(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンの載置テーブル上に載置された被縫製物を所定の縫製パターンに従ってＸＹ駆動装置のＸ軸用モータおよびＹ軸用モータを駆動してＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる際の移動速度を制御するミシンの速度制御方法において、
前記縫製パターンに基づいて第ｎ針目のＸ軸用モータおよびＹ軸用モータによる被縫製物の移動量と第ｎ＋１針目のＸ軸用モータおよびＹ軸用モータによる被縫製物の移動量との変化量をＸ軸方向およびＹ方向ごとに求めるとともに、その変化量の正負方向をＸ軸方向およびＹ方向ごとに求め、さらにＸ軸用モータおよびＹ軸用モータにより被縫製物を移動させる際のＸ軸方向およびＹ軸方向の慣性力を考慮して前記変化量および正負方向の要素に応じたＸ軸用モータおよびＹ軸用モータの速度をそれぞれ選定し、
特に前記変化量および正負方向の要素に応じて速度が大から小へ変化するような角部においては、前記慣性力が大きいＸ軸用モータまたはＹ軸用モータの速度を所望の縫製ラインから縫製軌跡が外れないように減速し、慣性力が小さいＹ軸用モータまたはＸ軸用モータの速度を前記慣性力が大きいＸ軸用モータまたはＹ軸用モータほど減速しないように選定することとし、
これらの速度の大きさを比較して小さい方の速度を当該第ｎ針目の移動速度として決定するようにしたことを特徴とするミシンの速度制御方法。
【請求項２】
決定された前記第ｎ針目の移動速度が予め設定された最高速度より小さい値である場合に、当該第ｎ針目の前後における任意の数針分の速度を加減速するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシンの速度制御方法。
【請求項３】
ミシンの載置テーブル上に載置された被縫製物を所定の縫製パターンに従ってＸ軸用モータおよびＹ軸用モータを駆動してＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるＸＹ駆動装置を有するとともに、このＸＹ駆動装置による被縫製物の移動速度を制御する制御部を備えたミシンの速度制御装置において、
前記制御部が、前記縫製パターンに基づいて第ｎ針目のＸ軸用モータおよびＹ軸用モータによる被縫製物の移動量と第ｎ＋１針目のＸ軸用モータおよびＹ軸用モータによる被縫製物の移動量との変化量をＸ軸方向およびＹ方向ごとに求めるとともに、その変化量の正負方向をＸ軸方向およびＹ方向ごとに求め、さらにＸ軸用モータおよびＹ軸用モータにより被縫製物を移動させる際のＸ軸方向およびＹ軸方向の慣性力を考慮して前記変化量および正負方向の要素に応じたＸ軸用モータおよびＹ軸用モータの速度をそれぞれ選定し、
特に前記変化量および正負方向の要素に応じて速度が大から小へ変化するような角部においては、前記慣性力が大きいＸ軸用モータまたはＹ軸用モータの速度を所望の縫製ラインから縫製軌跡が外れないように減速し、慣性力が小さいＹ軸用モータまたはＸ軸用モータの速度を前記慣性力が大きいＸ軸用モータまたはＹ軸用モータほど減速しないように選定することとし、
これらの速度の大きさを比較して小さい方の速度を当該第ｎ針目の移動速度として決定し制御するようにしたことを特徴とするミシンの速度制御装置。
【請求項４】
決定された前記第ｎ針目の移動速度が予め設定された最高速度より小さい値である場合に、当該第ｎ針目の前後における任意の数針分の速度を加減速するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のミシンの速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミシンの速度制御方法および速度制御装置に係り、特に、縫製方向が多角的に変化するポケット等のパターン縫製を行うのに好適なミシンの速度制御方法および速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、被服等を縫製する場合に所定の縫製パターンに基づいてミシンの速度制御が行われている。
【０００３】
