(57)【要約】  骨組み構造を有する消失模型の設計に適したＣＡＤデータ生成方法を提供する。  本明細書が開示するＣＡＤデータ生成方法は、準備工程（Ｓ２）、配置工程（Ｓ４）、ジョイント形状データ生成工程（Ｓ６）、棒本体データ抽出工程（Ｓ８）を含む。準備工程では、棒部材を表すデータであり、棒本体の形状を表す棒本体データと、棒本体の端に配置される棒端部の形状を表す端部データで構成される棒部材データを準備する。配置工程では、コンピュータ内の３次元空間において、複数の棒部材を、棒端部が重なるように配置する。ジョイント形状データ生成工程では、３次元空間内で重なった複数の棒端部の端部データを一つに融合してジョイントの形状データを生成する。棒本体データ抽出工程では、３次元空間に配置された棒部材の棒部材データから棒本体データを取り出す。これらの工程によるジョイント形状データと棒本体データが、消失模型のＣＡＤデータに相当する。
2012101825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨組み構造を有する消失模型のためのＣＡＤデータ生成方法であり、
棒部材を表すデータであり、棒本体の形状を表す棒本体データと、前記棒本体の端に配置される棒端部の形状を表す端部データで構成される棒部材データを準備する準備工程と、
コンピュータが生成する仮想的な３次元空間において、複数の棒部材を棒端部が重なるように配置する配置工程と、
３次元空間内で重なった複数の棒端部の端部データを結合してジョイントの形状データを生成するジョイント形状データ生成工程と、
３次元空間に配置された棒部材の棒部材データから棒本体データを取り出す棒本体データ抽出工程と、
を備えることを特徴とするＣＡＤデータ生成方法。
【請求項２】
棒端部の形状は、球であり、
端部データは、球の半径と、球に連なる円柱であり棒本体に接続する円柱の長さで構成されており、
配置工程では、複数の棒部材を、棒端部の球の中心が重なるように３次元空間に配置することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤデータ生成方法。
【請求項３】
ジョイント形状データ生成工程では、棒本体が３次元空間で重ならないように端部データに含まれる円柱の長さを調整することを特徴とする請求項２に記載のＣＡＤデータ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造用の消失模型（evaporative pattern）のＣＡＤデータを生成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
消失模型鋳造（evaporative pattern casting）は、鋳造方法の一種であり、ロストフォーム鋳造あるいは、フルモールド鋳造とも呼ばれている。この方法は、概説すると次の通りである。まず、溶湯の熱によって消失する消失性材料で模型（pattern）を作る。その模型は消失模型と呼ばれる。次に、消失模型を埋め込んだ砂型を作る。砂型のキャビティに溶湯を流し込む。ここで、「キャビティ」とは、砂型内にて消失模型が占める空間を意味する。溶湯を注ぎ込むと、消失模型が溶湯の熱で消失し、消失模型が占めていた空間が溶湯で満たされる。溶湯が冷めて固化した後、砂型を崩すと、消失模型と全く同じ形状の鋳造構造物が出来上がる。消失性材料には、典型的には発泡スチロール、あるいはワックスが用いられる。【０００３】
消失模型はＣＡＤ（Computer Aided Design）を用いて設計される。一般に、ＣＡＤは様々な構造物の設計に用いられる。設計対象の特性を利用した効率的なＣＡＤの手法が提案されることがある。例えば、特許文献１には、鉄筋ユニットの設計に適したＣＡＤ手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３３５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、消失模型に適したＣＡＤの手法は見当たらない。本明細書は、消失模型、特に、骨組み構造を有する消失模型の設計に適したＣＡＤデータ生成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
