(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縫い針の針孔に挿通された上糸を捕捉することで前記上糸と下糸とを絡ませるかまと、
前記上糸を挿通する小孔を有し、前記小孔が下死点から上死点まで上昇することにより前記上糸を縫製対象である被縫製物から引き上げる天秤と、
前記被縫製物の浮き上がりを防止する中押さえと、
前記中押さえを駆動する駆動源と、
前記被縫製物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段が前記被縫製物を搬送する際に前記上糸が前記中押さえに接触することにより、前記上糸より前記中押さえに付与される負荷に基づき上糸張力を監視する張力監視部と、
を備えるミシン。
【請求項２】
前記張力監視部は、前記上糸張力を、前記駆動源へ付与される負荷に基づき検出する
請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記張力監視部は、前記かまが前記上糸の捕捉を解除した後から前記小孔が上死点に達するまでの期間の前記上糸張力を監視する請求項１または２に記載のミシン。
【請求項４】
前記張力監視部は、前記上糸張力が外部から入力される基準値よりも大きい又は小さいときに縫製不良を通知する縫製不良信号を出力する請求項１から３のいずれかに記載のミシン。
【請求項５】
前記張力監視部は、前記上糸張力を一針毎に記録する記録部を備え、
一針毎の前記上糸張力のばらつきが外部から入力される基準値よりも大きい又は小さいときに縫製不良を通知する縫製不良信号を出力する請求項１から３のいずれかに記載のミシン。
【請求項６】
前記張力監視部は、前記上糸張力を一針毎に記録する記録部を備え、
前記記録部が記録した上糸張力と前記張力監視部が監視する上糸張力35との差分が設定された閾値よりも大きいときに縫製不良を通知する縫製不良信号を出力する請求項１から３のいずれかに記載のミシン。
【請求項７】
前記かまが前記上糸の捕捉を解除した後から前記小孔が上昇する期間に、前記被縫製物に対して前記中押さえを一定の高さで停止させる前記駆動源の駆動指令を生成する指令生成器を備える請求項１から６のいずれかに記載のミシン。
【請求項８】
前記駆動源の駆動状態と前記駆動指令との差分により求める偏差信号が０になるように前記駆動源を制御する偏差抑制部を備え、
前記かまが前記上糸の捕捉を解除した後から前記天秤の動作にともない前記小孔が上昇する期間に、前記偏差抑制部の外部から設定するパラメータにもとづき前記偏差信号の振幅を操作する比例演算器のゲインを小さくする請求項７に記載のミシン。
【請求項９】
前記駆動源の駆動状態と前記駆動指令との差分により求める偏差信号が０になるように前記駆動源を制御する偏差抑制部を備え、
前記かまが前記上糸の捕捉を解除した後から前記天秤の動作にともない前記小孔が上昇する期間に、前記偏差抑制部の外部から設定するパラメータにもとづき前記偏差信号の振幅及び位相を操作する積分演算器の積分時定数を長くする請求項７に記載のミシン。
【請求項１０】
前記張力監視部が監視する上糸張力に基づき縫製不良を検知して、前記中押さえを、または、前記縫い針と、前記かまと、前記天秤と、前記中押さえと、前記搬送手段とを停止させる請求項１から９のいずれかに記載のミシン。
【請求項１１】
前記張力監視部が監視する上糸張力に基づき縫製不良を検知して、縫製不良が発生したことを表示する表示器を備える請求項１から１０のいずれかに記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、縫製時に被縫製物を押圧する中押さえを備えるミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】従来、ミシンの上糸は、アーム部やスタンドに設置した糸巻き等の供給源を始点として、上糸の消費部である縫い針を終点とする糸経路にそって供給される。【０００３】特許文献１では、上述した糸経路に圧電素子を設けることにより、縫製動作時に上糸の張力を検出する上糸張力検出器が示されている。また、特許文献１では、上糸と接触可能な位置に圧電素子を配置し、上糸が該圧電素子と接触することにより糸切れを検出するミシンについて記載されている。特許文献２では、上述した糸経路に歪みゲージを設けて、その出力に基づきミシン主軸の回転位相に対する上糸の張力波形を演算し、該張力波形の形状に応じて上糸の張力を調節する自動糸調子ミシンが公開されている。【０００４】特許文献３と４では、上糸張力調整装置や上糸調子手段を用いて、上糸の張力を検出するだけなく、縫製パターンに合わせて上糸の張力を制御するミシンが示されている。具体的に、特許文献３では、電磁アクチュエータ等で付与する押圧力やトルクにより、固定板と糸押え板とで挟持する上糸の抵抗力を縫製動作時に可変にする上糸張力調整装置が示されている。特許文献４では、風合いの良い刺繍製品を作成することを目的に、縫い目の幅と方向が常時変化する場合であっても、糸の張力を最適に調整する糸調子手段を備えたミシンが公開されている。また、特許文献３と４では、圧電素子又は検出用コイルにより糸張力を検出する上糸張力検出器（特許文献４では張力検出手段）の出力に基づき糸張力を調整するフィードバック制御の構成が記載されている。【０００５】そして、特許文献５では、針棒、天秤、布押え等の機械要素をそれぞれ個別に駆動するための個別のモータを具備し、天秤を駆動するモータの回転角度に応じて予め定められたトルクデータとモータに供給する電流値に基づき、上糸の張力を制御するミシンが公開されている。【０００６】ところで、上述した糸経路の終点の近傍には、縫い針の上昇時に被縫製物の浮き上がりを防止するため、一般に布押さえや中押さえと呼ばれる被縫製物の押圧装置が取り付けられる。特許文献６では、該押圧装置を駆動するモータの駆動力を制御することにより、被縫製物の押圧精度を改善するミシンが公開されている。特許文献７では、中押さえを駆動するモータの回転角度や駆動トルクの検出値に基づき被縫製物の厚さや硬さを検出するミシンが開示されている。【０００７】このように特許文献１から５では、上糸張力に起因した糸切れや糸調子等の縫製品質の向上を目的として、縫製動作時に上糸張力を検出又は制御する装置を備えるミシンが公開されている。また、特許文献６と７では、押圧装置による被縫製物の押圧精度に起因した縫い締り精度等の縫製品質の向上を目的として、当該押圧装置の動作パターンを変更するミシンが公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−３４３７８４号公報
【特許文献２】特開平７−６６２号公報
【特許文献３】特開平１１−４７４７９号公報
【特許文献４】特開平７−６６１号公報
【特許文献５】特開２０１０−１７８７８５号公報
【特許文献６】特開平１１−１９３５８号公報
【特許文献７】特開２０１０−１３１１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】しかしながら、特許文献１から４に開示されるミシンで上糸の張力を検出する場合は、何れの場合も、圧電素子や歪みゲージ等で構成する糸張力検出装置やその設置治具、及び配線を設ける必要があるのでミシンの製造コストが増加する。また、経年変化にともなう検出器の感度や帯域の変化を較正する必要があるのでミシンの保守コストが増加する。また、糸経路に検出器を設ける場合は、糸経路の長大化や設置スペースの確保と言った構造設計上の制約をもたらし、ミシン頭部のレイアウトが制限される問題がある。また、特許文献５のミシンは、天秤を個別に駆動するモータを備える必要がある。要するに、特許文献１から５で開示される従来のミシンは、上糸張力の検出にあたって縫製機構へ追加する部品が多く、コスト及び設計制約の増大が問題となる。【００１０】一方、特許文献６と７に開示されるミシンは、押圧装置の動作パターンを変更することによって被縫製物の押圧精度を改善するため、上述した縫い締り精度等の縫製品質を向上させることができる。しかしながら、上糸の挙動、すなわち上糸の供給量や張力等を監視している訳では無いので、例えば糸切れが発生すれば縫い目が形成されずに縫製不良が発生する。また、外的要因により糸調子や風合いが乱れても縫製動作を継続する。特許文献６と７のミシンにおいて、糸調子や風合いと言った縫製品質を確認する際は、検査機器を使用する等して、一連の縫製動作が完了した後に仕上がり具合を確認する必要がある。要するに、特許文献６や７に開示される従来のミシンは、糸調子や縫い締り精度と言った縫製品質が改善されるように押圧装置を駆動するが、形成される縫い目の品質を保証することができないと言う問題があった。【００１１】本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、追加部品の少ない簡素な構成で縫製動作を行いながら糸切れの発生を監視し、さらに糸調子や縫い締り精度といった縫製品質を保証することができるミシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】本発明に係るミシンは、上糸を挿通する針孔を有する縫い針と、上糸を捕捉することで上糸と下糸とを絡ませるかまと、上糸を挿通する小孔を有し、小孔が下死点から上死点まで上昇することにより上糸を縫製対象である被縫製物から引き上げる天秤と、被縫製物の浮き上がりを防止する中押さえと、中押さえを駆動する駆動源と、被縫製物を搬送する搬送手段と、搬送手段が被縫製物を搬送する際に上糸が中押さえに接触することにより、上糸より中押さえへ付与される負荷に基づき上糸張力を監視する張力監視部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】本発明によれば、中押さえを介して上糸にかかる張力を検出することができ、縫製動作を実施するとともに縫製品質に関わる糸切れや縫い締り精度を追加部品の少ない簡素な構成で検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係るミシンの全体構成を示す斜視図
