JPH0981600A - 機構設計支援方法およびこの方法を実施する装置 - Google Patents

機構設計支援方法およびこの方法を実施する装置

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JPH0981600A
JPH0981600A JP7240276A JP24027695A JPH0981600A JP H0981600 A JPH0981600 A JP H0981600A JP 7240276 A JP7240276 A JP 7240276A JP 24027695 A JP24027695 A JP 24027695A JP H0981600 A JPH0981600 A JP H0981600A
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JP
Japan
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time chart
data
mechanism operation
creating
simulation
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JP7240276A
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English (en)
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Tomohisa Fujinuma
知久 藤沼
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】機構動作やタイミング条件を変更する場合の作
業が容易で、しかも検証結果の見易さ、判り易さを向上
できる機構設計支援方法および装置を提供する。 【解決手段】機械拘束に基いて機構動作解析シミュレー
ションデータを作成する手段28と、各駆動系の機構動
作、機構動作のタイミング、制御遅れのデータに基いて
タイムチャートを作成する手段29と、作成されたタイ
ムチャートを表示する手段24と、作成されたタイムチ
ャートから駆動関数を作成する手段30と、手段28お
よび手段30で得られたデータとを使って機構動作シミ
ュレーションを実行する手段31,32と、シミュレー
ション結果をタイムチャートとして手段24に表示する
手段33と、表示されているシミュレーション結果後の
タイムチャートを表示面上において変更する手段25
と、変更されたタイムチャートに基づいて駆動関数デー
タを変更する手段35,36とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機構設計を機構動
作シミュレーションにより支援する機構設計支援方法お
よびこの方法を実施する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、機械要素や駆動要素やセ
ンサ要素を含んだ種々の装置を製作する場合、要求仕様
が確定すると概念設計が行われ、次に詳細設計が行わ
れ、この詳細設計の段階で機構設計が行われる。
【0003】機構設計の段階では、通常、機械部品の図
面から組立図面が作成され、その組立図面上において設
計者によって機械部品間の関係を考慮に入れながら動作
の検証作業が行われる。機構部分の動作の調整やタイミ
ングの調整は、通常、試作機が完成して試験を行う段階
で行われる。
【0004】しかし、設計者が図面上で動作の検証を行
う機構設計手法では、判断ミスがしばしば生じるばかり
か、膨大な労力と時間とを必要とする。一方、試作機の
完成を待ってから、動作の検証を行う手法では開発期間
の長期化を免れ得ない。
【0005】そこで、このような不具合を解消するため
に、最近では計算機の判断機能を活用した機構設計支援
装置を使って機構設計を行う傾向にある。この機構設計
援支援装置は、通常、図9に示すように構成されてい
る。すなわち、機械動作読込装置1を使って対象とする
装置の機械拘束データ、機構動作の駆動データ、タイミ
ングデータを支援装置本体2の中の機構動作シミュレー
ションデータ作成部3に入力する。
【0006】ここで、機械拘束データとは各部の初期位
置からたとえばセンサ位置までの距離などのような固定
的なデータを指し、駆動データとは組込まれているモー
タの回転速度データや起動停止時の加減速度データなど
を指し、タイミングデータとは一連の動作タイミングの
データを指す。
【0007】機構動作シミュレーションデータ作成部3
は、機械拘束データと駆動関数データとからなる機構動
作シミュレーションデータを作成する。駆動関数とは、
時間に対する動作状態を表す関数である。作成された機
構動作シミュレーションデータはデータファイル4に格
納される。
【0008】ここで実行命令を与えると、機構動作シミ
