〜機構解析による運動シミュレーション〜

 

機構解析とは

アセンブリモデルを構成する部品間に機構や動力を定義し、

その自由度の制限にしたがってモデルを運動させたり、

部品間に作用する反力などの力学計算を行うこと

　機構解析　　　　　　�@ 運動シミュレーション

　　　　　　　　　　　　（モデルの動きを確認する）

　　　　　　　　　　　�A 干渉チェック

　　　　　　　　　　　　（部品同士の衝突がないかチェックする）

　　　　　　　　　　　�B 力学計算

　　　　　　　　　　　　（各部品の重量や重心、慣性モーメントを

　　　　　　　　　　　　　計算し、モデル内に発生する反力や

　　　　　　　　　　　　　トルクなどを求める）

 

 

・アセンブリモデルを実際に動かしてみる（運動シミュレーション）

 

・部品同士の衝突がないか事前にチェックする（干渉チェック）

 

 

機構解析（キネマティック解析）の基本手順

�@ 動かない部品（グラウンドボディ）をアセンブリに組み込む

 

�A グラウンドボディに対し、動く部品（可動ボディ）を組み込む

　　その際に結合（ジョイント）を指定する

 

　　※ボディとは…一緒に運動する部品のグループのこと

 

�B ジョイントに動力（ドライバー）を指定する

 

�C 解析条件を指定する

 

�D 解析結果を出力する

　　・動作アニメーション

　　・干渉チェック結果

　　・各部の位置、速度、加速度の時間変化のグラフ

 

 

グラウンドボディの配置

�@ 新規アセンブリ（machine_motion.asm）を作成

�A 通常のアセンブリと同様に、[構成部品]→[アセンブル]で

　　グラウンドボディ（base.asm）を配置する

 

 

可動ボディの配置と結合（ジョイント）の指定�@

�@ [構成部品]→[アセンブル]で動く部品（shaft.prt）を呼び出す

�A 構成部品配置ウィンドウで[結合]をクリックすると、

　　各種ジョイントを指定できるようになる

 

可動ボディの配置と結合（ジョイント）の指定�A

ボディ間に運動の自由度を指定するために

結合（ジョイント）の種類を選ぶ

 

☆各結合条件の意味

・「リジッド」 ＝ ボディを完全に固定する

・「ピン」 ＝ 軸まわりの回転のみ

　　　　　　　（軸方向の平行移動はしない）

・「スライダー」 ＝ 軸方向の平行移動のみ

　　　　　　　　　　　（回転はしない）

・「円柱」 ＝ 軸まわりの回転と軸方向の移動

・「平面」 ＝ 二つの面を常に整列させる

　　　　　　　（面内の回転や移動は許可する）

・「ボール」 ＝ 二つの点を常に一致させる

・「溶接」 ＝ 座標系で固定

・「ベアリング」 ＝ 軸と点で固定

 

可動ボディの配置と結合（ジョイント）の指定�B

「ピン」の結合を使って、shaft.prtを組み込む

↓

シャフトは軸まわりの回転のみできるようになる

 

 

可動ボディの配置と結合（ジョイント）の指定�C

シャフトとともに運動する他の部品（crank.prtとgear.prt）を

配置する（通常のアセンブリと同様に固定して配置する）

メカニズムの起動

メニューマネージャで[メカニズム]をクリックすると、

機構解析モードに移る（ここで動力の指定や解析設定を行う）

 

メカニズムアイコンの説明

 

動力（ドライバー）の指定

�@ [サーボモーター]のアイコンをクリック

�A サーボモーターを新規作成し、[エンティティ]タブで

　　駆動エンティティを、[プロファイル]タブで動作パターンを指定

ボディのドラッグ

解析の開始位置を調節したい場合は、[ドラッグ]アイコンを使う

 

 

解析の設定と実行

[解析を実行]アイコンをクリックし、解析条件を設定する

 

動作アニメーションと干渉チェック結果の出力

[リプレイ]アイコンをクリックし、解析結果（動作アニメーションと

干渉チェック結果）を表示する

 

メジャー結果の出力�@

�@ [メジャー結果を生成]アイコンをクリックし、ウィンドウを開く

�A 任意のジョイント軸やポイントの位置、速度、加速度を

　　出力するメジャーを新規作成する

 

 

メジャー結果の出力�A

�B 結果セットを開く

�C 作成したメジャーを選択し、グラフ表示アイコンをクリック

 

応用例（リンク機構）

応用例（カム機構）

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