JP4086446B2 - 設計支援装置と設計支援方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
設計支援装置と設計支援方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4086446B2 JP4086446B2 JP2000084251A JP2000084251A JP4086446B2 JP 4086446 B2 JP4086446 B2 JP 4086446B2 JP 2000084251 A JP2000084251 A JP 2000084251A JP 2000084251 A JP2000084251 A JP 2000084251A JP 4086446 B2 JP4086446 B2 JP 4086446B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- time
- simulation
- design support
- computer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、最適な設計をするための設計支援装置と設計支援方法、及び該設計支援方法をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年におけるコンピュータ性能の向上と共に、機械設計のための一手法として計算機シミュレーションが広く行われるようになっており、その重要性は年々増大している。
【０００３】
そして、設計段階すなわち実際に物を作る前からさまざまな条件で設計物の
機能を検討することは、製品の開発段階における試作数を減少させること等により開発コストや開発期間を削減でき、企業活動に有益であるばかりでなく、資源の節約など地球環境に対する配慮も可能となる。
【０００４】
一方、現在市販されている計算機シミュレーションプログラムは多々あるが、汎用的である反面、特定の現象を解析するための専用とする場合には、ユーザ（設計者）にとって使用方法が難しかったり、必要な機能が含まれていなかったり、あるいは解析能力が十分なものでないことがある。従って、明確な使用目的がある場合においては、専用の解析システムでなければ、多くの設計者が容易に使用できる実用性を有した計算機シミュレーションを実現できないのが現状である。
【０００５】
そして、複写機やプリンタ、原稿送り装置や印刷機などの中を搬送される紙などシート状の対象物の挙動を計算機シミュレーションする場合においても、市販の計算機シミュレーションプログラムは実用的ではない。また、市販の計算機シミュレーションプログラムでは、シミュレーションの前処理と後処理を専用のプリ・ポストツールにより実行することとされるが、汎用性が追求されているため、シート物搬送挙動シミュレーションの前処理及び後処理（プリ・ポスト）としては利便性が低い。さらには、ＣＡＤ（Computer-Aided Design）システムとリンクさせてＣＡＥ（Computer-Aided Engineering）システムとした場合でも、シート物搬送路の設計支援を行うには十分な機能が得られない。
【０００６】
一方、現在のコンピュータシステムの操作性は、Ｘウィンドウやマイクロソフト社のウィンドウズなどのマルチウィンドウシステムとグラフィカルユーザインタフェースにより飛躍的に向上している。すなわち例えば、処理画面をウィンドウとして複数持つことができると共に、ウィンドウ上に配置されたボタンをクリックすることや任意の位置をダブルクリックすることなどによりイベントが発生し、これを受けてある所定の処理を実行することができる。
【０００７】
そして、これらの機能を利用して、搬送される紙などのシート物の挙動を計算機シミュレーションした結果をマルチウィンドウシステム上にて処理する設計支援装置や設計支援方法が既に開発されており、例えば特開平１１−１２０２２０号公報には該設計支援装置の基礎となるデータ処理装置が開示され、該装置はシート物と搬送ガイドの接触力が考慮されている。また、特開平１１−１１６１３３号公報にはシート物の先端と接触する搬送ガイドとの間の当接角度が考慮された装置が、特開平１１−１９５０５２号公報にはシート物を搬送する搬送力が考慮された装置がそれぞれ開示されている。また、特開平１１−２８２８２５号公報にはシート物先端の移動速度を考慮した装置が開示されている。
【０００８】
しかしながら、実際の搬送経路は、製品の組み立てや、紙づまりを生じた際の紙の除去や該搬送経路の合流や分流などに鑑みて、継ぎ目に所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される。そのため、搬送される紙のカール（曲がり癖）により該継ぎ目において生じる紙づまりは、上記のような設計支援装置または設計支援方法によっては予測することができないという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題を解消するためになされたもので、実際に搬送される対象物の状態を考慮した設計支援装置と設計支援方法、及び該設計支援方法を実現するためのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、搬送経路の設計を支援する設計支援装置であって、シミュレーションにおける任意の時刻において、上記間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を算出する端部距離算出手段と、端部距離算出手段により算出された距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定して、判定の結果を表示する判定手段とを備えたことを特徴とする設計支援装置を提供することにより達成される。このような手段によれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で生じ得る対象物の詰まりに関して、設計上の的確な評価を得ることができる。
【００１１】
また、端部距離算出手段は、新たな時刻がユーザにより指定されたときには、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における上記距離を算出するものとすることができる。このような手段によれば、全搬送過程における搬送状態を設計段階で得ることができる。ここで、判定手段はさらに、上記期間における上記距離が上記閾値以下であるか否かを判定して、その結果を表示するものとすれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることができる。
【００１２】
そして、判定手段により上記期間の中における少なくとも一つの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下になる時刻の中で選択された時刻におけるシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示する画像表示手段をさらに備えたものとすることができる。このような手段によれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータに応じた画像表示を選択的に得ることができる。
【００１３】
また、判定手段により上記期間の中におけるいずれかの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには音を発生させる音響出力手段をさらに備えたものとすれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在をユーザにより容易に認識させることができる。
【００１４】
また、判定手段により上記期間の中におけるいずれかの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止する画像表示手段をさらに備えたものとすることができる。このような手段によれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに容易に認識させることができる。
【００１５】
ここで、画像表示手段は、上記停止を遂行するときに、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示することとすれば、搬送経路の設計において考慮されるべき状態をユーザに容易に認識させる画像表示を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の目的は、所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、搬送経路の設計を支援する設計支援方法であって、シミュレーションにおける任意の時刻において、上記間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を算出する距離算出ステップと、距離算出ステップにおいて算出された距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定して、判定の結果を表示する判定ステップとを備えたことを特徴とする設計支援方法を提供することにより達成される。このような手段によれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で対象物が詰まる可能性を、設計上的確に評価することができる。
【００１７】
また、距離算出ステップでは、新たな時刻がユーザにより指定されたときに、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における上記距離を算出するようにすることができる。このような手段によれば、全搬送過程における搬送状態を設計段階で把握することができる。そして、判定ステップではさらに、上記期間における上記距離が閾値以下であるか否かを判定して、その結果を表示してもよい。このような手段によれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることができる。
【００１８】
また、判定ステップにおいて、上記期間の中における少なくとも一つの時刻で前記距離が前記閾値以下になると判定されたときには、前記距離が前記閾値以下になる時刻の中で選択された時刻における前記シミュレーションの結果をモニタ上に画像表示する画像表示ステップをさらに備えることができる。このような手段によれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータだけを選択的に画像表示することができる。
【００１９】
一方、判定ステップにおいて、上記期間の中におけるいずれかの時刻で上記距離が閾値以下になると判定されたときには、音を発生させる音響出力ステップをさらに備えることとしてもよい。このような手段によれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在をユーザにより容易に認識させることができる。
【００２０】
また、判定ステップにおいて、上記期間の中におけるいずれかの時刻で上記距離が閾値以下になると判定されたときには、上記距離が閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止する画像表示ステップをさらに備えることとしてもよい。このような手段によれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに容易に認識させることができる。ここで、画像表示ステップでは、上記停止を遂行するときに、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示することとすれば、停止した際に画像表示された状態が搬送経路の設計において考慮されるべきであることを、ユーザに容易に認識させることができる。
【００２１】
また、本発明の目的は、所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、コンピュータにより搬送経路の設計を支援するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、上記プログラムは、上記コンピュータに、上記間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を、シミュレーションにおける任意の時刻において算出させ、算出された距離が予め設定された閾値以下であるか否かを判定させて、その判定の結果を表示させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で対象物が詰まる可能性について、設計上における的確な評価を容易に実現することができる。
【００２２】
また、上記プログラムは、新たな時刻がユーザにより指定されたときには、上記コンピュータに、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における距離を算出させるものとすることができる。このような手段によれば、全搬送過程における搬送状態の設計段階での把握を容易に実現することができる。
【００２３】
また、上記プログラムは、さらに、上記コンピュータに、上記期間における上記距離が閾値以下であるか否かを判定させ、その結果を表示させるものとすることができる。このような手段によれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることが容易に実現できる。
【００２４】
また、上記プログラムは、さらに、上記期間の中における少なくとも一つの時刻において上記距離が閾値以下になるとコンピュータにより判定されるときには、上記コンピュータに対し、上記距離が閾値以下になる時刻の中で選択された時刻におけるシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示させるものとすることができる。このような手段によれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータだけに関して、選択的な画像表示を容易に実現することができる。
【００２５】
また、上記プログラムは、さらに、上記コンピュータにより上記期間の中におけるいずれかの時刻において上記距離が閾値以下になると判定されるときには、上記コンピュータに、上記距離が閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示させ、動作を停止させるものとすることができる。このような手段によれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに認識させることが容易に実現できる。
【００２６】
また、上記プログラムは、上記コンピュータに停止を遂行させるときには、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示させるものとすることができる。このような手段によれば、停止した際に画像表示された状態が搬送経路の設計において考慮されるべきことをユーザに認識させることが容易に実現できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。また、本実施の形態に係る設計支援装置は、シート物全般に関する搬送経路の設計に適用可能であるが、以下においては紙の搬送の場合を例として説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係る設計支援装置におけるアプリケーションウィンドウを示す図である。ここで、該アプリケーションウィンドウ１は、本実施の形態に係る設計支援装置の起動によって該装置のディスプレイに表示される。
【００２９】
図１に示されるように、このアプリケーションウィンドウ１は、シミュレーション用プリ処理部２と、描画処理操作・表示領域５と、座標表示部９と、描画領域１０と、メニュー領域１５と、端部近接値・判定表示領域１６とを備える。そして、シミュレーション用プリ処理部２は紙データ入力表示部３と、初期カール入力表示部４などを含み、描画処理操作・表示領域５は描画操作部６と、時間データ表示部７と、Ｎ値設定部６１などを含む。
