(57)【要約】【課題】余肉部の断面設定後に容易かつ早急に余肉部の面を生成可能なドローモデル生成方法及びドローモデル生成システムを提供すること。【解決手段】ドローモデル生成システム１は、ＣＡＤデータから製品部９１の周囲に形成される余肉部９３を含むドローモデル９を生成し、夫々が個別のＸＹ座標で規定される複数の特徴点１０１により生成された平面格子を記憶する記憶装置８と、余肉部９３に対して親断面９３１を複数設定する親断面設定部４２と、隣接する親断面９３１の間に子断面９３３，９３５を生成する子断面生成部４３と、親断面及び子断面からなる断面群に対して平面格子を投影し、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する断面のＺ座標を特徴点１０１のＺ座標として算出する座標算出部４４と、ＸＹＺ座標が得られた特徴点１０１同士を繋ぎポリゴン化し、プレス成形品のドローモデル９を生成するドローモデル生成部４５とを備える。【選択図】図２
2015109034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品部及びダイフェース部を有するＣＡＤデータから、製品部の周囲に形成される余肉部を含むプレス成形品のドローモデルを生成するドローモデル生成方法であって、
夫々が個別のＸＹ座標により規定される複数の特徴点により平面点群を生成する工程と、
前記製品部と前記ダイフェース部との間に前記余肉部の親断面を複数設定する工程と、
複数の前記親断面のうち隣接する親断面間に子断面を生成する工程と、
前記親断面及び子断面からなる断面群に対して前記平面点群を投影し、前記特徴点のＸＹ座標と一致する断面のＺ座標を前記特徴点のＺ座標として算出する工程と、
前記工程によりＸＹＺ座標が得られた特徴点同士を繋ぎポリゴン化し、前記余肉部を取得することで、前記プレス成形品のドローモデルを生成する工程と、を含むことを特徴とするドローモデル生成方法。
【請求項２】
前記親断面は、断面の開始位置と断面の形状を定義する断面パラメータとを含んで設定され、
前記子断面を生成する前記工程は、
断面の開始位置を移動させる工程と、
移動させた開始位置において、前記断面パラメータを拘束条件として前記子断面を再定義する工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のドローモデル生成方法。
【請求項３】
断面の開始位置を移動させる前記工程は、前記親断面の開始位置を繋ぐ基準線の曲率に応じて移動するピッチを可変とすることを特徴とする請求項２に記載のドローモデル生成方法。
【請求項４】
前記特徴点のＺ座標を算出する前記工程は、
前記特徴点のＸＹ座標と一致する位置に前記断面が存在するか否かを判定する工程と、
前記断面が存在する場合に、当該断面のＺ座標を前記特徴点のＺ座標として算出する工程と、
前記断面が存在しない場合に、複数の子断面の中から候補断面を取得し、取得した候補断面に基づいて前記特徴点のＺ座標を算出する工程と、を含むことを特徴とする請求項１から３いずれかに記載のドローモデル生成方法。
【請求項５】
前記候補断面に基づいて前記特徴点のＺ座標を算出する前記工程は、
前記特徴点を通過するＺ方向に平行な無限直線を跨ぐ２つ以上の子断面を候補断面として取得する工程と、
前記無限直線と夫々の前記候補断面との最近点を算出し、当該最近点のＺ座標を取得する工程と、
夫々の前記最近点のＺ座標に対して、前記無限直線と夫々の前記最近点との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点のＺ座標を算出する工程と、を含むことを特徴とする請求項４に記載のドローモデル生成方法。
【請求項６】
子断面を生成する前記工程は、第１親断面と第２親断面との間に子断面を生成する場合に、前記第１親断面の断面パラメータに基づく第１子断面と、前記第２親断面の断面パラメータに基づく第２子断面と、を生成し、
前記候補断面に基づいて前記特徴点のＺ座標を算出する前記工程は、
複数の前記第１子断面の中から２つ以上の第１候補断面を取得すると共に、複数の前記第２子断面の中から２つ以上の第２候補断面を取得する工程と、
前記無限直線と夫々の第１候補断面との最近点である第１最近点を算出し、当該第１最近点のＺ座標を取得する工程と、
夫々の前記第１最近点のＺ座標に対して、前記無限直線と夫々の前記第１最近点との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点の第１候補座標を算出する工程と、
前記無限直線と夫々の第２候補断面との最近点である第２最近点を算出し、当該第２最近点のＺ座標を取得する工程と、
夫々の前記第２最近点のＺ座標に対して、前記無限直線と夫々の前記第２最近点との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点の第２候補座標を算出する工程と、
前記第１候補座標及び前記第２候補座標に対して、前記無限直線と前記第１親断面との距離、及び前記無限直線と前記第２親断面との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点のＺ座標を算出する工程と、を含むことを特徴とする請求項５に記載のドローモデル生成方法。
【請求項７】
前記製品部に対して当該製品部のプレス加工過程で生成される中間形状の断面を複数設定する工程と、
前記中間形状の断面に対して前記平面点群を投影し、前記特徴点のＸＹ座標と一致する前記中間形状の断面のＺ座標を前記特徴点のＺ座標として算出する工程と、
前記工程によりＸＹＺ座標が得られた特徴点同士を繋ぎポリゴン化し、前記中間形状を取得することで、前記プレス成形品のドローモデルを生成する工程と、を更に含むことを特徴とする請求項１から６いずれかに記載のドローモデル生成方法。
【請求項８】
平面点群を生成する前記工程は、複数の特徴点を所定間隔で格子状に配置することを特徴とする請求項１から７いずれかに記載のドローモデル生成方法。
【請求項９】
製品部及びダイフェース部を有するＣＡＤデータから、製品部の周囲に形成される余肉部を含むプレス成形品のドローモデルを生成するドローモデル生成システムであって、
夫々が個別のＸＹ座標により規定される複数の特徴点により生成された平面点群を記憶する記憶部と、
前記製品部と前記ダイフェース部との間に前記余肉部の親断面を複数設定する親断面設定部と、
複数の前記親断面のうち隣接する親断面間に子断面を生成する子断面生成部と、
前記親断面及び子断面からなる断面群に対して前記平面点群を投影し、前記特徴点のＸＹ座標と一致する断面のＺ座標を前記特徴点のＺ座標として算出する座標算出部と、
前記座標算出部によりＸＹＺ座標が得られた特徴点同士を繋ぎポリゴン化し、前記余肉部を取得することで、前記プレス成形品のドローモデルを生成するドローモデル生成部と、を備えることを特徴とするドローモデル生成システム。
【請求項１０】
前記親断面は、断面の開始位置と断面の形状を定義する断面パラメータとを含んで設定され、
前記子断面生成部は、
断面の開始位置を移動させると共に、移動させた開始位置において前記断面パラメータを拘束条件として断面を再定義することで、前記子断面を生成することを特徴とする請求項９に記載のドローモデル生成システム。
【請求項１１】
前記子断面生成部は、前記親断面の開始位置を繋ぐ基準線の曲率に応じて断面の開始位置を移動させるピッチを可変とすることを特徴とする請求項１０に記載のドローモデル生成システム。
【請求項１２】
前記座標算出部は、
前記特徴点のＸＹ座標と一致する位置に前記断面が存在するか否かを判定する判定部と、
前記断面が存在する場合に、当該断面のＺ座標を前記特徴点のＺ座標として算出する第１のＺ座標算出部と、
