KR20100126587A - 해석 장치 및 해석 방법 - Google Patents

해석 장치 및 해석 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100126587A
KR20100126587A KR1020107024398A KR20107024398A KR20100126587A KR 20100126587 A KR20100126587 A KR 20100126587A KR 1020107024398 A KR1020107024398 A KR 1020107024398A KR 20107024398 A KR20107024398 A KR 20107024398A KR 20100126587 A KR20100126587 A KR 20100126587A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
deformable portion
elastic sheet
flexible medium
deformable
conveying path
Prior art date
Application number
KR1020107024398A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101167430B1 (ko
Inventor
에이지 도요사와
겐지 다끼
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20100126587A publication Critical patent/KR20100126587A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101167430B1 publication Critical patent/KR101167430B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/22—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
    • G06F16/2228—Indexing structures
    • G06F16/2264—Multidimensional index structures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F40/00—Handling natural language data
    • G06F40/10—Text processing
    • G06F40/194—Calculation of difference between files
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44—Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/451—Execution arrangements for user interfaces
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/10—Numerical modelling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/24—Sheet material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

유저의 입력 조작에 따라서, 탄성 시트를 다른 부재(구성 부품)와 교차하지 않는 형상으로 하여 작성한다(스텝 S1). 계속해서, 탄성 시트를 강체 요소로 분할한다(스텝 S2). 그 후, 각 강체 요소에 대해, 양 옆의 강체 요소와의 이루는 각도를 산출하고, 산출 결과 등을 RAM에 저장한다(스텝 S3). 계속해서, 반송 경로 내를 이동하는 유연 매체의 정의를 행한다(스텝 S4). 계속해서, 유연 매체가 반송 경로 내를 이동할 때의 반송 조건을 설정한다(스텝 S5). 그 후, 운동 계산을 실행한다(스텝 S6). 그리고, 운동 계산의 결과, 즉 유연 매체의 거동을 디스플레이 장치에 표시한다(스텝 S7).

Description

해석 장치 및 해석 방법{ANALYZING DEVICE AND ANALYZING METHOD}
본 발명은, 유연 매체의 반송 경로의 설계에 적합한 해석 장치 및 해석 방법 등에 관한 것이다.
복사기 및 레이저 빔 프린터 등의 화상 형성 장치에는, 종이 등의 시트 형상의 유연 매체가 반송되어 이동하는 반송 경로가 마련되어 있다. 그리고, 반송 경로의 설계시에는, 개발 기간의 단축화 및 비용의 저감화를 목적으로 하여, 반송 경로 내를 이동하는 유연 매체의 거동을 계산기 시뮬레이션에 의해 해석하여 화면 상에 묘화하는 것이 행해지고 있다.
이러한 시뮬레이션의 기술에는 다양한 것이 있다.
예를 들어, 유연 매체를 유한 요소법에 의한 유한 요소로 표현하고, 반송 경로 내의 가이드 및 롤러 등의 반송 부재와의 접촉 판단을 행하여, 운동 방정식을 수치적으로 푸는 것에 의해, 유연 매체의 반송 부재와의 반송 저항 및 접촉각을 평가하는 기술이 알려져 있다(특허문헌 1 및 2).
또한, 유연 매체를 보다 간이적으로 질량과 스프링에 의해 표현함으로써, 계산 속도를 향상시키는 기술도 알려져 있다.
유연 매체의 운동의 해석에 관해서는, 뉴마크의 β법, 윌슨의 θ법, 오일러법 및 Kutta-merson법 등이 널리 알려져 있다. 이들 방법에서는, 유한 요소 또는 질량-스프링계로 이산적으로 표현된 유연 매체의 운동 방정식을 세워, 해석 대상 시간을 유한의 폭을 갖는 시간 스텝으로 분할하고, 시간 0으로부터 시간 스텝마다 미지수인 가속도, 속도, 변위를 순차적으로 구하고 있다. 즉, 수치 시간 적분을 행하고 있다. 또한, 유연 매체의 운동 계산에서는, 유연 매체를 강체 요소로 분할하고, 각 강체 요소간을 스프링으로 연결한 유연 매체 모델을 작성한다. 그리고, 이 모델을 사용하여, 원래의 형상으로부터의 변위에 비례한 힘이 발생하는 것으로서 계산을 행한다. 즉, 원래의 형상은 초기 형상으로서 묘화한 형상이며, 외력에 의해 변형되면, 이 형상으로 복귀시키려고 하는 복원력이 작용하는 것을 전제로 하여 계산을 행한다.
통상, 유연 매체의 단면 형상은, 복사기 등의 화상 형성 장치에 세트할 때에는 직선 형상이다. 그로 인해, 유연 매체의 초기 형상을 직선으로 정의하고, 복원력이 0인 상태로부터 거동 계산을 스타트시킨다. 그러나, 1 기종에 대해 급지로부터 배지까지, 전체 반송 경로를 한번에 시뮬레이션하면 계산의 부하, 모델의 규모가 방대해진다.
따라서, 필요에 따라서, 전체 반송 경로 중, 평가하고자 하는 부분만을 잘라내고, 잘라낸 반송 경로에 있었던 형태로 유연 매체를 배치하고, 계산 개시시에 복원력을 작용시켜 종이의 초기 형상을 계산한 후 반송 계산을 행하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 3).
일본 특허 공개 평11-195052호 공보 일본 특허 공개 평11-116133호 공보 일본 특허 공개 제2006-248769호 공보
그러나, 상기 종래의 시뮬레이션 기술에는, 다음과 같은 문제점이 있다.
화상 형성 장치에 따라서는, 반송 경로 내에, 양면 인쇄를 가능하게 하기 위해, 유연 매체의 반송 방향을 전환하는 반전 장치가 설치되어 있고, 역방향으로 반송하고, 경로를 분기하여 유연 매체를 다른 반송 경로에 반송하기 위한 탄성 시트가 장착되어 있는 것이 있다. 탄성 시트로서는, 예를 들어 PET(polyethylene terephthalate) 시트가 사용되고 있다. 또한, 반송되는 유연 매체를 가압하여 원하는 방향으로 하기 위해, 마찬가지로 탄성 시트가 활용되고 있다. 그리고, 탄성 시트에 대해, 다양한 장착 조건, 길이 및 재질에서의 검토가 행해지고 있다. 그런데, 탄성 시트를 강체로서 취급하는 종래의 유연 매체의 반송 시뮬레이션 기술에서는, 충분한 정밀도의 결과를 얻을 수 없다. 또한, 복잡한 조건 설정을 행하면, 정밀도를 향상시킬 수 있을 가능성도 있지만, 설계자의 부담이 방대한 것으로 되어 버린다.
본 발명은, 간이한 설정으로 높은 정밀도의 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있는 해석 장치 및 해석 방법 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 발명의 여러 형태에 상도했다.
