JP2002073131A - 情報処理装置および方法、制御装置および方法、加工装置および方法、並びに加工システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 迅速、かつ容易に、所望の形状の工作物の表
面を、所望の状態に仕上げる。 【解決手段】 コンピュータ５１は、工作物の形状を指
定する形状データを生成する。コンピュータ５１は、形
状データを基に、ディスプレイ５４に表示されている画
像により、工作物の表面の位置を指定する。入力・揺動
提示装置１１は、指定された位置に対応する揺動データ
を基に、揺動を提示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置およ
び方法、制御装置および方法、加工装置および方法、並
びに加工システムに関し、特に、所望の形状の工作物を
加工する情報処理装置および方法、制御装置および方
法、加工装置および方法、並びに加工システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】CAD（Computer-Aided Design）プログラ
ムを実行するコンピュータは、所望の形状に対応する形
状データを生成する。CAM（Computer-Aided Manufactur
ing）プログラムを実行するコンピュータは、形状デー
タを基に、形状データに対応する加工データを生成す
る。

【０００３】マシニングセンタは、加工データを基に加
工を実行することにより、形状データに対応する形状の
工作物を加工することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、形状デ
ータを生成した、CADプログラムを実行するコンピュー
タの使用者は、マシニングセンタにより加工された工作
物が、実際に手元に届くまで、工作物の表面の仕上げの
状態を知ることができない。

【０００５】工作物の表面の仕上げに満足できないと
き、再度、工作物を加工しなければならず、手間がかか
り、仕上げまでに時間がかかった。

【０００６】立体の形状データを基に、マシニングセン
タなどで鑑賞用の彫刻などを行うとき、表面の仕上がり
の可否は、一般の機械部品と異なり、個人の好みによ
る。従って、機械加工の規格によって定められた、表面
の粗さを指定しても、所望の仕上がりになるとは限らな
かった。仕上がりの基準は、個人により異なり、仕上が
りの基準を定量化することは困難である。

【０００７】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、迅速、かつ容易に、所望の形状の工作物の
表面を、所望の状態に仕上げることができるようにする
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の情報処
理装置は、工作物の形状を指定する形状データを生成す
る生成手段と、工作物の表面の位置を指定する指定手段
と、指定手段により指定された位置に対応する揺動デー
タを基に、揺動を提示する揺動提示手段とを含むことを
特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の情報処理方法は、工作物
の形状を指定する形状データを生成する生成ステップ
と、工作物の表面の位置を指定する指定ステップと、指
定ステップの処理により指定された位置に対応する揺動
データを基に、揺動を提示する揺動提示ステップとを含
むことを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の制御装置は、形状データ
に基づいて、工作物を加工するための加工データを生成
する第１の生成手段と、工作物の表面の画像を基に、揺
動データを生成する第２の生成手段とを含むことを特徴
とする。

【００１１】制御装置は、加工データに、画像の撮像を
制御する撮像制御データを含むようにすることができ
る。

【００１２】請求項５に記載の制御方法は、形状データ
に基づいて、工作物を加工するための加工データを生成
する第１の生成ステップと、工作物の表面の画像を基
に、揺動データを生成する第２の生成ステップとを含む
ことを特徴とする。

【００１３】請求項６に記載の加工装置は、加工データ
に基づいて、工作物を加工する加工手段と、工作物の表
面を撮像する撮像手段と、工作物の表面の位置に対応さ
せて、撮像手段により撮像された画像の送信を制御する
送信制御手段とを含むことを特徴とする。

【００１４】請求項７に記載の加工方法は、加工データ
に基づいて、工作物を加工する加工ステップと、工作物
の表面を撮像する撮像ステップと、工作物の表面の位置
に対応させて、撮像ステップの処理により撮像された画
像の送信を制御する送信制御ステップとを含むことを特
徴とする。

【００１５】請求項８に記載の加工システムは、情報処
理装置が、工作物の形状を指定する形状データを生成す
る生成手段と、工作物の表面の位置を指定する指定手段
と、指定手段により指定された位置に対応する揺動デー
タを基に、揺動を提示する揺動提示手段とを含み、制御
装置が、形状データに基づいて、工作物を加工するため
の加工データを生成する第１の生成手段と、工作物の表
面の画像を基に、揺動データを生成する第２の生成手段
と、工作物の表面の位置に対応させて、揺動データの情
報処理装置への送信を制御する第１の送信制御手段とを
含み、加工装置が、加工データに基づいて、工作物を加
工する加工手段と、工作物の表面を撮像する撮像手段
と、工作物の表面の位置に対応させて、撮像手段により
撮像された画像の制御装置への送信を制御する第２の送
信制御手段とを含むことを特徴とする。

【００１６】請求項１に記載の情報処理装置、および請
求項２に記載の情報処理方法においては、工作物の形状
を指定する形状データが生成され、工作物の表面の位置
が指定され、指定された位置に対応する揺動データを基
に、揺動が提示される。

【００１７】請求項３に記載の制御装置、および請求項
５に記載の制御方法においては、形状データに基づい
て、工作物を加工するための加工データが生成され、工
作物の表面の画像を基に、揺動データが生成される。

【００１８】請求項６に記載の加工装置、および請求項
７に記載の加工方法においては、加工データに基づい
て、工作物が加工され、工作物の表面が撮像され、工作
物の表面の位置に対応させて、撮像された画像の送信が
制御される。

【００１９】請求項８に記載の加工システムにおいて
は、工作物の形状を指定する形状データが生成され、工
作物の表面の位置が指定され、指定された位置に対応す
る揺動データを基に、揺動が提示され、形状データに基
づいて、工作物を加工するための加工データが生成さ
れ、工作物の表面の画像を基に、揺動データが生成さ
れ、工作物の表面の位置に対応させて、揺動データの情
報処理装置への送信が制御され、加工データに基づい
て、工作物が加工され、工作物の表面が撮像され、工作
物の表面の位置に対応させて、撮像された画像の制御装
置への送信が制御される。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る加工システ
ムの一実施の形態を示す図である。端末装置１は、例え
ば、パーソナルコンピュータまたはワークステーション
などのコンピュータにより構成されている。端末装置１
には、入力・揺動提示装置１１が設けられている。

