シート材の裁断方法および自動裁断機
【課題】テーブル上に載置された柄入りのシート材を、パーツのパターンに沿って裁断する方法において、シート材の伸びや歪に応じて裁断用のデータを修正する。
【解決手段】
シート材２に対応する仮想平面１１上に形成されたシート材の理論上の柄パターン１２に、パーツのパターン２２を配置すると共に、パーツ毎に柄合わせポイント１４を設定する。次に、理論上の柄パターン１２に基づいて基準パターン１５を作成し、プロジェクタを用いてシート材２に基準パターン１５を実寸で投射すると共に、基準パターン１５の位置および形状をシート材２の柄に合わせて移動および変形させることにより、座標データを修正する。修正されたパーツのパターン２２の座標データを、カメラで撮影したシート材２の画像に重ねて表示し、各パーツの柄合わせポイント１４をシート材２の柄の対応する箇所に重ねて座標データを再度修正する。
【解決手段】
シート材２に対応する仮想平面１１上に形成されたシート材の理論上の柄パターン１２に、パーツのパターン２２を配置すると共に、パーツ毎に柄合わせポイント１４を設定する。次に、理論上の柄パターン１２に基づいて基準パターン１５を作成し、プロジェクタを用いてシート材２に基準パターン１５を実寸で投射すると共に、基準パターン１５の位置および形状をシート材２の柄に合わせて移動および変形させることにより、座標データを修正する。修正されたパーツのパターン２２の座標データを、カメラで撮影したシート材２の画像に重ねて表示し、各パーツの柄合わせポイント１４をシート材２の柄の対応する箇所に重ねて座標データを再度修正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーブル上に載置された布地などのシート材を所定のパターンのパーツに裁断するシート材の裁断方法、およびその方法を採用した自動裁断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
布地や織物などを衣料などの製品に仕上げるときには、前身、後ろ身、袖といった各部分を布地等のシート材から裁断する必要がある。通常は、自動裁断機を用い、コントローラから出力された各パーツの形状データに基づいて、テーブル上に載置されたシート材を裁断している。
【０００３】
一方、柄入りのシート材を使用して衣料などを作成するときには、各パーツを縫い合わせる工程において柄合わせが必要となる。前身、袖などの各パーツの特徴となる柄が縫製後に一致していないと、衣料としての商品価値が低下する。
【０００４】
しかし、柄合わせ作業は縫製工程だけで行うのは困難であり、裁断工程において、各パーツの柄合わせを意識して裁断することが重要である。
【０００５】
従来、自動裁断機におけるパーツの柄合わせ方法として、主に２つの方法が採用されている。第１の方法は、例えば特許文献１に記載された方法である。
【０００６】
第１の方法では、例えば格子柄の布地を裁断する場合、予め、ディスプレイの画面上に理論上の柄を表す基準線と裁断するパーツのパターン（形状）を表示し、画面上でパーツの配置と柄合わせを行う。その際、パーツ毎に、基準線と重なる位置に柄合わせ用の基準マークを生成する。
【０００７】
次に、テーブルに載置された布地の柄をカメラで撮影してディスプレイの画面に表示し、これに基準マークを重ねて表示する。各パーツの位置決めは、基準マークを柄の対応する箇所に移動させることにより行う。
【０００８】
その後、基準マークの移動により生じた偏差データによって各パーツの裁断用データを修正し、メモリに記憶されている理論上の柄の配置を、延反されたシート材の柄の配置に合わせ、しかる後、修正された座標データに基づいてシート材を裁断している。
【０００９】
第２の方法は、例えば特許文献２に記載された方法である。第２の方法では、テーブルに載置されたシート材に、プロジェクタを用いて裁断を行うパーツの実寸のパターンを投射し、作業者が目視によってシート材の柄を投射されたパーツのパターンに合わせることによって座標データを修正し、得られた座標データに基づいて裁断を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第２５３８５１４号公報
【特許文献２】特開平９−２７９４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の２つの柄合わせ方法は、シート材に伸びや歪がない場合には有効である。しかし多くの自動裁断機では、ロール状に巻回されたシート材から一度の裁断で必要な長さのシート材を引き出してテーブル上に延反している。この際、巻回の状態や引き出しの際の張力などに起因して、シート材に伸びや歪が生じる。
【００１２】
伸びや歪が生じたシート材を裁断して得られるパーツは、裁断によって伸びや歪が消失すると本来の裁断パターンと異なる形状になる。このようなパーツを用いて縫製を行うと、他のパーツとの間に柄のずれを生じる。また完成した衣料の寸法が予定していた寸法と異なるため、商品価値が著しく低下する。
【００１３】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、シート材の伸びや歪に対応したパターンでパーツを裁断でき、結果として本来のパターン通りのパーツが得られるシート材の裁断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため本発明にかかるシート材の裁断方法は、柄入りシート材を、少なくとも１つのパーツのパターンに沿って裁断する方法であって、以下の各ステップを含むことを特徴とする。
仮想平面上に、前記シート材の柄の特徴点に対応した理論上の柄のパターンを形成するステップ、
前記理論上の柄のパターンをディスプレイの画面に表示し、その柄のパターンの上に前記パーツのパターンを配置すると共に、パーツ毎に柄合わせポイントを設定するステップ、
前記仮想平面上に、前記理論上の柄のパターンに基づいて基準パターンを形成するステップ、
テーブル上に載置されたシート材に、プロジェクタを用いて前記基準パターンを投射し、前記基準パターンの位置および形状を前記シート材の柄の形状に合わせて移動および変形させると共に、移動および変形に応じて前記基準パターンの座標データを修正するステップ、
修正された前記基準パターンの座標データに対応して前記パーツのパターンおよび柄合わせポイントの座標データを一次修正するステップ、
前記テーブル上に載置されたシート材をカメラで撮影し、得られたシート材の画像を前記ディスプレイの画面に表示するステップ、
前記シート材の画像が表示された画面に前記一次修正されたパーツのパターンおよび柄合わせポイントを重ねて表示するステップ、
前記ディスプレイの画面に表示された柄合わせポイントを移動させて前記シート材の柄の対応する箇所に重ね合わせると共に、前記パーツのパターンの座標データを二次修正するステップ、
前記二次修正されたパーツのパターンの座標データに基づいて前記シート材を裁断するステップ。
【００１５】
ここで、前記シート材の柄が格子状である場合には、前記柄合わせポイントを縦縞と横縞の交点に設定することが好ましい。
【００１６】
また前記シート材の柄がストライプ状である場合には、前記柄合わせポイントをストライプ上に設定し、前記柄合わせポイントを、前記ディスプレイの画面に表示された前記シート材の柄の対応する箇所に重ね合わせる際、前記柄合わせポイントをストライプと直交する方向に移動させることが好ましい。
【００１７】
なお、前記基準パターンの座標データを修正する際に、前記シート材の送り方向と平行な座標軸のデータだけを修正するようにしてもよい。
【００１８】
また本発明にかかる自動裁断機は、柄入りシート材を、少なくとも１つのパーツのパターンに沿って裁断する自動裁断機であって、
上面に柄入りのシート材が載置されるテーブルを備えた裁断機本体と、
前記テーブルに載置されたシート材を、前記パーツのパターンに沿って裁断する裁断ユニットと、
前記裁断ユニットを駆動する裁断ユニット駆動手段と、
前記裁断ユニット駆動手段の駆動用信号を生成するデータ処理装置と、
作業者が前記データ処理装置に必要なデータを入力する入力手段と、
前記データ処理装置で処理されたデータを画面に表示するディスプレイと、
前記データ処理装置によって作成された画像を前記テーブルに載置されたシート材に投射するプロジェクタと、
前記テーブルに載置されたシート材を撮影して画像データを得るカメラと、を備え、
前記データ処理装置は、上述のいずれかに記載のシート材の裁断方法を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明において、基準パターンを変形した後の各パーツの裁断用データは、シート材の歪に対応して修正されているため、切り離されたパーツのパターン（形状）は、歪のない本来のパターンに対応した形状および柄になる。このようにして裁断されたパーツを用いて縫製を行うと、柄および寸法のずれのない衣料を作製できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の裁断方法を実施する自動裁断機の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる裁断方法の処理ステップ（前半）を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる裁断方法の処理ステップ（後半）を説明する図である。
【図４】図１の自動裁断機の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１にかかる裁断方法の具体的な処理ステップ（前半）を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１にかかる裁断方法の具体的な処理ステップ（後半）を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２にかかる裁断方法の処理ステップを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態にかかるシート材の裁断方法および自動裁断機について、図面を参照して説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
＜自動裁断機の構成＞
図１は、本発明の裁断方法を実施する自動裁断機の全体構成を示す。自動裁断機１は、裁断機本体３、裁断ユニット４、被覆シート送り装置５、データ処理装置６、コントローラ７、プロジェクタ８、カメラ９および裁断ユニット駆動装置１０で構成されている。
【００２３】
裁断機本体３の上面には、裁断される柄入りのシート材２（図では一部を切欠いて表示）が載置されるテーブル３１が設置されている。テーブル３１はコンベアで構成されており、図示しない延反装置から繰り出されたシート材２がコンベアによって矢印Ａ方向に搬送され、テーブル３１上に広げられる。またテーブル３１の表面は、裁断の際にテーブル３１が切断されないように剛毛ブラシ３２（一部のみ表示）で覆われている。
【００２４】
以後の説明では、図１に示すように、テーブル３１のシート材載置面をＸ−Ｙ座標で表し、シート材２の搬送方向Ａと平行な方向をＸ軸、それと直交する方向をＹ軸とする。またＸ−Ｙ座標で規定される面に直交する方向をＺ軸とする。
【００２５】
