JP2003099107A - 移動体の移動経路の生成方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】移動体とワークとの干渉の有無の確認、および
干渉を避けるための迂回ポイントの設定とを自動的に行
う。 【解決手段】３次元表面形状を有するワークＫに対し
て、移動体が順次当接されて、表面形状が測定される。
移動体のワークＫに対する第１被当接点α１に対してア
クセスポイントβ１が設定され、次に移動体が当接され
る第２被当接点α２に対してアクセスポイントβ２が設
定される。アクセスポイントβ１、β２から被当接点α
１、α２に向かう方向のベクトルがｖ１、ｖ２とされ
る。２つのベクトルｖ１，ｖ２の先端方向が閉じる状態
と開く状態との開閉状態に応じて、β１とβ２との間の
相対距離Ｌの大きさに応じて、さらにはｖ１とｖ２との
なす相対角度θに応じて、β１とβ２との間を移動体を
直線的に移動させたときにワークＫと干渉するか否かが
判別される。干渉すると判別されたときは、迂回ポイン
トが自動設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体の移動経路
の生成方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】３次元物体の表面形状が所望状態に仕上
がっているか否かを測定するために、プローブと呼ばれ
る移動体をワークの表面に順次当接させて、移動体が当
接された座標位置を測定することが行われている。移動
体をワークの表面に当接させる場合、移動体のワークに
対する当接点となる被当接点の直近位置（通常は被当接
点に直交する方向に数ｍｍ〜１０ｍｍ程度離間した位
置）にアクセスポイントを設定して、アクセスポイント
から被当接点まではゆっくりと移動体を移動させて、移
動体のワークに対する急激な当接が行われないようにさ
れる。そして、アクセスポイントから次のアクセスポイ
ントへの移動体の移動は、早い速度で行なわれる。

【０００３】移動体を、ある被当接点に対応するアクセ
スポイントから次の被当接点に対応するアクセスポイン
トへと移動させる場合、移動軌跡を短くして測定時間の
短縮化を図るために、直線的に移動させることが好まし
いものとなる。この一方、移動体をアクセスポイント間
で直線的に移動させたのでは、ワークと干渉してしまう
場合が応々にして生じる。

【０００４】アクセスポイント間での移動中に移動体と
ワークとが干渉してしまう場合は、ワークとの干渉を避
けることのできる迂回ポイント（ｖｉａポイント）を設
定して、移動体を、あるアクセスポイントから一旦迂回
ポイントを経由させた後、次のアクセスポイントへと移
動させることが行われる。そして、従来は、この迂回ポ
イントの設定を、ワークの３次元表面形状を示す電子デ
ータ（ＣＡＤデータ）に基づいて表示される表示画面上
において、熟練した作業者が目視によって干渉の有無を
確認すると共に、目視によって干渉を避けうる位置を捜
して迂回ポイントを手動により設定していた。なお、特
開平１０−２０９１６号公報、特開平９−３４５２４号
公報には、迂回ポイントを自動設定することが開示され
ているが、干渉の有無を簡単かつ汎用性の高いものとし
て自動的に判別する手法までは十分には開示されていな
いものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】迂回ポイントを手動設
定する場合、１つの迂回ポイントの設定に１分弱程度の
時間を要することになる。この一方、移動体がワークに
当接される被当接点の数は、ワークによって異なるが、
相当に多い数となるのが一般的である。例えば自動車用
変速機のケーシングを鋳造するための金型（ダイキャス
ト用金型）の場合、金型１つについて被当接点は合計で
５００箇所程度もあり、１つの変速機ケーシングについ
て複数の金型が存在するので、全体として被当接点の数
が相当なものとなり、迂回ポイントの設定数もこれに応
じて相当な数となる。したがって、作業者によって移動
体のワークに対する干渉の有無確認と、迂回ポイントの
手動設定とを行うことは、多大な労力を要することにな
り、この点において何らかの解決策が望まれることにな
る。

【０００６】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、移動体と３次元表面形状を有
するワークとの干渉の有無確認、および干渉を生じると
きの迂回ポイントの設定とを、それぞれ自動的に行える
ようにした移動体の移動経路の生成方法およびその装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明方法にあっては次のような解決手法を採択し
てある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に
記載のように、３次元形状を有するワークの表面に対し
て移動体を順次当接させることによりワークの表面形状
を測定する場合における移動体の移動経路の生成方法で
あって、移動体の当接順序が互いに隣り合うワークの２
つの被当接点を第１被当接点および第２被当接点とした
とき、該第１被当接点と第２被当接点の間の離間距離
と、該第１被当接点と第２被当接点とに対する移動体の
各接近方向を示す一対のベクトルのなす相対角度と、該
一対のベクトルの関係が互いに開く方向であるか閉じる
方向であるかを示す開閉状態とに基づいて、迂回ポイン
トを設定するか否かを判定し、前記迂回ポイントを設定
すると判定されたときに、前記第１被当接点と第２被当
接点との間を移動体が移動する途中において移動体が経
由されて移動体がワークと干渉するのを防止するための
迂回ポイントを生成する、ようにしてある。本発明方法
によれば、移動体とワークとの干渉の有無を、相対距離
と相対角度と一対のベクトルの開閉状態とをパラメータ
として自動的に確認することができ、また干渉が確認さ
れたときは迂回ポイントが自動設定されることになる。
なお、本発明では、干渉を生じる場合に全てについて迂
回ポイントを自動設定することは不可能である一方、干
渉を生じない場合でも不必要に迂回ポイントを自動設定
しまう事態も生じるが、全体的にみれば、迂回ポイント
を全て手動設定する場合に比してはるかに短時間で迂回
ポイントを設定することができ、かつ不必要に迂回ポイ
ントを設定してしまっても、移動経路全体の長さが極端
に長くなってしまうことはなくて、移動体を移動経路に
沿って移動させる総時間もさほど大きくならないですむ
ものである。

