JP2006248769A - Simulation device, simulation method, and design support program - Google Patents

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健司 多喜
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simulation device capable of starting simulation by easily defining a flexible medium anywhere on the way of a conveying path without performing the work for selecting or forming a straight part when initially arranging the flexible medium. <P>SOLUTION: The flexible medium is formed into a desirable shape comprising a straight line and a circular part (S111), and divided into rigid components (S12). An angle formed by the formed rigid components of the flexible medium is computed (S13). Angle at 0° is computed in the part formed by the straight line, and angle ϕ is computed on the basis of curvature and the number of division in the part formed by a curve. Motion computing is started (S14). In the case wherein the angle computed in the step S13 is not 0°, restoring force for returning the angle to 0° is applied to each of mass points from the first step of the motion computing (S15). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、紙やフィルムなどのシート状の柔軟媒体を搬送するための搬送経路の設計に利用可能なシミュレーション装置、シミュレーション方法、及び設計支援プログラムに関する。   The present invention relates to a simulation apparatus, a simulation method, and a design support program that can be used for designing a conveyance path for conveying a sheet-like flexible medium such as paper or film.

複写機やレーザービームプリンタなどの装置に設置され、紙などのシート状の柔軟媒体を搬送する搬送経路を設計する際には、開発期間の短縮化や費用の低減化を目的として、搬送経路内を移動する柔軟媒体の挙動を計算機シミュレーションにより解析して画面上に描画することが行われている。   When designing transport routes that are installed in devices such as copiers and laser beam printers and transport flexible media in the form of sheets such as paper, the transport route is designed to shorten the development period and reduce costs. The behavior of a flexible medium that moves is analyzed by computer simulation and drawn on a screen.

このようなシミュレーションの技術としては、柔軟媒体を有限要素法による有限要素で表現し、搬送経路内の搬送ガイドやローラとの接触判断を行い、運動方程式を数値的に解くことにより、柔軟媒体のガイドとの搬送抵抗や当接角を評価する設計支援プログラムが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)。   As a simulation technique, the flexible medium is expressed by a finite element by the finite element method, contact with the conveyance guide or roller in the conveyance path is determined, and the equation of motion is numerically solved. A design support program for evaluating the conveyance resistance and contact angle with the guide has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

また、柔軟媒体をより簡易的に質量とバネにより表現することで、計算速度を向上させる手法も知られている。   There is also known a technique for improving the calculation speed by expressing the flexible medium more simply by a mass and a spring.

柔軟媒体の運動を解析するにあたっては、上述のように、有限要素或いは質量−バネ系で離散的に表現された柔軟媒体の運動方程式を立て、解析対象時間を有限の幅をもつ時間ステップに分割し、時間0から時間ステップ毎に未知数である加速度、速度、変位を順次求める(数値時間積分)ことにより解析する、ニューマークのβ法、ウイルソンのθ法、オイラー法及びKutta−merson法などが広く知られている。   When analyzing the motion of a flexible medium, as described above, a motion equation of the flexible medium expressed discretely by a finite element or mass-spring system is established, and the analysis target time is divided into time steps having a finite width. New time β method, Wilson θ method, Euler method, Kutta-merson method, etc. are analyzed by sequentially obtaining unknown acceleration, velocity, and displacement for each time step from time 0 (numerical time integration). Widely known.

ここで、柔軟媒体は剛体要素に分割され、その分割された各剛体要素間をバネで連結した柔軟媒体モデルを作成し、このモデルを用いて、元の形状からの変位に比例した力を発生させる。すなわち、元の形状は初期形状として描画した形状であって、外力により変形すると、この形状に戻そうとする復元力が働くことになる。   Here, the flexible medium is divided into rigid elements, and a flexible medium model is created by connecting the divided rigid elements with springs. Using this model, a force proportional to the displacement from the original shape is generated. Let That is, the original shape is a shape drawn as an initial shape, and when it is deformed by an external force, a restoring force to return to this shape is applied.

通常、柔軟媒体は、複写機などの装置にセットするときは直線である。そのため、柔軟媒体の初期形状は直線で定義し、復元力が0の状態から挙動計算をスタートさせる。
特開平11−195052号公報 特開平11−116133号公報
Usually, the flexible medium is a straight line when set in an apparatus such as a copying machine. Therefore, the initial shape of the flexible medium is defined by a straight line, and the behavior calculation is started from a state where the restoring force is zero.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-195052 JP-A-11-116133

しかしながら、上記従来のシミュレーション技術では、次のような問題点があった。   However, the conventional simulation technique has the following problems.

一機種につき給紙から排紙まで全搬送経路を一度にシミュレーションすると、計算の負荷や計算モデルの規模が膨大なものとなってしまうため、必要に応じて、全搬送経路の内、評価したい部分だけを切り出し、搬送経路の途中からシミュレーションを行うと効率的である。しかし、従来では柔軟媒体を直線で定義するため、搬送経路の途中から計算するには、(1)適当な直線部分に柔軟媒体を配置するか、(2)直線の柔軟媒体を配置できる形に搬送経路を変更する(例えば、柔軟媒体のスタート位置に直線の搬送ガイドと搬送ローラを設ける等)、といったことが必要となる。   If you simulate the entire transport path from paper feed to paper discharge for one model at a time, the computational load and the scale of the calculation model will become enormous. Therefore, if necessary, the part of the entire transport path that you want to evaluate It is efficient to cut out only and perform simulation from the middle of the transport path. However, conventionally, since the flexible medium is defined by a straight line, in order to calculate from the middle of the conveyance path, (1) the flexible medium can be arranged on an appropriate straight part, or (2) the straight flexible medium can be arranged. It is necessary to change the conveyance path (for example, to provide a straight conveyance guide and a conveyance roller at the start position of the flexible medium).

ところが、搬送径路内には所望の長さの柔軟媒体を配置できる直線部分はほとんど存在しないため、全搬送経路のうち所望の評価したい部分だけを切り出してシミュレーションを行うことは困難である(上記(1))。また、設計図面と異なる搬送ガイドや搬送ローラの追加を行うと(上記(2))、設計者に誤解を招き易いだけでなく、CADなどで作成した設計図面上の搬送経路を読み込み、そのまま挙動のシミュレーションを行いたい場合などにおいても、ユーザに対して、上記追加部分に関連した修正作業を強いる結果になるといった問題があった。   However, since there is almost no straight line portion in the conveyance path where a flexible medium having a desired length can be arranged, it is difficult to perform a simulation by cutting out only a portion to be evaluated from all the conveyance paths (the above ( 1)). Also, if a transport guide or transport roller that is different from the design drawing is added (above (2)), not only will the designer be misunderstood, but the transport route on the design drawing created by CAD or the like will be read and the behavior will continue. Even when it is desired to perform the simulation, there is a problem that the user is forced to perform correction work related to the additional portion.

本発明は上記従来の問題点に鑑み、柔軟媒体の初期配置の際に直線部分を選択又は作成するといった作業を行わなくとも、搬送経路の途中のいかなる部位にあっても簡単に柔軟媒体を定義してシミュレーションを開始することができるシミュレーション装置、シミュレーション方法、及び設計支援プログラムを提供することを目的とする。   In the present invention, in view of the above-described conventional problems, a flexible medium can be easily defined in any part of the conveyance path without performing an operation of selecting or creating a straight line portion when the flexible medium is initially arranged. It is an object of the present invention to provide a simulation apparatus, a simulation method, and a design support program that can start a simulation.