前記断面が存在しない場合に、複数の子断面の中から候補断面を取得し、取得した候補断面に基づいて前記特徴点のＺ座標を算出する第２のＺ座標算出部と、を含むことを特徴とする請求項９から１１いずれかに記載のドローモデル生成方法。
【請求項１３】
前記第２のＺ座標算出部は、
前記特徴点を通過するＺ方向に平行な無限直線を跨ぐ２つ以上の子断面を候補断面として取得する候補断面取得部と、
前記無限直線と夫々の前記候補断面との最近点を算出し、当該最近点のＺ座標を取得する最近点取得部と、
夫々の前記最近点のＺ座標に対して、前記無限直線と夫々の前記最近点との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点のＺ座標を算出する座標演算部と、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のドローモデル生成方法。
【請求項１４】
前記子断面生成部は、第１親断面と第２親断面との間に子断面を生成する場合に、前記第１親断面の断面パラメータに基づく第１子断面と、前記第２親断面の断面パラメータに基づく第２子断面と、を生成し、
前記候補断面取得部は、複数の前記第１子断面の中から２つ以上の第１候補断面を取得すると共に、複数の前記第２子断面の中から２つ以上の第２候補断面を取得し、
前記最近点取得部は、前記無限直線と夫々の第１候補断面との最近点である第１最近点を算出し、当該第１最近点のＺ座標を取得すると共に、前記無限直線と夫々の第２候補断面との最近点である第２最近点を算出し、当該第２最近点のＺ座標を取得し、
前記座標演算部は、
夫々の前記第１最近点のＺ座標に対して、前記無限直線と夫々の前記第１最近点との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点の第１候補座標を算出し、
夫々の前記第２最近点のＺ座標に対して、前記無限直線と夫々の前記第２最近点との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点の第２候補座標を算出し、
前記第１候補座標及び前記第２候補座標に対して、前記無限直線と前記第１親断面との距離、及び前記無限直線と前記第２親断面との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点のＺ座標を算出することを特徴とする請求項１３に記載のドローモデル生成方法。
【請求項１５】
前記親断面設定部は、前記製品部に対して当該製品部のプレス加工過程で生成される中間形状の断面を複数設定し、
前記座標算出部は、前記中間形状の断面に対して前記平面点群を投影し、前記特徴点のＸＹ座標と一致する前記中間形状の断面のＺ座標を前記特徴点のＺ座標として算出し、
前記ドローモデル生成部は、ＸＹＺ座標が得られた特徴点同士を繋ぎポリゴン化し、前記中間形状を取得することで、前記プレス成形品のドローモデルを生成することを特徴とする請求項９から１４いずれかに記載のドローモデル生成システム。
【請求項１６】
前記平面点群は、複数の特徴点を所定間隔で格子状に配置することで生成されることを特徴とする請求項９から１５いずれかに記載のドローモデル生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドローモデル生成方法及びドローモデル生成システムに関する。詳しくは、プレス成形品を成形するためのドローモデルを生成するドローモデル生成方法及びドローモデル生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のアウタパネルやルーフパネルなどのパネル製品は、所望の製品形状をかたどった金型で一の板材を加圧してプレス成形品を成形し、このプレス成形品から製品部分を切り取った後、縁部を曲げてフランジ部を形成したり、ボルトが挿通する孔を空けたりすることにより形成される。このようなパネル製品では、実際に製造する製造工程の前に、製造ラインの設計が行われる。
【０００３】
具体的には、製品形状のデザイン設計が行われると、このデザイン設計からプレス成形品のドローモデルを生成し、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）によるモデル形状評価を行うことで、デザインされた形状が実際にプレス加工可能であるか確認することとしている。
【０００４】
ここで、図１３を参照して、製品形状とドローモデルとの関係について説明する。ドローモデル９は、車種に合わせてデザインされた製品部９１と、切り落とすことを想定した余肉部９３と、金型で加圧する際に皺押さえすることを想定したダイフェース部９５と、を含んで構成される。
デザイン設計が成されると製品形状が得られるため、ドローモデル９の製品部９１はデザイン設計と共に生成することができる。また、ダイフェース部９５は、皺押さえを想定した部分であるため基本的に略平面であり比較的容易に生成することができる。一方、余肉部９３は、プレス加工に応じて変形する部分であるため、ドローモデル９の生成では、余肉部９３の生成に多くの時間がかかっている。
【０００５】
また、ＣＡＥによるモデル形状評価が良好でない場合、余肉部の修正とＣＡＥによる解析とを繰り返す必要があり、膨大な時間がかかってしまう。そこで、近年では、余肉部の断面を所定のテンプレートから選択することで、ＣＡＥによる品質の保証されたドローモデルを短時間で設計できるモデル設計システムが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１０４４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のモデル成形システムによれば、余肉部の断面を容易に設定することができるものの、断面の設定から面データの生成には依然として膨大な時間がかかってしまい更なる改良が求められていた。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、余肉部の断面設定後に容易かつ早急に余肉部の面を生成可能なドローモデル生成方法及びドローモデル生成システム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】
【０００９】
本発明は、製品部及びダイフェース部を有するＣＡＤデータから、製品部の周囲に形成される余肉部を含むプレス成形品のドローモデルを生成するドローモデル生成方法であって、夫々が個別のＸＹ座標により規定される複数の特徴点により平面点群を生成する工程と、前記製品部と前記ダイフェース部との間に前記余肉部の親断面を複数設定する工程と、複数の前記親断面のうち隣接する親断面間に子断面を生成する工程と、前記親断面及び子断面からなる断面群に対して前記平面点群を投影し、前記特徴点のＸＹ座標と一致する断面のＺ座標を前記特徴点のＺ座標として算出する工程と、前記工程によりＸＹＺ座標が得られた特徴点同士を繋ぎポリゴン化し、前記余肉部を取得することで、前記プレス成形品のドローモデルを生成する工程と、を含む。
【００１０】
また、前記親断面は、断面の開始位置と断面の形状を定義する断面パラメータとを含んで設定され、前記子断面を生成する前記工程は、断面の開始位置を移動させる工程と、移動させた開始位置において、前記断面パラメータを拘束条件として前記子断面を再定義する工程と、を含むこととしてもよい。
【００１１】
また、断面の開始位置を移動させる前記工程は、前記親断面の開始位置を繋ぐ基準線の曲率に応じて移動するピッチを可変とすることとしてもよい。
【００１２】
また、前記特徴点のＺ座標を算出する前記工程は、前記特徴点のＸＹ座標と一致する位置に前記断面が存在するか否かを判定する工程と、前記断面が存在する場合に、当該断面のＺ座標を前記特徴点のＺ座標として算出する工程と、前記断面が存在しない場合に、複数の子断面の中から候補断面を取得し、取得した候補断面に基づいて前記特徴点のＺ座標を算出する工程と、を含むこととしてもよい。
【００１３】