裁断ユニット４は、一対のキャリッジ４１によりＸ軸方向に移動できるように構成されており、キャリッジ４１には、テーブル３１を跨ぐようにアーム４２が取り付けられている。アーム４２には、Ｙ軸方向に移動可能な裁断ヘッド４３が取り付けられ、更に裁断ヘッド４３の下部に、シート材３１を裁断するカッター４４が取り付けられている。カッター４４はＺ軸方向に移動可能であり、シート材２を裁断する際に下方に移動する。
【００２６】
キャリッジ４１は、裁断機本体３内に収容されたモータおよび無端ベルト（図示せず）によりＸ軸方向に移動し、また裁断ヘッド４３は、キャリッジ４１内のモータとアーム４２内のベルト（いずれも図示せず）によりＹ軸方向に移動する。カッター４４は、裁断ヘッド４３内のモータ（図示せず）によりＺ軸方向に移動する。それぞれのモータの軸にエンコーダが取り付けられており、裁断機本体３に収容された裁断ユニット駆動装置１０は、エンコーダから出力される回転数の情報に基づいてそれぞれのモータを制御する。
【００２７】
裁断ヘッド４３は、カッター４４を上下に往復動させた状態でテーブル３１上のＢで示す領域を前後左右に移動し、裁断ユニット駆動装置１０からの信号に従い、シート材２を指定されたパターンに沿って裁断する。なお、カッター４４は、ナイフ状の刃を往復動させてシート材を切断するものの他、円盤状の刃を回転させてシート材を切断するものを用いてもよい。
【００２８】
被覆シート送り装置５は、シート材２の表面をポリエチレンなどの透明かつ非通気性の被覆シート５１（図では一部を切欠いて表示）で覆うものである。被覆シート５１は、裁断の際にシート材２の位置がずれるのを防止するために用いられる。ロールシート５２から繰り出された被覆シート５１は、テーブル３１のコンベアによりシート材２と共に矢印Ａ方向に搬送され、テーブル３１の前端部に設けられたスタンド５４と被覆シート送り装置５との間に広げられる。
【００２９】
被覆シート５１は、裁断機本体３に内蔵された吸引装置（図示せず）により、テーブル３１の表面に形成された通気孔（図示せず）、および裁断機本体３の前端部と後端部の上面に形成された通気孔３３を介して吸引され、シート材２および裁断機本体３をテーブル３１に押し付ける。
【００３０】
データ処理装置６は、シート材裁断用の各種データの作成と修正、ディスプレイ７１の表示用データの生成、プロジェクタ８の投射データの生成および裁断ユニット駆動装置１０の駆動用データの生成を行う。データ処理装置６で作成されたシート材裁断用のデータが裁断ユニット駆動装置１０に送られて、裁断ユニット４の動作を制御する。データ処理装置６は、市販のパーソナルコンピュータで構成することができる。
【００３１】
データ処理装置６へのデータ入力のうち、パーツパターンのデータは、ネットワークまたはＵＳＢメモリなどの外部メモリを介して入力され、修正用のデータはコントローラ７またはマウス６９を介して入力される。その他のデータは作業者がキーボード７０を用いて入力する。ディスプレイ７１は、シート材２へのパーツパターンの配置を決める際に用いられ、ディスプレイ７１の画面に、シート材の理論上の柄のパターンとパーツのパターン（形状）が表示される。
【００３２】
コントローラ７は、市販のゲーム用コントローラと同様の構造を有し、また同様の機能を備えている。コントローラ７は、作業者が裁断用テーブル３１の周りを移動しながら操作できるように、データをデータ処理装置６に無線で送信する方式を採用している。
【００３３】
プロジェクタ８は、テーブル３１上に載置されたシート材２上に、データ処理装置６で作成された画像を投射するものであり、後述する基準パターンをシート材２に投射し、コントローラ７と共に、裁断用データの修正を行うために用いられる。プロジェクタ８は、裁断機本体３に固定された支柱８１の上端部に設置されており、市販の液晶プロジェクタやＤＬＰプロジェクタ以外に、種々の投射型表示装置が使用できる。
【００３４】
裁断ヘッド４３の側面にはカメラ９が取り付けられている。カメラ９はテーブル３１に載置されたシート材２を撮影するものであり、裁断ユニット駆動装置１０の制御に基づいてキャリッジ４１および裁断ヘッド４３の位置を変えることにより、シート材２の部分画像を撮影できる。
【００３５】
撮影された画像データはカメラ９の位置情報と共にデータ処理装置６に転送され、ディスプレイ７１の画面に表示される。カメラ９の位置情報は、キャリッジ４１および裁断ヘッド４３の駆動用モータの軸に取り付けられたエンコーダから取得する。
【００３６】
図示しないが、シート材搬送方法Ａの上流側には延反装置が設置され、ロール状に巻回されたシート材２を繰り出してテーブル３１の上に広げる。同様に、シート材搬送方法Ａの下流側にはピックアップテーブルが設置され、裁断されたシート材２がテーブル上に搬出される。
【００３７】
本実施の形態では、テーブル３１上に一枚のシート材２を載置して裁断を行う場合について説明するが、延反装置によってシート材２の繰り出しと切断を繰り返して、テーブル３１上にシート材２を積層させ、複数枚のシート材を一度に裁断するようにしてもよい。ただしこの場合、積層された各シート材の歪がほとんど同じであることが前提となる。
【００３８】
＜シート材裁断の処理ステップ＞
次に、図２および図３を参照し、図１に示した自動裁断機１を用いて本発明の裁断方法を実施する際の処理ステップを説明する。図２はパーツパターン（形状）の座標データの一次修正における処理ステップを示し、図３はパーツパターンの座標データの二次修正における処理ステップを示す。
【００３９】
図２（ａ）は、格子状の柄２１を有するシート材２に、裁断されるパーツのパターン（形状）２２ａおよび２２ｂ（以降、総称して「パターン２２」ともいう）を配置した状態を示す。図１に示したように実際に裁断されるシート材は長方形であり、またシート材上にパターンの異なる複数のパーツが配置されるが、図２では、説明を分かり易くするため、正方形のシート材２の上に２つのパーツが配置された場合を示している。
【００４０】
最初に、作業者はデータ処理装置６を用いて、図２（ｂ）に示すような、Ｘ軸−Ｙ軸で構成される仮想平面１１上にシート材２の理論上の柄のパターン１２を形成し、ディスプレイ７１の画面に表示する。図中のＸ軸およびＹ軸は図１のテーブル３１のシート材載置面のＸ軸およびＹ軸に対応している。また原点Ｏは位置合わせ用の目印である。
【００４１】
理論上の柄パターン１２は、シート材２の実際の柄２１の間隔や線の太さに基づいて作成されたものであり、通常は、柄そのものではなく、柄の特徴点がわかるように抽象化して表現されている。図２（ｂ）に示した例では、理論上の柄パターン１２は、格子状の柄を構成する縦縞および横縞の中心線だけで構成されている。
【００４２】
次に作業者は、図２（ｃ）に示すように、ディスプレイ７１の画面に表示された理論上の柄パターン１２に、裁断するパーツのパターン２２ａおよび２２ｂを重ねて表示する。この状態において、作業者は、マウス６９を操作してパーツパターン２２ａおよび２２ｂの位置や回転角度を調整し、柄を考慮しながらパーツパターンの配置を決定する。
【００４３】
なお、パーツパターン２２ａおよび２２ｂのデータは、予めＣＡＤ（Computer Aided Design）装置等を用いて作成し、そのデータを、ＬＡＮ等のネットワークを介し、またはＵＳＢメモリなどを用いてデータ処理装置６のメモリ(ＲＡＭ)に取り込んでおく。
【００４４】
引き続いて作業者は、マウス６９を操作して画面上に位置決め用の十字のマーカ１３を表示し、そのマーカを移動させて、パーツ毎に柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂ（以降、総称して「柄合わせポイント１４」ともいう）を設定する。柄合わせポイント１４は柄合わせの際の基準となる点であり、縦縞と横縞の交点のように外観上分かり易く、かつ柄がずれたときの影響の大きな箇所に設定する。パーツのパターンが大きい場合には、柄合わせポイント１４を複数設定してもよい。
【００４５】
全てのパーツのパターン２２について柄合わせポイント１４の設定が完了した後、パーツのパターン２２および設定された柄合わせポイント１４の座標データは、一時的にデータ処理装置６のメモリに格納される。
【００４６】
次に、データ処理装置６は作業者の指示に従い、図２（ｄ）に示すように、仮想平面１１上に基準パターン１５を作成する。基準パターン１５は、シート材２の歪に合わせて裁断用のデータを修正する際に用いられるものであり、理論上の柄パターン１２を構成する縦線および横線から任意の線を選択することによって作成される。
【００４７】
次に作業者は、図２（ｅ）に示すように、プロジェクタ８を用い、基準パターン１５を、テーブル３１上に載置されたシート材２に実寸で投射する。この際、前述の原点Ｏを併せて投射し、原点Ｏの位置をシート材２の対応する箇所に合わせて、仮想平面１１の座標データの原点Ｏをシート材の座標データの原点と一致させる。基準パターン１５および原点Ｏは、分かり易いように赤色、緑色などの彩度の高い色で投射することが好ましい。またパーツパターン２２を併せて投射してもよい。
【００４８】
図２（ｅ）に示すように、テーブル３１上に載置されたシート材２は、延反の際に加わった応力などにより歪や伸びが生じている。なお、柄２１の縦縞および横縞は、実際には図２（ａ）に示すように複雑な形状をしているが、図２（ｅ）では分かり易くするため、縦縞および横縞を１本の線で表している。以後の図面も同様である。
【００４９】
次に作業者は、コントローラ７を操作して、図２（ｆ）に示すように、プロジェクタ８によって投射された基準パターン１５を構成する全ての直線を、柄２１に合わせて移動および変形させる。具体的には、各直線を柄２１の対応する縦縞または横縞と重なり合うように移動および変形する。
【００５０】
データ処理装置６は、作業者がコントローラ７を操作して基準パターン１５の変形を行う都度、変位量を算出して座標データを修正し、その値を内蔵のメモリに格納する。なお、変位量の算出は、基準パターンを構成する全ての線の変形が完了した後に一括して行ってもよい。
【００５１】
基準パターン１５の全ての線について変形が完了した後、作業者がコントローラ７を用いて作業の完了をデータ処理装置６に通知すると、データ処理装置６はメモリに格納された修正済みの基準パターンの座標データを読み出す。
【００５２】
データ処理装置６は、読み出したデータを用いて仮想平面１１の座標のずれを算出し、算出した値に基づいて、メモリに格納されているパーツパターン２２ａ、２２ｂおよび柄合わせポイント１４ａ、１４ｂの座標データを修正する。
【００５３】
参考として図２（ｇ）に、変形された基準パターン１５と、座標データが修正されたパーツパターン２２ａおよび２２ｂを、仮想平面に貼り付けた状態を示す。図２（ｇ）に示すパーツパターン２２を、プロジェクタ８を用いてテーブル３１上に載置されたシート材２に投射し、修正された状態を確認するようにしてもよい。
【００５４】
引き続き図３を参照して、パーツパターンの座標データの二次修正について説明する。作業者は、データ処理装置６のマウス６９を操作してカメラ９を動作させ、テーブル３１に載置されたシート材２を撮影する。図３（ａ）に、カメラ９で撮影され、ディスプレイ７１の画面に表示されたシート材の柄２１を示す。上述したようにテーブル３１上に載置されたシート材２は、延反の際に加わった応力などにより歪や伸びが生じている。
【００５５】
