(57)【要約】【課題】  手間・時間が掛からずに自動的に金型３ＤＣＡＤデータを修正して適切な金型が得られるようにする。【解決手段】  位置合わせ部１１によって成形品測定結果２３を成形品３ＤＣＡＤデータ２１に対して位置合わせした後、位置ずれ算出部１２により両者の位置ずれ（ずれ量と方向）を算出する。次に、測定結果の対応付け部１３により、成形品測定結果２３と金型測定結果２４とを比較して対応関係を求めた後、修正部１４によって上記位置ずれ（ずれ量と方向）を用いて金型測定結果２４を修正する。【選択図】      図１
2005199567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品３ＤＣＡＤデータと金型３ＤＣＡＤデータを作成させる設計手段と、
前記金型３ＤＣＡＤデータを用いて作製された実物の金型と、該金型によって作製された実物の成形品のそれぞれの形状を測定する形状測定手段と、
該測定手段で得た成形品の測定結果を前記成形品３ＤＣＡＤデータに対して位置合わせする位置合わせ手段と、
前記成形品測定結果の前記成形品３ＤＣＡＤデータに対する位置ずれ情報を算出する位置ずれ算出手段と、
前記成形品測定結果と金型測定結果とを比較して相互の対応関係を求める対応付け手段と、
該対応付け手段により求めた対応関係と前記位置ずれ情報とを用いて前記金型測定結果を修正する修正手段と、
該修正手段によって修正された金型測定結果から修正版金型３ＤＣＡＤデータを作成する金型３ＤＣＡＤデータ作成手段と、
を有することを特徴とする金型修正システム。
【請求項２】
作成された成形品３ＤＣＡＤデータと、作成された金型３ＤＣＡＤデータを用いて作製された実物の金型の形状の測定結果である金型測定結果と、該実物の金型により作製された実物の成形品の形状の測定結果である成形品測定結果とに基づいて、
該成形品測定結果を前記成形品３ＤＣＡＤデータに対して位置合わせする位置合わせ手段と、
前記成形品測定結果の前記成形品３ＤＣＡＤデータに対する位置ずれ情報を算出する位置ずれ算出手段と、
前記成形品測定結果と前記金型測定結果とを比較して相互の対応関係を求める対応付け手段と、
該対応付け手段により求めた対応関係と前記位置ずれ情報とを用いて前記金型測定結果を修正する修正手段と、
該修正手段によって修正された金型測定結果から修正版金型３ＤＣＡＤデータを作成する金型３ＤＣＡＤデータ作成手段と、
を有することを特徴とする金型修正装置。
【請求項３】
前記成形品測定結果は所定間隔で測定された成形品測定点群であり、前記金型測定結果は所定間隔で測定された金型測定点群であり、
前記位置ずれ算出手段は、該成形品測定点群の各点毎に、成形品３ＤＣＡＤデータとのずれ量及びずれ方向を示すベクトル情報を算出するものであり、
前記対応付け手段は、該成形品測定点群の各点毎に、その点に対応する金型測定点群の点を求めるものであり、
前記金型修正手段は、金型測定点群の各点を、その点に対応する成形品測定点群の点について前記位置ずれ算出手段によって算出されている位置ずれの分だけ移動させるものであり、
前記金型３ＤＣＡＤデータ作成手段は、前記金型修正手段による修正後の金型測定点群の各点から３ＤＣＡＤデータを作成し、該３ＤＣＡＤデータに基づいて面を作成し、該面に基づいて修正版金型３ＤＣＡＤデータを作成することを特徴とする請求項２記載の金型修正装置。
【請求項４】
前記成形品測定結果は所定間隔で測定された成形品測定点群であり、前記金型測定結果は所定間隔で測定された金型測定点群であり、
前記位置ずれ算出手段は、該成形品測定点群の各点毎に、成形品３ＤＣＡＤデータとのずれ量及びずれ方向を示すベクトル情報を算出するものであり、
前記対応付け手段は、該成形品測定点群の各点毎に、その点に対応する金型測定点群の点を求めるものであり、
前記金型修正手段は、金型測定点群の各点を、その点に対応する成形品測定点群の点について前記位置ずれ算出手段によって算出されている位置ずれの分だけ移動させるものであり、
前記金型３ＤＣＡＤデータ作成手段は、前記金型修正手段による修正後の金型測定点群の各点を繋いでポリゴンモデルを作成し、該ポリゴンモデルに基づいてナーブス面を作成し、該ナーブス面に基づいて修正版金型３ＤＣＡＤデータを作成することを特徴とする請求項２記載の金型修正装置。
【請求項５】
前記金型３ＤＣＡＤデータは、前記成形品３ＤＣＡＤデータから面を転写することにより作成することを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の金型修正装置。
【請求項６】
作成された成形品３ＤＣＡＤデータと、作成された金型３ＤＣＡＤデータを用いて作製された実物の金型の形状の測定結果である金型測定結果と、該実物の金型により作製された実物の成形品の形状の測定結果である成形品測定結果とに基づいて、
該成形品測定結果を前記成形品３ＤＣＡＤデータに対して位置合わせし、
前記成形品測定結果の成形品３ＤＣＡＤデータに対する位置ずれ情報を算出し、
前記成形品測定結果と金型測定結果とを比較して相互の対応関係を求め、
該求めた対応関係と前記位置ずれ情報とを用いて前記金型測定結果を修正し、
該修正された金型測定結果から修正版金型３ＤＣＡＤデータを作成することを特徴とする金型修正方法。
【請求項７】
コンピュータに、
作成された成形品３ＤＣＡＤデータと、作成された金型３ＤＣＡＤデータを用いて作製された実物の金型の形状の測定結果である金型測定結果と、該実物の金型により作製された実物の成形品の形状の測定結果である成形品測定結果とに基づいて、
