KR20090004593A - 설계 지원 방법 및 기록 매체 - Google Patents

Abstract

컴퓨터 이용 설계 시스템에 의해 작성된 2차원 단면 모델을 판독하는 단계와, 기록 매체의 이동 궤적에 대한 정보를 저장하는 단계와, 기록 매체의 궤적 근처에 있는 부재를 인식하는 단계와, 인식 단계에서 인식된 부재 이외의 부재가 접촉 계산 대상에서 제외된 시뮬레이션 모델을 작성하는 단계를 포함하는 설계 지원 방법이 제공된다.

컴퓨터 이용 설계, 이동 궤적, 기록 매체, 시뮬레이션 모델, 설계 지원 방법

Description

설계 지원 방법 및 기록 매체{DESIGN SUPPORT METHOD AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 설계 지원 방법 및 프로그램에 관한 것으로，특히 시트 형상 부재에 대한 반송 경로(conveying path)의 최적 설계를 달성하는 데에 이롭게 이용될 수 있는 설계 지원 프로그램 및 설계 지원 방법에 관한 것이다.

반송 경로의 설계 시에，실제로 물건을 제조하기 전에 여러 가지 조건 하에서 설계물의 기능을 검사하는 것이 바람직하다. 이러한 검사는, 견본(prototype)의 제조 및 테스트에 요구되는 공정 수를 감소시킬 수 있고, 개발 기간 및 비용을 감소시킬 수 있다. 반송 경로 내의 종이의 거동을 시뮬레이팅하는 기술로서, 기록 매체에 대한 유한 요소법이 이용된다.

구체적으로는, 일본 특개평 11-195052 및 일본 특개평 11-116133에서는 설계 지원 프로그램이 개시되어 있다. 이들 프로그램에서는, 유한 요소로서 기록 매체를 표현함으로써, 기록 매체와, 기록 매체에 대한 가이드 또는 롤러 간의 반송 저항과 접촉 각이 평가된다. 그 후, 기록 매체와, 반송 경로 내의 가이드 또는 롤러 간의 접촉 상태가, 운동 방정식을 수치적으로 푸는 것에 의해 판단된다.

기록 매체의 운동은, 유한 요소 또는 질량-스프링계(mass-spring systems)에 의해 이산적으로 표현된 기록 매체의 운동 방정식을 세움으로써 그 해가 구해진다. 그 후，해석 대상 시간을, 각각이 유한한 길이를 갖는 시간 스텝으로 분할하고, 시간 0부터 시작하여 각각의 시간 스텝에서 미지수인 가속도, 속도, 및 변위를 순차적으로 계산하는 수치 시간 적분에 의해 기록 매체의 운동의 해가 구해진다. 이러한 기술은, 뉴마크(Newmark) β법, 윌슨(Wilson) θ법, 오일러(Euler) 법, 쿠타-머슨(Kutta-merson) 법 등으로서 공지되어 있다(예를 들면, Katsuhito Sudoh, "Modeling a String from Observing the Real Object" Proc. of Int. Conf. on Virtual Systems and Multimedia(VSMM 2000), pp. 544-553, (2000) 참조).

예를 들면, 일본 특개 2004-258774에는, 이러한 시뮬레이션을 행하기 위한 기술이 개시되어 있다. 이 기술에서는, 반송 경로를 2차원 평면상에, 직선, 원호, 및 스프라인 곡선(spline curve)을 포함하는 선분에 의해 렌더링하여, 반송 경로를 설계하고 있다.

다른 기술에서는，CAD(Computer-aided design) 시스템에 의해 작성된 형상 데이터를 시뮬레이션 데이터로 변환한다. 이 경우, 시뮬레이션 모델을 작성하기 위한 전처리를 행하는 애플리케이션 소프트웨어가 일반적으로 이용된다. 이러한 애플리케이션 소프트웨어는 사용자가 접촉 정의(contact definition), 및 물성값 입력을 포함하는 시뮬레이션 조건 정의를 생성할 수 있게 해준다.

