JP5062747B2 - 金型製造装置及び金型製造方法 - Google Patents
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Description
図4の上段のライン(LBとする)は、大型の鋳物製品の図面を受領した後の、量産品生産までの各工程と経過日数を示している。
設計図面を受領してからでは、151日、即ち、5ヶ月という長期間が費やされている。
しかし、そのように、1つの鋳造製品の複数の型を、異なった会社によって設計した場合、形状不具合の発生も少なくない。形状不具合の発生の多少は、型修正回数の増減に直結しており、如何にして型修正回数を減らし、鋳造製品の立ち上げ期間の短縮を図るかが、鋳造型メーカーの命題となっている。
しかし、係る3次元鋳造機では、上述した従来技術の問題点を解決する事は出来ない。
ここで、前記型3次元データ作成装置(型形状3次元データ作成ブロック1)と、製品3次元データ作成装置(3次元擬似製品データ変換ブロック2)と、解析装置(解析ブロック5)は、同一のコンピュータ(8)で構成されていても良いし、複数のコンピュータで構成されていても良い。そして、コンピュータなる文言は、情報処理機能を有する機器を意味している。
この場合、コンピュータは単一のコンピュータ(8A)が好ましいが、複数のコンピュータで構成されていても良い。
その結果、従来に比較して、型修正の回数を削減する事が可能となり、且つ、金型検査に必要な時間を短縮出来る。そして、当該金型で量産するべき製品の図面の受領から、当該金型で製品を量産するまでの時間を、短縮する事ができる。
第1実施形態の金型製造装置101は、コンピュータ8と、コンピュータ8への入力手段(例えば、キーボード)9と、表示手段であるディスプレイ10と、模型製作ブロック3と、形状検査ブロック4とで構成されている。
コンピュータ8は、3次元データ作成・変換及び解析部6とデータベース7とで構成されている。
3次元データ作成・変換及び解析部6は、型形状3次元データ作成ブロック1と、3次元擬似製品データ作成ブロック2と、解析ブロック5とを有している。
図2は、この粉末樹脂レーザー焼結方法を用いた場合の、型設計データ作成工程K2における、形状確認のサイクル、即ち各データ作成過程、及び検査過程のサイクルを示したものである。
図2のラインLAでは、設計図面受領後、鋳造方案K1、型設計データ作成K2、金型製作K3を行い、その製作された金型によって、先ず、1回目の試吹(1次試作)Ka1が行われる。試吹された鋳造物は形状検査Kb1が行われ、不具合箇所に対応する金型の箇所に対して1回目の型修正Kc1が行われる。そして1回目の型修正の施された金型を用いて、2回目の試吹(2次試作)Ka2が行われる。試吹された鋳造物は2回目の形状検査Kb2が行われ、不具合箇所に対応する金型の箇所に対して2回目の型修正Kc2が行われる。以下、同様の工程を経て、3回目の形状検査Kb3で金型は合格と判断され、量産品の生産に入る。
図2の例では、K23の模型作成過程では、粉末樹脂レーザー焼結方法を用いているが、他の方法によって模型を作成しても良い。
解析ブロック5は、模型検査ブロック4の検査(測定)結果と、製作されるべき製品図面(D2d:製品2次元図面データ)とを比較して、型形状3次元データ作成ブロック1で特定された金型の不具合を決定(特定)する。そして、決定された不具合を型3次元データ作成装置1にフィードバッグするように構成されている。
図3において、既に入力手段によって、製品の2Dデータ(D2d)が入力済みとなっており、ステップS1では、2次元図面D2dから型形状3次元データ作成ブロック1によって型形状3次元データDcを作成する。次のステップS2では、製品3次元データ作成ブロック2によって、型形状3次元データDcを3次元擬似製品データDmへ変換する。
ステップS6では、誤差が所定範囲内であるので、そのまま金型を製作し、試吹(試作)に入る。
