(57)【要約】【課題】  要求される寸法精度を満たす製品が得られる成形型を、比較的に短期間で設計することを可能とする技術を提供する。【解決手段】  製品を成形する成形型を設計する方法は、製品形状に基づいて試作製品を成形する試作成形型を作成する成形型試作工程と、試作成形型を用いて試作製品を成形する製品試作工程と、前記試作成形型の少なくとも４箇所の代表点における三次元座標値と、それらの代表点に対応する前記試作製品の少なくとも４箇所の代表点における三次元座標値を求める座標取得工程と、前記試作製品における代表点の三次元座標値を、前記試作成形型における代表点の三次元座標値に変換するアフィン行列を算出する行列算出工程と、製品形状を転写した成形面を有する転写成形型を設計する転写成形型設計工程と、前記転写成形型の少なくとも一部の形状を前記アフィン行列によってアフィン変換する形状補正工程を備えている。【選択図】図３
2008287468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を成形する成形型を設計する方法であって、
製品形状に基づいて試作製品を成形する試作成形型を作製する成形型試作工程と、
試作成形型を用いて試作製品を成形する製品試作工程と、
前記試作成形型の少なくとも４箇所の代表点における三次元座標値と、それらの代表点に対応する前記試作製品の少なくとも４箇所の代表点における三次元座標値を求める座標取得工程と、
前記試作製品のそれぞれの代表点の三次元座標値を、前記試作成形型の対応する代表点の三次元座標値に変換するアフィン行列を算出する行列算出工程と、
製品形状を転写した成形面を有する転写成形型を設計する転写成形型設計工程と、
前記転写成形型の少なくとも一部の形状を、前記アフィン行列によって補正する形状補正工程と、
を備える設計方法。
【請求項２】
前記座標取得工程では、５箇所以上の代表点を定め、
前記行列算出工程では、前記アフィン行列を最小自乗法によって求めることを特徴とする請求項１に記載の設計方法。
【請求項３】
製品を成形する成形型の形状を記述する成形型形状データを作成する装置であって、
製品形状を転写した成形面を有する転写成形型の形状を記述する転写成形型形状データを記憶する手段と、
試作製品を試作する試作成形型の少なくとも４箇所の代表点の三次元座標値を記述する成形型座標データを記憶する手段と、
前記試作成形型によって成形された試作製品の、前記試作成形型の代表点に対応する少なくとも４箇所の代表点の三次元座標値を記述する製品座標データを記憶する手段と、
前記製品座標データに記述されたそれぞれの代表点の三次元座標値を、前記成形型座標データに記述された対応する代表点の三次元座標値に変換するアフィン行列を求める行列算出手段と、
前記転写成形型形状データに記述されている転写成形型の少なくとも一部の形状を、前記アフィン行列によってアフィン変換する形状補正手段と、
を備える成形型形状データの作成装置。
【請求項４】
製品を成形する成形型の形状を記述する成形型形状データを作成するためのプログラムであって、コンピュータに以下の処理、即ち、
製品形状を転写した成形面を有する転写成形型の形状を記述する転写成形型形状データを記憶する処理と、
試作製品を試作する試作成形型の少なくとも４箇所の代表点の三次元座標値を記述する成形型座標データを記憶する処理と、
前記試作成形型によって成形された試作製品の、前記試作成形型の代表点に対応する少なくとも４箇所の代表点の三次元座標値を記述する製品座標データを記憶する処理と、
前記製品座標データに記述されたそれぞれの代表点の三次元座標値を、前記成形型座標データに記述された対応する代表点の三次元座標値に変換するアフィン行列を求める行列算出処理と、
前記転写成形型データに記述されている転写成形型の少なくとも一部の形状を、前記アフィン行列にアフィン変換する形状補正処理と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品を成形する成形型を設計する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造、鍛造、射出成形などのように、成形型を利用して製品を成形する技術が利用されている。成形型を利用して製品を成形する技術は、同一形状の製品を効率よく製造できることから、工業製品の生産に多く採用されている。
