DE19960511A1 - Device and method for the automatic application of a dye - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung (10) zum automatischen Aufbringen von Nagellack auf einen Fingernagel (12) hat eine Kamera (32) zum Aufnehmen eines Bildes des Fingernagels (12), einen Prozessor (46) zum Analysieren und Umwandeln des Bildes in einen Bearbeitungspfad und ein Werkzeug (28, 128) zum Aufbringen des Nagellacks auf den Fingernagel (12) unter Befolgen des Bearbeitungspfades. Das Werkzeug (28) kann durch verschiedene andere Typen Werkzeuge (128) zum Durchführen anderer Bearbeitungsgänge im Falle der Maniküre des Fingernagels (12) ersetzt werden. Die Vorrichtung (10) ermöglicht die Gleichmäßigkeit und stellt sicher, daß der Nagellack gleichmäßig auf den Fingernagel (12) aufgebracht wird und nicht auf die umgebende Haut.A device (10) for automatically applying nail polish to a fingernail (12) has a camera (32) for taking an image of the fingernail (12), a processor (46) for analyzing and converting the image into a processing path, and a tool ( 28, 128) for applying the nail polish to the fingernail (12) while following the processing path. The tool (28) can be replaced by various other types of tools (128) for performing other processing steps in the case of manicure of the fingernail (12). The device (10) enables uniformity and ensures that the nail polish is applied evenly to the fingernail (12) and not to the surrounding skin.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Auf bringen eines Farbstoffes auf unregelmäßig geformte Teile, insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Aufbringen von Nagellack auf Fingernägel.The invention relates to an apparatus and a method for automatic opening bring a dye on irregularly shaped parts, especially one Device and a method for automatically applying nail polish Fingernails.
Obwohl die meisten Frauen eine Maniküre wünschen, halten viele Frauen eine Maniküre für Luxus und nehmen aus mehreren Gründen davon Abstand, sich ma niküren zu lassen. Zum einen ist eine Maniküre zeitaufwendig und teuer, weil eine Maniküre eine erhebliche Zeit zum manuellen Auftragen von Nagellack auf den jeweiligen Nagel benötigt. Außerdem ist das Ergebnis der Maniküre nicht immer gleich und erfüllt häufig nicht die Erwartungen des Kunden. Beispielsweise kann die Maniküre unbeabsichtigt Nagellack auf die den Nagel umgebende Haut auf getragen haben und/oder sie kann den Nagellack ungleichmäßig aufgetragen ha ben. Although most women want a manicure, many women have one Manicure for luxury and refrain from doing so for several reasons to be nicured. For one thing, a manicure is time-consuming and expensive because one Manicure a significant amount of time to manually apply nail polish to the each nail needed. In addition, the result of the manicure is not always same and often does not meet customer expectations. For example the manicure accidentally applies nail polish to the skin surrounding the nail have worn and / or she may have applied the nail polish unevenly ben.
Der häufig erhebliche Zeit- und Kostenaufwand zusammen mit den ungleich mäßigen Ergebnissen schreckt viele Frauen davon ab, eine Maniküre in Anspruch zu nehmen. Es besteht deshalb ein Interesse an einem Verfahren und an einer Vorrichtung zum gleichmäßigen Maniküren von Fingernägeln auf zeitsparende Weise und ohne einen signifikanten finanziellen Nachteil.The often considerable time and expense together with the unequal Moderate results deter many women from claiming a manicure to take. There is therefore an interest in one method and one Device for even manicuring fingernails on time-saving Wisely and without a significant financial disadvantage.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automati schen Auftragen von Farbstoff auf einen unregelmäßig geformten Teil anzugeben.It is an object of the invention, an apparatus and a method for automati to apply dye to an irregularly shaped part.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentan spruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.The object is achieved by a device with the features of the patent claim 1 and by a method having the features of claim 11.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Maniküren.Another aspect of the invention relates to an apparatus and a method for automatic manicures.
Mit diesem Aspekt der Erfindung beschäftigt sich eine Vorrichtung mit den Merk malen des Patentanspruchs 8 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Pa tentanspruchs 12.With this aspect of the invention a device deals with the Merk paint the claim 8 and a method with the features of Pa claim 12.
