(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物の形状を指定する形状データを生成する生成手段と、
前記工作物の表面の位置を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定された位置の表面の平滑さに対応する揺動データを基に、揺動としての表面の平滑さの振動を提示する揺動提示手段と
を含むことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記揺動提示手段は、偏芯された重りが装着されているモータから成るバイブレータで揺動としての表面の平滑さの振動を提示する
ことを特徴とする請求項１の情報処理装置。
【請求項３】
工作物の形状を指定する形状データを生成する生成ステップと、
前記工作物の表面の位置を指定する指定ステップと、
前記指定ステップの処理により指定された位置の表面の平滑さに対応する揺動データを基に、揺動としての表面の平滑さの振動を提示する揺動提示ステップと
を含むことを特徴とする情報処理方法。
【請求項４】
形状データに基づいて、工作物を加工するための加工データを生成する第１の生成手段と、
前記工作物の表面の画像および前記形状データに含まれ、揺動の強さを表す揺動精度のデータを基に、前記工作物の表面の粗さを判断するための前記工作物の表面の平滑さを周波数で表す揺動データを生成する第２の生成手段と
を含むことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
前記加工データは、前記画像の撮像を制御する撮像制御データを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
形状データに基づいて、工作物を加工するための加工データを生成する第１の生成ステップと、
前記工作物の表面の画像および前記形状データに含まれ、揺動の強さを表す揺動精度のデータを基に、前記工作物の表面の粗さを判断するための、前記工作物の表面の平滑さを周波数で表す揺動データを生成する第２の生成ステップと、
を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項７】
情報処理装置、制御装置、および加工装置から成る加工システムにおいて、
前記情報処理装置は、
工作物の形状を指定する形状データを生成する第１の生成手段と、
前記工作物の表面の位置を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定された位置の表面の平滑さに対応する揺動データを基に、揺動としての表面の平滑さの振動を提示する揺動提示手段と
を含み、
前記制御装置は、
前記形状データに基いて、前記工作物を加工するための加工データを生成する第２の生成手段と、
前記工作物の表面の画像を基に、表面の平滑さに対応する前記揺動データを生成する第３の生成手段と、
前記工作物の表面の位置に対応させて、表面の平滑さに対応する前記揺動データの前記情報処理装置への送信を制御する第１の送信制御手段と
を含み、
前記加工装置は、
前記加工データに基いて、前記工作物を加工する加工手段と、
前記工作物の表面を撮像する撮像手段と、
前記工作物の表面の位置に対応させて、前記撮像手段により撮像された画像の前記制御装置への送信を制御する第２の送信制御手段と
を含むことを特徴とする加工システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置および方法、制御装置および方法、加工装置および方法、並びに加工システムに関し、特に、所望の形状の工作物を加工する情報処理装置および方法、制御装置および方法、加工装置および方法、並びに加工システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
CAD（Computer-Aided Design）プログラムを実行するコンピュータは、所望の形状に対応する形状データを生成する。CAM（Computer-Aided Manufacturing）プログラムを実行するコンピュータは、形状データを基に、形状データに対応する加工データを生成する。
【０００３】
マシニングセンタは、加工データを基に加工を実行することにより、形状データに対応する形状の工作物を加工することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、形状データを生成した、CADプログラムを実行するコンピュータの使用者は、マシニングセンタにより加工された工作物が、実際に手元に届くまで、工作物の表面の仕上げの状態を知ることができない。
【０００５】
工作物の表面の仕上げに満足できないとき、再度、工作物を加工しなければならず、手間がかかり、仕上げまでに時間がかかった。
【０００６】
立体の形状データを基に、マシニングセンタなどで鑑賞用の彫刻などを行うとき、表面の仕上がりの可否は、一般の機械部品と異なり、個人の好みによる。従って、機械加工の規格によって定められた、表面の粗さを指定しても、所望の仕上がりになるとは限らなかった。仕上がりの基準は、個人により異なり、仕上がりの基準を定量化することは困難である。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、迅速、かつ容易に、所望の形状の工作物の表面を、所望の状態に仕上げることができるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の情報処理装置は、工作物の形状を指定する形状データを生成する生成手段と、工作物の表面の位置を指定する指定手段と、指定手段により指定された位置の表面の平滑さに対応する揺動データを基に、揺動としての表面の平滑さの振動を提示する揺動提示手段とを含むことを特徴とする。
