JP2001334431A - 組み立て手順生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多くの構成部品を用いて組み立てられる製品
の組み立て手順生成装置を提供する。 【解決手段】 複数の構成部品を組み立ててなる製品の
組み立て手順生成装置であって、各構成部品の立体的形
状を示す形状データ、属性を示す属性データを取得する
第１の取得部（３）と、ここで、属性は、製品が組み立
てられるときに中心となる構成部品を示す親部品である
かどうかを示し、各構成部品の形状データを参照して、
少なくとも一部が実質的に一致する面部を有する互いに
異なる構成部品の組を示す組データを取得する第２の取
得部（１）と、属性データが親部品である構成部品を中
心として、組データで示される面部で対応する構成部品
の組が接続されるように、複数の構成部品の組み立て順
序を決定する決定部（１）と、決定された組み立て順序
に従って、複数の構成部品を表示する表示装置（４）と
からなる組み立て手順生成装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、航空機、自動車の
ような多くの構成部品を用いて組み立てられる製品の組
み立て手順生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】航空機や自動車は、多くの構成部品を用
いて組み立てられる。

【０００３】従来、航空機や自動車のような製品の設計
段階では、この構成部品を示す部品構成表（設計ＢＭと
呼ぶ）が作成される。この設計ＢＭは、構成部品毎の親
子関係を示している。この部品の親子関係は、機能的な
関係を示している。このため、この部品の親子関係は、
親子関係にある複数の部品の形状から、その複数の部品
の組み立て順序を示すものではない。

【０００４】このため、従来より、人間が設計ＢＭを参
照して、部品形状、他の部品との関係を考慮して、航空
機や自動車のような製品の組み立て手順を作成してい
る。また、作成された製品の組み立て手順は、その組み
立てを行う作業者に分かりやすくするために、人間によ
って図面に表されている。

【０００５】また、研究レベルでは、構成部品の組み立
て手順を自動的に決定する手法は提案されている。この
提案されている手法では、構成部品の形状を限定する、
または構成部品との形状を単純化することによって、構
成部品の組み立て手順が自動的に決定される。この提案
されている手法では、実際に使用する構成部品の形状が
考慮されていない。また、この提案されている手法で
は、求められた組み立て手順で製品が組み立てられない
場合の対処方法が考慮されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、航空
機、自動車のような多くの構成部品を用いて組み立てら
れる製品の組み立て手順を自動的に行うことが可能な手
順生成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧（）付きで、番号、記号
等が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応
の技術的事項と実施の複数・形態のうち少なくとも１つ
の技術的事項との一致・対応関係を明白にしているが、
その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技術的事項
に限定されることを示すためのものではない。

【０００８】上記の課題を解決するために、本発明によ
ると、複数の構成部品を組み立ててなる製品の組み立て
手順生成装置であって、各構成部品の立体的形状を示す
形状データ（２２）、および属性を示す属性データ（２
２）を取得する第１の取得部（３）と、ここで、属性デ
ータ（２２）は、製品が組み立てられるときに中心とな
る構成部品を示す親部品であるかどうかを示し、各構成
部品の形状データ（２２）を参照して、少なくとも一部
が実質的に一致する面部を有する互いに異なる構成部品
の組を示す組データを取得する第２の取得部（１）と、
属性データ（２２）が親部品である構成部品を中心とし
て、組データで示される面部で対応する構成部品の組が
接続されるように、複数の構成部品の組み立て順序を決
定する決定部（１）と、決定された組み立て順序に従っ
て、複数の構成部品を表示する表示装置（４）とからな
る組み立て手順生成装置を提供する。

【０００９】上記の手順生成装置において、第１の取得
部（３）は、製品の立体的形状を示す製品データ（２
１）をさらに取得し、決定部（１）は、決定された組み
立て順序に従って組み立てられた製品の立体的形状が製
品データ（２１）で示される立体的形状と実質的に一致
するように、組み立て順序を決定することも可能であ
る。

【００１０】上記の手順生成装置において、決定された
組み立て順序は木構造（２３）を示し、属性データ（２
２）は、締結部品であるかどうかをも示し、ここで、締
結部品は、製品が組み立てられるとき、接続されている
複数の構成部品を締結するための構成部品であり、決定
部（１）は、第１の構成部品に複数の第２の構成部品が
接続される場合、属性データ（２２）が締結部品とは異
なる第２の構成部品を先に組み立てるように組み立て順
序を決定することも可能である。

【００１１】上記の手順生成装置において、決定部
（１）は、決定された組み立て順序に従って、各構成部
品に対して、移動ベクトルデータ（２４）をさらに設定
し、ここで、移動ベクトルデータ（２４）は、各構成部
品と接続される他の構成部品との相対的な移動方向と移
動距離を示し、表示装置（４）は、移動ベクトルデータ
（２４）に基づいて定められた表示位置に構成部品を表
示することも可能である。

