JPH04342432A - 板ガラス切断機の板取り方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、素板ガラスより複数製
品を切断する板ガラス切断機において、歩留りの良い製
品配置を計画する板取り方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の板取り方式では、素板に１枚の製
品ガラスを割り当てるとき、製品の配置方向とカッター
線の方向をある決まったアルゴリズムによってその都度
決定する。そして、残りの素板余白に対して同じ手法で
次の製品を割り当てる。この板取り方式のフローチャー
トを図１０に示す。まず、板取りすべき製品種類の情報
（製品番号、製品寸法、残り製品枚数）が格納された指
図と呼ばれるデータ構造をその面積が大きい順にソート
する。これは、面積が大きい製品を先に配置することに
よって、トータルの歩留りを高めるためである。次に初
期余白として素板寸法をセットする。そして、指図リス
トから指図を順に一つずつ取り出し、その製品を全ての
余白に可能なだけ割り当てていく。余白は製品を割り当
てる際にカッター線で分断されて複数存在する。そこで
、小さな余白を先に板取りして歩留りを高めるように、
余白を小さい順にソートしてその順番に指図を板取りす
る。一つの余白に指図を板取りする場合、まず、縦方向
で一枚板取りする。それが不可能なら横方向で板取りす
る。さらに、残り枚数があるなら、カッター線を横方向
に伸ばし、同じ方向で連続して板取りする。１枚しか取
れない場合は、余白を分断するカッター線を面積の大き
な余白が残る方向に伸ばす。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
板取り方式では、製品の板取り方向とカッター線を入れ
る方向を経験的なアルゴリズムによって決定している。 そのため、板取りする製品の種類、方向、カッター線方
向については一つの組合せしか調べておらず、歩留りが
向上しないという問題点がある。たとえば、図１１（ａ
）に示すように一種類の製品Ａを素板に板取りした場合
、従来方式では６枚しか板取りしないが、図１１（ｂ）
に示すように下の列を横方向に配置すると１枚多く取れ
るようになる。

【０００４】そこで本発明は、製品を配置する時にその
方向とカッター線の方向、さらに配置する製品の種類を
変えた板取り候補を作成し、最適な板取りを行ってガラ
ス切断機の歩留り向上を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、矩形素板ガラ
スから複数種類、複数枚数の矩形製品ガラスの板取り計
画を自動的に行う板ガラス切断機の板取り方式において
、まず、一枚の製品を素板へ配置し、縦か横の製品の配
置方向とその製品を切り出すためのカッター線方向の可
能な組合せに対して、その製品とその製品を切り出すた
めに素板から分割された複数の余白の位置情報を持つ板
取り候補をその組合せの数だけ作成し、次に、それぞれ
の候補の余白に対して、素板に対する最初の製品の板取
り候補作成と同様の方法にて次の製品の板取り候補を作
成し、これをそれ以上板取りすることができなくなるま
で再帰的に繰り返し、それぞれの余白に対する候補の最
終的な歩留りを決定し、その中の最も歩留りの高いもの
を選択して、最終的に素板に対する最も歩留りの高い板
取り候補を作成することを特徴とする。

【０００６】同一種類の製品が１枚の素板に複数個板取
りできるとき、この製品群を一枚の製品とみなして板取
りすることができる。また、板取り候補を作成する際に
、製品の種類を変えた候補も同時に作成して板取りをす
ることができる。さらに、製品の種類を変えて板取り候
補を作成する際に、処理時間が余っていれば候補とする
製品種類を１から順番に増大させて板取り計画を作成し
、それぞれの板取り計画を比較して最も良いものを選択
することができる。

【０００７】

【作用】本発明では、図１に示すように一つの製品をあ
る素板の余白に配置する際、複数の板取り候補を作成し
、それぞれの候補の残り余白に対して同じ処理を再帰的
に繰り返すことが特徴である。そして、それ以上製品を
配置できなくなったときの最終歩留りを比較し、歩留り
の高い候補を選択する。この結果、図１１（ａ）に示し
たような従来方式で生じる歩留りの低下を防ぐことが可
能になる。