【０００８】上記解決手法を前提として、次のような解
決手法を合わせて採択することができる。前記第１被当
接点の直近位置に第１アクセスポイントが設定されると
共に前記第２被当接点の直近位置に第２アクセスポイン
トが設定されて、移動体は、前記アクセスポイントを経
由した後にそれぞれ対応する被当接点に当接されるよう
にされ、前記相対距離が、前記第１アクセスポイントと
第２アクセスポイントとの間の距離とされ、前記一対の
ベクトルが前記第１アクセスポイントから第１被当接点
に向かうベクトルと、前記第２アクセスポイントから第
２被当接点に向かうベクトルとされている、ようにする
ことができる。これにより、移動体の移動経路としてア
クセスポイントが設定される場合に対応できる。

【０００９】前記ワークの表面形状をその特徴で複数に
分類して、前記相対距離については、該複数に分類され
た表面形状の特徴に応じて前記迂回ポイントの設定要否
の判定レベルが相違される、ようにすることができる。
これにより、表面形状の特徴に応じて、迂回ポイントの
設定有無をより的確に判定することが可能となる。

【００１０】前記一対のベクトルが開状態のときは、閉
状態のときに比して、前記迂回ポイントの設定が必要で
あると判定される傾向が強くされる、ようにすることが
できる。これにより、一対のベクトルの開閉状態に応じ
て、迂回ポイントの設定有無を的確に判定することが可
能になる。

【００１１】前記相対距離および相対角度の少なくとも
一方が大きい場合は、小さい場合に比して、前記迂回ポ
イントの設定が必要であると判定される傾向が強くされ
る、ようにすることができる。

【００１２】前記相対距離、相対角度、開閉状態がそれ
ぞれ、前記ワークの表面形状を示す３次元の電子データ
に基づいて算出され、前記迂回ポイントが、前記電子デ
ータ上における座標位置として設定される、ようにする
ことができる。これにより、移動体の移動経路の生成
を、電子データとして得ることができる。

【００１３】前記目的を達成するため、本発明装置にあ
っては次のような解決手法を採択してある。すなわち、
特許請求の範囲における請求項７に記載のようにて、３
次元形状を有するワークの表面に対して移動体を順次当
接させることによりワークの表面形状を測定する場合に
おける移動体の移動経路の生成装置であって、移動体の
当接順序が互いに隣り合うワークの２つの被当接点を第
１被当接点および第２被当接点としたとき、該第１被当
接点と第２被当接点の間の相対距離と、該第１被当接点
と第２被当接点とに対する移動体の各接近方向を示す一
対のベクトルのなす相対角度と、該一対のベクトルの関
係が互いに開く方向であるか閉じる方向であるかを示す
開閉状態とを検出する検出手段と、前記検出手段の検出
結果に基づいて、迂回ポイントを設定するか否かを判定
する判定手段と、前記判定手段によって前記迂回ポイン
トを設定すると判定されたときに、前記第１被当接点と
第２被当接点との間を移動体が移動する途中において移
動体が経由されて移動体がワークと干渉するのを防止す
るための迂回ポイントを生成する迂回ポイント生成手段
と、を備えているようにしてある。これにより、請求項
１に記載された本発明方法を実施するための装置が提供
される。

【００１４】上記解決手法を前提として、次のような解
決手法を合わせて採択することができる。すなわち、前
記第１被当接点の直近位置に第１アクセスポイントが設
定されると共に前記第２被当接点の直近位置に第２アク
セスポイントが設定されて、移動体は、前記アクセスポ
イントを経由した後にそれぞれ対応する被当接点に当接
されるようにされ、前記相対距離が、前記第１アクセス
ポイントと第２アクセスポイントとの間の距離とされ、
前記一対のベクトルが前記第１アクセスポイントから第
１被当接点に向かうベクトルと、前記第２アクセスポイ
ントから第２被当接点に向かうベクトルとされている、
ようにすることができる（請求項２に記載の方法に対
応）。

【００１５】前記ワークの表面形状をその特徴で複数に
分類して、前記相対距離については、該複数に分類され
た表面形状の特徴に応じて前記判定手段での判定レベル
が相違される、ようにすることができる（請求項３に記
載の方法に対応）。

