(57)【要約】【課題】プレス金型の逃げ領域を正確かつ効率的に抽出することができる方法を提供する。【解決手段】プレス金型のパネル形状部を構成する曲面に対してパッチを作成するためのパッチ作成工程Ｓ３と、作成したパッチのオフセット面を作成するためのオフセット面作成工程Ｓ４と、オフセット面の位置関係に基づいて、逃げ領域の候補パッチ群を抽出するための候補抽出工程Ｓ５と、候補パッチ群の境界線に基づいて、逃げ領域を決定するための領域決定工程Ｓ６とを有する。【選択図】　　　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス金型のパネル形状部を構成する曲面に対してパッチを作成するためのパッチ作成工程と、
作成したパッチのオフセット面を作成するためのオフセット面作成工程と、
オフセット面の位置関係に基づいて、逃げ領域の候補パッチ群を抽出するための候補抽出工程と、
候補パッチ群の境界線に基づいて、逃げ領域を決定するための領域決定工程と
を有することを特徴とするプレス金型の逃げ領域の抽出方法。
【請求項２】
前記パッチ作成工程におけるパッチの作成は、トレランス分割に基づいていることを特徴とする請求項１に記載のプレス金型の逃げ領域の抽出方法。
【請求項３】
前記オフセット面作成工程においては、パッチ構成点を追加することによって、曲面の境界に面するパッチが整合されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプレス金型の逃げ領域の抽出方法。
【請求項４】
前記候補抽出工程におけるオフセット面の位置関係には、注目パッチのオフセット面と、隣接パッチのオフセット面とが互いに離れるタイプ、関係が変化しないタイプ、オフセット面がガウジするタイプが含まれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレス金型の逃げ領域の抽出方法。
【請求項５】
前記領域決定工程における候補パッチ群の境界線は、平滑化されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプレス金型の逃げ領域の抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス金型の逃げ領域の抽出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス金型におけるパネル形状部は、生産されるパネルの形状に基づいて、切削加工される。そして、パネルの成形に影響を与えない部位（領域）を逃がすことで、仕上げ加工等のための加工時間および加工コストを削減している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、パネル形状部は、複雑な３次元形状を有しているにもかかわらず、逃げ領域の決定は、設計者の目視による作業および経験に拠っている。したがって、逃げ領域を十分に抽出できないという問題を有している。
【０００４】
一方、パネル形状部の３次元データを、細かなピッチの点群データによって構成することにより、逃げ領域を自動抽出することが可能である。しかし、データ量が非常に増加するため、計算量が膨大となる。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、プレス金型の逃げ領域を正確かつ効率的に抽出することができる方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための発明は、
プレス金型のパネル形状部を構成する曲面に対してパッチを作成するためのパッチ作成工程と、
作成したパッチのオフセット面を作成するためのオフセット面作成工程と、
オフセット面の位置関係に基づいて、逃げ領域の候補パッチ群を抽出するための候補抽出工程と、
候補パッチ群の境界線に基づいて、逃げ領域を決定するための領域決定工程と
を有する。
【０００７】
【発明の効果】
上記のように構成した本発明によれば、パネル形状部を構成する曲面を単位として、パッチが作成される。したがって、パネル形状部内の辺を、確実に特定することができる一方、データ量の増加が抑制される。また、パッチのオフセット面の位置関係に基づいて、逃げ領域が決定されるため、正確かつ効率的である。
