JP4778684B2 - 裁断機の吸引調整方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、布帛などのシート材料をテーブル上に吸引しながら保持して裁断する裁断機の吸引調整方法および装置に関する。

従来から、裁断機では、裁断すべきシート材料を、通気性のあるテーブルの支持面上に載置し、テーブルの下方に吸引して、シート材料が容易に移動しないように保持しながら、裁断ヘッドをテーブル上で移動させて、裁断ヘッドに備えられる裁断刃でシート材料を裁断している。裁断機のテーブルは、裁断テーブルや、裁断ベッドなどとも呼ばれ、剛毛ブラシと呼ばれるブラシ状の部材を並べてブラシの先端で支持面が構成される。剛毛ブラシは、弾力性がある合成樹脂などで形成され、裁断刃が突刺される部分では、ブラシの剛毛は裁断刃に押されて曲り、裁断刃から逃げるので切断されない。裁断刃が他の場所へ移動すると、ブラシの剛毛は元の位置に復帰してシート材料を支持する。

シート材料には通気性があるので、複数枚を積層して同時に裁断する場合は、非通気性の被覆シートで覆って全体を吸引する。裁断では、シート材料とともに被覆シートも裁断される（たとえば、特許文献１参照。）。なお、シート材料に対する裁断が進行すると、裁断された部分の被覆シートに、吸引する空気の洩れが生じ、シート材料の保持力が低下してくる。特許文献１では、吸引力を発生する真空発生機に設ける制御弁を吸引圧力が一定となるように制御している。

裁断機でシート材料を保持するテーブルの形状は比較的大きいので、テーブルの吸引力を均一にすることは困難である。また、吸引力を発生する部分での制御結果が支持面上でのシート材料の保持に反映されるまでには時間遅れが生じる。このため、テーブルの支持面を複数の領域に分けて吸引力の調整を可能としておき、裁断刃の動きを予想し、実際に裁断を開始するのに先行して吸引力の制御を行う技術も提案されている（たとえば、特許文献２参照。）。特許文献２では、吸引力の制御に時間遅れがあるときに、分割吸引される同じ領域で、加圧と減圧とが交互に繰返され、スラッシング（thrashing ）と呼ばれる現象が起きてしまうのを防ぐことを目的としている。

裁断ベッドの全域にわたって圧力センサを取付けておき、いずれかの圧力センサが異常な圧力減少を検出すると、裁断異常が生じるのを防ぐために、裁断を即時停止する技術も提案されている（たとえば、特許文献３参照。）。

裁断の進行に伴う吸引力の低下を、シート材料の裁断終了部分に非通気性の密閉シートを被せて覆う技術も提案されている（たとえば、特許文献４参照。）。特許文献４では、シート材料を載置するテーブルの両側縁に沿ってＸ方向の移動部がそれぞれ移動し、両移動部間にわたって架設されるガイドブリッジに沿ってＹ移動部が移動して、Ｙ移動部に設けられる裁断ヘッドがシート材料を裁断する際に、ガイドブリッジがテーブルの裁断開始側から密閉シートを引出して、裁断済みのシート材料を密閉シートで覆うようにしている。

特開昭６０−５２２９９号公報 特開平７−２０５０９１号公報 特開平９−１５５７９４号公報 特開平５−５１８６５号公報

裁断機で裁断する対象となるシート材料には、衣服用の布帛などの他に、家具や自動車用シート素材などのクッション材や膨張フォームなども含まれる。パイル生地などを裁断する場合もある。これらは弾力性があり、被覆シートで覆って裁断機のテーブル上で吸引すると、吸引力に応じる圧縮で厚みが減少する。裁断が進行すると、裁断されたパーツの既切断ラインに沿って被覆シートも切断されて空気が流入するようになる。裁断の進行に伴う漏洩の増加は、シート材料をテーブル上に保持する吸引力の低下を招く。吸引力の低下は、裁断時にシート材料が裁断刃によって動かされてしまい、裁断精度を低下させるばかりではなく、圧縮の程度が弱まり、テーブル上でのシート材料の厚みが増大する。

漏洩が大きくなっても充分なシート材料の保持が可能なように、吸引力を大きく設定しておく方法が考えられる。しかしながら、この方法だと、裁断初期の段階では必要以上の吸引力がシート材料に及んで、シート材料は過剰に圧縮されてしまう。弾力性のあるシート材料が均一に圧縮されず、歪んだ状態で裁断されるため、積層されている上層のシート材料と下層のシート材料とでは、裁断後のパーツの形状に差が生じてしまう。したがって、弾力性があるシート材料の場合には、大きく歪まないような状態で裁断することが望まれる。また、過剰な吸引力を常時発生させるのは、エネルギの無駄使いでもある。

