JP7402688B2 - 刺繍キルティング装置、方法及びコンピュータ可読媒体 - Google Patents

Description

本開示は、ステッチングのための方法、装置及びコンピュータ可読媒体に関する。本開示は特に、刺繍ステッチングのための方法、装置及びコンピュータ可読媒体に関する。

刺繍は、布地その他の材料を、針と糸で装飾する手工芸である。刺繍には金属片、ビーズ、及びスパンコールも使用できる。刺繍はキャップ、帽子、コート、ブランケット、ドレス、及びシャツに使用できる。刺繍は様々な異なる糸の色で使用できる。

刺繍糸はコットンや、ウール、リネンの紡ぎ糸で作ることができる。リボン刺繍は細いシルクのリボンの使用を含む。チェーンステッチ、カウチング等の表面刺繍技法は、高級糸にとって最も費用対効果の高い技法の１つである。キャンバス刺繍技法ではより多くの糸材料が必要であるが、通常より頑丈な最終製品が提供される。

刺繍フープまたはフレームは、キャンバス刺繍と表面刺繍のいずれにも用いることができる。これは材料を引き伸ばし、刺繍デザイン全体に均一にステッチングが施されるようにする。刺繍においては類似のステッチングパターンを用いてデザインを作り上げてもよく、多数の異なるステッチングパターンを用いてデザインを作り上げてもよい。

上記に鑑み、本開示は、キルティングのための方法、装置及びコンピュータ可読媒体を提供することを目的とする。

本開示の第１の実施形態は、ステッチングの方法を提供する。この方法は、装置によるステッチングデザインの検査（examine; 審査、検分、調査、検討または分析）、及び装置による上記ステッチングデザインの各ステッチの針落ち位置の決定を含む。この方法はさらに、装置による、上記決定された針落ち位置に基づくワークピースへのステッチングデザインのステッチングを含む。ここで、上記ステッチングは、上記装置のソーイングヘッドをワークピースに対して連続的に相対移動させることを含む。

本開示の第２の実施形態は、ステッチングのための装置を提供する。この装置は、往復針を含むソーイングヘッドと、コンピュータプログラム命令を含むメモリと、プロセッサとを含む。往復針を含むソーイングヘッドとメモリとプロセッサは、装置が少なくともステッチングデザインを検査するように構成されている。本装置はさらに、上記ステッチングデザインの各ステッチの針落ち位置を決定し、この決定された針落ち位置に基づいてワークピースに上記ステッチングデザインをステッチするように構成されている。ここで、上記ステッチングは、上記装置のソーイングヘッドをワークピースに対して連続的に相対移動させることを含む。

本開示の第３の実施形態は、非一時的なコンピュータ可読媒体を提供する。この媒体はコンピュータプログラム命令を含む。この命令は、装置のプロセッサ上で実行されると、装置に少なくともステッチングデザインを検査させ、上記ステッチングデザインの各ステッチの針落ち位置を決定させる。非一時的なコンピュータ可読媒体に含まれるコンピュータプログラム命令が上記プロセッサ上で実行されると、装置に、決定された針落ち位置に基づいてワークピースに上記ステッチングデザインをステッチさせる。ここで、上記ステッチングは、上記装置のソーイングヘッドをワークピースに対して連続的に相対移動させることを含む。

本開示の第４の実施形態は、ステッチングのための装置を提供する。この装置はキルティング機とコントローラを含む。キルティング機は、ワークピース保持領域と、往復針を有するソーイングヘッドと、を備えている。ソーイングヘッドは、複数のステッチを形成するように構成され、ワークピース保持領域に対して相対移動可能である。コントローラは、ワークピース保持領域に対するソーイングヘッドの相対移動を制御するためのものである。コントローラは、ステッチングデザインの各ステッチの針落ち位置と、上記ステッチングデザインの各ステッチの長さを決定するために、ステッチングデザインを検査するように動作可能である。装置は、往復針の往復サイクル内での位置を調整するためのエンコーダをさらに含んでいる。このエンコーダは、上記コントローラに動作可能に接続される。この装置は、ワークピース保持領域の一部に隣接して配置可能なＸ－Ｙエンコーダをさらに含む。このＸ－Ｙエンコーダは、上記コントローラに動作可能に接続される。

本開示の第５の実施形態は、ステッチングの方法を提供する。この方法は、装置による刺繍デザインの検査、及び装置による上記刺繍デザインの各ステッチの針落ち位置の決定を含む。この方法はさらに、装置により上記決定された刺繍デザインを複数の別々の（separate;区分けされた）セクションに分割すること、上記複数の別々のセクションのステッチング順序を選択すること、及び装置により上記選択に基づき、上記決定された針落ち位置に基づいて上記複数の別々のセクションをワークピースにステッチングすることを含む。ここで、ステッチングは、上記装置のソーイングヘッドを上記ワークピースに対して相対移動させることを含む。

