(57)【要約】【課題】金型製造コストの低減やメンテナンス負荷の低減を実現できる金型の型開き方向の特定方法、及び金型の型開き方向の特定装置を提供する。【解決手段】金型の型開き方向の特定方法は、金型で製造する成型品の三次元の形状データを取得する取得ステップ（ステップＳ１０）と、形状データにおける最小肉厚を算出する算出ステップ（ステップＳ２０）と、形状データを三次元の座標系において、最小肉厚以下の長さを一辺とする立方体で領域の重複や隙間がないように分割する分割ステップ（ステップＳ３０）と、座標系の各軸方向に対して、立方体が非連続に存在する非連続列数を数え記録する記録ステップ（ステップＳ４０〜ステップＳ８０）と、非連続列数を各座標軸に累計し、非連続列数が最小となる軸方向を金型の型開き方向として特定する特定ステップ（ステップＳ９０）と、を有する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型で製造する成型品の三次元の形状データを取得する取得ステップと、
前記形状データにおける最小肉厚を算出する算出ステップと、
前記形状データを前記三次元の座標系において、前記最小肉厚以下の長さを一辺とする立方体で領域の重複や隙間がないように分割する分割ステップと、
前記座標系の各軸方向に対して、前記立方体が非連続に存在する非連続列数を数え記録する記録ステップと、
前記非連続列数を各座標軸で累計し、前記非連続列数が最小となる軸方向を前記金型の型開き方向として特定する特定ステップと、
を有する、金型の型開き方向の特定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の金型の型開き方向の特定方法において、
前記分割ステップは、前記座標系のどの軸とも平行とならない前記成型品の面が存在する場合に、前記最小肉厚以下の長さを一辺とする階段状の形状に変換することで、任意の軸と平行とならない形状を前記立方体で置換する、金型の型開き方向の特定方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の金型の型開き方向の特定方法において、
前記特定ステップは、前記非連続列数が最小となる軸方向が複数存在した場合に、前記非連続列数が最小となる前記軸方向のうち、前記金型の厚みが最小となる前記軸方向を前記金型の型開き方向として特定する、金型の型開き方向の特定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の金型の型開き方向の特定方法において、
前記立方体の一辺の長さは、前記最小肉厚の長さである、金型の型開き方向の特定方法。
【請求項５】
金型で製造する成型品の三次元の形状データを取得する取得手段と、
前記形状データにおける最小肉厚を算出する算出手段と、
前記形状データを前記三次元の座標系において、前記最小肉厚以下の長さを一辺とする立方体で領域の重複や隙間がないように分割する分割手段と、
前記座標系の各軸方向に対して、前記立方体が非連続に存在する非連続列数を数え記録する記録手段と、
前記非連続列数を各座標軸で累計し、前記非連続列数が最小となる軸方向を前記金型の型開き方向として特定する特定手段と、
を有する、金型の型開き方向の特定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型の型開き方向の特定方法、及び金型の型開き方向の特定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型設計をする際に、型開き方向は既知のものとして扱われているが、金型設計の標準化や自動化を行う上では型開き方向を一意に決定するアルゴリズムが必要になる。
例えば、特許文献１に記載されているように、射出成型金型の設計を容易にする設計方法が知られている。この方法では、成型品の形状データを元に、金型の型開きの境界面候補抽出や、金型から成型品を取り出すためのエジェクタピンの配置候補抽出、成型時の樹脂のガスベント機構の配置候補抽出等を容易に行える方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１５５６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の設計方法では、金型の型開き方向が予め決められた成型品においては、その方向に基づいた容易な金型設計の支援が可能であることは示されているが、金型の型開き方向自体を特定する方法は示されていないため、成型品の形状を設計者が見て最適と考えられる金型の型開き方向を判断しなくてはならず、最適でない型開き方向を用いて設計を行った場合、より複雑な金型構造