(57)【要約】【課題】  最適なエアベントの位置を自動的に設定する。【解決手段】  金型の三次元ＣＡＤデータに基づいて当該金型の三次元形状モデルを生成し（Ｓ１，２）、エアベントの開口領域が当該三次元形状モデルの特定の領域である場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、当該領域内の曲率の小さな領域に対して当該エアベントの開口位置を選定し（Ｓ４）、前記エアベントの開口領域が前記三次元形状モデルの特定の領域以外の領域である場合には（Ｓ３：ＮＯ）、当該領域内の凹部領域に対して前記エアベントの開口位置を選定し（Ｓ５）、前記第１、前記第２のエアベント開口位置選定段階で選定されたエアベントの各開口位置において前記エアベントの加工方向を演算する（Ｓ６）。【選択図】            図２
2005279707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の三次元ＣＡＤデータに基づいて当該金型の三次元形状モデルを生成する段階と、
エアベントの開口領域が当該三次元形状モデルの特定の領域である場合には、当該領域内の曲率の小さな領域に対して当該エアベントの開口位置を選定する第１のエアベント開口位置選定段階と、
前記エアベントの開口領域が前記三次元形状モデルの特定の領域以外の領域である場合には、当該領域内の凹部領域に対して前記エアベントの開口位置を選定する第２のエアベント開口位置選定段階と、
前記第１、前記第２のエアベント開口位置選定段階で選定されたエアベントの各開口位置において前記エアベントの加工方向を演算する段階と、
を含むことを特徴とする金型のエアベント位置設定方法。
【請求項２】
さらに、
前記エアベントの開口位置および前記エアベントの加工方向に基づいて前記エアベントの加工データを生成する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の金型のエアベント位置設定方法。
【請求項３】
前記第１と前記第２のエアベント開口位置選定段階の処理順序が逆であることを特徴とする請求項１に記載の金型のエアベント位置設定方法。
【請求項４】
前記エアベントの開口位置は、あらかじめ定められている開口ピッチ以上の間隔を置いて選定されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の金型のエアベント位置設定方法。
【請求項５】
前記第１のエアベント開口位置選定段階は、
指定した平面領域内に前記エアベントの開口位置をあらかじめ定められている開口ピッチで配置する段階と、
前記三次元形状モデルの前記特定の領域に対して前記エアベントの開口位置をプレス方向から投影させる段階と、
投影された各開口位置における前記三次元形状モデルの曲率半径を演算する段階と、
あらかじめ定められている最小曲率半径よりも大きな曲率半径を有している部分に位置される開口位置を抽出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の金型のエアベント位置設定方法。
【請求項６】
前記第２のエアベント開口位置選定段階は、
指定した平面領域内にあらかじめ定められている格子ピッチで格子状の線分を作成する段階と、
前記三次元形状モデルの前記特定の領域以外の領域に対して前記格子状の線分をプレス方向から投影させる段階と、
当該線分に沿う断面カーブを前記三次元形状モデルに基づいて生成する段階と、
生成された断面カーブの凹部領域を演算する段階と、
演算された凹部領域内で前記エアベントの開口候補点を選定する段階と、
前記断面カーブを前記三次元形状モデルに基づいて生成する段階から前記凹部領域内で前記エアベントの開口候補点を選定する段階までの処理を投影された格子状のすべての線分に対して繰り返す段階と、
前記三次元形状モデルの前記特定の領域以外の領域に対して選定されたすべてのエアベントの開口候補点の中から開口位置とされるべきものをあらかじめ定められている開口ピッチに基づいて抽出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の金型のエアベント位置設定方法。
【請求項７】
前記断面カーブの凹部領域を演算する段階は、
前記断面カーブ上に検査点を配置する段階と、
各検査点間を結ぶベクトルを求める段階と、
求められたベクトルの方向に基づいて前記断面カーブの凹部領域を求める段階と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の金型のエアベント位置設定方法。
【請求項８】
前記エアベントの開口候補点を選定する段階は、