본 발명에 관한 해석 장치는, 유연 매체가 이동하는 반송 경로 내의 탄성 시트의 변형 가능한 부분 및 변형 불가능한 부분을 특정하는 특정 수단과, 상기 변형 가능한 부분이 상기 반송 경로 내의 다른 부재와 교차하고 있는 경우에, 상기 변형 가능한 부분과 상기 변형 불가능한 부분의 경계를 지지점으로 하여, 상기 변형 가능한 부분을 상기 다른 부재로부터 이격할 때까지 회전 이동시키는 회전 이동 수단과, 상기 탄성 시트의 강성을 설정하는 설정 수단과, 상기 탄성 시트를 탄성체로서 정의하는 정의 수단과, 상기 탄성체가 직선 형상으로 복귀하려고 하는 복원력을 가미하면서, 상기 반송 경로 내를 이동할 때의 상기 유연 매체의 거동을 산출하는 산출 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 해석 방법은, 유연 매체가 이동하는 반송 경로 내의 탄성 시트의 변형 가능한 부분 및 변형 불가능한 부분을 특정하는 특정 스텝과, 상기 변형 가능한 부분이 상기 반송 경로 내의 다른 부재와 교차하고 있는 경우에, 상기 변형 가능한 부분과 상기 변형 불가능한 부분의 경계를 지지점으로 하여, 상기 변형 가능한 부분을 상기 다른 부재로부터 이격할 때까지 회전 이동시키는 회전 이동 스텝과, 상기 탄성 시트의 강성을 설정하는 설정 스텝과, 상기 탄성 시트를 탄성체로서 정의하는 정의 스텝과, 상기 탄성체가 직선 형상으로 복귀하려고 하는 복원력을 가미하면서, 상기 반송 경로 내를 이동할 때의 상기 유연 매체의 거동을 산출하는 산출 스텝을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 탄성 시트의 변형 가능한 부분이 다른 부재와 교차하는 경우에 회전 이동에 의해 교차를 피하고, 그 후에, 탄성 시트를 탄성체로 정의하여 거동의 산출을 행하므로, 간이한 설정으로 높은 정밀도의 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다.
본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조로 한 이하의 설명에 의해 명백해질 것이다. 또한, 첨부 도면에 있어서는, 동일하거나 혹은 마찬가지의 구성에는 동일한 참조 번호를 부여한다.
첨부 도면은 명세서에 포함되고, 그 일부를 구성하고, 본 발명의 실시 형태를 나타내고, 그 기술과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 설계 지원 장치(해석(시뮬레이션) 장치)의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 CPU(305)가 설계 지원 프로그램에 기초하여 실행하는 거동 시뮬레이션의 내용을 나타내는 흐름도.
도 3은 반송 경로의 정의시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 4는 CAD 시스템 및 해석용 프리-포스트(pre-post) 등으로부터 출력한 단면 형상을 읽어들인 경우에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 부재 지정 버튼(4A)이 눌러진 경우에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 6은 선분(51 및 52)이 서로 교차하고 있는 경우의 처리를 도시하는 도면.
도 7은 장착 가이드 지정 버튼(4B)이 눌러진 경우에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 8은 탄성 시트를 장착하여 고정하는 부분을 나타내는 선분(61) 및 그 단부(62)가 지시된 경우에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 9는 장착 좌표ㆍ길이 지정 버튼(4C)이 눌러진 경우에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 10은 장착 좌표ㆍ선단부 좌표 지정 버튼(4D)이 눌러진 경우에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 11은 탄성 시트의 두께 및 재질의 입력을 재촉하는 메시지의 일례를 도시하는 도면.
도 12는 탄성 시트의 탄성체로서의 정의시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 13a는 회전 스프링의 복원력을 도시하는 도면.
도 13b는 회전 스프링의 복원력을 도시하는 도면.
도 14는 유연 매체의 탄성체로서의 정의시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 15는 유연 매체를 복수의 스프링-질량계로 이산화(離散化)할 때의 분할수 또는 분할 크기의 입력을 재촉하는 메시지의 일례를 도시하는 도면.
도 16은「반송 조건」버튼(1C)이 눌러진 경우에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 17은 커맨드 란(4)에 특징점의 입력으로서 시간 및 롤러의 회전수가 입력된 경우에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 18은 수직 항력과 마찰력의 관계를 도시하는 도면.
도 19는 운동 계산(거동 시뮬레이션)의 내용을 나타내는 흐름도.
도 20은 탄성 시트의 거동 시뮬레이션의 개요를 도시하는 도면.
도 21은 유연 매체와 탄성 시트가 접촉할 때의 접촉력을 도시하는 도면.
도 22는 결과 표시 처리시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
도 23은 그래프 표시 처리시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 설계 지원 장치(해석(시뮬레이션) 장치)의 구성을 나타내는 블록도이다.
이 설계 지원 장치에서는, 비디오 RAM(VRAM)(301), 키보드(303), 포인팅 디바이스(PD)(304), CPU(305), ROM(307), RAM(308), 하드 디스크 드라이브(HDD)(309) 및 플렉시블 디스크 드라이브(FDD)(310) 등의 각 디바이스가 I/O 버스(어드레스 버스, 데이터 버스 및 제어 버스로 이루어짐)(306)를 통해 접속되어 있다.
CPU(305)는, ROM(307)에 기억된 제어 프로그램(반송 경로의 설계를 지원하기 위한 설계 지원 프로그램 등)에 기초하여 설계 지원 장치의 각 디바이스를 제어한다. RAM(308)은, 설계 지원 프로그램 등을 CPU(305)가 실행할 때의 워크 에리어 및 에러 처리시의 임시 저장 에리어 등으로서 사용된다. HDD(309) 및 FDD(310)는, 반송 경로 설계 지원용의 데이터베이스 및 어플리케이션 프로그램 등의 보존 등에 사용된다.
비디오 RAM(301)은, 디스플레이 장치(302)의 화면에 표시되는 문자 및 이미지를 전개 기억하는 메모리이며, 키보드(303)는, 입력에 관한 각종 키를 구비하고, 포인팅 디바이스(304)는, 화면 상에서 아이콘 등을 지시하기 위한 마우스 등이다.
상기 구성의 설계 지원 장치에 전원을 투입하면, CPU(305)는 ROM(307)의 부트 프로그램에 따라서 설계 지원 장치를 초기화하고, HDD(309)로부터 OS(오퍼레이팅 시스템)의 로드를 행한다. 그 후에, CPU(305)는 설계 지원 프로그램 등에 기초하는 처리를 실행한다.
또한, 설계 지원 프로그램이, ROM(307)이 아니라, HDD(309) 등에 기억되어 있어도 되고, 이 설계 지원 프로그램을 저장하고 있는 기억 매체는 특별한 것에 한정되지 않는다.
다음에, 설계 지원 프로그램의 내용의 개요에 대해 설명한다. 이 설계 지원 프로그램은, 종이 및 필름 등의 시트 형상의 유연 매체가, 반송 가이드 및 반송 롤러 등의 반송 부재가 배치된 반송 경로 내를 반송되어 이동할 때의 거동을 CPU(305)에 시뮬레이션시킨다. 도 2는, CPU(305)가 설계 지원 프로그램에 기초하여 실행하는 거동 시뮬레이션의 내용을 나타내는 흐름도이다. 또한, 설계 지원 프로그램은, 상술한 바와 같이, 예를 들어 ROM(307)에 저장되어 있고, CPU(305)가 RAM(308)을 사용하여 실행된다.
우선, CPU(305)는, 유저의 입력 조작에 따라서, 탄성 시트를 다른 부재(구성 부품)와 교차하지 않는 형상으로 하여 작성한다(스텝 S1). 계속해서, CPU(305)는, 탄성 시트를 강체 요소로 분할한다(스텝 S2). 그 후, CPU(305)는, 각 강체 요소가 양 옆의 강체 요소와 이루는 각도를 산출하고, 그 산출 결과 등을 RAM(308)에 저장한다(스텝 S3). 계속해서, CPU(305)는, 반송 경로 내를 이동하는 유연 매체의 정의를 행한다(스텝 S4). 계속해서, CPU(305)는, 유연 매체가 반송 경로 내를 이동할 때의 반송 조건을 설정한다(스텝 S5). 그 후, CPU(305)는, 운동 계산을 실행한다(스텝 S6). 그리고, CPU(305)는, 운동 계산의 결과, 즉 유연 매체의 거동을 디스플레이 장치(302)에 표시한다(스텝 S7).
