(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
裁断テーブルと、裁断ヘッドと、裁断テーブル上の被裁断材に裁断情報を表す画像を投影する投影装置とを備えた裁断装置において、
被裁断材の厚さを測定するための測定手段と、
投影装置により投影された画像のサイズが被裁断材の厚さに係わらず一定となるように、測定した厚さに応じて投影された画像のサイズを補正するための補正手段、とを備え、
裁断ヘッドは被裁断材に押し当てられるプレッサを備え、かつ測定手段は、プレッサの高さを測定するための、裁断ヘッドに設けられたセンサであることを特徴とする、裁断装置。
【請求項２】
補正手段は投影装置の昇降機構であることを特徴とする、請求項１の裁断装置。
【請求項３】
補正手段は、投影装置へ供給する元画像を拡大あるいは縮小する画像処理手段であることを特徴とする、請求項１の裁断装置。
【請求項４】
補正手段は投影装置に設けられたズーム機構であることを特徴とする、請求項１の裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、裁断情報を表す画像を被裁断材に投影する裁断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平０７−３２４２１３（特許文献１）は、皮革等の被裁断材に、プロジェクタ等の投影装置から裁断パターンを投影することを開示している。ここで裁断パターンが、皮革の疵に触れる、被裁断材である布帛の柄と整合しない、などの問題が有れば、作業者は裁断パターンを移動し、被裁断材に合わせて裁断パターンを位置決めする。
【０００３】
布帛等の被裁断材は生産効率を高めるため積層して裁断される。発明者は、積層等により被裁断材が厚くなると、投影した裁断パターンと実際の裁断パターンが異なってくるため、作業者が確認したとおりに裁断できなくなることに着目し、この発明に到った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−３２４２１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の課題は、被裁断材の厚さが変化しても、投影装置から投影した通りに裁断できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、裁断テーブルと、裁断ヘッドと、裁断テーブル上の被裁断材に裁断情報を表す画像を投影する投影装置とを備えた裁断装置において、
被裁断材の厚さを測定するための測定手段と、
投影装置により投影された画像のサイズが被裁断材の厚さに係わらず一定となるように、測定した厚さに応じて投影された画像のサイズを補正するための補正手段、とを備え、
裁断ヘッドは被裁断材に押し当てられるプレッサを備え、かつ測定手段は、プレッサの高さを測定するための、裁断ヘッドに設けられたセンサであることを特徴とする。
【０００７】
この発明では、被裁断材の厚さが変化しても、裁断情報の画像を同じサイズで同じ位置に投影できる。このため被裁断材の厚さに基づく位置合わせ誤差を生じない。
【０００８】
好ましくは、補正手段は投影装置の昇降機構である。被裁断材の厚さと同じ距離だけ昇降するように投影装置を昇降させると、投影装置と被裁断材間の高さの差を一定にでき、同じサイズで同じ位置に画像を投影できる。
【０００９】
あるいは好ましくは、補正手段は投影装置へ供給する元画像を拡大あるいは縮小するための画像処理手段である。投影装置に供給する元画像を、被裁断材の厚さを打ち消すように補正すると、投影装置の昇降機構が不要になる。実施例のように元画像を投影する基準の高さを裁断テーブルの上面付近にすると、厚い被裁断材では元画像を拡大する。一方、基準の高さを厚い被裁断材に合わせて裁断テーブルよりも上にすると、薄い被裁断材では元画像を縮小する。
【００１０】
好ましくは、補正手段は投影装置に設けられたズーム機構である。投影装置としてズーム機構を備えたものを用いると、ズーム機構の回動により被裁断材の厚さの影響を補正できる。
【００１１】
この発明では、裁断ヘッドは被裁断材に押し当てられるプレッサを備え、かつ測定手段は、プレッサの高さを測定するための、裁断ヘッドに設けられたセンサである。このようにすると別個に厚さセンサを設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例の裁断装置の要部平面図
【図２】実施例の裁断装置での制御系のブロック図
【図３】実施例で用いるプレッサの側面図
【図４】実施例でのプロジェクタの昇降を示す図
【図５】変形例の裁断装置での制御系のブロック図
【図６】変形例での画像の拡大を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に、周知技術による変更の可能性を加味して解釈されるべきである。
