JPH0776073A - 自動描画装置における描画方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 車両などの被描画対象の描画面（側板など）
に絵や文字などの画像を自動的に描画する自動描画装置
における描画方法を提供する。 【構成】 本発明は、車両などの被描画対象の描画面に
対して、複数のノズル３ｂを備えたインクノズルユニッ
ト３をＸ−Ｙ方向に順次走査させつつ、インクノズルユ
ニット３の各ノズル３ｂから塗装インクを噴射させて描
画するようにした自動描画装置において、インクノズル
ユニット３またはその近傍に設けた被描画対象の描画面
との離間距離（Ｚ方向距離）を求める距離検出センサＳ
₃ を、描画に先立って、被描画対象の描画面に対してＸ
−Ｙ方向に順次走査させて、予め当該被描画対象の描画
面Ｂとの離間距離データを読み取り、描画の際には、当
該離間距離データに基づいて、インクノズルユニット３
をＺ方向に移動させつつ、Ｘ−Ｙ方向に順次走査させて
描画するようにした自動描画装置における描画方法にあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両などの被描画対象
の描画面（側板など）に絵や文字などの画像を自動的に
描画する自動描画装置における描画方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】

【発明が解決しようとする課題】現在、車両の側板など
に絵や文字など描く場合には、一般に人手に頼っている
のが現状で、一部にインクノズルユニットをコンピュー
タ制御して自動的に描画する装置なども提案されてい
る。

【０００３】しかしながら、上記人手による場合には、
描画に際して高度の熟練が必要とされるのみならず、イ
ンク（塗料）を筆や刷毛で塗るものであるため、描画イ
メージが限定される。例えば写真画のように微細な点の
集合からなる描画イメージを得ることは極めて困難であ
る。

【０００４】これに対して、上記描画装置によると、コ
ンピュータ制御部を所定の如くセットするのみで、写真
画のような自在なイメージの画像を描画することができ
るものの、従来装置では、被描画対象が車両などのよう
に、描画時、１台１台がその都度搬入設置され、しか
も、その描画面が荷台側板などの特定エリアに限定され
る場合には、搬入車両と自動描画装置との位置合わせが
難しく、うまく対応できないなどの問題があった。特
に、トラックなどの車両にあっては、積載時の走行安定
性を確保する意味から、非積載時には荷台側が床高とな
って車両全体が傾いていることが一般的である。現在、
このような条件下にある対象に対して、簡単に水平画像
を描画する自動描画装置は、提案されていない。

【０００５】そこで、本出願人等は、上記のような問題
点を解消する自動描画装置を既に提案しており（特願平
４−３３０９９０号）、これを図示すると、図３〜図６
の如くである。

【０００６】これらの図において、１は自動描画装置、
２はその画像処理装置、３は被描画対象である例えば車
両Ａの描画面（車両側板など）Ｂにカラー塗料などの塗
装インクを噴射させて絵や文字などの画像を描画する自
動描画装置１のインクノズルユニット、４は車両Ａの描
画面Ｂに対向して設置され、上記インクノズルユニット
３を２次元方向（Ｘ−Ｙ方向）にトラバースさせるノズ
ル駆動部、５はこのノズル駆動部３を制御する描画制御
部（コントローラ）、６は車両Ａの外形図データＤ₁ と
当該車両Ａの描画面Ｂに描画する画像データＤ₂ とが入
力される画像処理装置２のコンピュータ、メモリー、イ
ンターフェースなどの内蔵された画像処理部、Ｓ₁ は例
えば上記インクノズルユニット３の可動部（スライダー
台）３ａに装着されて車両Ａの位置データＤ₃ を検出し
て当該位置データＤ₃ を画像処理部６に入力させるセン
サなどからなる位置検出手段、Ｓ₂ は被描画対象の傾斜
角度データＤ₄ を検出して当該傾斜角度データＤ₄ を画
像処理部６に入力させるセンサなどからなる傾斜角度検
出手段、７は画像処理部６に接続されて車両Ａの外形図
やその外形図の描画面Ｂに描画画像Ｃを嵌め込んだ状態
などを表示するディスプレ（モニター）である。

