JPH08141987A

JPH08141987A - 裁断装置

Info

Publication number: JPH08141987A
Application number: JP6277722A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Minami; 利之南; Hitoshi Matsumoto; 斉松本; Tomoya Okazaki; 知也岡崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【目的】作業者の負担を軽減し、生産効率のよい裁断
装置を得る。【構成】予め与えられた裁断データに基づき被加工物
１０３を裁断加工する裁断機１において、裁断のための
レーザを発生するレーザ発振器１０１と、被加工物１０
３を搬送する搬送コンベア１０４と、被加工物１０３の
始端出しを行うためのセンサ反射板１０９及びセンサ１
１０と、被加工物１０３の終端部の検出を行うためのＩ
ＴＶカメラ２、カメラ視野３及び画像処理装置４と、搬
送コンベア１０４により搬送されてきた被加工物１０３
を加工室１０２において裁断加工する裁断手段と、これ
らを制御する制御装置１０５を備えた裁断装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばレーザ、ナイ
フ等を用いて被加工物を裁断する裁断装置に関するもの
であり、特に生地長さ計測手段、裁断情報入力手段、生
地柄合わせ手段を備えた裁断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２３は、従来における裁断装置の全体
構成の斜視図であり、図において、１００は裁断機本
体、１０１は裁断のためのレーザを発生するレーザ発振
器、１０２は裁断を行う裁断手段（図示せず）を有する
加工室、１０３は裁断対象となる定寸物の被加工物（こ
こで、定寸物とは予めある長さに切られている被加工物
を指す。）、１０４は被加工物１０３を同図の矢印Ａ方
向に搬送する搬送コンベア、１０５はレーザ発振器１０
１、搬送コンベア１０４を制御し、裁断全体の制御を行
う制御装置であり、図示していないＣＡＤ等で予め作成
された裁断データに基づいて被加工物１０３の裁断を実
行する。また、１０６は被加工物１０３上の柄等の画像
を取り込むＩＴＶカメラ、１０７はＩＴＶカメラ１０６
を同図の矢印Ｂ方向に移動させるためのカメラ移動機
構、１０８はＩＴＶカメラ１０６から取り込まれた画像
をＣＲＴに表示し、ＣＲＴに映し出された映像に対して
作業者が位置教示することにより柄合わせを行う柄合わ
せ装置、１０９は被加工物１０３の端（始端）を初期位
置に設定するためのセンサ反射板、１１０はセンサ反射
板１０９を検出するためのセンサである。

【０００３】図２４は、従来の裁断装置の概略動作フロ
ーチャートである。図において、Ｓ２００〜Ｓ２０８は
各処理ステップを示す。次に図２４を用いて、従来の裁
断装置の概略動作を説明する。また、以下の説明におい
て、搬送コンベア１０４の上方部分は、「延反・柄合わ
せ領域」、「裁断領域」、「ピックアップ領域」に分か
れているものとし、被加工物１０３として布等の生地
（布地）を例として取り上げる。

【０００４】まず、ステップＳ２００で搬送コンベア１
０４の「延反・柄合わせ領域」に生地１０３を載せる。
この作業を延反と呼ぶ。次に、ステップＳ２０１で延反
された生地１０３の生地搬送方向（生地の長手方向）の
長さをメジャー等で計測する。この計測は作業者により
手作業で行われ、この計測した生地長さを計測生地長さ
として制御装置１０５に入力する。生地１０３の長さ計
測は、これから実行する裁断において、生地１０３の長
さが足りる（裁断可能）かどうかをチェックするための
前処理である。次に、ステップＳ２０２で、作業者はこ
れから実行する裁断に関して裁断データファイル名、加
工条件などの裁断データを制御装置１０５に入力する。
ここで、加工条件とは、裁断速度とレーザ発振器出力の
関係を設定するものである。次に、ステップＳ２０３
で、作業者はステップＳ２０１で計測した計測生地長さ
と、制御装置１０５がステップＳ２０２で指示された裁
断データに基づき生地長さを算出し、制御装置１０５の
ＣＲＴに表示されている算出された生地長さと、の比較
を行う。ここで、算出された生地長さが計測生地長さよ
りも長い場合、裁断不可能と判断しＮＧとする。一方、
算出された生地長さが計測生地長さよりも短い場合、裁
断可能と判断し、ステップＳ２０４で始端出しを行う。
ステップＳ２０４の始端出しは、搬送コンベア１０４上
に延反された生地１０３を初期位置に設定するための動
作であり、制御装置１０５は搬送コンベア１０４により
生地１０３を矢印Ａ方向に搬送させ、センサ１１０が生
地１０３の始端部に載せられているセンサ反射板１０９
を検出すると、搬送コンベア１０４を停止する。従っ
て、この場合の初期位置とは生地の始端がセンサ１１０
下に位置する状態である。

【０００５】次に、ステップＳ２０５で、柄合わせの有
無（生地１０３上に柄等があり、その柄に合わせた裁断
を行うかどうか）をチェックする。柄合わせを行わない
場合は、生地１０３を搬送コンベア１０４により加工室
１０２内に搬送し、ステップＳ２０７で裁断を実行す
る。柄合わせを行う場合は、ステップＳ２０６に進み柄
合わせを行う。ここで、作業者は柄合わせ装置１０８の
ＣＲＴ上に映し出された、ＩＴＶカメラ１０６から取り
込まれた生地画像に対し、マウス等のポインティングデ
バイスにより位置教示することにより、柄合わせを行
う。そして、柄合わせ装置１０８は指示された位置より
柄とのズレ量（補正量）を算出し、裁断データを補正
し、生地の柄に合った裁断を行う準備をする。次に、裁
断を行うため生地１０３を搬送コンベア１０４により加
工室１０２内に搬送し、ステップＳ２０７で裁断が実行
される。

【０００６】裁断は図２３の裁断領域単位に実行される
ため、生地の長さによっては数回に分けて裁断される場
合もある。この場合には、裁断と搬送コンベア１０４に
よる生地搬送処理は繰り返し実行されることになり、ス
テップＳ２０７で１回目の裁断が終了すると、裁断され
た部品（以後、パーツと記す）を加工室１０２の外部に
搬出し、ステップＳ２０８でパーツの取り出し（以後、
ピックアップと記す）を行い、このピックアップ中に
は、再度ステップＳ２０７で２回目の裁断が実行されて
いることになる。

【０００７】以上は、従来の裁断装置における概略動作
であるが、生地延反前に予め別の場所で計測されている
場合は、ステップＳ２０１における生地長さ計測処理
は、この概略動作フローチャートから省略できる。ま
た、ステップＳ２０６の柄合わせ処理の有無は、裁断毎
に選択可能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の裁
断装置においては、被加工物の長さを計測する手段を備
えていないため、作業者は裁断を実行する前に予めメジ
ャー等により長さを計測しなければならなかった。ま
た、計測値をメモ等に記録するなどして計測結果を覚え
ておかなくてはならなかった。更に、生地長さの確認に
おいては、ＣＡＤ等で予め作成された裁断データに基づ
いて算出され、制御装置のＣＲＴに表示されている生地
長さと計測結果とを作業者が比較して裁断の可否を判断
しなくてはならなかった。このため作業者の負担は多
く、生産効率が悪いという問題点があった。

【０００９】また、被加工物毎に設定された裁断データ
ファイル名、加工条件を作業者が裁断毎に制御装置に入
力しなくてはならなかった。これらの入力作業も作業者
には大きな負担となり、生産効率が悪いという問題点が
あった。

【００１０】一方、柄合わせを行う場合においては、Ｉ
ＴＶカメラから取り込まれた生地画像を柄合わせ装置の
ＣＲＴに表示し、作業者はＣＲＴ上に映し出された映像
に対し、裁断されるパーツ毎にマウス等のポインティン
グデバイスにより位置教示しなくてはならないため、作
業者の負担が多かった。また、柄合わせを行う場合にお
いて作業者がＣＲＴ上に映し出された生地画像を認識し
辛い場合は、カメラ視野の変更を行い、より認識しやす
い状態にする必要があるが、このカメラ視野の変更のた
めの、ＩＴＶカメラの取り付け位置を変更する作業は非
常に時間がかかり面倒な作業である。また、このときス
ケーリングもやり直す必要がある。また、従来における
裁断機の構成上、作業者による位置教示後、裁断を行う
ためには搬送コンベアによる被加工物の加工室への搬送
動作が必要となるため、搬送コンベアの移動精度が裁断
データ補正後の裁断に影響を及ぼすという問題点があっ
た。また、被加工物を搬送コンベア上に厳密に延反する
必要があった。

【００１１】また、従来の裁断装置のカメラ移動機構に
おいては、カメラ視野を変更したい場合、カメラ取り付
け位置の変更を作業者が手作業で行い、その都度スケー
リングもやり直す必要があった。これにより作業が中断
し、生産効率が低下するという問題点があった。

