JP5889007B2

JP5889007B2 - 裁断装置

Info

Publication number: JP5889007B2
Application number: JP2012017796A
Authority: JP
Inventors: 信夫那須
Original assignee: Namx Co Ltd
Current assignee: Namx Co Ltd
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP2013155458A

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プロッタ型の裁断装置に関する。

被服用の布や皮革の生地を裁断してパターンピースを作製する裁断装置として、プロッタ型の裁断装置がある。この裁断装置は、生地を支持する支持面を有する裁断テーブルと、この裁断テーブルの支持面の上で支持面と平行の平面をなすｘｙ方向に駆動され、内蔵するカッターを作動させて支持面上の生地を裁断する裁断ユニットを有する。この裁断装置は、パターンピースの裁断パターンを表す裁断データが入力され、この裁断データに基づき、裁断ユニットを駆動しながらカッターを作動させて生地を裁断して、パターンピースを作製するようになっている。

この種の裁断装置では、パターンピースの柄合わせや生地の傷の回避を行うため、裁断を実行する前に、裁断テーブルの支持面上に配置した生地に対して裁断パターンの位置を調整可能に形成されたものがある。このような裁断装置として、裁断テーブルの支持面の上方に設置された１つのカメラを備え、このカメラによる生地の撮影画像を裁断パターンと重ね合わせてディスプレイに表示し、ディスプレイを視認する操作者から裁断パターンの移動を指令する入力を受け、入力に対応した位置で裁断を実行するように裁断ユニットを制御するように形成されたものがある。

しかしながら、上記支持面の上方にカメラが設置された裁断装置は、短辺が１メートルかつ長辺が２メートル程度の支持面を１つのカメラで撮影するので、生地の柄や傷を正確に把握するためには高精細の画像を撮影する必要がある。したがって、高性能のカメラが必要であると共に、撮影画像のデータ量が大きくなって、装置コストの上昇を招く不都合がある。また、１つのカメラで支持面の全範囲を撮影するので撮影画像の周縁部の歪みが大きく、裁断パターンの調整に関する精度が低下する恐れがある。また、１つのカメラで支持面の全範囲を撮影するので、カメラの設置位置が支持面から離れるため、生地の柄や傷の鮮明な撮影画像を得難いという問題がある。

これらの問題を解決するため、従来、カッターヘッドにカメラを搭載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、裁断テーブルの支持面に生地を配置すると、生地の上でカメラの撮影動作とカッターヘッドの所定距離の移動とを繰り返して、隣り合う領域の撮影画像を連続して取得する。こうして得られた複数の撮影画像を画像処理により繋ぎ合わせ、生地の広範囲の画像を作製し、作製した画像に対して裁断パターンの位置を調整している。

特開２００３−２４５８９３号公報

しかしながら、特許文献１の裁断装置は、カッターヘッドに設置されたカメラで生地を撮影するので、生地の撮影が完了するまで、カッターヘッドによる生地の裁断動作を行うことができない。したがって、支持面に原反から生地を引き出す工程から始まり、生地に関する裁断パターンの調整を行う工程と、裁断を実行する工程を経てパターンピースを回収する工程までにかかるサイクルタイムが長くなり、パターンピースの製造効率の低下を招く問題がある。

そこで、本発明の課題は、シート材に対する裁断パターンの位置調整が可能なプロッタ型の裁断装置において、シート材の支持面上への設置から、裁断パターンの位置調整と、裁断の実行とを経てパターンピースを取得するまでのサイクルタイムを効果的に短縮できる裁断装置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と、
上記支持面上のシート材を裁断するカッターを有し、上記支持面と平行のカッター移動面に沿って移動するカッターヘッドと、
上記支持面上のシート材を撮影するカメラを有し、上記カッター移動面の上方に位置して支持面と平行のカメラ移動面に沿って移動するカメラヘッドと、
上記カメラヘッドを、裁断パターンの初期座標に対応する位置に移動させるカメラ初期移動部と、
上記裁断パターンの初期座標に対応する位置でカメラヘッドのカメラが撮影した撮影画像に基づいて、裁断パターンの初期座標に対応する位置と、シート上における裁断パターンの適正位置との間の差分を画像処理により抽出する差分抽出部と、
上記差分抽出部によって抽出された差分に基づいて、上記裁断パターンの座標を修正する座標修正部と、
上記座標修正部で座標が修正された裁断パターンに沿ってシート材の裁断を行うように上記カッターヘッドを制御するカッター制御部と
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、支持面上に支持されたシート材が、カッター移動面に沿って移動するカッターヘッドに内蔵されたカッターで裁断される。シート材を裁断する前に、シート材の裁断形状である裁断パターンがシート材に対して適正な位置にあるか否かを、カメラ移動面に沿って移動するカメラヘッドに内蔵されたカメラでシート材を撮影して確認する。まず、支持面上にシート材が支持されると、カメラ初期移動部により、上記カメラヘッドが裁断パターンの初期座標に対応する位置に移動させられる。上記カメラ初期移動部によりカメラヘッドが移動させられると、上記カメラヘッドのカメラにより、シート材の上記裁断パターンの初期座標に対応する位置の周辺部分が撮影される。この撮影画像に基づいて、差分抽出部により、裁断パターンの初期座標に対応する位置と、シート上における裁断パターンの適正位置との間の差分が抽出される。ここで、差分抽出部は、裁断パターンの初期座標に対応する位置が、適正位置としてシート材に関して予め設定された織目や、模様や、トンボ等の基準位置と一致しているか否かを画像処理により判断し、初期座標に対応する位置と基準位置とが一致していない場合、初期座標に対応する位置と基準位置との間の差分を抽出する。差分抽出部で抽出された差分に基づいて、裁断パターンの座標が座標修正部により修正される。カッター制御部により、座標修正部で座標が修正された裁断パターンに沿ってシート材の裁断を行うように、カッターヘッドが制御される。カメラヘッドが移動するカメラ移動面は、カッターヘッドが移動するカッター移動面の上方に位置するので、カッターヘッドの作動中に、カッターヘッドの位置と異なる位置でカメラヘッドを作動させることができる。したがって、カッターヘッドで所定の裁断パターンの裁断を行うのと同時に、カメラ初期移動部でカメラヘッドを他の裁断パターンの初期座標に対応する位置に移動させ、差分抽出部で上記他の裁断パターンの初期座標に対応する位置と基準位置との間の差分を抽出し、座標修正部で上記他の裁断パターンの座標を修正することができる。すなわち、上記所定の裁断パターンの裁断中に、上記他の裁断パターンの位置の調整を行うことができる。その結果、シート材の支持面上への設置から、シート材上の裁断パターンの位置調整と、裁断の実行とを経てパターンピースを取得するまでのサイクルタイムを効果的に短縮でき、パターンピースの製造効率を効果的に向上できる。