また、前記候補断面に基づいて前記特徴点のＺ座標を算出する前記工程は、前記特徴点を通過するＺ方向に平行な無限直線を跨ぐ２つ以上の子断面を候補断面として取得する工程と、前記無限直線と夫々の前記候補断面との最近点を算出し、当該最近点のＺ座標を取得する工程と、夫々の前記最近点のＺ座標に対して、前記無限直線と夫々の前記最近点との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点のＺ座標を算出する工程と、を含むこととしてもよい。
【００１４】
また、子断面を生成する前記工程は、第１親断面と第２親断面との間に子断面を生成する場合に、前記第１親断面の断面パラメータに基づく第１子断面と、前記第２親断面の断面パラメータに基づく第２子断面と、を生成し、前記候補断面に基づいて前記特徴点のＺ座標を算出する前記工程は、複数の前記第１子断面の中から２つ以上の第１候補断面を取得すると共に、複数の前記第２子断面の中から２つ以上の第２候補断面を取得する工程と、前記無限直線と夫々の第１候補断面との最近点である第１最近点を算出し、当該第１最近点のＺ座標を取得する工程と、夫々の前記第１最近点のＺ座標に対して、前記無限直線と夫々の前記第１最近点との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点の第１候補座標を算出する工程と、前記無限直線と夫々の第２候補断面との最近点である第２最近点を算出し、当該第２最近点のＺ座標を取得する工程と、夫々の前記第２最近点のＺ座標に対して、前記無限直線と夫々の前記第２最近点との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点の第２候補座標を算出する工程と、前記第１候補座標及び前記第２候補座標に対して、前記無限直線と前記第１親断面との距離、及び前記無限直線と前記第２親断面との距離に基づく重み付けを行うことで、前記特徴点のＺ座標を算出する工程と、を含むこととしてもよい。
【００１５】
また、本発明のドローモデル生成方法は、前記製品部に対して当該製品部のプレス加工過程で生成される中間形状の断面を複数設定する工程と、前記中間形状の断面に対して前記平面点群を投影し、前記特徴点のＸＹ座標と一致する前記中間形状の断面のＺ座標を前記特徴点のＺ座標として算出する工程と、前記工程によりＸＹＺ座標が得られた特徴点同士を繋ぎポリゴン化し、前記中間形状を取得することで、前記プレス成形品のドローモデルを生成する工程と、を更に含むこととしてもよい。
【００１６】
また、平面点群を生成する前記工程は、複数の特徴点を所定間隔で格子状に配置することとしてもよい。
【００１７】
また、本発明は上述のドローモデル生成方法を実行可能なドローモデル生成システムを含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、余肉部の面をポリゴンデータで得ることができ、余肉部の断面設定後に容易かつ早急に余肉部を含むドローモデルを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ドローモデル生成システムの概要を示す図である。
【図２】ドローモデル生成システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】複数の特徴点を有する平面格子の一例を示す図である。
【図４】製品部とダイフェース部との間に設定する親断面の一例を示す図である。
【図５】親断面から生成する子断面の一例を示す図である。
【図６】親断面の開始位置を繋ぐ基準線の曲率と子断面同士の間隔との関係を示す図である。
【図７】投影した特徴点のＺ座標の算出方法の一例を示す図である。
【図８】余肉部に投影した特徴点のＺ座標の算出方法の一例を示す図である。
【図９】余肉部に投影した特徴点のＺ座標の算出方法の一例を示す図である。
【図１０】製品部に投影した特徴点のＺ座標の算出方法の一例を示す図である。
【図１１】ドローモデル生成システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】ドローモデル生成システムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】製品部、余肉部、ダイフェース部からなるドローモデルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のドローモデル生成システムの好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
［ドローモデル生成システムの概要］
初めに、図１を参照して、本発明のドローモデル生成システムの概要について説明する。ドローモデル生成システムでは、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）を用いて生成した製品部９１とダイフェース部９５とから、プレス成形品のドローモデル９を生成する。具体的には、ドローモデル生成システムでは、図１（Ｂ）に示すように、製品部９１及びダイフェース部９５を含むドローモデル９に相当する領域に、夫々が個別のＸＹ座標により規定される複数の特徴点１０１により構成される平面格子１０を投影する。そして、図１（Ｃ）に示すように、投影した特徴点１０１を繋ぎポリゴン１０２とすることで、ドローモデル９を生成する。
【００２２】
このとき、図１（Ａ）に示すように、製品部９１及びダイフェース部９５は、予め形状が規定されているため、製品部９１及びダイフェース部９５に投影した特徴点１０１の座標（Ｚ座標）は、容易に取得することができる。一方、余肉部９３は、形状が規定されていないため、余肉部９３に投影した特徴点１０１の座標（Ｚ座標）は、取得することができない。
この点、本発明のドローモデル生成システムでは、余肉部９３に投影した特徴点１０１の座標（Ｚ座標）を後述する方法により補間し、ドローモデル９を生成することとしている。以下、詳細に説明する。
【００２３】
［ドローモデル生成システムの構成］
続いて、図２を参照して、本発明のドローモデル生成システム１の構成について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るドローモデル生成システム１の機能構成を示すブロック図である。
ドローモデル生成システム１は、作業者が各種データや指令を入力する入力装置２と、この入力装置２からの入力に応じて各種演算処理を実行する演算装置４と、画像を表示する表示装置６と、各種データを記憶する記憶装置８と、を含んで構成される。
【００２４】
入力装置２は、作業者が操作可能なキーボードやマウスなどのハードウェアで構成される。この入力装置２を操作することにより入力されたデータや指令は、演算装置４に入力される。
【００２５】
表示装置６は、画像を表示可能なＣＲＴや液晶ディスプレイなどのハードウェアで構成される。この表示装置６の表示部には、演算装置４による処理結果として、例えば、ドローモデルの立体画像が表示される。
【００２６】
記憶装置８は、ハードディスクドライブやソリッドステートドライブなどのハードウェアで構成され、ＣＡＤを用いて生成された製品部９１の形状データ及びダイフェース部９５の形状データを含むＣＡＤデータを記憶する。なお、記憶装置８に記憶されるＣＡＤデータには、余肉部９３の形状データは含まれない。また、記憶装置８は、平面格子１０を構成する特徴点１０１のデータ（ＸＹ座標）を含む平面格子データを記憶する。また、記憶装置８は、余肉部９３などに設定された断面の形状を規定するパラメータを含む断面データを記憶する。
【００２７】
演算装置４は、ＣＰＵなどのハードウェアで構成され、所定のソフトウェアと協働して平面格子生成部４１と、親断面設定部４２と、子断面生成部４３と、座標算出部４４と、ドローモデル生成部４５と、を含んで構成される。
