(57)【要約】【課題】操作者の熟練度に関係なく縫製品質を安定させることができ、時間の制限を受けることなく布を正確にセットする。【解決手段】ミシンの布押さえ装置１は、布押さえ２と、昇降手段３と、昇降手段に対して下降駆動又は下降停止の指示を行う駆動指示手段４ａと、縫製終了時は、昇降手段により布押さえを自動的に上昇させ、布押さえ下降時は、駆動指示手段による下降駆動指示又は下降停止指示が交互に出力される毎に、駆動指示手段による下降駆動指示に基づき布押さえを昇降手段により順次下降させ、駆動指示手段による下降停止指示に基づき昇降手段による布押さえの下降を直ちに停止させ、布押さえが被縫製物を押さえた時に駆動指示手段による下降駆動指示を無効にするように昇降手段の駆動を制御する制御手段５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンベッド上に上昇又は下降するように移動可能とされ、前記下降時にミシンベッド上に載置された被縫製物を押さえて前記ミシンベッド上面に沿ってＸＹ方向に移動する布押さえと、
前記布押さえに連結され、前記布押さえを昇降させるとともに前記被縫製物に押圧力を加える昇降手段と、
前記昇降手段に対して下降駆動又は下降停止の指示を行う駆動指示手段と、
縫製終了時は、前記昇降手段により前記布押さえを自動的に上昇させ、布押さえ下降時は、前記駆動指示手段による下降駆動指示又は下降停止指示が交互に出力される毎に、前記駆動指示手段による下降駆動指示に基づき前記布押さえを前記昇降手段により順次下降させ、前記駆動指示手段による下降停止指示に基づき前記昇降手段による前記布押さえの下降を直ちに停止させ、前記布押さえが被縫製物を押さえた時に前記駆動指示手段による下降駆動指示を無効にするように前記昇降手段の駆動を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするミシンの布押さえ装置。
【請求項２】
縫製の開始の操作を行う操作手段を有し、
前記制御手段は、前記駆動指示手段のオン操作により前記昇降手段の駆動を開始させ、前記駆動指示手段のオフ操作により前記昇降手段の駆動を停止させ、前記昇降手段の最下降時に前記操作手段の操作を有効とすることを特徴とする請求項１に記載のミシンの布押さえ装置。
【請求項３】
前記昇降手段は、
流体圧により前記布押さえを昇降させるシリンダ装置と、
前記布押さえを直ちに途中停止させるためのストッパと、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンの布押さえ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンベッド上に載置された被縫製物を押さえる布押さえを有するミシンの布押さえ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
予め設定された縫製データに基づいて、布をＸＹ方向（ミシンベッド上面に沿った方向）に移動させながら縫製を行うミシンが知られている。このようなミシンには、ミシンベッド上に載置された布を上方から押さえる布押さえが設けられており、布は布押さえとともにミシンベッド上を移動するようになっている。
ここで、布を押さえる布押さえは、シリンダによってミシンの上下方向に昇降可能に設けられており、布押さえをミシンベッド上に載置されている被縫製物まで下降させることにより、布を押さえることができる。布押さえの下降にあたっては、操作者による押さえ昇降ペダルの踏み込みにより、昇降手段としてのシリンダの流体圧を変化させ、その踏み込み量に応じた速度で下降させることができる（例えば、特許文献１参照。）。また、布押さえは、操作ペダルの踏み込みを開放すると、シリンダの作用により下降するようになっている。  
【特許文献１】特開平１０−２１６３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の布押さえは、操作者による押さえ昇降ペダルの踏み込み量で下降速度が決まるため、下降速度の調節は操作者の操作技術に依存していた。布を押さえる際には、布のずれを防止するために比較的低速で下降させる必要があるが、操作者の熟練度によって布押さえの下降速度が異なると布を押さえる際に布がずれた場合に修正することができない問題が発生し、縫製品質が安定しないという問題があった。
【０００４】