前記凹部領域の大きさを演算する段階と、
前記凹部領域の曲率半径を演算する段階と、
演算された前記凹部領域の大きさと曲率半径とに基づいて前記凹部領域内の開口候補点を選定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の金型のエアベント位置設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形品の品質低下やプレス成形品の搬送時における不具合の発生を防止するために金型に開口すべきエアベントの位置を自動的に設定できる金型のエアベント位置設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型を用いてプレス加工を行うと、金型と被加工パネルとの間に空気が入り込み、その空気のエアー圧によってプレス成型品の最終形状を歪める。最終形状が所望の形状とは異なってしまうと、当然のことながらプレス成型品の品質低下や搬送時の不具合が生じる。
【０００３】
このため、金型にプレス時の空気を逃がすためのエアベントを開口している。エアベントは、適当な位置に適当な数設ければ良いと言うものではなく、プレス成型品の最終形状に影響を与えず、効率的に空気を逃がすことができる最適な位置に最適な数だけ設けることが望ましい。従来、たとえば、下記の特許文献１に記載されているように、エアベントは、曲率の大きな凸形状の部分において任意の間隔ごとに開口している。
【特許文献１】特開平０８−２８７１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エアベントを開口するに当たっては、作業者が金型の滑らかな凸形状の部分の曲率を実際に目測し、経験に基づいて最適と思われる位置に必要と思われる数だけ開口している。このため、エアベントが必ずしも最適な位置に最適な数だけ設けられているとは限らない。また、エアベントの開口位置及び開口数は作業者によって異なる場合もある。
【０００５】
また、金型にはその裏面や側面にリブが設けられているものがあるが、リブを有する金型の場合、エアベントはそのリブを避けて開口しなければならない。このため、作業者は金型の裏側にもぐり込み、リブが設けられている位置や形状を調べ、金型の表面にそのリブが設けられている位置や形状を示す参照線を手書きしている。このため、描いた参照線の精度によっては、エアベントを開口しようとしている位置が不適切なことがあり、この場合、エアベントの（穴）加工不良が生じる。
【０００６】
本発明は、以上のような従来の技術の不具合を解消するために成されたものであり、最適なエアベントの位置が自動的に設定できる金型のエアベント位置設定方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる金型のエアベント位置設定方法は、金型の三次元ＣＡＤデータに基づいて当該金型の三次元形状モデルを生成し、エアベントの開口領域が当該三次元形状モデルの特定の領域である場合には、当該領域内の曲率の小さな領域に対して当該エアベントの開口位置を選定し、前記エアベントの開口領域が前記三次元形状モデルの特定の領域以外の領域である場合には、当該領域内の凹部領域に対して前記エアベントの開口位置を選定し、前記第１、前記第２のエアベント開口位置選定段階で選定されたエアベントの各開口位置において前記エアベントの加工方向を演算する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の金型のエアベント位置設定方法によれば、エアベントの最適な位置が自動的に設定され、また、その最適な加工方向も自動的に決定されるので、作業者が実際の金型上でエアベントの開口位置を選定するという作業がなくなり、エアベント開口作業の作業性が著しく向上し、また金型の品質も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる金型のエアベント位置設定方法を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明にかかる金型のエアベント位置設定方法を実施するエアベント位置設定装置の機能ブロック図である。エアベント位置設定装置は、三次元金型ＣＡＤデータ記憶部１０、三次元金型形状モデル生成部１５、入力情報データベース２０、エアベント開口情報作成部２５、投影点作成部３０、曲率半径演算部３５、入力装置４０、格子状線分生成部４５、断面カーブ作成部５０、凹部抽出部５５、エアベント開口位置決定部６０、加工方向決定部６５、加工データ作成部７０、加工データ記憶部７５から構成される。
【００１１】
