JP2004310668A

JP2004310668A - 肉厚測定方法および肉厚測定プログラム

Info

Publication number: JP2004310668A
Application number: JP2003106542A
Authority: JP
Inventors: Kimimoto Moriya; 公基守屋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: JP4363882B2

Abstract

【課題】被測定物の形状にかかわらず、厚肉および薄肉を容易かつ適正に測定することが可能な信頼性にすぐれた肉厚測定方法および肉厚測定プログラムを提供する。
装置を提供する。
【解決手段】被測定物の３次元形状データの各面に設定された測定点から法線を延ばし、その法線が対向面と交差する点と上記測定点との距離を肉厚として測定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被測定物の３次元形状データにおける肉厚測定方法およびコンピュータ取込可能な肉厚測定プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、材料を金型内に注入して成形される製品、例えば射出成形やダイカスト成形される製品の場合、製品形状の肉厚が不均一になって、極端な厚肉部あるいは薄肉部が生じることがある。
そこで、製品の設計時点で、製品に厚肉や薄肉があるかどうかが測定される（例えば、特許文献１，２，３，４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２３８０８２号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平１０−１２４５５５号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開２０００−１２２９９６号公報
【０００６】
【特許文献４】
特開２００２−６３２１９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記各文献には、法線によって肉厚を測定する方法が示されているが、被測定物の形状によっては、また単に法線を利用するだけでは、適正な測定が困難である。
【０００８】
この発明は上記の事情を考慮したもので、被測定物の形状にかかわらず、厚肉および薄肉を容易かつ適正に測定することが可能な信頼性にすぐれた肉厚測定方法および肉厚測定プログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の肉厚測定方法は、被測定物の３次元形状データの各面に設定された測定点から第１法線を延ばし、その第１法線が対向面と交差する点から第２法線を延ばし、その第２法線と上記第１法線との間の角度を求め、その角度が設定値未満であることを条件に、上記測定点と上記交差点との距離を肉厚として測定する。
【００１０】
請求項４に係る発明のコンピュータ取込可能な肉厚測定プログラムは、コンピュータに、被測定物の３次元形状データの各面に設定された測定点から第１法線を延ばす第１手順と、上記第１法線が対向面と交差する点から第２法線を延ばす第２手順と、上記第２法線と上記第１法線との間の角度求める第３手順と、上記求めた角度が設定値未満であることを条件に、上記測定点と前記交差点との距離を肉厚として測定する第４手順と、を実現させる
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１はこの発明に関わるパーソナルコンピュータを示し、ＣＰＵ１に、各種データ入力用のキーボード２、各種操作用のマウス３、データ表示用のＣＲＴディスプレイ４、データおよびプログラム記憶用のメモリ５、およびハードディスク６が接続されている。ハードディスク６には、３次元ＣＡＤプログラムおよび３次元形状データが記憶されている。メモリ５には、本発明を実現するためのコンピュータ読取可能な肉厚測定プログラムが記憶されている。
【００１２】
ＣＰＵ１は、主要な機能として次の（１）〜（８）を備えている。
（１）３次元ＣＡＤプログラムの起動時、オペレータによるキーボード２およびマウス３の操作に応じて３次元形状データを作成し、作成した３次元形状データをハードディスク６に記憶する手段。