を生み出し、金型の製造コスト増加やメンテナンス負荷の増加等を招くおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の金型の型開き方向の特定方法は、金型で製造する成型品の三次元の形状データを取得する取得ステップと、前記形状データにおける最小肉厚を算出する算出ステップと、前記形状データを前記三次元の座標系において、前記最小肉厚以下の長さを一辺とする立方体で領域の重複や隙間がないように分割する分割ステップと、前記座標系の各軸方向に対して、前記立方体が非連続に存在する非連続列数を数え記録する記録ステップと、前記非連続列数を各座標軸で累計し、前記非連続列数が最小となる軸方向を前記金型の型開き方向として特定する特定ステップと、を有する。
【０００６】
上記の金型の型開き方向の特定方法では、前記分割ステップは、前記座標系のどの軸とも平行とならない前記成型品の面が存在する場合に、前記最小肉厚以下の長さを一辺とする階段状の形状に変換することで、任意の軸と平行とならない形状を前記立方体で置換することが好ましい。
【０００７】
上記の金型の型開き方向の特定方法では、前記特定ステップは、前記非連続列数が最小となる軸方向が複数存在した場合に、前記非連続列数が最小となる前記軸方向のうち、前記金型の厚みが最小となる前記軸方向を前記金型の型開き方向として特定することが好ましい。
【０００８】
上記の金型の型開き方向の特定方法では、前記立方体の一辺の長さは、前記最小肉厚の長さであることが好ましい。
【０００９】
本願の金型の型開き方向の特定装置は、金型で製造する成型品の三次元の形状データを取得する取得手段と、前記形状データにおける最小肉厚を算出する算出手段と、前記形状データを前記三次元の座標系において、前記最小肉厚以下の長さを一辺とする立方体で領域の重複や隙間がないように分割する分割手段と、前記座標系の各軸方向に対して、前記立方体が非連続に存在する非連続列数を数え記録する記録手段と、前記非連続列数を各座標軸で累計し、前記非連続列数が最小となる軸方向を前記金型の型開き方向として特定する特定手段と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るコンピューターの構成を示す図。
【図２】第１実施形態に係る形状データにおける肉厚の算出を説明する図。
【図３】第１実施形態に係る形状データを立方体で分割する処理を説明する図。
【図４】第１実施形態に係る形状データを立方体で分割する処理を説明する図。
【図５】第１実施形態に係る形状データを立方体で分割する処理を説明する図。
【図６】第１実施形態に係る形状データを立方体で分割する処理を説明する図。
【図７】第１実施形態に係るＸ軸方向に対して非連続となる立方体の列を数える処理を説明する図。
【図８】第１実施形態に係るＹ軸方向に対して非連続となる立方体の列を数える処理を説明する図。
【図９】第１実施形態に係るＺ軸方向に対して非連続となる立方体の列を数える処理を説明する図。
【図１０】第１実施形態に係る非連続な立方体が存在する列の累計方法と金型の型開き方向の特定方法とを説明する図。
【図１１】第１実施形態に係る金型の型開き方向の特定方法を説明するフローチャート。
【図１２】第２実施形態に係る座標軸に対して非平行な形状における立方体の分割処理を説明するフローチャート。
【図１３】第２実施形態に係る最適な座標系の特定方法を説明する図。
【図１４】第２実施形態に係る座標軸に対して非平行な形状におけるジャギー処理を説明する図。
【図１５】第３実施形態に係る金型の型開き方向の特定処理を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るコンピューターの構成を示す図である。
本実施形態に係る金型の型開き方向の特定装置としてのコンピューター１０１は、図１に示すように、ＣＰＵ１０２、メモリー１０３、ストレージ１０４、通信インターフェイス１０５を備える。
【００１３】
ＣＰＵ１０２は、コンピューター１０１上での命令を実行する処理部である。
【００１４】
メモリー１０３は、揮発性の一時記録装置である。メモリー１０３に読み込まれたプログラムをＣＰＵ１０２が実行して、コンピューター１０１の処理が行われる。
【００１５】
ストレージ１０４は、不揮発性の記録装置である。ストレージ１０４は、プログラムやデータを保管する。
【００１６】
通信インターフェイス１０５は、外部装置（図示せず）との通信を行う。通信インターフェイス１０５は、外部とのデータ授受を行う。
【００１７】