三次元金型ＣＡＤデータ記憶部１０は、金型を構成するポンチ側、ダイ側のすべての部分の形状データを記憶している。具体的には、ポンチ側造形部のポンチ成形部位、ダイ成形部位、エンボス部位、ポンチ側余肉部のダイ成形部位、ダイ側造形部のポンチ成形部位、ダイ成形部位、エンボス部位、ダイ側余肉部のダイ成形部位の形状データである。
【００１２】
三次元金型形状モデル生成部１５は、三次元金型ＣＡＤデータ記憶部１０に記憶されている形状データに基づいて金型各部の三次元形状モデルを生成する。
【００１３】
入力情報データベース２０は、エアベントの開口位置を演算するために必要なすべてのデータを記憶している。たとえば、平面領域を形成するために用いられる指定範囲、エアベントの開口ピッチ、エアベントの大きさ、エアベントの開口位置を抽出するための最小曲率半径、プレス方向に関するデータ、格子状の線分を作成する場合に用いられる格子ピッチ、凹部領域の有無を調べるときに用いられる凹部算出用０値判断値、凹部領域にエアベントを開口するか否かを判断するための最小凹部長さ、最大曲率半径、エアベント追加凹部長さ、加工許容角度、加工最大角度、間引き距離、エアベントの開口位置を最終的に設定するための開口ピッチ、加工許容角度、加工最大角度などである。
【００１４】
エアベント開口情報作成部２５は、入力情報データベース２０に記憶されているデータを用いて、平面領域を作成しその領域内にエアベントの開口位置を所望の開口ピッチで配置する。
【００１５】
投影点作成部３０は、選択されたポンチ側／ダイ側の別に基づいて、三次元金型形状モデル生成部１５で生成された金型の三次元形状モデルを配置し、エアベント開口情報作成部２５によって作成されたエアベントの開口位置をその三次元形状モデルに対し指定されたプレス方向から投影する。
【００１６】
曲率半径演算部３５は、三次元形状モデルに投影された各開口位置において三次元形状モデルの曲率半径を演算する。
【００１７】
入力装置４０は、入力情報データベース２０に記憶させるべきデータを入力したり、エアベントの開口位置を演算するために必要なデータを直接入力したりする。
【００１８】
格子状線分生成部４５は、入力情報データベース２０に記憶されているデータを用いて、指定した平面領域を作成しその領域内に格子状の線分を所望の格子ピッチで描く。
【００１９】
断面カーブ作成部５０は、選択されたポンチ側／ダイ側の別に基づいて、三次元金型形状モデル生成部１５で生成された金型の三次元形状モデルを配置し、格子状線分生成部４５によって描かれた格子状の線分をその三次元形状モデルに対し指定されたプレス方向から投影する。そして、線分ごとに当該線分に沿う三次元形状モデルの断面カーブを生成する。
【００２０】
凹部抽出部５５は、断面カーブ作成部５０によって生成された各断面カーブからその断面カーブの凹部領域を抽出する。
【００２１】
エアベント開口位置決定部６０は、曲率半径演算部３５によって演算された各開口位置での曲率半径に基づいて、入力情報データベース２０に記憶されている最小曲率半径よりも大きな曲率半径の開口位置を抽出する。また、凹部抽出部５５によって抽出された凹部領域内でエアベントの開口候補点を選定し、三次元形状モデルに対して選定されたすべてのエアベントの開口候補点の中から開口位置とされるべきものを入力情報データベース２０に記憶されている開口ピッチに基づいて抽出する。
【００２２】
加工方向決定部６５は、エアベント開口位置決定部６０によって抽出された各開口位置においてエアベントの加工方向を演算する。
【００２３】
加工データ作成部７０は、エアベント開口位置決定部６０によって抽出されたエアベントの開口位置および加工方向決定部６５によって演算されたエアベントの加工方向に基づいて、エアベントの加工データを生成する。
【００２４】
加工データ記憶部７５は、加工データ作成部７０によって生成されたエアベントの加工データを記憶する。
【００２５】
次に、本発明にかかる金型のエアベント位置設定方法の手順を図２〜図４に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。本発明に係る金型のエアベント位置設定方法は、金型の三次元ＣＡＤデータに基づいて、曲率の小さな領域、または凹部領域にエアベントの開口位置を自動的に設定し、その加工データを自動的に生成できるようにしたものである。
【００２６】
［エアベント位置設定方法の概略処理］
