(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計データ分解合成装置が行う設計データ分解合成方法であって、
前記設計データ分解合成装置が、トップアセンブリの原点を基準としてサブアセンブリを構成する部品を固定するネジの配置座標を定義したデータであるトップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データから、部品単位のネジ配置座標を求め、当該部品単位のネジ配置座標に基づいて、部品ごとの原点である部品原点を基準として部品単位のネジ配置座標を定義したデータである部品原点基準ネジ配置座標データを、部品ごとに作成するネジ配置座標データ作成ステップと、
前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品原点から部品の図心を指すベクトルを部品ごとに生成する図心ベクトル生成ステップと、
前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品原点を始点とした基準ベクトルを部品ごとに選定する基準ベクトル選定ステップと、
前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品の種別ごとに基準部品を選定する基準部品選定ステップと、
前記設計データ分解合成装置が、基準部品の基準ベクトルがトップアセンブリの原点を基準とする水平軸方向を示すよう前記部品原点基準ネジ配置座標データを正規化する正規化ステップと、
前記設計データ分解合成装置が、正規化された部品原点基準ネジ配置座標データに対して、前記基準ベクトルがトップアセンブリ原点を基準とする座標の水平軸方向を示すように基準座標を設定し、さらに、前記トップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データに含まれる部品原点の座標をトップアセンブリの原点を基準とした並進成分とし、また、基準座標が設定された部品原点基準ネジ配置座標データの図心ベクトルを基準とする各部品の図心ベクトルの回転角をトップアセンブリの原点を基準とした回転成分とすることで、各部品の配置座標を決定し、トップアセンブリの原点を基準として各部品の配置座標を定義したデータである部品配置座標データを作成する部品配置座標データ作成ステップと、
前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データと、前記部品配置座標データとを合成した合成データを作成する合成データ作成ステップと、
を含むことを特徴とする設計データ分解合成方法。
【請求項２】
設計データ分解合成装置が行う設計データ分解合成方法であって、
前記設計データ分解合成装置が、トップアセンブリの原点を基準としてサブアセンブリを構成する部品を固定するネジの配置座標を定義したデータであるトップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データから、部品単位のネジ配置座標を求め、当該部品単位のネジ配置座標に基づいて、部品ごとの原点である部品原点を基準として部品単位のネジ配置座標を定義したデータである部品原点基準ネジ配置座標データを、部品ごとに作成するネジ配置座標データ作成ステップと、
前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品の種別ごとに基準部品を選定する基準部品選定ステップと、
前記設計データ分解合成装置が、基準部品の部品原点基準ネジ配置座標データに対して、原点が前記基準部品の部品原点であり、水平軸および鉛直軸がトップアセンブリ原点座標の水平軸および鉛直軸とそれぞれ平行である基準座標を設定する基準座標設定ステップと、
前記設計データ分解合成装置が、基準座標が設定されたネジ配置座標データを用いて、前記トップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データに対してパターンマッチングを行うことにより、トップアセンブリの原点を基準とする各部品の並進成分および回転成分を抽出して、各部品の配置座標を決定し、トップアセンブリの原点を基準として各部品の配置座標を定義したデータである部品配置座標データを作成する部品配置座標データ作成ステップと、
前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データと、前記部品配置座標データとを合成した合成データを作成する合成データ作成ステップと、
を含むことを特徴とする設計データ分解合成方法。
【請求項３】
前記設計データ分解合成装置が、前記トップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データにおける配置座標と、前記合成データにおける配置座標とを比較して差分があるかどうかをチェックし、差分が検出された場合に、差分を示すデータである差分データを表示させる差分検出ステップ、
をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の設計データ分解合成方法。
【請求項４】
前記設計データ分解合成装置が、ＣＡＤ機能と連携して、前記合成データをＣＡＤデータとして表示させる合成データＣＡＤ表示ステップ、
をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の設計データ分解合成方法。
【請求項５】
前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データまたは前記合成データを、座標図として表示させる座標図表示ステップ、
をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の設計データ分解合成方法。
【請求項６】
前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データに含まれるネジの種類別に、当該部品原点基準ネジ配置座標データにおけるネジの座標データをグルーピングし、ＣＡＤ機能と連携して、グルーピングした結果をＣＡＤデータとして表示させるグルーピング表示ステップ、
をさらに含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の設計データ分解合成方法。
【請求項７】