本開示の第６の実施形態は、ステッチングのための装置を提供する。この装置は、往復針を含むソーイングヘッドと、コンピュータプログラム命令を含むメモリと、プロセッサとを含む。上記往復針を含むソーイングヘッドとメモリとプロセッサは、上記装置に少なくとも刺繍デザインを検査させ、上記刺繍デザインの各ステッチの針落ち位置を決定させるように、構成されている。上記往復針を含むソーイングヘッドとメモリとプロセッサは、さらに上記装置に、上記検査された刺繍デザインを複数の別々のセクションに分割させ、上記複数の別々のセクションをステッチングする順序を選択させ、上記選択に基づき、上記決定された針落ち位置に基づいてワークピースに上記ステッチングデザインをステッチさせるように、構成されている。ここで、上記ステッチングは、上記装置のソーイングヘッドをワークピースに対して相対移動させることを含む。

本開示の第７の実施形態は、ステッチングの方法を提供する。この方法は、イグザミナによる刺繍デザインの検査を含む。このイグザミナはコントローラとソーイングヘッドに動作可能に接続されている。コントローラは、容量を有するメモリを備え、ソーイングヘッドを動作させてワークピースにステッチさせることが可能である。本方法はさらに、イグザミナによる、上記刺繍デザインの各ステッチの針落ち位置の決定、及びイグザミナによる、上記検査された刺繍デザインの複数の別々のセクションへの分割を含む。本方法は、さらに、上記複数の別々のセクションを複数の異なる時にコントローラに伝達し、これにより上記複数の異なる時のいずれか１つにおいても、上記複数の別々のセクションが上記メモリの容量を超えないようにすることを含む。さらに、コントローラに応答して、ソーイングヘッドにより、上記決定された針落ち位置に基づき上記複数の別々のセクションをワークピースにステッチングすることを含む。

本開示の第８の実施形態は、ステッチングのための装置を提供する。この装置は、刺繍デザインの各ステッチの針落ち位置を決定するために刺繍デザインを検査するように動作可能なイグザミナを備えている。このイグザミナはさらに、検査された刺繍デザインを複数の別々のセクションに分割するように動作可能である。上記イグザミナは、上記刺繍デザインと上記複数の別々のセクションをイグザミナメモリに維持するように動作可能である。本装置はさらに往復針を含むソーイングヘッドを備えている。このソーイングヘッドはワークピースにステッチを施すように動作可能である。本装置はさらに、メモリ容量を有するとともにイグザミナおよびソーイングヘッドに動作可能に接続可能なコントローラを備えている。上記コントローラは、上記ソーイングヘッドを動作させてワークピースにステッチを施させることができる。上記コントローラは、上記複数の別々のセクションを複数の異なる時に上記イグザミナから受け取り、上記複数の異なる時のいずれか１つにおいても、上記複数の別々のセクションが上記メモリ容量を超えないように動作可能である。上記ソーイングヘッドは、上記コントローラに応答して、上記決定された針落ち位置に基づき上記複数の別々のセクションを上記ワークピースにステッチングするように動作可能である。

以下、本開示の実施の形態について説明するが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。したがって、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ決定される。

本開示の実施形態で用いるのに適した装置の構成を示す斜視図である。

本開示の実施形態で用いるのに適した装置の他の構成を示す斜視図である。

本開示の実施形態で用いるのに適した装置の簡略ブロック図である。

本開示の実施形態を実行するための方法、装置及びコンピュータ可読媒体による論理フロー図である。

本開示の実施形態を実行するための方法、装置及びコンピュータ可読媒体による論理フロー図である。

本開示の実施形態は、キルティング機が刺繍デザインを検査してステッチの針落ち位置を決定することが可能な方法、装置及びコンピュータ可読媒体を提供する。このキルティング機またはロングアームキルティング機を用いることによって、検査されたデザインを自動的にワークピースに刺繍することができる。

図１にはキルティング機１００が示されている。本開示の実施形態はキルティング機の特定の構成に限定されず、以下に記すように作動する限り、多くの異なる種類の構成を含み得ることに注意されたい。

キルティング機１００という用語は、ワークピース１０２（又は布地）をステッチまたは刺繍するための任意の装置を包含する。キルティング機１００という用語は、表地と裏地とその間の詰め物等の複数の層を一緒に縫合するための、刺繍機、キルティング機、及びロングアームキルティング機を含む。

ワークピース１０２（又は布地）という用語は、織り、フェルティング、編み、かぎ針編み、天然または合成繊維の圧縮によって作られた任意の製造品又は布地を含む。１つの実施形態においては、ワークピース１０２はキルトである。一般的に、キルトの区画をキルトブロックと呼ぶ。キルトブロックは、キルトトップの小さなセグメントである。多数のキルトブロックを組み合わせてキルトが作られる。ブロックは同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。キルトブロックはつなぎ合わせてもよいし、アップリケを付けてもよいし、キルトの所定の部位を表わしてもよい。

キルティング機１００は、メインフレーム１０４と、ソーイングマシン１０６と、ワークピースを支持又は保持するための支持フレーム１０８と、ソーイングヘッド１１０と、往復針１１２と、モータ１１４と、コントローラ１１６と、エンコーダ１１８と、イグザミナ１２０（examiner;検査手段）とを含む。