【図２】実施の形態１に係るミシンの搬送機構の詳細を示す斜視図
【図３】実施の形態１に係るミシンの縫製機構を示す斜視図
【図４】実施の形態１に係るミシンの中押さえ駆動機構の詳細を示す斜視図
【図５】実施の形態１に係るミシンの上糸経路を示す斜視図
【図６】実施の形態１に係るミシンの制御構成を示すブロック図
【図７】一般的な電子ミシンの動作を示すイメージ図
【図８】実施の形態１に係るミシンの張力検出動作を示すイメージ図
【図９】一般的な電子ミシンと実施の形態１に係るミシンの縫い針と中押さえの動作パターンを示すタイミングチャート
【図１０】実施の形態１に係るミシンの動作を示すタイミングチャート
【図１１】実施の形態１に係るミシンのＰＦ軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図
【図１２】実施の形態１に係るミシンのＰＦ軸偏差抑制部の詳細を示すブロック図
【図１３】実施の形態１に係るミシンの張力監視部の詳細を示すブロック図
【図１４】実施の形態２に係るミシンの動作を示すタイミングチャート
【図１５】実施の形態３に係るミシンの張力検出動作の課題を示すイメージ図
【図１６】実施の形態３に係るミシンの動作を示すタイミングチャート
【図１７】実施の形態４に係るミシンのＰＦ軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図
【図１８】実施の形態４に係るミシンのＰＦ軸偏差抑制部の詳細を示すブロック図
【図１９】実施の形態１から４に係るミシンの制御盤の第１のハードウェア構成例を示す図
【図２０】実施の形態１から４に係るミシンの制御盤の第２のハードウェア構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】以下に、本発明の実施の形態に係るミシンを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００１６】実施の形態１．実施の形態１では、布や革などの縫製素材である被縫製物を、ＸＹテーブル等の搬送装置で移動させながら縫製動作を行う工業用の電子ミシンの構成例を説明する。ただし、布押さえや中押さえ等の押圧装置を備え、かつ上糸が該押圧装置に接触するように被縫製物を搬送することが可能なミシンであれば、例えば一般ミシン、職業用ミシン、家庭用ミシン、刺繍機等であっても、本実施の形態の構成例を適用することができる。
【００１７】まず、図１から図５に基づき本実施の形態に係るミシン１００の構成例を説明する。ただし、図１から図５では、右手系のＸＹＺ座標において、縫い針が上下動する方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向の両者に直交する方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向は、後述するベッドの長手方向に等しい。
【００１８】 図１に示すミシン１００の主要部は、筐体機構Ｐ０と、図２に詳細を示す搬送機構Ｐ１と、制御装置Ｐ２と、図３に示す縫製機構Ｐ３とで構成される。
【００１９】図１に示すように、ミシン１００の筐体機構Ｐ０は、図３の縫製機構Ｐ３に含まれる上軸を格納するアーム１０１と、該上軸に連結した主軸モータを格納する主軸モータケース１０２と、アーム１０１の先端で縫製機構Ｐ３が縫製作業を行うミシン頭部１０３と、搬送機構Ｐ１に含まれるＸＹステージを格納するベッド１０４と、アーム１０１及びベッド１０４を設置床から支持する支持脚１０５と、ベッド１０４の上面に固定されて搬送機構Ｐ１に含まれる保持装置１１２を平面上で摺動自在に支持する滑り板１０６と、を備える。
【００２０】筐体機構Ｐ０は、ミシン１００が動作する時の衝撃による機械的な破壊に耐え得るように設計した高剛性の鋼板や鋳物等の素形材、又は該衝撃を分散させて吸収する柔軟材で構成する。
【００２１】なお、図１では主軸モータの配置を陽に示すため、主軸モータケース１０２をアーム１０１の一端に連結させる形で構成しているが、アーム１０１の内側に図３の主軸モータ２０１を設置しても良い。また、図３の主軸モータ２０１は、アーム１０１の内側でなくとも、ミシン頭部１０３と一体化させる形で設置しても良い。
【００２２】図１に示すように、ミシン１００の搬送機構Ｐ１は、ＸＹステージ１１１と、保持装置１１２を備える。ＸＹステージ１１１は、図２のＸ軸モータ１１３及びＹ軸モータ１１４によりそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向へ駆動され、ＸＹステージ１１１の可動部に連結した保持装置１１２を滑り板１０６の水平面上で搬送する。
【００２３】本実施の形態において、Ｘ軸モータ１１３とＹ軸モータ１１４は、ベッド１０４の側面に装着するサーボモータであり、それぞれＸ軸駆動機構１１５とＹ軸駆動機構１１６を駆動する。ＸＹステージ１１１は、図２に詳細を示すように、Ｘ軸モータ１１３及びＹ軸モータ１１４をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向の駆動源とし、ＸＹステージ１１１の可動部に連結した保持装置１１２を滑り板１０６上の水平面内で搬送する。Ｘ軸駆動機構１１５は、保持装置１１２が連結された移動レース１１５ａを可動部とし、Ｙ軸駆動機構１１６は、保持装置１１２が連結されたＹ軸ガイド１１６ａを可動部とする。
【００２４】Ｘ軸モータ１１３とＹ軸モータ１１４には、固定子に対する回転子の角度や角速度等の回転情報を検出する回転情報検出器１１７と１１８がそれぞれ取り付けられる。本実施の形態では、回転情報検出器１１７と１１８が固定子に対する回転子の角度を検出する光学式エンコーダであるものとして記載する。回転子の角速度及び角加速度は、検出した角度信号を微分演算して求められる。
【００２５】ＸＹステージ１１１に連結される保持装置１１２は、押さえ台１１２ａ、送り板１１２ｂ、外押さえ１１２ｃ、エアシリンダ１１２ｄを含む。押さえ台１１２ａは、移動レース１１５ａとＹ軸ガイド１１６ａとＸＹステージ１１１側で連結され、他端の滑り板１０６側は送り板１１２ｂ及び外押さえ１１２ｃと連結される。送り板１１２ｂは、滑り板１０６の上面に配置され、ＸＹステージ１１１の駆動にともない滑り板１０６上を摺動自在に移動する。ミシン１００により縫い目を形成する対象物である被縫製物は、送り板１１２ｂと外押さえ１１２ｃとの間に配置され、外押さえ１１２ｃが送り板１１２ｂに対して鉛直下向きに押圧することで保持装置１１２により保持される。
【００２６】保持装置１１２は、エアシリンダ１１２ｄを駆動源として、被縫製物の保持と不保持の切り替えを行う。保持装置１１２は、被縫製物に対する縫い針の挿針位置が、ミシン１００の使用者が指定する特定の位置になるように、被縫製物を保持し搬送する搬送作業を行う。
【００２７】本実施の形態では、保持装置１１２の保持力を確保するため、エアシリンダ１１２ｄを用いて空気圧を調整するが、これに限定されずに電磁式プレスや油圧式プレスを用いて被縫製物を保持しても良い。また、搬送機構Ｐ１の構成は図２に限定されず、例えば送り歯により被縫製物を縫い針に対して搬送する他種のミシン、又はロボットにより被縫製物を搬送するミシンであっても本実施の形態に示す上糸張力の検出手法を適用することができる。また、図２では、Ｘ軸駆動機構１１５及びＹ軸駆動機構１１６をベルトプーリ機構で構成するが、これに限定されることは無く、ボールねじ機構やボールスプライン機構を使用しても良い。また、ＸＹステージ１１１の駆動源は、回転電機に限定されず、複数のリニアモータ、平面モータ、球面モータ等を使用しても良い。
【００２８】ミシン１００の制御装置Ｐ２は、操作盤１２１、制御盤１２２及びフットスイッチ１２３を備える。ミシン１００の使用者は、操作盤１２１で作成する縫製パターンデータ等の縫製データに基づき、ミシン１００を駆動する縫製指令信号を操作盤１２１から制御盤１２２へ与える。制御盤１２２は、搬送機構Ｐ１による前記搬送作業を制御し、さらに、後述する縫製機構Ｐ３による縫製作業の速度とタイミングとを制御する。フットスイッチ１２３は、ミシン１００の使用者がボタンやタッチパネル等を押下する操作を受けて、ミシン１００による縫製作業を開始する動作開始信号と、保持装置１１２による被縫製物の保持と不保持との切り替えを行う保持信号と、を制御盤１２２へ出力する。制御装置Ｐ２の動作については、縫製機構Ｐ３の詳細を説明した後に記載する。
