JP4484907B2 - Mold correction apparatus and mold correction method - Google Patents
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Description
この発明は、筒形状の製品の金型を修正する金型修正装置及び金型修正方法に関するものである。 The present invention relates to a mold correcting device and a mold correcting method for correcting a mold of a cylindrical product.
従来の金型修正装置は、製品の金型を修正する際には、3次元デジタイザにより測定された金型の測定データを収集する。
金型修正装置は、金型の測定データを収集すると、その金型の測定データを構成しているデータの点列と、製品の3次元CADデータを構成しているデータの点列とを形状の全体で比較する。
金型修正装置は、形状の全体でデータの点列を比較すると、その比較結果に応じて金型ポリゴンを作成して、ナーブス面を作成することにより、修正版の金型3次元モデルを作成する(例えば、特許文献1を参照)。
When a conventional mold correcting device corrects a mold of a product, it collects measurement data of the mold measured by a three-dimensional digitizer.
When the mold correction device collects the measurement data of the mold, it forms the dot sequence of data constituting the measurement data of the mold and the dot sequence of data constituting the three-dimensional CAD data of the product. Compare with the whole.
The mold correction device compares the point sequence of the data with the whole shape, creates a mold polygon according to the comparison result, and creates a Nervous surface, thereby creating a modified mold 3D model (For example, refer to Patent Document 1).
従来の金型修正装置は以上のように構成されているので、3次元デジタイザにより測定された金型の測定データを用いて、製品の金型を修正するようにしている。しかし、3次元デジタイザによる測定データは誤差が大きく、また、データの点列を単に比較するだけでは、製品の形状が筒形状のような複雑な形状である場合、精度よく製品の金型を修正することが困難であるなどの課題があった。 Since the conventional mold correction apparatus is configured as described above, the mold of the product is corrected using the measurement data of the mold measured by the three-dimensional digitizer. However, the measurement data by the 3D digitizer has a large error, and if the product shape is a complex shape such as a cylindrical shape by simply comparing the point sequences of the data, the product mold can be corrected accurately. There were problems such as being difficult to do.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、形状が複雑な筒形状の製品の金型を精度よく修正することができる金型修正装置及び金型修正方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is to obtain a mold correcting apparatus and a mold correcting method capable of accurately correcting a mold of a cylindrical product having a complicated shape. Objective.
この発明に係る金型修正装置は、データ収集手段により収集された金型要件が盛り込まれているCADデータを構成しているデータの点列をそれぞれ基準点として設定する基準点設定手段と、データ収集手段により収集された測定データ及び製品のCADデータを構成しているデータの点列の中に、基準点設定手段により設定された基準点に対応する近似点を設定する近似点設定手段とを設け、修正量算出手段が近似点設定手段により設定された近似点を用いて、金型の修正量を算出し、その修正量を上記基準点に加算して、金型の修正点を求め、その修正点から幾何線分データを作成するようにしたものであって、
その修正量算出手段が、基準点設定手段により設定された基準点と近似点設定手段により金型の測定データを構成しているデータの点列の中に設定された近似点との差分を金型誤差量として算出するとともに、近似点設定手段により製品の測定データを構成しているデータの点列の中に設定された近似点と近似点設定手段により製品のCADデータを構成しているデータの点列の中に設定された近似点との差分を製品誤差量として算出し、その金型誤差量と製品誤差量から金型の修正量を算出するようにしたものである。
The mold correction apparatus according to the present invention includes a reference point setting means for setting each point sequence of data constituting CAD data in which the mold requirements collected by the data collecting means are incorporated as a reference point, and data Approximation point setting means for setting an approximate point corresponding to the reference point set by the reference point setting means in the measurement data collected by the collection means and the point sequence of the data constituting the product CAD data. Provided, the correction amount calculating means calculates the correction amount of the mold using the approximate point set by the approximate point setting means, and adds the correction amount to the reference point to obtain the correction point of the mold, Geometric line segment data is created from the correction points,
The correction amount calculation means calculates the difference between the reference point set by the reference point setting means and the approximate point set in the point sequence of the data constituting the measurement data of the mold by the approximate point setting means. Data that is calculated as a mold error amount, and that constitutes the CAD data of the product by the approximate point set in the point sequence of the data that constitutes the measurement data of the product by the approximate point setting means and the approximate point setting means The difference from the approximate points set in the point sequence is calculated as a product error amount, and the correction amount of the mold is calculated from the mold error amount and the product error amount.
