[发明专利]用于形成表面加工数据的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于在树脂产品的表面上形成拉拔图案或挤压图案的方法和装置。

背景技术

出于各种目的，对家用电子装置或汽车内部装置的表面实施拉拔处理，以改善外观或质感、挡光并且防滑。纹路图案使用各种细微形状的图案，诸如皮革纹理、纹路图案、岩石和卵石、梨皮漆面、几何图案等。为了在树脂产品的表面上形成纹路图案，通过刻蚀法或电铸法将纹路图案提供至金属模具。

当通过刻蚀法将纹路图案应用于金属模时，由于通过侵蚀来形成纹路图案，因此可以很廉价地将该纹路图案应用于甚至大件产品的金属模。然而，细微形状难于表达，而且要重复制造相同的形状。

此外，当通过注射成型来形成纹路图案(其中，凸凹沿产品曲面的法向延伸)时，如果在沿开模方向的平面上产品取出方向与产品曲面相交，则在取出成型品的操作期间，成型品上纹路图案的凸凹被金属模上的凸凹干扰，产生所谓的缺陷(under)。此时，当用力从金属模中取出成型品时会出现成型品的纹路图案损坏的问题。因此，为了避免纹路图案在开模操作期间发生损坏，当沿开模方向的拉拔斜度(由产品曲面的法向与产品取出方向形成的角度90°的补角)接近0°时，纹路图案的深度需要根据拉拔斜度的变化而变浅，以避免缺陷的出现。因此，纹路图案的凸凹深度需要根据曲面进行变化，以使产品曲面中拉拔斜度接近0°的区域内纹路图案的深度更浅。

然而，当通过刻蚀法将纹路图案应用于金属模时，不能连续改变纹路图案的凸凹的深度。因此，当逐步实施刻蚀处理来改变凸凹时，其接缝暴露。从而，金属模的接缝转移到成型品上，导致成型品的外观劣化。

另一方面，当通过电铸法将纹路图案应用于金属模时，将模压有纹路图案的薄树脂板粘接至依产品形状制造的模型的表面上，并且将所获得的模型作为母模，以便经由树脂转印(an inversion of resin)或电铸处理来形成成型块。然而，当将树脂板粘接至三维形状的模型时，由于出现拉长或变形、或者出现接缝图案未对准，因此操作人员必须技术熟练，以矫正这些缺陷，从而使它们难于察觉。此外，需要很多处理，从而增加了工期，进而增加了成本。因此，仅仅配备了私人装置的专业制造者能够使用电铸法。由于在制造母模期间，纹路图案的形状或尺寸由待粘接的树脂板的纹路图案确定，因此在制造出母模之后难于将额外的图案应用于任意部分，或者难于做出变化，例如，扩大或减小纹路图案。

此外，两种方法都存在缺点，即必须进行化学处理。

此外，JP-A-7-241909或JP-A-2004-358662已公开了能够更简单地形成高质量纹路图案的技术。在该技术中，首先，将通过读取皮革模型的表面形状所获得的表面测量值转换成图像数据，所述图像数据中表面形状的深度用256个等级的浓度进行表示，以便将纹路图案的形状数据数字化。计算机根据该数字数据来形成加工数据。利用该加工数据将纹路图案应用于平面材料，诸如压花辊或压花板，或者通过切屑加工或激光束加工来将纹路图案应用于三维物体，诸如金属模。

在根据纹路图案的形状数据生成加工数据时，如果纹路图案仅仅沿一个方向投射在诸如金属模等具有三维形状的三维物体的表面上，以形成加工数据，则在三维物体的倾斜面上纹路图案的凸凹伸长，从而使纹路图案的形状发生变形。因此，相对于具有曲面的产品的表面，纹路图案必须沿对应曲面的法向来形成。

因而，意味着沿产品表面的法向来形成纹路图案，例如，提供下述利用体素数据转换的建模软件：其将体素堆叠在产品曲面上，以便根据图像数据中与纹路图案的深度对应的浓度来生成纹路图案。

在该体素系统中，产品的形状数据被转换成由小球或立方体构成的体素数据，以便对应于各个体素数据来确定纹路图案的图像数据的像素。接着，将像素浓度转换成位移量，以便将与位移量对应的体素堆叠在体素数据上。将所堆叠的体素转换成作为最终数据的多边形数据。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-7-241909

专利文献2：JP-A-2004-358662

发明内容

本发明要解决的问题

然而，由于在上述系统中首先将产品的形状数据转换成体素数据，因此需要大量的数据。

此外，必须针对由多个曲面构成的具有连续且复杂的形状的产品表面的每一个分割区域来生成纹路图案的形状数据，并且在生成纹路图案的形状数据之后，必须在相邻纹路图案的形状数据之间执行接缝处理。然而，普通计算机的计算容量尚不能满足进行接缝处理所需的负荷，因此尚未有针对该问题的满意对策。