JP6411865B2 - カッターの移動経路決定装置、カッティングシステム、およびカッターの移動経路決定方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、カッティングシステム1Aは、カッティング装置1およびカッターの移動経路決定装置(以下、移動経路決定装置という)20を備えている。カッティング装置1は、シート状のメディア50をカットする装置である。カッティング装置1には、移動経路決定装置20が有線または無線により通信可能に接続されている。移動経路決定装置20はカッティング装置1と別体であってもよく、カッティング装置1に内蔵されていてもよい。本実施形態では、移動経路決定装置20はコンピュータにより構成されている。移動経路決定装置20は、カッティング装置1のための専用のコンピュータであってもよく、汎用のコンピュータであってもよい。
[(Xa−Xb)2+(Ya−Yb)2]1/2 ・・・(1)
しかし本実施形態では、2点間の実際の距離で評価するのではなく、カッティング装置1の特性を考慮した係数Kを導入し、評価関数J(A,B)として下記の式(2)を用いる。
J(A,B)=[(Xa−Xb)2+K(Ya−Yb)2]1/2 ・・・(2)
本実施形態では、カッター12の移動経路を巡回セールスマン問題に準ずる問題として捉えるので、評価関数Jの値が小さいほど好ましい経路と評価される。
K=Y方向の重み付け係数Ky+プラテン高さ係数Kh ・・・(3)
(1)比較する2つの個体のうち、1番目の遺伝子が原点に近い方の個体を優秀な個体と見なし、高い評価を与えて上位に上げる。
(2)比較する2つの個体のうち、1番目の遺伝子の原点からの距離が等しい場合、2番目の遺伝子が原点に近い方の個体を優秀な個体と見なし、高い評価を与えて上位に上げる。
以下同様に、比較する2つの個体のうち、m−1(ここで、3<m≦nである。)番目までの遺伝子の原点からの距離がそれぞれ等しい場合、m番目の遺伝子が原点に近い方の個体を優秀な個体と見なし、高い評価を与えて上位に上げる。この結果、n個の個体G01、G02、G03、…、G0nがソートされ、図9に示すように並び替えられる。図9では、ソート後のn個の個体を順にG11、G12、G13、…、G1nとしている。
(1)ステップS3〜S6の処理の回数が予め定められた所定回数に達したこと。
(2)ステップS6で最優秀個体として選ばれた個体が、予め定められた所定回数の間、同じであること(言い換えると、同一の個体が所定回数連続で最優秀個体として選ばれること)。
第1実施形態におけるカッターの移動経路の決定方法は、複数のカット物の輪郭線の始点に対してカッター12をどのように移動させるかを決定する方法であり、カッター12がメディア50に刺さっていない状態でカッター12をどのように移動させるかを決定する方法である。これに対し、第2実施形態におけるカッターの移動経路の決定方法は、同一のカット物の輪郭線上の複数の点に対してカッター12をどのように移動させるかを決定する方法であり、主にカッター12がメディア50に刺さっている状態でカッター12をどのように移動させるかを決定する方法である。カッティング装置1および移動経路決定装置20の構成は第1実施形態と同様であるので、それらの説明は省略する。
K=Y方向の重み付け係数Ky+カッティング方向係数Kc ・・・(4)
Kc=[(Yb−Ya)/|Yb−Ya|]×(Pc/Pcmax) ・・・(5)
ここで、Pcはカット圧であり、Pcmaxはカッティングヘッド10のカット圧の最大値である。メディア50に突き刺さった状態でのカッター12の移動の向きが後方の場合(すなわち、メディア50が前方に移動する場合)、Kcは正の値となり、メディア50に突き刺さった状態でのカッター12の移動の向きが前方の場合(すなわち、メディア50が後方に移動する場合)、Kcは負の値となる。メディア50を後方に移動させてカットする場合の方が、メディア50を前方に移動させてカットする場合よりも、係数Kcの値が小さくなる。また、メディア50を前方に移動させてカットする場合、カット圧が小さい場合の方が、カット圧が大きい場合よりもKcの値は小さくなる。