【００２９】次に、図３から図５を用いて本実施の形態に係るミシン１００の縫製機構Ｐ３の詳細を説明する。図３に示すように、縫製機構Ｐ３は、針孔を有する縫い針１３１と、上糸を捕捉して上糸と下糸とを絡ませるかま１３２と、上糸を被縫製物から引き上げることで形成する縫い目の縫い締めを行う天秤１３３と、縫い針１３１とかま１３２と天秤１３３を駆動する駆動源である主軸モータ１３４と、被縫製物の浮き上がりを防止する中押さえ１３５と、中押さえ１３５の駆動源である中押さえモータ１３６と、を備える。また、縫製機構Ｐ３は、図５（Ｂ）に示すように、上糸の張力を調整するプリテンション１６２及びメインテンション１６３を含む。
【００３０】縫い針１３１は、縫い目を形成した際に上側の糸となる上糸が挿通された針孔１３１aを有し、主軸モータ１３４を駆動源としてＺ軸方向で上下動する。縫い針１３１は、上死点から下降して被縫製物に挿針された後に下死点に達し、その後、縫い針１３１が下死点から上死点へ向かって上昇する間に被縫製物から抜針される。縫い針１３１は、下死点に到達した後、被縫製物から抜針されるまでの間にかま１３２と協調し、縫い目を形成した際に被縫製物の下側の糸となる下糸と前記上糸とを絡ませる。その後、縫い針１３１の針孔１３１ａが被縫製物から抜針されることで、上糸は被縫製物の上面へ引き出される。
【００３１】主軸モータ１３４には、固定子に対する回転子の角度及び角速度等の回転情報を検出する回転情報検出器１３７が取り付けられる。本実施の形態では、回転情報検出器１３７が主軸モータ１３４の固定子に対する回転子の角度を検出する光学式エンコーダであるものとして記載する。主軸モータ１３４は、アーム１０１に固定され、主軸モータ１３４の回転子には、シャフト形状の上軸１３９の一端がカップリング１３８を介して連結される。
【００３２】上軸１３９の回転運動は、カップリング１３８が連結されていない上軸１３９の他端に装着された天秤駆動機構１４０及び針棒駆動機構１４１を介して、針棒１４２の上下動へ変換される。針棒１４２の先端には縫い針１３１が装着されており、針棒１４２の上下動にともない縫い針１３１がＺ軸方向で上下動する。この主軸モータ１３４を駆動源として縫い針１３１を上下動する針棒駆動機構１４１は、針棒クランク、連接棒、針棒抱き等で構成されるが、これは周知の技術であるため、拡大図等を用いたその他の説明は省略する。
【００３３】かま１３２は、剣先を有する外かまと、下糸が巻かれたボビンと、外かまからボビンが抜け落ちないようボビンを収納するボビンケース１４３とで構成する。本実施の形態では、かま１３２として全回転かまを採用する場合を示すが、本発明はこれに限定されない。例えば、かま１３２は半回転かまでも良く、また水平かまでも垂直かまでも問題はない。
【００３４】かま１３２は、主軸モータ１３４を駆動源とする。図３において、上軸１３９の一端とカップリング１３８の連結部の近傍には、上軸１３９に上軸プーリ１４４が同心円状に装着されており、駆動側である上軸プーリ１４４はタイミングベルト１４５を介して従動側の下軸プーリ１４６を回転させる。下軸プーリ１４６は、シャフトを介して大径ギヤ１４７を回転させ、大径ギヤ１４７と噛合する小径ギヤ１４８を回転させる。このように構成することで、小径ギヤ１４８に連結されたシャフト形状の下軸１４９は、上軸１３９に対して二倍の速度で回転する。かま１３２と下軸１４９は、下軸１４９に小径ギヤ１４８が勘合されていない方の軸端で連結されており、かま１３２は主軸モータ１３４が回転することで、縫い針１３１が上下動を行う二倍の周波数で回転する。このとき、かま１３２の剣先は、縫い針１３１が下降して被縫製物に挿針され、下死点に到達した後から上死点に向かって上昇している最中に、縫い針１３１の針孔に通された上糸が形成する輪を捕捉する。全回転かまの構成は、周知の技術であるため、拡大図等を用いたその他の説明は省略する。
【００３５】天秤１３３は、主軸モータ１３４を駆動源とし、クランクや天秤ロッドにより構成する天秤駆動機構１４０に連結される。天秤１３３は、ベルクランクの形状をした金属素材の剛体であり、一端には上糸を挿通するための小孔１３３ａが設けられ、その他端は上軸１３９に連結されたクランクに対して回動可能に接続される。ベルクランク形状における屈曲部には、一端がアーム１０１に対して回動可能に接続された天秤ロッドの他端が連結される。このように構成することで、天秤１３３は主軸モータ１３４と同期して回動する上軸１３９により駆動され、縫い針１３１と天秤１３３の上下動の１周期が等しくなる。天秤１３３の小孔１３３ａは、通常、縫い針１３１の上死点よりも主軸モータ１３４の回転角度が６０度程遅れたときに上死点に到達するよう駆動される。この天秤１３３を駆動する天秤駆動機構１４０の構成は、周知の技術であるため、拡大図等を用いたその他の説明は省略する。
【００３６】次に、図４を用いて本実施の形態に係る中押さえ１３５の駆動機構について説明する。中押さえ１３５は、回転情報検出器１５０を備える中押さえモータ１３６を駆動源とし、中押さえ駆動機構１５１に接続される。中押さえ駆動機構１５１は、ミシン１００のＰＦ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｆｏｏｔ）軸を駆動する。中押さえモータ１３６は、回転情報検出器１５０を備え、中押さえモータ１３６の固定子に対する回転子の角度又は速度を検出する。本実施の形態では、回転情報検出器１５０が固定子に対する回転子の角度を検出する工学式エンコーダであるものとして記載する。
【００３７】中押さえ駆動機構１５１は、ピニオン１５２と、ラック１５３と、スライドガイド１５４と、スライダ１５５と、中押さえ棒抱き１５６と、中押さえ棒１５７と、を含む。
【００３８】本実施の形態において、中押さえモータ１３６はアーム１０１に固定したサーボモータであり、その回転子には小口径の円形歯車形状をしたピニオン１５２の中心に設けた小円状の穴が勘合されている。ピニオン１５２の歯は、ラック１５３の歯と噛合し、中押さえモータ１３６の回転運動をラック１５３の並進運動に変換する。ラック１５３は、スライダ１５５に連結され、スライダ１５５はスライドガイド１５４によりＺ軸方向で摺動自在に上下動するよう案内される。スライダ１５５には、中押さえ棒抱き１５６がボルトで締結されており、中押さえ棒１５７が中押さえ棒抱き１５６に挿通されて締め固められている。中押さえ１３５は、中押さえ棒１５７の先端に取り付けられており、中押さえ棒１５７がＺ軸方向に上下動することで中押さえ１３５が上下方向に駆動される。中押さえ１３５の先端には円状の貫通孔１３５ａを設けており、貫通孔１３５ａには縫い針が挿通される。このように構成することにより、ミシン１００は、中押さえモータ１３６の回転を制御することで、中押さえ１３５の高さを他の縫製機構に対して独立に駆動する。
【００３９】本実施の形態では、中押さえモータ１３６に回転型のサーボモータ、すなわち環状の固定子及び円柱状の回転子を備える回転電機を使用し、ラックとピニオンにより回転子の回転運動を中押さえ１３５の並進運動へ変換する。しかしながら、中押さえ１３５の駆動源は、サーボモータ又はステッピングモータといった回転電機に限定されず、リニアモータやボイスコイルモータ等の並進駆動を直接実現するアクチュエータであってもよい。これらを使用することで、ラックとピニオン機構による動力の伝達率の損失を低減することができる。また、機構が簡素化されることによりバックラッシや摩擦の影響が少なくなるため、中押さえ１３５が外部から受ける外力をアクチュエータの挙動から把握し易くすることができる。
【００４０】次に、図５（Ａ）、（Ｂ）に基づき、ミシン１００の上糸経路と張力の制御に係る縫製機構について説明する。図５（Ａ）は、ミシン１００における全体の上糸経路を示す全体図であり、図５（Ｂ）は、ミシン頭部１０３における上糸経路を示す拡大図である。ミシン１００の使用者は、ミシン１００で縫製動作を実施する前に、縫い目を形成した際に上側の糸となる上糸Ｔを、上糸Ｔの供給源である糸巻き１５９から消費部である縫い針１３１までの上糸経路に沿って供給する。上糸経路は、糸巻きスタンド１５８に立てた糸巻き１５９を始点として、上糸ガイド１６０及び１６１と、プリテンション１６２と、メインテンション１６３と、天秤１３３の小孔１３３ａと、上糸ガイド１６４、１６５、１６６の順に経由し、縫い針１３１の先端に設けられた針孔１３１ａを終点とする。縫い針１３１は、中押さえ先端部の円筒形状部に設けた貫通孔１３５ａに挿通されるので、針孔１３１ａに挿通された上糸Ｔも貫通孔１３５ａに挿通される。上糸ガイド１６０、１６１、１６４、１６５、１６６は、上糸Ｔを挿通する通し穴であり、上糸Ｔが絡まったり解れたりしないように上糸Ｔをアーム１０１に沿って案内する。上糸Ｔの張力は、プリテンション１６２及びメインテンション１６３の構成部品であるバネと、糸を挟持する板により付与される。
【００４１】次に、図６を用いて、本実施の形態に係るミシン１００の制御構成について説明する。図６は、実施の形態１に係るミシンの制御構成を示すブロック図である。符号１２２Ａで示す制御盤は図１に示す制御盤１２２に相当する。