【００２８】
平面格子生成部４１は、入力装置２を介した作業者からの指令に応じて図３に示す平面格子１０を生成する。平面格子生成部４１が生成した平面格子１０は、記憶装置８に記憶される。なお、平面格子１０は、作業者の操作に応じて生成するのではなく、予め記憶装置８に記憶しておき、適宜必要に応じて記憶装置８から読み出すこととしてもよい。
【００２９】
ここで、図３を参照して、平面格子１０について説明する。図３（Ａ）に示すように、平面格子１０は、夫々が個別のＸＹ座標により規定される複数の特徴点１０１を所定間隔で格子状に配置することで構成される。
特徴点１０１の間隔は、任意に設定することができるが、ドローモデルが自動車のアウタパネルやルーフパネルなどのパネル製品に関するものである場合、０．５ｍｍ間隔とすることが好ましい。この点、図３（Ｂ）（Ｃ）を参照して、具体的に説明する。なお、図３（Ｂ）は、製品部９１の断面形状を示す模式図であり、図３（Ｃ）は、自動車のアウタパネルやルーフパネルなどのパネル製品のうち最もポリゴンの折れ角が大きくなる部位における、特徴点１０１の間隔とポリゴンの折れ角との関係を示す図である。
【００３０】
上述のように、本発明のドローモデル生成システム１では、製品部９１などに平面格子１０（特徴点１０１）を投影し、特徴点１０１のＺ座標を取得することとしている。ここで、製品部９１に投影した特徴点１０１の間隔は、ＸＹ座標に対する製品部９１の傾斜度合いに応じて異なることになる。
図３（Ｂ）を参照して、製品部９１が、ＸＹ座標と略平行な平面９１１、９１３と、ＸＹ座標に対して所定の角度傾斜した斜面９１２とから構成される断面形状を考える。このとき、平面９１１、９１３に投影した特徴点１０１の間隔Ｌ１と、斜面９１２に投影した特徴点１０１の間隔Ｌ２とを比較すると、間隔Ｌ２の方が広くなる。この特徴点１０１の間隔は、特徴点１０１を繋いでポリゴン１０２を取得する場合にポリゴン１０２の折れ角となってあらわれる。ポリゴン１０２の折れ角が大きいとＣＡＥによるモデル形状評価においてエラーの原因となるため、エラーとならない範囲に収める必要がある。
図３（Ｃ）に示すように、ＣＡＥによるモデル形状評価では、ポリゴン１０２の折れ角がθｍａｘを超えると、エラーや不正な解などの不具合となる。この点、自動車のパネル製品では、特徴点１０１の間隔を０．７ｍｍとすることでポリゴン１０２の折れ角が約θｍａｘとなり、特徴点１０１の間隔を０．５ｍｍとすることでポリゴン１０２の折れ角がθｍａｘ未満となることが確認できた。そのため、自動車のパネル製品についてドローモデルを生成する場合、特徴点１０１の間隔を形状変化が大きな箇所では０．５ｍｍとすることが好ましい。
尚θｍａｘは経験的な閾値であり、各ＣＡＥソフトで夫々異なる。
【００３１】
図２に戻り、親断面設定部４２は、入力装置２を介した作業者からの指令に応じて、余肉部９３に複数の断面（以下、親断面設定部４２が設定する断面を「親断面」と呼ぶ）を設定する。親断面設定部４２が設定した複数の親断面は、断面の形状を規定するパラメータと対応付けて記憶装置８に記憶される。なお、親断面の設定方法は任意であり、例えば、作業者が手動で設定することとしてもよく、また、上述の特許文献１のように予め設定された断面テンプレートを用いて設定することとしてもよい。
【００３２】
ここで、図４を参照して、余肉部９３に設定される親断面について説明する。図４（Ａ）に示すように、親断面設定部４２は、形状データが生成された製品部９１とダイフェース部９５との間の余肉部９３に、複数の親断面９３１Ａ，９３１Ｂ，９３１Ｃ（以下、総称して「親断面９３１」と呼ぶ）を生成する。
この親断面９３１は、図４（Ｂ）に示すように、複数の直線と複数の曲線とを繋ぎ合わせて構成され、各直線と各曲線との具体的な形状を示す複数のパラメータにより規定される。親断面９３１を規定するパラメータには、適宜必要な情報を含めることができるが、少なくとも親断面９３１上の任意の位置におけるＸＹＺ座標を算出可能な情報を含むものとする。本実施形態では、これらパラメータとして、各直線の線長を示すパラメータＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４（ｍｍ）と、各曲線の曲率半径を示すパラメータＲ１，Ｒ２，Ｒ３（ｍｍ）と、各曲線の壁角度を示すパラメータＡ１，Ａ２，Ａ３（ｄｅｇ）と、親断面９３１の開始位置及び終了位置を示すＸＹＺ座標と、を含むこととしている。
【００３３】
図２に戻り、子断面生成部４３は、複数の親断面９３１のうち隣接する親断面間に複数の断面（以下、子断面生成部４３が生成する断面を「子断面」と呼ぶ）を生成する。具体的には、子断面生成部４３は、親断面９３１の開始位置を移動させると共に、移動させた開始位置において親断面９３１の断面パラメータを拘束条件として断面を再定義することで、子断面を生成する。なお、このような子断面の生成は、既に公知のパラメトリックなＣＡＤソフトウェアにおける通常の機能により実現することができる。
【００３４】
ここで、図５を参照して、親断面９３１間に生成される子断面について説明する。図５（Ａ）に示すように、製品部９１とダイフェース部９５との間の余肉部９３には、複数の親断面９３１Ａ，９３１Ｂが設定される。なお、図５では、親断面９３１は、１段の断面形状であり、親断面９３１Ｂは、２段の断面形状であるものとする。
この親断面９３１Ａ，９３１Ｂは、作業者からの指令に応じて設定されるため、図５（Ｂ）に示すように所定の間隔を空けて設定されることになる。子断面生成部４３は、親断面９３１Ａ，９３１Ｂの間に子断面を生成し、この間隔を埋めることとしている。このとき、子断面生成部４３は、親断面９３１Ａに基づく子断面と、親断面９３１Ｂに基づく子断面とを生成する。
【００３５】
具体的には、図５（Ｃ）に示すように、子断面生成部４３は、親断面９３１Ａの開始位置を親断面９３１Ｂに向かって所定ピッチだけ移動させることを繰り返すと共に、移動させた開始位置において親断面９３１Ａの断面パラメータを拘束条件として断面を再定義することで、子断面９３３Ａ，９３３Ｂ，９３３Ｃ，９３３Ｄ（以下、総称して「子断面９３３」と呼ぶ）を生成する。なお、開始位置を移動する所定ピッチについては、図６で後述する。
これにより、親断面９３１Ａ，９３１Ｂの間に親断面９３１Ａに基づく子断面９３３、即ち親断面９３１Ａと同様に１段の断面形状の子断面９３３が複数生成される。
【００３６】
また、図５（Ｄ）に示すように、子断面生成部４３は、親断面９３１Ｂの開始位置を親断面９３１Ａに向かって所定ピッチだけ移動させることを繰り返すと共に、移動させた開始位置において親断面９３１Ｂの断面パラメータを拘束条件として断面を再定義することで、子断面９３５Ａ，９３５Ｂ，９３５Ｃ，９３５Ｄ（以下、総称して「子断面９３５」と呼ぶ）を生成する。なお、開始位置を移動する所定ピッチについては、図６で後述する。
これにより、親断面９３１Ａ，９３１Ｂの間に親断面９３１Ｂに基づく子断面９３５、即ち親断面９３１Ｂと同様に２段の断面形状の子断面９３５が複数生成される。
【００３７】
ここで、子断面を生成するピッチ、即ち開始位置を移動する所定ピッチについて図６を参照して説明する。子断面生成部４３は、夫々の親断面９３１の開始位置を繋ぐ基準線の曲率（詳細には、曲率の絶対値）に応じて、開始位置を移動する所定ピッチを可変にする。図６では、親断面９３１Ａ，９３１Ｂの間に子断面９３３を生成する場合の、子断面９３３のピッチを示している。
図６（Ｂ）は、親断面９３１Ａの開始位置と親断面９３１Ｂの開始位置とを繋ぐ基準線１１１が略直線（曲率小）である場合の子断面９３３のピッチを示し、図６（Ｃ）は、親断面９３１Ａの開始位置と親断面９３１Ｂの開始位置とを繋ぐ基準線１１１が曲線（曲率大）である場合の子断面９３３のピッチを示す。
【００３８】
