JP5419742B2

JP5419742B2 - 裁断装置及び裁断方法

Info

Publication number: JP5419742B2
Application number: JP2010032570A
Authority: JP
Inventors: 信夫那須
Original assignee: Namx Co Ltd
Current assignee: Namx Co Ltd
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2030-02-17
Also published as: JP2011167786A

Description

本発明は、シート材を裁断してパターンピースを作製する際に、シート材の柄や欠陥に応じて裁断パターン毎に裁断位置を調整可能な裁断装置に関する。

従来より、被服用の布地を裁断して所望の形状のパターンピースを作製する裁断装置として、布地を支持する支持面を有する裁断テーブルと、裁断刃を内蔵して裁断テーブルの支持面上を平面方向に駆動される裁断ヘッドを備えたプロッタ型の裁断装置がある。プロッタ型の裁断装置は、パターンピースの形状を表す裁断データが入力され、入力された裁断データに基づいて裁断ヘッドを平面方向に駆動しながら裁断刃を作動させ、支持面上の布地を裁断してパターンピースを作製するように構成されている。

裁断装置において、従来、布地の不良箇所を避けてパターンピースを作製するため、裁断テーブル上に配置された布地に対して、裁断を行うべき裁断パターンの位置を調節可能にした裁断装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この裁断装置は、裁断テーブルにスタイラスペンの信号を受ける受信装置を有し、この受信装置に、パターンピースの裁断データを格納するデータベースとディスプレイを有する制御装置が接続されている。操作者によるスタイラスペンの操作により、裁断テーブル上に配置された布地の形状と不良部分の輪郭形状が入力されると、ディスプレイに、布地の形状と不良部分の輪郭形状に重ねて裁断パターンを表示する。布地の不良部分が裁断パターンと重なり合う場合、ディスプレイを視認する操作者によって裁断テーブル上でスタイラスペンがクリック操作され、これにより、ディスプレイに表示した所定の裁断パターンを選択モードに変更する。引き続いて、操作者によるスタイラスペンのドラッグ入力に応じて、ディスプレイ上の所定の裁断パターンの位置を変更し、裁断パターンの不良部分との重複が解消すると、操作者から裁断パターンの位置の決定入力を受ける。この後、裁断ヘッドを駆動し、布地の不良部分との重複が解消された位置で裁断パターンに沿った裁断を行い、不良部分の無いパターンピースを作製している。

このように裁断パターンの位置が調整可能な裁断装置では、裁断を行う前に、裁断パターンの位置の調整を行うので、パターンピースの作製効率が比較的低いという問題がある。そこで、裁断テーブルの支持面に、布地に対して裁断パターンの位置の調整を行うための調整領域と、布地の裁断を行うための裁断領域とを設け、調整領域における裁断パターンの位置調整と、裁断領域における布地の裁断とを同時に行うように構成された裁断装置が提案されている。この裁断装置では、調整領域で裁断パターンの位置調整を行った布地を、コンベヤ等の移送手段によって裁断領域に移送している。

特開平９−１３１６９８号公報

裁断テーブルの支持面に調整領域と裁断領域とを設けた裁断装置は、調整領域で裁断パターンを調整した後の裁断パターンのデータを、裁断領域で裁断を行うために裁断データに変換するが、このデータの変換は、予め設定された移送手段による移送距離を考慮して行うこととなる。しかしながら、移送手段によって布地を調整領域から裁断領域へ移送する際に、移送手段の作動誤差や布地の歪みが生じるので、布地に対する裁断パターンの位置にずれが生じるおそれがある。

そこで、本発明の課題は、布地等のシート材を調整領域から裁断領域に移送可能な裁断装置に関し、調整領域で裁断の位置が調整された裁断パターンを、裁断領域で、ずれが生じることなく裁断を実行できる裁断装置及び裁断方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の裁断装置は、
シート材を支持する支持面を有し、この支持面に、シート材に対する裁断パターンの位置合わせを行う調整領域と、裁パターンに沿ってシート材の裁断を行う裁断領域とが設けられた裁断テーブルと、
上記調整領域に支持されたシート材に対して裁断を行うべき裁断パターンの配置状態を表示し、所定の裁断パターンの位置を変更する旨の入力に応じて上記裁断パターンの位置を調整するパターン位置調整手段と、
上記裁断テーブルの支持面に支持されたシート材の上に配置されるマーカと、
上記マーカの位置を検出する位置検出手段と、
上記調整領域に支持されたシート材を、上記マーカが配置された状態で上記裁断領域に移送する移送手段と、
上記シート材が調整領域にあるときに上記位置検出手段で検出されたマーカの位置と、上記シート材が裁断領域にあるときに上記位置検出手段で検出されたマーカの位置とに基づいて、上記パターン位置調整手段で調整された後の裁断パターンの配置状態を表す配置データを修正し、裁断を実行するための裁断データを生成する裁断データ生成手段と、
上記裁断データ生成手段で生成された裁断データに基づいて、上記裁断領域に支持されたシート材を裁断する裁断手段と
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、裁断テーブルの支持面の調整領域にシート材が配置され、このシート材に対して裁断を行うべき裁断パターンの配置状態が位置調整手段によって表示される。位置調整手段は、シート材に対する裁断パターンの配置状態を、シート材の表面に画像を直接投射して表示してもよく、あるいは、液晶表示装置等の表示装置によって表示してもよい。位置調整手段は、表示された裁断パターンの配置状態を視認した操作者から、例えばシート材の柄に適合させるために、あるいは、シート材の不良部分を避けるために、所定の裁断パターンの位置を変更する旨の入力を受ける。この入力に応じて、位置調整手段は、該当する裁断パターンの位置を調整する。裁断テーブルの支持面に支持されたシート材の上には、位置検出手段によって位置が検出されるマーカが配置される。調整領域に支持されたシート材は、移送手段により、上記マーカが配置された状態で上記裁断領域に移送される。シート材が調整領域にあるときのマーカの位置と、シート材が裁断領域にあるときのマーカの位置とが位置検出手段で検出される。こうしてシート材が移送される前後に検出されたマーカの位置に基づいて、裁断データ生成手段により、パターン位置調整手段で調整された後の配置データが修正され、裁断データが生成される。この裁断データに基づいて、裁断手段により、裁断領域に支持されたシート材が裁断される。

