WO2022018801A1 - 設計支援装置および設計支援システム - Google Patents

設計支援装置および設計支援システム Download PDF

Info

Publication number
WO2022018801A1
WO2022018801A1 PCT/JP2020/028125 JP2020028125W WO2022018801A1 WO 2022018801 A1 WO2022018801 A1 WO 2022018801A1 JP 2020028125 W JP2020028125 W JP 2020028125W WO 2022018801 A1 WO2022018801 A1 WO 2022018801A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
arrangement
data
unit
module
devices
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2020/028125
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
明洋 東田
普史 山塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Corp
Original Assignee
Fuji Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Corp filed Critical Fuji Corp
Priority to JP2022538510A priority Critical patent/JP7397203B2/ja
Priority to PCT/JP2020/028125 priority patent/WO2022018801A1/ja
Publication of WO2022018801A1 publication Critical patent/WO2022018801A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD

Definitions

  • This specification discloses a design support device and a design support system.
  • a device has been proposed that allows various studies such as device design changes using a 3D model (data) of a device designed by 3D CAD or the like (see, for example, Patent Document 1).
  • a model with a small amount of data and a high degree of freedom in editing is constructed by combining three-dimensional basic shapes such as a quadrangular prism and a square hole to express a complicated outer shape of an object.
  • the main purpose of this disclosure is to easily reproduce the result of the arrangement examination on the three-dimensional CAD while reducing the processing load when examining the arrangement of the equipment.
  • the design support device of the present disclosure is It is a design support device that supports the layout design of multiple devices.
  • a display unit that displays the plurality of devices so that the user can consider the arrangement based on the compressed data obtained by compressing the 3D data of the plurality of devices created by the 3D CAD by the lossy compression method.
  • An extraction unit that extracts the placement information of the plurality of devices whose placement has been examined, and
  • the gist is to prepare.
  • a plurality of devices are displayed so that the user can consider the arrangement based on the compressed data obtained by compressing the three-dimensional data by the lossy compression method. Then, the three-dimensional data of the plurality of devices is arranged on the three-dimensional CAD based on the arrangement information of the plurality of devices whose arrangement has been examined. As a result, the user can smoothly examine the arrangement of a plurality of devices by using the lightweight compressed data that is lossy compressed. Further, since the three-dimensional data of a plurality of devices are arranged on the three-dimensional CAD based on the arrangement information, the result of the arrangement examination can be easily reproduced on the three-dimensional CAD. Therefore, the result of the arrangement examination can be easily reproduced on the three-dimensional CAD while reducing the processing load when examining the arrangement of the equipment.
  • the block diagram which shows the outline of the structure of the design support system 10.
  • Explanatory drawing which shows the outline of marketplace MP.
  • a flowchart showing an example of data registration processing.
  • the sequence diagram which shows an example of the processing of a management server 20 and a customer terminal 50.
  • Explanatory drawing which shows an example of how to use 3D data of a module.
  • Explanatory drawing which shows an example of the arrangement information of a set module.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the design support system 10 of the present embodiment
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the marketplace MP.
  • the design support system 10 manages a marketplace MP for customers (users) to consider and purchase various equipment and devices (hereinafter referred to as modules) provided by vendors.
  • the management server 20 is provided.
  • the management server 20 is connected to the vendor terminal 40 and the customer terminal 50 via the network 12.
  • FIG. 1 shows one vendor terminal 40 and one customer terminal 50, a plurality of vendor terminals 40 and customer terminals 50 are actually connected.
  • the management server 20 includes a control unit 21, a data processing unit 22, a storage unit 23, and a communication unit 26.
  • the control unit 21 has a CPU, ROM, RAM, and the like, and controls the entire server such as management of the marketplace MP.
  • the data processing unit 22 performs processing for providing the data of the module that can be purchased in the marketplace MP to the customer.
  • the data processing unit 22 performs processing for compressing 3D CAD data of a module designed by, for example, 3D (three-dimensional) CAD software.
  • 3D CAD data of a module designed by, for example, 3D (three-dimensional) CAD software There are two types of data compression: a reversible compression method that can correctly restore the original data from the compressed data but the compression rate is not high, and an irreversible compression method that cannot correctly restore the original data from the compressed data but has a high compression rate.
  • the 3D CAD data is compressed by an irreversible compression method.
  • the storage unit 23 is composed of an HDD or the like, and stores various application programs, various databases (DBs), and the like.
  • the communication unit 26 is connected to the network 12 and the like, and communicates with the vendor terminal 40, the customer terminal 50, and the like.
  • Various instructions by the administrator are input to the management server 20 from the input unit 28 such as a keyboard and a mouse. Further, the management server 20 displays various information on a display unit 29 such as a display.
  • the management server 20 is not limited to the one provided with the data processing unit 22 and the storage unit 23 (various DBs), and the data processing unit may be configured as another device capable of communicating with the management server 20, and various DBs may be used.
  • the data server to be stored may be configured as another device capable of communicating with the management server 20.
  • the vendor terminal 40 is connected to a control unit 41 having a CPU, ROM, RAM, etc., a storage unit 43 such as an HDD for storing various application programs and various data, a 3D CAD unit 45, a network 12, and the management server 20. It is provided with a communication unit 46 that communicates with and the like.
  • the 3D CAD unit 45 designs and creates a module using the 3D CAD software stored in the storage unit 43 and the like, and generates 3D CAD data.
  • various instructions by the vendor are input from the input unit 48 such as a keyboard and a mouse. Further, the vendor terminal 40 displays a registration screen or the like for registering data such as 3D CAD data of the module to be provided in the marketplace MP on the display unit 49 such as a display.
  • the customer terminal 50 includes a control unit 51, a storage unit 53, a 3D CAD unit 55, a communication unit 56, and a simulation unit 54.
  • various instructions by the customer are input from the input unit 58 such as a keyboard and a mouse.
  • the customer terminal 50 displays a top screen (request screen) of the marketplace MP or the like on a display unit 59 such as a display.
  • the simulation unit 54 arranges the model of each module in the three-dimensional space by the simulation software stored in the storage unit 53 or the like, examines the arrangement such as the arrangement position and the arrangement direction, and simulates the operation of each module. I go.
  • the 3D CAD unit 55 uses the 3D CAD software stored in the storage unit 53 or the like to change or modify the design of the 3D CAD data of each module.
  • a work system production equipment
  • production equipment that combines modules that can be purchased at Marketplace MP
  • the predetermined work for example, a mounting work in which a robot picks up a work such as a mechanical part or an electronic part and mounts it on a board may be mentioned. Therefore, in addition to the robot, the work system supplies, for example, an end effector as a work tool attached to the tip link of the robot arm, lighting such as a camera or a ring light for capturing an image, a conveyor for transporting a substrate, and a work. Equipped with a feeder to be used.
  • Examples of the end effector include an electromagnetic chuck, a mechanical chuck, and a suction nozzle.
  • the conveyors convey the substrate by a pair of belt conveyors, and a plurality of conveyors may be arranged in parallel.
  • Examples of the feeder include a tape feeder that sends out a tape in which a plurality of workpieces are housed at predetermined intervals, a tray feeder that supplies a tray in which a plurality of workpieces are arranged, and the like.
  • the robots robot arms
  • end effectors, cameras, lights, conveyors, and feeders that make up such a work system are called modules. Customers can purchase these modules from the Marketplace MP (see Figure 2).
  • the module DB (database) 30, the vendor DB 37, and the customer DB 39 are stored in the storage unit 23 of the management server 20.
  • the module DB 30 registers the module data and the like registered by the vendor from the vendor terminal 40 via the registration screen.
  • the module DB 30 includes data such as 3D CAD data 32 and 3D compressed data 34 of each module, respectively.
  • the 3D compressed data 34 is data generated by compressing 3D CAD data 32, which has a relatively large amount of data, by a lossy compression method.
  • the module DB 30 also includes an operation program of an operable module, information such as camera specifications and lighting specifications, and an interference range of an end effector.
  • the name of the vendor for which the authentication is registered the name of the vendor for which the authentication is registered, the vendor ID unique to each vendor, the contact information such as the address and the e-mail address, the information on the type of the module provided by the vendor, and the like are registered.
  • the customer DB 39 the name of the customer for whom authentication registration has been made, the customer ID unique to each customer, the contact information such as the address and the e-mail address, the purchase history of the customer, and the like are registered.
