JP2023065171A - 情報処理方法、プログラム、記録媒体、成形型の設計方法、成形型の製造方法、情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実用性能が担保された金型を、効率的に設計あるいは製作できる技術が求められていた。【解決手段】情報処理部が、成形品を成形する第１の型と第２の型の型開き方向の情報を取得し、成形品の形状データと型開き方向の情報とを用いて、成形品の外形を構成する各面の少なくとも一部を、第１の成形面、第２の成形面、成形型が未定の第３の成形面、のいずれかの面に設定する。第３の成形面の中から、型開き方向と平行な立壁面を抽出し、第１の成形面と第２の成形面の境界線が立壁面と交わる端点を複数抽出し、抽出された端点どうしを接続するように、型開き方向に対して垂直な線分と型開き方向に対して傾斜した線分との組み合わせからなる接続線を生成し、境界線と接続線とを連結して、第１の型と第２の型のパーティングラインを生成する情報処理方法である。【選択図】図２

Description

本発明は、実用性が担保された成形型を効率的に設計するための情報処理方法、等に関する。

従来から、金型の設計方法として、成形品の３次元形状データの表面上にパーティングラインを設定し、パーティングラインを基にして金型のパーティング面（分割境界面）を設定する方法が知られている。金型の実用強度や型合わせ精度が担保されるようにパーティングラインを設定するには熟練した知識が必要なため、金型設計者の習熟度によっては試行錯誤的に設計を行う必要があり、効率的に設計を進められない場合があった。

特許文献１には、金型設計の一般化、型設計リードタイムの短縮、等を図るため、パーティングラインを効率的に設定するための方法が提案されている。具体的には、成形品の３次元形状データのエッジ上に複数のパーティングライン候補線を表示し、オペレータがその中からパーティングラインの一部として採用する線を選択することが記載されている。特許文献１では、選択されたパーティングライン候補線の端点に他の候補線が存在しない場合には、選択したパーティングライン候補線をそのまま直線的に延長させる。そして、その延長線を、オペレータが成形品の３次元形状データ上に指定した面に投影し、投影された線をパーティングラインとしている。あるいは、オペレータが選択した各パーティングライン候補線の端点同士を直線で結び、オペレータが成形品の３次元形状データ上に指定した面に当該直線を投影し、投影された線をパーティングラインとしている。

特開２００６－２４０１８３号公報

特許文献１に記載された方法では、パーティングライン候補線を直線的に延長させるか、あるいは互いに未接続なパーティングライン候補線の端点同士を直線で接続し、３次元形状データ上の指定面に投影して、パーティングラインを生成していた。パーティングラインを生成するための所要時間をある程度短縮できるとしても、特許文献１に記載された方法でパーティングラインを生成し、金型を設計、製作してみると、実用上必要とされる金型性能を満足できない場合があった。そのため、金型の再設計、再製作が必要となったり、場合によっては成形品の三次元形状を再検討する必要が生じるなど、手戻りが発生する場合があった。
そこで、実用性能が担保された成形型を、効率的に設計あるいは製作できる技術が求められていた。

本発明の第１の態様は、情報処理部が、成形品を成形する第１の型と第２の型の型開き方向の情報を取得する処理と、前記成形品の形状データと前記型開き方向の情報とを用いて、前記成形品の外形の少なくとも一部を構成する複数の部分を、前記第１の型により成形される第１の成形面と、前記第２の型により成形される第２の成形面と、前記第１の型および前記第２の型の割り当てが未定である第３の成形面、の少なくとも３つの面のいずれかに設定する設定処理と、前記複数の部分のうち、前記第３の成形面に設定された部分の中から、前記型開き方向に沿った立壁面を抽出する処理と、前記複数の部分のうち前記第１の成形面に設定された部分と前記第２の成形面に設定された部分の境界線が前記立壁面と交わる端点を複数抽出する処理と、抽出された前記端点どうしを接続するように、前記型開き方向に対して垂直な線分と前記型開き方向に対して傾斜した線分との組み合わせからなる接続線を生成する処理と、前記境界線と前記接続線とを連結して、前記第１の型と前記第２の型のパーティングラインを生成する処理と、を実行する、ことを特徴とする情報処理方法である。

また、本発明の第２の態様は、入力部と、情報処理部と、表示部と、を備え、前記情報処理部が、成形品を成形する第１の型と第２の型の型開き方向の情報を取得する処理と、前記成形品の形状データと前記型開き方向の情報とを用いて、前記成形品の外形の少なくとも一部を構成する複数の部分を、前記第１の型により成形される第１の成形面と、前記第２の型により成形される第２の成形面と、前記第１の型および前記第２の型の割り当てが未定である第３の成形面、の少なくとも３つの面のいずれかに設定する設定処理と、前記複数の部分のうち、前記第３の成形面に設定された部分の中から、前記型開き方向に沿った立壁面を抽出する処理と、前記複数の部分のうち前記第１の成形面に設定された部分と前記第２の成形面に設定された部分の境界線が前記立壁面と交わる端点を複数抽出する処理と、抽出された前記端点どうしを接続するように、前記型開き方向に対して垂直な線分と前記型開き方向に対して傾斜した線分との組み合わせからなる接続線を生成する処理と、前記境界線と前記接続線とを連結して、前記第１の型と前記第２の型のパーティングラインを生成する処理と、を実行する、ことを特徴とする情報処理装置である。

