JP6636741B2 - ミシン - Google Patents
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Description
この縫製の場合、目的の曲線の軌跡に沿って縫いを行うには熟練の技能が必要であり、技能に優れる作業者しか縫製を行うことができないということが問題であった。
このミシンでは、車輪送りの車輪の回転軸を水平方向に対して傾斜させており、当該車輪をモーターで回転駆動することにより、車輪の接地領域の円弧形状に沿って被縫製物を送ることができ、被縫製物を曲線に沿って送り、曲線に沿った縫製をより容易に行うことができるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
また、上記従来車輪送りを備えたミシンは、一定の曲率の曲線に沿って被縫製物を送ることはできるが、曲線の曲率が変わった場合には対応することができず、作業者が手で被縫製物を操るしかないことから、作業者の技能差による影響は避けられなかった。
針落ち位置の隣で、斜めに傾いた状態で配置された車輪により被縫製物の送りを行う第一の送り機構と、
前記第一の送り機構に対して送り方向上流側に配置され、回転中心から偏心した位置で被縫製物に接触する送り体を備え、前記回転中心の周囲の円弧に沿って被縫製物の送りを行う第二の送り機構と、
前記第一の送り機構の駆動源と前記第二の送り機構の駆動源とを個別に制御する制御装置と、
前記針落ち位置における被縫製物の送り方向に交差する方向について前記被縫製物の側端部の位置を検出する側端検出部とを備え、
前記制御装置は、前記側端検出部の検出した前記被縫製物の側端部の位置に応じて前記第二の送り機構の駆動源の回転速度を制御し、
前記第二の送り機構は、被縫製物に対して球面で接触する前記送り体を回転させて、平面視で円弧に沿って送りを行うことを特徴とする。
前記針落ち位置における被縫製物の送り方向について前記被縫製物の終端側の通過を検出する終端検出部を備え、
前記制御装置は、前記終端検出部の検出した前記被縫製物の終端部の通過に応じて、縫製の駆動源となるミシンモーターに対して縫製を終了させる制御を行うことを特徴とする。
針落ち位置の隣で、斜めに傾いた状態で配置された車輪により被縫製物の送りを行う第一の送り機構と、
前記第一の送り機構に対して送り方向上流側に配置され、回転中心から偏心した位置で被縫製物に接触する送り体を備え、前記回転中心の周囲の円弧に沿って被縫製物の送りを行う第二の送り機構と、
前記第一の送り機構の駆動源と前記第二の送り機構の駆動源とを個別に制御する制御装置と、
前記針落ち位置における被縫製物の送り方向に交差する方向について前記被縫製物の側端部の位置を検出する側端検出部とを備え、
前記制御装置は、前記側端検出部の検出した前記被縫製物の側端部の位置に応じて前記第二の送り機構の駆動源の回転速度を制御し、
前記第二の送り機構は、被縫製物に対して球面で接触する前記送り体を回転させて送りを行い、
前記第二の送り機構は、前記送り体を支持する支軸を備え、
前記送り体はその回転中心が前記支軸に固定状態で連結されており、
前記支軸は針板に対して斜めに傾いた状態で配置されていることを特徴とする。
針落ち位置の隣で、斜めに傾いた状態で配置された車輪により被縫製物の送りを行う第一の送り機構と、
前記第一の送り機構に対して送り方向上流側に配置され、回転中心から偏心した位置で被縫製物に接触する送り体を備え、前記回転中心の周囲の円弧に沿って被縫製物の送りを行う第二の送り機構と、
前記第一の送り機構の駆動源と前記第二の送り機構の駆動源とを個別に制御する制御装置と、
前記針落ち位置における被縫製物の送り方向に交差する方向について前記被縫製物の側端部の位置を検出する側端検出部とを備え、
前記制御装置は、前記側端検出部の検出した前記被縫製物の側端部の位置に応じて前記第二の送り機構の駆動源の回転速度を制御し、