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、操作者の熟練度に関係なく縫製品質を安定させることができ、時間の制限を受けることなく布を正確にセットすることができるミシンの布押さえ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】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ミシンの布押さえ装置において、ミシンベッド上に上昇又は下降するように移動可能とされ、前記下降時にミシンベッド上に載置された被縫製物を押さえて前記ミシンベッド上面に沿ってＸＹ方向に移動する布押さえと、前記布押さえに連結され、前記布押さえを昇降させるとともに前記被縫製物に押圧力を加える昇降手段と、前記昇降手段に対して下降駆動又は下降停止の指示を行う駆動指示手段と、縫製終了時は、前記昇降手段により前記布押さえを自動的に上昇させ、布押さえ下降時は、前記駆動指示手段による下降駆動指示又は下降停止指示が交互に出力される毎に、前記駆動指示手段による下降駆動指示に基づき前記布押さえを前記昇降手段により順次下降させ、前記駆動指示手段による下降停止指示に基づき前記昇降手段による前記布押さえの下降を直ちに停止させ、前記布押さえが被縫製物を押さえた時に前記駆動指示手段による下降駆動指示を無効にするように前記昇降手段の駆動を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
ここで、ＸＹ方向とは、ミシンベッド上面に沿った方向をいい、ミシンに対して前後方向及び左右方向の二方向に移動させることができることをいう。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、縫製終了時は、昇降手段により布押さえを自動的に上昇させ、布押さえ下降時は、駆動指示手段による下降駆動指示に基づき布押さえを昇降手段により順次下降させ、駆動指示手段による下降停止指示に基づき昇降手段による布押さえの下降を直ちに停止させ、布押さえが被縫製物を押さえた時に駆動指示手段による下降駆動指示を無効にするように昇降手段の駆動を制御する。
これにより、制御手段は、駆動指示手段からの指示により、操作者が所望する位置で布押さえを停止させることができ、被縫製物を押さえる際にずれたり、セットが困難な布や複数の布を同時にセットする際において、布押さえが下降するまでに布のセットを終えることができないという問題を解決することができる。
また、下降停止指示に基づき布押さえを直ちに停止させることができるので、布押さえを被縫製物により近い位置で停止させることができ、被縫製物をより正確なセット位置でセットすることができるようになる。その結果、縫製された製品にムラの少ない、より均一な仕上がりを実現することができる。
よって、操作者の熟練度に関係なく縫製品質を安定させることができ、時間の制限を受けることなく布をセットすることができる。また、被縫製物が正確にセットされている場合には、布押さえを途中停止することなく下降させて被縫製物を押さえることができるので、サイクルタイムを短縮することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンの布押さえ装置において、縫製の開始の操作を行う操作手段を有し、前記制御手段は、前記駆動指示手段のオン操作により前記昇降手段の駆動を開始させ、前記駆動指示手段のオフ操作により前記昇降手段の駆動を停止させ、前記昇降手段の最下降時に前記操作手段の操作を有効とすることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、駆動指示手段のオン操作により昇降手段の駆動を開始させ、駆動指示手段のオフ操作により昇降手段の駆動を停止させ、昇降手段の最下降時に操作手段の操作を有効とすることができるので、昇降手段を駆動させるための操作入力装置を新たに設ける必要がない。
よって、部品点数を増加させることがなく、コストの高騰を抑えることができる。また、駆動指示手段のオン／オフ操作という簡易な方法で昇降手段の駆動を制御することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のミシンの布押さえ装置において、前記昇降手段は、流体圧により前記布押さえを昇降させるシリンダ装置と、前記布押さえを直ちに途中停止させるためのストッパと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、シリンダ装置とストッパという簡易な構成で布押さえの昇降手段を実現できる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、操作者の熟練度に関係なく縫製品質を安定させることができ、時間の制限を受けることなく布をセットすることができる。また、被縫製物が正確にセットされている場合には、布押さえを途中停止することなく下降させて被縫製物を押さえることができるので、サイクルタイムを短縮することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、部品点数を増加させることがなく、コストの高騰を抑えることができる。また、操作ペダルの踏み込み操作と解放操作という簡易な方法でシリンダ装置の駆動を制御することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、シリンダとストッパという簡易な構成で布押さえの昇降手段を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係るミシンの布押さえ装置の最良の形態について詳細に説明する。