本発明によれば、実用性能が担保された成形型を、効率的に設計あるいは製作することができる。

実施形態に係る情報処理装置のハードウェアの構成を例示する模式図。 実施形態に係る情報処理方法の処理フローを例示するフローチャート。 成形品の３次元形状データの一例を示す模式図。 ステップＳ４にて実施する処理を説明するための模式図。 ステップＳ５にて実施する処理を説明するための模式図。 ステップＳ６にて実施する処理を説明するための模式図。 ステップＳ７にて実施する処理を説明するための模式図。 ステップＳ８にて実施する処理を説明するための模式図。 ステップＳ９にて実施する処理を説明するための模式図。 （ａ）生成されたパーティングラインを示す斜視図。（ｂ）生成されたパーティングラインを示す正面図。 実施形態で作成する分割線の類型を説明するための図。 実施形態で作成する分割線に含まれる押し切り線の長さに関する規定を説明するための図。 再度のステップＳ４にて実施する処理を説明するための模式図。 再度のステップＳ６にて実施する処理を説明するための模式図。 再度のステップＳ７にて実施する処理を説明するための模式図。 再度のステップＳ８にて実施する処理を説明するための模式図。 再度のステップＳ９にて実施する処理を説明するための模式図。 （ａ）生成されたパーティングラインを示す斜視図。（ｂ）生成されたパーティングラインを示す正面図。 生成されたパーティングラインを用いて金型を製造するための処理フローを例示するフローチャート。 金型を製造するための加工装置の例を示す図。

実施形態についての説明を容易にするために、まず最初に、特許文献１に記載された方法でパーティンググラインを設定して金型を設計製作すると、実用性能が担保されるとは限らない理由について述べる。同文献では、パーティングライン候補線を直線的に延長させるか、あるいは互いに未接続なパーティングライン候補線の端点同士を直線で接続し、指定面に投影してパーティングラインを生成していたが、型強度、型合わせ勾配について考慮されていなかった。

例えば、特許文献１の方法では、キャビティ型（固定型）とコア型（可動型）の型開き方向に沿った合わせ面（以下、食い切り面と記す場合がある）が、型開き方向と完全に平行に設定される場合があり得る。しかし、食い切り面が型開き方向と完全に平行な場合には、金型を閉じる際に少しでも位置がずれるとキャビティ型とコア型が衝突してしまい、金型を損傷する恐れがある。

また、特許文献１の方法では、キャビティ型（固定型）とコア型（可動型）の型開き方向に対して垂直方向に沿った合わせ面（以下、押し切り面と記す場合がある）が、適宜に設定されない場合が有り得る。押し切り面がないと、成形品にはバリが発生し易くなる。また、押し切り面が存在したとしてもその幅が小さすぎると、刃物のようにエッジのきいた状態になり、キャビティ型またはコア型が損傷する恐れがある。

［実施形態］
本実施形態では、食い切り面には型開き方向に対して適宜の傾斜角を付すとともに、適宜の幅の押し切り面を設けるように、成形型のパーティングラインを生成する。
図面を参照して、本発明の実施形態である情報処理装置、情報処理方法、等について説明する。尚、実施形態に係る情報処理装置は、金型設計装置、設計支援装置、パーティングライン生成装置などと呼んでも差し支えない。
尚、以下に示す実施形態は例示であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更して実施をすることができる。
以下の実施形態及び実施例の説明において参照する図面では、特に但し書きがない限り、同一の参照番号を付して示す要素は、同様の機能を有するものとする。

（装置構成）
図１は、実施形態に係る情報処理装置のハードウェアの構成を例示する模式図である。情報処理装置１００は、入力部１０１、表示部１０２、データ保存部１０３、ＣＰＵ１０４、ＲＯＭ１０５、ＲＡＭ１０６、通信部１０７を備え、各要素は互いに通信可能にバスを介して接続されている。

入力部１０１は、オペレータが指示やデータを入力する装置で、例えばキーボードやマウスなどのポインティングシステムや、音声入力機器を含み得る。表示部１０２は、グラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）などを表示する表示デバイスであり、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤ、ＣＲＴなどの表示デバイスを用いることができる。入力部１０１と表示部１０２は、入出力一体型のタッチパネルにより構成してもよい。データ保存部１０３は、成形品形状データをはじめとする各種データやプログラムを格納する装置であり、ハードディスク等の書き込み／読み出しが可能な記憶装置で構成される。

ＣＰＵ１０４は、各構成要素と協働して各種処理をおこなうコンピュータ（情報処理部）である。ＲＯＭ１０５とＲＡＭ１０６は、その処理に必要な制御プログラム、データ、作業領域などをＣＰＵ１０４に提供する。処理に必要な制御プログラムがデータ保存部１０３やＲＯＭ１０５に格納されている場合には、ＲＡＭ１０６に一旦読み込まれてから実行される。あるいは、通信部１０７を経由して外部から処理プログラムをロードする場合には、データ保存部１０３に記録した後にＲＡＭ１０６に読み込まれるか、又は、通信部１０７からＲＡＭ１０６に直接読み込まれて実行される。

通信部１０７は、情報処理装置１００が外部機器やインターネット等の外部ネットワークと通信を行うためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）である。これには、例えば公知のＥｔｈｅｒｎｅｔやＵＳＢ、ＩＥＥＥ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信方式に準拠した無線あるいは有線の通信装置を用いることができる。図１では、外部機器として外部記憶装置１０８、ＣＡＤ１０９、加工装置１１０が例示されているが、通信部１０７の接続先はこれに限られるわけではない。
尚、実施形態の情報処理装置１００は、上記以外にも様々な構成要素を備えることができる。

（情報処理方法）
図２に示すフローチャートを参照して、本実施形態に係る情報処理方法（パーティングラインの生成方法）の手順について説明する。

（ステップＳ１）
ステップＳ１において、オペレータによる起動指示を情報処理装置１００が入力部１０１を介して受け付けると、ＣＰＵ１０４はＲＯＭ１０４に格納されているパーティングライン生成処理プログラムを読み出して実行を開始する。