図３は、従来におけるジーンズのポケットの縫製パターン１を示すものであり、図４は、その縫製パターン１に従って縫製したときのミシンの速度制御状態を示すものである。このような従来のミシンの速度制御方法においては、縫製パターン１の直線部分を縫製する場合には設定された最高速度で移動し、角部ではその角度の大きさに応じて減速速度を変化させていた。
【０００４】
例えば、図３に示されている縫製パターン１であれば、角部ロの角度と角部ハの角度とを比較すると角部ロの方が鋭角であるため、図４に示すように角部ハにおける速度よりも角部ロにおける速度の方が小さくなるように制御していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のミシンの速度制御方法においては、角部の縫い上がりを綺麗にするために角部におけるミシンの送り速度を小さくする必要があり、縫製時間が長くなってサイクルタイムが増えてしまうという問題があった。
【０００６】
また、同じ角度の角部に対して同じ速度で減速しているにもかかわらず、一方では減速が不十分となって所望の縫製ラインから縫製軌跡が外れてしまうという問題が生じていた。これは、ミシンの送りが任意のＸ軸方向およびＹ軸方向の速度成分から構成されている場合において、これらの各方向への駆動装置の慣性力が相違することによるものである。
【０００７】
この点についてより詳細に説明すると、例えば、図５は一般的なミシンの被縫製物の送りを行うためのＸＹ駆動装置２を示すものであり、このＸＹ駆動装置２には被縫製物を搬送する搬送体３が設けられており、この搬送体３にはＹ軸方向に移動させるためのＹ軸用モータ４を備えた無端状のＹ軸用タイミングベルト５が連結されている。また、これらの搬送体３およびＹ軸用タイミングベルト５は基台６に搭載されており、この基台６には、Ｘ軸方向へ移動させるためのＸ軸用モータ８を備えた無端状のＸ軸用タイミングベルト９が連結されている。このように、前記ＸＹ駆動装置２の場合には、Ｙ軸用タイミングベルト５に搭載された搬送体３の重量よりもＸ軸用タイミングベルト９に搭載された基台６等の重量の方が大きくなっており、Ｘ軸方向へ移動させる際の慣性力がＹ軸方向へ移動させる際の慣性力よりも大きくなっている。
【０００８】
したがって、図６に示すように、Ｘ軸方向の移動量が変化することにより速度成分が大から小へと変化する角部ニの縫製を行う場合には、点線で示す縫製軌跡が実線で示す所望の縫製ラインよりも大きく外側に膨らんでしまうという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、全体の縫製時間が短縮されてサイクルタイムの向上を図ることができるとともに、所望の縫製ラインから縫製軌跡が外れてしまうのを防止して良好な縫い上がりを実現することができるミシンの速度制御方法および速度制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため請求項１に係る発明のミシンの速度制御方法の特徴は、ミシンの載置テーブル上に載置された被縫製物を所定の縫製パターンに従ってＸＹ駆動装置のＸ軸用モータおよびＹ軸用モータを駆動してＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる際の移動速度を制御するミシンの速度制御方法において、前記縫製パターンに基づいて第ｎ針目のＸ軸用モータおよびＹ軸用モータによる被縫製物の移動量と第ｎ＋１針目のＸ軸用モータおよびＹ軸用モータによる被縫製物の移動量との変化量をＸ軸方向およびＹ方向ごとに求めるとともに、その変化量の正負方向をＸ軸方向およびＹ方向ごとに求め、さらにＸ軸用モータおよびＹ軸用モータにより被縫製物を移動させる際のＸ軸方向およびＹ軸方向の慣性力を考慮して前記変化量および正負方向の要素に応じたＸ軸用モータおよびＹ軸用モータの速度をそれぞれ選定し、特に前記変化量および正負方向の要素に応じて速度が大から小へ変化するような角部においては、前記慣性力が大きいＸ軸用モータまたはＹ軸用モータの速度を所望の縫製ラインから縫製軌跡が外れないように減速し、慣性力が小さいＹ軸用モータまたはＸ軸用モータの速度を前記慣性力が大きいＸ軸用モータまたはＹ軸用モータほど減速しないように選定することとし、これらの速度の大きさを比較して小さい方の速度を当該第ｎ針目の移動速度として決定するようにした点にある。そして、このような方法を採用したことにより、縫製パターンに応じて１針ごとに最適なミシンの送り速度が決定されるため、縫製時間が短縮されてサイクルタイムの向上を図ることができるとともに、所望の縫製ラインから縫製軌跡が外れてしまうのを防止して良好な縫い上がりを実現できるものである。
