(57)【要約】【課題】  布厚の誤検出の影響を抑制する。【解決手段】  針板上の被縫製物の布厚検出手段３０と、検出厚さを記憶する記憶手段９１〜９３と、記憶された検出厚さを平均化処理する算出手段８２と、平均布厚とその次に検出された布厚とを比較して、その差が所定の許容範囲内かを判定する判定手段８２と、許容範囲内とされた検出厚さに基づいて、被縫製物に対して縫製に関わる作業を行う作業手段の動作制御を行う動作制御手段８０とを備えている。【選択図】図６
2006149620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針板上の被縫製物の厚さを検出する布厚検出手段と、
前記布厚検出手段による検出厚さを順次記憶する記憶手段と、
複数の前記記憶された検出厚さを平均化処理する算出手段と、
平均化により求められた被縫製物の厚さと、その次に前記布厚検出手段により検出された厚さとを比較して、その差が所定の許容範囲内かを判定する判定手段と、
前記判定手段により許容範囲内とされた検出厚さに基づいて、前記被縫製物に対して縫製に関わる作業を行う作業手段の動作制御を行う動作制御手段とを備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記作業手段は、縫い込まれる縫い糸の糸長を縫い目ごとに被縫製物の厚さに応じて確保する糸緩め部材を前記被縫製物から接離させる糸緩め機構であって、
前記動作制御手段は、前記糸緩め機構に対して、前記平均化により求められた被縫製物の厚さに基づいて前記被縫製物に対する糸緩め部材の接離距離を調整する動作制御を行うことを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記判定手段による許容範囲内かを判定するための値を設定入力する設定手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のミシン。
【請求項４】
前記判定手段による許容範囲内ではないとの判定が所定回数行われたときに異常状態を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のミシン。
【請求項５】
前記算出手段は、複数の検出厚さについて、新しいものから順に重くなる重み付けを行った上で平均化処理することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被縫製物の布厚を検出しながら縫製を行うミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のミシンにあっては、針板上の被縫製物を上方から押圧する布押さえをその支持棒の下端部に揺動可能に支持させ、当該布押さえの近傍にポテンショメータを設けると共に当該ポテンショメータの検出部を布押さえと連結することで、布押さえの姿勢変化量を検出し、その検出量から被縫製物の布厚変化を検出していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１６１７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のミシンにあっては、ポテンショメータにより被縫製物の厚さが一回検出されると、布厚を反映して制御すべき構成に対して、一回の制御で検出布厚値に基づく制御が行われており、ノイズその他の誤検出が生じた場合でも、そのまま反映されて制御が行われ得るという不都合があった。
本発明は、布厚の誤検出の影響を低減することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の発明は、針板上の被縫製物の厚さを検出する布厚検出手段と、布厚検出手段による検出厚さを順次記憶する記憶手段と、複数の記憶された検出厚さを平均化処理する算出手段と、平均化により求められた被縫製物の厚さと、その次に布厚検出手段により検出された厚さとを比較して、その差が所定の許容範囲内かを判定する判定手段と、判定手段により許容範囲内とされた検出厚さに基づいて、被縫製物に対して縫製に関わる作業を行う作業手段の動作制御を行う動作制御手段とを備える。
【０００５】
上記構成では、布厚検出手段により被縫製物の厚さ検出が行われると、順次それらの検出結果が記憶手段に記憶される。そして、それら検出された複数の布厚値が算出手段により平均化され、その次に検出された布厚値と比較される。その結果、差が許容範囲内にあるか否かが判定され、許容範囲内である場合に限り、検出された布厚値が制御に採用される。
なお、被縫製物の厚さを検出するタイミングは、縫い針の上下動周期に同期させても良いが特にこれに限定されず、別個の周期或いは周期ではない別のタイミングで行っても良い。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、作業手段は、縫い込まれる縫い糸の糸長を縫い目ごとに被縫製物の厚さに応じて確保する糸緩め部材を被縫製物から接離させる糸緩め機構であって、動作制御手段は、糸緩め機構に対して、平均化により求められた被縫製物の厚さに基づいて被縫製物に対する糸緩め部材の接離距離を調整する動作制御を行う、という構成を採っている。
上記構成では、許容範囲内である検出布厚値が糸緩め機構の制御に採用される。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、判定手段による許容範囲内かを判定するための値を設定入力する設定手段を備える、という構成を採っている。