【実施例】
【００１４】
図１〜図４に実施例の裁断装置２を示し、図５，図６に変形例の裁断装置３を示す。各図において、４は裁断テーブルで、その下流側にピックアップテーブル６があり、上流側には延反テーブル８があり、これらの間で図示しないコンベヤにより被裁断材を移動させる。また被裁断材は、１枚毎の皮革、あるいは複数枚積層した布帛などで、厚さは薄い場合には１cm以下で、厚い場合には数cm程度である。また皮革には厚いものと薄いものとがある。さらにピックアップテーブル６，延反テーブル８は設けなくても良い。１０は裁断ヘッドで、裁断テーブル４上を図１のＸＹの２方向に移動し、１２はアームで、ヘッド１０をＹ方向に移動させる。アーム１２は図示しないエンドレスベルト等により、裁断テーブルの長手方向（Ｘ方向）に沿って移動し、ヘッド１０も図示しないエンドレスベルト等により、アーム１２の長手方向（Ｙ方向）に沿って移動する。  
【００１５】
１６はプロジェクタで、昇降ガイド１８に沿って、昇降ドライブ２０により被裁断材（シート材）の厚さ程度のストロークで昇降し、例えば昇降ストロークは最大１０ｃｍ程度とする。昇降ドライブ２０の種類は任意であるが、例えばボールネジを用いる。プロジェクタ１６はカラーでもモノクロでも良く、ここではカラーの単焦点レンズを用いたプロジェクタとするが、ズームレンズを用いたプロジェクタとしてもよい。またプロジェクタ１６が裁断テーブル４上に投影できる範囲は、裁断ヘッド１０が裁断可能な範囲よりもやや広い範囲とする。
【００１６】
２２は制御部で、裁断装置２を制御し、２４は操作パネルで、例えばカラーディスプレイに感圧スイッチを組み合わせた感圧パネルである。プロジェクタ１６から投影する裁断情報の画像を操作パネル２４上にも表示し、操作パネル２４上でこの画像を作業者がドラッグすると、プロジェクタ１６から投影する画像も同様に裁断テーブル４上で移動する。感圧パネル上で指などでドラッグする代わりに、通常のカラーモニタなどを操作パネル２４として、マウスなどでドラッグしても良い。また被裁断材に投影された画像を見ながら、ハンディコントローラで画像を移動させても良い。裁断情報の画像とは、例えば裁断する個々のパーツの形状と配置を表す画像、あるいば裁断開始点等の基準点の被裁断材に対する位置を表す画像、被裁断材の長手方向を示す線分や２点など、図１のＸ方向に対する被裁断材の傾きを表す画像などである。そして裁断情報を表す画像を、作業者が操作パネル２４上で操作し、裁断テーブル４上で確認する。このようにして裁断する個々のパーツの位置、裁断を開始する基準点、被裁断材のＸ方向からの傾きなどを補正する。裁断情報を表す画像を被裁断材に対して位置合わせする作業を、この明細書では位置合わせという。なおプロジェクタ１６に代えてレーザ投影装置などを設けても良く、その場合レーザビームを被裁断材上に投影することにより、裁断情報の画像を表示する。
【００１７】
図２に裁断装置２の制御系を示し、裁断データ生成部２６は裁断するパターンの配置、裁断を開始する原点、Ｘ方向に対する被裁断材の傾きなどのデータを基に、裁断データを発生させる。裁断データは裁断ヘッド１０の経路と刃物の操作のデータである。メモリ２８は裁断データと裁断情報の画像を記憶し、裁断情報の画像が位置決めされると、裁断データもそれに合わせて位置決めされる。プロジェクタ制御部３０はプロジェクタ１６と昇降ドライブ２０とを制御し、特にプレッサ３４からの厚さ信号に基づき、プロジェクタ１６を昇降させる。ヘッド制御部３２は、裁断ヘッド１０、裁断テーブル４の内部に設けたＸ軸ドライブ３５、及びアーム１２に設けたＹ軸ドライブ３６を制御し、ヘッド１０のＸＹ移動と、裁断とを制御する。裁断ヘッド１０はプレッサ３４を備え、その構造を図３に示す。
【００１８】
図３において、４０は空気圧などのシリンダ、４１は軸で、プレッサ３４はシリンダ４０により被裁断材３８側に押し当てられる。４２は刃で、プレッサ３４に設けた図示しない孔を介して被裁断材３８を裁断する。プレッサ３４は昇降ガイド４３によって昇降をガイドされ、この時ロータリエンコーダなどの昇降センサ４４により、プレッサ３４の高さを測定する。例えばロータリエンコーダをガイド４３に摺動させて回転させ、高さを測定する。あるいはガイド４３などに図示しないマークを配列し、センサでマークの数をカウントする。昇降センサ４４の種類は任意である。プレッサ３４は、被裁断材３８を押さえつけて裁断を容易にし、被裁断材３８のしわや折り重なりなどを昇降センサ４４により検出するための部材である。そして昇降センサ４４により、被裁断材３８の例えば１箇所もしくは２箇所などで高さを測定し、被裁断材の厚さを測定する。
【００１９】