【００１２】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、作業者の負担を軽減するととも
に、生産効率の良い裁断装置を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る裁断装置
は、被加工物を搬送する搬送手段と、前記被加工物の始
端部及び前記被加工物の終端部を計測し前記被加工物の
長さを算出する長さ計測手段と、予め与えられた裁断デ
ータに基づき裁断に必要な被加工物の長さを算出すると
ともに、この算出された被加工物の長さと前記計測され
た被加工物の長さとを比較し、前記計測された被加工物
の裁断の可否を判定する長さ比較判定手段と、前記搬送
手段により搬送されてきた被加工物を前記裁断データに
基づき裁断加工する裁断手段とを備えたものである。

【００１４】また、この発明に係る長さ計測手段は、被
加工物の始端を検出し前記搬送手段を停止する始端出し
手段と、この始端出し手段により位置決めされた被加工
物の終端部の画像を取り込む画像入力手段と、前記画像
入力手段により取り込まれた画像を画像処理し被加工物
の終端部の位置を検出するとともに、画像処理結果より
被加工物の長さを算出する画像処理手段とを備えたもの
である。

【００１５】さらに、この発明に係る長さ計測手段は、
被加工物の画像を取り込む複数の画像入力手段と、この
複数の画像入力手段により取り込まれた画像を順次画像
処理し、被加工物の始端部及び終端部の位置を検出する
とともに、被加工物の長さを算出する画像処理手段とを
備えたものである。

【００１６】また、この発明に係る長さ計測手段は、被
加工物の画像を取り込む画像入力手段の姿勢を変更し、
前記搬送手段上の任意の領域を撮像可能とする姿勢変更
手段と、この姿勢変更手段により変更される画像入力手
段の姿勢を制御する姿勢制御手段と、前記画像入力手段
の姿勢を前記姿勢変更手段により変更しながら取り込ま
れた画像を常時監視し、前記被加工物の始端部の位置を
検出したとき及び前記被加工物の終端部の位置を検出し
たときの前記画像入力手段の姿勢から、被加工物の長さ
を算出する画像処理手段とを備えたものである。

【００１７】また、この発明に係る長さ計測手段は、レ
ーザ光を前記搬送手段上の所望の位置に照射可能とする
揺動ミラーと、この揺動ミラーの姿勢を制御する制御手
段と、レーザ光の有無を検出する検出手段と、前記揺動
ミラーの回転角により被加工物の長さを算出する算出手
段とを備え、加工室内に設置したものである。

【００１８】さらに、この発明に係る長さ計測手段は、
被加工物の端面とレーザ光の有無を検出する検出手段と
の寸法差による誤差を補正するための補正手段を備えた
ものである。

【００１９】また、この発明に係る長さ計測手段は、レ
ーザ光を前記搬送手段上の所望の位置に照射可能とする
揺動ミラーと、この揺動ミラーの姿勢を制御する制御手
段と、レーザ光を全反射させる全反射鏡と、レーザ光を
半反射させるハーフミラーと、レーザ光の有無を検出す
る検出手段と、揺動ミラーの回転角により被加工物の長
さを算出する算出手段とを備え、加工室内に設置したも
のである。

【００２０】また、この発明に係る裁断装置は、被加工
物を搬送する搬送手段と、前記被加工物の始端部に貼ら
れた情報コードの持つ裁断情報を取り込む情報入力手段
と、この情報入力手段からの情報に基づき前記搬送手段
を停止し、裁断情報を処理する裁断情報処理手段と、前
記裁断データに基づき前記搬送手段により搬送されてき
た被加工物を裁断加工する裁断手段とを備えたものであ
る。

【００２１】さらにまた、この発明に係る裁断装置は、
前記被加工物の始端部に置かれ、予め定められたいくつ
かの特徴的な形状をした情報板の画像を取り込む画像入
力手段と、この画像入力手段からの情報を画像処理し、
情報板の認識を行い、認識結果より裁断情報を決定する
裁断情報処理手段とを備えたものである。

【００２２】また、この発明に係る裁断装置は、前記被
加工物を搬送する搬送手段と、前記被加工物の始端を検
出し前記搬送手段を停止する始端出し手段と、前記被加
工物の柄画像を取り込む画像入力手段と、前記画像入力
手段を上下左右に移動可能とする画像入力部移動手段
と、前記画像入力手段からの画像をＣＲＴに映し出し、
映し出された柄映像に対して位置教示を行う柄合わせ手
段とを備えたものである。

【００２３】さらにまた、この発明に係る画像入力部移
動手段は、前記画像入力手段を上下に移動し、最下点と
最上点においてそれぞれスケーリングを行うことによ
り、前記画像入力手段の上下位置が変わってもその都度
スケーリングを行う必要のないオートスケーリング手段
を備えたものである。

【００２４】また、この発明に係る裁断装置は、被加工
物を搬送する搬送手段と、加工室内に設置され、被加工
物上に貼られたマークの画像を取り込む画像入力手段
と、前記画像入力手段により取り込まれた画像を画像処
理しマーク位置の認識を行い、前記裁断データの補正を
行う画像処理手段と、補正された裁断データに基づき前
記搬送手段により搬送されてきた被加工物を裁断加工す
る裁断手段とを備えたものである。

【００２５】

【作用】この発明による裁断装置において、長さ計測手
段は被加工物の始端部及び被加工物の終端部を計測し被
加工物の長さを算出し、長さ比較判定手段は予め与えら
れた裁断データに基づき裁断に必要な被加工物の長さを
算出するとともに、この算出された被加工物の長さと計
測された被加工物の長さとを比較し、計測された被加工
物の裁断の可否を判定する。

【００２６】また、長さ計測手段において、始端出し手
段は搬送されてくる被加工物の始端を検出すると搬送手
段を停止し、画像入力手段はこの始端出し手段により位
置決めされた被加工物の終端部の画像を取り込み、画像
処理手段は画像入力手段により取り込まれた画像を画像
処理し被加工物の終端部の位置を検出するとともに画像
処理結果より被加工物の長さを算出する。

【００２７】また、長さ計測手段において、画像処理手
段は複数の画像入力手段により取り込まれた画像を順次
画像処理し、被加工物の始端部及び終端部の位置を検出
するとともに、被加工物の長さを算出する。

【００２８】また、長さ計測手段において、姿勢変更手
段は被加工物の画像を取り込む画像入力手段の姿勢を変
更し、搬送手段上の任意の領域を撮像可能とし、姿勢制
御手段はこの姿勢変更手段により変更される画像入力手
段の姿勢を制御し、画像処理手段は画像入力手段の姿勢
を姿勢変更手段により変更しながら取り込まれた画像を
常時監視し、被加工物の始端部の位置を検出したとき及
び被加工物の終端部の位置を検出したときの画像入力手
段の姿勢から、被加工物の長さを算出する。

【００２９】また、加工室内に設置された長さ計測手段
において、制御手段は揺動ミラーの姿勢を制御してレー
ザ光を搬送手段上の所望の位置に照射し、算出手段は検
出手段により検出されるレーザ光の有無における揺動ミ
ラーの回転角に基づき被加工物の長さを算出する。

【００３０】さらに、補正手段は被加工物の端面とレー
ザ光の有無を検出する検出手段との寸法差による誤差を
補正する。

【００３１】また、加工室内に設置された長さ計測手段
において、制御手段は揺動ミラーの姿勢を制御してレー
ザ光を搬送手段上の所望の位置に照射し、検出手段は全
反射鏡で全反射され、ハーフミラーで半反射されたレー
ザ光の有無を検出し、算出手段は検出手段により検出さ
れるレーザ光の有無における揺動ミラーの回転角に基づ
き被加工物の長さを算出する。

【００３２】この発明による裁断装置において、裁断情
報処理手段は情報入力手段が取り込んだ被加工物の始端
部に貼られた情報コードの持つ裁断情報に基づき搬送手
段を停止するとともに裁断情報を処理し、裁断手段は予
め与えられた裁断データに基づき搬送手段により搬送さ
れてきた被加工物を裁断加工する。

【００３３】この発明による裁断情報処理手段は、取り
込んだ画像入力手段が取り込んだ被加工物の始端部に置
かれ、予め定められたいくつかの特徴的な形状をした情
報板の画像情報を画像処理し、情報板の認識を行い、認
識結果より裁断情報を決定する。

【００３４】また、この発明に係る裁断装置において、
始端出し手段は被加工物の始端を検出し搬送手段を停止
し、画像入力部移動手段は被加工物の柄画像を取り込む
画像入力手段を上下左右に移動し、柄合わせ手段により
画像入力手段からの画像をＣＲＴに映し出し、映し出さ
れた柄映像に対して位置教示を行う。

【００３５】さらに、この発明に係るオートスケーリン
グ手段は、画像入力手段を上下に移動し、最下点と最上
点においてそれぞれスケーリングを行う。

【００３６】また、この発明に係る裁断装置において、
画像処理手段は加工室内に設置された画像入力手段によ
り取り込まれた被加工物上に貼られたマークの画像を画
像処理しマーク位置の認識を行い、裁断データの補正を
行う。

【００３７】

【実施例】

実施例１．図１は、この発明の一実施例である裁断装置
の全体構成の斜視図である。図において、１０１〜１０
５、１０９、１１０は上記従来の裁断機と同一のもので
あり、その説明を省略する。２は搬送コンベア１０４上
の「延反・長さ計測領域」の上方で、かつセンサ１１０
から一定距離離れた位置に設けられているＩＴＶカメ
ラ、３はＩＴＶカメラ２により得られる画像の範囲を示
すカメラ視野、４はＩＴＶカメラ２により取り込まれた
カメラ視野３の画像を処理する画像処理装置である。以
下、被加工物１０３として布等の生地（布地）を例にと
り説明する。