コンピューター１０１は、取得手段としての形状データ取得部１０６と、算出手段としての肉厚算出部１０７と、分割手段としての立方体分割部１０８と、記録手段としての非連続列記録部１０９と、特定手段としての型開き方向特定部１１０と、を備える。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る形状データにおける肉厚の算出を説明する図である。なお、図２には、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ方向に沿った矢印が表されている。Ｘ方向及びＺ方向は、水平方向に沿った方向であり、Ｙ方向は、鉛直上向きの方向である。他の図においても、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に沿った矢印が、適宜、表されている。図２におけるＸ、Ｙ、Ｚ方向と、他の図におけるＸ、Ｙ、Ｚ方向とは、同じ方向を表している。
形状データ取得部１０６は、図２に示す金型で製造する成型品の三次元の形状データ２０１を取得する。形状データ２０１は、成型品の形状をコンピューター１０１で処理可能なデータ形式で表現されたものである。
成型品の形状データ２０１が外部の装置で作成された場合は、形状データ取得部１０６は通信インターフェイス１０５を介して形状データ２０１を取得し、ストレージ１０４上に一旦形状データ２０１を保存した上で、処理実行時に形状データ２０１を取得する。形状データ２０１がコンピューター１０１で作成された場合は、形状データ取得部１０６はストレージ１０４から形状データ２０１を取得する。
【００１９】
肉厚算出部１０７は、形状データ２０１における最小肉厚ｄを算出する。肉厚とは、成型品の部分的な厚みであり、図２に示すように、成型品の外形を構成する２つの平行に対峙する面２０２，２０３の間の距離である。最小肉厚ｄは成型品の全ての肉厚の中で最小となるものである。
ここで、形状データ２０１は、ｘ、ｙ、ｚを外寸とし、外寸ｘは最小肉厚ｄの４倍、外寸ｙは最小肉厚ｄの５倍、外寸ｚは最小肉厚ｄの２倍の長さとする。
【００２０】
図３〜図６は、本実施形態に係る形状データ２０１を立方体３１２で分割する処理を説明する図である。
立方体分割部１０８は、図３に示すように、形状データ２０１を三次元の座標系において、最小肉厚ｄ以下の長さを一辺とする立方体３１２で領域の重複や隙間がないように分割する。
【００２１】
なお、立方体３１２の一辺の長さは最小肉厚ｄの長さであることが好ましい。これによれば、成型品と金型との干渉を特定したい最小形状である最小肉厚ｄ部分の長さを元に干渉箇所の確認を行うため、小さい形状の干渉であっても発見することが可能となる。また、最小肉厚ｄ未満の長さにすることも可能であるが、最小肉厚ｄの長さで確認をすることで干渉を特定するための計算負荷を最小限に抑えることができる。
【００２２】
以下に、図３〜図６に示す立方体３１２の一辺の長さを最小肉厚ｄとする立方体３１２での形状データ２０１の分割処理例を説明する。
立方体分割部１０８は、図４に示すように、ＸＹ平面において、Ｚ軸方向に対して最小肉厚ｄの間隔で形状データ２０１をスライスし、スライス層３０１，３０２を形成する。
立方体分割部１０８は、図５に示すように、ＹＺ平面において、Ｘ軸方向に対して最小肉厚ｄの間隔で形状データ２０１をスライスし、スライス層３０３〜３０６を形成する。
立方体分割部１０８は、図６に示すように、ＺＸ平面において、Ｙ軸方向に対して最小肉厚ｄの間隔で形状データ２０１をスライスし、スライス層３０７〜３１１を形成する。
立方体分割部１０８は、図３に示すように、各平面でスライスした結果、形状データ２０１を、一辺の長さを最小肉厚ｄとする２２個の立方体３１２に分割する。
【００２３】
立方体分割部１０８は、形状データ２０１の稜線の長さが最小肉厚ｄで割り切れず、立方体３１２で分割すると形状に不足が出てしまう場合は、不足が出る形状部分を破棄する。若しくは、不足が出る形状部分を含む立方体３１２に置き換えることによって、元々の形状を近似する。又は、全ての稜線の長さを整数で割り切れる最小肉厚ｄ以下の長さを一辺とする立方体３１２で分割処理を行ってもよい。
【００２４】
図７は、本実施形態に係るＸ軸方向に対して非連続となる立方体３１２の列を数える処理を説明する図である。図８は、本実施形態に係るＹ軸方向に対して非連続となる立方体３１２の列を数える処理を説明する図である。図９は、本実施形態に係るＺ軸方向に対して非連続となる立方体３１２の列を数える処理を説明する図である。図１０は、本実施形態に係る非連続な立方体３１２が存在する列の累計方法と金型の型開き方向の特定方法とを説明する図である。