ュレーション実行処理部5がデータファイル4から機構
動作シミュレーションデータを呼び出す。機構動作シミ
ュレーション実行処理部5では、呼び出したデータを使
って図10に示す処理を実行する。
【0009】すなわち、機構動作シミュレーションデー
タを呼び出すと(ステップ11)、このデータに基づい
て時間ステップ毎に機構動作シミュレーションを実行す
る(ステップ12)。次に、機構動作シミュレーション
結果である機構部品の時刻歴位置情報やセンサ部品と動
作部品との距離や角度データをデータファイル4に格納
する(ステップ13)。ステップ12の機構動作シミュ
レーションをオペレータが指定した機構動作時間まで繰
り返す(ステップ14)。
【0010】最後の機構動作シミュレーションが終了す
ると、機構動作を表現する表形式の画像データを作成し
(ステップ15)、画像出力装置6によって表示する。
このステップ15の処理は画像出力データ処理部7で行
われる。
【0011】画像出力装置6に表示された画像を見なが
ら機構設計で考えた機構動作やタイミング操作をオペレ
ータが確認する。ここで、機構動作条件や、制御遅れ等
によるタイミング操作、エラー処理などの条件を変更し
て機構設計の再検証を行うことをオペレータが望む場合
には(ステップ16)、機械動作読込装置1を介して機
構動作シミュレーションデータを入換え、これをデータ
ファイル4に格納して(ステップ17)、再び機構動作
シミュレーションを実行させる。上述したステップ17
でのデータ入換え操作はオペレータによって行われる。
【0012】なお、支援装置本体4には、画像出力装置
6に表示された内容と同じ内容の機構動作データをプリ
ント装置8でプリントアウトさせるためのリスト出力デ
ータ処理部9が設けられている。
【0013】このような機構設計支援装置を利用すれ
ば、設計図面上で設計者が判断を下す手法に較べて、設
計者の労力や作業時間を軽減させることができる。しか
しながら、上記のように構成された従来の機構設計支援
装置にあっては、次のような問題があった。
【0014】すなわち、最終的に機構動作の検証結果が
表形式のデータとして提示されるが、上記データから判
断を行うには相当の熟練設計者でなければならない問題
があった。また、機構動作やタイミングの記述されてい
る駆動関数が機構動作シミュレーションデータに組込ま
れているため、条件を変更して機構動作シミュレーショ
ンを行わせる場合には、その都度、全ての機構動作シミ
ュレーションデータを用意するか、または膨大なデータ
ファイルから駆動関数の記述部分を捜して変更しなけれ
ばならず、作業効率が悪いという問題があった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の機
構設計支援装置にあっては、相当の熟練設計者でなけれ
ば検証結果に対して判断を下すことが困難で、しかも機
構動作やタイミングの条件を変更して再検証するような
場合には、その都度、データを作り直すか、膨大なデー
タファイルから駆動関数の記述部分を捜して変更しなけ
ればならないので、作業効率が悪いという問題があっ
た。
【0016】そこで本発明は、機構動作やタイミングの
条件を変更する場合であっても、簡単な作業で変更で
き、しかも検証結果の見易さ、判り易さを向上できる機
構設計支援方法およびこの方法を実施する装置を提供す
ることを目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、機構設計を機構動作シミュレーションに
より支援する機構設計支援方法において、検証対象にお
ける所定データに基づいて機構動作シミュレーションデ
ータを作成する機構動作シミュレーションデータ作成工
程と、前記機構動作シミュレーションデータに基づいて
前記検証対象における機構動作のタイムチャートを作成
するタイムチャート作成工程と、前記タイムチャートを
表示するタイムチャート表示工程とを具備してなること
を特徴としている。
【0018】また、上記目的を達成するために、本発明
は、機構設計を機構動作シミュレーションにより支援す
る機構設計支援方法において、検証対象における所定デ
ータに基づいて機構動作シミュレーションデータを作成
する機構動作シミュレーションデータ作成工程と、前記
機構動作シミュレーションデータに基づいて前記検証対
象における機構動作のタイムチャートを作成するタイム
チャート作成工程と、前記所定データの少なくとも一部
と前記タイムチャートとを関連づけた所定情報を記憶す
る工程と、前記タイムチャートを表示するタイムチャー
ト表示工程と、前記タイムチャートを表示面上で変更す
る場合に前記所定情報を参照して前記所定データを自動
的に変更するタイムチャート変更工程とを具備してなる
ことを特徴としている。
【0019】また、上記目的を達成するために、本発明
は、機構設計を機構動作シミュレーションにより支援す