【００３８】図２は、この発明の一実施例である裁断装
置の概略動作フローチャートである。図において、Ｓ１
〜Ｓ７は各処理ステップを示す。次に図２を用いて、こ
の発明の裁断装置の概略動作を説明する。まず、ステッ
プＳ１で搬送コンベア１０４上の「延反・長さ計測領
域」の所定範囲内に任意の長さの生地１０３を載せる
（この作業を延反と呼ぶ。）。ここで、所定範囲とは生
地１０３の始端を検出するためのセンサ１１０からカメ
ラ視野３を含むまでの範囲を指す。次に、ステップＳ２
で作業者がこれから行う裁断に関するデータファイル
名、加工条件を制御装置１０５に入力する。ここで、加
工条件とは、裁断速度とレーザ発振器出力の関係を設定
するものである。

【００３９】ステップＳ３で搬送コンベア１０４上に延
反された生地１０３を同図の矢印Ａ方向に搬送し、始端
出しを行う。始端出しは、生地長さを計測するにあた
り、生地１０３の始端を基準とする必要があるために行
うもので、搬送コンベア１０４上に延反された生地１０
３を初期位置に設定する動作である。生地１０３を矢印
Ａ方向に搬送することによりセンサ１１０は生地１０３
の始端に載せられたセンサ反射板１０９を検出し、搬送
コンベア１０４を停止する仕組みになっている。従っ
て、この場合の初期位置とは生地１０３の始端がセンサ
１１０の位置にある状態である。

【００４０】始端出し終了後、ステップＳ４で画像処理
装置４は生地１０３の終端周辺部の画像をＩＴＶカメラ
２により取り込み、画像処理により生地終端部のエッジ
位置を検出し、センサ１１０の位置（生地始端部の位
置）と生地終端部のエッジ位置までの距離を生地長さと
して算出する。この時、生地終端部がカメラ視野３内に
入っていなかった場合には、生地長さの算出ができない
ためエラーとする。生地長さが算出できた場合は、生地
長さ判定処理を行うためにステップＳ５に処理が移され
る。

【００４１】ステップＳ５で制御装置１０５は、ステッ
プＳ２で指示された裁断データに基づき算出した裁断に
必要な生地長さとステップＳ４で計測された生地長さと
を比較し、ステップＳ４で計測された生地長さの方が短
かった場合には裁断不可能としてＮＧとする。一方、ス
テップＳ４で計測された生地長さの方が長かった場合に
は裁断可能とし、ステップＳ６へ処理を移す。

【００４２】裁断可能と判断された生地は、搬送コンベ
ア１０４を同図の矢印Ａ方向に駆動し、加工室１０２内
に搬送され、ステップＳ６で図１の「裁断領域」で裁断
が実行される。裁断は裁断領域単位に実行されるため、
生地の長さによっては裁断を数回に分けねばならず、こ
の場合には裁断と搬送コンベア１０４による生地搬送の
処理は繰り返し実行されることになる。

【００４３】裁断が終了したら搬送コンベア１０４を矢
印Ａ方向に駆動し、裁断された部品（パーツ）を加工室
１０２外へ搬送し、ステップＳ７で裁断されたパーツの
取り出し（ピックアップ）作業を行う。

【００４４】この実施例によれば、作業者がメジャー等
を用いて被加工物としての生地１０３の長さを計測した
り、測定値を記録する必要がなく、また、長さの確認も
行う必要がなくなるので、作業が簡略化され、作業者の
負担が軽減されるとともに、作業者の計測ミスなどによ
るトラブルもなくなり、生産効率が向上する。

【００４５】実施例２．図３は、この発明の他の実施例
の裁断装置の全体構成の斜視図である。図において、１
０１〜１０５は上記従来裁断装置と同一のものであり、
その説明を省略する。２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは搬送コ
ンベア１０４の「延反・長さ計測領域」の上方に設置さ
れたＩＴＶカメラ、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはＩＴＶカ
メラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄより得られる画像の範囲を
示すカメラ視野、４はカメラ視野３ａ、３ｂ、３ｃ、３
ｄの画像処理を行う画像処理装置である。また、ＩＴＶ
カメラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは切れ目のない連続した
カメラ視野３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが得られるように設
置してある。

【００４６】図４は、この発明の他の実施例の裁断装置
の概略動作フローチャートである。図において、Ｓ１０
〜Ｓ１５は各処理ステップを示す。次に図４を用いて、
実施例２の裁断装置の概略動作を説明する。ステップＳ
１０で搬送コンベア１０４上の「延反・長さ計測領域」
の所定範囲内に任意の長さの生地を載せる。所定範囲と
はカメラ視野３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ全てを指す。次
に、ステップＳ１１で作業者がこれから行う裁断に関す
るデータファイル名、加工条件を制御装置１０５に入力
する。加工条件とは、裁断速度とレーザ発振器出力の関
係を設定するものである

【００４７】次に、ステップＳ１２で画像処理により、
生地始端部のエッジ位置及び生地終端部のエッジ位置と
に基づき生地長さの計測を行う。画像処理装置４は生地
長さの計測にあたり、生地始端部のエッジ位置を検知す
るため、まず、カメラ視野３ａの画像を取り込み、その
画像の中に生地始端部があるかどうかを画像処理により
チェックし、生地始端部があればそのエッジ位置を画像
処理により検知する。もしカメラ視野３ａの画像の中に
生地始端部がなければ、次にカメラ視野３ｂの画像を取
り込み、その画像の中に生地始端部があるかどうかを画
像処理によりチェックする。このようにして、カメラ視
野３ａ、カメラ視野３ｂ、カメラ視野３ｃ、カメラ視野
３ｄの順に生地始端部のエッジ位置が検知できるまで、
画像を順次取り込み画像処理を行う。生地始端部のエッ
ジ位置の検知後は、生地終端部のエッジ位置の検知を行
う。

【００４８】ここで、生地始端部のエッジ位置の検知
と、生地終端部のエッジ位置の検知と、生地始端部及び
生地終端部のエッジ位置の検知後の生地長さを計測する
までを図３を例に説明する。画像処理装置４は、まず、
カメラ視野３ａの画像を取り込み、その画像の中に生地
始端部を見つけ、そのエッジ位置を画像処理により検知
する。次は生地終端部のエッジ位置を検知するため、カ
メラ視野３ｂの画像を取り込むが、カメラ視野３ｂの画
像の中には生地終端部はないので、次にカメラ視野３ｃ
の画像を取り込む。カメラ視野３ｃの画像の中には生地
終端部があるので生地終端部のエッジ位置を画像処理に
より検知する。次に、検知した生地始端部のエッジ位置
と、生地終端部のエッジ位置と、始端及び終端がなく全
て生地であるカメラ視野３ｂの画像データから生地長さ
を算出する。

【００４９】また、例えば、生地始端部と生地終端部が
カメラ視野３ａに収まってしまうような短い長さの生地
も、画像処理により生地長さを計測できる。一方、所定
範囲を越えるような長い生地は、カメラ視野３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄの画像からは生地始端部と生地終端部を
検知できないため、長さ計測はできずエラーとする。ま
た、図３ではＩＴＶカメラを４台使用している例を示し
たが、計測する生地長さによりＩＴＶカメラを増減する
ことが可能である。

【００５０】生地長さの計測が終了すると、ステップＳ
１３で制御装置１０５は、ステップＳ１１で指示された
裁断データに基づき算出した裁断に必要な生地長さと、
ステップＳ１２で計測された生地長さを比較し、ステッ
プＳ１２で計測された生地長さの方が短かった場合には
裁断不可能としてＮＧとする。一方、ステップＳ１２で
計測された生地長さの方が長かった場合には裁断可能と
し、ステップＳ１４へ処理を移す。

【００５１】なお、ステップＳ１４（生地長さ計測後の
裁断方法）、ステップＳ１５（ピックアップ方法）は上
記実施例１で説明した図２のステップＳ６、ステップＳ
７と同様であるので、その説明を省略する。

【００５２】この実施例によれば、作業者がメジャー等
を用いて被加工物１０３の長さを計測したり、測定値を
記録する必要がなく、また、長さの確認も行う必要がな
くなるので、作業が簡略化され、作業者の負担が軽減さ
れるとともに、作業者の計測ミスなどによるトラブルも
なくなり、生産効率が向上する。また、この実施例によ
れば、被加工物１０３の長さの計測に際して搬送コンベ
ア１０４を駆動する必要がないため、計測精度の向上も
期待できる。

