(57)【要約】      （修正有）【課題】設計部門で設計変更が有った場合でも組立工程指示書を容易に作成でき、再構築の工数を低減できる製造向け3次元CADデータ生成装置を提供する。【解決手段】製造用３次元CADデータ編集装置が、製品3次元CADデータを取込み製品の構成部品の情報を取得する製品3次元CADデータ取込部と、既作成済みの製造情報データを取込み、前記製品3次元CADデータ取込部で取得した情報と比較して新規・変更分の製造情報データを構築する製造情報データ取込部と、現在の製造情報データの表示と入力装置から製造情報の入力・編集を行い、製造情報データを編集する製造情報データ編集部と、前記製品3次元CADデータと前記製造情報データを使用して製造向け3次元CADデータを生成する製造用3次元CADモデル生成部とを有する製造向け3次元CADデータ生成装置にある。【選択図】図１
2005267475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計作成された製品3次元CADデータを製造向け3次元CADデータに変換する演算処理装置を有する製造向け3次元CADデータ生成装置において、前記演算処理装置は3次元CAD装置と製造用３次元CADデータ編集装置とを有し、該製造用３次元CADデータ編集装置が、製品3次元CADデータを取込み製品の構成部品の情報を取得する製品3次元CADデータ取込部と、既作成済みの製造情報データを取込み、前記製品3次元CADデータ取込部で取得した情報と比較して新規・変更分の製造情報データを構築する製造情報データ取込部と、現在の製造情報データの表示と入力装置から製造情報の入力・編集を行い、製造情報データを編集する製造情報データ編集部と、前記製品3次元CADデータと前記製造情報データを使用して製造向け3次元CADデータを生成する製造用3次元CADモデル生成部とを有することを特徴とする製造向け3次元CADデータ生成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記製品3次元CADデータと製造情報データの表示をする表示装置と、製品３次元CADデータの入力指示と製造情報を入力する入力装置と、前記製造用3次元CADデータ編集装置の処理で使用する作業用データメモリと、前記3次元CAD装置に接続された設計で製作された製品3次元データファイルと前記製造3次元CADデータ編集装置で生成された製造3次元CADデータファイルと、前記製造用3次元CADデータ編集装置に接続された製造情報を入力・編集し整理管理した製造情報データファイルとを有することを特徴とする製造向け3次元CADデータ生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な製造向け3次元CADデータ生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
3次元CAD(Computer Aided Design)を利用した3次元設計・製造においては、従来の図面ベースの2次元設計に比べ部品同士の干渉チェックや製品形状を視覚的に表現されるため設計効率が良いとされ大いに活用されている。また、製造部門においては特に3次元形状データを利用した機械加工を行うことで製品製造工数の低減等さまざまな点で有用とされている。しかし、製品を組み立てる製造部門においては、組立に関する工程指示書を作成して製造部門に組立指示する方法が一般的であり、組立に関する工程指示書作成においては2次元図面での指示や3次元CADデータを利用する方法がある。
【０００３】
そして、3次元CADデータを利用してパーツ毎の画像を２次元データのビットマップ画像データを取得して組立シーンを画像表示し、組立製造に活用する方法が特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０８５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来、製品設計において作成した3次元CADデータを製造の組立情報として利用する場合、いくつかの弊害が発生する。即ち、製品設計では表現しない組立に使用する設備や治具部品が存在することや、更には、製品設計の部品構成順と組立順とは必ずしも同一であるとは限らず、製品設計で作成した3次元CADデータをそのまま組立製造には利用できないため、製品設計において作成した3次元CADデータを組立製造向けに編集する必要がある。また、一旦、3次元CADデータを組立製造向けに編集した3次元CADデータは上流側である製品設計部門で設計変更が有った場合、再利用できない問題点が発生する。