前記第二の送り機構は、針板に対して斜めに傾いた状態で配置された車輪を前記送り体とし、当該車輪を回転させて送りを行うことを特徴とする。
さらに、側端検出部の検出した被縫製物の側端部の位置に応じて第二の送り機構の駆動源の回転速度を制御する制御装置を備えるので、被縫製物の側端部が湾曲した場合であっても、第二の送り機構がこれを適宜修正することができ、被縫製物に対して湾曲したその側端部に沿ってより正確に縫製を行うことが可能となる。
また、制御装置が制御によって被縫製物の側端部に沿った縫製を自動的に行うように制御するので、熟練の技を持たない作業者であっても、高い縫い品質で湾曲した形状の縫製を行うことが可能となる。
以下、本発明の実施の形態であるミシン10について図1乃至図7に基づいて説明する。
図1はミシン10の一部の構成を省略して図示した斜視図、図2は他の方向から見た斜視図である。
前述した針板13はミシンベッド部21の一端部側の上面に装備されている。
以下、ミシンベッド部21及びミシンアーム部23の長手方向であって水平な方向をY軸方向、水平であってY軸方向に直交する方向をX軸方向、X軸方向及びY軸方向の双方に直交する鉛直上下方向をZ軸方向とする。また、X軸方向は主送り機構による被縫製物の送り方向に平行であり、当該送り方向の下流側を「前」、上流側を「後」とし、「前」を向いた状態で左手側を「左」、右手側を「右」として以下の説明を行う。
送り台には、上下の往復動作とX軸方向に沿った往復動作とが伝達され、これらが合成されてX軸方向に沿った長円動作となり、送り歯は針板13の開口から上方に突出する際にX軸方向にも移動し、被縫製物の送りを行う。
この主送り機構の送り歯による被縫製物の送り方向はX軸方向に平行な直進方向である。
そして、針穴の上には、被縫製物を上から押さえる布押さえ15が配置されている。この布押さえ15は、ミシンアーム部23から垂下された布押さえ棒16の下端部に支持されている。
布押さえ棒16は、ミシンアーム部23の内部で上下動可能に支持されると共にバネにより下方に押圧されている。従って、このバネ圧により布押さえ15は被縫製物を押さえることができる。
また、ミシンアーム部23には、図示しない押さえ上げレバーが装備され、押さえ上げレバーの回動操作によりバネに抗して布押さえ15及び布押さえ棒16を上方に引き上げることができるようになっている。
第一の送り機構30は、針落ち位置である針板13の針穴(図示略)に隣接して、斜めに傾いた状態で配置された車輪31と、車輪31を回転可能に支持する支持腕32と、車輪31の回転駆動源となる第一の送りモーター33と、第一の送りモーター33の出力軸に装備された主動プーリ34と、主動プーリ34の後方においてミシンアーム部23に回転可能に支持された中間プーリ35と、中間プーリ35の下方において支持腕32に回転可能に装備された従動プーリ36と、従動プーリ36と同軸で連結された傘歯車37と、車輪31と同軸で連結された傘歯車38と、主動プーリ34と中間プーリ35とに掛け渡されたタイミングベルト39と、中間プーリ35と従動プーリ36とに掛け渡されたタイミングベルト40とを備えている。
車輪31は、図3及び図4に示すように、その回転中心線Cは、Y−Z平面に平行であってY軸方向に対して左下がりに傾斜した方向にとなっている。また、この車輪31の回転中心線Cは、縫い針11の中心線に交差する配置となっている。
車輪31は外周が弾性を有する素材から形成されており、針板13上の被縫製物に対して幾分弾性変形を生じつつ圧接する。従って、車輪31の被縫製物に対する接触領域は、右方(針落ち位置側)に向かって凸となる円弧状となる。また、この接触領域の円弧は、Y軸方向に対する傾斜角度が大きくなるほど曲率半径が小さくなる。