基準線１１１の曲率が小さい場合、子断面９３３のピッチを大きくしても、製品部９１などの形状を適切に反映することができる。これに対して、基準線１１１の曲率が大きい場合、子断面９３３のピッチを大きくすると、製品部９１などの形状（Ｒ部）を適切に反映することができない。そこで、子断面生成部４３は、基準線１１１の曲率が小さいほど開始位置を移動する所定ピッチを大きくし（図６（Ｂ））、基準線１１１の曲率が大きいほど開始位置を移動する所定ピッチを小さくする（図６（Ｃ））。
なお、親断面９３１Ａ，９３１Ｂの間に、子断面９３３，９３５を生成する場合、子断面生成部４３は、子断面９３３，９３５を同じピッチで生成する。即ち、子断面９３３のピッチと子断面９３５のピッチとは同一である。
【００３９】
図２に戻り、座標算出部４４は、ＣＡＤデータ上に平面格子１０を投影し、特徴点１０１のＸＹ座標と一致するＣＡＤデータ上のＺ座標を、特徴点１０１のＺ座標として算出する。これにより、ＸＹ平面上に配置された特徴点１０１にＺ座標が与えられる。
ここで、図７を参照して座標算出部４４についてより詳細に説明する。図７は、ＣＡＤデータの断面形状を示す模式図である。図７を参照して、製品部９１やダイフェース部９５は、記憶装置８に形状データが予め記憶されているため、製品部９１やダイフェース部９５に投影された特徴点１０１のＺ座標は、製品部９１やダイフェース部９５の形状データから容易に取得することができる。一方、余肉部９３は、形状データが設定されていないため、余肉部９３に投影された特徴点１０１のＺ座標を適切に取得するための工夫が求められる。
図２に戻り、そこで、座標算出部４４は、判定部４６と、第１のＺ座標算出部４７と、第２のＺ座標算出部４８と、を含んで構成される。
【００４０】
判定部４６は、投影した特徴点１０１のＸＹ座標と一致するＣＡＤデータ上の位置に、形状データが設定されているか否かを判定する。ここで、余肉部９３であっても、親断面９３１又は子断面９３３，９３５が設定されている部分については断面を規定するパラメータが設定されているため、特徴点１０１が投影された場合にＺ座標を容易に取得することができる。そのため、形状データが設定されているか否かとは、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に製品部９１、ダイフェース部９５、親断面９３１又は子断面９３３，９３５が存在するか否かを判定することと同義である。
より詳しくは、判定部４６は、特徴点１０１がＣＡＤ面（製品部９１及びダイフェース部９５）上に投影されたか否かを判定する。また、判定部４６は、特徴点１０１が断面領域（親断面９３１又は子断面９３３，９３５が設定されている余肉部９３と、製品部９１のうち成形困難な箇所Ｑで中間形状の断面９１５が設定されている位置）内に投影されたか否かを判定する。
【００４１】
第１のＺ座標算出部４７は、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に製品部９１、ダイフェース部９５、親断面９３１又は子断面９３３，９３５が存在する場合に機能し、製品部９１、ダイフェース部９５、親断面９３１又は子断面９３３，９３５の形状データ（断面のパラメータ）に基づいて特徴点１０１のＺ座標を算出する。具体的には、第１のＺ座標算出部４７は、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置における製品部９１、ダイフェース部９５、親断面９３１又は子断面９３３，９３５のＺ座標を、特徴点１０１のＺ座標として算出する。
【００４２】
ここで、子断面９３３，９３５は、同一のピッチで生成されるため、子断面９３３に投影した特徴点１０１が、子断面９３５にも同時に投影される場合がある。この点、図８を参照して、子断面９３３，９３５の双方に投影された特徴点１０１ＡのＺ座標の算出方法について説明する。
図８（Ａ）を参照して、子断面９３３に投影された特徴点１０１ＡのＺ座標をＺａとし、子断面９３５に投影された特徴点１０１ＡのＺ座標をＺｂとする。子断面９３３は、親断面９３１Ａのパラメータに基づいて生成される一方で、子断面９３５は、親断面９３１Ｂのパラメータに基づいて生成されるため、Ｚ座標Ｚａ、Ｚｂは夫々異なる場合がある。そこで、第１のＺ座標算出部４７は、Ｚ座標Ｚａ、Ｚｂに対して、親断面９３１Ａ、９３１Ｂまでの距離に基づく重み付けを行い、特徴点１０１ＡのＺ座標を算出する。
【００４３】
具体的には、図８（Ｂ）に示すように、第１のＺ座標算出部４７は、特徴点１０１Ａを通過するＺ方向に平行な無限直線と親断面９３１Ａとの距離Ｄ１、無限直線と親断面９３１Ｂとの距離Ｄ２を算出し、以下の式（１）により特徴点１０１ＡのＺ座標Ｚ１を算出する。なお、無限直線と親断面９３１Ａ，９３１Ｂとの距離とは、無限直線から無限直線に対する親断面９３１Ａ，９３１Ｂ上の最近点までの距離である。
【数１】
2015109034.tif 000003
【００４４】
図２に戻り、第２のＺ座標算出部４８は、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に製品部９１、ダイフェース部９５、親断面９３１及び子断面９３３，９３５が存在しない場合に機能し、この特徴点１０１の周辺の形状から、この特徴点１０１のＺ座標を算出する。なお、周辺の形状とは、Ｚ座標を特定可能な任意の位置をいい、例えば、特徴点１０１を通過するＺ方向に平行な無限直線の周囲の製品部９１、ダイフェース部９５、親断面９３１又は子断面９３３，９３５をいう。
この第２のＺ座標算出部４８は、候補断面取得部４８１と、最近点取得部４８２と、座標演算部４８３と、を含んで構成される。
【００４５】
候補断面取得部４８１は、特徴点１０１を通過するＺ方向に平行な無限直線を跨ぐ２つ以上の子断面を候補断面として取得する。このとき、候補断面取得部４８１は、子断面９３３，９３５の夫々について、２つ以上の候補断面を取得する。なお、無限直線を跨ぐ２つ以上の子断面とは、無限直線の近傍の２つ以上の子断面をいう。最近点取得部４８２は、取得した複数の候補断面の夫々について、特徴点１０１を通過する無限直線に対する最近点を算出し、この最近点のＺ座標を取得する。座標演算部４８３は、候補断面上の最近点のＺ座標を、無限直線との距離に基づいて重み付けすることで、特徴点１０１のＺ座標を算出する。
【００４６】
ここで、図９を参照して、第２のＺ座標算出部４８によるＺ座標の算出方法の一例について具体的に説明する。第２のＺ座標算出部４８によるＺ座標の算出は、子断面９３３に基づくＺ座標（第１候補座標）の算出（図９（Ａ））、及び子断面９３５に基づくＺ座標（第２候補座標）の算出（図９（Ｂ））の後に、これら第１候補座標と第２候補座標とに基づくＺ座標の算出（図９（Ｃ））により行われる。
【００４７】
図９（Ａ）を参照して、特徴点１０１Ｂは、対応するＸＹ座標に製品部９１、ダイフェース部９５、親断面９３１及び子断面９３３，９３５が存在しない特徴点である。
初めに、第２のＺ座標算出部４８（候補断面取得部４８１）は、特徴点１０１Ｂを通過し、Ｚ方向に平行な無限直線を設定する。そして、第２のＺ座標算出部４８（候補断面取得部４８１）は、複数の子断面９３３の中からＺ方向視でこの無限直線を跨ぐ２つの子断面９３３Ａ，９３３Ｂを候補断面として取得する。
【００４８】
続いて、第２のＺ座標算出部４８（最近点取得部４８２）は、候補断面として取得した子断面９３３Ａ，９３３Ｂについて、無限直線に対する最近点を算出し、この最近点のＺ座標を取得する。図９（Ａ）では、子断面９３３Ａについて、最近点Ｐ１を算出し、この最近点Ｐ１のＺ座標Ｚ３を取得している。また、子断面９３３Ｂについて、最近点Ｐ２を算出し、この最近点Ｐ２のＺ座標Ｚ４を取得している。
【００４９】
続いて、第２のＺ座標算出部４８（座標演算部４８３）は、最近点Ｐ１，Ｐ２のＺ座標Ｚ３，Ｚ４を、無限直線から最近点Ｐ１，Ｐ２までの距離に基づいて重み付けをし、第１候補座標Ｚａを算出する。一例として、第２のＺ座標算出部４８（座標演算部４８３）は、無限直線から最近点Ｐ１までの距離がＤ３、無限直線から最近点Ｐ２までの距離がＤ４である場合、以下の式（２）により第１候補座標Ｚａを算出する。
