JP5062747B2 - Mold manufacturing apparatus and mold manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、鋳造品の立ち上げ期間を短縮するための鋳造品の型製造装置及び型製造方法に関する。 The present invention relates to a mold manufacturing apparatus and a mold manufacturing method for a cast product for shortening the startup period of the cast product.
新規に開発する鋳造品を計画立案し、設計した後、完成された製品として立ち上げる場合、金型製作を始め、複数回の試吹（試作）や型修正等、多くの工程を経て量産品の生産にこぎつける。
図４の上段のライン（ＬＢとする）は、大型の鋳物製品の図面を受領した後の、量産品生産までの各工程と経過日数を示している。
When planning and designing a newly developed casting product and then launching it as a finished product, it will be mass-produced through many processes such as mold production, multiple test blows (prototype) and mold correction. I will make it to the production.
The upper line (referred to as LB) in FIG. 4 shows each process and the number of days elapsed until mass-produced product production after receiving a drawing of a large cast product.
図４のラインＬＢでは、設計図面受領後、鋳造方案Ｋ１、型設計データ作成Ｋ２、金型製作Ｋ３を行い、その製作された金型によって、先ず、１回目の試吹（１次試作）Ｋａ１が行われる。試吹された鋳造物は形状検査Ｋｂ１が行われ、不具合箇所に対応する金型の箇所に対して１回目の型修正Ｋｃ１が行われる。そして１回目の型修正の施された金型を用いて、２回目の試吹（２次試作）Ｋａ２が行われる。試吹された鋳造物は２回目の形状検査Ｋｂ２が行われ、不具合箇所に対応する金型の箇所に対して２回目の型修正Ｋｃ２が行われる。以下、同様の工程を経て、４回目の形状検査Ｋｂ４でやっと金型は合格と判断され、量産品の生産に入る。 In line LB in FIG. 4, after receiving the design drawing, casting method K1, mold design data creation K2, and mold production K3 are performed, and first trial blow (primary trial production) Ka1 is performed by the produced mold. Is done. The cast that has been tested is subjected to a shape inspection Kb1 and a first mold correction Kc1 is performed on a portion of the mold corresponding to the defective portion. Then, a second test blow (secondary trial production) Ka2 is performed using the mold subjected to the first mold correction. The cast that has been tried is subjected to a second shape inspection Kb2, and a second mold correction Kc2 is performed on the portion of the mold corresponding to the defective portion. Thereafter, through the same process, the mold is finally judged to be acceptable in the fourth shape inspection Kb4, and mass production is started.
図４のラインＬＢの例では、鋳造方案Ｋ１に１４日、型設計データ作成Ｋ２に３５日、金型製作Ｋ３に４５日費やしている。１回目の試吹Ｋａ１から４回目の形状検査Ｋｂ４においては、各試吹Ｋａ１、Ｋａ２、Ｋａ３に３日間、各形状検査Ｋｂ１、Ｋｂ２、Ｋｂ３に６日間、各型修正Ｋｃ１、Ｋｃ２、Ｋｃ３に７日間が要され、１回目の試吹Ｋａ１から４回目の形状検査Ｋｂ４までの所用総日数として、５７日（２ヶ月）が経過している。
設計図面を受領してからでは、１５１日、即ち、５ヶ月という長期間が費やされている。
In the example of the line LB in FIG. 4, it takes 14 days for the casting plan K1, 35 days for the mold design data creation K2, and 45 days for the mold production K3. From the first test blow Ka1 to the fourth shape test Kb4, each test blow Ka1, Ka2, Ka3 is 3 days, each shape test Kb1, Kb2, Kb3 is 6 days, each mold correction Kc1, Kc2, Kc3 is 7 days One day is required, and 57 days (2 months) have elapsed as the total number of days required from the first test blow Ka1 to the fourth shape inspection Kb4.
Since receiving the design drawing, 151 days, that is, a long period of five months have been spent.
ここで、型設計データ作成Ｋ２においては、既に３次元ＣＡＤを用いた３Ｄデータ設計がなされ、設計時間の短縮化が図られている。また、金型製作においては、ＮＣ加工の高速化によって、工期の短縮化が行われている。 Here, in the mold design data creation K2, 3D data design using a three-dimensional CAD has already been performed, and the design time has been shortened. In mold production, the work period is shortened by increasing the speed of NC machining.