＜布押さえ装置の構成＞
図１及び図２に示すように、布押さえ装置１は、ミシンの上下方向に沿って昇降移動可能とされ、ミシンベッド上に載置された被縫製物を押さえる布押さえ２と、布押さえ２に連結され、流体圧により布押さえ２を昇降させるとともに被縫製物に押圧力を加える昇降手段としてのシリンダ装置３と、シリンダ装置３に対して駆動又は停止の指示を行う駆動指示手段としての押さえ昇降ペダル４ａと、ミシンを起動して縫製を開始する操作手段としてのミシン起動ペダル４ｂと、押さえ昇降ペダル４ａによる駆動指示に基づき、布押さえ２を当該布押さえ２の昇降経路の任意の位置で停止させるようにシリンダ装置３の駆動を制御する制御手段としての制御装置５と、布押さえ２やシリンダ装置３等が設けられる布送り台６と、シリンダ装置３により布押さえ２が最下点に降りたことを検出するようにシリンダ装置３に設けられたシリンダセンサ３２ａと、を備えている。
【００１５】
布押さえ２は、ミシンベッド上に上昇又は下降するように移動可能とされ、下降時にミシンベッド上に載置された被縫製物たる布地を押さえつけるとともにミシンベッド上面に沿ってＸＹ方向に移動する。布押さえ２は、例えば、開口部を有する長方形状の枠体であり、四辺の内側は大きく開口されている。開口部２ａの内側で保持された布地に対して針落ちがなされ、縫製が行われる。布押さえ２には、シリンダ装置３の駆動により布押さえ２を昇降させる昇降機構７が連結されている。昇降機構７は、略く字状に屈曲されて形成され、その屈曲部が布送り台６に対して回転自在に取り付けられた駆動伝達部材７１を備えている。駆動伝達部材７１は、一端が布押さえ２に連結され、他端がシリンダ装置３のピストンロッド３１に連結されている。また、駆動伝達部材７１の布送り台６への取り付け位置は、駆動伝達部材７１と布押さえ２との連結位置、及び駆動伝達部材７１とピストンロッド３１との連結位置よりも下方となるように布送り台６に取り付けられている。このような構成とすることにより、ピストンロッド３１の往復移動により、駆動伝達部材７１の一端が上方に移動すれば他端は下方に移動し、一端が下方に移動すれば他端は上方に移動する。
【００１６】
シリンダ装置３は、流体として空気を用いるエアシリンダにより構成される。シリンダ装置３は、二つ設けられ、それぞれが駆動伝達部材７１に連結され、押さえ昇降ペダル４ａの踏み込み（オン操作）により布押さえ２側に進出するピストンロッド３１と、布送り台６に取り付けられ、ピストンロッド３１が収容されるシリンダ３２と、シリンダ３２の内部と送気管３３で接続され、送気管３３を介してシリンダ３２の内部におけるピストンロッド３１とシリンダ３２との隙間に空気を送り込む電磁弁３４と、押さえ昇降ペダル４ａの解放（オフ操作）により電磁弁３４を閉じるとともにピストンロッド３１を無段階位置で停止させる（言い換えると、布押さえ２の下降停止指示が出力されたときの高さで直ちに途中停止させる）ストッパとしてのロック機構３５と、を備えている。シリンダセンサ３２ａは、シリンダ３２の側方に設けられ、布押さえ２が最下点に降りたとき、すなわち、ピストンロッド３１が最も伸びたときに布押さえ２が最下点にあることを検出する。シリンダセンサ３２ａの検出信号は、制御装置５に送信される。
【００１７】
電磁弁３４は、押さえ昇降ペダル４ａの踏み込み時間に応じてシリンダ３２内への空気の送気量が変化するように構成され、これにより、ピストンロッド３１の移動量を調節することができるようになっている。具体的には、押さえ昇降ペダル４ａの踏み込み時間が大きくなるにつれてピストンロッド３１の移動量が大きくなるように構成されている。
ロック機構３５は、操作者により踏み込まれていた押さえ昇降ペダル４ａが解放されるとピストンロッド３１の駆動を即座に停止させる。すなわち、シリンダ装置３は、押さえ昇降ペダル４ａの解放後の惰性によるピストンロッド３１の移動を防止できるように構成されている。これにより、ピストンロッド３１を無段階で停止させることができるようになっている。なお、電磁弁３４は、押さえ昇降ペダル４ａの踏み込みに相当する信号を受け取った制御装置５によりシリンダ３２内への空気の送気量が制御される。
ロック機構３５は、制御装置５による電磁弁３４の動作制御によりシリンダ３２内への空気の供給を停止させるように構成してもよいし、ピストンロッド３１の移動経路上に進退可能なストッパ部材を設け、押さえ昇降ペダル４ａの解放によりストッパ部材がピストンロッド３１の移動経路上に進出してピストンロッド３１の移動を阻止するように構成にしてもよい。
【００１８】