る機構設計支援装置において、検証対象における所定デ
ータに基づいて機構動作シミュレーションデータを作成
する機構動作シミュレーションデータ作成手段と、前記
機構動作シミュレーションデータに基づいて前記検証対
象における機構動作のタイムチャートを作成するタイム
チャート作成手段と、前記タイムチャートを表示するタ
イムチャート表示手段とを備えている。
【0020】また、上記目的を達成するために、本発明
は、機構設計を機構動作シミュレーションにより支援す
る機構設計支援装置において、検証対象における所定デ
ータに基づいて機構動作シミュレーションデータを作成
する機構動作シミュレーションデータ作成手段と、前記
機構動作シミュレーションデータに基づいて前記検証対
象における機構動作のタイムチャートを作成するタイム
チャート作成手段と、前記所定データの少なくとも一部
と前記タイムチャートとを関連付けた所定情報を記憶す
る記憶手段と、前記タイムチャートを表示するタイムチ
ャート表示手段と、前記タイムチャートを表示面上で変
更する場合に前記記憶手段に記憶されている所定情報を
参照して前記所定データを自動的に変更するタイムチャ
ート変更手段とを備えている。
【0021】また、上記目的を達成するために、本発明
は、機構設計を機構動作シミュレーションにより支援す
る機構設計支援装置において、検証対象の機械拘束デー
タに基づいて機構動作解析シミュレーションデータを作
成する機構動作シミュレーションデータ作成手段と、検
証対象における各駆動系の機構動作データ、機構動作の
タイミングデータ、制御遅れデータに基づいてタイムチ
ャートを作成するタイムチャート入力作成手段と、この
タイムチャート入力作成手段で作成されたタイムチャー
トを表示する表示手段と、前記タイムチャート入力作成
手段で作成されたタイムチャートから駆動関数データを
作成する機構動作駆動関数生成手段と、前記機構動作シ
ミュレーションデータ作成手段から得られた機構動作解
析シミュレーションデータと前記機構動作駆動関数生成
手段から得られた駆動関数データとを使って機構動作シ
ミュレーションを実行する機構動作シミュレーション実
行手段と、この機構動作シミュレーション実行手段から
得られた機構動作データをタイムチャートに変換してシ
ミュレーション結果後のタイムチャートとして前記表示
手段に表示するタイムチャート出力作成手段とを備えて
いる。
【0022】上記機構設計支援方法および機構設計支援
装置では、機構動作やタイミングをタイムチャートで示
し、このタイムチャートに記述されたデータを機構動作
シミュレーションの駆動関数に変換する方式を採用して
いる。そして、機構動作やタイミングを変更する場合に
は、表示されているタイムチャートに変更を加える。タ
イムチャートの変更によって、機構動作シミュレーショ
ンの駆動関数が変更される。
【0023】したがって、機構動作やタイミングを変更
する場合の作業を大幅に軽減できる。また、検証結果が
タイムチャートで示されるので、見易くて判り易く、結
局、実際に即し、効率のよい機構設計の実現に寄与でき
る。なお、部品形状データを機構動作解析シミュレーシ
ョンデータに加えることによって部品間の干渉判定も実
現できる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施形態を説明する。図1には本発明の一実施形態に係
る機構設計支援装置のブロック構成図が示されている。
【0025】この機構設計支援装置は、大きく別けて、
支援装置本体21と、この支援装置本体21に繋がった
機械拘束読込装置22と、同じく機構動作駆動入力装置
23と、画像出力装置24と、この画像出力装置24を
介して支援装置本体21と対話するためのマウスで代表
される入力装置25と、プリント装置26とで構成され
ている。
【0026】支援装置本体21は、データファイル27
と、機械拘束読込装置22を介して与えられたデータに
基づいて機構動作モデルデータを作成してデータファイ
ル27に格納する機構動作モデルデータ作成部28と、
機構動作駆動入力装置23を介して与えられたデータに
基づいてタイムチャートを作成して画像出力装置26に
表示するするタイムチャート入力作成部29と、作成さ
れたタイムチャートに基づいて機構動作駆動関数を生成
してデータファイル27に格納する機構動作駆動関数生
成部30と、データファイル27から機構動作モデルデ
ータおよび機構動作駆動関数データを読出して機構動作
シミュレーションデータを作成する機構動作シミュレー
ションデータ作成部31と、シミュレーションデータに
基づいて機構動作シミュレーションを実行する機構動作
シミュレーション実行処理部32と、シミュレーション
結果とタイムチャート入力生成部29で生成されたタイ
ムチャートとに基づいてタイムチャートデータを生成し
て画像出力装置24に出力するタイムチャート出力作成
