(19)
(11) EP 1 600 305 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
30.11.2005  Patentblatt  2005/48

(21) Anmeldenummer: 05011064.2

(22) Anmeldetag:  22.05.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7B44C 5/00, B44C 5/06, A63H 9/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR LV MK YU

(30) Priorität: 24.05.2004 EP 04012209
30.08.2004 DE 102004042122

(71) Anmelder: Woerner, Gerhard
70374 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • Woerner, Gerhard
    70374 Stuttgart (DE)

(74) Vertreter: Mierswa, Klaus 
Rechtsanwalt + Patentanwalt, Friedrichstr. 171
68199 Mannheim
68199 Mannheim (DE)

   


(54) Verfahren zum Herstellen von Figuren aus Stein oder einem harten Material


(57) Bei einem erfindungsgemäßem Verfahren zur Herstellung von Figuren (1,101) wird zur Herstellung jeder Figur ein Roboter verwendet, durch welchen folgende Verfahrensschritte automatisch ausgeführt werden: Auswahl eines Steins (3,103) entsprechend der gewünschten Gestalt der herzustellenden Figur (1,101) als deren Hauptkorpus, und Grob-Formgestaltung durch Anordnen von Beschlägen (4,5,6,7,8,104-109) am Hauptkorpus (3,103) als Extremitäten. Bevorzugt wird durch den Roboter zusätzlich eine Detail-Formgestaltung durch Anordnen von Hilfsmitteln (25,27) sowie eine Farbgestaltung ausgeführt. Der Stein wird bevorzugt ausgewählt wie folgt: eine Mehrzahl von Steinen wird mittels eines Abtastsystems dreidimensional abgetastet; die Ergebnisse der Abtastungen werden als dreidimensionale Ist-Datensätze gespeichert, wobei jeder Ist-Datensatz genau einem Stein zugeordnet ist und Informationen über die Form wenigstens eines Teils der Oberfläche dieses Steins enthält; die Datensätze werden mit einem vorgegebenen dreidimensionalen Muster-Datensatz, welcher einer vorgegebenen Sollform entspricht, verglichen. Anhand dieser Vergleiche wird einer der Ist-Datensätze ausgewählt; der zu diesem gehörende Stein wird durch den Roboter ausgewählt.




Beschreibung

Technisches Gebiet:



[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Figuren, deren Hauptkorpus aus mindestens einem Stein oder einem anderen harten Material besteht, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik:



[0002] Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung von Figuren, wie beispielsweise einer menschlichen Gestalt, einem Tier, einer Pflanze, eines Fortbewegungsmittels oder eines Gegenstandes, deren Hauptkorpus aus mindestens einem ausgewählten, naturbelassenen oder auch aus einem künstlichen Stein nach der Gattung des Hauptanspruchs besteht.

[0003] Zur Herstellung einer Figur aus einem Stein ist es bislang üblich, durch das Auftragen von Farben eine menschliche oder tierische Figur zu gestalten. Darüber hinaus ist es bekannt, Gliedmaßen der Figur durch das Ankleben von kleinen Steinen oder von Bruchstücken von Steinen zu formen. Derart hergestellte Figuren weisen sehr grobe Details, insbesondere auch im Bereich der Gliedmaßen auf, so dass immer der optische Gesamteindruck besteht, einen bemalten Stein vor sich zu sehen, anstelle einer aus einem Stein hergestellten Figur.

[0004] Darüber hinaus scheinen die Figuren sehr passiv, da sie aufgrund ihrer groben Form- und Farbgebung keine Handlungen ausüben oder keine bestimmten Charaktere verkörpern. Die grobe Form- und Farbgebung ist zudem nicht geeignet, Gegenstände, insbesondere Maschinen und Fortbewegungsmittel, in einer zu den Figuren passenden, realistischen Weise nachzubilden.

[0005] Zum dreidimensionalen Abbilden von Objekten sind optische Abtastverfahren bekannt, bei denen die Oberfläche des Objekts bereichsweise abgetastet wird und aus den einzelnen Abtastbereichen schließlich eine zusammenhängende dreidimensionale Abbildung des Objekts digital zusammengesetzt wird. Die DE 39 38 714 A1 offenbart ein Verfahren zur messtechnischen Erfassung der Form oder Formänderung von Objekten, bei dem eine strukturierte Farbinformation als Lichtinformation des bestrahlten Objekts erfasst und ausgewertet wird. Dabei kann das zu vermessende Objekt mit farbig strukturiertem Licht eines Videoprojektors oder eines holographisch-optischen Elements beleuchtet oder ein strukturierter Farbcode auf das zu vermessende Objekt aufgebracht werden.

[0006] Aus DE 44 15 834 A1 ist eine Vorrichtung zur Vermessung von Entfernungen und räumlichen Koordinaten von Objektpunkten und/oder Bewegungen von Objektpunkten unter Anwendung von bildgebenden Triangulationsverfahren bekannt, wie Projected-Fringe-, Moire- oder GreyCode-Techniken, mit einem Projektor zur Projektion von strukturierten Lichtmustern, einer Anzahl von Projektionsgittern mit unterschiedlich codierten Lichtstrukturen, einem Viewing-System zur Beobachtung der auf das Objekt aufprojizierten Lichtstrukturen, einer Erfassungs- und Auswerteeinheit, mit der aus den vom Viewing-System beobachteten Objektrastern die absolute Lage der zu vermessenden Objektpunkte ermittelt wird.

[0007] Die einzelnen Projektionsgitter sind auf einem gemeinsamen Träger mit definierter Phasenlage angeordnet, und der Träger wird mittels der Verschiebeeinrichtung im Projektor so bewegt, dass die einzelnen Projektionsgitter phasenrichtig in den Messraum projiziert werden. Bei einem Triangulationsverfahren wird das zu vermessende Objekt mit strukturierten Lichtmustem beleuchtet, und diese aufprojizierten Objektraster werden von einem unter einem Winkel zur Beleuchtungsrichtung angeordneten Beobachtungssystem mit einer Kamera aufgenommen und gemäß den Triangulationsgesetzen ausgewertet.

[0008] Aus DE 196 26 889 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von Geometriedaten von Objekten bekannt, bei denen das zu untersuchende Objekt aus unterschiedlichen Beobachtungspositionen mit Hilfe eines optischen 3D-Sensors erfasst wird. Die jeweilige Lage des Sensors relativ zum Objekt wird anhand von Lichtmarken bestimmt, die mit einem Textur-Projektor auf das Objekt projiziert werden. Damit können alle aus den unterschiedlichen Beobachtungspositionen aufgenommenen Objektdaten auf ein gemeinsames Koordinatensystem bezogen werden und beispielsweise dadurch dreidimensionale Bilder zusammengesetzt werden.