なお、前述したように主送り機構は、送り歯によって真っ直ぐに前方に被縫製物を送る。従って、第一の送り機構30の送り速度を落として被縫製物の搬送能力を低くすると、主送り機構による影響が相対的に大きくなって、直進方向に近い送りが行われ、第一の送り機構30の送り速度を高めて被縫製物の搬送能力を高くすると、主送り機構による影響が相対的に小さくなって、左方への湾曲方向に近い送りが行われる。
車輪31の回転速度は、上記主送り機構との兼ね合いを考慮してその回転速度が設定されている。
一方、車輪31は回転中心線Cが傾斜しているが、車輪31に連動回転可能に連結された傘歯車38と従動プーリ36に連動回転可能に連結された傘歯車37は、いずれも歯先が回転中心に対して傾斜しているので、これらをかみ合わせることにより、傾斜した車輪31に対して良好に回転力を付与することができる。
第二の送り機構50は、第一の送り機構30の車輪31が被縫製物に接触する針落ち位置周辺よりも送り方向上流側であって幾分左方寄りの位置において、被縫製物に上から当接して被縫製物の送りを行う。
この第二の送り機構50は、針板13上の被縫製物に上方から当接する送り体51と、送り体51を支持する支軸52と、出力軸が支軸52に直接連結された第二の送りモーター53と、第二の送りモーター53を支持する支持機構54とを備えている。
そして、第二の送りモーター53は、支持機構54によりミシンアーム部23に支持されている。この支持機構54は、第二の送りモーター53を、周知のスライドガイド機構により、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向について位置調節可能に支持すると共に、周知の回動機構により、X軸回り及びY軸回りに傾動可能に支持している。なお、第二の送りモーター53の調節後の位置及び傾斜角度は、固定用のネジ等により固定することができるようになっている。
その結果、送り体51は、その回転中心である支軸52から後方に偏心した位置Sにおいて被縫製物に接触する。そして、第二の送りモーター53は、送り体51に対して平面視で反時計方向に回転力を付与するので、送り体51は、図4に示すように、支軸52よりも後方であって後側に向かって凸となる円弧状の矢印Fsに沿って被縫製物に搬送力を付与することになる。
そのような場合に、第二の送り機構50による送りを行うことで、第一の送り機構30の当接位置(針落ち位置)を中心として被縫製物Hの送り方向上流側に右方向の旋回成分を送りに付加することができ、縫製を右側端部に沿って行わせることが可能となる。
この側端センサー17は複数の受光素子がY軸方向に沿って並んで形成されているいわゆるラインセンサーであり、被縫製物Hの右側端部H1がこの側端センサー17の検出範囲内を通過すると、左側の一部の受光素子が遮蔽され、受光量が減少するので、受光量が低下している複数の受光素子の中で最も右側の受光素子の位置を被縫製物Hの右側端部H1の通過位置として検出することができる。
上記側端センサー17は、かかる受光量の変化に基づく被縫製物Hの右側端部H1の検出位置を所定の検出周期で制御装置90に入力している。
この終端センサー18は発光素子と受光素子とからなり、上記検出位置に対して発光素子が上方から光照射を行い、受光素子は、針板13による発光素子の照射光の反射光を受光する。上記検出位置は、縫製中は、被縫製物Hが存在し、発光素子からの照射光は遮蔽されて十分な反射光は得られない。そして、被縫製物Hの終端部が検出位置を通過すると、照射光は針板13に反射され、受光素子はその反射光を受光することができる。
つまり、終端センサー18の検出位置を被縫製物Hの終端部が通過すると、受光素子の受光量が増加するので、これにより被縫製物Hの終端部の通過を検出することができる。
上記終端センサー18は、被縫製物Hの終端部の通過による受光量の変化を所定の検出周期で制御装置90に入力している。
