(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被縫製物を着脱自在に保持可能なカセットと、
このカセットに設けられたホルダー部と、
Ｘ−Ｙ方向に移動可能なキャリッジに設けられた係合部受けと、
前記ホルダー部に、前記キャリッジの係合部受けと係合可能に設けられた係合部と、
前記係合部受けをテーブルに平行な面内で移動させることにより、該係合部受けと前記係合部との係合・開放を可能として前記キャリッジにホルダー部を保持・開放可能にする手段と、
前記ホルダー部をテーブルに向かって押圧する押圧手段と、
を具備した被縫製物保持装置において、
前記ホルダー部が、前記カセットの端部に突設されているとともに、
前記係合部受けは、前記テーブルに平行なＸ方向に直線的な力を作用させて前記ホルダー部を横方向から保持開放可能にチャッキングするように構成され、
前記押圧手段は、前記ホルダー部を前記テーブルに向かって直線的に直接押圧して前記カセットの全体を前記テーブル上に圧着するまで下降させて升を組んだ状態とするように前記キャリッジまたは前記ホルダーに設けられていることを特徴とする被縫製物保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被縫製物保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば電子サイクルミシン等にあっては、縫製データに基づき被縫製物をミシン針に対して相対的に移動させて形状縫いを行わせる被縫製物移動装置が備えられており、この被縫製物移動装置には、Ｘ−Ｙ方向に移動するキャリッジに対し、被縫製物を保持するカセットを保持・開放可能とする手段が備えられている。
【０００３】
この手段は、例えばカセット側に設けられた一対の爪に対し、キャリッジ側に設けられた一対の爪受けの少なくとも一方を、テーブルに平行な面内で移動させることにより、カセット側、キャリッジ側の爪、爪受け同士の係合・開放を可能とし、種々の大きさのカセットをキャリッジに保持・開放可能としたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記手段にあっては、以下の問題点がある。
すなわち、カセットはキャリッジに対して、テーブルに平行な方向に働く力（横方向の力）により保持されており、上下方向に関しては、爪と爪受けの滑り摩擦力のみで止まっている、すなわちカセットに対してはテーブル側に向かう力が何ら作用しておらず、しかもテーブル面には若干の凹凸が存在するので、カセットは実際にはテーブル上に浮いた状態となり、従って被縫製物移動装置によりカセットが間欠駆動すると、当該カセットが上下に微振動し、騒音が発生すると共に縫製が奇麗になされないといった問題がある。また、当該カセットが上下に微振動することから、移動スピードの高速化を図れないといった問題もある。
【０００５】
ここで、特開平４−２４０７９号公報に、被縫製物を保持する保持枠をテーブル上面側に押圧する手段を有する被縫製物保持装置の提案がなされている。この手段は、例えばソレノイド等の往復直線運動を、直線−回動運動変換機構により回動運動に変換し、補助クランプ部材を回動させて、上部布保持枠の中間部上面を押えることにより、保持枠に被縫製物を確実に保持するといったものであり、この手段を用いれば、目的は異なるが、結果的に保持枠をテーブルに押し付けることになるので、当該保持枠の微振動を減少することが可能とも考えられる。
【０００６】
しかしながら、上記特開平４−２４０７９号公報記載の装置においては、以下の問題がある。
すなわち、直線−回動運動変換機構、補助クランプ部材等が必要となるので、部品点数が多くなり、構造が複雑になるといった問題がある。
【０００７】
また、目的の観点から、上部布保持枠の中間部上面を押圧する構成となっているので、カセット全体をテーブルに押圧できず、カセットの上下の微振動を完全に解消することができないといった問題もある。