部33と、必要に応じて画像出力装置24に表示されて
いるタイムチャートデータをプリント装置26に出力す
るリスト出力データ処理部34と、入力装置25を介し
てタイムチャートの変更指令が与えられたときにタイム
チャートを変更するタイムチャート変更部35と、変更
されたタイムチャートに基づき機構動作駆動関数を変更
してデータファイル27に格納する機構動作駆動関数変
更部36とで構成されている。
【0027】次に、上記のように構成された機構設計支
援装置を使って図8に示すコピー機100の機構動作を
検証する場合の例について説明する。まず、機械拘束読
込装置22を介してコピー機100の機械拘束データを
機構動作モデルデータ作成部28に入力する。
【0028】ここで、コピー機100における機械拘束
データとは、各部の初期位置から各センサまでの距離デ
ータ等の固定的なデータである。これらのデータを定め
られた記述様式にしたがって入力する。
【0029】機構動作モデルデータ作成部28では、与
えられたデータにしたがったモデルデータを作成してデ
ータファイル27に格納する。次に、機構動作駆動入力
装置23を介して機構動作データ、機構動作の駆動デー
タ、タイミング動作データおよび制御遅れデータをタイ
ムチャート作成部29に入力する。
【0030】ここで、コピー機100の機構動作データ
とは次のようなものである。すなわち、画像読取り部1
01が画像読取り部ベルト駆動モータ102によりベル
ト搬送されること、画像読み取り部101が画像読取り
検出終了センサ103に到達すること、コピー前の白紙
104が紙送りベルト駆動モータ105によりベルト搬
送されること、搬送中の紙がトナー付着部106,トナ
ー付着処理終了検出紙位置センサ107,現像機10
8,現像終了検出紙位置センサ109,定着機110,
定着終了検出紙位置センサ111を通過してコピーされ
た紙112としてコピー機100から取出されること、
現像機108と定着機110はそれぞれモーターにより
回転して現像と定着の機能を果たすこと、トナー付着部
106の処理はトナー付着処理終了センサ112によ
り、現像機108での処理は現像処理終了センサ113
により、定着機110での処理は定着処理終了センサ1
14により処理終了を保証されていること、などを指す
データである。
【0031】また、コピー機100における機構動作の
駆動データとは、画像読取り部ベルト駆動モータ10
2、紙送りベルト駆動モータ105、現像機108およ
び定着機110にそれぞれ取付けられているモータの回
転速度および起動停止時の加減速度パターンのデータで
ある。
【0032】また、コピー機100におけるタイミング
動作データとは、コピー機の機能達成動作の関係を時間
的に追ったデータで、次のようなものである。すなわ
ち、画像読取り部101が画像読取り部ベルト駆動モー
タ102により現行の画像データを読取りながらベルト
搬送され、画像読取り部101が画像読取り検出終了セ
ンサ103に到達する。画像読取り検出終了センサ10
3が出力信号を発生すると、画像読取り部ベルト駆動モ
ータ102が逆回転して画像読取り部101を元の位置
に戻し、また紙送りベルト駆動モータ105が起動して
コピー前の白紙104をベルト搬送する。そして、最初
にトナー付着部106でトナーが付着される。その処理
の終了は、トナー付着処理終了検出セ112が終了の信
号を出すことと、紙がトナー付着処理終了検出紙位置セ
ンサ107を通過することで検出される。トナー付着処
理終了センサ112とトナー付着処理終了検出紙位置セ
ンサ107の両方の出力信号が発生すると、現像機10
8のモータが駆動し、画像読取り部101で読込まれた
画像データが直ちに現像機108に転送されてコピーが
実施される。現像処理の終了は、現像処理終了センサ1
13が終了の信号を出すことと、紙が現像終了検出紙位
置センサ109を通過することで検出される。現像処理
終了センサ113と現像終了検出紙位置センサ109の
両方の出力信号が発生すると、定着機110のモータが
回転して搬送中の紙に定着処理が実施される。定着処理
の終了は定着処理終了センサ114が終了の信号を発生
することと、紙が定着終了検出紙位置センサ111を通
過することで検出される。定着処理終了センサ114と
定着終了検出紙位置センサ111の両方が出力信号を発
生すると、コピーされた紙112がコピー機100から
取り出され、紙送りベルト駆動モータ105が停止す
る。
【0033】一方、コピー機100における制御遅れデ
ータとは、前記の機構動作での各センサからの出力信号
を受けてモータなどの駆動源を起動させる時の遅れ、紙
に対する処理の遅れ、ベルトで紙を搬送する際の紙の滑
りによる遅れなど、設計者が経験的に持っているデータ
である。
【0034】このようなデータを定められた記述様式あ
るいは入力方式にしたがって機構動作駆動入力装置23
に入力する。入力されたデータは、タイムチャート入力
