(57)【要約】      （修正有）【課題】ペーパーレスの目的を達成しつつ、組み付け位置も容易に確認することができる識別子の加工用ＮＣデータ作成装置、ＮＣデータ作成方法、及びＮＣデータに基いて加工された構成部品を提供する。【解決手段】製品の組み立てに用いられる複数の構成部品のＣＡＤデータに基づいて、組み立て後に相互に固定される前記構成部品を抽出し(ステップＳ１〜３)、相互に固定される構成部品のうちの一方の構成部品の組付け位置がわかるように、該一方の構成部品を識別するための識別子を、他方の構成部品に付与するために、識別子加工用のＮＣデータを作成する(ステップＳ４〜６)。【選択図】図２
2004362042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の組み立てに用いられる複数の構成部品のＣＡＤデータに基づいて、組み立て後に相互に固定される前記構成部品を抽出する抽出手段と、
抽出された構成部品のうちの一方の構成部品の組付け位置がわかる該一方の構成部品を識別する識別子を、他方の構成部品に付与するＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段と、
を有するＮＣデータ作成装置。
【請求項２】
前記識別子は、前記他方の構成部品において、前記一方の構成部品が固定される箇所に付与される請求項１に記載のＮＣデータ作成装置。
【請求項３】
前記構成部品のＣＡＤデータは、それぞれ、他の構成部品との、面接触データ、締結手段による締結データ、または締結手段用の加工データを含むソリッドモデルとして生成されたデータである請求項１または２に記載のＮＣデータ作成装置。
【請求項４】
前記識別子は、前記一方の構成部品を前記他方の構成部品に組み付ける方向を示す請求項１〜３のいずれか一項に記載のＮＣデータ作成装置。
【請求項５】
前記識別子は、前記一方の構成部品の製品名または製品番号である請求項１〜４のいずれか一項に記載のＮＣデータ作成装置。
【請求項６】
前記ＮＣデータは、前記構成部品の模型に識別子を付与するためのデータであって、
前記他方の構成部品は、前記模型の周囲を砂で固めてから該模型を除去して出来た砂型に溶湯を流し込んで形成され、前記模型と同様の識別子が付与される請求項１〜５のいずれか一項に記載のＮＣデータ作成装置。
【請求項７】
製品の組み立てに用いられる複数の構成部品のＣＡＤデータに基づいて、組み立て後に相互に固定される前記構成部品を抽出し、
相互に固定される構成部品のうちの一方の構成部品の組付け位置がわかる該一方の構成部品を識別するための識別子を、他方の構成部品に付与するＮＣデータを作成するＮＣデータ作成方法。
【請求項８】
製品の組み立てに用いられ、組み立て時に組み付けられる他の構成部品の組付け位置がわかる該他の構成部品を識別する識別子が付与された構成部品であって、
各構成部品のＣＡＤデータに基づいて組み付けられる他の構成部品が抽出されて、該他の構成部品の識別子を付与するために作成されたＮＣデータに基づいて加工された構成部品。
【請求項９】
前記識別子は、前記他の構成部品が組み付けられる座面よりも深い凹部として該座面に付与されており、
前記座面および前記識別子が着色された後に、前記座面が仕上げ加工されることにより、該座面の着色が除去され、前記識別子に着色が残る請求項８に記載の構成部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＣデータ作成装置、ＮＣデータ作成方法、およびＮＣデータに基づいて加工された構成部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
部品の組み立て工程において、作業者は、図面を見て、部品の取り付け位置等を把握している。一方で、近年では、ペーパーレスの傾向が強まっている。そこで、モニター画面に組み立て順序を示し、作業者の組み立てを支援するシステムが提案されている。
【０００３】
このシステムでは、一つの部品を組み付ける度に作業者がモニター画面を見る必要がある。これでは、紙媒体としての図面を見ている場合と作業者の作業効率は変わらない。次の作業工程を見るためなど、モニターを操作する必要まで生じ、却って作業効率を低下させてしまう。
【０００４】
