(57)【要約】【課題】  布押えによる布押え用に１つの複動型のエアシリンダを設け、低コストで且つ構成が簡単な布押え装置を実現できるようにすることである。【解決手段】  縫製開始に先立って、布押えが待機位置のときに加工布を送り板の上側にセットして布押えスイッチが操作されると、第１電磁切換弁１５と第２電磁切換弁１６とが供給状態に切換え制御される。押圧エアシリンダ１１，１２において、ヘッド側作動室１１ｃ，１２ｃからピストン１１ｂ，１２ｂに作用する進出駆動力の方がロッド側作動室１１ｄ，１２ｄからピストン１１ｂ，１２ｂに作用する退入駆動力よりも幾分大きくなり、ロッド１１ａ，１２ａが徐々に進出して布押えが徐々に下降する。このように布押えの下降途中で、板バネ部材の前端が布押えのバネ受け部に当接し、板バネ部材のバネ力により布押えは押圧直前位置に保持される。【選択図】  図６−２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブルに支持された送り板の上に加工布を押える布押えと、前記布押えを前記送り板上に加工布を押圧する押圧位置と前記送り板よりも上側に退避した待機位置とに切換える複動型のエアシリンダを有するミシンの布押え装置において、
前記エアシリンダのヘッド側作動室へのエアの給排を切換える第１電磁切換弁と、
前記エアシリンダのロッド側作動室へのエアの給排を切換える第２電磁切換弁と、
前記布押えを昇降可能に支持する支持壁部に設けられ、この支持壁部に対して前記布押えを上方へ弾性付勢可能な弾性部材と、
前記弾性部材の付勢力により前記布押えを押圧位置から所定小距離浮上させた押圧直前位置に保持するために、前記エアシリンダのヘッド側作動室とロッド側作動室へエアを供給、あるいは、前記エアシリンダのヘッド側作動室とロッド側作動室のエアを排気するように前記第１，第２電磁切換弁を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするミシンの布押え装置。
【請求項２】
前記弾性部材は水平に配設した板バネ部材で構成され、この板バネ部材の後端部が前記支持壁部の下面に固定され、前記板バネ部材の前端が押圧直前位置にある布押えに下方から当接していることを特徴とする請求項１に記載のミシンの布押え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縫製データにより自動縫製されるミシンにおける加工布の布押え装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パターン縫いミシン等の自動ミシンにおいては、加工布をベッド部又はテーブル上に押圧する布押えを、ソレノイドやエアシリンダ等のアクチュエータにより押圧位置と待機位置とに切換え駆動する布押え装置が実用化されている。布押えが待機位置のときに加工布をベッド部上で位置決めする。その後、縫製開始スイッチを操作したり、足踏みペダルを踏み込むことにより、布押えが下降して加工布を押圧してから所定のパターン縫いが実行される。
【０００３】
即ち、布押えが待機位置にあるときに加工布を位置決めする場合、布押えが加工布よりもかなり高い位置であるため、加工布の縫製位置を精度よく位置決めしにくいという問題がある。そこで、最近では、布押えの高さ位置を自由に設定可能に構成し、加工布の位置決め性や操作性を改善したミシンの布押え装置が種々提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の自動ミシンにおける被縫製物の押え装置は、反転布押えにＬ字レバーを介して連結されたロッドを有する第１のエアシリンダと、第２のエアシリンダとを備えている。この第２のエアシリンダのロッドに係止レバーの一端を連結し、係止レバーの他端をＬ字レバーに係止可能に構成してある。この場合、加工布を反転布押えの下側に置いてから押えスイッチをＯＮ操作すると、先ず第２エアシリンダが進出駆動されて係止レバーが突出してから、次に第１のエアシリンダが進出駆動される。
【０００５】
このとき、係止レバーが第１のエアシリンダのロッドを進出途中で係止するので、反転布押えが布押え直前の位置で停止する。このとき、作業者が加工布を移動して位置決めできる。その後、押えスイッチを再度ＯＮ操作すると、第２のエアシリンダがＯＦＦになり、係止レバーが元の位置に復帰するので、第１のエアシリンダのロッドがストローク分進出でき、反転布押えが布押え位置に下降するようにしてある。
