JP2014085687A - 工作機械の３次元展示装置及びその展示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便、低コスト、短時間、かつ顧客の要望に応じて任意の機種を３次元展示することを可能とする。
【解決手段】工作機械データ群ａ１，ａ２を予め演算装置３に内蔵し、利用者１の立ち位置、視線の向き・方向を視点・立ち位置入力装置２により利用者自身が入力し、見本市会場あるいは引合い商談会場で顧客から提供されたワークデータ群ｂ１，ｂ２を演算装置３に入力し、工作機械データ群ａ１，ａ２とワークデータ群ｂ１，ｂ２とに基づき、演算装置３により、工作機械とワークの３次元映像を合成するため、工作機械データ群ａ１，ａ２とワークデータ群ｂ１，ｂ２との位置関係を規定し、視点・立ち位置入力装置２を介して利用者自身が入力した利用者１の立ち位置、視線の向き・方向から見た工作機械およびワークの３次元映像を合成して生成し、演算装置３により生成された３次元画像を３次元映像表示手段４により利用者に表示することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械の３次元展示装置及びその展示方法に関する。詳しくは、工作機械において、その体積の大きさ、重量の大きさ、さらには精密さ故に梱包、輸送、開梱、据付・調整等に労力と費用と細心の注意を要することなしに、簡便、低コスト、短時間、かつ顧客の要望に応じて任意の機種を３次元展示することを可能とする技術に関する。

工作機械において、その体積の大きさ、重量の大きさ、さらには精密さ故に梱包、輸送、開梱、据付・調整等に手間と、労力と、費用を要し、見本市、展示会への出品、購入を検討している顧客に対する製品説明において、技術面、費用面の制約があった。
技術面の制約としては、次の三つの点が挙げられる。
先ず、第１は、設置には所要の精度・強度を有する据付場所が必要となり、また調整が必要となることである。

また、第２は、運転には電源、油圧源、空気源等の付帯設備が必要となることである。
更に、第３は、見本市・展示会においては会場に搬入した製品、機種、購入を検討している顧客に対する製品説明においてはショールームに展示している製品、機種でしか説明ができない点である。言い換えると、顧客の所望する製品・機種を使った説明ができない、オンデマンドで説明対応できないということである。

費用面の制約としては、梱包、運送、開梱、据付・組立・調整・見本市期間中の運転に数百万円規模の費用が必要となることである。

特開2012‐22551 特開2007‐334698 特開2006‐209319 特開2008‐288699

顧客の購入決断においては、図面や仕様書では確認が難しい事項を、実物を見て確認した上で購入を決めることが多いため、商談における見本市、展示会、ショールームでの実機展示の役割は重要である。
以下工作機械を例に取って説明する。

（１）工作機械の見本市、展示会における課題
当日その会場に展示している製品・機種以外のデモンストレーション、来訪者の所望の製品・機種のデモンストレーションができない。
所望の製品・機種であっても顧客が所望する任意の視点、視野からのデモンストレーションがスペース、安全性等の面で制約を受ける。
顧客ごとで異なる加工対象（ワーク）と周囲との寸法取り合いの確認ができない。

（２）引合い対応における課題
工作機械の仕様の確認の他、工作機械の図面をもとに、その設置場所となる工場の当該場所の図面や、工作機械に据付け、加工する加工対象の図面とを照合することで下記の事項を確認していた。

先ず、第１は、工作機械の設置予定場所における工作機械とその周囲との作業空間の確認、加工対象の搬入・搬出性である。
次に、第２は、工作機械に加工対象を据付け、加工対象を加工する際の周囲との作業空間の確認である。

更に、第３は、機械操作や日常点検のし易さ（操作盤や日常点検のアクセスパネルの設置場所、設置高さ）である。
しかしながら、図面による事前確認、説明では以下の課題、限界があった。
・特定の視点、視野でしか表記されていない点（＝任意の視点、視野からの確認ができない点）である。
・元来３次元形状を有する物体を２次元の紙面上で表現することから所望の断面で工作機械と周囲、あるいは工作機械と加工対象との空間的な余裕の有無・程度を確認することができない点である。

