JP2016174795A - ミシン - Google Patents
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Abstract
Description
(Do−dc(t))=A×[ks×(do(t)−dc(t))]+L0
図1に示すように、ミシン1は、針板2に載置された布100を押さえ足8で押さえながら、針3を落とし、上糸200と下糸300とを交絡させて縫い目を形成する家庭用、職業用又は工業用の装置である。このミシン1は、針棒4と釜5を有する。針棒4は、針板2に対して垂直に延び、垂直方向に上下動可能に取り付けられる。この針棒4は、針板2側の先端で、上糸200を保持する針3を支持している。釜5は、一平面が開口した内部中空のドラム形状を有し、針板2に対して水平又は垂直に取り付けられ、円周方向に回転可能となっている。本実施形態では、釜5は水平に取り付けられる。この釜5は、下糸300を巻いたボビンを内部に収容する。
図2に示すように、押さえ棒81は、ミシン1に内蔵されたステッピングモータ82をアクチュエータとする。ステッピングモータ82は回転軸に駆動歯車83を有する。駆動歯車83には、二重歯車84が噛合している。二重歯車84は、大径歯車と小径歯車を同軸上に一体化して成る減速用の中間歯車であり、大径歯車が駆動歯車83と噛合する。
図3は、ミシン1の各構成を制御するコンピュータの機能構成を示すブロック図である。コンピュータ9は、ミシン1に内蔵され、CPU、メモリ、押さえ棒81の動力源であるステッピングモータ82とミシン1の他の構成の動力源であるミシンモータ6のモータドライバ、及び押さえ足8のエンコーダ87と接続されるインターフェースで構成される。このコンピュータ9は、制御部91と布厚演算部92を備える。
D(t)=A×Fc(t)+L0 ・・・(1)
D(t)=A×(ks×ds(t))+L0 ・・・(2)
(Do−dc(t))=A×[ks×(do(t)−dc(t))]+L0 ・・・(3)
ks×(do(tp+t)−dc(tp+t))=kc×(dc(tp+t)−dc(tp)) ・・・(4)
制御部91は、ミシンモータ6にパルス信号を出力して、ミシン1の各構成を駆動させる。この制御部91は、布厚演算部92から布厚を示す情報を受けて、押さえ足8が無負荷時の高さの布100の表面に接地するように、ステッピングモータ82を駆動させる。または、この制御部91は、布厚演算部92から布厚と伸縮性を示す情報を受けて、押さえ足8が布100を所定圧力で押さえつけるように、ステッピングモータ82を駆動させる。または、この制御部91は、布厚演算部92から布厚を示す情報を受けて、押さえ足8が布100から所定距離だけ浮かされるように、ステッピングモータ82を駆動させる。
このような制御部91と布厚演算部92の動作を図8のフローチャートに示す。制御部91は、押さえ足8を降下させる(ステップS01)。押さえ足8の降下が発生すると、布厚演算部92は、パルス信号のパルス数の積分値から押さえ上げレバー86の振り下げ量do(t)を時系列順に記録していく。また、押さえ足8の降下が発生すると、布厚演算部92は、スリット数の積分値から押さえ足8の下降量dc(t)を時系列順に記録していく(ステップS02)。
以上のように、このミシン1は、布100を押える押さえ足8を押さえ上げレバー86によって布100に対して昇降させ、布100を圧縮させる。押さえ上げレバー86は、ステッピングモータ82等のアクチュエータによって一定下降量で降下させる。アクチュエータと押さえ足8との間には、圧縮バネ81b等のバネ体を介在させる。バネ体は、押さえ上げレバー86の一定下降量のうちの一部が振り分けられて縮み、布100の反発力Fcを相殺する付勢力Fsを押さえ足8に付与する。
以上のように本発明の実施形態を説明したが、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そして、この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
2 針板
3 針
4 針棒
5 釜
6 ミシンモータ
61 上軸
62 クランク機構
63 下軸
64 歯車機構
65 プーリ
66 プーリ
67 歯付きベルト
8 押さえ足
81 押さえ棒
81a フランジ
81b 圧縮バネ
81c フランジ
82 ステッピングモータ
83 駆動歯車
84 二重歯車
85 カムディスク
85a カム溝
86 押え上げレバー
86a 従動突起
87 エンコーダ
87a 発光ダイオード
87b フォトトランジスタ
87c 長尺リニアスケール
9 コンピュータ
91 制御部
92 布厚演算部
100 布
200 上糸
300 下糸
Claims (5)
- ミシン機枠に上下動可能に支持された押さえ棒の下端に装着され、縫製する布地を押える押さえ足と、
前記押さえ足を布地に対して昇降可能にする押さえ上げレバーと、
前記押さえ上げレバーを一定下降量で降下させて前記布地を圧縮させるアクチュエータと、
前記アクチュエータと前記押さえ足との間に介在し、前記押さえ上げレバーの一定下降量の下降によって縮み、前記布地の反発力を相殺する付勢力を前記押さえ足に付与するバネ体と、
前記押さえ足の下降量を検出するエンコーダと、
前記押さえ足が前記布地を圧縮しながら尚も下降する過程の2つのタイミングにおける、前記エンコーダが検出する前記下降量に基づき、前記布地の厚さを演算する演算部と、
を備えること、
を特徴とするミシン。 - 前記演算部は、
前記押さえ上げレバーの前記一定下降量と前記押さえ足の前記下降量とに基づく前記バネ体の収縮量から、前記反発力に等しい前記付勢力を算出し、
算出された前記付勢力がゼロとなるタイミングでの前記押さえ足の高さを算出し、
算出された前記押さえ足の高さを前記布地の厚さとすること、
を特徴とする請求項1記載のミシン。 - 前記演算部は、
前記押さえ足の初期高さDo、前記バネ体のバネ定数をks、2つのタイミングt1、t2における前記押さえ足の下降量dc(t1)、dc(t2)、及び2つのタイミングt1、t2における前記押さえ上げレバーの振り下げ量do(t1)、do(t2)とに基づき、以下式からAとLoを未知数とする2式の連立方程式を生成して解き、前記布地の厚みLoを求めること、
(Do−dc(t))=A×[ks×(do(t)−dc(t))]+L0
を特徴とする請求項2記載のミシン。 - 前記演算部は、
前記布地の厚みと前記押さえ足の高さから所定タイミングの前記布地の縮みを算出し、
前記バネ体の前記付勢力と前記布地の縮みから前記布地の伸縮性を算出すること、
を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のミシン。 - 前記布地の厚さと伸縮性の少なくとも一方に基づき、縫製条件を変更する制御部を備えること、
を特徴とする請求項4の何れかに記載のミシン。
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