特許文献１〜３のように、吸引の圧力等をセンサで検出して、シート材料の保持力が一定になるようにフィードバック制御しようとしても、圧力検出の位置と減圧源の位置との違いなどに基づく制御の時間遅れで、適切なフィードバック制御を行うことは困難であり、特許文献２のようなスラッシング現象を生じやすい。圧力の検出を、裁断刃の近傍で行えば、裁断による空気の漏洩はさほどの遅れなく検出することができる。しかし、減圧源の位置は離れており、フィードバック制御に基づく吸引力の回復の結果が反映されるまでには時間を要する。減圧源では吸引力を増大させているのに、漏洩による圧力減少が続いているように検出され、さらに吸引力を増大させるようなフィードバック制御が行われる。減圧源での吸引力の増大の結果がセンサの位置に及ぶと、検出する圧力が大きく低下するようになり、減圧源に対しては吸引力を抑制するようなフィードバック制御に切換えられる。このようにして、スラッシング現象が生じやすい。圧力の検出を、裁断刃の近傍ではなく、減圧源の近傍で行うと、圧力の検出と、フィードバック制御との時間遅れは小さくなる。しかしながら、裁断の進行とともに刻々と変動する吸引力を圧力センサで検出するのに時間がかかるので、即応性の点で問題が生じる。

圧力のフィードバック制御のみでシート材料の吸引状態を安定させようとすると、時間遅れが避けられないので、かえって吸引力の変動を生じるおそれがある。吸引力の変動で吸引力が弱くなると、シート材料の圧縮が緩和されて厚みが増大したり、テーブルから浮上がったりしやすくなり、裁断ヘッドなどの移動中に、シート材料を裁断刃や裁断刃の周囲でシート材料の表面を押えるプレッサなどで、切断されたパーツを引っかけてしまうことなど、裁断中断を余儀なくされることがある。吸引力の変動が裁断続行を困難にはしない程度であっても、厚みの変動で裁断精度が低下してしまう。

吸引力のフィードバック制御を理想的に行って、吸引力を一定に保つことが可能であっても、シート材料の厚みが一定に保たれるとは限らない。周囲に漏洩箇所が多いようなパーツでは、圧縮の程度が弱まり、厚みが増大して、裁断精度が悪くなってしまう。

特許文献４のように、裁断済みの部分に密閉シートを被せてシールする場合でも、密閉シートを引出す機構上の制約などで、裁断刃の周囲を完全にシールすることはできない。このため、密閉シートを使用する場合でも、シート材料の厚みの変動が生じ、これを抑えることが重要となる。

本発明の目的は、シート材料への圧縮の程度の変動を抑え、弾性を有するシート材料でも、適切な圧縮状態で裁断可能にする裁断機の吸引調整方法および装置を提供することである。

本発明は、シート材料をテーブル上に吸引して保持し、裁断刃をテーブルに対して移動させる裁断機で、裁断を行う際の吸引調整方法であって、
裁断済みの部分を密閉シートで覆って洩れの増大を防ぎながら、裁断の進行に従い、裁断済みの部分からの吸引状態の調整量と、洩れによるテーブル上でのシート材料への保持力の低下を補う密閉シートの被覆状態との関係が予め設定されるデータに従って、吸引状態を裁断の進行に従って段階的に調整することを特徴とする裁断機の吸引調整方法である。

また本発明で、前記裁断の進行に従う段階的な吸引状態の調整は、前記シート材料から裁断される各パーツごとまたはテーブル上を複数のゾーンに区分けした場合のゾーンごとに吸引状態の調整を行うことを特徴とする。

さらに本発明は、シート材料を吸引してテーブル上に保持する裁断機で、裁断ヘッドを移動させてシート材料を裁断する際に、吸引状態を調整するための裁断機の吸引調整装置であって、
裁断済みの部分を密閉シートで覆って洩れの増大を防ぐマスク被覆手段と、
裁断済みの部分からの吸引状態の調整量と、洩れによるテーブル上でのシート材料への保持力の低下を補う密閉シートの被覆状態との関係が予め設定されるデータに従って、吸引状態を裁断の進行に従って段階的に調整する吸引量調整手段とを含むことを特徴とする裁断機の吸引調整装置である。
また本発明で、前記吸引量調整手段は、
裁断済みの部分の裁断距離に対して、該裁断済みの部分からの洩れ具合を補う吸引状態の調整量の関係を、予め対応付けて記憶しておく関係記憶手段と、
シート材料を裁断するデータを入力するデータ入力手段と、
データ入力手段に入力されるデータに基づいて、裁断の進行に伴う裁断距離の増加量を算出する距離算出手段と、
距離算出手段によって算出される裁断距離の増加量に応じ、関係記憶手段を参照して、裁断距離に対する吸引状態の調整量の関係に基づき、吸引状態の調整量を算出する調整量算出手段とを含むことを特徴とする。