또한，시뮬레이션에 대한 처리 부하를 경감시키기 위해서, 예를 들면, 일본 특개 2000-331194호에서는 시뮬레이션에 불필요한 홀(hall) 또는 필렛(fillet)을 삭제하는 모델 작성 기술이 개시되어 있다.

상술한 바와 같은 설계 지원 프로그램에서는, 기록 매체가 유한 개의 요소 또는 질량으로 분할되고, 1 요소 또는 1 질량과, 반송 경로를 구성하는 1 선분 간의 접촉 계산을 행함으로써, 기록 매체와 반송 가이드 간의 반응력이 생성된다. 이에 따라, 이 프로그램은 반송 경로 내의 기록 매체의 복잡한 거동을 재현한다.

접촉 계산은, 수치 시간 적분의 시간 스텝마다 수행된다. 이에 따라, 기록 매체의 요소 또는 질점(mass point)의 수의 증가, 및 반송 경로를 구성하는 선분의 수의 증가에 따라, 수치 시간 적분에 대한 계산 부하가 불리하게 증가되어, 계산 시간이 길어지게 된다.

3차원 CAD 도면으로부터 투영된 주단면(principal cross-section)을 갖는 2차원 모델이 작성되면, 이 모델은 종이 반송에 관련되지 않은 불필요한 부재를 많이 포함하게 된다. 이러한 경우, 그 선분 수는 일반적인 복사기의 경우 5000 개를 초과한다. 이러한 모델에서는 거동 계산에 10시간 이상이 필요하고, 설계 지원 툴로서의 사용자의 요구를 충족시킬 수 없다. 이에 따라, 기록 매체가 접촉하지 않는 부재를, 계산 모델에서 삭제하는 것이 바람직하다.

그러나，3차원 CAD에 기초한 설계 도면에 기초하여, 기록 매체 반송 시뮬레이션용 모델을 작성하기 위해서는, 사용자가 기록 매체와 반송 경로 간의 접촉 부재를 판단하고, 그 접촉 부재 외의 부재를 소거하는 것을 수동으로 행할 필요가 있다. 이러한 작업은 사용자에게 있어, 처리될 도면의 규모가 커지면 상당한 노동을 필요로 하며 정확성이 결여된다. 이를 해결하기 위해，일본 특개 2003-337836호에서는, 예를 들면, 형상 특징에 기초한 FEM(finite element method) 모델이, 데이터 베이스에 저장된 작성 처리에 기초하여 장치에 의해 자동으로 작성되는 방법이 개시되어 있다.

본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이다. 따라서, 기록 매체 반송 시뮬레이션용 계산 모델을 효율적으로 작성하기 위한 설계 지원 프로그램 및 설계 지원 방법에 대한 필요가 있다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서는, 컴퓨터 이용 설계 시스템에 의해 작성된 2차원 단면 모델을 판독하는 단계; 기록 매체의 이동 궤적 정보에 대한 저장하는 단계; 기록 매체의 궤적 근처에 있는 부재를 인식하는 단계; 및 인식 단계에서 인식된 부재 이외의 부재를 접촉 계산 대상에서 제외한 시뮬레이션 모델을 작성하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 시트 형상의 기록 매체가 반송 경로 내에서 반송되는 거동을 시뮬레이팅함으로써, 반송 경로의 설계를 지원하는 설계 지원 프로그램은, 컴퓨터로 하여금, 컴퓨터 이용 설계 시스템에 의해 작성된 2차원 단면 모델을 판독하는 단계, 기록 매체의 이동 궤적에 대한 정보를 저장하는 단계, 기록 매체의 궤적 근처에 있는 부재를 인식하는 단계, 및 인식 단계에서 인식된 부재 이외의 부재를 접촉 계산 대상에서 제외한 시뮬레이션 모델을 작성하는 단계를 수행하게 한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, CAD 도면으로부터 기록 매체 반송 시뮬레이션에 필요한 부분만이 추출된다. 이러한 추출은 일반적으로 종래 기술에 따라 사용자에 의해 수행된다. 이에 따라, 모델 규모 및 계산 부하를 감소시키는 작업이 자동화될 수 있다. 일반적인 복사기에서는，일반적으로, 대응하는 2차원 설계 도면에 5000개 이상의 선분이 포함된다. 기록 매체 반송에 필요한 100개의 선분을 자동으로 추출함으로써, 계산 속도는 10∼50배 증가될 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 기록 매체 반송 시뮬레이션용의 모델 작성의 최초의 단계인, 기록 매체의 궤적에 대한 정보를 자동으로 작성할 수 있다. 롤러 쌍에 기초한 통과 포인트만을 이용하여 기록 매체의 정확한 궤적을 작성할 수 없는 경우에는, 사용자가 융통성 있게 궤적의 형상을 변경할 수 있다.