【００５３】実施例３．図５は、この発明の更に他の実
施例の裁断装置の全体構成の斜視図である。図におい
て、１０１〜１０５は上記従来裁断装置と同一のもので
あり、その説明を省略する。２は搬送コンベア１０４上
の「延反・長さ計測領域」の上方に設置され、同図の矢
印Ｃ方向に姿勢が変更可能なＩＴＶカメラ、３はＩＴＶ
カメラ２により得られる画像の範囲を示すカメラ視野、
４はＩＴＶカメラ２により取り込まれたカメラ視野３の
画像を処理する画像処理装置である。裁断機２０は、レ
ーザ発振器１０１から制御装置１０５及びＩＴＶカメラ
２から画像処理装置４より構成される。また、この実施
例３による裁断装置の概略動作は、上記実施例２の図４
と同じであるので、詳細動作の異るステップＳ１２の生
地長さ計測手段の内容について説明する。ここで、搬送
コンベア１０４の上方部分は、「延反・長さ計測領
域」、「裁断領域」、「ピックアップ領域」に分かれて
いる。

【００５４】図６は、この発明の実施例３の生地長さ計
測手段の説明図である。図において、２１はＩＴＶカメ
ラ２の姿勢制御部、Ｈは搬送コンベア１０４面からのＩ
ＴＶカメラ２の設置高さ、Ａ１、Ａ２は図５でＩＴＶカ
メラ２が真下を向いた位置からの矢印Ｃ方向の傾き角
度、Ｌ１、Ｌ２は傾き角度Ａ１、Ａ２に対応した搬送コ
ンベア１０４面上での長さ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３はＩＴＶ
カメラ２の各姿勢でのカメラ視野３を示す。

【００５５】まず、生地長さ計測が開始される時、ＩＴ
Ｖカメラ２はカメラ視野３がＰ１の位置となる姿勢にあ
る。そこで、ＩＴＶカメラ２は同図の矢印Ｄ方向に走査
を開始する。走査の間、画像処理装置４は、ＩＴＶカメ
ラ２から常に画像を取り込み画像処理し、被加工物１０
３の始端の検出を行う。画像処理装置４は、カメラ視野
３がＰ２の位置となったとき被加工物１０３の始端であ
ることを検出する。この時のＩＴＶカメラ２の矢印Ｃ方
向の傾き角度により角度Ａ１を算出する。

【００５６】再びＩＴＶカメラ２は矢印Ｄ方向に走査を
開始する。この時も同様に走査の間、画像処理装置４
は、ＩＴＶカメラ２から常に画像を取り込み画像処理
し、被加工物１０３の終端の検出を行う。画像処理装置
４は、カメラ視野３がＰ３の位置となったとき被加工物
１０３の終端であることを検出する。この時のＩＴＶカ
メラ２の矢印Ｃ方向の傾き角度により角度Ａ２を算出す
る。

【００５７】次に、算出された角度Ａ１より長さＬ１を
算出し、角度Ａ２より長さＬ２を算出する。算出された
長さＬ１、Ｌ２の和が被加工物１０３の長さとなる。

【００５８】この実施例の画像処理による被加工物１０
３の始端及び終端の検出においては、認識しやすいよう
にするため、被加工物１０３とその背景（搬送コンベア
１０４面）の色は対照的であることが望ましい。例え
ば、被加工物１０３が白系統の色であれば、その背景は
黒系統であることが望ましい。ただし、被加工物１０３
の始端及び終端に認識可能なマーク等を付加する場合は
この限りでない。また、図５では姿勢変更を可能とした
ＩＴＶカメラを１台使用している例を示したが、計測す
る生地長さにより複数の姿勢変更を可能としたＩＴＶカ
メラを使用することが可能であり、また、実施例２、３
で示した姿勢固定型のＩＴＶカメラと組み合わせ使用し
てもよい。

【００５９】この実施例によれば、作業者がメジャー等
を用いて被加工物１０３の長さを計測したり、測定値を
記録する必要がなく、また、長さの確認も行う必要がな
くなるので、作業が簡略化され、作業者の負担が軽減さ
れるとともに、作業者の計測ミスなどによるトラブルも
なくなり、生産効率が向上する。また、この実施例によ
れば、ＩＴＶカメラの姿勢変更を可能としたので、広範
囲にわたる被加工物１０３の長さの計測を複数のＩＴＶ
カメラを使用しなくとも、１台のＩＴＶカメラ２にて実
行できる。

【００６０】実施例４．図７は、この発明の実施例４の
全体構成図である。図において、１０３は被加工物、１
０４ａは矢印Ｌ方向に被加工物を搬送するための搬送コ
ンベア、４９はレーザ発振器、５０はレーザ発振器４９
から発振されるレーザ光（例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、
半導体レーザ、など）、５１はレーザ光５０を搬送コン
ベア１０４の上面に走査させるための揺動ミラー、５２
は揺動ミラー５１を駆動させるためのサーボモータ、５
３ａはレーザ光５０を受光したかどうかを判断する検出
手段、５６は搬送コンベア１０４ａ及び揺動ミラー５１
を所望の位置に制御するための制御手段、Ｋは裁断原点
である。搬送コンベア１０４ａは、２分割されており、
レーザ光５０は搬送コンベア１０４ａの２分割されたす
き間を通過して検出手段５３ａに照射される。ただし、
レーザ光５０の走査線上に被加工物１０３が存在する場
合は、レーザ光５０は被加工物１０３により遮断され、
検出手段５３ａではレーザ光を検出することはできな
い。

【００６１】次に、この実施例の動作について、図８、
図９及び図１０を参照しながら説明する。図８は被加工
物１０３の長さが揺動ミラー基準位置Ｃより短い場合の
動作を説明する図、図９は被加工物１０３の長さが前記
揺動ミラー基準位置Ｃより長い場合の動作を説明する
図、図１０は動作のフローチャートである。図８におい
て、１０２は加工室、点Ａは被加工物１０３の始端（端
面）位置（揺動ミラー５１の姿勢はＡ）、点Ｂは被加工
物１０３の終端（端面）位置（揺動ミラー５１の姿勢は
Ｂ）、点Ｃは揺動ミラーの基準位置（揺動ミラー５１の
姿勢はＣ）、Ｘは被加工物１０３の長さ、Ｒは揺動ミラ
ー５１から搬送コンベア１０４ａの上面までの鉛直方向
の高さ、ｘAは点Ａ、Ｃ間の距離、ｘBは点Ｂ、Ｃ間の距
離、θAはレーザ光５０が前記点Ａを照射するときの揺
動ミラー５１の姿勢Ａとレーザ光５０が前記点Ｃを照射
するときの揺動ミラー５１の姿勢Ｃとのなす角度、θB
はレーザ光５０が前記点Ｂを照射するときの揺動ミラー
５１の姿勢Ｂとレーザ光５０が前記点Ｃを照射するとき
の揺動ミラー５１の姿勢Ｃとのなす角度、θは累積回転
角、Ｌは被加工物１０３の搬送方向である。

【００６２】また、図９において、点Ｄは被加工物１０
３の終端（端面）位置（揺動ミラー５１の姿勢はＤ）、
ｘDは点Ｃ、Ｄ間の距離、θDはレーザ光５０が前記点Ｃ
を照射するときの揺動ミラー５１の姿勢Ｃとレーザ光５
０が前記点Ｄを照射するときの揺動ミラー５１の姿勢Ｄ
とのなす角度である。

【００６３】図１０は、この発明の実施例６の裁断機の
概略動作のフローチャートである。図において、Ｓ５０
〜Ｓ５９は各処理ステップを示す。図１０により、実施
例４の動作を説明する。まず、ステップＳ５０で被加工
物１０３を搬送コンベア１０４ａに設置し、矢印Ｌ方向
に搬送コンベア１０４ａを駆動させて、被加工物１０３
の端面を裁断原点Ｋに合わせる（始端出し）。始端出し
が完了したら揺動ミラー５１を駆動させ、レーザ光５０
を基準位置Ｃに移動させる。次に、ステップＳ５１で揺
動ミラー５１を駆動させ、レーザ光５０を被加工物１０
３の端面まで移動させる。次に、ステップＳ５２で揺動
ミラー５１の姿勢Ｃと姿勢Ａとのなす角θA より、次式
を用いてｘAを算出する。ｘA＝Ｒ・tan２θA ・・・・・式１このとき、レーザ光５０は、被加工物１０３に遮断され
検出手段５３ａには照射されていないため、検出手段５
３ａの検出信号はＯＦＦである。ステップＳ５３では、
累積回転角θを初期化する。次に、ステップＳ５４で揺
動ミラー５１を微小角（単位角度θ’）だけ回転させ、
レーザ光５０を点Ｃに近づける方向に移動させる。次
に、ステップＳ５５で微小角だけ回転後、累積回転角θ
を加算し、更新する。

【００６４】次に、ステップＳ５６で、検出手段５３ａ
の検出信号がＯＮしているかどうか判断する。Ｎｏの場
合（検出手段５３ａの検出信号がＯＮしていない場合、
すなわちレーザ光５０が被加工物１０３に遮断され検出
手段５３ａに照射されていない状態の場合）、被加工物
１０３が走査線上に存在するため、ステップＳ５４に戻
り、さらにレーザ光５０を点Ｃに近づける方向に移動さ
せる。Ｙｅｓの場合（検出手段５３ａの検出信号がＯＮ
している場合、すなわちレーザ光５０が被加工物１０３
に遮断されず検出手段５３ａに照射されている状態の場
合（点Ｂ及び点Ｄ））、被加工物１０３が走査線上に存
在しないため、被加工物１０３の終端（端面）と判断
し、ステップＳ５７に進む。