次に、図３（ｂ）に示すように、作業者は、データ処理装置６に指示して、メモリから一次修正されたパーツパターン２２ａ、２２ｂおよび柄合わせポイント１４ａ、１４ｂの座標データを読み出し、画面に表示されたシート材の柄２１に重ねて表示する。この際、カメラ９で撮影したシート材２の柄２１の原点Ｏとメモリから読み出されたパーツパターン２２ａ，２２ｂの座標データの原点を一致させる。同様に、シート材の柄２１のＸ軸方向およびＹ軸方向の寸法を、メモリから読み出した座標データの寸法と一致させる。
【００５６】
画面上にマーカ１３と共に表示された柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂは、理論上、カメラ９で撮影したシート材の柄２１の対応する箇所と重なり合うはずである。しかし図２（ｇ）に示すように、柄合わせポイント１４ａ、１４ｂが基準パターン１５を構成する線と線の間に位置するような場合、座標を修正する際の位置精度が低下することにより、シート材の柄２１の対応する箇所と一致しない場合がある。
【００５７】
そこで、作業者はマウス６９を操作して、図３（ｂ）に矢印で示すように、柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂを移動させ、シート材の柄２１の対応する箇所に重ね合わせる。図３（ｃ）に、柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂが、実際の柄の対応する箇所に重なった状態を示す。柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂの移動が完了した後、データ処理装置６は、パーツパターン２２ａ，２２ｂの座標データを再度修正（二次修正）した後、メモリに格納する。
【００５８】
図３（ｃ）に示すように、二次修正された座標データのパーツパターン２２ａおよび２２ｂは、シート材２の歪に合わせて変形され、また柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂが、シート材の柄２１の対応する箇所に重なっている。従って、二次修正されたパーツパターンのデータを用いて裁断を行えば、伸びや歪の影響がほとんどないパーツが得られる。
【００５９】
座標データの修正において、基準パターンを構成する線間の座標データは補間により作成している。従って、線の間隔を狭くすると、修正された座標データの位置精度が高まるが、データの処理量が膨大になり、作業性が悪くなる。これに対し、線の間隔を広げるとデータの処理量が少なくなり、作業性が改善されるが、上述したように柄合わせポイントが線間に位置する場合は、修正された座標データの位置精度が低下し、基準パターンを変形させたときに柄合わせポイントがずれてしまう。
【００６０】
そのため本発明では、テーブル３１上に載置されたシート材２の撮影画像をディスプレイ７１の画面に表示し、その画像に変形されたパーツパターン２２と柄合わせポイント１４を重ねて表示することにより、柄合わせポイント１４の位置ずれを修正している。カメラ９の解像度は０．１ｍｍ程度であるため、カメラの撮影画像を用いることで、精度の高い柄合わせが可能となる。
【００６１】
上述したように本発明の裁断方法では、理論上の柄パターン１２に基づいて作成された基準パターン１５を、テーブル３１上に載置されたシート材２に実寸で投射し、基準パターン１５を実際の柄のパターン２１に合わせて変形させることにより、パーツパターンの裁断用データを修正している。理論上の柄パターンを構成する線を適度に間引いて基準パターンを作成することにより、位置精度を保ったまま座標データを修正でき、結果として、精度の高い裁断データを効率的に生成できる。
【００６２】
基準パターン１５の作成方法として、本実施の形態では、理論上の柄パターン１２を構成する線を間引いて作成したが、これに限定されない。理論上の柄パターン１２の間隔が広い場合には、理論上の柄パターン１２を間引くことなく、基準パターンとしてそのまま使用してもよい。また理論上の柄パターン１２とは別に適当なピッチで線を引き、その線を移動させて理論上の柄パターン１２に重ね合わせることによって基準パターンを作成してもよい。
【００６３】
＜自動裁断機の動作＞
次に、図４、図５および図６を参照して、自動裁断機１の動作を説明する。図４は自動裁断機１の制御系の構成を示し、図４および図５は自動裁断機１の動作のフローを示す。
【００６４】
図４に示すように、自動裁断機１の制御系は、データ処理装置６、コントローラ７、プロジェクタ８、カメラ９および裁断ユニット駆動装置１０で構成されている。更にデータ処理装置６は、入力手段としてマウス６９およびキーボード７０、出力手段としてディスプレイ７１を備えている。これらの構成部材のうちデータ処理装置６を除いた部材については、既に説明したため、ここでは、データ処理装置６について説明する。
【００６５】
データ処理装置６は、ＣＰＵからなる演算部６０、メモリであるＲＯＭ６１およびＲＡＭ６２で構成されている。演算部６０は、ＲＯＭ６１または外部記憶装置であるハードディスク（図示せず）に格納されたソフトウェアを読み出して実行することにより、ブロック内に示した多くの機能を実現している。ＲＡＭ６２はワーキングメモリとしての機能を備え、また演算部６０で算出したデータを一時的に格納する。
【００６６】
演算部６０で実現する機能のうちデータ作成手段６３は、図２に示した理論上の柄パターン１１、柄合わせポイント１４および基準パターン１５を作成する。理論上の柄パターン１１の作成に必要な柄の間隔、太さ等のデータは、パーツパターン２２のデータと共に、ＵＳＢメモリ等によりＲＡＭ６２に取り込まれる。柄合わせポイント１４および基準パターン１５のデータは、マウス６９から入力されたデータに基づいて作成される。
【００６７】
データ修正手段６４は、マウス６９やコントローラ８から入力されたデータに基づいて基準パターン１５の座標データを修正し、更に修正された基準パターン１５の座標データに基づいてパーツパターン２２の座標データを修正する。
【００６８】
画像データ処理手段６５は、カメラ９の位置を変えながら撮影したシート材２の部分画像を、裁断ユニット４の駆動用モータのエンコーダ（図示せず）から取得した位置情報（回転数）に基づいて仮想平面１１のＸ−Ｙ座標に貼り付ける。前述の図３では、シート材２の全体画像を示しているが、必ずしもシート材の全体を表示する必要はなく、柄合わせを行う部分だけを画面に表示すればよい。
【００６９】
表示データ生成手段６６は、データ作成手段６３およびデータ修正手段６４で作成されたデータならびに画像データ処理手段６５で処理された画像データに基づいてディスプレイ７１に表示されるデータを生成する。同様に投射データ生成手段６７は、データ作成手段６３およびデータ修正手段６４で作成されたデータに基づいてプロジェクタ８に表示されるデータを生成する。
【００７０】
裁断データ生成手段６８は、データ修正手段６４で修正された各パーツのパターン２２の座標データに基づいて、裁断ユニット駆動手段１０の駆動用データを生成する。
【００７１】
次に、図５および図６のフローチャートを参照して自動裁断機１における具体的な処理ステップを説明する。図５のフローは図２に対応した座標データの一次修正の処理ステップを示し、図６のフローは図３に対応した座標データの二次修正における処理ステップを示す。
【００７２】
図５のステップＳ１１において、演算部６０のデータ作成手段６３は、作業者の指示に従い、ＲＡＭ６２に格納されたシート材の柄に関するデータを読み出して、図２（ｂ）に示す理論上の柄パターン１２を仮想平面１１上に作成する。表示データ生成手段６６は、その柄パターン１２をディスプレイ７１の画面に表示する。
【００７３】
ステップＳ１２において、データ作成手段６３は、図２（ｃ）に示すように、ＲＡＭ６２に格納されたパーツパターン２２のデータを読み出して理論上の柄パターン１２に重ねて表示する。作業者は、マウス６９を操作して画面に表示されたパーツの位置を移動させ、柄の位置および回転角度を考慮しながらパーツの配置を決める。引き続いてステップＳ１３において、作業者は、マーカ１３を移動させてパーツ毎に柄合わせポイント１４を設定する。
【００７４】
ステップＳ１４において、データ作成手段６３は、作業者の指示に従い、図２（ｄ）に示す形状の基準パターン１５を作成する。表示データ生成手段６６は、その基準パターン１５を画面に表示する。
【００７５】
ステップＳ１５において、作業者は図示しない延反装置および被覆シート送り装置５を操作して、裁断機本体３のテーブル３１上にシート材２と被覆シート５１を重ねて載置する。その後、裁断機本体３内に設置された吸引装置を動作させ、負圧によりシート材２と被覆シート５１をテーブル３１にしっかりと固定する。なお、テーブル３１上へのシート材２の載置は、ステップＳ１１〜Ｓ１４のデータ作成処理と並行して行われる。
【００７６】
ステップＳ１６において、投射データ生成手段６７は、作業者の指示に従い、図２（ｄ）に示す基準パターン１５のデータをプロジェクタ８に転送する。転送されたデータは、図２（ｅ）に示すように、プロジェクタ８によりテーブル３１上に載置されたシート材２に実寸で投射される。
【００７７】
ステップＳ１７において、作業者はコントローラ７を操作して、図２（ｆ）に示すように、基準パターン１５の各直線を対応する柄に合わせて移動および変形させる。基準パターン１５の移動および変形に伴い、演算部６０のデータ修正手段６４は、基準パターン１５の座標データを修正する。
【００７８】
ステップＳ１８において、作業者は、基準パターン１５を構成する全ての線について移動／変形が完了したか否かを判断し、変形が完了した場合にはステップＳ１９の処理に進み、移動／変形が完了していない場合はステップＳ１７の処理に戻る。
【００７９】
ステップＳ１９において、作業者の指示に従い、データ修正手段６４は、修正された基準パターン１５の座標データに対応する形で仮想平面１１上に配置されたパーツパターン２２と柄合わせポイント１４のデータを一次修正する。引き続きステップＳ２０において、データ修正手段６４は、一次修正されたパーツパターン２２と柄合わせポイント１４の座標データをＲＡＭ６２に格納する。
【００８０】
パーツパターン２２の座標データの修正に際しては、一例として、基準パターンの座標データの変位量に基づいてＸ−Ｙ座標に格子状に設定した各点の変位量を算出し、その変位量に対応した値をパーツパターンの座標データに付加する。しかしこの方法に限定されず、柄の特性を考慮して最適の方法を採用すればよい。
【００８１】
次に図６のフローを参照して、二次修正の処理ステップを説明する。ステップＳ２１において、作業者は、データ処理装置６のマウス６９を操作してカメラ９を動作させ、テーブル３１に載置されたシート材２を撮影する。撮影されたシート材２の画像は、画像データ処理手段６５によって仮想平面１１のＸ−Ｙ座標に貼り付けられる。引き続きステップＳ２２において、作業者は表示データ生成手段６６に指示して、画像データ処理手段６５によってＸ−Ｙ座標に貼り付けられたシート材２の画像をディスプレイ７１の画面に表示する（図３（ａ）参照）。
【００８２】
ステップＳ２３において、作業者の指示に従い、表示データ生成手段６６は、ＲＡＭ６２に格納されたパーツパターン２２ａ、２２ｂおよび柄合わせポイント１４ａ、１４ｂの座標データを読み出し、ディスプレイ７１の画面に表示されたシート材の柄２１に重ねて表示する（図３（ｂ）参照）。
【００８３】