【００３０】
ここで、図１に示されるように紙データ入力表示部３では、搬送する紙の種類（紙種）と、該紙のサイズ、長さ及び幅と、該紙をシミュレーション上において分割する数とがシミュレーション実行前に画面上で入力でき、かつ該シミュレーション実行時にはそれらが表示されるようになっている。なお、上記分割を高精度に行うか否かを選択するボタンも含まれる。
【００３１】
また、初期カール入力表示部４では、シミュレーション実行前にシミュレーションにおける紙をカールしたものとするか否か、及びカールさせる方向や、カールの種類と程度を選択又は設定することができる。また、描画処理操作・表示領域５には解析結果が表示され、例えば、現在描画している紙搬送過程における初期状態からの通算経過時間（ｍｓ）や、データの後述する時系列におけるインデックス（ステップ数）ｎや、総搬送量（ｍｍ）等が記されると共に、後述するＮ値を設定し又は変更するＮ値設定部６１や描画操作部６を含む時間データ表示部７等が表示される。なお、図１においてはＮ値設定部６１に１が設定された場合が示されている。
【００３２】
また描画操作部６は、図１においては左から順に示されるように、後述する連続逆、Ｎステップ逆、停止、Ｎステップ順、連続順、初期状態の各描画モードをそれぞれ指定する６種類の画面上のボタンからなる。
【００３３】
また、描画領域１０には、シミュレーションにおける搬送経路１２，１３を構成する搬送ガイド１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂや、搬送駆動部１１を構成するローラやコロ等が２次元的なレイアウト図として描画（画像表示）されると共に、搬送される紙についての運動シミュレーションの結果に基づいて、搬送される紙１４の形状が同時に描画される。また、座標表示部９には、マウスポインタ８により指示された描画領域１０内のｘ座標及びｙ座標が示される。
【００３４】
さらに、端部近接値・判定表示領域１６には、後述するように、着目する搬送ガイドの端部１３ｃ，１３ｄと、紙１４の先端部１４ａの各端部１３ｃ，１３ｄに対する近接距離（ｍｍ）、及び予め設定された閾値と該近接距離の大小に基づく判定結果が表示される。なお、計算された近接距離が上記閾値以下であるとき「ＮＧ」と表示され、該近接距離が該閾値を超える場合には「ＯＫ」と表示される。
【００３５】
また、メニュー領域１５において、例えば「ファイル」と表示された部分をユーザ（搬送経路の設計者、以下単に「設計者」ともいう。）がクリックすると、後述するシミュレーション結果ファイル名を入力するためのウィンドウが別途表示され、ユーザが該ウィンドウにおいてシミュレーション結果ファイル名を入力し指定することにより、後述する図５に示された動作が実行される。
【００３６】
図２は、図１に示された搬送ガイド１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂの継ぎ目領域１７を拡大して示す図である。図２に示されるように、搬送される紙１４の先端部１４ａは、搬送経路１２を通り、搬送駆動部１１で再搬送されて搬送経路１３へと侵入する状態にある。このとき、搬送中の紙１４は、初期状態に存在し、あるいは搬送過程において生ずるカール（曲がり癖）を考慮したシミュレーションの結果に応じて表示される。そして、図２に示される場合においては、紙１４の先端部１４ａは、搬送ガイド１３ａの端部１３ｃに非常に近接している。
【００３７】
なお、実際においては、環境の変動により紙１４の特性が変化してカールが発生する場合もあるし、ユーザによっては紙の裏面が印刷済みの紙、すなわちカールした紙を再利用する場合もあるが、このような条件下における紙の搬送挙動についても、このようなシミュレーション結果の描画により、製品の試作前に予想することができる。
【００３８】
しかしながら、従来のシミュレーションにおいては、紙１４の先端部１４ａが搬送ガイド１３ａの端部１３ｃにどんなに近接しても、シミュレーションにおける計算は続行され、例えば明らかに該先端部１４ａが搬送経路１３の外へ逸脱した場合には、該シミュレーションの最中に計算不能となって動作を終了してしまうこともあった。従って、本実施の形態に係る設計支援装置においては、後述するように、紙１４の先端部１４ａが搬送ガイド１３ａの端部１３ｃに対し所定の閾値より近接する場合には、ユーザに認識されるような機能が含まれる。
【００３９】
また、上記シミュレーションの条件としたカール形状は、ある試験サンプルについての状態に基づいて設定されるが、実際の紙１枚１枚の状態を忠実に反映させることは困難である。従って、本実施の形態に係る設計支援装置においては、実際に搬送される紙の状態を考慮してシミュレーションの結果に対する判断基準が設けられる。すなわち、例えば予め閾値を設定し、搬送ガイド１３ａの端部１３ｃと紙１４の先端部１４ａとの距離が該閾値以下となるか否かを判定して、該閾値以下となる場合には実際に紙詰まりが生じる確率が高くなるとして、設計者に修正を促すこととされる。そして以上のように、カール条件と判定基準を設定したシミュレーション及び設計支援により、従来の製品開発過程における製品テストに相当する効果が得られる。
【００４０】
ここで、図１及び図２に示されたシミュレーション及び設計支援結果の一例を、具体的に説明する。紙１４の先端部１４ａは、搬送ガイド１３ａの端部１３ｃに近接するが、搬送経路１３からは逸脱することなく搬送経路１３へ侵入していく搬送過程が得られ、最近接時には図１の端部近接値・判定表示領域１６に示されるように、近接距離は０．０６ミリメートルと計算された。このとき、実際の試作テストでは紙詰まりが発生した。これは、シミュレーションにおける初期のカール条件設定と実際の紙のカール状態とが異なっていることや、該シミュレーションは２次元的なモデルに限定しているため等の原因が考えられる。
【００４１】
そして、このような場合には、シミュレーションにより得られる結果に基づいて有効な設計支援を行うためには、最近接時の距離についての閾値を０．０６ミリメートルより大きくする必要があることが分かる。そして、例えば閾値Ｓとして２ミリメートルなどと設定することが考えられる。
【００４２】
図３は、本発明の実施の形態に係る設計支援装置の構成を示す図である。図３に示されるように、本実施の形態に係る設計支援装置２０は、ＣＡＤ装置５３やサーバー５２が接続されたネットワーク５１に接続される。そして、設計支援装置２０は、主制御部２１と、プログラム処理部２２と、描画処理部２３と、イベント処理制御部２４と、表示処理部２５と、プログラムメモリ２６と、最近接距離算出部２７と、数値比較判定部２８と、外部記憶インタフェース２９と、表示部３０と、操作入力部３１と、音響出力部３２と、ネットワークインタフェース３３と、バス３４と、データメモリ４０とを備え、データメモリ４０はシミュレーション条件記憶部４１と、シミュレーション結果記憶部４２と、算出・判定結果記憶部４３と、判定用しきい値記憶部４４と、表示属性データ記憶部４５とを含む。
【００４３】
ここで、主制御部２１と、プログラム処理部２２と、描画処理部２３と、イベント処理制御部２４と、表示処理部２５と、プログラムメモリ２６と、最近接距離算出部２７と、数値比較判定部２８と、外部記憶インタフェース２９と、表示部３０と、操作入力部３１と、音響出力部３２と、ネットワークインタフェース３３と、データメモリ４０とはバス３４に接続される。また、外部記憶インタフェース２９には外部記憶装置５０が接続され、ネットワークインタフェース３３にはネットワーク５１が接続される。
【００４４】
上記のような構成を有する設計支援装置２０において、主制御部２１は設計支援装置２０全体の動作を制御する。また、プログラムメモリ２６は、シミュレーションプログラムや所定の設計支援方法を実現するために主制御部２１に実行させるプログラムを記憶する。ここで、上記シミュレーションプログラムは、複写機やプリンタ、原稿送り装置や印刷機などの中へ紙を案内して所定の処理工程を施すため、搬送ガイドにより形成された搬送経路中に紙を搬送して行く過程を力学的に数値解析するプログラムとされる。なお、プログラムメモリ２６には、搬送経路を設計するＣＡＤプログラム等を記憶させても良い。
【００４５】
また、プログラム処理部２２は上記プログラムメモリ２６に記憶されたプログラムを実行する。さらに、最近接距離算出部２７は、後述するように搬送ガイドの端部と紙の先端部との距離Ｄ（ｔ）をシミュレーション上の時間ｔの関数として算出する。そして、数値比較判定部２８は上記の距離Ｄ（ｔ）と、予め設定され判定用しきい値記憶部４４に記憶された閾値との大小関係を判定する。なお、この判定結果は上記のように、図１に示される端部近接値・判定表示領域１６に表示する他、必要に応じて参照できるようデータメモリ４０に含まれる算出・判定結果記憶部４３や外部記憶装置５０に記憶されるようにしても良い。
【００４６】
また表示部３０は、ディスプレイなどから構成され、シミュレーションや設計支援の結果など含む図１に示されたアプリケーションウィンドウ１等を表示する。また操作入力部３１は、シミュレーションの条件を入力し、あるいは得られた結果を表示する方法を指定する等のため操作されるキーボードやマウス等から構成される。また音響出力部３２は、設計者に注意を促すための警告音などを発生させる。
【００４７】
また、データメモリ４０に含まれるシミュレーション条件記憶部４１は、シミュレーションを行う際に設定される諸条件、すなわち例えば操作入力部３１を介して入力された紙の特性値や搬送経路の設計データを記憶する。なお、この諸条件は、上記シミュレーションプログラムの実行時にシミュレーション条件記憶部４１から読み出され、シミュレーションが実行される。
【００４８】
また、シミュレーション結果記憶部４２は上記シミュレーションの結果得られたデータを記憶する。また、表示属性データ記憶部４５は、表示するデータの属性を決定するデータを記憶する。なお、データメモリ４０に記憶されるデータは、外部記憶装置５０から外部記憶インタフェース２９を介して取り込まれ、又はネットワークインタフェース３３を介してネットワーク５１に接続されたＣＡＤ装置５３やサーバー５２から転送されたものなどとすることができる。なお、図３に示された他の構成要素については、後述する。
【００４９】
また、上記シミュレーションでは紙の運動を記述する運動方程式が、空間と時間をそれぞれ有限量とする代数式に近似された上で解かれる。そして、空間に関しては代表的な手法として差分法や有限要素法があり、時間に関してはルンゲクッタ法や線形加速度法（ニューマークのベータ法を含む）、ウィルソンのシータ法やフーボルト法等の直接時間積分法があるが、本実施の形態に係る設計支援方法及び設計支援装置は、これらの手法に依存することなく適用できる。すなわち、本実施の形態に係る設計支援方法及び設計支援装置は、任意の時刻におけるシート物の代表点の変位と、該シート物と搬送ガイドとが接触するときに作用し合う力が解として得られるシミュレーション手法であれば、その全てに適用できる。
【００５０】
次に、図３に示された設計支援装置２０の上記シミュレーションプログラムによる動作を、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。ステップＳ１におけるプログラムの実行開始後において、ステップＳ２ではまず、搬送ガイドの形状や座標値などからなる搬送ガイドデータ、紙のヤング率や紙の厚さ・幅などから決まる剛性や密度など各種データ、計算に必要なパラメータなどのシミュレーション条件をシミュレーション条件記憶部４１から読み出し、ステップＳ３において紙と搬送ガイドのモデリングを行う。
【００５１】
そしてステップＳ４では、紙の搬送過程を初期状態から任意時間後まで順次逐次計算する。ここで、シミュレーションにおける（ｎ＋１）ステップ目の計算は、ｎステップ目における計算結果を元にして行われる。すなわち、例えば時刻Ｔまでの紙の搬送状態がシミュレーションにより算出されているとき、該シミュレーションにおける次のステップでは、ΔｔをＴに加算した時刻（Ｔ＋Δｔ）でのシミュレーションが行われる。なお、Δｔは常に一定の値とは限られず、収束解が得られるようにシミュレーションの途中で調整されることもある。
【００５２】
そして、ステップＳ５では、このような計算が所定の反復回数だけ繰り返される。ステップＳ６では、以上のシミュレーションにおける計算結果に基づいて、搬送ガイドと紙とが接触するか否かを判定する。そして、ステップＳ７では、接触していると判定された場合には搬送ガイドから受ける力を考慮して、該紙についての連立運動方程式を作成する。
【００５３】
ステップＳ８では、この連立方程式が解かれるが、上記Δｔの値によっては正常な解が得られない場合もあるため、ステップＳ９では正常な解が得られて正常にシミュレーションを終了できたか否かが判断される。このとき、正常終了しなかったと判断された場合には、ステップＳ２１へ進み、シミュレーション上の時間を（Ｔ−Δｔ）に戻すと共に、ステップＳ２２においてΔｔをより小さな値に設定し直してステップＳ４に戻る。
【００５４】
一方、ステップＳ９で正常終了したと判断された場合には、ステップＳ１０へ進み、得られる解が収束しているか否かの収束判定を実施する。なお、収束判定を行うのは、上記連立方程式を解く際には、紙が大きく変形しうることを考慮した非線形解析がなされ、ニュートン・ラプソン法などの反復解法が適用されるためである。
【００５５】
そして、ステップＳ１０において収束していないと判断された場合には、ステップＳ２０へ進み、反復計算回数が所定の最大数（最大ループ数）に到達していない場合には、ステップＳ５へ進んで上記の反復計算が実行される。なお、ここで「反復計算回数」とは、シミュレーション上のある時刻Ｔにおいてその時刻Ｔを更新するまでに行った反復計算の回数であり、該時刻Ｔを更新したときにリセットして１から数え直されるものである。また、ステップＳ２０において反復計算回数が最大ループ数に到達したと判断された場合には、該最大ループ数を超えれば収束する可能性が低いためステップＳ２１へ進む。
【００５６】
一方、ステップＳ１０において収束していると判断された場合には、ステップＳ１１へ進み、時刻Ｔにおける紙と搬送ガイドとの間の接触力、及び該紙の位置についての解を同時に得ることとなる。そしてさらに、本実施の形態に係る設計支援装置による設計支援処理が施される。具体的には例えば、得られた結果を必要に応じて別途データファイルとしてシミュレーション結果記憶部４２や外部記憶装置５０に保存したり、紙の変形状態を示す幾何形状を描画処理部２３で描画（画像）処理して表示部３０に表示したり、シミュレーションによる計算結果の一部に関して紙が搬送ガイドと接触していれば、その接触力の大きさなどを表示処理部２５によって表示部３０に表示させる。
【００５７】
そして、ステップＳ１２において、上記時刻Ｔがシミュレーションを実行する最終時刻に到達しているか否かを判断し、到達したと判断された場合には動作を終了し、到達していないと判断された場合にはステップＳ２２へ進む。
【００５８】
なお、上記においては、全てのシミュレーションが終了した後に、設計支援プログラムを実行することによってシミュレーションにより得られた計算結果をシミュレーション結果記憶部４２から読み出し、上記ステップＳ１１における設計支援処理を実行することとしても良い。
【００５９】
以下において上記設計支援処理動作の例を、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。ステップＳ１における該処理の開始により、ステップＳ２では操作入力部３１へユーザによりシミュレーション結果ファイル名が入力される。そしてステップＳ３では、入力された該ファイル名により指定されるファイルに含まれたシミュレーション条件を、表示処理部２５が表示部３０に表示する。
【００６０】
次に、ステップＳ４では描画処理部２３は搬送ガイドの描画処理を行い、ステップＳ５では同じく描画処理部２３が紙の初期状態を描画するための処理を行う。そして、ステップＳ６ではイベント待ち状態となり、例えば描画処理のイベントが発生すれば、ステップＳ７へ進んで後述する描画処理を行うと共に、ステップＳ８において必要に応じた数値などの表示処理を行ってステップＳ６へ戻る。
