(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品モデルの外周縁から外方へ延伸した外挿面をＣＡＤ装置を用いて作成し、その外挿面を用いてチェッキングフィクスチャーの姿見ブロックモデルをＣＡＤ装置により作成するチェッキングフィクスチャー設計方法であって、
前記製品モデルの外周縁上に外挿面形成部分として指定された指定線上の点から製品面に接する方向であって、外方に延びる複数の延長線を形成する延長線形成工程と、
該形成された複数の延長線の前記指定線上の点とは反対側の端点の各々を接続する接続線を形成する接続線形成工程と、
前記指定線と前記複数の延長線と前記接続線とにより囲まれる領域に面を作成することで、外装面を作成する面作成工程と、
前記製品モデルの指定線から前記外挿面とは異なる方向に延伸した見切り面を形成する見切り面形成工程と、
前記製品モデルの指定線を所定形状の姿見ブロックの原型モデルに形成した状態で前記製品モデルの外挿面および見切り面により該姿見ブロックの原型モデルを切断して姿見ブロックモデルを成形する姿見ブロック成形工程と、
を備えるチェッキングフィクスチャー設計方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品モデルのチェッキングフィクスチャー設計方法に関し、詳しくは、製品モデルの外周縁から外方へ延伸した外挿面をＣＡＤ装置を用いて作成し、作成された外挿面を用いてチェッキングフィクスチャーの姿見ブロックモデルをＣＡＤ装置により作成するチェッキングフィクスチャー設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ダイスやポンチなどの金型により板材をプレスして所望の形状のプレス製品（例えば、自動車のフェンダーやドアなど）を製作することが行なわれている。このとき、製作されたプレス製品の形状が適正か否かを点検する装置としては、チェッキングフィクスチャーと呼ばれる装置がある。これは、プレス加工により製作されたプレス製品をチェックングフィクスチャー本体に装着して、チェッキングフィクスチャー本体の所定の位置に取り付けられた姿見ブロックとプレス製品との間の隙間を計測することにより、プレス製品の形状の良否を判断するものである。こうしたチェッキングフィクスチャーの設計は、コンピュータ支援設計システム（ＣＡＤ）を用いて行なわれる。この場合のチェッキングフィクスチャーの姿見ブロックモデルは、ＣＡＤ装置により作成された製品モデルの外周縁から製品モデル面に接する方向に面を延長させる面延長の機能を利用して外挿面のモデルを作成すると共に見切り面を作成し、この作成された外挿面および見切り面のモデルの形状に整合するようにその形状を成形することにより作成される。そして、この作成された姿見ブロックモデルのデータに基づいて姿見ブロックが成形される。このようにチェッキングフィクスチャーの形状、特に姿見ブロックの形状は、製品の形状によって個々に作成されるものであるから、製品形状を頻繁に変更する場合（例えば、自動車のモデルチェンジなどの場合）には、チェッキングフィクスチャー（姿見ブロック）の設計を可能な限り自動化して設計の短縮化を図ることが強く要請される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際のプレス製品は、自動車のフェンダーやドアのように複数の異なる曲率の面により形成された複雑な形状をなしているから、面延長の機能を利用してＣＡＤ装置により外挿面を自動作成するには複雑な計算を要し、その自動化を図ることは極めて困難である。例えば、図９に示すようにプレス製品の製品面の凹状に形成されている部位で面延長させて外挿面を作成する場合、ガウジと呼ばれる現象が起こり、計算エラーを起こすことが予想される。
【０００４】
本発明の製品モデルの外挿面作成方法は、ＣＡＤ装置を用いて自動的に製品モデルの外挿面を作成する場合でもより計算エラーの少ない作成方法を提供することを目的の一つとする。
【０００５】