このように、本発明の裁断装置は、シート材の上にマーカを配置し、このマーカが配置された状態でシート材を移送し、このシートの移送の前後で各々検出されたマーカの位置に基づいて、裁断データを生成する。したがって、予め設定された移送手段の移送量に基づいて裁断データを生成するよりも、裁断領域にあるシート材に高精度に適合した裁断データを生成することができる。その結果、調整領域で調整された裁断パターンの位置とずれが少ない位置に、裁断手段で裁断を行うことができるので、高精度に柄合わせがされたパターンピースを得ることができ、あるいは、シート材の不良部分を高精度に避けたパターンピースを得ることができる。

一実施形態の裁断装置は、上記裁断手段は、裁断刃を有する裁断ヘッドと、この裁断ヘッドを上記裁断テーブルの支持面上に平面方向に駆動する駆動手段とを有し、
上記裁断手段の裁断ヘッドに、上記マーカをシート材の上に配置し、また、上記マーカをシート材の上から回収するマーカ操作手段が設けられている。

上記実施形態によれば、駆動手段によって裁断テーブルの支持面上を平面方向に駆動される裁断ヘッドにマーカ操作手段を設けることにより、裁断テーブルの支持面に支持されたシート材に対して、マーカの配置と回収を効率的に行うことができる。

一実施形態の裁断装置は、上記位置検出手段は、光を出射する発光部と、この発光部からの光が反射してなる反射光が入射する受光部と、この受光部からの出力に基づいて画像処理を行う画像処理部とを有し、
上記マーカは、上記位置検出手段の発光部からの光を反射する反射面と、この反射面の表面に設けられた標的を有し、
上記マーカ操作手段は、上記マーカを磁力で吸着する電磁石を有する。

上記実施形態によれば、位置検出手段の発光部から光が出射され、この光がマーカの反射面で反射してなる反射光が受光部に入射する。受光部からの出力に基づいて画像処理部で画像処理が行われ、上記標的によって表されるマーカの位置が検出される。このマーカは、マーカ操作手段の電磁石が励磁されると電磁石に吸着され、マーカ操作手段の電磁石が消磁されると電磁石から離脱する。したがって、マーカ操作手段の電磁石への通電を切り替えることにより、マーカをシート材に対して容易に回収及び設置することができる。ここで、上記マーカは、例えばステンレス等の磁性体の金属板を用いて、この金属板の表面を鏡面に仕上げて反射面を形成し、この反射面に印刷や刻印等で標的を形成することにより、簡易かつ安価に作製することができる。また、上記標的は、直線、点、曲線等で形成することができる。

一実施形態の裁断装置は、上記裁断テーブルの支持面の調整領域に裁断パターンを投射する投射手段を備える。

上記実施形態によれば、裁断テーブルの支持面の調整領域に配置されたシート材の表面に、投射手段によって裁断パターンを投射することにより、裁断を行うべき裁断パターンをシート材に直接表示することができる。したがって、容易かつ高精度に、シート材に存在する不良部分を避け、また、シート材の柄に適合するように、裁断パターンを調整できる。

本発明の裁断方法は、シート材を支持する支持面に調整領域と裁断領域とが設けられた裁断テーブルを備える裁断装置を用いてシート材の裁断を行う裁断方法であって、
裁断テーブルの支持面の調整領域にシート材を配置するシート材配置工程と、
上記調整領域に支持されたシート材に対して裁断を行うべき裁断パターンの配置状態を表示し、所定の裁断パターンの位置を調整する調整工程と、
上記調整領域に支持されたシート材の上にマーカを配置するマーカ配置工程と、
上記調整領域に支持されたシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する第１マーカ位置検出工程と、
上記調整領域に支持されたシート材を、上記マーカが配置された状態で上記裁断領域に移送するシート材移送工程と、
上記裁断領域に支持されたシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する第２マーカ位置検出工程と、
上記シート材が調整領域にあるときのマーカの位置と、上記シート材が裁断領域にあるときのマーカの位置とに基づいて、上記所定の裁断パターンの位置が調整された後の裁断パターンの配置状態を表す配置データを修正し、裁断を実行するための裁断データを生成する裁断データ生成工程と、
上記裁断データに基づいて、上記裁断領域に支持されたシート材を裁断する裁断工程と
を備えることを特徴としている。

