JPH07129755A - 図形を数値情報に変換する方法及び装置並びに切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】倣い型や図面或いは切断残材等の図形を数値情
報に変換する。 【構成】ＣＣＤを配列しズーム機構を有する撮像管１７
によって図形Ａの輪郭線１を撮像し、画像をモニター３
１に映写する。操作部Ｄの制御部２８，２９，ハンドル
３０を操作して撮像管１７により輪郭線１上の標的を追
跡し、直線１ａ，円弧１ｂの節点２或いは円弧上の点３
と照準３１ａが一致したときスイッチ３３を操作してエ
ンコーダ１９，２１の検出値を処理コンピュータ３２に
入力する。処理コンピュータ３２では、点２，３の座標
値から直線，円弧を判定し、これ等の線を順に連結させ
て数値情報に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼板を切断加工する際
に罫害き或いは光学的トレーサーによる倣いに用いられ
る型や図面又は切断加工された鋼板の残材からなる図形
を数値情報に変換する方法と装置並びに切断装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶や橋梁或いは建築鉄骨等の構造部材
を切断する場合、この構造部材と同一寸法で形成された
型により鋼板上に罫書きして可搬式の切断機によって切
断する方法，前記型或いは切断すべき構造部材と同一寸
法で描いた図面の輪郭線を光学的トレーサーによって追
跡して切断する倣い切断方法，構造部材の形状を数値デ
ータに変換し、該データに基づいて切断トーチを制御し
て切断する数値制御（ＮＣ）切断方法等がある。

【０００３】上記ＮＣ切断方法を実施するＮＣ切断装置
では、図形を数値データ化しく且つ１枚の切断材に複数
の切断すべき図形を配列（ネスティング）した後切断加
工を実施することが出来、更に、切断作業の省力化をは
かることが出来る等多くの利点がある。このため、最近
ではＮＣ切断装置が普及している。

【０００４】図形の数値表示を行う場合、図形の輪郭線
を直線と円弧で補間し、直線についてはｘ−ｙ直交座標
上で定義された節点座標又は区間寸法を与え、また円弧
についてはｘ−ｙ直交座標上で定義された節点座標及び
円弧の中心点或いは円弧上の任意の一点の座標により円
弧であることを区別し、これ等の点座標を用いて輪郭線
を構成する直線と円弧を順序良く連結することで行われ
る。

【０００５】上記の如くして行われた数値表示はＮＣブ
ログラムのフォーマットと等しいか或いは近似となる。
また前記処理は公知の処理コンピュータによって処理さ
れる。

【０００６】ＮＣ切断装置によって特定の材質，板厚を
有する鋼板から複数の部材を切断する際に、この鋼板上
に切断すべき部材を配列するネスティングが行われる。
このネスティングは、処理コンピュータのディスプレイ
上に設定された鋼板の領域に複数の部材を合理的に配列
すると共に、切断経路を設定してＮＣデータを作成する
ことで行われる。

【０００７】そして部材を割り当てられた鋼板をＮＣ切
断装置のレールに対し平行に配置し、鋼板上の座標原点
を検出してこの座標原点に基づいて切断トーチをＮＣプ
ログラムに従って駆動することで鋼板から複数の部材を
切断する。

【０００８】上記の如くＮＣ切断方法は、処理コンピュ
ータの図形処理によるネスティングによって、材料の節
約をはかることが出来ること，切断ロットの計画的な実
行が出来ること，１プログラムの最初から最後まで作業
が連続して行われることが可能であり、生産工場を管理
するコンピュータと同一の通信経路に組み込まれて該コ
ンピュータによる製造システム（ＣＩＭ）のネットワー
クに不可欠な手段である。このように、ＮＣ切断方法を
採用することによって多くの利点がある。

【０００９】一方、倣い切断方法により鋼板を切断する
場合、合理的なネスティングを行うことが出来ず、一度
部材を切断した後、再度鋼板の切断可能領域に対応させ
て型を配置する作業を行うことが必要となる。このた
め、作業が煩雑となり、且つ材料歩留りが悪化する等の
問題がある。

【００１０】切断加工部門に対し上位の指示部門から切
断すべき部材を型の支給によって指示されたような場
合、ＮＣ切断装置を用いるには支給された型をデジタイ
ザーと呼ばれる装置によって数値情報に変換する必要が
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】然し、従来の市場にあ
るデジタイザーはオペレーターが手動操作するものであ
り、且つ型の形状寸法に制約がある等、鋼板を切断する
型を数値情報に変換するために使用することが困難であ
る。このため、切断加工部門では、倣い切断方法を採用
せざるを得ないのが実情である。

