JPWO2018151212A1 - 成形型の修正方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[成形型修正システムの構成]
図1は成形型修正システム10の構成を示すブロック図である。成形型修正システム10は、設計製品CADデータ作成装置12、成形型加工NCプログラム作成装置14、成形型加工機16、製品成形機18、三次元測定機20、成形型修正データ作成装置22を有している。
成形型修正について概略を説明する。図5A〜図5Cは、設計製品モデル50を平面に投影した二次元の図面上に、各測定点の設計値と測定値とのずれの大きさと方向(以下、ずれの大きさと方向とを合わせてずれ情報とも記載する)を記載した図である。以下、この図面をずれ情報平面図と記載する。図5A〜図5Cは実際の図面の状態を示すため識別子や符号は付していない。
図6は成形型修正データ作成装置22の構成を示すブロック図である。成形型修正データ作成装置22は、入力部24、表示部26、本体28を有している。
図7は処理部30における処理の流れを示すフローチャートである。ステップS1では、設計製品モデル読込部34において、設計製品CADデータ作成装置12から設計製品モデル50を読み込む。ステップS2では、測定データ読込部36において、三次元測定機20から測定データ52を読み込む。ステップS3では、三次元測定機20において製品座標系と異なる測定座標系を用いた場合には、座標変換部38において、測定値を製品座標系と同じ座標系の値に変換する。
図14は、基準調整ウィンドウ60の例を示す図である。図14に示すように、基準調整ウィンドウ60は、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の製品座標系の平行移動量が入力されるテキストボックス62a〜62cと、X軸周り、Y軸周り、Z軸周りの製品座標系の回転移動量が入力されるテキストボックス62d〜62fを有している。作業員は入力部24を用いて、テキストボックス62a〜62cにX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の製品座標系の平行移動量を入力することができ、テキストボックス62d〜62fにX軸周り、Y軸周り、Z軸周りの製品座標系の回転移動量を入力することができる。
前述のように、従来では、ずれ情報記載作業と基準調整作業を人によって行っていた。しかし、測定点が多数になると、ずれ情報記載作業において、ずれ情報の計算量、図面へのずれ情報の記載数が多くなり、作業量が増大していた。また、ずれ情報の計算間違いや図面への記載の間違いが生じやすかった。基準調整作業においても、製品座標系を移動させるたびに、移動後の製品座標系におけるずれ情報の計算を行わなければならないため、計算に時間を要し、また計算間違いが生じやすかった。さらに、製品座標系の位置の調整は経験則に基づく部分も多く、基準調整作業を担当する作業員よっては、調整に長時間要し、結果として、作業員の経験や能力の差が製品の寸法品質のばらつきの原因にもなっていた。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態に対して、基準調整部46における処理の内容が一部異なる。第1の実施の形態において説明したように、成形後の製品には、製品上における製品座標系を定義するための穴や端面が形成され、試作成形品の測定値を基に、製品座標系の調整を行うために、成形型のこれらの穴や端面は、穴の中心位置や端面位置を調整することができる調整代を有している。すなわち試作成形品には、この成形型の調整代が形成されている。第1の実施の形態では、製品座標系の移動量を入力することで製品座標系を調整していたが、第2の実施の形態では、調整代を有する穴や端面について、穴の中心位置や端面位置を入力することにより製品座標系を調整する。
第2の実施の形態では、RPS基準調整と称する製品座標系の調整を行う。RPS基準調整では、調整代を有する穴や端面について、作業員が任意で選択した穴の中心位置や端面位置の目標値を設定することにより、製品座標系の位置の調整を行う。図17は、調整代を有する穴や端面について説明する図である。図17では、二点鎖線の丸で囲まれた穴や端面(測定点C311、C312、C313、1001、1002、1003)が調整代を有している。例えば、図17の測定点1001、1002、1003は、製品座標系の高さ方向の平面を定義する端面であるが、これらの端面位置の目標値を意図的に設定することで、高さ方向の平面を、いかようにでも平行移動や回転移動が調整可能となる。同様に、図17中の測定点C311、C312、C313は、製品座標系の幅方向と奥行方向の軸方向を定義する穴であるが、これらの座標目標値を意図的に設定する事で、幅方向と奥行方向の軸方向を、製品座標系の高さ平面上でいかようにでも平行移動や回転移動が調整可能となる。試作成形品の製品座標系を定義する穴の中心位置や端面位置の座標目標値が明確な場合は、RPS基準調整により、作業員の作業量の増大を抑制することができる。
