(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫製テーブル上で被縫製物を保持する被縫製物保持手段と、該被縫製物保持手段をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ移動させるＸ方向移動手段及びＹ方向移動手段と、縫製データに従ってＸ方向移動手段及びＹ方向移動手段を駆動制御して被縫製物を所定の縫目位置に移動させる位置制御手段と、縫目毎に、縫製データからＸ方向の目標移動量とＹ方向の目標移動量とをそれぞれ求める手段と、を備えたＸＹ方向自動送り縫ミシンにおいて、
縫目毎に、前記Ｘ方向の目標移動量と、Ｘ方向移動手段の機械的性能に制約される縫製速度との関係からＸ方向の縫製速度を求める手段と、
縫目毎に、前記Ｙ方向の目標移動量と、Ｙ方向移動手段の機械的性能に制約される縫製速度との関係からＹ方向の縫製速度を求める手段と、
該当する１針毎の縫目に関して求められた前記Ｘ方向の縫製速度とＹ方向の縫製速度のうちの遅い方を選択して、該縫目に対する実際の縫製速度として設定する縫製速度設定手段を備えていることを特徴とするＸＹ方向自動送り縫ミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＸＹ方向自動送り縫ミシン、特に被縫製物をＸＹ方向に送りながら、縫製パターンデータに従って自動縫製するサイクルミシン等のＸＹ方向自動送り縫ミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５にその外観の概略を示すような、いわゆるサイクルミシンが知られている。このミシンでは、図６に示すような、ヒンジ１２を支点として開閉可能な上下両プレートからなるカセット（被縫製物保持装置）１０で、図７に示すように縫製対象の布Ｃを挟み込んで保持した後、該カセット１０をミシンヘッド１４の針落位置１６に対して所定位置に位置決めし、その後縫製データに従ってカセット１０を、縫製テーブルのＸ方向、Ｙ方向に位置制御しながら移動させ、該カセット１０に縫製パターンに準じて形成されている溝１８に沿って布Ｃを縫製し、所定の縫製パターンを形成することが行われている。
【０００３】
上記ミシンでは、布Ｃを挟んだカセット１０の位置決め固定が、チャックベース２０によって行われるようになっている。即ち、カセット１０の取手部分に形成されている１対のチャック２２を、図８に示すようにチャックベース２０に該チャック２２に対応して形成されている２つの爪部２４の内側に配置した後、一方の爪部２４をエアシリンダ２６でチャック２２の方向に引き付けて、両チャック２２と両爪部２４とをそれぞれ係合させることにより、上記カセット１０をミシンに対して所定位置に正確にセットできるようになっている。
【０００４】
上記のようにチャックベース２０にセットされたカセット１０は、Ｘ移動ベース２８によりＸ方向に、又、Ｙ移動ベース３０によりＹ方向にそれぞれ進退動可能になっている。
【０００５】
即ち、このチャックベース２０は、図９（カセット１０は省略）に示すように、Ｘ移動ベース２８を構成するタイミングベルト３２の一部に固定され、該タイミングベルド３２は両端に配設されているギヤにより張架されているため、一方のギヤに図示しないパルスモータにより回転を与えることにより、Ｘ方向に正確に移動するようになっている。
【０００６】
又、上記タイミングベルト３２が設置されているＸ移動ベース２８は、図５のＸ方向の左右両端近傍に配設された、Ｙ移動ベース３０を構成する左右１対のラックピニオン機構（図示せず）により、その一方のピニオン（小歯車）に、図示しないパルスモータにより回転力を与えることにより、Ｙ方向に正確に移動可能になっており、それに伴なって上記チャックベース２０もＹ方向に移動するようになっている。
【０００７】
上記従来のサイクルミシンでは、予め入力されている縫製パターンを座標データとして、例えばフロッピディスク等の記憶媒体に格納しておき、この縫製データに基づいてその縫製動作が行われるが、その際の縫製速度は、縫製データから縫目長さ（被縫製物の移動量）を算出し、その縫目長さに基づいて決定している。
【０００８】
即ち、縫製データが、（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）という構造の針落位置の座標として記憶媒体に格納されているとすると、縫目長さＰｎは、次の（１）式で算出される。
【０００９】
Ｐｎ＝｛（Ｘ２−Ｘ１）２  ＋（Ｙ２−Ｙ１）２  ｝１／２        …（１）
【００１０】
