JPH10301612A - Method and apparatus for converting figures into numerical information - Google Patents
Method and apparatus for converting figures into numerical informationInfo
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- JPH10301612A JPH10301612A JP9107225A JP10722597A JPH10301612A JP H10301612 A JPH10301612 A JP H10301612A JP 9107225 A JP9107225 A JP 9107225A JP 10722597 A JP10722597 A JP 10722597A JP H10301612 A JPH10301612 A JP H10301612A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】図形(テンプレート)を数値情報に変換する。
【解決手段】テンプレート10の輪郭線11を直線11aと円
弧11bに分割して夫々の節点に円形の目印12を付し、円
弧上の点に目印13を円弧の中心点に目印14を付す。第1
カメラ20によってテンプレート10の全体を撮像しディス
プレイ21aに表示した状態でマウス22aによって目印12
〜14を大凡の座標値で指定して倣い順路を指定する。指
定された大凡の座標値に向けて第2カメラ30を移動さ
せ、該カメラ30によって目印を撮像したとき、該目印の
中心を第2カメラの原点に一致させて正確な座標値を検
出する。この作業を第1ステージAで指定された順路に
従って実行し、複数の目印の座標値を検出した後、これ
らの目印を直線,円弧で結んで数値情報に変換する。
(57) [Summary] [Problem] To convert a figure (template) into numerical information. A contour line (11) of a template (10) is divided into a straight line (11a) and an arc (11b). A circular mark (12) is attached to each node, a mark (13) is attached to a point on the arc, and a mark (14) is attached to a center point of the arc. First
In a state where the entire template 10 is imaged by the camera 20 and displayed on the display 21a, a mark 12 is
Specify the copying route by specifying ~ 14 with approximate coordinate values. When the second camera 30 is moved toward the designated approximate coordinate value, and an image of a mark is taken by the camera 30, the center of the mark is matched with the origin of the second camera to detect an accurate coordinate value. This operation is performed in accordance with the route specified in the first stage A, and after detecting the coordinate values of a plurality of marks, these marks are connected to each other by a straight line or an arc and converted into numerical information.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、直線と円弧の節点
及び円弧上の点或いは円弧の中心点に円形の目印を付し
た図形全体を画素間距離が粗の第1の撮像管によって撮
像し、更に、画素間距離を密に設定した第2の撮像管に
よって図形を部分的に撮像しつつ目印を検出して数値情
報に変換する方法と装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus in which a whole image having a circular mark at a node between a straight line and an arc and a point on the arc or a center point of the arc is captured by a first image pickup tube having a coarse pixel-to-pixel distance. Further, the present invention relates to a method and an apparatus for detecting a mark and converting the figure into numerical information while partially capturing a figure with a second image pickup tube in which the distance between pixels is set densely.
【0002】[0002]
【従来の技術】鉄骨,橋梁等の構造物に於ける構造部材
の切断加工や穴明け加工を行う場合、コンピュータを利
用した設計が普及しているにも関わらず、数値制御(N
C)による作業が全面的に採用されているわけではな
く、部品毎に作成された原寸図,原寸大の倣い型(テン
プレート)に基づき、手作業による罫書き,穴明け、光
学的倣い装置による切断加工を実施するのが一般であ
る。2. Description of the Related Art When cutting or drilling structural members in a structure such as a steel frame or a bridge, numerical control (N) is performed in spite of widespread use of computers.
The work according to C) is not entirely adopted, but based on a full-scale drawing and a full-size copying template (template) created for each part, a manual scoring, punching, and optical copying apparatus are used. Generally, a cutting process is performed.
【0003】上記鉄骨や橋梁等の構造部材を切断する加
工は、伝統的に鉄骨や橋梁等の構造物を製造する製造業
者とは別の独立した専業の加工業者によって行われる場
合が多く、前記製造業者と加工業者が統一した情報シス
テムを共用することは非常に困難である。[0003] The processing of cutting the above-mentioned structural members such as steel frames and bridges is often performed by an independent and specialized processor different from the manufacturer that manufactures structures such as steel frames and bridges. It is very difficult for manufacturers and processors to share a unified information system.
【0004】加工業者の立場からすれば、加工精度及び
生産性が高く、且つコンピュータを利用した部品ネステ
ィングを行うことにより材料の歩留りを高められるNC
による加工が優れていることは自明である。しかし、製
造業者から支給されるテンプレートとしてのアナログ情
報をNC加工情報に変換する作業が必要となる。[0004] From the standpoint of a processor, an NC which has high processing accuracy and productivity and can increase the material yield by performing part nesting using a computer.
It is self-evident that the processing by is excellent. However, it is necessary to convert analog information as a template supplied from a manufacturer into NC processing information.
【0005】図形を数値情報に変換する手段としては、
コンピュータの周辺機器としてのデジタイザーにテンプ
レートをセットし、手動操作により加工点や加工線を幾
何学データに変え、更に、このデータをNC装置が解読
し得るコードとフォーマットからなるNC情報に編集す
ることで行われる。As means for converting a figure into numerical information,
Setting a template on a digitizer as a computer peripheral device, manually changing the processing points and lines into geometric data, and editing this data into NC information consisting of codes and formats that can be decoded by the NC device. Done in
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、デジタイ
ザーを用いることでテンプレートをNC情報に変換する
ことが出来る。然し、このデジタイザーでは操作が全て
手作業によるため、正確に座標点を指摘することが困難
であり、且つ著しい精神的,肉体的疲労を伴い、長時間
の専業的作業には不適切であるという問題がある。更
に、利き手の作業域を超える大きさのテンプレートを処
理する場合には、歩行を伴う全身運動となり、操作が一
層困難になるという問題がある。As described above, a template can be converted into NC information by using a digitizer. However, since the operation of this digitizer is performed manually, it is difficult to accurately point out the coordinate points, and it is not suitable for long-time professional work with significant mental and physical fatigue. There's a problem. Further, when processing a template having a size exceeding the work area of the dominant hand, there is a problem that the whole body is accompanied by walking and the operation becomes more difficult.
【0007】本発明の目的は、上記問題に鑑み、短時間
に、容易に、正確に、精神的,肉体的疲労を伴うことな
く、テンプレートのアナログ情報を数値情報(デジタル
情報)に変換する方法と装置を提供することにある。In view of the above problems, an object of the present invention is to convert analog information of a template into numerical information (digital information) in a short time, easily, accurately and without mental and physical fatigue. And to provide a device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る代表的な図形を数値情報に変換する方法
は、複数の光電変換素子をx−y直交座標系で定義付け
て配列した2つの撮像管によって図形を撮像して数値情
報に変換する方法であって、予め図形の輪郭線を円弧と
直線に分割して夫々の節点及び円弧上の点又は円弧の中
心点に円形の目印を付しておき、撮像領域を広く設定し
た第1の撮像管によって前記図形全体を撮像して輪郭線
及び目印をディスプレイに表示し、表示された図形に於
ける目印を順に指定して倣うべき順路を指定し、次いで
予め設定された原点を有し且つ前記図形に付された目印
の中心を検出する第2の撮像管によって前記図形を撮像
し、該第2の撮像管を図形と相対的にX−Y直交座標系
に移動させつつ指定された順路に従って目印を検出し、
検出した目印のX−Y直交座標系に於ける座標値を記憶
し、以下順に図形に付された目印の座標値を記憶して複
数の目印を記憶した後、記憶した目印のX−Y直交座標
系に於ける座標値と性格に基づいて各節点を直線又は円
弧で接続することを特徴とするものである。According to the present invention, there is provided a method of converting a typical graphic into numerical information according to the present invention, wherein a plurality of photoelectric conversion elements are defined and arranged in an xy orthogonal coordinate system. A method of imaging a figure with two image pickup tubes and converting the figure into numerical information, in which a contour of the figure is divided into arcs and straight lines in advance, and each node and a point on the arc or a center point of the arc are circular. A mark is attached, the entire figure is imaged by a first image pickup tube having a wide image pickup area, contours and marks are displayed on a display, and marks in the displayed figure are sequentially designated and copied. The figure is imaged by a second image pickup tube having a predetermined origin, which has a preset origin, and which detects the center of a mark attached to the figure, and the second image pickup tube is moved relative to the figure. While moving to the XY rectangular coordinate system Detecting the mark according to the route,
The coordinate value of the detected mark in the XY orthogonal coordinate system is stored, the coordinate values of the mark attached to the figure are stored in order, and a plurality of marks are stored. The present invention is characterized in that each node is connected by a straight line or a circular arc based on a coordinate value and a character in a coordinate system.
【0009】上記図形を数値情報に変換する方法(以下
単に『変換方法』という)によれば、図形を短時間で数
値情報に変換することが出来る。According to the method of converting a graphic into numerical information (hereinafter simply referred to as a "conversion method"), a graphic can be converted into numerical information in a short time.
【0010】即ち、予め図形の輪郭線を円弧と直線に分
割して円弧と直線,円弧と円弧,直線と直線が交わる節
点、及び円弧の中心点又は円弧上の点に円形の目印を付
しておき、この図形をX−Y直交座標系で定義された平
面上に配置し、図形全体を複数の光電変換素子を配列し
て該素子の格子配列方向をx−y直交座標系で定義した
第1の撮像管(以下「第1カメラ」という)によって撮
像してディスプレイに表示することで、図形の輪郭線及
び目印を表示することが出来る。That is, the outline of the figure is divided into arcs and straight lines in advance, and circular marks are marked on the arcs and straight lines, the arcs and arcs, the nodes where the straight lines intersect, and the center points of the arcs or points on the arcs. In advance, this figure is arranged on a plane defined by an XY orthogonal coordinate system, and the entire figure is arranged with a plurality of photoelectric conversion elements, and a grid array direction of the elements is defined by an xy orthogonal coordinate system. By capturing an image with a first image pickup tube (hereinafter, referred to as a “first camera”) and displaying the image on a display, a contour line and a mark of a figure can be displayed.
【0011】第1カメラの撮像領域を図形全体とするた
め、第1カメラの画素間の距離は大きな寸法になり、第
1カメラで撮像した図形をディスプレイに表示したと
き、図形の全輪郭線の精度は良くはない。しかし、目印
の大凡の位置又は方向が表示し得ればよい。Since the image area of the first camera is the whole figure, the distance between the pixels of the first camera becomes a large dimension. When the figure taken by the first camera is displayed on the display, all the outlines of the figure are displayed. Accuracy is not good. However, it is only necessary that the approximate position or direction of the mark can be displayed.
【0012】第1カメラにより撮像されディスプレイに
表示された図形に於ける目印を指定して図形を倣う順路
を指定するにあたり、同時に目印の性格(目印が節点で
あるか円弧上の点であるか或いは円弧の中心であるか
等)を入力し、これらの順路と性格を記憶させることが
出来る。また目印の性格に対応させて異なる直径或いは
異なる色彩の複数種のものを用意すると共に図形に付し
ておき、第2の撮像管で図形を撮像したとき、実際の目
印の直径又は色彩を検出して該目印の性格を判定するこ
とも出来る。In designating a mark in a figure imaged by the first camera and displayed on a display and designating a route for imitating the figure, at the same time, the character of the mark (whether the mark is a node or a point on an arc) Or the center of the arc, etc.) can be input, and these routes and characteristics can be stored. Also, a plurality of types having different diameters or different colors are prepared according to the character of the mark and attached to the figure, and when the figure is imaged by the second image pickup tube, the actual diameter or color of the mark is detected. Then, the character of the mark can be determined.
【0013】上記の如くディスプレイに表示された図形
の目印を順に指定して倣うべき順路を指定する場合、キ
ーボードやマウス等の位置指定具によって目印をディス
プレイ上で指定することで、X−Y直交座標系に於ける
目印の位置を大凡の座標値で指定することが出来る。As described above, in the case where the mark of the graphic displayed on the display is designated in order and the route to be followed is designated, the mark is designated on the display by using a position designating tool such as a keyboard or a mouse, so that the XY orthogonality is designated. The position of the mark in the coordinate system can be specified by the approximate coordinate value.
