(57)【要約】【課題】部品における可動部を除く固定部の変形状態をシステム上で仮想的に表現しつつ、干渉チェックも正常に機能させる表示制御装置等を提供する。【解決手段】部品が変形した状態を表示する表示制御装置２００において、前記部品における可動部を除く固定部の変形に関する情報を含む、当該部品に関する部品情報を格納する部品データ２５０と、部品における固定部の変形が可能であると設定された可変部品について、部品情報に基づいて可変部品の固定部に仮想的な可変部を生成する可変部生成部２２０と、前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部に基づいて、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成する変形状態生成部２３０と、変形した状態の形状を有する可変部品を表示する表示制御部２４０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が変形した状態を表示する表示制御装置において、
前記部品における可動部を除く固定部の変形に関する情報を含む、当該部品に関する部品情報を格納する部品データ格納手段と、
前記部品データ格納手段に格納された部品情報のうち、当該部品における固定部の変形が可能であると設定された可変部品について、当該部品情報に基づいて当該可変部品の固定部に仮想的な可変部を生成する可変部生成手段と、
前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部を有する可変部品について、前記部品データ格納手段に格納された部品情報及び前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部に関する情報に基づいて、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成する変形状態生成手段と、
前記変形状態生成手段が生成した前記変形情報に基づいて、前記変形した状態の形状を有する可変部品を表示する表示制御手段とを備える表示制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示制御装置において、
前記部品を形成する材料の、少なくとも材質及び形状に関する情報を格納する材料データ格納手段と、
前記材料データ格納手段及び前記部品データ格納手段に格納されたデータに基づいて、前記部品における固定部の変形の許容範囲を解析する変形解析手段とを備え、
前記可変部生成手段が、前記変形解析手段にて解析された結果に基づいて前記可変部品に仮想的な可変部を生成する表示制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の表示制御装置を用いて部品の組立及び／又は分解時のアニメーションを生成するアニメーション生成装置において、
前記部品の組立及び／又は分解時において当該部品間で発生する干渉をチェックする干渉チェック手段を備え、
前記可変部生成手段が、前記可変部品について当該可変部品が変形していない状態で前記干渉チェック手段が干渉チェックを行った結果、干渉が発生していると判断された場合に、当該可変部品に仮想的な可変部を生成し、
前記表示制御手段が、前記変形状態生成手段にて生成された前記変形情報に基づいて、前記可変部品を変形した状態の形状でアニメーション表示するアニメーション生成装置。
【請求項４】
請求項３に記載のアニメーション生成装置において、
前記干渉チェック手段が、前記可変部品が変形した状態の形状で干渉チェックを行い、干渉しないと判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解を完了し、干渉すると判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解が不能であるとし、
前記表示制御手段が、当該可変部品の組立及び／又は分解の状態を表示するアニメーション生成装置。
【請求項５】
コンピュータに、部品が変形した状態を表示させる表示制御方法において、
前記部品における可動部を除く固定部の変形に関する情報を含む、当該部品に関する部品情報を格納する部品データ格納部に格納された部品情報のうち、当該部品における固定部の変形が可能であると設定された可変部品について、当該部品情報に基づいて当該可変部品の固定部に仮想的な可変部を生成する可変部生成ステップと、
前記可変部生成ステップで生成された仮想的な可変部を有する可変部品について、前記部品データ格納部に格納された部品情報及び前記可変部生成ステップで生成された仮想的な可変部に関する情報に基づいて、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成する変形状態生成ステップと、
前記変形状態生成ステップで生成された前記変形情報に基づいて、前記変形した状態の形状を有する可変部品を表示する表示制御ステップとを含む表示制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の表示制御方法において、
前記部品を形成する材料の、少なくとも材質及び形状に関する情報を格納する材料データ格納部及び前記部品データ格納部に格納されたデータに基づいて、前記部品の可動部を除く固定部の変形の許容範囲を解析する変形解析ステップを含み、
前記可変部生成ステップで、前記変形解析ステップにて解析された結果に基づいて前記可変部品に仮想的な可変部が生成される表示制御方法。
【請求項７】
部品が変形した状態を表示する表示制御装置としてコンピュータを機能させるための表示制御プログラムにおいて、
前記部品における可動部を除く固定部の変形に関する情報を含む、当該部品に関する部品情報を格納する部品データ格納手段、
前記部品データ格納手段に格納された部品情報のうち、当該部品における固定部の変形が可能であると設定された可変部品について、当該部品情報に基づいて当該可変部品の固定部に仮想的な可変部を生成する可変部生成手段、