【００１２】上記の手順生成装置において、決定部
（１）は、視線方向をさらに設定し、移動方向と移動距
離は、視線方向から見たときに複数の構成部品が重なる
ことなく表示されるように設定されることも可能であ
る。

【００１３】上記の手順生成装置において、表示装置
（４）に表示されている構成部品の表示位置を、表示画
面上で変更するための位置変更入力装置（３）をさらに
有することも可能である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明にお
ける組み立て手順生成装置を説明する。

【００１５】図１を参照すると、本発明における組み立
て手順生成装置は、ＣＰＵなどからなる処理装置１、ハ
ードディスクのようなデータの読みとり書きこみが可能
な記憶装置２、キーボードやマウス、および記録媒体に
記録されたデータを入力可能な入力装置３およびディス
プレイのような表示装置４を有する。

【００１６】また、本発明における組み立て手順生成装
置は、記録媒体６に格納された、処理装置１で実行可能
なプログラムを読み取ることが可能な読み取り装置５を
も有する。処理装置１は、読み取り装置５を介して記録
媒体６に格納されたプログラムを実行することが可能で
ある。

【００１７】処理装置１は、後述する入力装置３を介し
て入力された製品データ２１と構成部品データ２２か
ら、その製品を構成するための構成部品の組み立て順序
を取得する機能を有する。この組み立て順序は、木構造
を有する木構造データ２３として取得される。木構造デ
ータ２３は、後述する親部品を中心とする、製品が組み
立てられるときの構成部品の組み立て順序を示す。ここ
で、製品データ２１は後述する構成部品の組み立て結果
により得られる製品の立体的形状を示す。構成部品デー
タ２２は、その製品を構成する部品である各構成部品
の、名称を示す名称データ、立体的形状を示す形状デー
タと、属性を示す属性データが含まれる。属性データ
は、対応する構成部品が親部品、または締結部品である
かどうかを示す。親部品は、製品が組み立てられるとき
に、その製品の中心となる構成部品である。締結部品
は、製品が組み立てられるときに、構成部品を固定する
ために用いられる。

【００１８】また、処理装置１は、取得された木構造デ
ータ２３で示される、構成部品の組み立て順序を後述す
る表示装置４で表示するときに、各構成部品の表示位置
を定めるための移動ベクトルデータ２４を設定する機能
をも有する。移動ベクトルデータ２４は、結合されてい
る２つの構成部品の結合面が重ならないように表示する
ために必要な、１方の構成部品に対する他方の構成部品
の移動距離と移動方向からなる。

【００１９】記憶装置２には、製品データ２１、構成部
品データ２２、木構造データ２３および移動ベクトルデ
ータ２４が記録される。

【００２０】入力装置３には、製品データ２１と構成部
品データ２２とが入力される。さらに、入力装置３は、
後述する表示装置４で表示される構成部品の表示位置を
変更することが可能である。

【００２１】表示装置４は、木構造データ２３および移
動ベクトルデータ２４に基づいて、複数の構成部品によ
って構成される製品の組み立て順序を表示する機能を有
する。

【００２２】次に、本発明における組み立て手順生成装
置の組み立て手順生成方法を示す。図２を参照して、本
発明における組み立て手順生成装置の組み立て手順生成
方法を示す。

【００２３】ステップＳ１０１で、入力装置３から入力
された製品データ２１と構成部品データ２２が記憶装置
２に記憶される。ここで、本実施例では、製品データ２
１と構成部品の形状データは従来使用されているＣＡＤ
システムを用いて作成されているが、これら製品データ
２１と構成部品の形状データはＣＡＤシステムで作成さ
れたものに限定されない。

【００２４】ステップＳ１０２で、記憶装置２から製品
データ２１と構成部品データ２２が処理装置１に取得さ
れる。

【００２５】ステップＳ１０３で、処理装置１に取得さ
れた製品データ２１と構成部品データ２２が、処理装置
１で処理可能なフォームに変更される。具体的には、製
品データ２１と構成部品データ２２のデータ形式が、処
理装置１で処理されることが可能な予め定められたデー
タ形式に変換される。ここで、製品データ２１と構成部
品データ２２のフォームが処理装置１で処理可能な形式
であれば、ステップＳ１０３は実行されなくてもよい。

【００２６】ステップＳ１０４で、構成部品データ２２
に含まれる形状データを用いて、構成部品毎にその構成
部品に含まれる面を示す面部データを取得する。この面
部データは平面や円筒面などで示される。

【００２７】ステップＳ１０５で、各構成部品に対し
て、その構成部品に含まれる面が、他の構成部品に含ま
れる面と部分的に一致するかどうかが調べられる。ここ
で、面と面とが部分的に一致することは、２つの面部デ
ータが予め定められた誤差範囲内で一致することを示
す。ここで、構成部品毎に、部分的に一致する２つの面
部データを示す一致データが取得される。