図３（ｂ）に示した例では、座標の一次修正を行った際の位置精度に起因し、柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂはシート材の対応する柄の箇所と一致していない。ステップＳ２４において、作業者はマウス６９を操作して柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂを移動させ、矢印で示すように実際の柄の対応する箇所に重ね合わせる。
【００８４】
図３（ｃ）に、座標データのパーツパターン２２ａおよび２２ｂがシート材２の歪に合わせて変形され、また柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂが、実際の柄の対応する箇所に重なった状態を示す。
【００８５】
ステップＳ２５において、作業者は全ての柄合わせポイント１４について移動が完了したか否かを判断し、移動が完了した場合はステップＳ２６の処理に進み（Ｓ２５でＹｅｓ）、完了していない場合は（Ｓ２５でＮｏ）ステップＳ２４の処理に戻る。
【００８６】
ステップＳ２６において、演算部６０のデータ修正手段６４は、柄合わせポイント１４の移動に合わせてパーツパターン２２の座標データを二次修正し、そのデータをＲＡＭ６２に格納する。更に裁断データ生成手段６８は、二次修正された座標データに基づいて裁断用のデータを生成する。
【００８７】
ステップＳ２７において、生成された裁断用のデータは裁断ユニット駆動手段１０に転送され、裁断ユニット４を駆動することによりシート材２の裁断が実行される。二次修正されたパーツパターンのデータを用いて裁断を行えば、シート材の伸びや歪の影響がほとんどないパーツが得られる。
【００８８】
裁断が終了したシート材２は、その後、テーブル３１のコンベアを駆動して、被覆シート５１と共に図示しないピックアップテーブル上に搬送され、裁断作業は終了する。
【００８９】
上述の説明は、基準パターンを移動および変形する際に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方の座標データを修正することを前提としている。しかし、図１の自動裁断機１の構成から分かるように、シート材２の伸びや歪は、主としてシート材２の搬送方向Ａと平行なＸ軸方向に生じ、それと直交するＹ軸方向には生じにくい。
【００９０】
座標データの厳密な修正を行うためには、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方の座標を修正する必要があるが、Ｙ軸方向の伸びや歪を無視できる場合には、Ｘ軸方向の座標データの修正のみを行うことにより、演算部６０における演算量を大幅に削減して作業時間を短縮できる。
【００９１】
（実施の形態２）
実施の形態１では格子状の柄を有するシート材の裁断について説明したが、ストライプ状の柄を有するシート材の裁断では、裁断までの処理ステップが若干異なっている。本実施の形態では、図７を参照し、ストライプ状の柄を有するシート材を裁断する場合の処理ステップについて、格子状の柄を有するシート材の裁断と異なる点を中心に説明する。
【００９２】
図７（ａ）は、ストライプ状の縦縞の柄２１Ａを有するシート材２Ａに、裁断されるパーツ２２ａおよび２２ｂのパターンを配置したものである。図２と同様、説明を分かり易くするため、正方形のシート材２Ａの上に２つのパーツが配置された状態を示している。
【００９３】
格子状の柄と異なり、ストライプ状の柄のシート材を裁断する場合、ストライプと平行する方向の柄合わせについてはほとんど考慮する必要がないため、これに対応してシート材を裁断する際の処理内容が異なってくる。
【００９４】
図７（ｂ）には、理論上の柄パターン１２Ａに裁断するパーツのパターン２２ａおよび２２ｂ、ならびに位置決め用のマーカ１３を重ねて表示した状態を示す。図２に示す格子状の柄と異なるのは、ストライプに対応して理論上の柄パターン１２Ａが上下方向に延びる直線で構成されている点である。格子状の柄では、柄２１の縦縞と横縞の交点に柄合わせポイント１４を設定したが、ストライプ状の柄では交点は存在しないため、理論上の柄パターン１２（図では縦縞）と重なり合う直線上のいずれかの点に柄合わせポイント１４を設定する。
【００９５】
図７（ｃ）に、基準パターン１５Ａを理論上の柄パターン１２Ａに重ねて表示した状態を示す。基準パターン１５Ａは、格子状の柄の場合と異なり、縦縞と平行な直線で表される。
【００９６】
図７（ｄ）に、プロジェクタ８により、基準パターン１５Ａが、テーブル３１上に載置されたシート材２Ａに実寸で投射された状態を示す。その後、図７（ｅ）に示すように、作業者は、コントローラ７を操作し、基準パターン１５Ａを柄の縦縞２１Ａに重なり合うように移動および変形させる。
【００９７】
基準パターン１５Ａの全ての線の移動および変形が完了した後、データ修正手段６４はパーツパターン２２ａ、２２ｂおよび柄合わせポイント１４ａ、１４ｂの座標データを一次修正する。図７（ｆ）に、移動および変形された基準パターン１５Ａと共に、一次修正されたパーツパターン１４ａ、１４ｂが画面に表示された状態を示す
【００９８】
次に、作業者はマウス６９を操作し、カメラ９を動作させてテーブル３１に載置されたシート材２Ａを撮影し、図７（ｇ）に示すように、その画像をディスプレイ７１の画面に表示する。更に作業者は、データ処理装置６に指示し、ＲＡＭ６１から一次修正されたパーツパターン１４ａ、１４ｂの画像データを読み出し、図７（ｈ）に示すように、画面に表示されたシート材２１の柄に重ねて表示する。
【００９９】
更に作業者は、マウス６９を操作して柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂを、シート材の対応する箇所に重ね合わせる。柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂの位置合わせにおいては、格子状の柄と異なり、図７（ｈ）に矢印で示すように、柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂを、柄の縦縞と一致する位置まで横方向に移動させる。これは、上述したようにストライプ状の柄では、ストライプと平行する方向の柄合わせを考慮する必要がないためである。
【０１００】
なお、本実施の形態では、縦縞すなわちＹ軸と平行な柄を有するシート材を裁断する場合について説明したが、上述の裁断方法は、横縞すなわちＸ軸と平行な柄を有するシート材にも適用できることは言うまでもない。
【０１０１】
更に、花柄のように明確な縦縞や横縞を有しない柄についても、柄がＸ軸方向もしくはＹ軸方向に繰り返し配置されるのが一般的である。従って、花柄の中心部を結ぶ直線を描くことにより、仮の縦縞や横縞あるいは格子を形成することができ、その仮の縦縞や横縞あるいは格子に対して上述の裁断方法を適用できる。
【０１０２】
以上説明したように、本発明にかかるシート材の裁断方法を用いれば、裁断テーブル上に載置されたシート材の伸びや歪の影響を除去したパターンのパーツを得られる。このパーツを後いて縫製を行うことにより、柄や寸法のずれのない商品価値の高い衣料を作製できる。
【０１０３】
なお、上述の実施の形態では、データ処理装置を用いて、理論上の柄パターンの作成からパーツパターンの座標データの修正までの作業を行ったが、理論上の柄パターンの作成から柄合わせポイントの設定までの作業は、別途ＣＡＤ装置を用いて行ってもよい。データ処理作業を２つの装置で分割して行うことにより、作業効率を高めることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 自動裁断機
２、２Ａ シート材
３ 裁断機本体
４ 裁断ユニット
５ 被覆シート送り装置
６ データ処理装置
７ コントローラ
８ プロジェクタ
９ カメラ
１０ 裁断ユニット駆動装置
１１ 仮想平面
１２、１２Ａ、１２Ｂ 理論上の柄パターン
１３ マーカ
１４ａ〜１４ｆ 柄合わせポイント
１５、１５Ａ、１５Ｂ 基準パターン
２１ 柄
２２ａ〜２２ｆ パーツのパターン
３１ テーブル
３２ 剛毛ブラシ
３３ 通気孔
４１ キャリッジ
４２ アーム
４３ 裁断ユニット
４４ カッター
５１ 被覆シート
５２ シートロール
５３ スタンド
６０ 演算部
６１ ＲＯＭ
６２ ＲＡＭ
６３ データ作成手段
６４ データ修正手段
６５ 画像データ処理手段
６６ 表示データ生成手段
６７ 投射データ生成手段
６８ 裁断データ生成手段
６９ マウス
７０ キーボード
７１ ディスプレイ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーブル上に載置された布地などのシート材を所定のパターンのパーツに裁断するシート材の裁断方法、およびその方法を採用した自動裁断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
布地や織物などを衣料などの製品に仕上げるときには、前身、後ろ身、袖といった各部分を布地等のシート材から裁断する必要がある。通常は、自動裁断機を用い、コントローラから出力された各パーツの形状データに基づいて、テーブル上に載置されたシート材を裁断している。
【０００３】
一方、柄入りのシート材を使用して衣料などを作成するときには、各パーツを縫い合わせる工程において柄合わせが必要となる。前身、袖などの各パーツの特徴となる柄が縫製後に一致していないと、衣料としての商品価値が低下する。
【０００４】
しかし、柄合わせ作業は縫製工程だけで行うのは困難であり、裁断工程において、各パーツの柄合わせを意識して裁断することが重要である。
【０００５】
従来、自動裁断機におけるパーツの柄合わせ方法として、主に２つの方法が採用されている。第１の方法は、例えば特許文献１に記載された方法である。
【０００６】
第１の方法では、例えば格子柄の布地を裁断する場合、予め、ディスプレイの画面上に理論上の柄を表す基準線と裁断するパーツのパターン（形状）を表示し、画面上でパーツの配置と柄合わせを行う。その際、パーツ毎に、基準線と重なる位置に柄合わせ用の基準マークを生成する。
【０００７】
次に、テーブルに載置された布地の柄をカメラで撮影してディスプレイの画面に表示し、これに基準マークを重ねて表示する。各パーツの位置決めは、基準マークを柄の対応する箇所に移動させることにより行う。
【０００８】
その後、基準マークの移動により生じた偏差データによって各パーツの裁断用データを修正し、メモリに記憶されている理論上の柄の配置を、延反されたシート材の柄の配置に合わせ、しかる後、修正された座標データに基づいてシート材を裁断している。
【０００９】
第２の方法は、例えば特許文献２に記載された方法である。第２の方法では、テーブルに載置されたシート材に、プロジェクタを用いて裁断を行うパーツの実寸のパターンを投射し、作業者が目視によってシート材の柄を投射されたパーツのパターンに合わせることによって座標データを修正し、得られた座標データに基づいて裁断を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第２５３８５１４号公報
【特許文献２】特開平９−２７９４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の２つの柄合わせ方法は、シート材に伸びや歪がない場合には有効である。しかし多くの自動裁断機では、ロール状に巻回されたシート材から一度の裁断で必要な長さのシート材を引き出してテーブル上に延反している。この際、巻回の状態や引き出しの際の張力などに起因して、シート材に伸びや歪が生じる。