前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部を有する可変部品について、前記部品データ格納手段に格納された部品情報及び前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部に関する情報に基づいて、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成する変形状態生成手段、
前記変形状態生成手段が生成した前記変形情報に基づいて、前記変形した状態の形状を有する可変部品を表示する表示制御手段としてコンピュータを機能させるための表示制御プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の表示制御プログラムにおいて、
前記部品を形成する材料の、少なくとも材質及び形状に関する情報を格納する材料データ格納手段、
前記材料データ格納手段及び前記部品データ格納手段に格納されたデータに基づいて、前記部品の可動部を除く固定部の変形の許容範囲を解析する変形解析手段としてコンピュータを機能させ、
前記可変部生成手段が、前記変形解析手段にて解析された結果に基づいて前記可変部品に仮想的な可変部を生成するようにコンピュータを機能させるための表示制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＤデータを表示する表示制御装置において、特に、部品の変形状態を表示する表示制御装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、製品設計等の作業においてデジタルモックアップを使用した３次元モデルの検証が進んできている。検証の内容として、例えば、可動部を定義することによる製品の検証、干渉／クリアランスチェックによる組立性の検証、組立順序や工程に対する手順の検証等がある。検証した結果は、設計部門から製造部門に「組立手順書」というアウトプットで情報が伝達される。そのため、組立手順については、精度が高い表現性が求められている。
【０００３】
製品等の組立／分解のアニメーションを生成したり、生成したアニメーションに基づいて組立／分解の検証を行う技術として、特許文献１ないし３に示す技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−２０００８２号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９５００号公報
【特許文献３】特開平８−１０６４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１ないし３に示す技術は、組立／分解のアニメーションを生成し、生成したアニメーションに基づいて製品の組立性等の評価、検証を行うことができるが、実際の組立工程においては、部品を曲げたり爪を嵌め込んだりして部品を微妙に変形しながら組み付けを行うことが多く、それらの表現に対応したアニメーションの生成を行う技術ではないという課題を有する。
【０００５】
また、組立／分解のアニメーションによる検証を行う場合に、一般的に部品間の干渉チェックが行われる。しかし、実際の組立／分解における部品の曲げや嵌め込み等の変形動作を、システム上で無視して表現しようとすると、実際には干渉していない場合であっても、システム上で嵌め込み部品と被嵌め込み部品が干渉し、干渉チェックに引っかかってしまう。だからといって、嵌め込み部品と被嵌め込み部品間の干渉チェックを無効にしてしまうと、本来の検知すべき干渉を検知できなくなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、部品における可動部を除く固定部の変形状態をシステム上で仮想的に表現しつつ、干渉チェックも正常に機能させる表示制御装置、アニメーション生成装置、表示制御方法、及び表示制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１．表示制御装置）
本願に開示する表示制御装置は、部品が変形した状態を表示する表示制御装置において、前記部品における可動部を除く固定部の変形に関する情報を含む、当該部品に関する部品情報を格納する部品データ格納手段と、前記部品データ格納手段に格納された部品情報のうち、当該部品における固定部の変形が可能であると設定された可変部品について、当該部品情報に基づいて当該可変部品の固定部に仮想的な可変部を生成する可変部生成手段と、前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部を有する可変部品について、前記部品データ格納手段に格納された部品情報及び前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部に関する情報に基づいて、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成する変形状態生成手段と、前記変形状態生成手段が生成した前記変形情報に基づいて、前記変形した状態の形状を有する可変部品を表示する表示制御手段とを備えるものである。
【０００８】
このように、本願に開示する表示制御装置においては、部品における可動部を除く固定部に仮想的な可変部を生成し、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成し、生成された変形情報に基づいて可変部品を表示するため、従来は表現できなかったような、部品の固定部分の変形を表現することができ、利用者にとって精度の高い部品の動作表現が可能になるという効果を奏する。
【０００９】
（２．材質、形状の解析）
本願に開示する表示制御装置は、前記部品を形成する材料の、少なくとも材質及び形状に関する情報を格納する材料データ格納手段と、前記材料データ格納手段及び前記部品データ格納手段に格納されたデータに基づいて、前記部品における固定部の変形の許容範囲を解析する変形解析手段とを備え、前記可変部生成手段が、前記変形解析手段にて解析された結果に基づいて前記可変部品に仮想的な可変部を生成するものである。
【００１０】
（３．アニメーション生成装置）
