JP2008009588A - シミュレーション装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】制御プログラムによって定められた連係動作設備全体の連係動作について確認でき、制御プログラムの不具合の有無を、多大な労力と時間を必要とすることなく確実に判定することができる技術を提供する。
【解決手段】互いに連係して動作する複数の移動機器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，７ａ，７ｂ，７ｃと、これら移動機器の動作手順を定めた制御プログラムを記憶する記憶部を有し移動機器に制御信号を出力する制御装置９と、を備える連係動作設備２の動作シミュレーションを行うシミュレーション装置１０であって、複数の移動機器の連係動作のシミュレーションを、制御信号に基づいて、行うためのシミュレーションプログラムを記憶した記憶装置１０ａと、制御信号を受け、この制御信号に基づいてシミュレーションプログラムを実行する演算装置１０ｃと、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、自動的に制御されるタンデムプレスラインの動作についてのシミュレーションを行う技術に関する。しかし、本発明の技術は、タンデムプレスラインの動作シミュレーションだけでなく、広く一般に、互いに連係して動作する複数の移動機器を備え自動制御される連係動作設備の動作についてのシミュレーションを行う技術に関する。

従来において、例えば、被加工物に順にプレス加工を施し、加工品を仕上げる装置としてタンデムプレスライン装置がある。
このタンデムプレスライン装置は、複数台のプレスと、隣接するプレスの間に配置された搬送装置と、からなる。複数台のプレスは、所定の順に配置され、搬送装置は、上流側のプレスから下流側のプレスへ被加工物を搬送する。このように、上流側のプレスによりプレス加工が行われた被加工物は搬送装置により隣接する下流側のプレスに搬送され、そこで次のプレス加工が施される。

このようなタンデムプレスラインを自動的に制御することができる。図５は、このようなタンデムプレスライン２の構成図である。図５に示すように、このタンデムプレスライン２は、操作装置１２（例えば、操作パネル）と、制御装置９（例えば、シーケンサ）と、複数のプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃと、からなる。
操作装置１２はオペレータに操作され、これにより、プレスラインの運転の停止及び再開などの操作を行うことができる。操作装置１２は、行われた操作に応じた操作信号を制御装置９へ出力する。制御装置９は、操作装置１２から受けた操作信号に基づいて、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの駆動装置１５ａ，１５ｂ，１５，１５ｄ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃへ制御信号を出力し、これら駆動装置が制御信号に基づいて対応するプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃを動作させる。

このように、オペレータの操作に応じた信号を操作装置１２が出力し、この信号に基づいて制御装置９は、プレスラインの運転開始及び停止を含めた各種の制御を行う。

ところで、このようなタンデムプレスライン２において、例えば、運転の最中に何らかの原因（例えば、故障などの緊急停止原因）により、オペレータが操作装置１２を操作して制御装置９が運転を途中で停止する制御を行った場合に、その停止原因を取り除いた後、オペレータが操作装置１２を操作して制御装置９が運転を再開する制御を行った場合には、制御装置９は復旧動作を行う制御をする必要がある。ここで言う復旧動作とは、停止位置からすべてのプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを初期位置（例えば、上死点での待機位置）に戻し、同様にすべての搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃも初期位置に移動させる動作をいう。

この復旧動作は、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃとを適切な順番で初期位置に戻すように、行う必要がある。適切な順序でなければ、隣接するプレスと搬送装置との間で干渉（例えば、衝突や無理な力の掛け合い等）が起こり、これらの移動機器が壊れてしまう。例えば、プレスの上金型が下降中の停止位置にあり、プレスの上金型と下金型の間に搬送装置が位置している場合に、先にプレスの上金型を上死点に移動させる制御を行った場合には、プレスの上金型がさらに下降し搬送装置に衝突してしまい、これらの移動機器が壊れてしまう。従って、これらプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃとを、干渉が起こらない順序で初期位置に戻す制御を行う必要がある。

