物品の変形表示方法、成形品の設計支援方法、これらの装置、プログラム、および記憶媒体

【課題】物品の変形の評価のために必要な時間を短縮する。
【解決手段】変形結果が表示された画面上から出力面と出力面上の点とを指定し、指定した点の変形前後の座標値をグラフ表示し、画面上にグラフ表示された変形前もしくは変形後の形状のうち基準点１を指定し、基準点１が対応する点と重なるようにグラフ全体を平行移動し、画面上にグラフ表示された変形前もしくは変形後の形状のうち基準点２を指定し、基準点１と基準点２とにより規定される方向ベクトルが一致するようにグラフ全体を回転移動する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の形状の変形が要求されるような場合に、変形前後の形状を分かり易く表示する方法および装置、この方法および装置を利用する成形品の設計支援方法および装置、プログラム、および記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製品・金型設計を行なう際には、製品・金型形状を対象とした変形解析によって得られた変形結果から、変形前後の形状の比較を行うようにしている。
【０００３】
なお、各点における変形前の座標値を（Ｘ０,Ｙ０,Ｚ０）、変位量を（Ｄx,Ｄy,Ｄz）とすれば、
変形後の座標値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は以下の式（１）で表される。
Ｘ=Ｘ０+Ｄx ; Ｙ=Ｙ０+Ｄy ; Ｚ=Ｚ０+Ｄz ・・・式（１）
しかしながら、変形前後の形状が離れているため、変形を詳細に評価することは容易ではない。これは、形状が複雑になるほど評価箇所の数が増加するため顕著に現れる。
【０００４】
そこで、一般的には評価箇所に基準面を指定し、表示上その基準面を基に変形しているように見せるように形状全体を座標変換することが行われる。
【０００５】
具体的には、基準面上の１点での変位量（Ｄx,Ｄy,Ｄz）がゼロとなるように、変形後形状を座標変換する。
【０００６】
座標変換後、変形前後の形状を比較し、変形を評価するが、全体形状を見ているだけでは、十分な評価ができないことが良くある。
【０００７】
そこで、評価方法の１つとして、評価面での変形前後の座標値をグラフ上にプロットして評価する方法がとられている。
【０００８】
ここで、従来の評価方法をまとめると下記の手順となる（図１参照）。
【０００９】
（１）作業者がソフトウェアを使用し変形解析を実施する。
【００１０】
（２）作業者がコンピュータに変形解析の結果を入力し、コンピュータ上のデータベースに登録し、画面上に表示する。
【００１１】
（３）基準面を定義するために作業者が、変形結果が表示された画面上にて3点を指定する。
【００１２】
（４）コンピュータが自動的に（３）で指定された面が基準面になるように変形後形状全体を座標変換する（図２参照）。
【００１３】
（５）作業者が変形結果を表示している画面上から評価点を指定する（図３参照）。
【００１４】
（６）コンピュータが自動的に（５）で指定した点の変形前後の座標値をグラフ表示する（図４参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記の従来の方法では、評価面を変更するたびに、全体形状の座標変換を行う必要がある。そして、本処理は全体形状の全節点に対して座標変換を行うため、節点数が多いほど処理に時間がかかり、ひいては、評価のために必要な時間が長くなってしまう。
【００１６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、物品の変形の評価のために必要な時間を短縮できる物品の変形表示方法、成形品の設計支援方法、これらの装置、プログラム、および記憶媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１の物品の変形表示方法は、変形前後の物品の３次元形状に関するデータを取得し、前記変形前後の物品の３次元形状における評価断面の入力を受け付け、前記変形前後の物品の形状の前記評価断面における２次元形状を表示し、前記２次元形状における前記変形前後の物品の一方に設定された第１の基準点および前記変形前後の物品の他方の前記第１の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の物品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示する方法である。
【００１８】
請求項２の物品の変形表示方法は、前記２次元形状における前記変形前後の物品の一方に設定された第２の基準点および前記変形前後の物品の他方の前記第２の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の物品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示する方法である。
【００１９】
請求項３の物品の変形表示装置は、変形前後の物品の３次元形状に関するデータを取得するデータ取得手段と、前記変形前後の物品の３次元形状における評価断面の入力を受け付ける評価断面入力受付手段と、前記変形前後の物品の形状の前記評価断面における２次元形状を表示し、前記２次元形状における前記変形前後の物品の一方に設定された第１の基準点および前記変形前後の物品の他方の前記第１の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の物品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示する表示手段とを含むものである。
