JP3811975B2

JP3811975B2 - Automatic design equipment

Info

Publication number: JP3811975B2
Application number: JP30916895A
Authority: JP
Inventors: 浩平山本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2015-11-28
Also published as: JPH09147007A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＡＤシステムによる自動設計装置に関し、特にＣＡＤシステム上の指定された座標空間領域における予め生成されたスポット溶接の対象物であるモデルとスポット溶接を行なうガンとの干渉を防止する非干渉空間を検出する自動設計装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場の組立ライン等の自動化のための設備において、その設備自身と組み立ての対象物（以下、ワーク）が相対的に移動する場合、即ち、設備自身が動作を行なう場合、あるいはワーク自身がライン上をコンベア等により移動する場合等は、その自動化のための装置を設計する際、設計者は、ワーク及びワークを支える種々の治具が相対的に移動する装置に干渉しないように設計する必要がある。ここで、干渉とはワーク及びワークを支える治具との接触、衝突をいう。一般に、この設計作業は、設計者の経験や勘に頼る部分が多く、装置の設計と干渉の検討とを繰り返し行なうため、設計工数の削減が切望される。
近年では、コンピュータ技術やＣＡＤ技術の進歩により、試作前のある程度の干渉チェックは可能となりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、試運転の際の干渉による不具合の発生、それによる再設計、そして装置の手直しが依然として問題となっている。
【０００４】
そこで本発明は、ＣＡＤシステム上の指定された座標空間領域における予め生成されたスポット溶接の対象物であるモデルとスポット溶接を行なうガンとの非干渉空間を検出する自動設計装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は以下の構成を特徴とする。
【０００６】
即ち、スポット溶接を行なうガンの動作をシュミレーションする手段を備え、その溶接ガンの前記スポット溶接の対象物との干渉を防止する空間を検出する自動設計装置において、干渉チェックの最小単位である単位形状の大きさ及びその集合体の大きさを予め設定する設定手段と、その設定された前記単位形状の大きさ及びその集合体の大きさに基づいて、単位形状の集合体を生成する集合体生成手段と、予め生成された干渉チェックの対象物のＣＡＤデータを入手するＣＡＤデータの入手手段と、その入手した前記干渉チェックの対象物のＣＡＤデータと前記単位形状の集合体とを、使用者が指定する位置関係でモデル化して表示するモデル化表示手段と、前記動作シュミレーション手段の実行の際、前記位置関係にてモデル化された前記干渉チェックの対象物と前記単位形状の集合体との干渉を検出する干渉検出手段と、前記干渉検出手段により検出される干渉結果を用いて、干渉空間及び／または非干渉空間を生成する干渉・非干渉空間生成手段と、を備え、前記単位形状の集合体は、スポット溶接を行なうガンの形状設計を行なう領域を含む領域であり、前記干渉チェックの対象物のＣＡＤデータは、前記スポット溶接の対象物であることを特徴とする。
これにより、スポット溶接を行なうガンの形状設計に先立ち、そのガンの移動領域を単位形状の集合体として指定し、スポット溶接の対象物であるモデルと干渉が起こらない空間を検出する。そして、スポット溶接を行なう対象物に干渉しない溶接ガンの移動領域を検出することにより、後工程の溶接ガンの設計を効率化する。
【０００７】
更に、前記干渉・非干渉空間生成手段により生成される干渉部分及び／または非干渉部分の断面を平面上に表示する平面化手段を備えたことを特徴とする。
これにより、３次元空間で表わされた干渉空間及び／または非干渉空間を２次元で表わす。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態をスポット溶接装置の溶接ガンの設計に適用し、図面を参照して説明する。
【００１３】
はじめに、本発明を適用する自動設計装置としてのＥＷＳのシステム構成を図１を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態としてのＥＷＳのシステム構成図である。
【００１５】
図中、ＥＷＳ２０は、本体２１、キーボード２２、ＣＲＴ等の表示装置２３、表示装置２３上に表示されたワークや座標系の回転等を操作するジョイスティック２４、表示装置２３上に表示された対象をクリックするマウス２５、フロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）２６、画面のハードコピーが可能なプリンタ２７を備える。また、ＥＷＳ２０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）２８に接続されており、ＬＡＮ２８を介してスポット溶接装置５５を制御する制御装置３１と接続されている。スポット溶接装置５５の先端には、本発明により検出される後述の非干渉空間内で設計された溶接ガン５６が備えられて、制御装置３１により制御される。