本発明の他の側面による裁断装置は、シート材を支持する支持面と、
上記支持面上のシート材を裁断するカッターを有し、上記支持面と平行のカッター移動面に沿って移動するカッターヘッドと、
上記支持面上のシート材を撮影するカメラを有し、上記カッター移動面の上方に位置して支持面と平行のカメラ移動面に沿って移動するカメラヘッドと、
上記カメラヘッドを、裁断パターンの初期座標に対応する位置に移動させるカメラ初期移動部と、
上記カメラによるシート材の撮影画像を表示する表示装置と、
上記表示装置に表示されたシート材の撮影画像内に、上記裁断パターンの適正な位置を指定する入力を受ける位置指定入力部と、
上記裁断パターンの座標を、上記位置指定入力部への入力に対応する位置の座標に変更して修正する座標修正部と、
上記座標修正部で座標が修正された裁断パターンに沿ってシート材の裁断を行うように上記カッターヘッドを制御するカッター制御部と
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、支持面上に支持されたシート材が、カッター移動面に沿って移動するカッターヘッドに内蔵されたカッターで裁断される。シート材を裁断する前に、シート材の裁断形状である裁断パターンがシート材に対して適正な位置にあるか否かを、カメラ移動面に沿って移動するカメラヘッドに内蔵されたカメラでシート材を撮影して確認する。まず、支持面上にシート材が支持されると、カメラ初期移動部により、上記カメラヘッドが裁断パターンの初期座標に対応する位置に移動させられる。上記カメラ初期移動部によりカメラヘッドが移動させられると、上記カメラヘッドのカメラにより、シート材の上記裁断パターンの初期座標に対応する位置の周辺部分が撮影される。上記カメラヘッドのカメラで撮影されたシート材の撮影画像は、表示装置に表示される。この表示装置に表示された撮影画像を視認した操作者により、位置指定入力部に、上記撮影画像内に裁断パターンの適正な位置を指定する入力が行われる。座標修正部により、上記裁断パターンの座標が、上記位置指定入力部への入力に対応する位置の座標に変更されて修正される。カッター制御部により、座標修正部で座標が修正された裁断パターンに沿ってシート材の裁断を行うように、カッターヘッドが制御される。カメラヘッドが移動するカメラ移動面は、カッターヘッドが移動するカッター移動面の上方に位置するので、カッターヘッドの作動中に、カッターヘッドの位置と異なる位置でカメラヘッドを作動させることができる。したがって、カッターヘッドで所定の裁断パターンの裁断を行うのと同時に、カメラ初期移動部でカメラヘッドを他の裁断パターンの初期座標に対応する位置に移動させ、位置指定入力部に上記他の裁断パターンの適正な位置を指定する入力が行われ、座標修正部で上記他の裁断パターンの座標を修正することができる。すなわち、上記所定の裁断パターンの裁断中に、上記他の裁断パターンの位置の調整を行うことができる。その結果、シート材の支持面上への設置から、シート材上の裁断パターンの位置調整と、裁断の実行とを経てパターンピースを取得するまでのサイクルタイムを効果的に短縮でき、パターンピースの製造効率を効果的に向上できる。

一実施形態の裁断装置は、上記カメラの位置の変更を指令する入力を受けるカメラ位置変更入力部と、
上記カメラ位置変更入力部への入力に応じて、上記カメラヘッドを移動させるカメラ位置変更部と、
上記表示装置に、上記カメラヘッドの位置する座標に対応する照準点を上記カメラの撮影画像と重ね合わせて表示させる照準表示部と、
上記位置指定入力部への入力に対応して、上記カメラヘッドの位置する座標を上記座標修正部に出力する座標出力部と
を備える。

上記実施形態によれば、表示装置に表示された撮影画像を視認する操作者により、カメラの位置の変更を指令する入力がカメラ位置変更入力部へ入力され、このカメラ位置変更入力部への入力に応じて、カメラ位置変更部によりカメラヘッドが移動させられる。カメラ位置変更部によるカメラヘッドの移動により、照準表示部によって撮影画像と重ね合わせて表示された照準点と、シート材の撮影画像とが相対的に移動する。その結果、照準点が、シート材の織目や、模様や、トンボ等の基準位置と一致すると、操作者により、位置指定入力部に、上記照準点の位置を裁断パターンの適正な位置に指定する入力が行われる。この位置指定入力部への入力に対応して、カメラヘッドの位置する座標が座標出力部により座標修正部へ出力され、上記裁断パターンの座標が、上記照準点に対応する座標に変更されて修正される。このように、カメラヘッドの座標に対応する照準点をカメラの撮影画像と重ね合わせて表示装置に表示し、この撮影画像を視認する操作者がカメラ位置変更入力部への入力を行って照準点を基準位置に一致させるように構成することにより、撮影画像から基準位置を抽出する画像処理を行うことなく、簡易な処理により、裁断パターンの座標の修正を行うことができる。

一実施形態の裁断装置は、上記カメラの位置の変更を指令する入力を受けるカメラ位置変更入力部と、
上記カメラ位置変更入力部への入力に応じて、上記カメラヘッドを移動させるカメラ位置変更部と、
上記表示装置に表示される撮影画像内の点を選択する画像点選択部と、
上記位置指定入力部への入力に対応して、上記画像点選択部で選択された点に対応する座標を上記座標修正部に出力する座標出力部と
を備える。

