JP5081537B2 - カッティングプロッタ - Google Patents

Description

本発明は、シート状の被加工媒体をカットするカッタ刃が取り付けられたカッタホルダと、カッタホルダを着脱可能に装着する第1ホルダ装着部を有しカッタ刃を被加工媒体に対して相対移動させるカッティングヘッドと、第1ホルダ装着部にカッタホルダを装着した状態でカッティングヘッドを被加工媒体に沿って相対移動させてカッタ刃による被加工媒体のカット加工を行わせるカッティング制御装置とを備えたカッティングプロッタに関し、また、上記構成に加えてカッタホルダを着脱可能に装着する第２ホルダ装着部を有してカッティングヘッドの移動領域に近接して設けられたカッタステーションと、第１ホルダ装着部に装着されたカッタホルダと第２ホルダ装着部に保持されたカッタホルダとを交換するカッタ交換機構とを備えたカッティングプロッタに関する。

上記のようなカッティングプロッタとして、例えば、厚さ２０mm程度以下のゴム板や樹脂シート、段ボール、メディアと称されるプリンタの被印刷媒体、シールなどのシート状の被加工媒体を、予め設定された加工プログラムに基づいて所定形状に切り抜き加工し、あるいはハーフカットするカッティングプロッタが広く用いられている。このようなカッティングプロッタでは、被加工媒体の材質や厚さ、製品の加工内容等に応じて、駆動形態や材質形状が異なる種々のカッタ刃が用いられ、カッタ刃を保持するカッタホルダを介してカッティングヘッドに取り付けられる（例えば、引用文献１を参照）。

カッティングヘッドには、カッタホルダを着脱交換可能に保持するホルダ装着部が単数または複数設けられ、ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態でカッティングヘッドを被加工媒体に沿って相対移動させてカッタ刃による被加工媒体のカット加工を行わせるように構成される。具体的には、カッタ刃を被加工媒体に当接させてカット加工を行う加工位置と被加工媒体から離隔させた離間位置とに移動させ、このとき、カッタ刃の昇降と被加工媒体に対するカッティングヘッドの相対移動とを同期制御することにより、被加工媒体が加工プログラムにおいて設定された所望の製品形状にカット加工される。

このようなカッティングプロッタでは、一枚の被加工媒体から同一または異なる形状の製品を多数連続的にカット加工することができる。さらにハーフカットやミクロジョイントを活用したロール紙のカット加工や、ローディング・アンローディング装置を組み合わせたカット加工により長時間の連続運転を実現することも可能である。このような場合に、例えばカッティングヘッドに設けられた複数個所のホルダ装着部に、実施予定のカット加工に応じて必要とされる異なる種類のカッタ刃が取り付けられたカッタホルダを装着しておき、予め設定されたカット加工の内容に応じて使用するホルダ装着部を切り替えながらカット加工を実行するように構成することができる。また、同一加工を長時間連続的に行うような場合には、同一種類のカッタ刃が取り付けられたカッタホルダを複数個所のホルダ装着部に装着しておき、カット加工が安定的に実施可能な加工距離として予め設定された規定距離ごとに使用するホルダ装着部を切り替えてカット加工を実行するように構成することができる。待機用のカッタホルダを単数または複数保持するカッタステーションと、カッティングヘッドに装着されたカッタホルダとカッタステーションに保持されたカッタホルダとを交換するカッタ交換機構を備えたカッティングプロッタにおいても同様であり、予め設定されたカット加工の内容に応じてカッティングヘッドに装着されるカッタホルダを交換し、あるいは、予め設定された規定距離ごとにカッティングヘッドに装着されるカッタホルダを交換して、長時間のカット加工を実行するように構成することができる。

特開２００１−２６００８４号公報

しかしながら、従来のカッティングプロッタでは、ホルダ装着部にどの程度加工に用いたカッタ刃のカッタホルダが装着されているかを、ホルダ装着部ごとに対応付けて特定しカッティング制御装置に設定しておく必要がある。すなわち、カッティング制御装置に設定された加工プログラムに基づいて、その加工プログラムの実行によりカット加工される加工距離を算出し、これを累積加算してゆくことでそのカット刃によってカット加工された既加工距離を求めることができるが、その基準となるホルダへの装着時における既加工距離をカッティング制御装置に入力して設定する必要があった。

具体的には、ホルダ装着部に未使用のカッタ刃を有するカッタホルダを装着した場合には、それ以前に積算された既加工距離をゼロにリセットする設定操作が必要であり、すでに数百メートル加工した後に取り外して保管していたカッタホルダを再装着した場合には、当該既加工距離を正しく入力する設定操作が必要であった。このため、カッタホルダを着脱交換するたびに設定作業を行うのは煩雑であるとの指摘があり、一方、既加工距離の設定を誤ると加工途中で加工不良を生じて大型の製品を無駄にしたり高価なカッタ刃を損傷させたりするおそれや、ほとんど加工しないうちにカッタ交換が実施されたりするおそれがあり、カッティングステーションのホルダ装着部について上記設定を誤ると、自動運転の途中で上記同様の不具合が発生し、加工停止となるおそれがあるという課題があった。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、カッタホルダの着脱交換に伴う付随的な設定作業を不要として作業性を改善するとともに、誤設定に起因した不具合の発生を排除し、長時間安定したカット加工を実現し得るカッティングプロッタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の本発明は、シート状の被加工媒体を保持する媒体保持手段（例えば、実施形態における加工テーブル２０）と、被加工媒体をカットするカッタ刃が取り付けられたカッタホルダと、カッタホルダが着脱可能に装着される第１ホルダ装着部及び第２ホルダ装着部を有し媒体保持手段により保持された被加工媒体に沿って相対移動されるカッティングヘッドと、被加工媒体をカット加工するカッタホルダを、第１ホルダ装着部に装着されたカッタホルダと第２ホルダ装着部に装着されたカッタホルダとのいずれか一方に切り換えるカッタ切換機構と、カッタホルダを第１ホルダ装着部及び第２ホルダ装着部にそれぞれ装着した状態でカッティングヘッドを被加工媒体に沿って相対移動させて上記一方のカッタホルダによる被加工媒体のカット加工を行わせるとともに、カッタ切換機構によるカッタホルダの切換作動を制御するカッティング制御装置（例えば、実施形態におけるコントロールユニット８０）とを備えたカッティングプロッタに関するものである。そのうえで、このカッティングプロッタは、カッタホルダに設けられ当該カッタホルダに取り付けられたカッタ刃によって既にカット加工された既加工距離を規定する距離情報が書き込まれた無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤタグ：Radio Frequency Identification tag、あるいは非接触ＩＣタグとも称される）と、カッティングヘッドに設けられ、第１ホルダ装着部及び第２ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態で、カッタホルダに設けられた無線ＩＣタグに書き込まれた距離情報について読み出し及び書き込みが可能な読み書き手段（例えば、実施形態におけるＲＷヘッド９５）と、カッティング制御装置に予め設定された加工プログラムに基づいて、当該加工プログラムの実行によりカット加工される加工距離を算出する実行距離算出手段（例えば、実施形態における実行距離演算部８３）と、を備え、第１ホルダ装着部及び第２ホルダ装着部にそれぞれ同一種類のカッタ刃が取り付けられたカッタホルダを予め装着しておき、第１ホルダ装着部に装着されたカッタホルダを用いて加工プログラムに基づくカット加工を実行した場合に、カット加工が実行される以前に無線ＩＣタグから読み出された距離情報の既加工距離に、実行距離算出手段により算出された加工距離を加算すると、カッタ刃によりカット加工が安定的に実施可能な加工距離として予め設定された規定距離をカット加工中に超えると判断されるときに、当該規定距離を超えると判断されるカット加工の開始に先立って、被加工媒体をカット加工するカッタホルダを、カッタ切換機構によって第１ホルダ装着部に装着されたカッタホルダから第２ホルダ装着部に装着されたカッタホルダに切り換えるように構成される。