本発明は上記目的を達成するため、搬送経路内を移動するシート状の柔軟媒体の挙動をシミュレーションするシミュレーション装置は、予め定義された構成部品が表示される表示画面上において、前記搬送経路内で動作がシミュレーションされる柔軟媒体の形状を設定する形状設定手段と、前記形状設定手段によって設定された柔軟媒体の挙動をシミュレーションするシミュレーション手段とを有し、前記シミュレーション手段は、設定された柔軟媒体の形状が曲線形状の場合、シミュレーションの開始に応じて、柔軟媒体に対して直線形状に戻ろうとする復元力を働かせることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a simulation apparatus for simulating the behavior of a sheet-like flexible medium moving in a conveyance path on the display screen on which predefined components are displayed. Shape setting means for setting the shape of the flexible medium whose operation is simulated, and simulation means for simulating the behavior of the flexible medium set by the shape setting means, wherein the simulation means When the shape is a curved shape, a restoring force is applied to the flexible medium to return to the linear shape in accordance with the start of the simulation.

また、搬送経路内を移動するシート状の柔軟媒体の挙動をシミュレーションするシミュレーション装置のシミュレーション方法は、予め定義された構成部品が表示される表示画面上において、前記搬送経路内で動作がシミュレーションされる柔軟媒体の形状を設定する形状設定ステップと、前記形状設定ステップにおいて設定された柔軟媒体の挙動をシミュレーションするシミュレーションステップとを有し、前記シミュレーションステップにおいて、設定された柔軟媒体の形状が曲線形状の場合、シミュレーションの開始に応じて、柔軟媒体に対して直線形状に戻ろうとする復元力を働かせてシミュレーションを実行することを特徴とする。   In addition, according to the simulation method of the simulation apparatus for simulating the behavior of the sheet-like flexible medium moving in the conveyance path, the operation is simulated in the conveyance path on a display screen on which predefined components are displayed. A shape setting step for setting the shape of the flexible medium; and a simulation step for simulating the behavior of the flexible medium set in the shape setting step. In the simulation step, the shape of the flexible medium set is a curved shape. In this case, according to the start of the simulation, the simulation is executed by applying a restoring force to return the flexible medium to a linear shape.

本発明によれば、柔軟媒体の初期配置の際に直線部分を選択又は作成するといった作業を行わなくとも、搬送経路の途中のいかなる部位にあっても柔軟媒体を簡単に定義してシミュレーションを開始することが可能になる。これにより、計算モデルの規模や計算負荷の増大化を抑制することができ、且つ計算モデルの作成が容易になる。   According to the present invention, it is possible to easily define a flexible medium and start a simulation in any part of the conveyance path without performing an operation of selecting or creating a straight line portion at the initial placement of the flexible medium. It becomes possible to do. As a result, an increase in the size of the calculation model and the calculation load can be suppressed, and the calculation model can be easily created.

本発明のシミュレーション装置、シミュレーション方法、及び設計支援プログラムの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of a simulation apparatus, a simulation method, and a design support program according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[装置の構成]
図1は、本発明の実施の形態に係るシミュレーション装置の構成を示すブロック図である。
[Device configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

このシミュレーション装置は、コンピュータで構成されており、ビデオRAM(VRAM)201、キーボード204、ポインティングデバイス(PD)205、CPU206、ROM208、RAM209、ハードディスクドライブ(HDD)210、及びフロッピー(登録商標)ディスクドライブ(FDD)211等の各デバイスが、I/Oバス(アドレスバス、データバス及び制御バスから成る)207を介して接続されている。   The simulation apparatus is configured by a computer, and includes a video RAM (VRAM) 201, a keyboard 204, a pointing device (PD) 205, a CPU 206, a ROM 208, a RAM 209, a hard disk drive (HDD) 210, and a floppy (registered trademark) disk drive. Each device such as (FDD) 211 is connected via an I / O bus (consisting of an address bus, a data bus, and a control bus) 207.

CPU206は、ROM208に記憶された制御プログラム(搬送経路の設計を支援するための、本発明に関連した設計支援プログラム等)に基づいて本装置の各ユニットを制御する。RAM209は、設計支援プログラム等をCPU206が実行するときのワークエリアやエラー処理時の一時退避エリアとして用いられる。ハードディスクドライブ210及びフロッピー(登録商標)ディスクドライブ211は、搬送経路設計支援用のデータベースやアプリケーションプログラムなどの保存用に用いられる。   The CPU 206 controls each unit of the present apparatus based on a control program (design support program related to the present invention for supporting the design of the conveyance path) stored in the ROM 208. The RAM 209 is used as a work area when the CPU 206 executes a design support program or the like and a temporary save area during error processing. The hard disk drive 210 and the floppy (registered trademark) disk drive 211 are used for storing a database for supporting a transfer route design, an application program, and the like.

ビデオRAM201は、ディスプレイ装置202の画面に表示される文字やイメージを展開記憶するメモリであり、キーボード204は、入力に関する各種キーを備え、ポインティングデバイス205は、画面上でアイコンなどを指し示すためのマウス等である。   The video RAM 201 is a memory that develops and stores characters and images displayed on the screen of the display device 202, the keyboard 204 includes various keys related to input, and a pointing device 205 is a mouse for pointing icons and the like on the screen. Etc.

上記構成のシミュレーション装置に電源を投入すると、CPU206はROM208のブートプログラムに従って装置を初期化し、HDD210からOS(オペレーティング・システム)のロードを行い、その後に、以下で詳述する本実施の形態の処理を実現するために、設計支援プログラム等を動作させることになる。   When the simulation apparatus having the above configuration is turned on, the CPU 206 initializes the apparatus in accordance with the boot program stored in the ROM 208, loads the OS (operating system) from the HDD 210, and then performs processing according to the present embodiment described in detail below. In order to realize the above, a design support program or the like is operated.

なお、本発明に関連した設計支援プログラムは、ROM208に記憶されているものとしたが、もちろんハードディスク210等に記憶させるようにしても良いし、記憶媒体によって本発明が限定されるものでもない。   The design support program related to the present invention is stored in the ROM 208, but of course, it may be stored in the hard disk 210 or the like, and the present invention is not limited by the storage medium.

[本実施の形態の処理]
柔軟媒体の搬送経路内における挙動シミュレーションについて、以下、本実施の形態に係る一連の処理を説明する。なお、この一連の処理は、図1に示したシミュレーション装置の例えばROM208に、本実施の形態に係る設計支援プログラムをCPU206で実行することにより実現される。
[Process of this embodiment]
Hereinafter, a series of processing according to the present embodiment will be described with respect to behavioral simulation in the conveyance path of the flexible medium. This series of processing is realized by the CPU 206 executing the design support program according to the present embodiment in the ROM 208 of the simulation apparatus shown in FIG.

