JPH07185996A - 遠隔操作加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物品への作業内容に応じて物品への作業位置
指定を遠隔操作により確実にできるようにして、作業効
率を向上することにある。 【構成】 試料台３上に載置固定された被加工物品２の
形状をスクリーン１上に投影する投影手段５と、スクリ
ーン１の投影面を入力盤面とするとともに、入力盤面上
を所定の指示具７により指示して座標入力（ｘ、ｙ）を
行う座標入力手段６と、被加工物品２への所望部位への
加工を行うために所定移動方向の移動機構９１と所定工
具９２，９３とを具備した加工手段９と、座標入力手段
６を介して入力される座標入力データと、加工手段の位
置データ（Ｘ、Ｙ）とを入力し、座標入力データと加工
手段の位置データとの比較により加工手段を所望部位に
移動するように制御する制御手段８とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は遠隔操作加工方法及び遠
隔操作加工装置に係り、例えば、被加工物スクリーン上
に直接投影するか、或は、その２次元合成画像をスクリ
ーン上に撮影して、所望の加工箇所を直接スクリーン上
において指定して所望の加工を行うことを可能とした遠
隔操作加工方法及び遠隔操作加工装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、小型装置に使用されるネジや
カム乃至板バネなどの小型部品を製造した後で、組立工
程に用いる前に、部品自体の加工の良否を判定するため
に拡大投影検査機が利用されている。

【０００３】即ち、試料台の内部に投影スクリーン上に
おいて、被検試料である小型部品が結像する光学系（レ
ンズやミラー等）を含む光源を備えた試料台を有する投
影検査機を組み立て工程途中に配設しておき、小型部品
を試料台上に置く。この後に、小型部品のアウトランン
または外観状態を投影スクリーン上に拡大投影して、例
えば「バリ」等の加工不良箇所を拡大投影することによ
り不良判別を行なうようにしている。

【０００４】一方、高温状態や真空状態等の厳しい危険
環境下での作業や、微細加工技術分野においては、遠隔
作業のロボット装置技術が利用されている。例えば、原
子力発電所等で利用される３次元マニピュレータはその
好例であり、原子力発電所の炉芯内部での作業は放射能
汚染の危険があることから、放射能漏洩の内作業室内に
おいて炉心を配置しておき、外部からの遠隔操作により
炉芯の交換作業等を行なうようにしている。

【０００５】具体的には、操作室内に設置されたモニタ
を観察しながら操作者はハンドルを操作して炉芯内に配
設されている３次元マニピュレータの多関節３次元ロボ
ットなどを操作するようにしている。このように遠隔操
作するためにマニピュレータ内には炉芯撮影用のカメラ
が固定されており、このカメラにより撮影された画像を
モニタに表示するようにして、操作者がモニタを確認し
ながら操作を行うようにしている。

【０００６】このような、極限作業環境下での試料や操
作状態を操作者が知る手段としては、カメラなどによる
画像情報のみに依存していたが、その実作業との違いに
起因する異和感を払拭できなかった。

【０００７】そこで、近年になり、操作性向上のたため
に仮想現実（Virtual Reality 、略してＶＲ）技術のシ
ミュレーション技術の研究が進んでいる。このＶＲ技術
によれば、例えば、マニピュレータの先端において、圧
力センサなどからなる触角センサを設けておき、試料を
把持した際の反力を検出することにより、操作者に対し
て数値で知らせたり、あるいはハンドルを握るのと逆の
方向の反力をハンドルに発生させるなどして、操作者に
実際に試料を握った感覚を伝達するなどの技術開発が盛
んに行なわれている。即ち、このようなＶＲ技術によれ
ば、プログラミングにより決められた一連の作業を繰り
返しロボットに行わせるＮＣ加工機とは異なり、毎回違
った作業を正確にロボットに行わせることが可能となる
ものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例の前者によれば。拡大投影機により、加工後の小
型部品の形状の良否は検査員により判定するに留まる。
即ち、不良品を良品にすすために「バリ」を除去するよ
うな所謂追加工を行うことはできないことから、不良品
を見出した場合には、装置から取り外して、別の装置に
セットしてから追加工し、この後に拡大投影機を用いて
再度検査することとなる。この結果、不良品発生が多い
場合には、追加工が頻繁に発生してしまい、不良品を廃
棄する方が返って歩留まりが良くなってしまうような事
態になってしまう。

