(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被縫製物を正逆方向に送り可能な送り手段と、
送り手段の送り方向または送り量を電気的に変更する送り作動手段と、
ミシンの縫糸を切断する糸切り手段と、
電気的に糸切り手段を動作させる糸切作動手段と、
異なる操作により停止信号及び糸切り信号を発生する第一の操作手段と、
操作により止め縫い信号を発生する第二の操作手段と、
停止信号が発生するとミシンを停止させ、糸切り信号が発生するとミシンを駆動し且つ送り作動手段を作用して所定縫目数の止め縫い形成後に糸切り作動手段を作用してからミシンを停止させ、止め縫い信号が発生すると送り作動手段を作用させる制御手段、とを備えたミシンにおいて、
停止信号発生によるミシン停止中且つ止め縫い信号発生中に糸切り信号が発生したことを条件として、前記所定縫い目数の止め縫いを形成せずに糸切作動手段のみを作用するように前記制御手段に作用する変更手段を備えることを特徴としたミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、縫い終りにほつれ止めのために自動的に止め縫いをする自動止め縫い機能を備えたミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の工業用の自動止め縫い機能を備えたミシンを正面から見た外観の概略を示し、符号１０で示すミシン本体が、ミシンテーブル１２の上に設置されていると共に、該テーブル１２の下にはベルト１４を介してミシン主軸を回転させるミシンモータ１６が設置されている。又、上記テーブル１２の下方には制御ボックス１８、該制御ボックス１８に対して商用電源の接続、切断を行うための電源スイッチ２０、縫製時に使用するペダル２２が設置され、更にミシン本体１０には操作パネル２４及びタッチバックスイッチ２６がそれぞれ設置されている。
【０００３】
上記ミシンについて詳述すると、近年の工業用ミシンでは、ミシン本体１０に電磁ソレノイド、エアシリンダ等からなるアクチュエータが装備され、該アクチュエータにより糸切りや止め縫い等の縫製動作の自動化が実現されている。
【０００４】
このようなミシンにおいては、前記ミシンモータ１６によりミシンの針棒位置制御やミシンの回転速度制御が行われるようになっており、このようなモータとして近年はメンテナンスフリー、高寿命、快適な作業環境に対する要請から、インバータモータやＡＣサーボモータ等が一般的に使用されている。
【０００５】
又、前記制御ボックス１８は、商用電源から前記ミシンモータ１６に対して電力供給を行う回路や、前記ミシン本体１０に内蔵されているアクチュエータを駆動させる回路を有していると共に、これらを制御するマイクロコンピュータ等により構成されている。
【０００６】
又、前記ペダル２２は、縫製作業者（オペレータ）が、縫製時にミシンをコントロールするためのもので、該ペダル２２を踏み込み操作すると制御ボックス１８に取り付けられているペダルセンサにより、その動きが電気信号に変換されると共に、該制御ボックス１８によりペダル２２の踏込み量に応じた制御が実行され、ミシンモータ１６やミシン本体１０に装備されているアクチュエータを駆動することにより、オペレータが指示する制御動作が実現されるようになっている。
【０００７】
前記操作パネル２４は、オペレータが各種縫製パターンを始めとする縫製条件等を設定する際に使用され、ここで設定されるこれら縫製条件等の情報は制御ボックス１８に送られるようになっている。又、前記タッチバックスイッチ２６は、手動で止め縫いを実行する場合に使用するものであり、このスイッチ２６を押すことにより、ミシン本体１０に内蔵されている電磁ソレノイド等のアクチュエータを動作させ、このアクチュエータに連結されている周知の送り機構（送り手段）を駆動することにより被縫製物の送り方向を正送りから逆送り方向に変更できるようになっている。即ち、オペレータは、縫製時にこのスイッチ２６を押す操作しながらペダル２２を踏み込むことにより、その間被縫製物を逆送りすることができ、その操作を止めることにより正送りに戻すことができることから、任意位置において止め縫いを行うことができるようになっている。
【０００８】
ここで、従来のミシンが有している自動止め縫いの機能について具体的に説明する。この自動止め縫い機能は、操作パネル２４により所望の縫い目数を設定することにより、前記制御ボックス１８において、縫い始めまたは縫い終わりに縫い目数をカウントし、自動で止め縫い用のアクチュエータをＯＮ／ＯＦＦしてその縫い目数分だけ被縫製物を送ることにより、オペレータが前記タッチバックスイッチ２６を操作することなく、自動的に止め縫いを実現することができる機能である。