そのため、制御装置９は、次のように機能する。
最初の機能として、制御装置９は、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃからこれらの現在の動作位置を示す位置信号が入力され（図５の破線矢印を参照）、これにより、各時点において各移動機器の動作位置を把握できる。
2つ目の機能として、制御装置９に記憶される制御プログラムには、プレスラインの想定し得る様々な停止状態から、各停止状態ごとに、各プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃをそれぞれの初期位置に戻す動作手順が定められている。

これらの機能により、プレスラインが停止状態にある時に、操作装置１２から運転再開を示す信号が制御装置９に入力されると、制御装置９は、現時点の各プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの停止位置を示す位置信号に基づいて、制御プログラムを実行し、各移動機器を初期位置に移動させる復旧動作制御を行う。

従って、上述の制御プログラムは、各移動機器の動作手順を定めたものであり、上述の復旧動作手順を適切に規定していなければ、各移動機器が互いに干渉してしまう。そのため、制御プログラムに定められている動作手順に不具合がないかを検証することは重要である。

従来において、制御プログラムに不具合が無いかを検証するための技術が、例えば特許文献１、２に記載されている。

特許文献１には、設計段階の制御ソフトウェアが目的とする制御を実行するか否かを検証する制御ソフトウェアの検証装置が記載されている。この検証装置は、設計段階の制御ソフトウェアから制御対象の作動器の操作信号を抽出する制御プログラム解釈手段と、この操作信号に基づいて制御対象の動作をアニメーション表示するアニメーション手段と、を備えるものである。そして、アニメーション手段から制御対象の動作の検出信号を制御プログラム解釈手段に与えることで、操作信号と検出信号の両方を考慮して、制御対象の動作をアニメーション表示している。即ち、アニメーションが表示される表示画面上で、制御ソフトウェアが目的とする制御を実行するか否かを確認できる。

特許文献２には、ロボットが設置された現場で、手軽にロボット動作プログラムの確認のためのシミュレーションを行えるようにする装置が記載されている。この装置は、ロボットの動作制御コントローラに接続されて各種の操作指令を行う操作コントローラである。そして、この操作コントローラは、タッチパネル式のディスプレイ部と、動画生成手段と、シミュレーション処理手段と、を備える。
タッチパネル式のディスプレイ部には、ロボット擬似画像や各種の操作キーがタッチ操作可能に表示される。動画生成手段は、ディスプレイ部上に表示させるためのロボット擬似画像の動画像を作成する。シミュレーション処理手段は、動画生成手段を起動してロボット擬似画像を動画表示させる。このようなロボット擬似画像の動画表示により、ロボット動作プログラムに不具合があるかを確認できる。

特開平１０−１７１６３８号公報 「制御ソフトウェアの検証方法及び装置」 特開２００５―３０１３６５号公報 「シミュレータ機能付き操作コントローラ

しかし、特許文献１、２の技術は、単一の制御対象（例えば、ロボット）の動作シミュレーション技術であり、タンデムプレスライン２のような連係動作設備全体の連係動作についてのシミュレーション技術ではない。従って、特許文献１、２の技術では、プレスライン全体の連係動作を視覚的に確認できない。

また、特許文献１、２では、制御対象の動作アニメーションを表示画面上で確認できるが、確認すべき動作が膨大になった場合には、多大な労力が必要とされる。

さらに、特許文献１、２の技術を用いた場合でも、画面上の動画を人間の目で確認するため、細部の動作について不具合があるか否かの判定が困難になる問題がある。さらに、膨大な数の動作手順のそれぞれについて、人間の目で不具合の有無を確認していく場合には、誤った判定をしてしまう可能性が高くなる。

そこで、本発明の目的は、制御プログラムによって定められた連係動作設備全体の連係動作について確認でき、制御プログラムの不具合の有無を、多大な労力と時間を必要とすることなく確実に判定することができる技術を提供することにある。