尚、ジョイスティック２４やマウス２５は必須ではなく、キーボード２２で代用することが可能であり、ＥＷＳ２０は通信回線と接続されておらず、制御装置３１等の外部装置との種々のデータ交換をＦＤＤ２６により行なう構成でもよいことは言うまでもない。
【００１６】
次に、ＥＷＳ２０の本体２１の内部構成の概要を図２を参照して説明する。
【００１７】
図２は、本発明を適用するＥＷＳ２０の内部構成を示す図である。
【００１８】
図中、１はＥＷＳ２０全体の動作を制御するＣＰＵ、２は固定パラメータ等を記憶するＲＯＭ、３は可変パラメータやワークエリアとして使用されるＲＡＭ、４はフロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）でありＦＤＤ２６と同一である。５は大容量記憶装置であるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、６はＬＡＮ２８との通信を行なう外部通信用インタフェース、７はプリンタ２７を制御するプリンタ用インタフェース、８は表示装置２３を制御するディスプレイ用インタフェース、９はキーボード２２のキーボード用インタフェース、１０はマウス２５のマウス用インタフェース、１１はジョイスティック２４のジョイスティック用インタフェースである。これらは内部バス１２に接続されており双方向の通信が可能である。
【００１９】
次に、本実施形態としての非干渉空間の検出の手順を図３〜図５を参照して説明する。
【００２０】
まず、スポット溶接の対象となるワークのＣＡＤデータを入手する。このデータは、前工程にて予め生成された３次元座標におけるモデルである。また、このデータには、ワークの形状に応じて予め生成された複数のスポット溶接点（以下、打点）データが備えられている。
これらの複数の打点の溶接は、一般的には１台のスポット溶接装置により溶接が行われる。このため設計者は、ワーク（以下、干渉チェックの対象モデル）の形状等を考慮して各打点及び打点間の移動経路において干渉チェックの対象モデルと干渉しない領域を抽出することを目標とする。後工程において、抽出した領域の内部で溶接ガンの形状を設計すれば実際の装置の運転時に干渉を防止できるからである。
スポット溶接装置により溶接を行なう空間領域は、小さい立方体（以下、単位微小モデル）の集合（以下、単位微小モデルの集合体）により構成されている。この状態を表示装置２３に表示した例を図３及び図４に示す。
【００２１】
図３は、本発明の一実施形態としての干渉チェックの対象モデルと単位微小モデルの集合体とを示す斜視図である。
【００２２】
図中、５３は、ワイヤフレームモデルとして表示装置２３に表示された干渉チェックの対象モデルである。打点１〜打点Ｎ以外にも不図示の複数の打点データ及び干渉チェックの対象モデル５３を支える治具の形状データを有するが、図３では説明のため省略している。５１は、単位微小モデルであり、単位微小モデルの集合体５２を形成している。この単位微小モデルの集合体５２の空間領域の大きさは、後工程にて設計するスポット溶接装置の溶接ガンの形状設計を行なう領域を包含するように設定する。単位微小モデル５１は、立方体に限られる必要はなく、干渉チェックの対象モデル５３及び単位微小モデルの集合体５２の形状に応じて他の形状とすればよい。
【００２３】
図４は、本発明の一実施形態としての打点における干渉チェックの対象モデルと単位微小モデルの集合体との干渉の状態を示す部分拡大図である。
【００２４】
図中、説明のため干渉チェックの対象モデル５３自体の表現は省略し、それを支える治具の複数の支持部５４を示している。干渉チェックの対象モデル５３上の打点１〜打点Ｎは、それぞれローカル座標を有し、単位微小モデルの集合体５２を移動し、スポット溶接の１サイクルとして移動をシュミレーションする。その際、各単位微小モデル５１と干渉チェックの対象モデル５３（治具の複数の支持部５４を含む）との干渉チェックを行なう。干渉チェックの結果において、干渉であれば単位微小モデル５１を変色させて表示し干渉空間のグループに加える。図では説明のため、その部分のメッシュが削除されて干渉の状態を表わしている。図４では、打点１及び打点２において干渉を起していることがわかる。
【００２５】
１サイクルのシュミレーションにより打点１〜打点Ｎ及び予め設定された単位時間毎の位置（または、予め設定された単位長さ毎）における干渉部分が順次表示（干渉空間のグループに追加）され、最終的に干渉空間が生成されることになる。後工程においてこの干渉空間を避けるように溶接ガンを設計すればよいわけであるが、設計者にとって３次元空間のままでは直観的な把握が難しいため、干渉空間及び／または非干渉空間の断面をＸＺ平面にまとめて表示する。この状態を図５Ａ及び図５Ｂに示す。
【００２６】
図５Ａは、本発明の一実施形態としての各打点における干渉空間空間を示す図である。
【００２７】
図５Ｂは、本発明の一実施形態としての各打点における非干渉空間を示す図である。
【００２８】
図中、図５Ａでは、平面で表わされた干渉空間６１上の小さな正方形の集合が各打点における干渉部分を示している。そしてこの干渉空間６１の論理値の否定（ＮＯＴ）をとることにより図５Ｂの非干渉空間６２が検出されるわけである。この結果に基づいて、後工程にて溶接ガンを設計した例を図７に示す。
【００２９】
図７は、本発明の一実施形態としての非干渉空間内に設計された溶接ガンの設計例を示す図である。
【００３０】