上記実施形態によれば、表示装置に表示された撮影画像を視認する操作者により、カメラの位置の変更を指令する入力がカメラ位置変更入力部へ入力され、このカメラ位置変更入力部への入力に応じて、カメラ位置変更部によりカメラヘッドが移動させられる。カメラ位置変更部によるカメラヘッドの移動に伴い、表示装置に、シート材の織目や、模様や、トンボ等の基準位置が表示されると、操作者により画像点選択部が操作され、撮影画像内の上記基準位置に対応する点が選択される。この後、操作者により、位置指定入力部に、上記画像点選択部で選択された点を裁断パターンの適正な位置に指定する入力が行われる。この位置指定入力部への入力に対応して、上記画像点選択部で選択された点に対応する座標が座標出力部により座標修正部へ出力され、上記裁断パターンの座標が、上記画像点選択部で選択された点に対応する座標に変更されて修正される。このように、カメラ位置変更部によりカメラの位置を変更し、位置が変更されたカメラの撮影画像の中から画像点選択部により、シート材の基準位置に対応する点を選択するように構成することにより、精度よく裁断パターンの座標の修正を行うことができる。

一実施形態の裁断装置は、上記支持面上のシート材に裁断パターンを投射するパターン投射部と、
上記支持面上のシート材への裁断パターンの投射位置を変更する旨の入力を受ける投射位置変更入力部と、
上記投射位置変更入力部への入力に基づいて、上記裁断パターンの初期座標を更新する初期座標更新部とを備える。

上記実施形態によれば、パターン投射部により、支持面上のシート材に裁断パターンが投射されることにより、シート材上の裁断パターンの位置を直接確認することができる。例えばシート材の柄や織目に合わせたり、シート材の傷を避けたりする場合、操作者により、支持面上のシート材への裁断パターンの投射位置を変更する指令が投射位置変更入力部に入力される。この投射位置変更入力部への入力に基づいて、初期座標更新部により、裁断パターンの初期座標が更新される。詳しくは、初期座標が、予め設定された値から、上記投射位置変更入力部を通じて入力された変更後の投射位置に対応する値に更新される。この更新後の裁断パターンの初期座標に基づいて、カメラ初期移動部によりカメラヘッドが移動させられ、更新された初期座標に対応する位置の周辺部分がカメラで撮影される。このように、裁断を行うシート材に裁断パターンを投射して投射位置を変更することにより、実際のシート材の状態を観察しながら裁断パターンの位置を調節することができる。更に、裁断パターンの投射像により位置の調整を行って初期座標を更新した後、この更新された初期座標に対応する位置の周辺部分が撮影され、この撮影画像に基づいて裁断パターンの座標が修正される。したがって、操作者は、シート材を直接視認して裁断パターンの位置を調整する第１の位置調整と、表示装置を視認してシート材の撮影画像により裁断パターンの位置を調整する第２の位置調整とを行うことにより、裁断パターンの位置を効率的かつ高精度に修正することができる。

一実施形態の裁断装置は、上記カメラヘッドを移動自在に支持して上記支持面の長辺に延在するヘッドレールと、
上記ヘッドレールの両端に設けられた２つのキャリッジを、上記ヘッドレールの延在方向と直角の方向に移動自在に支持すると共に、上記支持面の短辺に沿って配置された２つの門型のキャリッジレールとを備える

上記実施形態によれば、カメラヘッドがヘッドレールに移動自在に支持され、このヘッドレールの両端のキャリッジがキャリッジレールによってヘッドレールの延在方向と直角の方向に移動自在に支持されることにより、上記カメラヘッドは、支持面の上に位置して支持面と平行のカメラ移動面に沿って移動可能に形成される。また、門型の上記キャリッジレールが、支持面の短辺に沿って配置されるので、支持面の長辺を横切って支持面の内側へアクセスする作業が容易になる。したがって、支持面上にシート材を配置する作業や、裁断されたパターンピースや端切れを支持面から撤去する作業を、容易に行うことができる。

本発明の実施形態の裁断装置を示す斜視図である。実施形態の裁断装置を支持面の長辺の側から見た側面図である。実施形態の裁断装置の裁断パターンの調整機能に関するブロック図である。シート材における裁断パターンの位置を調整する様子を示す平面図である。他のシート材における裁断パターンの位置を調整する様子を示す平面図である。他のシート材における裁断パターンの位置を調整する様子を示す平面図である。変形例の裁断装置の裁断パターンの調整機能に関するブロック図である。変形例の裁断装置の裁断パターンの調整機能に関するブロック図である。

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Ｃは、裁断テーブル１と、カッターユニット２と、カメラユニット５と、制御装置４とで大略構成されている。

裁断テーブル１は、シート材としての布地３を支持する支持面１１をテーブル本体１０の上側面に有し、長辺が延在する方向（以下、長辺方向という）の一端部に、布地３のロール３１が載置される載置アーム３２を有する。なお、裁断テーブル１の長辺方向の一端側に、裁断テーブル１と別体の解反機を設置し、解反機にロール３１を載置してもよい。支持面１１の長辺は裁断テーブル１の長辺と同じ方向に延在し、支持面１１の短辺は裁断テーブル１の短辺と同じ方向に延在している。裁断テーブル１には、ロール３１の布地３を長辺方向の他端側に向かって引き出すベルトコンベヤが内蔵されている。ベルトコンベヤは、裁断テーブル１の長辺方向の両端に内蔵されて、裁断テーブル１の短辺が延在する方向（以下、短辺方向という）に延在する図示しないプーリの間に、コンベヤベルトが掛け渡されて構成されている。このベルトコンベヤのコンベヤベルトの上側部の表面が、裁断テーブル１の上側面に露出して、支持面１１として機能する。コンベヤベルトは、基布に立毛が編み込まれてなるモケット状のシートで形成されている。裁断テーブル１には、ベルトコンベヤの動作を制御する制御部が内蔵されている。

カッターユニット２は、布地３を裁断するカッターを有するカッターヘッド２１が、裁断テーブル１の短辺方向に延在するヘッドレール２２に係合して移動自在に支持されている。ヘッドレール２２の両端には２つのキャリッジ２３，２３が設けられ、これらのキャリッジ２３，２３は、裁断テーブル１の支持面１１の長辺の両側に内蔵されたキャリッジレールによって支持面１１の長辺方向に移動自在に支持されている。カッターヘッド２１は、布地３を裁断するカッターとしての回転刃と固定刃を内蔵している。カッターヘッド７は、固定刃に対して回転刃を回転させつつ、ヘッドレール２２に沿って支持面１１の短辺方向に移動すると共に、２つのキャリッジ２３，２３により支持面１１の長辺方向に移動することにより、裁断テーブル１の支持面１１と平行のカッター移動面に沿って移動しながら布地３の裁断を行う。カッターヘッド２１には、カッターユニット２の動作を制御する制御部が内蔵されている。

