JP2020504021A - 柔軟素材から裁断するパーツの裁断軌道変更方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、多角形を形成する裁断線分の連続により規定される、各パーツに係る所定の裁断軌道に沿って裁断具を自動で移動させることにより柔軟素材から裁断されるパーツの、裁断軌道を自動で変更する方法に関し、本方法は、素材中で、裁断する2つの異なるパーツ(p−2、p−3)に属し、互いの間の最大距離条件を満たす2つの裁断線分(c−2、c−3)を特定する工程と、前記2つの裁断線分が対向位置にあることを確認する工程と、前記2つの裁断線分間に別の裁断線分が存在しないことを確認する工程と、前記2つの裁断線分の共通裁断軌道を算出する工程と、前記裁断する2つのパーツの変更済み裁断軌道を得るように、前記共通裁断軌道を前記裁断する2つのパーツの裁断軌道に連結する工程と、を備える。【選択図】図2
Description
本発明は概して柔軟素材からパーツを裁断する分野に関する。
特に本発明の利用分野は、これに限られないが、特に衣料品、家具、または自動車の内装産業において、革などの非繊維柔軟素材からパーツを裁断する分野である。
たとえば革などの柔軟素材からパーツを裁断する工程は次のように行われることが知られている。始めに裁断する革を準備し、オペレータが、裁断する革に不良がないか調べ、直接革の上にマークを付して欠陥を表示する。マークを付された革を、次いでスキャンしてデジタル化する。革のデジタル図と適切なソフトウェア手段を用いて、オペレータは革から切り抜く様々なパーツの最適なレイアウトを得る。このレイアウトをパーツ裁断用プログラムに変換する。次いで革を裁断台に戴置し、この上で、主に、裁断具の一部を形成する刃が、事前に準備したパーツ裁断用プログラムにより規定される裁断軌道に沿って移動することにより、革が裁断される。
このような工程でパーツを裁断する上で、特に革の切り抜く2つのパーツが近過ぎる場合(典型的には離間距離が1ミリメートル(mm)未満)、問題が生じ得る。特にこの状態では、1つ目のパーツが切り抜かれた後、2つ目のパーツを切り抜いている裁断具の刃が、第1パーツの切り抜き穴に近接しているためにこれに「吸い寄せられる」おそれがある。この結果2つ目のパーツに、パーツ品質を低下させる裁断不良が生じ得る。
本発明の主な目的は、裁断する2つの隣接パーツの裁断軌道を変更することによりこのような欠点を解消することにある。
本発明によれば、多角形を形成する裁断線分の連続により規定される、各パーツに係る所定の裁断軌道に沿って裁断具を自動で移動させることにより柔軟素材から裁断されるパーツの、裁断軌道を自動で変更する方法であって、
素材中で、裁断する2つの異なるパーツに属し、互いの間の最大距離条件を満たす2つの裁断線分を特定する工程と、
前記裁断線分を互いの上に直角に投影させ合うことにより、前記先に特定された2つの裁断線分が対向位置にあることを確認する工程と、
前記裁断する2つのパーツ間の共通部分を算出することにより、前記先に特定された2つの裁断線分間に別の裁断線分が存在しないことを確認する工程と、
前記先に特定された2つの裁断線分の共通裁断軌道を算出する工程と、
前記裁断する2つのパーツの変更済み裁断軌道を得るように、前記共通裁断軌道を前記裁断する2つのパーツの裁断軌道に連結する工程と、を連続して備える方法により上記目的が達成される。
素材中で、裁断する2つの異なるパーツに属し、互いの間の最大距離条件を満たす2つの裁断線分を特定する工程と、
前記裁断線分を互いの上に直角に投影させ合うことにより、前記先に特定された2つの裁断線分が対向位置にあることを確認する工程と、
前記裁断する2つのパーツ間の共通部分を算出することにより、前記先に特定された2つの裁断線分間に別の裁断線分が存在しないことを確認する工程と、
前記先に特定された2つの裁断線分の共通裁断軌道を算出する工程と、
前記裁断する2つのパーツの変更済み裁断軌道を得るように、前記共通裁断軌道を前記裁断する2つのパーツの裁断軌道に連結する工程と、を連続して備える方法により上記目的が達成される。
