被吊り下げ体の設計支援方法及び被吊り下げ体の設計支援装置
【課題】被吊り下げ体をワイヤーで吊るす際の被吊り下げ体の傾きを簡単に検証できるとともに、当該被吊り下げ体の傾きを簡単に抑制できる被吊り下げ体の設計支援方法及び設計支援装置を提供すること。
【解決手段】金型３０の重心Ｇを通り上下方向に延びる重心線Ｇ１を求め（ステップＳ２１）、金型３０が備える複数のワイヤー取付部３４に、それぞれワイヤー３３の下端３３ａを位置づけるとともに、当該ワイヤー３３の上端３３ｂを重心線Ｇ１上に位置づけ、すべてのワイヤー３３について、金型３０の角部３１ｃと接触する当該ワイヤー３３の中間部３３ｃを変化させ、当該ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置を求め（ステップＳ２２）、各ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分ｈを求める（ステップＳ２５）ことを特徴とする。
【解決手段】金型３０の重心Ｇを通り上下方向に延びる重心線Ｇ１を求め（ステップＳ２１）、金型３０が備える複数のワイヤー取付部３４に、それぞれワイヤー３３の下端３３ａを位置づけるとともに、当該ワイヤー３３の上端３３ｂを重心線Ｇ１上に位置づけ、すべてのワイヤー３３について、金型３０の角部３１ｃと接触する当該ワイヤー３３の中間部３３ｃを変化させ、当該ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置を求め（ステップＳ２２）、各ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分ｈを求める（ステップＳ２５）ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本のワイヤーによりクレーン等に吊り下げられる被吊り下げ体の設計支援方法及び設計支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プレスマシン用の金型（被吊り下げ体）等の重量物は、複数本のワイヤーによりクレーンに吊り下げられて搬送される。この場合、各ワイヤーの一端は、金型の側面に形成されたワイヤー取付部に取り付けられ、当該ワイヤーの他端は１つに集合してクレーンのフックに取り付けられる。このように、金型を複数本のワイヤーによりクレーンに吊り下げる場合には、この金型の重心の真上に上記ワイヤーの各他端が位置していないと、この金型が傾いてしまう。このため、クレーンに配置された光学ポインターにより、金型の重心位置を推定し、この重心の真上にクレーンの中心が位置するように当該クレーンの動作を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、金型の表面には複数の凹凸が形成された複雑な形状を有しているため、上記した技術を用いても、金型の傾きを抑制するのは十分ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５５４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、コンピュータを用いて、所定の形状のプレス成型が可能なように金型の設計がなされる傾向にある。しかし、これまでの金型設計では、金型を吊り下げた際に当該金型が傾斜するか否かの検証はなされておらず、金型を実際に吊り下げる際に、クレーン作業者が金型の傾きを抑えるようにワイヤー経路を調整していた。この調整作業は作業者の熟練度を要し、この熟練度に応じて作業時間が大きく変わるといった問題があった。
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、被吊り下げ体をワイヤーで吊るす際の被吊り下げ体の傾きを簡単に検証できるとともに、当該被吊り下げ体の傾きを簡単に抑制できる被吊り下げ体の設計支援方法及び設計支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、複数のワイヤーにより吊り下げられる被吊り下げ体の設計支援方法であって、前記被吊り下げ体の重心位置を通り上下方向に延びる重心線を求めるステップと、前記被吊り下げ体が備える複数のワイヤー取付部に、それぞれワイヤーの一端を位置づけるとともに、当該ワイヤーの他端を前記重心線上に位置づけ、すべてのワイヤーについて、前記被吊り下げ体と接触する当該ワイヤーの中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置を求めるステップと、各ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を求めるステップと、を備えることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、ワイヤーの他端が到達しうる重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を指標として、被吊り下げ体を吊り下げた際に当該被吊り下げ体が傾斜するか否かを簡単に検証することができる。
【０００７】
この構成において、前記差分を所定の許容範囲と比較するステップと、前記差分が前記許容範囲外の場合、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も低いワイヤー以外の他のワイヤーのうち、少なくとも一のワイヤーについて、前記中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端の位置を前記重心線上に沿って下げるステップと、を備え、前記差分が前記許容範囲内になった際に、各ワイヤーの中間接触位置が接触する前記被吊り下げ体の対応位置をワイヤー引っ掛け部として設定する構成としても良い。
この構成によれば、設定されたワイヤー引っ掛け部にワイヤーを引っ掛けて被吊り下げ体を吊り下げることで、当該被吊り下げ体の傾斜を簡単に抑制することができる。
【０００８】
また、前記他のワイヤーのうち、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も高いワイヤーについて、当該他端の位置を前記重心線上に沿って下げる処理を行っても良い。
この構成によれば、他端が到達しうる重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分が小さくなるため、被吊り下げ体の傾斜を効果的に抑制することができる。
また、前記差分が許容範囲内となるまで、前記各ステップを繰り返し実行しても良い。この構成によれば、確実に被吊り下げ体の傾斜を抑制できる。
【０００９】
また、本発明は、複数のワイヤーにより吊り下げられる被吊り下げ体の設計支援装置であって、前記被吊り下げ体の重心位置を通り上下方向に延びる重心線を設定する重心線設定手段と、すべてのワイヤーについて、前記被吊り下げ体と接触する当該ワイヤーの中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置を算出する他端位置算出手段と、各ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を算出する差分算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この構成において、前記差分を所定の許容範囲と比較する比較手段と、前記差分が前記許容範囲外の場合、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も低いワイヤー以外の他のワイヤーのうち、少なくとも一のワイヤーについて、前記中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端の位置を前記重心線上に沿って下げる他端位置修正手段と、前記差分が前記許容範囲内になった際に、各ワイヤーの中間接触位置が接触する前記被吊り下げ体の対応位置をワイヤー引っ掛け部として設定する引っ掛け部設定手段と、を備えても良い。
【００１１】
