(57)【要約】【課題】スポット打点要件を満たすかを効率良く確認できるスポット打点要件確認装置を提供する。【解決手段】部品を組み立て溶接する際に用いるＣＡＤデータがスポット打点要件を満たすかを確認するスポット打点要件確認装置１０であって、溶接される部品同士の組と打点位置とをスポット溶接情報とし部品の識別情報と共にＣＡＤデータとして格納する第１の記憶部１２Ａと、部品毎の識別情報、材質及び板厚の各データが格納された第２の記憶部１２Ｂと、第２の記憶部１２Ｂから部品の各データを取得し部品データテーブルを作成する部品データテーブル作成部１１Ｂと、スポット打点要件を要件テーブルとして登録するスポット打点要件登録部１１Ｃと、ＣＡＤデータにおける部品の識別情報及びスポット溶接情報から部品データテーブルを参照してスポット溶接情報が要件テーブルに格納された基準値との大小関係を満たすかを計算し判定する判定部１１Ｄと、を備える。【選択図】図１
2008269366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を組み立て溶接する際に用いるＣＡＤデータがスポット打点要件を満たすかを確認するスポット打点要件確認装置であって、
溶接される部品同士の組と打点位置とをスポット溶接情報とし、部品の識別情報と共に上記ＣＡＤデータとして格納する第１の記憶部と、
部品毎の識別情報、材質及び板厚の各データが格納された第２の記憶部と、
上記第２の記憶部から部品の各データを取得し部品データテーブルを作成する部品データテーブル作成部と、
スポット打点要件を要件テーブルとして登録するスポット打点要件登録部と、
上記ＣＡＤデータにおける部品の識別情報及びスポット溶接情報から上記部品データテーブルを参照してスポット溶接情報が要件テーブルに格納された基準値との大小関係を満たすかを計算して判定する判定部と、
を備えることを特徴とする、スポット打点要件確認装置。
【請求項２】
前記要件テーブルは、溶接される板の総厚み、板厚の比率及び打点ピッチの各基準値が登録されることを特徴とする、請求項１に記載のスポット打点要件確認装置。
【請求項３】
前記判定部でスポット打点要件を満たさないと判定された結果を、前記ＣＡＤデータに基づいて表示された組立設計図上に表示するエラーメッセージ表示制御部を備えることを特徴とする、請求項１に記載のスポット打点要件確認装置。
【請求項４】
前記部品データテーブル作成部は、前記部品データテーブルを作成する際に前記第２の記憶部から取得した部品毎のデータの整合性及び不足分を確認し、データ再入力を促す表示を表示手段に対して行わせ、操作者の入力情報を考慮して該部品データテーブルを作成することを特徴とする、請求項１に記載のスポット打点要件確認装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＤ（Computer Aided Design）で設計されたＣＡＤデータがスポット打点要件を満たすか否かを確認することができるスポット打点要件確認装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車業界をはじめとして各業界において、ＣＡＤ（Computer Aided Design）装置による設計作業が行われ、設計業務を支援する設計業務支援システムが提案されている（引用文献１）。
【０００３】
自動車の車体組立工程では、スポット溶接の品質を保証するためにスポット打点要件が予め設定されている。スポット打点要件は、スポット溶接すべき板材の総厚み、特定の板の厚みに対する総板厚の比率、スポット溶接の打点のピッチの各要件が基準値との大小関係を満たすかで設定され、車体設計の際に、打点位置，板組，材質，板厚等の各データに基づいてスポット打点要件の確認が行われている。
【０００４】
ところで、組立設計情報はＣＡＤソフトを搭載したＣＡＤシステムで作成されるため、組立設計図に含まれるスポット溶接の打点位置や板組の各種データは、ＣＡＤデータとして格納される。
一方、組立部品の各種データとしての材質、板厚などの各種データは、部品表に纏められ、ＣＡＤシステムとは別に管理されている。
【０００５】
従来、ＣＡＤシステムに搭載された標準機能を用いることで、組立設計情報の打点位置及び板組に関するデータに基づいて、前述のスポット打点要件の一部を満たすかの確認を行う一方、ＣＡＤデータに含まれていない各部品の板厚、材質などのデータを部品表から読み取り、ＣＡＤデータに対して手作業入力し、入力された板厚及び材質のデータに基づいて組立設計情報がスポット打点要件を満たすかを確認している。