・対象物の外形を表す実線、着目する断面の手前あるいは奥側における形状を表す想像線のように、図面に対する読解力が求められ、それが故に往々にして見落としや見誤りが発生する恐れがある点である。
・顧客に必ずしも図面読解力があるとは限らない点である。
・市場のグローバル化に伴い、図面の表記が日本国内とは異なるためメーカと顧客の間で往々にして誤解を生む点である。

（３）設計の途中段階における確認
特注品、受注品など実物による確認ができない場合、設計の途中段階で顧客を招き図面を使ったチェックが行われるが、上述と同様の理由から見落としやこれに起因する設計作業の手戻り、作り直しが発生した。
図面に代わるチェック方法としてモックアップを使った方法もあるが、モックアップの製作に費用と時間を要し、製品単価の高い特定の製品（航空機、鉄道車両、プラント等）に限定されていた。

なお、特許文献１，２，３，４は、商品の３次元映像を提供する点で共通するが、工作機械に特化した内容については特に記載が無い。

上記課題を解決する本発明の請求項１に係る工作機械の３次元展示装置は、利用者の立ち位置、視線の向き・方向を前記利用者自身が入力する視点・立ち位置入力装置と、工作機械の外観に関するデータである工作機械データ群と、前記工作機械により加工対象となるワークの外観に関するワークデータ群と、に基づき、前記工作機械と前記ワークの３次元映像を合成するため、前記工作機械データ群と前記ワークデータ群との位置関係を規定し、前記視点・立ち位置入力装置を介して入力した前記利用者の立ち位置、視線の向き・方向から見た前記工作機械および前記ワークの３次元映像を合成して生成する演算装置と、前記演算装置により生成された前記３次元画像を前記利用者に表示する３次元映像表示手段と、から構成されることを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項２に係る工作機械の３次元展示装置は、請求項１において、前記演算装置には、製品別・形式別の前記工作機械データ群が予め内蔵されていることを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項３に係る工作機械の３次元展示装置は、請求項２において、前記演算装置には、前記工作機械データ群として、工作機械本体の寸法・形状・色・材質感についてのデータと、前記工作機械本体を構成する部品の座標に関するデータが予め内蔵されていることを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項４に係る工作機械の３次元展示装置は、請求項１，２又は３において、前記演算装置には、前記ワークデータ群として、サンプルワークの形状・寸法データが予め内蔵されていることを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項５に係る工作機械の３次元展示装置は、請求項４において、前記演算装置には、前記サンプルワークに代えて見本市会場あるいは引合い商談会場で顧客から提供される前記ワークデータ群を入力するためのインターフェースを備えることを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項６に係る工作機械の３次元展示方法は、工作機械の外観に関するデータである工作機械データ群を予め演算装置に内蔵し、利用者の立ち位置、視線の向き・方向を視点・立ち位置入力装置により前記利用者自身が入力し、見本市会場あるいは引合い商談会場で顧客から提供された前記工作機械により加工対象となるワークの外観に関するワークデータ群を前記演算装置に入力し、前記工作機械データ群と前記ワークデータ群とに基づき、前記演算装置により、前記工作機械と前記ワークの３次元映像を合成するため、前記工作機械データ群と前記ワークデータ群との位置関係を規定し、前記視点・立ち位置入力装置を介して利用者自身が入力した利用者の立ち位置、視線の向き・方向から見た前記工作機械および前記ワークの３次元映像を合成して生成し、前記演算装置により生成された前記３次元画像を３次元映像表示手段により前記利用者に表示することを特徴とする。

本発明の請求項１に係る工作機械の３次元展示装置によれば、視点・立ち位置入力装置を介して入力した利用者の立ち位置、視線の向き・方向から見た工作機械およびワークの３次元映像を演算装置により合成して生成し、生成された３次元画像を利用者に表示することが可能となる。