三次元金型形状モデル生成部１５は、入力装置４０によって作業者が指定したプレス方向および部品名、または入力情報データベース２０に記憶されているプレス方向および部品名を入力し、三次元金型ＣＡＤデータ記憶部１０に記憶されている該当部品の形状データ（三次元ＣＡＤデータ）を取り出して（Ｓ１）、プレス方向から見た金型各部の三次元形状モデルを生成する（Ｓ２）。次に、エアベントを開口しようとしている領域が特定の領域、つまりポンチ側造形部のポンチ成形部位である場合には、エアベント開口情報作成部２５、投影点作成部３０、曲率半径演算部３５およびエアベント開口位置決定部６０によって、ポンチ側造形部のポンチ成形部位内の曲率の小さな領域に対してエアベントの開口位置を選定するポンチ成形部位用処理（第１のエアベント開口位置選定段階の処理）が行われる（Ｓ３：ＹＥＳ、Ｓ４）。
【００２７】
一方、エアベントを開口しようとしている領域が特定の領域以外の領域、つまり、ポンチ側造形部のダイ成形部位、エンボス部位、ポンチ側余肉部のダイ成形部位、ダイ側造形部のポンチ成形部位、ダイ成形部位、エンボス部位、ダイ側余肉部のダイ成形部位である場合には、格子状線分生成部４５、断面カーブ作成部５０、凹部抽出部５５およびエアベント開口位置決定部６０によって、これらの部位の内指定された領域内の凹部領域に対してエアベントの開口位置を選定する他部位用処理（第２のエアベント開口位置選定段階の処理）が行われる（Ｓ３：ＮＯ、Ｓ５）。なお、エアベントの開口位置は、あらかじめ定められている開口ピッチ以上の間隔を置いて選定される
次に、加工方向決定部６５は、エアベント開口位置決定部６０によって選定されたすべてのエアベント開口位置に対してその加工方向を演算し決定する（Ｓ６）。そして、加工データ作成部７０は、加工方向決定部６５からすべてのエアベントの開口位置およびエアベントの加工方向を入力し、エアベントの加工データを生成してそれを加工データ記憶部７５に記憶させる（Ｓ７）。
【００２８】
本発明にかかる金型のエアベント位置設定方法は概略上述のような手順で行われるが、ステップＳ４の処理とステップＳ５の処理の順番を入れ替えて処理することも可能である。
【００２９】
次に、ステップＳ４のポンチ成形部位用処理、ステップＳ５の他部位用処理およびステップＳ６の加工方向決定処理を図５以降の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３０】
［ポンチ成形部位用処理］
図３は、図２のフローチャートのポンチ形成部位用処理のサブルーチンフローチャートである。この処理はエアベントを開口しようとしている領域が特定の領域、つまりポンチ側造形部のポンチ成形部位である場合に行われる。
【００３１】
まず、エアベント開口情報作成部２５は、入力情報データベース２０に記憶されている、または入力装置４０から作業者が入力した、指定範囲、開口ピッチ関するデータに基づいて、図５に示すような指定範囲の平面領域１００を形成し、平面領域１００内にエアベントの開口位置１０５を指定された開口ピッチで配置する。なお、エアベント開口情報とは、平面領域１００内にエアベントの開口位置１０５を指定された開口ピッチで配置させたときの情報である（Ｓ１１）。
【００３２】
次に、投影点作成部３０は、エアベント開口情報作成部２５で作成されたエアベント開口情報と三次元金型形状モデル生成部１５によって作成された三次元形状モデルを入力し、その三次元形状モデルのポンチ側造形部のポンチ成形部位に対して平面領域１００に配置されたエアベントの開口位置をプレス方向から投影させる。具体的には、図５および図６に示すように、エアベントの開口位置１０５が配置されている平面領域１００を三次元形状モデル１１０のプレス方向を法線に持つ表面上にプレス方向から投影し、三次元形状モデル１１０の表面上の投影点１１５を求める（Ｓ１２）。
【００３３】
そして、曲率半径演算部３５は、三次元金型形状モデル生成部１５によって作成された三次元形状モデル１１０と投影点作成部３０によって求められた投影点１１５を入力し、各投影点１１５における三次元形状モデル１１０の曲率半径を演算して最小曲率半径を求める（Ｓ１３）。
【００３４】
エアベント開口位置決定部６０は、入力情報データベース２０に記憶されている最小曲率半径を取り出し、曲率半径演算部３５によって求められた各投影点１１５における曲率半径と比較し、最小曲率半径よりも大きな曲率半径を有し、プレス方向から見て凸となっている面の投影点１１５のみを抽出する。そして、各投影点１１５を中心に入力情報データベース２０に記憶されているエアベントの大きさに応じた大きさの円を描き円筒状のソリッドモデルを作成する（Ｓ１４）。以上の処理が終了したら図２のフローチャートに戻る。
【００３５】
［他部位用処理］
