(57)【要約】【課題】動作シミュレーションの過程で、三次元モデルの表示画像の表示の高速化を図ること。【解決手段】実装置の制御用プログラムおよびその実装置の設計データを利用して、可動部品の画像または可動組立体の画像を有する仮想作動装置モデルの画像を、可動部品の画像または可動組立体の画像と他の部品の画像との近接および衝突を判断しながら、表示体５ａに表示させるシステムであって、可動部品の画像または可動組立体の画像の移動距離と表示体５ａの画素間隔との大小関係を判別する移動距離判別手段１２と、移動距離判別手段１２による判別の結果、可動部品の画像または可動組立体の画像の移動距離が表示体５ａの画素間隔以上の距離の場合に、仮想作動装置モデルの画像を書き換える画像書換手段１４とを備えた実装置の動作シミュレーションシステムとすること。【選択図】　図１
2004062752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装置の制御用プログラムおよびその実装置の設計データを利用して、可動部品の画像または可動組立体の画像を有する仮想作動装置モデルの画像を、上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像と他の部品の画像との近接および衝突を判断しながら、表示体に表示させる実装置の動作シミュレーションシステムであって、
上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像の移動距離と上記表示体の画素間隔との大小関係を判別する移動距離判別手段と、
上記移動距離判別手段による判別の結果、上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像の移動距離が上記表示体の画素間隔以上の距離の場合に、上記仮想作動装置モデルの画像を書き換える画像書換手段と、
を備えることを特徴とする実装置の動作シミュレーションシステム。
【請求項２】
前記実装置の制御用プログラムを取り込んで作成され、前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像をシーケンシャルに動かす操作命令の集合からなる操作命令ライブラリと、
前記実装置の制御用プログラムを取り込んで作成され、上記操作命令に従って前記仮想作動装置モデルを駆動する駆動信号を生成するプログラムの集合からなる駆動変換ライブラリと、
上記駆動信号を受けて、前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像を動かすためのエンコーダ信号を出力するプログラムの集合からなる仮想作動装置ライブラリと、
三次元ＣＡＤにより作成された前記実装置の設計データを取り込んで作成され、前記実装置を構成する部品に関するデータであって、前記可動部品の画像を含む部品データの集合、および前記実装置を構成する組立体に関するデータであって、前記可動組立体の画像を含む組立体データの集合の内、少なくとも１つの集合からなる部品・組立体ライブラリと、
上記エンコーダ信号により、前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像を移動させるプログラムの集合からなる動作ライブラリと、
前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像と他の部品の画像との距離を算出し、前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像と上記他の部品の画像との近接および衝突を判断して表示させるプログラムからなる干渉ライブラリと、
を格納するライブラリ記憶部を、備えることを特徴とする請求項１記載の実装置の動作シミュレーションシステム。
【請求項３】
実装置の制御用プログラムおよびその実装置の設計データを利用して、可動部品の画像または可動組立体の画像を有する仮想作動装置モデルの画像を、上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像と他の部品の画像との近接および衝突を判断しながら、表示体に表示させる実装置の動作シミュレーションシステムであって、
上記実装置の制御用プログラムを取り込んで作成され、上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像をシーケンシャルに動かす操作命令の集合からなる操作命令ライブラリと、
上記実装置の制御用プログラムを取り込んで作成され、上記操作命令に従って上記仮想作動装置モデルを駆動する駆動信号を生成するプログラムの集合からなる駆動変換ライブラリと、
上記駆動信号を受けて、上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像を動かすためのエンコーダ信号を出力するプログラムの集合からなる仮想作動装置ライブラリと、
三次元ＣＡＤにより作成された上記実装置の設計データを取り込んで作成され、上記実装置を構成する部品に関するデータであって、上記可動部品の画像を含む部品データの集合、および上記実装置を構成する組立体に関するデータであって、上記可動組立体の画像を含む組立体データの集合の内、少なくとも１つの集合からなる部品・組立体ライブラリと、
上記エンコーダ信号により、上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像を移動させるプログラムの集合からなる動作ライブラリと、
上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像と他の部品の画像との距離を算出し、上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像と上記他の部品の画像との近接および衝突を判断して表示させるプログラムからなる干渉ライブラリと、
を格納したライブラリ記憶部を備え、
上記仮想作動装置モデルは、
上記駆動信号により動作を繰り返す仮想モータと、当該仮想モータの動作によりエンコーダ信号を出力する仮想エンコーダとを備える第１仮想作動装置モデルと、
移動開始信号により移動を開始し、移動停止信号により移動を停止する仮想空圧シリンダと、当該仮想空圧シリンダを構成するシリンダロッドの移動距離に対応してエンコーダ信号を出力する仮想位置センサとを備える第２仮想作動装置モデルと、
を有することを特徴とする実装置の動作シミュレーションシステム。
【請求項４】
前記操作命令は、前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像を初期状態に戻すリセット命令を含み、
上記リセット命令は、前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像を表示させながら、前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像を初期位置に復帰させる第１リセットと、復帰途中にある前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像の表示を省略して、前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像を、それぞれの初期状態の画像に書き換える第２リセットとを実行可能とする請求項３記載の実装置の動作シミュレーションシステム。
【請求項５】
実装置の制御用プログラムおよびその実装置の設計データを利用して、可動部品の画像または可動組立体の画像を有する仮想作動装置モデルの画像を、上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像と他の部品の画像との近接および衝突を判断しながら、表示体に表示させる実装置の動作シミュレーション方法であって、
