JP4616853B2 - Model processing method and model processing system - Google Patents

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Description

本発明は、ハンドワークにより加工する必要のあるクレイモデル等の製作を正確かつ短時間で行えるモデル加工方法およびモデル加工システムに関する。   The present invention relates to a model processing method and a model processing system that can accurately and quickly produce a clay model that needs to be processed by handwork.

例えば、モーターサイクルや自動車などの製品のデザインを開発する場合、原寸大のクレイモデルを作成してデザインの検討を行うのが通常である。また、これらの製品は殆ど左右対称形であるため、クレイモデルを製作する場合、まず対称形状となる半分をハンドワークで成形し、この半分の形状を決めた後に反対側の部分をハンドワークにより成形する。これにより、クレイモデルが一応形となるが、設計者はこのクレイモデルを基に、詳細かつ精密にクレイモデルを削り或いは肉盛りし、最終的な形状を決定する。   For example, when developing a design of a product such as a motorcycle or an automobile, it is normal to create a full-scale clay model and examine the design. Also, since these products are almost symmetrical, when making a clay model, first half of the symmetrical shape is formed by handwork, and after determining the shape of this half, the opposite part is made by handwork. Mold. As a result, the clay model is temporarily formed. Based on this clay model, the designer cuts or builds up the clay model in detail and precision, and determines the final shape.

一方、現在ではデザインCADが普及し、コンピュータ上でどのような複雑な形状でも作り上げることができるようになっているが、最終的にその製品がどのようなものであるか人間が感覚的に理解するには、実物大のクレイモデルによらなければ難しい。このため、デザインCADの普及によってもクレイモデルは必要であり、加工技術の進歩によりより複雑な形状の製品を製造できることが可能となった現在では、従来にも増してクレイモデルの必要性が高まっている。   On the other hand, design CAD is now widespread, and it is now possible to create any complex shape on a computer. Finally, humans can intuitively understand what the product is like. To do this, it is difficult without a full-scale clay model. For this reason, clay models are necessary even with the spread of design CAD, and now it is possible to manufacture products with more complex shapes due to advances in processing technology. ing.

このようなクレイモデルを成形するには、クレイモデルの半分をハンドワークにより成形し、対称となる反対側を同様に成形し、これを繰り返し行うことで最終的なデザインを決定するため、当該対称となる反対側を形成するときはデザイン活動の時間ではなく単純作業となり、時間が無駄になる。実際のデザイン現場では、数ヶ月に及ぶクレイモデル全製作時間の3割強が反対側の成形作業に割かれるという問題に直面している。また、対称形状を正確に成形することは難しく、全体的に違和感のあるものとなり易い。このため、比較的正確に反対側の加工を行うには、クレイモデル作製者に相当の技能レベルが要求され、これらの者の養成にも時間がかかってしまう。   In order to form such a clay model, half of the clay model is formed by handwork, the opposite side to be symmetrical is similarly formed, and this is repeated to determine the final design. When forming the opposite side, it becomes a simple work, not time for design activities, and time is wasted. In the actual design field, we face the problem that over 30% of the total production time of the clay model over several months is devoted to the molding work on the opposite side. In addition, it is difficult to accurately form a symmetrical shape, and it tends to be uncomfortable overall. For this reason, in order to perform the process on the opposite side relatively accurately, a considerable skill level is required for the clay model creator, and it takes time to train these persons.

そこで、従来の造形モデル反転システムでは、基準面に対して対称な造形モデルの形成に際し、基準面の片側の半面モデルを基に、この半面モデルを反転した反転モデルをモデル用ワークから形成するものにおいて、半面モデル上の複数の代表点の位置を測定する測定装置と、基準面に対し代表点と対称な対応点を求める対応点算出手段と、モデル用ワークにおける対応点の位置に加工用目印をつけるマーキング装置と、対応点から他の対応点へマーキング装置を移動させる際の移動軌跡を算出する軌跡算出手段と、算出された移動軌跡に従ってマーキング装置を移動させる移動手段を設け、加工用目印が反転モデル上の点を示す情報として用いられるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in the conventional modeling model reversal system, when forming a modeling model that is symmetric with respect to the reference surface, a reversal model obtained by inverting this half-surface model is formed from the model work based on the half-surface model on one side of the reference surface. A measuring device for measuring the positions of a plurality of representative points on the half-surface model, a corresponding point calculating means for obtaining corresponding points symmetrical to the representative points with respect to the reference surface, and a processing mark at the position of the corresponding points on the model workpiece A marking device for marking, a trajectory calculating means for calculating a moving trajectory when moving the marking device from a corresponding point to another corresponding point, and a moving means for moving the marking device according to the calculated moving trajectory. Is used as information indicating points on the inverted model (see, for example, Patent Document 1).

特開平10−161721号公報JP-A-10-161721

しかしながら、従来の造形モデル反転システムには、クレイモデルに色彩を施す場合、この色彩を反対形状に転写する作業を自動的に行えるものがなかった。   However, there is no conventional modeling model reversal system that can automatically transfer the color to the opposite shape when the clay model is colored.

本発明は、上述の点に鑑み、色彩を施したクレイモデルの作製を正確に短時間で行うことができるモデル加工方法およびモデル加工システムを提供することを目的とする。   In view of the above-described points, an object of the present invention is to provide a model processing method and a model processing system capable of accurately producing a colored clay model in a short time.

第1に、本発明のモデル加工方法は、モデルの素材であるクレイ、樹脂その他の軟質加工物ハンドワークにより加工し色彩を施した部分形状と色とをカメラで取得する、形状と色との取得ステップと、形状と色との取得ステップで取得した軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転させて、反転着色情報を取得する反転着色情報取得ステップと、反転着色情報に対応した加工パスを生成する、加工パス生成ステップと、加工パス生成ステップで生成した加工パスに従って軟質加工物の部分に対して対称位置の部分を、多軸アームロボット先端の加工ヘッドにより加工を行う加工ステップと、を有することを特徴とする。 First, the model processing method of the present invention obtains the model material der torque ray, of the portion of the resin other soft workpiece was subjected to a processed color by handwork the shape and color cameras, shape Inversion coloring information acquisition step for acquiring inversion coloring information by inverting the color position data corresponding to the shape of the soft workpiece acquired in the shape and color acquisition step, and inversion coloring. generating a machining path corresponding to the information, the machining path generating step, a portion of the symmetrical positions with respect to the portion of the soft workpiece according machining path generated by the machining path generation step, multi-axis arm robot And a processing step of performing processing with a processing head at the tip.

上述のモデル加工方法によれば、形状と色との取得ステップで、ハンドワークにより加工した部形状と施された色彩とをカメラで取得し、軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転(鏡像となるように反転)させて、反転着色情報を取得する。さらに、加工パス生成ステップで反転着色情報に対応した加工パスを生成する。そして、加工ステップで、加工パスに従って軟質加工物の部分に対して対称位置の部分を、多軸アームロボット先端の加工ヘッドにより加工を行う。これにより、デザイナーは、クレイ等の軟質加工物の部分のみに色彩を施したデザインをすれば、軟質加工物の部分に対して対称位置の部分については多軸アームロボットにより自動的に塗装されて色彩が施されるので、モデルの部分に対して対称位置の部分に色彩を施す作業時間を大幅に短縮できる。この結果、クレイモデル等のモデル製作を正確且つ短時間で効率的に行える。この結果、モデル加工の作業効率を向上できる。なお、軟質加工物の部分の形状の取得をステレオカメラで行う場合には、形状と色とのデータを同時に取得できる。 According to the model processing method described above, in the step of obtaining the shape and color, and acquires the color which has been subjected and processed parts of the shape by handwork with a camera, colored positions corresponding to the shape of the soft workpiece Is inverted (inverted so as to be a mirror image) to obtain inverted coloring information. Furthermore, to generate a machining path corresponding to the inverted colored information in machining path generating step. Then, in the processing step, a portion of the symmetrical positions with respect to the portion of the soft workpiece according machining path for machining by a multi-axis arm robot tip machining head. Thus, the designer, if the design subjected to color only a portion of the soft workpiece clays such, portions of the symmetrical positions with respect to the portion of the soft workpiece is automatically painted by the multi-axis arm robot Since the color is applied, the work time for applying the color to the portion at the symmetrical position with respect to the model portion can be greatly shortened. As a result, a model such as a clay model can be manufactured accurately and efficiently in a short time. As a result, the working efficiency of model processing can be improved. Incidentally, in the case of the acquisition of parts of the shape of the soft workpiece with a stereo camera can acquire data between the shape and color simultaneously.

第2に、本発明のモデル加工方法は、モデルの素材であるクレイ、樹脂その他の軟質加工物ハンドワークにより加工し色彩を施し部分の形状と色とをカメラで取得する形状と色との取得ステップと、形状と色との取得ステップで取得した前記軟質加工物の形状を表す点群データから、STLデータを取得する曲面形状取得ステップと、STLデータにより表現した曲面を反転して反転形状のSTLデータを生成する反転ステップと、形状と色と取得する取得ステップ取得した軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転させて反転着色情報を取得する、反転着色情報取得ステップと、反転形状のSTLデータと反転着色情報に基づき、加工条件を設定し、加工パスを生成する、加工パス生成ステップと、加工パス生成ステップで生成した加工パスに従って前記軟質加工物の部分に対して対称位置の部分を多軸アームロボット先端の加工ヘッドにより加工を行う加工ステップと、を有することを特徴とする。 Second, the model processing method of the present invention, the shape of acquiring model material der torque ray, of the portion of the resin other soft workpiece was subjected to a processed color by handwork the shape and color camera From a point cloud data representing the shape of the soft workpiece obtained in the color obtaining step, the shape and color obtaining step, a curved surface shape obtaining step for obtaining STL data, and a curved surface represented by the STL data are inverted. Inversion coloring that inverts the coloring position data corresponding to the shape of the soft workpiece acquired in the inversion step of generating STL data of the inversion shape and the acquisition step of acquiring the shape and color to acquire inversion coloring information an information acquisition step, based on the STL data and the inverted colored information of the inverted shape, to set the machining conditions, to generate a machining path, a machining path generating step, machining path generating step In the processing step portions of the symmetric position with respect to the soft workpiece according generated machining path for machining by a multi-axis arm robot tip machining head, characterized by having a.