また、本発明のチェッキングフィクスチャー設計方法は、前述の外挿面作成方法により作成された製品モデルの外挿面を用いてＣＡＤ装置によりチェッキングフィクスチャーを設計可能な方法を提供することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の製品モデルのチェッキングフィクスチャー設計方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の製品モデルのチェッキングフィクスチャー設計方法は、製品モデルの外周縁から外方へ延伸した外挿面をＣＡＤ装置を用いて作成し、その外挿面を用いてチェッキングフィクスチャーの姿見ブロックモデルをＣＡＤ装置により作成するチェッキングフィクスチャー設計方法であって、前記製品モデルの外周縁上に外挿面形成部分として指定された指定線上の点から製品面に接する方向であって、外方に延びる複数の延長線を形成する延長線形成工程と、該形成された複数の延長線の前記指定線上の点とは反対側の端点の各々を接続する接続線を形成する接続線形成工程と、前記指定線と前記複数の延長線と前記接続線とにより囲まれる領域に面を作成する面作成工程と、前記製品モデルの指定線から前記外挿面とは異なる方向に延伸した見切り面を形成する見切り面形成工程と、前記製品モデルの指定線を所定形状の姿見ブロックの原型モデルに形成した状態で前記製品モデルの外挿面および見切り面により該姿見ブロックの原型モデルを切断して姿見ブロックモデルを成形する姿見ブロック成形工程と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の製品モデルのチェッキングフィクスチャー設計方法では、延長線形成工程は、製品モデルの外周縁上に外挿面形成部分として指定された指定線上の点から製品面に接する方向であって外方に延びる複数の延長線を形成し、接続線形成工程は、複数の延長線の指定線上の点とは反対側の端点の各々を接続する。そして、面作成工程は、指定線と複数の延長線と接続線とにより囲まれる領域に面を作成する。この本発明の製品モデルのチェッキングフィクスチャー設計方法によれば、より単純な計算により外挿面を作成するから、ＣＡＤ装置により外挿面作成を自動化したときでも、計算エラーをより少なくすることができる。
【００１０】
さらに、この本発明のチェッキングフィクスチャー設計方法は、見切り面形成工程は、製品モデルの指定線から外挿面とは異なる方向に延伸した見切り面を形成し、姿見ブロック成形工程は、製品モデルの指定線を所定形状の姿見ブロックの原型モデルに形成した状態で製品モデルの外挿面および見切り面により姿見ブロックの原型モデルを切断して姿見ブロックモデルを成形する。この本発明のチェッキングフィクスチャー設計方法によれば、より単純な計算によりチェッキングフィクスチャーを作成するから、ＣＡＤ装置によりチェッキングフィクスチャーの設計を自動化したときでも、計算エラーをより少なくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、チェッキングフィクスチャーの構成の概略を示す構成図であり、図２は製品モデルの一例を示す図である。チェッキングフィクスチャーは、プレス加工されたプレス製品の形状の良否をチェックするための装置であり、図１に示すように、プレス製品を支える本体２２と、姿見ブロック２６と、本体２２に固着され姿見ブロック２６を所定位置で支持する支持部材２４とから構成されている。この支持部材２４は、主にチェック対象のプレス製品の形状に高い精度が要求される部位（例えば、プレスされた自動車のフェンダーの形状の良否をチェックする場合にこのフェンダーとドアの間やフェンダーとボンネットの間をなす部位）に姿見ブロック２６が配置されるように位置決めされている。また、姿見ブロック２６は、オペレータによりＣＡＤ装置を用いて設計された製品モデルの外周縁から外方へ延伸して形成される外挿面３２および見切り面３４（図２参照）に整合する形状の姿見ブロックモデルを作成した後、この姿見ブロックモデルに基づいて成形されている。即ち、姿見ブロック２６の形状は、製品モデルの外挿面３２および見切り面３４により決定される。そして、実際にプレスされたプレス製品をチェッキングフィクスチャーの本体２２に載置した状態でこのプレス製品と姿見ブロック２６との間に形成される隙間をチェックすることによりプレス製品の形状の良否が判断される。こうしたチェッキングフィクスチャー（特に、姿見ブロック２６）は、パラメトリックＣＡＤ装置を用いて目的とするプレス製品の形状に応じて設計される。
【００１２】