非連続列記録部１０９は、座標系の各軸方向に対して、立方体３１２が非連続に存在する又は非連続となっている非連続列数を数え記録する。非連続列記録部１０９は、座標系の各軸方向に対して、立方体３１２が非連続となっている非連続列数を数え記録する。非連続列とは、図７〜図９に示すように、各軸方向に平行に並ぶ、立方体３１２の集合である。
【００２５】
図７に示すように、Ｘ軸方向の１列目の列４０１は、最下、最手前の網掛けがなされた４つの立方体３１２の集合である。Ｘ軸方向の列数は１列目の列４０１〜１０列目の列４１０の１０列である。
【００２６】
また、図８に示すように、Ｙ軸方向の４列目の列５０４は、最右、最手前の網掛けがなされた隣接しない２つの立方体３１２の集合である。このように、隣接しない立方体３１２についても同一列とみなす。Ｙ軸方向の列数は、１列目の列５０１〜８列目の列５０８の８列である。
【００２７】
同様に、図９に示すように、Ｚ軸方向の列数は、１列目の列６０１〜１１列目の列６１１の１１列である。
【００２８】
列における立方体３１２の連続とは、列を構成する全ての立方体３１２が間隔を空けることなくつながっている状態、若しくは列を構成する立方体３１２が１つしかない状態である。
【００２９】
Ｘ軸方向の１列目の列４０１は、図７に示すように、列を構成する網掛けがなされた４つの立方体３１２全てが間隔を空けることなくつながっているため連続である。また、Ｘ軸方向の３列目の列４０３は、列を構成する網掛けがなされた立方体３１２が１つのため、同様に連続である。列における立方体３１２の非連続とは、列を構成する立方体３１２の一部、若しくは全てが間隔を空けて存在している状態である。
【００３０】
Ｙ軸方向の４列目の列５０４は、図８に示すように、列を構成する網掛けがなされた２つの立方体３１２が間隔を空けて存在しているため非連続である。
【００３１】
以下に、立方体３１２が非連続となる列の記録方法を説明する。
図１０は、本実施形態に係る非連続な立方体３１２が存在する列の累計方法と金型の型開き方向の特定方法とを説明する図である。
非連続列記録部１０９は、図１０に示すように、横にＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、縦に最も列数の多いＺ軸方向に合わせて１１列を定義し、非連続となる列の場合は「有」、連続となる列の場合は「無」、列が存在しない場合は「−」を入力する。なお、非連続、連続、列が存在しない場合の記録内容は、それぞれを判別できれば本実施形態の通りでなくてもよい。図１０の表の情報は、コンピューター１０１のメモリー１０３上に記録される。
【００３２】
型開き方向特定部１１０は、立方体３１２が非連続となる非連続列数を各座標軸で累計し、立方体３１２の非連続となる非連続列数を比較した結果、非連続列数が最小となる軸方向を金型の型開き方向として特定する。図１０に示すように、Ｘ軸方向及びＺ軸方向が立方体３１２の非連続となる非連続列数が「０」、Ｙ軸方向の非連続となる非連続列数が「６」となるため、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の両軸が最小となる。型開き方向特定部１１０は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の両軸を金型の型開き方向として「適切」と特定する。
【００３３】
図１１は、本実施形態に係る金型の型開き方向の特定方法を説明するフローチャートである。
本実施形態における金型の型開き方向の特定方法は、取得ステップ、算出ステップ、分割ステップ、記録ステップ、特定ステップを備える。
取得ステップにおいて、形状データ取得部１０６は、金型で製造する成型品の三次元の形状データ２０１を取得する。
算出ステップにおいて、肉厚算出部１０７は、形状データ２０１における最小肉厚ｄを算出する。
分割ステップにおいて、立方体分割部１０８は、形状データ２０１を三次元の座標系において、最小肉厚ｄ以下の長さを一辺とする立方体３１２で領域の重複や隙間がないように分割する。
記録ステップにおいて、非連続列記録部１０９は、座標系の各軸方向に対して、立方体３１２が非連続に存在する又は非連続となっている非連続列数を数え記録する。
特定ステップにおいて、型開き方向特定部１１０は、記録ステップで記録した非連続列数を各座標軸で累計し、非連続列数が最小となる軸方向を金型の型開き方向として特定する。また、非連続列記録部１０９は、非連続列数が最小となる軸方向が複数存在した場合に、非連続列数が最小となる軸方向のうち、金型の厚みが最小となる軸方向を金型の型開き方向として特定してもよい。
【００３４】
図１１に示すフローチャートを説明する。コンピューター１０１は、ステップＳ１０〜Ｓ９０の処理を行う。