【００６５】次に、ステップＳ５７では、前記ステップ
Ｓ５６でＹｅｓと判断された時の累積回転角θと揺動ミ
ラー５１の姿勢Ｃと姿勢Ａとのなす角θAとを比較し、
式２の条件を満足するかどうか判断する。 θ≦θA ・・・・・式２ θ≦θAを満足した場合（図８の場合。ステップＳ５７
でＹｅｓの分岐）は、ステップＳ５８で式３、式４及び
式５より被加工物１０３の長さＸを算出する。 θB＝θA−θ ・・・・・式３ｘB＝Ｒ・tan２θB ・・・・・式４Ｘ＝ｘA−ｘB ・・・・・式５また、θ≦θAを満足しない場合（図９の場合。ステッ
プＳ５７でＮｏの分岐）は、ステップＳ５９で式６、式
７及び式８により被加工物１０３の長さＸを算出する。 θD＝θ−θA ・・・・・式６ｘD＝Ｒ・tan２θD ・・・・・式７Ｘ＝ｘA＋ｘD ・・・・・式８

【００６６】この実施例では、加工室１０２内の裁断領
域で被加工物１０３の長さを計測し、裁断可能であれば
すぐ裁断を実行することができるためようにしたので、
生産性を低下させることなく、被加工物１０３の長さを
計測することができる。また、レーザ光５０を使用する
ため、被加工物１０３の端面がカメラ等で認識しづらい
環境、例えばカメラ視野内が暗い場合や、被加工物１０
３と被加工物１０３の背景との濃淡差が小さい場合で
も、被加工物１０３の長さを計測することができる。

【００６７】実施例５．図１１は実施例４の搬送コンベ
ア１０４ａの断面付近の拡大図、図１２はこの発明の実
施例４の動作のフローチャートである。図１２におい
て、Ｓ５０〜Ｓ６１は各処理ステップを示す。次に、こ
の発明の実施例５の動作を図１１及び図１２を参照しな
がら説明する。図１１において、搬送コンベア１０４ａ
の厚さＨが大きくなると、レーザ光５０が検出手段５３
ａに対して斜めに入射するため、実際の被加工物１０３
の長さと計測された長さとの間の誤差ｘHが大きくな
る。そのため、被加工物の長さ算出（ステップＳ５８及
びステップＳ５９）後、被加工物の長さを補正する（ス
テップＳ６０及びステップＳ６１）必要がある。補正長
さｘH及び補正後の被加工物の長さＸ’は式９及び式１
０及び式１１及び式１２より算出する。ｘH ＝Ｈ・tan２θB ・・・・・式９Ｘ’＝ｘA−ｘB＋ｘH ・・・・・式１０ｘH ＝Ｈ・tan２θD ・・・・・式１１Ｘ’＝ｘA＋ｘD−ｘH ・・・・・式１２

【００６８】前述のように構成すれば、搬送コンベア１
０４ａの厚さに関係なく、被加工物１０３の長さを精度
良く計測することができる。

【００６９】実施例６．図１３は、この発明の実施例６
の被加工物１０３の長さが揺動ミラー基準位置Ｃより長
い場合の動作を説明する図である。図において、５３ｂ
は検出手段、５４はレーザ光５０を半反射させるハーフ
ミラー（半反射鏡）、５５はレーザ光５０を全反射させ
る全反射鏡である。ここで、全反射鏡の曲率半径はｒで
ある。

【００７０】検出手段５３ｂがレーザ光５０を検出する
ときのレーザ光５０の経路が実施例６と異なるが、動作
の流れは実施例４の図１０のフローチャートと同一であ
り、以下図１３でのレーザ光５０の経路について説明す
る。走査線上に被加工物１０３が存在しない場合（点Ｄ
の状態）、レーザ光５０の経路は、まずハーフミラー５
４を透過し、揺動ミラー５１で反射され、全反射鏡５５
で反射し、再び揺動ミラー５１で反射し、ハーフミラー
５４で反射され、検出手段５３ｂに入光される。このと
き、検出手段５３ｂは検出信号をＯＮさせる。反対に、
走査線上に被加工物１０３が存在する場合（点Ａの状
態）、レーザ光５０の経路は、ハーフミラー５４を透過
し、揺動ミラー５１で反射し、被加工物１０３で遮断さ
れる。このため、検出手段５３ｂにはレーザ光５０が入
光されないため、検出手段５３ｂは検出信号をＯＦＦさ
せる。

【００７１】この実施例では、加工室１０２内の裁断領
域で被加工物１０３の長さ計測をするようにしたので、
裁断可能であればすぐにでも裁断を実行することができ
るため生産性を低下させることなく、被加工物１０３の
長さを計測することができる。また、レーザ光５０をを
使用するため、被加工物１０３の端面がカメラ等で認識
しづらい環境、例えばカメラ視野内が暗い場合や、被加
工物１０３と被加工物１０３の背景との濃淡差が小さい
場合でも、被加工物１０３の長さを計測することができ
る。また、搬送コンベア１０４ａの厚さ（揺動ミラー５
１と搬送コンベア１０４ａ間の鉛直方向の高さ）に関係
なく、被加工物１０３の長さを精度良く計測することが
できる。

【００７２】実施例７．図１４は、この発明の実施例７
の裁断装置の全体構成の斜視図である。図において、１
０１〜１０５は従来の技術の図２３に示されるものと同
じであるので、その説明は省略する。６１は加工室１０
２内に設置され、被加工物１０３の始端部に貼られたバ
ーコードを読み取るバーコードリーダ、６２は裁断デー
タファイル名、加工条件、生地長さ等の裁断情報を持
ち、被加工物１０３の始端部に貼られたバーコード、情
報源としては同図の（ａ）となる。６３はバーコードリ
ーダ６１によりバーコード６２を検出すると、搬送コン
ベア１０４を停止させるとともに、バーコード６２より
得た情報を制御装置１０５に転送する機能を持つ裁断情
報処理装置である。裁断機６０は、レーザ発振器１０１
から制御装置１０５及びバーコードリーダ６１から裁断
情報処理装置６３より構成される。

【００７３】図１５は、この発明の実施例７の裁断装置
の概略動作フローチャートである。図において、Ｓ８０
〜Ｓ８３は各処理ステップを示す。次に、図１５を用い
てこの実施例７の裁断機の概略動作を説明する。ここ
で、搬送コンベア１０４の上方部分は、「延反領域」、
「裁断領域」、「ピックアップ領域」に分かれている。
まず、ステップＳ８０で搬送コンベア１０４の「延反領
域」に生地を延反する。生地が延反されると、作業者は
ただちに生地始端出しのため制御装置１０５の起動スイ
ッチ（図示せず）を押す。これにより、搬送コンベア１
０４は図の矢印Ａ方向に生地を加工室１０２内まで搬送
する。ステップＳ８１で、裁断情報処理装置６３はバー
コードリーダ６１により生地の始端部に貼られたバーコ
ード６２の検出を随時行っている。生地の始端が加工室
１０２内のバーコードリーダ６１下方に搬送されてきた
とき、バーコード６２は検出される。検出されると、裁
断情報処理装置６３は搬送コンベア１０４を停止させ、
バーコード６２が持つ裁断情報を制御装置１０５に転送
する。ステップＳ８２で制御装置１０５は、裁断情報処
理装置６３から転送されてきた裁断情報に基づき裁断デ
ータの準備を行い裁断を実行する。裁断は図１４の裁断
領域で実行される。

【００７４】裁断は裁断領域単位に実行されるため、生
地の長さによっては裁断を数回に分けねばならず、この
場合には裁断と搬送コンベア１０４による生地搬送処理
は繰り返し実行されることになる。１回目の裁断が終了
すると、ステップＳ８３で裁断されたパーツを加工室１
０２の外部に搬出し、パーツのピックアップを行う。ピ
ックアップ中には、２回目の裁断が実行されていること
になる。上記Ｓ８０〜Ｓ８３の各ステップは、必要な限
り繰り返し実行される。

【００７５】この実施例によれば、バーコード６２で被
加工物１０３の始端出しと裁断情報入力を行うので、作
業者が裁断情報を入力する必要がなくなり、作業が簡略
化され、作業者の負担が軽減されるとともに、作業者の
入力ミスなどによるトラブルもなくなり、生産効率が向
上する。

【００７６】なお、上記実施例では図１４の６２を裁断
データファイル名、加工条件、生地長さ等の裁断情報を
持ち、被加工物１０３の始端部に貼られたバーコードと
したが、特徴的な形状をし、その形状は予め制御装置１
０５内に持つ裁断情報と関連づけられている情報板（情
報源としては同図の（ｂ））としてもよく、この場合に
は６１は加工室１０２内に設置され、被加工物１０３の
始端部に置かれた情報板の画像を取り込むためのＩＴＶ
カメラ、６３はＩＴＶカメラ６１により情報板６２を検
出すると、搬送コンベア１０４を停止させるとともに、
情報板６２の画像を画像処理し、情報板６２の認識結果
を制御装置１０５に転送する機能を持つ裁断情報処理装
置に対応付けされ、裁断機６０は、レーザ発振器１０１
から制御装置１０５及びＩＴＶカメラ６１から裁断情報
処理装置６３より構成される。