【００１３】
（２）肉厚測定モードの設定時、ハードディスク６内の３次元形状データをディスプレイ４で表示する手段。
【００１４】
（３）オペレータによるキーボード２およびマウス３の操作に応じて、ディスプレイ４で表示されている被測定物の３次元形状データの各面に対し複数の測定点（測定始点）を設定する手段。
【００１５】
（４）上記設定された各測定点から第１法線を延ばす手段。
【００１６】
（５）上記第１法線が対向面と交差する点（測定終点）から第２法線を延ばす手段。
【００１７】
（６）上記第２法線と上記第１法線との間の角度Ｑを求める手段。
【００１８】
（７）上記求めた角度Ｑが設定値Ｑｓ未満であることを条件に、上記測定点（測定始点）と上記交差点（測定終点）との距離を肉厚として測定するとともに、測定した距離が許容最大値以上の場合に測定を無効とする手段。
【００１９】
（８）上記測定した肉厚をディスプレイ４で表示している３次元形状データ上で色別表示または文字表示する手段。
【００２０】
つぎに、上記の構成の作用を図２および図３を参照しながら説明する。
肉厚測定モードが設定されると（ステップ１０１のＹＥＳ）、ハードディスク６内の３次元形状データが図４に示すようにディスプレイ４で表示される（ステップ１０２）。この状態で、オペレータにより、評価用パラメータが入力される（ステップ１０３）。評価用パラメータとは、薄肉判別値（例えば０．５ｍｍ）Ｘｔｈｉｎ、厚肉判別値（例えば２．０ｍｍ）Ｘｆａｔ、許容最大値（例えば３０ｍｍ）Ｘｍａｘ、および面内測定始点数である。
【００２１】
この評価用パラメータの入力に伴い、図２に示すように、３次元形状データの各面に対し複数の測定始点が等間隔で設定される（ステップ１０４）。測定始点の数は、上記入力された面内測定始点数に相当する。なお、図２では、説明の都合上、測定始点数を少なく示している。
【００２２】
これら測定始点が設定されると、そのうちの１つの測定始点から内側の対向面に向けて、第１法線（垂直ベクトル線）が延ばされる（ステップ１０５）。たとえば、測定始点Ａ１から法線が延び、その法線が対向面と交差する測定終点Ａ２が求められる（ステップ１０６）。そして、測定終点Ａ２から内側の対向面に向けて、第２法線（垂直ベクトル線）が延ばされる（ステップ１０７）。
【００２３】
第２法線と第１法線との間の角度Ｑが求められ（ステップ１０８）、その角度Ｑと設定値Ｑｓとが比較される（ステップ１０９）。角度Ｑが設定値Ｑｓ未満であれば（ステップ１０９のＹＥＳ）、測定始点Ａ１，測定終点Ａ２間は測定箇所として適切であるとの判断の下に、測定始点Ａ１と測定終点Ａ２との距離Ｘが肉厚として測定される（ステップ１１０）。
【００２４】
そして、測定された肉厚Ｘが薄肉判別値Ｘｔｈｉｎ以下であれば（ステップ１１１のＹＥＳ）、薄肉フラグｆ１が“１”セットされる（ステップ１１２）。
【００２５】
測定された肉厚Ｘが、厚肉判別値Ｘｆａｔ以上で（ステップ１１３のＹＥＳ）、かつ許容最大値Ｘｍａｘ未満であれば（ステップ１１４のＹＥＳ）、厚肉フラグｆ２が“１”セットされる（ステップ１１５）。肉厚Ｘが許容最大値Ｘｍａｘに達していれば（ステップ１１４のＮＯ）、測定が無効である旨を表わすフラグｆ３が“１”セットされる（ステップ１１６）。
【００２６】
肉厚Ｘが許容最大値Ｘｍａｘ以上となる状況の例として、図２に示す測定始点Ｆ１から測定終点Ｆ２にかけての長手方向の測定がある。この肉厚測定は、無効となる。
【００２７】
なお、上記角度Ｑが設定値Ｑｓ以上の場合は（ステップ１０９のＮＯ）、測定始点Ａ１と測定終点Ａ２との間の距離は測定箇所として適切でないとの判断の下に、測定が無効である旨を表わすフラグｆ３が“１”セットされる（ステップ１１６）。
【００２８】
こうして、１つの面に設定された複数の測定始点についての測定が同様に繰り返される。１つの面とは、３次元形状データ上の面のことである。被測定物が球体であってもその表面には３次元形状データ上の複数の面が存在する。
【００２９】
１つの面における全ての測定始点についての測定が終了したとき（ステップ１１７のＹＥＳ）、１つの面内で薄肉フラグｆ１が１つでも“１”となっていればその面は薄肉であるとしてその旨の色別表示がディスプレイ４上の３次元形状データに加味される。たとえば、黄色表示される。