トップアセンブリの原点を基準としてサブアセンブリを構成する部品を固定するネジの配置座標を定義したデータであるトップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データを保持する入力データ保持手段と、
前記入力データ保持手段から読み出したトップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データから部品単位のネジ配置座標を求め、当該部品単位のネジ配置座標に基づいて、部品ごとの原点である部品原点を基準として部品単位のネジ配置座標を定義したデータである部品原点基準ネジ配置座標データを、部品ごとに作成するネジ配置座標切出し手段と、
前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品原点から部品の図心を指すベクトルを部品ごとに生成する図心ベクトル生成手段と、
前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品原点を始点とした基準ベクトルを部品ごとに選定する基準ベクトル選定手段と、
前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品の種別ごとに基準部品を選定する基準部品選定手段と、
基準部品の基準ベクトルがトップアセンブリの原点を基準とする水平軸方向を示すよう前記部品原点基準ネジ配置座標データを正規化するネジ配置座標正規化手段と、
正規化された部品原点基準ネジ配置座標データに対して、前記基準ベクトルがトップアセンブリの原点を基準とする座標の水平軸方向を示すように基準座標を設定し、さらに、前記トップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データに含まれる部品原点の座標をトップアセンブリの原点を基準とした並進成分とし、また、基準座標が設定された部品原点基準ネジ配置座標データの図心ベクトルを基準とする各部品の図心ベクトルの回転角をトップアセンブリの原点を基準とした回転成分とすることで、各部品の配置座標を決定し、トップアセンブリの原点を基準として各部品の配置座標を定義したデータである部品配置座標データを作成する部品配置座標計算手段と、
前記部品原点基準ネジ配置座標データと、前記部品配置座標データとを合成した合成データを作成する合成計算手段と、
を備えることを特徴とする設計データ分解合成装置。
【請求項８】
トップアセンブリの原点を基準としてサブアセンブリを構成する部品を固定するネジの配置座標を定義したデータであるトップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データを保持する入力データ保持手段と、
前記入力データ保持手段から読み出したトップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データから部品単位のネジ配置座標を求め、当該部品単位のネジ配置座標に基づいて、部品ごとの原点である部品原点を基準として部品単位のネジ配置座標を定義したデータである部品原点基準ネジ配置座標データを、部品ごとに作成するネジ配置座標切出し手段と、
前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品の種別ごとに基準部品を選定する基準部品選定手段と、
基準部品の部品原点基準ネジ配置座標データに対して、原点が前記基準部品の部品原点であり、水平軸および鉛直軸がトップアセンブリ原点座標の水平軸および鉛直軸とそれぞれ平行である基準座標を設定する基準座標設定手段と、
基準座標が設定された基準部品の部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、前記トップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データに対してパターンマッチングを行うことにより、トップアセンブリの原点を基準とする各部品の並進成分および回転成分を抽出して、各部品の配置座標を決定し、トップアセンブリの原点を基準として各部品の配置座標を定義したデータである部品配置座標データを作成する部品配置座標計算手段と、
前記部品原点基準ネジ配置座標データと、前記部品配置座標データとを合成した合成データを作成する合成計算手段と、
を備えることを特徴とする設計データ分解合成装置。
【請求項９】
前記入力データ保持手段からトップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データを読み出し、当該トップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データにおける配置座標と、前記合成計算手段から受け取る合成データにおける配置座標とを比較して、差分があるかどうかをチェックし、差分が検出された場合に、差分を示すデータである差分データを表示させるための制御を行う差分検出手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項７または８に記載の設計データ分解合成装置。
【請求項１０】
前記ネジ配置座標切出し手段が作成した部品原点基準ネジ配置座標データ、または前記合成計算手段が作成した合成データを、座標図として表示させるための制御を行う座標図作成手段、
をさらに含むことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の設計データ分解合成装置。
【請求項１１】
ＣＡＤ機能を備えるＣＡＤ手段、
をさらに備え、
前記ＣＡＤ手段と連携して、前記合成計算手段が作成した合成データをＣＡＤデータとして表示させるための命令を発行するＣＡＤデータ合成命令作成手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の設計データ分解合成装置。
【請求項１２】