【0014】また第1カメラを回転させて該カメラに設
定されたx軸或いはy軸を次に到達すべき目印を結ぶ線
に一致させることで、このときの第1カメラの回転角度
と始点となる目印の大凡の座標値とによって図形を倣う
べき順路を指定することが出来る。Further, by rotating the first camera so that the x-axis or the y-axis set for the camera coincides with the line connecting the mark to be reached next, the rotation angle and the starting point of the first camera at this time are determined. The route to follow the figure can be designated by the approximate coordinate value of the mark.
【0015】上記の如くして指定した順路と目印の性格
を記憶させておき、目的の図形上に第2の撮像管(以下
「第2カメラ」という)を対向させ、該第2カメラによ
って図形を部分的に撮像しつつ順路に従って目印の中心
を検出してX−Y直交座標系に於ける正確な座標値を検
出する。The route and the character of the mark designated as described above are stored, and a second image pickup tube (hereinafter, referred to as a "second camera") is opposed to a target figure, and the figure is set by the second camera. , The center of the mark is detected in accordance with the route while detecting an accurate coordinate value in the XY orthogonal coordinate system.
【0016】第2カメラは撮像領域を狭く設定すること
によって目印の検出精度を向上させている。このため、
必ずしも目印を常に視野に入れた状態で移動する保証は
ない。しかし、第1カメラで撮像した画像によって指定
された順路に従って次に到達すべき目印に向かって、X
−Y直交座標系に於ける座標で、或いは極座標で制御し
て第2カメラを移動させることによって、目標の目印を
視野に入れることが出来る。従って、目標の目印が第2
カメラの視野に入ったとき、該カメラの移動方向を適宜
修正しつつ原点を目標の目印に一致させることが出来
る。The second camera improves the mark detection accuracy by setting the imaging area narrow. For this reason,
There is no guarantee that the mark will always move with the view in mind. However, according to the route specified by the image captured by the first camera, X
By moving the second camera under the control of the coordinates in the -Y orthogonal coordinate system or the polar coordinates, the target mark can be put in the field of view. Therefore, the landmark of the target is
When the camera enters the field of view of the camera, the origin can be made to coincide with the target mark while appropriately correcting the moving direction of the camera.
【0017】そして第2カメラの光軸を目標の目印に一
致させたとき、該カメラの座標値を検出することで、目
印の正確な座標値を検出して記憶することが出来る。従
って、以下指定された順路に沿って移動しつつ第2カメ
ラが目印を検出して座標値を記憶することが出来る。ま
た検出した目印が輪郭線上の節点であるか円弧の中心点
又は円弧上の点であるかの性格を判定して記憶し、複数
の目印を記憶したとき、これ等の目印の座標値と性格及
び輪郭線の座標値に基づいて各節点を直線又は円弧で接
続することが出来る。When the optical axis of the second camera coincides with the target mark, the coordinate value of the camera is detected, so that the accurate coordinate value of the mark can be detected and stored. Accordingly, the second camera can detect the mark and store the coordinate value while moving along the route specified below. In addition, it is determined and stored whether the detected mark is a node on a contour line or a center point of a circular arc or a point on a circular arc, and when a plurality of landmarks are stored, the coordinate value and the character of these marks are stored. Each node can be connected by a straight line or a circular arc based on the coordinate values of the outline and the outline.
【0018】従って、特定の目印から他の目印に至る経
路が直線であるか、或いは円弧であるかを判定すると共
に、これ等の直線,円弧を数値情報に変換することが出
来る。Therefore, it is possible to determine whether the path from a specific mark to another mark is a straight line or an arc, and to convert these straight lines and arcs into numerical information.
【0019】また本発明に係る代表的な図形を数値情報
に変換する装置は、輪郭線を直線と円弧に分割して夫々
の節点に円形の目印を付すと共に円弧の中心点又は円弧
上或いは他の加工点に夫々円形の目印を付した図形と、
複数の光電変換素子を有し前記図形の全体像を撮像する
ための第1の撮像手段と、前記第1の撮像手段で撮像し
た図形の全体像を表示するディスプレイと、前記ディス
プレイに表示された図形に付した目印を指定する入力手
段と、前記入力手段によって入力された目印の順序と個
々の目印のX−Y直交座標系に於ける大凡の座標値を記
憶する記憶手段と、x−y直交座標系で定義付けして配
列した複数の光電変換素子を有し予め設定された分解能
に基づいて図形を撮像する第2の撮像手段と、前記第2
の撮像手段と図形を相対的に移動させる移動手段と、前
記第2の撮像手段を該撮像手段に設定されたx−y直交
座標系の原点を中心として回転させる第2撮像手段回転
手段と、前記記憶手段に記憶された目印の順序と個々の
目印のX−Y直交座標系に於ける大凡の座標値を読み出
して順路上に指定された目印の方向に向けて第2の撮像
手段のx−y直交座標系の何れかの軸を一致させるよう
に前記第2撮像手段回転手段を制御すると共に第2の撮
像手段が指定された目印に到達するように前記移動手段
を制御し且つ第2の撮像手段が指定された目印に到達し
たとき該目印の中心を検出してX−Y直交座標系に於け
る座標値を演算して演算結果を記憶し、複数の目印の座
標値を記憶した後、記憶した目印のX−Y直交座標系に
於ける座標値と目印の性格に基づいて各節点を直線又は
円弧で接続する制御装置とを有して構成されるものであ
る。The apparatus for converting a typical figure into numerical information according to the present invention divides a contour line into a straight line and an arc, attaches a circular mark to each node, and sets the center of the arc or on the arc or other points. A figure with a circular mark on each of the processing points,
A first image pickup unit having a plurality of photoelectric conversion elements for picking up the whole image of the figure, a display for displaying the whole image of the figure taken by the first image pickup means, and a display displayed on the display Input means for designating a mark attached to the figure; storage means for storing the order of the marks input by the input means and the approximate coordinate values of the individual marks in the XY orthogonal coordinate system; A second imaging unit that has a plurality of photoelectric conversion elements defined and arranged in a rectangular coordinate system and that captures an image based on a preset resolution;
Moving means for relatively moving the graphic means and the figure, second imaging means rotating means for rotating the second imaging means about the origin of an xy orthogonal coordinate system set for the imaging means, The order of the marks stored in the storage means and the approximate coordinate values of the individual marks in the XY orthogonal coordinate system are read out, and x of the second image pickup means is directed toward the direction of the mark specified on the route. Controlling the second imaging means rotating means so as to make any axis of the y-coordinate system coincide, and controlling the moving means so that the second imaging means reaches a designated mark; When the imaging means reaches the designated mark, the center of the mark is detected, the coordinate value in the XY orthogonal coordinate system is calculated, the calculation result is stored, and the coordinate values of a plurality of marks are stored. Then, the coordinate value of the stored mark in the XY orthogonal coordinate system and the mark It is those composed of each node based on the personality and a control device connected with a straight line or arc.
【0020】上記図形を数値情報に変換する装置(以下
単に『変換装置』という)によれば、上記変換方法を実
施して短時間で図形を装置情報に変換することが出来
る。According to an apparatus for converting the graphic into numerical information (hereinafter simply referred to as a "converter"), the graphic can be converted into apparatus information in a short time by executing the above-described conversion method.
【0021】即ち、予め輪郭線を直線と円弧に分割して
夫々の節点及び円弧の中心点又は円弧上の点に目印を付
した図形を第1カメラで撮像してディスプレイに表示
し、入力手段によって表示された図形の目印を指定する
ことで順路を指定して或いは順路と目印の性格を指定し
て記憶手段に記憶させ、移動手段及び第2撮像手段回転
手段を駆動して第2カメラを記憶した順路に従って移動
させ、目印が第2カメラの原点に一致したときX−Y直
交座標系に於ける座標値を記憶し、引き続き次の目印に
向けて第2カメラを移動させつつ目印毎に座標値を検出
して記憶することで、図形に付された全ての目印の座標
値を記憶することが出来る。従って、制御装置によって
記憶した複数の目印の座標値と性格を呼び出してこれら
に基づいて各節点を直線又は円弧によって接続すること
が出来る。That is, the contour line is previously divided into a straight line and an arc, and a figure having a mark at each node and a center point of the arc or a point on the arc is captured by the first camera and displayed on the display. By designating the route of the graphic displayed by (1) or specifying the route or the character of the route and the mark and storing the route in the storage unit, the moving unit and the second imaging unit rotating unit are driven to drive the second camera. The camera is moved in accordance with the stored route, and when the mark coincides with the origin of the second camera, the coordinate value in the XY orthogonal coordinate system is stored. Then, while moving the second camera toward the next mark, each mark is moved. By detecting and storing the coordinate values, the coordinate values of all the marks attached to the figure can be stored. Therefore, it is possible to call the coordinate values and the characteristics of the plurality of marks stored by the control device and connect the nodes by a straight line or an arc based on these.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、変換方法の好ましい実施形
態を説明し合わせて変換装置の実施例について図を用い
て説明する。図1は本発明に係る変換方法を採用した加
工工場に於ける作業の流れを説明するフローチャート、
図2は本実施例に係る変換装置を示す斜視図、図3は目
印を付した図形を説明する図、図4はディスプレイに表
示された図形に於ける目印の順序を指定する際の手順を
示す図、図5は2つの目印の間の角度を求める手順の例
を示す図、図6は円形の目印を検出する原理を説明する
図、図7は円を検出する方法を説明する図、図8は第2
カメラの運行経路の例を説明する図、図9は図形に於け
る目印を指定された順路で検出する際の第2カメラの誘
導経路を示す図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a conversion method will be described, and an embodiment of a conversion apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart for explaining a work flow in a processing factory employing the conversion method according to the present invention;
FIG. 2 is a perspective view showing the conversion apparatus according to the present embodiment, FIG. 3 is a view for explaining a figure with a mark, and FIG. 4 is a diagram showing a procedure for designating the order of the mark in the figure displayed on the display. 5 is a diagram illustrating an example of a procedure for obtaining an angle between two landmarks, FIG. 6 is a diagram illustrating a principle of detecting a circular landmark, FIG. 7 is a diagram illustrating a method of detecting a circle, FIG. 8 shows the second
FIG. 9 is a view for explaining an example of the operation route of the camera, and FIG. 9 is a diagram showing a guide route of the second camera when detecting a mark in the figure on a designated route.
【0023】先ず、鉄構,橋梁等の製造業者とこれ等の
構造部材を製造する加工工場とが異なる企業体に属する
場合の生産システムに本発明に係る変換方法を適用した
ときのフローについて、図1により概略的に説明する。First, a flow when the conversion method according to the present invention is applied to a production system in which a manufacturer of a steel structure, a bridge or the like and a processing factory for manufacturing these structural members belong to different business entities will be described. This will be schematically described with reference to FIG.
【0024】図に於いて、点線で囲んだ部分1は製造業
者で行われる作業範囲を示しており、他の部分が加工工
場で行われる作業範囲を示している。ここで、1aは加
工すべき部品の見取り図であり、1bは数字と記号で出
力される部品の数値データである。1cは型板(テンプ
レート)であり、製造すべき部材の正確な形状や寸法を
設定して罫書きや倣いの原型となるテンプレートを加工
する。In the figure, a portion 1 surrounded by a dotted line indicates a work range performed by a manufacturer, and another portion indicates a work range performed at a processing factory. Here, 1a is a sketch of a part to be processed, and 1b is numerical data of the part which is outputted by numerals and symbols. Reference numeral 1c denotes a template (template) for setting an accurate shape and dimensions of a member to be manufactured and processing a template serving as a prototype for scoring and copying.