請求項２に記載の情報処理装置は、偏芯された重りが装着されているモータから成るバイブレータで揺動としての表面の平滑さの振動を提示することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の情報処理方法は、工作物の形状を指定する形状データを生成する生成ステップと、工作物の表面の位置を指定する指定ステップと、指定ステップの処理により指定された位置の表面の平滑さに対応する揺動データを基に、揺動としての表面の平滑さの振動を提示する揺動提示ステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の制御装置は、形状データに基づいて、工作物を加工するための加工データを生成する第１の生成手段と、工作物の表面の画像および前記形状データに含まれ、揺動の強さを表す揺動精度のデータを基に、工作物の表面の粗さを判断するための、工作物の表面の平滑さを周波数で表す揺動データを生成する第２の生成手段とを含むことを特徴とする。
【００１１】
制御装置は、加工データに、画像の撮像を制御する撮像制御データを含むようにすることができる。
【００１２】
請求項６に記載の制御方法は、形状データに基づいて、工作物を加工するための加工データを生成する第１の生成ステップと、工作物の表面の画像および前記形状データに含まれ、揺動の強さを表す揺動精度のデータを基に、工作物の表面の粗さを判断するための、工作物の表面の平滑さを周波数で表す揺動データを生成する第２の生成ステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の加工システムは、情報処理装置が、工作物の形状を指定する形状データを生成する第１の生成手段と、工作物の表面の位置を指定する指定手段と、指定手段により指定された位置の表面の平滑さに対応する揺動データを基に、揺動としての表面の平滑さの振動を提示する揺動提示手段とを含み、制御装置が、形状データに基づいて、工作物を加工するための加工データを生成する第２の生成手段と、工作物の表面の画像を基に、表面の平滑さに対応する揺動データを生成する第３の生成手段と、工作物の表面の位置に対応させて、表面の平滑さに対応する揺動データの情報処理装置への送信を制御する第１の送信制御手段とを含み、加工装置が、加工データに基づいて、工作物を加工する加工手段と、工作物の表面を撮像する撮像手段と、工作物の表面の位置に対応させて、撮像手段により撮像された画像の制御装置への送信を制御する第２の送信制御手段とを含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項１に記載の情報処理装置、および請求項３に記載の情報処理方法においては、工作物の形状を指定する形状データが生成され、工作物の表面の位置が指定され、指定された位置の表面の平滑さに対応する揺動データを基に、揺動としての表面の平滑さの振動が提示される。
【００１７】
請求項４に記載の制御装置、および請求項６に記載の制御方法においては、形状データに基づいて、工作物を加工するための加工データが生成され、工作物の表面の画像および前記形状データに含まれ、揺動の強さを表す揺動精度のデータを基に、工作物の表面の粗さを判断するための、工作物の表面の平滑さを周波数で表す揺動データが生成される。
【００１９】
請求項７に記載の加工システムにおいては、工作物の形状を指定する形状データが生成され、工作物の表面の位置が指定され、指定された位置の表面の平滑さに対応する揺動データを基に、揺動としての表面の平滑さの振動が提示され、形状データに基づいて、工作物を加工するための加工データが生成され、工作物の表面の画像を基に、表面の平滑さに対応する揺動データが生成され、工作物の表面の位置に対応させて、表面の平滑さに対応する揺動データの情報処理装置への送信が制御され、加工データに基づいて、工作物が加工され、工作物の表面が撮像され、工作物の表面の位置に対応させて、撮像された画像の制御装置への送信が制御される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る加工システムの一実施の形態を示す図である。端末装置１は、例えば、パーソナルコンピュータまたはワークステーションなどのコンピュータにより構成されている。端末装置１には、入力・揺動提示装置１１が設けられている。
【００２１】
入力・揺動提示装置１１は、端末装置１の画面に表示されたポインタの位置を指定するとともに、クリックなどのイベントを入力する、マウスなどのポインティングデバイスである。入力・揺動提示装置１１は、更に、偏芯された重りが装着されているモータなどから成るバイブレータなどの揺動提示機能を有する。
【００２２】
端末装置１は、CAD（Computer-Aided Design）プログラムなどを実行して、使用者の操作に対応して、所望の工作物の形状を指定するための形状データを生成する。端末装置１は、生成した形状データをネットワーク４を介して、制御装置２に送信する。
【００２３】
制御装置２は、コンピュータなどで構成され、端末装置１から送信された形状データを受信する。制御装置２は、受信した形状データなどを基に、工作物を加工させるための加工装置３を選択する。
【００２４】
制御装置２は、受信した形状データを基に、加工装置３において、加工の手順、工作物を加工するためのツール（切削用のビットなど）の選択、または工作物を加工するためのツールのパスなどを規定する加工データを生成する。
【００２５】
制御装置２は、生成した加工データをネットワーク４を介して、加工装置３に送信する。
【００２６】
加工装置３は、制御装置２から送信された加工データを受信する。加工装置３は、例えば、マシニングセンタ、NC（Numerical Control）フライス盤、または光硬化性樹脂を利用する光造形装置などで構成され、工作物５を撮像するためのビデオカメラ３１を有する。
【００２７】
加工装置３は、制御装置２から送信された加工データを基に、工作物５を加工する。加工装置３のビデオカメラ３１は、加工された工作物５の画像を撮像する。加工装置３は、工作物５の表面の位置と対応させて、工作物５の画像データを、ネットワーク４を介して、制御装置２に送信する。
【００２８】