上記目的を達成するため、第２の本発明は、シート状の被加工媒体を保持する媒体保持手段（例えば、実施形態における加工テーブル２０）と、被加工媒体をカットするカッタ刃が取り付けられたカッタホルダと、カッタホルダが着脱可能に装着される第１ホルダ装着部を有し媒体保持手段により保持された被加工媒体に沿って相対移動されるカッティングヘッドと、カッタホルダが着脱可能に装着される第２ホルダ装着部を有しカッティングヘッドの移動領域に近接して設けられたカッタステーションと、カッティングヘッドをカッタステーションの近傍に移動させた位置で第１ホルダ装着部に装着されたカッタホルダと第２ホルダ装着部に装着されたカッタホルダとを交換するカッタ交換機構と、第１ホルダ装着部にカッタホルダを装着した状態でカッティングヘッドを被加工媒体に沿って相対移動させてカッタ刃による被加工媒体のカット加工を行わせるとともに、カッタ交換機構によるカッタホルダの交換作動を制御するカッティング制御装置（例えば、実施形態におけるコントロールユニット１８０）とを備えたカッティングプロッタに関するものである。そのうえで、このカッティングプロッタは、カッタホルダに設けられ、当該カッタホルダに取り付けられたカッタ刃によって既にカット加工された既加工距離を規定する距離情報が書き込まれた無線ＩＣタグと、カッタステーションに設けられ、第２ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態で、カッタホルダの無線ＩＣタグに書き込まれた距離情報について読み出し及び書き出しが可能な読み書き手段（例えば、実施形態におけるＲＷヘッド９５）と、カッティング制御装置に予め設定された加工プログラムに基づいて、当該加工プログラムの実行によりカット加工される加工距離を算出する実行距離算出手段と、を備え、第１ホルダ装着部及び第２ホルダ装着部にそれぞれ同一種類のカッタ刃が取り付けられたカッタホルダを予め装着しておき、第１ホルダ装着部に装着されたカッタホルダを用いて加工プログラムに基づくカット加工を実行した場合に、カット加工が実行される以前に無線ＩＣタグから読み出された距離情報の既加工距離に、実行距離算出手段により算出された加工距離を加算すると、カッタ刃によりカット加工が安定的に実施可能な加工距離として予め設定された規定距離をカット加工中に超えると判断されるときに、当該規定距離を超えると判断されるカット加工の開始に先立って、第１ホルダ装着部に装着されたカッタホルダと第２ホルダ装着部に保持されたカッタホルダとをカッタ交換機構により交換するように構成される。

また、カッティング制御装置に予め設定された加工プログラムに基づいて、当該加工プログラムの実行に伴いカット加工される加工距離を算出する実行距離算出手段と、加工プログラムが実行されてカット加工が行われたときに、当該カット加工が実行される以前に無線ＩＣタグから読み出された距離情報の既加工距離に、実行距離算出手段により算出された加工距離を加算して新たな既加工距離を算出するとともに、無線ＩＣタグに書き込まれた距離情報を新たな既加工距離の距離情報に更新する距離情報更新手段（例えば、実施形態における距離情報更新部８４）とを備えることが好ましい。

第１の本発明に係るカッティングプロッタでは、カッタホルダに取り付けられたカッタ刃によって既にカット加工された既加工距離を規定する距離情報が書き込まれた無線ＩＣタグがカッタホルダに設けられ、カッタホルダを着脱可能に装着する第１ホルダ装着部を有するカッティングヘッドに無線ＩＣタグに書き込まれた距離情報について読み出し及び書き込みが可能な読み書き手段が設けられる。そして、第１ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態で無線ＩＣタグに書き込まれた距離情報が読み書き手段により読み出され、この距離情報に基づいてカッティング制御装置が被加工媒体のカット加工を制御するように構成される。このため、カッタホルダを着脱交換するたびにカッタ刃の距離情報を設定しなおす必要がなく、誤設定による加工不良やカッタ刃の損傷等の発生を抑止することができる。また、無線通信による情報転送を用いることによりカット加工に伴って発生する微細な粉塵等の影響を受けにくく長時間安定したカット加工を実現することができる。

第２の本発明に係るカッティングプロッタは、カッタホルダに取り付けられたカッタ刃によって既にカット加工された既加工距離を規定する距離情報が書き込まれた無線ＩＣタグがカッタホルダに設けられ、カッタホルダを着脱可能に装着する第２ホルダ装着部が設けられたカッタステーションに無線ＩＣタグに書き込まれた距離情報について読み出し及び書き込みが可能な読み書き手段が設けられる。そして、第２ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態で無線ＩＣタグに書き込まれた距離情報が読み書き手段により読み出され、この距離情報に基づいてカッティング制御装置が被加工媒体のカット加工、及びカッティングヘッドとカッタステーションとの間のカッタホルダの交換作動を制御するように構成される。このように、待機用のカッタホルダを着脱可能な第２ホルダ装着部が設けられたカッタステーションと、カッティングヘッドの第1ホルダ装着部とカッタステーションの第２ホルダ装着部との間でカッタホルダを交換するカッタ交換機構とを備えたカッティングプロッタでは、カッティングヘッドに装着されたカッタホルダを用いたカット加工の実行中または一時停止中に、既に使用完了したカッタホルダと次工程で使用するカッタホルダの着脱交換作業がカッタステーションにおいて行われ、カッティングヘッドに装着されたカッタホルダのカット刃による加工距離が、カット加工が安定的に実施可能な加工距離として予め設定された規定距離に到達したときに、カッティングヘッドに装着されたカッタホルダとカッタステーションに待機保持されたカッタホルダがカッタ交換機構より交換されてカット加工が継続されるように構成される。第２の本発明のカッティングプロッタによれば、カッタステーションの第２ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態で、カッタ刃の距離情報が読み出され、この距離情報に基づいて被加工媒体のカット加工及びがカッタホルダの交換作動が制御される。すなわち、使用完了したカッタホルダとこれから使用するカッタホルダとがカッタステーションの第２ホルダ装着部において交換された状態で、第２ホルダ装着部に新たに装着されたカッタの距離情報が読み出され、これに基づいてカッタ交換やカット加工が実行される。このため、オペレータはカッタホルダの着脱交換後にカッタ刃の距離情報を設定しなおす必要がなく、誤設定による加工不良やカッタ刃の損傷等の発生を抑止することができる。また、無線通信による情報転送を用いることによりカット加工に伴って発生する微細な粉塵等の影響を受けにくく長時間安定したカット加工を実現することができる。

なお、加工プログラムの実行に伴う加工距離を算出する実行距離算出手段と、第１ホルダ部に装着されたカッタホルダを用いてカット加工を実行した場合に、カット加工の実行前の既加工距離に加工プログラムの実行に伴う加工距離を加算すると予め設定された規定距離をカット加工中に超えると判断されるときに、当該規定距離を超えると判断されるカット加工の開始に先立って、第１ホルダ装着部に装着されたカッタホルダと第２ホルダ装着部に保持されたカッタホルダとをカッタ交換機構により交換するような構成によれば、煩雑な設定操作や誤設定に基づく不具合発生を抑制して長時間安定した稼働を確保することができる。

また、加工プログラムの実行に伴う加工距離を算出する実行距離算出手段と、加工プログラムの実行前の既加工距離に加工プログラムの実行に伴う加工距離を加算して新たな既加工距離を算出し、無線ＩＣタグの距離情報を新たな既加工距離に更新する距離情報更新手段とを備えた構成によれば、加工プログラムの実行後に更新された既加工距離の距離情報が無線ＩＣタグに記録されるため、一定距離を加工したカッタホルダを一旦取り外したのち再装着するような場合であっても、当該既加工距離を別途記録したり、再装着にあたって既加工距離を入力したりするような煩雑な操作を必要とせず、誤設定による加工不良やカッタ刃の損傷等の発生を確実に抑止することができる。

