JPH03257675A - 容器の体積測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は設計される容器の正面図、側面図、複数個の横
断面図の数値データから、容器の体積を極めて精度よく
かつ容易に測定し得るようにした容器の体１１１１ＦＪ
定方法および装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に、ガラス製やプラスチック製の容器（特に、偏平
容器）の設計を行なう際には、設計される容器の内容量
を知る必要がある。そしてこの場合、設計される容器の
体積を簡単に知ることができれば、容器の内容量を推定
し易くなる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来では容器の体積を測定する場合に、設計
された容器の図面からダミーモデルを作製し、このダミ
ーモデルを例えば流体に漬けてその溢れた量から体積を
測定するようにしている。

しかしながら、このような方法では、ダミーモデルの作
製に、長い時間、多大なコストおよび手間がかかってし
まう。

そこで、最近では三次元ＣＡＤシステムの普及によって
、ＣＡＤ上で設計された容器形状を、自由曲面（スプラ
イン曲面、ベージア曲面、ワーンズパッチ等）を用いて
三次元化し、コンピュータ内部で容器の三次元数値モデ
ルを作り、この数値モデルより体積測定を行なうように
している。しかしながら、このような方法では、次のよ
うな問題がある。

（ａ）時間・手間がかかる 三次元の数値モデルを作るのに、熟練したオペレータで
も長い時間（ｆｉ低半日ないし一日）と手間がかかる。

（ｂ）測定精度が悪い ＣＡＤシステムにより与えられた自由曲面は、汎用目的
であるために容器曲面とマツチしない（自由曲面は、円
弧・線分の連続を正確に表現できないばかりでなく、あ
らゆるポイントで少しずつ曲率の変化がある。これに対
して、実際の容器は、断面形状、正面形状、側面形状の
ほとんどは、円弧と直線のみで構成されている）。その
結果、測定誤差が大きくなる。

本発明は上述のような問題を解決するために成されたも
ので、三次元自由曲面を用いることなく、容器の体積を
極めて精度よくしかも容易に測定することが可能な容器
の体積測定方法および装置を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明では、設計される容
器の正面図、側面図、および複数個の横断面図の数値デ
ータを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されている
既知の横断面図の数値データから、容器の全高に渡って
一定ピッチで正面図および側面図から幅および厚さの寸
法を求める機能、記憶手段に記憶されている既知の横断
面図の数値データから、既知の横断面図の高さにおける
幅または厚さの寸法と任意の高さにおける幅または厚さ
のデータとに基づいて補間し、特定された任意の高さに
おける断面形状の数値データを求める機能、求められた
任意の高さにおｌする断面形状の数値データからその高
さにおける断面積を求める機能、求められた断面積を全
高にわたって積分して容器の体積を求める機能を有する
体積測定手段と、体積測定手段により求められた容器の
体積値を出力する出力手段とを備えて構成している。

（作用） 従って、本発明においては、容器の体積を測定する場合
に、まず既知の横断面図の数値データから、最上位置の
横断面図より上方および最下位置の横断面図より下方は
類似形状の断面形状であり、かつ隣合う横断面図間の断
面形状は一方の横断面図と類似形状の断面形状であると
みなして、容器の全高に渡って一定ピッチで正面図およ
び側面図から幅および厚さの寸法が求められ、次に既知
の横断面図の数値データから、既知の横断面図の高さに
おける幅または厚さの寸法と任意の高さにおける幅また
は厚さのデータとに基づいて補間して、特定された任意
の高さにおける断面形状の数値データが求められ、さら
にこの求められた任意の高さにおける断面形状の数値デ
ータからその高さにおける断面積が求められ、この求め
られた断面積を全高にわたって積分して容器の体積が求
められ、容器の体積値が出力される。これにより、三次
元自由曲面を用いることなく、容器の体積を精度よく容
易に測定することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、本発明による容器の体積測定装置の構成例を
示すブロック図である。本実施例の体積測定装置は、外
部記憶手段である磁気ディスク１と、内部記憶手段であ
る記憶装置２と、中央処理装置（以下、ＣＰＵと称する
）３と、出力手段であるデイスプレィ４とから構成して
いる。