  • a module selection screen (not shown) that displays a list of the corresponding type of module data in a selectable manner is displayed. Is displayed. For example, when the customer selects the robot icon, the module data of each robot is displayed in a list, and the customer can select and purchase the required module from the list.
  • the customer operates the offer request button and then selects the 3D CAD data icon, the 3D CAD data of each module is displayed in a selectable list, and the customer can select and download the necessary 3D CAD data from the list. can.
  • the customer operates the offer request button and then selects the 3D compressed data icon
  • the 3D compressed data of each module is displayed in a selectable list, and the customer selects the required 3D compressed data from the list. You can download it.
  • the customer logs in to My Page, he / she can check the purchase history of the module, the download history of various data, the contact information from the management server 20 and the vendor, and the like.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of data registration processing
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing an example of processing of the management server 20 and the customer terminal 50
  • FIG. 5 shows an example of using the 3D data of the module. It is explanatory drawing.
  • the data registration process of FIG. 3 is executed when the vendor uploads the data to register the 3D CAD data.
  • the control unit 21 first acquires 3D CAD data from the vendor (S100), and the data processing unit 22 compresses the 3D CAD data by lossy compression processing and converts it into 3D compressed data (S110, FIG. 5 (S110, FIG. 5). 1)).
  • the control unit 21 registers the 3D CAD data and the 3D compressed data in the module DB 30 (S120), and ends the data registration process.
  • the marketplace MP can provide 3D CAD data and its 3D compressed data to the customer via the network.
  • the control unit 51 of the customer terminal 50 first requests the management server 20 for 3D compressed data of a plurality of modules received by the operation of the input unit 58 of the customer in the marketplace MP (S300).
  • the control unit 21 of the management server 20 determines whether or not a request for 3D compressed data has been accepted (S200), whether or not a request for 3D CAD data has been accepted (S210), and the like.
  • the control unit 21 determines that the request for the 3D compressed data has been received in S200, the control unit 21 provides (transmits) the 3D compressed data of the requested plurality of modules to the customer terminal 50 via the network (S205).
  • the control unit 51 of the customer terminal 50 that has received the 3D compressed data displays each module on the 3D simulator displayed on the display unit 59 by the function of the simulation unit 54 so that the modules can be arranged and examined based on the 3D compressed data.
  • S305 FIG. 5 (2)
  • a 3D simulator which is software capable of three-dimensional display other than 3D CAD, is started, and each module is displayed so that the arrangement can be examined.
  • a reference coordinate system one-dot chain line in FIG. 5 defined by three axes of X-axis, Y-axis, and Z-axis orthogonal to each other is defined.
  • the simulation unit 54 displays each module in a predetermined arrangement direction at an arrangement position based on the reference coordinate system.
  • a module coordinate system defined by three axes orthogonal to each other is defined for each module.
  • the arrangement position of the module is represented by the position coordinates where the origin of the module coordinate system is located in the reference coordinate system, that is, the amount of movement (Xi, Yi, Zi) from the origin of the reference coordinate system to the origin of the module coordinate system.
  • the subscript i is the identification information of the module, and is any of a to d in the example of FIG.
  • the predetermined arrangement direction of the module is the direction in which the three axes of the module coordinate system and the three axes of the reference coordinate system coincide with each other.
  • the customer examines the arrangement of each module while moving each module on the 3D simulator to change the arrangement position or rotating the module to change the arrangement direction by operating the input unit 58.
  • the simulation unit 54 has each time the arrangement position and arrangement direction of each module are changed, the position of each module (Xi, Yi, Zi) and the amount of rotation (Rxi,) around each axis of the module coordinate system with respect to the reference coordinate system. Ryi, Rzi) and are calculated.
  • the control unit 51 determines whether or not the execution of the simulation is instructed (S310) and whether or not the arrangement of each module is determined (S315).
  • the control unit 51 executes the simulation by operating the operable module among the modules (S320, FIG. 5 (3)), and returns to S310.
  • FIG. 5 shows how the simulation is executed by reciprocating the 3D compressed data of the module a in the Y-axis direction.
  • 3D compressed data having a smaller amount of data than 3D CAD data is used, it is possible to suppress the processing load when changing the arrangement position and arrangement direction and when executing the simulation, and to perform smooth processing.
  • the control unit 51 determines that the arrangement is determined in S315, the control unit 51 performs the extraction processing of the arrangement information of each module as follows. First, the control unit 51 determines for each module whether or not it is a set module used as a set with another module (S325), and in the case of a set module, whether or not it is a reference module that is further used as a reference for arrangement. (S330).
  • the set module corresponds to a module used by assembling to another module, a module arranged in parallel with each other, or the like, which is arranged by defining the positional relationship with each other. Examples of the former module include modules such as an end effector and a camera attached to a robot (robot arm). Further, the latter module may include a plurality of conveyor modules arranged in parallel with each other. For example, the robot and the conveyor constitute one system, but since they are arranged independently of each other, they are not determined to be set modules in S325.
  • the control unit 51 determines in S325 that it is not a set module or in S330 that it is a reference module for arrangement among the set modules.
  • the amount of movement (Xi, Yi, Zi) in each axial direction with respect to the reference coordinate system is determined.
  • the amount of rotation around each axis (Rxi, Ryi, Rzi) is extracted as module arrangement information (Xi, Yi, Zi, Rxi, Ryi, Rzi) (S335, FIG. 5 (4)).
  • the arrangement information a (Xa, Ya, Za, Rxa, Rya, Rza) is extracted.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement information of the set module.
  • the modules e, f, and g are set modules arranged in parallel with each other with the module e as a reference module, for example, a conveyor module.
  • the modules other than the reference module among the set modules are arranged only by translation without rotational movement with respect to the reference module.
  • Arrangement information e (Xe, Ye, Ze, Rxe, Rye, Rze) is extracted from the module e, which is a reference module, in S335. Further, the module f extracts the movement amount (xf, yf, zf) from the origin of the module coordinate system of the module e to the origin of the module coordinate system of the module f as the arrangement information relative to the module e. Similarly, for the module g, the movement amount (xg, yg, zg) with respect to the module e is extracted. Therefore, the arrangement information includes information on which module is used as the reference module and relative movement amounts (xi, yi, zi).
  • the control unit 51 may use the robot module as a reference module. Even in that case, the control unit 51 uses the amount of movement (xi, yi, zi) in each axial direction with respect to the reference module as relative arrangement information from the position where the module such as the end effector is assembled or connected to the reference module. It should be extracted.
  • control unit 51 determines whether or not the arrangement information of all the modules has been extracted (S345), and if it is determined that there is a module that has not been extracted, the control unit 51 returns to S325 and performs processing. Further, when the control unit 51 determines that the arrangement information of all the modules has been extracted, the control unit 51 requests the management server 20 for the 3D CAD data of each module received by the operation of the input unit 58 of the customer in the marketplace MP (S350).
  • the request for 3D CAD data is not limited to the one performed at this timing, and may be performed when requesting 3D compressed data.
  • the control unit 21 of the management server 20 determines that the request for 3D CAD data has been received in S210, it provides (transmits) the 3D CAD data of each requested module to the customer terminal 50 via the network (S215).
  • the control unit 51 When the control unit 51 receives the 3D CAD data of each module, the control unit 51 configures each module on the 3D CAD displayed on the display unit 59 by the function of the 3D CAD unit 55. That is, the control unit 51 determines whether or not it is a set module (S355) and whether or not it is a reference module (S360) for each module. When the control unit 51 determines in S355 and S360 that it is not a set module or a reference module, the position and orientation based on the movement amount (Xi, Yi, Zi) and the rotation amount (Rxi, Ryi, Rzi) extracted in S335. Then, the 3D CAD data is arranged on the 3D CAD (S365, FIG. 5 (5)).
  • 3DCAD On 3DCAD, a reference coordinate system (solid line in FIG. 5) defined by three axes of X-axis, Y-axis, and Z-axis orthogonal to each other is defined.
  • the 3D CAD unit 55 determines the origin of the module coordinate system at a position corresponding to the movement amount (Xi, Yi, Zi) in the reference coordinate system and sets it as the arrangement position, and also determines the position according to the rotation amount (Rxi, Ryi, Rzi).
