(57)【要約】【課題】縫いピッチをほぼ同じにする。【解決手段】ミシンの布送り装置１は、ミシンモータの駆動により上下動する針棒４の上下動に同期して送り歯により針板２上に載置された布を送る布送り機構Ｓと、布送り機構Ｓによる布送り量のデータを入力する布送り量入力手段と、布送り量入力手段により入力された布送り量のデータに基づいて布送り機構Ｓを駆動させる駆動制御手段と、布送り機構Ｓにより送られる布の厚さを検出する布厚検出手段７０と、布の厚さと当該布の厚さに適した布送り量とを対応付けた布送り量変換テーブルを記憶する記憶手段と、布厚検出手段７０により検出された布の厚さに対応する布送り量を布送り量変換テーブルから抽出し、抽出された布送り量となるように布送り量入力手段により入力された布送り量のデータを補正する布送り量補正手段と、を備える。【選択図】図３
2007181551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端に縫い針が設けられ、縫製の際の駆動源となるミシンモータの駆動により上下動する針棒の上下動に同期して送り歯により針板上に載置された布を送る布送り機構と、
前記布送り機構による布送り量のデータを入力する布送り量入力手段と、
前記布送り量入力手段により入力された布送り量のデータに基づいて前記布送り機構を駆動させる駆動制御手段と、
前記布送り機構により送られる布の厚さを検出する布厚検出手段と、
布の厚さと当該布の厚さに適した布送り量とを対応付けた布送り量変換テーブルを記憶する記憶手段と、
前記布厚検出手段により検出された布の厚さに対応する布送り量を前記布送り量変換テーブルから抽出し、抽出された前記布送り量となるように前記布送り量入力手段により入力された布送り量のデータを補正する布送り量補正手段と、
を備えることを特徴とするミシンの布送り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンの布送り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミシンには、布送り装置が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。図６に示すように、ミシンの布送り装置１００は、縫製の際の駆動源となるミシンモータに連結された主軸１０１を備えている。この主軸１０１は、ミシンモータの駆動とともに軸回りに回転する。主軸１０１には、偏心カムで構成された送りカム１０２が設けられている。送りカム１０２には、ロッド１０３が連結され、ロッド１０３にはロッド１０４が連結されている。ロッド１０４の一端には連結腕１０５が連結され、この連結腕１０５に上送り軸１０６が連結されている。上送り軸１０６には揺動腕１０７が連結され、揺動腕１０７には針棒揺動台１０８が連結されている。一方、ロッド１０４の他端には調節体１０９が設けられており、調節体１０９の傾斜角に応じて上送り軸１０６の揺動幅を変えることができるようになっている。
【０００３】
また、主軸１０１には、釣合錘１１０が設けられている。釣合錘１１０には、クランクロッド１１１が連結され、クランクロッド１１１に針棒１１２が連結されている。
ミシンモータの駆動により主軸１０１が回転すると、針棒揺動台１０８は支点軸１０８ａを中心に揺動し、釣合錘１１０が揺動することにより針棒１１２が上下動する。
なお、調節体１０９には、リンク１１５の一端が段ねじ１１６によって回転可能に連結され、リンク１１５の他端には、調節台１１７が回転可能に連結されている。調節台１１７は、フレームに回転自在に支持された軸１１８に固定されている。また、フレームには、調節ダイヤル１１９とダイヤル軸１２０が支持されており、ダイヤル軸１２０には回転により軸方向へ移動するねじが形成されている。バネ１２１の力により調節台１１７はダイヤル軸１２０の先端に常時接触しており、調節ダイヤル１１９を回してダイヤル軸１２０を軸方向に動かすと、調節台１１７の傾きが変化するようになっている。
【特許文献１】特開平７−１３６３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図７は、送りカム１０２が偏心カムで構成されている場合の縫い針１２５の針先の軌跡である。送りカム１０２を偏心カムで構成すると、針先は楕円の軌跡Ｒを描く。このような楕円軌跡Ｒでは、布に縫い針１２５が刺さる位置は、布の厚さが薄いとき（布厚ｔ１）の位置ａと布の厚さが厚いとき（布厚ｔ２）の位置ｂでは、その差ｃだけ異なってしまう。これは、ダイヤル１１９で設定した布送り量の違いとなってあらわれる。特に、一連の縫製の中で布の厚さが著しく異なる場合（例えば、背広のパット付け）では、一工程の中で縫いピッチが異なってしまい、縫製物の品質を低下させる要因となる。
