JP4363885B2 - 製品設計支援システム - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の電気機器を1個又は複数搭載した機器ユニットを使用して製作される配電盤、分電盤等の製品を設計する際の、機器ユニットの配置等の設計作業を支援する製品設計支援システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平8−163720号公報
【0003】
電気機器を収納して配電盤、分電盤等を構成するための既製のキャビネットは従来から市場に供給されており、近年はさらに、特定の電気機器を1個又は複数搭載した各種の機器ユニットが提供されるようになっている。これにより、過去には個別に選定した部品を配置して設計し、選定したキャビネットに組み込んで製作していた配電盤、分電盤等は、既製の機器ユニットを配置し、それに適した既製のキャビネットに組み込むことで製作できるようになってきている。特開平8−163720号公報には、主幹ユニット、分岐ユニット、配電用機器ユニット等を配電盤の底に設けられた取り付けプレートに取り付け位置を変更可能とする取り付け手段により取り付ける配電盤が記載されている。
【0004】
機器ユニットの配置をする場合には、各機器ユニット間に電線等を接続するためのガタースペースが必要である。ところで各機器ユニットにはガタースペースがあらかじめ定められていて、例えば容量の大きい主幹ブレーカが搭載される機器ユニットではガタースペースの寸法は大きなものとなる。従来設計者はこの定められたガタースペースの寸法からユニット間のスペースをその都度計算して決定し、各機器ユニットの配置と使用するキャビネットを決定していた。
【0005】
ところが、各機器ユニットの定められたガタースペースの寸法は機器ユニット単体に必要なガタースペースの寸法であり、隣接する機器ユニットとの関係は考慮さていない。例えば図10乃至図12にそれぞれ示すような主幹機器ユニットA、分岐機器ユニットB、制御機器ユニットCのガタースペースとしては、それぞれ上側にa1、b1、c1が与えられ、下側にa2、b2、c2が与えられている。これらの機器ユニットを図13に示すような上から主幹機器ユニットA、分岐機器ユニットB、制御機器ユニットCの順に配列した場合には、主幹機器ユニットAと分岐機器ユニットBとの間に主幹機器の負荷側端子と分岐機器の母線バーとを接続する接続バーのためのスペースが必要であるため、主幹機器ユニットAの下側のガタースペースa2及び分岐機器ユニットBの上側のガタースペースb1は母線バーにより接続されるため他のガタースペースと共用することはできないが、分岐機器ユニットBと制御機器ユニットCとの間は電線により接続されるため分岐機器ユニットBの下側のガタースペースb2と制御機器ユニットCの上側のガタースペースc1とは共用することができる。
【0006】
したがって、分岐機器ユニットBと制御機器ユニットCとの間では分岐機器ユニットBの下側のガタースペースb2と制御機器ユニットCの上側のガタースペースc1とを共用することができ、図14に示すように何れか大きい方のガタースペースの寸法とすればよいことになる。従来、このような場合には、設計担当者が自分の経験により寸法を決定するのが普通であり、設計担当者ごとに、あるいは同一設計担当者であっても設計するたびに設計した結果が異なる場合があるという問題があった。その結果、極端な場合には同一仕様でも異なる寸法のキャビネットが使用されるというようなことがあった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決して、設計担当者あるいは設計時期が異なっても設計結果が異なることがなく、配電盤、分電盤等の最適な設計結果が得られる製品設計支援システムを提供するためになされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するためになされた請求項1の発明の製品設計支援システムは、入力される製品仕様に基づいて機器ユニットを選定し、機器ユニットの配列順を決定した後隣接する機器ユニット間のスペースの寸法を決定して機器ユニットの配置を決定する製品設計支援システムであって、機器ユニットのデータを蓄積する情報蓄積手段と、操作者が必要な仕様を入力する仕様入力手段と、入力された仕様に基づいて情報蓄積手段を検索することにより機器ユニットを選定する機器ユニット選定手段と、選定された機器ユニットの配列順を決定する機器ユニット配列順決定手段と、配列順の決定された隣接する機器ユニットのガタースペースの寸法と、ガタースペースの共用の可否についての情報とを含むガタースペース情報から、共用不可の場合は二つのガタースペース寸法を合わせた分とし、共用可の場合は大きい方のガタースペース寸法としてユニット間のスペースの寸法を決定し機器ユニットの配置を決定する機器ユニット配置決定手段、とを備えたことを特徴とするものである。