一方、金型を作成した場合の形状精度の確認方法としては、完成した金型を用いて製作した試作鋳物を測定することによって行われる。ここで、形状に不具合があった場合は、完成した型を再度修正する必要があり、製品の立上げが遅れることとなる。鋳物製品によっては、主型、複数の中子型を用いるものも多く、これらを複数の会社によって３次元ＣＡＤによって別々に設計しているケースも多い。これは、主型の多くは金型であるが、中子は樹脂型や砂型もあり、メーカーによって得意分野が異なり、複数の型の製造を単一のメーカーに任すよりも、複数の会社によって別々に設計する方が、コストメリットが大きいからである。
しかし、そのように、１つの鋳造製品の複数の型を、異なった会社によって設計した場合、形状不具合の発生も少なくない。形状不具合の発生の多少は、型修正回数の増減に直結しており、如何にして型修正回数を減らし、鋳造製品の立ち上げ期間の短縮を図るかが、鋳造型メーカーの命題となっている。
On the other hand, as a method for confirming the shape accuracy when a mold is prepared, it is performed by measuring a prototype casting manufactured using a completed mold. Here, when there is a defect in the shape, it is necessary to correct the completed mold again, and the start-up of the product is delayed. Many cast products use a main mold and a plurality of core molds, and these are often designed separately by a plurality of companies using a three-dimensional CAD. This is because most of the main molds are molds, but the cores also have resin molds and sand molds, and the fields of expertise differ from manufacturer to manufacturer. Instead of entrusting a single manufacturer to manufacture multiple molds, This is because it is more cost-effective to design separately.
However, when a plurality of molds of one casting product are designed by different companies as described above, shape defects often occur. The occurrence of shape defects is directly related to the increase and decrease in the number of mold corrections, and how to reduce the number of mold corrections and shorten the startup period of cast products is the proposition of the casting mold manufacturer. .
その他の従来技術としては、例えば、型を保持する機構を回転させる回転機構と、型を保持する機構を傾斜させる機構とを有する３次元鋳造機が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係る３次元鋳造機では、上述した従来技術の問題点を解決する事は出来ない。
However, such a three-dimensional casting machine cannot solve the above-mentioned problems of the prior art.
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、金型製造前に金型形状の不具合を発見し、金型製造工程全体の工期を短縮出来る様な金型製造装置及び金型製造方法の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is a mold manufacturing apparatus that can detect defects in the mold shape before manufacturing the mold and shorten the work period of the entire mold manufacturing process. It is intended to provide a mold manufacturing method.
本発明の金型製造装置（１０１）は、製作されるべき製品図面（Ｄ２ｄ）から製造するべき金型の３次元データ（Ｄｃ）を作成する型３次元データ作成装置（型形状３次元データ作成ブロック１）と、当該金型により製作される製品の３次元データ（３次元擬似製品データＤｍ）を作成する製品３次元データ作成装置（３次元擬似製品データ変換ブロック２）と、製品３次元データ作成装置（２）により作成された製品の３次元データ（３次元擬似製品データＤｍ）に基づいて当該製品の模型（Ｍ）を製作する製品模型製作装置（模型製作ブロック３）と、製品模型製作装置（３）で製作された模型（Ｍ）の形状や寸法を検査する模型検査装置（形状検査ブロック４）と、模型検査装置（４）の検査結果と製作されるべき製品図面（Ｄ２ｄ）とを比較して型３次元データ作成装置（型形状３次元データ作成ブロック１）で特定された金型の不具合を決定し且つ決定された不具合を型３次元データ作成装置（１）にフィードバッグする機能を有する解析装置（解析ブロック５）とを有することを特徴としている（請求項１）。
A mold manufacturing apparatus (101) of the present invention is a mold three-dimensional data creation apparatus (mold shape three-dimensional data creation) that creates three-dimensional data (Dc) of a mold to be manufactured from a product drawing (D2d) to be manufactured. Block 1),
本発明において、前記型３次元データ作成装置（型形状３次元データ作成ブロック１）は、解析装置（解析ブロック５）からフィードバッグされた金型の不具合に関する情報に基づいて製造するべき金型の３次元データ（Ｄｃ）を修正する機能を有しているのが好ましい（請求項２）。 In the present invention, the mold three-dimensional data creation device (mold shape three-dimensional data creation block 1) is a mold to be manufactured on the basis of information on a defect of the mold fed back from the analysis device (analysis block 5). It preferably has a function of correcting the three-dimensional data (Dc).