第2の実施の形態では、成形型修正データ作成装置22において、測定点のうち、製品における製品座標系を規定する部位の測定点の目標値を、作業員が入力することにより製品座標系の移動量を調整する。よって、製品を成形した後に、製品における製品座標系を規定する部位の成形型の加工調整量を勘案して、製品座標系の調整を行うことができる。
第3の実施の形態は、第1の実施の形態に対して、基準調整部46における処理の内容が一部異なる。第1の実施の形態において説明したように、第1の実施の形態では、作業員により製品座標系の移動量を入力するようにしていたが、第3の実施の形態では、成形型修正データ作成装置22により製品座標系の移動量を計算する。
図20はベストフィット基準調整ウィンドウ84を示す図である。第3の実施の形態では、成形型修正データ作成装置22により、ベストフィットと称する製品座標系の調整を行う。ベストフィットでは、各測定点のずれの大きさの和が最小になるように製品座標系の調整を行う。ベストフィットは、製品を三次元測定機20で測定した後に、出力される測定データ52を、成形型修正データ作成装置22により、すべての測定点の測定値と設計値のずれの総和をまず算出し、この後、成形型修正データ作成装置22により、すべての測定点の測定値と設計値のずれの総和が最も小さくなるX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の平行移動量とX軸周り、Y軸周り、Z軸周りの回転移動量を算出する。この算出方法の流れとしては、例えば、X軸の平行移動量を-0.5[mm]から0.5[mm]の範囲で、0.01[mm]刻みで、すべての測定点の測定値と設計値のズレの総和を算出し、この総和が最も小さくなるX軸の平行移動量を決定する。引き続きこの流れをY軸方向、Z軸方向の平行移動量とX軸周り、Y軸周り、Z軸周りの回転移動量でも行う。よって、最終的にすべての測定点の測定値と設計値のズレの総和が、最も小さくなるX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の平行移動量とX軸周り、Y軸周り、Z軸周りの回転移動量が決まり、製品座標系が調整される。
第3の実施の形態では、成形型修正データ作成装置22において、測定点におけるずれの大きさの和が小さくなるように製品座標系を移動する。よって、自動的に製品座標系の調整を行うことができ、作業員の作業量を低減することができ、作業員ごとの経験や能力の差による製品座標系の移動量のバラつきを低減させることで、結果として、製品の寸法品質も向上できる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
置を調整する基準調整工程と、調整後の前記製品座標系における設計値に対する前記ずれの大きさを算出するずれ情報再算出工程と、前記製品上の前記製品座標系の位置を、前記基準調整工程において調整後の前記製品座標系の位置とするように、前記成形型を修正する成形型修正工程と、を有する。
[0006]
よって、製品の図面上にずれの大きさを表示するため、作業員は、ずれの大きさを一見して把握することができ、製品座標系の調整による作業員の作業量を低減することができる。また、製品座標系の位置を調整した後のずれの大きさに基づき成形型の修正を行うため、成形型の修正を少なくすることができる。
[0007]
また、前記基準調整工程において、前記製品座標系の平行移動量、および、各座標軸周りの回転移動量を、作業員が入力することにより前記製品座標系の移動量を調整する。よって、作業員にとって直感的に分かり易い形式で、製品座標系の移動量を入力することができる。
[0008]
さらに、前記基準調整工程において、前記測定点のうち、前記製品における前記製品座標系を規定する部位の前記測定点の目標値を、作業員が入力することにより前記製品座標系の移動量を調整する。よって、製品を成形した後に、製品における製品座標系を規定する部位の成形型の加工調整量を勘案して、製品座標系の調整を行うことができる。
[0009]
さらに、前記基準調整工程において、前記測定点における前記ずれの大きさの和が小さくなるように前記製品座標系を調整する。よって、自動的に製品座標系の調整を行うことができ、作業員の作業量を低減することができる。
[0010]
さらに、前記基準調整工程において、選択した前記測定点における前記ずれの大きさの和が小さくなるように前記製品座標系の移動量を算出する部分ベストフィットと、すべての前記測定点における前記ずれの大きさの和が小さくなるように前記製品座標系の移動量を算出する全体ベストフィットと、を有し、前記部分ベストフィットによる前記移動量の値、前記全体ベストフィットによる前記移動量の値、前記部分ベストフィットによる前記移動量と
技術分野
[0001]
本発明は、製品を成形する成形型の修正方法に関する。
背景技術
[0002]
特開2008−287468号公報には、成形型を用いて製品を試作成形し、試作成形した製品の代表点における三次元座標値を、各代表点の設計値を基準とする相対座標で表したグラフを表示するものが開示されている。
発明の概要
[0003]
特開2008−287468号公報の技術のように、製品上の多数の箇所の情報をグラフにより表示した場合、作業員が一見して製品の精度の良否を把握することが難しい問題がある。
[0004]