【００１１】
また、請求項２に係る発明のミシンの速度制御方法の特徴は、請求項１において、決定された第ｎ針目の移動速度が予め設定された最高速度より小さい値である場合に、当該第ｎ針目の前後における任意の数針分の速度を加減速するようにした点にある。そして、このような方法を採用したことにより、最高速度で移動される直線ラインの縫製と低速度で移動される角部の縫製との間の速度の加減速が無理なく行われるため、ミシンへの負担を低減できるとともに、良好な縫製を確保することができる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明のミシンの速度制御装置の特徴は、ミシンの載置テーブル上に載置された被縫製物を所定の縫製パターンに従ってＸ軸用モータおよびＹ軸用モータを駆動してＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるＸＹ駆動装置を有するとともに、このＸＹ駆動装置による被縫製物の移動速度を制御する制御部を備えたミシンの速度制御装置において、前記制御部が、前記縫製パターンに基づいて第ｎ針目のＸ軸用モータおよびＹ軸用モータによる被縫製物の移動量と第ｎ＋１針目のＸ軸用モータおよびＹ軸用モータによる被縫製物の移動量との変化量をＸ軸方向およびＹ方向ごとに求めるとともに、その変化量の正負方向をＸ軸方向およびＹ方向ごとに求め、さらにＸ軸用モータおよびＹ軸用モータにより被縫製物を移動させる際のＸ軸方向およびＹ軸方向の慣性力を考慮して前記変化量および正負方向の要素に応じたＸ軸用モータおよびＹ軸用モータの速度をそれぞれ選定し、特に前記変化量および正負方向の要素に応じて速度が大から小へ変化するような角部においては、前記慣性力が大きいＸ軸用モータまたはＹ軸用モータの速度を所望の縫製ラインから縫製軌跡が外れないように減速し、慣性力が小さいＹ軸用モータまたはＸ軸用モータの速度を前記慣性力が大きいＸ軸用モータまたはＹ軸用モータほど減速しないように選定することとし、これらの速度の大きさを比較して小さい方の速度を当該第ｎ針目の移動速度として決定し制御するようにした点にある。そして、このような構成を採用したことにより、縫製パターンに応じて１針ごとに最適なミシンの送り速度が決定されるため、縫製時間が短縮されてサイクルタイムの向上を図ることができるとともに、所望の縫製ラインから縫製軌跡が外れてしまうのを防止して良好な縫い上がりを実現できるものである。
【００１３】
また、請求項４に係る発明のミシンの速度制御装置の特徴は、請求項３において、決定された第ｎ針目の移動速度が予め設定された最高速度より小さい値である場合に、当該第ｎ針目の前後における任意の数針分の速度を加減速するようにした点にある。そして、このような構成を採用したことにより、最高速度で移動される直線ラインの縫製と低速度で移動される角部の縫製との間の速度の加減速が無理なく行われるため、ミシンへの負担を低減できるとともに、良好な縫製を確保することができるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図１および図２を参照して説明する。
【００１５】
なお、従来の技術で説明したＸＹ駆動装置２等の構成については、本実施形態においても同等であるため同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明のミシンの速度制御方法に従って縫製を実行する速度制御装置を備えたミシン１０の一例を示したもので、このミシン１０のほぼ中央位置には、ジーンズ等の被縫製物を載置するための載置テーブル１２が設けられており、この載置テーブル１２上にはジーンズのポケット等をセットするための布押さえ板１３が備えられている。また、前記載置テーブル１２の横側には、ミシン本体１４が配置されているとともに、奥側上方には、載置された被縫製物を搬送する搬送体３が配置されている。この搬送体３には、ＸＹ駆動装置２が連結されており、Ｘ軸用モータ８により駆動されるＸ軸用タイミングベルト９およびＹ軸用モータ４により駆動されるＹ軸用タイミングベルト５によってＸ軸方向およびＹ軸方向に任意に移動されるようになっている。前記Ｘ軸用モータ８および前記Ｙ軸用モータ４には、制御部１５が接続されており、これらのモータ駆動速度を制御することで被縫製物の移動速度を制御するようになっている。なお、前記Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、通常、ミシン１０の正面に対して平行方向および垂直方向に設定されるものであるが、これに限る必要はなく、直交する２軸を任意の方向に定めてもよい。