[0009] Durch die DE 102 38 462 ist ein Verfahren zum Herstellen wenigstens einer Spielfigur mit einem Figurenkopf und einem Figurenkörper bekannt geworden, bei dem aus einer dreidimensionalen optischen Abbildung zumindest eines Teilbereichs eines Kopfes eines Menschen oder eines Tieres, die mit Hilfe einer optischen Abbildungsvorrichtung erzeugt wurde, einerseits und aus einem vorgegebenen Figurenkörper oder vorgegebenen Figurenkörperteilen oder einer Vorlage eines vorgegebenen Figurenkörpers oder vorgegebener Figurenkörperteile andererseits eine Spielfigur erzeugt wird, deren Figurenkopf dem abgebildeten Kopf des Menschen oder Tieres oder dem abgebildeten Teilbereich des Kopfes des Menschen oder Tieres in einem vorgegebenen Maßstab entspricht und deren Figurenkörper dem vorgegebenen Figurenkörper oder einem aus den einzelnen Figurenkörperteilen zusammengesetzten Figurenkörper entspricht.

[0010] Dabei wird als dreidimensionale Abbildung ein dreidimensionales Punktemuster der Kopfoberfläche verwendet, das durch optisches Abtasten der Oberfläche des Kopfes oder des Teilbereichs des Kopfes des Menschen oder Tieres mittels der optischen Abbildungsvorrichtung erzeugt wurde, insbesondere durch ein Lichtschnittverfahren oder ein bildgebendes Triangulationsverfahren, beispielsweise in Projected-Fringe-, Moire- oder GreyCode-Technik, oder ein Phasenshiftverfahren. Ebenso kann eine dreidimensionale optische Abbildung in digitaler oder digitalisierter Form verwendet werden, die aus den erhaltenen Bilddaten oder Bildsignalen aus den einzelnen optisch abgetasteten Bereichen, insbesondere Punkten oder Schnitten, des Kopfes digital zusammengesetzt wird oder wurde.

[0011] Dabei wird der Figurenkopf mit Hilfe wenigstens einer Form erzeugt, die aus der dreidimensionalen Abbildung des Kopfes oder Teilbereichs des Kopfes hergestellt wurde. Anschließend wird als Form zum Herstellen des Figurenkopfes eine Gießform oder Spritzgießform verwendet und die Spielfigur oder zumindest der Figurenkopf der Spielfigur durch einen Gießprozess oder einen Spritzgleßprozess erzeugt. Aus der dreidimensionalen Abbildung wird zunächst ein zumindest annähernd im vorgegebenen Maßstab dem abgebildeten Kopf oder Teilbereich eines Kopfes entsprechendes Werkzeug als Positiv und mit diesem Werkzeug die Form als Negativ erzeugt.

[0012] Der Figurenkopf der Spielfigur wird gesondert vom Figurenkörper hergestellt und anschließend mit dem Figurenkörper verbunden, insbesondere aufgesteckt oder eingerastet. Ebenso kann der Figurenkörper aus den einzelnen Figurenkörperteilen zusammengesetzt sein. Der Figurenkörper oder die Figurenkörperteile umfassen Funktionsteile, insbesondere Arm- und/oder Beingelenke. Als Material für die Spielfigur wird überwiegend Kunststoff oder überwiegend Metall verwendet.

[0013] Durch die JP 63005781A ist die Produktion einer Spiel-Tierfigur, welche als Basis aus einem Naturstein besteht, bekannt geworden, bei der unterschiedliche, ausgesuchte Steine zu einer in grober erster Näherung ein Tier darstellenden Figur aus Kopf und Körper zusammengeklebt sind. Anschließend werden aus Japanpapier Gliedmaßen geformt und an die Steine zur Ausbildung der gewünschten Figur angeklebt.

[0014] Aus der DE 44 45 008 A1 ist eine Tierschmuckfigur bekannt, welche einen Grundkörper aus einem kugeligen Naturstein und Einzelteile aus Blech besitzt. Die Einzelteile sind in Sackbohrungen des Grundkörpers befestigt und weisen Hinterschneidungen auf.

[0015] Aus der WO 96/12684 ist ein Verfahren zur Färbung von Steinen bekannt, bei welchem der Stein vor der eigentlichen Einfärbung mit einem Laserstrahl vorbehandelt wird. Dieses Verfahren dient insbesondere zur optischen Aufwertung von Marmor.

[0016] Aus der DE 42 41 398 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Figuren bekannt, bei welchem die Figuren aus Gips, Ton oder einem anderen Material geformt werden und an diesen danach ausgestanzte oder ausgeschnittene und danach imprägnierte Gewebestücke als Kleidung angebracht und anschließend gefaltet werden.

[0017] Aus der DE 199 47 556 A1 ist eine Figur bekannt, welche aus Gips, Ton, Eisen oder ähnlichen Materialien hergestellt wird und aus dem Torso des bekannten Seeräubers Störtebeker besteht.

Technische Aufgabe der Erfindung:



[0018] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von menschlichen, tierischen oder gegenständlichen Figuren, deren Hauptkorpus aus mindestens einem Stein besteht, zu anzugeben, welches es erlaubt, in hoher Qualität detailliert gestaltete Figuren automatisch herzustellen.

Offenbarung der Erfindung und deren Vorteile:



[0019] 

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Figuren, deren Hauptkorpus aus mindestens einem Stein oder einem anderen harten, insbesondere natürlichen, Material besteht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung jeder Figur ein Roboter verwendet wird, durch welchen folgende Verfahrensschritte automatisch ausgeführt werden:

a) Auswahl mindestens eines Steins zur Verwendung als Hauptkorpus der Figur,

b) Grob-Formgestaltung der Figur durch Anordnen eines oder mehrerer Beschläge am Hauptkorpus als Extremitäten der Figur.



[0020] Der Stein kann entweder ein naturbelassener Stein oder ein künstlich hergestellter Stein sein. Die Beschläge können z.B. Arme, Beine, die Nase oder der Figur bilden, sofern die Figur einen Menschen oder ein Tier darstellt. Die Figur kann ein Fahrzeug darstellen, wobei der Hauptkorpus den Fahrzeugrumpf und die Beschläge z.B. die Achsen und Räder der Figur bilden, Die Figur kann ferner z.B. ein Gebäude, etwa ein Haus, darstellen, wobei die Beschläge z.B. den Kamin und die Fensterläden der Figur bilden. Die Figur kann ferner z.B. einen Einrichtungsgegenstand, etwa einen Tisch, darstellen, wobei die Beschläge die Tischbeine bilden.

[0021] An den Beschlägen oder Hilfsmitteln können weitere Beschläge oder weitere Hilfsmittel angeordnet sein, d.h. die Beschläge können direkt oder indirekt am Hauptkorpus angeordnet sein. Z.B. kann an einem Beschlag, welcher ein Bein eines Menschen darstellt, ein weiterer Beschlag angeordnet sein, welcher einen Fuß oder Schuh darstellt.

[0022] 

Gemäß einer weiteren Variante wird durch den Roboter daher zusätzlich folgender Verfahrensschritt ausgeführt:

c) Anordnen von weiteren Beschlägen an den Hilfsmitteln oder an bereits am Hauptkorpus angeordneten Beschlägen.



[0023] 

Gemäß einer bevorzugten Variante wird durch den Roboter zusätzlich folgender Verfahrensschritt ausgeführt:

d) Detail-Formgestaltung durch Anordnen von Hilfsmitteln am Hauptkorpus und/oder an wenigstens einem der Beschläge.