図中、ＸＺ平面で表わされた非干渉空間６２の内部でスポット溶接装置５５の溶接ガン５６が設計されたことがわかる。
【００３１】
実際の処理において、干渉チェックの対象モデル５３（治具の複数の支持部５４を含む）の形状により、打点１〜打点Ｎにおける干渉チェックだけでは不足する場合は、予め入力した単位時間毎に干渉チェックを行なうようにすればよい。これにより、ＣＡＤシステムが有する機能により単位時間毎の溶接ガン５６及びその他の物体の位置関係をシュミレーションすることができる。
【００３２】
上述の処理の流れを図６のフローチャートに示す。
【００３３】
図６は、本発明の一実施形態としての処理のフローチャートである。
【００３４】
図中、ステップＳ１で、設計者は、単位微小モデル５１及び単位微小モデルの集合体５２の大きさを入力する。
ステップＳ２で、設計者は、干渉チェックの間隔となる単位時間を入力する。
ステップＳ３で、予め作成された干渉チェックの対象モデル５３（治具の複数の支持部５４を含む）のＣＡＤデータをＦＤＤ４やＨＤＤ５からのロード、外部通信用インタフェース６を介した外部装置からのロード等によりＣＰＵ１に記憶し、表示装置２３上に表示する。
ステップＳ４で、単位微小モデル５１により構成された単位微小モデルの集合体５２を、ステップＳ１で入力された大きさに従って作成し、表示装置２３上に表示する。
ステップＳ５で、作成された単位微小モデルの集合体５２の全ての単位微小モデル５１を非干渉リストに登録する。
ステップＳ６で、干渉リストを初期化する。
ステップＳ７で、設計者は、作成された単位微小モデルの集合体５２を移動させ、干渉チェックの対象モデル５３との予想される位置関係を表示装置２３上で設定する。
ステップＳ８で、溶接ガンの１サイクルのシュミレーションを開始する。
ステップＳ９で、各打点位置及び単位時間毎に単位微小モデルの集合体５２と、干渉チェックの対象モデル５３との干渉チェックをブール演算を使用して行なう。
ステップＳ１０で、干渉するかどうかを判断し、干渉する場合は、その位置において干渉する全ての単位微小モデル５１を非干渉リストの登録から削除し、干渉リストに登録し（ステップＳ１１）、ステップＳ１２に戻る。
一方、ステップＳ１０において干渉していない場合は、全打点について処理が終了したかを判断し（ステップＳ１２）、終了していない場合はステップＳ１０に戻る。
一方、ステップＳ１２で全打点終了したと判断した場合は、干渉リストに基づいて干渉空間６１を検出し、更にブール演算を使用して非干渉空間６２を検出し、表示装置２３上に表示する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１４で、ステップＳ１３で検出した干渉空間６１及び／または非干渉空間６２をＸＺ平面にまとめて表示し、処理を終了する。
【００３５】
このようにして、非干渉空間６２は検出される。後工程として、設計者が非干渉空間内で溶接ガン５６を設計し、そのデータを含めて目的とするスポット溶接の１サイクルをシュミレーションしている状態を図８に示す。
【００３６】
図８は、一般的なスポット溶接工程のシュミレーションを示す図である。
【００３７】
図中、スポット溶接装置５５は、予め設定されている打点１〜打点Ｎにおいて溶接動作を行ない、不図示の移動機構により干渉チェックの対象モデル５３に沿って移動する。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＣＡＤシステム上の指定された座標空間領域における予め生成されたスポット溶接の対象物であるモデルとスポット溶接を行なうガンとの非干渉空間を検出する自動設計装置の提供が実現する。従って、非干渉空間内で溶接ガンの設計を行なえば、試作段階においてもスポット溶接の対象物であるモデルとの干渉の発生を防止し、溶接ガンの設計から立ち上げまでの一貫した工数削減及びコスト削減が実現できる。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのＥＷＳのシステム構成図である。
【図２】本発明を適用するＥＷＳ２０の内部構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態としての干渉チェックの対象モデルと単位微小モデルの集合体とを示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態としての打点における干渉チェックの対象モデルと単位微小モデルの集合体との干渉の状態を示す部分拡大図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態としての各打点における干渉空間空間を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態としての各打点における非干渉空間を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態としての処理のフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態としての非干渉空間内に設計された溶接ガンの設計例を示す図である。
【図８】一般的なスポット溶接工程のシュミレーションを示す図である。
【符号の説明】
１ＣＰＵ
２ＲＯＭ
３ＲＡＭ
４フロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）
５ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