また本発明において、前記型３次元データ作成装置（型形状３次元データ作成ブロック１）と、製品３次元データ作成装置（３次元擬似製品データ変換ブロック２）と、解析装置（解析ブロック５）は、コンピュータ（８）で構成されているのが好ましい（請求項３）。
ここで、前記型３次元データ作成装置（型形状３次元データ作成ブロック１）と、製品３次元データ作成装置（３次元擬似製品データ変換ブロック２）と、解析装置（解析ブロック５）は、同一のコンピュータ（８）で構成されていても良いし、複数のコンピュータで構成されていても良い。そして、コンピュータなる文言は、情報処理機能を有する機器を意味している。
In the present invention, the
Here, the
本発明の金型製造方法は、型３次元データ作成装置（型形状３次元データ作成ブロック１）により製作されるべき製品図面（Ｄ２ｄ）から製造するべき金型の３次元データ（Ｄｃ）を作成する工程（Ｓ１）と、製品３次元データ作成装置（３次元擬似製品データ変換ブロック２）により前記金型により製作される製品の３次元データ（３次元擬似製品データＤｍ）を作成する工程（Ｓ２）と、製品３次元データ作成装置（３次元擬似製品データ変換ブロック２）により作成された製品の３次元データ（Ｄｍ）に基づいて製品模型製作装置（模型製作ブロック３）により当該製品の模型（Ｍ）を製作する工程（Ｓ３）と、製品模型製作装置（模型製作ブロック３）で製作された模型（Ｍ）の形状や寸法を模型検査装置（形状検査ブロック４）で検査する工程（Ｓ４）と、解析装置（解析ブロック５）により模型検査装置（４）の検査結果と製作されるべき製品図面（Ｄ２ｄ）とを比較して型３次元データ作成装置（型形状３次元データ作成ブロック１）で特定された金型の不具合を特定し且つ特定された不具合を金型の３次元データ（Ｄｃ）を作成する工程（Ｓ２）にフィードバッグする工程（Ｓ７、Ｓ８）とを有することを特徴としている（請求項７）。
The mold manufacturing method of the present invention generates the three-dimensional data (Dc) of the mold to be manufactured from the product drawing (D2d) to be manufactured by the mold three-dimensional data generation device (mold shape three-dimensional data generation block 1). And a step (S2) of creating three-dimensional data (three-dimensional pseudo product data Dm) of the product manufactured by the mold by the product three-dimensional data creation device (three-dimensional pseudo product
また本発明の金型製造装置（１０２）は、製作されるべき製品の３次元データ（Ｄ３ｄ）から製造するべき金型の３次元データ（Ｄｃ）を作成する型３次元データ作成装置（型形状３次元データ作成ブロック１）と、型３次元データ作成装置（１）で作成された金型の３次元データ（Ｄｃ）から得られた（当該金型により製作される製品の）３次元データ（３次元擬似製品データＤｍ）と前記製作されるべき製品の３次元データ（Ｄ３ｄ）とを比較することにより、型３次元データ作成装置（型形状３次元データ作成ブロック１）で特定された金型の不具合を検査する検査装置（形状検査ブロック４）と、検査装置（４）の検査結果に基づいて型３次元データ作成装置（１）で特定された金型の不具合を決定し且つ決定された金型の不具合を型３次元データ作成装置（１）にフィードバッグする機能を有する解析装置（解析ブロック５）とを有することを特徴としている（請求項４）。
Further, the mold manufacturing apparatus (102) of the present invention is a mold three-dimensional data creation apparatus (mold shape) that creates three-dimensional data (Dc) of a mold to be manufactured from three-dimensional data (D3d) of a product to be manufactured. 3D data creation block (1) and 3D data (product manufactured by the mold) obtained from the 3D data (Dc) of the mold created by the
本発明において、前記型３次元データ作成装置（型形状３次元データ作成ブロック１）は、解析装置（解析ブロック５）からフィードバッグされた金型の不具合に関する情報に基づいて製造するべき金型の３次元データ（Ｄｃ）を修正する機能を有しているのが好ましい（請求項５）。 In the present invention, the mold three-dimensional data creation device (mold shape three-dimensional data creation block 1) is a mold to be manufactured on the basis of information on a defect of the mold fed back from the analysis device (analysis block 5). It preferably has a function of correcting the three-dimensional data (Dc).
