(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類のワークが混合して搬送される多種混流ラインに配置された一のワーク保持装置のワーク保持部によって、前記複数種類のワークを共通して保持するために、前記ワーク保持部の受け形状およびワークにおける保持すべき保持位置を決定するために用いられる設計支援装置であって、
各ワークの外形形状に関する三次元データを記憶した第１記憶手段と、
前記多種混流ライン、前記各ワークおよび前記ワーク保持部に要求される種々の条件を記憶した第２記憶手段と、
前記第１記憶手段に記憶された三次元データに基づいて、すべてのワークを保持し得る前記受け形状の候補および前記保持位置の候補を抽出する抽出手段と、
抽出された前記受け形状の候補および保持位置の候補の中から、前記第２記憶手段に記憶された条件を満足する受け形状および保持位置を決定する決定手段と、を有し、
前記抽出手段は、前記第１記憶手段に記憶された三次元データに基づいて、すべてのワークを型抜きし得る大きさを有する仮想的な型についての仮想型データを算出する第１算出手段と、
算出された前記仮想型データをそれぞれのワークの三次元データで型抜きした残りの部分を、前記受け形状の候補および前記保持位置の候補として算出する第２算出手段と、を含んでなるワーク保持部の設計支援装置。
【請求項２】
前記多種混流ラインに要求される条件は、前記ワーク保持部が存在し得るための条件、および／または、ワークを搬送する搬送手段がワークを変位し得るための条件を含み、
前記各ワークに要求される条件は、前記ワーク保持部による保持に耐え得るための条件、および／または、当該ワークに取り付けられる他の部品との干渉を回避するための条件を含み、
前記ワーク保持部に要求される条件は、大きさ、個数、保持しているワークの重心などの受け部として成立するための条件を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のワーク保持部の設計支援装置。
【請求項３】
前記ワークは、車両ボディであることを特徴とする請求項１に記載のワーク保持部の設計支援装置。
【請求項４】
前記ワークは、車両ボディにマウントされるエンジン、ガソリンタンクなどの車載部品であることを特徴とする請求項１に記載のワーク保持部の設計支援装置。
【請求項５】
複数種類の第１ワークが混合して搬送される第１多種混流ラインに配置された一の第１ワーク保持装置の第１ワーク保持部によって、前記複数種類の第１ワークを共通して保持するために、前記第１ワーク保持部の第１受け形状および第１ワークにおける保持すべき第１保持位置と、
前記第１ワークに組み付けられる部品である第２ワークが混合して搬送される第２多種混流ラインに配置された一の第２ワークの保持装置の第２ワーク保持部によって、前記複数種類の第２ワークを共通して保持するために、前記第２ワーク保持部の第２受け形状および第２ワークにおける保持すべき第２保持位置と、を少なくとも決定するために用いられる設計支援装置であって、
各第１ワークの外形形状に関する三次元データを記憶した第１記憶手段と、
前記第１多種混流ライン、前記各第１ワークおよび前記第１ワーク保持部に要求される種々の条件を記憶した第２記憶手段と、
各第２ワークの外形形状に関する三次元データを記憶した第３記憶手段と、
前記第２多種混流ライン、前記各第２ワークおよび前記第２ワーク保持部に要求される種々の条件を記憶した第４記憶手段と、
前記第１記憶手段に記憶された三次元データに基づいて、すべての第１ワークを保持し得る前記第１受け形状の候補および前記第１保持位置の候補を抽出する第１抽出手段と、
前記第３記憶手段に記憶された三次元データに基づいて、すべての第２ワークを保持し得る前記第２受け形状の候補および前記第２保持位置の候補を抽出する第２抽出手段と、
抽出された前記第１受け形状と第２受け形状との候補および第１保持位置と第２保持位置との候補に基づいて、各々が干渉せずに成立可能な組み合わせを抽出する第３抽出手段と、
前記第３抽出手段の結果に基づいて、前記第２記憶手段および前記第４記憶手段に記憶された条件を満足する受け形状および保持位置を決定する決定手段と、を有するワーク保持部の設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多種混流ラインに配置されるワーク保持部の形状と保持位置とを決定するために用いられるワーク保持部の設計支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多種のワークが混流する自動車の生産ラインにおいて、ボディ本体、エンジン、トランスミッション、ガソリンタンクなどの大型部品を組み付け、または搭載していく際に使用するワーク保持部の設計については、同一ラインに投入される複数の混流するワークの種類のすべてを受けることが可能であるワーク保持部を見出すことが要求される。