また本発明で、前記裁断機は、前記裁断済みの部分のうち、前記マスク被覆手段の密閉シートで覆われる部分の裁断距離を算出するマスク算出手段をさらに含み、
前記調整量算出手段は、前記距離算出手段によって算出される裁断距離の増加量を、マスク算出手段によって算出される密閉シートで覆われる部分の裁断距離で補正して、前記吸引状態の調整量を算出するための裁断距離の増加量とすることを特徴とする。

また本発明は、前記調整量算出手段によって算出される吸引状態の調整量を、シート材料の裁断の進行に関連付けて表示する調整量表示手段と、
調整量表示手段によって表示する調整量に対し、調整量の修正を入力する修正入力手段と、
修正入力手段への入力に従って、調整量を修正する調整量修正手段とをさらに含むことを特徴とする。

さらに本発明は、コンピュータを、シート材料を吸引してテーブル上に保持する裁断機で、裁断済みの部分を密閉シートで覆って洩れの増大を防ぎながら、裁断の進行に従い、裁断済みの部分からの吸引状態の調整量と、洩れによるテーブル上でのシート材料への保持力の低下を補う密閉シートの被覆状態との関係が予め設定されるデータに従って裁断ヘッドを移動させてシート材料を裁断する際に、吸引状態を調整するための裁断機の吸引調整装置として機能させるためのプログラムであって、
コンピュータを、裁断済みの部分の裁断距離に対して、該裁断済みの部分からの洩れ具合を補う吸引状態の調整量の関係を、予め対応付けて記憶しておく関係記憶手段と、
シート材料を裁断するデータを入力するデータ入力手段と、
データ入力手段に入力されるデータに基づいて、裁断の進行に伴う裁断距離の増加量を算出する距離算出手段と、
距離算出手段によって算出される裁断距離の増加量に応じ、関係記憶手段を参照して、裁断距離に対する吸引状態の調整量の関係に基づき、吸引状態の調整量を算出する調整量算出手段として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、裁断機で裁断を行う際に、密閉シートで覆って洩れの増大を防ぎながら、裁断済みの部分からの洩れ具合を把握して、洩れによるテーブル上でのシート材料への保持力の低下を補うように、吸引状態を調整するので、シート材料への圧縮の程度の変動を抑え、弾性を有するシート材料でも、適切な圧縮状態で裁断を行うことができる。過大な吸引による過剰な圧縮を避けることができるので、裁断精度を向上させ、省エネルギも図ることができる。吸引状態の調整は、密閉シートの被覆状態を考慮して、時間的遅れなしに行うので、裁断の進行とともに漏洩量の増加が抑制されると、シート材料の圧縮状態の変動をさらに抑えることができる。

また本発明によれば、吸引状態の調整は、裁断の進行に従って段階的に行うので、シート材料の圧縮状態の変動を許容範囲内に抑え、吸引調整の回数を減らして、制御の負担を軽減することができる。

また本発明によれば、裁断の進行に従う段階的な吸引状態の調整は、シート材料から裁断される各パーツごとまたはテーブル上を複数のゾーンに区分けした場合のゾーンごとに行うので、パーツ間で裁断刃がいったんシート材料から離れるタイミングなどで吸引調整を行うことができ、調整の設定をわかりやすくすることができる。
また本発明によれば、裁断機で裁断を行う際に、密閉シートで覆って洩れの増大を防ぎながら、裁断済みの部分からの洩れ具合を把握して、洩れによるテーブル上でのシート材料への保持力の低下を補うように、吸引状態を調整する。吸引状態の調整は、密閉シートの被覆状態を考慮して、時間的遅れなしに行うので、裁断の進行とともに漏洩量の増加が抑制されると、シート材料の圧縮状態の変動をさらに抑えることができる。

さらに本発明によれば、関係記憶手段は、裁断済みの部分の裁断距離に対して、裁断済みの部分からの洩れ具合を補う吸引状態の調整量の関係を、予め対応付けて記憶しておくので、裁断距離と吸引状態の補正量との関係を、テーブルデータ化やデータベース化して記憶しておくことができる。データ入力手段は、シート材料を裁断するデータを入力するので、距離算出手段が裁断の進行に伴って増加する裁断距離の増加量を算出するためのデータを得ることができる。調整量算出手段は、距離算出手段によって算出される裁断距離の増加量に応じ、関係記憶手段を参照して、裁断距離に対する吸引状態の調整量の関係に基づき、吸引状態の調整量を算出するので、シート材料への圧縮の程度の変動を抑え、弾性を有するシート材料でも、適切な圧縮状態で裁断を行うことができる。