【００１６】前記判定手段は、前記一対のベクトルが開
状態のときは、閉状態のときに比して、前記迂回ポイン
トの設定が必要であると判定される傾向が強くなるよう
に設定されている、ようにすることができる（請求項４
に記載の方法に対応）。

【００１７】前記判定手段は、前記相対距離および相対
角度の少なくとも一方が大きい場合は、小さい場合に比
して、前記迂回ポイントの設定が必要であると判定され
る傾向が強くなるように設定されている、ようにするこ
とができる（請求項５に記載の方法に対応）。

【００１８】前記相対距離、相対角度、開閉状態がそれ
ぞれ、前記ワークの表面形状を示す３次元の電子データ
に基づいて算出され、前記迂回ポイントが、前記電子デ
ータ上における座標位置として設定される、ようにする
ことができる（請求項６に記載の方法に対応）。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、表面形状が測定されるワ
ークの一例を示すもので、例えば自動車用変速機のケー
シングを鋳造（ダイキャスト製造）するための金型Ｋが
簡略化して示される。この図１において、一点鎖線で示
すのは他の金型の境界を示す線であり、この他の金型と
の間に形成されるキャビティが符号Ｖで示される。

【００２０】キャビティＶに注湯されることにより形成
される製品（変速機ケーシング）の表面形状は３次元形
状とされるが、その表面形状を特徴別に分類してあり、
実施形態では、リブ部１と、構造部２と、ボス部・フラ
ンジ部３と、肉厚部４との４るに分類してある。リブ部
１は、製品のリブ部となるもので、金型Ｋにおいては細
幅の深い溝として形成されることになる（幅の大きさに
対して深さが大きな溝）。構造部２は、製品形状を直接
形成するものではないが（製品形状以外の部分に対応す
る部位）、他の金型との合わせ面等なるものであり、全
体的に構成面が大きく平面部分が多いのが特徴である。

【００２１】ボス部・フランジ部３は、ボス部とフラン
ジ部との両方を含むものであり、ボス部は金型では凹部
形状として表れるが、深さに対して断面積が大きいもの
となる。また、フランジ部は、全体的にならだなかな形
状であり、金型の端部に形成される場合はその一方側が
大きく開放されており、また金型の中間部に形成される
場合は幅に対して深さが小さい溝形式として表れる。肉
厚部４は、製品形状の主体を構成するもので、製品にな
ったときにほぼ一定の肉厚を構成する部分で、形状的に
はなだらかな平面または曲面で形成され、リブ部１やボ
ス部の間に位置されることが多い。

【００２２】図２は、リブ部１に着目して、移動体（プ
ローブ）Ｐの移動経路を説明するための図である。この
図２において、測定点つまり移動体Ｐは、直径１ｍｍ程
度とされて、細い保持棒１１を介して自動的に移動され
るようになっている。この図２中、α１はもっとも最初
に当接される第１被当接点、α２は第１被当接点α１の
次に当接される第２被当接点、α３は第２被当接点α２
の次に当接される第３被当接点である。第１被当接点α
１にはこれに直交する方向での直近位置において第１ア
クセスポイントβ１が設定され、第２被当接点α２には
これに直交する方向での直近位置において第２アクセス
ポイントβ２が設定され、第３被当接点α３にはこれに
直交する方向での直近位置において第３アクセスポイン
トβ３が設定される。

【００２３】移動体Ｐは、第１アクセスポイントβ１に
移動された後、第１被当接点α１に向けてゆっくりと移
動されて、第１被当接点α１に当接され、この当接位置
での移動体Ｐの座標位置が第１被当接点α１の位置とし
て測定される。第１被当接点α１にある移動体Ｐは、一
旦第１アクセスポイントβ１にゆっくりと戻った後、第
２アクセスポイントβ２に向けて直線的にすみやかに移
動される。移動体Ｐは、第２アクセスポイントβ２か
ら、第２被当接点α２に向けてゆっくりと移動されて、
第２被当接点α２に当接され、この当接位置での移動体
Ｐの座標位置が第２被当接点α２の位置として測定され
る。第２被当接点α２にある移動体Ｐは、一旦第２アク
セスポイントβ２にゆっくりと戻った後、第３アクセス
ポイントβ３に向けて直線的にすみやかに移動される。
移動体Ｐは、第３アクセスポイントβ３から、第３被当
接点α３に向けてゆっくりと移動されて、第３被当接点
α３に当接され、この当接位置での移動体Ｐの座標位置
が第３被当接点α３の位置として測定される。なお、上
記説明は、移動体Ｐの移動途中で、ワークとしての金型
Ｋに対して干渉を生じない場合である。また、移動体Ｐ
は、第３被当接点α３についての測定終了後は、第３ア
クセスポイントβ３を経て、リブ部１の長手方向（図２
の紙面直角方向）に移動されて、上述と同様の測定が行
われる。