【０００３】
従来は、設計者がこれまでの経験、類似事例、既存設備などからの情報を基に、受ける対象となる部品のＣＡＤデータや図面を使用し、二次元の情報としてワーク保持部の受け形状と保持位置を作成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の作業では、設計を担当する技術者の熟練の度合いによってワーク保持部の完成度が左右され、また、部品の種類が多いほど設計の煩雑さが増していた。
【０００５】
ボディ本体、エンジン、ガソリンタンクなどの大型部品を生産ライン上で取り付ける場合は、各ワークを保持する保持部が必要となる。前述したワークは、ボディ本体を含め大型で重量があるため、確実に、かつ簡単に保持する保持部が要求される。
【０００６】
多種混流する生産ラインにおいて、複数のワークを一つの保持部で保持するための受け形状および保持位置は、最初に、一つのワークにのみ対応する保持部を作成した後に、他のワークに対応する保持部と比較しつつ共通解を見出していた。ここで、最初に作成する保持部は、設計者の経験や類似事例、既存設備などからの情報を基にＣＡＤデータまたは図面について検討を行うため、検討の開始となった保持部が適当でない場合があり、検討結果が最適な受け形状および／または保持位置とならないことが多い。また、共通解が見つからない場合は、再度、一つのワークにのみ対応する保持部を作成する検討からやり直していたため、検討の作業が膨大かつ煩雑となっていた。
【０００７】
さらに、検討の作業中の保持部は、二次元の情報として簡略化して考えられることが多く、多種のワークとの共通解を見出していく段階で、実際の三次元におけるワーク同士の干渉などの不具合を確認するのが困難であった。
【０００８】
また受け位置の共通解は、「仮に決定される保持部の受け形状および保持位置」周辺でしか検討できないため、大型部品のさまざまな受け方の選択肢が三次元的に存在するのにも拘わらず、既存位置を踏襲した位置となり、共通解が見つからない場合は保持部を切り替え方式にして対応するなど、生産設備の構造の複雑化と設備費用の上昇とを招いている。
【０００９】
従来の具体例としてボディ受け（トリムライン・フィクスチャ）を例に挙げて説明すれば次のとおりである。
【００１０】
ある一車種に対応する保持部の受け形状および位置を仮に決定し、この保持部に他の車種をＣＡＤデータ上もしくは図面上であてがい、ボディ本体を前後や上下に移動しつつあてがいながら二車種間の成立解を出し、さらに他の車種をあてがい、さらなる共通解を出していくステップを、混流車種分だけ繰り返す。共通解が存在しない場合には、また最初から検討をやり直す必要も出て来る。さらに、この「仮に決定される保持部」をベースに混流車種間で共通解を見出す作業を繰り返していく過程において、「仮に決定される保持部の受け形状および保持位置」が、設計者の経験や類似事例、既存設備から想定される解と大きく異なっている場合、その解と同等になるまで上記の検討を何度も行わなければならない。
【００１１】
その一方で、受けるワークは大型であり、重量も大きく、確実にワークを受けないと落下や滑りによる被害が大きく、さらにはボディへの組み付け作業が出来ないなどの弊害をもたらすため、容易に且つ確実に対象部品を保持できる保持部の受け形状および保持位置の決定方法が求められる。
【００１２】
ところで、ワークを保持するには、そのワークが保持される部分の形状を用いることが確実である。しかし、ワークが一種類の場合はこれで良いが、多種のワークを一つの保持部で受けようとすると、従来は前述した検討の過程を経る必要があった。
【００１３】
本発明は、「ワーク形状を型抜きしたものが、保持部そのものである」ことに着目し、ＣＡＤデータ上で、仮想型を型抜きする三次元的な解析手法を、最終解に収束するまで繰り返し、さらに様々な生産要件を織り込むことで、設計者の経験や類似事例、既存設備にとらわれずに、保持部が切り替え式であることを要しない、最適な保持部の受け形状および／または保持位置の共通解を決定できる、ワーク保持部の設計支援装置を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【００１５】