【０００９】
図４は、この自動止め縫い縫いを実行させた場合に形成される縫い目のパターンを示したものであり、実際の縫い目は直線上に糸が重なっているので、針落ち位置を判別し易くするために被縫製物を左右方向に移動させた状態で示したものである。
【００１０】
図５に示す操作パネル２４の操作面には、図４の各縫い目箇所Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの縫い目数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄ（図４及び図５においては、Ｎａ＝Ｎｂ＝Ｎｃ＝Ｎｄ＝４縫い目となっている）をそれぞれ表示するＬＥＤ等で構成される数字表示器Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄが設けられ、各表示器に表示される各縫い目数Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄは、それぞれＡｐ、Ｂｐ、Ｃｐ、Ｄｐの各スイッチを押すことにより１縫い目ずつ増加し、Ａｍ、Ｂｍ、Ｃｍ、Ｄｍの各スイッチを押すことにより１縫い目ずつ減少するように構成されている。
【００１１】
また、スイッチＳＷｓとスイッチＳＷｅは、それぞれ縫い始めの止め縫いと縫い終わりの止め縫いの実行の有無を選択するスイッチであり、操作するたびに選択状態を交互に切り替えることができる。上記各スイッチの近傍に配置された表示器Ｌｓ及び表示器Ｌｅは、点灯時に対応する止め縫いが実行する設定になっていることを示す表示器である。縫い始めの止め縫い（以後、始め止め縫いとも呼称する）と縫い終りの止め縫い（以後、終わり止め縫いとも呼称する）は、それぞれ縫い始めと縫い終りの糸のほつれを防止するために有効であるが、縫製物によっては止め縫いをしてはいけないものがあり、そのような場合には、オペレータはその都度これらの機能を操作パネル２４に設けられたスイッチＳＷｓ及びスイッチＳＷｅを操作して選択使用している。
【００１２】
図４のＡ、Ｂは、縫い始めの止め縫い、すなわち始め止め縫いにより形成される縫い目を示しており、ペダルが踏み込まれると、スイッチＳＷｓにより始め止め縫いの実行が選択されていれば、縫い目数Ｎａ分だけ止め縫いアクチュエータがオフの状態でミシンが回転することにより正縫いの縫い目Ａが形成され、さらに縫い目数Ｎｂ分だけ止め縫いアクチュエータがオンの状態でミシンが回転することにより、Ａの縫い目に重なって逆縫いの縫い目Ｂが形成されることにより、縫い始めの止め縫いが形成される。一方、スイッチＳＷｓにより始め止め縫いの実行が選択されていなければ、縫い目Ａ、Ｂを形成せず、即通常縫製を開始する。
【００１３】
また、Ｃ、Ｄは、縫い終わりの止め縫い、すなわち終わり止め縫いにより形成される縫い目を示しており、通常縫製の途中でペダルが踏み返されると（後ろ踏みされると）、上記スイッチＳＷｅにより終わり止め縫いの実行が選択されていれば、縫い目数Ｎｃ分だけ止め縫いアクチュエータがオンの状態でミシンが回転することにより逆縫いの縫い目Ｃが形成され、さらに縫い目数Ｎｄ分だけ止め縫いアクチュエータがオフの状態でミシンが回転することにより縫い目Ｃに重なって正縫いの縫い目Ｄが形成されることにより、縫い終わり止め縫いが形成され、その後、ミシン１０に内蔵された糸切りソレノイド等により構成された糸切りアクチュエータにより周知の糸切り機構（糸切り手段）が駆動され、糸切りが行われる。また、スイッチＳＷｅにより終わり止め縫いの実行が選択されていなければ、縫い目Ｃ、Ｄを形成せず、即糸切りが行われる。
【００１４】
従来の自動止め縫い機能を備えたミシンは以上のように構成されており、オペレータは、縫製に先立って、上記したスイッチＳＷｓ及びスイッチＳＷｅを操作して縫い始め止め縫い、あるいは縫い終わり止め縫いを有効に設定しておくことにより、縫い始め、あるいは、縫製終了時に所定の縫い目数の止め縫いを自動的に形成することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のミシンには、次のような問題があった。すなわち、下糸が無くなったり、縫製ミス等の縫製を中断せざるを得ないような異常が発生した場合には、被縫製物（布）に余分な針穴を開けて被縫製物を傷つけるのを防止したり、縫い糸を解き易くするために、終わり止め縫いを行わず糸切りのみを行う必要があるが、終わり止め縫いの実行が有効と設定されている場合には、オペレータは前記した操作パネルのスイッチＳＷｅを操作して終わり止め縫いを無効に設定した上で、ペダルを踏み返して糸切りを行う必要があった。この操作は、スイッチＳＷｅが手元から離れているため縫製の効率が悪いだけでなく、糸切り後、再度スイッチＳＷｅを操作して有効に設定する必要があるため、スイッチＳＷｅの再操作を忘れて縫製再開後に縫い終わり止め縫いを実行せずに糸切りを行ってしまうという不具合が発生してしまう可能性があった。