該成形品測定結果を前記成形品３ＤＣＡＤデータに対して位置合わせする機能と、
前記成形品測定結果の成形品３ＤＣＡＤデータに対する位置ずれ情報を算出する機能と、
前記成形品測定結果と金型測定結果とを比較して相互の対応関係を求める機能と、
該求めた対応関係と前記位置ずれ情報とを用いて前記金型測定結果を修正する機能と、
該修正された金型測定結果から修正版金型３ＤＣＡＤデータを作成する機能と、
を実現させるプログラムを記録した前記コンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項８】
コンピュータに、
作成された成形品３ＤＣＡＤデータと、作成された金型３ＤＣＡＤデータを用いて作製された実物の金型の形状の測定結果である金型測定結果と、該実物の金型により作製された実物の成形品の形状の測定結果である成形品測定結果とに基づいて、
該成形品測定結果を前記成形品３ＤＣＡＤデータに対して位置合わせする機能と、
前記成形品測定結果の成形品３ＤＣＡＤデータに対する位置ずれ情報を算出する機能と、
前記成形品測定結果と金型測定結果とを比較して相互の対応関係を求める機能と、
該求めた対応関係と前記位置ずれ情報とを用いて前記金型測定結果を修正する機能と、
該修正された金型測定結果から修正版金型３ＤＣＡＤデータを作成する機能と、
を実現させる為のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＣＡＤやＣＡＭ等を用いて作成した金型を修正する金型修正システム／方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型を作製する場合、以下の手順で行う。
まず、成形品の設計を行う。これは、まず、設計者が例えば３ＤＣＡＤ(Computer Aided Design)等を用いて、成形品の形状データを作成し、続いて、この成形品の形状に合わせて金型の設計を行う。金型の設計が完了したら、この金型の３ＤＣＡＤデータから金型を加工する数値制御プログラムを作成する。数値制御プログラムは工作機械に送られ、工作機械により、仕上げ前の金型が加工される。
【０００３】
次に金型を修正する。これは、まず、上記加工・作成した仕上げ前の金型を用いて成形品の試作を行う。続いて、この試作成形品の検査を行うため、３次元測定機等で試作成形品の形状の測定を行い、この測定結果（成形品の測定点群データ）を上記３ＤＣＡＤデータ（成形品形状データ）や図面と比較し、金型の妥当性を評価する。
【０００４】
評価の結果、試作成形品が設計通りに出来ていない場合には、金型の修正を行う。金型を修正する方法としては、例えば上記成形品の３ＤＣＡＤデータに対する上記成形品の測定点群データのずれ量を算出し、この算出結果を視覚的に分かり易い形で表示する。そして、この表示内容から、熟練者の経験則により、ずれている部分に対応する箇所の金型の３ＤＣＡＤデータを人手で修正する。つまり、算出結果を金型へ反映させるには、人手（特に熟練者）による作業が必要であった。また精度の高い成形品を得るためには、上記金型作成→成形品試作→試作成形品測定→評価→金型の修正のプロセスを何度も繰り返す必要があった。
【０００５】
このような問題を解決するため、例えば特許文献１に記載されている手法を利用して金型の作製・修正をすることが考えられる。すなわち、成形品の設計が終了し、成形品３ＤＣＡＤデータが完成すると、金型の設計が行われ、金型３ＤＣＡＤデータができあがる。その際、成形解析シミュレーションにより、スプリングバック量を除く成形状態（板厚の減少や皺など）や、スプリングバック量を解析する。そして、金型３ＤＣＡＤデータおよびスプリングバック量に基づきＮＣデータを作成する。ＮＣデータから加工誤差を解析して加工誤差データを作成し、加工誤差データに基づきＮＣデータを修正したＮＣデータを作成するという方法である。尚、よく知られているように、スプリングバックとは、素材を金型で成形した後、金型から素材を外すと、素材の弾性力によって曲げ方向とは逆の方向に戻ろうとする現象である。
【特許文献１】特開２００２−１２６８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１記載の手法では、最適な金型の形状を作成するためのデータ入力に非常に時間を要するという問題がある。つまり、シミュレーションを行う為には、ＣＡＤ等で作成した３ＤＣＡＤデータから、解析用のソフトで用いるメッシュモデルを作成する必要があり、これに非常に手間が掛かっていた。また、成形シミュレーション、金型加工シミュレーションには、多大な時間を要している。また、シミュレーションを実行するだけで最適な金型を得られるわけではなく、結局、実物の成形品を作成したうえで、金型を修正する必要がある。また、熟練者の経験則は必要なくなるかもしれないが、シミュレーションに関する専門知識を有する専門家が必要となる。
【０００７】
また、成形シミュレーションは、ノウハウデータベースが未蓄積である新材料、新規の射出方法、全く新規の成形品形状には使用できない。
また、上記特許文献１では、プレス金型に対するスプリングバックを問題にしたが、射出成形品（プラスチック成形品等）の場合、樹脂の収縮が問題になる。ここでは、問題がスプリングバックであるか樹脂の収縮であるかに関係なく、何らかの原因で単純に金型の形状通り（金型の面転写通り）の形にはならない場合に、手間が掛からず短時間で高精度の成形品が得られるようになることが望まれる。尚、言うまでもないが、射出成形とは、加熱溶融させた材料を金型内に射出注入し、冷却・固化させる事によって、成形品を得る方法である。
