JP5498139B2

JP5498139B2 - 裁断機

Info

Publication number: JP5498139B2
Application number: JP2009274616A
Authority: JP
Inventors: 敏英和田
Original assignee: Shima Seiki Manufacturing Ltd
Current assignee: Shima Seiki Manufacturing Ltd
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-12-02
Also published as: JP2011115884A

Description

この発明は裁断機に関し、特にそのハンディコントローラに関する。

裁断機で織物、編物、皮革などの被裁断材を裁断する際に、裁断パターンを被裁断材に対して位置合わせしたり、被裁断材の柄に合わせたりする必要がある。この点に関し特許文献１（特開平７−３２４２１３）は、プロジェクターから裁断パターンを被裁断材上に投影し、作業者がハンディコントローラによりプロジェクターからの投影パターンを移動させて、被裁断材に対する位置合わせ等を行うことを開示している。投影パターンの位置調整により裁断のティーチングがなされ、裁断ヘッドは位置合わせ等を行った投影パターンに沿って被裁断材を裁断する。

ここでプロジェクター等を操作するには、ハンディコントローラから上（奧）、下（手前）、右、左などの移動方向を入力する必要がある。裁断機はその一側面に固定コントローラを備えているので、移動方向は裁断機の固定コントローラ側を基準にするのが簡単である。しかしこのようにすると、固定コントローラの反対側からプロジェクター等を操作すると、上下左右の関係が逆転し、作業者の感覚と合わなくなってしまう。

特開平７−３２４２１３

この発明の課題は、裁断機のいずれの側からハンディコントローラを操作する場合でも、手前と奧及び右と左の関係が、作業者の感覚と一致するようにすることにある。

この発明は、裁断ベッドと裁断ヘッドとを備えた裁断機本体と、裁断機に固定のコントローラと、方向指示入力部を備えたハンディコントローラとを備える裁断機において、
方向指示入力部は、上下左右の４方向の入力と回転方向の入力とが自在で、
裁断機本体とハンディコントローラの一方に設けた発信器と、他方に設けた受信器との組合せから成り、裁断機本体の正面側と背面側のいずれにハンディコントローラが位置するかを検出するための検出手段と、
ハンディコントローラが裁断機本体の正面側に位置する場合と背面側に位置する場合とで、方向指示入力部での上下の入力への設定を逆にすると共に左右の入力への設定も逆にし、かつハンディコントローラが裁断機本体の正面側に位置する場合も背面側に位置する場合も回転方向の入力への設定を一定にするように、前記方向指示入力部の設定を切り替える設定手段とを備えていることを特徴とする。

裁断機に対するハンディコントローラの位置が検出できれば、方向指示入力部の設定をどのように切り替えれば良いかが分かる。このためこの発明では、ハンディコントローラを裁断機本体のいずれの側から操作しても、作業者の感覚と一致するように、方向指示入力部の設定を切り替えることができる。従って裁断機の操作が容易になる。

この発明では、前記検出手段は、裁断機本体とハンディコントローラの一方に設けた発信器と、他方に設けた受信器との組合せからなる。このようにすると、簡単に裁断機本体に対するハンディコントローラの位置を検出できる。

前記検出手段はハンディコントローラに設けたジャイロスコープであっても良いが、このようなものは本発明には含まれない。ジャイロスコープによりハンディコントローの向きを検出できる。そして作業者がハンディコントローラを操作する場合、ハンディコントローラの前面が裁断機を向いているはずなので、向きが分かれば、裁断機に対するハンディコントローラの位置が分かり、方向指示入力部の設定を作業者の位置に合わせて切り替えることができる。

裁断ベッド上の被裁断材にパーツの形状の画像を投影するプロジェクターを設けて、ハンディコントローラの方向指示入力部の入力及び設定に従って、前記パーツの形状の画像を移動させると、被裁断材に対してパーツを容易に位置合わせあるいは柄合わせできる。

ハンディコントローラの方向指示入力部の入力及び設定に従って、被裁断材に対して裁断ヘッドを移動させると、作業者の意図に沿って裁断ヘッドを容易に移動させることができる。

実施例の裁断装置の平面図実施例のハンディコントローラと固定コントローラ等のブロック図ハンディコントローラでの上下左右の入力への設定を示す図参考例のハンディコントローラのブロック図実施例での、プロジェクターを用いた位置合わせ等のアルゴリズムを示すフローチャート実施例での、裁断ヘッドへのティーチングアルゴリズムを示すフローチャート

以下に、発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に、周知技術による変更の可能性を加味して解釈されるべきである。