ここで、磁気ディスク１は、設計される容器の正面図、
側面図、および複数個の横断面図の数値データを記憶す
るものである。また、記憶装ｆ２は、下記の各機能をプ
ログラムとして記憶すると共に、ＣＰＵ３での処理デー
タを記憶するものである。

（ａ）磁気ディスク１に記憶されている既知の横断面図
の数値データから、容器の全高に渡って一定ピッチで正
面図および側面図から幅および厚さの寸法を求める機能 （ｂ）磁気ディスク１に記憶されている既知の横断面図
の数値データから、既知の横断面図の高さにおける幅ま
たは厚さの寸法と任意の高さにおける幅または厚さのデ
ータとに基づいて補間し、特定された任意の高さにおけ
る断面形状の数値データを求める機能 （Ｃ）上記で求められた任意の高さにおける断面形状の
数値データからその高さにおける断面積を求める機能 （ｄ）上記で求められた断面積を全高にわたって積分し
て容器の体積を求める機能 一方、ＣＰＵ３は、記憶装置２に記憶されているプログ
ラムに従って、各種の処理を実行するものである。また
、デイスプレィ４は、ＣＰＵ３での処理結果を出力表示
するものである。

次に、以上のように構成した容器の体積測定装置の作用
について、第２図ないし第６図を用いて説明する。

いま、容器の体積を測定する場合には、まず磁気ディス
ク１に記憶されている第３図に示すような既知の正面図
、側面図および４個の横断面図の数値データが、ＣＰＵ
３において正規化され、第４図に示すような線分、円弧
の中間ファイルフォーマットに変換される。次に、この
正規化された数値データが、ＣＰＵ３においてデータチ
エツク相互関係、寸法、方向チエツクが行なわれる。こ
れにより、正面図、側面図の数値データが、正しいデー
タＦ、Ｓとして記憶装Ｗ２にファイル化して記憶される
。また、４個の横断面図の数値データは、上記チエツク
の後第５図に示すように４つの種類の断面パターンのチ
エツクが行なわれ、正しいデータＤとして記憶装！２に
ファイル化して記憶される。なお、断面パターンが変化
する時は、必ず断面図が書かれるものである。

次に、容器の全高に渡って一定ピッチで、正面図および
側面図のデータＦ、Ｓから、ｘ、ｙ法により幅および厚
さの寸法が求められる。

次に、第６図に示すようなパターンの変化時の数値デー
タの変化の仕方から、既知の横断面図の高さにおける幅
または厚さの寸法と任意の高さにおける幅または厚さの
データとに基づいて補間（例えば、線形補間）して、任
意の高さＴにおける断面のパターンが決定され、特定さ
れた任意の高さＴにおける断面形状の数値データが求め
られる。この場合、“１Ａ°、“３ＡＩｎ“３ＡＯｕ　
ｔ”を含むパターン変化で矛盾が生じた時、すなわちＲ
３をどう変えようがその断面パターンを守れない時は、
Ｒ１を守って“２Ａ”のパターンにする。また、一方し
か断面情報がない場合（上げ底部または口元部）は、そ
の断面パターンが続くこととする。ただし、正面幅、側
面幅は絶対守って断面パターンを守る（守れない時は、
６２Ａ１のパターンにする）。

次に、上記で求められた任意の高さＴにおける断面形状
の数値データから、その高さにおける断面積Ｓが求めら
れる。そして、このようにして求められた断面積Ｓを全
高にわたって積分することにより、容器の体積Ｖが求め
られ、その体積値Ｖがデイスプレィ４に出力表示される
。なおこの時、上げ底部が存在すれば、その部分につい
ても同様にしてＣＡＤデータから体積計算をし、全体か
ら差引くようにする。