【００２４】リブ部１に着目して移動体Ｐの移動につい
て説明したが、同様のことがその他の部分２、３、４で
も行われることになり、１つの金型Ｋについて、合計で
被当接点（アクセスポイント）は５００箇所程度とされ
る。

【００２５】次に、図３、図４を参照して、迂回ポイン
トを設定するための３つのパラメータ、つまり相対距
離、相対角度、ベクトルの開閉状態について説明する。
この図３、図４において、α１、α２、β１、β２は、
図２の場合と同じであり、第１アクセスポイントβ１か
ら第１被当接点α１に向かうベクトルが符号ｖ１で示さ
れ、第２アクセスポイントβ２から第２被当接点α２に
向かうベクトルが符号ｖ２で示される。まず、各アクセ
スポイントβ１とβ２とのなす直線距離（最短距離）
が、相対距離Ｌとされる。一対のベクトルｖ１とｖ２と
のなす角度θが、相対角度とされる。そして、一対のベ
クトルｖ１とｖ２との先端方向の開閉状態については、
図３のように先端方向が閉じるとき（徐々に接近する場
合）が閉状態とされ、図４に示すように先端方向が開く
とき（徐々に離間する場合）が開状態とされる。

【００２６】図５〜図７は、順次当接される被当接点に
対応した２つのアクセスポイント同士を直線的に結んだ
ときに、移動体Ｐとワーク（金型Ｋ）とが干渉する場合
と、この干渉を避けるための迂回ポイントの設定手法と
を説明するためのものである。図５においては、２つの
アクセスポイントβ１、β２のうち、高い位置にある第
１アクセスポイントβ１の高さに迂回ポイントγ１を設
定したものである。すなわち、第２アクセスポイントβ
２の上方位置で、第１アクセスポイントβ１と同一高さ
位置に迂回ポイントγ１が設定される。第１被当接点α
１に当接された移動体Ｐは、順次、第１アクセスポイン
トβ１、迂回ポイントγ１、第２アクセスポイントβ
２、第２被当接点α２というように移動されることにな
る。

【００２７】図６の場合は、干渉を避けることのできる
所定の基準高さにある基準線Ｈを設定して、各アクセス
ポイントβ１、β２の上方への延長線が基準線Ｈと交差
する位置を迂回ポイントとしたものであり、迂回ポイン
トはγ１、とγ２との２カ所設定される。すなわち、移
動体Ｐは、順次、第１被当接点α１から第１アクセスポ
イントβ１、第１迂回ポイントγ１、第２迂回ポイント
γ２、第２アクセスポイントβ２、第２被当接点α２と
いうように移動されることになる。

【００２８】図７の場合は、２つのアクセスポイントの
うち一方のアクセスポイントから、ワークとの干渉を避
けることのできかつ他のアクセスポイント方向へ伸びる
直線のうち極力ワークに近い位置を通る基準線Ｈ２を設
定し、他のアクセスポイントの上方延長線が直線Ｈ２と
交差する位置を迂回ポイントγ１とした場合である。図
７の場合は、移動体Ｐは、順次、第１被当接点α１か
ら、迂回ポイントγ１、第２アクセスポイントβ２、第
２被当接点α２というように移動される。

【００２９】次に、前述した３つのパラメータ、つまり
相対距離と相対角度とベクトルの開閉状態とが、実際の
自動車用変速機の金型Ｋにおいて、移動体Ｐとワークと
の干渉にどのように影響を与えているかを示すデータで
あり、データは、各部分１〜４について分類してある。
なお、被当接点間の最大高低差は、構造部２においては
１８０ｍｍ程度であり、その他の部位１〜３においては
７０ｍｍ前後である。また、アクセスポイントについて
は、各部位１〜４の相違に応じて相違させてある（例え
ば幅の狭いリブ部１についての被当接点とこれに対応し
たアクセスポイントとの間の距離は、他の部位に比して
小さく設定される）。

【００３０】まず、図８は、リブ部１についてのデータ
である。リブ部１については、実質的に相対距離のみが
干渉に影響を与えているということが判明した（このた
め相対角度およびベクトルの開閉状態についてのデータ
は省略）。図８において、相対距離が１５ｍｍを境にし
て、これよりも小さければ干渉は生じないものであり、
１５ｍｍを越えると干渉を生じるということが理解され
る。つまり、リブ部１については、相対距離が１５ｍｍ
を越えたときに迂回ポイントを設定すればよい、という
ことが理解される。

【００３１】図９〜図１１は、構造部２についてのもの
である。図９から理解されるように、相対距離に基づい
ては、迂回ポイントの設定有無を判別することが難しい
ものとなる（ただし、相対距離が１８０ｍｍを越える範
囲では、干渉を生じないということが理解される）。図
１０に示すように、相対角度については、６０度を超え
た範囲において、干渉を生じる場合が干渉を生じない場
合よりも多く、したがって、相対角度６０度以上のとき
に、迂回ポイントを設定するのが好ましい、ということ
が理解される。より具体的に説明すると、相対角度６０
度以上のときに迂回ポイントを自動設定することによっ
て不必要に迂回ポイントが設定されることになっても、
手作業によって迂回ポイントを設定する場合よりも、全
体として迂回ポイント設定作業時間が大幅に短縮され、
また移動体Ｐの移動時間も全体的に大幅に増加してしま
うことがないということをも総合判断して、相対角度６
０度以上においては迂回ポイントを設定するのが好まし
いということになる。