また本発明において、前記型３次元データ作成装置（型形状３次元テ゛ータ作成ブロック１）と、検査装置（形状検査ブロック４）と、解析装置（解析ブロック５）は、コンピュータ（８Ａ）で構成されているのが好ましい（請求項６）。
この場合、コンピュータは単一のコンピュータ（８Ａ）が好ましいが、複数のコンピュータで構成されていても良い。
In the present invention, the
In this case, the computer is preferably a single computer (8A), but may be composed of a plurality of computers.
そして本発明の金型製造方法は、型３次元データ作成装置（１）により製作されるべき製品の３次元データ（Ｄ３ｄ）から製造するべき金型の３次元データ（Ｄｃ）を作成する工程（Ｓ１１）と、型３次元データ作成装置（１）で作成された金型の３次元データ（Ｄｃ）から得られた３次元データ（３次元擬似製品データＤｍ）と前記製作されるべき製品の３次元データ（Ｄ３ｄ）とを検査装置（４）で比較して、型３次元データ作成装置（１）で特定された金型の不具合を検査する工程（Ｓ１３）と、検査装置（４）の検査結果に基づいて型３次元データ作成装置（１）で特定された金型の不具合を解析装置（５）で決定し且つ決定された金型の不具合を解析装置（５）から型３次元データ作成装置（１）にフィードバッグする工程（Ｓ１６、Ｓ１７）とを有することを特徴としている（請求項８）。
In the mold manufacturing method of the present invention, the process of creating the three-dimensional data (Dc) of the mold to be manufactured from the three-dimensional data (D3d) of the product to be manufactured by the mold three-dimensional data generating device (1) ( S11), 3D data (3D pseudo product data Dm) obtained from the 3D data (Dc) of the mold created by the
上述する構成を具備する本発明によれば、製造するべき金型の３次元データ（Ｄｃ）を用いて、金型を実際に製造する以前の段階で、金型の形状や寸法等における不具合を発見して、当該不具合をフィードバックして金型の３次元データ（Ｄｃ）をより正確なものにすることができる。
その結果、従来に比較して、型修正の回数を削減する事が可能となり、且つ、金型検査に必要な時間を短縮出来る。そして、当該金型で量産するべき製品の図面の受領から、当該金型で製品を量産するまでの時間を、短縮する事ができる。
According to the present invention having the above-described configuration, there is a problem in the shape or size of the mold before the mold is actually manufactured using the three-dimensional data (Dc) of the mold to be manufactured. The three-dimensional data (Dc) of the mold can be made more accurate by finding and feeding back the defect.
As a result, the number of mold corrections can be reduced as compared with the prior art, and the time required for mold inspection can be shortened. Then, the time from receipt of a drawing of a product to be mass-produced with the mold to mass production of the product with the mold can be shortened.
すなわち、本発明によれば、金型を実際に製造する以前の段階で、金型形状等の不具合を検出する事が可能である。そして、金型で製品を量産するまでの立ち上げ期間の初期段階で、各種数値の入力ミス等を発見する事ができるため、全体として行う手順(型修正等)が短くなる。 That is, according to the present invention, it is possible to detect a defect such as a mold shape before the mold is actually manufactured. In addition, since it is possible to find input errors and the like of various numerical values in the initial stage of the start-up period until the product is mass-produced with the mold, the overall procedure (mold correction and the like) is shortened.
以下、添付図面（図１〜図４）を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態は、製品の２次元の図面しかなくて、製品の３次元ＣＡＤデータが存在しない場合に対応している。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings (FIGS. 1 to 4). The first embodiment corresponds to a case where there is only a two-dimensional drawing of a product and no three-dimensional CAD data of the product exists.
先ず、図１を参照して、第１実施形態の金型製造装置１０１の構成を説明する。
第１実施形態の金型製造装置１０１は、コンピュータ８と、コンピュータ８への入力手段（例えば、キーボード）９と、表示手段であるディスプレイ１０と、模型製作ブロック３と、形状検査ブロック４とで構成されている。
コンピュータ８は、３次元データ作成・変換及び解析部６とデータベース７とで構成されている。
３次元データ作成・変換及び解析部６は、型形状３次元データ作成ブロック１と、３次元擬似製品データ作成ブロック２と、解析ブロック５とを有している。
First, with reference to FIG. 1, the structure of the metal mold | die manufacturing apparatus 101 of 1st Embodiment is demonstrated.