（１）複数種類のワークが混合して搬送される多種混流ラインに配置された一のワーク保持装置のワーク保持部によって、前記複数種類のワークを共通して保持するために、前記ワーク保持部の受け形状およびワークにおける保持すべき保持位置を決定するために用いられる設計支援装置であって、
各ワークの外形形状に関する三次元データを記憶した第１記憶手段と、
前記多種混流ライン、前記各ワークおよび前記ワーク保持部に要求される種々の条件を記憶した第２記憶手段と、
前記第１記憶手段に記憶された三次元データに基づいて、すべてのワークを保持し得る前記受け形状の候補および前記保持位置の候補を抽出する抽出手段と、
抽出された前記受け形状の候補および保持位置の候補の中から、前記第２記憶手段に記憶された条件を満足する受け形状および保持位置を決定する決定手段と、を有し、
前記抽出手段は、前記第１記憶手段に記憶された三次元データに基づいて、すべてのワークを型抜きし得る大きさを有する仮想的な型についての仮想型データを算出する第１算出手段と、
算出された前記仮想型データをそれぞれのワークの三次元データで型抜きした残りの部分を、前記受け形状の候補および前記保持位置の候補として算出する第２算出手段と、を含んでなるワーク保持部の設計支援装置。
【００１７】
（２）前記多種混流ラインに要求される条件は、前記ワーク保持部が存在し得るための条件、および／または、ワークを搬送する搬送手段がワークを変位し得るための条件を含み、
前記各ワークに要求される条件は、前記ワーク保持部による保持に耐え得るための条件、および／または、当該ワークに取り付けられる他の部品との干渉を回避するための条件を含み、
前記ワーク保持部に要求される条件は、大きさ、個数、保持しているワークの重心などの受け部として成立するための条件を含んでいることを特徴とする（１）に記載のワーク保持部の設計支援装置。
【００１８】
（３）前記ワークは、車両ボディであることを特徴とする（１）に記載のワーク保持部の設計支援装置。
【００１９】
（４）前記ワークは、車両ボディにマウントされるエンジン、ガソリンタンクなどの車載部品であることを特徴とする（１）に記載のワーク保持部の設計支援装置。
【００２０】
（５）複数種類の第１ワークが混合して搬送される第１多種混流ラインに配置された一の第１ワーク保持装置の第１ワーク保持部によって、前記複数種類の第１ワークを共通して保持するために、前記第１ワーク保持部の第１受け形状および第１ワークにおける保持すべき第１保持位置と、
前記第１ワークに組み付けられる部品である第２ワークが混合して搬送される第２多種混流ラインに配置された一の第２ワークの保持装置の第２ワーク保持部によって、前記複数種類の第２ワークを共通して保持するために、前記第２ワーク保持部の第２受け形状および第２ワークにおける保持すべき第２保持位置と、を少なくとも決定するために用いられる設計支援装置であって、
各第１ワークの外形形状に関する三次元データを記憶した第１記憶手段と、
前記第１多種混流ライン、前記各第１ワークおよび前記第１ワーク保持部に要求される種々の条件を記憶した第２記憶手段と、
各第２ワークの外形形状に関する三次元データを記憶した第３記憶手段と、
前記第２多種混流ライン、前記各第２ワークおよび前記第２ワーク保持部に要求される種々の条件を記憶した第４記憶手段と、
前記第１記憶手段に記憶された三次元データに基づいて、すべての第１ワークを保持し得る前記第１受け形状の候補および前記第１保持位置の候補を抽出する第１抽出手段と、
前記第３記憶手段に記憶された三次元データに基づいて、すべての第２ワークを保持し得る前記第２受け形状の候補および前記第２保持位置の候補を抽出する第２抽出手段と、
抽出された前記第１受け形状と第２受け形状との候補および第１保持位置と第２保持位置との候補に基づいて、各々が干渉せずに成立可能な組み合わせを抽出する第３抽出手段と、
前記第３抽出手段の結果に基づいて、前記第２記憶手段および前記第４記憶手段に記憶された条件を満足する受け形状および保持位置を決定する決定手段と、を有するワーク保持部の設計支援装置。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、多種混流ラインにおけるワーク保持部の受け形状および保持位置について、複数種類のワークの共通解を見出すことで、一種類の保持部で対応することができ、保持部の切り替え等の機械構造を排することができる。また、生産要件を各種設定することにより、設計者の経験に因ることなく、その性能を有効に発揮できる保持部の受け形状および保持位置を決定することができる。