JP5113487B2 - 玉縁縫いミシン及びその縫い基準位置特定方法 - Google Patents
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Description
そして、かかる光強度変化が検出されると、フラップ端部がフラップセンサの検出位置に位置することを意味するので、光強度変化の検出時点から規定値(フラップセンサ−縫い針間距離)だけ大押さえを移動して縫いを開始することでフラップ端部からの縫いを開始する制御を行っている(厳密にはフラップセンサ−縫い針間距離にオフセット値を入力してフラップ端部の若干手前で縫いを開始する)。縫い終了についても同様である。
さらに、斜めフラップ布にあっては、二つのフラップセンサによる検出位置の差からフラップ端部の傾斜角度を求めるため、布送り方向のみならず布送り方向に直交する方向についても正確に取り付けられていないと、フラップ端部の傾斜角度に基づく二本の縫い目の偏差を正確に求めることができず、二本の縫い目の縫いの開始及び終了位置に狂いを生じ、縫い品質が低下するという問題があった。
また、フラップセンサを正確に取り付ける代わりに実際の取り付け位置を測定して、この測定値を操作パネル等により入力し制御手段に記憶されたフラップセンサに関する位置データを変更することも考えられるが、正確にフラップセンサの取り付け位置を測定することが困難であるとともに、取り付け位置が正確に測定されたとしてもセンサの照射光はその直下に正確に照射されているとは限らず、結局、正確に縫いが開始されるように根気よく試縫いを繰り返しフラップセンサの取り付け位置を調整する必要があり、長時間の神経の集中が要求されるとともに作業性も悪く、作業者の負担が大きかった。
また、「フラップセンサの検出位置」とは、フラップセンサが反射部上に対して検出を行う位置(光照射位置)を示す。
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記反射部及びフラップセンサは、少なくとも前記一方の大押さえに対して複数設けられていることを特徴とする。
さらに、指標部材の状態変化区間の布送り方向長さが布送り方向に対する直交方向における位置によって固有の値を示すので、指標部材を大押さえに設置してフラップセンサによる検出を行うことで得られた状態変化区間の布送り方向長さを検出すれば、実際に、フラップセンサの取り付け位置の調整や取り付け位置の測定などを行うことなく、自動的にフラップセンサの布送り方向に直交する方向の実際の検出位置を特定することが可能となる。
また、上記のように、実際に、フラップセンサの取り付け位置の調整や取り付け位置の測定などを行うことなく、フラップセンサについてその検出位置を正確に求めることができ、それに対応した縫いを行うことができるため、予めセンサの高精度な取付作業や位置調節作業を不要とすることが可能となり、作業負担の軽減を図ることが可能となる。
また、センサ取付又は位置調節後の縫い制御において、各種のパラメータを補正する作業を不要とし、作業負担を軽減し、メンテナンス性の向上を図ることが可能となる。
以下に説明する本実施形態たる玉縁縫いミシン10は、玉縁縫いを行うためのミシンである。まず、図1に基づいて玉縁縫いについて説明する。図1は玉縁縫いの縫製直後の状態を示す平面図である。
玉縁縫いは、ポケットの開口部を形成するための縫いの手法であり、ポケットの開口部が長方形状のものと平行四辺形状のものとがあるが、ここでは平行四辺形状のものを例に説明する。なお、玉縁縫いミシン10は、ポケットの開口部が長方形状のものを縫製することも可能である。
フラップ布Fは、一方の側縁部が一方の縫い目Nにより玉布Tと共に身頃生地Cに縫いつけられるようになっている。
上記V字状切れ目V,Vは、直線切れ目Lの端部と二本の縫い目N,Nの端部とを結ぶ線分と一致するように形成される。
そして、図1のように縫い目Nと切れ目L、Vが形成された状態で、玉布Tは切れ目L、Vから身頃生地Cの裏面側に折り込まれ、フラップ布Fは二点鎖線で示すように縫い目Nを軸に反転した状態でポケットの開口部から外部に垂れ下がった状態となる。
このとき、ポケットの開口部は二本の縫い目の両端部の四点を頂点とする平行四辺形状となる。そして、フラップ布Fは、反転した状態で平行四辺形状の開口部をちょうど覆うように設定される。つまり、フラップ布Fの長手方向両端部における傾斜角度は、二本の縫い目N、Nの端部同士を結んだ線分の傾斜角度と一致するように、二本の縫い目N、Nの端部位置が布送り方向にオフセットされている。以下の説明において、かかるオフセット量を縫い目の端部位置偏差DSというものとする(図10及び図11参照)。
以下、本発明の実施の形態である玉縁縫いミシン10について図2乃至図14に基づいて説明する。図2は玉縁縫いミシン10の全体の概略構成を示す斜視図を示し、図3は玉縁縫いミシン10の正面図である。なお、本実施の形態においては、各図中に示したXYZ軸を基準にしてミシン10の各部の方向を定めるものとする。ミシン10を水平面に設置した状態において、Z軸方向は鉛直方向となる方向を示し、X軸方向は水平且つ布送り方向Eと一致する方向を示し、Y軸方向は水平且つX軸方向に直交する方向を示す。
かかる玉縁縫いミシン10は、縫製の作業台となる載置台としてのテーブル11と、身頃生地Cの布送り方向に延設された左右一対の大押さえ41A,41Bによりテーブル11上の身頃生地Cを玉布Tと共に上方から保持すると共に大押さえ41A,41Bを布送り方向Eに移動させることで身頃生地C,玉布T及びフラップ布Fの搬送を行う布送り機構としての大押さえ送り機構40と、身頃生地Cに縫着するフラップ布Fを各大押さえ41A,41Bの上面に設けられた載置部41a,41aで保持する左右一対のフラップ保持機構55,55と、身頃生地Cに縫着する玉布Tにバインダー12を当てて当該玉布Tの両側縁部を折り返すバインダー機構と、大押さえ送り機構40によりX軸方向に沿って送られる身頃生地Cと玉布に二本の縫い針13a,13bにより縫製を行う縫製手段としての針上下動機構70と、縫い針13a,13bよりも布送り方向下流側で動メス14を昇降させて身頃生地Cと玉布に切れ目Lを形成するメス機構と、縫い針13a,13bから縫い糸を捕捉して下糸を絡ませる釜機構と、テーブル11上に設置されて針上下動機構70とメス機構とを格納保持するミシンフレーム80と、直線状の切れ目の両端となる位置に略V字状の切れ目V,Vを形成するコーナーメス機構90と、身頃生地Cの布送り方向Eに沿って各大押さえ41A及び41Bの載置部41a,41aの上面に形成された反射面41c,41cに向かって光照射を行う発光部と反射面41c,41cからの反射光を受光する受光素子とを有し、受光部によって受光される反射光の光量の増減によってフラップ布Fの前端及び後端を検出する検出する第一のフラップセンサ30,30と、身頃生地Cの布送り方向Eに沿って大押さえ41Aの載置部41aの上面に形成された反射面41dに向かって光照射を行う発光部と反射面41dからの反射光を受光する受光素子とを有し、受光部によって受光される反射光の光量の増減によってフラップ布Fの前端及び後端を検出する検出する第二のフラップセンサ35と、上記各構成の動作制御を行う縫製制御手段としての動作制御手段60を備えている。