また、前記他端位置修正手段は、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も高いワイヤーについて、当該他端の位置を前記重心線上に沿って下げる構成としても良い。また、前記複数のワイヤーは、略同一の長さに設定されている構成としても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ワイヤーの他端が到達しうる重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を指標として、被吊り下げ体を吊り下げた際に当該被吊り下げ体が傾斜するか否かを簡単に検証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の設計支援装置を適用したコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】複数のワイヤーにより金型を吊り下げた状態を示す斜視図である。
【図３】本実施形態の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】金型を吊り下げた際の傾きを検証する手順を示すフローチャートである。
【図５】図４の動作手順を説明するための金型の模式図である。
【図６】新たな引っ掛け部の設定処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の動作手順を説明するための金型の模式図である。
【図８】ワイヤー経路が妥当でない状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について説明する。
図１は、本発明の設計支援装置を適用したコンピュータ１の構成を示す機能ブロック図である。
この図１に示すコンピュータ１は、複数のワイヤーにより被吊り下げ体としての金型を吊り下げる際に、シミュレーションにより、この金型の傾斜の程度を検証するとともに、当該金型の傾斜が大きい場合に当該傾斜を抑制するワイヤー経路を求める機能を有する。
コンピュータ１は、所定のプログラムを実行してデータを処理するＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＣＰＵ１０により実行される基本制御プログラム及び基本制御プログラムに関するデータを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）１１と、ＣＰＵ１０により実行される各種プログラム及び処理されるデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、を備えている。また、コンピュータ１は、キーボードやマウス等の入力デバイスを有し、これら入力デバイスにおける入力操作を検出して操作信号をＣＰＵ１０に出力する入力部１３と、ＬＣＤ（液晶表示画面）等からなる表示画面（図示略）を備え、この表示画面に処理結果等を表示させる表示部１４と、プリンタやスキャナ等の外部の機器（図示略）に接続される外部インタフェース部１５と、通信回線を介して外部のサーバ等（図示略）に接続される通信インタフェース部１６と、を備えている。さらに、コンピュータ１は、ＣＰＵ１０により実行される各種プログラム、及び、これらのプログラムの実行時に処理されるデータ等を記憶する記憶部２０を有する。これらの各部は、バス１７によって相互に接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１に記憶された基本制御プログラム及びデータを読み出して、ＲＡＭ１２に設けられるワークエリアに展開して一時的に保持させるとともに、所定の順序で基本制御プログラムのコードを実行することにより、コンピュータ１の各部を初期化して制御する。
また、ＣＰＵ１０は、入力部１３から入力される操作信号に応じて、記憶部２０に記憶されたプログラムを読み出して実行し、各種データを処理することにより、各種の機能を実現する。
【００１６】
本実施形態において、記憶部２０には、設計支援プログラム２１及び部品データ２３が記憶されている。設計支援プログラム２１は、コンピュータ１において、いわゆるＣＡＤ（Computer Aided Design）装置としての機能を実現し、金型の設計を行い、金型の形状及びサイズを規定する部品データ２３を生成するためのプログラムである。
部品データ２３は、金型の形状及びサイズを規定するデータであって、金型の各部の立体的形状を詳細に規定した、いわゆる３次元ＣＡＤデータである。
【００１７】
図２は、複数のワイヤーにより金型を吊り下げた状態を示す斜視図である。
金型３０は、例えば、プレスマシン（不図示）等に配置されて金属板等の材料（不図示）を所定の形状にプレス成型するための金型である。金型３０は鋳鉄等で形成された重量物であるため、この金型３０をプレスマシンに搬送する際には、当該金型３０を複数本のワイヤー３３により工場内に備えつけられるクレーン（不図示）で吊り下げて搬送を行っている。この金型３０は、上金型３１と下金型３２とを備え、本実施形態では、上金型３１及び下金型３２を一体として４本のワイヤー３３で吊り下げて搬送している。なお、上金型３１、下金型３２をそれぞれ別個に吊り下げて搬送しても構わないことは勿論である。
【００１８】
これら上金型３１及び下金型３２は、それぞれ略矩形形状を呈しており、上金型３１の側面３１ａ及び下金型３２の側面３２ａには、それぞれワイヤー３３が取り付けられるワイヤー取付部３４、３５が一体に設けられている。これらワイヤー取付部３４、３５は、それぞれ上金型３１及び下金型３２の長手方向に延びる両側面３１ａ、３２ａに設けられ、プレスマシンに対する当該上金型３１及び下金型３２の取り付けを阻害しない位置に設けられている。本実施形態では、下金型３２の側面に形成された４か所のワイヤー取付部３４を用いて、上金型３１及び下金型３２を一体に４本のワイヤー３３で吊り下げている。
ワイヤー取付部３４は、図２に示すように、側面３２ａから横並びに延出する一対の突出片３４ａ、３４ｂと、これら突出片３４ａ、３４ｂ間を貫通して固定される固定ピン３６とを備え、この固定ピン３６は、突出片３４ａ、３４ｂに着脱自在である。また、ワイヤー取付部３５についても同様の構成となっているため、同様の符号を付して説明を省略する。
ワイヤー３３の両端は、それぞれ環状に固定された環状部が形成されており、ワイヤー３３の下端（一端）３３ａの環状部は、上記した固定ピン３６が貫通した状態で突出片３４ａ、３４ｂに固定されることで、ワイヤー３３の下端３３ａがワイヤー取付部３４に固定される。一方、ワイヤー３３の上端（他端）３３ｂは、上金型３１の上面３１ｂの上方で１つに集められ、これら集められた上端３３ｂの環状部にクレーンのフックが引っ掛けられる。
【００１９】
また、図２では記載を省略したが、上金型３１及び下金型３２の対向面は、上記した金属板を所定の形状に成型するための凹凸を有する成型面として形成されている。さらに、上金型３１及び下金型３２の表面には、当該上金型３１及び下金型３２をプレスマシンに取り付けるための凹凸や、軽量化を図るための凹部が形成されている。このような上金型３１及び下金型３２の成型面、表面の形状、及びワイヤー取付部３４、３５の位置、形状は、コンピュータ１の設計支援プログラム２１に基づいて設計される。
【００２０】
ところで、金型３０をワイヤー３３で吊り下げる場合、当該金型３０が傾くと危険である。従来の金型設計では、金型３０を吊り下げた際に当該金型３０が傾斜するか否かの検証はなされておらず、金型３０を実際に吊り下げる際に、クレーン作業者が金型３０の傾きを抑えるようにワイヤー３３経路を調整していた。この調整作業は作業者の熟練度を要し、この熟練度に応じて作業時間が大きく変わるといった問題があった。
このため、本構成では、コンピュータ１のシミュレーションにより、設計した金型３０を吊り下げた際の傾斜の程度の検証処理を行うとともに、当該金型３０の傾斜が大きい場合に当該傾斜を抑制するワイヤー経路を求める処理を行う点に特徴を有する。
【００２１】
次に、上記した検証処理及びワイヤー経路を求める処理手順について説明する。これら処理手順を実行する場合、ＣＰＵ１０は、重心線設定手段、他端位置算出手段、差分算出手段、比較手段、他端位置修正手段、及び、引っ掛け部設定手段として機能する。
【００２２】
図３は、これら手順を示すフローチャートである。
