走査結果では、光線走査を行う締結部品の部品ＩＤ、部品種別、光線区分として締結部品の中心側か外側かの区分、光線開始点座標値、光線方向を示す単位ベクトル、その光線走査で検出した部品の部品ＩＤと距離（符号付）を出力する。
　図８（ｂ）に締結部の雌ネジ長さ分が外れた状態の図、図８（ｃ）に締結部品が抜けた状態の図を示した。このように、各円筒穴から抜けるまでの分解距離は、前述した径方向の光線走査において、光線の開始点座標と部品ＩＤから把握することができる。この図８（ｂ）締結部が外れた状態（締結部品５０１）、図８（ｃ）締結部品５０２が抜けた状態、の各状態において障害となる部品ＩＤとその距離を、図８（ａ）の組立状態の光線走査にて導出する。
　また、図８には示していないが、締結部品の組付けのための工具や手の作業領域を考慮した状態までの障害となる部品についても同様に検出を行う。
　なお、上記において、それぞれの各状態での検出を説明したが、処理としては、光線開始点から検出した面までの距離を出力し、その距離と締結部品の各円筒穴の中心および端部との座標値から各状態の区分を行う。
　＜＜結合優先関係の有向グラフの生成処理＞＞
　図２のステップＳ６０の結合優先関係の有向グラフの生成処理は、有向グラフ生成部１２２で実行される。この結合優先関係の有向グラフの生成処理では、ステップＳ４０、ステップＳ５０で得た光線走査の結果をもとに、その関係をグラフ表現する。ここでのグラフとは、部品ＩＤをノード（節）、部品と部品の結合優先関係を有向エッジ（向きのある辺）として表現するものである。
　図１０は、光線走査結果の結合優先関係リスト（ａ）と結合優先関係の有向グラフ（ｂ）の一例を説明する図である。図１０では、図８（ａ）の組立状態の光線走査結果から得た結合優先関係をもとにグラフ表現して描画した例を示す。ここでは、図８の説明番号を部品ＩＤとする。
　図１０に示したように、径方向および軸方向の光線走査結果の結合優先関係リスト（ａ）から、その結合優先関係を有向グラフ（ｂ）で表現する。具体的には、図８（ａ）で示したように、部品ＩＤの６０１、６０２、６０３の各円筒穴の径方向の光線走査結果から部品ＩＤの５００の締結部品を検出し、その各円筒穴の光線開始点を把握し、その各座標値を締結部品の分解方向の軸に射影することで、締結部品に対する円筒穴の並び順を導出することができる。その結果、締結部品５００について、嵌め合い関係のある部品は部品ＩＤで６０１→６０２→６０３の並び順とわかる。また、締結部品の分解方向の光線走査結果から、図８に示したように各状態で障害となる部品ＩＤとその距離を把握することができる。例えば、近い順にｂ、ｃ、ｄと区分けをつけた場合、軸方向の光線走査の結果、締結部品５００を分解する際に障害となる部品は部品ＩＤで７０１（障害ｂ）、７０２（障害ｃ）、７０３（障害ｄ）と把握できる。
　この図１０（ａ）の結合優先関係リストをもとに、グラフ描画した例が図１０（ｂ）となる。部品ＩＤをノードとし、部品間の結合優先関係を有向エッジで表しており、図１０（ｂ）では径方向の光線走査結果を実線で、軸方向の光線走査結果を破線や点線、一点鎖線で示した。これにより、締結部品５００を分解することで６０１、６０２、６０３の部品が分解されること、また、締結部品５００を分解するには７０１、７０２、７０３の部品が障害となるケースであることが把握できる。
　＜＜分解単位および分解順序案、組立工程の生成処理（１）＞＞
　図２のステップＳ７０の分解単位および分解順序案の生成処理は、分解順序案生成部１２３で実行される。この分解単位および分解順序案の生成処理では、結合優先関係をもとに分解単位および分解順序案を導出する。
　図１１に示した３ＤＣＡＤ組立品モデルの例を用いて説明する。図１１は、３ＤＣＡＤ組立品モデルの一例を説明する図である。ここで、図１１に示した番号を部品ＩＤとして以下に説明する。図１１の組立品モデルは、部品８０１に部品８０３が接触しており、また、ネジ５０７、５０８で－Ｚ軸方向に締結されている。また、その部品８０３には、上面に部品８０５、側面に部品８０４が接触しており、それぞれネジ５０４、５０５で－Ｚ軸方向に、ネジ５０６で－Ｙ軸方向に締結されている。また、部品８０２は部品８０１と接触しており、片側をネジ５０１、もう一方をネジ５０２、５０３で－Ｚ軸方向で締結されている構造である。
　図１１の組立品モデルをステップＳ６０までの処理で解析した結果の結合優先関係有向グラフを、図１０で示したものと同様に描いた結果を図１２に示す。図１２は、図１１の組立品モデルの結合優先関係有向グラフの一例を説明する図である。締結部品５０１は部品８０２→８０１の結合関係、締結部品５０２および５０３は部品８０２→８０１の結合関係、締結部品５０４、５０５は部品８０５→８０３の結合関係、締結部品５０６は部品８０４→８０３の結合関係、締結部品５０７、５０８は部品８０３→８０１の結合関係であり、図１２に描画した。また、締結部品５０６は障害区分ｂの距離で部品８０２が障害となっており、締結部品５０４、５０５は障害区分ｃの距離で部品８０２が障害となっており、図１２に描画した。