【００２０】
請求項４の物品の変形表示装置は、前記表示手段として、前記２次元形状における前記変形前後の物品の一方に設定された第２の基準点および前記変形前後の物品の他方の前記第２の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の物品の前記２次元形状のいずれかをさらに移動させて表示するものを採用している。
【００２１】
請求項５の成形品の設計支援方法は、成形品の形状を変更することによって成形品の設計を支援するに当たって、変形前後の成形品の３次元形状に関するデータを取得し、前記変形前後の成形品の３次元形状における評価断面の入力を受け付け、前記変形前後の成形品の形状の前記評価断面における２次元形状を表示し、前記２次元形状における前記変形前後の成形品の一方に設定された第１の基準点および前記変形前後の成形品の他方の前記第１の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の成形品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示する方法である。
【００２２】
請求項６の成形品の設計支援方法は、前記２次元形状における前記変形前後の成形品の一方に設定された第２の基準点および前記変形前後の成形品の他方の前記第２の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の成形品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示する方法である。
【００２３】
請求項７の成形品の設計支援装置は、成形品の形状を変更することによって成形品の設計を支援する装置であって、変形前後の成形品の３次元形状に関するデータを取得するデータ取得手段と、前記変形前後の成形品の３次元形状における評価断面の入力を受け付ける評価断面入力受付手段と、前記変形前後の成形品の形状の前記評価断面における２次元形状を表示し、前記２次元形状における前記変形前後の成形品の一方に設定された第１の基準点および前記変形前後の成形品の他方の前記第１の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の成形品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示する表示手段とを含むものである。
【００２４】
請求項８の成形品の設計支援装置は、前記表示手段として、前記２次元形状における前記変形前後の成形品の一方に設定された第２の基準点および前記変形前後の成形品の他方の前記第２の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の成形品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示するものを採用している。
【００２５】
請求項９のプログラムは、請求項１または請求項２の物品の変形表示方法の各工程をコンピュータに実行させるものである。
【００２６】
請求項１０の記憶媒体は、請求項９のプログラムを記憶したものである。
【００２７】
請求項１の物品の変形表示方法であれば、変形前後の物品の３次元形状に関するデータを取得し、前記変形前後の物品の３次元形状における評価断面の入力を受け付け、前記変形前後の物品の形状の前記評価断面における２次元形状を表示し、前記２次元形状における前記変形前後の物品の一方に設定された第１の基準点および前記変形前後の物品の他方の前記第１の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の物品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示するのであるから、座標変換を行う必要がある節点の数を大幅に低減し、全体としての所要時間を大幅に短縮することができ、ひいては、物品の変更前後の評価にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、評価面上にて直接座標変換を行なえるため、基準面変更を容易にすることができる。
【００２８】
請求項５の成形品の設計支援方法であれば、成形品の形状を変更することによって成形品の設計を支援するに当たって、変形前後の成形品の３次元形状に関するデータを取得し、前記変形前後の成形品の３次元形状における評価断面の入力を受け付け、前記変形前後の成形品の形状の前記評価断面における２次元形状を表示し、前記２次元形状における前記変形前後の成形品の一方に設定された第１の基準点および前記変形前後の成形品の他方の前記第１の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の成形品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示するのであるから、座標変換を行う必要がある節点の数を大幅に低減し、全体としての所要時間を大幅に短縮することができ、ひいては、成形品の変更前後の評価にかかる時間を大幅に短縮することができ、成形品の設計を迅速にすることができる。また、評価面上にて直接座標変換を行なえるため、基準面変更を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の物品の変形表示方法は、座標変換を行う必要がある節点の数を大幅に低減し、全体としての所要時間を大幅に短縮することができ、ひいては、物品の変更前後の評価にかかる時間を大幅に短縮することができ、また、評価面上にて直接座標変換を行なえるため、基準面変更を容易にすることができるという特有の効果を奏する。