【0025】一点鎖線で囲んだ部分2は本発明の作業範
囲を示しており、変換方法の概略の流れを示すものであ
る。即ち、工程2aは、テンプレートを数値データに変
換するに際し、節点及び円弧上の点或いは円弧の中心点
に目印12〜14を付す(図3参照)作業を示している。ま
た工程2bは、前記テンプレートを第1カメラで撮像し
てディスプレイに表示し、オペレーターがディスプレイ
を監視しつつマウス及び、又はキーボード等の入力装置
によって目印12〜14を指定し、或いは目印12〜14の指定
と同時に各目印12〜14の性格を指定するものである。A portion 2 surrounded by a dashed line indicates the working range of the present invention, and indicates a schematic flow of the conversion method. That is, step 2a shows an operation of attaching the marks 12 to 14 to the nodes and points on the arc or the center point of the arc when converting the template into numerical data (see FIG. 3). In step 2b, the template is imaged by the first camera and displayed on a display, and the operator designates the markers 12 to 14 with an input device such as a mouse and / or a keyboard while monitoring the display, or the markers 12 to 14 Is specified, and at the same time, the character of each mark 12-14 is specified.
【0026】工程2cは、第2カメラによってテンプレ
ートを部分的に撮像しつつ、該カメラを工程2bで指定
された順路に従って移動させ、目印12〜14を検出し且つ
第2カメラの原点と目印12〜14の中心を一致させて正確
な座標値を検出するものである。更に、工程2dは、工
程2cで検出した座標値と目印の性格とを整理し、点,
円弧,直線として編集してテンプレートをNC情報に変
換し得る数値データに変換するものである。In step 2c, while the template is partially imaged by the second camera, the camera is moved in accordance with the route specified in step 2b, the markers 12 to 14 are detected, and the origin and the marker 12 of the second camera are detected. This is to detect the exact coordinate value by matching the centers of .about.14. Further, in step 2d, the coordinate values detected in step 2c and the character of the mark are arranged, and points,
The template is converted into numerical data that can be converted into NC information by editing as an arc or a straight line.
【0027】工程3はNCプログラム装置の入力操作工
程であり、見取り図1aに対しては図面から拾いだした
数値情報を入力し、数値データ1bに対してはこの数値
データを直接入力し、テンプレート1cに対しては、本
発明の変換装置を用いて得た数値データを入力する。工
程3で入力された数値データは記憶工程4で記憶され
る。Step 3 is an input operation step of the NC program device. Numerical information picked up from the drawing is input for the sketch 1a, the numerical data is directly input for the numerical data 1b, and the template 1c is input. , Numerical data obtained by using the conversion device of the present invention is input. The numerical data input in step 3 is stored in storage step 4.
【0028】組み合わせ工程5では、記憶されたテンプ
レートの情報が材質や板厚、納期等を勘案して組み合わ
され、NCプログラムの作成工程6に送られてNCプロ
グラムが作成される。前記の如くして作成されたNCプ
ログラムは、加工工程7で実際に使用されて目的の部品
を加工する。In the assembling step 5, the stored information of the template is combined in consideration of the material, plate thickness, delivery date, and the like, and sent to the NC program creating step 6, where the NC program is created. The NC program created as described above is actually used in the machining step 7 to machine a target part.
【0029】以下、本発明に係る変換方法及び変換装置
について具体的に説明する。本発明に係る変換方法は、
図2に示すように、節点及び円弧上の点或いは円弧の中
心点に目印を付けたテンプレート10を撮像領域の広い
(画素間距離に対応させる実際の距離が大きい)第1カ
メラ20によって撮像し、この画像をディスプレイ21aに
表示した状態でオペレーターがマウス22a等の入力装置
22によって目印を順に指定して倣い順路を指定すること
により、指定された目印の位置を第1カメラ20の分解能
とマウス22aによる誤差を含んだ大凡の座標値で記憶す
ると共に倣い順路を記憶し、この大凡の座標値と倣い順
路に基づいて撮像領域を狭くして目印の検出精度を向上
させた第2カメラ30によってテンプレート10を部分的に
撮像しつつ、該カメラ30を検出すべき目印の近傍まで移
動させ、検出すべき目印が第2カメラの視野に入った後
は、第1カメラの画像に基づいて指定した座標値に関わ
らず、第2カメラによって撮像した画像から目印の中心
を検出して正確な座標値を検出し、倣い順路に従って各
目印の正確な座標値を検出した後、検出した座標値に基
づいてテンプレート10を数値情報に変換するものであ
る。Hereinafter, the conversion method and the conversion apparatus according to the present invention will be specifically described. The conversion method according to the present invention,
As shown in FIG. 2, the template 10 marked with a node and a point on an arc or a center point of the arc is imaged by the first camera 20 having a wide imaging area (the actual distance corresponding to the distance between pixels is large). In a state where the image is displayed on the display 21a, the operator operates the input device such as the mouse 22a.
By designating the marks sequentially in accordance with 22 and specifying the copying route, the position of the designated mark is stored as the approximate coordinates including the resolution of the first camera 20 and the error caused by the mouse 22a, and the copying route is stored. While the template 10 is partially imaged by the second camera 30 in which the imaging area is narrowed based on the approximate coordinate values and the tracing route to improve the detection accuracy of the mark, the camera 30 detects the mark to be detected. After moving to the vicinity and the mark to be detected enters the field of view of the second camera, the center of the mark is detected from the image captured by the second camera regardless of the coordinate value specified based on the image of the first camera. Then, after detecting an accurate coordinate value and detecting an accurate coordinate value of each mark in accordance with the copying route, the template 10 is converted into numerical information based on the detected coordinate value.
【0030】鉄骨構造物や橋梁等を構成する構造部材
は、直線のみ或いは円弧と直線とを組合せた形状を有す
ることが多い。このため、本実施例ではテンプレート10
を図3に示すような形状として設定し、このテンプレー
ト10の形状を数値情報に変換する場合について説明す
る。Structural members constituting a steel structure, a bridge, and the like often have a shape consisting of only straight lines or a combination of arcs and straight lines. For this reason, in the present embodiment, the template 10
Is set as a shape as shown in FIG. 3 and the shape of the template 10 is converted into numerical information.
【0031】先ず、テンプレート10の輪郭線11を直線11
aと円弧11bに分割する。この作業は、テンプレート10
そのものによって或いは製作図面を参照して行われる。
そして直線11aと直線11aの節点,直線11aと円弧11b
の節点,円弧11bと円弧11bの節点及び円弧11bの中心
点或いは円弧11b上に夫々円形の目印を付ける。First, the contour line 11 of the template 10 is
a and an arc 11b. This is done in template 10
This is done by itself or with reference to the production drawings.
And a node between the straight line 11a and the straight line 11a, a straight line 11a and a circular arc 11b.
, A circular mark is marked on the arc 11b, the node of the arc 11b, the center point of the arc 11b or the arc 11b.
【0032】節点及び円弧上の点又は円弧の中心点に付
ける目印としては、直径,色彩共に同一のもの、直径の
異なるもの、色彩の異なるものがある。直径,色彩共に
同一のものを目印とする場合には、オペレーターが目印
の順序を指定する工程(2b)で、指定した目印が節点
であるか、円弧上の点であるか、円弧の中心点であるか
の情報を入力することが必須となる。また異なる直径或
いは色彩を持ったものを目印とする場合には、予め異な
る直径或いは色彩毎に節点,円弧上の点,円弧の中心点
の性格付けをしておき、後述する目印を検出する工程
(2c)で目印の検出と同時に直径或いは色彩も検出し
て検出した目印が節点であるか、円弧上の点であるか、
円弧の中心点であるかを判定することが必要である。Marks attached to nodes and points on the arc or the center of the arc include those having the same diameter and color, those having different diameters, and those having different colors. When the same mark is used for both the diameter and the color, in the step (2b) in which the operator specifies the order of the marks, the specified mark is a node, a point on an arc, or a center point of the arc. It is essential to enter information as to whether In the case where a mark having a different diameter or color is used as a mark, the characteristics of the nodes, points on the arc, and the center point of the arc are determined in advance for each different diameter or color, and a mark detection step described later is performed. (2c) whether the mark detected by detecting the diameter or color simultaneously with the detection of the mark is a node or a point on an arc;
It is necessary to determine whether it is the center point of the arc.
【0033】本実施例では異なる直径を持った複数の目
印を用い、輪郭線11の節点に目印12(12a〜12l)を付
けると共に円弧11b上に目印12とは異なる直径を持った
目印13(13a〜13d)を付け、或いは円弧11bの中心点
に目印12,13とは異なる直径を持った目印14(14a〜14
c)を付ける。また他の工具、例えばドリル等によって
加工する加工部位には目印12〜14とは異なる直径を持っ
た目印15(15a〜15e)を付ける。In the present embodiment, a plurality of marks having different diameters are used, marks 12 (12a to 12l) are attached to the nodes of the contour line 11, and marks 13 (having different diameters from the marks 12 on the arc 11b). 13a to 13d) or a mark 14 (14a to 14) having a diameter different from the marks 12 and 13 at the center of the arc 11b.
Add c). Marks 15 (15a to 15e) having a diameter different from the marks 12 to 14 are attached to a processing portion to be processed by another tool, for example, a drill or the like.
【0034】目印13,14は円弧上或いは円弧の中心の何
れかに付ければ良い。即ち、テンプレート10が実寸大に
切断されたものである場合、円弧の中心点は存在しない
ことになり、円弧上に付けることになる。またテンプレ
ートが紙に描かれたものである場合には円弧上の点或い
は円弧の中心点の何れにも目印を付けることが可能であ
る。The marks 13 and 14 may be placed on the arc or at the center of the arc. That is, when the template 10 is cut to the actual size, the center point of the arc does not exist, and is attached to the arc. When the template is drawn on paper, it is possible to mark both points on the arc and the center point of the arc.
【0035】目印12〜14を輪郭線11の節点及び円弧11b
上或いは円弧11bの中心点に付ける場合、所定の直径を
有するテンプレート,コンパスとインキ或いは墨を用い
て描くことが可能であり、また予め所定の直径を持って
作成したシールを貼着して目印12〜14とすることも可能
である。然し、安定した状態で目印12〜14を検出するに
はシールを用いることが好ましい。The marks 12 to 14 are defined as nodes of the contour line 11 and an arc 11b.
When attached to the top or the center point of the arc 11b, it is possible to draw using a template, a compass and ink or black ink having a predetermined diameter, and a mark created by pasting a sticker having a predetermined diameter in advance. It is also possible to set it to 12-14. However, in order to detect the marks 12 to 14 in a stable state, it is preferable to use a seal.
【0036】図2は上記の如くして節点及び円弧11b上
の点或いは円弧11bの中心点に夫々対応させた直径を持
った目印12〜14を付けたテンプレート10を数値情報に変
換する変換装置を模式的に示す図である。FIG. 2 shows a conversion apparatus for converting a template 10 having marks 12 to 14 having diameters corresponding to the nodes and the points on the arc 11b or the center point of the arc 11b into numerical information as described above. It is a figure which shows typically.
【0037】図に於いて、変換装置は第1カメラ20によ
ってテンプレート10の全体像を撮像する第1ステージA
と、第2カメラ30によってテンプレート10を部分的に撮
像して目印12〜14の正確な座標値を検出する第2ステー
ジBとによって構成されている。前記各ステージA,B
は統一したX−Y直交座標系で定義付けられており、且
つY方向に移動可能に設けたベルトコンベア40によって
接続されている。In the figure, a conversion device includes a first stage A in which a first camera 20 captures an entire image of a template 10.
And a second stage B for partially imaging the template 10 with the second camera 30 and detecting accurate coordinate values of the marks 12 to 14. Each of the stages A and B
Are defined by a unified XY orthogonal coordinate system, and are connected by a belt conveyor 40 movably provided in the Y direction.