【００１６】
一方、この問題を解決するために、ミシン顎部周辺に新たにスイッチを増設して、このスイッチを操作しながらペダルを踏み返すことにより、一時的に糸切りのみの実行を可能とすることも行われているが、ミシン顎部周辺はオペレータが縫製時に被縫製物を操作する上で重要な空間であるため、増設されたスイッチが縫製の妨げになるという新たな問題が発生し、また、ミシンのコストがアップするという問題もあった。
【００１７】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、新たなスイッチを増設すること無しに、縫い終わりの止め縫いを実行する設定がされている場合でも、簡単な操作で一時的に縫い終わりの止め縫いを禁止して糸切りのみが実行できるミシンを提供することを課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被縫製物を正逆方向に送り可能な送り手段（図示せず）と、送り手段の送り方向または送り量を電気的に変更する送り作動手段（止め縫いソレノイド４０）と、ミシンの縫糸を切断する糸切り手段（図示せず）と、電気的に糸切り手段を動作させる糸切作動手段（糸切りソレノイド４２）と、異なる操作により停止信号及び糸切り信号を発生する第一の操作手段（ペダル２２）と、操作により止め縫い信号を発生する第二の操作手段（タッチバックスイッチ２６）と、停止信号が発生するとミシンを停止させ、糸切り信号が発生するとミシンを駆動し且つ送り作動手段を作用して所定縫目数の止め縫い形成後に糸切り作動手段を作用してからミシンを停止させ、止め縫い信号が発生すると送り作動手段を作用させる制御手段（ＣＰＵ２８）、とを備えたミシンにおいて、停止信号発生によるミシン停止中且つ止め縫い信号発生中に糸切り信号が発生したことを条件として、前記所定縫い目数の止め縫いを形成せずに糸切作動手段のみを作用するように前記制御手段に作用する変更手段（ＣＰＵ２８）を備えることにより、前記課題を解決したものである。
【００１９】
即ち、本発明においては、第２の操作手段（タッチバックスイッチ２６）を利用して、縫い終わり止め縫いの有効が設定されていても、縫製途中のミシン停止中に止め縫いスイッチが操作された状態でペダルが踏み返された場合は、糸切りのみを実行するようにしたので、新たなスイッチを増設せずに、しかも簡単な操作で縫い終わりの止め縫いを一時的に禁止して糸切りのみを実行することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態のミシンについて詳細に説明する。
【００２１】
本実施の形態のミシンの外観及び操作パネルは、前記図３及び図５に示す従来のミシンと同一であるので、図３及び図５を用いて説明し、重複する説明は省略する。
【００２２】
図１は、本実施の形態のミシンが備えている制御ボックス１８を中心とする制御系の概要を示すブロック図である。この制御ボックス１８は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２８と、ＣＰＵ２８にそれぞれ接続されているペダルセンサ３０、モータドライバ３２、ソレノイドドライバ３４、メモリ３６、及び当該制御ボックス１８の各部に電源をするための電源回路３８で構成されている。
【００２３】
さらに、上記ＣＰＵ２８には、ペダル２２の踏み込み状態を検出するペダルセンサ３０が接続されていると共に、前記操作パネル２４、タッチバックスイッチ２６がそれぞれ接続されている。また、上記電源回路３６には前記電源スイッチ２０が接続されていると共に、モータドライバ３２が接続され、該ドライバ３２により前記ミシンモータ１６が回転駆動されるようになっている。ソレノイドドライバ３４は、ＣＰＵ２８から入力される制御信号により、前記ミシン本体１０に内蔵されている周知の止め縫い機構及び糸切り等の機構（何れも図示せず）に連結された止め縫いソレノイド４０（止め縫いアクチュエータ）及び糸切りソレノイド４２（糸切りアクチュエータ）を適切に駆動するようになっている。