【００３２】構造部２についてのベクトルの開閉状態に
ついては、閉状態のときには、干渉を生じないので、迂
回ポイントの設定が不必要ということになる。ベクトル
が開状態のときは、開き度合いが６以上のときは干渉を
生じる場合のみなので、開き度合いが６以上のときに、
迂回ポイントを設定するのが好ましい、ということにな
る。なお、開き度合いが小さいときは、干渉を生じる場
合よりも干渉を生じない場合の方が相当に多いので、迂
回ポイントを設定しない方が好ましいものとなる。

【００３３】図１２〜図１４は、ボス部・フランジ部３
についてのものである。図１２に示すように、相対距離
については、４０ｍｍ以上のときは全て干渉を生じる場
合なので、相対距離４０ｍｍ以上のときに迂回ポイント
を設定するのが好ましいということになる。図１３に示
すように、相対角度については、干渉を生じるときと生
じないときとを明確に区別することは難しいものとなる
（ただし、相対角度が１２０度を超える範囲では、干渉
を生じないということが理解される）。図１４に示すよ
うに、ベクトルの開閉状態については、閉状態では干渉
の有無を区別しにくいものとなる。ただし、開状態で
は、開き度合いが６以上では全て干渉を生じるので、開
き度合い６以上のときに迂回ポイントを設定するのが好
ましい、ということが理解される。

【００３４】図１５〜図１７は、肉厚部４についてのも
のである。この肉厚部４については、相対距離（図１
５）、相対角度（図１６）共に、ある値を境にして干渉
の有無を区別することは難しいものとなる。ベクトルの
開閉状態については、開状態のときに迂回ポイントを設
定するのが好ましく、特に開く度合いが８以上のときに
は全て干渉が生じるので、開き度合いが８以上のときに
迂回ポイントを設定するのが好ましい、ということが理
解される。

【００３５】次に、図１８〜図２０に示すフローチャー
トを参照しつつ、迂回ポイントの設定について説明す
る。なお、フローチャートは、迂回ポイントの設定（手
動設定および自動設定の両方共）を含めて、移動体Ｐの
移動経路全体の設定を、金型Ｋの３次元電子データ（Ｃ
ＡＤデータ）に基づくコンピュータ操作によって行うよ
うにしてある（移動体Ｐの移動経路をＣＡＤデータに対
応した電子データとして得る）。この電子データから、
少なくとも、各被当接点の３次元の座標位置と各被当接
点に対する移動体Ｐの接近方向とが知り得るようになっ
ている。なお、以下の説明で、Ｑはステップを示す。ま
た、

【００３６】まず、図１８のＱ１において、ＣＡＤデー
タ上において、移動体Ｐが当接される被当接点が設定さ
れる。Ｑ２において、後述するように、３つのパラメー
タ（相対距離、相対角度、ベクトルの開閉状態）とに基
づいて、迂回ポイントの自動設定が行われる。この迂回
ポイントの自動設定においては、実際には干渉を生じる
場合でも迂回ポイントが設定されない場合も有り、また
実際には干渉を生じない場合でも迂回ポイントを設定し
てしまうこともある。

【００３７】Ｑ３においては、Ｑ２で設定された迂回ポ
イントを含めた、移動体Ｐの移動軌跡（経路）全体が作
成される（全ての被当接点について、そのアクセスポイ
ントや迂回ポイントを含めた移動軌跡の作成）。Ｑ４で
は、Ｑ３で得られた移動体Ｐの移動軌跡が、電子データ
化されて記憶される。

【００３８】Ｑ５では、Ｑ３で作成された移動体Ｐの移
動軌跡のとおりに移動体Ｐを順次移動させて、表示画面
上において干渉の有無が確認される（ワークの表面形状
を映し出す表示画面上でのワーク表面形状に対する移動
体Ｐの干渉の有無の確認）。Ｑ６では、Ｑ５での処理の
結果、干渉を生じる場合があるか否かが判別される。こ
のＱ６での判別でＹＥＳのときは、Ｑ７において、手動
でもって、迂回ポイントが設定される（表示画面上での
迂回ポイント設定）。Ｑ７の後、Ｑ４へ戻る。Ｑ６、Ｑ
７を経ることにより、迂回ポイントが自動設定されなく
て干渉を生じる場合において、迂回ポイントが手動で順
次設定されていくことになる。