【００２１】入力・揺動提示装置１１は、端末装置１の
画面に表示されたポインタの位置を指定するとともに、
クリックなどのイベントを入力する、マウスなどのポイ
ンティングデバイスである。入力・揺動提示装置１１
は、更に、偏芯された重りが装着されているモータなど
から成るバイブレータなどの揺動提示機能を有する。

【００２２】端末装置１は、CAD（Computer-Aided Desi
gn）プログラムなどを実行して、使用者の操作に対応し
て、所望の工作物の形状を指定するための形状データを
生成する。端末装置１は、生成した形状データをネット
ワーク４を介して、制御装置２に送信する。

【００２３】制御装置２は、コンピュータなどで構成さ
れ、端末装置１から送信された形状データを受信する。
制御装置２は、受信した形状データなどを基に、工作物
を加工させるための加工装置３を選択する。

【００２４】制御装置２は、受信した形状データを基
に、加工装置３において、加工の手順、工作物を加工す
るためのツール（切削用のビットなど）の選択、または
工作物を加工するためのツールのパスなどを規定する加
工データを生成する。

【００２５】制御装置２は、生成した加工データをネッ
トワーク４を介して、加工装置３に送信する。

【００２６】加工装置３は、制御装置２から送信された
加工データを受信する。加工装置３は、例えば、マシニ
ングセンタ、NC（Numerical Control）フライス盤、ま
たは光硬化性樹脂を利用する光造形装置などで構成さ
れ、工作物５を撮像するためのビデオカメラ３１を有す
る。

【００２７】加工装置３は、制御装置２から送信された
加工データを基に、工作物５を加工する。加工装置３の
ビデオカメラ３１は、加工された工作物５の画像を撮像
する。加工装置３は、工作物５の表面の位置と対応させ
て、工作物５の画像データを、ネットワーク４を介し
て、制御装置２に送信する。

【００２８】制御装置２は、加工装置３から送信され
た、工作物５の表面の位置と対応する、工作物５の画像
データを受信する。制御装置２は、端末装置１による揺
動のオン若しくはオフ、または揺動の強さの設定、およ
び工作物５の画像データを基に、工作物５の表面の平滑
さに対応した、揺動データを生成する。

【００２９】端末装置１は、揺動要求信号をネットワー
ク４を介して、制御装置２に送信する。

【００３０】制御装置２は、端末装置１から揺動要求信
号を受信したとき、生成した揺動データをネットワーク
４を介して、端末装置１に供給する。

【００３１】制御装置２は、工作物５の表面の位置と対
応させて、揺動データの全てを送信してもよい。

【００３２】または、端末装置１は、工作物５の表面の
位置を指定するデータと共に揺動要求信号をネットワー
ク４を介して、制御装置２に送信し、制御装置２は、工
作物５の表面の位置を指定するデータと共に揺動要求信
号を受信したとき、工作物５の表面の位置に対応する、
揺動データの１部のデータを、ネットワーク４を介し
て、端末装置１に供給するようにしてもよい。

【００３３】端末装置１は、制御装置２から受信した揺
動データを基に、入力・揺動提示装置１１に揺動を提示
させる。例えば、使用者の操作により入力・揺動提示装
置１１から工作物５の表面の位置を指定するデータが入
力されたとき、端末装置１は、指定された工作物５の表
面の位置に対応する揺動データを基に、入力・揺動提示
装置１１に揺動を提示させる。

【００３４】端末装置１の使用者は、入力・揺動提示装
置１１により提示された揺動から、工作物５の加工状
態、特に表面の平滑さを知ることができる。

【００３５】端末装置１は、使用者の操作に対応して、
工作物５の配送の要求を、ネットワーク４を介して、制
御装置２または加工装置３に送信する。

【００３６】工作物５の配送の要求を受信した制御装置
２または加工装置３は、工作物５の配送の処理を実行す
る。

【００３７】工作物５は、郵便または宅配便などより、
端末装置１の使用者宛に配送される。

【００３８】図２は、端末装置１の構成を示す図であ
る。入力・揺動提示装置１１は、ディスプレイ５４に表
示されている画面上のポインタの位置を指示する、座標
データをコンピュータ５１に供給する。入力・揺動提示
装置１１は、コンピュータ５１から供給された揺動デー
タを基に、揺動を提示する。

【００３９】コンピュータ５１は、CADプログラムなど
を実行し、使用者が所望する形状に対応する形状データ
を生成し、情報出力部５２に供給する。形状データは、
例えば、いわゆる、工作物５の形状が線で表現されるワ
イヤーフレームモデル、工作物５の形状が面で表現され
るサーフェースモデル、または工作物５の形状が空間的
に表現されるソリッドモデルなどのデータである。

【００４０】コンピュータ５１は、使用者の操作に対応
して、揺動データ要求信号を情報出力部５２に供給す
る。

【００４１】情報出力部５２は、コンピュータ５１から
供給された形状データまたは揺動データ要求信号を、ネ
ットワーク４を介して、制御装置２に送信する。

【００４２】情報入力部５３は、ネットワーク４を介し
て、制御装置２から送信された加工完了信号および画像
データを受信し、受信した加工完了信号および画像デー
タをコンピュータ５１に供給する。

【００４３】また、情報入力部５３は、ネットワーク４
を介して、図示せぬ他の端末装置などから送信された形
状データまたは加工データを受信する。

【００４４】加工完了信号は、加工装置３の加工が終了
したことを示す信号である。画像データは、加工装置３
のビデオカメラ３１により撮像された工作物５の画像に
対応するデータである。画像データには、工作物５の表
面の位置を示すデータが含まれている。