【００７７】また、図１５のフローチャートにおいてス
テップＳ８１で、裁断情報処理装置６３はＩＴＶカメラ
６１により生地の始端部に置かれた情報板６２の検出を
随時行っている。生地の始端が加工室１０２内のＩＴＶ
カメラ６１下方に搬送されてきたとき、情報板６２は検
出される。検出されると、裁断情報処理装置６３は搬送
コンベア１０４を停止させ、情報板６２の認識処理を開
始し、認識結果を制御装置１０５に転送する。

【００７８】情報板６２の認識結果と制御装置１０５内
の裁断情報の関係については、例えば、図１４（ｂ）に
示すように情報板６２として、丸（○）、四角（□）、
三角（△）の３種類があるとする。これらはそれぞれ特
徴的な図形であることは明らかである。そこで、裁断情
報処理装置６３が行う認識処理として、図形の面積を画
像処理により得る方法、図形の屈曲部の数を画像処理に
より得る方法などがある。これらの方法によれば３種類
の図形の判別は可能である。制御装置１０５は、この結
果を受け、丸（○）なら情報Ａ、四角（□）なら情報
Ｂ、三角（△）なら情報Ｃという具合に裁断情報を選定
する。裁断情報としては、裁断データファイル名、加工
条件、生地長さ等が格納されている。

【００７９】上記実施例では、実施例７のように情報源
が特別な読み取り機器でないと解釈できないものに対し
て、情報源として形状別に設定された情報板としている
ため、作業者はその形状を感覚的に解釈することがで
き、被加工物に間違った情報板が設定されていた場合な
どに発生する誤裁断を未然に防ぐことができる。

【００８０】実施例８．図１６は、この発明の実施例８
の裁断装置の全体構成の斜視図である。図において、１
０１〜１１０は従来の技術の図２３に示されるものと同
じであるので、その説明は省略する。ただし、カメラ移
動機構１０７においては、ＩＴＶカメラ１０６を同図の
矢印Ｇ方向にも移動可能としている。図１７は、カメラ
移動機構１０７とカメラ移動機構１０７に搭載されてい
るＩＴＶカメラ１０６の位置とＣＲＴ映像との関係を示
した図であり、同図（ａ）はＩＴＶカメラ１０６が最下
点にある場合の状態とＣＲＴ映像を示し、同図（ｂ）は
ＩＴＶカメラ１０６が最上点にある場合の状態とＣＲＴ
映像を示す。図において、７１はカメラ移動機構１０７
の中で、ＩＴＶカメラ１０６を矢印Ｂ方向に移動するた
めの左右移動機構、７２はカメラ移動機構１０７の中
で、ＩＴＶカメラ１０６を矢印Ｇ方向に移動するための
上下移動機構、７３はスケーリングを行うためのスケー
リングワークである。

【００８１】スケーリングとは、ＩＴＶカメラ１０６で
取り込まれた映像は画素という単位で記録あるいはＣＲ
Ｔ表示される。例えば、画素は縦５１２画素、横５１２
画素あり、全体で２６万もの画素で構成される。ＩＴＶ
カメラ１０６で取り込まれた映像から長さの計測等を行
うためには、画素と長さ（ｍｍ）の関係が設定されてい
る必要がある。そこで、予め縦横の長さが判った四角板
をＩＴＶカメラ１０６で映像として取り込み、１画素あ
たりの長さを設定しておくものである。四角板の縦横の
長さは、事前に柄合わせ装置１０８に入力されている。

【００８２】７４は柄合わせ装置１０８のＣＲＴ画面、
７５はＩＴＶカメラ１０６で取り込まれＣＲＴ画面７４
に表示されているスケーリングワーク映像である。裁断
機７０は、レーザ発振器１０１からセンサ１１０より構
成される。

【００８３】また、この実施例による裁断装置の概略動
作は、従来の技術の図２４に示されるものと同じである
ので、その説明は省略する。ただし、図２４のステップ
Ｓ２０６の柄合わせにおいて、カメラ視野を変更したい
場合、上下移動機構７２により自由に変更可能としてい
るので、その内容について説明する。ここで、搬送コン
ベア１０４の上方部分は、「延反・柄合わせ領域」、
「裁断領域」、「ピックアップ領域」に分かれている。
以下、被加工物１０３として布等の生地（布地）を例に
とり説明する。

【００８４】カメラ視野の変更は次の場合に行われる。
例えば、柄合わせ対照生地の柄がこれまでの柄よりも細
かいものになったとすると、これまでのカメラ視野では
ＣＲＴ映像上で柄を認識し位置教示することが困難とな
る。そこで、ＩＴＶカメラ１０６の位置を上下移動機構
７２により変更し、最適なカメラ視野を得るものであ
る。上下移動機構７２の制御は、左右移動機構７１の制
御と合わせて柄合わせ装置１０８により行われる。

【００８５】次に、図１８のスケーリング処理手順フロ
ーチャートを用いてスケーリングについて説明する。図
において、Ｓ９０〜Ｓ９４は各処理ステップを示す。カ
メラ視野を変更するたびに実行しなくてはならないのが
スケーリングである。上下移動機構７２によりＩＴＶカ
メラ１０６の位置が変更されると、その都度スケーリン
グを実行しなければならない。しかし、上下移動機構７
２によりカメラ視野の変更を容易にしたにもかかわら
ず、スケーリングを毎回実行しなくてはならないのは非
効率的である。そこで、スケーリングを簡略化するため
の方法を図１８を用いて説明する。これは、裁断機７０
を稼動させたときに１回だけ実行するものであり、電源
投入毎に実行するものではない。

【００８６】まず、ステップＳ９０で作業者はスケーリ
ングワークの縦横寸法を柄合わせ装置１０８に入力す
る。次に、ＩＴＶカメラ１０６最下点での映像が柄合わ
せ装置１０８のＣＲＴに表示されるため、スケーリング
ワークをカメラ視野に入るようにセットする。そして、
ステップＳ９１でマウス等のポインティングデバイスに
より、同図の（ａ）に示すように始点の教示を行う。次
にステップＳ９２で同図の（ｂ）に示すように終点の教
示を行う。次にステップＳ９３で、ＩＴＶカメラ１０６
は最上点に移動し、同図の（ｃ）の映像を表示するた
め、最上点での始点の教示を行う。次にステップＳ９４
で同図の（ｄ）に示すように終点の教示を行う。以上で
スケーリング処理は終了し、柄合わせ装置１０８にはＩ
ＴＶカメラ１０６最下点での画素と長さの関係と最上点
での画素と長さの関係が設定される。ＩＴＶカメラ１０
６の位置と１画素あたりの長さの関係は、線形的な関係
であるとみなし、以降、ＩＴＶカメラ１０６の位置が変
更されると、１画素あたりの長さが算出される。

【００８７】この実施例によれば、ＩＴＶカメラ１０６
を上下に移動できるようにしたので、柄合わせ中にＩＴ
Ｖカメラ１０６の視野を自由に変えることができ、常に
被加工物の柄にあった最適な視野が得られる。また、オ
ートスケーリング手段を備えたので、ＩＴＶカメラ１０
６の視野を変えてもその都度スケーリングを行う必要が
なく、作業を中断しなくてよくなる。

【００８８】実施例９．図１９は、この発明の実施例９
の裁断機及びその付加装置の全体構成の斜視図である。
図において、１０１〜１０５は従来の技術の図２３に示
されるものと同じであるので、その説明は省略する。８
１ａ、８１ｂは被加工物１０３上に貼られている基準マ
ークの画像を取り込むＩＴＶカメラ、８２はＩＴＶカメ
ラ８１ａ、８１ｂから取り込まれる画像を画像処理し、
基準マークの位置認識を行い、裁断データ補正量の算出
を行う画像処理装置である。裁断機８０は、レーザ発振
器１０１から制御装置１０５及びＩＴＶカメラ８１ａ、
８１ｂと画像処理装置８２より構成される。ここで、搬
送コンベア１０４の上方部分は、「延反領域」、「裁断
領域」、「ピックアップ領域」に分かれている。以下、
被加工物１０３として布等の生地（布地）として説明す
る。

【００８９】図２０は、実施例９において被加工物１０
３が裁断機８０中を移動し、柄合わせ裁断を実行する様
子を示した図である。図において、８３ａ、８３ｂはＩ
ＴＶカメラ８１ａ、８１ｂにより得られる画像の範囲を
示すカメラ視野、８４は裁断の基準となる座標原点、８
５ａ、８５ｂ、８５ｃは被加工物１０３上に貼られた基
準マークである。この基準マークはシール状の物で被加
工物１０３に容易に貼ることのできるものとする。基準
マーク８５ａ、８５ｂ、８５ｃは被加工物１０３を延反
領域に延反したとき、あるいは、延反前工程において貼
られるものである。基準マーク８５ａは、基準マーク８
５ａから基準マーク８５ｂ間にあるパーツの基準とな
り、基準マーク８５ｂは、基準マーク８５ｂから基準マ
ーク８５ｃ間にあるパーツの基準となる。基準マーク８
５ａ、８５ｂ、８５ｃのマーク位置の条件としては、カ
メラ視野８３ａ、８３ｂに入る位置で、なおかつ被加工
物１０３の柄に合わせて貼られている必要がある。一
方、予めＣＡＤ等で作成される裁断データの条件として
は、柄合わせ対照となるパーツが被加工物１０３の柄に
合った位置関係でパーツ配置されている必要がある。