上述のモデル加工方法によれば、加工ステップで、加工パスに従って軟質加工物の部分に対して対称位置の部分を、多軸アームロボット先端の加工ヘッドにより加工を行う。これにより、デザイナーは、クレイ等の軟質加工物の一部のみに色彩を施したデザインをすれば、軟質加工物の部分に対して対称位置の部分については多軸アームロボットにより自動的に塗装されて色彩が施されるので、モデルの部分に対して対称位置の部分に色彩を施す作業時間を大幅に短縮できる。この結果、クレイモデル等のモデル製作を正確且つ短時間で効率的に行える。また、加工パス生成ステップで、反転形状のSTLデータと反転着色情報に基づき、加工条件を設定し、加工パスを生成する。ここで用いるSTLは、曲面を三角パッチの集合体として表現したものであり、データ構造が簡単である。このSTLデータは、取得した点群データから自動かつ簡易に変換が可能であり、曲面を張る場合に比べて、処理が簡易且つ高速で行える利点がある。特に複雑な形状のモデルの場合、処理量が膨大になるが、点群データをSTLデータに変換し、これにより表現した曲面から加工パスを生成するようにすれば、短時間で処理が可能となる。これにより、ハンドワークにより複雑な形状を加工しても加工パスの生成までの時間を短縮できる。この結果、モデルの部分に対して対称位置の部分の成形時間を大幅に短縮できるので、モデル製作を正確且つ短時間で行える。この結果、モデル加工の作業効率を向上できる。なお、軟質加工物の部分の形状の取得は、ステレオカメラで行う場合には、形状と色とのデータを同時に取得できる。 According to the model processing method described above, the machining step, the portion of the symmetrical positions with respect to the portion of the soft workpiece according machining path for machining by a multi-axis arm robot tip machining head. As a result, if the designer designs a part of the soft workpiece such as clay with color, the multi-axis arm robot automatically paints the portion in the symmetrical position with respect to the soft workpiece. Since the color is applied, the work time for applying the color to the portion symmetrical to the model portion can be greatly shortened. As a result, a model such as a clay model can be manufactured accurately and efficiently in a short time. Further, in machining path generating step, based on the STL data and the inverted colored information of the inverted shape, to set the machining conditions, to generate a machining path. The STL used here represents a curved surface as a collection of triangular patches, and has a simple data structure. This STL data can be converted automatically and easily from the acquired point cloud data, and has an advantage that the processing can be performed easily and at a higher speed than the case of creating a curved surface. In particular, in the case of a model having a complicated shape, the processing amount becomes enormous, but if point cloud data is converted into STL data and a machining path is generated from the curved surface expressed thereby, processing can be performed in a short time. Become. As a result, even if a complicated shape is machined by handwork, the time until the machining path is generated can be shortened. As a result, the molding time of the portion at the symmetrical position with respect to the model portion can be greatly shortened, so that the model can be manufactured accurately and in a short time. As a result, the working efficiency of model processing can be improved. The acquisition of parts of the shape of the soft workpiece when performing a stereo camera can acquire the data between the shape and color simultaneously.

第3に、本発明のモデル加工システムは、モデルの素材であるクレイ、樹脂その他の軟質加工物ハンドワークにより加工し色彩を施した部分の形状と色とをカメラで取得する形状と色との取得手段と、形状と色との取得手段で取得した軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転させて反転着色情報を取得する、反転着色情報取得手段と、反転着色情報に対応した加工パスを生成する、加工パス生成手段と、加工パス生成手段で生成した加工パスに従って軟質加工物の部分に対して対称位置の部分を、先端の加工ヘッドにより加工を行う多軸アームロボットと、を有することを特徴とする。 Shape Third, model processing system of the present invention, to obtain a model of the material der torque Ray, parts resin other soft workpiece was subjected to a processed color by handwork min the shape and color camera Inversion coloring information acquisition means for inverting coloration data corresponding to the shape of the soft workpiece acquired by the shape and color acquisition means to acquire inversion coloring information, and inversion coloring generating a machining path corresponding to the information, the machining path generation means, a portion of the symmetrical positions with respect to the portion of the soft workpiece according machining path generated by the machining path generation means, the tip machining head And a multi-axis arm robot that performs machining .

上述のように構成することにより、形状と色との取得手段で、ハンドワークにより加工した部形状と施された色彩とをカメラで取得し、軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを、反転着色情報取得手段により反転(鏡像となるように反転)させて反転着色情報を取得する。さらに、加工パス生成手段で反転着色情報に対応した加工パスを生成する。そして、多軸アームロボットの先端に取り付けた加工ヘッドにより、加工パスに従って軟質加工物の部分に対して対称位置の部分に対する加工を行う。これにより、デザイナーは、クレイ等の軟質加工物の部分のみに色彩を施したデザインをすれば、軟質加工物の部分に対して対称位置の部分については多軸アームロボットにより自動的に塗装されて色彩が施される。よって、この構成によれば、モデルの部分に対して対称位置の部分に色彩を施す作業時間を大幅に短縮でき、しかもクレイモデル等のモデル製作を正確且つ短時間で効率的に行える。なお、軟質加工物の部分の形状の取得をステレオカメラで行う場合には、形状と色とのデータを同時に取得できる。 By configuring as described above, in the acquisition means with the shape and color, and acquires the color which has been subjected and processed parts of the shape by handwork with a camera, colored positions corresponding to the shape of the soft workpiece Is inverted (inverted so as to be a mirror image) by the inverted coloring information acquisition means to acquire the inverted coloring information. Furthermore, to generate a machining path corresponding to the inverted colored information in machining path generation means. By working head attached to the tip of the multi-axis arm robot performs processing for part of the symmetric positions with respect to the portion of the soft workpiece according machining path. Thus, the designer, if the design subjected to color only a portion of the soft workpiece clays such, portions of the symmetrical positions with respect to the portion of the soft workpiece is automatically painted by the multi-axis arm robot Color is applied. Therefore, according to this configuration, it is possible to greatly reduce the work time for applying the color to the portion at the symmetrical position with respect to the model portion , and it is possible to accurately and efficiently produce the model such as the clay model. Incidentally, in the case of the acquisition of parts of the shape of the soft workpiece with a stereo camera can acquire data between the shape and color simultaneously.

第4に、本発明のモデル加工システムは、モデルの素材であるクレイ、樹脂その他の軟質加工物ハンドワークにより加工し色彩を施し部分の形状と色とをカメラで取得する形状と色との取得手段と、形状と色との取得手段で取得した軟質加工物の形状を点群データにより取得し、この点群データからSTLデータを取得する曲面形状取得手段と、STLデータにより表現した曲面を反転して反転形状のSTLデータを取得する反転手段と、形状と色との取得手段で取得した軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転させて反転着色情報を取得する、反転着色情報取得手段と、反転形状のSTLデータと反転着色情報に基づき、加工条件を設定し、加工パスを生成する、加工パス生成手段と、加工パス生成手段で生成した加工パスに従って軟質加工物の部分に対して対称位置の部分を、先端の加工ヘッドにより加工を行う多軸アームロボットと、を有することを特徴とする。 Fourth, the model processing system of the present invention, the shape of acquiring model material der torque ray, of the portion of the resin other soft workpiece was subjected to a processed color by handwork the shape and color camera The shape acquisition means for color, the shape of the soft workpiece acquired by the acquisition means for shape and color is acquired by point cloud data, and the STL data is obtained from the curved surface shape acquisition means for acquiring STL data from the point cloud data. Inversion means for inverting the curved surface and acquiring STL data of the inverted shape, and acquiring the inverted coloring information by inverting the color position data corresponding to the shape of the soft workpiece acquired by the shape and color acquisition means an inverted colored information acquisition means, based on the STL data and the inverted colored information of the inverted shape, to set the machining conditions, to generate a machining path, a machining path generating means is generated in machining path generation means pressurized Kopa It characterized by having a portion of the symmetrical positions with respect to the portion of the soft workpiece with a multi-axis arm robot for machining by the tip machining head according to.

上述のように構成することにより、加工ステップでは、加工パスに従って軟質加工物の部分に対して対称位置の部分を、多軸アームロボット先端の加工ヘッドにより加工を行う。これにより、デザイナーは、クレイ等の軟質加工物の部分のみに色彩を施したデザインをすれば、軟質加工物の部分に対して対称位置の部分については多軸アームロボットにより自動的に塗装されて色彩が施されるので、モデルの部分に対して対称位置の部分に色彩を施す作業時間を大幅に短縮できる。この結果、クレイモデル等のモデル製作を正確且つ短時間で効率的に行える。また、加工パス生成手段で、反転形状のSTLデータと反転着色情報に基づき、加工条件を設定し、加工パスを生成する。ここで用いるSTL(Stereo Lithography)は、曲面を三角パッチの集合体として表現したものであり、データ構造が簡単である。このSTLデータは、取得した点群データから自動かつ簡易に変換が可能であり、曲面を張る場合に比べて、処理が簡易且つ高速で行える利点がある。特に複雑な形状のモデルの場合、処理量が膨大になるが、点群データをSTLデータに変換し、これにより表現した曲面から加工パスを生成するようにすれば、短時間で処理が可能となる。これにより、ハンドワークにより複雑な形状を加工しても加工パスの生成までの時間を短縮できる。この結果、モデルの部分に対して対称位置の部分の成形時間を大幅に短縮できるので、モデル製作を正確且つ短時間で行える。この結果、モデル加工の作業効率を向上できる。なお、軟質加工物の部分の形状の取得は、ステレオカメラで行う場合には、形状と色とのデータを同時に取得できる。 By configuring as described above, in the processing step, a portion of the symmetrical positions with respect to the portion of the soft workpiece according machining path for machining by a multi-axis arm robot tip machining head. Thus, the designer, if the design subjected to color only a portion of the soft workpiece clays such, portions of the symmetrical positions with respect to the portion of the soft workpiece is automatically painted by the multi-axis arm robot Since the color is applied, the work time for applying the color to the portion at the symmetrical position with respect to the model portion can be greatly shortened. As a result, a model such as a clay model can be manufactured accurately and efficiently in a short time. Further, in machining path generating means, based on the STL data and the inverted colored information of the inverted shape, to set the machining conditions, to generate a machining path. STL (Stereo Lithography) used here represents a curved surface as a collection of triangular patches, and has a simple data structure. This STL data can be converted automatically and easily from the acquired point cloud data, and has an advantage that the processing can be performed easily and at a higher speed than the case of creating a curved surface. In particular, in the case of a model having a complicated shape, the processing amount becomes enormous, but if point cloud data is converted into STL data and a machining path is generated from the curved surface expressed thereby, processing can be performed in a short time. Become. As a result, even if a complicated shape is machined by handwork, the time until the machining path is generated can be shortened. As a result, the molding time of the portion at the symmetrical position with respect to the model portion can be greatly shortened, so that the model can be manufactured accurately and in a short time. As a result, the working efficiency of model processing can be improved. The acquisition of parts of the shape of the soft workpiece when performing a stereo camera can acquire the data between the shape and color simultaneously.