本発明の請求項２に係る工作機械の３次元展示装置によれば、顧客が所望する製品、形式に応じてその場で、瞬時に工作機械の表示内容が変更できる。

本発明の請求項３に係る工作機械の３次元展示装置によれば、工作機械本体の寸法・形状・色・材質感についてのデータと、前記工作機械本体を構成する部品の座標に関するデータに基づくので、実機と見紛うような緻密な３次元画像を利用者に表示することが可能となる。

本発明の請求項４に係る工作機械の３次元展示装置によれば、ワークデータ群を別途入力しなくても、予め演算装置に内蔵されたサンプルワークの形状・寸法データに基づくワークの３次元映像を表示可能となる。

本発明の請求項５に係る工作機械の３次元展示装置によれば、顧客が持参したワークのデータに基づいて、ワーク搭載時の工作機械とワークとの寸法取り合い、作業性を実物大の３次元映像で確認できる。

本発明の請求項６に係る工作機械の３次元展示方法によれば、視点・立ち位置入力装置を介して入力した利用者の立ち位置、視線の向き・方向から見た工作機械およびワークの３次元映像を演算装置により合成して生成し、生成された３次元画像を利用者に表示することが可能となり、サンプルワークの形状・寸法データに基づく３次元映像を表示可能となる他、顧客が持参したワークのデータに基づいて、ワーク搭載時の工作機械とワークとの寸法取り合い、作業性を実物大の３次元映像で確認できる。

本発明に係る工作機械の３次元展示装置の基本的な構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る工作機械の３次元展示装置の概観図である。 本発明の第２の実施例に係る工作機械の３次元展示装置の概観図である。 本発明の第３の実施例に係る工作機械の３次元展示装置の概観図である。 本発明の第４の実施例に係る工作機械の３次元展示装置の概観図である。 本発明に係る工作機械の３次元展示装置における工作機械データ群とワークデータ群との位置関係（座標系）を示す説明図である。

以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係る工作機械の３次元展示装置の基本的な構成は、図１に示すように、視点・立ち位置入力装置２、演算装置３及び３次元映像表示手段４とからなる。

視点・立ち位置入力装置２は、利用者１の立ち位置としてX軸・Y軸・Z軸の並進３軸、視線の向き・方向としてロール、ピッチ、ヨーの回転３軸が入力される他、ズームイン／ズームアウトの指令情報が入力される。視点・立ち位置入力装置２から入力された情報は、演算装置３に出力される。

演算装置３は、視点・立ち位置入力装置２から入力された情報と、予め内蔵されたデータ群Ａ及び記憶媒体５ａ又はテンキー等５ｂのインターフェース（入力手段）を介してインプットされるデータ群Ｂに基づいて、利用者１の所望の任意の視点、立ち位置における利用者１から見た工作機械およびワークの３次元映像を生成するものである。演算装置３により生成された工作機械およびワークの３次元映像は３次元映像表示手段４に出力される。

また、演算装置３は、工作機械とワークの３次元映像を合成するため、工作機械の外観に関する工作機械データ群と、工作機械により加工対象となるワークの外観に関するワークデータ群との位置関係を規定する。即ち、ワークを工作機械のどこに、どの方向・向きに設置するか定義する。これにより工作機械上の座標系でワークの位置・姿勢が記述されることになり、両者を合成して表示可能になる。具体的には、図６に基づき後述する。

３次元映像表示手段４は、利用者１に対して、工作機械およびワークの３次元実物大映像を表示するものである。具体的には、スクリーンとプロジェクターの組合やヘッドマウントディスプレー等が挙げられる。また、３次元映像としては、利用者が裸眼で観察できるものに限らず、特殊な３次元映像用ゴーグルを必要とするものも含まれる。

ここで、データ群Ａは、予め演算装置３に内蔵されたデータであり、製品別・形式別の工作機械本体の３次元ＣＡＤデータａ１、製品別・形式別アタッチメントの３次元ＣＡＤデータａ２、サンプルワークの寸法、形状を記述した３次元ＣＡＤデータａ３、サンプル加工事例の加工パス（工作機械のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｗ軸及びアタッチメントの時刻歴変化）記述したデータａ４とに分けられる。