この発明によれば、データ収集手段により収集された金型要件が盛り込まれているCADデータを構成しているデータの点列をそれぞれ基準点として設定する基準点設定手段と、データ収集手段により収集された測定データ及び製品のCADデータを構成しているデータの点列の中に、基準点設定手段により設定された基準点に対応する近似点を設定する近似点設定手段とを設け、修正量算出手段が近似点設定手段により設定された近似点を用いて、金型の修正量を算出し、その修正量を上記基準点に加算して、金型の修正点を求め、その修正点から幾何線分データを作成するようにしたものであって、
その修正量算出手段が、基準点設定手段により設定された基準点と近似点設定手段により金型の測定データを構成しているデータの点列の中に設定された近似点との差分を金型誤差量として算出するとともに、近似点設定手段により製品の測定データを構成しているデータの点列の中に設定された近似点と近似点設定手段により製品のCADデータを構成しているデータの点列の中に設定された近似点との差分を製品誤差量として算出し、その金型誤差量と製品誤差量から金型の修正量を算出するように構成したので、その修正量算出手段により作成した幾何線分データを利用して金型要件を盛り込んだCADデータをダイレクトに修正することで金型を修正することができ、形状が複雑な筒形状の製品の金型を精度よく修正することができる効果がある。
According to the present invention, the reference point setting means for setting each point sequence of the data constituting the CAD data including the mold requirements collected by the data collecting means as the reference points, and the data collecting means An approximate point setting means for setting an approximate point corresponding to the reference point set by the reference point setting means in the point sequence of the data constituting the measured measurement data and the CAD data of the product, and the correction amount Using the approximate point set by the approximate point setting means, the calculation means calculates the correction amount of the mold , adds the correction amount to the reference point, finds the correction point of the mold, and from the correction point Geometric line segment data is created,
The correction amount calculation means calculates the difference between the reference point set by the reference point setting means and the approximate point set in the point sequence of the data constituting the measurement data of the mold by the approximate point setting means. Data that is calculated as a mold error amount, and that constitutes the CAD data of the product by the approximate point set in the point sequence of the data that constitutes the measurement data of the product by the approximate point setting means and the approximate point setting means the difference between the set approximate point in the sequence of points is calculated as a product error amount, since it is configured to calculate the correction amount of the mold from the mold error amount and a product error amount, the correction calculation The mold can be corrected by directly correcting the CAD data including the mold requirements using the geometric line data created by the means, and the mold of the cylindrical product with a complicated shape can be accurately obtained. Can be corrected There is an effect.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による金型修正装置を示す構成図であり、図において、3次元倣い測定器3は筒形状の製品1の2次元断面や、製品1の金型2の2次元断面を測定する高精度な測定装置である。
測定データ収集部11は3次元倣い測定器3により測定された筒形状の製品1の2次元断面における測定データを収集するとともに、金型2の2次元断面における測定データを収集する処理を実施する。
CADデータ収集部12は製品1の2次元断面におけるCADデータを収集するとともに、そのCADデータに金型要件(例えば、収縮率)が盛り込まれているCADデータ(金型モデル)を収集する処理を実施する。
