DE3101226A1

DE3101226A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bildhauererzeugnissen

Info

Publication number: DE3101226A1
Application number: DE19813101226
Authority: DE
Inventors: Josef M. 8934 Großaitingen Röhrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-01-16
Filing date: 1981-01-16
Publication date: 1982-09-02

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von
Bildhauererzeugnissen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Bildhauererzeugnissen, wie Plastiken oder dergleichen, nach einem Vorbild, das abgetastet und entsprechend den dabei gewonnenen Abtastinformationen kopiert wird.
Bei der Herstellung von Stein- bzw. Holzabbildungen eines Origtnals kommt bisher vielfach ein sogenanntes Punktiergerät zur Verwendung, mit welchem die Koordinaten ausgewählter Punkte des Originals auf die Kopie übertragen werden können. Es ist auch schon bkannt, mechanische Abtastvorrichtungen mit der Spindel einer Kopierfräse mechanisch zu koppeln, Nachteiiig ist hierbei in jedem Fall, daß das Original mechanisch abgetastet wird, was vielfach einen starken Kontakt zwischen Taststift und abgetasteter Oberfläche ergibt. Eine derartige Abtastung ist daher bei der Herstellung von Abbildungen empfindlicher Originale, z.B. lebenden Personen, nicht anwendbar. Dasselbe gilt für Originale, die für eine mechanische Abtastung und gleichzeitige Koordinatenübertragung nicht zugänglich sind, z.B. nicht ausleihbare Museumsstücke. In solchen Fällen ist es daher notwendig, ein originalgetreues Modell, etwa aus Gips oder dergleichen, herzustellen und dieses Modell abzutasten. Dies erweist sich jedoch als sehr umständlich und zeitraubend und daher kostspielig und unwirtschaftlich, insbesondere, wenn nur geringe Stückzahlen oder gar Einzelstücke in Frage kommen, Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren eingangs erwähnter Art zu schaffen, mit welchem auch empfindliche Originale schnell und einfach beschädigungs- und belästigungsfrei direkt abgetastet und auch in kleinen Stückzahlen wirtschaftlich nachgebildet werden können, sowie eine hierfür geeignete Vorrichtung in Vorschlag zu bringen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vorbild nach einem Rasterprogramm berührungslos abgetastet wird, und daß die jedem Rasterpunkt zugeordneten Abtastinformationen auf mindestens einem Aufnahmekapazitäten für sämtliche Rasterpunkte aufweisenden Datenträger gespeichert und als Eingangs- probe für eine einer Kopiermaschine zugeordnete Steuerinrichtung verwendet werden, welche den Datentrager bzw. das Werkzeug der Kopiermaschine nach einem dem Rasterprogramm entsprechenden Programm abtragt bzw. steuert.
Diese Maßnahmen vermeiden trotz praktisch direkter Abtastung des Originals dennoch eine direkte körperliche Berührung des Originals, so daß in vorteilhafter Weise auch bei empfindlichen oder nicht zugänglichen Originalen eine naturgetreue, als Modell dienende Nachbildung nicht benötigt wird. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen gestatten somit nicht nur eine universelle Verwendbarkeit, sondern ergeben auch bei der Herstellung von Einzelstücken oder Kleinserien eine kostengünstige Herstellung, was sich positiv auf die Gesamtwirtschaftlichkeit auswirkt. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen in vorteilhafter Weise ferner eine hohe Freizügigkeit sowohl hinsichtlich der Aufnahme als auch der Herstellung, da die Umsetzung der Aufnahmeinformationen in leicht speicherbare Daten eine räumliche und zeitliche Trennung von Abtastung und Herstellung ermöglichen. Außerdem ist es hierbei in vorteilhafter Weise ohne weiteres Röglich, die der Abtastinformation entsprechenden Daten auf maschinelle Weise etwa zu Zwecken der Maßstabsänderung oder Verfremdung oder Abstrahierung oder dergleichen beliebig zu verändern. Hierzu können einfach den auf dem Datenträger gespeicherten Abtastinformationen frei wählbare Größen überlagert werden.
Eine einfache Vorriciitung zur Durchführung dieses Verfrnr kann sich vorteilhaft durch mindestens einen Aufnahmekopf, dem eine Datenrägerladestation nachgeschaltet ist, kennzeichnen.
In Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann es zweckmäßig sein, wenn das Vorbild jeweils von mehrere ren Seiten abgetastet wird. Kopiermaschinenseitig kann dabei in vorteilhafter Wei.se jeweils jedem Abtastwinkelbereich eine eigene Werkzeugspindel oder, im Falle einer Einspindelmaschine, eine entsprechende Spindelschwenkstellung zugeordnet sein, was den Aufbau der zugeordneten Steuereinrichtung in vorteilhafter Weise sehr vereinfachen kann.
Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß die Abtastung mit jeweils mindestens zwei, einander zumindest teilweise überschneidenden Abtastfeldern erfolgt. Diese Maßnahmen ermöglichen in vorteilhafter Weise nicht nur eine höchst exakte Festlegung sämtlicher Rasterpunkte, sondern ermöglichen auch eine exakte Erfassung von Erhöhungen und Vertiefungen. Zweckmäßig können hierzu einfach mindestens zwei mit ihren Achsen unter einem Winkel gegeneinander angestellte Aufnahmeköpfe vorgesehen sein0 Die Abtastung kann zweckmäßig als Tiefen- bzw. Abstandsmessung auf fotoelektrischem und/oder phonometrischen Wege durchgeführt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Ansprüchen.