このような問題を解決する手段として、送りカム１０２を三角カムで構成し、針先の軌跡を矩形に近づけて、布の厚さによる縫いピッチの乱れを防止する方法があるが、機構上、加減速が大きく、速度を上げることができない、騒音や振動が大きいという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、縫いピッチをほぼ同じにすることができるミシンの布送り装置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】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ミシンの布送り装置において、下端に縫い針が設けられ、縫製の際の駆動源となるミシンモータの駆動により上下動する針棒の上下動に同期して送り歯により針板上に載置された布を送る布送り機構と、前記布送り機構による布送り量のデータを入力する布送り量入力手段と、前記布送り量入力手段により入力された布送り量のデータに基づいて前記布送り機構を駆動させる駆動制御手段と、前記布送り機構により送られる布の厚さを検出する布厚検出手段と、布の厚さと当該布の厚さに適した布送り量とを対応付けた布送り量変換テーブルを記憶する記憶手段と、前記布厚検出手段により検出された布の厚さに対応する布送り量を前記布送り量変換テーブルから抽出し、抽出された前記布送り量となるように前記布送り量入力手段により入力された布送り量のデータを補正する布送り量補正手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、布送り量入力手段により布送り機構による布送り量のデータを入力して、縫製を開始すると、駆動制御手段は、布送り量入力手段により入力された布送り量のデータに基づいて布送り機構を駆動させる。ここで、布厚検出手段は、布送り機構により送られる布の厚さを検出する。そして、布送り量補正手段は、布厚検出手段により検出された布の厚さに対応する布送り量を布送り量変換テーブルから抽出し、抽出された布送り量となるように布送り量入力手段により入力された布送り量のデータを補正する。布送り量のデータの補正後、駆動制御手段は、補正された布送り量のデータに従って布を送るように布送り機構の駆動を制御する。
これにより、送られる布の厚さが変化しても、布の厚さに応じて布送り機構による布送り量を補正することができるので、縫いピッチをほぼ同じにすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、送られる布の厚さが変化しても、布の厚さに応じて布送り機構による布送り量を補正することができるので、送られる布の厚さに関係なく縫いピッチをほぼ同じにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、ミシンの布送り装置の最良の形態について詳細に説明する。
＜ミシンの構成＞
図１〜図４に示すように、ミシンの布送り装置１は、針板２上の被縫製物である布に対して上方から接した状態で布送り方向に移動して布を送る上送り２０と、布を針板２に向けて上方から押さえる押さえ３０と、上送り２０と押さえ３０に対して交互に上下方向の往復動作を付与する第１の動作機構４０と、上送り２０に対して布送り方向の往復動作を付与する第２の動作機構５０（図３参照）と、上送り２０と押さえ３０のそれぞれの下降時に、これらに下方から当接することで各々の下限位置を決めるとともに、当該下限位置を調節可能とする調節機構（図示略）と、針板２上に載置されて布送りがなされる布の厚さを検知する布厚検出手段としての布厚センサ７０（図３参照）と、布厚センサ７０が検出する布厚に応じて布送り量のデータを補正する布送り量補正手段としての制御装置８０（図４参照）と、布送り量のデータを入力する布送り量入力手段としての操作パネル９０（図４参照）と、を備えている。ここで、針棒（後述する）の上下動に同期して送り歯により針板上に載置された布を送る布送り機構Ｓは、上送り２０と、押さえ３０と、第１の動作機構４０と、第２の動作機構５０と、を備えて構成されている。
【００１０】
上送り２０は、縫い針３を下端に備える針棒４の長手方向に沿うように上下方向に延びて形成された上送り棒２１と、上送り棒２１の下端部に支持された上送り足２２とを備えている（図１参照）。上送り棒２１の上端には、該上送り棒２１を抱き締め固定する上送り棒ホルダを介して角駒２４が回動自在に連結されている。この角駒２４は、上下方向に延設されたガイド部材６３の長穴にスライド移動可能となって摺動自在に係合されている。このガイド部材６３は、針棒４と上送り棒２１を図示しないミシンフレームに対して揺動可能に支持する針棒揺動台６に固定されている。このため、上送り２０は、ガイド部材６３の長穴の長尺方向に沿って移動するように、その移動方向が規制されている。