【０００８】
本発明の課題は、熟練者等による手作業の修正を行う必要はなく、またシミュレーションのように手間・時間が掛かる作業・処理を行う必要もなく、成形品と金型の実測データに基づいて自動的に金型を修正することで手間・時間が掛からずに短時間で適切な金型を作成することができる金型修正システム、その装置、方法、プログラム等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の金型修正システムは、成形品３ＤＣＡＤデータと金型３ＤＣＡＤデータを作成させる設計手段と、前記金型３ＤＣＡＤデータを用いて作製された実物の金型と、該金型によって作製された実物の成形品のそれぞれの形状を測定する形状測定手段と、該測定手段で得た成形品の測定結果を前記成形品３ＤＣＡＤデータに対して位置合わせする位置合わせ手段と、前記成形品測定結果の前記成形品３ＤＣＡＤデータに対する位置ずれ情報を算出する位置ずれ算出手段と、前記成形品測定結果と金型測定結果とを比較して相互の対応関係を求める対応付け手段と、該対応付け手段により求めた対応関係と前記位置ずれ情報とを用いて前記金型測定結果を修正する修正手段と、該修正手段によって修正された金型測定結果から修正版金型３ＤＣＡＤデータを作成する金型３ＤＣＡＤデータ作成手段とを有するように構成する。
【００１０】
本発明の金型修正装置は、作成された成形品３ＤＣＡＤデータと、作成された金型３ＤＣＡＤデータを用いて作製された実物の金型の形状の測定結果である金型測定結果と、該実物の金型により作製された実物の成形品の形状の測定結果である成形品測定結果とに基づいて、該成形品測定結果を前記成形品３ＤＣＡＤデータに対して位置合わせする位置合わせ手段と、前記成形品測定結果の前記成形品３ＤＣＡＤデータに対する位置ずれ情報を算出する位置ずれ算出手段と、前記成形品測定結果と前記金型測定結果とを比較して相互の対応関係を求める対応付け手段と、該対応付け手段により求めた対応関係と前記位置ずれ情報とを用いて前記金型測定結果を修正する修正手段と、該修正手段によって修正された金型測定結果から修正版金型３ＤＣＡＤデータを作成する金型３ＤＣＡＤデータ作成手段とを有するように構成する。
【００１１】
上記金型修正システム、金型修正装置では、成形品３ＤＣＡＤデータと成形品測定結果とを比較して、スプリングバックや収縮等の原因で生じる成形品３ＤＣＡＤデータとのずれ（誤差）を求め、このずれを用いて金型測定結果を修正することで、自動的に修正版の金型３ＤＣＡＤデータを作成できる。よって、従来のように熟練者等による手作業の修正を行う必要はなく、またシミュレーションのように手間・時間が掛かる作業・処理を行う必要もなく、手間・時間が掛からずに適切な金型を作成することができる。また、金型３ＤＣＡＤデータを修正するのではなく、金型測定結果を修正するので、修正結果には金型の加工誤差も反映されることになるので、より適切な金型修正を行うことができ、手間・時間が掛からずに高精度の成形品を作製できるようになる。また、シミュレーションとは違い、初めて射出成形に用いる材料（樹脂等）であっても何等問題は生じない。
【００１２】
上記金型修正装置においては、例えば、前記成形品測定結果は所定間隔で測定された成形品測定点群であり、前記金型測定結果は所定間隔で測定された金型測定点群であり、前記位置ずれ算出手段は、該成形品測定点群の各点毎に、成形品３ＤＣＡＤデータとのずれ量及びずれ方向を示すベクトル情報を算出するものであり、前記対応付け手段は、該成形品測定点群の各点毎に、その点に対応する金型測定点群の点を求めるものであり、前記金型修正手段は、金型測定点群の各点を、その点に対応する成形品測定点群の点について前記位置ずれ算出手段によって算出されている位置ずれの分だけ移動させるものであり、前記金型３ＤＣＡＤデータ作成手段は、前記金型修正手段による修正後の金型測定点群の各点を繋いでポリゴンモデルを作成し、該ポリゴンモデルに基づいてナーブス面を作成し、該ナーブス面に基づいて修正版金型３ＤＣＡＤデータを作成するものである。
【００１３】
また、上記金型修正システム／装置では、１回目の金型の作製では適切な金型にならない可能性が大きいことは承知のうえで（最低１回は修正を行う前提で）、シミュレーション等を行うことなく１回目の金型を作製するので、例えば前記金型３ＤＣＡＤデータは前記成形品３ＤＣＡＤデータから面を転写することだけで作成することができ、１回目の金型作製作業の手間が軽減できる。
【００１４】