図４にプロジェクタ１６の昇降を示す。例えば被裁断材４６が標準の厚さで、この厚さの場合に、正しい裁断パターンが投影されるようにプロジェクタ１６が設定されているとする。ここで被裁断材４８のように厚さが大きい場合、プロジェクタ１６の位置を固定し、同じ画像を投影すると、投影される幅がW1からW2へ減少する。この結果、作業者は実際の裁断パターンよりも小さな裁断パターンを見ながら位置合わせを行うことになる。このようにすると、皮革の疵に裁断パターンが掛かる、実際と異なる柄合わせが行われるなどの弊害が生じる。これに対して標準の厚さに対する被裁断材４８の厚さ変化Δhだけプロジェクタ１６を昇降させ、被裁断材４６，４８に対するプロジェクタ１６の高さを一定にすると、被裁断材４６，４８の厚さに係わらず、同じ画像を同じサイズで同じ位置に投影できる。
【００２０】
図５，図６に変形例の裁断装置３を示す。変形例の裁断装置３ではプロジェクタ１６の高さを固定し、投影する前の元画像自体を拡大する、あるいはプロジェクタ１６をズームレンズを用いたものとし、ズーム機構を回動させて、被裁断材の厚さによらず同じサイズで同じ位置に画像が投影されるようにする。図１〜図４と同じ符号は同じものを表す。
【００２１】
図５において、５０は画像補正部で、プロジェクタ１６へ供給する元画像を縮小／拡大し、被裁断材の表面が高いほど画像を拡大し、表面が低いほど画像を縮小する。なお被裁断材の表面が裁断テーブル４の上面と同じ高さにある場合を基準にすると、画像の拡大のみができればよい。そして投影された画像が、被裁断材４６，４８の厚さによらず、同じサイズで同じ位置となるようにする。なおプロジェクタ１６の高さを一定にすると、投影面までの距離が変化するので、画像に歪が生じる。歪補正部５２は例えばプロジェクタ１６に内蔵のもので、被裁断材の厚さに合わせて画像の歪を補正する。元画像を補正する代わりに、プロジェクタ１６にズームレンズを用い、ズーム機構５４を回動させて画像を縮小／拡大してもよい。
【００２２】
図６に変形例での画像の投影を示し、５６は支柱で、プロジェクタ１６は支柱５６に固定され、標準高さの被裁断材４６に対しては、１点鎖線５８，５９のエリアに対し投影する。厚さがΔh増した被裁断材４８に対しては、１点鎖線５８と２点鎖線６０の間のエリアに投影する。すると被裁断材４６，４８上に投影された画像は、その厚さによらず一定となる。
【００２３】
実施例では以下の効果が得られる。
(1)  被裁断材の厚さが変化しても、裁断情報の画像を同じサイズで同じ位置に投影できる。このため被裁断材の厚さに基づく位置合わせ誤差を解消できる。
(2)  被裁断材の厚さと同じ距離だけ昇降するようにプロジェクタを昇降させると、プロジェクタと被裁断材間の高さの差を一定にでき、同じサイズで同じ位置に画像を投影できる。
(3)  プロジェクタに供給する元画像を、被裁断材の厚さを打ち消すように補正すると、プロジェクタの昇降機構が不要になる。
(4)  プロジェクタ１６としてズーム機構を備えたものを用いると、ズーム機構の回動により被裁断材の厚さの影響を補正できる。但しズーム機構を用いると焦点距離が一般に長くなるので、プロジェクタ１６を裁断テーブル４に対して高い位置に配置する必要が生じ、天井などと干渉する恐れがある。
(5)  裁断ヘッド１０のプレッサ３４を被裁断材の厚さの測定に兼用すると、別個に厚さセンサを設ける必要がない。
【００２４】
実施例では投影の基準となる高さを、薄い被裁断材に合わせて裁断テーブルの上面付近としたので、厚い被裁断材では元画像を拡大した。しかし投影の基準となる高さを、厚い被裁断材に合わせて裁断テーブルの上面よりも高くする場合、薄い被裁断材では元画像を縮小すると良い。
【符号の説明】
【００２５】
２，３      裁断装置
４          裁断テーブル
６          ピックアップテーブル
８          延反テーブル
１０        裁断ヘッド
１２        アーム
１６        プロジェクタ
１８        昇降ガイド
２０        昇降ドライブ
２２，２３  制御部
２４        操作パネル
２６        裁断データ生成部
２８        メモリ
３０        プロジェクタ制御部
３２        ヘッド制御部
３４        プレッサ
３５        Ｘ軸ドライブ
３６        Ｙ軸ドライブ
３８        被裁断材
４０        シリンダ
４１        軸
４２        刃
４３        昇降ガイド
４４        昇降センサ
４６，４８  被裁断材
５０        画像補正部
５２        歪補正部
５４        ズーム機構    
５６        支柱    
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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