本発明は、2つの裁断線分の、これらが互いに近接している箇所で、完全に重なる2つの裁断軌道を生成することにより、互いに近過ぎる2つのパーツの裁断軌道を自動変更することを可能にする方法を提供する点で優れている。言い換えると、本発明の方法は、2つのパーツの裁断軌道を若干変更し、互いに近接し合う裁断線分について裁断軌道を重ね合わせるためのものである。この結果、これらのパーツを裁断する上で、近接することからくる不良を避けることができる。
さらに、本発明の方法は、簡単で迅速に自動で実行できるアルゴリズムである。特に、裁断軌道変更用の本アルゴリズムは、革から裁断するレイアウトにおけるすべてのパーツを切り抜くためのプログラムの準備工程に組み込むことで、オペレータが最終結果を管理することができる。
前記2つの裁断線分を特定する工程は、裁断する各パーツについて、
第1拡張多角形を得るために、前記パーツの前記裁断線分により形成される前記多角形を所定値分拡張する工程と、
前記第1拡張多角形と別のパーツの裁断線分により形成される多角形との共通部分を特定する工程と、
第2拡張多角形を得るために、前記別のパーツの前記裁断線分により形成される前記多角形を前記所定値分拡張する工程と、
前記第2拡張多角形と前記パーツの前記裁断線分により形成される前記多角形との共通部分を特定する工程と、
裁断する2つの異なるパーツに属し、互いの間の最大距離条件を満たす裁断線分を得るために、共通部分を結合する工程と、を連続して備えることができる。
第1拡張多角形を得るために、前記パーツの前記裁断線分により形成される前記多角形を所定値分拡張する工程と、
前記第1拡張多角形と別のパーツの裁断線分により形成される多角形との共通部分を特定する工程と、
第2拡張多角形を得るために、前記別のパーツの前記裁断線分により形成される前記多角形を前記所定値分拡張する工程と、
前記第2拡張多角形と前記パーツの前記裁断線分により形成される前記多角形との共通部分を特定する工程と、
裁断する2つの異なるパーツに属し、互いの間の最大距離条件を満たす裁断線分を得るために、共通部分を結合する工程と、を連続して備えることができる。
さらに、前記先に特定された2つの裁断線分が対向位置にあり得ることを確認する工程が、
前記裁断線分をそれぞれ互いの上に直角に投影させ合う工程と、
各裁断線分を他方の裁断線分上に、投影された裁断線分に対し直角の方向に投影する工程と、
互いに対向する2つの裁断線分部分を得るために、この方法で得られた投影部分を結合する工程と、からなる。
前記裁断線分をそれぞれ互いの上に直角に投影させ合う工程と、
各裁断線分を他方の裁断線分上に、投影された裁断線分に対し直角の方向に投影する工程と、
互いに対向する2つの裁断線分部分を得るために、この方法で得られた投影部分を結合する工程と、からなる。
同様に、前記2つの裁断線分間に別の裁断線分が存在しないことを確認する工程が、
前記2つのパーツ間の共通部分を算出する工程と、
前記2つの裁断線分により形成される幾何学的四角形を形成する工程と、
前記形成した四角形と前記裁断する2つのパーツとを交差させる工程と、
前記裁断する2つのパーツ間の重複部分を、前記形成した四角形から減算する工程と、を連続して備えることができる。
前記2つのパーツ間の共通部分を算出する工程と、
前記2つの裁断線分により形成される幾何学的四角形を形成する工程と、
前記形成した四角形と前記裁断する2つのパーツとを交差させる工程と、
前記裁断する2つのパーツ間の重複部分を、前記形成した四角形から減算する工程と、を連続して備えることができる。
このような状況では、前記重複部分の減算により空集合が得られる場合、前記方法が、前記2つの裁断線分間に裁断軌道が存在しないことを表示する工程をさらに含んでいてもよい。
前記2つの裁断線分の共通裁断軌道を算出する工程は、
各裁断線分の長さ比率を保ったまま各裁断線分を他方の裁断線分上に投影する工程と、
前記裁断線分の前記投影部分の終端から等距離に位置する点を連結することにより共通裁断軌道を生成する工程と、からなることができる。
各裁断線分の長さ比率を保ったまま各裁断線分を他方の裁断線分上に投影する工程と、
