JPH07136982A - カッティング装置におけるカッティング制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】カッティング装置において、カッティング開始
時における切り残しを生じることなくカッティングを行
うことができるようにする。また、カッティング開始点
とカッティング終了点とが一致するカッティング・デー
タを処理した場合において、カッティング開始点とカッ
ティング終了点との間に、切り残しを生じることなくカ
ッティングを行うことができるようにする。 【構成】カッターを被カッティング物に対して相対的に
Ｘ−Ｙ方向あるいはＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動して、被カッ
ティング物を所定の形状にカッティングするカッティン
グ装置におけるカッティング制御方法において、被カッ
ティング物をカッティング開始点とカッティング終了点
とが一致する閉じた形状にカッティングする際に、カッ
ティング終了点までカッターが移動したときに、カッタ
ーにカッティング開始点から開始される移動を所定距離
だけ再度行わせるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カッティング・プロッ
タや彫刻機あるいはモデリング・マシンなどのカッティ
ング装置におけるカッティング制御方法に関し、さらに
詳細には、カッティング・プロッタによって比較的肉厚
の厚いシートなどの被カッティング物を所定の形状に切
り抜くためのカッティングをしたり、彫刻機あるいはモ
デリング・マシンなどによって所定形状の造形物を形成
するためのカッティングをしたりする際の制御などに用
いて好適な、カッティング装置におけるカッティング制
御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、マイクロ・コンピュータの制
御によって作動され、被カッティング物として屋外看板
やショー・ウィンドウ・ガラスの装飾などに用いられる
紙やマーキング・フィルムのようなシートなどを、予め
設定された任意の図形、文字あるいは記号などの形状に
カッティングするための装置たるカッティング・プロッ
タが、広く一般に用いられている。こうしたカッティン
グ・プロッタとしては、面積の広い基台上にシートを固
定的に載置する、所謂、フラット・ベッド型カッティン
グ・プロッタと、基台に対してシートを移動可能に載置
する、所謂、シート移動（ペーパー・ムーブ）型カッテ
ィング・プロッタとの二種類のものが知られている。

【０００３】カッティング・プロッタとしては上記した
二種類のものが知られているが、いずれのタイプのカッ
ティング・プロッタであっても、ホスト・コンピュータ
から出力されるカッティング・データ（カッターのアッ
プ・データ／ダウン・データならびにカッティング方向
およびカッティング長さを示すベクタ・データ）に基づ
き、カッターをシートに対して相対的にＺ方向にアップ
／ダウンさせるとともに、カッターをシートに対して相
対的にＸ−Ｙ方向に移動させることにより、ホスト・コ
ンピュータから出力されるカッティング・データによっ
て指示される所定の形状にシートをカッティングするも
のである。

【０００４】即ち、カッティング開始時には、ホスト・
コンピュータから出力されるベクタ・データに基づきカ
ッティングすべき形状の始点となるシート上の所定位置
にカッターを位置決めし、その後にホスト・コンピュー
タから出力されるダウン・データに基づきカッターをシ
ート上に下降する。それから、ホスト・コンピュータか
ら出力されるベクタ・データに基づき、カッターを移動
させてシートのカッティングを行う。そして、ホスト・
コンピュータから出力されるアップ・データを読み出し
た際には、当該アップ・データの直前のベクタ・データ
によるカッティングの終点においてカッターを上昇する
ものである。このような処理により、ホスト・コンピュ
ータから出力されるカッティング・データによって指示
される所定の形状にシートがカッティングされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、上記したよう
なカッティング・プロッタにより、所定の図形の形状に
シートをカッティングして当該シートから当該図形を切
り抜く場合には、ダウン・データに基づくカッターの下
降から当該ダウン・データに対応するアップ・データに
基づくカッターの上昇までの間に存在するベクタ・デー
タによって、所謂、一筆で図形をカッティングして切り
抜くように、カッティング・データが構成されている。

【０００６】例えば、図３において斜線で示すような略
四角形の図形Ｓをカッティングする場合には、カッター
１０の刃部１０ａの先端が軸心から偏心していて、カッ
ター・ホルダー１３を把持したキャリッジ１４の移動方
向に刃部１０ａが自動的に常に向くようにされたカッタ
ー１０を、ダウン・データ１に基づきキャリッジ１４を
下降させることによりシート１２上のカッティング開始
点Ａに下降させる。それから、連続するベクタ・データ
２、ベクタ・データ３、ベクタ・データ４およびベクタ
・データ５によりシート１２のカッティングを行う。こ
の際に、ベクタ・データ５の終点（カッティング終了点
Ｂ）はカッティング開始点Ａと一致するものであり、こ
うしてシート１２から略四角形の図形Ｓが切り抜かれ
る。その後に、ベクタ・データ５に続くアップ・データ
６に基づきキャリッジ１４を上昇させることにより、カ
ッター１０をシート１２上に上昇させる。