【００６１】
一方、ステップＳ６においてその他のイベントが発生すれば、ステップＳ１０へ進み、例えば描画の拡大や縮小、移動などの処理を行って設計支援処理動作を終了し、またはステップＳ６へ戻る。なお、ステップＳ６において、設計支援処理動作を終了することを指示するイベントが発生した場合には、該設計支援プログラムの実行による動作を終了する。
【００６２】
次に、上記の描画処理動作を図６に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。ステップＳ１で描画処理が開始されると、ステップＳ２において、選択された時刻におけるシミュレーション結果データをシミュレーション結果記憶部４２から読み出す。なお、搬送ガイドの描画のために、シミュレーション条件記憶部４１から搬送ガイドの設計データを読み出す。
【００６３】
ここで、シミュレーション結果データは全体としてかなりの量であるため、必要に応じたデータが選択的にシミュレーション結果記憶部４２から読み出され、動作及び回路構成の効率化が図られる。
【００６４】
そして、ステップＳ３では、設計図上の座標系における紙の変形座標と搬送ガイドの座標を表示部３０上の座標系における座標へ変換する。次に、ステップＳ４では、予め設定された線種や線幅や色等の描画対象に応じた描画属性が表示属性データ記憶部４５から読み出され、ステップＳ５においてステップＳ３及びステップＳ４で得られたデータに基づいた描画（画像表示）が実行される。そして、このような動作により該描画処理動作を終了する。
【００６５】
次に、図５に示されたイベント処理制御処理動作について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、このイベント処理制御処理動作は、図３に示されたイベント処理制御部２４により制御される。ステップＳ１においてイベント処理制御が開始されると、ステップＳ２において、描画操作部６にイベント処理を行う旨の指示がなされたか否かが判断される。
【００６６】
そして、描画に関するイベントが発生した場合には、そのイベントの種類に応じた描画モードの設定を行うと共に、該描画モードにおける描画処理を実行する。ここで、上記描画モードには、ステップＳ３ａの初期状態モードと、ステップＳ３ｂの連続逆モード、ステップＳ３ｃのＮステップ逆モードと、ステップＳ３ｄの連続順モードと、ステップＳ３ｅのＮステップ順モードと、ステップＳ３ｇの停止モードと、ステップＳ３ｆに示されたその他のモードとがある。なお、上記において「順」とは、シミュレーション上の時系列における順方向を意味し、「逆」とは同逆方向をそれぞれ意味する。
【００６７】
そして、図７に示されるように、初期状態モードではステップＳ４ａにおいて時系列データのインデックスｎが０とされる。また同様に、連続逆モードとＮステップ逆モードではステップＳ４ｂにおいて該インデックスｎが（ｎ−Ｎ）とされ、連続順モードとＮステップ順モードではステップＳ４ｃにおいて該インデックスｎが（ｎ＋Ｎ）とされる。ここでステップＳ５において、インデックスｎは、負の値である時には０に、最大値を超える時には該最大値にそれぞれ補正されイベント処理制御を終了する。なお、上記インデックスｎはシミュレーション上の時刻を指定する際に参照され、図６に示されたステップＳ２においてシミュレーション結果記憶部４２から読み出されるシミュレーション結果データは、該インデックスｎに応じて選択される。
【００６８】
また、ステップＳ２において、描画を拡大又は縮小する等といった他の描画モードを指定するイベントが描画操作部６へ入力された場合には、ステップＳ３ｆにおいてインデックスｎが維持され、イベント処理制御を終了する。また、ステップＳ２において、停止モードを指定するイベントが描画操作部６へ入力された場合には、ステップＳ３ｇにおいてインデックスｎが維持され、ステップＳ２へ戻る。
【００６９】
一方、ステップＳ２において描画操作部６へ何らイベントが入力されない場合には、ステップＳ１０へ進んで現描画モードが連続描画モードであるか否か判断する。そして、現描画モードが連続描画モードである場合には、該モードに応じてステップＳ３ｂ又はステップＳ３ｄへ進む。また、現描画モードが連続描画モードでない場合にはステップＳ２へ戻る。以上より、例えばユーザが図１に示された操作部６の連続順モードを指定するボタンを押すと、図５から図７に示された順序で紙搬送過程が連続アニメーションとして描画領域１０に表示される。
【００７０】
このような点から、本実施の形態に係る設計支援装置によれば、紙の搬送過程を視覚的に評価することができるため、最適な搬送経路の設計を容易に実現することができる。
【００７１】
次に、本実施の形態に係る設計支援装置において実現される設計支援方法について、図８に示されたフローチャートを参照しつつさらに説明する。なお、以下の設計支援方法は、設計支援プログラムまたはシミュレーションプログラムのいずれかにおいて記述された所定のプログラムを、コンピュータにより実行することにより実現される。また、以下の処理においては、予め計算の際に着目する搬送ガイドの端部１３ｃと、搬送過程におけるシミュレーション上の時刻Ｔとが指定される。
【００７２】
まず、ステップＳ１において本設計支援動作が開始されると、ステップＳ２において最近接距離算出部２７により紙１４の先端部１４ａと予め指定された搬送ガイドの端部１３ｃとの距離Ｄ（Ｔ）が計算される。より具体的には、ステップＳ２はステップＳ２ａとステップＳ２ｂとからなり、ステップＳ２ａにおいてはまず搬送ガイドの端部１３ｃの描画領域１０における座標値（ｘ座標及びｙ座標）をそれぞれ変数ｇｘ，ｇｙへ格納し、時刻Ｔにおける紙の先端部１４ａの描画領域１０における座標値（ｘ座標及びｙ座標）をそれぞれ変数ｐｘ，ｐｙへ格納する。そして、ステップＳ２ｂにおいて（（ｇｘ−ｐｘ）２＋（ｇｙ＋ｐｙ）２）１／２を計算することにより、上記の距離Ｄ（Ｔ）が計算される。
【００７３】
次に、ステップＳ３では、計算された距離Ｄ（Ｔ）を上記のように図１に示された端部近接値・判定表示領域１６の近接距離（ｍｍ）として表示し、かつ算出・判定結果記憶部４３に保存される。そして、ステップＳ４において、数値比較判定部２８により予め設定された閾値Ｓと上記距離Ｄ（Ｔ）の大きさが比較され、距離Ｄ（Ｔ）が閾値Ｓ以下であれば「ＮＧ」と判定され、距離Ｄ（Ｔ）が閾値Ｓより大きい場合には「ＯＫ」と判定される。さらに、ステップＳ５においては、ステップＳ３と同様に該判定結果が表示され、かつ保存される。
【００７４】
なお、上記の図８に示された処理は、シミュレーションプログラム内において実行する場合、例えば図４に示されたステップＳ１１の設計支援処理において搬送ガイドの端部を順次参照する際になされるようにすることができる。一方、該処理を設計支援プログラム内において実行する場合には、該設計支援における描画の際において時刻Ｔ及び搬送ガイドの端部を参照する際になされるようにすることができる。
【００７５】
また、上記の説明においては、搬送ガイド１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂの幾何形状をいずれも線で示しているが、図９に示されるように、搬送ガイド１３ａは実際においては端部に搬送ガイド湾曲部１３ｅを有する厚みのある構造物とされる。なお、図９においては、搬送ガイド裏面１３ｆが破線で示される。
【００７６】
しかし、上記シミュレーションを効率的に行うためには、紙１４と接触する可能性がある搬送ガイド１３ａの表面だけについてのデータだけがあれば十分であり、例えば搬送ガイド１３ａの端部１３ｃは、図９に示されるように、搬送ガイド湾曲部１３ｅを除く搬送経路１３内側の表面についての端部と定義される。なお、このように端部１３ｃが定義されることにより、紙詰まりを生じない安全確率を最も高くすることができる。
【００７７】
また、搬送される対象物である紙１４についても実際においては厚さがあるが、上記の説明においては、該紙の表面上にある点と裏面上にある点を結ぶ線分の中点の集合からなる面を示す幾何形状が、該シミュレーション上における紙１４として表示され、該幾何形状の先端が紙１４の先端部１４ａとされる。なおこの場合に、紙１４の先端部１４ａは、紙１４の厚さを考慮して決定してもよいが、上記閾値Ｓやシミュレーションの初期条件としての初期カール量を調整することにより、該厚さを考慮した場合と同様な効果を得ることもできる。
【００７８】
以下においては、搬送ガイドの継ぎ目領域１７で実際に紙詰まりが発生する危険度を、より効果的に搬送経路の設計者へ伝える設計支援方法及び該方法を実現するための構成について、図１０及び図１１から図１３までのフローチャートを参照して説明する。
【００７９】
図１１に示される動作は、ステップＳ１からステップＳ６まで及びステップＳ８とステップＳ２０については、それぞれ図５に示されたステップＳ１からステップＳ６まで及びステップＳ７とステップＳ１０と同様なものであるが、ステップＳ７及びステップＳ１０が新たに加えられ、ステップＳ９の動作が変更された点において相違する。なお、図１１に示される動作は、シミュレーション上における全ての時刻について搬送ガイドの全端部に関し、図８に示された距離Ｄ（Ｔ）が計算され、かつ閾値Ｓとの大小が判定されて、これらの結果が保存済みであることが前提とされる。
【００８０】
まずステップＳ７の評価処理について、図１２のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図１２の説明においては、描画領域１０に現在表示している描画を上記インデックスがｎのデータに基づくものであるとし、その前に描画領域１０に表示していた描画は該インデックスが（ｎ−Ｎ）のデータに基づくものであったとする。
【００８１】
ステップＳ１で評価処理を開始すると、ステップＳ２において、時系列を示すインデックスが（ｎ−Ｎ＋１）からｎまでのデータに関して得られた距離Ｄ（Ｔ）と判定結果とを算出・判定結果記憶部４３から読み出す。そして、ステップＳ３において該判定結果がＮＧとされたデータの有無が主制御部２１により判断され、ＮＧと判定されているデータがある場合には、ステップＳ４へ進む。
【００８２】
ここで、ステップＳ４では、描画モードを停止モードに変更し評価処理動作を終了する。一方、ステップＳ３において、ＮＧと判定されているデータがないと判断された場合には、直ちに評価処理動作を終了する。
【００８３】
従って、図１２に示された評価処理動作により、時系列上において描画領域１０に描画するデータ間に存在するデータ、すなわち該インデックスが（ｎ−Ｎ＋１）から（ｎ−１）までのデータについても、搬送経路の設計上考慮すべきものについてはもれなく設計者に認識されることとなる。
【００８４】
次に、図１１に示されたステップＳ９における表示処理においては、搬送ガイドの端部毎について得られた時刻Ｔにおける距離Ｄ（Ｔ）及び判定結果が、図１に示されるように、端部インデックスと共に端部近接値・判定表示領域１６に表示される。
【００８５】
次に、ステップＳ１０における警告処理について、図１３のフローチャートを参照しつつ説明する。ステップＳ１において本警告処理を開始すると、ステップＳ２において、図１１に示されたステップＳ７の評価処理でＮＧと判定されているデータが存在すると判断された場合には、ステップＳ３へ進んで主制御部２１は音響出力部３２にブザーを発生させる。なお、該評価処理でＮＧと判定されているデータが存在しないと判断された場合には、ステップＳ２から直ちに警告処理動作を終了する。このように、図１３に示された警告処理動作を実行することにより、搬送経路の設計上考慮すべきデータが存在した場合には、警告音によってその旨を設計者に認識させることができる。
【００８６】
またさらに、上記の他には、図１０に示されるように、図３に示された表示属性データ記憶部４５を、判定ＯＫ時描画属性データ記憶部４５ａと判定ＮＧ時描画属性データ記憶部４５ｂとを含むものとすることができる。そして、これらの記憶部に異なる描画属性データを予め設定しておき、判定結果がＮＧであったデータによる描画は判定ＮＧ時描画属性データ記憶部４５ｂに格納された描画属性データに基づき描画し、判定結果がＯＫであったデータによる描画は判定ＯＫ時描画属性データ記憶部４５ａに格納された描画属性データに基づいてそれぞれ描画する。このような方法によれば、判定結果がＮＧであったデータにより表示される描画は、判定結果がＯＫであったデータにより表示される描画に対して線の種類や太さ、色等の描画属性を変化させることができるため、容易に設計者の注意を喚起することができ、設計者による該判定結果がＮＧであったデータのいわゆる見逃しも回避することができる。
【００８７】
また、上記の実施の形態においては、搬送経路の継ぎ目領域１７で実際に紙詰まりを生じる可能性がある箇所の搬送過程のみを表示部３０に表示することにより、設計者へ設計上必要なデータを迅速に提供するようにすることもできる。すなわち、ユーザは図１に示された描画操作部６を操作することにより、図１４に示された後述するデータ表示領域７０がアプリケーションウィンドウ１内に表示されるようにすることができ、あるいは、図１に示されたメニュー領域１５において所定のメニューを選択することにより、該データ表示領域７０を含むウィンドウが表示部３０に表示されるようにすることもできる。
【００８８】
そして、このデータ表示領域７０には、図１４に示されるように、設定されている閾値Ｓ（図１４においては「２ｍｍ」）と、データ数表示部７２と、データ選択ボタン７３と、データ表示部７４とが表示される。ここで、データ数表示部７２には、データ総数を分母としデータ表示部７４に表示されるデータの序数インデックスを分子とする分数（図１４においては「５／１５」）が表示される。また、データに付与された上記序数インデックスを増減させ、選択した序数インデックスに対応するデータを表示させるための２つのボタンが、データ選択ボタン７３として表示される。
【００８９】
また、データ表示部７４には、上記閾値Ｓ以下の大きさに算出された距離Ｄ（Ｔ）（図１４においては「０．１２ｍｍ」）と、該距離の算出の際に対象とされた搬送ガイドの端部のインデックス（図１４においては「１３ｃ」）と、該距離が算出されたときのシミュレーション上の時刻（図１４においては「１５５ｍｓ」）とが表示される。
【００９０】
以下において、上記データ表示領域７０を表示する動作を図１５のフローチャートを参照しつつ説明する。上記のように、ユーザが図１に示された描画操作部６等を操作することにより、ステップＳ１において該表示動作が開始される。そしてステップＳ２において、搬送ガイドの端部から紙の先端部までの算出距離が閾値Ｓ以下となりＮＧと判定されたデータのみが算出・判定結果記憶部４３から選択的に読み出され、所定の変数配列ａ（０），ａ（１），ａ（２）…，ａ（ｍ）に代入する。なお、このとき上記データ総数ｍ及び各データに対する上記序数インデックスが決定する。
【００９１】
次に、ステップＳ３において、図１４に示されたデータ表示領域７０の画面を表示部３０上に作成する。なお、本ステップＳ３と上記ステップＳ２の順番は入れ替えることもできる。
【００９２】
そして、ステップＳ４では変数配列ａ（０），ａ（１），ａ（２）…，ａ（ｍ）に格納されたデータのうちのいずれか一つを、初期データとしてデータ表示領域７０に表示する。次にステップＳ５では、ステップＳ４において表示したデータが算出されたシミュレーション上の時刻における紙の搬送状態を、図６のフローチャートで示される手順に従って描画領域１０に描画する。さらに、ステップＳ６に進むと、図１４に示されたデータ選択ボタン７３あるいは表示部３０内に表示される動作終了ボタンが押されるまで待ち状態となる。
【００９３】
そしてこのとき、該動作終了ボタンが押されると該表示動作を終了すると共に、データ選択ボタン７３が押されることによりいずれかのデータが選択された場合には、ステップＳ７において、該選択された時刻におけるデータをデータ表示領域７０に表示する。次に、ステップＳ８では、ステップＳ７において表示したデータが算出されたシミュレーション上の時刻における紙の搬送状態を、図６のフローチャートで示される手順に従って描画領域１０に描画し、ステップＳ６へ戻る。