【０００８】

【実施例】以下に、実際の実施例を示しながら本板取り
方式の動作を説明する。本方式では、図２のフローチャ
ートに示すように、指図を面積順にソートし、素板を余
白とする初期候補を作成した後、候補余白に再帰的に板
取りを行って最高歩留りの候補を返す関数、すなわち板
取り再帰関数を呼び出す。板取り再帰関数には、引数と
してそれまでに板取りされた製品リストとカッター線に
よって分断された余白リストを保持した板取り候補が渡
される。そして、それぞれの余白に最も歩留りが高くな
るよう板取りを行い、製品リストと余白リストが更新さ
れた板取り候補を返す。この板取り再帰関数のフローチ
ャートを図３に、板取り候補リスト作成処理のフローチ
ャートを図４にそれぞれ示す。また、そのときの板取り
候補と指図のデータ構造およびそれらの関数を図５に示
す。

【０００９】板取り候補は、それまでに配置した製品の
座標とその結果分断された余白の座標、および製品の残
り枚数を保持するデータ構造である。素板に配置すべき
指図は、その面積順にリスト構造で並べられており、そ
の候補残数インデックスが候補の残枚数配列での対応す
るインデックスを指している。板取り再帰関数は、与え
られた候補の余白を面積が小さい順にソートし、その順
に余白への板取りを行う。まず、一つの余白に対して、
指図リストの順番にその製品１枚を配置できるか調べる
。もし配置可能ならばその製品の方向とカッター線方向
に関して図４に示しているような板取り候補のリストを
作成する。候補リストが作成されると、その全候補に対
して板取り関数自身を再帰呼び出しし、それぞれの候補
の持つ余白に可能な限り製品を板取りする。そして，各
々の候補の歩留りを比較し、最大歩留りの候補を選択す
る。得られた最良候補の製品、余白リストを現在の候補
に追加し、次の余白に対して同じ処理を繰り返す。全て
の余白に板取りすれば、与えられた候補に対して最大歩
留りで製品を板取りした候補が出来上がる。最後にこの
候補を戻り値として返す。

【００１０】上記の板取り方式では、小さな製品を多数
板取りする場合、候補が大量に作成されて処理時間が急
激に増大するという欠点がある。この問題は複数の同一
線品が板取り可能であれば、それらをクラスタ化し、一
つの別な製品とみなすことによって解決できる。この例
を図６に示す。このように、小さな製品群を等価的に大
きな１枚の製品とみなすと、作成される候補の数が大幅
に減少し処理速度が向上する。製品群をクラスタ化して
板取り候補を作成する例として、図７にそのフローチャ
ートを示す。この例では、他の取り方も試せるように、
余白から１製品分の幅だけ減らした領域を考え、その内
部に入るよう製品クラスタを作成している。

【００１１】以上に示した板取り方式では、候補を作成
する際に一つの指図に限っていたが、他の指図を選択し
た方が良い場合も多い。たとえば、Ａという製品が１枚
しか板取りできないとき、Ａを取らずにより小さなＢと
いう製品を複数枚板取りする方が歩留りが向上する場合
がある。そこで、板取り候補を作成する際に、次にとる
べき製品種類に対しても同様の候補を作成することによ
り歩留りを向上させることができる。この方式は、図４
に示した候補リストの作成処理部分において、指図抽出
を指定された最大指図処理数だけ行うようにすれば容易
に実現できる。この例を図８のフローチャートに示す。 しかし、この処理の欠点として、板取り候補として考慮
する指図数を多くすると処理時間が増大し、与えられた
時間内に板取りを終了することができなくなることがあ
る。そこで、まず、考慮する最大指図数を１として板取
り計画を作成し、処理時間が余っていればその最大指図
処理数を一つずつ増加させて板取り計画を作成する。最
後に、最も歩留りの高い計画を選択する。この方式によ
って与えられた処理時間内に最良の板取り計画を行うこ
とが可能になる。この時間制限処理は図３に示した板取
り再帰関数を図９（ｂ）に示すように変形することによ
って実現できる。

【００１２】本発明を利用した板ガラス切断機実施例の
ブロック図を図１２に示す。ガラス切断機制御装置１は
上位計算機２より、板取りする製品のデータ（大きさ、
種類、枚数）を入力し、最適な板取り計画を行う。そし
て、そのデータをＮＣデータに変換した後、ＮＣ制御装
置３へ出力してＮＣガラス切断機４によりガラスの切断
を行う。図中５はキーボード，ＣＲＴによる入力装置、
６は製品データ等を格納しておく外部記憶装置である。 この場合の板取りのフローチャートは図９（ａ）に示し
たものと同一である。