骨組み構造は、複数の棒部材が連結されて構成されている。そのジョイント部分は、連結する棒部材の数や連結角度によって様々な形状となり得る。そのため、夫々のジョイントを独立に設計すると、設計コストが嵩む。他方、消失模型の特徴の一つは、ボルトやピンなどの接合部材が不要であるということである。なぜならば、消失模型の材料は、発泡スチロールやワックスであり、部材同士は、ボルトやピンを使わず、接着剤によって固着すればよいからである。従って、消失模型では、ボルトやピンなどを配置するための複雑な形状は不要である。発明者らは、骨組み構造を有する消失模型のジョイントにおいては、連結する棒部材の数や角度に依存する形状は必要であるが、ボルトやピンなどを配置するための形状は不要である点に着目した。即ち、消失模型のジョイントの形状は、棒部材の連結の幾何学的関係のみで定まり、ボルトやピンなどの付属物を考慮する必要がない。発明者らは、やや長めの棒状部材を所望の骨組み構造の形状に基づいて配置すれば、棒部材の数や連結角度に依存したジョイントの形状は、棒部材同士が空間的に重なりあった部分として従属的に定まることに気が付いた。本明細書が開示する新規なＣＡＤデータ生成方法は、長めの棒部材を基本として骨組み構造のデータを構築することによって、ジョイントのデータの生成を簡略化する。【０００７】
本明細書が開示する新規なＣＡＤデータ生成方法は、準備工程、配置工程、ジョイント形状データ生成工程、棒本体データ抽出工程を含む。準備工程では、棒部材を表すデータであり、棒本体の形状を表す棒本体データと、棒本体の端に配置される棒端部の形状を表す端部データで構成される棒部材データを準備する。別言すれば、棒本体データは棒本体の形状を規定し、端部データは、端部の形状を規定する。配置工程では、複数の棒部材を、棒端部が重なるようにして３次元空間に配置する。なお、この配置工程では、コンピュータが生成する仮想的な３次元空間において棒部材を配置する。ジョイント形状データ生成工程では、仮想的な３次元空間内で重なった複数の棒端部の端部データを一つに融合してジョイントの形状データを生成する。なお、空間的に重なりあった複数の部品のデータを一つに融合する処理は、多くのＣＡＤツールに標準装備されている機能である。棒本体データ抽出工程では、３次元空間に配置された棒部材の棒部材データから棒本体データを取り出す。これらの工程によって得られるジョイント形状データと棒本体データが、消失模型のＣＡＤデータに相当する。【０００８】
上記のＣＡＤデータ生成方法によると、ジョイントの形状データは、３次元空間内で重なった複数の棒端部全体の輪郭として定義される。そのため、棒部材の連結部分であるジョイントの形状データを手作業で指定する必要がない。ジョイントの形状データを個別に手作業で生成する必要がないので、ＣＡＤデータの生成に要するコストを低減できる。【０００９】
棒端部の形状は球であると都合がよい。具体的には、棒端部の形状を表す端部データは、端部形状である球の半径と、その球に連なる円柱であり棒本体に接続する円柱の長さで構成されていることが好ましい。この場合、さらに、配置工程では、複数の棒部材を、棒端部の球の中心が重なるように３次元空間に配置することが好ましい。複数の球の中心を一致させて棒端部を配置すると、接続される棒部材の角度に依存せずに端部の球がぴったりと重なるからである。【００１０】
一つのジョイントにて連結される棒部材の数が増えると、棒部材同士が干渉する虞がある。そこで、ジョイントデータ生成工程では、棒本体が空間的に重ならないように端部データに含まれる円柱の長さを調整することが好ましい。逆にいえば、棒本体が空間的に重ならないように棒本体の長さを短くすることが好ましい。ジョイントに接続する複数の棒本体は別個の部品となるため重なることは好ましくないが、複数の棒端部は重なっても構わない。なぜならば、重なった棒端部の形状が一つのジョイントに集約されるからである。【００１１】