【００３０】
本発明の物品の変形表示装置も、座標変換を行う必要がある節点の数を大幅に低減し、全体としての所要時間を大幅に短縮することができ、ひいては、物品の変更前後の評価にかかる時間を大幅に短縮することができ、また、評価面上にて直接座標変換を行なえるため、基準面変更を容易にすることができるという特有の効果を奏する。
【００３１】
本発明の成形品の設計支援方法は、座標変換を行う必要がある節点の数を大幅に低減し、全体としての所要時間を大幅に短縮することができ、ひいては、成形品の変更前後の評価にかかる時間を大幅に短縮することができ、成形品の設計を迅速にすることができ、また、評価面上にて直接座標変換を行なえるため、基準面変更を容易にすることができるという特有の効果を奏する。
【００３２】
本発明の成形品の設計支援装置も、座標変換を行う必要がある節点の数を大幅に低減し、全体としての所要時間を大幅に短縮することができ、ひいては、成形品の変更前後の評価にかかる時間を大幅に短縮することができ、成形品の設計を迅速にすることができ、また、評価面上にて直接座標変換を行なえるため、基準面変更を容易にすることができるという特有の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、添付図面を参照して、本発明の物品の変形表示方法、成形品の設計支援方法、これらの装置、プログラム、および記憶媒体の実施の形態を詳細に説明する。
【００３４】
図５は本発明の物品の変形表示方法の一実施形態を説明するフローチャートである。
【００３５】
ステップＳＰ１において、ソフトウェアを使用し変形解析を実施する。
【００３６】
ステップＳＰ２において、コンピュータに変形解析の結果を入力し、コンピュータ上のデータベースに登録し、画面上に表示する。
【００３７】
ステップＳＰ３において、変形結果が表示された画面上から出力面と出力面上の点とを指定する。
【００３８】
ステップＳＰ４において、自動的にステップＳＰ３で指定した点の変形前後の座標値をグラフ表示する。
【００３９】
ステップＳＰ５において、画面上にグラフ表示された変形前もしくは変形後の形状のうち一点（基準点１）を指定する。
【００４０】
ステップＳＰ６において、自動的に基準点１が対応する点と重なるようにグラフ全体を平行移動する。
【００４１】
ステップＳＰ７において、画面上にグラフ表示された変形前もしくは変形後の形状のうち他の一点（基準点２）を指定する。
【００４２】
ステップＳＰ８において、自動的に基準点１と基準点２とにより規定される方向ベクトルが一致するようにグラフ全体を回転移動する。
【００４３】
図６は本発明の物品の変形表示装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００４４】
この装置は、ソフトウェアを使用して変形解析を実施する変形解析部１と、コンピュータに変形解析の結果を入力し、コンピュータ上のデータベースに登録し、画面上に表示する変形解析結果入力登録表示部２と、変形結果が表示された画面上で出力面と出力面上の点とを指定する第１指定部３と、指定手段３により指定した点の変形前後の座標値を得てグラフ表示するグラフ表示部４と、画面上にグラフ表示された変形前もしくは変形後の形状のうち一点（基準点１）を指定する第２指定部５と、基準点１が対応する点と重なるようにグラフ全体を平行移動する平行移動部６と、画面上にグラフ表示された変形前もしくは変形後の形状のうち他の一点（基準点２）を指定する第３指定部７と、基準点１と基準点２の方向ベクトルが一致するようにグラフ全体を回転移動する回転移動部８とを有している。
【００４５】
したがって、変形解析を実施することにより、変形前の３次元形状と変形後の３次元形状とが図７に実線、破線で示すように与えられた場合に、これらをコンピュータのデータベースに登録し、画面上に表示することができる。
【００４６】
そして、この表示画面において、図７中に太線で示すように、出力面と出力面上の点を指定すれば、指定した点を図８に示すように、対応する座標軸により定まる２次元平面上に表示する。次いで、基準点１が指定されれば、この基準点１が対応する点と重なるように、一方の形状を平行移動する（図９参照）。さらに、基準点２が指定されれば、基準点１と基準点２とにより規定される方向ベクトルが対応する方向ベクトルと一致するように、一方の形状を回転移動する（図１０参照）。
【００４７】
したがって、図７に示す表示では、変形前後の形状の変化の程度を把握しにくいけれども、図９に示すように基準点１を対応する点と重ねて表示することによって、変形前後の形状の変化の程度を把握し易くすることができる。さらに、図１０に示すように方向ベクトルを対応する方向ベクトルと重ねて表示することによって、変形前後の形状の変化の程度を一層把握し易くすることができる。
【実施例】
【００４８】
