JPH06511205A - 生地裁断装置および方法 - 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】 生地裁断装置および方法 本案は、特にレースなどの柄物生地の裁断機器及び方法に関するものである。英 国のマンチェスター・テキスタイル研究所が発刊した権威ある参考文献「テキス タイル用語と解説Ｊ　（１９８６年版第８刷）の１３４ページ目では、「レース 」は次のように定義される。

ｒレース」とは、メツシュあるいはネット塩の細かい透かし模様の入った生地で 、生地を作る際あるいは後はど、網目をループ状にしたり、より合わせたり、編 み物針やボビンを使い手編みあるいは機械編みして模様を入れたものである。類 似したものには、かぎ針編み、タッチング、かがり、刺繍、織物や編み物などで 作られた生地がある。

織物、編み物その他手法にかかわらず、レースなどの生地は、幅に比べかなり細 長い布片でできている。レースの模様は、生地と同じ長さの一種以上の模様の入 った布片かも成り、布片の片端あるいは両端は波型、あるいは布片の縁は曲線状 に仕上げである。特にレース柄片が比較的細長く整えである場合は、レースの＃ Ｉ物（または編み物など）の布片を布幅いっばいに端と端をつなげ、レースの模 様に複数性を持たせることもできる。または、特に長さの決まっていない布片と は別に、所々にレース模様を取り入れ、布地に変化をもたらすこともできる。こ の場合も、先に述べたように布幅いっばいに布片をつなげレース模様に複数性を 持たせたり、あるいは様々な柄を布片の長さに沿って形成することもできるが、 多くは布片の横幅に形成する。

柄布片や柄そのものは、特殊染色、プリント、刺繍、毛揃え等の技術だけでなく 、その他部分的に手直しした生地に形成され、先に定義した「レース」の意味に とられれず、そのような柄物は生地に柄片や模様が形成され、各柄片や柄のつい た部分がくっきりとしているなどレースに共通した特徴を有する。

レースをはじめとする柄物に共通した問題点は、柄片や柄のついている部分を柄 に沿ってきれいに切り取る際に、柄片や柄のついている部分に切り込んだり、あ るいは切り残しの無いようにすることである。

そのためには、柄に沿ってきれいに布地を裁断する効果的かつ効率的な方法が必 要となる。本発明の目的は、レースや類似のパターン生地を柄に沿ってきれいに 裁断する裁断装置および方法を提供することにある。

レース片のハンドカットは知られているが、かなり手先の器用な熟練者の根気と 集中力を要するとともに、裁断スピードや作業量にも限りがある。

電動裁断機を利用した刺繍生地の裁断については、米国特許４５４６５４６号に 記載されているが、この場合でもやはり作業者の手にかかるという点で同様の問 題点を残っている。

厚めの縁の波型仕上げが施しである刺繍生地の自動裁断機については、米国特許 ３５０５９１７号に記載されているが、この機械は刺繍の縁の厚い部分を判断し て細布片に裁断していく為、この縁に当たる部分がない場合や、裁断対象部分で はないがこの縁に当たる部分がある場合、機械が作動ミスを犯す可能性がある。

またこの機械は、刺繍の縁に沿って、あるいは内に凹んだ刺繍部分を裁断するよ うには設計されていない。

英国特許１３８２５４１号は、予めプログラムされた柄に基づいて、布地の一部 を自動レーザーカットで処理する方法を記載している。英国特許１３８２５４１ 号記載の方法は、布地の素材、もとの柄や表面の特徴に関係なく、あくまでも予 め指定された柄の表面的特質に忠実に裁断していく為に（英国特許１３８２５４ １号、図１１参照）、布の素材にある特徴で裁断する線が決まるレース模様の裁 断と全く対照的である。

従って、英国特許１３８２５４１号のシステムでは、布の素材に既にある特徴を 参考に裁断することができない為、レース模様の切取りには適用できない。

米国特許４９７２７４５号も布の素材より予め決められた模様を裁断する自動シ ステムであるが、図３のように生地の上で「機械の原点」よりスタートする。し かしながら、米国特許４９７２７４５号のシステムは、たとえレース模様の縁を データとして入力しておき、裁断対象外の部分に来たら「機械の原点」に戻るよ うに設定していたとしても、初めはきちんと裁断できるかもしれないが、レース 塩の性格上（他の織物材料と比べて緩く編んである）所々で伸びがあったり、例 えば駆動ファブリックローラーなどの先端メカニズムにバラツキがあるために、 作業の途中で裁断部分が飛んでしまう恐れがある。このように、ＵＳ４９７２７ ４５のシステムは、わずかなズレも考慮できない予め入力された裁断線とは別に 、素材の特色を生かして決める裁断線を辿る機能に欠ける為、レースや類似の生 地を扱う際、常に正しい裁断部を保ったり、裁断部分が飛んだ後に正しい裁断部 分に戻る事ができない。

つまり、レースや類似したパターン生地を切り取る自動パターン裁断システムを 導入することは、先に挙げた機能に欠ける為に容易ではなく、裁断用にパターン を予め想定して入力しても思うような結果は得られない。