（ステップＳ２）
ステップＳ２において、金型が製造しようとする成形品の３次元形状データを準備する。ここでは、例として、図３に形状を示す成形品の３次元形状データ３１を取り扱うものとする。３次元形状データ３１がデータ保存部１０３に既に保存されている場合は、オペレータは入力部１０１を介して当該データを指定する。また、情報処理装置１００に未だ３次元形状データ３１が入力されていない場合は、ＣＡＤ１０９あるいは外部記憶装置１０８など当該データの所在地から通信部１０７を介して当該データを取得するように、オペレータは入力部１０１を介して指示する。３次元形状データ３１が準備されると、ＣＰＵ１０４は、例えば図３に示す３Ｄモデルを表示部１０２に表示させる。

（ステップＳ３）
次に、ステップＳ３において、オペレータは、型開き方向を入力（指定）する。オペレータは、表示部１０２に表示された３次元形状データ３１（３Ｄモデル）を参照して、図３に例示するように、キャビティ型とコア型を型開きする際の型開き方向３２、型開き方向３３を、入力部１０１を介して指定（選択）する。指定された型開き方向３２および型開き方向３３に係る情報は、ＣＰＵ１０４によって、データ保存部１０３に記憶される。型開き方向の指定方法としては、例えば、型開き方向のベクトルを指定する方法、任意の外面を選択して選択面の法線ベクトルを型開き方向に指定する方法が挙げられる。さらに、成形品外面の任意のエッジと平行方向を型開き方向に指定する方法、成形品の３次元形状データから型開き方向ベクトルを推定する方法、などを挙げることができるが、これらに限られるわけではない。
尚、ステップＳ３を処理する間、ＣＰＵ１０４は、例えば図３に示す画像を表示部１０２に表示させることができる。

（ステップＳ４）
次に、ステップＳ４において、情報処理装置１００は、３次元形状データ３１に表れる成形品の外面の各部を分類する。具体的には、キャビティ型（第１の型）で成形するキャビティ型成形面４１（第１の成形面）、コア型（第２の型）で成形するコア型成形面４２（第２の成形面）、キャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面４３（第３の成形面）、の３種類に分類（設定）する。この段階では、キャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面４３は、型が未定であるため、未定面と呼んでもよい。

分類処理（設定処理）のアルゴリズムは特に限定されるものではないが、ＣＰＵ１０４は、まず最初に成形品の３次元形状データ３１、型開き方向３２、型開き方向３３の各データをデータ保存部１０３から読み出す。

例えば、ＣＰＵ１０４は、成形品の３次元形状データ３１の外表面を構成する各面のエッジ（縁）上の始点から、型開き方向３２（キャビティ型側）に延びる半直線と、型開き方向３３（コア型側）に延びる半直線を生成する。そして、ＣＰＵ１０４は、それぞれの半直線が、始点以外に成形品形状と交点を持つか否かを判定する。

例えば、ある始点から型開き方向３２に延びる半直線が始点以外では成形品形状と交差しないが、型開き方向３３に延びる半直線が始点以外でも成形品形状と交差する場合には、当該始点を縁とする外面をキャビティ型成形面４１に分類（設定）する。逆に、ある始点から型開き方向３２に延びる半直線が始点以外でも成形品形状と交差するが、型開き方向３３に延びる半直線が始点以外では成形品形状と交差しない場合には、当該始点を縁とする外面をコア型成形面４２に分類（設定）する。

また、ＣＰＵ１０４は、成形品の３次元形状データ３１の外表面を構成する各面のエッジ（縁）が、型開き方向３２または型開き方向３３から見た際に、成形品の最外周を規定するエッジ（縁）に含まれているか否かを判定する。そして、当該面のエッジ（縁）が、成形品の最外周となるエッジ（縁）に含まれている場合は、当該面をキャビティ型成形面４１に分類する。言い換えれば、型開き方向と直交する投影面に成形品の３次元形状を投影した時に、投影された像の外縁に当該面のエッジ（縁）が含まれているか否かを判定する。

また、ＣＰＵ１０４は、外表面を構成する各面のうち、キャビティ型成形面にもコア型成形面にも分類されなかった面を、キャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面４３（未定面）に分類する。

また、型開き方向と平行な面を立壁面と呼ぶものとすると、ＣＰＵ１０４は、立壁面から型開き方向と交差する方向に凸部が突出している場合には、当該立壁面をキャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面４３に分類する。

図４に例を示すが、成形品の３次元形状データ３１において、ＳＦ１～ＳＦ４の各外面（成形品の上面）は、キャビティ型で成形するキャビティ型成形面４１に分類される。また、図では参照符号が付されていないが、ＳＦ１～ＳＦ４の各外面の反対側（コア型側）に位置する外面、すなわちコア側から直視できる底面は、コア型で成形するコア型成形面４２に分類される。

立壁面である外面ＳＦ５や３つの凸部の側面は、型開き方向３２に延びる半直線と型開き方向３３に延びる半直線のいずれも成形品形状とは交差しないので、キャビティ型成形面４１とコア型成形面４２のいずれにも分類し得る。また、これらの面のエッジ（縁）は、型開き方向３２または型開き方向３３から見た際に、成形品の最外周となるエッジ（縁）に含まれているので、キャビティ型成形面４１に分類し得る。

このような立壁面は、一般にキャビティ型成形面４１に設定した方が、型開きの際に成形品の位置が安定するので、ＣＰＵ１０４は、キャビティ型成形面４１に分類する。このように、ある面についての分類が画一的には決まらず、アルゴリズム毎に異なる種類として分類されることが有り得る場合に、どのアルゴリズムを優先させるかを予め設定しておけばよい。

立壁面のうちの外面ＳＦ６は、型開き方向と平行な面（立壁面）であって、型開き方向と交差する方向に凸部が突出している面なので、キャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面４３（未定面）に分類される。

尚、成形品の３次元形状データの各面をキャビティ型成形面、コア型成形面、キャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面（未定面）に分類する方法は、上記の例に限定されるものではない。面上の任意の点からベクトルを飛ばして判定する方法、面上の指定位置からベクトルを飛ばして判定する方法などを用いることも可能である。