　ここで、同じ３ＤＣＡＤモデル上のモデル名称と同じ名称の部品でかつ同じ面に対して同じ方向で組付ける部品で、さらに被組付け部品の組み合わせが同じものについて、集約を行うことでグラフのノードを縮小することとする。その結果を図１３に示す。このとき、障害区分も同じものを集約対象とする。図１３は、図１２に対して、同じ名称で同じ組付け方向の部品を集約した結合優先関係有向グラフの一例を説明する図である。この集約結果の図１３は、図１２のグラフに対し、ノードおよびエッジが削減され計算処理が容易となる。この図１３から、分解順序を導出する。基本的には、分解順序は矢が刺さっていない部品から外すこととする。矢とは、部品ノード間を接続する有向エッジであり、ノードに対して刺さっている矢をインナーエッジ、出ている矢をアウターエッジとして説明する。図１３の例では、インナーエッジがないノードは締結部品５０１、（５０２、５０３）、（５０７、５０８）となる。
　このとき、どちらから分解するかは、図１の分解順序条件・分解単位条件１３４の分解順序条件において、例えば「上方向に配置された部品を優先する」、「上方向の分解動作を優先する」といった分解順序を決定するための条件ルールを予め定義しておき、結合優先関係だけでは判断できない場合は、その分解順序条件に基づいて順序を決定する。例えば、５０１と（５０２、５０３）を先に分解した場合、その結合関係は解かれることとなり、図１４の状態となる。図１４は、図１３において、締結部品５０１～５０３を分解した状態の一例を示す図である。図１４では、分解した部品ノードおよびそのエッジを薄い点線で示した。次に、その分解した締結部品と結合関係にある部品８０２、８０１の順で分解可否の判定を行う。なお、締結部品の分解方向は光線の解析処理の際に導出済みであり、その方向を分解方向とする。このとき、インナーエッジがある部品はその前に分解する部品が存在することを示す。インナーエッジがない部品８０２は分解可能、インナーエッジがある部品８０１は分解不可と判定できる。
　次に、部品８０２を分解した結果、障害区分ｂ、ｃで把握していた締結部品５０６および締結部品（５０４、５０５）が分解可能となる。上記同様に、インナーエッジのない複数の分解候補のうち、どの部品から分解するかは図１の分解順序条件・分解単位条件１３４の分解順序条件に基づいて順序を決定する。この条件から、次に締結部品（５０４、５０５）を分解する。その結果、部品８０５、８０３の結合関係が解かれるので、同様に順次、分解順序を判定し分解順序案を決定する。
　図１５は、図１３の結合優先関係有向グラフから生成した組立工程の一例を示す図である。図１５では、前記方式で生成した結合優先関係に基づき、導出した分解順序案に沿って、結合優先関係有向グラフを並び替えた結果とそのグラフに沿って、組立品モデルの分解順序ごとの分解イメージを描いた説明図を示す。図１５から、結合優先関係に基づく分解順序の導出にて分解順序を正しく計算できていることがわかる。
　＜＜分解単位および分解順序案、組立工程の生成処理（２）＞＞
　以上では、図１２の結合優先関係に基づき、インナーエッジがない部品ノードを選択する順で分解順序を導出する方法の基本（第１の実施例）を説明したが、部品数が多い場合は複数の作業工程を階層的に区切ることが必要である。図１６～図１８を用いて、第２の実施例として、組立工程の導出方法について説明する。
　図１６は、図１３に対して、組立工程の生成のための矢出入り数の算出の一例を示す図である。図１６では、図１３の集約した結果の図に対し、部品ノードごとに矢の出入り数、すなわちインナーエッジとアウターエッジの差を計算し、その結果を各ノードに四角枠内の数値で示したものである。なお、この図１６において、矢の出入り数の計算には径方向の結合関係のみを利用した。この矢の出入り数が負の値の部品ノードは早く分解すべき部品、正の値の部品ノードは締結される部品が多い部品であり、ベース部品となる部品と判定できる。この結果とインナーエッジの有無の判定から部品ノードをソートすることでも、図１５と同様の分解順序を導出することができる。
　また、図１６に示した矢の出入り数から正の部品ノードに着目することで、部組案、すなわち組立工程を導出する方法を説明する。図１６で、正の値となった部品８０３、８０１は複数の部品が結合された矢先の部品であり、すなわちベース部品と判定することができる。そこで、部品８０３をベースとした部組、部品８０１をベースとした部組を接続している有向エッジ（５０７、５０８）が総組み作業であると捉え、それらベース部品までの各エッジで接続された部品関係から工程を区切った。その結果を図１７の矩形で示す。
　図１７は、図１６の矢の出入り数をもとに組立工程を導出した一例を示す図である。図１７のように、この組立品では大きく３つの矩形で示した組立工程（ＳＴＥＰ）からなり、それぞれの矩形で示した纏まりごとの結合優先関係（矢の方向）から分解順序にソートして番号を付けると、図１７に示したＳＴＥＰ－１、ＳＴＥＰ－２、ＳＴＥＰ－３の順序となる。その結果の分解順序フローを図１８に示す。
　図１８は、図１７の導出した組立工程の一例を説明する図である。図１８に示したように、「部品８０１をベースとした部組と部品８０３をベースとした部組を締結部品５０７、５０８で組み立てる」という総組みの順序と、そのベース部品８０３までの部組、ベース部品８０１までの部組の結合関係を吹き出し内の結合優先関係でそれぞれ表現しており、部組作業を含む組立工程を導出できる。
　＜＜分解単位および分解順序案、組立工程の生成処理（３）＞＞
　上記の図１６～図１８による方式では、図１６に示した軸方向の光線走査から得られた結合関係を考慮できていない。次に、図１９、図２０を用いて、第３の実施例として、分解方向で障害となる部品の順序も考慮した組立工程の生成を説明する。