尚、本発明は、上記金型修正システム／装置の形態に限らず、金型修正方法、あるいは上記金型修正装置の機能をコンピュータにより実行・実現させる為のプログラムや当該プログラムを記録した記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ等の携帯可能な記録媒体も含む）自体として構成することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の金型修正システム、その装置、方法、プログラム等によれば、成形品と金型の実測データに基づいて自動的に金型を修正することができるので、熟練者等による手作業の修正を行う必要はなく、あるいはシミュレーションのように手間・時間が掛かる作業・処理を行う必要もなく、手間・時間が掛からずに短時間で適切な金型を作成することができる。更に、金型３ＤＣＡＤデータを修正するのではなく、金型測定結果を修正するので、修正結果には金型の加工誤差も反映されることになるので、より適切な金型修正を行うことができ、高精度の成形品を作製できるようになる。また、例えば初めて射出成形に用いる材料（樹脂等）は、シミュレーションデータが蓄積されていないので、射出成形シミュレーションは有効に作用しないが、本発明ではこの様な問題は生じない。更に、成形シミュレーションや加工シミュレーションを行う専用ソフトが不要となるので、その分、低コストなシステムを構築できる。更に、シミュレーションに関する専門知識を有する専門家でなくても、金型を修正して、高精度の成形品が得られる金型を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１に本例による金型修正システムの機能ブロック図である。
金型修正システムは、設計部１、物体の形状測定部２、及び金型修正装置１０より成る。
【００１７】
金型修正装置１０は、位置合わせ部１１、位置ずれ算出部１２、測定結果の対応付け部１３、修正部１４、及び面作成部１５を有する。
まず、設計部１において、設計者等により、成形品３ＤＣＡＤデータ２１と金型３ＤＣＡＤデータ２２が作成される。これは、まず成形品３ＤＣＡＤデータ２１が作成され、これに基づいて金型３ＤＣＡＤデータ２２が作成される。この金型３ＤＣＡＤデータ２２に基づいて実物の金型が作成され、更にこの金型に基づいて実物の成形品が作成されることになる。
【００１８】
物体の形状測定部２は、作成された実物の成形品と金型それぞれの形状を測定し、成形品測定結果２３と金型測定結果２４を得る。
金型修正装置１０は、上記成形品３ＤＣＡＤデータ２１、成形品測定結果２３、金型測定結果２４を用いて、修正版金型３ＤＣＡＤデータ２７を作成する。
【００１９】
金型修正装置１０において、まず、位置合わせ部１１により、上記成形品測定結果２３を成形品３ＤＣＡＤデータ２１に対して位置合わせする。つまり、成形品測定結果２３の形状と成形品３ＤＣＡＤデータ２１の形状との距離が最も近くなる位置（もし、同一形状であればほぼ完全に重なり合う位置）になるように位置合わせする。
【００２０】
位置ずれ算出部１２は、上記位置合わせ部１１により位置合わせした状態において、成形品測定結果２３の形状と成形品３ＤＣＡＤデータ２１の形状とを比較して、成形品測定結果２３の成形品３ＤＣＡＤデータ２１に対する位置ずれ情報２５を算出する。ここで、成形品測定結果２３は、実際には多数の測定点群より成るものであり、各測定点毎に成形品３ＤＣＡＤデータ２１に対する位置ずれを算出して、この算出結果（位置ずれ情報２５）を記憶しておく。
【００２１】
尚、同様に、金型測定結果２４も実際には多数の測定点群より成るものである。
測定結果の対応付け部１３は、成形品測定結果２３と金型測定結果２４とを比較して（その前に両者の位置合わせを行っている）、相互に対応する測定点を求める。例えば、金型の各測定点毎に、それぞれ、その測定点から最短距離にある成形品の測定点を見つけ出す。
【００２２】
修正部１４は、測定結果の比較部１３によって求められた対応関係と上記位置ずれ情報２５とを用いて、金型の各測定点毎に、対応する成形品の測定点について求められている位置ずれの分だけ、金型の各測定点を移動させることで修正測定結果２６を得る。これによって、金型が修正されることになる。但し、これだけでは、滑らかではないポリゴンデータとしての修正版金型３ＤＣＡＤデータが作成されることになるので、面作成部１５により滑らかにすることで（ナーブズ面を作成する）、修正版金型３ＤＣＡＤデータ２７が作成される。
【００２３】
尚、上記位置情報（ずれ）とは、ずれ量及びずれ方向を示すベクトル情報である。
図２は、上記図１の金型修正システムの具体的な構成例を示す図である。
尚、以下の説明では射出成形品を例にするが、プレス加工品の場合も略同様にして金型自動修正を行える。
【００２４】
図２において、コンピュータ３０は、上記金型修正装置１０に相当する構成であり、所定のアプリケーションプログラムを実行することにより、上記位置合わせ部１１〜面作成部１５の各種機能を実現する。尚、図２では、コンピュータ３０において、これら位置合わせ部１１〜面作成部１５は特に図示せずに、これら各種機能部の処理に用いるデータ、処理途中に得られるデータ、処理結果データを示し、更に処理の流れを矢印で示すものとする。
【００２５】
図２において、ＣＡＤ４１は、射出成形品や金型を設計する為のツールの一例であり、図１の設計部１の具体例である。設計者は、ＣＡＤ４１を用いて３次元設計を行い、射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１を作成し、更にこれに基づいて金型３ＤＣＡＤデータ２２を作成する。更に不図示のＣＡＭシステムを用いて、金型３ＤＣＡＤデータ２２から機械加工用のプログラムを作成し、このプログラムを加工装置５１に渡す。加工装置５１は、渡されたプログラムを用いて、実物の金型５２を加工・作成する。以上が金型５２の一般的な作成方法であり、更に不図示の製造装置において、作成された金型５２を用いて射出成形品５３が作成されることになる。なお、本例においては、解析シミュレーションを行わずに金型３ＤＣＡＤデータ２２を作成するため、金型３ＤＣＡＤデータ２２の作成は、射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１の面を転写するのみでよく、従来のように転写して作成した金型データを更に解析シミュレーション結果を判定させて修正する等といった作業は必要なくなる。