이하에, 이들 스텝 S1 내지 S7의 상세에 대해 설명한다. 또한, 이들 처리에서는, 유저로부터의 입력을 필요로 하기 때문에, CPU(305)는 필요에 따라서 디스플레이 장치(302)에 소정의 화면을 표시한다. 도 3 내지 도 12, 도 14 내지 도 17, 도 22 및 도 23은, 설계 지원 프로그램에 기초하여 표시되는 화면의 예를 도시하는 도면이다. 도 3 등에 도시한 바와 같이, 설계 지원 프로그램에 기초하여 표시되는 화면에는, 주된 처리의 전환을 행하는 메뉴 바(1), 각 수순의 서브 구성 메뉴(2), 정의한 반송 경로 및 결과가 표시되는 그래픽 화면(3), 프로그램 메시지의 출력 및 필요에 따라서 수치 입력을 행하기 위한 커맨드 란(4)이 포함된다. 메뉴 바(1)에는, 예를 들어,「파일」,「반송 경로」,「매체 정의」,「반송 조건」및「결과 표시」의 버튼이 포함된다. 또한, 서브 구성 메뉴(2)는, 예를 들어, 화면의 좌측에 원하는 범위 영역을 갖고 표시된다.
우선, 탄성 시트의 작성에 관한 처리(스텝 S1)에 대해 설명한다. 탄성 시트의 작성에 관한 처리에서는, 반송 경로의 정의 및 탄성 시트의 배치를 실행한다.
<반송 경로의 정의>
도 3은, 반송 경로의 정의시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면이다. 메뉴 바(1) 중의「반송 경로」버튼(1A)이 눌러지면, CPU(305)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 디스플레이 장치(302)에 반송 경로의 정의용의 서브 구성 메뉴(2)를 표시한다. 반송 경로의 정의용의 서브 구성 메뉴(2)에는, 2개의 롤러에서 한 쌍의 반송 롤러를 정의하는 롤러 쌍 정의 버튼(2A), 1개의 롤러를 단독으로 정의하는 롤러 정의 버튼(2B), 및 직선의 반송 가이드를 정의하는 직선 가이드 정의 버튼(2C)이 포함된다. 또한, 원호의 반송 가이드를 정의하는 원호 가이드 정의 버튼(2D), 스플라인 곡선으로 반송 가이드를 정의하는 스플라인 가이드 정의 버튼(2E), 및 유연 매체가 반송되는 경로의 분기를 행하는 플래퍼(포인트)를 정의하는 플래퍼 정의 버튼(2F)도 포함된다. 또한, 유연 매체가 반송 경로 내의 소정의 위치에 있는지 여부를 검출하는 센서를 정의하는 센서 정의 버튼(2G) 및 탄성 시트를 정의하기 위한 탄성 시트 정의 버튼(2H) 등도 포함된다.
이들 각 버튼(2A 내지 2G)은, 실제 복사기 및 프린터 등의 화상 형성 장치의 반송 경로를 구성하는 부품에 상당한다. 따라서, 종이 등의 유연 매체의 반송 경로를 구성하기 위해 필요한 부품 전체가 정렬되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 이들 버튼이 조작되면, 당해 부품을 그래픽 화면(3) 내에 배치하는 것이 가능해진다. 즉, 각 구성 부품의 정의를 서브 구성 메뉴에 의해 실시하면, 그래픽 화면(3) 상에 그 위치 형상이 반영된다.
또한, CAD 시스템 및 해석용 프리-포스트 등으로부터 출력한 단면 형상을 읽어들인 경우에는, 도 4에 도시한 바와 같이, CPU(305)는 그래픽 화면(3)에 단면 형상을 표시한다. 이 단면 형상을 사용하여 각 구성 부품을 정의할 때에는, 각 버튼(2A 내지 2G)을 선택한 후에, 화면에 표시되어 있는 원, 선분, 원호 등을 선택하고, 필요에 따라서 각 구성 부품의 설정에 필요한 값을 입력하면 된다.
<탄성 시트의 배치>
도 5 내지 도 10은, 탄성 시트의 배치시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면이다. 탄성 시트의 배치에서는, 주로, 탄성 시트로서 취급하는 부재의 다른 구성 부재에 의해 변형이 구속되는 부분(변형 불가능한 부분)의 특정, 및 변형부(변형 가능한 부분)의 특정을 행한다. 반송 경로 정의의 서브 구성 메뉴(2) 중의 탄성 시트 정의 버튼(2H)이 눌러지면, CPU(305)는, 도 5 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 디스플레이 장치(302)에 탄성 시트의 정의용의 서브 구성 메뉴를 표시한다. 탄성 시트의 정의용의 서브 구성 메뉴(2)에는, 탄성 시트의 설정 방법으로서, 부재 지정 버튼(4A), 장착 가이드 지정 버튼(4B), 장착 좌표ㆍ길이 지정 버튼(4C), 및 장착 좌표ㆍ선단부 좌표 지정 버튼(4D) 등이 포함된다. 어느 버튼이 눌러져도, CPU(305)는, 탄성 시트로서 취급하는 부재의 다른 구성 부재에 의해 변형이 구속되는 부분의 특정 및 변형부의 특정을 행하고, 또한 변형부의 길이를 특정한다. 이하, 이들 버튼이 눌러진 경우의 처리에 대해 개별적으로 설명한다.
부재 지정 버튼(4A)이 눌러진 경우, CPU(305)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 그래픽 화면(3) 중의 부재 중에서 탄성 시트로서 취급해야 할 부재의 선택을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 그리고, 포인팅 디바이스(304)에 의해 그래픽 화면(3)으로부터 부재(41)가 선택되면, CPU(305)는, 지정된 부재(41)를 탄성 시트로 간주하고, 다른 구성 부재와 길이를 갖고 접하고 있는 영역(42)을 탄성 시트의 변형 불가능한 부분으로서 특정한다. 또한, CPU(305)는, 영역(42)의 양단부의 좌표를 장착 위치의 좌표로서 RAM(308)에 저장한다. 이때, 영역(42)에 있어서 부재(41)에 접촉하고 있는 구성 부재는, 탄성 시트가 장착되어 고정되는 부재로 된다. 또한, CPU(305)는, 선택된 부재(41)의 영역(42) 이외의 부분을 변형부(변형 가능한 부분)로 특정하고, 그 길이를 변형부의 길이로서 RAM(308)에 저장한다.
그 후, CPU(305)는, 변형부를 구성하는 선분(51)과, 또한 다른 구성 부재를 구성하고 있는 선분(52)이 서로 교차하고 있는지를 판단한다. 선분(51 및 52)이 서로 교차하고 있는 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, CPU(305)는, 2개의 장착 위치 중에서 선분(51)측의 단부(53)를 지지점으로 하여, 선분(51)을, 선분(51)과 선분(52)이 교차하지 않게 될 때까지 회전 이동시킨다. 즉, 영역(42)(변형 불가능한 부분)과 변형 가능한 부분의 경계를 지지점으로 하여, 선분(51)을 선분(52)으로부터 이격할 때까지 회전 이동시킨다. 이때의 회전 이동에서는, CPU(305)는, 선분(51)의 회전의 방향을, 변형부의 선단부(55) 및 교점(56)을 연결하는 선분과 선분(52)이 이루는 각도 θ가 작아지도록(90도 이하로 되는 방향) 제어한다. 그리고, CPU(305)는, 회전 이동 후의 위치(54)를, 변형부를 구성하는 선분(51)의 위치로 결정한다. 이와 같이 하여, 변형부의 위치의 결정 및 길이의 특정이 행해진다.
또한, 장착 가이드 지정 버튼(4B)이 눌러진 경우, CPU(305)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 탄성 시트를 장착하여 고정하는 부분을 나타내는 선분의 일부분과 그 변형부를 마련하고자 하는 측의 단부의 지정을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 그리고, 포인팅 디바이스(304)에 의해 그래픽 화면(3)으로부터 탄성 시트를 장착하여 고정하는 부분을 나타내는 선분(61) 및 그 단부(62)가 지시되면, 도 8에 도시한 바와 같이, 탄성 시트의 변형부의 길이의 입력을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 그리고, 변형부의 길이가 입력되면, CPU(305)는, 탄성 시트를 장착하여 고정하는 부분을 나타내는 선분의 양단부의 좌표를 장착 위치의 좌표로서 RAM(308)에 저장하고, 입력된 변형부의 길이도 RAM(308)에 저장한다.