Eine Weiterbildung der Erfindung beschäftigt sich mit einer Vorrichtung und ei nem Verfahren zum automatischen Auftragen von Nagellack auf Fingernägel un ter Erzielen eines gleichmäßigen Ergebnisses. Dies wird erreicht durch eine Vor richtung zum automatischen Auftragen von Nagellack auf einen Fingernagel, mit einer Abtastanordnung zum Aufnehmen eines Bildes des Fingernagels, einem Prozessor zum Analysieren und Umwandeln des Bildes in einen Bearbeitungs pfad und mit einer Aufbringeinrichtung zum Aufbringen des Nagellacks auf den Fingernagel unter Befolgen des Bearbeitungspfades. Die Vorrichtung hat außer dem einen Nagellackbehälter, der nahe der Aufbringeinrichtung angeordnet ist. Sobald die Abtastanordnung die Ränder des Fingernagels nachweist, analysiert der Prozessor das Bild und wandelt es in einen Bearbeitungspfad um. Die Auf bringeinrichtung, typischerweise ein Pinsel, wird dann derart gesteuert, daß der Fingernagel mit einer festgelegten Anzahl Pinselstriche dem Bearbeitungspfad folgend bemalt wird.A further development of the invention is concerned with a device and an egg a process for automatically applying nail polish to fingernails Achieve a consistent result. This is achieved through a pre direction for the automatic application of nail polish to a fingernail, with a scanning arrangement for taking an image of the fingernail, a Processor for analyzing and converting the image into an editing path and with an application device for applying the nail polish to the Fingernail following the processing path. The device has except the one nail polish container, which is arranged near the application device. Once the scanner assembly detects the edges of the fingernail, analyze the processor processes the image and converts it to an editing path. The on Bring device, typically a brush, is then controlled so that the Fingernail with a specified number of brush strokes the processing path is painted below.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann die Vorrichtung außerdem zum Durchführen weiterer Arbeitsgänge verwendet werden, die üblicherweise während der Maniküre durchgeführt werden. Außerdem kann die Vorrichtung nach der Er findung zum Aufbringen von Farbe auf ein beliebiges unregelmäßig geformtes Teil verwendet werden.In a further development of the invention, the device can also be used for Perform other operations that are typically used during the manicure. In addition, the device according to the Er invention for applying color to any irregularly shaped Part can be used.
Ein Vorteil der Erfindung ist, daß der Nagellack gleichmäßig auf den Fingernagel aufgebracht wird, ohne daß die umgebende Haut bemalt wird.An advantage of the invention is that the nail polish is applied evenly to the fingernail is applied without painting the surrounding skin.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen stand der Unteransprüche. Sie ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei bung unter Bezug auf die zugehörigen Figuren. Im folgenden wird ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Further features and advantageous developments of the invention are opposed stood the subclaims. They result from the following description exercise with reference to the associated figures. The following is an explanation Example of the invention explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum automatischen Aufbringen von Nagellack auf einen Fingernagel als ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung, Fig. 1 is a schematic view of an apparatus for automatically applying nail polish to a finger nail as an exporting approximately example of the invention,
Fig. 2 eine schematische Ansicht des Fingernagels von Fig. 1 mit einem darauf eingezeichneten Bearbeitungspfad, Fig. 2 is a schematic view of the finger nail of Fig. 1 with a drawn out processing path,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Diagramms zum Steuern eines Aufbringwerkzeugs der Vorrichtung von Fig. 1, und Fig. 3 is a schematic representation of a diagram for controlling an application tool of the device of Fig. 1, and
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Vorrichtung von Fig. 1 mit einem anderen Werkzeug und einer zusätzlichen Kamera zum Aufnehmen eines Seitenbildes des Fingers. Fig. 4 is a schematic representation of the device of Fig. 1 with another tool and an additional camera for taking a side image of the finger.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum automatischen Aufbringen von Nagellack auf einen Fingernagel 12. Die Vorrichtung 10 hat einen Basisteil 20 und einen be wegbar an diesem gelagerten Werkzeugträger 22, der entlang zweier Bahnen 24 in Längsrichtung oder in Richtung der X-Achse in Bezug auf den Basisteil 20 be wegbar ist. Die Fingernägel 12 haben jeweils einen Rand 18, wie in Fig. 2 ge zeigt, und befinden sich jeweils an einem Finger 14 einer Hand 16. Fig. 1 shows an apparatus 10 for automatically applying nail polish to a finger nail 12th The device 10 has a base part 20 and a be mounted on this tool carrier 22 , which can be moved along two tracks 24 in the longitudinal direction or in the direction of the X axis with respect to the base part 20 . The fingernails 12 each have an edge 18 , as shown in FIG. 2 ge, and are each on a finger 14 of a hand 16 .