The mold manufacturing apparatus 101 according to the first embodiment includes a
The
The three-dimensional data creation / conversion and
型形状３次元データ作成ブロック１は、製作されるべき製品図面（例えば、製品設計部門で作成された２次元ＣＡＤ図面：設計ＣＡＤデータ「Ｄ２ｄ」）から、製造するべき金型の３次元データＤｃを作成するように構成されている。３次元擬似製品データ変換ブロック２は、当該金型によって作成される３次元擬似製品データＤｍを作成する。換言すれば、３次元擬似製品データ作成ブロック２は、金型の３次元データＤｃを３次元擬似製品データＤｍに変換するように構成されている。
The mold shape three-dimensional
また、模型製作ブロック３は、３次元擬似製品データＤｍに基づいて鋳造型の模型Ｍを作成するように構成されている。鋳造型の模型作成方法として、例えば、粉末樹脂レーザー焼結方法を用いる場合がある。この模型作成方法は、特殊な装置によって樹脂材料で薄い層をレーザー焼結で作り、それを積層して所望の形状を作成する方法である。
図２は、この粉末樹脂レーザー焼結方法を用いた場合の、型設計データ作成工程Ｋ２における、形状確認のサイクル、即ち各データ作成過程、及び検査過程のサイクルを示したものである。
The
FIG. 2 shows the cycle of shape confirmation, that is, each data creation process and inspection process cycle in the mold design data creation process K2 when this powder resin laser sintering method is used.
Ｋ２における形状確認サイクルを説明する前に、図面受領から量産品生産、いわゆる立ち上げるまでの工程を、図２のラインＬＡに従って説明する。
図２のラインＬＡでは、設計図面受領後、鋳造方案Ｋ１、型設計データ作成Ｋ２、金型製作Ｋ３を行い、その製作された金型によって、先ず、１回目の試吹（１次試作）Ｋａ１が行われる。試吹された鋳造物は形状検査Ｋｂ１が行われ、不具合箇所に対応する金型の箇所に対して１回目の型修正Ｋｃ１が行われる。そして１回目の型修正の施された金型を用いて、２回目の試吹（２次試作）Ｋａ２が行われる。試吹された鋳造物は２回目の形状検査Ｋｂ２が行われ、不具合箇所に対応する金型の箇所に対して２回目の型修正Ｋｃ２が行われる。以下、同様の工程を経て、３回目の形状検査Ｋｂ３で金型は合格と判断され、量産品の生産に入る。
Before explaining the shape confirmation cycle in K2, the process from receipt of a drawing to mass-produced product production, so-called startup, will be explained according to the line LA in FIG.
In the line LA of FIG. 2, after receiving the design drawing, the casting method K1, the mold design data creation K2, and the mold production K3 are performed, and the first trial blow (primary trial production) Ka1 is first performed by the produced mold. Is done. The cast that has been tested is subjected to a shape inspection Kb1 and a first mold correction Kc1 is performed on a portion of the mold corresponding to the defective portion. Then, a second test blow (secondary trial production) Ka2 is performed using the mold subjected to the first mold correction. The cast that has been tried is subjected to a second shape inspection Kb2, and a second mold correction Kc2 is performed on the portion of the mold corresponding to the defective portion. Thereafter, through the same process, the mold is determined to be acceptable in the third shape inspection Kb3, and the production of the mass-produced product is started.
