修正模具模型数据的方法技术

公开了一种修正模具模型数据的方法。基于模具模型数据来制造模具。对制造的模具进行修正。通过测量工具对修正的模具进行三维测量，以产生测量的三维模具数据。将测量的三维模具数据所表示的多边形表面（１０１）以及模具模型数据所表示的模型表面（１０６）进行相互比较。使多边形表面（１０１）接近模型表面（１０６），并计算多边形表面（１０１）上的测量点（１０２）和模型表面（１０６）上的对应点（１２０）的多对点之间的距离绝对值（Ｌ）。基于距离的绝对值（Ｌ）来修正模具模型数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将已经在CAD系统上生成的模具模型数据有效地修正成更加精确的模具模型数据的方法。
技术介绍
现今，通过以下方式来制造冲压模具已经成为习惯，即，使用CAD系统等并根据已成形物品的形状数据来设计模具以产生模具数据，然后根据模具数据来创建用于机加工冲压模具的数控(NC)程序，并且第一阶段在通过运行所述NC程序来操作的数控(NC)机床上来机加工冲压模具。由于在第一阶段机加工的冲压模具不一定能够制造出具有期望质量的已成形物品，因此通常的实践是在试验的基础上来根据已经由冲压模具实际制造的已成形物品检查冲压模具，并且根据检查结果来修正冲压模具。例如，在本领域已经提出了通过下面方式来自动修正使用CAD系统所产生的模具数据，即，相互比较模具数据和已成形物品的测量尺寸；确定由反冲(springback)、收缩等所引起的尺寸偏差，以及使用尺寸偏差来修正测量的模具尺寸(例如，请参看日本特开专利公开No.2005-199567)。为了使得不必进行随后的模具修正，也已经提出产生模具模型数据，根据所述模具模型数据制造一个实际尺寸的合成树脂模具模型，以及然后修正该模具模型数据，此后基于已修正的模具模型数据来制造实际模具(例如，请参见日本特开专利公布No.04-213704)。还进一步提出了一种通过以下方式识别已成形物品的已成形表面与模具的成形表面的偏差以及偏差所出现的方向的方法，即，测量放置在所述模具上的已成形物品的、和固定至所述已成形物品的-->物品目标的已成形表面的坐标位置和三维形状，以及使用固定至所述模具的模具目标的坐标位置和固定至所述已成形物品的物品目标的坐标位置来相互比较所述模具的三维形状和所述已成形物品的三维形状(例如，请参见日本特开专利公开No.2006-234473)。用于冲压诸如汽车之类的复杂形状物品的模具(诸如上模具和下模具)意欲在其配合表面之间成形间隙，所述间隙不能根据原型物品和冲压模拟来预测，并且所述原型物品易于遭到折皱和破裂。因此，再次需要重复修正模具和制造原型物品的过程。由于已经对一组模具测量点进行了修正并且此后基于已修正的该组模具测量点来重新产生已修正模具数据，因而要花费长时间周期来产生模具数据。当将要产生重复模具(第二模具)时，模具数据用作反馈数据以生成该重复模具的模具模型数据。因此，可以在较短的时间周期设计该重复模具。例如，在已经制造了用于汽车一侧的门的模具之后制造重复模具来制造汽车另一侧的门，其中该汽车一侧的门与汽车另一侧的门对称，并且重复模具还用来在多个制造现场处制造相同产品。为了进一步缩短制造重复模具需要的时间，可以测量已修正模具的三维形状，并且产生的三维数据可以反映在该重复模具的模具模型数据中。然而，使三维数据反映在该重复模具的模具模型数据中并不容易。根据从一组模具测量点生成多边形模型并基于所述多边形模型来生成表面的方法，将不可能得到保持表面彼此精确接合、忠实于模具测量点并且表示平滑表面的CAD数据。具体而言，由于模具表面包含因数控(NC)机加工过程而引起的小痕迹，所以如果所测量的模具尺寸直接反映在模具模型数据中就不能产生表示平滑表面的CAD数据。如果只是对表示平面的数据进行相互比较来修正位置偏差，那么为了修正具有小曲率半径的区域或者具有小形状的区域而定义的对应点易于彼此扭曲(twisted)关联。-->
技术实现思路
本专利技术一个目的是提供一种用于基于表面上对应点之间的差分值来修正模具模型数据的方法，可以容易地确定该差分值而无需进行诸如模拟的复杂过程，从而在短时间周期内精确地制造重复模具。根据本专利技术，一种修正模具模型数据的方法，包括：第一步骤，利用计算机基于已成形物品模型来产生模具模型数据；第二步骤，基于所述模具模型数据产生模具；第三步骤，修正所述模具；第四步骤，利用测量工具来测量已修正的模具以产生测量的三维模具数据；以及第五步骤，利用计算机比较所述测量的三维模具数据和所述模具模型数据，使由所述测量的三维模具数据表示的第一表面接近于由所述模具模型数据表示的第二表面，计算所述第一表面上的测量点和所述第二表面上对应点的多对点之间距离的绝对值，以及基于所述距离的绝对值来修正所述模具模型数据。如上所述，将所测量的三维模具数据和所述模具模型数据进行相互比较，计算所述第一表面上的测量点和所述第二表面上对应点的多对点之间距离的绝对值，第一和第二表面彼此接近地建立。