前記ネジ配置座標切出し手段が作成した部品原点基準ネジ配置座標データに含まれるネジの種類別に、当該部品原点基準ネジ配置座標データにおけるネジの座標データをグルーピングし、前記ＣＡＤ手段と連携して、グルーピングした結果をＣＡＤデータとして表示させるための命令を発行するグルーピング命令作成手段、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の設計データ分解合成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サブアセンブリの設計データを分解および合成する設計データ分解合成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アセンブリメーカは、複数のサブアセンブリからなるアセンブリを設計する場合には、サブアセンブリを構成する複数の部品の配置を調整することで、サブアセンブリ全体の配置を調整している。たとえば、下記特許文献１には、複数の構成部品を含むアセンブリの設計をサブアセンブリに分けて行う場合に、構成部品間の組付けについての整合性を確保する技術が開示されている。
【０００３】
アセンブリメーカでは、サブアセンブリメーカから供給される設計データを元にサブアセンブリ全体のレイアウトを決定し、当該レイアウトに基づいて最終製品を製造する。サブアセンブリメーカが供給する設計データには、サブアセンブリの仕様諸元とともに、トップアセンブリの筐体にサブアセンブリを配置するための配置図と、部品をネジで固定するためのネジの配置情報（ネジ座標データ）とが含まれる。アセンブリメーカでは、サブアセンブリメーカから供給される配置図とネジ座標データとの関係を読図し、マニュアルで配置調整を行う。具体的には、配置図を読図してネジ座標データと見比べながら、ネジ座標データを計算シートに転記して座標を変換し、間違いがないかどうかを確認する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０２７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の方法では、マニュアルで部品配置を定義するため、リスクが高く、また、作業品質および作業効率が悪い、という問題があった。特に、近年は、製品の大規模化にともなって部品点数が増加しており、間違いなく効率的な作業を実施することが困難である、という問題があった。また、設計データに不備が残存した場合には、たとえば、製造段階でサブアセンブリをトップアセンブリに組み付けられないといった製造トラブルにつながり、コスト増大，納期遅延などの事業損失が発生する、という問題があった。
【０００６】
また、サブアセンブリメーカから受領する設計データの間違いを発見することが遅れた場合には、サブアセンブリメーカへの修正指示も遅れることとなり、工期遅延の原因ともなる、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設計データの分解・合成作業における精度および効率を向上可能とする設計データ分解合成方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、設計データ分解合成装置が行う設計データ分解合成方法であって、前記設計データ分解合成装置が、トップアセンブリの原点を基準としてサブアセンブリを構成する部品を固定するネジの配置座標を定義したデータであるトップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データから、部品単位のネジ配置座標を求め、当該部品単位のネジ配置座標に基づいて、部品ごとの原点である部品原点を基準として部品単位のネジ配置座標を定義したデータである部品原点基準ネジ配置座標データを、部品ごとに作成するネジ配置座標データ作成ステップと、前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品原点から部品の図心を指すベクトルを部品ごとに生成する図心ベクトル生成ステップと、前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品原点を始点とした基準ベクトルを部品ごとに選定する基準ベクトル選定ステップと、前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、部品の種別ごとに基準部品を選定する基準部品選定ステップと、前記設計データ分解合成装置が、基準部品の基準ベクトルがトップアセンブリの原点を基準とする水平軸方向を示すよう前記部品原点基準ネジ配置座標データを正規化する正規化ステップと、前記設計データ分解合成装置が、正規化された部品原点基準ネジ配置座標データに対して、前記基準ベクトルがトップアセンブリ原点を基準とする座標の水平軸方向を示すように基準座標を設定し、さらに、前記トップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データに含まれる部品原点の座標をトップアセンブリの原点を基準とした並進成分とし、また、基準座標が設定された部品原点基準ネジ配置座標データの図心ベクトルを基準とする各部品の図心ベクトルの回転角をトップアセンブリの原点を基準とした回転成分とすることで、各部品の配置座標を決定し、トップアセンブリの原点を基準として各部品の配置座標を定義したデータである部品配置座標データを作成する部品配置座標データ作成ステップと、前記設計データ分解合成装置が、前記部品原点基準ネジ配置座標データと、前記部品配置座標データとを合成した合成データを作成する合成データ作成ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、設計データの分解・合成作業における精度および効率が向上可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、部品の設計データを分解および合成する場合の一例を説明する図である。
【図２】図２は、本実施の形態における設計データ分解合成装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、設計データ分解部の分解計算部の内部構成例を示す図である。
【図４】図４は、正規化された部品原点基準のネジ配置座標データを得る過程を示す図である。
【図５】図５は、トップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを得る過程を示す図である。
【図６】図６は、同一部品間でネジの配置寸法にバラツキがある場合の例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２における分解計算部の構成例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２における部品原点座標ネジ配置座標データの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる設計データ分解合成方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