【０００６】
ここで、製品設計で作成した製品3次元CADデータを製造組立に利用する3次元CADデータ生成について図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は製品設計で作成したマウスの3次元CADデータの一例であり、（ａ）が製品部品構成、（ｂ-１）が製品モデル、（ｂ-２）が各構成部品を見やすく分解した製品モデルの分解図である。本製品モデルは、マウス外形モジュール1301が下部外形1302、上部外形1303、右ボタン外形1304、左ボタン外形1305で構成され、基盤モジュール1306が基盤1307、右ボタンスイッチ1308、左ボタンスイッチ1309、電子部品1310で構成され、基盤モジュール1306にケーブル1311を接続して、ネジ１(1312)で基盤を固定し、下部外形1302と上部外形1303をネジ２(1313)で接続される。
【０００７】
一方、図１４は、図１３の製品3次元CADデータを製造向けに3次元CADデータを変更した一例であり、（a）が製品組立順の部品構成を示し、（ｂ）が製品組立のイメージを示したものである。本製品組立においては、組立用の台座治具1401を設置して下部外形1402を配置し、基盤モジュール1403を配置してネジ１(1404)で接続し、次に右ボタン組付け1405及び左ボタン組付け1406を順に行った後、上部外形1407をネジ２(1408)で接続して組立を完成させる。しかし、製品モデルを製造の組立情報として利用する場合、製品3次元CADデータに更に設備や治具部品データの追加及び組付け順に製品部品を並べ替える必要がある。
【０００８】
又、特許文献１においては、3次元CADデータを利用してパーツ毎の画像を２次元データのビットマップ画像データを取得して組立シーンを画像表示し組立製造に活用する方法であり、一度作成した組立シーンの情報は出典となった３次元CADデータの設計変更が合った場合には改めて初めから製造向けに3次元CADデータを作成する必要があり効率的でない。
【０００９】
本発明の目的は、設計部門で設計変更が有った場合でも組立工程指示書を容易に作成でき、再構築の工数を低減できる製造向け3次元CADデータ生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、設計部門で設計・作成された製品3次元CADデータを、製造部門の部品組立に使用する設備及び治具部品と共に部品組立順に組立工程を作成する組立工程指示書作成に利用可能な構成に組み替える製造向け3次元CADデータ生成装置にある。
【００１１】
即ち、本発明は、設計作成された製品3次元CADデータに基づいて作成された製造情報データと比較して変更分の前記製造情報データを構築し、前記製品3次元CADデータを前記構築された前記製造情報データに基づいて製造向け3次元CADデータに変換する演算処理装置を有する製造向け3次元CADデータ生成装置であって、前記演算処理装置は3次元CAD装置と製造用３次元CADデータ編集装置とを有し、該製造用３次元CADデータ編集装置が、製品3次元CADデータを取込み製品の構成部品の情報を取得する製品3次元CADデータ取込部と、既作成済みの製造情報データを取込み、前記製品3次元CADモデル取込部で取得した情報と比較して新規・変更分の製造情報データを構築する製造情報データ取込部と、現在の製造情報データの表示と入力装置から製造情報の入力・編集を行い、製造情報データを編集する製造情報データ編集部と、前記製品3次元CADデータと前記製造情報データを使用して製造向け3次元CADデータを生成する製造用3次元CADモデル生成部とを有することを特徴としている。
【００１２】
更に、本発明の製造向け3次元CADデータ生成装置は、製品3次元CADデータと製造情報データの表示をする表示装置と、製品３次元CADデータの入力指示と製造情報を入力する入力装置と、前記製造用3次元CADデータ編集装置の処理で使用する作業用データメモリと、前記3次元CAD装置に接続された設計で製作された製品3次元データファイルと前記製造3次元CADデータ編集装置で生成された製造3次元CADデータファイルと、前記製造用3次元CADデータ編集装置に接続された製造情報を入力・編集し整理管理した製造情報データファイルとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、設計部門で設計変更が有った場合でも組立工程指示書を容易に作成でき、再構築の工数を低減できる製造向け3次元CADデータ生成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本実施例の製造向け3次元CADデータ生成装置の構成を示すブロック図である。