ステップS7では、誤差原因の解析(誤差の原因の特定)を行ない、その結果を型形状3次元データ作成ブロック1にフィードバックし、型形状3次元データ作成ブロック1で型形状3次元データDcを修正する(ステップS8)。そしてステップS2に戻り、ステップS2以降を繰り返す。
その結果、従来に比較して、型修正の回数を削減する事が可能となり、且つ、金型検査に必要な時間を短縮出来る。そして、当該金型で量産するべき製品の図面の受領から、当該金型で製品を量産するまでの時間を、短縮する事ができる。
図4によれば、型設計データ作成K2の段階で、図2で上述したような形状確認サイクルをまわすことにより、従来4回行っていた試吹(試作)が3回ですみ、各試作の形状検査も、従来6日を要していたものが、2日ですんでいる。
即ち、従来2ヶ月(57日)を要していた試作期間が、1ヶ月(29日)までに短縮された。
ところが、3次元のデータがあれば、そのデータを若干、加工、編集すれば、型が出来る。しかし、3次元のデータがあっても、3次元のデータ加工、編集の段階で、ミスが発生する恐れがある。但し、2次元の図面しか無い場合よりも、ミス発生の確率は低い。
以下、図5、図6を参照して第2実施形態を説明する。
コンピュータ8Aは、3次元データ作成・変換及び検査・解析部6Aとデータベース7とで構成されている。
3次元データ作成・変換及び検査・解析部6Aは、型形状3次元データ作成ブロック1と、3次元擬似製品データ作成ブロック2と、形状検査ブロック4と、解析ブロック5とを有している。
形状検査ブロック4では、型形状3次元データDcから得られた当該金型により製作される製品の3次元データ(3次元擬似製品データ)Dmと、製作されるべき製品の3次元データD3dと、を比較する。そしてその比較によって、型形状3次元データ作成ブロック1で特定された金型の不具合を検査するように構成されている。
図6において、既に入力手段によって、製品の3次元データD3dが入力済みとなっており、ステップS11では、製品3次元データD3dから型形状3次元データ作成ブロック1によって型形状3次元データDcを作成する。次のステップS12では、ステップS11で作成した各型の型形状3次元データDcを合成し、3次元擬似製品データ(Dm)を作成する。そして、形状検査ブロック4によって、3次元擬似製品データ(Dm)と製品3次元データD3dとを比較する(ステップS13)。
一方、誤差名所定範囲内に収まらなければ(ステップS14がNO)、誤差原因の解析(原因の特定)を行う(ステップS16)。そして、ステップS17で型形状3次元データ作成ブロック1によって型形状3次元データDcを修正する。データDcの修正が終わったなら、ステップS12まで戻り、再びステップS12以降を繰り返す。
2・・・製品次元データ作成装置/3次元擬似製品データ変換ブロック
3・・・製品模型製作装置/模型製作ブロック
4・・・模型検査装置/形状検査ブロック
5・・・解析装置/形状検査ブロック
6・・・3次元データ処理及び解析部/データ処理及び解析ブロック
7・・・データベース
8・・・コンピュータ
9・・・入力手段
10・・・表示装置/ディスプレイ
Claims (8)
- 製作されるべき製品図面(D2d)から製造するべき金型の3次元データ(Dc)を作成する型3次元データ作成装置(型形状3次元データ作成ブロック1)と、当該金型により製作される製品の3次元データ(3次元擬似製品データDm)を作成する製品3次元データ作成装置(3次元擬似製品データ変換ブロック2)と、製品3次元データ作成装置(2)により作成された製品の3次元データ(3次元擬似製品データDm)に基づいて当該製品の模型(M)を製作する製品模型製作装置(模型製作ブロック3)と、製品模型製作装置(3)で製作された模型(M)の形状や寸法を検査する模型検査装置(形状検査ブロック4)と、模型検査装置(4)の検査結果と製作されるべき製品図面(D2d)とを比較して型3次元データ作成装置(型形状3次元データ作成ブロック1)で特定された金型の不具合を決定し且つ決定された不具合を型3次元データ作成装置(1)にフィードバッグする機能を有する解析装置(解析ブロック5)とを有することを特徴とする金型製造装置。