【０００８】
つまり、逃げ領域を正確かつ効率的に抽出することができる。したがって、例えば、仕上げ加工等のためのプレス金型の加工時間および加工コストを低減することが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
本発明の実施の形態に係るプレス金型は、例えば、図１に示されるように、上下動自在のダイ１０、フロアに設置されるポンチ２０、被プレス材を保持するためのブランクホルダ３０を有する。被プレス材は、自動車部品に代表される複雑な形状部を有するパネルである。
【００１１】
例えば、ポンチ２０のパネル形状部２１の逃げ領域は、図２に示されるように、ダイ１０のパネル形状部１１の凸部に、被プレス材４０が巻きついて成形される位置に配置される部位２２であり、被プレス材４０の成形に影響を与えない。したがって、この部位（逃げ領域）２２を逃がすことで、仕上げ加工等の加工時間および加工コストを削減することができる。
【００１２】
次に、図３を参照し、本発明の実施の形態に係るプレス金型の逃げ領域の抽出方法を説明する。
【００１３】
まず、パネル形状部のＣＡＤデータが入力され（ステップＳ１）、パッチ作成のための数値条件であるＴＯＬ（トレランス）値が入力される（ステップＳ２）。
【００１４】
その後、パネル形状部を構成する曲面に対してパッチが作成され（ステップＳ３：パッチ作成工程）、全てのパッチに関し、法線方向にオフセット面が作成される（ステップＳ４：オフセット面作成工程）。
【００１５】
次に、注目パッチと隣接パッチのオフセット面の位置関係に基づいて、逃げ領域の候補パッチ群が抽出され（ステップＳ５：候補抽出工程）、候補パッチ群の境界線に基づいて、逃げ領域が決定される（ステップＳ６：領域決定工程）。
【００１６】
そして、逃げ領域のデータ（加工データ）が、出力される（ステップＳ７）。
【００１７】
以上のように、本発明の実施の形態においては、パネル形状部に対して一律にパッチを作成せずに、パネル形状部を構成する曲面を単位として、パッチが作成される。したがって、パネル形状部内の辺を、確実に特定することができる一方、データ量の増加が抑制される。
【００１８】
また、パッチのオフセット面の位置関係に基づいて、逃げ領域が決定されるため、正確かつ効率的である。つまり、逃げ領域を正確かつ効率的に抽出することができる。
【００１９】
次に、図４を参照し、ステップＳ３のパッチ作成工程を説明する。
【００２０】
まず、入力されたＣＡＤデータから、曲面Ｃｎのデータが抽出される（ステップＳ３１）。例えば、図５に示されるパネル形状部１１（２１）から、図６に示される曲面Ｃ１のデータが抽出される。
【００２１】
その後、抽出された曲面Ｃｎを構成する境界線Ｌｎを、入力されたＴＯＬ値によってトレランス分割することによって、分割点Ｐｎが得られる（ステップＳ３２）。
【００２２】
例えば、図６に示されるように、曲面Ｃ１から境界線Ｌ１〜Ｌ４が得られ、図７に示されるように、境界線Ｌ１から新たな分割点Ｐ２，Ｐ３が得られる。
【００２３】
そして、分割点Ｐｎを起点とするパラメタ一定線Ｍｎが算出される（ステップＳ３３）。例えば、図８に示されるように、境界線Ｌ１から分割点Ｐ２，Ｐ３、境界線Ｌ２から分割点Ｐ５，Ｐ６、境界線Ｌ３から分割点Ｐ７、境界線Ｌ４から分割点Ｐ８が得られる場合、パラメタ一定線Ｍ２，Ｍ３，Ｍ５〜Ｍ８が得られる。
【００２４】
次に、パラメタ一定線Ｍｎと境界線Ｌｎとの交点Ｑｎが、算出される（ステップＳ３４）。
【００２５】
例えば、図８に示されるように、境界線Ｌ１の分割点Ｐ２，Ｐ３を起点とするパラメタ一定線Ｍ２，Ｍ３は、境界線Ｌ３と交差し、交点Ｑ２，Ｑ３が得られ、境界線Ｌ２の分割点Ｐ５，Ｐ６を起点とするパラメタ一定線Ｍ５，Ｍ６は、境界線Ｌ４と交差し、交点Ｑ５，Ｑ６が得られ、境界線Ｌ３の分割点Ｐ７を起点とするパラメタ一定線Ｍ７は、境界線Ｌ１と交差し、交点Ｑ７が得られ、境界線Ｌ４の分割点Ｐ８を起点とするパラメタ一定線Ｍ８は、境界線Ｌ２と交差し、交点Ｑ８が得られる。
【００２６】
そして、パラメタ一定線Ｍｎを、入力されたＴＯＬ値によってトレランス分割することによって、新たな分割点Ｒｎが算出される（ステップＳ３５）。