【０００９】換言すれば、実際の大量製造ラインでは、
初期加工後の良否判定の検査にのみにおいて装置を使用
することが多い。このために、初期加工による不良品の
発生はそのまま歩留りを反映することとなるため、前段
の初期加工においては必要以上に良い加工精度を設定し
ている。

【００１０】また、従来装置の後者においては、遠隔作
業用のマニピュレータであることから、試料を正確かつ
高精度に追加する作業をハンドリング操作することにか
なりの熟練を要するという欠点がある。つまり、マニピ
ュレータに取り付けられたカメラにより撮影されたモニ
タ画像と、マニピュレータを動かすハンドル等との間に
はヒステリシスなどによる多少の相対位置ズレを伴うた
めに、モニタを見ながら試料の形状や状態に合わせて正
確にマニピュレータを動かすことは非常に難しいもので
ある。

【００１１】即ち、具体的には、ハンドルを動かしてみ
て、実際のマニピュレータの動きをモニタで確認して必
要な操作量を判断しながら操作するために、モニタで判
別できうる程度のマニピュレータの動作精度しか確保で
きない。これは、カメラ撮影からモニタ画像に変換する
出力の位置精度が、ハンドル操作をマニピュレータ動作
に変換する機械的精度に比べて充分でないことが一因で
ある。さらにまた、両者（カメラ撮影からモニタ画像に
変換する出力、ハンドル操作をマニピュレータ動作に変
換する）の整合性を確保することは困難であることか
ら、実施の操作には相当の熟練を必要とする。

【００１２】そこで、上記のような遠隔操作装置を用い
て正確な加工を行えるようにするためには、複数のカメ
ラを利用した３次元位置検出機能であって、高速かつ高
性能な画像処理技術を伴ったシステムを利用した高精度
出力手段を設ける必要があるが、このような構成は、装
置が大型かつ高価になってしまう。

【００１３】一方、モニタとハンドルとのインターフェ
イスを別個の独立した構成にした場合には、双方の位置
ずれを小さくするには限界があることから、正確で高精
度の作業を指示しにくいとう問題があった。

【００１４】したがって本発明は上述した問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、物品
への作業内容に応じて物品への作業位置指定を遠隔操作
により確実にできるようにして、作業効率を向上するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明は試料台上に載置固定され
た被加工物品の形状をスクリーン上に投影する投影手段
と、スクリーンの投影面を入力盤面とするとともに、該
入力盤面上を所定の指示具により指示して座標入力を行
う座標入力手段と、被加工物品への所望部位への加工を
行うために所定移動方向の移動機構と所定工具とを具備
した加工手段と、座標入力手段を介して入力される座標
入力データと、加工手段の位置データとを入力し、座標
入力データと加工手段の位置データとの比較により加工
手段を所望部位に移動するように制御する制御手段とを
具備している。

【００１６】また、好ましくは、投影手段が被加工物品
を所定倍率で拡大または縮小して投影するように構成さ
れている。

【００１７】また、好ましくは、投影手段の倍率を設定
する倍率変更手段と、設定された倍率に合わせて加工手
段の移動及び動作を調節する調節制御手段とをさらに具
備している。

【００１８】また、好ましくは、座標入力手段は、ペン
形状をなした指示具から発生された振動を入力盤面内を
伝搬させ、スクリーン上に配設された複数の振動センサ
ーで検出し、検出された信号の到達タイミングより一義
的に求まる振動伝搬遅延時間より座標入力データを算出
する超音波方式である。