其后，基于所述距离的绝对值来修正所述模具模型数据。因此，可以容易地确定所述第一表面上的测量点和所述第二表面上对应点之间的差值。模具模型数据可以通过所述差值来修正，以在短时间周期内高度精确地制造重复模具。可以简单地修正模具模型数据，而无需进行诸如复杂的模拟过程，并且可以降低制造该重复模具所需的工时。所述第五步骤可以包括：第一辅助步骤，计算所述模具模型数据和具有所测量三维模具数据的测量点的多个表面的平均法向量之间的交叉点；第二辅助步骤，以预定比值分割从所述测量点延伸至所述交叉点的直线，从而建立分割点；以及第三辅助步骤，计算所述模具模型数据与从所述分割点到所述模型数据的法向量之间的交叉点，其中所述第二辅助步骤和第三辅助步骤可以执行至少一次，从而定义所测量的三维模具数据的测量点和所述模具模型数据的对应-->点。由于该原因，防止了在修正具有小曲率半径的区域和包括小形状的区域时所述测量点和所述对应点之间的关系被扭曲。第二辅助步骤可以包括：基于所述分割点建立多边形，基于存在于距所述分割点预定范围内的所述多边形法向量来确定点表示向量，以及基于所述点表示向量来移动对应的分割点。由于该原因，所以可以在第二表面上建立对应点，同时基本保持这些对应点与第一表面上的测量点的位置关系，使得所述对应点和所述测量点彼此适当地关联。在这种情况下，所述点表示向量可以通过根据距离对存在于距所述分割点预定范围内的多边形法向量进行加权并对加权的法向量进行平均来确定。通过互相连接由所述测量点提供的多边形的表面的中心点，可以将第一表面修正成光滑表面。通过结合附图进行的下列详细描述，本专利技术的上述以及其他目标、特征和优势将更加明显，其中以说明性实例的方式示出了本专利技术的优选实施例。附图说明图1示出了根据本专利技术实施例的修正模具模型数据的方法的流程图；图2示出了网格顶点和中心点之间的位置关系图；图3示出了网格平滑过程的示意图；图4示出了堆叠和变形(stacking and deforming)过程的处理顺序的流程图；图5示出了建立从多边形表面至模型表面的线的方式的示意图；图6示出了建立从第一层表面至模型表面的线的方式的示意图；图7示出了模具表面上的对应点与多边形表面上的测量点如何彼此关联的示意图；图8示出了其中对应点和测量点彼此扭曲关联的实例的示意图；-->图9示出了松弛平滑(relaxation smoothing)过程的处理顺序的流程图；图10示出了确定被分割表面上的表面表示向量的过程的示意图；图11示出了提取来自给定分割点中两个或更少节点内的点的方式的示意图；图12示出了加权函数的示意图；图13示出了所建立的点表示向量和法向量的示意图；图14示出了在多边形表面上建立的多边形以及在模型表面上建立的多边形的示意图；以及图15示出了精确度管理过程的处理顺序的流程图。具体实施方式下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修正模具模型数据的方法，包括：第一步骤，利用计算机基于已成形物品模型产生模具模型数据；第二步骤，基于所述模具模型数据制造模具；第三步骤，修正所述模具；第四步骤，利用测量工具来测量已修正的模具，以产生测量的三维模具数据；以及第五步骤，利用计算机比较所述测量的三维模具数据和所述模具模型数据，使有所述测量的三维模具数据表示的第一表面（１０１）接近于由所述模具模型数据表示的第二表面（１０６），计算所述第一表面（１０１）上的测量点（１０２）和所述第二表面（１０６）上对应点（１２０）的多对点之间距离的绝对值（Ｌ），以及基于所述距离的绝对值（Ｌ）来修正所述模具模型数据。

【技术特征摘要】
JP 2007-1-17 2007-0077061.一种修正模具模型数据的方法，包括：第一步骤，利用计算机基于已成形物品模型产生模具模型数据；第二步骤，基于所述模具模型数据制造模具；第三步骤，修正所述模具；第四步骤，利用测量工具来测量已修正的模具，以产生测量的三维模具数据；以及第五步骤，利用计算机比较所述测量的三维模具数据和所述模具模型数据，使有所述测量的三维模具数据表示的第一表面(101)接近于由所述模具模型数据表示的第二表面(106)，计算所述第一表面(101)上的测量点(102)和所述第二表面(106)上对应点(120)的多对点之间距离的绝对值(L)，以及基于所述距离的绝对值(L)来修正所述模具模型数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第五步骤包括：第一辅助步骤，计算所述模具模型数据与具有所述测量三维模具数据的测量点(102)的多个表面的平均法向量之间的交叉点...

【专利技术属性】
技术研发人员：金井义男，原浩二，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]