本発明によれば、裁断線が示された少なくとも一種類の既存のパターンから成る レースあるいは類似のパターン生地を裁断する裁断装置が提供されている。この 裁断装置は、生地裁断手段と、レース塩または類似のパターン生地と生地裁断手 段の少なくとも一方を２軸方向に移動させる２軸移動実装手段を有し、レース塩 または類似のパターン生地表面上で前記２軸方向にレース塩または類似のパター ン生地に対する生地裁断手段の相対位置を制御可能に変化させる相対位置変化手 段と、レース塩または類似のパターン生地の少なくとも選択された領域を走査す るパターン走査手段と、パターン走査手段に連結され、選択された領域内のレー ス塩または類似のパターン生地上の既存のパターン裁断線を認識するパターン認 識手段と、パターン認識手段と相対位置変化手段の間に連結され、裁断線（沿っ てレース塩または類似のパターン生地を裁断するために、レース塩または類似の パターン生地に対する生地裁断手段の相対位置を制御する相対位置制御手段とを 備えたことを特徴とする。

前記生地裁断手段は、ホットワイヤ生地カッターまたはレーザービーム生地カッ ターから構成されてもよい。

前記相対位置変化手段は、レース塩または類似のパターン生地の幅方向に前記生 地裁断手段の相対位置を制御可能に変化させる手段と、レース塩または類似のパ ターン生地の長芋方向に前記生地裁断手段の相対位置を制御可能に変化させる手 段とから構成されることが好ましい。

あるいは、前記相対位置変化手段が、例えば前記２軸移動実装手段を用いて、一 時的に位置決めされたレース塩または類似のパターン生地またはその布片の幅方 向と長手方向の両方向に、前記生地裁断手段の相対位置を制御可能に変化させる 手段をから構成されてもよい、この場合、前記２軸移動実装手段により、前記生 地裁断手段をレース塩または類似のパターン生地の長手方向に短い距離移動させ ることを可能とし、前記相対位置変化手段により、前記生地裁断手段をレース塩 または類似のパターン生地の長芋方向に長い距離移動させることを可能にしても よい。

前記パターン走査手段は、機械的接触によって、または機械的接触なしに少なく とも選択された領域を走査する光学パターン走査手段から構成されることが好ま しい。前記光学パターン走査手段は、レース塩または類似のパターン生地に対す る前記生地裁断手段の移動に連動するように設置され、前記生地裁断手段によっ て裁断される各点を含む前記選択された領域を走査してもよい。この場合、前記 選択された領域は、少なくとも前記既存のパターンより小さいことが好ましい。

あるいは、前記光学パターン走査手段が固定され、前記生地裁断手段によって裁 断される各点を含む前記選択された領域を走査してもよい。この場合は、前記選 択された領域は、少なくとも前記既存のパターンより大きいことが好ましい。あ るいはさらに、前記光学パターン走査手段が、前記生地裁断手段に対してレース 塩または類似のパターン生地が移動する方向に、前記生地裁断手段によって裁断 されるレース塩または類似のパターン生地上の先頭の点に一致した選択された領 域を走査するように設置され、前記相対位置変化手段が、前記生地裁断手段によ って裁断されるレース塩または類似のパターン生地上の前記点に対して前記選択 された領域を前進させるための遅延手段を含んでもよい。

前記裁断装置が生地を支持する裁断面を含み、その面の上をレース塩または類似 のパターン生地が、前記生地裁断手段上を通過するために生地推進手段によって 移動してもよい。前記生地を支持する裁断面は、実質的に平面または実質的に油 面のどちらであってもよい。後者の場合は、シリンダーのように回転可能である ことが好ましい。前記生地を支持する裁断面が、前記生地裁断手段操作中に前記 生地裁断手段が通過する通路として前記生地裁断手段と整合した領域に隙間を有 していてもよい・前８己生地推進手段は、少なくとも生地を支持する裁断面の通 路上のレース塩または類似のパターン生地の張力を制御するために、生地張力制 御手段から構成、または生地張力制御手段を付帯していることが好ましく、裁断 されていない生地の繰り出しロールと裁断された生地の巻き取りロールのそれぞ れを独立した大まかなスピードで制御し、繰り出しロールと裁断された生地の巻 き取りロール間のレース塩または類似のパターン生地にダンサ−ロールとジョツ キ−ロールにより高精度な張力を作用させてもよい。これに加えて、またはこの かわりに前記生地張力制御手段が、前記裁断制御手段によって裁断される各点の 実質的近傍のみで、レース塩または類似のパターン生地に作用する生地の張力を 集中させてもよい。

本願のもう一つの発明は、裁断線が示された少なくとも一種類の既存のパターン から成るレースあるいは類似のパターン生地の凹みを裁断する裁断方法を提供し ている。この裁断方法は、レース塩または類似のパターン生地表面上を互いに直 交する２軸方向に、レース塩または類似のパターン生地に対する生地裁断手段の 相対位置を制御可能に変化させ、選択された領域内のレース塩または類似のパタ ーン生地上の既存のパターン裁断線を＆！識するために、レース塩または類似の パターン生地の少なくとも選択された領域を走査し、生地裁断手段の操作と共に 、レース塩または類似のパターン生地に対する生地裁断手段の相対位置を連動制 御して、裁断線に沿ってレース塩または類似のパターン生地を生地裁断手段によ り裁断させ、凹んだ裁断線に沿って裁断するために裁断方向を逆行させることか らなる。

前８己走査される選択された領域が前記生地裁断手段の位置の変化に連動して変 化し、生地裁断手段によって裁断される各点を含むよう位置決めされていてもよ い。

この場合、前記選択された領域は、少なくとも前記既存のパターンより小さいこ とが好ましい。あるいは、前記選択された領域が実質的に不動の位置から走査さ れ、生地裁断手段によって裁断される各点を含むように位置決めされていてもよ い、この場合、πＩ配選択された領域は、少なくとも前記既存のパターンより大 きいことが好ましい。さらに、前記選択された領域が、前記生地裁断手段に対し てレース塩または類似のパターン生地が移動する方向に、前記生地裁断手段によ って裁断されるレース塩または類似のパターン生地上の先頭の点に一致して走査 されるよう位置決めされ、該領域が前記生地裁断手段によって裁断されるレース 塩または類似のパターン生地上の前記点に対して前進するために、連動する前記 相対位置の変化および生地裁断手段の操作が遅延するようにしてもよい。