本願に開示するアニメーション生成装置は、前記表示制御装置を用いて部品の組立及び／又は分解時のアニメーションを生成するアニメーション生成装置において、前記部品の組立及び／又は分解時において当該部品間で発生する干渉をチェックする干渉チェック手段を備え、前記可変部生成手段が、前記可変部品について当該可変部品が変形していない状態で前記干渉チェック手段が干渉チェックを行った結果、干渉が発生していると判断された場合に、当該可変部品に仮想的な可変部を生成し、前記表示制御手段が、前記変形状態生成手段にて生成された前記変形情報に基づいて、前記可変部品を変形した状態の形状でアニメーション表示するものである。
【００１１】
（４．干渉チェック機能）
本願に開示するアニメーション生成装置は、前記干渉チェック手段が、前記可変部品が変形した状態の形状で干渉チェックを行い、干渉しないと判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解を完了し、干渉すると判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解が不能であるとし、前記表示制御手段が、当該可変部品の組立及び／又は分解の状態を表示するものである。
【００１２】
これまで、本発明を装置として示したが、所謂当業者であれば明らかであるように本発明を方法、及び、プログラムとして捉えることもできる。これら前記の発明の概要は、本発明に必須となる特徴を列挙したものではなく、これら複数の特徴のサブコンビネーションも発明となり得る。
【００１３】
すなわち、本願に開示する投影制御装置の構成要素または構成要素の任意の組合せを、方法、装置、回路、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものも、他の態様として有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は多くの異なる形態で実施可能である。従って、本実施形態の記載内容のみで本発明を解釈すべきではない。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
【００１５】
以下の実施の形態では、主に装置について説明するが、所謂当業者であれば明らかな通り、本発明は方法、及び、コンピュータを動作させるためのプログラムとしても実施できる。また、本発明はハードウェア、ソフトウェア、または、ハードウェア及びソフトウェアの実施形態で実施可能である。プログラムは、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光記憶装置、または、磁気記憶装置等の任意のコンピュータ可読媒体に記録できる。さらに、プログラムはネットワークを介した他のコンピュータに記録することができる。
【００１６】
（本発明の第１の実施形態）
以下に、本実施形態に係る表示制御装置について図１ないし図４を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る表示制御装置のハードウェア構成図、図２は、本実施形態に係る表示制御装置のモジュール構成図、図３は、本実施形態に係る表示制御装置の動作を示すフローチャート、図４は、本実施形態に係る表示制御装置により可変部品を表示する過程を示す図である。
【００１７】
（１．構成と機能）
（１−１  ハードウェア構成）
図１において、コンピュータ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０４、外部記憶装置であるＨＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ）１０５、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）カード１０６、マウス１０７、キーボード１０８、ビデオカード１０９、このビデオカード１０９と電気的に接続する表示装置であるディスプレイ１０９ａ、サウンドカード１１０、このサウンドカード１１０と電気的に接続する音出力装置であるスピーカ１１０ａ及びフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体を読み書きするドライブ１１１からなる。
なお、上記ハードウェア構成はあくまで一例を示したものであり、構成要素の変更をすることができるのは当然である。
【００１８】
（１−２  モジュール構成と機能）
図２において、表示制御装置２００は、入力部２１０と可変部生成部２２０と変形状態生成部２３０と表示制御部２４０と部品データ２５０とを備える。
入力部２１０は、利用者から入力される表示処理を指示するための表示指示情報２０５や部品に関する情報である部品関連情報２０６等の入力情報を受け付ける処理を行う。受け付けた部品関連情報２０６は、部品データ２５０に格納されて保存される。なお、利用者からの入力情報には、表示指示情報２０５や部品関連情報２０６以外にも例えば、部品を選択する指示情報や表示方法についての指示情報等の様々な情報が含まれる。
【００１９】
可変部生成部２２０は、部品データ２５０に格納された部品データから、当該部品における固定部の変形が可能であると設定された可変部品について、固定部に仮想的な可変部を生成する処理を行う。つまり、入力部２１０で受け付けた表示指示情報２０５に含まれる表示の対象となる表示対象部品について、部品データ２５０に格納されている当該表示対象部品に関する情報に基づいて、固定部の変形が可能である可変部品かどうかを判定し、当該表示対象部品が可変部品である場合には、仮想的な可変部を生成する。可変部品ではない場合は、そのまま表示制御部２４０に情報を渡す。
【００２０】
変形状態生成部２３０は、可変部生成部２２０が生成した仮想的な可変部を有する可変部品について、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成する処理を行う。
表示制御部２４０は、変形状態生成部２３０が生成した変形情報に基づいて、当該可変部品が変形した状態の形状をディスプレイ１０９ａに表示する処理を行う。
部品データ２５０は、部品に関する様々な情報が格納されている。部品の座標情報、可動情報、関節情報等の基本情報以外に、固定部の変形が可能である可変部品かどうかについての情報、可変部品の場合は、その可変位置、可変範囲（角度、長さ、伸縮率等）、可変軸等の可変情報等も含まれる。