従って、本発明によれば、カッタホルダの着脱交換に伴う付随的な設定作業を不要として作業性を改善するとともに、誤設定に起因した不具合の発生を排除し、長時間安定したカット加工を実現し得るカッティングプロッタを提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用したカッティングプロッタの一例として、加工テーブルに固定保持した被加工媒体に対してカッタ刃を水平面内の直行二軸（Ｘ軸−Ｙ軸）方向に移動させ、及び上下（Ｚ軸）方向に昇降させて被加工媒体を任意形状にカット加工する、いわゆるＸ−Ｙプロッタタイプのカッティングプロッタを斜め前方から見た斜視図を図２に示すとともに、制御構成の概要を示すブロック図を図３に示しており、まず、これらの図面を参照して第１実施形態のカッティングプロッタＣＰ１の全体構成について説明する。なお、説明の便宜上、図２中に付記する矢印Ｆ，Ｒ，Ｕの指す方向を、それぞれ前方、右方、上方と称して説明する。

カッティングプロッタＣＰ１は、加工テーブル２０を水平に支持するとともに各機構の取り付けベースとなる本体フレーム１０と、載置された被加工媒体Ｍを固定保持する加工テーブル２０、加工テーブル２０の上方に左右方向（Ｘ軸方向）に移動自在に支持されＸ軸駆動機構３５により左右に移動されるＸ軸キャレッジ３０、Ｘ軸キャレッジ３０に前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持されＹ軸駆動機構４５により前後に移動されるＹ軸キャレッジ４０、カッタホルダが着脱可能に装着されるホルダ装着部６０（６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ）を有してＹ軸キャレッジ４０に取り付けられカッタ刃を昇降させるカッティングヘッド５０、Ｘ軸駆動機構３５，Ｙ軸駆動機構４５，カッティングヘッド５０に設けられた各カッタ駆動機構等の作動を制御することによりＸ軸キャレッジ３０及びＹ軸キャレッジ４０の水平移動並びにカッタ刃の上下移動を制御し、これにより加工テーブル２０に固定保持された被加工媒体Ｍのカット加工を制御するコントロールユニット８０などから構成される。

加工テーブル２０は、上下貫通する微細な吸着孔が多数形成された平坦な支持盤２１と、この支持盤２１の下面側に設けられた減圧室２２と、減圧室２２の空気を排気して負圧に設定する真空ブロア２３とを備えて構成される。支持盤２１の上面には、シート状の被加工媒体Ｍが加工基準となる原点位置に正しい姿勢で配置されるように、被加工媒体を案内するＸ軸及びＹ軸のワークガイドが設けられており、ワークガイドを利用して被加工媒体Ｍを原点位置に位置決めし、真空ブロア２３により減圧室を負圧に設定することで被加工媒体Ｍが支持盤２１に真空吸着されて固定保持されるようになっている。

加工テーブル２０の上部前後に、支持盤２１を挟んで左右方向に平行に延びる前後一対のガイドレール３３,３３が固定され、これらのガイドレール３３,３３に、前後に延びる角筒状のＸ軸キャレッジ３０が左右に移動自在に支持される。ガイドレール３３は直動ガイドあるいはリニアガイドとも称される直動軸受の支持レールが用いられ、前後のガイドレール３３にそれぞれ嵌合されたスライドブロック（ボールハウジング等とも称される）にＸ軸キャレッジ３０の前端部及び後端部が固定され、これによりＸ軸キャレッジ３０が支持盤２１の上方を跨いで左右にスライド移動自在に支持される。Ｘ軸駆動機構３５は公知の種々の駆動機構を用いることができるため、本明細書においては詳細図示を省略するが、例えば加工テーブル２０の下面側にガイドレール３３と平行に左右に延びて配設されたボールネジ及びこのボールネジを回転駆動するサーボモータと、ボールネジに嵌合支持されＸ軸キャレッジ３０に固定されたボールナットとにより構成することができる。

Ｘ軸キャレッジ３０の左面に、前後方向に平行に延びる上下一対のガイドレール４３，４３が固定され、各ガイドレール４３に嵌合されたスライドブロックにＹ軸キャレッジ４０が固定されて、Ｙ軸キャレッジ４０がＸ軸キャレッジ３０の左面側に前後にスライド移動自在に支持される。Ｙ軸駆動機構４５についても同様に詳細図示を省略するが、例えば、Ｙ軸キャレッジ４０の前端側と後端側にそれぞれ回動自在に設けた駆動プーリ及び従動プーリと、駆動プーリを回転駆動するサーボモータ、駆動プーリと従動プーリとに掛け渡された無端ベルト状の駆動ベルトからなり、駆動ベルトの中間部をＹ軸キャレッジ４０に固定して構成することができる。なお、駆動ベルトには内周面に多数の歯が形成されたタイミングベルト、駆動及び従動プーリにはタイミングプーリを用いることでＹ軸キャレッジ４０の移動（移動方向、移動速度、左右方向位置等）を微細に制御することができる。

このように前後移動されるＹ軸キャレッジ４０に、カッティングヘッド５０が設けられている。図１にカッティングヘッド５０近傍の概略構成を示すように、カッティングプロッタＣＰ１では、カッティングヘッド５０に、カッタホルダ７０を着脱可能に保持するホルダ装着部６０を三カ所設け、これら三カ所のホルダ装着部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに、それぞれカッタ刃の種類が異なる三つのカッタホルダを装着可能としている。三カ所のホルダ装着部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに、どのような種類のカッタ刃のカッタホルダを装着可能とするか、組み合わせを含めて任意であるが、その一例を以下に示す。なお、カッタ刃はカッタホルダに取り付けられた状態で一体として取り扱われ、ホルダ装着部に一体的に着脱交換されるため、以降カッタ刃が取り付けられた状態のカッタホルダを「カッタ」と称して説明する。

ホルダ装着部６０Ａは、このホルダ装着部に装着されたカッタのカッタ刃を、加工プログラムに基づいて、支持盤２１上に吸着保持された被加工媒体Ｍに所定の切り込み深さ（ハーフカットやダイカット）で押接させる加工位置と、被加工媒体Ｍから離隔させた離間位置とに上下移動させるカッタ昇降機構（Ｚ軸駆動機構という）が設けられたホルダ装着部である。このホルダ装着部６０Ａには、上下鉛直に延びるカッタホルダの中心軸に対してカッタ刃の先端加工点が微小距離オフセットした状態で回動自在に軸支され、カッティングヘッド５０と被加工媒体Ｍとの相対移動に応じてカッタ刃がカッタホルダの中心軸廻りに従動的に回動する偏芯カッタ、あるいは、被加工媒体にケガキ線を描く描画ツールなどのように、被加工媒体に対するカッタ刃の高さ位置（Ｚ軸方向位置）のみを制御する駆動形態のカッタホルダを装着するように設定される。

ホルダ装着部６０Ｂは、ホルダ装着部６０Ａと同様に、カッタ刃を加工位置と離間位置とに移動させるＺ軸駆動機構に加えて、実行中の加工プログラムの加工方向に合わせて、上下鉛直に延びるカッタホルダの中心軸（θ軸）廻りにカッタ刃を回動させるカッタ回動機構（θ軸駆動機構という）が設けられたホルダ装着部である。このホルダ装着部６０Ｂには、加工プログラムに基づくカッティングヘッド５０と被加工媒体Ｍとの相対移動方向（加工の進行方向）に合わせてカッタ刃７５がカッタホルダ７０の中心軸（カッタ刃の回動軸）廻りに回転駆動されるタンジェンシャルカッタや、回転自在なローラを有する折れ線加工用の罫引きローラなどのように、被加工媒体に対するカッタ刃の高さ位置（Ｚ軸方向位置）のみならず、水平面内におけるカッタ刃の方位角（θ軸の角度位置）の制御が必要な駆動形態のカッタホルダを装着するように設定される。