なお、測定データ収集部11及びCADデータ収集部12からデータ収集手段が構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a mold correcting apparatus according to
The measurement
The CAD
The measurement
基準点設定部13はCADデータ収集部12により収集された金型要件が盛り込まれているCADデータを構成しているデータの点列をそれぞれ基準点として設定する処理を実施する。なお、基準点設定部13は基準点設定手段を構成している。
近似点設定部14は測定データ収集部11により収集された製品1及び金型2の測定データを構成しているデータの点列の中に、基準点設定部13により設定された基準点に対応する近似点を設定するとともに、CADデータ収集部12により収集された製品1のCADデータを構成しているデータの点列の中に、基準点設定部13により設定された基準点に対応する近似点を設定する処理を実施する。なお、近似点設定部14は近似点設定手段を構成している。
The reference
The approximate
修正量算出部15は金型誤差量算出部16、製品誤差量算出部17、金型修正量算出部18及び幾何線分データ作成部19から構成されており、近似点設定部14により設定された近似点を用いて、金型2の修正量を算出する処理を実施する。なお、修正量算出部15は修正量算出手段を構成している。
金型誤差量算出部16は基準点設定部13により設定された基準点と近似点設定部14により金型2の測定データを構成しているデータの点列の中に設定された近似点との差分を金型誤差量として算出する処理を実施する。
The correction
The mold error
製品誤差量算出部17は近似点設定部14により製品1の測定データを構成しているデータの点列の中に設定された近似点と近似点設定部14により製品1のCADデータを構成しているデータの点列の中に設定された近似点との差分を製品誤差量として算出する処理を実施する。
金型修正量算出部18は金型誤差量算出部16により算出された金型誤差量と製品誤差量算出部17により算出された製品誤差量などから、金型2の修正量を算出して、金型2の修正点を求める処理を実施する。
幾何線分データ作成部19は金型修正量算出部18により求められた金型2の修正点から幾何線分データを作成する処理を実施する。
図2はこの発明の実施の形態1による金型修正方法を示すフローチャートである。
The product error
The mold correction
The geometric line segment
FIG. 2 is a flowchart showing a mold correction method according to
次に動作について説明する。
この実施の形態1では、図3に示すような筒形状の製品1(例えば、コネクタ)の金型2の修正量を算出する例を説明する。
3次元倣い測定器3は、筒形状の製品1の2次元断面を測定して、その測定データを金型修正装置に出力し、また、金型2の2次元断面を測定して、その測定データを金型修正装置に出力する。
なお、製品1及び金型2の2次元断面は、少なくとも、2箇所以上(例えば、製品1及び金型2のZ1,Z2平面)で測定されるものとする。
例えば、製品1がコネクタのような筒形状であれば、製品1及び金型2におけるZ1平面の内径及び外形と、Z2平面の内径及び外形とが測定されるものとする。
Next, the operation will be described.
In the first embodiment, an example in which the correction amount of the
The three-dimensional scanning measuring
Note that the two-dimensional cross section of the
For example, if the
金型修正装置の測定データ収集部11は、3次元倣い測定器3により測定された製品1の2次元断面における測定データを収集するとともに、金型2の2次元断面における測定データを収集する(ステップST1)。
また、CADデータ収集部12は、製品1の2次元断面におけるCADデータ(設計値)を収集するとともに、そのCADデータ(設計値)に金型要件(例えば、収縮率)が盛り込まれているCADデータ(金型モデル)を収集する(ステップST2)。
なお、CADデータ(設計値)は、製品の製作時に作成されているデータであり、CADデータ(金型モデル)は、金型2の製作時に作成されているデータである。
The measurement
Further, the CAD
The CAD data (design value) is data created when the product is manufactured, and the CAD data (mold model) is data created when the
ここで、図4は測定データ収集部11及びCADデータ収集部12による収集データ(製品1の測定データ、金型2の測定データ、製品1のCADデータ、金型要件が盛り込まれているCADデータ)を構成しているデータの点列を示す説明図である。
図4の例では、製品1及び金型2のZ平面におけるデータの点列を示している。
図4において、「金型基準点列」の●は、CADデータ(金型モデル)を構成しているデータの点列である。
また、「金型測定点列」の●は、金型2の測定データを構成しているデータの点列である。
また、「製品基準点列」の●は、製品1のCADデータを構成しているデータの点列である。
さらに、「製品測定点列」の●は、製品1の測定データを構成しているデータの点列である。
なお、CADデータを構成しているデータの点列は、そのCADデータから断面線(図4の点線等を参照)を作成し、その断面線上に等間隔で発生させた点である。
Here, FIG. 4 shows data collected by the measurement
In the example of FIG. 4, a dot sequence of data in the Z plane of the
In FIG. 4, “● of the mold reference point sequence” is a point sequence of data constituting CAD data (mold model).