上記実施形態によれば、シート材配置工程で、裁断テーブルの支持面の調整領域にシート材を配置する。調整工程で、上記調整領域に支持されたシート材に対して裁断を行うべき裁断パターンの配置状態を表示し、所定の裁断パターンの位置を調整する。ここで、シート材に対する裁断パターンの配置状態の表示は、シート材の表面に画像を直接投射して行ってもよく、あるいは、液晶表示装置等の表示装置で行ってもよい。マーカ配置工程で、調整領域に支持されたシート材の上にマーカを配置し、第１マーカ位置検出工程で、上記調整領域に支持されたシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する。シート材移送工程で、上記調整領域に支持されたシート材を、上記マーカが配置された状態で上記裁断領域に移送する。第２マーカ位置検出工程で、上記裁断領域に支持されたシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する。裁断データ生成工程で、上記シート材が調整領域にあるときのマーカの位置と、上記シート材が裁断領域にあるときのマーカの位置とに基づいて、上記所定の裁断パターンの位置が調整された後の裁断パターンの配置状態を表す配置データを修正し、裁断を実行するための裁断データを生成する。裁断工程で、上記裁断データに基づいて、上記裁断領域に支持されたシート材を裁断する。

このように、本発明の裁断方法は、シート材の上にマーカを配置し、このマーカが配置された状態でシート材を移送し、このシートの移送の前後で各々検出されたマーカの位置に基づいて、裁断データを生成する。したがって、予め設定された移送手段の移送距離に基づいて裁断データを生成するよりも、裁断領域にあるシート材に高精度に適合した裁断データを生成することができる。その結果、調整領域で調整された裁断パターンの位置とずれが少ない位置に、裁断手段で裁断を行うことができ、シート材の不良部分を高精度に避けたパターンピースを得ることができ、あるいは、高精度に柄合わせがされたパターンピースを得ることができる。

一実施形態の裁断方法は、上記シート材移送工程に並行して、第２のシート材を上記調整領域に配置する工程と、
上記第２マーカ位置検出工程の後に、上記調整領域に支持された第２のシート材の上にマーカを配置する工程と、
上記裁断工程と並行して、上記調整領域に支持された第２のシート材に対して裁断を行うべき裁断パターンの配置状態を表示し、所定の裁断パターンの位置を調整する工程と、
上記裁断工程により第１のシート材から作製されたパターンピースとシート材の残部を裁断領域から撤去する工程と、
上記調整領域に支持された第２のシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する工程と、
上記調整領域に支持された第２シート材を、上記マーカが配置された状態で上記裁断領域に移送する工程と、
上記裁断領域に支持された第２のシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する工程と、
上記第２のシート材が調整領域にあるときのマーカの位置と、上記第２のシート材が裁断領域にあるときのマーカの位置とに基づいて、上記所定の裁断パターンの位置が調整された後の裁断パターンの配置状態を表す配置データを修正し、裁断を実行するための裁断データを生成する工程と、
上記裁断データに基づいて、上記裁断領域に支持された第２のシート材を裁断する工程と
を備える。

上記実施形態によれば、第１のシートを調整領域から裁断領域へ移送するシート材移送工程に並行して、第２のシート材を上記調整領域に配置する。裁断領域に移送された第１のシート材の上のマーカの位置を検出する第２マーカ位置検出工程の後に、上記調整領域に支持された第２のシート材の上にマーカを配置する。第１のシート材の裁断を行う裁断工程と並行して、上記調整領域に支持された第２のシート材に対して裁断を行うべき裁断パターンの配置状態を表示し、所定の裁断パターンの位置を調整する。上記裁断工程により第１のシート材から作製されたパターンピースとシート材の残部を、裁断領域から撤去する。一方、上記調整領域に支持された第２のシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する。この第２シート材を、上記マーカが配置された状態で上記裁断領域に移送する。この後、上記裁断領域に支持された第２のシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する。上記第２のシート材が調整領域にあるときのマーカの位置と、上記第２のシート材が裁断領域にあるときのマーカの位置とに基づいて、上記第２のシート材に関して所定の裁断パターンの位置が調整された後の裁断パターンの配置状態を表す配置データを修正し、裁断を実行するための裁断データを生成する。この裁断データに基づいて、上記裁断領域に支持された第２のシート材を裁断する。

このように、本実施形態の裁断方法は、第１のシート材に対する裁断と、第２のシート材に対する裁断パターンの位置の調整とを実質的に同時に行うので、複数のシート材から効率的にパターンピースを作製することができる。

一実施形態の裁断方法は、上記第２のシート材は第１のシート材と連続であり、上記第２のシート材に対して裁断を行う裁断パターンは、上記第１のシート材に対して裁断を行う裁断パターンと連続である。

上記実施形態によれば、長尺のシート材を、第１のシート材に相当する部分と第２のシート材に相当する部分とに分け、第１のシート材に相当する部分に対応する裁断パターンの部分の位置調整を行った後、この第１のシート材を裁断領域に移送すると共に、第２のシート材に相当する部分を調整領域に導き、第１のシート材の裁断を行うと共に、第２のシート材に対する裁断パターンの部分の調整を行う。これにより、第１のシート材に相当する部分と第２のシート材に相当する部分とに連続する裁断パターンを裁断することができる。

本発明の実施形態の裁断装置を示す図である。裁断装置の主要部を模式的に示す縦断面図である。マーカの位置を位置検出手段で検出する様子を模式的に示す平面図である。裁断装置の裁断テーブル内の情報処理装置と投射制御装置を示す機能ブロック図である。裁断装置の動作を示すフローチャートである。支持面の調整領域に布地を配置した様子を示す平面図である。布地の調整領域の部分を裁断領域へ移送した様子を示す平面図である。布地の裁断領域の部分に裁断を実行したと共に、布地の調整領域の部分に裁断パターンを投射した様子を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施形態の裁断装置は、シート材としての布地を裁断して被服のパターンピースを作製するプロッタ型の裁断装置である。図１に示すように、この裁断装置１は、裁断テーブル２と、裁断手段としての裁断ユニット３と、投射制御装置４と、プロジェクタ５を備える。