図１１に示す形状を例にとって、従来方法（図１参照）と本実施形態方法（図５参照）とを用いて変形前後の形状の変化の程度の把握のための処理の実例を説明する。なお、図１１に示す形状の節点数は７００８３であり、要素数は４９７１８である。また、図１２に示すように、４つの評価面Ａ〜Ｄを設定している。
【００４９】
従来方法（図１参照）によって、評価面Ａに対して、三角形で示す基準点を用いて基準面を指定し（図１３参照、ステップ１）、評価面Ａ上の節点を選択し（図１４参照、ステップ２）、評価面Ａに対して変形の前後のグラフを作成し（図１５参照、ステップ３）、評価面Ｂに対して基準面を指定し（図１６参照、ステップ４）、評価面Ｂ上の節点を選択し（図１７参照、ステップ５）、評価面Ｂに対して変形の前後のグラフを作成し（図１８参照、ステップ６）、評価面Ｃに対して基準面を指定し（図１９参照、ステップ７）、評価面Ｃ上の節点を選択し（図２０参照、ステップ８）、評価面Ｃに対して変形の前後のグラフを作成し（図２１参照、ステップ９）、評価面Ｄに対して基準面を指定し（図２２参照、ステップ１０）、評価面Ｄ上の節点を選択し（図２３参照、ステップ１１）、評価面Ｄに対して変形の前後のグラフを作成した（図２４参照、ステップ１２）。
【００５０】
また、本実施形態方法（図５参照）によって、評価面Ａ〜Ｄ上の節点を選択し（図２５参照、ステップ１）、評価面Ａ〜Ｄに対して変形の前後のグラフを作成し（図２６参照、ステップ２）、評価面Ａに対して基準面を指定し（図２７参照、ステップ３）、評価面Ａに対して変形の前後のグラフを作成し（図２８参照、ステップ４）、評価面Ｂに対して基準面を指定し（図２９参照、ステップ５）、評価面Ｂに対して変形の前後のグラフを作成し（図３０参照、ステップ６）、評価面Ｃに対して基準面を指定し（図３１参照、ステップ７）、評価面Ｃに対して変形の前後のグラフを作成し（図３２参照、ステップ８）、評価面Ｄに対して基準面を指定し（図３３参照、ステップ９）、評価面Ｄに対して変形の前後のグラフを作成した（図３４参照、ステップ１０）。
【００５１】
そして、従来方法による処理時間は、表１に示すように、ステップ１で５８秒、ステップ２で２６秒、ステップ４で６０秒、ステップ５で５２秒、ステップ７で５２秒、ステップ８で３０秒、ステップ１０で５２秒、ステップ１１で４４秒であり、全体で２７４秒であった。
【００５２】
【表１】

【００５３】
これに対し、本実施形態方法による処理時間は、表２に示すように、ステップ１で１２２秒だけであり、全体で１２２秒であった。
【００５４】
【表２】

【００５５】
表１と表２とから分かるように、本実施形態方法を採用することによって、処理時間を大幅に短縮できた。
上記実施形態は、物品の変形表示を行う場合について説明しているが、成形品の形状をどのように設定するかを決定するために採用することが可能であり、この場合には、成形品の設計支援を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】従来方法を説明するフローチャートである。
【図２】座標変換前の全体形状を示す図である。
【図３】座標変換後の全体形状を示す図である。
【図４】評価面の変形のグラフ表示を示す図である。
【図５】本実施形態方法を説明するフローチャートである。
【図６】本実施形態装置を示すブロック図である。
【図７】座標変換前の全体形状を示す図である。
【図８】座標変換前の評価面のグラフ表示を示す図である。
【図９】基準点１を重ねるよう平行移動した状態のグラフ表示を示す図である。
【図１０】方向ベクトル重ねるよう回転移動した状態のグラフ表示を示す図である。
【図１１】物品の形状の一例を示す斜視図である。
【図１２】図１１の物品の評価面Ａ〜Ｄを示す図である。
【図１３】従来方法により評価面Ａに対して基準面を指定する処理を説明する図である。
【図１４】従来方法により評価面Ａ上の節点を選択する処理を説明する図である。
【図１５】従来方法により評価面Ａに対して変形の前後のグラフを作成する処理を説明する図である。
【図１６】従来方法により評価面Ｂに対して基準面を指定する処理を説明する図である。
【図１７】従来方法により評価面Ｂ上の節点を選択する処理を説明する図である。
【図１８】従来方法により評価面Ｂに対して変形の前後のグラフを作成する処理を説明する図である。
【図１９】従来方法により評価面Ｃに対して基準面を指定する処理を説明する図である。
【図２０】従来方法により評価面Ｃ上の節点を選択する処理を説明する図である。
【図２１】従来方法により評価面Ｃに対して変形の前後のグラフを作成する処理を説明する図である。
【図２２】従来方法により評価面Ｄに対して基準面を指定する処理を説明する図である。
【図２３】従来方法により評価面Ｄ上の節点を選択する処理を説明する図である。
【図２４】従来方法により評価面Ｄに対して変形の前後のグラフを作成する処理を説明する図である。
【図２５】本実施形態方法により評価面Ａ〜Ｄ上の節点を選択する処理を説明する図である。
【図２６】本実施形態方法により評価面Ａ〜Ｄに対して変形の前後のグラフを作成する処理を説明する図である。
【図２７】本実施形態方法により評価面Ａに対して基準面を指定する処理を説明する図である。
【図２８】本実施形態方法により評価面Ａに対して変形の前後のグラフを作成する処理を説明する図である。
【図２９】本実施形態方法により評価面Ｂに対して基準面を指定する処理を説明する図である。