  • the 3D CAD data of the module is arranged in the rotated arrangement direction.
  • control unit 51 determines in S355 and S360 that it is a set module and not a reference module, the control unit 51 arranges 3D CAD data on 3D CAD based on the relative movement amount (xi, yi, zi) extracted in S340. (S370). That is, the control unit 51 arranges the 3D CAD data of the module at a position separated by the movement amount (xi, y, zi) from the reference module.
  • the 3D CAD data can be reproduced on the 3D CAD by allocating and arranging the 3D CAD data on the 3D CAD by using the arrangement information extracted from the result of the arrangement examination in the 3D simulator.
  • the design support system 10 of the present embodiment corresponds to the design support system
  • the control unit 21 of the management server 20 that acquires 3D CAD data from the vendor in S100 of the data registration process of FIG. 3 corresponds to the acquisition unit, and the data registration process is performed.
  • the control unit 21 and the data processing unit 22 that perform S110 correspond to the conversion unit
  • the control unit 51, the simulation unit 54, and the display unit 59 of the customer terminal 50 that executes S305 in the sequence diagram of FIG. 4 correspond to the display unit.
  • control unit 51 and the simulation unit 54 that execute S335 and S340 in the sequence diagram correspond to the extraction unit
  • control unit 51 and the 3D CAD unit 55 that execute S365 and S370 in the sequence diagram correspond to the arrangement unit.
  • the control unit 21 of the management server 20 that executes S205 and S215 of the sequence diagram corresponds to the provision unit.
  • the customer terminal 50 corresponds to the design support device.
  • the 3D CAD data corresponds to the three-dimensional data
  • the 3D compressed data corresponds to the compressed data.
  • the design support system 10 described above displays a plurality of modules so that they can be arranged and examined based on the 3D compressed data obtained by compressing the 3D CAD data by the lossy compression method. Then, the design support system 10 arranges the 3D CAD data of the plurality of modules on the 3D CAD based on the arrangement information of the plurality of modules whose arrangement has been examined. As a result, it is possible to smoothly examine the arrangement of multiple modules using lightweight 3D compressed data that is lossy compressed, and the results of the arrangement examination of multiple modules can be easily reproduced on 3D CAD based on the arrangement information. can do.
  • the design support system 10 extracts the amount of movement in each axis direction (Xi, Yi, Zi) and the amount of rotation around each axis (Rxi, Ryi, Rzi) as placement information, and positions based on the amount of movement and the amount of rotation. Place the module's 3D CAD data in and orientation. Therefore, based on the extracted placement information, the result of the placement study can be appropriately reproduced on 3D CAD.
  • the design support system 10 extracts the direction DRi and the distance DSi relative to the reference module as the arrangement information for the set module, and arranges them based on the arrangement information. Therefore, since the arrangement information of the set module can be reduced, the processing load of reproducing the result of the arrangement examination on 3D CAD can be reduced.
  • the design support system 10 provides the 3D CAD data and the 3D compressed data to the customer terminal 50 via the network 12. Therefore, the customer can smoothly examine the arrangement of the module by using the 3D compressed data, and can easily reproduce the result of the arrangement examination on the 3D CAD by using the arrangement information and the 3D CAD data.
  • the design support system 10 that receives requests for 3D CAD data and 3D compressed data in the marketplace MP and provides them via the network 12 is exemplified, but the present invention is not limited to this. That is, it is not limited to the one that accepts the request in the marketplace MP, and may be the one that appropriately accepts the request of the customer and provides the 3D CAD data and the 3D compressed data via the network 12. Further, although the 3D CAD data and the 3D compressed data are provided via the network 12, only one of the data may be provided via the network 12. For example, 3D CAD data may be provided to the customer terminal 50 via the network 12, and the customer terminal 50 may convert the 3D CAD data into 3D compressed data. Alternatively, the data is not limited to the one provided via the network 12, and the data may be provided via a portable storage medium or the like.
  • the movement amount (xi, yi, zi) relative to the reference module is used as the arrangement information, but the arrangement information is not limited to this, and for example, the unit vector (x, zi) indicating the direction with respect to the reference module is used. Any arrangement information relative to the reference module may be used, such as using y, z) and the distance L. Alternatively, the same arrangement information as the modules other than the set module may be used for the set module.
  • the amount of movement in each axis direction (Xi, Yi, Zi) and the amount of rotation around each axis (Rxi, Ryi, Rzi) are used as placement information for each module with respect to the reference coordinate system. It is not limited to. For example, if the module is not rotated and arranged when it is arranged, the amount of movement in each axis direction (Xi, Yi, Zi) is arranged except for the rotation amount (Rxi, Ryi, Rzi) around each axis. It may be used as information.
  • simulation software it is not necessary to use simulation software.
  • the design support system 10 has been illustrated and described, but the present disclosure is not limited to this, and the present disclosure may be applied only to the design support device such as the customer terminal 50.
  • a design support device such as a customer terminal 50 is equipped with 3D CAD software, 3D layout software, and the like, and compresses 3D CAD data into 3D compressed data. Then, the design support device may display the module so that the module can be arranged and examined based on the 3D compressed data, extract the arrangement information, and arrange the 3D CAD data on the 3D CAD based on the extracted arrangement information.
  • the design support device of the present disclosure may be configured as follows.
  • the display unit can display the plurality of devices in an arbitrary arrangement direction at an arrangement position based on a reference coordinate system defined by three axes orthogonal to each other, and the extraction unit. Extracts the amount of movement in each axis and the amount of rotation around each axis of the device coordinate system defined by the three axes for each device as the arrangement information with respect to the reference coordinate system.
  • the arrangement unit arranges the three-dimensional data of each device at the position and orientation based on the movement amount and the rotation amount of each device with respect to the reference coordinate system on the three-dimensional CAD defined by the three axes. May be. By doing so, the result of the arrangement study can be appropriately reproduced on the three-dimensional CAD based on the amount of movement and the amount of rotation of each device in each axial direction.
  • the extraction unit extracts, for some of the plurality of devices, relative position information based on any one of the devices as the placement information, and the placement information.
  • the unit may arrange the three-dimensional data of the part of the equipment based on the relative position information with respect to the three-dimensional data of the equipment as the reference. By doing so, it is possible to reduce the arrangement information of some of the devices, and thus it is possible to reduce the processing load of reproducing the result of the arrangement examination on the three-dimensional CAD.
  • the first design support system of the present disclosure is intended to be provided with a providing unit capable of providing the three-dimensional data and the compressed data to any of the above-mentioned design support devices via a network. Therefore, the user can smoothly examine the arrangement of a plurality of devices by using the lightweight compressed data provided to the design support device via the network. Further, the result of the arrangement study can be easily reproduced on the three-dimensional CAD by using the arrangement information and the three-dimensional data provided to the design support device via the network.
  • the second design support system of the present disclosure is an acquisition unit that acquires three-dimensional data of the plurality of devices created by three-dimensional CAD, and converts the three-dimensional data into compressed data compressed by a lossy compression method.
  • the conversion unit the display unit that displays the plurality of devices so that the user can examine the arrangement based on the compressed data, the extraction unit that extracts the arrangement information of the plurality of devices that have been examined for arrangement, and the extracted unit.
  • the gist is to include an arrangement unit for arranging the three-dimensional data of the plurality of devices on the three-dimensional CAD based on the arrangement information. Therefore, similarly to the design support device described above, the result of the arrangement examination can be easily reproduced on the three-dimensional CAD while reducing the processing load when examining the arrangement of the equipment.
  • various aspects of the above-mentioned design support device of the present disclosure may be adopted, and a configuration for realizing each function of the design support device is added. You may.
  • This disclosure can be used in the technical field of systems that can trade devices via device design support and networks.
  • 10 design support system 12 network, 20 management server, 21,41,51 control unit, 22 data processing unit, 23,43,53 storage unit, 26,46,56 communication unit, 28,48,58 input unit, 29 , 49, 59 display unit, 30 module DB, 32 3D CAD data, 34 3D compressed data, 37 vendor DB, 39 customer DB, 40 vendor terminal, 45, 55 3D CAD unit, 50 customer terminal, 54 simulation unit, MP marketplace.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