【0038】テンプレート10はベルトコンベア40に載置
されY方向に沿って第1ステージAから第2ステージB
に対し一定距離移送される。このように、ベルトコンベ
ア40がテンプレート10を一定距離移送することで、第1
ステージの座標系と第2ステージの座標系の整合性を保
持することが可能である。The template 10 is placed on the belt conveyor 40 and is moved from the first stage A to the second stage B along the Y direction.
Is transported a certain distance. As described above, the belt conveyor 40 transports the template 10 by a fixed distance, so that the first
It is possible to maintain consistency between the coordinate system of the stage and the coordinate system of the second stage.
【0039】第1ステージAは第1カメラ20によってテ
ンプレート10の全体像を撮像してコンピュータ21のディ
スプレイ21aに表示し、該ディスプレイ21aに表示され
た目印12〜14を入力装置22となるマウス22a或いはキー
ボード22bによって順に指定することで、第2ステージ
Bに於ける第2カメラ30によるテンプレート10の倣い順
路を指定するものである。The first stage A captures the whole image of the template 10 by the first camera 20 and displays it on the display 21a of the computer 21. The marks 12 to 14 displayed on the display 21a are used by the mouse 22a serving as the input device 22. Alternatively, the copying route of the template 10 by the second camera 30 in the second stage B is designated by sequentially designating with the keyboard 22b.
【0040】第1カメラ20はテンプレート10を撮像し得
るようにベルトコンベア40の載置面から充分に高い位置
に設けられている。即ち、ベルトコンベア40の移送方向
と直交する方向に支持フレーム23が構成されており、こ
の支持フレーム23に取り付けたブラケット24に第1カメ
ラ20が取り付けられている。また第1カメラ20はモータ
ー25に駆動されてベルトコンベア40の載置面に垂直な軸
を中心として回転し得るように構成され、且つコンピュ
ータ21によって回転角度を検出し得るように構成されて
いる。The first camera 20 is provided at a position sufficiently higher than the mounting surface of the belt conveyor 40 so that the template 10 can be imaged. That is, the support frame 23 is formed in a direction orthogonal to the transfer direction of the belt conveyor 40, and the first camera 20 is mounted on the bracket 24 mounted on the support frame 23. The first camera 20 is configured to be driven by a motor 25 to rotate about an axis perpendicular to the mounting surface of the belt conveyor 40, and to be configured to detect a rotation angle by the computer 21. .
【0041】ここで第1カメラ20,第2カメラ30につい
て説明する。これらのカメラ20,30は、複数の光電変換
素子(例えばCCD、以下個々の光電変換素子について
『画素』という)をx−y直交座標系の各軸方向にマト
リクス状に配列して構成されている。本実施例に於い
て、第1カメラ20,第2カメラ30として市販のCCDカ
メラを用いている。Here, the first camera 20 and the second camera 30 will be described. These cameras 20 and 30 are configured by arranging a plurality of photoelectric conversion elements (for example, a CCD, hereinafter referred to as “pixels” for each photoelectric conversion element) in a matrix in each axis direction of an xy orthogonal coordinate system. I have. In this embodiment, commercially available CCD cameras are used as the first camera 20 and the second camera 30.
【0042】第1カメラ20はテンプレート10の全体像を
撮像し得ることが必須であり、分解能はテンプレート10
に付けられた目印12〜14が確認し得る程度で良い。即
ち、第1ステージで撮像されディスプレイ21aに表示さ
れたテンプレート10の画像は輪郭線11が明確である必要
はなく、目印12〜14が確認し得るものであれば良い。It is essential that the first camera 20 can capture the entire image of the template 10, and the resolution is
It is sufficient that the marks 12 to 14 attached to are visible. That is, the image of the template 10 imaged on the first stage and displayed on the display 21a does not need to have a clear outline 11, but may be any as long as the marks 12 to 14 can be confirmed.
【0043】第2カメラ30はテンプレートに付けた目印
12〜14の中心を検出し、或いは中心の検出と目印12〜14
の直径を検出するものである。このため、第2カメラ30
の分解能は前記機能を発揮し得る程度に設定される。本
実施例では、第2カメラ30の分解能は0.1 mm〜0.2 mm程
度に設定されている。The second camera 30 is a mark attached to the template.
Detect the center of 12-14, or detect the center and mark 12-14
This is to detect the diameter of. Therefore, the second camera 30
Is set to such an extent that the above function can be exhibited. In the present embodiment, the resolution of the second camera 30 is set to about 0.1 mm to 0.2 mm.
【0044】上記の如く構成された第1ステージAで
は、第1カメラ20によって撮像したテンプレート10の全
体像がディスプレイ21aに表示される。そしてオペレー
ターがディスプレイ21aの画像を監視しつつ、テンプレ
ート10を倣うべき順路に従って例えばマウス22aによっ
て目印12〜14を順にクリックして指定すると、目印12〜
14のX−Y直交座標系に於ける座標値が指定された順序
でコンピュータ21の記憶部に記憶される。前記の如くし
て記憶した順路に基づいて第2ステージに於ける第2カ
メラ30の移動経路が制御される。In the first stage A configured as described above, the entire image of the template 10 captured by the first camera 20 is displayed on the display 21a. Then, while the operator monitors the image on the display 21a and designates the marks 12 to 14 in order by using the mouse 22a, for example, in accordance with the route to follow the template 10, the marks 12 to
The 14 coordinate values in the XY orthogonal coordinate system are stored in the storage unit of the computer 21 in the designated order. The movement path of the second camera 30 in the second stage is controlled based on the stored route as described above.
【0045】テンプレート10に対する倣い順路を指定す
るに際し、個々の目印12〜14をX−Y直交座標系に於け
る座標値で指定することが可能である。また第1カメラ
20がモーター25によってベルトコンベア40の載置面に垂
直な軸を中心として回転可能に構成されるため方位で指
定することも可能である。When designating a copying route for the template 10, it is possible to designate individual marks 12 to 14 by coordinate values in an XY orthogonal coordinate system. Also the first camera
Since the motor 20 is configured to be rotatable around an axis perpendicular to the mounting surface of the belt conveyor 40 by the motor 25, it is also possible to specify the azimuth.
【0046】次にディスプレイ21aを監視しつつ目印12
〜14をX−Y直交座標系で指定する手順、及び方位で指
定する手順について図4,図5により説明する。尚、デ
ィスプレイ21aにはテンプレート10の全体像が表示され
ているが、説明が煩雑になるため、同図にはテンプレー
ト10の画像の一部を模式的に表している。Next, while monitoring the display 21a,
The procedure for designating .about.14 in the XY orthogonal coordinate system and the procedure for designating it in the azimuth will be described with reference to FIGS. Although the entire image of the template 10 is displayed on the display 21a, a part of the image of the template 10 is schematically shown in FIG.
【0047】目印12〜14をX−Y直交座標系で指定する
場合、図4(A)に示すように、ディスプレイ21aに表
示されたテンプレート10に付けられた目印12〜14(便宜
的にPi,Pj,Pkとし黒丸で示す)に対し、マウス
22aによって位置pi,pj,pk(白丸で示す)を指
定することで行われる。この場合、第1カメラ20の分解
能が粗であるため、マウス22aによって指定された位置
pi,pj,pkが実際の目印の位置Pi,Pj,Pk
と異なることが多い。しかし、指定された位置pi,p
j,pkは第2ステージBに於いて実際の位置Pi,P
j,Pkに一致するように制御されるため全く問題はな
い。When the marks 12 to 14 are specified in the XY orthogonal coordinate system, as shown in FIG. 4A, the marks 12 to 14 (Pi for convenience) attached to the template 10 displayed on the display 21a. , Pj, Pk and indicated by black circles)
This is performed by designating the positions pi, pj, pk (indicated by white circles) by 22a. In this case, since the resolution of the first camera 20 is coarse, the positions pi, pj, and pk designated by the mouse 22a are replaced with the actual mark positions Pi, Pj, and Pk.
Often different. However, the specified positions pi, p
j, pk are the actual positions Pi, P in the second stage B.
There is no problem at all because it is controlled to match j and Pk.
【0048】目印12〜14を図4(B)に示すように方位
で指定する場合、位置Piと位置Pjを結ぶ線分のX軸
との角度Φj、位置Pjと位置Pkを結ぶ線分のX軸と
の角度Φkを順に計測して指定し、計測した角度をコン
ピュータ21の記憶部に記憶させることで行われる。When the landmarks 12 to 14 are designated by an azimuth as shown in FIG. 4B, an angle Φj between the line Pi connecting the position Pi and the position Pj with the X axis, and a line connecting the position Pj and the position Pk The measurement is performed by sequentially measuring and specifying the angle Φk with respect to the X axis, and storing the measured angle in the storage unit of the computer 21.
【0049】上記角度の計測は、ディスプレイ21aを監
視しつつモーター25を駆動して第1カメラ20を回転さ
せ、図5(a)に示すように、第1カメラに於ける走査
方向をx方向とし、走査方向に対し直交する方向(桁方
向)をy方向として定義付けされたx−y直交座標系を
構成するy軸を例えばベクトルPiPjと平行になるよ
うに、モーター25により第1カメラ20をさせたとき、デ
ィスプレイ21a上では走査線に対し垂直なベクトルとな
り、ベクトルPiPjとy軸が平行であることが確認さ
れ、ベクトル方位角が検出される。同様にベクトルPi
Pjのディスプレイ21a上の像を走査線に平行にした場
合の第1カメラ20の回転角によりベクトルPiPjの方
位を検出することも可能である。しかし、前記の如くデ
ィスプレイ21a上に於ける像を垂直にするか、水平にす
るかによって方位角は90度の位相が生じるため、予め何
れか一方に設定しておくことが必要である。To measure the angle, the first camera 20 is rotated by driving the motor 25 while monitoring the display 21a, and the scanning direction of the first camera is changed in the x direction as shown in FIG. The first camera 20 is driven by the motor 25 so that the y-axis constituting an xy orthogonal coordinate system defined as a direction orthogonal to the scanning direction (digit direction) as the y direction is parallel to, for example, the vector PiPj. , The vector becomes a vector perpendicular to the scanning line on the display 21a, it is confirmed that the vector PiPj is parallel to the y-axis, and the vector azimuth is detected. Similarly, the vector Pi
It is also possible to detect the azimuth of the vector PiPj from the rotation angle of the first camera 20 when the image of Pj on the display 21a is made parallel to the scanning line. However, as described above, since the azimuth angle has a phase of 90 degrees depending on whether the image on the display 21a is vertical or horizontal, it is necessary to set either one beforehand.
【0050】上記の如く、第1ステージAに於けるテン
プレート10に付けた目印12〜14の位置を指定して順路を
指定する方法は、X−Y直交座標系又は方位で行うこと
が可能である。このため、以下の説明で(A)として記
載した図面はX−Y直交座標系に於ける場合を示し、
(B)として記載した図面は方位による場合を示す。As described above, the method of designating the route by designating the positions of the marks 12 to 14 attached to the template 10 in the first stage A can be performed in the XY orthogonal coordinate system or the azimuth. is there. Therefore, the drawings described as (A) in the following description show the case in the XY rectangular coordinate system,
The drawing described as (B) shows the case according to the direction.
【0051】そして、第1ステージAでは、上記の如く
してテンプレート10の全体像を撮像すると共にディスプ
レイ21aに表示し、この画像を監視しつつ目印12〜14の
位置を順に指定することで、倣い順路を指定してコンピ
ュータ21の記憶部に記憶することが可能である。In the first stage A, as described above, the entire image of the template 10 is captured and displayed on the display 21a. By monitoring this image, the positions of the marks 12 to 14 are designated in order. It is possible to specify a copying route and store it in the storage unit of the computer 21.