前記裁断線分の前記投影部分の終端から等距離に位置する点を連結することにより共通裁断軌道を生成する工程と、からなることができる。
前記共通裁断軌道を前記裁断する2つのパーツの裁断軌道に連結する工程が、前記共通裁断軌道の延長による連結法、前記共通裁断軌道の直線連結法、前記共通裁断軌道を短縮する連結法、前記共通裁断軌道を短縮する直線連結法、前記共通裁断軌道を別の共通裁断軌道と延長連結する連結法、前記共通裁断軌道を別の共通裁断軌道と直線連結する連結法を、実用的連結が得られるまで順次適用する工程を備えると有利である。
本明細書で「実用的連結」という用語は、当該連結を行なうために規定されるアルゴリズムにより、ゼロ以外の結果を得ることができる連結を意味する。
このような状況では、前記方法が、前記連結法を適用した結果、裁断する2つのパーツの裁断軌道が所定角度以上に屈折しないことを確認する工程をさらに含むと好ましい。
本発明はまた、上で規定される方法の、革から裁断されるパーツの裁断軌道の自動変更への用途を提供する。
本発明はまた、上で規定されるパーツの裁断軌道の自動変更方法の工程を実行する指令を含むコンピュータプログラムを提供する。
本発明はまた、上述のコンピュータプログラムの指令を含む、コンピュータ可読データ媒体を提供する。データ媒体は、プログラムを記憶可能ないかなる実体または装置であってもよい。たとえば媒体は、たとえばコンパクトディスク(CD)ROMまたは超小型回路ROM、またはフロッピーディスクやハードディスクなどの磁気記録手段といった読み出し専用メモリ(ROM)などの記憶手段からなることができる。
さらに、データ媒体は、電気または光ケーブル、無線またはその他手段により伝送可能な電気または光信号などの送信可能媒体であってもよい。本発明のプログラムは特に、インターネット型ネットワークからダウンロードすることができる。または、データ媒体が、同プログラムが組み込まれ、当該方法の実行または実行に使用されるのに適した集積回路であってもよい。
本発明のその他の特徴や利点は、実施形態を非限定的に図示している添付の図面を参照して行なう以下の説明により明らかとなる。
以下の説明では、パーツは革製品の製造用に革から切り抜かれる。ただし本発明は革以外の柔軟素材からパーツを裁断する場合にも適用可能である。
図1は、革から裁断される複数のパーツp−1、p−2、p−3…のレイアウトPの一例を示す。典型的には、レイアウトPは、不良がある場合はこれも含めた革のデジタル表現と、革から裁断される各パーツの輪郭のデジタル表現とからなるデジタルファイルである。パーツ(すなわちこれらのデジタル表現)は、革に不良がある場合は特にこれを計算に入れ、かつ素材のロスが最小限となるよう最適化されたレイアウトを用いて、革(すなわちこのデジタル表現)上に配置される。
このレイアウトPは、コンピュータワークステーションの一部を構成するデジタルソフトウェアにより、自動で、またはオペレータとのやりとりによって生成される。その後レイアウトPはパーツ裁断用プログラムに、すなわち、裁断台上の適所において革の所定の裁断軌道に沿ってカッターヘッドを移動させる指令に、変換される。
裁断する各パーツに係る裁断軌道は、互いに連結されてパーツの幾何学的輪郭を囲む多角形を形成する直線の裁断線分が連続したものと定義される。
レイアウトPを最適化すると、2つのパーツが非常に近接して位置する場合がある。図1に示すパーツp−2およびp−3が特にあてはまる。特に、図2に拡大して詳細を示すように、これらのパーツp−2およびp−3はそれぞれ、裁断軌道が非常に近接した各辺c−2、c−3を有する。裁断軌道はたとえば互いの離間距離が1mm未満の場合、「非常に近接している」と言う。
この状態では、1つ目のパーツ(たとえばパーツp−2)が切り抜かれた後、2つ目のパーツ(たとえばパーツp−3)を切り抜いている裁断具の刃が、第1パーツの切り抜き穴に近接しているためにこれに「吸い寄せられる」虞がある。この結果2つ目のパーツに、裁断パーツ品質を低下させる裁断不良が生じる。