【００４５】ディスプレイ５４は、液晶表示装置または
ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などから成り、コンピュー
タ５１から供給された表示データを基に、形状データに
対応する画像、またはメニューなどを表示するととも
に、入力・揺動提示装置１１の操作に対応する画面上の
位置にポインタを表示する。表示データは、コンピュー
タ５１により、形状データを基に生成される画像表示用
のデータである。

【００４６】図３は、ディスプレイ５４が表示する画像
の例を示す図である。メインウィンドウは、コンピュー
タ５１が実行している、工作物５の表面の画像に対応し
て揺動を提示するプログラムが表示させるウィンドウで
ある。

【００４７】メインウィンドウには、形状データ表示ウ
ィンドウを表示する領域であるビューウィンドウ、およ
びメニューバーが配置されている。ビューウィンドウに
は、複数の形状データ表示ウィンドウを表示することが
できる。

【００４８】図３に例を示すメインウィンドウのビュー
ウィンドウには、１つの形状データ表示ウィンドウが配
置されている。

【００４９】メニューバーには、ファイルメニュー、ま
たは設定メニューなどが配置されている。ファイルメニ
ューがクリックされたとき、ファイルの読み込み、ファ
イルの保存、またはデータの送信などのコマンドがプル
ダウン表示される。

【００５０】設定メニューがクリックされたとき、揺動
の設定、揺動デバイスのキャリブレーションなどのコマ
ンドがプルダウン表示される。

【００５１】図４は、形状データ表示ウィンドウの例を
示す図である。形状データ表示ウィンドウは、例えば、
形状データに対応する画像を、立体図若しくは平面図、
または斜視図若しくは３面図などで表示する。形状デー
タの編集は、主として、形状データ表示ウィンドウに表
示された画像を基に実行される。

【００５２】形状データ表示ウィンドウには、形状デー
タに対応する画像、および入力・揺動提示装置１１の操
作に対応して画面上を移動するカーソルなどが配置され
る。

【００５３】加工装置３による工作物５の加工が終了し
た後、形状データ表示ウィンドウに表示されている形状
データに対応する画像の任意の位置をクリックすると、
端末装置１は、クリックされた位置に対応する、工作物
５の表面に対応する揺動データ（その位置の表面の粗さ
に対応する）を基に、入力・揺動提示装置１１に揺動を
提示する。

【００５４】設定メニューに配置されている揺動の設定
のコマンドが実行されたとき、ディスプレイ５４には、
図５に例を示すウィンドウが表示される。

【００５５】揺動の設定のコマンドの実行により表示さ
れるウインドウを操作することにより、揺動のオンまた
はオフ、および揺動の精度（工作物５の表面の画像に対
応する揺動の強さ）を選択することができる。揺動のオ
ンまたはオフ、および揺動の精度の選択に対応して、コ
ンピュータ５１は、後述する揺動精度のデータを設定す
る。

【００５６】コンピュータ５１は、形状データと共に揺
動データを記憶装置５５に記憶させる。コンピュータ５
１は、記憶装置５５に記憶されている揺動データを読み
出して、入力・揺動提示装置１１に供給する。

【００５７】コンピュータ５１は、形状データと共に揺
動データを記憶装置５５に記憶させ、記憶装置５５に記
憶されている形状データおよび揺動データを繰り返し利
用することができる。

【００５８】記憶装置５５は、大容量のハードディスク
などで構成されている。

【００５９】図６は、入力・揺動提示装置１１の構成を
示す図である。入力部７１は、使用者の操作に対応し
て、ディスプレイ５４が表示する画像上の位置を指示す
る座標データを生成し、生成した座標データを入出力イ
ンターフェース７３を介して、コンピュータ５１に供給
する。座標データは、ディスプレイ５４が表示する画像
上の絶対的な位置を示すデータ、または現在指示してい
る位置（例えば、ポインタの位置）からの移動量を示す
データである。

【００６０】揺動提示部７２は、偏芯された重りが装着
されているモータなどから成るバイブレータなどで構成
され、入出力インターフェース７３を介して、コンピュ
ータ５１から供給された揺動データを基に、揺動を提示
する。揺動提示部７２は、例えば、偏芯された重りの回
転速度を変更することにより、提示する揺動の強度を変
更することができる。

【００６１】図７は、制御装置２の構成を示す図であ
る。情報入力部９１は、ネットワーク４を介して、端末
装置１から送信された形状データまたは揺動データ要求
信号を受信する。

【００６２】情報入力部９１は、形状データを受信した
とき、受信した形状データをデータ解析部９２に供給す
る。

【００６３】情報入力部９１は、揺動データ要求信号を
受信したとき、受信した揺動データ要求信号を揺動デー
タ生成部９６に供給する。

【００６４】データ解析部９２は、情報入力部９１から
形状データを受信したとき、形状データに含まれてい
る、揺動精度のデータを形状データから分離し、形状デ
ータを加工データ生成部９３に供給すると共に、揺動精
度のデータを揺動データ生成部９６に供給する。

【００６５】加工データ生成部９３は、形状データを基
に、ツールのパスなどを規定する加工データを生成し
て、情報出力部９４に供給する。加工データには、ビデ
オカメラ３１を動作させる軌跡または撮影の倍率などを
規定する撮影パスデータが含まれている。

【００６６】情報出力部９４は、加工データ生成部９３
から供給された加工データを、ネットワーク４を介し
て、加工装置３に供給する。

【００６７】情報入力部９５は、ネットワーク４を介し
て、加工装置３から送信された加工完了信号または画像
データを受信し、受信した加工完了信号または画像デー
タを揺動データ生成部９６に供給する。