【０００８】
そこで本発明は、簡易な構成で、カセット全体をテーブルに押圧してカセットの上下の微振動をなくし、騒音の解消及び高速化を可能とすると共に、縫製を奇麗になすことを可能とする被縫製物保持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、カセット全体をテーブルに押圧することにより、間欠運動のオーバーシュートを軽減し、送り精度の向上を可能とする被縫製物保持装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明にかかる被縫製物保持装置は、被縫製物を着脱自在に保持可能なカセットと、このカセットに設けられたホルダー部と、Ｘ−Ｙ方向に移動可能なキャリッジに設けられた係合部受けと、前記ホルダー部に、前記キャリッジの係合部受けと係合可能に設けられた係合部と、前記係合部受けをテーブルに平行な面内で移動させることにより、該係合部受けと前記係合部との係合・開放を可能として前記キャリッジにホルダー部を保持・開放可能にする手段と、前記ホルダー部をテーブルに向かって押圧する押圧手段と、を具備した被縫製物保持装置において、前記ホルダー部が前記カセットの端部に突設されているとともに、前記係合部受けは、前記テーブルに平行なＸ方向に直線的な力を作用させて前記ホルダー部を横方向から保持開放可能にチャッキングするように構成され、前記押圧手段は、前記ホルダー部を前記テーブルに向かって直線的に直接押圧して前記カセットの全体を前記テーブル上に圧着するまで下降させて升を組んだ状態とするように前記キャリッジまたは前記ホルダーに設けられている。
【００１２】
【作用】
このような本願発明にかかる被縫製物保持装置によれば、キャリッジにより片持ち支持されたカセットのホルダー部をテーブルに向かって押圧すると、カセットは恰も升を組んだ状態となって全体がテーブルに押圧されるようになる。また、押圧手段により直接ホルダー部をテーブルに向かって押圧しているので、直線−回動運動変換機構、補助クランプ部材等が不要になる。また、カセット全体をテーブルに押圧するとキャリッジはテーブルより反力を受け、この反力により間欠運動のオーバーシュートが軽減される。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
先ず、図４乃至図６を参照しながら、本発明の一実施例を示す被縫製物保持装置を適用した被縫製物移動装置及びこの被縫製物移動装置を有する電子サイクルミシンについて、以下説明する。
【００１４】
この電子サイクルミシンは、縫製データに基づき被縫製物を移動させて形状縫いを行わしめる後述の被縫製物保持装置を備えている。
【００１５】
図４において、符号１は機台としてのテーブルを示しており、このテーブル１上にはミシン本体２が装置され、その図示前端には釜（不図示）と共に縫目形成手段を構成する針３が設けられている。
【００１６】
ミシン本体２の前方においてテーブル１上の図示左右両端には、略断面コの字状をなす支持体４，５（図が煩雑になるのを避けるために点線で示されている）が前後方向（Ｙ方向；一方向）に平行に延びるようにしてそれぞれ固定配置されており（テーブル１に対する固定部分は図示後端部のみで片持ち支持状態）、これらの内側面には固定ラック６，７がＹ方向に平行に延びるようにしてそれぞれ取り付けられている。
【００１７】
ミシン本体２の前方には、上記固定ラック６，７に直交する方向（Ｘ方向）に平行に延びるようにして連結軸５０が配設されている。この連結軸５０は軸中央部分にて２つに分割されており、これら分割された連結軸１４，１３は、ジョイント機構部としての例えば固定軸継手（リジット式カップリング）１５により互いに連結された状態となっている。連結軸１４，１３の各端部（左右端）には歯車８，９がそれぞれ固定されており、これら歯車８，９は上記固定ラック６，７にそれぞれ噛合した状態となっている。従って、たとえ左右の固定ラック６，７に歯面のずれが生じても、上記リジット式カップリング１５により、固定ラック６，７と歯車８，９の噛合調整を容易に行い得るようになっている。また、該リジット式カップリング１５により連結軸１４，１３を連結しているので、その回転伝達力は例えば撓み軸継手（オルダムカップリング）等に比して強くなっている。