【００１９】また、好ましくは、試料台上に載置固定さ
れた被加工物品の外観形状を撮影乃至モニタ表示してお
き画像入力する画像入力手段と、画像入力手段により入
力された画像入力データを基に、被加工物品の２次元画
像データを合成生成する画像処理手段と、画像処理手段
の出力による２次元画像データを投射スクリーン上に投
射する投射表示手段と、投射スクリーンの投影面を入力
盤面とするとともに、入力盤面上を所定の指示具により
指示して座標入力を行う座標入力手段と、被加工物品へ
の所望部位への加工を行うために所定移動方向の移動機
構と所定工具とを具備した加工手段と、座標入力手段を
介して入力される座標入力データと、加工手段の位置デ
ータとを入力し、座標入力データと加工手段の位置デー
タとの比較により加工手段を所望部位に移動するように
制御するための主制御手段とを具備している。

【００２０】そして、好ましくは、座標入力手段は、ペ
ン形状をなした指示具から発生された振動を入力盤面内
を伝搬させ、スクリーン上に配設された複数の振動セン
サーで検出し、検出された信号の到達タイミングより一
義的に求まる振動伝搬遅延時間より座標入力データを算
出する超音波方式である。

【００２１】

【作用】上記構成によれば、試料台上に置かれた被加工
物品である試料の形状をスクリーンに投影し、指示具に
より座標入力を行うことにより、座標入力と投影出力と
の相対位置ずれを少なくするように働く。

【００２２】さらに、投影手段が試料の形状を所定の倍
率で拡大、或は、縮小して投影する投影手段としたこと
により、試料の形状や状態、さらに、加工手段の動き等
を適切な画面サイズで、操作者が確認できるようにな
る。

【００２３】さらに、投影手段の倍率を設定する倍率変
更手段と、設定された倍率に合わせて、加工手段の動作
を調節する制御手段を備えたことにより、必要に応じて
表示（投影スクリーン）の倍率を操作者が変更でき、倍
率が変わっても加工機の操作方法を変える必要がないよ
うにできる。

【００２４】さらに、座標入力手段が、ペン形状の指示
具により発生しスクリーン上を伝搬した振動を、スクリ
ーン上に配置したセンサで検出し、検出した信号の到達
タイミングより一義的に求まる振動伝搬遅延時間より座
標入力座標を算出する超音波方式の座標入力手段とした
ことにより、投影スクリーンと座標入力手段の入力面を
同一のものとすることで、入出力間での物理的な相対位
置ズレをゼロにするようにできる。

【００２５】また、試料台に置かれた試料をカメラによ
り投影するか、或は、試料の形状に関するデータをキー
ボードやマウス等により入力する入力手段と、入力手段
により入力された入力データを基に、試料の断面図、側
面図等の３面図、或は立面図等の２次元画像データを合
成する画像処理手段と、画像処理手段出力の２次元画像
データを投影スクリーン上に投射する投射表示手段と、
投影スクリーンに重ねて構成された、ペン形状の指示具
により座標入力を行う座標入力手段と、座標入力手段に
より入力された入力座標に連動して工具を移動及び動
作、或は、選択する加工手段を備えたことにより、作業
に応じて試料の３次元位置データを必要な２次元データ
に変換でき作業効率が向上し、かつ、一体に構成するこ
とで座標入力と投射画像出力との相対位置ズレをなくせ
るようにできる。

【００２６】そして、座標入力手段と、ペン形状の指示
具により発生し投影スクリーン上を伝搬した振動を、投
射スクリーン上に配置したセンサで検出し、検出した信
号の到達タイミングより一義的に求まる振動伝搬遅延時
間より座標入力座標を算出する超音波方式の座標入力手
段としたことにより、投影スクリーンと座標入力手段の
入力面を同一のものとすることで、入出力間での物理的
な相対位置ズレをゼロにするようにできるものである。