上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像の移動距離と上記表示体の画素間隔との大小関係を判別する移動距離判別ステップと、
上記移動距離判別ステップによる判別の結果、上記可動部品の画像または上記可動組立体の画像の移動距離が上記表示体の画素間隔以上の距離の場合に、上記仮想作動装置モデルの画像を書き換える画像書換ステップと、
を含むことを特徴とする実装置の動作シミュレーション方法。
【請求項６】
前記可動部品の画像または前記可動組立体の画像に、
前記実装置の制御用プログラムを取り込んで作成された操作命令に基づき生成された駆動信号により、動作を繰り返す仮想モータと、
上記仮想モータの動作によりエンコーダ信号を出力する仮想エンコーダと、
上記操作命令に基づき生成された移動開始信号により移動を開始し、上記操作命令に基づき生成された移動停止信号により上記移動を停止する仮想空圧シリンダと、
上記仮想空圧シリンダを構成するシリンダロッドの移動距離に応じてエンコーダ信号を出力する仮想位置センサと、
を有することを特徴とする請求項５記載の実装置の動作シミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実装置を制御する制御用プログラムのデバッグ（誤り訂正）を仮想空間で行う実装置の動作シミュレーションシステムおよび実装置の動作シミュレーション方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、三次元ＣＡＤで作成した実装置の部品データと、他のコンピュータで作成された実装置の制御用プログラムから取り出された必要なデータおよびプログラムと、実装置と同等の機能を有する仮想作動装置モデルの動作プログラムとを１つにまとめてシステムを構築して、そのシステムを用いて実装置の制御用プログラムのデバッグ、部品の公差検証や機構の動作確認等を行う方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平７−２０００１９号公報、特開平８−１３７５３１号公報および特開２０００−２４９７０号公報には、三次元ＣＡＤで作成した形状データを用いてシミュレーションするための実装置の仮想作動装置モデルを画像として表示し、次に、制御用プログラムに従った手続きにより、その中の可動部品の画像を表示画面上で移動させ、部品の接触・干渉をチェックして実装置の制御用プログラムのデバッグを行う発明が、開示されている。
【０００４】
また、特開平８−５５１３９号公報には、仮想作動装置モデルのデータに公差を加え、可動部品の画像を公差の範囲で仮想動作させて、動作部分の干渉や間隙に異常があるかどうかを確認する技術が開示されている。この公報によれば、三次元ＣＡＤデータで作成された三次元モデルを利用することによって、表示画面上であっても個々の部品を実物と同じように見ることができる。しかも、実物と同じように組み立てられた形態を表示させ、その形態を、個々の関連部品を実際に動作する条件と同じ条件にて仮想空間で回転移動させることも簡単に行うことができる。更に、個々の部品公差を仮想的に変えて、実物では異常が発生して部品を破損させるような条件下でも、動作試験を実施できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術は、動作シミュレーションの用途の拡大、技術の進歩および使用者の要求に対して十分に満足できるものではなく、実装置の制御用プログラムを仮想空間でシミュレーションする場合に、いくつかの欠点を有している。
【０００６】
第１の欠点は、可動部品の画像の移動単位（ピッチ）がサブミクロンのレベルまで微小化しているにも拘わらず、可動部品の画像を移動する毎に仮想作動装置モデルの画像を書き換えているので、その画像の表示が遅いということである。駆動信号により作動する仮想作動装置モデルの運動は、伝達機構等を介して可動部品の画像の運動へと伝達される。可動部品の画像が１つの駆動信号で移動する距離又はエンコーダ信号に対応して移動する距離は、表示体のドットピッチと比較して小さい。このため、エンコーダ信号の出力毎に仮想作動装置モデルが書き換えられると、同一のモデルが繰り返し表示されることになる。
【０００７】
第２の欠点は、三次元モデルで慣用されている仮想作動装置モデルが、その操作命令に従って生成された駆動信号トレインにより動作を繰り返すタイプの仮想作動装置モデルのみであるということである。
【０００８】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであり、動作シミュレーションの過程で、仮想作動装置モデルの画像の表示の高速化を図ることを目的とする。また、別の本発明は、動作シミュレーションによって、制御用プログラムをデバッグできる装置の範囲を拡大することを目的とする。
【０００９】
【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、実装置の制御用プログラムおよびその実装置の設計データを利用して、可動部品の画像または可動組立体の画像を有する仮想作動装置モデルの画像を、可動部品の画像または可動組立体の画像と他の部品の画像との近接および衝突を判断しながら、表示体に表示させるシステムであって、可動部品の画像または可動組立体の画像の移動距離と表示体の画素間隔との大小関係を判別する移動距離判別手段と、移動距離判別手段による判別の結果、可動部品の画像または可動組立体の画像の移動距離が表示体の画素間隔以上の距離の場合に、仮想作動装置モデルの画像を書き換える画像書換手段とを備えた実装置の動作シミュレーションシステムとしている。
【００１０】
このような実装置の動作シミュレーションシステムを用いることにより、可動部品等の画像の移動距離が小さい場合には、無駄な書き換え処理をしなくても良い。したがって、グラフィック・ディスプレイ・コントローラ（ＧＤＣ）あるいはグラフィカル・ユーザ・インターフェイス（ＧＵＩ）の負担を軽減でき、高速表示を実現できる。
【００１１】
また、別の本発明は、上記発明において、実装置の制御用プログラムを取り込んで作成され、可動部品の画像または可動組立体の画像をシーケンシャルに動かす操作命令の集合からなる操作命令ライブラリと、実装置の制御用プログラムを取り込んで作成され、操作命令に従って仮想作動装置モデルを駆動する駆動信号を生成するプログラムの集合からなる駆動変換ライブラリと、駆動信号を受けて、可動部品の画像または可動組立体の画像を動かすためのエンコーダ信号を出力するプログラムの集合からなる仮想作動装置ライブラリと、三次元ＣＡＤにより作成された実装置の設計データを取り込んで作成され、実装置を構成する部品に関するデータであって、可動部品の画像を含む部品データの集合、および実装置を構成する組立体に関するデータであって、可動組立体の画像を含む組立体データの集合の内、少なくとも１つの集合からなる部品・組立体ライブラリと、エンコーダ信号により、可動部品の画像または可動組立体の画像を移動させるプログラムの集合からなる動作ライブラリと、可動部品の画像または可動組立体の画像と他の部品の画像との距離を算出し、可動部品の画像または可動組立体の画像と他の部品の画像との近接および衝突を判断して表示させるプログラムからなる干渉ライブラリとを格納するライブラリ記憶部を、さらに備えた実装置の動作シミュレーションシステムとしている。
【００１２】
このため、各種プログラムおよびその他のデータを、システム外の装置から読み込むのではなく、システム内部から読み込むことができるので、プログラムの実行あるいはデータの読込み等の時間が短くなる。
【００１３】