In the “mold measurement point sequence”, ● is a data point sequence constituting the measurement data of the
In the “product reference point sequence”, ● is a point sequence of data constituting the CAD data of the
Further, “●” in the “product measurement point sequence” is a point sequence of data constituting the measurement data of the
Note that the point sequence of the data constituting the CAD data is a point where cross-sectional lines (see the dotted lines in FIG. 4) are created from the CAD data and are generated at equal intervals on the cross-sectional line.
基準点設定部13は、CADデータ収集部12がCADデータ(金型モデル)を収集すると、Z1,Z2平面の内径及び外形のそれぞれにおいて、図4に示すように、CADデータ(金型モデル)を構成しているデータの点列(金型基準点列)をそれぞれ補正の基準点として設定する(ステップST3)。
When the CAD
近似点設定部14は、基準点設定部13が補正の基準点を設定すると、後述する近似点を設定するために、i番目の基準点の垂線上にローカル座標を設置する。
ここで、図6はi番目の基準点の垂線上に設置されたローカル座標を示す説明図である。
When the reference
Here, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the local coordinates installed on the vertical line of the i-th reference point.
次に、近似点設定部14は、図7に示すように、上記の垂線を通り、Z1平面やZ2平面に垂直な平面L上に金型2の修正点が求まるようにするために、それぞれのデータの点列と平面Lとの交点を求める。
即ち、近似点設定部14は、データの点列(金型測定点列、製品基準点列、製品測定点列)をグローバル座標からローカル座標に変換する。
図8はグローバル座標からローカル座標への変換例を示す説明図である。
図8では、グローバル座標(X1,Y1)にある点をローカル座標(u1,v1)に変換し、グローバル座標(X2,Y2)にある点をローカル座標(u2,v2)に変換している例を示している。
That is, the approximate
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of conversion from global coordinates to local coordinates.
In Figure 8, the global coordinates (X 1, Y 1) a point on were converted to the local coordinate (u 1, v 1), the global coordinates (X 2, Y 2) local coordinate points in the (u 2, v It shows an example that is converted into 2).
近似点設定部14は、データの点列(金型測定点列、製品基準点列、製品測定点列)をグローバル座標からローカル座標に変換すると、u1×u2≦0の条件の下で、そのローカル座標のY軸(図8では、v軸)にまたがる2点(図8では、ローカル座標(u1,v1)の点と、ローカル座標(u2,v2)の点)を検索する。
近似点設定部14は、ローカル座標のv軸にまたがる2点を検索すると(図9の例では、点Q1と点Q2)、またがる2点を結ぶ線分と、ローカル座標のv軸との交点(データの点列と平面Lとの交点)を近似点(0,v)として設定する(ステップST4)。
例えば、v軸から点Q1(u1,v1)までの距離と、点Q2(u2,v2)までの距離が等しい場合には、下記に示すような式で、近似点(0,v)を求めるが、距離が異なる場合には、v軸までの距離に応じた比例演算により求める。
When the approximate
For example, when the distance from the v-axis to the point Q 1 (u 1 , v 1 ) is equal to the distance to the point Q 2 (u 2 , v 2 ), the approximate point ( 0, v) is obtained, but if the distance is different, it is obtained by proportional calculation according to the distance to the v-axis.