【００２７】

【実施例】以下に本発明の各実施例につき、添付図面を
参照して詳細に述べる。

【００２８】先ず、図１は第１実施例に係る遠隔操作加
工装置の要部を示した概念図であって、本図において図
中の一点鎖線で示した投影ユニット５の内部には光透過
材料から構成された試料台３が設けらえており、図示し
ない基部に固定されるか、あるいは基部に対して相対移
動可能になるように設けられている。

【００２９】この試料台３上には薄板状の試料２が載置
固定されているが、この試料２は外部からスリット（不
図示）を通して、簡単に試料台３に差込み入れることが
できるように構成されている。一方、試料２の外形形状
（アウトラインまたは影）は、投影ユニット５内に配設
されているランプ５１と複数のレンズ５２とミラー５３
を介して、投影ユニット５外に配設されている投影スク
リーン１上に結像するように構成されている。この投影
スクリーン１に結像された試料２のアウトライン画像Ｉ
は、投影ユニット５の光学的な設定により、実際の試料
寸法より拡大されており、例えば２０倍の大きさとなっ
て投影されている。

【００３０】以上のように構成される投影スクリーン１
上には座標入力タブレット６が積層ないし重ね合わせる
状態で設けられており、この座標入力タブレット６上を
タブレット入力用のペン状の指示具７で指定することに
より、タブレット入力座標出力が制御ユニット８に出力
されるように構成されている。

【００３１】この座標入力タブレット６には、例えば抵
抗膜方式の感圧式、電磁誘導方式や静電結合方式などを
使用可能であるが、図示のように投影スクリーン１に重
ねた状態でアウトライン画像Ｉを投影できる条件を満足
することができれば、他の方式のものでも良い。

【００３２】次に、上記の投影ユニット５の近傍には加
工ユニット９が配設されており、案内部材９１によりＸ
−Ｙ−Ｚ方向に移動自在に設けられるとともにており、
３軸のステージと回転ステージ（不図示）が備わってお
り、制御ユニット８からの移動データ（ステージ駆動信
号）により所望の位置に移動、及び回転する一方、加工
ユニット９に設けられているドリル９２やグラインダ９
３等の複数の工具を用いて、試料台３上の試料２に対す
る追加工を可能にしている。この加工ユニット９には上
述の制御ユニット８が接続されており、制御ユニット８
からの制御信号により工具が選択されるとともに、追加
工を時候する開始・終了する。

【００３３】図２は制御ユニット８内部のブロック図で
あって、本図において、タブレット６からの座標データ
（ｘ，ｙ）の値はデータ格納部８ａに入力される。ま
た、加工ユニット９からの位置データ（Ｘ，Ｙ）はツー
ル座標データ８ｂに格納されるように構成されており、
比較部８ｃにおいて、各データの比較を行いツールドラ
イバー８ｄに対する所定駆動指令を送り、加工ユニット
９の駆動を行うように構成されている。

【００３４】以上説明の構成による制御例を図３の動作
説明フローチヤートに基づいて述べると、試料２がセッ
トされるとステツプＳ１において作業開始がなされて、
投影ユニット５の起動がステツプＳ２において実行され
て、アウトライン画像Ｉが、投影スクリーン１に投影さ
れる。

【００３５】ここで、試料台３の平面の２次元座標位置
と、座標入力タブレット６の出力座標値とは予め複数の
基準位置を設定することにより、正確な相対位置合わせ
が行われていることから、投影スクリーン１に投影され
た試料２のアウトライン画像Ｉにおいて「バリ」などの
不具合箇所の確認がステツプＳ３において実施される
と、その投影画像位置と加工ユニットによる加工位置と
は正確に一致することになる。

【００３６】次に、ステツプＳ４において、目視検査に
よる不具合点の有無が判別されて、無しの場合には、次
の試料に移行する（ステツプＳ５）。一方、不具合点が
有りの判定があると、ステツプＳ６に進み、例えば不具
合箇所の追加工を要する部位を指示具７を用いて範囲指
定する。