【0009】
前記した請求項1の発明の製品設計支援システムにおいて、機器ユニットの配列順を変更する機器ユニット配列順変更手段を備えたのが請求項2の発明であり、請求項1又は2の発明において機器ユニットの種類を変更する機器ユニット変更手段を備えたのが請求項3の発明である。また、請求項1乃至3の何れかの発明において決定された機器ユニットの配置に適合するキャビネットを選定するキャビネット選定手段を備えたのが請求項4の発明であり、さらに、請求項4の発明において決定された機器ユニットの配置データと選定されたキャビネットのデータとから製品図を自動作図する自動作図手段を備えたのが請求項5の発明である。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の製品設計支援システムのシステム構成図であって、操作者である設計担当者が製品の仕様を入力するための仕様入力手段1と、機器ユニット及びキャビネットのデータベースを蓄積する情報蓄積手段2と、情報蓄積手段2を検索して入力された仕様に適合する機器ユニットを選定する機器ユニット選定手段3と、機器ユニットのデータベースに蓄積された機器ユニットの配列優先順位情報から選定された機器ユニットの配列順を決定する機器ユニット配列順決定手段4と、決定された機器ユニットの配列順及び情報蓄積手段2に蓄積された機器ユニットデータベースのガタースペース情報から各機器ユニット間のスペースの寸法を決定して機器ユニットの配置を決定する機器ユニット配置決定手段5とから構成されている。
【0011】
さらに、必要な場合に前記のように決定された機器ユニットの配列順を変更する機器ユニット配列順変更手段6及び選定された機器ユニットを変更する機器ユニット変更手段7が付加されており、情報蓄積手段2のキャビネットデータベースを検索して最終的に決定された機器ユニットの配置に適合するキャビネットを選定するキャビネット選定手段8、最終的に選定された機器ユニットのデータ及び決定された機器ユニットの配置データと選定されたキャビネットのデータとから製品図を作図する自動作図手段9及び表示手段10が付加されている。
【0012】
これらの仕様入力手段1、機器ユニット選定手段3、機器ユニット配列順決定手段4、機器ユニット配置決定手段5、機器ユニット配列順変更手段6、機器ユニット変更手段7、キャビネット選定手段8、自動作図手段9はコンピュータにプログラムを実行させることによって実現されるものであり、情報蓄積手段2はコンピュータの記憶装置に置かれる。また、表示手段10は入力中の情報を表示するとともに、選定された機器ユニット、機器ユニットの配列順及び配置、製品図等を表示するものである。
【0013】
図2は本発明の製品設計支援システムにより実行される処理のフローであって、設計担当者が仕様入力手段1により製品の仕様を入力すると、機器ユニット選定手段3は情報蓄積手段2の機器ユニットデータベースを検索し、入力された製品の仕様を満たす機器ユニットを選定する。機器ユニット配列順決定手段4は選定された機器ユニットの配列優先順位情報から選定された機器ユニットの配列順を決定し、機器ユニット配置決定手段5は配列の決定された機器ユニットのガタースペース情報から機器ユニット単独のガタースペース寸法と共に隣接する機器ユニットのガタースペースの共用の可否を判定して、機器ユニット間のスペースの寸法を決定し、機器ユニットの配置を決定する。決定された機器ユニットの配置は表示手段10により表示される。
【0014】
このように決定された機器ユニットの配列順を変更したい場合には、機器ユニット配列順変更手段6によりその変更を入力すると、機器ユニット配置決定手段5は変更後の機器ユニットの配列順に従い、変更後の機器ユニット間のスペースの寸法を決定し、機器ユニットの配置を決定する。また、選定された機器ユニットを変更したい場合には、機器ユニット変更手段7によりその変更を入力すると、機器ユニット配置決定手段5は変更後の機器ユニットのガタースペース情報に従い、機器ユニット変更後の機器ユニット間のスペースの寸法及び機器ユニットの配置を決定する。