本実施の形態における設計データ分解合成方法を説明する前に、従来の設計データ分解合成方法について説明する。図１は、部品の設計データを分解および合成する場合の一例を説明する図である。アセンブリメーカが製造する最終製品には、サブアセンブリメーカが供給するサブアセンブリが配置され、各サブアセンブリは複数の部品から構成される。アセンブリメーカでは、サブアセンブリを構成する部品の配置を調整することで全体の配置を調整する。
【００１３】
アセンブリメーカでは、サブアセンブリメーカから供給される設計データを元に、最終製品＃８０全体のレイアウトを決定する。設計データには、サブアセンブリの仕様諸元とともに、トップアセンブリの筐体にサブアセンブリを配置するための配置図と、部品を固定するためのネジの配置情報とが含まれる。たとえば、図１には、トップアセンブリ＃８０内に、サブアセンブリ＃８１が配置され、当該サブアセンブリ＃８１を構成する部品（たとえば、部品＃８２など）を示した配置図の例を示す。また、図１には、トップアセンブリ＃８３内に、トップアセンブリの原点座標＃８４を基準として、ネジの配置（たとえば、図１の＃８５）と、部品ごとの原点である部品原点（たとえば、図１の＃８６）を示したネジ配置情報の例を示す。
【００１４】
ネジ配置情報は、たとえば、ネジの位置のリストであって、部品原点に該当するネジがリスト上で特定されている。また、ネジ配置情報は座標データで表現され、当該座標データは、トップアセンブリの原点座標＃８４を基準に全てのネジ配置を定義する。
【００１５】
したがって、アセンブリメーカは、供給される配置図と、ネジ配置情報における座標データとの関係を読図し、座標データをマニュアルで分解および再合成し、部品の配置を定義する。また、その際に、設計データのミスがあるかどうかを検証する。
【００１６】
ここで、座標データの分解とは、トップアセンブリの原点からサブアセンブリを構成する部品原点を抽出し、さらに、部品原点を基準にしたネジの座標を抽出する作業をいう。図１では、部品配置定義データ＃９０と、部品データ＃９１とを示す。部品配置定義データ＃９０では、トップアセンブリの原点座標＃８４を用いて、サブアセンブリを構成する各部品の原点座標＃９２が定義される。各部品の原点座標＃９２には、ネジ配置情報にて特定される基準点に該当するネジの座標を原点として、並進成分と回転成分を持たせる。これにより、並進／回転移動を可能とし、その後の配置調整をしやすくする。
【００１７】
部品データ＃９１では、部品の原点座標＃９３を用いて、各部品のネジの位置＃９４が定義される。なお、部品の原点座標＃９３は、ネジの位置を定義することを目的とした座標であるため、部品の配置を定義するための原点座標＃９２と区別して記載するが、これらは同じ座標である。
【００１８】
また、座標データの合成とは、分解したデータを再度組み合わせて、サブアセンブリ全体のレイアウトを再現する作業をいう。図１では、部品配置定義データ＃９０と部品データ＃９１から、合成設計データ＃９５を再現した場合を示す。合成設計データ＃９５では、サブアセンブリを構成する部品＃８２の配置が、部品の原点座標＃９２を用いて正確に定義され、また、ネジの位置も示される。
【００１９】
アセンブリメーカでは、このように得られた合成設計データ＃９５を用いて、製品全体の配置調整を行い、製品を製造する。
【００２０】
図２は、本実施の形態における設計データ分解合成装置の構成例を示す図である。図２の設計データ分解合成装置は、入力データを保持する入力データ保持部１と、入力データを、部品原点基準のネジ配置座標データおよびトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データに分解する設計データ分解部２と、分解後のデータを再度合成して合成データを作成する設計データ合成部３と、座標データを表示する座標図表示部４と、入力データと合成データとの差分を検出する差分検出部５と、既存の機能部であるＣＡＤ（Computer  Aided  Design）部６とを備える。
【００２１】
設計データ分解合成装置の入力データ保持部１が保持する入力データは、サブアセンブリメーカから供給された設計データであって、トップアセンブリ原点基準のネジ配置座標データ（以下、「元データ」ともいう）である。設計データ分解部２は、分解計算部２１と、ＣＡＤデータ作成命令作成部２２と、グルーピング命令作成部２３とを備える。分解計算部２１は、元データを、部品原点を基準として部品単位のネジ配置座標を定義したデータである部品原点基準ネジ配置座標データと、トップアセンブリ原点基準を基準として各部品の配置座標を定義したデータであるトップアセンブリ原点基準部品配置座標データとに分解する。ＣＡＤデータ作成命令作成部２２は、分解後のデータをＣＡＤ上に表示させるためのＣＡＤデータ作成命令を発行する。グルーピング命令作成部２３は、分解によって得られた部品原点基準のネジ配置座標データを、ネジごとにグルーピングさせてＣＡＤ上に表示させるためのグルーピング命令を発行する。
【００２２】
設計データ合成部３は、合成計算部３１と、ＣＡＤデータ合成命令作成部３２とを備える。合成計算部３１は、設計データ分解部２にて得られた部品原点基準のネジ配置座標データ，およびトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを用いて、設計データを再合成する。ＣＡＤデータ合成命令作成部３２は、分解後のデータを合成させてＣＡＤ上に表示させるためのＣＡＤデータ合成命令を発行する。
【００２３】
座標図表示部４は、座標図作成部４１と、表示部である座標図表示部４２とを備える。座標図作成部４１は、部品原点基準のネジ配置座標データや、合成された設計データの座標図を作成し、座標図表示部４２に表示させる制御を行う。
【００２４】
差分検出部５は、差分データ計算部５１と、表示部である差分データ表示部５２とを備える。差分データ計算部５１は、設計データ合成部３にて再合成された設計データと、元データとが一致するかどうかを計算によりチェックし、一致しない場合にはその差分を示す差分データを作成する。差分データ計算部５１は、作成した差分データを差分データ表示部５２に表示させる制御を行う。