前記レース塩または類似のパターン生地は、レース塩または類似のパターン生地 の張力が制御された状態で、生地を支持する裁断面上を推進されてもよい。前記 レース塩または類似のパターン生地の伸びは、生地裁断手段によって裁断される 前記点の周囲の領域に集中し易く、該領域はレース塩または類似のパターン生地 の全体の伸びに比べて小さいことが好ましい。

以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して説明する。

図１は、第ル−ス片波型縁パターン平面図である。

図２は、図１のレース片を手直しした第２レース片波型縁パターンの平面図であ る。

図３．４及び５は、それぞれ第１実施例のレース裁断装置の平面図、側面図、端 面図である。

図６は、図３−５に示した装置の部分拡大図である。

図７及び８は、それぞれ図３−５に示した装置の拡大部分端面図と拡大部分側面 図である。

図９及び１０は、それぞれ第２実施例のレース裁断装置の平面図と側面図である 。

図１１及び１２は、それぞれ第３実施例のレース裁断装置の側面図と端面図であ る。

図１３は、図１１に示した装置の拡大部分断片図である。

図１は、第ル−ス片２０の（不要な部分を取り除いた、均一幅の織物片から裁断 された）波型の縁部分２２の部分平面図である。レース片２０の反対側の縁は図 示されていないが、レース片２０の全体の長さは図の一部で見られるよりは大き い。この図１の特徴は、波型の縁２２が裁断線よりかなりずれていて不規則なこ とである。縁２２に凹み部分はない、すなわちレース片２０の端から端まで縁２ ２に沿って進む際、この進行方向に逆らうように縁２２が逆行することはない。

次に、図２は、第２レース片３０の（不要な部分を取り除いた、均一幅の織物片 から裁断された）波型の縁部分３２の第２レース片３０の部分平面図である。レ ース片３０は基本的には図１のレース片２０と類似しているが、縁３２と基本的 な違いがある０図１同様、図２に示される波型の縁３２も裁断線よりかなりずれ ていて不規則である。しかし、図１と対照的に、図２の縁３２には凹み部分があ り、すなわちレース片３０の端から端まで縁３２に沿って進む際、成る点では縁 ３２がこの進行方向に逆行することがある。

このような基本的な違い（つまり、凹みのない裁断縁と凹みのある裁断縁）にお いては、単点で生地カッターを（一枚方の鋸歯に類似する方法で）使用した場合 、縁２２（図１）は縁を横切る２方向のカッターの動きと、布片２０の長手方向 の動きの組み合せで裁断されるが、縁３２（図２）は、そのような動きの組み合 せにより裁断されないことに重要性がある。どちらを選択するかは、レース布片 ３０の縦方向の動きを逆行させる、および／または縦方向に切断できる付属部品 の取り付けることが必要かどうかによる。

本発明によるレース裁断装置の第１実施例は（図３−８を参照してに次に述べる ように）としては、凹みの無い縁裁断に関し、図１に示す標準タイプである。

本発明によるレース裁断装置の第２と第３の実施例は（それぞれ図９−１０と図 １１−１３を参照して次に述べるように）、図２にあるように標準タイプに凹み 縁裁断機能を備えたものである。

凹み縁裁断を必要とするのは、（図９に示されるように）模様枠のレース部分を 切取るような場合で、第２実施例の技術的特徴によりレース部分の裁断が可能と なる。

次に記載するこれらの実施例の説明は、レースの裁断のみならず、既に述べたよ うに一種以上の柄や目立ったマークなどのついた布地など類似の柄物の裁断にお いても参考にすることができる。

１１ＪＩ及び図２を参照してレース裁断の幾何学の原理を説明したが、第１実施 例のレース裁断装置１００について図３−８を参照して述べると、このレース裁 断装置１００は、チューブ型支持枠１０４に装備されたつや無し黒色平面型の布 地支持裁断台とで構成されている。裁断装置１００の上流端（図３及び４に示さ れるように左端）には、後部に位置するブラケット１０６が支持枠１０４より外 側へ出るように水平に伸びており、対のロール軸ローラー１１０には回転型供給 ロール１０８が備わっ゛　ている、これに対応し、裁断装置１００の下部端（図 ３及び４にあるように右側）は、後部に位置するブラケット１１２が支持枠１０ ４より水平に外側へ伸びており、対のロール軸ローラー１１６には回転型巻き取 りロール１１４が備わっている。

図３及び図４に示すように、供給ロール１０８には裁断台１０２にかかる細長い レース片１１８が巻かれ、巻き取りロール１１４に巻き取られるような仕組みと なっている０巻かれると、レース片１１８は外縁１２０とほぼ平行になるように 、またそれぞれの波型の１２６と１２８の縁を有するレース片１２２と１２４と なるように織られている。切断前の縁１２６と１２８は、これらの縁１２６と１ ２８の間の境界線１３０に沿って互いに常状の突起を形成し、一体に構成されて いる。

裁断装置１００の機能としては、手で裁断するのと同じ効果、同じスピードで自 動的にレース片１１８をレース片１２２と１２４とに切断するものである。

裁断装置１００にはホットワイヤーカッター１３２が装備されている。

カッター１３２は、レース片１１８が運ばれる供給ロール１０８から巻き取りロ ール１１４の通り道を交差するよう設置されている。レース片１１８は、変速直 流モーター１３６により駆動され、レース片１１８の真下に設置されたドライブ ローラー１３４によって推進される。