【特許文献１】特許第２６０３７２６号公報（第３〜４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、特許文献１に記載の自動ミシンにおける被縫製物の押え装置においては、反転布押えを布押え位置に下降させる第１のエアシリンダに加えて、第１のエアシリンダのロッドに係止レバーを係合させて反転布押えを布押え直前の位置で停止させるための第２のエアシリンダを設けているので、布押え装置が大型化且つ構成が複雑化し、部品数が増し、製作費用が高価になる。更に、ミシンの出荷に際して、構成が複雑な布押え装置の組み付け作業に多大の労力と時間を要するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、布押えによる布押え用に１つの複動型のエアシリンダを設け、低コストで且つ構成が簡単な布押え装置を実現できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１のミシンの布押え装置は、テーブルに支持された送り板の上に加工布を押える布押えと、布押えを前記送り板上に加工布を押圧する押圧位置と送り板よりも上側に退避した待機位置とに切換える複動型のエアシリンダを有するミシンの布押え装置において、エアシリンダのヘッド側作動室へのエアの給排を切換える第１電磁切換弁と、エアシリンダのロッド側作動室へのエアの給排を切換える第２電磁切換弁と、布押えを昇降可能に支持する支持壁部に設けられ、この支持壁部に対して布押えを上方へ弾性付勢可能な弾性部材と、弾性部材の付勢力により布押えを押圧位置から所定小距離浮上させた押圧直前位置に保持するために、エアシリンダのヘッド側作動室とロッド側作動室へエアを供給、あるいは、エアシリンダのヘッド側作動室とロッド側作動室のエアを排気するように第１，第２電磁切換弁を制御する制御手段とを備えたものである。
【０００９】
制御手段により第１，第２電磁切換弁が制御され、エアシリンダのロッド側作動室にエアが供給され且つヘッド側作動室からエアが排出されることで布押えが待機位置に切換えられている。このとき、作業者は加工布を布押えの下側にセットする。そして、作業者により押圧指令が出力されると、制御手段により第１，第２電磁切換弁が制御され、エアシリンダのヘッド側作動室とロッド側作動室へエアが供給される。この場合、ピストンのロッド側作動室側の面積の方が、ヘッド側作動室側の面積よりも、ピストンロッドの断面積だけ小さい。
【００１０】
そこで、ヘッド側作動室からピストンに作用する進出駆動力の方がロッド側作動室からピストンに作用する退入駆動力よりも幾分大きいので、ロッドが徐々に進出駆動され、布押えが徐々に下降する。しかし、弾性部材の付勢力により布押えは押圧位置から所定小距離浮上させた押圧直前位置に保持される。あるいは、エアシリンダのヘッド側作動室とロッド側作動室のエアが排気される場合、布押えは自重により下方に下降する下降途中において、弾性部材の付勢力によって押圧直前位置で保持される。
【００１１】
このように、布押えが押圧直前位置で保持された状態で、作業者は加工布を任意の方向に移動させて、布押えに対する加工布の位置合わせを行なう。作業者により、再度押圧指令が出力されると、制御手段により第１，第２電磁切換弁が制御されて、ヘッド側作動室にエアが供給され且つロッド側作動室からエアが排出され、布押えが押圧位置に切換えられる。
【００１２】
請求項２のミシンの布押え装置は、請求項１において、前記弾性部材は水平に配設した板バネ部材で構成され、この板バネ部材の後端部が支持壁部の下面に固定され、板バネ部材の前端が押圧直前位置にある布押えに下方から当接しているものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、布押えと複動型のエアシリンダを有するミシンの布押え装置において、第１電磁切換弁と、第２電磁切換弁と、弾性部材と、第１，第２電磁切換弁を制御する制御手段とを設けたので、布押え装置を１つの複動型のエアシリンダと弾性部材とを設けただけの簡単な構成で、布押えの押圧直前位置における位置保持を実現でき、布押えに対する加工布の位置合わせを行なうことができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、前記弾性部材は水平に配設した板バネ部材で構成され、この板バネ部材の後端部が支持壁部の下面に固定され、板バネ部材の前端が押圧直前位置にある布押えに下方から当接しているので、安価な板バネ部材を支持壁部の下面に固定するだけで、布押えを押圧直前位置に確実に位置保持させることができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本実施例のミシンの布押え装置は、エアシリンダのヘッド側作動室へのエアの給排を切換える第１電磁切換弁と、エアシリンダのロッド側作動室へのエアの給排を切換える第２電磁切換弁とを設け、コントロールユニットにより第１，第２電磁切換弁を制御してエアシリンダのヘッド側作動室とロッド側作動室へ加圧エアを同時に供給し、布押えが下降途中において板バネ部材のバネ力により押圧直前位置で保持できるようにしてある。