[0024] Die Hilfsmittel können z.B. Wollhaare sein, welche das Haar der Figur bilden.

[0025] 

Gemäß einer weiteren Variante wird durch den Roboter vor dem Verfahrensschritt b) zusätzlich folgender Verfahrensschritt ausgeführt:

e) Formgestaltung wenigstens eines der Beschläge aus einem formbaren und aushärtbaren oder fräsbaren oder harten Material.



[0026] Gegebenenfalls kann dieser Verfahrensschritt auch ein Aushärten der geformten Beschläge einschließen. Als Beschläge können ggf. auch Natursteine verwendet werden, in welchem Fall eine Formgestaltung derselben entfallen kann.

[0027] Die Auswahl des Steins im Schritt a) erfolgt bevorzugt entsprechend der gewünschten Gestalt der herzustellenden Figur.

Gemäß einer bevorzugten Variante wird im Verfahrensschritt a) der Stein ausgewählt wie folgt:

A) eine Mehrzahl von Steinen wird mittels eines an den Roboter angeschlossenen Abtastsystems, wie Stereo-Kamera, zumindest über je einen Teil ihrer jeweiligen Oberfläche dreidimensional abgetastet,

B) die Ergebnisse der Abtastungen werden als dreidimensionale Ist-Datensätze gespeichert, wobei jeder Ist-Datensatz genau einem Stein zugeordnet ist und Informationen über die Form wenigstens eines Teils der Oberfläche dieses Steins enthält,

C) die Datensätze werden mit einem vorgegebenen dreidimensionalen Muster-Datensatz, welcher einer vorgegebenen Sollform entspricht, verglichen,

D) anhand dieser Vergleiche wird einer der Ist-Datensätze ausgewählt,

E) der zu diesem ausgewählten Ist-Datensatz gehörende Stein wird durch den Roboter ausgewählt.



[0028] 

. Die Abtastungen können insbesondere rasterartig vorgenommen werden.

Als Abtastsystem kann insbesondere ein taktiles oder ein optisches Abtastsystem verwendet werden; es können auch verschiedene Abtastverfahren kombiniert werden.

[0029] 

Vorzugsweise wird im Schritt D) derjenige Ist-Datensatz ausgewählt, welcher die größte Übereinstimmung mit dem Muster-Datensatz aufweist.

[0030] 

. Gemäß einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Roboter für jeden am Hauptkorpus anzuordnenden Beschlag bezüglich der Sollform jeweils eine Muster-Position vorgegeben, aus welcher der Ort, an welchem dieser Beschlag am Hauptkorpus angeordnet wird, von dem Roboter unter Verwendung des ausgewählten Ist-Datensatzes berechnet wird.

[0031] 

Bevorzugt wird dem Roboter für jedes am Hauptkorpus oder an einem Beschlag anzuordnende Hilfsmittel bezüglich der Sollform jeweils eine Muster-Position vorgegeben, aus welcher der Ort, an welchem dieses Hilfsmittel am Hauptkorpus oder dem Beschlag angeordnet wird, von dem Roboter unter Verwendung des ausgewählten Ist-Datensatzes berechnet wird.

[0032] 

Gemäß einer bevorzugten Variante wird durch den Roboter wenigstens ein vorgegebenes, insbesondere ein in einem Speicher digital hinterlegtes, Farbmuster auf den Hauptkorpus und/oder wenigstens einen Beschlag und/oder wenigstens eines der Hilfsmittel aufgebracht wird. Der Farbauftrag kann z.B. durch Aufmalen oder Aufsprühen erfolgen. Das Farbmuster kann einfarbig sein und z.B. in einem schwarzer Fleck bestehen, welcher eine Nase eines Tieres darstellt. Das Farbmuster kann aber auch mehrfarbig sein und z.B. durch den Roboter nacheinander in mehreren Arbeitsgängen aufgebracht werden. Das Farbmuster kann z.B. den gesamten Hauptkorpus oder nur einen Teil desselben bedecken.

[0033] 

Dem Roboter kann für jedes aufzubringende Farbmuster bezüglich der Sollform jeweils eine Muster-Position vorgegeben werden, aus welcher der Ort, an welchem dieses Farbmuster auf den Hauptkorpus oder den Beschlag oder das Hilfsmittel aufgebracht wird, von dem Roboter unter Verwendung des ausgewählten Ist-Datensatzes berechnet wird.

[0034] 

Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
dass zum Aufbringen des Farbmusters anhand vorgegebener Farbmuster folgende Schritte durch den Roboter ausgeführt werden:
  • Grob-Farbgestaltung durch Anlegen von farbigen Bereichen in jeweils einer bestimmten Grundfarbe und von der jeweiligen Grundfarbe abweichenden farbigen Strukturen in diesen Bereichen,
  • Detail-Farbgestaltung durch Aufmalen von Details,
Dabei ist es möglich, dass das Aufbringen von Farbmustern zumindest teilweise von Hand durchführbar ist bzw. durchgeführt wird.

[0035] 

In oder an dem Hauptkorpus oder den Beschlägen können elektronische Zusatzteile angeordnet werden, beispielsweise LED-Lichtquellen oder Geräuschmodule.

[0036] 

Die Grob-Formgestaltung erfolgt vorzugsweise vor der Grob-Farbgestaltung.

Die Detail-Formgestaltung und die Detail-Farbgestaltung können z.B. zeitlich gemischt stattfinden.

[0037] 

. Als Hauptkorpus kann ein synthetisch hergestellter Stein verwendet werden.

Gemäß einer anderen Variante wird als Hauptkorpus ein Holzkörper verwendet.

[0038] Gemäß einem Verfahren zur Herstellung von Figuren, deren Hauptkorpus aus mindestens einem Stein oder einem harten Material besteht, werden die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt:
  • Auswahl mindestens eines Steins entsprechend der gewünschten Gestalt der Figur, zur Verwendung als Hauptkorpus,
  • Formgestaltung von Beschlägen aus einem formbaren und aushärtbaren oder fräsbaren oder harten Material zur direkten oder indirekten Anordnung an dem Hauptkorpus sowie gegebenenfalls Aushärten der geformten Beschläge,
  • Grob-Formgestaltung der Figur durch mindestens teilweises Anordnen der Beschläge am Hauptkorpus als Extremitäten,
  • Detail-Formgestaltung durch Anordnung von Hilfsmitteln an der Figur und gegebenenfalls von Beschlägen an den Hilfsmitteln.


[0039] Diese Schritte werden bevorzugt mit wenigstens einem Automaten, wie Roboter, durchgeführt.

[0040] Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird bevorzugt zuerst mindestens ein naturbelassener Stein ausgewählt, insbesondere ein Kieselstein, entsprechend der gewünschten Gestalt der Figur, zur Verwendung dieses Steins als Hauptkorpus.