【００１８】
上記連結軸５０のさらに前方には、Ｙ移動フレーム１２がＸ方向に延在している。このＹ移動フレーム１２の図示左右端には、図４、図６に示されるように、上方に突出する突部１２ａ，１２ｂが設けられており（図４においては図が煩雑になるのを避けるために突部１２ａは省略され突部１２ｂは点線で示されている）、これら突部１２ａ，１２ｂには、上記連結軸１４，１３が回転自在に支持されている。
【００１９】
突部１２ａ，１２ｂにおける連結軸１４，１３に対する支持点よりさらに上方には、カムフォロワー（回転支持体）１０，１１の軸部分が固定され（図４、図６参照）、その回転体部分が上記固定ラック６，７の上面に当接するようにしてそれぞれ配設されている。すなわち、当該カムフォロワー１０，１１と歯車８，９とで固定ラック６，７をそれぞれ挟み込み、固定ラック６，７と歯車８，９との噛合が各々確実になされるようになっている。
【００２０】
連結軸１３の端部には第１の螺子歯車（スパイラルギア）１６が固定されており、この第１の螺子歯車１６は、連結軸回転駆動手段５１により回転が付与されるようになっている。この連結軸回転駆動手段５１は、テーブル１上に固定されたＹ軸駆動モータ２１と、このＹ軸駆動モータ２１の出力軸に固定された歯車２２に噛合する減速歯車２３と、この減速歯車２３を端部に有すると共にテーブル１上に両軸端が回転自在に支承され且つ両軸端以外の部分にスプラインが形成されたＹ軸駆動軸１７と、このＹ軸駆動軸１７のスプラインに嵌合しＹ軸駆動軸１７と共に回転すると共にＹ軸駆動軸１７に対して摺動自在な外筒部１７ａと、図５に示されるように、この外筒部１７ａにキー固定され上記第１の螺子歯車１６に噛合する第２の螺子歯車１８と、この第２の螺子歯車１８を前後方向から挟み込みＹ移動フレーム１２の突部１２ｂに回転可能に支持されたカラー１９，２０と、から構成されている。
【００２１】
Ｙ移動フレーム１２の下面には、図５に示されるように、長手方向（Ｘ方向）に沿ってガイドレール２４が固定されている。このガイドレール２４及びＹ移動フレーム１２のさらに前方には、断面コの字状部分の両側板（図５における上下板）５２ａ，５２ｂにて該ガイドレール２４及びＹ移動フレーム１２を上下方向から包囲するようなキャリッジ（トップテーブルとも称す）としてのＸ移動フレーム５２が配設されており、このＸ移動フレーム５２の下側側板５２ｂ上には、上記ガイドレール２４に対して摺動自在に支持されるスライドユニット２５が固定されている。
【００２２】
Ｘ移動フレーム５２の上側側板５２ａ上には、タイミングベルト２８の一部が固定されており、このタイミングベルト２８は図４左側の駆動スプロケット２９及び図４右側の従動スプロケット３０に掛け渡されている。この従動スプロケット３０は、Ｙ移動フレーム１２上に形成された突部１２ｃに回転自在に支持されており、該タイミングベルト２８に適正張力を付与できるように、突部１２ｃのＸ方向に例えば長孔等により移動可能に支持されている。
【００２３】
駆動スプロケット２９は、図４に示されるように、タイミングベルト回転駆動手段５３により回転が付与されるようになっている。このタイミングベルト回転駆動手段５３は、テーブル１上に固定されたＸ軸駆動モータ３６と、このＸ軸駆動モータ３６の出力軸に固定された歯車３５に噛合する減速歯車３４と、この減速歯車３４を端部に有すると共にテーブル１上に両軸端が回転自在に支承され且つ両軸端以外の部分にスプラインが形成されたＸ軸駆動軸３１と、このＸ軸駆動軸３１のスプラインに嵌合しＸ軸駆動軸３１と共に回転すると共にＸ軸駆動軸３１に対して摺動自在な外筒部３１ａと、この外筒部３１ａにキー固定された上記駆動スプロケット２９と、図６に示されるように、この駆動スプロケット２９を前後方向から挟み込みＹ移動フレーム１２の突部１２ａに回転可能に支持されたカラー３２，３３と、から構成されている。