【００１３】本発明による板取り計画を従来方式と比較
した例を図１３、図１４に示す。これらの図において、
（ａ）は従来方式による板取り、（ｂ）は本発明方式に
よる板取りをそれぞれ示している。内部の数字は製品番
号を示しており、製品番号のない部分はそれ以上板取り
できない余白である。図１３の例では、１８２０ｍｍ×
２３００ｍｍの素板に対して板取りをしたものであるが
、（ａ）の従来方式では歩留りが６９．７％であったの
に対し、（ｂ）の本発明方式では９３．２％であり、お
よそ２３％の歩留り向上が得られた。また、図１４の例
では、１８２９ｍｍ×２５１５ｍｍの素板に対して板取
りをしたものであるが、（ａ）の従来方式では８２．６
％の歩留りであったのが、（ｂ）の本発明方式では８９
．４％となり、およそ６％の歩留り向上が得られた。 これらの結果は１枚の素板に対してであるが、実際の切
断要求データを使って多数の素板に連続的に板取りした
トータル歩留りも、従来方式より平均５％以上向上する
結果が得られた。

【００１４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、製
品を配置するときにその方向とカッター線の方向、さら
に配置する製品の種類を変えた板取り候補を作成し、最
適な板取りを行うことによって板取りの歩留りを大きく
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による板取り候補の作成方法を示す図で
ある。

【図２】図１におけるメイン処理を示すフローチャート
である。

【図３】板取り再帰関数のフローチャートである。

【図４】板取り候補のリストを作成する処理のフローチ
ャートである。

【図５】板取り処理における指図リストと候補リストの
データ構造およびそれらの関数を示す図である。

【図６】同一製品群をクラスタ化して１枚の製品とみな
す場合の概念図である。

【図７】クラスタ化を行う候補リスト作成処理のフロー
チャートである。

【図８】指図種類を変えた板取り候補を作成する候補リ
スト作成処理のフローチャートである。

【図９】処理時間制限を持たせた場合の板取りメイン処
理と板取り再帰関数のフローチャートである。

【図１０】従来の板取り処理のフローチャートである。

【図１１】従来処理の問題点を示す板取り結果の説明図
である。

【図１２】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図１３】従来方式の板取り結果と本発明の実施例によ
る板取り結果の比較図である。

【図１４】従来方式の板取り結果と本発明の実施例によ
る板取り結果の比較図である。

【符号の説明】

１　　ガラス切断制御装置 ２　　上位計算機 ３　　ＮＣ制御装置 ４　　ＮＣガラス切断機 ５　　入力装置 ６　　外部記憶装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　矩形素板ガラスから複数種類、複数枚
   数の矩形製品ガラスの板取り計画を自動的に行う板ガラ
   ス切断機の板取り方式において、まず、一枚の製品を素
   板へ配置し、縦か横の製品の配置方向とその製品を切り
   出すためのカッター線方向の可能な組合せに対して、そ
   の製品とその製品を切り出すために素板から分割された
   複数の余白の位置情報を持つ板取り候補をその組合せの
   数だけ作成し、次に、それぞれの候補の余白に対して、
   素板に対する最初の製品の板取り候補作成と同様の方法
   にて次の製品の板取り候補を作成し、これをそれ以上板
   取りすることができなくなるまで再帰的に繰り返し、そ
   れぞれの余白に対する候補の最終的な歩留りを決定し、
   その中の最も歩留りの高いものを選択して、最終的に素
   板に対する最も歩留りの高い板取り候補を作成すること
   を特徴とする板ガラス切断機の板取り方式。
2. 【請求項２】　　同一種類の製品が１枚の素板に複数個
   板取りできるとき、この製品群を一枚の製品とみなして
   板取りする請求項１記載の板ガラス切断機の板取り方式
   。
3. 【請求項３】　　板取り候補を作成する際に、製品の種
   類を変えた候補も同時に作成して板取りをする請求項１
   記載の板ガラス切断機の板取り方式。
4. 【請求項４】　　製品の種類を変えて板取り候補を作成
   する際に、処理時間が余っていれば候補とする製品種類
   を１から順番に増大させて板取り計画を作成し、それぞ
   れの板取り計画を比較して最も良いものを選択する請求
   項３記載の板ガラス切断機の板取り方式。