【００１１】
上送り棒２１の下端には、針板２上に載置された布を上方から押さえるとともに、針板２の下方から所定のタイミングで針板２上に突出する送り歯（図示略）とで布を挟持して布を送り方向に送る上送り足２２が取り付けられている。上送り足２２の先端すなわち上送り２０の下端部は、上下方向から針板２の面方向に延びるように湾曲形成されており、布を針板２に押さえる下面部分は、送り歯とで布を挟持するために鋸歯状に形成されている。また、上送り足２２には、縫い針３を挿通させるための挿通孔２２ａが形成されている。
また、上送り２０は、後述する第２の動作機構５０と連結されることにより、針棒４とともに揺動し、その下端部が布送り方向に対して往復移動可能となっている。
【００１２】
ここで、縫い針３及び針棒４について説明すると、針棒４は主軸５の先端に設けられた偏心カム１０にリンク１１を介して連結されており、主軸５の軸回りの回転に伴い、上下方向に動作するようになっている（図１参照）。この針棒４は、その長手方向が上下方向に沿うように取り付けられ、上送り２０に対してほぼ平行に配置されている。針棒４の下端には、糸が通される縫い針３が取り付けられており、針棒４が上下方向に動作することにより、縫い針３の先端が上送り足２２に形成された挿通孔２２ａを通って布に突き刺さるようになっている。
なお、針棒４の上下動は、上送り２０の第１の動作機構４０による上下動と同期し、縫い針３と上送り足２２とが共に上下動するようになっている。
【００１３】
押さえ３０は、上送り２０に対して布の送り方向に並んで設けられており、上下方向に沿って配設された押さえ棒３１を備えている。
押さえ棒３１の略中央部には、該押さえ棒３１を抱き締め固定する押さえ棒ホルダ（図示略）を介して角駒３４が回動自在に連結されている。角駒３４は、上述した上送り２０の場合と同様に、上下方向に延設されるとともに図示しないミシンフレームに固定されたガイド部材６４の長穴にスライド移動可能となって摺動自在に係合されている。
押さえ棒３１の下端には、針板２上に載置された布を上方から押さえる押さえ足３２が取り付けられている。押さえ足３２の先端、すなわち、押さえ３０の下端部は上下方向から針板２の面方向に延びるように湾曲形成されており、布を針板２に押さえる部分は内側が上下に貫通された略長方形の枠状に形成されている。そして、この枠の内側は、上述した上送り２０の送り方向に沿う往復移動を許容する程度に十分長尺に形成されている。
【００１４】
第１の動作機構４０は、ミシンモータの駆動力を得て上送り２０及び押さえ３０に対して交互に上下方向の往復動作を付与する。
この第１の動作機構４０は、ミシンモータの駆動を出力する主軸５と略平行に配設された揺動軸４１を備えている。
揺動軸４１は、その一端において偏心カム４５、ロッド４６を介して主軸５に連結されており、主軸５の回転に伴い軸周りに往復回動されるようになっている。また、揺動軸４１の他端には揺動アーム４２の基端部が固定されている。
揺動アーム４２は、伝達リンク（図示略）を介して、三角リンク４４の第１の連結位置に回動自在に連結されている。
【００１５】
三角リンク４４は、略三角形状に形成されたリンク体であり、第１の連結位置である一の頂点において伝達リンクと回動自在に連結され、上送り２０及び押さえ３０を上下に駆動するための駆動力を得るようになっている。また、三角リンク４４は、他の二つの頂点のうち一方の頂点を含む第２の連結位置で上送り２０と回動自在に連結され、他の二つの頂点のうち他方の頂点を含む第３の連結位置で押さえ３０と回動自在に連結されている。なお、この三角リンク４４を介して上送り２０と押さえ３０とは、直接的又は間接的にバネ等の付勢部材（図示略）により下方に付勢されている。
【００１６】
第２の動作機構５０は、上送り２０及び針棒４に対して布の送り方向の往復動作を付与するためのものである。
図１〜３に示すように、第２の動作機構５０は、一端が主軸５に偏心カム５１を介して回動自在に連結されたロッド５２を備えている。ロッド５２の他端には、これとほぼ垂直に交差するロッド５３がその略中央部において回動自在に連結されている。ロッド５３の上端には角駒５４が回動自在に取り付けられており、角駒５４は、該角駒５４を案内するガイド溝５５ａを有する調節体５５に係合されている。すなわち、角駒５４は、ガイド溝５５ａの内側に摺動すなわちスライド移動可能に係合されている。
【００１７】
調節体５５は、傾斜可能に構成されている。具体的には、図３に示すように、調節体５５には、リンク５５ｂの一端が段ねじ５５ｃによって回転可能に連結されている。リンク５５ｂの他端には、連結腕５５ｄの一端が段ねじ５５ｅによって連結されており、連結腕５５ｄの他端がパルスモータ５５ｆの出力軸に止めねじ５５ｇによって連結されている。