【0052】尚、第1ステージAに於いてテンプレート
10に付けられた目印12〜14を指定して倣い順路を指定す
るのに先立って、テンプレート10の外に倣いの開始点16
を指定しておき、第2ステージBに於いて目印12〜14を
検出する際の開始点とすることが好ましい。この開始点
16の位置は特に限定するものではなく、例えば第2ステ
ージBに於ける第2カメラ30のホームポジション、或い
はベルトコンベア40の幅方向の端部に対応する位置等で
あって良く、更には、ベルトコンベア40の載置面の何れ
の位置であっても良い。In the first stage A, the template
Prior to specifying the copying route by specifying the markers 12 to 14 attached to 10, the starting point 16 of the copying outside the template 10
Is preferably designated as a starting point when the markers 12 to 14 are detected in the second stage B. This starting point
The position of 16 is not particularly limited, and may be, for example, the home position of the second camera 30 on the second stage B, or the position corresponding to the widthwise end of the belt conveyor 40, and the like. Any position on the mounting surface of the belt conveyor 40 may be used.
【0053】第2ステージBは第2カメラ30によってテ
ンプレート10を部分的に撮像しつつ指定された倣い順路
に従って移動し、この移動過程で目印12〜14を検出して
X−Y直交座標系に於ける正確な座標値を検出するもの
である。The second stage B moves in accordance with the designated copying route while partially imaging the template 10 by the second camera 30. In this movement process, the markers 12 to 14 are detected and converted to the XY orthogonal coordinate system. This is to detect the exact coordinate value at the time.
【0054】第2ステージBには、図2に示すように、
該ステージBに定義付けられたX−Y直交座標系を構成
するY軸に沿って一対の走行レール31が設置され、該走
行レール31と直交する方向(X軸方向)にクロスビーム
32が配置されている。このクロスビーム32は走行モータ
ー32aによって駆動されて走行レール31上を走行し得る
ように構成されている。In the second stage B, as shown in FIG.
A pair of traveling rails 31 are installed along the Y axis that constitutes an XY orthogonal coordinate system defined on the stage B, and a cross beam is provided in a direction perpendicular to the traveling rail 31 (X-axis direction).
32 are arranged. The cross beam 32 is configured to be driven by a traveling motor 32a and travel on the traveling rail 31.
【0055】クロスビーム32には横行レール32bがX軸
に沿って設けられており、該レール32bに第2カメラ30
を取り付けたキャリッジ33が載置されている。キャリッ
ジ33は横行モーター33aによって駆動される例えばボー
ルスクリュー等の駆動部材33bによって駆動されるよう
に構成されている。キャリッジ33に搭載された第2カメ
ラ30はモーター34によってベルトコンベア40の載置面に
対し垂直な軸を中心として回転し得るように構成されて
いる。The cross beam 32 is provided with a traversing rail 32b along the X-axis.
Is mounted. The carriage 33 is configured to be driven by a driving member 33b such as a ball screw driven by a traversing motor 33a. The second camera 30 mounted on the carriage 33 is configured to be rotated by a motor 34 about an axis perpendicular to the mounting surface of the belt conveyor 40.
【0056】上記各モーター32a,33a,34は夫々回転
角度を検出するロータリーエンコーダーを装着したサー
ボモーターによって構成され、第2カメラ30の位置は前
記各モーター32a,33aのロータリーエンコーダーから
発生するパルス信号を制御装置35に伝達することで時々
刻々演算される。また第2カメラ30の画像信号も制御装
置35に伝達され、該装置35に於いて後述する方法で目印
12〜14の直径と中心を検出すると共に、検出した目印が
節点の目印12か、円弧上の点の目印13か、円弧の中心点
の目印14かを判定し、同時に第2カメラ30のX−Y直交
座標系に於ける座標値を記憶し得るように構成されてい
る。Each of the motors 32a, 33a and 34 is constituted by a servomotor equipped with a rotary encoder for detecting a rotation angle, and the position of the second camera 30 is determined by a pulse signal generated from the rotary encoder of each of the motors 32a and 33a. Is transmitted to the control device 35 to be calculated every moment. Further, the image signal of the second camera 30 is also transmitted to the control device 35, and a mark is formed on the device 35 by a method described later.
In addition to detecting the diameter and center of 12 to 14, it is determined whether the detected mark is a mark 12 of a node, a mark 13 of a point on an arc, or a mark 14 of a center point of an arc. It is configured to be able to store coordinate values in a -Y orthogonal coordinate system.
【0057】次に、上記の如く構成された第2ステージ
Bに於いて目印12〜14を検出する手順を図6〜図9によ
り説明する。Next, the procedure for detecting the marks 12 to 14 in the second stage B configured as described above will be described with reference to FIGS.
【0058】第1ステージAで第1カメラ20によって全
体像が撮像されたテンプレート10は、ディスプレイ21a
に表示されて倣い順路が指定された後、ベルトコンベア
40によって第2ステージBに移送される。このとき、ベ
ルトコンベア40による移送量を一定とすることで両ステ
ージA,Bに於ける原点を一致させることが可能であ
る。また第1ステージAを構成するフレーム及び第2ス
テージBを構成するフレームに光電管等の非接触式セン
サー或いはマイクロスイッチ等の接触式センサーを配置
しておき、これらのセンサーによってベルトコンベア40
に予め設定した開始点を検出して停止させることで両ス
テージA,Bの座標系の整合性を保持することが可能で
ある。The template 10 whose whole image has been captured by the first camera 20 at the first stage A is displayed on the display 21a.
After the copy route is specified and displayed on the belt conveyor
It is transferred to the second stage B by 40. At this time, it is possible to make the origins of both stages A and B coincide by making the transfer amount by the belt conveyor 40 constant. A non-contact type sensor such as a photoelectric tube or a contact type sensor such as a microswitch is arranged on a frame constituting the first stage A and a frame constituting the second stage B, and the belt conveyor 40 is provided by these sensors.
By detecting and stopping the start point set in advance, it is possible to maintain the consistency of the coordinate systems of the two stages A and B.
【0059】テンプレート10が第2ステージBに移送さ
れるに際し、第2カメラ30はホームポジションに退避し
た状態にある。即ち、クロスビーム32は走行レール31の
第1ステージA側に位置し、キャリッジ33は左側の走行
レール31側に位置する。When the template 10 is transferred to the second stage B, the second camera 30 has been retracted to the home position. That is, the cross beam 32 is located on the first stage A side of the traveling rail 31, and the carriage 33 is located on the left traveling rail 31 side.
【0060】上記の如くして退避位置にある第2カメラ
30は、第1ステージAで設定されたテンプレート10に対
する倣い順路に従って移動が制御される。即ち、第1ス
テージAに於いて、テンプレート10の倣い順路が開始点
16から出発して目印12aから目印12b,13a,12c,12
dの順に指定されている場合、これらの目印の位置は第
1カメラ20の分解能に応じてX−Y直交座標系に於ける
大凡の座標値で指定されている。The second camera in the retracted position as described above
The movement of the template 30 is controlled according to the copying route for the template 10 set in the first stage A. That is, in the first stage A, the copying route of the template 10 is the starting point.
Starting from 16, mark 12a to mark 12b, 13a, 12c, 12
When designated in the order of d, the positions of these marks are designated by approximate coordinate values in the XY orthogonal coordinate system according to the resolution of the first camera 20.
【0061】先ず、第2カメラ30により撮像したベルト
コンベア40の画像をディスプレイ21aに表示し、オペレ
ーターがディスプレイ21aの画像を監視しつつ手動操作
して走行モーター32a,横行モーター33aを駆動して第
2カメラ30が開始点16を撮像し得る位置まで移動させ
る。First, the image of the belt conveyor 40 taken by the second camera 30 is displayed on the display 21a, and the operator manually operates the driving motor 32a and the traversing motor 33a while monitoring the image on the display 21a. 2 The camera 30 is moved to a position where the start point 16 can be imaged.
【0062】上記の如く、オペレーターがディスプレイ
21aを監視しつつ第2カメラ30を開始点16を撮像し得る
位置まで移動させ、その後、自動運転モードに切り換え
ることで、第2カメラ30による開始点16の検出、及び開
始点16を出発点としてテンプレート10に付けられた目印
12〜14の検出及び性格の判定等の作業を制御装置35に書
き込まれたプログラムに従って自動的に実施することが
可能である。As described above, the operator operates the display
The second camera 30 is moved to a position where the start point 16 can be imaged while monitoring 21a, and then the operation mode is switched to the automatic operation mode. Mark on template 10 as
The operations such as the detection of 12 to 14 and the determination of the character can be automatically performed according to a program written in the control device 35.
【0063】ここで、第2カメラ30によって開始点16及
び目印12〜14の中心点P(代表して目印12aの中心点
P)を検出する原理について図6,図7により説明す
る。(尚、円形の目印を検出すると共に中心点を特定す
る手順は本件出願人が特許出願した特願平5-273493号
(特開平7-129743号)に記載した方法と同一である。)Here, the principle of detecting the start point 16 and the center point P of the marks 12 to 14 (representatively, the center point P of the mark 12a) by the second camera 30 will be described with reference to FIGS. (The procedure for detecting a circular mark and specifying the center point is the same as the method described in Japanese Patent Application No. 5-273493 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-129743) filed by the present applicant.
【0064】第2カメラ30は予め設定された点を中心
(回転中心)として回転可能に構成されており、この回
転中心が第2カメラ30の光軸と一致し、且つ該カメラ30
に配列された画素列に定義したx−y直交座標系の原点
oと一致している(以下、第2カメラ30の回転中心,光
軸,原点を代表して「原点o」という)。従って、原点
oと目印12aの中心点Pを結ぶ直線を51とし、この直線
51に対し対称で且つ目印12aに交わる直線52,53を設定
すると、直線52,53が目印12aの円周と交わる点を52
a,52b,53a,53bとすると、弦52a52b、弦53a53
bは互いに長さが等しく、且つ平行である。The second camera 30 is configured to be rotatable about a preset point as a center (rotation center). The rotation center coincides with the optical axis of the second camera 30 and the second camera 30
The origin o of the xy orthogonal coordinate system defined for the pixel array arranged in the following manner (hereinafter referred to as “origin o” representing the rotation center, optical axis, and origin of the second camera 30). Accordingly, a straight line connecting the origin o and the center point P of the mark 12a is defined as 51, and this straight line
When straight lines 52 and 53 that are symmetrical with respect to 51 and intersect with the mark 12a are set, the points where the straight lines 52 and 53 intersect with the circumference of the mark 12a are set to
a, 52b, 53a, 53b, strings 52a52b, strings 53a53
b are equal in length and parallel to each other.
【0065】即ち、原点oに対称で且つ等距離にある平
行な線52,53が目印12aと点52a,52b,53a,53bで
交わり、弦52a52b、弦53a53bが等しい場合、原点o
を通り線52,53に平行な線51は目印12aの中心点Pを通
ることになる。That is, when the parallel lines 52 and 53 symmetrical and equidistant from the origin o intersect at the mark 12a at the points 52a, 52b, 53a and 53b, and the strings 52a52b and 53a53b are equal, the origin o
And the line 51 parallel to the lines 52 and 53 passes through the center point P of the mark 12a.
【0066】従って、図7に示すように、第2カメラ30
の画素の中からx軸又はy軸(図にはx軸)に対し目印
12〜14の半径以下の距離で且つ対称位置にある画素列3
6,37を選択し、目印12aが撮像されたとき、この目印1
2aをx軸に接近させるように走行モーター32aと横行
モーター33aを制御し、同図(a)に示すように、目印
12aの円周の間にある画素36a,37aを計数し、両者が
一致したとき、或いは各画素36a,37aの計数値が予め
設定された許容範囲内にあるとき、目印12aの中心点P
はx軸上にあるとして認識される。Therefore, as shown in FIG.