ミシン起動ペダル４ｂは、踏み込み又は解放により、縫製データに基づいて、縫製の開始又は停止を行うＯＮ／ＯＦＦスイッチとして用いられる。また、ミシン起動ペダル４ｂは、踏み込むことにより、布押さえ２をＸＹ方向に移動させるとともにミシンモータを起動して針を上下動させる。
【００１９】
制御装置５は、図２に示すように、ミシンの動作制御に関する処理プログラムに従って各処理を実行するＣＰＵ５１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ＲＯＭ５２と、ＣＰＵ５１の作業エリアとなるＲＡＭ５３と、を備えている。
ＲＯＭ５２には、押さえ昇降ペダル４ａの操作（駆動指示又は停止指示）に基づき、布押さえ２を当該布押さえ２の昇降経路の任意の位置で停止させるようにシリンダ装置３の駆動を制御する機能を実現させる制御プログラム５２ａが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ５１が制御プログラム５２ａを実行することにより、制御装置５は、制御手段として機能する。
【００２０】
具体的に、制御装置５は、ＣＰＵ５１が制御プログラム５２ａを実行することにより、シリンダ装置３に、押さえ昇降ペダル４ａの踏み込み（操作開始）とほぼ同時に布押さえ２の昇降を開始させるとともに、押さえ昇降ペダル４ａの踏み込みの解放（操作停止）とほぼ同時に（踏み込みの解放後、直ちに）布押さえ２の昇降を停止させる。これにより、布押さえ２を任意の位置で停止させることができる。
すなわち、制御プログラム５２ａは、縫製終了時は、シリンダ装置３により布押さえ２を自動的に上昇させ、布押さえ２下降時は、押さえ昇降ペダル４ａによる下降駆動指示又は下降停止指示が交互に出力される毎に、押さえ昇降ペダル４ａによる下降駆動指示に基づき布押さえ２をシリンダ装置３により順次下降させ、押さえ昇降ペダル４ａによる下降停止指示に基づきシリンダ装置３による布押さえ２の下降を直ちに停止させ、布押さえ２が布を押さえた時に押さえ昇降ペダル４ａによる下降駆動指示を無効にするようにシリンダ装置３の駆動を制御する。
また、制御プログラム５２ａは、押さえ昇降ペダル４ａのオン操作によりシリンダ装置３の駆動を開始させ、押さえ昇降ペダル４ａのオフ操作によりシリンダ装置３の駆動を停止させ、シリンダ装置３のシリンダ３２の最下降時にミシン起動ペダル４ｂの操作を有効とする。
【００２１】
＜シリンダ装置の動作制御＞
次に、シリンダ装置３の動作制御について説明する。
図３に示すように、ＣＰＵ５１は、ミシンが縫製データに従って布押さえ２をＸＹ方向に移動させながら被縫製物に縫い目を形成する縫製が終了したか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、ＣＰＵ５１が、縫製が終了していると判断した場合には、ＣＰＵ５１は、布押さえ２が最上昇位置に自動的に移動するようにシリンダ装置３を駆動させる（ステップＳ２）。そして、操作者は被縫製物を交換した後に押さえ昇降ペダル４ａを踏み込む。
すると、ＣＰＵ５１は、押さえ昇降ペダル４ａがオン操作されたか否か、すなわち、押さえ昇降ペダル４ａが踏み込まれたか否かを判断する（ステップＳ３）。ここで、ＣＰＵ５１が、押さえ昇降ペダル４ａが踏み込まれたと判断すると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、制御プログラム５２ａを実行することにより、電磁弁３４から送気管３３を介してシリンダ３２内に空気を送り込み、布押さえ２の下降駆動を開始させる（ステップＳ４）。
【００２２】
次いで、ＣＰＵ５１は、押さえ昇降ペダル４ａがＯＦＦされたか否か、すなわち、押さえ昇降ペダル４ａの踏み込みが解放されたか否かを判断する（ステップＳ５）。操作者は、被縫製物の直上まで布押さえ２が下降したときに、被縫製物の位置を修正するために停止したいとき、又は、布押さえ２が被縫製物を押さえる最下降位置まで降下したとき押さえ昇降ペダル４ａを解放する。このとき、最下降位置に降下したときは、被縫製物を押さえるとともに、シリンダセンサ３２ａがオンとなって押さえ昇降ペダル４ａのオン操作を無効にして下降駆動を停止する。ここで、ＣＰＵ５１が、押さえ昇降ペダル４ａの踏み込みが解放されたと判断すると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、制御プログラム５２ａを実行することにより、電磁弁３４を閉じるとともにロック機構３５を駆動させてピストンロッド３１の駆動を即座に停止させる（ステップＳ６）。一方、ＣＰＵ５１が、押さえ昇降ペダル４ａの踏み込みが解放されていないと判断すると（ステップＳ５：ＮＯ）、ＣＰＵ５１はステップＳ４の布押さえ２の下降駆動を継続する。
【００２３】