メインフレーム１０４は支持フレーム１０８に連結されている。メインフレーム１０４は、脚、支柱及び支持バーを組み込んだものあり、支持フレーム１０８とキルティング機１００の位置を床又は対向面の上方に維持する。支持フレーム１０８は、ワークピース保持領域を提供し、ワークピース１０２又はワークピース１０２の一部を、メインフレーム１０４およびソーイングマシン１０６に対して保持する。支持フレーム１０８は、供給ロールアッセンブリ１１３及び巻き取りロールアッセンブリ１１１を含んでよく、これにより、ワークピースにおいて上記ワークピース保持領域に維持されていない部分を維持し、選択的に供給することができる。

メインフレーム１０４は様々な構成を含むことができ、本明細書に記載の構成要素を係合する支柱又は支持体を含む。メインフレーム１０４は、支持フレーム１０８、ソーイングマシン１０６を含むキルティング機１００のすべての要素と、ワークピース１０２を支持しかつ維持する。フレームは、金属、プラスチック、複合材、木材又はそれらの任意の組合せ等、様々な材料で作ることができる。

ソーイングマシン１０６はソーイングヘッド１１０を備えている。ソーイングヘッド１１０は、ワークピース保持領域の平面より上の部分と、ワークピース保持領域の平面より下の第２の部分とを含み、それにより、往復針１１２の一部がワークピース１０２を通り抜け、糸の一部がワークピース１０２を通過して選択的に係合する。ソーイングヘッド１１０の実施形態は、複数のホイール、ギア、レールスライド、またはそれらの組合せを用いることにより、ワークピース保持領域の平面を通り抜けて移動しステッチするように構成されている。

コントローラ１１６は、ソーイングヘッド１１０、エンコーダ１１８、及びイグザミナ１２０と動作可能に接続されている。コントローラ１１６は、ディスプレイと、タッチスクリーン、キーボード、キーパッド及び／又はマウス等の入力装置と、を含むことができる。コントローラ１１６は、メインフレーム１０４又はソーイングマシン１０６に物理的に連結してもよい。或いは、コントローラ１１６は独立型の装置であって、有線又は無線の接続を通して、ソーイングマシン１０６、エンコーダ１１８、及びイグザミナ１２０と通信してもよい。

エンコーダ１１８は、ソーイングマシン１０６の支持フレーム１０８に対する相対移動を感知するための機械的センサを含む。エンコーダ１１８は、ワークピース保持領域におけるソーイングヘッド１１０の方向と速度を動作可能に追跡し、通信する。エンコーダ１１８は、コントローラ１１６に動作可能に接続され、ワークピース１０２に対するソーイングヘッド１１０の相対的な方向、位置及び速度を決定するために必要なデータをコントローラ１１６に通信する。エンコーダ１１８はまた、コントローラ１１６に動作可能に接続され、往復針１１２の針落ち位置を決定するために必要なデータをコントローラ１１６に通信する。例えば、エンコーダ１１８は、往復針１１２のＺ軸位置、往復針１１２の移動方向（すなわち、上への移動又は下への移動）及び／又は往復針１１２の上下移動の速度を決定するために動作可能であって良い。

一実施形態においては、エンコーダ１１８は、少なくとも、Ｘ軸方向におけるソーイングヘッド１１０の移動の方向と速度を追跡し通信する第１エンコーダ１１８と、Ｙ軸方向におけるソーイングヘッド１１０の移動の方向と速度を追跡し通信する第２エンコーダ１１８と、往復針１１２の針落ち位置と移動の方向および速度を追跡し通信する第３エンコーダ１１８とを含む。エンコーダ１１８は、ソーイングヘッド１１０の本体に取り付けてもよいし、本体内に収容してもよいし、及び／又は、ワークピース保持領域にわたってソーイングヘッド１１０を動かすレール、ギア、ホイールに配置してもよい。

モータ１１４は、コントローラ１１６及び／又はエンコーダ１１８に動作可能に接続されて、通信する。モータ１１４は、往復針１１２の上下の速度と、ソーイングヘッド１１０のワークピース保持領域に対する相対移動を制御する。ある実施形態においては、モータ１１４は１つまたは複数のモータを含み、各モータは、ソーイングマシン１０６の異なる要素又は複数の要素を動かすように動作可能である。例えばモータ１１４は、往復針１１２を制御するように動作可能な１つのモータと、ワークピース保持領域にわたるソーイングヘッド１１０のＸ軸およびＹ軸方向の移動を制御するように動作可能な第２のモータとを含んでいてよい。別の実施形態においてモータ１１４は、往復針１１２を制御するように動作可能な１つのモータと、ワークピース保持領域にわたりソーイングヘッド１１０のＸ軸方向の移動を制御するように動作可能な第２のモータと、ワークピース保持領域にわたるソーイングヘッド１１０のＹ軸方向の移動を制御するように動作可能な第３のモータとを含んでいてもよい。

エンコーダをモータ１１４の少なくとも１つ又は往復針１１２に動作可能に接続して、ワークピースに対する針の相対的位置をモニタすることができる。このエンコーダはさらにコントローラに接続され、針の高さ（elevation）又はＺ軸制御を提供する。

