(57)【要約】【課題】熟練作業者でなくとも被縫製材を精度良く所定の曲線や円弧状に縫製できるようにする。【解決手段】作業台６上の被縫製材Ｗを縫製する縫製部３を備えた縫製装置１である。縫製装置１は、被縫製材Ｗを縫製部３に導入する導入部２と、縫製部３で縫製された被縫製材Ｗを後方で把持する把持部４と、縫製装置１の制御部５を備え、導入部２は、被縫製材Ｗを縫製部３に導入するとともに被縫製材Ｗの厚みによって上下変位自在な導入ローラ１８ａを備える。把持部４は、縫製部３から排出された被縫製材Ｗを作業台６上で挟持して後方へ送り出す把持ローラ１９ａと、把持ローラ１９ａが軸支されるとともに縫製部３の針落ち点付近を基点に揺動自在な把持ローラユニット２８を備えて構成される。縫製装置１は、被縫製材Ｗの縫製の際に把持ローラユニット２８を揺動させて被縫製材Ｗを縫製部３の後方で排出方向を変位させるように構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業台上に載置された被縫製材を縫製する縫製部を備えた縫製装置において、
前記被縫製材を前記縫製部に導入する導入部と、
前記縫製部で縫製された被縫製材を縫製部の後方で把持する把持部と、
前記導入部、前記縫製部及び前記把持部を同期制御する制御部と、を備え、
前記導入部は、前記作業台上に載置された被縫製材を縫製部に導入するとともに前記被縫製材の厚みによって上下変位自在に構成された導入ローラとを備え、
前記把持部は、前記縫製部から排出された被縫製材を作業台上で挟持して後方へ送り出す少なくとも一つの把持ローラと、前記把持ローラが軸支されるとともに前記縫製部の針落ち点、または、該針落ち点と被縫製材を把持ローラで挟持した挟持点との間を基点に揺動自在な把持ローラユニットを備えて構成され、
前記把持ローラユニットを揺動させることで、前記被縫製材を前記縫製部の後方で排出方向を変位させるようにしたことを特徴とする縫製装置。
【請求項２】
前記把持部に備えられ、前記導入ローラの所定の変位を検出して、前記制御部に前記把持ローラユニットの揺動開始の指令を送る第１検出手段と、
前記導入部から導入された前記被縫製材の端部を検出し、前記制御部に縫製部での縫製開始の指令を送る第２検出手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の縫製装置。
【請求項３】
前記導入部は、前記被縫製材を縫製部に所定方向に導入する被縫製材導入管を備えることを特徴とする請求項１または２記載の縫製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被縫製材を制御して、所定の曲線や円弧状の縫製を実現する縫製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生地等の被縫製材の縫製は、縫製後の曲線の仕上がりを予測して、縫製者が手作業により被縫製材を制御しながらミシンに生地供給を行っている。特に曲線の縫製は、熟練した作業者でなければ、精度良く縫製できない問題がある。昨今では熟練技術者の高齢化が顕著となっているが、熟練技術者の養成が進んでいないのが実情であり、その技術の伝承が困難になりつつある。
【０００３】
そこで、上記のような曲線状に被縫製材を縫製する対策として次の装置が知られている。被縫製材に予め設定された溝部を被検知部として、検知手段により検知し、当被検知部の画像データと基準画像データとを比較し、被検知部の変位方向及び変位量を判別する。そして、変位方向及び変位量に基づいて、円弧移動手段を駆動制御し針位置を中心に被縫製材を移動させる。この縫製材の移動に伴い、針位置に対する被縫製材の送り方向を修正し、微調整しながら縫製作業を可能とする縫製装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】２０１６−１６５３２３号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の縫製装置は、被縫製材の送り方向を入手した画像データを基準画像データと比較して縫製するので画像認識機能は必須である。それら、画像認識機能を備えることで装置が高コストとなるという問題があった。
【０００６】