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、パターン縫いミシンＭは、ミシン本体１と、テーブル２と、後述する布押え１０により加工布を送り板８上に挟持状に押圧保持する布押え装置３と、これら布押え装置３と送り板４をＹ方向（主軸と平行な前後方向）とこのＹ方向に直交するＸ方向（左右方向）に独立に移動駆動する布送り装置４とを有し、模様や柄や図形等の縫製データに基づいて自動的に縫製するものである。
【００１７】
ミシン本体１は、脚柱部５とこの脚柱部５から前方へ延びるアーム部６とを有し、通常のミシンと同様の縫製の為の諸機構を備えている。アーム部６の内部には前後方向に水平に延びミシンモータ（図示略）で駆動される主軸が装備されている。
【００１８】
図１〜図３に示すように、テーブル２は、送り板８及び布押え１０の移動領域形とほぼ等しい大きさの矩形状の部材で構成され、テーブル２の後端部と左右両端部がベースフレーム７に水平姿勢に固定されている。ここで、布送り装置４は、送り板８と、布押え１０が装備された側面視「Ｊ」字形状の押え腕９と、この押え腕９をＹ方向に移動駆動するＹ方向駆動機構（図示略）と、押え腕９をＹ方向と直交するＸ方向に移動駆動するＸ方向送り機構（図示略）とを備えている。
【００１９】
次に、布押え装置３について図４〜図７を用いて説明する。
この布押え装置３は、テーブル２に支持された枠状の送り板８の上に加工布を押える布押え１０と、押え腕９の左右両端に夫々設けられた押圧エアシリンダ１１，１２と、布押え１０を押圧直前位置に保持させる板バネ部材１３と、押圧エアシリンダ１１，１２を切換える第１，第２電磁切換弁１５，１６と、これら第１，第２電磁切換弁１５，１６を制御するコントロールユニット１８（制御手段）等を有している。
【００２０】
布押え１０は枠状であり、後端部の左右方向中央部に、側面視ほぼＬ字形状の連結部材２０が装着されている。前述した押え腕９の前端部には鉛直向きの支持壁部９ａが形成されており、連結部材２０の左右両側面に形成された縦長の凸条部を支持壁部９ａの左右両側に形成された凹溝に係合させることで、布押え１０は押え腕９の前端において上下にスライド可能になっている。
【００２１】
左右１対の押圧エアシリンダ１１，１２は、夫々複動型であり、後端部において押え腕９に連結されている。各押圧エアシリンダ１１，１２のロッド１１ａ，１２ａの先端部は、押え腕９に回動可能に支持されたＬ型リンク２１，２２の上向き短アーム２１ａ，２２ａに連結されている。Ｌ型リンク２１，２２の前向き長アーム２１ｂ，２２ｂの先端部は支持壁部９ａに形成された縦長のスリット（図示略）を介して連結部材２０に後側から係合している。そこで、押圧エアシリンダ１１，１２が退入駆動されると、ロッド１１ａ，１２ａが後退するため、Ｌ型リンク２１，２２の前向き長アーム２１ｂ，２２ｂを介して布押え１０が待機位置（図８−１参照）に上昇する。
【００２２】
一方、押圧エアシリンダ１１，１２が進出駆動されると、ロッド１１ａ，１２ａが前進するため、Ｌ型リンク２１，２２の前向き長アーム２１ｂ，２２ｂを介して布押え１０が押圧位置（図８−３参照）に下降する。
【００２３】
次に、板バネ部材１３は、図５に示すように、短冊形状でありほぼ水平に配設され、後端部が支持壁部９ａの下面に複数本の固定ボルト２３により固定されている。板バネ部材１３の前端は、布押え１０のバネ受け部１０ａ（図８参照）に当接可能になっている。
【００２４】
即ち、布押え１０が図８−１に示す待機位置から図８−３に示す押圧位置に向かって下降する下降途中において、板バネ部材１３の前端が布押え１０のバネ受け部１０ａに下方から当接するようになる。布押え１０が押圧位置の直前の高さ位置のときに、板バネ部材１３のバネ力が比較的大きくなって、布押え１０の下降動作を停止され、布押え１０はこの押圧直前位置（図２，図８−２参照）に保持される。