【００２５】
ＣＡＤ部６は、作成命令解読部６１と、ＣＡＤデータ作成部６２と、グルーピング命令解読部６３と、ＣＡＤデータグルーピング部６４と、合成命令解読部６５と、ＣＡＤデータ合成部６６と、ＣＡＤデータ表示部６７とを備える。作成命令解読部６１は、ＣＡＤデータ作成命令作成部２２が発行した命令を解読する。ＣＡＤデータ作成部６２は、作成命令解読部６１が解読した内容にしたがい、設計データ分解部２にて得られた部品原点基準のネジ配置座標データ，およびトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データについてＣＡＤデータを作成する。グルーピング命令解読部６３は、グルーピング命令作成部２３が発行したグルーピング命令を解読する。ＣＡＤデータグルーピング部６４は、グルーピング命令解読部６３が解読した内容にしたがい、設計データ分解部２にて得られた部品原点基準のネジ配置座標データに含まれるネジについて、ネジの種別ごとにグルーピングしたＣＡＤデータを作成する。合成命令解読部６５は、ＣＡＤデータ合成命令作成部３２が発行した命令を解読する。ＣＡＤデータ合成部６６は、合成命令解読部６５が解読した内容にしたがい、部品原点基準のネジ配置座標データおよびトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを合成したＣＡＤデータを作成する。ＣＡＤデータ表示部６７は、ＣＡＤデータを表示するための表示部である。
【００２６】
ここで、図２の設計データ分解合成装置の例において、入力データ保持部１に投入されるトップアセンブリ原点基準のネジ配置座標データ（元データ）は、図１にて示した、サブアセンブリメーカから供給されるトップアセンブリ＃８３内のネジ配置情報（ネジの配置および部品原点）に相当する。
【００２７】
また、図２の例において、元データが分解される、トップアセンブリ原点基準の部品配置座標データおよび部品原点基準のネジ配置座標データは、それぞれ、図１にて示した部品配置定義データ＃９０，部品データ＃９１に相当する。
【００２８】
また、図２の例において、合成計算部３１により合成される合成座標データは、図１にて示した合成した合成設計データ＃９５に相当する。
【００２９】
図３は、設計データ分解部２の分解計算部２１の内部構成例を示す図である。分解計算部２１は、一例として、ネジ配置座標切出し部２１１と、単位ベクトル生成部２１２と、図心ベクトル生成部２１３と、基準ベクトル選定部２１４と、基準部品選定部２１５と、ネジ配置座標正規化部２１６と、部品配置座標計算部２１７とを備える。
【００３０】
分解計算部２１のネジ配置座標切出し部２１１は、元データから部品単位のネジ配置座標を切り出す。単位ベクトル生成部２１２は、部品単位のネジ配置座標に基づいて、部品単位に、ネジ配置座標間を結ぶベクトルに対する単位ベクトル群を生成する。図心ベクトル生成部２１３は、部品単位の単位ベクトル群から部品単位の図心ベクトルを生成する。基準ベクトル選定部２１４は、部品単位の単位ベクトル群のなかから、部品単位の基準ベクトルを選定する。基準部品選定部２１５は、部品単位の基準ベクトルのなかから、部品種別ごとに基準とする部品（基準部品）を決定し、その基準ベクトルを選定する。ネジ配置座標正規化部２１６は、基準部品のネジ配置座標データを正規化し、部品原点基準のネジ配置座標データを作成する。部品配置座標計算部２１７は、元データと正規化された部品原点基準のネジ配置座標データとを用いて、トップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを作成する。
【００３１】
つづいて、以上のように構成された設計データ分解合成装置の動作について説明する。設計データ分解合成装置は、たとえば、ユーザの指示などにより処理を開始する。まず、設計データ分解合成装置の入力データ保持部１は、自身に投入されるトップアセンブリ原点基準のネジ配置座標データ（元データ）を、設計データ分解部２に出力する。設計データ分解部２では、分解計算部２１が当該元データを受け取る。
【００３２】
分解計算部２１のネジ配置座標切出し部２１１は、元データを分解計算部２１内のメモリ（図示せず）などに保存し、当該元データから、部品単位にネジ配置座標を切り出す。元データでは、全てのネジに対し、予め部品名および部品のシリアル番号が付与されているので、ネジ配置座標切出し部２１１は、これらを用いて部品とネジとの帰属関係を識別し、部品単位にネジ配置座標を切り出す。
【００３３】
図４は、元データから、正規化された部品原点基準のネジ配置座標データを得る過程を示す図である。図４では、元データ＃ｄ１（１）について、平面図にて、ネジおよび部品原点として特定されるネジを示した。ここでは、一例として、元データ＃ｄ１（１）にて部品＃Ａ，＃Ｂおよび＃Ｃを固定するネジの配置座標が提供される場合を示す。また、部品＃Ａの原点座標は（−７０，１５０），部品＃Ｂの原点座標は（５０，８０），部品＃Ｃの原点座標は（−１０，３０）とする。
【００３４】
分解計算部２１のネジ配置座標切出し部２１１は、元データ＃ｄ１（１）に基づいて、上述のように部品単位にネジ配置座標を切り出す。図４では、部品＃Ａ，＃Ｂ，＃Ｃについて、それぞれ、ネジ配置座標＃ｄ１１，＃ｄ２１，＃ｄ３１を切り出した場合を示す。そして、ネジ配置座標切出し部２１１は、このような部品単位のネジ配置座標を、単位ベクトル生成部２１２に出力する。
【００３５】
分解計算部２１の単位ベクトル生成部２１２は、受け取った部品単位のネジ配置座標に基づいて、部品単位に、ネジ配置座標同士を結ぶベクトルに対する単位ベクトル群を生成する。図４では、ネジ配置座標＃ｄ１１，＃ｄ２１，＃ｄ３１について、それぞれ、単位ベクトル群＃ｄ１２，＃ｄ２２，＃ｄ３２を生成した場合を示す。なお、すべての単位ベクトルは、第１象限または第４象限を指向するように反転させるとする。ただし、図４では、単位ベクトルを反転させないまま記載する。単位ベクトル生成部２１２は、これら部品単位の単位ベクトル群を、図心ベクトル生成部２１３に出力する。
【００３６】
分解計算部２１の図心ベクトル生成部２１３は、部品単位の単位ベクトル群を受け取ると、これら部品単位の単位ベクトル群に基づいて、部品単位の図心ベクトルを生成する。図心ベクトルは、通常の図心を求める方法、たとえば、全ての単位ベクトルを加算して平均をとり、単位ベクトルとすることにより求める。図４では、単位ベクトル群から図心ベクトルを生成した例として、単位ベクトル群＃１２内に、図心＃ｃ０を示す。図心ベクトル生成部２１３は、部品単位の単位ベクトル群と、各部品の図心ベクトルとを、基準ベクトル選定部２１４に出力する。