製品を成形する成形型には、素材に圧接して製品形状に成形する成形面を形成されている。成形面は、概して製品形状を転写したような形状を有しているが、実際には成形時における製品の変形を考慮した設計が行われており、各部の寸法が厳密に設定されている。
【０００３】
特許文献１には、成形型に形成する成形面の形状を設計する技術が開示されている。この技術では、製品の設計上の寸法値と実際に成形した製品の寸法値から両者の関係を表す高次式を座標軸毎に求め、製品形状を記述する形状データをその高次式によって座標軸毎に補正することによって、成形面の三次元形状を記述するデータを作成している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２１３０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、前記した高次式を座標軸毎に求め、形状データの補正を座標軸毎に行う必要があることから、型を設計するのに要する工数が比較的に多くなってしまう。特許文献１の技術では、要求される寸法精度を満たす製品が得られる成形型を、短期間で設計することは困難といえる。
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、要求される寸法精度を満たす製品が得られる成形型を、比較的に短期間で設計することを可能とする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、製品を成形する成形型を設計する方法に具現化される。この設計方法では、製品形状に基づいて試作製品を成形する試作成形型を作製する成形型試作工程と、試作成形型を用いて試作製品を成形する製品試作工程と、前記試作成形型の少なくとも４箇所の代表点における三次元座標値と、それらの代表点に対応する前記試作製品の少なくとも４箇所の代表点における三次元座標値を求める座標取得工程と、前記試作製品のそれぞれの代表点の三次元座標値を前記試作成形型の対応する代表点の三次元座標値に変換するアフィン行列を算出する行列算出工程と、製品形状を転写した成形面を有する転写成形型を設計する転写成形型設計工程と、前記転写成形型の少なくとも一部の形状を、前記アフィン行列によってアフィン変換する形状補正工程を備えている。
【０００７】
この設計方法では、試作成形型を作製して試作製品を成形し、試作製品の三次元形状と試作成形型の三次元形状の関係をアフィン行列で表現する。このアフィン行列は、３行×４列に配列された１２の要素を持つ行列であり、試作成形型に対する試作製品の伸縮、回転、平行移動に関する変形量を併せて記述することができる。このアフィン行列は、試作成形型の少なくとも４箇所の代表点における三次元座標値と、それらの代表点に対応する試作製品の代表点における三次元座標値が判明すれば、その１２の要素を特定することができる。
上記したアフィン行列が得られれば、先ずは製品形状をそのまま転写した成形面を有する転写成形型を設計し、次いでその少なくとも一部をアフィン変換して補正することにより、試作製品の成形時に生じた変形量を忠実に反映した成形型を設計することができる。
この設計方法によると、成形型の形状を座標軸毎に補正する必要がなく、要求される寸法精度を満たす製品が得られる型を比較的に短期間で設計することができる。
【０００８】
上記した設計方法では、前記座標取得工程において５箇所以上の代表点を定めるとともに、前記行列算出工程において前記アフィン行列を最小自乗法によって求めることが好ましい。
アフィン行列を求める際に、より多くの代表点を設定すれば、試作製品の成形時に生じた変形量を忠実に反映するアフィン行列を得ることができる。その一方において、５箇所以上の代表点の三次元座標を用いると、アフィン行列の１２の要素を一義的に算出できない場合がある。この場合、最小自乗法を利用することによって、アフィン行列の１２の要素を一義的に特定することができる。
