(57)【要約】【課題】  面データの自動取得を可能にし、金型等を設計する際における設計容易化，利便性向上，能率性向上及び汎用性向上を図る。【解決手段】  所定の物品モデルＦｏに作成した孔Ｆｈであって、物品モデルＦｏの使用面Ｆｏｕに開口する開口面Ｆｘに係わる面データＤｆを作成するに際し、物品モデルＦｏに係わるモデリングデータＤｏから、孔Ｆｈの形状に含まれる複数のエッジＥ１ａ，Ｅ１ｂ…に係わるエッジデータＤｅ…を抽出するとともに、各エッジＥ１ａ，Ｅ１ｂ…に隣接する二つの隣接面に対して所定の判定条件を満たすか否かを判定し、判定条件を満たすエッジデータＤｅ…のみを開口面Ｆｘに係わる面データＤｆとして取得する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の物品モデルに作成した孔であって、当該物品モデルの使用面に開口する開口面に係わる面データを作成するＣＡＤシステムの面データ作成方法において、前記物品モデルに係わるモデリングデータから、前記孔の形状に含まれる複数のエッジに係わるエッジデータを抽出するとともに、各エッジに隣接する二つの隣接面に対して所定の判定条件を満たすか否かを判定し、前記判定条件を満たすエッジデータのみを前記開口面に係わる面データとして取得することを特徴とするＣＡＤシステムの面データ作成方法。
【請求項２】
前記物品モデルに係わるモデリングデータから前記孔の形状に係わる孔データを抽出する孔抽出処理工程と、この孔抽出処理工程より得た前記孔データから輪郭に係わる輪郭データを抽出する輪郭抽出処理工程と、この輪郭抽出処理工程より得た前記輪郭データを構成する複数のエッジに係わるエッジデータを抽出するエッジ抽出処理工程と、各エッジに隣接する二つの隣接面に対して所定の判定条件を満たすか否かを判定する面判定処理工程と、前記判定条件を満たす前記エッジデータのみを抽出する特定エッジ抽出処理工程とを備えることを特徴とする請求項１記載のＣＡＤシステムの面データ作成方法。
【請求項３】
前記孔の形状を複数の単純面に分解する面分解処理工程を備え、この面分解処理工程より得た単純面の形状に係わる分解孔データに対して前記輪郭抽出処理工程を行うことを特徴とする請求項２記載のＣＡＤシステムの面データ作成方法。
【請求項４】
前記判定条件は、二つの隣接面のいずれか一方が前記使用面に属するという条件であることを特徴とする請求項１又は２記載のＣＡＤシステムの面データ作成方法。
【請求項５】
前記物品モデルは、金型モデルであることを特徴とする請求項１記載のＣＡＤシステムの面データ作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品モデルに作成した孔であって物品モデルの使用面に開口する開口面に係わる面データを作成するためのＣＡＤシステムの面データ作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、金型の設計には、ＣＡＤシステム（三次元ＣＡＤシステム）が広く用いられており、通常、金型の設計に際しては、金型本体或いは金型コアの所定位置に複数のエジェクタピンを配置する必要がある。
【０００３】
従来、エジェクタピンの配置等を設計するＣＡＤシステムとしては、特開２００１−７１０６４号公報で開示される三次元ＣＡＤシステム（金型設計装置）が知られている。同公報に開示される金型設計装置は、成形品の外面を形成する固定側型と可動側型を有し、固定側型と可動側型の型開き時に、可動側型に付着した成形品をエジェクタピンにより突き出して剥離させる突出し機構を備えた金型を設計する金型設計装置であって、設定されたエジェクタピンの配置位置及び形状を評価する評価手段を設けたものである。
【特許文献１】特開２００１−７１０６４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＣＡＤシステムを用いてエジェクタピンの配置やピンガイド孔等を設計する場合、予め標準部品として登録されている所定のエジェクタピンを選択し、選択したエジェクタピンを金型本体或いは金型コアの所定位置に配置すれば、ＣＡＤシステムの自動作成機能によりエジェクタピンをガイドするピンガイド孔が金型本体或いは金型コアに自動で作成される。したがって、この場合、図３及び図４に示すように、ピンガイド孔Ｆｈの開口面Ｆｘが臨む金型本体Ｆｏの使用面Ｆｏｕに傾斜面や曲面等の非平坦面Ｆｏｒが存在しても、ピンガイド孔Ｆｈはそのまま正確に作成される。
