(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送り台上にセットされた加工布に対し、かがり縫いを施すものであって、
下メスとハンマーとの協働により前記加工布に穴を形成する穴開け機構と、
前記送り台を前記針棒の上昇時に送り移動させる送り機構と、
縫い針とルーパーとの協働により前記加工布に縫い目を形成する縫い目形成動作を繰り返すように針棒及び前記ルーパーを同時駆動させる駆動機構と、
ミシンの主軸の回転力がカム機構により伝達され前記針棒を所定の揺動幅だけ左右に揺動させる揺動機構と、
前記ルーパーが設けられたルーパー土台及び針棒を回動させる回動機構と、
一針毎の前記送り台の送り量と前記針棒及びルーパー土台の回動角度を指定した縫い目データに基づいて前記駆動機構及び送り機構並びに回動機構を制御する制御装置を備えた穴かがりミシンにおいて、
前記針棒の揺動幅により定まる縫い目幅を補正する為の縫い目幅補正値入力手段と、
前記縫い目幅補正値入力手段により入力された縫い目幅補正値に基づいて縫い目データを補正する縫い目データ補正手段とを備え、
前記針棒の揺動幅を変えることなく縫い目幅を補正するように構成したことを特徴とする穴かがりミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送り台の移動や針棒の回動を電動モータにより駆動することで、送り台上にセットされた加工布に対して所望の穴かがり縫い目を形成できるようにした穴かがりミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の穴かがりミシンにおいては、針棒から後方に所定距離分だけ離れた位置に下メスが設けられており、この下メスに対して上方より接離する打ち抜き用ハンマーが揺動可能に設けられている。そして、送り台に加工布をセットして起動スイッチを押すと、前記下メスと前記ハンマーとの協働により加工布に対して穴を形成した後、前記所定距離から縫い長さを引いた距離分だけ送り台が移動し、ミシンが起動する。その後は、針棒の上下動に同期して送り台の移動及び針棒の回動が所定量だけ行われて所望の穴かがり縫い目が形成できるようになっている。この場合、針棒は左側揺動位置と右側揺動位置とを交互に繰り返しながら上下動するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような穴かがりミシンにおいては、縫い目幅を変換しようとした場合、針棒の左右の揺動幅を調整する作業を伴うことから、熟練した技術者が必要になることや作業能率が低下するなどの問題点があった。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、熟練した技術者でなくても簡単な操作で縫い目幅を変更することができる穴かがりミシンを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る穴かがりミシンは、下メスとハンマーとの協働により前記加工布に穴を形成する穴開け機構と、前記送り台を前記針棒の上昇時に送り移動させる送り機構と、縫い針とルーパーとの協働により前記加工布に縫い目を形成する縫い目形成動作を繰り返すように針棒及び前記ルーパーを同時駆動させる駆動機構と、ミシンの主軸の回転力がカム機構により伝達され前記針棒を所定の揺動幅だけ左右に揺動させる揺動機構と、前記ルーパーが設けられたルーパー土台及び針棒を回動させる回動機構と、一針毎の前記送り台の送り量と前記針棒及びルーパー土台の回動角度を指定した縫い目データに基づいて前記駆動機構及び送り機構並びに回動機構を制御する制御装置を備えた穴かがりミシンにおいて、前記針棒の揺動幅により定まる縫い目幅を補正する為の縫い目幅補正値入力手段と、前記縫い目幅補正値入力手段により入力された縫い目幅補正値に基づいて縫い目データを補正する縫い目データ補正手段とを備え、前記針棒の揺動幅を変えることなく縫い目幅を補正するように構成したものである。
【０００６】