또한，본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 기록 매체의 반송 시뮬레이션에 대해 기록 매체가 통과할 가능성이 있는 위치 부근의 부재를 자동으로 추출할 수 있다.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 반송 경로 폭이 일정하지 않고, 반송 경로가 불연속적인 형상을 포함하는 다양한 형상을 가질 때에도, 처리 부하의 낭비없이 기록 매체 궤적 근처에 있는 부재를 또한 추출할 수 있다.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 사용자가 기록 매체의 궤적 인식 처리에서 추출된 부재를 체크할 수 있다. 추출 실패가 나타나는 경우, 처리가 반복되어 추출을 다시 수행하여 원하는 반송 경로 모델을 얻을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 예시적인 실시예들의 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

본 명세서에 포함되어 그 일부를 구성하는 첨부된 도면은, 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예들을 예시하며 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.

<제1 실시예>

이하, 본 발명의 예시적인 실시예에 대해 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 CAD(컴퓨터 이용 설계) 프로그램을 예시한 도면이다. 이 CAD 프로그램에서는，2차원 단면 모델을 판독하기 위한 단면 형상 입력 처리(혹은 단계)와, 인식된 부재 이외의 부재를 접촉 계산 대상에서 제외시킨 시뮬레이션 모델을 새롭게 작성하기 위한 반송 경로 모델 작성 처리를, 컴퓨터에 실행시킨다.

이제, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 설계 지원 프로그램을 실행하기 위한 하드웨어 구성에 대해 설명한다.

도 16은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 설계 지원 프로그램을 적용할 수 있는 정보 처리 장치(설계 지원 장치)(100)의 하드웨어의 구성의 일례를 개략적으로 도시하는 블록도이다.

이 정보처리 장치(100)는, CPU(101), 표시부(102), 및 기억부(103), ROM(read-only memory)(104), RAM(random access memory)(105), 및 입력부(106)를 포함한다. CPU(101)는 전체 장치를 제어하기 위한 중앙 처리 장치이다. 표시부(102)는 본 예시적인 실시예에 따른 각종 입력 조건 및 해석 결과를 표시한다. 기억부(103)는 본 예시적인 실시예에 따른 해석 결과 등을 저장하기 위한 하드 디스크일 수 있다. ROM(104)은 본 예시적인 실시예의 제어 프로그램, 각종 애플리케이션 프로그램, 데이터 등을 저장한다. RAM(105)은, 제어 프로그램에 기초하여 CPU(101)가 각 구성요소를 제어하면서 처리를 행할 때에 이용되는 작업 영역으로서 기능한다. 입력부(106)는 키보드, 마우스 등을 포함한다.

우선, 단면 형상의 입력이 수행된다. 이 처리에서, 기록 매체의 이동의 메카니즘이 2차원 단면 모델로서 투영된 외부 데이터가 검색되고 평면 상에서 렌더링된다. 이러한 처리를 통해 검색된 단면 형상은, 복수의 선분의 조합에 의해 형성되어 있고, 반송 거동을 시뮬레이션하는 데에 불필요한 선분도 포함되어 있다. 이에 따라，본 발명의 예시적인 실시예에 따른 처리가 수행된다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 처리의 절차에서, 처음에 매체 궤적 정보 저장 처리가 수행된다. 이 처리에서, 단면 형상이 렌더링되어 있는 평면 상에, 기록 매체의 이동의 궤적 정보가 정의되고, 그 후 이 궤적 정보가 저장된다. 다음으로, 부재 인식 처리가 수행된다. 이 처리에서, 저장된 궤적 정보를 이용하여, 단면 형상을 형성하는 각 선분이, 기록 매체의 궤적의 근처에 있는지의 여부를 판단한다.