그 후, 도 8에 도시한 바와 같이, CPU(305)는, 선분(61)의 단부(62)측의 연장선 상에, 입력된 길이의 변형부를 나타내는 선분(71)을 작성한다. 그리고, 이 선분(71)이 다른 구성 부재를 나타내는 선분(52)과 교차하고 있는 경우에는, 부재 지정 버튼(4A)이 눌러진 경우와 마찬가지로, 선분(71)을 회전 이동시키고, 회전 이동 후의 위치(72)를, 변형부를 구성하는 선분(71)의 위치로서 결정한다. 이와 같이 하여, 변형부의 위치의 결정 및 길이의 특정이 행해진다.
따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, 탄성 시트 그 자체를 나타내는 부재가 그래픽 화면(3) 중에 존재하지 않는 경우(설계 데이터에 탄성 시트가 존재하지 않는 경우 등)라도, 탄성 시트의 배치를 행하는 것이 가능하다.
또한, 장착 좌표ㆍ길이 지정 버튼(4C)이 눌러진 경우, CPU(305)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 탄성 시트를 장착하여 고정하는 부분의 양단부를 나타내는 2개 좌표의 지정을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 예를 들어, 2개의 좌표 중에서, 나중에 지정하는 좌표를, 변형부를 마련하고자 하는 측의 단부의 좌표로 한다. 이들 좌표의 값은, 예를 들어, 커맨드 란(4)에 키보드(303)로부터 수치를 입력함으로써 지정할 수 있다. 또한, 예를 들어, 포인팅 디바이스(304)를 사용하여 그래픽 화면(3) 상의 점을 특정함으로써 지정할 수도 있다. 그리고, 2개의 좌표가 지정되면, CPU(305)는, 이들 좌표가 나타내는 점을 연결하는 선분(81)을 작성하여, 디스플레이 장치(302)에 표시한다. 계속해서, CPU(305)는, 탄성 시트의 변형부의 길이의 입력을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 그리고, 변형부의 길이가 입력되면, CPU(305)는, 지시된 2개의 좌표를 장착 위치의 좌표로서 RAM(308)에 저장하고, 입력된 변형부의 길이도 RAM(308)에 저장한다. 즉, 선분(81)이 탄성 시트를 장착하여 고정하는 부분을 나타내게 된다. 유저는, 선분(81)에 의해 탄성 시트의 장착 위치를 확인할 수 있다.
그 후, 도 9에 도시한 바와 같이, CPU(305)는, 선분(81)의 변형부를 마련하고자 하는 측(나중에 입력된 좌표측)의 연장선 상에, 입력된 길이의 변형부를 나타내는 선분(82)을 작성한다. 그리고, 이 선분(82)이 다른 구성 부재를 나타내는 선분(52)과 교차하고 있는 경우에는, 부재 지정 버튼(4A)이 눌러진 경우와 마찬가지로, 선분(82)을 회전 이동시키고, 회전 이동 후의 위치(83)를, 변형부를 구성하는 선분(82)의 위치로서 결정한다. 이와 같이 하여, 변형부의 위치의 결정 및 길이의 특정이 행해진다.
따라서, 도 9에 도시한 바와 같이, 탄성 시트 그 자체를 나타내는 부재 및 탄성 시트를 장착하여 고정하고자 하는 부재의 양쪽이 그래픽 화면(3) 중에 존재하지 않는 경우(설계 데이터에 탄성 시트가 존재하지 않는 경우 등)라도, 탄성 시트의 배치를 행하는 것이 가능하다.
또한, 장착 좌표ㆍ선단부 좌표 지정 버튼(4D)이 눌러진 경우, CPU(305)는, 장착 좌표ㆍ길이 지정 버튼(4C)이 눌러진 경우와 마찬가지로, 탄성 시트를 고정하는 부분의 양단부를 나타내는 2개 좌표(제1 위치)의 지정을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 또한, 예를 들어, 2개의 좌표 중에서, 나중에 지정하는 좌표를, 변형부를 마련하고자 하는 측의 단부의 좌표로 한다. 이들 좌표의 값은, 예를 들어, 커맨드 란(4)에 키보드(303)로부터 수치를 입력함으로써 지정할 수 있고, 또한 포인팅 디바이스(304)를 사용하여 그래픽 화면(3) 상의 점을 특정함으로써 지정할 수도 있다. 그리고, 2개의 좌표가 지정되면, CPU(305)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 이들 좌표가 나타내는 점을 연결하는 선분(91)을 작성하여, 디스플레이 장치(302)에 표시한다. 계속해서, CPU(305)는, 탄성 시트의 변형부의 선단부의 좌표(제2 위치)의 지정을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 이 좌표의 값도, 예를 들어, 커맨드 란(4)에 키보드(303)로부터 수치를 입력함으로써 지정할 수 있고, 또한 포인팅 디바이스(304)를 사용하여 그래픽 화면(3) 상의 점을 특정함으로써 지정할 수도 있다. 그리고, 선단부의 좌표가 지정되면, CPU(305)는, 지시된 2개의 좌표를 장착 위치의 좌표로서 RAM(308)에 저장하고, 선단부의 좌표 및 변형부를 마련하고자 하는 측의 단부의 좌표로부터 구해지는 변형부의 길이도 RAM(308)에 저장한다. 즉, 선분(91)이 탄성 시트를 고정하는 부분을 나타내게 된다. 유저는, 선분(91)에 의해 탄성 시트의 장착 위치를 확인할 수 있다.
그 후, 도 10에 도시한 바와 같이, CPU(305)는, 선분(91)의 변형부를 마련하고자 하는 측의 단부(나중에 입력된 좌표가 나타내는 점)와 선단부의 좌표를 연결하는 선분(92)을 작성하고, 이 선분(92) 상에 변형부를 마련한다. 그리고, 이 선분(92)이 다른 구성 부재를 나타내는 선분(52)과 교차하고 있는 경우에는, 부재 지정 버튼(4A)이 눌러진 경우와 마찬가지로, 선분(92)을 회전 이동시키고, 회전 이동 후의 위치(93)를, 변형부를 구성하는 선분(92)의 위치로 결정한다. 이와 같이 하여, 변형부의 위치의 결정 및 길이의 특정이 행해진다.
따라서, 도 10에 도시한 바와 같이, 탄성 시트 그 자체를 나타내는 부재 및 탄성 시트를 장착하여 고정하고자 하는 부재의 양쪽이 그래픽 화면(3) 중에 존재하지 않는 경우(설계 데이터에 탄성 시트가 존재하지 않는 경우 등)라도, 탄성 시트의 배치를 행하는 것이 가능하다. 또한, 탄성 시트의 형상의 자유도가 향상된다.
이와 같이, CPU(305)는, 어느 버튼이 눌러진 경우에도, 변형부의 특정 및 길이의 특정을 실행한다.
또한, CPU(305)는, 상술한 바와 같은 탄성 시트의 변형부의 특정 등이 종료된 후, 도 11에 도시한 바와 같이, 탄성 시트의 두께 및 재질(영률, 포와송비, 질량 밀도)의 입력을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. CPU(305)는, 탄성 시트의 두께 및 재질로부터 당해 탄성 시트의 강성을 설정한다. 그리고, 이들이 입력되면, 각 값을 RAM(308)에 저장하고, 탄성 시트의 배치에 관한 처리를 종료한다.