【００１２】また切断すべき部材には予め材質と板厚が
指示され、該部材を切断する際には対応する材質と板厚
を持った鋼板が準備される。複数の部材を切断するよう
な場合であっても準備された鋼板の全てが高い歩留り率
を持って消費されるという保証はなく、多くの場合、切
断可能領域を有している。このため、前記鋼板を残材
（スクラップ）として処理したのでは材料歩留りが悪化
するという問題がある。然も、前記残材を改めて切断し
ようとする場合、該残材を切断装置の座標軸と正確に一
致させて配置することは困難であり、このような残材を
ＮＣ切断装置によって切断することは不可能視されてい
る。

【００１３】本発明の目的は、罫書き或いは倣いに用い
られる型や図面又は残材等の図形を容易に数値情報に変
換することが出来る方法と装置を提供し、合わせて切断
装置を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る図形を数値情報に変換する方法は、加工
すべき型又は図面或いは残材からなる図形の輪郭線を直
線と円弧に分割して夫々の節点及び円弧の中心点又は円
弧上の中間点を標的とし、前記輪郭線を複数の光電変換
素子を配列して構成した撮像管によって撮像して輪郭線
の映像及び予め設定された照準の映像をモニターに映写
し、前記映像を監視しつつ輪郭線上の標的を追跡して撮
像管をｘ−ｙ直交座標系で定義した平面上を移動させて
前記撮像管の各軸方向の移動量又は座標値を連続的に検
出すると共に前記標的が照準と一致したときの移動量又
は座標値及び標的の性格情報を両像処理装置に入力し、
前記画像処理装置に入力された複数の標的間の移動量の
データ又は複数の標的の座標データ及び標的の性格デー
タから直線と円弧を判定すると共に判定された直線と円
弧を順次連結して輪郭線としての数値情報に変換するこ
とを特徴とするものである。

【００１５】また図形を数値情報に変換する装置は、加
工すべき型又は図面或いは残材からなり輪郭線を直線と
円弧に分割して夫々の節点及び円弧の中心点又は円弧上
の中間点を標的とする図形を数値情報に変換する装置で
あって、複数の光電変換素子を配列して構成され図形の
輪郭線を撮像する撮像管と、前記撮像菅によって撮像し
た両像を表示すると共に照準を映写するモニターと、前
記照準を基準として輪郭線を追跡し得るように前記撮像
管を操縦すると共に駆動する操縦装置と、前記撮像管の
移動量又は位置をパルス又は座標値として検出し出力信
号に応じて検出値を出力するエンコーダと、前記エンコ
ーダに出力信号を与えると共に標的の性格に応じた信号
を発生する指示装置と、前記エンコーダから出力された
検出値及び指示装置から発生した標的の性格に応じた信
号に基づいて点，円弧又は直線，輪郭線の順序で処理し
て図形を数値情報に変換する処理コンピュータとを有し
て構成されるものである。

【００１６】更に、切断装置は、加工すべき型又は図面
或いは残材からなり輪郭線を直線と円弧に分割して夫々
の節点及び円弧の中心点又は円弧上の中間点を標的とす
る図形を数値情報に変換して切断する切断装置であっ
て、一方向に走行可能なフレームに前記方向に対し直交
方向に横行可能な切断トーチを搭載し且つフレーム及び
切断トーチの駆動を数値制御装置によって制御するよう
に構成した数値制御切断装置と、前記数値制御切断装置
のフレームに搭載され複数の光電変換素子を配列して構
成され図形の輪郭線を撮像する撮像管と、前記撮像管に
よって撮像した両像を表示すると共に照準を映写するモ
ニターと、前記照準を基準として輪郭線を追跡し得るよ
うに前記フレーム及び撮像管を操縦すると共に駆動する
操縦装置と、前記フレーム及び撮像管の移動量又は位置
をパルス又は座標値として検出し出力信号に応じて検出
値を出力するエンコーダと、前記エンコーダに出力信号
を与えると共に標的の性格に応じた信号を発生する指示
装置と、前記エンコーダから出力された検出値及び指示
装置から発生した標的の性格に応じた信号に基づいて
点，円弧又は直線，輪郭線の順序で処理して図形を数値
制御情報に変換する処理コンピュータとを有し、前記処
理コンピュータによって残材の切断領域を定め、予め準
備された切断すべき部材を切断領域にネスティングして
数値制御プログラムを作成し、前記切断装置を制御し得
るように構成したものである。

【００１７】

【作用】上記図形を数値情報に変換する方法（以下、単
に『本変換方法』という）によれば、如何なる形状を有
する型又は図面或いは残材等の図形であっても容易に数
値情報に変換することが出来る。

