(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運針データを記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された運針データに従って、被縫製物を保持する布押えとミシン頭部を相対的に移動させるＸ−Ｙ駆動手段と、
固定メス、及び固定メスと係合する刃部を有し所定移動軌跡上を移動する動メスとを有し、動メスの移動時に針板の針孔を通る糸を捕捉してから固定メスと前記刃部との係合により切断する糸切断手段と、
前記動メスの刃部と固定メスの係合前に前記動メスの刃部の移動軌跡側に切断対象糸を寄せるように空送りにより前記Ｘ−Ｙ駆動手段を駆動する糸切断制御手段とを有するミシンの制御装置であって、
前記切断対象糸を寄せる布押えの送り方向と送り量としての空送りベクトルは、最終針の運針データあるいは布押えの相対駆動データにより、
最終針ピッチが針孔の半径以下である場合には、
[空送りベクトル]＝[最良糸切断点ベクトル]−[最終針の布押えの相対駆動ベクトル]
として演算し、
最終針ピッチが針孔の半径以上である場合には、
[空送りベクトル]＝[最良糸切断点ベクトル]
−(針孔の半径／[最終針の布押えの相対駆動ベクトルの大きさ])
×[最終針の布押えの相対駆動ベクトル]
として演算するものであり、
針孔の大きさを選択する選択手段と、
該選択手段により選択された針孔の大きさに基づいて、切断対象糸が、前記動メスの刃部と固定メスの係合時に、刃部の移動軌跡に近接位置するように、前記Ｘ−Ｙ駆動手段の空送りベクトルを演算する設定手段と、
を備えたことを特徴とするミシンの制御装置。
【請求項２】
前記設定手段が、切断対象糸が刃部の中心部の移動軌跡に近接位置するように、Ｘ−Ｙ駆動手段の駆動量を設定することを特徴とする請求項１記載のミシンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミシンの制御装置に係り、特に、記憶手段にＸＹ座標値として記憶された縫製パターンのデータに基づき、被縫製物を保持する布押えとミシン頭部を相対的に移動させる自動ミシンにおける布側上糸及び下糸を切断する際に用いるのに好適な、ミシンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１乃至図４に示す自動ミシンにおいては、図１に示すように、記憶手段（図示省略）にＸ−Ｙ座標値として記憶された縫製パターンのデータに基づきＸ−Ｙ駆動手段を制御することにより、上押え１及び下押え２よりなる被縫製物保持用布押えと、ミシン頭部３を相対的に移動させる。この自動ミシンにおけるＸ−Ｙ駆動手段は、ミシンベッド５の内部に取り付けられたＸ軸パルスモータ６とＹ軸パルスモータ７よりなり、これらのパルスモータ６、７によって、作業台４の上に位置する上押え１及び下押え２が、針棒８に対してＸ−Ｙ駆動される。
【０００３】
この自動ミシンは、ボビンの下糸導出部と中釜剣先との間に針落ち位置がある半回転釜を有しており、又その自動ミシンに設けられた糸切断手段は、図２、図４に示すように、糸手繰り部９ｂを手前に向けて待機する動メス９と、該動メス９と共働して布側上糸及び下糸を切断する固定メス１０とから構成されている。
【０００４】
前記動メス９は、糸捌き部先端９ａ、糸手繰り部９ｂ及び糸切断刃部９ｃ（目玉と称する孔の前後に刃部が形成されている）を有している。いくつかのリンク１３を介してミシン上軸の回転が動作メス９基部の穴９ｄに嵌合された支軸（図示省略）に伝えられ、これにより動メス９は前記支軸を中心に往復動される。
【０００５】
前記固定メス１０は、動メス９の上側に位置し、先端の糸切断刃部が針落ち位置の少し手前に位置している。
【０００６】
半回転釜の釜１４の上側には釜上ばね１１が固定され、その刃の針落ち位置を中心とした中心部に、特殊形状をした糸制御用の孔１２が形成されている。図２において、１５は半回転釜を回転させる釜軸、１６はボビンケース、１６ａはボビンケース１６の回転を係止するための角（horn）である。
【０００７】
このような自動ミシンにおける針先の動きと、各信号の関係の例を図３に示す。図３における▲１▼は、針先の動きを示す曲線であり、略正弦波の軌跡を有し、上死点は上軸角度０度のときである。又、▲２▼は針板の位置を示し、▲３▼はＸ−Ｙ送りの動作区間である。ミシン上軸には、上軸角度５０度を示す上位置信号▲４▼を発信する上位置センサ（図示省略）と、上軸角度１３５度を示す下位置信号を発信する下位置センサ（図示省略）が取り付けられており、Ｘ−Ｙ送りの駆動は、これらのセンサの信号により、針が針板より上昇しているときに行われるように中央処理装置（ＣＰＵ）（図示省略）により制御される。