【００３７】これに続き、ステツプＳ７において、制御
ユニット８はアウトライン画像Ｉに対応する実際の試料
の正確な位置を判断し、加工ユニット９の動作及び位置
を制御する演算処理を各座標、位置データに基づき実行
し、ステツプＳ８に進み、加工ユニット９のドリルやグ
ラインダ等の複数の工具を選択する一方、３軸のステー
ジと回転ステージをステージ駆動信号を発生して加工ユ
ニット９を所望の位置に移動、及び回転する。この後
に、加工が実施されて不具合箇所が除去されてステツプ
Ｓ９において終了する。ここで、加工ユニット９の工具
の選択は、制御ユニット８に設けられた切り替えスイッ
チ等であらかじめ設定できるようにして良く、また、座
標入力タブレット６上にあらかじめ工具選択用のタッチ
スイッチを印刷しておき指示具７で選択しても良い。

【００３８】さらに試料２が板状の形状である場合に
は、投影スクリーン１に投影されるアウトライン画像Ｉ
は単なる２次元情報となるが、試料２の識別及び加工を
行うためには充分な情報である。

【００３９】また、上記の本実施例では、板状の試料の
良否の判定を、従来の拡大投影機を操作する際と同じ感
覚で使用できるだけでなく、試料の追加工も試料台に試
料を置いたそのままの状態で正確に行うことができる。

【００４０】以上をまとめると、作業状態を監視する表
示器、すなわち出力インターフェイスである投影スクリ
ーン１と、加工箇所を指示する座標入力タブレット６を
重ねて１体化することで、単に操作性が向上するだけで
なく、小型部品の加工も拡大投影することで指示具７に
よる加工範囲の指示を行い易くなり作業性が大幅に向上
することになる。

【００４１】次に、タブレット６と投影スクリーン１を
上述のように重ねることで、高精度（正確）に加工操作
が行えることになるが、依然として誤差が残ることにな
る。即ち、図４の視差の説明図において、操作者の視線
位置により変わる視差誤差が発生する、したがって上述
のように投影スクリーン１と座標入力タブレット６を重
ねて配置しても、タブレットを機能させるために必要と
なる図示のような物理的な寸法を確保しなければなら
ず、視差誤差の要因を完全に「ゼロ」にはできない。こ
の視差誤差量は視線の入力面に対する角度によって変わ
ってしまうために、操作者が同じ位置から見ていても、
投影スクリーン１上の位置によって視差誤差量が変わる
ことになる。

【００４２】そこで、図５の模式図であってタブレット
の特徴的な一部の構成要素のみを示した断面図におい
て、座標入力タブレット１として超音波方式のタブレッ
トを使用し、タブレット６の入力面６ａを投影スクリー
ン１と共有するように構成している。このようにタブレ
ット６の入力面６ａを投影スクリーン１と共有可能にす
る方式のタブレットとしては、超音波方式の座標入力装
置が使用可能である。

【００４３】この方式のタブレットとしては、例えば、
特願昭61-245474 の「座標入力装置」）において開示さ
れているので、詳細な説明は省略する。この方式のタブ
レットを用いるために投影スクリーン１は、少なくとも
一方の面が光を散乱するように凹凸の表面処理がなさ
れ、かつ振動（表面波、或は板波）が伝播するような材
料（ガラスやプラスチック等）が用いられる。

【００４４】以上の構成において振動ペンからなる指示
具７から発せられた振動は、投影スクリーン１上を伝播
して、所定の場所に設置された複数の振動検出センサ１
０により検出され、伝播にかかった時間から伝播距離を
求め、３角測量の方法で指示具７による指示位置の座標
を算出する。以上の動作において、投影面と座標指示面
が同一な構成であるために、視差誤差が全くないシステ
ムが得られる。これにより、正確な加工位置を指定でき
る高精度な加工機を実現可能にできる。

【００４５】次に、本発明の第２実施例の構成につき、
図６の遠隔操作加工装置の要部を示した概念図に基づい
て述べる。本図において、第１実施例において説明済の
構成については、同様の符号を付して説明を割愛して相
違部分に限定して述べる。