さらに、ＣＡＤのデータと生産要件のデータとを関連づけて実行されるようプログラミングすることで、複数ワーク間での煩雑な検討工数を削減することができる。ここに、本発明によれば、仮想型データを各部品の三次元データによって型抜きした残りの部分が、その保持部の受け形状および保持位置である考え方を基本とした検討を複数種類のワークに対して繰り返していくため、保持部を常に三次元の情報として捉えることができ、その結果、保持部の共通解を見出す範囲を対象ワークの全種類に拡大することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、型抜きされたワーク保持部は、各ワークを確実に保持することができ、また、ワーク間の干渉を回避することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、自動車の生産ラインにおいて、最も大型で重量のあるワークである車両ボディについて、検討時間の削減や検討結果の精度向上を図ることができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、形状が複雑で大型のワークであるエンジンやガソリンタンクなどの車載部品を車両ボディにマウントするときに当該車載部品を保持するワーク保持部の設計においても同様の考え方を用いて、検討時間の削減や検討結果の精度向上を図ることができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、異なるラインを経て搬送されてくる第１ワークと第２ワークとを組み付ける場合に、干渉を起こさずに組み付けることができる第１ワーク保持部と第２ワーク保持部とを決定することができ、より汎用性の高いワーク保持部の受け形状および位置を決定することが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係るワーク保持部の設計支援装置２０の構成を示す機能ブロック図である。
【００２９】
本実施形態のワーク保持部の設計支援装置２０は、複数種類のワークとしての車両ボディが混合して搬送され生産される多種混流ラインに配置された一のワーク保持装置のワーク保持部によって、複数種類のワークを共通して保持するために、ワーク保持部の受け形状およびワークにおける保持すべき保持位置を決定するために用いられる。
【００３０】
図示するように、ワーク保持部の設計支援装置２０は、設計された車両ボディの各々の外形形状に関する三次元データを記憶した第１記憶部２１と、多種混流ライン、各車両ボディおよびワーク保持部に要求される種々の条件を記憶した第２記憶部２２と、これら第１と第２の記憶部が接続された演算部２３と、を有している。演算部２３には、キーボードやデジタイザなどの入力部２４と、ディスプレイ装置やプリンタ装置などの表示部２５も接続されている。
【００３１】
演算部２３は、第１記憶部２１に記憶された車両形状から、第２記憶部２２の条件を参照し、ワーク保持部の成立の可否を判定する判定モジュールを備えている。より詳しくは、演算部２３は、第１記憶部２１に記憶された三次元データに基づいて、すべての車両ボディを保持し得る前記受け形状の候補および前記保持位置の候補を抽出する機能と、抽出された前記受け形状の候補および保持位置の候補の中から、第２記憶部２２に記憶された条件を満足する受け形状および保持位置を決定する機能とを備えている。さらに、演算部２３は、受け形状の候補および保持位置の候補を抽出する際には、第１記憶部２１に記憶された三次元データに基づいて、すべての車両ボディを型抜きし得る大きさを有する仮想的な型についての仮想型データを算出し、算出された仮想型データをそれぞれの車両ボディの三次元データで型抜きした残りの部分を、前記受け形状の候補および前記保持位置の候補として算出している。演算部２３が、抽出手段、決定手段、第１算出手段および第２算出手段に相当する。
【００３２】
作業者がワーク保持部についての検討を行う際には、入力部２４により、検討対象である車両ボディのアンダーフロアの種類を入力する。決定されたワーク保持部の受け形状および保持位置の結果は、表示部２５を介して作業者に表示される。
【００３３】
図２は、第２記憶部２２に記憶された、多種混流ライン、前記各ワークおよびワーク保持部に要求される種々の条件の一例を示す図である。
【００３４】
多種混流ラインに要求される条件は、ワーク保持部が存在し得るための条件、および／または、車両ボディを搬送する搬送手段が車両ボディを変位し得るための条件を含んでいる。各ワークに要求される条件は、ワーク保持部による保持に耐え得るための条件、および／または、当該車両ボディに取り付けられる他の部品との干渉を回避するための条件を含んでいる。ワーク保持部に要求される条件は、大きさ、個数、保持しているワークの重心などの受け部として成立するための条件を含んでいる。