カメラユニット５は、布地を撮影するカメラを有するカメラヘッド５１が、裁断テーブル１の長辺方向に延在するヘッドレール５２に係合して移動自在に支持されている。ヘッドレール５２の両端には２つのキャリッジ５３，５３が設けられ、これらのキャリッジ５３，５３は、裁断テーブル１の短辺方向に延在するキャリッジレール５４，５４に係合して移動自在に支持されている。カメラユニット５は、ヘッドレール５２に沿って支持面１１の長辺方向に移動すると共に、キャリッジ５３により支持面１１の短辺方向に移動することにより、裁断テーブル１の支持面１１と平行のカメラ移動面に沿って移動する。カメラユニット５は、カメラ移動面に沿って移動する際に、カメラによる布地３の撮影が可能になっている。カメラヘッド５１には、カメラユニット５の動作を制御する制御部が内蔵されている。

制御装置４は、裁断テーブル１に接続され、裁断テーブル１、カッターユニット２及びカメラユニット５の制御部と通信を行って裁断テーブル１とカッターユニット２とカメラユニット５の動作に必要な情報処理を行う。制御装置４は、市販のノート型パーソナルコンピュータによって構成されており、操作者に操作されるコントローラ４１に接続されている。制御装置４は、カメラユニット５のカメラで撮影された撮影画像を表示する表示装置としてのディスプレイ４２を有する。ディスプレイ４２は、カメラの撮影画像のほか、裁断装置Ｃの操作に関する操作画像が表示される。コントローラ４１は、裁断装置Ｃの操作や、裁断パターンの調整に関する各種の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。なお、制御装置４と同様の機能を有するハードウェア又はソフトウェアを裁断テーブル１に内蔵し、裁断テーブル１や、裁断テーブル１のカッターユニット２のキャリッジ２３等に、タッチパネル等で形成された各種の入力部を設けてもよい。

図２は、実施形態の裁断装置Ｃを支持面の長辺の側から見た側面図である。図１及び２に示すように、裁断テーブル１の支持面１１には、短辺の両側にカメラユニット５の門型のキャリッジレール５４，５４が設置されている一方、長辺に沿って設置されたカッターユニット２のキャリッジレールは長辺の両側に内蔵されている。このような構造により、支持面１１の長辺を横切って支持面１１の内側へアクセスする作業が容易になっている。したがって、支持面１１上に布地３を配置する作業や、裁断されたパターンピースや端切れを支持面１１から撤去する作業を、容易に行うことができる。

図３は、裁断装置Ｃの裁断パターンの調整機能に関するブロック図である。

カッターユニット２に設けられたカッター制御部２７は、制御装置４から裁断データが入力され、入力された裁断データに沿ってカッターヘッド２１の移動と回転刃の動作を制御して、カッターユニット２の動作を制御する。

カメラユニット５に設けられたカメラ制御部５５は、カメラ位置変更部として機能し、操作者のコントローラ４１への入力に対応する移動指令を受けて、カメラヘッド５１の移動を制御する。また、カメラ制御部５５は、カメラの撮影画像のデータを画像処理部６０に出力すると共に、カメラヘッド５１の位置を表す座標を座標出力部４５に出力する。

画像処理部６０は、カメラヘッド５１の位置する座標に対応する照準点の画像を生成する照準生成部６３を有する。画像処理部６０は、カメラ制御部５５から受けた撮影画像のデータに、上記照準生成部６３で生成された照準点を重ね合わせ、ディスプレイ４２に出力する。これにより、ディスプレイ４２に、カメラユニット５のカメラの撮影画像に重ね合わせて、カメラ制御部５５から出力される座標に相当する照準点が表示される。このように、上記照準生成部６３を有する画像処理部６０が、照準表示部として機能する。

座標出力部４５は、カメラ制御部５５から入力された座標データを、コントローラ４１の決定ボタン４６から決定指令を受けたときに、座標修正部４４に出力する。

コントローラ４１は、ディスプレイ４２に表示されたカメラの撮影画像を視認する操作者によって操作され、カメラ移動ボタン４７と決定ボタン４６を有する。

コントローラ４１のカメラ移動ボタン４７は、カメラヘッド５１の移動方向と移動量の指令が操作者によって入力され、カメラ移動ボタン４７への入力に伴う移動指令がカメラ制御部５５へ出力される。コントローラ４１から移動指令を受けるに伴い、カメラ制御部５５により、カメラヘッド５１の位置が変更される。その結果、ディスプレイ４２に表示されるカメラの撮影画像の布地３上の位置が変更される。このように、カメラ移動ボタン４７は、カメラ位置変更入力部として機能する。なお、カメラ位置変更入力部としては、ディスプレイ４２に操作の入力を受ける入力領域を表示し、この入力領域にマウスやスタイラスペン等を通じて操作に関する指令を入力するように構成されてもよい。また、カメラ位置変更入力部は、パーソナルコンピュータで構成された制御装置４のキーボードで形成されてもよい。

コントローラ４１の決定ボタン４６は、操作者に押下されると、ディスプレイ４２に表示された撮影画像内の照準点に対応する座標を、裁断パターンの新たな座標に決定する旨の決定指令を座標出力部４５に出力する。このように、決定ボタン４６は、位置指定入力部として機能する。なお、位置指定入力部は、パーソナルコンピュータで構成された制御装置４のキーボードで形成されてもよい。

記憶部４３は、裁断パターンを表す裁断データが格納されており、パーソナルコンピュータで構成された制御装置４のハードディスクや他の記憶媒体により形成される。記憶部４３に格納された裁断データは、裁断パターンの形状を表すデータと、裁断パターンの初期座標を表すデータを含む。記憶部４３の裁断データは座標修正部４４に出力され、座標に関する処理が行われる。

座標修正部４４は、裁断データの座標を、決定ボタン４６から決定指令を受けた座標出力部４５により出力されたカメラヘッド５１の座標に修正し、この座標が修正された裁断データをカッター制御部２７に出力する。