また、被検知部として認識される溝部を有しない被縫製材には本装置は有用でない。さらに、溝部を有した被縫製材であったとしても、検知手段が被縫製材上に発生する皺を溝部と誤認識する可能性もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、被縫製材を縫製するにあたり、被縫製材の状態を把握するために複雑な認識機能を使わず、比較的安価に所定の曲線状に縫製していくのに有用な縫製補助装置を目的としている。熟練した作業者の減少による特殊な縫製技術の伝承が困難となってきている縫製業界およびミシン業界のニーズに合致したものとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、作業台上に載置された被縫製材を縫製する縫製部を備えた縫製装置において、
前記被縫製材を前記縫製部に導入する導入部と、
前記縫製部で縫製された被縫製材を縫製部の後方で把持する把持部と、
前記導入部、前記縫製部及び前記把持部を同期制御する制御部と、を備え、
前記導入部は、前記作業台上に載置された被縫製材を縫製部に導入するとともに前記被縫製材の厚みによって上下変位自在に構成された導入ローラとを備え、
前記把持部は、前記縫製部から排出された被縫製材を作業台上で挟持して後方へ送り出す少なくとも一つの把持ローラと、前記把持ローラが軸支されるとともに前記縫製部の針落ち点、または、該針落ち点と被縫製材を把持ローラで挟持した挟持点との間を基点に揺動自在な把持ローラユニットを備えて構成され、
前記把持ローラユニットを揺動させることで、前記被縫製材を前記縫製部の後方で排出方向を変位させるようにした縫製装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、
前記把持部に備えられ、前記導入ローラの所定の変位を検出して、前記制御部に前記把持ローラユニットの揺動開始の指令を送る第１検出手段と、
前記導入部から導入された前記被縫製材の端部を検出し、前記制御部に縫製部での縫製開始の指令を送る第２検出手段とを備える請求項１記載の縫製装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、前記導入部は、前記被縫製材を縫製部に所定方向に導入する被縫製材導入管を備える請求項１または２記載の縫製装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、熟練者でなくとも所定の曲線状の縫製を実現でき、一定の品質の縫製を実現できる。従って、不良発生を低減でき、コストの削減が図れると共に、作業の専門性も必要としないので、人員配置の融通を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】は、本発明の縫製装置の平面図である。
【図２】は、本発明の縫製装置のＡ―Ａ方向正面図である。
【図３】は、本発明の導入ローラユニットの拡大平面図である。
【図４】は、導入ローラユニット及び把持ローラユニットの一部拡大背面図である。
【図５】は、本発明の把持部の平面図である。
【図６】は、本発明の把持部の円弧運動を示した平面動作図である。
【図７】は、本発明の別の実施形態に係る導入ローラユニット及び把持ローラユニットの一部拡大背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１から図６に基づき、本発明の一実施形態についての詳細を説明する。
【００１４】
図１に示すように、縫製装置１は作業台６に設置され、本発明の役割に応じて被縫製材Ｗを縫製する縫製部３と、被縫製材Ｗを前記縫製部３に送り込む導入部２と、縫製された被縫製材Ｗを縫製部３の後方で把持する把持部４とに区分けされる。図２は、図１のＡ−Ａ方向矢視図として各機構のより詳細な位置関係を示す。
【００１５】
作業台６のほぼ中央には、縫製部３としてのミシン針８を備えたミシン７が配置されている。ミシン７は、ミシン針８を運針する機構等を備えた従来公知の構造のもので、その詳細については省略する。
【００１６】
前記導入部２は、前記ミシン７のミシン針８位置から手前側（図示右方向）に所要の間隔を空けて設けられ、導入ローラユニット１５と、それを所定の角度で保持する支持機構１０等を備える。
【００１７】
図２のように、前記支持機構１０は、前記作業台６の一端を挟持して固定するベース部１３と、前記ベース部１３に立設された支柱１１と、前記支柱１１の上部に設けられた回動部材１４と、前記回動部材１４に回動可能に接続され、ミシン７方向に下方傾斜した支柱１２等を備える。前記支柱１２の下端付近には、導入ローラユニット１５が所定の角度で取り付けられている。
【００１８】
前記導入ローラユニット１５は、支持部材を介して支柱１２に支持されたモータ１６ａと、下端に設けられた支持枠３３と、前記支持枠３３に固定されたセンサ１７と、前記支持枠３３に軸支されたローラ枠３４と、前記ローラ枠３４に軸支された導入ローラ１８ａ等を備えて構成されている。
【００１９】