【００１２】
伸びや歪が生じたシート材を裁断して得られるパーツは、裁断によって伸びや歪が消失すると本来の裁断パターンと異なる形状になる。このようなパーツを用いて縫製を行うと、他のパーツとの間に柄のずれを生じる。また完成した衣料の寸法が予定していた寸法と異なるため、商品価値が著しく低下する。
【００１３】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、シート材の伸びや歪に対応したパターンでパーツを裁断でき、結果として本来のパターン通りのパーツが得られるシート材の裁断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため本発明にかかるシート材の裁断方法は、柄入りシート材を、少なくとも１つのパーツのパターンに沿って裁断する方法であって、以下の各ステップを含むことを特徴とする。
仮想平面上に、前記シート材の柄の特徴点に対応した理論上の柄のパターンを形成するステップ、
前記理論上の柄のパターンをディスプレイの画面に表示し、その柄のパターンの上に前記パーツのパターンを配置すると共に、パーツ毎に柄合わせポイントを設定するステップ、
前記仮想平面上に、前記理論上の柄のパターンに基づいて基準パターンを形成するステップ、
テーブル上に載置されたシート材に、プロジェクタを用いて前記基準パターンを投射し、前記基準パターンの位置および形状を前記シート材の柄の形状に合わせて移動および変形させると共に、移動および変形に応じて前記基準パターンの座標データを修正するステップ、
修正された前記基準パターンの座標データに対応して前記パーツのパターンおよび柄合わせポイントの座標データを一次修正するステップ、
前記テーブル上に載置されたシート材をカメラで撮影し、得られたシート材の画像を前記ディスプレイの画面に表示するステップ、
前記シート材の画像が表示された画面に前記一次修正されたパーツのパターンおよび柄合わせポイントを重ねて表示するステップ、
前記ディスプレイの画面に表示された柄合わせポイントを移動させて前記シート材の柄の対応する箇所に重ね合わせると共に、前記パーツのパターンの座標データを二次修正するステップ、
前記二次修正されたパーツのパターンの座標データに基づいて前記シート材を裁断するステップ。
【００１５】
ここで、前記シート材の柄が格子状である場合には、前記柄合わせポイントを縦縞と横縞の交点に設定することが好ましい。
【００１６】
また前記シート材の柄がストライプ状である場合には、前記柄合わせポイントをストライプ上に設定し、前記柄合わせポイントを、前記ディスプレイの画面に表示された前記シート材の柄の対応する箇所に重ね合わせる際、前記柄合わせポイントをストライプと直交する方向に移動させることが好ましい。
【００１７】
なお、前記基準パターンの座標データを修正する際に、前記シート材の送り方向と平行な座標軸のデータだけを修正するようにしてもよい。
【００１８】
また本発明にかかる自動裁断機は、柄入りシート材を、少なくとも１つのパーツのパターンに沿って裁断する自動裁断機であって、
上面に柄入りのシート材が載置されるテーブルを備えた裁断機本体と、
前記テーブルに載置されたシート材を、前記パーツのパターンに沿って裁断する裁断ユニットと、
前記裁断ユニットを駆動する裁断ユニット駆動手段と、
前記裁断ユニット駆動手段の駆動用信号を生成するデータ処理装置と、
作業者が前記データ処理装置に必要なデータを入力する入力手段と、
前記データ処理装置で処理されたデータを画面に表示するディスプレイと、
前記データ処理装置によって作成された画像を前記テーブルに載置されたシート材に投射するプロジェクタと、
前記テーブルに載置されたシート材を撮影して画像データを得るカメラと、を備え、
前記データ処理装置は、上述のいずれかに記載のシート材の裁断方法を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明において、基準パターンを変形した後の各パーツの裁断用データは、シート材の歪に対応して修正されているため、切り離されたパーツのパターン（形状）は、歪のない本来のパターンに対応した形状および柄になる。このようにして裁断されたパーツを用いて縫製を行うと、柄および寸法のずれのない衣料を作製できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の裁断方法を実施する自動裁断機の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる裁断方法の処理ステップ（前半）を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる裁断方法の処理ステップ（後半）を説明する図である。
【図４】図１の自動裁断機の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１にかかる裁断方法の具体的な処理ステップ（前半）を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１にかかる裁断方法の具体的な処理ステップ（後半）を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２にかかる裁断方法の処理ステップを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態にかかるシート材の裁断方法および自動裁断機について、図面を参照して説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
＜自動裁断機の構成＞
図１は、本発明の裁断方法を実施する自動裁断機の全体構成を示す。自動裁断機１は、裁断機本体３、裁断ユニット４、被覆シート送り装置５、データ処理装置６、コントローラ７、プロジェクタ８、カメラ９および裁断ユニット駆動装置１０で構成されている。
【００２３】
裁断機本体３の上面には、裁断される柄入りのシート材２（図では一部を切欠いて表示）が載置されるテーブル３１が設置されている。テーブル３１はコンベアで構成されており、図示しない延反装置から繰り出されたシート材２がコンベアによって矢印Ａ方向に搬送され、テーブル３１上に広げられる。またテーブル３１の表面は、裁断の際にテーブル３１が切断されないように剛毛ブラシ３２（一部のみ表示）で覆われている。
【００２４】
以後の説明では、図１に示すように、テーブル３１のシート材載置面をＸ−Ｙ座標で表し、シート材２の搬送方向Ａと平行な方向をＸ軸、それと直交する方向をＹ軸とする。またＸ−Ｙ座標で規定される面に直交する方向をＺ軸とする。
【００２５】
裁断ユニット４は、一対のキャリッジ４１によりＸ軸方向に移動できるように構成されており、キャリッジ４１には、テーブル３１を跨ぐようにアーム４２が取り付けられている。アーム４２には、Ｙ軸方向に移動可能な裁断ヘッド４３が取り付けられ、更に裁断ヘッド４３の下部に、シート材３１を裁断するカッター４４が取り付けられている。カッター４４はＺ軸方向に移動可能であり、シート材２を裁断する際に下方に移動する。
【００２６】
キャリッジ４１は、裁断機本体３内に収容されたモータおよび無端ベルト（図示せず）によりＸ軸方向に移動し、また裁断ヘッド４３は、キャリッジ４１内のモータとアーム４２内のベルト（いずれも図示せず）によりＹ軸方向に移動する。カッター４４は、裁断ヘッド４３内のモータ（図示せず）によりＺ軸方向に移動する。それぞれのモータの軸にエンコーダが取り付けられており、裁断機本体３に収容された裁断ユニット駆動装置１０は、エンコーダから出力される回転数の情報に基づいてそれぞれのモータを制御する。
【００２７】
裁断ヘッド４３は、カッター４４を上下に往復動させた状態でテーブル３１上のＢで示す領域を前後左右に移動し、裁断ユニット駆動装置１０からの信号に従い、シート材２を指定されたパターンに沿って裁断する。なお、カッター４４は、ナイフ状の刃を往復動させてシート材を切断するものの他、円盤状の刃を回転させてシート材を切断するものを用いてもよい。
【００２８】
被覆シート送り装置５は、シート材２の表面をポリエチレンなどの透明かつ非通気性の被覆シート５１（図では一部を切欠いて表示）で覆うものである。被覆シート５１は、裁断の際にシート材２の位置がずれるのを防止するために用いられる。ロールシート５２から繰り出された被覆シート５１は、テーブル３１のコンベアによりシート材２と共に矢印Ａ方向に搬送され、テーブル３１の前端部に設けられたスタンド５４と被覆シート送り装置５との間に広げられる。
【００２９】
被覆シート５１は、裁断機本体３に内蔵された吸引装置（図示せず）により、テーブル３１の表面に形成された通気孔（図示せず）、および裁断機本体３の前端部と後端部の上面に形成された通気孔３３を介して吸引され、シート材２および裁断機本体３をテーブル３１に押し付ける。
【００３０】
データ処理装置６は、シート材裁断用の各種データの作成と修正、ディスプレイ７１の表示用データの生成、プロジェクタ８の投射データの生成および裁断ユニット駆動装置１０の駆動用データの生成を行う。データ処理装置６で作成されたシート材裁断用のデータが裁断ユニット駆動装置１０に送られて、裁断ユニット４の動作を制御する。データ処理装置６は、市販のパーソナルコンピュータで構成することができる。
【００３１】
データ処理装置６へのデータ入力のうち、パーツパターンのデータは、ネットワークまたはＵＳＢメモリなどの外部メモリを介して入力され、修正用のデータはコントローラ７またはマウス６９を介して入力される。その他のデータは作業者がキーボード７０を用いて入力する。ディスプレイ７１は、シート材２へのパーツパターンの配置を決める際に用いられ、ディスプレイ７１の画面に、シート材の理論上の柄のパターンとパーツのパターン（形状）が表示される。
【００３２】
コントローラ７は、市販のゲーム用コントローラと同様の構造を有し、また同様の機能を備えている。コントローラ７は、作業者が裁断用テーブル３１の周りを移動しながら操作できるように、データをデータ処理装置６に無線で送信する方式を採用している。
【００３３】
プロジェクタ８は、テーブル３１上に載置されたシート材２上に、データ処理装置６で作成された画像を投射するものであり、後述する基準パターンをシート材２に投射し、コントローラ７と共に、裁断用データの修正を行うために用いられる。プロジェクタ８は、裁断機本体３に固定された支柱８１の上端部に設置されており、市販の液晶プロジェクタやＤＬＰプロジェクタ以外に、種々の投射型表示装置が使用できる。
【００３４】
裁断ヘッド４３の側面にはカメラ９が取り付けられている。カメラ９はテーブル３１に載置されたシート材２を撮影するものであり、裁断ユニット駆動装置１０の制御に基づいてキャリッジ４１および裁断ヘッド４３の位置を変えることにより、シート材２の部分画像を撮影できる。
【００３５】
撮影された画像データはカメラ９の位置情報と共にデータ処理装置６に転送され、ディスプレイ７１の画面に表示される。カメラ９の位置情報は、キャリッジ４１および裁断ヘッド４３の駆動用モータの軸に取り付けられたエンコーダから取得する。
【００３６】
図示しないが、シート材搬送方法Ａの上流側には延反装置が設置され、ロール状に巻回されたシート材２を繰り出してテーブル３１の上に広げる。同様に、シート材搬送方法Ａの下流側にはピックアップテーブルが設置され、裁断されたシート材２がテーブル上に搬出される。