また、別の発明は、実装置の制御用プログラムおよびその実装置の設計データを利用して、可動部品の画像または可動組立体の画像を有する仮想作動装置モデルの画像を、可動部品の画像または可動組立体の画像と他の部品の画像との近接および衝突を判断しながら、表示体に表示させるシステムであって、実装置の制御用プログラムを取り込んで作成され、可動部品の画像または可動組立体の画像をシーケンシャルに動かす操作命令の集合からなる操作命令ライブラリと、実装置の制御用プログラムを取り込んで作成され、操作命令に従って仮想作動装置モデルを駆動する駆動信号を生成するプログラムの集合からなる駆動変換ライブラリと、駆動信号を受けて、可動部品の画像または可動組立体の画像を動かすためのエンコーダ信号を出力するプログラムの集合からなる仮想作動装置ライブラリと、三次元ＣＡＤにより作成された実装置の設計データを取り込んで作成され、実装置を構成する部品に関するデータであって、可動部品の画像を含む部品データの集合、および実装置を構成する組立体に関するデータであって、可動組立体の画像を含む組立体データの集合の内、少なくとも１つの集合からなる部品・組立体ライブラリと、エンコーダ信号により、可動部品の画像または可動組立体の画像を移動させるプログラムの集合からなる動作ライブラリと、可動部品の画像または可動組立体の画像と他の部品の画像との距離を算出し、可動部品の画像または可動組立体の画像と他の部品の画像との近接および衝突を判断して表示させるプログラムからなる干渉ライブラリとを格納したライブラリ記憶部を備え、仮想作動装置モデルは、駆動信号により動作を繰り返す仮想モータと、仮想モータの動作によりエンコーダ信号を出力する仮想エンコーダとを備える第１仮想作動装置モデルと、移動開始信号により移動を開始し、移動停止信号により移動を停止する仮想空圧シリンダと、仮想空圧シリンダを構成するシリンダロッドの移動距離に対応してエンコーダ信号を出力する仮想位置センサとを備える第２仮想作動装置モデルとを有する実装置の動作シミュレーションシステムとしている。これにより、駆動信号トレインにより動作を繰り返すタイプ以外の広範囲の実装置の動作シミュレーションを実行できる。
【００１４】
また、別の本発明は、上記発明において、操作命令に可動部品の画像または可動組立体の画像を初期状態に戻すリセット命令を含み、そのリセット命令が、可動部品の画像または可動組立体の画像を表示させながら、可動部品の画像または可動組立体の画像を初期位置に復帰させる第１リセットと、復帰途中にある可動部品の画像または可動組立体の画像の表示を省略して、可動部品の画像または可動組立体の画像を、それぞれの初期状態に書き換える第２リセットとを実行する命令である実装置の動作シミュレーションシステムとしている。これにより、駆動信号トレインにより動作を繰り返すタイプ以外の広範囲の実装置において、リセットに要する時間を短縮でき、より迅速な動作シミュレーションが可能となる。また、リセット命令の範囲は、仮想作動装置モデルを初期状態に戻す以外に、動作プログラムが複数のシーケンスに分かれていて、シーケンス毎にデバッグ処理を行う場合、進めたり戻したりして他のシーケンスに移行させるケースも含むものである。更に、仮想作動装置モデルの全体ではなく、その一部をシミュレーションする場合にも適用できる。
【００１５】
また、別の本発明は、実装置の制御用プログラムおよびその実装置の設計データを利用して、可動部品の画像または可動組立体の画像を有する仮想作動装置モデルの画像を、可動部品の画像または可動組立体の画像と他の部品の画像との近接および衝突を判断しながら表示させる方法であって、可動部品の画像または可動組立体の画像の移動距離と表示体の画素間隔との大小関係を判別する移動距離判別ステップと、移動距離判別ステップによる判別の結果、可動部品の画像または可動組立体の画像の移動距離が表示体の画素間隔以上の距離の場合に、仮想作動装置モデルの画像を書き換える画像書換ステップとを含む実装置の動作シミュレーション方法としている。
【００１６】
このような実装置の動作シミュレーション方法を採用することにより、可動部品等の画像の移動距離が小さい場合には、無駄な書き換え処理をしなくても良い。これにより、グラフィック・ディスプレイ・コントローラ（ＧＤＣ）あるいはグラフィカル・ユーザ・インターフェイス（ＧＵＩ）の負担を軽減でき、高速表示を実現できる。
【００１７】
また、別の本発明は、上記発明において、可動部品または可動組立体に、実装置の制御用プログラムを取り込んで作成された操作命令に基づき生成された駆動信号により、動作を繰り返す仮想モータと、仮想モータの動作によりエンコーダ信号を出力する仮想エンコーダと、操作命令に基づき生成された移動開始信号により移動を開始し、その操作命令に基づき生成された移動停止信号により移動を停止する仮想空圧シリンダと、仮想空圧シリンダを構成するシリンダロッドの移動距離に応じてエンコーダ信号を出力する仮想位置センサとを有する実装置の動作シミュレーション方法としている。
【００１８】
これにより、駆動信号トレインにより動作を繰り返すタイプ以外の広範囲の実装置の動作シミュレーションにおいて、可動部品等の画像の移動距離が小さい場合には、無駄な表示処理をしなくても良い。したがって、グラフィック・ディスプレイ・コントローラ（ＧＤＣ）あるいはグラフィカル・ユーザ・インターフェイス（ＧＵＩ）の負担を軽減でき、高速表示を実現できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら、具体的に詳述する。
【００２０】
図１は、本発明の実装置の動作シミュレーションシステムの構成を示すブロック図である。この実装置の動作シミュレーションシステムは、シミュレーション用コンピュータ１と、三次元ＣＡＤ用コンピュータ２と、パネルコンピュータ３と、インターフェイス・バス（ＲＳ４２３Ａ）４と、表示装置５と、入力装置６とを備えている。以下に述べる「実装置」とは、シミュレーション対象の実際の装置を指す。「作動装置」とは、実装置に含まれ、可動する可動部品およびその可動部品の集合である可動組立体に加え、場合によっては固定部品を有する装置であり、例えば、モータあるいは空圧シリンダを指す。また、「仮想作動装置モデル」とは、作動装置に似せて作成された画像を指す。また、「可動部品の画像」とは、仮想作動装置モデルに存在する可動部品の画像をいう。「可動組立体の画像」とは、仮想作動装置モデルに存在する、複数の可動部品から構成される可動組立体の画像をいう。
【００２１】
シミュレーション用コンピュータ１は、三次元ＣＡＤ用コンピュータ２およびパネルコンピュータ３と、インターフェイス・バス４で接続されている。シミュレーション用コンピュータ１は、三次元ＣＡＤ用コンピュータ２で作成されたデータおよびプログラムと、パネルコンピュータ３で作成された制御用プログラムとを用いて、シミュレーション用のプログラムを作成する。シミュレーション用コンピュータ１は、複数の処理を同時に実行できるように、複数の中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）を持っている。また、シミュレーション用コンピュータ１は、各ＣＰＵに対応する個々の独立したメモリと、各ＣＰＵに共通のメモリを有している。
【００２２】
三次元ＣＡＤ用コンピュータ２は、インストールされている三次元ＣＡＤ用ソフトを用いて、後述する各種プログラムからなるライブラリを作成し、これらライブラリを記憶している。また、パネルコンピュータ３は、実装置を制御可能なコンピュータであり、各実装置の制御用プログラムを作成し、当該プログラムを記憶している。表示装置５は、仮想作動装置モデルの画像を表示する装置であり、表示体５ａを備えている。また、入力装置６は、動作シミュレーションの命令等を入力するための装置である。
【００２３】
シミュレーション用コンピュータ１は、ライブラリ記憶部１０と、主制御部１１と、演算部１２と、データ記憶部１３と、グラフィック表示演算部１４と、印刷制御部１５と、形状データ生成部１６と、ＣＡＤインターフェイス１７とを備えている。
【００２４】