本実施例の設計で製作した製品3次元CADデータを製造向けの3次元CADデータに変換する製造向け3次元CADデータ生成装置は、演算処理装置３を有し、演算処理装置３には、3次元CADシステム４と製造用3次元CADデータ編集装置７が組み込まれると共に、製品3次元CADデータファイル６の表示と製造情報データの表示をする表示装置１と、製品３次元CADデータの入力指示と製造情報を入力する入力装置２と、製造用3次元CADデータ編集装置７の処理で使用する作業用データメモリ５とが接続されている。
【００１５】
又、3次元CADシステム４には、製造3次元CADデータの基となる設計で製作した製品3次元データファイル６と、製造3次元CADデータ編集装置で生成される製造3次元CADデータファイル９とが接続され、製造用3次元CADデータ編集装置７には入力・編集した製造情報を整理管理した製造情報データファイル８が接続されている。
【００１６】
更に、製造用3次元CADデータ編集装置７は、製品3次元データファイル６を取込み、製品の構成部品の情報を取得する製品3次元CADデータ取込部７-１と、既作成済みの製造情報データファイル８を取込み、製品3次元CADデータ取込部７-１で取得した情報とを比較して新規・変更分の製造情報データファイル８を構築する製造情報データ取込部７-２と、現在の製造情報データファイル８の表示と入力装置２から製造情報の入力・編集を行い、製造情報データファイル８を編集する製造情報データ編集部７-３と、製品3次元CADデータファイル６と前記製造情報データファイル８を使用して製造3次元CADデータファイル９を生成する製造用3次元CADモデル生成部７-４とで構成されている。
【００１７】
図２は、本実施例の製造向け3次元CADデータ生成装置として製造向け3次元ＣＡＤデータを生成した後に、製品変更が発生し製品3次元CADデータを変更する場合のデータフロー図である。
【００１８】
始めに、製品3次元CADデータファイル１（６ａ）を製造用3次元CADデータ生成装置２０３ａに取込み、製造情報２０１ａを入力することで製造情報データファイル１（８ａ）が編集され、製造用3次元CADデータ生成装置２０３ａは、製造用３次元CADデータファイル１（９ａ）を生成・出力する。
【００１９】
次に、製品変更があった場合、製品3次元CADデータファイル１（６ａ）を利用して製品変更２０２を実施して製品3次元CADデータファイル２（６ｂ）を作成した後、製造用3次元CADデータ生成装置２０３ｂに取込み、更に、前記作成済の製造情報データファイル１（８ａ）を取り込んで既編集済の製造情報データを構築して製造情報データファイル２（８ｂ）を作成した後、新規・変更情報についてのみ製造情報２０１ｂを入力することで製造情報データファイル２（８ｂ）が編集され、製造用3次元CADデータ生成装置２０３ｂにより製造用３次元CADデータファイル２（９ｂ）を生成・出力する。
【００２０】
図３は、本実施例による製造向け3次元CADデータ生成装置の処理手順を示すフローチャートである。図３に示すように、始めに、図１の製品3次元CADデータ取取込部７-１を使用した処理で、製品3次元CADデータをCADシステム４に取込指示し、部品・アセンブリ情報を取得して作業用データメモリ５に保存する処理ステップ（S1）を行う。
【００２１】
図４は、部品・アセンブリ情報を取得して作業用データメモリ５に保存した情報の一例を示す図である。取得する情報としては、アセンブリの構成順に、各部品の部品名、アセンブリ又は部品の識別Type、リビジョンNo、設計アセンブリ構成ID、拘束情報と配置位置情報である。設計アセンブリ構成IDとは、部品の組付け順とアセンブリの階層を管理するものであり、1つの3次元CADデータ内でユニークとなる部品の管理情報である。
【００２２】
次に、製造に係る既作成の製造情報データを取込むか否かを判定する処理ステップ（S2）を行い、入力装置２より指示する。処理ステップ（S2）で既作成の製造情報を入力する場合は製造情報データファイル８を取り込み、製品３次元CADデータ情報を反映した製造情報データを構築する処理ステップ（S4）に進み、既作成の製造情報を入力しない場合は、初期状態の製造情報データを構築する処理ステップ（S-3）に進む。
【００２３】