第5に、本発明のモデル加工システムは、モデルの素材であるクレイ、樹脂その他の軟質加工物ハンドワークにより加工し色彩を施した部分の形状と色とをカメラで取得する形状と色との取得手段と、形状と色との取得手段で取得した軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転させて反転着色情報を取得する反転着色情報取得手段と、反転着色情報に対応した加工パスを生成する、加工パス生成手段と、カメラにより形状と色とを取得可能とすると共に、加工パス生成手段で生成した加工パスに従って軟質加工物の部分に対して対称位置の部分、加工ヘッドにより加工するように構成した多軸アームロボットと、多軸アームロボットと軟質加工物とを相対移動させる移動手段と、を有することを特徴とする。 Shape Fifth, model processing system of the present invention, to obtain a model of the material der torque Ray, parts resin other soft workpiece was subjected to a processed color by handwork min the shape and color camera Inversion coloring information acquisition means for acquiring inversion coloring information by inverting the data of the coloring position corresponding to the shape of the soft workpiece acquired by the shape and color acquisition means, and inversion coloring information generating a machining path corresponding to the machining path generating means, with a the shape and color can be obtained by the camera, in a portion of the soft workpiece according machining path generated by the machining path generation means On the other hand, a multi-axis arm robot configured to process a portion at a symmetrical position with a processing head, and a moving means for relatively moving the multi-axis arm robot and the soft workpiece are characterized.

上述のように構成することにより、このモデル加工システムでは、加工手段と共に形状と色との取得手段を多軸アームロボットの先端に設け、形状と色との取得手段によりハンドワークにより加工を施した部分の形状と色とを取得した後、移動手段により多軸アームロボットと軟質加工物を相対移動させて部分に対して対称位置の部分が多軸アームロボットに向かって位置するようにし、この多軸アームロボット先端の加工ヘッドにより軟質加工物の部分に対して対称位置の部分を加工するものである。このようにすれば、モデル加工システムの設置場所を小さくできるので、狭い場所でもモデルに対する加工を行える。 By configuring as described above, in this model processing system, the shape and color acquisition means are provided at the tip of the multi-axis arm robot together with the processing means, and the shape and color acquisition means are used to perform processing by handwork . after obtaining the parts of the shape and color, as part of the symmetric position is located towards the multi-axis arm robot with respect to a multi-axis arm robot and the soft workpiece by relatively moving portion by the moving means, the A portion at a symmetric position is machined with respect to the portion of the soft workpiece by the machining head at the tip of the multi-axis arm robot. In this way, the installation location of the model processing system can be reduced, so that processing can be performed on the model even in a narrow location.

本発明のモデル加工方法およびモデル加工システムによれば、色彩を施したクレイモデルを効率良く作製する作業を行って、短時間で正確なモデルを作ることができる。   According to the model processing method and the model processing system of the present invention, an accurate model can be created in a short time by performing an operation of efficiently producing a colored clay model.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者により置換可能で且つ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. The constituent elements of this embodiment include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.

(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に係るモデル加工システムを示す構成図である。図2は、図1に示したモデル加工システムのCAD・CAM装置を示すブロック図である。このモデル加工システム100は、6軸制御の多軸アームロボット1と、モーターサイクル等のクレイモデルMの一側面側の形状を取得するカメラ2と、クレイモデルMの形状を点群データとして認識し、この点群データを三角パッチにより構成するSTLデータに変換する3次元CAD装置3と、3次元CAD装置3のCADデータから加工パスを生成するCAM装置4と(CAD装置およびCAM装置を合わせてCAD/CAM装置5とする)、クレイモデルMの3次元形状や加工パスを表示し、多軸アームロボット1のプログラミング等を行うコンピュータ装置6と、多軸アームロボット1のドライブユニット7とを有している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a model processing system according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a CAD / CAM device of the model processing system shown in FIG. The model processing system 100 recognizes the shape of the clay model M as point cloud data, the multi-axis arm robot 1 controlled by 6 axes, the camera 2 that acquires the shape of one side of the clay model M such as a motorcycle, and the like. A three-dimensional CAD device 3 that converts this point cloud data into STL data composed of triangular patches, a CAM device 4 that generates a machining path from the CAD data of the three-dimensional CAD device 3 (a combination of the CAD device and the CAM device) A CAD / CAM device 5), a computer device 6 for displaying the three-dimensional shape and machining path of the clay model M and programming the multi-axis arm robot 1, and a drive unit 7 for the multi-axis arm robot 1. ing.

カメラ2は、2つのレンズを備えることで遠近感を測定することが可能であり、それぞれのレンズの焦点や露出を制御するカメラコントローラー21を有する。カメラ2は、高さ調整できる設置台22に設置され、且つクレイモデルMのハンドワーク側に配置される。CAD/CAM装置5には、生成した3次元形状を表示するLCDディスプレイ等の表示手段50が設けられている。   The camera 2 can measure perspective by providing two lenses, and has a camera controller 21 that controls the focus and exposure of each lens. The camera 2 is installed on an installation table 22 whose height can be adjusted, and is arranged on the handwork side of the clay model M. The CAD / CAM device 5 is provided with display means 50 such as an LCD display for displaying the generated three-dimensional shape.

多軸アームロボット1は、先端にクレイモデルMを切削するドリル等の工具11を備えており、前記クレイモデルMに対してハンドワーク側と反対側に配置される。ハンドワークにより形成した形状を当該ハンドワーク側の反対側に転写形成するためである。即ち、多軸アームロボット1の位置は、ハンドワークの反対側に反転形状を転写加工できる位置であればよく、常時ハンドワーク側と反対側に位置していなくても、加工の際に位置していれば良い。また、クレイモデルMと離れて設置していても、多軸アームロボット1の工具類がハンドワーク側と反対側の領域に位置できれば良い。   The multi-axis arm robot 1 includes a tool 11 such as a drill for cutting the clay model M at the tip, and is disposed on the opposite side of the clay model M from the handwork side. This is because the shape formed by handwork is transferred and formed on the opposite side of the handwork. That is, the position of the multi-axis arm robot 1 may be a position where the reverse shape can be transferred and processed on the opposite side of the handwork, and even if it is not always located on the opposite side of the handwork, it is positioned at the time of processing. It should be. Further, even if the tool is installed apart from the clay model M, it is only necessary that the tools of the multi-axis arm robot 1 can be located in the region opposite to the handwork side.

また、本システムにおけるクレイモデルMの切削は、金属の切削加工に比べて加工機の剛性を比較的低く設定できるので、多軸アームロボット1を軽量化し、コンパクト化できる。具体例としては、本願出願人により販売提供される「可般式汎用知能アーム:PA−10」が好適である。通常であれば最も重量物となる多軸アームロボット1が軽量化されると、モデル加工システム自体の搬送が可能になる。例えば車両のコンテナに当該モデル加工システムを収納して搬送できる。   Moreover, since the cutting of the clay model M in this system can set the rigidity of the processing machine to be relatively low as compared with the cutting of metal, the multi-axis arm robot 1 can be reduced in weight and made compact. As a specific example, “general-purpose general-purpose intelligent arm: PA-10” marketed by the applicant of the present application is suitable. If the multi-axis arm robot 1 that is normally the heaviest is lightened, the model machining system itself can be transported. For example, the model processing system can be housed and transported in a vehicle container.

具体的には、多軸アームロボット1の先端には、図7に示すように、筐体12内に収納したモータ13の回転軸14にドリル等の加工工具を取り付けるホルダ15が設けられており、このホルダ15に対して複数種類の工具11が取り付けられる。複数径のドリル、シェーパー、エンドミル等の工具が用いられる。ホルダ15は、スピンドル軸に限らず、多軸アームロボット1に第7軸となる制御軸を設け、この制御軸にホルダ15を取り付けても良い。   Specifically, as shown in FIG. 7, a holder 15 for attaching a processing tool such as a drill to the rotating shaft 14 of the motor 13 housed in the housing 12 is provided at the tip of the multi-axis arm robot 1. A plurality of types of tools 11 are attached to the holder 15. Tools such as drills with multiple diameters, shapers and end mills are used. The holder 15 is not limited to the spindle axis, and the multi-axis arm robot 1 may be provided with a control axis serving as the seventh axis, and the holder 15 may be attached to the control axis.

また、コンピュータ装置6には、HDD等の補助記憶装置にロボット言語によりプログラミングされた所定のプログラムが格納されている。コンピュータ装置6は、CAD/CAM装置5の加工パスに従って多軸アームロボット1に所定の命令を出して動作の制御を行う。なお、コンピュータ装置6にて、図示しないティーチングボックス等からの入力により多軸アームロボット1の位置の教示を行うこと等が可能である。また、コンピュータ装置6は、例えば汎用のパーソナルコンピュータに多軸アームロボット1の運動制御用CPUボードを組み込んで簡単に構成できる。   The computer device 6 stores a predetermined program programmed in an auxiliary storage device such as an HDD using a robot language. The computer device 6 controls the operation by issuing a predetermined command to the multi-axis arm robot 1 according to the machining path of the CAD / CAM device 5. The computer device 6 can be used to teach the position of the multi-axis arm robot 1 by inputting from a teaching box (not shown) or the like. The computer device 6 can be easily configured by incorporating a CPU board for motion control of the multi-axis arm robot 1 into a general-purpose personal computer, for example.