すなわち、本実施の形態の設計支援プログラムは、紙やフィルムを含むシート状の柔軟媒体が搬送ガイドや搬送ローラで構成される搬送経路内を搬送されていく挙動をシミュレーションすることで、搬送経路の設計を支援するプログラムである。そして、この設計支援プログラムにより実行される上記シミュレーション装置は、搬送ガイドや搬送ローラを含む搬送経路の機構部品を定義する処理と、本来直線である柔軟媒体を搬送径路の途中に屈曲した状態で配置する処理と、配置された柔軟媒体を質量をもった複数の剛体要素に分割し、各剛体要素間の初期角度を算出する処理と、各剛体要素間をバネで連結することで引張りと回転の復元力を発生させる処理と、搬送条件となるローラ駆動の方法、並びにローラ及び搬送ガイドと柔軟媒体との摩擦係数を設定する処理とを実行し、その後、これらのすべての処理に基づいて、柔軟媒体の挙動を数値シミュレーションによって時系列的に求め、これによって得られた柔軟媒体の挙動をディスプレイ装置202に表示する。以下、このような本実施の形態に係るシミュレーション装置の処理について、詳細に説明する。   That is, the design support program according to the present embodiment simulates the behavior of a sheet-like flexible medium including paper and film being transported in a transport path configured by a transport guide and a transport roller. This program supports design. The simulation apparatus executed by this design support program arranges the processing for defining the mechanical parts of the conveyance path including the conveyance guide and the conveyance roller, and the flexible medium that is originally a straight line bent in the middle of the conveyance path. Processing, dividing the arranged flexible medium into a plurality of rigid elements with mass, calculating the initial angle between each rigid element, and connecting each rigid element with a spring to pull and rotate A process for generating a restoring force, a roller driving method as a conveyance condition, and a process for setting a friction coefficient between the roller and the conveyance guide and the flexible medium are executed, and then, based on all these processes, The behavior of the medium is obtained in a time series by numerical simulation, and the behavior of the flexible medium thus obtained is displayed on the display device 202. Hereinafter, the process of the simulation apparatus according to the present embodiment will be described in detail.

<搬送機構の定義>
図2は、搬送機構を定義する処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。
<Definition of transport mechanism>
FIG. 2 is a screen display diagram illustrating an example of a screen displayed in the process of defining the transport mechanism.

同図に示すように、本画面は、主な処理の切り替えを行うメニューバー1と、各処理のサブ構成メニュー2と、定義した搬送経路や処理結果が表示されるグラフィカル画面3と、プログラムメッセージの出力や必要に応じて数値入力を行うためのコマンド欄4とで構成される。   As shown in the figure, this screen includes a menu bar 1 for switching main processes, a sub-configuration menu 2 for each process, a graphical screen 3 on which defined transport paths and processing results are displayed, and a program message. And a command field 4 for inputting numerical values as necessary.

まず、搬送経路を定義する。搬送経路の定義を行うため、メニューバー1中の「搬送経路」ボタン1aを押すと、搬送経路の定義処理のサブ構成メニュー2が図2に示すように画面の左側に所望の範囲領域をもって表示される。サブ構成メニュー2には、2つローラで一対の搬送ローラを定義するローラ対定義ボタン2Aと、1つのローラを単独で定義するローラ定義ボタン2Bと、直線の搬送ガイドを定義する直線ガイド定義ボタン2Cと、円弧の搬送ガイドを定義する円弧ガイド定義ボタン2Dと、スプライン曲線で搬送ガイドを定義するスプラインガイド定義ボタン2Eと、柔軟媒体が搬送される経路の分岐を行うフラッパー(ポイント)を定義するフラッパー定義ボタン2Fと、柔軟媒体が搬送経路内の所定の位置にあるか否かを検出するセンサを定義するセンサ定義ボタン2G等を表示することができる。   First, a transport route is defined. When the “transport route” button 1a in the menu bar 1 is pressed to define the transport route, the sub-configuration menu 2 of the transport route definition process is displayed with a desired range area on the left side of the screen as shown in FIG. Is done. The sub-configuration menu 2 includes a roller pair definition button 2A for defining a pair of transport rollers with two rollers, a roller definition button 2B for defining one roller independently, and a straight guide definition button for defining a straight transport guide. 2C, an arc guide definition button 2D for defining an arc conveyance guide, a spline guide definition button 2E for defining a conveyance guide with a spline curve, and a flapper (point) for branching a path along which the flexible medium is conveyed A flapper definition button 2F, a sensor definition button 2G for defining a sensor for detecting whether or not the flexible medium is at a predetermined position in the transport path, and the like can be displayed.

これらの各ボタン2A〜2Gは、実際の複写機やプリンタの搬送経路を構成する部品である。したがって、紙などの柔軟媒体の搬送経路を構成するために必要な部品の全てが揃っていることが望ましい。各構成部品の定義をサブ構成メニューにより実施すると、グラフィック画面3上にその位置形状が反映される。   Each of these buttons 2A to 2G is a part that constitutes a conveyance path of an actual copying machine or printer. Therefore, it is desirable that all the parts necessary for configuring the conveyance path of the flexible medium such as paper are prepared. When the definition of each component is performed using the sub-configuration menu, the position shape is reflected on the graphic screen 3.

<柔軟媒体の定義>
次に、柔軟媒体を定義する。図2のメニューバー1中に設けられた「媒体定義」ボタン1bを選択することで、柔軟媒体のモデル定義へ移行することができる。
<Definition of flexible media>
Next, a flexible medium is defined. By selecting a “medium definition” button 1b provided in the menu bar 1 of FIG. 2, it is possible to shift to the model definition of the flexible medium.

図3は、柔軟媒体を定義する処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。この画面では、予め上述のとおり定義された搬送経路内の構成部品が表示されている。   FIG. 3 is a screen display diagram illustrating an example of a screen displayed in the process of defining the flexible medium. On this screen, the components in the conveyance path defined in advance as described above are displayed.

メニューバー1の「媒体定義」ボタン1bが選択されたことを検出することによって、図3に示すように、サブ構成メニュー2には、描画形状選択画面2I、媒体種選択画面2J、及び分割法選択画面2Kが表示される。   By detecting that the “medium definition” button 1b on the menu bar 1 is selected, the sub-configuration menu 2 includes a drawing shape selection screen 2I, a medium type selection screen 2J, and a division method as shown in FIG. A selection screen 2K is displayed.

ここで、搬送経路内での柔軟媒体が初期位置として位置及び形状を決定するために、描画図形選択画面2I内の「直線」の選択が検出されると、柔軟媒体における両端部の座標値の入力を促すメッセージがコマンド欄4に表示される。前記座標値は、コマンド欄4にキーボード204から数値入力するか、ポインティングデバイス205によってグラフィック画面3に直接指示することにより入力することができる。柔軟媒体の両端部の座標を指定した時点で、グラフィック画面3上には両端部21を結ぶ直線(破線)22が引かれ、柔軟媒体がどのように搬送経路内に設置されているかを確認することができる。   Here, in order to determine the position and shape of the flexible medium in the transport path as the initial position, when the selection of “straight line” in the drawing figure selection screen 2I is detected, the coordinate values of both ends of the flexible medium are changed. A message prompting input is displayed in the command field 4. The coordinate value can be input by inputting a numerical value into the command field 4 from the keyboard 204 or by directly instructing the graphic screen 3 by the pointing device 205. When the coordinates of both ends of the flexible medium are designated, a straight line (broken line) 22 connecting the both ends 21 is drawn on the graphic screen 3 to check how the flexible medium is installed in the transport path. be able to.

また、柔軟媒体の描画図形として、図4に示すように屈曲した搬送経路に対応させて、「円弧」や「スプライン」の形状で作成することも可能である。次に、この点について、図4〜図6を参照しつつ説明する。   Further, it is also possible to create a drawing pattern of a flexible medium in the shape of an “arc” or a “spline” corresponding to a bent conveyance path as shown in FIG. Next, this point will be described with reference to FIGS.