図４は、図２のフローチャートの他部位用処理のサブルーチンフローチャートである。この処理はエアベントを開口しようとしている領域が特定の領域以外の領域、つまりポンチ側造形部のダイ成形部位、エンボス部位、ポンチ側余肉部のダイ成形部位、ダイ側造形部のポンチ成形部位、ダイ成形部位、エンボス部位、ダイ側余肉部のダイ成形部位である場合に行われる。
【００３６】
まず、格子状線分生成部４５は、入力情報データベース２０に記憶されている、または入力装置４０から作業者が入力した、指定範囲、格子ピッチに関するデータに基づいて、図７に示すような指定範囲の平面領域１００を形成し、平面領域１００内に格子ピッチで格子状の線分１２０を作成する（Ｓ２１）。
【００３７】
断面カーブ作成部５０は、格子状線分生成部４５で作成された格子状の線分１２０と三次元金型形状モデル生成部１５によって作成された三次元形状モデルを入力し、その三次元形状モデルに対して平面領域１００に配置された格子状の線分１２０をプレス方向から投影させる。そして、各線分に沿う断面カーブを三次元形状モデルに基づいて生成する。具体的には、図７に示すように、格子状の線分１２０が配置されている平面領域１００を三次元形状モデル１１０のプレス方向を法線に持つ表面上にプレス方向から投影し、各線分に沿う三次元形状モデル１１０の断面カーブ（図８参照）を求める（Ｓ２２）。
【００３８】
次に、凹部抽出部５５は、求められた断面カーブの凹部領域を演算する。つまり三次元形状モデル１１０の凹んでいる部分を求める。凹部領域は次のようにして求める。
【００３９】
断面カーブが図８に示すような形状として得られた場合、まず、断面カーブ上の構成点と中点とを求める。断面カーブの中点は構成点と構成点との中間に位置する点である。これらの点は検査点となる。なお、図８、図９に示した断面カーブにおいて、奇数の○数字に該当する白丸が構成点であり、偶数の○数字に該当する黒丸が中点である。
【００４０】
まず、各検査点間を結ぶベクトルを演算する。たとえば、図９に示すように、１番と２番の検査点を結ぶベクトルＢ１２および１番と３番の検査点を結ぶベクトルＢ１３を作成し、図１０Ａに示すように、ベクトルＢ１２に対してベクトルＢ１３がプラス側（金型のない側）に振れているか否かを判断する。プラス側に振れている場合には、１番と４番を結ぶベクトルＢ１４を作成し、ベクトルＢ１３に対してベクトルＢ１４がプラス側に振れているか否かを判断する。このようにして次々とベクトルを比較して行き、図１０Ｂに示すように、マイナス側に振れるベクトルが現れたら、その１つ前のベクトルを構成する点が凹部の端点であるとする。図９に示すように、ベクトルＢ１２からベクトルＢ１８までは各ベクトルがプラス側に振れているが、ベクトルＢ１９はベクトルＢ１８に対してマイナス側に振れている。したがって、凹部の片側の端点は８番の検査点となる。以上の処理を順方向の検査という。
【００４１】
今度は凹部の端点とされた８番の検査点から１番の検査点に逆方向のベクトルを作成して前記とは逆向きに同様な検査を行う。その結果は、８番の検査点を基準に作成した１番の検査点までのベクトルはすべてプラス方向に変化し、マイナス方向に変化するベクトルはないので、凹部のもう一方の端点は１番の検査点となる。したがって、１番の検査点と８番の検査点との間の領域が凹部領域となる。以上の処理を逆方向の検査という。
【００４２】
なお、ベクトルがマイナス側に振れているかプラス側に振れているかの判断は、入力情報データベース２０に記憶されている凹部算出用０値判断値に基づいて行う。凹部算出用０値判断値は初期値として１°が設定されているが、２つのベクトルの角度差が１°未満であればどちらにも触れていないと判断し、±１°以上であればいずれかに振れていると判断する。
【００４３】
次に、断面カーブの残りの検査点について上記と同様な順方向および逆方向の検査を行い、断面カーブの残りの領域について凹部領域の存在の有無を調べる。つまり、図８および図９において、９番の検査点から１９番の検査点についてそれぞれの検査点間のベクトルの振れの方向を調べ、凹部領域を演算する。
【００４４】
なお、ベクトルの振れを調べる際、比較の開始直後にマイナス側に触れた場合には、一度プラス側に振れてマイナス側に振れたところを凹部の端点とする。たとえば図１１に示すような形状の断面カーブの場合、１番の検査点から１０番の検査点までのベクトルの振れはマイナス方向であるが、１１番の検査点から１４番の検査点までのベクトルの振れはプラス方向である。したがって、凹部の片側の端点は１４番の検査点となる。
【００４５】
次に１４番の検査点を基準に逆方向の検査を行うと、１４番の検査点から１０番の検査点までのベクトルの振れはマイナス方向であるが、９番の検査点から３番の検査点までのベクトルの振れはプラス方向である。したがって、凹部のもう一方の端点は３番の検査点となる。したがって、３番の検査点と１４番の検査点との間の領域が凹部領域となる。以上の処理をすべての断面カーブに対して行うことによって、凹部の抽出処理が終了する（Ｓ２３）。