データａ１，ａ２，ａ３は、工作機械やワークの形状・寸法・色・材質感（テクスチャー）を３次元映像表示手段４で緻密に再現可能なデータである。
データａ４は、加工の状況をコンピュータグラフィックスで再現するためのデータである。

なお、ここで、「内蔵されたデータ」とは、演算装置３に付属するハードディスクやＳＳＤ等の内部記憶装置に記録されたデータに限らず、イーサネット（登録商標）又はインターネット等のネットワークを介してサーバーから提供されるデータを含むものである。

また、データ群Ｂは、見本市会場あるいは引合い会場でインプットされるデータ群であり、顧客が会場に持参したワーク寸法，形状が記述された３次元ＣＡＤデータｂ１と、その場で顧客から聴取して入力したワークの形状データｂ２とに分けられる。
データｂ１は、ワークの形状、寸法を３次元映像表示手段４に再現可能なデータであり、ＵＳＢメモリ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ハードディスク等の記憶媒体５ａを介して演算装置３に取り込まれる。
データｂ２は、ワークの幅、奥行き、高さの最大寸法でワーク形状を定義するものであり、テンキー等５ｂを介して演算装置３に取り込まれる。

データｂ１, ｂ２は、見本市会場あるいは引合い会場でインプットされると、演算装置３に予め内蔵されたサンプルワークの寸法、形状を記述した３次元ＣＡＤデータａ３に代えて使用される。
なお、見本市会場あるいは引合い会場とは、商談会場、展示会その他の名称を問わず、顧客に対する製品説明を行う場を広く含むものである。

演算装置３により規定される工作機械データ群とワークデータ群との位置関係については、図６に示す通り、座標系の変換により規定することが可能である。

先ず、図６（ａ）において、Oｇ―XｇYｇZｇ座標系は地上に設定されたグローバル座標系を表す。このグローバル座標系に対し、テーブル６、コラム７、サドル８及びラム９よりなる工作機械の自由度は下記の通りである。
（１）テーブル６はX軸方向（図中の前後の方向）に変位する。
（２）サドル８はY軸方向（図中の左右の方向）に変位する。
（３）コラム７はZ軸方向（図中の上下の方向）に変位する（一般にW軸と呼ばれる）。
（４）ラム９はサドル８に対しZ軸方向（図中の上下の方向）に変位する。（５）一方、サドル８はコラム７とともにZ軸方向に変位するのでグローバル座標系から見たラム９のZ軸変位はW軸変位の関数として表される。すなわちZ＝Z(W)。

次に、図６（ｂ）において、Oｔ―XｔYｔZｔ座標系はテーブル７上に設定されたローカル座標系を表す。
グローバル座標系Oｇ―XｇYｇZｇに対しテーブル座標系Oｔ―XｔYｔZｔは（-Xot,0,0,0,0,0）、すなわち、X軸方向の並進変位が-Xot、Y、Zの並進、θｘ、θｙ、θｚの回転角ともに０だけ変位させれば良い。
この関係からテーブル座標系からグローバル座標系への変換は明らかである。

そして、図６（ｃ）において、Oｗ-XｗYｗZｗ座標系はワーク１０上に設定されたローカル座標系を表す。
ワーク１０はテーブル６に固定され、テーブル座標系とともに移動するので、実物大３次元画像で工作機械の動きに連動してワーク１０を動かすには、テーブル座標系に対するワーク座標系のX、Y、Z軸変位、θｘ、θｙ、θｚ角変位を、テンキー等５ｂを使用して演算装置３に入力する。これにより、工作機械の動きに連動してワーク１０を移動可能となる。

本発明の第１の実施例を図２に示す。
本実施例は、工作機械の見本市、引合い商談でのプレゼンテーションに適用される工作機械の３次元展示装置である。

本実施例の工作機械の３次元展示装置は、図２に示すように、視点・立ち位置入力装置１２、演算装置１３、３次元画像投影機１４、スクリーン１５から構成される。
演算装置１３には予めデータ群Ａ（主に工作機械本体の寸法・形状・色・材質感（テクスチャー）、工作機械本体を構成する部品の座標等に関するデータ）が内蔵され、また、見本市会場あるいは引合い商談会場でデータ群Ｂ（主に工作機械の加工対象となるワークの寸法・形状に関するデータ）がインターフェースを介してインプットされる。