上記構成では、設定手段により、複数の検出布厚値の平均値と新たな検出布厚値との差の許容範囲を任意に設定することができる。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明と同様の構成を備えると共に、判定手段による許容範囲内ではないとの判定が所定回数行われたときに異常状態を報知する報知手段を備える、という構成を採っている。
上記構成において、許容範囲内ではないとの判定回数に限定はなく、予め適宜設定することが望ましい。また、許容範囲内ではないとの判定は連続的に行われた場合であることが望ましいが、断続的であって蓄積回数が許容値を超えた場合に報知を行っても良い。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明と同様の構成を備えると共に、算出手段は、複数の検出厚さについて、新しいものから順に重くなる重み付けを行った上で平均化処理する、という構成を採っている。
上記構成では、算出手段が複数の検出厚さについて、新しいものから順に重くなる重み付けを行った上で平均値を求めるので、直近の布厚の傾向から逸脱しているか否かの判定がより精細に行われる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明は、それまでの複数の検出布厚値の平均値の差が許容範囲内となる場合に限り新たな検出布厚値を制御の対象とするため、誤検出によるそれまでの傾向から逸脱した検出値を制御に採用されることを回避することができるため、被縫製物の本来の厚さに応じた縫製ができ、縫い品質の向上を図ることが可能となる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、糸緩め機構は被縫製物の厚さに追従させるべき要請が大きく、これに対して制御の基準となる布厚の誤検出を低減するので、さらなる縫い品質の向上を図ることが可能となる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、設定手段により、複数の検出布厚値の平均値と新たな検出布厚値との差の許容範囲を任意に設定することができることから、理論的に適正な許容範囲だけに限らず、具体的、実際的な許容範囲をも設定することが可能となり、さらなる縫い品質の向上を図ることが可能となる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、判定手段による許容範囲内ではないとの判定が所定回数行われたときに異常状態を報知する報知手段を備えているので、誤検出の影響の低減に限られず、誤検出の原因となる異常の発生をミシンユーザーに報知することが可能となる。
【００１４】
請求項５記載の発明では、算出手段が複数の検出厚さについて、新しいものから順に重くなる重み付けを行った上で平均値を求めるので、直近の布厚の傾向から逸脱しているか否かの判定をより精細且つ適正に行うことができ、さらなる縫い品質の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態の全体構成）
本発明の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１は本実施形態たるミシン１０の正面図、図２はミシン１０の要部構成を示す斜視図である。
ここで、後述する縫い針１１が上下動を行う方向をＺ軸方向（上下方向）とし、これと直交する一の方向（被縫製物の送り方向）をＸ軸方向（前後方向）とし、Ｘ軸方向とＺ軸方向の両方に直交する方向をＹ軸方向（左右方向）と定義する。また、ミシン１０において、ミシンベッド部２１の上側に設けられた針板１３はＸ−Ｙ平面に平行に配設されているものとする。
【００１６】
本実施形態たるミシン１０は、被縫製物たる布地に対して厚手の材料、例えばパット等を縫い付けるミシンであって、通常よりも厚物縫いに適した構成となっている。以下の説明において、単に「被縫製物」という場合には、布地とパットを重ねた状態の物を示すものとする。
ミシン１０は、テーブル１の上面に載置され、そのほぼ全体の構成を支持格納する本体フレーム２０と、縫い針１１を保持すると共に本体フレーム２０に上下動可能に支持された針棒と、ミシンモータ６１の駆動により針棒を上下動させる上下動機構と、針板１３に載置された被縫製物をＸ軸方向に沿って送る送り機構と、針板１３上の被縫製物を上方から押圧して押さえる布押さえ１２と、針板１３上の被縫製物の厚さを検出する布厚検出手段３０と、布厚検出手段３０により検出された検出厚さに応じて縫い糸の糸緩めを行う作業手段としての糸緩め機構４０と、上記各構成に対して動作制御を行う動作制御手段８０とを備えている。
【００１７】
（本体フレーム）
本体フレーム２０は、その一端部の上面に針板１３を備えたミシンベッド部２１と、ミシンベッド部２１の他端部側から立設された縦胴部２２と、縦胴部２２の上端からミシンベッド部２１と同じ方向に延出されたミシンアーム部２３とを備え、全体的には略コ字状に形成されている。
【００１８】
（縫い針）
上記縫い針１１は、本体フレームに支持された図示しない針棒を介して上下動機構によりＺ軸方向に沿って往復駆動する。縫い針１１はその先端近傍に図示しない上糸が通されており、Ｚ軸方向の往復動作により針板１３の上面の被縫製物を貫通して針板１３の下側まで上糸を送り、図示しない釜の繰る下糸に絡げて縫製を行う。
【００１９】
（上下動機構）