【特許文献１】特開２００３−２１６６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＣＡＤシステムにおける標準機能として、スポット打点要件のうち総板厚、特定の板の厚みに対する総板厚の比率の各値を計算する機能が搭載されていないため、これらに関する要件を自動で確認することはできなかった。
【０００７】
一方、ＣＡＤシステムにおける標準機能として、打点ピッチを計算する機能は搭載されているので、組立設計情報であるＣＡＤデータから打点ピッチの値を求めることはできるが、溶接する部品の板組に拘らず入力された判断基準値により打点ピッチに関する要件を満たすかを一律に判断している。
【０００８】
以上のように、従来のＣＡＤシステムでは部品表が組み込まれておらず別に管理されており、総板厚や板厚比に関する要件を自動で確認することはできず、打点ピッチに関する要件は板組により異なる点を考慮することはできなかった。そのため、ＣＡＤデータと部品表とを照らし合わせて総板厚や板厚比を逐一人為的に計算し、基準値との大小関係を満たすかの判断を人為的に行う必要がある。また、打点ピッチも溶接する部品の板組みに応じて基準値が異なることから、正確な要件確認を行うことはできなかった。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑み、ＣＡＤデータがスポット打点要件を満たすか否かを効率良く確認できるスポット打点要件確認装置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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、部品を組み立て溶接する際に用いるＣＡＤデータがスポット打点要件を満たすかを確認するスポット打点要件確認装置であって、溶接される部品同士の組と打点位置とをスポット溶接情報とし、部品の識別情報と共にＣＡＤデータとして格納する第１の記憶部と、部品毎の識別情報、材質及び板厚の各データが格納された第２の記憶部と、第２の記憶部から部品の各データを取得し部品データテーブルを作成する部品データテーブル作成部と、スポット打点要件を要件テーブルとして登録するスポット打点要件登録部と、ＣＡＤデータにおける部品の識別情報及びスポット溶接情報から部品データテーブルを参照してスポット溶接情報が要件テーブルに格納された基準値との大小関係を満たすかを計算して判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
したがって、従来の部品表に相当する部品毎の各データを第２の記憶部に格納しておくことで部品データテーブル作成部が部品の識別情報に基づいて部品テーブルデータを作成し、判定部が第１の記憶部に格納されたＣＡＤデータにおける部品のスポット溶接情報から部品データテーブルを参照してから要件テーブルを満たすか判定する。よって、ＣＡＤデータ上のスポット溶接情報がスポット打点要件を満たすか効率よく確認することができる。
【００１２】
要件テーブルは、好ましくは、溶接される板の厚み、板厚の比率及び打点ピッチの各基準値が登録される。スポット打点要件登録部が要件テーブルに溶接される板組みの厚み、板厚の比率及び打点ピッチの基準値を登録するので、設計対象に応じて臨機応変に対応することができる。
【００１３】
好ましくは、判定部でスポット打点要件を満たさないと判定された結果を、ＣＡＤデータに基づいて表示された組立設計図上に表示するエラーメッセージ表示制御部を備える。これによって、操作者はスポット打点要件を満たさない箇所を容易に判断することができる。
【００１４】