視点・立ち位置入力装置１２には、利用者１１の立ち位置、視線の向き・方向を利用者１１自身が入力する。
演算装置１３は、工作機械とワークの映像を合成するため、予め演算装置１３に内蔵されたデータ群Ａと見本市会場あるいは引合い商談会場でインプットされるデータ群Ｂとの位置関係を規定し（図６参照）、また、視点、立ち位置入力装置１２を介して利用者から入力される利用者の立ち位置（X軸・Y軸・Z軸の並進３軸変位）、視線の向き・方向（ロール、ピッチ、ヨーの回転３軸変位）およびズームイン／ズームアウトのデータから、利用者が望む任意の立ち位置から見た工作機械本体およびワークの３次元映像を生成する。

本実施例では、液晶プロジェクター等の３次元画像投影機１４とスクリーン１５の組合せにより、利用者１１に対して工作機械の３次元実物大映像１６およびワークの３次元実物大映像１７を表示する３次元映像表示手段を構成している。３次元映像表示手段としては、３次元画像の表示が可能なヘッドアップディスプレー等も使用可能である。

ここで、演算装置１３に予め内蔵されたデータ群Ａとしては、以下のものがある。
（１）製品別・形式別工作機械本体の３次元ＣＡＤデータ（工作機械の形状、寸法、色、材質感（テクスチャー）を３次元映像表示手段で再現可能なデータ）
（２） 製品別・形式別アタッチメントの３次元ＣＡＤデータ
（３） サンプルワークの寸法、形状を記述した３次元ＣＡＤデータ
（４） サンプル加工事例の加工パス（工作機械のX軸、Y軸、Z軸、W軸およびアタッチメントの時刻歴変化）を記述したデータ（加工の状況をコンピュータグラフィクスで再現するためのデータ）

また、見本市会場あるいは引合い商談会場で演算装置１３にインプットされるデータ群Ｂとしては以下のものがある。
（１）顧客が会場に持参したワークの寸法、形状が記述された３次元ＣＡＤデータ
（２）その場で顧客から聴取して入力したワークの形状データ（幅、奥行き、高さの最大寸法でワーク形状を代表）

従って、本実施例の工作機械の３次元展示装置によれば、以下のように、工作機械の３次元展示方法を実施することが出来る。
（１）予め演算装置１３に内蔵されたデータ群Ａに基づいて、演算装置１３により任意の機種、形式の工作機械とアタッチメントを組合せた３次元実物大画像１６を表示する。
（２）見本市会場あるいは引合い商談会場で演算装置１３にインプットされるデータ群Ｂを予め演算装置１３に内蔵されたデータ群Ａの座標系に演算装置１３内で変換することにより、顧客ごとで異なるワークを工作機械に搭載した状態の３次元実物大画像１６，１７を合成して表示する。

（３）視点・立ち位置入力装置１２と演算装置１３により利用者１１が望む任意の立ち位置から見た工作機械本体の３次元実物大画像１６およびワークの３次元実物大画像１７を表示する。
（４）サンプル加工事例の加工パス（工作機械のX軸、Y軸、Z軸、W軸およびアタッチメントの時刻歴変化）を記述したデータに基づき、視点・立ち位置入力装置１２、演算装置１３により、利用者１１が望む任意の立ち位置から見たサンプルワークを加工中の３次元実物大画像１６，１７を表示する。

従って、本実施例の工作機械の３次元展示装置によれば、以下の効果を奏する。
（１）顧客が所望する製品、形式、アタッチメントに応じてその場で、瞬時に表示内容が変更できる。
（２）予め用意した代表的なワーク、あるいは顧客が持参したワークを工作機械上に仮想的に搭載することで、ワーク搭載時の工作機械とワークとの寸法取り合い、作業性を、視点・立ち位置入力装置１２を使って任意の立ち位置から見た実物大の３次元映像で確認できる。