第3実施形態は第1実施形態と第2実施形態とを組み合わせたものである。すなわち、第3実施形態におけるカッターの移動経路の決定方法は、例えば図14に示すように、複数の点を含む輪郭線により画定される複数のカット物をカットする場合に、カッター12をどのように移動させるかを決定する方法である。第3実施形態におけるカッターの移動経路の決定方法は、カッター12がメディア50に刺さっていない状態での移動と、カッター12がメディア50に刺さっている状態での移動との両方を含む場合に、カッターをどのように移動させるかを決定する方法である。
K=Y方向の重み付け係数Ky+プラテン高さ係数Kh+カッティング方向係数Kc ・・・(6)
1A カッティングシステム
10 カッティングヘッド
12 カッター
20 カッターの移動経路決定装置
21 入力部
22 演算部
23 補正部
50 メディア
X 第1の方向
Y 第2の方向
Z 第3の方向
Claims (11)
- 第1の方向に移動可能なカッティングヘッドと、
前記第1の方向と垂直な第2の方向にメディアを移動させるメディア移動装置と、
前記カッティングヘッドに設けられ、前記第1の方向および前記第2の方向と垂直な第3の方向に移動可能なカッターと、
を備えたカッティング装置において、前記メディアに対する前記カッターの移動経路を決定する移動経路決定装置であって、
前記カッターによりカットされる複数の点の位置情報を含んだデータが入力される入力部と、
2点間の移動距離を演算する際に、同一の距離であっても前記第2の方向の距離の方が前記第1の方向の距離よりも長いと見なされるように前記移動距離を補正する補正部と、
前記入力部に前記データが入力されると、前記補正部による補正を受けながら、前記複数の点の全てを通りかつ総移動距離が最短となるような移動経路を遺伝的アルゴリズムを適用して演算する演算部と、
を備え、
前記第1の方向、前記第2の方向の座標をそれぞれX、Yとしたときに、
前記演算部は、X、Yの座標がそれぞれXa、Yaの点からX、Yの座標がそれぞれXb、Ybの点までの移動距離を、補正係数Kを用いて、[(Xa−Xb) 2 +K(Ya−Yb) 2 ] 1/2 と見なすように構成され、
前記補正部は、前記補正係数Kとして1よりも大きな値を設定するように構成されている、カッターの移動経路決定装置。 - 前記カッティング装置は、同一のメディアから複数のカット物を切り取り可能に構成され、
前記データに含まれる前記複数の点には、前記各カット物の輪郭線上におけるカットされ始める点である始点が含まれ、
前記補正部は、前記演算部が2つの始点間の移動距離を演算する際に、同一の距離であっても前記第2の方向の距離の方が前記第1の方向の距離よりも長いと見なされるように前記移動距離を補正するように構成されている、請求項1に記載のカッターの移動経路決定装置。 - 前記カッティング装置は、前記カッティング装置が載置される床面よりも上方かつ前記カッターの下方において前記メディアを支持するプラテンを更に備え、
前記メディア上において前記メディアの前端部から前記第2の方向に所定距離離れた前記第1の方向に延びる直線を境界線としたときに、
前記補正部は、前記演算部が2つの始点間の移動距離を演算する際に、同一の距離であっても、前記2つの始点を結ぶ線分が前記境界線と交差する場合の方が前記境界線と交差しない場合よりも移動距離が長いと見なされるように前記移動距離を補正するように構成されている、請求項2に記載のカッターの移動経路決定装置。 - 前記データに含まれる前記複数の点には、前記メディアから切り取られる同一のカット物の輪郭線上に位置する複数の点が含まれ、
前記補正部は、前記演算部が前記カット物の輪郭線上に位置する2点間の移動距離を演算する際に、同一の距離であっても前記第2の方向の距離の方が前記第1の方向の距離よりも長いと見なされるように前記移動距離を補正するように構成されている、請求項1に記載のカッターの移動経路決定装置。 - 前記メディア移動装置は、前記カッターよりも後方に配置され、前記メディアを前方および後方に移動させるグリッドローラを備え、