【００４６】本図において、制御ユニット８からの倍率
制御信号により投影ユニット５が図中の矢印Ｈ方向に移
動するとともに、投影ユニット５内部のレンズ５２も矢
印ｈ方向に移動するように構成されており、投影スクリ
ーン１上で結像される試料２の像の拡大倍率を変更でき
るようにしている。

【００４７】このために投影ユニット５とレンズ５２の
それぞれの移動量は、倍率を変えても必ず投影スクリー
ン１上で結像されるように自動調節機能を有している。
この拡大倍率は、制御ユニット８に設けられたスイッチ
（不図示）により設定するか、座標入力タブレット６上
に印刷された倍率指定項目を指示具７で指示することに
より行われるように構成されている。

【００４８】以上の構成により、倍率変更の指示がなさ
れると、投影ユニット５とレンズ５２の各矢印方向の移
動を行うとともに、座標入力タブレット６からの出力座
標値（ｘ．ｙ）に基づいて加工ユニット９に対して出力
する移動データに変換する際に、制御ユニット８におい
て倍率に合わせた変換が自動的に行われるように構成さ
れている。

【００４９】すなわち、いかなる倍率においても、指示
具７で指示した試料２の加工箇所に加工ユニット９の工
具が移動するように制御される。尚、この実施例におい
ては、倍率の設定に合わせて自動的に工具の動きが変わ
る構成としたが、必ずしも自動でなくて良く、倍率変更
後に試料台３上の座標と、座標入力タブレット６の座標
との間の位置合わせ調整を行う位置合わせ手段を備えて
いても良い。

【００５０】この位置合わせ手段は、上述のあらかじめ
定めた基準位置を指示具７で指示することで、制御ユニ
ット８により位置ずれや線長さの倍率を補正する方法
や、あらかじめ制御ユニット８が位置合わせ用のテーブ
ルをデータとして保持しておき、テーブルに応じた倍率
の設定を実行する構成であっても良い。

【００５１】以上のように本装置によれば、必要に応じ
て倍率を変更しながら加工箇所の指示を正確に行えるこ
とから、上述したように不具合箇所の発見後の所謂追加
工装置としての使用ばかりではなく、製造ロットが少な
い場合には加工箇所を拡大して範囲指定し加工を行う拡
大投影加工装置として使用しても十分に産業上利用価値
を具備する装置となるものである。

【００５２】次に、本発明の第３実施例を図７の概念図
に基づき述べる。本図において、試料は、上記のような
板状の試料に限らなず、立体的な試料の加工及び検査が
可能であることが望ましい。そこで、本実施例では立体
的な試料２を扱うことが可能となるように、試料台３上
に載置固定された試料２はＴＶカメラ１１により撮影さ
れた後に、画像データ出力として制御ユニット８に出力
されるように構成されている。

【００５３】このＴＶカメラ１１は図示のように多関節
ロボット１２の先端部位に固定されており、、撮影方向
と３次元位置（Ｘ−Ｙ−Ｗ）を変えることが可能な構成
となっている。この移動は制御ユニット８からのカメラ
位置・姿勢制御信号により行われるようにしており、ま
たＴＶカメラ１１により得られた画像データは、制御ユ
ニット８において画像処理され、３次元情報が２次元情
報に変換される。

【００５４】すなわち、一方向または複数の方向からの
画像データを基に、試料形状の３次元座標データを生成
した後に記憶手段（不図示）に格納した上で、必要に応
じて加工位置に応じて正面図や側面図、断面図などの画
像データに変換する。

【００５５】このようにして変換された２次元画像デー
タはプロジェクタ１３に送られ、投射スクリーン１４上
に表示されるので、操作者は投射スクリーン１４を見て
試料２の形状を判断して、投射スクリーン１４上に重ね
られて設けられた座標入力タブレット６を指示具７で指
示することにより、加工箇所の指示を行う。