裁断テーブル２は、シート材としての布地６を支持する支持面２１を備える。この支持面２１は、図２に示すように、裁断テーブル２内に収容された移送手段としてのベルトコンベヤ２３を構成する無端ベルト２４の上側面によって形成されている。このベルトコンベヤ２３は、無端ベルト２４が筒状のプーリ２５，２５の間に掛け渡されて構成され、このプーリ２５を図示しないステッピングモータで回転駆動して、支持面２１上の布地６をプーリ２５の回転駆動量に応じた距離だけ移送制御するようになっている。上側面が支持面２１を形成する無端ベルト２４は、基布にパイル毛が植えられてなるモケット状の織物で形成されている。このブラシ状の無端ベルト２４の上面を通して、図示しない真空ポンプで布地６を吸引し、支持面２１に布地６を固定するように形成されている。

裁断テーブル２の長手方向の一端にはロール保持部２２が設けられており、このロール保持部２２に保持されたロール６２から布地６を巻き出して支持面２１上に延出するようになっている。裁断テーブル２の支持面２１には、図１に示すように、ロール保持部２２の側から裁断テーブル２の他端に向かって順に、調整領域Ａａと裁断領域Ａｃとが設定されている。ロール６２から巻き出された布地６は、調整領域Ａａに延出されて裁断パターンの位置の調整が行われた後、ベルトコンベヤ２３によって裁断領域Ａｃに移送される。

裁断ユニット３は、裁断テーブル２の幅方向の両側の縁に沿って長手方向に移動する２つのキャリア３１，３１と、このキャリア３１，３１の間に掛け渡されたレール３２と、このレール３２に沿って幅方向に移動する裁断ヘッド３３を有する。上記キャリア３１とレール３２により、裁断ヘッド３３の駆動手段を形成している。裁断ヘッド３３は、表面側の回転刃と裏面側の下刃とのせん断作用により、布地６を切断するように形成されている。なお、裁断ヘッド３３は、鋸状のカッターを往復駆動して布地６を切断するものでもよく、布地６の種類や枚数に応じた種々の切断方式のものを設定できる。この裁断ヘッド３３には、図２に示すように、裁断ヘッド３３のケーシングからロール保持部２２側に突出した支持部材３４の先端に、位置検出手段を構成するセンサ３５が設けられている。支持部材３４の中央には、マーカ操作手段を構成するエアシリンダ３６と電磁石３７が配置されている。エアシリンダ３６は、支持部材３４に、支持面２１側に延出するように設置され、ロッドの先端に電磁石３７が固定されている。エアシリンダ３６は、矢印で示すように、電磁石３７を支持面２１に対して接離するようにロッドを出没駆動する。電磁石３７は、通電されて励磁されたとき、支持面２１に臨む面にマーカ３８を吸着して保持する一方、通電が停止されて消磁されたとき、マーカ３８を離脱させて支持面２１上の布地６の表面に落下させるようになっている。

マーカ３８は、図３に示すように、略正方形のステンレス製の板材で形成され、表面が鏡面に仕上げられて反射面が形成されている。この反射面の中央に、標的として、直行する２つの基準線ＬＸ，ＬＹが刻印により形成され、これらの基準線ＬＸ，ＬＹの交点に、マーカの座標を特定するためのマーカ基準点Ｐが設定される。なお、基準線ＬＸ，ＬＹは、印刷により形成されてもよく、また、反射面は鏡面に仕上げる必要はなく、要は、センサ３５からの検出光の反射量の違いによって基準線ＬＸ，ＬＹを検知可能に形成されていればよい。

上記センサ３５は、レーザの走査光を出射する発光部と、この発光部からの光がマーカ３８で反射してなる反射光が入射する受光部とを有し、この受光部は、裁断テーブル２内に設けられた画像処理部１０に接続されている。このセンサ３５は、Ｘ軸方向とＹ軸方向に走査を行ってマーカ３８の基準線ＬＸ，ＬＹを検出するラインセンサであり、図３に示すように、発光部からＸ軸方向とＹ軸方向にレーザの走査光ＳＸ，ＳＹを夫々照射し、マーカ３８で反射されたレーザの反射光を受光部で受光する。レーザの反射光を受光した受光部からの出力が画像処理部１０で画像処理され、Ｘ軸方向の基準線ＬＸと、Ｙ軸方向の基準線ＬＹとが検知されて、各基準線ＬＸ，ＬＹの座標が検出される。このように、上記センサ３５と画像処理部１０により、位置検出手段を構成している。

裁断テーブル２の支持面２１には、裁断ユニット３の制御に用いる機械原点と機械座標が設定されている。機械座標は、支持面２１の長手方向、すなわち、布地６の延出方向にＸ軸が設定され、支持面２１の幅方向にＹ軸が設定されている。ベルトコンベヤ２３の動作は、ステッピングモータで駆動されるプーリ２５の回転駆動量に基づいて、無端ベルト２４のＸ軸方向の移動量が算出され、ベルトコンベヤ２３の上側面の支持面２１による布地６の移送距離が制御される。