ドライブローラー１３４にレース片１１８を保持させるには、ドライブローラー １３４の真上に重い自由作動ピンチローラ−１３８を装備する。このピンチロー ラ−１３８は、裁断装置１００両端に取り付けられている一対のピボットサポー ト１４２のまわりを回転する一対のピボットアーム１４０の外側端に、自由回転 可能に装備されてる。この両ピボットアーム１４０は、堅くねじったトルクチュ ーブで連結されて同じ角度で動くため、ピンチローラ−１３８の上げ下げの際の 振動を防ぐことにもなる。ピンチローラ−１３８の回転軸の高さにはバラツキが あるが、この軸そのものは各ピンチローラ−１３８の端間での異なる高さの変化 を防ぐよう絶えず水平にしである。

ドライバーモーター１３６のすぐ端には、ドライブローラー１３４が球状のベア リングブロック１４６に取付けられている。ドライブローラー１３４のもう一つ の端に取り付けられている類似のベアリングブロック１４８は、電動ジャックユ ニットの作動で高さを変えることができる。

このように、ピンチローラ−１３８と違い、（図３及び４にあるように左右に設 置されている）ドライブローラー１３４の回転軸は裁断装置１００の縦軸のわず かな振動で制御することができる。このようにドライブローラー１３４の振動を 制御することにより、布片１２ａ上を通るローラー１３４と１３８のピンチ点の 横断位置の変動も制御でき、裁断装Ｗ１００を通る布片１１８の横方向のゆがみ を矯正することができる。

裁断台１０２についている槓軸枠１５４には、−組のセンサー１５３（１！１３ ）が取り付けられており、布片の端１２０の横方向の位置を絶えずモニターし、 裁断装置１００に通される布片１１８が中央に来るようにジャックユニット１５ ０を適切に作動させる。

図５にもっともよく示されているように、ホットワイヤーカッター１３２は枠１ ５４から１５６の上端から吊り下げられ、支持枠１０４の下部１５８の下端に固 定されている。カッター１３２には、裁断台１０２についている交軸スロットを 通る比較的短い剥き出しの抵抗線１６０がついている。この抵抗線１６０の下部 １６２は、電気的絶縁コード１６４でカッター１３２の下端１５８に接続され、 支持枠１０４の交軸支え線１６６で横方向から固定されている。

カッター】３２の上端１５６は、（抵抗線１６０と同様）手動滑車１７０と遊び 滑車１７２間でぴんと張られた輪状の交軸ドライブケーブル１６８に固定されて いる。主動滑車１７０はステッパーモーター１７４やその他サーボモーターによ って回転する。滑車１０７と１７２は、モーター１７４と一緒に支え枠１５４に 取り付けられている。

カッター１３２の下端１５８は不動であるが、上端１５６はモーター１４の適切 な作動で制御され、裁断装置１００のその他の機能に関連して抵抗線１６０の横 断を可能にする。

フレキシブル浮動線１７６と１７８は抵抗線１６０のそれぞれ下部１５６と１６ ２に電気的に接続され、適切な電流により１６０を電気的に熱することで、レー ス片１１８の指定された点で熱裁断を行う（レース片１１８に使用される材質や レースの熱裁断設備の現在のレベルなどに関する内容は、後述する）。

ホットワイヤーカッター１３２についての詳細は、図６、図７及び図８の拡大図 を参照すると、それぞれカッター１３２の上端正面１！ｌ（ドライブケーブル・ ループ１６８と滑車１７０と１７２を含む）、カッター１３２の上端１５６と下 端１５８の正面断面図（近接するコード、ケーブルや連結部分を含む）そして抵 抗線１６０の断面側面図（近接の連結部分を含む）となる。

抵抗線１６０の交軸位置を正しく自動制御するために波型の縁１２６と１２８の 上に横たわるレース片１１８の上に光学スキャナー１８０が取り付けられている 。槓・縦軸方向での光学スキャナー１８０は、スキャナー１８０に下流端で取り 付けられた一対の牽引アーム１８２により水平に設置されている。アーム１８２ の上流はスキャナー１８０が水平移動できるよう水平軸１８４に装備されている 。ねじり制御システム１８６を設けることで、布片１１８を引っ張ることなくレ ース片１１８上をスキャナー１８０が浮くように移動するため、スキャナーの圧 力が軽くなる。

レースに使われる糸の色は白あるいは薄色であり、レースそのものが目の粗い構 造なため、裁断台１０２と布地サポートの黒い表面上に敷いたときに光学スキャ ナー１８０が容易にレース片１１８を察知する。特に、波型の縁１２６と１２８ は容易に検出することができる。スキャナー１８０が読み取った内容は、裁断装 置１００の一部に搭載のシグナル及び制御回路１８８（図４）に処理される。（ スキャナー１８０と制御回路１１８間の接続、その他電源、シグナル、コントロ ールの接続などの図示は省略する。） シグナル処理及び制御回路１８８は、波型の縁１２６と１２８間の各レース片１ ２２と１２４に共通する境界線１３０の位置を瞬時に検出するようプログラム化 あるいは設定されており、この検出位置は、スキャナー１８０に対し結果的には 裁断装置１００全体に対しての位置である。