一方、布押さえ２が下降駆動を停止したとき（ステップＳ６）は、ＣＰＵ５１は、シリンダセンサ３２ａのオン／オフを判別する（ステップＳ７）。シリンダセンサ３２ａがオフで布押さえ２が最下降位置に降下していないと判断した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３に戻る。そして、ＣＰＵ５１が、操作者が再び押さえ昇降ペダル４ａをオンされたと判断した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）に、ＣＰＵ５１は、再びピストンロッド３１を駆動させて布押さえ２の再下降を行う。
ステップＳ７において、シリンダセンサ３２ａがオンで布押さえ２が最下降位置に降下していると判断した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、操作者によるミシン起動ペダル４ｂのオン操作がなされたか否かを判断しする（ステップＳ８）。ここで、ＣＰＵ５１が、ミシン起動ペダル４ｂがオンされたと判断した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ５１は、ミシンモータを起動させて縫製を行う（ステップＳ９）。一方、ＣＰＵ５１は、ミシン起動ペダル４ｂがオンされていないと判断した場合（ステップＳ８：ＮＯ）には、ＣＰＵ５１は、押さえ昇降ペダル４ａのオン操作がなされたか否かを判断しする（ステップＳ１０）。ここで、ＣＰＵ５１が、再び押さえ昇降ペダル４ａがオンされたと判断した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ５１は、ピストンロッド３１を駆動させて布押さえ２を最上昇位置に上昇移動させて（ステップＳ１１）、布押さえ２の下降操作により布押さえ２の下降制御を行う（ステップＳ３〜Ｓ７）。一方、ＣＰＵ５１は、押さえ昇降ペダル４ａがオンされていないと判断した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）には、ＣＰＵ５１は、ステップＳ８の判断に戻る。
【００２４】
＜作用効果＞
実施形態の布押さえ装置１によれば、操作者が押さえ昇降ペダル４ａの操作を開始すると、ＣＰＵ５１は制御プログラム５２ａを実行することにより、シリンダ装置３に、押さえ昇降ペダル４ａの操作開始とほぼ同時に布押さえ２の下降を開始させる。また、操作者が押さえ昇降ペダル４ａの操作を停止させると、ＣＰＵ５１は制御プログラム５２ａを実行することにより、シリンダ装置３に、押さえ昇降ペダル４ａの操作停止とほぼ同時に布押さえ２の下降を停止させる。
これにより、制御装置５は、押さえ昇降ペダル４ａの操作の加減に関係なく、押さえ昇降ペダル４ａが操作されているか否かだけによってシリンダ装置３を押さえ昇降ペダル４ａの踏み込み操作及び解放操作とほぼ同時に動作制御することができる。
また、布押さえ２を任意の位置で停止させることができるので、布押さえ２を被縫製物により近い位置で停止させることができ、被縫製物をより正確なセット位置でセットすることができるようになる。その結果、縫製された製品にムラの少ない、より均一な仕上がりを実現することができる。
よって、操作者の熟練度に関係なく縫製品質を安定させることができ、時間の制限を受けることなく布をセットすることができる。
また、布押さえ２が最下降位置に降下して布を押さえた後、布に対する布押さえ２の押圧位置がずれていた場合には、縫製を開始する前に、再び布押さえ２を上昇させて布押さえ２の下降操作を再度繰り返すことができる。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、昇降手段は、流体として空気を用いるエアシリンダに限らず、オイルを用いる油圧シリンダ又は電磁ソレノイドであってもよい。また、シリンダ装置に対する駆動又は停止の指示は、操作ペダルによるものに限らず、予めＲＯＭ内に記憶されたプログラムにより行ってもよい。また、布押さえを上昇させるときの昇降手段としてバネの弾性力を用いてもよい。そして、下降するときはバネの弾性力に抗してエアシリンダを駆動することにより、上記の下降制御を行うことができる。その他、発明の範囲内で自由に置換、変更等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ミシンの布押さえ装置の概要を示す外観斜視図。
【図２】ミシンの布押さえ装置の構成を示すブロック図。
【図３】ミシンの布押さえ装置の動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００２７】
１  布押さえ装置
２  布押さえ
３  シリンダ装置（昇降手段）
４ａ  押さえ昇降ペダル（駆動指示手段）
４ｂ  ミシン起動ペダル（操作手段）
５  制御装置（制御手段）
３５  ロック機構（ストッパ）
【図１】
2007209663.tif 000003
【図２】
2007209663.tif 000004
【図３】
2007209663.tif 000005