【００２４】
また、ＣＰＵ２８には、モータエンコーダ４４、および針位置検出器４６が接続されている。モータエンコーダ４４は、モータ１６に内蔵されモータ１回転あたり複数のパルス信号を発生しモータの速度を検出するために利用される。針位置検出器４６は、ミシン１０の針棒が所定の上下位置にあるときミシン１回転あたり１パルスを発生し、ミシン停止時の針棒上下位置を制御したり、縫い始めや縫い終わりの止め縫いの縫い目数をカウントできるように構成されている。
【００２５】
以上の構成により、本実施の形態のミシンでは、オペレータからのペダル２２の操作により、操作パネル２４の設定内容がＣＰＵ２８に読み込まれ、最適なモータ駆動及びソレノイド駆動が行われ、縫い始めの止め縫い、ミシンの縫製動作、縫い終わりの止め縫い、及び糸切り等が自動的に実行できるようになっている。
【００２６】
次に、ＣＰＵ２８によって行われる本実施の形態の作用を、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２７】
まず、前記電源スイッチ２０がオンされると、ステップＳ１でペダル２２がオペレータにより前踏み操作されたか否かが判定され、前踏み操作されるとステップＳ２に移行する。
【００２８】
ステップＳ２では、操作パネル２４のスイッチＳＷｓが操作され始め止め縫いを実行する設定になっているか否かが判定され、実行の設定になっている場合はステップＳ３に移行して、同じく操作パネル２４で設定されている始め止め縫いの設定縫い目数Ｎａ、Ｎｂの読み込みが行われれ、ステップＳ４に移行する。次いで、ステップＳ４では、上記した設定縫い目数、及び針位置検出器からのパルス信号のカウント値に基づいて所定のタイミングで止め縫いソレノイド４０が駆動されつつミシンが駆動され、始め止め縫いが形成され、ステップＳ５に移行する。
【００２９】
ステップＳ５では、ペダル前踏みが中断されることによる停止信号が発生しているか否かが判定される。中断されていない場合は、ステップＳ６に移行してタッチバックスイッチ２６がオン操作されて止め縫い信号が出力されているか否かが判定される。タッチバックスイッチ２６がオン操作されていない場合はステップＳ７に移行して、布送りが正送り状態でミシンが回転し縫製が行われる。また、タッチバックスイッチ２６がオン操作されて止め縫い信号が出力されている場合は、止め縫いソレノイド４０が駆動されてミシンの止め縫い機構が動作して、布送りが逆送り状態でミシンが回転し縫製が行われる。そして、ステップＳ７及びステップＳ８の後は、いずれの場合にもステップＳ５に戻り、再びペダル前踏みが中断されているか否かが判定される。
【００３０】
なお、ステップＳ２で、始め止め縫いを実行しない設定なっていると判定された場合は、そのままステップＳ６に移行し、上記と同様にステップＳ６〜Ｓ８の処理が行われ、ステップＳ５に移行する。
【００３１】
ステップＳ５で、ペダル前踏みが中断され停止信号が発生していると判定された場合は、ステップＳ９に移行しミシンモータ１６を停止させるための減速が開始されるとともに、ステップＳ１０において、ペダルの後ろ踏みが行われて糸切り信号が出力されたか否かが判定される。
【００３２】
ステップＳ１０で、ペダル後ろ踏みが行われていないと判定された場合は、再度ステップＳ５に移行して、ペダル前踏みの中断が継続されているか否かが判定される。なお、ここでステップＳ５、ステップＳ９、ステップＳ１０、ステップＳ５のループが繰り返された場合は、ペダル２２が中立の状態が維持されて停止信号の発生が継続している場合であり、ステップＳ９における減速が繰り返されミシンは停止する。
【００３３】
一方、ステップＳ１０で、ペダル２２が後ろ踏みされ糸切り信号が発生したと判定された場合は、ステップＳ１１に移行してこのときミシンが停止しているか否かの判定が行われる。この停止の判定は、ペダル２２の後ろ踏みによる糸切り信号がミシン停止前に発生したか、停止後に発生したかを判定している。すなわち、ステップＳ９で減速が開始されて停止された後にステップＳ１０で後ろ踏みが行われて止め縫い信号が発生した場合は、ミシン停止と判定され、また、ステップＳ９で減速が開始されてもミシンの停止前に再度前踏みが行われたり、減速直後にペダル２２が後ろ踏みされたりして、ミシンが停止する前にステップＳ１０でペダル後ろ踏みが行われた場合は、ミシン停止中でないと判定される。なお、この停止の判定は、例えば、モータエンコーダ４６から出力されるパルス信号が所定時間出力されなくことを判定することにより行われる。