【００３７】
本実施の形態では、テーブル３１上に一枚のシート材２を載置して裁断を行う場合について説明するが、延反装置によってシート材２の繰り出しと切断を繰り返して、テーブル３１上にシート材２を積層させ、複数枚のシート材を一度に裁断するようにしてもよい。ただしこの場合、積層された各シート材の歪がほとんど同じであることが前提となる。
【００３８】
＜シート材裁断の処理ステップ＞
次に、図２および図３を参照し、図１に示した自動裁断機１を用いて本発明の裁断方法を実施する際の処理ステップを説明する。図２はパーツパターン（形状）の座標データの一次修正における処理ステップを示し、図３はパーツパターンの座標データの二次修正における処理ステップを示す。
【００３９】
図２（ａ）は、格子状の柄２１を有するシート材２に、裁断されるパーツのパターン（形状）２２ａおよび２２ｂ（以降、総称して「パターン２２」ともいう）を配置した状態を示す。図１に示したように実際に裁断されるシート材は長方形であり、またシート材上にパターンの異なる複数のパーツが配置されるが、図２では、説明を分かり易くするため、正方形のシート材２の上に２つのパーツが配置された場合を示している。
【００４０】
最初に、作業者はデータ処理装置６を用いて、図２（ｂ）に示すような、Ｘ軸−Ｙ軸で構成される仮想平面１１上にシート材２の理論上の柄のパターン１２を形成し、ディスプレイ７１の画面に表示する。図中のＸ軸およびＹ軸は図１のテーブル３１のシート材載置面のＸ軸およびＹ軸に対応している。また原点Ｏは位置合わせ用の目印である。
【００４１】
理論上の柄パターン１２は、シート材２の実際の柄２１の間隔や線の太さに基づいて作成されたものであり、通常は、柄そのものではなく、柄の特徴点がわかるように抽象化して表現されている。図２（ｂ）に示した例では、理論上の柄パターン１２は、格子状の柄を構成する縦縞および横縞の中心線だけで構成されている。
【００４２】
次に作業者は、図２（ｃ）に示すように、ディスプレイ７１の画面に表示された理論上の柄パターン１２に、裁断するパーツのパターン２２ａおよび２２ｂを重ねて表示する。この状態において、作業者は、マウス６９を操作してパーツパターン２２ａおよび２２ｂの位置や回転角度を調整し、柄を考慮しながらパーツパターンの配置を決定する。
【００４３】
なお、パーツパターン２２ａおよび２２ｂのデータは、予めＣＡＤ（Computer Aided Design）装置等を用いて作成し、そのデータを、ＬＡＮ等のネットワークを介し、またはＵＳＢメモリなどを用いてデータ処理装置６のメモリ(ＲＡＭ)に取り込んでおく。
【００４４】
引き続いて作業者は、マウス６９を操作して画面上に位置決め用の十字のマーカ１３を表示し、そのマーカを移動させて、パーツ毎に柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂ（以降、総称して「柄合わせポイント１４」ともいう）を設定する。柄合わせポイント１４は柄合わせの際の基準となる点であり、縦縞と横縞の交点のように外観上分かり易く、かつ柄がずれたときの影響の大きな箇所に設定する。パーツのパターンが大きい場合には、柄合わせポイント１４を複数設定してもよい。
【００４５】
全てのパーツのパターン２２について柄合わせポイント１４の設定が完了した後、パーツのパターン２２および設定された柄合わせポイント１４の座標データは、一時的にデータ処理装置６のメモリに格納される。
【００４６】
次に、データ処理装置６は作業者の指示に従い、図２（ｄ）に示すように、仮想平面１１上に基準パターン１５を作成する。基準パターン１５は、シート材２の歪に合わせて裁断用のデータを修正する際に用いられるものであり、理論上の柄パターン１２を構成する縦線および横線から任意の線を選択することによって作成される。
【００４７】
次に作業者は、図２（ｅ）に示すように、プロジェクタ８を用い、基準パターン１５を、テーブル３１上に載置されたシート材２に実寸で投射する。この際、前述の原点Ｏを併せて投射し、原点Ｏの位置をシート材２の対応する箇所に合わせて、仮想平面１１の座標データの原点Ｏをシート材の座標データの原点と一致させる。基準パターン１５および原点Ｏは、分かり易いように赤色、緑色などの彩度の高い色で投射することが好ましい。またパーツパターン２２を併せて投射してもよい。
【００４８】
図２（ｅ）に示すように、テーブル３１上に載置されたシート材２は、延反の際に加わった応力などにより歪や伸びが生じている。なお、柄２１の縦縞および横縞は、実際には図２（ａ）に示すように複雑な形状をしているが、図２（ｅ）では分かり易くするため、縦縞および横縞を１本の線で表している。以後の図面も同様である。
【００４９】
次に作業者は、コントローラ７を操作して、図２（ｆ）に示すように、プロジェクタ８によって投射された基準パターン１５を構成する全ての直線を、柄２１に合わせて移動および変形させる。具体的には、各直線を柄２１の対応する縦縞または横縞と重なり合うように移動および変形する。
【００５０】
データ処理装置６は、作業者がコントローラ７を操作して基準パターン１５の変形を行う都度、変位量を算出して座標データを修正し、その値を内蔵のメモリに格納する。なお、変位量の算出は、基準パターンを構成する全ての線の変形が完了した後に一括して行ってもよい。
【００５１】
基準パターン１５の全ての線について変形が完了した後、作業者がコントローラ７を用いて作業の完了をデータ処理装置６に通知すると、データ処理装置６はメモリに格納された修正済みの基準パターンの座標データを読み出す。
【００５２】
データ処理装置６は、読み出したデータを用いて仮想平面１１の座標のずれを算出し、算出した値に基づいて、メモリに格納されているパーツパターン２２ａ、２２ｂおよび柄合わせポイント１４ａ、１４ｂの座標データを修正する。
【００５３】
参考として図２（ｇ）に、変形された基準パターン１５と、座標データが修正されたパーツパターン２２ａおよび２２ｂを、仮想平面に貼り付けた状態を示す。図２（ｇ）に示すパーツパターン２２を、プロジェクタ８を用いてテーブル３１上に載置されたシート材２に投射し、修正された状態を確認するようにしてもよい。
【００５４】
引き続き図３を参照して、パーツパターンの座標データの二次修正について説明する。作業者は、データ処理装置６のマウス６９を操作してカメラ９を動作させ、テーブル３１に載置されたシート材２を撮影する。図３（ａ）に、カメラ９で撮影され、ディスプレイ７１の画面に表示されたシート材の柄２１を示す。上述したようにテーブル３１上に載置されたシート材２は、延反の際に加わった応力などにより歪や伸びが生じている。
【００５５】
次に、図３（ｂ）に示すように、作業者は、データ処理装置６に指示して、メモリから一次修正されたパーツパターン２２ａ、２２ｂおよび柄合わせポイント１４ａ、１４ｂの座標データを読み出し、画面に表示されたシート材の柄２１に重ねて表示する。この際、カメラ９で撮影したシート材２の柄２１の原点Ｏとメモリから読み出されたパーツパターン２２ａ，２２ｂの座標データの原点を一致させる。同様に、シート材の柄２１のＸ軸方向およびＹ軸方向の寸法を、メモリから読み出した座標データの寸法と一致させる。
【００５６】
画面上にマーカ１３と共に表示された柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂは、理論上、カメラ９で撮影したシート材の柄２１の対応する箇所と重なり合うはずである。しかし図２（ｇ）に示すように、柄合わせポイント１４ａ、１４ｂが基準パターン１５を構成する線と線の間に位置するような場合、座標を修正する際の位置精度が低下することにより、シート材の柄２１の対応する箇所と一致しない場合がある。
【００５７】
そこで、作業者はマウス６９を操作して、図３（ｂ）に矢印で示すように、柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂを移動させ、シート材の柄２１の対応する箇所に重ね合わせる。図３（ｃ）に、柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂが、実際の柄の対応する箇所に重なった状態を示す。柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂの移動が完了した後、データ処理装置６は、パーツパターン２２ａ，２２ｂの座標データを再度修正（二次修正）した後、メモリに格納する。
【００５８】
図３（ｃ）に示すように、二次修正された座標データのパーツパターン２２ａおよび２２ｂは、シート材２の歪に合わせて変形され、また柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂが、シート材の柄２１の対応する箇所に重なっている。従って、二次修正されたパーツパターンのデータを用いて裁断を行えば、伸びや歪の影響がほとんどないパーツが得られる。
【００５９】
座標データの修正において、基準パターンを構成する線間の座標データは補間により作成している。従って、線の間隔を狭くすると、修正された座標データの位置精度が高まるが、データの処理量が膨大になり、作業性が悪くなる。これに対し、線の間隔を広げるとデータの処理量が少なくなり、作業性が改善されるが、上述したように柄合わせポイントが線間に位置する場合は、修正された座標データの位置精度が低下し、基準パターンを変形させたときに柄合わせポイントがずれてしまう。
【００６０】
そのため本発明では、テーブル３１上に載置されたシート材２の撮影画像をディスプレイ７１の画面に表示し、その画像に変形されたパーツパターン２２と柄合わせポイント１４を重ねて表示することにより、柄合わせポイント１４の位置ずれを修正している。カメラ９の解像度は０．１ｍｍ程度であるため、カメラの撮影画像を用いることで、精度の高い柄合わせが可能となる。
【００６１】
上述したように本発明の裁断方法では、理論上の柄パターン１２に基づいて作成された基準パターン１５を、テーブル３１上に載置されたシート材２に実寸で投射し、基準パターン１５を実際の柄のパターン２１に合わせて変形させることにより、パーツパターンの裁断用データを修正している。理論上の柄パターンを構成する線を適度に間引いて基準パターンを作成することにより、位置精度を保ったまま座標データを修正でき、結果として、精度の高い裁断データを効率的に生成できる。
【００６２】
基準パターン１５の作成方法として、本実施の形態では、理論上の柄パターン１２を構成する線を間引いて作成したが、これに限定されない。理論上の柄パターン１２の間隔が広い場合には、理論上の柄パターン１２を間引くことなく、基準パターンとしてそのまま使用してもよい。また理論上の柄パターン１２とは別に適当なピッチで線を引き、その線を移動させて理論上の柄パターン１２に重ね合わせることによって基準パターンを作成してもよい。
【００６３】
＜自動裁断機の動作＞
次に、図４、図５および図６を参照して、自動裁断機１の動作を説明する。図４は自動裁断機１の制御系の構成を示し、図４および図５は自動裁断機１の動作のフローを示す。
【００６４】
図４に示すように、自動裁断機１の制御系は、データ処理装置６、コントローラ７、プロジェクタ８、カメラ９および裁断ユニット駆動装置１０で構成されている。更にデータ処理装置６は、入力手段としてマウス６９およびキーボード７０、出力手段としてディスプレイ７１を備えている。これらの構成部材のうちデータ処理装置６を除いた部材については、既に説明したため、ここでは、データ処理装置６について説明する。