【０００８】
このような従来の自動ミシンにおける、糸切断装置による布側上糸及び下糸の切断は、図４に示すようにして行われている。
【０００９】
即ち、動メス９が図４（１）に示す待機状態から、図４（２）、図４（３）に示すように往動し、動メス９の往動により、下糸２４及び布側上糸２２の間に動メス９の糸捌き部先端９ａが入り込み、更に上糸２２のループ間に入り込んで捌き動作を行う。上糸２２は釜に十分に引き込まれており、図４（４）に示すように、動メス９の捌き部先端９ａが確実に上糸２２のループ内に侵入することができる。次いで、図４（５）に示すように、動メス９が最前進し、捌かれた布に連なる側の上糸２２と下糸２４とが動メス９の捌き部外周を越え、糸手繰り部９ｂへ侵入する。その後、図４（６）に示すように、動メス９が復動を開始し、布に連なる側の上糸２２、下糸２４の順に糸手繰り部９ｂが捕捉し、上糸２２が天秤（図示省略）により引き上げられる時、図４（７）に示すように、上糸２２は動メス９に巻き付くようにして保持される。そして、下糸２４は動メス９に引き出され、必要量が繰り出される。このとき、下糸２４の引き出し速度が速すぎてボビンが余分に回転（空転）し、次の縫い始めに悪影響を及ぼすことがないように、動メス９の復動速度が制御される。最後に、図４（８）に示す動メス９の更なる復動動作によって、糸切断刃部９ｃと固定メス１０とが係合する時、布側上糸２２、下糸２４の切断が行われる。
【００１０】
従来、上記した自動ミシンにおいては、針板の針孔１７の中心Ｏに針が上下動するので、針糸２２を糸捌き部先端９ａが捕捉するためには、動メス９の刃部９ｃの移動軌跡Ａが、前記中心Ｏの右側となるようにしているので、次のような問題が起きている。即ち、糸切断前の布送り方向が図５の右から左に行われる場合には、その布送りによって、切断対象糸２０（布側針糸２２、下糸２４）が動メス９の刃部９ｃの移動軌跡Ａより外れる方向（図５の左側）に寄せられており、糸手繰り部９ｂに捕捉された切断対象糸２０が、図５に破線で示すように、動メス９の刃部９ｃの中心から外れる。
【００１１】
刃部９ｃは球状をしており、前記移動軌跡Ａと一致する刃部９ｃ中心付近においては、刃部９ｃと固定メス１０との係合が確実となるが、中心部から外れた位置での刃部９ｃと固定メス１０の傾向は、固定メス１０の傾きや動メス球面部と刃部の異心等のばらつきにより不確実なので、上記したように、切断対象糸２０が刃部９ｃ中心から外れた場合に切断不良が生じることがある。
【００１２】
このような問題点を解決するべく、出願人は、縫いを形成する糸切断前の最終運針後に、図６に示す如く、動メス９による糸切断時に針板の針孔１７の中心Ｏに対して動メス刃部９ｃの移動軌跡Ａ上近辺に切断対象糸２０を位置させるように、Ｘ−Ｙ駆動手段（図示省略）を駆動して、縫いを形成せずに布のみを送る、いわゆる空送りをする発明を日本特許庁に出願（本発明出願時未公開）している。
【００１３】
具体的に説明すると、前出図３において、▲６▼は、上軸角度１３５度の下位置でオンとなる糸切断カム信号である。この糸切断カム信号▲６▼がオンになると、動メス９が動作を開始し、上軸角度が約３００度のときに動メス９の捌きが終了し、上軸角度５０度で一連の動作を終了する。ところで、糸切断に際し、ミシン上軸の速度は停止の数針前より減速され、糸切断カム信号▲６▼がオンになる時点では、ミシンの回転数は約２００ｒｐｍとなっている。従って、最終布送り後の上軸角度１３５度での糸切断カム信号▲６▼のオンから、動メス捌き終了の上軸角度３００度までの１６５度は、時間にして約１４０ミリ秒（ｍｓ）となる。
【００１４】
そこで、ＣＰＵが上軸角度１３５度の下位置信号▲５▼を検出して糸切断カム信号▲６▼をオンしたときに、同時に作動されるタイマを設け、そのタイマが所定時間（約１４０ｍｓ）を計時した後に、被縫製物保持用布押え（上押え１及び下押え２）をＸ−Ｙ相対駆動して空送りする。この空送りは、切断対象糸２０を、針孔１７の中心Ｏ（座標中心）に対して動メス刃部９ｃの移動軌跡Ａ側（第４象限側）に寄せる。
【００１５】
この空送りにおける、上押え１と下押え２の送り方向及び送り量は、最終針の運針データあるいは布押えの相対駆動データより、ＣＰＵで演算して決定する。即ち、図７に矢印付きのａ、ｂ、ｃとして示した、縫いデータにより決定される最終針の布押えの相対駆動ベクトルａ、針穴中心Ｏから最良糸切断点（通常は刃部９ｃの移動軌跡Ａ上あるいはその近辺）のベクトルｂ、空送りベクトルｃと、針孔１７の半径Ｒとの関係において、図７（１）に示すように、最終針ピッチが針孔の半径Ｒ以下である場合には、次式により演算する。
【００１６】
【数１】
0004251714.tif 000002