【００９４】
なお、本実施の形態に係る上記シミュレーションプログラム、あるいは設計支援プログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録され、該記録媒体がコンピュータにより読み取られて実行されることにより、上記動作が実現される。またさらには、上記においてフローチャートを参照しつつ説明したいずれの動作も、プログラムにより表現することができ、該プログラムが記録された記録媒体をコンピュータに読み取らせ実行させることにより実現される。
【００９５】
以上より、本実施の形態に係る設計支援方法及び該方法を実現する設計支援装置によれば、搬送ガイド１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂの継ぎ目領域１７で実際に生じ得る紙詰まりを、搬送過程のシミュレーション結果に基づいて的確に予測できるため、該搬送ガイドにより形成される搬送経路の設計を効果的に支援することができる。
【００９６】
【発明の効果】
上述の如く、シミュレーションにおける任意の時刻において、搬送ガイドの間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を算出し、該算出された距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定してその結果を表示すれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で生じ得る対象物の詰まりに関して、設計上の的確な評価をユーザに示すことができるため、搬送経路の設計を有効に支援することができる。
【００９７】
また、新たな時刻がユーザにより指定されたときには、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における上記距離を算出すれば、全搬送過程における搬送状態を設計段階でユーザに把握させることができるため、搬送経路の設計を確実に支援することができる。ここで、上記期間における上記距離が上記閾値以下であるか否かを判定して、その結果を表示するものとすれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることができるため、信頼性の高い設計支援を行うことができる。
【００９８】
そして、上記期間の中における少なくとも一つの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下になる時刻の中で選択された時刻におけるシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示すれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータを選択的に画像表示できるため、搬送ガイドの設計を効率的に支援することができる。
【００９９】
また、上記期間の中におけるいずれかの時刻において上記距離が上記閾値以下になると判定されたときに音を発生させることにより、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在をユーザにより容易に認識させることができるため、設計支援をより確実に行うことができる。
【０１００】
また、上記期間の中におけるいずれかの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止すれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに容易に認識させることができるため、より有効な設計支援を行うことができる。
【０１０１】
ここで、上記停止を遂行するときに、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示することとすれば、搬送経路の設計において考慮されるべき状態をユーザに容易に認識させる画像表示を得ることができるため、より確実に設計支援を行うことができる。
【０１０２】
また、上記のような設計支援を記述するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて、上記コンピュータにより上記プログラムを実行することによって、上記効果を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る設計支援装置におけるアプリケーションウィンドウを示す図である。
【図２】図１に示された搬送ガイドの継ぎ目領域を拡大して示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る設計支援装置の構成を示す図である。
【図４】図３に示された設計支援装置によるシミュレーション動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る設計支援処理動作を示す第一のフローチャートである。
【図６】図５に示された描画処理動作を示すフローチャートである。
【図７】図５に示されたイベント処理制御処理動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係る設計支援処理動作を示す第二のフローチャートである。
【図９】図２に示された搬送ガイドの厚みを考慮した設計支援処理動作を説明する図である。
【図１０】図４に示された表示属性データ記憶部の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る設計支援処理動作の他の例を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示された評価処理動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示された警告処理動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係る設計支援処理における特定データ表示を示す図である。
【図１５】図１４に示された表示を得るための動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ アプリケーションウィンドウ
２ シミュレーション用プリ処理部
３ 紙データ入力表示部
４ 初期カール入力表示部
５ 描画処理操作・表示領域
６ 描画操作部
７ 時間データ表示部
８ マウスポインタ
９ 座標表示部
１０ 描画領域
１１ 搬送駆動部
１２，１３ 搬送経路
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ 搬送ガイド
１３ｃ，１３ｄ ガイド端部
１３ｅ 搬送ガイド湾曲部
１３ｆ 搬送ガイド裏面
１４ 紙
１４ａ 先端部
１５ メニュー領域
１６ 端部近接値・判定表示領域
１７ 継ぎ目領域
２０ 設計支援装置
２１ 主制御部
２２ プログラム処理部
２３ 描画処理部
２４ イベント処理制御部
２５ 表示処理部
２６ プログラムメモリ
２７ 最近接距離算出部
２８ 数値比較判定部
２９ 外部記憶インタフェース
３０ 表示部
３１ 操作入力部
３２ 音響出力部
３３ ネットワークインタフェース
３４ バス
４０ データメモリ
４１ シミュレーション条件記憶部
４２ シミュレーション結果記憶部
４３ 算出・判定結果記憶部
４４ 判定用しきい値記憶部
４５ 表示属性データ記憶部
４５ａ 判定ＯＫ時描画属性データ記憶部
４５ｂ 判定ＮＧ時描画属性データ記憶部
５０ 外部記憶装置
５１ ネットワーク
５２ サーバー
５３ ＣＡＤ装置
６１ Ｎ値設定部
７０ データ表示領域
７２ データ数表示部
７３ データ選択ボタン
７４ データ表示部
【発明の属する技術分野】
本発明は、最適な設計をするための設計支援装置と設計支援方法、及び該設計支援方法をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年におけるコンピュータ性能の向上と共に、機械設計のための一手法として計算機シミュレーションが広く行われるようになっており、その重要性は年々増大している。
【０００３】
そして、設計段階すなわち実際に物を作る前からさまざまな条件で設計物の
機能を検討することは、製品の開発段階における試作数を減少させること等により開発コストや開発期間を削減でき、企業活動に有益であるばかりでなく、資源の節約など地球環境に対する配慮も可能となる。
【０００４】
一方、現在市販されている計算機シミュレーションプログラムは多々あるが、汎用的である反面、特定の現象を解析するための専用とする場合には、ユーザ（設計者）にとって使用方法が難しかったり、必要な機能が含まれていなかったり、あるいは解析能力が十分なものでないことがある。従って、明確な使用目的がある場合においては、専用の解析システムでなければ、多くの設計者が容易に使用できる実用性を有した計算機シミュレーションを実現できないのが現状である。
【０００５】
そして、複写機やプリンタ、原稿送り装置や印刷機などの中を搬送される紙などシート状の対象物の挙動を計算機シミュレーションする場合においても、市販の計算機シミュレーションプログラムは実用的ではない。また、市販の計算機シミュレーションプログラムでは、シミュレーションの前処理と後処理を専用のプリ・ポストツールにより実行することとされるが、汎用性が追求されているため、シート物搬送挙動シミュレーションの前処理及び後処理（プリ・ポスト）としては利便性が低い。さらには、ＣＡＤ（Computer-Aided Design）システムとリンクさせてＣＡＥ（Computer-Aided Engineering）システムとした場合でも、シート物搬送路の設計支援を行うには十分な機能が得られない。
【０００６】
一方、現在のコンピュータシステムの操作性は、Ｘウィンドウやマイクロソフト社のウィンドウズなどのマルチウィンドウシステムとグラフィカルユーザインタフェースにより飛躍的に向上している。すなわち例えば、処理画面をウィンドウとして複数持つことができると共に、ウィンドウ上に配置されたボタンをクリックすることや任意の位置をダブルクリックすることなどによりイベントが発生し、これを受けてある所定の処理を実行することができる。
【０００７】
そして、これらの機能を利用して、搬送される紙などのシート物の挙動を計算機シミュレーションした結果をマルチウィンドウシステム上にて処理する設計支援装置や設計支援方法が既に開発されており、例えば特開平１１−１２０２２０号公報には該設計支援装置の基礎となるデータ処理装置が開示され、該装置はシート物と搬送ガイドの接触力が考慮されている。また、特開平１１−１１６１３３号公報にはシート物の先端と接触する搬送ガイドとの間の当接角度が考慮された装置が、特開平１１−１９５０５２号公報にはシート物を搬送する搬送力が考慮された装置がそれぞれ開示されている。また、特開平１１−２８２８２５号公報にはシート物先端の移動速度を考慮した装置が開示されている。
【０００８】
しかしながら、実際の搬送経路は、製品の組み立てや、紙づまりを生じた際の紙の除去や該搬送経路の合流や分流などに鑑みて、継ぎ目に所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される。そのため、搬送される紙のカール（曲がり癖）により該継ぎ目において生じる紙づまりは、上記のような設計支援装置または設計支援方法によっては予測することができないという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題を解消するためになされたもので、実際に搬送される対象物の状態を考慮した設計支援装置と設計支援方法、及び該設計支援方法を実現するためのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、搬送経路の設計を支援する設計支援装置であって、シミュレーションにおける任意の時刻において、上記間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を算出する端部距離算出手段と、端部距離算出手段により算出された距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定して、判定の結果を表示する判定手段とを備えたことを特徴とする設計支援装置を提供することにより達成される。このような手段によれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で生じ得る対象物の詰まりに関して、設計上の的確な評価を得ることができる。
【００１１】
また、端部距離算出手段は、新たな時刻がユーザにより指定されたときには、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における上記距離を算出するものとすることができる。このような手段によれば、全搬送過程における搬送状態を設計段階で得ることができる。ここで、判定手段はさらに、上記期間における上記距離が上記閾値以下であるか否かを判定して、その結果を表示するものとすれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることができる。
【００１２】
そして、判定手段により上記期間の中における少なくとも一つの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下になる時刻の中で選択された時刻におけるシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示する画像表示手段をさらに備えたものとすることができる。このような手段によれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータに応じた画像表示を選択的に得ることができる。
【００１３】
また、判定手段により上記期間の中におけるいずれかの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには音を発生させる音響出力手段をさらに備えたものとすれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在をユーザにより容易に認識させることができる。
【００１４】
また、判定手段により上記期間の中におけるいずれかの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止する画像表示手段をさらに備えたものとすることができる。このような手段によれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに容易に認識させることができる。
【００１５】
ここで、画像表示手段は、上記停止を遂行するときに、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示することとすれば、搬送経路の設計において考慮されるべき状態をユーザに容易に認識させる画像表示を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の目的は、所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、搬送経路の設計を支援する設計支援方法であって、シミュレーションにおける任意の時刻において、上記間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を算出する距離算出ステップと、距離算出ステップにおいて算出された距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定して、判定の結果を表示する判定ステップとを備えたことを特徴とする設計支援方法を提供することにより達成される。このような手段によれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で対象物が詰まる可能性を、設計上的確に評価することができる。
【００１７】