ライブラリ記憶部１０は、シミュレーションに必要な各種プログラムからなるライブラリおよびプログラム以外の各種データを記憶する記憶部である。主制御部１１は、シミュレーション用コンピュータ１の各処理を制御する構成部である。演算部１２は、各部品の寸法が変化した場合に、関連する他の部品の形状あるいは動作範囲がどのように変わるかを算出する式を予め格納すると共に、演算およびその結果を出力する構成部である。演算部１２は、可動部品の画像または可動組立体の画像の移動距離と表示体の画素間隔との大小関係を判別する移動距離判別手段である。また、演算部１２は、可動部品の画像または可動組立体の画像を初期状態に戻すリセット命令を実行するリセット実行手段でもある。さらに、演算部１２は、可動部品の画像または可動組立体の画像が初期位置に復帰するときに、移動位置データに初期位置データを書き込む初期位置データ書き込み手段である。データ記憶部１３は、部品の変形後のデータあるいは部品間の間隔などの情報を記録する構成部である。
【００２５】
グラフィック表示演算部１４は、部品の変形後の画像を、表示装置６に出力して表示させる構成部である。グラフィック表示演算部１４は、演算部１２から、可動部品の画像または可動組立体の画像の移動距離が画素間隔以上の距離であることを示す信号を受け取ると、仮想作動装置モデルの画像を書き換える画像書換手段である。
【００２６】
印刷制御部１５は、三次元の画像、試験結果等を印字させる構成部である。形状データ生成部１６は、個々の部品における寸法公差などの条件に合わせて、変形後の形状データを生成する構成部である。ＣＡＤインターフェイス１７は、三次元ＣＡＤ用コンピュータ２から、部品の正しい形状および位置を、部品データおよび組立モデルの各データベースに送信する構成部である。
【００２７】
図２は、ライブラリ記憶部１０に格納されている各種ライブラリおよびデータを説明するための図である。
【００２８】
このシミュレーション用コンピュータ１は、三次元ＣＡＤ用コンピュータ２とパネルコンピュータ３から、各種のデータとプログラムをダウンロードして、それらのデータとプログラムの中からシミュレーションに必要な部分を取り込む。
【００２９】
次に、シミュレーション用コンピュータ１は、応用プログラムである操作命令ライブラリ（Ｖ）１０ａ、駆動変換ライブラリ（Ｖ）１０ｂ、仮想作動装置ライブラリ１０ｃ、部品・組立体ライブラリとしての部品ライブラリ１０ｄ、同じく部品・組立体ライブラリとしての組立体ライブラリ１０ｅ、組立体配置ライブラリ１０ｆ、加工部品ライブラリ１０ｇ、基準点初期座標テーブル１０ｈ、干渉ライブラリ１０ｉおよび動作ライブラリ１０ｊを作成する。
【００３０】
組立体配置ライブラリ１０ｆは、主に、階層的に複合された可動組立体の画像に関するデータの集合である。なお、この実施の形態の説明において、実装置の制御用プログラムとシミュレーションの制御用プログラムとを区別するために、実装置の制御用プログラムに「Ｒ」を、シミュレーションの制御用プログラムに「Ｖ」を、それぞれ付して、プログラムの用途を区別している。
【００３１】
仮想作動装置ライブラリ１０ｃは、駆動信号毎に動く第１仮想作動装置用プログラムと、移動開始信号によって移動を開始して、移動停止信号により移動を停止する第２仮想作動装置用プログラムという２種類のプログラムを格納している。ここで、「仮想作動装置用プログラム」は、駆動変換ライブラリ（Ｖ）１０ｂを取り込みながら作成されたプログラムであり、仮想作動装置モデルについて、実装置と同じような形態および動作を実現するためのプログラムである。
【００３２】
第１仮想作動装置用プログラムは、モータと同様の動作を表示させるプログラムであり、回転式とリニア式という両方式の運動を表示できる。いずれの方式においても、仮想作動装置モデルは、駆動信号毎に動き、位置信号であるエンコーダ信号を出力する。動きの速さは、駆動信号のパルストレインに依存する。
【００３３】
第２仮想作動装置用プログラムは、実装置の空圧シリンダおよび油圧シリンダと同様の運動をするプログラムである。運動方式には、直動式と回転式とがある。第２仮想作動装置モデルは、駆動信号である移動開始信号を受けて移動を開始して、駆動信号である移動停止信号を受けるまで移動を続ける。移動中、第２仮想作動装置モデルは、位置信号であるエンコーダ信号を出力する。移動の速さは、圧力に依存し、予め定められている圧力―速度テーブルから引数される。
【００３４】
図３は、三次元ＣＡＤ用コンピュータ２の構成を示すブロック図である。
【００３５】
三次元ＣＡＤ用コンピュータ２は、メモリ２０と、三次元ＣＡＤ制御部２１と、表示部２２と、入力部２３とを備えている。三次元ＣＡＤ用コンピュータ２は、インストールされている三次元ＣＡＤ用ソフトを用いて、部品形状ライブラリ２０ａ、組立体ライブラリ２０ｂ、部品近接・衝突ライブラリ２０ｃおよび部品移動ライブラリ２０ｄを作成する。メモリ２０には、これらのライブラリ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが記憶されている。
【００３６】
三次元ＣＡＤ制御部２１は、三次元ＣＡＤ用コンピュータ２の各処理を制御する構成部である。表示部２２は、三次元ＣＡＤのデータ等を表示する構成部である。入力部２３は、各種条件を入力する構成部である。
【００３７】
部品形状ライブラリ２０ａは、実装置の全ての部品に関する部品データの集合である。部品データは、部品形状データと、座標系と、基準点の座標データからなる。部品形状データと基準点の座標データは、所定の座標系の原点からの距離と角度で表されている。座標系として、選択可能な直交座標系と極座標系がある。更に、原点は、絶対座標の原点と相対座標の原点あり、部品形状では、相対座標の原点が採用される。座標の表示は、他のライブラリでもこれと同様であるので、座標の表示についての重複した説明を省略する。
【００３８】
組立体ライブラリ２０ｂは、組立体データの集合である。組立体データは、組立体を構成する部品に関するデータの集合である。組立体データは、その組立体を構成する部品の部品コードと、部品と部品の幾何学的関係を規定するデータと、組立体の座標系と組立体の基準点の座標等からなる。本実施の形態では、組立体を構成する部品の基準点の１つを、組立体の基準点として用いている。
【００３９】
部品の形状データは、部品コードを用いて、部品形状ライブラリ３１から引数される。部品と部品の幾何学的関係は、例えば、第１の部品のＡ面と第２の部品のＢ面が重なり合っていて、しかも第１部品の基準点Ａ１と第２部品の基準点Ｂ１の座標の差を定義することにより、この第１部品と第２部品の位置関係を一義的に定めることができる。幾何学的関係の定義としては、面による定義が最も簡単である。しかし、面以外に、線や点で定義されても良い。点の場合には、それぞれの部品から代表点を３点とり、３つの点の座標の関係が定義される。
【００４０】
一方、本実施の形態では、部品と部品との幾何学的関係を定義したが、部品それぞれの座標を定義すれば、部品の位置と形状は一義的に定まる。したがって、部品と部品との幾何学的関係を必ずしも規定する必要はない。また、部品が回転体の場合には、極座標系が用いられる。直交座標系と極座標系は、それぞれ単独、あるいは組合せで用いられ、相互に変換して利用される。
【００４１】
部品近接・衝突ライブラリ２０ｃは、部品のある面あるいは点が、他の部品の面と所定距離以内に接近しているか又は部品のある面あるいは点が、他の部品の内側に入っているかどうかを判定するプログラムの集合である。２以上の組立体を組み合わせると、部品が衝突して組立てられないことも生じ得る。しかし、このような設計ミスは、三次元ＣＡＤの静的な検査により取り除きうるものである。動作シミュレーションを目的とする本発明では、このようなミスが取り除かれたデータが用いられている。
【００４２】
部品移動ライブラリ２０ｄは、可動部品の画像を１ピッチ単位で移動させるプログラムからなる。また、部品移動ライブラリ２０ｄは、複数の可動部品の画像をシーケンシャルに移動させるプログラム、および可動組立体の画像を移動させるプログラムでもある。１ピッチとは、実装置の最小作動単位に対応する可動部品の画像の移動距離又は指定された最小移動距離を指す。１ピッチは、実装置によって異なるが、０．５〜１０ミクロンである。ピッチが１００ミクロンもあれば、仮想作動装置モデルの可動部品の画像あるいは可動組立体の画像の移動距離は、表示体５ａの画素間隔以上となる。このため、無駄な表示をすることは殆どない。しかし、ピッチが５ミクロン以下の場合には、仮想作動装置モデルの可動部品の画像あるいは可動組立体の画像の移動距離は、表示体５ａの画素間隔より小さくなることが多い。このため、無駄な表示を繰り返すことも多くなる。