【００２１】
（２．動作）
図３において、まず、部品に関する部品関連情報２０６が予め入力されて部品データ２５０に保存される（ステップＳ３１）。利用者により、表示の対象となる表示対象部品についての情報を含む、表示処理を指示するための表示指示情報２０５が入力され（ステップＳ３２）、当該表示対象部品が、部品データ２０５に格納された情報に基づいて、変形可能な可変部品であるかどうかが判定される（ステップＳ３３）。可変部品ではない場合は、変形等をせずにそのままディスプレイ１０９ａに表示して（ステップＳ３７）、処理を終了する。可変部品である場合は、可変部を仮想的に生成する（ステップＳ３４）。
【００２２】
ここで、可変部の生成について説明する。図４において、可変部品４１０に可変部が生成されて変形状態の形状が表示されるまでの処理を示している。可変部品４１０は、元々定義された可動部を有しておらず、可変位置、可変範囲、可変軸等の情報に基づいて可変部生成部２２０が仮想的に可変部を生成する。具体的には、可変位置として可変部品４１０の中心点Ｏ（例えば、可変部品４１０を包含する球体の中心）が設定され、可変範囲として角度θが設定されており、可変軸として中心点Ｏを通るＸ、Ｙ、Ｚ軸に平行な可変軸が設定されている。これらの情報に基づいて、本来表示対象部品の固定部である箇所に仮想的に可変部を生成する。
【００２３】
なお、図４では、角度を可変にすることによる折り曲げの変形例を示しているが、長さを可変にすることによる変形や、伸縮率を可変にすることによる変形等でもよい。
また、必ずしも形状の変形ではなく、サイズの変形（形状を維持したまま、体積が拡張又は縮小する等）であってもよい。
【００２４】
図３に戻って、可変部が仮想的に生成されたら、生成された可変部に基づいて可変部品４１０の変形状態を生成する（ステップＳ３５）。
ここで、変形状態の生成について説明する。図４に示すように、仮想的な可変部が生成されたことにより、可変部品４１０は角度θで折り曲げの変形を行うことができるようになる。しかし、実際の変形は「折り曲げ」ではなく「曲げ」の変形であるため、表示状態は、可変部品４１０の折り曲げ部分が湾曲して曲成される必要がある。従って、変形状態生成部２３０は、曲成される面の断面で、可変部品４１０の両端部点と可変部の中心軸点の３点から、例えば、最小二乗法等を用いて曲線を近似し、「曲げ」の形状を生成する。
【００２５】
図３に戻って、変形状態が生成されたら、表示制御部２４０が、変形された状態の形状で表示対象部品をディスプレイ１０９ａに表示して（ステップＳ３６）処理を終了する。
このように、本実施形態に係る表示制御装置によれば、部品における定義された可動部を除く固定部に仮想的な可変部を生成し、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成し、生成された変形情報に基づいて可変部品を表示するため、従来は表現できなかったような、部品の固定部分の変形を表現することができ、利用者にとって精度の高い部品の動作表現が可能になる。
【００２６】
（本発明の第２の実施形態）
以下に、本実施形態に係る表示制御装置について図５及び図６を用いて説明する。図５は、本実施形態に係る表示制御装置のモジュール構成図、図６は、本実施形態に係る表示制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００２７】
なお、本実施形態に係る表示制御装置のハードウェア構成は、第１の実施形態に係る表示制御装置と同じであるため、説明は省略する。また、本実施形態に係る表示制御装置と第１の実施形態に係る表示制御装置とにおいて、説明が重複する箇所については説明を省略する。
【００２８】
（１．構成と機能）
図５において、第１の実施形態に係る表示制御装置と異なる構成は、材料データ２５５と変形解析部２８０とを新たに備える点である。
材料データ２５５は、利用者から入力された部品関連情報２０６に含まれる、部品データ２５０に登録されている部品についての材質や形状等の情報が格納されて保存されている。材質の情報とは、例えば木製、金属製、プラスチック製、ゴム製等の情報であり、形状の情報とは、平板（縦、横、厚さの情報を含む）、球体（半径の情報を含む）、直方体（縦、横、高さの情報を含む）等の情報である。
【００２９】
変形解析部２８０は、部品データ２５０の情報と材料データ２５５の情報とから変形可能な可変部品であるかどうかを判定し、可変部品の変形許容範囲を解析する処理を行う。例えば、材質が金属製で縦１ｍ、横１ｍ、厚さ２ｍｍであれば、変形できる許容範囲はかなり広くなるが、材質が金属製で縦１ｍ、横１ｍ、厚さ５ｃｍであれば、変形できる許容範囲はかなり狭くなる。このように材質と形状から変形の許容範囲を解析する。可変部品ではないと判定した場合は、そのまま表示制御部２４０に情報を渡す。
【００３０】
なお、許容する角度や長さは、予め材料データ２５５に登録し、条件に該当した場合にその許容範囲を求めるようにしてもよい。例えば、様々な材質や形状に応じた、角度、長さ等の許容範囲を段階的に設定し、その段階に応じて許容範囲を求める。
【００３１】
また、同じ材質であっても、異なる性質ごとに材料データ２５５を登録するようにしてもよい。例えば、金属製であれば、アルミニウム、鉄、銅等の剛性の違いごとに登録し、ゴム製であれば弾性率の違いごとに登録してもよい。
【００３２】
可変部生成部２２０は、変形解析部２８０が解析した結果に基づいて可変部を生成する処理を行う。
変形状態生成部２３０、表示制御部２４０の機能は、第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。
【００３３】
（２．動作）
図６において、まず、部品に関する部品関連情報２０６が予め入力されて部品データ２５０及び材料データ２５５に保存される（ステップＳ３１）。なお、このとき、第１の実施形態に係る表示制御装置のように、変形が可能である可変部品かどうかについての情報、可変部品についての可動位置、可動範囲（角度、長さ等）、可動軸等の可動情報等は入力されず、部品の材料や形状等の情報が入力される。
【００３４】