また、距離算出ステップでは、新たな時刻がユーザにより指定されたときに、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における上記距離を算出するようにすることができる。このような手段によれば、全搬送過程における搬送状態を設計段階で把握することができる。そして、判定ステップではさらに、上記期間における上記距離が閾値以下であるか否かを判定して、その結果を表示してもよい。このような手段によれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることができる。
【００１８】
また、判定ステップにおいて、上記期間の中における少なくとも一つの時刻で前記距離が前記閾値以下になると判定されたときには、前記距離が前記閾値以下になる時刻の中で選択された時刻における前記シミュレーションの結果をモニタ上に画像表示する画像表示ステップをさらに備えることができる。このような手段によれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータだけを選択的に画像表示することができる。
【００１９】
一方、判定ステップにおいて、上記期間の中におけるいずれかの時刻で上記距離が閾値以下になると判定されたときには、音を発生させる音響出力ステップをさらに備えることとしてもよい。このような手段によれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在をユーザにより容易に認識させることができる。
【００２０】
また、判定ステップにおいて、上記期間の中におけるいずれかの時刻で上記距離が閾値以下になると判定されたときには、上記距離が閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止する画像表示ステップをさらに備えることとしてもよい。このような手段によれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに容易に認識させることができる。ここで、画像表示ステップでは、上記停止を遂行するときに、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示することとすれば、停止した際に画像表示された状態が搬送経路の設計において考慮されるべきであることを、ユーザに容易に認識させることができる。
【００２１】
また、本発明の目的は、所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、コンピュータにより搬送経路の設計を支援するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、上記プログラムは、上記コンピュータに、上記間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を、シミュレーションにおける任意の時刻において算出させ、算出された距離が予め設定された閾値以下であるか否かを判定させて、その判定の結果を表示させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で対象物が詰まる可能性について、設計上における的確な評価を容易に実現することができる。
【００２２】
また、上記プログラムは、新たな時刻がユーザにより指定されたときには、上記コンピュータに、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における距離を算出させるものとすることができる。このような手段によれば、全搬送過程における搬送状態の設計段階での把握を容易に実現することができる。
【００２３】
また、上記プログラムは、さらに、上記コンピュータに、上記期間における上記距離が閾値以下であるか否かを判定させ、その結果を表示させるものとすることができる。このような手段によれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることが容易に実現できる。
【００２４】
また、上記プログラムは、さらに、上記期間の中における少なくとも一つの時刻において上記距離が閾値以下になるとコンピュータにより判定されるときには、上記コンピュータに対し、上記距離が閾値以下になる時刻の中で選択された時刻におけるシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示させるものとすることができる。このような手段によれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータだけに関して、選択的な画像表示を容易に実現することができる。
【００２５】
また、上記プログラムは、さらに、上記コンピュータにより上記期間の中におけるいずれかの時刻において上記距離が閾値以下になると判定されるときには、上記コンピュータに、上記距離が閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示させ、動作を停止させるものとすることができる。このような手段によれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに認識させることが容易に実現できる。
【００２６】
また、上記プログラムは、上記コンピュータに停止を遂行させるときには、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示させるものとすることができる。このような手段によれば、停止した際に画像表示された状態が搬送経路の設計において考慮されるべきことをユーザに認識させることが容易に実現できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。また、本実施の形態に係る設計支援装置は、シート物全般に関する搬送経路の設計に適用可能であるが、以下においては紙の搬送の場合を例として説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係る設計支援装置におけるアプリケーションウィンドウを示す図である。ここで、該アプリケーションウィンドウ１は、本実施の形態に係る設計支援装置の起動によって該装置のディスプレイに表示される。
【００２９】
図１に示されるように、このアプリケーションウィンドウ１は、シミュレーション用プリ処理部２と、描画処理操作・表示領域５と、座標表示部９と、描画領域１０と、メニュー領域１５と、端部近接値・判定表示領域１６とを備える。そして、シミュレーション用プリ処理部２は紙データ入力表示部３と、初期カール入力表示部４などを含み、描画処理操作・表示領域５は描画操作部６と、時間データ表示部７と、Ｎ値設定部６１などを含む。
【００３０】
ここで、図１に示されるように紙データ入力表示部３では、搬送する紙の種類（紙種）と、該紙のサイズ、長さ及び幅と、該紙をシミュレーション上において分割する数とがシミュレーション実行前に画面上で入力でき、かつ該シミュレーション実行時にはそれらが表示されるようになっている。なお、上記分割を高精度に行うか否かを選択するボタンも含まれる。
【００３１】
また、初期カール入力表示部４では、シミュレーション実行前にシミュレーションにおける紙をカールしたものとするか否か、及びカールさせる方向や、カールの種類と程度を選択又は設定することができる。また、描画処理操作・表示領域５には解析結果が表示され、例えば、現在描画している紙搬送過程における初期状態からの通算経過時間（ｍｓ）や、データの後述する時系列におけるインデックス（ステップ数）ｎや、総搬送量（ｍｍ）等が記されると共に、後述するＮ値を設定し又は変更するＮ値設定部６１や描画操作部６を含む時間データ表示部７等が表示される。なお、図１においてはＮ値設定部６１に１が設定された場合が示されている。
【００３２】
また描画操作部６は、図１においては左から順に示されるように、後述する連続逆、Ｎステップ逆、停止、Ｎステップ順、連続順、初期状態の各描画モードをそれぞれ指定する６種類の画面上のボタンからなる。
【００３３】
また、描画領域１０には、シミュレーションにおける搬送経路１２，１３を構成する搬送ガイド１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂや、搬送駆動部１１を構成するローラやコロ等が２次元的なレイアウト図として描画（画像表示）されると共に、搬送される紙についての運動シミュレーションの結果に基づいて、搬送される紙１４の形状が同時に描画される。また、座標表示部９には、マウスポインタ８により指示された描画領域１０内のｘ座標及びｙ座標が示される。
【００３４】
さらに、端部近接値・判定表示領域１６には、後述するように、着目する搬送ガイドの端部１３ｃ，１３ｄと、紙１４の先端部１４ａの各端部１３ｃ，１３ｄに対する近接距離（ｍｍ）、及び予め設定された閾値と該近接距離の大小に基づく判定結果が表示される。なお、計算された近接距離が上記閾値以下であるとき「ＮＧ」と表示され、該近接距離が該閾値を超える場合には「ＯＫ」と表示される。
【００３５】
また、メニュー領域１５において、例えば「ファイル」と表示された部分をユーザ（搬送経路の設計者、以下単に「設計者」ともいう。）がクリックすると、後述するシミュレーション結果ファイル名を入力するためのウィンドウが別途表示され、ユーザが該ウィンドウにおいてシミュレーション結果ファイル名を入力し指定することにより、後述する図５に示された動作が実行される。
【００３６】
図２は、図１に示された搬送ガイド１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂの継ぎ目領域１７を拡大して示す図である。図２に示されるように、搬送される紙１４の先端部１４ａは、搬送経路１２を通り、搬送駆動部１１で再搬送されて搬送経路１３へと侵入する状態にある。このとき、搬送中の紙１４は、初期状態に存在し、あるいは搬送過程において生ずるカール（曲がり癖）を考慮したシミュレーションの結果に応じて表示される。そして、図２に示される場合においては、紙１４の先端部１４ａは、搬送ガイド１３ａの端部１３ｃに非常に近接している。
【００３７】
なお、実際においては、環境の変動により紙１４の特性が変化してカールが発生する場合もあるし、ユーザによっては紙の裏面が印刷済みの紙、すなわちカールした紙を再利用する場合もあるが、このような条件下における紙の搬送挙動についても、このようなシミュレーション結果の描画により、製品の試作前に予想することができる。
【００３８】
しかしながら、従来のシミュレーションにおいては、紙１４の先端部１４ａが搬送ガイド１３ａの端部１３ｃにどんなに近接しても、シミュレーションにおける計算は続行され、例えば明らかに該先端部１４ａが搬送経路１３の外へ逸脱した場合には、該シミュレーションの最中に計算不能となって動作を終了してしまうこともあった。従って、本実施の形態に係る設計支援装置においては、後述するように、紙１４の先端部１４ａが搬送ガイド１３ａの端部１３ｃに対し所定の閾値より近接する場合には、ユーザに認識されるような機能が含まれる。
【００３９】
また、上記シミュレーションの条件としたカール形状は、ある試験サンプルについての状態に基づいて設定されるが、実際の紙１枚１枚の状態を忠実に反映させることは困難である。従って、本実施の形態に係る設計支援装置においては、実際に搬送される紙の状態を考慮してシミュレーションの結果に対する判断基準が設けられる。すなわち、例えば予め閾値を設定し、搬送ガイド１３ａの端部１３ｃと紙１４の先端部１４ａとの距離が該閾値以下となるか否かを判定して、該閾値以下となる場合には実際に紙詰まりが生じる確率が高くなるとして、設計者に修正を促すこととされる。そして以上のように、カール条件と判定基準を設定したシミュレーション及び設計支援により、従来の製品開発過程における製品テストに相当する効果が得られる。
【００４０】
ここで、図１及び図２に示されたシミュレーション及び設計支援結果の一例を、具体的に説明する。紙１４の先端部１４ａは、搬送ガイド１３ａの端部１３ｃに近接するが、搬送経路１３からは逸脱することなく搬送経路１３へ侵入していく搬送過程が得られ、最近接時には図１の端部近接値・判定表示領域１６に示されるように、近接距離は０．０６ミリメートルと計算された。このとき、実際の試作テストでは紙詰まりが発生した。これは、シミュレーションにおける初期のカール条件設定と実際の紙のカール状態とが異なっていることや、該シミュレーションは２次元的なモデルに限定しているため等の原因が考えられる。
【００４１】
そして、このような場合には、シミュレーションにより得られる結果に基づいて有効な設計支援を行うためには、最近接時の距離についての閾値を０．０６ミリメートルより大きくする必要があることが分かる。そして、例えば閾値Ｓとして２ミリメートルなどと設定することが考えられる。
【００４２】
図３は、本発明の実施の形態に係る設計支援装置の構成を示す図である。図３に示されるように、本実施の形態に係る設計支援装置２０は、ＣＡＤ装置５３やサーバー５２が接続されたネットワーク５１に接続される。そして、設計支援装置２０は、主制御部２１と、プログラム処理部２２と、描画処理部２３と、イベント処理制御部２４と、表示処理部２５と、プログラムメモリ２６と、最近接距離算出部２７と、数値比較判定部２８と、外部記憶インタフェース２９と、表示部３０と、操作入力部３１と、音響出力部３２と、ネットワークインタフェース３３と、バス３４と、データメモリ４０とを備え、データメモリ４０はシミュレーション条件記憶部４１と、シミュレーション結果記憶部４２と、算出・判定結果記憶部４３と、判定用しきい値記憶部４４と、表示属性データ記憶部４５とを含む。
【００４３】
ここで、主制御部２１と、プログラム処理部２２と、描画処理部２３と、イベント処理制御部２４と、表示処理部２５と、プログラムメモリ２６と、最近接距離算出部２７と、数値比較判定部２８と、外部記憶インタフェース２９と、表示部３０と、操作入力部３１と、音響出力部３２と、ネットワークインタフェース３３と、データメモリ４０とはバス３４に接続される。また、外部記憶インタフェース２９には外部記憶装置５０が接続され、ネットワークインタフェース３３にはネットワーク５１が接続される。
【００４４】
上記のような構成を有する設計支援装置２０において、主制御部２１は設計支援装置２０全体の動作を制御する。また、プログラムメモリ２６は、シミュレーションプログラムや所定の設計支援方法を実現するために主制御部２１に実行させるプログラムを記憶する。ここで、上記シミュレーションプログラムは、複写機やプリンタ、原稿送り装置や印刷機などの中へ紙を案内して所定の処理工程を施すため、搬送ガイドにより形成された搬送経路中に紙を搬送して行く過程を力学的に数値解析するプログラムとされる。なお、プログラムメモリ２６には、搬送経路を設計するＣＡＤプログラム等を記憶させても良い。
【００４５】
また、プログラム処理部２２は上記プログラムメモリ２６に記憶されたプログラムを実行する。さらに、最近接距離算出部２７は、後述するように搬送ガイドの端部と紙の先端部との距離Ｄ（ｔ）をシミュレーション上の時間ｔの関数として算出する。そして、数値比較判定部２８は上記の距離Ｄ（ｔ）と、予め設定され判定用しきい値記憶部４４に記憶された閾値との大小関係を判定する。なお、この判定結果は上記のように、図１に示される端部近接値・判定表示領域１６に表示する他、必要に応じて参照できるようデータメモリ４０に含まれる算出・判定結果記憶部４３や外部記憶装置５０に記憶されるようにしても良い。
【００４６】
また表示部３０は、ディスプレイなどから構成され、シミュレーションや設計支援の結果など含む図１に示されたアプリケーションウィンドウ１等を表示する。また操作入力部３１は、シミュレーションの条件を入力し、あるいは得られた結果を表示する方法を指定する等のため操作されるキーボードやマウス等から構成される。また音響出力部３２は、設計者に注意を促すための警告音などを発生させる。
【００４７】