以下各部を詳説する。
テーブル11はその上面がX−Y平面に平行であって、水平な状態で使用される。そして、テーブル11における縫い針13a,13bによる針落ち位置には針板15が装着されている。針板15には、二本の縫い針13a,13bが個別に挿入される針穴と、メス機構の動メス14が挿通されるスリットが形成されている。
また、テーブル11上には、ミシンフレーム80のベッド部81を格納する凹部が形成されており、ミシンフレーム80は当該凹部に設置されている。さらに、テーブル11には、ミシンフレーム80の布送り方向下流側に大押さえ送り機構40とコーナーメス機構90とが配置され、布送り方向上流側にはバインダー機構(バインダー12以外は図示略)が配置されている。
そして、ミシンフレーム80の下部にはミシンモータ16が配設され、ベッド部81の内部にはミシンモータ16から図示しないベルトを介してミシンフレーム80に伝達される回転駆動力を釜機構に伝える下軸がY軸方向に沿った状態で支持されており、アーム部83の内部には針上下動機構70の上下動駆動力をミシンモータ16から伝達する上軸がY軸方向に沿った状態で支持されている。
上軸と下軸にはそれぞれプーリが固定装備されると共に、ミシンフレーム80の縦胴部82内を通されたタイミングベルトで連結されている。
図4は針上下動機構70の斜視図である。針上下動機構70は、各縫い針13a,13bを個別に下端部に保持する二本の針棒72,72と、各針棒72,72を上下動可能に支持する支持枠79と、二本の針棒72,72を同時に保持する針棒抱き74と、ミシンモータ16により回転駆動を行うミシン主軸76と、ミシン主軸76の一端部に固定連結され回転運動を行う回転錘77と、回転錘77の回転中心から偏心した位置に一端部が連結されると共に他端部が針棒抱き74に連結されたクランクロッド78とを有している。
かかる針切り替えソレノイド73により、両針棒72,72がラッチ機構75に保持された状態と、一方の針棒72がラッチ機構75に保持されて他方の針棒72が保持機構71に保持された状態と、一方の針棒72が保持機構71に保持されて他方の針棒72がラッチ機構75に保持された状態とを切り替え可能となっている。
斜め形状の玉縁縫いを行う際には、上記三つの保持状態を所定のタイミングで切り替えることにより、左右いずれかの直線縫い目Nを先行させて形成し、左右いずれかの直線縫い目Nの形成を先に終了させる。
即ち、これら針棒抱き74、ラッチ機構75、保持機構71、針切り替えソレノイド73は、左右いずれかの針棒72,72の上下動状態と両方の針棒72,72の上下動状態とを切り替え可能とする片針切り替え機構を構成している。
メス機構は、直線状の切れ目を形成する動メス14と、動メス14を下端部に備えると共にアーム部83内で上下動可能に支持されたメス棒と、メス棒の上下動の駆動源となるメスモータ17と、メスモータ17からの回転駆動力を上下方向の往復の駆動力に替えて伝達する伝達機構と、動メス14を昇降により待機位置と切断位置とに切り替えるエアシリンダ14aを備えている。
上記動メス14は、二本針13a,13bに隣接すると共に当該二本針13a,13bよりも布送り方向下流側(図3における左方)に配置されている。
メスモータ17は、身頃生地Cの送り動作と共に回転駆動を行い、伝達機構により動メス14を上下動させて、メス幅に応じた切れ目を繰り返し形成して直線状の切れ目を形成する。
釜機構は、ミシンフレーム80のベッド部81内に設けられている。この釜機構は、二本の縫い針13a,13bに個別に対応する二つの水平釜と、各水平釜の回転軸に設けられた釜歯車と、下軸に固定装備されて各釜歯車に個別に回転駆動力を付与する伝達歯車とを備えている。
下軸は、ミシンモータ16により回転駆動されると、各伝達歯車を介して釜歯車に回転駆動力を伝達し、さらに、釜軸を介して各水平釜が回転されるようになっている。各水平釜は、縫い針13a,13bの先端部が針板15の下側まで下降したときに、縫い針13a,13bから縫い糸を捕捉し、捕捉状態で回転することで縫い糸のループに水平釜にくぐらせて下糸を挿通させ、縫い糸と下糸とを絡ませる作業を行う。このように、縫い針13a,13bと水平釜との協働により縫いが行われるようになっている。つまり、針上下動機構70と釜機構とにより縫製手段が構成されている。
バインダー機構は、断面形状が逆T字状であって玉布を巻き付けるようにセットして長手方向に沿って送り出すバインダー12と、バインダー12を昇降可能に支持する支持機構(図示略)とを有している。
上記バインダー12は、テーブル11の上面に対向する底板と当該平板の上面に垂直に立設された立板とから断面視で逆T字状の形状を成している。
支持機構は、バインダー12の昇降動作の駆動源となる図示しないエアシリンダと、当該エアシリンダを駆動する電磁弁18(図7参照)と、エアシリンダの駆動力を上下方向の移動力に替えてバインダー12に付与する複数のリンク体とを備えている。
そして、縫製時には、バインダー機構は、エアシリンダによりバインダー12の先端部が二本針13a,13bの針落ち位置の間となるように当該バインダー12を下降させる。そして、後述する大押さえ送り機構40の一対の大押さえ部材41A,41Bとの協働によりバインダー12の断面形状となるように玉布Tをバインダー12に巻き付けるように保持した状態で長手方向に玉布Tを送り出し、身頃生地Cへの縫着が行われる。