作成部29によって図2に示すようなタイムチャートデ
ータに変換され、機構動作駆動関数生成部30に入力さ
れるとともに画像出力装置24に表示される。
【0035】機構動作駆動関数生成部30は入力された
タイムチャートデータを駆動関数に変換してデータファ
イル27に格納する。ここで、コピー機100での駆動
関数とは、画像読取り部ベルト駆動モータ102、紙送
りベルト駆動モータ105、現像機108と定着機11
0に取り付けられているモータの変位を示す時間関数
に、画像読取り検出終了センサ103、トナー付着処理
終了検出紙位置センサ107、現像終了検出センサ紙位
置センサ109、定着終了検出紙位置センサ111、ト
ナー付着処理終了センサ112、現像処理終了センサ1
13、定着処理終了センサ114の出力信号による運転
停止と制御遅れを条件文により加えたものである。すな
わち、駆動関数は、時間に対する動作状態を表す関数
で、たとえば動作開始時点では零、動作開始前の時点で
は負、動作開始後の時点では正の値をとる関数である。
【0036】前述したタイムチャート入力作成部29お
よび構動作駆動関数生成部30での処理の手順を図3に
示す。まず、タイムチャート画面に機器属性(機器名
称、加減速度パターン、基準速度、段数)と時間属性
(目盛り上の開始時間と終了時間)とを入力する(ステ
ップ1001)。次に、タイムチャート画面で機構動作
を作成する機構を入力装置25であるマウスで指定する
(1002)。次に、タイムチャート画面で時間毎に機
構動作を同じくマウスで入力する(ステップ100
3)。機構動作は凹凸の線で示される。連動する機構動
作があるか否かチェックし(ステップ1004)、ある
場合にはタイムチャート画面上で連動する機構と時間を
マウスで指定する(ステップ1005)。複数個の機構
で動作開始もしくは終了時間が異なっていた場合は基準
機構の時間に合わせる(ステップ1006)。タイムチ
ャート画面上での入力が終了するまで上記操作を行い
(ステップ1007)、操作の終了した時点で駆動関数
の番号と機器名称のテーブルを作成しデータファイル2
7に保管する(ステップ1008)。次に、機器毎に機
構動作の開始時間と終了時間とから条件を設定して機器
属性から機器の移動距離もしくは速度を示す駆動関数を
作成する(ステップ1009)。次に、機械拘束データ
から作成された機構動作解析モデルに駆動関数を組み込
んで機構動作解析を実施し、全部品の時刻歴変位や速度
を求め、データファイル27に格納する(ステップ10
10)。
【0037】ここで実行命令を与えると、図4に示すよ
うに、機構動作シミュレーションデータ作成部31がデ
ータファイル27から機械拘束データ、機構動作デー
タ、機構動作の駆動データ、タイミング動作データを呼
び出して機構動作シミュレーションデータを生成する
(ステップ2001)。次に、機構動作シミュレーショ
ン実行処理部32において機構動作シミュレーションデ
ータに基づいて機構動作シミュレーションを実施する
(ステップ2002)。
【0038】このとき、機構動作シミュレーション結果
である機構部品の時刻歴位置情報やセンサ部品と動作部
品との距離データや角度データはデータファイル27に
格納される(ステップ2003)。コピー機100の機
構動作シミュレーション結果は、画像読取り部101お
よびコピー前の白紙104の時刻歴の位置と、画像読取
り検出終了センサ103と画像読取り部101との間の
時刻歴距離、コピー前の白紙104とトナー付着処理終
了検出センサ112、現像終了検出センサ113、定着
終了検出センサ111とのそれぞれの時刻歴距離、トナ
ー付着処理終了センサ112、現像処理終了センサ11
3、定着処理終了センサ111の時刻歴状態である。
【0039】機構動作シミュレーションはオペレータが
指定した機構動作完了時間まで繰り返す(ステップ20
04)。機構動作時間までの機構動作シュミレーション
が終了すると、機構動作の画像データを作成し(ステッ
プ2005)、稼働部品とセンサ間の時刻歴距離からセ
ンサ信号の入出力状態を作成し、これをタイムチャート
入力作成部29で作成したタイムチャートに合成し(ス
テップ2006)、画像出力装置24によって表示す
る。このステップ2005の処理は、タイムチャート出
力作成部33で行なう。
【0040】オペレータが画像出力装置24での画像を
見ながら機構設計で考えた機構動作やタイミング操作を
確認する。このとき、オペレータが機構動作条件や制御
遅れ等のタイミング操作、エラー処理などの条件を変更
して機構設計の再検証を行おうとしたしたときには(ス
テップ2007)、入力装置25を操作し画像出力装置
24に表示されているタイムチャートに直接的に働きか
けて変更する。
【0041】変更されたタイムチャートは、タイムチャ
ート変更部35を介して機構動作駆動関数変更部36に
導入され、ここで駆動関数が変更された後にデータファ