이어서, 반송 경로 모델 작성 처리가 수행된다. 이 처리에서, 궤적의 근처에 있지 않은 선분은 접촉 계산의 대상에서 제외된다. 그 결과, 계산 부하가 경감 된 반송 경로 모델이 작성된다.

도 2는 기록 매체 반송 시뮬레이션에 이용되는 화면 표시의 구성의 일례를 나타낸 도면이다. 이 화면은 메뉴 바(1), 서브 구성 메뉴(2), 정의된 반송 경로 및 동작 결과를 표시하기 위한 그래픽 윈도우(3), 및 프로그램 메시지의 출력 및 필요에 따른 값의 입력을 행하는 커맨드 란(4)을 포함한다.

시뮬레이션에서, 반송 경로 및 기록 매체가 정의되고, 기록 매체와 반송 경로가 서로 접촉되는 것을 이용하여 운동 계산이 행해진다. 반송 경로 및 기록 매체의 작성, 운동 계산 및 접촉 계산에 관한 기본적인 처리 절차에 대해 이하 설명한다.

메뉴 바(1) 중의 "반송 경로" 버튼이 눌러지면, 도 2에 도시된 바와 같이, 화면의 좌측에 소정의 표시 범위를 갖는 서브 구성 메뉴(2)가 표시된다. 반송 경로는, 직선, 곡선, 및 스프라인 곡선의 조합으로 정의되며, 이들 선분을 개별적으로 작성하거나 혹은 CAD 도면을 소정의 포맷으로 변환함으로써 준비된다. 서브 구성 메뉴(2)에는, 부재의 개별 작성을 위한 부재 정의 버튼(2A 내지 2E)과，외부 데이터 검색용의 버튼(2F)이 포함된다.

버튼(2F)이 눌러지면, 외부 데이터 검색용의 다이얼로그 박스가 표시되어, 사용자가 소정의 입력 파일을 선택할 수 있게 해준다. 그래픽 윈도우(3)는, 이러한 동작에 의해 검색되는 단면 형상을 표시한다.

도 3은 반송 경로의 확대도에 선분의 ID를 표시시킨 화면을 나타낸다. 반송 경로는 직선 및 곡선의 조합을 포함하는 복잡한 형상을 갖는다． 커맨드 란(4)에 는, 현재 정의된 선분의 수가 표시된다. 이 예에서는, 320개의 선분에 의해 반송 경로가 렌더링되어 있다(도 2 참조).

"기록 매체" 버튼이 눌러지면, 기록 매체는 반송 경로와 마찬가지로 정의된다. 기록 매체가 배치되면, 기록 매체는 스프링-질량계(spring-mass systems)로 이산화된다(discretized). 도 4에 도시된 바와 같이，형상 선택 란(2H)에서 "직선"이 선택되어 기록 매체가 정의된다． 도 4는 또한，분할법 선택 란(2I)에서 "등분할"이 선택되고 분할수가 10으로 설정된 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 기록 매체의 물리적 값들, 예를 들면 영률, 두께, 및 밀도가, 매체 선택 란(2J) 내의 "매체 종류"를 선택하는 것에 의해, 저장된 데이터베이스로부터 판독된다.

기록 매체를 탄성체로 간주했을 때, 질점들(41)을 연결하는 회전 스프링(42)은 기록 매체의 굽힘 강성(flexural rigidity)을 나타내며, 병진 스프링(43)은 기록 매체의 인장 강성(tensile rigidity)을 나타낸다. 이들 스프링의 스프링 상수는 탄성 이론으로부터 유도될 수 있다. 회전 스프링 상수 kr 및 병진 스프링 상수 ks는 영률 E, 폭 w, 두께 t, 질점 간의 거리 ΔL을 이용하여 이하의 수학식 1 및 수학식 2에 의해 주어진다.