【０００７】ところが、図４に示すように、シート１２
が比較的肉厚の厚いシート（厚さｔ）である場合には、
カッター１０がダウン・データ１に基づきカッティング
開始点Ａに下降されたときに、刃部１０ａがシート１２
の底面１２ａまで到達していないことがある。そして、
カッティングが開始されてカッター１０が移動されるに
従って、刃部１０ａの移動経路Ｌに示すように刃部１０
ａがシート１２の下方へ切り込んで行き、シート１２の
底面１２ａに到達し、その時点から図形Ｓはシート１２
から完全に切り離されることになる。

【０００８】このため、カッティング開始点Ａから刃部
１０ａがシート１２の底面に到達するまでの間の距離ｌ
（一般的には、約１ｍｍ程度である。）に関しては、図
形Ｓがシート１２から完全に切り離されていない切り残
しが生じることとなるため、カッティングした図形Ｓを
シート１２から取り離す際に、この切り残し部分（距離
ｌ）を人手により切り離さなくてはならないので作業が
煩雑化するとともに、人手により切り離した面が汚くな
るという問題点があった。

【０００９】また、カッティング・プロッタのキャリッ
ジ１４を駆動する駆動系は、ギアの噛み合いにより構成
されているため、ギアのバックラッシュや構造部の剛性
たわみによってカッティング開始点Ａとカッティング終
了点Ｂとが若干ずれてしまい、カッティング開始点Ａと
カッティング終了点Ｂとの間に、カッティングされない
切り残し部分を生じる恐れがあるという問題点もあっ
た。

【００１０】一方、カッティング・プロッタにおけるカ
ッターのＸ−Ｙ方向の位置制御およびＸ−Ｙ方向に直交
するＺ方向のアップ／ダウン制御に代えて、彫刻用のカ
ッターのＸ−Ｙ方向およびＺ方向の位置制御を行って、
当該彫刻用カッターによりゴムや印材などをカッティン
グして、所定の形状の造形物や印鑑などを彫刻する彫刻
機やモデリング・マシンが知られている。

【００１１】こうした彫刻機やモデリング・マシンにお
いても、彫刻用のカッターを取り付けたキャリッジを駆
動する駆動系がギアの噛み合いにより構成されているの
で、カッティング開始点とカッティング終了点とを一致
するような造形物をカッティングする場合には、ギアの
バックラッシュによって当該カッティング開始点と当該
カッティング終了点とが若干ずれてしまい、当該カッテ
ィング開始点と当該カッティング終了点との間にカッテ
ィングが行われていない切り残し部分を生じる恐れがあ
るという問題点があった。

【００１２】本発明は、従来の技術の有する上記したよ
うな種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、カッティング・プロッタや彫刻機あ
るいはモデリング・マシンなどのカッティング装置にお
いて、カッティング開始時における切り残しを生じるこ
となくカッティングを行うことができるようにしたカッ
ティング装置おけるカッティング制御方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】また、本発明は、カッティング開始点とカ
ッティング終了点とが一致するカッティング・データを
処理した場合において、カッティング開始点とカッティ
ング終了点との間に、切り残しを生じることなくカッテ
ィングを行うことができるようにしたカッティング装置
おけるカッティング制御方法を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるカッティング装置おけるカッティング
制御方法は、カッターを被カッティング物に対して相対
的にＸ−Ｙ方向あるいはＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動して、上
記被カッティング物を所定の形状にカッティングするカ
ッティング装置におけるカッティング制御方法におい
て、被カッティング物をカッティング開始点とカッティ
ング終了点とが一致する閉じた形状にカッティングする
際に、上記カッティング終了点まで上記カッターが移動
したときに、上記カッターに上記カッティング開始点か
ら開始される移動を所定距離だけ再度行わせるようにし
たものである。

【００１５】

【作用】カッティング開始点の直後に切り残し部分があ
った場合にも、カッティング終了点までカッターが移動
したときに、カッターがカッティング開始点から開始さ
れる移動を所定距離だけ再び行うので、所定距離を適宜
設定することにより、切り残し部分の重ね切りを行うこ
とができる。このため、当該切り残し部分を確実にカッ
ティングすることができる。