図３はパラメトリックＣＡＤ装置の基本構成を示す構成図である。パラメトリックＣＡＤ装置は、ＣＰＵ４２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されている。ＣＰＵ４２に接続されたバス４０には、処理プログラムが記憶されたＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、設計図面やデータの表示を行なうＣＲＴ４８と、キーボードやマウスなどの入力装置５０と、設計内容などの各種データを記憶する補助記憶装置５２と、設計図面を出力するプロッタ５４およびプリンタ５６とが接続されている。このパラメトリックＣＡＤ装置によりオペレーターはキーボードやマウスなどの入力装置５０を操作することによって、必要なデータを入力して製品モデルやチェッキングフィクスチャーのモデルを作成したり、必要に応じて作成したモデルのパラメータを変更してモデルを修正したりすることができる。
【００１３】
次に、こうしたパラメトリックＣＡＤ装置を用いた製品モデルの外挿面３２を作成する処理について説明する。図４は、パラメトリックＣＡＤ装置のＣＰＵ４２により実行される外挿面作成処理ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図５は、製品モデルに外挿面３２が形成される様子を示す説明図である。外挿面作成処理ルーチンは、製品モデルの外周縁上に外挿面３２の形成範囲を指定する指定線が入力されたときに実行される。
【００１４】
この外挿面作成処理ルーチンが実行されると、パラメトリックＣＡＤ装置のＣＰＵ４２は、まず、入力された指定線を分割する分割点を形成し（ステップＳ１００，図５（ａ）参照）、この分割点上に直線を形成する処理を行なう（ステップＳ１０２，図５（ｂ）参照）。この指定線の分割は、オペレータによる分割点間のピッチの入力に基づいて行なわれるものであり、例えば、指定線の長さが２００ｍｍであり入力された分割点間のピッチが５ｍｍであったとすると、４０個の分割点が形成され、この分割点上に４０本の直線が形成されることになる。続いて、形成された直線を製品面に投影し（ステップＳ１０４，図５（ｃ）参照）、分割点から投影された投影線に接する方向でかつ外方に延びる延長線を作成する処理を行なう（ステップＳ１０６，図５（ｄ）参照）。そして、延長線の延長方向の端点（指定線とは反対方向の端点）を各々接続する接続線を作成し（ステップＳ１０８，図５（ｅ）参照）、指定線と延長線と接続線とにより囲まれる領域に面（外挿面）を形成して（ステップＳ１１０，図５（ｆ）参照）本ルーチンを終了する。こうした外挿面作成の処理は、オペレータが指定した指定線の数だけ繰り返し行なわれる。なお、製品モデルの形状が特に複雑な部位においては、オペレータの操作により外挿面作成に必要なデータをパラメトリックＣＡＤ装置に入力したり、必要に応じてデータを変更したりして外挿面を作成するものとしてもよい。
【００１５】
続いて、こうして作成された製品モデルの外挿面３２を用いてチェッキングフィクスチャーを設計する処理について説明する。図６は、パラメトリックＣＡＤ装置のＣＰＵ４２により実行されるチェッキングフィクスチャー設計処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、外挿面作成処理ルーチンによる製品モデルの外挿面３２の作成後に実行される。
【００１６】
チェッキングフィクスチャー設計処理ルーチンが実行されると、パラメトリックＣＡＤ装置のＣＰＵ４２は、まず、チェッキングフィクスチャーのモデルに姿見ブロックの原型モデルを配置する処理を実行する（ステップＳ２００）。この姿見ブロックの原型モデルは、例えば、立方体の形状をなしており、オペレータの入力により主にプレス製品の形状に高い精度が要求される部位に配置される。続いて、製品モデルの指定線から所定の方向へ延伸するよう製品モデルの見切り面３４を作成する（ステップＳ２０２）。この見切り面３４は、製品モデルの外挿面３２と共に姿見ブロックの原型モデルから成形される姿見ブロックモデルの形状を決定する面である。また、見切り面３４を作成する方向は、外挿面３２が形成された方向とは異なる方向であり、一般に、図７の製品面の断面図に示すように指定線から製品モデルの製品面に接する方向に対して直交する方向（外挿面３２の形成方向に直交する方向，図７（ａ）のＡ方向）と、鉛直下方向（図７（ｂ）のＢ方向）と、指定線から製品面が折り曲げられた方向（図７（ｃ）のＣ方向）との３種類ある。このうち製品面に接する方向に対して直交する方向（Ａ方向）あるいは鉛直下方向（Ｂ方向）に見切り面３４を作成する場合は、パラメトリックＣＡＤ装置が有する見切り面作成の機能により自動的に作成できる。