この問題を避けるため、本発明の方法は、これらパーツの各辺c−2およびc−3に対応する裁断線分を変更して、これら2つの裁断線分について、ぴったり重なる2つの裁断軌道を生成することにより、2つのパーツp−2およびp−3の裁断軌道を自動変更する方法を提供する。したがって裁断具は2つのパーツp−2およびp−3の間の、まったく同じ軌道を2度通過する。
本発明の方法の第1工程は、レイアウトPにおける、素材から裁断される2つの異なるパーツに属し、互いの間の最大距離条件を満たす、すべての裁断線分対を自動で特定するものである。
この第1工程は、レイアウトの各パーツを最大距離分拡張し、レイアウトの他のパーツに交差させることにより、どのパーツが最大距離条件を満たすかを判定して行なう。
図3はレイアウトのうち2つのパーツp−iおよびp−jに対してこの第1工程を行なう一例を示す(図3A)。分かりやすいようにこの例ではこれらのパーツを円形の輪郭を有するものとして示す。言うまでもなく、以下に説明する拡張の原理は多角形の輪郭を有するパーツにも適用可能である。
第1サブ工程で、2つのパーツのうちの1つ(図3Bの例でパーツp−i)を、(たとえば1mmの)最大距離に対応する所定値d分拡張する。実際には、この拡張工程はパーツp−iの裁断線分により形成される多角形を拡張することに対応し、これにより第1拡張パーツp’−iが得られる。
第2サブ工程で、第1拡張パーツp’−iと第2パーツp−j(より正確には第2パーツに係る裁断線分)間の幾何学的共通部分を特定する(図3C)。本例では共通部分を円弧s−jで示している。
第3サブ工程で、今度は第2パーツ(図3Dの例ではパーツp−j)を所定値d分拡張して、第2拡張パーツp’−jを得る。
次いで第2拡張パーツp’−jと第1拡張パーツp−i間の幾何学的共通部分が特定される。図3の例ではこの共通部分が円弧s−iとなる。
最後に、最終サブ工程で、このようにして特定した2つの共通部分s−iおよびs−jを結合することにより、裁断される2つの異なるパーツp−iおよびp−jに属し、互いの間の最大距離条件dを満たす2つの裁断線分を得る。
互いの間の最大距離条件を満たす2つの裁断線分を特定する本方法のこの第1工程を、レイアウトPの全てのパーツpについて実行する。
本発明の方法の第2工程は、先に特定された2つの裁断線分が実際に対向位置にあることを自動で確認するものである。
特に、図4Aに示すように、本方法の第1工程中で用いたアルゴリズムが、レイアウト中で、それぞれの2つの裁断線分c−iおよびc−jの離間距離が所定の最大距離未満である2つのパーツp−iおよびp−jを特定する場合が起こり得る。図4Aから明らかな通り、これら2つの裁断線分c−iおよびc−jは対向位置にないため、これら裁断線分に共通の裁断軌道を決定することはできない。
同様に、図4Bに示すように、本方法の第1工程中で用いたアルゴリズムが、一方の裁断線分(特に裁断線分c−k)が他方より長いにもかかわらず、それぞれの2つの裁断線分c−kおよびc−lの離間距離が所定の最大距離未満である2つのパーツp−kおよびp−lを特定する場合が起こり得る。この状態では、2つの裁断線分に共通の裁断軌道を決定する工程が問題につながる虞がある。
このような失敗を防ぐため、本発明の方法の第2工程では、確実に共通裁断軌道を決定することができるよう、先に特定された裁断線分対に限定を加える。
この目的のために、特定された各裁断線分対について、本第2工程では、第1サブ工程として、各裁断線分を他方の裁断線分上に(この他方の裁断線分を含む直線上に)、対象となる裁断線分に対し直角の方向に投影する。
図5Aに、先に最大距離条件を満たすと確認された2つの裁断線分c−iおよびc−jで一例を示す。
裁断線分c−iの2つの終端c−i−1およびc−i−2を、裁断線分c−jが存在する直線上に直角に投影させる。これら投影部分は、裁断線分c−jが存在する直線と、終端c−i−1はA点、終端c−i−2はB点で交わる。これら交点は、(A点のように)裁断線分c−j上の場合もあるし、(B点のように)この裁断線分上にない場合もある。