図4は、屈曲した搬送経路での柔軟媒体の配置を示す画面表示図であり、直線の柔軟媒体を屈曲した状態からスタートさせるために、搬送径路の途中の屈曲部分に柔軟媒体を曲げて配置した状態を示している。図5(a),(b)は、屈曲した柔軟媒体の作成手順を説明するための説明図である。また、図6は、任意の形状の柔軟媒体を作成する方法を説明するための説明図である。   FIG. 4 is a screen display diagram showing the arrangement of the flexible medium on the bent conveyance path. In order to start the straight flexible medium from the bent state, the flexible medium is bent and arranged at the bent portion in the middle of the conveyance path. Shows the state. FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams for explaining a procedure for creating a bent flexible medium. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a method of creating a flexible medium having an arbitrary shape.

図4に示すように、全搬送径路の一部を切り出した部分搬送経路100のモデルにおいて、例えば300mmの柔軟媒体の挙動シミュレーションを行うとき、部分搬送経路100内には300mmを超える直線部分は存在しないため、柔軟媒体200を屈曲した状態で配置する必要がある。   As shown in FIG. 4, in the partial conveyance path 100 model in which a part of the entire conveyance path is cut out, for example, when a behavior simulation of a flexible medium of 300 mm is performed, there is a straight portion exceeding 300 mm in the partial conveyance path 100. Therefore, it is necessary to arrange the flexible medium 200 in a bent state.

屈曲した柔軟媒体200のモデル作成は、形状作成画面2Iの円弧ボタン又はスプライン曲線ボタンを使用する。例えば円弧を作成するには、図5(a)に示すように円弧ボタンを押した後に、円弧が通る始点31、中間点32、及び終点33を選択する。この選択には画面上をクリックするか、或いはコマンド覧4に数値を入力して行う。スプライン曲線を選択したときは、図5(b)に示すように、スプライン曲線が通る数点34を選択する。   To create a model of the bent flexible medium 200, an arc button or a spline curve button on the shape creation screen 2I is used. For example, in order to create an arc, a start point 31, an intermediate point 32, and an end point 33 through which the arc passes are selected after the arc button is pressed as shown in FIG. This selection is performed by clicking on the screen or by inputting a numerical value in the command list 4. When the spline curve is selected, as shown in FIG. 5B, several points 34 through which the spline curve passes are selected.

また、図6のように、柔軟媒体の端部35を始点として線を作成すると、それぞれの線が繋がり、直線、円弧、及びスプライン曲線を組み合わせた任意の形状を作成することができる。すなわち、これら指定された点の位置を検出することにより柔軟媒体の直線形状或は曲線形状を選択することができる。   Also, as shown in FIG. 6, when a line is created starting from the end 35 of the flexible medium, each line is connected, and an arbitrary shape combining straight lines, arcs, and spline curves can be created. That is, by detecting the positions of these designated points, the linear shape or curved shape of the flexible medium can be selected.

<柔軟媒体の弾性体としての定義>
図7は、柔軟媒体を複数の剛体要素に分割する処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。
<Definition of flexible medium as elastic body>
FIG. 7 is a screen display diagram illustrating an example of a screen displayed in the process of dividing the flexible medium into a plurality of rigid elements.

上述したように柔軟媒体が定義されると、次に、柔軟媒体を複数のバネ−質量系に離散化する際の分割数又は分割サイズの入力を促すメッセージがコマンド欄4に表示される。図7の例では、直線で柔軟媒体を定義し、分割数を10とし、さらに分割法選択画面2Kにおいて「等分割」を選択した場合の一例が示されている。   When the flexible medium is defined as described above, a message prompting the input of the number of divisions or the division size when the flexible medium is discretized into a plurality of spring-mass systems is displayed in the command column 4. In the example of FIG. 7, an example is shown in which a flexible medium is defined by a straight line, the number of divisions is 10, and “equal division” is selected on the division method selection screen 2K.

同図において、各質点51の間を結ぶ回転バネ52は、柔軟媒体を弾性体と見なした際の曲げ剛性を表現し、また並進バネ53は引っ張り剛性を表現する。両バネ52,53の定数は弾性理論から導くことが可能である。回転バネ定数krと並進バネ定数ksは、ヤング率E、幅w、紙厚t及び質点間の距離ΔLを用いて、次式によって与えられる。   In the figure, a rotary spring 52 connecting the mass points 51 expresses bending rigidity when the flexible medium is regarded as an elastic body, and a translation spring 53 expresses tensile rigidity. The constants of both springs 52 and 53 can be derived from elasticity theory. The rotation spring constant kr and the translation spring constant ks are given by the following equations using the Young's modulus E, the width w, the paper thickness t, and the distance ΔL between the mass points.

Figure 2006248769
Figure 2006248769

質点の質量mは、柔軟媒体の長さL、幅w、紙厚t、密度ρ、分割数nとすると、次式によって計算される。   The mass m of the mass point is calculated by the following equation, assuming that the length L, the width w, the paper thickness t, the density ρ, and the division number n of the flexible medium.

[数2]
m=Lwtρ/(n−1)
以上の作業により、柔軟媒体がプログラム上で曲げと引っ張りの力に反応する弾性体としてモデル定義されることになる。
[Equation 2]
m = Lwtρ / (n−1)
With the above operation, the flexible medium is model-defined as an elastic body that reacts to bending and pulling forces on the program.

図8は、回転バネによる復元力を説明するための説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the restoring force by the rotating spring.

プログラム内で柔軟媒体は、回転バネ52により、曲げに対して復元力が発生する。復元力は、変形が元の形状に戻ろうとする力であり、図8(a)に示すように、剛体要素が直線に並んでいる状態を復元力0の状態とすると、図8(b)に示すように角度φをもった状態では直線に戻るための復元力が発生する。   In the program, the flexible medium generates a restoring force against bending by the rotation spring 52. The restoring force is a force that causes the deformation to return to the original shape. As shown in FIG. 8A, when the state where the rigid elements are arranged in a straight line is the state of the restoring force 0, FIG. As shown in FIG. 5, in the state having the angle φ, a restoring force for returning to a straight line is generated.

図9は、屈曲した柔軟媒体の分割処理を説明する画面表示図であり、要素サイズを2mmに指定して、1要素サイズが2mmになるように等分割した例を示している。   FIG. 9 is a screen display diagram for explaining the process of dividing the bent flexible medium, and shows an example in which the element size is specified as 2 mm and the element size is equally divided so that the element size becomes 2 mm.

同図に示すように、任意の形状で柔軟媒体を定義して、「等分割」を選択した場合は、剛体要素の分割は直線、円弧、及びスプライン曲線を組み合わせた全長を等分割する。等分割は、分割数を入力するか、或いは分割後の1要素のサイズを指定する方法でも良い。   As shown in the figure, when a flexible medium is defined in an arbitrary shape and “equal division” is selected, the rigid element is divided into equal parts of the total length combining straight lines, arcs, and spline curves. Equal division may be performed by inputting the number of divisions or designating the size of one element after division.

また、部分的に分割サイズを変えて剛体要素の分割を行うには、例えば柔軟媒体を部分的に細かく分割する際は柔軟媒体の一部を選択し、選択された部分に対して、分割数又は分割サイズを指定する。図10は、部分的分割処理の一例を示す画面表示図であり、この例は、選択した領域内44の柔軟媒体の長さを、分割サイズを1mmにして等分割した例である。   In addition, in order to divide the rigid element by partially changing the division size, for example, when dividing the flexible medium partially, select a part of the flexible medium, and the number of divisions for the selected part. Or specify the partition size. FIG. 10 is a screen display diagram showing an example of the partial division processing. This example is an example in which the length of the flexible medium in the selected area 44 is equally divided with the division size set to 1 mm.