　図１７において、ＳＴＥＰ－３の中の部品８０２は、締結部品５０６を分解する際に区分ｂで障害となっており、また、締結部品５０４、５０５を分解する際に区分ｃで障害となっている。そのため、部組８０１をベースとした部組に他の部品の分解に障害となる部品を含めることはできない。そこで、図１７の組立工程案において、障害となる部品として検出された部品ノード、すなわち破線のアウターエッジがある部品は、そのアウターエッジ側で工程を区切る処理を加える。その結果が図１９となる。
　図１９は、図１７において、分解時に障害と検出した部品の順序を考慮した組立工程を導出した一例を示す図である。図１９では、図１７のＳＴＥＰ－３において、障害部品として検出した部品８０２の破線アウターエッジ側で工程を区切り、部品８０１（ＳＴＥＰ－４）と別工程とした結果を示した。この区切りなおした工程枠をもとに、その工程間で結合優先関係をもとに順序を再番した。その結果をもとに生成した組立工程を図２０に示す。
　図２０は、図１９の導出した組立工程の一例を説明する図である。図２０に示したように、「部品８０２は締結部品５０４、５０５および５０６の分解方向で障害となっているため、先に分解する」という順序をもとに組立工程が導出できる。
　＜＜個別定義の分解単位、分解順序の読み込み処理＞＞
　図２のステップＳ８０の個別定義の分解単位、分解順序の読み込み処理は、分解順序案生成部１２３で実行される。この個別定義の分解単位、分解順序の読み込み処理では、光線走査によって得た結合優先関係では判定できないケースを予め定義しておき、そのルールにも従って分解単位、分解順序を導出するものである。例えば、Ｏリングは、そのリング形状に接触あるいは干渉している溝形状を含む部品との関係を光線走査にて捉えるが、Ｏリングを他の円筒形状と同様には計算せず、「Ｏリング溝形状を含む部品を組付けた直後にＯリングを組付ける」というルールにて順序を導出する。
　図２１は、個別に定義した組立工程の決定ルールについての一例を説明する図である。図２１では、軸部品７０２にＯリング６０１、６０２を２つ付け、中空部品７０１に挿入組付けする組立品の例を示す。なお、この図２１では、Ｏリング６０１、６０２が組付いた軸部品７０２を中空部品７０１から上方へ抜いた分解状態を示した。この場合、図５に示したように、円環リングからの光線トレースおよび円筒穴からの光線トレースにて、軸部品７０２がＯリング６０１、６０２に嵌め合い関係にあり、また、中空部品７０１の円筒穴に挿入された組立品であることが検出され、結合優先関係は図２１の右図のようになる。このとき、図２のステップＳ２０の部品種別の分類から部品６０１と６０２はＯリングと判定し、また、図２のステップＳ８０にて上述の個別定義のルールにて、Ｏリングと軸部品を先に組付ける順序とする。
　その他の個別定義のルールとしては、例えば、部品種別のナットでは「ナットで締結するネジ部を含む部品のナット端部と反対側の部品の締結完了後にナットを組み付ける」というルールにて順序を導出する。このように、部品種別と光線トレースから検出した結合関係をもとに、予め定義したルールのもとでの例外処理を行う。
　＜＜アセンブリグラフの生成処理＞＞
　図２のステップＳ９０のアセンブリグラフの生成処理は、アセンブリグラフ生成部１１４で実行される。このアセンブリグラフの生成処理では、ステップＳ１０で取得した３ＤＣＡＤモデル情報の部品間の隣接関係情報から、部品をノード（節）、隣接関係をエッジ（辺）としたグラフにて、部品間の関係を表現するデータを作成する。
　図２２は、アセンブリグラフの一例を示す図である。図２２では、図１１に示した３ＤＣＡＤ組立品モデルに対し、部品間隣接関係から生成したアセンブリグラフの例である。部品をノード、部品間の隣接関係をエッジとしたグラフ表現であり、隣接関係の種類ごと（隣接方向や隣接面の種類ごと）にそれぞれエッジを生成している。また、大きく平面拘束（面合致）と円筒拘束（同軸）を区別しており、図２２のエッジ上には平面拘束をＰ、円筒拘束をＣで示した。また、図１７では説明を省略したが、前記の結合優先関係有向グラフと同様に、同じ名称のモデル名で組付け方向が同じで隣接関係が同じ（隣接方向や隣接面が同じ）場合は、複数の部品であっても一つのノードとして示すとよい。作成したアセンブリグラフは、記憶部１３０にアセンブリグラフ１３６として記憶する。
　＜＜組立順序・方向・動作の生成処理＞＞
　図２のステップＳ１００の組立順序・方向・動作の生成処理は、組立順序・方向・動作生成部１１５で実行される。この組立順序・方向・動作の生成処理では、ステップＳ７０で生成した分解単位および分解順序案、ステップＳ９０で生成したアセンブリグラフ１３６をもとに分解可能な方向を生成し、分解方向および分解順序を生成することで、その逆変換を行い、組立順序、組立方向を導出する。例えば、特許文献「特開２０１２－１４５６９号公報」に開示される組立シーケンス生成方法により、ステップＳ９０で生成したアセンブリグラフ１３６をもとに分解可能な方向を生成し、分解方向および分解順序を生成することで、その逆変換を行い、組立順序、組立方向を導出する。
　図２３は、分解順序、分解運動の導出と、組立順序、組立動作への変換の処理までの手順の一例を説明するフローチャートである。