イル27に格納される(ステップ2008)。そして、
機構動作シュミレーションデータ作成部31によってデ
ータファイル27から機械拘束データ、変更後の機構動
作データ、機構動作の駆動データ、タイミング動作デー
タが呼び出されて、機構動作シミュレーションデータが
生成される。この機構動作シミュレーションデータに基
づいて機構動作シミュレーション実行処理部9で再び機
構動作シミュレーションが実施され、その結果が画像出
力装置26に表示される。
【0042】図5には、画像出力装置24に表示されて
いるタイムチャートを変更し、変更されたタイムチャー
トを機構動作駆動関数変更部36で駆動関数に変換する
までの処理手順が示されている。
【0043】まず、タイムチャート画面で機構動作を変
更する機構を入力装置25であるマウスで指定する(ス
テップ3001)。必要があればタイムチャート画面で
機器属性(機器名称、加減速度パターン、基準速度、段
数)と時間属性(目盛り上の開始時間と終了時間)とを
変更する(ステップ3002)。
【0044】機構動作の変更を必要とする場合、タイム
チャート画面上で示されている凹凸線の必要な部分をマ
ウス等により指定して凹凸線の長さや位置を変更する
(ステップ3003)。指定した機構と連動する機構が
あるか否かチェックし(ステップ3004)、ある場合
において、複数個の機構の動作開始もしくは終了時間が
異なっていた場合は基準機構の時間に合わせる(ステッ
プ3005)。次に、連動する機構動作があるか否かチ
ェックし(ステップ3006)、ある場合にはタイムチ
ャート上で連動する機構と時間をマウスで指定する(ス
テップ3007)。そして、複数個の機構で動作開始も
しくは終了時間が異なっていた場合は基準機構の時間に
合わせる(ステップ3008)。
【0045】タイムチャート画面上での入力が終了した
ら(ステップ3009)、データファイル27より駆動
関数の番号と機器名称からなるテーブルを読出す(ステ
ップ3010)。次に、機器毎に機構動作の開始時間と
終了時間とから条件を設定して機器属性から機器の移動
距離もしくは速度を示す駆動関数を作成する(ステップ
3011)。次に、機械拘束データから作成された機構
動作解析モデルに駆動関数を組み込んで機構動作解析を
実施し、全部品の時刻歴変位や速度を求め、データファ
イル27に格納する(ステップ3012)。
【0046】ここで、タイムチャートの変更例として、
紙送りベルト駆動モータ105の搬送速度を倍にした場
合を考えてみる。タイムチャートで紙送りベルト駆動モ
ータ105の速度を倍にすると、それに伴って紙の搬送
に連携するトナー付着処理終了検出紙位置センサ107
と現像機終了検出紙位置センサ109と定着機終了検出
紙位置センサ111の出力タイミングが早められる。ト
ナー付着処理の開始は画像読取りセンサ103の出力信
号を受けて開始するので変化はないが、現像処理はトナ
ー付着処理終了検出紙位置センサ107とトナー付着処
理終了センサ112の両方の出力信号を受け、定着処理
は現像処理終了センサ113と現像機処理終了検出紙位
置センサ109の両方の出力信号を受けて開始されるの
で、動作のタイミングは連動条件によって変わってく
る。
【0047】変更後のタイムチャートを図6に示す。こ
れを駆動関数に変換し、機構動作解析を実施して機構動
作の画像を確認すると、紙の搬送と各部の処理やモータ
の駆動とがずれて機能的に満足しないことが判る。
【0048】このような操作をオペレータが満足するま
で繰り返される。なお、条件を変更しない場合は、図4
に示す処理において、リスト出力データ処理部34にお
いて図7に示すようなタイムチャートが生成され、これ
がプリント装置26によって打出される(ステップ20
09)。
【0049】したがって、コピー機100を対象にした
場合には、コピーずれや、汚れや、紙詰まりのない機構
動作を作成できることになり、この結果を実製品にフィ
ードバックすればよいことになる。
【0050】このように、機構動作やタイミングをタイ
ムチャートで示し、タイムチャートに記述されたデータ
を機構動作シミュレーションの駆動関数に変換してい
る。そして、機構動作やタイミングの条件を変更すると
きには、画面上に映し出されているタイムチャートを変
更し、この変更に伴わせて機構動作シミュレーションの
駆動関数データを変更させるようにしている。したがっ
て、機構動作やタイミングの条件を変更する場合でも、
全データを作り直したり、膨大なデータファイルから駆
動関数の記述部分を捜して変更したりする必要がなく、
タイムチャートを変更するだけで制御遅れなどの複雑な
条件を簡単に取り入れて検証を行うことができる。この
ため、実際に即し、かつ十分な検討の元で機構設計を効
率よく行うことが可能となる。
【0051】なお、上述した例では、機構動作のタイミ
ング検証に重点おいているが、さらに部品形状データを