【０００７】また、８は上記画像処理部６に接続されて
車両Ａの描画面Ｂに描画画像Ｃを嵌め込んだ状態を試し
印刷などするためのプロッタやプリンタなどの印刷部
（出力部）、９は写真、絵、ドラフトなどの画像ソース
（資料）１０ａ〜１０ｂに描かれた絵などの画像データ
Ｄ₂₁〜Ｄ₂₂を画像処理部６に入力させるためのイメージ
スキャナ、１１は描画する文字などの画像データＤ₂₃を
直接画像処理部６に入力させるためのキーボード、１２
はキャドシステムなどにより予めフロッピーデスク１３
などに登録された車両Ａの外形図データＤ₁ を画像処理
部６に入力させるためのデスクドライバ、１４は上記イ
メージスキャナ９と同様に写真などの画像ソース１０ａ
〜１０ｂに描かれた絵などの画像データＤ₂₁〜Ｄ₂₂を画
像処理部６に入力させるため電子カメラやビデオカメラ
などの電子式撮像機である。

【０００８】上記ノズル駆動部４は、例えば図４に示し
たように、描画工場の床面に設置された枠部材４ａとこ
の枠部材４ａの上下部材間に装着され、水平方向（Ｘ方
向）に自在にトラバースする縦型スライダー部４ｂと上
記インクノズルユニット３が装着されると共に縦型スラ
イダー部４ｂの軸方向（上下方向＝Ｙ方向）に自在にト
ラバースするスライダー台３ａとからなる。そして、縦
型スライダー部４ｂはこれに連繋されたネジシャフト４
ｃとモータＭ₁ によりＸ方向に移動され、スライダー台
３ａはこれに連繋されたネジシャフト４ｄとモータＭ₂
によりＹ方向に移動される用になっているため、インク
ノズルユニット３は、車両Ａの全描画面範囲を自在に走
査することができる。

【０００９】上記インクノズルユニット３の構造は、例
えば図５〜図６に示したように、３原色と黒などの４個
のノズル３ｂを備えてなり、上記スライダー台３ａに
は、例えば溝型案内部材３ｃおよびリニヤ型軸受け部材
３ｄなどを介して摺動自在に保持されている。そして、
このインクノズルユニット前面などに設けた距離検出セ
ンサＳ₃ により、車両Ａの描画面Ｂとの離間距離ｓを検
出し、例えば当該インクノズルユニット３とスライダー
台３ａ間に設置した駆動源３ｅによって、ノズル３ｂ先
端の離間距離（Ｚ方向距離）を常に一定に保持するよう
にしてある。

【００１０】しかして、上記構成の自動描画装置１によ
ると、次のようにして、車両Ａの描画面Ｂに所望の描画
画像Ｃを、ディスプレ７を見ながら、修正など加えつ
つ、正確にかつ迅速に処理することができる。先ず、描
画しようとする車両Ａを本自動描画装置１の設置された
描画工場などのノズル駆動部４の脇に対向させて搬入設
置する。次に、この車両Ａに対応した同一車両の外形図
データＤ₁ を、例えば予め登録されたプロッピーデスク
１３から選択し、デスクドライバ１２により画像処理部
６に取り込み、これをディスプレ７上に表示させる。こ
の後、このディスプレ７上の車両Ａの外形図に対して、
上記描画工場に搬入された搬入車両Ａとの位置合わせを
行うため、上記ノズル駆動部４を駆動させて、上記位置
検出センサＳ₁ をＸ−Ｙ方向にトラバースさせ、車両Ａ
の前後端などの位置データＤ₃ を検出し、これらの位置
データＤ₃ を画像処理部６に入力させ、この位置データ
Ｄ₃ を利用して、ディスプレ７上の車両外形図と搬入車
両Ａとの位置を合わせを行う。

【００１１】この位置合わせ後、ディスプレ７上の車両
外形図の描画面Ｂに対して、先ず、描画する絵や文字な
どの画像データＤ₂ を嵌め込む。この画像データＤ₂ の
嵌め込みは、絵などの画像データＤ₂₁〜Ｄ₂₂はイメージ
スキャナ８または電子撮像機１４などの入力手段で読み
込ませ、文字などの画像データＤ₂₃は直接キーボード１
１から入力させる。これにより各画像データＤ₂₁〜Ｄ₂₃
から合成された描画画像Ｃが作成される。この描画画像
Ｃの作成にあたっては、画像処理部６に内蔵されたコン
ピュータ機能により、ディスプレ７上の画面を見なが
ら、上記複数の絵柄の合成、回転、拡大加工、絵柄の必
要な部分の拡大、縮小入力、その配置、あるいは文字入
力、その拡大、縮小、位置決めなどを自在に調整し、修
正することができる。

【００１２】上記位置合わせにより、ディスプレ７上の
描画画像Ｃは、搬入車両Ａの描画面Ｂに対して、正確に
合致して嵌め込まれるため、この適正な描画画像Ｃの画
像データＤ₂ を画像処理部６から描画制御部５に出力さ
せれば、ノズル駆動部４を対して、インクノズルユニッ
ト３がそのノズル３ｂから描画画像Ｃに対応したカラー
などの塗装インクを噴射させて、例えば描画面Ｂの上方
から下方にかけて順次走査（スキヤン）されるため、上
記描画画像Ｃに対応した絵や文字などの画像が自動的に
描かれる。