【数２】
2015109034.tif 000004
【００５０】
図９（Ｂ）を参照して、続いて、第２のＺ座標算出部４８は、子断面９３５についても同様に候補断面（子断面９３５Ａ，９３５Ｂ）を取得すると共に、この候補断面上の最近点（最近点Ｐ３，Ｐ４）のＺ座標（Ｚ座標Ｚ５，Ｚ６）を取得する。そして、第２のＺ座標算出部４８は、無限直線からの距離に基づく重み付けを行い、第２候補座標Ｚｂを算出する。一例として、第２のＺ座標算出部４８は、無限直線から最近点Ｐ３までの距離がＤ５、無限直線から最近点Ｐ４までの距離がＤ６である場合、以下の式（３）により第２候補座標Ｚｂを算出する。
【数３】
2015109034.tif 000005
【００５１】
これにより、子断面９３３に基づく第１候補座標Ｚａと、子断面９３５に基づく第２候補座標Ｚｂとが算出される。
【００５２】
ここで、子断面９３３，９３５は、親断面９３１Ａ，９３１Ｂの間に生成されるところ、子断面９３３は、親断面９３１Ａの断面パラメータに基づいて親断面９３１Ａから親断面９３１Ｂに向かって生成され、子断面９３５は、親断面９３１Ｂの断面パラメータに基づいて親断面９３１Ｂから親断面９３１Ａに向かって生成される。パネル製品は、連続性を持った形状を有することから、親断面９３１Ａに近い子断面９３３は、親断面９３１Ａから遠い（親断面９３１Ｂに近い）子断面９３３よりも精度良く生成されていると考えられる。親断面９３１Ｂと子断面９３５についても同様である。
そこで、第２のＺ座標算出部４８は、子断面９３３に基づく第１候補座標Ｚａと、子断面９３５に基づく第２候補座標Ｚｂと、に対して親断面９３１Ａ，９３１Ｂからの距離に基づく重み付けを行い特徴点１０１ＢのＺ座標Ｚ７を算出する。
【００５３】
具体的には、図９（Ｃ）を参照して、特徴点１０１Ｂを通過する無限直線と親断面９３１Ａとの距離がＤ７、無限直線と親断面９３１Ｂとの距離がＤ８である場合、以下の式（４）により特徴点１０１ＢのＺ座標Ｚ７を算出する。
【数４】
2015109034.tif 000006
【００５４】
このように第１のＺ座標算出部４７により製品部９１、ダイフェース部９５、親断面９３１又は子断面９３３，９３５に投影された特徴点１０１のＺ座標が算出され、また、第２のＺ座標算出部４７により親断面９３１及び子断面９３３，９３５が設定されていない余肉部９３に投影された特徴点１０１のＺ座標が算出される。なお、夫々の特徴点１０１には、予めＸＹ座標が規定されているため、Ｚ座標の算出に伴い、夫々の特徴点１０１のＸＹＺ座標が算出されることになる。
【００５５】
図２に戻り、ドローモデル生成部４５は、ＸＹＺ座標が得られた特徴点１０１同士を繋ぎポリゴン化する。例えば、隣接する特徴点１０１同士を繋いだ場合には、三角形状のポリゴン１０２を作成することができる（図１（Ｃ）参照）。これにより、ＣＡＤデータが存在しない余肉部９３を含むプレス成形品のドローモデル９（図１３参照）が生成される。
なお、特徴点１０１の間隔（ＸＹ座標）は、上述のようにパネル製品のうち最もポリゴンの折れ角が大きくなる部位においてエラーとならない値に設定されている。そのため、部位によっては特徴点１０１の間隔が必要以上に細かくなってしまい計算量が膨大になるおそれがあることから、ドローモデル生成部４５は、不要な特徴点１０１を削除する（間引く）こととしてもよい。一例として、隣接する特徴点１０１のＺ座標の差が閾値未満である場合、言い換えると隣接する特徴点１０１においてＺ座標の変化が小さい場合、特徴点１０１を削除することとしてもよい。
【００５６】
［中間形状のドローモデル生成］
ところで、プレス加工する板材の材料特性の関係から、製品形状を一度のプレス加工で成形できない場合があり、このような場合には、まず板材を中間形状までプレス加工した後に中間形状を加工し製品形状を得ることとしている。製品形状に先立ち中間形状をプレス加工する場合、ＣＡＥによるモデル形状評価では、製品形状ではなく中間形状が加工可能であるか否かの評価を行う必要がある。
そこで、本発明のドローモデル生成システム１では、必要に応じて中間形状のドローモデルも生成することとしている。
【００５７】
即ち、親断面設定部４２は、材料特性の関係から一度のプレス加工で成形することが困難な製品部９１の任意の位置に中間形状の親断面を複数設定し、子断面生成部４３は、これら親断面の間に子断面を生成する。そして、座標算出部４４は、製品部９１に設定された中間形状の親断面及び子断面に対して平面格子１０を投影し、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する中間形状の断面のＺ座標を、特徴点１０１のＺ座標として算出する。そして、ドローモデル生成部４５は、ＸＹＺ座標が得られた特徴点１０１同士を繋ぎポリゴン化する。これにより、プレス加工過程で生成される中間形状を取得することができる。
なお、特徴点１０１のＸＹ座標によっては、対応する位置に中間形状の断面が設定されていない場合がある。このような場合には、上述のように所定の重み付けを行うことで、中間形状の断面が設定されていない位置に投影する特徴点１０１のＺ座標を算出することができる。
【００５８】
ここで、図１０を参照して、中間形状のドローモデルを生成する場合の流れについて具体的に説明する。図１０（Ａ）は、ドローモデル９の断面を模式的に示す図である。また、図１０（Ｂ）（Ｃ）は、中間形状の断面に対して投影した特徴点１０１のＺ座標の算出方法を示す図であり、図１０（Ｂ）は、投影した位置に中間形状の断面（親断面又は子断面）が設定されている場合の算出方法を示す断面図であり、図１０（Ｃ）は、投影した位置に中間形状の断面（親断面及び子断面）が設定されていない場合の算出方法を示す斜視図である。
【００５９】
図１０（Ａ）を参照して、製品部９１には、板材の材料特性の関係から一度のプレス加工で成形困難な箇所Ｑが存在している。そこで、図１０（Ｂ）に示すように、親断面設定部４２は、この箇所Ｑに中間形状の親断面を複数設定し、子断面生成部４３は、これら親断面の間に中間形状の子断面を複数生成する。なお、中間形状の親断面又は子断面を以下「中間形状の断面９１５」と呼ぶ。中間形状の断面９１５の設定（生成）方法は、余肉部９３に設定（生成）する断面（親断面又は子断面）と同じであるため、省略する。
なお、箇所Ｑに設定する断面（中間形状の断面９１５）と、余肉部９３に設定する断面（親断面９３１、子断面９３３，９３５）とは、一体であってもよく、また、夫々個別の断面であってもよい。
【００６０】
中間形状の断面９１５を設定すると、座標算出部４４は、平面格子１０を投影する。ここで、中間形状の断面９１５は、製品部９１に対して設定されるため、特徴点１０１のＸＹ座標が中間形状の断面９１５の任意の位置と一致する場合、当該特徴点１０１は、中間形状の断面９１５及び製品部９１の双方に投影されることになる。図１０（Ｂ）では、特徴点１０１は、中間形状の断面９１５のＺ座標Ｚ８及び製品部９１のＺ座標Ｚ９に投影されている。
【００６１】
このような場合、座標算出部４４（第１のＺ座標算出部４７）は、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置の中間形状の断面９１５のＺ座標Ｚ８と、製品部９１のＺ座標Ｚ９とのうち、より大きな値のＺ座標を特徴点１０１のＺ座標として算出する。なお、中間形状の断面９１５は、製品部９１に対してＺ方向の上方に設定されるため、より大きな値のＺ座標は、基本的には、中間形状の断面９１５のＺ座標（Ｚ８）となる。
【００６２】
一方、特徴点１０１が、中間形状の断面９１５が設定されていない位置に投影された場合、座標算出部４４は、第２のＺ座標算出部４８として機能し、周辺に設定された中間形状の断面９１５を用いて特徴点１０１のＺ座標を算出する。