利用者により、表示の対象となる表示対象部品についての情報を含む、表示処理を指示するための表示指示情報２０５が入力され（ステップＳ３２）、当該表示対象部品について変形解析部２８０が解析を行う（ステップＳ３２ａ）。変形解析部２８０が解析を行った結果、当該表示対象部品が、変形可能な可変部品であるかどうかが判定され（ステップＳ３３）、可変部品ではない場合は、変形等をせずにそのままディスプレイ１０９ａに表示して（ステップＳ３７）、処理を終了する。可変部品である場合は、変形解析部２８０が解析を行った結果求められた許容範囲内で可変部を仮想的に生成する（ステップＳ３４）。ステップＳ３４以降の処理は、第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。
【００３５】
なお、ステップＳ３１では、必ずしも部品の形状を入力せずに、部品データ２５０が格納している部品情報から形状を読み込むようにしてもよい。
このように、本実施形態に係る表示制御装置によれば、部品を形成する材料の、少なくとも材質及び形状に基づいて、当該部品における固定部の変形の許容範囲を解析し、解析された結果に基づいて可変部品に仮想的な可変部を生成するため、変形の許容範囲に基づいた部品の変形を正確に表現することができ、利用者にとって精度の高い部品の動作表現が可能になる。
【００３６】
（その他の実施形態）
以下に、本実施形態に係るアニメーション生成装置について図７ないし図１１を用いて説明する。図７は、本実施形態に係るアニメーション生成装置のモジュール構成図、図８は、本実施形態に係るアニメーション生成装置の動作を示すフローチャート、図９は、本実施形態に係るアニメーション生成装置でアニメーションを記録する場合の説明図、図１０は、本実施形態に係るアニメーション生成装置における干渉チェックを示す図、図１１は、本実施形態に係るアニメーション生成装置でアニメーションを生成する場合の具体的な処理の一例を示す図である。
【００３７】
なお、本実施形態に係る表示制御装置のハードウェア構成は、第１の実施形態に係る表示制御装置と同じであるため、説明は省略する。また、本実施形態に係るアニメーション生成装置と第１又は第２の実施形態に係る表示制御装置とにおいて、説明が重複する箇所については説明を省略する。
【００３８】
図７において、アニメーション生成装置２０１は、入力部２１０と可変部生成部２２０と変形状態生成部２３０と干渉チェック部２７０と表示制御部２４０と部品データ２５０とアニメーションデータ２６０とを備える。
【００３９】
入力部２１０は、利用者から入力されるアニメーションの生成処理を指示するためのアニメーション生成指示情報２０７や部品に関する情報である部品関連情報２０６等の入力情報を受け付ける処理を行う。受け付けた部品関連情報２０６は、部品データ２５０に格納されて保存される。なお、利用者からの入力情報には、アニメーション生成指示情報２０７や部品関連情報２０６以外にも例えば、部品を選択する指示情報や表示方法についての指示情報等の様々な情報が含まれる。
【００４０】
可変部生成部２２０は、入力部２１０で受け付けたアニメーション生成指示情報２０７に含まれるアニメーションにより移動の対象となる移動対象部品について、部品データ２５０に格納されている当該移動対象部品に関する情報に基づいて、固定部の変形が可能である可変部品かどうかを判定し、当該移動対象部品が可変部品である場合には、干渉チェック部２７０が行う干渉チェックの結果に基づいて、仮想的な可変部を生成する処理を行う。
【００４１】
変形状態生成部２３０は、可変部生成部２２０が生成した可変部に基づいて、可変部品を変形させた状態の形状データを生成し、アニメーションデータ２６０に格納する処理を行う。
【００４２】
干渉チェック部２７０は、部品同士が干渉しているかどうかのチェック処理を行う。前記移動対象部品について、当該移動対象部品が可変部品である場合は、まず変形していない形状で干渉チェックを行う、干渉が発生している場合には、当該可変部品を変形させてから再度干渉チェックを行う。干渉チェック結果は、アニメーションデータ２６０に格納されて保存されると共に、干渉が発生して部品の組立／分解が不能である場合には、表示制御部２４０にその旨の情報を渡す。
【００４３】
表示制御部２４０は、アニメーションデータ２６０に基づいて、アニメーションをディスプレイ１０９ａに表示する処理を行う。また、干渉チェック部２７０が干渉チェックを行った結果、部品の組立／分解が不能である場合には、その旨をディスプレイ１０９ａに表示する。
部品データ２５０に格納されるデータについては、第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。
【００４４】
なお、図７において、前記第２の実施形態に係る表示制御装置の構成と同様に、材料データ２５５と変形解析部２８０とを備える構成とし、変形解析部２８０が解析した結果に基づいて行われた干渉チェックの結果に基づいて、仮想的な可変部を生成するようにしてもよい。
【００４５】
（２．動作）
図８において、まず、干渉チェック機能がＯＮ（有効）に設定され（ステップＳ８０１）、部品に関する部品関連情報２０６が予め入力されて部品データ２５０に保存される（ステップＳ８０２）。利用者によりアニメーション生成指示情報２０７が入力されて、アニメーションの記録が開始される（ステップＳ８０３）。アニメーションにおいて移動の対象となる移動対象部品の移動位置が利用者により定義される（ステップＳ８０４）。
【００４６】
ここで、アニメーションの記録について説明する。図９に示すように、ここでは、仮に平板９１を組付部材９２に組み付ける場合のアニメーションを記録するとする。アニメーションの記録が開始される前に、予め平板９１に関する部品関連情報が定義されている。定義されている内容として、例えば固定部が変形可能な可変部品であること、可変位置として平板の中心であること、可変範囲として角度θまで曲成できること、可変軸としていずれの方向でも可変可能であること等が定義されている。
利用者がボタンを押下すると、アニメーションの生成処理が開始され、移動対象部品である平板９１の移動位置を、組み付け後の状態の平板９１の位置に決定して定義する。