【００６８】揺動データ生成部９６は、情報入力部９５
から供給された加工完了信号を情報出力部９７に供給す
る。

【００６９】揺動データ生成部９６は、画像データおよ
び揺動精度のデータを基に、揺動データを生成する。

【００７０】情報入力部９１から揺動データ要求信号が
入力されたとき、揺動データ生成部９６は、生成した揺
動データを情報出力部９７に供給する。

【００７１】情報出力部９７は、揺動データ生成部９６
から供給された揺動データまたは加工完了信号を、ネッ
トワーク４を介して、端末装置１に送信する。

【００７２】図８は、加工装置３の構成を示す図であ
る。情報入力部１１１は、ネットワーク４を介して制御
装置２から送信された加工データを受信し、受信した加
工データを制御部１１２に供給する。

【００７３】制御部１１２は、情報入力部１１１から供
給された加工データを加工部１１３に供給する。加工部
１１３は、NCフライス盤などで構成され、加工データを
基に、工作物５を加工する。

【００７４】加工部１１３は、工作物５の加工が終了し
たとき、加工完了信号を制御部１１２に供給する。

【００７５】制御部１１２は、加工部１１３から加工完
了信号を受信したとき、加工完了信号を情報出力部１１
５に供給すると共に、撮影パスデータおよび撮影要求信
号をビデカメラ駆動部１１４に供給する。撮影パスデー
タは、情報入力部１１１から供給された加工データに含
まれている。

【００７６】制御部１１２は、加工データを基に、撮影
パスデータを生成するようにしてもよい。

【００７７】ビデオカメラ駆動部１１４は、撮影要求信
号が入力されたとき、制御部１１２から供給された撮影
パスデータを基に、工作物５の表面に沿ってビデオカメ
ラ３１を移動させるとともに、ビデオカメラ３１に撮影
制御信号を供給する。撮影制御信号は、ビデオカメラ３
１の撮像の開始、停止、またはズームなどを制御する信
号である。

【００７８】ビデオカメラ３１は、ビデオカメラ駆動部
１１４による位置の制御、および撮像の動作の制御の基
に、工作物５の表面の画像を撮像し、工作物５の表面の
画像に対応する映像信号をビデオカメラ駆動部１１４に
供給する。映像信号は、例えば、アナログ信号である。

【００７９】ビデオカメラ駆動部１１４は、ビデオカメ
ラ３１から供給された映像信号を制御部１１２に供給す
る。

【００８０】制御部１１２は、ビデオカメラ駆動部１１
４から受信した映像信号を基に、画像データを生成し、
生成した画像データを情報出力部１１５に供給する。画
像データは、例えば、MPEG（Moving Picture Experts G
roup）-2方式のデータである。

【００８１】なお、制御部１１２は、ビデオカメラ駆動
部１１４から供給された映像信号を、そのまま画像デー
タとして、情報出力部１１５に供給するようにしてもよ
い。

【００８２】情報出力部１１５は、制御部１１２から供
給された加工完了信号または画像データを、ネットワー
ク４を介して、制御装置２に送信する。

【００８３】次に、揺動データ生成部９６による、揺動
データの生成について説明する。

【００８４】図９は、揺動データの生成の第１の例を説
明する図である。加工データ生成部９３は、加工装置３
のツールが移動するパス（加工データで示される）に対
して、直角にビデオカメラ３１を動作させるように撮影
パスデータを生成する。

【００８５】ツールにより切削されて形成される切削溝
が、拡大されて画面上で平行線となるように、工作物５
に対してビデオカメラ３１が撮像する軌跡である撮影パ
スは設定される。ビデオカメラ３１は、工作物５の表面
を拡大して撮像するので、工作物５の表面が曲面で形成
されていても、切削溝が平行となる（平行とみなすこと
ができる）画像データが取得され、制御装置２の揺動デ
ータ生成部９６に供給される。

【００８６】揺動データ生成部９６は、切削溝が平行線
として表される画像に対し、エッジ検出の処理を施し、
切削溝に対応する水平線成分を求める。エッジ検出の処
理の一例として、フレーム間差分を用いる方法などがあ
げられる。

【００８７】揺動データ生成部９６は、画面に対する水
平線の密度、または水平線の間隔に対応して、揺動デー
タを生成する。

【００８８】図１０および図１１は、揺動データの生成
の第２の例を説明する図である。加工データ生成部９３
は、形状データを基に、工作物５の全ての面情報を取得
できるように撮影パスデータを生成する。工作物５の全
ての面情報を取得できる撮影パスデータの生成の処理
は、例えば、「３次元物体表面テクスチャを得る効率的
画像マッピング法、電子情報処理学会D-II Vol.J83-D-I
Ipp.525-534」に開示されている。

【００８９】図１０に示すように、揺動データ生成部９
６は、工作物５の全ての面情報を取得できる撮影パスデ
ータを基に撮像された画像を、揺動精度のデータにより
指定された揺動の生成の精度に対応して、適当な大きさ
のブロックに分割する。揺動データ生成部９６は、分割
されたブロックに含まれる画像で、ブロックマッチング
の処理を実行する。

【００９０】揺動データ生成部９６は、ブロックマッチ
ングの結果を基に、図１１（Ａ）に示すように、マッチ
ングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルと、図１１
（Ｂ）に示すように、マッチングの誤差が最も少ない方
向を示すベクトルとを求める。揺動データ生成部９６
は、マッチングの誤差が最も少ない方向を示すベクトル
と、マッチングの誤差が最も少ない方向を示すベクトル
との角度を求める。

【００９１】マッチングの誤差が最も少ない方向を示す
ベクトルと、マッチングの誤差が最も少ない方向を示す
ベクトルとの角度が直角に近いとき、切削溝の方向が明
確に画像に含まれているので、工作物５の、ブロックに
対応する表面の粗さは、大きい。