【００４３】
図４は、パネルコンピュータ３と接続されるシミュレーション対象の実装置の構成を示すブロック図を示す。パネルコンピュータ３は、実装置を制御できるように、リンクボード７を介して実装置と接続されている。パネルコンピュータ３内のメモリには、操作命令ライブラリ（Ｒ）３ａと、駆動変換ライブラリ（Ｒ）３ｂが記憶されている。リンクボード７と実装置とは、並列モーション・バス（ＲＳ−４８５）で接続されている。
【００４４】
操作命令ライブラリ（Ｒ）３ａは、実装置に対応した操作命令プログラムの集合である。例えば、操作命令の対象がモータ３２である場合、キーボードから入力された命令が読み込まれると、パネルコンピュータ３の制御部は、操作命令ライブラリ（Ｒ）３ａを構成する操作命令プログラムであってモータ３２に対応する操作命令プログラムにジャンプして、その命令を実行する。
【００４５】
駆動変換ライブラリ（Ｒ）３ｂは、モータ３２あるいは空圧シリンダ３６等の複数の実装置に対応する駆動変換プログラムから構成されている。キーボードから入力された命令とデータは、駆動変換ライブラリ（Ｒ）３ｂにおいて実行できる言語の操作命令に書き換えられる。操作命令の対象を、前述と同様にモータ３２とすると、パネルコンピュータ３の制御部は、その駆動変換プログラムにジャンプして、駆動パラメータを作成して、そのパラメータをモータ用マイコンボード３０に送る。
【００４６】
ドライバーボード３１は、モータ用マイコンボード３０から出力される信号トレインに従って、モータ３２を駆動するための駆動パルストレインをモータ３２に出力する。モータ３２の回転軸に取付けられているエンコーダ３３は、モータ３２の回転角度が所定の値に達したときに、エンコーダ信号をモータ用マイコンボード３０に送る。モータ３２の回転角度は、エンコーダ信号数を用いて算出される。
【００４７】
また、操作命令の対象とする実装置が空圧シリンダ３６である場合、操作命令ライブラリ（Ｒ）３ａと、駆動変換ライブラリ（Ｒ）３ｂと、空圧シリンダ用マイコンボード３４の役割は、モータ３２の場合とほぼ同様である。空圧シリンダ３６の制御用プログラムは、連続した駆動信号である駆動信号トレインの生成を必要とせず、駆動信号モータと比較して簡単である。空圧シリンダ用マイコンボード３４には、空圧シリンダを駆動するドライバ回路が併載されている。空圧シリンダ３６は、供給される圧縮空気の圧力を調整する機能を備えた電磁弁３５の開閉により作動を開始し、そして停止する。
【００４８】
電磁弁３５の開閉信号は、空圧シリンダ用マイコンボード３４から送られる。空圧シリンダ３６に組み込まれている位置センサ３７は、ロッド側に無接点の磁気センサを複数設置し、シリンダ筐体側に磁気スケールを取付けている。位置センサ３７は、磁気センサの移動により磁気スケールの磁束密度分布を測定・変調して、ロッドの移動に対応するエンコーダ信号を空圧シリンダ用マイコンボード３４に送り、ロッドの位置制御を行っている。
【００４９】
送られたエンコーダ信号が予め定められた回数に達すると、電磁弁３５が閉となり、空圧シリンダ３６のロッドは、その移動を停止する。空圧シリンダ３６は、バネを内蔵した単動シリンダである。単動シリンダは、空気圧を低下させると、バネの力で元の位置に復帰する。なお、図４において、符号３８，３９で示す部分は、符号のみを付した空間であるが、いずれも、制御ボードを有する実装置である。
【００５０】
図５は、図２に示した部品ライブラリ１０ｄを構成する部品のデータ構造を示す図である。
【００５１】
部品データは、部品コード、座標の定義、基準点初期座標、基準点座標および形状データからなる。部品コードのコード名は、三次元ＣＡＤと共通としており、図５では、「１０００１」として例示されている。座標の定義は、原点の座標と座標系の定義からなる。座標系は、直交座標系あるいは極座標系である。三次元モデルと比較して部品の形状は、著しく小さいので、形状データの原点の座標を、三次元モデルの原点の座標と同一にすると、表示に不具合が生じる。そこで、部品データの原点の座標は、三次元モデルを表示する座標の相対座標として表される。
【００５２】
例えば、絶対座標における相対座標の原点座標を例えば（ａ，ｂ，ｃ）とする。部品形状データでは、その原点座標を（０，０，０）として表し、形状データの数値を簡潔に表現できるようにしている。部品の基準点は、部品の位置を代表する任意の点をとることができるが、原点の座標とするのが好ましい。部品を移動させる場合、この基準点を移動量に応じて変更し、この変更値に従って形状データの座標を変更する。移動に回転動作が含まれる場合には、面の回転に変換する。部品の基準点初期座標は、三次元モデルの初期状態における基準点の座標を指す。部品の形状データは、第１面〜第Ｎ面までの形状データの他に、線と点も含まれるが、ここでは、形状データの代表として面をとり、線と点の記載を省略している。
【００５３】
部品ライブラリ１０を構成する部品の画像は、大別すると、移動しない固定部品の画像と、移動する可動部品の画像に分けられる。可動組立体の画像は、前述のように、可動部品から構成される可動組立体の画像である。可動部品の画像に関するデータ構造には、基準点座標が設けられている。可動部品の画像の移動に伴い、随時、座標データが書き換えられる。固定部品の画像については、移動による基準点の変更はない。このため、そのデータ構造に基準点初期座標のみを含めるようにしても良い。また、そのデータ構造に、基準点座標を含め、値の入力を省略するようにしても良い。また、逆に、そのデータ構造から基準点初期座標を除き、基準点座標のみとしても良い。この場合、全ての基準点初期座標を配列した初期座標テーブルを作成し、これに初期座標データを格納し、必要に応じて、基準点初期座標データを初期座標テーブルから引数して、基準点座標にネストしても良い。これにより、初期座標は、書き換えられることなく保持されるとともに、移動中の現在位置も保持することができる。
【００５４】
図６は、図２に示した組立体ライブラリ１０ｅを構成する組立体データの構造を示したものである。組立体データは、組立体コード、部品コード、座標の定義、基準点初期座標、基準点座標および部品の幾何学的関係からなる。組立体コードは、三次元ＣＡＤと同一のコードである。例示した組立体コード「２００１」には、組立体を構成する必要な部品コード（１０００１からｍ）がリストされている。三次元ＣＡＤは、全ての部品を表示する。しかし、動作シミュレーションでは、シミュレーションと関係の小さいネジ、ネジ穴あるいはナット等は、表示されず、かつ部品データからも除かれている。組立体を画像として表示する時には、部品ライブラリ１０ｄから対応する部品コードのデータが引数して使用される。
【００５５】
座標の定義、基準点初期座標及び基準点座標は、部品が組立体に階層が上昇しただけで、図５に示される部品ライブラリ１０ｄと同様である。部品の幾何学的関係は、組立体を構成する部品の面と他部品の面との関係（例えば、重なり合い）と、部品の基準点の隔たりを規定したものである。三次元ＣＡＤにおいて、ある部品の面と他の部品の面を重ねる指定方法は、指定が容易であるとともに部品の位置関係を認識し易いメリットを有している。
【００５６】
図７は、図２に示した組立体配置ライブラリ１０ｆを構成する組立体配置データのデータ構造を示す図である。
【００５７】