【００２６】
そして、本例の金型修正システムでは、図３に示すフローチャート図の手順で金型３ＤＣＡＤデータを適切なものへと修正する。適切なものへの修正とは、つまり、金型加工時の誤差や成形品の収縮等を反映させて、設計通りの成形品が得られるような金型へと修正することである。以下、図２と図３を参照して説明する。
【００２７】
まず、３次元デジタイザ５４を用いて、金型５２、射出成形品５３それぞれの形状を測定する（図３のステップＳ１，Ｓ２）。ここで、３次元デジタイザ５４は、測定対象の物体を所定間隔で測定する為、測定結果は、物体の形状を示す測定点群の形で得られる。よって、測定結果として、図２に示す金型測定点群データ３４、射出成形品測定点群データ３３が得られる。尚、３次元デジタイザ５４は、図１の物体の形状測定部２の具体例である。
【００２８】
コンピュータ３０は、以上述べた作業によって得られたデータのうち、射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１、射出成形品測定点群データ３３、及び金型測定点群データ３４を用いて、修正版の金型３ＤＣＡＤデータ２７を生成する。尚、以下に説明する処理の前に、コンピュータ３０は、ＣＡＤ４１から射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１を取り込んで、３次元デジタイザ５４から金型測定点群データ３４と射出成形品測定点群データ３３を取り込んで、それぞれ、コンピュータ３０内の記憶装置（例えばハードディスク装置等）に記憶しておく。尚、図２では、金型３ＤＣＡＤデータ２２もコンピュータ３０内に記憶するように見えるかもしれないが、その必要はない。また、尚、コンピュータ３０は、一台だけとは限らず、例えば図１に示す各機能部毎に複数台用意して連携して処理を行わせるようにしてもよい。
【００２９】
コンピュータ３０は、まず、作製した射出成形品５３が設計通りに出来ているかの評価を行う。この評価とは、射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１の形状と射出成形品測定点群データ３３の形状とが一致しているか否かを判定するものである。すなわち、まず、図１の位置合わせ部１１の機能により、射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１の形状に対して射出成形品測定点群データ３３の形状のずれ量が最小になるように、射出成形品測定点群データ３３の位置合わせを行い、データの座標系を一致させる（図３のステップＳ３）。具体的には例えば、まず、ユーザにマニュアルで大雑把な位置合わせを行わせる。これは例えば射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１の形状と射出成形品測定点群データ３３の形状をコンピュータ３０のディスプレイ上に表示し、ユーザがコンピュータ３０の入力装置（キーボード、マウス等）を操作して、表示画面上で射出成形品測定点群データ３３の形状を移動／回転させる等して、射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１の形状と大体合う位置へともっていく。例えば図５（ａ）にその一例を示す。図示の例では、射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１の形状と射出成形品測定点群データ３３の形状とが大体合致するように移動させても、両者の形状は一致していないので、測定点群の各点毎に様々なずれが生じている。
【００３０】
尚、図５（ａ）では金型３ＤＣＡＤデータ２２も示してあるが、これは特に関係ない。
続いてコンピュータ３０が例えば図４に示す処理を実行することで、正確な位置合わせが行われる。図４において、まず、上記のようにマニュアルで大雑把な位置合わせが行われた後、最初はこの位置において、射出成形品測定点群データ３３の各点毎に、その点から最小の距離にある射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１のＣＡＤ面の座標を求める（ステップＳ１１）。つまり、各点からＣＡＤ面に垂線を下ろして交点の座標を求める。
【００３１】
続いて、測定点群の各点毎に、その点とステップＳ１１で求めた座標との距離を求め（ステップＳ１２）、求めた距離をそれぞれ二乗して、この二乗値の合計値を算出する（ステップＳ１３）。そして、射出成形品測定点群の現在位置（最初はユーザがマニュアルで決めた位置）と算出した合計値を対応付けて保存する（ステップＳ１４）。
【００３２】
次に、射出成形品測定点群全体を少し移動させて（ステップＳ１５）、移動させた位置において上記ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理を行って上記合計値を算出して保存する。ステップＳ１５の処理は、例えば射出成形品測定点群全体を各方向へ予め設定される所定量シフトさせる。
【００３３】