複数の機器の配置設計を支援する設計支援装置は、複数の機器の３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに基づいて複数の機器を利用者の配置検討が可能に表示する表示部と、配置検討された複数の機器の配置情報を抽出する抽出部と、抽出された配置情報に基づく３次元ＣＡＤ上の位置に複数の機器の３次元データを配置する配置部と、を備えるものである。

Description

設計支援装置および設計支援システム
　本明細書は、設計支援装置および設計支援システムを開示する。
　従来、３次元ＣＡＤなどで設計された機器の３次元モデル（データ）を用いて、機器の設計変更などの各種検討が可能な装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、四角柱や四角穴などの３次元の基本形状を組み合わせて物体の複雑な外形を表現することにより、データ量が小さく編集の自由度が高いモデルを構築している。
特開２０００－０３００８５号公報
　上述したように、３次元モデルを用いた検討を行う場合、データ量をできるだけ小さくして処理負担を軽減することにより、作業性を向上させることが求められている。しかしながら、データ量を小さくするために圧縮処理などを行うと、検討した結果を３次元ＣＡＤ上に再現する際に、データを完全に復元することができなかったり、復元に手間がかかる場合がある。
　本開示は、機器の配置検討をする際の処理負担を軽減しつつ、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に容易に再現することを主目的とする。
　本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
　本開示の設計支援装置は、
　複数の機器の配置設計を支援する設計支援装置であって、
　３次元ＣＡＤで作成された前記複数の機器の３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに基づいて前記複数の機器を利用者が配置検討可能に表示する表示部と、
　配置検討された前記複数の機器の配置情報を抽出する抽出部と、
　前記抽出された配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に前記複数の機器の前記３次元データを配置する配置部と、
　を備えることを要旨とする。
　本開示の設計支援装置では、３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに基づいて複数の機器を利用者が配置検討可能に表示する。そして、配置検討された複数の機器の配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に複数の機器の３次元データを配置する。これにより、利用者は、非可逆圧縮された軽量の圧縮データを用いて複数の機器の配置検討をスムーズに行うことができる。また、配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に複数の機器の３次元データが配置されるから、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に容易に再現することができる。したがって、機器の配置検討をする際の処理負担を軽減しつつ、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に容易に再現することができる。
設計支援システム１０の構成の概略を示す構成図。 マーケットプレイスＭＰの概略を示す説明図。 データ登録処理の一例を示すフローチャート。 管理サーバ２０とカスタマ端末５０の処理の一例を示すシーケンス図。 モジュールの３Ｄデータを利用する様子の一例を示す説明図。 セットモジュールの配置情報の一例を示す説明図。
　次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
　図１は本実施形態の設計支援システム１０の構成の概略を示す構成図であり、図２はマーケットプレイスＭＰの概略を示す説明図である。図１，図２に示すように、設計支援システム１０は、ベンダにより提供される各種の設備や機器（以下、モジュール）をカスタマ（利用者）が導入検討や購入するためのマーケットプレイスＭＰを管理する管理サーバ２０を備える。この設計支援システム１０では、管理サーバ２０がネットワーク１２を介してベンダ端末４０やカスタマ端末５０に接続されている。なお、図１では、ベンダ端末４０やカスタマ端末５０をそれぞれ１つずつ示すが、実際には複数接続されている。
　管理サーバ２０は、制御部２１と、データ処理部２２と、記憶部２３と、通信部２６とを備える。制御部２１は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、マーケットプレイスＭＰの管理などのサーバ全体の制御を行う。データ処理部２２は、マーケットプレイスＭＰで購入可能なモジュールのデータをカスタマに提供するための処理を行う。データ処理部２２は、例えば３Ｄ（３次元）ＣＡＤソフトなどで設計されたモジュールの３ＤＣＡＤデータを圧縮する処理などを行う。なお、データ圧縮には、圧縮データから元データを正しく復元できるが圧縮率が高くない可逆圧縮方式と、圧縮データから元データを正しく復元できないが圧縮率が高い非可逆圧縮方式とがあり、本実施例では３ＤＣＡＤデータを非可逆圧縮方式により圧縮する。記憶部２３は、ＨＤＤなどで構成され、各種アプリケーションプログラムや各種データベース（ＤＢ）などを記憶する。通信部２６は、ネットワーク１２などに接続され、ベンダ端末４０やカスタマ端末５０などと通信を行う。管理サーバ２０には、キーボードやマウスなどの入力部２８から管理者による各種指示などが入力される。また、管理サーバ２０は、ディスプレイなどの表示部２９に各種情報を表示する。なお、管理サーバ２０がデータ処理部２２や記憶部２３（各種ＤＢ）を備えるものに限られず、データ処理部が管理サーバ２０と通信可能な他の装置として構成されてもよいし、各種ＤＢを記憶するデータサーバが管理サーバ２０と通信可能な他の装置として構成されてもよい。
　ベンダ端末４０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する制御部４１と、各種アプリケーションプログラムや各種データなどを記憶するＨＤＤなどの記憶部４３と、３ＤＣＡＤ部４５と、ネットワーク１２などに接続され管理サーバ２０などと通信を行う通信部４６とを備える。３ＤＣＡＤ部４５は、記憶部４３などに記憶された３ＤＣＡＤソフトにより、モジュールの設計や作成などを行って、３ＤＣＡＤデータを生成する。ベンダ端末４０は、キーボードやマウスなどの入力部４８からベンダによる各種指示などが入力される。また、ベンダ端末４０は、ディスプレイなどの表示部４９に、提供対象のモジュールの３ＤＣＡＤデータなどのデータをマーケットプレイスＭＰに登録するための登録用画面などを表示する。
　カスタマ端末５０は、ベンダ端末４０と同様に、制御部５１と、記憶部５３と、３ＤＣＡＤ部５５と、通信部５６とを備える他、シミュレーション部５４を備える。カスタマ端末５０は、キーボードやマウスなどの入力部５８からカスタマによる各種指示などが入力される。また、カスタマ端末５０は、ディスプレイなどの表示部５９に、マーケットプレイスＭＰのトップ画面（要求画面）などを表示する。シミュレーション部５４は、記憶部５３などに記憶されたシミュレーションソフトにより、３次元空間上に各モジュールのモデルを配置して配置位置や配置向きなどの配置検討を行ったり、各モジュールの動作のシミュレーションを行ったりする。３ＤＣＡＤ部５５は、記憶部５３などに記憶された３ＤＣＡＤソフトにより、各モジュールの３ＤＣＡＤデータの設計変更や修正などを行う。