まず、ステップＳ１０においては、形状データ取得部１０６は、金型で製造する成型品の三次元の形状データ２０１を取得する。形状データ２０１が外部の装置で作成された場合は、形状データ取得部１０６は、通信インターフェイス１０５を介して形状データ２０１を取得し、ストレージ１０４上に一旦形状データ２０１を保存した上で、処理実行時に形状データ２０１を取得する。形状データ２０１がコンピューター１０１で作成された場合は、形状データ取得部１０６は、ストレージ１０４から形状データ２０１を取得する。
【００３５】
次に、ステップＳ２０においては、肉厚算出部１０７は、形状データ２０１における最小肉厚ｄを算出する。肉厚は各面において全ての平行に対峙する面を求め、それぞれの面間の距離を算出することで求められる。
以下に、図２に示す最小肉厚ｄの算出の処理を説明する。
まず、肉厚算出部１０７は、成型品の外形を構成する面２０２を肉厚算出の基準面として選択する。
次に、肉厚算出部１０７は、選択した面２０２と平行に対峙する面を探し、探した面の中から面２０３を肉厚算出の対象面として選択する。
次に、肉厚算出部１０７は、面２０２と面２０３との座標から肉厚を算出する。
以降、肉厚算出部１０７は、面２０２と平行に対峙する全ての面に対して同様に肉厚を算出する。面２０２と平行に対峙する全ての面に対する肉厚の算出が終了したら、肉厚算出部１０７は、面２０２以外の全ての面について、上述の面２０２と同じ処理を行い、形状データ２０１の全ての肉厚を算出する。
次に、肉厚算出部１０７は、算出された全ての肉厚の中で最小の値を求める。その結果、肉厚算出部１０７は、形状データ２０１の中の最小肉厚ｄを算出する。
【００３６】
図１１に戻る。
次に、ステップＳ３０においては、立方体分割部１０８は、形状データ２０１を三次元の座標系において、最小肉厚ｄ以下の長さを一辺とする立方体３１２で領域の重複や隙間がないように分割する。立方体３１２の一辺の長さは、最小肉厚ｄの長さであることが好ましい。これによれば、成型品と金型との干渉を特定したい最小形状である最小肉厚ｄ部分の長さを元に干渉箇所の確認を行うため、小さい形状の干渉であっても発見することが可能となる。また、最小肉厚ｄ未満の長さにすることも可能であるが、最小肉厚ｄの長さで確認をすることで干渉を特定するための計算負荷を最小限に抑えることができる。
【００３７】
図１１に戻る。
次に、ステップＳ４０において、非連続列記録部１０９は、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸方向に対して、ループＡ（ステップＳ４０〜ステップＳ８０）を繰り返す。
【００３８】
次に、ステップＳ５０において、非連続列記録部１０９は、自軸以外の他２軸方向（ステップＳ４０がＸ軸の処理であればＹ、Ｚ軸）に広がる各列に対して、ループＢ（ステップＳ５０〜ステップＳ７０）を繰り返す。
【００３９】
次に、ステップＳ６０において、非連続列記録部１０９は、座標系の各軸方向に対して、立方体３１２が非連続に存在する又は非連続となっている非連続列数を数え記録する。
以下に、図７〜図１０に示す非連続列記録部１０９の処理を説明する。
【００４０】
まず、非連続列記録部１０９は、図７に示すように、Ｘ軸方向、１列目の列４０１において、網掛けがなされた全ての立方体３１２がＸ軸方向に対して連続していることを立方体３１２の座標から算出する。非連続列記録部１０９は、図１０に示すように、Ｘ軸方向、１列目の欄に連続していることを示す「無」を記録する。同様に、非連続列記録部１０９は、２列目の列４０２〜１０列目の列４１０についても同じ処理を行い、全ての列において立方体３１２が連続していることを示す「無」を記録する。
【００４１】
次に、非連続列記録部１０９は、図８に示すように、Ｙ軸方向、１列目の列５０１において、網掛けがなされた全ての立方体３１２がＹ軸方向に対して連続していることを立方体３１２の座標から算出する。非連続列記録部１０９は、図１０に示すように、Ｙ軸方向、１列目の欄に連続していることを示す「無」を記録する。
【００４２】
次に、非連続列記録部１０９は、図８に示すように、Ｙ軸方向、２列目の列５０２において、立方体３１２がＹ軸方向に対して非連続となっていることを立方体３１２の座標から算出する。非連続列記録部１０９は、図１０に示すように、Ｙ軸方向、２列目の欄に非連続となっていることを示す「有」を記録する。以降、非連続列記録部１０９は、３列目の列５０３〜８列目の列５０８についても同じ処理を行い、３列目の列５０３、４列目の列５０４、６列目の列５０６、７列目の列５０７、８列目の列５０８については非連続となっていることを示す「有」、５列目の列５０５については連続していることを示す「無」を記録する。
【００４３】