また、データメモリ４０に含まれるシミュレーション条件記憶部４１は、シミュレーションを行う際に設定される諸条件、すなわち例えば操作入力部３１を介して入力された紙の特性値や搬送経路の設計データを記憶する。なお、この諸条件は、上記シミュレーションプログラムの実行時にシミュレーション条件記憶部４１から読み出され、シミュレーションが実行される。
【００４８】
また、シミュレーション結果記憶部４２は上記シミュレーションの結果得られたデータを記憶する。また、表示属性データ記憶部４５は、表示するデータの属性を決定するデータを記憶する。なお、データメモリ４０に記憶されるデータは、外部記憶装置５０から外部記憶インタフェース２９を介して取り込まれ、又はネットワークインタフェース３３を介してネットワーク５１に接続されたＣＡＤ装置５３やサーバー５２から転送されたものなどとすることができる。なお、図３に示された他の構成要素については、後述する。
【００４９】
また、上記シミュレーションでは紙の運動を記述する運動方程式が、空間と時間をそれぞれ有限量とする代数式に近似された上で解かれる。そして、空間に関しては代表的な手法として差分法や有限要素法があり、時間に関してはルンゲクッタ法や線形加速度法（ニューマークのベータ法を含む）、ウィルソンのシータ法やフーボルト法等の直接時間積分法があるが、本実施の形態に係る設計支援方法及び設計支援装置は、これらの手法に依存することなく適用できる。すなわち、本実施の形態に係る設計支援方法及び設計支援装置は、任意の時刻におけるシート物の代表点の変位と、該シート物と搬送ガイドとが接触するときに作用し合う力が解として得られるシミュレーション手法であれば、その全てに適用できる。
【００５０】
次に、図３に示された設計支援装置２０の上記シミュレーションプログラムによる動作を、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。ステップＳ１におけるプログラムの実行開始後において、ステップＳ２ではまず、搬送ガイドの形状や座標値などからなる搬送ガイドデータ、紙のヤング率や紙の厚さ・幅などから決まる剛性や密度など各種データ、計算に必要なパラメータなどのシミュレーション条件をシミュレーション条件記憶部４１から読み出し、ステップＳ３において紙と搬送ガイドのモデリングを行う。
【００５１】
そしてステップＳ４では、紙の搬送過程を初期状態から任意時間後まで順次逐次計算する。ここで、シミュレーションにおける（ｎ＋１）ステップ目の計算は、ｎステップ目における計算結果を元にして行われる。すなわち、例えば時刻Ｔまでの紙の搬送状態がシミュレーションにより算出されているとき、該シミュレーションにおける次のステップでは、ΔｔをＴに加算した時刻（Ｔ＋Δｔ）でのシミュレーションが行われる。なお、Δｔは常に一定の値とは限られず、収束解が得られるようにシミュレーションの途中で調整されることもある。
【００５２】
そして、ステップＳ５では、このような計算が所定の反復回数だけ繰り返される。ステップＳ６では、以上のシミュレーションにおける計算結果に基づいて、搬送ガイドと紙とが接触するか否かを判定する。そして、ステップＳ７では、接触していると判定された場合には搬送ガイドから受ける力を考慮して、該紙についての連立運動方程式を作成する。
【００５３】
ステップＳ８では、この連立方程式が解かれるが、上記Δｔの値によっては正常な解が得られない場合もあるため、ステップＳ９では正常な解が得られて正常にシミュレーションを終了できたか否かが判断される。このとき、正常終了しなかったと判断された場合には、ステップＳ２１へ進み、シミュレーション上の時間を（Ｔ−Δｔ）に戻すと共に、ステップＳ２２においてΔｔをより小さな値に設定し直してステップＳ４に戻る。
【００５４】
一方、ステップＳ９で正常終了したと判断された場合には、ステップＳ１０へ進み、得られる解が収束しているか否かの収束判定を実施する。なお、収束判定を行うのは、上記連立方程式を解く際には、紙が大きく変形しうることを考慮した非線形解析がなされ、ニュートン・ラプソン法などの反復解法が適用されるためである。
【００５５】
そして、ステップＳ１０において収束していないと判断された場合には、ステップＳ２０へ進み、反復計算回数が所定の最大数（最大ループ数）に到達していない場合には、ステップＳ５へ進んで上記の反復計算が実行される。なお、ここで「反復計算回数」とは、シミュレーション上のある時刻Ｔにおいてその時刻Ｔを更新するまでに行った反復計算の回数であり、該時刻Ｔを更新したときにリセットして１から数え直されるものである。また、ステップＳ２０において反復計算回数が最大ループ数に到達したと判断された場合には、該最大ループ数を超えれば収束する可能性が低いためステップＳ２１へ進む。
【００５６】
一方、ステップＳ１０において収束していると判断された場合には、ステップＳ１１へ進み、時刻Ｔにおける紙と搬送ガイドとの間の接触力、及び該紙の位置についての解を同時に得ることとなる。そしてさらに、本実施の形態に係る設計支援装置による設計支援処理が施される。具体的には例えば、得られた結果を必要に応じて別途データファイルとしてシミュレーション結果記憶部４２や外部記憶装置５０に保存したり、紙の変形状態を示す幾何形状を描画処理部２３で描画（画像）処理して表示部３０に表示したり、シミュレーションによる計算結果の一部に関して紙が搬送ガイドと接触していれば、その接触力の大きさなどを表示処理部２５によって表示部３０に表示させる。
【００５７】
そして、ステップＳ１２において、上記時刻Ｔがシミュレーションを実行する最終時刻に到達しているか否かを判断し、到達したと判断された場合には動作を終了し、到達していないと判断された場合にはステップＳ２２へ進む。
【００５８】
なお、上記においては、全てのシミュレーションが終了した後に、設計支援プログラムを実行することによってシミュレーションにより得られた計算結果をシミュレーション結果記憶部４２から読み出し、上記ステップＳ１１における設計支援処理を実行することとしても良い。
【００５９】
以下において上記設計支援処理動作の例を、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。ステップＳ１における該処理の開始により、ステップＳ２では操作入力部３１へユーザによりシミュレーション結果ファイル名が入力される。そしてステップＳ３では、入力された該ファイル名により指定されるファイルに含まれたシミュレーション条件を、表示処理部２５が表示部３０に表示する。
【００６０】
次に、ステップＳ４では描画処理部２３は搬送ガイドの描画処理を行い、ステップＳ５では同じく描画処理部２３が紙の初期状態を描画するための処理を行う。そして、ステップＳ６ではイベント待ち状態となり、例えば描画処理のイベントが発生すれば、ステップＳ７へ進んで後述する描画処理を行うと共に、ステップＳ８において必要に応じた数値などの表示処理を行ってステップＳ６へ戻る。
【００６１】
一方、ステップＳ６においてその他のイベントが発生すれば、ステップＳ１０へ進み、例えば描画の拡大や縮小、移動などの処理を行って設計支援処理動作を終了し、またはステップＳ６へ戻る。なお、ステップＳ６において、設計支援処理動作を終了することを指示するイベントが発生した場合には、該設計支援プログラムの実行による動作を終了する。
【００６２】
次に、上記の描画処理動作を図６に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。ステップＳ１で描画処理が開始されると、ステップＳ２において、選択された時刻におけるシミュレーション結果データをシミュレーション結果記憶部４２から読み出す。なお、搬送ガイドの描画のために、シミュレーション条件記憶部４１から搬送ガイドの設計データを読み出す。
【００６３】
ここで、シミュレーション結果データは全体としてかなりの量であるため、必要に応じたデータが選択的にシミュレーション結果記憶部４２から読み出され、動作及び回路構成の効率化が図られる。
【００６４】
そして、ステップＳ３では、設計図上の座標系における紙の変形座標と搬送ガイドの座標を表示部３０上の座標系における座標へ変換する。次に、ステップＳ４では、予め設定された線種や線幅や色等の描画対象に応じた描画属性が表示属性データ記憶部４５から読み出され、ステップＳ５においてステップＳ３及びステップＳ４で得られたデータに基づいた描画（画像表示）が実行される。そして、このような動作により該描画処理動作を終了する。
【００６５】
次に、図５に示されたイベント処理制御処理動作について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、このイベント処理制御処理動作は、図３に示されたイベント処理制御部２４により制御される。ステップＳ１においてイベント処理制御が開始されると、ステップＳ２において、描画操作部６にイベント処理を行う旨の指示がなされたか否かが判断される。
【００６６】
そして、描画に関するイベントが発生した場合には、そのイベントの種類に応じた描画モードの設定を行うと共に、該描画モードにおける描画処理を実行する。ここで、上記描画モードには、ステップＳ３ａの初期状態モードと、ステップＳ３ｂの連続逆モード、ステップＳ３ｃのＮステップ逆モードと、ステップＳ３ｄの連続順モードと、ステップＳ３ｅのＮステップ順モードと、ステップＳ３ｇの停止モードと、ステップＳ３ｆに示されたその他のモードとがある。なお、上記において「順」とは、シミュレーション上の時系列における順方向を意味し、「逆」とは同逆方向をそれぞれ意味する。
【００６７】
そして、図７に示されるように、初期状態モードではステップＳ４ａにおいて時系列データのインデックスｎが０とされる。また同様に、連続逆モードとＮステップ逆モードではステップＳ４ｂにおいて該インデックスｎが（ｎ−Ｎ）とされ、連続順モードとＮステップ順モードではステップＳ４ｃにおいて該インデックスｎが（ｎ＋Ｎ）とされる。ここでステップＳ５において、インデックスｎは、負の値である時には０に、最大値を超える時には該最大値にそれぞれ補正されイベント処理制御を終了する。なお、上記インデックスｎはシミュレーション上の時刻を指定する際に参照され、図６に示されたステップＳ２においてシミュレーション結果記憶部４２から読み出されるシミュレーション結果データは、該インデックスｎに応じて選択される。
【００６８】
また、ステップＳ２において、描画を拡大又は縮小する等といった他の描画モードを指定するイベントが描画操作部６へ入力された場合には、ステップＳ３ｆにおいてインデックスｎが維持され、イベント処理制御を終了する。また、ステップＳ２において、停止モードを指定するイベントが描画操作部６へ入力された場合には、ステップＳ３ｇにおいてインデックスｎが維持され、ステップＳ２へ戻る。
【００６９】
一方、ステップＳ２において描画操作部６へ何らイベントが入力されない場合には、ステップＳ１０へ進んで現描画モードが連続描画モードであるか否か判断する。そして、現描画モードが連続描画モードである場合には、該モードに応じてステップＳ３ｂ又はステップＳ３ｄへ進む。また、現描画モードが連続描画モードでない場合にはステップＳ２へ戻る。以上より、例えばユーザが図１に示された操作部６の連続順モードを指定するボタンを押すと、図５から図７に示された順序で紙搬送過程が連続アニメーションとして描画領域１０に表示される。
【００７０】
このような点から、本実施の形態に係る設計支援装置によれば、紙の搬送過程を視覚的に評価することができるため、最適な搬送経路の設計を容易に実現することができる。
【００７１】
次に、本実施の形態に係る設計支援装置において実現される設計支援方法について、図８に示されたフローチャートを参照しつつさらに説明する。なお、以下の設計支援方法は、設計支援プログラムまたはシミュレーションプログラムのいずれかにおいて記述された所定のプログラムを、コンピュータにより実行することにより実現される。また、以下の処理においては、予め計算の際に着目する搬送ガイドの端部１３ｃと、搬送過程におけるシミュレーション上の時刻Ｔとが指定される。
【００７２】
まず、ステップＳ１において本設計支援動作が開始されると、ステップＳ２において最近接距離算出部２７により紙１４の先端部１４ａと予め指定された搬送ガイドの端部１３ｃとの距離Ｄ（Ｔ）が計算される。より具体的には、ステップＳ２はステップＳ２ａとステップＳ２ｂとからなり、ステップＳ２ａにおいてはまず搬送ガイドの端部１３ｃの描画領域１０における座標値（ｘ座標及びｙ座標）をそれぞれ変数ｇｘ，ｇｙへ格納し、時刻Ｔにおける紙の先端部１４ａの描画領域１０における座標値（ｘ座標及びｙ座標）をそれぞれ変数ｐｘ，ｐｙへ格納する。そして、ステップＳ２ｂにおいて（（ｇｘ−ｐｘ）２＋（ｇｙ＋ｐｙ）２）１／２を計算することにより、上記の距離Ｄ（Ｔ）が計算される。
【００７３】
次に、ステップＳ３では、計算された距離Ｄ（Ｔ）を上記のように図１に示された端部近接値・判定表示領域１６の近接距離（ｍｍ）として表示し、かつ算出・判定結果記憶部４３に保存される。そして、ステップＳ４において、数値比較判定部２８により予め設定された閾値Ｓと上記距離Ｄ（Ｔ）の大きさが比較され、距離Ｄ（Ｔ）が閾値Ｓ以下であれば「ＮＧ」と判定され、距離Ｄ（Ｔ）が閾値Ｓより大きい場合には「ＯＫ」と判定される。さらに、ステップＳ５においては、ステップＳ３と同様に該判定結果が表示され、かつ保存される。
【００７４】
なお、上記の図８に示された処理は、シミュレーションプログラム内において実行する場合、例えば図４に示されたステップＳ１１の設計支援処理において搬送ガイドの端部を順次参照する際になされるようにすることができる。一方、該処理を設計支援プログラム内において実行する場合には、該設計支援における描画の際において時刻Ｔ及び搬送ガイドの端部を参照する際になされるようにすることができる。
【００７５】
また、上記の説明においては、搬送ガイド１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂの幾何形状をいずれも線で示しているが、図９に示されるように、搬送ガイド１３ａは実際においては端部に搬送ガイド湾曲部１３ｅを有する厚みのある構造物とされる。なお、図９においては、搬送ガイド裏面１３ｆが破線で示される。
【００７６】
しかし、上記シミュレーションを効率的に行うためには、紙１４と接触する可能性がある搬送ガイド１３ａの表面だけについてのデータだけがあれば十分であり、例えば搬送ガイド１３ａの端部１３ｃは、図９に示されるように、搬送ガイド湾曲部１３ｅを除く搬送経路１３内側の表面についての端部と定義される。なお、このように端部１３ｃが定義されることにより、紙詰まりを生じない安全確率を最も高くすることができる。
【００７７】
また、搬送される対象物である紙１４についても実際においては厚さがあるが、上記の説明においては、該紙の表面上にある点と裏面上にある点を結ぶ線分の中点の集合からなる面を示す幾何形状が、該シミュレーション上における紙１４として表示され、該幾何形状の先端が紙１４の先端部１４ａとされる。なおこの場合に、紙１４の先端部１４ａは、紙１４の厚さを考慮して決定してもよいが、上記閾値Ｓやシミュレーションの初期条件としての初期カール量を調整することにより、該厚さを考慮した場合と同様な効果を得ることもできる。
【００７８】
以下においては、搬送ガイドの継ぎ目領域１７で実際に紙詰まりが発生する危険度を、より効果的に搬送経路の設計者へ伝える設計支援方法及び該方法を実現するための構成について、図１０及び図１１から図１３までのフローチャートを参照して説明する。
【００７９】
図１１に示される動作は、ステップＳ１からステップＳ６まで及びステップＳ８とステップＳ２０については、それぞれ図５に示されたステップＳ１からステップＳ６まで及びステップＳ７とステップＳ１０と同様なものであるが、ステップＳ７及びステップＳ１０が新たに加えられ、ステップＳ９の動作が変更された点において相違する。なお、図１１に示される動作は、シミュレーション上における全ての時刻について搬送ガイドの全端部に関し、図８に示された距離Ｄ（Ｔ）が計算され、かつ閾値Ｓとの大小が判定されて、これらの結果が保存済みであることが前提とされる。
【００８０】