部品データテーブル作成部は、好ましくは、部品データテーブルを作成する際に第２の記憶部から取得した部品毎のデータの整合性及び不足分を確認し、データ再入力を促す表示を表示手段に対して行わせ、操作者の入力情報を考慮して部品データテーブルを作成する。これにより、第２の記憶部に格納されている部品の各データの不整合や不足分を解消し、効率良くスポット打点要件の確認を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＣＡＤデータとしてのスポット溶接設計データに対しスポット溶接される各部品に関するデータを統合することができ、スポット打点要件を満たすか否かの確認を自動で行うことができる。部品に関するデータを一括管理することもでき、車両などの組立設計が適切であるかを効率よく確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るスポット打点要件確認装置１０のブロック構成図である。スポット打点要件確認装置１０は、後述する機能を実現するプログラムを実行することで実現される制御手段１１と、ＣＡＤ機能で設計されたＣＡＤデータや部品に関するデータを格納する記憶手段１２と、操作者からの入力情報を受ける入力手段１３と、操作者に対して操作画面や必要な情報を表示する表示手段１４とで構成される。このスポット打点要件確認装置１０は、ＣＡＤシステムやＣＡＤ装置内に組み込まれて構築され、ＣＡＤ機能と連携されることが好ましい。
【００１７】
記憶手段１２は、ＣＡＤで設計された組立設計データをＣＡＤデータとして格納する第１の記憶部１２Ａと、部品毎の識別情報、材質及び板厚の各データが格納された第２の記憶部１２Ｂと、を備える。
第１の記憶部１２Ａに格納されるＣＡＤデータには、溶接される部品同士の組及び打点位置からなるスポット溶接情報と部品の識別情報とが含まれている。
第２の記憶部１２Ｂには、部品毎の情報として部品番号などの識別情報、材質及び板厚に関する各データが格納されている。ここで、ＣＡＤデータにおいて部品を特定するための識別情報と第２の記憶部１２Ｂに格納される部品毎の識別情報とは、同一の基準で付されているか、ＣＡＤデータ上での識別情報と第２の記憶部１２Ｂで格納される部品の識別情報とが対応関係で一対一に対応付けされている。
【００１８】
制御手段１１は、図１に示すように、入力手段１３及び表示手段１４とのインタフェースや制御を行う入出力制御部１１Ａと、第２の記憶部１２Ｂに格納されている部品の各データからスポット打点要件に必要なデータを取り出して部品データテーブルを作成する部品データテーブル作成部１１Ｂと、スポット打点要件を要件テーブルとして登録するスポット打点要件登録部１１Ｃと、ＣＡＤデータにおける部品の識別情報及びスポット溶接情報から部品データテーブルを参照してスポット溶接情報が要件テーブルに格納された基準値との大小関係を満たすかを計算して判定する判定部１１Ｄとを備える。
【００１９】
制御手段１１の各部の機能について説明する。
部品データテーブル作成部１１Ｂは、第２の記憶部１２Ｂに格納されている部品の各データを読み出し、読み出された部品の各データについて重複など不整合な点がないか、スポット打点要件に必要なデータが不足しないかの何れか又は両者を確認する。重複などの不整合があったり不足分があったりする場合には、部品データテーブル作成部１１Ｂは、読み出した部品の各データを表形式で入出力制御部１１Ａを経由して表示手段１４に一覧表示させ、その一覧表示において不整合な点を解消させ不足欄を操作者に補足するよう表示させる。例えば、部品のデータの重複は識別情報の欄を検索し同一の識別情報が格納されているかで確認することができ、表示手段１４での一覧表示の際、該当する部品における識別情報のセル部分の背景色を変更する。その際、識別情報が同一であっても材質や板厚が異なる場合には不整合と判断し、不整合なデータ欄には再入力を要求するよう、例えば「９９」を格納し、材質や板厚が空欄の場合には識別情報が同一の材質や板厚のデータを採用し、そのデータセルの背景色を変更する。部品データテーブル作成手段１２Ｂは、操作者から入力手段１３を介して操作者からの入力された情報に応じて重複部分を削除したりデータの補充を行い、部品データテーブルを作成する。
【００２０】
部品データテーブル作成手段１１Ｂには、溶接する部材の材質に応じてスポット打点のランク付けを行うためのランク設定テーブルが格納され、第２の記憶部１２Ｂに格納された部品の材質に関するデータからスポット打点のランクを設定することもできる。
【００２１】
スポット打点要件登録部１１Ｃには、溶接される部品、例えば板組みの厚み、板厚の比率及び打点ピッチの基準値が登録される。図２はスポット溶接される部品の条件や打点ピッチについて説明するための模式図である。同図では、板厚Ｘの第１の板材２１と板厚Ｙの第２の板材２２と板厚Ｚの第３の板材２３がスポット溶接される場合を示している。スポット打点要件は、例えば以下に示す第１〜第３の要件で予め設定されている。