同様に、裁断線分c−jの2つの終端c−j−1およびc−j−2を、裁断線分c−iが存在する直線上に直角に投影させる。これら投影部分は、裁断線分c−iが存在する直線と、終端c−j−1は(本例では裁断線分c−iから外れた)C点、終端c−j−2は(本例では裁断線分c−i上の)D点で交わる。
第2サブ工程で、各裁断線分を他方の裁断線分上に(この他方の裁断線分が存在する直線上に)、投影される裁断線分に対し直角の方向に投影する。
したがって図5Bの例では、裁断線分c−iの2つの終端c−i−1およびc−i−2を、裁断線分c−jが存在する線上に、裁断線分c−iに対して直角の方向に投影させる。これら投影部分は、E点(終端c−i−1)およびF点(終端c−i−2)で、裁断線分c−jが存在する直線と交わる。
同様に、裁断線分c−jの2つの終端c−j−1およびc−j−2を、裁断線分c−iが存在する線上に、裁断線分c−jに対して直角の方向に投影させる。これら投影部分は、G点(終端c−j−1)およびH点(終端c−j−2)で、裁断線分c−iが存在する直線と交わる。
最終サブ工程で、対向する2つの裁断線分部分を得るために、このようにして得られた投影部分を結合し、裁断線分外の部分を削除する。
図5Cに示す例では、このようにして結合することで、裁断線分c−i側が点c−i−1と点H、裁断線分c−j側が点Aとc−j−2とで規定される2つの裁断線分部分が得られる。これら2つの裁断線分部分は、対向位置にあると見なす。
本発明の方法の第3工程は、先に特定された2つの裁断線分間に別の裁断線分が存在しないことを確認するものである。本工程は、特定された裁断線分が確かにパーツの正しい側にある(すなわちパーツのその他部分が2つの裁断線分間に存在しない)ことを確実にするために行なう。
本第3工程は、裁断する2つのパーツ間の共通部分を算出することにより行なう。詳しくは、2つの特定された裁断線分間の区間がパーツと交差するかどうかを確認し、交差する場合は、これがパーツ間の重複区間であるかどうかを確認し、この裁断線分対が有効であるか否かを判定する。当然、2つの裁断線分間の区間がいずれのパーツとも交差しない、または、パーツがこの位置で重複する場合は、裁断線分対は有効であり本方法の次の工程に進む。
2つのパーツp−iおよびp−jについて本第3工程を実施する場合を図6A〜図6Dを参照して以下に説明する。
本例では、裁断する2つのパーツp−iおよびp−jが、それぞれの裁断線分c−iおよびc−jにおいて重複するものと見なす(この重複部分は0.1mm未満と非常に小さい)。
第1サブ工程で、2つのパーツ間の共通部分I1およびI2(本例では2つの共通部分、図6Aを参照)を算出する。第2サブ工程で、一対の裁断線分c−iおよびc−jからなる四辺形Q1を形成する(図6B参照)。第3サブ工程で、この四辺形Q1を2つのパーツp−iおよびp−jと交差させる(この結果多角形T1ができる。図6C参照)。
最後に、第4の最終サブ工程で、多角形T1と共通部分I1およびI2との間で減算を行なう(図6D)。この減算の結果(図6Dの例のように)空集合が得られる場合、2つの裁断線分c−iおよびc−j間には裁断軌道が存在しないと推定され、この裁断線分対はこの基準では有効と判定される。
裁断線分を特定し有効と判定すると、本発明の方法では、互いに隣接する裁断線分を結合し、(複数の隣接裁断線分からなる)裁断軌道を形成し、第4工程で、すべての裁断線分について共通の裁断軌道を算出する。
本工程の実施例を図7A〜図7Cを参照して以下に詳細に説明する。これらの図は、本方法の上述の工程中に同定、有効判定された2つの裁断軌道(それぞれが複数の隣接する裁断線分を結合してなる)1および2を示している。裁断軌道が1つの裁断線分のみからなる場合も同一の方法を用いるのは言うまでもない。
より正確には、本例では、裁断軌道1は3つの連結した裁断線分、すなわち線分10〜12からなり、裁断軌道2は2つの裁断線分20および21からなる。裁断線分10〜12は点A、B、C、およびDで規定される。同様に、裁断線分20および21は点E、F、およびGで規定される。
裁断軌道1、2それぞれを、裁断線分10〜12、20、および21それぞれの長さの比を保ったまま他方の裁断軌道上に投影する(図7B参照)。