【００２４】
次に、本発明の特徴をなす被縫製物保持装置の構成について以下説明する。
上記Ｘ移動フレーム５２の下側側板５２ｂ下にはキャリッジを構成する着脱装置２７が固定されている。この着脱装置２７の長手方向（Ｘ方向）端部には、図１乃至図３に示されるように、係合部受けとしての一対の鉤状の爪受け２７ｂ，２７ｃが、テーブル１に平行な面内において該鉤同士が互いに背を向けるようにして離間配置されている。一方の爪受け２７ｂは着脱装置２７に固定されており、他方の爪受け２７ｃは着脱装置２７に固定されたチャックシリンダ２７ａによりＸ方向に移動可能となっている。
【００２５】
着脱装置２７の前方側（図示手前側）端部には、一対のブラケット２７ｄ，２７ｅが互いに離間して立設されており、このブラケット２７ｄ，２７ｅの手前側面にはホルダー部押圧手段としての一対のエアーシリンダ２７ｆ，２７ｇの本体部分がそれぞれ固着されている。該エアーシリンダ２７ｆ，２７ｇのピストン先端には衝撃吸収部材としての、例えばゴム材２７ｈ，２７ｉがそれぞれ取り付けられており、カセット装着時に、エアーシリンダ２７ｆ，２７ｇのピストン先端部（実際にはゴム材２７ｈ，２７ｉ）と後述のホルダー部２６ａの上面とが対向するように位置関係の設定がなされている。
【００２６】
一方、被縫製物を挟み込んだり落とし込むことにより該被縫製物を着脱自在に保持するカセット２６のその図示前方端部には、ホルダー部２６ａが、Ｘ方向に沿って長く且つ上方に向かって突設されており、このホルダー部２６ａの両端部には、上記爪受け２７ｂ，２７ｃに合致する形状の係合部としての一対の鉤状の爪２６ｂ，２６ｃが、該鉤同士が互いに向き合うようにして離間固定されている。
【００２７】
なお、図４及び図５においては、図が煩雑となるのを避けるために、エアーシリンダ２７ｆ，２７ｇ、ブラケット２７ｄ，２７ｅ等は描かれていない。
【００２８】
次に、このように構成された被縫製物保持装置及び被縫製物移動装置の動作について、以下説明する。
先ず、種々の大きさのカセットを着脱装置２７に装着することになるので、当初はチャックシリンダ２７ａにより爪受け２７ｃを引っ込めておく。次いで、カセット２６を手前側から後方に向かって押し込んで爪２６ｂが爪受け２７ｂに引っ掛かるようにセットし、次いで、チャックシリンダ２７ａを駆動して爪受け２７ｃを突出させて爪２６ｃと爪受け２７ｃとを係合状態とし、ホルダー部２６ａ（カセット２６）を着脱装置２７に保持させる。すなわち、爪２６ｂ，２６ｃに対してテーブル１に平行なＸ方向に直線的な力を作用させて（横方向からチャッキングして）、ホルダー部２６ａを着脱装置２７に保持させる。
【００２９】
この時、ホルダー部２６ａ上面とエアーシリンダ２７ｆ，２７ｇのピストン先端部は対向状態にある。従って、エアーシリンダ２７ｆ，２７ｇを駆動して、ピストンを下降させると、ゴム材２７ｈ，２７ｉがホルダー部２６ａ上面に当接するが、爪２６ｂ，２６ｃと爪受け２７ｂ，２７ｃとは上下方向に関しては滑り摩擦力のみで止まっているので、カセット２６全体がテーブル１上に圧着するまで下降する。
【００３０】
因に、この時の１箇所当たりのシリンダ力は、本実施例においては、８〜１０ｋｇとなっている。また、エアーシリンダ２７ｆ，２７ｇのピストン先端部には、ホルダー部２６ａとの当接時や後述の移動装置による移動時に衝撃が加わるが、本実施例においては、ピストン先端部にゴム材２７ｈ，２７ｉを設けているので、この衝撃の吸収がなされるようになっている。
【００３１】