また本発明によれば、裁断済みの部分のうち、マスク被覆手段の密閉シートで覆われる部分の裁断距離を算出するマスク算出手段をさらに含むので、密閉シートで覆われる裁断済みの部分の裁断距離を確実に求めることができる。調整量算出手段は、距離算出手段によって算出される裁断距離の増加量を、マスク算出手段によって算出される密閉シートで覆われる部分の裁断距離で補正する。吸引状態の調整量を算出するための裁断距離の増加量を補正するので、密閉シートを用いる場合の適切な吸引調整を行うことができる。

また本発明によれば、調整量表示手段で、調整量算出手段によって算出される吸引状態の調整量を、シート材料の裁断の進行に関連付けて表示するので、吸引調整の設定状態をわかりやすく表示することができる。修正入力手段は、調整量表示手段によって表示する調整量に対し、調整量の修正を入力するので、熟練作業者などによる修正入力を受付けることができる。調整量修正手段は、修正入力手段への入力に従って、調整量を修正するので、自動的に設定される調整量を、手動で修正することができ、種々の条件を考慮して、より適切な吸引調整を行うことができる。

さらに本発明によれば、コンピュータにプログラムを読み込ませて、裁断機の吸引調整装置として機能させることができ、シート材料への圧縮の程度の変動を抑え、弾性を有するシート材料でも、適切な圧縮状態で裁断可能にする制御データなどを得ることができる。

図１は、本発明の実施の一形態として、裁断機で弾力性のあるシート材料１から複数のパーツ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，…を裁断する際の吸引調整の例を示す。図１（ａ）は、複数枚のシート材料を積層し、既裁断部分を密閉シートで覆いながら裁断する場合の例を示す。図１（ｂ）は、１枚のシート材料を裁断する場合の例を示す。シート材料１は、図示の左下隅をＸ方向とＹ方向との原点として、パーツ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，…の順番に裁断するものとする。なお、各パーツ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，…は、説明の便宜上同一の形状としているけれども、実際には形状が異なり、また歩留りを向上させるためにパーツ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，…間の間隔も接近させられる。各パーツ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，…の図形中に記載されている数値は、吸引圧力の設定値を示す。

次の表１は、設定値と、実際に得られる吸引圧力との関係の例を示す。吸引圧力は、大気圧を基準とするゲージ圧であり、負圧であるけれども、その数値の絶対値で示す。設定値は便宜的なものであり、たとえば１から９までの９段階を設定可能とする。

表１に示すように、吸引圧力の設定値は、数値が大きくなる程、大気圧より低下する負圧としての吸引圧力の絶対値が大きくなる。図１（ｂ）に示す１枚裁断の場合は、裁断の進行とともに既裁断部分の裁断距離が増大するので、吸引圧力の設定値を増加する。図１（ａ）に示す積層裁断の場合は、パーツ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆの裁断までは吸引圧力の設定値を増大させるけれども、パーツ１ｆからパーツ１ｇに移る際には、パーツ１ａ，１ｂ，１ｃを密閉シートが覆うようになるので、既裁断部分で空気を漏洩する部分の裁断距離が減少し、吸引圧力の設定値を低下させる。

図２および図３は、図１のシート材料１の裁断に使用する装置の概略的な構成を示す。図２は断面視、図３は側面視の状態をそれぞれ示す。テーブル２は、内部に吸引ボックス３を備え、表面の裁断支持面４上に載置されるシート材料１を支持する。裁断支持面４は、複数の剛毛ブラシ５の先端で形成され、シート材料１を吸引ボックス３による吸引力で保持することができる。このようなテーブルを備える裁断機６は、吸引ボックス３内の空気を、吸引ダクト７を介して、吸引装置８で吸引する。吸引装置８は、たとえばブロアを備え、ブロアのモータに対して表１の設定値に応じた回転数制御を行い、吸引圧力を段階的に制御することが可能である。モータの回転数制御は、たとえばインバータの周波数制御によって行う。吸引圧力の制御は、モータの出力を変速して行うこともでき、吸引ダクト７などで流路を変えて行うこともできる。テーブル２は、ベースフレーム９の上部に設けられ、吸引ダクト７および吸引装置８は、ベースフレーム９の内部に設けられる。

シート材料１に対する裁断は、裁断ヘッド１０がテーブル２の表面に沿って、Ｘ方向およびＹ方向の二次元的に移動して行われる。テーブル２は、図示を省略しているけれども、コンベア状の機構を有し、裁断支持面４上のシート材料を搬送可能である。この搬送方向をＸ方向の負方向とする。シート材料１は、搬送方向の上流側からテーブル２上に搬入され、全体が裁断支持面４上に広げられる状態で搬送が停止され、吸引による保持が開始される。裁断が終了した後は、パーツと残りのシート材料とは、搬送方向の下流側から搬出される。