本発明によると、上記課題を解決するため、互いに連係して動作する複数の移動機器と、これら移動機器の動作手順を定めた制御プログラムを記憶する記憶部を有し移動機器に制御信号を出力する制御装置と、を備える連係動作設備の動作シミュレーションを行うシミュレーション装置であって、前記複数の移動機器の連係動作のシミュレーションを、前記制御信号に基づいて行うためのシミュレーションプログラムを記憶した記憶装置と、前記制御信号を受けこの制御信号に基づいて前記シミュレーションプログラムを実行する演算装置と、を有することを特徴とするシミュレーション装置が提供される。

上記シミュレーション装置では、シミュレーションプログラムに基づいて連係動作設備全体の連係動作のシミュレーションを行うことができる。しかも、連係動作設備の構成要素である制御装置を作動させた状態でシミュレーションを行うので、制御プログラムの不具合の有無とともに、制御装置の作動の不具合の有無ついても、同時に確認することができる。

また、本発明の好ましい実施形態によると、前記複数の移動機器は、その移動範囲が部分的に重複し、前記演算装置は、実行したシミュレーションに基づいて、複数の移動機器が互いに干渉するか否かを判定する。

このように、演算装置が、複数の移動機器が互いに干渉するか否かを自動的に判定するので、画面上で人間の目に基づいて判定する場合と異なり、多大な労力と時間を必要とすることなく干渉の有無を確実に判定することができる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記連係動作設備は、連係動作設備の動作を指示できるように人が操作可能であり、操作に応じた操作信号を出力する操作装置を備えており、前記制御装置は、前記操作信号に基づいて前記制御プログラムを実行する。

このように、操作装置からの操作信号に基づいて、制御装置は、制御プログラムを実行し制御信号を出力するので、オペレータが確認したい動作を操作装置により指示して、その動作において移動機器同士の干渉がないか等を確認することができる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記演算装置は実行したシミュレーションに基づいて前記連係動作を表す動画データを作成し、この動画データに基づいて動画を表示する表示装置が設けられる。

この構成により、連係動作設備全体の動作を表示される動画で視覚的に確認することができる。また、オペレータは、操作装置を操作することで、その操作により引き起こされる処理装置と搬送装置の動作を、表示される動画で視覚的に確認することができる。このようにして、処理装置及び搬送装置を実際に動作させなくても、オペレータの操作訓練を行うこともできるとともに、制御プログラムに定められている連係動作設備の動作手順をこの設備の顧客等の第３者に対して簡単かつ分かりやすく示すことができる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記操作装置は、連係動作設備の動作停止及び動作再開を指示できるように人が操作可能であり、前記制御装置は、前記操作信号に基づいて前記制御プログラムを実行し、前記制御プログラムは、前記複数の移動機器を動作停止位置から初期位置に移動させる復旧動作手順を定めたものであり、前記演算装置は、前記復旧動作手順を実行した場合に、移動機器同士が互いに干渉するか否かを判定する。

連係動作設備の運転の不具合などにより、連係動作設備の動作を緊急停止させた場合に、この停止位置から移動機器を運転の初期位置に戻す過程において、移動機器同士の干渉が起こりやすい。
上述の好ましい実施形態では、オペレータが、操作装置に対して、連係動作設備の動作停止を指示する操作をし、その後、連係動作設備の動作再開を指示する操作をすることで、復旧動作の不具合を確認することができる。また、動作停止を指示する操作を様々なタイミングで行えるので、様々な停止状態からの復旧動作のシミュレーションを行うことができる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記制御装置は、前記複数の移動機器からこれらの動作位置を表わす位置信号を受け、これら位置信号に基づいて、前記制御信号を出力するように構成されており、前記動作シミュレーションが行われている間、前記演算装置は、前記動作シミュレーションの結果データに基づいて前記位置信号に相当する擬似位置信号を前記制御装置に出力し、前記制御装置は、擬似位置信号に基づいて制御信号を演算装置に出力する。

このように、演算装置は、動作シミュレーションの結果に基づいて擬似位置信号を出力し、制御装置は、擬似位置信号に基づいて次の制御信号を演算装置に出力するので、シミュレーション上の移動機器の動作を継続的に追跡しながら、動作シミュレーションを行うことができる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記演算装置による動作シミュレーションの結果に関するデータを記録するデータ記録装置を、有する。