図2を参照してCAD/CAM装置5の機能を説明すると、このCAD/CAM装置5は、カメラ2により取得した画像からハンドワーク後のクレイモデルMの曲面形状を取得する曲面形状取得部51と、曲面形状取得部51により取得したクレイモデルMのハンドワーク後の形状をクレイモデルMの反対側に実現するために必要となる反転形状を得る反転形状取得部52と、クレイモデルMのハンドワーク側の実際の曲面形状と当該曲面形状の反転形状とを合成してクレイモデルMの3次元画像を生成する3次元画像生成部53と、曲面形状から加工パスを生成する加工パス生成部54と、多軸アームロボット1とクレイモデルMとの位置関係を校正するキャリブレーション実行部55を備えている。なお、上記図1では、CAD装置、CAM装置を別のハードウエアとして説明したが、図2に示したように単一の汎用コンピュータにCAD/CAM装置5の各機能を実現するためのプログラムをインストールして構成することもできる。   The function of the CAD / CAM device 5 will be described with reference to FIG. 2. The CAD / CAM device 5 acquires a curved surface shape acquisition unit 51 that acquires the curved surface shape of the clay model M after handwork from the image acquired by the camera 2. And an inverted shape acquisition unit 52 for obtaining an inverted shape necessary for realizing the shape after the handwork of the clay model M acquired by the curved surface shape acquisition unit 51 on the opposite side of the clay model M, and a hand of the clay model M A three-dimensional image generation unit 53 that generates a three-dimensional image of the clay model M by synthesizing an actual curved surface shape on the workpiece side and an inverted shape of the curved surface shape, and a processing path generation unit 54 that generates a processing path from the curved surface shape. And a calibration execution unit 55 that calibrates the positional relationship between the multi-axis arm robot 1 and the clay model M. In FIG. 1, the CAD device and the CAM device are described as separate hardware. However, as shown in FIG. 2, a program for realizing each function of the CAD / CAM device 5 on a single general-purpose computer is shown. It can also be installed and configured.

反転形状取得部52は、後に詳述するがクレイモデルMの表面を実際にカメラ2により測定して当該クレイモデルMのハンドワーク側の曲面形状を点群データとし、この点群データを反転した後、この反転した点群データから三角パッチを形成し、当該三角パッチにより反転形状の曲面を表現する。   As will be described in detail later, the inverted shape acquisition unit 52 actually measures the surface of the clay model M with the camera 2 and uses the curved surface shape on the handwork side of the clay model M as point cloud data, and inverts the point cloud data. Thereafter, a triangular patch is formed from the inverted point group data, and an inverted curved surface is expressed by the triangular patch.

図3は、このモデル加工システムの動作を示すフローチャートである。まず、ユーザは、加工するクレイモデルMに対してその一方側にカメラ2を設置し、その反対側に多軸アームロボット1を設置する。設置位置は、多軸アームロボット1の加工領域の範囲内であれば、厳密に位置合わせする必要はない。この設置状態か或いはその前に、ユーザは、クレイモデルMに対してへらや型等を用いて手を加えつつデザインを行う(ハンドワーク)。このデザインは、通常、デザインCAD等により大まかには決定されているので、まず決定済みのデザインに係るクレイモデルMを作成し、このクレイモデルMに対してハンドワークを加えることになる。そして、曲面形状取得部51は、クレイモデルMのうち、カメラ2によりハンドワークを加えた側の形状を撮影する(ステップS1)。   FIG. 3 is a flowchart showing the operation of this model processing system. First, the user installs the camera 2 on one side of the clay model M to be processed, and installs the multi-axis arm robot 1 on the opposite side. If the installation position is within the range of the machining area of the multi-axis arm robot 1, it is not necessary to precisely align the positions. In this installed state or before that, the user designs the clay model M while adding a hand using a spatula or a mold (handwork). Since this design is generally roughly determined by design CAD or the like, a clay model M related to the determined design is first created, and handwork is added to the clay model M. And the curved surface shape acquisition part 51 image | photographs the shape of the side which added the handwork with the camera 2 among the clay models M (step S1).

カメラ2により撮影した画像データはCAD/CAM装置5に送られ、図4に示すような点群データとして取得される(ステップS2)。なお、ここでは点群データを取得する方法として立体視できるカメラ2を用いたが、タッチプローブによりクレイモデルMの表面の多数の地点を測定することで取得するようにしても良い。しかしながら、処理速度が速いこと、軟質のクレイに接触しないのでプローブの押し痕をつけないことから、立体視できるカメラ2により点群データを取得するのが好ましい。   Image data taken by the camera 2 is sent to the CAD / CAM device 5 and acquired as point cloud data as shown in FIG. 4 (step S2). Here, the camera 2 that can be viewed stereoscopically is used as a method of acquiring the point cloud data, but may be acquired by measuring a number of points on the surface of the clay model M with a touch probe. However, it is preferable to acquire the point cloud data by the camera 2 that can be viewed stereoscopically because the processing speed is high and the soft clay is not touched, so that the probe does not make a mark.

次に、取得した点群データを反転処理する(ステップS3)。点群データは、3次元のX,Y,Z座標で表現されており、反転の基準面を入力することで簡単に反転処理の計算を行うことができる。続いて、反転した点群データを複数の三角パッチからなるSTLデータに変換する(ステップS4)。図5に、STLデータに変換した三角パッチにより曲面を表現した場合を示す。点群データから三角パッチを生成することは、通常のCAD装置において採られる手法であり、この三角パッチの集合体によりクレイモデルの曲面形状が表現される。こうして得られた反転形状は、クレイモデルMのハンドワーク側の反対側に相当する。なお、反転形状を生成する場合、最初に取得した点群データの状態でSTLデータを生成し、このSTLデータを反転させることで生成するようにしても良い。   Next, the acquired point cloud data is inverted (step S3). The point cloud data is expressed by three-dimensional X, Y, and Z coordinates, and the reversal process can be easily calculated by inputting a reversal reference plane. Subsequently, the inverted point group data is converted into STL data composed of a plurality of triangular patches (step S4). FIG. 5 shows a case where a curved surface is expressed by a triangular patch converted into STL data. Generating a triangular patch from point cloud data is a technique adopted in a normal CAD device, and the curved surface shape of the clay model is expressed by an aggregate of the triangular patch. The inverted shape thus obtained corresponds to the opposite side of the clay model M on the handwork side. In the case of generating the inverted shape, STL data may be generated in the state of the point cloud data acquired first, and the STL data may be generated by inverting it.

次に、多軸アームロボット1とクレイモデルMとの設置位置のキャリブレーションを行う(ステップS5)。キャリブレーションの手順については、後述する。続いて、加工パスの生成に先立ち、加工条件の設定を行う(ステップS6)。例えば加工に用いる工具、加工方法、加工領域、加工パラメータ等の設定である。勿論、加工に必要なデータは、CAD/CAM装置5の補助記憶装置または外部記憶装置に記憶してある。   Next, the installation positions of the multi-axis arm robot 1 and the clay model M are calibrated (step S5). The calibration procedure will be described later. Subsequently, prior to generating the machining path, machining conditions are set (step S6). For example, a tool used for machining, a machining method, a machining area, machining parameters, and the like are set. Of course, data necessary for processing is stored in an auxiliary storage device or an external storage device of the CAD / CAM device 5.

加工条件の設定が終了したら、反転形状のSTLデータに基づいてCAD/CAM装置5の加工パス生成部54がクレイモデルMの加工パスを生成する(ステップS7)。図6は、生成した加工パスの一例を示す説明図である。また、加工パスを実行する際の多軸アームロボット1の軌道データを生成する(ステップS8)。即ち、ハンドワーク側と反対側を多軸アームロボット1のみで且つロボット自体が移動することなく加工を行うので、クレイモデルMの形状によってはアームが干渉する場合があり、それ故にアームの干渉を防止するような軌道を生成する必要がある。例えば加工対象であるクレイモデルMの状態に応じて、当該クレイモデルMの加工部分に対するアプローチの方法を加工前に予め決定しておき、実際の加工時に最適のアプローチを選択するようにする。また、アウェイの軌跡についてもアプローチ軌跡と同じ軌跡を選択するか、或いは加工後の形状に基づいて自動生成するようにしても良い。   When the setting of the processing conditions is completed, the processing path generation unit 54 of the CAD / CAM device 5 generates a processing path of the clay model M based on the inverted STL data (step S7). FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the generated machining path. Further, the trajectory data of the multi-axis arm robot 1 when executing the machining pass is generated (step S8). In other words, the multi-axis arm robot 1 is used only on the side opposite to the handwork side, and the robot itself performs processing without moving. Therefore, depending on the shape of the clay model M, the arm may interfere. It is necessary to create a trajectory to prevent. For example, according to the state of the clay model M to be processed, an approach method for the processed portion of the clay model M is determined in advance before processing, and an optimum approach is selected during actual processing. Also, the away trajectory may be selected from the same trajectory as the approach trajectory, or may be automatically generated based on the processed shape.

生成した加工パスは、CAD/CAM装置5からコンピュータ装置6に送られ、コンピュータ装置6は加工パスに従って多軸アームロボット1のロボット言語に基づいて指令を出す。ドライバユニット7は、コンピュータ装置6の指令に従い、多軸アームロボット1を駆動し、クレイモデルMの加工を行う(ステップS9)。多軸アームロボット1によりハンドワーク側と反対側を加工することで、クレイモデルMはハンドワーク形状を反対側に転写した状態となる。また、この転写した状態で表示手段50により表示した3次元画像と同一の形状となり、ユーザは実物大のクレイモデルMを実際に認識できる。   The generated machining path is sent from the CAD / CAM device 5 to the computer device 6, and the computer device 6 issues a command based on the robot language of the multi-axis arm robot 1 according to the machining path. The driver unit 7 drives the multi-axis arm robot 1 according to a command from the computer device 6 to process the clay model M (step S9). By processing the side opposite to the handwork side by the multi-axis arm robot 1, the clay model M is in a state where the handwork shape is transferred to the opposite side. Further, the same shape as the three-dimensional image displayed by the display means 50 in this transferred state is obtained, and the user can actually recognize the full-scale clay model M.