即ち、図１０（Ｃ）に示すように、座標算出部４４（第２のＺ座標算出部４８）は、特徴点１０１を通るＺ方向に平行な無限直線を跨ぐ２つの中間形状の断面９１５Ａ，９１５Ｂを取得し、この中間形状の断面９１５Ａ，９１５Ｂのうち、特徴点１０１を通る無限直線との最近点Ｐ５，Ｐ６を算出する。そして、この最近点Ｐ５，Ｐ６のＺ座標Ｚ１０，Ｚ１１に対して、無限直線からの距離に基づく重み付けを行い、特徴点１０１のＺ座標を算出する。なお、詳細については上述の通りである。
【００６３】
［ドローモデル生成システムの処理］
図１１及び図１２は、ドローモデル生成システム１の処理の流れを示すフローチャートである。図１１に示すように、ドローモデルの生成は、製品部９１やダイフェース部９５などの形状データ及び平面格子１０を設定する準備工程と、この準備工程において準備したデータを用いてドローモデル９を生成するドローモデル生成工程と、を含む。より具体的には、準備工程は、ステップＳ１〜Ｓ３の処理で構成され、ドローモデル生成工程は、ステップＳ４〜Ｓ７の処理で構成される。
【００６４】
ステップＳ１では、作業者は、入力装置２を用いて製品部９１及びダイフェース部９５の形状データを生成し、記憶装置８に記憶する。ステップＳ２では、作業者は、入力装置２を用いて親断面（余肉部９３の親断面、中間形状の親断面）を設定し、記憶装置８に記憶する。また、ステップＳ２では、子断面生成部４３は、親断面の断面パラメータを用いて親断面の間に子断面を生成し、記憶装置８に記憶する。ステップＳ３では、作業者は、入力装置２を用いて平面格子１０を生成し、記憶装置８に記憶する。
【００６５】
ステップＳ４において、座標算出部４４は、製品部９１、ダイフェース部９５、親断面及び子断面の形状データ（ＣＡＤデータ）に対して平面格子１０を投影する。続く、ステップＳ５において、座標算出部４４は、Ｚ座標算出処理を行う。ここで、図１２を参照して、Ｚ座標算出処理について説明する。
【００６６】
ステップＳ１１において、判定部４６は、特徴点１０１がＣＡＤ面上に投影されたか否かを判定する。ここで、ＣＡＤ面とは、製品部９１及びダイフェース部９５をいう。即ち、特徴点１０１が製品部９１やダイフェース部９５に投影された場合、ステップＳ１１においてＹＥＳとなり、特徴点１０１が製品部９１及びダイフェース部９５以外の位置、即ち、後述する断面領域内に投影された場合、ステップＳ１１においてＮＯとなる。
【００６７】
ステップＳ１１においてＹＥＳのとき、ステップＳ１２において、第１のＺ座標算出部４７は、投影した位置の製品部９１及びダイフェース部９５のＺ座標を取得し、処理をステップＳ１３に移す。
【００６８】
ステップＳ１３において、判定部４６は、特徴点１０１が断面領域内に投影されたか否かを判定する。ここで、断面領域とは、断面が設定されている領域であり、具体的には、親断面９３１又は子断面９３３，９３５が設定されている余肉部９３と、製品部９１のうち成形困難な箇所Ｑで中間形状の断面９１５が設定されている位置をいう。即ち、特徴点１０１が余肉部９３や中間形状の断面９１５が設定されている位置に投影された場合、ステップＳ１３においてＹＥＳとなり、処理をステップＳ１４に移す。一方、ステップＳ１３においてＮＯの場合、処理をステップＳ１９に移す。
【００６９】
ステップＳ１４において、判定部４６は、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に断面が存在するか否かを判定する。即ち、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に、余肉部９３に設定された親断面９３１又は子断面９３３，９３５や、製品部９１のうち成形困難な箇所Ｑに設定された中間形状の断面９１５が存在しない場合には、ステップＳ１４においてＮＯとなり、処理をステップＳ１５に移す。
【００７０】
ステップＳ１５において、第２のＺ座標算出部４８は、特徴点１０１を通過するＺ方向に平行な無限直線を跨ぐ子断面９３３，９３５を取得すると共に、この子断面９３３，９３５上の無限直線との最近点を抽出する。続く、ステップＳ１６において、第２のＺ座標算出部４８は、最近点のＺ座標を無限直線までの距離に基づいて重み付けし、子断面９３３に基づく第１候補座標及び子断面９３５に基づく第２候補座標を算出する。続くステップＳ１７において、第２のＺ座標算出部４８は、第１候補座標及び第２候補座標を、親断面９３１までの距離に基づいて重み付けし、特徴点１０１のＺ座標を算出して取得する。Ｚ座標を取得後、処理をステップＳ１９に移す。
なお、上述の式（２）、（３）は、ステップＳ１６における第１候補座標及び第２候補座標の算出に用いられ、上述の式（４）は、ステップＳ１７におけるＺ座標の算出に用いられる。
また、上述のステップＳ１５〜１７の説明では、親断面９３１又は子断面９３３，９３５が設定されている余肉部９３においてＺ座標を取得する場合について説明したが、製品部９１のうち中間形状の断面９１５が設定されている位置においてＺ座標を取得する場合も同様である。
【００７１】
ステップＳ１４に戻り、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に、余肉部９３に設定された親断面９３１又は子断面９３３，９３５や、製品部９１のうち成形困難な箇所Ｑに設定された中間形状の断面９１５が存在する場合には、ステップＳ１４においてＹＥＳとなり、処理をステップＳ１８に移す。
【００７２】
ステップＳ１８において、第１のＺ座標算出部４７は、各断面の断面パラメータに基づいてＺ座標を算出して取得する。具体的には、親断面９３１、子断面９３３，９３５又は中間形状の断面９１５のＺ座標を、特徴点１０１のＺ座標として算出して取得し、処理をステップＳ１９に移す。
ここで、子断面９３３，９３５の双方に特徴点１０１が投影された場合には、子断面９３３に投影された特徴点１０１のＺ座標Ｚａと、子断面９３５に投影された特徴点１０１のＺ座標Ｚｂとに対して、親断面９３１Ａ，９３１Ｂまでの距離に基づく重み付けを行い、特徴点１０１のＺ座標を算出する。なお、上述の式（１）は、このような場合におけるＺ座標の算出に用いられる。
また、上述のステップＳ１８の説明では、余肉部９３に設定された子断面９３３，９３５の断面パラメータに基づいてＺ座標を算出する場合について説明したが、製品部９１のうち中間形状の断面９１５が設定されている位置において、子断面に基づいてＺ座標を取得する場合も同様である。
【００７３】
ステップＳ１９において、取得したＺ座標が２つある場合には、大きい方のＺ座標を特徴点１０１のＺ座標として取得する。ここで、取得したＺ座標が２つある場合とは、ステップＳ１１及びステップＳ１３のいずれにおいてもＹＥＳであり、特徴点１０１を、製品部９１のうち成形困難な箇所Ｑで中間形状の断面９１５が設定されている位置に投影した場合である。この場合には、ステップＳ１２により取得されたＺ座標と、ステップＳ１７又は１８により取得されたＺ座標の２つが存在する。従って、これらのうち大きい方（基本的にはステップＳ１７又は１８により取得されたＺ座標）を特徴点１０１のＺ座標として取得し、処理をステップＳ２０に移す。
ところで、ＣＡＤ面と断面いずれも存在しない領域は原則として無い。従って、ステップＳ１１又はステップＳ１３の少なくともいずれかにおいて、必ずＹＥＳとなり、Ｚ座標が取得されることとなる。なお、安全のため、既に公知のソフトウェアにより、３辺以上のフェースを自動的に作成し、ポリゴンメッシュ上の穴の開いた領域を埋めるポリゴン穴埋め処理、もしくはポリゴン格子と連携してもよい。
【００７４】
ステップＳ２０では、ステップＳ１９で取得したＺ座標を、特徴点１０１のＸＹ座標と結びつけて記憶装置８に記憶する。その後、ステップＳ２１に移り、全ての特徴点１０１について処理を行い、Ｚ座標算出処理を終了する。