Der Werkzeugträger 22 hat einen Werkzeughalter 26, der einen Pinsel 28 trägt und in Auf-Ab-Richtung oder in Richtung der Z-Achse bewegbar ist, wie in Fig. 1 gezeigt. Der Werkzeugträger 22 trägt außerdem eine Digitalkamera 32, die im wesentlichen dem Werkzeughalter 26 benachbart angeordnet ist.The tool carrier 22 has a tool holder 26 which carries a brush 28 and can be moved in the up-down direction or in the direction of the Z axis, as shown in FIG. 1. The tool carrier 22 also carries a digital camera 32 which is arranged essentially adjacent to the tool holder 26 .
Der Basisteil 20 hat eine Handauflagefläche 34 zum Tragen der Hand 16 und ei nen Anzeiger 36 zum Sicherstellen einer geeigneten Positionierung des zu be malenden Fingernagels 12. Der Basisteil 20 trägt außerdem einen Nagellackträ ger 40 zum Stabilisieren eines Nagellackbehälters 42. Der Nagellackbehälter 42 hat einen Rand 44.The base part 20 has a hand support surface 34 for carrying the hand 16 and an indicator 36 for ensuring a suitable positioning of the fingernail 12 to be painted. The base part 20 also carries a Nagellackträ ger 40 for stabilizing a nail polish container 42nd The nail polish container 42 has an edge 44 .
Wie in Fig. 3 gezeigt, hat die Vorrichtung 10 außerdem einen Prozessor 46, der Anweisungen zum Verarbeiten eines Digitalbildes enthält. Dabei wird die Kante 18 des Fingernagels 12 definiert und basierend auf der festgelegten Kante 18 wird ein von dem Pinsel 28 zu befolgender Bearbeitungspfad bestimmt. Dabei enthalten die Anweisungen für den Bearbeitungspfad Anweisungen für die Anzahl der Pinselstriche 50 mit dem Pinsel 28, durch die der Fingernagel 12 mit Nagel lack bedeckt werden soll, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Vorrichtung 10 hat außerdem eine Steuerung 52 zum Antreiben des Werkzeugs 28 basierend auf dem von dem Prozessor 46 ermittelten Bearbeitungspfad.As shown in FIG. 3, the device 10 also has a processor 46 that contains instructions for processing a digital image. In this case, the edge 18 of the fingernail 12 is defined and, based on the defined edge 18 , a processing path to be followed by the brush 28 is determined. The instructions for the processing path contain instructions for the number of brush strokes 50 with the brush 28 by means of which the fingernail 12 is to be covered with nail varnish, as shown in FIG. 2. The device 10 also has a controller 52 for driving the tool 28 based on the machining path determined by the processor 46 .
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Digitalkamera 32 in Richtung der Z-Achse nach unten bewegbar, um eine Seitenaufnahme des jeweiligen Fingers 14 aufzunehmen, damit dessen Dicke bestimmt werden kann. Es kann aber auch eine zweite Kamera 132 vorgesehen sein, um simultan zu der Aufnahme mit der ersten Kamera 32 eine Seitenaufnahme des Fingers 14 aufzunehmen, wie in Fig. 4 gezeigt.In the exemplary embodiment shown, the digital camera 32 can be moved downward in the direction of the Z axis in order to take a side view of the respective finger 14 so that its thickness can be determined. However, a second camera 132 can also be provided in order to take a side view of the finger 14 simultaneously with the recording with the first camera 32 , as shown in FIG. 4.