【０００５】
しかし、エジェクタピンＦｐは、非平坦面Ｆｏｒに対して交差し、かつ標準部品の使用により、先端の一部Ｆｐｅが非平坦面Ｆｏｒから突出するため、別途のモデリング処理が必要となる。具体的には、図４に示すエジェクタピンＦｐの先端の一部Ｆｐｅを、非平坦面Ｆｏｒの形状に沿ってカッティング処理し、非平坦面Ｆｏｒの形状に連続させる必要がある。したがって、エジェクタピンＦｐに対する設計を行う場合、ピンガイド孔Ｆｈは全て自動で作成されるも、エジェクタピンＦｐ自身は、オペレータによる別途のモデリング作業が必要となり、エジェクタピンＦｐの設計に際し、設計容易性，利便性，能率性及び汎用性の観点からは十分と云えない問題があった。
【０００６】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したＣＡＤシステムの面データ作成方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＣＡＤシステムの面データ作成方法は、上述した課題を解決するため、所定の物品モデルＦｏに作成した孔Ｆｈであって、物品モデルＦｏの使用面Ｆｏｕに開口する開口面Ｆｘに係わる面データＤｆを作成するに際し、物品モデルＦｏに係わるモデリングデータＤｏから、孔Ｆｈの形状に含まれる複数のエッジＥ１ａ，Ｅ１ｂ…に係わるエッジデータＤｅ…を抽出するとともに、各エッジＥ１ａ，Ｅ１ｂ…に隣接する二つの隣接面に対して所定の判定条件を満たすか否かを判定し、判定条件を満たすエッジデータＤｅ…のみを開口面Ｆｘに係わる面データＤｆとして取得するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この場合、発明の好適な態様により、物品モデルＦｏに係わるモデリングデータＤｏから孔Ｆｈの形状に係わる孔データＤｈを抽出する孔抽出処理工程（ステップＳ４）と、この孔抽出処理工程（ステップＳ４）より得た孔データＤｈから輪郭Ｃ１，Ｃ２…に係わる輪郭データＤｃ…を抽出する輪郭抽出処理工程（ステップＳ７）と、この輪郭抽出処理工程（ステップＳ７）より得た輪郭データＤｃ…を構成する複数のエッジＥ１ａ，Ｅ１ｂ…に係わるエッジデータＤｅ…を抽出するエッジ抽出処理工程（ステップＳ８）と、各エッジＥ１ａ，Ｅ１ｂ…に隣接する二つの隣接面に対して所定の判定条件を満たすか否かを判定する面判定処理工程（ステップＳ１０）と、判定条件を満たすエッジデータＤｅ…のみを抽出する特定エッジ抽出処理工程（ステップＳ１２）とを設けることができる。また、この際、孔Ｆｈの形状を複数の単純面Ｆ１，Ｆ２…に分解する面分解処理工程（ステップＳ６）を設け、この面分解処理工程（ステップＳ６）より得た単純面Ｆ１，Ｆ２…の形状に係わる分解孔データＤｈｐ…に対して輪郭抽出処理工程（ステップＳ７）を行うことができる。一方、判定条件には、二つの隣接面のいずれか一方が使用面Ｆｏｕに属するという条件を設定することができる。なお、物品モデルＦｏとしては金型モデルに適用することができる。
【発明の効果】
【０００９】
このような手法による本発明に係るＣＡＤシステムの面データ作成方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１０】
（１）  所定の物品モデルＦｏに作成した孔Ｆｈであって、物品モデルＦｏの使用面Ｆｏｕに開口する開口面Ｆｘに係わる面データＤｆを、所定のアルゴリズムに基づいて作成（取得）できるため、面データＤｆの自動取得が可能となり、金型等を設計する際における設計容易化，利便性向上，能率性向上及び汎用性向上を図ることができる。
【００１１】
（２）  比較的簡易なソフトウェアにより実施できるなど、実施の容易化及び低コスト化に寄与できるとともに、既存のＣＡＤシステムに対してもソフトウェア追加により適用できるなど、汎用性に優れる。
【００１２】
（３）  好適な態様により、孔Ｆｈの形状を複数の単純面Ｆ１…に分解する面分解処理工程を設け、この面分解処理工程より得た単純面Ｆ１，Ｆ２…の形状に係わる分解孔データＤｈｐ…に対して輪郭抽出処理工程を行うようにすれば、更なる処理の単純化及び容易化に寄与できる。