この図３に示すように、ＣＰＵ１０は、記憶部２０から設計支援プログラム２１を読み出し、この設計支援プログラム２１を起動する（ステップＳ１）。続いて、ＣＰＵ１０は、記憶部２０から対象となる金型（上金型３１、下金型３２）３０のＣＡＤデータを読み出し、この読み出したＣＡＤデータから当該金型３０の重心Ｇ（図５参照）、各ワイヤー取付部３４及び当該金型３０の稜線を示す座標データをそれぞれ取得する（ステップＳ２）。ここで、記憶部２０には、金型３０の形状を示すＣＡＤデータが記録されているため、このＣＡＤデータに基づいて重心Ｇの位置座標を算出することができる。
また、金型３０の稜線とは、金型における突出した部位の輪郭を示すものであり、ワイヤー３３の中間部（中間接触点）３３ｃと接触する金型３０の接触点を示すものである。本実施形態では、金型３０の稜線として、上金型３１の側面３１ａと上面３１ｂとの角部３１ｃの座標データが取得される。
【００２３】
次に、ＣＰＵ１０は、表示部１４に使用するワイヤー３３の長さと、金型３０上の引っ掛かり位置とを入力するための入力画面を表示し、作業者に上記した項目を入力させる（ステップＳ３）。作業者は、入力部１３を用いて、必要な情報の入力を行う。本実施形態では、４本のワイヤー３３は、すべて略同一の長さに設定されている。この構成によれば、これら同一長のワイヤー３３を後述するワイヤー経路で吊り下げるだけで、熟練度を要することなく、金型３０の傾きを抑制できる。
引っ掛かり位置とは、作業者が想定した経路でワイヤー３３を張った際に、このワイヤー３３の中間部３３ｃと、上金型３１の側面３１ａと上面３１ｂとの角部３１ｃとが接触する位置を示すものである。作業者は、入力部１３を介して、画面上に表示された金型３０にワイヤー経路を記入すると、ＣＰＵ１０は、記入されたワイヤー経路に基づいて、ワイヤー３３の中間部３３ｃと上金型３１の角部３１ｃとが接触する位置座標を算出し、この位置座標を取得する。
【００２４】
次に、ＣＰＵ１０は、作業者が設定したワイヤー経路で金型３０を吊り下げた際に、この金型３０が傾斜するか否か、及び、傾斜する場合には当該傾斜により変更されるワイヤー経路を算出する（ステップＳ４）。
具体的には、図４に示すように、ＣＰＵ１０は、取得した重心Ｇを通り、金型３０の上下方向に延びる重心線Ｇ１を設定する（ステップＳ２１）。続いて、ＣＰＵ１０は、ワイヤー３３の下端３３ａをワイヤー取付部３４に位置づけ、ワイヤー３３の上端３３ｂを重心線Ｇ１上に位置づけるとともに、図２に矢印Ｘで示すように、ワイヤー３３の中間部３３ｃの位置を上記角部３１ｃに沿って変化させることにより、ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置となるワイヤー経路を算出する（ステップＳ２２）。ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置となるワイヤー経路を算出するのは、金型３０を吊り下げる際に、ワイヤー経路が変更されて当該金型３０が傾斜することを防止するためである。そして、このワイヤー経路において、ワイヤー３３の中間部３３ｃが接触する上金型３１の角部３１ｃ（接触点）の位置座標を算出する（ステップＳ２３）。
【００２５】
続いて、ＣＰＵ１０は、４本のワイヤー３３のすべてについて、上記した中間部３３ｃと接触する角部３１ｃの位置座標を算出したか否かを判別する（ステップＳ２４）。この判別において、算出されていなければ（ステップＳ２４；Ｎｏ）、処理をステップＳ２１に戻し、他のワイヤー３３について上記したステップＳ２１〜ステップＳ２４を実行する。また、算出されていれば（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、図５に示すように、４本のワイヤー３３における最高点の最も高い位置と最も低い位置との差分ｈから当該金型３０の傾きを算出する（ステップＳ２５）。上述のように、本構成では、金型３０は、４本のワイヤー３３の上端３３ｂを１つに集めて吊り下げている。このため、４本のワイヤー３３の上端３３ｂの位置は同じ高さとなることにより、当該ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる最高点の高さ位置が異なると、その差分に応じて金型３０が傾斜することとなる。
出願人は、この点に注目し、ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる最高点の最も高い位置と最も低い位置との差分を指標として、吊り下げた際に金型３０が傾斜するか否かを検証することにより、簡単な構成で金型３０のワイヤー経路が適当であるか否かを判別することができる。
【００２６】
続いて、図３に戻り、金型３０の傾きが所定の許容範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ５）。ここで、所定の許容範囲とは、金型３０が傾いて特定のワイヤー３３に過剰な荷重がかかったとしても、作業者の安全性を確保できる範囲とするのが好ましい。この判別において、金型３０の傾きが所定の許容範囲内にある場合には（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ７に移行する。
また、金型３０の傾きが所定の許容範囲内にない場合には（ステップＳ５；Ｎｏ）、この傾きを所定の範囲内となるように、金型３０に新たな引っ掛け部を設定する（ステップＳ６）。
【００２７】
図６は、新たな引っ掛け部の設定処理を示すフローチャートである。
ＣＰＵ１０は、ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる最高点の最も高いワイヤー３３の上端位置を、重心線Ｇ１に沿って、当該最高点の最も低いワイヤー３３の上端位置に合わせて低下させる（ステップＳ３１）。具体的には、図７に示すように、ワイヤー３３の中間部３３ｃの位置を角部３１ｃに沿って、図中Ｘ１方向に移動させることにより、ワイヤー３３は二点鎖線の位置から実線の位置に変化し、これに伴いワイヤー３３の上端３３ｂの位置が、図中Ｚ１方向に差分ｈだけ低下する。
上述のように、ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる最高点の最も高い位置と最も低い位置との差分ｈの大きさが金型３０の傾斜に大きく関連することが判明している。このため、最高点の最も高いワイヤー３３の上端位置を最高点の最も低いワイヤー３３の上端位置に合わせて低下させることで、差分ｈが解消されるため、金型３０が傾斜する要因の１つが解消される。
【００２８】
続いて、ＣＰＵ１０は、ワイヤー３３の上端３３ｂの位置を差分ｈだけ低下させた場合に、このワイヤー３３の中間部３３ｃが接触する上金型３１の角部３１ｃの座標を算出する（ステップＳ３２）。そして、ワイヤー３３の上端３３ｂの位置を差分ｈだけ低下させた場合のワイヤー経路に基づいて、金型３０の傾きが所定の許容範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ３３）。
この判別において、金型３０の傾きが所定の許容範囲内でない（ステップＳ３３；Ｎｏ）場合には、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ３１に戻し、現状で上端３３ｂが到達しうる最高点の最も高いワイヤー３３について、上記ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理を行う。
また、金型３０の傾きが所定の許容範囲内にある（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）場合には、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３２にて算出した上金型３１の角部３１ｃの座標を新たな引っ掛け部設定位置とし、図７に示すように、この位置に引っ掛け部３７を設定する（ステップＳ３４）。この場合、読み出した金型３０（上金型３１）のＣＡＤデータに新たな引っ掛け部３７を設けることが望ましい。これによれば、設計段階の金型３０を吊り下げた際の傾斜を抑制する引っ掛け部３７が設定されるため、この金型３０の傾斜を簡単に抑制することができる。