ホルダ装着部６０Ｃは、ホルダ装着部６０Ｂと同様のＺ軸駆動機構及びθ軸駆動機構に加えて、カッタ刃を２〜６mm程度の所定ストロークで上下に高速往復運動させるカッタレシプロ機構（Ｂ軸駆動機構という）が設けられたホルダ装着部である。このホルダ装着部６０Ｃには、上記同様のタンジェンシャルカッタや、鋸歯状の刃が形成されたレシプロカッタなどのように被加工媒体に対するカッタ刃の高さ位置、水平面内におけるカッタ刃の方位角の制御が必要となる駆動形態のカッタホルダを装着するように設定され、レシプロカッタを用いる場合にはＢ軸駆動機構を同時制御するように設定される。

コントロールユニット８０は、カッティングプロッタＣＰ１の各軸駆動機構を含む装置全体の作動を制御する制御プログラムと、加工対象に応じて読み込まれた加工プログラムとに基づいて、Ｘ軸駆動機構３５，Ｙ軸駆動機構４５、及び各ホルダ装着部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに設けられたＺ軸駆動機構，θ軸駆動機構，Ｂ軸駆動機構（これらを総称してカッタ駆動機構といい符合５５を付して示す）等の作動を制御することによりＸ軸キャレッジ３０及びＹ軸キャレッジ４０の水平移動並びにカッタ刃の上下移動を制御し、これにより加工テーブル２０に固定保持された被加工媒体Ｍのカット加工を制御するように構成される。

具体的には、被加工媒体Ｍを支持盤２１上の原点位置にセットして吸着保持させ、加工プログラムをスタートさせと、コントロールユニット８０は、加工プログラムに基づいてＸ軸キャレッジ３０及びＹ軸キャレッジ４０を移動させて被加工媒体Ｍの加工開始点にカッティングヘッド５０を移動させ、加工プログラムにおいて設定されたいずれかのホルダ装着部についてＺ軸駆動機構を作動させ、Ｘ軸駆動機構３５，Ｙ軸駆動機構４５並びにθ軸，Ｂ軸の駆動機構を同期制御する。そして、加工プログラムにおいて設定された製品形状に応じて１文字，１形状ごとのカット加工（単位形状加工という）を順次行って一つの製品のカット加工（単位製品加工という）を行い、これを指定数量分繰り返して被加工媒体１シートのカット加工（単位シート加工という）を行う。

このように構成されるカッティングプロッタＣＰ１にあって、カッタホルダ７０に、各カッタホルダに取り付けられたカッタ刃に関する情報が書き込まれた無線ＩＣタグ９０が設けられ、カッティングヘッド５０における各ホルダ装着部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに、カッタホルダが装着された状態で無線ＩＣタグ９０に書き込まれた情報の読み出し及び書き込みが可能なＲＷヘッド９５が設けられている。ＲＷヘッド９５の入出力はコントロールユニット８０に接続されており、コントロールユニット８０は、予め設定された加工プログラム及びＲＷヘッド９５から読み出された情報に基づいてカット加工を制御する。

なお、無線ＩＣタグは、タグの種類や通信方式、使用する電波の周波数帯域などについて、種々の方式が提案され、実用化されており、本発明はいずれの方式を用いて構成することもできる。本実施形態ではタグ本体に電池を必要としないパッシブタイプのタグを用い、周波数13.56ＭＨｚ帯域の電磁誘導方式を適用した構成例を示す。

無線ＩＣタグ９０に書き込まれるカッタ刃に関する情報は、大別的には、カッタ刃を識別するための識別情報と、カッタ刃の加工距離に関する距離情報とからなる。このうち、「識別情報」は、適正なカット加工を実現するための情報であり、カッタの駆動や加工圧力などの加工条件と密接不可分な関係にあるカッタ刃の情報から構成される。具体的には、カッタ刃の種類（偏芯カッタ、タンジェンシャルカッタ、レシプロカッタ、罫引きローラ等）や、形状寸法（尖塔角、刃の長さ、刃厚等）、材質及び処理（ハイス刃、超硬刃、チタンコート刃等）などが該当する。カッティングプロッタＣＰ１では、カッタ刃の種類を表すコード番号とカッタ刃単体の品番を表すコード番号を識別情報として無線ＩＣタグ９０に記録し、この識別情報からカッタ刃を具体的に特定してカット加工を制御するように構成される。識別情報はカッタ刃が取り付けられたカッタホルダ、すなわちカッタの形態的な固有情報であり、原則として時間の経過により変化しない。そのため、識別情報は読み取り専用の情報として取り扱われる。

一方、「距離情報」は、安定したカット加工を確保するための情報である。カッタ刃は被加工媒体との擦り合いにより刃先が徐々に摩耗して切れが悪くなり、最終的には設定された加工条件で切断できなくなる。化粧印刷された大判の被加工媒体をカット加工中に切断不良が生じると、再度化粧印刷した被加工媒体を製作し直さなければならず、時間、費用ともに損失が過大となる。このため、カッティングプロッタのカッタ刃は、各種カッタ刃ごとにカット加工を安定的に実施可能な加工距離（本明細書において「規定距離」という）が設定されている。またコントロールユニット８０は、加工プログラムに基づいて各カッタの加工距離を算出し、これを累積加算してカッタ刃により既にカット加工された既加工距離をＲＡＭ８２に記憶するように構成されている。そこで、カッティングプロッタＣＰ１では、カッタ刃について設定された規定距離と、そのカッタ刃によって既にカット加工された既加工距離を距離情報として無線ＩＣタグ９０に記録し、この距離情報に基づいてカット加工を制御する。距離情報は、カッタの時間的な固有情報であり、既加工距離はカット加工の実行に伴って時々刻々変化する。そのため、既加工距離は読み書き可能な情報として取り扱われる。（なお、規定距離はカッタ刃ごとに定まる値であることから、カッタ刃の品番から特定することもできる。従ってコントロールユニット８０内のＲＯＭ８１にカッタ刃の品番に対応した規定距離のテーブルを設定しておくことにより、上述した識別情報に基づいて規定距離を読み出すように構成することができる。）

次に、識別情報及び距離情報を用いたコントロールユニット８０の制御内容について説明する。コントロールユニット８０は、ホルダ装着部６０に設けられたＲＷヘッド９５に読み出し指令を出力し、各ホルダ装着部に装着されたカッタの無線ＩＣタグ９０から識別情報及び距離情報を読み出させる。読み出しタイミングは、カッティングプロッタＣＰ１の制御プログラムにおいて適宜設定することができ、例えば、カッティングプロッタＣＰ１の起動時、カッティングヘッド５０が被加工媒体の導入位置（待機位置）や原点位置等の所定位置で停止している状態のとき、加工プログラムの選択または切り替え時、加工プログラムの実行開始時または一時停止状態時、カッタの着脱検出時などを設定し、あるいはこれらを組み合わせて設定することができる。

また、カッタの着脱はカッタ刃によるカット加工が行われていないとき（カット加工の非実行時）に行われることから、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸等各駆動軸の作動が停止した状態のときに、ＲＷヘッド９５に数秒〜数十秒程度の所定インターバルで断続的に読み出し指令を出力して監視し、各ホルダ装着部にカッタが装着されているか否かの判断、識別情報及び距離情報の読み出しを行わせるように構成することも好適である。なお、カッタの着脱は、ホルダ装着部６０にカッタホルダ７０が装着されているか否かを検出するリミットスイッチや近接スイッチ、フォトインタラプタ等の検出器を設けてその信号の変化から検出してもよく、カッタの着脱が検出されたときにＲＷヘッド９５に読み出し指令を出力して識別情報及び距離情報を読み出させるように構成してもよい。

コントロールユニット８０は、ＲＷヘッド９５から入力される信号に基づいて、各ホルダ装着部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃにカッタが装着されているか否か、カッタが装着されている場合には、無線ＩＣタグ９０から読み出される識別情報により装着されたカッタが各ホルダ装着部に適合するカッタであるか否かを判断する。

まず、各ホルダ装着部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃのいずれかについて、カッタが装着されていないと判断される場合には、注意を喚起するため、ホルダ装着部の位置を特定してカッタが装着されていない旨の表示を表示パネル８８に表示させる。