まずステップＳ７の評価処理について、図１２のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図１２の説明においては、描画領域１０に現在表示している描画を上記インデックスがｎのデータに基づくものであるとし、その前に描画領域１０に表示していた描画は該インデックスが（ｎ−Ｎ）のデータに基づくものであったとする。
【００８１】
ステップＳ１で評価処理を開始すると、ステップＳ２において、時系列を示すインデックスが（ｎ−Ｎ＋１）からｎまでのデータに関して得られた距離Ｄ（Ｔ）と判定結果とを算出・判定結果記憶部４３から読み出す。そして、ステップＳ３において該判定結果がＮＧとされたデータの有無が主制御部２１により判断され、ＮＧと判定されているデータがある場合には、ステップＳ４へ進む。
【００８２】
ここで、ステップＳ４では、描画モードを停止モードに変更し評価処理動作を終了する。一方、ステップＳ３において、ＮＧと判定されているデータがないと判断された場合には、直ちに評価処理動作を終了する。
【００８３】
従って、図１２に示された評価処理動作により、時系列上において描画領域１０に描画するデータ間に存在するデータ、すなわち該インデックスが（ｎ−Ｎ＋１）から（ｎ−１）までのデータについても、搬送経路の設計上考慮すべきものについてはもれなく設計者に認識されることとなる。
【００８４】
次に、図１１に示されたステップＳ９における表示処理においては、搬送ガイドの端部毎について得られた時刻Ｔにおける距離Ｄ（Ｔ）及び判定結果が、図１に示されるように、端部インデックスと共に端部近接値・判定表示領域１６に表示される。
【００８５】
次に、ステップＳ１０における警告処理について、図１３のフローチャートを参照しつつ説明する。ステップＳ１において本警告処理を開始すると、ステップＳ２において、図１１に示されたステップＳ７の評価処理でＮＧと判定されているデータが存在すると判断された場合には、ステップＳ３へ進んで主制御部２１は音響出力部３２にブザーを発生させる。なお、該評価処理でＮＧと判定されているデータが存在しないと判断された場合には、ステップＳ２から直ちに警告処理動作を終了する。このように、図１３に示された警告処理動作を実行することにより、搬送経路の設計上考慮すべきデータが存在した場合には、警告音によってその旨を設計者に認識させることができる。
【００８６】
またさらに、上記の他には、図１０に示されるように、図３に示された表示属性データ記憶部４５を、判定ＯＫ時描画属性データ記憶部４５ａと判定ＮＧ時描画属性データ記憶部４５ｂとを含むものとすることができる。そして、これらの記憶部に異なる描画属性データを予め設定しておき、判定結果がＮＧであったデータによる描画は判定ＮＧ時描画属性データ記憶部４５ｂに格納された描画属性データに基づき描画し、判定結果がＯＫであったデータによる描画は判定ＯＫ時描画属性データ記憶部４５ａに格納された描画属性データに基づいてそれぞれ描画する。このような方法によれば、判定結果がＮＧであったデータにより表示される描画は、判定結果がＯＫであったデータにより表示される描画に対して線の種類や太さ、色等の描画属性を変化させることができるため、容易に設計者の注意を喚起することができ、設計者による該判定結果がＮＧであったデータのいわゆる見逃しも回避することができる。
【００８７】
また、上記の実施の形態においては、搬送経路の継ぎ目領域１７で実際に紙詰まりを生じる可能性がある箇所の搬送過程のみを表示部３０に表示することにより、設計者へ設計上必要なデータを迅速に提供するようにすることもできる。すなわち、ユーザは図１に示された描画操作部６を操作することにより、図１４に示された後述するデータ表示領域７０がアプリケーションウィンドウ１内に表示されるようにすることができ、あるいは、図１に示されたメニュー領域１５において所定のメニューを選択することにより、該データ表示領域７０を含むウィンドウが表示部３０に表示されるようにすることもできる。
【００８８】
そして、このデータ表示領域７０には、図１４に示されるように、設定されている閾値Ｓ（図１４においては「２ｍｍ」）と、データ数表示部７２と、データ選択ボタン７３と、データ表示部７４とが表示される。ここで、データ数表示部７２には、データ総数を分母としデータ表示部７４に表示されるデータの序数インデックスを分子とする分数（図１４においては「５／１５」）が表示される。また、データに付与された上記序数インデックスを増減させ、選択した序数インデックスに対応するデータを表示させるための２つのボタンが、データ選択ボタン７３として表示される。
【００８９】
また、データ表示部７４には、上記閾値Ｓ以下の大きさに算出された距離Ｄ（Ｔ）（図１４においては「０．１２ｍｍ」）と、該距離の算出の際に対象とされた搬送ガイドの端部のインデックス（図１４においては「１３ｃ」）と、該距離が算出されたときのシミュレーション上の時刻（図１４においては「１５５ｍｓ」）とが表示される。
【００９０】
以下において、上記データ表示領域７０を表示する動作を図１５のフローチャートを参照しつつ説明する。上記のように、ユーザが図１に示された描画操作部６等を操作することにより、ステップＳ１において該表示動作が開始される。そしてステップＳ２において、搬送ガイドの端部から紙の先端部までの算出距離が閾値Ｓ以下となりＮＧと判定されたデータのみが算出・判定結果記憶部４３から選択的に読み出され、所定の変数配列ａ（０），ａ（１），ａ（２）…，ａ（ｍ）に代入する。なお、このとき上記データ総数ｍ及び各データに対する上記序数インデックスが決定する。
【００９１】
次に、ステップＳ３において、図１４に示されたデータ表示領域７０の画面を表示部３０上に作成する。なお、本ステップＳ３と上記ステップＳ２の順番は入れ替えることもできる。
【００９２】
そして、ステップＳ４では変数配列ａ（０），ａ（１），ａ（２）…，ａ（ｍ）に格納されたデータのうちのいずれか一つを、初期データとしてデータ表示領域７０に表示する。次にステップＳ５では、ステップＳ４において表示したデータが算出されたシミュレーション上の時刻における紙の搬送状態を、図６のフローチャートで示される手順に従って描画領域１０に描画する。さらに、ステップＳ６に進むと、図１４に示されたデータ選択ボタン７３あるいは表示部３０内に表示される動作終了ボタンが押されるまで待ち状態となる。
【００９３】
そしてこのとき、該動作終了ボタンが押されると該表示動作を終了すると共に、データ選択ボタン７３が押されることによりいずれかのデータが選択された場合には、ステップＳ７において、該選択された時刻におけるデータをデータ表示領域７０に表示する。次に、ステップＳ８では、ステップＳ７において表示したデータが算出されたシミュレーション上の時刻における紙の搬送状態を、図６のフローチャートで示される手順に従って描画領域１０に描画し、ステップＳ６へ戻る。
【００９４】
なお、本実施の形態に係る上記シミュレーションプログラム、あるいは設計支援プログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録され、該記録媒体がコンピュータにより読み取られて実行されることにより、上記動作が実現される。またさらには、上記においてフローチャートを参照しつつ説明したいずれの動作も、プログラムにより表現することができ、該プログラムが記録された記録媒体をコンピュータに読み取らせ実行させることにより実現される。
【００９５】
以上より、本実施の形態に係る設計支援方法及び該方法を実現する設計支援装置によれば、搬送ガイド１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂの継ぎ目領域１７で実際に生じ得る紙詰まりを、搬送過程のシミュレーション結果に基づいて的確に予測できるため、該搬送ガイドにより形成される搬送経路の設計を効果的に支援することができる。
【００９６】
【発明の効果】
上述の如く、シミュレーションにおける任意の時刻において、搬送ガイドの間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を算出し、該算出された距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定してその結果を表示すれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で生じ得る対象物の詰まりに関して、設計上の的確な評価をユーザに示すことができるため、搬送経路の設計を有効に支援することができる。
【００９７】
また、新たな時刻がユーザにより指定されたときには、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における上記距離を算出すれば、全搬送過程における搬送状態を設計段階でユーザに把握させることができるため、搬送経路の設計を確実に支援することができる。ここで、上記期間における上記距離が上記閾値以下であるか否かを判定して、その結果を表示するものとすれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることができるため、信頼性の高い設計支援を行うことができる。
【００９８】
そして、上記期間の中における少なくとも一つの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下になる時刻の中で選択された時刻におけるシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示すれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータを選択的に画像表示できるため、搬送ガイドの設計を効率的に支援することができる。
【００９９】
また、上記期間の中におけるいずれかの時刻において上記距離が上記閾値以下になると判定されたときに音を発生させることにより、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在をユーザにより容易に認識させることができるため、設計支援をより確実に行うことができる。
【０１００】
また、上記期間の中におけるいずれかの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止すれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに容易に認識させることができるため、より有効な設計支援を行うことができる。
【０１０１】
ここで、上記停止を遂行するときに、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示することとすれば、搬送経路の設計において考慮されるべき状態をユーザに容易に認識させる画像表示を得ることができるため、より確実に設計支援を行うことができる。
【０１０２】
また、上記のような設計支援を記述するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて、上記コンピュータにより上記プログラムを実行することによって、上記効果を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る設計支援装置におけるアプリケーションウィンドウを示す図である。
【図２】図１に示された搬送ガイドの継ぎ目領域を拡大して示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る設計支援装置の構成を示す図である。
【図４】図３に示された設計支援装置によるシミュレーション動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る設計支援処理動作を示す第一のフローチャートである。
【図６】図５に示された描画処理動作を示すフローチャートである。
【図７】図５に示されたイベント処理制御処理動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係る設計支援処理動作を示す第二のフローチャートである。
【図９】図２に示された搬送ガイドの厚みを考慮した設計支援処理動作を説明する図である。
【図１０】図４に示された表示属性データ記憶部の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る設計支援処理動作の他の例を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示された評価処理動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示された警告処理動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係る設計支援処理における特定データ表示を示す図である。
【図１５】図１４に示された表示を得るための動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ アプリケーションウィンドウ
２ シミュレーション用プリ処理部
３ 紙データ入力表示部
４ 初期カール入力表示部
５ 描画処理操作・表示領域
６ 描画操作部
７ 時間データ表示部
８ マウスポインタ
９ 座標表示部
１０ 描画領域
１１ 搬送駆動部
１２，１３ 搬送経路
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ 搬送ガイド
１３ｃ，１３ｄ ガイド端部
１３ｅ 搬送ガイド湾曲部
１３ｆ 搬送ガイド裏面
１４ 紙
１４ａ 先端部
１５ メニュー領域
１６ 端部近接値・判定表示領域
１７ 継ぎ目領域
２０ 設計支援装置
２１ 主制御部
２２ プログラム処理部
２３ 描画処理部
２４ イベント処理制御部
２５ 表示処理部
２６ プログラムメモリ
２７ 最近接距離算出部
２８ 数値比較判定部
２９ 外部記憶インタフェース
３０ 表示部
３１ 操作入力部
３２ 音響出力部
３３ ネットワークインタフェース
３４ バス
４０ データメモリ
４１ シミュレーション条件記憶部
４２ シミュレーション結果記憶部
４３ 算出・判定結果記憶部
４４ 判定用しきい値記憶部
４５ 表示属性データ記憶部
４５ａ 判定ＯＫ時描画属性データ記憶部
４５ｂ 判定ＮＧ時描画属性データ記憶部
５０ 外部記憶装置
５１ ネットワーク
５２ サーバー
５３ ＣＡＤ装置
６１ Ｎ値設定部
７０ データ表示領域
７２ データ数表示部
７３ データ選択ボタン
７４ データ表示部
Claims (20)
- 所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、前記搬送経路の設計を支援する設計支援装置であって、
前記シミュレーションにおける任意の時刻において、前記搬送ガイドの形状や座標軸などからなる搬送ガイドデータ、前記対象物のヤング率や前記対象物の厚さ・幅などから決まる剛性や密度などの各種データ、計算に必要なパラメータなどのシミュレーション条件をシミュレーション記憶部から読み出し、前記対象物と前記搬送ガイドのモデリングを行い、前記対象物の搬送過程を初期状態から任意時間後まで順次逐次計算し、前記搬送ガイドと前記対象物が接触している場合には、前記対象物が前記搬送ガイドから受ける力を考慮して、前記対象物についての連立運動方程式を作成し、それを解くことによって、前記対象物の位置についての解を得た後、最近接距離算出部が前記間隔に差しかかった前記対象物の先端と前記先端が次に通過する前記搬送ガイドの端部との距離を算出する端部距離算出手段と、
数値比較判定部が、前記端部距離算出手段により算出された前記距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定して、描画処理部が前記判定の結果を表示する判定手段とを備えたことを特徴とする設計支援装置。 - 前記端部距離算出手段は、新たな前記時刻がユーザにより指定されたときには、前記ユーザにより前回の操作において指定された前記時刻から前記新たな時刻までの期間における前記シミュレーションの結果に基づいて、最近接距離算出部が前記期間における前記距離を算出する請求項１に記載の設計支援装置。