　まず、ステップＳ１０１で、アセンブリグラフ１３６をもとに、部品の分解順序案を生成する。次に、ステップＳ１０２で、ステップＳ１０１で生成した分解順序の順番ｉを初期化する。そして、ステップＳ１０３で、順番ｉが分解順序の最終順番に達したか否かを判断し、達していないと判断した場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ１０４で、分解順序ｉの対象部品ｐ（ｉ）について、分解運動ベクトル集合Ｖ（ｉ）を算出する。
　次に、ステップＳ１０５で、分解運動が生成されたか否かを判定する（Ｖ（ｉ）＝φ）。近接部品との干渉で分解運動が生成されない場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ１０６で、対象部品ｐ（ｉ）の分解順をｉ＋１番目の部品ｐ（ｉ＋１）と交換、すなわち部品ｐ（ｉ）の順序をｉ＋１に先送りして、ステップＳ１０３に戻る。分解運動が生成された場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ１０７により次の順序であるｉ＋１に処理を進めて、ステップＳ１０３に戻る。
　次に、ステップＳ１０３において、分解順序の最終順番まで分解運動生成を終了したと判断された場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ１０８に進んで、分解順序を逆順にして組立順序として格納する。次に、ステップＳ１０９により、組立順序の全ての順番ｉについて、分解運動Ｖ（ｉ）のベクトル符号を反転して組立運動Ｕ（ｉ）のベクトル集合として格納する。このように、組立順序・組立運動（組立方向・組立動作）のデータは、記憶部１３０に組立シーケンスデータ１３７として格納される。
　以上のように、組立順序・方向・動作の生成処理では、３ＤＣＡＤの組立品モデルから分解順序・分解方向を生成し、分解順序を逆順に、分解運動ベクトルの符号を反転することにより組立順序・組立方向を生成する。このときの分解順序の初期案および分解単位は、前述の結合優先関係から得た結果を用いる。
　ここで、組立順序の生成においても、複数案が導出される場合もある。そこで、それらについても上述の全ての処理を行う。このようにして導出した組立シーケンスデータ１３７の結果を、図２のステップＳ１１０の組立シーケンス計算結果出力処理にて出力する。このとき、計算過程で利用した３ＤＣＡＤモデル情報１３１および生成した結合優先関係有向グラフ１３５およびアセンブリグラフ１３６も合わせて出力するとよい。
　＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、本実施の形態に係る組立順序生成装置１００および組立順序生成方法によれば、３次元の組立品モデルである３ＤＣＡＤモデルをもとに、分解途中の状態ではない完成品の状態において、部品間の結合優先関係を自動算出し、その関係図をもとに組立順序案を導出し、その組立順序案に基づき作業性評価を行うことで、設計段階での組立順序を自動計算することができる。すなわち、設計段階の３次元の組立品モデルを利用して、組立単位、組立順序、組付け方向を自動的に導出することが可能となり、この結果をもとに設計段階での組立性評価の検証時間の短縮、設計戻りの削減の効果が得られる。より詳細には、以下のような効果を得ることができる。
　（１）組立順序生成装置１００は、３ＤＣＡＤモデル情報取得部１１１、部品種別分類部１１２、特徴形状検出部１１３、径方向・軸方向部品検出部１２１、有向グラフ生成部１２２、分解順序案生成部１２３、アセンブリグラフ生成部１１４、組立順序・方向・動作生成部１１５を有する。
　これにより、３ＤＣＡＤモデル情報取得部１１１では、複数の部品のそれぞれの部品属性と部品配置と他の部品との隣接関係の情報を、ＣＡＤから取得した組立品の３ＤＣＡＤモデルから抽出する。また、部品種別分類部１１２では、３ＤＣＡＤモデルの情報から部品種別を分類する。また、特徴形状検出部１１３では、３ＤＣＡＤモデルから、指定した特徴形状を検出する。
　そして、径方向・軸方向部品検出部１２１では、３ＤＣＡＤモデルにおいて、特徴形状検出部１１３で検出した特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品を検出する。さらに、有向グラフ生成部１２２では、径方向・軸方向部品検出部１２１で検出した結果をもとに、結合優先関係として、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジとした有向グラフにて表現する。さらに、分解順序案生成部１２３では、有向グラフ生成部１２２の結合優先関係をもとに、分解単位および分解順序案を生成する。また、アセンブリグラフ生成部１１４では、３ＤＣＡＤモデルの部品間の隣接関係の情報から、部品をノード、隣接関係をエッジとしたアセンブリグラフにて、部品間の関係を表現する。
　そして、組立順序・方向・動作生成部１１５では、分解順序案生成部１２３で生成した分解単位および分解順序案、およびアセンブリグラフ生成部１１４のアセンブリグラフをもとに、分解可能な方向を生成して分解方向および分解順序を生成し、この生成した分解方向および分解順序の逆変換を行って組立順序および組立方向を導出することができる。