【図３０】本実施形態方法により評価面Ｂに対して変形の前後のグラフを作成する処理を説明する図である。
【図３１】本実施形態方法により評価面Ｃに対して基準面を指定する処理を説明する図である。
【図３２】本実施形態方法により評価面Ｃに対して変形の前後のグラフを作成する処理を説明する図である。
【図３３】本実施形態方法により評価面Ｄに対して基準面を指定する処理を説明する図である。
【図３４】本実施形態方法により評価面Ｄに対して変形の前後のグラフを作成する処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
１変形解析部
２変形解析結果入力登録表示部
３第１指定部
４グラフ表示部
５第２指定部
６平行移動部
７第３指定部
８回転移動部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形前後の物品の３次元形状に関するデータを取得し、前記変形前後の物品の３次元形状における評価断面の入力を受け付け、前記変形前後の物品の形状の前記評価断面における2次元形状を表示し、前記２次元形状における前記変形前後の物品の一方に設定された第1の基準点および前記変形前後の物品の他方の前記第1の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の物品の前記2次元形状のいずれかを移動させて表示することを特徴とする物品の変形表示方法。
【請求項２】
前記２次元形状における前記変形前後の物品の一方に設定された第2の基準点および前記変形前後の物品の他方の前記第2の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の物品の前記2次元形状のいずれかを移動させて表示することを特徴とする請求項1に記載の物品の変形表示方法。
【請求項３】
変形前後の物品の3次元形状に関するデータを取得するデータ取得手段と、前記変形前後の物品の3次元形状における評価断面の入力を受け付ける評価断面入力受付手段と、前記変形前後の物品の形状の前記評価断面における2次元形状を表示し、前記２次元形状における前記変形前後の物品の一方に設定された第１の基準点および前記変形前後の物品の他方の前記第１の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の物品の前記2次元形状のいずれかを移動させて表示する表示手段とを含むことを特徴とする物品の変形表示装置。
【請求項４】
前記表示手段は、前記２次元形状における前記変形前後の物品の一方に設定された第２の基準点および前記変形前後の物品の他方の前記第２の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の物品の前記2次元形状のいずれかをさらに移動させて表示するものであることを特徴とする請求項３に記載の物品の変形表示装置。
【請求項５】
成形品の形状を変更することによって成形品の設計を支援するに当たって、変形前後の成形品の３次元形状に関するデータを取得し、前記変形前後の成形品の３次元形状における評価断面の入力を受け付け、前記変形前後の成形品の形状の前記評価断面における２次元形状を表示し、前記２次元形状における前記変形前後の成形品の一方に設定された第１の基準点および前記変形前後の成形品の他方の前記第１の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の成形品の前記2次元形状のいずれかを移動させて表示することを特徴とする成形品の設計支援方法。
【請求項６】
前記２次元形状における前記変形前後の成形品の一方に設定された第2の基準点および前記変形前後の成形品の他方の前記第２の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の成形品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示することを特徴とする請求項５に記載の成形品の設計支援方法。
【請求項７】
成形品の形状を変更することによって成形品の設計を支援する装置であって、変形前後の成形品の３次元形状に関するデータを取得するデータ取得手段と、前記変形前後の成形品の３次元形状における評価断面の入力を受け付ける評価断面入力受付手段と、前記変形前後の成形品の形状の前記評価断面における２次元形状を表示し、前記２次元形状における前記変形前後の成形品の一方に設定された第１の基準点および前記変形前後の成形品の他方の前記第１の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の成形品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示する表示手段とを含むことを特徴とする成形品の設計支援装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記２次元形状における前記変形前後の成形品の一方に設定された第２の基準点および前記変形前後の成形品の他方の前記第2の基準点に対応する点が重複するよう前記変形前後の成形品の前記２次元形状のいずれかを移動させて表示するものであることを特徴とする請求項７に記載の成形品の設計支援装置。
【請求項９】
請求項１または請求項２の物品の変形表示方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

【図１】