これにより、パルスモータ５５ｆが駆動して出力軸が回転すると、その駆動が連結腕５５ｄ、リンク５５ｂを介して調節体５５に伝達され、調節体５５を揺動させることができる。調節体５５を揺動させることにより、ガイド溝５５ａの傾斜も変化するので、角駒５４の移動量を変えることができる。
【００１８】
また、ロッド５３の下端には、上送り軸揺動アーム５６の一端が回動自在に連結されている。上送り軸揺動アーム５６の他端には、上送り軸５７の一端が固定されている。上送り軸５７は、上述した主軸５とほぼ平行に配設されており、上送り軸５７の他端には上送りアーム５８の基端部が固定されている。
そして、上送りアーム５８は、その先端（下端）において回動自在に連結された角駒５４を介して上述した針棒揺動台６と連結されている。これにより、第２の動作機構５０は、上送り２０及び針棒４に布送り方向の往復動作を付与するとともに、その送り量を変更調節することが可能となっている。
【００１９】
（布厚センサ）
布厚センサ７０は、押さえ３０の近傍においてその先端部が針板２上の布に上方から接する検出アーム７１と、検出アーム７１の揺動角度を検出するポテンショメータ７２とを備えている。当該ポテンショメータ７２は、ミシンアーム部の先端下部に配置されている。
【００２０】
ポテンショメータ７２は、回転可能な検出軸（図示略）を備えており、検出軸に生じた回転角度に応じた信号を制御装置８０（図４参照）に出力する機能を備えるとともに、当該検出軸により検出アーム７１の基端部を軸支している。
検出アーム７１は、その基端部がポテンショメータ７２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７１の先端部は、針板２上面における押さえ３０の上下方向に隣接した位置に着地しており、縫製時には針板２の上面にセットされた布の上に当接する配置となっている。従って、縫製時には布の厚さに応じて検出アーム７１は回動され、基端部側のポテンショメータ７２の検出軸は厚さに応じた回転角度分だけ後述する制御装置８０に信号出力を行う。そして、制御装置８０では、検出回転角度と既知である検出アーム７１の長さから布の厚さを算出するようになっている。
【００２１】
操作パネル９０（図４参照）は、作業者がミシンに対する各種設定操作や、各種データ等の入力操作を行うものである。この操作パネル９０とミシン１とは、図示しない有線又は無線の回線により接続されている。
この操作パネル９０は、ミシン１の各種設定、各種データの入力の操作が可能な複数の操作キー群（図示略）、各種設定状態等を表示するデータ表示部（図示略）等を備えている。
なお、操作パネル９０において各種キーを介して設定入力されたデータは、後述する制御装置８０に出力される。
【００２２】
（制御装置）
図４に示すように、制御装置８０は、縫製に関する処理プログラムに従って各処理を実行するＣＰＵ８１と、処理プログラムを展開してＣＰＵ８１の作業エリアとなるＲＡＭ８２と、各処理を実行するための処理プログラムや処理データ等が記憶されるＲＯＭ８３と、を備えている。
ＲＡＭ８２には、操作パネル９０から入力された布送り量のデータである布送り量データ８２ａが一時的に記憶される。
ＲＯＭ８３には、操作パネル９０により入力された布送り量データ８２ａに基づいて上述の布送り機構Ｓ（具体的には、パルスモータ５５ｆ）を駆動させる機能を実現させる駆動制御プログラム８３ａが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ８１が駆動制御プログラム８３ａを実行することにより、制御装置８０は、駆動制御手段として機能する。
ＲＯＭ８３には、布の厚さと当該布の厚さに適した布送り量とを対応付けた布送り量変換テーブル８３ｂが記憶されている。すなわち、ＲＯＭ８３は記憶手段として機能する。
ＲＯＭ８３には、ポテンショメータ７２により検出された布の厚さに対応する布送り量を布送り量変換テーブル８３ｂから抽出し、抽出された布送り量となるように操作パネル９０により入力された布送り量データ８２ａを補正する機能を実現する布送り量補正プログラム８３ｃが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ８１が布送り量補正プログラム８３ｃを実行することにより、制御装置８０は、布送り量補正手段として機能する。
【００２３】
＜布送り装置を用いた縫製方法＞
次に、布送り装置を用いた縫製方法について説明する。