【0015】
キャビネット選定手段8は情報蓄積手段2のキャビネットデータベースを検索して前記のように決定された機器ユニットの配置に適合するキャビネットを選定し、自動作図手段9は選定された機器ユニットのデータ及び決定された機器ユニットの配置データと選定されたキャビネットのデータとから製品図を作図する。表示装置10はこの製品図を表示するので、機器ユニットの配列順あるいは機器ユニットそのものの変更の要否を判定することができ、また、製品図はプリンタを付加することにより印刷することができる。
【0016】
【実施例】
次に、製品がユニット配電盤である場合の本発明の実施例を図3〜14に基づいて説明する。
情報蓄積手段2には機器ユニットデータベースとして機器ユニットの種類、名称及び型式番号と、各機器ユニットの寸法、搭載機器、ガタースペース情報、配列優先順位情報、外形図等が蓄積してある。ガタースペース情報は必要な寸法とガタースペース同士の共用の可否に関する情報を含むものとしてあり、配列優先順位情報は当該機器ユニットより上方に配列されることが好ましい機器ユニットと下方に配列されることが好ましい機器ユニットとをそれぞれ列挙したものである。
【0017】
ユニット配電盤に使用される機器ユニットは主幹機器ユニット、分岐機器ユニット、制御機器ユニットであるので、機器ユニットデータベースにはこれらの各機器ユニットに関するデータが蓄積される。データベースは図3に示す入力項目選択画面から「データベース登録/修正」を選択することにより図示しないデータベース登録/修正画面が表示されるので、そのデータベース登録/修正画面から登録、修正することができ、初期の大量データの蓄積にはCD−ROM等の記録媒体を使用して入力することができる。こうしたデータベースの蓄積については従来知られる方法によることができるので詳細な説明は省略する。
【0018】
設計担当者は仕様入力手段1により所望の仕様を入力する。入力項目選択画面から「主幹機器ユニット」を選択すると、図4に示されるような主幹機器ユニットの仕様入力画面が表示されるので、各項目のプルダウンメニューから主幹ブレーカが単相三線欠相保護機能付定格300Aの漏電ブレーカで感度電流20mAのものというように入力し、「次へ」のボタンをクリックする。「次へ」のボタンをクリックすると図5に示されるような分岐機器ユニットの仕様入力画面が表示されるので、各項目のプルダウンメニューから回路数18でブレーカが定格20Aの配線用遮断器であるという仕様を入力し、「次へ」のボタンをクリックする。
【0019】
分岐機器ユニットの仕様を入力した後「次へ」のボタンをクリックすると、図6に示されるような制御機器ユニットの仕様入力画面が表示されるので、各項目のプルダウンメニューからタイムスイッチを3個搭載したものであるという仕様を入力し、「次へ」のボタンをクリックする。「次へ」のボタンをクリックすると図7に示されるようなキャビネットの仕様入力画面が表示されるので、プルダウンメニューから設置場所、材質、高さ方向あるいは幅方向の寸法制限等の条件を入力する。
【0020】
このように仕様を入力すると、機器ユニット選定手段3は情報蓄積手段2の機器ユニットデータベースを検索し、入力された仕様を満たす機器ユニットとして図10乃至図12に示すような主幹機器ユニットA、分岐機器ユニットB、制御機器ユニットCを選定する。仕様を満足する機器ユニットが複数ある場合には、予め定められた順位に従って順位の高いものから選定するようにしてもよく、表示手段10に一覧表示して設計担当者がそこから選ぶようにしてもよい。機器ユニットデータベースからは配列優先順位情報が読み出され、機器ユニット配列順決定手段4はその読み出された配列優先順位情報にしたがって選定された機器ユニットの配列順を図13に示すように決定する。
【0021】