[0041] Es erfolgt die Formgestaltung von Beschlägen, wie beispielsweise bei menschlichen und tierischen Figuren deren Gliedmaßen, Nasen, Gegenstände, bei Fortbewegungsmitteln Achsen, Rückspiegel, Motoren, bei Pflanzen Äste und Stammteile, allgemein Extremitäten des Steins, aus einer formbaren und aushärtbaren Masse zur direkten oder indirekten Anordnung an dem Hauptkorpus.

[0042] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt entweder nach dem ersten oder dem zweiten Verfahrensschritt eine Grob-Farbgestaltung des Hauptkorpus und/oder der Beschläge durch Anlegen von großflächigen, farbigen Bereichen in jeweils einer bestimmten Grundfarbe und groben, von der jeweiligen Grundfarbe abweichenden Strukturen in diesen Bereichen.

[0043] Nach der Grobfarbgestaltung und entweder vor oder nach der Detail-Formgestaltung kann eine Detail-Farbgestaltung der Figur durch Aufmalen von Details erfolgen.

[0044] Der Stein kann entweder naturbelassen oder synthetisch hergestellt sein.

[0045] Wenn es sich bei der Masse, aus der die Extremitäten geformt sind, um eine solche Masse handelt, welche in spezifischer Weise gehärtet werden muss, erfolgt nun der Härte- bzw. Aushärteprozess der geformten Extremitäten, der in einer chemischen Behandlung, zum Beispiel bei aushärtbaren und fräsbaren Kunststoffen, oder Hitzebehandlung, zum Beispiel Brennen oder Sintern von keramischen Werkstoffen, bestehen kann. Das Aushärten der geformten Beschläge kann durch Brennen oder Sintern oder Lufttrocknen oder durch chemische Aushärtung derselben erfolgen.

[0046] In einer besonders vorteilhaften Variante des Verfahrens erfolgt das Aushärten der geformten Beschläge durch Brennen oder Sintern oder Lufttrocknen oder durch chemische Aushärtung derselben.

[0047] Anschließend kann die Grob-Farbgestaltung des Hauptkorpus und der Beschläge erfolgen durch Anlegen von großflächigen, farbigen Bereichen in jeweils einer bestimmten Grundfarbe und groben, von der jeweiligen Grundfarbe abweichenden Strukturen in diesen Bereichen, welche in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt detailliert farblich gestaltet werden können, wie beispielsweise Festlegen des Umfangs von Kleidungsstücken, des Gesichts, von Fell oder dergleichen mittels Farbe.

[0048] Die Verfahrensschritte zur Ausführung von Grob-Formgestaltung, von Grob-Farbgestaltung, von Fein-Farbgestaltung sowie von Detail-Formgestaltung können durch die Vorgabe von entsprechenden Mustern, Pattern, Farbflächen und dreidimensional gestalteten Teilen vorgegeben worden, welche in Form von digitalen Daten in einem Rechner hinterlegt sind, welcher die Daten in der Reihenfolge der Verfahrensschritte an eine computergesteuerte Herstellungsmaschine unter Einschluss eines Farbaufbringungsautomaten ausgibt.

[0049] Der ausgewählte Stein als Hauptkorpus der künftigen Figur kann zur Erfassung seiner Größe, Formgebung, Oberfläche und Oberflächenstruktur dreidimensional abgetastet werden, um anschließend die darauf anzubringenden Muster, Pattern, Farbflächen und dreidimensional gestalteten Teile der zu gestaltenden spezifischen Figur, darauf entsprechend größenmäßig zu projizieren, wobei die notwendige Größe der Muster, Pattern, Farbflächen und dreidimensional gestalteten Teile entsprechend der Größe und Formgebung und Oberfläche des ausgewählten Steins berechnet und auf denselben aufgebracht oder bei dreidimensional gestalteten Teilen angebracht werden.

[0050] Zur Herstellung des Hauptkorpus kann statt eines Steins ein entsprechend dem gewünschten Hauptkorpus geformter Holzkörper verwendet werden.

[0051] Nun erfolgt die Grob-Formgestaltung der Figur durch mindestens teilweises Anordnen der Beschläge am Hauptkorpus. Anschließend kann, falls notwendig und gewünscht, eine Detail-Formgestaltung durch Anordnung von Hilfsmitteln am Hauptkorpus und/oder den Extremitäten erfolgen, wie beispielsweise durch Anordnen von Kunstfell, Wolle, Perlen Folien, Holz- oder Metallstäbchen, an der Figur und gegebenenfalls von Beschlägen an den Hilfsmitteln, oder an den bereits am Hauptkorpus angeordneten, fixierten Beschlägen.

[0052] Vor dem Anordnen der Beschläge an dem Hauptkorpus werden die Beschläge und der Hauptkorpus durch das Anlegen von Farbflächen grob farbgestaltet. So werden beispielsweise bei menschlichen oder tierischen Figuren die Umrisse von Kleidungsstücken, von Gesichts- oder Fellflächen oder bei Maschinen und Fahrzeugen von lackierten Flächen festgelegt und in der jeweils gewünschten Grundfarbe ausgemalt. Grobe Farb-Strukturen, wie beispielsweise Hosenträger, Türfalze, kahle Fellstellen und dergleichen werden ebenfalls bei der Grob-Farbgestaltung angelegt. Anschließend erfolgt die Grob-Formgestaltung der Figur durch Anordnen der Beschläge am Hauptkorpus. Wie bereits vorher beschrieben, kann es vorkommen, dass einige Beschläge, die als Zubehör, Werkzeug oder dergleichen für die Figur dienen sollen, nicht direkt am Hauptkorpus, sondern an anderen Beschlägen oder Hilfsmitteln angeordnet werden.

[0053] Schließlich kann, falls gewünscht oder notwendig, eine Detail-Farbgestaltung der nun aus Hauptkorpus, Beschlägen und Hilfsmitteln bestehenden Figur durch Aufmalen von Details erfolgen, indem Falten, Abnutzungsspuren und der gleichen mehr beispielsweise an in der Grob-Farbgestaltung angelegten Kleidungsstücken hervorgehoben werden.

[0054] Somit wird zunächst durch die Auswahl eines in seiner Form für den Hauptkorpus geeigneten Steins die Größe und der Umfang der Figur festgelegt. Neu gegenüber dem Stand der Technik ist hierbei, dass der ausgewählte Stein nicht der gesamten Figur seine Form aufprägt, sondern nur dem Hauptkorpus der künftigen Figur. Zur direkten oder indirekten Anordnung an diesem Hauptkorpus werden anschließend Beschläge aus einer formbaren und aushärtbaren Masse, wie beispielsweise aus Ton oder Kunstharz oder Metall, durch manuelles Formen oder mittels Schablonen und/oder Formen hergestellt und gegebenenfalls einem Härteprozess unterworfen.

[0055] Indirekt am Hauptkorpus anzuordnende Beschläge sind dabei beispielsweise Gegenstände, die mit der Figur in Zusammenhang stehen, wie beispielsweise bei einer Anglerfigur nachgebildete Fische, die an einer Angelschnur hängen oder in einem Eimer liegen, oder Werkzeuge, die eine Figur in der Hand hält, so dass der das Werkzeug darstellende Beschlag selbst nicht direkt am Hauptkorpus, sondern an einem Hilfsmittel, wie beispielsweise der Angel oder dem Eimer, oder an einem anderen Beschlag, wie beispielsweise einem Arm, befestigt wird.

[0056] Bei der Detail-Formgestaltung werden dann Hilfsmittel, wie beispielsweise Kunstfell, Wolle, Perlen Folien, Holz- oder Metallstäbchen an der aus dem Hauptkorpus und den daran angeordneten Beschlägen bestehenden Figur und gegebenenfalls von Beschlägen an den Hilfsmitteln angeordnet. Die abschließende Detail-Farbgestaltung der nun aus Hauptkorpus. Beschlägen und Hilfsmitteln bestehenden Figur erfolgt durch Hervorheben von Falten, Abnutzungsspuren und der gleichen beispielsweise an in der Grob-Farbgestaltung angelegten Kleidungsstücken, Lackflächen, Werkzeugen, Gegenständen oder von Schmutzspuren, beispielsweise an Fahrzeugen.

[0057] Die derart hergestellten Figuren eignen sich aufgrund ihrer hohen Detailgenauigkeit zur Verwendung als Spielfiguren, wobei durch die Herstellung von Tieren, Pflanzen, Menschen, Maschinen, Gebäuden und Fahrzeugen darstellenden Figuren eine vollständige Spielwelt entsteht. Eine Verwendung mehrerer annähernd identischer Figuren als Spielfiguren für Brettspiele, beispielsweise als Schachfiguren ist ebenso möglich, wobei die Figuren aufgrund der Detailgenauigkeit geeignet sind, bestimmte Charaktere oder Handlungen darzustellen.

[0058] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass an der Figur oder in oder an dem Hauptkorpus elektronische Zusatzteile angeordnet werden, beispielsweise Geräusch- oder Leuchtmittel, wie beispielsweise einem Blaulicht und einer Sirene bei einem Feuerwehrauto oder einer über einen Druck - oder Berührungssensor gesteuerten Geräuschwiedergabevorrichtung, beispielsweise bei Schachfiguren, so dass diese beim oder nach einem Zug Geräusche von sich geben.

[0059] Eine vorteilhafte alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Grob-Formgestaltung vor der Grob-Farbgestaltung erfolgt.

[0060] Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Detail-Formgestaltung und die Detail-Farbgestaltung zeitlich gemischt stattfinden.

[0061] Eine zusätzliche, vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass keine Detail-formgestaltung erfolgt, so dass an der betreffenden Figur, insbesondere an einem Tier, keine formgebenden Hilfsmittel, wie beispielsweise Haare, Fell und dergleichen verwendet werden.

[0062] In einer weiteren Variante des Verfahrens wird der Stein und/oder werden die Beschläge im Spritzgussverfahren hergestellt, so dass das Verfahren vollständig automatisiert werden kann.

[0063] Das für die Extremitäten oder anzufügenden dreidimensionalen Teile, wie auch für den Hauptkorpus, kann ein aushärtbares oder fräßbares Material sein, zum Beispiel auch Holz. Ebenso kann der Hauptkorpus ein entsprechend geformter Holzkörper sein.

[0064] Die herzustellende Figur kann in ihren farblich gestalteten Einzelteilen, wie Grundkorpus und Extremitäten, als Set in einem Baukastensystem vorgefertigt werden, so dass anschließend die Extremitäten und sonstigen dreidimensionalen Teile an den hierfür am Grundkorpus vorgesehenen Stellen mittels eines Klebers oder Haftmittels zur noch angefügt zu werden brauchen.

[0065] Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht somit darin, dass die herzustellende Figur in ihren Einzelteilen, wie Grundkorpus und Extremitäten, als Set vorgefertigt sein kann, so dass das Set in Form eines Baukastensystems existiert und vertrieben werden kann und anschließend das Kind die Extremitäten und sonstigen dreidimensionalen Teile an den hierfür am Grundkorpus vorgesehenen Stellen mittels eines Klebers oder Haftmittels anfügt.

[0066] 

Als Figur kann insbesondere eine solche hergestellt werden, welche ein Lebewesen, insbesondere moderne, zeitgemäße Figur, darstellt, wie auch zum Beispiel ein Tier, oder ein Phantasie- oder Märchen-Lebewesen, z.B. Männchen, Erdgeist, Gartenzwerg oder Gnom. Gemäß einer anderen Variante wird als Figur eine solche hergestellt, welche einen technischen Gegenstand darstellt, wie z.B. Gebäude oder Fahrzeug oder Auto oder Hubschrauber.

[0067] 

Gemäß einer Variante wird als Figur eine solche hergestellt, welche ein Auto darstellt, dessen Rumpf durch den Hauptkorpus gebildet ist, wobei direkt oder indirekt an der Unterseite des Rumpfes zwei Beschläge angeordnet werden, welche die Achsen des Autos darstellen, und in jedem Endbereich beider Achsen jeweils ein im wesentlichen rotationssymmetrischer weiterer Beschlag angeordnet wird, welcher je ein Rad des Autos darstellt.

An der Oberseite des Hauptkorpus kann direkt oder indirekt ein Beschlag angeordnet werden, welcher den aus dem Rumpf ragenden Kopf eines Fahrers darstellt.

[0068] 

Gemäß einer Variante wird wenigstens einer der Beschläge über ein Lager, Gelenk oder Scharnier drehbar oder schwenkbar am Hauptkorpus oder einem anderen Beschlag angeordnet. Beispielsweise kann die Figur ein Lebewesen darstellen, dessen Kopf oder Gliedmaßen schwenkbar am Hauptkorpus angeordnet sind, oder die Figur kann ein Fahrzeug sein, dessen Räder drehbar sind, oder z.B. ein Gebäude, dessen Eingangstür schwenkbar ist.

[0069] Kurzbeschreibung der Zeichnung, in der das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel der Herstellung einer Anglerfigur vereinfacht veranschaulicht ist:
Figur 1
einen den Hauptkorpus der künftigen Figur bildenden, naturbelassenen Stein und Beschläge, welche in einer Grob-Formgestaltung an dem Stein noch anzubringen sind,
Figur 2
die künftige Figur nach Anbringen der Beschläge von Fig. 1,
Figur 3
die künftige Figur nach einer Grob-Farbgestaltung der künftigen Figur durch Aufbringen von farbigen Bereichen,
Figur 4
die künftige Figur nach Beginn einer der Detail-Farbgestaltung durch Aufmalen von Details, und
Figur 5
die fertige Figur nach Abschluß der Grob-Formgestaltung durch Anbringen weiterer Beschläge einer Detail-Formgestaltung durch Anbringen von Hilfsmitteln sowie der Detail-Farbgestaltung durch Aufbringen weiterer Details,
Figuren 6-11
verschiedene Fertigungsstufen einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rennwagenfigur.


[0070] Figur 1 zeigt einen Stein 3 von naturbelassener Form, welcher aus einer Mehrzahl von Steinen automatisch durch einen nicht gezeigten Roboter entsprechend der gewünschten Gestalt der herzustellenden Figur ausgewählt wurde. Die automatische Auswahl erfolgte durch dreidimensionales rasterartiges Abtasten der Steine und durch Vergleich der Ergebnisse mit einer vorgegebenen Sollform, welche in dem Roboter als Muster-Datensatz gespeichert ist, wobei derjenige Stein ausgewählt wurde, dessen Form die beste Übereinstimmung mit der Sollform aufweist. Hierzu wird das Ergebnis der Abtastung für jeden Stein als ein Ist-Datensatz gespeichert und später mit dem Muster-Datensatz verglichen.

[0071] Der ausgewählte Stein 3 dient als Hauptkorpus 3 der herzustellenden Figur 1, welche in Figur 5 Im fertigen Zustand dargestellt ist. Nach der Auswahl des Steins 3 hat der Roboter in einer Grob-Formgestaltung Beschläge 4,5,6,7,8 an dem Stein angebracht, z.B. angeklebt, welche Extremitäten der herzustellenden Figur 1 darstellen, nämlich Arme 5 mit Händen, Füße 6, eine Nase 7 und einen Hut bzw, eine Kappe 8.

[0072] Figur 2 zeigt die künftige Figur nach Anbringen der Beschläge 4-8 von Fig. 1 an dem Grundkorpus 3. Weitere Beschläge 4, welche später Fische 4 darstellen sollen, liegen bereit, sind aber noch nicht angebracht.

[0073] Figur 3 zeigt die künftige Figur nach einer vom Roboter automatisch durchgeführten Grob-Farbgestaltung der künftigen Figur durch Aufbringen von verschiedenen Farbmustern, nämlich eines später den Kopf- und Gesichtsbereich der Figur 1 darstellenden dienenden einfarbigen Bereichs 10, eines später eine Hose mit Hosenträgern darstellenden einfarbigen Bereichs 12,13 sowie ein weiteres einfarbiges Farbmuster 14, welches sowohl den Hauptkorpus als auch die Arme 5 jeweils teilweise bedeckt und später ein Hemd 14 darstellen soll. Im Rahmen der Grob-Farbgestaltung können auch bereits mehrfarbige Farbmuster aufgebracht werden.

[0074] Figur 4 zeigt die künftige Figur nach einer Detail-Farbgestaltung durch Aufmalen von weiteren Farbmustern sowie von Details, z.B. nämlich von Nähten 17, Falten 19, einer Hosentasche 15, Manschetten 18, Augen 11 mit Iris 20, Augenbrauen 21, eines Mundes 16 und Augen 23 auf an den bereitliegenden weiteren Beschlägen 4.

[0075] Um es dem Roboter zu ermöglichen, die Grob-Farbgestaltung durchzuführen, wird dem Roboter für jedes aufzubringende Farbmuster bezüglich der Sollform jeweils eine Muster-Position vorgegeben, aus welcher der Ort, an welchem das Farbmuster auf den Hauptkorpus 3 oder auf den Beschlag 4-9 aufgebracht wird, von dem Roboter unter Verwendung des zu dem ausgewählten Stein 3 gehörenden Ist-Datensatzes berechnet wird. Zur Durchführung der Detail-Farbgestaltung wird bevorzugt sinngemäß ebenso vorgegangen,

[0076] Figur 5 zeigt die fertige Figur 1 nach Abschluß der Grob-Formgestaltung durch Anbringen der weiteren Beschläge 4,9 an den bereits am Stein 3 angebrachten Beschlägen 5, welche nunmehr Fische 4 sowie einen Eimer 9 darstellen, einer Detail-Formgestaltung durch Anbringen von Hilfsmitteln 25,27, welche Haare 25 und ein Emblem 27 darstellen, und der Detail-Farbgestaltung durch zusätzliches Aufmalen von weiteren Details wie z.B. weiterer Nähte 17, Pupillen 20 und Sommersprossen 22. Der Beschlag 9 stellt einen Eimer dar und kann z.B. aus Holz oder Blech bestehen.

[0077] Der in fünf Stufen (Figuren 1 bis 5) dargestellte Herstellungsprozess der in Figur 5 gezeigten fertigen Anglerfigur 1 mit Fischen 4 beginnt mit der Auswahl des den in Figur 1 dargestellten, den Hauptkorpus bildenden, beispielsweise naturbelassenen Steins 3, welcher die Größe und die Form des Körpers der Anglerfigur 1 maßgeblich bestimmt. Aus einer formbaren und aushärtbaren Masse werden Beschläge, Extremitäten, zur direkten und indirekten Anordnung an dem Stein 3 hergestellt. Die Form der Beschläge wird dabei auf den zu formenden Teil der Anglerfigur 1 abgestimmt. So bilden die Beschläge die Arme 5, die Füße 6, die Nase 7 und die Kappe 8 der Anglerfigur 1, sowie die Fische 4 und den Eimer 9.

[0078] Die Extremitäten bzw. Beschläge können nun, entsprechend dem verwendeten Material zur Herstellung der Extremitäten, einem Härteprozess unterzagen werden, der die Extremitäten in einen dauerhaften harten bzw. relativ harten Zustand versetzt, beispielsweise durch Brennen oder Sintern oder durch chemisches Aushärten der Extremitäten. Falls es sich bei den verwendeten Materialien zur Herstellung der Extremitäten um Metall handelt, entfällt der Härteprozess.

[0079] Nach dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grob-Formgestalten der Anglerfigur 1 durch Anordnen der Arme 5. Füße 6, Nase 7 und Kappe 8 am Stein 3 folgt das in Figur 3 dargestellte Grob-Farbgestalten durch Ausgestalten von farbigen Bereichen 10,12,13,14,15. Die farbigen Bereiche definieren zunächst großflächige Bereiche an der herzustellenden Anglerfigur 1, wie beispielsweise die Fischhaut der als Fische 4 gestalteten Beschläge, oder das Gesicht 11 und die Hose 12 mit den Hosenträgern 13 an dem Stein 3 und den daran angeordneten, zu Armen 5, Füßen 6, Nase 7 und Kappe 8 geformten Beschlägen 4.

[0080] In dem in Figur 4 dargestellten weiteren Verfahrensschritt der restlichen Grob-Farbgestaltung und der ersten Schritte der Detail-Farbgestaltung werden auf den farbigen Bereichen 10,12,13,14 weitere farbige Bereiche 11,15 und Details 16-22 gezeichnet bzw. gemalt.

[0081] So werden im farbigen Bereich der Hose 12 und der Hosenträger 13 Nähte 17 oder Muster aufgemalt, sowie Falten 19, beispielsweise im Hosenschritt, eine Hosentasche 15 auf dem Bauch der Anglerfigur. An den Armen 5 werden Manschetten 18 aufgemalt. Das Gesicht 10 wird durch weitere farbige Bereiche und Details, wie Augäpfel 11, Mund 16,Pupillen 20, Augenbrauen 21 und Sommersprossen 22 weiter verfeinert. Auch die zu Fischen 4 geformten Beschläge 4 werden durch Aufmalen von Augen 23 verfeinert (Fig. 4).