【００２９】
再び、図３に戻り、ＣＰＵ１０は、設定されたワイヤー経路が妥当であるか否かを判別する（ステップＳ７）。ワイヤー経路が妥当であるか否かは、ワイヤー３３の中間部３３ｃ、３３ｄが金型３０と接触する箇所において、逆折れが生じているか否かを判別する。逆折れとは、図８に示すように、ワイヤー３３の中間部３３ｃ、３３ｄにおいて、ワイヤー３３よりも上方に金型３０が位置する現象をいう。この逆折れが生じると、ワイヤー３３の中間部３３ｃ、３３ｄに過剰な荷重がかかることとなり、当該ワイヤー３３が破損する恐れがある。このため、設定されたワイヤー経路が妥当でなければ（ステップＳ７；Ｎｏ）、ワイヤー経路を逆折れが生じていない適正な経路に変更し（ステップＳ８）、処理をステップＳ３に戻す。
一方、設定されたワイヤー経路が妥当であれば（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、そのまま処理を終了する。
【００３０】
本実施形態によれば、設計支援装置としてのコンピュータ１は、金型３０の重心Ｇを通り上下方向に延びる重心線Ｇ１を設定し、すべてのワイヤー３３について、金型３０の角部３１ｃと接触する当該ワイヤー３３の中間部３３ｃを変化させ、当該ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置を算出し、各ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分ｈを算出するため、この差分ｈを指標とすることで、金型３０を吊り下げた際に当該金型３０が傾斜するか否かを簡単に検証することができる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、差分ｈを所定の許容範囲と比較し、差分ｈが許容範囲外の場合、上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置が最も高いワイヤー３３について、中間部３３ｃを変化させ、当該ワイヤー３３の上端３３ｂの位置を重心線Ｇ１上に沿って低下させ、差分ｈが許容範囲内になった際に、各ワイヤー３３の中間部３３ｃが接触する金型３０の角部３１ｃを引っ掛け部３７として設定するため、この引っ掛け部３７にワイヤー３３を引っ掛けて金型３０を吊り下げることで、当該金型３０の傾斜を簡単に抑制することができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、複数のワイヤー３３は、略同一の長さに設定されているため、これら同一長のワイヤー３３を決まったワイヤー経路で吊り下げるだけで、熟練度を要することなく、金型３０の傾きを抑制できる。
【００３３】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。例えば、本実施の形態では、被吊り下げ体として金型３０を一例として説明したが、複数のワイヤーにて吊り下げられるものであれば、他のものに適用することもできる。
また、本実施形態では、４本のワイヤー３３で吊り下げる構成について説明したが、３本以上のワイヤーで吊り下げるもの構成であれば、ワイヤーの数を限定するものではない。
また、本実施形態では、金型３０が所定の範囲内よりも大きく傾斜する場合には、ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる最高点の最も高いワイヤー３３の上端位置を、重心線Ｇ１に沿って、当該最高点の最も低いワイヤー３３の上端位置に合わせて低下させていたが、これに限るものではなく、最高点の最も低いワイヤー３３以外のワイヤー３３のいずれかの上端位置を低下させても良い。この構成では、最高点の最も高いワイヤー３３の上端位置を低下させるものに比べて効果は小さいが、各ワイヤー３３のバランスが取れて、金型３０の傾斜を所定の範囲内とすることができる場合がある。
【００３４】
また、本実施形態では、金型設計の途中段階として、金型に新たな引っ掛け部を設定することにより、設計段階にある金型の傾斜を抑えることができる構成について説明したが、現在使用している金型についても、金型及び引っ掛け部の強度を保つことができれば、引っ掛け部を後加工により設けることで金型の傾斜を抑えることは可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１ コンピュータ（設計支援装置）
１０ ＣＰＵ（重心線設定手段、他端位置算出手段、差分算出手段、比較手段、他端位置修正手段、引っ掛け部設定手段）
３０ 金型
３１ 上金型
３１ａ 側面
３１ｃ 角部（接触点、対応位置）
３２ 下金型
３３ ワイヤー
３３ａ 下端（一端）
３３ｂ 上端（他端）
３３ｃ 中間部（中間接触位置）
３４、３５ ワイヤー取付部
３７ 引っ掛け部（ワイヤー引っ掛け部）
Ｇ１ 重心線
Ｇ 重心
ｈ 差分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本のワイヤーによりクレーン等に吊り下げられる被吊り下げ体の設計支援方法及び設計支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プレスマシン用の金型（被吊り下げ体）等の重量物は、複数本のワイヤーによりクレーンに吊り下げられて搬送される。この場合、各ワイヤーの一端は、金型の側面に形成されたワイヤー取付部に取り付けられ、当該ワイヤーの他端は１つに集合してクレーンのフックに取り付けられる。このように、金型を複数本のワイヤーによりクレーンに吊り下げる場合には、この金型の重心の真上に上記ワイヤーの各他端が位置していないと、この金型が傾いてしまう。このため、クレーンに配置された光学ポインターにより、金型の重心位置を推定し、この重心の真上にクレーンの中心が位置するように当該クレーンの動作を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、金型の表面には複数の凹凸が形成された複雑な形状を有しているため、上記した技術を用いても、金型の傾きを抑制するのは十分ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５５４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、コンピュータを用いて、所定の形状のプレス成型が可能なように金型の設計がなされる傾向にある。しかし、これまでの金型設計では、金型を吊り下げた際に当該金型が傾斜するか否かの検証はなされておらず、金型を実際に吊り下げる際に、クレーン作業者が金型の傾きを抑えるようにワイヤー経路を調整していた。この調整作業は作業者の熟練度を要し、この熟練度に応じて作業時間が大きく変わるといった問題があった。
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、被吊り下げ体をワイヤーで吊るす際の被吊り下げ体の傾きを簡単に検証できるとともに、当該被吊り下げ体の傾きを簡単に抑制できる被吊り下げ体の設計支援方法及び設計支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、複数のワイヤーにより吊り下げられる被吊り下げ体の設計支援方法であって、前記被吊り下げ体の重心位置を通り上下方向に延びる重心線を求めるステップと、前記被吊り下げ体が備える複数のワイヤー取付部に、それぞれワイヤーの一端を位置づけるとともに、当該ワイヤーの他端を前記重心線上に位置づけ、すべてのワイヤーについて、前記被吊り下げ体と接触する当該ワイヤーの中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置を求めるステップと、各ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を求めるステップと、を備えることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、ワイヤーの他端が到達しうる重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を指標として、被吊り下げ体を吊り下げた際に当該被吊り下げ体が傾斜するか否かを簡単に検証することができる。