作用について説明すると、縫い目データ補正手段は、縫い目幅補正値入力手段により入力された縫い目幅補正値に基づいて、Ｘ［ｊ］とＹ［ｊ］とθ［ｊ］からなる縫い目データのうち、Ｘ［ｊ］及びＹ［ｊ］を補正する。ｊ（＝１、２、３・・・）は針数番号とする。穴開け機構により穴を開けた後、制御装置は、縫い目データ補正手段で補正された縫い目データに基づいて、駆動機構及び送り機構並びに回動機構を制御する。その結果、所定の縫い目幅に対して所望の補正値を加えた縫い目幅の穴かがり縫い目が加工布に形成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
穴かがりミシンＭは、図１に示すように、略矩形箱状をなすベッド部１に、その後方部上部から前方に連続して延びるアーム部２を一体的に有して構成され、ミシンテーブル１６上に載置されている。このミシンテーブル１６には、針棒４やルーパー６ａ（図２参照）などを同期駆動させる駆動機構の駆動源となるミシンモータ２４（図３参照）、後述するような菊穴部直径などの穴かがり縫いの縫製用基本データを設定するための操作パネル２３、足踏み式の起動スイッチ２０などが設けられ、更にこれも後述するが、各機構の作動を制御するマイクロコンピュータなどからなる制御装置３５が設けられている。
【０００９】
前記アーム部２の先端部下部には、縫い針３を備えた針棒４が上下動可能に設けられ、詳しく図示はしないが、前記ミシンモータ２４の駆動により回転する主軸５の回転力がカム機構により伝達され、所定幅分だけ左右に揺動しながら上下駆動されるようになっている。この場合、前記主軸５の一回転により、針棒４は左側揺動位置と右側揺動位置とに２回上下動するようになっている。また、前記ベッド部１には、針棒４に対向するように２個のルーパー６ａを備えたルーパー土台６が設けられ、これら２個のルーパー６ａは図示しないカム機構を介して主軸５の回転により、針棒４の上下動と調時して駆動するようになっている。
【００１０】
また、針棒４及びルーパー土台６は、ベッド部１内に設けられたステッピングモータからなるθ方向駆動モータ２６及びギヤ機構７からなる回動機構（回動手段に相当する）８により、それぞれ水平面において、鉛直軸回りに一体的に回動するようになっている。
【００１１】
前記ベッド部１には、ルーパー土台６の後方側に位置して固定配置された下メス９が設けられるとともに、この下メス９に対して上方より接離する打ち抜き用ハンマー１０が揺動可能に設けられている。このハンマー１０は、ベッド部１内に設けられたエアシリンダ１１（図３参照）などからなるハンマー駆動機構１２により駆動され、下メス９との協働により、図６に示すような菊穴を加工布に形成するようになっている。
【００１２】
そして、ベッド部１の上面部には、加工布がセットされる送り台１３が設けられている。この送り台１３は、全体として薄形の矩形箱状をなし、その下面のうち、ルーパー土台６及び下メス９に対応する部位が開放されている。また、この送り台１３の上面には、図２に示すように、開口部１４ａを有する金属製のクロスプレート１４が設けられている。そして、ベッド部１内には、この送り台１３を、Ｘ方向駆動モータ（電動モータに相当する）３０の駆動によりＸ方向（左右方向）に送り移動するＸ方向移動機構（図示略）と、Ｙ方向駆動モータ（電動モータに相当する）３２の駆動によりＸ方向と直交するＹ方向（前後方向）に送り移動するＹ方向移動機構（図示略）とが設けられている。尚、前記クロスプレート１４上には、前記開口部１４ａの左右両側に位置して加工布を押さえる為の布押え（図示略）が設けられている。
【００１３】
次に、穴かがりミシンＭの制御系の概要について、図３のブロック図に基づいて説明する。
【００１４】
ミシンＭの制御装置３５は、ＣＰＵ３６とＲＯＭ３７及びＲＡＭ３８とを含むマイクロコンピュータと、そのマイクロコンピュータにデータバスなどのバス３９を介して接続された入力インターフェース４０及び出力インターフェース４１とから構成され、入力インターフェース４０には、起動スイッチ２０と、布押えに連結された布押えスイッチ２１と、タイミング信号発生器２２と、操作パネル２３からの信号が入力される。
【００１５】