Mark the x-axis or y-axis (x-axis in the figure) from the pixels of
Pixel column 3 at a distance less than the radius of 12 to 14 and at a symmetric position
When 6 and 37 are selected and the mark 12a is captured, this mark 1
The traveling motor 32a and the traversing motor 33a are controlled so as to bring the 2a closer to the x-axis, and as shown in FIG.
The pixels 36a and 37a between the circumferences of the mark 12a are counted, and when they match, or when the count value of each pixel 36a and 37a is within a preset allowable range, the center point P of the mark 12a is counted.
Are recognized as being on the x-axis.
【0067】更に走行モーター32a,横行モーター33a
を制御し、同図(b)に示すように、目印12aの中心点
Pと第2カメラ30の原点oが一致したとき、信号を発生
してこのときの第2カメラ30の座標値を制御装置35の記
憶部に記憶することで、第1ステージAで大凡の座標値
を指定されたにも関わらず、正確な座標値を検出するこ
とが可能である。Further, the traveling motor 32a and the traversing motor 33a
When the center point P of the mark 12a coincides with the origin o of the second camera 30, a signal is generated to control the coordinate value of the second camera 30 at this time, as shown in FIG. By storing it in the storage unit of the device 35, it is possible to detect an accurate coordinate value even though the approximate coordinate value is specified in the first stage A.
【0068】また原点oと中心点Pが一致したことを検
出する場合、予め目印12〜14の直径に応じて、目印12〜
14の中心点Pと第2カメラ30の原点oが一致したときの
画素列36,37の画素数(36a,37aの数)を設定してお
き、目印12〜14の像に於ける検出した画素数が設定値と
一致したとき、目印12〜14の中心点Pが原点oと一致し
たとして判定して正確な座標値を検出すると共に、検出
した目印12aが節点の目印12か、円弧上の目印13か、円
弧の中心点の目印14かを判定することが可能である。When it is detected that the origin o coincides with the center point P, the marks 12 to 14 are determined in advance in accordance with the diameters of the marks 12 to 14.
The number of pixels (the number of 36a and 37a) of the pixel rows 36 and 37 when the center point P of 14 coincides with the origin o of the second camera 30 is set, and detection is performed in the images of the marks 12 to 14. When the number of pixels coincides with the set value, it is determined that the center point P of the marks 12 to 14 coincides with the origin o, and an accurate coordinate value is detected, and the detected mark 12a is a nodal mark 12 or an arc mark. It is possible to determine whether the mark 13 is the mark 13 or the mark 14 at the center of the arc.
【0069】従って、コンピュータ21からの駆動信号に
よって走行モーター32aと横行モーター33aを駆動し、
第2カメラ30を目印12aが存在する座標位置に向かって
移動させると、第2カメラ30はベルトコンベア40の載置
面を分解能に応じた部分的な領域を撮像して画像を制御
装置35に伝達し、該カメラ30によって目印12aが撮像さ
れたとき、上記の如くして撮像された目印12aの中心点
Pの座標値を記憶すると共に性格を記憶し、その後、第
2カメラ30を次に到達すべき目印12bに向けて移動させ
るように、走行モーター32a,横行モーター33aを制御
する。Accordingly, the drive motor 32a and the traverse motor 33a are driven by the drive signal from the computer 21,
When the second camera 30 is moved toward the coordinate position where the mark 12a is present, the second camera 30 captures an image of a partial area corresponding to the resolution on the mounting surface of the belt conveyor 40 and sends an image to the control device 35. When the mark 12a is imaged by the camera 30, the coordinate value of the center point P of the mark 12a imaged as described above is stored and the character is stored, and then the second camera 30 is moved to the next position. The travel motor 32a and the traverse motor 33a are controlled so as to move toward the mark 12b to be reached.
【0070】目印12a(位置Pi)を起点として次に指
定された目印12b(位置Pj)を検出する手順について
図8により説明する。The procedure for detecting the next designated mark 12b (position Pj) starting from the mark 12a (position Pi) will be described with reference to FIG.
【0071】先ず、倣い順路をX−Y直交座標系で指定
したときの検出手順を図8(1A)〜(4A)により説
明する。図に於いて、位置Piは第2カメラ30によって
撮像して中心点Pを検出した位置(例えば目印12a)で
あり、第2カメラ30の分解能に応じてX−Y直交座標系
に於ける正確な座標値が検出されており、この座標値は
制御装置35の一時記憶部に記憶されている。First, the detection procedure when the scanning path is specified in the XY orthogonal coordinate system will be described with reference to FIGS. 8 (1A) to 8 (4A). In the figure, a position Pi is a position (for example, a mark 12a) where an image is captured by the second camera 30 and the center point P is detected, and is accurate in the XY orthogonal coordinate system according to the resolution of the second camera 30. Are detected, and the coordinate values are stored in the temporary storage unit of the control device 35.
【0072】第2カメラ30が次に検出すべき位置Pj
(目印12b)の大凡の座標値(第1ステージAで指定さ
れた位置pj)が読み出され、この座標値に基づいて走
行モーター32a,横行モーター33aが駆動される。従っ
て、目印12bが撮像されていない場合、第2カメラ30は
指定された位置pjに向かって移動する。The position Pj to be detected next by the second camera 30
The approximate coordinate value (position pj specified in the first stage A) of the (marker 12b) is read, and the traveling motor 32a and the traverse motor 33a are driven based on the coordinate values. Therefore, when the mark 12b is not imaged, the second camera 30 moves toward the designated position pj.
【0073】同図(1A)は第2カメラ30のy軸(桁方
向)をベクトルPipjに沿わせつつ誘導する方法であ
り、誘導に際し探査範囲を拡げるために、進路Pipj
に対しy軸を左右に揺動(第2カメラ30を原点oを中心
に往復回動させる)させたものを示す。図に於けるQj
点は第2カメラ30が誘導される過程で目印12bが視野に
入った位置を示し、この点Qjから誘導進路をPipj
からQjPjに変更し、位置Pjを検出するようにした
ものである。従って、位置Piから位置Pjに至る経路
はPiQj+QjPjで合成される。FIG. 1A shows a method of guiding the y-axis (digit direction) of the second camera 30 along the vector Pipj. In order to widen the search range at the time of guidance, the path Pipj is used.
The figure shows that the y-axis is swung right and left (the second camera 30 is reciprocated about the origin o). Qj in the figure
The point indicates the position where the mark 12b enters the field of view in the process of guiding the second camera 30, and from this point Qj, the guidance course is defined as Pipj.
Is changed to QjPj, and the position Pj is detected. Therefore, the path from the position Pi to the position Pj is synthesized by PiQj + QjPj.
【0074】同図(2A)は第2カメラ30のy軸をベク
トルPipjに向けて誘導し、目印12bが視野に入り、
点Rjに於いて目印12bがx軸に一致したとき、該点R
jに於いて誘導進路を変更してPiRj+RjPjによ
り位置Pjを検出する方法を示す。同図(3A)は第2
カメラ30のx軸,y軸を第2ステージBのX軸,Y軸に
一致させて固定した状態で誘導する方法を示し、同図
(2A)の場合と同様にして、目印12bが視野に入った
後、点Rjで目印12bがx軸に一致したとき、該点Rj
で誘導進路を変更してPiRj+RjPjにより位置P
jを検出するものである。更に、同図(4A)は第2カ
メラ30のx軸,y軸を第2ステージBのX軸,Y軸に対
して90度の位相差を付けて固定して誘導する方法を示
し、目印12bが視野に入った後、点Rjで目印12bがx
軸に一致したとき、該点Rjで誘導進路を変更してPi
Rj+RjPjにより位置Pjを検出するものである。FIG. 2A shows that the y-axis of the second camera 30 is guided toward the vector Pipj, and the mark 12b enters the visual field.
When the mark 12b coincides with the x-axis at the point Rj,
The method of detecting the position Pj by PiRj + RjPj by changing the guiding route at j will be described. The figure (3A) is the second
A method of guiding the camera 30 in a state where the x-axis and the y-axis of the camera 30 are fixed so as to be coincident with the X-axis and the Y-axis of the second stage B is shown. After entering, when the mark 12b coincides with the x-axis at the point Rj, the point Rj
To change the guidance course and use PiRj + RjPj to move to position P.
j is detected. Further, FIG. 4A shows a method of guiding the x-axis and y-axis of the second camera 30 with a phase difference of 90 degrees with respect to the x-axis and y-axis of the second stage B. After 12b enters the field of view, the mark 12b becomes x at the point Rj.
When coincident with the axis, the guidance course is changed at the point Rj and Pi is changed.
The position Pj is detected by Rj + RjPj.
【0075】また同図(1B)〜(4B)は倣い順路を
方位で指定したときの誘導方式である。即ち、現在の位
置Piから次に検出すべき目印12bに対応して指定され
た位置pjに向かう回転角Φiが指定され、この回転角
Φiに基づいてモーター34が駆動され、同時に走行モー
ター32a,横行モーター33aが駆動される。そして第2
カメラ30の視野に目印12bが入ると、その後は上記と同
様にして誘導される。FIGS. (1B) to (4B) show the guidance system when the copying route is designated by the direction. That is, a rotation angle Φi from the current position Pi to the designated position pj corresponding to the mark 12b to be detected next is designated, and the motor 34 is driven based on the rotation angle Φi, and at the same time, the traveling motors 32a, The traversing motor 33a is driven. And the second
When the mark 12b enters the field of view of the camera 30, it is guided in the same manner as above.
【0076】上記の如くして誘導された第2カメラ30に
よって撮像された目印12bは、前述した目印12aの場合
と同様にして中心点Pjが検出されると共に正確な座標
値が検出されて制御装置35の一時記憶部に記憶され、同
時に目印12bの直径により判定されて目印12bの性格が
記憶される。The mark 12b imaged by the second camera 30 guided as described above is controlled by detecting the center point Pj and detecting the exact coordinate value in the same manner as in the case of the mark 12a described above. The information is stored in the temporary storage unit of the device 35, and at the same time, the character of the mark 12b is determined based on the diameter of the mark 12b.
【0077】上記の如く、目印12aから目印12bの順路
をX−Y直交座標系で指定した場合と方位で指定した場
合を比較検討すると、目印12aの座標値Pi(Xi,Y
i)、目印12bの座標値Pj(Xj,Yj)であり、両
者のなす角度は Tan-1{(Yj−Yi)/(Xj−Xi)} となり、この角度はΦiと等しい。従って、順路をX−
Y直交座標系で指定しても方位で指定しても実質的な差
はない。As described above, when comparing the case where the route from the mark 12a to the mark 12b is designated by the XY orthogonal coordinate system and the case where the route is designated by the azimuth, the coordinate value Pi (Xi, Y
i), the coordinate value Pj (Xj, Yj) of the mark 12b, and the angle between them is Tan -1 {(Yj-Yi) / (Xj-Xi)}, which is equal to Φi. Therefore, the route is X-
There is no substantial difference between designation in the Y orthogonal coordinate system and designation in the azimuth.
【0078】次に、図8(1A),(1B)の誘導方式
によって指定された順路にある目印12l〜12n,13oを
順に検出する手順について図9により説明する。尚、第
1ステージAに於いて目印12l,13o,12m,12nの順
になるように順路が指定されている。また図に於いて、
Pl〜Poは、前記各目印12l〜12n,13oの中心点の
位置を示し、pl〜poは第1ステージAで指定された
前記各目印12l〜12n,13oの位置を示す。またQl〜
Qoは第2カメラ30が指定された位置に向かう方向から
撮像した目印の中心点に向かう方向に誘導される変換点
を示す。Next, a procedure for sequentially detecting the marks 12l to 12n and 13o on the route designated by the guidance system shown in FIGS. 8A and 8B will be described with reference to FIG. Incidentally, in the first stage A, the routes are designated so as to be in the order of the marks 12l, 13o, 12m, 12n. Also in the figure,
Pl to Po indicate the positions of the center points of the marks 12l to 12n and 13o, and pl to po indicate the positions of the marks 12l to 12n and 13o specified in the first stage A. Also Ql ~
Qo indicates a conversion point guided in a direction from the direction toward the designated position by the second camera 30 to the center point of the mark captured.