次に、上記構成の裁断装置Ｃにより、布地３を裁断パターンに沿って裁断してパターンピースを得る方法を説明する。

まず、操作者が、載置アーム３２に載置されたロール３１から布地３を引き出し、引き出した布地３の端部を支持面１１の一端部に配置し、ベルトコンベヤを作動させて布地３を一端から他端に向けて送る。これにより、布地３が支持面１１の表面に配置される。

布地３が支持面１１の表面に配置されると、操作者がコントローラ４１を通じて制御装置４に裁断の開始を示す入力を行う。制御装置４に裁断の開始を示す入力が行われると、記憶部４３に格納された裁断パターン７１の裁断データが読み出され、カメラ制御部５５により、裁断パターン７１に予め設定された初期座標に対応する位置にカメラヘッド５１が移動させられる。ここで、カメラ制御部５５はカメラ初期移動部として機能する。

裁断パターン７１は、布地３に対してカッターヘッド２１のカッターで形成する裁断線の形状であり、布地３には、裁断パターン７１の基準位置を示すトンボ３３が布地３に予め印刷されている。なお、トンボ３３と共に、裁断パターン７１が布地３に印刷されていてもよい。

カメラヘッド５１が、裁断パターン７１の裁断データに予め設定された初期座標に対応する位置に移動すると、この裁断データにより表される裁断パターン７１の位置の調整を開始する。まず、裁断パターン７１の初期座標に対応する位置に移動したカメラヘッド５１のカメラにより、布地３の上記裁断パターン７１の初期座標に対応する位置の周辺部分が撮影される。カメラヘッド５１のカメラで撮影された布地３の撮影画像は、画像処理部６０で照準６６を表す画像が重ね合わされてディスプレイ４２に出力される。照準６６は、直交する２つの照準線によって示され、２つの照準線の交点６６ａが、カメラヘッド５１の位置座標に対応する点を表すように、ディスプレイ４２に表示される。

図４は、布地３のトンボ３３に基づいて裁断パターン７１の位置合わせを行う様子を示す図である。図４（ａ）は、照準点６６ａをトンボ３３に一致させた状態の裁断パターン７１を示す図であり、図４（ｂ）は、照準６６をトンボ３３に一致させる前に、カメラヘッド５１のカメラで撮影された布地３の撮影画像と照準６６を示す図である。裁断パターン７１は、布地３の柄３８との関係が適正となるように、基準位置に対応する初期座標が設定されて裁断データに付加されている。しかしながら、初期座標に基づいて布地３上に裁断パターン７１を配置すると、布地３が支持面１１上に引き出される際のずれや機械誤差等に起因して、布地３上の適正位置に対してずれが生じることが多い。すなわち、図４（ｂ）に示すように、カメラヘッド５１が初期座標位置に移動させられたとき、カメラヘッド５１の位置座標に相当する照準点６６ａと、裁断パターンの基準位置であるトンボ３３との間にずれが生じる。この場合、操作者は、ディスプレイ４２に表示された撮影画像を視認し、撮影画像中のトンボ３３が照準点６６ａと一致するように、コントローラ４１のカメラ移動ボタン４７にカメラヘッド５１の移動方向と移動量を入力する。カメラ移動ボタン４７の移動指令を受けたカメラ制御部５５は、カメラユニット５を駆動してカメラヘッド５１の位置を移動させる。操作者は、ディスプレイ４２を通じて、移動後のカメラヘッド５１のカメラの撮影画像中の照準点６６ａがトンボ３３と一致したことを視認すると、コントローラ４１の決定ボタン４６を押下する。決定ボタン４６の押下により、座標出力部４５に決定指令が出力され、決定指令を受けた座標出力部４５は、移動後のカメラヘッド５１の座標を示す座標データをカメラ制御部５５から受け取り、この座標データを座標修正部４４に出力する。座標修正部４４は、裁断パターン７１の裁断データの初期座標を、照準点６６ａに相当する座標に修正し、カッター制御部２７に出力する。カッター制御部２７は、この裁断データに従ってカッターユニット２を制御し、カッターヘッド２１が作動して布地３の裁断を開始する。

カッターヘッド２１が裁断パターン７１の裁断を開始すると、制御装置４の制御により、隣接する裁断パターン７２の位置調整が開始される。すなわち、最初の裁断パターン７１の裁断を開始したことに伴い、隣接する裁断パターン７２の裁断データが記憶部４３から読み出され、カメラ制御部５５により、裁断パターン７２に予め設定された初期座標に対応する位置にカメラヘッド５１が移動させられる。これにより、裁断パターン７２に予め設定された初期座標に対応する位置の布地３の撮影画像がディスプレイ４２に表示される。ディスプレイ４２に表示された撮影画像を視認する操作者により、裁断パターン７１と同様にして、裁断パターン７２のためのトンボ３４に照準点６６ａを合わせる作業が行われて、裁断パターン７２の位置調整が行われる。

本実施形態の裁断装置Ｃは、カメラヘッド５１が移動するカメラ移動面が、カッターヘッド２１が移動するカッター移動面の上方に位置するので、カッターヘッド２１が裁断パターン７１の裁断を行うのと同時に、カメラヘッド５１の撮影画像により、隣接する裁断パターン７２の位置の調整を行うことができる。したがって、布地３の全ての裁断パターン７１，７２，・・・について、裁断位置の調整を行いながら、裁断を途切れなく連続して行うことができる。その結果、布地３を支持面１１上に設置する作業から、布地３上の裁断パターン７１，７２，・・・の位置を調整し、裁断を実行して裁断パターン７１，７２，・・・の形状のパターンピースを取得するまでにかかるサイクルタイムを効果的に短縮できる。したがって、この裁断装置Ｃは、パターンピースの製造効率を効果的に向上できる。

また、本実施形態の裁断装置Ｃは、操作者が決定ボタン４６を押下したときのカメラヘッド５１の位置座標を示す照準点６６ａの座標を、裁断パターン７１，７２，・・・の新たな座標に修正するので、撮影画像から照準点６６ａに相当する座標を解析するための画像処理が不要である。したがって、裁断装置Ｃの構成を簡易にでき、比較的安価に裁断装置Ｃを作製することができる。