図5は大押さえ送り機構40の斜視図である。この図に示すように、大押さえ送り機構40は、縫い針13a,13bを挟んだ両側の位置において上方から身頃生地Cを押さえる一対の大押さえ41A,41Bと、各大押さえ41A,41Bの下側に個別配置されると共に布送りの際に身頃生地Cを載置する二つの敷き板47(図2参照)と、各大押さえ41A,41Bを個別に保持する一対のアーム部材48と、二つの大押さえ41A,41Bをアーム部材48を介して昇降可能に支持する支持体42と、支持体42に保持される各アーム部材48をY軸方向に沿って位置調節可能とする大押さえ41A,41Bの間隔調節機構49と、支持体42に対して大押さえ41A,41Bを上下に移動させるエアシリンダ43と、エアシリンダ43の駆動を制御する電磁弁44(図7参照)と、大押さえ41A,41Bにより押さえた身頃生地Cを布送り方向Eに移動させる駆動手段としての押さえモータ45(図3参照)と、押さえモータ45の回転駆動力をX軸方向に沿った直動駆動力に変換して支持体42に伝達するボールネジ機構46とを備えている。
さらに、各大押さえ41A,41Bは上面板と底面板とから構成され、各大押さえ41A,41Bはいずれも他方の大押さえ側に向かって開口した隙間を備えている。そして、各大押さえ41A,41Bの隙間には、進退可能な押さえ板50,50が格納されている。各大押さえ41A,41Bの押さえ板50,50は、各アーム部材48に設けられたエアシリンダ51,51により、相互に接離する方向(Y軸方向)に沿って往復移動可能となっている。このエアシリンダ51,51は、動作制御手段60に制御される電磁弁52,52(図7参照)により駆動を行うと共に、各押さえ板50,50を互いに接近移動させて、前述した玉布の両端部をバインダー12に巻き付けるように折りたたみ、且つその状態を維持することを可能としている。
即ち、図6に示すように、この反射面41dは、前述した反射面41cに平行であって、Y軸方向(布送り方向に直交する方向)について幾分ずれた位置に設けられている。このように反射面41cに対してY軸方向にずれた配置でフラップ布Fの端部検出を行うことで、フラップ布Fの端部に傾斜があると、反射面41cにより端部検出のタイミング(或いは検出時のフラップ布Fの搬送位置)に差を生じることから、この差に基づいてフラップ布Fの端部の傾斜状態を求めることを可能としている。
各敷き板47は常にテーブル11の上面高さ位置し、これに対して各大押さえ41A,41Bが下降することで身頃生地Cを挟持状態を保持を行うこととなる。つまり、各敷き板47は、身頃生地Cの下側にあって、当該身頃生地Cの搬送時に直接テーブル11の上面に摺動されないように保護するためのものである。
ボールネジ機構46は、支持体42をテーブル11上においてX軸方向に沿って移動可能に支持しており、押さえモータ45の駆動により、二つの大押さえ41A,41BをX軸方向について任意に位置決めすることを可能としている。
フラップ保持機構55は、図5に示すように、何れか一方の大押さえ41A又は41Bの上面でフラップ布が保持されるように各大押さえ41A,41Bに対応してそれぞれの上面に個別に設けられている。各フラップ保持機構55は、大押さえ41A,41Bの上面に接離可能となるようにアーム部材48に回動支持されたフラップ押さえ部材56と、フラップ押さえ部材56に回動力を付与するエアシリンダ57によりフラップ布Fの保持と解除とを行う。
かかるフラップ保持機構55は、フラップ布Fの縫着端部となる左右いずれか一方の側縁部をX軸方向に沿わせた状態で保持するためのものであって、当該フラップ布Fの側縁部が各大押さえ41A,41Bの移動時に一方の縫い針13a又は13bの針落ち位置を通過するようにフラップ布Fの保持を行う。そして、フラップ布Fは、当該フラップ布Fの長手方向全長に渡って大押さえ41A,41Bの反射面41c(大押さえ41Aについては反射面41dも)を上から覆う状態で、フラップ保持機構55に保持されるようになっている。
なお、フラップ保持機構55は、各大押さえ41A,41Bごとに個別に設けられているが、フラップ布Fの縫着作業時には何れか一方のみが選択されて使用される。
第一のフラップセンサ30は、各大押さえ41A,41Bに対応してそれぞれ個別に設けられ、ミシンフレーム80のアーム部正面側においてY軸方向に沿って並んで設けられている。これら各第一のフラップセンサ30は、各大押さえ41A,41Bの移動経路の上方であって二本13a,13bよりも布送り方向上流側(図2における右側)に設けられている。
各第一のフラップセンサ30は、前述した大押さえ41A,41Bの反射面41cに向かって鉛直上方から照射光を照射する発光素子33と、反射面41cからの照射光の反射光を検出して検出信号を動作制御手段60に入力する受光素子31と、当該受光素子31をミシンアーム部83の外面上で支持する支持ブラケット32とを備えている。なお、発光素子33と受光素子31とは、同一容器に一体で収納されている。
支持ブラケット32は、受光素子31及び発光素子33を下方に向けた状態で大押さえ41A,41Bの反射面41cの上方で支持している。
第二のフラップセンサ35は、一方の大押さえ41A(図2,図5における左側の大押さえ41A)にのみ対応して一基のみ設けられ、ミシンフレーム80のアーム部正面側において二つの第一のフラップセンサ30とY軸方向に沿って並んで設けられている。
第二のフラップセンサ35は、大押さえ41Aの移動経路の上方であって二本針13a,13bよりも布送り方向上流側(図2における左側)に設けられている。
第二のフラップセンサ35は、前述した大押さえ41Aの反射面41dに向かって鉛直上方から照射光を照射する発光素子38と、反射面41dからの照射光の反射光を検出して検出信号を動作制御手段60に入力する受光素子36と、当該受光素子31をミシンアーム部83の外面上で支持する支持ブラケット37とを備えている。なお、発光素子38と受光素子36とは、同一容器に一体で収納されている。
支持ブラケット37は、受光素子36及び発光素子38を下方に向けた状態で大押さえ41Aの反射面41dの上方で支持している。
なお、第一及び第二の各フラップセンサ30,35の各発光素子33,38は、フラップ押さえ部材56の下降位置を挟んで両側に照射光を照射するように配置されており、フラップ押さえ部材56は、各フラップセンサ30,35によるフラップ布Fの端部の検出の邪魔をすることなくフラップ布Fを保持することができるようになっている。