テーブル２の両側縁に沿って、Ｘ方向移動部１１，１２が往復移動可能に設けられている。両側のＸ方向移動部１１，１２間は、ガイドブリッジ１３によって連結される。ガイドブリッジ１３は、Ｙ方向に延びる直線状のガイドレールとしても機能し、裁断ヘッド１０をＹ方向に往復移動させることができる。裁断ヘッド１０から裁断支持面４の方向に、裁断刃１４が突出する。裁断刃１４は、たとえば直線的に往復動を繰返えして、シート材料１を切断する。裁断ヘッド１０は、Ｘ方向移動部１１，１２がＸ方向に移動し、裁断ヘッド１０自身がガイドブリッジ１３に沿ってＹ方向に移動することによって、テーブル２上をＸ−Ｙ方向の二次元的に移動することができる。裁断ヘッド１０には、裁断刃１４の向きを変える機構も設けられ、裁断刃１４はシート材料１に対して、自在に裁断を行うことができる。

裁断支持面４上へのシート材料１の搬入の際に、積層されるシート材料１の表面は、被覆シート１５で覆われる。被覆シート１５は、非通気性の合成樹脂フィルムであり、テーブル２の搬入側に立設されるスタンド１６で支持されるシートロール１７からシート材料１の表面に供給される。被覆シート１５は、シート材料１とともに、裁断刃１４によって裁断される。

シート材料１で、裁断刃１４による裁断済みの部分は、裁断の進行とともに増大する。裁断済みの部分からの空気の漏洩を防止するために、ガイドブリッジ１３とテーブル２の搬出側との間には、非通気性の密閉シート２０が被せられる。密閉シート２０も合成樹脂フィルムなどであり、ガイドブリッジ１３が保持するローラ２７から繰出される。ローラ２７は、ガイドブリッジ１３から搬出側に突出するブラケット２２，２３で支持され、Ｘ方向移動部１１，１２の移動に連動する機構で繰出しと巻取りとが行われる。この機構については、特許文献４で詳細に説明されている。ローラ２７の位置が裁断刃１４の位置よりも搬出側になるので、ローラ２７と裁断刃１４との間の間隔では、裁断済みの部分でも密閉シート２０で覆うことができない。なお、密閉シート２０と同様な非通気性シートを、搬入側で使用することも可能であり、裁断の途中で、裁断刃１４が既に裁断済みの部分よりも搬入側に移動しているような場合に、空気の漏洩を減少させることができる。

裁断は、原則的に、テーブルの搬出側から搬入側に裁断ヘッド１０を移動しながら行われる。テーブル２上に展開しているシート材料１に対する裁断が終了すると、吸引を停止して、テーブル２がコンベアとなって、シート材料１を搬出側に搬送する。吸引が停止されるので、シート材料１に対する圧縮も停止し、シート材料１は厚みが元に戻る。裁断ヘッド１０を保持するガイドブリッジ１３は、テーブル２の搬送に同期して、搬出側に移動する。ガイドブリッジ１３が搬出側に移動して、さらに裁断を続けるときは、テーブル２での搬送に従って搬入側からシート材料１を補給する。吸引を再開して裁断を継続すると、テーブル２上で、裁断刃１４がＸ方向で裁断可能な長さを、テーブル２のＸ方向長さよりも長くすることができる。このような裁断方法は、アドバンス裁断と呼ばれる。裁断の終了時には、裁断ヘッド１０を上昇させて、元の厚さに戻るシート材料１から裁断刃１４を引抜く。

図４は、図２および図３に示す裁断機６で、図１に示すような吸引調整を行うことができる吸引調整装置３０の概略的な電気的構成を示す。吸引調整装置３０は、制御部３１、入力部３２、演算部３３、記憶部３４および表示部３５を含む。このような吸引調整装置３０は、裁断機６のコントローラの機能の一部として組込むこともでき、また、シート材料１に対してパーツ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，…を裁断するためのマーキングデータを作成するデザインシステムの一部として実現することもできる。さらに独立した制御システムとして実現することもできる。デザインシステムや制御システムとして実現する場合、汎用のコンピュータ装置を使用し、プログラムで実現することができることはもちろんである。プログラムは、記録媒体に記録してコンピュータ装置に読込ませたり、情報通信ネットワークからダウンロードすることができる。

制御部３１は、予め作成されているプログラムに従って、吸引調整を行うための全体的な制御を行う。入力部３２には、デザインシステムではどのようなパーツを裁断するかを示す裁断データが入力され、裁断機では、デザインシステムからマーキングデータが入力される。演算部３３では、裁断距離や密閉シート２０によって覆われる既裁断部分の裁断距離などの算出を行う。記憶部３４には、既裁断部分の裁断距離と、漏洩の増加分を補償する吸引圧力の設定値との対応関係などがテーブルデータ化やデータベース化されて記憶される。表示部３５では、吸引圧力の設定値などが表示される。作業者が表示部３５での表示を見て、入力部３２に対する入力で、設定値を修正することもできる。