【００３５】
ワーク保持部が存在し得るための条件を保持部の存在要件とする。保持部の存在要件には、保持部の存在可能領域と、保持部の水平度と、保持部の高さ制限とが定義されている。搬送手段であるコンベアに載せることができない寸法のワークを検討対象から除外するために設けられている。保持部の存在可能領域は、検討対象である被保持車両を通すコンベアの寸法によって制限されるものである。保持部の水平度は、ワークが滑りなど無く安全に保持するために定義されている。保持部の高さ制限は、実際のコンベアに保持部を介して車両を載せた場合に、高さ方向での干渉を回避するために定義されている。これらの要件に加え、各工場における設備やラインの差異によって、これらの要件を変更、追記、削除することにより、保持部について各工場の実状に沿った適切な制限を定義することができる。
【００３６】
車両ボディを搬送する搬送手段が車両ボディを変位し得るための条件をコンベア要件とする。コンベア要件には、設備上の制約と、作業領域の確保とを考慮し、一台目に検討される車両によって仮に決定される保持部に対し、二台目以降の車両にも適応する保持部を検討する際に、二台目以降のボディの移動が許容される範囲が定義されている。
【００３７】
ワーク保持部による保持に耐え得るための条件と、当該車両ボディに取り付けられる他の部品との干渉を回避するための条件とを含む要件をボディ要件とする。ボディ要件には、保持部で受けられる面として、最も適切であるアンダーフロアを構成するフロアパネルの強度と、アンダーフロアの取り付け部品と生産設備との周辺クリアランスに関する判断基準が定義されている。フロアパネルの強度の要件には、仮に決定される保持部によって車両を受けた場合に、車両が変形を起こさない範囲が定義されている。アンダーフロアはさまざまなフロアパネルの集合体であることから、これらのフロアパネルについて、保持部が受けても良いか、すなわちフロアパネルの変形の有無に関するデータ設定しておく。フロア取り付け部品との周辺クリアランスの定義は、干渉等を注意しなければならない部品、たとえばブラケットやボルト類についてボディ要件に定義しておき、ボディ上面図（またはフロア下面）から見て、周囲に一定のクリアランスを設けるような範囲を定義している。
【００３８】
ワーク保持部に要求される条件を保持部としての成立要件とする。保持部としての成立要件には、保持部の水平度と、保持部の面積と、保持部の一辺の長さと、保持部の個数と、車両の重心とに関する判断基準が定義されている。保持部の水平度は、車両が滑りなど無く安全に保持するために必要な要件である。保持部の面積と保持部の一辺の長さとは、保持部の大きさとして最低限要求されるものである。保持部の個数と車両の重心とは、保持部がボディを保持するための機能を有するか定義する。具体的にはボディを安全に保持できるかなど、実際に保持部の図面が書ける程度の現実解まで絞り込む要件を定義する。この要件も、工場による設備、生産ラインの違いをパラメータに反映していけば、要求に促した受け形状を解として得ることができる。
【００３９】
次に、本実施形態の作業の流れを説明する。
【００４０】
多種混流する生産ラインでのワーク保持部（トリムライン・フィクスチャ）を一例として共通解を決定していく流れについて説明する。図３は、複数種類のボディが混合して搬送される多種混流ラインにおけるワーク保持部を設計するためのメインフローを示す概略フローチャート、図４は、図３中のサブルーチンを示す概略フローチャートである。図５〜１２は、ワーク保持部の設計過程で算出される仮想型を順を追って示したものである。
【００４１】
共通解を決定する作業は、ＣＡＤを活用したコンピュータプログラムのソフトウエア上で行われる。第２記憶部２２に用意される各種要件のパラメータを操作することによって、実際のラインやボディの実状に促した保持部の共通解を決定していくことができる。
【００４２】
図３のステップＳ１では、検討対象の車両ボディのアンダーフロアの種類を入力部２４より入力する。これは、車両ボディにおいては、組立の容易さと強度との観点から、保持部が受ける部分はアンダーフロアが適しているためである。したがって、混流を想定する車両の種類の全てにおいて、アンダーフロアに付く部品も含めて入力する。
【００４３】