（３）３次元実物大映像で表示することで、図面や文章では表現できなかったＰＲポイントを顧客に示すことができる。
（４）視点・立ち位置入力装置１２を使うことで顧客が望む任意の位置、視線で確認が可能となる。
（５）実機を使った場合と比べ簡便、安価に、また今まででは見せられなかった立ち位置、視線からのデモンストレーション、プレゼンテーションが可能となる。

本発明の第２の実施例を図３に示す。
本実施例は、オペレータ２２が作業台２１と共に動く横中ぐり盤に適用したものである。

図３に示すように、横中ぐり盤においては、ワーク２３はテーブル２４に載置され、テーブル２４の側方に立設したコラム２５には主軸ヘッド２６が装着される。そのため、横中ぐり盤においては、作業台２１にオペレータ２２が立ったときの工具とワーク２３の視認性を問われることが往々にしてある。

顧客を当社のショールームに招き、実機を使って確認することが最善ではあるが、時間的、地理的制約もあってなかなか実現しない。このため、商談の早期の段階や見本市において仮想的に確認して貰う手段として本実施例を適用する。

即ち、本実施例も、図３では省略しているが、実施例１と同様に、視点・立ち位置入力装置１２、演算装置１３、３次元画像投影機１４、スクリーン１５から構成される点で共通する。
本実施例では、利用者１２としてオペレータ２２が作業台２１に立った視点からの横中ぐり盤の３次元実物大画像１６およびワークの３次元映像１７をスクリーン１５に投影し、オペレータ２２が作業台２１に立った視点からスクリーン１５上の横中ぐり盤の３次元実物大画像１６およびワークの３次元映像１７の状況を確認でき、この点を除けば、前述した実施例１と同様な構成である。

従って、本実施例の工作機械の３次元展示装置によれば、以下のように、工作機械の３次元展示方法を実施することが出来る。
（１）予め演算装置１３に内蔵されたデータ群Ａに基づいて、演算装置１３により任意の機種、形式の工作機械とアタッチメントを組合せた３次元実物大画像１６を表示する。
（２）見本市会場あるいは引合い商談会場で演算装置１３にインプットされるデータ群Ｂを予め演算装置１３に内蔵されたデータ群Ａの座標系に演算装置１３内で変換することにより、顧客ごとで異なるワークを工作機械に搭載した状態の３次元実物大画像１６，１７を表示する。

（３）視点・立ち位置入力装置１２と演算装置１３により利用者１１が望む任意の立ち位置（本実施例の場合は作業台）から見た工具およびワークの３次元実物大画像１６，１７を表示する。
（４）サンプル加工事例の加工パス（工作機械のX軸、Y軸、Z軸、W軸およびアタッチメントの時刻歴変化）を記述したデータに基づき、視点・立ち位置入力装置１２、演算装置１３により、利用者１１が望む任意の立ち位置から見たサンプルワークを加工中の３次元実物大画像１６，１７を表示する。

このように説明したように、本実施例の工作機械の３次元展示装置によれば、以下の効果を奏する。
（１）顧客が所望する製品、形式、アタッチメントに応じてその場で、瞬時に表示内容が変更できる。
（２）予め用意した代表的なワーク、あるいは顧客が持参したワークを工作機械上に仮想的に搭載することで、ワーク搭載時の工作機械とワークとの寸法取り合い、作業性を、視点、立ち位置入力装置を使って任意の立ち位置（本実施例の場合は作業台）から見た実物大の３次元映像１６，１７で確認できる。

（３）３次元実物大映像で表示することで、図面や文章では表現できなかったＰＲポイントを顧客に示すことができる。
（４）視点・立ち位置入力装置１２を使うことで顧客が望む任意の位置（本実施例の場合は作業台）、視線で確認が可能となる。
（５）実機を使った場合と比べ簡便、安価に、また今まででは見せられなかった立ち位置（本実施例の場合は作業台）、視線からのデモンストレーション、プレゼンテーションが可能となる。