柔軟媒体の一部を選択するには、図10に示すように領域を矩形で指定する方法の他に、柔軟媒体の端部からの距離を数値入力して範囲を指定する方法でも良い。同様に、部分的に等比分割を含む不等分割を行うこともできる。等比分割の場合は、分割比の他に、要素サイズの最大値を入力するか、或いは分割数を入力して分割を行う。   In order to select a part of the flexible medium, in addition to the method of designating the area as a rectangle as shown in FIG. 10, a method of designating a range by numerically inputting the distance from the end of the flexible medium may be used. Similarly, unequal division including partial equality division can also be performed. In the case of equal ratio division, in addition to the division ratio, the maximum value of the element size is input, or the division number is input to perform division.

次に、柔軟媒体の媒体種の選択について説明する。本実施の形態の媒体種選択画面2Jには、代表的な柔軟媒体種名が予め登録してあり、計算しようとしている柔軟媒体の種類をポインティングデバイス205でクリックして選択する。後述する運動計算処理に必要となるパラメータは、柔軟媒体のヤング率、密度、及び厚さの情報であり、媒体種選択画面2J中に表示される紙種には前記パラメータがデータベースとして割り当てられている。   Next, selection of the medium type of the flexible medium will be described. In the medium type selection screen 2J of the present embodiment, representative flexible medium type names are registered in advance, and the type of flexible medium to be calculated is selected by clicking with the pointing device 205. Parameters required for the motion calculation process described later are information on the Young's modulus, density, and thickness of the flexible medium, and the parameters are assigned as a database to the paper type displayed in the medium type selection screen 2J. Yes.

本実施の形態では、媒体種に再生紙Aを選択しているが、これによって、前記パラメータとして、再生紙Aのヤング率5409Mpa、密度6.8×10−7kg/mm3、紙厚0.0951mmという値がデータベースから選択されることになる。   In the present embodiment, recycled paper A is selected as the medium type. As a result, the Young's modulus of recycled paper A is 5409 Mpa, the density is 6.8 × 10 −7 kg / mm 3, and the paper thickness is 0.0951 mm. Will be selected from the database.

<搬送条件と摩擦係数の設定>
前述したような、柔軟媒体のモデル定義によってバネ−質量要素への離散化が行われた後に、搬送条件の設定を行う。この搬送条件設定処理では、搬送ローラの駆動条件、及び搬送ガイドや搬送ローラと柔軟媒体との接触時の摩擦係数を定義する。
<Setting transport conditions and friction coefficient>
After the discretization into the spring-mass element is performed by the model definition of the flexible medium as described above, the transport condition is set. In this conveyance condition setting process, the driving condition of the conveyance roller and the friction coefficient at the time of contact between the conveyance guide or conveyance roller and the flexible medium are defined.

図11及び図12は、本実施の形態に係る搬送条件設定処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。   11 and 12 are screen display diagrams illustrating an example of a screen displayed in the conveyance condition setting process according to the present embodiment.

メニューバー1中の「搬送条件」ボタン1cを押すと、サブ構成メニュー2に、駆動条件、摩擦係数及び搬送ローラを定義する画面が表示される。図11では、搬送ローラの駆動制御の入力例を示しており、今、サブ構成メニュー2の駆動条件「ローラ」を選択した段階(図11の「ローラ」の部分が反転表示されている)である。   When the “conveyance condition” button 1 c in the menu bar 1 is pressed, a screen for defining the drive condition, the friction coefficient, and the conveyance roller is displayed in the sub-configuration menu 2. FIG. 11 shows an input example of the drive control of the transport roller. At the stage when the driving condition “roller” in the sub-configuration menu 2 is selected (the “roller” portion in FIG. 11 is highlighted). is there.

サブ構成メニュー2の「ローラ」を選択した状態で、グラフィック画面3に表示してある搬送ローラの中から駆動条件を定義する搬送ローラを選択する。必要な搬送ローラの選択が終了した時点でコマンド欄4に、特徴点の入力として時間とローラの回転数を入力すると、図12に示されるようにグラフィック画面3に、時間に対するローラの回転数を示すグラフが表示される。   With “roller” in the sub-configuration menu 2 selected, a transport roller that defines a drive condition is selected from the transport rollers displayed on the graphic screen 3. When the selection of the necessary transport rollers is completed, if the time and the number of rotations of the roller are input to the command field 4 as feature points, the number of rotations of the roller with respect to time is displayed on the graphic screen 3 as shown in FIG. A graph is displayed.

例えば、コマンド欄4から、時間と回転数の組から成る特徴点を随時入力すると、グラフィック画面3にグラフを作成、表示することができる。本実施の形態では、0〜1秒までに直線的に搬送ローラの回転数を0〜120rpmまで上昇させ、1〜3秒までは120rpmを維持、3〜4秒の間に120rpm〜0に減速するように特徴点の入力を行った。その結果として、横軸に時間、縦軸にローラの回転数を取ったグラフが図12に示すようにグラフィック画面3に表示されている。   For example, a graph can be created and displayed on the graphic screen 3 by inputting a feature point consisting of a set of time and rotation number from the command column 4 as needed. In this embodiment, the rotation speed of the conveyance roller is linearly increased from 0 to 120 rpm by 0 to 1 second, maintained at 120 rpm until 1 to 3 seconds, and decelerated to 120 rpm to 0 during 3 to 4 seconds. The feature points were input as follows. As a result, a graph with time on the horizontal axis and the number of roller rotations on the vertical axis is displayed on the graphic screen 3 as shown in FIG.

摩擦係数を定義する場合も、サブ構成メニュー2の駆動条件の中の「摩擦係数」を選択した状態で、グラフィック画面3に表示してある搬送ローラ又は搬送ガイドを個々に選択し、それら選択された搬送ローラ又は搬送ガイド毎に柔軟媒体との摩擦係数μをコマンド欄4より入力する。柔軟媒体の質点と搬送ローラ又は搬送ガイドとの接触計算により得られる垂直抗力をNとすると、前記入力された摩擦係数μにより、図13のように柔軟媒体の搬送方向とは逆向きに摩擦力μNが働くように設定される。   Even when the friction coefficient is defined, the conveyance roller or the conveyance guide displayed on the graphic screen 3 is individually selected with “friction coefficient” selected in the drive condition of the sub-configuration menu 2 and selected. The friction coefficient μ with the flexible medium is input from the command column 4 for each transport roller or transport guide. Assuming that the normal force obtained by the contact calculation between the mass point of the flexible medium and the conveyance roller or the conveyance guide is N, the frictional force in the direction opposite to the conveyance direction of the flexible medium as shown in FIG. It is set so that μN works.

<運動計算処理>
次に、搬送経路内での柔軟媒体の運動を計算する運動計算処理について、図14を参照して説明する。
<Motion calculation processing>
Next, a motion calculation process for calculating the motion of the flexible medium in the transport path will be described with reference to FIG.

図14は、本実施の形態に係る運動計算処理を示すフローチャートである。   FIG. 14 is a flowchart showing the motion calculation process according to the present embodiment.

まずステップS61では、運動計算の実時間Tと、運動方程式の解を数値的に求める際に使用する数値時間積分の時間刻みΔtとを設定する。以降ステップS62〜ステップS67が数値時間積分のループであり、柔軟媒体の運動は初期時間からΔt毎に計算され、RAM209に結果が保存される。   First, in step S61, an actual time T of motion calculation and a time step Δt of numerical time integration used when numerically finding the solution of the motion equation are set. Thereafter, steps S62 to S67 are a loop of numerical time integration, and the motion of the flexible medium is calculated every Δt from the initial time, and the result is stored in the RAM 209.