成形品の３次元形状データ３１の外表面を構成する各面を、キャビティ型成形面、コア型成形面、キャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面、のいずれかに分類した面分類情報は、データ保存部１０３に格納される。
尚、ステップＳ４を処理する間、ＣＰＵ１０４は、例えば図４に示す画像、あるいは成形品の外形面の各部がどう分類されたかを示す画像や情報（例えば表）を、表示部１０２に表示させることができる。

（ステップＳ５）
情報処理装置１００は、ステップＳ５において、ステップＳ４でキャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面４３に分類された面の中から、型開き方向と平行な立壁面を抽出し、抽出された面を、分割線作成面に分類する。図４に示す外面ＳＦ６がこれに該当するのは前述したとおりである。尚、型開き方向と平行な立壁面の態様としては、不図示ではあるが、軸方向が型開き方向に対して平行な円筒面を挙げることができる。

ＣＰＵ１０４は、型開き方向３２、型開き方向３３、キャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面４３に係る情報を、データ保存部１０３から読み出す。そして、キャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面４３が立壁面であるか判定する。立壁面であるか否かの判定方法は限定されるものではない。例えば、図５に例示するように、当該面に対する法線方向５２を取得し、型開き方向３２、型開き方向３３との内積を計算する。法線方向５２と型開き方向３２の内積、あるいは法線方向５２と型開き方向３３との内積が０になった面を立壁面と判定し、分割線作成面５１として分類する。分割線作成面５１に係る情報は、ＣＰＵ装置１０４によってデータ保存部１０３に記憶される。
尚、ステップＳ５を処理する間、ＣＰＵ１０４は、例えば図５に示す画像を表示部１０２に表示させることができる。

（ステップＳ６）
次に、ステップＳ６においては、情報処理装置１００は、ステップＳ５で分割線作成面に分類された面と、キャビティ型成形面４１とコア型成形面４２の境界線との交点の位置情報を取得する。言い換えれば、分割線作成面５１上に存在するキャビティ型成形面４１とコア型成形面４２の境界線の端点の位置情報を複数抽出する。

まず、ＣＰＵ１０４は、成形品の３次元形状データ３１と、型開き方向３２、型開き方向３３、キャビティ型成形面４１およびコア型成形面４２と分割線作成面５１の情報を、データ保存部１０３から読み出す。そして、図６に例示するように、分割線作成面５１上に存在する、キャビティ型成形面４１とコア型成形面４２の境界線の端点６１～端点６８の位置情報を取得する。取得した端点６１～端点６８に係る情報は、ＣＰＵ１０４によってデータ保存部１０３に記憶される。
尚、ステップＳ６を処理する間、ＣＰＵ１０４は、例えば図６に示す画像を表示部１０２に表示させることができる。

（ステップＳ７）
次に、ステップＳ７において、情報処理装置１００は、ステップＳ６で取得した各端点間の中点を求め、中点を起点として型開き方向に延びる半直線を生成し、生成した半直線が成形品の３次元形状と交点を持たないかを確認する。まず、ＣＰＵ１０４は、成形品の３次元形状データ３１、型開き方向３２、型開き方向３３、キャビティ型成形面４１、コア型成形面４２、分割線作成面５１、端点６１～端点６８に係る情報を、データ保存部１０３から読み出す。そして、図７に例示するように、ＣＰＵ１０４は各端点間の中点７１～中点７７を生成する。

次に、中点７１～中点７７のそれぞれを起点とし、型開き方向３２に延びる半直線と、型開き方向３３に延びる半直線を生成する。生成された半直線が成形品の３次元形状データ３１と、起点以外に交点を持つか持たないかの情報を中点７１～中点７７に付与する。図７の例であれば、中点７１、中点７３、中点７５、中点７７の各々には、成形品の３次元形状データ３１との交点を持たないという情報が付与される。一方、中点７２、中点７４、中点７６の各々には、成形品の３次元形状データ３１との交点を持つという情報が付与される。尚、図７では、模式的に交点を持つ方向の半直線に×を付して示している。中点７１～中点７７に係る情報は、ＣＰＵ１０４によってデータ保存部１０３に格納される。
尚、ステップＳ７を処理する間、ＣＰＵ１０４は、例えば図７に示す画像を表示部１０２に表示させることができる。

（ステップＳ８）
次に、ステップＳ８においては、情報処理装置１００は、ステップＳ７にて半直線が成形品の３次元形状と交点を持たないと判定された中点に関し、その中点を規定する両側の端点を包含する矩形領域を、分割線作成領域として定義する。まず、ＣＰＵ１０４が、成形品の３次元形状データ３１、型開き方向３２、型開き方向３３、キャビティ型成形面４１、コア型成形面４２、分割線作成面５１、端点６１～端点６８、中点７１～中点７７に係る情報を、データ保存部１０３から読み出す。そして、中点７１～中点７７の中から、両方向の半直線のいずれもが成形品の３次元形状データ３１と交差しない中点を抽出する。
図７の例では、中点７１、中点７３、中点７５、中点７７が抽出される。

次に、抽出した各々の中点を規定する端点６１と端点６２の組、端点６３と端点６４の組、端点６５と端点６６の組、端点６７と端点６８の組のそれぞれについて、その組を包含する矩形領域を作成するか否かを判定する。

その組の両端点が、型開き方向３２および型開き方向３３に対する垂直方向（図７、図８における左右方向）に見て、同じ位置にある場合は、矩形領域を作成しない。この例では、図７に示したように、端点６１と端点６２の組と、端点６７と端点６８の組は、型開き方向と垂直な方向に見て、両端点が同じ位置にあるため、矩形領域は作成されない。