モータ１１４は、ソーイングヘッド１１０をモータ１１４に動作可能に連結するレール、プーリ、ギア、ホイール、及びベルトのいかなる組合せとも動作可能に結合することができ、それにより、モータ１１４はワークピース保持領域にわたってソーイングヘッド１１０を動かし、往復針１１２を動かすことができる。

イグザミナ１２０は、コントローラ１１６に動作可能に接続されている。イグザミナ１２０は、少なくとも１つのメモリと少なくとも１つのプロセッサを含み、１つまたは複数の刺繍デザインを受け取り記憶するように動作可能である。別の実施形態においては、イグザミナ１２０はコントローラ１１６と一体である。また別の実施形態においては、コントローラ１１６は、１つまたは複数の刺繍デザインを保存及び／又は受取が可能であり、これはイグザミナ１２０によってアクセス可能である。実施例の刺繍デザインは（ｉ）一般的刺繍マシンのためのコンピュータプログラム命令であって、ワークピースに刺繍のステッチデザインを作るように一般的な刺繍マシンに命令できるもの、又は（ｉｉ）布地に刺繍されたステッチデザインの絵（両方合わせて刺繍デザイン）のいずれかを含む。

イグザミナ１２０は、刺繍デザインを検査、分析し、ソーイングマシン１０６へのステッチング命令を決定するように動作可能であり、これにより、ソーイングマシン１０６がこの刺繍デザインをワークピース１０２に製作又はステッチできる。例えば、イグザミナ１２０は、ワークピース１０２の動き及び往復針１１２の往復速度に関する命令（マシンで読み取り可能な命令）を含む刺繍デザインを検査することができる。イグザミナ１２０は、マシンによって読み取り可能な命令から、静止したワークピース１０２にわたりソーイングヘッド１１０の動き及び往復針１１２の針落ち位置を決定するように動作可能であり、これによりキルティング機１００は刺繍デザインを作ることができる。決定されたステッチングの命令は、刺繍デザインに要求される各ステッチのステッチ長さ及び針落ち位置に関する情報、及びワークピース１０２に対するソーイングヘッド１１０及び往復針１１２の動きに関する情報又は命令を含む。イグザミナ１２０は、コントローラ１１６に命令を提供することができ、このコントローラ１１６により、エンコーダ１１８とモータ１１４は、ユーザーによる始動時に、ソーイングマシン１０６を自動的に動かして、分析された刺繍デザインを往復針１１２でワークピース１０２に施すことができる。

すなわち、イグザミナ１２０は、模様の電子的表現、又はそのような模様を作るための命令を電子的に分析し、その模様におけるステッチの数を決定する。模様におけるステッチの数は、少なくとも、往復針１１２の往復速度とワークピース１０２に対するソーイングヘッド１１０の移動速度の関数である。そして、イグザミナ１２０は、模様における各ステッチのステッチ長を計算する。各ステッチとステッチ長に関連して、イグザミナ１２０は往復針１１２の落ち位置、すなわち針落ちＮｄを決定する。各ステッチ長は、一対の針落ちＮｄによって決まるが、１つの針落ちが２つのステッチの一端を決定してもよいことが理解される。こうして、イグザミナ１２０は、Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸における位置を設定することによって、ステッチ長を制御することができる。イグザミナ１２０は、さらに、特定の刺繍デザインを用いてステッチすることが意図された領域と、ユーザーが刺繍デザインをステッチすることを所望する領域に基づいて、刺繍デザインにステッチを加えたり、減じたりすることができる。例えば、ある刺繍デザインは、ワークピースの面積１フィート平方当たり１００，０００ステッチを含んでいてよい。イグザミナ１２０は、刺繍デザインにステッチを加えて、ワークピースの面積３フィート平方当たりのステッチ濃度（例えば、１インチ平方当たりのステッチ数）を同一に保持することができる。同様に、ユーザーが０．５フィート平方の面積に刺繍デザインをステッチすることを望む場合、イグザミナ１２０は、ステッチを減じたり又はステッチ長を減らたりすることができる。

Ｘ軸及びＹ軸に沿った針落ちによって決まる所定のステッチ長及び位置は、イグザミナ１２０がステッチ長及び位置の列を生成することによって、演算される。一つの形態では、イグザミナ１２０は、ステッチ長の最大寸法を設定することができ、それから与えられた模様のステッチ数、ステッチ長及び針落ちを決定することができる。

１つの形態では、標準的な刺繍コードがイグザミナ１２０に提供または入力される。この標準的コードは、ベクトルファイルに変換され、それから数値制御プログラミング言語、又はＧコード（ＲＳ－２７４等）に変換される。そして、本プログラミングは、ステッチ長及び／又は針落ち位置を決定する。