ステップS62では、Δt秒後の計算を行う際に必要な初期加速度、初期速度、初期変位を設定する。これらの値は1サイクル終わる毎にその計算結果(すなわち前回のサイクルの計算値を初期値とする)が投入される。   In step S62, an initial acceleration, an initial speed, and an initial displacement necessary for calculation after Δt seconds are set. As for these values, the calculation result (that is, the calculation value of the previous cycle is set as the initial value) is input every time one cycle ends.

続くステップS63では、柔軟媒体を形成する各質点に働く力を定義する。この力には、回転モーメント、引っ張り力で表される復元力、接触力、摩擦力、重力、空気抵抗力、及びクーロン力があり、個々の質点に対し働く力を計算した後、その合力を最終的に柔軟媒体に加わる力として定義する。   In subsequent step S63, forces acting on the respective mass points forming the flexible medium are defined. This force includes rotational moment, restoring force expressed by pulling force, contact force, friction force, gravity, air resistance force, and Coulomb force. After calculating the force acting on each mass point, the resultant force is It is defined as the force finally applied to the flexible medium.

次のステップS64では、前記ステップS63で求めた各質点に働く力の合力を質点の質量で除し、さらに初期加速度を加算することでΔt秒後の加速度を計算し、さらにステップS65では速度を、ステップS66では変位を計算する。すなわち、ステップS65では、加速度にΔtを乗算し、さらに初速度を加算することでΔt秒後の速度を計算し、ステップS66では、速度にΔtを乗算し、さらに初期変位を加算することでΔt秒後の変位を計算する。   In the next step S64, the resultant force of each mass point obtained in step S63 is divided by the mass of the mass point, and the acceleration after Δt seconds is calculated by adding the initial acceleration, and in step S65, the velocity is calculated. In step S66, the displacement is calculated. That is, in step S65, the acceleration is multiplied by Δt, and the initial velocity is added to calculate the velocity after Δt seconds. In step S66, the velocity is multiplied by Δt, and the initial displacement is added to obtain Δt. Calculate the displacement in seconds.

なお、本実施の形態ではステップS63〜ステップS66の一連のΔt秒後の物理量計算にEulerの時間積分手法を採用しているが、Kutta−merson、Newmark−β法、Willson−θ法等、他の時間積分手法を採用しても良い。   In this embodiment, Euler's time integration method is used for the physical quantity calculation after a series of Δt seconds in steps S63 to S66. However, the Kutta-merson, Newmark-β method, Willson-θ method, etc. The time integration method may be adopted.

そして、ステップS67では、計算時刻がステップS61で設定した実時間Tに到達したか否かを判断し、到達していれば当該運動計算処理を終了する。到達していない場合は再度ステップS62に戻り、時間積分を繰り返す。   In step S67, it is determined whether or not the calculation time has reached the real time T set in step S61. If the calculation time has reached, the motion calculation process is terminated. If not, the process returns to step S62 again, and the time integration is repeated.

柔軟媒体を任意の形状で定義した場合は、本来は直線形状の柔軟媒体が、運動計算の開始前において既に要素が成す角度だけ回転バネ52に変形が生じていると見なされる。柔軟媒体の基準形状が直線、すなわち要素角度0°であるため、バネ剛性により0°に戻すような復元力を運動計算の1ステップ目から生じさせることになる。   When the flexible medium is defined in an arbitrary shape, it is assumed that the linear flexible medium is deformed in the rotary spring 52 by an angle that is already formed by the element before the motion calculation is started. Since the reference shape of the flexible medium is a straight line, that is, the element angle is 0 °, a restoring force that returns to 0 ° due to the spring stiffness is generated from the first step of the motion calculation.

図15は、CPU206がROM206からRAM209に読み出されたプログラムに基づいて実行される、柔軟媒体を任意形状で定義する場合の挙動シミュレーションの概要を示すフローチャートである。   FIG. 15 is a flowchart showing an outline of behavior simulation when the flexible medium is defined in an arbitrary shape, which is executed by the CPU 206 based on the program read from the ROM 206 to the RAM 209.

前述したように、まず、CPU206は、ユーザの操作に応じて柔軟媒体を直線や円弧を含む任意の形状で作成し(ステップS111)、次に剛体要素への分割を行う(ステップS112)。このとき、作成した柔軟媒体の剛体要素同士が成す角度が算出される(ステップS113)。直線で作成した部分は角度0°が算出され、曲線で作成した部分は曲率と分割数から角度φが計算され、それらの情報がRAM209に格納される。   As described above, first, the CPU 206 creates a flexible medium in an arbitrary shape including a straight line or an arc in accordance with a user operation (step S111), and then divides the flexible medium into rigid elements (step S112). At this time, an angle formed by the rigid elements of the created flexible medium is calculated (step S113). An angle of 0 ° is calculated for a portion created by a straight line, and an angle φ is calculated from the curvature and the number of divisions for a portion created by a curve, and the information is stored in the RAM 209.

そして、CPU206は、運動計算(シミュレーション)を開始する(ステップS114)。シミュレーションの開始に応じてステップS113により算出された角度が0°でない場合(すなわち、柔軟媒体が曲線形状として設定されている部分)は、運動計算の第1ステップ目から角度を0°に戻す復元力が各質点に働く(ステップS115)。以降、運動計算は設定した実時間に達するまで通常どおり行われる。   Then, the CPU 206 starts motion calculation (simulation) (step S114). When the angle calculated in step S113 according to the start of the simulation is not 0 ° (that is, a portion where the flexible medium is set as a curved shape), the angle is restored to 0 ° from the first step of the motion calculation. A force acts on each mass point (step S115). Thereafter, the motion calculation is performed as usual until the set real time is reached.

図16は、屈曲した搬送経路内に配置された柔軟媒体の挙動シミュレーションの一例を示す概念図である。   FIG. 16 is a conceptual diagram showing an example of a behavior simulation of a flexible medium arranged in a bent conveyance path.

図16に示すように、屈曲した搬送径路内に円弧形状で柔軟媒体200Aが定義されており、運動計算処理を開始に応じて、図中の点線で示すように柔軟媒体200Aに対して直線に戻ろうとする復元力を発生させる。復元力発生後の柔軟媒体200Bは搬送ガイド100に接触することになる。さらに、柔軟媒体の端部にカール量が設定されている場合、カールの部分においては、設定されたカールの形状に戻る復元力が働くことになる。この処理の後、実際にシミュレーションが実行されることになる。   As shown in FIG. 16, the flexible medium 200A is defined in an arc shape in the bent conveyance path, and is linear with respect to the flexible medium 200A as indicated by the dotted line in the figure as the motion calculation process starts. Generate resilience to return. The flexible medium 200B after the generation of the restoring force comes into contact with the conveyance guide 100. Further, when the curl amount is set at the end portion of the flexible medium, a restoring force that returns to the set curl shape acts on the curled portion. After this process, the simulation is actually executed.

<結果表示処理>
図17は、本実施の形態に係る結果表示処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。
<Result display process>
FIG. 17 is a screen display diagram illustrating an example of a screen displayed in the result display process according to the present embodiment.

結果表示はメニューバー1中の「結果表示」ボタン1dを押すと、図17に示すようにサブ構成メニュー2には、動画メニューとプロットメニューが表示される。サブ構成メニュー2の中では、動画とプロットの内容を選択できるようになっている。動画メニューは、再生ボタン71、停止ボタン72、ポーズボタン73、早送りボタン74、及び巻き戻しボタン75を有している。これらのボタンによりグラフィック画面3で柔軟媒体の挙動を可視化することができる。   As a result display, when a “result display” button 1d in the menu bar 1 is pressed, a moving image menu and a plot menu are displayed in the sub-configuration menu 2 as shown in FIG. In the sub-configuration menu 2, the contents of moving images and plots can be selected. The moving picture menu includes a play button 71, a stop button 72, a pause button 73, a fast forward button 74, and a rewind button 75. With these buttons, the behavior of the flexible medium can be visualized on the graphic screen 3.