Ｋ２における形状確認サイクル（図２の２点鎖線内のサイクル）のＫ２１過程では、例えば、Ｔ社、Ｎ社、Ｋ社が、各社が受領した共通の製品図面（設計ＣＡＤデータ「Ｄ２ｄ」）から、型形状３次元データ作成ブロック１を用いて各自分担部分の型形状３次元データＤｃを作成する。次のＫ２２過程では、上記３社の型形状３次元データＤｃを編集し、３次元擬似製品データ変換ブロック２を用いて３次元擬似製品データＤｍ、所謂、３Ｄバーチャル製品図面データに変換する。
In the K21 process of the shape confirmation cycle in K2 (the cycle within the two-dot chain line in FIG. 2), for example, the company T, the company N, and the company K are based on the common product drawings (design CAD data “D2d”) received by each company. Then, using the mold shape three-dimensional
Ｋ２３過程では、３Ｄバーチャル製品図面データＤｍから粉末樹脂レーザー焼結法によって実物大の製品模型Ｍを作成する。Ｋ２４過程では、製品模型Ｍを厚み方向に罫書き（２Ｄ図面に落とし）、罫書きした各層毎に輪郭形状を計測する。そして、計測結果と設計ＣＡＤデータＤ２ｄとを比較（形状検査）して誤差及び誤差の原因を求める。そして、Ｋ２５過程では、比較結果得られた形状不具合（誤差及び誤差の原因）を型形状３次元データ作成ブロック１にフィードバックし、誤差の原因に対応する３次元ＣＡＤ用データを修正する。
図２の例では、Ｋ２３の模型作成過程では、粉末樹脂レーザー焼結方法を用いているが、他の方法によって模型を作成しても良い。
In step K23, a full-size product model M is created from the 3D virtual product drawing data Dm by a powder resin laser sintering method. In the K24 process, the product model M is marked in the thickness direction (dropped on a 2D drawing), and the contour shape is measured for each marked layer. Then, the measurement result and the design CAD data D2d are compared (shape inspection) to determine the error and the cause of the error. In the K25 process, the shape defect (error and cause of error) obtained as a result of comparison is fed back to the
In the example of FIG. 2, the powder resin laser sintering method is used in the K23 model creation process, but the model may be created by other methods.
図１に戻り、模型検査ブロック４は、模型製作ブロック３で作成された模型Ｍを、公知の手段、例えば、非接触型の３Ｄ計測装置等を用いて計測するように構成されている。
解析ブロック５は、模型検査ブロック４の検査（測定）結果と、製作されるべき製品図面（Ｄ２ｄ：製品２次元図面データ）とを比較して、型形状３次元データ作成ブロック１で特定された金型の不具合を決定（特定）する。そして、決定された不具合を型３次元データ作成装置１にフィードバッグするように構成されている。
Returning to FIG. 1, the
The
データベース７は各構成における各データ（製品２次元図面データＤ２ｄ、型形状３次元データＤｃ、３次元擬似製品データＤｍ、及び形状誤差などの解析結果）を記憶すると共に、必要に応じて、各データを、ディスプレイ１０に表示できるように構成されている。
The database 7 stores each data (product 2D drawing data D2d,
次に、図３のフローチャートを参照して第１実施形態の金型製造方法を説明する。
図３において、既に入力手段によって、製品の２Ｄデータ（Ｄ２ｄ）が入力済みとなっており、ステップＳ１では、２次元図面Ｄ２ｄから型形状３次元データ作成ブロック１によって型形状３次元データＤｃを作成する。次のステップＳ２では、製品３次元データ作成ブロック２によって、型形状３次元データＤｃを３次元擬似製品データＤｍへ変換する。
Next, the mold manufacturing method of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
In FIG. 3, the 2D data (D2d) of the product has already been input by the input means. In step S1, the
ステップＳ３では、模型製作ブロック３によって３次元擬似製品データＤｍから樹脂模型Ｍを作成する。次のステップＳ４では、形状検査ブロック４によって樹脂模型Ｍを検査、即ち、計測する。計測に際しては、例えば、樹脂模型Ｍを厚み方向の均等ピッチ毎に２次元（２Ｄ）で罫書き、罫書いたピッチ（層）毎の２Ｄ図面の輪郭の各所寸法と、製品２次元図面データＤ２ｄの対応する箇所の寸法とを比較する。
In step S3, a resin model M is created from the three-dimensional simulated product data Dm by the
ステップＳ５では、計測結果と製品２次元図面データＤ２ｄとの誤差が所定の範囲に収まっているか否かを判断する。誤差が所定範囲内であれば（ステップＳ５がＹＥＳ)、ステップＳ６に進み、誤差が所定範囲を超えていれば（ステップＳ５がＮＯ）、ステップＳ７にすすむ。
ステップＳ６では、誤差が所定範囲内であるので、そのまま金型を製作し、試吹（試作）に入る。
ステップＳ７では、誤差原因の解析（誤差の原因の特定）を行ない、その結果を型形状３次元データ作成ブロック１にフィードバックし、型形状３次元データ作成ブロック１で型形状３次元データＤｃを修正する（ステップＳ８）。そしてステップＳ２に戻り、ステップＳ２以降を繰り返す。
In step S5, it is determined whether or not the error between the measurement result and the product two-dimensional drawing data D2d is within a predetermined range. If the error is within the predetermined range (YES in step S5), the process proceeds to step S6. If the error exceeds the predetermined range (NO in step S5), the process proceeds to step S7.