【０００７】
この構成において、前記差分を所定の許容範囲と比較するステップと、前記差分が前記許容範囲外の場合、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も低いワイヤー以外の他のワイヤーのうち、少なくとも一のワイヤーについて、前記中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端の位置を前記重心線上に沿って下げるステップと、を備え、前記差分が前記許容範囲内になった際に、各ワイヤーの中間接触位置が接触する前記被吊り下げ体の対応位置をワイヤー引っ掛け部として設定する構成としても良い。
この構成によれば、設定されたワイヤー引っ掛け部にワイヤーを引っ掛けて被吊り下げ体を吊り下げることで、当該被吊り下げ体の傾斜を簡単に抑制することができる。
【０００８】
また、前記他のワイヤーのうち、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も高いワイヤーについて、当該他端の位置を前記重心線上に沿って下げる処理を行っても良い。
この構成によれば、他端が到達しうる重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分が小さくなるため、被吊り下げ体の傾斜を効果的に抑制することができる。
また、前記差分が許容範囲内となるまで、前記各ステップを繰り返し実行しても良い。この構成によれば、確実に被吊り下げ体の傾斜を抑制できる。
【０００９】
また、本発明は、複数のワイヤーにより吊り下げられる被吊り下げ体の設計支援装置であって、前記被吊り下げ体の重心位置を通り上下方向に延びる重心線を設定する重心線設定手段と、すべてのワイヤーについて、前記被吊り下げ体と接触する当該ワイヤーの中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置を算出する他端位置算出手段と、各ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を算出する差分算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この構成において、前記差分を所定の許容範囲と比較する比較手段と、前記差分が前記許容範囲外の場合、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も低いワイヤー以外の他のワイヤーのうち、少なくとも一のワイヤーについて、前記中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端の位置を前記重心線上に沿って下げる他端位置修正手段と、前記差分が前記許容範囲内になった際に、各ワイヤーの中間接触位置が接触する前記被吊り下げ体の対応位置をワイヤー引っ掛け部として設定する引っ掛け部設定手段と、を備えても良い。
【００１１】
また、前記他端位置修正手段は、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も高いワイヤーについて、当該他端の位置を前記重心線上に沿って下げる構成としても良い。また、前記複数のワイヤーは、略同一の長さに設定されている構成としても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ワイヤーの他端が到達しうる重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を指標として、被吊り下げ体を吊り下げた際に当該被吊り下げ体が傾斜するか否かを簡単に検証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の設計支援装置を適用したコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】複数のワイヤーにより金型を吊り下げた状態を示す斜視図である。
【図３】本実施形態の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】金型を吊り下げた際の傾きを検証する手順を示すフローチャートである。
【図５】図４の動作手順を説明するための金型の模式図である。
【図６】新たな引っ掛け部の設定処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の動作手順を説明するための金型の模式図である。
【図８】ワイヤー経路が妥当でない状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について説明する。
図１は、本発明の設計支援装置を適用したコンピュータ１の構成を示す機能ブロック図である。
この図１に示すコンピュータ１は、複数のワイヤーにより被吊り下げ体としての金型を吊り下げる際に、シミュレーションにより、この金型の傾斜の程度を検証するとともに、当該金型の傾斜が大きい場合に当該傾斜を抑制するワイヤー経路を求める機能を有する。
コンピュータ１は、所定のプログラムを実行してデータを処理するＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＣＰＵ１０により実行される基本制御プログラム及び基本制御プログラムに関するデータを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）１１と、ＣＰＵ１０により実行される各種プログラム及び処理されるデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、を備えている。また、コンピュータ１は、キーボードやマウス等の入力デバイスを有し、これら入力デバイスにおける入力操作を検出して操作信号をＣＰＵ１０に出力する入力部１３と、ＬＣＤ（液晶表示画面）等からなる表示画面（図示略）を備え、この表示画面に処理結果等を表示させる表示部１４と、プリンタやスキャナ等の外部の機器（図示略）に接続される外部インタフェース部１５と、通信回線を介して外部のサーバ等（図示略）に接続される通信インタフェース部１６と、を備えている。さらに、コンピュータ１は、ＣＰＵ１０により実行される各種プログラム、及び、これらのプログラムの実行時に処理されるデータ等を記憶する記憶部２０を有する。これらの各部は、バス１７によって相互に接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１に記憶された基本制御プログラム及びデータを読み出して、ＲＡＭ１２に設けられるワークエリアに展開して一時的に保持させるとともに、所定の順序で基本制御プログラムのコードを実行することにより、コンピュータ１の各部を初期化して制御する。
また、ＣＰＵ１０は、入力部１３から入力される操作信号に応じて、記憶部２０に記憶されたプログラムを読み出して実行し、各種データを処理することにより、各種の機能を実現する。
【００１６】
本実施形態において、記憶部２０には、設計支援プログラム２１及び部品データ２３が記憶されている。設計支援プログラム２１は、コンピュータ１において、いわゆるＣＡＤ（Computer Aided Design）装置としての機能を実現し、金型の設計を行い、金型の形状及びサイズを規定する部品データ２３を生成するためのプログラムである。
部品データ２３は、金型の形状及びサイズを規定するデータであって、金型の各部の立体的形状を詳細に規定した、いわゆる３次元ＣＡＤデータである。
【００１７】
図２は、複数のワイヤーにより金型を吊り下げた状態を示す斜視図である。
金型３０は、例えば、プレスマシン（不図示）等に配置されて金属板等の材料（不図示）を所定の形状にプレス成型するための金型である。金型３０は鋳鉄等で形成された重量物であるため、この金型３０をプレスマシンに搬送する際には、当該金型３０を複数本のワイヤー３３により工場内に備えつけられるクレーン（不図示）で吊り下げて搬送を行っている。この金型３０は、上金型３１と下金型３２とを備え、本実施形態では、上金型３１及び下金型３２を一体として４本のワイヤー３３で吊り下げて搬送している。なお、上金型３１、下金型３２をそれぞれ別個に吊り下げて搬送しても構わないことは勿論である。