Die Zeichnung zeigt ein BlockschaltlUild der erfindung yemnn Vorrichtung.
Die Außenkontur des bei 1 angedeuteten Originals, etwa des Kopfes einer natürlichen Person, wird durch einander benachbarte Aufnahmeköpfe 2 abgetastet, denen jeweils ein in der Zeichnung durch seine Randstralen begrenzter Winkelbereich 3 zugeordnet ist. Die Achsen der einander benachbarten Aufnahmeköpfe 2 sinc unter einem Winkel so gegeneinander geneigt, daß sich die zugeordneten Bereiche 3 überschneiden, was in der überschneidungszone 4 eine exakte Festlegung sowie exakte Erfassung von Erhöhungen und Vertiefungen gewährleistet. Zweckmäßig wird der Gesamtumfang'des abzutastenden Originals dabei in mehrere derartige Uberschneidungsbereiche 4 eingeteilt, was etwa durch entsprechende Drehung des Originals undioder Verschiebung und/oder vorzugsweise entsprechende Vervielfachung der Aufnahmeköpfe 2 erreicht werden kann.
Die mit den Aufnahmeköpfen 2 bewerkstelligte Abtastung der Oberfläche des Originals t erfolgt berührungslos als Abstands- oder Tiefenmessung, etwa mit Hilfe der Geschwindigkeit und/oder Intensität von reflektiertem Licht oder reflektierten Wellen, insbesondere Schallwellen oder dergleichen. Als Bezugsebene kann dabei eine gedachte, vor dem Original 1 aufgestellte Ebene 5 dienen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft diese Ebene 5 senkrecht zur Mittelebene zwischen den beiden Winkelbereichen 3 der einander benachbarten Aufnahmeköpfe 2. Die Abtastung der Oberfläche des Originals 1 erfolgt nach einem Rasterprogramm, nach welchem die Aufnahmeköpfe 2 arbeiten, wie in der Zeichnung durch den jeweils bei 6 angedeuteten Prograrnmeingang angedeutet ist. Die Oberfläche des Originals 1 wird dabei praktisch in ein Raster aufgelöst, dessen einzelne Punkte abgetastet werden. Je feiner das Raster gewählt wird, umso feiner ist die Abtastung. Die Rasteraufteilung erfolgt zweckmäßig so, daß sich die Rasterpunkte der einander überschneidenden Abtastfelder 3 im überschneidungsbereich 4 miteinander decken. Die so gewonnenen Abtastinformationen für jeden Rasterpunkt werden auf einen Datenträger, der Aufnahmekapazitäten für jeden Rasterpunkt besitzt, übertragen und hierauf gespeichert. Als Datenträger kann einfach eine Lochkarte oder ein Lochband oder dergleichen Verwendung finden. Die Daten der einzelnen Abtastbereiche, wie hier des Überschneidungsbereichs 4, können auf einem gemeinsamen oder auf unterschiedlichen, jeweils einem Abtastbereich zugeordneten Datenträger untergebracht werden.
Zur Ubertragung der Abtastinformationen auf den bzw.
die Datenträger ist eine Ubertragungsstation 7 vorgesehen, die den Aufnahmeköpfen 2 nachgeschaltet ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist den beiden Aufnahmeköpfen 2 eine gemeinsame Ubertragungsstation nachgeschaltet. Die von den Aufnahmeköpfen 2 gelieferten Abtastinformationen werden vor Eingabe in die Ubertragungsstation zweckmäßig in geeignete Größen, etwa Strom- oder Spannungsstöße, umgesetzt und zweckmäßig gleichzeitig verstärkt. Hierzu ist den Aufnahmeköpfen 2 jeweils eine zugeordnete Wandler- und Verstärkereinheit 8 nachgeordnet. Auch eine Zwischenspeicherung der von den Aufnahmeköpfen 2 gelieferten Abtastinformationen in einem Zwischenspeicher kann vielfach vorteilhaft sein. In einem derartigen Fall werden die einzelnen Zwischenspeicher dann von der Übertragungsstation 7 nach Bedarf abgefragt.
Der in der Übertragungsstation 7 hergestellte Datenträger, im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer Lochkarte 9, ist nach Entnahme aus der Übertragungsstation 7 in eine Steuervorrichtung 10 einer numerisch gesteuerten Kopiermaschine eingebbar, auf welcher die gewünschte, bei 12 angedeutete Kopie herstellbar ist. Die Werkzeug spindel und das Fräswerkzeug der Kopiermaschine 11 sind bei 13 bzw. 14 angedeutet. Die Steuervorrichtung 10 fragt den eingegebenen Datenträger 9 entsprechend dem Rasterprogramm der Aufnahmeköpfe 2 ab, so daß sich eine naturgetreue Nachbildung ergibt. Der entsprechende Programmeingang der Steuereinrichtung 10 ist ebenfalls mit 6 gekennzeichnet. In der Steuereinrichtung 10 wird die Bezugsebene 5 der Aufnahmeköpfe 2 auf eine entsprechende Bezugsebene des Werkzeugs 14 transferiert. Die Werkzeugspindel 13 weist zweckmäßig mehrere, der Anzahl der Abtastfelder entsprechende Anschlag stellungen auf, von denen aus die dem jeweils zugeordneten Meßfeld entsprechende Partie der Kopie 12 hergestellt wird.
Sofern eine originalgetreue Kopie gewünscht wird, werden die von den Aufnahmeköpfen 2 gelieferten Abtastinformationen unverfälscht auf den Datenträger 9 übertragen. Es ist aber auch ohne weiteres denkbar, den Abtastinformationen weitere Größen zu überlagern, etwa zur Bewerkstelligung einer Maßstabsänderung bzw.
zur Bewerkstelligung einer manchmal erwünschten Verfremdung bzw. Abstraktion. Der Eingang der Ubertragungsstation 7.für ein derartiges Überlagerungsprogramm ist bei 15 angedeutet.
Vorstehend Jst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch umrissen. Dem Fachmann stehen jedoch eine Reihe von Mcglichkeiten zur Verfügung, um den allgemeinen Gedanken der erfindungsgemäßen Lösung an die Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen.
Leerseite