【００４２】図６に示すように、ミシン１００の操作盤１２１は、表示器１２１ａと、プロセッサ１２１ｂと、縫製パターンデータＤ１を記憶する記憶装置１２１ｃと、入力装置１２１ｄと、を備える。ミシン１００の使用者は、表示器１２１ａを参照しながら押下式のボタン又はタッチパネル等で構成する入力装置１２１ｄを操作して、縫製パターンデータＤ１を一針毎に入力する。これにより、縫製パターンデータＤ１が記憶装置１２１ｃに保存される。操作盤１２１のオペレーティングシステムは、プロセッサ１２１ｂにより運用される。記憶装置１２１ｃに保存された縫製パターンデータＤ１を使用することにより、縫製パターンの作成、編集及び複製が容易となる。
【００４３】操作盤１２１で作成された縫製パターンデータＤ１は、プロセッサ１２１ａにより縫製指令信号に変換されて制御盤１２２Ａの指令生成部１Ａ１へ伝送される。縫製パターンデータＤ１は、被縫製物に形成する縫い目の位置及び形状、並びにミシン１００の動作速度を決めるデータである。操作盤１２１と制御盤１２２Ａとの間の信号の伝送は、図示しない通信用回路を介して行う。
【００４４】操作盤１２１の表示器１２１ａは、制御盤１２２ＡのＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３から出力される張力監視信号を入力とし、該張力監視信号に基づき糸切れの発生を検知した場合及び同じ縫い目を形成しているにも関わらず上糸張力が１針毎に変動する場合には、縫製不良が発生したことをミシン１００の使用者へ向けて表示する。
【００４５】なお、表示器１２１ａは、操作盤１２１の内部に設けられたものに限定されず、操作盤１２１の外部に存在する液晶パネルや信号機等の表示器でも良い。この場合は、当該表示器と制御盤１２２Ａとの通信は有線通信及び無線通信の何れでも良い。また、表示器１２１ａは、制御盤１２２Ａに含まれても良い。また、記憶装置１２１ｃも同様に、操作盤１２１の内部に設けられたものに限定されず、操作盤１２１の外部に存在する記憶装置を使用することができる。この場合、当該記憶装置と制御盤１２２Ａとの通信は有線通信及び無線通信の何れの手段でも良い。
【００４６】図６に示すように、ミシン１００を制御する制御盤１２２Ａは、少なくとも指令生成部１Ａ１と、主軸モータ制御演算部１Ａ２と、ＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３と、Ｘ軸モータ制御演算部１Ａ４と、Ｙ軸モータ制御演算部１Ａ５と、を備える。これらの他に、縫製作業の完了時に糸切りを行うソレノイド、糸が無くなったことを知らせる通知用センサ、搬送機構Ｐ１が原点復帰を行うための位置センサ等を駆動する制御回路及び電源回路を備える場合もあるが、これらについては本発明の効果に直接関係しないので説明を省略する。
【００４７】制御盤１２２Ａは、操作盤１２１のプロセッサ１２１ｂから出力される縫製指令信号と、フットスイッチ１２３から出力される保持信号及び動作開始信号と、主軸モータ１３４の回転情報検出器１３７から出力される主軸モータ１３７の回転情報である主軸回転信号と、中押さえモータ１３６の回転情報検出器１５０から出力される中押さえモータ１３６の回転情報であるＰＦ軸回転信号と、Ｘ軸モータ１１３の回転情報検出器１１７から出力されるＸ軸モータ１１３の回転情報であるＸ軸回転信号と、Ｙ軸モータ１１４の回転情報検出器１１８から出力されるＹ軸回転信号と、を入力とする。
【００４８】制御盤１２２Ａは、これらの入力信号に基づいて、主軸モータ１３４を駆動する主軸制御電流と、中押さえモータ１３６を駆動するＰＦ軸制御電流と、Ｘ軸モータ１１３を駆動するＸ軸制御電流と、Ｙ軸モータ１１４を駆動するＹ軸制御電流と、エアシリンダ１１２ｄを駆動する保持指令信号と、ＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３から出力される張力監視信号と、を出力する。
【００４９】制御盤１２２Ａの指令生成部１Ａ１は、操作盤１２１のプロセッサ１２１ｂから出力される縫製指令信号と、フットスイッチ１２３から出力される保持信号及び動作開始信号と、を入力として、主軸指令信号と、ＰＦ軸指令信号と、Ｘ軸指令信号と、Ｙ軸指令信号と、保持指令信号と、を出力する。主軸指令信号と、ＰＦ軸指令信号と、Ｘ軸指令信号と、Ｙ軸指令信号は、それぞれ主軸モータ１３４と、中押さえモータ１３６と、Ｘ軸モータ１１３と、Ｙ軸モータ１１４との回転角度を指定する電気信号であり、縫製パターンデータＤ１に応じて指令生成部１Ａ１の内部で計算される。
【００５０】フットスイッチ１２３から出力される保持信号は、保持装置１１２の送り板１１２ａと外押さえ１１２ｂにより被縫製物が保持されるようエアシリンダ１１２ｄの圧力を指定する電気信号である。フットスイッチ１２３から出力される動作開始信号は、指令生成部１Ａ１が主軸指令信号と、ＰＦ軸指令信号と、Ｘ軸指令信号と、Ｙ軸指令信号とを、それぞれ主軸モータ制御演算部１Ａ２と、ＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３と、Ｘ軸モータ制御演算部１Ａ４と、Ｙ軸モータ制御演算部１Ａ５と、に向けて送信し始めるタイミングを指定する電気信号である。
【００５１】制御盤１２２Ａの主軸モータ制御演算部１Ａ２は、主軸指令信号と主軸回転信号を入力として、主軸指令信号と主軸回転信号の差分が０になるように主軸モータ１３４を回転させる主軸制御電流を出力する。
【００５２】制御盤１２２ＡのＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３は、ＰＦ軸指令信号とＰＦ軸回転信号を入力として、ＰＦ軸指令信号とＰＦ軸回転信号の差分が０になるように中押さえモータ１３６を回転させるＰＦ軸制御電流を出力する。また、ＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３は、主軸モータ１３４の回転にともない天秤１３３の小孔１３３ａが上昇する期間に上糸の張力を監視し、上糸張力監視信号を出力する。すなわち、本発明に係るミシン１００は、ＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３が上糸張力を監視するように構成する。制御盤１２２ＡのＸ軸モータ制御演算部１Ａ４は、Ｘ軸指令信号とＸ軸回転信号を入力として、Ｘ軸指令信号とＸ軸回転信号の差分が０になるようにＸ軸モータ１１３を回転させるＸ軸制御電流を出力する。
【００５３】制御盤１２２ＡのＹ軸モータ制御演算部１Ａ５は、Ｙ軸指令信号とＹ軸回転信号を入力として、Ｙ軸指令信号とＹ軸回転信号の差分が０になるようにＹ軸モータ１１４を回転させるＹ軸制御電流を出力する。
【００５４】次に、ミシン１００が縫い目を形成する動作について説明する。まず、ミシン１００の使用者は、上述した上糸経路に沿って糸巻き１５９から針孔１３１ａまで上糸Ｔを供給する。一方、縫い目を形成した際に下側の糸となる下糸Ｔｄは、かま１３２のボビンケース１４３内に格納するボビンに巻き付けられる。
【００５５】そして、ミシン１００の使用者によりフットスイッチ１２３が押下され、保持信号が制御盤１２２Ａの指令生成部１Ａ１に送られると、指令生成部１Ａ１から出力される保持指令信号によりエアシリンダ１１２ｄが作動し、被縫製物が図１に示す保持装置１１２によって、搬送可能になるように挟持される。その後、さらにフットスイッチ１２３が押下され、動作開始信号が制御盤１２２Ａに送られると、搬送機構Ｐ１の駆動源であるＸ軸モータ１１３及びＹ軸モータ１１４と、縫製機構Ｐ３の駆動源である主軸モータ１３４及び中押さえモータ１３６が作動し、ミシン１００の使用者が操作盤１２１により予め指定しておいた被縫製物の特定の位置にミシン１００が縫い目を形成し始める。このようにして、制御盤１２２Ａの主軸モータ制御演算部１Ａｂが主軸モータ１３４を回転させると、針孔１３１ａに上糸Ｔを通した縫い針１３１が、滑り板１０６の上側から下側に向けて被縫製物へ挿針される。この縫い針１３１の動作により、上糸Ｔが被縫製物の下側へ供給される。その後、縫い針１３１が下死点から上昇する際、上糸Ｔは、被縫製物との間の摩擦により被縫製物の下側でループを形成する。
【００５６】かま１３２の剣先は、この上糸Ｔのループが形成されるタイミングに調時して上糸を捕捉し、上糸と下糸とを絡み合わせる。かま１３２の剣先が上糸を捕捉するタイミングは、縫い針が上死点に位置するときの主軸モータの回転角度を０度とした場合、一般に主軸モータの回転角度が１９０度から２１０度となる範囲内に設定される。上糸と下糸が絡み合った後は、縫い針１３１が被縫製物から抜針されることで、上糸は被縫製物の上面へ引き出される。そして、天秤１３３が上糸を被縫製物の上方へ引き上げられることによって上糸Ｔが締め上げられ、縫い目を形成する。このとき、中押さえ１３５は、縫い針１３１及び天秤１３３の上昇に伴い、被縫製物が浮き上がったり、ばたついたりしないように被縫製物を押圧する。
【００５７】そして、プリテンション１６２とメインテンション１６３は、ミシン１００が縫い目を形成する期間に常時、上糸へ一定の張力を付与する。
【００５８】次に、図７から図１３を用いて、本発明の実施の形態１に係るミシン１００の上糸張力の検出動作について説明する。
【００５９】まず、図７から図９に基づき、一般的な電子ミシンの動作と比較して、本実施の形態に係るミシン１００が上糸張力を検出する際の動作の特徴を説明する。
