(57)【要約】【課題】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。【解決手段】機器ユニットのデータを蓄積する情報蓄積手段２と、操作者が必要な仕様を入力する仕様入力手段１と、入力された仕様に基づいて情報蓄積手段２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３と、選定された機器ユニットの配列順を決定する配列順決定手段４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情報から機器ユニット間のスペースを決定し、機器ユニットの配置を決定するユニット配置決定手段５、とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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情報から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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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情報から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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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