このように、データ記録装置により動作シミュレーションの結果に関するデータを記録するので、この記録データにより制御プログラムによる動作手順を細かく検討できる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記演算装置は、前記複数の移動機器に接続され、前記連係動作設備が実際に動作している時に、移動機器からこれらの動作位置を表わす位置信号を受け、これら位置信号に基づいて複数の移動機器の連係動作を表わす動画データを作成し、
前記表示装置は、この動画データに基づいて動画を表示する。

このように、処理装置及び搬送装置の、シミュレーション上の動作だけでなく、実際の動作も表示装置に表示することができるので、この表示装置を用いて連係動作設備のリーモーとモニタリングも可能となる。

また、本発明によると、上記課題を解決するため、互いに連係して動作しその移動範囲が部分的に重複する複数の移動機器と、これら移動機器の動作手順を定めた制御プログラムを記憶する記憶部を有し移動機器に制御信号を出力する制御装置と、を備える連係動作設備の動作シミュレーションを行うシミュレーション方法であって、前記制御信号を受けるステップと、受けた制御信号に基づいて、前記連係動作設備全体の動作シミュレーションを実行するステップと、を含むことを特徴とするシミュレーション方法が提供される。

また、本発明によると、上記課題を解決するため、互いに連係して動作しその移動範囲が部分的に重複する複数の移動機器と、これら移動機器の動作手順を定めた制御プログラムを記憶する記憶部を有し移動機器に制御信号を出力する制御装置と、を備える連係動作設備の動作シミュレーションを行うためのシミュレーションプログラムであって、前記制御信号を受ける処理と、受けた制御信号に基づいて、前記連係動作設備全体の動作シミュレーションを実行する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とするシミュレーションプログラムが提供される。

上述の本発明によると、制御プログラムによって定められた連係動作設備全体の連係動作について確認でき、制御プログラムの不具合の有無を、多大な労力と時間を必要とすることなく確実に判定することができる。

［第１実施形態］
本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態による、タンデムプレスライン２のシミュレーション装置１０を示す図である。本実施形態では、シミュレーション装置１０は、タンデムプレスライン２の動作シミュレーションを行う装置である。なお、タンデムプレスライン２は、上述の連係動作設備の一例である。

タンデムプレスライン２は、図１に示すように、間隔を置いて配置され被加工物１にプレスを行う複数のプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、これらプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの間に配置され隣接するプレスの一方から他方へ被加工物１を搬送する搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃと、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの動作手順を定めた制御プログラムを記憶する記憶部を有しプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃに制御信号を出力する制御装置９と、を備える。なお、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは被加工物１に所定の処理を行う処理装置の一例であり、このような複数の処理装置と搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃは、上述した移動機器の一例である。

また、タンデムプレスライン２は、図１に示すように、タンデムプレスライン２の動作を指示できるように人が操作可能であり、操作に応じた操作信号を出力する操作装置１２（例えば、操作パネル）を備えている。この操作信号は制御装置９に入力され、制御装置９は、操作信号に基づいて制御プログラムを実行し制御信号を出力する。

制御信号は、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに設けられた駆動装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ、及び、搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃに設けられた駆動装置１７ａ，１７ｂ，１７ｃへ出力される。各駆動装置は、入力された制御信号に従って対応するプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ又は搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃを駆動する。このようにして、各プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び各搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃは、制御信号に従った動作を行う。制御装置９は、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃごとに別個の制御信号を生成して、各制御信号を対応するプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ又は搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃへ出力することができる。図１の破線で示すように、各駆動装置からは、対応するプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ又は搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの動作位置を表す位置信号を、制御装置９に出力し、制御装置９はこれら位置信号にも基づいて制御信号を出力する。

上述の制御プログラムは、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの動作手順を定めたものである。特に、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの移動範囲と搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの移動範囲は部分的に重複するので、制御プログラムには、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃとが互いに干渉しないように、動作手順が定められている。