【００４６】
以上の処理で求められた凹部領域に対して次の処理を行ってエアベント開口候補位置を演算する。
【００４７】
エアベント開口位置決定部６０は、以上の凹部の抽出処理で求められた凹部領域の端点間Ａ、Ｂを、図１２に示すように直線で結び、その直線（凹部線分１３０）の長さを求める。凹部線分１３０の長さが、入力情報データベース２０に記憶されている最小凹部長さ以下の場合には、その凹部領域にエアベントは開口しない。最小凹部長さの初期値としては１０ｍｍが設定されている。したがって、幅が１０ｍｍ以下の凹部にはエアベントが開口されないことになる。
【００４８】
次に、エアベント開口位置決定部６０は、凹部領域を構成する各検査点の三次元形状モデルにおける曲率半径を入力する。その曲率半径が入力情報データベース２０に記憶されている最大曲率半径以上の場合には、その検査点にエアベントは開口しない。最大曲率半径としては１００ｍｍが設定されている。したがって、曲率が１００ｍｍ以上の検査点はエアベント開口候補位置としては選択されず、比較的平坦な形状の凹部にはエアベントが開口されない。
【００４９】
さらに、エアベント開口位置決定部６０は、エアベントを開口することができる領域（曲線の変曲点であるＲ止まりからＲ止まりの間の距離）を求め、その領域の長さが入力情報データベース２０に記憶されているエアベント追加凹部長さよりも短いか否かを判断し、短い場合、その領域にエアベントを１個開口することとし、長い場合、その領域にエアベントを２個開口することにする。エアベント追加凹部長さとしては４０ｍｍが設定されている。
【００５０】
そして、エアベント開口位置決定部６０は、その領域にエアベントを１個開口することとした場合には、図１３に示すように、Ｒ止まり間に存在する各検査点における断面カーブ上の法線ベクトル１４０を求め、それらの法線ベクトルと入力情報データベース２０に記憶されているプレス方向との成す角度θを求める。それらの角度が入力情報データベース２０に記憶されている加工許容角度以下の検査点があれば、その検査点をエアベント開口候補位置とする。加工許容角度としては１８°が設定されている。
【００５１】
開口候補位置が複数ある場合には、凹部領域の端点間を結ぶ直線から最も離れている検査点をエアベント開口候補位置とする。Ｒ止まり間に存在する検査点にエアベント開口候補位置とする検査点が見つからなければ、法線ベクトルとプレス方向との成す角度θが加工許容角度を超え、入力情報データベース２０に記憶されている加工最大角度未満の検査点があるか否かを判断し、その条件に合う検査点があれば、凹部領域の端点間を結ぶ直線から最も離れている検査点をエアベント開口候補位置とする。この条件に合う検査点がなければ、その凹部領域にはエアベントを開口しない。加工最大角度としては４５°が設定されている。
【００５２】
一方、エアベント開口位置決定部６０は、その領域にエアベントを２個開口することとした場合には、図１４に示すように、凹部線分１３０の中点を求め、その中点をプレス方向に下ろしていって断面カーブと交差する点１５０を求める。そして、凹部領域内に存在する２つのＲ止まりから前記の点１５０に向かって（検査方向）、各検査点における断面カーブの法線ベクトル１４０を求める。そして、その法線ベクトルとプレス方向との成す角度θを求める。その角度が加工許容角度以下であれば、その検査点をエアベント開口候補位置とする。開口候補位置が複数ある場合には、Ｒ止まりに近い検査点をエアベント開口候補位置とする。Ｒ止まり間に存在する検査点にエアベント開口候補位置とする検査点が見つからなければ、法線ベクトルとプレス方向との成す角度θが加工許容角度を超え、加工最大角度未満の検査点があるか否かを判断し、その条件に合う検査点があれば、Ｒ止まりに近い検査点をエアベント開口候補位置とする。なお、入力情報データベース２０には間引き距離が記憶されているが、２個のエアベント開口候補位置が間引き距離以下である場合にはいずれか一方をエアベント開口候補位置とする。
【００５３】
以上では凹部領域内でエアベントの開口候補点を選定する処理が行われる（Ｓ２４）。なお、Ｓ２３とＳ２４の処理は、格子状のすべての線分の断面カーブに対して行われる。
【００５４】
以上までの処理で凹部領域に存在する検査点の中からエアベントを開口することができるもの、すなわちエアベントの開口候補点が選定される。ところが、開口候補点は、エアベントの開口ピッチよりもかなり小さく設定されている格子ピッチ間隔で選定されているため、不必要な開口候補点を間引いていく処理を行う必要がある。