Im Betrieb wird die Hand 16 auf der Handauflagefläche 34 derart plaziert, daß der Finger 14 mit dem zu bemalenden Fingernagel 12 auf dem Anzeiger zum Finger positionieren plaziert ist. Dadurch wird der zu bemalende Fingernagel 12 in dem Bildaufnahmebereich der Digitalkamera 32 positioniert, wie in Fig. 1 am besten zu sehen ist. Sobald der Fingernagel 12 geeignet positioniert ist, nimmt die Digital kamera 32 ein Digitalbild der Draufsicht auf den Fingernagel 14 auf. An schließend bewegt sich die Digitalkamera 32 abwärts, um eine Seitenansicht des Fingers 14 aufzunehmen. Beide Bilder werden dann von dem Prozessor 46 ge mäß einem darin enthaltenen Bildanalyseprogramm verarbeitet. Als erstes wird die Kante 18 des Fingernagels bestimmt. Als nächstes wird die vertikale Position des Fingernagels 12 an Hand der Dicke des Fingers 14 bestimmt. Nachfolgend erzeugt der Prozessor 46 den Bearbeitungspfad, dem folgend der Pinsel 28 den Nagellack auf den vollständigen Fingernagel 12 aufbringen soll, ohne daß dabei die den Fingernagel umgebende Haut berührt wird. Typischerweise hat der Bear beitungspfad vier Pinselstriche 50. Es kann aber auch eine andere Anzahl Pinsel striche 50 vorkommen. Beispielsweise kann der Bearbeitungspfad für schmalere Fingernägel 12 und/oder für hellere Farbtöne nur drei Pinselstriche 50 haben, wie in Fig. 2 gezeigt.In operation, the hand 16 is placed on the hand support surface 34 in such a way that the finger 14 with the fingernail 12 to be painted is placed on the indicator for positioning the finger. As a result, the fingernail 12 to be painted is positioned in the image recording area of the digital camera 32 , as can best be seen in FIG. 1. As soon as the fingernail 12 is suitably positioned, the digital camera 32 takes a digital image of the top view of the fingernail 14 . The digital camera 32 then moves down to take a side view of the finger 14 . Both images are then processed by processor 46 according to an image analysis program contained therein. First, the edge 18 of the fingernail is determined. Next, the vertical position of the fingernail 12 is determined based on the thickness of the finger 14 . Subsequently, the processor 46 generates the processing path, which is followed by the brush 28 to apply the nail varnish to the complete fingernail 12 without touching the skin surrounding the fingernail. The processing path typically has four brush strokes 50 . However, a different number of brush strokes 50 can also occur. For example, the processing path for narrower fingernails 12 and / or for lighter shades can have only three brush strokes 50 , as shown in FIG. 2.
Die Anweisungen mit den Informationen über den Bearbeitungspfad werden zu der Steuerung 52 übertragen, die den Werkzeugträger 22 und das Werkzeug 28 in X-, Y- und Z-Richtung antreibt. Zu den Anweisungen für den Bearbeitungspfad gehört auch die Richtung, in die der Pinsel 28 Nagellack aus dem auf dem Ba sisteil 20 angeordneten Nagellackbehälter 42 entnimmt und in der überschüssiger Nagellack aus dem Pinsel 28 entfernt wird. Folglich wird der Werkzeughalter 26 mit dem Pinsel 28 in Richtung der Y-Achse entlang dem Werkzeugträger 22 be wegt, der wiederum in Richtung der X-Achse entlang den Bahnen 24 bewegt wird, um den Pinsel 28 über dem von dem Nagellackträger 40 getragenen Nagellack behälter 42 zu positionieren. Der Werkzeughalter 26 mit dem Pinsel 28 wird dann in Richtung der Z-Achse in den Nagellackbehälter 42 abgesenkt. Anschließend wird der Pinsel 28 aus dem Nagellackbehälter 42 gehoben und überschüssiger Nagellack wird durch Abstreichen an dem Rand 44 des Behälters 42 entfernt. Da nach wird der Pinsel 28 über den Fingernagel 12 bewegt. Der Pinsel 28 folgt dann den vorhergehend erstellten Daten, um die vorbestimmte Anzahl Pinselstriche 50 auf dem Fingernagel 12 aufzutragen.The instructions with the information about the machining path are transmitted to the controller 52 , which drives the tool carrier 22 and the tool 28 in the X, Y and Z directions. The instructions for the processing path also include the direction in which the brush 28 removes nail polish from the nail polish container 42 arranged on the base 20 and in which excess nail polish is removed from the brush 28 . Consequently, the tool holder 26 is moved with the brush 28 in the direction of the Y axis along the tool carrier 22 , which in turn is moved in the direction of the X axis along the tracks 24 to the brush 28 over the nail polish carrier 40 carried by the nail polish container 42 to position. The tool holder 26 with the brush 28 is then lowered into the nail polish container 42 in the direction of the Z axis. The brush 28 is then lifted out of the nail polish container 42 and excess nail polish is removed by wiping off the edge 44 of the container 42 . Since the brush 28 is moved over the fingernail 12 . The brush 28 then follows the previously created data in order to apply the predetermined number of brush strokes 50 on the fingernail 12 .
An Stelle des Pinsels 28 kann auch ein anderer Typ eines Werkzeugs 128 ver wendet werden, wie z. B. eine Polierscheibe oder eine Feile, um weitere Arbeits gänge durchzuführen, die typischerweise bei einer Maniküre durchgeführt wer den, wie in Fig. 4 gezeigt.Instead of the brush 28 , another type of tool 128 can be used ver, such as. B. a polishing pad or a file to carry out further work, which is typically carried out during a manicure, as shown in Fig. 4.