カッタが装着されているが、装着されたカッタが各ホルダ装着部に適合するカッタではないと判断される場合、例えば、ホルダ保持部６０Ａに装着されたカッタが偏芯カッタであれば当該ホルダ装着部６０Ａに装着するカッタとして適正であるが、装着されたカッタがθ軸制御の必要なタンジェンシャルカッタやレシプロカッタである場合には、ホルダ装着部６０Ａに装着するカッタとして不適合である。このような場合には、コントロールユニット８０は、ホルダ装着部に装着されたカッタが不適合である旨の警報作動を行う。警報作動は、例えば、図示省略する回転警告表示等を赤色に点灯または点滅させ、あるいはホルダ装着部６０Ａに装着されたカッタが不適合であることを模式的な図形や文字等により表示パネル８８にアラーム表示する表示警報、音声やビープ音で警報する音声警報、各軸駆動機構の作動を規制する規制警報等を、単独または組み合わせて行うように構成することができる。このため、カッタの着脱交換に際してカッタの装着位置を間違えて誤装着してしまうような事態を防止することができ、これにより、カッタの誤装着に基づくカッタ刃の損傷や被加工媒体の損失を未然に防止することができる。

一方、各ホルダ装着部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに装着されたカッタが、いずれも適合すると判断される場合には、コントロールユニット８０は、無線ＩＣタグ９０から読み出された識別情報（カッタ刃の種類、カッタ刃の品番）及び距離情報（規定距離、既加工距離）をコントロールユニット８０内のＲＡＭ８２に記録する。この際、既にＲＡＭ８２の記憶領域に記録されていたホルダ装着部ごとのカッタの識別情報及び距離情報と、無線ＩＣタグ９０から新たに読み出された識別情報及び距離情報とが異なる場合には、異なる部分について新たに読み出された情報に更新して記録する。このため、カッタの着脱交換に付随して、カッタの識別情報や距離情報を入力し直すような煩雑な操作を廃止して作業性を改善できるとともに、入力時の誤設定に起因した加工不良やカッタ刃の損傷等を抑止することができる。

こうして、各ホルダ装着部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃにそれぞれ適合したカッタが装着され、被加工媒体Ｍが支持盤２１上の原点位置に位置決めされて吸着保持され、当該被加工媒体をカット加工する加工プログラムが読み出されると、コントロールユニット８０は、まず、加工プログラムに規定されたホルダ装着部にカット加工に用いるカッタが装着されているか否かをＲＡＭ８２に記録されたカッタの識別情報と対比し、装着されていないと判断されるときに警報作動する。

例えば、加工プログラム上ではホルダ装着部６０Ｂに装着されたタンジェンシャルカッタを用いたカット加工であるにもかかわらず、ホルダ装着部６０Ｂに何もカッタが装着されていない場合、あるいは罫引きローラが装着されているような場合には、指定された加工プログラムを実行することが困難である。従って、このような場合に、コントロールユニット８０は、前述同様の警報作動、すなわち、回転警告表示等を赤色に点灯または点滅させ、あるいは加工プログラムで規定されたホルダ装着部６０Ｂにカット加工に用いるカッタが装着されていないことを表示パネル８８にアラーム表示する表示警報、音声やビープ音で警報する音声警報、各軸駆動機構の作動を規制する規制警報等を、単独または組み合わせて行う。これにより、カット加工されないカラ運転や加工プログラムと異なるカッタによる誤った加工を防止することができる。

一方、加工プログラムに規定されたホルダ装着部にカット加工に用いるカッタが正しく装着されていると判断されるときには、コントロールユニット８０は、加工プログラムに従って加工プログラムの各ステップを順次実行する。すなわち、Ｘ軸駆動機構３５及びＹ軸駆動機構４５を作動させてカッティングヘッド５０を加工開始点に位置させ、Ｚ軸駆動機構を作動させてカッタを加工位置まで下動させ、この状態でＸ軸駆動機構３５、Ｙ軸駆動機構４５（加工プログラムに応じてさらにθ軸駆動機構及びＢ軸駆動機構）を同期制御してカッタ刃が被加工媒体に切り込んだ状態で加工終点まで移動させ、Ｚ軸駆動機構を作動させてカッタを離間位置に上昇させ、以降これを繰り返して、目的とする製品形状にカット加工する。

実行されるカット加工の具体的内容は、加工プログラムにより規定される製品形状に応じて千差万別であるが、一般的に、連続したカット線（一筆書きのカット線）で構成される１文字，１形状ごとのカット加工（単位形状加工）を複数組み合わせて一つの製品がカット加工され（単位製品加工）、この単位製品加工を指定数量分または切り出し可能な製品数量分繰り返して被加工媒体１シートのカット加工（単位シート加工）が構成される。

コントロールユニット８０の内部には、加工プログラムの実行によりカット加工される加工距離を算出する実行距離算出部８３が設けられており、この実行距離算出部８３では、カッタがＺ軸上の加工位置に配設された状態でＸ−Ｙ方向に移動される移動距離、より具体的にはカッタ刃のカット線に沿った移動距離（すなわち加工距離）を加工プログラムから算出する。コントロールユニット８０は、加工プログラムの開始以降、カット加工の実行に先立って上記加工距離を算出する。

コントロールユニット８０は、無線ＩＣタグ９０から読み出されてＲＡＭ８２に記録された既加工距離に、実行距離算出部８３において算出されたカット加工を実行した場合の加工距離を加算して加工予定距離を求め、この加工予定距離がＲＡＭ８２に記録された規定距離を超えないと判断されるときに、そのカット加工（便宜的に第１カット加工という）の実行を許容する。そして、第１カット加工が実行されたときに、ＲＡＭ８２に記録された既加工距離に当該カット加工の実行に伴う加工距離（すなわち実行距離演算部８３において算出された加工予定距離）を加算して新たな既加工距離を算出し、ＲＡＭ８２に記録された既加工距離を新たな既加工距離に更新する。

ここで、上記判断を行う「カット加工」の単位は、カッティングプロッタの制御プログラムにおいて任意に設定することができるが、例えば、１文字，１形状が比較的大型で加工距離が一定以上の場合には単位形状加工、一つの製品が比較的小型で単位製品当たりの加工距離がカッタ刃の規定距離に対して充分小さいような場合には単位製品加工、被加工媒体１シート当たりの加工距離がカッタ刃の規定距離に対して充分小さいような場合には単位シート加工が設定されるように構成することができる。

コントロールユニット８０は、加工プログラムの進行に伴ってカット加工が実行される都度、カット加工の実行によりカット刃が加工した加工距離を累積加算してＲＡＭ８２上の既加工距離を順次更新するとともに、こうして更新される新たな既加工距離に次のカット加工（便宜的に第２カット加工という）を実行した場合の加工距離を加算して加工予定距離を求め、カット加工中に規定距離を超えない範囲で順次加工ステップを進行させる。

一方、第２カット加工を実行した場合の加工予定距離が規定距離を超えると判断される場合には、コントロールユニット８０は、以下のように作動を制御する。まず、カット加工に用いるカッタが他のホルダ装着部にも装着されており、加工プログラムにおいて、加工予定距離が規定距離を超える場合に、カッタを他のホルダ装着部のカッタに切り換えて継続加工する旨の指令が含まれる場合には、規定距離を超えると判断された第２カット加工以降のカット加工を他のホルダ装着部のカッタを用いて実行する。例えば、ホルダ装着部６０Ｂと６０Ｃに同じカッタ刃を有するタンジェンシャルカッタが予め装着されており、加工プログラムにおいて加工予定距離が規定距離を超える場合にホルダ装着部６０Ｂに装着されたカッタからホルダ装着部６０Ｃに装着されたカッタに切り換えて継続加工する旨の指令が含まれる場合には、コントロールユニット８０は、第２カット加工以降のカット加工をホルダ装着部６０Ｃに装着されたカッタに切り換えて実行する。