【００５５】
エアベント開口位置決定部６０は、凹部線分を島分け（グループ化）する処理を行う。上記の処理の結果、図１５に示すように、Ｘ軸方向（図７参照）の断面カーブ１２０ａ〜１２０ｌに対して凹部線分（○数字の）１〜１５が求められていたとすると、その処理は次のようにして行われる。
【００５６】
図の最も左側に位置する断面カーブ１２０ａから求めた凹部線分１、２の１つ（たとえば凹部線分１）に着目し、その隣（Ｘ方向の成分が増加する方向）に位置する断面カーブ１２０ｂから求めた凹部線分３、４のうち、そのＹ方向の成分の範囲が、着目している凹部線分１のＹ方向の成分の最大または最小のいずれかにかかっている凹部線分があれば登録する。
【００５７】
たとえば、図１５の場合、凹部線分１のＹ方向の成分の最小が凹部線分３のＹ方向の成分にかかっている（含まれる）ので凹部線分１に対しては凹部線分３が登録されることになる。このような処理をすべての断面カーブに対して行うと、最終的には凹部線分１から開始された処理により３、５、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５の凹部線分が１つのグループとして登録される。
【００５８】
次に、凹部線分１よりのＸ方向の成分の小さい凹部線分２に着目し、上記と同様の処理を行う。なお、既に登録されている凹部線分に対しては島分けの処理は行わない。したがって、図１５の場合、２、４、６の凹部線分が１つのグループとして登録される。
【００５９】
以上のようにして島分けの処理が行われると、１、３、５、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５の凹部線分を含むグループと、２、４、６の凹部線分を含むグループに分けられる。三次元形状モデルに対してこの島分け処理が行われると、図１６に丸で囲んだようなグループが作成される。なお、上記ではＸ方向の島分け処理しか説明していないが、Ｙ方向の断面カーブに対しても同様に、Ｙ方向の島分け処理が行われる。
【００６０】
次に、エアベント開口位置決定部６０は、入力情報データベース２０に記憶されているエアベントの開口ピッチに基づいて上記の処理で求めたエアベント開口候補位置を間引く処理を行う。
【００６１】
まず、島分けの処理によってグループ化された１つのグループに含まれる凹部線分に着目し、そのグループに含まれている凹部線分のＸ軸方向の長さが開口ピッチに満たない場合には、その凹部線分のＸ方向中心に位置する開口候補位置を開口位置として登録する。一方、そのグループに含まれている凹部線分のＸ軸方向の長さ（グループの長さ）が開口ピッチ以上の場合、まず、作成された各グループの中の最も左にある開口候補位置を開口位置として登録する。次に、最も左の凹部線分から開口ピッチ分離れた凹部線分の開口候補点を開口位置として登録する。
【００６２】
図１６および図１７に示すような島分けが行われているときには、図１６のグループＡについてはその長さが開口ピッチよりも短いので、図示のようにグループを構成する凹部線分のＸ方向中心に位置する開口候補位置を開口位置として登録する。また、図１７のグループＢについてはその長さが開口ピッチよりも長いので、グループの中の最も左にある開口候補位置と、最も左の凹部線分から開口ピッチ分離れた凹部線分の開口候補点の２つを開口位置として登録する。
【００６３】
以上のような処理をＸ方向にグループ化された凹部線分およびＹ方向にグループ化された凹部線分に対して行う。Ｘ方向とＹ方向の両方に対して上記の処理を行うと開口ピッチ内に複数の開口位置が登録されていることがあり得るが、このような場合には、さらに次のような間引き処理が行われる。すなわち、図１８に示すように、互いに交差する凹部線分を含む複数のグループを１つのグループとみなし、Ｘ方向の間引き処理後の開口位置と同じグループに属しかつ距離が開口ピッチ未満のＹ方向の間引き処理後の開口位置を削除する。つまり、開口ピッチ内に複数の開口位置が存在しないように開口位置を間引く。以上の処理によってエアベントの開口候補点が間引かれ、最終的に残った開口候補点が開口位置とされる。以上の処理が終了すると、図２のフローチャートに戻る（Ｓ２４）。
【００６４】
以上の処理で開口位置が決まると、加工方向決定部６５は、すでに求められている各開口位置の三次元形状モデルにおける法線ベクトルを入力し、その法線ベクトルとプレス方向との交差角度を求める。その交差角度が入力情報データベース２０に記憶されている加工許容角度未満（初期値は１８°）のときにはその開口位置はプレス方向から加工する。一方、その交差角度が加工許容角度未満でなければ加工許容角度の２倍の角度（３６°）傾けた角度で加工する。なお、その交差角度が入力情報データベース２０に記憶されている加工最大角度（初期値は４５°）を超える場合にはその開口位置の加工は行わない。