【００１８】即ち、図形の輪郭線を直線と円弧に分割し
て夫々の線の節点、及び円弧の中心点又は円弧上の点を
標的とし、この輪郭線を複数の光電変換素子（例えばＣ
ＣＤ）を配列して構成した撮像管によって撮像してモニ
ター上に映写し、画像の輪郭線を照準と一致させつつ撮
像管によって輪郭線上の標的を追跡し、撮像管による輪
郭線の追跡過程で撮像管の移動量又は撮像管の位置の座
標値を連続的に検出し、モニター上の照準と標的が一致
したとき、撮像管の移動量又は座標値及び標的が節点に
対応するものか或いは円弧の中心点又は円弧上の点であ
るかの性格情報を画像処理装置に入力することで、輪郭
線上の標的を撮像管の移動経路に沿って順次検出すると
共に標的間に於ける移動量又は各標的の座標値及び標的
の性格を両像処理装置に入力することが出来る。

【００１９】そして両像処理装置に於いて入力された標
的間の移動量のデータ又は各標的の座標データ及び標的
９の性格データに基づいて、隣接する標的間が直線であ
るか又は円弧であるかを判定し、更に、判定した直線，
円弧を順次連結することで輪郭線としての数値情報に変
換することが出来る。

【００２０】また上記図形を数値情報に変換する装置
（以下、単に『本変換装置』という）によれば、本変換
方法を実施して図形を数値情報に変換することが出来
る。

【００２１】即ち、図形の輪郭線を直線と円弧に分割し
て夫々の節点及び円弧の中心点又は円弧上の中間点を標
的とし、この輪郭線を複数の光電変換素子を配列して構
成した撮像管によって撮像し、撮像した画像と予めモニ
ター画面或いは撮像管に設定された照準をモニターに映
写することが出来る。

【００２２】また操縦装置を操作することで、照準を基
準として輪郭線上の標的を追跡し得るように前記撮像管
を操縦しつつ駆動し、この撮像管の移動に伴って該撮像
管の移動量又は位置をエンコーダによってパルス又は座
標値として検出することが出来る。そしてモニター上に
於いて照準と標的が、致したとき指示装置を操作してエ
ンコーダの検出値を出力すると共に標的の性格に応じた
信号を出力し、これ等の出力信号を処理コンピュータに
入力することが出来る。

【００２３】処理コンピュータに於いてエンコーダから
出内された検出値及び指示装置から発生した標的の性格
に応じた信号に基づいて処理することで隣接する標的間
が直線であるか又は円弧であるかを判定し、更に、判定
した直線，円弧を順次連結することで輪郭線としての数
値情報に変換することが出未る。

【００２４】また上記切断装置によれば、切断定盤上に
載置された残材を数値円侵に変換すると共に該残材の切
断可能領域から部材を切断することが出来る。

【００２５】即ち、数値制御切断装置に搭載された撮像
管によって切断定盤上にある残材の輪郭線を撮像し、こ
の画像をモニターに映写すると共に操縦装置を操作する
ことで照準を基準として輪郭線上の標的を追跡し得るよ
うに前記撮像管を操縦しつつ駆動し、この撮像管の移動
に伴って該撮像管の移動量又は位置をエンコーダによっ
てパルス又は座標値として検出することが出来る。そし
てモニター上に於いて照準と標的が一致したとき指示装
置を操作してエンコーダの検出値を出力すると共に標的
の性格に応じた信号を出力し、これ等の出力信号を処理
コンピュータに入力することが出来る。

【００２６】処理コンピュータに於いてエンコーダから
出力された検出値及び指示装置から発生した標的の性格
に応じた信号に基づいて処理することで隣接する標的間
が直線であるか又は円弧であるかを判定し、更に、判定
した直線，円弧を順次連結することで残材の輪郭線を数
値情報に変換することが出来る。即ち、残材の切断可能
領域を数値情報に変換することが出来る。

【００２７】

【実施例】以下、本変換装置の一実施例について図を用
いて説明し、合わせて本変換方法について説明する。図
１は図形の例を示す図、図２は円弧を判定する方法を説
明する図、図３は本変換装置の模式斜視図、図４は図形
の輪郭線を追跡する際のモニター画面の状態を説明する
図、図５は本変換装置の駆動系のブロック図である。

【００２８】本変換方法は、図１に示すように、輪郭線
１が直線１ａと円弧１ｂの連続によって構成された図形
Ａを数値情報に変換するものである。図形Ａとしては、
同図に示す整然とした形状を有するものに限定するもの
ではなく、既に所定の部材を切断した後の鋼板（所謂残
材或いはスクラップ材）のような異形の図形をも含むも
のである。

【００２９】図に於いて、図形Ａの輪郭線１は直線１ａ
と円弧１ｂに分割され、直線１ａどうしの接続点又は直
線１ａと円弧１ｂの接続点或いは円弧１ｂどうしの接続
点が節点２（２ａ〜２ｎ）として設定されている。また
円弧１ｂ上の任意の位置に点３（３ａ〜３ｅ）が設定さ
れている。そして節点２及び点３が夫々標的として設定
される。

【００３０】上記節点２及び点３を標的として設定する
場合、これ等の点２，３にラベルやインキによって目印
を付すことが可能である。然し、節点２及び点３に特別
な目印を付すことなく、オペレーターがモニター上でこ
れ等の点２，３を確認する都度、確認した点２，３を標
的として設定しても良い。