１つの実施形態において、イグザミナ１２０は、刺繍デザイン全体を一度に検査、分析するのではなく、刺繍デザインの部分を、異なる時間間隔をおいて、検査、分析することができる。例えば、この実施形態においては、イグザミナ１２０は刺繍デザインの１／８を検査可能である。この刺繍デザインはマシンで読み取り可能な命令であり、静止したワークピースにわたるソーイングヘッド１１０の動き及びステッチングと、往復針１１２の針落ち位置を決定し、キルティング機１００が刺繍デザインの１／８を作ることができるようになっている。そして、イグザミナ１２０は、刺繍デザイン全体が検査、分析、ステッチされるまで、刺繍デザインを１／８ずつ検査、分析する。この実施形態において、イグザミナ１２０及びコントローラ１１６は、大量のデータを含む刺繍デザインを検査し、分析し、ステッチすることができる。例えば、データ量が、最適なパフォーマンスのためには、イグザミナ１２０の少なくとも１つのプロセッサには大きすぎ、イグザミナ１２０の少なくとも１つのメモリには大きすぎ、或いは、キルティング機１０２の速度を、ユーザーにとって望ましくない速度にまで落としてしまうかも知れない。上記の例では１／８ずつ処理することを述べているが、実施形態においては、往復針１１２を有するキルティング機１０２が少なくとも２５０～３００ステッチ／分で動作可能であれば、刺繍デザインをいくつに分けてもよいことが理解されよう。

別の実施形態においては、イグザミナ１２０は刺繍デザインを検査、分析して、刺繍デザインを１つ以上又は複数のセクションに分離、分割又は切り分けすることができ、これにより、ソーイングヘッド１１０及びコントローラ１１６が、刺繍デザインの各セクション又は複数のセクションを、別々に所望のとおり選択的にステッチできる。本実施形態では、１以上又は複数のセクションは、組合せにより刺繍デザインの全体を表わす。本実施形態は、キルティング機１０２が、一度にステッチすべき刺繍デザインの１つ以上又は複数のセクションを選択し、どの順序でステッチするかを選択するオプションをユーザーに提供できる機能を含む。本実施形態はさらに、刺繍デザインのサイズ（すなわち、刺繍デザイン維持に必要なメモリのサイズ又は容量）が、コントローラ１１６が刺繍デザインを処理しステッチする能力の制限要因として働くことを防止する。イグザミナ１２０は、複数のセクションを維持することができ、ステッチング工程の間に複数のセクションの各々を別個に又はグループとしてコントローラ１１６に送信でき、これにより、コントローラ１１６は所定の時間にイグザミナ１２０から受信した複数のセクションを維持することができる。この点に関して、コントローラ１１６付きのイグザミナ１２０の実施形態は、自動的に（又はユーザー入力に応じて）、個々の刺繍セクション又は刺繍セクションのグループをイグザミナ１２０からコントローラ１１６に送信させることができ（刺繍セクションの維持に必要なメモリサイズ及びコントローラ１１６のメモリ容量に基づく）、これによりコントローラ１１６は刺繍セクションを維持し、受信した刺繍セクションをソーイングヘッド１１０にステッチさせることができる。このように、複数の異なる時に刺繍デザインの別々のセクションを、イグザミナ１２０は送信することができ、コントローラ１１６は受信することができる。これにより、所定の時間間隔で受信された別々のセクションがコントローラ１１６のメモリ容量を超えないようにすることができる。

例えば、イグザミナ１２０は、複数のセクションを含む合計で５００，０００ステッチを超える刺繍デザインを維持することができる。しかし、コントローラ１１６は、所定の時間で合計１５０，０００ステッチを有する刺繍デザインを維持できるに過ぎない。本開示の実施形態によれば、イグザミナ１２０は、コントローラ１１６に、刺繍デザインの複数のセクションを１５０，０００ステッチ未満を有するグループとして送信することができ、これによりコントローラ１１６は刺繍デザイン全体を途切れなくステッチすることができる。このように実施形態によれば、イグザミナ１２０は、検査され分割された刺繍デザインのセクションをコントローラ１１６に送信することができ、これによりセクションは、コントローラ１１６の容量（すなわち、メモリ容量）内に収まる。コントローラ１１６は、このセクションを維持し、受信したセクションをワークピース１０２にステッチするようにソーイングヘッド１１０に命令する。

例えば、ワークピースをステッチすると、ステッチされたワークピース１０２の一部が縮んだり、動いたりする可能性がある。加えて、特に刺繍デザインが大きい場合又は広い面積を占める場合には、刺繍工程の間にワークピース１０２のセクションが移動する可能性がある。例えば、刺繍デザインが、幹と多数の葉を有する大きな木の絵である場合、イグザミナ１２０は、木を別々のセクションに分割でき、これにより、ソーイングヘッド１１０及び／又はユーザーは木の刺繍デザインの各セクションを個別に刺繍できる。例えば、幹および各葉は、所定の順序で連続的に刺繍するというよりむしろ、異なる時間に個別に刺繍することができる。加えて、この実施形態によれば、ソーイングヘッド１１０は、１つのセクションの完了から別のセクションの開始の間にステッチングを一時停止することができ、これにより、キルティング機１００は（自動又は手動で供給ロールアッセンブリ１１３及び巻き取りロールアッセンブリ１１１を回転させることにより）ワークピース１０２を動かして、ステッチングの間に生じた移動や縮みを補償することができる。この点に関して、キルティング機１００は、ワークピース１０２の刺繍されたセクションの張りを維持するために、フープ又は取り外し可能なフープを使用する必要がない。実施形態によれば、キルティング機１００及び／又はユーザーは、ワークピース１０２に刺繍された刺繍デザインのセクションに応じて、ワークピース１０２の移動又は縮みを補償するために、ソーイングヘッド１１０に対するワークピース１０２の相対的位置を調節することができる。