この制御プログラムにより定められた動作手順に不具合がないかを確認するために、シミュレーション装置１０が設けられる。図２は、シミュレーション１０の構成図である。
シミュレーション装置１０は、コンピュータにより構成され、記憶装置１０ａと、データサーバ１０ｂと、演算装置１０ｃと、表示装置１０ｄと、データ記録装置１０ｅと、を有する。また、演算装置１０ｃは、動作シミュレーション部１９と、簡易ＣＧ作成部２１と、干渉判定部２３と、を有する。

記憶装置１０ａは、シミュレーション装置１０が実行する処理のための各プログラムを記憶している。即ち、記憶装置１０ａは、後述するように、タンデムプレスライン２の動作シミュレーションを制御信号に基づいて行うためのシミュレーションプログラムや、干渉判定を行うためのプログラムや、動画データを作成するためのプログラム等を記憶している。

データサーバ１０ｂは、データを転送する機能を持つ装置である。具体的には、データサーバ１０ｂは、制御装置９からの制御信号を演算装置１０ｃの動作シミュレーション部１９へ転送する。また、データサーバ１０ｂは、動作シミュレーション部１９からの動作シミュレーションの結果データを簡易ＣＧ作成部２１、干渉判定部２３、データ記録装置１０ｅへ転送するなどの機能を持つ。

動作シミュレーション部１９は、制御装置９からの制御信号に基づいて、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの動作シミュレーションを行う。制御装置９からは、各プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃ用にそれぞれ独立した複数の上記制御信号が出力されるので、これらの各制御信号に基づいて、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの各々の動作シミュレーションを独立して行う。そして、これら独立した複数の動作シミュレーションの結果データが、データサーバ１０ｂを介して、簡易ＣＧ作成部２１、干渉判定部２３及びデータ記録装置１０ｅへ送られる。

干渉判定部２３は、動作シミュレーション部１９から送られてきた動作シミュレーションの結果データに基づいて、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃとが互いに干渉するか否かを判定する。この判定結果データは、データサーバ１０ｂを介して、データ記録装置１０ｅへ送られる。

簡易ＣＧ作成部２１は、動作シミュレーション部１９から送られてきた動作シミュレーションの結果データに基づいて、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの動作を表わす動画データを簡易ＣＧで作成する。この動画データは、タンデムプレスライン２全体の連係動作を表示装置１０ｄに表示させるための動画であってよい。また、タンデムプレスライン２の細部の動作を、表示装置１０ｄにおいて拡大表示できるように、動画データを作成してもよい。この動画データは、データサーバ１０ｂを介して、表示装置１０ｄへ送られる。

表示装置１０ｄは、簡易ＣＧ作成部２１からの動画データをその画面に表示する。また、表示装置１０ｄは、干渉判定部２３からの判定結果データを受け、これをその画面に表示することもできる。

データ記録装置１０ｅは、動作シミュレーション部１９からの動作シミュレーションの結果データ、干渉判定部２３からの判定結果データ、及び、簡易ＣＧ作成部２１からの動画データを記録する。

次に、本発明の実施形態によるシミュレーション方法について説明する。図３は、本実施形態によるシミュレーション方法を示すフローチャートである。

図３に示すように、ステップＳ１において、オペレータがタンデムプレスライン２に対して所定の指示を行うように操作装置１２を操作することで、操作装置１２はその操作に応じた操作信号を出力する。

続いて、ステップＳ２において、制御装置９は、操作信号を受け、この操作信号に基づいて、制御プログラムを実行することで、制御信号を生成して出力する。

次に、ステップＳ３において、演算装置１０ｃの動作シミュレーション部１９は、制御装置９から制御信号を受ける。

そして、ステップＳ４において、動作シミュレーション部１９は、受けた制御信号に基づいて記憶装置１０ａに記憶されているシミュレーションプログラムを実行することで、制御信号が実際にプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃに出力された場合に、これらがどのように動作するかについて、動作シミュレーションを行う。動作シミュレーション部１９は、この動作シミュレーションの結果データを、干渉判定部２３、簡易ＣＧ作成部２１及びデータ記録装置１０ｅへ出力する。