　（２）有向グラフ生成部１２２では、３ＤＣＡＤモデルにおいて、特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品の検出結果から、軸となる部品に対して結合している部品との関係について、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジで表現した結合優先関係の有向グラフを生成することができる。
　（３）分解順序案生成部１２３では、有向グラフ生成部１２２で生成した有向グラフにおいて、各部品ノードのアウターエッジとインナーエッジの出入り数を算出し、この算出した値が正となる部品ノードをベース部品候補とし、このベース部品候補を接続するエッジと、ベース部品候補までを接続しているエッジをそれぞれ別工程に区分けし、この区分けして纏めた工程ごとの有向エッジの繋がりをもとに優先関係を導出することができる。この方法は、部品数が多く、複数の作業工程を階層的に区切ることが必要である場合に有効である。
　（４）分解順序案生成部１２３では、締結部品の分解方向に存在する部品の検出結果から、この締結部品の分解方向に存在して障害と検出した部品ノードは、この部品ノードのアウターエッジにて工程を区切ることができる。この方法は、分解方向で障害となる部品の順序も考慮した組立工程を生成する場合に有効である。
　（５）分解順序案生成部１２３では、特定の部品種別については予め定義したルールをもとに工程を定義することができる。この方法は、光線走査によって得た結合優先関係では判定できないケースがある場合に有効であり、この場合でも、予め定義したルールにも従って分解単位、分解順序を導出することができる。
　＜実施の形態の限定例＞
　本実施の形態において、特徴形状を円筒穴に限定した組立順序生成装置および組立順序生成方法は、以下のような特徴を有する。
　（１１）本実施の形態の限定例の組立順序生成装置は、組立品を構成する複数の部品を組み立てる組立順序の情報を、コンピュータを用いて生成する生成装置である。前記組立順序生成装置は、前記複数の部品のそれぞれの部品属性と部品配置と他の部品との隣接関係の情報を、ＣＡＤから取得した前記組立品の３ＤＣＡＤモデルから抽出する情報取得部と、前記３ＤＣＡＤモデルの情報から部品種別を分類する部品種別分類部と、前記３ＤＣＡＤモデルから円筒穴を検出する特徴形状検出部と、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状検出部で検出した円筒穴に存在する部品とその距離を検出する部品検出部と、前記円筒穴と前記円筒穴内の部品の関係から部品間の結合優先関係を有向グラフで表現する有向グラフ生成部と、前記円筒穴に存在する部品の部品種別と部品形状から分解方向を予測してその分解方向に存在する部品とその距離を検出する分解順序案生成部と、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルの部品間の隣接関係の情報から、部品をノード、隣接関係をエッジとしたアセンブリグラフにて、部品間の隣接関係を表現するアセンブリグラフ生成部と、前記結合優先関係の有向グラフをもとに分解する単位と分解順序を生成し、前記アセンブリグラフをもとにその分解順序での分解可能な方向を生成し、これら生成した分解単位、分解順序および分解方向をもとにその逆変換を行い組立順序、組立方向を導出する組立順序生成部と、を有する。
　（１２）本実施の形態の限定例の組立順序生成方法は、組立品を構成する複数の部品を組み立てる組立順序の情報を、コンピュータを用いて生成する生成方法である。前記コンピュータによる処理ステップとして、前記複数の部品のそれぞれの部品属性と部品配置と他の部品との隣接関係の情報を、ＣＡＤから取得した前記組立品の３ＤＣＡＤモデルから抽出する情報取得ステップと、前記３ＤＣＡＤモデルの情報から部品種別を分類する部品種別分類ステップと、前記３ＤＣＡＤモデルから円筒穴を検出する特徴形状検出ステップと、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状検出ステップで検出した円筒穴に存在する部品とその距離を検出する部品検出ステップと、前記円筒穴と前記円筒穴内の部品の関係から部品間の結合優先関係を有向グラフで表現する有向グラフ生成ステップと、前記円筒穴に存在する部品の部品種別と部品形状から分解方向を予測してその分解方向に存在する部品とその距離を検出する分解順序案生成ステップと、を有する。さらに、前記３ＤＣＡＤモデルの部品間の隣接関係の情報から、部品をノード、隣接関係をエッジとしたアセンブリグラフにて、部品間の隣接関係を表現するアセンブリグラフ生成ステップと、前記結合優先関係の有向グラフをもとに分解する単位と分解順序を生成し、前記アセンブリグラフをもとにその分解順序での分解可能な方向を生成し、これら生成した分解単位、分解順序および分解方向をもとにその逆変換を行い組立順序、組立方向を導出する組立順序生成ステップと、を有する。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれ、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記した実施の形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
１００　組立順序生成装置
１１０　制御部