結果表示処理の後は、グラフ表示処理を行う。図18は、本実施の形態に係るグラフ表示処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。   After the result display process, a graph display process is performed. FIG. 18 is a screen display diagram illustrating an example of a screen displayed in the graph display processing according to the present embodiment.

このグラフ表示処理では、サブ構成メニュー2のプロットメニューから、グラフ化したい質点の加速度、速度、変位、及び抵抗のいずれかの計算結果を選択すると、図18に示すように、グラフィック画面3に時系列グラフが表示される。   In this graph display processing, when any of the calculation results of acceleration, velocity, displacement, and resistance of the mass point to be graphed is selected from the plot menu of the sub-configuration menu 2, the time is displayed on the graphic screen 3 as shown in FIG. A series graph is displayed.

<実施の形態の利点>
(1)本来直線である柔軟媒体を搬送径路の途中に屈曲した状態で定義し、定義された柔軟媒体を質量をもった複数の剛体要素に分割し、各剛体要素間の初期角度を算出しておく。そして、各剛体要素間をバネで連結することで引っ張りや回転の復元力を算出して、初期角度を直線形状に戻そうとする力を算出する。つまり、屈曲した状態で定義した柔軟媒体に対して、その各要素が成す角度が0°に戻るような回転バネの復元力を初期の計算ステップから発生させる処理を実行するようにしたので、屈曲した状態で定義した柔軟媒体の挙動として、直線の柔軟媒体が搬送経路の屈曲部分を通過するのと同じ挙動を得ることができる。これにより、柔軟媒体の初期配置の際に直線部分を選択又は作成するといった作業を行わなくとも、搬送経路の途中のいかなる部位にあっても簡単に柔軟媒体を定義してシミュレーションを開始することが可能になる。これにより、計算モデルの規模や計算負荷の増大化を抑制することができるだけでなく、設計図面から読み込んだ搬送径路をそのままシミュレーションに使えるなど、計算モデルの作成が容易となる。
<Advantages of the embodiment>
(1) Define a flexible medium, which is essentially a straight line, bent in the middle of the conveyance path, divide the defined flexible medium into a plurality of rigid elements having masses, and calculate an initial angle between the rigid elements. Keep it. Then, by restoring the rigid elements by springs, the restoring force of tension and rotation is calculated, and the force to return the initial angle to the linear shape is calculated. In other words, for the flexible medium defined in the bent state, the process of generating the restoring force of the rotating spring from the initial calculation step so that the angle formed by each element returns to 0 ° is executed. As the behavior of the flexible medium defined in the above state, the same behavior as that of the straight flexible medium passing through the bent portion of the transport path can be obtained. As a result, it is possible to easily define a flexible medium and start a simulation at any part of the conveyance path without performing an operation such as selecting or creating a straight line portion at the initial placement of the flexible medium. It becomes possible. As a result, it is possible not only to suppress an increase in the size of the calculation model and the calculation load, but also to facilitate the creation of the calculation model, such as using the conveyance path read from the design drawing as it is for the simulation.

また、実際に実物を作る前から様々な条件で搬送経路の機能評価が可能となり、特に柔軟媒体のモデル化方針に関してシミュレーション上の詳細な知識を有さない設計者であっても、比較的精度の良い計算結果を導くことができる。   In addition, it is possible to evaluate the function of the transport path under various conditions before actually creating the actual product, and even a designer who does not have detailed simulation knowledge regarding the flexible medium modeling policy can achieve relatively high accuracy. Can lead to good calculation results.

(2)柔軟媒体の初期形状は、直線、円弧又はスプライン曲線を含むいくつかの図形を組み合わせて定義することによって、どのような形状の搬送径路内でも径路に合った形で柔軟媒体を配置することができる。   (2) The initial shape of the flexible medium is defined by combining several figures including a straight line, an arc, or a spline curve, so that the flexible medium is arranged in a shape suitable for the path in any shape of the conveyance path. be able to.

(3)柔軟媒体の剛体要素の分割を行う際、柔軟媒体の全体又は一部に対して、所望の分割方法及び要素サイズを指定することで適切な分割サイズを計算し、自動的に分割する処理を実行するようにしたので、ユーザが剛体要素の分割に戸惑うことなく、最適な柔軟媒体モデルの作成を行うことができる。   (3) When dividing a rigid element of a flexible medium, an appropriate division size is calculated by specifying a desired division method and element size for the whole or a part of the flexible medium and automatically divided. Since the process is executed, the optimum flexible medium model can be created without the user being confused by the division of the rigid element.

(4)柔軟媒体は、形状によらず部分的に要素サイズを指定して様々な要素サイズを共存させるようにしたので、柔軟媒体の挙動をより高い精度で評価したい部分は要素サイズを小さくし、高い精度が要求されない部分は要素サイズを大きめに設定することで、計算の負荷を軽減することが可能になる。   (4) For flexible media, the element size is partially specified regardless of the shape, and various element sizes are allowed to coexist. Therefore, the element size is reduced for the portion where the behavior of the flexible medium is to be evaluated with higher accuracy. For parts that do not require high accuracy, the calculation load can be reduced by setting a larger element size.

なお、本発明の目的は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによって達成される。   Note that an object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the embodiments to a system or apparatus, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus as a storage medium. This is accomplished by reading and executing stored program code.

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。   In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。又は、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしても良い。   Examples of the storage medium for supplying the program code include a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a CD-RW, a DVD-ROM, a DVD-RAM, and a DVD. -RW, DVD + RW, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, etc. can be used. Alternatively, the program code may be downloaded via a network.

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティング・システム)等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。   Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above embodiments are realized, but also an OS (operating system) running on the computer based on the instruction of the program code, etc. Includes a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing.

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。   Further, after the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. This includes a case where the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