【００１３】このような描画において、最適な塗装イン
クの噴射距離を確保するため、インクノズルユニット３
のノズル３ｂ先端を、上記距離検出センサＳ₃ の働きに
よって、車両Ａの描画面Ｂから一定の離間距離（Ｚ方向
距離）ｓで保持するように設定しているものの、このＺ
方向への移動を高精度で、かつ、インクノズルユニット
３のＸ−Ｙ方向への高速の走査に追随させて行うには、
（１）先ず、インクノズルユニット３のスライダー台３
ａ部分に付設された、例えば上記溝型案内部材３ｃ、リ
ニヤ型軸受け部材３ｄ、駆動源３ｅなどからなるＺ方向
駆動部が結構大型で高性能の駆動部である必要があり、
当該駆動部自体のコスト上昇が避けられず、（２）ま
た、単にＺ方向駆動部を高精度化するのみでは、車両Ａ
の描画面Ｂの細かい不要な凹凸形状までも読み取る結果
となって、インクノズルユニット３のＺ方向への移動が
追随不能となったり、（３）さらに、このような細かい
不要な凹凸形状にまでリアルタイムに対応するには、高
性能の内蔵コンピュータが必要となるなどの問題もあ
り、改善すべき余地があった。

【００１４】本発明は、このような観点に立ってなされ
たもので、インクノズルユニットの被描画対象の描画面
からの離間距離（Ｚ方向距離）を距離検出センサによっ
てリアルタイムに求めて対応するのではなく、予め離間
距離データを読み取り、この離間距離データを利用する
ことにより、上記問題を解消した自動描画装置における
描画方法を提供せんとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】かゝる本発明の構成は、
車両などの被描画対象の描画面に対して、ノズルを備え
たインクノズルユニットをＸ−Ｙ方向に順次走査させつ
つ、当該インクノズルユニットのノズルから塗装インク
を噴射させて描画するようにした自動描画装置におい
て、前記インクノズルユニットまたはその近傍に前記被
描画対象の描画面との離間距離（Ｚ方向距離）を求める
距離検出センサを設け、先ず、前記描画に先立って、当
該距離検出センサを、被描画対象の描画面に対してＸ−
Ｙ方向に順次走査させて、予め当該被描画対象の描画面
との離間距離データを読み取り、前記描画の際には、当
該離間距離データに基づいて、前記インクノズルユニッ
トをＺ方向に移動させつつ、Ｘ−Ｙ方向に順次走査させ
て描画するようにしたことを特徴とする自動描画装置に
おける描画方法にある。

【００１６】

【作用】このように本発明によると、インクノズルユニ
ットの被描画対象の描画面からの離間距離（Ｚ方向距
離）を予め離間距離データとして読み取る方法であるた
め、インクノズルユニットのＺ方向駆動部を、距離検出
センサでの検出と同時にリアルタイムに演算するなどし
て対応する必要がなくなる。これにより、インクノズル
ユニットのＺ方向駆動部は、小型で、かつ簡単な構造で
十分対応できようになり、また、離間距離データの読み
取りピッチを大きく設定すれば、細かい不要な凹凸形状
によって影響されることもなくなり、さらに、描画処理
を同時に行う内蔵コンピュータの負担も大幅に低減させ
ることができる。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明に係る自動描画装置における
描画方法を実施するための装置系の要部の一例を示した
ものである。かゝる本発明の描画方法を実施するための
自動描画装置も、基本的には、上述した図３〜図６の装
置とほぼ同様の構成からなり、同一ないし同種部分に
は、同一の符号を付してある。

【００１８】つまり、本発明の描画方法を実施するため
の装置系の要部である、ノズル駆動部４は、上記図４の
ものとほぼ同構造で、インクノズルユニット３の装着さ
れたスライダー台３ａは、モータＭ₁ およびモータＭ₂
の駆動により、被描画対象である車両の描画面Ｂの全範
囲を上方から下方に向けて、Ｘ−Ｙ方向に順次走行（ス
キャン）できるようになっている。