【００６５】
データ処理装置６は、ＣＰＵからなる演算部６０、メモリであるＲＯＭ６１およびＲＡＭ６２で構成されている。演算部６０は、ＲＯＭ６１または外部記憶装置であるハードディスク（図示せず）に格納されたソフトウェアを読み出して実行することにより、ブロック内に示した多くの機能を実現している。ＲＡＭ６２はワーキングメモリとしての機能を備え、また演算部６０で算出したデータを一時的に格納する。
【００６６】
演算部６０で実現する機能のうちデータ作成手段６３は、図２に示した理論上の柄パターン１１、柄合わせポイント１４および基準パターン１５を作成する。理論上の柄パターン１１の作成に必要な柄の間隔、太さ等のデータは、パーツパターン２２のデータと共に、ＵＳＢメモリ等によりＲＡＭ６２に取り込まれる。柄合わせポイント１４および基準パターン１５のデータは、マウス６９から入力されたデータに基づいて作成される。
【００６７】
データ修正手段６４は、マウス６９やコントローラ８から入力されたデータに基づいて基準パターン１５の座標データを修正し、更に修正された基準パターン１５の座標データに基づいてパーツパターン２２の座標データを修正する。
【００６８】
画像データ処理手段６５は、カメラ９の位置を変えながら撮影したシート材２の部分画像を、裁断ユニット４の駆動用モータのエンコーダ（図示せず）から取得した位置情報（回転数）に基づいて仮想平面１１のＸ−Ｙ座標に貼り付ける。前述の図３では、シート材２の全体画像を示しているが、必ずしもシート材の全体を表示する必要はなく、柄合わせを行う部分だけを画面に表示すればよい。
【００６９】
表示データ生成手段６６は、データ作成手段６３およびデータ修正手段６４で作成されたデータならびに画像データ処理手段６５で処理された画像データに基づいてディスプレイ７１に表示されるデータを生成する。同様に投射データ生成手段６７は、データ作成手段６３およびデータ修正手段６４で作成されたデータに基づいてプロジェクタ８に表示されるデータを生成する。
【００７０】
裁断データ生成手段６８は、データ修正手段６４で修正された各パーツのパターン２２の座標データに基づいて、裁断ユニット駆動手段１０の駆動用データを生成する。
【００７１】
次に、図５および図６のフローチャートを参照して自動裁断機１における具体的な処理ステップを説明する。図５のフローは図２に対応した座標データの一次修正の処理ステップを示し、図６のフローは図３に対応した座標データの二次修正における処理ステップを示す。
【００７２】
図５のステップＳ１１において、演算部６０のデータ作成手段６３は、作業者の指示に従い、ＲＡＭ６２に格納されたシート材の柄に関するデータを読み出して、図２（ｂ）に示す理論上の柄パターン１２を仮想平面１１上に作成する。表示データ生成手段６６は、その柄パターン１２をディスプレイ７１の画面に表示する。
【００７３】
ステップＳ１２において、データ作成手段６３は、図２（ｃ）に示すように、ＲＡＭ６２に格納されたパーツパターン２２のデータを読み出して理論上の柄パターン１２に重ねて表示する。作業者は、マウス６９を操作して画面に表示されたパーツの位置を移動させ、柄の位置および回転角度を考慮しながらパーツの配置を決める。引き続いてステップＳ１３において、作業者は、マーカ１３を移動させてパーツ毎に柄合わせポイント１４を設定する。
【００７４】
ステップＳ１４において、データ作成手段６３は、作業者の指示に従い、図２（ｄ）に示す形状の基準パターン１５を作成する。表示データ生成手段６６は、その基準パターン１５を画面に表示する。
【００７５】
ステップＳ１５において、作業者は図示しない延反装置および被覆シート送り装置５を操作して、裁断機本体３のテーブル３１上にシート材２と被覆シート５１を重ねて載置する。その後、裁断機本体３内に設置された吸引装置を動作させ、負圧によりシート材２と被覆シート５１をテーブル３１にしっかりと固定する。なお、テーブル３１上へのシート材２の載置は、ステップＳ１１〜Ｓ１４のデータ作成処理と並行して行われる。
【００７６】
ステップＳ１６において、投射データ生成手段６７は、作業者の指示に従い、図２（ｄ）に示す基準パターン１５のデータをプロジェクタ８に転送する。転送されたデータは、図２（ｅ）に示すように、プロジェクタ８によりテーブル３１上に載置されたシート材２に実寸で投射される。
【００７７】
ステップＳ１７において、作業者はコントローラ７を操作して、図２（ｆ）に示すように、基準パターン１５の各直線を対応する柄に合わせて移動および変形させる。基準パターン１５の移動および変形に伴い、演算部６０のデータ修正手段６４は、基準パターン１５の座標データを修正する。
【００７８】
ステップＳ１８において、作業者は、基準パターン１５を構成する全ての線について移動／変形が完了したか否かを判断し、変形が完了した場合にはステップＳ１９の処理に進み、移動／変形が完了していない場合はステップＳ１７の処理に戻る。
【００７９】
ステップＳ１９において、作業者の指示に従い、データ修正手段６４は、修正された基準パターン１５の座標データに対応する形で仮想平面１１上に配置されたパーツパターン２２と柄合わせポイント１４のデータを一次修正する。引き続きステップＳ２０において、データ修正手段６４は、一次修正されたパーツパターン２２と柄合わせポイント１４の座標データをＲＡＭ６２に格納する。
【００８０】
パーツパターン２２の座標データの修正に際しては、一例として、基準パターンの座標データの変位量に基づいてＸ−Ｙ座標に格子状に設定した各点の変位量を算出し、その変位量に対応した値をパーツパターンの座標データに付加する。しかしこの方法に限定されず、柄の特性を考慮して最適の方法を採用すればよい。
【００８１】
次に図６のフローを参照して、二次修正の処理ステップを説明する。ステップＳ２１において、作業者は、データ処理装置６のマウス６９を操作してカメラ９を動作させ、テーブル３１に載置されたシート材２を撮影する。撮影されたシート材２の画像は、画像データ処理手段６５によって仮想平面１１のＸ−Ｙ座標に貼り付けられる。引き続きステップＳ２２において、作業者は表示データ生成手段６６に指示して、画像データ処理手段６５によってＸ−Ｙ座標に貼り付けられたシート材２の画像をディスプレイ７１の画面に表示する（図３（ａ）参照）。
【００８２】
ステップＳ２３において、作業者の指示に従い、表示データ生成手段６６は、ＲＡＭ６２に格納されたパーツパターン２２ａ、２２ｂおよび柄合わせポイント１４ａ、１４ｂの座標データを読み出し、ディスプレイ７１の画面に表示されたシート材の柄２１に重ねて表示する（図３（ｂ）参照）。
【００８３】
図３（ｂ）に示した例では、座標の一次修正を行った際の位置精度に起因し、柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂはシート材の対応する柄の箇所と一致していない。ステップＳ２４において、作業者はマウス６９を操作して柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂを移動させ、矢印で示すように実際の柄の対応する箇所に重ね合わせる。
【００８４】
図３（ｃ）に、座標データのパーツパターン２２ａおよび２２ｂがシート材２の歪に合わせて変形され、また柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂが、実際の柄の対応する箇所に重なった状態を示す。
【００８５】
ステップＳ２５において、作業者は全ての柄合わせポイント１４について移動が完了したか否かを判断し、移動が完了した場合はステップＳ２６の処理に進み（Ｓ２５でＹｅｓ）、完了していない場合は（Ｓ２５でＮｏ）ステップＳ２４の処理に戻る。
【００８６】
ステップＳ２６において、演算部６０のデータ修正手段６４は、柄合わせポイント１４の移動に合わせてパーツパターン２２の座標データを二次修正し、そのデータをＲＡＭ６２に格納する。更に裁断データ生成手段６８は、二次修正された座標データに基づいて裁断用のデータを生成する。
【００８７】
ステップＳ２７において、生成された裁断用のデータは裁断ユニット駆動手段１０に転送され、裁断ユニット４を駆動することによりシート材２の裁断が実行される。二次修正されたパーツパターンのデータを用いて裁断を行えば、シート材の伸びや歪の影響がほとんどないパーツが得られる。
【００８８】
裁断が終了したシート材２は、その後、テーブル３１のコンベアを駆動して、被覆シート５１と共に図示しないピックアップテーブル上に搬送され、裁断作業は終了する。
【００８９】
上述の説明は、基準パターンを移動および変形する際に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方の座標データを修正することを前提としている。しかし、図１の自動裁断機１の構成から分かるように、シート材２の伸びや歪は、主としてシート材２の搬送方向Ａと平行なＸ軸方向に生じ、それと直交するＹ軸方向には生じにくい。
【００９０】
座標データの厳密な修正を行うためには、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方の座標を修正する必要があるが、Ｙ軸方向の伸びや歪を無視できる場合には、Ｘ軸方向の座標データの修正のみを行うことにより、演算部６０における演算量を大幅に削減して作業時間を短縮できる。
【００９１】
（実施の形態２）
実施の形態１では格子状の柄を有するシート材の裁断について説明したが、ストライプ状の柄を有するシート材の裁断では、裁断までの処理ステップが若干異なっている。本実施の形態では、図７を参照し、ストライプ状の柄を有するシート材を裁断する場合の処理ステップについて、格子状の柄を有するシート材の裁断と異なる点を中心に説明する。
【００９２】
図７（ａ）は、ストライプ状の縦縞の柄２１Ａを有するシート材２Ａに、裁断されるパーツ２２ａおよび２２ｂのパターンを配置したものである。図２と同様、説明を分かり易くするため、正方形のシート材２Ａの上に２つのパーツが配置された状態を示している。
【００９３】
格子状の柄と異なり、ストライプ状の柄のシート材を裁断する場合、ストライプと平行する方向の柄合わせについてはほとんど考慮する必要がないため、これに対応してシート材を裁断する際の処理内容が異なってくる。
【００９４】
図７（ｂ）には、理論上の柄パターン１２Ａに裁断するパーツのパターン２２ａおよび２２ｂ、ならびに位置決め用のマーカ１３を重ねて表示した状態を示す。図２に示す格子状の柄と異なるのは、ストライプに対応して理論上の柄パターン１２Ａが上下方向に延びる直線で構成されている点である。格子状の柄では、柄２１の縦縞と横縞の交点に柄合わせポイント１４を設定したが、ストライプ状の柄では交点は存在しないため、理論上の柄パターン１２（図では縦縞）と重なり合う直線上のいずれかの点に柄合わせポイント１４を設定する。
【００９５】
図７（ｃ）に、基準パターン１５Ａを理論上の柄パターン１２Ａに重ねて表示した状態を示す。基準パターン１５Ａは、格子状の柄の場合と異なり、縦縞と平行な直線で表される。
【００９６】
図７（ｄ）に、プロジェクタ８により、基準パターン１５Ａが、テーブル３１上に載置されたシート材２Ａに実寸で投射された状態を示す。その後、図７（ｅ）に示すように、作業者は、コントローラ７を操作し、基準パターン１５Ａを柄の縦縞２１Ａに重なり合うように移動および変形させる。