さらに、ステップＳ４において、動作シミュレーション部１９は、動作シミュレーションにおける各プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの動作位置を示す擬似位置信号をデータサーバ１０ｂを介して制御装置９へ送る。そして、ステップＳ２においては、制御装置９は、これら擬似位置信号に基づいて、制御信号を出力し、ステップＳ３、Ｓ４の処理を再度行う。この時、ステップＳ２において制御装置９へ操作信号が入力されない場合には、制御装置９は、位置信号にのみ基づいて制御プログラムを実行するが、制御装置９へ操作信号も入力された場合には、位置信号及び制御信号の両方に基づいて制御プログラムを実行する。

ステップＳ５において、干渉判定部２３は、動作シミュレーション部１９から送られてきた動作シミュレーションの結果データに基づいて、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃとが互いに干渉するか否かを判定する。干渉判定部２３は、この干渉判定の結果データをデータ記録装置１０ｅへ送る。

ステップＳ６において、簡易ＣＧ作成部２１は、動作シミュレーション部１９から送られてきた動作シミュレーションの結果データに基づいて、簡易ＣＧにより動画データを作成する。そして、簡易ＣＧ作成部２１は、この動画データを表示装置１０ｄへ送り表示装置１０ｄの画面に動作シミュレーションの結果を表わす動画を表示させる。また、簡易ＣＧ作成部２１は、作成した動画データをデータ記録装置１０ｅへ送る。

ステップＳ７において、データ記録装置１０ｅは、動作シミュレーション部１９からの動作シミュレーションの結果データを記録し、干渉判定部２３からの判定結果データを記録し、簡易ＣＧ作成部２１からの動画データを記録する。

上述した本実施形態の特徴を詳細に説明する。

第１の特徴として、上述のように、シミュレーション装置１０は、シミュレーションプログラムに基づいて連係動作のシミュレーションを行うことができる。しかも、連係動作設備の構成要素である制御装置９を作動させた状態でシミュレーションを行うので、制御プログラムの不具合の有無とともに、制御装置９の作動の不具合の有無ついても、同時に確認することができる。

第２の特徴として、干渉判定部２３が、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃが互いに干渉するか否かを自動的に判定するので、画面上で人間の目に基づいて判定する場合と異なり、多大な労力と時間を必要とすることなく干渉の有無を確実に判定することができる。

第３の特徴として、オペレータの操作に応じて操作装置１２から出力された操作信号に基づいて、制御装置９は、制御プログラムを実行し制御信号を出力するので、オペレータが確認したい動作を操作装置１２により指示して、その動作において移動機器同士の干渉がないか等を確認することができる。

第４の特徴として、オペレータは、操作装置１２を操作することで、その操作により引き起こされるタンデムプレスライン２全体の連係動作を、表示される動画で視覚的に確認することができる。このようにして、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃを実際に動作させなくても、オペレータの操作訓練を行うこともできるとともに、制御プログラムに定められているタンデムプレスライン２の動作手順をタンデムプレスライン２の顧客等の第３者に対して簡単かつ分かりやすく示すことができる。

第５の特徴を説明する。タンデムプレスライン２の運転の不具合などにより、その運転を緊急停止させた場合に、この停止位置からプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃを運転の初期位置に戻す過程において、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃとの干渉が起こりやすい。これに関し、オペレータが、操作装置１２に対して、タンデムプレスライン２の動作停止を指示する操作をし、その後、タンデムプレスライン２の動作再開を指示する操作をすることで、復旧動作の不具合の有無を確認することができる。また、動作停止を指示する操作を様々なタイミングで行えるので、様々な停止状態からの復旧動作のシミュレーションを行うことができ、自動的に干渉判定できるとともに、復旧動作を表示装置１０ｄの画面上で確認することもできる。