【００２７】
例えば、図９に示されるように、パラメタ一定線Ｍ２から分割点Ｒ１、パラメタ一定線Ｍ３から分割点Ｒ２，Ｒ３、パラメタ一定線Ｍ５から分割点Ｒ４、パラメタ一定線Ｍ６から分割点Ｒ５，Ｒ６、パラメタ一定線Ｍ７から分割点Ｒ７，Ｒ８、パラメタ一定線Ｍ８から分割点Ｒ９，Ｒ１０が得られる。
【００２８】
次に、分割点Ｒｎを通過するパラメタ一定線Ｎｎが算出される（ステップＳ３６）。例えば、図１０に示されるように、分割点Ｒ１〜Ｒ１０を通過するパラメタ一定線Ｎ１〜Ｎ１０が得られる。
【００２９】
そして、境界線Ｌｎ、パラメタ一定線Ｍｎ，Ｎｎの交点が算出される（ステップＳ３７）。曲面Ｃｎは、交点と境界線Ｌｎ、パラメタ一定線Ｍｎ，Ｎｎによって細分化され、得られたセルを２分割することで、例えば、図１１に示されるようなパッチが、作成される（ステップＳ３８）。
【００３０】
次に、パネル形状部１１（２１）を構成する全ての曲面Ｃｎに対するパッチ作成が完了したか否かが判断される（ステップＳ３９）。パッチ未作成の曲面が存在する場合、プロセスは、ステップＳ３１に復帰し、次の曲面に対するパッチ作成が開始される。
【００３１】
以上のように、ステップＳ３のパッチ作成工程においては、パネル形状部を構成する曲面の全てに対してパッチが作成される。したがって、パネル形状部内の辺を、確実に特定することができる。
【００３２】
また、曲面は、ＴＯＬ値に基づいて適宜細分化されるため、変化の少ない部位は、大きなパッチが形成され、変化の大きい部位は、小さなパッチが形成される。したがって、一律の精度が適用される点群データに比べ、データ量を小さくすることが可能となる。
【００３３】
次に、図１２を参照し、ステップＳ４のオフセット面作成工程を説明する。
【００３４】
まず、パッチ作成が完了した曲面Ｃｎの中から注目曲面が抽出され（ステップＳ４１）、注目曲面に隣接する曲面（隣接曲面）の境界に面するパッチ構成点に基づいて、注目曲面がさらに細分化され、パッチが追加（整合）される（ステップＳ４２）。
【００３５】
例えば、図１３に示されるように、注目曲面Ｃ１のパッチ構成点Ｐ’１，Ｐ’２と異なる座標を有する隣接曲面Ｃ２のパッチ構成点Ｐ’４〜Ｐ’５が、注目曲面Ｃ１の境界に面するパッチ構成点として新たに追加される。そして、当該パッチ構成点によって、パッチを２分割することによって、新たなパッチが追加される。
【００３６】
次に、未整合の隣接曲面の存在の有無が判断される（ステップＳ４３）。未整合の隣接曲面が存在する場合、プロセスは、ステップＳ４２に復帰し、次の隣接曲面が処理される。未整合の隣接曲面が存在しない場合、注目曲面の抽出が完了したか否かが判断される（ステップＳ４４）。
【００３７】
注目曲面の抽出が完了していない場合、プロセスは、ステップＳ４１に復帰し、次の注目曲面が抽出される。注目曲面の抽出が完了した場合、プロセスは、ステップＳ４５に進む。
【００３８】
ステップＳ４５においては、パッチ追加が完了した曲面Ｃｎの中から注目パッチが抽出される。そして、注目パッチの法線が算出され（ステップＳ４６）、注目パッチがオフセット（オフセット面が作成）される（ステップＳ４７）。
【００３９】
その後、注目パッチの抽出が完了したか否かが判断される（ステップＳ４８）。注目パッチの抽出が完了していない場合、プロセスは、ステップＳ４１に復帰し、次の注目パッチが抽出される。
【００４０】
以上のように、ステップＳ４のオフセット面作成工程においては、パッチ構成点を追加することによって、曲面の境界に面するパッチを整合した後で、全てのパッチに関し、法線方向にオフセット面が作成される。したがって、オフセット時の位置関係を正確かつ容易に判別することができる。
【００４１】
次に、図１４を参照し、ステップＳ５の候補抽出工程を説明する。
【００４２】
まず、オフセット面が形成されたパッチＳｎの中から注目パッチが抽出される（ステップＳ５１）。次に、注目パッチに隣接するパッチＴｎ（隣接パッチ群）が抽出される（ステップＳ５２）。
【００４３】
なお、隣接パッチ群は、境界線Ｏｎを注目パッチと共有するパッチと、パッチ構成点Ｑ’ｎを注目パッチと共有するパッチとを含んでいる。例えば、図１５に示されるような場合、隣接パッチ群は、境界線Ｏ１〜Ｏ３を注目パッチＳ１と共有するパッチＴ１〜Ｔ３と、パッチ構成点Ｑ’１〜Ｑ’３を注目パッチＳ１と共有すパッチＴ４〜Ｔ１３とを含む。