이와 같이 하여, 탄성 시트의 작성에 관한 처리(스텝 S1)가 행해진다.
다음에, 강성 요소로의 분할에 관한 처리(스텝 S2) 및 강성 요소의 각도의 산출(스텝 S3)에 대해 설명한다. 강성 요소로의 분할에 관한 처리 및 강성 요소의 각도의 산출에서는, 탄성 시트의 탄성체로서의 정의를 실행한다.
<탄성 시트의 탄성체로서의 정의>
도 12는, 탄성 시트의 탄성체로서의 정의시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면이다. CPU(305)는, 탄성 시트의 배치 후, 장착 위치의 2개 좌표에 강체 요소를 정의하고, 또한 그 2개의 강체 요소 사이를 연결하는 스프링을 정의한다. 또한, CPU(305)는, 이들 2개의 강체 요소에 구속 조건을 부여하여, 병진 방향 및 회전 방향으로의 변위를 할 수 없도록 정의한다. 그리고, CPU(305)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 탄성 시트의 변형부를 복수의 스프링-질량계로 이산화할 때의 분할수 또는 분할 크기의 입력을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 도 12에는, 분할수를 6으로 한 경우의 화면이 도시되어 있다. 또한, 각 질점(111) 사이를 연결하는 회전 스프링(113)은, 탄성 시트를 탄성체로 간주했을 때의 굽힘 강성을 표현하고, 또한 병진 스프링(112)은 인장 강성을 표현한다. 양 스프링(112 및 113)의 상수는 탄성 이론으로부터 유도하는 것이 가능하다. 회전 스프링 상수 kr과 병진 스프링 상수 ks는, 영률 E, 폭 w, 두께 t 및 질점간의 거리 ΔL을 사용하여, 다음 식(수학식 1)에 의해 부여된다.
Figure pct00001
또한, 질점의 질량 m은, 탄성 시트의 길이(L), (w), 탄성 시트의 두께(t), 밀도(ρ) 및 분할수(n)로부터, 다음 식(수학식 2)에 의해 부여된다.
Figure pct00002
여기서, 회전 스프링의 복원력에 대해 설명한다. 도 13a 및 도 13b는, 회전 스프링의 복원력을 도시하는 도면이다. CPU(305)는, 탄성 시트를 탄성체로서 정의할 때에, 회전 스프링(113)에 의해 탄성 시트에 굽힘에 대한 복원력이 발생하는 것으로 한다. 복원력은, 변형 후의 형상을 변형 전의 형상으로 복귀하려고 하는 힘이며, 도 13a에 도시한 바와 같이, 강체 요소가 직선으로 나열되어 있는 상태를 복원력 0의 상태로 하면, 도 13b에 도시한 바와 같이 각도 φ를 가진 상태에서는 직선으로 복귀하기 위한 복원력이 발생한다.
따라서, 본 실시 형태에서는, CPU(305)가, 인접하는 강성 요소간의 각도가 0도가 아닌 경우에는, 이 각도를 0도로 복귀시키려고 하는 복원력이 탄성 시트에 작용하는 것으로서, 탄성 시트의 거동 시뮬레이션을 행하고, 그 후에 유연 매체의 운동 계산(스텝 S6)을 행한다. 도 20은, 탄성 시트의 거동 시뮬레이션의 개요를 도시하는 도면이다. 도 20에서는, 탄성 시트의 고정되는 부분(204)과 변형부(205)가 설정되고, 고정되는 부분과 변형부의 경계의 지지점(206)에, 초기 각도(207)를 가진 상태에서, 강체 요소와 강체 요소 사이를 연결하는 스프링으로 탄성 시트가 정의되어 있다. 그리고, 탄성 시트(201)를 구성하는 강체 요소(208)와, 반송 가이드(202) 사이에는 접촉이 정의되고, 탄성 시트의 거동 시뮬레이션이 개시된다. 계산이 개시되면, 탄성 시트(201)에 대해, 직선으로 복귀하려고 하는 복원력이 발생한다. 그리고, 탄성 시트(201)는 반송 가이드(202)와 접촉하면서 변형되고, 최종적으로, 반송 가이드(202)를 따라 만곡한 탄성 시트(203)가 얻어지고, 이 탄성 시트(203)를 구성하는 강성 요소의 각도가 얻어진다.
이와 같이 하여, CPU(305)는, 탄성 시트를 굽힘 및 인장의 힘에 반응하는 탄성체로서 모델 정의하고, 강성 요소로의 분할에 관한 처리(스텝 S2) 및 강성 요소의 각도의 산출(스텝 S3)이 행해진다.
다음에, 유연 매체의 정의에 관한 처리(스텝 S4)에 대해 설명한다. 유연 매체의 정의에서는, 유연 매체의 탄성체로서의 정의를 실행한다. 또한, 유연 매체의 탄성체로서의 정의시에, 유연 매체의 배치도 행한다.
<유연 매체의 탄성체로서의 정의(유연 매체의 배치를 포함함)>
도 14는, 유연 매체의 탄성체로서의 정의시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면이다. 메뉴 바(1) 중의「매체 정의」버튼(1B)이 눌러지면, CPU(305)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 디스플레이 장치(302)에 유연 매체의 탄성체로서의 정의용의 서브 구성 메뉴(2)를 표시한다. 이때, CPU(305)는, 이 화면에, 상술한 바와 같이 하여 이미 정의된 반송 경로 내의 구성 부품(탄성 시트 등)을 포함시킨다. 또한, 유연 매체의 탄성체로서의 정의용의 서브 구성 메뉴(2)에는, 반송 경로 내에서의 유연 매체의 초기 위치 및 초기 형상을 입력하기 위한 묘화 형상 선택 화면(2I), 및 유연 매체의 종류를 선택하기 위한 매체종 선택 화면(2J)이 포함된다. 또한, 유연 매체를 어떻게 분할할지를 선택하기 위한 분할법 선택 화면(2K) 등도 포함된다.
그리고, CPU(305)는, 묘화 형상 선택 화면(2I) 중 어느 하나가 선택된 것을 검출하면, 선택된 형상에 대해 미리 정해져 있는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 예를 들어, 묘화 도형 선택 화면(2I) 내의「직선」이 선택되면, CPU(305)는, 유연 매체에 있어서의 양단부의 좌표의 값의 입력을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 이들 좌표의 값은, 예를 들어, 커맨드 란(4)에 키보드(303)로부터 수치를 입력함으로써 지정할 수 있다. 또한, 예를 들어, 포인팅 디바이스(304)를 사용하여 그래픽 화면(3) 상의 점을 특정함으로써 지정할 수도 있다. 그리고, 2개의 좌표가 지정되면, CPU(305)는, 그래픽 화면(3) 상에 이들 좌표가 나타내는 양단부(131)를 연결하는 직선(132)을 작성하고, 유연 매체가 어떻게 반송 경로 내에 설치되는지를 유저에 대해 나타낸다. 이와 같이 하여, 유연 매체의 배치가 행해진다.
계속해서, CPU(305)는, 도 15에 도시한 바와 같이, 유연 매체를 복수의 스프링-질량계로 이산화할 때의 분할수 또는 분할 크기의 입력을 재촉하는 메시지를 커맨드 란(4)에 표시한다. 도 15에는, 묘화 도형 선택 화면(2I) 내의「직선」이 선택되고, 분할법 선택 화면(2K) 내의「등분할」이 선택되고, 또한 분할수를 10으로 한 경우의 화면이 도시되어 있다.