前記補正部は、前記演算部が前記カット物の輪郭線上に位置する2点間の移動距離を演算する際に、同一の距離であっても、前記メディアを前方に移動させるときの距離の方が前記メディアを後方に移動させるときの距離よりも長いと見なされるように前記移動距離を補正するように構成されている、請求項4に記載のカッターの移動経路決定装置。 - 前記カッティング装置と、
請求項1〜5のいずれか一つに記載のカッターの移動経路決定装置と、
を備えたカッティングシステム。 - 第1の方向に移動可能なカッティングヘッドと、
前記第1の方向と垂直な第2の方向にメディアを移動させるメディア移動装置と、
前記カッティングヘッドに設けられ、前記第1の方向および前記第2の方向と垂直な第3の方向に移動可能なカッターと、
を備えたカッティング装置において、前記メディアに対する前記カッターの移動経路を決定する移動経路決定方法であって、
前記カッターによりカットされる複数の点の位置情報を含んだデータが入力される入力ステップと、
前記複数の点の全てを通りかつ総移動距離が最短となるような移動経路を遺伝的アルゴリズムを適用して演算する演算ステップと、を含み、
前記演算ステップにおいて、2点間の移動距離を演算する際に、同一の距離であっても前記第2の方向の距離の方が前記第1の方向の距離よりも長いと見なし、
前記第1の方向、前記第2の方向の座標をそれぞれX、Yとしたときに、
前記演算ステップにおいて、X、Yの座標がそれぞれXa、Yaの点からX、Yの座標がそれぞれXb、Ybの点までの移動距離を、1よりも大きな補正係数Kを用いて、[(Xa−Xb) 2 +K(Ya−Yb) 2 ] 1/2 と見なす、カッターの移動経路決定方法。 - 前記カッティング装置は、同一のメディアから複数のカット物を切り取り可能に構成され、
前記データに含まれる前記複数の点には、前記各カット物の輪郭線上におけるカットされ始める点である始点が含まれ、
前記演算ステップにおいて、2つの始点間の移動距離を演算する際に、同一の距離であっても前記第2の方向の距離の方が前記第1の方向の距離よりも長いと見なす、請求項7に記載のカッターの移動経路決定方法。 - 前記カッティング装置は、前記カッティング装置が載置される床面よりも上方かつ前記カッターの下方において前記メディアを支持するプラテンを更に備え、
前記メディア上において前記メディアの前端部から前記第2の方向に所定距離離れた前記第1の方向に延びる直線を境界線としたときに、
前記演算ステップにおいて、2つの始点間の移動距離を演算する際に、同一の距離であっても、前記2つの始点を結ぶ線分が前記境界線と交差する場合の方が前記境界線と交差しない場合よりも移動距離が長いと見なす、請求項8に記載のカッターの移動経路決定方法。 - 前記データに含まれる前記複数の点には、前記メディアから切り取られる同一のカット物の輪郭線上に位置する複数の点が含まれ、
前記演算ステップにおいて、前記カット物の輪郭線上に位置する2点間の移動距離を演算する際に、同一の距離であっても前記第2の方向の距離の方が前記第1の方向の距離よりも長いと見なす、請求項7に記載のカッターの移動経路決定方法。 - 前記メディア移動装置は、前記カッターよりも後方に配置され、前記メディアを前方および後方に移動させるグリッドローラを備え、
前記演算ステップにおいて、前記カット物の輪郭線上に位置する2点間の移動距離を演算する際に、同一の距離であっても、前記メディアを前方に移動させるときの距離の方が前記メディアを後方に移動させるときの距離よりも長いと見なす、請求項10に記載のカッターの移動経路決定方法。
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JP2014225832A JP6411865B2 (ja) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | カッターの移動経路決定装置、カッティングシステム、およびカッターの移動経路決定方法 |
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