そして、所定の縫製パターンに対応する縫製プログラムに基づき、Ｙ軸駆動モータ２１、Ｘ軸駆動モータ３６に駆動信号が入力されると、これらＹ軸駆動モータ２１、Ｘ軸駆動モータ３６が回転を始める。そして、Ｙ軸駆動モータ２１が回転すると、歯車２２、減速歯車２３を介してＹ軸駆動軸１７及び第２の螺子歯車１８が回転し、この第２の螺子歯車１８の回転に伴い第１の螺子歯車１６及び連結軸１４，１３が回転して、歯車８，９が固定ラック６，７との噛合によりＹ方向に移動し、連結軸１３，１４もＹ方向に移動する。この移動と共に外筒部１７ａ、第２の螺子歯車１８、カラー１９，２０は回転しながらＹ方向に移動し、これらの移動に伴ってＹ移動フレーム１２がＹ方向に移動する。この時、Ｘ軸駆動軸３１に関しては、Ｙ移動フレーム１２のＹ方向への移動に伴って外筒部３１ａ、駆動スプロケット２９、カラー３２，３３がＸ軸駆動軸３１上を摺動しながらＹ方向に移動する。そして、該Ｙ移動フレーム１２の移動に伴ってＸ移動フレーム５２、着脱装置２７、カセット２６がＹ方向に移動するようになっている。
【００３２】
また、Ｘ軸駆動モータ３６が駆動すると、歯車３５、減速歯車３４を介してＸ軸駆動軸３１及び駆動スプロケット２９が回転し、この駆動スプロケット２９及び従動スプロケット３０の回転に伴い、タイミングベルト２８がＸ方向に移動すると共にスライドユニット２５がガイドレール２４に対してＸ方向に摺動し、Ｘ移動フレーム５２、着脱装置２７、カセット２６がＸ方向に移動するようになっている。
【００３３】
すなわち、カセット２６は、全体がテーブル１に対して押圧されながらＸ，Ｙ方向の所定位置にスムーズに移動できるようになっている。さらに、本実施例においては、テーブル１上に、例えば厚み０．１２５ｍｍのポリエステルフィルムよりなる針板補助シートを敷設しているので、カセット２６はテーブル１上を極めてスムーズに移動できるようになっている。
【００３４】
このように、本実施例においては、被縫製物を着脱自在に保持可能なカセット２６と、このカセット２６の端部に突設されたホルダー部２６ａと、Ｘ−Ｙ方向に移動可能なキャリッジ５２，２７に設けられ、且つホルダー部２６ａに、テーブル１に平行なＸ方向に直線的な力を作用させることにより、該ホルダー部２６ａを保持・開放可能とする手段２７ａ（２６ｂ，２６ｃ，２７ｂ，２７ｃ）と、ホルダー部２６ａをテーブル１に向かって押圧する手段２７ｆ，２７ｇと、を具備するようにしたので、キャリッジ５２，２７により片持ち支持されたカセット２６のホルダー部２６ａがテーブル１に向かって押圧され、カセット２６は恰も升を組んだ状態となって全体がテーブルに押圧されるようになり、カセット２６移動時の上下の微振動がなくなって、騒音の解消及び高速化が可能となっていると共に、縫製を奇麗に行うことが可能となっている。
【００３５】
また、押圧手段により直接ホルダー部２６ａをテーブル１に向かって押圧しているので、特開平４−２４０７９号公報記載の装置のような直線−回動運動変換機構、補助クランプ部材等が不要になっており、部品点数を減少することが可能となっていると共に、構成を簡易とすることが可能となっている。
【００３６】
また、カセット２６全体をテーブル１に押圧しているので、キャリッジ５２，２７はテーブル１より反力を受けることになり、この反力により間欠運動のオーバーシュートを軽減できるようになっており、送り精度を向上することが可能となっている。
【００３７】
なお、図４に示される支持体４，５の図示手前側はテーブル１に支持されておらず、フリーとなっているので、この部位にシリンダをそれぞれ配設して該シリンダによりテーブル１をそれぞれ押圧するようにし、支持体４，５を両端支持の状態とすれば、被縫製物移動装置の駆動系の振動を低減でき、上記実施例の効果をさらに高めることが可能である。
【００３８】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例えば、上記実施例においては、針板補助シートをポリエステルフィルムとしているが、これに限定されるものではなく、例えば滑りやすく且つ耐久性のあるものであれば、他のものであっても構わない。