매체종 선택 화면(2J)에는, 유연 매체의 종류가 1 또는 2 이상 선택 가능하게 표시되고, 예를 들어, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 디폴트로 어느 하나(예를 들어「재생지 A」)가 선택되어 있다. 또한, 키보드(303) 또는 포인팅 디바이스(304) 등을 사용하여 다른 종류를 선택하는 것이 가능하다. 이들 유연 매체의 종류는, 설계에 앞서 데이터베이스에 등록하는 것이 가능하고, 예를 들어, 범용되고 있는 종류를 등록해 두는 것이 바람직하다. 또한, 데이터베이스에의 등록시에는, 예를 들어, 기록 매체의 종류마다 영률, 밀도 및 두께 등의 당해 유연 매체의 거동의 계산에 사용되는 파라미터의 등록도 행한다. 이러한 등록을 행해 두면, 매체종 선택 화면(2J)으로부터 선택되었을 때에, 당해 유연 매체에 대한 파라미터를 용이하게 판독하여 사용하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 재생지 A에 대해는, 미리「영률: 5409MPa, 밀도: 6.8×10-7kg/mm3, 두께: 0.0951mm」라는 파라미터가 데이터베이스에 등록되어 있는 것으로 한다.
그리고, 묘화 형상 선택 화면(2I), 매체종 선택 화면(2J) 및 분할법 선택 화면(2K)에 있어서의 선택이 끝나고, 또한 선택 상황에 따른 정보(좌표의 값 등)가 입력되면, CPU(305)는, 유연 매체의 양단부에 강체 요소를 정의하고, 또한 그 2개의 강체 요소 사이를 연결하는 스프링을 정의한다. 즉, 탄성 시트의 탄성체로서의 정의와 마찬가지의 처리를 행하여, 각 질점 사이를 연결하는 회전 스프링이 굽힘 강성을 표현하고, 병진 스프링이 인장 강성을 표현한다. 양 스프링의 상수는 탄성 이론으로부터 유도하는 것이 가능하며, 상기 수학식 1 및 2로부터 구해진다.
이와 같이 하여, CPU(305)는, 유연 매체를 굽힘 및 인장의 힘에 반응하는 탄성체로서 모델 정의한다.
이와 같이 하여, 유연 매체의 정의에 관한 처리(스텝 S4)가 행해진다.
다음에, 반송 조건의 설정에 관한 처리(스텝 S5)에 대해 설명한다. 반송 조건의 설정시에, 마찰 계수의 정의도 행한다.
<반송 조건의 설정(마찰 계수의 정의를 포함함)>
CPU(305)는, 유연 매체의 탄성체로서의 정의 후, 반송 조건의 설정을 행한다. 이 반송 조건의 설정의 처리에서는, 반송 롤러의 구동 조건, 및 반송 가이드, 반송 롤러 및 탄성 시트와 유연 매체와의 접촉시의 마찰 계수를 정의한다. 도 16 및 도 17은, 반송 조건의 설정시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면이다. 메뉴 바(1) 중의「반송 조건」버튼(1C)이 눌러지면, CPU(305)는, 도 16에 도시한 바와 같이, 반송 조건의 설정용의 서브 구성 메뉴(2)를 표시한다. 반송 조건의 설정용의 서브 구성 메뉴(2)에는, 구동 조건, 마찰 계수 및 반송 롤러를 정의하기 위한 버튼이 포함된다. 도 16에는, 반송 롤러의 구동 제어의 입력예가 도시되어 있다. 즉, 서브 구성 메뉴(2)의 구동 조건으로부터「롤러」가 선택된 상태(도 16의「롤러」의 부분이 반전 표시되어 있음)가 도시되어 있다.
그리고, 서브 구성 메뉴(2)의「롤러」가 선택되어 있는 상태에서, 그래픽 화면(3)에 표시되어 있는 반송 롤러 중으로부터 하나가 선택되고, 또한 커맨드 란(4)에 특징점의 입력으로서 시간 및 롤러의 회전수가 입력되면, CPU(305)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 그래픽 화면(3)에, 시간에 대한 롤러의 회전수의 변화를 나타내는 그래프를 표시한다. 예를 들어, 커맨드 란(4)에, 시간 및 회전수의 세트로 이루어지는 특징점이 수시 입력되면, CPU(305)는, 그래픽 화면(3)에 그래프를 작성 및 표시한다. 도 17에는, 0 내지 1초의 기간에서는 직선적으로 반송 롤러의 회전수를 0 내지 120rpm까지 상승시키고, 1 내지 3초의 기간에서는 120rpm을 유지하고, 3 내지 4초의 기간에서는 120 내지 0rpm으로 감속하도록 특징점이 입력된 경우의 그래프가 도시되어 있다.
또한, CPU(305)는, 서브 구성 메뉴(2)의 마찰 계수로부터「롤러」,「가이드」또는「탄성 시트」가 선택되어 있는 상태에서는, 마찰 계수 μ의 입력을 커맨드 란(4)으로부터 접수한다. 즉, 그래픽 화면(3)에 표시되어 있는 반송 롤러, 반송 가이드 또는 탄성 시트 중의 하나에 대해, 당해 부품의 유연 매체와의 마찰 계수 μ의 입력을 커맨드 란(4)으로부터 접수한다.
또한, 도 18에 도시한 바와 같이, 유연 매체의 질점과 반송 롤러, 반송 가이드 또는 탄성 가이드와의 접촉 계산에 의해 얻어지는 수직 항력을 N으로 하면, 유연 매체의 반송 방향과는 역방향으로 마찰력 μN이 당해 부품과의 사이에 작용한다.
이와 같이 하여, 반송 조건의 설정에 관한 처리(스텝 S5)가 행해진다.
다음에, 운동 계산의 실행에 관한 처리(스텝 S6)에 대해 설명한다. 도 19는, 운동 계산(거동 시뮬레이션)의 내용을 나타내는 흐름도이다.
이 거동 시뮬레이션에서는, CPU(305)는, 우선, 유연 매체의 운동을 계산하는 실시간(계산 종료 시간) T 및 운동 방정식의 해를 수치적으로 구할 때에 사용하는 수치 시간 적분의 시간 간격 Δt(초)를 설정한다(스텝 S11). 이후의 스텝 S12 내지 S16이 수치 시간 적분의 루프가 되고, 유연 매체의 운동에 대해 초기 시간으로부터 Δt마다 계산되고, RAM(308)에 결과가 보존된다.
계속해서, CPU(305)는, Δt초 후의 계산을 행할 때에 필요한 초기 가속도, 초기 속도 및 초기 변위를 설정한다(스텝 S12). 이들의 값으로서는, 1 사이클의 종료마다, 그 계산 결과(즉, 전회의 사이클의 계산값을 초기값으로 함)가 투입된다.
계속해서, CPU(305)는, 유연 매체, 탄성 시트를 구성하는 각 질점에 작용하는 힘을 정의한다(스텝 S13). 여기서, 계산에 사용하는 힘으로서는, 회전 모멘트, 인장력으로 나타내어지는 복원력, 접촉력, 마찰력, 중력, 공기 저항력 및 쿨롬력이 있다. 이때, 도 21에 도시한 바와 같이, 유연 매체가 반송되어, 탄성 시트와 접촉이 발생하고 있을 때에는, 유연 매체(211)와 탄성 시트(212) 사이에 접촉력이 발생하여, 유연 매체, 탄성 시트를 구성하는 질점에 작용하는 힘으로서 가미된다. 특히, 탄성 시트를 구성하는 질점에는, 직선으로 복귀하려고 하는 복원력이나, 중력, 공기 저항력에 부가하여, 유연 매체와의 접촉에 의해 발생하는 접촉력이, 계산에 사용하는 힘으로서 취급되게 된다. 그리고, CPU(305)는, 유연 매체, 탄성 시트의 개개의 질점에 대해 작용하는 힘을 계산하고, 그 후, 그 합력(총력)을 최종적으로 유연 매체, 탄성 시트에 작용하는 힘으로서 정의한다.