制御装置２は、加工装置３から送信された、工作物５の表面の位置と対応する、工作物５の画像データを受信する。制御装置２は、端末装置１による揺動のオン若しくはオフ、または揺動の強さの設定、および工作物５の画像データを基に、工作物５の表面の平滑さに対応した、揺動データを生成する。
【００２９】
端末装置１は、揺動要求信号をネットワーク４を介して、制御装置２に送信する。
【００３０】
制御装置２は、端末装置１から揺動要求信号を受信したとき、生成した揺動データをネットワーク４を介して、端末装置１に供給する。
【００３１】
制御装置２は、工作物５の表面の位置と対応させて、揺動データの全てを送信してもよい。
【００３２】
または、端末装置１は、工作物５の表面の位置を指定するデータと共に揺動要求信号をネットワーク４を介して、制御装置２に送信し、制御装置２は、工作物５の表面の位置を指定するデータと共に揺動要求信号を受信したとき、工作物５の表面の位置に対応する、揺動データの１部のデータを、ネットワーク４を介して、端末装置１に供給するようにしてもよい。
【００３３】
端末装置１は、制御装置２から受信した揺動データを基に、入力・揺動提示装置１１に揺動を提示させる。例えば、使用者の操作により入力・揺動提示装置１１から工作物５の表面の位置を指定するデータが入力されたとき、端末装置１は、指定された工作物５の表面の位置に対応する揺動データを基に、入力・揺動提示装置１１に揺動を提示させる。
【００３４】
端末装置１の使用者は、入力・揺動提示装置１１により提示された揺動から、工作物５の加工状態、特に表面の平滑さを知ることができる。
【００３５】
端末装置１は、使用者の操作に対応して、工作物５の配送の要求を、ネットワーク４を介して、制御装置２または加工装置３に送信する。
【００３６】
工作物５の配送の要求を受信した制御装置２または加工装置３は、工作物５の配送の処理を実行する。
【００３７】
工作物５は、郵便または宅配便などより、端末装置１の使用者宛に配送される。
【００３８】
図２は、端末装置１の構成を示す図である。入力・揺動提示装置１１は、ディスプレイ５４に表示されている画面上のポインタの位置を指示する、座標データをコンピュータ５１に供給する。入力・揺動提示装置１１は、コンピュータ５１から供給された揺動データを基に、揺動を提示する。
【００３９】
コンピュータ５１は、CADプログラムなどを実行し、使用者が所望する形状に対応する形状データを生成し、情報出力部５２に供給する。形状データは、例えば、いわゆる、工作物５の形状が線で表現されるワイヤーフレームモデル、工作物５の形状が面で表現されるサーフェースモデル、または工作物５の形状が空間的に表現されるソリッドモデルなどのデータである。
【００４０】
コンピュータ５１は、使用者の操作に対応して、揺動データ要求信号を情報出力部５２に供給する。
【００４１】
情報出力部５２は、コンピュータ５１から供給された形状データまたは揺動データ要求信号を、ネットワーク４を介して、制御装置２に送信する。
【００４２】
情報入力部５３は、ネットワーク４を介して、制御装置２から送信された加工完了信号および画像データを受信し、受信した加工完了信号および画像データをコンピュータ５１に供給する。
【００４３】
また、情報入力部５３は、ネットワーク４を介して、図示せぬ他の端末装置などから送信された形状データまたは加工データを受信する。
【００４４】
加工完了信号は、加工装置３の加工が終了したことを示す信号である。画像データは、加工装置３のビデオカメラ３１により撮像された工作物５の画像に対応するデータである。画像データには、工作物５の表面の位置を示すデータが含まれている。
【００４５】
ディスプレイ５４は、液晶表示装置またはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などから成り、コンピュータ５１から供給された表示データを基に、形状データに対応する画像、またはメニューなどを表示するとともに、入力・揺動提示装置１１の操作に対応する画面上の位置にポインタを表示する。表示データは、コンピュータ５１により、形状データを基に生成される画像表示用のデータである。
【００４６】
図３は、ディスプレイ５４が表示する画像の例を示す図である。メインウィンドウは、コンピュータ５１が実行している、工作物５の表面の画像に対応して揺動を提示するプログラムが表示させるウィンドウである。
【００４７】
メインウィンドウには、形状データ表示ウィンドウを表示する領域であるビューウィンドウ、およびメニューバーが配置されている。ビューウィンドウには、複数の形状データ表示ウィンドウを表示することができる。
【００４８】
図３に例を示すメインウィンドウのビューウィンドウには、１つの形状データ表示ウィンドウが配置されている。
【００４９】
メニューバーには、ファイルメニュー、または設定メニューなどが配置されている。ファイルメニューがクリックされたとき、ファイルの読み込み、ファイルの保存、またはデータの送信などのコマンドがプルダウン表示される。
【００５０】
設定メニューがクリックされたとき、揺動の設定、揺動デバイスのキャリブレーションなどのコマンドがプルダウン表示される。
【００５１】
図４は、形状データ表示ウィンドウの例を示す図である。形状データ表示ウィンドウは、例えば、形状データに対応する画像を、立体図若しくは平面図、または斜視図若しくは３面図などで表示する。形状データの編集は、主として、形状データ表示ウィンドウに表示された画像を基に実行される。
【００５２】
形状データ表示ウィンドウには、形状データに対応する画像、および入力・揺動提示装置１１の操作に対応して画面上を移動するカーソルなどが配置される。
【００５３】
加工装置３による工作物５の加工が終了した後、形状データ表示ウィンドウに表示されている形状データに対応する画像の任意の位置をクリックすると、端末装置１は、クリックされた位置に対応する、工作物５の表面に対応する揺動データ（その位置の表面の粗さに対応する）を基に、入力・揺動提示装置１１に揺動を提示する。
【００５４】
設定メニューに配置されている揺動の設定のコマンドが実行されたとき、ディスプレイ５４には、図５に例を示すウィンドウが表示される。