したがって、裁断線分10は点Aが点Eに、点Bが点B’に裁断軌道2上に投影される(線分AB間の長さを軌道1の長さで割った値が線分EB’間の長さを軌道2の長さで割った値と等しい)。同様に、線分12は点Dが点Gに、点Cが点C’に裁断軌道2上に投影される(線分CD間の長さを軌道1の長さで割った値が線分C’G間の長さを軌道2の長さで割った値と等しい)。
さらに、裁断軌道2の裁断線分20は点Eが点Aに、点Fが点F’に裁断軌道1上に投影される(線分EF間の長さを軌道2の長さで割った値が線分AF’間の長さを軌道1の長さで割った値と等しい)。最後に、裁断線分21も点Fが点F’に、点Gが点Dに裁断軌道1上に投影される(線分FG間の長さを軌道2の長さで割った値が線分F’D間の長さを軌道1の長さで割った値と等しい)。
このようにして作成した線分AE、BB’、FF’、CC’、およびDGから、これら線分の両端から等距離に位置する点(すなわち線分AEの場合は点I、線分BB’の場合は点J、線分FF’の場合は点K、線分CC’の場合は点L、線分DGの場合は点M)からなる共通裁断軌道30を作成する。
本発明の方法の最後の工程は、裁断する2つのパーツのための変更済み裁断軌道を得るように、共通裁断軌道を裁断する2つのパーツの裁断軌道に連結するものである。
本連結工程は、裁断するパーツの輪郭をなるべくそのままの形状に保とうとするために行なう。状況次第で様々な連結方法が可能であり、図8にその実施例を示すように延長して連結したり、図9にその実施例を示すように直線で連結することができる。
図8に示す延長連結の例では、共通裁断軌道30とその終点Peを、連結先のパーツの輪郭32とともに示している。
裁断軌道を連結する先のパーツの輪郭32は複数の裁断線分からなる。点P1が共通裁断軌道30を算出するのに用いた輪郭32の終点とする場合、本例の輪郭32は、裁断線分P1P2、P2P3、P3P4などからなる。
延長連結する本工程で実行するアルゴリズムでは、点P1から輪郭32のそれぞれの裁断線分に沿って、累積曲線距離が本発明の方法の第1工程で規定された最大距離dの2倍を超えない点に至るまで走査する。「累積曲線距離」という用語は、点P1と、検討中の裁断線分との間の曲線距離、すなわち裁断線分P1P2、P2P3などの長さを検討中の裁断線分に至るまで足していった合計を指すのに用いている。
これら裁断線分P1P2、P2P3、P3P4などのそれぞれについて、延長連結工程では次のサブ工程を連続で行なう。
第1サブ工程で、線分と共通裁断軌道とが平行か否かを確認する。線分が共通裁断軌道と平行の場合、次の線分に進む。
第2サブ工程で、検討中の線分と共通裁断軌道と(またはそれぞれの延長線と)の間の交点を考慮する。この交点が、共通裁断軌道から最も遠い線分端を越える場合、次の線分に進む。
図8の例では、線分P1P2、P2P3、P3P4と共通裁断軌道20との交点をそれぞれI1、I2、およびI3で示す。本例では、点I1およびI3のみが上述の条件を満たしている(点I2は満たしていない)。
先のサブ工程の終わりで保持された第1線分について、第3サブ工程では、先に求めた交点と共通裁断軌道の終点Peとの間の距離を、本発明の方法の第1工程で規定された最大距離dに対応する所定の閾値と比較する。
交点と終点Pe間の距離が最大距離dより大きい場合、次の線分に進む。これに対して、交点と終点Pe間の距離が最大距離d以下となる線分が得られたら、この交点を、共通裁断軌道とパーツ輪郭との間の連結点として保持する。
さらに、輪郭を構成するすべての線分に沿って走査した後に上述の条件を満たす交点が見つからない場合は、延長連結は不適用となる。
図8に示す例では、線分P1P2と共通裁断軌道間の交点I1の、共通裁断軌道30の終点Peからの位置が、最大距離dより大きい。しかし、本例では、点Peと、線分P2P3と共通裁断軌道との交点I3との距離は距離dより小さいため、点I3が、共通裁断軌道とパーツ輪郭との間の連結点として保持、規定される。
図9を参照して、別のタイプの連結例、詳しくは、共通裁断軌道の直線連結法を以下で説明する。