実施の形態に係るシミュレーション装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the simulation apparatus which concerns on embodiment. 搬送機構を定義する処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。It is a screen display figure which shows an example of the screen displayed in the case of the process which defines a conveyance mechanism. 柔軟媒体を定義する処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。It is a screen display figure which shows an example of the screen displayed in the case of the process which defines a flexible medium. 屈曲した搬送経路での柔軟媒体の配置を示す画面表示図である。It is a screen display figure which shows arrangement | positioning of the flexible medium in the bent conveyance path | route. 屈曲した柔軟媒体の作成手順を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the preparation procedure of the bent flexible medium. 任意の形状の柔軟媒体を作成する方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the method to produce the flexible medium of arbitrary shapes. 柔軟媒体を複数の剛体要素に分割する処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。It is a screen display figure showing an example of a screen displayed in the case of processing which divides a flexible medium into a plurality of rigid elements. 回転バネによる復元力を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the restoring force by a rotation spring. 屈曲した柔軟媒体の分割処理を説明する画面表示図である。It is a screen display figure explaining the division | segmentation process of the bent flexible medium. 部分的分割処理の一例を示す画面表示図である。It is a screen display figure showing an example of partial division processing. 実施の形態に係る搬送条件設定処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。It is a screen display figure which shows an example of the screen displayed in the case of the conveyance condition setting process which concerns on embodiment. 実施の形態に係る搬送条件設定処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。It is a screen display figure which shows an example of the screen displayed in the case of the conveyance condition setting process which concerns on embodiment. 搬送条件設定処理時の摩擦係数の説明図である。It is explanatory drawing of the friction coefficient at the time of a conveyance condition setting process. 実施の形態に係る運動計算処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the exercise | movement calculation process which concerns on embodiment. 柔軟媒体を任意形状で定義する場合の挙動シミュレーションの概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of the behavior simulation in the case of defining a flexible medium by arbitrary shapes. 屈曲した搬送経路内に配置された柔軟媒体の挙動シミュレーションの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the behavior simulation of the flexible medium arrange | positioned in the bent conveyance path | route. 実施の形態に係る結果表示処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。It is a screen display figure which shows an example of the screen displayed in the case of the result display process which concerns on embodiment. 実施の形態に係るグラフ表示処理の際に表示される画面の一例を示す画面表示図である。It is a screen display figure which shows an example of the screen displayed in the case of the graph display process which concerns on embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 メニューバー
2 サブ構成メニュー
3 グラフィック画面
4 コマンド欄
51 質点
52 回転バネ
53 並進バネ
100 搬送経路
200 柔軟媒体
204 キーボード
205 ポインティングデバイス(PD)
206 CPU
208 ROM
209 RAM
210 ハードディスクドライブ(HDD)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Menu bar 2 Sub structure menu 3 Graphic screen 4 Command field 51 Mass 52 Rotary spring 53 Translation spring 100 Conveyance path 200 Flexible medium 204 Keyboard 205 Pointing device (PD)
206 CPU
208 ROM
209 RAM
210 Hard disk drive (HDD)

Claims (6)

搬送経路内を移動するシート状の柔軟媒体の挙動をシミュレーションするシミュレーション装置において、
予め定義された構成部品が表示される表示画面上において、前記搬送経路内で動作がシミュレーションされる柔軟媒体の形状を設定する形状設定手段と、
前記形状設定手段によって設定された柔軟媒体の挙動をシミュレーションするシミュレーション手段とを有し、
前記シミュレーション手段は、設定された柔軟媒体の形状が曲線形状の場合、シミュレーションの開始に応じて、柔軟媒体に対して直線形状に戻ろうとする復元力を働かせることを特徴とするシミュレーション装置。
In a simulation apparatus for simulating the behavior of a sheet-like flexible medium moving in a conveyance path,
On a display screen on which predefined components are displayed, shape setting means for setting the shape of a flexible medium whose operation is simulated in the transport path;
Simulation means for simulating the behavior of the flexible medium set by the shape setting means,
When the set shape of the flexible medium is a curved shape, the simulation means applies a restoring force to return the linear shape to the flexible medium according to the start of the simulation.
さらに、前記柔軟媒体のカール量を設定するカール量設定手段とを有し、
前記シミュレーション手段は、前記形状設定手段によって設定された柔軟媒体の形状が曲線形状の場合、シミュレーションの開始に応じて、前記柔軟媒体設定手段によって設定されたカールの部分に対してカールの形状に戻ろうとする復元力を働かせるとともに、カールの部分ではない部分に対して直線形状に戻ろうとする復元力を働かせることを特徴とするシミュレーション装置。
A curl amount setting means for setting a curl amount of the flexible medium;
When the shape of the flexible medium set by the shape setting means is a curved shape, the simulation means returns the curl shape to the curled portion set by the flexible medium setting means when the simulation starts. A simulation apparatus characterized by exerting a restoring force to exert a restoring force to return a straight shape to a portion that is not a curled portion while exerting a restoring force to attempt to restore.
搬送経路内を移動するシート状の柔軟媒体の挙動をシミュレーションするシミュレーション装置のシミュレーション方法において、
予め定義された構成部品が表示される表示画面上において、前記搬送経路内で動作がシミュレーションされる柔軟媒体の形状を設定する形状設定ステップと、
前記形状設定ステップにおいて設定された柔軟媒体の挙動をシミュレーションするシミュレーションステップとを有し、
前記シミュレーションステップにおいて、設定された柔軟媒体の形状が曲線形状の場合、シミュレーションの開始に応じて、柔軟媒体に対して直線形状に戻ろうとする復元力を働かせてシミュレーションを実行することを特徴とするシミュレーション装置のシミュレーション方法。
In the simulation method of the simulation device for simulating the behavior of the sheet-like flexible medium moving in the conveyance path,
A shape setting step for setting a shape of a flexible medium whose operation is simulated in the transport path on a display screen on which predefined components are displayed;
A simulation step of simulating the behavior of the flexible medium set in the shape setting step,
In the simulation step, when the set shape of the flexible medium is a curved shape, the simulation is executed by applying a restoring force to return the flexible medium to the linear shape according to the start of the simulation. A simulation method for a simulation apparatus.
さらに、前記柔軟媒体のカール量を設定するカール量設定ステップとを有し、
前記シミュレーションステップにおいて、前記形状設定ステップにおいて設定された柔軟媒体の形状が曲線形状の場合、シミュレーションの開始に応じて、前記柔軟媒体設定ステップにおいて設定されたカールの部分に対してカールの形状に戻ろうとする復元力を働かせてシミュレーションを実行するとともに、カールの部分ではない部分に対して直線形状に戻ろうとする復元力を働かせることを特徴とするシミュレーション装置のシミュレーション方法。
And a curl amount setting step for setting a curl amount of the flexible medium.
In the simulation step, when the shape of the flexible medium set in the shape setting step is a curved shape, the curl shape is returned to the curl portion set in the flexible medium setting step according to the start of the simulation. A simulation method of a simulation apparatus, wherein a simulation is performed by applying a restoring force to be attempted, and a restoring force is applied to a portion that is not a curled portion to return to a linear shape.
請求項3または請求項4に記載のシミュレーション方法をシミュレーション装置に実行させるプログラム。   The program which makes a simulation apparatus perform the simulation method of Claim 3 or Claim 4. 請求項5に記載のプログラム記憶する記憶媒体。   A storage medium for storing the program according to claim 5.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010160583A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Canon Inc Design support program, design support method, and design support apparatus
US8090546B2 (en) 2008-04-08 2012-01-03 Canon Kabushiki Kaisha Analysis apparatus and analysis method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11116133A (en) * 1997-10-14 1999-04-27 Ricoh Co Ltd Design support device
JPH11120220A (en) * 1997-10-09 1999-04-30 Ricoh Co Ltd Data processing method and data processor for sheet object simulation
JPH11195052A (en) * 1997-12-26 1999-07-21 Ricoh Co Ltd Design supporting device
JP2001273337A (en) * 2000-03-24 2001-10-05 Ricoh Co Ltd Device and method for supporting designing and computer readable recording medium
JP2004258774A (en) * 2003-02-24 2004-09-16 Canon Inc Design support system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11120220A (en) * 1997-10-09 1999-04-30 Ricoh Co Ltd Data processing method and data processor for sheet object simulation
JPH11116133A (en) * 1997-10-14 1999-04-27 Ricoh Co Ltd Design support device
JPH11195052A (en) * 1997-12-26 1999-07-21 Ricoh Co Ltd Design supporting device
JP2001273337A (en) * 2000-03-24 2001-10-05 Ricoh Co Ltd Device and method for supporting designing and computer readable recording medium
JP2004258774A (en) * 2003-02-24 2004-09-16 Canon Inc Design support system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8090546B2 (en) 2008-04-08 2012-01-03 Canon Kabushiki Kaisha Analysis apparatus and analysis method
JP2010160583A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Canon Inc Design support program, design support method, and design support apparatus

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