【００６０】図７と図８は、一般的な電子ミシンと本実施の形態に係るミシン１００において、縫い針が上死点から下死点へ下降し再び上死点に移動した時の縫い針と、中押さえと、被縫製物との位置関係、及び形成される縫い目を示している。両図では、（Ｎ−１）針目までの縫い目が既に形成されており、以後は縫い針が下降してＮ針目の縫製作業を行う。
【００６１】図９は、一般的な電子ミシンと本発明のミシン１００における縫い針と中押さえの駆動軌跡を描いたタイミングチャートである。図９の破線で示すタイミングａは（Ｎ−１）針目の縫製動作における縫い針１３１´及び１３１の上死点時、タイミングｂは縫い針１３１´及び１３１の挿針時、タイミングｃは縫い針１３１´及び１３１の下死点時、タイミングｄはかまが上糸のループを掬う時、タイミングｅは縫い針１３１´及び１３１の抜針時における主軸モータの回転角度である。同様に、タイミングａ´からｅ´は、ミシン１００がＮ針目の縫製動作を行う際のタイミングを表す。図７と図８は、図９のタイミングチャートにおいて、主軸モータの回転角度がタイミングａ´のときの動作状態を示している。図９上段の黒丸（●）印は、かまが上糸ループを掬うタイミングｄのときの縫い針の位置を陽に示す。
【００６２】図９上段に示すように、縫い針１３１´及び１３１は、ストロークｌｈで上下動する。また、図９中段及び下段に示すように、中押さえ１３５´及び１３５は、ストロークｌｏで上下動する。ただし、図９中段及び下段の波形は、中押さえ１３５の底面部の駆動波形を示しており、中押さえ１３５は縫い針１３１´及び１３１が被縫製物から抜針され再び挿針されるタイミングｅからｂ´までの期間に、中押さえ１３５の底面部が被縫製物から距離ｄｌｏだけ上昇した位置で停止するように駆動される。距離ｄｌｏは、上糸Ｔが中押さえ１３５と被縫製物Ｏｂの間を通過できるように少なくとも上糸Ｔの直径よりも長い距離とする。
【００６３】図７において、一般的な電子ミシンの中押さえ１３５´は、縫い針１３１´の駆動軌跡と殆ど同位相の正弦波状に駆動される。このため、縫い針１３１´が上死点に位置するときは、図８に比べて被縫製物Ｏｂ´よりも離れた場所に位置する。より具体的に説明すると、図９中段の白丸（○）印で陽に示すように、一般的な電子ミシンの中押さえ１３５´は、かまの剣先が上糸のループを掬うタイミングｄで被縫製物を押圧するように正弦波状の軌跡で駆動される。特に、一般的な電子ミシンであって中押さえ１３５´が主軸モータを駆動源とする場合は、図９下段に示すような中押さえの駆動パターンを実現することが困難である。一方、図８では、中押さえ１３５を中押さえモータ１３６により独立に駆動するので、縫い針１３１が上死点に位置するタイミングａ´のときに、中押さえ１３５を被縫製物Ｏｂに対して距離ｄｌｏだけ離れた位置で停止させることができる。
【００６４】ところで、上糸Ｔ´又は上糸Ｔには、天秤の小孔が上昇することに伴い被縫製物Ｏｂ´と小孔との間で張力が発生する。本発明は、専用の検出器を追加すること無く、該張力の大きさを縫製動作中の中押さえモータ１３６の挙動に基づき検出することで縫製品質を保証することを主目的とする。そこで、本発明に係るミシン１００は、上糸Ｔと中押さえ１３５が接触するように被縫製物Ｏｂを保持する搬送機構Ｐ１を駆動する。そして、図８に示すように、天秤の小孔が上昇する期間に中押さえ１３５を被縫製物Ｏｂに対して距離ｄｌｏだけ離れた位置で停止させることで、上糸Ｔ´よりも上糸Ｔが中押さえモータ１３６に与える負荷の影響を大きくすることを特徴とする。
【００６５】次に、図１０に基づき、本実施の形態に係るミシン１００が上糸張力を検出する際の縫製動作及び搬送動作について記載する。
【００６６】図１０は、ミシン１００が滑り板１０６の上面で被縫製物Ｏｂに対して、ｎ針以上（ｎ≧３）の縫製動作を繰り返し行う際の（ｎ−１）針目以降における被駆動体の駆動波形を示す。より具体的に、同図は、上から順に、縫い針１３１の針孔１３３ａの位置、かま１３２の剣先の回転角度、中押さえ１３５の位置、天秤１３３の小孔１３３ａの位置、搬送機構Ｐ１で搬送する被縫製物のＸ軸方向の位置、搬送機構Ｐ１で搬送する被縫製物のＹ軸方向の位置を示す。
【００６７】まず、図１０の最上段に示すように、主軸モータ１３４を駆動源とする縫い針１３１の針孔１３１ａは図９と同様の軌跡を描き、タイミングａで上死点、タイミングｂで被縫製物へ挿針、タイミングｃで下死点、タイミングｅで被縫製物から抜針される。タイミングｄは、かま１３２の剣先が上糸ループを掬うときであり、黒丸（●）印はこのときの縫い針１３１の位置を陽に示している。また、図９と同様に、縫い針１３１のストロークはｌｈである。
【００６８】次に、図１０の上から二段目は、主軸モータ１３４を駆動源とするかま１３２の回転角度を示しており、かま１３２の駆動波形は振幅ｌｋの正弦波となる。本実施の形態では、全回転かまを採用するので、かま１３２の回転波形は縫い針１３１の位置波形に比べて周波数が二倍となる。図中の黒丸（●）印は、上糸に形成されるループをかま１３２の剣先が掬うときのかま１３２の回転角度を陽に示している。かま１３２の剣先により捕捉された上糸Ｔは、かま１３２が回転角度ａから数えて一回転半するタイミングｉで、かま１３２による捕捉から解除される。
【００６９】次に、図１０の上から三段目は、主軸モータ１３４を駆動源とする天秤１３３の小孔１３３ａの位置波形である。天秤１３３の小孔１３３ａは、主軸モータ１３４の１回転を１周期とし、主軸モータ１３４の回転がタイミングｈのときに上死点となり、タイミングｉのときに下死点となるように駆動する。タイミングｈは、天秤駆動機構１４０が揺動する回転中心を機械的に調整することで、主軸モータ１３４が回転し始めてから縫い針１３１が被縫製物Ｏｂに挿針されるまでの間、すなわち主軸モータ１３４の回転角度がａからｂまでの間に存在するよう設計する。本実施の形態において、タイミングｈは、タイミングａから主軸モータ１３４が６０度回転した角度とする。
【００７０】一方、小孔１３３ａが下死点となるタイミングｉは、かま１３２の回転角度がａから１回転半したタイミングとする。なぜならば、主軸モータ１３４の回転角度ｉのときに、かま１２による上糸の補足が解除され始めるためである。仮に、かま１３２による上糸の補足が解除される前に小孔１３３ａを引き上げた場合は、天秤１３３が上昇する際に生じる張力に上糸Ｔが耐えきれず、上糸が解れる、又は上糸が切れる問題が生じる。また、本実施の形態において、タイミングｉは、タイミングａから主軸モータ１３４が２７０度回転した角度とする。したがって、天秤１３３の小孔１３３ａは、（Ｎ−１）針目の縫製動作にあって、タイミングｈからタイミングｉまでの期間ｔｄに下降し、タイミングｉからＮ針目のタイミングｈ´までの期間ｔｕに上昇する。期間ｔｄと期間ｔｕとの間にはｔｄ＞ｔｕの関係がある。
【００７１】次に、図１０の上から四段目は、図９の最下段と同様に、中押さえモータ１３６を駆動源とする中押さえ１３５の底面部の位置を示している。中押さえ１３５は、中押さえモータ１３６が回転することによって上死点から下降を始めた後、縫い針１３１が被縫製物Ｏｂに挿針されるタイミングｂまでの間に、被縫製物Ｏｂの上面へ当接するよう駆動する。被縫製物Ｏｂが伸縮性の無い素材で構成される場合は、中押さえ１３５が下降して被縫製物Ｏｂに当接したときの高さで中押さえ１３５は被縫製物Ｏｂを押圧する。この場合、中押さえの下死点は、中押さえ１３５の底面部が被縫製物Ｏｂに当接したときの高さであり、中押さえ１３５は上死点から下死点までストロークｌｏで上下動する。
【００７２】被縫製物Ｏｂが伸縮性に富む素材で構成される場合は、中押さえ１３５が下降して被縫製物Ｏｂを圧縮した高さで中押さえ１３５は被縫製物Ｏｂを押圧する。この場合、中押さえの下死点は、被縫製物Ｏｂを圧縮したときの高さである。そして、中押さえ１３５は、縫い針１３１が被縫製物Ｏｂに挿針される前から被縫製物Ｏｂを押圧し始め、縫い針１３１が抜針された後に被縫製物Ｏｂから距離ｄｌｏだけ上昇する。
【００７３】次に、図１０の上から五段目は、Ｘ軸モータ１１３で駆動する保持装置１２２のＸ軸方向の位置波形である。保持装置１２２は被縫製物Ｏｂを保持するので、この位置波形は被縫製物ＯｂのＸ軸方向の位置波形に等しい。図中の記号ｌｘは、１針の間にＸ軸方向へ移動する保持装置１２２の移動距離である。保持装置１２２は、被縫製物Ｏｂを傷つけたり針折れを発生させたりしないように、縫い針１３１が被縫製物Ｏｂに挿針されている間は静止し、縫い針１３１が被縫製物Ｏｂから抜針された後、再び被縫製物Ｏｂに挿針されるまでの間に駆動する。
【００７４】本実施の形態では、中押さえモータの挙動から天秤上昇時の上糸張力を検出するため、天秤１３３の小孔１３３ａが上昇する間に上糸Ｔが中押さえ１３５に接触するようにＸＹステージ１１１を駆動する。このため、縫い針１３１が被縫製物Ｏｂから抜針されるタイミングｅから小孔１３３ａが上昇し始めるタイミングｉまでの間にＸ軸モータ１１３を駆動する。したがって、Ｘ軸モータ１１３は、（Ｎ−１）針目においてタイミングｅからタイミングｉまでの期間ｔｍに回転し、タイミングｉからＮ針目のタイミングｅ´までの期間ｔｓで停止する。