Ｓ２およびＳ３では、保持部の原形となる仮想型を算出する。これは、保持されるボディを覆うことができる大きさであることが要求される。したがって、多種混流ラインに流すことが想定される中で、最大の形状であるアンダーフロア１１（図５、６参照）を選択（Ｓ２）し、これを覆うことができる仮想型１２（図６参照）を算出する（Ｓ３）。
【００４４】
Ｓ４では、仮想型１２を１台目のボディのアンダーフロア１１によって三次元的に型抜きをしていく。この場合の仮想型１２に対するアンダーフロア１１の位置は任意であるが、このアンダーフロア１１の位置が以降のアンダーフロアとの位置合わせの基準となる。仮想型１２は、一台目のボディのアンダーフロア１１形状をかたどった型、仮想型１３（図７参照）になる。
【００４５】
Ｓ５では、仮想型１３に対して保持部の存在要件を適用する。このステップでは、仮想型１３において要件を満たさない部分に関するデータを削除していくと、図８に示す仮想型１４を経て図９に示す仮想型１５となる。図９において、矢印で示される範囲が保持部の存在可能領域として残された部分に該当する。
【００４６】
図３および図４に示すＳ６では、２台目以降の混流車種について、最終台目まで検討を繰り返す。
【００４７】
Ｓ１１では、対象となるボディは２台目からであることを明示している。
【００４８】
Ｓ１２ではコンベア要件を適用し、２台目のボディの位置を１台目で型抜きした仮想型１５を基準に算出する。コンベアの進行方向に対して前後方向および高さ方向は、１台目と２台目とのアンダーフロアの基準となる前方向の位置を合致させて検討を開始し、コンベア要件の制限の中で、共通解となり得る位置に２台目のアンダーフロアを動かす。共通解を算出したところで最終結果の一部としてボディ位置が出力される。
【００４９】
Ｓ１３では、Ｓ１２で決定された２台目のボディ位置に基づき、仮想型１５を型抜きしていく。結果は１台目と２台目の共通した図１０に示される仮想型１６である。
【００５０】
Ｓ１４では、ボディ要件を適用し、アンダーフロアにおいて受けることが可能な部位について制限を加える。さらに、アンダーフロアに取り付く部品についても考慮を加える。干渉等を注意しなければならない部品やブラケットやボルト類について、クリアランスの部分も考慮して仮想型１６から削除すると、図１１に示す仮想型１７が得られる。
【００５１】
Ｓ１５では、保持部としての成立要件のうち、保持部の水平度と保持部の面積と保持部の一辺の長さと、すなわち水平度と大きさとを適用する。保持部が安全にボディを保持し得る受け形状の制限を加えることで、仮想型１７より該当する部位を削除する。図１１の仮想型１７において、候補５１は保持部の保持部の１辺の長さが規定値を満たしていない。また、候補５２は保持部の傾きが規定値よりも大きいため、ボディが滑るおそれがある。これらを削除したものが、図１２に示す仮想型１８である。
【００５２】
Ｓ１６では、仮想型１８について保持部の成立要件を適用する。ボディを安全に保持できるか、受けの大きさは基準を満たしているかなど、実際に保持部の図面が書ける程度の現実解まで絞り込む。ここで、仮想型１８が要件を満たしていない場合は、２台目のボディ位置を改めて決定し直す。
【００５３】
Ｓ１７では、仮想型１８が２台分の共通解であることを確認する。１台目で決定された保持部に対して２台目のボディ位置を任意に決めて型抜きしたが、１台目の保持部候補が２台目の型抜きおよび加工によって消失してしまったのでは、共通解として成立しない。これを防止するため、少なくとも２台目までの共通解としての保持部が２台目の保持部として成立することが確認された時点で、１台目の保持部も、そこに残っていることを確認する。本実施形態では、一例として、２台分のボディに対応する際には、２回型抜きされ、さらにボディ要件により加工された後の保持部には、少なくとも１台目を受けることができる面積が２分の１存在していることを収束条件としている。なお、収束条件は、この例に限定されず、任意の条件を設定し得る。
【００５４】
図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、１から３台目までの保持部の一部を用い、保持部の受け面積の残存量を示したものである。
【００５５】