６外部通信用インタフェース
７プリンタ用インタフェース
８ディスプレイ用インタフェース
９キーボード用インタフェース
１０マウス用インタフェース
１１ジョイスティック用インタフェース
１２内部バス
２０エンジニアリングワークステーション（ＥＷＳ）
２１本体
２２キーボード
２３表示装置
２４ジョイスティック
２５マウス
２６フロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）
２７プリンタ
２８ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
３１制御装置
５１単位微小モデル
５２単位微小モデルの集合体
５３干渉チェックの対象モデル
５４支持部
５５スポット溶接装置
５６溶接ガン
６１干渉空間
６２非干渉空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic design apparatus using a CAD system, and more particularly to non-interference that prevents interference between a model that is a target of spot welding generated in advance in a designated coordinate space region on the CAD system and a gun that performs spot welding. The present invention relates to an automatic design apparatus for detecting a space.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an equipment for automation such as an assembly line in a factory, when the equipment itself and an object to be assembled (hereinafter referred to as a workpiece) move relatively, that is, when the equipment itself operates, or the work itself When moving on the line by a conveyor, etc., when designing a device for automation, the designer designs the workpiece and various jigs supporting the workpiece so that they do not interfere with the relatively moving device. There is a need. Here, the interference refers to contact and collision between the workpiece and the jig supporting the workpiece. In general, this design work relies heavily on the experience and intuition of the designer, and since the design of the apparatus and the examination of interference are repeated, there is a great need for a reduction in design man-hours.
In recent years, due to the advancement of computer technology and CAD technology, some degree of interference check before prototyping is becoming possible.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, problems due to interference during trial operation, redesign due to this, and reworking of the apparatus still remain problems.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an automatic design apparatus for detecting a non-interference space between a model which is a target object of spot welding generated in advance in a designated coordinate space region on a CAD system and a gun for spot welding. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is characterized by the following configurations.