次に、非連続列記録部１０９は、図９に示すように、Ｚ軸方向、１列目の列６０１において、全ての立方体３１２がＺ軸方向に対して連続していることを立方体３１２の座標から算出する。非連続列記録部１０９は、図１０に示すように、Ｚ軸方向、１列目の欄に連続していることを示す「無」を記録する。同様に、非連続列記録部１０９は、２列目の列６０２〜１１列目の列６１１についても同じ処理を行い、全ての列において立方体３１２が連続していることを示す「無」を記録する。
【００４４】
なお、列内に立方体３１２が複数ある場合の、立方体３１２が連続であることを算出する方法としては、列内の隣に存在する立方体３１２との重心の距離が最小肉厚ｄであることを座標から算出してもよいし、隣に存在する立方体３１２と１つの面を共有していることを座標から算出してもよい。立方体３１２が非連続であることを算出する方法としては、列内に複数の立方体３１２が存在し、かつ、上述の算出方法で連続と判断されなかった場合を非連続とすればよい。
【００４５】
図１１に戻る。
次に、ステップＳ９０では、型開き方向特定部１１０は、立方体３１２が非連続となる非連続列数を各座標軸で累計し、立方体３１２の非連続となる非連続列数を比較した結果、非連続列数が最小となる軸方向を金型の型開き方向として特定する。また、型開き方向特定部１１０は、非連続列数が最小となる軸方向が複数存在した場合に、非連続列数が最小となる軸方向のうち、金型の厚みが最小となる軸方向を金型の型開き方向として特定してもよい。
以下に、図１０に示す型開き方向を特定する処理を説明する。
【００４６】
まず、型開き方向特定部１１０は、Ｘ軸方向に対して「有」の数を算出し、算出結果の「０」をＸ軸方向の立方体非連続列数合計の欄に数を記録する。
次に、型開き方向特定部１１０は、Ｙ軸方向に対して「有」の数を算出し、算出結果の「６」をＹ軸方向の立方体非連続列数合計の欄に数を記録する。
次に、型開き方向特定部１１０は、Ｚ軸方向に対して「有」の数を算出し、算出結果の「０」をＺ軸方向の立方体非連続列数合計の欄に数を記録する。
次に、型開き方向特定部１１０は、立方体非連続列数合計の欄に記録された数を比較し、最小となる軸方向に対して、型開き方向適否の欄に「適切」、それ以外の欄に「不適切」を記録する。なお、非連続、連続、列が存在しない場合の記録内容は、それぞれを判別できれば本実施例の通りでなくてもよい。
【００４７】
本実施形態によれば、成型品の形状に存在する最小肉厚ｄ以下の細かい単位で、各座標軸方向に対して金型を開く際に、成型品の形状が金型と干渉する箇所の多さを定量化するため、これによって、金型の最適な型開き方向を特定することができる。したがって、最適な金型の型開き方向で金型設計を行うことができ、金型構造の不適切な複雑化を回避し、金型製造コストの低減やメンテナンス負荷の低減を実現できる。
【００４８】
（第２実施形態）
図１２は、本実施形態に係る座標軸に対して非平行な形状における立方体３１２の分割処理を説明するフローチャートである。図１３は、本実施形態に係る最適な座標系の特定方法を説明する図である。図１４は、本実施形態に係る座標軸に対して非平行な形状におけるジャギー処理を説明する図である。以下、座標軸に対して非平行な形状における立方体３１２の分割処理を、図１２〜図１４を参照しながら説明する。
【００４９】
本実施形態の立方体分割部１０８は、座標軸に対して非平行な形状における立方体３１２の分割処理が、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
【００５０】
本実施形態における金型の型開き方向の特定方法は、分割ステップにおいて、立方体分割部１０８は、座標系のどの軸とも平行とならない成型品の面が存在する場合に、最小肉厚ｄ以下の長さを一辺とする階段状の形状に変換することで、任意の軸と平行とならない形状を立方体３１２で置換する。
【００５１】
図１２に示すフローチャートを説明する。コンピューター１０１は、ステップＳ３１０〜Ｓ３７０の処理を行う。
まず、ステップＳ３１０において、立方体分割部１０８は、成型品の形状データ２０１の中で、どの座標軸とも平行とならない面が存在するかどうかを判定する。判定の結果、全ての形状がいずれかの座標軸と平行になる場合（無）は処理を終了する。１つ以上、座標軸と平行とならない形状が存在する場合（有）はステップＳ３２０に進む。
【００５２】
次に、ステップＳ３２０において、立方体分割部１０８は、形状データ２０１の全ての面の座標系に対する角度と面積とを計測する。図１３に面の座標系に対する角度を計測する例を示す。形状７０１は、面７０３，７０４以外の全ての面はＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面のいずれかの平面と平行である。