本発明の第３の実施例を図４に示す。
本実施例は、メンテナンス性の確認のために、設計途中におけるチェック業務に適用したものである。

図４に示すように、メンテナンスパネル３１の前にオペレータ３２が立ったときの各種スイッチ、表示の視認性を問われることが往々にしてある。
顧客を当社のショールームに招き、実機を使って確認することが最善ではあるが、時間的、地理的制約もあってなかなか実現しない。また、特注品、受注品では実物がないため、図面を使ったチェックが一般的である。
このため、商談の早期の段階や見本市、あるいは特注品、受注品の設計途中において仮想的に確認して貰う手段として本実施例を適用する。

即ち、本実施例も、図４では省略しているが、実施例１と同様に、視点・立ち位置入力装置１２、演算装置１３、３次元画像投影機１４、スクリーン１５から構成される点で共通する。
図４に示すように、スクリーン１５にメンテナンスパネル（３次元実物大映像）３１が投影され、利用者１２としてオペレータ３２がスクリーン１５上のメンテナンスパネル（３次元実物大映像）３１により操作性を確認することができ、この点を除けば、実施例１と同様な構成である。

従って、本実施例の工作機械の３次元展示装置によれば、以下のように、工作機械の３次元展示方法を実施することが出来る。
（１）予め演算装置に内蔵されたデータ群と演算装置により任意の機種、形式の工作機械の３次元実物大画像を表示する。
（２）視点、立ち位置入力装置と演算装置により利用者が望む任意の立ち位置（本実施例の場合はメンテナンスパネルの前）から見た各種スイッチ、表示の３次元実物大画像を表示する。

従って、本実施例の工作機械の３次元展示装置によれば、以下の効果を奏する。
（１）立ち位置入力装置を使って任意の立ち位置（本実施例の場合はメンテナンスパネルの前）から見た実物大の３次元映像で確認できる。
（２）３次元実物大映像で表示することで、図面や文章では表現できなかったＰＲポイントを顧客に示すことができる。

（３）視点、立ち位置入力装置を使うことで顧客が望む任意の位置（本実施例の場合はメンテナンスパネルの前）、視線で確認が可能となる。
（４）特注品、受注品のように、現物による確認が困難な製品において、設計途中において仮想的に使い勝手、視認性、操作性を確認して貰うことで手戻りや作り直しを回避することができる。

本発明の第４の実施例を図５に示す。
本実施例は、実画像と３次元映像とを重ねて表示する仮想現実に関するものである。

図５に、３次元映像表示装置として、仮想現実を表示可能なヘッドマウントディスプレー４０上の映像を示す。
図５に示すように、ヘッドマウントディスプレー４０上には、工場の実画像４１に当社製品の３次元実物大映像４２が同一スケールで重ね合わせて表示されており、工場に当社製品を設置した場合の状況を示すことができる。

本実施例は、図５では省略しているが、実施例１と同様に、視点・立ち位置入力装置１２、演算装置１３を使用する点では共通し、３次元画像投影機１４及びスクリーン１５に代えてヘッドマウントディスプレー４０を使用する点が特徴である。ヘッドマウントディスプレー４０に以外にも、航空機のヘッドマウントディスプレーに準じたハーフミラータイプの画像投影手段を使用することもできる。

本実施例では、視点・立ち位置入力装置１２を、利用者の立ち位置、視線入力に使う代わりに、仮想映像である工作機械の３次元実物大映像の設置高さを変更する入力手段として使うことができる。
そのため、例えば、設置予定場所にピットを掘ったときの周囲との状況（例えば天井クレーンや天井とのマージン）を簡便にチェックできる。

従って、本実施例の工作機械の３次元展示装置によれば、以下のように、工作機械の３次元展示方法を実施することが出来る。
（１）予め演算装置に内蔵されたデータ群と演算装置により任意の機種、形式の工作機械の３次元実物大画像を表示する。
（２）３次元表示装置（この場合はヘッドマウントディスプレーや、航空機のヘッドマウントディスプレーに準じたハーフミラータイプの画像投影手段）上に当社製品の３次元実物大映像を表示し、工場の実画像に重ね合わせることで、工場に当社製品を設置した場合の状況を示すことができる。