【００４４】
次に、注目パッチＳｎと隣接パッチＴｎのオフセット後の位置関係、つまり、注目パッチＳｎのオフセット面Ｓ’ｎと、隣接パッチＴｎのオフセット面Ｔ’ｎとの位置関係が検出されると（ステップＳ５３）、プロセスは、ステップＳ５４に進む。
【００４５】
位置関係には、オフセット面Ｓ’ｎとオフセット面Ｔ’ｎとが互いに離れるタイプＡ（図１６参照）、関係が変化しないタイプＢ（図１７参照）、オフセット面Ｓ’ｎとオフセット面Ｔ’ｎとがガウジするタイプＣ（図１８参照）が存在する。
【００４６】
注目パッチと隣接パッチ群との位置関係は、図１９に示されるように、７種類に分類される。例えば、位置関係にタイプＡが存在する場合、注目パッチは、凸部の一部を構成するため、逃げ領域の候補パッチから除外される。つまり、タイプＡの位置関係を有する隣接パッチが検出された場合、注目パッチが候補パッチとして不適当であることが直ちに判別される。したがって、残りの隣接パッチ群に対する位置関係を調査することは不要である。
【００４７】
一方、位置関係にタイプＡが存在しない場合、注目パッチが候補パッチとして適当であるか否かを判別するためには、注目パッチと隣接パッチ群との位置関係を全て調査することが必要である。
【００４８】
例えば、位置関係にタイプＢのみが存在する場合、注目パッチは、平坦であるため、凹部の一部を構成するか否かが不明である。しかがって、注目パッチは、候補パッチとして不適当であると判断される。
【００４９】
位置関係にタイプＣのみが存在する場合、注目パッチは、凹部の一部を構成するため、候補パッチとして適当であると判別される。さらに、位置関係にタイプＢおよびタイプＣのみが存在する場合、注目パッチは、凹部の一部を構成するため、候補パッチとして適当であると判別される。
【００５０】
次に、ステップＳ５４においては、位置関係がタイプＡであるか否かが判断される。位置関係がタイプＡであると判断される場合、隣接パッチ群の以後の調査は不要であるため、注目パッチを逃げ領域の候補パッチから除外し、プロセスは、ステップＳ５８に進む。
【００５１】
位置関係がタイプＡでないと判断される場合、隣接パッチ群の調査完了の有無が判断される（ステップＳ５５）。隣接パッチ群の調査が未完了であると判断される場合、プロセスは、ステップＳ５２に復帰し、次の隣接パッチが抽出される。
【００５２】
隣接パッチ群の調査が完了したと判断される場合、位置関係にタイプＣが含まれているか否かが判断される（ステップＳ５６）。
【００５３】
位置関係にタイプＣが含まれていると判断される場合、注目パッチは、逃げ領域の候補パッチとして登録され（ステップＳ５７）、プロセスは、ステップＳ５８に進む。位置関係にタイプＣが含まれていない、つまり、位置関係の全てがタイプＢであると判断される場合、注目パッチは、逃げ領域の候補パッチから除外されるため、ステップＳ５７がスキップされる。
【００５４】
ステップＳ５８においては、パッチの抽出完了の有無が判断される。パッチの抽出が未完了であると判断される場合、プロセスは、ステップＳ５１に復帰し、次の注目パッチが抽出される。
【００５５】
以上のように、ステップＳ５の候補抽出工程においては、オフセット後における注目パッチと隣接パッチの位置関係に基づいて、注目パッチが凹部の一部を構成するか否かが判断される。したがって、逃げ領域の候補パッチを高精度で抽出することができる。
【００５６】
次に、図２０を参照し、ステップＳ６の領域決定工程を説明する。
【００５７】
まず、候補パッチ群によって構成される領域の形状や面積、あるいは加工性などの特性に応じて、不適当な領域（例えば、小さすぎる領域）を除外することで、候補パッチ群が選択される（ステップＳ６１）。
【００５８】
そして、図２１に示されるように、選択された候補パッチ群によって構成される領域の境界線ＢＬが、抽出される（ステップＳ６２）。境界線ＢＬの抽出は、例えば、注目パッチの隣接パッチが候補パッチ群に含まれているか否かの判別に基づいて、実行される。
【００５９】
次に、加工等の必要に応じて、境界線ＢＬの平滑化を実行し、境界線ＢＬによって囲まれた部位を、逃げ領域２２とする（ステップＳ６３）。