Die Erfindung gewährleistet die Gleichmäßigkeit bei dem alten Vorgang der Mani küre. Die Vorrichtung 10 nach der Erfindung gewährleistet, daß der Nagellack gleichmäßig aufgetragen wird und daß nur der Fingernagel 12 mit dem Nagellack bedeckt wird und nicht die den Fingernagel 12 umgebende Haut.The invention ensures uniformity in the old process of mani. The device 10 according to the invention ensures that the nail polish is applied evenly and that only the fingernail 12 is covered with the nail polish and not the skin surrounding the fingernail 12 .
Außerdem kann die Vorrichtung nach der Erfindung für jede Art des Bemalens ei nes unregelmäßig geformten Teils verwendet werden.In addition, the device according to the invention can be used for any type of painting irregularly shaped part.
Auch wenn bei der Erfindung jede beliebige Digitalkamera verwendet werden kann, ist ein verwendeter Typ die Connectix QuickCam Bildaufnahmeeinrichtung der Connectix Corp. mit Sitz in San Mateo, Kalifornien.Even if any digital camera is used in the invention One type used is the Connectix QuickCam image capture device Connectix Corp. based in San Mateo, California.
Auch wenn in der vorstehenden Beschreibung ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, sind zahlreiche Abwand lungen möglich. Beispielsweise kann der Nagellackbehälter 42 auch an dem Werkzeugträger 22 befestigt und daran gelagert sein. Es können auch mehrere Nagellackbehälter 42 verwendet werden. In diesem Fall können die Bearbei tungspfadanweisungen auch die Richtungen enthalten, in die der Pinsel 28 zum Zugriff auf den gewünschten Nagellackcontainer 42 bewegt werden muß. Außer dem kann der Nagellack auch mit einer Spritzpistole oder einem Maßabgabesy stem aufgebracht werden, das z. B. einen Schlauch mit Nagellack und eine Pumpe enthält.Even if a special embodiment of the invention has been shown and described in the above description, numerous modifications are possible. For example, the nail polish container 42 can also be fastened to the tool carrier 22 and mounted thereon. Several nail polish containers 42 can also be used. In this case, the machining path instructions may also include the directions in which the brush 28 must be moved to access the desired nail polish container 42 . In addition, the nail polish can also be applied with a spray gun or a Maßabgabesy stem z. B. contains a hose with nail polish and a pump.
Claims (12)
Aufnehmen eines Bildes des unregelmäßig geformten Teils (12),
Bestimmen der Kante (18) des unregelmäßig geformten Teils (12) basierend auf dem Bild,
Bestimmen eines Bearbeitungspfades zum Aufbringen mehrerer Pinselstri che (50) entlang und innerhalb der Kanten (18) des unregelmäßig geformten Teils (12), und
Bemalen des unregelmäßig geformten Teils (12) entsprechend dem Bear beitungspfad.11. A method for applying a dye to an irregularly shaped part ( 12 ), comprising the steps:
Taking a picture of the irregularly shaped part ( 12 ),
Determining the edge ( 18 ) of the irregularly shaped part ( 12 ) based on the image,
Determining a processing path for applying multiple brush strokes ( 50 ) along and within the edges ( 18 ) of the irregularly shaped part ( 12 ), and
Painting the irregularly shaped part ( 12 ) according to the processing path.
Aufnehmen eines Bildes des Fingernagels (12),
Bestimmen der Kante (18) des Fingernagels (12) auf der Basis des Bildes,
Bestimmen eines Bearbeitungspfades zum Durchführen eines Bearbei tungsganges an dem Fingernagel (12) und zum Aufbringen mehrerer Pinsel striche (50) entlang und innerhalb der Ränder (18) des Fingernagels (12), Durchführen der Bearbeitungsgänge an dem Fingernagel (12) mit einem Werkzeug (128) entlang und innerhalb der Ränder (18) des Fingernagels (12), und
Bemalen des Fingernagels (12) in Übereinstimmung mit dem Bearbeitungs pfad.12. Method for automatic manicure of a fingernail ( 12 ), with the steps:
Taking a picture of the fingernail ( 12 ),
Determining the edge ( 18 ) of the fingernail ( 12 ) based on the image,
Determining a machining path for performing a machining operation on the fingernail ( 12 ) and for applying multiple brush strokes ( 50 ) along and within the edges ( 18 ) of the fingernail ( 12 ), performing the machining operations on the fingernail ( 12 ) with a tool ( 128 ) along and within the edges ( 18 ) of the fingernail ( 12 ), and
Paint the fingernail ( 12 ) in accordance with the processing path.
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