同図は、共通裁断軌道30をその終点Peとともに示し、また、裁断軌道を連結する先である、線分P1P2、P2P3などからなるパーツの輪郭32も示している(P1は共通裁断軌道30の算出に用いた輪郭終点である)。
延長連結法と同様に、直線連結する本工程で実行するアルゴリズムでは、点P1から輪郭のそれぞれの裁断線分に沿って、累積曲線距離が本方法の第1工程で規定された最大距離dの2倍を超えない点に至るまで走査する。
さらに、本アルゴリズムでは、適用された連結部分が原因で、裁断する2つのパーツの裁断軌道が所定角度α(典型的には20°)を超える角度で屈折しないことを確認する。
これら線分P1P2、P2P3などのそれぞれについて、直線連結工程では次のサブ工程を連続で行なう。
第1サブ工程では、検討中の線分の、共通裁断軌道と線分PeI間の屈折角度が角度α未満となるような点集合Iを算出する。この目的のため、点Peを通り、共通裁断軌道30とそれぞれ+α、−αの角度をなす2本の直線Δを算出する(図9ではこの条件を満たす直線Δを1本のみ示す)。上述の条件を満たす点は、2本の直線Δ間に存在する、検討中の線分の点である。
第2サブ工程では、検討中の線分の、線分PeIと検討中の線分との間の屈折角度が角度α未満となるような点集合Iを算出する。この目的のために、この角度が絶対値でαと一致する唯一の点を算出する。上述の条件を満たす点は、輪郭の方向にこの点を越えて存在する、検討中の線分の点である。
最後に、第3サブ工程で、先のサブ工程で得た2集合を交差させて、両方の条件を同時に満たす点集合を見つける。本工程に属する点はいずれも、共通裁断軌道とパーツの輪郭との間の連結点をなすことができ、このうち選択されるのは輪郭方向における最初の点である。
輪郭を構成する線分に沿って走査した後に上述の条件を満たす交点が見つからない場合は、直線連結法は不適用となる。
詳述したこれらとは別の種類の連結法も想定可能である。たとえば、共通裁断軌道を短縮しつつ直線連結を行なうことができる。この種の連結法は、共通裁断軌道の終端がパーツの輪郭に対し非常に鋭い角度にあるときにとりわけ適用される。このような状況では、上述のいずれのタイプの連結法も用いることができない。短縮しながら連結するアルゴリズムは直線連結法と同様であるが、共通裁断軌道の終点(点Pe)から始める代わりに、パーツの輪郭により形成される鋭角の終点を固定点として用いて、上述の方法で輪郭の各裁断線分を走査していく。
2つの共通裁断軌道を連結する際、これらがパーツの角付近で終わっている場合、これら2つの共通裁断軌道を互いの交点まで延長することができる(共通裁断軌道を延長して別の共通裁断軌道と連結する)。
2つの共通裁断軌道が平行(またはほぼ平行)の場合、上述の連結法は適用されず、代わりに、共通裁断軌道を別の共通裁断軌道と直線連結することができる。このタイプの連結では、共通裁断軌道のうちの一方の終端を固定点とし、他方の共通裁断軌道の線分を走査する(パーツの角部が切り落とされるのを防ぐため、固定点は、共通裁断軌道上の、パーツに最も近い点として選択される)。
複数種類の連結法が可能な場合は、これら連結法に優先順位をつけることが重要である。上述の連結法では、優先順位は以下の通りである。第1に共通裁断軌道の延長による連結、必要であれば共通裁断軌道の直線連結、また、必要であれば共通裁断軌道の短縮による連結、さらに必要であれば共通裁断軌道の短縮とともに直線連結、さらに必要であれば共通裁断軌道の別の共通裁断軌道との延長連結、最後に、必要であれば、共通裁断軌道の別の共通裁断軌道との直線連結を適用する。
Claims (11)
- 多角形を形成する裁断線分の連続により規定される、各パーツに係る所定の裁断軌道に沿って裁断具を自動で移動させることにより柔軟素材から裁断されるパーツ(p−1、p−2、…)の、前記裁断軌道を自動で変更する方法であって、
前記素材中で、裁断する2つの異なるパーツ(p−i、p−j)に属し、互いの間の最大距離条件(d)を満たす2つの裁断線分(c−i、c−j)を特定する工程と、
前記裁断線分を互いの上に直角に投影させ合うことにより、前記先に特定された2つの裁断線分が対向位置にあることを確認する工程と、