【００６０】
以上のように、ステップＳ６の領域決定工程においては、候補パッチ群の境界線に基づいて、逃げ領域が適宜決定される。なお、ステップＳ６１の選択は、ステップＳ６２の境界線抽出の前に実行することに限定されず、ステップＳ６３の平滑化の前に実行することも可能である。さらに、ステップＳ６１の選択を省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプレス金型を説明するための断面図である。
【図２】プレス金型のパネル形状部の逃げ領域を説明するための断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るプレス金型の逃げ領域の抽出方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３に示されるステップＳ３のパッチ作成工程を説明するためのフローチャートである。
【図５】パネル形状部を説明するための概略図である。
【図６】図４に示されるステップＳ３１の曲面抽出を説明するための概念図である。
【図７】図４に示されるステップＳ３２の境界線のトレランス分割を説明するための概念図である。
【図８】図４に示されるステップＳ３３のパラメタ一定線算出およびステップＳ３４の交点算出を説明するための概念図である。
【図９】図４に示されるステップＳ３５のパラメタ一定線のトレランス分割を説明するための概念図である。
【図１０】図４に示されるステップＳ３６のパラメタ一定線算出を説明するための概念図である。
【図１１】図４に示されるステップＳ３８のセル２分割を説明するための概念図である。
【図１２】図３に示されるステップＳ４のオフセット面作成工程を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２に示されるステップＳ４２のパッチ追加を説明するための概念図である。
【図１４】図３に示されるステップＳ５の候補抽出工程を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１４に示されるステップＳ５２の隣接パッチ抽出を説明するための概念図である。
【図１６】図１４に示されるステップＳ５３の位置関係検出に係るタイプＡの位置関係を説明するための概念図である。
【図１７】図１４に示されるステップＳ５３の位置関係検出に係るタイプＢの位置関係を説明するための概念図である。
【図１８】図１４に示されるステップＳ５３の位置関係検出に係るタイプＣの位置関係を説明するための概念図である。
【図１９】逃げ領域の候補パッチの決定方法を説明するための図表である。
【図２０】図３に示されるステップＳ６の領域決定工程を説明するためのフローチャートである。
【図２１】図２０に示されるステップＳ６２の境界線抽出を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１０…ダイ、
１１…パネル形状部、
２０…ポンチ、
２１…パネル形状部、
２２…逃げ領域、
３０…ブランクホルダ、
４０…被プレス材、
ＢＬ…境界線、
Ｃｎ，Ｃ１，Ｃ２…曲面、
Ｌｎ，Ｌ１〜Ｌ４…境界線、
Ｍｎ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ５〜Ｍ８…パラメタ一定線
Ｎｎ，Ｎ１〜Ｎ１０…パラメタ一定線、
Ｏｎ，Ｏ１〜Ｏ３…境界線、
Ｐｎ，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ５〜Ｐ８…分割点、
Ｐ’ｎ，Ｐ’１〜Ｐ’５…パッチ構成点、
Ｑｎ，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５〜Ｑ８…交点、
Ｑ’１〜Ｑ’３…パッチ構成点、
Ｒｎ，Ｒ１〜Ｒ１０…分割点、
Ｓｎ，…パッチ、
Ｓ１…注目パッチ、
Ｓ’ｎ…オフセット面、
Ｔｎ，Ｔ４〜Ｔ１３…隣接パッチ、
Ｔ’ｎ…オフセット面。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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