投射制御装置４は、裁断テーブル２の支持面２１の調整領域Ａａに配置された布地６に裁断パターン７を投射し、また、投射された裁断パターン７を移動する制御を行うものであり、市販のノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）によって構成されている。投射制御装置４は、操作者に操作されるコントローラ４１に接続されている。コントローラ４１は、布地６上に投射する裁断パターンの選択や、投射した裁断パターンの位置及び縮尺の調整等に関する入力を操作者から受けるものであり、市販のゲーム用コントローラを用いることができる。投射制御装置４は、ディスプレイ４２を備え、後述するプロジェクタ５で布地６に投射する裁断パターン７と同じ裁断パターンを表示し、また、裁断パターンの位置や角度等の情報を表示する。投射制御装置４は、裁断テーブル２内に設置された情報処理装置に接続され、裁断パターン７に関する情報を送受信するようになっている。

プロジェクタ５は、裁断テーブル２の支持面２１の調整領域Ａａに配置された布地６に裁断パターン７を投射するものであり、市販の液晶プロジェクタによって構成されている。このプロジェクタ５は、約１．６ｍの幅と約２．５ｍの長さを有する調整領域Ａａの全面に、裁断パターン７を実寸で投射するものであり、支持面２１から約１．５ｍの高さに設置されている。

図４は、裁断テーブル２内に設置された情報処理装置と投射制御装置４を示す機能ブロック図である。裁断テーブル２の情報処理装置は、裁断パターンの情報を処理するデータ制御部９と、センサ３５からの出力を画像処理する画像処理部１０と、画像処理部１０からの出力に基づいてマーカ３８の変位量を検出する変位量検出部１１と、裁断ユニット３の動作を制御する裁断ユニット制御部１２を含む。

データ制御部９は、マーカーデータが入力されるマーカーデータ入力部９１と、入力されたマーカーデータに基づいて配置データを生成する配置データ生成部９２を有する。マーカーデータは、パターンピースの形状である裁断パターンを布地の寸法範囲内に配置した情報であり、配置データは、マーカーデータ内に含まれる裁断パターンの位置を調整するための情報である。配置データ生成部９２で生成された配置データは、投射制御装置４に出力されると共に、投射制御装置４から入力された調整信号に基づいて、配置データ調整部９３で調整される。配置データ調整部９３で調整された配置データは、裁断データ生成部９４で修正され、裁断データが生成される。裁断データは、パターンピースを作製するために裁断ユニット３に裁断を実行させる情報であり、裁断ユニット制御部１２に出力される。裁断ユニット制御部１２により、裁断データに基づいて裁断ユニット３が制御され、布地の裁断が実行される。

投射制御装置４は、配置データ生成部９２から配置データを受け取り、投射データ作製部４４により、配置データに基づいて投射データを作成する。投射データ作製部４４で作成した投射データをプロジェクタ５へ出力し、プロジェクタ５は投射データに対応する裁断パターン７を調整領域Ａａの布地６に投射する。操作者は、調整領域Ａａの布地６に投射された裁断パターン７を視認しながらコントローラ４１を操作し、布地６が有する柄６１に対して適合する位置となるように、裁断パターン７の位置と、布地６の法線方向の軸周りの回転角度を調整する。操作者がコントローラ４１を操作するに伴い、コントローラ４１から投射データ調整部４５に操作信号が入力され、操作信号を受けた投射データ調整部４５により、上記操作信号によって表される裁断パターン７の位置及び回転角度となるように投射データ作成部４４の出力情報が調整される。こうして、プロジェクタ５から投射される裁断パターン７の位置及び角度を、操作者がコントローラ４１を操作してリアルタイムで調整するようになっている。これにより、操作者は、裁断パターン７で表されるパターンピースを布地６の上に配置して移動させるような感覚が得られる。

裁断パターン７の位置及び角度が確定すると、操作者のコントローラ４１の操作により、投射データ調整部４５から、確定した裁断パターン７の位置及び角度に関する情報が配置データ調整部９３へ出力される。配置データ調整部９３は、入力された裁断パターン７の位置及び角度に関する情報に基づいて配置データを調整し、調整した配置データを裁断データ生成部９４に出力する。

裁断データ生成部９４は、配置データを、ベルトコンベヤ２３による移送による移送距離に基づいて修正し、裁断データを生成する。裁断データ生成部９４による配置データの修正は、センサ３５によって採取され、画像処理部１０と変位量検出部１１で検出されたマーカ３８の移送距離に基づいて行われる。センサ３５、画像処理部１０、変位量検出部１１及び裁断データ生成部９４の機能の詳細は、図５のフローチャートを参照しながら後に詳述する。

裁断ユニット制御部２９は、裁断データに基づいて裁断ユニット２２を駆動し、その結果、裁断ユニット２２により、裁断パターン７の形状に沿って布地６が裁断される。こうして、布地６の柄に合わせた位置に裁断パターン７を設定し、高精度に柄合わせが施されたパターンピース８を作製できる。あるいは、布地６の不良部を避けて裁断パターン７を設定し、不良部を含まないパターンピースを作製できる。

図５のフローチャートは、裁断装置１にマーカーデータを読み込み、マーカーデータ中の所定の裁断パターンを調整し、調整した裁断パターンを布地６に裁断する場合の裁断装置１の動作を示したものである。図６Ａ乃至６Ｃは、裁断テーブル２の支持面２１上で布地６に対して裁断パターン７の位置の調整と裁断を行う様子を示す工程図である。以下、図６Ａ乃至６Ｃをしながら、図５に沿って裁断装置１の動作を説明する。

まず、ロール保持部２２に保持されたロール６２から布地６を巻き出して、図６Ａに示すように、支持面２１の調整領域Ａａに配置する（ステップＳ１）。以下、当初に調整領域Ａａに配置された布地の参照番号を６Ａとし、この布地６Ａが調整領域Ａａから裁断領域Ａｃに移送されるに伴って調整領域Ａａに配置される布地の参照番号を６Ｂとする。当初に調整領域Ａａに配置された布地６Ａと、この布地６Ａに続いて調整領域Ａａに配置される布地６Ｂは連続しているが、切り離されてもよい。