図示しない上下動機構は、本体フレームに固定され、針棒の上下端部をそれぞれ滑動可能に支持する上下のメタル軸受けと、ミシンアーム部２３内でＹ軸方向に沿って回転可能に配設されたミシン主軸と、ミシン主軸を回転駆動するミシンモータ６１と、このミシン主軸の端部に固定装備された回転錘と、回転錘の回転中心から偏心した部位と針棒とを連結するクランクロッドとを備えている。
そして、ミシン主軸及び回転錘がミシンモータ６１により回転駆動されると、クランクロッドは針棒に対して回転駆動力を上下動駆動力に変換して伝達し、上下方向に往復駆動させることが可能となっている。
【００２０】
（布押さえ）
図３は布押さえ１２の周囲の構成を示す拡大斜視図である。布押さえ１２は、四角い枠状で内側は上下に貫通している。そして、縫い針は布押さえ１２の内側で針落ちを行い、布押さえ１２の内側で縫製を行うようになっている。また、糸緩め部材４１も、布押さえ１２の枠内でＹ軸方向に移動を行う。
布押さえ１２は、ミシンアーム部２３の先端部の下部においてＺ軸方向に沿って移動可能に支持された布押さえ支持棒１４の下端部に保持されており、この布押さえ支持棒１４は押さえ用モータ６２により上下動を行うようになっている。
つまり、動作制御手段８０が、縫製時において布厚検出手段３０により検出された布厚に応じて押さえ用モータ６２を制御して布押さえ１２の高さ調節を行い、適正な高さから布押さえが行われるようになっている。
【００２１】
（送り機構）
図示しない送り機構は、針板１３の下方にあって針板上面に出没する送り歯と、送り歯をＸ軸方向に沿った送り方向に移動させる伝達機構とを有している。かかる伝達機構は、ミシンモータ６１の駆動により、送り歯を針板１３の上面に出現させながらＸ軸方向の一定方向（正送り方向）に縫いピッチ分移動させる。また、伝達機構の送り動作は、縫い針１１の上下動と同期して周期的に行われる。これにより、送り機構は、針板１３上の被縫製物を縫いピッチ単位で送るようになっている
【００２２】
（布厚検出手段）
布厚検出手段３０は、布押さえ１２の近傍においてその先端部が針板１３上の被縫製物に上方から接する検出アーム３１と、検出アーム３１の揺動角度を検出する角度検出手段であるポテンショメータ３２とを備えている。当該ポテンショメータ３２は、ミシンアーム部２３の先端下部に配置されている。
【００２３】
ポテンショメータ３２は、回転可能な検出軸を備えており、当該検出軸が本体フレーム２０の内側で支持されている。かかるポテンショメータ３２は、検出軸に生じた回転角度に応じた信号を動作制御手段８０に出力する機能を備えると共に、当該検出軸により検出アーム３１の基端部を軸支している。
検出アーム３１は、その基端部がポテンショメータ３２の検出軸に支持され、その先端部が検出軸と直交する方向であって斜め下方に向かって垂下されている。かかる検出アーム３１の先端部は、針板１３上面における布押さえ１２のＹ軸方向に隣接した位置に着地しており、縫製時には針板１３の上面にセットされた被縫製物の上に当接する配置となっている。従って、縫製時には被縫製物の厚さに応じて検出アーム３１は回動せしめられ、基端部側のポテンショメータ３２の検出軸は厚さに応じた回転角度分だけ動作制御手段８０に信号出力を行う。そして、動作制御手段８０では、検出回転角度と既知である検出アーム３１の長さから被縫製物の厚さを算出するようになっている。
【００２４】
（糸緩め機構）
糸緩め機構４０は、縫い針１１の上下動経路を横切ることで被縫製物に縫い込まれる縫い糸に一時的に絡んで糸緩めを行う糸緩め部材４１と、布押さえ支持棒１４に対して回動と上下動とを可能に支持された糸緩め部材４１の保持体４２と、保持体４２を介してＺ軸方向を軸として糸緩め部材４１を回動させる左右駆動機構４４と、保持体４２を介してＺ軸方向に沿って糸緩め部材４１を移動させる上下駆動機構５１とを備えている。
【００２５】
上記保持体４２は、布押さえ支持棒１４の下端部近傍であって布押さえ１２よりも幾分上側に配置されている。この保持体４２は貫通穴が形成され、当該貫通穴に布押さえ支持棒１４を挿通させることで当該布押さえ支持棒１４に沿って移動が可能であり、布押さえ支持棒１４を中心とする回動が可能となっている。
【００２６】
糸緩め部材４１は、その基端部が保持体４２に固定装備されており、当該基端部から布押さえ支持棒１４と直交する方向に向かって一旦延設されると共に途中からＵターンを全く逆方向に向かってその先端部が延設されている。さらに、糸緩め部材４１は、折り返し部分を境にその先端側部分４１ｂと基端側部分４１ａとが互いに平行ではあるが、互いにＹ軸方向とＺ軸方向についてずれるように配置されている。
前述したように、保持体４２は布押さえ支持棒１４を中心に回動可能に支持されているため、糸緩め部材４１も同様に支持棒１４を中心に回動を行う。そして、糸緩め部材４１はその回動により、縫い針１１の上下動経路を通過するように配置されている。
なお、糸緩め部材４１は、左右駆動機構４４により、縫い針１１の上下動経路を横切る一定の角度範囲で往復回動が行われるが、糸緩め部材４１がおおむねＸ軸方向に沿った状態（少なくともＹ軸方向よりもＸ軸方向に沿った状態となる範囲）を維持する角度範囲で往復回動が行われる。
【００２７】
左右動機構４４は、糸緩め部材４１の回動の駆動源となる左右駆動モータ４５と、左右駆動モータ４５の出力軸の基端部が連結された駆動アーム４６と、図示しない支持部材により本体フレーム２０に回動可能に支持された支軸４７と、支軸４７の上端部に固定装備された入力アーム４８と、支軸４７の下端部に固定装備された出力アーム４９と、入力アーム４８の回動端部と駆動アーム４６の回動端部とを連結する連結リンク体５０とを備えている。
【００２８】