図6に示すように、制御装置90には、縫製に関する各種の設定や現在のミシンの状態を表示する表示パネル94と、表示パネル94に併設された各種の設定を行うための画面選択やコマンド、数値の入力を行うための設定入力手段としての設定スイッチ95と、縫製の開始を入力するスタートスイッチ98とが図示しない入出力回路を介して接続されている。
また、制御装置90には、側端センサー17及び終端センサー18が接続されている。上記駆動回路14a,33a,53a、側端センサー17及び終端センサー18は図示しないインターフェイスを介して制御装置90に接続されている。
そして、制御装置90は、各種の制御を行うCPU91と、ミシン10の動作制御を実行させる制御プログラムが書き込まれているメモリ92とを備えている。
上記構成からなるミシン10の縫製動作制御について図7のフローチャートに基づいて説明する。
ここでは、被縫製物Hとしてブラジャーのカップ材に対する表生地の縫い付けを行う場合を例示する。この被縫製物Hは、外縁形状が湾曲した曲線状であり、当該外縁に沿って縫製が行われる。
また、ミシンモーター14の駆動開始と共に、第一の送りモーター33及び第二の送りモーター53をそれぞれに定められた基本回転速度で規定の回転方向で駆動を開始させる(ステップS3,S5)。
そして、側端センサー17の読み取り結果に応じて第二の送りモーター53の回転速度を変更するよう制御する(ステップS9)。例えば、被縫製物Hの右側端部H1が適正な位置の範囲から左方にシフトしていた場合には、左側への湾曲送りが不充分なので、第二の送りモーター53の回転速度をより高速度に更新する。また、被縫製物Hの右側端部H1が適正な位置の範囲から右方にシフトしていた場合には、左側への湾曲送りが過剰なので、第二の送りモーター53の回転速度をより低速度に更新する。
その結果、被縫製物Hの終端部の通過が検出されない場合には、ステップS7に戻り、再び、側端センサー17の読み取りと第二の送りモーター53の回転速度の更新を行う。
また、被縫製物Hの終端部の通過が検出された場合には、終端センサー18の検出位置から針落ち位置までの距離に応じた針数をカウントしてからミシンモーター14,第一の送りモーター33及び第二の送りモーター53の駆動を停止させて(ステップS13)、縫製を終了する。
以上のように、ミシン10は、針落ち位置の隣で、斜めに傾いた状態で配置された車輪31により被縫製物Hの送りを行う第一の送り機構30と、第一の送り機構30に対して送り方向上流側に配置され、回転中心から偏心した位置Sで接触し、円弧状の矢印Fsに沿って被縫製物Hの送りを行う第二の送り機構50とを備えるので、被縫製物Hに対して二箇所の接触領域で湾曲した方向に送りを行うことができるので、左右のぶれを抑制して安定的に所望の曲線に沿った縫製を行うことが可能となる。
このため、第一の送り機構30のみでは正確に被縫製物Hの湾曲した側端部に沿って縫製が行えない場合であっても、第二の送り機構50がこれを適宜修正することができ、被縫製物Hに対して湾曲したその側端部に沿ってより正確に縫製を行うことが可能となる。
また、ミシン10が制御によって被縫製物Hの側端部に沿った縫製を自動的に行うので、熟練の技を持たない作業者であっても、高い縫い品質で湾曲した形状の縫製を行うことが可能となる。
従って、被縫製物Hの曲線部に沿った縫製を行い、且つ、縫製完了後には自動的にミシンモーター14を停止させることができ、殆ど作業者の手によることなく自動的に被縫製物Hの曲線に沿った縫製を行うことが可能となる。
また、送り体51の支軸52を針板13に対して傾斜した状態で配置することにより、送り体51が回転中心から偏心した位置で被縫製物と接触する構成を容易に実現することが可能である。
第二の送り機構50の送り体51は半球状としているが、より平たい皿状としてもよい。なお、その場合であっても被縫製物側の面は球面とすることが望まし。即ち、より曲率半径の大きな球面の一部をなすようにすれば、送り体51をより平たくすることが可能である。