上記実施形態において、裁断パターン７１の位置調整を行う際、布地３に印刷された基準位置としてのトンボ３３に照準点６６ａを合わせることにより、裁断パターン７１の適正な位置を指定したが、基準位置としての模様や織目に照準点６６ａを合わせることにより、裁断パターンの適正な位置を指定してもよい。図５は、チェック柄３５を有する布地３を裁断して裁断パターン７３を作製する場合において、布地３のチェック柄３５に基づいて裁断パターン７３の位置合わせを行う様子を示す図である。図５（ａ）は、照準６６をチェック柄３５に一致させた状態の裁断パターン７３を示す図である。この裁断パターン７３は、布地３のチェック柄３５との関係が適正となるように、基準位置であるチェック柄３５の交点３５ａに初期座標が設定されて裁断データに付加されている。図５（ｂ）に示すように、カメラヘッド５１が裁断パターン７３の初期座標に相当する位置に移動させられた際の撮影画像において、布地３のチェック柄３５の交点３５ａと照準点６６ａとがずれている場合、操作者は、コントローラ４１のカメラ移動ボタン４７を操作してカメラヘッド５１を移動させる。カメラヘッド５１の移動により、照準点６６ａがチェック柄３５の交点３５ａと一致すると、操作者が決定ボタン４６を押下し、これにより、裁断パターン７３の初期座標が照準点６６ａで示されるカメラヘッド５１の座標に修正され、裁断パターン７３がチェック柄３５に対して適正な位置に調整される。

図６は、ボーダー状の織目３６を有する布地３を裁断して裁断パターン７４を作製する場合において、布地３の織目３６に基づいて裁断パターン７４の位置合わせを行う様子を示す図である。図６（ａ）は、照準６６をボーダー状の織目３６に一致させた状態の裁断パターン７４を示す図である。この裁断パターン７４は、布地３の織目３６との関係が適正となるように、基準位置であるボーダー状の織目３６に沿う点に初期座標が設定されて裁断データに付加されている。図６（ｂ）に示すように、カメラヘッド５１が裁断パターン７４の初期座標に相当する位置に移動させられた際の撮影画像において、布地３のボーダー状の織目３６と照準６６の照準線６６ｂとがずれている場合、操作者は、コントローラ４１のカメラ移動ボタン４７を操作してカメラヘッド５１を移動させる。カメラヘッド５１の移動により、照準線６６ｂがボーダー状の織目３６に一致すると、操作者が決定ボタン４６を押下し、これにより、裁断パターン７４の初期座標が照準点６６ａで示されるカメラヘッド５１の座標に修正され、裁断パターン７４が織目３６に対して適正な位置に調整される。

また、上記実施形態において、操作者が決定ボタン４６を押下すると、裁断データの座標を、ディスプレイ４２に撮影画像と重ねて表示される照準点６６ａに対応するカメラヘッド５１の座標に修正したが、ディスプレイ４２に表示された撮影画像の任意の点を選択し、選択した点に対応する座標に修正してもよい。このような基準座標の付与方法は、図７のブロック図に示すような構成により実現することができる。

図７は、変形例の裁断装置Ｃの裁断パターンの調整機能に関するブロック図である。図７において、図３と同一の機能を有する部分には同一の符号を記載し、詳細な説明を省略する。

変形例の裁断装置Ｃは、カメラ制御部５５から、カメラの撮影画像を表す画像データとカメラヘッド５１の座標を表す座標データを受け取る画像処理部６０を有する。画像処理部６０は、ディスプレイ４２に、カメラ制御部５５から受けた撮影画像に重ねて、撮影画像中の点を選択するためのカーソルをディスプレイ４２に表示させるカーソル表示部６４を有する。カーソル表示部６４は、コントローラ４１のカーソル移動ボタン４８への操作者からの入力に応じたカーソル移動指令をコントローラ４１から受け、この移動指令に基づいて、ディスプレイ４２中のカーソルを移動させる。また、画像処理部６０は、カメラ制御部５５からの座標データと、決定ボタン４６が押下されたときの撮影画像中のカーソル位置とに基づいて、生地３上のカーソルに相当する点の座標を出力する座標出力部６２を有する。座標出力部６２から出力された座標のデータは、座標修正部４４に入力される。

図７の変形例の裁断装置Ｃでは、次のようにして裁断パターン７１の位置を調節する。まず、記憶部４３に格納された裁断パターン７１の裁断データが読み出されると、カメラ制御部５５により、裁断パターン７１の初期座標に対応する位置にカメラヘッド５１が移動させられ、布地３の初期座標に対応する位置の周辺がカメラで撮影される。カメラの撮影画像は、画像処理部６０でカーソルの画像が重ね合わされて、ディスプレイ４２に表示される。操作者は、ディスプレイ４２に表示された撮影画像を視認し、コントローラ４１のカメラ移動ボタン４７を操作して、ディスプレイ４２に布地３のトンボ３３が表示されるように、カメラヘッド５１の位置を調整する。ディスプレイ４２にトンボ３３が表示されると、操作者は、カーソル移動ボタン４８を操作して撮影画像中のトンボ３３にカーソルを一致させる。このように、カーソル移動ボタン４７とカーソル表示部６４により、画像点選択部が構成される。撮影画像中のトンボ３３にカーソルが一致すると、操作者によりコントローラ４１の決定ボタン４６が押下され、画像処理部６０の座標出力部６２により、カーソルに一致する点に対応する座標が特定されて座標修正部４４に出力される。座標修正部４４は、裁断パターン７１の裁断データの初期座標を、画像処理部６０から受け取った座標に修正し、座標を修正した裁断データをカッター制御部２７に出力する。

このように、変形例の裁断装置Ｃによれば、操作者によるカメラ移動ボタン４７への入力に基づいてカメラの位置を変更した後、位置が変更されたカメラの撮影画像の中からカーソル表示部６４とカーソル移動ボタン４８により、布地３のトンボ３３や柄等の基準位置に対応する点が選択できるので、精度よく裁断パターン７１の位置座標の修正を行うことができる。

図８は、変形例の裁断装置Ｃの裁断パターンの調整機能に関するブロック図である。図８において、図３と同一の機能を有する部分には同一の符号を記載し、詳細な説明を省略する。