【０００９】
本発明は、上記した設計方法に有用な装置を提供する。この装置は、製品を成形する成形型の形状を記述する成形型形状データを作成する装置であって、製品形状を転写した成形面を有する転写成形型の形状を記述する転写成形型形状データを記憶する手段と、試作製品を試作する試作成形型の少なくとも４箇所の代表点の三次元座標値を記述する成形型座標データを記憶する手段と、前記試作成形型によって成形された試作製品の、前記試作成形型の代表点に対応する少なくとも４箇所の代表点の三次元座標値を記述する製品座標データを記憶する手段と、前記製品座標データに記述されたそれぞれの代表点の三次元座標値を前記成形型座標データに記述された対応する代表点の三次元座標値に変換するアフィン行列を求める行列算出手段と、前記転写成形型形状データに記述されている転写成形型の少なくとも一部の形状を、前記アフィン行列によってアフィン変換する形状補正手段を備えている。
この装置によれば、試作成形型に対する試作製品の変形量を表現するアフィン行列を得られるとともに、そのアフィン行列によって転写成形型形状データを補正した成形型形状データを得ることができる。この装置を用いることにより、要求される寸法精度を満たす製品が得られる成形型をより短期間で設計することが可能となる。
【００１０】
本発明はまた、上記した設計方法に有用なプログラムを提供する。このプログラムは、製品を成形する成形型の形状を記述する成形型形状データを作成するためのプログラムである。このプログラムは、コンピュータに、製品形状を転写した成形面を有する転写成形型の形状を記述する転写成形型形状データを記憶する処理と、試作製品を試作する試作成形型の少なくとも４箇所の代表点の三次元座標値を記述する成形型座標データを記憶する処理と、前記試作成形型によって成形された試作製品の、前記試作成形型の代表点に対応する少なくとも４箇所の代表点の三次元座標値を記述する製品座標データを記憶する処理と、前記製品座標データに記述されたそれぞれの代表点の三次元座標値を、前記成形型座標データに記述された対応する代表点の三次元座標値に変換するアフィン行列を求める行列算出処理と、前記転写成形面データに記述されている転写成形型の少なくとも一部の形状を前記アフィン行列によってアフィン変換する形状補正処理を実行させる。
このプログラムによれば、コンピュータを用いて、試作成形型に対する試作製品の変形量を表現するアフィン行列を得られるとともに、そのアフィン行列によって転写成形型形状データを補正した成形型形状データを得ることができる。このプログラムを用いることにより、要求される寸法精度を満たす製品が得られる成形型をより短期間で設計することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって、要求される寸法精度を満たす製品が得られる成形型を、比較的に短期間で設計することを可能となり、製品の開発期間や製造コストを顕著に削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
最初に、本発明を実施する好適な実施形態を列記する。
（形態１）  本発明の技術は、金属製品を鋳造成形するための成形型の設計作業に好適に実施することができる。
（形態２）  成形型形状データの作成装置は、コンピュータを用いて構成されている。
（形態３）  成形型形状データの作成装置は、転写成形型形状データが記述する転写成形型の少なくとも一部の三次元座標値にアフィン行列を乗算し、転写成形型の少なくとも一部の形状をアフィン変換によって補正する。
【実施例】
【００１３】