【００３０】
１つの面における全ての測定始点についての測定が終了したとき（ステップ１１７のＹＥＳ）、１つの面内で厚肉フラグｆ２が１つでも“１”となっていればその面は厚肉であるとしてその旨の色別表示がディスプレイ４上の３次元形状データに加味される。たとえば、青色表示される。
【００３１】
１つの面における全ての測定始点についての測定が終了したとき（ステップ１１７のＹＥＳ）、１つの面内に薄肉フラグｆ１＝“１”と厚肉フラグｆ２＝“１”が共存していれば、その面は薄肉と厚肉が共存しているとしてその旨の色別表示がディスプレイ４上の３次元形状データに加味される。たとえば、緑色表示される。
【００３２】
そして、フラグｆ１、ｆ２、ｆ３が“０”セットされ（ステップ１１９）、他の面に設定された複数の測定始点についての測定が同様に繰り返される。
【００３３】
全ての面に設定された各測定始点についての測定が終了すると（ステップ１２０のＹＥＳ）、肉厚測定モードの終了となる。
【００３４】
以上のように、被測定物の３次元形状データの各面に設定された測定点から法線を延ばし、その法線が対向面と交差する点と上記測定点との距離を肉厚として測定するようにしたので、厚肉および薄肉を容易に測定することができ、測定に関する高い信頼性を確保することができる。
【００３５】
とくに、各法線の角度Ｑが設定値Ｑｓ以上の場合は測定を無効としたので、被測定物の形状にかかわらず、常に適正な測定が可能であり、測定に関して高い信頼性を得ることができる。
【００３６】
肉厚Ｘが許容最大値Ｘｍａｘ以上の場合は測定を無効とするようにしているので、この点でも測定の信頼性が大幅に向上する。
【００３７】
なお、上記実施形態では、測定結果を３次元形状データ上で色別表示する構成としたが、図５に示すように、吹出し文字で表示する構成としてもより。
【００３８】
その他、この発明は、上記実施形態をそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合せでもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、被測定物の形状にかかわらず、厚肉および薄肉を容易かつ適正に測定することが可能な信頼性にすぐれた肉厚測定方法および肉厚測定プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】一実施形態における測定始点、法線、測定終点の例を説明するための図。
【図３】一実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図４】一実施形態における３次元形状データの表示例を示す図。
【図５】図４の表示の変形例を示す図。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ、２…キーボード、３…マウス、４…ＣＲＴディスプレイ、５…メモリ、６…ハードディスク

Claims

被測定物の３次元形状データの各面に設定された測定点から第１法線を延ばすステップと、
前記第１法線が対向面と交差する点から第２法線を延ばすステップと、
前記第２法線と前記第１法線との間の角度を求めるステップと、
前記求めた角度が設定値未満であることを条件に、前記測定点と前記交差点との距離を肉厚として測定するステップと、
を備えたことを特徴とする肉厚測定方法。
請求項１に記載の肉厚測定方法において、
前記測定するステップは、前記測定した距離が許容最大値以上の場合に測定を無効とすることを特徴とする肉厚測定方法。
請求項１または請求項２に記載の肉厚測定方法において、
前記測定した肉厚を前記３次元形状データ上で色別表示または文字表示するステップ、をさらに備えたことを特徴とする肉厚測定方法。
コンピュータに、
被測定物の３次元形状データの各面に設定された測定点から第１法線を延ばす第１手順と、
前記第１法線が対向面と交差する点から第２法線を延ばす第２手順と、
前記第２法線と前記第１法線との間の角度求める第３手順と、
前記求めた角度が設定値未満であることを条件に、前記測定点と前記交差点との距離を肉厚として測定する第４手順と、
を実現させることを特徴とするコンピュータ取込可能な肉厚測定プログラム。