【００３７】
分解計算部２１の基準ベクトル選定部２１４は、部品単位の単位ベクトル群および図心ベクトルに基づいて、部品単位に基準ベクトルを選定する。基準ベクトルの選定方法について詳細に説明する。基準ベクトルの選定は、各単位ベクトルの水平／鉛直，および他の全ての単位ベクトルとの平行／直交関係を採点することで行う。
【００３８】
単位ベクトルの採点方法について、具体的な例を挙げて説明する。たとえば、まず、着目する単位ベクトルがトップアセンブリの原点座標に対して水平または鉛直である場合には、１点を加算する。また、着目する単位ベクトルが、他の単位ベクトルと平行または直交の位置関係にある場合には、その位置関係が成立する単位ベクトルの本数ごとに１点を加算する。
【００３９】
以上のようにして、全ての単位ベクトルについて採点を行った結果、最高得点を有する単位ベクトルが１本である場合、この単位ベクトルを基準ベクトルの候補とする。最高得点を有する単位ベクトルが複数本ある場合、さらに候補を選抜する。たとえば、まず、最高得点を有する単位ベクトルのうち、トップアセンブリの原点座標のＸ軸に対して水平である任意の１本を候補とする。これで定まらない場合、トップアセンブリの原点座標のＸ軸に対して鉛直である任意の１本を候補とする。これで定まらない場合、他との平行関係での得点が最も強い任意の１本を候補とする。これで定まらない場合、他との直交関係での得点が最も強い任意の１本を候補とする。これらによって定まらない場合には、任意の１本を候補とする。
【００４０】
つぎに、分解計算部２１の基準ベクトル選定部２１４は、選んだ１本の単位ベクトル（以下、ｕ（ｘ，ｙ）とする）から、互いに直交する４本の単位ベクトルｕ（ｘ，ｙ），ｕ（ｘ，−ｙ），ｕ（−ｘ，ｙ），ｕ（−ｘ，−ｙ）を生成する。そして、これらの単位ベクトルのなかから、図心ベクトルとの位置関係を評価して基準ベクトルを選択する。具体的には、単位ベクトルがｘ軸上にあるとした場合に図心ベクトルが第１象限にくるような単位ベクトルを、基準ベクトルとして選択する。図４では、各図心ベクトル，および単位ベクトル群＃１２，＃２２，＃３２から基準ベクトルを生成した例として、平面図の＃ｄ１３，＃２３，＃３３中に基準ベクトル＃ｖ１，＃ｖ２，＃ｖ３を示す。基準ベクトル選定部２１４は、部品単位に選定した基準ベクトルを、基準部品選定部２１５に通知する。
【００４１】
分解計算部２１の基準部品選定部２１５は、基準ベクトル選定部２１４から基準ベクトルを通知されると、同一の部品種別ごとに基準部品の基準ベクトルを選定する。具体的には、部品単位の基準ベクトルの選定に用いた方法と同様に、部品種別ごとに基準ベクトル同士を比較する。そして、選定した基準ベクトルを保持する部品を、基準部品とする。ここでは、部品＃Ａ，＃Ｂ，＃Ｃが同一の部品種別であるとして、以下を説明する。なお、全部または一部の部品で、部品種別が異なる場合も、部品ごとに基準部品を選定して当該基準部品を基準とする点では処理は同様である。図４では、基準部品に部品＃Ｂが選定されたとして、平面図＃ｄ２３に基準ベクトル＃ｖ２および部品原点＃ｓ２を示す。基準部品選定部２１５は、選定した基準部品のネジ配置座標データ，当該基準部品の基準ベクトルおよび部品原点を、ネジ配置座標正規化部２１６に通知する。
【００４２】
分解計算部２１のネジ配置座標正規化部２１６は、基準部品のネジ配置座標データから、正規化した基準部品のネジ配置座標データを生成する。図４に、基準部品のネジ配置座標データ＃ｄ２３から、正規化した基準部品のネジ配置座標データ＃ｄ２４を生成した例を示す。ここでいう正規化とは、基準部品の基準ベクトル（基準ベクトル＃ｖ２）がトップアセンブリの原点を基準とする水平軸（Ｘ軸）方向を示すように当該基準ベクトルを回転させ、さらに、部品原点（部品原点＃ｓ２）が基準部品の原点（０，０）となるように当該基準ベクトルを並進移動させ、さらに、移動後の基準ベクトルを水平軸として、元のネジ配置座標データを座標変換することをいう。ネジ配置座標正規化部２１６は、基準部品のネジ配置座標データを部品配置座標計算部２１７に通知する。
【００４３】
分解計算部２１の部品配置座標計算部２１７は、メモリから元データを読み出し、当該元データ，およびネジ配置座標正規化部２１６から受け取った部品原点基準のネジ配置座標データを用いて、トップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを生成する。図５は、元データと基準部品のネジ配置座標データから、トップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを得る過程を示す図である。図５では、基準部品のネジ配置座標データ＃ｄ２４にて、部品基準座標＃ｚ１と図心ベクトル＃ｃ１とを示す。部品配置座標計算部２１７は、まず、部品原点を中心に、基準ベクトルがトップアセンブリの原点を基準とする水平軸（Ｘ軸）方向を示すよう部品基準座標＃ｚ１を定義する。つぎに、部品配置座標計算部２１７は、部品基準座標＃ｚ１を、対象とする部品の、元データで示される部品原点に並進移動させ、基準部品の図心ベクトル＃ｃ１を基準としてその部品の図心ベクトルとの角度差分を抽出する。
【００４４】
図５では、元データ＃ｄ１（１）を示す。＃ｄ１（１）内の座標＃ｚ１０は、トップアセンブリ原点座標である。たとえば、元データ＃ｄ１（１）にて、部品＃Ａの図心ベクトルは＃ｃ１１であり、部品原点は（−７０，１５０）である。基準部品の図心ベクトル＃ｃ１を基準とした部品＃Ａの図心ベクトル＃ｃ１１の角度は、“−３０度”である。以下同様に、部品＃Ｂの図心ベクトルは＃ｃ１２であり、部品原点は（５０，８０）である。基準部品の図心ベクトル＃ｃ１を基準とした部品＃Ｂの図心ベクトル＃ｃ１２の角度は、“＋９０度”である。また、部品＃Ｃの図心ベクトルは＃ｃ１３であり、部品原点は（−１０，３０）である。基準部品の図心ベクトル＃ｃ１を基準とした部品＃Ｂの図心ベクトル＃ｃ１３の角度は、“＋４５度”である。
【００４５】