回路１８８も、カッター１３２からスキャナー１８０を上流側に離すよう、また 裁断台１０２上のレース片１１８のスピードも考慮して設定されている。共通な 境界線１３０の位置検出を表す情報は、製品の切り離し／スピードの間隔に応じ て遅れてモーター１７４に入力され、ホットワイヤー１６０を適切な横方向位置 に駆動させる。この適切な横方向位置で、パターンの線１３０に沿って布片１１ ８を切断することにより、織物のままのレース片１１Ｂがレース片１２０と１２ ２に裁断される。

それぞれ裁断された１２２と１２４は巻き取りロール１１４に連動して巻取られ る。

適切な電流量が（フレキシブル浮動線１７６と１７８Ｎ由で）抵抗線１６０に通 され、布地のスピード、重さ、裁断スピードなどの瞬時のパラメータに対応して 抵抗線１６０の温度を最適にする（裁断スピードについては、装置１００に通す レース帯１２８の直線スピードより速く、パターン境界線の複雑度に依存する要 素によって変化する）。裁断スピードが布片スピードを上回るのはスキャナー１ ８０の出力需要のためで、実際に裁断される前の短時間差は、裁断要求に応じた 電流増加で抵抗線１６０を暖めるときの時間で稼ぐことができる。（もし抵抗線 １６０が熱すぎるとレースが変色し、また抵抗線の温度が熱くないと、裁断部分 が熱で解は固まった状態となり、繊維にシワが寄り易くなってしまうため、抵抗 線１６０の湿度を適切に保つことが望ましい。）裁断装置１００を通るレース片 １１８のリニアスピードは、ドライブモーター１３６で制御され、裁断される布 地のタイプやパターンのｖＩＬ雑度に合わせて設定されている。ｆＩ型の縁取り 仕上げとなっているレース片部分には、カッターの横移動が自由にできるような スピード調節が必要である。

図９及び１０はそれぞれ、本願発明に沿ったレース裁断装置の第２実施例２００ の平面図および側面図である。並列するレース片間の凹みのないラインの裁断に 、−次元横軸移動しかできないホットワイヤーカッターが特徴の第１実施例１０ ０と対照的なのは、第２実施例２００には、縁取り仕上げのレース部分の切取り にレーザービーム布地カッターを採用したことである。第２実施例２００の布地 サポート台、送り出し・巻き取りロール布地／推進ローラーなど一般的な構造は 、第１実施例と同じなので、ここでは省略する。

第２実施例２００での作用の基本的な違いは、布地カッターがパターンの閉じた 縁を判別できる点で、布片を裁断装置に絶えず移動させなくてよいことである。

布地は段階ごとに移動し、裁断作業中は一時停止し、裁断作業との合間のみ移動 するということである。布地カッターは横・縦軸移動のコンビで二次元移動が制 御され、裁断されていない布片全体の幅や縦軸方向に伸びるパターン等が制御さ れる。

第２実施例２００は、Ｘ−Ｙ軸座標のメカニズムと似た二輪及び二方向移動型支 え枠２０６上を連動して動くよう設置された２０４を有している。

この刃先２０４の縦軸移動は、ドライブケーブル２１０で支え枠２０６を駆動す るステッパーモーター２０８で制御される。横軸移動は、ドライブケーブル２１ ４で刃先を駆動するステッパーモーター２１２で制御される。これは、縦軸の変 位のユニット毎に、（Ｘ−Ｙ軸座標で見られるように）１ユニツトが横軸変位か ら差し引かれるようなっている。

カッティングヘッド２０４は鏡と焦点レンズのコンビシステムからなり、布地裁 断時の適切なポイントをレーザービーム２１６を受け、屈折および焦点に合わせ るようになっている。レーザービーム２１６は、装ｗ２００に垂直に設置されて いる低出力連続発振二酸化炭素レーザー２１８から発している。レーザー２１８ から上向きの出方ビーム２１６は、（図９および図１０の）固定された鏡２２０ で水平に縦軸方向に屈折し、さらに支持枠２０６についている鏡２２２に水平に 横軸方向に屈折し、最後にカッティングヘッド２０４のる鏡／レンズを通して布 地に当たる。

裁断部上にはオーバーヘッドカメラ２２４（図１０）が設置され、カッティング ヘッド２０４の移動範囲をカバーするようになっている。カメラ２２４　（ＣＯ Ｄカメラがｊｌｆｆｉ的）は、裁断装置２００の一部を成しているシグナル及び コントロールユニット２２６に光学走査信号を送出する。

ユニット２２６は、裁断作業時に輪郭をできる限り正確に辿れるよう、パターン 部分２２０が伸びて引き起こされた歪みゃカメラが捕えた移動に応じて、レース 模様部分２０２の輪郭の判別やカッティングヘッド２０４の位置を矯正するよう 予めプログラムされている。ユニット２２６はまた、レーザー２１８の出力レベ ルも制御する。

１！１９及び図１０に表されていないのは、排気システムやレーザービーム２１ ６が安全に当たるような安全連動装置などである。

本願発明（図１１及び図１２）に適合したレース裁断装置の第３実施例の詳細に 触れる前に、根底にある設計に対する配慮や作業についての原則についてここで 説明する。

第３実施例の裁断装置はコンパクトに構成され、レースの模様や種類の輪郭を描 くことができる。中央に描かれている裁断部は低出力ＣＯ２レーザーであるが、 例えば熱線布地カッターと組み合わせることもできる。

はとんどのレース模様には、布地は刃先の下を通り、図１の凹みのない場合のよ うに、簡単な左右の移動で刃先が必要な裁断線を辿る。

しかし、図２の凹みのある場合のように、裁断線と逆方向についている模様もあ る。この場合は、布地の移動方向を一時的に逆にするか、あるいは材料の移動の 方向にレーザーのカッティングヘッドを作動させるかする。