以上の処理を、予め設定されている所定回数実施する（ステップＳ１６）。つまり、以上の処理は、射出成形品測定点群全体を、ユーザがマニュアルで決定した位置を中心に少しずつズラしながら、上記合計値を求めていくものである。
そして、最後に、上記処理によって求めた合計値の中で最小のものを判別し（ステップＳ１７）、この最小の合計値が求められた位置へ射出成形品測定点群全体をシフトする（ステップＳ１８）ことで、位置合わせが完了する。
【００３４】
尚、もし、上記最小の合計値が予め設定される閾値よりも小さい場合には、成形品は設計通りになっていると判定し、金型の修正は行わないようにしてもよい。
上記位置合わせが完了したら、コンピュータ３０は、図１の位置ずれ算出部１２の機能により、射出成形品測定点群データ３３の各点毎に、射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１に対するずれ量(D1)及びずれ方向(D2)を算出する（図３のステップＳ４）。その様子を図５（ｂ）に示す。
【００３５】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の破線円部分の拡大図であり、射出成形品測定点群データ３３の各点から射出成形品３ＤＣＡＤデータのＣＡＤ面に垂線を下ろすことで、この垂線方向がずれ方向(D2)であり、垂線方向に沿ったＣＡＤ面までの距離がずれ量(D1)となる（このずれ量(D1)自体はステップＳ１２で求めた距離のことである。ステップＳ１２の処理と異なるのは、方向も加味している点である。つまり、図中に矢印で示すベクトルを求める点である）。
【００３６】
そして、射出成形品測定点群データ３３の各点毎に対応付けて、求めたずれ量(D1)及びずれ方向(D2)を保存しておく（これが図１の位置ずれ情報２５に相当する）。また、このような「“射出成形品測定点群データ３３”＋“各点毎のずれ量(D1)及びずれ方向(D2)”」が、図２の射出成形品測定点群データ（位置ずれ情報２５含む）３５に相当する。
【００３７】
以上述べた処理により、射出成形品測定点群データ（位置ずれ情報２５含む）３５を生成したら、次に、図１の測定結果の対応付け部１３により、射出成形品測定点群データ（位置ずれ情報２５含む）３５と金型測定点群データ３４とを比較して、相互に対応する測定点を求める。すなわち、まず、ステップＳ３と同様、ユーザがマニュアルで射出成形品測定点群データと金型測定点群データ３４との大雑把な位置合わせを行う。尚、射出成形品測定点群データ（位置ずれ情報２５含む）３５は、ずれ量(D1)及びずれ方向(D2)を持っているだけであり、これによって形状を修正しているわけではないので、この位置合わせは実質的には射出成形品測定点群データ３３と金型測定点群データ３４との位置合わせを行っているものである。
【００３８】
尚、金型は、通常、成形品に直接接触して成形品を形作る部分（転写面と呼ぶ）と、それ以外の部分とから成るが、金型測定点群データ３４とは、この転写面の部分の測定データを意味する。
上記マニュアルでの大雑把な位置合わせを行ったら、続いてコンピュータ３０が例えば図６に示す処理を実行することで、正確な位置合わせが行われる（図３のステップＳ５）。
【００３９】
図６に示すステップＳ２１〜Ｓ２８の処理は、一部を除いて、図４のステップＳ１１〜Ｓ１８の処理と略同様であるので、ここでは図４の処理と異なる点のみ説明する。まず、ステップＳ２１の処理は、ステップＳ１１の処理とは異なる。つまり、図４の処理はＣＡＤ面と測定点群との比較であったが、本処理は測定点群同士の比較であるので、まずステップＳ２１の処理のように射出成形品測定点群データ３５の各点毎に、その点に最も近い金型測定点群データ３４の点を探す。また、ステップＳ２５の処理では、予め任意に設定される所定方向へ所定距離分、射出成形品測定点群全体をシフトさせる。これらの違いを除いては、図４の処理と略同様であるので、最終的には、金型測定点群データ３４に対して射出成形品測定点群データ３５のずれが最小になるように位置合わせ（座標系を合わせる）が行われることになる。
【００４０】
上記ステップＳ５の位置合わせ処理が完了したら、続いて、当該位置合わせした位置において、各点毎に対応する点を探す処理を行う（図３のステップＳ６）。すなわち、射出成形品測定点群データ３５の各点毎に、その点からみて最短距離にある金型測定点群データ３４の点を探す。一例としては、射出成形品測定点群データ３５の各点毎に、その点を中心とした球を仮想的に作成し、この球を徐々に広げていき、球面と最初にぶつかった点が、最短距離にある金型の測定点であるものと見なす。
【００４１】
そして、上記の通り、射出成形品測定点群データ３５の各点毎にずれ量(D1)及びずれ方向(D2)を保持しているので、その点に対応する金型測定点群データ３４の点をずれ方向(D2)へずれ量(D1)分移動する（図３のステップＳ７）。図７にその様子の一例を示す。
図７に示す例では、金型測定点群データ３４、射出成形品測定点群データ３５の測定点をそれぞれ２つずつ示す。また、同図においては、上記ステップＳ６の処理で対応付けた測定点同士を破線で結んで示してある。また、図示の矢印Ｅは、上記ずれ量(D1)及びずれ方向(D2)を示すベクトルである。
【００４２】
金型測定点群データ３４の全ての測定点に対して上記ステップＳ７の処理を実行することで、図２の修正金型測定点群３６が生成されることになる。尚、図２の修正金型測定点群３６は、図１の修正測定結果２６の一例である。