スポット打点要件の第１の要件として、例えば、溶接される各板材２１，２２，２３の総厚み、即ち総板厚Ｔが第１、第２及び第３の板材２１，２２，２３の各厚みＸ，Ｙ，Ｚの総和として定義され、その総板厚が品質を保証する基準値Ｔ0以下として、即ち、
Ｔ（＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）≦Ｔ0  として設定される。
第２の要件として、最も外側に配置される板材として第１の板材２１の厚みＸに対する総厚みＴの割合、即ち板厚比Ｔｒが品質を保証する基準値Ｔｒ0以下として、即ち、
Ｔｒ（＝（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）／Ｘ）≦Ｔｒ0  として設定される。
第３の要件として、打点位置（図に×で示した箇所）間の距離、即ち打点ピッチＰが品質を保証する基準値Ｐ0以上として、即ち、Ｐ≧Ｐ0  として設定される。
よって、スポット打点要件登録部１１Ｃは、入出力制御部１１Ａに対し、総板厚、板厚比及びピッチの各基準値Ｔ0、Ｔｒ0、Ｐ0の入力画面を表示手段１４に表示するよう指示し、入力手段１３に対する操作者からの入力情報を受け取り、要件テーブルとして格納する。各基準値は、材質に対応したランクやロバストのレベルに対応させてそれぞれ設定されることで、スポット打点のランクやロバストのレベルに合わせて要件設定することができる。
【００２２】
判定部１１Ｄは、第１の記憶部１２Ａから確認対象となるＣＡＤデータを取得し、取得したＣＡＤデータにおける部品の識別情報及びスポット溶接情報から部品データテーブルを参照してスポット溶接情報がスポット打点要件を満たすか否かを判定する。即ち、スポット打点毎にＣＡＤデータ上のスポット溶接情報から溶接する部品の識別情報を特定し、その特定した識別情報に基づいて部品毎のデータを部品データテーブルから取得し、スポット打点要件に関する各値、前述の例では、総板厚、板厚比及びピッチの各値を計算し、要件テーブルを参照してそれぞれの基準値Ｔ0、Ｔｒ0、Ｐ0との大小関係を満たすかを判定する。この判定処理を、確認対象として選択したＣＡＤデータ上のスポット打点について全て行う。この際、前述のようにスポット打点要件が複数ある場合には、例えば、総厚み及び板厚比を確認するとか、打点ピッチのみ確認するとか適宜選択できるようにしてもよい。
【００２３】
判定部１１Ｄは、ＣＡＤデータ上でスポット打点の箇所でスポット打点要件を満たすかを判断し、入出力制御部１１Ａに対して表示手段１４に次のように表示するよう指示する。例えば全て要件を満たす場合には「正常に終了しました」旨の表示や、打点エラーがあった場合には例えば「打点エラーがありました。総打点数＊＊＊＊点、総板厚違反＊点、板厚比違反＊点、ピッチ違反＊点」旨の表示を行う。なお、「＊」は任意の数字である。
【００２４】
さらに、制御手段１１はエラーメッセージ表示制御部１１Ｅを備える。このエラーメッセージ表示制御部１１Ｅは、判定部１１Ｄでスポット打点要件を満たさないと判定された結果を、具体的にエラーメッセージとして入出力制御部１１Ａを経由して表示手段１４に表示させる。その際、ＣＡＤデータに基づいて表示手段１４に表示された組立設計図上に違反部位を視覚的に確認できるように表現する。例えば違反部位が総厚み、板厚比に関する場合には反スポットの箇所を赤で着色して表現し、エラーが打点ピッチの場合には各スポット間を赤で着色された線で表示する。
【００２５】
入出力制御部１１Ａは、制御手段１１でスポット打点要件の確認処理を行わせるため、操作者に対して表示手段１４に操作メニューを表示させ、操作者からの操作メニューに対する入力情報を入力手段１３から受け取り、部品データテーブルなどの一覧やスポット打点要件の確認処理の進捗状況を表示手段１４に表示させる。
【００２６】
次に、図１に示すスポット打点要件確認装置１０によるスポット打点要件確認方法の一連の流れについて説明する。図３は、スポット打点要件確認方法の一連の流れを示すフロー図である。
【００２７】
操作者は、入力手段１３に表示されている操作メニューから部品データテーブル作成処理を選択入力する（ＳＴＥＰ１）。すると、部品データテーブル作成部１１Ｂが、第２の記憶部１２Ｂに記憶されている部品毎のデータ、即ち識別情報としての部品番号、材質、板厚を読み出す。このとき、第２の記憶部１２Ｂに記憶されている部品毎のデータの不整合や不足分を修正補足して部品データテーブルとして作成する（ＳＴＥＰ６）。例えば、不整合・不足有りの場合（ＳＴＥＰ２で有りの場合）には、表示手段１４に再入力の指示を表示し（ＳＴＥＰ３）、再入力があると（ＳＴＥＰ４でＹ）データの修正処理（ＳＴＥＰ５）を行って再度ＳＴＥＰ２に戻る。また、部品データテーブル作成手段１１Ａに備えられているランク設定テーブルを用いて材質からランクを求め、部品データテーブルの部品毎のデータ要素として追加しても良い。