機器ユニット配置決定手段5は機器ユニットデータベースのガタースペース情報から各機器ユニットのガタースペースの寸法がそれぞれ上側にa1、b1、c1、下側にa2、b2、c2であることを読み出し、そのガタースペース情報から、ガタースペースの共用の可否を判定して機器ユニット間のスペースの寸法を決定し、機器ユニットの配置を図14に示すように決定する。すなわちこの例では、情報蓄積手段のガタースペース情報に主幹機器ユニットAの下側のガタースペースa2は共用不可と登録されているため、分岐機器ユニットBの上側のガタースペースb1が共用可であってもガタースペースを共用して主幹機器ユニットAと分岐機器ユニットBとのスペースとすることができない。従って主幹機器ユニットAと分岐機器ユニットBとの間のスペースはガタースペースa2とガタースペースb1を合わせた分だけ必要となる。
【0022】
また、分岐機器ユニットBの下側のガタースペースb2と制御機器ユニットCの上側のガタースペースc1は共に共用可と登録されているため、分岐機器ユニットBと制御機器ユニットCとの間のスペースは寸法の大きい分岐機器ユニットBの下側のガタースペースb2を採用すればよい。従って、制御機器ユニットCの上側のガタースペースは分岐機器ユニットBの下側のガタースペースに含まれるのでガタースペースを共用して分岐機器ユニットBと制御機器ユニットCとの間のスペースとすることとなる。このように決定された機器ユニットの配置は表示手段10により図8に示されるような機器ユニット配列/配置表示画面として表示されるのであるが、決定された機器ユニットの高さ方向あるいは幅方向の寸法がキャビネットの寸法制限を越える場合には、機器ユニット配列順決定手段4により再配列がなされ、機器ユニット配置決定手段5により再配置がなされる。
【0023】
機器ユニット配置決定手段5により配置が決定され、機器ユニット配列/配置表示画面に表示された機器ユニットの配列の変更を希望する場合には、機器ユニット配列順変更手段6によってその変更を入力することにより、機器ユニット配置決定手段5が機器ユニットの配列順に従って変更後のガタースペースの寸法及び機器ユニットの配置を決定する。機器ユニットの配置は機器ユニット配列/配置表示画面に表示されているので、「機器ユニット配列順変更」ボタンをクリックし、表示画面上の機器ユニットをマウスでドラッグすることにより入力することができる。特に主幹が2系統あって主幹機器ユニットが2個ある場合や、キャビネットの高さ方向の寸法に制限がある場合のように機器ユニットが複数列に配列された場合には、製品の操作性を向上させるために機器ユニットの配列変更を行うことが有効であり、機器ユニットの配列順の変更が効果を発揮する。
【0024】
このような機器ユニットの配列を変更した場合には、機器ユニットの変更が求められる場合がある。すなわち、主幹ブレーカを搭載した主幹機器ユニットの上部に制御機器を搭載した制御機器ユニットを配列するような機器ユニットの配列の変更をしたような場合には、主幹機器ユニットの上部に他の機器ユニットが配置されるため、主幹ブレーカへの電線の接続を横方向とすることが好ましいので、主幹ブレーカを搭載した機器ユニットを変更することが求められる。こうした情報も配列優先順位情報から得ることができ、機器ユニット選定手段3は変更後の機器ユニットの配列順に適した機器ユニットを選定し、機器ユニット配置決定手段5は機器ユニット間のスペースの寸法を決定して機器ユニットの再配置を行う。
【0025】
また、設計担当者が前記のように選定され、配置の決定された機器ユニットの変更を希望する場合には、機器ユニット変更手段7によってその変更を入力することにより、機器ユニット配置決定手段5が変更後の機器ユニットのガタースペース情報に従って変更後の機器ユニット間のスペースの寸法を決定し、機器ユニットの配置を決定する。機器ユニットの変更は、機器ユニット配列/配置表示画面に表示されている「機器ユニット変更」ボタンをクリックして変更を希望する機器ユニットを指定すれば、候補である機器ユニットが一覧表示されるのでそこから選んでもよく、直接希望する機器ユニットの型式を入力してもよい。機器ユニットの変更とは例えば定格の変更、一次送り端子台付きのものへの変更等であり、設計変更に容易に対応可能である。
【0026】
このように機器ユニットが選定され、機器ユニットの配置が決定されると、キャビネット選定手段8は情報蓄積手段2のキャビネットデータベースを検索して決定された機器ユニットの配置に適合するキャビネットを選定し、自動作図手段9は選定された機器ユニットのデータ及び決定された機器ユニットの配置データと選定されたキャビネットのデータとから製品図を作図する。作図された製品図は表示装置10により図9に示されるような製品図表示画面に表示され、「製品図印刷」ボタンをクリックすれば、付加したプリンタにより印刷される。印刷された製品図は承認図等に使用することができる。また、「機器ユニットリスト印刷」ボタンをクリックすれば、選択された機器ユニットのリストが印刷されるので、発注の際のミスを防ぐことができる。