なお、上記説明ではドリルによる切削用の加工パスを生成したが、肉盛り用の加工パスを別途生成して、肉盛り加工を行うこともできる。肉盛り加工を行う場合は、肉盛り加工用のヘッドを多軸アームロボット1の先端に設置するようにする。肉盛り加工用のヘッドについては後述する。   In the above description, a machining path for cutting with a drill is generated. However, it is also possible to generate a build-up processing path separately and perform build-up processing. When the build-up processing is performed, the build-up processing head is installed at the tip of the multi-axis arm robot 1. The head for overlaying will be described later.

次に、ユーザは、実際に加工した後のクレイモデルMを参照して、デザイン作業を終了するか否かを決定する(ステップS10)。リデザインを行う必要がある場合は、再びハンドワークによりクレイモデルMの片側の成形を行う(ステップS11)。このハンドワークによりクレイモデルMのハンドワーク側の形状が変更されることになるので、上記ステップS1〜ステップS9を再び実行し、ハンドワーク形状の反転形状を転写する。   Next, the user determines whether or not to end the design work with reference to the clay model M after the actual processing (step S10). When it is necessary to redesign, one side of the clay model M is formed again by handwork (step S11). Since the handwork side shape of the clay model M is changed by this handwork, the above steps S1 to S9 are executed again to transfer the inverted shape of the handwork shape.

ここで、ハンドワークにより修正した部分が一部である場合、当該部分のみの加工パスを生成するようにしてもよい。即ち、図8のフローチャートに示すように、CAD/CAM装置5によりハンドワークで形成した形状と、前回のハンドワークで形成した形状とを点群データとして比較し(ステップS12)、リデザインした今回のハンドワークにより修正した部分を抽出する(ステップS13)。より具体的には、CAD/CAM装置5の曲面形状取得部51により今回修正したクレイモデルの形状を点群データとして取得し、今回の修正形状の点群データと前回の形状の点群データとを逐次比較し(比較部56)、異なるデータを抽出する。そして、データを反転してSTLデータを生成し、このSTLデータで表現された反転形状に基づいて加工パスを生成する。このときキャリブレーションの必要性および加工条件設定に変更があるか否か判断する(ステップS14)。   Here, when the part corrected by the handwork is a part, a machining pass of only the part may be generated. That is, as shown in the flowchart of FIG. 8, the shape formed by handwork by the CAD / CAM device 5 and the shape formed by the previous handwork are compared as point cloud data (step S12) and redesigned this time. A portion corrected by the handwork is extracted (step S13). More specifically, the shape of the clay model corrected this time is acquired as point cloud data by the curved surface shape acquisition unit 51 of the CAD / CAM device 5, and the point cloud data of the current corrected shape and the point cloud data of the previous shape are obtained. Are sequentially compared (comparison unit 56) to extract different data. Then, STL data is generated by inverting the data, and a machining path is generated based on the inverted shape expressed by the STL data. At this time, it is determined whether or not there is a change in the necessity of calibration and the processing condition setting (step S14).

このように処理することで、余分な加工パスを生成して無駄にクレイモデルMの表面をトレースするのを防止できるから、リデザイン時の反転形状の加工時間を短縮できる。特に、クレイモデルMの製作は何度もリデザインを行うのが常であるから、係る処理方法が加工時間の短縮には極めて好適である。   By processing in this way, it is possible to prevent unnecessary processing paths from being generated and to trace the surface of the clay model M unnecessarily, and therefore it is possible to shorten the processing time of the inverted shape at the time of redesign. In particular, since the clay model M is usually redesigned many times, such a processing method is extremely suitable for shortening the processing time.

以上のように、ハンドワークにより形成した形状を取得してこれを反転させ、その反転形状の加工パスに基づいてハンドワーク側と反対側を転写加工するようにすれば、作業時間を極めて短縮でき、形状転写の高度の技能を作業者に要求する必要がなく、正確な転写加工が可能になる。   As described above, if the shape formed by handwork is acquired, reversed, and transferred on the side opposite to the handwork based on the machining path of the reversed shape, the working time can be greatly reduced. Therefore, it is not necessary to require an operator with advanced skills for shape transfer, and accurate transfer processing is possible.

また、上記実施の形態では、加工対象物であるクレイモデルを動かすことなく、ハンドワーク側から形状を取得し、その反転形状をハンドワーク側と反対側から転写加工しているが、図9に示すように、クレイモデルMを回転テーブル8に載せ、ハンドワーク側でクレイモデルMをデザインし且つ形状を取得した後、回転テーブル8を180度回転させ、ハンドワーク側から反転形状の転写加工を行うようにしてもよい。この場合、カメラ2と多軸アームロボット1は、ハンドワーク側に設置する。   Further, in the above embodiment, the shape is acquired from the handwork side without moving the clay model that is the object to be processed, and the inverted shape is transferred from the side opposite to the handwork side. As shown in the figure, after placing the clay model M on the rotary table 8 and designing the clay model M on the handwork side and acquiring the shape, the rotary table 8 is rotated 180 degrees to transfer the inverted shape from the handwork side. You may make it perform. In this case, the camera 2 and the multi-axis arm robot 1 are installed on the handwork side.

また、多軸アームロボット1は、移動用のパレット81に設置してレール82に沿って移動できるようにするのが好ましい。その際、回転テーブル8は、太鼓形状とするのが好ましい。回転テーブル8の辺部分8aを以って多軸アームロボット1をクレイモデルMに近接できる。   The multi-axis arm robot 1 is preferably installed on a moving pallet 81 so that it can move along the rail 82. In that case, it is preferable that the rotary table 8 is formed in a drum shape. The multi-axis arm robot 1 can be brought close to the clay model M by the side portion 8 a of the rotary table 8.

さらに、上記回転テーブル8には、回転角度の位置決め装置83を設けるのが更に好ましい。位置決め装置83は、例えば回転テーブル8の側面に設けた角度の目盛84と、回転テーブル8を固定するクランプ装置85とから構成してもよい。回転角度の位置決めを行うことで、クレイモデルMを回転させた場合に多軸アームロボット1との相対位置を校正するためのキャリブレーションを行う必要がなくなる。また、クレイモデルMのハンドワークと反対側を加工する場合において、クレイモデルMを動かすときは、回転テーブル8以外の移動手段を採用できる。例えば円弧状のレール上でテーブルを動かすようにしてもよい(図示省略)。   Further, the rotary table 8 is further preferably provided with a rotation angle positioning device 83. The positioning device 83 may be composed of, for example, an angle scale 84 provided on the side surface of the turntable 8 and a clamp device 85 that fixes the turntable 8. By positioning the rotation angle, it is not necessary to perform calibration for calibrating the relative position with the multi-axis arm robot 1 when the clay model M is rotated. Further, when machining the clay model M on the side opposite to the handwork, when the clay model M is moved, moving means other than the rotary table 8 can be employed. For example, the table may be moved on an arc-shaped rail (not shown).

この場合、カメラ2は、多軸アームロボット1の先端に取り付けることもできる。このようにすれば、カメラ2の設置台を省略できる。また、クレイモデルMの形状が複雑な場合でも、カメラ2のアングルを自由に変更できるので、ハンドワークによる形状を完全に取得できる。   In this case, the camera 2 can be attached to the tip of the multi-axis arm robot 1. In this way, the installation base for the camera 2 can be omitted. Even when the shape of the clay model M is complicated, the angle of the camera 2 can be freely changed, so that the shape by handwork can be completely acquired.

上記肉盛り装置9は、図10の(a)に示すように、先端からクレイを出す肉盛りヘッド91と、肉盛り用のクレイを搬送する搬送管92と、クレイを溜めておくタンク93とを有する。クレイは、タンク93内に乾燥した粉末の状態で貯留されている。搬送管92の端部にはポンプ94が設けられ、係るポンプ94によりタンク93から肉盛りヘッド91まで粉末状のクレイが強制的に搬送される。また、図10(b)に示すように、肉盛りヘッド91は一時的に乾燥粉末のクレイを溜める貯留部95を備え、更に貯留部95に水を導入する水供給装置96を備える。また、貯留部95には、簡易の撹拌インペラが設けられており(図示省略)、粉末状のクレイを貯留部95に溜めた状態で、水供給装置96から貯留部95内に水を入れ、クレイがある程度の流動状態となったとき、肉盛りヘッド91の先端ノズル97からポンプ等の図示しない繰り出し手段により繰り出す。   As shown in FIG. 10 (a), the build-up device 9 includes a build-up head 91 that puts out clay from the tip, a transfer pipe 92 that carries the build-up clay, and a tank 93 that stores clay. Have The clay is stored in a dry powder state in the tank 93. A pump 94 is provided at the end of the conveying pipe 92, and the powdered clay is forcibly conveyed from the tank 93 to the build-up head 91 by the pump 94. As shown in FIG. 10B, the build-up head 91 includes a storage unit 95 that temporarily stores dry powdered clay, and further includes a water supply device 96 that introduces water into the storage unit 95. In addition, the storage unit 95 is provided with a simple stirring impeller (not shown), and water is put into the storage unit 95 from the water supply device 96 in a state where powdery clay is stored in the storage unit 95. When the clay reaches a certain flow state, the clay is fed from the tip nozzle 97 of the build-up head 91 by a feeding means (not shown) such as a pump.