　ここで、マーケットプレイスＭＰで購入可能なモジュールを組み合わせた作業システム（生産設備）は、例えば垂直多関節型のロボットアームを備えるロボットにより所定作業を行うシステムなどとして構成することができる。所定作業の一例としては、例えば機械部品や電子部品などのワークをロボットがピックアップして基板に実装する実装作業などが挙げられる。このため、作業システムは、ロボット以外に、例えば、ロボットアームの先端リンクに取り付けられる作業ツールとしてのエンドエフェクタ、画像を撮像するためのカメラやリングライトなどの照明、基板を搬送するコンベア、ワークを供給するフィーダなどを備える。エンドエフェクタとしては、電磁チャックやメカニカルチャック、吸着ノズルなどが挙げられる。コンベアは、一対のベルトコンベアにより基板を搬送するものであり、平行に複数配設されてもよい。フィーダとしては、複数のワークが所定間隔で収容されたテープを送り出すテープフィーダや、複数のワークが配置されたトレイを供給するトレイフィーダなどが挙げられる。このような作業システムを構成するロボット（ロボットアーム）やエンドエフェクタ、カメラ、照明、コンベア、フィーダを、それぞれモジュールという。カスタマは、マーケットプレイスＭＰから、これらのモジュールを購入可能である（図２参照）。
　管理サーバ２０の記憶部２３には、モジュールＤＢ（データベース）３０と、ベンダＤＢ３７と、カスタマＤＢ３９とが記憶されている。モジュールＤＢ３０は、ベンダがベンダ端末４０から登録用画面を介して登録したモジュールデータなどを登録する。モジュールＤＢ３０には、それぞれ各モジュールの３ＤＣＡＤデータ３２や３Ｄ圧縮データ３４などのデータが含まれている。３Ｄ圧縮データ３４は、データ量の比較的大きな３ＤＣＡＤデータ３２を、非可逆圧縮方式で圧縮することにより生成されたデータである。また、モジュールＤＢ３０には、動作可能なモジュールの動作プログラムや、カメラの仕様や照明の仕様などの情報、エンドエフェクタの干渉範囲なども含まれている。ベンダＤＢ３７には、認証登録がなされたベンダの名称や各ベンダに固有のベンダＩＤ、住所やメールアドレスなどの連絡先、ベンダが提供するモジュールの種類の情報などが登録されている。カスタマＤＢ３９には、認証登録がなされたカスタマの名称や各カスタマに固有のカスタマＩＤ、住所やメールアドレスなどの連絡先、カスタマの購入履歴などが登録されている。
　マーケットプレイスＭＰでは、これらのモジュールの購入要求や閲覧、３ＤＣＡＤデータや３Ｄ圧縮データなどの各種データの提供要求、各種アプリケーションツールの購入要求や閲覧、カスタマのマイページへのログインなどが可能となっている。また、トップ画面では、ロボットやエンドエフェクタなどの各モジュールのアイコンや、アプリケーションツールのアイコン、３ＤＣＡＤデータや３Ｄ圧縮データのアイコン、購入要求ボタン、提供要求ボタン、マイページへのログインボタンなどが表示されている。なお、各種アプリケーションツールとしては、各モジュールの作業状況や異常発生の頻度などの情報を収集して分析する分析ツールなどが挙げられる。
　カスタマが入力部５８を用いた操作入力により購入要求ボタンを操作（クリック）してから所望のモジュールのアイコンを選択すると、該当する種類のモジュールデータを選択可能に一覧表示する図示しないモジュール選択画面が表示される。例えば、カスタマがロボットのアイコンを選択すると、各ロボットのモジュールデータが一覧表示され、カスタマはその中から必要なモジュールを選択して購入することができる。また、カスタマが提供要求ボタンを操作してから３ＤＣＡＤデータのアイコンを選択すると、各モジュールの３ＤＣＡＤデータが選択可能に一覧表示され、カスタマはその中から必要な３ＤＣＡＤデータを選択してダウンロードすることができる。同様に、カスタマが提供要求ボタンを操作してから３Ｄ圧縮データのアイコンを選択すると、各モジュールの３Ｄ圧縮データが選択可能に一覧表示され、カスタマはその中から必要な３Ｄ圧縮データを選択してダウンロードすることができる。また、カスタマがマイページにログインすると、モジュールの購入履歴や各種データのダウンロード履歴、管理サーバ２０やベンダからの連絡事項などを確認することができる。
　次に、こうして構成された設計支援システム１０の処理を説明する。図３はデータ登録処理の一例を示すフローチャートであり、図４は管理サーバ２０とカスタマ端末５０の処理の一例を示すシーケンス図であり、図５はモジュールの３Ｄデータを利用する様子の一例を示す説明図である。
　図３のデータ登録処理は、ベンダが３ＤＣＡＤデータを登録するためにアップロードした場合などに実行される。この処理では、制御部２１は、まず、ベンダから３ＤＣＡＤデータを取得し（Ｓ１００）、データ処理部２２により３ＤＣＡＤデータを非可逆圧縮処理により圧縮させて３Ｄ圧縮データに変換する（Ｓ１１０，図５（１））。次に、制御部２１は、３ＤＣＡＤデータと３Ｄ圧縮データとをモジュールＤＢ３０に登録して（Ｓ１２０）、データ登録処理を終了する。これにより、マーケットプレイスＭＰは、３ＤＣＡＤデータやその３Ｄ圧縮データを、ネットワーク経由でカスタマに提供可能となる。
　続いて、図４に基づいてカスタマが各モジュールの配置検討やシミュレーションなどを行う際の処理を説明する。カスタマ端末５０の制御部５１は、まず、マーケットプレイスＭＰにおいてカスタマの入力部５８の操作により受け付けた複数のモジュールの３Ｄ圧縮データを管理サーバ２０に要求する（Ｓ３００）。管理サーバ２０の制御部２１は、３Ｄ圧縮データの要求を受け付けたか否か（Ｓ２００）や３ＤＣＡＤデータの要求を受け付けたか否か（Ｓ２１０）、などを判定する。制御部２１は、Ｓ２００で３Ｄ圧縮データの要求を受け付けたと判定すると、要求された複数のモジュールの３Ｄ圧縮データをネットワーク経由でカスタマ端末５０に提供（送信）する（Ｓ２０５）。
　３Ｄ圧縮データを受信したカスタマ端末５０の制御部５１は、それらの３Ｄ圧縮データに基づいて、シミュレーション部５４の機能により表示部５９に表示された３Ｄシミュレータ上に各モジュールを配置検討可能に表示する（Ｓ３０５，図５（２））。即ち、Ｓ３０５では、３ＤＣＡＤ以外に３次元表示が可能なソフトである３Ｄシミュレータを起動して、各モジュールを配置検討可能に表示するのである。なお、３Ｄシミュレータ上では、互いに直交するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸で規定される基準座標系（図５中の一点鎖線）が定められている。シミュレーション部５４は、基準座標系に基づく配置位置に各モジュールを所定の配置向きで表示する。各モジュールは、互いに直交する３軸で規定されるモジュール座標系がモジュール毎に定められている。モジュールの配置位置は、基準座標系においてモジュール座標系の原点が位置する位置座標、即ち基準座標系の原点からモジュール座標系の原点までの移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）で表される。なお、添え字のｉは、モジュールの識別情報であり、図５の例ではａ～ｄのいずれかとなる。また、モジュールの所定の配置向きは、モジュール座標系の３軸と、基準座標系の３軸とが互いに一致する向きである。カスタマは、入力部５８の操作により、３Ｄシミュレータ上で各モジュールを移動させて配置位置を変更したり、回転させて配置向きを変更したりしながら、各モジュールの配置を検討する。シミュレーション部５４は、各モジュールの配置位置や配置向きが変更される度に、各モジュールの位置（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と、基準座標系に対するモジュール座標系の各軸回りの回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）とを算出する。
　次に、制御部５１は、シミュレーションの実行が指示されたか否か（Ｓ３１０）、各モジュールの配置が決定されたか否か（Ｓ３１５）、をそれぞれ判定する。制御部５１は、シミュレーションの実行が指示されたと判定すると、各モジュールのうち動作可能なモジュールを動作させることでシミュレーションを実行して（Ｓ３２０，図５（３））、Ｓ３１０に戻る。図５では、モジュールａの３Ｄ圧縮データをＹ軸方向に往復移動させることによりシミュレーションが実行される様子を示す。本実施形態では、３ＤＣＡＤデータよりもデータ量の小さな３Ｄ圧縮データを用いるから、配置位置や配置向きを変更する際やシミュレーションを実行する際の処理負荷を抑えてスムーズに処理することができる。