【００３９】
また、上記実施例においては、キャリッジ側にエアーシリンダ２７ｆ，２７ｇを設けてホルダー部２６ａをテーブル１に向かって押圧するようにしているが、該エアーシリンダ２７ｆ，２７ｇをホルダー部２６ａに設けると共に、このエアーシリンダ２７ｆ，２７ｇのピストン先端部が駆動時に当接可能な受け板をキャリッジ側に設け、ホルダー部２６ａをテーブル１に向かって押圧するようにすることも可能である。
【００４０】
また、エアーシリンダ２７ｆ，２７ｇの個数も２個に限定されるものではなく、さらにエアーシリンダに代えてスプリングやソレノイド等を用いることも可能である。また、エアーシリンダ２７ｆ，２７ｇのピストン先端のゴム材２７ｈ，２７ｉに代えて、強化プラスチックとして例えばポリカーボネート等を用いれば、耐久性を向上することが可能となる。
【００４１】
また、テーブル１上に一部が露出する回転自在なコロや球を設けたり、カセット２６の下面に回転自在なコロや球を設け、カセット２６をテーブル１上にて滑りやすくするようにしても良い。
【００４２】
さらにまた、本発明の被縫製物保持装置は、上記実施例の被縫製物移動装置にだけ適用されるものではなく、他の構成の被縫製物移動装置に対しても適用可能であり、勿論電子サイクルミシン以外のミシンに対しても適用できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように、本願発明にかかる被縫製物保持装置によれば、被縫製物を着脱自在に保持可能なカセットと、このカセットの端部に突設されたホルダー部と、Ｘ−Ｙ方向に移動可能なキャリッジに設けられ、且つ前記ホルダー部に、テーブルに平行なＸ方向に直線的な力を作用させることにより、該ホルダー部を保持・開放可能とする手段と、前記ホルダー部をテーブルに向かって押圧する手段と、を具備したので、キャリッジにより片持ち支持されたカセットのホルダー部がテーブルに向かって押圧され、カセットは恰も升を組んだ状態となって全体がテーブルに押圧されるようになり、カセット移動時の上下の微振動がなくなって、騒音の解消及び高速化が可能となると共に、縫製を奇麗に行うことが可能となる。
【００４４】
また、押圧手段により直接ホルダー部をテーブルに向かって押圧しているので、特開平４−２４０７９号公報記載の装置のような直線−回動運動変換機構、補助クランプ部材等が不要になり、部品点数を減少することが可能となると共に、構成を簡易とすることが可能となる。
【００４５】
また、カセット全体をテーブルに押圧しているので、キャリッジはテーブルより反力を受けることになり、この反力により間欠運動のオーバーシュートを軽減でき、送り精度を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す被縫製物保持装置のカセット装着前の状態を表した斜視図である。
【図２】同上被縫製物保持装置のカセット装着後の状態を表した平面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】同上被縫製物保持装置を適用した被縫製物移動装置を有する電子サイクルミシンの斜視図である。
【図５】同上被縫製物移動装置をＡ−Ａ方向から見た一部断面側面図である。
【図６】同上被縫製物移動装置をＢ−Ｂ方向から見た一部断面平面図である。
【符号の説明】
２６  カセット
２６ａ  ホルダー部
２６ｂ，２６ｃ  係合部
２７，５２  キャリッジ
２７ａ  ホルダー部保持・開放手段
２７ｂ，２７ｃ  係合部受け
２７ｆ，２７ｇ  ホルダー部押圧手段
【図１】
0003647900.tif 000002
【図２】
0003647900.tif 000003
【図３】
0003647900.tif 000004
【図４】
0003647900.tif 000005
【図５】
0003647900.tif 000006
【図６】
0003647900.tif 000007