部品配置座標計算部２１７は、以上のように各部品について角度の差分を抽出すると、部品基準座標＃ｚ１を、部品ごとに当該差分に対応するだけ回転させ、トップアセンブリ原点基準の部品配置座標データ＃ｄ１（２）を得る。図５では、部品＃Ａの部品原点（−７０，１５０）を中心に部品基準座標＃ｚ１を“−３０度”回転させ、部品＃Ａの配置座標＃ｚ１１を得ている。同様に、部品＃Ｂの部品原点（５０，８０）を中心に部品基準座標＃ｚ１を“＋９０度”回転させ、部品＃Ｂの配置座標＃ｚ１２を得る。また、部品＃Ｃの部品原点（−１０，３０）を中心に部品基準座標＃ｚ１を“＋４５度”回転させ、部品＃Ｃの配置座標＃ｚ１３を得る。
【００４６】
図２の説明に戻り、設計データ分解部２の分解計算部２１は、このようにして部品原点基準のネジ配置座標データと、トップアセンブリ原点基準の部品配置座標データ（部品配置座標データ）とを得る。分解計算部２１は、部品原点基準のネジ配置座標データおよびトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを、ＣＡＤデータ作成命令作成部２２，設計データ合成部３に出力する。また、分解計算部２１は、部品原点基準のネジ配置座標データを、グルーピング命令作成部２３，座標図表示部４に出力する。
【００４７】
設計データ分解部２のＣＡＤデータ作成命令部２２は、分解計算部２１より受け取った部品原点基準のネジ配置座標データおよびトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データに基づいて、これらのデータをＣＡＤ部６に表示させるためのＣＡＤデータ作成命令を発行し、ＣＡＤ部６に通知する。これと同時に、グルーピング命令作成部２３は、分解計算部２１より受け取った部品原点基準のネジ配置座標データに基づいて、このデータに含まれるネジを分類してグルーピングを行い、グルーピング結果をＣＡＤ部６に表示させるためのグルーピング命令を発行し、ＣＡＤ部６に通知する。
【００４８】
ＣＡＤ部６の作成命令解読部６１は、設計データ分解部２からＣＡＤデータ作成命令を受けると、当該命令を解読し、ＣＡＤデータ作成部６２に対しＣＡＤデータ作成指示を出す。ＣＡＤデータ作成部６２は、当該ＣＡＤデータ作成指示にしたがい、部品単位のネジ配置座標データを定義したＣＡＤデータ、およびトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを定義したＣＡＤデータを作成する。ＣＡＤデータ作成部６２は、作成したＣＡＤデータをＣＡＤデータ表示部６７に表示させる制御を行う。また、ＣＡＤデータ作成部６２は、作成したＣＡＤデータをＣＡＤデータ合成部６６に出力する。
【００４９】
ＣＡＤ部６のグルーピング命令解読部６３は、設計データ分解部２からグルーピング命令を受けると、当該命令を解読し、ＣＡＤデータグルーピング部６４に対しＣＡＤデータ作成指示を出す。ＣＡＤデータグルーピング部６４は、当該ＣＡＤデータ作成指示にしたがい、ネジ種類別にネジをグルーピングしたＣＡＤデータを作成する。ＣＡＤデータグルーピング部６４は、作成したＣＡＤデータをＣＡＤデータ表示部６７に表示させる制御を行う。
【００５０】
また、ＣＡＤ部６の合成命令解読部６５は、設計データ合成部３からＣＡＤデータ合成命令を受けると、当該命令を解読し、ＣＡＤデータ合成部６６に対してＣＡＤデータの合成を指示する。これを受けたＣＡＤデータ合成部６６は、ＣＡＤデータ作成部６２が作成した、部品単位のネジ配置座標データを定義したＣＡＤデータ、およびトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを定義したＣＡＤデータを合成する。ＣＡＤデータ合成部６６は、合成したＣＡＤデータをＣＡＤデータ表示部６７に表示させる制御を行う。
【００５１】
設計データ合成部３の合成計算部３１は、設計データ分解部２より部品原点基準のネジ配置座標データおよびトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを受け取ると、合成座標データを作成し、ＣＡＤデータ合成命令作成部３２に出力する。図５の例では、部品原点基準のネジ配置座標データは＃ｄ２４であり、トップアセンブリ原点基準の部品配置座標データは＃ｄ１（２）であり、これらを合成した結果が、＃ｄ１（３）である。ＣＡＤデータ合成命令作成部３２は、合成データをＣＡＤデータとして表示させるための命令を発行し、ＣＡＤ部６に通知する。また、合成計算部３１は、作成した合成座標データを座標図表示部４および差分検出部５に出力する。
【００５２】
座標図表示部４の座標図作成部４１は、設計データ分解部２より部品原点基準のネジ配置座標データを受け取ると、座標図を作成し、当該座標図を座標図表示部４２に表示させるための制御を行う。また、設計データ合成部３より合成データを受け取ると、同様に座標図を作成し、当該座標図を座標図表示部４２に表示させるための制御を行う。
【００５３】
差分検出部５の差分データ計算部５１は、設計データ合成部３から合成データを受け取ると、入力データ保持部１より元データを読み出し、元データと合成データとの間に差分があるかどうかを検証することで、元データの誤りをチェックする。本実施の形態では、同一部品が複数ある場合に、それらを代表する１つの部品を基準部品として選定し、当該基準部品のネジ配置座標データを部品単位のネジ配置座標データとする。したがって、同一部品間でネジの配置にバラツキがある場合には、元データと合成データとの間に差分が発生し、両データは一致しない。
【００５４】
差分が発生する場合について具体的に説明する。図６は、同一部品間でネジの配置寸法にバラツキがある場合の例を示す図である。図６は、元データ＃ｄ１（１）と合成座標データ＃ｄ１（３）の一部であるとする。ここで、たとえば、同一部品である部品＃ｐ１および＃ｐ２が配置され、元データにおけるネジ間の寸法が、部品＃ｐ１で“８０”であり、部品＃ｐ２で“８１”であったとする。基準部品として、部品＃ｐ１および＃ｐ２のなかから部品＃ｐ１が選定された場合、合成データ＃ｄ１（３）では、ネジ間の寸法は、いずれも“８０”となる。したがって、両者は一致せず、差分が検出される。
【００５５】