レースのように軽く織られた材質の持つ方向性に逆らうと、材質そのものが伸び てしまうと考えられているため、第１実施例の順行布地移動性に手を加えた、第 ３実施例が検討された。

第３実施例では、光学あるいはその他適切なセンサーアレイを使って、過去に行 ったレース模様の情報に基づいて、布の裁断や揃えの位置を判別する。

判別や裁断は同時に行うことはできないので、裁断位置を離れたところに別に設 けなければならない。このようなズレを補うため、電気的に裁断ライン制御信号 を遅らせるが、このとき距離そのものをきちんと制御する必要がある。

ここでのポイントは二つある。ひとつは、布の張力を制御すること、もう一つは 、距離のズレを少なくすることで、布の張力でのバラツキが起こす伸びを少なく することで、距離のズレから来るバラツキを少なくすることができる。

第３実施例では、レーザーカット・ビームの逃げ道を設けるために開いている細 長い隙間のついた磨かれたシリンダー状サポート表面に裁断される布が通される 。パターン判別アレイは、反射または破断ビーム発射／判別タイプの光学装置で ある。破断ビームは窓やアパーチャを使い、磨かれたサポート表面は必要な反射 度を提供する。

巻き取りスピードを調節している通常のローラー型制御システムを通して、布の 張力の微妙な調節を行ったり微小に織られた布ガイドで、張力制御は主にスピー ドで調節され、インプット、アウトプットベールを作動させる。

凹み模様の場合は、レーザーカッティングヘッドはシリンダー状サポート表面の 中央口りに揺動するが、この揺動はシリンダー、センサーヘッド、カット隙間及 び刃先キャリッジとレールと一体となったものである。磨かれたサポート表面に ついてず！かに織られたガイドのコンビネーションは揺れ動作中の布地の伸びを 少なくするのに役立つ。

図１１及び図１３は、約１メートルの幅の布を扱う裁断装置３００の図である０ 幅の狭い市川の装置にも同じ原理は適用される。

裁断装置のフレーム３０１には、裁断装置の部品に必要なサポートや取りつけポ イントなどすべてがついた構造となっている。

インプットベール３０２は回転Ｖブロック式設備３０３に設置されており、ロー ラー３０４のうち二つは自由作動、一つのローラー３０４はモーター３０５で電 動となってる。入力軸は溝３０６についており、軸の側面に位置するローラー３ ０４に位置している。

回転Ｖブロック３０３は、平行四辺形に配置する３０７に設置されており、モー ターとジャックねじ３０８の側面についている。

このメカニズム３０７は、布縁センサー３０９からの制御信号を得る布中央位置 決めシステムの一部を成している。

インプットベール３０２よりまだ巻かれていない布は、高度な等級の磨かれ、陽 極処理されたアルミ合金製のガイド３１０を通る。ガイド３１０は装着表面の位 置にあわせてかなり遅いスピードで回転する。

そして布地は、やはり高度に仕上げ、磨かれた部品であるシリンダー状サポート 表面に通される。シリンダー３１１はその両端につく自由回転サポート３１２に 装備され、ステッパーモーター３１３とワイヤーケーブル・システム３１４によ り制御・駆動される。

特に目の細かい布にはシリンダー３１１に切り込みを入れ局所張力３３０が作用 するようになっている。これにより、局所的に布を伸ばしたり、裁断する部分を 拡大する効果がでる。

第３実施例のレーザー３１５はシリンダー３１１に共軸に取り付けられ、分岐光 ３１６やそれに関連する電子部品やアクセサリ−とともに裁断装置枠に装備され る。

レーザー３１５からの出力ビーム３１５は、一対の正面反射鏡３１７と３１８を 通し偏向され、シリンダー３１１に機械的に取り付けられている。

レーザービームはそれから、鏡３２０と焦点光学３２１を構成している横断レン ズ・キャリッジ３１９へ移動し、布の裁断点へビームを焦点させる。

横断レンズ・キャリッジ３１０は、シリンダー３１１の両端に機械的に設置され ているレール３２９に導かれ、裁断点は常にシリンダー３１１のカット隙間の上 に位置するようになっている。

キャリッジ３１９はパターン認識電子装置からの指示の下で作動するケーブルシ ステムおよびステッパーモータ３２２により横方向に駆動される。センサーアレ イ３２３は裁断点の真上に装備し、処理されるパターンの幅をカバーするよう側 面に位置している。センサーアレイ３２３は裁断装置枠に取りつけるか、あるい はシリンダー３１１の振動にしたがって移動する。

裁断された布がシリンダー・サポート表面より出てくると、ガイド３１０で説明 したようにガイド３２４上を移動する。

テンション・ジョツキ−またはダンサ−・ロール３２５はシリンダー３１１とガ イド３２４の間に位置し、これで材料張力を正確に測ると同時に精密な張力制御 を維持するためにインプット及びアウトプット・ドライブ・モーター３３１と３ ３２を作動する情報を提供する。

切り取った布はインプット配列に似た電動の回転Ｖブロック・システムに装備さ れた巻き取り３２６上に集められる。

布の移動のスピードは、インプット、アウトプット３０２と３２６に直接取り付 けである温度計ローラー３２７と３２８でモニターされている。この方法の場合 、サイズに関係なく布地のスピードを測ることができる。