【００１７】
又、図７（２）に示すように、最終針ピッチが針孔の半径Ｒ以上である場合には、次式により演算する。
【００１８】
【数２】
0004251714.tif 000003
【００１９】
このような演算により、切断対象糸２０は前記移動軌跡Ａ上あるいはその近辺の最良糸切断点ｂに寄せられるので、切断されるべき糸が該点ｂと刃部９ｃを結ぶ線、理想的にはその両点ｂ、９ｃと糸手繰り部９ｂの最下点９ｂ（図６）とを結ぶ線に略沿って位置することになり、従来のように刃部９ｃから大きく外れることがなく、刃部９ｃと固定メス１０の係合時に切断対象糸は刃部９ｃの中心付近に位置するようになるので、糸切断が確実となり、又、糸経路が平面上直線に近くなるので、布裏の糸残り量が短くなる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、異なる太さの糸や針に変更された場合には、針穴１７の半径Ｒの異なる針板に変更したり、それに伴なって前記移動軌跡Ａを変えるように動メスを調節しなければならないが、上記の方法では、針孔１７の半径Ｒあるいは最良糸切断点のベクトルｂの入力が固定されているので、空送り量が一定となるため、切断対象糸が前記移動軌跡Ａ上あるいはその近辺である最良糸切断点に位置するまで布を空送りすることができず、針孔の大きさの変化が大きい場合等においては切断不良が発生するという問題点を有していた。
【００２１】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、針孔の大きさに応じて、適切な最良糸切断点に糸を相対移動して、糸を確実に切断できるようにすることを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、運針データを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された運針データに従って、被縫製物を保持する布押えとミシン頭部を相対的に移動させるＸ−Ｙ駆動手段と、固定メス、及び固定メスと係合する刃部を有し所定移動軌跡上を移動する動メスとを有し、動メスの移動時に針板の針孔を通る糸を捕捉してから固定メスと前記刃部との係合により切断する糸切断手段と、前記動メスの刃部と固定メスの係合前に前記動メスの刃部の移動軌跡側に切断対象糸を寄せるように空送りにより前記Ｘ−Ｙ駆動手段を駆動する糸切制御手段とを有するミシンの制御装置であって、前記切断対象糸を寄せる布押えの送り方向と送り量としての空送りベクトルは、最終針の運針データあるいは布押えの相対駆動データにより、最終針ピッチが針孔の半径以下である場合には、
[空送りベクトル]＝[最良糸切断点ベクトル]−[最終針の布押えの相対駆動ベクトル]
として演算し、最終針ピッチが針孔の半径以上である場合には、
[空送りベクトル]＝[最良糸切断点ベクトル]
−(針孔の半径／[最終針の布押えの相対駆動ベクトルの大きさ])
×[最終針の布押えの相対駆動ベクトル]
として演算するものであり、針孔の大きさを選択する選択手段と、該選択手段により選択された針孔の大きさに基づいて、切断対象糸が、前記動メスの刃部と固定メスの係合時に、刃部の移動軌跡に近接位置するように、前記Ｘ−Ｙ駆動手段の空送りベクトルを演算する設定手段と、を備えることにより、前記課題を解決したものである。
【００２３】
又、前記設定手段が、切断対象糸が刃部の中心部の移動軌跡に近接位置するように、Ｘ−Ｙ駆動手段の駆動量を設定するものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２５】
本実施形態の制御装置を図８に示す。この制御装置には、制御を行うためのＣＰＵ３０と、システムプログラム等が記憶されているリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）３２と、作業用のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３４と、縫製パターンデータを記憶するための、ユーザにより書き込みが可能な不揮発性ＲＯＭであるＥＰＲＯＭ３６が接続されている。
【００２６】
又、前記ＣＰＵ３０には、ミシンモータ１８を駆動するためのミシンモータドライバ４２が、ミシンモータインターフェイス（Ｉ／Ｆ）４０を介して、Ｘ軸パルスモータ６及びＹ軸パルスモータ７を駆動するためのパルスモータドライバ４６が、パルスモータインターフェイス（Ｉ／Ｆ）４４を介して接続されている。更に、前記ＣＰＵ３０には、本発明により針孔の半径を選択するためのディップ（ＤＩＰ）スイッチ５２が、入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５０を介して接続されている。