しかし、上記のような切り換え指令が加工プログラムに含まれない場合、あるいはカット加工に用いるカッタが他のホルダ装着部に装着されていない場合には、コントロールユニット８０は、第１カット加工を完了した後各駆動機構の作動を一時停止し待機する。このとき、同時に、回転警告表示等を黄色に点灯または点滅させ、あるいはカッタの既加工距離が規定距離に達したことを表示パネル８８にワーニング表示する表示警報、音声やビープ音で警報する音声警報等の警報作動を単独または組み合わせて行う。

なお、加工プログラムの実行開始に先立って、当該加工プログラムに含まれる全てのカット加工の加工距離を算出し及び積算して、加工プログラム全体での加工予定距離をカッタごとに算出し、加工プログラムの実行中に規定距離を超えると判断されるカッタが存在する場合には、その旨、及び規定距離の範囲内で実行可能なカット加工（加工限度となるカット加工）を、加工プログラムの実行開始前に表示パネル８８にワーニング表示するように構成することもできる。

さて、コントロールユニット８０には、無線ＩＣタグ９０に書き込まれた既加工距離の距離情報を新たな既加工距離に更新する距離情報更新部８４が設けられており、距離情報更新部８４は、所定のカット加工が実行された後にＲＷユニット９５に距離情報の書き込み指令を出力し、カット加工の実行前に書き込まれていた既加工距離を、各カット加工の実行ごとに加工距離が累積加算されて更新されたＲＡＭ８２上の新たな既加工距離に更新する。

ここで、上記「所定のカット加工」の単位についても、カッティングプロッタの制御プログラムにおいて任意に設定することができる。例えば、前述した単位形状加工、単位製品加工、単位シート加工の他、加工プログラムにおいて複数のホルダ装着部のカッタを順次用いてカット加工を行うような場合には各カッタ単位のカット加工、複数種類の製品をカット加工する場合には加工製品に対応した各加工プログラム単位のカット加工、加工プログラムの実行中に加工予定距離が規定距離を超えると判断された場合には当該カッタによる最後のカット加工、加工プログラムの実行途中で外部操作により一時停止された場合には一時停止されたときまたはその直前のカット加工、加工プログラムが最後まで実行完了した場合には最後のカット加工などを設定することができる。

このような構成によれば、ＲＡＭ８２上の既加工距離が常に最新の既加工距離に更新されてカッティングプロッタによるカット加工が制御されるとともに、無線ＩＣタグ９０に書き込まれた既加工距離が適宜カット加工の実行後最新の既加工距離に更新されて記録される。このため、カッタをホルダ装着部から取り外したときには、当該カッタによりカット加工された既加工距離の距離情報が取り外したカッタ自身に保持されており、一定距離を加工したカッタを取り外したのち再装着した場合でも、無線ＩＣタグ９０から既加工距離が読み出されて正確な既加工距離に基づいてカッティングプロッタＣＰ１の作動が制御される。従って、製品加工の都合から規定距離に満たないカッタを着脱するような場合であっても、ＲＡＭ８２に記憶された既加工距離を表示パネル８８に表示させて別途メモ等に記録したり、カッタの再装着にあたって記録しておいた既加工距離をコントロールユニット８０に入力したりするような煩雑な操作を必要とせず、入力時の誤設定による加工不良やカッタ刃の損傷等の発生を確実に抑止することができる。

次に、第２実施形態のカッティングプロッタＣＰ２について、図４〜図７の各図を参照しながら説明する。ここで、図４及び図５はそれぞれカッティングプロッタＣＰ２の平面図及び背面図、図６は制御構成の概要を示すブロック図、図７はカッタステーション近傍の概略構成図である。なお、本実施形態のカッティングプロッタＣＰ２は、前述した第１実施形態のカッティングプロッタＣＰ１と同様に、カッティングヘッド５０に三カ所のホルダ装着部６０（６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ、以降では、説明の便宜上第１ホルダ装着部という）を有するＸ−Ｙプロッタタイプのカッティングプロッタであり、装置の基本構成は同様である。

一方、カッティングプロッタＣＰ２では、カッティングヘッド５０の移動領域に近接してカッタステーション１５０が設けられ、このカッタステーション１５０にカッタホルダ７０を着脱可能に装着保持する第２ホルダ装着部１６０（１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ）が設けられるとともに、第１ホルダ装着部に装着されたカッタと第２ホルダ装着部に装着されたカッタとを交換するカッタ交換機構１７０が設けられている点においてカッティングプロッタＣＰ１と構成が異なっている。またカッティングプロッタＣＰ２では、ＲＷユニット９５がカッティングヘッド５０ではなくカッタステーション１５０に設けられる点においてカッティングプロッタＣＰ１と構成が異なっている。そこで、以下では、既に説明したカッティングプロッタＣＰ１と構成が同様の部分に同一番号を付して重複説明を省略し、相違する部分についてその構成及び作用を詳細説明する。

カッティングプロッタＣＰ２では、カッティングヘッド５０をカット加工の加工領域外に退避させたカッタ交換位置に移動可能に構成され、このカッタ交換位置にカッタステーション１５０及びカッタ交換機構１７０が設けられる。具体的な構成例を図４に示すように、Ｘ軸キャレッジ３０が支持盤２１の後端よりも後方に延びて設けられ、カッティングヘッド５０を加工領域よりも後方に移動可能に構成される。そして、Ｘ軸キャレッジ３０を加工テーブル２０の右端側に移動させ、Ｙ軸キャレッジ４０を加工テーブル２０の後端側に移動させて、カッティングヘッド５０を加工テーブル２０の右後端に位置させたカッタ交換位置の下側にカッタステーション１５０及びカッタ交換機構１７０が設けられている。

カッタステーション１５０には、カッタホルダ７０を着脱可能に保持する第２ホルダ装着部１６０が例えば三カ所設けられ、これら三カ所の第２ホルダ装着部１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃに、同種または異種のカッタを任意選択して装着可能になっている。第２ホルダ装着部１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃには、カッタが装着された状態で無線ＩＣタグ９０に書き込まれた情報の読み出し及び書き込みが可能なＲＷヘッド９５が設けられている。ＲＷヘッド９５の入出力はコントロールユニット１８０に接続されており、コントロールユニット１８０は、予め設定された加工プログラム及びＲＷヘッド９５から読み出された情報に基づいてカット加工を制御する。

カッタ交換機構１７０については、公知の種々のツール交換機構を適用可能であり、本明細書においては詳細図示を省略するが、例えば、電動モータやソレノイド、エアシリンダ等を駆動源とし、カッタホルダ７０を把持可能なクランプアーム１７１と、クランプアーム１７１を上下及び水平面内で移動させるアーム移動機構等により構成することができる。

さて、このようなカッタステーション１５０を備えたカッティングプロッタＣＰ２では、カッティングヘッド５０に設けられた三カ所の第１ホルダ装着部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに加えて、カッタステーション１５０に三カ所の第２ホルダ装着部１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃが設けられており、カット加工の実行中に第２ホルダ装着部に３つのカッタを装着して待機させておくことができる。そして、第１ホルダ装着部６０に装着されたカッタと第２ホルダ装着部１６０に装着されたカッタを、カッタ交換機構１７０により適時自動交換させて継続運転することができる。

オペレータは、カッタステーション１５０において適宜カッタの着脱を行うことができ、コントロールユニット１８０は、加工プログラムの進展により第１ホルダ装着部６０に装着されたカッタの使用が完了したときに、当該使用完了したカッタとカッタステーション１５０の第２ホルダ装着部１６０に待機保持されたカッタをカッタ交換機構１７０を作動させて交換させる。すなわち、このカッティングプロッタＣＰ２では、カッタステーション１５０においてオペレータによるカッタの着脱交換が行われ、以降加工プログラムの切り換えに基づき第１ホルダ装着部６０に装着されたカッタと異なるカッタが必要になったときや、既述した既加工距離が規定距離に到達して新しいカッタに交換する必要が生じたときに、使用完了したカッタと第２ホルダ装着部１６０に待機保持されたカッタとが自動交換される。