レース裁断装置３００の作動は次の通りである。

特殊なレース柄が裁断装置１３００に載せられると、フロッピーディスクなどに 保存されている情報が機械制御処理装置に読み込まれる。

センサーアレイ３２３は裁断するパターンの中央にセットされる。布地がセンサ ーアレイ３２３の下を通ると、システムがカットや揃える部分を認識し、布のス ピードの情報に応じて、必要なオフセット、移動の指示をレーザー・カット・ア センブリ３２０／３２１に与える。

凹みの無い模様の場合はサポート表面３１１は静止したままですが、凹みの成る 模様（及び凝った柄）の場合は、システムが裁断線上に後向きのカーブがあると 認識し、必要に応じて、揺れ動作を作動させる。

第１実施例１００及び第２実施例２００と比べ、裁断装置３００はサイズ的には コンパクトに改良してあり、しかもベーシックな設計のシンプルで経済的な構造 となっている。

布張力の制御には、インプット及びアウトプットの作動に加え、レースが通過す る際に起きる摩擦を押さえる微小な口のガイドローラーを加えることでかなり改 良される。

布ガイダンスは端センサーからの信号を取り、レースを裁断部分に送りながらイ ンプットを■ブロックに軸方向に移動するセンタリング・システムでさらに改良 される。

大きく平らな裁断台は、シリンダー上サポート表面にとって代わり、裁断ビーム に局所的に張力制御を加える。

布の制御はダンサ−ローラーで向上し、裁断作業後レースの張力の送り信号の変 化でスピードを調節することができる。

パターン認識は、レースがシリンダーの上を移動する際に認識する、作業部分真 上、レース表面のちょっと上に位置するセンサーアレイの使用で改良される。

（凹みの場合のように）布地の動く方向と逆行するパターンの裁断は、パターン ・センサーが指示するようにカットヘッド・アセンブリの揺れで行え、カッター に凹みの経路を伝える。これは刃先、センサー、カット隙間（裁断位置）の位置 決めに役立つ。レースの伸びはシリンダーの磨かれた表面の性質により少なくな る。

Ｘ−Ｙ動作は、前述の縦軸システム及び、センサーアレイからの信号に応えてカ ットビームを隙間に位置させるレール上のキャリッジによる横向きあるいはＹ移 動に取って代わるものである。

細かく織り上げた細い布片の取扱いは、わずかに引き延ばしたレースの局所張力 を設けるためにあけた隙間に取りつけたテンション・インサート（図１３）でか なり向上する。

以前の手動裁断システムに比べ、本Ｉｌ１発明のレース裁断装置および方式には 、以前のシステムでの毎秒４−５メートルに比べて毎秒２０メートルという、裁 断スピードの向上が利点として挙げられる。

また、シンプルで経済的であるという点も利点となっている。

経路認識システムの利点は、作業の範囲を大幅に拡げている点である。

パターンは将来使用するためにメモリーに保存できる。布の伸びや位置の誤りが 起こった場合は、実際に裁断するべき部分へ導くレーザーのついた複雑なレーザ ーカッターが電子的に矯正する。

本願発明の範囲は、上記実施例に限定されるものではなく、その発明の範囲内で あれば、種々の変更や改良が可能であることは言うまでもない。

１ｔ 〜 特表千６−５１１２０５　（１０） １＋１−１轟−ｍ−〜−ＰＣＴ／Ｇ［＋９２１０１８１３国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ 、ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ３゜Ｄ Ｅ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＧ 、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、ＰＬ、Ｒ○、　ＲＵ、ＳＤ、ＳＥ、　ＵＳ