イグザミナ１２０はまた、上記木の刺繍デザインの各セクションに、識別のための参照文字（例えば、数字又は文字）を割り当てることができ、これによりソーイングヘッド１１０は各数字又は文字の識別子（identifier;識別手段）と関連した各セクションを個別に刺繍できるようになっている。参照文字は各セクションと共にディスプレイに表示可能である。１つの実施形態において、対応するセクションとともに表示された参照文字により、ユーザーは、ソーイングヘッド１１０によりステッチすべきセクションの順序を決定するために入力することができる。この実施形態ではさらに、ユーザーはコントローラ１１６を通して、分離、分割又は切り分けされた刺繍デザインがワークピース１０２にステッチされる順序を、所望のとおりに選択することができる。

イグザミナ１２０の実施形態によれば、イグザミナ１２０はさらに、刺繍デザイン（刺繍デザインのマシンで読み取り可能な命令または刺繍パターンの電子的表現）から、（１）ソーイングヘッド１１０に対する移動命令、及び（２）針落ち位置を決定することができ、これによりキルティング機１００は刺繍デザインを作ることができる。検査された刺繍デザインは、ソーイングヘッドに対するワークピースの相対的動きに関するマシンで読み取り可能な命令、およびステッチング中にワークピースの移動につれて往復針を突出・後退させるための指示を含んでいてよい。イグザミナ１２０は、静止したワークピース１０２に対するソーイングヘッド１１０の相対的移動に関する命令を決定することができ、往復針１１２の速度が変化せず一定であるようにすることができる。この構成において、イグザミナ１２０は、ソーイングヘッド１１０の移動に関する命令を決定することができる。
この命令は、ソーイングヘッドを移動させインクリメント時間で停止させ、これにより往復針１１２がワークピース１０２の外側にある時に移動が起き、往復針１１２がワークピース１０２の中にある時には移動が起きないようにする。別の実施形態においては、イグザミナ１２０は往復針１１２がその往復サイクルの間の上昇途中と下降途中に移動が起こるように、ソーイングヘッド１１０に対する移動命令を決定する。ソーイングヘッド１１０の動きは、往復針１１２が下降位置にある時は起きない。実施形態は、静止したワークピース１０２に対するソーイングヘッド１１０の相対的動きに対する命令を決定することができるイグザミナ１２０を含み、ステッチング工程中に往復針１１２の速度が変化せず、針落ち位置間のステッチ長さの変化に対応できることが理解されよう。

イグザミナ１２０の実施形態によれば、キルティング機１００は、ワークピース保持領域１０９又はワークピース保持領域１０９よりも大きな領域内にある、検査、分析された刺繍デザインを刺繍できる。例えば、刺繍デザインがワークピース保持領域１０９よりも大きい場合、イグザミナ１２０は、ソーイングヘッド１１０、コントローラ１１６、往復針１１２、エンコーダ１１８及びモータ１１４に、ワークピース保持領域１０９内でステッチするように命令することができる。ワークピース保持領域１０９内で刺繍されたデザインが完成すると、イグザミナ１２０を備えたキルティング機１００は、（１）ユーザーに、供給ロールアッセンブリ１１３と巻き取りロールアッセンブリ１１１を回転させることによって、ワークピース１０２の刺繍していない新たな部分を提供するように指示するか、又は、（２）供給ロールアッセンブリ１１３と巻き取りロールアッセンブリ１１１を自動的に回転させて、ワークピース１０２の新たな部分を提供するようにする。上述の２番目の実施形態では、キルティング機１００は、コントローラ１１６によって制御され供給ロールアッセンブリ１１３と巻き取りロールアッセンブリ１１１を回転させることができる１以上のモータを備えている。ここで述べる実施形態においては、キルティング機１００は、全ての刺繍機に必要とされる保持フープ無しにデザインを刺繍することができる。さらに実施形態では、キルティング機１００は、ワークピースそのものの大きさでワークピース保持領域１０９よりも大きなデザイン、を刺繍することができる。

図２を参照する。図２は、本開示の実施形態を実施する際に使用するのに適した装置の別の構成を示す斜視図である。本開示の実施形態での使用に適したキルティング機１００が図２に示されている。キルティング機１００、メインフレーム１０４、ソーイングマシン１０６、ソーイングヘッド１１０、往復針１１２、エンコーダ１１７、モータ１１５、モータ１１６、コントローラ１１８、イグザミナ４１８を備えている。

図２に示すように、ソーイングマシン１０６は、ホイール１０５およびレール１０７を介してメインフレーム１０４に移動可能に取り付けられており、これにより、ソーイングマシン１０６およびソーイングヘッド１１０が、ワーク保持領域にわたってＸ軸方向に移動することができる。また、ソーイングマシン１０６とソーイングヘッド１１０は、ホイール１０９およびレール１１１を介して、ワーク保持領域にわたりＹ軸方向に移動することができる。したがって、ソーイングヘッド１１０は、ホイール１０５、１０９、およびレール１０７、１１１を使用することによって、ワーク保持領域の全域にわたり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方に移動することができる。