変形例の裁断装置Ｃは、カメラ制御部５５から、カメラの撮影画像を表す画像データとカメラヘッド５１の座標を表す座標データを受け取る画像処理部６０を有する。画像処理部６０は、カメラの撮影画像に基づいて、裁断パターンの初期座標に対応する位置と、シート上における裁断パターンの適正位置との間の差分を抽出する差分抽出部６１を有する。差分抽出部６１は、裁断パターンの初期座標に対応する位置が、シート材の織目や、模様や、トンボ等によって予め設定された基準位置、すなわち、適正位置と一致しているか否かを、画像処理により判断する。初期座標に対応する位置と基準位置とが一致していない場合、差分抽出部６１は、初期座標に対応する位置と基準位置との間の差分を抽出し、差分に関する情報を座標出力部６２に出力する。座標出力部６２は、初期座標の位置と基準位置との差分と初期座標に基づいて、適正位置の座標を生成する。さらに、画像処理部６０は、差分抽出部６１が認識した基準位置を、撮影画像上にポインタ等で示してディスプレイ４２に表示する。画像処理部６０は、操作者による決定ボタン４６の押下に伴って決定ボタン４６から出力される決定指令を受けると、座標出力部６２に適正位置の座標を表す座標データを座標修正部４４に出力させるようになっている。

図８の変形例の裁断装置Ｃでは、次のようにして裁断パターン７１の位置を調節する。まず、記憶部４３に格納された裁断パターン７１の裁断データが読み出されると、カメラ制御部５５により、裁断パターン７１の初期座標に対応する位置にカメラヘッド５１が移動させられ、布地３の初期座標に対応する位置の周辺がカメラで撮影される。カメラの撮影画像が画像処理部６０に入力され、画像処理部６０の差分抽出部６１は、撮影画像中の裁断パターンの初期座標に対応する位置が、裁断パターン７１のトンボ３３と一致しているか否かを判断する。裁断パターンの初期座標の位置がトンボ３３と一致していない場合、差分抽出部６１は、初期座標の位置とトンボ３３の間の差分を撮影画像から抽出し、座標出力部６２に出力する。ここで、初期座標の位置とトンボ３３の間の差分は、座標を構成する各成分（例えばｘ座標と、これに直交するｙ座標）の差分値によって表すことができる。また、初期座標の位置とトンボ３３の間の差分は、初期座標の位置とトンボ３３の間の離隔距離によって表すことができる。差分抽出部６１が初期座標の位置とトンボ３３の間の差分を抽出すると共に、画像処理部６０は、適正位置の候補として、トンボ３３の位置をポインタで示してディスプレイ４２に表示する。ディスプレイ４２にトンボ３３がポインタで示されると、操作者は、トンボ３３を適正位置と認めて、コントローラ４１の決定ボタン４６を押下する。決定ボタン４６が押下されると、画像処理部６０の座標出力部６２は、差分抽出部６１から受けた差分の情報と、初期座標の情報に基づいて、適正位置であるトンボ３３の座標を生成して座標修正部４４に出力する。座標修正部４４は、裁断パターン７１の裁断データの初期座標を、画像処理部６０から受け取った座標に修正し、座標を修正した裁断データをカッター制御部２７に出力する。

このように、変形例の裁断装置Ｃによれば、ディスプレイ４２に裁断パターン７１の適正位置の候補が表示され、これを視認した操作者が、候補を適正位置に認める入力をコントローラ４１の決定ボタン４６に行うのみにより、容易に裁断パターン７１の位置座標の修正を行うことができる。

上記変形例の裁断装置Ｃにおいて、操作者によるコントローラ４１の決定ボタン４６の押下に伴い、画像処理部６０の座標出力部６２が座標修正部４４に座標データを出力して裁断データの初期座標を修正したが、操作者による決定ボタン４６の押下を受けることなく裁断データの初期座標を修正してもよい。すなわち、コントローラ４１の決定ボタン４６を省略すると共に、画像処理部６０を、差分抽出部６１が差分の抽出を行うに伴って座標出力部６２が座標修正部４４に座標データを出力するように構成する。これにより、裁断パターンの初期座標に対応する位置へのカメラヘッド５１の移動と、カメラによる布地３の撮影と、撮影画像に基づく差分抽出部６１による差分の抽出と、差分に基づく座標出力部６２による座標データの生成及び出力と、座標修正部４４による裁断データの座標の修正を連続的に行うことができる。したがって、布地３に設置される複数の裁断パターンについて、布地３の撮影画像の取得と、裁断パターンの初期座標と適正位置の座標との差分の抽出と、裁断パターンの初期座標の修正とを連続的に行うことができ、ひいては、複数の裁断パターンの裁断を途切れなく行うことができる。その結果、支持面１１上に引き出した布地３に対する裁断パターンの位置調整と裁断を短時間で行うことができ、裁断装置Ｃの裁断効率を効果的に向上できる。この場合、カメラ制御部５５は、カメラヘッド５１を各裁断パターンの初期座標で停止することなく、複数の裁断パターンの初期座標を比較的低速で順次通過させながら布地３の撮影を行うのが好ましい。これにより、布地３の各裁断パターンの初期座標に対応する位置の撮影画像を、短時間で取得することができる。

また、上記実施形態及び変形例において、布地３に裁断パターン７１，７２，７３，７４を投影し、裁断パターン７１，７２の投射像の位置を布地３の上で調整可能にしてもよい。この場合、支持面１１の上方に、プロジェクタ等で形成されたパターン投射部を設け、このパターン投射部から裁断パターン７１，７２，７３，７４を布地３に投射する。コントローラ４１に投射位置変更入力部を設け、この投射位置変更入力部への操作者からの入力に基づいて、裁断パターン７１，７２，７３，７４のそれぞれの位置を変更可能に形成する。投射位置変更入力部への入力により、布地３に投射された例えば裁断パターン７１の位置が変更されると、裁断パターン７１の裁断データに含まれる初期座標が、変更後の座標に更新される。この後、制御装置４に設けられたカメラ初期移動部により、裁断パターン７１の更新された初期座標に対応する位置にカメラヘッド５１が移動させられる。裁断パターン７１の更新後の初期座標の位置に移動したカメラヘッド５１のカメラにより、布地３の撮影が開始され、布地３の撮影画像がディスプレイ４２に表示される。操作者は、ディスプレイ４２に表示された布地３の撮影画像を視認して、裁断パターン７１の基準位置への調整を行う。