In step S6, since the error is within the predetermined range, the mold is manufactured as it is, and a trial blow (prototype) is started.
In step S7, the cause of the error is analyzed (the cause of the error is specified), the result is fed back to the
上述した構成を具備する第１実施形態によれば、製造するべき金型の型形状３次元データＤｃを用いて、金型を実際に製造する以前の段階で、金型の形状や寸法等における不具合を発見して、当該不具合をフィードバックして金型の３次元データＤｃをより正確なものにすることができる。
その結果、従来に比較して、型修正の回数を削減する事が可能となり、且つ、金型検査に必要な時間を短縮出来る。そして、当該金型で量産するべき製品の図面の受領から、当該金型で製品を量産するまでの時間を、短縮する事ができる。
According to the first embodiment having the above-described configuration, in the stage before the mold is actually manufactured by using the mold shape three-dimensional data Dc of the mold to be manufactured, the mold shape, dimensions, etc. It is possible to find a defect and feed back the defect to make the three-dimensional data Dc of the mold more accurate.
As a result, the number of mold corrections can be reduced as compared with the prior art, and the time required for mold inspection can be shortened. Then, the time from receipt of a drawing of a product to be mass-produced with the mold to mass production of the product with the mold can be shortened.
図４のラインＬＡは、第１実施形態の金型製造装置１０１及び製造方法による鋳造立上げにおける、試作回数及び各試作に要した日数を示し、従来技術（ラインＬＢ）との所要日数の違いを示している。
図４によれば、型設計データ作成Ｋ２の段階で、図２で上述したような形状確認サイクルをまわすことにより、従来４回行っていた試吹（試作）が３回ですみ、各試作の形状検査も、従来６日を要していたものが、２日ですんでいる。
即ち、従来２ヶ月（５７日）を要していた試作期間が、１ヶ月（２９日）までに短縮された。
A line LA in FIG. 4 shows the number of trial productions and the number of days required for each trial production in the casting start-up by the mold production apparatus 101 and the production method of the first embodiment, and the difference in the number of days required from the prior art (line LB). Is shown.
According to FIG. 4, at the stage of mold design data creation K2, by performing the shape check cycle as described above with reference to FIG. For shape inspection, what used to take 6 days is now 2 days.
That is, the trial period, which conventionally required two months (57 days), has been shortened to one month (29 days).
第１実施形態のように、２次元の図面しかなくて、図面の数が多い場合ほど、入力ミスが発生し易い。
ところが、３次元のデータがあれば、そのデータを若干、加工、編集すれば、型が出来る。しかし、３次元のデータがあっても、３次元のデータ加工、編集の段階で、ミスが発生する恐れがある。但し、２次元の図面しか無い場合よりも、ミス発生の確率は低い。
As in the first embodiment, there are only two-dimensional drawings, and the larger the number of drawings, the more likely an input error will occur.
However, if there is three-dimensional data, the mold can be made by processing and editing the data slightly. However, even if there is 3D data, there is a risk that mistakes will occur at the stage of 3D data processing and editing. However, the probability of occurrence of a mistake is lower than when there are only two-dimensional drawings.
図５、図６の第２実施形態は、３次元データが存在する場合の、金型製造装置１０２と金型製造装置１０２を用いた場合の鋳造方法に関するものである。
以下、図５、図６を参照して第２実施形態を説明する。
The second embodiment of FIGS. 5 and 6 relates to a casting method using the
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図５において、第２実施形態の金型製造装置１０２は、コンピュータ８Ａと、コンピュータ８Ａへの入力手段（例えば、キーボード）９と、表示手段であるディスプレイ１０とで構成されている。
コンピュータ８Ａは、３次元データ作成・変換及び検査・解析部６Ａとデータベース７とで構成されている。
３次元データ作成・変換及び検査・解析部６Ａは、型形状３次元データ作成ブロック１と、３次元擬似製品データ作成ブロック２と、形状検査ブロック４と、解析ブロック５とを有している。
In FIG. 5, a
The computer 8A includes a three-dimensional data creation / conversion / inspection / analysis unit 6A and a database 7.