コーナーメス機構90は、テーブル11の下方であって大押さえ送り機構40による大押さえ41A,41Bの通過経路における動メス14よりも布送り方向下流側(図3における左方)に配置されており、大押さえ送り機構40によりコーナーメス91の作業位置に搬送された身頃生地Cを下方からコーナーメス91を突き通すことで直線状の切れ目の両端となる位置に略V字状の切れ目Vを形成する。
即ち、コーナーメス機構90は、コーナーメス91とコーナーメス91を上下動させるエアシリンダ92とを備えるコーナーメスユニットを縫い開始端部側と縫い終了端部側とに一つずつ備えており、さらに、固定された縫い終了側のコーナーメスユニットに対して縫い開始端部側のコーナーメスユニットをX軸方向に沿って移動位置決めする駆動モータ94と各エアシリンダ92の駆動を行う電磁弁93と備えている。
上記コーナーメス91は、上方から見たその断面形状がV字状に形成され、下方から各布地を突き通すことでV字状の切れ目Vを形成する。
図7は玉縁縫いミシン10の制御系を示すブロック図である。この図に示すように、動作制御手段60には、各種の制御の状態情報を表示する表示パネル64と、縫製に関する各種の設定を入力する設定スイッチ65と、縫製の開始を入力する起動スイッチ66と、操作ペダル68とが図示しない入出力回路を介して接続されている。
設定スイッチ65には、各種のパラメータを設定するための図示しない入力キーが設けられている。
起動スイッチ66は、縫製の開始を入力するための手段であり、当該起動スイッチ66の入力が行われると、操作ペダル68による入力が可能となる。
操作ペダル68は、上述の起動スイッチ66の入力後、踏み込みが行われることで、縫製の開始の実行に移行させる指示入力手段である。つまり、前述の起動スイッチ66と操作ペダル68の二段階の操作を経て縫製を実行させることが可能となっている。
また、動作制御手段60には、バインダー12の上下動を行うエアシリンダ、大押さえ41A,41Bの昇降を行うエアシリンダ43、押さえ板50を作動させるエアシリンダ51、フラップ布F保持を行うエアシリンダ57、コーナーメス91の昇降を行うエアシリンダ92及び動メス14の待機状態と使用可能状態と切り替えるエアシリンダの作動を制御する電磁弁18,44,52,58,93,20がドライバ18a,44a,52a,93a,20aを介して接続されている。
さらに、動作制御手段60には、一対の第一のフラップセンサ30の各発光素子33(図7では一つのみ図示)が電源回路33aを介して接続されており、各受光素子31(図7では一つのみ図示)がインターフェイス31aを介して接続されている。
また、同様に、動作制御手段60には、第二のフラップセンサ35の発光素子38が電源回路38aを介して接続されており、受光素子36がインターフェイス36aを介して接続されている。
さらに、動作制御手段60には、大押さえ送り機構40の支持台42の布送り方向下流側端部に設けられた被検出部42b(図8参照)を検出する大押さえ41A,41Bの原点センサ19がインターフェイス19aを介して接続されている。かかる原点センサ19は大押さえ41A,41Bを布送り方向下流側の終点又は終点近くまで搬送すると支持体42に設けられた被検出部42bの検出を行うようにテーブル11上に配置されており(図3参照)、動作制御手段60は、かかる検出位置を原点として、そこから押さえモータ45の回転角度をカウントすることで大押さえ41A,41Bの布送り方向における現在位置を求めている。
CPU61は、前述したセンサ検出位置特定制御プログラム62aにより、第一及び第二のフラップセンサ30,35の検出位置を求めるための各部の動作制御及び処理を実行する。
かかるセンサ検出位置特定処理は、非縫製時において、各大押さえ41A,41Bを被縫製物をセットする布セット位置に待機させ、指標板100(図8,図9参照)をフラップセンサ30,35手前、かつ各大押さえ41A,41Bの上面の規定位置に設置して、各大押さえ41A,41Bに指標板100を保持させた後、各大押さえ41A,41Bを布送り方向上流側から下流側に向かって(矢印E方向)移動させながら実行される。
なお、以下の説明では、大押さえ41A側の第一のフラップセンサ30についてその検出位置を求める場合を例に説明することとし、他のフラップセンサ30,35の検出位置については以下の説明と同様の処理により求めることが可能であるため省略する。
指標板100は、図9に示すように、直角三角形状に形成されており、一方の底辺101をY軸方向に平行に沿わせて被検出部42bに対して既知である規定位置で大押さえ41Aに設置され、底辺101と斜辺103の間の頂点102における傾斜角度は予め設定されたθとなるように形成されている。かかる指標板100は、光を透過せず且つ光反射率の低い素材からなり、規定位置に設置された状態で大押さえ41Aの反射面41cの途中の一部分を遮蔽するようになっている。なお、指標板100は、特別な素材でなくても既知の寸法で形成されていれば、例えば紙を切り抜いて形成しても良い。
即ち、指標板100は、光を透過せず且つ光反射率の低い表面素材からなることで、大押さえ41A,41BのX軸方向に沿った移動に伴って第一及び第二のフラップセンサ30,35により検出される反射光の状態変化を生じさせる状態変化区間(大押さえ41A,41Bの移動によりセンサ30又は35からの照射光の通過位置が指標板100上を通過する区間)を備えている。そして、指標板100は、底辺101をY軸方向に沿わせて配置されると共にその形状が直角三角形であることから、状態変化区間のX軸方向(布送り方向)長さがY軸方向における位置によって固有の変化を生じるように形成されている。ここでの固有の変化とは、指標板100の底辺101の照射光の通過位置から頂点102までの距離(図9の「b/tanθ」)に、照射光の通過軌跡の長さ(図9の「b」)が比例する変化を示すことを意味する。
なお、大押さえ41B側の第一のフラップセンサ30の位置検出の際には、X軸を基準として対称形状の指標板が使用され、同様にして大押さえ41B上の既知の規定位置に設置される。