【００５３】
次に、ステップＳ３３０において、立方体分割部１０８は、ステップＳ３２０で計測した現在の座標系に対する各面の角度と面積とから、座標系と平行にならない面が最も少なくなる、最適な新しい座標系を特定し、形状データに対して新しい座標系を設定する。図１３に最適な座標系を設定した結果を示す。形状７０２は、形状７０１に対して最適な新しい座標系を設定した結果である。形状７０２は、面７０５以外の全ての面はＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面のいずれかの平面と平行である。形状７０１，７０２を同じ面積の二等辺三角形を底面、高さも同じの三角柱とすると、形状７０１と比べて形状７０２は座標系と平行にならない面の面積が少ない。
【００５４】
次に、ステップＳ３４０において、立方体分割部１０８は、成型品の形状データ２０１の中で、どの座標軸とも平行とならない面が存在するかどうかを判定する。判定の結果、全ての形状がいずれかの座標軸と平行になる場合（無）は、処理を終了する。１つ以上、座標軸と平行とならない形状が存在する場合（有）は、ステップＳ３５０に進む。
【００５５】
次に、ステップＳ３５０において、立方体分割部１０８は、ステップＳ３４０で座標軸と平行とならない形状と判定された全ての箇所について、ステップＳ３６０の処理を実行する。
【００５６】
次に、ステップＳ３６０において、立方体分割部１０８は、座標軸と平行とならない形状に対して、最小肉厚ｄ以下の長さでジャギー処理を行い、斜面を階段状の形状に置き換える。ジャギー処理とは、斜面を一辺が同じ長さの階段上の形状に置き換える処理である。図１４に座標軸と平行とならない箇所を階段状の形状に変換した結果を示す。形状７０１は、座標系と平行にならない面が２つあるため、ジャギー処理をした結果、本来の形状からはみ出す階段状の形状７０６が１０個できる。一方、座標軸を最適に設定した形状７０２では、座標系と平行にならない面が１つのため、ジャギー処理をした結果、本来の形状からはみ出す階段状の形状７０６が６個となり、形状７０１に比べて形状７０２は、元形状をより正確に近似している。
【００５７】
本実施形態によれば、成型品の形状に各座標軸と平行でない平面や曲面が存在する際に、それらの形状を一辺が最小肉厚ｄ以下の細かい階段状の形状で近似するため、これによって、傾斜面、曲面等が存在する複雑な形状においても、より正確に立方体３１２で分割することができる。
【００５８】
（第３実施形態）
図１５は、本実施形態に係る金型の型開き方向の特定処理を説明するフローチャートである。以下、金型の型開き方向の特定処理を、図１５を参照しながら説明する。
【００５９】
本実施形態の型開き方向特定部１１０は、金型の型開き方向の特定処理が、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
【００６０】
本実施形態における金型の型開き方向の特定方法は、特定ステップにおいて、型開き方向特定部１１０は、非連続列数が最小となる軸方向が複数存在した場合に、金型の圧力や内部の各種構造物の設計が最適となる型開き方向を一意に特定する。
【００６１】
図１５に示すフローチャートを説明する。コンピューター１０１は、ステップＳ７１０〜Ｓ７４０の処理を行う。
まず、ステップＳ７１０において、型開き方向特定部１１０は、立方体の非連続列数が最小となる各軸について、ステップＳ７２０の処理を実行する。
【００６２】
次に、ステップＳ７２０において、型開き方向特定部１１０は、自軸の方向に対して、立方体３１２がいくつ連続して並んでいるかを他軸方向に広がる各列について計測し記録する。型開き方向特定部１１０は、記録した結果から、各列の平均値や最大値等の統計量を求める。
【００６３】
次に、ステップＳ７３０において、型開き方向特定部１１０は、ステップＳ７２０で求めた統計量から、金型にかかる圧力や金型内部の冷却配管、エジェクタピン等の構造物を考慮し、最適となる金型の型開き方向を特定する。例えば、図２の形状においては、Ｘ軸方向に比べてＺ軸方向の方が寸法が短く、成型時に金型内部に熱が溜まりにくいため、Ｚ軸方向に型開きをした方が金型内部の冷却配管をより単純な構造にできることが考えられる。
【００６４】
本実施形態によれば、任意の２軸方向、若しくは３軸全てが金型の型開き方向として特定されるような成型品の形状が存在する際に、成型品と金型の干渉以外の判断基準を用いるため、より最適な金型の型開き方向を一意に特定することができる。
【００６５】
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。