【0079】従って、変換点Ql〜Qo,位置Pl〜P
oを結ぶ線38は第2カメラ30の軌跡を示し、また指定さ
れた位置pl〜poを結ぶ線26は第1ステージAに於い
てディスプレイ21a上で各目印12l〜12n,13oを指定
する際のマウス22aの移動線を示す。Therefore, the conversion points Ql to Qo and the positions Pl to P
The line 38 connecting o indicates the trajectory of the second camera 30, and the line 26 connecting the designated positions pl to po is used to designate the marks 12l to 12n and 13o on the display 21a in the first stage A. Of the mouse 22a.
【0080】図9(A)に於いて、現在第2カメラ30が
目印12lを検出して、該カメラ30の原点oと目印12lの
中心点Plが一致し、この状態でX−Y直交座標系に於
ける中心点Plの正確な座標値を検出して検出した座標
値を制御装置35の記憶部に記憶させると共に検出した目
印が節点の目印12lであることを判定して記憶部に記憶
させる。In FIG. 9A, the second camera 30 detects the mark 12l at present, and the origin o of the camera 30 coincides with the center point Pl of the mark 12l. The correct coordinate value of the center point Pl in the system is detected and the detected coordinate value is stored in the storage unit of the control device 35, and it is determined that the detected mark is the node mark 12l and stored in the storage unit. Let it.
【0081】次いで、予め指定された順路に基づいて、
第2カメラ30が次に検出すべき目印13oの指定された位
置poの座標値が読み出され、この座標値に対応して走
行モーター32a,横行モーター33が駆動される。この結
果、第2カメラ30は位置Plから指定された位置poに
向けて移動し、図に於ける線分PlQoを辿る。Next, based on the route specified in advance,
The coordinate value of the designated position po of the mark 13o to be detected next by the second camera 30 is read, and the traveling motor 32a and the traverse motor 33 are driven in accordance with the coordinate value. As a result, the second camera 30 moves from the position Pl toward the designated position po, and follows the line segment PlQo in the figure.
【0082】第2カメラ30の移動に伴って該カメラ30の
視野に目印13oが入り、該目印13oが撮像されると、こ
の画像信号は制御装置35で監視される。そしてモーター
34を駆動して第2カメラ30を回転させて前述した円の中
心を判定するプログラムヲ 実行することで、該カメラ30
のx軸(y軸)を目印13oの中心点の位置Poに一致さ
せ、この状態を維持して位置Poと第2カメラ30の原点
oが一致するように走行モーター32a,横行モーター33
aを駆動して第2カメラ30を誘導する。この結果、第2
カメラ30は位置Qoから目印13o(位置Po)に向けた
方向に変化し、図に於ける線分QoPoを辿る。A mark 13o enters the field of view of the camera 30 with the movement of the second camera 30, and when the mark 13o is picked up, the image signal is monitored by the controller 35. And the motor
By driving the second camera 30 to rotate the second camera 30 to determine the center of the circle described above,
Is aligned with the position Po of the center point of the mark 13o, and the traveling motor 32a and the traverse motor 33 are maintained such that the position Po coincides with the origin o of the second camera 30.
a is driven to guide the second camera 30. As a result, the second
The camera 30 changes in the direction from the position Qo toward the mark 13o (position Po), and follows the line segment QoPo in the figure.
【0083】そして第2カメラ30の原点oが目印13oの
中心点の位置Poと一致したとき、該カメラ30の位置の
座標値を検出することで位置Poの座標値を検出し、検
出した座標値を制御装置35の記憶部に記憶させる。同時
に目印13oの直径を計測して該目印が円弧上の点に付け
られた目印13であることを判定し、制御装置35の記憶部
に記憶する。When the origin o of the second camera 30 coincides with the position Po of the center point of the mark 13o, the coordinate value of the position Po is detected by detecting the coordinate value of the position of the camera 30. The value is stored in the storage unit of the control device 35. At the same time, the diameter of the mark 13o is measured to determine that the mark is a mark 13 attached to a point on an arc, and stored in the storage unit of the control device 35.
【0084】以下、同様にして目印12m,12nを検出し
て座標値を記憶すると共に、夫々の目印12m,12nが節
点であることを判定して記憶し、指定された順路に従っ
てテンプレート10を一周することで、節点の目印12,円
弧上の点の目印13,円弧の中心点の目印14の座標値と、
夫々の目印12〜14の性格を記憶することが可能である。In the same manner, the markers 12m and 12n are similarly detected and the coordinate values are stored, and the respective markers 12m and 12n are determined and stored as nodes, and the template 10 is rotated around the designated route in accordance with the designated route. By doing so, the coordinate values of the mark 12 of the node, the mark 13 of the point on the arc, the mark 14 of the center point of the arc,
It is possible to memorize the character of each landmark 12-14.
【0085】図9(B)は目印12lから目印13o,目印
13oから目印12m,目印12mから目印12nへの順路の指
定を夫々方位で行った場合の各目印12l〜12n,13oを
検出する手順を示している。FIG. 9 (B) shows a mark 12l to a mark 13o and a mark.
This shows a procedure for detecting each of the marks 12l to 12n and 13o when the direction of the route from 13o to the mark 12m and the direction from the mark 12m to the mark 12n are specified in the respective directions.
【0086】図に於いて、現在の第2カメラ30の位置が
位置Plにある場合、目印13oを検出する際には、回転
角Φoが指定され、この指定角度に基づいてモーター34
が駆動されて第2カメラを角度Φo回転させる。これに
より、第2カメラ30に定義付けられたx−y直交座標系
のx軸(y軸)が第2ステージBに定義付けられたX−
Y直交座標系に対し角度Φo回転する。その後、走行モ
ーター32a,横行モーター33aが駆動され、第2カメラ
30は第2ステージBに対し角度Φo方向に移動する。前
記移動過程で第2カメラ30はモーター34に駆動され、原
点o(回転中心,光軸)を中心とする所定角度範囲の往
復回動を行い探査範囲を拡大することが可能である。In the figure, when the current position of the second camera 30 is at the position Pl, when detecting the mark 13o, the rotation angle Φo is designated, and the motor 34 is determined based on the designated angle.
Is driven to rotate the second camera by an angle Φo. As a result, the x-axis (y-axis) of the xy orthogonal coordinate system defined for the second camera 30 is changed to the X-axis defined for the second stage B.
Rotate an angle Φo with respect to the Y orthogonal coordinate system. Thereafter, the traveling motor 32a and the traversing motor 33a are driven, and the second camera
30 moves in the direction of the angle φo with respect to the second stage B. In the moving process, the second camera 30 is driven by the motor 34, and can reciprocate in a predetermined angle range around the origin o (rotation center, optical axis) to expand the search range.
【0087】第2カメラ30の移動に伴って該カメラ30の
視野に目印13oが入り、撮像が開始されると、この画像
信号は制御装置35で監視され第2カメラ30が点Roに到
達したとき、モーター34を駆動して第2カメラ30を回転
させて前述した円の中心を判定するプログラムヲ 実行す
ることで、該カメラ30のx軸(y軸)を目印13oの中心
点の位置Poに一致させ、この状態を維持して位置Po
と第2カメラ30の原点oが一致するように走行モーター
32a,横行モーター33aを駆動して第2カメラ30を誘導
する。この結果、第2カメラ30は位置Roから目印13o
(位置Po)に向けた方向に変化し、図に於ける線分R
oPoを辿る。When the mark 13o enters the visual field of the second camera 30 with the movement of the second camera 30 and the image pickup is started, the image signal is monitored by the control device 35 and the second camera 30 reaches the point Ro. At this time, by driving the motor 34 and rotating the second camera 30 to determine the center of the circle described above, the x-axis (y-axis) of the camera 30 is moved to the position Po of the center point of the mark 13o. And maintain this state to maintain the position Po.
And the traveling motor so that the origin o of the second camera 30 matches
The second camera 30 is guided by driving the traverse motor 33a and the traverse motor 33a. As a result, the second camera 30 moves from the position Ro to the mark 13o.
(Position Po), the line segment R in the figure changes.
Follow oPo.
【0088】そして第2カメラ30の原点oが目印13oの
中心点の位置Poと一致したとき、該カメラ30の位置の
座標値を検出することで位置Poの座標値を検出し、検
出した座標値を制御装置35の記憶部に記憶させる。同時
に目印13oの直径を計測して該目印が円弧上の点に付け
られた目印13であることを判定し、制御装置35の記憶部
に記憶する。When the origin o of the second camera 30 coincides with the position Po of the center point of the mark 13o, the coordinate value of the position Po is detected by detecting the coordinate value of the position of the camera 30, and the detected coordinates The value is stored in the storage unit of the control device 35. At the same time, the diameter of the mark 13o is measured to determine that the mark is a mark 13 attached to a point on an arc, and stored in the storage unit of the control device 35.
【0089】以下、同様にして目印12m,12nを検出し
て座標値を記憶すると共に、夫々の目印12m,12nが節
点であることを判定して記憶し、指定された順路に従っ
てテンプレート10を一周することで、節点の目印12,円
弧上の点の目印13,円弧の中心点の目印14の座標値と、
夫々の目印12〜14の性格を記憶することが可能である。In the same manner, the markers 12m and 12n are similarly detected and their coordinate values are stored, while the markers 12m and 12n are determined and stored as nodes, and the template 10 is rotated around the template 10 according to the designated route. By doing so, the coordinate values of the mark 12 of the node, the mark 13 of the point on the arc, the mark 14 of the center point of the arc,
It is possible to memorize the character of each landmark 12-14.
【0090】上記の如くしてテンプレート10に付けられ
た目印12〜14の全て或いは所定数を検出した後、制御装
置35では、予め記憶部に書き込まれた直線11a,円弧11
bを結んで数値データを作成するプログラムが実行され
る。After detecting all or a predetermined number of the marks 12 to 14 attached to the template 10 as described above, the control unit 35 sets the straight line 11a and the arc 11 written in the storage unit in advance.
A program for creating numerical data by connecting b is executed.
【0091】尚、目印15a〜15eを検出した場合には、
夫々の目印15a〜15eの座標値を記憶すると共にこれら
の目印が他の加工点であることを記憶する。When the landmarks 15a to 15e are detected,
The coordinate values of the respective marks 15a to 15e are stored, and the fact that these marks are other processing points is stored.
【0092】[0092]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
図形を数値情報に変換する方法では、図形の節点及び円
弧上の点或いは円弧の中心点に目印を付けた後、この図
形を先ず撮像範囲の広い第1カメラで撮像し、この画像
により目印を指定して順路を指定し、その後、目印の中
心を検出する第2カメラで指定された順路に従って移動
させつつ図形を部分的に撮像し、この目印の中心を検出
して第2カメラの分解能に応じた正確な座標値を得るこ
とが出来る。そして複数の目印の座標値を得た後、これ
らの目印を直線どうし或いは直線と円弧で結ぶことで、
図形を数値情報に変換することが出来る。As described above in detail, in the method for converting a graphic into numerical information according to the present invention, after marking nodes on the graphic and points on the circular arc or the center point of the circular arc, the graphic is first converted to numerical information. An image is taken by the first camera having a wide imaging range, a mark is designated by this image, a route is designated, and then a figure is partially imaged while moving along the route designated by the second camera for detecting the center of the mark. Then, by detecting the center of the mark, an accurate coordinate value according to the resolution of the second camera can be obtained. Then, after obtaining the coordinate values of a plurality of landmarks, by connecting these landmarks to each other with a straight line or a straight line and an arc,
Figures can be converted to numerical information.