【００９７】
基準パターン１５Ａの全ての線の移動および変形が完了した後、データ修正手段６４はパーツパターン２２ａ、２２ｂおよび柄合わせポイント１４ａ、１４ｂの座標データを一次修正する。図７（ｆ）に、移動および変形された基準パターン１５Ａと共に、一次修正されたパーツパターン１４ａ、１４ｂが画面に表示された状態を示す
【００９８】
次に、作業者はマウス６９を操作し、カメラ９を動作させてテーブル３１に載置されたシート材２Ａを撮影し、図７（ｇ）に示すように、その画像をディスプレイ７１の画面に表示する。更に作業者は、データ処理装置６に指示し、ＲＡＭ６１から一次修正されたパーツパターン１４ａ、１４ｂの画像データを読み出し、図７（ｈ）に示すように、画面に表示されたシート材２１の柄に重ねて表示する。
【００９９】
更に作業者は、マウス６９を操作して柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂを、シート材の対応する箇所に重ね合わせる。柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂの位置合わせにおいては、格子状の柄と異なり、図７（ｈ）に矢印で示すように、柄合わせポイント１４ａおよび１４ｂを、柄の縦縞と一致する位置まで横方向に移動させる。これは、上述したようにストライプ状の柄では、ストライプと平行する方向の柄合わせを考慮する必要がないためである。
【０１００】
なお、本実施の形態では、縦縞すなわちＹ軸と平行な柄を有するシート材を裁断する場合について説明したが、上述の裁断方法は、横縞すなわちＸ軸と平行な柄を有するシート材にも適用できることは言うまでもない。
【０１０１】
更に、花柄のように明確な縦縞や横縞を有しない柄についても、柄がＸ軸方向もしくはＹ軸方向に繰り返し配置されるのが一般的である。従って、花柄の中心部を結ぶ直線を描くことにより、仮の縦縞や横縞あるいは格子を形成することができ、その仮の縦縞や横縞あるいは格子に対して上述の裁断方法を適用できる。
【０１０２】
以上説明したように、本発明にかかるシート材の裁断方法を用いれば、裁断テーブル上に載置されたシート材の伸びや歪の影響を除去したパターンのパーツを得られる。このパーツを後いて縫製を行うことにより、柄や寸法のずれのない商品価値の高い衣料を作製できる。
【０１０３】
なお、上述の実施の形態では、データ処理装置を用いて、理論上の柄パターンの作成からパーツパターンの座標データの修正までの作業を行ったが、理論上の柄パターンの作成から柄合わせポイントの設定までの作業は、別途ＣＡＤ装置を用いて行ってもよい。データ処理作業を２つの装置で分割して行うことにより、作業効率を高めることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 自動裁断機
２、２Ａ シート材
３ 裁断機本体
４ 裁断ユニット
５ 被覆シート送り装置
６ データ処理装置
７ コントローラ
８ プロジェクタ
９ カメラ
１０ 裁断ユニット駆動装置
１１ 仮想平面
１２、１２Ａ、１２Ｂ 理論上の柄パターン
１３ マーカ
１４ａ〜１４ｆ 柄合わせポイント
１５、１５Ａ、１５Ｂ 基準パターン
２１ 柄
２２ａ〜２２ｆ パーツのパターン
３１ テーブル
３２ 剛毛ブラシ
３３ 通気孔
４１ キャリッジ
４２ アーム
４３ 裁断ユニット
４４ カッター
５１ 被覆シート
５２ シートロール
５３ スタンド
６０ 演算部
６１ ＲＯＭ
６２ ＲＡＭ
６３ データ作成手段
６４ データ修正手段
６５ 画像データ処理手段
６６ 表示データ生成手段
６７ 投射データ生成手段
６８ 裁断データ生成手段
６９ マウス
７０ キーボード
７１ ディスプレイ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柄入りシート材を、少なくとも１つのパーツのパターンに沿って裁断する方法であって、以下の各ステップを含むことを特徴とするシート材の裁断方法。
仮想平面上に、前記シート材の柄の特徴点に対応した理論上の柄のパターンを形成するステップ、
前記理論上の柄のパターンをディスプレイの画面に表示し、その柄のパターンの上に前記パーツのパターンを配置すると共に、パーツ毎に柄合わせポイントを設定するステップ、
前記仮想平面上に、前記理論上の柄のパターンに基づいて基準パターンを形成するステップ、
テーブル上に載置されたシート材に、プロジェクタを用いて前記基準パターンを投射し、前記基準パターンの位置および形状を前記シート材の柄の形状に合わせて移動および変形させると共に、移動および変形に応じて前記基準パターンの座標データを修正するステップ、
修正された前記基準パターンの座標データに対応して前記パーツのパターンおよび柄合わせポイントの座標データを一次修正するステップ、
前記テーブル上に載置されたシート材をカメラで撮影し、得られたシート材の画像を前記ディスプレイの画面に表示するステップ、
前記シート材の画像が表示された画面に前記一次修正されたパーツのパターンおよび柄合わせポイントを重ねて表示するステップ、
前記ディスプレイの画面に表示された柄合わせポイントを移動させて前記シート材の柄の対応する箇所に重ね合わせると共に、前記パーツのパターンの座標データを二次修正するステップ、
前記二次修正されたパーツのパターンの座標データに基づいて前記シート材を裁断するステップ。
【請求項２】
前記シート材の柄が格子状である場合には、前記柄合わせポイントを縦縞と横縞の交点に設定することを特徴とする、請求項１に記載のシート材の裁断方法。
【請求項３】
前記シート材の柄がストライプ状である場合には、前記柄合わせポイントをストライプ上に設定し、
前記柄合わせポイントを、前記ディスプレイの画面に表示された前記シート材の柄の対応する箇所に重ね合わせる際、前記柄合わせポイントをストライプと直交する方向に移動させることを特徴とする、請求項１に記載のシート材の裁断方法。
【請求項４】
前記基準パターンの座標データを修正する際に、前記シート材の送り方向と平行な座標軸のデータだけを修正することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のシート材の裁断方法。
【請求項５】
柄入りシート材を、少なくとも１つのパーツのパターンに沿って裁断する自動裁断機であって、
上面に柄入りのシート材が載置されるテーブルを備えた裁断機本体と、
前記テーブルに載置されたシート材を、前記パーツのパターンに沿って裁断する裁断ユニットと、
前記裁断ユニットを駆動する裁断ユニット駆動手段と、
前記裁断ユニット駆動手段の駆動用信号を生成するデータ処理装置と、
作業者が前記データ処理装置に必要なデータを入力する入力手段と、
前記データ処理装置で処理されたデータを画面に表示するディスプレイと、
前記データ処理装置によって作成された画像を前記テーブルに載置されたシート材に投射するプロジェクタと、
前記テーブルに載置されたシート材を撮影して画像データを得るカメラと、を備え、
前記データ処理装置は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のシート材の裁断方法を実行することを特徴とする自動裁断機。
【請求項１】
柄入りシート材を、少なくとも１つのパーツのパターンに沿って裁断する方法であって、以下の各ステップを含むことを特徴とするシート材の裁断方法。
仮想平面上に、前記シート材の柄の特徴点に対応した理論上の柄のパターンを形成するステップ、
前記理論上の柄のパターンをディスプレイの画面に表示し、その柄のパターンの上に前記パーツのパターンを配置すると共に、パーツ毎に柄合わせポイントを設定するステップ、
前記仮想平面上に、前記理論上の柄のパターンに基づいて基準パターンを形成するステップ、
テーブル上に載置されたシート材に、プロジェクタを用いて前記基準パターンを投射し、前記基準パターンの位置および形状を前記シート材の柄の形状に合わせて移動および変形させると共に、移動および変形に応じて前記基準パターンの座標データを修正するステップ、
修正された前記基準パターンの座標データに対応して前記パーツのパターンおよび柄合わせポイントの座標データを一次修正するステップ、
前記テーブル上に載置されたシート材をカメラで撮影し、得られたシート材の画像を前記ディスプレイの画面に表示するステップ、
前記シート材の画像が表示された画面に前記一次修正されたパーツのパターンおよび柄合わせポイントを重ねて表示するステップ、
前記ディスプレイの画面に表示された柄合わせポイントを移動させて前記シート材の柄の対応する箇所に重ね合わせると共に、前記パーツのパターンの座標データを二次修正するステップ、
前記二次修正されたパーツのパターンの座標データに基づいて前記シート材を裁断するステップ。
【請求項２】
前記シート材の柄が格子状である場合には、前記柄合わせポイントを縦縞と横縞の交点に設定することを特徴とする、請求項１に記載のシート材の裁断方法。
【請求項３】
前記シート材の柄がストライプ状である場合には、前記柄合わせポイントをストライプ上に設定し、
前記柄合わせポイントを、前記ディスプレイの画面に表示された前記シート材の柄の対応する箇所に重ね合わせる際、前記柄合わせポイントをストライプと直交する方向に移動させることを特徴とする、請求項１に記載のシート材の裁断方法。
【請求項４】
前記基準パターンの座標データを修正する際に、前記シート材の送り方向と平行な座標軸のデータだけを修正することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のシート材の裁断方法。
【請求項５】
柄入りシート材を、少なくとも１つのパーツのパターンに沿って裁断する自動裁断機であって、
上面に柄入りのシート材が載置されるテーブルを備えた裁断機本体と、
前記テーブルに載置されたシート材を、前記パーツのパターンに沿って裁断する裁断ユニットと、
前記裁断ユニットを駆動する裁断ユニット駆動手段と、
前記裁断ユニット駆動手段の駆動用信号を生成するデータ処理装置と、
作業者が前記データ処理装置に必要なデータを入力する入力手段と、
前記データ処理装置で処理されたデータを画面に表示するディスプレイと、
前記データ処理装置によって作成された画像を前記テーブルに載置されたシート材に投射するプロジェクタと、
前記テーブルに載置されたシート材を撮影して画像データを得るカメラと、を備え、
前記データ処理装置は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のシート材の裁断方法を実行することを特徴とする自動裁断機。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４４８２７（Ｐ２０１２−１４４８２７Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６１６（Ｐ２０１１−５６１６）
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００１５１２２１）株式会社島精機製作所 (357)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１４日（２０１１．１．１４）
【出願人】（０００１５１２２１）株式会社島精機製作所 (357)
【Ｆターム（参考）】
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