以上の処理で、一応、金型の修正が行われたことになるが、このままでは測定点群の形のままであるので、これを３ＤＣＡＤデータの形にする必要がある。この為、図１の面作成部１５によって、まず、修正金型測定点群３６の各点を繋ぐことによって、図２の金型ポリゴンデータ３７を作成する（図３のステップＳ８）。そして、この金型ポリゴンデータ３７より図２の金型ナーブス面３８を作成し（図３のステップＳ９）、この金型ナーブス面３８に基づいて図２の修正版金型３ＤＣＡＤデータ２７を再生成する。尚、修正版金型３ＤＣＡＤデータ２７が図１の修正金型３ＤＣＡＤデータ２７の一例である。また、尚、ナーブス面とは、一般にNURBS（Non Uniform Rational B-splines；曲線・曲面の表現形式の名称）として知られており、ＣＡＭで扱えるデータフォーマットのことであるとも言える。別の言い方をすれば、ポリゴンデータは多角形の集合体であり、たとえ曲面であっても直線の集まりで表現されるので、これを均して曲面とすることがナーブス面作成を意味するものとも言える。尚、ステップＳ８，Ｓ９の処理は、例えば既存製品（例えばRapidform；ＩＮＵＳ社製）によって実現してもよい。
【００４３】
尚、再修正する部分が僅かな場合は、再修正すべき部分のみ上記ステップＳ８，Ｓ９の処理を行うようにしてもよい。すなわち、修正金型測定点群データ３６から再修正する部分のみ金型ポリゴンデータ３７を作成し、この金型ポリゴンデータ３７から金型ナーブス面３８を作成し、これを元の金型３ＤＣＡＤデータ２２の一致面に貼り付けるようにしてもよい。
【００４４】
上述した処理により、金型修正装置として機能するコンピュータ３０によって、修正版金型３ＤＣＡＤデータ２７が作成される。その後は、通常通り、修正版金型３ＤＣＡＤデータ２７を加工装置５１に渡し、加工装置５１において修正版の金型が加工・作成されることになる。尚、更に、この修正版の金型を用いて成形品を作成し、上述した処理を行って更に金型を修正することで、更に適切な（高精度の成形品が得られる）金型を作成するようにしてもよい。
【００４５】
以上説明したように、本例の金型修正システムによれば、成形品と金型の実測データに基づいて金型を修正することができるので、特に熟練者を必要とせずに、更に手間・時間が掛からずに、適切な金型を作成することができる。また、本手法では、金型３ＤＣＡＤデータ２２ではなく、金型測定点群データ３４を修正するので、より適切な金型修正を行うことができる。すなわち、加工装置５１においても加工誤差が生じるので、作製した金型は金型３ＤＣＡＤデータ２２通りにはならない場合が多い。これより、金型３ＤＣＡＤデータ２２ではなく、この様な加工誤差が含まれた金型測定点群データ３４を修正することで、修正結果には加工誤差分も反映されることになるので、より適切な金型修正を行うことができ、手間・時間が掛からずに高精度の成形品を作製できるようになる。
【００４６】
また、上記従来の特許文献１記載の手法では、プレス成形シミュレーション用解析モデルの作成、プレス成形シミュレーション、金型加工シミュレーション、成形シミュレーション等を行う為に非常に時間・手間が掛かっていた。一方、本例の手法では、この様な時間・手間が掛かるシミュレーションを行わずに済み、金型作成・修正をより短時間で手間が掛からずに行うことができる。更に、例えば初めて射出成形に用いる材料（樹脂等）は、シミュレーションデータが蓄積されていないので、射出成形シミュレーションは有効に作用しない。一方、本例の手法では、シミュレーションを行なわずにいきなり実物を作成して実測して、実測結果に基づいて金型を修正するので、初めて用いる材料（樹脂等）であっても問題なく対応できる。また、成形シミュレーションや加工シミュレーションを行う専用ソフトが不要となるので、その分、低コストなシステムを構築できる。更に、シミュレーションに関する専門知識を有する専門家でなくても、金型を修正して、高精度の成形品が得られる金型を作成することができる。
【００４７】
また、射出成形においては、射出後の成形品は必ず収縮し、小さくなる。一方、本例の手法では、シミュレーションを行なわないので、金型を修正する方法は、必ず金型を削ることになる（転写面を大きくする為）。つまり、シミュレーションにより収縮を見込んで最初から転写面を大きくした場合、大きくし過ぎると、金型の肉盛りをする必要が生じる。金型の肉盛りは、多大な修正工数を要する。本例の手法では、このようなことがおきる可能性はない（ここで述べている肉盛りとは、金型に金属を付与することであり、膨らみすぎた射出成形品を凹ませる修正のことをいう）。
【００４８】
尚、本実施例では、射出成形を対象としたが、プレス成形を対象としても、略同様の構成で、同様の効果が得られる。
図８は、上記コンピュータ３０（金型修正装置）のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００４９】
図示の例のコンピュータ３０は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、記憶部６４、インタフェース部６５、操作入力部６６、表示部６７等を有し、これらはバス６８を介して相互に接続されており、ＣＰＵ６１による管理の元で相互にデータのやりとりを行うことができる。
【００５０】
ＣＰＵ(Central Processing Unit)６１は、コンピュータ３０全体の動作制御を司る中央処理装置である。
ＲＯＭ６２は、一応図示してあるが、無くてもよく、ここでは特に説明しない。