【００３１】直線を判定するには、判定すべき直線の両
端を規定する２つの点の座標値を設定することで、直線
の長さ及び方向を判定することが可能である。例えば、
図形Ａに於ける節点２ａと節点２ｂによって規定される
直線１ａは、節点２ａの座標値と節点２ｂの座標値を設
定することで一義的に判定される。

【００３２】また円弧を判定するには、図２（ａ），
（ｂ）に示すように、判定すべき円弧の両端を規定する
２つの点の座標値、及び円弧上の任意の一点の座標値又
は円弧の中心点の座標値を設定することで円弧の長さ，
中心を判定することが可能である。

【００３３】例えば、同図（ａ）に示すように、図形Ａ
に於ける節点２ｂ，２ｃ及び円弧上の点３ａによって規
定される円弧１ｂでは、夫々の点２ｂ，２ｃ，３ａの座
標値２ｂ（ｘ_１，Ｙ_１），２ｃ（ｘ_２，Ｙ_２），３ａ
（ｘｉ，ｙｉ）が設定された場合、これ等の座標値から
節点２ｂと点３ａを結ぶ弦４ａと節点２ｃと点３ａを結
ぶ弦４ｂを演算し、更に、弦４ａ，４ｂの垂直二等分線
５ａ，５ｂの交点６の座標値を演算することによって、
節点２ｂ，２ｃによって両端が規定され且つ交点６を中
心点として判定することが可能である。

【００３４】また円弧１ｂに同図（ｂ）に示すように、
節点２ｂ，２ｃ及び円弧１ｂの中心点６の座標値２ｂ
（Ｘ_１，Ｙ_１），２ｃ（Ｘ_２，Ｙ_２），６（ｉ，ｊ）が
設定されている場合、これ等の座標値から円弧１ｂは、
節点２ｂ，２ｃによって両端が規定され且つ中心点６を
中心とする円弧であるとして判定することが可能であ
る。

【００３５】従って、図形Ａに於ける各節点２の座標値
を節点２ａから順に検出すると共に点３の座標値を検出
し、且つこれ等の点２，３が節点であるか或いは円弧上
の点であるかの性格付を行って前記各データを記憶し、
記憶したデータを所定の演算式に基づいて演算すること
で、図形Ａを数値情報に変換することが可能となる。

【００３６】次に、本変換方法を実施する装置の構成に
ついて図３〜図５により説明する。本変換装置は、図３
に示すように、図形Ａの輪郭線１を撮像して節点２及び
円弧上の点３を検出する検出部Ｂと、図形Ａを移送する
移送部Ｃと、検出部Ｂ，移送部Ｃを操作する操作部Ｄと
によって構成されている。

【００３７】先ず検出部Ｂの構成について説明する。本
体フレーム１１には一対のレール１２が平行に配置さ
れ、このレール１２に走行サドル１３が載置されてい
る。走行サドル１３にはレール１２と直交する方向に配
置されたクロスレール１４を有するクロスビーム１５が
固着されている。またクロスレール１４には該レール１
４に沿って横行するキャリッジ１６が載置され、このキ
ャリッジ１６に図形Ａの輪郭線１及び該線上の標的を撮
像する撮像管１７が搭載されている。

【００３８】上記の如く、レール１２及びクロスレール
１４は直交する方向に配置されており、レール１２の配
置方向をｘ方向とし且つクロスレール１４の配置方向を
ｙ方向として設定されている。従って、撮像管１７の移
動領城（撮像管１７による撮像領域）はレール１２及び
クロスレール１４の長さと走行サドル１３，キャリッジ
１６の寸法とによって規制される。

【００３９】走行サドル１３には該サドル１３をレール
１２に沿ってｘ方向に走行させるサーボモーター等のモ
ーター１８が設けられ、且つ走行サドル１３のｘ方向へ
の走行を移動量として或いは座標値で検出するｘエンコ
ーダ１９が設けられている。

【００４０】キャリッジ１６には該キャリッジ１６をク
ロスレール１４に沿ってｙ方向に横行させるサーボモー
ター等のモーター２０が設けられ、且つキャリッジ１６
のｙ方向への横行を移動量として或いは座標値で検出す
るｙエンコーダ２１が設けられている。

【００４１】撮像管１７は複数の光電変換素子（例えば
ＣＣＤ）をマトリクス状に配列して構成され、且つズー
ム機構を有している。このため、前記ズーム機構を制御
することで図形Ａの輪郭線１を所望の倍率に拡大，縮小
してモニター３１に映写することが可能である。