【００５６】このようにして指示具７により指示された
座標入力タブレット６上の座標位置データは制御ユニッ
ト８に送られる。一方、制御ユニット８は送られた指示
座標位置データより、必要な加工位置を判断して、加工
ユニット９及び試料台３を移動する。

【００５７】尚、本実施例では、試料台３面上の２次元
の移動は試料台３が、加工ユニット９と試料台３との距
離方向と回転方向（向き合わせ）の移動は加工ユニット
９が行う構成としており、上述のように、全て加工ユニ
ット９側で行う構成とは異なるが、試料と工具との相対
的な移動が必要であるだけで、いずれの手段により移動
を行っても構わないことは言うまでもない。また、制御
ユニット８はカメラ位置・制御信号を生成するのと同時
に、試料台３の位置とＴＶカメラ１１からの画像データ
上の位置との整合を取る。これにより、座標入力タブレ
ット６で指示された試料２上の加工箇所と、実際に試料
２と工具が加工する位置とが一致することになる。

【００５８】以上説明の実施例においても、上述の超音
波方式の座標入力タブレット６を使用すればさらに加工
位置指示精度を向上できることは言うまでもない。

【００５９】以上説明の第３実施例の構成によれば、１
台のＴＶカメラ１１を用いて、試料２の３次元座標デー
タを得ていた。このために、例えば試料２の肉厚等を知
るための断面図への画像変換処理には時間を要すること
になる。

【００６０】図８に複数のＴＶカメラ１１を用意してリ
アルタイムで３次元座標データを得る構成例を示す。図
８（ａ）は第４実施例の概念図、（ｂ）はモニタ図であ
る。本図において、複数のＴＶカメラを固定して用いる
ようにすれば、時間を要する座標変換処理が必要でなく
ある。この結果、制御ユニット８の能力も低くできるた
め、安価な加工機を実現可能になる。本図において、複
数の投射スクリーン上に複数のカメラ１１Ａ、１１Ｂか
らの生の映像データを表示させ、複数の指示具７Ａ、７
Ｂを用いて加工箇所を指示できるようにして、同時に複
数の工具９が動作するように構成されている。

【００６１】尚、この実施例においては、乗用車などか
なり大型の試料２を、小さなスクリーンに縮小して表示
する構成例を図示したが、これとは逆に上述のように微
細部品を拡大投影するように構成しても良いことは言う
までもない。さらにまた、加工用の工具類は、上述した
構成に限定されず、例えば旋盤を試料台として用いるな
どして、オンサイト用の加工機に必要な構成要素を備え
ることで、同様の効果が得られる。

【００６２】また、上記の実施例では、投射スクリーン
１に投射する画像データは、ＴＶカメラ１１により撮影
した生データ（アナログ値）自体か、撮影データを画像
処理してデジタル変換したものを使用するとしたが、制
御ユニット８に、キーボードやマウス等の別の入力手段
を設けておき、表示された画像データを操作者が形成し
て加工できるように構成としても良い。具体的には、理
想的な加工後の形状をあらかじめ入力しておき、ＴＶカ
メラ１１からのデータと重ねて表示すれば加工不良箇所
が容易に判定できるようになるものである。

【００６３】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。以上説明したように、試料
の２次元的形状を投影或は投射スクリーンに表示させ、
スクリーンと一体に構成した座標入力タブレットへの座
標指示と連動して、加工用の工具が試料の指示位置を加
工する加工機としたことで、作業性の高い、高精度な加
工が行える。

【００６４】さらに、座標入力タブレットに超音波方式
のタブレットを利用することで、視差誤差の全くない高
精度な操作が行える。さらに、超音波方式では、抵抗膜
方式並の大面積の入力面が可能となり、しかもサブミリ
の精度を備えている点から考えて、遠隔操作加工装置に
は最も適切となる。

【００６５】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被加工物品への作業内容に応じて被加工物品への作業位
置指定を遠隔操作により確実に行えるようにして、作業
効率を向上することが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る概略説明をする概念
図である。