処理ステップ(S3)は、処理ステップ(S1)で取込み作業用データメモリ５に保存した製品の部品・アセンブリ情報を基に製造情報データの初期状態を構築するステップである。製造情報データの構成は、図５に示すとおり、部品・アセンブリ情報に、製品3次元CADデータ６が変更されて製造情報データを再構築する際の識別子である新規/変更フラグと、組立順序Noと製造アセンブリ構成IDと製造追加部品フラグ801を加えて構成される。本処理ステップ(S3)において、初期状態の製造情報データを生成し作業用データメモリ５に保存したデータの一例を図６に示す。図６において、901で示す領域が図４で取得・保存した部品・アセンブリ情報が展開され、更に組付け順Noを先頭から設定しているのが分かる。
【００２４】
図７は、図３の既作成の製造情報データを入力する場合の処理ステップ（S4）の詳細な処理フローチャートである。処理ステップ（S4）は、設計変更の有った製品3次元CADデータと既作成の製造情報データを使用して最小限の製造情報を設定することで製造用3次元CADデータを生成する機能であり、例えば、後述の図１１で作成済の製造情報データと設計変更した製品3次元CADデータとを製品3次元CADデータ取込部７-１で取込む。この取得した部品・アセンブリ情報の一例を図８に示す。
【００２５】
始めに、既作成の製造情報データファイル８を取込み作業用データメモリ５に保存し、新規/変更フラグを全て”未設定”と設定する(S4-1)。次に、設計変更した製品3次元CADデータの部品構成数分の処理ループ(S4-2)で各構成部品の設定処理を行う。処理ループ(S4-2)内の第１の処理は、指定の構成部品の部品名、設計アセンブリ構成IDが同じでレビジョンNoが変更される場合(S4-3)、処理ステップ(S4-4)である、新規/更新フラグを”更新”と設定し、RevNoを更新する。次に、第２の処理は、指定の構成部品の部品名、設計アセンブリ構成IDが同じでレビジョンNoも同じ場合(S4-5)、処理ステップ(S4-6)である、新規/更新フラグを” ”(ブランク)と設定する。次に、第３の処理は、設計アセンブリ構成IDの階層レベルが同じで拘束情報が同じ場合(S4-7)、処理ステップ(S4-8)である、新規/更新フラグを”更新”と設定し、変更のある、部品名、RevNo、設計アセンブリ構成IDを更新する。最後に判定ステップ(S4-3,S4-5,S4-7)のいずれでも無い場合、処理ステップ(S4-9)である、新規部品として製造情報データに１行追加設定し、新規/更新フラグを”新規”と設定する。以上の処理を図８と図１１の情報に適用した場合、図９の製造情報データが再構築されることになり、少量の製造情報を入力することで製造情報データは完成し、製造用3次元CADモデル生成部７-４にて製造用3次元CADデータ９が生成可能となる。
【００２６】
図１０は、製造情報データ編集部７-３を使用した処理で、製造情報データの編集操作を行う処理ステップ(S5)の詳細なフローチャートである。図１０に示すように、製造情報データの編集操作を行う処理ステップ(S5)は、編集処理終了の判定(S5-1)があり、入力装置２で入力指示し、処理終了であれば製造情報データ編集部７-３は終了する。編集終了でない入力指示をした場合は、次に編集機能の選択を入力指示する処理ステップ(S5-2)となる。編集機能は、設備や治具等の追加部品の設定と削除の処理ステップ(S5-3)と、組付け順序の設定の処理ステップ(S5-5)と、アセンブリの追加の処理ステップ(S5-7)が用意されており、それぞれ判定処理により各機能の処理ステップであるS5-4、S5-6、S5-8に移行しそれぞれの処理が終了した後、先頭の編集処理終了判定ステップ(S5-1)に移行する。
【００２７】
まず、処理ステップ(S5-4)は、部品の追加・削除処理を行うものであり、追加する部品名と3次元CADデータと配置位置情報を入力装置２で入力指示することで3次元CADシステムに取込む指示をした後、製造情報データに1行追加しそれぞれ、部品名、Type、配置位置上と製造追加部品にマークを設定する。更に、本処理ステップ(S5-4)では、未使用のアセンブリや設定済の追加部品の削除の処理も含み、未使用アセンブリの削除においては組付け順序の番号を消去し、追加部品の削除においては行を削除する。
【００２８】
次に、処理ステップ(S5-6)は、組付け順序を設定編集する処理であり、現在の製造情報データを表示装置１に表示し、入力装置で前記製造情報データの列を移動することで組み替え、組付け順Noを番号が設定済みの行を対象に先頭から番号付けすることで組付け順序を制御する。更にアセンブリ階層に配置した場合は、製造アセンブリ構成IDの階層表現に情報を入力付加することでアセンブリ階層を管理することが出来る。