差分検出部５の差分データ計算部５１は、差分を検出すると、差分を示すための差分データを作成し、当該差分データを差分データ表示部５２に表示させる制御を行う。差分データは、たとえば、合成座標データ＃ｄ１（３）と一致しない元データの箇所を示した座標図である。なお、部品を特定して差分量を提示するとしてもよい。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態では、トップアセンブリの原点を基準としてサブアセンブリを構成する部品を固定するネジの配置座標を定義したデータであるトップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データから、部品単位のネジ配置座標を切り出し、部品ごとの原点である部品原点を基準として部品単位のネジ配置座標を定義したデータである部品原点基準ネジ配置座標データを、部品ごとに作成し、ネジ間を繋ぐ単位ベクトル群から図心ベクトルを生成し、また、単位ベクトル群から基準ベクトルを生成して基準部品を選定して正規化し、正規化された基準部品の部品原点基準ネジ配置座標データを用いて、トップアセンブリ原点基準ネジ配置座標データから、各部品の配置座標を定義したデータであるトップアセンブリ原点基準部品配置座標データを作成することとした。
【００５７】
また、部品ごとの部品原点基準ネジ配置座標データと、トップアセンブリ原点基準部品配置座標データとを合成した合成データを作成することとした。
【００５８】
これにより、アセンブリメーカの担当者が、サブアセンブリメーカから受領する設計データをマニュアルで分解／合成する場合と比較して、大幅に労力が削減できる。また、間違いがないかどうかを自動で確認できるため、マニュアル作業が不要となり、効率のよい作業が可能となる。さらに、部品点数が多数に上る大規模な製品の場合にも、間違いの発生を回避可能となり、工期短縮および設計／製造トラブルの抑制が可能となる。すなわち、設計データの分解・合成作業における精度および効率を向上可能となる。
【００５９】
また、サブアセンブリメーカから受領する設計データの間違いを初期段階で発見できるようになるため、サブアセンブリメーカへの修正指示を早期に出すことができ、この点からみても工期短縮が可能となる。
【００６０】
実施の形態２．
実施の形態１では、設計データを分解するにあたってネジ座標間を結ぶ単位ベクトル、さらには図心ベクトルを生成し、正規化した基準部品の部品原点基準ネジ配置座標データの図心ベクトルを用いて各部品の回転成分を検出し、トップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを得るとした。本実施の形態では、パターンマッチング手法を用いてトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを得る場合について説明する。
【００６１】
図７は、本実施の形態における、設計データ分解合成装置における分解計算部２１Ｂの構成例を示す図である。図７の分解計算部２１Ｂは、図３の分解計算部２１と比較すると、単位ベクトル生成部２１２，図心ベクトル生成部２１３，基準ベクトル選定部２１４，ネジ配置座標正規化部２１６を備えず、基準部品選定部２１５，部品配置座標計算部２１７の代わりに、それぞれ、基準部品選定部２１５Ｂ，部品配置座標計算部２１７Ｂを備える。また、基準座標選定部２１８を新たに備える。
【００６２】
以下、本実施の形態における設計データ分解の動作について説明する。分解計算部２１Ｂのネジ配置座標切出し分２１１は、上述同様の処理を行う。基準部品選定部２１５Ｂは、ネジ配置座標切出し分２１１から部品単位ネジ配置座標を受け取ると、部品種別ごとに、任意の部品を基準部品として選定する。基準部品選定部２１５Ｂは、基準部品のネジ配置座標を基準座標設定部２１８に出力する。基準座標設定部２１８は、基準部品選定部２１５Ｂから基準部品のネジ配置座標を受け取ると、部品原点から出る基準軸であって、トップアセンブリの原点を基準とする水平軸および鉛直軸となる基準座標を設定する。基準座標設定部２１８は、基準部品のネジ配置座標に基準座標を設定したデータを、部品原点座標ネジ配置座標データとして部品配置座標計算部２１７Ｂに出力する。これを受けた部品配置座標計算部２１７Ｂは、メモリから元データを読み出し、当該元データ，および基準座標設定部２１８から受け取った基準部品の部品原点基準のネジ配置座標データを用いて、既存のパターンマッチング手法により、トップアセンブリ原点基準の部品配置座標データ（部品配置座標データ）を生成する。
【００６３】
図８は、本実施の形態における部品原点座標ネジ配置座標データの例を示す図である。図８では、基準部品として部品＃Ａが選定された場合に、部品＃Ａのネジ配置座標に対してトップアセンブリの原点を基準とする基準座標を設定した例を示している。
【００６４】
以上の処理により、既出の図５のトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データ＃ｄ１（２）と同様のデータを得ることができる。したがって、本実施の形態のようにパターンマッチングを用いた場合であっても、上記同様の結果が得られる。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態では、設計データを分解するにあたって、パターンマッチング手法を用いてトップアセンブリ原点基準の部品配置座標データを得る構成とした。したがって、この場合においても、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明にかかる設計データ分解合成方法は、アセンブリの設計データに対して有用であり、特に、アセンブリが複数の構成部品を備える場合に適している。
【符号の説明】
【００６７】
１  入力データ保持部
２  設計データ分解部
３  設計データ合成部
４  座標図表示部
５  差分検出部
６  ＣＡＤ部
２１，２１Ｂ  分解計算部
２２  ＣＡＤデータ作成命令作成部
２３  グルーピング命令作成部
３１  合成計算部
３２  ＣＡＤデータ合成命令作成部
４１  座標図作成部
４２  座標図表示部
５１  差分データ計算部
５２  差分データ表示部
６１  作成命令解読部
６２  ＣＡＤデータ作成部
６３  グルーピング命令解読部
６４  ＣＡＤデータグルーピング部
６５  合成命令解読部
６６  ＣＡＤデータ合成部
６７  ＣＡＤデータ表示部
２１１  ネジ配置座標切出し部
２１２  単位ベクトル生成部
２１３  図心ベクトル生成部
２１４  基準ベクトル選定部
２１５，２１５Ｂ  基準部品選定部
２１６，２１６Ｂ  ネジ配置座標正規化部
２１７，２１７Ｂ  部品配置座標計算部
２１８  基準座標設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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