【００１３】
（４）  好適な態様により、物品モデルとして金型モデルＦｏに適用すれば、特に、金型設計の能率化及び容易化に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１５】
まず、本実施形態に係る面データ作成方法を実施できるＣＡＤシステムＭの概要について、図２に示す機能ブロック図を参照して説明する。
【００１６】
例示のＣＡＤシステムＭは、三次元ＣＡＤシステムであり、各種処理を実行するコンピュータ本体２を備えるとともに、このコンピュータ本体２には、マウス３及びキーボード４等の入力装置、さらに、ディスプレイ５及びプリンタ６等の出力装置が接続されている。一方、コンピュータ本体２には、本実施形態に係る面データ作成方法を実行する処理プログラムＰｓをはじめ各種コンピュータプログラムを格納するメモリ１１を備えるとともに、モデリングデータＤｏ…を格納したデータベース１２（データベースＢを含む）を備える。この場合、メモリ１１は、各種データ類の記憶処理に供するシステムメモリとしても機能する。また、コンピュータ本体２は、処理プログラムＰｓの実行に伴う各種処理を行う処理部１３を備えるとともに、この処理部１３には、主たる処理を行う図形処理部１３ａ及び判定処理部１３ｂを備えている。
【００１７】
次に、本実施形態に係る面データ作成方法の具体的な処理手順について、図２〜図８を参照しつつ図１に示すフローチャートに従って説明する。
【００１８】
図３は、面データ作成方法を適用する金型モデルＦｏの一部である金型コアモデルＦｏｃを示す。まず、金型コアモデルＦｏｃをモデリングする（ステップＳ１）。この場合、最初からモデリングを行ってもよいし、データベース１２から読み出してもよい。次いで、エジェクタピンＦｐを所定の位置に配置する（ステップＳ２）。エジェクタピンＦｐの配置位置を図４に示す。エジェクタピンＦｐは、予め標準部品としてＣＡＤシステムＭのデータベース１２に登録されているため、所定のエジェクタピンＦｐを選択し、選択したエジェクタピンＦｐを金型コアモデルＦｏｃの所定位置に配置すればよい。これにより、ＣＡＤシステムＭの自動作成機能によりエジェクタピンをガイドするピンガイド孔Ｆｈが金型コアモデルＦｏｃに対して自動で作成される（ステップＳ３）。
【００１９】
金型コアモデルＦｏｃにエジェクタピンＦｐを配置した場合、図３及び図４に示すように、ピンガイド孔Ｆｈの一端開口は、金型コアモデルＦｏｃの使用面Ｆｏｕに臨むとともに、ピンガイド孔Ｆｈの他端開口は、金型コアモデルＦｏｃの使用面Ｆｏｕに対して反対側の面となる非使用面Ｆｏｎに臨む。これにより、金型コアモデルＦｏｃの使用面Ｆｏｕに臨む開口は開口面Ｆｘとなり、この開口面ＦｘはエジェクタピンＦｐが金型コアモデルＦｏｃに交差する交差面に一致する。
【００２０】
ところで、エジェクタピンＦｐが交差する金型コアモデルＦｏの使用面Ｆｏｕには、図４に示すように、傾斜面や曲面等の非平坦面Ｆｏｒが存在する場合も少なくない。この場合、エジェクタピンＦｐは、先端が平坦面となる標準部品を使用するため、先端の一部Ｆｐｅは非平坦面Ｆｏｒから突出する。したがって、エジェクタピンＦｐは、突出した先端の一部Ｆｐｅを非平坦面Ｆｏｒの形状に沿ってカッティング処理し、非平坦面Ｆｏｒの形状に連続するようにモデリングを行う必要がある。この際、金型コアモデルＦｏｃに作成されるピンガイド孔Ｆｈの開口面（交差面）Ｆｘに係わる面データＤｆを取得できれば、この面データＤｆに基づいてエジェクタピンＦｐの先端形状を容易に設計することができる。本実施形態に係る面データ作成方法は、この面データＤｆを自動で取得（作成）できるようにしたものである。
【００２１】