なお、肉盛り装置9は、上記構成に限定されない。即ち、多軸アームロボット1の先端に肉盛りヘッド91から流動状態としたクレイを加工対象であるクレイモデルMの表面に被着させることができれば、どのような構成を用いてもよい。また、樹脂材料によりモデルを製作する場合は、樹脂粉末を溶融させるヒーター等を肉盛りヘッド91内に設け、溶融した樹脂を肉盛りヘッド91から繰り出すようにすればよい。更に、肉盛りヘッドを溶射ガンのような構成とし、加熱した樹脂をモデル表面に溶射するようにしてもよい。   The build-up device 9 is not limited to the above configuration. That is, any configuration may be used as long as the clay that has flowed from the build-up head 91 to the tip of the multi-axis arm robot 1 can be deposited on the surface of the clay model M to be processed. Further, when a model is manufactured from a resin material, a heater or the like for melting resin powder may be provided in the build-up head 91 and the melted resin may be fed out from the build-up head 91. Further, the build-up head may be configured as a spray gun, and the heated resin may be sprayed onto the model surface.

また、図11に示すように、多軸アームロボット1の先端にハンド101を設け、このハンド101により各種の加工工具や肉盛りヘッド、カメラ等を選択して把持し、加工を行うようにしてもよい。具体的には、符号103がドリルヘッド、符号104がカメラヘッド、符号105が肉盛りヘッド、符号106が塗装ヘッドである。ドリルヘッド103や肉盛りヘッド104は、近傍に設置したストッカにストックしておく。ハンド101は、ハンド101に設けたモータまたはシリンダー等のアクチュエータにより動作し、コンピュータ装置の命令により制御される。一方、加工工具11等には、ハンド101により把持するための把持部102が設けられている。ハンド101は、各ヘッドの把持部102を把持固定し、加工を行う。   Also, as shown in FIG. 11, a hand 101 is provided at the tip of the multi-axis arm robot 1, and various hands, build-up heads, cameras, etc. are selected and gripped by this hand 101 for processing. Also good. Specifically, reference numeral 103 is a drill head, reference numeral 104 is a camera head, reference numeral 105 is a build-up head, and reference numeral 106 is a coating head. The drill head 103 and the overlay head 104 are stocked in a stocker installed in the vicinity. The hand 101 is operated by an actuator such as a motor or a cylinder provided in the hand 101, and is controlled by a command from a computer device. On the other hand, the processing tool 11 or the like is provided with a grip portion 102 for gripping by the hand 101. The hand 101 grips and fixes the grip portion 102 of each head and performs processing.

次に、クレイモデルMに色彩を施す場合、この色彩を反対形状に転写するのは、切削加工の場合と同様に極めて手間のかかる作業である。この発明では、ハンドワーク形状に着色した場合、カメラ2によりハンドワーク側の色を取得し、この着色位置を反転させて反転着色情報を取得し、当該反転着色情報に基づいてクレイモデルMの反対形状を着色するようにしても良い(図示省略)。これらの処理は、CAD/CAM装置5、コンピュータ装置6により行う。また、着色作業は、多軸アームロボット1の先端で把持する塗装ヘッド106により行うことができる。より具体的には、反転形状のSTLデータに基づき、塗装に必要な加工条件を設定し、塗装用の加工パスを生成する。そして、この加工パスに従い多軸アームロボット1を制御し、先端に把持した塗装ヘッド106により自動的に塗装を行う。このようにすれば、クレイモデルMに着色する必要がある場合でも、クレイモデルMの半分に着色を行うことで残りの半分を自動的に着色できるから、作業時間を短縮でき、且つ色を正確に転写できる。   Next, when a color is applied to the clay model M, transferring the color to the opposite shape is an extremely laborious operation as in the case of cutting. In the present invention, when the handwork shape is colored, the camera 2 obtains the color on the handwork side, inverts the coloring position to obtain the inversion coloring information, and reverses the clay model M based on the inversion coloring information. The shape may be colored (not shown). These processes are performed by the CAD / CAM device 5 and the computer device 6. In addition, the coloring operation can be performed by the painting head 106 that is gripped by the tip of the multi-axis arm robot 1. More specifically, processing conditions necessary for painting are set based on STL data having an inverted shape, and a machining path for painting is generated. Then, the multi-axis arm robot 1 is controlled according to this machining path, and coating is automatically performed by the coating head 106 held at the tip. In this way, even if it is necessary to color the clay model M, by coloring the half of the clay model M, the other half can be automatically colored, so the work time can be shortened and the color can be accurately set. Can be transferred to.

また、多軸アームロボット先端のドリルヘッド103と肉盛りヘッド105とを併用した場合は、次のような加工が可能である。図12は、工具と肉盛りヘッドとを併用した場合の加工例を示す説明図である。クレイモデル(同図(a))のハンドワーク側に対し、切削および肉盛りをハンドワークで行うことで所定のリデザインを施した場合(同図(b))、ハンドワークの形状HDをカメラ2で取得して、上記同様にこれを点群データとして取得する。次に、当該新しく取得した点群データを反転して、前回の点群データ(前回の加工時に反転して得た点群データ)とを比較し、切削部分および肉盛り部分を抽出する(同図(c))。例えば(c)に示すように、A部分を切削部分、B部分を肉盛り部分として抽出する(実際には3次元的に抽出する)。   Further, when the drill head 103 at the tip of the multi-axis arm robot and the build-up head 105 are used in combination, the following processing is possible. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a processing example when a tool and a build-up head are used in combination. When a predetermined redesign has been applied to the handwork side of the clay model (Fig. (A)) by cutting and building up with handwork (Fig. (B)), the shape HD of the handwork is shown in the camera. 2 and is obtained as point cloud data in the same manner as described above. Next, the newly acquired point cloud data is inverted and compared with the previous point cloud data (the point cloud data obtained by inversion during the previous machining), and the cut portion and the overlaid portion are extracted (same as above). Figure (c)). For example, as shown in (c), the A part is extracted as a cutting part and the B part is extracted as a build-up part (actually, it is extracted three-dimensionally).

そして、抽出した各部分の点群データからSTLデータを生成し、所定の加工条件を設定した後、加工パスを生成する。多軸アームロボットの先端には、図11で示したように、ドリルヘッド103と肉盛りヘッド105とを選択的に用いることができるハンド101が設けられており、このハンド101によりドリルヘッド103を把持し、或いは肉盛りヘッド105に持ち替えて加工を行う。即ち、前記切削部分Aはドリルヘッド103により、前記肉盛り部分Bは肉盛りヘッド105により加工を施し、ハンドワーク側の反転形状を転写する(同図(d))。なお、肉盛りにより寸法精度が著しく低下する場合は、一旦肉盛りを施した後に切削加工を行うようにするのが好ましい。このようにすれば、ハンドワークによるリデザインを自由に行え、且つそのハンドワーク形状の反転形状を正確かつ短時間に転写加工できる。実際のデザインの現場では、切削し過ぎた部分にクレイを追加して再び切削を行うケースが頻繁に起こり得るので、ドリルヘッド103と肉盛りヘッド105との併用はクレイモデルMの製作に好適なものとなる。   Then, STL data is generated from the point cloud data of each extracted part, a predetermined processing condition is set, and then a processing path is generated. As shown in FIG. 11, a hand 101 that can selectively use the drill head 103 and the build-up head 105 is provided at the tip of the multi-axis arm robot. Processing is performed by holding or changing to the build-up head 105. That is, the cutting portion A is processed by the drill head 103 and the build-up portion B is processed by the build-up head 105 to transfer the inverted shape on the handwork side ((d) in the figure). In addition, when dimensional accuracy falls remarkably by build-up, it is preferable to carry out cutting after applying build-up. In this way, redesign by handwork can be performed freely, and the inverted shape of the handwork shape can be transferred accurately and in a short time. In an actual design site, there may be a case where cutting is performed again after adding clay to an excessively cut portion. Therefore, the combined use of the drill head 103 and the build-up head 105 is suitable for manufacturing the clay model M. It will be a thing.

次に、多軸アームロボットとクレイモデルとの位置関係についてキャリブレーションを行う。第一の方法として、多軸アームロボット1の先端にタッチプローブを設け(ハンドにより把持してもよい)、一方、クレイモデルMの設置台の特定位置にクレイモデルMの座標系の基準となる基準点を設ける。多軸アームロボット1は、この基準点をタッチプローブにより触ることでクレイモデルMに対する位置関係を取得する。そして、マッチング法により多軸アームロボット1の座標系をクレイモデルMの座標系にマッチングさせる。
このようにすれば、簡単な計算により多軸アームロボット1とクレイモデルMとの位置関係のキャリブレーションが行える。
Next, the positional relationship between the multi-axis arm robot and the clay model is calibrated. As a first method, a touch probe is provided at the tip of the multi-axis arm robot 1 (may be gripped by a hand), and on the other hand, a reference position of the coordinate system of the clay model M is set at a specific position on the installation base of the clay model M. Set a reference point. The multi-axis arm robot 1 acquires the positional relationship with the clay model M by touching the reference point with a touch probe. Then, the coordinate system of the multi-axis arm robot 1 is matched with the coordinate system of the clay model M by a matching method.
In this way, the positional relationship between the multi-axis arm robot 1 and the clay model M can be calibrated by a simple calculation.

第二の方法として、3次元測定器によりクレイモデルMの基準点を計測し、多軸アームロボット1の先端に設けたタッチプローブにより同じ基準点を計測し、クレイモデルMと多軸アームロボット1の位置関係を取得し、この双方の位置ずれを算出する。算出した位置ずれは、多軸アームロボット1の座標系に対してキャリブレーションデータとして付加される。このようにすれば、多軸アームロボット1の座標系を基準としてクレイモデルMを設置する必要があったが、クレイモデルMを移動させることなく加工を続行できる。このため、加工後のクレイモデルMにゆがみや歪が生じない。   As a second method, the reference point of the clay model M is measured by a three-dimensional measuring device, the same reference point is measured by a touch probe provided at the tip of the multi-axis arm robot 1, and the clay model M and the multi-axis arm robot 1 are measured. The positional relationship between the two is acquired, and the positional deviation between the two is calculated. The calculated positional deviation is added as calibration data to the coordinate system of the multi-axis arm robot 1. In this way, it is necessary to install the clay model M with reference to the coordinate system of the multi-axis arm robot 1, but the machining can be continued without moving the clay model M. For this reason, distortion and distortion do not arise in the clay model M after processing.