- 前記判定手段はさらに、数値比較判定部が前記期間における前記距離が、前記閾値以下であるか否かを判定して、描画処理部が前記判定の結果を表示する請求項２に記載の設計支援装置。
- 前記判定手段により前記期間の中における少なくとも一つの時刻において、前記距離が前記閾値以下になると判定されたときには、描画処理部が前記距離が前記閾値以下になる前記時刻の中で選択された時刻における前記シミュレーションの結果をモニタ上に画像表示する画像表示手段をさらに備えた請求項２に記載の設計支援装置。
- 前記判定手段により前記期間の中におけるいずれかの時刻において、前記距離が前記閾値以下になると判定されたときには音響出力部が音を発生させる音響出力手段をさらに備えた請求項２に記載の設計支援装置。
- 前記判定手段により前記期間の中におけるいずれかの時刻において、前記距離が前記閾値以下になると判定されたときには、描画処理部が前記距離が前記閾値以下となる前記時刻までの前記シミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止する画像表示手段をさらに備えた請求項２に記載の設計支援装置。
- 前記画像表示手段は、前記停止を遂行するときには、描画処理部が予め設定された属性に応じて前記モニタ上に画像表示する請求項６に記載の設計支援装置。
- 所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、前記搬送経路の設計を支援する設計支援方法であって、
前記シミュレーションにおける任意の時刻において、前記搬送ガイドの形状や座標軸などからなる搬送ガイドデータ、前記対象物のヤング率や前記対象物の厚さ・幅などから決 まる剛性や密度などの各種データ、計算に必要なパラメータなどのシミュレーション条件をシミュレーション記憶部から読み出し、前記対象物と前記搬送ガイドのモデリングを行い、前記対象物の搬送過程を初期状態から任意時間後まで順次逐次計算し、前記搬送ガイドと前記対象物が接触している場合には、前記対象物が前記搬送ガイドから受ける力を考慮して、前記対象物についての連立運動方程式を作成し、それを解くことによって、前記対象物の位置についての解を得た後、最近接距離算出部が前記間隔に差しかかった前記対象物の先端と前記先端が次に通過する前記搬送ガイドの端部との距離を算出する距離算出ステップと、
数値比較判定部が、前記距離算出ステップにおいて算出された前記距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定して、描画処理部が前記判定の結果を表示する判定ステップとを備えたことを特徴とする設計支援方法。 - 前記距離算出ステップでは、新たな前記時刻がユーザにより指定されたときに、前記ユーザにより前回の操作において指定された前記時刻から前記新たな時刻までの期間における前記シミュレーションの結果に基づいて、最近接距離算出部が前記期間における前記距離を算出する請求項８に記載の設計支援方法。
- 前記判定ステップではさらに、数値比較判定部が前記期間における前記距離が、前記閾値以下であるか否かを判定して、描画処理部が前記判定の結果を表示する請求項９に記載の設計支援方法。
- 前記判定ステップにおいて、前記期間の中における少なくとも一つの時刻で前記距離が前記閾値以下になると判定されたときには、描画処理部が前記距離が前記閾値以下になる前記時刻の中で選択された時刻における前記シミュレーションの結果をモニタ上に画像表示する画像表示ステップをさらに備えた請求項９に記載の設計支援方法。
- 前記判定ステップにおいて、前記期間の中におけるいずれかの時刻で前記距離が前記閾値以下になると判定されたときには、音響出力部が音を発生させる音響出力ステップをさらに備えた請求項９に記載の設計支援方法。
- 前記判定ステップにおいて、前記期間の中におけるいずれかの時刻で前記距離が前記閾値以下になると判定されたときには、描画処理部が前記距離が前記閾値以下となる前記時刻までの前記シミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止する画像表示ステップをさらに備えた請求項９に記載の設計支援方法。
- 前記画像表示ステップでは、前記停止を遂行するときに、描画処理部が予め設定された属性に応じて前記モニタ上に画像表示する請求項１３に記載の設計支援方法。
- 所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、コンピュータにより前記搬送経路の設計を支援するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータに、
前記搬送ガイドの形状や座標軸などからなる搬送ガイドデータ、前記対象物のヤング率や前記対象物の厚さ・幅などから決まる剛性や密度などの各種データ、計算に必要なパラメータなどのシミュレーション条件をシミュレーション記憶部から読み出し、前記対象物と前記搬送ガイドのモデリングを行い、前記対象物の搬送過程を初期状態から任意時間後まで順次逐次計算し、前記搬送ガイドと前記対象物が接触している場合には、前記対象物が前記搬送ガイドから受ける力を考慮して、前記対象物についての連立運動方程式を作成し、それを解くことによって、前記対象物の位置についての解を得た後、最近接距離算出 部に前記間隔に差しかかった前記対象物の先端と前記先端が次に通過する前記搬送ガイドの端部との距離を、前記シミュレーションにおける任意の時刻において算出させ、
数値比較判定部に、算出された前記距離が予め設定された閾値以下であるか否かを判定させて、描画処理部に前記判定の結果を表示させることを特徴とするプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 前記プログラムは、新たな前記時刻がユーザにより指定されたときには、前記コンピュータに、前記ユーザにより前回の操作において指定された前記時刻から前記新たな時刻までの期間における前記シミュレーションの結果に基づいて、最近接距離算出部に前記期間における前記距離を算出させる請求項１５に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 前記プログラムは、さらに、前記コンピュータに、数値比較判定部に前記期間における前記距離が前記閾値以下であるか否かを判定させ、描画処理部に前記判定の結果を表示させる請求項１６に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 前記プログラムは、さらに、前記期間の中における少なくとも一つの時刻において、前記距離が前記閾値以下になると前記コンピュータにより判定されるときには、前記コンピュータに対し、描画処理部に前記距離が前記閾値以下になる前記時刻の中で選択された時刻における前記シミュレーションの結果をモニタ上に画像表示させる請求項１６に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 前記プログラムは、さらに、前記コンピュータにより前記期間の中におけるいずれかの時刻において前記距離が前記閾値以下になると判定されるときには、前記コンピュータに、描画処理部に前記距離が前記閾値以下となる前記時刻までの前記シミュレーションの結果をモニタ上に画像表示させ、動作を停止させる請求項１６に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 前記プログラムは、前記コンピュータに前記停止を遂行させるときには、前記コンピュータに、描画処理部に予め設定された属性に応じて前記モニタ上に画像表示させる請求項１９に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000084251A JP4086446B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 設計支援装置と設計支援方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000084251A JP4086446B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 設計支援装置と設計支援方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001273337A JP2001273337A (ja) | 2001-10-05 |
| JP4086446B2 true JP4086446B2 (ja) | 2008-05-14 |
Family
ID=18600750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000084251A Expired - Fee Related JP4086446B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 設計支援装置と設計支援方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4086446B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4599098B2 (ja) * | 2004-06-03 | 2010-12-15 | キヤノン株式会社 | シミュレーション装置およびシミュレーション方法 |
| JP2006248769A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Canon Inc | 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 |
| JP2006103877A (ja) | 2004-10-05 | 2006-04-20 | Canon Inc | 設計支援方法及び設計支援プログラム |
| JP4989200B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2012-08-01 | キヤノン株式会社 | シミュレーション装置及びその制御方法、並びにプログラム |
| JP5178287B2 (ja) * | 2008-04-08 | 2013-04-10 | キヤノン株式会社 | 解析装置及び解析方法 |
| JP4642930B2 (ja) * | 2010-08-17 | 2011-03-02 | キヤノン株式会社 | シミュレーション装置およびシミュレーション方法 |
| JP6251994B2 (ja) * | 2013-06-26 | 2017-12-27 | 株式会社デンソー | テスト結果表示装置、およびテスト結果表示プログラム |
-
2000
- 2000-03-24 JP JP2000084251A patent/JP4086446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001273337A (ja) | 2001-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4366096B2 (ja) | 情報処理装置及びそのシミュレーション方法並びに記憶媒体 | |
| KR20060053235A (ko) | 정보처리장치 및 그 제어방법 | |
| JP4086446B2 (ja) | 設計支援装置と設計支援方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
| JP3886627B2 (ja) | 設計支援装置 | |
| JP4049925B2 (ja) | 設計支援システム及び設計支援方法 | |
| JPH11116133A (ja) | 設計支援装置 | |
| US7165016B2 (en) | Simulation apparatus, simulation method therefor, and program for implementing the simulation method | |
| KR100956713B1 (ko) | 설계 지원 방법 및 기록 매체 | |
| JP5178287B2 (ja) | 解析装置及び解析方法 | |
| US20180314779A1 (en) | Information processing apparatus, method for controlling the same, and storage medium | |
| US8090546B2 (en) | Analysis apparatus and analysis method | |
| JP4642930B2 (ja) | シミュレーション装置およびシミュレーション方法 | |
| JP3839568B2 (ja) | シート物シミュレーションのためのデータ処理装置 | |
| JP4599098B2 (ja) | シミュレーション装置およびシミュレーション方法 | |
| JP4067738B2 (ja) | データ処理装置及びその方法 | |
| US20210127022A1 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and information processing system | |
| KR102009281B1 (ko) | 설계 지원 장치 및 그 방법 | |
| JP2000331037A (ja) | 条件設定装置、条件設定方法及び条件設定プログラムを記録した媒体 | |
| JP5122410B2 (ja) | 設計検証表示装置、設計検証表示方法及び設計検証表示コンピュータプログラム | |
| JP4348024B2 (ja) | 表示装置、表示方法及びその装置での処理をコンピュータに行なわせるためのプログラムを格納した記憶媒体 | |
| JP2004189446A (ja) | 設計支援方法及び装置、並びに設計支援プログラムを記憶した記録媒体 | |
| US20070282580A1 (en) | Simulation condition input apparatus, computer readable medium, simulation condition input method and computer data signal | |
| KR101118613B1 (ko) | 해석장치 및 해석방법 | |
| JP7289636B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム | |
| JP2002149715A (ja) | 設計支援装置、設計支援方法および記録媒体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050111 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071016 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071217 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080122 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080219 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110228 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120229 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130228 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130228 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140228 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |