JP2018122386A - シート材の裁断装置及び裁断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シート材の柄を柄合わせして裁断パターンＰを効率良く配置する。【解決手段】シート材Ｓを裁断パターンＰに従って裁断するシート材裁断装置１である。シート材Ｓに第１柄合わせポイント２１ａと第２柄合わせポイント２１ｂが設定され、裁断パターンＰに第１仮想基準ポイント３１ａと第２柄合わせポイント３１ｂが設定される。柄合わせポイント２１を撮影するカメラ１２は、裁断パターンＰ毎に仮想基準ポイント３１をシート材Ｓの柄合わせポイント２１に合わせるように裁断ヘッド６と一体に移動する。カメラ１２の移動により第１柄合わせポイント２１ａは、第１仮想基準ポイント３１ａと位置合わせされ、続いて第２の柄合わせポイント２１ｂを認識する。位置合わせされた第１仮想基準ポイント３１ａを基点に裁断パターンＰを回転させて第２柄合わせポイント２１ｂと第２仮想基準ポイント２１ｂとを位置合わせし、裁断パターンＰをシート材Ｓに配置する。【選択図】図３

Description

本発明は、シート材の裁断装置及び裁断方法に関する。さらに詳しくは、シート材に形成された柄と裁断パターンに配置される柄とを精度良く合わせるシート材の裁断装置及び裁断方法に関する。

従来、各種繊維材料で形成されたシート材を裁断テーブル上に保持して裁断する裁断装置が知られている。前記裁断装置においては、予め設定された裁断パターンに従って、裁断刃が制御され、シート材が各種の形状に裁断される。

前記裁断パターンは、予めＣＡＤで設計されたものを、裁断テーブル上に保持されたシート材上に効率が良いように自動配置され、前記裁断パターンに従って、裁断されるようになっている。

また、前記裁断装置において、柄物のシート材を裁断することも行われている。このような柄物のシート材の裁断では、裁断を行う前にシート材に形成された柄と裁断パターンに配置される柄との柄合わせが行われている。

前記シート材の柄と裁断パターンに配置される柄を合わせる柄合わせに当たり、裁断パターンの形状の型紙を目視にてシート材の柄に合わせ、型紙に沿って裁断することが行われている。この手動での柄合わせは、予めシート材に設定された柄合わせポイントを型紙の基準点や基準線と合わせることで行われている。

しかし、柄もののシート材の場合、縫製段階で柄を合わせることは困難であることから、型紙を柄に合わせてシート材上に配置し、前記型紙をＣＣＤカメラによって輪郭を抽出して裁断データに変換し、前記裁断データに基づいてシート材を裁断することが行われている（例えば特許文献１）。

特開平２−２７７８７８号公報

ところで、前記特許文献１の裁断装置での柄合わせ（例えばストライプ柄やチェック柄）は、目視で型紙をシート材の柄に合わせて配置し、型紙の輪郭を抽出して裁断データを得ているので、型紙の輪郭に精度が出ていないと、裁断が精度良く行えない問題がある。

また、シート材の投入角度がずれて裁断テーブル上に斜めに延反された場合やシート材の歪みの補正ができない問題がある。また、シート材を裁断テーブルに載置保持した際にしわや歪みが許容範囲を超えて異常である場合であっても、その判断が行えない問題もある。

さらに、特許文献１の裁断装置では、柄合わせした後に型紙の輪郭を抽出して裁断パターンを形成しているため、型紙の色彩とシート材の柄の色彩に差がないと型紙の輪郭が抽出できない問題がある。特に通気性のあるシート材で、柄の色彩と型紙の色彩で区別がつき難い場合は、シート材に被せる非通気性シートに着色した透明な特殊なシートを用いなければ、裁断パターンの輪郭を抽出できない問題がある。また、型紙が透明ではないので、型紙を透過して柄合わせポイントを確認できないため、型紙の外周に沿って柄合わせポイントを設定しなければならないという制限がある。また、型紙をシート材上に配置した場合、型紙がずれる場合があり、精度の良い裁断が行えない問題もある。

請求項１の発明は、
裁断するシート材を載置して保持する裁断テーブルと、
前記シート材を裁断する裁断刃と、
前記裁断刃を昇降可能に支持し、予め設定された裁断パターン形状に前記裁断刃を移動させる裁断ヘッドと、
前記裁断パターンを記憶すると共に前記裁断パターンを前記シート材上に配置する制御部とを備えるシート材の裁断装置であって、
前記シート材に設定された少なくとも２つの柄合わせポイントと、
前記裁断パターン毎に設定された少なくとも２つの仮想基準ポイントと、を有し、
前記柄合わせポイントは、少なくとも第１柄合わせポイントと、第２柄合わせポイントが設定され、
前記仮想基準ポイントは、基点側となる第１仮想基準ポイントと、移動側となる第２柄合わせポイントが設定され、
前記裁断ヘッドは、前記シート材の柄合わせポイントを撮影するカメラを備え、
前記カメラは、前記裁断パターン毎に仮想基準ポイントを前記シート材の柄合わせポイントに合わせるように裁断ヘッドと一体に移動自在に構成され、
前記制御部は、前記カメラで認識したシート材の第１柄合わせポイントと第１仮想基準ポイントとを裁断パターンを移動させて位置合わせし、続いて前記カメラを移動させて第２の柄合わせポイントを認識し、前記第２柄合わせポイントを位置合わせするように第１仮想基準ポイントを基点に仮想上の裁断パターンを回転させて第２柄合わせポイントと第２仮想基準ポイントとを位置合わせすることで裁断パターンをシート材に配置するようにした構成を採用するシート材の裁断装置である。

請求項２の発明は、
前記シート材上に少なくとも３つの柄合わせポイントを設定しておき、前記第１仮想基準ポイントを基点に仮想上の裁断パターンを回転させ、第２柄合わせポイントと、前記第２柄合わせポイントと対応する第２仮想基準ポイントを位置合わせした際に、裁断パターン内の他の仮想基準ポイントが、対応する柄合わせポイントと位置がずれると認識した場合は、異常があると判断して、裁断を開始しないようにする請求項１記載の構成を採用するシート材の裁断装置である。

請求項３の発明は、
前記柄合わせポイント毎に位置合わせの移動方向に制限を設定し、前記仮想基準ポイントを対応する柄合わせポイントに位置合わせする際に、制限された移動方向に従って位置合わせする請求項１記載の構成を採用するシート材の裁断装置である。

請求項４の発明は、
裁断テーブル上に裁断するシート材を載置して保持し、
前記シート材上に裁断パターンを予め設計された裁断パターンを配置し、
裁断ヘッドに昇降可能に支持された裁断刃を前記裁断パターンに沿って移動させることで前記シート材を裁断するシート材の裁断方法であって、
前記シート材に少なくとも２つの柄合わせポイントを設定し、
前記裁断パターン毎に少なくとも２つの仮想基準ポイントを設定し、
前記柄合わせポイントとして第１柄合わせポイントと第２柄合わせポイントを設定し、
前記仮想基準ポイントとして第１仮想基準ポイントと第２仮想基準ポイントを設定し、
前記裁断ヘッドを駆動して前記カメラでシート材の第１柄合わせポイントを認識し、前記第１柄合わせポイントを前記第１仮想基準ポイントと位置合わせし、続いて前記裁断ヘッドを駆動して前記カメラで前記第２柄合わせポイントを認識して、前記第２柄合わせポイントを前記第２仮想基準ポイントに位置合わせするように前記第１仮想基準ポイントを基準に仮想上の前記裁断パターンを回転させて前記第２柄合わせポイントと前記第２仮想基準ポイントとを位置合わせすることで前記裁断パターンをシート材に配置するようにした構成を採用するシート材の裁断方法である。

請求項５の発明は、
前記少なくとも１つの柄合わせポイントと、前記柄合わせポイントと対応する仮想基準ポイントの少なくとも１つを位置合わせする際に、位置がずれると認識したときは、異常があると判断して、裁断を開始しないようにする請求項４記載の構成を採用するシート材の裁断方法である。

請求項６の発明は、
前記柄合わせポイント毎に位置合わせの移動方向に制限を設定し、前記仮想基準ポイントを対応する柄合わせポイントに位置合わせする際に、制限された移動方向に従って位置合わせする請求項４記載の構成を採用するシート材の裁断装置である。

請求項１及び請求項４の発明によれば、シート材に複数の柄合わせポイントを設定し、第１柄合わせポイントと裁断パターンに設定された第１仮想基準ポイントを合わせた後、裁断パターンを回転させて第２柄合わせポイントと第２仮想基準ポイントとを合わせるようにしたので、型紙を用いずとも裁断パターンをシート材の柄に合わせて容易に精度良く配置できる。

また、ストライプ柄やチェック柄でなくとも、柄パターンに複数の柄合わせポイントを設定することで、複雑な線柄、文字、各種図形の柄パターンであっても柄合わせを行うことができる。

また、請求項２及び請求項５の発明によれば、複数の柄合わせポイントの少なくとも一つが、対応する仮想基準ポイントと位置が合わない場合、シート材にしわや歪み、あるいは、柄パターン等の異常があるとして、裁断を開始しないようにしたので、シート材を無駄にせず、加工ロスも発生しない。

また、請求項３及び請求項６の発明によれば、柄合わせポイント毎に位置合わせの移動方向に制限を設定し、仮想基準ポイントを対応する柄合わせポイントに位置合わせする際に、制限された移動方向に従って位置合わせするようにしたので、特定の柄パターンに合わせて柔軟な柄合わせを行うことができる。

は、本発明のシート材裁断装置の全体斜視図である。 は、図１の裁断ヘッド部の一部省略拡大図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１実施形態を表す柄合わせ動作の説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図３の要部拡大説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２実施形態を表す柄合わせ動作の説明図である。 は、図５（ｂ）の要部拡大説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３実施形態を表す柄合わせ動作の説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４実施形態を表す柄合わせ動作の説明図である。 は、本発明の第１実施形態を表す柄合わせ動作のフローチャートである。 は、本発明の第２実施形態を表す柄合わせ動作のフローチャートである。 は、図１０のフローチャートの続きである。

以下、図１乃至図２に基づき、本発明の一実施形態についての詳細を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るシート材裁断装置１の全体斜視図である。前記シート材裁断装置１は、矩形状の本体フレーム２と、該本体フレーム２上に水平に設けられた裁断テーブル３と、該裁断テーブル３上を図示Ｘ方向に移動自在に懸架されたＹビーム５と、該Ｙビーム５に沿ってＹ方向に移動自在な裁断ヘッド６と、シート材Ｓの柄を撮影するカメラ１２と、裁断パターンＰの入力などを行うデータ処理装置１３と、前記裁断パターンＰのデータに従って前記シート材裁断装置１を制御する制御部１６などを備えて構成されている。

前記本体フレーム２は、図示しない吸引ボックスが形成され、該吸引ボックスにはブロアなどが接続されて、前記裁断テーブル３上に吸引力を発生させるようになっている。前記裁断テーブル３は、剛毛３ａが敷設されてテーブル面を形成しており、該テーブル面上に裁断すべきシート材Ｓが積層載置され、前記ブロアを作動させることで前記シート材Ｓが裁断テーブル３上に吸着保持されるようになっている。また、シート材Ｓが通気性の材料である場合は、図１のようにシート材Ｓ上にナイロンシート８が被せられ、裁断テーブル３の吸引力を保持するようになっている。なお、必要により、裁断ヘッド６の移動に同期させて非通気性のカバーを裁断パーツＰ上に被せるようにしても良い。また、裁断テーブル３の端部には、裁断パーツＰを排出する際に巻き込みを防止するピックアップ爪７が設けられている。

前記裁断テーブル３のＸ方向に沿った両側には適宜な駆動源によりＸ方向に沿って移動自在な移動枠４、４が立設され、両移動枠４、４間にＹビーム５が懸架されている。前記Ｙビーム５は、両移動枠４、４を図示しない適宜の駆動源によって駆動することでＸ方向に沿って移動するようになっている。

前記Ｙビーム５のＹ方向に沿ってレール９が敷設され、前記レール９に摺動可能に裁断ヘッド６が設けられている。前記裁断ヘッド６は、図示しない適宜の駆動源により前記レール９に沿って移動自在になっている。

前記裁断ヘッド６は、図示しない駆動源によって上下運動が付与される裁断刃１０と、前記裁断刃１０の周囲のシート材Ｓを押さえ付けるシート押え１１と、シート材Ｓの柄を撮影するカメラ１２などが設けられている。

前記裁断刃１０は、裁断テーブル３上に延反されたシート材Ｓを貫通し、上下運動しながら、裁断ヘッド６の移動と共に予め設定された裁断パターンＰに沿って前記シート材Ｓを裁断するようになっている。

前記データ処理装置１３は、前記シート材裁断装置１の制御部１６に接続されており、予め設計された裁断パターンＰのデータが入力されると、前記制御部１６へデータが転送される。前記制御部１６は、転送された裁断パターンＰのデータをシート材Ｓ上に前記裁断パターンＰを配置し、配置された裁断パターンＰに従って、前記シート材裁断装置１を制御するようになっている。

前記データ処理装置１３は、ディスプレイ１３ａが接続され、前記カメラ１２で撮影されたシート材Ｓの柄２０を表示するようになっている。前記ディスプレイ１３ａは、前記シート材Ｓの柄を表示すると共に、前記裁断パターンＰの一部または全体を重ねて表示するようになっている。

前記カメラ１２は、裁断ヘッド６のベース板１４に保持枠１５を介して固定されており、裁断ヘッド６と一体に移動するようになっている。前記カメラ１２は、前記裁断テーブル３に載置されたシート材Ｓを撮影するものであり、前記裁断ヘッド６を移動させることにより、前記シート材Ｓの部分画像を撮影できる。

撮影された画像は、前記カメラ１２の位置情報と共に前記データ処理装置１３に転送され、ディスプレイ１３ａの画面に表示されるようになっている。このとき、画像の中心に後述する仮想基準ポイント３１が表示されるようになっている。前記カメラ１２の位置情報は、前記裁断ヘッド６の位置情報と、前記カメラ１２と裁断ヘッド６との位置関係から取得できる。

次に、図３、図４及び図９に基づいて、本発明のシート材裁断装置１を用いてシート材Ｓの柄２０と裁断パターンＰとを柄合わせし、前記シート材Ｓを裁断する裁断方法について説明する。

図３（ａ）及び（ｂ）は、シート材Ｓにストライプ柄が形成されている場合の本発明の第１実施形態に係る説明図である。また、図４（ａ）及び（ｂ）は、前記カメラ１２で撮影した画像をディスプレイ１３ａに表示したものであり、図３（ａ）及び（ｂ）の裁断パターンＰ１の柄合わせポイント２１ａ、２１ｂの周辺を拡大したものである。また、図９は、本発明の第１実施形態におけるシート材裁断装置１の動作を表すフローチャートである。

まず、図９のステップＳ１において、前記データ処理装置１３に裁断パターンＰのデータが入力され、入力された裁断パターンＰのデータが、シート材裁断装置１の制御部１６に送られて記憶される。

次にステップＳ２でシート材Ｓが裁断テーブル３上に載置されて保持されるとともにステップＳ３でシート材Ｓに複数の柄合わせポイント２１ａ、２１ｂが設定される。

続いて、ステップＳ４で裁断パターンＰをシート材Ｓ上に仮配置する。

図３（ａ）は、シート材Ｓが裁断テーブル３に延反された状態を表し、図示している裁断パターンＰは、仮想上の裁断データをシート材Ｓ上に重ね合わせて表したものである。また、シート材Ｓの柄１５ａは、ストライプ状であるが、図示では傾斜状態で裁断テーブル３上に載置されている。なお、理解が容易なようにシート材Ｓを大きく傾斜させて載置した状態で描いてある。また、理解が容易なように仮想上の裁断パターンＰもシート材Ｓ上に３つ描いてある。

前記シート材Ｓには、対応する裁断パターンＰ毎に作業者の目視またはカメラでの認識が可能な複数の柄合わせポイント２１ａ、２１ｂが設定されている。本実施形態においては、前記柄合わせポイント２１ａを第１柄合わせポイントとし、前記柄合わせポイント２１ｂを第２柄合わせポイントとする。

次にステップＳ５で、最初の裁断パターンＰ１の第１柄合わせポイント２１ａ上にカメラ１２を位置させる。このときの前記カメラ１２の移動は、手動による目合わせで行っても、適宜設けたマーカーや前記柄合わせポイント２１等を基準に自動で行っても良い。

続いてステップＳ６で、前記カメラ１２によって前記裁断パターンＰ１の第１柄合わせポイント２１ａ周辺を撮影する。

前記カメラ１２によって撮影された画像は、ステップＳ７でディスプレイ１３ａに表示される。図４（ａ）は、図３（ａ）の柄合わせポイント２１ａ周辺の撮影画像をディスプレイ１３ａに表示したものである。前記カメラ１２には、図４（ａ）のように仮想上の裁断パターンＰの一部が表示され、その画面の中央に第１仮想基準ポイント３１ａ（図示、十字マーク）が表示される。なお、第１仮想基準ポイント３１ａの設定位置、裁断パターンＰの大きさ、撮影倍率によっては、裁断パターンＰが画面に表示されない場合や裁断パターンＰの全体が画面に表示されることがある。

次にステップＳ８で前記裁断ヘッド６を駆動して前記カメラ１２を移動させ、前記カメラ１２の中心（第１仮想基準ポイント３１ａ）を裁断パターンＰ１の第１柄合わせポイント２１ａ上に移動させて位置合わせする。この位置合わせは、前記カメラ１２で認識できる柄合わせポイント２１の場合は、自動で行うことができる。自動で認識が困難な柄合わせポイント２１の場合は、目視で合わせればよい。また、シート材Ｓの柄２０が定型のものである場合、延反位置を所定の位置に合わせるようにすれば、柄合わせポイント２１近傍に前記カメラ１２を自動で移動させることができる。