【００３４】
そして、ステップＳ１１で、ミシンが停止中でない、すなわちミシンが停止前にペダル後ろ踏みが行われて糸切り信号が発生したと判定された場合は、ステップＳ１２に移行して、操作パネル２４のスイッチＳＷｅによる設定が終わり止め縫いを実行する設定になっているか否かが判定され、実行の設定になっていいない場合は、ステップＳ１６に移行し、糸切りソレノイド４２が駆動され糸切り機構による糸切りが行われて、ミシンが停止され縫製を終了する。
【００３５】
一方、ステップＳ１２で終わり止め縫いが実行の設定になっていると判定された場合は、ステップＳ１３に移行して、操作パネル２４により設定されている終わり止め縫いの設定縫い目数Ｎｃ、Ｎｄの読み込みが行われれ、続いてステップＳ１４において、ミシンが駆動され、始め止め縫いの場合と同様に設定された縫い目数の終わり止め縫いが形成され、さらにステップＳ１６に移行して、糸切りが行われて、ミシンが停止され縫製を終了する。
【００３６】
また、ステップＳ１１で、ミシンが停止中、すなわちミシンが停止後にペダル後ろ踏みが行われて糸切り信号が発生したと判定された場合は、ステップＳ１５に移行して、タッチバックスイッチ２６がオン操作されているか否かが判定され、オン操作されていないと判定された場合は、ステップＳ１２に移行して、引き続きステップＳ１３、ステップＳ１４及びステップＳ１６の処理が行われて、終わり止め縫い及び糸切りが行われ、ミシンが停止され縫製が終了する。
【００３７】
ステップＳ１５で、肯定、すなわちタッチバックスイッチ２６がオン操作されて止め縫い信号が発生していると判定された場合は、ステップＳ１６に移行して、終わり止め縫いを行わずに糸切りのみが行われて、ミシンが停止され縫製が終了する。
【００３８】
以上の処理により、停止信号発生によるミシン停止後、止め縫い信号発生中に糸切り信号が発生した場合は、前記所定縫い目数の止め縫いを形成せずに糸切のみが作用するように制御を変更することができ、オペレータは、スイッチＳＷｅにより終わり止め縫いの実行を行う設定がされている場合でも、縫製途中で、一旦ミシンを停止させ、タッチバックスイッチ２６をオン操作しながらペダル２２を踏み返し（後ろ踏み）操作することにより終わり止め縫いを一時的に禁止して糸切りのみを行うことができる。
【００３９】
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００４０】
例えば、上記実施の形態では、始め止め縫い及び終わり止め縫いを図４に示すように、止め縫いソレノイド４０を駆動して、布送りを所定縫い目数分だけ逆方に送るミシンに適用した場合を記載しているが、これに限るものでなく、例えば、止め縫いソレノイド４０の駆動により布送り量を正方向または逆方向の微少送りとしてコンデンス縫い目を自動的に形成することのできるミシンにも適用可能であることは、勿論である。
【００４１】
また、制御ボックス等にスイッチ等による選択手段を設け、上記した終わり止め縫いの一時禁止機能の有効無効を、縫製環境に応じて選択できるように構成しても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、新たなスイッチを増設すること無しに、縫製を中断せざるを得ないような異常が発生した場合に、簡単な操作で一時的に縫い終わりの止め縫いを禁止して糸切りのみが実行できるミシンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るミシンの実施の形態の制御系の概要を示すブロック図
【図２】本発明に係る実施の形態のミシンの制御を示すフローチャート
【図３】従来のミシンの外観を示す概略正面図
【図４】ミシンにより形成される縫い目のパターンを示す説明図
【図５】本発明に係る実施の形態のミシンの操作パネル２４の操作面を示す概略正面図
【符号の説明】
１０…ミシン本体
１２…ミシンテーブル
１４…ベルト
１６…ミシンモータ
１８…制御ボックス
２０…電源スイッチ
２２…ペダル
２４…操作パネル
２６…タッチバックスイッチ
２８…ＣＰＵ
３０…ペダルセンサ
３２…モータドライバ
３４…ソレノイドドライバ
３６…メモリ
３８…電源回路
４０…止め縫いソレノイド
４２…糸切りソレノイド
４４…モータエンコーダ
４６…針位置検出器
【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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