【００３９】Ｑ６の判別でＮＯのときは、干渉を生じる
場合全てについて、自動設定あるいは手動設定による迂
回ポイントの設定によって、干渉を避けることのできる
状態となったときである。このときは、Ｑ８において、
移動体Ｐの最終的な移動軌跡（迂回ポイントの自動設定
および手動設定がなされた状態のもの）が電子データと
して出力される。Ｑ８の処理は、移動体Ｐを実際のワー
ク（金型Ｋ）に対して移動させる移動手段（駆動手段）
の制御用として用いるもので、移動体Ｐの移動を制御す
るコンピュータへの出力とされる（例えばフォロッピー
ディスク等の記憶媒体を介した出力をも含む）。

【００４０】図１９、図２０は、図１８におけるＱ２の
詳細を示すものである。まず、図１８のＱ１１におい
て、ワークの３次元表面形状を示すＣＡＤデータが読み
込まれた後、各部部分１〜４に応じたしきい値が設定さ
れる。設定されるしきい値としては、実施形態では、次
のようにされる。まず、リブ部１については、相対距離
しきい値１５ｍｍが設定される。構造部２については、
相対角度しきい値６０度が設定されると共に、ベクトル
開き度合いしきい値６．００が設定される。ボス部・フ
ランジ部３については、相対距離しきい値４０ｍｍが設
定されると共に、ベクトル開き度合いしきい値６．００
が設定される。肉厚部４については、ベクトル開き度合
いしきい値８．００が設定される。

【００４１】Ｑ１３では、移動体Ｐの当接順序が互いに
隣り合う一対の被当接点が選択されるが、当初は、１番
目と２番目に当接される被当接点が選択される。この
後、Ｑ１４において、被当接点がリブ部１であるか否か
が判別される。Ｑ１４の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１５
において、相対距離がしきい値１５ｍｍ以上であるか否
かが判別される。このＱ１５の判別でＹＥＳのときは、
Ｑ１６において、迂回ポイントが自動設定される。

【００４２】Ｑ１６の後、Ｑ１５の判別でＮＯのとき、
あるいはＱ１４の判別でＮＯのときは、それぞれ、Ｑ１
７に移行して、構造部２であるか否かが判別される。Ｑ
１７の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１８において、相対角
度がしきい値６０度以上であるか否かが判別される。こ
のＱ１８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２０において、迂
回ポイントが自動設定される。Ｑ１８の判別でＮＯのと
きは、Ｑ１９において、ベクトルの開き度合いがしきい
値６．００よりも大きいか否かが判別される。このＱ１
９の判別でＹＥＳのときも、Ｑ２０において、迂回ポイ
ントが自動設定される。

【００４３】Ｑ２０の後、Ｑ１９の判別でＮＯのとき、
あるいはＱ１７の判別でＮＯのときは、それぞれ、図２
０のＱ３１に移行する。Ｑ３１では、ボス部・フランジ
部３であるか否かが判別される。このＱ３１の判別でＹ
ＥＳのときは、相対距離がしきい値４０ｍｍ以上である
か否かが判別される。このＱ３２の判別でＹＥＳのとき
は、Ｑ３４において、迂回ポイントが自動設定される。
Ｑ３２の判別でＮＯのときは、Ｑ３３において、ベクト
ルの開き度合いがしきい値６．００よりも大きいか否か
が判別される。このＱ３３の判別でＹＥＳのときも、Ｑ
３４において、迂回ポイントが自動設定される。

【００４４】Ｑ３４の後、Ｑ３３の判別でＮＯのとき、
あるいはＱ３１の判別でＮＯのときは、それぞれ、Ｑ３
５において、肉厚部４であるか否かが判別される。この
Ｑ３５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３６において、ベク
トルの開き度合いがしきい値８．００よりも大きいか否
かが判別される。このＱ３５の判別でＹＥＳのときは、
Ｑ３７において、迂回ポイントが自動設定される。

【００４５】Ｑ３７の後、あるいはＱ３６の判別でＮＯ
のときは、Ｑ３８において、最後の被当接点を含むか否
かが判別される。当初はこのＱ３８の判別でＮＯとなっ
て、Ｑ１３へ戻り、２つの被当接点が次の被当接点へと
更新されて（例えば２回目は２番目の被当接点と３番目
の被当接点との関係でＱ１４以降の処理が行われる）、
上述のことが繰り返される。Ｑ３８の判別でＹＥＳのと
きは、終了される（図１８のＱ３へ移行する）。なお、
Ｑ３５の判別でＮＯのときは、各部位１〜４の間での移
動体Ｐの移動となるので（例えばある被当接点がリブ部
１で、次の被当接点が肉厚部４である場合等）、干渉を
生じる可能性が高いという前提の下に迂回ポイントを自
動設定するようにしたためである。各部位１〜４の間で
の移動の場合に干渉を生じない可能性が高いという前提
で制御を行うのであれば、Ｑ３５の判別でＮＯのとき
は、Ｑ３７を経ることなくＱ３８へ移行するようにすれ
ばよい。