【００２９】
次に、処理ステップ(S5-8)は、アセンブリの追加する処理であり、組付けのモジュール単位を管理する項目である。具体的には本処理ではアセンブリを構築はしないで部品名称と製造アセンブリ構成IDの設定のみにとどまることで十分である。以上の、部品の追加や並べ替え、アセンブリの追加等を実施した結果作成された製造情報データの一例を図１１に示す。
【００３０】
図１２は、製造用3次元CADデータ生成部７-４を使用した処理で、処理ステップ(S-6)の製造用3次元CADデータを生成しファイル出力する処理ステップの詳細なフローチャートである。図１２において、製造用3次元CADデータを生成しファイル出力する処理は、先ず、製品3次元CADデータを3次元CADデータ４に取込み指示する処理ステップ(S6-1)を行い、次に、アセンブリ拘束情報を全て解除する指示を3次元CADデータ４に送る処理ステップ(S6-2)を行い、次に、前記編集した製造情報データの組付け順Noの順序に各部品を配置位置情報でアセンブリする指示を3次元CADデータ４に送る処理ステップ（S6-3）を行う。以上の処理を行うことで、製造用3次元CADデータが生成されることになり、最後に、製造用3次元CADデータを製造用3次元CADデータファイル９に出力する処理ステップ（S6-4）を行い、処理を終了する。
【００３１】
以上、本実施例によれば、設計部門で設計変更が有った場合でも組立工程指示書を容易に作成でき、再構築の工数を低減でき、設計部門で作成された設計3次元CADデータを製造部門での部品組立に有効に使用できる製造向け3次元CADデータ生成装置を提供することができる。
【００３２】
又、本実施例の製造向け3次元CADデータ生成装置によれば、3次元CAD上で自由に製品部品、設備や治具部品を操作して、組立工程指示書の作成に利用できる製造向け3次元CADデータを容易に作成可能である。
【００３３】
特に、上流での設計変更や改造が発生しても設計側では設計3次元CADデータを変更し、変更した設計3次元CADデータと既作成の製造情報データを利用して製造情報データを構築することができ、変更分の製造情報を付加するだけで製造向け3次元CADデータを再構築することが出来るため、再構築の工数が低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の製造向け3次元CADデータ生成装置を示すブロック図。
【図２】本発明の製造向け3次元CADデータ生成装置の利用形態を示すデータフロー図。
【図３】本発明で用いた製造向け3次元CADデータ生成処理手順を示すフローチャート。
【図４】製品3次元CADデータから取得した部品名及びアセンブリ名の一例を示す図。
【図５】製造情報データの一例を示す図。
【図６】初期状態の製造情報データの構築例を示す図。
【図７】製造情報データを再構築する処理手順を示すフローチャート。
【図８】設計変更した製品3次元CADデータから取得した部品名及びアセンブリ名の一例を示す図。
【図９】図７と図８の情報を使用して再構築した製造情報データの一例を示す図。
【図１０】製造情報データを編集する処理手順を示すフローチャート。
【図１１】完成した製造情報データの結果を示す図。
【図１２】製造用3次元CADデータを生成する処理手順を示すフローチャート。
【図１３】製品設計で作成した製品3次元CADデータの一例を示す図。
【図１４】製品3次元CADデータを製造向け3次元CADデータに変更した一例を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１…表示装置、２…入力装置、３…演算処理装置、４…３次元CADシステム、５…作業用データメモリ、６…製品３次元CADデータファイル、７…製造用３次元CADデータ編集装置、８…製造情報データファイル、９…製造用３次元CADデータファイル。
【図１】
2005267475.tif 000003
【図２】
2005267475.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005267475.tif 000006
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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