【００２８】
次に、操作メニューからスポット打点要件確認処理を選択入力する。すると、スポット打点要件を満たすか否かの確認対象たるファイル名を入力するための入力メニューが表示されるので、確認対象とするＣＡＤデータのファイル名を入力する。その入力メニューには、スポット打点要件が複数ある場合には要件の組み合わせメニューも表示されるので、確認する要件も選択する（ＳＴＥＰ７）。すると、判定部１１Ｄは、第１の記憶部１２Ａから入力されたファイル名に対応するＣＡＤデータを読み取り（ＳＴＥＰ８）、ＣＡＤデータ上のスポット打点毎に、部品の識別番号に基づいて部品データテーブルから部品の各データを取得し、上記ＳＴＥＰ７で選択した要件、例えば総厚みＴ、板厚比Ｔｒ、打点ピッチＰを算出する（ＳＴＥＰ９）。判定部１１Ｄは算出した各値と要件テーブルに登録されている基準値との大小関係を満たすか否かの判定を行う（ＳＴＥＰ１０）。その際、ＣＡＤデータのスポット打点情報として、一般的な剛性で足りるか剛性を増すようにすべきかのロバスト情報を有する場合や、材質によりランク付けされて基準値が設定されている場合には、ロバストやランクに応じて基準値を満たすか判定する。判定結果は表示手段１４に表示される。
【００２９】
判定部１１Ｄによる判定結果がＯＫの場合には処理を終了する一方、ＮＧの場合、即ちスポット打点要件を満たしていないスポット打点がある場合にはエラーメッセージ表示制御部１１Ｅが、第１の記憶部１２ＡからＣＡＤデータを取得して入出力制御部１１Ａを経由して表示手段１２Ａに表示させると共に、違反部位や違反内容をビジュアル的に表示する（ＳＴＥＰ１１）。
【００３０】
以上の一連の処理によりスポット打点要件確認処理が終了するが、スポット打点要件を満たさない部位などに関しては、ＣＡＤ機能を使ってＣＡＤデータを修正し、再度一連の処理を行う。
【００３１】
以上詳説したように、図１に示すスポット打点要件確認装置１０によれば、従来部品表として管理していた部品毎のデータを第２の記憶部１２Ｂに格納し、部品データテーブル作成部１１Ｂが第２の記憶部１２Ｂに格納されている部品毎のデータを読み取り、整合のある部品データテーブルを作成する。この部品データテーブルには部品の識別情報と共に板厚や材質のデータが部品毎に纏められ、確認対象たるＣＡＤデータ中の打点位置や部品の組み合わせとが部品の識別情報で関係付けられ、スポット打点要件としての各設計値を計算し要件テーブルの基準値との大小関係を満たすか判定する。よって、ＣＡＤデータに対して部品の各データと要件テーブルとをスポット打点要件確認のための各種データとして一体的に扱うことができ、ＣＡＤデータの打点毎の設計データがスポット打点要件を満たしているか否かを効率よく確認することができる。
【００３２】
また、本発明のスポット打点要件確認装置１０は、設計ＣＡＤ機能を備えたＣＡＤシステムや装置に組み込まれて構成されることで、ＣＡＤシステムや装置と連動させて設計データがスポット打点要件を満たすかの確認のみならず、満たさない場合には設計ＣＡＤ機能により設計データを容易に修正することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るスポット打点要件確認装置の機能ブロック構成図である。
【図２】スポット溶接される部品の条件や打点ピッチについて説明するための模式図である。
【図３】図１に示すスポット打点要件確認装置においてスポット打点要件確認方法の一連の流れを示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：スポット打点要件確認装置
１１：制御手段
１１Ａ：入出力制御部
１１Ｂ：部品データテーブル作成部
１１Ｃ：スポット打点要件登録部
１１Ｄ：判定部
１１Ｅ：エラーメッセージ表示制御部
１２：記憶手段
１２Ａ：第１の記憶部
１２Ｂ：第２の記憶部
１３：入力手段
１４：表示手段
２１，２２，２３：板材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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