【００１７】
そして、前記ＸＹ駆動装置２では、前述したようにＸ軸方向の移動により生じる慣性力がＹ軸方向の移動により生じる慣性力よりも大きくなっているため、Ｘ軸方向の速度成分が大から小へ変化するような角部においては、速度を十分に減速する必要があり、Ｙ軸方向の速度成分が大から小へ変化するような角部においては、それほど減速する必要がない。
【００１８】
したがって、本実施形態におけるミシン１０の速度制御方法では、前記制御部１５が、読み込まれた縫製パターン１に基づいて１針ごとに前後移動量の比較を行い、その前後移動量と移動方向との相違によりしきい値による速度変化の制御を行うようになっている。より具体的には、図２に示すように、まず、ステップST１において所定の縫製パターン１の読み込みを行う。次に、ステップST２に進行して速度制御カウンタｎの値を１に初期化する。そして、ステップST３において、縫製の第ｎ針目のＸ軸方向の移動量と第ｎ＋１針目のＸ軸方向の移動量との変化量を算出する。この変化量の大きさは、縫製パターン１の角部の角度に対応するものである。
【００１９】
続いてステップST４に進行し、Ｘ軸方向の正負方向、つまり、移動量の変化は、正方向への変化なのか負方向への変化なのかを求める。この正負方向は、縫製パターン１における角部がどの方向に向いているかに対応するものである。次に、ステップST５において、前記変化量および正負方向の各要素を予め作成してあるＸ軸用速度テーブルに照らし速度を選定する。前記Ｘ軸用速度テーブルは、Ｘ軸方向の慣性力を考慮して予め各変化量および正負方向の条件に対応させて作成されメモリに格納されている。この場合、変化量が大であるときほどＸ軸用モータ８にかかる慣性力が大きいため、移動速度がより低速に設定されている。また、Ｘ軸用タイミングベルト９に搭載されている基台６等の重量が、Ｙ軸用タイミングベルト５に搭載されている搬送体３よりも大きいので、それだけＸ軸用モータ８に係る慣性力が大きくなることから、前記Ｘ軸用速度テーブルは、後述するＹ軸用速度テーブルと比較すると低速値に設定されている。
【００２０】
次に、Ｙ軸方向の速度の選定も同様の方法により行う。すなわち、ステップST６において、縫製の第ｎ針目のＹ軸方向の移動量と第ｎ＋１針目のＹ軸方向の移動量との変化量を算出する。続いてステップST７において、この変化量がＹ軸方向の正負いづれの方向であるかを求める。そして、ステップST８において、前記変化量および正負方向の要素をＹ軸用速度テーブルに照らし速度を選定する。このＹ軸用速度テーブルもＹ軸方向の慣性力を考慮して予め各変化量および正負方向の条件に対応させて作成されメモリに格納されている。この場合、変化量が大であるときほどＹ軸用モータ４にかかる慣性力が大きいため、移動速度がより低速に設定されている。また、Ｙ軸用モータにより駆動される搬送体３は、Ｘ軸モータにより駆動される基台３よりも軽いため、Ｙ軸用モータが担う慣性力も小さくなるので、前記Ｙ軸用速度テーブルは、前記Ｘ軸用速度テーブルに比べて高速値に設定されている。
【００２１】
次に、ステップST９において、選定したＸ軸方向の速度とＹ軸方向の速度とを比較し、小さい方の速度を速度メモリ領域に格納する。そして、ステップST10に進行して、ステップST９で格納された速度が、予め設定されている最高速度よりも小さいか否かを判断し、小さい場合にはステップST11に進行してからステップST12に進行する。
【００２２】
ステップST11に進行した場合、すなわち、格納された速度が最高速度より小さい場合には、その第ｎ針目の前後における所定の針数分の速度を加減速するようになっている。本実施形態では、第ｎ針目の前後３針の速度を加減速するようになっている。これは、直線ラインを縫製する際の最高速度から角部を縫製する際の速度へと送り速度を変化させる場合や、角部を縫製する際の速度から直線ラインを縫製する際の速度へと送り速度を変化させる場合において、それぞれＸＹ駆動装置２に無理がかからないようにし、スムーズに速度変化を行うようにするためのものである。