前記モータ１６ａは、その軸に駆動プーリ３２ａが設けられている。また、前記導入ローラ１８ａの軸３５の一端は、前記支持枠３３を介して従動プーリ３２ｂが設けられており、前記駆動プーリ３２ａと前記従動プーリ３２ｂにベルト２５ａが架け渡されている。従って、前記モータ１６ａを駆動すると、前記導入ローラ１８ａが回転し、前記導入ローラ１８ａと前記作業台６に挟持された被縫製材Ｗが前方の縫製部３に送り出されるようになっている。
【００２０】
前記被縫製材Ｗを導入部２でしわやたるみなく載置するために、被縫製材導入管２０のような治具を採用することができる。前記被縫製材導入管２０は、被縫製材Ｗを載置する載置面と被縫製材Ｗを挿入出来るような空間を備え、安価に作成出来るものが好ましく用いられる。当該空間の大きさは、被縫製材Ｗがしわやたるみなく引き伸ばされる程度の高さと幅を備えるものであれば良い。前記被縫製材導入管２０の挿入口から出口までの長さは、適宜調整可能であり、前記被縫製材導入管２０は、導入ローラ１８aの手前に設けられる。
【００２１】
図３のように、前記ローラ枠３４は、前記軸３５に揺動可能に軸支されている。また、前記ローラ枠３４の上部に前記導入ローラ１８ａと平行に被検出部材３０が、第１検出手段としての前記センサ１７と対向する位置まで延設されている。
【００２２】
前記導入ローラ１８ａが、被縫製材Ｗの一部厚みが厚くなっている部分を通過した際に、前記ローラ枠３４が揺動し、前記被検出部材３０が前記センサ１７と接触するようになっている。
【００２３】
また、前記センサ１７が、前記被検出部材３０の接触を検出すると、信号が制御部５に送られ、後述する把持部４の円弧上の往復運動が開始される。
【００２４】
導入部２より縫製部３に送り出された被縫製材Ｗは、被縫製材Ｗの端部が後述するセンサ３６によって検知され、その信号が制御部５に送られることにより、前記ミシン７による縫製が開始される。
【００２５】
前記ミシン７は、前記導入部２から送り出された被縫製材Ｗを挟持して縫製進行方向に送り出す押さえ足２１及び送り歯２２と、上下動して前記被縫製材Ｗを縫製するミシン針８等を備えている。
【００２６】
前記導入部２から縫製部３に導入された被縫製材Ｗは、前記ミシン７の押さえ足２１により押さえ込まれて、送り歯２２により縫製進行方向に間欠的に移送される間に、ミシン針８の上下往復運動により縫製されて、把持部４へと送り出されるようになっている。
【００２７】
前記押さえ足２１は、縫製の際に、被縫製材Ｗにミシン針８の刺し込みによる皺や弛みが生じないように押さえ込むようになっている。また、前記押さえ足２１は、前記送り歯２２の被縫製材Ｗの送り出し動作に合わせて、適宜上下運動を繰り返すようになっている。前記送り歯２２は、多数の歯が複数列形成され、縫製進行方向と上下方向とに循環運動するようになっている。
【００２８】
図１及び図５に示すように、前記把持部４は、前記作業台６上に立設され、把持ローラユニット２８と、円弧溝２７を有する天板２４と、アームユニット３１と、被縫製材Ｗの端部を検出する第２検出手段としてのセンサ３６等を備えて構成されている。
【００２９】
前記把持ローラユニット２８は、把持ローラ１９ａと、モータ１６cと、前記モータ１６ｃを支持する固定枠２９等で構成されている。
【００３０】
前記モータ１６ｃの回転軸は、固定枠２９を介して駆動プーリ３２ｃが軸止されている。また、前記把持ローラ１９ａは、前記固定枠２９の側面に支持されたローラ枠３７の先端に軸支されている。前記把持ローラ１９ａの軸は、前記ローラ枠３７を介して従動プーリ３２ｄが軸止されており、前記駆動プーリ３２ｃと前記従動プーリ３２ｄにベルト２５ｂが架け渡されている。従って、前記モータ１６ｃを駆動することで前記把持ローラ１９ａが回転し、被縫製材Ｗが送り出されるようになっている。
【００３１】
前記天板２４には、２本の円弧溝２７、２７が同心円状に形成されている。前記円弧溝２７、２７は、前記把持ローラ１９ａの中心点より離れた位置の円弧中心点３８（たとえばミシン針８近辺）を基点にして形成されている。
【００３２】
また、前記天板２４の前端側には、前記ミシン７の押さえ足２１の前端方向に向けて支柱３９が懸架され、該支柱３９の先端にセンサ３６が設けられている。前記センサ３６は、例えば光電管で形成され、導入部２から導入された被縫製材Ｗの端部を前記ミシン７の押さえ足２１の前端付近で検出するようになっている。前記センサ３６で前記被縫製材Ｗの端部を検出すると、前記ミシン７での縫製開始の指令が前記制御部５に送られ、縫製が開始される。
【００３３】