一方、その組の両端点が、型開き方向３２および型開き方向３３に対する垂直方向（図７、図８における左右方向）に見て、同じ位置にない場合は、矩形領域を作成する。矩形領域は、両端点が対角の頂点に位置するように設定する。この例では、図８に示したように、端点６３と端点６４の組と、端点６５と端点６６の組は、型開き方向と垂直な方向に見て、両端点が異なる位置にあるため、矩形領域が作成される。それぞれの矩形領域は、図８に示すように、分割線作成領域８１、分割線作成領域８２とされ、生成された分割線作成領域８１および分割線作成領域８２に係る情報は、ＣＰＵ１０４によってデータ保存部１０３に格納される。

尚、全ての中点において、中点を起点とする２つの半直線のうち少なくとも１つが成形品の３次元形状データと交差する場合には、当該面は、分割線作成面からキャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面に分類し直される。
尚、ステップＳ８を処理する間、ＣＰＵ１０４は、例えば図８に示す画像を表示部１０２に表示させることができる。

（ステップＳ９）
次に、ステップＳ９において、情報処理装置１００は、分割線作成領域内に、両端点の間を結ぶように接続線（矩形領域を分割する分割線）を作成する。まず、ＣＰＵ１０４は、成形品の３次元形状データ３１、型開き方向３２、型開き方向３３、キャビティ型成形面４１、コア型成形面４２、分割線作成面５１、端点６３～端点６６、分割線作成領域８１、分割線作成領域８２に係る情報をデータ保存部１０３から読み出す。

そして、ＣＰＵ１０４は、図９に示すように、端点６３と端点６４を結ぶ接続線（分割線作成領域８１（図８）を分割する分割線９１）を、端点６５と端点６６を結ぶ接続線（分割線作成領域８２（図８）を分割する分割線９２）を、作成する。

図１１に示すように、作成し得る分割線には４つの類型があり、類型ごとに分割線中に含まれる食い切り線と押し切り線の組み合わせ方法が異なる。どの類型の分割線を作成するかは、分割線作成領域を設定した際に用いた両端点に接続するキャビティ型成形面４１とコア型成形面４２の、それぞれの面形状および位置関係に応じて決定する。図９の例では、図１１の表中の（１）の類型が用いられて、分割線９１と分割線９２が作成されている。

分割線の構成要素として用いられる食い切り線とは、型開き方向と平行な方向成分を有する線分であり、型開き方向と平行な面方向成分を有する型合わせ面（食い切り面）を設定するための線分である。本実施形態では、型合わせ面が型開き方向と完全に平行な食い切り面にならないようにするため、分割線に構成部分として含まれる食い切り線には、型開き方向に対して傾斜を持たせている。金型を閉じる際にキャビティ型とコア型の相対位置にずれがあったとしても、金型を損傷させないで閉じることができるようにするためである。

また、分割線の構成要素として用いられる押し切り線とは、型開き方向に対して垂直方向の線分であり、キャビティ型とコア型の型合わせ面の中に、型開き方向に対して垂直な面部分（押し切り面）を設けるための線分である。本実施形態では、型合わせ面の中に押し切り面の部分を適宜設けるために、ＣＰＵ１０４が分割線を作成するときに、型開き方向に対して垂直な線分（押し切り線）が分割線中に必ず含まれるようにする。その際には、分割線中に含まれる押し切り線部分の長さが、成形品のサイズに応じて決められた閾値以上となるように分割線を作成する。図１２に、成形品のサイズに応じて定められた押し切り線の最小長さを例示する。

作成された分割線９１および分割線９２に係る情報は、ＣＰＵ１０４によってデータ保存部１０３に記憶される。尚、ステップＳ９を処理する間、ＣＰＵ１０４は、例えば図９、図１１、図１２に示す画像を表示部１０２に表示させることができる。

尚、図１１に示すいずれの類型を用いても、図１２に規定された押し切り線の最小長さを確保できない場合には、分割線作成領域内に分割線を生成できないが、その際の対応については後述する。

（ステップＳ１０）
次に、ステップＳ１０において、情報処理装置１００は、ステップＳ４にて作成したキャビティ型成形面４１とコア型成形面４２の境界線、およびステップＳ９にて作成した分割線９１と分割線９２を用いて、パーティングラインを作成する。パーティングラインとは、成形品の形状を規定する金型成形面におけるキャビティ型とコア型の境界を表す線、あるいは型開きして成形品を金型から取り出す際に金型が分割される位置を表す線であると言える。

本実施形態では、まずＣＰＵ１０４が、成形品の３次元形状データ３１、型開き方向３２、型開き方向３３、キャビティ型成形面４１、コア型成形面４２、分割線作成面５１、分割線９１、分割線９２に係る情報を、データ保存部１０３から読み出す。

そして、図１０（ａ）の斜視図と図１０（ｂ）の正面図に例示されるように、キャビティ型成形面４１とコア型成形面４２の境界線と、分割線作成面５１上に生成された分割線９１および分割線９２とを連結して、パーティングライン１１１を生成する。境界線と分割線を連結してパーティングラインを作成することにより、キャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面４３（図４）は、キャビティ型とコア型の両方を用いて成形される面となる。作成されたパーティングライン１１１に係る情報は、ＣＰＵ１０４によってデータ保存部１０３に格納されるが、場合によっては、通信部１０７を介して、外部記憶装置に格納したり、外部のコンピュータに送信してもよい。尚、ステップＳ１０を処理する間、ＣＰＵ１０４は、例えば図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示す画像を表示部１０２に表示させることができる。

（ステップＳ９で、分割線を生成できない場合）
ステップＳ９において図１１に示すいずれの類型を用いても、図１２に規定された押し切り線の最小長さを確保できない場合には、ステップＳ４に戻り、３次元形状データ３１に表れる成形品の外面の各部を再分類（分類結果を変更）する。ステップＳ４を初回に実行した際には、図４に示すように３つの凸部の側面を全てキャビティ型成形面４１に分類したが、再分類する際には、図１３に示すように最もコア型側の凸部の側面（立壁面）はコア型成形面４２に分類するアルゴリズムを用いる。