本明細書が開示する新規なＣＡＤデータ生成方法は、ＣＡＤツール（ＣＡＤソフトウエア）を利用して実現されてよい。なお、複数の棒部材からなる骨組み構造は、ラーメン構造、トラス構造、或いは、ラーメン構造とトラス構造を組み合せた構造のフレームを含んでいてよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プレスマシンの模式的側面図を示す。
【図２Ａ】金型（消失模型）の平面図を示す。
【図２Ｂ】金型（消失模型）の側面図を示す。
【図３】ＣＡＤデータ生成処理のフローチャートを示す。
【図４Ａ】棒部材データが示す棒部材の斜視図を示す。
【図４Ｂ】棒部材データのパラメータを説明する図である。
【図５】配置工程を説明する図である。
【図６】ジョイント形状データ生成工程を説明する図である。
【図７Ａ】棒本体同士が重なる場合の処理を説明する図である（１）。
【図７Ｂ】棒本体同士が重なる場合の処理を説明する図である（２）。
【図７Ｃ】棒本体同士が重なる場合の処理を説明する図である（３）。
【図８】ブロックと棒部材の連結した部分を示す斜視図である。
【図９Ａ】ブロックと棒部材の連結部のデータ生成を説明する図である（１）。
【図９Ｂ】ブロックと棒部材の連結部のデータ生成を説明する図である（２）。
【図９Ｃ】ブロックと棒部材の連結部のデータ生成を説明する図である（３）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照して消失模型用ＣＡＤデータ生成方法を説明する。本実施例で対象とする消失模型は、機械プレス用の金型（a die for machine press）を鋳造するための消失模型である。理解を助けるために、まず、機械プレス用金型を説明する。図１は、金型２、４２を備えたプレスマシン５０の模式的側面図である。図２Ａは、金型２の平面図であり、図２Ｂは金型２の側面図である。なお、図２Ｂには、金型２に対応する金型４２を仮想線にて示してある。金型２は、ボルスタ５１に固定され、金型４２はスライダ５２に固定される。スライダ５２は支柱５３にガイドされながら、アクチュエータ５５によって上下に移動する。
【００１４】
金型２は、意匠ブロック２０、位置合わせブロック２４、及び、支持ブロック２６を有する。意匠ブロック２０は、目的の形状をワーク板Ｗに転写するための意匠面２０ａを有している。金型２、４２は、自動車のフェンダーをプレス形成するための金型である。意匠面２０ａにはフェンダーの形状に形どられた突部が形成されている。相手型４２の意匠面４０ａには、フェンダーの形状に形どられた窪みが形成されている。位置合わせブロック２４は、金型２の４隅に位置している。図では、一つの位置合わせブロックだけに符号２４を付してあり、他の位置合わせブロックには符号を省略していることに留意されたい。
【００１５】
ワーク板Ｗを金型２の意匠ブロック２０と金型４２の意匠ブロック４０で挟み、アクチュエータ５５がスライダ５２を降下させ、ワーク板Ｗに荷重を加えると、ワーク板Ｗが意匠面２０ａの形状に変形する。即ち、意匠面２０ａの形状がワーク板Ｗに転写される。
【００１６】
金型２と金型４２を合わせる際、金型２のガイドピン２５が、金型４２のガイドブッシュ４５に嵌合し、金型２と金型４２が位置合わせされる。即ち、金型２の意匠面２０ａと金型４２の意匠面４０ａが位置合わせされる。ガイドピン２５は、位置合わせブロック２４に設けられている。図２Ａに示すように、位置合わせブロック２４は、意匠ブロック２０を囲むように金型２の４つの隅に配置されている。意匠ブロック２０の４隅に位置合わせブロック２４を配置することによって、金型２の意匠面２０ａと金型４２の意匠面４０ａの相対的な位置を正確に定めることができる。
【００１７】
支持ブロック２６は、プレス荷重を利用する様々なツールを取り付けるためのブロックである。ツールの種類には、例えば、ワークの端を丸める折り曲げカムや、ワークに水平方向の貫通孔を開けるポンチなどがある。金型４２には、支持ブロック２６に対応する支持ブロック４６が取り付けられている。ツールブロック２６と４６の間に配置されるツールは、支持ブロック４６が支持ブロック２６に近づく際の荷重を駆動力として作動する。