【００７５】
図１１に戻り、全ての特徴点１０１についてＺ座標を算出（即ちＸＹＺ座標を取得）すると、ステップＳ６において、ドローモデル生成部４５は、不要な特徴点１０１を削除する。具体的には、ドローモデル生成部４５は、隣接する特徴点１０１においてＺ座標の変化が小さい場合、特徴点１０１を削除する。続いて、ステップＳ７において、ドローモデル生成部４５は、隣接する特徴点１０１同士を繋いでポリゴン化し、処理を終了する。
【００７６】
以上説明した本実施形態によれば、以下のような効果を期待することができる。
【００７７】
（１）ドローモデル生成システム１では、余肉部９３に対して複数の断面（親断面及び子断面）を設定すると、製品部９１、ダイフェース部９５及び断面に対して、ＸＹ座標により規定される複数の特徴点１０１を投影し、この特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置の形状データが有するＺ座標を特徴点１０１のＺ座標として算出する。そして、ＸＹＺ座標が算出された特徴点１０１同士を繋ぎポリゴン化する。
これにより、余肉部９３に設定した断面から自動的に余肉部の面（ポリゴン）を得ることができ、従来、膨大な時間がかかっていた面データの生成を短時間で行うことができる。
このとき、ドローモデル生成システム１では、余肉部９３について親断面９３１を設定すると共に、この親断面９３１に基づいて子断面９３３，９３５を自動的に生成し、これら親断面９３１及び子断面９３３，９３５を用いて特徴点１０１のＺ座標を算出する。これにより、親断面９３１の間に子断面９３３，９３５を埋めることができ、親断面９３１の間に投影された特徴点１０１のＺ座標を精度良く算出することができる。その結果、ＣＡＥによる品質の保証されたドローモデルを短時間で生成することができる。
また、上記特許文献１に記載のようにＣＡＥによるモデル形状評価では、ポリゴン（メッシュ）データが必要になる。この点、本発明のドローモデル生成システム１では、ドローモデル９をポリゴンデータで生成するため、ドローモデル９の生成後に直ちにＣＡＥによるモデル形状評価を行うことができる。
【００７８】
（２）なお、子断面９３３，９３５の生成は、断面の開始位置を移動させた後に、親断面の形状を定義する断面パラメータを拘束条件として子断面を再定義することで行われる。これにより、親断面から子断面を容易に生成することができる。
【００７９】
（３）また、ドローモデル生成システム１では、開始位置を移動させるピッチを、親断面９３１の開始位置を繋ぐ基準線の曲率に応じて可変とした。具体的には、曲率（の絶対値）が小さいほどピッチを大きくし、曲率（の絶対値）が大きいほどピッチを小さくした。これにより、製品部９１などのＲ部を適切に反映することができる。
【００８０】
（４）また、ドローモデル生成システム１では、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に断面（親断面又は子断面）が存在する場合には、この断面が有するＺ座標を特徴点１０１のＺ座標として算出する一方で、特徴点１０１のＸＹ座標と一致する位置に断面（親断面及び子断面）が存在しない場合には、候補断面を取得し、この候補断面に基づいて特徴点１０１のＺ座標を算出する。
これにより、断面が設定されていない余肉部９３についても適切にポリゴン化することができる。その結果、子断面を必要以上に生成する必要がなく、ドローモデル９の生成にかかる時間を短縮化することができる。
【００８１】
（５）候補断面に基づくＺ座標の算出において、ドローモデル生成システム１では、算出対象の特徴点１０１を通過するＺ方向に平行な無限直線を跨ぐ２つ以上の子断面９３３，９３５を候補断面として取得し、この候補断面上の無限直線との最近点のＺ座標を、無限直線と夫々の最近点との距離に基づく重み付けを行うことで、特徴点１０１のＺ座標を算出する。
通常、プレス製品は、一定の連続性を持った形状を有していることから、このような距離に基づく重み付けにより補間することで、余肉部９３の形状を精度良く生成することができる。その結果、ＣＡＥによる品質の保証されたドローモデル９を短時間で生成することができる。
【００８２】
（６）また、ドローモデル生成システム１では、親断面９３１Ａ，９３１Ｂの間に親断面９３１Ａに基づく複数の子断面９３３と、親断面９３１Ｂに基づく複数の子断面９３５を生成することとしている。そして、ドローモデル生成システム１では、複数の子断面９３３から候補断面を取得し、この子断面９３３から取得した候補断面から第１候補座標を算出する。同様に、ドローモデル生成システム１では、複数の子断面９３５から候補断面を取得し、この子断面９３５から取得した候補断面から第２候補座標を算出する。そして、ドローモデル生成システム１では、この第１候補座標と第２候補座標とを、親断面９３１Ａ，９３１Ｂからの距離に基づく重み付けを行うことで、特徴点１０１のＺ座標を算出する。
これにより特徴点１０１のＺ座標を精度良く算出することができる。即ち、親断面９３１Ａ，９３１Ｂから自動的に生成した子断面９３３，９３５から単純に特徴点１０１のＺ座標を算出するのではなく、親断面９３１Ａ，９３１Ｂの影響（距離）を考慮して特徴点１０１のＺ座標を算出することができる。
【００８３】
（７）また、ドローモデル生成システム１では、製品部９１に対してプレス加工過程で生成される中間形状の断面９１５を複数設定し、この断面９１５に基づいて中間形状を取得する。
これにより、板材の材料特性の関係から一度のプレス加工で成形できない製品形状の場合に中間形状のドローモデルを生成することができ、この中間形状が適切に成形可能であるかＣＡＥによる評価を受けることができる。
【００８４】
（８）また、ドローモデル生成システム１では、平面格子１０の間隔を所定間隔（０．５ｍｍ）とした。これにより、ポリゴンの折れ角をθｍａｘ未満に収めることができ、ＣＡＥによるモデル形状評価においてエラーになることを防止できる。
【００８５】
以上、本発明のドローモデル生成システム１の好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、特徴点１０１を格子状に配置することとしているが、これに限られるものではない。即ち、特徴点１０１はＸＹ座標が規定されていれば足り、不規則に配置されていても本発明は適用可能である。
【００８６】
また、本実施形態では、特徴点１０１が製品部９１に投影された場合（図１２のステップＳ１２でＹＥＳ）、中間形状の断面９１５を用いたＺ座標の算出を行うこととしている。この点、中間形状の生成は、プレス加工が困難な箇所Ｑに対してのみ行えば足りるものであり、製品部９１の全てについて中間形状の生成を行う必要はない。即ち、製品部９１の所定領域（箇所Ｑ）に投影された特徴点１０１については、製品部９１のＺ座標と中間形状の断面９１５のＺ座標とのうち大きい値をＺ座標として算出し、製品部９１の所定領域（箇所Ｑ）以外に投影された特徴点１０１については、製品部９１のＺ座標を特徴点１０１のＺ座標として算出する。
【符号の説明】
【００８７】
１  ドローモデル生成システム
２  入力装置
４  演算装置
４１  平面格子生成部
４２  親断面設定部
４３  子断面生成部
４４  座標算出部
４５  ドローモデル生成部
４６  判定部
４７  第１のＺ座標算出部
４８  第２のＺ座標算出部
４８１  候補断面取得部
４８２  最近点取得部
４８３  座標演算部
９  ドローモデル
９１  製品部
９３  余肉部
９３１  親断面
９３３  子断面
９３５  子断面
９５  ダイフェース部
１０  平面格子
１０１  特徴点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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