【００９０】図２０は、被加工物１０３の動きを時間の
経過に対応して上から順に並べたものであり、同図
（ａ）は基準マーク８５ａ、８５ｂ、８５ｃが貼られた
被加工物１０３が搬送コンベア１０４上に延反されてい
る状態を示し、同図（ｂ）は搬送コンベア１０４が駆動
されて始端出しをし、基準マーク８５ａ、８５ｂの認識
を行っている状態を示し、同図（ｃ）は１回目の柄合わ
せ裁断が終了し、搬送コンベア１０４が駆動されて裁断
されたパーツがピックアップ領域に移動されるととも
に、基準マーク８５ｂ、８５ｃの認識を行っている状態
を示す。

【００９１】図２１はこの発明の実施例９に係る柄合わ
せ補正量の説明図である。ここで、図２１により裁断デ
ータ補正量について説明する。２台のＩＴＶカメラ８１
ａ、８１ｂは座標原点８４に対して位置決めされてお
り、そこで基準マークの認識を行う。同図（ａ）は基準
マーク８５ａの位置認識の結果、座標原点８４からＸ方
向にｄｘ、Ｙ方向にｄｙずれている状態である。このよ
うな場合、裁断データに対してｄｘ、ｄｙの補正がされ
る。また、同図（ｂ）は基準マーク８５ａと基準マーク
８５ｂの位置認識の結果、角度ｄａだけ生地が傾いてい
る状態である。このような場合、裁断データに対してｄ
ａだけ回転補正される。また、これらの補正は裁断デー
タに対して、同時にされることもある。

【００９２】図２２はこの発明の実施例９に係る裁断装
置の概略動作フローチャートである。図において、Ｓ１
００〜Ｓ１１０は各処理ステップを示す。次に図２２に
より実施例９の動作を説明する。まず、ステップＳ１０
０で搬送コンベア１０４の「延反領域」に生地を延反す
る。次に、ステップＳ１０１で作業者がこれから行う裁
断に関するデータファイル名、加工条件を作業者が制御
装置１０５に入力する。次に、ステップＳ１０２で搬送
コンベア１０４は図１９の矢印Ａ方向に生地を加工室１
０２内まで搬送する。このとき、画像処理装置８２はＩ
ＴＶカメラ８１ａにより生地の始端部の検出を随時行っ
ている。生地の始端が加工室１０２内のＩＴＶカメラ８
１ａ下方に搬送されてきたとき、生地始端部は検出され
る。検出されると、画像処理装置８２は搬送コンベア１
０４を停止させる。このとき、ステップＳ１０３でカメ
ラ視野８３ａ、８３ｂに入っている基準マーク８５ａ、
８５ｂの位置認識を行う。次に、ステップＳ１０４で基
準マーク８５ａの認識結果より補正量ｄｘ、ｄｙを算出
する。また、ステップＳ１０５で基準マーク８５ａと基
準マーク８５ｂの認識結果より回転補正量ｄａを算出す
る。算出された補正量は、制御装置１０５に転送され
る。制御装置１０５は、ステップＳ１０６で裁断データ
に対して、転送されてきた補正量を考慮して裁断を実行
する。

【００９３】１回目の裁断が終了し、搬送コンベア１０
４が駆動されて裁断されたパーツがピックアップ領域に
移動される。次に、ステップＳ１０７で基準マーク８５
ｂ、８５ｃはカメラ視野８３ａ、８３ｂに入っているた
め（図２０（ｃ））、これらの位置認識を行う。次に、
ステップＳ１０８で基準マーク８５ｂの認識結果より補
正量ｄｘ、ｄｙを算出する。また、ステップＳ１０９で
基準マーク８５ｂと基準マーク８５ｃの認識結果より回
転補正量ｄａを算出する。算出された補正量は、制御装
置１０５に転送される。制御装置１０５は、ステップＳ
１１０で裁断データに対して、転送されてきた補正量を
かけて裁断を実行する。

【００９４】この実施例によれば、被加工物１０３に貼
られた基準マーク８５ａ、８５ｂ、８５ｃを加工室１０
２内で位置認識し、その状態で裁断するようにしたので
高精度な柄合わせ裁断が可能となる。また、基準マーク
８５ａ、８５ｂ、８５ｃの認識を行い裁断データの補正
を行うようにしたので、作業者による位置教示作業が不
要となるため作業者の負担が軽減される。また、被加工
物１０３の延反が簡単になるなどの効果がある。

【００９５】上記実施例ではレーザを使用して裁断する
場合について述べたが、ナイフ、水ジェット切断等、他
の裁断方法による裁断であっても同様の効果が得られ
る。

【００９６】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果がある。

【００９７】長さ計測手段と長さ比較判定手段を備えた
ので、作業者がメジャー等を用いて被加工物の長さを計
測し、長さ判定をする必要がなくなったので、作業が簡
略化され、作業者の負担が軽減される。また、作業者の
計測ミスなどにより、裁断途中での被加工物の長さ不足
により発生する裁断不良などのトラブルもなくなり、生
産効率が向上する。

【００９８】また、長さ計測手段を始端出し手段と画像
入力手段及び画像処理手段で構成したので、簡単な構成
と処理で被加工物の長さが計測できる。

【００９９】さらに、長さ計測手段を複数の画像入力手
段と画像処理手段で構成したので、画像入力手段で取り
込むことのできる領域内での任意の長さの被加工物の長
さが計測できる。また、被加工物全体の画像を取り込み
処理するため搬送手段上のどの位置に被加工物が延反さ
れているかが判る。これにより、始端出し手段で用いて
いた機器が不要となるため、裁断機の構成が簡素化でき
る。

【０１００】さらにまた、長さ計測手段を姿勢変更可能
な画像入力手段と画像入力手段の姿勢制御を行う手段と
画像処理手段で構成したので、複数の画像入力手段は必
要なく、画像入力手段の姿勢変更可能な範囲で任意の長
さの被加工物の長さが計測できる。

【０１０１】また、長さ計測手段を裁断可能範囲におい
て、レーザ光とその検出手段を用い、揺動ミラーの回転
角により被加工物の長さを計測するようにしたので、被
加工物の長さ計測後、裁断可能であればすぐにでも裁断
を実行することができるため生産性を低下させることな
く、被加工物の長さを計測することができる。また、被
加工物の端面がカメラ等で認識しづらい環境、例えばカ
メラ視野内が暗い場合や、被加工物と被加工物の背景と
の濃淡差が小さい場合でも、被加工物の長さを計測する
ことができる。

【０１０２】さらに、被加工物の端面とレーザ光の有無
を検出する検出手段との寸法差による誤差を補正する補
正手段を備えたので、搬送コンベアの厚さに関係なく、
被加工物の長さが精度良く計測できる。

【０１０３】また、長さ計測手段を裁断可能範囲におい
て、レーザ光と全反射鏡により反射したレーザ光を検出
する手段を用い、揺動ミラーの回転角により被加工物の
長さを計測するようにしたので、被加工物の長さ計測
後、裁断可能であればすぐにでも裁断を実行することが
できるため生産性を低下させることなく、被加工物の長
さを計測することができる。また、被加工物の端面がカ
メラ等で認識しづらい環境、例えばカメラ視野内が暗い
場合や、被加工物と被加工物の背景との濃淡差が小さい
場合でも、被加工物の長さを計測することができる。ま
た、搬送コンベアの厚さに関係なく、被加工物の長さが
精度良く計測できる。

【０１０４】また、情報コードを読み取る情報入力手段
と裁断情報処理手段を備えたので、作業者が裁断情報を
入力する必要がなくなり、作業が簡略化され、作業者の
負担が軽減されるとともに、作業者の入力ミスなどによ
るトラブルもなくなり、生産効率が向上する。

【０１０５】さらに、情報板の画像を取り込む情報入力
手段と裁断情報処理手段を備えたので、作業者が裁断情
報を入力する必要がなくなり、作業が簡略化され、作業
者の負担が軽減されるとともに、作業者の入力ミスなど
によるトラブルもなくなり、生産効率が向上する。ま
た、情報板で形状別に設定されていることにより作業者
はその形状を感覚的に解釈することができ、被加工物に
間違った情報板が設定されていた場合などに発生する誤
裁断を未然に防ぐことができる。

【０１０６】また、画像入力手段を上下左右に移動可能
な画像入力部移動手段を備えたので、柄合わせ中に画像
入力手段の視野を自由に変えることができるので、常に
被加工物の柄にあった最適な視野が得られる。

【０１０７】さらに、オートスケーリング手段を備えた
ので、画像入力手段の視野を変えてもその都度スケーリ
ングを行う必要がないため、作業を中断しなくてよくな
る。

【０１０８】また、基準マークの画像を取り込む画像入
力手段と、そのマークの認識を行い裁断データの補正を
行う画像処理手段で構成したので、柄合わせにおいて、
作業者による位置教示作業が不要となり、高精度な柄合
わせ裁断が可能となる。またた、被加工物の延反が簡単
になる。