図５は、図４に示す吸引調整装置３０をデザインシステムに設ける場合に、シート材料１からパーツを裁断するとともに吸引調整を行う概略的な手順を示す。シート材料１からパーツを裁断するためのデータが未だない場合、ステップａ０から手順を開始し、ステップａ１では、シート材料１からパーツを裁断するためのマーキングデータと呼ばれるデータを作成する。マーキングデータは、シート材料１から歩留り良くパーツを切出すことができるように作成する。シート材料１に模様が付されているような場合は、パーツの配置は模様も考慮して決定される。ステップａ２では、パーツの裁断順序を決定する。パーツの裁断順序は、たとえば図１に示すような原点位置から開始し、まずＹ方向に変化し、次にＸ方向に変化し、再度Ｙ方向に変化させる。ただし、パーツによっては、周囲のパーツとの兼合いで、原則的な順序ではうまく裁断されない場合も生じる。そのような場合は、パーツの裁断順序を修正する。ステップａ３では、図４の演算部３３が距離算出手段として、裁断順序に従ってパーツの裁断を続ける際の裁断距離の算出を行う。各パーツの裁断線に沿って、裁断長を計算して累計させることによって、裁断距離の算出を行うことができる。ステップａ４では、関係記憶手段である記憶部３４のデータベース化された対応関係を参照して、調整量算出手段として機能する演算部３３が裁断距離に対応する吸引状態の調整量を算出する。

ステップａ５では、制御部３１が密閉シート２０を使用するか否かを判断する。裁断データで複数枚のシート材料１を同時に裁断する場合は、密閉シート２０を使用するので、ステップａ６に進む。ステップａ６では、演算部３３がマスク算出手段として機能して、密閉シート２０によって覆われるマスク領域を算出する。ステップａ７では、演算部３３が調整量算出手段として機能して、マスク領域が密閉シート２０で覆われることを考慮して、密閉シート２０がない状態に基づく吸引圧力の調整量を補正する。ステップａ７での補正の終了後、またはステップａ５で密閉シート２０を使用しないと判断されるときは、ステップａ８で吸引圧力の調整量に対応する吸引圧力の設定を行う。吸引圧力の設定値は、前述のように、たとえば１〜９のように、段階的に設定する。ステップａ９では、吸引圧力の設定値を、たとえばパーツを単位として表示する。図１は、表示の一例である。ステップａ１０では、作業者から設定値に対する修正があるか否かを判断する。修正は、入力部３２に対して行われ、修正があればステップａ１１で設定値を修正する。ステップａ１１の終了後、またはステップａ１０で修正がないとき、ステップａ１２で裁断を開始する。

図５に示す手順を、デザインシステムで行う場合、ステップａ１２の裁断開始は、実際の裁断の開始となる。吸引圧力の設定値は、裁断の進行とともに、吸引装置８などの制御に用いられ、図１に示すようなパーツ毎、またはパーツのグループ毎の段階的な変化で、シート材料１の圧縮状態の変動が抑制される。図５に示すような手順を、裁断機６で行う場合、ステップａ１のマーキングデータの作成は、デザインシステムで行われるので、ステップａ１ではマーキングデータを入力することになる。ステップａ１２での裁断開始は、吸引圧力の設定値に従う吸引装置８の吸引圧力の制御開始でもある。

なお、ステップａ３からステップａ８までの手順を省略して、ステップａ９ではたとえばデフォルトの設定値を各パーツに対して表示し、作業者が全部のパーツに対する設定値を、実質的に手動で決定するようにすることもできる。作業者が手動で設定するときは、作業者の経験や予測などの考慮に基づいて設定値が決定される。

いずれにしても、裁断機６は、シート材料１をテーブル２上に吸引して保持しながら、予め設定されるデータに従って裁断刃１４をテーブル２に対して移動させる。吸引調整方法は、裁断機６で裁断を行う際に、裁断の進行に従い、裁断済みの部分からの洩れ具合を、作業者の考慮や吸引調整装置３０などの演算やデータ解析などで把握して、洩れによるテーブル２上でのシート材料１への保持力の低下を補うように、吸引状態を調整するので、シート材料１への圧縮の程度の変動を抑え、弾性を有するシート材料１でも、適切な圧縮状態で裁断を行うことができる。

また、吸引状態の調整は、裁断の進行に従って段階的に行うので、シート材料１の圧縮状態の変動を許容範囲内に抑え、吸引調整の回数を減らして、制御の負担を軽減することができる。