【００４６】以上実施形態について説明したが、本発明
はこれに限らず例えば次のような場合をも含むものであ
る。ワークとしては、ダイキャスト用金型に限らず、射
出成形用金型やプレス金型等の金型であってもよく、ま
た金型に限らず、移動体Ｐを利用して表面形状が測定さ
れる種々の３次元物体に適用できるものである。迂回ポ
イントの設定手法は、図図５〜図７に示す場合に限ら
ず、別の手法をも適宜採択できるものである。また、ア
クセスポイントを設定しない場合は、相対距離について
は２つの被当接点間の距離とすればよく、ベクトルの方
向は被当接点に対して直交する方向から接近する方向と
すればよい。

【００４７】実施形態とは異なるが、制御の簡単化のた
めに、次のような第１〜第３の条件でもって迂回ポイン
トの自動設定有無を判定するようにしてもよい。すなわ
ち、第１に、ベクトルが閉状態にあるときは、相対距離
や相対速度の大きさにかかわらず一律に迂回ポイントを
自動設定しないようにすること、第２に、相対距離が所
定しきい値以上であるときは全ての部位において迂回ポ
イントを自動設定すること（ただし判定レベルとしての
しきい値の大きさは表面形状の特徴に応じて変更しても
よい）、第３に、相対角度が所定しきい値以上であると
きは全ての部位において迂回ポイントを自動設定するこ
と（ただし判定レベルとしてのしきい値の大きさは表面
形状の特徴に応じて変更してもよい）。フロ−チャ−ト
に示す各ステップ（ステップ群）は、その機能の上位表
現に手段の名称を付して表現することができる。また、
フロ−チャ−トに示す各ステップ（ステップ群）の機能
は、図示を略すが迂回ポイントの自動設定用の制御ユニ
ット（コントローラ）内に設定された機能部の機能とし
て表現することもできる（機能部の存在）。勿論、本発
明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好まし
いあるいは利点として表現されたものを提供することを
も暗黙的に含むものである。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、迂回ポイントの設定要
否を自動的に判別しつつ、迂回ポイントを自動設定する
ことができ、移動体の移動経路生成を簡単かつすみやか
に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】３次元表面形状を有するワークの一例をその表
面形状の特徴と共に示す簡略側面断面図。