ここでは、近似点設定部14により金型2の測定データを構成しているデータの点列の中に設定される近似点を「金型仮想測定点」と称し、その近似点のローカル座標を(0,vA)で表すものとする。
また、製品1のCADデータを構成しているデータの点列の中に設定される近似点を「製品仮想基準点」と称し、その近似点のローカル座標を(0,vB)で表すものとする。
また、製品1の測定データを構成しているデータの点列の中に設定される近似点を「製品仮想測定点」と称し、その近似点のローカル座標を(0,vC)で表すものとする。
Here, the approximate point set in the point sequence of the data constituting the measurement data of the
Further, an approximate point set in a point sequence of data constituting CAD data of
The approximate point set in the point sequence of the data constituting the measurement data of
修正量算出部15は、近似点設定部14が近似点を設定すると、その近似点を用いて、金型2の修正量を算出する。
即ち、修正量算出部15の金型誤差量算出部16は、図10に示すように、基準点設定部13により設定された補正の基準点(金型基準点列における基準点Pi)と、近似点設定部14によりに設定された金型仮想測定点との差分(=vA−0)を金型誤差量として算出する(ステップST5)。
When the approximate
That is, the mold error
製品誤差量算出部17は、近似点設定部14によりに設定された製品仮想測定点と、近似点設定部14によりに設定された製品仮想基準点との差分(=vC−vB)を製品誤差量として算出する(ステップST6)。
金型修正量算出部18は、金型誤差量算出部16が金型誤差量vAを算出し、製品誤差量算出部17が製品誤差量(vC−vB)を算出すると、下記に示すように、その金型誤差量vAと製品誤差量(vC−vB)などから、金型2の修正量Dを算出する(ステップST7)。
D=(vA+(vC−vB)−M)×H
ただし、Mは製品狙い値であり、修正量Dを任意に内寄り、または、外寄りに設定するための値である。また、Hは補正係数である。
The product error
When the mold error
D = (v A + (v C −v B ) −M) × H
However, M is a product target value, and is a value for arbitrarily setting the correction amount D inward or outward. H is a correction coefficient.
また、金型修正量算出部18は、金型2の修正量Dを算出すると、その修正量Dを基準点Piに加算して、金型2の修正点を求め(ステップST8)、ローカル座標にある金型2の修正点をグローバル座標に変換する。
幾何線分データ作成部19は、金型修正量算出部18がZ1,Z2平面において、金型基準点列における基準点Piの数分だけ、金型2の修正点を求めると、Z1平面における金型2の修正点と、Z2平面における金型2の修正点との線分を引くことにより幾何線分データを作成する(ステップST9)。
なお、幾何線分データ作成部19は、金型修正量算出部18により算出された金型2の修正量Dから幾何線分データを作成する際には、図11に示すように、同一平面内に含まれるように算出する。
When the mold correction
When the geometric line segment
幾何線分データ作成部19の算出方法は、以下の通りである。
1. 幾何線分データ「元の線」の始点として、Z1平面上で、修正点群から適当にピックアップして(1)とする。
2. 幾何線分データ「目標の線」の始点として、Z1平面上で、(1)から断面線への垂線(2)を求める。
3. (1)と(2)を含むZ軸に平行な平面をLとする。
4. 幾何線分データ「元の線」の終点として、Z2平面上で、平面Lと断面線との交点(3)を求める。
5. 幾何線分データ「目標の線」の終点として、Z2平面上で、平面Lと、平面Lをまたぐ2つの修正点を結ぶ線分との交点(4)を求める。
The calculation method of the geometric line segment
1. As a starting point of the geometric line segment data “original line”, the correction point group is appropriately picked up on the Z1 plane as (1).
2. As a starting point of the geometric line segment data “target line”, a perpendicular line (2) from (1) to the section line is obtained on the Z1 plane.
3. Let L be a plane parallel to the Z axis including (1) and (2).
4). As an end point of the geometric line segment data “original line”, an intersection (3) between the plane L and the cross section line is obtained on the Z2 plane.
5). As an end point of the geometric line segment data “target line”, an intersection (4) between the plane L and a line segment connecting two correction points across the plane L is obtained on the Z2 plane.