【００６５】
以上のようにしてエアベントをどの方向から開口するのか（加工方向）が決まり、その加工方向に従って、図２０に示すように金型の表面から裏面に貫通するエアベント１７０が開口される。
【００６６】
以上のようにして決定された加工方向は、加工データ作成部７０に送られ、ここで、最終的なエアベントの開口位置及びそれらの開口位置の加工方向に基づいて、加工データが生成される。生成された加工データは、加工データ記憶部７５に記憶され、エアベントを開口する際に使用される。
【００６７】
このように、本発明の金型のエアベント位置設定方法によれば、エアベントの最適な位置が金型の表面上に自動的に設定され、また、エアベントの最適な加工方向も自動的に決定されるので、作業者が実際の金型上でエアベントの開口位置を選定するという作業がなくなり、エアベント開口作業の作業性が著しく向上し、また金型の品質も向上することになる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、金型に開口すべきエアベントの位置を自動的に設定するので、エアベントの位置を決定する作業の効率化および金型の品質向上を目指す金型作成分野で利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明にかかる金型のエアベント位置設定方法を実施するエアベント位置設定装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明にかかる金型のエアベント位置設定方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートのポンチ形成部位用処理のサブルーチンフローチャートである。
【図４】図２のフローチャートの他部位用処理のサブルーチンフローチャートである。
【図５】ポンチ形成部位用処理における「エアベント開口情報作成」の説明に供する図である。
【図６】ポンチ形成部位用処理における「投影点作成」、「最小曲率半径演算」の説明に供する図である。
【図７】他部位用処理における「格子状線分作成」の説明に供する図である。
【図８】他部位用処理における「凹部抽出処理」の説明に供する図である。
【図９】他部位用処理における「凹部抽出処理」の説明に供する図である。
【図１０】他部位用処理における「凹部抽出処理」の説明に供する図である。
【図１１】他部位用処理における「凹部抽出処理」の説明に供する図である。
【図１２】他部位用処理における「エアベント開口候補位置演算」の説明に供する図である。
【図１３】他部位用処理における「エアベント開口候補位置演算」の説明に供する図である。
【図１４】他部位用処理における「エアベント開口候補位置演算」の説明に供する図である。
【図１５】他部位用処理における「エアベント開口候補位置の間引き」の説明に供する図である。
【図１６】他部位用処理における「エアベント開口候補位置の間引き」の説明に供する図である。
【図１７】他部位用処理における「エアベント開口候補位置の間引き」の説明に供する図である。
【図１８】他部位用処理における「エアベント開口候補位置の間引き」の説明に供する図である。
【図１９】図２のフローチャートの「加工方向決定」の説明に供する図である。
【図２０】図２のフローチャートの「加工方向決定」の説明に供する図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０    データ記憶部、
１５    三次元金型形状モデル生成部、
２０    入力情報データベース、
２５    エアベント開口情報作成部、
３０    投影点作成部、
３５    曲率半径演算部、
４０    入力装置、
４５    格子状線分生成部、
５０    断面カーブ作成部、
５５    凹部抽出部、
６０    エアベント開口位置決定部、
６５    加工方向決定部、
７０    加工データ作成部、
７５    加工データ記憶部、
１００    平面領域、
１０５    開口位置、
１１０    三次元形状モデル、
１１５    投影点、
１２０    断面カーブ、
１３０    凹部線分、
１４０    法線ベクトル、
１７０    エアベント。
【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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