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Bildhauererzeugnis sen, wie Plastiken oder dergleichen, nach einem Vorbild, das abgetastet und entsprechend den dabei gewonnenen Abtastinformationen kopiert wird, dadurch qekennzeichnet, daß das Vorbild nach einem Rasterprogramm berührungslos abgetastet wird und daß die jedem Rasterpunkt zugeordneten Abtastinformationen auf mindestens einem Aufnahmekapazitäten für sämtliche zugeordneten Rasterpunkte aufweisenden Datenträger gespeichert und als Eingangsgröße für eine einer Kopiermaschine zugeordnete Steuereinrichtung verwendet werden, die nach einem dem Rasterprogramm entsprechenden Programm den Datenträger abfragt und das Werkzeug der Kopiermaschine steuert.
2) Verf. aiiren nach Anspruch 1, dadurch qkenneichnet daß die Oberfläche des Vorbilds mit mehreren Abtastfeldern abgetastet wird0
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch qekennzeichnet, daß jeweils zwei einander benachbarte hbtastfelder einander zumindest teilweise überschneiden.
4) Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung als Tiefen- bzw. Abstandsmessung durchgeführt wird.
5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung auf fotoelektrischem Wege durchgeführt wird.
6) Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den auf jedem Datenträger gespeicherten Abtastinformationen frei wählbare Informationen überlagerbar sind.
7) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Aufnahmekopf (2), dem eine Datenübertragungsstation (7) nachgeschaltet ist.
8) Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger (9) aus der Übertragungsstation (7) entnehmbar und in die der Kopiermaschine (11) zugeordnete Steuereinrichtung (10) eingebbar ist.
9) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch qekennzeichnet, daß mindestens zwei mit ihren Achsen unter einem Winkel gegeneinander angestellte Aufnahmeköpfe (2) vorgesehen sind.
10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch oekennzeichnet, daß die Werkzeugspindel (13) der Kopiermaschine (11) mehrere, der Anzahl der Aufnahmeköpfe (2) entsprechende Anschlagstellungen aufweist.