그 후, CPU(305)는, 스텝 S13에 있어서 구한 질점에 작용하는 총력을 질점의 질량으로 나누고, 이 제산의 결과에 초기 가속도를 가산함으로써, Δt초 후에 있어서의 당해 질점의 가속도를 구한다(스텝 S14).
계속해서, CPU(305)는, 스텝 S14에 있어서 구한 가속도에 Δt를 곱하고, 이 승산의 결과에 초속도를 가산함으로써, Δt초 후에 있어서의 당해 질점의 속도를 구한다(스텝 S15).
계속해서, CPU(305)는, 스텝 S15에 있어서 구한 속도에 Δt를 곱하고, 이 승산의 결과에 초기 변위를 가산함으로써, Δt초 후에 있어서의 당해 질점의 변위를 구한다(스텝 S16).
CPU(305)는, 스텝 S13 내지 S16의 계산을 반복함으로써, Δt초 후에 있어서의 전체 질점의 변위를 구한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 스텝 S13 내지 S16의 일련의 Δt초 후의 물리량의 계산에 Euler의 시간 적분 방법을 채용하고 있지만, Kutta-merson, Newmark-β법, Willson-θ법 등의 다른 시간 적분 방법을 채용해도 된다.
그 후, CPU(305)는, 스텝 S11에 있어서 설정한 실시간 T에 도달했는지를 판단한다(스텝 S17).
그리고, 실시간 T에 도달하고 있으면, 반송 경로의 해석을 종료한다. 한편, 실시간 T에 도달하고 있지 않으면, 스텝 S12 내지 S16의 처리를 반복한다.
이와 같이 하여, 운동 계산의 실행에 관한 처리(스텝 S6)가 행해진다.
다음에, 운동 계산의 결과의 표시에 관한 처리(스텝 S7)에 대해 설명한다.
<결과 표시>
도 22는, 결과 표시 처리시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면이다. 메뉴 바(1) 중의「결과 표시」버튼(1D)이 눌러지면, CPU(305)는, 도 22에 도시한 바와 같이, 결과 표시용의 서브 구성 메뉴(2)를 표시한다. 결과 표시용의 서브 구성 메뉴(2)에는, 동화상 메뉴 및 플롯 메뉴가 포함된다. 즉, 결과 표시용의 서브 구성 메뉴(2) 중에서는, 동화상 및 플롯의 내용을 유저가 선택할 수 있도록 되어 있다.
예를 들어, 동화상 메뉴에는, 재생 버튼(221), 정지 버튼(222), 일시 정지 버튼(223), 빨리 감기 버튼(224), 및 되감기 버튼(225)이 포함되어 있다. 이들 버튼의 조작에 따라서, CPU(305)는, 그래픽 화면(3)에 유연 매체의 거동을 표시한다. 따라서, 유저는 유연 매체의 거동을 시인할 수 있다.
또한, 플롯 메뉴에는, 예를 들어 가속도, 속도, 변위 및 저항의 버튼이 포함되어 있고, 이들 중으로부터 어느 하나가 선택되면, CPU(305)는, 선택된 항목의 시계열 그래프를 그래픽 화면(3)에 표시한다. 도 23은, 그래프 표시 처리시에 표시되는 화면의 일례를 도시하는 도면이다. 도 23에는, 저항(가이드 저항)이 선택된 경우의 그래프가 표시되어 있는 예가 도시되어 있다.
이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 다양한 탄성 시트의 장착 조건 및 길이에 대해서도 유저가 간단하게 설정할 수 있도록 되고, 또한 탄성 시트와 다른 구성 부재가 서로 간섭하고 있는 경우라도, 복잡한 조작을 행하지 않고 시뮬레이션을 개시하는 것이 가능해진다. 또한, 종이 등의 유연 매체의 조건을 바꾸어 시뮬레이션을 행하는 경우에도, 한번 설정한 탄성 시트의 조건을 그대로 사용할 수 있기 때문에, 설정을 필요로 하는 공정수를 경감시킬 수 있다.
또한, 부재 지정 버튼(4A)의 조작으로부터 탄성 시트의 탄성체로서의 정의를 행하는 경우에는, 유저는, CAD 시스템 및 해석용 프리-포스트 등으로부터 출력한 단면 형상을 도입하였을 때에, 탄성 시트로서 취급하는 부재를 지정하면 된다. 따라서, 설정의 부하를 경감시킬 수 있다.
또한, 장착 가이드 지정 버튼(4B)의 조작으로부터 탄성 시트의 탄성체로서의 정의를 행하는 경우에는, CAD 시스템 및 해석용 프리-포스트 등으로부터 출력한 단면 형상을 도입한 부재 중에 탄성 시트로서 취급하고자 하는 부재가 포함되어 있지 않아도 된다. 즉, 화면에 표시되는 부재중에 탄성 시트로서 취급하는 예정의 부재가 없어도, 탄성 시트의 설정이 가능하다. 이로 인해, 탄성 시트를 추가하기 위해서만 CAD 시스템 및 해석용 프리-포스트 등에서의 수정 작업을 행할 필요가 없게 되어, 유저의 부담을 경감시킬 수 있다.
또한, 장착 좌표ㆍ길이 지정 버튼(4C)의 조작으로부터 탄성 시트의 탄성체로서의 정의를 행하는 경우에는, CAD 시스템 및 해석용 프리-포스트 등으로부터 출력한 단면 형상을 도입한 부재 중에 탄성 시트로서 취급하고자 하는 부재 및 장착하고자 하는 가이드 부재가 포함되어 있지 않더라도 좋다. 즉, 유저는 길이만을 입력함으로써 변형부의 모델화가 행해지므로, 이들 정보는 필요하게 되지 않는다. 따라서, 변형부의 설정의 부하를 경감시킬 수 있다.
또한, 장착 좌표ㆍ선단부 좌표 지정 버튼(4D)의 조작으로부터 탄성 시트의 탄성체로서의 정의를 행하는 경우에도, CAD 시스템 및 해석용 프리-포스트 등으로부터 출력한 단면 형상을 도입한 부재 중에 탄성 시트로서 취급하고자 하는 부재 및 장착하고자 하는 가이드 부재가 포함되어 있지 않더라도 좋다. 또한, 탄성 시트의 형상의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태는, 예를 들어 컴퓨터가 프로그램을 실행함으로써 실현할 수 있다. 또한, 프로그램을 컴퓨터에 공급하기 위한 수단, 예를 들어 이러한 프로그램을 기록한 CD-ROM 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 또는 이러한 프로그램을 전송하는 인터넷 등의 전송 매체도 본 발명의 실시 형태로서 적용할 수 있다. 또한, 상기의 인쇄 처리용의 프로그램도 본 발명의 실시 형태로서 적용할 수 있다. 상기의 프로그램, 기록 매체, 전송 매체 및 프로그램 프로덕트는 본 발명의 범주에 포함된다.
본 발명은 상기 실시 형태에 제한되는 것이 아니라, 본 발명의 사상 및 범위로부터 이탈하지 않고, 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 명백하게 하기 위해, 이하의 청구항을 첨부한다.
본원은, 2008년 4월 8일에 제출된 일본 특허 출원 제2008-100677호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 그 기재 내용 전체를 여기에 원용한다.