また、裁断の進行に従う段階的な吸引状態の調整は、シート材料１から裁断するパーツを基準に行うので、パーツ間で裁断刃１４がいったんシート材料１から離れるタイミングなどで吸引調整を行うことができ、調整の設定をわかりやすくすることができる。なお、吸引調整は、パーツの途中で行うことができることはもちろんである。ただし、吸引調整の結果が吸引圧力の変化として反映されるまでには時間的な遅れがあるので、予測させて吸引調整を行う。裁断は裁断データに従って行われるので、吸引圧力の制御に要する遅れ時間を把握しておけば、裁断速度に基づいて、吸引調整に要する時間を予測することができる。吸引調整は、パーツ間やパーツ内で、裁断刃１４がシートからいったん離れるタイミングに合わせて行うことが好ましいので、たとえば、現パーツと次パーツとの間で吸引状態を変える調整を行う場合には、現パーツの裁断の後半頃から調整を開始するようにして、連続的に裁断と吸引調整とを行うことができる。また、吸引調整の結果が反映されるまで、いったん裁断を停止して待機し、裁断調整を確実に行うようにしてもよいことはもちろんである。テーブル２上を複数のゾーンに区分けして、裁断位置がどのゾーンに属するかで、吸引調整の設定値を変更するようにすることもできる。

図６は、本発明の実施の他の形態として、マーキングデータが作成されたら、裁断の試行を行い、その結果に基づいて吸引調整を行う方法の概略的な手順を示す。ステップｂ０からステップｂ２までの各ステップは、基本的に図４のステップａ０からステップａ２までの各ステップと同等である。ステップｂ３では、裁断の試行を行う。裁断の試行では、実際に裁断するシート材料１とは異なるシート材、たとえばシート材料１が弾力性を有するスポンジ材であるときに、紙などを使用して、マーキングデータや裁断順序は同じ条件で裁断を行うこともできる。ステップｂ４では、裁断の進行に伴って、空気の漏洩量を測定する。空気の漏洩量は、たとえば吸引ボックス３内の圧力を一定に保つために、吸引ボックス３に送り込む空気の流量の増加量として直接測定することができる。しかしながら、空気を送込む量を変化させる際には制御に時間遅れが生じるので、迅速な測定は困難であり、吸引圧力の変化を測定して、漏洩量に換算することもできる。また、吸引装置８の出力を制御して、吸引圧力を一定に保つために必要な出力の増加分を漏洩量に換算することもできる。ステップｂ５では、裁断の進行に伴う漏洩量の増加を抑制するような吸引圧力の設定値を算出する。ステップｂ６では、図４のステップａ１２と同様に、裁断を開始する。

図７は、（ａ）で図６のステップｂ４で測定される裁断距離と漏洩量との関係の例を示し、（ｂ）で図６のステップｂ５で算出する設定値の漏洩量との関係の例を示す。図７（ａ）に示すように、裁断距離の増加に伴い漏洩量も増大する。図７（ｂ）に示すように、漏洩量の増大に対する吸引圧力の調整は、段階的に行う。このような段階的に行う制御に対しては、データをデータテーブル化しておくことが好ましい。

なお、密閉シート２０によるマスクを使用するときは、漏洩量に対応する裁断距離Ｎは、裁断済みの裁断距離Ｌに対して、裁断済みでも密閉シート２０で覆われる部分の裁断距離Ｍを考慮して、
Ｎ ＝ Ｌ−Ｍ
として算出すればよい。

図７に示すような関係は、たとえば実際に裁断するシート材料１を１枚ずつ裁断してデータを採取して作成することもできる。確実なデータを採取するために、試行は１枚で行い、データ採取後は複数枚を積層して裁断し、効率化を図ることができる。あるいは、裁断機製造時などで、複数の素材についてデータを取得しておき、データベースとして図４の記憶部３３などに記憶させておくこともできる。

以上のように、各実施形態では、吸引調整をフィードバック制御のみで行う場合の応答性などの問題点を、解決することができる。制御は、結果的にオープンループ制御やフィードフォワード制御になっているけれども、吸引圧力の安定のために、フィードバック制御を併用してもよいことはもちろんである。

本発明の実施の一形態として、裁断機で弾力性のあるシート材料１から複数のパーツを裁断する際の吸引調整の例を示す簡略化した平面図である。 図１のシート材料１の裁断に使用する裁断機６の概略的な構成を示す平面図である。 図１のシート材料１の裁断に使用する裁断機６の概略的な構成を示す右側面図である。 図２および図３に示す裁断機６で、図１に示すような吸引調整を行うことができる吸引調整装置３０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。 図４に示す吸引調整装置３０をデザインシステムに設ける場合に、シート材料１からパーツを裁断するとともに吸引調整を行う概略的な手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の他の形態として、マーキングデータが作成されたら、裁断の試行を行い、その結果に基づいて吸引調整を行う方法の概略的な手順を示すフローチャートである。 図６のステップｂ４で測定される裁断距離と漏洩量との関係の例、および図６のステップｂ４で測定される裁断距離と漏洩量との関係の例を示すグラフである。