ソーイングマシン１０６は、ベルト１１３を介してモータ１１６に動作可能に連結されている。モータ１１６付きのベルト１１３は、ソーイングマシン１０６をＸ軸方向に移動させるか又はその移動を補助することができる。ソーイングマシン１０６とソーイングヘッド１１０は、ベルト１１７を介してモータ１１５に移動可能に連結されている。モータ１１５付きのベルト１１７は、ソーイングマシン１０６をＹ軸方向に移動させるか又はその移動を補助することができる。モータ１１５およびモータ１１６は、コントローラ１１８に作用的に接続されており、これにより、コントローラ１１８はソーイングヘッド１１０の移動を制御することができる。

実際には、イグザミナ４１８は、刺繍デザイン（またはステッチデザイン）を検査して、往復針１１２の針落ち位置を決定し、ひいては各ステッチのステッチ長さを決定することができる。各ステッチは、順次の針落ちによって定義される長さを有することになる。コントローラ１１８は、刺繍デザインをワークピースにステッチするために、モータ１１５およびモータ１１６を用いて、ソーイングヘッド１１０および往復針１１２をワークピース保持領域にわたって自動的に動かすことができる。

図３は、本開示の実施形態を実施する際に使用するのに適したキルティング機の様々な構成要素の簡略ブロック図を示している。図３には、ワークピースにステッチし刺繍するように構成されたキルティング機３０２が示されている。キルティング機３０２の実施形態は、キルティング機およびロングアームキルティング機を含むことができる。

キルティング機３０２は、コントローラ３０４などの処理手段を含む。コントローラ３０４は、少なくとも１つのデータプロセッサ３０６と、コンピュータ可読メモリ３０８等の格納手段とを含む。このメモリ３０８は、コンピュータプログラム命令を含むコンピュータプログラム３１０を格納している。コントローラ３０４、データプロセッサ３０６、およびコンピュータプログラム３１０を有するコンピュータ可読メモリ３０８は、（ｉ）刺繍デザインを検査し、（ｉｉ）検査した刺繍デザインでワークピースを自動的に刺繍するための構成を提供する。コントローラ３０４の実施形態は、キルティング機３０２の動きを動作可能に制御するためのモーションコントローラを含む。

キルティング機３０２は、ワークピースをステッチするためのソーイングヘッド３１ ２と、モータ３１４とを備えている。モータ３１４は、コントローラ３０４に作用的に接続されるとともに、ベルト、プーリ、ギアラック、摩擦ドライブ、ボールねじ、リニアモータ、チェーン等によってソーイングヘッド３１４に作用的に連結されている。コントローラ３０４は、モータ３１４の出力を制御することができる。モータ３１４は、ベルトまたは電動ホイール／ローラを駆動することによって、ソーイングヘッド３１２の移動を制御することができる。

ソーイングヘッド３１２は、コントローラ３０４およびモータ３１４に動作可能に接続された往復針３１６を含んでいる。ソーイングヘッド３１２の動きおよび往復針３１６のサイクル周波数は、モータ３１４によって制御され、ひいてはコントローラ３０４によって決定される。別の実施形態では、モータ３１４は往復針３１６のサイクル周波数を制御するだけであり、第２のモータ３１５（図示せず）がソーイングヘッド３１２に動作可能に連結されていて、ソーイングヘッド３１２をワークピース保持領域にわたって移動させる。

キルティング機３０２はまた、刺繍デザインを検査するためのイグザミナ３１８を含む。イグザミナ３１８は、刺繍デザイン（刺繍マシン命令及び／又は刺繍デザインの写真または画像を含む）を検査することができる。イグザミナ３１８は、コントローラ３０４、データプロセッサ３０６およびコンピュータ可読メモリ３０８に動作可能に接続されており、これによりイグザミナ３１８は、ステッチングのデータ（ソーイングヘッドの移動命令および往復針３１６の往復動命令を含む）を、コントローラ３０４に送信して、往復針３１６を有するソーイングヘッド３１２が検査された刺繍デザインをワークピースに刺繍するように、モータ３１４に命令することができる。イグザミナ３１８の実施形態は、コンピュータ可読メモリ３０８に記憶された刺繍デザインを検査するように動作可能である。イグザミナ３１８の実施形態は、有線または無線接続を介してインターネットまたは他の装置（例えば、コンピュータ、ラップトップ、モバイル装置、タブレット、記憶装置、およびＵＳＢスティック）から、刺繍デザインを受け取ることができる。

キルティング機３０２は、ワークピースに対するソーイングヘッド３１４および往復針３１６の感知された移動情報をエンコードするためのエンコーダ３２０を含む。 エンコーダ３２０は、コントローラ３０４、データプロセッサ３０６、およびモータ３１４に接続されるとともに、ソーイングヘッド３１４および往復針３１６にも動作可能に接続されている。エンコーダ３２０は、第１のエンコーダ、第２のエンコーダ、および第３のエンコーダを含むことができ、第１のエンコーダは、ソーイングヘッド３１４の感知された運動情報をＸ軸方向にエンコードし、第２のエンコーダはソーイングヘッド３１４の感知された運動情報をＹ軸方向にエンコードし、第３のエンコーダは、感知された往復針３１６の運動情報をエンコードする。