[0006]
That is, in an automatic design apparatus that includes means for simulating the operation of a gun that performs spot welding and detects a space that prevents the welding gun from interfering with the spot welding object, a unit shape that is the minimum unit of interference check Generating means for generating a unit shape based on the setting means for presetting the size of the unit and the size of the unit, and the set unit size and the size of the unit A user obtains means, CAD data obtaining means for obtaining CAD data of the object of interference check generated in advance, and the obtained CAD data of the object of interference check and the aggregate of the unit shapes. Modeled display means for modeling and displaying with a specified positional relationship, and before the modeled with the positional relationship during execution of the motion simulation means Interference detection means for detecting interference between the object of interference check and the aggregate of the unit shapes, and interference / and non-interference space generated by using the interference result detected by the interference detection means. Non-interference space generation means , wherein the unit-shaped assembly is an area including an area where a shape of a gun for spot welding is designed, and CAD data of the object of the interference check is the spot welding wherein the object der Rukoto.
Thus, prior to the shape design of the gun for spot welding, the movement region of the gun is designated as a unit shape assembly , and a space in which interference with the model that is the object of spot welding does not occur is detected. And the design of the welding gun of a post process is made efficient by detecting the movement area | region of the welding gun which does not interfere with the target object which carries out spot welding.
[0007]
Further, the present invention is characterized by further comprising planarizing means for displaying on a plane the cross section of the interference part and / or non-interference part generated by the interference / non-interference space generation means.
As a result, the interference space and / or non-interference space represented in the three-dimensional space is represented in two dimensions.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention is applied to the design of a welding gun of a spot welding apparatus and will be described with reference to the drawings.
[0013]
First, a system configuration of an EWS as an automatic design apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.
[0014]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an EWS as an embodiment of the present invention.
[0015]
In the figure, the EWS 20 is a main body 21, a keyboard 22, a display device 23 such as a CRT, a work displayed on the display device 23, a joystick 24 for operating a rotation of a coordinate system, etc., and an object displayed on the display device 23. A mouse 25 for clicking, a floppy disk drive (FDD) 26, and a printer 27 capable of hard copy of the screen are provided. The EWS 20 is connected to a local area network (LAN) 28 and is connected to a control device 31 that controls the spot welding device 55 via the LAN 28. The tip of the spot welding device 55 is provided with a welding gun 56 designed in a non-interference space described later detected by the present invention, and is controlled by the control device 31.
Note that the joystick 24 and the mouse 25 are not essential, and can be substituted by the keyboard 22, and the EWS 20 is not connected to the communication line, and various data exchanges with external devices such as the control device 31 are performed by the FDD 26. Needless to say, the configuration may be performed.
[0016]
Next, an outline of the internal configuration of the main body 21 of the EWS 20 will be described with reference to FIG.
[0017]
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the EWS 20 to which the present invention is applied.
[0018]
In the figure, 1 is a CPU that controls the operation of the entire EWS 20, 2 is a ROM that stores fixed parameters, etc., 3 is a RAM that is used as a variable parameter or work area, and 4 is a floppy disk drive (FDD) that is the same as the FDD 26. It is. 5 is a hard disk drive (HDD) as a mass storage device, 6 is an external communication interface for communicating with the LAN 28, 7 is a printer interface for controlling the printer 27, 8 is a display interface for controlling the display device 23, 9 is a keyboard interface of the keyboard 22, 10 is a mouse interface of the mouse 25, and 11 is a joystick interface of the joystick 24. These are connected to the internal bus 12 so that bidirectional communication is possible.
[0019]
Next, a procedure for detecting a non-interference space as the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0020]
First, CAD data of a workpiece to be spot welded is obtained. This data is a model in three-dimensional coordinates generated in advance in the previous process. In addition, this data includes a plurality of spot welding point (hereinafter, hitting point) data generated in advance according to the shape of the workpiece.