【００１８】
意匠ブロック２０、位置合わせブロック２４、及び、支持ブロック２６は、複数のロッド１２（棒状部材）によって相互に連結されている。ロッド同士の連結部を「ジョイント１４」と称する。図では、ごく一部のロッドとジョイントにのみ符号を付しており、他のロッドやジョイントは符号を省略していることに留意されたい。また、図１、図２Ａ、図２Ｂでは、ジョイント１４を円で表しているが、ジョイント１４は様々な形状を取り得ることにも留意されたい。
【００１９】
複数のロッド１２は、縦、横、斜めに組み合わされてフレーム１０を形成している。複数のロッド１２が囲む格子窓が矩形の場合、それらのロッド１２はラーメン構造を構成する。複数のロッド１２が囲む格子窓が三角形の部分は、それらのロッド１２はトラス構造を構成する。即ち、フレーム１０は、前述したフレームワーク構造を有している。なお、トラス構造は、ロッドに軸力だけが作用しモーメントが作用しないフレームワーク構造を意味し、ラーメン構造はロッドに軸力とモーメントの両者が作用するフレームワーク構造を意味する。ラーメン構造、トラス構造、いずれも、ロッドのみから構成されるので、軽量でありながら高い強度を有し、さらに、全体として適度な柔軟性も有する。
【００２０】
図２Ａに示すように、意匠ブロック２０は、平面視したときに四方からロッド１２で支持されている。また、意匠ブロック２０は、垂直の向きに配置されたロッド１２によって裏面からも支持されている。意匠ブロック２０は、四方と裏面をロッド１２によって支持されているので、僅かではあるが、荷重を受けると柔軟に移動することができる。即ち、偏ったプレス荷重が加わったとき、意匠ブロック２０は、プレス荷重の分布が均一になるように僅かに移動する。そのような僅かな移動によってプレス荷重の偏りが解消される。金型２の全体は、四隅の位置合わせブロック２４によって、金型４２との相対位置が正確に定まる。その一方で、意匠ブロック２０は、四方と裏面がロッド１２によって支持されているので、プレス荷重の偏りを解消するように僅かに移動する。意匠面２０ａではプレス荷重が分散するので、金型の磨耗が抑制されるとともに、高いワーク成形精度が維持される。
【００２１】
意匠ブロック２０の剛性はロッド１２で組み上げられたフレーム１０の剛性よりも高い。また、位置合わせブロック２４の剛性も、フレーム１０の剛性よりも高い。従って、プレス荷重が加わったとき、フレーム１０の変形量と比較すると、意匠ブロック２０と位置合わせブロック２４の変形量はわずかである。即ち、フレーム１０全体は変形するが、意匠ブロック２０の変形と位置合わせブロック２４の変形は抑制される。意匠ブロック２０そのものの変形が抑制されるので、高いワーク成形精度を維持できる。以上説明したように、骨組み構造を有する金型２には多くの利点がある。
【００２２】
金型２は、消失模型鋳造（フルモールド鋳造又はロストフォーム鋳造）で作られる。従って、図２Ａ、図２Ｂに示す金型２と同じ形状の消失模型が必要となる。消失模型は、溶湯の熱によって消失する消失性材料で形成される。消失性材料とは、典型的には発泡スチロール、又はワックスである。以下、骨組み構造を有する金型２の消失模型用のＣＡＤデータ生成方法を説明する。
【００２３】
ＣＡＤデータ生成方法は、準備工程、配置工程、ジョイント形状データ生成工程、棒本体データ抽出工程を備える。それらの工程は全て、ＣＡＤプログラムを用いて実施される。図３に、ＣＡＤデータ生成のフローチャート図を示す。準備工程では、まず、基本となる棒部材のデータを準備する（Ｓ２）。なお、たとえば、過去に作成した棒部材データを利用できるのであれば、この工程はスキップしてよい。次に、配置工程では、目的とする消失模型の形状に基づいて、複数の棒部材を３次元空間（コンピュータが作り出す仮想空間）に配置する。このとき、隣接する棒部材の端部が重なるように棒部材を配置する（Ｓ４）。本実施例では、棒部材を組み合わせて前述したフレーム１０を構築する。次に、オペレータがＣＡＤプログラムを操作して、重複した棒端部の形状データを一つにまとめる処理を実行する（Ｓ６）。一つにまとめられたデータがジョイントの形状データに相当する。最後に、配置された棒部材のデータから棒本体の形状データを抽出する（Ｓ８）。抽出された棒本体の形状データとジョイントの形状データが、消失模型のＣＡＤデータとして得られる。以下、夫々の工程を詳しく説明する。