図１〜図６に、実施例とその変形とを示す。図において、２は裁断機で、裁断ベッド３と裁断ヘッド１４とから成る裁断機本体を備えている。４，６はコンベヤで、例えばコンベヤ４は被裁断材を延反して裁断ベッド３上に送り込むコンベヤで、コンベヤ６は裁断済みの被裁断材を搬出するコンベヤである。裁断機本体は固定コントローラ８を備え、１０はハンディコントローラで、作業者が携帯する。また１２はプロジェクターで、裁断ベッド３上の被裁断材に、裁断するパーツ形状を表す投影パターン２６を投影する。裁断ヘッド１４は、アーム２２及びガイドレール２４に沿って水平面内でＸＹの２方向に移動し、裁断刃１６と、裁断開始点と被裁断材の傾きなどを指示するためのレーザーポインター１８、及び被裁断材の画像を撮影するためのカメラ２０を備えている。なおカメラ２０を裁断ヘッド１４とは別に、例えばプロジェクター１２の位置に設けても良い。Ａ１〜Ａ４はアンテナで、例えば異なる周波数の無線信号を送信する。

図２に、ハンディコントローラ１０等の構成を示す。３０，３１は入力部で、このうち入力部３０は方向入力に用い、例えば移動方向を入力するための４個の方向指示ボタン４１〜４４と、回転方向を入力するためのリング４５とを備えている。入力部３１は、適宜のボタンなどから、方向指示以外の入力を受け付ける。なお入力部３０では、ボタン４１〜４４等に代えて、つまみやスティックなどを傾けあるいは回転させて、移動方向と回転方向とを入力するようにしても良い。またタッチパネルなどを設けて、タッチパネルの４隅のいずれの方向にタッチしたかで、移動方向の指示を受け付けるようにしても良い。

４０は送信制御部で、固定コントローラ８への送信を制御する。３２は送受信部で、アンテナＡ１〜Ａ４から受信した信号を、バンドパスフィルタＢ１〜Ｂ４で分離し、ＡＤコンバータ３４でＡＤ変換する。これらの４個の信号の相対的な強弱を比較部３６で比較し、裁断機本体に対して、ハンディコントローラがどの位置にあるかを検出する。

ここで固定コントローラ８がある側を正面、その反対側を背面とする。ハンディコントローラ１０が正面側にあれば、アンテナＡ１，Ａ２からの信号が強く、アンテナＡ４，Ａ３からの信号は弱い。そこで比較部３６で信号Ａ１とＡ４の強弱を比較し、同様に信号Ａ２とＡ３の強弱を比較する。信号Ａ１，Ａ２が信号Ａ４，Ａ３よりも強ければ、ハンディコントローラ１０は正面側にある。その逆の場合、背面側にある。コンベヤ４，６などがない場合、作業者は裁断機２の左右にも立ち入ることができる。この位置も検出する場合、アンテナＡ１からの信号とアンテナＡ２からの信号の強弱を比較し、同様にアンテナＡ４からの信号とアンテナＡ３からの信号の強弱を比較する。

比較部３６により、ハンディコントローラ１０が裁断機２の正面と背面のいずれにあるかが分かる。これに応じて方向設定部３８で、方向指示ボタン４１〜４４からの入力への設定を切り替える。なおリング４５からの入力への設定は、ハンディコントローラ１０の位置によらず一定である。即ち、ハンディコントローラ１０がどの位置にあっても、リング４５を時計回りに回転させると、時計回りの回転とする。

入力部３０からの入力への設定を図３に示す。左側の設定５０は、ハンディコントローラ１０が裁断機の正面側にある際の設定で、上下（裁断機２の奧と手前）並びに左右は通常の意味と一致する。右側の設定５１は、ハンディコントローラ１０が裁断機２の背面側にある場合の設定で、上下左右が通常の意味とは逆転している。

なお仮にハンディコントローラ１０がコンベヤ４の位置にあると、入力部３０のボタン４４を左へ移動とのボタンとし、下のボタン４２を右へ移動のボタンとし、ボタン４１を上へ移動のボタンとし、ボタン４３を下へ移動のボタンとする。ハンディコントローラ１０がコンベヤ６の位置にある場合、ボタン４４を右へ移動のボタンとし、ボタン４２を左へ移動のボタンとし、ボタン４１を下へ移動のボタン、ボタン４３を上へ移動のボタンとする。

以上のように、ハンディコントローラ１０の位置により、入力部３０への入力に対する設定を切り替えることにより、作業者から見た上下左右と、入力部３０での上下左右の意味を一致させる。そして作業者の方向指示に従い、送信制御部４０から送受信部３２を介して、固定コントローラ８と接続されたアンテナＡ１へ信号を送信する。

固定コントローラ８では、ハンディコントローラ１０からの入力に従い、プロジェクター１２を移動させ、あるいはプロジェクター１２内で発生させる画像の位置や傾きを変更することにより、投影パターン２６を変更する。さらにハンディコントローラ１０からの入力に従い、ヘッド移動部１５により裁断ヘッド１４を移動させる。

実施例ではアンテナＡ１〜Ａ４から発信して、ハンディコントローラ１０で受信するようにした。この逆に、ハンディコントローラ１０から無線などを発信してアンテナＡ１〜Ａ４で受信し、各アンテナでの受信強度を比較しても良い。信号は無線に限らず、赤外線、超音波などでも良い。