【００７５】次に、図１０の上から六段目は、Ｙ軸モータ１１４で駆動する保持装置１２２のＹ軸方向の位置波形である。保持装置１２２は被縫製物Ｏｂを保持するので、この位置波形は被縫製物ＯｂのＹ軸方向の位置波形に等しい。図中の記号ｌｙは、１針の間にＹ軸方向へ移動する保持装置１２２の移動距離である。本実施の形態では、Ｙ軸モータ１１４をＸ軸モータ１１３と同じ位置波形で駆動する。
【００７６】被縫製物ＯｂをＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれｌｘとｌｙ駆動するとき、ＸＹステージ１１１の移動距離Ｌ、すなわち縫い目のピッチは下記数式１で求まる。
【００７７】
【数１】
0006477987.tif 000002
【００７８】また、中押さえ１３５の貫通孔１３５ａの底面部が半径ｒの円であり、縫い針１３１が貫通孔１３５ａの中心で上下動するとき、移動距離Ｌが半径ｒよりも大きければ、中押さえ１３５と上糸Ｔが接触するようにＸＹステージを駆動させることができる。
【００７９】なお、図１４に示す被縫製物Ｏｂと上糸Ｔが成す角度θを小さくすることにより、上糸Ｔが中押さえモータ１３６に与える負荷の影響を大きくすることができる。角度θは数式２で求まる。
【００８０】
【数２】
0006477987.tif 000003
【００８１】角度θを小さくするには、（Ｌ−ｒ）を大きくするか、中押さえを上昇させる距離ｄｌoを小さくすれば良い。（ＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３による張力検出動作）
【００８２】次に、図１１から図１３に基づき、上糸Ｔの張力が中押さえモータ１３６に与える負荷を、制御盤１２２ＡのＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３で検出する構成と動作について詳細に説明する。
【００８３】図１１に示すように、制御盤１２２ＡのＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３は、中押さえモータ１３６の回転を制御するＰＦ軸偏差抑制部１Ａ３ａと、電流制御部１Ａ３ｂと、ミシン１００の縫製動作時に上糸張力を監視する張力監視部１Ａ３ｃと、を備える。
【００８４】ＰＦ軸偏差抑制部１Ａ３ａは、指令生成部１Ａ１から出力される中押さえモータ１３６の回転指令であるＰＦ軸指令信号と、中押さえモータ１３６が備える回転情報検出器１５０から出力される回転情報であるＰＦ軸回転信号と、張力監視部１Ａ３ｃから出力される張力監視信号とを入力として、ＰＦ軸指令信号とＰＦ軸回転信号との差分が０になるように中押さえモータ１３６を駆動するＰＦ軸モータ駆動信号を出力する。電流制御部１Ａ３ｂは、ＰＦ軸モータ駆動信号に基づき中押さえモータ１３６を回転させるＰＦ軸制御電流を生成し、中押さえモータ１３６へ供給する。そして張力監視部１Ａ３ｃは、ＰＦ軸モータ駆動信号に基づき、天秤１３３の小孔１３３ａが上動することで上糸に発生する張力を検出し、操作盤１２１の表示器１２１ａとＰＦ軸偏差抑制手段１Ａ３ａへ張力監視信号を出力する。
【００８５】図１２に示すように、ＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３のＰＦ軸偏差抑制部１Ａ３ａは、スイッチａ１と、差分器ａ２と、偏差抑制補償器ａ３と、を備える。
【００８６】スイッチａ１は、指令生成部１Ａ１が出力するＰＦ軸指令信号と張力監視部１Ａ３ｃが出力する張力監視信号とを入力として、ミシン１００が縫製作業を実行している最中に糸切れや上糸張力のばらつきが発生したことを検知すると、張力監視信号に基づきＰＦ軸指令信号の値の変化を停止させることにより、縫製不良の発生と連動させて中押さえモータを停止させる。スイッチａ１と同様の機能を、主軸指令信号、Ｘ軸指令信号、そしてＹ軸指令信号に対して設けることにより、縫製不良の発生と連動させてミシン全体の動作を停止させても良い。このようにすることで、縫製不良の発生後にミシン１００が余分な縫製動作を行うことを防止することができる。
【００８７】差分器ａ２は、スイッチａ１が出力するＰＦ軸指令信号と、回転情報検出器１５０が出力するＰＦ軸回転信号との差分を計算して偏差信号を出力する。偏差抑制補償器ａ３は、偏差信号が０へ収束するようにＰＦ軸モータ１３６を駆動するＰＦ軸モータ駆動信号を出力する。偏差抑制補償器ａ３は、偏差信号を０へ収束させるため、比例演算を行う比例補償器と、積分演算を行う積分補償器と、微分演算を行う微分補償器との内、少なくとも１つを備える。本実施の形態では、比例補償器及び積分補償器によるＰＩ制御を偏差抑制補償器ａ３に採用するものとして記載する。
【００８８】そして、図１３に示すように、ＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３の張力監視部１Ａ３ｃは、フィルタ処理部ｃ１と、記録部ｃ２と、比較器ｃ３と、を備える。
【００８９】フィルタ処理部ｃ１は、上糸張力の検出精度を改善するため、主軸モータ１３４の回転周波数よりも高いＰＦ軸モータ駆動信号の周波数成分を低減する演算と、主軸モータ１３４の回転周波数よりも低いＰＦ軸モータ駆動信号の周波数成分を低減する演算と、の何れか１つ又は両方の演算を施すことにより評価信号を算出して出力する。また、フィルタ処理部ｃ１では、ＰＦ軸モータ駆動信号の位相を操作する位相フィルタや振幅を変更する比例演算を施しても良い。位相フィルタを用いることで、回転情報検出器１５０の検出遅れや通信遅れを補正し、張力の検知時刻の精度を向上できる。また、ゲインを乗じて振幅を変更する比例演算を施すことで、評価信号を任意の検出仕様へ正規化することができる。
【００９０】記録部ｃ２は、一針前の縫製作業を行う間にフィルタ処理部ｃ１が出力する評価信号を記録し、この記録した評価信号を現在の縫製タイミングと同期するように時刻を合わせて出力する。つまり、記録部ｃ２は、一針に要する時間を逓倍した時間分の遅延を発生させる遅延計算機でも良い。
【００９１】比較器ｃ３は、記録部ｃ２から出力される一針前の評価信号に対して、フィルタ処理部ｃ１が出力する現在の評価信号の変化率が閾値よりも大きい又は小さいことを通知する張力監視信号を出力する。
【００９２】例えば、一定形状の被縫製物Ｏｂに対して同一方向の縫い目を形成するときにあって、ミシン１００の縫製動作及び搬送動作が正常に行われて縫製不良が発生しない場合には、上糸Ｔの張力が中押さえ１３５を介して中押さえモータ１３６に与える負荷は均一である。この場合、上述した評価信号の変化率は小さく（理想的には一定）となる。一方、上述した評価信号の変化率が大きい場合は、一針毎の上糸張力がばらついており、糸調子及び縫い締り精度が一定でないことを検知することができる。また、上糸Ｔから中押さえモータ１３６へ負荷が付与されず、評価信号が０となる場合は、上糸Ｔが中押さえ１３５に接触していないので糸切れの発生を検知することができる。このように、評価信号の変化率に対して閾値を設定することにより、上糸張力のばらつきに基づく縫製品質を定量的に評価することができる。
【００９３】なお、比較器ｃ３は、入力される一針前の評価信号の最大値、最小値、平均値などの特徴量を計算して、現在の評価信号と比較しても良い。このようにすることで、一針前に対する現在の評価信号の変化率を把握し易くすることができる。例えば、該変化率は、（Ｎ−１）針目のタイミングｉからＮ針目のタイミングｈ´の期間に記録した評価信号の最大値及び最小値を１００％及び０％と正規化して、Ｎ針目のタイミングｉ´から（Ｎ＋１）針目のタイミングｈ″までの最大値と最小値がどの程度低下しているかを比較器７０３により評価することで計算できる。
【００９４】また、上記の閾値は、縫い方向や被縫製物の形状に起因した一針毎のばらつきを考慮して設定することが望ましい。また、ミシン１００の使用者が試し縫いによる事前の試験動作を通じて、入力装置１２１ｄにより該閾値を制御盤１２２Ａの外部から設定できるように、操作盤１２１及び制御盤１２２Ａを構成しても良い。例えば、操作盤１２１の記憶装置１２１ｃに該閾値を記録し、プロセッサ１２１ｂや図示しない通信用回路を通じて制御盤１２１ＡのＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３へ伝送する構成を採用することができる。このようにすることで、ミシン１００の使用者の要求に合わせて縫製品質の良否の判断基準を変更することができる。
【００９５】また、張力検出部１Ａ３ｃは、ＰＦ軸モータ駆動信号を入力としたが、ＰＦ軸制御電流やＰＦ軸回転信号を入力として、張力監視信号を演算し出力しても良い。
【００９６】また、張力検出部１Ａ３ｃは、ＰＦ軸モータ駆動信号及びＰＦ軸回転信号を入力とする外乱オブザーバを構成して、中押さえモータ１３６及び中押さえ駆動機構の数式モデルに基づき中押さえモータ１３５に付与される上糸張力を推定しても良い。
【００９７】また、上糸張力の一針毎のばらつきが小さくなるように、プリテンション１６２及びメインテンション１６３によって上糸Ｔに付与する張力を、張力監視信号に基づき制御しても良い。
【００９８】以上に説明したように、実施の形態１に係るミシン１００は、上糸Ｔが中押さえ１３５に接触するように被縫製物Ｏｂを駆動し、天秤１３３の小孔１３３ａが上昇する間に上糸Ｔが中押さえ１３５を介して中押さえモータ１３６に付与する負荷をＰＦ軸モータ駆動信号に基づき検出するので、小孔１３３ａの上昇により上糸に付与される上糸張力の一針毎のばらつきを検知することができる。