【００９２】従って、揺動データ生成部９６は、マッチ
ングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルと、マッチ
ングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルとの角度を
基に、揺動データを生成する。

【００９３】次に、本発明に係る加工システムにおける
加工の処理を、図１２のフローチャートを参照して説明
する。ステップＳ１０１において、端末装置１のコンピ
ュータ５１は、CADプログラムなどを実行し、使用者の
操作に対応する入力・揺動提示装置１１から供給される
座標データに基づいて、工作物５の形状データを生成す
る。コンピュータ５１は、生成した工作物５の形状デー
タを情報出力部５２に供給する。

【００９４】ステップＳ１０２において、端末装置１の
情報出力部５２は、コンピュータ５１から供給された、
工作物５の形状データを、ネットワーク４を介して、制
御装置２に送信する。

【００９５】ステップＳ１０３において、端末装置１の
コンピュータ５１は、加工完了信号の待ち受け状態に移
行する。

【００９６】ステップＳ２０１において、制御装置２
は、工作物５の形状データの待ち受け状態に移行する。
ステップＳ２０２において、制御装置２の情報入力部９
１は、端末装置１から送信された、工作物５の形状デー
タを受信する。情報入力部９１は、受信した工作物５の
形状データをデータ解析部９２に供給する。データ解析
部９２は、形状データに含まれる揺動精度のデータを揺
動データ生成部９６に供給すると共に、形状データを加
工データ生成部９３に出力する。

【００９７】ステップＳ２０３において、制御装置２
は、加工装置３を選択する。ネットワーク４に複数の加
工装置３が接続されているとき、制御装置２は、工作物
５の材質、要求される加工精度、加工装置３それぞれの
加工時間、または加工装置３それぞれの動作の状態など
を基に、所定の加工装置３を選択する。

【００９８】なお、端末装置１は、工作物５を加工す
る、所望の加工装置３を指定するデータを、ネットワー
ク４を介して、制御装置２に送信し、制御装置２は、端
末装置１から受信したデータを基に、加工装置３を選択
するようにしてもよい。

【００９９】ステップＳ２０４において、加工データ生
成部９３は、形状データを基に、加工データを生成す
る。加工データ生成部９３が生成する加工データには、
撮影パスデータが含まれている。生成された加工データ
は、情報出力部９４に供給される。

【０１００】ステップＳ２０５において、制御装置２の
情報出力部９４は、ネットワーク４を介して、加工デー
タを加工装置３に送信する。ステップＳ２０６におい
て、制御装置２は、加工完了信号の待ち受け状態に移行
する。

【０１０１】ステップＳ３０１において、加工装置３
は、加工データの待ち受け状態に移行する。ステップＳ
３０２において、加工装置３の情報入力部１１１は、制
御装置２から送信された加工データを受信する。情報入
力部１１１は、受信した加工データを制御部１１２に供
給する。制御部１１２は、加工データを加工部１１３に
供給するとともに、加工データに含まれている撮影パス
データをビデオカメラ駆動部１１４に供給する。

【０１０２】ステップＳ３０３において、加工部１１３
は、加工データを基に、工作物５を加工する。

【０１０３】加工を停止した後、ステップＳ３０４にお
いて、制御部１１２は、ビデオカメラ駆動部１１４に撮
影要求信号を送信し、ビデオカメラ駆動部１１４および
ビデオカメラ３１に工作物５の画像を撮像させる。ステ
ップＳ３０４の処理により撮像される工作物５の画像
は、工作物５の表面の粗さが認識できる程度に、十分に
拡大されて撮像されるとともに、工作物５の表面上の現
実の距離と対応する画像の画面内での距離とが均一とな
るように撮像される。

【０１０４】ステップＳ３０５において、制御部１１２
は、加工完了信号および工作物の画像データを情報出力
部１１５に供給し、情報出力部１１５に、ネットワーク
４を介して、加工完了信号および工作物５の画像データ
を送信させる。ステップＳ３０６において、加工装置３
は、加工データの待ち受け状態に移行する。

【０１０５】ステップＳ２０７において、制御装置２の
情報入力部９５は、加工装置３から送信された、加工完
了信号および工作物５の画像データを受信する。受信さ
れた加工完了信号および工作物５の画像データは、揺動
データ生成部９６に供給される。

【０１０６】ステップＳ２０８において、揺動データ生
成部９６は、揺動精度のデータ、および工作物５の画像
データを基に、揺動データを生成する。揺動データを生
成する処理の詳細は、図１３または図１４のフローチャ
ートを参照して後述する。揺動データ生成部９６は、加
工完了信号を情報出力部９７に供給する。

【０１０７】ステップＳ２０９において、情報出力部９
７は、ネットワーク４を介して、加工完了信号を端末装
置１に送信する。

【０１０８】ステップＳ１０４において、端末装置１の
情報入力部５３は、制御装置２から送信された、加工完
了信号を受信する。情報入力部５３は、加工完了信号を
コンピュータ５１に供給する。

【０１０９】ステップＳ１０５において、端末装置１の
コンピュータ５１は、情報出力部５２に揺動データ要求
信号を供給し、情報出力部５２に、ネットワーク４を介
して、制御装置２に揺動データ要求信号を送信させる。

【０１１０】ステップ２１０において、制御装置２の情
報入力部９１は、揺動データ要求信号を受信する。揺動
データ要求信号は、更に、揺動データ生成部９６に供給
される。

【０１１１】ステップＳ２１１において、揺動データ生
成部９６は、揺動データを情報出力部９７に供給し、情
報出力部９７に、ネットワーク４を介して、揺動データ
を端末装置１に送信させる。ステップＳ２１２におい
て、制御装置２は、工作物５の形状データの待ち受け状
態に移行する。

【０１１２】ステップＳ１０６において、端末装置１の
情報入力部５３は、制御装置２から送信された揺動デー
タを受信する。揺動データは、コンピュータ５１に供給
される。