- 前記型3次元データ作成装置(型形状3次元データ作成ブロック1)は、解析装置(解析ブロック5)からフィードバッグされた金型の不具合に関する情報に基づいて製造するべき金型の3次元データ(Dc)を修正する機能を有している請求項1の金型製造装置。
- 前記型3次元データ作成装置(型形状3次元データ作成ブロック1)と、製品3次元データ作成装置(3次元擬似製品データ変換ブロック2)と、解析装置(解析ブロック5)は、コンピュータ(8)で構成されている請求項1、2の何れかの金型製造装置。
- 製作されるべき製品の3次元データ(D3d)から製造するべき金型の3次元データ(Dc)を作成する型3次元データ作成装置(型形状3次元データ作成ブロック1)と、型3次元データ作成装置(1)で作成された金型の3次元データ(Dc)から得られた(当該金型により製作される製品の)3次元データ(3次元擬似製品データDm)と前記製作されるべき製品の3次元データ(D3d)とを比較することにより、型3次元データ作成装置(型形状3次元データ作成ブロック1)で特定された金型の不具合を検査する検査装置(形状検査ブロック4)と、検査装置(4)の検査結果に基づいて型3次元データ作成装置(1)で特定された金型の不具合を決定し且つ決定された金型の不具合を型3次元データ作成装置(1)にフィードバッグする機能を有する解析装置(解析ブロック5)とを有することを特徴とする金型製造装置。
- 前記型3次元データ作成装置(型形状3次元データ作成ブロック1)は、解析装置(解析ブロック5)からフィードバッグされた金型の不具合に関する情報に基づいて製造するべき金型の3次元データ(Dc)を修正する機能を有している請求項4の金型製造装置。
- 前記型3次元データ作成装置(型形状3次元テ゛ータ作成ブロック1)と、検査装置(形状検査ブロック4)と、解析装置(解析ブロック5)は、コンピュータ(8A)で構成されている請求項4、請求項5の何れかの金型製造装置。
- 型3次元データ作成装置(型形状3次元データ作成ブロック1)により製作されるべき製品図面(D2d)から製造するべき金型の3次元データ(Dc)を作成する工程(S1)と、製品3次元データ作成装置(3次元擬似製品データ変換ブロック2)により前記金型により製作される製品の3次元データ(3次元擬似製品データDm)を作成する工程(S2)と、製品3次元データ作成装置(3次元擬似製品データ変換ブロック2)により作成された製品の3次元データ(Dm)に基づいて製品模型製作装置(模型製作ブロック3)により当該製品の模型(M)を製作する工程(S3)と、製品模型製作装置(模型製作ブロック3)で製作された模型(M)の形状や寸法を模型検査装置(形状検査ブロック4)で検査する工程(S4)と、解析装置(解析ブロック5)により模型検査装置(4)の検査結果と製作されるべき製品図面(D2d)とを比較して型3次元データ作成装置(型形状3次元データ作成ブロック1)で特定された金型の不具合を特定し且つ特定された不具合を金型の3次元データ(Dc)を作成する工程(S2)にフィードバッグする工程(S7、S8)とを有することを特徴とする金型製造方法。
- 型3次元データ作成装置(1)により製作されるべき製品の3次元データ(D3d)から製造するべき金型の3次元データ(Dc)を作成する工程(S11)と、型3次元データ作成装置(1)で作成された金型の3次元データ(Dc)から得られた3次元データ(3次元擬似製品データDm)と前記製作されるべき製品の3次元データ(D3d)とを検査装置(4)で比較して、型3次元データ作成装置(1)で特定された金型の不具合を検査する工程(S13)と、検査装置(4)の検査結果に基づいて型3次元データ作成装置(1)で特定された金型の不具合を解析装置(5)で決定し且つ決定された金型の不具合を解析装置(5)から型3次元データ作成装置(1)にフィードバッグする工程(S16、S17)とを有することを特徴とする金型製造方法。
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