(実施の形態2)
図13は、この発明の実施の形態2に係るモデル加工システムを示す構成図である。このモデル加工システム200は、自動車のクレイモデルMCのような大型のものに適したものであり、多軸アームロボット1を一箇所に固定した場合の加工領域では不足しているとき、多軸アームロボット1をクレイモデルMCに沿って敷設したレール201上を移動させることで加工領域の拡大を図るものである。多軸アームロボット1は、レール201上を移動するテーブル202上に設置される。レール201上の移動は、直動装置により行う。直動装置は、例えばテーブル202にモータおよび減速機を設け、回転軸にギアを設け、レール201に設けたラックとかみ合うようにして構成できる(図示省略)。
(Embodiment 2)
FIG. 13 is a block diagram showing a model processing system according to Embodiment 2 of the present invention. This model machining system 200 is suitable for a large-sized vehicle such as a clay model MC of an automobile, and when the machining area when the multi-axis arm robot 1 is fixed at one place is insufficient, the multi-axis arm is used. The machining area is expanded by moving the robot 1 on the rail 201 laid along the clay model MC. The multi-axis arm robot 1 is installed on a table 202 that moves on a rail 201. The movement on the rail 201 is performed by a linear motion device. The linear motion device can be configured by, for example, providing a motor and a speed reducer on the table 202, providing a gear on the rotating shaft, and meshing with a rack provided on the rail 201 (not shown).

テーブル202の位置は、センサーにより検出するようにしても良いが、テーブル202にクランプ装置を設けると共にレール201の特定複数位置にマークをつけ、当該テーブル202を任意のマークに合わせて固定するようにするのが経済的である。この他、センサーを用いず、機械的にテーブル202を位置決めできる機構であれば、マークとクランプ装置の組み合わせ以外であっても良い。しかしながら、機械的に位置決めした場合でも、多軸アームロボット1の位置をCAD/CAM装置5が認識する必要がある。例えばユーザが位置を入力するか、または、リミットスイッチのような接触型あるいは超音波センサーのような非接触型のスイッチを各所定位置に設置しておき、このスイッチの出力によりCAD/CAM装置5に位置情報が入力されるようにしても良い。   The position of the table 202 may be detected by a sensor, but a clamp device is provided on the table 202, marks are provided at a plurality of specific positions on the rail 201, and the table 202 is fixed according to an arbitrary mark. It is economical to do. In addition, any combination other than the combination of the mark and the clamp device may be used as long as the mechanism can position the table 202 mechanically without using a sensor. However, even when mechanically positioned, the CAD / CAM device 5 needs to recognize the position of the multi-axis arm robot 1. For example, a user inputs a position, or a contact type switch such as a limit switch or a non-contact type switch such as an ultrasonic sensor is installed at each predetermined position, and the CAD / CAM device 5 is output by the output of this switch. The position information may be input to.

また、同図では、レール201が直線的に配置されているが、クレイモデルMCの周囲に沿って湾曲しても良い(図示省略)。このように、多軸アームロボット1をレール上で移動させることで、簡単な構成により加工領域を拡大できる。   Moreover, although the rail 201 is linearly arranged in the figure, it may be curved along the periphery of the clay model MC (not shown). Thus, by moving the multi-axis arm robot 1 on the rail, the machining area can be expanded with a simple configuration.

(実施の形態3)
図14は、この発明の実施の形態3に係るモデル加工システムを示す構成図である。このモデル加工システム300は、遠隔地のモデル加工システム100A,100B同士を通信回線301により接続した構成である。このモデル加工システム300では、CAD/CAM装置5Aを構成するコンピュータのモデムその他のDCE(データ回線終端装置)302が、電話回線や、LAN、WAN、インターネット等の通信回線301を介して、他のCAD/CAM装置5Bを構成するコンピュータのDCE302と接続されている。各モデル加工システム100A,100Bは、上記実施の形態1または2に記載のものと略同じ構成である。
(Embodiment 3)
FIG. 14 is a block diagram showing a model processing system according to Embodiment 3 of the present invention. This model processing system 300 has a configuration in which model processing systems 100A and 100B at remote locations are connected to each other via a communication line 301. In this model processing system 300, a computer modem or other DCE (data circuit terminating device) 302 constituting the CAD / CAM device 5A is connected to other devices via a communication line 301 such as a telephone line, LAN, WAN, or the Internet. It is connected to a DCE 302 of a computer constituting the CAD / CAM device 5B. Each model processing system 100A, 100B has substantially the same configuration as that described in the first or second embodiment.

図15は、モデル加工システムの動作を示すフローチャートである。まず、地点Aに存在するモデル加工システム100A側において、ユーザがハンドワークによりクレイモデルMAを成形する(ステップS31)。そして、このクレイモデルMAのハンドワーク側の形状をカメラ2Aにより取得し(ステップS32)、この画像データを圧縮する(ステップS33)。圧縮した画像は、CAD/CAM装置5AのDCE302により変調され、例えばインターネット301を介して、別の場所である地点Bに存在するクレイ加工システム100Bのコンピュータに送信される。画像データを受信したコンピュータでは、圧縮したクレイモデルMAの画像データを解凍し(ステップS34)、CAD/CAM装置5Bの記憶装置に一旦記憶し、当該形状を点群データとして取得する(ステップS35)。   FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the model processing system. First, on the model processing system 100A side existing at the point A, the user forms the clay model MA by handwork (step S31). The handwork side shape of the clay model MA is acquired by the camera 2A (step S32), and the image data is compressed (step S33). The compressed image is modulated by the DCE 302 of the CAD / CAM device 5A and transmitted to the computer of the clay processing system 100B existing at the point B, which is another place, via the Internet 301, for example. The computer that has received the image data decompresses the compressed clay model MA image data (step S34), temporarily stores it in the storage device of the CAD / CAM device 5B, and acquires the shape as point cloud data (step S35). .

次に、CAD/CAM装置5Bでは、この点群データを反転してハンドワーク側のクレイモデルMBの全体形状を生成し、当該点群データをSTLデータに変換する(ステップS36,S37)。これにより、遠隔地においてハンドワークで成形したクレイモデルMAの全体形状を三角パッチにより表現する。次に、地点Bのクレイ加工システム100BのCAD/CAM装置5は、ハンドワークを施していない未加工のクレイと、多軸アームロボット1とのキャリブレーションを行い(ステップS38)、加工条件の設定を行う(ステップS39)。続いて、クレイモデルMBの全体形状を加工するための加工パスを生成し(ステップS40)、多軸アームロボット1の先端の工具により、クレイモデルMBの加工を行う(ステップS41)。これにより、地点Aのハンドワーク形状を反映した、全体形状のクレイモデルMAを地点Bにおいて再現成形できる。   Next, the CAD / CAM device 5B inverts the point cloud data to generate the entire shape of the clay model MB on the handwork side, and converts the point cloud data into STL data (steps S36 and S37). As a result, the entire shape of the clay model MA molded by handwork in a remote place is represented by a triangular patch. Next, the CAD / CAM device 5 of the clay processing system 100B at the point B calibrates the unprocessed clay that has not been hand-worked with the multi-axis arm robot 1 (step S38), and sets processing conditions. Is performed (step S39). Subsequently, a machining path for machining the entire shape of the clay model MB is generated (step S40), and the clay model MB is machined with the tool at the tip of the multi-axis arm robot 1 (step S41). Thereby, the clay model MA of the whole shape reflecting the handwork shape at the point A can be reproduced and molded at the point B.

また、地点BのCAD/CAM装置5Bにおいて成形した反転形状を地点AのCAD/CAM装置5Aに戻すようにしても良い(ステップS42)。地点BのCAD/CAM装置5では、この反転形状の加工パスからクレイモデルMに転写加工を行う(ステップS43)。また、地点AのCAD/CAM装置5側でも反転形状の加工パスを生成し、クレイモデルMの転写加工を行うようにしても良い。   Further, the inverted shape formed in the CAD / CAM device 5B at the point B may be returned to the CAD / CAM device 5A at the point A (step S42). The CAD / CAM device 5 at the point B performs transfer processing on the clay model M from the processing path having the inverted shape (step S43). Further, a reverse processing path may be generated on the CAD / CAM device 5 side at the point A to transfer the clay model M.

次に、地点Bのリデザインを地点Aのクレイ加工システムに反映することもできる。まず、地点Bにおいて、クレイモデル全体を検討し、当該クレイモデルにハンドワークを施す(ステップS44)。地点Bのクレイ加工システムでは、ハンドワークを施した形状をカメラ2により撮影し、この画像データを圧縮する(ステップS45,S46)。圧縮した画像は、CAD/CAM装置5BのDCE302Bにより変調され、例えばインターネット301を介して、地点Aに存在するクレイ加工システム100Aのコンピュータに送信される。画像データを受信したコンピュータでは、圧縮したクレイモデルの画像データを解凍し(ステップS47)、CAD/CAM装置5Aの記憶装置に一旦記憶し、当該形状を点群データとして取得する(ステップS48)。この後の処理は、上記ステップS36〜ステップS41と同様の処理となる。   Next, the redesign at point B can be reflected in the clay processing system at point A. First, at the point B, the entire clay model is examined, and handwork is performed on the clay model (step S44). In the clay processing system at the point B, the handworked shape is photographed by the camera 2 and the image data is compressed (steps S45 and S46). The compressed image is modulated by the DCE 302B of the CAD / CAM device 5B, and transmitted to the computer of the clay processing system 100A existing at the point A via the Internet 301, for example. The computer that has received the image data decompresses the compressed clay model image data (step S47), temporarily stores it in the storage device of the CAD / CAM device 5A, and acquires the shape as point cloud data (step S48). The subsequent processes are the same as those in steps S36 to S41.