そして、このように算出される縫目長さには、例えば図１０に示すような縫目長さ範囲毎に、縫製速度に制限が設けられ、今仮に縫目長さＰｎ＝３ｍｍであったとすると、縫製速度は１８００ｓｐｍ  （ｓｔｉｔｃｈ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）と一元的に決定されていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のサイクルミシンでは、被縫製物である布Ｃを挟持したカセット１０をＸ方向に移動させるには、該カセット１０が装着されたチャックベース２０をＸ移動ベース２８のタイミングベルト３２により移動させるだけでよいに対し、該カセット１０をＹ方向に移動させるためには、チャックベース２０が固定されているタイミングベルト３２を含むＸ移動ベース２８全体を移動させなければならないことから、Ｘ方向よりＹ方向の移動に負荷がかかるため、布の送り能力に方向による差があるにも拘らず、上述の如く、縫製パターンデータから計算で求まる縫目長さから一元的に縫製速度を決定していたため、布の送り性能を十分に発揮させていないという問題があった。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、布の送り性能を十分に発揮させることができるＸＹ方向自動送り縫ミシンを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、縫製テーブル上で被縫製物を保持する被縫製物保持手段と、該被縫製物保持手段をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ移動させるＸ方向移動手段及びＹ方向移動手段と、縫製データに従ってＸ方向移動手段及びＹ方向移動手段を駆動制御して被縫製物を所定の縫目位置に移動させる位置制御手段と、縫目毎に、縫製データからＸ方向の目標移動量とＹ方向の目標移動量とをそれぞれ求める手段と、を備えたＸＹ方向自動送り縫ミシンにおいて、縫目毎に、前記Ｘ方向の目標移動量と、Ｘ方向移動手段の機械的性能に制約される縫製速度との関係からＸ方向の縫製速度を求める手段と、縫目毎に、前記Ｙ方向の目標移動量と、Ｙ方向移動手段の機械的性能に制約される縫製速度との関係からＹ方向の縫製速度を求める手段と、該当する１針毎の縫目に関して求められた前記Ｘ方向の縫製速度とＹ方向の縫製速度のうちの遅い方を選択して、該縫目に対する実際の縫製速度として設定する縫製速度設定手段を備えたことにより、前記課題を解決したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明においては、縫目毎に、縫製データからＸ方向及びＹ方向それぞれの目標移動量を求めると共に、該目標移動量に基づいて各方向についてそれぞれ縫製速度を求め、その両縫製速度のうちの小さい方を選択し、それを該当する縫目に対する目標縫製速度として設定するようにしたので、Ｘ及びＹの各方向について、それぞれの方向に対する移動性能に応じて設定される最大の縫製速度を決定できると共に、その両速度から小さい方を実際の縫製速度として選択し、設定することから、針落迄に目標の縫目を針落位置に確実に移動させることができる。
【００１５】
従って、ミシンが有するＸ方向、Ｙ方向の各送り機構の機械的性能から見た縫製速度の最適化が図れることから、縫製条件によりＸ方向、Ｙ方向それぞれに対する移動性能を１００％発揮させた上で、正確な縫製パターンに従った縫製を行うことが可能となり、又、縫製速度が向上することから、生産性の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
以下、図面を参照して、より具体的な実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る一実施形態のサイクルミシン（ＸＹ方向自動送り縫ミシン）が備えている速度設定手段の概略構成を示すブロック図である。本実施形態のサイクルミシンは、以下に詳述する速度設定手段以外の基本的構成、機能は、前記図５を用いて説明したものと実質的に同一である。
【００１８】
本実施形態のサイクルミシンが備えている速度設定手段１は、ミシン全体の駆動制御を行うための主制御装置を構成するＣＰＵ（中央演算処理装置）２と、予め縫目模様を形成する複数の針落位置（ＸＮ、ＹＮ）を表わす座標データが格納されている、例えばＲＯＭ、フロッピディスクドライブ等からなる外部記憶装置３と、後に詳述するＸＹ両方向に関する縫製速度の決定、選択等の演算処理を行う演算部４とを備えている。
【００１９】
上記速度設定手段１で、後述する処理を経て選択された小さい方の縫製速度は、Ｉ／Ｏポート５を介して、モータドライバ６に目標縫製速度として入力され、該モータドライバ６はその入力信号に基づいて主軸モータ７を目標縫製速度になるように制御する。
【００２０】
上記演算部４は、ＲＯＭや外部記憶装置に格納されたソフトウェアで構成することができる。又、この演算部４は、Ｘ方向及びＹ方向それぞれについて、機械的性能で制約される縫目長さと縫製速度との関係を表わす、図２、図３に示すデータテーブルを有している。
【００２１】