【０１１３】ステップＳ１０７において、入力・揺動提
示装置１１は、コンピュータ５１から供給された揺動デ
ータを基に、揺動を提示して、処理は終了する。すなわ
ち、ステップＳ１０７において、端末装置１は、形状デ
ータ表示ウィンドウに表示されている形状データに対応
する画像の任意の位置がクリックされると、クリックさ
れた位置に対応する、揺動データ（その位置の表面の粗
さに対応する）を基に、入力・揺動提示装置１１に揺動
を提示する。

【０１１４】または、ステップＳ１０７において、コン
ピュータ５１は、揺動データを記憶装置５５に記憶させ
る。揺動データが記憶装置５５に記憶されたとき、コン
ピュータ５１は、入力・揺動提示装置１１の要求に対応
して、記憶装置５５から揺動データを読み出して、読み
出した揺動データを入力・揺動提示装置１１に供給する
ようにしてもよい。

【０１１５】このように加工システムは、端末装置１の
使用者に、工作物５の表面の粗さに対応した揺動を提示
することができる。

【０１１６】使用者は、入力・揺動提示装置１１により
提示された揺動により、工作物５の仕上がりを判断す
る。例えば、以前に加工した工作物の仕上がりと、その
とき入力・揺動提示装置１１により提示された揺動の程
度を基準として、提示された揺動が大きい場合、使用者
は、工作物５の表面の粗さが大きいと判断する。工作物
５の表面の粗さが大きいと判断したとき、使用者は、直
ちに、更なる加工を指示することができる。

【０１１７】次に、ステップＳ２０９に対応する揺動デ
ータの生成の処理の例を、図１３のフローチャートを参
照して説明する。ステップＳ１１において、揺動データ
生成部９６は、情報入力部９５から供給された、工作物
５の表面の画像である、平行線画像からエッジを検出す
る。

【０１１８】ステップＳ１２において、揺動データ生成
部９６は、予め記憶している閾値と比較して、エッジが
検出された画像に水平線成分が多いか否かを判定する。
ステップＳ１２において、エッジが検出された画像に水
平線成分が多いと判定された場合、ステップＳ１３に進
み、揺動データ生成部９６は、画像に含まれる水平線の
平均間隔を計算する。

【０１１９】ステップＳ１４において、揺動データ生成
部９６は、水平線の平均間隔から揺動データを生成し、
処理は終了する。例えば、揺動データ生成部９６は、水
平線の平均間隔が0.1mmであるとき、周波数が1KHzであ
る揺動を提示する揺動データを生成し、水平線の平均間
隔が0.2mmであるとき、周波数が500Hzである揺動を提示
する揺動データを生成する。または、揺動データ生成部
９６は、水平線の平均間隔に対応させて、提示される揺
動の振幅が異なる揺動データを生成するようにしてもよ
い。

【０１２０】ステップＳ１２において、エッジが検出さ
れた画像に水平線成分が多くないと判定された場合、揺
動データを生成する必要は無いので、ステップＳ１３お
よびステップＳ１４の処理はスキップされ、処理は終了
する。

【０１２１】このように、揺動データ生成部９６は、切
削溝の間隔に対応する揺動データを生成することができ
る。

【０１２２】次に、ステップＳ２０９に対応する揺動デ
ータの生成の処理の他の例を、図１４のフローチャート
を参照して説明する。ステップＳ２１において、揺動デ
ータ生成部９６は、情報入力部９５から供給された画像
データに対応する画像をブロックに分割する。

【０１２３】ステップＳ２２において、揺動データ生成
部９６は、ブロックに分割された画像の異なるフレーム
間で、ブロックマッチングを行う。ステップＳ２３にお
いて、揺動データ生成部９６は、マッチング誤差が最大
となるベクトル、およびマッチング誤差が最小となるベ
クトルを求める。

【０１２４】ステップＳ２４において、揺動データ生成
部９６は、マッチング誤差が最大となるベクトルと、マ
ッチング誤差が最小となるベクトルとがなす角度を求め
る。ステップＳ２５において、揺動データ生成部９６
は、マッチング誤差が最大となるベクトルと、マッチン
グ誤差が最小となるベクトルとが直交しているか否かを
判定し、マッチング誤差が最大となるベクトルと、マッ
チング誤差が最小となるベクトルとが直交していると判
定された場合、ステップＳ２６に進み、揺動データを生
成して処理は終了する。

【０１２５】ステップＳ２５において、マッチング誤差
が最大となるベクトルと、マッチング誤差が最小となる
ベクトルとが直交していないと判定された場合、ブロッ
クに対応する表面の粗さが小さいので、揺動データを生
成しないで、処理は、終了する。

【０１２６】このように、揺動データ生成部９６は、マ
ッチング誤差が最大となるベクトルと、マッチング誤差
が最小となるベクトルとを基に、揺動データを生成す
る。

【０１２７】以上のように、入力・揺動提示装置１１に
提示される揺動を基に、端末装置１の使用者自らが工作
物５の表面の仕上がりの良否を判定するので、使用者が
工作物５を確認した後に、表面の追加工などをする必要
が無くなり、加工システムは、迅速に、かつ容易に、所
望の形状の工作物５の表面を、所望の仕上げの状態に加
工できる。

【０１２８】制御装置２または加工装置３の管理者は、
工作物５の在庫を持つ必要が無くなるので、工作物５の
仕掛かりのコストを低減することができ、よって、より
安価に工作物５を端末装置１の使用者に提供することが
できるようになる。

【０１２９】端末装置１の使用者は、形状データを送信
するだけで、手軽に工作物５の加工を依頼することがで
きるとともに、所望したとおりの工作物５を取得するこ
とができる。