【0093】また本発明に係る図形を数値情報に変換す
る装置では、上記変換方法を合理的に実施して図形を数
値情報に変換することが出来る。In the apparatus for converting a graphic into numerical information according to the present invention, the graphic can be converted into numerical information by rationally performing the above conversion method.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明に係る変換方法を採用した加工工場に於
ける作業の流れを説明するフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart illustrating a work flow in a processing factory that employs a conversion method according to the present invention.
【図2】本実施例に係る変換装置を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a conversion device according to the present embodiment.
【図3】目印を付した図形を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a figure with a mark.
【図4】ディスプレイに表示された図形に於ける目印の
順序を指定する際の手順を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a procedure for designating the order of the marks in the graphic displayed on the display.
【図5】2つの目印の間の角度を求める手順の例を示す
図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a procedure for obtaining an angle between two landmarks.
【図6】円形の目印を検出する原理を説明する図であ
る。FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of detecting a circular mark.
【図7】円を検出する方法を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a method for detecting a circle.
【図8】第2カメラの運行経路の例を説明する図であ
る。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an operation route of a second camera.
【図9】図形に於ける目印を指定された順路で検出する
際の第2カメラの誘導経路を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a guidance route of a second camera when detecting a mark in a graphic on a designated route.
A 第1ステージ B 第2ステージ 10 テンプレート 11a 直線 11b 円弧 12 節点の目印 13 円弧上の点の目印 14 円弧の中心点の目印 15 他の加工点の目印 16 開始点 20 第1カメラ 21 コンピュータ 21a ディスプレイ 22 入力装置 22a マウス 22b キーボード 24 ブラケット 25 モーター 30 第2カメラ 31 走行レール 32 クロスビーム 32a 走行モーター 32b 横行レール 33 キャリッジ 33a 横行モーター 34 モーター 40 ベルトコンベア 51〜53 直線 52a,52b,53a,53b直線と円が交わる点 A 1st stage B 2nd stage 10 Template 11a Straight line 11b Arc 12 Mark of node 13 Mark of point on arc 14 Mark of center of arc 15 Mark of other machining points 16 Start point 20 First camera 21 Computer 21a Display 22 input device 22a mouse 22b keyboard 24 bracket 25 motor 30 second camera 31 running rail 32 cross beam 32a running motor 32b traversing rail 33 carriage 33a traversing motor 34 motor 40 belt conveyor 51-53 straight line 52a, 52b, 53a, 53b straight line Point where circles intersect
Claims (9)
で定義付けて配列した2つの撮像管によって図形を撮像
して数値情報に変換する方法であって、予め図形の輪郭
線を円弧と直線に分割して夫々の節点及び円弧上の点又
は円弧の中心点に円形の目印を付しておき、撮像領域を
広く設定した第1の撮像管によって前記図形全体を撮像
して輪郭線及び目印をディスプレイに表示し、表示され
た図形に於ける目印を順に指定して倣うべき順路を指定
し、次いで予め設定された原点を有し且つ前記図形に付
された目印の中心を検出する第2の撮像管によって前記
図形を撮像し、該第2の撮像管を図形と相対的にX−Y
直交座標系に移動させつつ指定された順路に従って目印
を検出し、検出した目印のX−Y直交座標系に於ける座
標値を記憶し、以下順に図形に付された目印の座標値を
記憶して複数の目印を記憶した後、記憶した目印のX−
Y直交座標系に於ける座標値と性格に基づいて各節点を
直線又は円弧で接続することを特徴とした図形を数値情
報に変換する方法。1. A method of imaging a figure by two image pickup tubes in which a plurality of photoelectric conversion elements are defined and arranged in an xy orthogonal coordinate system and converting the figure into numerical information, wherein a contour line of the figure is previously formed into an arc. Each of the nodes and points on the circular arc or the center point of the circular arc is marked with a circular mark, and the entire figure is imaged by a first image pickup tube having a wide image pickup area, and the outline is drawn. And displaying the mark on the display, designating the mark in the displayed figure in order to specify a route to be followed, and then detecting the center of the mark having a preset origin and attached to the figure. The figure is imaged by a second image pickup tube, and the second image pickup tube is moved in X-Y relative to the figure.
While moving to the rectangular coordinate system, a mark is detected in accordance with the designated route, the coordinate value of the detected mark in the XY rectangular coordinate system is stored, and the coordinate value of the mark attached to the figure is stored in the following order. After storing a plurality of landmarks, the X-
A method of converting a graphic into numerical information characterized by connecting each node with a straight line or an arc based on a coordinate value and a character in a Y orthogonal coordinate system.
目印の倣うべき順路を指定する際に個々の目印の性格を
指定することを特徴とする請求項1に記載した図形を数
値情報に変換する方法。2. The method according to claim 1, wherein the character of each mark is designated when designating a route to be followed by the mark in the figure displayed on the display. Method.
点又は円弧の中心点に対応させて異なる直径又は異なる
色彩を持った円形の目印を付しておき、第2の撮像管に
よって前記目印を撮像したとき、撮像された目印の直径
又は色彩を判定して目印の性格を判断することを特徴と
する請求項1に記載した図形を数値情報に変換する方
法。3. A circular mark having a different diameter or a different color is provided in correspondence with a node in a contour line of a figure and a point on an arc or a center point of the arc, and a second image pickup tube is provided. 2. The method according to claim 1, wherein when the landmark is imaged, the character or characteristics of the landmark is determined by determining the diameter or color of the landmark that has been imaged.
目印を順に指定して倣うべき順路を指定するに際し、目
印をX−Y直交座標系に於ける大凡の座標値で指定する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載した図
形を数値情報に変換する方法。4. The method according to claim 1, wherein, when designating a mark in the graphic displayed on the display in order and designating a route to be followed, the mark is designated by an approximate coordinate value in an XY orthogonal coordinate system. A method of converting the graphic according to any one of claims 1 to 3 into numerical information.
目印を順に指定して倣うべき順路を指定するに際し、順
路上で次に到達すべき目印を方位で指定することを特徴
とする請求項1乃至3の何れかに記載した図形を数値情
報に変換する方法。5. The method according to claim 1, wherein, when designating a route in the figure displayed on the display in order and designating a route to be followed, a next mark to be reached on the route is designated by an azimuth. A method of converting a graphic described in any one of the above items into numerical information.
点に円形の目印を付すと共に円弧の中心点又は円弧上或
いは他の加工点に夫々円形の目印を付した図形と、複数
の光電変換素子を有し前記図形の全体像を撮像するため
の第1の撮像手段と、前記第1の撮像手段で撮像した図
形の全体像を表示するディスプレイと、前記ディスプレ
イに表示された図形に付した目印を指定する入力手段
と、前記入力手段によって入力された目印の順序と個々
の目印のX−Y直交座標系に於ける大凡の座標値を記憶
する記憶手段と、x−y直交座標系で定義付けして配列
した複数の光電変換素子を有し予め設定された分解能に
基づいて図形を撮像する第2の撮像手段と、前記第2の
撮像手段と図形を相対的に移動させる移動手段と、前記
第2の撮像手段を該撮像手段に設定されたx−y直交座
標系の原点を中心として回転させる第2撮像手段回転手
段と、前記記憶手段に記憶された目印の順序と個々の目
印のX−Y直交座標系に於ける大凡の座標値を読み出し
て順路上に指定された目印の方向に向けて第2の撮像手
段のx−y直交座標系の何れかの軸を一致させるように
前記第2撮像手段回転手段を制御すると共に第2の撮像
手段が指定された目印に到達するように前記移動手段を
制御し且つ第2の撮像手段が指定された目印に到達した
とき該目印の中心を検出してX−Y直交座標系に於ける
座標値を演算して演算結果を記憶し、複数の目印の座標
値を記憶した後、記憶した目印のX−Y直交座標系に於
ける座標値と目印の性格に基づいて各節点を直線又は円
弧で接続する制御装置と、を有することを特徴とする図
形を数値情報に変換する装置。6. A figure in which a contour is divided into a straight line and a circular arc, each node is marked with a circular mark, and a center point of the circular arc or a circle marked on the circular arc or another processing point is a plurality of figures. A first imaging unit having a photoelectric conversion element for imaging the entire image of the figure, a display for displaying the entire image of the figure imaged by the first imaging unit, and a graphic displayed on the display. Input means for designating the attached mark; storage means for storing the order of the marks input by the input means and the approximate coordinate values of the individual marks in the XY orthogonal coordinate system; and xy orthogonal coordinates. A second imaging unit that has a plurality of photoelectric conversion elements defined and arranged in a system and captures a graphic based on a preset resolution; and a movement that relatively moves the graphic with the second imaging unit. Means and the second imaging means. A second imaging means rotating means for rotating about an origin of an xy orthogonal coordinate system set in the image means, and an order of marks stored in the storage means and an XY rectangular coordinate system of each mark. The second image pickup means rotating means so as to match any axis of the xy orthogonal coordinate system of the second image pickup means toward the direction of the mark designated on the route. Controlling the moving means so that the second image pickup means reaches the designated mark, and detecting the center of the mark when the second image pickup means reaches the designated mark. After calculating the coordinate values in the rectangular coordinate system and storing the calculation result, storing the coordinate values of the plurality of marks, and then based on the coordinate values of the stored marks in the XY rectangular coordinate system and the character of the mark. And a control device that connects each node with a straight line or an arc. Apparatus for converting a graphic and wherein the numerical information.
た図形に付した目印を指定すると共に該目印の性格を指
定するものであり、記憶手段が指定された個々の目印の
性格を記憶するものであることを特徴とする請求項6に
記載した図形を数値情報に変換する装置。7. The input means designates a mark attached to a figure displayed on a display and designates the character of the mark, and the storage means stores the character of each designated mark. 7. An apparatus for converting a graphic according to claim 6 into numerical information.
ける節点及び円弧上の点又は円弧の中心点毎に付すべき
円形の目印の直径又は色彩を記憶しておき、第2の撮像
管によって目印を撮像したとき、該目印の直径又は色彩
を判定して性格を判断するように構成されたものである
ことを特徴とする請求項6に記載した図形を数値情報に
変換する装置。8. The control device according to claim 1, wherein the control device stores in advance the diameter or color of a circular mark to be attached to each of the nodes in the outline of the figure and the points on the arc or the center of the arc. 7. The apparatus according to claim 6, wherein when a mark is imaged by a tube, the character or the mark is determined by determining the diameter or color of the mark.
像手段回転手段を有し、ディスプレイに表示された図形
に於ける目印を順に指定して倣うべき順路を指定するに
際し、前記第1撮像手段回転手段を次に到達すべき目印
が第1の撮像手段のx−y直交座標系の何れかの軸に一
致するように制御して回転角度を記憶し、記憶した回転
角度を読み出して第2撮像手段回転手段を制御すること
を特徴とする請求項6乃至8の何れかに記載した図形を
数値情報に変換する装置。9. A first image pickup means rotating means for rotating the first image pickup means, and when a mark in a figure displayed on a display is designated in order and a route to be followed is designated, the first image pickup means rotation means is provided. The rotation of the imaging unit is controlled by controlling the rotation unit so that the mark to be reached next coincides with any axis of the xy orthogonal coordinate system of the first imaging unit, and the rotation angle is stored. 9. An apparatus for converting a figure into numerical information according to claim 6, wherein said apparatus controls a second image pickup means rotating means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107225A JPH10301612A (en) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Method and apparatus for converting figures into numerical information |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107225A JPH10301612A (en) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Method and apparatus for converting figures into numerical information |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10301612A true JPH10301612A (en) | 1998-11-13 |
Family
ID=14453672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9107225A Pending JPH10301612A (en) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Method and apparatus for converting figures into numerical information |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10301612A (en) |
-
1997
- 1997-04-24 JP JP9107225A patent/JPH10301612A/en active Pending
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