図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。本実施例は、製品を鋳造成形する金型の設計作業に、本発明の技術を適用したものである。図１は、本実施例の設計作業で利用するシステム１０を示している。図１に示すように、本実施例の設計作業では、主に、金型２を加工する金型加工装置１２と、金型２を用いて製品６を成形する製品成形装置１４と、成形した製品６の形状を測定する形状測定装置１６と、金型データ作成装置２０を利用する。金型加工装置１２は、汎用の数値制御型加工装置であり、教示された数値データに従って金型２に製品６を成形するための成形面４を形成するものである。製品成形装置１４は、汎用の鋳造成形装置であり、金型２を用いて製品６の鋳造を行うものである。形状測定装置１６は、汎用の三次元形状測定器であり、製品６の三次元形状を測定するものである。形状測定装置１６は、光学式の三次元形状測定器であってもよいし、接触式の三次元形状測定器であってもよい。形状測定装置１６は、製品６に定められた基準点に対して、製品６の各箇所の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）を測定できるものであればよい。
【００１４】
金型データ作成装置２０は、コンピュータを用いて構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、キーボード、マウス、ディスプレイ２０ａ等のハードウエアと、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブに記憶されたプログラム及びデータ等のソフトウエアを備えている。
図２は、金型データ作成装置２０の機能的な構成を示すブロック図である。図２に示すそれぞれの構成要素は、型データ作成装置２０を構成するコンピュータのハードウエア及びソフトウエアによって実現されている。図２に示すように、金型データ作成装置２０は、外部とデータの入出力を行うデータ入出力部２２と、各種の情報をディスプレイ２０ａに表示する表示処理部２４と、三次元形状データ（三次元ＣＡＤデータ）を処理する形状データ処理部２６と、後述するアフィン行列Ａを算出する行列演算部２８と、各種のデータを記憶するデータ記憶部３０を備えている。
【００１５】
金型データ作成装置２０は、データ入出力部２２を用いて、外部から教示された各種のデータをデータ記憶部３０に記憶させることができる。また、金型データ作成装置２０は、データ入出力部２２を用いて、データ記憶部３０に記憶されている各種のデータを外部に出力することができる。
金型データ作成装置２０は、表示処理部２４と形状データ処理部２６により、三次元ＣＡＤ装置として機能することができる。例えば、金型データ作成装置２０は、表示処理部２４と形状データ処理部２６により、データ記憶部３０に記憶されている各種の形状データの読み込み、編集、保存を行うことができる。また、金型データ作成装置２０は、表示処理部２４と形状データ処理部２６を用いて、形状データを新規に作成することもできる。
【００１６】
データ記憶部３０は、製品形状データ３２と、転写金型形状データ３４と、補正金型形状データ３６と、金型座標データ３８と、製品座標データ４０を記憶することができる。
製品形状データ３２は、目標とする製品６の形状を記述する三次元形状データである。転写金型形状データ３４は、その成形面４が製品６の形状を転写した形状を有する金型２の形状を記述する三次元形状データである。補正金型形状データ３６は、その成形面４が製品６の形状から補正された形状を有する金型２の形状を記述する三次元形状データである。製品形状データ３２は、外部の三次元ＣＡＤ装置によって作成され、金型データ作成装置２０に入力される。転写金型形状データ３４と補正金型形状データ３６は、製品形状データ３２に基づいて、金型データ作成装置２０によって作成される。なお、製品形状データ３２は、金型データ作成装置２０によって作成することもできる。
【００１７】
金型座標データ３８は、金型２の形状に関して、少なくとも４箇所の代表点の三次元座標値を記述するデータである。製品座標データ４０は、製品６の形状に関して、少なくとも４箇所の代表点の三次元座標値を記述するデータである。金型座標データ３８に記述される金型２における各代表点と、製品座標データ４０に記述される製品６における各代表点は、互いに対応するものである。即ち、金型２に定められた各代表点は、成形時において製品６に定められた各代表点と当接するものである。なお、金型２における代表点及び製品６における代表点は、共に作業者によって設定される。金型座標データ３８は、作業者の指示に基づいて、金型データ作成装置２０によって作成される。製品座標データ４０は、形状測定装置１６による製品６の測定結果に基づいて、作業者が金型データ作成装置２０に入力する。