図8及び図9に示すように、指標板100は、各大押さえ41A,41Bが上述した布セット位置に待機している際に、底辺101が被検出部42bからX軸方向について距離DL、直角ではない方の頂点102がY軸方向について距離DWの位置となるように規定の位置かつ規定の方向で大押さえ41Aの上面に配置される。なお、指標板100を設置する際の規定位置は、例えば、大押さえ41A,41Bの上面に刻印等で記しておくことができる。また、大押さえ41A側の第1のフラップセンサ30に近い方の縫い針13aの針落ち位置は、原点位置OからX軸方向について距離DN(縫い針13bの針落ち位置も同様)、Y軸方向について距離DYの位置にある。なお、以降の説明において、縫い針13aまたは縫い針13bの針落ち位置を示す場合は、説明の簡略化のため単に縫い針13a、または、縫い針13bと記載する。
なお、上述のように指標板100を規定位置に設置するとは、単に指標板を規定の位置に設置することを示すのではなく、指標板100の各辺が予め定められた位置となるような位置及び角度で設置することを示している。
さらに、DT,D2は、大押さえ41A側の第1のフラップセンサ30検出位置を特定するために後述するセンサ検出位置特定制御プログラム62aで算出される距離であり、それぞれ、縫い針13aに対するX軸方向距離DT、縫い針13aに対するY軸方向距離D2である。
そして、センサ検出位置特定制御プログラム62aでは、これらの距離DTとD2を求めるための演算を実行する。また、傾斜角度θ、距離DL,DW,DN,DYの値は全て既知であり、傾斜角度θは、指標板100の形状を特定する形状データとして、距離DL,DWは、指標板100の設置位置を示す位置データとして、DN,DYのは、縫い針13aの針落ち位置を示す針落ち位置データとして、それぞれEEPROM69に予め設定入力されて記憶されている。
なお、他のフラップセンサ30,35について検出位置を求めるための傾斜角度θ、距離DL,DW,DN,DYに相当するパラメータも同様にEEPROM69に記憶されている。
さらに、CPU61は、移動量eを取得すると、図8に示すように、DL−e=DN+DTが成立することからDT=DL−DN−eにより、第一のフラップセンサ30の縫い針13aに対するX軸方向距離DTを算出する。
また、CPU61は、状態変化区間距離bを取得すると、図9に示すように、指標板100の頂点102から第一のフラップセンサ30までのY軸方向に沿った距離がb/tanθとなり、(b/tanθ)+DW=D2+DYが成立することからD2=(b/tanθ)+DW−DYにより、第一のフラップセンサ30の縫い針13aに対するY軸方向距離D2を算出する。
これにより、大押さえ41Aの第一のフラップセンサ30の検出位置が、取付直後或いは位置調整の直後で未知である場合でも、縫い針13aを基準とした配置DT、D2を算出することができる。また、縫い針13aの位置は既知であるため、原点を基準とした第一のフラップセンサ30の検出位置も算出可能である。
かかる処理を実行することにより、CPU61は、センサ検出位置特定手段として機能することとなる。
また、大押さえ41Bの第一のフラップセンサ30について検出位置を求める場合には、各大押さえ41A,41Bを布セット位置に位置させた上で、縫い針13a、13bの中央を通過するX軸に沿う直線を挟んで大押さえ41A側のフラップセンサ30の位置を求める場合とは対称となるように指標板100を裏返した状態で設置して、各距離a,e,bを求め、原点Oから大押さえ41Bに設置される指標板100の頂点までの距離DL,DWと原点Oから右側の縫い針13bまでの距離DN,DYを用いて、右側の縫い針13bから第一のフラップセンサ31までの距離DT(縫い針13bに対するX軸方向距離)、D2(縫い針13bに対するY軸方向距離)を求める処理が行われる。
また、各センサ30,30,35の検出位置を求めるためのパラメータDN,DY,DT,D2のそれぞれはいずれもセンサに近い方の縫い針13aを基準とする値としたが、遠い方の縫い針13bを基準とする値であっても良い。
なお、指標板100を裏返さずとも、指標板100と対称の別の指標板を用意しても良いことは勿論である。
縫い基準位置算出処理は、フラップ布の縫着を伴う玉縁縫いを行う場合に、その縫い開始位置と縫い終了位置とを求める処理である。ここでは、斜めフラップ布の縫着において縫い開始位置を求める場合を例に説明することとする。
CPU61は、縫い基準位置算出プログラム62bにより、まず、フラップ保持機構55により大押さえ41A上にフラップ布Fを保持した状態において、布送り方向Eに沿って移動中の大押さえ41Aの位置と当該フラップ布Fが保持された一方の大押さえ41Aに対する第一及び第二のフラップセンサ30,35の反射光の検出状態変化との関係からフラップ保持機構55により保持されたフラップ布Fの端部の傾斜に対応した左右の縫い針13a,13bによって形成される縫い目N,Nの端部位置偏差DSを算出する偏差算出処理を実行する。
図10は、第二のフラップセンサ35が設けられている大押さえ41Aにフラップ布Fを載置して玉縁縫いを行う場合であって縫い開始端部側での、フラップ布Fと各フラップセンサ30,35と縫い針13a,13bと縫い目N,Nの配置とこの偏差算出処理により算出すべきパラメータとの関係を示す説明図である。
また、図11は、第二のフラップセンサ35が設けられている大押さえ41Aにフラップ布Fを載置して玉縁縫いを行う場合であって縫い終了端部側での、フラップ布Fと各フラップセンサ30,35と縫い針13a,13bと縫い目N,Nの配置とこの偏差算出処理により算出すべきパラメータとの関係を示す説明図である。
縫い開始端部と縫い終了端部とでは、フラップ布の開始端部により反射光の低減が生じた場合を処理開始とするか、フラップ布の終了端部により反射光の増加を生じた場合を処理開始とするかの違いなので、開始されてからの処理内容については同一なので、これらの説明は同時に行うこととする。