（３）視点・立ち位置入力装置１２は仮想映像である工作機械の３次元実物大映像の設置高さを変更する入力手段として使うことで、例えば設置予定場所にピットを掘ったときの周囲との状況（例えば天井クレーンや天井とのマージン）を簡便にチェックできる。

従って、本実施例の工作機械の３次元展示装置によれば、実施例１で奏される効果に加え、以下の効果を奏する。
（１）更新案件の引合いにおいて、既存の工作機械に代えて当社製工作機械を設置した仮想映像をチェックすることにより、更新後の問題点、設計・据付への要反映点が事前に明らかにでき、見積りや設計に抜けがなくなる。また、顧客も理解し易いという利点がある。

本発明の工作機械の３次元展示装置及びその展示方法は、簡便、低コスト、短時間、かつ顧客の要望に応じて任意の機種を３次元展示することを可能とする技術として広く利用可能なものである。

１，１１ 利用者
２，１２ 視点・立ち位置入力装置
３ ，１３ 演算装置
４ ３次元映像表示手段
５ａ 記憶媒体
５ｂ テンキー等
６ テーブル
７ コラム
８ サドル
９ ラム
１０ ワーク
１４ ３次元画像投影機
１５ スクリーン
１６ 工作機械の３次元実物大映像
１７ ワークの３次元実物大映像

Claims (6)

1. 利用者の立ち位置、視線の向き・方向を前記利用者自身が入力する視点・立ち位置入力装置と、
   工作機械の外観に関するデータである工作機械データ群と、前記工作機械により加工対象となるワークの外観に関するワークデータ群と、に基づき、
   前記工作機械と前記ワークの３次元映像を合成するため、前記工作機械データ群と前記ワークデータ群との位置関係を規定し、前記視点・立ち位置入力装置を介して入力した前記利用者の立ち位置、視線の向き・方向から見た前記工作機械および前記ワークの３次元映像を合成して生成する演算装置と、
   前記演算装置により生成された前記３次元画像を前記利用者に表示する３次元映像表示手段と、
   から構成されることを特徴とする工作機械の３次元展示装置。
2. 前記演算装置には、製品別・形式別の前記工作機械データ群が予め内蔵されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械の３次元展示装置。
3. 前記演算装置には、前記工作機械データ群として、工作機械本体の寸法・形状・色・材質感についてのデータと、前記工作機械本体を構成する部品の座標に関するデータが予め内蔵されていることを特徴とする請求項２記載の工作機械の３次元展示装置。
4. 前記演算装置には、前記ワークデータ群として、サンプルワークの形状・寸法データが予め内蔵されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の工作機械の３次元展示装置。
5. 前記演算装置には、前記サンプルワークに代えて見本市会場あるいは引合い商談会場で顧客から提供される前記ワークデータ群を入力するためのインターフェースを備えることを特徴とする請求項４記載の工作機械の３次元展示装置。
6. 工作機械の外観に関するデータである工作機械データ群を予め演算装置に内蔵し、
   利用者の立ち位置、視線の向き・方向を視点・立ち位置入力装置により前記利用者自身が入力し、
   見本市会場あるいは引合い商談会場で顧客から提供された前記工作機械により加工対象となるワークの外観に関するワークデータ群を前記演算装置に入力し、
   前記工作機械データ群と前記ワークデータ群とに基づき、前記演算装置により、前記工作機械と前記ワークの３次元映像を合成するため、前記工作機械データ群と前記ワークデータ群との位置関係を規定し、前記視点・立ち位置入力装置を介して利用者自身が入力した利用者の立ち位置、視線の向き・方向から見た前記工作機械および前記ワークの３次元映像を合成して生成し、
   前記演算装置により生成された前記３次元画像を３次元映像表示手段により前記利用者に表示することを特徴とする工作機械の３次元展示方法。

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