【００５５】
揺動の設定のコマンドの実行により表示されるウインドウを操作することにより、揺動のオンまたはオフ、および揺動の精度（工作物５の表面の画像に対応する揺動の強さ）を選択することができる。揺動のオンまたはオフ、および揺動の精度の選択に対応して、コンピュータ５１は、後述する揺動精度のデータを設定する。
【００５６】
コンピュータ５１は、形状データと共に揺動データを記憶装置５５に記憶させる。コンピュータ５１は、記憶装置５５に記憶されている揺動データを読み出して、入力・揺動提示装置１１に供給する。
【００５７】
コンピュータ５１は、形状データと共に揺動データを記憶装置５５に記憶させ、記憶装置５５に記憶されている形状データおよび揺動データを繰り返し利用することができる。
【００５８】
記憶装置５５は、大容量のハードディスクなどで構成されている。
【００５９】
図６は、入力・揺動提示装置１１の構成を示す図である。入力部７１は、使用者の操作に対応して、ディスプレイ５４が表示する画像上の位置を指示する座標データを生成し、生成した座標データを入出力インターフェース７３を介して、コンピュータ５１に供給する。座標データは、ディスプレイ５４が表示する画像上の絶対的な位置を示すデータ、または現在指示している位置（例えば、ポインタの位置）からの移動量を示すデータである。
【００６０】
揺動提示部７２は、偏芯された重りが装着されているモータなどから成るバイブレータなどで構成され、入出力インターフェース７３を介して、コンピュータ５１から供給された揺動データを基に、揺動を提示する。揺動提示部７２は、例えば、偏芯された重りの回転速度を変更することにより、提示する揺動の強度を変更することができる。
【００６１】
図７は、制御装置２の構成を示す図である。情報入力部９１は、ネットワーク４を介して、端末装置１から送信された形状データまたは揺動データ要求信号を受信する。
【００６２】
情報入力部９１は、形状データを受信したとき、受信した形状データをデータ解析部９２に供給する。
【００６３】
情報入力部９１は、揺動データ要求信号を受信したとき、受信した揺動データ要求信号を揺動データ生成部９６に供給する。
【００６４】
データ解析部９２は、情報入力部９１から形状データを受信したとき、形状データに含まれている、揺動精度のデータを形状データから分離し、形状データを加工データ生成部９３に供給すると共に、揺動精度のデータを揺動データ生成部９６に供給する。
【００６５】
加工データ生成部９３は、形状データを基に、ツールのパスなどを規定する加工データを生成して、情報出力部９４に供給する。加工データには、ビデオカメラ３１を動作させる軌跡または撮影の倍率などを規定する撮影パスデータが含まれている。
【００６６】
情報出力部９４は、加工データ生成部９３から供給された加工データを、ネットワーク４を介して、加工装置３に供給する。
【００６７】
情報入力部９５は、ネットワーク４を介して、加工装置３から送信された加工完了信号または画像データを受信し、受信した加工完了信号または画像データを揺動データ生成部９６に供給する。
【００６８】
揺動データ生成部９６は、情報入力部９５から供給された加工完了信号を情報出力部９７に供給する。
【００６９】
揺動データ生成部９６は、画像データおよび揺動精度のデータを基に、揺動データを生成する。
【００７０】
情報入力部９１から揺動データ要求信号が入力されたとき、揺動データ生成部９６は、生成した揺動データを情報出力部９７に供給する。
【００７１】
情報出力部９７は、揺動データ生成部９６から供給された揺動データまたは加工完了信号を、ネットワーク４を介して、端末装置１に送信する。
【００７２】
図８は、加工装置３の構成を示す図である。情報入力部１１１は、ネットワーク４を介して制御装置２から送信された加工データを受信し、受信した加工データを制御部１１２に供給する。
【００７３】
制御部１１２は、情報入力部１１１から供給された加工データを加工部１１３に供給する。加工部１１３は、NCフライス盤などで構成され、加工データを基に、工作物５を加工する。
【００７４】
加工部１１３は、工作物５の加工が終了したとき、加工完了信号を制御部１１２に供給する。
【００７５】
制御部１１２は、加工部１１３から加工完了信号を受信したとき、加工完了信号を情報出力部１１５に供給すると共に、撮影パスデータおよび撮影要求信号をビデカメラ駆動部１１４に供給する。撮影パスデータは、情報入力部１１１から供給された加工データに含まれている。
【００７６】
制御部１１２は、加工データを基に、撮影パスデータを生成するようにしてもよい。
【００７７】
ビデオカメラ駆動部１１４は、撮影要求信号が入力されたとき、制御部１１２から供給された撮影パスデータを基に、工作物５の表面に沿ってビデオカメラ３１を移動させるとともに、ビデオカメラ３１に撮影制御信号を供給する。撮影制御信号は、ビデオカメラ３１の撮像の開始、停止、またはズームなどを制御する信号である。
【００７８】
ビデオカメラ３１は、ビデオカメラ駆動部１１４による位置の制御、および撮像の動作の制御の基に、工作物５の表面の画像を撮像し、工作物５の表面の画像に対応する映像信号をビデオカメラ駆動部１１４に供給する。映像信号は、例えば、アナログ信号である。
【００７９】
ビデオカメラ駆動部１１４は、ビデオカメラ３１から供給された映像信号を制御部１１２に供給する。
【００８０】
制御部１１２は、ビデオカメラ駆動部１１４から受信した映像信号を基に、画像データを生成し、生成した画像データを情報出力部１１５に供給する。画像データは、例えば、MPEG（Moving Picture Experts Group）-2方式のデータである。
【００８１】
なお、制御部１１２は、ビデオカメラ駆動部１１４から供給された映像信号を、そのまま画像データとして、情報出力部１１５に供給するようにしてもよい。
【００８２】
情報出力部１１５は、制御部１１２から供給された加工完了信号または画像データを、ネットワーク４を介して、制御装置２に送信する。
【００８３】
次に、揺動データ生成部９６による、揺動データの生成について説明する。