符号の説明

１ シート材料
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ パーツ
２ テーブル
４ 裁断支持面
５ 剛毛ブラシ
６ 裁断機
８ 吸引装置
１０ 裁断ヘッド
１４ 裁断刃
１５ 被覆シート
２０ 密閉シート
３０ 吸引調整装置
３１ 制御部
３２ 入力部
３３ 演算部
３４ 記憶部
３５ 表示部

Claims (7)

1. シート材料をテーブル上に吸引して保持し、裁断刃をテーブルに対して移動させる裁断機で、裁断を行う際の吸引調整方法であって、
   裁断済みの部分を密閉シートで覆って洩れの増大を防ぎながら、裁断の進行に従い、裁断済みの部分からの吸引状態の調整量と、洩れによるテーブル上でのシート材料への保持力の低下を補う密閉シートの被覆状態との関係が予め設定されるデータに従って、吸引状態を裁断の進行に従って段階的に調整することを特徴とする裁断機の吸引調整方法。
2. 前記裁断の進行に従う段階的な吸引状態の調整は、前記シート材料から裁断される各パーツごとまたはテーブル上を複数のゾーンに区分けした場合のゾーンごとに吸引状態の調整を行うことを特徴とする請求項１記載の裁断機の吸引調整方法。
3. シート材料を吸引してテーブル上に保持する裁断機で、裁断ヘッドを移動させてシート材料を裁断する際に、吸引状態を調整するための裁断機の吸引調整装置であって、
   裁断済みの部分を密閉シートで覆って洩れの増大を防ぐマスク被覆手段と、
   裁断済みの部分からの吸引状態の調整量と、洩れによるテーブル上でのシート材料への保持力の低下を補う密閉シートの被覆状態との関係が予め設定されるデータに従って、吸引状態を裁断の進行に従って段階的に調整する吸引量調整手段とを含むことを特徴とする裁断機の吸引調整装置。
4. 前記吸引量調整手段は、
   裁断済みの部分の裁断距離に対して、該裁断済みの部分からの洩れ具合を補う吸引状態の調整量の関係を、予め対応付けて記憶しておく関係記憶手段と、
   シート材料を裁断するデータを入力するデータ入力手段と、
   データ入力手段に入力されるデータに基づいて、裁断の進行に伴う裁断距離の増加量を算出する距離算出手段と、
   距離算出手段によって算出される裁断距離の増加量に応じ、関係記憶手段を参照して、裁断距離に対する吸引状態の調整量の関係に基づき、吸引状態の調整量を算出する調整量算出手段とを含むことを特徴とする請求項３記載の裁断機の吸引調整装置。
5. 前記裁断機は、前記裁断済みの部分のうち、前記マスク被覆手段の密閉シートで覆われる部分の裁断距離を算出するマスク算出手段をさらに含み、
   前記調整量算出手段は、前記距離算出手段によって算出される裁断距離の増加量を、マスク算出手段によって算出される密閉シートで覆われる部分の裁断距離で補正して、前記吸引状態の調整量を算出するための裁断距離の増加量とすることを特徴とする請求項４記載の裁断機の吸引調整装置。
6. 前記調整量算出手段によって算出される吸引状態の調整量を、シート材料の裁断の進行に関連付けて表示する調整量表示手段と、
   調整量表示手段によって表示する調整量に対し、調整量の修正を入力する修正入力手段と、
   修正入力手段への入力に従って、調整量を修正する調整量修正手段とをさらに含むことを特徴とする請求項４または５記載の裁断機の吸引調整装置。
7. コンピュータを、シート材料を吸引してテーブル上に保持する裁断機で、裁断済みの部分を密閉シートで覆って洩れの増大を防ぎながら、裁断の進行に従い、裁断済みの部分からの吸引状態の調整量と、洩れによるテーブル上でのシート材料への保持力の低下を補う密閉シートの被覆状態との関係が予め設定されるデータに従って裁断ヘッドを移動させてシート材料を裁断する際に、吸引状態を調整するための裁断機の吸引調整装置として機能させるためのプログラムであって、
   コンピュータを、裁断済みの部分の裁断距離に対して、該裁断済みの部分からの洩れ具合を補う吸引状態の調整量の関係を、予め対応付けて記憶しておく関係記憶手段と、
   シート材料を裁断するデータを入力するデータ入力手段と、
   データ入力手段に入力されるデータに基づいて、裁断の進行に伴う裁断距離の増加量を算出する距離算出手段と、
   距離算出手段によって算出される裁断距離の増加量に応じ、関係記憶手段を参照して、裁断距離に対する吸引状態の調整量の関係に基づき、吸引状態の調整量を算出する調整量算出手段として機能させるためのプログラム。

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