【図２】図１の制御部８のブロック図である。

【図３】図２の動作説明フローチヤートである。

【図４】スクリーンとタブレットの断面図である。

【図５】スクリーンと超音波式タブレットの断面図であ
る。

【図６】本発明の第２実施例に係る概略説明をする概念
図である。

【図７】本発明の第３実施例に係る概略説明をする概念
図である。

【図８】（ａ）は本発明の第４実施例に係る概略説明を
する概念図である。（ｂ）は（ａ）のモニタ表示状態の
説明図である。

【符号の説明】

１ 投影スクリーン、 ２ 試料、 ３ 試料台、 ６ 座標入力タブレット、 ７ 指示具、 ８ 制御ユニット、 ９ 加工ユニット、 １１ ＴＶカメラ、 １３ プロジェクタ、 １４ 投射スクリーン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 肇 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小林 克行 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 吉村 雄一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料台上に載置固定された被加工物品の
   形状をスクリーン上に投影する投影手段と、 前記スクリーンの投影面を入力盤面とするとともに、該
   入力盤面上を所定の指示具により指示して座標入力を行
   う座標入力手段と、 前記被加工物品への所望部位への加工を行うために所定
   移動方向の移動機構と所定工具とを具備した加工手段
   と、 前記座標入力手段を介して入力される前記座標入力デー
   タと、前記加工手段の位置データとを入力し、前記座標
   入力データと前記加工手段の位置データとの比較により
   前記加工手段を前記所望部位に移動するように制御する
   制御手段と、 を具備することを特徴とする遠隔操作加工装置。
2. 【請求項２】 前記投影手段が前記被加工物品を所定倍
   率で拡大または縮小して投影することを特徴とする請求
   項１に記載の遠隔操作加工装置。
3. 【請求項３】 前記投影手段の倍率を設定する倍率変更
   手段と、 前記設定された倍率に合わせて、前記加工手段の移動及
   び動作を調節する調節制御手段と、 をさらに具備したことを特徴とする請求項２に記載の遠
   隔操作加工装置。
4. 【請求項４】 前記座標入力手段は、ペン形状をなした
   前記指示具から発生された振動を前記入力盤面内を伝搬
   させ、前記スクリーン上に配設された複数の振動センサ
   ーで検出し、該検出された信号の到達タイミングより一
   義的に求まる振動伝搬遅延時間より前記座標入力データ
   を算出する超音波方式であることを特徴とする請求項１
   に記載の遠隔操作加工装置。
5. 【請求項５】 試料台上に載置固定された被加工物品の
   外観形状を撮影乃至モニタ表示しておき画像入力する画
   像入力手段と、 該画像入力手段により入力された画像入力データを基
   に、前記被加工物品の２次元画像データを合成生成する
   画像処理手段と、 前記画像処理手段の出力による２次元画像データを投射
   スクリーン上に投射する投射表示手段と、 前記投射スクリーンの投影面を入力盤面とするととも
   に、該入力盤面上を所定の指示具により指示して座標入
   力を行う座標入力手段と、 前記被加工物品への所望部位への加工を行うために所定
   移動方向の移動機構と所定工具とを具備した加工手段
   と、 前記座標入力手段を介して入力される前記座標入力デー
   タと、前記加工手段の位置データとを入力し、前記座標
   入力データと前記加工手段の位置データとの比較により
   前記加工手段を前記所望部位に移動するように制御する
   ための主制御手段と、 を具備することを特徴とする遠隔操作加工装置。
6. 【請求項６】 前記座標入力手段は、ペン形状をなした
   前記指示具から発生された振動を前記入力盤面内を伝搬
   させ、前記スクリーン上に配設された複数の振動センサ
   ーで検出し、該検出された信号の到達タイミングより一
   義的に求まる振動伝搬遅延時間より前記座標入力データ
   を算出する超音波方式であることを特徴とする請求項５
   に記載の遠隔操作加工装置。