【００６６】
金型の型開き方向の特定方法は、金型で製造する成型品の三次元の形状データを取得する取得ステップと、前記形状データにおける最小肉厚を算出する算出ステップと、前記形状データを前記三次元の座標系において、前記最小肉厚以下の長さを一辺とする立方体で領域の重複や隙間がないように分割する分割ステップと、前記座標系の各軸方向に対して、前記立方体が非連続に存在する非連続列数を数え記録する記録ステップと、前記非連続列数を各座標軸で累計し、前記非連続列数が最小となる軸方向を前記金型の型開き方向として特定する特定ステップと、を有する。
【００６７】
この構成によれば、成型品の形状に存在する最小肉厚以下の細かい単位で、各座標軸方向に対して金型を開く際に、成型品の形状が金型と干渉する箇所の多さを定量化するため、これによって、金型の最適な型開き方向を特定することができる。したがって、最適な金型の型開き方向で金型設計を行うことができ、金型構造の不適切な複雑化を回避し、金型製造コストの低減やメンテナンス負荷の低減を実現できる。
【００６８】
上記の金型の型開き方向の特定方法では、前記分割ステップは、前記座標系のどの軸とも平行とならない前記成型品の面が存在する場合に、前記最小肉厚以下の長さを一辺とする階段状の形状に変換することで、任意の軸と平行とならない形状を前記立方体で置換することが好ましい。
【００６９】
この構成によれば、成型品の形状に各座標軸と平行でない平面や曲面が存在する際に、それらの形状を一辺が最小肉厚以下の細かい階段状の形状で近似するため、これによって、傾斜面、曲面等が存在する複雑な形状においても、より正確に立方体で分割することができる。
【００７０】
上記の金型の型開き方向の特定方法では、前記特定ステップは、前記非連続列数が最小となる軸方向が複数存在した場合に、前記非連続列数が最小となる前記軸方法のうち、前記金型の厚みが最小となる前記軸方向を前記金型の型開き方向として特定することが好ましい。
【００７１】
この構成によれば、任意の２軸方向、若しくは３軸全てが金型の型開き方向として特定されるような成型品の形状が存在する際に、成型品と金型の干渉以外の判断基準を用いるため、より最適な金型の型開き方向を一意に特定することができる。
【００７２】
上記の金型の型開き方向の特定方法では、前記立方体の一辺の長さは、前記最小肉厚の長さであることが好ましい。
【００７３】
この構成によれば、成型品と金型との干渉を特定したい最小形状である最小肉厚部分の長さを元に干渉箇所の確認を行うため、小さい形状の干渉であっても発見することが可能となる。また、最小肉厚未満の長さにすることも可能であるが、最小肉厚の長さで確認をすることで干渉を特定するための計算負荷を最小限に抑えることができる。
【００７４】
金型の型開き方向の特定装置は、金型で製造する成型品の三次元の形状データを取得する取得手段と、前記形状データにおける最小肉厚を算出する算出手段と、前記形状データを前記三次元の座標系において、前記最小肉厚以下の長さを一辺とする立方体で領域の重複や隙間がないように分割する分割手段と、前記座標系の各軸方向に対して、前記立方体が非連続に存在する非連続列数を数え記録する記録手段と、前記非連続列数を各座標軸で累計し、前記非連続列数が最小となる軸方向を前記金型の型開き方向として特定する特定手段と、を有する。
【００７５】
この構成によれば、成型品の形状に存在する最小肉厚以下の細かい単位で、各座標軸方向に対して金型を開く際に、成型品の形状が金型と干渉する箇所の多さを定量化するため、これによって、金型の最適な型開き方向を特定することができる。したがって、最適な金型の型開き方向で金型設計を行うことができ、金型構造の不適切な複雑化を回避し、金型製造コストの低減やメンテナンス負荷の低減を実現できる。
【符号の説明】
【００７６】
１０１…コンピューター（金型の型開き方向の特定装置）  １０２…ＣＰＵ  １０３…メモリー  １０４…ストレージ  １０５…通信インターフェイス  １０６…形状データ取得部（取得手段）  １０７…肉厚算出部（算出手段）  １０８…立方体分割部（分割手段）  １０９…非連続列記録部（記録手段）  １１０…型開き方向特定部（特定手段）  ２０１…形状データ  ２０２，２０３…面  ３０１〜３１１…スライス層  ３１２…立方体  ４０１〜４１０，５０１〜５０８，６０１〜６１１…列  ７０１，７０２…形状  ７０３〜７０５…面  ７０６…形状。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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