そして、図示の符号D1は第一のフラップセンサ30と第二のフラップセンサ35のY軸方向における距離、DOは第一のフラップセンサ30と第二のフラップセンサ35のX軸方向におけるズレ量、D2はセンサ検出位置特定処理で求められた第一のフラップセンサ30と左側の縫い針13aのY軸方向における距離、D3は第二のフラップセンサ35がフラップ布Fの端部を検出してから第一のフラップセンサ30が検出するまでのフラップ布Fの布送り量、DGは二本の縫い針13a,13bのY軸方向における距離であるゲージサイズ、DFは第一のフラップセンサ30によるフラップ布Fの布端検出位置と近い方の縫い目Nの縫い開始位置とのX軸方向(布送り方向)における距離、DSは二本の縫い目N,Nの端部位置偏差、DTはセンサ検出位置特定処理で求められた第二のフラップセンサ35と左側の縫い針13aとのX軸方向における距離である。なお、D1の値は、第二のフラップセンサ35についてセンサ検出位置特定処理で求められた縫い針13aに対するY軸方向距離D2の値と第一のフラップセンサ30についてセンサ検出位置特定処理で求められた縫い針13aに対するY軸方向距離D2の値との差から算出され、DOの値は、第二のフラップセンサ35についてセンサ検出位置特定処理で求められた縫い針13aに対するX軸方向について距離DTの値と第一のフラップセンサ30についてセンサ検出位置特定処理で求められた縫い針13aに対するX軸方向について距離DTの値との差から算出される。
これらの内、DGは既知の値なので縫製前に設定スイッチ66から入力され、EEPROM69に記憶されている。また、D1,DO,D2,DTはセンサ検出位置特定処理により取得される値なので、当該処理後にEEPROM69に記憶される。
D3,DF,DSは縫製時のフラップ端部の検出とその時点の大押さえ41A,41BのX軸方向における位置から算出することで求まる値である。
まず、CPU61は、第二のフラップセンサ35が開始端部側又は終了端部側のフラップ端部を検出すると、その時点から第一のフラップセンサ30が開始端部側又は終了端部側のフラップ端部を検出するまでの押さえモータ45の動作量を計測し、そのモータ動作量からD3を算出し、EEPROM69に記憶する。
すなわち、D1:(D3+DO)=DG:DSなので、押さえモータ45の動作量からD3を取得すると、CPU61は、DS=(DG×(D3+DO))/D1によりDSを算出し、EEPROM69に記憶する。
同様に、D1:(D3+DO)=D2:DFなので、D3を取得すると、CPU61は、DF=((D3+DO)×D2)/D1によりDFを算出し、EEPROM69に記憶する。
即ち、CPU61は、大押さえ41A,41Bにより各布地の搬送時に、第一のフラップセンサ30によりフラップ布Fの開始端部又は終了端部が検出されると、当該第一のフラップセンサ30に近い方の縫い針13aについては、検出時点から距離(DT+DO+DF)だけ搬送されてから針落ちが開始又は終了されるように針切り替えソレノイド73の駆動制御を行い、もう一方の縫い針13bについては、検出時点から距離(DT+DO+DF−DS)だけ搬送されてから針落ちが開始又は終了されるように針切り替えソレノイド73の駆動制御を行う。
CPU61は、前述した玉縁縫い制御プログラム62cにより、縫い開始後から玉縁縫い完了までの各部の動作制御を実行する。
具体的には、直線切れ目Lの切断開始と切断終了の動作制御及びコーナーメスによる切れ目V,Vの形成制御を行う。
また、縫い針13a、13bからコーナーメス機構90の固定側のコーナーメスユニットまでの距離は予めEEPROM69に設定されている。
従って、CPU61は、縫い目Nの長さに応じて移動側のコーナーメスユニットを移動位置決めすると共に、直線切れ目Lと縫い目N,Nの形成の終了後において、大押さえ41A,41Bを所定距離搬送することで縫い目Nの両端部をそれぞれのコーナーメスユニットのコーナーメス91に位置決めする制御を行い、さらに、それぞれのエアシリンダを駆動させて切れ目V,Vの形成を実行する。
図12は前述したセンサ検出位置特定制御プログラム62aに基づくセンサ検出位置特定処理の詳細を示すフローチャートである。ここでは、大押さえ41Aに指標板100が設置される場合を例に、センサ検出位置特定処理の流れを具体的に説明する。
まず、CPU61は、押さえモータ45を駆動させて、原点センサ19により各大押さえ41A,41Bの原点検索を行い、大押さえ41A,41Bを図8に示す布セット位置に移動後停止させるとともにエアシリンダ43の電磁弁44による各アーム部材48の作動により大押さえ41A,41Bを下降させる。(ステップS1)。
続いて、CPU61は、大押さえ41Aの上面の規定位置に指標板100が設置されて(設置工程)起動スイッチ66が入力されるのを待つセンサ検出位置特定動作の実行待ちを行う(ステップS2)。
そして、第一のフラップセンサ30により指標板100の斜辺103が検出された場合には、布セット位置から当該検出位置までの大押さえ41A,41Bの第一のフラップセンサ30に関する移動量aをRAM63に記憶し(ステップS6)、ステップS7に処理を進める。また、第一のフラップセンサ30がOFFの時にはそのままステップS7に処理を進める。
ステップS7では、第二のフラップセンサ35による指標板100の検出の有無を判定する。そして、第二のフラップセンサ35により指標板100の斜辺103が検出された場合には、布セット位置から当該検出位置までの大押さえ41A,41Bの第二のフラップセンサ35に関する移動量aをRAM63に記憶し(ステップS8)、ステップS9に処理を進める。また、第二のフラップセンサ35がOFFの時にはそのままステップS9に処理を進める。
ステップS11では、第二のフラップセンサ35がONからOFFに切り替わったか否かを判定する。そして、第二のフラップセンサ35がONからOFFに切り替わっていた場合には、その時の大押さえ41Aの布セット位置からの移動量eから前述の移動量aを減じ第二のフラップセンサ35がONになったときからの大押さえ41A,41Bの移動量である第二のフラップセンサ35に関する状態変化区間の布送り方向長さである走査距離bを算出し、移動量eとともにをRAM63に記憶し(ステップS12:区間長演算工程)、ステップS13に処理を進める。また、第二のフラップセンサ35がONのまま又は当初からOFFのままの時にはそのままステップS13に処理を進める。
そして、ステップS14では、それぞれのフラップセンサ30,35が指標板100を検出したか否かを判定し、双方のセンサ30,35が指標板100を検出していた場合にはステップS17に処理が進められ、いずれか一方でも検出してない場合には、何らかの異常が生じたものとして表示パネル64にエラー表示を行い(ステップS15)、ミシン10の動作を中止して(ステップS16)、センサ検出位置特定処理を終了する。
次いで、第一及び第二のフラップセンサ30,35のそれぞれの走査距離bから、各センサについて距離D2を算出する(ステップS18:センサ検出位置特定工程)。