以下、面データＤｆを取得（作成）する処理手順について具体的に説明する。まず、図形処理部１３ａにより孔抽出処理工程が実行され、金型コアモデルＦｏｃに成形したピンガイド孔Ｆｈの形状（全体形状）に係わる孔データＤｈが抽出処理される（ステップＳ４）。図５に抽出されたピンガイド孔Ｆｈの孔データＤｈを示す。この孔データＤｈは、メモリ１１に一時記憶される（ステップＳ５）。次いで、図形処理部１３ａにより面分解処理工程が実行され、ピンガイド孔Ｆｈの全体形状が複数の単純面Ｆ１…に分解される分解処理が行われる（ステップＳ６）。図６は分解された単純面Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６を示している。このように、ピンガイド孔Ｆｈの形状を複数の単純面Ｆ１…に分解する面分解処理工程を設けることにより、更なる処理の単純化及び容易化を図ることができる。
【００２２】
一方、分解された単純面Ｆ１…が得られたなら、図形処理部１３ａにより輪郭抽出処理工程が実行され、各単純面Ｆ１…に係わる分解孔データＤｈｐ…から輪郭Ｃ１…に係わる輪郭データＤｃ…が抽出処理される（ステップＳ７）。図７は一つの単純面Ｆ１における輪郭Ｃ１（輪郭データＤｃ）を示す。また、図形処理部１３ａによりエッジ抽出処理工程が実行され、輪郭データＤｃを構成する複数のエッジＥ１ａ…係わるエッジデータＤｅ…が抽出処理される（ステップＳ８）。図７は単純面Ｆ１における輪郭Ｃ１を構成する複数のエッジＥ１ａ，Ｅ１ｂ，Ｅ１ｃ，Ｅ１ｄ，Ｅ１ｅ（エッジデータＤｅ…）を示す。
【００２３】
次いで、判定処理部１３ｂにより面判定処理工程が実行され、各エッジＥ１ａ，Ｅ１ｂ…に隣接する二つの隣接面に対して所定の判定条件を満たすか否かの判定処理が行われる（ステップＳ９，Ｓ１０）。この場合、各エッジＥ１ａ…には、必ず隣接する二つの隣接面が存在するという性質を利用するものであり、判定条件としては、二つの隣接面のいずれか一方が使用面Ｆｏｕに属するという条件が設定される。なお、判定は、予め設定した孔情報（面情報）に係わるデータベースＢを参照して行われる。また、この判定処理は、全てのエッジＥ１ａ…に対して行われる（ステップＳ１０，Ｓ１１）。
【００２４】
具体的には、図８に示すように、エッジＥ１ａの場合、このエッジＥ１ａに隣接する一方の隣接面は、ピンガイド孔Ｆｈを構成する壁面となり、他方の隣接面は、金型コアモデルＦｏｃの使用面Ｆｏｕとなるため、判定条件を満たしている。エッジＥ１ｂの場合、このエッジＥ１ｂに隣接する一方の隣接面は、ピンガイド孔Ｆｈを構成する壁面となり、他方の隣接面は、金型コアモデルＦｏｃの使用面Ｆｏｕとなるため、判定条件を満たしている。エッジＥ１ｃの場合、このエッジＥ１ｃに隣接する二つの隣接面は、いずれもピンガイド孔Ｆｈを構成する壁面となり、判定条件を満たしていない。エッジＥ１ｄの場合、このエッジＥ１ｄに隣接する一方の隣接面は、ピンガイド孔Ｆｈを構成する壁面となり、他方の隣接面は、ピンガイド孔Ｆｈを構成する壁面又は金型コアモデルＦｏｃの非使用面Ｆｏｎとなるため、判定条件を満たしていない。エッジＥ１ｅの場合、このエッジＥ１ｅに隣接する二つの隣接面は、いずれもピンガイド孔Ｆｈを構成する壁面となり、判定条件を満たしていない。
【００２５】
そして、全てのエッジＥ１ａ…に対する判定処理が終了したなら、処理部１３により特定エッジ抽出処理工程が実行され、上述した判定条件を満たす特定エッジに係るエッジデータＤｅ…のみが抽出される（ステップＳ１２）。なお、図８において、Ｃ２は、単純面Ｆ２の輪郭を示すとともに、Ｅ２ａ，Ｅ２ｂ，Ｅ２ｃ，Ｅ２ｄ，Ｅ２ｅは、輪郭Ｃ２を構成するエッジを示している。したがって、この判定結果は、左右対称に位置する上述したＥ１ａ，Ｅ１ｂ，Ｅ１ｃ，Ｅ１ｄ，Ｅ１ｅの判定結果と同じになる。よって、判定条件を満たす特定エッジは、Ｅ１ａ，Ｅ１ｂ，Ｅ２ａ，Ｅ２ｂの四つのみとなり、各特定エッジＥ１ａ，Ｅ１ｂ，Ｅ２ａ，Ｅ２ｂに対応する四つのエッジデータＤｅ…を取り込むことにより、目的とする面データＤｆを取得できる（ステップＳ１３）。なお、面データＤｆに対応する開口面Ｆｘを図９に示す。この面データＤｆは、メモリ１１に登録され、前述したエジェクタピンＦｐの先端をモデリングする際に、孔情報（面情報）に係わるデータベースＢと一緒に利用される。この際、エジェクタピンＦｐにおける先端面形状を周辺の面形状に連続させる場合には、四つのエッジデータＤｅ…に隣接する面形状を考慮して滑らかな先端面形状を容易にモデリングできる。勿論、このような先端面形状は、周辺の面形状に連続させるとは限らないため、予めモデリングした面形状をエッジデータＤｅ…（面データＤｆ）の内側に組み込むなど、各種方法を適用できる。