上記左右駆動モータ４５は、その出力軸がＺ軸方向に沿うように本体フレーム２０に固定装備されている。そして、駆動アーム４６は駆動モータ４５の出力軸に対して直交する方向に延設されている。
支軸４７は、Ｚ軸方向に平行となるように本体フレーム２０に支持されている。そして、入力アーム４８と出力アーム４９とは、支軸４７の上端部と下端部とにおいてそれぞれ支軸４７と直交する方向に延設されている。さらに、駆動アーム４６と入力アーム４８とは各々の回動端部が連結リンク体５０により連結されているため、左右駆動モータ４５の駆動により、各アーム４６，４８とリンク体５０を介して支軸４７及び出力アーム４９を回動させることができるようになっている。
【００２９】
出力アーム４９は、その延設された回動端部が二叉に分離された形状に形成されており、保持体４２から上方に突出した係合突起４３が内側に入り込んだ状態で係合するようにになっている。この係合突起４３は、保持体４２の貫通穴に挿通された布押さえ支持棒１４と平行となるように保持体４２に突設されており、貫通穴を挟んで糸緩め部材４１とは逆側の端部に設けられている。かかる配置により、出力アーム４９が左右駆動モータ４５の駆動により揺動を行うと、係合突起４３を介して保持体４２及び糸緩め部材４１が布押さえ支持棒１４を軸として回動し、さらには、糸緩め部材４１の先端側部分４１ｂをＹ軸方向に沿って移動させることが可能となっている。
【００３０】
上下動機構５１は、糸緩め部材４１の上下動の駆動源となる上下駆動モータ５２と、上下駆動モータ５２の出力軸の基端部が連結された駆動アーム５３と、図示しない支持部材により本体フレーム２０に一端部が回動可能に支持された作用リンク体５４と、作用リンク体５４の長手方向中間位置と駆動アーム５３の回動端部とを連結する連結リンク体５５とを備えている。
【００３１】
上記上下駆動モータ５２は、その出力軸がＹ軸方向に沿うように本体フレーム２０に固定装備されている。そして、駆動アーム５３は駆動モータ５２の出力軸に対して直交する方向に延設されている。さらに、駆動アーム５３の回動端部には連結リンク体５５の一端部が連結されているので、上下駆動モータ５２の駆動により駆動アーム５３が回動を行うと、連結リンク体５５を長手方向に沿って往動させることができる。
【００３２】
作用リンク体５４は、前述したようにその一端部が図示しない支持部材により本体フレーム２０に軸支されている。そして、作用リンク体５４の他端部には、その長手方向に直交する方向に突出したボス状の突起５６が設けられている。前述した保持体４２の側面には糸緩め部材４１が延設されている方向（略Ｘ軸方向）と平行に溝部５７が形成されており、突起５６が溝部５７の内側に挿入された状態で作用リンク体５４と保持体４２との係合が図られている。さらに、作用リンク体５４の長手方向中間位置には連結リンク体５５が連結されているので、上下駆動モータ５２が駆動を行うと、駆動アーム５３及び連結リンク体５５を介して作用リンク体５４をその一端部を中心として回動させることができ、その結果、作用リンク体５５の他端部において突起５６を介して支持体４２及び糸緩め部材４１を布押さえ支持棒１４に沿わせて上下動させることができる。
【００３３】
図４は、糸緩め機構４０の作用を説明するための動作説明図である。これに基づいて、糸緩め動作の説明を行う。図４（Ａ）〜（Ｇ）は、糸緩め部材４１の先端側部分４１ｂをＺ軸方向上側から見た状態を示しており、各部の下から上に向かって被縫製物が送られるものとする。縫製開始当初は、第一の針落ち位置ａ１に対して、糸緩め部材４１の先端側部分４１ｂは左方に位置している（図４（Ａ））。次いで、縫い針１１が上死点近傍に上昇してから糸緩め部材４１の先端側部分４１ｂが右方に揺動すると、第一の針落ち位置ａ１から縫い針１１に渡っている縫い糸が糸緩め部材４１に押しのけられて糸経路が迂回された状態となる。さらに、その状態から第二の針落ち位置ａ２に針落ちが行われると、第一の針落ち位置ａ１から先端側部分４１ｂを跨いだ状態で第二の針落ち位置ａ２に縫い糸が渡った状態となる（図４（Ｂ））。これにより、縫い糸は大きく迂回されてその分だけ弛められた状態となる。さらに、その弛め量は、糸緩め部材４１のＹ軸方向に沿って揺動ストロークと糸緩め部材４１の布地からの高さに対応して大きくなることになる。
その後、縫い針１１の二往復の上下動に対して糸緩め部材４１は左右に一往復する、という比率で、片側方向に移動するたびに、縫い目一針ごとに糸緩め動作が実行される（図４（Ｃ）〜（Ｇ））。そして、糸緩め部材４１の先端側部分４１ｂは、布送り方向下流側となる端部が自由端となっているので、布送り動作に従って、各針落ち位置ａ１〜ａ７ごとの縫い目ごとに糸緩め部材４１の先端側部分４１ｂに引っかかっていた縫い糸の三角形のループは、先端側部分から脱落する。その結果、縫い糸のループ状態は、被縫製物の弾性的な復帰力で解消され、二つの被縫製物がふくらみを維持して縫い合わされた状態となる。
【００３４】
（ミシンの制御系）
図５はミシン１０の制御系を示すブロック図である。これにより、ミシン１０の制御系について説明する。
ミシン１０の動作制御手段８０は、操作パネル１５の制御を行うパネル制御用マイコン８１と、ミシン１０に装備された各種構成の制御を行うメイン制御用マイコン８２と、ミシンモータ６１の制御を行う主軸制御用マイコン８３とを有しており、各マイコンはシリアル通信やその他の信号の送受が可能に連絡されている。