【００９９】したがって、実施の形態１に係るミシン１００は、該上糸張力のばらつきに基づき良否を判断可能な糸調子や縫い締り精度といった縫製品質を保証しながら縫い目を形成することができる。
【０１００】また、実施の形態１に係るミシン１００は、一針毎に縫製品質を保証しながら縫い目を形成するので、縫製不良が発生した縫い目を特定することができる。
【０１０１】実施の形態１に係るミシン１００は、上糸Ｔから中押さえモータ１３６へ負荷が付与されない場合に糸切れを検知することができる。
【０１０２】また、実施の形態１に係るミシン１００は、中押さえモータ１３５の駆動制御信号であるＰＦ軸モータ駆動信号に基づき前記の上糸張力を検出するので、追加部品の少ない簡素な構成で縫製動作を行いながら糸切れの発生を監視し、さらに糸調子や縫い締り精度といった縫製品質を保証することができる。
【０１０３】また、実施の形態１に係るミシン１００は、専用の検出器を上糸経路に設けて上糸張力を検出する場合に比べて、アーム部周辺におけるスペースや組み立ての容易性を確保し易く、ミシン頭部の設計自由度を広げることができる。
【０１０４】実施の形態２．図１４に基づき、実施の形態２に係るミシン１００の構成と動作について説明する。図１４は、実施の形態２に係るミシンの動作を示すタイミングチャートである。
【０１０５】実施の形態２に係るミシン１００は、搬送装置Ｐ１が備えるＸＹステージ１１１で駆動する保持装置１１２のＸ軸方向及びＹ軸方向の駆動波形が実施の形態１に係るミシン１００と異なる。その他の構成及び動作については実施の形態１に係るミシン１００と同じである。同様の部分については説明を省略する。
【０１０６】上述した実施の形態１のＸＹステージ１１１は、タイミングｅからタイミングｉまでの間にＸ軸モータ１１３を駆動するので、主軸モータ１３４の回転数が高く一針の縫製時間が短い場合やＸＹステージ１１１の移動距離Ｌが長い場合は、保持装置１１２を高速高精度に駆動する必要がある。このようにＸＹステージを高速高精度化するには、機構の高剛性化や駆動源の高出力化が必要であり高コストとなる。そこで、本実施の形態では、以下のように保持装置１１２の駆動方法を変更する。
【０１０７】図１４の上段に示すように、Ｘ軸モータ１１３を駆動源とする保持装置１２２は、（Ｎ−１）針目の縫製動作においてタイミングｅから移動を開始し、Ｎ針目のタイミングｂ´までに移動を完了して停止する。したがって、Ｘ軸モータ１１３は、（Ｎ−１）針目においてタイミングｂからタイミングｅまでの期間ｔｓに停止し、タイミングｅからＮ針目のタイミングｂ´までの期間ｔｍで回転する。保持装置１２２が停止するタイミングは、タイミングｅからタイミングｂまでの期間内であれば良い。
【０１０８】また、図１４の下段は、Ｙ軸モータ１１４で駆動する保持装置１２２のＹ軸方向の位置波形である。Ｙ軸モータ１１４は、Ｘ軸モータ１１３が回転する期間ｔｍで回転する。
【０１０９】実施の形態２に係るミシン１００は、Ｘ軸モータ１１３及びＹ軸モータ１１４の駆動時間を長くすることができるので、主軸モータ１３４の回転数が高く一針の縫製時間が短い場合やＸＹステージ１１１の移動距離Ｌが長い場合にあっても、上糸が中押さえ１３５を介して中押さえモータ１３６へ付与する負荷を検出することができる。したがって、実施の形態２に係るミシン１００は、このような場合にあっても、小孔１３３ａの上昇により上糸に付与される上糸張力の一針毎のばらつきを検知することができ、該上糸張力のばらつきに基づき良否を判断可能な糸調子や縫い締り精度といった縫製品質を保証しながら縫い目を形成することができる。
【０１１０】実施の形態３．図１５と図１６に基づき、実施の形態３に係るミシン１００の構成と動作について説明する。図１５は、実施の形態３に係るミシンの張力検出動作の課題を示すイメージ図である。図１６は、実施の形態３に係るミシンの動作を示すタイミングチャートである。
【０１１１】実施の形態３に係るミシン１００は、搬送装置Ｐ１が備えるＸＹステージ１１１で駆動する保持装置１１２のＸ軸方向及びＹ軸方向の駆動波形が実施の形態１又は２に係るミシン１００と異なり、その他の構成及び動作については実施の形態１又は２に係るミシン１００と同じである。同様の部分については説明を省略する。
【０１１２】まず、図１５に基づき、本実施の形態に係るミシンが解決する課題について説明する。本実施の形態では、上述した実施の形態１及び２に比べて、縫い針１３１及び上糸Ｔの直径が太い場合を想定する。このため図１５では、図７及び図８に比べて縫い針１３１及び上糸Ｔの直径を太くし、さらに中押さえ１３５の貫通孔１３５ａの半径ｒを大きく描いている。
【０１１３】図１５（ａ）、（ｂ）は、上述した実施の形態１のタイミングチャート（図１０）に基づいてミシン１００を駆動する場合に、縫い針１３１が上死点となるタイミングａ´の状態を示している。図１５（ａ）では、ＸＹステージの移動距離Ｌよりも貫通孔１３５ａの半径ｒが小さいので、図１０のタイミングチャートに示したＸ軸方向及びＹ軸方向の波形パターンでＸＹステージを駆動すると、タイミングａ´で上糸Ｔが中押さえ１３５に問題なく接触する。したがって、図１５（ａ）では、天秤１３３の小孔１３３ａが上昇する間に上糸Ｔが中押さえ１３５を介して中押さえモータ１３６に付与する負荷をＰＦ軸モータ駆動信号に基づき検出することができる。
【０１１４】しかしながら、図１５（ｂ）では移動距離Ｌよりも半径ｒが大きいので、図１０及び図１４のタイミングチャートに示したＸ軸方向及びＹ軸方向の波形パターンで保持装置１２２を駆動しても、小孔１３３ａの上昇時に上糸Ｔと中押さえ１３５の底面部とを接触させることができない。上糸Ｔと中押さえ１３５の底面部とを接触させるためには、貫通孔１３５ａの半径ｒが最小となる中押さえを使用することが望ましいが、中押さえの種類を多数用意し、縫い針１３１及び上糸Ｔの太さに応じて半径ｒが最小の中押さえへ付け替えることは効率的でない上、限界がある。そこで、本実施の形態では、以下のようにＸＹステージの駆動パターンを変更する。
【０１１５】図１６上段の太線で示すように、Ｘ軸モータ１１３を駆動源とする保持装置１２２はＮ針目の縫い目を形成するため、（Ｎ−１）針目の搬送動作においてタイミングｅからＸ軸方向に移動を開始し、タイミングｉまでに移動を完了し停止する。このときの移動距離ｌｘｘは、数式３で求まる角度θが３０度以下になるように貫通孔１３５ａの半径ｒよりも大きくする。
【０１１６】
【数３】
0006477987.tif 000004
【０１１７】次いで、保持装置１２２は、天秤１３３の小孔１３３ａが上昇するタイミングｉからｈ´の期間ｔｓｓにおいて停止することで、上糸Ｔが中押さえ１３５の底面部に接触するように被縫製物Ｏｂを保持する。そして、小孔１３３ａが上昇し終えたタイミングｈ´から縫い針１３１が被縫製物Ｏｂに挿針されるタイミングｂ´までの期間に、Ｎ針目の縫い目を形成する所定の位置へ移動する。そして、保持装置１２２は、縫い針１３１が被縫製物Ｏｂに挿針されるタイミングｂ´から抜針されるタイミングｅ´までの期間ｔｓで停止する。タイミングｅ´以降は、（Ｎ＋１）縫い目を形成するために同様の動作を繰り返し実行する。
【０１１８】一方、図１６下段の太線は、Ｙ軸モータ１１４を駆動源とする保持装置１２２のＹ軸方向の駆動波形を示す。同図において、Ｙ軸モータ１１４はＸ軸モータと同様の駆動波形を示す。
【０１１９】なお、（Ｎ−１）針目とＮ針目の縫い目はＸ軸方向にｌｘ、Ｙ軸方向にｌｙ離れているので、タイミングｈ´からタイミングｂ´までの期間に移動する距離はＸ軸方向（ｌｘｘ−ｌｘ）、Ｙ軸方向に（ｌｙｙ−ｌｙ）となり、ＸＹステージの移動距離Ｌ２は数式４で求まる。
【０１２０】
【数４】
0006477987.tif 000005
【０１２１】したがって、Ｘ軸方向の移動距離ｌｘｘが貫通孔１３５ａの半径ｒよりも十分に大きい場合は、Ｙ軸モータの駆動波形を変更する必要はないため、移動距離ｌｙｙをｌｙとしても良い。すなわち、数式５で求まる距離Ｌ２が半径ｒよりも十分大きくなるようにｌｘｘとｌｙｙを決定すれば良い。
【０１２２】
【数５】
0006477987.tif 000006
【０１２３】また、主軸モータ１３４の回転数が高く一針の縫製時間が短い場合やＸＹステージ１１１の移動距離Ｌが長い場合は、タイミングｅからiまでの期間が短くなる。このため、図１６の太破線で示すように、上糸Ｔが中押さえ１３５の底面部と接触するのであれば、タイミングｅからタイミングｈ´までの期間内で保持装置１２２が停止するタイミングを変更しても良い。
【０１２４】実施の形態３に係るミシン１００は、縫い針１３１や上糸Ｔの太さに起因して、縫い目のピッチよりも中押さえ１３５の貫通孔１３５ａの半径ｒが大きい場合にあっても、小孔１３３ａが上昇する期間に、上糸Ｔが中押さえ１３５の底面部に接触するように保持装置１２２を駆動する。したがって、実施の形態３に係るミシン１００は、このような場合にあっても、小孔１３３ａの上昇により上糸に付与される上糸張力の一針毎のばらつきを検知することができ、該上糸張力のばらつきに基づき良否を判断可能な糸調子や縫い締り精度といった縫製品質を保証しながら縫い目を形成することができる。