　また、制御部５１は、Ｓ３１５で配置が決定されたと判定すると、以下のように、各モジュールの配置情報の抽出処理を行う。制御部５１は、まず、モジュール毎に、他のモジュールとセットで用いられるセットモジュールであるか否かを判定し（Ｓ３２５）、セットモジュールの場合はさらに配置の基準となる基準モジュールであるか否かを判定する（Ｓ３３０）。ここで、セットモジュールは、他のモジュールに組み付けて使用されるモジュールや、互いに平行に配置されるなど互いの位置関係を規定して配置されるモジュールなどが該当する。前者のモジュールは、ロボット（ロボットアーム）に取り付けられるエンドエフェクタやカメラなどのモジュールが挙げられる。また、後者のモジュールは、互いに平行に配置される複数のコンベアモジュールなどが挙げられる。なお、例えばロボットとコンベアとは、１のシステムを構成するが、互いに独立して配置されるため、Ｓ３２５でセットモジュールとは判定されないことになる。
　制御部５１は、Ｓ３２５でセットモジュールではないと判定するか、Ｓ３３０でセットモジュールのうち配置の基準モジュールであると判定すると、基準座標系に対する各軸方向の移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と各軸回りの回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）をモジュールの配置情報（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ，Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）として抽出する（Ｓ３３５，図５（４））。例えば、モジュールａであれば、配置情報ａ（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ，Ｒｘａ，Ｒｙａ，Ｒｚａ）が抽出される。
　一方、制御部５１は、セットモジュールであって配置の基準モジュールでもないと判定すると、基準モジュールに対する各軸方向の移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）を相対的な配置情報として抽出する（Ｓ３４０）。図６はセットモジュールの配置情報の一例を示す説明図である。図６の例では、モジュールｅ，ｆ，ｇは、モジュールｅを基準モジュールとして互いに平行に配置されるセットモジュールであり、例えばコンベアモジュールである。本実施形態では、セットモジュールのうち基準モジュール以外のモジュールは、基準モジュールに対して回転移動せずに平行移動のみで配置されるものとする。基準モジュールであるモジュールｅは、Ｓ３３５で配置情報ｅ（Ｘｅ，Ｙｅ，Ｚｅ，Ｒｘｅ，Ｒｙｅ，Ｒｚｅ）が抽出される。また、モジュールｆは、モジュールｅに対する相対的な配置情報として、モジュールｅのモジュール座標系の原点からモジュールｆのモジュール座標系の原点までの移動量（ｘｆ，ｙｆ，ｚｆ）が抽出される。モジュールｇも同様に、モジュールｅに対する移動量（ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ）が抽出される。このため、配置情報には、どのモジュールを基準モジュールとするかの情報と、相対的な移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）とが含まれる。このように、基準モジュール以外のモジュールは、配置情報として基準モジュールに対する相対的な移動量の３要素を抽出すればよいから、移動量と回転量の計６要素を抽出するものに比して情報量を削減することができる。なお、セットモジュールがロボットとエンドエフェクタなどのモジュールの場合、制御部５１は、ロボットのモジュールを基準モジュールとすればよい。その場合も、制御部５１は、エンドエフェクタなどのモジュールを基準モジュールに組み付けたり接続したりする位置から、基準モジュールに対する各軸方向の移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）を相対的な配置情報として抽出すればよい。
　そして、制御部５１は、全てのモジュールの配置情報を抽出したか否かを判定し（Ｓ３４５）、抽出していないモジュールがあると判定すると、Ｓ３２５に戻り処理を行う。また、制御部５１は、全てのモジュールの配置情報を抽出したと判定すると、マーケットプレイスＭＰにおいてカスタマの入力部５８の操作により受け付けた各モジュールの３ＤＣＡＤデータを管理サーバ２０に要求する（Ｓ３５０）。なお、３ＤＣＡＤデータの要求は、このタイミングで行うものに限られず、３Ｄ圧縮データを要求する際に行ってもよい。管理サーバ２０の制御部２１は、Ｓ２１０で３ＤＣＡＤデータの要求を受け付けたと判定すると、要求された各モジュールの３ＤＣＡＤデータをネットワーク経由でカスタマ端末５０に提供（送信）する（Ｓ２１５）。
　制御部５１は、各モジュールの３ＤＣＡＤデータを受信すると、３ＤＣＡＤ部５５の機能により表示部５９に表示された３ＤＣＡＤ上に各モジュールを構成する。即ち、制御部５１は、モジュール毎にセットモジュールであるか否か（Ｓ３５５）、基準モジュールであるか否か（Ｓ３６０）、を判定する。制御部５１は、Ｓ３５５，Ｓ３６０でセットモジュールでないか基準モジュールであると判定すると、Ｓ３３５で抽出した移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）と回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）とに基づく位置と向きで、３ＤＣＡＤデータを３ＤＣＡＤ上に配置する（Ｓ３６５，図５（５））。３ＤＣＡＤ上では、互いに直交するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸で規定される基準座標系（図５中の実線）が定められている。３ＤＣＡＤ部５５は、その基準座標系で移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）に応じた位置にモジュール座標系の原点を定めて配置位置とすると共に、回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）に応じて回転させた配置向きで、モジュールの３ＤＣＡＤデータを配置する。
　また、制御部５１は、Ｓ３５５，Ｓ３６０でセットモジュールであって基準モジュールでないと判定すると、Ｓ３４０で抽出した相対的な移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）に基づいて、３ＤＣＡＤデータを３ＤＣＡＤ上に配置する（Ｓ３７０）。即ち、制御部５１は、基準モジュールに対し移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）だけ離れた位置に、モジュールの３ＤＣＡＤデータを配置する。上述したように、３Ｄ圧縮データは、非可逆圧縮処理されたデータであるから、３Ｄシミュレータで配置検討した状態から、３ＤＣＡＤ上で利用可能な完全なデータを復元することができない。しかし、本実施例では、３Ｄシミュレータでの配置検討の結果から抽出した配置情報を用いて、３ＤＣＡＤ上に３ＤＣＡＤデータを割り当てて配置することで、３ＤＣＡＤ上に３ＤＣＡＤデータを再現することができる。
　ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の設計支援システム１０が設計支援システムに相当し、図３のデータ登録処理のＳ１００でベンダから３ＤＣＡＤデータを取得する管理サーバ２０の制御部２１が取得部に相当し、データ登録処理のＳ１１０を行う制御部２１とデータ処理部２２が変換部に相当し、図４のシーケンス図のＳ３０５を実行するカスタマ端末５０の制御部５１とシミュレーション部５４と表示部５９とが表示部に相当し、シーケンス図のＳ３３５，Ｓ３４０を実行する制御部５１とシミュレーション部５４が抽出部に相当し、シーケンス図のＳ３６５，Ｓ３７０を実行する制御部５１と３ＤＣＡＤ部５５が配置部に相当する。シーケンス図のＳ２０５，Ｓ２１５を実行する管理サーバ２０の制御部２１が提供部に相当する。また、カスタマ端末５０が設計支援装置に相当する。なお、３ＤＣＡＤデータが３次元データに相当し、３Ｄ圧縮データが圧縮データに相当する。
　以上説明した設計支援システム１０は、３ＤＣＡＤデータを非可逆圧縮方式により圧縮した３Ｄ圧縮データに基づいて複数のモジュールを配置検討可能に表示する。そして、設計支援システム１０は、配置検討された複数のモジュールの配置情報に基づいて３ＤＣＡＤ上に複数のモジュールの３ＤＣＡＤデータを配置する。これにより、非可逆圧縮された軽量の３Ｄ圧縮データを用いて複数のモジュールの配置検討をスムーズに行うことができ、配置情報に基づいて複数のモジュールの配置検討の結果を３ＤＣＡＤ上に容易に再現することができる。