１１１　３ＤＣＡＤモデル情報取得部
１１２　部品種別分類部
１１３　特徴形状検出部
１１４　アセンブリグラフ生成部
１１５　組立順序・方向・動作生成部
１２０　結合優先関係生成部
１２１　径方向・軸方向部品検出部
１２２　有向グラフ生成部
１２３　分解順序案生成部
１３０　記憶部
１３１　３ＤＣＡＤモデル情報
１３２　部品種別情報
１３３　解析計算プログラム・計算条件
１３４　分解順序条件・分解単位条件
１３５　結合優先関係有向グラフ
１３６　アセンブリグラフ
１３７　組立シーケンスデータ
１４０　入力部
１５０　表示部
１６０　通信部
２００　３ＤＣＡＤ装置
２１０　ネットワーク
 

Claims (10)

  1. 　組立品を構成する複数の部品を組み立てる組立順序の情報を、コンピュータを用いて生成する生成装置であって、
    　前記複数の部品のそれぞれの部品属性と部品配置と他の部品との隣接関係の情報を、ＣＡＤから取得した前記組立品の３ＤＣＡＤモデルから抽出する情報取得部と、
    　前記３ＤＣＡＤモデルの情報から部品種別を分類する部品種別分類部と、
    　前記３ＤＣＡＤモデルから、指定した特徴形状を検出する特徴形状検出部と、
    　前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状検出部で検出した特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品を検出する部品検出部と、
    　前記部品検出部で検出した結果をもとに、結合優先関係として、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジとした有向グラフにて表現する有向グラフ生成部と、
    　前記有向グラフ生成部の結合優先関係をもとに、分解単位および分解順序案を生成する分解順序案生成部と、
    　前記３ＤＣＡＤモデルの部品間の隣接関係の情報から、部品をノード、隣接関係をエッジとしたアセンブリグラフにて、部品間の関係を表現するアセンブリグラフ生成部と、
    　前記分解順序案生成部で生成した分解単位および分解順序案、および前記アセンブリグラフ生成部のアセンブリグラフをもとに、分解可能な方向を生成して分解方向および分解順序を生成し、この生成した分解方向および分解順序の逆変換を行って組立順序および組立方向を導出する組立順序生成部と、を有する、組立順序生成装置。
  2. 　請求項１に記載の組立順序生成装置において、
    　前記有向グラフ生成部では、前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品の検出結果から、軸となる部品に対して結合している部品との関係について、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジで表現した結合優先関係の有向グラフを生成する、組立順序生成装置。
  3. 　請求項２に記載の組立順序生成装置において、
    　前記有向グラフ生成部では、前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品の検出結果から、軸となる部品に対して結合している部品との関係について、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジで表現した結合優先関係の有向グラフを生成し、
    　前記分解順序案生成部では、前記有向グラフ生成部で生成した有向グラフにおいて、各部品ノードのアウターエッジとインナーエッジの出入り数を算出し、この算出した値が正となる部品ノードをベース部品候補とし、このベース部品候補を接続するエッジと、ベース部品候補までを接続しているエッジをそれぞれ別工程に区分けし、この区分けして纏めた工程ごとの有向エッジの繋がりをもとに優先関係を導出する、組立順序生成装置。
  4. 　請求項３に記載の組立順序生成装置において、
    　前記分解順序案生成部では、締結部品の分解方向に存在する部品の検出結果から、この締結部品の分解方向に存在して障害と検出した部品ノードは、この部品ノードのアウターエッジにて工程を区切る、組立順序生成装置。
  5. 　請求項３に記載の組立順序生成装置において、
    　前記分解順序案生成部では、特定の部品種別については予め定義したルールをもとに工程を定義する、組立順序生成装置。
  6. 　組立品を構成する複数の部品を組み立てる組立順序の情報を、コンピュータを用いて生成する生成方法であって、
    　前記コンピュータによる処理ステップとして、
    　前記複数の部品のそれぞれの部品属性と部品配置と他の部品との隣接関係の情報を、ＣＡＤから取得した前記組立品の３ＤＣＡＤモデルから抽出する情報取得ステップと、
    　前記３ＤＣＡＤモデルの情報から部品種別を分類する部品種別分類ステップと、
    　前記３ＤＣＡＤモデルから、指定した特徴形状を検出する特徴形状検出ステップと、
    　前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状検出ステップで検出した特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品を検出する部品検出ステップと、