【００２４】
（準備工程）準備工程では、金型２が有する複数のロッド１２の元になる棒部材データを作成する。図４Ａに、一つの棒部材データが表す棒部材６０の形状を示す。図４Ｂに棒部材データに含まれるパラメータを示す。棒部材データは、棒本体６２の形状を表す棒本体データと、棒本体６２の両端に配置される棒端部６４ａ、６４ｂの形状を表す端部データで構成される。図４Ａに示すように、本実施例の棒部材は半球形状の端部を有する円柱の形状を有している。図４Ｂに示すように、棒本体６２は、円柱の半径Ｒｃと、長さＬｃで表すことができる。即ち、円柱の半径Ｒｃと長さＬｃが棒本体データのパラメータに相当する。また、一方の棒端部６４ａは、半球の半径Ｒａと、半球に連なる円柱であり棒本体６２に繋がる円柱の長さＬａで表すことができる。即ち、円柱の半径Ｒａと円柱の長さＬａが棒端部６４ａのデータに相当する。なお、棒端部６４ａのデータには、半球の中心Ｃａの座標も含まれる。同様に、他方の棒端部６４ｂのデータには、半球の半径Ｒａ、円柱の長さＬｂ、及び、半球の中心Ｃｂの座標が含まれる。棒部材データは、予めＣＡＤプログラムの中に準備されている。予め準備された一つの棒部材データは、後述するように、必要に応じてコピーされ、コンピュータ内の仮想的な３次元空間内に配置されて骨組み構造を構築する。なお、半球の半径Ｒａ（円柱の半径Ｒａ）は、１０ｍｍから４０ｍｍ程度である。
【００２５】
一方の端部の中心Ｃａの座標と他方の端部の中心Ｃｂの座標を指定することによって、３次元空間内で棒部材を配置することができる。従って以下では、半球の中心Ｃａ、Ｃｂの座標を、棒端部６４ａ、６４ｂの座標と称する場合がある。棒端部６４ａ、６４ｂの座標と棒端部の円柱の長さＬａ、ＬｂがＣＡＤオペレータにより指定されると、ＣＡＤプログラムは自動的に棒本体６２の長さＬｃを計算する。
【００２６】
（配置工程）次に、ＣＡＤオペレータは、複数の棒部材をＣＡＤコンピュータが作り出す３次元空間内に配置していく。ＣＡＤオペレータは、金型２のフレームの形状に合わせて棒部材を配置していく。このとき、ＣＡＤオペレータは、隣接する棒部材の棒端部が重なるように配置していく。即ち、この段階では、ＣＡＤオペレータは、実際の棒部材１２よりも長い棒部材データを使う。具体的には、ＣＡＤオペレータは、隣接する棒部材の棒端部の座標（半球の中心の座標）が一致するように、棒部材を配置していく。このときの作業の一例を、図５を参照して説明する。ＣＡＤオペレータは、まず、棒部材６０ａを配置する。このとき、棒部材６０ａの一方の棒端部の位置Ｃ１を３次元空間の座標Ｐ１に合わせ、他方の棒端部の位置Ｃ２を３次元空間の座標Ｐ２に合わせる。ＣＡＤコンピュータは、棒部材６０ａの両端の座標が決定されると、前述したように、棒本体の長さＬｃを調整する。次にＣＡＤオペレータは、一方の端部の位置を座標Ｐ１に一致させるようにして棒部材６０ｂを配置する。同様に、一方の端部の位置を座標Ｐ１に一致させるようにして棒部材の６０ｃ、６０ｄを配置する。その結果、座標Ｐ１では、４本の棒部材６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、及び、６０ｄの端部が重なる。また、ＣＡＤオペレータは、一方の端部の位置を座標Ｐ２に一致させるようにして棒部材６０ｅを配置する。座標Ｐ２では、２本の棒部材６０ａ、６０ｅの端部が重なる。図５と同様の作業を、金型２の全体について実施する。なお、意匠ブロック２０や位置合わせブロック２４（図２Ａ、図２Ｂ参照）の配置については後述する。
【００２７】
