폴리곤 모델 조립체 분해 순서 생성 및 평가에 관한 연구 = Generation of disassembly sequence and its evaluation for polygonal assembly models

국문 초록 (Abstract)

제품 모델의 조립 및 분해의 문제는 제품의 조립 단계 및 제품의 유지보수성과 관련하여 빈번히 발생한다. 설계 단계에서 설계자 본인이 자신이 설계한 제품의 CAD모델을 조립 및 분해성을 평가하고 이를 설계에 반영하게 된다면 조립 및 분해의 문제를 줄일 수 있을 것이다.
본 연구에서는 기존 연구인 NDBG와 GCA를 바탕으로 이 두 연구를 통합하여 조립체로 구성된 실제 폴리곤 모델로부터 분해 순서 생성하고 평가하는 연구를 제안했다. 기존연구인 NDBG와 GCA 모두 상당히 완성도 높은 이론이나 실 폴리곤 모델의 조립체에서 분해 순서를 추론 하는 것은 문제점이 있었다.
NDBG의 경우 부품 모델간 접촉면에 기반한 방법이기 때문에 자동차 등과 같이 여러 모듈로 구성되어 부품간 떨어진 경우는 추론하지 못하는 문제가 있었다. 또한 GCA의 경우 접촉된 조립체 부품간에 경계상자를 생성 할 때 분리 방향으로 분리 되지 않는다면 항상 충돌된다고 인식하여 추론 할 수 없는 문제를 가지고 있었다. 이를 해결하기 위해 두 이론을 통합하게 되었다. 첫 번째 단계에서는 NDBG의 접촉면 기반 기술을 이용해 부품을 분리한다. 두 번째로 GCA의 충돌검사 방법을 변형한 방법을 이용하여 충돌검사를 수행한다. 세 번째로 충돌검사 데이터를 이용하여 논리합 연산을 통해APR(Assembly Precedence Relation)을 구성한다. 네 번째로 APR 을 통해 분해 순서를 생성하고 생성된 기준을 평가하는 과정이다. 또한 이 방법을 실제 폴리곤 모델에 적용되기 위해 메쉬분할방법과 유향경계상자트리 생성 방법, 충돌검사를 한 구속관계 데이터를 저장하는 연구를 제안하였다. 이는 실제 폴리곤 모델에 적용되기 위한 실용성에 염두에 두고 연구 되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Assembly and disassembly problem of product model occur frequently in relation to assembly state and maintenance. During the design phase, designed by designer, his own product assembly and disassembly of the CAD model to evaluate and, if it be reflected in the design, it will be able to reduce the problem.
In this paper, NDBG and GCA, existing priority research studies were incorporated. It is proposed to disassembly sequence generating method in assembly consisting of the actual polygons model and its evaluation method. NDBG and GCA mature theory, to infer the disassembly sequence in assembly of actual polygon model have problems. Because NDBG is based on the contacted face method such as automobile parts, modules consists of several models have problems that could be not inferred. Also GCA, when generating oriented bounding box(OBB) between the assembly parts, OBB does not separate in the direction of separation. Because it is always an interference between OBBs.
Two theories were integrated to solve this problem. Firstly, it is separated by using method of NDBG contacting face between parts. Secondly, collision detection is performed by using the way that modified collision detection of GCA. The third, APR (Assembly Precedence Relation) shall constitute using the disjunctive normal form. Lastly, generating disassembly sequence through APR and its evaluation method is proposed.
In addition, to apply the actual polygonal model, oriented bounding box tree generating method and storing method of collision detection data proposed.
This model is applied to the actual polygons in mind for the study was conducted in the practicality.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 1 절 연구 배경 1
• 제 2 절 연구 목적 2
• 제 3 절 연구 개요 3
• 제 2 장 관련 연구 4
• 제 1 절 조립 순서 생성 및 평가 연구 4
• 제 2 절 Non-Directional Blocking Graph(NDBG) 5
• 1. 접촉면 검출 연구 5
• 2. 구속관계 표현 연구 6
• 제 3 절 Geometric Constraint Analysis(GCA) 7
• 1. 경계상자를 이용한 충돌검사 8
• 2. 논리합 연산을 이용한 APR추론 11
• 3. 생성된 순서 평가 기준 13
• 제 3 장 통합된 방법 16
• 제 1 절 통합된 방법의 과정 16
• 제 2 절 충돌검사 연구 17
• 1. 경로 생성을 위한 충돌검사 17
• 2. 분리 위치 결정 방법 21
• 3. 메쉬분할기법과 유향경계상자트리를 이용한 충돌검사 23
• 제 3 절 구속관계 데이터 표현 연구 26
• 제 4 절 구속관계 데이터로부터의 APR 추론 27
• 제 5 절 APR를 통한 순서 생성 연구 30
• 제 6 절 최적 순서 추론 연구 31
• 제 4 장 폴리곤 조립체 모델에서의 적용 33
• 제 1 절 전자기기에서의 적용 33
• 제 2 절 기계 조립체에서의 적용 35
• 제 3 절 경로 생성을 위한 예제 37
• 제 5 장 결론 40
• 참고문헌 42
• 국문초록 45
• Abstract 47