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、CADデータ収集部12により収集された金型要件が盛り込まれているCADデータを構成しているデータの点列をそれぞれ基準点として設定する基準点設定部13と、測定データ収集部11により収集された測定データ及び製品のCADデータを構成しているデータの点列の中に、基準点設定部13により設定された基準点に対応する近似点を設定する近似点設定部14とを設け、修正量算出部15が近似点設定部14により設定された近似点を用いて、金型2の修正量を算出するように構成したので、形状が複雑な筒形状の製品1の金型2を精度よく修正することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, each point sequence of data constituting the CAD data including the mold requirements collected by the CAD
1 製品、2 金型、3 3次元倣い測定器、11 測定データ収集部(データ収集手段)、12 CADデータ収集部(データ収集手段)、13 基準点設定部(基準点設定手段)、14 近似点設定部(近似点設定手段)、15 修正量算出部(修正量算出手段)、16 金型誤差量算出部、17 製品誤差量算出部、18 金型修正量算出部、19 幾何線分データ作成部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記修正量算出手段が、上記基準点設定手段により設定された基準点と上記近似点設定手段により金型の測定データを構成しているデータの点列の中に設定された近似点との差分を金型誤差量として算出するとともに、上記近似点設定手段により製品の測定データを構成しているデータの点列の中に設定された近似点と上記近似点設定手段により製品のCADデータを構成しているデータの点列の中に設定された近似点との差分を製品誤差量として算出し、上記金型誤差量と上記製品誤差量から上記金型の修正量を算出することを特徴とする金型修正装置。 Measurement data on a two-dimensional cross section of a cylindrical product measured by a three-dimensional scanning measuring instrument and measurement data on a two-dimensional cross section of a mold of the product are collected, and CAD data on the two-dimensional cross section of the product and the CAD are collected. Data collection means for collecting CAD data in which mold requirements are incorporated in data, and a point sequence of data constituting CAD data in which mold requirements are collected by the data collection means A reference point set by the reference point setting means is included in the reference point setting means to be set as a point, and the point data of the measurement data collected by the data collecting means and the CAD data of the product. Using the approximate point setting means for setting the corresponding approximate point and the approximate point set by the approximate point setting means, the correction amount of the mold Calculated, the correction amount is added to the reference point, we obtain a corrected point of the mold, and a correction calculation means for creating a geometric line segment data from the correction point,
The correction amount calculating means is a difference between the reference point set by the reference point setting means and the approximate point set in the point sequence of the data constituting the mold measurement data by the approximate point setting means. Is calculated as a mold error amount, and the CAD data of the product is constituted by the approximate points set in the point sequence of the data constituting the measurement data of the product by the approximate point setting means and the approximate point setting means The difference between the approximate points set in the point sequence of the data being calculated is calculated as a product error amount, and the correction amount of the mold is calculated from the mold error amount and the product error amount mold correction device to be.
上記修正量算出ステップにおいて、上記基準点設定ステップで設定された基準点と上記近似点設定ステップで金型の測定データを構成しているデータの点列の中に設定された近似点との差分を金型誤差量として算出するとともに、上記近似点設定ステップで製品の測定データを構成しているデータの点列の中に設定された近似点と上記近似点設定ステップで製品のCADデータを構成しているデータの点列の中に設定された近似点との差分を製品誤差量として算出し、上記金型誤差量と上記製品誤差量から上記金型の修正量を算出することを特徴とする金型修正方法。 The data collection means collects the measurement data in the two-dimensional section of the cylindrical product measured by the three-dimensional scanning measuring instrument and the measurement data in the two-dimensional section of the mold of the product, and the CAD in the two-dimensional section of the product. A data collection step for collecting data and CAD data in which mold requirements are incorporated in the CAD data, and a reference point setting means comprising CAD data in which the mold requirements collected by the data collection means are incorporated A reference point setting step for setting each data point sequence as a reference point, and the approximate point setting means in the measurement data collected by the data collection means and the data point sequence constituting the product CAD data An approximate point setting step for setting an approximate point corresponding to the reference point set by the reference point setting means, and a correction amount Detecting means by using the approximation points set by the approximate point setting means, calculates a correction amount of the mold, the correction amount is added to the reference point, obtains a corrected point of the mold, the A correction amount calculating step of creating geometric line segment data from the correction points,
In the correction amount calculating step, the difference between the reference point set in the reference point setting step and the approximate point set in the point sequence of the data constituting the mold measurement data in the approximate point setting step Is calculated as a mold error amount, and the CAD data of the product is configured by the approximate points set in the point sequence of the data constituting the measurement data of the product in the approximate point setting step and the approximate point setting step. The difference between the approximate points set in the point sequence of the data being calculated is calculated as a product error amount, and the correction amount of the mold is calculated from the mold error amount and the product error amount mold modifications to.
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