The welding of these plurality of hit points is generally performed by a single spot welding apparatus. For this reason, the designer aims to extract a region that does not interfere with the target model of the interference check in each hit point and the movement path between the hit points in consideration of the shape of the workpiece (hereinafter referred to as the target model of the interference check). This is because if the shape of the welding gun is designed within the extracted region in the subsequent process, interference can be prevented during operation of the actual apparatus.
A space region where welding is performed by the spot welding apparatus is configured by a set of small cubes (hereinafter, unit micromodel) (hereinafter, unit micromodel assembly). An example in which this state is displayed on the display device 23 is shown in FIGS.
[0021]
FIG. 3 is a perspective view showing a target model for interference check and an aggregate of unit micro models as one embodiment of the present invention.
[0022]
In the figure, reference numeral 53 denotes an interference check target model displayed on the display device 23 as a wire frame model. In addition to the hit points 1 to N, there are a plurality of hit point data (not shown) and shape data of the jig that supports the object model 53 for interference check, which are omitted in FIG. Reference numeral 51 denotes a unit micro model, which forms an assembly 52 of unit micro models. The size of the space area of the unit micro model aggregate 52 is set so as to include an area for designing the shape of the welding gun of the spot welding apparatus to be designed in a later process. The unit minute model 51 is not necessarily limited to a cube, and may be other shapes depending on the shapes of the interference check target model 53 and the unit minute model aggregate 52.
[0023]
FIG. 4 is a partially enlarged view showing a state of interference between a target model for interference check and an aggregate of unit micro models at a hit point as one embodiment of the present invention.
[0024]
In the figure, for the sake of explanation, the representation of the target model 53 itself for interference check is omitted, and a plurality of support portions 54 of a jig for supporting the model are shown. The hit points 1 to N on the interference check target model 53 each have local coordinates, move the unit micro model aggregate 52, and simulate the movement as one cycle of spot welding. At that time, an interference check is performed between each unit micro model 51 and the target model 53 (including a plurality of jig support portions 54) of the interference check. If the result of the interference check is interference, the unit minute model 51 is discolored and displayed and added to the interference space group. In the figure, for the sake of explanation, the mesh at that portion is deleted to show the state of interference. In FIG. 4, it can be seen that interference occurs at the hit points 1 and 2.
[0025]
By one-cycle simulation, the interfering portions at the hit points 1 to N and the preset unit time positions (or preset unit lengths) are sequentially displayed (added to the interference space group), and finally Thus, an interference space is generated. It is only necessary to design the welding gun so as to avoid this interference space in the subsequent process. However, since it is difficult for the designer to intuitively grasp the three-dimensional space, the cross section of the interference space and / or the non-interference space is determined. Collectively display on the XZ plane. This state is shown in FIGS. 5A and 5B.
[0026]
FIG. 5A is a diagram showing an interference space space at each hit point as an embodiment of the present invention.
[0027]
FIG. 5B is a diagram showing a non-interference space at each hit point as an embodiment of the present invention.
[0028]
In FIG. 5A, in FIG. 5A, a set of small squares on the interference space 61 represented by a plane indicates an interference portion at each hit point. Then, by negating the logical value (NOT) of the interference space 61, the non-interference space 62 in FIG. 5B is detected. Based on this result, an example in which a welding gun is designed in a later process is shown in FIG.
[0029]
FIG. 7 is a diagram showing a design example of a welding gun designed in a non-interference space as one embodiment of the present invention.
[0030]
In the figure, it can be seen that the welding gun 56 of the spot welding device 55 is designed inside the non-interference space 62 represented by the XZ plane.
[0031]
In actual processing, if only the interference check at the hit points 1 to N is insufficient due to the shape of the target model 53 for interference check (including the plurality of support portions 54 of the jig), the interference is performed every unit time inputted in advance. A check should be made. Thereby, the positional relationship between the welding gun 56 and other objects for each unit time can be simulated by the function of the CAD system.
[0032]
The flow of the above process is shown in the flowchart of FIG.
[0033]
FIG. 6 is a flowchart of processing as one embodiment of the present invention.
[0034]
In the figure, in step S1, the designer inputs the size of the unit micro model 51 and the unit micro model aggregate 52.
In step S2, the designer inputs a unit time as an interference check interval.
