WO1992013808A1

WO1992013808A1 - Blank layout method for glass plate cutting machine

Info

Publication number: WO1992013808A1
Application number: PCT/JP1992/000118
Authority: WO
Inventors: Hideyuki Fujita; Masaharu Okafuji; Mitsunori Kawabe
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co., Ltd.
Priority date: 1991-02-06
Filing date: 1992-02-05
Publication date: 1992-08-20
Also published as: EP0537356A1; EP0537356A4; EP0537356B1; DE69211474T2; JP3079189B2; US5341306A; KR100187993B1; DE69211474D1; JPH04342432A

Description

明細書

板ガラス切断機の板取り方式

技術分野

本発明は、矩形素板ガラスより複数の矩形製品ガラス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扳取り方式に関する。

背景技術

板ガラス切断機は、切断要求のある矩形製品ガラスを矩形素板ガラスから板取りするが、従来の板取り方式では、板取りすべき製品ガラスの割り当て配置方向（縦長または横長方向）や、カッター線の方向（縦または横方向）は経験的なアルゴリズムによって決定されている。従来の扳取り方式のフローチャートを第 1図に示す。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（ステップ S 1 ) 。これは、面積が大きい製品を先に割り当て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ガラスの寸法をセットする（ステツプ S 2 ) 。そして、指図リストから指図を順に一つずつ取り出し（ステップ S 3 ) 、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まりを高めるように、余白を小さい順にソートして（ステップ S 4 ) 、その順番に余白を取り出し（ステップ S 5 ) 、その余白に製品を板取りする。一つの余白に製品を板取りする場合、まず、縦長方向で一枚板取りする。それが不可能なら横長方向で板取りする。さらに、残り枚数があるなら、カッター線を橫方向に伸ばし、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ような方向に延ばす（ステップ S 6 ) 。次の余白の有無を判断し（ステップ S 7 ) 、次の余白がなければ、分断余白を追加し（ステップ S 8 ) 、次の指図を取り出し（ステップ S 9 ) 、同じステップを繰り返していく。上記のように、従来の板取り方式では、製品の割り当て配置方向と力ッタ一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、扳取りする製品の種類，割り当て配置方向，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、第 2 A図に示すように一種類の製品 Aを素扳ガラス 10に扳取りした場合、従来方式では 6枚しか板取りしないが、第 2 B図に示すように下の列の製品 Aを横長方向に配置すると 1枚多く取れるようになる。

発明の開示

そこで本発明の目的は、板取りすべき矩形製品ガラスを、矩形素扳ガラスに板取りするときに、割り当て配置方向と力ヅタ一線の方向、さらに扳取りする製品の種類を変えた板取り候捕を作成し、最適な板取りを行ってガラス切断機による板取りの歩留り向上を図ることのできる板ガラス切断機の板取り方式を提供することにある。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扳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 1枚の製品ガラスを素板ガラスに割り当て配置し、縦長か横長の製品ガラスの記置方向と、その製品ガラス ^切り出すための、縦か横のカッター線方向との可能な組合せに対して、その製品ガラスとその製品ガラスを切り出すために素板ガラスから分割された複数の余白との位置情報を持つ板取り候捕を前記組合せの数だけ作成し、次に、それぞれの候捕の余白に対して、素板ガラスに対する最初の製品ガラスの板取り候捕作成と同様の方法にて次の製品ガラスの板取り侯捕を作成し、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捕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、最終的に素板ガラス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。

本発明によれば、同一種類の製品ガラスが 1枚の素扳ガラス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。

また本発明によれば、板取り候捕を作成する際に、製品ガラスの種類を変えた候補も同時に作成して板取りをする。

さらに本発明によれば、製品ガラスの種類を変えて板取り候捕を作成する際に、処理時間が余っていれば侯補とする製品ガラスの種類の数を 1から順番に増大させて板取り計画を作成し、それぞれの扳取り計画を比較して最も良いものを選択する。

以上に説明したように、本発明では、板取りすべき矩形製品ガラスを矩形素板ガラスに割り当て配置するときに、その配置方向と力ッタ一線の方向、さらに割り当て配置する製品ガラスの種類を変えた板取り侯捕を作成し、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

第 1図は、従来の板取り処理のフローチャートである。

第 2 A図および第 2 B図は、従来の板取り方式の問題点を示す板取り結果の説明図である。

第 3図は、本発明による板取り候捕の作成方法を示す図である。第 4図は、本発明の板取り方式に用いる板取り装置を示すブ口ツク図である。

第 5図は、本発明の板取り方式のメイン処理を示すフローチヤ一トである。

第 6図は、板取り再帰関数処理のフローチャートである。

第 7図は、扳取り候補のリストを作成する処理のフローチヤ一トでめる。

第 8図は、扳取り処理における指図リストと候捕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。

第 9図は、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。

第 10図は、クラスタ化を行う侯捕リスト作成処理のフローチャートである。

第 11図は、指図種類を変えた扳取り候捕を作成する侯捕リスト作成処理のフローチャートである。

第 12A図および第 I 2 B図は、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処理のフローチヤ一トである。