次にステップＳ９で図３（ｂ）のように第１柄合わせポイント２１ａに位置合わせした第１仮想基準ポイント３１ａを基点にしながら、裁断パターンＰ１を任意の角度θ回転させて、第２仮想基準ポイント３１ｂを第２柄合わせポイント２１ｂに位置合わせする。図４（ｂ）は、前記第２柄合わせポイント２１ｂ周辺（第２仮想基準ポイント３１ｂ）を前記カメラ１２で撮影し、ディスプレイ１３ａに表示したものである。なお、前記第１仮想基準ポイント３１ａと前記第２仮想基準ポイント３１ｂは、制御部１６で裁断パターンＰ１から座標認識しているので、前記第１仮想基準ポイント３１ａの位置から前記第２仮想基準ポイント３１ｂへの前記カメラ１２の移動は、自動的に行うことができる。

図示のように前記第２仮想基準ポイント３１ｂが、前記第１仮想基準ポイント３１ａを基点に回転されることで、前記第２仮想基準ポイント３１ｂが前記第２柄合わせポイント２１ｂに位置合わせされる。

前記裁断パターンＰ１内の前記柄合わせポイント２１ａ、２１ｂと前記仮想基準ポイント３１ａ、３１ｂの位置合わせが完了すると、ステップＳ１０として位置合わせが完了した裁断パターンＰ１を前記シート材Ｓ上に配置する。

前記裁断パターンＰ１の位置合わせが完了すると、ステップＳ１１で全ての柄合わせポイント２１の位置合わせが完了したかどうか判断を行う。本実施形態では、裁断パターンＰが３つあるため、ステップＳ５からステップＳ１０を３回繰り返す。裁断パターンＰ１のシート材Ｓへの配置が完了すると、次の裁断パターンＰ２の位置合わせに移行し、裁断パターンＰ３まで完了すると、ステップ１２で裁断が実行される。

なお、複数の裁断パターンＰをできるだけシート材Ｓの無駄を少なく配置したい場合は、裁断パターンＰの位置合わせにおける移動量にオフセットを設け、オフセット量をしきい値とすることもできる。この場合、しきい値を超える移動が必要なときは、エラーメッセージを発するようにしても良い。上記のようにシート材Ｓへの裁断パターンＰの配置時にオフセットを設定するようにすれば、柄合わせとシート材Ｓの残り代とのバランスを考慮して裁断パターンＰを効率良くシート材Ｓ上に配置できる。

次に本発明の第２実施形態について図５、図６及び図１０に基づいて説明する。

図５（ａ）及び（ｂ）は、裁断パターンＰをシート材Ｓ上の柄２０に位置合わせして配置する場合の説明図であり、シート材Ｓの柄２０が裁断テーブル３上に載置される際に歪んで載置されて湾曲している状態を表したものである。なお、理解が容易なように湾曲を誇張して描いている。

図６は、図５（ｂ）の二点鎖線部分の拡大図であり、図１０は、第２の実施形態における動作を表すフローチャートである。

図１０におけるステップ２１からステップ２８までは、第１実施形態の図９におけるステップ１からステップ８と同様であるので説明を省略する。

図５（ａ）及び（ｂ）は、ステップ２９における柄２０と裁断パターンＰを位置合わせする状態を表す説明図である。

図５（ａ）は、第１柄合わせポイント２１ａと第１仮想基準ポイント３１ａとの位置合わせが完了した状態である。本実施形態においては、３点の柄合わせポイントが設定され、各柄合わせポイントとして第１柄合わせポイント２１ａ、第２柄合わせポイント２１ｂ、第３柄合わせポイント２１ｃが設定されている。

また、それぞれの柄合わせポイント２１ａ、２１ｂ、２１ｃと対応する仮想基準ポイントが裁断パターンＰ側に設定されており、それぞれ第１仮想基準ポイント３１ａ、第２仮想基準ポイント３１ｂ、第３仮想基準ポイント３１ｃが設定される。

図５（ａ）のように、第２実施形態においては、第１柄合わせポイント２１ａとの位置合わせが完了した第１仮想基準ポイント３１ａを基点に裁断パターンＰを任意の角度θ回転させることで、第２柄合わせポイント２１ｂと第２仮想基準ポイント３１ｂとを位置合わせする状態を表している。また、本実施形態においては、例えばシート材Ｓの載置状態が悪く、前記シート材Ｓの柄２０が湾曲した状態を表している。