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. １．裁断線が示された少なくとも一種類の既存のパターンから成るレースあるい は類似のパターン生地を裁断する裁断装置において、生垣裁断手段と、 レース地または類似のパターン生地と生地裁断手段の少なくとも一方を２軸方向 に移動させる２軸移動実装手段を有し、レース地または類似のパターン生地表面 上で前記２軸方向にレース地または類似のパターン生地に対する生地裁断手段の 相対位置を制御可能に変化させる相対位置変化手段と、 レース地または類似のパターン生地の少なくとも選択された領域を走査するパタ ーン走査手段と、 パターン走査手段に連結され、選択された領域内のレース地または類似のパター ン生地上の既存のパターン裁断線を認識するパターン認識手段と、 パターン認識手段と相対位置変化手段の間に連結され、裁断線に沿ってレース地 または類似のパターン生地を裁断するために、レース地または類似のパターン生 地に対する生地裁断手段の相対位置を制御する相対位置制御手段と、を備えたこ とを特徴とする裁断裁断装置。
2. ２．前記生地裁断手段がホットワイヤー生地カッターから構成されることを特徴 とする請求項１記載の裁断装置。
3. ３．前記生地裁断手段がレーザービーム生地カッターから構成されることを特徴 とする請求項１記載の裁断装置。
4. ４．前記相対位置変化手段が、 レース地または類似のパターン生地の幅方向に前記生地裁断手段の相対位置を制 御可能に変化させる手段と、レース地または類似のパターン生地の長手方向に前 記生地裁断手段の相対位置を制御可能に変化させる手段と、から構成されること を特徴とする請求項１−３の何れか一つに記載の裁断装置。
5. ５．前記相対位置変化手段が、一時的に位置決めされたレース地または類似のパ ターン生地またはその布片の幅方向と長手方向の両方向に、前記生地裁断手段の 相対位置を制御可能に変化させる手段をから構成されることを特徴とする請求項 １−３の何れか一つに記載の裁断装置。
6. ６．前記２軸移動実装手段が、前記生地裁断手段をレース地または類似のパター ン生地の長手方向に短い距離移動させることができ、前記相対位置変化手段が、 前記生地裁断手段をレース地または類似のパターン生地の長手方向に長い距離移 動させることができることを特徴とする請求項１−５の何れか一つに記載の裁断 装置。
7. ７．前記パターン走査手段が、機械的接触なしに少なくとも選択された領域を走 査する光学パターン走査手段から構成されることを特徴とする請求項１−６の何 れか一つに記載の裁断装置。
8. ８．前記パターン走査手段が、機械的接触によって少なくとも選択された領域を 走査する光学パターン走査手段から構成されることを特徴とする請求項１−６の 何れか一つに記載の裁断装置。
9. ９．前記光学パターン走査手段が、レース地または類似のパターン生地に対する 前記生地裁断手段の移動に連動するように設置され、前記生地裁断手段によって 裁断される各点を含む前記選択された領域を走査することを特徴とする請求項１ −８の何れか一つに記載の裁断装置。
10. １０．前記光学パターン走査手段が固定され、前記生地裁断手段によって裁断さ れる各点を含む前記選択された領域を走査することを特徴とする請求項１−８の 何れか一つに記載の裁断装置。
11. １１．前記光学パターン走査手段が、前記生地裁断手段に対してレース地または 類似のパターン生地が移動する方向に、前記生地裁断手段によって裁断されるレ ース地または類似のパターン生地上の先頭の点に一致した選択された領域を走査 するように設置され、前記相対位置変化手段が、前記生地裁断手段によって裁断 されるレース地または類似のパターン生地上の前記点に対して前記選択された領 域を前進させるための遅延手段を含むことを特徴とする請求項１−８の何れか一 つに記載の裁断装置。
12. １２．前記裁断装置が生地を支持する裁断面を含み、その面の上をレース地また は類似のパターン生地が、前記生地裁断手段上を通過するために生地推進手段に よって移動することを特徴とする請求項１−８の何れか一つに記載の裁断装置。
13. １３．前記生地を支持する裁断面か、前記生地裁断手段操作中に前記生地裁断手 段が通過する通路として前記生地裁断手段と整合した領域に隙間を有しているこ とを特徴とする請求項１−１２の何れか一つに記載の裁断装置。
14. １４．前記生地を支持する裁断面が、実質的に平面であることを特徴とする請求 項１２または１３記載の裁断装置。
15. １５．前記生地を支持する裁断面が、実質的に曲面であることを特徴とする請求 項１２または１３記載の裁断装置。
16. １６．前記生地推進手段が、少なくとも生地を支持する裁断面の通路上のレース 地または類似のパターン生地の張力を制御するために、生地張力制御手段から構 成、または生地張力制御手段を付帯していることを特徴とする請求項１２−１５ の何れか一つに記載の裁断装置。
17. １７．前記生地張力制御手触が、裁断されていない生地の繰り出しロールと裁断 された生地の巻き取りロールのそれぞれを独立した大まかなスヒードで制御し、 繰り出しロールと裁断された生地の巻き取りロール間のレース地または類似のパ ターン生地にダンサーロールとジョッキーロールにより高精度な張力を作用させ ることを特徴とする請求項１６記載の裁断装置。
18. １８．前記生地張力制御手段が、前記裁断制御手段によって裁断される各点の実 質的近傍のみで、レース地または類似のパターン生地に作用する生地の張力を集 中させることを特徴とする請求項１６または１７記載の裁断装置。
19. １９．裁断線が示された少なくとも一種類の既存のパターンから成るレースある いは類似のパターン生地の凹みを裁断する裁断方法において、レース地または類 似のパターン生地表面上を互いに直交する２軸方向に、レース地または類似のパ ターン生地に対する生地裁断手段の相対位置を制御可能に変化させ、 選択された領域内のレース地または類似のパターン生地上の既存のパターン裁断 線を認識するために、レース地または類似のパターン生地の少なくとも選択され た領域を走査し、 生地裁断手段の操作と共に、レース地または類似のパターン生地に対する生地裁 断手段の相対位置を連動制御して、裁断線に沿ってレース地または類似のパター ン生地を生地裁断手段により裁断させ、凹んだ裁断線に沿って裁断するために裁 断方向を逆行させること、からなる裁断方法。
20. ２０．前記走査される選択された領域か前記生地裁断手段の位置の変化に連動し て変化し、生地裁断手段によって裁断される各点を含むことを特徴と下る請求項 １９記載の裁断方法。
21. ２１．前記選択された領域が実質的に不動の位置から走査され、生地裁断手段に よって裁断される合点を含むことを特徴とする請求項１９記載の裁断方法。
22. ２２．前記選択された領域が、前記生地裁断手段に対してレース地または類似の パターン生地が移動する方向に、前記生地裁断手段によって裁断されるレース地 または類似のパターン生地上の先頭の点に一致して走査されるよう位置決めされ 、該領域が前記生地裁断手段によって裁断されるレース埴または類似のパターン 生地上の前記点に対して前進するために、連動する前記相対位置の変化および生 地裁断手段の操作が遅延することを特徴とする請求項１９記載の裁断方法。
23. ２３．前記レース地または類似のパターン生地が、レース地または類似のパター ン生地の張力が制御された状態で、生地を支持する裁断面上を推進されることを 特徴とする請求項１９−２２の何れか一つに記載の裁断方法。
24. ２４．前記レース地または類似のパターン生地の伸びが、生地裁断手段によって 裁断される前記点の周囲の領域に集中し易く、該領域はレース地または類似のパ ターン生地の全体の伸びに比べて小さいことを特徴とする請求項２３記載の裁断 方法。