질점의 질량 m은 기록 매체의 길이 L, 폭 w, 두께 t, 밀도 ρ, 및 분할 선분 수 n을 이용하여, 이하의 수학식 3으로부터 계산된다.

기록 매체와, 반송 경로를 형성하는 선분이 정의되면 운동 계산이 행해진다.

수치 시간 적분과 간섭의 처리는 다음의 절차에 따라 수행된다. 도 5는 운동 계산을 나타내는 플로우차트이다. 스텝 51에서, 기록 매체의 운동의 계산에 필요한 실시간 T 및 운동 방정식의 해를 수치적으로 구할 때에 이용되는 수치 시간 적분의 시간 스텝 Δt가 설정된다.

스텝 52∼57은 수치 시간 적분의 루프에 대응한다. 기록 매체의 운동은 초기 시간부터 Δt마다 계산되며, 계산 결과는 기억 장치에 저장된다.

스텝 52에서, Δt초 후의 계산을 행하는 데에 필요한 초기 가속도, 초기 속도, 및 초기 변위가 설정된다. 이들의 값의 계산 결과는 1사이클의 종료 시에 투입된다(즉, 전회의 사이클에서 얻어진 값이 초기값으로서 이용됨).

스텝 53에서, 기록 매체를 형성하는 각 질점에 작용하는 힘이 정의된다. 이 힘에는 회전 모멘트, 인장력, 접촉력, 마찰력, 중력, 공기 저항력, 및 쿨롱 힘이 포함된다. 질점에 대하여 작용하는 이들 힘이 계산된 후 그 결과 생성된 힘이 최종적으로 기록 매체에 작용하는 힘으로서 정의된다.

스텝 54에서, 스텝 53에서 얻어진 질점에 작용하는 각각의 힘을 질점의 각각 의 질량으로 나누고, 그 몫에 초기 가속도를 가산함으로써, Δt 초 후의 가속도가 계산된다.

마찬가지로, 스텝 55에서 속도가 계산되고, 스텝 56에서 변위가 계산된다.

본 예시적인 실시예에서는, 스텝 53∼스텝 56에서의 일련의 Δt 초 후의 물리량 계산에 오일러 시간 적분 방법을 이용한다. 그러나, 쿠타-머슨 법, 뉴마크-β법, 및 윌슨-θ법 등, 다른 시간 적분 기술이 이용될 수도 있다. 스텝 57에서, 계산 시간이 스텝 51에서 설정된 실시간 T에 도달하였는지의 여부가 판단된다. 계산 시간이 실시간 T에 도달한 경우, 운동 계산이 종료된다. 계산 시간이 실시간 T에 도달하지 않은 경우에는, 절차는 스텝 52로 되돌아가고 전술한 시간 적분이 반복된다.

이제, 스텝 53에서의 접촉력을 계산하는 절차에 대해 설명한다. 접촉력을 계산하기 위해서는, 기록 매체의 질점과 부재 간의 간섭이 발생하였는지 여부가 체크된다. 이에 따라，전술한 운동 계산의 절차 동안 부재와 통과점 간의 거리를 계산할 필요가 있다.

도 6은 접촉력 계산의 절차를 나타내는 플로우차트이다. 부재와 질점 간의 거리의 계산에 있어서, 부재의 수와 질점의 수에 대응하는 횟수만큼 처리가 반복된다. 그러나，처리를 여러 번(즉, 부재의 수×질점의 수) 반복하게 되면, 상당한 계산 부하가 발생된다. 따라서, 부재와 기록 매체가 소정의 임계값에 보다 근접하게 되면 거리 계산이 시작되는 2단계의 처리를 통해 접촉력 계산이 수행된다.

스텝 61에서는，반송 경로를 형성하는 선분 중 하나가, 기록 매체의 근처에 있는지 여부를 판단한다.

이 거리 판단은, 도 7에 도시한 바와 같이 부재(70)를 수용하는 영역(71)이 판정되고 영역(71)이 기록 매체 전체를 수용하는 영역(72)과 겹치는지 여부가 판단되는 내부 처리에 의해 실현된다． 이 근접 판단에 대해서는, 이 처리 이외에도, 공간을 블럭으로 분할하고, 기록 매체 및 부재가 동일한 블럭(도 8의 블럭(81)) 내에 존재하는지 여부가 판단되는 영역 분할법을 비롯한 다양한 기술이 제안되어 있다.