再分類処理を実行した後は、図２のフローチャートのステップＳ５の処理以降を再度実行するが、ステップＳ６では、図１４に示すように、端点６４と端点６５の位置が図６よりもキャビティ型側に移動する。そして、ステップＳ７では、図１５に示すように、中点７３と中点７５の位置が図７よりもキャビティ型側に移動する。ステップＳ８では、図１６に示すように、分割線作成領域８１および分割線作成領域８２の矩形形状が、図８とは異なるものとなり、縦に対する横の比がより大きくなる。このため、ステップＳ９にて分割線を作成する際に、型開き方向の距離が短くなるため、傾斜した食い切り線が短くなり、押し切り線の長さが確保されやすくなる。すなわち、図１１に示す類型を用いて分割線を作成する際に、図１２に規定された押し切り線の最小長さを確保し易くなる。このようにして、再度実行されたステップＳ９にて作成された図１７に示す分割線に基づき、ステップＳ１０にて、図１８（ａ）の斜視図と図１８（ｂ）の正面図に示されるパーティングラインを生成することができる。

以上のように、本実施形態によれば、実用性能が担保された金型を効率的に設計あるいは製作するためのパーティングラインを、容易に自動生成することができる。

（金型の作成）
図１９に示すフローチャートを参照して、生成されたパーティングラインに係る情報を用いて金型を製作する手順について説明する。
（ステップＳ１１）
ステップＳ１１において、情報処理装置１００は、オペレータによる起動指示を入力部１０１を介して受け付けると、ＣＰＵ１０４はＲＯＭ１０５に格納されている金型加工データ作成プログラムを読み出して実行を開始する。

（ステップＳ１２）
ステップＳ１２において、金型が製造しようとする成形品の３次元形状データを準備する。前述したステップＳ２において、すでに３次元形状データ３１がデータ保存部１０３に保存されているので、オペレータは入力部１０１を介して当該データを指定する。また、場合によっては、ＣＡＤ１０９あるいは外部記憶装置１０８など当該データの所在地から通信部１０７を介して当該データを取得するように、オペレータは入力部１０１を介して指示してもよい。３次元形状データが準備されると、ＣＰＵ１０４は、例えば図３に示す３Ｄモデルを表示部１０２に表示させる。

（ステップＳ１３）
次に、ステップＳ１３において、型開き方向に係る情報を準備する。前述したステップＳ３において、型開き方向に係る情報がデータ保存部１０３に保存されているので、オペレータは入力部１０１を介して当該データを指定する。ＣＰＵ１０４は、例えば図３に示す３Ｄモデルを表示部１０２に表示させる。

（ステップＳ１４）
次に、ステップＳ１４において、キャビティ型成形面、コア型成形面、パーティングラインに係る情報を準備する。前述したステップＳ１０において、これらの情報がデータ保存部１０３に格納されているので、オペレータは入力部１０１を介して当該データを指定する。また、これらの情報が、成形品の３次元形状データと紐づけられてデータ保存部１０３に格納されている場合には、オペレータの操作を要することなく自動的に指定され得る。

（ステップＳ１５）
次に、ステップＳ１５において、情報処理装置１００では、ＲＯＭ１０５に格納されている金型形状設計プログラムが読み出され、ＣＰＵ１０４により実行される。金型形状設計プログラムが実行されると、成形品の３次元形状データ、型開き方向、キャビティ型成形面、コア型成形面、パーティングラインに係る情報を用いて、キャビティ型とコア型の形状データが作成される。作成されたキャビティ型とコア型の形状データは、データ保存部１０３に格納される。

（ステップＳ１６）
次に、ステップＳ１６において、情報処理装置１００では、ＲＯＭ１０５に格納されている加工データ生成プログラム（ＮＣデータ生成プログラム）が読み出され、ＣＰＵ１０４により実行される。すなわち、ステップＳ１５で作成された形状データに基づき、キャビティ型とコア型を加工装置１１０（図１）で製作するための加工データ（ＮＣデータ）を生成する。

図２０に、加工装置１１０の具体的な例を示す。図２０に示すマシニングセンタ１８０は、本実施形態において金型を製造する加工装置である。マシニングセンタ１８０は、加工機本体１８１と、制御装置１８２とを備えている。
加工機本体１８１は、加工対象物である金型（キャビティ型、コア型）の母材１８３に切削加工を施して、金型を製造するものである。加工機本体１８１は、切削工具１８４を支持する主軸であるスピンドル１８５、Ｘステージ１８６、Ｙステージ１８７及びＺステージ１８８を有する。

切削工具１８４はエンドミルを使用することが好ましい。スピンドル１８５は、切削工具１８４をＺ軸まわりに回転させる。Ｚステージ１８８は、スピンドル１８５を支持し、切削工具１８４を、加工対象である母材１８３に対してＺ方向に移動させる。同様に、Ｘステージ１８６は、母材１８３に対して切削工具１８４をＸ方向に、Ｙステージ１８７は、母材１８３をＹ方向に移動させる。よって、加工機本体１８１は、切削工具１８４を回転させながら、切削工具１８４の先端を母材１８３に対して相対的にＸＹＺ方向に移動させることができる。

制御装置１８２は、ＣＰＵ及びメモリ等を有するコンピュータで構成され、加工機本体１８１をＮＣデータ１８９に基づいて制御する。制御装置１８２の制御により、切削工具１８４を回転させながら加工対象である母材１８３に対して相対的に移動させることにより、母材１８３にＮＣデータ１８９に基づく三次元形状を切削加工することができる。

情報処理装置１００は、ステップＳ１５で作成された型の形状データに基づき、マシニングセンタ１８０にキャビティ型とコア型を作成させるためのＮＣデータ１８９を生成する。ＮＣデータ１８９には、Ｘ方向の移動量、Ｙ方向の移動量、Ｚ方向の移動量、主軸の回転速度、Ｘ方向の送り速度、Ｙ方向の送り速度、Ｚ方向の移動速度など、切削加工で使用する各種の指令が含まれる。ＣＰＵ１０４は、作成されたＮＣデータを、データ保存部１０３に格納する。