Claims (7)

  1. 유연 매체가 이동하는 반송 경로 내의 탄성 시트의 변형 가능한 부분 및 변형 불가능한 부분을 특정하는 특정 수단과,
    상기 변형 가능한 부분이 상기 반송 경로 내의 다른 부재와 교차하고 있는 경우에, 상기 변형 가능한 부분과 상기 변형 불가능한 부분의 경계를 지지점으로 하여, 상기 변형 가능한 부분을 상기 다른 부재로부터 이격할 때까지 회전 이동시키는 회전 이동 수단과,
    상기 탄성 시트의 강성을 설정하는 설정 수단과,
    상기 탄성 시트를 탄성체로서 정의하는 정의 수단과,
    상기 탄성체가 직선 형상으로 복귀하려고 하는 복원력을 가미하면서, 상기 반송 경로 내를 이동할 때의 상기 유연 매체의 거동을 산출하는 산출 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 해석 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 특정 수단은,
    상기 반송 경로 내의 2 이상의 부재를 표시하는 표시 수단과,
    상기 2 이상의 부재 중 어느 하나가 상기 탄성 시트로서 지정되면, 지정된 부재 중에서 다른 부재와 길이를 갖고 접하고 있는 부분을 상기 변형 불가능한 부분으로 하고, 나머지 부분을 상기 변형 가능한 부분으로 하는 판단 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 해석 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 특정 수단은,
    상기 반송 경로 내의 부재를 표시하는 표시 수단과,
    상기 부재를 구성하는 선분의 일부분이 상기 탄성 시트를 장착하는 부분인 것으로서 지정되고, 또한 상기 변형 가능한 부분의 길이를 나타내는 값이 지정되면, 지정된 부분을 상기 변형 불가능한 부분으로 하고, 상기 변형 불가능한 부분의 양단부 중 소정의 측으로부터 상기 변형 불가능한 부분의 연장선 상에, 지정된 값이 나타내는 길이의 상기 변형 가능한 부분을 작성하는 작성 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 해석 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 특정 수단은,
    상기 변형 불가능한 부분의 위치가 지정되고, 또한 상기 변형 가능한 부분의 길이를 나타내는 값이 지정되면, 상기 지정된 위치에 기초하여 상기 변형 불가능한 부분을 작성하고, 상기 변형 불가능한 부분의 양단부 중 소정의 측으로부터 상기 변형 불가능한 부분의 연장선 상에, 지정된 값이 나타내는 길이의 상기 변형 가능한 부분을 작성하는 작성 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 해석 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 특정 수단은,
    상기 변형 불가능한 부분의 제1 위치가 지정되고, 또한 상기 변형 가능한 부분의 상기 변형 불가능한 부분으로부터 이격하는 측의 단부의 제2 위치가 지정되면, 상기 제1 위치에 기초하여 상기 변형 불가능한 부분을 작성하고, 상기 변형 불가능한 부분의 양단부 중 소정의 측과 상기 제2 위치를 연결하는 선분 상에 상기 변형 가능한 부분을 작성하는 작성 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 해석 장치.
  6. 유연 매체가 이동하는 반송 경로 내의 탄성 시트의 변형 가능한 부분 및 변형 불가능한 부분을 특정하는 특정 스텝과,
    상기 변형 가능한 부분이 상기 반송 경로 내의 다른 부재와 교차하고 있는 경우에, 상기 변형 가능한 부분과 상기 변형 불가능한 부분의 경계를 지지점으로 하여, 상기 변형 가능한 부분을 상기 다른 부재로부터 이격할 때까지 회전 이동시키는 회전 이동 스텝과,
    상기 탄성 시트의 강성을 설정하는 설정 스텝과,
    상기 탄성 시트를 탄성체로서 정의하는 정의 스텝과,
    상기 탄성체가 직선 형상으로 복귀하려고 하는 복원력을 가미하면서, 상기 반송 경로 내를 이동할 때의 상기 유연 매체의 거동을 산출하는 산출 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 해석 방법.
  7. 컴퓨터에,
    유연 매체가 이동하는 반송 경로 내의 탄성 시트의 변형 가능한 부분 및 변형 불가능한 부분을 특정하는 특정 스텝과,
    상기 변형 가능한 부분이 상기 반송 경로 내의 다른 부재와 교차하고 있는 경우에, 상기 변형 가능한 부분과 상기 변형 불가능한 부분의 경계를 지지점으로 하여, 상기 변형 가능한 부분을 상기 다른 부재로부터 이격할 때까지 회전 이동시키는 회전 이동 스텝과,
    상기 탄성 시트의 강성을 설정하는 설정 스텝과,
    상기 탄성 시트를 탄성체로서 정의하는 정의 스텝과,
    상기 탄성체가 직선 형상으로 복귀하려고 하는 복원력을 가미하면서, 상기 반송 경로 내를 이동할 때의 상기 유연 매체의 거동을 산출하는 산출 스텝을 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램.
KR1020107024398A 2008-04-08 2009-04-02 해석 장치 및 해석 방법 KR101167430B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008100677 2008-04-08
JPJP-P-2008-100677 2008-04-08
PCT/JP2009/056893 WO2009125719A1 (ja) 2008-04-08 2009-04-02 解析装置及び解析方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100126587A true KR20100126587A (ko) 2010-12-01
KR101167430B1 KR101167430B1 (ko) 2012-07-19

Family

ID=41161852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107024398A KR101167430B1 (ko) 2008-04-08 2009-04-02 해석 장치 및 해석 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8090546B2 (ko)
JP (1) JP4967060B2 (ko)
KR (1) KR101167430B1 (ko)
WO (1) WO2009125719A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012137965A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Canon Inc 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び記憶媒体
CN109376378B (zh) * 2018-09-10 2023-04-07 重庆长安汽车股份有限公司 一种快速提取白车身安装点刚度结果的前后处理方法
US11260881B1 (en) * 2021-02-23 2022-03-01 Blackmore Sensors & Analytics, Llc LIDAR system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11116133A (ja) 1997-10-14 1999-04-27 Ricoh Co Ltd 設計支援装置
JP3886627B2 (ja) 1997-12-26 2007-02-28 株式会社リコー 設計支援装置
JP4067738B2 (ja) * 2000-04-27 2008-03-26 株式会社リコー データ処理装置及びその方法
JP4456749B2 (ja) * 2000-11-02 2010-04-28 富士通株式会社 柔軟媒体物搬送シミュレーション装置
US7165016B2 (en) * 2004-06-03 2007-01-16 Canon Kabushiki Kaisha Simulation apparatus, simulation method therefor, and program for implementing the simulation method
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
JP4847256B2 (ja) * 2006-08-30 2011-12-28 キヤノン株式会社 情報処理装置及び情報処理装置の制御方法、及び、コンピュータプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20100299082A1 (en) 2010-11-25
WO2009125719A1 (ja) 2009-10-15
KR101167430B1 (ko) 2012-07-19
US8090546B2 (en) 2012-01-03
JPWO2009125719A1 (ja) 2011-08-04
JP4967060B2 (ja) 2012-07-04

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
KR100673492B1 (ko) 설계 지원 방법
KR101167430B1 (ko) 해석 장치 및 해석 방법
JP3886627B2 (ja) 設計支援装置
KR20040051541A (ko) 매체반송 시뮬레이션 방법 및 장치
JPH11116133A (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
JP5335521B2 (ja) 設計支援装置、設計支援方法及びプログラム
JP4440149B2 (ja) 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
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
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
JP5178287B2 (ja) 解析装置及び解析方法
US7409326B2 (en) Design support method and design support program
JP2006248769A (ja) 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
JP4847256B2 (ja) 情報処理装置及び情報処理装置の制御方法、及び、コンピュータプログラム
JP4314175B2 (ja) 情報処理装置および情報処理方法およびその方法を実行するためのプログラムおよびそのプログラムを記憶した記憶媒体
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
JP6592267B2 (ja) 設計支援装置およびその方法
JP2006338621A (ja) シミュレーション装置及びその制御方法、並びに制御プログラム
JP2007179263A (ja) 計算装置及びそのシミュレーション方法、並びにそのプログラム
JP2006127018A (ja) 設計支援システム
KR101118613B1 (ko) 해석장치 및 해석방법
JP2007102428A (ja) 搬送経路設計支援装置及び方法、並びにプログラム及び記憶媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150625

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160627

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180625

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190710

Year of fee payment: 8