【0027】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明の製品設計支援システムによれば、仕様を入力するとデータベースが検索されて機器ユニット選定手段によりその仕様を満足する機器ユニットが選定され、選定された機器ユニットは機器ユニット配列順決定手段により配列順が決定されるものである。さらに、機器ユニット配置決定手段により配列順が決定された各機器ユニットのガタースペース情報からガタースペースの共用の可否が判定されて機器ユニット間のスペースの寸法が決定され、機器ユニットの配置が決定されるのであって、機器ユニットの選定、配列順の決定、機器ユニット間のスペースの寸法及び機器ユニットの配置は全てデータベースに蓄積された情報によりなされるものである。これにより、最適な機器ユニットの選定、配列順の決定、機器ユニット間のスペースの寸法及び機器ユニットの配置の決定がなされるものであり、設計担当者あるいは設計時期が異なっても同一の設計結果が得られる利点がある。従って、従来の問題を全て解決した製品設計支援システムを提供するものとして業界に寄与するところ極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図2】本発明のシステムにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図3】メニュー画面の一例を示す図である。
【図4】機器ユニットの仕様を入力する画面の一例を示す図である。
【図5】機器ユニットの仕様を入力する画面の一例を示す図である。
【図6】機器ユニットの仕様を入力する画面の一例を示す図である。
【図7】機器ユニットの仕様を入力する画面の一例を示す図である。
【図8】機器ユニットの配列又は配置を表示する画面の一例を示す図である。
【図9】製品図を表示する画面の一例を示す図である。
【図10】主幹機器ユニットの外観の例を示す図である。
【図11】分岐機器ユニットの外観の例を示す図である。
【図12】分岐機器ユニットの外観の例を示す図である。
【図13】機器ユニットの配列の例を示す図である。
【図14】機器ユニットの配置の例を示す図である。
【符号の説明】
1 仕様入力手段
2 情報蓄積手段
3 機器ユニット選定手段
4 機器ユニット配列順決定手段
5 機器ユニット配置決定手段
6 機器ユニット配列順変更手段
7 機器ユニット変更手段
8 キャビネット選定手段
9 自動作図手段
10 表示手段
Claims (5)
- 入力される製品仕様に基づいて機器ユニットを選定し、機器ユニットの配列順を決定した後隣接する機器ユニット間のスペースの寸法を決定して機器ユニットの配置を決定する製品設計支援システムであって、機器ユニットのデータを蓄積する情報蓄積手段と、操作者が必要な仕様を入力する仕様入力手段と、入力された仕様に基づいて情報蓄積手段を検索することにより機器ユニットを選定する機器ユニット選定手段と、選定された機器ユニットの配列順を決定する機器ユニット配列順決定手段と、配列順の決定された隣接する機器ユニットのガタースペースの寸法と、ガタースペースの共用の可否についての情報とを含むガタースペース情報から、共用不可の場合は二つのガタースペース寸法を合わせた分とし、共用可の場合は大きい方のガタースペース寸法としてユニット間のスペースの寸法を決定し機器ユニットの配置を決定する機器ユニット配置決定手段、とを備えたことを特徴とする製品設計支援システム。
- 機器ユニットの配列順を変更する機器ユニット配列順変更手段を備えた請求項1に記載の製品設計支援システム。
- 機器ユニットの種類を変更する機器ユニット変更手段を備えた請求項1又は2に記載の製品設計支援システム。
- 決定された機器ユニットの配置に適合するキャビネットを選定するキャビネット選定手段を備えた請求項1乃至3のいずれかに記載の製品設計支援システム。
- 決定された機器ユニットの配置データと選定されたキャビネットのデータとから製品図を自動作図する自動作図手段を備えた請求項4に記載の製品設計支援システム。
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