このような問題点を解決するために、各部品を収納する部品ケースにそれぞれランプを設け、次に組み付ける部品が収納されている部品ケースをランプの点灯により作業者に知らせるシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３０７２５２号公報（段落「００２０」、「００２１」、「００２９」等）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記システムでは、次に組み付ける部品は作業者に示せるものの、その部品をワークのどこに組み付けるかまでは示せない。部品数が少ない場合なら、上記システムでもある程度対応できる。しかし、組み付ける部品数が多くなれば、結局図面等に頼らざるを得なくなり、当初のペーパーレスという目的を達成できない。そればかりか、組み付け位置の確認のために作業効率を却って低下させてしまう。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ペーパーレスの目的を達成しつつ、組み付け位置も容易に確認することができるＮＣデータ作成装置、ＮＣデータ作成方法、およびＮＣデータに基づいて加工された構成部品の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、製品の組み立てに用いられる複数の構成部品のＣＡＤデータに基づいて、組み立て後に相互に固定される前記構成部品を抽出する抽出手段と、抽出された構成部品のうちの一方の構成部品の組付け位置がわかる該一方の構成部品を識別する識別子を、他方の構成部品に付与するＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段と、を有するＮＣデータ作成装置である。
【０００９】
本発明の第２は、製品の組み立てに用いられる複数の構成部品のＣＡＤデータに基づいて、組み立て後に相互に固定される前記構成部品を抽出し、相互に固定される構成部品のうちの一方の構成部品の組付け位置がわかる該一方の構成部品を識別するための識別子を、他方の構成部品に付与するＮＣデータを作成するＮＣデータ作成方法である。
【００１０】
本発明の第３は、製品の組み立てに用いられ、組み立て時に組み付けられる他の構成部品の組付け位置がわかる該他の構成部品を識別する識別子が付与された構成部品であって、各構成部品のＣＡＤデータに基づいて組み付けられる他の構成部品が抽出されて、該他の構成部品の識別子を付与するために作成されたＮＣデータに基づいて加工された構成部品である。
【００１１】
【発明の効果】
本発明の第１および第２によれば、製品の組み立ての際に組み付けられる一方の構成部品の識別子を、該一方の構成部品の組付け位置がわかるように、他方の構成部品に付与するＮＣデータを作成する。したがって、該ＮＣデータに基づいて作成した構成部品を用いて組み立て作業を行う場合、作業者は、構成部品に付与された識別子を確認すれば、組付ける構成部品を認識でき、加えて、組付ける位置まで認識できる。
【００１２】
本発明の第３によれば、構成部品自体に、組み立て時に組み付けられる他の構成部品の組付け位置がわかるように、該他の構成部品を識別する識別子が付与されている。したがって、作業者は、構成部品に付与された識別子を確認すれば、組付ける構成部品を認識でき、加えて、組付ける位置まで認識できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、ＮＣデータ作成装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１５】
ＮＣデータ作成装置１は、データの入出力用のインタフェース２と、記憶部３と、該インタフェース２および記憶部３に接続されるＣＰＵ４とを有する。
【００１６】
データ入出力用インタフェース２は、外部で作成されたＣＡＤデータを入力し、または、作成したＮＣデータを出力するためのインタフェース２である。外部で作成されるＣＡＤデータとは、所望の製品を組み立てられるように、組み立て前のバラバラの状態で設計された構成部品の形状データである。
【００１７】
ＣＡＤデータは、ソリッドモデルとして生成されている。ソリッドモデルの場合、ＣＡＤデータには、相互に固定される他の構成部品を抽出するためのデータが含まれる。このデータは、例えば、他の構成部品（ＣＡＤデータ）と面接触するかどうかを示す面接触データ、ボルト等の締結手段によって他の構成部品と締結されるかどうかを示す締結データ、および、ボルト等の締結手段により他の構成部品と締結するためにボルト用穴等が設けられるかどうかを示す加工データの少なくとも一つを含む。以下では、ＣＡＤデータは、面接触データを含むものとする。
【００１８】
記憶部３は、入力されたＣＡＤデータ、および、作成されたＮＣデータを記憶する。
【００１９】
ＣＰＵ４は、ＮＣデータ作成手段として、記憶部３に記憶されたＣＡＤデータに基づいて、組み付けられる他の構成部品の部品名（識別子）を付与するためのＮＣデータを作成する。具体的な手順は、次の通りである。
【００２０】
図２は、ＮＣデータ作成装置によりＮＣデータを作成する手順を示すフローチャート、図３は加工前の被組付部品の斜視図、図４は識別名付与時の被組付部品の断面図、図５は識別名付与後の被組付部品の斜視図、図６は識別名付与後の被組付部品の平面図、図７は被組付部品に組付部品を組付ける様子を示す断面図である。
【００２１】
まず、ＣＰＵ４は、ランダムに一つの構成部品を選ぶ（ステップＳ１）。そして、該構成部品のＣＡＤデータが面接触データを有するかどうかを判断する（ステップＳ２）。面接触データを有しない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、次の構成部品を選択すべく、ステップＳ７の処理に進む。
【００２２】
面接触データを有する場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４は、抽出手段として、該構成部品に組み立てた後に相互に固定される構成部品を抽出する（ステップＳ３）。以下では、説明の便宜上、ステップＳ１で選択された構成部品を被組付部品、ステップＳ３で抽出された構成部品を組付部品と称する。
【００２３】
ＣＰＵ４は、ＣＡＤデータに基づいて、組付部品が固定される被組付部品上の座面を抽出する（ステップＳ４）。例えば、座面１１は、図３に示すような被組付部品１０の上部に形成されている。
【００２４】
ＣＰＵ４は、被組付部品１０の座面１１の形状に基づいて、座面１１に組付部品の部品名を彫り込む（付与する）ためのカッター５０（図４参照）等の切削具の動作についてのＮＣデータを作成する（ステップＳ５）。ここで、通常、被組付部品１０は、座面１１を仕上げ加工してから、組付部品が組み付けられ、図４に示すように、仕上げ加工できるように、座面が取りしろ１２分厚く予め形成されている。したがって、ＣＰＵ４は、この取りしろ１２を取ったときに、彫り込んだ部品名が消えないように、取りしろ１２よりも深い凹部として部品名を彫り込むためのＮＣデータを作成する。
【００２５】
その後、ＣＰＵ４は、該被組付部品１０に組み付けられる他の組付部品があるかどうかを判断する（ステップＳ６）。他の組付部品がある場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）には、ステップＳ４に戻って、他の組付部品が組み付けられる他の座面にも部品名を彫り込むためのＮＣデータを作成する。これにより、一つの被組付部品に複数の組付部品を組付ける場合にも対応できる。
【００２６】
他の組付部品がない場合（ステップＳ６：ＮＯ）には、他に被組付部品となる構成部品があるかどうかを判断する（ステップＳ７）。他に構成部品がある場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、ステップＳ１に戻り、他の構成部品についても同様に部品名を付与するためのＮＣデータを作成する。他に構成部品がない場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、ＮＣデータ作成手順を終了する。
【００２７】
なお上記説明では、便宜上、一方の構成部品を組付部品、他方の構成部品を被組付部品と称している。しかし、実際の組み立て工程では、必ずしも被組付部品に組付部品が組み付けられる訳ではないのは当然である。組み立ての態様によっては、組付部品に被組付部品が組み付けられる場合もある。
【００２８】
以上のようにして作成されたＮＣデータに基づいて、図３に示すような被組付部品１０の座面１１に、カッター５０で組付部品の部品名を彫り込むことができる。彫り込む部品名１３（たとえば、部品名「Ａ」）は、図４に示すように、仕上げ後の座面１１よりも深い凹部として彫り込まれる。この被組付部品１０の座面１１の取りしろ１２を削って、仕上げ加工すると、図５および図６に示すように、組付部品の組付けのために平坦に仕上がった座面に部品名（識別子）１３が付与される。作業者は、座面に彫り込まれた部品名１３を確認して、該座面に組付部品を組付けることを認識し、さらに、該座面に固定される組付部品を判断できる。
【００２９】
なお、取りしろ１２を削る前に、部品名１３が彫り込まれた凹部を含めた被組付部品１０全体をその材料と異なる色で着色する。その後、取りしろ１２を削れば、部品名１３である「Ａ」に着色が残り、その周り１５の着色がとれるので、「Ａ」が目立ち、確認しやすくなる。
【００３０】
そして、作業者は、確認した部品名「Ａ」の組付部品２０を、図７に示すように、被組付部品１０に組付けて固定できる。
【００３１】
以上、説明してきたように、第１実施形態では、製品を構成する構成部品のうち、相互に固定される構成部品をＣＡＤデータを用いて抽出し、組付部品２０の部品名「Ａ」を被組付部品１０の座面１１に彫り込むためのＮＣデータを自動的に作成する。ＮＣデータの自動作成に、従来からあるソリッドモデルのＣＡＤデータを用いるので、システムの改変等のコストがほとんど増大しない。
【００３２】
作成したＮＣデータに基づいて被組付部品１０を加工すれば、組み付けて固定される組付部品２０を示す部品名（識別子）１３が座面１１に付与される。したがって、作業者は、被組付部品１０に付与された部品名１３を見れば、組付部品２０を容易に理解できるだけでなく、該組付部品２０を組付ける組付位置まで確認でき、作業効率を向上できる。加えて、組み立て時に図面を見る必要がなくなるので、現場のペーパーレスの要請に応えることができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、組付部品１０の組付け位置を作業者に容易に理解させるために座面に、組付部品の部品名１３を付与しているが、これに限定されない。組付部品１０の組付位置を示すことができれば、座面等の組付位置以外に識別子１３を付与してもよい。
【００３４】
（第２の実施の形態）
上述のように構成部品を直接加工するためのＮＣデータを作成する他に、間接的に構成部品に識別子を付与するためのＮＣデータを作成することもできる。以下では、鋳物に識別子を付与するためのＮＣデータを作成する場合について説明する。特に、ここでは、第１実施形態と同様に、一つの被組付部品１０を形成するまでに注目し、組付部品２０の部品名「Ａ」を識別子１３として、被組付部品１０の座面１１に付与する場合について説明する。
【００３５】
図８は鋳物に識別子を付与する手順を示すフローチャート、図９はポリ型を加工する様子を示す断面図、図１０はポリ型を砂で固めた様子を示す断面図、図１１は砂型に金属を流し込んだ様子を示す断面図、図１２は出来た鋳物を示す断面図である。
【００３６】
なお、ＮＣデータを作成するのは、図１に示すＮＣデータ作成装置１である。ＮＣデータ作成装置１の構成については、ここでは説明を省略する。
【００３７】
最初に、ＣＰＵ４は、ポリ型３０（図９参照）を加工するためのＮＣデータを作成する（ステップＳ１１）。ポリ型３０とは、製品の組み立てに用いられる構成部品１０と同じ大きさ、形状の模型であり、発泡スチロール等の加工しやすい材料で形成された型である。このため、ポリ型３０を加工するためのＮＣデータの作成には、構成部品１０のＣＡＤデータを用いることができる。したがって、ステップＳ１１におけるＮＣデータ作成の手順は、図２に示すステップＳ１〜Ｓ７と同様である。ここで、ステップＳ５のＮＣデータの作成では、識別子１３として組付部材２０の部品名「Ａ」を、ポリ型３０に彫り込むためのＮＣデータを作成する。
【００３８】
次に、構成部品のＣＡＤデータに従って、各構成部品のポリ型３０が形成される（ステップＳ１２）。ここで、形成されるポリ型３０は、例えば、図９に示すものである。
【００３９】
図９に示すように、ステップＳ１１で作成されたＮＣデータに基づいて、ステップＳ１２で作成されたポリ型３０に組付部品２０を示す部品名「Ａ」が識別子１３として彫り込まれる（ステップＳ１３）。
【００４０】
組付部品２０の部品名１３が彫り込まれたポリ型３０は、図１０に示すように、砂で固められ、ポリ型の形状が転写された砂型４０が形成される（ステップＳ１４）。そして、図１１に示すように、砂型４０からポリ型３０が除去されて、溶けた金属（溶湯）が砂型４０に流し込まれ、被組付部品１０が鋳造される（ステップＳ１５）。
【００４１】
図１２に示すようにポリ型と同様の形状にできた被組付部品１０は、全体が着色され（ステップＳ１６）、座面１１が仕上げ加工される（ステップＳ１７）。座面１１の仕上げ加工後は、図５に示すように、被組付部品１０の座面１１に組付部品２０の部品名１３が「Ａ」と彫り込まれている。したがって、作業者は、該部品名「Ａ」を見て、被組付部品１０の座面１１に固定される組付部品２０を認識でき、図面を見ることなく組み立てを実行できる（ステップＳ１８）。
【００４２】
以上のように、第２実施形態では、最終的には、被組付部品１０に識別子１３が付与されるので、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００４３】
加えて、第２実施形態では、ポリ型３０に識別子１３を付与するためのＮＣデータを作成することによって、ポリ型３０を加工する。このポリ型３０を用いて被組付部品１０を形成する場合には、直接被組付部品１０を加工しなくても、ポリ型３０に識別子１３を付与すれば、被組付部品１０にも識別子１３を付与できる。ポリ型３０の方が、被組付部品１０よりも加工しやすいので、加工時間の短縮、装置の負担の軽減、装置の小型化、製造コストの低下など様々な効果が得られる。
【００４４】
なお、上記第１および第２実施形態では、被組付部品１０に組付部品２０の部品名「Ａ」を付与するためのＮＣデータを作成している。これに加えて、組付部品２０の方にも被組付部品１０の部品名を付与するためのＮＣデータを作成してもよい。この場合、被組付部品１０および組付部品２０の相互に組付相手の部品名が付与されるので、作業者による構成部品の確認が容易となり、組み立てが容易になる。
【００４５】
また、上記第１および第２実施形態では、付与する部品名１３の向きについては特に意味はなかったが、部品名１３の向きに意味を持たせることもできる。たとえば、部品名１３の向きを、組付け方向の向きにして付与することもできる。このように部品名１３を組付け方向の向きに付与すれば、組付ける方向まで図面を見なくても判断できる。被組付部品１０および組付部品２０の両者に組付け方向の向きにして相手の部品名を付与しておけば、それぞれに付与された部品名の向きを合わせて、組付け方向を合わせることもできる。部品名の向きに、組付け方向の意味も持たせることによって、作業者による組み立てがより容易になる。
【００４６】
また、上記第１および第２実施形態では、被組付部品に識別子として部品名１３を付与しているが、これに限定されない。組付部品の部品番号や、その他組付部品を識別できるものでも識別子として付与できる。
【００４７】
以上、上記第１および第２実施形態において、製品を組み立てるための構成部品（被組付部品１０）に直接または間接的に識別子を付与する場合について説明してきた。本発明は、上記実施形態に記載された形態以外でも、ＣＡＤデータに基づいて、構成部品に直接または間接的に識別子を付与するためのＮＣデータを作成できれば、いかなる態様にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＮＣデータ作成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ＮＣデータ作成装置によりＮＣデータを作成する手順を示すフローチャートである。
【図３】加工前の被組付部品の斜視図である。
【図４】識別名付与時の被組付部品の断面図である。
【図５】識別名付与後の被組付部品の斜視図である。
【図６】識別名付与後の被組付部品の平面図である。
【図７】被組付部品に組付部品を組付ける様子を示す断面図である。
【図８】鋳物に識別子を付与する手順を示すフローチャートである。
【図９】ポリ型を加工する様子を示す断面図である。
【図１０】ポリ型を砂で固めた様子を示す断面図である。
【図１１】砂型に金属を流し込んだ様子を示す断面図である。
【図１２】出来た鋳物を示す断面図である。
【符号の説明】
１…ＮＣデータ作成装置、
４…ＣＰＵ、
１０…被組付部品、
１１…座面、
１３…識別子（部品名）
２０…組付部品、
３０…ポリ型、
４０…砂型、
５０…カッター。
【図１】
2004362042.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004362042.tif 000013
【図１２】
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