そして、各大押さえ41A,41Bが上昇され、玉縁縫いの待機状態となってセンサ検出位置特定処理が終了する(ステップS19)。
図13及び図14は前述した縫い基準位置算出プログラム62bに基づく縫い基準位置算出処理と玉縁縫い制御プログラム62cに基づく縫い開始後から玉縁縫い完了までの各部の動作制御の詳細を示すフローチャートである。ここでは、既に、センサ検出位置特定処理が行われた後に縫製が実行されることを前提とすると共に、大押さえ41Aにフラップ布Fが設置される場合を例に、処理の流れを具体的に説明する。
まず、CPU61は、起動スイッチ66による縫い開始の入力待ちを行う(ステップS31)。
そして、入力を受けると、CPU61の制御により、押さえモータ45が駆動され、退避されていた大押さえ41A,41Bが縫製時の送り方向と逆方向に移動して身頃生地C、玉布Tのセット位置まで移動する(ステップS32)。
次いで、作業者が大押さえ41A,41Bの下側に身頃生地Cをセットし、大押さえ41A,41Bが下降することで身頃生地Cが大押さえ41A,41Bに保持される。さらに、各大押さえ41A,41Bの間に玉布Tをセットすると、バインダー12と押さえ板50とにより玉布Tがバインダー12をくるむような状態で大押さえ41A,41Bに保持される。フラップ布Fは一方の大押さえ41Aの上面に載置され、フラップ保持機構55に保持される。これらによって、身頃生地C、玉布T及びフラップ布Fはいずれも大押さえ41A,41Bに保持された状態となる(ステップS33)。
そして、いずれかのフラップセンサ30又は35による縫い開始側のフラップ端部の検出待ちを行い(ステップS35)、フラップ端部が検出されると、いずれのフラップセンサ30又は35であるかを判定し、その判定結果と検出時の大押さえ41A,41Bの位置をRAM63に記憶する(ステップS36)。
次いで、次のフラップセンサ30又は35によりフラップ端部の検出待ちを行い(ステップS37)、フラップ端部が検出されると、縫い基準位置算出処理により、検出時における大押さえ41A,41Bの位置と前述の検出時の位置とから搬送距離D3の算出を行う(ステップS38)。
さらに、CPU61は、D3の取得により、後に検出を行ったフラップセンサ30又は35の検出から一方の縫い針13aによる縫い開始位置までの距離DFと端部位置偏差DSを求め、各縫い針13a,13bによる縫い目N,Nの縫い開始位置を算出する(ステップS39:縫い基準位置特定工程)。
その結果、両針による縫いの場合には、針切り替えソレノイド73を制御して両針上下動状態にすると共にその縫い開始位置の到達を待って(ステップS41)、到達したらミシンモータ16を駆動して縫いを開始する動作制御を行う(ステップS42)。
また、各縫い針13a,13bの縫い開始位置が不一致の場合には、針切り替えソレノイド73を制御して先行する縫い針13a又は13bのみ上下動状態にすると共に当該縫い針13a又は13bの縫い開始位置の到達を待って(ステップS43)、到達したらミシンモータ16を駆動して縫いを開始する動作制御を行う(ステップS44)。さらに、もう一方の縫い針13b又は13aの縫い開始位置の到達を待って(ステップS45)、到達したら針切り替えソレノイド73を制御して両針上下動状態に切り替えてもう一方の縫い針13b又は13aについても縫いを開始する動作制御を行う(ステップS46)。
次いで、次のフラップセンサ30又は35によりフラップ端部の検出待ちを行い(ステップS50)、フラップ端部が検出されると、縫い基準位置算出処理により、検出時における大押さえ41A,41Bの位置と前述の検出時の位置とから搬送距離D3の算出を行い、D3に基づいて、後に検出を行ったフラップセンサ30又は35の検出から一方の縫い針13a又は13bによる縫い開始位置までの距離DFと端部位置偏差DSを求め、各縫い針13a,13bによる縫い目N,Nの縫い終了位置を算出する(ステップS51:縫い基準位置特定工程)。
その結果、両針による縫いの場合には、その縫い終了位置の到達を待って(ステップS53)、到達したらミシンモータ16を停止して縫いを終了する動作制御を行う(ステップS)。
また、各縫い針13a,13bの縫い開始位置が不一致の場合には、先行する縫い針13a又は13bの縫い終了位置の到達を待って(ステップS55)、到達したら針切り替えソレノイド73を制御して先行する縫い針13a又は13bのみ上下動停止状態にする動作制御を行う(ステップS56)。さらに、もう一方の縫い針13b又は13aの縫い終了位置の到達を待って(ステップS57)、到達したらミシンモータを停止して縫いを終了する動作制御を行う(ステップS58)。
そして、大押さえ41A,41Bは、その縫製終了位置まで搬送され、全行程の動作が完了する(ステップS62)。
指標部材100は、各フラップセンサ30,35の反射光を遮断又は低減させる状態変化区間を備え、当該状態変化区間は照射光の通過するY軸方向における位置に応じてX軸方向に沿った状態変化区間の長さが比例的に変化するよう形成されている。
従って、玉縁縫いミシン10は、センサ検出位置特定処理を行うことにより、指標部材100の検出開始位置から各フラップセンサ30,35のX軸方向における実際の検出位置を求め、状態変化区間の長さ(センサのON区間のX軸方向長さ)からセンサのY軸方向における実際の検出位置を求めることができる。
従って、玉縁縫いミシン10は、各フラップセンサ30,35のX軸方向における検出位置とY軸方向における検出位置とを求めて当該検出位置にあることを前提に縫い基準位置算出処理を行うことにより、正確な縫い開始位置及び縫い終了位置で縫いを行うことが可能となり、縫い品質の向上を図ることが可能となる。
なお、玉縁縫いミシン10では、一方の大押さえ41Aについてのみ二つの反射面41a,41cを設け、一方の大押さえ41Aに対してのみ第一及び第二のフラップセンサ30,35を設けているが、他方の大押さえ41Bに対しても同様の構成を設けても良いことは言うまでもない。
また、斜辺103の代わりに、曲線状の外縁部103Cを備えている。かかる外縁部103Cの曲線を示す式(X=F(Y))が既知であり、これにより、反射光の状態変化から求まる照射光の通過線Rと底辺101C及び外縁部103Cとの交差点間距離からフラップセンサのY軸方向における位置を求めることができる。