【００１８】
図３は、本実施例の設計作業の流れを示すフローチャートである。図３に示すフローに沿って、本実施例の設計作業で実施する各工程を詳細に説明していく。
ステップＳ２では、作業者が、製品６の形状を記述する製品形状データ３２を、金型データ作成装置２０に教示する。製品形状データ３２は、データ入出力部３２を介して入力され、データ記憶部３０に記憶される。先に説明したように、製品形状データ３２は、外部の三次元ＣＡＤ装置を用いて作成してもよいし、金型データ作成装置２０を用いて作成してもよい。以下の説明では、製品形状データ３２が、図４に示す製品形状６ａを記述しているものとする。
【００１９】
ステップＳ４では、図５に示すように、製品形状６ａを転写した転写成形面４ａを有する転写金型形状２ａの設計を行う。このステップＳ４の工程において、作業者は、金型データ作成装置２０を三次元ＣＡＤ装置として使用し、データ記憶部３０に記憶されている製品形状データ３２を用いて、図５に示す金型形状２ａを記述する転写金型形状データ３４を作成することができる。転写金型形状データ３４は、金型２の初期形状（成形面が形成される前の金型形状）に、製品形状データ３２が記述する製品形状６ａを等倍率で転写することによって作成することができる。作成された転写金型形状データ３４は、データ記憶部３０に記憶される。
【００２０】
ステップＳ６では、図６に示すように、作業者が、製品形状６ａに基づいて補正成形面４ｂを有する補正金型形状２ｂの設計を行う。このステップＳ６の工程においても、作業者は、金型データ作成装置２０を三次元ＣＡＤ装置として使用する。作業者は、データ記憶部３０に記憶されている転写金型形状データ３４を適宜編集することによって、図６に示す補正金型形状２ｂを記述する補正金型形状データ３６を作成することができる。このステップＳ６の工程は、補正金型形状２ｂを仮に設計する工程である。そのことから、補正金型形状２ｂの設計は、これまでの知見を活用し、自由に行うことができる。例えば成形時における製品の収縮率を見込み、転写成形面４ａを所定の倍率で拡大するように編集してもよい。なお、転写金型形状２ａを編集することなく、転写金型形状データ３４をそのまま補正金型形状データ３６として用いることもできる。
【００２１】
ステップＳ８では、図７に示すように、作業者が、補正金型形状データ３６に記述されている補正成形面４ｂに少なくとも４箇所の代表点を設定し、各代表点の三次元座標値を記述する金型座標データ３８を作成する。ここでは、６箇所の代表点Ｐ1−Ｐ6を設定し、各代表点の三次元座標値Ｐ1：（ｘ1，ｙ1，ｚ1）−Ｐ6：（ｘ6，ｙ6，ｚ6）を記述する金型座標データ３８を作成する。図７に示すように、代表点Ｐ1−Ｐ6を設定する部位は、例えば製品６に孔を形成する部位とすることができる。このステップＳ８の工程では、先ず、金型データ作成装置２０が、作業者の指示を受けて、補正成形面４ｂをディスプレイ２０ａに表示する。作業者は、表示された補正成形面４ｂ上で、代表点Ｐ1−Ｐ6をマウスによって指定していく。金型データ作成装置２０は、指定された代表点Ｐ1−Ｐ6の座標値Ｐ1：（ｘ1，ｙ1，ｚ1）−Ｐ6：（ｘ6，ｙ6，ｚ6）を補正金型形状データ３６から読み出し、読み出した座標値Ｐ1：（ｘ1，ｙ1，ｚ1）−Ｐ6：（ｘ6，ｙ6，ｚ6）を記述する金型座標データ３８を作成する。作成された金型座標データ３８は、データ記憶部３０に記憶される。
【００２２】
ステップＳ１０では、作業者が金型加工装置１２を用いて、ステップＳ６で設計した補正金型形状２ｂを有する金型２を作製する。なお、先のステップＳ８で作成した金型座標データ３８は、このステップＳ１０で作成した金型２の形状を形状測定装置１６によって実際に測定し、その測定値を用いて作成してもよい。