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、作業員により一見して製品の精度の良否を把握することができる成形型の修正方法を提供することを目的とする。
[0005]
本発明の成形型の修正方法は、製品の三次元形状と設計値の情報とを有する設計製品モデルを、あらかじめ設定された三次元座標系である製品座標系上において設計する製品設計工程と、前記設計製品モデルに基づき、前記製品を成形する成形型を作成する成形型作成工程と、前記成形型を用いて製品を試作成形する試作成形工程と、試作成形された前記製品における複数の測定点の位置を、あらかじめ設定された三次元座標系である測定座標系上において測定する測定工程と、前記測定工程において測定した前記測定点の測定値と、前記測定点に対応する前記設計製品モデル上の点の設計値とのずれの大きさを算出するずれ情報算出工程と、前記設計製品モデルの前記製品の形状を示す図面と、前記ずれの大きさとを表示部に表示する表示工程と、前記測定点における前記ずれの大きさが小さくなるように、前記製品座標系の位置を調整する基準調整工程と、調整後の前記製品座標系における設計値に対する前記ずれの大きさを算出するずれ情報再算出工程と、前記製品上の前記製品座標系の位置を、前記基準調整工程において調整後の前記製品座標系の位置とするように、前記成形型を修正する成形型修正工程と、を有する。
さらに、前記基準調整工程において、前記測定点における前記ずれの大きさの和が小さくなるように前記製品座標系を調整する。
またさらに、前記基準調整工程において、選択した前記測定点における前記ずれの大きさの和が小さくなるように前記製品座標系の移動量を算出する部分ベストフィットと、すべての前記測定点における前記ずれの大きさの和が小さくなるように前記製品座標系の移動量を算出する全体ベストフィットと、を有し、前記部分ベストフィットによる前記移動量の値、前記全体ベストフィットによる前記移動量の値、前記部分ベストフィットによる前記移動量と前記全体ベストフィットによる前記移動量との中間値、および、前記部分ベストフィットによる前記移動量と前記全体ベストフィットによる前記移動量とに挟まれる範囲内において、それぞれの前記移動量の重みづけを複数変えた値の算出を同時に行い、その算出結果群の中から、作業員が、成形型の修正方法を勘案して1つの算出結果を選択して、選択された算出結果による値に基づいて前記製品座標系を調整する。
[0006]
よって、製品の図面上にずれの大きさを表示するため、作業員は、ずれの大きさを一見して把握することができ、製品座標系の調整による作業員の作業量を低減することができる。また、製品座標系の位置を調整した後のずれの大きさに基づき成形型の修正を行うため、成形型の修正を少なくすることができる。
さらに、自動的に製品座標系の調整を行うことができ、作業員の作業量を低減することができる。
またさらに、成形型の修正が難しい部位や、修正に工数がかかる部位の測定点について部分ベストフィットを行うように選択することで、成形型の修正を容易にすることができる。また、部分ベストフィットを行うように選択された測定点の部位に求められる精度に応じて、部分ベストフィットによる測定点におけるずれの大きさの和と、全体ベストフィットによる測定点におけるずれの大きさの和の重みを設定することができる。
[0007]
また、前記基準調整工程において、前記製品座標系の平行移動量、および、各座標軸周りの回転移動量を、作業員が入力することにより前記製品座標系の移動量を調整する。よって、作業員にとって直感的に分かり易い形式で、製品座標系の移動量を入力することができる。
[0008]
さらに、前記基準調整工程において、前記測定点のうち、前記製品における前記製品座標系を規定する部位の前記測定点の目標値を、作業員が入力することにより前記製品座標系の移動量を調整する。よって、製品を成形した後に、製品における製品座標系を規定する部位の成形型の加工調整量を勘案して、製品座標系の調整を行うことができる。
[0009]
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[0010]
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[0017]
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[0018]
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[0019]
本発明によれば、作業員はずれの大きさを一見して把握することができる
Claims (11)
- 製品の三次元形状と設計値の情報とを有する設計製品モデル(50)を、あらかじめ設定された三次元座標系である製品座標系上において設計する製品設計工程と、
前記設計製品モデル(50)に基づき、前記製品を成形する成形型を作成する成形型作成工程と、
前記成形型を用いて製品を試作成形する試作成形工程と、
試作成形された前記製品における複数の測定点の位置を、あらかじめ設定された三次元座標系である測定座標系上において測定する測定工程と、
前記測定工程において測定した前記測定点の測定値と、前記測定点に対応する前記設計製品モデル(50)上の点の設計値とのずれの大きさを算出するずれ情報算出工程と、