【０１０９】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である裁断装置の全体構
成の斜視図である。

【図２】この発明の一実施例である裁断装置の概略動
作フローチャートである。

【図３】この発明の実施例２に係る裁断装置の全体構
成の斜視図である。

【図４】この発明の実施例２に係る裁断装置の概略動
作フローチャートである。

【図５】この発明の実施例３に係る裁断装置の全体構
成の斜視図である。

【図６】この発明の実施例３に係る生地長さ計測手段
の説明図である。

【図７】この発明の実施例４の全体構成図である。

【図８】被加工物の長さが揺動ミラー基準値Ｃより短
い場合の動作を説明する図である。

【図９】被加工物の長さが揺動ミラー基準値Ｃより長
い場合の動作を説明する図である。

【図１０】この発明の実施例４の動作のフローチャー
トである。

【図１１】この発明の実施例５に係る搬送コンベアの
断面付近の拡大図である。

【図１２】この発明の実施例５の動作のフローチャー
トである。

【図１３】この発明の実施例６に係る、被加工物の長
さが揺動ミラー基準値より長い場合の動作を説明する図
である。

【図１４】この発明の実施例７の裁断装置の全体構成
の斜視図である。

【図１５】この発明の実施例７に係る裁断装置の概略
動作フローチャートである。

【図１６】この発明の実施例８の裁断装置の全体構成
の斜視図である。

【図１７】カメラ移動機構とカメラ移動機構に搭載さ
れているＩＴＶカメラの位置とＣＲＴ映像との関係を示
した図である。

【図１８】この発明の実施例８に係るスケーリング処
理手順フローチャートである。

【図１９】この発明の実施例９の裁断装置の全体構成
の斜視図である。

【図２０】この発明の実施例９に係る被加工物が裁断
機中を移動し、柄合わせ裁断を実行する様子を示した図
である。

【図２１】この発明の実施例９に係る柄合わせ補正量
の説明図である。

【図２２】この発明の実施例９に係る裁断装置の概略
動作フローチャートである。

【図２３】従来における裁断装置の全体構成の斜視図
である。

【図２４】従来における裁断装置の概略動作フローチ
ャートである。

【符号の説明】

１裁断装置の全体構成、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄＩＴＶカメラ、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄカメ
ラ視野、４画像処理装置、１０裁断装置の全体
構成、２０裁断装置の全体構成、２１姿勢制御
部、４９レーザ発振器、５０レーザ光、５１
揺動ミラー、５２サーボモータ、５３ａ，５３ｂ
レーザ光検出手段、５４ハーフミラー、５５全
反射鏡、５６搬送コンベアと揺動ミラー制御手段、
６０裁断装置の全体構成、６１バーコードリー
ダ（またはＩＴＶカメラ）、６２バーコード（また
は情報板）、６３裁断情報処理装置、７０裁断
装置の全体構成、７１左右移動機構、７２上下
移動機構、７３スケーリングワーク、７４裁断
情報処理装置のＣＲＴ画面、７５スケーリングワー
ク映像、８０実施例１０の裁断機本体、８１ａ，８
１ｂＩＴＶカメラ、８２画像処理装置、８３
ａ，８３ｂカメラ視野、８４座標原点、８５
ａ，８５ｂ，８５ｃ基準マーク、１００従来の裁断
機本体、１０１レーザ発振器、１０２加工室、
１０３被加工物、１０４，１０４ａ搬送コンベ
ア、１０５制御装置、１０６柄合わせ用ＩＴＶカ
メラ、１０７カメラ移動機構、１０８柄合わせ
装置、１０９センサ反射板、１１０セン
サ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡崎知也名古屋市北区東大曽根町上五丁目1071番地三菱電機エンジニアリング株式会社名古屋事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め与えられた裁断データに基づき被加
工物を裁断加工する裁断装置において、前記被加工物を
搬送する搬送手段と、前記被加工物の始端部及び前記被
加工物の終端部を計測し前記被加工物の長さを算出する
長さ計測手段と、前記裁断データより裁断に必要な被加
工物の長さを算出するとともに、この算出された被加工
物の長さと前記計測された被加工物の長さとを比較し、
前記計測された被加工物の裁断の可否を判定する長さ比
較判定手段と、前記裁断データに基づき前記搬送手段に
より搬送されてきた被加工物を前記裁断データに基づき
裁断加工する裁断手段と、を備えた裁断装置。
【請求項２】前記長さ計測手段を、被加工物の始端を
検出し前記搬送手段を停止する始端出し手段と、前記始
端出し手段により位置決めされた被加工物の終端部の画
像を取り込む画像入力手段と、前記画像入力手段により
取り込まれた画像を画像処理し被加工物の終端部の位置
を検出するとともに、画像処理結果より被加工物の長さ
を算出する画像処理手段と、から構成することを特徴と
する請求項１記載の裁断装置。
【請求項３】前記長さ計測手段を、被加工物の画像を
取り込む複数の画像入力手段と、前記画像入力手段によ
り取り込まれた画像を順次画像処理し、被加工物の始端
部及び終端部の位置を検出するとともに、被加工物の長
さを算出する画像処理手段と、から構成することを特徴
とする請求項１記載の裁断装置。
【請求項４】前記長さ計測手段を、被加工物の画像を
取り込む画像入力手段と、前記画像入力手段の姿勢を変
更し、前記搬送手段上の任意の領域を撮像可能とする姿
勢変更手段と、この姿勢変更手段により変更される画像
入力手段の姿勢を制御する姿勢制御手段と、前記画像入
力手段の姿勢を前記姿勢変更手段により変更しながら取
り込まれた画像を常時監視し、前記被加工物の始端部の
位置を検出したとき及び前記被加工物の終端部の位置を
検出したときの前記画像入力手段の姿勢から、前記被加
工物の長さを算出する画像処理手段と、から構成したこ
とを特徴とする請求項１記載の裁断装置。
【請求項５】前記長さ計測手段を、レーザ光を前記搬
送手段上の所望の位置に照射可能とする揺動ミラーと、
前記揺動ミラーの姿勢を制御する制御手段と、前記レー
ザ光の有無を検出する検出手段と、前記揺動ミラーの回
転角により被加工物の長さを算出する算出手段と、から
構成し、加工室内に設置することを特徴とする請求項１
記載の裁断装置。
【請求項６】被加工物の端面とレーザ光の有無を検出
する検出手段との寸法差による誤差を補正するための補
正手段を有することを特徴とする請求項５記載の裁断装
置。
【請求項７】前記長さ計測手段を、レーザ光を前記搬
送手段上の所望の位置に照射可能とする揺動ミラーと、
前記揺動ミラーの姿勢を制御する制御手段と、前記レー
ザ光を全反射させる全反射鏡と、前記レーザ光を半反射
させるハーフミラーと、前記レーザ光の有無を検出する
検出手段と、前記揺動ミラーの回転角により被加工物の
長さを算出する算出手段と、から構成し、加工室内に設
置することを特徴とする請求項１記載の裁断装置。
【請求項８】予め与えられた裁断データに基づき被加
工物を裁断加工する裁断機において、前記被加工物を搬
送する搬送手段と、前記被加工物の始端部に貼られた情
報コードの持つ裁断情報を取り込む情報入力手段と、こ
の情報入力手段からの情報に基づき前記搬送手段を停止
し、裁断情報を処理する裁断情報処理手段と、前記裁断
データに基づき前記搬送手段により搬送されてきた被加
工物を裁断加工する裁断手段と、を備えた裁断装置。
【請求項９】前記情報入力手段を、前記被加工物の始
端部に置かれ、予め定められたいくつかの特徴的な形状
をした情報板の画像を取り込む画像入力手段とし、前記
裁断情報処理手段を前記画像入力手段からの情報を画像
処理し、情報板の認識を行い、認識結果より裁断情報を
決定することを特徴とする請求項８記載の裁断装置。
【請求項１０】予め与えられた裁断データに基づき被
加工物を裁断加工する裁断機において、前記被加工物を
搬送する搬送手段と、前記被加工物の始端を検出し前記
搬送手段を停止する始端出し手段と、前記被加工物の柄
画像を取り込む画像入力手段と、前記画像入力手段を上
下左右に移動可能とする画像入力部移動手段と、前記画
像入力手段からの画像をＣＲＴに映し出し、映し出され
た柄映像に対して位置教示を行う柄合わせ手段と、を備
えた裁断装置。
【請求項１１】前記画像入力部移動手段において、前
記画像入力手段を上下に移動し、最下点と最上点におい
てそれぞれスケーリングを行うことにより、前記画像入
力手段の上下位置が変わってもその都度スケーリングを
行う必要のないオートスケーリング手段を備えたことを
特徴とする請求項１０記載の裁断装置。
【請求項１２】予め与えられた裁断データに基づき被
加工物を裁断加工する裁断装置において、前記被加工物
を搬送する搬送手段と、加工室内に設置され、被加工物
上に貼られたマークの画像を取り込む画像入力手段と、
前記画像入力手段により取り込まれた画像を画像処理し
マーク位置の認識を行い、前記裁断データの補正を行う
画像処理手段と、補正された裁断データに基づき前記搬
送手段により搬送されてきた被加工物を裁断加工する裁
断手段と、を備えた裁断装置。