【００８４】
図９は、揺動データの生成の第１の例を説明する図である。加工データ生成部９３は、加工装置３のツールが移動するパス（加工データで示される）に対して、直角にビデオカメラ３１を動作させるように撮影パスデータを生成する。
【００８５】
ツールにより切削されて形成される切削溝が、拡大されて画面上で平行線となるように、工作物５に対してビデオカメラ３１が撮像する軌跡である撮影パスは設定される。ビデオカメラ３１は、工作物５の表面を拡大して撮像するので、工作物５の表面が曲面で形成されていても、切削溝が平行となる（平行とみなすことができる）画像データが取得され、制御装置２の揺動データ生成部９６に供給される。
【００８６】
揺動データ生成部９６は、切削溝が平行線として表される画像に対し、エッジ検出の処理を施し、切削溝に対応する水平線成分を求める。エッジ検出の処理の一例として、フレーム間差分を用いる方法などがあげられる。
【００８７】
揺動データ生成部９６は、画面に対する水平線の密度、または水平線の間隔に対応して、揺動データを生成する。
【００８８】
図１０および図１１は、揺動データの生成の第２の例を説明する図である。加工データ生成部９３は、形状データを基に、工作物５の全ての面情報を取得できるように撮影パスデータを生成する。工作物５の全ての面情報を取得できる撮影パスデータの生成の処理は、例えば、「３次元物体表面テクスチャを得る効率的画像マッピング法、電子情報処理学会D-II Vol.J83-D-IIpp.525-534」に開示されている。
【００８９】
図１０に示すように、揺動データ生成部９６は、工作物５の全ての面情報を取得できる撮影パスデータを基に撮像された画像を、揺動精度のデータにより指定された揺動の生成の精度に対応して、適当な大きさのブロックに分割する。揺動データ生成部９６は、分割されたブロックに含まれる画像で、ブロックマッチングの処理を実行する。
【００９０】
揺動データ生成部９６は、ブロックマッチングの結果を基に、図１１（Ａ）に示すように、マッチングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルと、図１１（Ｂ）に示すように、マッチングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルとを求める。揺動データ生成部９６は、マッチングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルと、マッチングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルとの角度を求める。
【００９１】
マッチングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルと、マッチングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルとの角度が直角に近いとき、切削溝の方向が明確に画像に含まれているので、工作物５の、ブロックに対応する表面の粗さは、大きい。
【００９２】
従って、揺動データ生成部９６は、マッチングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルと、マッチングの誤差が最も少ない方向を示すベクトルとの角度を基に、揺動データを生成する。
【００９３】
次に、本発明に係る加工システムにおける加工の処理を、図１２のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１０１において、端末装置１のコンピュータ５１は、CADプログラムなどを実行し、使用者の操作に対応する入力・揺動提示装置１１から供給される座標データに基づいて、工作物５の形状データを生成する。コンピュータ５１は、生成した工作物５の形状データを情報出力部５２に供給する。
【００９４】
ステップＳ１０２において、端末装置１の情報出力部５２は、コンピュータ５１から供給された、工作物５の形状データを、ネットワーク４を介して、制御装置２に送信する。
【００９５】
ステップＳ１０３において、端末装置１のコンピュータ５１は、加工完了信号の待ち受け状態に移行する。
【００９６】
ステップＳ２０１において、制御装置２は、工作物５の形状データの待ち受け状態に移行する。ステップＳ２０２において、制御装置２の情報入力部９１は、端末装置１から送信された、工作物５の形状データを受信する。情報入力部９１は、受信した工作物５の形状データをデータ解析部９２に供給する。データ解析部９２は、形状データに含まれる揺動精度のデータを揺動データ生成部９６に供給すると共に、形状データを加工データ生成部９３に出力する。
【００９７】
ステップＳ２０３において、制御装置２は、加工装置３を選択する。ネットワーク４に複数の加工装置３が接続されているとき、制御装置２は、工作物５の材質、要求される加工精度、加工装置３それぞれの加工時間、または加工装置３それぞれの動作の状態などを基に、所定の加工装置３を選択する。
【００９８】
なお、端末装置１は、工作物５を加工する、所望の加工装置３を指定するデータを、ネットワーク４を介して、制御装置２に送信し、制御装置２は、端末装置１から受信したデータを基に、加工装置３を選択するようにしてもよい。
【００９９】
ステップＳ２０４において、加工データ生成部９３は、形状データを基に、加工データを生成する。加工データ生成部９３が生成する加工データには、撮影パスデータが含まれている。生成された加工データは、情報出力部９４に供給される。
【０１００】
ステップＳ２０５において、制御装置２の情報出力部９４は、ネットワーク４を介して、加工データを加工装置３に送信する。ステップＳ２０６において、制御装置２は、加工完了信号の待ち受け状態に移行する。
【０１０１】
ステップＳ３０１において、加工装置３は、加工データの待ち受け状態に移行する。ステップＳ３０２において、加工装置３の情報入力部１１１は、制御装置２から送信された加工データを受信する。情報入力部１１１は、受信した加工データを制御部１１２に供給する。制御部１１２は、加工データを加工部１１３に供給するとともに、加工データに含まれている撮影パスデータをビデオカメラ駆動部１１４に供給する。