【００２８】ステップＳ１０６で、この一致データを利
用して、全ての構成部品に関する他の構成部品との接続
関係を示すグラフが形成される。

【００２９】また、部分的に一致する２つの構成部品を
その接続関係を明示した状態で表示画面４に表示させる
ために、両部品は表示画面４に表示される場合に相対的
に移動させられる必要がある。ステップＳ１０７では、
この一致データを利用して、部分的に一致する２つの面
部データを取得する。そして、その２つの面部データか
ら、各面部データを含む２つの構成部品を表示させると
きの移動方向を示す移動方向データを取得する。本実施
例では、その２つの面部データが平面の場合、移動方向
データは、その平面内での方向およびその平面に垂直な
方向で示される。また、その２つの面部データが円筒面
の場合、移動方向データは、その円筒の軸方向で示され
る。

【００３０】次に、ステップＳ１０８では、ステップＳ
１０６で得られたグラフを参照して、製品を１つの親部
品である第１の構成部品と、その第１の構成部品に接続
される第２の構成部品、第Ｎ（Ｎは自然数）の構成部品
に接続される第（Ｎ＋１）の構成部品というように示さ
れる製品の組み立てにおける構成部品の木構造を求め
る。この木構造を示す木構造データ２４は記憶装置に記
憶される。ここで、この木構造データ２４には、ステッ
プＳ１０３で取得された全ての構成部品が含まれる。ま
た、この木構造データ２４は、この木構造データ２４を
用いて組み立てられた製品の立体的形状が、ステップＳ
１０１で入力された製品データ２１で示される立体的形
状と一致するように作成される。

【００３１】以下に、この木構造の形成方法を示す。

【００３２】まず、親部品である第１の構成部品が決定
される。この親部品には、属性データが親部品であるこ
とを示す構成部品が選択される。

【００３３】次に、ステップＳ１０６で得られたグラフ
を参照して、その親部品に接続される第２の構成部品が
決定される。

【００３４】次に、ステップＳ１０６で得られたグラフ
を参照して、第２の構成部品毎にその第２の構成部品に
接続される第３の構成部品が決定される。このとき、第
３の構成部品は、親部品に接続されていない。

【００３５】次に、ステップＳ１０６で得られたグラフ
を参照して、第Ｎの構成部品毎にその子部品に接続され
る第（Ｎ＋１）の構成部品が決定される。このとき、第
（Ｎ＋１）の構成部品は、第１から第Ｎまでの構成部品
に接続されていない。

【００３６】上記処理は、ステップＳ１０３で取得され
た全ての構成部品が、上記第Ｎの構成部品のいずれかに
含まれるまで反復して行われる。

【００３７】また、ボルトやナットのような締結部品
は、上記木構造の末端部に配置されるように処理され
る。例えば、親部品にある第２の構成部品が接続され、
その両者はボルトで締結される場合を以下に示す。ま
ず、ステップＳ１０６で得られたグラフから、第２の構
成部品およびボルトは、親部品に部分的に接続されると
判断される。次に、両者の構成部品データ２２の名称デ
ータから、第２の構成部品は締結部品とは異なり、ボル
トは締結部品であると判断される。この場合、第２の構
成部品は優先的に親部品に対する子であって、ボルトは
第２の構成部品に対する子であるとする木構造となる。
また、ここで、第２の構成部品およびボルトの構成部品
データ２２の属性データから、第２の構成部品は締結部
品とは異なり、ボルトは締結部品であると判断されるこ
とも可能である。

【００３８】次に、ステップＳ１０９で、第Ｎの構成部
品と、その第Ｎの構成部品に接続される第（Ｎ＋１）の
構成部品との間での移動ベクトルを取得する。移動ベク
トルは、その第Ｎの構成部品に接続される第（Ｎ＋１）
の構成部品との間での移動方向データと移動距離データ
からなる。ここで、移動方向データはステップＳ１０７
で取得されている。移動距離データは、その移動方向デ
ータで示される方向に一方を移動させるときの移動距離
を示す。その移動距離データで示される移動距離は、両
者の構成部品を表示装置４で表示するときに予め定めら
れた視線方向から両者を見た場合、接続されている２つ
の面部が重ならないように表示されるために必要な距離
である。また、この移動ベクトルは、移動ベクトルデー
タ２４として記憶装置２に記憶される。

【００３９】次に、ステップＳ１１０で、上記木構造デ
ータ２３、および移動ベクトルデータ２４を参照して、
製品の分解図が表示装置４に表示される。

【００４０】また、ステップＳ１１１で、製品の分解図
における各構成部品の表示位置は、マウスのようなポイ
ンティングデバイス３を用いて変更することが可能であ
る。具体的には、まず、表示位置を変更すべき構成部品
をポインティングデバイス３で指定する。その指定され
た構成部品はドラッグされ、そのポインティングデバイ
ス３の操作によって表示画面上にドロップされる。その
結果、その指定された構成部品の表示位置は変更され
る。