In step S3, CAD data of a target model 53 (including a plurality of jig support portions 54) prepared in advance is loaded from the FDD 4 or HDD 5 and loaded from an external device via the external communication interface 6 in step S3. For example, it is stored in the CPU 1 and displayed on the display device 23.
In step S 4, the unit micro model aggregate 52 constituted by the unit micro models 51 is created according to the size input in step S 1 and displayed on the display device 23.
In step S5, all the unit micro models 51 of the created unit micro model aggregate 52 are registered in the non-interference list.
In step S6, the interference list is initialized.
In step S <b> 7, the designer moves the created unit micromodel aggregate 52 and sets the expected positional relationship with the target model 53 of the interference check on the display device 23.
In step S8, one cycle simulation of the welding gun is started.
In step S9, an interference check between the unit micro model aggregate 52 and the interference check target model 53 is performed using a Boolean operation for each hit point position and unit time.
In step S10, it is determined whether or not interference occurs. If there is interference, all unit micro models 51 that interfere at that position are deleted from the non-interference list registration, and are registered in the interference list (step S11). Return to.
On the other hand, if there is no interference in step S10, it is determined whether the process has been completed for all the hit points (step S12). If not, the process returns to step S10.
On the other hand, if it is determined in step S12 that all the hit points have been completed, the interference space 61 is detected based on the interference list, and further, the non-interference space 62 is detected using a Boolean operation and displayed on the display device 23 ( Step S13).
In step S14, the interference space 61 and / or the non-interference space 62 detected in step S13 are displayed together on the XZ plane, and the process ends.
[0035]
In this way, the non-interference space 62 is detected. FIG. 8 shows a state where the designer designs the welding gun 56 in the non-interference space and simulates one cycle of the target spot welding including the data as a post-process.
[0036]
FIG. 8 is a diagram showing a simulation of a general spot welding process.
[0037]
In the drawing, a spot welding device 55 performs a welding operation at preset hit points 1 to N, and moves along a target model 53 for interference check by a moving mechanism (not shown).
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the automatic detection of the non-interference space between the model that is the object of spot welding generated in advance in the designated coordinate space region on the CAD system and the gun that performs spot welding. Provision of design equipment is realized. Therefore, if the welding gun is designed in a non-interference space, the occurrence of interference with the model that is the object of spot welding will be prevented even in the prototype stage, and the man-hour reduction from the design of the welding gun to the start-up will be reduced. Cost reduction can be realized.
[0039]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an EWS as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of an EWS 20 to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a perspective view showing a target model for interference check and an aggregate of unit micro models as an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partially enlarged view showing a state of interference between a target model for interference check and an aggregate of unit micro models at a hit point according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5A is a diagram showing an interference space space at each hit point as an embodiment of the present invention.
FIG. 5B is a diagram showing a non-interference space at each hit point as an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of processing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a design example of a welding gun designed in a non-interference space as one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a simulation of a general spot welding process.