[0082] Bei der in Figur 5 gezeigten, anschließenden Detail-Formgestaltung werden unter Verwendung von Hilfsmitteln, wie Wollhaaren 25, sowie einem Metallemblem 27, formgebende Details der Anglerfigur 1 verfeinert. So werden im Bereich des Gesichts 10 um die Kappe 8 herum Wollhaare 25 aufgeklebt. Am linken Arm 5 der Anglerfigur 1 wird ein Fisch 2 durch Verkleben angeordnet. Am rechten Arm 5 der Anglerfigur 1 wird der zu einem Eimer 26 geformte beschlag angeordnet, in welchem zusätzliche Fische 4 eingeklebt sind.

[0083] Die die Fische 4 bildenden Beschläge 4 sind dabei nicht direkt, sondern indirekt am den Hauptkorpus bildenden Stein 3 angeordnet, da sie entweder an einem anderen, mit dem Hauptkorpus 3 verbundenen Beschlag, insbesondere einem Arm 5, oder an einem Hilfsmittel angeordnet sind, welche wiederum selbst am Hauptkorpus 3 angeordnet sind.

[0084] Es ist wesentlich, dass sämtliche vorgenannten Schritte zur Ausführung von Grob-Formgestaltung, von Grob-Farbgestaltung, von Fein-Farbgestaltung sowie von Detail-Formgestaltung durch die Vorgabe von entsprechenden Mustern, Pattern, Farbflächen und dreidimensional gestalteten Teilen vorgegeben werden können, seien die zu gestaltenden Flächen zweidimensionale ebene oder dreidimensionale sphärische oder beliebig gekrümmte Flächen.

[0085] Sämtliche zu gestaltenden Flächen und Formen einer spezifischen Figur können computermäßig als digitale Daten in einem Rechner hinterlegt sein, welcher die Daten in der Reihenfolge der erfinderischen Verfahrensschritte an eine computergesteuerte Herstellungsmaschine unter Einschluss eines Farbaufbringungsautomaten ausgibt.

[0086] Der ausgewählte Stein 3 als Hauptkorpus 3 der künftigen Figur kann als solcher durch bekannte Abbildungsverfahren zur Erfassung seiner Größe, Formgebung, Oberfläche und Oberflächenstruktur dreidimensional abgetastet werden, um anschließend die darauf anzubringenden Muster, Pattern, Farbflächen und dreidimensional gestalteten Teile der zu gestaltenden spezifischen Figur, beispielsweise die vorbeschriebene Anglerfigur 1, darauf entsprechend größenmäßig zu projizieren. Dabei werden die notwendige Größe der Muster, Pattern, Farbflächen und dreidimensional gestalteten Teile entsprechend der Größe und Formgebung des ausgewählten Steins berechnet, um die gewünschten Größenverhältnisse der dreidimensionalen Teile sowie der Muster und Patterns untereinander einer spezifischen Figur zu erhalten. Anschließend werden die so berechneten Teile und farbgebenden Muster und Patterns auf denselben aufgebracht oder bei Gliedmaßen angebracht.

[0087] Die Figuren 6-11 zeigen verschiedene Fertigungsstufen einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rennwagenfigur 101. Fig. 6 zeigt einen länglichen, den Rumpf der Rennwagenfigur 101 darstellenden Stein 103, an dessen Unterseite zwei bereitliegende Beschläge 105,106 als Achsträger zur Anordnung vorgesehen sind. Ferner sind ein Beschlag 107 als Fahrerkopf, ein Beschlag 108 als Kragen, ein Beschlag 109 als Träger für einen Heckspoiler und ein Beschlag 110 als Träger für einen Frontspoiler 111 zur Anordnung an dem Stein 103 vorgesehen. Am Fahrerkopf 104 ist bereits ein Beschlag 107 als Nase des Fahrers angeordnet.

[0088] Fig. 7 zeigt die Unterseite des Steins 103 nach Anbringen der Achsträger 105, 106 und des Trägers 110. Jeder Achsträger 105,106 nimmt einen weiteren Beschlag auf, nämlich je eine quer zur Längsrichtung des Steins 103 angeordnete, vorzugsweise als Metallstift ausgebildete Achse 111 bzw. 112, so dass die Achsen 111,112 über die Achsträger 105,106 indirekt an dem Stein 103 angeordnet sind.

[0089] Fig. 8 zeigt die Oberseite des Steins 103, nachdem ferner der Kragen 108 und der Fahrerkopf 104 an dem Stein angeordnet worden sind. Der Beschlag 104 ist über den Beschlag 108 indirekt an dem Stein 103 angeordnet und stellt den aus dem Rumpf 103 der Rennwagenfigur 101 ragenden Kopf eines Fahrers dar. Der Beschlag 108 stellt den Kragen des Fahrers dar. Fig. 9 zeigt den Stein 103 nach Anbringen von Farbrnustern, nämlich Augäpfeln 123, einer Startnummer 124, einer Lüftung 126 und eines Emblems 127.

[0090] Fig. 10 zeigt den Zustand nach Anbringen von weiteren Beschlägen, nämlich eines Heckspoilers 113 am Träger 109 und eines Frontspoilers 114 am Träger 110 sowie nach Aufmalen von Farbmustern 124, 125 auf die Spoiler 113,114 und Details wie Augenbrauen 126 und Pupillen 127 auf den Fahrerkopf 104. Fig. 11 zeigt die fertige Rennwagenfigur 101 nach Aufmalen weiterer Details wie z.B. einer Schutzbrille 129 und eines Helms 128 sowie nach Anbringen von weiteren Beschlägen, nämlich Rädern 115,116 an den Endbereichen der Achsen 111 bzw. 112. Auf die Räder sind weitere Details 130,131 aufgemalt. Die Räder 115,116 sind hierbei drehbar auf den Achsen 111 bzw. 112 gelagert, so dass die fertige Rennwagenfigur 101 fahrbar ist.

Gewerbliche Anwendbarkeit:



[0091] Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Spielwaren, von Spielfiguren für Brettspiele und von Geschenkartikeln, wie auch zur Herstellung weiterer Gebrauchsgegenstände, wie Feuerzeuge oder Eierbecher oder Kerzenständer, gewerblich anwendbar.

Bezugszahlenllste:



[0092] 
1
Anglerfigur
3,103
Stein
4
Fisch
5
Arm
6
Fuß
7
Nase
8
Kappe, Hut
9
Eimer
10
farbiger Bereich
11,123
Augapfel
12
Hose
13
Hosenträger
14
Hemd
15
Hosentasche
16
Mund
17
Nähte
18
Manschette
19
Falten
20,120
Pupillen
21,121
Augenbrauen
22
Sommersprossen
23
Augen
25
Wollhaare
27,127
Emblem
101
Rennwagenfigur
104
Fahrerkopf
108
Kragen
105,106
Achsträger
107,109
Spoilerträger
110
Fahrernase
111,112
Achsen
113,114
Spoiler
115,116
Räder
122,125
Farbmuster auf den Spoilern
124
Startnummer
126
aufgemalte Lüftung
127
Emblem
128
aufgemalter Helm
129
aufgemalte Schutzbrille



Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Figuren, deren Hauptkorpus aus mindestens einem Stein oder einem anderen harten, insbesondere natürlichen, Material besteht, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Herstellung jeder Figur (1,101) ein Roboter verwendet wird, durch welchen folgende Verfahrensschritte automatisch ausgeführt werden:

a) Auswahl mindestens eines Steins (3,103) zur Verwendung als Hauptkorpus (3,103) der Figur (1,101),

b) Grob-Formgestaltung der Figur (1,101) durch Anordnen eines oder mehrerer Beschläge (5,6,7,8, 104-109) am Hauptkorpus (3,103) als Extremitäten der Figur (1,101).