第 13A図および第 13 B図は、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。

第 UA図および第 U B図は、従来方式の板取り結果と本発明の実施例による扳取り結果の比較図である。

発明を実施するための最良の形態

本発明では、第 3図に示すように一つの矩形製品ガラス 12をある矩形素板ガラス 10の余白に割り当て配置する際、複数の板取り侯捕 14, 16 , 18， 20を作成する。板取り候捕 Uは製品ガラス 12を縦長方向に配置し、カッター線 22を縦方向に延ばした例である。板取り候捕 1 Bは製品ガラス 12を縦長方向に配置し、力ッター線 24を横方向に延ばした例である。扳取り候捕 18は製品ガラス 12を横長方向に配置し、カッター線 26を縦方向に延ばした例である。板取り侯捕 20は製品ガラス 12を横長方向に配置し、力ッター線 28を横方向に延ばした例である。

本発明では、それぞれの侯捕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、それ以上製品ガラスを割り当て配置できなくなつたときの最終歩留りを比較し、歩留りの高い候捕を選択する。この結果、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。

以下に、実際の実施例を示しながら本発明の板取り方式を説明する。まず板取り方式を実施する板取り装置を第 4図に示す。この板取り装置は、板ガラス切断機 1 と、この扳ガラス切断機を制御する数値制御装置 2と、この数値制御装置に数値制御データを与える板ガラス切断機制御装置 3と、この板ガラス切断機制御装置に板取りする製品ガラスのデータ（大きさ，種類，枚数）を入力する上位計算機 4と、キーボード， C R Tによる入力装置 5と、製品データ等を格納しておく外部記憶装置 6とから構成されている。

ガラス切断機制御装置 3は上位計算機 4より、板取りする製品ガラスのデータ（大きさ，種類，枚数）を入力し、歩留りの高い最適な板取り計画を行う。そして、そのデータを数値制御データに変換した後、数値制御装置 2へ出力して板ガラス切断機 1 によりガラスの切断を行う。

板ガラス切断機制御装置 3での板取り計画は、次のようにして行われる。

第 5図のメイン処理フローチヤ一トに示すように、外部記憶装置 6に格納されている指図を面積順にソートし（ステップ S 1 ) 、素板ガラスを余白とする初期侯捕を作成した後（ステップ S 2 ) 、候捕余白に再帰的に板取りを行って最高歩留りの候捕を返す関数、すなわち板取り再帰関数を外部記憶装置 6から呼び出す。

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侯捕が渡される。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捕を返す。この板取り再帰関数による処理のフローチャートを第 6 図に、板取り候捕リスト作成処理のフローチャートを第 7図にそれぞれ示す。また、そのときの板取り侯捕と指図のデータ構造およびそれらの関数を第 8図に示す。

板取り侯捕は、第 8図に示すように、それまでに割り当て配置した製品ガラス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。素板ガラスに割り当て配置すべき指図は、第 8図に示すようにその面積順にリスト構造で並ぺられており、その侯捕残数ィンデックスが侯捕の残枚数配列での対応するィンデヅタスを指している。

第 6図において、板取り再帰関数による処理は、与えられた侯捕の余白を面積が小さい順にソートし（ステップ S l ) 、その順に余白への扳取りを行う。まず、一つの余白に対して（ステップ S 2 ) 、第 8図に示す指図リストの順番にその製品 1枚を割り当て配置できるか否かを調べる。もし割り当て配置可能ならば、その製品の配置方向と力ッタ一線方向に関して第 7図のフローチャートに示している処理に基づいて扳取り候捕のリストを作成する（ステップ S 3 ) 。

候補リストの作成を第 7図のフローチャートに従って、詳しく説明する。まず指図を抽出し（ステップ S 1 ) 、残枚数をチックする（ステップ S 2 ) 。残枚数があれば、余白 30に対し製品 32を縦長および横長方向に割り当て配置し（ステップ S 3 ) 、配置可能であるか否かを調べる（ステップ S 4 ) 。もし割り当て配置可能ならば、その製品の配置方向と力ッタ一線方向に関して、 4つの板取り侯捕 34 , 36 , 38 , 40よりなるリストを作成する（ステップ S 5 ) 。