【００１６】また、カッティング開始点とカッティング
終了点との位置ずれにより、カッティング開始点とカッ
ティング終了点との間に切り残し部分が生じた場合に
も、カッティング終了点までカッターが移動したとき
に、カッターがカッティング開始点から開始される移動
を所定距離だけ再び行うので、所定距離を適宜設定する
ことにより、切り残し部分のカッティングを行うことが
できる。このため、当該切り残し部分を確実カッティン
グすることができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明によるカッテ
ィング装置におけるカッティング制御方法の一実施例を
詳細に説明するものとする。なお、図３ならびに図４に
おいて説明した従来の構成と同一あるいは相当する構成
に関しては、図３ならびに図４において用いた符号と同
一の符号を付して示すことにより、詳細な構成および作
用の説明は省略する。

【００１８】図１には、本発明によるカッティング装置
におけるカッティング方法を適用したシート移動型カッ
ティング・プロッタの構成説明図が示されている。

【００１９】このシート移動型カッティング・プロッタ
は、左右方向、即ち、Ｘ方向に軸方向が延長した断面が
円弧状の基台２０の両脇下方に、ドライブ・ローラ２２
を、その一部周面を基台２０上に露出した状態で、基台
２０の前後方向、即ち、Ｙ方向に回転可能に配設してい
る。

【００２０】また、基台２０の両脇のドライブ・ローラ
２２の上方には、その一部周面をドライブ・ローラ２２
の基台２０上に露出された周面に当接した状態でドライ
ブ・ローラ２２に対向させて、基台２０のＹ方向に回転
自在なピンチ・ローラ２４を配設している。

【００２１】そして、ドライブ・ローラ２２には、これ
らをＹ方向に同期回転させるＹモータ２６が、Ｙモータ
２６の回転力をドライブ・ローラ２２に伝達するギア機
構などからなる伝達手段（図示せず）を介して連結され
ている。

【００２２】一方、基台２０上には、キャリッジ１４
が、ガイド・レールなどの支持手段（図示せず）により
Ｘ方向に移動可能に支持されている。このキャリッジ１
４には、これをＸ方向に移動するＸモータ２８が、Ｘモ
ータ２８の回転力をキャリッジ１４に伝達するギア機構
などからなる伝達手段（図示せず）を介して連結されて
いる。

【００２３】さらにキャリッジ１４には、これをＺ方向
にアップ／ダウンするＺモータ３０が、Ｚモータ３０の
回転力をキャリッジ１４に伝達するギア機構などからな
る伝達手段（図示せず）を介して連結されている。

【００２４】また、キャリッジ１４は、先端にシートを
カッティングするための刃部１０ａが形成されたカッタ
ー１０を、カッター・ホルダー１３を介して自転可能に
保持している。

【００２５】そして、このシート移動型カッティング・
プロッタは、その全体の動作の制御を、マイクロ・コン
ピュータ３２を用いて制御するように構成されている。
マイクロ・コンピュータ３２は、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）３２ａ、ＣＰＵ３２ａによる全体の動作の制御や後
述する処理を実行するための所定のプログラムを格納し
たリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）３２ｂおよびホス
ト・コンピュータ３４から出力されるカッティング・デ
ータを一時記憶するバッファ・メモリやＣＰＵ３２ａに
よるプログラムの実行時に必要な各種レジスタ（ダウン
・データの直後のベクタ・データを記憶するレジスタな
どがある。）などが設定されたワーキング・エリアとし
てのランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３２ｃとよ
り構成されている。

【００２６】ＣＰＵ３２ａには、上記したホスト・コン
ピュータ３４と、ＲＯＭ３２ｂと、ＲＡＭ３２ｃとがバ
スを介して接続されているほかに、Ｘモータ２８、Ｙモ
ータ２６およびＺモータ３０の励磁のオン／オフならび
にオン時における駆動の制御を行うドライバ３６と、電
源のオン／オフを行うためのスイッチなどが配設された
操作子部３８と、Ｘモータ２８、Ｙモータ２６およびＺ
モータ３０にそれぞれ接続されたエンコーダ４０、４
２、４４とが接続されている。

【００２７】以上の構成において、このシート移動型カ
ッティング・プロッタは、公知の技術に基づき、ホスト
・コンピュータ３４から出力されたカッティング・デー
タを、ＲＡＭ３２ｃのバッファ・メモリに読み込み記憶
する。