指標板100Dの二辺101D,102Dは二辺間X軸方向距離が既知である。そして、辺101Dと照射光の通過線Rとの交差点の検出は反射光の検出状態から非検出状態への切り替わりであり、辺102Dと照射光の通過線Rとの交差点の検出は反射光の非検出状態から検出状態への切り替わりであることから、一方の交差点の検出から他方の検出までの大押さえ41A,41Bの送り量はヒステリシスの影響を含んだものとなる。つまり、かかる各交差点間の送り量と実際の二辺間距離との差を求めることでヒステリシスにより誤差を求めることができる。かかる誤差量を、指標板100の斜辺103及び底辺101と照射光の通過線Rとの交差点間距離の算出の際に考慮することで、上記のようなヒステリシスを生じるフラップセンサの場合でも、フラップセンサ位置をより精度良く求めることが可能となる。
11 テーブル(載置台)
13a,13b 縫い針
16 ミシンモータ
30 第一のフラップセンサ
31 受光素子
32 支持ブラケット
33 発光素子
35 第二のフラップセンサ
36 受光素子
37 支持ブラケット
38 発光素子
40 大押さえ送り機構(布送り機構)
41 大押さえ
41a 載置部
41c,41d 反射面(反射部)
45 押さえモータ
55 フラップ保持機構
60 動作制御手段(縫製制御手段)
61 CPU(偏差算出部、縫い制御部)
62 ROM
62a センサ検出位置特定制御プログラム
62b 縫い基準位置算出プログラム
62c 玉縁縫い制御プログラム
69 EEPROM
70 針上下動機構
72 針棒
73 針切り替えソレノイド(片針切り替え機構)
74 針棒抱き(片針切り替え機構)
75 ラッチ機構(片針切り替え機構)
79 保持機構(片針切り替え機構)
100 指標板
E 布送り方向
F フラップ布
C 身頃生地
L 直線切れ目
N 縫い目
T 玉布
Claims (4)
- 個別に縫い針を保持し、ミシンモータにより上下動を行う左右一対の針棒と、
前記各針棒を上下動させる針上下動機構と、
載置台上の身頃生地を玉布とともに保持する左右一対の大押さえと、
少なくとも何れか一方の前記大押さえに設けられ、当該大押さえの上面でフラップ布を保持するフラップ保持機構と、
前記一対の大押さえを所定の布送り方向に沿って移動させる布送り機構と、
前記フラップ保持機構が設けられた少なくとも一つの大押さえの上面に布送り方向に沿って形成されたフラップ端部検出用の反射部と、
前記反射部に光照射を行うと共に、その反射光を受光して前記フラップ布による当該反射光の検出状態の変化により前記フラップ布の端部を検出するフラップセンサと、
前記フラップセンサによる反射光の検出状態の変化を生じたときの前記大押さえの布送り方向における位置を基準として前記大押さえの縫い開始又は終了位置を定めて縫い制御を行う縫製制御手段とを備える玉縁縫いミシンにおいて、
前記大押さえの前記布送り方向に沿った移動に伴って前記フラップセンサにより検出される反射光の反射率変化による状態変化を生じさせる状態変化区間を備えると共に、当該状態変化区間の布送り方向長さが前記布送り方向に対する直交方向における位置ごとに異なる固有の長さとなる指標部材が前記大押さえ上の規定の位置に設置された前記大押さえを前記布送り方向に沿った方向に移動させて前記フラップセンサによる反射光の状態変化を生じた状態変化区間の布送り方向長さを求める区間長演算手段と、
前記状態変化区間の検出開始又は終了時の大押さえの位置と前記状態変化区間の布送り方向長さとから、前記フラップセンサが大押さえの上面において前記布送り方向と当該布送り方向に対する直交方向とについていずれの位置を検出位置としているかを特定するセンサ検出位置特定手段と、を備え、
前記縫製制御手段は、フラップ布の縫着の際に、前記センサ検出位置特定手段により特定された前記フラップセンサの検出位置を反映して縫い開始又は終了位置を定めることを特徴とする玉縁縫いミシン。 - 前記指標部材は、前記大押さえに対して着脱自在であることを特徴とする請求項1記載の玉縁縫いミシン。
- 前記反射部及びフラップセンサは、少なくとも前記一方の大押さえに対して複数設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の玉縁縫いミシン。
- 個別に縫い針を保持し、ミシンモータにより上下動を行う左右一対の針棒と、前記各針棒を上下動させる針上下動機構と、載置台上の身頃生地を玉布とともに保持する左右一対の大押さえと、少なくとも何れか一方の前記大押さえに設けられ、当該大押さえの上面でフラップ布を保持するフラップ保持機構と、前記一対の大押さえを所定の布送り方向に沿って移動させる布送り機構と、前記フラップ保持機構が設けられた少なくとも一つの大押さえの上面に布送り方向に沿って形成されたフラップ端部検出用の反射部と、前記反射部に光照射を行うと共に、その反射光を受光して前記フラップ布による当該反射光の検出状態の変化により前記フラップ布の端部を検出するフラップセンサと、前記フラップセンサによる反射光の検出状態の変化を生じたときの前記大押さえの布送り方向における位置を基準として前記大押さえの縫い開始又は終了位置を定めて縫い制御を行う縫製制御手段とを備える玉縁縫いミシンの縫い基準位置特定方法において、
前記大押さえの前記布送り方向に沿った移動に伴って前記フラップセンサにより検出される反射光の反射率変化による状態変化を生じさせる状態変化区間を備えると共に、当該状態変化区間の布送り方向長さが前記布送り方向に対する直交方向における位置ごとに異なる固有の長さとなる指標部材を前記大押さえ上の規定の位置に設置する設置工程と、
前記大押さえを前記布送りに沿った方向に移動させて、前記状態変化区間の検出開始又は終了時の大押さえの位置と前記フラップセンサによる反射光の状態変化を生じた状態変化区間の布送り方向長さとを求める区間長演算工程と、
前記状態変化区間の検出開始又は終了時の大押さえの位置と前記状態変化区間の布送り方向長さとから、前記フラップセンサの検出位置を特定するセンサ検出位置特定工程と、
前記センサ検出位置特定工程で特定された前記フラップセンサの検出位置を反映して縫製時の縫い開始又は終了位置を定める縫い基準位置特定工程とを有することを特徴とする玉縁縫いミシンの縫い基準位置特定方法。
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