【００４２】上記検出部Ｂでは、モーター１８を駆動し
て走行サドル１３をｘ方向に走行させると共にモーター
２０を駆動してキャリッジ１６をｙ方向に横行させるこ
とで撮像管１７を所望の方向に移動させたとき、撮像管
１７の移動量或いは座標値をｘエンコーダ１９及びｙエ
ンコーダ２１の出力によって検出することが可能であ
る。

【００４３】また図形Ａの輪郭線１上の標的を追跡する
際には、撮像管１７のズーム機構を制御して図形Ａの広
い範囲を撮像してモニター３１に映写することで、オペ
レーターが目的の標的を容易に視認し得るようにするこ
とが可能であり、且つ走行サドル１３，キャリッジ１６
を高速で駆動して撮像管１７を短時間で目的の標的に接
近させることが可能である。更に、撮像管１７が目的の
標的に接近したとき、撮像管１７のズーム機構を制御し
て図形Ａの狭い範囲を撮像してオペレーターが正確に照
準３１ａと標的を一致させることが可能である。

【００４４】移送部Ｃは図形Ａを撮像管１７の撮像領域
に移送するものであり、レール１２の両端部近傍に配置
された一対のローラー２２，２３と、ローラー２２を駆
動するモーター２４と、ローラー２２，２３に巻き掛け
られたベルト２５とによって構成されている。

【００４５】従って、ベルト２５に図形Ａを載置し、モ
ーター２４を駆動することで載置された図形Ａを撮像管
１７による撮像領域に移送すると共に、撮像領域から排
出することが可能である。またベルト２５の下面であっ
て撮像管１７の撮像領域に対応する領域には保持台２６
が設けられ、この保持台２６によってベルト２５上に載
置された図形Ａの平面性を保証し得るように構成されて
いる。

【００４６】操作部Ｄは、検出部Ｂ，移送部Ｃを操作す
ると共に、検出部Ｂによって検出した図形Ａの節点２，
円弧上の点３の座標値を演算処理して図形Ａを数値情報
に変換する機能を有するものである。

【００４７】操作部Ｄを構成するテーブル２７には、走
行サドル１３に設けたモーター１８の駆動量とキャリッ
ジ１６に設けたモーター２０の駆動量を制御して撮像管
１７の移動速度を制御する速度制御部２８と、撮像管１
７の前後進を制御する方向制御部２９と、撮像管１７の
移動方向を操縦するハンドル３０が設けられており、オ
ペレーターがこれ等の構成部材２７〜２９を適宜操縦す
ることで、撮像管１７を所望の方向に所望の速度で移動
させることが可能である。

【００４８】テーブル２７上にはモニター３１と処理コ
ンピュータ３２が載置されている。モニター３１は検出
部Ｂを構成する撮像管１７及び処理コンピュータ３２と
接続され、撮像管１７の両像を映写し得るように構成さ
れている。またモニター３１は、撮像管１７の画像と重
畳させてクロス状の照準３１ａが映写される。この照準
３１ａは撮像管１７のレンズに対向する位置に設けた図
示しないフィルター或いはモニター３１の回面上に刻設
しておくことが可能であり、またモニター３１に内蔵さ
れた制御部によって画面の中央にライトクロス等を設け
ることも可能である。

【００４９】従って、撮像管１７によって図形Ａの輪郭
線１を撮像すると、この画像がモニター３１の画面上に
映写される。そしてオペレーターがモニター３１の画像
を監視しつつ速度制御部２８，方向制御部２９，ハンド
ル３０を操作して撮像管１７を操作することで、照準３
１ａを輪郭線１上の標的を追跡することが可能である。

【００５０】撮像管１７による輪郭線１上の標的の追跡
に伴って、走行サドル１３はレール１２上を走行して走
行量文は位置がｘエンコーダ１９によって連続的に検出
され、またキャリッジ１６はクロスレール１４上を横行
して横行量又は位置がｙエンコーダ２１によって連続的
に検出される。

【００５１】処理コンピュータ３２には、図形Ａの節点
２，円弧上の点３或いは円弧の中心点６の座標値が設定
されたとき、これ等の座標値から直線，円弧を判定する
演算式や判定された直線，円弧を順に接続して輪郭線１
を数値情報に変換する演算式等のプログラムが格納され
ている。

【００５２】処理コンピュータ３２は、モニター３１，
検出部Ｂに設けた各エンコーダ１９，２１と接続される
と共に、ハンドル３０に設けた指示装置となるスイッチ
３３と接続されている。

【００５３】スイッチ３３は、モニター３１の照準３１
ａが輪郭線１の節点２或いは円弧上の点３と一致したと
きにオペレーターによって操作され、操作時点に於ける
各エンコーダ１９，２１の検出値を処理コンピュータ３
２に入力すると共に、各エンコーダ１９，２１の検出点
に対応する標的が節点２であるか円弧上の点３であるか
の情報、即ち、標的の性格付を行うものである。