【０１３０】なお、端末装置１、制御装置２、および加
工装置３は、ネットワーク４により接続されていると説
明したが、ネットワークに限らず、公衆電話回線、衛星
通信回線、または専用回線などの有線または無線の伝送
路により接続されるようにしてもよい。また、端末装置
１、制御装置２、および加工装置３間で伝送されるデー
タは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ま
たは半導体メモリなどの情報記録媒体に記録させ、デー
タを記録した情報記録媒体により受け渡しするようにし
てもよい。

【０１３１】形状データまたは加工データは、端末装置
１または制御装置２により生成されると説明したが、図
示せぬ、端末装置１が他の端末装置などから受信して、
利用するようにしてもよい。端末装置１または制御装置
２は、情報記録媒体に予め記録されている形状データま
たは加工データを利用するようにしてもよい。

【０１３２】上述した一連の処理は、ハードウェアによ
り実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行
させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより
実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプロ
グラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコン
ピュータ、または、各種のプログラムをインストールす
ることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば
汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からイ
ンストールされる。

【０１３３】図１５は、上述した一連の処理を実行する
パーソナルコンピュータの構成の例を説明する図であ
る。ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１は、図
１２乃至図１４のフローチャートを参照して説明した処
理を実行するアプリケーションプログラムや、ＯＳ（Op
erating System)を実際に実行する。ＲＯＭ（Read-only
Memory）４０２は、一般的には、ＣＰＵ４０１が使用す
るプログラムや演算用のパラメータのうちの基本的に固
定のデータを格納する。ＲＡＭ（Random-Access Memor
y）４０３は、ＣＰＵ４０１の実行において使用するプ
ログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ
を格納する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホ
ストバス４０４により相互に接続されている。

【０１３４】ホストバス４０４は、ブリッジ４０５を介
して、ＰＣＩ(Peripheral Component Interconnect/Int
erface)バスなどの外部バス４０６に接続されている。

【０１３５】キーボード４０８は、ＣＰＵ４０１に各種
の指令を入力するとき、使用者により操作される。ポイ
ンティングデバイス４０９は、マウス、トラックボー
ル、またはデジタイザなどから構成され、ディスプレイ
４１０の画面上のポイントの指示や選択を行うとき、使
用者により操作される。ディスプレイ４１０は、液晶表
示装置またはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などから成
り、各種情報をテキストやイメージで表示する。ＨＤＤ
（Hard Disk Drive）４１１は、ハードディスクを駆動
し、それらにＣＰＵ４０１によって実行するプログラム
や情報を記録または再生させる。

【０１３６】ドライブ４１２は、装着されている磁気デ
ィスク４５１、光ディスク４５２、光磁気ディスク４５
３、または半導体メモリ４５４に記録されているデータ
またはプログラムを読み出して、そのデータまたはプロ
グラムを、インターフェース４０７、外部バス４０６、
ブリッジ４０５、およびホストバス４０４を介して接続
されているＲＡＭ４０３に供給する。これらのキーボー
ド４０８乃至ドライブ４１２は、インターフェース４０
７に接続されており、インターフェース４０７は、外部
バス４０６、ブリッジ４０５、およびホストバス４０４
を介してＣＰＵ４０１に接続されている。

【０１３７】通信部４１３は、NIC（Network Interface
Card）などから構成され、ネットワーク４が接続され
る。通信部４１３は、ＣＰＵ４０１、またはＨＤＤ４１
１から供給されたデータを、所定の方式のパケットに格
納して、ネットワーク４を介して、送信するとともに、
ネットワーク４を介して、受信したパケットに格納され
ているデータをＣＰＵ４０１、ＲＡＭ４０３、またはＨ
ＤＤ４１１に出力する。

【０１３８】通信部４１３は、外部バス４０６、ブリッ
ジ４０５、およびホストバス４０４を介してＣＰＵ４０
１に接続されている。

【０１３９】一連の処理を実行させるプログラムが格納
されている記録媒体は、図１５に示すように、コンピュ
ータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配
布される、プログラムが記録されている磁気ディスク４
５１（フロッピディスクを含む）、光ディスク４５２
（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、ＤＶＤ(Di
gital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク４５
３（ＭＤ(Mini-Disc)を含む）、若しくは半導体メモリ
４５４などよりなるパッケージメディアにより構成され
るだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態で
ユーザに提供される、プログラムが記録されているROM
４０２や、ＨＤＤ４１１などで構成される。

【０１４０】なお、本明細書において、記録媒体に格納
されるプログラムを記述するステップは、記載された順
序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずし
も時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に
実行される処理をも含むものである。

【０１４１】また、本明細書において、システムとは、
複数の装置により構成される装置全体を表すものであ
る。

【０１４２】

【発明の効果】請求項１に記載の情報処理装置、および
請求項２に記載の情報処理方法によれば、工作物の形状
を指定する形状データが生成され、工作物の表面の位置
が指定され、指定された位置に対応する揺動データを基
に、揺動が提示されるようにしたので、迅速、かつ容易
に、所望の形状の工作物の表面を、所望の状態に仕上げ
ることができるようになる。

【０１４３】請求項３に記載の制御装置、および請求項
５に記載の制御方法によれば、形状データに基づいて、
工作物を加工するための加工データが生成され、工作物
の表面の画像を基に、揺動データが生成されるようにし
たので、迅速、かつ容易に、所望の形状の工作物の表面
を、所望の状態に仕上げることができるようになる。

【０１４４】請求項６に記載の加工装置、および請求項
７に記載の加工方法によれば、加工データに基づいて、
工作物が加工され、工作物の表面が撮像され、工作物の
表面の位置に対応させて、撮像された画像の送信が制御
されるようにしたので、迅速、かつ容易に、所望の形状
の工作物の表面を、所望の状態に仕上げることができる
ようになる。