また、各マイコン８１〜８３は、ミシン１０の後述する各種機能，動作を実行させる制御プログラム，制御データ又は各種縫製データが書き込まれているＲＯＭと、制御プログラムと制御データとに従って各マイコンの制御対象の動作を制御するＣＰＵと、ＣＰＵの処理に関する各種データをワークエリアに格納するＲＡＭとを備えている。
【００３５】
パネル制御用マイコン８１には、操作パネル１５が接続されている。この操作パネル１５は、所定の文字又は画像情報を表示する液晶表示手段１６とその表示画面上に設けられたパネル入力スイッチ１７とを備える入出力装置である。かかる液晶表示手段１６にはパネル制御用マイコン８１の制御に従い種々の縫製情報や各種設定ボタン等が表示され、パネル入力スイッチ１７は各種のスイッチやボタンの表示に対する入力操作を感知し、接触操作による入力指示位置の座標情報をパネル制御用マイコン８１に出力する。パネル制御用マイコン８１は、表示エリアにおける位置データを記憶しており、パネル入力スイッチ１７で感知された入力位置と表示の位置データとを照らし合わせて、表示中の各種のスイッチやボタンの入力が行われたかを認識することができる。
また、パネル制御用マイコン８１は、メイン制御用マイコン８２や主軸制御用マイコン８３との通信により、各種の表示に要するデータの受信を行う一方で、各構成の制御に要する入力内容のデータを送信する。
【００３６】
主軸制御用マイコン８３は、テーブル１の下部に設けられたペダルスイッチ６３，ミシンモータ６１，糸切りソレノイド６４と接続されている。ペダルスイッチ６３は、一定方向に踏み込むことで、その踏量に応じたミシンモータ６１の回転速度を指示入力することができると共に、逆方向に踏み込むことで糸切りの指示入力を行うことができる。
ミシンモータ６１はいわゆるサーボモータであり、出力軸の現在の回転角度を検出するための信号を主軸制御用マイコン８３に出力するエンコーダを備えると共に、制御信号に応じた回転速度或いは回転角度で駆動が行われる。
かかるミシンモータ６１に対して、主軸制御用マイコン８３は、ペダルスイッチ６３の踏量に応じて、エンコーダの出力を参照しながらミシンモータ６１が適正な回転速度となるように制御を行う。また、エンコーダの出力はパネル制御用マイコン８１及びメイン制御用マイコン８２にも出力されている。
糸切りソレノイド６４は、図示しない糸切りを行うためのメスの駆動源であり、主軸制御用マイコン８３は、ペダルスイッチ６３の逆踏みを検出すると、糸切りソレノイド６４に対して所定の糸切り動作を行うように駆動制御を行う。
【００３７】
メイン制御用マイコン８２は、糸緩め機構４０の左右駆動モータ４５，上下駆動モータ５２，布厚検出手段３０のポテンショメータ３２、布押さえ１２の押さえ用モータ６２，布押さえ１２の高さ検出を行う押さえ高さセンサ６８，押さえ用モータ６２の原点位置を求める押さえ上位置原点センサ６５，上下駆動モータ５２の原点位置を求める糸緩め上位置原点センサ６６，左右駆動モータ４５の左右両側の許容範囲位置を求める糸緩め左右範囲検出センサ６７とに接続されている。
かかる構成により、メイン制御用マイコン８３は、各センサ６５，６６，６７の出力から各モータ６２，５２，４５の原点位置を求め認識する。また、左右駆動モータ４５については、糸緩め左右範囲検出センサ６７の出力から糸緩め部材４１の左右（Ｙ軸方向）への揺動における限界位置をそれぞれ求め認識することができる。
【００３８】
また、メイン制御用マイコン８２は、所定のプログラムを実行することにより、ポテンショメータ３２の検出出力から針板１３上の被縫製物の厚さを算出し、押さえ高さセンサ６８により布押さえ１２の高さを求めて、被縫製物の厚さに応じて適正な高さとなるように押さえ用モータ６２を駆動して、布押さえ１２の高さ調節を行う処理を行う。
さらに、メイン制御用マイコン８２は、所定のプログラムを実行することにより、ポテンショメータ３２の検出出力から算出した針板１３上の被縫製物の厚さに基づいて、上下駆動モータ５２を駆動して、糸緩め動作の際の糸緩め量を適正な値となるように調整する処理を行う。
また、メイン制御用マイコン８２は、所定のプログラムを実行することにより、ミシンモータ６１の回転角度の検出信号を主軸制御用マイコン８３から受信して、所定のタイミングで左右駆動モータ４５を駆動させる制御を行う。
【００３９】
さらに、メイン制御用マイコン８２による布厚検出処理について詳説する。図６はメイン制御用マイコン８２による布厚検出処理を説明するための概念図である。
図６に示す線図の部分は、ミシンモータ６１のエンコーダ出力に基づく回転角度と縫製時の縫い針１１の高さ変化との関係を示している。
【００４０】
図示のように、メイン制御用マイコン８２は、所定の処理プログラムにより、エンコーダ出力からミシンモータ６１の角度検出を行い、予め設定された所定の角度（例えば針上死点を0度としたときに180度）が検出されるたびに布厚検出手段３０のポテンショメータ３２から布厚を算出する処理を行う。
さらに、メイン制御用マイコン８２は、所定の処理プログラムにより、順番に取得された三つの布厚データから平均値を算出し、記憶する算出手段としての処理を行う。
さらに、メイン制御用マイコン８２は、所定の処理プログラムにより、布厚データの平均値を算出した後に新たに布厚検出手段３０のポテンショメータ３２から被縫製物の布厚の検出が行われると、算出された平均値と検出布厚値とを比較して、その差が予め設定された許容値の範囲内であれば、検出された布厚値に応じて糸緩め機構４０の各モータ４５，５２の駆動量を制御する処理を行う。
【００４１】