【００２６】
よって、このような本実施形態に係るＣＡＤシステムの面データ作成方法によれば、金型コアモデルＦｏｃに作成したピンガイド孔Ｆｈであって、金型コアモデルＦｏｃの使用面Ｆｏｕに開口する開口面Ｆｘに係わる面データＤｆを、所定のアルゴリズムに基づいて作成（取得）できるため、面データＤｆの自動取得が可能となり、金型等を設計する際における設計容易化，利便性向上，能率性向上及び汎用性向上を図ることができる。また、比較的簡易なソフトウェアにより実施できるなど、実施の容易化及び低コスト化に寄与できるとともに、既存のＣＡＤシステムに対してもソフトウェア追加により適用できるなど、汎用性に優れる。特に、物品モデルとして、金型Ｆｏ（金型コアモデルＦｏｃ）に適用したため、金型設計の能率化及び容易化に寄与できる。
【００２７】
他方、図１０には、形状の異なるピンガイド孔Ｆｈを示す。このような形状の異なるピンガイド孔Ｆｈであっても上述した実施形態と同様の処理を行うことにより、目的の面データＤｆを作成（取得）することができる。なお、図１０のピンガイド孔Ｆｈは、図１１に示すような単純面Ｆ１０，Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４，Ｆ１５，Ｆ１６，Ｆ１７，Ｆ１８に分解することができる。
【００２８】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，数量，手法，用途等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。
【００２９】
例えば、例示の実施形態では、物品モデルとして金型Ｆｏを例示したが、同様の内容を有する他の物品モデル（機械部品等）にも同様に適用することができる。また、開口面Ｆｘとして交差面に適用した場合を示したが、蓋（カバー）等を付すための開口面であってもよい。なお、本発明における孔は、例示する両面側に開口する孔のみならず、一面側にのみ開口する穴も含む概念である。さらに、各処理を行う孔抽出処理工程（ステップＳ４），面分解処理工程（ステップＳ６），輪郭抽出処理工程（ステップＳ７）及びエッジ抽出処理工程（ステップＳ８）の工程形態は例示であり、必要により複数の工程を一つの工程にまとめたり、一つの工程を更に細分化した工程にすることは任意である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る面データ作成方法の処理手順を示すフローチャート、
【図２】同面データ作成方法を実施できるＣＡＤシステムの機能ブロック図、
【図３】同面データ作成方法を適用するピンガイド孔を有する金型コアモデルの立体図、
【図４】同面データ作成方法を適用するピンガイド孔を有する金型コアモデルの断面を含む作用説明図、
【図５】同面データ作成方法により得られるピンガイド孔の概念図、
【図６】同面データ作成方法により得られる単純面の概念図、
【図７】同面データ作成方法により得られる輪郭の概念図、
【図８】同面データ作成方法の原理説明図、
【図９】同面データ作成方法により得られる面データの概念図、
【図１０】同面データ作成方法を適用できる他のピンガイド孔の概念図、
【図１１】同面データ作成方法を適用できる他のピンガイド孔における単純面の概念図、
【符号の説明】
【００３１】
Ｍ        ＣＡＤシステム
Ｆｏ      物品モデル（金型）
Ｆｈ      孔
Ｆｘ      開口面
Ｆ１…    単純面
Ｆｏｕ    使用面
Ｄｆ      面データ
Ｄｏ      モデリングデータ
Ｅ１ａ…  エッジ
Ｋ        面
Ｂ        データベース
Ｃ１…    輪郭
【図１】
2006155141.tif 000003
【図２】
2006155141.tif 000004
【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】
2006155141.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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