また、出力インターフェース４１からは、ミシンモータ２４の為の駆動回路２５と、θ方向駆動モータ２６の為の駆動回路２７と、ハンマー駆動機構１２に設けられたエアシリンダ１１を駆動する電磁切換え弁２８の為の駆動回路２９と、Ｘ方向駆動モータ３０の為の駆動回路３１と、Ｙ方向駆動モータ３２の為の駆動回路３３に加えて、操作パネル２３の各々に駆動信号や駆動パルス信号が出力される。ここで、これらＸ方向駆動モータ３０とＹ方向駆動モータ３２は、それぞれステッピングモータで構成されている。前記タイミング信号発生器２２は、ミシンＭの主軸５に連係させて設けられ、主軸５の回転位相を検出して、位相信号を出力するものである。
【００１６】
ＲＯＭ３７には、ミシンモータ２４や各種のモータ２６，３０，３２や電磁切換え弁２８を制御する駆動制御プログラム、後述する本願特有の穴かがり縫製制御の制御プログラムなどが格納されている。前記ＲＡＭ３８には、作成した穴かがり縫いの縫い目データを格納する縫い目データメモリ３８ａに加えて、各種のメモリやバッファなどが設けられている。
【００１７】
次に、前記操作パネル２３には、図４に示すように、穴かがり縫いの縫製用基本データとしての「菊穴部直径」と、「一周針数」と、「重ね縫い針数」と、「縫い目幅補正」とをそれぞれ入力する為の項目名が記載されており、これらの数値の入力を項目毎に順次切換える為のセレクトキー２３ｂ、各項目毎に入力した数値を表示する為のＬＥＤディスプレイ２３ａと、その入力した数値を増加側に変更する為の数値アップキー２３ｃと、減少側に変更する為の数値ダウンキー２３ｄとが設けられるとともに、各項目には、選択されたことを点灯により指示する表示ランプ２３ｅ〜２３ｈが設けられている。
【００１８】
次に、図６に縫い目幅補正を行う前の標準的な菊穴かがりの縫い目を示す。このとき、縫い目幅、即ち、針棒４の揺動幅はＷとなるようにメカの調整がされているものとする。このような縫い目に補正を加えて図７に示すような縫い目に変更する手順を、図５のフローチャートに基づいて説明する。ただし、図中の符号Ｓｉ（ｉ＝１０、１１、１２・・・）は各ステップを表す。尚、このフローチャートが開始する前に、縫製用の基本データが、操作パネル２３を操作することにより設定されているものとする。ここで、菊穴部直径を「Ａ」、一周針数を「Ｂ」、重ね縫い針数を「Ｃ」、縫い目幅補正を「Ｄ」とする。
【００１９】
まず、各針数毎に主軸５が一回転する間に、縫針３は左側揺動位置（内針の針落ち位置）と右側揺動位置（外針の針落ち位置）とにそれぞれ縫い目が形成されるので、内針と外針とを順次縫製する為の半針数に対応する回動角Ｔが演算式Ｔ＝３６０゜÷２Ｂにより求められる（Ｓ１０）。次に、針数番号ｊとして初期値「１」がセットされる（Ｓ１１）。そして、Ｓ１２、Ｓ１３により各針数番号ｊ毎に、内針の針落ち位置と、外針の針落ち位置とが演算で求められる。
【００２０】
ここで、これら針落ち位置演算においては、図７に示すように、円形状の菊穴ＣＨの外周部に対応して設定される直径Ａを有する菊穴部ＣＤの中心Ｇを原点とするＸ−Ｙ座標を想定して針落ち位置が求められる。また、各針数における内針の針落ち位置を、< １> ，< ２> ，< ３> ・・・で示し、各針数における外針の針落ち位置を、( １) ，( ２) ，( ３) ・・・で示す。
【００２１】
即ち、Ｓ１２による内針の針落ち位置演算では、針数番号ｊに対応するＸ方向の針落ち位置Ｘ< ｊ> は、演算式Ｘ< ｊ> ＝（Ａ÷２）×ｃｏｓ｛（２ｊ−２）×Ｔ｝で求められ、針数番号ｊに対応するＹ方向の針落ち位置Ｙ< ｊ> は、演算式Ｙ< ｊ> ＝（Ａ÷２）×ｓｉｎ｛（２ｊ−２）×Ｔ｝で求められ、また、針数番号ｊに対応する針棒４の回動角θ< ｊ> は、演算式θ< ｊ> ＝（２ｊ−２）×Ｔで求められる。そして、Ｘ< ｊ> 、Ｙ< ｊ> 、θ< ｊ> は針数番号ｊに対応する内針の針落ち位置データとして縫い目データメモリ３８ａに格納される。
【００２２】