即ち、メイン制御用マイコン８２は、順番に取得布厚データを記憶するための記憶手段としての検出格納バッファ９１〜９３を有しており、取得された順番で各バッファ９１〜９３に検出厚さデータを格納する処理を行う。バッファは三つで、四番目以降に取得されたデータは、古いデータが入っているバッファから順番に上書する。三つの検出格納バッファ９１〜９３に格納された布厚データに基づく値は、メイン制御用マイコン８２により、平均化され、平均布厚データとして平均格納バッファ９４に格納される処理が行われる。
さらに、メイン制御用マイコン８２は、所定の処理プログラムにより、縫製開始から四番目以降に検出された布厚値については、前回までの検出で平均格納バッファ９４に格納されたデータに基づく平均布厚値を基準として予め定められた上下の許容誤差の範囲内かを判定し、範囲内である場合に限り最も古いデータが格納されたいずれかの検出格納バッファ９１〜９３に対して布厚データの更新を行う判定手段としての機能を備えている
なお、検出された布厚が有効か否かを判定するための上下の許容誤差は、パネル制御用マイコン８１が、所定の処理プログラムを実行することにより、操作パネル１５の液晶表示手段１６で設定画面を表示し、当該表示中にパネル入力スイッチ１７から上下の各許容値が数値入力されることで設定される。かかる設定入力された判定するための上下の各許容値は、メイン制御用マイコン８２に記憶される。
【００４２】
また、メイン制御用マイコン８２には、検出格納バッファカウンタ９５が設けられており、縫製開始から各バッファ９１〜９３に厚さデータが格納される度にカウント値の加算を行っている。メイン制御用マイコン８２は、所定の処理プログラムにより、検出により布厚データが取得されると、検出格納バッファカウンタ９５が「3」であることを確認してから平均処理を実行する。つまり、カウント値が３になってから平均値の算出を行うようにしている。
【００４３】
さらに、メイン制御用マイコン８２は、予め用意された検出格納バッファ９１〜９３に取得された布厚データを格納する前に、所定の処理プログラムにより、検出された布厚が有効か否かを判定するために予め定められた上限値と下限値の間の範囲内かを判定し、範囲内である場合に限り検出格納バッファ９１〜９３への格納を行う機能を備えている。
即ち、メイン制御用マイコン８２は、誤検出カウンタ９６を備えており、所定の処理プログラムにより、上述の上限値から下限値の範囲から外れた布厚値が検出された場合には誤検出カウンタ９６のカウント値を１加算し、範囲内であればリセットする処理を行う。そして、メイン制御用マイコン８２は、所定の処理プログラムにより、誤検出カウンタ９６のカウント値が所定値を越えた場合（即ち、規定外の値が連続して所定回数検出された場合）に、エラー内容をパネル制御用マイコン８１に通信出力する処理を行う。なお、パネル制御用マイコン８１は、エラー内容の表示データを保有しており、所定の処理プログラムにより、メイン制御用マイコン８２からのエラー内容を受けると、液晶表示画面１６にエラー内容に応じた画面表示を行う処理を実行する。つまり、この場合の液晶表示手段１６は、報知手段として機能する。
なお、検出された布厚が有効か否かを判定するための上限値及び下限値は、パネル制御用マイコン８１が、所定の処理プログラムを実行することにより、操作パネル１５の液晶表示手段１６で設定画面を表示し、当該表示中にパネル入力スイッチ１７から上限値及び下限値が数値入力されることで設定される。ここで設定入力された判定するための上限値及び下限値は、メイン制御用マイコン８２に記憶される。
なお、検出された布厚が有効か否かを判定するために予め定められた上限値と下限値とは、布押さえ１２の物理的な支持構造により被縫製物を押さえることが可能な上限値及び下限値に設定しても良い。
【００４４】
（ミシンの全体処理及びこれに基づく動作説明）
図７はミシン１０の縫製時における各種構成のタイミングチャートであり、図８は縫製時におけるミシン全体構成の動作フローチャートであり、図９は図８中の布厚検出時における処理フローチャートである。
図７において、最も上位の線図はミシンモータ６１のエンコーダ出力に基づくミシン主軸の回転角度を示し、その下の線図はポテンショメータ３２の出力に基づく検出布厚を示し、その下の線図は押さえ高さセンサ６８の出力に基づく検出押さえ高さを示し、その下の線図は上下駆動モータ５２に対する回転駆動の指令信号出力状態を示し（低位置は非駆動、高位置は駆動状態を示す）、さらにその下の線図は左右駆動モータ４５に対する回転駆動の指令信号出力状態を示す（低位置は非駆動、高位置は駆動状態を示す）。
【００４５】
ミシン１０の縫製時には、まず、図８に示すように、電源がオン状態となると、各制御用マイコン８１〜８３のＣＰＵは、例えば前回の縫製時での設定データや変数等の初期化処理が行われる（ステップＳ１）。
ペダルスイッチ６３の正方向の踏み込みの有無を判断し（ステップＳ２）、踏み込み状態が検出されないとき（ステップＳ２：ＮＯ）には、既にミシンモータ６１が駆動中であればこれを停止させ、まだ非駆動状態であれば停止状態を維持する（ステップＳ３）。そして、ステップＳ２の処理に戻る。
【００４６】
また、ペダルスイッチ６３の正方向の踏み込みが検出されたとき（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、主軸制御用マイコン８３は、ミシンモータ６１の回転駆動を開始する制御を行い（ステップＳ４）、さらに、ミシンモータ６１のエンコーダの出力から現在回転角度を検出する（ステップＳ５）。