このように、布地３に裁断パターン７１，７２，７３，７４を投射することにより、布地３上の裁断パターン７１，７２，７３，７４の位置を直接確認することができる。したがって、布地３に対する裁断パターン７１，７２，７３，７４の互いの位置関係を調整することができ、布地３から無駄なくパターンピースを取得することができる。また、裁断パターン７１，７２，７３，７４の投射像により裁断パターン７１，７２，７３，７４の位置を調整して初期座標を更新した後、更に、ディスプレイ４２に裁断パターン７１，７２，７３，７４の撮影画像を表示して裁断パターン７１，７２，７３，７４の位置を基準位置に調整することにより、２段階で裁断パターン７１，７２，７３，７４の位置の調整を行うことができる。すなわち、投射像で裁断パターン７１，７２，７３，７４の全体の位置関係を調節した後、ディスプレイ４２を通じて布地３の柄や織目等に対応して各裁断パターン７１，７２，７３，７４の位置の微調整を行うことができる。したがって、裁断パターン７１，７２，７３，７４の全体の位置関係の調節と、裁断パターン７１，７２，７３，７４を柄や織目に合わせる微調整を、迅速に行うことができる。

また、裁断パターン７１，７２，７３，７４の投射像により裁断パターン７１，７２，７３，７４の位置を調整した後、カメラ初期移動部により、裁断パターン７１，７２，７３，７４の更新後の初期座標の位置にカメラヘッド５１が移動されるので、カメラの撮影画像をディスプレイ４２に表示して行う裁断パターン７１，７２，７３，７４の微調整の作業を、迅速に開始することができる。

上記実施形態及び変形例の裁断装置Ｃは、画像処理部６０は、撮影画像に、照準６６の画像や、カーソルの画像や、ポインタの画像を重ね合わせてディスプレイ４２に表示したが、これらと共に、裁断パターン７１，７２，７３，７４の画像を撮影画像に重ね合わせて表示してもよい。

上記実施形態及び変形例の裁断装置Ｃは、シート材としての布地３を裁断したが、皮革や紙や樹脂等の他のシート材を裁断してもよい。

１裁断テーブル
２カッターユニット
３布地
４制御装置
５カメラユニット
１１支持面
４１コントローラ
４２ディスプレイ
Ｃ裁断装置

Claims

シート材を支持する支持面と、
上記支持面上のシート材を裁断するカッターを有し、上記支持面と平行のカッター移動面に沿って移動するカッターヘッドと、
上記支持面上のシート材を撮影するカメラを有し、上記カッター移動面の上方に位置して支持面と平行のカメラ移動面に沿って移動すると共に、上記カッターヘッドの作動中にカッターヘッドの位置と異なる位置で作動可能なカメラヘッドと、
上記カメラヘッドを、裁断パターンの初期座標に対応する位置に移動させるカメラ初期移動部と、
上記裁断パターンの初期座標に対応する位置でカメラヘッドのカメラが撮影した撮影画像に基づいて、裁断パターンの初期座標に対応する位置と、シート上における裁断パターンの適正位置との間の差分を画像処理により抽出する差分抽出部と、
上記差分抽出部によって抽出された差分に基づいて、上記裁断パターンの座標を修正する座標修正部と、
上記座標修正部で座標が修正された裁断パターンに沿ってシート材の裁断を行うように上記カッターヘッドを制御するカッター制御部と
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と、
上記支持面上のシート材を裁断するカッターを有し、上記支持面と平行のカッター移動面に沿って移動するカッターヘッドと、
上記支持面上のシート材を撮影するカメラを有し、上記カッター移動面の上方に位置して支持面と平行のカメラ移動面に沿って移動すると共に、上記カッターヘッドの作動中にカッターヘッドの位置と異なる位置で作動可能なカメラヘッドと、
上記カメラヘッドを、裁断パターンの初期座標に対応する位置に移動させるカメラ初期移動部と、
上記カメラによるシート材の撮影画像を表示する表示装置と、
上記表示装置に表示されたシート材の撮影画像内に、上記裁断パターンの適正な位置を指定する入力を受ける位置指定入力部と、
上記裁断パターンの座標を、上記位置指定入力部への入力に対応する位置の座標に変更して修正する座標修正部と、
上記座標修正部で座標が修正された裁断パターンに沿ってシート材の裁断を行うように上記カッターヘッドを制御するカッター制御部と
を備えることを特徴とする裁断装置。
請求項２に記載の裁断装置において、
上記カメラの位置の変更を指令する入力を受けるカメラ位置変更入力部と、
上記カメラ位置変更入力部への入力に応じて、上記カメラヘッドを移動させるカメラ位置変更部と、
上記表示装置に、上記カメラヘッドの位置する座標に対応する照準点を上記カメラの撮影画像と重ね合わせて表示させる照準表示部と、
上記位置指定入力部への入力に対応して、上記カメラヘッドの位置する座標を上記座標修正部に出力する座標出力部と
を備えることを特徴とする裁断装置。
請求項２に記載の裁断装置において、
上記カメラの位置の変更を指令する入力を受けるカメラ位置変更入力部と、
上記カメラ位置変更入力部への入力に応じて、上記カメラヘッドを移動させるカメラ位置変更部と、
上記表示装置に表示される撮影画像内の点を選択する画像点選択部と、
上記位置指定入力部への入力に対応して、上記画像点選択部で選択された点に対応する座標を上記座標修正部に出力する座標出力部と
を備えることを特徴とする裁断装置。
請求項１又は２に記載の裁断装置において、
上記支持面上のシート材に裁断パターンを投射するパターン投射部と、
上記支持面上のシート材への裁断パターンの投射位置を変更する旨の入力を受ける投射位置変更入力部と、
上記投射位置変更入力部への入力に基づいて、上記裁断パターンの初期座標を更新する初期座標更新部と
を備えることを特徴とする裁断装置。
請求項１又は２に記載の裁断装置において、
上記カメラヘッドを移動自在に支持して上記支持面の長辺に延在するヘッドレールと、
上記ヘッドレールの両端に設けられた２つのキャリッジを、上記ヘッドレールの延在方向と直角の方向に移動自在に支持すると共に、上記支持面の短辺に沿って配置された２つの門型のキャリッジレールと
を備えることを特徴とする裁断装置。