【００５４】従って、オペレーターが各制御部２８，２
９，ハンドル３０を操作して撮像管１７によって図形Ａ
の輪郭線１を追跡し、モニター３１に節点２或いは円弧
上の点３が映写されたとき、照準３１ａを前記点２，３
に正確に一致させてスイッチ３３を操作することで、こ
れ等の点２，３の検出値及び性格を処理コンピュータ３
２に記憶させることが可能である。

【００５５】撮像管１７によって図形Ａの輪郭線１上の
全ての標的を追跡したとき、処理コンピュータ３２には
全ての節点２ａ〜２ｎに対応する検出値（座標値）と性
格、及び全ての円弧上の点３ａ〜３ｅに対応する検出値
（座標値）と性格が順に記憶される。

【００５６】従って、処理コンピュータ３２が標的とな
る全ての点２ａ〜２ｎ，３ａ〜３ｅの座標値と性格を記
憶した後、或いは複数の点の座標値と性格を記憶した
後、予め格納されたプログラムに従って演算すること
で、隣接する節点間（２ａ−２ｂ〜２ｎ−２ａ）が直線
１ａであるか円弧１ｂであるかを判定すると共に、判定
された直線１ａ，円弧１ｂを接続して輪郭線１を数値情
報に変換することが可能である。

【００５７】撮像管１７によって図形Ａの輪郭線１の標
的を撮像して画像をモニター３１に映写した場合、撮像
管１７を固定した状態では図４（ａ）に示すように、映
写された標的と照準の位置関係は判明するが、オペレー
ターが撮像管１７を操縦するのに手探り状態となり困難
が生じる。

【００５８】即ち、オペレーターがモニター３１の画面
を監視して標的を追跡する場合、撮像管１７を目的の標
的に向けて回転させることによって、同図（ｂ）に示す
ように、モニター３１の画面上では常に目的の標的が照
準の上方に設定され、撮像管１７の操縦方向を正確に決
定することが容易となる。

【００５９】このため、本変換装置では撮像管１７を回
転部３４を介してキャリッジ１６に取り付けている。そ
してオペレーターによるハンドル３０の操作に応じて回
転部３４を駆動することで撮像管１７を回転させ、これ
により、モーター３１に映写された画像に於ける輪郭線
１の追跡すべき方向を常に略一定となるように保持して
いる。

【００６０】次に本変換装置を構成する検出部Ｂの駆動
系について図５により説明する。図に於いて、ハンドル
３０の回転角及び各制御部２８，２９の操作量は、シン
クロ，レゾルバ，ポテンショメーター等からなる変換部
３６によって電気信号に変換される。変換された電気信
号は、制御対象に応じて回転部３４に設けた図示しない
モーターのサーボドライバー３７，走行サドル１３に設
けたモーター１８のサーボドライバー３８，キャリッジ
１６に設けたモーター２０のサーボドライバー３９，ズ
ーム制御部４０に伝達され、夫々対応する各モーター，
ズーム機構を駆動する。

【００６１】従って、オペレーターはモニター３１の画
面を監視しつつハンドル３０及び各制御部材２８，２９
を操作することで、輪郭線１の回像を略一定の方向に保
持して撮像管１７による輪郭線１上の標的を追跡するこ
とが可能である。そして前述したように、標的から次の
標的に移動させる際には撮像管１７による撮像範囲を拡
大させると共に該撮像管１７を高速で移動させ、且つモ
ニター３１に次の標的となる節点２，円弧上の点３が映
写されたとき、撮像管１７の撮像範囲を縮小させると共
に該管１７の移動速度を減速させ、これ等の点２，３と
照準３１ａを正確に一致させてスイッチ３３を操作する
ことで、点２，３の座標値及び性格を処理コンピュータ
３２に入力することが可能である。

【００６２】次に、切断装置の構成について説明する。
図６は切断装置の模式平面図、図７は切断装置を制御す
る制御系ブロック図である。尚、図に於いて前述の実施
例と同一部分及び同一の機能を有する部分には同一の符
号を付して説明を省略する。特に、検出部Ｂは図３と同
一の構成を有するため、同一の符号を付してある。

【００６３】図に示す切断装置Ｅは、該装置Ｅの切断領
域に異形の残材Ｆを配置し、この残材Ｆを図形として輪
郭線１を追跡して数値情報に変換して切断可能領域を判
定し、且つ判定された切断可能領域内に予め設定された
切断すべき部材をネスティングして直ちに切断し得るよ
うに構成したものである。

【００６４】図に於いて、切断装置Ｅのクロスビーム１
５の一方側（図に於ける左側）には撮像管１７を有する
キャリッジ１６がレール１２の配置方向に対し直交方向
に横行可能に搭載され、他方側（図に於ける右側）には
切断トーチ４１を有するトーチブロック４２が横行可能
に搭戴されている。トーチブロック４２はモーター４３
によって駆動されてクロスビーム１５に沿って横行し、
この横行はエンコーダ４４によって検出される。