そして、メイン制御用マイコン８２は、主軸制御用マイコン８３が検出するミシンモータ６１の回転角度信号から、予め定められた布厚の検出角度であるかを判定し（ステップＳ６）、布厚検出角度時には（ステップＳ６：ＹＥＳ）、布厚保検出処理を実行する（ステップＳ７）。そして、布厚の検出処理が完了すると、ステップＳ２の処理に戻り、ペダルスイッチ６３の踏み込み状態の継続やミシンモータの回転角度検出がまた行われる。
【００４７】
また、ミシンモータ６１の回転角度が布厚の検出角度ではないとの判定時には（ステップＳ６：ＮＯ）、ミシンモータ６１の回転角度が糸緩めの実行角度であるかの判定が行われ（ステップＳ８）、実行角度ではないときには（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ２の処理に戻される。
また、実行角度の時には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、メイン制御用マイコン８２は、布厚検出処理において平均格納バッファ９４に記憶された平均値との比較で有効とされた検出布厚値をいずれかの検出格納バッファ９１〜９３から読み出し、糸緩めの必要性を判断する（ステップＳ９）。即ち、有効とされた検出布厚値が糸緩めの実行を必要とする予め設定された所定の値に満たないときには（ステップＳ９：ＮＯ）、糸緩めを実行せずにステップＳ２の処理に戻される。
さらに、有効とされた検出布厚値が糸緩めの実行を必要とする予め設定された所定の値以上のときには（ステップＳ９：ＹＥＳ）、メイン制御用マイコン８２は、左右駆動モータ４５と上下駆動モータ５２とが駆動するように動作制御を実行し、糸緩めを実行する（ステップＳ１０）。
そして、糸緩め機構４０の動作後には再びステップＳ２の処理に戻される。
【００４８】
なお、糸緩めに際して、左右駆動モータ４５は、一回の糸緩めごとにその駆動回転方向は正逆が切り替えられ、糸緩め部材４１は縫い針１１の上下動経路を通過可能な回転量で駆動される。その回転量は、予め設定された値でも良いし、検出された布厚の値に応じて計算で求められる値を採用しても良い。また、上下駆動モータ５２の回転量についても、検出された布厚の値に応じて計算で求められる値を採用しても良い。
【００４９】
さらに、上述した布厚検出処理について、図９に基づいて詳説する。
まず、ミシンモータ６１のエンコーダの出力により、布厚の検出を行う角度が検出されると、メイン制御用マイコン８２は、ポテンショメータ３２の検出により布厚を算出する（ステップＳ２１）。
【００５０】
次いで、取得された布厚が適正な範囲を示す上限値と下限値の間の値か判断され、範囲外の時には（ステップＳ２２：ＮＯ）、誤検出カウンタ９６のカウント値を１加算する共に（ステップＳ３３）、加算後のカウント値が3以上か判断される（ステップＳ３４）。３以上の時には、検出エラー処理、即ち、メイン制御用マイコン８２からパネル制御用マイコン８１にエラー内容が通信出力され、これに応じて、パネル制御用マイコン８１は操作パネル１５の液晶表示手段１６によりエラーの発生を示す表示を行い（ステップＳ３５）、布厚検出処理を終了する。
また、誤検出カウンタ９６のカウント値が3未満の時には（ステップＳ３４：ＮＯ）、検出エラー処理を行うことなく布厚検出処理を終了する。
【００５１】
また、ステップＳ２２の処理において、取得された布厚が適正な範囲内と判断された時には（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、メイン制御用マイコン８２により、検出格納バッファカウンタ９５が3未満か判断される（ステップＳ２３）。
そして、3未満と判断されたときには（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、検出格納バッファ９１〜９３に対して未だ検出布厚データが未格納なバッファに対してその順番に従って、格納が行われる（ステップＳ２４）。
そして、検出格納バッファカウンタ９５のカウント値が1加算される（ステップＳ２５）。
また、誤検出カウンタ９６は0にクリアされる（ステップＳ２６）。かかる処理により、不適正値な布厚値が連続して検出されなければエラー処理は行われないようになっている。
そして、ステップＳ２５の処理により検出格納バッファカウンタ９５のカウント値が3となったかが、メイン制御用マイコン８２により判断される（ステップＳ２７）。そして、カウント値が3となっていなければ布厚検出処理はそのまま終了し（ステップＳ２７：ＮＯ）、カウント値が3となっていれば（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、各検出格納バッファ９１〜９３に格納された今回、前回、前々回の検出布厚の値が平均化され、平均格納バッファ９４に格納される処理が行われる（ステップＳ２８）。
【００５２】
また、ステップＳ２３の処理において、検出格納バッファカウンタ９５が3未満ではないと判断されたときには（ステップＳ２３：ＮＯ）、検出布厚値と一回転前の平均検出布厚値とを比較して、予め設定された許容値以上の差が生じているかがメイン制御用マイコン８２により判定される（ステップＳ２９）。
即ち、検出格納バッファカウンタ９５が既に3であるということは、少なくとも４針目以降であること意味するので、平均格納バッファ９４には前回（一回転前）の各検出布厚の平均値データが格納されている。従って、このデータに基づく平均布厚値と今回の検出布厚値とを減算し、その差の値の大きさから検出布厚値が誤検出か否かの判断を行っている。
その結果、メイン制御用マイコン８２により、検出布厚値が有効ではないと判断されると、ステップＳ２２で規定範囲外と判定された場合と同様に、処理はステップＳ３３に移行される（ステップＳ２９：ＮＯ）。