 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass durch den Roboter zusätzlich folgender Verfahrensschritt ausgeführt wird:

c) Anordnen von weiteren Beschlägen (4,9, 110-116) an den Hilfsmitteln (25,27) oder an bereits am Hauptkorpus (3) angeordneten Beschlägen (5, 104-109).


 
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass durch den Roboter zusätzlich folgender Verfahrensschritt ausgeführt wird:

d) Detail-Formgestaltung durch Anordnen von Hilfsmitteln (25,27) am Hauptkorpus (3) und/oder an wenigstens einem der Beschläge (4-9).


 
4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem Verfahrensschritt b) durch den Roboter zusätzlich folgender Verfahrensschritt ausgeführt wird:

e) Formgestaltung wenigstens eines der Beschläge (4-9,104-118) aus einem formbaren und aushärtbaren oder fräsbaren oder harten Material.


 
5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass im Verfahrensschritt a) der Stein (3) ausgewählt wird wie folgt:

A) eine Mehrzahl von Steinen wird mittels eines an den Roboter angeschlossenen Abtastsystems, wie Stereo-Kamera, zumindest über je einen Teil ihrer jeweiligen Oberfläche dreidimensional abgetastet,

B) die Ergebnisse der Abtastungen werden als dreidimensionale Ist-Datensätze gespeichert, wobei jeder Ist-Datensatz genau einem Stein zugeordnet ist und Informationen über die Form wenigstens eines Teils der Oberfläche dieses Steins enthält,

C) die Datensätze werden mit einem vorgegebenen dreidimensionalen Muster-Datensatz, welcher einer vorgegebenen Sollform entspricht, verglichen,

D) anhand dieser Vergleiche wird einer der Ist-Datensätze ausgewählt,

E) der zu diesem ausgewählten Ist-Datensatz gehörende Stein (3) wird durch den Roboter ausgewählt.


 
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abtastungen rasterartig vorgenommen werden.
 
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
dass als Abtastsystem ein taktiles oder ein optisches Abtastsystem verwendet wird.
 
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass im Schritt D) derjenige Ist-Datensatz ausgewählt wird, welcher die größte Übereinstimmung mit dem Muster-Datensatz aufweist.
 
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Roboter für jeden am Hauptkorpus (3,103) anzuordnenden Beschlag (4-9,104-116) bezüglich der Sollform jeweils eine Muster-Position vorgegeben wird, aus welcher der Ort, an welchem dieser Beschlag (4-9,104-116) am Hauptkorpus (3,103) angeordnet wird, von dem Roboter unter Verwendung des ausgewählten Ist-Datensatzes berechnet wird.
 
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Roboter für jedes am Hauptkorpus (3) oder an einem Beschlag (4-9) anzuordnende Hilfsmittel (25,27) bezüglich der Sollform jeweils eine Muster-Position vorgegeben wird, aus welcher der Ort, an welchem dieses Hilfsmittel (25,27) am Hauptkorpus (3) oder dem Beschlag (4-9) angeordnet wird, von dem Roboter unter Verwendung des ausgewählten Ist-Datensatzes berechnet wird.
 
11. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass durch den Roboter wenigstens ein vorgegebenes Farbmuster (10-23, 122-131) auf den Hauptkorpus (3,103) und/oder wenigstens einen Beschlag (4-9, 104-116) und/oder wenigstens eines der Hilfsmittel (25,27) aufgebracht wird.
 
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Roboter für jedes aufzubringende Farbmuster (10-23,122-129) bezüglich der Sollform jeweils eine Muster-Position vorgegeben wird, aus welcher der Ort, an welchem dieses Farbmuster auf den Hauptkorpus (3,103) oder den Beschlag (4-9, 104-116) oder das Hilfsmittel (25,27) aufgebracht wird, von dem Roboter unter Verwendung des ausgewählten Ist-Datensatzes berechnet wird.
 
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
dass zum Aufbringen des Farbmusters (10-23,122-129) anhand vorgegebener Farbmuster folgende Schritte durch den Roboter ausgeführt werden:

- Grob-Farbgestaltung durch Anlegen von farbigen Bereichen (10,12,13) in jeweils einer bestimmten Grundfarbe und von der jeweiligen Grundfarbe abweichenden farbigen Strukturen (11,14,15) in diesen Bereichen,

- Detail-Farbgestaltung durch Aufmalen von Details (16-23)


 
14. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass in oder an dem Hauptkorpus (3,103) oder den Beschlägen (4-9,104-116) elektronische Zusatzteile angeordnet werden.
 
15. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Grob-Formgestaltung vor der Grob-Farbgestaltung erfolgt.
 
16. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Detail-Formgestaltung und die Detail-Farbgestaltung zeitlich gemischt stattfinden.
 
17. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass als Hauptkorpus (3,103) ein synthetisch hergestellter Stein verwendet wird.
 
18. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche außer Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Hauptkorpus (3,103) ein Körper aus einem steinähnlichen Material, wie Beton, verwendet wird.
 
19. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass als Figur (1) eine solche hergestellt wird, welche ein Lebewesen (1), insbesondere eine moderne, zeitgemäße Figur, darstellt, oder als Figur (101) eine solche hergestellt wird, welche einen technischen Gegenstand (101) darstellt.
 
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
dass als Figur (101) eine solche hergestellt wird, welche ein Gebäude oder ein Fahrzeug (101) darstellt.
 
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass als Figur (101) eine solche hergestellt wird, welche ein Auto (101) darstellt, dessen Rumpf durch den Hauptkorpus (103) gebildet ist, wobei direkt oder indirekt an der Unterseite des Rumpfes (103) zwei Beschläge (111,112) angeordnet werden, welche die Achsen des Autos darstellen, und in jedem Endbereich beider Achsen (111,112) jeweils ein im wesentlichen rotationssymmetrischer weiterer Beschlag (115,116) angeordnet wird, welcher je ein Rad (115,116) des Autos (101) darstellt.
 
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet,
dass an der Oberseite des Hauptkorpus (103) direkt oder indirekt ein Beschlag (104) angeordnet ist, welcher den aus dem Rumpf (103) ragenden Kopf (104) eines Fahrers darstellt.
 
23. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens einer der Beschläge (115,116) über ein Lager, Gelenk oder Scharnier drehbar oder schwenkbar am Hauptkorpus oder einem anderen Beschlag (111,112) angeordnet wird.
 
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass das Aufbringen von Farbmustern zumindest teilweise von Hand durchführbar ist.
 




Zeichnung