第 6図に戻り、侯捕リストが作成されると、候捕を抽出して（ステツプ S 4 ) 、全侯捕に対して板取り関数自身を再帰呼び出しし、それぞれの候捕の持つ余白に可能な限り製品を板取りする（ステツプ S 5 ) 。そして、各々の候捕の歩留りを比較し（ステップ S 6 ) 、最大歩留りの侯捕を選択する（ステップ S 7， S 8 ) 。得られた最良侯捕の製品，余白リストを現在の候捕に追加し、次の余白に対し I

て同じ処理を繰り返す（ステップ S 9) 。全ての余白に板取りすれば、与えられた候捕に対して最大歩留りで製品を板取りした候補ができ上がる。最後にこの候捕を戻り値として返す。

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、候捕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製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。この例を第 9図に示す。このように、小さな製品 50の群を等価的に大きな 1枚の製品 52とみなすと、作成される候捕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捕を作成する例として、第 10図にそのフローチャートを示す。ステップ S 1〜S 5 は、図 4の板取り候補リスト作成フローチャートのステップ S l〜 S 5と同じである。第 10図のステップ S 5において配置可能ならば、クラスタ化が可能か否かを判断する（ステップ S 6) 。クラスタ化が可能であれば、小さな製品 50の群によりクラスタ 52を作成する（ステップ S 7) 。このクラスタ 52を 1製品とみなして、カッター線を入れた板取り候捕 54， 56, 58， 60を作成する（ステップ S 8) 。

以上に示した扳取り方式では、侯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、製品 Aが 1枚しか板取りできないとき、製品 Aを取らずにより小さな製品 Bを複数枚板取りする方が歩留りが向上する場合がある。この方式は、第 7図に示した候補リストの作成処理部分において、ステツプ S 1の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。

この例を第 11図のフローチャートに示す。 nを指図処理数、 Nを最大指図処理数とした場合、ステップ S 1において n = 0とする。続くステップ S 2~S 6は、第 7図のフローチャートのステップ S 1〜S 5と同じである。第 11図のステップ S 7で n= l とし、同様の処理でこの場合の板取り候捕を作成する。ステップ S 8において nが Nに等しくなつたときに処理を終了する。

しかし、この処理の欠点として、板取り侯捕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、最も歩留りの高い板取り計画を選択する。この方式によつ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、第 12 A図のフローチャートに示す板取り - メイン処理と、第 12 B図のフローチヤ一トに示す扳取り再帰関数処理とによって実現できる。なお、第 12A図のフローチャートにおいて、 Nは最大指図処理数である。

本発明による扳取り方式を従来方式と比較した例を以下に説明する。まず、 1 820BB X 2300BBの素扳ガラスに対して扳取りをした場合 - について、第 13A図は従来方式、第 13 B図は本発明方式によった場合の扳取り結果を示す。図中、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扳取りできない余白である。従来方式では歩留りが 63， 7 %であったのに対し、本発明方式では 33 .2 %であり、およそ 23 %の歩留り向上が得られた。 1 829ιηιπ Χ 2515ηιιπの素扳に対して板取りをした場合について、第 14 A図は従来方式、第 U B 図は本発明方式によつた場合の板取り結果を示す。従来方式では 82 . Β %の歩留りであったのが、本発明方式では 83 .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枚の素板ガラスに対してであるが、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一タル歩留りも、従来方式より平均 5 %以上向上する結果が得られた。

Claims

請求の範囲

1 . 矩形素扳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、一枚の製品ガラスを素扳ガラスに割り当て配置し、縦長か横長の製品ガラスの配置方向と、その製品ガラスを切り出すための、縦か横のカツター線方向との可能な組合せに対して、その製品ガラスとその製品ガラスを切り出すために素板ガラスから分割された複数の余白との位置情報を持つ板取り候捕を前記組合せの数だけ作成し、

次に、それぞれの侯捕の余白に対して、素板ガラスに対する最初の製品ガラスの板取り侯補作成と同様の方法にて次の製品ガラスの板取り侯捕を作成し、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侯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、最終的に素板ガラスに対する最も歩留りの高い扳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 . 同一種類の製品ガラスが 1枚の素扳ガラスに複数個扳取りできるとき、この製品群を一枚の製品ガラスとみなして板取りする請求項 1記載の扳ガラス切断機の板取り方式。

3 . 板取り候補を作成する際に、製品ガラスの種類を変えた候補も同時に作成して扳取りをする請求項 1記載の板ガラス切断機の板取り方式。

4 . 製品ガラスの種類を変えて板取り候捕を作成する際に、処理時間が余っていれば候補とする製品ガラスの種類の数を 1つ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。