また、メイン制御用マイコン８２により、検出布厚値が有効であると判断されると（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、検出格納バッファ９１〜９３の最も古い検出布厚値を記憶していたバッファに対して、今回の検出布厚値の格納が行われる（ステップＳ３０）。そして、各検出格納バッファ９１〜９３に格納された今回、前回、前々回の検出布厚の値が平均化され、平均格納バッファ９４に格納される処理が行われる（ステップＳ３１）。また、誤検出カウンタ９６は0にクリアされ（ステップＳ３２）、布厚検出処理は終了する。そして、各モータ４５，５２に対する駆動指令信号が出力され、有効である認められた検出布厚値に基づいて糸緩め機構４０の動作制御が行われる。
【００５３】
（実施形態の効果）
ミシン１０は動作制御手段８０が、それまでの複数の検出布厚値の平均値の差が許容範囲内となる場合に限り、新たな検出布厚値を糸緩め機構４０の制御の対象とするため、誤検出によるそれまでの傾向から逸脱した検出値を制御に採用されることを回避することができるため、糸緩め機構４０による糸緩め量を正確に確保することが可能となり、被縫製物の本来の厚さに応じた縫製ができ、縫い品質の向上を図ることが可能となる。
【００５４】
また、上記ミシン１０は、操作パネル１５から、複数の検出布厚値の平均値と新たな検出布厚値との差の許容範囲を任意に設定することができ、その設定値は動作制御手段８０に記憶する構成のため、理論的に適正な許容範囲だけに限らず、具体的、実際的な許容範囲をも設定することが可能となり、さらなる縫い品質の向上を図ることが可能となる。
【００５５】
また、上記ミシン１０は、メイン制御用マイコン８２による布厚の平均値と検出布厚値との差が許容範囲内ではないとの判定が３回行われたときに異常状態を報知する液晶表示手段１６を備えているので、誤検出の影響の低減に限られず、誤検出の原因となる異常の発生をミシンユーザーに報知することが可能となる。
【００５６】
（その他）
なお、上述した実施形態のミシン１０では、糸緩め機構４０の制御において、三回分の検出布厚値を平均化して制御の基準値に採用しているが、三回に限らず、より少なく或いはより多くの検出布厚値を採用しても良い。
また、平均値の算出において、メイン制御用マイコン８２では、複数の検出値を均等の重みで平均化しているが、新しい検出値ほど重い比率として平均化処理しても良い。
その場合、直近の布厚の傾向から逸脱しているか否かの判定をより精細且つ適正に行うことができ、さらなる縫い品質の向上を図ることが可能となる。
【００５７】
上記実施形態では、布押さえ１２の押さえ用モータ６２による上下動の制御は、検出される布厚に従って順次行う構成となっているが、布押さえ１２の高さ制御も、糸緩め機構４０の制御と同様に、複数回の検出布厚値の平均値に基づいて行っても良い。
【００５８】
また、布厚検出手段３０では、ポテンショメータを用いて布厚検出を行っているが、特にこれに限定されるものではなく、数量的なデータとして針板上の被縫製物の厚さを求めることができれば他の手段でも良い。他の例として、被縫製物に接触させてその運動変化量求めるセンサ形式の他に、接触圧力で検出するセンサ、光学的に被縫製物までの距離検出を行うセンサ、その他の測距センサであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】発明の実施形態たるミシンの正面図である。
【図２】ミシンの要部構成を示す斜視図である。
【図３】布押さえの周囲の構成を示す拡大斜視図である。
【図４】糸緩め機構の作用を説明するための動作説明図であり、図４（Ａ）〜（Ｇ）の順で動作が行われる。
【図５】ミシンの制御系を示すブロック図である。
【図６】メイン制御用マイコンによる布厚検出処理を説明するための概念図である。
【図７】ミシンの縫製時における各種構成のタイミングチャートである。
【図８】縫製時におけるミシン全体構成の動作フローチャートである。
【図９】図８中の布厚検出時における処理フローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１０  ミシン
１１  縫い針
１２  布押さえ
１３  針板
１５  操作パネル（設定手段）
１６  液晶表示手段（報知手段）
１７  パネル入力スイッチ
３０  布厚検出手段
３１  検出アーム
３２  ポテンショメータ（角度検出手段）
４０  糸緩め機構
４１  糸緩め部材
４１ａ  基端側部分
４１ｂ  先端側部分
４５  左右駆動モータ
５２  上下駆動モータ
５３  駆動アーム
６１  ミシンモータ
８０  動作制御手段
８１  パネル制御用マイコン
８２  メイン制御用マイコン
８３  主軸制御用マイコン
９１〜９３  検出格納バッファ（記憶手段）
９４  平均格納バッファ
９５  検出格納バッファカウンタ
９６  誤検出カウンタ
【図１】
2006149620.tif 000003
【図２】
2006149620.tif 000004
【図３】
2006149620.tif 000005
【図４】
2006149620.tif 000006
【図５】
2006149620.tif 000007
【図６】
2006149620.tif 000008
【図７】
2006149620.tif 000009
【図８】
2006149620.tif 000010
【図９】
2006149620.tif 000011