    　前記部品検出ステップで検出した結果をもとに、結合優先関係として、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジとした有向グラフにて表現する有向グラフ生成ステップと、
    　前記有向グラフ生成ステップの結合優先関係をもとに、分解単位および分解順序案を生成する分解順序案生成ステップと、
    　前記３ＤＣＡＤモデルの部品間の隣接関係の情報から、部品をノード、隣接関係をエッジとしたアセンブリグラフにて、部品間の関係を表現するアセンブリグラフ生成ステップと、
    　前記分解順序案生成ステップで生成した分解単位および分解順序案、および前記アセンブリグラフ生成ステップのアセンブリグラフをもとに、分解可能な方向を生成して分解方向および分解順序を生成し、この生成した分解方向および分解順序の逆変換を行って組立順序および組立方向を導出する組立順序生成ステップと、を有する、組立順序生成方法。
  7. 　請求項６に記載の組立順序生成方法において、
    　前記有向グラフ生成ステップでは、前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品の検出結果から、軸となる部品に対して結合している部品との関係について、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジで表現した結合優先関係の有向グラフを生成する、組立順序生成方法。
  8. 　請求項７に記載の組立順序生成方法において、
    　前記有向グラフ生成ステップでは、前記３ＤＣＡＤモデルにおいて、前記特徴形状の径方向に存在する部品、およびこの部品の軸方向に存在する部品の検出結果から、軸となる部品に対して結合している部品との関係について、部品をノード、部品間の結合優先関係を有向エッジで表現した結合優先関係の有向グラフを生成し、
    　前記分解順序案生成ステップでは、前記有向グラフ生成ステップで生成した有向グラフにおいて、各部品ノードのアウターエッジとインナーエッジの出入り数を算出し、この算出した値が正となる部品ノードをベース部品候補とし、このベース部品候補を接続するエッジと、ベース部品候補までを接続しているエッジをそれぞれ別工程に区分けし、この区分けして纏めた工程ごとの有向エッジの繋がりをもとに優先関係を導出する、組立順序生成方法。
  9. 　請求項８に記載の組立順序生成方法において、
    　前記分解順序案生成ステップでは、締結部品の分解方向に存在する部品の検出結果から、この締結部品の分解方向に存在して障害と検出した部品ノードは、この部品ノードのアウターエッジにて工程を区切る、組立順序生成方法。
  10. 　請求項８に記載の組立順序生成方法において、
    　前記分解順序案生成ステップでは、特定の部品種別については予め定義したルールをもとに工程を定義する、組立順序生成方法。
     
     
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015136987A1 (ja) * 2014-03-11 2015-09-17 株式会社日立製作所 組立順序生成装置および組立順序生成方法
WO2017119056A1 (ja) * 2016-01-04 2017-07-13 富士通株式会社 組立順序生成プログラム、組立順序生成方法および組立順序生成装置
JP2018180693A (ja) * 2017-04-05 2018-11-15 株式会社日立製作所 作業指示生成装置および作業指示生成方法
JP2019209446A (ja) * 2018-06-07 2019-12-12 株式会社日立製作所 作業指示生成装置および作業指示生成方法
JP2020101965A (ja) * 2018-12-21 2020-07-02 富士通株式会社 情報処理装置、判定プログラム及び判定方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105630624B (zh) * 2014-10-28 2019-09-20 华为技术有限公司 一种深度镜像的方法、装置和系统
US10303154B2 (en) * 2016-10-11 2019-05-28 The Boeing Company Surface based hole target for use with systems and methods for determining a position and a vector of a hole formed in a workpiece
JP6862788B2 (ja) * 2016-11-22 2021-04-21 富士通株式会社 クリアランスチェックプログラム、クリアランスチェック方法、及びクリアランスチェック装置
US10534867B2 (en) * 2016-12-16 2020-01-14 Dassault Systemes Solidworks Corporation Constructing multi-element features using a 3D CAD system
US11886776B2 (en) 2018-05-08 2024-01-30 Autodesk, Inc. Techniques for generating graph-based representations of complex mechanical assemblies