なお、本実施形態においては、第１仮想基準ポイント３１ａを第１柄合わせポイント２１ａと合わせておき、第１仮想基準ポイント３１ａと間隔を空けて設定した第２仮想基準ポイント３１ｂを第２柄合わせポイント２１ｂと合わせることで、直線状の柄２０（図示では、柄２０を湾曲して描いてある。）と裁断パターンＰを位置合わせすることを想定している。

ここで、図５（ｂ）は、第２仮想基準ポイント３１ｂと第２柄合わせポイント２１ｂの位置合わせが完了した状態を表しているが、このとき第３仮想基準ポイント３１ｃは、第３柄合わせポイント２１ｃから離間している。

図６は、図５（ｂ）の二点鎖線枠内を拡大したものであるが、図示のように第３仮想基準ポイント３１ｃは、第３柄合わせポイント２１ｃと距離ｄだけ離間している。すなわち、シート材Ｓの載置状態が悪く、しわや伸び等によって柄２０が変形している状態を示唆している。

続いて、ステップ３０において、基準位置（本実施形態においては第１及び第２柄合わせポイント２１ａ、２１ｂ）の位置合わせが完了したかどうかを判断する。基準位置の位置合わせが完了している場合は、ステップ３１で前記カメラ１２を移動させ、第３柄合わせポイント２１ｃ上に移動し、座標認識している第３仮想基準ポイント３１ｃが第３柄合わせポイント２１ｃと一致しているかどうかを確認する。前記確認は第１実施形態のときと同様に柄合わせポイント２１が自動認識できる形態のものであるときは、自動で行えば良く、目視でしか確認できない柄合わせポイント２１の場合は、目視で行うようにしても良い。

前記ステップ３１で第３仮想基準ポイント３１ｃが第３柄合わせポイント２１ｃと一致していない場合、ステップ３２で例えばディスプレイ１３ａにエラー表示を行い、シート材裁断装置１の動作を停止する。エラー表示は、シグナル灯等、適宜の手段で行うことができる。

前記ステップ３０で第３仮想基準ポイント３１ｃが第３柄合わせポイント２１ｃと一致している場合は、ステップ３１で裁断パターンＰをシート材Ｓ上に配置する。

続いて、ステップ３３で全ての柄合わせポイント２１（全ての裁断パターンＰ）の位置合わせが完了しているかどうかの判断を行い、完了している場合、ステップ３４で制御部１６の制御に従って裁断が実行される。前記ステップ３３で全ての柄合わせポイント２１（全ての裁断パターンＰ）の位置合わせが完了していない場合、ステップ２５に戻って、上記の動作が繰り返し行われる。以上が、第２実施形態の動作の説明であり、第２実施形態においては、複数の柄合わせポイント２１を設定することで、その内のいずれかがずれている場合にシート材Ｓに異常があると認識し、装置を停止できるので、シート材Ｓの無駄が削減できる。

次に本発明の第３実施形態について図７（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。

本実施形態においては、柄合わせの際に所定の方向にだけ裁断パターンＰを移動させて、位置合わせを行う場合の発明について開示するものである。本発明の第３実施形態においては、シート材Ｓの柄２０として格子柄のものを用いた場合を例に説明する。

図７（ａ）のようにシート材Ｓに第１柄合わせポイント２１ａ及び第２柄合わせポイント２１ｂが設定され、裁断パターンＰに第１仮想基準ポイント３１ａ及び第２仮想基準ポイント３１ｂが設定されている。

まず、第１柄合わせポイント２１ａと第１仮想基準ポイント３１ａとを位置合わせするため、カメラ１２を第１柄合わせポイント２１ａ周辺に移動させる。このときの前記カメラ１２の移動は、手動による目合わせで行っても、適宜設けたマーカーや柄合わせポイント２１等を基準に自動で行っても良い。

図示上方向（以下、Ｙ方向という。）にカメラ１２を移動させて第１柄合わせポイント２１ａに第１仮想基準ポイント３１ａを位置合わせする。なお、本実施形態においては、Ｙ方向への移動だけで合わせることができる場合であるが、図示横方向（以下、Ｘ方向という。）への移動が必要な場合は、カメラ１２のＸ方向への移動を行って位置合わせを行えば良い。斜め方向への移動が必要な場合は、Ｘ方向及びＹ方向の移動の組み合わせで行うようにすればよい。