機構動作解析シミュレーションに加えることによって部
品間の干渉判定を行えるようにしてもよい。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
機構動作やタイミングをタイムチャートで示し、タイム
チャートに記述されたデータを機構動作シミュレーショ
ンの駆動関数に変換し、さらに機構動作やタイミングの
条件の変更を、タイムチャートを変更することで実現し
ているので、機構動作やタイミングを変更する場合の作
業を大幅に軽減できる。また、検証結果がタイムチャー
トで示されるので、見易くて判り易く、効率のよい機構
設計の実現に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る機構設計支援装置の
ブロック構成図
【図2】同装置にタイムチャートデータとして入力され
る各駆動系の機構動作データおよび機構動作のタイミン
グデータの一例を示す図
【図3】同装置においてタイムチャートデータの作成処
理およびタイムチャートデータに基づいて駆動関数を生
成する処理の流れを示す図
【図4】同装置における検証処理動作の流れを示す図
【図5】同装置においてタイムチャートデータの変更処
理および変更タイムチャートデータに基づいて駆動関数
を変更する処理の流れを示す図
【図6】変更されたタイムチャートの一例を示す図
【図7】プリントアウトされた検証データの一例を示す
【図8】同装置の検証例を説明するために用いたコピー
機の機構系を示す図
【図9】従来の機構設計支援装置のブロック構成図
【図10】同装置における検証処理動作の流れを示す図
【符号の説明】
21…支援装置本体 22…機械拘束読込装置 23…機構動作駆動入力装置 24…画像出力装置 25…入力装置 26…プリント装置 27…データファイル 28…機構動作モデルデータ作成装置 29…タイムチャート入力作成部 30…機構動作駆動関数生成部 31…機構動作シミュレーションデータ作成部 32…機構動作シミュレーション実行部 33…タイムチャート出力作成部 34…リスト出力データ作成部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機構設計を機構動作シミュレーションによ
    り支援する機構設計支援方法において、 検証対象における所定データに基づいて機構動作シミュ
    レーションデータを作成し、この機構動作シミュレーシ
    ョンデータに基づいて前記検証対象における機構動作の
    タイムチャートを作成して表示することを特徴とする機
    構設計支援方法。
  2. 【請求項2】機構設計を機構動作シミュレーションによ
    り支援する機構設計支援方法において、 検証対象における所定データに基づいて機構動作シミュ
    レーションデータを作成する機構動作シミュレーション
    データ作成工程と、 前記機構動作シミュレーションデータに基づいて前記検
    証対象における機構動作のタイムチャートを作成するタ
    イムチャート作成工程と、 前記タイムチャートを表示するタイムチャート表示工程
    とを具備してなることを特徴とする機構設計支援方法。
  3. 【請求項3】機構設計を機構動作シミュレーションによ
    り支援する機構設計支援方法において、 検証対象における所定データに基づいて機構動作シミュ
    レーションデータを作成し、この機構動作シミュレーシ
    ョンデータに基づいて前記検証対象における機構動作の
    タイムチャートを作成するとともに前記所定データの少
    なくとも一部と前記タイムチャートとを関連づけた所定
    情報を記憶しておき、前記タイムチャートを表示した後
    にこの表示されたタイムチャートを表示面上で変更する
    場合に前記所定情報を参照して前記所定データを自動的
    に変更することを特徴とする機構設計支援方法。
  4. 【請求項4】機構設計を機構動作シミュレーションによ
    り支援する機構設計支援方法において、 検証対象における所定データに基づいて機構動作シミュ
    レーションデータを作成する機構動作シミュレーション
    データ作成工程と、 前記機構動作シミュレーションデータに基づいて前記検
    証対象における機構動作のタイムチャートを作成するタ
    イムチャート作成工程と、 前記所定データの少なくとも一部と前記タイムチャート
    とを関連づけた所定情報を記憶する工程と、 前記タイムチャートを表示するタイムチャート表示工程
    と、 前記タイムチャートを表示面上で変更する場合に前記所
    定情報を参照して前記所定データを自動的に変更するタ
    イムチャート変更工程とを具備してなることを特徴とす
    る機構設計支援方法。
  5. 【請求項5】前記所定情報は、前記検証対象の駆動関数
    データと前記タイムチャートとを対応付けたものである