【０１０２】
ステップＳ３０３において、加工部１１３は、加工データを基に、工作物５を加工する。
【０１０３】
加工を停止した後、ステップＳ３０４において、制御部１１２は、ビデオカメラ駆動部１１４に撮影要求信号を送信し、ビデオカメラ駆動部１１４およびビデオカメラ３１に工作物５の画像を撮像させる。ステップＳ３０４の処理により撮像される工作物５の画像は、工作物５の表面の粗さが認識できる程度に、十分に拡大されて撮像されるとともに、工作物５の表面上の現実の距離と対応する画像の画面内での距離とが均一となるように撮像される。
【０１０４】
ステップＳ３０５において、制御部１１２は、加工完了信号および工作物の画像データを情報出力部１１５に供給し、情報出力部１１５に、ネットワーク４を介して、加工完了信号および工作物５の画像データを送信させる。ステップＳ３０６において、加工装置３は、加工データの待ち受け状態に移行する。
【０１０５】
ステップＳ２０７において、制御装置２の情報入力部９５は、加工装置３から送信された、加工完了信号および工作物５の画像データを受信する。受信された加工完了信号および工作物５の画像データは、揺動データ生成部９６に供給される。
【０１０６】
ステップＳ２０８において、揺動データ生成部９６は、揺動精度のデータ、および工作物５の画像データを基に、揺動データを生成する。揺動データを生成する処理の詳細は、図１３または図１４のフローチャートを参照して後述する。揺動データ生成部９６は、加工完了信号を情報出力部９７に供給する。
【０１０７】
ステップＳ２０９において、情報出力部９７は、ネットワーク４を介して、加工完了信号を端末装置１に送信する。
【０１０８】
ステップＳ１０４において、端末装置１の情報入力部５３は、制御装置２から送信された、加工完了信号を受信する。情報入力部５３は、加工完了信号をコンピュータ５１に供給する。
【０１０９】
ステップＳ１０５において、端末装置１のコンピュータ５１は、情報出力部５２に揺動データ要求信号を供給し、情報出力部５２に、ネットワーク４を介して、制御装置２に揺動データ要求信号を送信させる。
【０１１０】
ステップ２１０において、制御装置２の情報入力部９１は、揺動データ要求信号を受信する。揺動データ要求信号は、更に、揺動データ生成部９６に供給される。
【０１１１】
ステップＳ２１１において、揺動データ生成部９６は、揺動データを情報出力部９７に供給し、情報出力部９７に、ネットワーク４を介して、揺動データを端末装置１に送信させる。ステップＳ２１２において、制御装置２は、工作物５の形状データの待ち受け状態に移行する。
【０１１２】
ステップＳ１０６において、端末装置１の情報入力部５３は、制御装置２から送信された揺動データを受信する。揺動データは、コンピュータ５１に供給される。
【０１１３】
ステップＳ１０７において、入力・揺動提示装置１１は、コンピュータ５１から供給された揺動データを基に、揺動を提示して、処理は終了する。すなわち、ステップＳ１０７において、端末装置１は、形状データ表示ウィンドウに表示されている形状データに対応する画像の任意の位置がクリックされると、クリックされた位置に対応する、揺動データ（その位置の表面の粗さに対応する）を基に、入力・揺動提示装置１１に揺動を提示する。
【０１１４】
または、ステップＳ１０７において、コンピュータ５１は、揺動データを記憶装置５５に記憶させる。揺動データが記憶装置５５に記憶されたとき、コンピュータ５１は、入力・揺動提示装置１１の要求に対応して、記憶装置５５から揺動データを読み出して、読み出した揺動データを入力・揺動提示装置１１に供給するようにしてもよい。
【０１１５】
このように加工システムは、端末装置１の使用者に、工作物５の表面の粗さに対応した揺動を提示することができる。
【０１１６】
使用者は、入力・揺動提示装置１１により提示された揺動により、工作物５の仕上がりを判断する。例えば、以前に加工した工作物の仕上がりと、そのとき入力・揺動提示装置１１により提示された揺動の程度を基準として、提示された揺動が大きい場合、使用者は、工作物５の表面の粗さが大きいと判断する。工作物５の表面の粗さが大きいと判断したとき、使用者は、直ちに、更なる加工を指示することができる。
【０１１７】
次に、ステップＳ２０９に対応する揺動データの生成の処理の例を、図１３のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１１において、揺動データ生成部９６は、情報入力部９５から供給された、工作物５の表面の画像である、平行線画像からエッジを検出する。
【０１１８】
ステップＳ１２において、揺動データ生成部９６は、予め記憶している閾値と比較して、エッジが検出された画像に水平線成分が多いか否かを判定する。ステップＳ１２において、エッジが検出された画像に水平線成分が多いと判定された場合、ステップＳ１３に進み、揺動データ生成部９６は、画像に含まれる水平線の平均間隔を計算する。
【０１１９】
ステップＳ１４において、揺動データ生成部９６は、水平線の平均間隔から揺動データを生成し、処理は終了する。例えば、揺動データ生成部９６は、水平線の平均間隔が0.1mmであるとき、周波数が1KHzである揺動を提示する揺動データを生成し、水平線の平均間隔が0.2mmであるとき、周波数が500Hzである揺動を提示する揺動データを生成する。または、揺動データ生成部９６は、水平線の平均間隔に対応させて、提示される揺動の振幅が異なる揺動データを生成するようにしてもよい。
【０１２０】
ステップＳ１２において、エッジが検出された画像に水平線成分が多くないと判定された場合、揺動データを生成する必要は無いので、ステップＳ１３およびステップＳ１４の処理はスキップされ、処理は終了する。
【０１２１】
このように、揺動データ生成部９６は、切削溝の間隔に対応する揺動データを生成することができる。
【０１２２】