続いて、調整領域Ａａに配置した布地６Ａの表面に、プロジェクタ５で裁断パターン７を投射する（ステップＳ２）。操作者は、布地６Ａの表面に投射された裁断パターン７を確認し、コントローラ４１を操作し、布地６Ａの柄６１に適合するように裁断パターン７の位置を調整する（ステップＳ３）。裁断パターン７の位置の調整は、コントローラ４１の選択ボタンを操作して対象の裁断パターン７を選択し、コントローラ４１の十字状の方向ボタンを操作して移動方向と移動距離を入力する。なお、裁断パターン７は、移動方向及び移動距離に加えて、布地６Ａの法線方向の軸周りの回転角度を調整してもよい。裁断パターン７の位置の調整が終了すると、コントローラ４１を操作して調整の終了を指令する。これにより、データ制御部９では、裁断パターン７の位置調整後の配置データが、配置データ調整部９３から裁断データ生成部９４に入力される。

続いて、操作者がコントローラ４１を操作して裁断の開始を指令すると（ステップＳ４）、裁断ユニット３を駆動して裁断ヘッド３３を布地６Ａの上に移動させ、図６Ａに示すように布地６Ａの表面にマーカ３８を配置する（ステップＳ５）。マーカ３８は、エアシリンダ３６のロッドを突出して電磁石３７と共に布地６Ａの表面に近接させた後、電磁石３７の通電を停止して消磁し、布地６Ａの表面に落下させて配置する。引き続いて、裁断ユニット３をわずかに移動させ、センサ３５をマーカ３８の上に配置した状態で、センサ３５を起動し、マーカ３８の位置を検出する（ステップＳ６）。マーカ３８の位置は、センサ３５の発光部がレーザの走査光を出射し、この発光部からの光がマーカ３８で反射してなる反射光を受信部が受け、受信部からの出力を画像処理部１０の画像処理により基準線ＬＸ，ＬＹを検知し、変位検出部１１の情報処理により、基準線ＬＸ，ＬＹの交点の機械座標を、調整領域の基準点Ｐａの座標として検出する。基準点Ｐａの座標は、配置データ調整部９３で調整されて出力された配置データの座標系に、対応付けられる。

布地６Ａの移送前のマーカ３８の位置が検出されると、ベルトコンベヤ２３を駆動し、図６Ｂに示すように、調整領域Ａａにある布地６Ａをマーカ３８が配置された状態で裁断領域Ａｃに移送する（ステップＳ７）。これに伴い、調整領域Ａａにある布地６Ａに連続する布地６Ｂが、ロール６２から巻き出されて調整領域Ａａに配置される。なお、図５のフローチャートには、最初に調整領域Ａａに導入された布地６Ａに対する調整工程と裁断工程のみを記載しているが、この布地６Ａに連続する布地６Ｂに対して、先行する布地６Ａに裁断工程を行うのと並行して、裁断パターン７の調整工程を行う。

布地６Ａを調整領域Ａａから裁断領域Ａｃに移送した後、布地６Ａの上のマーカ３８の位置を検出する（ステップＳ８）。マーカ３８の位置は、調整領域Ａａで検出したのと同様に、裁断ユニット３を駆動して裁断ヘッド３３をマーカ３８の近傍に移動し、センサ３５を作動させて検出する。裁断領域Ａｃでのマーカ３８の位置は、マーカ３８の基準線ＬＸ，ＬＹの交点の機械座標を、裁断領域の基準点Ｐｃの座標として検出する。引き続いて、マーカ３８を裁断領域Ａｃの布地６Ａの上から回収する（ステップＳ９）。マーカ３８の回収は、裁断ユニット３を駆動して裁断ヘッド３３を布地６Ａの上に移動させ、エアシリンダ３６のロッドを突出して電磁石３７をマーカ３８に近づけ、電磁石３７に通電して励磁し、マーカ３８を電磁石３７に吸着させて行う。この後、布地６Ａの移送前後におけるマーカ３８の座標に基づいて、データ制御部９で裁断データを生成する（ステップＳ１０）。すなわち、変位量検出部１１により、移送前の調整領域Ａａにおけるマーカ３８の位置を表す基準点Ｐａの座標と、移送後の裁断領域Ａｃにおけるマーカ３８の位置を表す基準点Ｐｃの座標から、図６Ｂに示す布地６Ａの移送によるＸ軸方向の変位量ＤＸと、Ｙ軸方向の変位量ＤＹとを算出する。なお、図６Ｂにおいて、Ｍ０は機械座標の原点である。変位量検出部１１によって算出したＸ軸方向の変位量ＤＸとＹ軸方向の変位量ＤＹを裁断データ生成部９４に出力し、裁断データ生成部９４は、配置データ調整部９３から出力された裁断パターンの調整後の配置データに、上記Ｘ軸及びＹ軸方向の変位量ＤＸ，ＤＹを減じて裁断データを生成する。このように、裁断データ生成部９４は、変位量検出部１１による変位量に基づいて、配置データの座標変換を行って裁断データを生成する。

裁断データ生成部９４により裁断データが生成されると、この裁断データを裁断ユニット制御部１２に出力し、裁断ユニット制御部１２は、裁断データに基づいて裁断ユニット３の動作を開始して裁断を実行する（ステップＳ１１）。裁断ユニット３による裁断領域Ａｃの布地６Ａの裁断が実行され、支持面２１の裁断領域Ａｃ上に、パターンピース８が作製される。