스텝 61의 근접 판단에서, 기록 매체와 부재가 서로 근접한 것으로 판단된 경우에, 절차는 스텝 62로 진행되고, 상세한 거리 계산이 행해진다. 기록 매체와 부재 간의 거리가 감소되어 마이너스 값을 갖게 되면, 간섭이 존재하는 것으로 판단되고 접촉력이 발생된다.

도 9에는, 부재와 질점 간의 거리가 계산되고, 부재와 질점 간의 간섭이 발생한 경우 질점을 부재로부터 되돌리는 힘이 발생되는 경우의 일례가 도시되어 있다. 질점(91)과 반송 경로의 부재(92) 간의 간섭이 발생하면, 질점과 부재 간의 겹친 분에 대응하는 힘에 의해 통과점을 되돌리는 힘을 나타내는 스프링(93)이 정의된다. 이러한 계산은 질점의 수에 대응하는 횟수만큼 반복한다.

1개의 부재에 대해서 모든 질점과의 거리 계산이 종료하면, 절차는 스텝 61로 되돌아가서, 모든 부재에 대한 처리가 완료될 때까지 거리 계산이 반복된다.

전술한 운동 계산과 접촉 계산에 대한 계산 부하의 경감을 위해, 거리 계산에 불필요한, 기록 매체로부터 먼 부재를 삭제함으로써, 부재의 수가 가능한 한 많 이 감소된다. 이하에서는, 이러한 불필요한 부재를 감소시키기 위한 절차가 도 2의 예를 이용하여 설명되는데, 도 2에서는 3차원의 CAD 도면이 2차원 평면 상으로 투영되어 2차원 형상 도면으로 변환되는 상태가 나타나 있다.

우선, 매체 궤적 정보 저장 처리가 수행된다. 컴퓨터는 형상을 판독하면, 기록 매체의 궤적을 정의하기 위한, 기록 매체의 통과 포인트로 되는 반송 롤러들 간의 접점(니프)을 자동으로 판정한다. 반송 롤러들을 식별하기 위해, 판독된 선분의 그룹 중에서, 원의 특징을 갖는 부재가 검색된다. 서로 접촉하고 있는 두 개의 반송 롤러들이 발견되면, 그 반송 롤러들 간의 접점의 좌표 정보가 통과점으로서 취득되어 저장된다.

도 10은 검색된 반송 롤러들을 둘러싸는 틀(101)이 하이라이트 표시되며, 반송 롤러 쌍 사이의 접점의 좌표(102)가 마크된 그래픽 윈도우(3)의 예를 나타낸 도면이다. 도 10에 도시된 반송 경로에서，정확한 반송 경로를 작성하는 데에는, 통과점의 수가 부족하다. 따라서, 반송 롤러 쌍 간의 접점 이외에도 임의의 점이 정의된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 버튼(2G)을 누르는 것에 의해, 사용자가 그래픽 윈도우 상의 임의의 점을 지정할 수 있게 된다. 따라서, 사용자는 버튼(2G)을 누르고, 기록 매체의 궤적이 통과하는 점을 지정한다.

그래픽 윈도우(3) 상에는, 사용자에 의해 지정된 점(111)이 마킹되어 있다. 점을 지정하는 작업이 완료되면, 사용자에게 좌표를 연결하여 궤적을 작성할 것을 재촉하는 메시지가 표시된다.

곡선(110)은 전술한 처리를 통하여 정의된 마크들을 연결함으로써 정의되는 기록 매체의 궤적을 나타낸다.