図４に参考例のハンディコントローラを示す。この変形例ではアンテナＡ１〜Ａ４からの信号の強弱ではなく、ジャイロスコープ５２の信号により、ハンディコントローラ１０の向きを求める。そして作業者はハンディコントローラ１０を裁断機２に向けて持っているものと仮定し、ジャイロスコープ５２からの信号により、方向設定部３８で入力部３０からの入力への設定を切り替える。他の点は実施例と同様である。なおジャイロスコープに限らず、例えば地磁気センサで向きを求めてもよい。

図５に、プロジェクター１２を用いた位置合わせあるいは柄合わせのアルゴリズムを示す。ステップ１で、被裁断材上にパーツ形状の画像を投影する。この時、投影画像は標準位置にある。ステップ２で、作業者の方向指示入力を受け付け、ハンディコントローラの位置もしくは向きにより方向指示入力を解釈し（ステップ３）、それに応じて投影画像を移動させる（ステップ４）。投影画像の位置と傾きなどが良好で、パーツ形状の画像が被裁断材に対して柄合わせあるいは位置合わせに成功すると（ステップ５）、標準位置からの投影画像の移動量を記憶する（ステップ６）。移動量には上下左右の移動量の他、シート材の傾きなどに応じた回動量がある。そして裁断ヘッドの動作を標準に対し、前記移動量だけ変更して裁断を実行する。

図６に、裁断ヘッドに対するティーチングのアルゴリズムを示す。例えばステップ１１で裁断ヘッドのレーザーポインターをオンし、ステップ１２で作業者の方向指示入力を受け付け、図５と同様にして方向指示入力を解釈する（ステップ１３）。そして方向指示入力に従って裁断ヘッドを移動させ（ステップ１４）、裁断の開始点と被裁断材の裁断ベッドに対する傾き方向を入力する。例えば被裁断材の長手方向に沿って２点の位置を入力すると、傾きを入力したことになる。裁断開始点と被裁断材の傾きなどの入力が完了すると（ステップ１５）、裁断の開始点並びに傾きを記憶する（ステップ１６）。

このようにして図５，図６のアルゴリズムで、被裁断材に対するパーツの柄合わせあるいは位置合わせやティーチングを行うことができる。柄合わせとは被裁断材の柄に対してパーツの位置を合わせることで、位置合わせとは被裁断材の位置、傾き、疵などに応じて、パーツの位置を決めることである。柄合わせと位置合わせは類似で、どちらも位置決めである。

プロジェクター及び裁断ヘッドの移動指示の他に、例えばカメラを順次移動させながら、被裁断材を撮影する場合、ハンディコントローラへの方向指示入力を用いて、作業者の意図に沿って容易にカメラを移動させることができる。なお実施例では、固定コントローラを裁断機本体と一体にしたが、固定コントローラは裁断機本体と別体でも構わない。また実施例では方向設定部をハンディコントローラにのみ設けたが、方向設定部をハンディコントローラと固定コントローラの双方、あるいは固定コントローラにのみ設けても構わない。

２裁断機
３裁断ベッド
４，６コンベヤ
８固定コントローラ
１０ハンディコントローラ
１２プロジェクター
１４裁断ヘッド
１５ヘッド移動部
１６裁断刃
１８レーザーポインター
２０カメラ
２２アーム
２４ガイドレール
２６投影パターン
３０，３１入力部
３２送受信部
３４ＡＤコンバータ
３６比較部
３８方向設定部
４０送信制御部
４１〜４４方向指示ボタン
４５リング

５０，５１設定
５２ジャイロスコープ

Ａ１〜Ａ４アンテナ
Ｂ１〜Ｂ４バンドパスフィルタ

Claims

裁断ベッドと裁断ヘッドとを備えた裁断機本体と、裁断機に固定のコントローラと、方向指示入力部を備えたハンディコントローラとを備える裁断機において、
方向指示入力部は上下左右の４方向の入力と回転方向の入力とが自在で、
裁断機本体とハンディコントローラの一方に設けた発信器と、他方に設けた受信器との組合せから成り、裁断機本体の正面側と背面側のいずれにハンディコントローラが位置するかを検出するための検出手段と、
ハンディコントローラが裁断機本体の正面側に位置する場合と背面側に位置する場合とで、方向指示入力部での上下の入力への設定を逆にすると共に左右の入力への設定も逆にし、かつハンディコントローラが裁断機本体の正面側に位置する場合も背面側に位置する場合も回転方向の入力への設定を一定にするように、前記方向指示入力部の設定を切り替える設定手段とを備えていることを特徴とする、裁断機。
裁断ベッド上の被裁断材にパーツの形状の画像を投影するプロジェクターを設けて、ハンディコントローラの方向指示入力部の入力及び設定に従って、前記パーツの形状の画像を移動させることにより、被裁断材に対してパーツを位置合わせあるいは柄合わせするようにしたことを特徴とする、請求項１の裁断機。
ハンディコントローラの方向指示入力部の入力及び設定に従って、被裁断材に対して裁断ヘッドを移動させることを特徴とする、請求項１の裁断機。