【００４１】また、その各構成部品の表示位置はキーボ
ードのような入力装置３を用いても変更可能である。こ
の場合、まず、表示位置を変更すべき構成部品は入力装
置３からの入力によって指定される。その指定された構
成部品の表示位置は、入力装置３からの移動距離および
／または移動方向の入力に応じて変更される。

【００４２】上記変更動作によって変更された移動距離
データおよび移動方向データはその変更動作終了後に移
動ベクトルデータ２４中に上書き保存されることが望ま
しい。

【００４３】上記に示すように、本発明における組み立
て手順生成装置は、製品の組み立て手順を人手を介さず
作成することができる。このため、製品の組み立て手順
の作成に必要な時間の短縮、および省力化が可能であ
る。

【００４４】また、本発明における組み立て手順生成装
置は、その組み立て手順の確認を容易に行うことができ
る。

【００４５】さらに、本発明における組み立て手順生成
装置は、取得された製品の組み立て手順の表示を容易に
修正することができる。

【００４６】

【発明の効果】上記に示すように、本発明における組み
立て手順生成装置は、製品の組み立て手順の作成に必要
な時間の短縮、および省力化が可能である。

【００４７】また、本発明における組み立て手順生成装
置は、その組み立て手順の確認を容易に行うことができ
る。

【００４８】さらに、本発明における組み立て手順生成
装置は、取得された製品の組み立て手順の表示を容易に
修正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における組み立て手順生成装置の構成を
示す。

【図２】本発明における組み立て手順生成方法を示すフ
ロー図である。

【符号の説明】

１ 処理装置 ２ 記憶装置 ３ 入力装置 ４ 表示装置 ５ 読み取り装置 ６ 記録媒体 ２１ 製品データ ２２ 構成部品データ ２３ 木構造データ ２４ 移動ベクトルデータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の構成部品を組み立ててなる製品の
   組み立て手順生成装置であって、 各構成部品の立体的形状を示す形状データおよび属性を
   示す属性データを取得する第１の取得部と、ここで、前
   記属性データは、対応する前記構成部品が親部品である
   かどうかを示し、前記親部品は製品が組み立てられると
   きに中心となる構成部品であって、 前記各構成部品の前記形状データを参照して、少なくと
   も一部が実質的に一致する面部を有する互いに異なる構
   成部品の組を示す組データを取得する第２の取得部と、 前記属性データが親部品である前記構成部品を中心とし
   て、前記組データで示される面部で対応する前記構成部
   品の組が接続されるように、前記複数の構成部品の組み
   立て順序を決定する決定部と、 前記組み立て順序に従って、前記複数の構成部品を表示
   する表示装置と、 からなる組み立て手順生成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の組み立て手順生成装置
   において、 前記第１の取得部は、製品の立体的形状を示す製品デー
   タをさらに取得し、 前記決定部は、前記組み立て順序に従って組み立てられ
   た前記製品の立体的形状が前記製品データで示される前
   記立体的形状と実質的に一致するように、前記組み立て
   順序を決定する、 組み立て手順生成装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の組み立て手順
   生成装置において、 前記組み立て順序は木構造を示し、 前記属性データは、前記締結部品であるかどうかをも示
   し、ここで、前記締結部品は、前記製品が組み立てられ
   るとき、接続されている複数の前記構成部品を締結する
   ための構成部品であり、 前記決定部は、第１の構成部品に複数の第２の構成部品
   が接続される場合、前記属性データが締結部品とは異な
   る第２の構成部品を先に組み立てるように組み立て順序
   を決定する、 組み立て手順生成装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項に記載の
   組み立て手順生成装置において、 前記決定部は、前記組み立て順序に従って、前記各構成
   部品に対して、移動ベクトルデータをさらに設定し、こ
   こで、前記移動ベクトルデータは、前記各構成部品と接
   続される他の前記構成部品との相対的な移動方向と移動
   距離を示し、 前記表示装置は、前記移動ベクトルデータに基づいて定
   められた表示位置に前記構成部品を表示する、 組み立て手順生成装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の組み立て手順生成装置
   において、 前記決定部は、視線方向をさらに設定し、 前記移動方向と前記移動距離は、前記視線方向から見た
   ときに前記複数の構成部品が重なることなく表示される
   ように設定される、 組み立て手順生成装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載の組み立て手順
   生成装置において、 前記表示装置に表示されている前記構成部品の表示位置
   を、前記表示画面上で変更するための位置変更入力装置
   をさらに有する、 組み立て手順生成装置。