【００２５】
次に、押圧エアシリンダ１１，１２を切換え駆動する第１，第２電磁切換弁１１，１２について説明する。第１電磁切換弁１５と第２電磁切換弁１６は、同様に構成され、エアを供給状態と排気状態とに切換える電磁弁である。
【００２６】
図６−１に示すように、第１電磁切換弁１５が排気状態に切換えられ且つ第２電磁切換弁１６が供給状態に切換えられると、エア供給源２５からの加圧エアは第２電磁切換弁１６を介して押圧エアシリンダ１１，１２のロッド側作動室１１ｄ，１２ｄに加圧エアが夫々供給され、布押え１０が待機位置に切換えられる。
【００２７】
図６−２に示すように、第１電磁切換弁１５が供給状態に切換えられ且つ第２電磁切換弁１６も供給状態に切換えられると、エア供給源２５からの加圧エアは第１電磁切換弁１５を介してヘッド側作動室１１ｃ，１２ｃに供給されるのと同時に、エア供給源２５からの加圧エアは第２電磁切換弁１６を介して押圧エアシリンダ１１，１２のロッド側作動室１１ｄ，１２ｄにも供給される。
【００２８】
この場合、押圧エアシリンダ１１，１２のピストン１１ｂ，１２ｂのロッド側作動室１１ｄ，１２ｄ側の面積の方がヘッド側作動室１１ｃ，１２ｃ側の面積よりも、ロッド１１ａ，１２ａの断面積だけ小さい。その結果、ロッド側作動室１１ｄ，１２ｄにおいてピストン１１ｂ，１２ｂに作用するロッド１１ａ，１２ａの退入駆動力の方が、ヘッド側作動室１１ｃ，１２ｃにおいてピストン１１ｂ，１２ｂに作用するロッド１１ａ，１２ａの進出駆動力よりも小さくなる。
【００２９】
それ故、ロッド１１ａ，１２ａには小さな進出駆動力（例えば、６Ｋｇ／ｃｍ２）が作用するので、布押え１０が押圧位置の方へ徐々に下降する。この布押え１０の下降途中において、前述したように、板バネ部材１３の前端が布押え１０のバネ受け部１０ａに当接する。この板バネ部材１３のバネ力の方が進出駆動力よりも大きくなったとき、布押え１０は下降できなくなり、押圧直前位置に保持される。この押圧直前位置は、図８−２に示すように、押圧位置から所定小距離（例えば、２〜３ｍｍ）浮上させた高さ位置である。
【００３０】
図６−３に示すように、第１電磁切換弁１５が供給状態に切換えられ且つ第２電磁切換弁１６が排気状態に切換えられると、エア供給源２５からの加圧エアは第１電磁切換弁１５を介して押圧エアシリンダ１１，１２のヘッド側作動室１１ｃ，１２ｃに供給される。その結果、押圧エアシリンダ１１，１２の進出駆動力は板バネ部材１３のバネ力よりも大きいので、布押え１０は板バネ部材１３の前端を押し付けるようにして押圧位置に切換えられる。
【００３１】
次に、これら第１，第２電磁切換弁１５，１６を制御する制御手段であるコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）１８について説明する。図７に示すように、このコントロールユニット１８はマイクロコンピュータからなり、コントロールユニット１８には２段階に踏み込む布押えスイッチ２７が接続されると共に、駆動回路２８を介して第１電磁切換弁１５と、駆動回路２９を介して第２電磁切換弁１６とが夫々接続されている。
【００３２】
作業者が縫製開始に先立って、布押えスイッチ２７を第１踏込み状態に踏み込んだとき、コントロールユニット１８は布押えスイッチ２７から第１布押え信号を受けて、図６−２に示すように、第１電磁切換弁１５を供給状態に切換え且つ第２電磁切換弁１６を供給状態に切換える。作業者が布押えスイッチ２７を第２踏込み状態にまで踏み込んだとき、コントロールユニット１８は布押えスイッチ２７から第２布押え信号を受けて、図６−３に示すように、第１電磁切換弁１５を供給状態に切換え且つ第２電磁切換弁１６を排気状態に切換える。
【００３３】
次に、このように構成された布押え装置３の作用について説明する。
加工布のパターン縫いを開始するのに先立って、作業者が布押えスイッチ２７を第１踏込み状態に踏み込むと、コントロールユニット１８は布押えスイッチ２７から第１布押え信号を受け、第１電磁切換弁１５を供給状態に切換え且つ第２電磁切換弁１６も供給状態に切換える（図６−２参照）。
【００３４】
この場合、前述したように、押圧エアシリンダ１１，１２のロッド１１ａ，１２ａには小さな進出駆動力が作用するので、布押え１０が押圧位置の方へ徐々に下降し、板バネ部材１３の前端が布押え１０のバネ受け部１０ａに当接する。その結果、布押え１０は押圧エアシリンダ１１，１２の進出駆動力よりも板バネ部材１３のバネ力の方が大きくなる押圧直前位置に保持される。そこで、作業者は加工布を任意の方向に移動させて、布押え１０に対する加工布の位置合わせを行なうことができる。このとき、布押え１０は加工布に接近した非常に低い位置なので、加工布の位置合わせを精度よく行なうことができる。