一方、製品面が折り曲げられた方向に見切り面３４を作成する場合には、前述の図４の外挿面作成処理ルーチンの外挿面３２の作成手順と同様の手順により形成することができる。即ち、製品モデルの指定線に形成された分割点上に直線を作成し、この作成された直線を製品モデルの折り曲げられた部位の面（折り曲げ面）に投影する。そして、投影された線を延長して延長線を形成し、その延長方向の端点を接続線により接続する。最後に指定線と延長線と接続線とにより囲まれる領域に面を作成することにより見切り面３４を形成することができる。こうして見切り面３４が作成されると、製品モデルの指定線を姿見ブロックの原型モデルに形成し（ステップＳ２０４）、製品モデルの指定線から延伸して形成された外挿面３２および見切り面３４により姿見ブロックの原型モデルを切断し、姿見ブロックモデルを成形して（ステップＳ２０６）本ルーチンを終了する。この姿見ブロックモデルの成形の様子を図８に示す。この姿見ブロックモデルの成形は、製品モデルに作成された外挿面３２の数だけ繰り返し行なわれる。こうして作成された姿見ブロックモデルに基づいて姿見ブロック２６を成形すれば、チェッキングフィクスチャーを作成することができる。
【００１７】
以上説明した本発明のチェッキングフィクスチャー設計方法によれば、製品モデルの外周縁上に外挿面作成部分として指定された指定線から製品面に接する方向でかつ外方へ延長線を延長させ、これに基づいて外挿面３２を作成するから、より単純な計算により外挿面３２を作成することができる。この結果、ＣＡＤ装置を用いて自動的に外挿面３２を作成する場合でもより計算エラーを少なくすることができる。また、オペレータの操作により製品モデルの外挿面３２を作成する部位を指定できるから、必要な部分（高い精度が要求される部位）にのみ外挿面３２を作成することができる。さらに、ＣＡＤ装置により作成された外挿面３２に基づいてチェッキングフィクスチャー（姿見ブロックモデル）を設計することができるから、できる限り設計を自動化して設計期間の短縮を図ることができる。
【００１８】
実施例の製品モデルの外挿面作成方法では、製品モデルの外挿面３２を作成し、この外挿面３２からチェッキングフィクスチャーを設計するものとしたが、作成された製品モデルの外挿面３２をチェッキングフィクスチャーの設計に用いずに、他の用途、例えば、製品モデルのしわ抑え面などの作成に利用するものとしても構わない。
【００１９】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  チェッキングフィクスチャーの構成の概略を例示する構成図である。
【図２】  製品モデルの一例を示す図である。
【図３】  パラメトリックＣＡＤ装置の構成の概略を示す構成図である。
【図４】  パラメトリックＣＡＤ装置のＣＰＵ４２により実行される外挿面３２作成処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】  製品モデルに外挿面３２が形成される様子を示す図である。
【図６】  パラメトリックＣＡＤ装置のＣＰＵ４２により実行されるチェッキングフィクスチャー設計処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】  製品モデルの見切り面３４を作成する方向を示す図である。
【図８】  製品モデルの外挿面３２および見切り面３４による姿見ブロックモデルの切断の様子を示す図である。
【図９】  製品モデルの外挿面３２を面延長により作成するときの様子を示す図である。
【符号の説明】
２２  本体、２４  支持部材、２６  姿見ブロック、３２  外挿面、３４  見切り面、４０  バス、４２  ＣＰＵ、４４  ＲＯＭ、４６  ＲＡＭ、４８  ＣＲＴ、５０  入力装置、５２  補助記憶装置、５４  プロッタ、５６  プリンタ。
【図１】
0003668840.tif 000002
【図２】
0003668840.tif 000003
【図３】
0003668840.tif 000004
【図４】
0003668840.tif 000005
【図５】
0003668840.tif 000006
【図６】
0003668840.tif 000007
【図７】
0003668840.tif 000008
【図８】
0003668840.tif 000009
【図９】
0003668840.tif 000010