ステップＳ１２では、作業者が製品成形装置１４とステップＳ１０で作製した金型２を用いて、製品６の鋳造成形を行う。このステップ１２で成形される製品６は、仮に設計した補正金型形状２ｂによる仮の製品であり、製品６に要求される寸法精度を満たす必要はない。
ステップＳ１４では、作業者が形状測定装置１６を用いて、ステップＳ１２で成形した仮の製品６の形状測定を行う。それにより、図８に示すように、ステップＳ８で設定した代表点Ｐ1−Ｐ6に対応する仮の製品６における代表点Ｑ1−Ｑ6の座標値Ｑ1：（ｘ1’，ｙ1’，ｚ1’）−Ｑ6：（ｘ6’，ｙ6’，ｚ6’）を測定する。次いで、作業者は、測定した代表点Ｑ1−Ｑ6の座標値Ｑ1：（ｘ1’，ｙ1’，ｚ1’）−Ｑ6：（ｘ6’，ｙ6’，ｚ6’）を、金型データ作成装置２０に入力する。金型データ作成装置２０は、入力された座標値Ｑ1：（ｘ1’，ｙ1’，ｚ1’）−Ｑ6：（ｘ6’，ｙ6’，ｚ6’）を記述する製品座標データ４０を作成し、データ記憶部３０に記憶する。
【００２３】
ステップＳ１６では、作業者が、ステップＳ１２で成形した製品６の評価を行う。金型データ作成装置２０は、製品形状データ３２と製品座標データ４０を用いて、図９に示す評価用画面をディスプレイ２０ａに表示する。図９に示すように、ディスプレイ２０ａには、ステップＳ１４で測定された６箇所の代表点Ｑ1−Ｑ6の座標値Ｑ1：（ｘ1’，ｙ1’，ｚ1’）−Ｑ6：（ｘ6’，ｙ6’，ｚ6’）を、それぞれの設計値を基準とする相対座標で表示するグラフＧが表示される。即ち、それぞれのグラフＧでは、その原点が設計値に対応しており、代表点Ｑ1−Ｑ6が原点から遠くにプロットされるほど、設計値に対する寸法誤差が大きいことを示す。作業者は、ディスプレイ２０ａに表示された評価用画面を観察し、ステップＳ１２で成形した製品６の寸法精度を可視的に把握することができる。製品６が要求される寸法精度を満たせば（図３のＯＫ）、ステップＳ６で設計した補正金型形状２ｂをもって、金型２に形成する成形面４の設計作業は完了する。一方、製品６が要求される寸法精度を満たさなければ（図３のＮＧ）、次いでステップＳ１８に進む。
【００２４】
ステップＳ１８では、作業者の指示を受けて、金型データ作成装置１０の行列演算部２８が、アフィン行列Ａを算出する。アフィン行列Ａは、金型座標データ３８に記述された各代表点Ｐ1−Ｐ6の座標値Ｐ1：（ｘ1，ｙ1，ｚ1）−Ｐ6：（ｘ6，ｙ6，ｚ6）を、製品座標データ４０に記述された対応する代表点Ｑ1−Ｑ6の座標値Ｑ1：（ｘ1’，ｙ1’，ｚ1’）−Ｑ6：（ｘ6’，ｙ6’，ｚ6’）にそれぞれ変換する行列である。このアフィン行列Ａは、金型２に形成した成形面４の形状とその金型２で成形した製品６の形状との相対的な関係を示すものであり、成形時に生じた製品６の補正成形面４ｂに対する変形を表現するものである。アフィン行列Ａは、製品６の補正成形面４ｂに対する伸縮、回転、平行移動を併せて記述することができる。アフィン行列Ａは、下記の数式によって表現される。
【００２５】
【数１】
2008287468.tif 000003
【００２６】
上記した数式から明らかなように、アフィン行列Ａの１２の要素ａ11−ａ34は、４組の代表点［Ｐ1，Ｑ1］，［Ｐ2，Ｑ2］，［Ｐ3，Ｑ3］，［Ｐ4，Ｑ4］を用いて一義的に算出することができる。しかしながら本実施例では、６組の代表点［Ｐ1，Ｑ1］−［Ｐ6，Ｑ6］を用い、最小自乗法によって１２の要素ａ11−ａ34をより正確に算出する。そのために、先ずは下記の数２に示すように偏差ｄnを算出する。
【００２７】
【数２】
2008287468.tif 000004
【００２８】
そして、下記の数３に示すように、偏差ｄｎの自乗和Ｄが最小となる要素ａ11−ａ34を算出する。この最小自乗法の演算は、最小自乗法を実行可能な公知のプログラムを用いて行うことができる。
【数３】
2008287468.tif 000005
【００２９】