【００１９】また、インクノズルユニット３は、上記図
６ものとほぼ同様で、例えば溝型案内部材３ｃおよびリ
ニヤ型軸受け部材３ｄなどからなるＺ方向駆動部３０を
介して、スライダー台３ａに摺動自在に保持されてい
て、当該インクノズルユニット３とスライダー台３ａ間
に設置した駆動源（図示省略）によって、Ｚ方向に進退
移動できるようなっており、さらに、このインクノズル
ユニット３の前面などには距離検出センサＳ₃ に設け、
車両の描画面Ｂとの離間距離ｓを検出し、離間距離デー
タとして読み取れるようになっている。

【００２０】しかして、このような装置系において、本
発明の描画方法を実施するには、先ず、図１に示したよ
うに、描画に先立って、ノズル駆動部４を駆動させて、
インクノズルユニット３に設置された距離検出センサＳ
₃ を一定位置に固定した状態で、車両の描画面Ｂに対し
てＸ−Ｙ方向に順次走査させて、予め車両の描画面Ｂと
の離間距離データを読み取る。

【００２１】このときの距離測定点は、図１中の○点
（例えばＰ₁₁〜Ｐ_1n→Ｐ_2n〜Ｐ₂₁・・・Ｐ_n1〜Ｐ_nn）部
分で示され、当該○点を結んだ軌跡が離間距離データ読
み取り時の走査線Ｌ₁ となる。この測定点間のピッチ巾
は、その値が小さいほど、車両の描画面Ｂの凹凸形状や
傾斜形状などに忠実に対応することができるわけである
が、あまり細かいと、走査時間が掛り作業性が低下する
一方、上述したように細かい不要な凹凸形状などが必要
以上に読み取られる結果となって、かえって好ましくな
い。さらに、内蔵コンピュータにも過大な負担を与える
ことになる。したがって、ノズル３ｂの噴射ピッチよ
り、十分大きく取ることが好ましく、例えば１００ｍｍ
〜２００ｍｍ程度とするとよい。

【００２２】このようにして読み取った上記離間距離デ
ータは、例えば自動描画装置１の描画処理部５や画像処
理部６などの部分に内臓させてある内臓コンピュータに
より所定の演算処理を施した後、所定のメモリ部分に格
納させる。例えば、上記図１において、距離測定点Ｐ₁₁
→Ｐ₁₂→Ｐ₂₁→Ｐ₂₂によって囲まれた描画面Ｂの分割エ
リアＢ₁ を例に取ると、離間距離データの読み取りピッ
チが大きく、距離測定点が４個所しかないのに対して、
図２に示したように、ノズル３ｂのインク噴射点Ｐ
_BL（図中黒点) の噴射ピッチは、さらに細かくなるた
め、描画時のノズル３ｂの噴射ピッチに対応した中間位
置の離間距離データは、上記内臓コンピュータによる補
完演算によって求め、その結果を上記のようにメモリ部
分に格納しておく。もちろん、他の分割エリアＢ₂ 〜Ｂ
_n についても同様にして、ノズル３ｂの噴射ピッチに対
応した離間距離データを求め、メモリ部分に格納してお
く。このインク噴射点Ｐ_BLを結んだ軌跡が描画のための
走査線Ｌ₂ となる。また、この際のコンピュータ演算な
どには、かなりの負担と時間を要するものの、この場
合、距離検出センサＳ₃ での検出と同時にリアルタイム
に処理する必要はないため、殆ど問題とならない。

【００２３】このような離間距離データの読み取りおよ
び所定の演算処理が終わった後、本来の画像描画を行う
わけであるが、当該描画の際には、上記離間距離データ
に基づいて、インクノズルユニット３が各インク噴射点
Ｐ_BLに達した時点で、当該インクノズルユニット３をＺ
方向に進退移動させつつ、ルズル３ｂからは画像データ
Ｄ₂ に対応した塗装インクを噴射させ、上記走査線Ｌ₂
に沿ってＸ−Ｙ方向に順次走査させれば、所望の画像を
車両の描画面Ｂに描画することができる。

【００２４】なお、上記実施例では、距離検出センサＳ
₃ をインクノズルユニット３に取り付け場合であった
が、本発明は、これに限定されず、被描画対象の描画面
Ｂとの離間距離が検出できる部分であればよく、スライ
ダー台３ａなどのインクノズルユニット３の近傍などで
もよい。また、上記実施例の場合、被描画対象が車両の
場合であったが、車両のように描画の都度ノズル駆動部
４の脇に対向させて設置する必要のある物品にあって
は、同様に適用することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る自動描画装置における描画方法によれば、次のよ
うな優れた効果が得られる。

