JP2015088015A

JP2015088015A - 設計支援方法及び設計支援装置

Info

Publication number: JP2015088015A
Application number: JP2013226891A
Authority: JP
Inventors: 有紀鈴木; Yuki Suzuki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-05-07

Abstract

【課題】３次元ＣＡＤによる製造ラインの設計時、ワークの段替えを効率良く行うことのできる設計支援方法を提供することができる。
【解決手段】本設計支援方法では、３次元ＣＡＤデータ上の既設製造ラインに基づいて、段替前ワークに付与された基準座標系と、段替後ワークに付与された基準座標系とを一致させて全てのワークについて段替えを行い、その後、各段替後ワークの位置を調整することができる。この結果、ワークの段替えの際、多数の段替後ワークの製造ラインへの入力作業を効率的に短時間で行うことができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、３次元ＣＡＤにおけるワークの製造ラインの設計を支援する設計支援方法及び設計支援装置に関するものである。

一般的に、ワークの製造ラインの設計時には３次元ＣＡＤが採用されている。これにより、ワークの段替えが生じた場合、既設製造ラインにおいて、どの工程をどの程度改造すればよいかを素早く確認することができ、改造範囲を少なくするための検討を容易にすることができる。
そして、従来、３次元ＣＡＤにてワークの製造ラインの設計を行う際には、３次元ＣＡＤのディスプレイ上に表示される設備モデルや治具モデル等からワークの位置を入力する必要があり、具体的には、設備モデルや治具モデル等の基準ピンや位置決めを把握しながら、ワークの基準穴や位置決め用座面が設備モデルや治具モデルに一致するように１個ずつ調整しながら入力する必要がある。

そこで、製造ラインには設備だけでも５００台相当配置されており、該設備１台につき２〜５箇所の位置にワークを入力する必要があり、ワークを複数箇所に位置合わせする工数が大幅に増加するようになる。さらに、既設製造ラインにおいて、ワークの段替えが生じた際、段替後ワークを上述したように当該製造ラインに入力するのは相当手間であった。

そこで、特許文献１には、組立ライン、半導体または液晶生産ラインにおいて基板単位での搬送を行う生産ライン部分等の生産能力をシミュレーションによって評価して、より処理能力の高い生産ラインのモデル（シミュレーションモデル）を開発するための工程シミュレーションシステムに関することが記載されている。

特開２００９−１８１３１９号公報

上述したように、従来では、ワークの段替えが生じた際、段替後ワークを製造ラインの多数箇所に位置合わせするには多大な工数が必要となっていた。また、特許文献１に係る発明では、ワークの段替えについて考慮されておらず、段替えが生じた場合その対応に多くの時間を要するようになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、３次元ＣＡＤによる製造ラインの設計時、ワークの段替えを効率良く行うことのできる設計支援方法及び設計支援装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された設計支援方法に係る発明は、ワークの製造ラインの設計支援方法であって、３次元ＣＡＤデータ上の既設製造ラインにて、段替前ワークに付与された基準座標系と、段替後ワークに付与された基準座標系とを一致させて全てのワークについて段替えを行い、その後、前記各段替後ワークの位置を調整することを特徴とするものである。
請求項１の発明では、ワークの段替えを行う必要が生じた際には、３次元ＣＡＤデータ上の段替前ワークが入力済みの既設製造ラインに基づいて、段替前ワークに付与された基準座標系と、段替後ワークに付与された基準座標系とを一致させるようにし全てのワークに対して段替えを行い、その後、各段替後ワークの位置を微調整するだけで、段替後ワークの製造ラインを構築することができる。

請求項２に記載された設計支援装置に係る発明は、ワークの製造ラインの設計支援装置であって、３次元ＣＡＤデータ上の既設製造ラインにて、段替前ワークに付与された基準座標系と、段替後ワークに付与された基準座標系とを一致させて全てのワークについて段替えを行うワーク段替手段と、前記各段替後ワークの位置を調整可能なワーク位置調整手段と、を含むことを特徴とするものである。
請求項２の発明では、ワーク段替手段により、３次元ＣＡＤデータ上の既設製造ラインの段替前ワークを段替後ワークに全て置き換えることができ、ワーク位置調整手段により、各段替後ワークの位置を微調整することができる。しかも、ワーク位置調整手段においては、段替後ワークの位置の微調整量が同じである段替後ワークが多数存在する場合には、各段替後ワークの位置調整を一括で行うことができるので、ワークの段替えに要する時間をさらに短縮することができる。