　また、設計支援システム１０は、各軸方向の移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）および各軸回りの回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）を配置情報として抽出し、移動量および回転量に基づく位置および向きでモジュールの３ＤＣＡＤデータを配置する。このため、抽出した配置情報に基づいて、配置検討の結果を３ＤＣＡＤ上に適切に再現することができる。
　また、設計支援システム１０は、セットモジュールについては、基準モジュールに対する相対的な方向ＤＲｉと距離ＤＳｉを配置情報として抽出し、その配置情報に基づいて配置する。このため、セットモジュールの配置情報を削減することができるから、配置検討の結果を３ＤＣＡＤ上に再現する処理負担を軽減することができる。
　また、設計支援システム１０は、３ＤＣＡＤデータと３Ｄ圧縮データとをネットワーク１２を介してカスタマ端末５０に提供する。このため、カスタマは、３Ｄ圧縮データを用いてモジュールの配置検討をスムーズに行うことができ、配置情報と３ＤＣＡＤデータを用いて配置検討の結果を３ＤＣＡＤ上に容易に再現することができる。
　なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
　例えば、上述した実施形態では、マーケットプレイスＭＰで３ＤＣＡＤデータや３Ｄ圧縮データの要求を受け付けてネットワーク１２を介して提供する設計支援システム１０を例示したが、これに限られるものではない。即ち、マーケットプレイスＭＰで要求を受け付けるものに限られず、カスタマの要求を適宜受け付けて３ＤＣＡＤデータや３Ｄ圧縮データをネットワーク１２を介して提供するものであればよい。また、３ＤＣＡＤデータと３Ｄ圧縮データとをネットワーク１２を介して提供したが、いずれか一方のデータのみをネットワーク１２を介して提供してもよい。例えば、３ＤＣＡＤデータをネットワーク１２を介してカスタマ端末５０に提供し、カスタマ端末５０が３ＤＣＡＤデータから３Ｄ圧縮データに変換してもよい。あるいは、ネットワーク１２を介して提供するものに限られず、持ち運び可能な記憶媒体などを介してデータを提供してもよい。
　上述した実施形態では、セットモジュールについては、基準モジュールに対する相対的な移動量（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）を配置情報としたが、これに限られず、例えば基準モジュールに対する方向を示す単位ベクトル（ｘ，ｙ，ｚ）と距離Ｌとを用いるなど、基準モジュールに対する相対的な配置情報を用いるものであればよい。あるいは、セットモジュールについても、セットモジュール以外のモジュールと同様の配置情報を用いてもよい。
　上述した実施形態では、基準座標系に対しモジュール毎に各軸方向の移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）および各軸回りの回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）を配置情報として用いたが、これに限られるものではない。例えば、配置する際にモジュールが回転して配置されないものであれば、各軸回りの回転量（Ｒｘｉ，Ｒｙｉ，Ｒｚｉ）を除いて、各軸方向の移動量（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）を配置情報として用いるものとすればよい。
　上述した実施形態では、作業システムなどで用いられるモジュールの配置検討をシミュレーションソフトを用いて行うものを例示したが、これに限られず、各種の設備や機器などの配置検討を行うものであればよく、シミュレーションソフトを用いなくてもよい。例えば、位置の変更を伴って作動する機器を含まなくてもよく、３次元上で複数の機器の配置検討が可能であればレイアウトソフトなど如何なるソフトを用いてもよい。
　上述した実施形態では、設計支援システム１０を例示して説明したが、これに限られず、カスタマ端末５０などの設計支援装置のみに本開示を適用してもよい。例えば、カスタマ端末５０などの設計支援装置が、３ＤＣＡＤソフトと、３Ｄレイアウトソフトなどを備え、３ＤＣＡＤデータを３Ｄ圧縮データに圧縮する。そして、設計支援装置は、３Ｄ圧縮データに基づいてモジュールを配置検討可能に表示して、その配置情報を抽出し、抽出した配置情報に基づいて３ＤＣＡＤデータを３ＤＣＡＤ上に配置すればよい。
　ここで、本開示の設計支援装置は、以下のように構成してもよい。例えば、本開示の設計支援装置において、前記表示部は、互いに直交する３軸で規定された基準座標系に基づく配置位置に前記複数の機器を任意の配置向きで表示可能であり、前記抽出部は、前記基準座標系に対し、前記機器毎に前記３軸で規定された機器座標系の各軸方向の移動量および各軸回りの回転量を前記機器毎に前記配置情報として抽出し、前記配置部は、前記３軸で規定された前記３次元ＣＡＤ上の基準座標系に対し、前記機器毎の前記移動量および前記回転量に基づく位置および向きで各機器の３次元データを配置するものとしてもよい。こうすれば、各機器の各軸方向の移動量や回転量に基づいて、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に適切に再現することができる。
　本開示の設計支援装置において、前記抽出部は、前記複数の機器のうち一部の機器については、いずれかの前記機器を基準とする相対的な位置情報を前記配置情報として抽出し、前記配置部は、前記基準とする機器の３次元データに対し、前記相対的な位置情報に基づいて前記一部の機器の３次元データを配置するものとしてもよい。こうすれば、一部の機器の配置情報を削減することができるから、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に再現する処理負担を軽減することができる。
　本開示の第１の設計支援システムは、上述したいずれかの設計支援装置に対し、前記３次元データと前記圧縮データとをネットワークを介して提供可能な提供部を備えることを要旨とする。このため、利用者は、ネットワークを介して設計支援装置に提供された軽量の圧縮データを用いて複数の機器の配置検討をスムーズに行うことができる。また、配置情報と、ネットワークを介して設計支援装置に提供された３次元データとを用いて、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に容易に再現することができる。
　本開示の第２の設計支援システムは、３次元ＣＡＤで作成された前記複数の機器の３次元データを取得する取得部と、前記３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに変換する変換部と、前記圧縮データに基づいて前記複数の機器を利用者が配置検討可能に表示する表示部と、配置検討された前記複数の機器の配置情報を抽出する抽出部と、前記抽出された配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に前記複数の機器の前記３次元データを配置する配置部と、を備えることを要旨とする。したがって、上述した設計支援装置と同様に、機器の配置検討をする際の処理負担を軽減しつつ、配置検討の結果を３次元ＣＡＤ上に容易に再現することができる。なお、本開示の第１および第２の設計支援システムにおいて、上述した本開示の設計支援装置の種々の態様を採用してもよいし、設計支援装置の各機能を実現するような構成を追加してもよい。
　本開示は、機器の設計支援やネットワークを介して機器を取引可能なシステムの技術分野などに利用可能である。
　１０　設計支援システム、１２　ネットワーク、２０　管理サーバ、２１，４１，５１　制御部、２２　データ処理部、２３，４３，５３　記憶部、２６，４６，５６　通信部、２８，４８，５８　入力部、２９，４９，５９　表示部、３０　モジュールＤＢ、３２　３ＤＣＡＤデータ、３４　３Ｄ圧縮データ、３７　ベンダＤＢ、３９　カスタマＤＢ、４０　ベンダ端末、４５，５５　３ＤＣＡＤ部、５０　カスタマ端末、５４　シミュレーション部、ＭＰ　マーケットプレイス。