ＲＡＭ(Random Access Memory)６３は、記憶部６４に格納されている各種のアプリケーションプログラム（特に図１に示す各種機能部１１〜１５の機能、図３、図４、図６に示すフローチャート図の処理を実現させる為のプログラム）をＣＰＵ６１が実行するときにワークメモリとして使用され、また各種のデータの一時的な格納領域として必要に応じて用いられるメインメモリとしても使用されるメモリである。
【００５１】
記憶部６４は、上記各種のアプリケーションプログラムやデータを格納する記憶装置であり、例えばハードディスク装置であり、あるいはＦＤ（フレキシブルディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の携帯可能記録媒体である。尚、ここでいう携帯可能とは、コンピュータ３０とは独立して持ち運び可能であるという意味である。
【００５２】
インタフェース部６５は、例えば任意のネットワークを介して外部の他の何らかの装置とデータ送受信を行う為の通信制御部である。例えば図２のＣＡＤ４１や３次元デジタイザ５４から、当該インタフェース部６５を介して、射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１、射出成形品測定点群データ３３、金型測定点群データ３４等を取り込むことになる。あるいは、インタフェース部６５を介して、外部の情報処理装置（サーバ等）から上記各種のアプリケーションプログラムをダウンロードするようにしてもよい。
【００５３】
操作入力部６６は、例えばキーボード、マウス等であり、ユーザはこれらを操作して上記大雑把な位置合わせを行う。
表示部６７は、ディスプレイであり、例えばユーザに上記大雑把な位置合わせを行わせる際に、射出成形品３ＤＣＡＤデータ３１、射出成形品測定点群データ３３、金型測定点群データ３４等を表示する。
【００５４】
図９に、上記各種アプリケーションプログラムを記憶した記録媒体、記憶装置、そのダウンロードの例を示す。
図９において、上記各種のアプリケーションプログラム（特に図１に示す各種機能部１１〜１５の機能、図３、図４、図６に示すフローチャート図の処理を実現させる為のプログラム）は、コンピュータ３０内の記憶装置７０（ハードディスク装置７１、ＲＯＭ７２等）に格納してあってもよいし、携帯可能記録媒体８０（フレキシブルディスク８１、ＣＤ−ＲＯＭ８２、ＭＯ８３、ＤＶＤ−ＲＯＭ８４等）に記録されていてもよいし、外部の任意の情報処理装置（サーバ等）９０内の記憶装置９１に格納されていてもよい。そして、例えば、携帯可能記録媒体８０をコンピュータ３０に挿入して、この携帯可能記録媒体８０に記録されている上記プログラムを読み出す。あるいは、記憶装置９１に格納されているプログラムを、任意のネットワーク１００（公衆回線網、インターネット、ケーブルテレビ網、何等かの専用線等）を介してダウンロードしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】金型修正システムの機能ブロック図である。
【図２】図１の金型修正システムの具体的な構成例を示す図である
【図３】金型修正装置によって実行される処理全体のフローチャート図である。
【図４】図３のステップＳ３の処理の詳細フローチャート図である。
【図５】（ａ）は図２のステップＳ３、（ｂ）はステップＳ４の処理の具体的イメージを示す図である。
【図６】図２のステップＳ５の処理の詳細フローチャート図である。
【図７】図２のステップＳ７の処理の具体的イメージを示す図である。
【図８】コンピュータのハードウェア構成図である。
【図９】プログラムを記録した記録媒体、ダウンロードの例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  設計部
２  物体の形状測定部
１０  金型修正装置
１１  位置合わせ部
１２  位置ずれ算出部
１３  測定結果の対応付け部
１４  修正部
１５  面作成部
２１  成形品３ＤＣＡＤデータ
２２  金型３ＤＣＡＤデータ
２３  成形品測定結果
２４  金型測定結果
２５  位置ずれ情報
２６  修正測定結果
２７  修正版金型３ＤＣＡＤデータ
３０  コンピュータ
３１  射出成形品３ＤＣＡＤデータ
３３  射出成形品測定点群データ
３４  金型測定点群データ
３５  射出成形品測定点群データ（位置ずれ情報含む）
３６  修正金型測定点群
３７  金型ポリゴンデータ
３８  金型ナーブス面
４１  ＣＡＤ
５１  加工装置
５２  金型
５３  射出成形品
５４  ３次元デジタイザ
６１  ＣＰＵ
６２  ＲＯＭ
６３  ＲＡＭ
６４  記憶部
６５  インタフェース部
６６  操作入力部
６７  表示部
７０  記憶装置
７１  ハードディスク装置
７２  ＲＯＭ
８０  携帯可能記録媒体
８１  フレキシブルディスク
８２  ＣＤ−ＲＯＭ
８３  ＭＯ
８４  ＤＶＤ−ＲＯＭ
９０  外部の任意の情報処理装置（サーバ等）
９１  記憶装置
１００  ネットワーク
【図１】
2005199567.tif 000003
【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】
2005199567.tif 000009
【図８】
2005199567.tif 000010
【図９】
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