本発明によれば、３次元ＣＡＤによる製造ラインの設計時、ワークの段替えを効率良く行うことのできる設計支援方法及び設計支援装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る設計支援装置の概略図であり、３次元ＣＡＤのディスプレイ上に既設製造ラインが表示された図を示す。図２は、本発明の実施形態に係る設計支援装置により、３次元ＣＡＤのディスプレイ上に段替後ワークに対する製造ラインが表示された図を示す。図３は、段替後ワークの位置を調整する様子を示す図である。図４は、本設計支援装置による設計支援方法を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る設計支援装置１は、３次元ＣＡＤ２を使用して、段替後ワークＷ２を既設製造ライン（段替前ワークＷ１が入力済み）に入力して、段替後ワークＷ２に対する製造ラインを構築するものである。本設計支援装置１は、３次元ＣＡＤデータ上の段替前ワークＷ１が入力済みの既設製造ラインに基づいて、段替前ワークＷ１に付与された基準座標系と、段替後ワークＷ２に付与された基準座標系とを一致させて全てのワークについて段替えを行うワーク段替手段３と、各段替後ワークＷ２の位置を調整可能なワーク位置調整手段４と、を備えて構成される。なお、図１〜図３において、符号Ｗ１（白抜き）が段替前ワークＷ１を示しており、符号Ｗ２（斜線）が段替後ワークＷ２を示している。

次に、本設計支援装置１を使用した設計支援方法を図４に基づいて、図１〜図３も参照しながら説明する。
まず、ステップＳ１において、３次元ＣＡＤ２のディスプレイ２ａ上に、図１に示すような、段替前ワークＷ１が入力済みの既設製造ラインを表示する。該既設製造ラインでは、図１の右側がワークの流れに対する上流側で、左側が下流側として表示される。例えば、搬送レール５上の最も上流側に、オイルが塗布される段替前ワークＷ１の位置が表示される。そのオイル塗布位置から下流側に、パレットに移載される段替前ワークＷ１の位置が表示される。そのパレット移載位置から下流側に、反転前後の段替前ワークＷ１の位置、すなわち、上側に反転前の段替前ワークＷ１が表示され、下側に反転後の段替前ワークＷ１が表示される。そして、搬送レール５上の最も下流側に、バッファ位置に到達した段替前ワークＷ１が表示される。

次に、ステップＳ２では、３次元ＣＡＤデータにおいて、表示された既設製造ラインから全ての段替前ワークＷ１の位置を把握する。次に、ステップＳ３では、３次元ＣＡＤデータにおいて、製造ラインを構築する設備モデルの基準座標系から全ての段替前ワークＷ１の基準座標系の位置を把握する。
次に、ステップＳ４では、３次元ＣＡＤデータにおいて、ワーク段替手段３により、段替前ワークＷ１に付与された基準座標系と、段替後ワークＷ２に付与された基準座標系とを一致させるようにして、既設製造ライン上の全ての段替前ワークＷ１を段替後ワークＷ２に置き換える。なお、既設製造ラインの段替前ワークＷ１を段替後ワークＷ２に全て置き換える際は、時間の短縮のため一括で置き換えたほうが好ましいが、個別に置き換えてもよい。

次に、ステップＳ５では、ワーク位置調整手段４により、例えば、図３に示すように、段替前ワーク用位置決め治具モデル１０に段替後ワークＷ２の角部が一致するように段替後ワークＷ２の位置を矢印方向に微調整する。そして、段替後ワークＷ２に対する製造ラインを構築することができる。
なお、ワーク位置調整手段４では、各段替後ワークＷ２の位置調整は個別に順次行うようにしているが、段替後ワークＷ２の位置の調整量が同じ段替後ワークＷ２が複数存在する場合には、複数の段替後ワークＷ２の位置調整を一括で行うことができる。また、当然であるが、各段替後ワークＷ２の位置調整が必要なければこのステップＳ５を実施する必要はない。

以上説明したように、本発明の実施形態では、３次元ＣＡＤデータ上の段替前ワークＷ１が入力済みの既設製造ラインに基づいて、全ての段替前ワークＷ１に付与された基準座標系と、全ての段替後ワークＷ２に付与された基準座標系とを一致させるようにして、全ての段替前ワークＷ１を段替後ワークＷ２に置き換え、その後、各段替後ワークＷ２の位置を微調整する。この結果、ワークの段替えの際、多数の段替後ワークＷ２に対する製造ラインへの入力作業を効率的に短時間で行うことができる。しかも、ワーク位置調整手段４は、段替後ワークＷ２の位置の調整量が同じである段替後ワークＷ２が複数存在する場合には、複数の段替後ワークＷ２の位置調整を一括で行うことができるので、ワークの段替えに要する時間をさらに短縮することができる。

１設計支援装置，２３次元ＣＡＤ，３ワーク段替手段，４ワーク位置調整手段，Ｗ１段替前ワーク，Ｗ２段替後ワーク

Claims

ワークの製造ラインの設計支援方法であって、
３次元ＣＡＤデータ上の既設製造ラインにて、段替前ワークに付与された基準座標系と、段替後ワークに付与された基準座標系とを一致させて全てのワークについて段替えを行い、
その後、前記各段替後ワークの位置を調整することを特徴とする設計支援方法。
ワークの製造ラインの設計支援装置であって、
３次元ＣＡＤデータ上の既設製造ラインにて、段替前ワークに付与された基準座標系と、段替後ワークに付与された基準座標系とを一致させて全てのワークについて段替えを行うワーク段替手段と、
前記各段替後ワークの位置を調整可能なワーク位置調整手段と、
を含むことを特徴とする設計支援装置。