上記ステップＳ１１において、裁断領域Ａｃの布地６Ａに対して裁断を実行する間、調整領域Ａａの布地６Ｂに対して、ステップＳ２〜Ｓ３と同様の工程を実行する。すなわち、裁断領域Ａｃで布地６Ａの裁断を行うに並行して、調整領域Ａａで布地６Ｂの表面にプロジェクタ５によって裁断パターン７を投射し、この裁断パターン７の位置を調整する。上記ステップＳ１１が完了し、裁断領域Ａｃ上に作製されたパターンピース８及び布地６Ａの残部を回収した後、調整領域Ａａの布地６Ｂに対して、ステップＳ４〜Ｓ１１と同様の工程を実行する。すなわち、調整領域Ａａの布地６Ｂに関し、操作者がコントローラ４１を介して裁断の開始を指令し、裁断ユニット３で布地６Ｂの表面にマーカ３８を配置し、センサ３５でマーカ３８の位置を検出する。この後、調整領域Ａａにある布地６Ｂをマーカ３８が配置された状態で裁断領域Ａｃに移送し、布地６Ｂの上のマーカ３８の位置を検出した後、マーカ３８を裁断領域Ａｃの布地６Ｂの上から回収する。布地６Ｂの移送前後におけるマーカ３８の座標に基づいて、データ制御部９で裁断データを生成し、裁断データに基づいて裁断ユニット３を駆動して裁断を実行し、パターンピース８を作製する。

以上のように、本実施形態の裁断装置１は、調整領域Ａａで布地６Ａ，６Ｂに対する裁断パターンの位置の調整を行った後、裁断領域Ａｃに布地６Ａ，６Ｂを移送し、この移送の前後におけるマーカ３８の検出位置に基づいて裁断データを修正するので、布地６Ａ，６Ｂの移送の際にコンベヤ２３の作動誤差等が生じても、裁断領域Ａｃに移送した布地６Ａ，６Ｂに対して、調整領域Ａａでの調整位置とずれの無い位置に裁断を行うことができる。その結果、高精度に柄合わせがされたパターンピースを得ることができ、あるいは、布地６Ａ，６Ｂの不良部分を高精度に避けたパターンピースを得ることができる。

また、上記裁断装置１は、センサ３５によって位置が検知されるマーカ３８を、布地６Ａ，６Ｂに直接配置し、計測を行うので、布地６Ａ，６Ｂが調整領域Ａａから裁断領域Ａｃへ移送される際の変位量を高精度に検出することができる。

また、上記裁断装置１は、布地６Ａの裁断を裁断領域Ａｃで行うに並行して、布地６Ｂに対する裁断パターンの調整を調整領域Ａａで行うので、布地６を高い効率で裁断でき、パターンピースを高い効率で作製することができる。

なお、上記実施形態において、布地６Ａ，６Ｂをロール６２から巻き出して調整領域Ａａに配置したが、独立した矩形の布地を、調整領域Ａａに順次配置してもよい。

また、上記実施形態において、布地６Ａ，６Ｂの上に１つのマーカ３８を配用いたが、２つ以上の複数のマーカを用いてもよい。すなわち、調整領域Ａａにある布地上に３つのマーカを配置し、これらのマーカの位置を検出し、布地の移送の前後における３つのマーカの各々の位置の差分を求め、これらの差分に基づいて、配置データを修正して裁断データを生成してもよい。３つのマーカの位置の差分を求めることにより、布地の移動量のほか、布地の歪みを求めて配置データを修正することができる。また、マーカのＸ座標及びＹ座標に加えて、支持面２１の法線方向軸周りの角度を検出してもよい。マーカの支持面２１の法線方向軸周りの角度を求めることにより、布地の移送の前後における歪みを容易に検出することができる。

また、上記実施形態では、連続した布地６Ａ，６Ｂに、複数の分離した裁断パターン７，７・・・を設定して複数のパターンピースを作製したが、連続した布地６Ａ，６Ｂに、連続した裁断パターンを設定して、連続したパターンピースを作製してもよい。例えば、上記実施形態の布地６Ａ，６Ｂから連続したパターンピースを作製する場合、調整領域Ａａに布地６Ａを配置し、この布地６Ａに相当する裁断パターンの部分の位置調整を行った後、この布地６Ａを裁断領域Ａｃに移送すると共に、この布地６Ａに連続する布地６Ｂを調整領域Ａａに導く。そして、裁断領域Ａｃの布地６Ａに裁断パターンの部分の裁断を行うと共に、調整領域Ａａの布地６Ｂに対して裁断パターンの部分の位置の調整を行う。裁断領域Ａｃの布地６Ａの裁断が完了すると、この布地６Ｂを裁断領域Ａｃに移送し、残りの裁断パターンの部分の裁断を行う。これにより、調整領域Ａａ又は裁断領域Ａｃよりも広い面積の布地６に対して、調整領域Ａａ又は裁断領域Ａｃよりも寸法の大きい裁断パターンを裁断することができる。

また、上記実施形態では、シート材としての布地６を裁断して被服用のパターンピースを作製する場合に本発明を適用したが、例えば、布地を裁断してカーテンを作製する場合や、樹脂性のカッティングシートを裁断してステッカーを作成する場合や、炭素繊維シートを裁断してプラスチック部品の補強体を作成する場合にも本発明を適用することができる。すなわち、布以外に、皮革や樹脂膜等、種々のシート状の材料を所定の形状に裁断する場合に、本発明を適用することができる。