上述したように本実施例では、設計される容器の正面図
、側面図、および４個の横断面図の数値データから、容
器の体積を測定するに際して、既知の横断面図の数値デ
ータから、最上位置の横断面図より上方および最下位置
の横断面図より下方は類似形状の断面形状であり、かつ
隣合う横断面図間の断面形状は一方の横断面図と類似形
状の断面形状であるとみなし、容器の全高に渡って一定
ピッチで正面図および側面図から幅および厚さの寸法を
求め、既知の横断面図の数値データから、既知の横断面
図の高さにおける幅または厚さの寸法と任意の高さにお
ける幅または厚さのデータとに基づいて補間して、特定
された任意の高さにおける断面形状の数値データを求め
、この求められた任意の高さＴにおける断面形状の数値
データからその高さにおける断面積Ｓを求め、この求め
られた断面積Ｓを全高にわたって積分して容器の体積を
求めるようにしたものである。

従って、設計者、ダミーモデル作製者、金型作製者が任
意高さの断面形状を求める方法と同様の方法で断面形状
を求め、これを繰返すことで容器の体積が求められるた
め、従来のように三次元自由曲面を用いることなく、容
器の体積を極めて精度よく測定することが可能となる。

また、設計の際には必ず円弧と線分で描かれた三面図が
作られるが、本方法ではこの三面図の数値データのみで
容器の体積が求められるため、体積を求めるために特別
な操作を必要とせず、容器の体積を容易に測定すること
が可能となる。さらに、二次データによる演算の繰返し
であるため、体積の測定時間を大幅に短縮化することが
可能となる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、三次元自由曲面を
用いることなく、容器の体積を極めて精度よくしかも容
易に測定することが可能な容器の体積測定方法および装
置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による容器の体積測定装置の一実施例を
示すブロック図、第２図は同実施例における作用を説明
するためのフロー図、第３図ないし第６図は同実施例に
おける作用を説明するための図である。 １・・・磁気ディスク、２・・・記憶装置、３・・・Ｃ
ＰＵ。 ４・・・デイスプレィ。 第１図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）設計される容器の正面図、側面図、および複数個
   の横断面図の数値データから、前記容器の体積を測定す
   る方法において、 前記既知の横断面図の数値データから、最上位置の横断
   面図より上方および最下位置の横断面図より下方は類似
   形状の断面形状であり、かつ隣合う横断面図間の断面形
   状は一方の横断面図と類似形状の断面形状であるとみな
   し、前記容器の全高に渡って一定ピッチで正面図および
   側面図から幅および厚さの寸法を求め、前記既知の横断
   面図の数値データから、前記既知の横断面図の高さにお
   ける幅または厚さの寸法と任意の高さにおける幅または
   厚さのデータとに基づいて補間して、前記特定された任
   意の高さにおける断面形状の数値データを求め、前記求
   められた任意の高さにおける断面形状の数値データから
   その高さにおける断面積を求め、前記求められた断面積
   を全高にわたって積分して前記容器の体積を求めるよう
   にしたことを特徴とする容器の体積測定方法。
2. （２）設計される容器の正面図、側面図、および複数個
   の横断面図の数値データから、前記容器の体積を測定す
   る装置において、 前記設計される容器の正面図、側面図、および複数個の
   横断面図の数値データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている既知の横断面図の数値デ
   ータから、前記容器の全高に渡って一定ピッチで正面図
   および側面図から幅および厚さの寸法を求める機能、前
   記記憶手段に記憶されている既知の横断面図の数値デー
   タから、前記既知の横断面図の高さにおける幅または厚
   さの寸法と任意の高さにおける幅または厚さのデータと
   に基づいて補間し、前記特定された任意の高さにおける
   断面形状の数値データを求める機能、前記求められた任
   意の高さにおける断面形状の数値データからその高さに
   おける断面積を求める機能、前記求められた断面積を全
   高にわたって積分して前記容器の体積を求める機能を有
   する体積測定手段と、前記体積測定手段により求められ
   た容器の体積値を出力する出力手段と、 を備えて成ることを特徴とする容器の体積測定装置。