US10366086B1 (en) * 2018-10-12 2019-07-30 Xerox Corporation Sorting of devices for file distribution
CN109784263B (zh) * 2019-01-09 2020-09-11 大连理工大学 一种基于干涉与连接关系的子装配体提取方法
JP7280123B2 (ja) * 2019-06-26 2023-05-23 株式会社日立製作所 ３ｄモデル作成支援システムおよび３ｄモデル作成支援方法
EP4007940A1 (de) * 2019-09-24 2022-06-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur erzeugung von selbstbeschreibungs-datenmodulen
CN116362127B (zh) * 2023-03-31 2024-04-19 西南大学 一种cad模型运动部件及运动属性联合解析方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3075672B2 (ja) * 1994-07-15 2000-08-14 三菱農機株式会社 乗用溝掘機
JP3689226B2 (ja) * 1997-03-13 2005-08-31 富士通株式会社 分解経路生成装置
JP2012155424A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Hitachi Ltd 設計支援装置、方法およびプログラム
JP5121266B2 (ja) * 2007-03-15 2013-01-16 心治 篠田 組立ライン編成システム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10240324A (ja) * 1997-02-27 1998-09-11 Toshiba Corp 組立順序抽出方法及びその装置
JP3705672B2 (ja) * 1997-03-25 2005-10-12 株式会社リコー 自動組立装置及び自動組立方法
US6725184B1 (en) * 1999-06-30 2004-04-20 Wisconsin Alumni Research Foundation Assembly and disassembly sequences of components in computerized multicomponent assembly models
US20070239362A1 (en) * 2006-04-10 2007-10-11 Gm Global Technology Operations, Inc. Fictitious play based assembly sequence optimization considering process constraints

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3075672B2 (ja) * 1994-07-15 2000-08-14 三菱農機株式会社 乗用溝掘機
JP3689226B2 (ja) * 1997-03-13 2005-08-31 富士通株式会社 分解経路生成装置
JP5121266B2 (ja) * 2007-03-15 2013-01-16 心治 篠田 組立ライン編成システム
JP2012155424A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Hitachi Ltd 設計支援装置、方法およびプログラム

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015136987A1 (ja) * 2014-03-11 2015-09-17 株式会社日立製作所 組立順序生成装置および組立順序生成方法
US9956655B2 (en) 2014-03-11 2018-05-01 Hitachi, Ltd. Apparatus for generating assembly sequence and method for generating assembly sequence
WO2017119056A1 (ja) * 2016-01-04 2017-07-13 富士通株式会社 組立順序生成プログラム、組立順序生成方法および組立順序生成装置
JP2018180693A (ja) * 2017-04-05 2018-11-15 株式会社日立製作所 作業指示生成装置および作業指示生成方法
JP2019209446A (ja) * 2018-06-07 2019-12-12 株式会社日立製作所 作業指示生成装置および作業指示生成方法
JP2020101965A (ja) * 2018-12-21 2020-07-02 富士通株式会社 情報処理装置、判定プログラム及び判定方法
JP7188057B2 (ja) 2018-12-21 2022-12-13 富士通株式会社 情報処理装置、判定プログラム及び判定方法

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