【００６５】切断装置Ｅの走行サドル１３に設けたモー
ター１８は操作部Ｄ及びＮｃ装置４５によって駆動され
る。またキャリッジ１６に設けたモーター２０は操作部
Ｄによって駆動され、且つトーチブロック４２に設けた
モーター４３はＮＣ装置４５によって駆動される。

【００６６】上記切断装置Ｅは図７に示すよう構成され
た制御系によって制御される。図に於いて、Ｂは検出
部，Ｄは操作部であり、前述の実施例と同様にして残材
Ｆの輪郭線１を撮像管１７によって撮像してモニター３
１に映写しつつ各制御部材２８，２９，ハンドル３０を
操作して追跡し、スイッチ３３の操作に応じて節点２，
円弧上の点３の座標値を処理コンピュータ３２に入力し
得るように構成されている。

【００６７】処理コンピュータ３２では、入力された情
報に基づいて演算部で所定の演算を行って輪郭線１を数
値情報に変換する。この数値情報は残材Ｆの輪郭線１を
夫々直線１ａ，円弧１ｂに対応するデータを連続させた
ものであり、直線１ａ及び円弧１ｂに対して夫々所定の
フォーマットに変換され、且つ前記各データを順に連続
させて輪郭線１の数値情報とする。

【００６８】処理コンピュータ３２で変換された上記数
値情報は、フロッピィディスクや磁気ディスク等外部メ
モリー或いは処理コンピュータ３２の内部メモリー等の
記憶装置４６に記憶される。

【００６９】４７はプログラム用のコンピュータであ
り、予め設定された切断すべき部材の情報（例えば、材
質，板厚，納期，納入先等）を分類，編集すると共に、
記憶装置４６に記憶された残材Ｆの数値情報を読み出し
て切断可能領域に切断すべき部材をネスティングしてＮ
Ｃ加工データを作成する機能を有する。プログラム用の
コンピュータ４７によって作成されたＮＣ加工データは
さん孔テープ４８等の媒体によってＮＣ装置４５に供給
され、或いは通信４９によって接続したＮＣ装置４５を
直接駆動する。

【００７０】上記の如く構成きれた切断装置Ｅでは、切
断定盤上に残材Ｆを載置して該残材Ｆの形状を数値情報
に変換し、更に、この残材Ｆに切断すべき部材をネステ
ィングして直ちに切断トーチ４１による切断を実行する
ことが可能である。

【００７１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
図形を数値情報に変換する方法では、直線と円弧を連続
して構成された型や図面或いは既に切断作業を行った残
材等の図形を数値情報に変換することが出来る。

【００７２】このため、上位の部門から型や図面を支給
されて部材を切断することを要求される切断部門や外注
工場であっても、支給された型，図面を数値情報に変換
することが可能となり、切断作業を倣い切断装置からＮ
Ｃ切断装置に代えることが出来る。従って、切断加工の
合理化をはかると共に材料歩留りを向上させることが出
来る。

【００７３】更に、全ての情報が数値情報化されるた
め、ネスティングを実行することによる材料の節約をは
かること、切断ロットの計画的な実行をはかること、１
プログラムの最初から最後まで作業を連続して行うるこ
と等が可能となり、生産工場を管理するコンピュータと
同一の通信経路に組み込んでＣＩＭのネットワークを構
成することが出来る。

【００７４】また本発明に係る図形を数値情報に変換す
る装置では、オペレーターの操作によって輪郭線上の標
的を追跡することで、容易に図形を数値情報に変換する
ことが出米る。

【００７５】また本発明に係る切断装置では、残材の輪
郭線を追跡して数値情報に変換し、且つ変換された残材
の切断可能領域に予め設定された切断すべき部材をネス
ティングすることが可能となり、更に、ネスティング後
直ちに残材を切断して所望の部材を切断することが出来
る。

【００７６】このため、従来ややもするとスクラップと
して処理されていた残材の活用をはかり、材料歩留りを
向上させることが出来る等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図形の例を示す図である。