기록 매체의 궤적이 정의되면，기록 매체와 접촉할 가능성이 있는 반송 가이드가 추출된다. 궤적이 정의되면，도 12에 도시된 버튼(2K) 및 버튼(2L)이 표시된다. 버튼(2K)이 눌러지면, 기록 매체의 궤적이 그 사이에 중심으로서 배치되는 평행선 쌍(121)이 표시된다. 이 때, 커맨드 입력 란(4)에 사용자가 원하는 수치 값을 입력하여, 궤적과 평행선(121) 간의 거리가 조정된다. 도 12의 예에서는，거리가 10mm로 설정되어 있다. 평행선들 사이의 영역은 추출 영역으로서 설정되어, 추출 영역 내에 위치한 부재에 대한 정보가 추출된다.

기록 매체의 궤적 근처를 추출하기 위해, 다음의 기술이 또한 이용될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 버튼(2L)이 눌러지면, 매체 궤적이 분할되고, 샘플링 점이 정의된다. 이 때, 사용자는 커맨드 입력 란(4)에 원하는 값을 입력함으로써, 샘플링 간격을 조정한다.

도 13의 예에서는, 샘플링 간격이 5mm로 설정되어 있다. 컴퓨터는 이 샘플링 점에 대하여 법선 벡터(130)를 정의하여, 이 법선 벡터와 최초로 교차하는 부재에 대한 정보를 추출한다. 반송 경로가 볼록하게 부푼 부분을 가지며 이에 따라 일정하지 않은 폭을 갖는 경우, 평행선에 의해 정의되는 추출 영역 내에서 필요한 부재를 추출하는 것이 가능하지 않을 수 있다. 또한，추출 영역이 너무 크면, 불필요한 부재를 많이 추출할 가능성이 있다.

법선 벡터를 이용하는 방법에서는 또한, 반송 경로가 불연속적인 부분을 갖는 경우 기록 매체에서 먼 부재가 추출될 가능성이 있다. 이에 따라, 전술한 두 가지 유형의 방법 양쪽 모두를 이용함으로써, 그 방법의 조건을 만족시키는 부재가 추출될 수 있으며, 이로 인해 처리 부하의 낭비를 방지하게 된다.

도 14에 도시된 바와 같이，전술한 방법을 통해 추출된 부재가 하이라이트 표시되어 불필요한 부재와 구별된다. 사용자는 하이라이트된 부재를 체크하고, 부재의 수에 과잉 또는 부족이 있는지를 판단한다. 과잉 또는 부족이 있는 경우에는 도 12 혹은 도 13에서 설명한 추출 파라미터의 조정을, 원하는 부재가 인식될 때까지 반복한다.

하이라이트되어 있지 않은 부분에 대해서는, 도 6의 스텝 61의 거리 판단 루프에서 제외된 부재를 포함하는 새로운 모델 파일이 작성되어, 이 새로운 모델 파일이 출력된다.

도 15에는 불필요한 부재가 표시되지 않은 계산 파일을 나타낸다. 커맨드 란(4)은 320개의 부재중，50개의 부재가 접촉 부재로서 추출된 것을 나타내고 있다. 이러한 계산 모델을 작성함으로써, 계산 부하를 크게 경감할 수 있다.

본 발명이 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예들에 제한되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 특허청구범위의 범주는, 모든 변형물 및 등가적인 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓은 해석에 따라야 한다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 시뮬레이션 모델 작성 프로그램을 예시하는 플로우차트.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 반송 경로 정의 동작을 나타낸 스크린 샷을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 반송 경로의 확대도.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기록 매체 정의 동작을 나타낸 스크린 샷을 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 운동 계산을 나타낸 플로우차트.

도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 접촉 계산의 예를 나타낸 플로우차트.

도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 부재와 기록 매체 간의 거리를 체크하기 위한 처리를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 부재와 기록 매체 간의 거리를 체크하기 위한 처리를 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기록 매체와 부재 간의 접촉력의 계산을 나타낸 도면.

도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 롤러 쌍 간의 접점의 접촉 좌표에 대한 정보를 취득하기 위한 처리를 나타낸 도면.

도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기록 매체의 궤적 작성의 처리 를 나타낸 도면.

도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 추출 영역을 이용하여 부재를 인식하는 처리를 나타낸 도면.

도 13은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 법선 벡터를 이용하여 부재를 인식하는 처리를 나타낸 도면.

도 14는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 추출된 하이라이트된 부재를 나타낸 도면.