（ジョイント形状データ生成工程）次にＣＡＤオペレータは、ＣＡＤプログラムに対して、重なった複数の棒端部の端部データを融合する処理を実行させる。この処理は、通常のＣＡＤプログラムに標準的に装備されているので詳細な説明は省略する。その結果、図６に示すように、棒部材６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、及び、６０ｄの端部が重なった形状がひとつの形状データとして生成される。その形状データが、座標Ｐ１を中心に有するジョイント６６ａ形状のデータに相当する。同様に、棒部材６０ａと６０ｅの端部が重なった形状のデータが出力される。このデータが、座標Ｐ２を中心に有するジョイント６６ｂの形状データに相当する。
【００２８】
（棒本体データ抽出工程）最後にＣＡＤオペレータは、ＣＡＤプログラムを操作して、配置した棒部材の棒本体データを集める。こうして生成されたジョイントの形状データと棒本体データが、金型２の消失模型のＣＡＤデータとして完成する。図６の例では、棒本体６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅのデータ、及び、ジョイント６６ａ、６６ｂのデータが、消失模型のＣＡＤデータの一部となる。
【００２９】
以上の処理において、ジョイントの形状データは、ＣＡＤオペレータがマニュアルでその形状を指定することなく自動的に生成される。上記のＣＡＤデータ生成方法では、ＣＡＤオペレータがジョイントの形状データを個別に指定する必要がない。
【００３０】
棒部材を３次元空間に配置した際、隣接する棒本体が干渉する場合がある。そのような場合の処理を説明する。例えば、図７Ａに示すように、棒部材６０ｆと棒部材６０ｇを、それらの端部が座標Ｐ３に位置するように配置した場合を想定する。このとき、棒本体６２ｆの一部と棒本体６２ｇの一部が重なる（図７Ａの範囲Ｑ）。ＣＡＤオペレータは、棒本体６２ｆと６２ｇの重複が解消するように、棒部材６０ｆにおける棒端部６４ｆと棒本体６２ｆの境界６５ｆの位置を調整する。別言すれば、ＣＡＤオペレータは、棒本体６２ｆの重複が解消するように、棒端部６４ｆの円柱の長さＬｆを長くする（図７Ｂ）。同様に、ＣＡＤオペレータは、棒部材６０ｇにおける棒端部６４ｇと棒本体６２ｇの境界６５ｇの位置を調整する。別言すれば、ＣＡＤオペレータは、棒本体６２ｇの重複が解消するように、棒端部６４ｇの円柱の長さＬｇを長くする。重複が解消した後、ＣＡＤオペレータは、重なった棒端部６４ｆと６４ｇの端部データを融合する処理をＣＡＤプログラムに実行させる。そうすると、図７Ｃに示すように、ジョイント６６ｃの形状データが生成される。ジョイント６６ｃの形状データと、棒本体６２ｆ、６２ｇの形状データが、消失模型のＣＡＤデータの一部として取得される。なお、図７Ａ−図７Ｃに示すように、棒端部の形状が球であるので、棒部材がどのような角度で連結する場合であっても、端部の球はぴったりと重なる。そのため、生成されるジョイントの形がシンプルになる。
【００３１】
最後に、棒部材とブロック（意匠ブロック２０、位置合わせブロック２４など）の連結部分のＣＡＤデータ生成について説明する。図８に示すように、位置合わせブロック２４に、２本のロッド１２が連結されている消失模型のＣＡＤデータ生成を例に説明する。
【００３２】
まず、位置合わせブロック２４に相当するブロック７４を、３次元空間に配置する。ここでは、座標Ｐ４にブロック７４を配置する。次に、棒部材６０ｈ、６０ｊを配置する（図９Ａ）。このとき、棒部材６０ｈの端部と棒部材６０ｊの端部が共に座標Ｐ４に位置するように配置する。図９Ａでは、棒本体６２ｈの一部と棒本体６２ｊの一部が、ブロック７４と重なっている。そこで、棒本体６２ｈの重複が解消するように、棒本体６２ｈと棒端部６４ｈの間の境界６５ｈを動かす（図９Ｂ）。同様に、棒本体６２ｊの重複が解消するように棒本体６２ｊと棒端部６４ｊとの間の境界６５ｊを動かす。前述したように、実際には、ＣＡＤオペレータは、棒端部の円柱の長さを調整する。こうして、棒本体６２ｈ、６２ｊの重複が解消する（図９Ｂ）。
【００３３】