第６の特徴として、動作シミュレーション部１９は、動作シミュレーションの結果データに基づいて擬似位置信号を出力し、制御装置９は、擬似位置信号を実際のプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃからの動作位置を表す位置信号とみなし、擬似位置信号に基づいて次の制御信号を演算装置１０ｃに出力するので、シミュレーション上のプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの動作を継続的に追跡しながら、動作シミュレーションを行うことができる。

第７の特徴として、データ記録装置１０ｅにより動作シミュレーションの結果データ、干渉判定結果データ、動画データを記録するので、これら記録データにより制御プログラムによる動作手順を細かく検討できる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態によると、第１実施形態のシミュレーション装置１０には、次の構成を取る。

図４の破線Ａで示すように、シミュレーション装置１０の演算装置１０ｃは、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃに接続され、タンデムプレスライン２が実際に動作している時に、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃからこれらの動作位置を表わす位置信号を受けることができるように構成される。これら位置信号に基づいて、演算装置１０ｃの簡易ＣＧ作成部２１は、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの動作を表わす動画データを作成することができる。そして、表示装置１０ｄは、この動画データに基づいて動画を表示する。

このように、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃの、動作シミュレーションの結果を表わす動画だけでなく、実際の動作を表わす動画も表示装置１０ｄに表示することもできるので、この表示装置１０ｄを用いてタンデムプレスライン２のリモートモニタリングも可能となる。

また、簡易ＣＧ作成部２１において、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃからの位置信号に基づいて動画データを作成するためのプログラムと、動作シミュレーションの結果データに基づいて動画データを作成するためのプログラムとを同じにするために、簡易ＣＧ作成部２１に入力される動作シミュレーションの結果データを、プレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃからの位置信号に相当するものになるように、シミュレーションプログラムを作成することができる。この場合、簡易ＣＧ作成部２１に入力される動作シミュレーションの結果データは、上述の擬似位置信号であってよい。

［その他の実施形態］
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

上述の実施形態では、自動制御される移動機器をプレス５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及び搬送装置７ａ，７ｂ，７ｃとし連係動作設備をタンデムプレスライン２として説明したが、本発明はこれに限定されない。即ち、本発明は、連係して動作する複数の移動機器が部分的に重複することで、これらの動作手順が適切でないと、互いに干渉してしまう可能性のある連係動作設備に適用することができる。

例えば、本発明は液晶パネルの処理ラインにも適用することができる。液晶パネルの処理ラインでは、自動制御される移動機器を複数の処理装置及びこれらの間の搬送装置として、上流側の処理装置での処理から下流側の処理装置での処理という順で液晶パネルに処理が順に行われる。このような、液晶パネルの処理ラインにおいても、処理装置の移動範囲と搬送装置の移動範囲とが部分的に重複するので、特に、ライン処理速度が高速化した場合には、上述のような動作手順の検証の必要性が高くなる。

また、半導体ウエハ製造ラインなどで用いられる移動機器としての自動制御されるＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）も互いに移動範囲が部分的に重複するので、ＡＧＶ同士で干渉が起こる可能性がある。従って、このような、複数のＡＧＶを有する製造ラインにおいても、本発明を適用することができる。

また、トンネル掘削におけるトンネルの開口位置から掘削位置まで所定の部品を複数の自動制御される移動機器で搬送する場合に、これら移動機器同士が互いに干渉する可能性がある場合にも、この搬送ラインに本発明を適用することができる。

本発明の第１実施形態による、タンデムプレスラインのシミュレーション装置を示す図である。 図１のシミュレーション装置の構成図である。 本発明の第１実施形態によるシミュレーション方法を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態による、タンデムプレスラインのシミュレーション装置を示す図である。 本発明を適用することができるタンデムプレスラインの構成図である。

符号の説明

１ 被加工物
２ タンデムプレスライン
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ プレス
７ａ，７ｂ，７ｃ 搬送装置
９ 制御装置
１０ シミュレーション装置
１０ａ 記憶装置
１０ｂ データサーバ
１０ｃ 演算装置
１０ｄ 表示装置
１０ｅ データ記録装置
１２ 操作装置
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 駆動装置
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ 駆動装置
１９ 動作シミュレーション部
２１ 簡易ＣＧ作成部
２３ 干渉判定部