【００１８】
これら上金型３１及び下金型３２は、それぞれ略矩形形状を呈しており、上金型３１の側面３１ａ及び下金型３２の側面３２ａには、それぞれワイヤー３３が取り付けられるワイヤー取付部３４、３５が一体に設けられている。これらワイヤー取付部３４、３５は、それぞれ上金型３１及び下金型３２の長手方向に延びる両側面３１ａ、３２ａに設けられ、プレスマシンに対する当該上金型３１及び下金型３２の取り付けを阻害しない位置に設けられている。本実施形態では、下金型３２の側面に形成された４か所のワイヤー取付部３４を用いて、上金型３１及び下金型３２を一体に４本のワイヤー３３で吊り下げている。
ワイヤー取付部３４は、図２に示すように、側面３２ａから横並びに延出する一対の突出片３４ａ、３４ｂと、これら突出片３４ａ、３４ｂ間を貫通して固定される固定ピン３６とを備え、この固定ピン３６は、突出片３４ａ、３４ｂに着脱自在である。また、ワイヤー取付部３５についても同様の構成となっているため、同様の符号を付して説明を省略する。
ワイヤー３３の両端は、それぞれ環状に固定された環状部が形成されており、ワイヤー３３の下端（一端）３３ａの環状部は、上記した固定ピン３６が貫通した状態で突出片３４ａ、３４ｂに固定されることで、ワイヤー３３の下端３３ａがワイヤー取付部３４に固定される。一方、ワイヤー３３の上端（他端）３３ｂは、上金型３１の上面３１ｂの上方で１つに集められ、これら集められた上端３３ｂの環状部にクレーンのフックが引っ掛けられる。
【００１９】
また、図２では記載を省略したが、上金型３１及び下金型３２の対向面は、上記した金属板を所定の形状に成型するための凹凸を有する成型面として形成されている。さらに、上金型３１及び下金型３２の表面には、当該上金型３１及び下金型３２をプレスマシンに取り付けるための凹凸や、軽量化を図るための凹部が形成されている。このような上金型３１及び下金型３２の成型面、表面の形状、及びワイヤー取付部３４、３５の位置、形状は、コンピュータ１の設計支援プログラム２１に基づいて設計される。
【００２０】
ところで、金型３０をワイヤー３３で吊り下げる場合、当該金型３０が傾くと危険である。従来の金型設計では、金型３０を吊り下げた際に当該金型３０が傾斜するか否かの検証はなされておらず、金型３０を実際に吊り下げる際に、クレーン作業者が金型３０の傾きを抑えるようにワイヤー３３経路を調整していた。この調整作業は作業者の熟練度を要し、この熟練度に応じて作業時間が大きく変わるといった問題があった。
このため、本構成では、コンピュータ１のシミュレーションにより、設計した金型３０を吊り下げた際の傾斜の程度の検証処理を行うとともに、当該金型３０の傾斜が大きい場合に当該傾斜を抑制するワイヤー経路を求める処理を行う点に特徴を有する。
【００２１】
次に、上記した検証処理及びワイヤー経路を求める処理手順について説明する。これら処理手順を実行する場合、ＣＰＵ１０は、重心線設定手段、他端位置算出手段、差分算出手段、比較手段、他端位置修正手段、及び、引っ掛け部設定手段として機能する。
【００２２】
図３は、これら手順を示すフローチャートである。
この図３に示すように、ＣＰＵ１０は、記憶部２０から設計支援プログラム２１を読み出し、この設計支援プログラム２１を起動する（ステップＳ１）。続いて、ＣＰＵ１０は、記憶部２０から対象となる金型（上金型３１、下金型３２）３０のＣＡＤデータを読み出し、この読み出したＣＡＤデータから当該金型３０の重心Ｇ（図５参照）、各ワイヤー取付部３４及び当該金型３０の稜線を示す座標データをそれぞれ取得する（ステップＳ２）。ここで、記憶部２０には、金型３０の形状を示すＣＡＤデータが記録されているため、このＣＡＤデータに基づいて重心Ｇの位置座標を算出することができる。
また、金型３０の稜線とは、金型における突出した部位の輪郭を示すものであり、ワイヤー３３の中間部（中間接触点）３３ｃと接触する金型３０の接触点を示すものである。本実施形態では、金型３０の稜線として、上金型３１の側面３１ａと上面３１ｂとの角部３１ｃの座標データが取得される。
【００２３】
次に、ＣＰＵ１０は、表示部１４に使用するワイヤー３３の長さと、金型３０上の引っ掛かり位置とを入力するための入力画面を表示し、作業者に上記した項目を入力させる（ステップＳ３）。作業者は、入力部１３を用いて、必要な情報の入力を行う。本実施形態では、４本のワイヤー３３は、すべて略同一の長さに設定されている。この構成によれば、これら同一長のワイヤー３３を後述するワイヤー経路で吊り下げるだけで、熟練度を要することなく、金型３０の傾きを抑制できる。
引っ掛かり位置とは、作業者が想定した経路でワイヤー３３を張った際に、このワイヤー３３の中間部３３ｃと、上金型３１の側面３１ａと上面３１ｂとの角部３１ｃとが接触する位置を示すものである。作業者は、入力部１３を介して、画面上に表示された金型３０にワイヤー経路を記入すると、ＣＰＵ１０は、記入されたワイヤー経路に基づいて、ワイヤー３３の中間部３３ｃと上金型３１の角部３１ｃとが接触する位置座標を算出し、この位置座標を取得する。
【００２４】
次に、ＣＰＵ１０は、作業者が設定したワイヤー経路で金型３０を吊り下げた際に、この金型３０が傾斜するか否か、及び、傾斜する場合には当該傾斜により変更されるワイヤー経路を算出する（ステップＳ４）。
具体的には、図４に示すように、ＣＰＵ１０は、取得した重心Ｇを通り、金型３０の上下方向に延びる重心線Ｇ１を設定する（ステップＳ２１）。続いて、ＣＰＵ１０は、ワイヤー３３の下端３３ａをワイヤー取付部３４に位置づけ、ワイヤー３３の上端３３ｂを重心線Ｇ１上に位置づけるとともに、図２に矢印Ｘで示すように、ワイヤー３３の中間部３３ｃの位置を上記角部３１ｃに沿って変化させることにより、ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置となるワイヤー経路を算出する（ステップＳ２２）。ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置となるワイヤー経路を算出するのは、金型３０を吊り下げる際に、ワイヤー経路が変更されて当該金型３０が傾斜することを防止するためである。そして、このワイヤー経路において、ワイヤー３３の中間部３３ｃが接触する上金型３１の角部３１ｃ（接触点）の位置座標を算出する（ステップＳ２３）。
【００２５】
続いて、ＣＰＵ１０は、４本のワイヤー３３のすべてについて、上記した中間部３３ｃと接触する角部３１ｃの位置座標を算出したか否かを判別する（ステップＳ２４）。この判別において、算出されていなければ（ステップＳ２４；Ｎｏ）、処理をステップＳ２１に戻し、他のワイヤー３３について上記したステップＳ２１〜ステップＳ２４を実行する。また、算出されていれば（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、図５に示すように、４本のワイヤー３３における最高点の最も高い位置と最も低い位置との差分ｈから当該金型３０の傾きを算出する（ステップＳ２５）。上述のように、本構成では、金型３０は、４本のワイヤー３３の上端３３ｂを１つに集めて吊り下げている。このため、４本のワイヤー３３の上端３３ｂの位置は同じ高さとなることにより、当該ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる最高点の高さ位置が異なると、その差分に応じて金型３０が傾斜することとなる。
出願人は、この点に注目し、ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる最高点の最も高い位置と最も低い位置との差分を指標として、吊り下げた際に金型３０が傾斜するか否かを検証することにより、簡単な構成で金型３０のワイヤー経路が適当であるか否かを判別することができる。
【００２６】
続いて、図３に戻り、金型３０の傾きが所定の許容範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ５）。ここで、所定の許容範囲とは、金型３０が傾いて特定のワイヤー３３に過剰な荷重がかかったとしても、作業者の安全性を確保できる範囲とするのが好ましい。この判別において、金型３０の傾きが所定の許容範囲内にある場合には（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、処理をステップＳ７に移行する。