【００２８】そして、ＣＰＵ３２ａがＲＡＭ３２ｃのバ
ッファ・メモリに記憶されたカッティング・データを順
次読み出し、読み出したカッティング・データに従って
ドライバ３６を制御してＸモータ２８、Ｙモータ２６お
よびＺモータ３０を駆動する。こうしたＸモータ２８、
Ｙモータ２６およびＺモータ３０の駆動により、キャリ
ッジ１４がシート１２に対して相対的にＺ方向にアップ
／ダウンされるとともに、Ｘ−Ｙ方向に相対的に移動さ
れることになり、キャリッジ１４に把持させたカッタ１
０によりシート１２をカッティングすることができる。

【００２９】そして、カッティング開始点とカッティン
グ終了点とが一致する閉じた形状を切り抜くためのカッ
ティング・データを処理する場合には、図２のフローチ
ャートに示される制御ルーチンに基づき処理が行われ
る。

【００３０】即ち、まずステップＳ２０２において、ダ
ウン・データに基づきキャリッジ１４をシート１２に対
して相対的にＺ方向に下降させることにより、カッター
１０をシート１２の所定位置に位置させる。

【００３１】ステップＳ２０２の処理を終了すると、ス
テップＳ２０４へ進み、ダウン・データの直後のベクタ
・データを、ＲＡＭ３２ｃの所定のレジスタに記憶す
る。

【００３２】ステップＳ２０４の処理を終了すると、ス
テップＳ２０６へ進み、ＣＰＵ３２ａによって読み出さ
れるカッティング・データがベクタ・データであるか、
あるいはアップ・データであるかを判断する。

【００３３】ステップＳ２０６においてカッティング・
データがベクタ・データであると判断された場合には、
ステップＳ２０８へ進み、当該ベクタ・データに基づき
キャリッジ１４をシート１２に対して相対的にＸ−Ｙ方
向に移動し、シート１２のカッティングを行った後にス
テップＳ２０６へ戻り、ステップＳ２０６以降の処理を
繰り返す。

【００３４】また、ステップＳ２０６においてカッティ
ング・データがアップ・データであると判断された場合
には、ステップＳ２１０へ進む。

【００３５】ステップＳ２１０では、ステップＳ２０４
においてＲＡＭ３２ｃの所定のレジスタに記憶したベク
タ・データを読み出し、アップ・データの直前のベクタ
・データによるカッティングの終了点から、ＲＡＭ３２
ｃの所定のレジスタに記憶したベクタ・データに基づき
キャリッジ１４をシート１２に対して相対的にＸ−Ｙ方
向に移動し、シート１２のカッティングを行う。

【００３６】ステップＳ２１０の処理を終了すると、ス
テップＳ２１２へ進み、アップ・データに基づきシート
１２に対して相対的にＺ方向にキャリッジ１４を上昇さ
せることにより、カッター１０をシート１２から上昇さ
せて処理を終了する。

【００３７】従って、カッティング開始点とカッティン
グ終了点とが一致する閉じた形状を切り抜く場合には、
アップ・データの直前のベクタ・データに基づいて、カ
ッター１０がカッティング開始点と一致するカッティン
グ終了点に到達したときに、カッター１０をシート１２
からアップすることなく、刃部１０ａがシート１２の底
面１２ａに到達したままの状態で、ダウン・データの直
後のカッティング開始点からのカッティングを行うベク
タ・データに基づき、シート１２のカッティングを行
う。このため、ダウン・データの直後のカッティング開
始点からのカッティングを行うベクタ・データに基づき
カッティングされた箇所が、再度カッティングされるこ
とになるので、最初のカッティングにおいて図４に示す
ようにカッティング開始点からの切り残し部分（距離
ｌ）があった場合などでも、その切り残し部分を確実の
カッティングしてシート１２から切り離すことができ
る。

【００３８】また、カッティング開始点とカッティング
終了点とが一致する閉じた形状を切り抜く際に、Ｘモー
タ２８、Ｙモータ２６ならびにＺモータ３０の駆動力を
伝達するギアのバックラッシュにより、カッティング開
始点とカッティング終了点とにずれが生じた場合におい
ても、ステップＳ２１０において、カッティング終了点
に到達したときにカッター１０をシート１２からアップ
することなく、刃部１０ａがシート１２の底面１２ａに
到達したままの状態で、ダウン・データの直後のカッテ
ィング開始点からのカッティングを行うベクタ・データ
に基づき、シート１２のカッティングが行われる。この
ため、カッティング開始点とカッティング終了点とのず
れによる切り残し部分のために、シート１２からカッテ
ィングした所望の図形Ｓが切り離せない場合でも、ステ
ップＳ２１０におけるカッティングにより、シート１２
から所望の図形Ｓを確実に切り離すことができるように
なる。