コントロールユニット１８０は、第２ホルダ装着部１６０に設けられたＲＷヘッド９５に読み出し指令を出力し、各ホルダ装着部１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃに装着されたカッタの無線ＩＣタグ９０から識別情報及び距離情報を読み出させる。読み出しタイミングは、カッティングプロッタの制御プログラムにおいて適宜設定することができ、例えば、カッティングプロッタＣＰ２の起動時、カッティングヘッド５０がカッタ交換位置や原点位置等の所定位置で停止している状態のとき、加工プログラムの選択または切り替え時、加工プログラムの一時停止状態時、カッタステーション１５０においてカッタの着脱が検出されたときなどを設定し、あるいはこれらを組み合わせて設定することができる。なお、加工プログラムの実行中に、ＲＷヘッド９５に十秒〜数分程度の所定インターバルで断続的に読み出し指令を出力して監視し、各第２ホルダ装着部にカッタが装着されているか否かの判断、識別情報及び距離情報の読み出しを行わせるように構成することもできる。

コントロールユニット１８０は、ＲＷヘッド９５から入力される信号に基づいて、各第２ホルダ装着部１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃにカッタが装着されているか否か、及びカッタが装着されている場合には、無線ＩＣタグ９０から識別情報及び距離情報を読み出して、各第２ホルダ装着部１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃに対応してＲＡＭ１８２に設けられた記憶領域に各カッタの識別情報及び距離情報を記録させる。この際、既にＲＡＭ１８２の記憶領域に記録されていた第２ホルダ装着部ごとのカッタの識別情報及び距離情報と、無線ＩＣタグ９０から読み出された識別情報及び距離情報とが異なる場合には、異なる部分について新たに無線ＩＣタグ９０から読み出された情報に更新して記録する。このため、カッタの着脱交換に付随して、カッタの識別情報や距離情報を入力し直すような煩雑な操作を廃止して作業性を改善できるとともに、入力時の誤設定に起因した加工不良やカッタ刃の損傷等を抑止することができる。

また、既に加工プログラムが選択または実行されており、カッタの自動交換が設定されているが、自動交換の対象となるカッタが第２ホルダ装着部１６０に装着されていないと判断される場合には、注意を喚起するため、自動交換時に必要となるカッタが第２ホルダ装着部１６０に待機保持されていない旨の表示を表示パネル８８に表示させる。

自動交換の対象となるカッタが既に第２ホルダ装着部１６０に待機保持されている場合には、コントロールユニット１８０は、カッティングヘッド５０の第１ホルダ装着部６０に装着されたカッタを用いて、第１実施形態のカッティングプロッタＣＰ１について既述したと同様に加工プログラムに従って加工プログラムの各ステップを順次実行する。

コントロールユニット１８０には、前述した実行距離算出部８３が設けられており、コントロールユニット１８０は、加工プログラムの開始以降、カット加工の実行に先立って加工距離を算出し、各第１ホルダ装着部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃのカッタに対応してＲＡＭ１８２に記録された既加工距離に、実行距離算出部８３において算出されたカット加工を実行した場合の加工距離を加算して加工予定距離を求め、加工予定距離がＲＡＭ１８２に記録された規定距離を超えないと判断されるときに、カット加工（第１カット加工）を実行してゆく。また、第１カット加工が実行されたときに、ＲＡＭ１８２に記録された既加工距離に当該カット加工の実行に伴う加工距離を加算して新たな既加工距離を算出し、ＲＡＭ１８２に記録された既加工距離を新たな既加工距離に更新してゆく。

コントロールユニット１８０は、加工プログラムの進行に伴ってカット加工が実行される都度、カット加工の実行によりカット刃が加工した加工距離を累積加算してＲＡＭ１８２上の既加工距離を順次更新するとともに、こうして更新される新たな既加工距離に次のカット加工（第２カット加工）を実行した場合の加工距離を加算して加工予定距離を求め、カット加工中に規定距離を超えない範囲で順次加工ステップを進行させる。

一方、第２カット加工を実行した場合の加工予定距離が規定距離を超えると判断される場合には、コントロールユニット１８０は、以下のように作動を制御する。まず、カット加工に用いるカッタが他の第１ホルダ装着部にも装着されており、加工プログラムにおいて、加工予定距離が規定距離を超える場合にはカッタを他の第１ホルダ装着部のカッタに切り換えて継続加工する旨の指令が含まれる場合には、規定距離を超えると判断された第２カット加工以降のカット加工を他の第１ホルダ装着部のカッタを用いて実行する。また、加工プログラムにおいて、加工予定距離が規定距離を超える場合にカッタを第２ホルダ装着部１６０のカッタと交換して継続加工する旨の指令が含まれる場合には、第１カット加工の完了後第２カット加工の開始に先立って、カッタ交換機構１７０によりカッタ交換を行わせる。

具体的には、コントロールユニット１８０は、第１カット加工が完了した後、カッティングヘッド５０をカッタ交換位置に移動させて一時停止させ、カッタ交換機構１７０により加工予定距離が規定距離を超えると判断された第１ホルダ装着部６０（例えば６０Ｂ）のカッタと、交換用として第２ホルダ装着部１６０（例えば１６０Ｂ）に待機保持されていたカッタとを交換させる。そしてカッタ交換の完了後、第１ホルダ装着部６０Ｂに装着された新たなカッタを用いて第２カット加工以降のカット加工を実行する。この際、コントロールユニット１８０は、それぞれＲＡＭ１８２の対応領域に記録されていた第１ホルダ装着部６０Ｂのカッタの識別情報及び距離情報と、第２ホルダ装着部１６０Ｂのカッタの識別情報及び距離情報とを、カッタ交換機構１７０によるカッタ交換の実行とともに入れ替える。

これにより、第１ホルダ装着部６０Ｂのカッタの識別情報及び距離情報が新たに交換されたカッタの識別情報及び距離情報に更新され、新たな既加工距離を基礎として以降のカット加工が実行される。第２ホルダ装着部１６０Ｂのカッタの識別情報及び距離情報も同様であり、カッタ交換後に保持されたカッタの既加工距離が規定距離の直前まで使用された既加工距離に更新される。指定数量の製品加工が終了して次の加工プログラムへの切り換えに基づいて、第１ホルダ装着部６０に装着されて使用完了したカッタと、第２ホルダ装着部１６０に待機保持されて以降の加工プログラムで使用するカッタとが異なる種類の場合についても同様である。

コントロールユニット１８０内の距離情報更新部８４は、第２ホルダ装着部１６０Ｂに設けられたＲＷユニット９５に書き込み指令を出力し、カッタ交換前に無線ＩＣタグ９０に書き込まれていた既加工距離の距離情報を、カッタ交換後の新たな既加工距離に書き換え更新する。すなわち、上記例においては規定距離の直前まで使用された既加工距離が無線ＩＣタグ９０に書き込まれる。

このような構成によれば、第１ホルダ装着部６０に装着された各カッタについて、既加工距離がＲＡＭ１８２において常に最新の既加工距離に更新されてカット加工が制御され、第２ホルダ装着部１６０に保持された各カッタは、カッタ交換機構１７０によりカッタ交換が実行されたとき（第１ホルダ装着部６０から第２ホルダ装着部１６０に移動されたとき）に、ＲＡＭ１８２において更新されてきた最新の既加工距離が無線ＩＣタグ９０に書き込まれて更新記録される。

このため、カッタを第２ホルダ装着部１６０から取り外したときには、そのカッタによりカット加工された既加工距離の距離情報が取り外したカッタ自身に保持されており、一定距離を加工したカッタを取り外したのち再使用する場合でも、無線ＩＣタグ９０から既加工距離が読み出されて正確な既加工距離に基づいてカッティングプロッタＣＰ２の作動が制御される。従って、製品加工の都合から規定距離に満たないカッタを着脱するような場合であっても、ＲＡＭ１８２に記憶された既加工距離を表示パネル８８に表示させて別途メモ等に記録したり、カッタの再装着にあたって記録しておいた既加工距離をコントロールユニット１８０に入力したりするような煩雑な操作を必要とせず、入力時の誤設定による加工不良やカッタ刃の損傷等の発生を確実に抑止することができる。