図１３（Ａ）は、１台目の仮想型から型抜きされた状態を示している。面６１ａが１台目を保持する受け面となる。図１３（Ｂ）は、１台目で仮に決定された保持部を２台目の要件で型抜きおよび加工した結果、１台目と２台目との保持部の受け面積が２分の１ずつになっていることを示している。面６１ｂが１台目を、面６２ａが２台目を、それぞれ保持部の受け面とする。図１３（Ｃ）は、１台目と２台目との共通解である図１３（Ｂ）に示す保持部を３台目の要件で型抜きおよび加工した結果、１台目から３台目までの各保持部の受け面積が３分の１ずつになっていることを示している。面６１ｃが１台目を、面６２ｂが２台目を、面６３ａが３台目を、それぞれ保持部の受け面とする。このように、仮に決定される共通解の保持部の総面積に対して、共通解の台数分の１ずつの面積が各車種において残っていることが必要となる。すなわち、ｎ台目までの共通解に対しては、各車種の保持部の受け面積がｎ分の１ずつ残っていることとなる。
【００５６】
以降、上述したＳ１２からＳ１７までを最終台目まで繰り返すために、Ｓ１８では検討された車種の次の車種を対象に選択し、Ｓ１９では対象として選択された車種が最終台目か否かを確認する。
【００５７】
それぞれの要件を満たさないときは、再度検討を行い、ルーチンを繰り返しながら共通解を決定する。最後に残った仮想型が１台目からｎ台目までを共通に保持できる保持部の受け形状と保持位置となる（Ｓ７）。
【００５８】
本実施形態によれば、自動車の生産ラインにおいて、最も大型で重量のあるワークである車両ボディについて、検討時間の削減や検討結果の精度向上を図ることができる。
【００５９】
車両ボディの多種混流ラインにおける保持部の受け形状および保持位置について、複数種類のワークの共通解を見出すことで、一種類の保持部で対応することができ、保持部の切り替え等の機械構造を排することができる。また、生産要件を各種設定することにより、設計者の経験に因ることなく、その性能を有効に発揮できる保持部の受け形状および保持位置を決定することができる。さらに、ＣＡＤのデータと生産要件のデータとを関連づけて実行されるようプログラミングすることで、複数ワーク間での煩雑な検討工数を削減することができる。
【００６０】
また、仮想型データを各車両ボディの三次元データによって型抜きしたものが、その保持部の受け形状および保持位置である考え方を基本とした検討を複数種類の車両ボディに対して繰り返していくため、保持部を常に三次元の情報として捉えることができ、その結果、保持部の共通解を見出す範囲を対象車両の全種類に拡大することができる。
【００６１】
さらに、型抜きされた車両ボディの保持部は、各車両ボディを確実に保持することができ、車両ボディと保持部との干渉をも回避することができる。
【００６２】
次に、他の実施形態を示す。ここでは、ボディ本体に取り付けられる車載部品が多種混流する生産ラインについて適用される保持部の設計支援装置３０について説明する。
【００６３】
前述した実施形態におけるプロセスと同様に、車載部品の多種混流する生産ラインの保持部についても受け形状および保持位置を決定することができる。
【００６４】
図１４は、他の実施形態に係る、複数種類のガソリンタンクが混合して搬送される多種混流ラインにおける保持部を決定する際の概念図である。入力部により、ガソリンタンクの三次元データを入力した後、仮想型データを算出し、仮想型によって受けられる面側で型抜きしていく。図１４では、分かりやすいように、それぞれの三次元データと、仮想ブロックから抜いた型の様子を示したが、実際には１つの仮想ブロックにてプロセスは進行していく。この場合も第２記憶部に記憶された各要件を適用し、その工程のライン形態や搭載設備のサイズ制限や可動範囲など、さまざまな規制値をパラメータとして入れ込むことで、より精度良く実状に促した受け形状を決定していくことができる。
【００６５】
さらに他の実施形態を以下に示す。
【００６６】
前述した２つの実施形態は、単一の多種混流ラインに適用されるワーク保持部の設計支援装置であった。ここでは、複数の多種混流ラインが合流する生産ラインに適用されるワーク保持部の設計支援装置３０について説明する。
【００６７】
各多種混流ラインは、それぞれ、車両ボディの多種混流ラインと、車両ボディに組み付けられるエンジンやガソリンタンクなどの車両部品の多種混流ラインとである。
【００６８】
図１５は、この実施形態に係る設計支援装置３０の構成を示す機能ブロック図である。図１５に示すように、入力部３６と、演算部３５と、表示部３７と、第１記憶部３１と、第２記憶部３２と、第３記憶部３３と、第４記憶部３４とを有している。ここで、第１記憶部３１と第３記憶部３３とには、それぞれ車両ボディと、ボディに組み付けられる部品であるエンジンやガソリンタンクなどの車載部品とにおける三次元データが記憶されている。第２記憶部３２と第４記憶部３４とには、それぞれボディ本体と、車載部品とにおける保持部に要求される種々の条件が記憶されている。
【００６９】