また、送り体51は、第一の送り機構30と同様に車輪により構成しても良い。その場合、より入手が容易な部材で送り体51を構成することができ、半球体の場合と同様に被縫製物を送ると共に、ミシン10の製造コストを低減することが可能となる。
11 縫い針
12 針棒
13 針板
14 ミシンモーター
17 側端センサー
18 終端センサー
30 第一の送り機構
31 車輪
33 第一の送りモーター(駆動源)
50 第二の送り機構
51 送り体
53 第二の送りモーター(駆動源)
54 支持機構
90 制御装置
H 被縫製物
H1 右側端部
S 接触領域
Claims (4)
- 針落ち位置の隣で、斜めに傾いた状態で配置された車輪により被縫製物の送りを行う第一の送り機構と、
前記第一の送り機構に対して送り方向上流側に配置され、回転中心から偏心した位置で被縫製物に接触する送り体を備え、前記回転中心の周囲の円弧に沿って被縫製物の送りを行う第二の送り機構と、
前記第一の送り機構の駆動源と前記第二の送り機構の駆動源とを個別に制御する制御装置と、
前記針落ち位置における被縫製物の送り方向に交差する方向について前記被縫製物の側端部の位置を検出する側端検出部とを備え、
前記制御装置は、前記側端検出部の検出した前記被縫製物の側端部の位置に応じて前記第二の送り機構の駆動源の回転速度を制御し、
前記第二の送り機構は、被縫製物に対して球面で接触する前記送り体を回転させて、平面視で円弧に沿って送りを行うことを特徴とするミシン。 - 針落ち位置の隣で、斜めに傾いた状態で配置された車輪により被縫製物の送りを行う第一の送り機構と、
前記第一の送り機構に対して送り方向上流側に配置され、回転中心から偏心した位置で被縫製物に接触する送り体を備え、前記回転中心の周囲の円弧に沿って被縫製物の送りを行う第二の送り機構と、
前記第一の送り機構の駆動源と前記第二の送り機構の駆動源とを個別に制御する制御装置と、
前記針落ち位置における被縫製物の送り方向に交差する方向について前記被縫製物の側端部の位置を検出する側端検出部とを備え、
前記制御装置は、前記側端検出部の検出した前記被縫製物の側端部の位置に応じて前記第二の送り機構の駆動源の回転速度を制御し、
前記第二の送り機構は、被縫製物に対して球面で接触する前記送り体を回転させて送りを行い、
前記第二の送り機構は、前記送り体を支持する支軸を備え、
前記送り体はその回転中心が前記支軸に固定状態で連結されており、
前記支軸は針板に対して斜めに傾いた状態で配置されていることを特徴とするミシン。 - 針落ち位置の隣で、斜めに傾いた状態で配置された車輪により被縫製物の送りを行う第一の送り機構と、
前記第一の送り機構に対して送り方向上流側に配置され、回転中心から偏心した位置で被縫製物に接触する送り体を備え、前記回転中心の周囲の円弧に沿って被縫製物の送りを行う第二の送り機構と、
前記第一の送り機構の駆動源と前記第二の送り機構の駆動源とを個別に制御する制御装置と、
前記針落ち位置における被縫製物の送り方向に交差する方向について前記被縫製物の側端部の位置を検出する側端検出部とを備え、
前記制御装置は、前記側端検出部の検出した前記被縫製物の側端部の位置に応じて前記第二の送り機構の駆動源の回転速度を制御し、
前記第二の送り機構は、針板に対して斜めに傾いた状態で配置された車輪を前記送り体とし、当該車輪を回転させて送りを行うことを特徴とするミシン。 - 前記針落ち位置における被縫製物の送り方向について前記被縫製物の終端側の通過を検出する終端検出部を備え、
前記制御装置は、前記終端検出部の検出した前記被縫製物の終端部の通過に応じて、縫製の駆動源となるミシンモーターに対して縫製を終了させる制御を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のミシン。
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