前記アームユニット３１は、レバー２３と、連結棒２６と、モータ１６ｂ等で構成され、前記天板２４上に設けられている。前記レバー２３は、その一端が天板２４の下に設けられたモータ１６ｂの回転軸に接続されている。前記レバー２３の他端には、ロッドエンド等を介して連結棒２６の一端が軸支されている。
【００３４】
前記連結棒２６の他端は、ロッドエンド等を介して、前記天板２４下にベアリング等を介して円弧溝２７に懸架されたモータ１６Ｃの固定枠２９と接続される。これにより、レバー２３の往復揺動運動に同調し、円弧溝２７に沿って前記把持ローラユニット２８が円弧状に往復運動するようになっている。なお、前記円弧溝２７の円弧の中心点３８は、前記把持ローラ１９ａの中心より離れた位置（たとえばミシン針８の針落ち点、または、該針落ち点と被縫製材Ｗを把持ローラ１９ａで挟持した挟持点との間）に設定されているので、前記把持ローラユニット２８は、前記中心点３８を基点に揺動するようになっている。したがって、前記縫製部３で縫製されて排出された被縫製材Ｗが、前記把持ローラ１９ａで把持されながら前記把持ローラユニット２８が揺動することにより、前記被縫製材Ｗの排出方向が変位される。なお、前記中心点３８を把持ローラで挟持した挟持点に設定すると、前記把持ローラ１９ａで被縫製材Ｗをこねるような動作となるので、前記中心点３８は、前記ミシン針８の針落ち点、または、前記挟持点を含まない前記針落ち点と挟持点との間に設定することが好ましい。
【００３５】
以上が本発明の一実施形態に係る構成であり、次に図６（ａ）及び（ｂ）に基づいて本発明の縫製装置の動作について以下に説明する。
【００３６】
図６（ａ）の初期状態から、図６（ｂ）のように前記レバー２３がモータ１６ｂの駆動によって揺動運動すると、把持ローラユニット２８が中心点３８を中心に円弧溝２７に沿って揺動する。当該揺動の振幅は、被縫製材Ｗの縫製位置に合わせて制御部５にて制御される。
【００３７】
前記把持ローラ１９ａは、被縫製材Ｗを送り出すと同時に、前記作業台６とで被縫製材Ｗを挟持して左右に力を付与する。したがって、ミシン７の送り歯２２によって送り出された被縫製材Ｗは、前記送り歯２２から送り出された直後に把持ローラ１９ａに挟持され、該把持ローラ１９ａの回転と把持ローラユニット２８の揺動によって、所定方向に引っ張られると同時に排出方向が変位される。これにより、被縫製材Ｗの縫製方向を時計回転方向にでも反時計回転方向にでも任意に制御できるので、例えば、曲線状の縫製が実現できる。
【００３８】
以上が本発明の一実施形態であるが、本発明の範囲内で、適宜の変更を行うことが可能である。
【００３９】
例えば、図７のように把持ローラ１９ａの後方に従動ローラ１９ｂを隣接させて設け、駆動プーリ３２ｃを駆動させることにより、従動ローラ１９ｂを回転させ、前記従動ローラ１９ｂに追従させて前記把持ローラ１９ａを回転させるようにしても良い。このようにすることにより、前記把持ローラ１９ａを小径化して、設計の自由度を高めることができる。
【００４０】
同様に、導入ローラ１８ａの後方に従動ローラ１８ｂを隣接させて設け、駆動プーリ３２ａを駆動させることにより、従動ローラ１８ｂを回転させ、前記従動ローラ１９ｂに追従させて前記導入ローラ１８ａを回転させるようにしても良い。このようにすることにより、導入ローラ１８ａの直径は任意に選択出来る事となるので設計の自由度を高めることができる。
【符号の説明】
【００４１】
Ｗ    被縫製材
１    縫製装置
２    導入部
３    縫製部
４    把持部.100
５    制御部
６    作業台
７    ミシン
８    ミシン針
１０    支持機構
１１    支柱
１２    支柱
１３    ベース部
１４    回動部材
１５    導入ローラユニット
１６ａ  モータ
１６ｂ  モータ
１６ｃ  モータ
１７    センサ
１８ａ  導入ローラ
１８ｂ  従動ローラ
１９ａ  把持ローラ
１９ｂ  従動ローラ
２０    被縫製材導入管
２１    押さえ足
２２    送り歯
２３    レバー
２４    天板
２５ａ  ベルト
２５ｂ  ベルト
２６    連結棒
２７    円弧溝
２８    把持ローラユニット
２９    固定枠
３０    被検出部材
３１    アームユニット
３２ａ  駆動プーリ
３２ｂ  従動プーリ
３２ｃ  駆動プーリ
３２ｄ  従動プーリ
３３    支持枠
３４    ローラ枠
３５    軸
３６    センサ
３７    ローラ枠
３８    中心点
３９    支柱
【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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