【００３５】
加工布の位置合わせが完了すると、作業者は布押えスイッチ２７を第２踏込み状態に踏み込む。その結果、コントロールユニット１８は布押えスイッチ２７から第２布押え信号を受け、第１電磁切換弁１５を供給状態に切換え且つ第２電磁切換弁１６を排気状態に切換える（図６−３参照）。それ故、前述したように、押圧エアシリンダ１１，１２の進出駆動力は板バネ部材１３のバネ力よりも大きいので、布押え１０は板バネ部材１３の前端を押し付けるようにして押圧位置に切換えられる。
【００３６】
このように、枠状の布押え１０と複動型の押圧エアシリンダ１１，１２を有するパターン縫いミシンＭの布押え装置３において、第１電磁切換弁１５と、第２電磁切換弁１６と、板バネ部材１３と、第１，第２電磁切換弁１５，１６を制御するコントロールユニット１８とを設け、板バネ部材１３の付勢力により布押え１０を押圧位置から所定小距離浮上させた押圧直前位置に保持できるように構成したので、布押え装置３を複動型の押圧エアシリンダ１１，１２と板バネ部材１３とを設けただけの簡単な構成で、布押え１０の押圧直前位置における位置保持を実現でき、布押え１０に対する加工布の位置合わせを行なうことができる。
【００３７】
次に、前記実施例を部分的に変更した変更形態について説明する。
１）板バネ部材１３に代えて、支持壁部９ａの左右両側面と布押え１０とに夫々引っ張りコイルバネを張架するようにしてもよい。この場合にも、布押え１０が押圧直前位置に保持できるようなバネ力に設定されている。
【００３８】
２）押圧エアシリンダ１１，１２は、押え腕９の左右両側に設けたが、１つだけ設けるようにしてもよい。
【００３９】
３）本実施例では、板バネ部材１３の付勢力により布押え１０を押圧位置から所定小距離浮上させた押圧直前位置に保持するために、コントロールユニット１８は、第１電磁切換弁１５、第２電磁切換弁１６を連通状態に切換えて、エア供給源２５からの加圧エアをヘッド側作動室１１ｃ，１２ｃとロッド側作動室１１ｄ，１２ｄとに供給しているが、ヘッド側作動室１１ｃ，１２ｃとロッド側作動室１１ｄ，１２ｄのエアを排気するようにしてもよい。この場合、コントロールユニット１８は、第１電磁切換弁１５、第２電磁切換弁１６を排気状態に切換える。すると、布押え１０は、自重により下方に移動するが、板バネ部材１３の付勢力によって押圧直前位置で保持される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例に係るパターン縫いミシンの斜視図である。
【図２】パターン縫いミシンの側面図である。
【図３】パターン縫いミシンの正面図である。
【図４】布押え装置の前方からの斜視図である。
【図５】布押え装置の後方からの斜視図である。
【図６−１】布押えを待機位置に切換えるエア給排気の回路図である。
【図６−２】布押えを押圧直前位置に切換えるエア給排気の回路図である。
【図６−３】布押えを押圧位置に切換えるエア給排気の回路図である。
【図７】布押え制御に関する制御系のブロック図である。
【図８−１】待機位置のときの布押えと押え腕の要部縦断側面図である。
【図８−２】押圧直前位置のときの布押えと押え腕の要部縦断側面図である。
【図８−３】押圧位置のときの布押えと押え腕の要部縦断側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｍ      パターン縫いミシン
２      テーブル
８      送り板
１０    布押え
１１    押圧エアシリンダ（複動型のエアシリンダ）
１１ｃ  ヘッド側作動室
１１ｄ  ロッド側作動室
１２    押圧エアシリンダ（複動型のエアシリンダ）
１２ｃ  ヘッド側作動室
１２ｄ  ロッド側作動室
１３    板バネ部材（弾性部材）
１５    第１電磁切換弁
１６    第２電磁切換弁
１８    コントロールユニット（制御手段）
【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６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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