最後にＣＡＤオペレータは、ＣＡＤプログラムに対して、重なっている部品、即ち、ブロック７４、棒端部６４ｈ、及び、６４ｊの形状データを融合する処理を実行させる。その結果、図９Ｃに示すように、ブロック７４、棒端部６４ｈ、及び、６４ｊが重なった形状がひとつの形状データとして生成される。その形状データが、座標Ｐ４を中心に有するブロック７５（棒端部を含む位置合わせブロック２４）の形状のデータに相当する。ブロック７５の形状データと、棒本体６２ｈ、６２ｊの形状データが、消失模型のＣＡＤデータの一部として得られる。
【００３４】
実施例のＣＡＤデータ生成方法の留意点を述べる。棒部材は円柱に限られない。棒部材は、四角柱や多角柱であってもよい。また、実施例では、棒端部の球の半径と、棒端部の円柱の半径は同じであった。棒端部の円柱の半径は、棒端部の球の半径よりも小さくともよい。さらに、ブロックに複数の棒部材が連結する形状のＣＡＤデータを生成する場合、複数の棒部材は、それらの端部がブロックと重なるように配置すればよい。必ずしも複数の棒端部の中心が一致しなくともよい。
【００３５】
ＣＡＤデータが得られたら、そのＣＡＤデータに基づいて消失模型が作成される。このとき、ジョイントと棒本体は個別に作成されてもよいし、ジョイントと棒本体が一体となった部品が作成されてもよい。前者の場合、個別に作成された部品は接着され、消失模型の全体が完成する。
【００３６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３７】
２：金型（消失模型）
１０：フレーム
１２：ロッド
２０：意匠ブロック
２４：位置合わせブロック
２５：ガイドピン
３０：支持ブロック
５０：プレスマシン
５１：ボルスタ
５２：スライダ
５３：支柱
５５：アクチュエータ
６０：棒部材
６２：棒本体
６４：棒端部
６６：ジョイント
７５：ブロック
【図１】
2012101825.tif 000003
【図２Ａ】
2012101825.tif 000004
【図２Ｂ】
2012101825.tif 000005
【図３】
2012101825.tif 000006
【図４Ａ】
2012101825.tif 000007
【図４Ｂ】
2012101825.tif 000008
【図５】
2012101825.tif 000009
【図６】
2012101825.tif 000010
【図７Ａ】
2012101825.tif 000011
【図７Ｂ】
2012101825.tif 000012
【図７Ｃ】
2012101825.tif 000013
【図８】
2012101825.tif 000014
【図９Ａ】
2012101825.tif 000015
【図９Ｂ】
2012101825.tif 000016
【図９Ｃ】
2012101825.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨組み構造を有する消失模型のためのＣＡＤデータ生成方法であり、
棒部材を表すデータであり、棒本体の形状を表す棒本体データと、前記棒本体の端に配置される棒端部の形状を表す端部データで構成される棒部材データを準備する準備工程と、
コンピュータが生成する仮想的な３次元空間において、複数の棒部材を棒端部が重なるように配置する配置工程と、
３次元空間内で重なった複数の棒端部の端部データを結合してジョイントの形状データを生成するジョイント形状データ生成工程と、
３次元空間に配置された棒部材の棒部材データから棒本体データを取り出す棒本体データ抽出工程と、
を備え、
棒端部の形状は、球であり、
端部データは、球の半径と、球に連なる円柱であり棒本体に接続する円柱の長さで構成されており、
配置工程では、複数の棒部材を、棒端部の球の中心が重なるように３次元空間に配置することを特徴とするＣＡＤデータ生成方法。
【請求項２】
ジョイント形状データ生成工程では、棒本体が３次元空間で重ならないように端部データに含まれる円柱の長さを調整することを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤデータ生成方法。
【国際調査報告】
2012101825.tif 000018
2012101825.tif 000019