Claims (10)

1. 互いに連係して動作する複数の移動機器と、これら移動機器の動作手順を定めた制御プログラムを記憶する記憶部を有し移動機器に制御信号を出力する制御装置と、を備える連係動作設備の動作シミュレーションを行うシミュレーション装置であって、
   前記複数の移動機器の連係動作のシミュレーションを、前記制御信号に基づいて行うためのシミュレーションプログラムを記憶した記憶装置と、
   前記制御信号を受けこの制御信号に基づいて前記シミュレーションプログラムを実行する演算装置と、を有することを特徴とするシミュレーション装置。
2. 前記複数の移動機器は、その移動範囲が部分的に重複し、
   前記演算装置は、実行したシミュレーションに基づいて、複数の移動機器が互いに干渉するか否かを判定する、ことを特徴とする請求項１に記載のシミュレーション装置。
3. 前記連係動作設備は、連係動作設備の動作を指示できるように人が操作可能であり、操作に応じた操作信号を出力する操作装置を備えており、
   前記制御装置は、前記操作信号に基づいて前記制御プログラムを実行する、請求項１又は２に記載のシミュレーション装置。
4. 前記演算装置は実行したシミュレーションに基づいて前記連係動作を表す動画データを作成し、
   この動画データに基づいて動画を表示する表示装置が設けられる、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシミュレーション装置。
5. 前記操作装置は、連係動作設備の動作停止及び動作再開を指示できるように人が操作可能であり、
   前記制御装置は、前記操作信号に基づいて前記制御プログラムを実行し、
   前記制御プログラムは、前記複数の移動機器を動作停止位置から初期位置に移動させる復旧動作手順を定めたものであり、
   前記演算装置は、前記復旧動作手順を実行した場合に、移動機器同士が互いに干渉するか否かを判定する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のシミュレーション装置。
6. 前記制御装置は、前記複数の移動機器からこれらの動作位置を表わす位置信号を受け、これら位置信号に基づいて、前記制御信号を出力するように構成されており、
   前記動作シミュレーションが行われている間、前記演算装置は、前記動作シミュレーションの結果データに基づいて前記位置信号に相当する擬似位置信号を前記制御装置に出力し、前記制御装置は、擬似位置信号に基づいて制御信号を演算装置に出力する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシミュレーション装置。
7. 前記演算装置による動作シミュレーションの結果に関するデータを記録するデータ記録装置を、有する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のシミュレーション装置。
8. 前記演算装置は、前記複数の移動機器に接続され、前記連係動作設備が実際に動作している時に、移動機器からこれらの動作位置を表わす位置信号を受け、これら位置信号に基づいて複数の移動機器の連係動作を表わす動画データを作成し、
   前記表示装置は、この動画データに基づいて動画を表示する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のシミュレーション装置。
9. 互いに連係して動作しその移動範囲が部分的に重複する複数の移動機器と、これら移動機器の動作手順を定めた制御プログラムを記憶する記憶部を有し移動機器に制御信号を出力する制御装置と、を備える連係動作設備の動作シミュレーションを行うシミュレーション方法であって、
   前記制御信号を受けるステップと、
   受けた制御信号に基づいて、前記連係動作設備全体の動作シミュレーションを実行するステップと、を含むことを特徴とするシミュレーション方法。
10. 互いに連係して動作しその移動範囲が部分的に重複する複数の移動機器と、これら移動機器の動作手順を定めた制御プログラムを記憶する記憶部を有し移動機器に制御信号を出力する制御装置と、を備える連係動作設備の動作シミュレーションを行うためのシミュレーションプログラムであって、
    前記制御信号を受ける処理と、
    受けた制御信号に基づいて、前記連係動作設備全体の動作シミュレーションを実行する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とするシミュレーションプログラム。

Images