【００３９】なお、こうしたギアのバックラッシュによ
るカッティング開始点とカッティング終了点とのずれ
は、極めて小さなものであるので、カッティング終了点
を起点としてダウン・データの直後のカッティング開始
点からのカッティングを行っても、実用上は何等の不都
合も生じない。

【００４０】また、上記した実施例においては、ステッ
プＳ２１０のカッティングにおいては、ダウン・データ
の直後のベクタ・データに基づきカッティングを行うよ
うにしたが、カッティングの方向のみ当該ベクタ・デー
タと同一とし、カッティングの距離に関しては、予め所
定の距離を設定しておくようにしてもよい。また、この
所定の距離は、操作子などにより任意に設定できるよう
にしてもよい。

【００４１】さらに、上記した実施例においては、本発
明をシート移動型カッティング・プロッタに適用した場
合を説明したが、フラット・ベッド型カッティング・プ
ロッタや彫刻機ならびにモデリング・マシンなどのカッ
ティング装置に、本発明を適用してもよいことは勿論で
ある。

【００４２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４３】カッターを被カッティング物に対して相対
的にＸ−Ｙ方向あるいはＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動して、被
カッティング物を所定の形状にカッティングするカッテ
ィング装置におけるカッティング制御方法において、被
カッティング物をカッティング開始点とカッティング終
了点とが一致する閉じた形状にカッティングする際に、
カッティング終了点までカッターが移動したときに、カ
ッターにカッティング開始点から開始される移動を所定
距離だけ再度行わせるようにしたため、カッティング開
始点の直後に切り残し部分があった場合にも、カッティ
ング終了点までカッターが移動したときに、カッターが
カッティング開始点から開始される移動を所定距離だけ
再び行うので、所定距離を適宜設定することにより、切
り残し部分の重ね切りが行われることになり、当該切り
残し部分を確実にカッティングすることができる。

【００４４】また、カッティング開始点とカッティング
終了点との間のずれにより、カッティング開始点とカッ
ティング終了点との間に切り残し部分が生じた場合に
も、カッティング終了点までカッターが移動したとき
に、カッターがカッティング開始点から開始される移動
を所定距離だけ再び行うので、所定距離を適宜設定する
ことにより、切り残し部分のカッティングが行われるこ
とになり、当該切り残し部分を確実カッティングするこ
とができる。

【００４５】従って、本発明によれば、カッティング開
始時における切り残しを生じることなくカッティングを
行うことができるようになり、またカッティング開始点
とカッティング終了点とが一致するカッティング・デー
タを処理する場合において、カッティング開始点とカッ
ティング終了点との間に切り残しを生じることなくカッ
ティングを行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカッティング装置におけるカッテ
ィング方法を適用したシート移動型カッティング・プロ
ッタの構成説明図である。

【図２】カッティング開始点とカッティング終了点とが
一致する閉じた形状を切り抜くためのカッティング・デ
ータを処理する場合の制御ルーチンのフローチャートで
ある。

【図３】従来のカッティング・プロッタによるシートの
カッティング方法を示す説明図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線による要部断面図である。

【符号の説明】

１０ カッター １０ａ 刃部 １２ シート １３ カッター・ホルダー １４ キャリッジ ２０ 基台 ２６ Ｙモータ ２８ Ｘモータ ３０ Ｚモータ ３２ マイクロ・コンピュータ ３２ａ ＣＰＵ ３２ｂ ＲＯＭ ３２ｃ ＲＡＭ ３４ ホスト・コンピュータ

フロントページの続き (72)発明者 松下 賢一 静岡県浜松市大久保町1227 ローランド ディー． ジー． 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カッターを被カッティング物に対して相
   対的にＸ−Ｙ方向あるいはＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動して、
   前記被カッティング物を所定の形状にカッティングする
   カッティング装置におけるカッティング制御方法におい
   て、 被カッティング物をカッティング開始点とカッティング
   終了点とが一致する閉じた形状にカッティングする際
   に、前記カッティング終了点まで前記カッターが移動し
   たときに、前記カッターに前記カッティング開始点から
   開始される移動を所定距離だけ再度行わせることを特徴
   とするカッティング装置におけるカッティング制御方
   法。