[Explanation of symbols]
1 CPU
2 ROM
3 RAM
4 Floppy disk drive (FDD)
5 Hard disk drive (HDD)
6 External communication interface 7 Printer interface 8 Display interface 9 Keyboard interface 10 Mouse interface 11 Joystick interface 12 Internal bus 20 Engineering workstation (EWS)
21 Main body 22 Keyboard 23 Display device 24 Joystick 25 Mouse 26 Floppy disk drive (FDD)
27 Printer 28 Local Area Network (LAN)
31 Control Device 51 Unit Micro Model 52 Unit Micro Model Assembly 53 Interference Check Target Model 54 Support Unit 55 Spot Welding Device 56 Welding Gun 61 Interference Space 62 Non-interference Space

Claims

スポット溶接を行なうガンの動作をシュミレーションする手段を備え、その溶接ガンの前記スポット溶接の対象物との干渉を防止する空間を検出する自動設計装置において、
干渉チェックの最小単位である単位形状の大きさ及びその集合体の大きさを予め設定する設定手段と、
その設定された前記単位形状の大きさ及びその集合体の大きさに基づいて、単位形状の集合体を生成する集合体生成手段と、
予め生成された干渉チェックの対象物のＣＡＤデータを入手するＣＡＤデータの入手手段と、
その入手した前記干渉チェックの対象物のＣＡＤデータと前記単位形状の集合体とを、使用者が指定する位置関係でモデル化して表示するモデル化表示手段と、
前記動作シュミレーション手段の実行の際、前記位置関係にてモデル化された前記干渉チェックの対象物と前記単位形状の集合体との干渉を検出する干渉検出手段と、
前記干渉検出手段により検出される干渉結果を用いて、干渉空間及び／または非干渉空間を生成する干渉・非干渉空間生成手段と、を備え、
前記単位形状の集合体は、スポット溶接を行なうガンの形状設計を行なう領域を含む領域であり、前記干渉チェックの対象物のＣＡＤデータは、前記スポット溶接の対象物であることを特徴とする自動設計装置。 In an automatic design apparatus that includes means for simulating the operation of a gun that performs spot welding, and detects a space that prevents interference of the welding gun with the spot welding object,
A setting means for presetting the size of the unit shape which is the minimum unit of the interference check and the size of the aggregate;
An aggregate generation means for generating an aggregate of unit shapes based on the set unit shape size and the aggregate size;
CAD data obtaining means for obtaining CAD data of the object of interference check generated in advance;
Modeling display means for modeling and displaying the obtained CAD data of the object of the interference check and the aggregate of the unit shapes in a positional relationship designated by a user;
An interference detection means for detecting interference between the object of the interference check modeled in the positional relationship and the aggregate of the unit shapes when executing the motion simulation means;
Interference / non-interference space generation means for generating an interference space and / or a non-interference space using the interference result detected by the interference detection means ,
Assembly of the unit shape is a region including a region for shape design of the gun for performing spot welding, CAD data of the interference check of an object, characterized by object der Rukoto of the spot welding Automatic design equipment.

前記干渉・非干渉空間生成手段により生成される干渉部分及び／または非干渉部分の断面を平面上に表示する平面化手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の自動設計装置。 2. The automatic design apparatus according to claim 1, further comprising planarizing means for displaying on a plane a cross section of the interference part and / or non-interference part generated by the interference / non-interference space generation means.

前記モデル化表示手段は、前記干渉チェックの対象物のＣＡＤデータと前記単位形状の集合体とをワイヤフレームモデルにモデル化することを特徴とする請求項１記載の自動設計装置。 2. The automatic design apparatus according to claim 1, wherein the modeling display unit models CAD data of the object of the interference check and the aggregate of the unit shapes into a wire frame model.

前記ＣＡＤデータの入手手段は、前記自動設計装置に備えられた記憶装置及び／または外部装置との通信手段であることを特徴とする請求項１記載の自動設計装置。 2. The automatic design apparatus according to claim 1, wherein the CAD data acquisition means is a storage means provided in the automatic design apparatus and / or a communication means with an external device.

前記干渉検出手段は、予め設定されたシミュレーションされる、１サイクルのスポット溶接中の溶接ガンの移動経路の長さ毎に行なうことを特徴とする請求項１記載の自動設計装置。2. The automatic design apparatus according to claim 1, wherein the interference detection means is performed for each length of a moving path of a welding gun during a spot welding of one cycle that is set in advance.

前記干渉検出手段の実行周期は、予め設定されたシミュレーションされる、１サイクルのスポット溶接の時間であることを特徴とする請求項１記載の自動設計装置。2. The automatic design apparatus according to claim 1, wherein the execution period of the interference detection means is a preset spot welding time for a simulated cycle .

前記干渉チェックの対象物のＣＡＤデータは、前記スポット溶接の打点の位置データを有し、前記干渉検出手段及び干渉・非干渉空間生成手段は、その打点にて行なうことを特徴とする請求項１記載の自動設計装置。CAD data of the interference check of the object has a position data of RBI of the spot welding, the interference detection means and the interference and non-interference space generation means, according to claim 1, characterized in that performing at its RBI Automatic design equipment as described.