（ステップＳ１７）
次に、ステップＳ１７において、情報処理装置１００は、通信部１０７を介して加工装置１１０（マシニングセンタ１８０の制御装置１８２）にＮＣデータ１８９を送信する。
（ステップＳ１８）
次に、ステップＳ１８において、マシニングセンタ１８０は、受信したＮＣデータ１８９に基づき母材を加工処理して、キャビティ型とコア型を順次作成する。尚、キャビティ型とコア型を作成するには、マシニングセンタ１８０による切削加工の他、ＮＣフライス盤、ＮＣ放電加工機、研磨機など、各種の加工装置を使った各種の加工方法を用いることができる。

（ステップＳ１９）
次に、ステップＳ１８において作成したキャビティ型とコア型を用いて、金型装置を組み立てる。その際、キャビティ型とコア型が、所定の大きさの押し切り面を備え、型開き方向に対して傾斜した食い切り面を介して型合わせされることを確認する。

以上のようにして、情報処理装置が生成したパーティングラインに係る情報を用いて、実用性能が担保された金型を、効率的に設計あるいは製作することができる。

［他の実施形態］
なお、本発明は、以上説明した実施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。
例えば、成形品の外形を構成する全ての面（外形の全部）に対して本実施形態の処理を適用する必要はなく、外形の少なくとも一部を構成する複数の部分に対して、成形面の種類を設定すればよい。金型は、キャビティ型とコア型だけで構成しなければならないわけではなく、３個以上の金型部分から構成されたり、スライド型や入れ子や駒を備えた金型であってもよい。設定される成形面は少なくとも３種類であればよく、成形面の種類には、キャビティ型成形面やコア型成形面の他の種類の成形面があってもよい。他の種類の成形面は、スライド型のみで成形されるスライド型成形面（例えば、立壁面から、型開き方向と直交する方向にへこむ凹部の内面）でありうる。また、他の種類の成形面は、キャビティ型とコア型とスライド型の３つを併用する必要がある３型成形面（例えば、複数の凸部が設けられた立壁面であって、型開き方向に見て凸部が重なる面）である。また、キャビティ型成形面とコア型成形面以外の複数種類の成形面を、一括して同一分類の面として扱うこともきる。例えば、キャビティ型とコア型の２つを併用する成形面と、キャビティ型とスライド型の２つを併用する成形面と、コア型とスライド型の２つを併用する成形面と、キャビティ型とコア型とスライド型の３つを併用する成形面を、例えば併用面として、同様に扱ってもよい。そうした場合でも、本発明によれば、実用性能が担保されたキャビティ型とコア型を、効率的に設計あるいは製作することができる。

また、２つの型のパーティングラインを生成する前に、２つの型のどちらがコア型（可動型）でどちらがキャビティ型（固定型）であるかが設定されている形態を説明したが、これに限らない。すなわち、２つの型（第１の型、第２の型）のパーティングラインを生成する段階において、２つの型のどちらがコア型でどちらがキャビティ型であるかは定まっていなくてよい。コア型（可動型）とするかキャビティ型（固定型）とするかは未定であるが、型開き方向と成形面の形状が設定されている２つの型について、未定面のパーティングラインを生成した後に、それら２つの型の一方をコア型、他方をキャビティ型に設定するようにしてもよい。あるいは、未定面のパーティングラインを生成する前に、コア型とキャビティ型とを仮設定しておいて、未定面のパーティングラインを生成した後に、コア型とキャビティ型とを本設定してもよい。パーティングラインを生成してから、コア型とキャビティ型の関係を維持するか、逆転させる（仮のコア型をキャビティ型に変更し、仮のキャビティ型をコア型に変更する）か、を再設定してもよい。
上述した情報処理を実行可能なプログラム、および当該プログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体も、本発明の実施形態に含まれる。

本発明は、実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

３１・・・３次元形状データ／３２、３３・・・型開き方向／４１・・・キャビティ型成形面／４２・・・コア型成形面／４３・・・キャビティ型・コア型の片方だけでは成形不可能な面／５１・・・分割線作成面／５２・・・法線方向／６１～６８・・・端点／７１～７７・・・中点／８１、８２・・・分割線作成領域／９１、９２・・・分割線／１００・・・情報処理装置／１０１・・・入力部／１０２・・・表示部／１０３・・・データ保存部／１０４・・・ＣＰＵ／１０５・・・ＲＯＭ／１０６・・・ＲＡＭ／１０７・・・通信部／１０８・・・外部記憶装置／１０９・・・ＣＡＤ／１１０・・・加工装置／１１１・・・パーティングライン／１８０・・・マシニングセンタ／１８１・・・加工機本体／１８２・・・制御装置／１８３・・・母材／１８４・・・切削工具／１８５・・・スピンドル／１８６・・・Ｘステージ／１８７・・・Ｙステージ／１８８・・・Ｚステージ／１８９・・・ＮＣデータ

Claims (22)