従って、以上説明したような本発明のカッティングプロッタＣＰ１，ＣＰ２によれば、カッタの着脱交換に伴う付随的な設定作業を不要として作業性を改善するとともに、誤設定に起因した不具合の発生を排除し、長時間安定したカット加工を実現することができる。

なお、以上説明した実施形態では、カッティングプロッタの一例として、加工テーブルに保持した被加工媒体に対してカッタを水平面内の直行二軸（Ｘ軸−Ｙ軸）方向に移動させる形態のカッティングプロッタを例示したが、本発明は他の形態のカッティングプロッタ、例えば、直交二軸のうち何れか一軸をカッタ移動、他の一軸を被加工媒体移動とした形態のカッティングプロッタ、被加工媒体を固定保持した加工テーブルを直交二軸方向に移動させる形態のカッティングプロッタについても同様に適用し同様の効果を得ることができる。

第１実施形態のカッティングプロッタにおけるカッティングヘッド近傍の概略構成図である。 第１実施形態のカッティングプロッタの外観斜視図である。 第１実施形態のカッティングプロッタにおける制御構成の概要を示すブロック図である。 第２実施形態のカッティングプロッタの平面図である。 第２実施形態のカッティングプロッタの背面図である。 第２実施形態のカッティングプロッタにおける制御構成の概要を示すブロック図である。 第２実施形態のカッティングプロッタにおけるカッタステーション近傍の概略構成図である。

符号の説明

ＣＰ１ 第１実施形態のカッティングプロッタ
ＣＰ２ 第２実施形態のカッティングプロッタ
Ｍ 被加工媒体
２０ 加工テーブル（媒体保持手段）
３５ Ｘ軸駆動機構
４５ Ｙ軸駆動機構
５０ カッティングヘッド
６０（６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ） ホルダ装着部（第１ホルダ装着部）
７０ カッタホルダ
８０ コントロールユニット（カッティング制御装置）
８３ 実行距離算出部
８４ 距離情報更新部
９０ 無線ＩＣタグ
９５ ＲＷヘッド
１５０ カッタステーション
１６０（１６０Ａ，１６０Ｂ，１６０Ｃ） 第２ホルダ装着部
１７０ カッタ交換機構
１８０ コントロールユニット

Claims (3)

1. シート状の被加工媒体を保持する媒体保持手段と、
   前記被加工媒体をカットするカッタ刃が取り付けられたカッタホルダと、
   前記カッタホルダが着脱可能に装着される第１ホルダ装着部及び第２ホルダ装着部を有し前記媒体保持手段により保持された前記被加工媒体に沿って相対移動されるカッティングヘッドと、
   前記被加工媒体をカット加工する前記カッタホルダを、前記第１ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダと前記第２ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダとのいずれか一方に切り換えるカッタ切換機構と、
   前記カッタホルダを前記第１ホルダ装着部及び前記第２ホルダ装着部にそれぞれ装着した状態で前記カッティングヘッドを前記被加工媒体に沿って相対移動させて前記一方のカッタホルダによる前記被加工媒体のカット加工を行わせるとともに、前記カッタ切換機構による前記カッタホルダの切換作動を制御するカッティング制御装置とを備えたカッティングプロッタにおいて、
   前記カッタホルダに設けられ、当該カッタホルダに取り付けられた前記カッタ刃によって既にカット加工された既加工距離を規定する距離情報が書き込まれた無線ＩＣタグと、
   前記カッティングヘッドに設けられ、前記第１ホルダ装着部及び前記第２ホルダ装着部に前記カッタホルダが装着された状態で、前記カッタホルダに設けられた前記無線ＩＣタグに書き込まれた前記距離情報について読み出し及び書き込みが可能な読み書き手段と、
   前記カッティング制御装置に予め設定された加工プログラムに基づいて、当該加工プログラムの実行によりカット加工される加工距離を算出する実行距離算出手段と、を備え、
   前記第１ホルダ装着部及び前記第２ホルダ装着部にそれぞれ同一種類の前記カッタ刃が取り付けられた前記カッタホルダを予め装着しておき、
   前記第１ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダを用いて前記加工プログラムに基づくカット加工を実行した場合に、カット加工が実行される以前に前記無線ＩＣタグから読み出された前記距離情報の前記既加工距離に、前記実行距離算出手段により算出された加工距離を加算すると、前記カッタ刃によりカット加工が安定的に実施可能な加工距離として予め設定された規定距離をカット加工中に超えると判断されるときに、当該規定距離を超えると判断されるカット加工の開始に先立って、前記被加工媒体をカット加工する前記カッタホルダを、前記カッタ切換機構によって前記第１ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダから前記第２ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダに切り換えるように構成したことを特徴とするカッティングプロッタ。
2. シート状の被加工媒体を保持する媒体保持手段と、
   前記被加工媒体をカットするカッタ刃が取り付けられたカッタホルダと、
   前記カッタホルダが着脱可能に装着される第１ホルダ装着部を有し前記媒体保持手段により保持された前記被加工媒体に沿って相対移動されるカッティングヘッドと、
   前記カッタホルダが着脱可能に装着される第２ホルダ装着部を有し前記カッティングヘッドの移動領域に近接して設けられたカッタステーションと、
   前記カッティングヘッドを前記カッタステーションの近傍に移動させた位置で前記第１ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダと前記第２ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダとを交換するカッタ交換機構と、
   前記第１ホルダ装着部に前記カッタホルダを装着した状態で前記カッティングヘッドを前記被加工媒体に沿って相対移動させて前記カッタ刃による前記被加工媒体のカット加工を行わせるとともに、前記カッタ交換機構による前記カッタホルダの交換作動を制御するカッティング制御装置とを備えたカッティングプロッタにおいて、
   前記カッタホルダに設けられ、当該カッタホルダに取り付けられた前記カッタ刃によって既にカット加工された既加工距離を規定する距離情報が書き込まれた無線ＩＣタグと、
   前記カッタステーションに設けられ、前記第２ホルダ装着部に前記カッタホルダが装着された状態で、前記カッタホルダの前記無線ＩＣタグに書き込まれた前記距離情報について読み出し及び書き出しが可能な読み書き手段と、
   前記カッティング制御装置に予め設定された加工プログラムに基づいて、当該加工プログラムの実行によりカット加工される加工距離を算出する実行距離算出手段と、を備え、
   前記第１ホルダ装着部及び前記第２ホルダ装着部にそれぞれ同一種類の前記カッタ刃が取り付けられた前記カッタホルダを予め装着しておき、
   前記第１ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダを用いて前記加工プログラムに基づくカット加工を実行した場合に、カット加工が実行される以前に前記無線ＩＣタグから読み出された前記距離情報の前記既加工距離に、前記実行距離算出手段により算出された加工距離を加算すると、前記カッタ刃によりカット加工が安定的に実施可能な加工距離として予め設定された規定距離をカット加工中に超えると判断されるときに、当該規定距離を超えると判断されるカット加工の開始に先立って、前記第１ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダと前記第２ホルダ装着部に保持された前記カッタホルダとを前記カッタ交換機構により交換するように構成したことを特徴とするカッティングプロッタ。
3. 前記カッティング制御装置に予め設定された加工プログラムに基づいて、当該加工プログラムの実行によりカット加工される加工距離を算出する実行距離算出手段と、
   前記加工プログラムが実行されカット加工が行われたときに、当該カット加工が実行される以前に前記無線ＩＣタグから読み出された前記距離情報の前記既加工距離に、前記実行距離算出手段により算出された加工距離を加算して新たな既加工距離を算出するとともに、前記無線ＩＣタグに書き込まれた前記距離情報を新たな既加工距離の距離情報に更新する距離情報更新手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のカッティングプロッタ。

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