動作シミュレーション時の観察において、三次元モデルで実装置の筐体をも同時に表示すると、可動部品を観察し難いことがある。また、三次元モデルの一部を表示させ、これを観察したいこともある。また、動作シミュレーションのデータ構造において、複数の可動組立体が階層的に積層されている構造の可動組立体もある（例えば、図８のＸＹＺテーブル４８）。組立体配置ライブラリ１０ｆは、このような多階層の組立体のシミュレーション手続きに対応できるようにした部品又は組立体の組合せデータのライブラリである。更に、組立体配置ライブラリ１０ｆは、三次元モデルの一部を取り出して動作シミュレーションを行う場合に、有用なライブラリである。
【００５８】
組立体配置データは、組立体配置コード、組立体コード、座標の定義、基準点初期座標、基準点座標および部品の幾何学的関係からなる。図７では、組立体配置コードとして、「３００１」が例示されている。組立体配置コードのデータには、組立体配置を構成する全ての組立体データを引数できるように、組立体配置コードを構成する組立体のコードが配置されている。座標の定義、基準点初期座標、基準点座標および部品の幾何学的関係の定義は、組立体の階層が１ランク上がった点が異なるだけであり、図６における定義と同様である。
【００５９】
図８は、本発明を説明するための機構例を示す図である。この機構は、回路基板４０をＸＹＺテーブル４８に移載させるものであり、マガジン台４１上の回路基板４０を空圧シリンダ４２のロッド４３で押して、基板搭載テーブル４４に搭載する機構である。ＸＹＺテーブル４８の実装置は、Ｘ軸モータ４５、Ｙ軸モータ４６と、空圧シリンダ４２であり、それぞれ独立して作動する。基板搭載テーブル４４は、マガジン台４１に近接するまで、モータ４５で移動させられる。回路基板４０は、空圧シリンダ４２により押されて、ＸＹＺテーブル４４上に移載させられる。回路基板４０を搭載した基板搭載テーブル４４は、回路基板４４が処理（例えば半田ボールの搭載処理）される位置まで移動する。処理が終了すると、回路基板４０は、次の工程に送られる。この際、ＸＹＺテーブル４８は、初めの位置まで戻る。ＣＣＤカメラ５２は、回路基板４０の位置マークの読み取りあるいは処理された状態のチェックに使用される。
【００６０】
次に、組立体配置ライブラリ１０ｆについて、図８に基づいて説明する。
【００６１】
ＸＹＺテーブル４８は、Ｘテーブル４９とＹテーブル５０とＺテーブル５１とから構成されている。Ｘテーブル４９、Ｙテーブル５０およびＺテーブル５１は、共に、実装置を有しており、それぞれ独自に移動可能である。例えば、Ｘテーブル４９が移動すると、Ｙテーブル５０とＺテーブル５１は、Ｘテーブル４９と一緒に移動する。また、Ｙテーブル５０が移動すると、Ｚテーブル５１は、Ｙテーブル５０と一緒に移動する。このように、Ｚテーブル５１の組立体データの基準点は、少なくとも、Ｘテーブル４９とＹテーブル５０の基準点を変数パラメータとして含むものである。同様に、Ｙテーブル５０の組立体データの基準点は、少なくとも、Ｘテーブル４９の基準点を変数パラメータとして含むものである。
【００６２】
ＸＹＺテーブル４８にＸテーブル４９とＹテーブル５０とＺテーブル５１をそれぞれ組立体データとして組み込んだ組立体配置データを作成することは、動作シミュレーションに極めて有用である。同様に、Ｙテーブル５０とＺテーブル５１をそれぞれ組立体データとし、Ｙテーブル５０とＺテーブル５１からなるテーブルにコードを付けて組立体配置データとすると、動作シミュレーションを行うのに便利である。また、回路基板４０が基板搭載テーブル４４に搭載された状態でテーブルを移動する場合に、回路基板４０をもう一つの可動な部品として定義して、同様の組立配置データを作成することは、動作シミュレーションに有効である。
【００６３】
図９は、操作命令を入力した画像の表示例を示す図である。
【００６４】
操作命令の欄６０に操作命令の一つである「移動」を入力すると、移動に関するパラメータを入力する欄（移動部品名の欄６１と、移動距離の欄６２と、移動速度の欄６３）が入力可能な状態で表示される。移動に関するパラメータは、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の移動距離と移動速度の合計６種類のパラメータである。図９には、ＸＹＺテーブル４８を、Ｘ方向に移動速度５ｍｍ／ｓｅｃで２０ｍｍ、Ｙ方向に移動速度４ｍｍ／ｓｅｃで５ｍｍ、Ｚ方向に移動速度２ｍｍ／ｓｅｃで１０ｍｍだけ移動させる入力例が示されている。なお、入力するパラメータには、必須のパラメータと、省略可能なパラメータとがある。
【００６５】
次に、本発明の実装置の動作シミュレーション方法について説明する。なお、以下の説明では、実装置の動作シミュレーション方法を、上述の実装置の動作シミュレーションシステムのハードウェアおよびソフトウェアを用いる例で説明する。
【００６６】
図１０は、本発明の実装置の動作シミュレーション方法（以下、「動作シミュレーション方法」という）の処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、動作シミュレーション方法の一例として、可動組立体の画像が、移動命令を受けて移動するシミュレーションの手順を示している。
【００６７】
まず、キーボードから入力された操作命令（例えば、移動、リセット等）が受け付けられる（ステップＳ１０１）。次に、入力された組立体名、移動距離、移動速度、圧力等のパラメータが受け付けられる（ステップＳ１０２）。次に、受け付けられた入力データが、次の式に示すような、仮想作動装置モデルを作動させるための操作命令に変換される（ステップＳ１０３）。
【００６８】
ｍｏｖｅ｛　組立体コード，初期位置，目的位置，速度，圧力，，，｝
【００６９】
次に、上記の操作命令が実行されると、駆動変換ライブラリ（Ｖ）１０ｂを構成する組立体コード用の移動プログラムにジャンプして、所定の数値を引数して、仮想作動装置ライブラリ１０ｃを作動させる駆動パラメータが生成される（ステップＳ１０４）。次に、動作パラメータが入力された仮想作動装置ライブラリ１０ｃを構成する仮想作動装置モデル（例えば、仮想モータ）が回転して、エンコーダ信号が駆動変換ライブラリ１０ｃに出力される（ステップＳ１０５）。
【００７０】
次に、エンコーダ信号は、駆動変換ライブラリ１０ｃで仮想モータの回転角度に変換されると共に、連結機構の減速率等をパラメータとして加えて、組立体の画像の移動距離が計算される（ステップＳ１０６）。かかる計算データは、動作ライブラリ１０ｊに送られる。次に、以下に示すような、組立体ライブラリ１０ｅの基準点の座標が書き換えられる（ステップＳ１０７）。
【００７１】
ａｓｓｅｍ｛　組立体コード，初期位置，現在位置，，，｝
【００７２】
この移動により、可動組立体を構成する可動部品の画像が他の部品の画像と干渉するかどうかの判別が行われる（ステップＳ１０８）。この判別の結果、干渉があれば（ＹＥＳ）、音の出力と画像の表示により、警告の表示が実行される（ステップＳ１０９）。この時、干渉している箇所が表示される。続いて、動作シミュレーションの処理が中断する。
【００７３】
一方、ステップＳ１０８の判別の結果、干渉が無い場合には（ＮＯ）、書き換えられた基準点座標データと表示体５ａのドットピッチとの大小関係が比較され、書き換えられた基準点座標データが、表示体５ａのドットピッチに満たない移動距離か否かが判別される（ステップＳ１１０：移動距離判別ステップ）。この結果、書き換えられた基準点座標データが、表示体５ａのドットピッチに満たない移動距離の場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１１２に移行する。
【００７４】
一方、ステップＳ１１０の判別の結果、書き換えられた基準点座標データがドットピッチを超えているか又は等しい場合には（ＮＯ）、移動した画像の書き換えが実行される（ステップＳ１１１：画像書換ステップ）。ステップＳ１１１の結果、新たな三次元モデルが表示される。
【００７５】
次に、移動距離が、入力値に達したか否かが判別される（ステップＳ１１２）。この判別の結果、移動距離が入力値に達していない場合には（ＮＯ）、ステップＳ１０４に戻り、動作シミュレーションの処理が継続される。一方、移動距離が入力値に達した場合には（ＹＥＳ）、動作シミュレーションの処理が終了する。