次に、ステップＳ２０９に対応する揺動データの生成の処理の他の例を、図１４のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ２１において、揺動データ生成部９６は、情報入力部９５から供給された画像データに対応する画像をブロックに分割する。
【０１２３】
ステップＳ２２において、揺動データ生成部９６は、ブロックに分割された画像の異なるフレーム間で、ブロックマッチングを行う。ステップＳ２３において、揺動データ生成部９６は、マッチング誤差が最大となるベクトル、およびマッチング誤差が最小となるベクトルを求める。
【０１２４】
ステップＳ２４において、揺動データ生成部９６は、マッチング誤差が最大となるベクトルと、マッチング誤差が最小となるベクトルとがなす角度を求める。ステップＳ２５において、揺動データ生成部９６は、マッチング誤差が最大となるベクトルと、マッチング誤差が最小となるベクトルとが直交しているか否かを判定し、マッチング誤差が最大となるベクトルと、マッチング誤差が最小となるベクトルとが直交していると判定された場合、ステップＳ２６に進み、揺動データを生成して処理は終了する。
【０１２５】
ステップＳ２５において、マッチング誤差が最大となるベクトルと、マッチング誤差が最小となるベクトルとが直交していないと判定された場合、ブロックに対応する表面の粗さが小さいので、揺動データを生成しないで、処理は、終了する。
【０１２６】
このように、揺動データ生成部９６は、マッチング誤差が最大となるベクトルと、マッチング誤差が最小となるベクトルとを基に、揺動データを生成する。
【０１２７】
以上のように、入力・揺動提示装置１１に提示される揺動を基に、端末装置１の使用者自らが工作物５の表面の仕上がりの良否を判定するので、使用者が工作物５を確認した後に、表面の追加工などをする必要が無くなり、加工システムは、迅速に、かつ容易に、所望の形状の工作物５の表面を、所望の仕上げの状態に加工できる。
【０１２８】
制御装置２または加工装置３の管理者は、工作物５の在庫を持つ必要が無くなるので、工作物５の仕掛かりのコストを低減することができ、よって、より安価に工作物５を端末装置１の使用者に提供することができるようになる。
【０１２９】
端末装置１の使用者は、形状データを送信するだけで、手軽に工作物５の加工を依頼することができるとともに、所望したとおりの工作物５を取得することができる。
【０１３０】
なお、端末装置１、制御装置２、および加工装置３は、ネットワーク４により接続されていると説明したが、ネットワークに限らず、公衆電話回線、衛星通信回線、または専用回線などの有線または無線の伝送路により接続されるようにしてもよい。また、端末装置１、制御装置２、および加工装置３間で伝送されるデータは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリなどの情報記録媒体に記録させ、データを記録した情報記録媒体により受け渡しするようにしてもよい。
【０１３１】
形状データまたは加工データは、端末装置１または制御装置２により生成されると説明したが、図示せぬ、端末装置１が他の端末装置などから受信して、利用するようにしてもよい。端末装置１または制御装置２は、情報記録媒体に予め記録されている形状データまたは加工データを利用するようにしてもよい。
【０１３２】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０１３３】
図１５は、上述した一連の処理を実行するパーソナルコンピュータの構成の例を説明する図である。ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１は、図１２乃至図１４のフローチャートを参照して説明した処理を実行するアプリケーションプログラムや、ＯＳ（Operating System)を実際に実行する。ＲＯＭ（Read-only Memory）４０２は、一般的には、ＣＰＵ４０１が使用するプログラムや演算用のパラメータのうちの基本的に固定のデータを格納する。ＲＡＭ（Random-Access Memory）４０３は、ＣＰＵ４０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータを格納する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス４０４により相互に接続されている。
【０１３４】
ホストバス４０４は、ブリッジ４０５を介して、ＰＣＩ(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バス４０６に接続されている。
【０１３５】
キーボード４０８は、ＣＰＵ４０１に各種の指令を入力するとき、使用者により操作される。ポインティングデバイス４０９は、マウス、トラックボール、またはデジタイザなどから構成され、ディスプレイ４１０の画面上のポイントの指示や選択を行うとき、使用者により操作される。ディスプレイ４１０は、液晶表示装置またはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などから成り、各種情報をテキストやイメージで表示する。ＨＤＤ（Hard Disk Drive）４１１は、ハードディスクを駆動し、それらにＣＰＵ４０１によって実行するプログラムや情報を記録または再生させる。
【０１３６】
ドライブ４１２は、装着されている磁気ディスク４５１、光ディスク４５２、光磁気ディスク４５３、または半導体メモリ４５４に記録されているデータまたはプログラムを読み出して、そのデータまたはプログラムを、インターフェース４０７、外部バス４０６、ブリッジ４０５、およびホストバス４０４を介して接続されているＲＡＭ４０３に供給する。これらのキーボード４０８乃至ドライブ４１２は、インターフェース４０７に接続されており、インターフェース４０７は、外部バス４０６、ブリッジ４０５、およびホストバス４０４を介してＣＰＵ４０１に接続されている。
【０１３７】