【図２】アクセスポイントを設定した場合の移動体の移
動系路を説明するための要部拡大断面図。

【図３】迂回ポイントの自動設定の有無を判別するため
のパラメータを説明するための説明図。

【図４】迂回ポイントの自動設定の有無を判別するため
のパラメータを説明するための説明図。

【図５】迂回ポイントの設定例を示す説明図。

【図６】迂回ポイントの設定例を示す説明図。

【図７】迂回ポイントの設定例を示す説明図。

【図８】リブ部についての相対距離と干渉の有無との関
係を示すデータ。

【図９】構造部についての相対距離と干渉の有無との関
係を示すデータ。

【図１０】構造部についての相対角度と干渉の有無との
関係を示すデータ。

【図１１】構造部についてのベクトルの開閉状態と干渉
の有無との関係を示すデータ。

【図１２】ボス部・フランジ部についての相対距離と干
渉の有無との関係を示すデータ。

【図１３】ボス部・フランジ部についての相対角度と干
渉の有無との関係を示すデータ。

【図１４】ボス部・フランジ部についてのベクトルの開
閉状態と干渉の有無との関係を示すデータ。

【図１５】肉厚部についての相対距離と干渉の有無との
関係を示すデータ。

【図１６】肉厚部についての相対角度と干渉の有無との
関係を示すデータ。

【図１７】肉厚部についてのベクトルの開閉状態と干渉
の有無との関係を示すデータ。

【図１８】移動体の移動経路の形成手法を示すフローチ
ャート。

【図１９】移動体の移動経路の形成手法を示すフローチ
ャート。

【図２０】移動体の移動経路の形成手法を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

Ｐ：移動体 Ｋ：金型（ワーク） α１、α２、α３：被当接点 β１，β２、β３：アクセスポイント γ１，γ２：迂回ポイント ｖ１、ｖ２：ベクトル Ｌ：相対距離 θ：相対角度 １：リブ部（表面形状の特徴） ２：構造部（表面形状の特徴） ３：ボス部・フランジ部（表面形状の特徴） ４：肉厚部（表面形状の特徴）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３次元形状を有するワークの表面に対して
   移動体を順次当接させることによりワークの表面形状を
   測定する場合における移動体の移動経路の生成方法であ
   って、 移動体の当接順序が互いに隣り合うワークの２つの被当
   接点を第１被当接点および第２被当接点としたとき、該
   第１被当接点と第２被当接点の間の相対距離と、該第１
   被当接点と第２被当接点とに対する移動体の各接近方向
   を示す一対のベクトルのなす相対角度と、該一対のベク
   トルの関係が互いに開く方向であるか閉じる方向である
   かを示す開閉状態とに基づいて、迂回ポイントを設定す
   るか否かを判定し、 前記迂回ポイントを設定すると判定されたときに、前記
   第１被当接点と第２被当接点との間を移動体が移動する
   途中において移動体が経由されて移動体がワークと干渉
   するのを防止するための迂回ポイントを生成する、こと
   を特徴とする移動体の移動経路の生成方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記第１被当接点の直近位置に第１アクセスポイントが
   設定されると共に前記第２被当接点の直近位置に第２ア
   クセスポイントが設定されて、移動体は、前記アクセス
   ポイントを経由した後にそれぞれ対応する被当接点に当
   接されるようにされ、 前記相対距離が、前記第１アクセスポイントと第２アク
   セスポイントとの間の距離とされ、 前記一対のベクトルが前記第１アクセスポイントから第
   １被当接点に向かうベクトルと、前記第２アクセスポイ
   ントから第２被当接点に向かうベクトルとされている、
   ことを特徴とする移動体の移動経路の生成方法。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２において、 前記ワークの表面形状をその特徴で複数に分類して、前
   記相対距離については、該複数に分類された表面形状の
   特徴に応じて前記迂回ポイントの設定要否の判定レベル
   が相違される、ことを特徴とする移動体の移動経路の生
   成方法。
4. 【請求項４】請求項１または請求項２において、 前記一対のベクトルが開状態のときは、閉状態のときに
   比して、前記迂回ポイントの設定が必要であると判定さ
   れる傾向が強くされる、ことを特徴とする移動体の移動
   経路の生成方法。
5. 【請求項５】請求項１または請求項２において、 前記相対距離および相対角度の少なくとも一方が大きい
   場合は、小さい場合に比して、前記迂回ポイントの設定
   が必要であると判定される傾向が強くされる、ことを特
   徴とする移動体の移動経路の生成方法。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれか１項に
   おいて、 前記相対距離、相対角度、開閉状態がそれぞれ、前記ワ
   ークの表面形状を示す３次元の電子データに基づいて算
   出され、 前記迂回ポイントが、前記電子データ上における座標位
   置として設定される、ことを特徴とする移動体の移動経
   路の生成方法。
7. 【請求項７】３次元形状を有するワークの表面に対して
   移動体を順次当接させることによりワークの表面形状を
   測定する場合における移動体の移動経路の生成装置であ
   って、 移動体の当接順序が互いに隣り合うワークの２つの被当
   接点を第１被当接点および第２被当接点としたとき、該
   第１被当接点と第２被当接点の間の相対距離と、該第１
   被当接点と第２被当接点とに対する移動体の各接近方向
   を示す一対のベクトルのなす相対角度と、該一対のベク
   トルの関係が互いに開く方向であるか閉じる方向である
   かを示す開閉状態とを検出する検出手段と、 前記検出手段の検出結果に基づいて、迂回ポイントを設
   定するか否かを判定する判定手段と、 前記判定手段によって前記迂回ポイントを設定すると判
   定されたときに、前記第１被当接点と第２被当接点との
   間を移動体が移動する途中において移動体が経由されて
   移動体がワークと干渉するのを防止するための迂回ポイ
   ントを生成する迂回ポイント生成手段と、を備えている
   ことを特徴とする移動体の移動経路の生成装置。
8. 【請求項８】請求項７において、 前記第１被当接点の直近位置に第１アクセスポイントが
   設定されると共に前記第２被当接点の直近位置に第２ア
   クセスポイントが設定されて、移動体は、前記アクセス
   ポイントを経由した後にそれぞれ対応する被当接点に当
   接されるようにされ、 前記相対距離が、前記第１アクセスポイントと第２アク
   セスポイントとの間の距離とされ、 前記一対のベクトルが前記第１アクセスポイントから第
   １被当接点に向かうベクトルと、前記第２アクセスポイ
   ントから第２被当接点に向かうベクトルとされている、
   ことを特徴とする移動体の移動経路の生成装置。
9. 【請求項９】請求項７または請求項８において、 前記ワークの表面形状をその特徴で複数に分類して、前
   記相対距離については、該複数に分類された表面形状の
   特徴に応じて前記判定手段での判定レベルが相違され
   る、ことを特徴とする移動体の移動経路の生成装置。
10. 【請求項１０】請求項７または請求項８において、 前記判定手段は、前記一対のベクトルが開状態のとき
    は、閉状態のときに比して、前記迂回ポイントの設定が
    必要であると判定される傾向が強くなるように設定され
    ている、ことを特徴とする移動体の移動経路の生成装
    置。
11. 【請求項１１】請求項７または請求項８において、 前記判定手段は、前記相対距離および相対角度の少なく
    とも一方が大きい場合は、小さい場合に比して、前記迂
    回ポイントの設定が必要であると判定される傾向が強く
    なるように設定されている、ことを特徴とする移動体の
    移動経路の生成装置。
12. 【請求項１２】請求項７ないし請求項１１のいずれか１
    項において、 前記相対距離、相対角度、開閉状態がそれぞれ、前記ワ
    ークの表面形状を示す３次元の電子データに基づいて算
    出され、 前記迂回ポイントが、前記電子データ上における座標位
    置として設定される、ことを特徴とする移動体の移動経
    路の生成装置。