前記裁断する2つのパーツ間の共通部分を算出することにより、前記先に特定された2つの裁断線分間に別の裁断線分が存在しないことを確認する工程と、
前記先に特定された2つの裁断線分の共通裁断軌道(30)を算出する工程と、
前記裁断する2つのパーツの変更済み裁断軌道を得るように、前記共通裁断軌道を前記裁断する2つのパーツの裁断軌道に連結する工程と、を連続して備える方法。 - 前記2つの裁断線分を特定する工程が、裁断する各パーツについて、
第1拡張多角形を得るために、前記パーツの前記裁断線分により形成される前記多角形を所定値分拡張する工程と、
前記第1拡張多角形と別のパーツの裁断線分により形成される多角形との共通部分を特定する工程と、
第2拡張多角形を得るために、前記別のパーツの前記裁断線分により形成される前記多角形を前記所定値分拡張する工程と、
前記第2拡張多角形と前記パーツの前記裁断線分により形成される前記多角形との共通部分を特定する工程と、
裁断する2つの異なるパーツに属し、互いの間の最大距離条件を満たす裁断線分を得るために、共通部分を結合する工程と、を連続して備える請求項1に記載の方法。 - 前記先に特定された裁断線分が対向位置にあることを確認する工程が、
前記裁断線分をそれぞれ互いの上に直角に投影させ合う工程と、
各裁断線分を他方の裁断線分上に、投影された裁断線分に対し直角の方向に投影する工程と、
互いに対向する2つの裁断線分部分を得るために、この方法で得られた投影部分を結合する工程と、からなる請求項1または2に記載の方法。 - 前記2つの裁断線分間に別の裁断線分が存在しないことを確認する工程が、
前記2つのパーツ間の共通部分を算出する工程と、
前記2つの裁断線分により形成される幾何学的四角形を形成する工程と、
前記形成した四角形と前記裁断する2つのパーツとを交差させる工程と、
前記裁断する2つのパーツ間の重複部分を、前記形成した四角形から減算する工程と、を連続して備える請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の方法。 - 前記重複部分の減算により空集合が得られる場合、前記2つの裁断線分間に裁断軌道が存在しないことを表示する工程をさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記2つの裁断線分の共通裁断軌道を算出する工程が、
各裁断線分の長さ比率を保ったまま各裁断線分を他方の裁断線分上に投影する工程と、
前記裁断線分の前記投影部分の終端から、等距離に位置する点を連結することにより共通裁断軌道を生成する工程と、からなる請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の方法。 - 前記共通裁断軌道を前記裁断する2つのパーツの裁断軌道に連結する工程が、前記共通裁断軌道の延長による連結法、前記共通裁断軌道の直線連結法、前記共通裁断軌道を短縮する連結法、前記共通裁断軌道を短縮する直線連結法、前記共通裁断軌道を別の共通裁断軌道と延長連結する連結法、前記共通裁断軌道を別の共通裁断軌道と直線連結する連結法を、実用的連結が得られるまで順次適用する工程を備える、請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の方法。
- 前記連結法を適用した結果、裁断する2つのパーツの前記裁断軌道が所定角度以上に屈折しないことを確認する工程をさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 請求項1〜8のうちいずれか一項に記載の方法の、革から裁断されるパーツの裁断軌道を自動で変更することへの使用。
- 請求項1〜8のうちいずれか一項に記載の、パーツの裁断軌道変更方法の工程を実行するための指令を含むコンピュータプログラム。
- 請求項1〜8のうちいずれか一項に記載の、パーツの裁断軌道変更方法の工程を実行するための指令を含むコンピュータプログラムを記憶した、コンピュータにより可読なデータ媒体。
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