【００２７】
前記ディップスイッチ５２を構成する２つのスイッチＤＩＰＳＷ１とＤＩＰＳＷ２のオンオフ状態の設定により、針孔の半径Ｒと針穴中心Ｏから最良糸切断点のベクトルｂが、例えば図９のように選択される。図９において、最良糸切断点のベクトルｂの単位はｍｍである。
【００２８】
他の構成及び基本的な動作は、図１乃至図７を参照して説明した先行例と同様であるので、説明は省略する。
【００２９】
以下、本発明に特有の動作について説明する。
【００３０】
縫製に際しては、縫製条件に合わせて、前記ディップスイッチ５２により、針孔半径Ｒと最良糸切断点ｂの組合せを選択する。すると、前記ＣＰＵ３０により、選択されたＲとｂを用いて、前出（１）式及び（２）式の演算が行われ、空送り量ｃが求められる。
【００３１】
従って、糸切断直前に、選択入力された針孔半径Ｒに基づいて演算された空送り量ｃの空送りにより、切断対象糸２０は最良糸切断点ｂ、即ち前記刃部９ｃの移動軌跡Ａ上もしくはその近辺に必ず寄せられるので、固定メス１０と刃部９ｃが係合する時、切断対象糸２０は刃部９ｃの略中心に位置することになり、切断不良が発生することがない。
【００３２】
本実施形態においては、針孔の大きさが針孔半径Ｒとされ、該針孔半径Ｒを選択する選択手段が２個のディップスイッチで構成され、針孔の半径Ｒと最良糸切断点のベクトルｂのペアで選択するようにされていたが、選択手段の構成や選択可能な針孔半径Ｒの種類はこれに限定されない。例えば、ディップスイッチを１個のみとして、２段階で切換可能としたり、針孔半径Ｒ選択用のディップスイッチと最良糸切断点のベクトルｂ選択用のディップスイッチを分けたり、あるいは、針孔半径Ｒのみ変え、最良糸切断点のベクトルｂは不変としてもよい。
【００３３】
あるいは、ディップスイッチの代りに、数値を直接設定できるロータリスイッチ等を使用して、針孔の半径Ｒと、最良糸切断点のベクトルｂのＸ座標及びＹ座標を直接数値で設定できるようにしてもよい。
【００３４】
あるいは、ディップスイッチやロータリスイッチのようなハードウェアのスイッチではなく、ＥＰＲＯＭのようなメモリをＣＰＵ３０に接続して、パネル操作によりメモリに書き込み、選択設定できるようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、切断対象糸の糸切断時の目標位置を、針孔の大きさに合わせて最適な位置に設定できる。従って、針や糸の太さにより針孔の大きさが異なる針板に変更しても、針孔の大きさを選択することにより、針板毎に最適な糸寄せのための空送りが達成され、糸の切断不良を無くして、糸を確実に切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の自動ミシンの全体構成を示す斜視図
【図２】従来の糸切断手段の構成を示す、一部を切り欠いて示した斜視図
【図３】前記従来の自動ミシンにおける針先の動きと各信号との関係を示すタイムチャート
【図４】前記従来の糸切断手段における糸切断動作を説明する斜視図
【図５】同じく従来の糸切断時における切断対象糸と動メス刃部の移動軌跡との関係を示す平面図
【図６】出願人が先に出願した関連技術における自動ミシンの糸切断時における動作を説明する平面図
【図７】本発明に関わる糸切断時における空送りデータを説明する平面図
【図８】本発明の実施形態の制御装置の全体構成を示すブロック線図
【図９】本発明に関わる実施形態で用いられているディップスイッチで選択される針孔半径と最良糸切断点のベクトルの関係の例を示す図表
【符号の説明】
１…上押え
２…下押え
３…ミシン頭部
４…作業台
５…ベッド
６…Ｘ軸パルスモータ
７…Ｙ軸パルスモータ
８…針棒
９…動メス
９ａ…糸捌き部先端
９ｂ…糸手繰り部
９ｃ…糸切断刃部
１０…固定メス
１７…針板の針孔
１８…ミシンモータ
Ｒ…針孔半径
２０…切断対象糸
２２…上糸
２４…下糸
ａ…最終針の布押えの相対駆動ベクトル
ｂ…最良糸切断点のベクトル
ｃ…空送りベクトル
３０…ＣＰＵ
３２…ＲＯＭ
３４…ＲＡＭ
３６…ＥＰＲＯＭ
５２…ディップ（ＤＩＰ）スイッチ
【図１】
0004251714.tif 000004
【図２】
0004251714.tif 000005
【図３】
0004251714.tif 000006
【図４】
0004251714.tif 000007
【図５】
0004251714.tif 000008
【図６】
0004251714.tif 000009
【図７】
0004251714.tif 000010
【図８】
0004251714.tif 000011
【図９】
0004251714.tif 000012