【００７６】
ステップＳ１１０で実行される画像表示をするか否かの判断は、表示体５ａの画素の大きさと１ピッチ分との大小比較の判断である。計算上、三次元モデルが仮想空間で移動すべきであっても、その移動距離が一画素にも満たない場合には、同一の三次元モデルの画像にしか書き換えられない。このため、本発明では、書き換えのステップ（ステップＳ１１１）をスキップするようにしている。また、その移動距離が一画素以上の場合には、三次元モデルの画像は、一画素以上の距離を移動した異なる三次元モデルの画像に書き換えられる。このため、書き換えの処理が実行される。
【００７７】
上記式の中に記載されている「，，」は、パラメータの割付場所と順序を表している。パラメータがデフォルト値で良い場合には、パラメータを入力しなくても良い。上記の式の内、最初に示した式は、第１仮想作動装置モデルと第２仮想作動装置モデルの命令文のパラメータのデータ構造を同一とした例であり、命令のパラメータとして移動速度と圧力の双方を割り付ける場所を設けている。しかし、命令のパラメータとして、移動速度と圧力のどちらか１つを選択する命令文とし、２つの操作命令にしても良い。
【００７８】
次に、仮想作動装置モデルを初期位置に戻すリセットについて、説明する。
【００７９】
動作シミュレーションにおいて、操作が終了した場合又は動作中に操作を終了させる場合には、リセット命令で可動部品等の画像が初期位置に戻る。本発明で実行されるリセット命令は、２種類ある。第１リセット命令は、復帰シーケンスに従って、可動部品等の画像がこれまで進んできた経路を逆走して初期位置に戻る命令である。また、第２リセット命令は、可動部品等の画像をシーケンシャルに移動させずに、表示されている可動部品等の画像を初期位置に復帰させる命令である。
【００８０】
図１１は、第１リセット命令によって、可動部品等の画像が、初期位置までシーケンシャルに復帰するようにした処理の流れを示すフローチャートである。
【００８１】
まず、図９の操作命令の欄に入力された第１リセット命令が受け付けられる（ステップＳ２０１）。この命令は、命令の種類とリセットする対象とからなる。第１リセット命令の場合には、命令の種類は、シーケンシャルな復帰の「ｓｒｅｓｅｔ　」である。また、命令の対象は、全てが対象の場合には、「ａｌｌ」である。
【００８２】
次に、入力されたリセット命令により、命令の実行に先立ち、命令の対象である第１リセットプログラムにジャンプする（ステップＳ２０２）。操作命令ライブラリ１０ａに含まれている第１リセットプログラムは、命令の対象毎に別々の命令プログラムを構成している。
【００８３】
次に、仮想作動動装置モデルを作動させるプログラムが実行されている場合には、第１リセット命令により、仮想作動装置モデルの作動が停止する（ステップＳ２０３）。ただし、仮想作動装置モデルを作動させるプログラムが終了している場合には、ステップＳ２０３は、スキップされる。次に、可動部品の画像が、１ピッチずつ初期位置へ向かって移動させられる（ステップＳ２０４：第１リセットステップ）。次に、１ピッチずつ初期位置へ向かって移動する可動部品の画像が他の部品の画像と干渉するかどうかが判別される（ステップＳ２０５）。
【００８４】
ステップＳ２０５の判別の結果、干渉があれば（ＹＥＳ）、音の出力と画像の表示により、警告の表示が実行される（ステップＳ２０６）。この時、干渉している箇所が表示される。続いて、動作シミュレーションの処理が中断する。一方、ステップＳ２０５の判別の結果、干渉がないと判断された場合には（ＮＯ）、基準点座標データと表示体５ａのドットピッチとの大小関係が比較され、基準点座標データが、表示体５ａのドットピッチに満たない移動距離か否かが判別される（ステップＳ２０７：移動距離判別ステップ）。この結果、基準点座標データが、表示体５ａのドットピッチに満たない移動距離の場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２０９に移行する。
【００８５】
一方、ステップＳ２０７の判別の結果、基準点座標データがドットピッチを超えているか又は等しい場合には（ＮＯ）、移動した可動部品等の画像の書き換えが実行される（ステップＳ２０８：画像書換ステップ）。ステップＳ２０８の結果、新たな画像が表示される。次に、可動部品等の画像が初期位置に戻ったか否かが判別される（ステップＳ２０９）。この判別の結果、初期位置に戻っていない場合には（ＮＯ）、ステップＳ２０４に戻り、処理が継続される。一方、可動部品等の画像が初期位置に戻った場合には（ＹＥＳ）、処理が終了する。
【００８６】
図１２は、第２リセット命令によって、可動部品等の画像が、シーケンシャルな復帰動作なしに初期位置に復帰するようにした処理の流れを示すフローチャートである。
【００８７】
まず、図９の操作命令の欄に入力された第２リセット命令が受け付けられる（ステップＳ３０１）。この命令は、命令の種類とリセットする対象とからなる。命令の種類は、画像だけの復帰である「ｆｒｅｓｅｔ　」である。また、命令の対象は、全てが対象の場合には、「ａｌｌ」である。
【００８８】
次に、入力されたリセット命令により、命令の実行に先立ち、命令の対象である第２リセットプログラムにジャンプする（ステップＳ３０２）。操作命令ライブラリ１０ａに含まれている第２リセットプログラムは、命令の対象毎に別々の命令プログラムを構成している。次に、仮想作動動装置モデルの操作プログラムが停止し、仮想作動装置モデルの作動が停止する（ステップＳ３０３）。次に、全ての組立体の現在座標は、初期位置の座標に戻される（ステップＳ３０４：第２リセットステップ）。次に、画像の表示が実行されて（ステップＳ３０５：第２リセットステップ）、処理が終了する。なお、この例では、第２リセット命令を割り込ませたが、操作が終了してからのリセット命令では、ステップＳ３０２はスキップされる。
【００８９】
本発明において、仮想作動装置ライブラリ１０ｃは、第１仮想作動装置用プログラムと第２仮想作動装置用プログラムの２種類の仮想作動装置用プログラムからなる。これらのプログラムで動く仮想作動装置モデルついて、以下に説明する。
【００９０】
仮想作動装置モデルの１つである第１仮想作動装置モデルは、次の処理によって画面上で動く。入力装置６から入力された動作命令とパラメータに従って、駆動変換ライブラリ１０ｂ中にある対応する駆動変換プログラムが選択される。駆動変換プログラムからは、連続した駆動信号が出力される。駆動信号毎に、第１仮想作動装置モデルは、所定角度だけ回転する。回転角度が予め定めた値に達すると、１つのエンコーダ信号が出力される。上記の説明は、回転型の装置の場合であるが、リニア型の場合には、回転角度は移動距離となる。
【００９１】
第２仮想作動装置モデルは、次の処理によって画面上で動く。入力装置６から入力された動作命令とパラメータに従って、駆動変換ライブラリ（Ｖ）１０ｂ中にある対応する駆動変換プログラムが選択される。パラメータの圧力に対応する移動速度が、移動速度テーブルから読み取られる。続いて、駆動変換プログラムからは、移動開始信号が出力される。この移動開始信号により、第２仮想作動装置モデルは、移動を開始し、その移動を続ける。移動距離が予め定めた値に達する毎に、１つのエンコーダ信号が出力される。上記の説明は、直動型の装置の場合であるが、回転型の第２仮想作動装置の場合には、移動距離は回転角度となる。
【００９２】
本発明では、動作シミュレーションの過程において三次元モデルが移動したにも拘わらず、その画像を表示しない場合がある。この場合について、仮想作動装置モデルを、回転型の第１仮想作動装置モデルとする例にて説明する。
【００９３】