Claims (5)

  1. 　複数の機器の配置設計を支援する設計支援装置であって、
    　３次元ＣＡＤで作成された前記複数の機器の３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに基づいて前記複数の機器を利用者が配置検討可能に表示する表示部と、
    　配置検討された前記複数の機器の配置情報を抽出する抽出部と、
    　前記抽出された配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に前記複数の機器の前記３次元データを配置する配置部と、
    　を備える設計支援装置。
  2. 　請求項１に記載の設計支援装置であって、
    　前記表示部は、互いに直交する３軸で規定された基準座標系に基づく配置位置に前記複数の機器を任意の配置向きで表示可能であり、
    　前記抽出部は、前記基準座標系に対し、前記機器毎に前記３軸で規定された機器座標系の各軸方向の移動量および各軸回りの回転量を前記機器毎に前記配置情報として抽出し、
    　前記配置部は、前記３軸で規定された前記３次元ＣＡＤ上の基準座標系に対し、前記機器毎の前記移動量および前記回転量に基づく位置および向きで各機器の３次元データを配置する
    　設計支援装置。
  3. 　請求項１または２に記載の設計支援装置であって、
    　前記抽出部は、前記複数の機器のうち一部の機器については、いずれかの前記機器を基準とする相対的な位置情報を前記配置情報として抽出し、
    　前記配置部は、前記基準とする機器の３次元データに対し、前記相対的な位置情報に基づいて前記一部の機器の３次元データを配置する
    　設計支援装置。
  4. 　請求項１ないし３のいずれか１項に記載の設計支援装置に、前記３次元データと前記圧縮データとをネットワークを介して提供可能な提供部を備える
    　設計支援システム。
  5. 　複数の機器の配置設計を支援する設計支援システムであって、
    　３次元ＣＡＤで作成された前記複数の機器の３次元データを取得する取得部と、
    　前記３次元データを非可逆圧縮方式により圧縮した圧縮データに変換する変換部と、
    　前記圧縮データに基づいて前記複数の機器を利用者が配置検討可能に表示する表示部と、
    　配置検討された前記複数の機器の配置情報を抽出する抽出部と、
    　前記抽出された配置情報に基づいて３次元ＣＡＤ上に前記複数の機器の前記３次元データを配置する配置部と、
    　を備える設計支援システム。
PCT/JP2020/028125 2020-07-20 2020-07-20 設計支援装置および設計支援システム Ceased WO2022018801A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022538510A JP7397203B2 (ja) 2020-07-20 2020-07-20 設計支援装置および設計支援システム
PCT/JP2020/028125 WO2022018801A1 (ja) 2020-07-20 2020-07-20 設計支援装置および設計支援システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/028125 WO2022018801A1 (ja) 2020-07-20 2020-07-20 設計支援装置および設計支援システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022018801A1 true WO2022018801A1 (ja) 2022-01-27

Family

ID=79729107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/028125 Ceased WO2022018801A1 (ja) 2020-07-20 2020-07-20 設計支援装置および設計支援システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7397203B2 (ja)
WO (1) WO2022018801A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000030085A (ja) * 1998-07-14 2000-01-28 Fujitsu Ltd ３次元モデルの最適化装置および方法
JP2004005197A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Ricoh Co Ltd シミュレーションシステム、シミュレーション方法及びプログラム
JP2014102679A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Toda Constr Co Ltd 建物の物配置用バーチャルリアリティーソフトとその入力方法
JP2018180803A (ja) * 2017-04-10 2018-11-15 富士通株式会社 モデル配置プログラム、モデル配置方法およびモデル配置装置
JP2019125187A (ja) * 2018-01-17 2019-07-25 株式会社東芝 ガス絶縁開閉装置の製造方法、ガス絶縁開閉装置の据付方法、ガス絶縁開閉装置の据付支援装置、およびガス絶縁開閉装置の据付支援方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000030085A (ja) * 1998-07-14 2000-01-28 Fujitsu Ltd ３次元モデルの最適化装置および方法
JP2004005197A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Ricoh Co Ltd シミュレーションシステム、シミュレーション方法及びプログラム
JP2014102679A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Toda Constr Co Ltd 建物の物配置用バーチャルリアリティーソフトとその入力方法
JP2018180803A (ja) * 2017-04-10 2018-11-15 富士通株式会社 モデル配置プログラム、モデル配置方法およびモデル配置装置
JP2019125187A (ja) * 2018-01-17 2019-07-25 株式会社東芝 ガス絶縁開閉装置の製造方法、ガス絶縁開閉装置の据付方法、ガス絶縁開閉装置の据付支援装置、およびガス絶縁開閉装置の据付支援方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7397203B2 (ja) 2023-12-12
JPWO2022018801A1 (ja) 2022-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kokkas et al. An Augmented Reality approach to factory layout design embedding operation simulation
Krishnamurthy et al. A next-generation IoT-based collaborative framework for electronics assembly
CN107544299B (zh) 用于六自由度机械臂示教控制的pc端app系统
JP2017094406A (ja) シミュレーション装置、シミュレーション方法、およびシミュレーションプログラム
US11648674B2 (en) System and method for robotic bin picking using advanced scanning techniques
JP7299967B2 (ja) シミュレーションシステム
JP7397203B2 (ja) 設計支援装置および設計支援システム
CN114862990B (zh) 一种镜像参数获取方法、装置、电子设备及存储介质
CN118347432A (zh) 工件扫描方法、系统、电子装置和存储介质
US20070150243A1 (en) Apparatus and method for preparing data to generate simulation model, and program thereof
JP2023171473A (ja) 情報提供装置
CN116627047A (zh) 卫星半实物仿真系统、方法、设备及可读存储介质
JP7266100B2 (ja) マーケットシステム
CN110649979A (zh) 电子装置天线性能测试方法、电子装置、设备及存储介质
CN115952389A (zh) 自动化机械的实时补偿方法、装置、设备及存储介质
Krishnamurthy et al. Next generation cyber physical frameworks for electronics manufacturing
WO2023053443A1 (ja) 分析支援装置及び分析支援システム
JP7238093B2 (ja) 設備導入支援システム
US11607811B2 (en) Information providing device, information providing method and program
CN115609576A (zh) 多机械臂的布局管理方法、装置、存储介质及计算机设备
WO2003100669A1 (en) Cooperative work type application service system
JP7312835B2 (ja) シミュレーションシステム
JP2004264897A (ja) Ｃａｄを用いた試作過程における協調作業支援方法
Ma et al. Simulation and virtual-real mapping of large complex assembly production line
CN116029008A (zh) 一种文件生成方法、装置、终端设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20946012

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022538510

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20946012

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1