また、金型３０の傾きが所定の許容範囲内にない場合には（ステップＳ５；Ｎｏ）、この傾きを所定の範囲内となるように、金型３０に新たな引っ掛け部を設定する（ステップＳ６）。
【００２７】
図６は、新たな引っ掛け部の設定処理を示すフローチャートである。
ＣＰＵ１０は、ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる最高点の最も高いワイヤー３３の上端位置を、重心線Ｇ１に沿って、当該最高点の最も低いワイヤー３３の上端位置に合わせて低下させる（ステップＳ３１）。具体的には、図７に示すように、ワイヤー３３の中間部３３ｃの位置を角部３１ｃに沿って、図中Ｘ１方向に移動させることにより、ワイヤー３３は二点鎖線の位置から実線の位置に変化し、これに伴いワイヤー３３の上端３３ｂの位置が、図中Ｚ１方向に差分ｈだけ低下する。
上述のように、ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる最高点の最も高い位置と最も低い位置との差分ｈの大きさが金型３０の傾斜に大きく関連することが判明している。このため、最高点の最も高いワイヤー３３の上端位置を最高点の最も低いワイヤー３３の上端位置に合わせて低下させることで、差分ｈが解消されるため、金型３０が傾斜する要因の１つが解消される。
【００２８】
続いて、ＣＰＵ１０は、ワイヤー３３の上端３３ｂの位置を差分ｈだけ低下させた場合に、このワイヤー３３の中間部３３ｃが接触する上金型３１の角部３１ｃの座標を算出する（ステップＳ３２）。そして、ワイヤー３３の上端３３ｂの位置を差分ｈだけ低下させた場合のワイヤー経路に基づいて、金型３０の傾きが所定の許容範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ３３）。
この判別において、金型３０の傾きが所定の許容範囲内でない（ステップＳ３３；Ｎｏ）場合には、ＣＰＵ１０は、処理をステップＳ３１に戻し、現状で上端３３ｂが到達しうる最高点の最も高いワイヤー３３について、上記ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理を行う。
また、金型３０の傾きが所定の許容範囲内にある（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）場合には、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３２にて算出した上金型３１の角部３１ｃの座標を新たな引っ掛け部設定位置とし、図７に示すように、この位置に引っ掛け部３７を設定する（ステップＳ３４）。この場合、読み出した金型３０（上金型３１）のＣＡＤデータに新たな引っ掛け部３７を設けることが望ましい。これによれば、設計段階の金型３０を吊り下げた際の傾斜を抑制する引っ掛け部３７が設定されるため、この金型３０の傾斜を簡単に抑制することができる。
【００２９】
再び、図３に戻り、ＣＰＵ１０は、設定されたワイヤー経路が妥当であるか否かを判別する（ステップＳ７）。ワイヤー経路が妥当であるか否かは、ワイヤー３３の中間部３３ｃ、３３ｄが金型３０と接触する箇所において、逆折れが生じているか否かを判別する。逆折れとは、図８に示すように、ワイヤー３３の中間部３３ｃ、３３ｄにおいて、ワイヤー３３よりも上方に金型３０が位置する現象をいう。この逆折れが生じると、ワイヤー３３の中間部３３ｃ、３３ｄに過剰な荷重がかかることとなり、当該ワイヤー３３が破損する恐れがある。このため、設定されたワイヤー経路が妥当でなければ（ステップＳ７；Ｎｏ）、ワイヤー経路を逆折れが生じていない適正な経路に変更し（ステップＳ８）、処理をステップＳ３に戻す。
一方、設定されたワイヤー経路が妥当であれば（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、そのまま処理を終了する。
【００３０】
本実施形態によれば、設計支援装置としてのコンピュータ１は、金型３０の重心Ｇを通り上下方向に延びる重心線Ｇ１を設定し、すべてのワイヤー３３について、金型３０の角部３１ｃと接触する当該ワイヤー３３の中間部３３ｃを変化させ、当該ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置を算出し、各ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分ｈを算出するため、この差分ｈを指標とすることで、金型３０を吊り下げた際に当該金型３０が傾斜するか否かを簡単に検証することができる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、差分ｈを所定の許容範囲と比較し、差分ｈが許容範囲外の場合、上端３３ｂが到達しうる重心線Ｇ１上の最も高い位置が最も高いワイヤー３３について、中間部３３ｃを変化させ、当該ワイヤー３３の上端３３ｂの位置を重心線Ｇ１上に沿って低下させ、差分ｈが許容範囲内になった際に、各ワイヤー３３の中間部３３ｃが接触する金型３０の角部３１ｃを引っ掛け部３７として設定するため、この引っ掛け部３７にワイヤー３３を引っ掛けて金型３０を吊り下げることで、当該金型３０の傾斜を簡単に抑制することができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、複数のワイヤー３３は、略同一の長さに設定されているため、これら同一長のワイヤー３３を決まったワイヤー経路で吊り下げるだけで、熟練度を要することなく、金型３０の傾きを抑制できる。
【００３３】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。例えば、本実施の形態では、被吊り下げ体として金型３０を一例として説明したが、複数のワイヤーにて吊り下げられるものであれば、他のものに適用することもできる。
また、本実施形態では、４本のワイヤー３３で吊り下げる構成について説明したが、３本以上のワイヤーで吊り下げるもの構成であれば、ワイヤーの数を限定するものではない。
また、本実施形態では、金型３０が所定の範囲内よりも大きく傾斜する場合には、ワイヤー３３の上端３３ｂが到達しうる最高点の最も高いワイヤー３３の上端位置を、重心線Ｇ１に沿って、当該最高点の最も低いワイヤー３３の上端位置に合わせて低下させていたが、これに限るものではなく、最高点の最も低いワイヤー３３以外のワイヤー３３のいずれかの上端位置を低下させても良い。この構成では、最高点の最も高いワイヤー３３の上端位置を低下させるものに比べて効果は小さいが、各ワイヤー３３のバランスが取れて、金型３０の傾斜を所定の範囲内とすることができる場合がある。
【００３４】
また、本実施形態では、金型設計の途中段階として、金型に新たな引っ掛け部を設定することにより、設計段階にある金型の傾斜を抑えることができる構成について説明したが、現在使用している金型についても、金型及び引っ掛け部の強度を保つことができれば、引っ掛け部を後加工により設けることで金型の傾斜を抑えることは可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１ コンピュータ（設計支援装置）
１０ ＣＰＵ（重心線設定手段、他端位置算出手段、差分算出手段、比較手段、他端位置修正手段、引っ掛け部設定手段）
３０ 金型
３１ 上金型
３１ａ 側面
３１ｃ 角部（接触点、対応位置）
３２ 下金型
３３ ワイヤー
３３ａ 下端（一端）
３３ｂ 上端（他端）
３３ｃ 中間部（中間接触位置）
３４、３５ ワイヤー取付部
３７ 引っ掛け部（ワイヤー引っ掛け部）
Ｇ１ 重心線
Ｇ 重心
ｈ 差分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワイヤーにより吊り下げられる被吊り下げ体の設計支援方法であって、
前記被吊り下げ体の重心位置を通り上下方向に延びる重心線を求めるステップと、