【０１２５】なお、本実施の形態では、中押さえ１３５の貫通孔１３５ａが半径ｒの円形の底面部を有することを前提としたが、貫通孔１３５ａの底面部の形状が円形でない中押さえを使用する場合にあっても、本発明に係る上糸張力の検出手段に基づく品質保証を実施することができる。
【０１２６】実施の形態４．図１７と図１８に基づき、実施の形態４に係るミシン１００の構成と動作について説明する。図１７は、実施の形態４に係るミシンのＰＦ軸モータ制御演算部の詳細を示すブロック図である。図１８は、実施の形態４に係るミシンのＰＦ軸偏差抑制部の詳細を示すブロック図である。
【０１２７】実施の形態４に係るミシン１００は、操作盤１２１が備える記憶装置１２１ｃに記憶させるデータと、制御盤１２２Ｂが備えるＰＦ軸偏差抑制部１Ｂ３ａとが実施の形態１から３に係るミシン１００と異なり、その他の構成及び動作については実施の形態１から３に係るミシン１００と同じである。同様の部分については説明を省略する。
【０１２８】まず、図１７に基づき、実施の形態４に係るミシン１００が操作盤１２１と制御盤１２１Ｂとの間で通信するデータについて説明する。操作盤１２１の記憶装置１２１ｃは、ミシン１００の使用者が入力装置１２１ｄを用いて入力するパラメータＤ２を記憶して、パラメータＤ２を制御盤１２２Ｂへ出力する。パラメータＤ２は、操作盤１２１が備えるプロセッサ１２１ｂの命令に基づき、図示しない通信回路を介して制御盤１２２Ｂへ伝送される。制御盤１２２ＢのＰＦ軸偏差抑制部１Ｂ３ａは、パラメータＤ２を受信してＰＦ軸偏差抑制部１Ｂ３ａの内部の制御パラメータを変更する。
【０１２９】次に、図１８に基づき、ＰＦ軸偏差抑制部１Ｂ３ａの詳細を説明する。ＰＦ軸偏差抑制部１Ｂ３ａは、ＰＦ軸指令信号とＰＦ軸回転信号と張力監視信号とパラメータＤ２とを入力としてＰＦ軸モータ駆動信号を出力する。ＰＦ軸偏差抑制部１Ｂ３ａの偏差抑制補償器ａ３は、ＰＦ軸指令信号とＰＦ軸回転信号との差分が０になるように中押さえモータ１３６の回転を制御する。図１８において、比例補償器及び積分補償器によるＰＩ制御を偏差抑制補償器ａ３に採用し、偏差信号をＳe、ＰＦ軸モータ駆動信号をＳｄとすると、偏差抑制補償器の伝達関数は数式６で表現できる。
【０１３０】
【数６】
0006477987.tif 000007
【０１３１】ただし、記号ｋｐは比例制御ゲイン、記号Ｔｉは積分時定数、そして記号ｓはラプラス演算子である。ＰＦ軸偏差抑制部１Ｂ３ａの内部の制御パラメータであるｋｐ及びＴｉの値は、外部から入力されるパラメータＤ２に基づき変更される。
【０１３２】具体的に、パラメータＤ２は、比例制御ゲインｋｐを変更することにより偏差信号Ｓeの振幅を、積分時定数Ｔｉを変更することにより偏差信号Ｓeの振幅及び位相をそれぞれ操作する。本実施の形態に係るミシン１００は、かま１３２が上糸Ｔの捕捉を解除した後から天秤１３３の動作にともない小孔１１３ａが上昇する期間に、すなわち中押さえ１３５が被縫製物Ｏｂから上昇し上糸Ｔと接触する可能性がある期間に、パラメータＤ２に基づき比例制御ゲインｋｐを小さく、又は積分時定数Ｔｉを長く変更する。
【０１３３】実施の形態４に係るミシン１００は、パラメータＤ２に基づき比例制御ゲインｋｐを小さく、又は積分時定数Ｔｉを長く変更するので、上糸Ｔが中押さえ１３５に接触する期間に中押さえモータ１３６の外力に対する応答を緩慢にすることができる。このようにすることで、上糸Ｔが中押さえ１３５を支点として引き上げられる際に上糸Ｔと中押さえ１３５との間で生じる摩擦力を低減することができる。したがって、本実施の形態に係るミシン１００のＰＦ軸偏差抑制部１Ｂ３ａは、上糸張力を検出する際に、上糸Ｔが中押さえ１３５との間の摩擦力により切断されたり解れたりしないように中押さえモータ１３６を駆動することができる。
【０１３４】実施の形態１から４に係るミシン１００の制御盤が備える各機能は処理回路を用いて実現することができる。各機能とは、指令生成部１Ａ１及びＰＦ軸モータ制御演算部１Ａ３である。図１９は、実施の形態１から４に係るミシンの制御盤の第１のハードウェア構成例を示す図である。図２０は、実施の形態１から４に係るミシンの制御盤の第２のハードウェア構成例を示す図である。図１９には専用処理回路１９０のような専用のハードウェアにより上記の処理回路を実現する例が示される。図２０にはプロセッサ１９１及び記憶装置１９２により上記の処理回路を実現する例が示される。
【０１３５】図１８に示すように専用のハードウェアを利用する場合、専用処理回路１９０は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。上記の各機能のそれぞれを、処理回路で実現しても良いし、まとめて処理回路で実現しても良い。図２０に示すようにプロセッサ１９１及び記憶装置１９２を利用する場合、上記の各機能のそれぞれは、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組合せにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、記憶装置１９２に記憶される。プロセッサ１９１は記憶装置１９２に記憶されたプログラムを読み出して実行する。またこれらのプログラムは、上記の各機能のそれぞれが実行する手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。記憶装置１９２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、又はＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）といった半導体メモリが該当する。半導体メモリは不揮発性メモリでも良いし揮発性メモリでも良い。また記憶装置１９２は、半導体メモリ以外にも、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）が該当する。
【０１３６】上述した実施の形態に示した構成では、上糸より中押さえ１３５に付与される負荷をＰＦ軸モータ駆動信号に基づき検出したが、本発明はこれに限定されず、中押さえ１３５に付与される負荷を検出するための検出素子を中押さえ駆動機構１５１に設けてもよい。
【０１３７】以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１３８】１００  ミシン、１０１  アーム、１０２  主軸モータケース、１０３  ミシン頭部、１０４  ベッド、１０５  支持脚、１０６  滑り板、１１１  ＸＹステージ、１１２  保持装置、１１２ａ  送り板、１１２ｂ  外押さえ、１１２ｃ  押さえ台、１１２ｄ  エアシリンダ、１１３  Ｘ軸モータ、１１４  Ｙ軸モータ、１１５  Ｘ軸駆動機構、１１５ａ  移動レース、１１６  Ｙ軸駆動機構、１１６ａＹ軸ガイド、１１７、１１８、１３７、１５０  回転情報検出器、１２１  操作盤、１２１ａ  表示器、１２１ｂ、１９１  プロセッサ、１２１ｃ、１９２  記憶装置、Ｄ１  縫製パターンデータ、１２１ｄ  入力装置、１２２、１２２Ａ  制御盤、１２３  フットスイッチ、１Ａ１  指令生成部、１Ａ２  主軸モータ制御演算部、１Ａ３  ＰＦ軸モータ制御演算部、１Ａ４  Ｘ軸モータ制御演算部、１Ａ５  Ｙ軸モータ制御演算部、１３１、１３１´  縫い針、１３１ａ、１３１ａ´  針孔、１３２  かま、１３３  天秤、１３３ａ、１３１ａ´  小孔、１３４  主軸モータ、１３５、１３５´  中押さえ、１３５ａ、１３５ａ´  貫通孔、１３６  中押さえモータ、１３８  カップリング、１３９  上軸、１４０  天秤駆動機構、１４１  針棒駆動機構、１４２  針棒、１４３  ボビンケース、１４４  上軸プーリ、１４５  タイミングベルト、１４６  下軸プーリ、１４７  大径ギヤ、１４８  小径ギヤ、１４９  下軸、１５１  中押さえ駆動機構、１５２  ピニオン、１５３  ラック、１５４  スライドガイド、１５５  スライダ、１５６  中押さえ棒抱き、１５７  中押さえ棒、１５８  糸巻きスタンド、１５９  糸巻き、１６０、１６１、１６４、１６５、１６６  上糸ガイド、１６２  プリテンション、１６３  メインテンション、１９０  専用処理回路、ａ１  スイッチ、ａ２  差分器、ａ３  偏差抑制補償器、ｃ１  フィルタ処理部、ｃ２  記録部、ｃ３  比較器、Ｔ、Ｔ´  上糸、Ｔｄ、Ｔｄ´  下糸、Ｏｂ、Ｏｂ´  被縫製物。
【要約】  ミシン（１００）は、縫い針（１３１）の針孔に挿通された上糸を捕捉することで上糸と下糸とを絡ませるかま（１３２）と、上糸を挿通した小孔を有する天秤（１３３）と、被縫製物を搬送する搬送手段（Ｐ１）と、被縫製物の浮き上がりを防止する中押さえ（１３５）と、中押さえ（１３５）を駆動する駆動源（１３６）と、搬送手段（Ｐ１）が被縫製物を搬送する際に上糸が中押さえ（１３５）に接触することにより、上糸より中押さえ（１３５）に付与される負荷に基づき上糸張力を監視する張力監視部と、を備える。【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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