    ことを特徴とする請求項3または4に記載の機構設計支
    援方法。
  6. 【請求項6】機構設計を機構動作シミュレーションによ
    り支援する機構設計支援装置において、 検証対象における所定データに基づいて機構動作シミュ
    レーションデータを作成する機構動作シミュレーション
    データ作成手段と、 前記機構動作シミュレーションデータに基づいて前記検
    証対象における機構動作のタイムチャートを作成するタ
    イムチャート作成手段と、 前記タイムチャートを表示するタイムチャート表示手段
    とを具備してなることを特徴とする機構設計支援装置。
  7. 【請求項7】機構設計を機構動作シミュレーションによ
    り支援する機構設計支援装置において、 検証対象における所定データに基づいて機構動作シミュ
    レーションデータを作成する機構動作シミュレーション
    データ作成手段と、 前記機構動作シミュレーションデータに基づいて前記検
    証対象における機構動作のタイムチャートを作成するタ
    イムチャート作成手段と、 前記所定データの少なくとも一部と前記タイムチャート
    とを関連付けた所定情報を記憶する記憶手段と、 前記タイムチャートを表示するタイムチャート表示手段
    と、 前記タイムチャートを表示面上で変更する場合に前記記
    憶手段に記憶されている所定情報を参照して前記所定デ
    ータを自動的に変更するタイムチャート変更手段とを具
    備してなることを特徴とする機構設計支援装置。
  8. 【請求項8】前記所定情報は、前記検証対象の駆動関数
    データと前記タイムチャートとを対応付けたものである
    ことを特徴とする請求項7に記載の機構設計支援装置。
  9. 【請求項9】機構設計を機構動作シミュレーションによ
    り支援する機構設計支援装置において、 検証対象の機械拘束データに基づいて機構動作解析シミ
    ュレーションデータを作成する機構動作シミュレーショ
    ンデータ作成手段と、 検証対象における各駆動系の機構動作データ、機構動作
    のタイミングデータ、制御遅れデータに基づいてタイム
    チャートを作成するタイムチャート入力作成手段と、 このタイムチャート入力作成手段で作成されたタイムチ
    ャートを表示する表示手段と、 前記タイムチャート入力作成手段で作成されたタイムチ
    ャートから駆動関数データを作成する機構動作駆動関数
    生成手段と、 前記機構動作シミュレーションデータ作成手段から得ら
    れた機構動作解析シミュレーションデータと前記機構動
    作駆動関数生成手段から得られた駆動関数データとを使
    って機構動作シミュレーションを実行する機構動作シミ
    ュレーション実行手段と、 この機構動作シミュレーション実行手段から得られた機
    構動作データをタイムチャートに変換してシミュレーシ
    ョン結果後のタイムチャートとして前記表示手段に表示
    するタイムチャート出力作成手段と、 を具備してなることを特徴とする機構設計支援装置。
  10. 【請求項10】機構設計を機構動作シミュレーションに
    より支援する機構設計支援装置において、 検証対象の機械拘束データに基づいて機構動作シミュレ
    ーションデータを作成する機構動作シミュレーションデ
    ータ作成手段と、 検証対象における各駆動系の機構動作データ、機構動作
    のタイミングデータ、制御遅れデータに基づいてタイム
    チャートを作成するタイムチャート入力作成手段と、 このタイムチャート入力作成手段で作成されたタイムチ
    ャートを表示する表示手段と、 前記タイムチャート入力作成手段で作成されたタイムチ
    ャートから駆動関数データを作成する機構動作駆動関数
    生成手段と、 前記機構動作シミュレーションデータ作成手段から得ら
    れた機構動作解析シミュレーションデータと前記機構動
    作駆動関数生成手段から得られた駆動関数データとを使
    って機構動作シミュレーションを実行する機構動作シミ
    ュレーション実行手段と、 この機構動作シミュレーション実行手段から得られた機
    構動作データをタイムチャートに変換してシミュレーシ
    ョン結果後のタイムチャートとして前記表示手段に表示
    するタイムチャート出力作成手段と、 前記表示手段に表示されているシミュレーション結果後
    のタイムチャートを表示面上において変更するタイムチ
    ャート変更手段と、 前記機構動作駆動関数生成手段で作成された駆動関数デ
    ータを変更されたタイムチャートデータに基づいて変更
    する手段とを具備してなることを特徴とする機構設計支
    援装置。
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