前記第１柄合わせポイント２１ａと第１仮想基準ポイント３１ａの位置合わせが完了すると、図７（ｂ）のようにＸ方向への移動のみを使用して第２柄合わせポイント２１ｂと第２仮想基準ポイント３１ｂとを位置合わせする。なお、このとき第１柄合わせポイント２１ａと第１仮想基準ポイント３１ａとは位置がずれることになる。

上記のように第２柄合わせポイント２１ｂと第２仮想基準ポイント３１ｂとを位置合わせする際、第２仮想基準ポイント３１ｂの移動をＸ方向のみとすることで、ある特定の柄２０（本実施形態であれば、格子柄）を基準とした所定の位置合わせを行うことができる。このような位置合わせを行うことで、ストライプ柄で特定のストライプを基準に位置合わせを行う場合に単純な動作で効率的な位置合わせを行うことができる。

次に本発明の第４実施形態について図８（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。

図８（ａ）及び（ｂ）のように本発明の第４実施形態においては、シート材Ｓの柄２０にキャラクターがデザインされたものを用いている。

まず、第１から第３実施形態と同様に前記シート材Ｓの第１柄合わせポイント２１ａ及び第２柄合わせポイント２１ｂを設定する。本発明の第４実施形態においては、柄２０の三角形のキャラクターの頂点に第１柄合わせポイント２１ａ及び第２柄合わせポイント２１ｂが設定されている。

次に図８（ａ）のようにカメラ１２を第１柄合わせポイント２１ａの周辺に移動させ、第１柄合わせポイント２１ａを撮影する。前記カメラ１２の移動は、他の実施形態と同様に手動または自動で行われる。続いて、カメラ１２をＸ方向（図示横方向）、Ｙ方向（図示縦方向）に移動させて第１柄合わせポイント２１ａと第１仮想基準ポイント３１ａを位置合わせする（本実施形態においては、第１柄合わせポイント２１ａと第１仮想基準ポイント３１ａのずれがＹ方向のみであるため、位置合わせは裁断パターンＰのＹ方向への移動のみで行なっている）。

続いて図８（ｂ）のように第１仮想基準ポイント３１ａを基点に裁断パターンＰを回転させて、前記第２柄合わせポイント２１ｂと第２仮想基準ポイント３１ｂとを位置合わせする。位置合わせが完了すると、裁断パターンＰをシート材Ｓに配置し、次の裁断パターンＰにおける柄合わせを上記同様に実施し、全ての裁断パターンＰの配置が完了すれば、裁断を実行する。なお、第２実施形態と同様に３点以上の柄合わせポイント２１を設定し、シート材Ｓのしわや湾曲等による異常を検出するようにしても良い。また、第３実施形態と同様に規則性のある柄２０であれば、所定方向の移動のみで位置合わせするようにすることもできる。

以上が、本発明の実施形態であるが、発明の範囲内で各種の変更を行うことができる。例えば、柄合わせポイント２１を３点以上設定しても良いし、それぞれの柄合わせポイント２１を機能分けし、特定の柄合わせポイント２１が一致しないときは、異常があると判断して裁断を実行しないようにすることもできる。なお、仮想基準ポイント３１は、前記第１から第４の実施形態においては、裁断パターンＰの内部に設定されたが、裁断パターンＰの輪郭上に設定してもよい。

また、シート材Ｓの柄も各種のものを選定でき、意図的に柄合わせポイント２１を認識し易いようにマーキングを施したり、フィルタをかけたときのみ認識できるようにしたりするようにしても良い。カメラ１２での位置合わせも自動で行うことが好ましいが、認識し難い柄合わせポイント２１の場合、手動操作によって目合わせで位置合わせするようにしても良い。

Ｓ シート材
Ｐ 裁断パターン
Ｐ１ 裁断パターン
Ｐ２ 裁断パターン
Ｐ３ 裁断パターン
１ シート材裁断装置
２ 本体フレーム
３ 裁断テーブル
３ａ 剛毛
４ 移動枠
５ Ｙビーム
６ 裁断ヘッド
７ ピックアップ爪
８ ナイロンシート
９ レール
１０ 裁断刃
１１ シート押え
１２ カメラ
１３ データ処理装置
１３ａ ディスプレイ
１４ ベース板
１５ 保持枠
１６ 制御部
２０ 柄
２１ 柄合わせポイント
２１ａ 柄合わせポイント（第１柄合わせポイント）
２１ｂ 柄合わせポイント（第２柄合わせポイント）
２１ｃ 柄合わせポイント（第３柄合わせポイント）
３１ａ 仮想基準ポイント（第１仮想基準ポイント）
３１ｂ 仮想基準ポイント（第２仮想基準ポイント）
３１ｃ 仮想基準ポイント（第３仮想基準ポイント）