以上から、このクレイ加工システム300では、通信手段により遠隔地のクレイ加工システム100A,100B同士を接続し、相互のデザインをクレイモデルMA,MBに反映しながら作業できる。このため、デザイナー等が特定の地点に集合する必要がない。例えば、海外に設置したクレイ加工システム100Aと国内に設置したクレイ加工システム100Bとを接続することで、世界規模で共同デザイン開発が可能となる。   As described above, in this clay processing system 300, the remote clay processing systems 100A and 100B can be connected to each other by communication means, and work can be performed while reflecting the mutual design on the clay models MA and MB. For this reason, it is not necessary for designers or the like to gather at a specific point. For example, by connecting a clay processing system 100A installed overseas and a clay processing system 100B installed in Japan, joint design development is possible on a global scale.

以上のように本発明に係わるモデル加工方法およびモデル加工システムは、曲面形状を機械加工して作成し、さらに塗装処理をして彩色を施した三次元の軟質加工物を、CAD/CAM装置等を利用して自動的に製作する手段として有用である。   As described above, the model processing method and the model processing system according to the present invention is a CAD / CAM device or the like for a three-dimensional soft workpiece that is created by machining a curved surface shape and is further colored by painting. This is useful as a means for automatic production using

この発明の実施の形態1に係るモデル加工システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the model processing system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1に示したモデル加工システムのCAD/CAM装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the CAD / CAM apparatus of the model processing system shown in FIG. このモデル加工システムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of this model processing system. 点群データの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of point cloud data. STLデータの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of STL data. 加工パスの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a process path. 多軸アームロボットの先端に設けた加工軸の簡略構成図である。It is a simplified block diagram of the processing axis provided at the tip of the multi-axis arm robot. このモデル加工システムの動作の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of operation | movement of this model processing system. このモデル加工システムの変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of this model processing system. 肉盛り装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a build-up apparatus. ハンドによりドリルヘッド等を選択的に把持する場合の説明図である。It is explanatory drawing in the case of holding a drill head etc. selectively with a hand. 工具と肉盛りヘッドとを併用した場合の加工例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process example at the time of using a tool and a build-up head together. この発明の実施の形態2に係るモデル加工システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the model processing system which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係るモデル加工システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the model processing system which concerns on Embodiment 3 of this invention. モデル加工システムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a model processing system.

符号の説明Explanation of symbols

100 モデル加工システム1 多軸アームロボット2 カメラ3 3次元CAD装置4 CAM装置5 CAD/CAM装置6 コンピュータ装置7 ドライブユニット 100 Model processing system 1 Multi-axis arm robot 2 Camera 3 3D CAD device 4 CAM device 5 CAD / CAM device 6 Computer device 7 Drive unit

Claims (5)

モデルの素材であるクレイ、樹脂その他の軟質加工物ハンドワークにより加工し色彩を施した部分形状と色とをカメラで取得する、形状と色との取得ステップと、
前記形状と色との取得ステップで取得した前記軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転させて、反転着色情報を取得する反転着色情報取得ステップと、
前記反転着色情報に対応した加工パスを生成する、加工パス生成ステップと、
記加工パス生成ステップで生成した前記加工パスに従って前記軟質加工物の前記部分に対して対称位置の部分を、多軸アームロボット先端の加工ヘッドにより加工を行う加工ステップと、
を有することを特徴とするモデル加工方法。
Obtaining a model of the material der torque Lei, the processed areas in a color resin other soft workpiece by handwork the shape and color cameras, an acquisition step of the shape and color,
Inversion coloring information acquisition step of inverting the coloring position data corresponding to the shape of the soft workpiece acquired in the shape and color acquisition step to acquire inversion coloring information;
Generating a machining path corresponding to the inversion colored information, the machining path generating step,
A processing step of a portion of the symmetrical position, for machining by a multi-axis arm robot tip machining head relative to the portion of the soft workpiece according to the previous SL before Symbol machining path generated by the machining path generation step,
A model processing method characterized by comprising:
モデルの素材であるクレイ、樹脂その他の軟質加工物ハンドワークにより加工し色彩を施し部分の形状と色とをカメラで取得する形状と色との取得ステップと、
前記形状と色との取得ステップで取得した前記軟質加工物の形状を表す点群データから、STLデータを取得する曲面形状取得ステップと、
前記STLデータにより表現した曲面を反転して反転形状のSTLデータを生成する反転ステップと、
前記形状と色と取得する取得ステップ取得した前記軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転させて反転着色情報を取得する、反転着色情報取得ステップと、
前記反転形状のSTLデータと前記反転着色情報に基づき、加工条件を設定し、加工パスを生成する、加工パス生成ステップと、
記加工パス生成ステップで生成した前記加工パスに従って前記軟質加工物の前記部分に対して対称位置の部分を多軸アームロボット先端の加工ヘッドにより加工を行う加工ステップと、
を有することを特徴とするモデル加工方法。
Model Material der torque Ray, an acquisition step of the shape and color of the shape and color of the resin other portions of the soft workpiece was subjected to a processed color by handwork acquired by the camera,
From the point cloud data representing the shape of the soft workpiece obtained in the obtaining step of the shape and color, a curved surface shape obtaining step for obtaining STL data;
An inversion step of inverting the curved surface expressed by the STL data to generate STL data having an inverted shape;
Acquiring the shape and the soft workpiece shape inverted colored information by inverting the data of the colored position corresponding to the acquired at the acquisition step of acquiring the color, the inverted colored information acquisition step,
Based on the STL data and the inversion colored information of the reverse shape, to set the machining conditions, to generate a machining path, a machining path generating step,
A processing step of performing processing of the symmetric position by the multi-axis arm robot tip machining head relative to the portion of the soft workpiece according to the previous SL machining path generated in the previous SL machining path generating step,
A model processing method characterized by comprising:
モデルの素材であるクレイ、樹脂その他の軟質加工物ハンドワークにより加工し色彩を施した部分の形状と色とをカメラで取得する形状と色との取得手段と、
前記形状と色との取得手段で取得した前記軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転させて反転着色情報を取得する、反転着色情報取得手段と、
前記反転着色情報に対応した加工パスを生成する、加工パス生成手段と、
記加工パス生成手段で生成した前記加工パスに従って前記軟質加工物の前記部分に対して対称位置の部分を、先端の加工ヘッドにより加工を行う多軸アームロボットと、
を有することを特徴とするモデル加工システム。
Model Material der torque Ray acquisition means between the shape and color of the resin processed part fraction subjected to color by other soft workpiece handwork shape and color to get the camera,
Reversal coloring information acquisition means for reversing the data of the coloring position corresponding to the shape of the soft workpiece acquired by the shape and color acquisition means and acquiring reverse coloring information;
Generating a machining path corresponding to the inversion colored information, the machining path generation means,
A multi-axis arm robot portions of symmetrical positions, for machining the tip processing head with respect to the portion of the soft workpiece according to the previous SL machining path generated in the previous SL machining path generating means,
A model processing system characterized by comprising:
モデルの素材であるクレイ、樹脂その他の軟質加工物ハンドワークにより加工し色彩を施し部分の形状と色とをカメラで取得する形状と色との取得手段と、
前記形状と色との取得手段で取得した前記軟質加工物の形状を点群データにより取得し、当該点群データからSTLデータを取得する曲面形状取得手段と、
前記STLデータにより表現した曲面を反転して反転形状のSTLデータを取得する反転手段と、
前記形状と色との取得手段で取得した前記軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転させて反転着色情報を取得する、反転着色情報取得手段と、
前記反転形状のSTLデータと前記反転着色情報に基づき、加工条件を設定し、加工パスを生成する、加工パス生成手段と、
記加工パス生成手段で生成した前記加工パスに従って前記軟質加工物の前記部分に対して対称位置の部分を、先端の加工ヘッドにより加工を行う多軸アームロボットと、
を有することを特徴とするモデル加工システム。
Model material Der torque Ray acquisition means between the shape and color of the shape and color of the processed areas in a color resin other soft workpiece by handwork acquired by the camera,
Curved surface shape acquisition means for acquiring the shape of the soft workpiece obtained by the shape and color acquisition means by point cloud data, and acquiring STL data from the point cloud data;
Reversing means for reversing the curved surface expressed by the STL data to obtain STL data having a reversed shape;
Reversal coloring information acquisition means for reversing the data of the coloring position corresponding to the shape of the soft workpiece acquired by the shape and color acquisition means and acquiring reverse coloring information;
Based on the STL data and the inversion colored information of the reverse shape, to set the machining conditions, to generate a machining path, a machining path generating means,
A multi-axis arm robot portions of symmetrical positions, for machining the tip processing head with respect to the portion of the soft workpiece according to the previous SL machining path generated in the previous SL machining path generating means,
A model processing system characterized by comprising:
モデルの素材であるクレイ、樹脂その他の軟質加工物ハンドワークにより加工し色彩を施した部分の形状と色とをカメラで取得する形状と色との取得手段と、
前記形状と色との取得手段で取得した前記軟質加工物の形状に対応した着色位置のデータを反転させて反転着色情報を取得する反転着色情報取得手段と、
前記反転着色情報に対応した加工パスを生成する、加工パス生成手段と、
前記カメラにより形状と色とを取得可能とすると共に、前記加工パス生成手段で生成した前記加工パスに従って前記軟質加工物の前記部分に対して対称位置の部分、加工ヘッドにより加工するように構成した多軸アームロボットと、
前記多軸アームロボットと前記軟質加工物とを相対移動させる移動手段と、
を有することを特徴とするモデル加工システム。
Model Material der torque Ray acquisition means between the shape and color of the resin processed part fraction subjected to color by other soft workpiece handwork shape and color to get the camera,
Reversal coloring information acquisition means for reversing coloring position data corresponding to the shape of the soft workpiece acquired by the shape and color acquisition means to acquire reverse coloring information;
Generating a machining path corresponding to the inversion colored information, the machining path generation means,
Thereby enabling obtaining the shape and color by the camera, the portions of the symmetrical position with respect to the portion of the soft workpiece according to the previous SL machining path generated by the machining path generation means, is processed by a processing head A multi-axis arm robot configured as described above,
Moving means for relatively moving the multi-axis arm robot and the soft workpiece;
A model processing system characterized by comprising:
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