前記被吊り下げ体が備える複数のワイヤー取付部に、それぞれワイヤーの一端を位置づけるとともに、当該ワイヤーの他端を前記重心線上に位置づけ、すべてのワイヤーについて、前記被吊り下げ体と接触する当該ワイヤーの中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置を求めるステップと、
各ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を求めるステップと、を備えることを特徴とする被吊り下げ体の設計支援方法。
【請求項２】
前記差分を所定の許容範囲と比較するステップと、前記差分が前記許容範囲外の場合、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も低いワイヤー以外の他のワイヤーのうち、少なくとも一のワイヤーについて、前記中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端の位置を前記重心線上に沿って下げるステップと、を備え、前記差分が前記許容範囲内になった際に、各ワイヤーの中間接触位置が接触する前記被吊り下げ体の対応位置をワイヤー引っ掛け部として設定することを特徴とする請求項１に記載の被吊り下げ体の設計支援方法。
【請求項３】
前記他のワイヤーのうち、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も高いワイヤーについて、当該他端の位置を前記重心線上に沿って下げる処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の被吊り下げ体の設計支援方法。
【請求項４】
前記差分が許容範囲内となるまで、前記各ステップを繰り返し実行することを特徴とする請求項２または３に記載の被吊り下げ体の設計支援方法。
【請求項５】
複数のワイヤーにより吊り下げられる被吊り下げ体の設計支援装置であって、
前記被吊り下げ体の重心位置を通り上下方向に延びる重心線を設定する重心線設定手段と、
すべてのワイヤーについて、前記被吊り下げ体と接触する当該ワイヤーの中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置を算出する他端位置算出手段と、
各ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を算出する差分算出手段と、を備えることを特徴とする被吊り下げ体の設計支援装置。
【請求項６】
前記差分を所定の許容範囲と比較する比較手段と、前記差分が前記許容範囲外の場合、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も低いワイヤー以外の他のワイヤーのうち、少なくとも一のワイヤーについて、前記中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端の位置を前記重心線上に沿って下げる他端位置修正手段と、前記差分が前記許容範囲内になった際に、各ワイヤーの中間接触位置が接触する前記被吊り下げ体の対応位置をワイヤー引っ掛け部として設定する引っ掛け部設定手段と、を備えることを特徴とする請求項５に記載の被吊り下げ体の設計支援装置。
【請求項７】
前記他端位置修正手段は、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も高いワイヤーについて、当該他端の位置を前記重心線上に沿って下げることを特徴とする請求項６に記載の被吊り下げ体の設計支援装置。
【請求項８】
前記複数のワイヤーは、略同一の長さに設定されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の被吊り下げ体の設計支援装置。
【請求項１】
複数のワイヤーにより吊り下げられる被吊り下げ体の設計支援方法であって、
前記被吊り下げ体の重心位置を通り上下方向に延びる重心線を求めるステップと、
前記被吊り下げ体が備える複数のワイヤー取付部に、それぞれワイヤーの一端を位置づけるとともに、当該ワイヤーの他端を前記重心線上に位置づけ、すべてのワイヤーについて、前記被吊り下げ体と接触する当該ワイヤーの中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置を求めるステップと、
各ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を求めるステップと、を備えることを特徴とする被吊り下げ体の設計支援方法。
【請求項２】
前記差分を所定の許容範囲と比較するステップと、前記差分が前記許容範囲外の場合、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も低いワイヤー以外の他のワイヤーのうち、少なくとも一のワイヤーについて、前記中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端の位置を前記重心線上に沿って下げるステップと、を備え、前記差分が前記許容範囲内になった際に、各ワイヤーの中間接触位置が接触する前記被吊り下げ体の対応位置をワイヤー引っ掛け部として設定することを特徴とする請求項１に記載の被吊り下げ体の設計支援方法。
【請求項３】
前記他のワイヤーのうち、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も高いワイヤーについて、当該他端の位置を前記重心線上に沿って下げる処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の被吊り下げ体の設計支援方法。
【請求項４】
前記差分が許容範囲内となるまで、前記各ステップを繰り返し実行することを特徴とする請求項２または３に記載の被吊り下げ体の設計支援方法。
【請求項５】
複数のワイヤーにより吊り下げられる被吊り下げ体の設計支援装置であって、
前記被吊り下げ体の重心位置を通り上下方向に延びる重心線を設定する重心線設定手段と、
すべてのワイヤーについて、前記被吊り下げ体と接触する当該ワイヤーの中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置を算出する他端位置算出手段と、
各ワイヤーの他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置のうち、最も低い位置と最も高い位置との差分を算出する差分算出手段と、を備えることを特徴とする被吊り下げ体の設計支援装置。
【請求項６】
前記差分を所定の許容範囲と比較する比較手段と、前記差分が前記許容範囲外の場合、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も低いワイヤー以外の他のワイヤーのうち、少なくとも一のワイヤーについて、前記中間接触位置を変化させ、当該ワイヤーの他端の位置を前記重心線上に沿って下げる他端位置修正手段と、前記差分が前記許容範囲内になった際に、各ワイヤーの中間接触位置が接触する前記被吊り下げ体の対応位置をワイヤー引っ掛け部として設定する引っ掛け部設定手段と、を備えることを特徴とする請求項５に記載の被吊り下げ体の設計支援装置。
【請求項７】
前記他端位置修正手段は、前記他端が到達しうる前記重心線上の最も高い位置が最も高いワイヤーについて、当該他端の位置を前記重心線上に沿って下げることを特徴とする請求項６に記載の被吊り下げ体の設計支援装置。
【請求項８】
前記複数のワイヤーは、略同一の長さに設定されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の被吊り下げ体の設計支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２１０３０（Ｐ２０１２−２２１０３０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３５７１（Ｐ２０１１−８３５７１）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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