行列演算部２８は、上記した数１に示すアフィン行列Ａを算出した後、アフィン行列Ａの逆行列Ａ-1を算出する。この逆行列Ａ-1は、製品座標データ４０に記述された各代表点Ｑ1−Ｑ6の座標値Ｑ1：（ｘ1’，ｙ1’，ｚ1’）−Ｑ6：（ｘ6’，ｙ6’，ｚ6’）を、金型座標データ３８に記述された対応する代表点Ｐ1−Ｐ6の座標値Ｐ1：（ｘ1，ｙ1，ｚ1）−Ｐ6：（ｘ6，ｙ6，ｚ6）にそれぞれ変換する行列である。即ち、逆行列Ａ-1は、金型２で成形した製品６の形状を基準にして、その金型２の成形面４の形状を相対的に表現するアフィン行列である。逆行列Ａ-1は、所望する製品６の形状に対して、金型２に形成する成形面４に行うべき伸縮、回転、平行移動の補正量を併せて記述するとなっている。
【００３０】
ステップＳ２０では、金型データ作成装置２０の形状データ処理部２６が、ステップＳ１８で算出した逆行列Ａ-1を用いて、データ記憶部３０に記憶されている転写金型形状データ３４を編集する。形状データ処理部２６は、転写金型形状データ３４が記述する転写成形面６ｂを読み込み、その少なくとも一部の三次元座標値に逆行列Ａ-1を乗算し、転写成形面６ｂの少なくとも一部にアフィン変換を行う。なお、本実施例では、転写成形面６ｂの全ての三次元座標値を逆行列Ａ-1によって一括変換する。それにより、成形時に製品６に生じる伸縮、回転、平行移動の変形を見込んで、金型２に形成する成形面６の補正を一括して行うことができる。逆行列Ａ-1によるアフィン変換後の転写金型形状データ３４は、新たな補正金型形状データ３６として、データ記憶部３０に記憶される。
【００３１】
ステップＳ２０の工程後は、再びステップＳ８の工程に戻り、ステップＳ１６までの工程を実施する。ステップＳ１６の評価作業において製品６が要求される寸法精度を満たさなさければ、再びステップＳ１８、Ｓ２０へ進んでアフィン行列Ａの逆行列Ａ-1による補正を実施する。以上の工程を、製品６が要求される寸法精度を満たすまで繰り返す。それにより、要求される寸法精度を満たす製品６が得られる金型形状を記述する補正金型形状データ３６を作成することができる。
【００３２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許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み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わ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するものであり、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。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】金型の設計作業で利用するシステムの構成を示す図。
【図２】金型データ作成装置の構成を示す図。
【図３】金型の設計作業の流れを示すフローチャート。
【図４】製品形状データが記述する製品形状を例示する図。
【図５】転写金型形状データが記述する転写金型形状を例示する図。
【図６】補正金型形状データが記述する補正金型形状を例示する図。
【図７】補正金型形状における代表点を例示する図。
【図８】製品における代表点を例示する図。
【図９】ディスプレイに表示される評価用画面を例示する図。
【符号の説明】
【００３４】
１０：設計作業に利用するシステム
１２：金型加工装置
１４：製品成形装置
１６：形状測定装置
２０：金型データ作成装置
２２：データ入出力部
２４：表示処理部
２６：形状データ処理部
２８：行列演算部
３０：データ記憶部
３２：製品形状データ
３４：転写金型形状データ
３６：補正金型形状データ
３８：金型座標データ
４０：製品座標データ
【図１】
2008287468.tif 000006
【図２】
2008287468.tif 000007
【図３】
2008287468.tif 000008
【図４】
2008287468.tif 000009
【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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