本実施形態は、自動車の生産ラインにおいて、ボディ本体と車載部品とは、それぞれ別のラインで作成された後に互いに組み合わせることが行われていることを考慮している。それぞれの保持部の受け形状と保持位置が決定された後に、互いの多種混流ラインが合流した場合に、相互のラインの関係を考慮しないと、それらの保持部がそのまま使用できなくなり、あらためて別の保持部に切り替えることになり、作業効率の向上が図れない。
【００７０】
本実施形態によれば、第１記憶部３１に記憶された三次元データに基づいて、すべての車両ボディを保持し得る保持部の受け形状の候補および保持位置の候補が演算部３５によって算出される。また、第３記憶部３３に記憶された三次元データに基づいて、すべての車載部品を保持し得る保持部の受け形状の候補および保持位置の候補が算出される。さらに、抽出された車両ボディの保持部の受け形状と車載部品の受け形状との候補および各々の保持位置との候補に基づいて、各々が干渉せずに成立可能な組み合わせを算出し、この結果に基づいて、第２記憶部３２および第４記憶部３４に記憶された条件を満足する受け形状および保持位置を決定することができる。
【００７１】
これにより保持部の概要を仮に決定した後に、保持部として成立するための要件を、それぞれの決定手段によって絞り込んでいくことができる。ボディ本体の保持部と車載部品の保持部との決定のプロセスを組み合わせることにより、ボディ本体の保持部と搭載部品の保持部を同時に決定することが可能となり、より汎用性の高い保持部の受け形状および保持位置を決定することができる。
【００７２】
ここでは、２つの多種混流する生産ラインが合流することを検討する設計支援装置３０をあげたが、３つ以上の多種混流する生産ラインに、ボディ本体と車載部品とが混在して搬送される場合にも本設計支援装置３０は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る設計支援装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】  車両の保持部に要求される種々の条件を記憶している第２記憶部の内容を示す図である。
【図３】  複数種類のボディが混合して搬送される多種混流ラインにおける保持部を決定するための概略フロー図である。
【図４】  複数種類のボディが混合して搬送される多種混流ラインにおける保持部を決定するための概略フローの一部を示した図である。
【図５】  多種混流ラインに流すことが想定されるアンダーフロアのうち最大のアンダーフロアを示した図である。
【図６】  最大のアンダーフロアとそれを覆う大きさを有するブロックを示した図である。
【図７】  最大のアンダーフロアによって型抜きされた仮想型を示す図である。
【図８】  図７に示す仮想型が保持部存在要件により加工された仮想型を示す図である。
【図９】  図８に示す仮想型が保持部存在要件により、さらに加工された仮想型を示す図である。
【図１０】  図９に示す仮想型が２台目のアンダーフロアで型抜きされた仮想型を示す図である。
【図１１】  図１０に示す仮想型がボディ要件により加工された仮想型を示す図である。
【図１２】  図１１に示す仮想型が受け形状要件により加工された仮想型を示す図である。
【図１３】  １から３台目までの保持部の一部を用い、保持部の受け面積の残存量を示す図である。
【図１４】  他の実施形態に係る、複数種類のガソリンタンクが混合して搬送される多種混流ラインにおける保持部を決定する際の概念図である。
【図１５】  他の実施形態に係る設計支援装置の構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
２０、３０…（ワーク保持部の）設計支援装置
２１、３１…第１記憶部（第１記憶手段）
２２、３２…第２記憶部（第２記憶手段）
２３、３５…演算部（抽出手段、決定手段）
２４、３６…入力部
２５、３７…表示部
３３…第３記憶部（第３記憶手段）
３４…第４記憶部（第４記憶手段）
【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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【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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【図１５】
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