図５に示すように、縫製前にユーザにより操作パネル９０から布送り量が入力されると（ステップＳ１）、入力された布送り量はＲＡＭ８２に布送りデータ８２ａとして一時的に記憶される。そして、ユーザによるペダルの踏み込みにより縫製開始の指示入力がなされると、ＣＰＵ８１はＲＡＭ８２に記憶された布送り量となるようにパルスモータ５５ｆの駆動制御をしつつ縫製を行う（ステップＳ２）。縫製中は、ポテンショメータ７２により布の厚さが検出され（ステップＳ３）、布の厚さが検出されると、ＣＰＵ８１は、布送り量補正プログラム８３ｃを実行することにより、布送り量変換テーブル８３ｂにアクセスして検出された布の厚さに対応する布送り量を抽出する（ステップＳ４）。このとき、ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８２に記憶された布送り量データ８２ａを抽出した布送り量に更新する。
【００２４】
そして、ＣＰＵ８１は、駆動制御プログラム８３ａを実行することにより、ＲＡＭ８２に更新された布送り量となるようにパルスモータ５５ｆを駆動させる（ステップＳ５）。
次いで、ＣＰＵ８１は、一連の縫製が終了したか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、ＣＰＵ８１が、一連の縫製が終了したと判断した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、本処理を終了させる。一方、ＣＰＵ８１が、一連の縫製が終了していないと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、ステップＳ３の処理に戻る。
【００２５】
＜作用効果＞
ミシンの送り装置１によれば、操作パネル９０により布送り量データ８２ａを入力して、縫製を開始すると、ＣＰＵ８１は、駆動制御プログラム８３ａを実行することにより、操作パネル９０により入力された布送り量データ８２ａに基づいてパルスモータ５５ｆを駆動させる。ここで、ポテンショメータ７２は、布送り機構Ｓによって送られる布の厚さを検出する。そして、ＣＰＵ８１は、布送り量補正プログラム８３ｃを実行することにより、検出された布の厚さに対応する布送り量を布送り量変換テーブル８３ｂから抽出し、抽出された布送り量となるように入力された布送り量データ８２ａを補正する。布送り量データ８２ａの補正後、ＣＰＵ８１は、補正された布送り量データ８２ａに従って布を送るようにパルスモータ５５ｆの駆動を制御する。
これにより、送られる布の厚さが変化しても、布の厚さに応じてパルスモータ５５ｆの駆動を制御して布送り機構Ｓによる布送り量を補正することができるので、縫いピッチをほぼ同じにすることができる。
また、送りの駆動機構として偏心カムを用いることができるので、三角カムを用いた場合のような騒音や振動が低減され、作業者への負担が軽減される。さらに、三角カムを用いる場合に比べて主軸の回転速度を高めることができるので、縫製品の生産性を向上させることができる。
【００２６】
＜その他＞
なお、本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではない。例えば、ＲＯＭに記憶された各プログラムを、一つのプログラムとしてもよいし、より細分化してもよい。また、上記実施形態においては、プログラムのようなソフトウェアで処理するものに限らず、ハードウェアで処理するようにしてもよい。また、布厚を検出する布厚検出手段は、ポテンショメータに限らず、エンコーダであってもよい。また、布送り機構として上送り機構を説明したが、布の下面に当接して布を送る送り歯を備えた下送り機構を用いてもよい。
その他、発明の範囲内において、自由に設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ミシンの布送り装置を示す斜視図。
【図２】第２の動作機構を示す正面図。
【図３】調節体の駆動機構を説明する分解斜視図。
【図４】制御装置の構成を示すブロック図。
【図５】縫製処理を示すフローチャート。
【図６】従来技術におけるミシンの送り装置を示す斜視図。
【図７】従来技術における問題点を説明する図。
【符号の説明】
【００２８】
１  ミシンの布送り装置
２  針板
４  針棒
７０  布厚センサ（布厚検出手段）
８０  制御装置（駆動制御手段、布送り量補正手段）
８２ａ  布送り量データ（布送り量のデータ）
８３  ＲＯＭ（記憶手段）
９０  操作パネル（布送り量入力手段）
Ｓ  布送り機構
【図１】
2007181551.tif 000003
【図２】
2007181551.tif 000004
【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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