通信部４１３は、NIC（Network Interface Card）などから構成され、ネットワーク４が接続される。通信部４１３は、ＣＰＵ４０１、またはＨＤＤ４１１から供給されたデータを、所定の方式のパケットに格納して、ネットワーク４を介して、送信するとともに、ネットワーク４を介して、受信したパケットに格納されているデータをＣＰＵ４０１、ＲＡＭ４０３、またはＨＤＤ４１１に出力する。
【０１３８】
通信部４１３は、外部バス４０６、ブリッジ４０５、およびホストバス４０４を介してＣＰＵ４０１に接続されている。
【０１３９】
一連の処理を実行させるプログラムが格納されている記録媒体は、図１５に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク４５１（フロッピディスクを含む）、光ディスク４５２（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク４５３（ＭＤ(Mini-Disc)を含む）、若しくは半導体メモリ４５４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM４０２や、ＨＤＤ４１１などで構成される。
【０１４０】
なお、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１４１】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０１４２】
【発明の効果】
請求項１に記載の情報処理装置、および請求項３に記載の情報処理方法によれば、工作物の形状を指定する形状データが生成され、工作物の表面の位置が指定され、指定された位置の表面の平滑さに対応する揺動データを基に、揺動としての表面の平滑さの振動が提示されるようにしたので、迅速、かつ容易に、所望の形状の工作物の表面を、所望の状態に仕上げることができるようになる。
【０１４３】
請求項４に記載の制御装置、および請求項６に記載の制御方法によれば、形状データに基づいて、工作物を加工するための加工データが生成され、工作物の表面の画像および前記形状データに含まれ、揺動の強さを表す揺動精度のデータを基に、工作物の表面の粗さを判断するための、工作物の表面の平滑さを周波数で表す揺動データが生成されるようにしたので、迅速、かつ容易に、所望の形状の工作物の表面を、所望の状態に仕上げることができるようになる。
【０１４５】
請求項７に記載の加工システムによれば、工作物の形状を指定する形状データが生成され、工作物の表面の位置が指定され、指定された位置の表面の平滑さに対応する揺動データを基に、揺動としての表面の平滑さの振動が提示され、形状データに基づいて、工作物を加工するための加工データが生成され、工作物の表面の画像を基に、揺動データが生成され、工作物の表面の位置の平滑さに対応させて、揺動データの情報処理装置への送信が制御され、加工データに基づいて、工作物が加工され、工作物の表面が撮像され、工作物の表面の位置に対応させて、撮像された画像の制御装置への送信が制御されるようにしたので、迅速、かつ容易に、所望の形状の工作物の表面を、所望の状態に仕上げることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る加工システムの一実施の形態を示す図である。
【図２】端末装置１の構成を示す図である。
【図３】ディスプレイ５４が表示する画像の例を示す図である。
【図４】ディスプレイ５４が表示する画像の例を示す図である。
【図５】ディスプレイ５４が表示する画像の例を示す図である。
【図６】入力・揺動提示装置１１の構成を示す図である。
【図７】制御装置２の構成を示す図である。
【図８】加工装置３の構成を示す図である。
【図９】揺動データの生成の第１の例を説明する図である。
【図１０】揺動データの生成の第２の例を説明する図である。
【図１１】揺動データの生成の第２の例を説明する図である。
【図１２】本発明に係る加工システムにおける加工の処理を説明するフローチャートである。
【図１３】揺動データの生成の処理の例を説明するフローチャートである。
【図１４】揺動データの生成の処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図１５】パーソナルコンピュータの構成の例を説明する図である。
【符号の説明】
１  端末装置，  ２  制御装置，  ３  加工装置，  ４  ネットワーク，  ５工作物，  １１  入力・揺動提示装置，  ３１  ビデオカメラ，  ５１  コンピュータ，  ５２  情報出力部，  ５３  情報入力部，  ５４  ディスプレイ，  ５５  記憶装置，  ７１  入力部，  ７２  揺動提示部，  ９１  情報入力部，９２  データ解析部，  ９３  加工データ生成部，  ９４  情報出力部，  ９５  情報入力部，  ９６  揺動データ生成部，  ９７  情報出力部，  １１１  情報入力部，  １１２  制御部，  １１３  加工部，  １１４  ビデオカメラ駆動部，  １１５  情報出力部，  ４０１  ＣＰＵ，  ４０２  ＲＯＭ，  ４０３ＲＡＭ，  ４１１  ＨＤＤ，  ４５１  磁気ディスク，  ４５２  光ディスク，  ４５３  光磁気ディスク，  ４５４  半導体メモリ
【図１】
0004437516.tif 000002
【図２】
0004437516.tif 000003
【図３】
0004437516.tif 000004
【図４】
0004437516.tif 000005
【図５】
0004437516.tif 000006
【図６】
0004437516.tif 000007
【図７】
0004437516.tif 000008
【図８】
0004437516.tif 000009
【図９】
0004437516.tif 000010
【図１０】
0004437516.tif 000011
【図１１】
0004437516.tif 000012
【図１２】
0004437516.tif 000013
【図１３】
0004437516.tif 000014
【図１４】
0004437516.tif 000015
【図１５】
0004437516.tif 000016