【００４７】
図８に戻って、移動対象部品が変形可能な可変部品であるかどうかが判定され（ステップＳ８０５）、可変部品ではない場合は、部品を移動して干渉チェックを行い、その結果及び／又は移動対象部品の動きをアニメーションデータ２６０に記録する（ステップＳ８０６）。そして、記録したアニメーションを表示して（ステップＳ８１９）処理を終了する。
【００４８】
ステップＳ８０５で可変部品である場合は、干渉チェックにより干渉があるかどうかが判定され（ステップＳ８０７）、干渉がない場合は、移動対象部品の動きをアニメーションデータ２６０に記録し（ステップＳ８０８）、アニメーションを表示して（ステップＳ８１９）処理を終了する。
【００４９】
ここで、干渉チェックについて説明する。図１０（ａ）は、移動対象部品である平板９１と組付部材９２とが干渉した場合の図であり、図１０（ｂ）は、平板９１と組付部材９２とが干渉しない場合の図である。図１０（ａ）においては、移動前の状態から移動後の状態に向かって平板９１を移動させると、平板９１の両端部で干渉１０が発生し、うまく組付けを行うことができない。一方図１０（ｂ）においては、干渉の発生位置で平板９１を曲成させて変形し、その変形状態のまま組み付けを行い、組付け後に元の状態に戻して組付けを行っている。このような干渉チェックを行うことで、製品として組付け可能であるかを検証することができる。
【００５０】
図８に戻って、ステップＳ８０７で干渉がある場合は、干渉が発生している位置を記録し（ステップＳ８０９）、当該干渉が発生する直前の位置に移動対象部品を移動する（ステップＳ８１０）。そしてここまでの移動対象部品の動きを一旦アニメーションデータ２６０に記録する（ステップＳ８１１）。
【００５１】
なお、ここでのアニメーションデータ２６０への記録は、必ずしもこのタイミングで行わなくてもよい。移動対象部品が、定義されている移動位置まで移動されてから記録されるようにしてもよい。
【００５２】
可変部生成部２２０が、部品データ２５０に登録されている可変軸の情報と干渉が発生している箇所に基づいて、可変軸を決定し（ステップＳ８１２）、可変範囲における最大限で可変させる（ステップＳ８１３）。変形状態生成部２３０が、当該移動対象部品の変形状態の形状を生成し（ステップＳ８１４）、当該移動対象部品を定義された移動移動位置まで移動する（ステップＳ８１５）。
【００５３】
変形状態の形状で、移動対象部品を移動させた結果、干渉があるかどうかを判定し（ステップＳ８１６）、干渉がない場合は、変形状態を元に戻してアニメーションデータ２６０へ移動対象部品の動きを記録する（ステップＳ８１８）。干渉がある場合は、組立／分解が不能であるとして、その旨をアニメーションデータ２６０に記録する（ステップＳ８１７）。そして、アニメーションデータ２６０に記録されたデータに基づいて、表示制御部２４０がディスプレイ１０９ａにアニメーションを表示して（ステップＳ８１９）、処理を終了する。
【００５４】
生成されたアニメーションを、図１１を用いて具体的に説明する。図１１において、まず平板９１が定義された移動位置に向かって移動を開始する（１）。この形状のままでは、平板９１と組付部材９２との間で干渉が発生するため、干渉が発生する直前の位置で一旦移動を停止して（２）平板９１を変形する（３）。変形は、可変部生成部２２０及び変形状態生成部２３０によって行われる。干渉チェックにより干渉が発生する箇所が特定されているため、その干渉箇所に基づいて、可変部生成部２２０が可変位置、可変範囲、可変軸を決定して可変部を生成し、変形状態生成部２３０が可変部に基づいた形状の生成を行う。このとき、可変範囲の最大限で変形させておくことが望ましい。
【００５５】
なお、最大限に変形させなくても、可変範囲内において所定の間隔で段階的に可変させて干渉チェックを行うようにしてもよい。例えば、可変範囲として１〜２０度の角度が設定されているとする。また、１５度未満の曲成では干渉が発生するが、１５度以上の角度で曲成させれば干渉が発生しないとする。このような場合、部品を３度ずつ変形させて干渉チェックを行うと、５回目の干渉チェックで干渉が発生しなくなる。このようにして段階的に変形させつつ干渉チェックを行うことで、変形の度合いを最小限に抑えることができる。
【００５６】
変形状態の形状が生成されると、その形状のままで再び平板９１を移動させる（４）。もし、この状態（最大限に変形させた状態）でも干渉が発生する場合には、この平板９１は組付部材９２に組付けることが不可能であるとして、その旨を利用者に通知する。干渉が発生しなければ、定義された移動位置まで平板９１を移動させてから変形状態を元に戻して（５）、アニメーションを終了する。
【００５７】
このように、本実施形態に係るアニメーション生成装置によれば、部品間で発生する干渉をチェックする干渉チェック部２７０を備え、干渉が発生していると判断された場合に、可変部品に仮想的な可変部を生成し、当該可変部品を変形した状態の形状でアニメーション表示するため、実際の組立／分解作業に限りなく近い形状で表現された組立／分解書等をアニメーションで作成することができ、組立／分解の作業の精度を上げて効率良く行うことができる。
【００５８】
また、可変部品が変形した状態の形状で干渉チェックを行い、干渉しないと判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解を完了し、干渉すると判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解が不能であるとして当該可変部品の組立及び／又は分解の状態を表示するため、部品が変形した状態で正確な干渉チェックを行うことができ、部品の組立／分解のシミュレーションを精度よく行うことができる。
【００５９】
以上の前記各実施形態により本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は実施形態に記載の範囲には限定されず、これら各実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能である。そして、かような変更又は改良を加えた実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれる。このことは、特許請求の範囲及び課題を解決する手段からも明らかなことである。