一方、Ｓ１３による外針の針落ち位置演算では、針数番号ｊに対応するＸ方向の針落ち位置Ｘ( ｊ) は、演算式Ｘ( ｊ) ＝（（Ａ÷２）＋Ｄ）×ｃｏｓ｛（２ｊ−１）×Ｔ｝で求められ、針数番号ｊに対応するＹ方向の針落ち位置Ｙ( ｊ) は、演算式Ｙ( ｊ) ＝（（Ａ÷２）＋Ｄ）×ｓｉｎ｛（２ｊ−１）×Ｔ｝で求められ、また、針数番号ｊに対応する針棒４の回動角θ( ｊ) は、演算式θ( ｊ) ＝（２ｊ−１）×Ｔで求められる。そして、Ｘ( ｊ) 、Ｙ( ｊ) 、θ( ｊ) は針数番号ｊに対応する外針の針落ち位置データとして縫い目データメモリ３８ａに格納される。
【００２３】
次に、針数番号ｊが、一周針数Ｂに重ね縫い針数Ｃを加算した総針数以下のときには（Ｓ１４：ＹＥＳ）、針数番号ｊが１つインクリメントされ（Ｓ１５：Ｊ＝Ｊ＋１）、Ｓ１２〜Ｓ１５が繰り返され、各針数番号ｊ毎の内針の針落ち位置及び外針の針落ち位置が求められる。そして、総針数分の針落ち位置が求められて、針数番号ｊと総針数とが等しくなると（Ｓ１４：ＮＯ）、このフローチャートを終了する。
【００２４】
次に、穴かがり縫い処理について説明する。まず、布押えスイッチ２１を操作して加工布を送り台１３の上にセットする。次に、起動スイッチ２０を操作する。すると、ハンマー１０と下メス９との協働により、菊穴を加工布に形成した後、縫い目データメモリ３８ａに格納された縫い目データに基づき、縫製開始位置まで送り台１３が移動する。送り台１３が縫製位置まで移動したら、ミシンモータ２４を起動し、縫製を開始する。その後も、一針毎にＸ方向針落ち位置Ｘ（ｊ）、Ｙ方向針落ち位置Ｙ（ｊ）、回動角θ（ｊ）よりなる縫い目データに基づいてＸ方向駆動モータ３０、Ｙ方向駆動モータ３２、θ方向駆動モータ２６が調時して駆動される。最終針の縫製を終了するとミシンモータ２４を停止し、布押えをオフする。そして、送り台１３は加工布をセットした位置に戻る。
【００２５】
このようにして、縫い目幅がＷからＷ＋Ｄに補正された縫い目、即ち、図７に示すような縫い目が形成される。
【００２６】
尚、前記実施形態では、説明を分かり易くするために縫い目幅の補正を縫い目データの作成と同時行ったが、予め作成された縫い目データに対して補正しても良い。
【００２７】
即ち、Ｘ( ｊ) ＝Ｘ( ｊ) ＋Ｄｃｏｓ｛（２ｊ−１）×Ｔ｝
Ｙ( ｊ) ＝Ｙ( ｊ) ＋Ｄｓｉｎ｛（２ｊ−１）×Ｔ｝
上記２つの演算式で同じ結果を得られる。また、穴かがりの形状に関しても、前記実施形態では、菊穴かがり縫いを例に示したが、鳩目穴かがり縫いや眠り穴かがり縫いに適応する等、前記実施形態に関し、既存の技術や当業者に自明の技術に基づいて種々の変更を加えることもあり得る。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したことから明かなように、請求項１に係る穴かがりミシンによれば、針棒の揺動幅により定まる縫い目幅を補正する為の縫い目幅補正値入力手段と、前記縫い目幅補正値入力手段により入力された縫い目幅補正値に基づいて縫い目データを補正する縫い目データ補正手段とを設けて、針棒の揺動幅を変えることなく縫い目幅を補正するようにしたので、熟練した技術者でなくても簡単な操作で縫い目幅を変更することができるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る、穴かがりミシンの側面図である。
【図２】穴かがりミシンの送り台の部分平面図である。
【図３】穴かがりミシンの制御系のブロック図である。
【図４】操作パネルの平面図である。
【図５】縫い目データの作成手順を説明するフローチャートである。
【図６】補正前の菊穴かがりの縫い目を説明する説明図である。
【図７】補正後の菊穴かがりの縫い目を説明する説明図である。
【符号の説明】
４ミシン本体
７縫い針
８針棒
１０ミシンモータ
１６制御装置
１７ルーパー土台
２１回動機構
２５送り台
２６Ｘ軸用パルスモータ
２７Ｙ軸用パルスモータ
２８送り機構
【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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【図７】
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