【図２】円弧を判定する方法を説明する図である。

【図３】本変換装置の模式斜視図である。

【図４】図形の輪郭線を追跡する際のモニター画面の状
態を説明する図である。

【図５】本変換装置の駆動系のブロック図である。

【図６】切断装置の模式平面図である。

【図７】切断装置を制御する制御系ブロック図である。

【符号の説明】

Ａ 図形 Ｂ 検出部 Ｃ 移送部 Ｄ 操作部 Ｅ 切断装置 Ｆ 残材 １ 輪郭線 １ａ 直線 １ｂ 円弧 ２，２ａ〜２ｎ節点 ３，３ａ〜３ｅ円弧上の点 ６ 円弧の中心点 １２ レール １３ 走行サドル １４ クロスレール １６ キャリッジ １７ 撮像管 １８，２０ モーター １９ ｘエンコーダ ２１ ｙエンコーダ ２５ ベルト ２８ 速度制御部 ２９ 方向制御部 ３０ ハンドル ３１ モニター ３１ａ 照準 ３２ 処理コンピュータ ３３ スイッチ ３４ 回転部 ４１ 切断トーチ ４２ トーチブロック ４５ ＮＣ装置 ４６ 記憶装置 ４７ プログラム用のコンピュータ ４８ さん孔テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２６Ｄ 5/00 Ｆ Ｇ０６Ｆ 17/50 Ｇ０６Ｆ 15/64 ３２０ Ｈ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工すべき型又は図面或いは残材からな
   る図形の輪郭線を直線と円弧に分割して夫々の節点及び
   円弧の中心点又は円弧上の中間点を標的とし、前記輪郭
   線を複数の光電変換素子を配列して構成した撮像管によ
   って撮像して輪郭線の映像及び予め設定された照準の映
   像をモニターに映写し、前記映像を監視しつつ輪郭線上
   の標的を追跡して撮像管をｘ−ｙ直交座標系で定義した
   平面上を移動させて前記撮像管の各軸方向の移動量又は
   座標値を連続的に検出すると共に前記標的が照準と一致
   したときの移動量又は座標値及び標的の性格情報を画像
   処理装置に入力し、前記画像処理装置に入力された複数
   の標的間の移動量のデータ又は複数の標的の座標データ
   及び標的の性格データから直線と円弧を判定すると共に
   判定された直線と円弧を順次連結して輪郭線としての数
   値情報に変換することを特徴とした図形を数値情報に変
   換する方法。
2. 【請求項２】 加工すべき型又は図面或いは残材からな
   り輪郭線を直線と円弧に分割して夫々の節点及び円弧の
   中心点又は円弧上の中間点を標的とする図形を数値情報
   に変換する装置であって、複数の光電変換素子を配列し
   て構成され図形の輪郭線を撮像する撮像管と、前記撮像
   管によって撮像した両像を表示すると共に照準を映写す
   るモニターと、前記照準を基準として輪郭線を追跡し得
   るように前記撮像管を操縦すると共に駆動する操縦装置
   と、前記撮像管の移動量又は位置をパルス又は座標値と
   して検出し出力信号に応じて検出値を出力するエンコー
   ダと、前記エンコーダに出力信号を与えると共に標的の
   性格に応じた信号を発生する指示装置と、前記エンコー
   ダから出力された検出値及び指示装置から発生した標的
   の性格に応じた信号に基づいて点，円弧又は直線，輪郭
   線の順序で処理して図形を数値情報に変換する処理コン
   ピュータとを有することを特徴とした図形を数値情報に
   変換する装置。
3. 【請求項３】 図形の輪郭線の追跡に伴って撮像管を回
   転させる回転装置を有することを特徴とした請求項２記
   載の図形を数値情報に変換する装置。
4. 【請求項４】 前記撮像管がズーム機能を有するもので
   あり、図形の輪郭線を追跡する際に図形を所望の倍率で
   拡大，縮小させるように構成したことを特徴とした請求
   項２又は３記載の図形を数値情報に変換する装置。
5. 【請求項５】 加工すべき型又は図面或いは残材からな
   り輪郭線を直線と円弧に分割して夫々の節点及び円弧の
   中心点又は円弧上の中間門を標的とする図形を数値情報
   に変換して切断する切断装置であって、一方向に走行可
   能なフレームに前記方向に対し直交方向に横行可能な切
   断トーチを搭載し且つフレーム及び切断トーチの駆動を
   数値制御装置によって制御するように構成した数値制御
   切断装置と、前記数値制御切断装置のフレームに搭載さ
   れ複数の光電変換素子を配列して構成され図形の輪郭線
   を撮像する撮像管と、前記撮像管によって撮像した画像
   を表示すると共に照準を映写するモニターと、前記照準
   を基準として輪郭線を追跡し得るように前記フレーム及
   び撮像管を操縦すると共に駆動する操縦装置と、前記フ
   レーム及び撮像管の移動量又は位置をバルス又は座標値
   として検出し出力信号に応じて検出値を出力するエンコ
   ーダと、前記エンコーダに出力信号を与えると共に標的
   の性格に応じた信号を発生する指示装置と、前記エンコ
   ーダから出力された検出値及び指示装置から発生した標
   的の性格に応じた信号に基づいて点，円弧又は直線，輪
   郭線の順序で処理して図形を数値制御情報に変換する処
   理コンピュータとを有し、前記処理コンピュータによっ
   て変換された数値制御情報によって前記数値制御切断装
   置を制御し、残材にあっては該残材の切断領域を定め、
   予め準備した切断すべき部材を切断領域にネスティング
   して数値制御プログラムを作成し、前記数値制御切断装
   置を制御し得るように構成したことを特徴とした切断装
   置。