【００２６】（１）先ず、描画に先立って、インクノズ
ルユニットの被描画対象の描画面からの離間距離（Ｚ方
向距離）を予め離間距離データとして読み取る方法であ
るため、インクノズルユニットのＺ方向駆動部を、距離
検出センサでの検出と同時にリアルタイムに演算処理し
て対応駆動させる必要がなくなり、小型で、かつ簡単な
構造の駆動部で十分対応することができるようになる。
つまり、Ｚ方向駆動部自体のコストダウンが可能とな
る。まこ、この小型化により、インクノズルユニットや
スライダー台部分などが軽量化されるため、結果とし
て、ルズル駆動部全体の小型化および低コスト化も可能
となる。

【００２７】（２）また、離間距離データの読み取りピ
ッチを、ノズルの噴射ピッチに比較して、大きく設定す
れば、読み取り時間の高速化が可能で、大幅な作業性の
低下を招くこともない。かえって、被描画対象の描画面
の細かい不要な凹凸形状などを必要以上に読み取るなど
の弊害がなくなるなどの利点が得られる。

【００２８】（３）さらに、離間距離データの読み取り
ピッチ間のノズルの噴射ピッチに対応した中間位置の離
間距離データは、内蔵コンピュータによる補完演算によ
って求められるため、描画面の凹凸形状が平均化される
利点があると同時に、この平均化により、インクノズル
ユニットのＺ方向駆動部における追随移動に無理がな
く、スムーズに行えるなどの利点もある。

【００２９】（４）上記ノズルの噴射ピッチに対応した
全描画面の離間距離データの補完演算などでは、内蔵コ
ンピュータにかなりの負担と時間を要求するものの、こ
の演算などは、上記のように描画とは別行程で予め行わ
れるため、それほど高性能のコンピュータでなくとも十
分対応することができ、結果として、装置系のコストダ
ウンを達成することができる。

【００３０】（５）さらにまた、上記被描画対象の描画
面に対する離間距離データは、例えば同一車種に対して
はほぼ同一となるため、一度測定した離間距離データ、
または予め車種毎に離間距離データを求めておき、これ
を保存管理することにより、逐次利用することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動描画装置における描画方法を
実施するための装置系の要部の一例を示した概略側面図
である。

【図２】本発明の描画方法による、離間距離データの測
定ピッチと描画時のノズル噴射ピッチとの関係を示した
概略説明図である。

【図３】本発明の描画方法が適用される自動描画装置の
全体の一例を示したブロック図である。

【図４】図３の自動描画装置におけるインクノズルユニ
ットをトラバースさせるノズル駆動部を示した概略側面
図である。

【図５】図３の自動描画装置におけるインクノズルユニ
ットを示した平面図である。

【図６】図３の自動描画装置におけるインクノズルユニ
ットを示した概略縦断面図である。

【符号の説明】

１ 自動描画装置 ２ 描画処理装置 ３ インクノズルユニット ３ａ スライダー台 ３ｂ ノズル ４ ノズル駆動部 ５ 描画制御部 ６ 画像処理部 ７ ディスプレ ８ 印刷部 ９ イメージスキャナ １１ キーボード １２ デスクドライバ １３ フロッピッーデスク １４ 撮像機 ３０ Ｚ方向駆動部 Ａ 被描画対象 Ｂ 被描画対象の描画面 Ｂ₁ 〜Ｂ_n 描画面の分割エリア Ｃ 描画画像 Ｄ₁ 外形図データ Ｄ₂ 画像データ Ｄ₃ 位置データ Ｄ₄ 傾斜角度データ Ｓ₁ 位置検出手段 Ｓ₂ 傾斜角度検出手段 Ｓ₃ 距離検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 昌洋 東京都港区三田３丁目５番28号 日産アル ティア株式会社内 (72)発明者 相沢 昭彦 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 賀谷 俊幸 広島県広島市東区牛田東２丁目10−25 中 央電子計測株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両などの被描画対象の描画面に対し
   て、ノズルを備えたインクノズルユニットをＸ−Ｙ方向
   に順次走査させつつ、当該インクノズルユニットのノズ
   ルから塗装インクを噴射させて描画するようにした自動
   描画装置において、前記インクノズルユニットまたはそ
   の近傍に前記被描画対象の描画面との離間距離（Ｚ方向
   距離）を求める距離検出センサを設け、先ず、前記描画
   に先立って、当該距離検出センサを、被描画対象の描画
   面に対してＸ−Ｙ方向に順次走査させて、予め当該被描
   画対象の描画面との離間距離データを読み取り、前記描
   画の際には、当該離間距離データに基づいて、前記イン
   クノズルユニットをＺ方向に移動させつつ、Ｘ−Ｙ方向
   に順次走査させて描画するようにしたことを特徴とする
   自動描画装置における描画方法。