도 15는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 반송 경로 모델 작성 처리를 나타낸 도면.

도 16은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 설계 지원 프로그램을 실행하기 위한 하드웨어 구성을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 메뉴 바

2 : 서브 구성 메뉴

3 : 그래픽 윈도우

4 : 커맨드 란

Claims (9)

1. 시트 형상의 기록 매체가 반송 경로 내에서 반송되는 거동을 시뮬레이팅함으로써, 상기 반송 경로의 설계를 지원하기 위한 설계 지원 방법으로서,

   컴퓨터 이용 설계(computer-aided design) 시스템에 의해 작성된 2차원 단면 모델을 판독하는 단계;

   상기 기록 매체의 이동 궤적에 대한 정보를 저장하는 단계;

   상기 기록 매체의 궤적 근처에 있는 부재들을 인식하는 단계; 및

   상기 인식 단계에서 인식된 상기 부재들 이외의 부재들이 접촉 계산 대상에서 제외된 시뮬레이션 모델을 작성하는 단계

   를 포함하는 설계 지원 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 저장 단계는, 상기 컴퓨터 이용 설계 시스템에 의해 작성된 주단면(principal cross-section)에서의 상기 반송 경로 내의 반송 롤러 쌍을 검색하는 단계와, 상기 반송 롤러들 간의 접점에 대한 좌표 정보를 취득하는 단계와, 사용자로 하여금 좌표를 정의하도록 하여, 상기 접점들의 좌표와 상기 사용자에 의해 정의된 좌표를 연결하는 곡선이 상기 기록 매체의 궤적으로서 정의되게 하는 단계를 포함하는 설계 지원 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 인식 단계는, 상기 사용자에 의해 정의된 상기 기록 매체의 궤적을 샘플링하는 단계와, 샘플링 점에 대한 법선 벡터를 계산하는 단계와, 상기 법선 벡터와 최초로 교차하는 부재에 대한 정보를 추출하는 단계를 포함하는 설계 지원 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 인식 단계는, 상기 기록 매체의 궤적이 그 사이에 중심으로서 배치된 평행선들 ― 상기 평행선들 각각은 상기 궤적으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 있음 ― 사이에 위치한 영역을 추출 영역으로서 설정하는 단계와, 상기 추출 영역 내에 위치되어 있으며 상기 법선 벡터와 최초로 교차하는 부재에 대한 정보를 추출하는 단계를 포함하는 설계 지원 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 인식 단계에서 추출된 부재들은 다른 부재들과 구별되며 하이라이팅(highlighting)에 의해 표시되는 설계 지원 방법.
6. 제3항에 있어서,

   상기 인식 단계에서 추출된 부재들은 다른 부재들과 구별되며 하이라이팅에 의해 표시되는 설계 지원 방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 인식 단계는, 상기 기록 매체의 궤적이 그 사이에 중심으로서 배치된 평행선들 ― 상기 평행선들 각각은 상기 궤적으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 있음 ― 사이에 위치한 영역을 추출 영역으로 설정하는 단계와, 상기 추출 영역 내에 위치되어 있는 부재들에 대한 정보를 추출하는 단계를 포함하는 설계 지원 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 인식 단계에서 추출된 부재들은 다른 부재들과 구별되며 하이라이팅에 의해 표시되는 설계 지원 방법.
9. 시트 형상의 기록 매체가 반송 경로 내에서 반송되는 거동을 시뮬레이팅함으로써, 상기 반송 경로의 설계를 지원하기 위한 설계 지원 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기억 매체로서,

   상기 설계 지원 프로그램은,

   컴퓨터 이용 설계 시스템에 의해 작성된 2차원 단면 모델을 판독하는 단계;

   상기 기록 매체의 이동 궤적에 대한 정보를 저장하는 단계;

   상기 기록 매체의 궤적 근처에 있는 부재들을 인식하는 단계; 및

   상기 인식 단계에서 인식된 상기 부재들 이외의 부재들이 접촉 계산 대상에서 제외된 시뮬레이션 모델을 작성하는 단계

   를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 기억 매체.

Images