【００２３】
その後、ステップST12に進行して、次の第ｎ＋１針目の速度を決定するために、「ｎ＝ｎ＋１」を設定し、ステップST13において、ｎが当該縫製パターン１の総針数になったか否かを判断する。そして、ＹＥＳの場合、すなわちすべての針数についてミシン１０の送り速度を決定した場合には速度決定処理を終了し、ＮＯの場合、すなわち、ｎが総針数に達しておらず、すべての針数についてミシン１０の送り速度が決定されていない場合には、ステップST３に進行して、再び速度決定処理を行って第ｎ＋１針目の送り速度を決定するようになっている。
【００２４】
以上の速度決定処理により各針数目に対応した最適な送り速度が決定されると、ミシン１０の縫製が開始され、前記ＸＹ駆動装置２が前記速度メモリ領域に格納された速度に基づいて駆動制御されることで被縫製物を移動させ、これに伴ってミシン１０本体が駆動されて、所望の縫製パターン１に従って縫製を完成させるようになっている。
【００２５】
したがって、本実施形態によれば、全体的な縫製時間が短縮されてサイクルタイムの向上を図ることができるとともに、所望の縫製ラインから縫製軌跡が外れてしまうのを防止して良好な縫い上がりを実現することができる。
【００２６】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００２７】
例えば、本実施形態では、Ｘ軸方向の慣性力が大きい場合におけるミシンの速度制御方法および速度制御装置を示したが、Ｙ軸方向の慣性力が大きい場合であっても同様に適用することができる。
【００２８】
また、本実施形態における前記ＸＹ駆動装置２は、Ｙ軸用タイミングベルト５およびＸ軸用タイミングベルト９により搬送体３を搬送するようになっているが、ラックとピニオン等の他の機構により駆動する場合についても適用できるものである。
【００２９】
さらに、本実施形態では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の速度を選定する手段として速度テーブルを用いたが、慣性力を考慮した演算式を用いて算出するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１および請求項３に係る発明によれば、縫製パターンに応じて１針ごとに最適なミシンの送り速度が決定されるため、縫製時間が短縮されてサイクルタイムの向上を図ることができるとともに、所望の縫製ラインから縫製軌跡が外れてしまうのを防止して良好な縫い上がりを実現できる。
【００３１】
また、請求項２および請求項４に係る発明によれば、請求項１および請求項３に係る発明の効果に加えて、最高速度で移動される直線ラインの縫製と低速度で移動される角部の縫製との間の速度の加減速が無理なく行われるため、ミシンへの負担を低減できるとともに、より良好な縫製を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のミシンの速度制御方法を実行するミシンの一実施形態を示す斜視図
【図２】  本発明のミシンの速度制御方法における速度決定処理の一例を示すフローチャート
【図３】  ミシンの縫製に用いられる一般的な縫製パターンの一例を示す平面図
【図４】  従来のミシンの速度制御方法により縫製したときの縫製パターンの各角部に対応する速度状態を示すグラフ
【図５】  被縫製物の移動に用いられる一般的なＸＹ駆動装置を示す斜視図
【図６】  従来のミシンの速度制御方法により縫製したときの縫製状態を示す図
【符号の説明】
２  ＸＹ駆動装置
３  搬送体
４  Ｙ軸用モータ
５  Ｙ軸用タイミングベルト
６  基台
８  Ｘ軸用モータ
９  Ｘ軸用タイミングベルト
１０  ミシン
１２  載置テーブル
１３  布押さえ板
１４  ミシン本体
１５  制御部
【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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