前記設計製品モデル(50)の前記製品の形状を示す図面と、前記ずれの大きさとを表示部(26)に表示する表示工程と、
前記測定点における前記ずれの大きさが小さくなるように、前記製品座標系の位置を調整する基準調整工程と、
調整後の前記製品座標系における設計値に対する前記ずれの大きさを算出するずれ情報再算出工程と、
前記ずれ情報再算出工程において算出された前記ずれの大きさに基づき、前記成形型を修正する成形型修正工程と、
を有する、成形型の修正方法。 - 請求項1に記載の成形型の修正方法であって、
前記基準調整工程において、前記製品座標系の平行移動量、および、各座標軸周りの回転移動量を、作業員が入力することにより前記製品座標系の移動量を調整する、成形型の修正方法。 - 請求項1に記載の成形型の修正方法であって、
前記基準調整工程において、前記測定点のうち、前記製品における前記製品座標系を規定する部位の前記測定点の目標値を、作業員が入力することにより前記製品座標系の移動量を調整する、成形型の修正方法。 - 請求項1に記載の成形型の修正方法であって、
前記基準調整工程において、前記測定点における前記ずれの大きさの和が小さくなるように前記製品座標系を調整する、成形型の修正方法。 - 請求項4に記載の成形型の修正方法であって、
前記基準調整工程において、選択した前記測定点における前記ずれの大きさの和が小さくなるように前記製品座標系の移動量を算出する部分ベストフィットと、すべての前記測定点における前記ずれの大きさの和が小さくなるように前記製品座標系の移動量を算出する全体ベストフィットと、を有し、前記部分ベストフィットによる前記移動量の値、前記全体ベストフィットによる前記移動量の値、前記部分ベストフィットによる前記移動量と前記全体ベストフィットによる前記移動量との中間値、および、前記部分ベストフィットによる前記移動量と前記全体ベストフィットによる前記移動量とに挟まれる範囲内において、それぞれの前記移動量の重みづけを複数変えた値の算出を同時に行い、その算出結果群の中から、作業員が、成形型の修正方法を勘案して1つの算出結果を選択して、選択された算出結果による値に基づいて前記製品座標系を調整する、成形型の修正方法。 - 製品の三次元形状と設計値の情報とを有する設計製品モデル(50)を、あらかじめ設定された三次元座標系である製品座標系上において設計する製品設計工程と、
前記設計製品モデル(50)に基づき、前記製品を成形する成形型を作成する成形型作成工程と、
前記成形型を用いて製品を試作成形する試作成形工程と、
試作成形された前記製品における複数の測定点の位置を、あらかじめ設定された三次元座標系である測定座標系上において測定する測定工程と、
前記測定工程において測定した前記測定点の測定値と、前記測定点に対応する前記設計製品モデル(50)上の点の設計値とのずれの大きさを算出するずれ情報算出工程と、
前記設計製品モデル(50)の前記製品の形状を示す図面と、前記ずれの大きさとを表示部(26)に表示する表示工程と、
前記測定点における前記ずれの大きさが小さくなるように、前記製品座標系の位置を調整する基準調整工程と、
調整後の前記製品座標系における設計値に対する前記ずれの大きさを算出するずれ情報再算出工程と、
前記設計製品モデル(50)の前記製品の形状を示す図面と、前記ずれ情報再算出工程において算出した前記ずれの大きさとを表示部(26)に表示する再表示工程と、
を有する、ずれ情報の表示方法。 - 請求項6に記載のずれ情報の表示方法であって、
前記表示工程および前記再表示工程において、前記設計製品モデル(50)の前記製品の三次元形状を平面に投影した図面上に、前記ずれの大きさを表示する、ずれ情報の表示方法。 - 請求項6に記載のずれ情報の表示方法であって、
前記表示工程および前記再表示工程において、前記設計製品モデル(50)の前記製品の三次元形状を立体的に示した図面上に、前記ずれの大きさを表示する、ずれ情報の表示方法。 - 請求項6〜8のいずれか1項に記載のずれ情報の表示方法であって、
前記表示工程および前記再表示工程において、前記ずれの大きさが、あらかじめ設定された公差の範囲内であるときと、前記公差の範囲外であるときとで、表示する前記ずれの大きさの色を異ならせる、ずれ情報の表示方法。 - 請求項6〜8のいずれか1項に記載のずれ情報の表示方法であって、
前記ずれ情報算出工程において、前記測定工程において測定した前記測定点の測定値と、前記測定点に対応する前記設計製品モデル(50)上の点の前記設計値との前記ずれの大きさと方向を算出し、
前記表示工程および前記再表示工程において、前記ずれの方向に応じて、前記ずれの大きさに凹または凸の記号を付して表示する、ずれ情報の表示方法。 - 請求項6〜8のいずれか1項に記載のずれ情報の表示方法であって、
前記ずれ情報算出工程において、前記測定工程において測定した前記測定点の測定値と、前記測定点に対応する前記設計製品モデル(50)上の点の前記設計値との前記ずれの大きさと方向を算出し、
前記表示工程および前記再表示工程において、前記ずれの方向に応じて、前記ずれの大きさに矢印の記号を付して表示する、ずれ情報の表示方法。
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