【０１４５】請求項８に記載の加工システムによれば、
工作物の形状を指定する形状データが生成され、工作物
の表面の位置が指定され、指定された位置に対応する揺
動データを基に、揺動が提示され、形状データに基づい
て、工作物を加工するための加工データが生成され、工
作物の表面の画像を基に、揺動データが生成され、工作
物の表面の位置に対応させて、揺動データの情報処理装
置への送信が制御され、加工データに基づいて、工作物
が加工され、工作物の表面が撮像され、工作物の表面の
位置に対応させて、撮像された画像の制御装置への送信
が制御されるようにしたので、迅速、かつ容易に、所望
の形状の工作物の表面を、所望の状態に仕上げることが
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加工システムの一実施の形態を示
す図である。

【図２】端末装置１の構成を示す図である。

【図３】ディスプレイ５４が表示する画像の例を示す図
である。

【図４】ディスプレイ５４が表示する画像の例を示す図
である。

【図５】ディスプレイ５４が表示する画像の例を示す図
である。

【図６】入力・揺動提示装置１１の構成を示す図であ
る。

【図７】制御装置２の構成を示す図である。

【図８】加工装置３の構成を示す図である。

【図９】揺動データの生成の第１の例を説明する図であ
る。

【図１０】揺動データの生成の第２の例を説明する図で
ある。

【図１１】揺動データの生成の第２の例を説明する図で
ある。

【図１２】本発明に係る加工システムにおける加工の処
理を説明するフローチャートである。

【図１３】揺動データの生成の処理の例を説明するフロ
ーチャートである。

【図１４】揺動データの生成の処理の他の例を説明する
フローチャートである。

【図１５】パーソナルコンピュータの構成の例を説明す
る図である。

【符号の説明】

１ 端末装置， ２ 制御装置， ３ 加工装置， ４
ネットワーク， ５工作物， １１ 入力・揺動提示
装置， ３１ ビデオカメラ， ５１ コンピュータ，
５２ 情報出力部， ５３ 情報入力部， ５４ デ
ィスプレイ，５５ 記憶装置， ７１ 入力部， ７２
揺動提示部， ９１ 情報入力部，９２ データ解析
部， ９３ 加工データ生成部， ９４ 情報出力部，
９５ 情報入力部， ９６ 揺動データ生成部， ９
７ 情報出力部， １１１情報入力部， １１２ 制御
部， １１３ 加工部， １１４ ビデオカメラ駆動
部， １１５ 情報出力部， ４０１ ＣＰＵ， ４０
２ ＲＯＭ， ４０３ＲＡＭ， ４１１ ＨＤＤ， ４
５１ 磁気ディスク， ４５２ 光ディスク， ４５３
光磁気ディスク， ４５４ 半導体メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B046 AA05 DA08 EA09 GA01 HA01 HA02 JA01 JA04 5H269 AB05 AB19 AB31 BB03 JJ09 JJ20 KK03 QC01 QC03 QD02 QD03 QE10 QE11 QE22

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物の形状を指定する形状データを生
   成する生成手段と、 前記工作物の表面の位置を指定する指定手段と、 前記指定手段により指定された位置に対応する揺動デー
   タを基に、揺動を提示する揺動提示手段とを含むことを
   特徴とする情報処理装置。
2. 【請求項２】 工作物の形状を指定する形状データを生
   成する生成ステップと、 前記工作物の表面の位置を指定する指定ステップと、 前記指定ステップの処理により指定された位置に対応す
   る揺動データを基に、揺動を提示する揺動提示ステップ
   とを含むことを特徴とする情報処理方法。
3. 【請求項３】 形状データに基づいて、工作物を加工す
   るための加工データを生成する第１の生成手段と、 前記工作物の表面の画像を基に、揺動データを生成する
   第２の生成手段とを含むことを特徴とする制御装置。
4. 【請求項４】 前記加工データは、前記画像の撮像を制
   御する撮像制御データを含むことを特徴とする請求項３
   に記載の制御装置。
5. 【請求項５】 形状データに基づいて、工作物を加工す
   るための加工データを生成する第１の生成ステップと、 前記工作物の表面の画像を基に、揺動データを生成する
   第２の生成ステップとを含むことを特徴とする制御方
   法。
6. 【請求項６】 加工データに基づいて、工作物を加工す
   る加工手段と、 前記工作物の表面を撮像する撮像手段と、 前記工作物の表面の位置に対応させて、前記撮像手段に
   より撮像された画像の送信を制御する送信制御手段とを
   含むことを特徴とする加工装置。
7. 【請求項７】 加工データに基づいて、工作物を加工す
   る加工ステップと、 前記工作物の表面を撮像する撮像ステップと、 前記工作物の表面の位置に対応させて、前記撮像ステッ
   プの処理により撮像された画像の送信を制御する送信制
   御ステップとを含むことを特徴とする加工方法。
8. 【請求項８】 情報処理装置、制御装置、および加工装
   置から成る加工システムにおいて、 前記情報処理装置は、 工作物の形状を指定する形状データを生成する生成手段
   と、 前記工作物の表面の位置を指定する指定手段と、 前記指定手段により指定された位置に対応する揺動デー
   タを基に、揺動を提示する揺動提示手段とを含み、 前記制御装置は、 前記形状データに基づいて、前記工作物を加工するため
   の加工データを生成する第１の生成手段と、 前記工作物の表面の画像を基に、前記揺動データを生成
   する第２の生成手段と、 前記工作物の表面の位置に対応させて、前記揺動データ
   の前記情報処理装置への送信を制御する第１の送信制御
   手段とを含み、 前記加工装置は、 前記加工データに基づいて、前記工作物を加工する加工
   手段と、 前記工作物の表面を撮像する撮像手段と、 前記工作物の表面の位置に対応させて、前記撮像手段に
   より撮像された画像の前記制御装置への送信を制御する
   第２の送信制御手段とを含むことを特徴とする加工シス
   テム。