【００６０】
なお、前記アニメーション生成装置は、変形状態の段階に応じて干渉チェックを行うことで、組立／分解検証装置としても機能させることができる。つまり、製造段階における手順書としてのアニメーションの利用に加えて、設計段階における検証装置としても適用可能である。
前記各実施形態に関して次の付記を示す。
【００６１】
（付記１）部品が変形した状態を表示する表示制御装置において、前記部品における可動部を除く固定部の変形に関する情報を含む、当該部品に関する部品情報を格納する部品データ格納手段と、前記部品データ格納手段に格納された部品情報のうち、当該部品における固定部の変形が可能であると設定された可変部品について、当該部品情報に基づいて当該可変部品の固定部に仮想的な可変部を生成する可変部生成手段と、前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部を有する可変部品について、前記部品データ格納手段に格納された部品情報及び前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部に関する情報に基づいて、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成する変形状態生成手段と、前記変形状態生成手段が生成した前記変形情報に基づいて、前記変形した状態の形状を有する可変部品を表示する表示制御手段とを備える表示制御装置。
【００６２】
（付記２）付記１に記載の表示制御装置において、前記部品を形成する材料の、少なくとも材質及び形状に関する情報を格納する材料データ格納手段と、前記材料データ格納手段及び前記部品データ格納手段に格納されたデータに基づいて、前記部品における固定部の変形の許容範囲を解析する変形解析手段とを備え、前記可変部生成手段が、前記変形解析手段にて解析された結果に基づいて前記可変部品に仮想的な可変部を生成する表示制御装置。
【００６３】
（付記３）付記１又は２に記載の表示制御装置を用いて部品の組立及び／又は分解時のアニメーションを生成するアニメーション生成装置において、前記部品の組立及び／又は分解時において当該部品間で発生する干渉をチェックする干渉チェック手段を備え、前記可変部生成手段が、前記可変部品について当該可変部品が変形していない状態で前記干渉チェック手段が干渉チェックを行った結果、干渉が発生していると判断された場合に、当該可変部品に仮想的な可変部を生成し、前記表示制御手段が、前記変形状態生成手段にて生成された前記変形情報に基づいて、前記可変部品を変形した状態の形状でアニメーション表示するアニメーション生成装置。
【００６４】
（付記４）付記３に記載のアニメーション生成装置において、前記干渉チェック手段が、前記可変部品が変形した状態の形状で干渉チェックを行い、干渉しないと判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解を完了し、干渉すると判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解が不能であるとし、前記表示制御手段が、当該可変部品の組立及び／又は分解の状態を表示するアニメーション生成装置。
【００６５】
（付記５）コンピュータに、部品が変形した状態を表示させる表示制御方法において、前記部品における可動部を除く固定部の変形に関する情報を含む、当該部品に関する部品情報を格納する部品データ格納部に格納された部品情報のうち、当該部品における固定部の変形が可能であると設定された可変部品について、当該部品情報に基づいて当該可変部品の固定部に仮想的な可変部を生成する可変部生成ステップと、前記可変部生成ステップで生成された仮想的な可変部を有する可変部品について、前記部品データ格納部に格納された部品情報及び前記可変部生成ステップで生成された仮想的な可変部に関する情報に基づいて、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成する変形状態生成ステップと、前記変形状態生成ステップで生成された前記変形情報に基づいて、前記変形した状態の形状を有する可変部品を表示する表示制御ステップとを含む表示制御方法。
【００６６】
（付記６）付記５に記載の表示制御方法において、前記部品を形成する材料の、少なくとも材質及び形状に関する情報を格納する材料データ格納部及び前記部品データ格納部に格納されたデータに基づいて、前記部品の可動部を除く固定部の変形の許容範囲を解析する変形解析ステップを含み、前記可変部生成ステップで、前記変形解析ステップにて解析された結果に基づいて前記可変部品に仮想的な可変部が生成される表示制御方法。
【００６７】
（付記７）付記５又は６に記載の表示制御方法を用いて、コンピュータに部品の組立及び／又は分解時のアニメーションを生成させるアニメーション生成方法において、前記部品の組立及び／又は分解時において当該部品間で発生する干渉をチェックする干渉チェックステップを含み、前記可変部生成ステップで、前記可変部品について当該可変部品が変形していない状態で前記干渉チェックステップにて干渉チェックが行われた結果、干渉が発生していると判断された場合に、当該可変部品に仮想的な可変部を生成し、前記表示制御ステップで、前記変形状態生成ステップにて生成された前記変形情報に基づいて、前記可変部品を変形した状態の形状でアニメーション表示するアニメーション生成方法。
【００６８】
（付記８）付記７に記載のアニメーション生成方法において、前記干渉チェックステップで、前記可変部品が変形した状態の形状で干渉チェックが行われ、干渉しないと判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解を完了し、干渉すると判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解が不能であるとし、前記表示制御ステップで、当該可変部品の組立及び／又は分解の状態が表示されるアニメーション生成方法。
【００６９】