駆動変換ライブラリ（Ｖ）１０ｂから、１パルスの駆動信号が仮想作動装置モデルに送られる。仮想作動装置モデルは、この駆動信号により、所定角度だけ回転する。回転角度又はその累計が予め定められた値に達する毎に、仮想作動装置モデルから１パルスのエンコーダ信号が出力される。駆動変換ライブラリ（Ｖ）１０ｂは、エンコーダ信号を受けて移動する可動部品の画像又は可動組立体の画像の移動距離（１ピッチ）を演算して動作ライブラリ１０ｊに送る。可動部品の画像又は可動組立体の画像が１ピッチ移動したという情報は、動作ライブラリ１０ｊから、部品ライブラリ１０ｄと組立体ライブラリ１０ｅと組立体配置ライブラリ１０ｆと干渉ライブラリ１０ｉに送られる。
【００９４】
部品ライブラリ１０ｄと組立体ライブラリ１０ｅと組立体配置ライブラリ１０ｆでは、基準点座標が書き換えられる。干渉ライブラリ１０ｉでは、基準点座標が書き換えられる毎に、これらの部品の画像同士が干渉するかどうかがチェックされる。可動部品の画像と可動組立体の画像の移動は、グラフィック表示演算部１４に送られる。次に、基準点が、表示体５ａの１ドットピッチ以上移動したかどうかが判断される。移動距離が１ドットピッチに満たない場合には、画像の書き換えは行われない。移動距離が１ドットピッチ以上の場合には、画像の書き換えが行われる。１ドットピッチとは、シャドーマスク型の表示装置における画素の間隔を指し、アパーチャグリル型では、ＡＧピッチに相当する。ドットピッチは、製造上での制約があり、１００〜３００ミクロンである。
【００９５】
本発明において、復帰シーケンスとは、動作終了後又は動作中に、初期状態に復帰する手順を指す。制御用プログラムのデバッグでは、可動部品の画像あるいは可動組立体の画像が、復帰する過程で他の部品の画像と干渉することも発生し得る。このため、復帰のパラメータを種々変えて、干渉するかどうかを確認をする必要がある。
【００９６】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、次のような種々変更を施した形態として実施可能である。
【００９７】
上述の実施の形態では、本発明の移動距離判別は、可動部品等の画像のドットピッチが、表示体５ａの一画素以上か否かを判別するものであるが、二画素等の任意の画素数以上か否かを判別するものであっても良い。また、移動距離の判別あるいはリセット実行の対象を、可動部品の画像のみとしたり、可動組立体の画像のみとしても良い。また、第１リセットの場合には、可動部品等の画像の近接あるいは干渉を判別しなくても良い。
【００９８】
また、本発明の用途を、実装置の動作シミュレーションによる制御用プログラムのデバッグとして説明したが、本発明の用途は、デバッグに限定されるものではない。本発明に含まれるリセット時間の短縮は、営業販売サイドでのプレゼンテーションや実装置の作動展示などに欠かせない大切な要素である。本発明の第２リセットの実行により、プレゼンテーションとデモンストレーションの時間を著しく短縮することができ、三次元モデルの新たな用途を拓くことができる。
【００９９】
本発明において、画像表示は、三次元モデルの一部の表示、即ち、部品や組立体の表示も含む。また、本発明において、復帰とは、初期状態に戻るだけでなく、プログラム又はシーケンスの途中に戻ることも含む。さらに、移動する基準点を加えた構造を有するリセット命令では、三次元モデルの初期状態から進んだ状態に、表示を切り替えることができる。このように、本発明は、上述までに記載される文言に限定されるものではない。
【０１００】
また、本発明を構成する各手段は、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせせ各機能を実行するものであるが、電子回路に代表されるハードウェアのみ、ソフトウェアのみとしても良い。また、仮想作動装置モデルの画像の書き換えは、一部の可動部品の画像の移動距離が画素間隔以上となり、他の可動部品の画像の移動距離が画素間隔未満でも行われるようにしても良い。
【０１０１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、動作シミュレーションの過程で、仮想作動装置モデルの画像の表示の高速化を図ることを目的とする。また、別の本発明は、動作シミュレーションによって、制御用プログラムをデバッグできる装置の範囲を拡大することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実装置の動作シミュレーションシステムの実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実装置の動作シミュレーションシステムを構成するシミュレーション用コンピュータ内のメモリに格納されている各種ライブラリおよびデータを説明するための図である。
【図３】図１に示す実装置の動作シミュレーションシステムを構成する三次元ＣＡＤ用コンピュータの構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す実装置の動作シミュレーションシステムを構成するパネルコンピュータと接続される実装置の構成を示すブロック図を示す。
【図５】図２に示す部品ライブラリを構成する部品のデータ構造を示す図である。
【図６】図２に示す組立体ライブラリを構成する組立体のデータ構造を示したものである。
【図７】図２に示す組立体配置ライブラリを構成する組立体配置データのデータ構造を示す図である。
【図８】本発明を説明するための機構例を示す図である。
【図９】図１に示す実装置の動作シミュレーションシステムの入力装置に、操作命令を入力した画像の表示例を示す図である。
【図１０】本発明の実装置の動作シミュレーション方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の別の実装置の動作シミュレーション方法の処理であって、第１リセット命令によって、可動部品等の画像が、初期位置までシーケンシャルに復帰するようにした処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の別の実装置の動作シミュレーション方法の処理であって、第２リセット命令によって、可動部品等の画像が、シーケンシャルな復帰動作なしに初期位置に復帰するようにした処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　シミュレーション用コンピュータ
２　三次元ＣＡＤ用コンピュータ
３　パネルコンピュータ
３ａ　操作命令ライブラリ（Ｒ）
３ｂ　駆動変換ライブラリ（Ｒ）
４　インターフェイス・バス
５　表示装置
５ａ　表示体
６　入力装置
７　リンクボード
１０　ライブラリ記憶部
１０ａ　操作命令ライブラリ（Ｖ）
１０ｂ　駆動変換ライブラリ（Ｖ）
１０ｃ　仮想作動装置ライブラリ
１０ｄ　部品ライブラリ（部品・組立体ライブラリ）
１０ｅ　組立体ライブラリ（部品・組立体ライブラリ）
１０ｆ　組立体配置ライブラリ
１０ｇ　加工部品ライブラリ
１０ｈ　基準点初期座標テーブル
１０ｉ　干渉ライブラリ
１０ｊ　動作ライブラリ
１１　主制御部
１２　演算部（移動距離判別手段、リセット実行手段、初期位置データ書き込み手段）
１３　データ記憶部
１４　グラフィック表示演算部（画像書換手段）
１５　印刷制御部
１６　形状データ制御部
１７　ＣＡＤインターフェイス
２０　メモリ
２０ａ　部品形状ライブラリ
２０ｂ　組立体ライブラリ
２０ｃ　部品近接・衝突ライブラリ
２０ｄ　部品移動ライブラリ
２１　三次元ＣＡＤ制御部
２２　表示部
２３　入力部
３０　モータ用マイコンボード
３１　ドライバボード
３２　モータ
３３　エンコーダ
３４　空圧シリンダ用マイコンボード
３５　電磁弁
３６　空圧シリンダ
３７　位置センサ
４０　回路基板
４１　マガジン台
４２　空圧シリンダ
４３　ロッド
４４　基板搭載テーブル
４５　Ｘ軸モータ
４６　Ｙ軸モータ
４７　Ｚ軸モータ
４８　ＸＹＺテーブル
４９　Ｘテーブル
５０　Ｙテーブル
５１　Ｚテーブル
５２　ＣＣＤカメラ
【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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