図２のＹ方向データテーブルは、前記図１０に示した従来のものと同一であるが、図３に示したＸ方向のデータは前記図５を用いて説明したように、Ｘ方向への移動は、カセット１０とチャックベース２０を移動させるだけですむため軽く、それ故Ｙ方向に比較して高速動作が可能であることから、縫目長さが長く設定されている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用を、図４のフローチャートに従って説明する。
【００２３】
まず、外部記憶装置３からの針落位置の座標値からなる縫製データ（ＸＮ，ＹＮ）を順次読み込み（ステップＳ１）、目標の縫目についてＸ方向、Ｙ方向それぞれの送り量Ｘｐ  、Ｙｐ  を算出する（ステップＳ２）。
【００２４】
次いで、算出されたＹ方向の縫目長さＹｐ  を元に、図２のテーブルから移動方向の縫製速度ＹＳを決定し（ステップＳ３）、同様にＸ方向の縫目長さＸｐ  を元に、図３のテーブルからＸ方向の縫製速度ＸＳを決定する（ステップＳ４）。
【００２５】
その後、決定された上記両方向の各縫製速度ＸＳとＹＳを比較し（ステップＳ５）、遅い方を実際の縫製速度として選択し（ステップＳ６）、それを目標縫製速度としてＩ／Ｏポート５に出力する（ステップＳ７）。以上のステップＳ１〜Ｓ７でルーチンは終了するが、縫製データがある限り、以上のルーチンを繰り返す。
【００２６】
上記の処理により、ＣＰＵ２からＩ／Ｏポート５に出力された目標縫製速度データは、モータドライバ６に読み込まれ、主軸を目標の縫製速度に対応する速度で回転するように主軸モータ７を駆動制御する。
【００２７】
ここで、本発明の効果をより明確にするために、従来の場合と比較して説明する。従来の制御装置では、前述した如く、前記（１）式で算出される縫目長さから一元的に縫製速度を決定してしまい、機構等によるＸ方向、Ｙ方向の送り速度の差を考慮した制御をしていないため、Ｘ方向、Ｙ方向の負荷が異なり、前記図２、図３に示したようにＸ軸、Ｙ軸の送り性能に差がある場合でも従来は、片軸のみの送り（例えば、Ｘ軸３ｍｍ、Ｙ軸０ｍｍの場合）でも縫製速度は縫目長さが３ｍｍなので、前記図１０の縫目長さ−縫製速度テーブルの内容に従って縫製速度が１８００ｓｐｍ  と決定されていた。
【００２８】
これに対して、本実施形態によれば、本来、機構上の性能としてはＸ方向の送り量が３ｍｍであれば、図４のテーブルから２０００ｓｐｍ  であるので、この速度で縫製することが可能となる。従って、従来はＸ方向、Ｙ方向の送り性能を、性能が劣る側の軸方向の性能で制限していたが、本実施形態によれば、本来持っている性能を１００％発揮させることが可能となる。
【００２９】
又、前記図５に示したミシンで使用するカセットは、例えばＹ方向長さが２４０ｍｍ、Ｘ方向長さが９００ｍｍのように、通常Ｘ方向が長いため、同方向への移動を速くできることは、機構上も合理的な縫製動作が可能である。
【００３０】
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００３１】
例えば、縫製速度の決定に使用する縫製速度データテーブルは、前記図２、図３に示したものに限定されず、又、テーブルではなく、変換関数を用いて演算で求めるようにしてもよい。
【００３２】
又、ミシンの具体的構成も前記実施形態に示したサイクルミシンに限定されず、Ｘ方向、Ｙ方向のそれぞれに被縫製物を送りながら縫製を行うものであれば任意のミシンであってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、布の送り性能を十分に発揮させた縫製を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のサイクルミシンが備えている縫製速度設定手段の概略構成を示すブロック図
【図２】上記縫製速度設定手段が有するＹ方向の縫い目長さ−縫製速度の関係を示す図表
【図３】上記縫製速度設定手段が有するＸ方向の縫い目長さ−縫製速度の関係を示す図表
【図４】実施形態の作用を示すフローチャート
【図５】サイクルミシンの外観を示す概略斜示図
【図６】サイクルミシンに被縫製物をセットするためのカセットを示す斜示図
【図７】上記カセットで被縫製物を挟持した状態を示す斜示図
【図８】カセットと、それを位置決め固定するチャックベースとの関係を示す説明図
【図９】チャックベースとタイミングベルトの関係を示す説明図
【図１０】従来の縫製速度設定に用いられている縫い長さ−縫製速度の関係を示す図表
【符号の説明】
１…速度設定手段
２…ＣＰＵ
３…外部記憶装置
４…演算部
５…Ｉ／Ｏポート
６…モータドライバ
７…主軸モータ
１０…カセット
１２…ヒンジ
１４…ミシンヘッド
１６…針落位置
１８…溝
２０…チャックベース
２２…チャック
２４…爪部
２６…エアシリンダ
２８…Ｘ移動ベース
３０…Ｙ移動ベース
３２…タイミングベルト
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003618407.tif 000010
【図１０】
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