The three-dimensional data creation / conversion and inspection / analysis unit 6A includes a mold shape three-dimensional
型形状３次元データ作成ブロック１は、製作されるべき製品の３次元データＤ３ｄから、製造するべき金型の型形状３次元データＤｃを作成するように構成されている。また、３次元擬似製品データ作成ブロック２では、各型の型形状３次元データＤｃを張り合わせ合成して、３次元擬似製品データＤｍを作成するように構成されている。
形状検査ブロック４では、型形状３次元データＤｃから得られた当該金型により製作される製品の３次元データ（３次元擬似製品データ）Ｄｍと、製作されるべき製品の３次元データＤ３ｄと、を比較する。そしてその比較によって、型形状３次元データ作成ブロック１で特定された金型の不具合を検査するように構成されている。
The mold shape three-dimensional
In the
解析装置５は、検査装置４の検査結果に基づいて型形状３次元データ作成ブロック１で特定された金型の不具合を決定し、決定された金型の不具合を型３次元データ作成装置１にフィードバッグするように構成されている。また、検査結果である誤差及び解析結果である金型の不具合（誤差の原因）は、随時ディスプレイ１０に表示できるように構成されている。
The
データベース７は各構成における各データ（型形状３次元データＤｃ、３次元擬似製品データＤｍ、形状検査結果（誤差）、及び特定された不具合）を記憶すると共に、必要に応じて、各データを、ディスプレイ１０に表示できるように構成されている。
The database 7 stores each data (
第２実施形態における形状確認のサイクルに関しては、第１実施形態の形状確認のサイクル（図２）に対して、概略、模型の作成過程（Ｋ２３）を省略したものであり、図を用いての説明は省略する。 The shape confirmation cycle in the second embodiment is substantially the same as the shape confirmation cycle in the first embodiment (FIG. 2) except that the model creation process (K23) is omitted. Description is omitted.
次に、図６のフローチャートを参照して第２実施形態の金型製造方法を説明する。
図６において、既に入力手段によって、製品の３次元データＤ３ｄが入力済みとなっており、ステップＳ１１では、製品３次元データＤ３ｄから型形状３次元データ作成ブロック１によって型形状３次元データＤｃを作成する。次のステップＳ１２では、ステップＳ１１で作成した各型の型形状３次元データＤｃを合成し、３次元擬似製品データ（Ｄｍ）を作成する。そして、形状検査ブロック４によって、３次元擬似製品データ（Ｄｍ）と製品３次元データＤ３ｄとを比較する（ステップＳ１３）。
Next, the mold manufacturing method of 2nd Embodiment is demonstrated with reference to the flowchart of FIG.
In FIG. 6, the
ステップＳ１４では、解析ブロック５において、３次元擬似製品データ（Ｄｍ）と製品３次元データＤ３ｄとの誤差は、所定範囲内に収まっているか否かを判断する。誤差が所定範囲内に収まっていれば（ステップＳ１４がＹＥＳ）、金型を作成して（ステップＳ１５）、１回目の試吹（１次試作）に着手する。
一方、誤差名所定範囲内に収まらなければ（ステップＳ１４がＮＯ）、誤差原因の解析（原因の特定）を行う（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ１７で型形状３次元データ作成ブロック１によって型形状３次元データＤｃを修正する。データＤｃの修正が終わったなら、ステップＳ１２まで戻り、再びステップＳ１２以降を繰り返す。
In step S14, it is determined in the
On the other hand, if the error name does not fall within the predetermined range (NO in step S14), the cause of error is analyzed (cause identification) (step S16). In step S17, the mold shape three-dimensional data Dc is corrected by the mold shape three-dimensional
１回目の試吹以降は、各工程とも図１〜図４の第１実施形態と概略同様である。従って、試吹から製品立上げまでの期間短縮についても同様の効果が得られる。 After the first test blow, each process is substantially the same as in the first embodiment of FIGS. Therefore, the same effect can be obtained for shortening the period from the trial blow to the product launch.
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定するものではないことを付記する。 It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example, and does not limit the technical scope of the present invention.
１・・・型３次元データ作成装置／型形状３次元データ作成ブロック
２・・・製品次元データ作成装置／３次元擬似製品データ変換ブロック
３・・・製品模型製作装置／模型製作ブロック
４・・・模型検査装置／形状検査ブロック
５・・・解析装置／形状検査ブロック
６・・・３次元データ処理及び解析部／データ処理及び解析ブロック
７・・・データベース
８・・・コンピュータ
９・・・入力手段
１０・・・表示装置／ディスプレイ
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