1. 情報処理部が、
   成形品を成形する第１の型と第２の型の型開き方向の情報を取得する処理と、
   前記成形品の形状データと前記型開き方向の情報とを用いて、前記成形品の外形の少なくとも一部を構成する複数の部分を、前記第１の型により成形される第１の成形面と、前記第２の型により成形される第２の成形面と、前記第１の型および前記第２の型の割り当てが未定である第３の成形面、の少なくとも３つの面のいずれかに設定する設定処理と、
   前記複数の部分のうち、前記第３の成形面に設定された部分の中から、前記型開き方向に沿った立壁面を抽出する処理と、
   前記複数の部分のうち前記第１の成形面に設定された部分と前記第２の成形面に設定された部分の境界線が前記立壁面と交わる端点を複数抽出する処理と、
   抽出された前記端点どうしを接続するように、前記型開き方向に対して垂直な線分と前記型開き方向に対して傾斜した線分との組み合わせからなる接続線を生成する処理と、
   前記境界線と前記接続線とを連結して、前記第１の型と前記第２の型のパーティングラインを生成する処理と、を実行する、
   ことを特徴とする情報処理方法。
2. 前記第１の型をキャビティ型およびコア型の一方として設定し、前記第２の型を前記キャビティ型および前記コア型の他方として設定する処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理方法。
3. 前記情報処理部が前記型開き方向の情報を取得する前記処理は、
   前記成形品の３次元形状データを表示部に表示させ、オペレータが入力部から入力する前記型開き方向の情報を受け付ける処理を含む、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理方法。
4. 前記設定処理は、
   前記複数の部分のエッジ上の点を通り前記型開き方向に沿って延びる半直線を生成し、前記半直線が前記成形品の形状と交点を有するか否かを判定する処理を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の情報処理方法。
5. 前記設定処理は、
   前記型開き方向と直交する投影面に前記成形品の３次元形状を投影した時に、投影された像の外縁に前記複数の部分のエッジが含まれているか否かを判定する処理を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報処理方法。
6. 前記設定処理は、
   前記型開き方向と交差する方向に凸部が突出している前記立壁面を、前記第３の成形面に設定する処理を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の情報処理方法。
7. 前記情報処理部が前記接続線を生成する前記処理は、
   抽出された複数の前記端点のうち、前記型開き方向と直交する方向に見て、異なる位置に存する端点どうしを接続するように前記接続線を生成する処理である、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の情報処理方法。
8. 前記情報処理部が前記接続線を生成する前記処理は、
   前記型開き方向に対して垂直な線分が所定の長さ以上となるように、前記接続線を生成する処理である、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の情報処理方法。
9. 前記接続線を生成する前記処理において、前記型開き方向に対して垂直な前記線分が所定の長さ以上となるように前記接続線を生成することができない場合には、
   前記情報処理部は、前記設定処理の結果を変更して、前記立壁面を抽出する処理以降の処理を再度実行する、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の情報処理方法。
10. 前記情報処理部は、前記設定処理に係る情報、前記立壁面を抽出する前記処理に係る情報、前記端点を複数抽出する前記処理に係る情報、前記接続線を生成する前記処理に係る情報、前記パーティングラインを生成する前記処理に係る情報、の中の１つ以上を、表示部に表示させる、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の情報処理方法。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載した情報処理方法を、前記情報処理部が実行するためのプログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムを記憶したコンピュータにより読み取り可能な記録媒体。
13. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載した情報処理方法で前記パーティングラインを生成し、前記成形品の形状データと前記パーティングラインの情報とを用いて、コンピュータが前記第１の型と前記第２の型の形状データを生成する、
    ことを特徴とする成形型の設計方法。
14. 請求項１３に記載の成形型の設計方法で生成した前記第１の型と前記第２の型の前記形状データに基づき、成形型を製作する、
    ことを特徴とする成形型の製造方法。
15. 入力部と、情報処理部と、表示部と、を備え、
    前記情報処理部が、
    成形品を成形する第１の型と第２の型の型開き方向の情報を取得する処理と、
    前記成形品の形状データと前記型開き方向の情報とを用いて、前記成形品の外形の少なくとも一部を構成する複数の部分を、前記第１の型により成形される第１の成形面と、前記第２の型により成形される第２の成形面と、前記第１の型および前記第２の型の割り当てが未定である第３の成形面、の少なくとも３つの面のいずれかに設定する設定処理と、
    前記複数の部分のうち、前記第３の成形面に設定された部分の中から、前記型開き方向に沿った立壁面を抽出する処理と、
    前記複数の部分のうち前記第１の成形面に設定された部分と前記第２の成形面に設定された部分の境界線が前記立壁面と交わる端点を複数抽出する処理と、
    抽出された前記端点どうしを接続するように、前記型開き方向に対して垂直な線分と前記型開き方向に対して傾斜した線分との組み合わせからなる接続線を生成する処理と、
    前記境界線と前記接続線とを連結して、前記第１の型と前記第２の型のパーティングラインを生成する処理と、を実行する、
    ことを特徴とする情報処理装置。
16. 前記第１の型をキャビティ型およびコア型の一方として設定し、前記第２の型を前記キャビティ型および前記コア型の他方として設定する処理を実行する、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の情報処理装置。
17. 前記情報処理部は、
    前記成形品の３次元形状データを前記表示部に表示させ、オペレータが前記入力部から入力する前記型開き方向の情報を受け付ける、
    ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の情報処理装置。
18. 前記情報処理部は、
    前記設定処理において、前記型開き方向と交差する方向に凸部が突出している前記立壁面を、前記第３の成形面に設定する、
    ことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
19. 前記情報処理部は、
    前記接続線を生成する前記処理において、抽出された複数の前記端点のうち、前記型開き方向と直交する方向に見て、異なる位置に存する端点どうしを接続するように前記接続線を生成する、
    ことを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
20. 前記情報処理部は、
    前記接続線を生成する前記処理において、前記型開き方向に対して垂直な線分が所定の長さ以上となるように、前記接続線を生成する、
    ことを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
21. 前記情報処理部は、
    前記接続線を生成する前記処理において前記型開き方向に対して垂直な前記線分が所定の長さ以上となるように前記接続線を生成することができない場合には、前記設定処理の結果を変更して、前記立壁面を抽出する処理以降の処理を再度実行する、
    ことを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載の情報処理装置。
22. 前記情報処理部は、
    前記設定処理に係る情報、前記立壁面を抽出する前記処理に係る情報、前記端点を複数抽出する前記処理に係る情報、前記接続線を生成する前記処理に係る情報、前記パーティングラインを生成する前記処理に係る情報、の中の１つ以上を、前記表示部に表示させる、
    ことを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載の情報処理装置。

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