１裁断装置
２裁断テーブル
３裁断ユニット
４投射制御装置
５プロジェクタ
６布地
７裁断パターン
８パターンピース
１０画像処理部
１１変位量検出部
１２裁断ユニット制御部
２１支持面
２３ベルトコンベヤ
３３裁断ヘッド
３５センサ
３６エアシリンダ
３７電磁石
３８マーカ
９４裁断データ生成部
Ａａ調整領域
Ａｃ裁断領域

Claims

シート材を支持する支持面を有し、この支持面に、シート材に対する裁断パターンの位置合わせを行う調整領域と、裁パターンに沿ってシート材の裁断を行う裁断領域とが設けられた裁断テーブルと、
上記調整領域に支持されたシート材に対して裁断を行うべき裁断パターンの配置状態を表示し、所定の裁断パターンの位置を変更する旨の入力に応じて上記裁断パターンの位置を調整するパターン位置調整手段と、
上記裁断テーブルの支持面に支持されたシート材の上に配置されるマーカと、
上記マーカの位置を検出する位置検出手段と、
上記調整領域に支持されたシート材を、上記マーカが配置された状態で上記裁断領域に移送する移送手段と、
上記シート材が調整領域にあるときに上記位置検出手段で検出されたマーカの位置と、上記シート材が裁断領域にあるときに上記位置検出手段で検出されたマーカの位置とに基づいて、上記パターン位置調整手段で調整された後の裁断パターンの配置状態を表す配置データを修正し、裁断を実行するための裁断データを生成する裁断データ生成手段と、
上記裁断データ生成手段で生成された裁断データに基づいて、上記裁断領域に支持されたシート材を裁断する裁断手段と
を備えることを特徴とする裁断装置。
請求項１に記載の裁断装置において、
上記裁断手段は、裁断刃を有する裁断ヘッドと、この裁断ヘッドを上記裁断テーブルの支持面上に平面方向に駆動する駆動手段とを有し、
上記裁断手段の裁断ヘッドに、上記マーカをシート材の上に配置し、また、上記マーカをシート材の上から回収するマーカ操作手段が設けられていることを特徴とする裁断装置。
請求項１に記載の裁断装置において、
上記位置検出手段は、光を出射する発光部と、この発光部からの光が反射してなる反射光が入射する受光部と、この受光部からの出力に基づいて画像処理を行う画像処理部とを有し、
上記マーカは、上記位置検出手段の発光部からの光を反射する反射面と、この反射面の表面に設けられた標的を有し、
上記マーカ操作手段は、上記マーカを磁力で吸着する電磁石を有する
ことを特徴とする裁断装置。
請求項１に記載の裁断装置において、
上記裁断テーブルの支持面の調整領域に裁断パターンを投射する投射手段を備えることを特徴とする裁断装置。
シート材を支持する支持面に調整領域と裁断領域とが設けられた裁断テーブルを備える裁断装置を用いてシート材の裁断を行う裁断方法であって、
裁断テーブルの支持面の調整領域にシート材を配置するシート材配置工程と、
上記調整領域に支持されたシート材に対して裁断を行うべき裁断パターンの配置状態を表示し、所定の裁断パターンの位置を調整する調整工程と、
上記調整領域に支持されたシート材の上にマーカを配置するマーカ配置工程と、
上記調整領域に支持されたシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する第１マーカ位置検出工程と、
上記調整領域に支持されたシート材を、上記マーカが配置された状態で上記裁断領域に移送するシート材移送工程と、
上記裁断領域に支持されたシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する第２マーカ位置検出工程と、
上記シート材が調整領域にあるときのマーカの位置と、上記シート材が裁断領域にあるときのマーカの位置とに基づいて、上記所定の裁断パターンの位置が調整された後の裁断パターンの配置状態を表す配置データを修正し、裁断を実行するための裁断データを生成する裁断データ生成工程と、
上記裁断データに基づいて、上記裁断領域に支持されたシート材を裁断する裁断工程と
を備えることを特徴とする裁断方法。
請求項５に記載の裁断方法において、
上記シート材移送工程に並行して、第２のシート材を上記調整領域に配置する工程と、
上記第２マーカ位置検出工程の後に、上記調整領域に支持された第２のシート材の上にマーカを配置する工程と、
上記裁断工程と並行して、上記調整領域に支持された第２のシート材に対して裁断を行うべき裁断パターンの配置状態を表示し、所定の裁断パターンの位置を調整する工程と、
上記裁断工程により第１のシート材から作成されたパターンピースとシート材の残部を裁断領域から撤去する工程と、
上記調整領域に支持された第２のシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する工程と、
上記調整領域に支持された第２シート材を、上記マーカが配置された状態で上記裁断領域に移送する工程と、
上記裁断領域に支持された第２のシート材の上に配置されたマーカの位置を検出する工程と、
上記第２のシート材が調整領域にあるときのマーカの位置と、上記第２のシート材が裁断領域にあるときのマーカの位置とに基づいて、上記第２のシート材に関して所定の裁断パターンの位置が調整された後の裁断パターンの配置状態を表す配置データを修正し、裁断を実行するための裁断データを生成する工程と、
上記裁断データに基づいて、上記裁断領域に支持された第２のシート材を裁断する工程と
を備えることを特徴とする裁断方法。
請求項６に記載の裁断方法において、
上記第２のシート材は第１のシート材と連続であり、上記第２のシート材に対して裁断を行う裁断パターンは、上記第１のシート材に対して裁断を行う裁断パターンと連続であることを特徴とする裁断方法。