Claims (6)

1. 裁断するシート材を載置して保持する裁断テーブルと、
   前記シート材を裁断する裁断刃と、
   前記裁断刃を昇降可能に支持し、予め設定された裁断パターン形状に前記裁断刃を移動させる裁断ヘッドと、
   前記裁断パターンを記憶すると共に前記裁断パターンを前記シート材上に配置する制御部とを備えるシート材の裁断装置であって、
   前記シート材に設定された少なくとも２つの柄合わせポイントと、
   前記裁断パターン毎に設定された少なくとも２つの仮想基準ポイントと、を有し、
   前記柄合わせポイントは、少なくとも第１柄合わせポイントと、第２柄合わせポイントが設定され、
   前記仮想基準ポイントは、基点側となる第１仮想基準ポイントと、移動側となる第２柄合わせポイントが設定され、
   前記裁断ヘッドは、前記シート材の柄合わせポイントを撮影するカメラを備え、
   前記カメラは、前記裁断パターン毎に仮想基準ポイントを前記シート材の柄合わせポイントに合わせるように裁断ヘッドと一体に移動自在に構成され、
   前記制御部は、前記カメラで認識したシート材の第１柄合わせポイントと第１仮想基準ポイントとを裁断パターンを移動させて位置合わせし、続いて前記カメラを移動させて第２の柄合わせポイントを認識し、前記第２柄合わせポイントを位置合わせするように第１仮想基準ポイントを基点に仮想上の裁断パターンを回転させて第２柄合わせポイントと第２仮想基準ポイントとを位置合わせすることで裁断パターンをシート材に配置するように構成されるシート材の裁断装置。
2. 前記シート材上に少なくとも３つの柄合わせポイントを設定しておき、前記第１仮想基準ポイントを基点に仮想上の裁断パターンを回転させ、第２柄合わせポイントと、前記第２柄合わせポイントと対応する第２仮想基準ポイントを位置合わせした際に、裁断パターン内の他の仮想基準ポイントが、対応する柄合わせポイントと位置がずれると認識した場合は、異常があると判断して、裁断を開始しないようにする請求項１記載のシート材の裁断装置。
3. 前記柄合わせポイント毎に位置合わせの移動方向に制限を設定し、前記仮想基準ポイントを対応する柄合わせポイントに位置合わせする際に、制限された移動方向に従って位置合わせする請求項１に記載のシート材の裁断装置。
4. 裁断テーブル上に裁断するシート材を載置して保持し、
   前記シート材上に裁断パターンを予め設計された裁断パターンを配置し、
   裁断ヘッドに昇降可能に支持された裁断刃を前記裁断パターンに沿って移動させることで前記シート材を裁断するシート材の裁断方法であって、
   前記シート材に少なくとも２つの柄合わせポイントを設定し、
   前記裁断パターン毎に少なくとも２つの仮想基準ポイントを設定し、
   前記柄合わせポイントとして第１柄合わせポイントと第２柄合わせポイントを設定し、
   前記仮想基準ポイントとして第１仮想基準ポイントと第２仮想基準ポイントを設定し、
   前記裁断ヘッドを駆動して前記カメラでシート材の第１柄合わせポイントを認識し、前記第１柄合わせポイントを前記第１仮想基準ポイントと位置合わせし、続いて前記裁断ヘッドを駆動して前記カメラで前記第２柄合わせポイントを認識して、前記第２柄合わせポイントを前記第２仮想基準ポイントに位置合わせするように前記第１仮想基準ポイントを基準に仮想上の前記裁断パターンを回転させて前記第２柄合わせポイントと前記第２仮想基準ポイントとを位置合わせすることで前記裁断パターンをシート材に配置するようにしたシート材の裁断方法。
5. 前記少なくとも１つの柄合わせポイントと、前記柄合わせポイントと対応する仮想基準ポイントの少なくとも１つを位置合わせする際に、位置がずれると認識したときは、異常があると判断して、裁断を開始しないようにする請求項４記載のシート材の裁断方法。
6. 前記柄合わせポイント毎に位置合わせの移動方向に制限を設定し、前記仮想基準ポイントを対応する柄合わせポイントに位置合わせする際に、制限された移動方向に従って位置合わせする請求項４に記載のシート材の裁断方法。

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