（付記９）部品が変形した状態を表示する表示制御装置としてコンピュータを機能させるための表示制御プログラムにおいて、前記部品における可動部を除く固定部の変形に関する情報を含む、当該部品に関する部品情報を格納する部品データ格納手段、前記部品データ格納手段に格納された部品情報のうち、当該部品における固定部の変形が可能であると設定された可変部品について、当該部品情報に基づいて当該可変部品の固定部に仮想的な可変部を生成する可変部生成手段、前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部を有する可変部品について、前記部品データ格納手段に格納された部品情報及び前記可変部生成手段が生成した仮想的な可変部に関する情報に基づいて、当該可変部品が応力により具体的に変形した状態の形状に関する変形情報を生成する変形状態生成手段、前記変形状態生成手段が生成した前記変形情報に基づいて、前記変形した状態の形状を有する可変部品を表示する表示制御手段としてコンピュータを機能させるための表示制御プログラム。
【００７０】
（付記１０）付記９に記載の表示制御プログラムにおいて、前記部品を形成する材料の、少なくとも材質及び形状に関する情報を格納する材料データ格納手段、前記材料データ格納手段及び前記部品データ格納手段に格納されたデータに基づいて、前記部品の可動部を除く固定部の変形の許容範囲を解析する変形解析手段としてコンピュータを機能させ、前記可変部生成手段が、前記変形解析手段にて解析された結果に基づいて前記可変部品に仮想的な可変部を生成するようにコンピュータを機能させるための表示制御プログラム。
【００７１】
（付記１１）付記９又は１０に記載の表示制御プログラムを用いて部品の組立及び／又は分解時のアニメーションを生成するようにコンピュータを機能させるためのアニメーション生成プログラムにおいて、前記部品の組立及び／又は分解時において当該部品間で発生する干渉をチェックする干渉チェック手段としてコンピュータを機能させ、前記可変部生成手段が、前記可変部品について当該可変部品が変形していない状態で前記干渉チェック手段が干渉チェックを行った結果、干渉が発生していると判断された場合に、当該可変部品に仮想的な可変部を生成し、前記表示制御手段が、前記変形状態生成手段にて生成された前記変形情報に基づいて、前記可変部品を変形した状態の形状でアニメーション表示するようにコンピュータを機能させるためのアニメーション生成プログラム。
【００７２】
（付記１２）付記１１に記載のアニメーション生成プログラムにおいて、前記干渉チェック手段が、前記可変部品が変形した状態の形状で干渉チェックを行い、干渉しないと判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解を完了し、干渉すると判断された場合に、当該部品の組立及び／又は分解が不能であるとし、前記表示制御手段が、当該可変部品の組立及び／又は分解の状態を表示するようにコンピュータを機能させるためのアニメーション生成プログラム。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１の実施形態に係る表示制御装置のハードウェア構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る表示制御装置のモジュール構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る表示制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態に係る表示制御装置により可変部品を表示する過程を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る表示制御装置のモジュール構成図である。
【図６】第２の実施形態に係る表示制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】その他の実施形態に係るアニメーション生成装置のモジュール構成図である。
【図８】その他の実施形態に係るアニメーション生成装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】その他の実施形態に係るアニメーション生成装置でアニメーションを記録する場合の説明図である。
【図１０】その他の実施形態に係るアニメーション生成装置における干渉チェックを示す図である。
【図１１】その他の実施形態に係るアニメーション生成装置でアニメーションを生成する場合の具体的な処理の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  コンピュータ
１０  干渉
９１  平板
９２  組付部材
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＡＭ
１０３  ＲＯＭ
１０４  フラッシュメモリ
１０５  ＨＤ
１０６  ＬＡＮカード
１０７  マウス
１０８  キーボード
１０９  ビデオカード
１０９ａ  ディスプレイ
１１０  サウンドカード
１１０ａ  スピーカ
１１１  ドライブ
２００  表示制御装置
２０５  表示指示情報
２０６  部品関連情報
２０７  アニメーション生成指示情報
２１０  入力部
２２０  可変部生成部
２３０  変形状態生成部
２４０  表示制御部
２５０  部品データ
２５５  材料データ
２６０  アニメーションデータ
２７０  干渉チェック部
２８０  変形解析部
４１０  可変部品
【図１】
2010009181.tif 000003
【図２】
2010009181.tif 000004
【図３】
2010009181.tif 000005
【図４】
2010009181.tif 000006
【図５】
2010009181.tif 000007
【図６】
2010009181.tif 000008
【図７】
2010009181.tif 000009
【図８】
2010009181.tif 000010
【図９】
2010009181.tif 000011
【図１０】
2010009181.tif 000012
【図１１】
2010009181.tif 000013