キルティング機３０２はさらに、コントローラ３０４、モータ３１４、およびイグザミナ３１２を選択的に操作するための操作オン／オフスイッチを含む。 いくつかの実施形態では、オン／オフスイッチは、キルティング機３０２に配置された機械的スイッチであり、手で操作することができる。

実施形態におけるキルティング機３０２における少なくとも１つのコンピュータプログラム３１０は、プログラム命令のセットである。関連するプロセッサ３０８によって実行される時に、キルティング機３０２が本開示の実施形態に従って動作することを可能にする。この点に関して、本開示の実施形態は、コンピュータ可読メモリ３０８に記憶されプロセッサ３０６によって実行可能なコンピュータソフトウェアによって、少なくとも部分的に実施され得る。 本開示のこれらの態様を実施する装置は、図３に示す装置全部を必要としない。しかし、上述した格納ソフトウェア、ハードウェア、およびプロセッサと同じ構成要素を１つ以上有することができる。

図４は、刺繍デザインを検査しワークピースを刺繍するための上記の教示の要約を提示する。ブロック４０２は、次のことを提示する。（ａ）装置によりステッチングデザインを検査する。（ｂ）装置により、ステッチングデザインの各ステッチの針落ち位置を決定する。（ｃ）装置により、決定された針落ち位置に基づいてステッチングデザインをワークピースにステッチングする。このステッチングは、ワークピースに対して装置のソーイングヘッドを連続的に移動させることを含む。ブロック４０４は、ステッチングデザインが電子刺繍デザイン（electronic embroidery design）であることを特定する。

詳細に説明された非限定的な実施形態のいくつかはブロック４０４に続いて図４に示されている。ブロック４０６は、装置がキルティング機であることに関する。ブロック４０８はさらに、ソーイングヘッドが、往復サイクルを有するステッチング用の往復針と、その往復サイクルにおいて往復針の位置を調整するためのエンコーダと、を含むことを特定する。ブロック４１０は、上記方法がワークピース上のステッチングデザインをディスプレイによって表示する工程をさらに含むに関する。

このように、本開示の実施形態は、自動的にステッチデザイン（または刺繍デザイン）を検査し、次いで検査したデザインをワークピースにステッチすることができる装置を提供する。

図５には、本開示の実施形態による論理フロー図が示されている。ブロック５０２は、次のことを記述している。（ａ）イグザミナによって刺繍デザインを検査する。イグザミナは、コントローラとソーイングヘッドに動作可能に結合されている。コントローラは、容量を有するメモリを備え、ソーイングヘッドにワークピースをステッチさせる。（ｂ）イグザミナによって、刺繍デザインの各ステッチの針落ち位置を決定する。（ｃ）イグザミナによって、検査された刺繍デザインを複数の別々のセクションに分割する。（ｄ）複数の別々のセクションを、複数の異なる時にコントローラに送信し、これにより、複数の異なる時のいずれか１つにおいても、複数の別々のセクションがメモリの容量を超えないようにする。（ｅ）コントローラに応答して、ソーイングヘッドにより、決定された針落ち位置に基づいて、ワークピースに複数の別々の部分をステッチする。次のブロック５０４は、上記方法が、複数の別々のセクションのうちの少なくとも１つのステッチングの完了の間にステッチングを一時停止する工程を含むことを示す。

ブロック５０４に続いて、ブロック５０６は、刺繍デザインが電子刺繍デザインであるとことに関する。ブロック５０８は、ソーイングヘッドが、往復サイクルを有するステッチング用の往復針と、その往復サイクルにおいて往復針の位置を調整するためのエンコーダと、を備えることを特定する。最後にブロック５１０は、上記方法が、ディスプレイによって複数の別々のセクションを表示し、複数の別々のセクションのそれぞれに参照文字を割り当てる工程をさらに含むと述べている。各参照文字は、複数の別々のセクションのうちの１つに対する識別子である。実施形態では、ブロック５０２に見られる選択ステップの前にブロック５１０が実行され得る。

図４、図５の論理図は、方法の実施、およびコンピュータ可読メモリに格納されたコンピュータプログラム命令の実行の結果、ならびに電子機器の構成要素がその電子機器を動作させる具体的な方法を示すと考えることができる。電子機器がキルティング機または他の何らかの機器であるかどうか、あるいはそれらの1つまたは複数の構成要素であるかどうかに拘わらず、そのように考えることができる。図４、図５に示した種々のブロックは、関連する機能を実行するように構成された複数の結合された論理回路要素、またはメモリに格納されたコンピュータプログラム命令またはコードの列の特定の結果とみなすことができる。

コンピュータ可読メモリまたはコンピュータ可読媒体の様々な要素は、現地の技術環境に適した任意のデータ記憶技術の形式を含み、限定はされないが、半導体ベースのメモリデバイス、磁気メモリデバイスおよびシステム、光学メモリデバイスおよびシステム、固定メモリ、リムーバブルメモリ、ディスクメモリ、フラッシュメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、電子的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）等を含む。プロセッサの様々な実施形態は、限定はされないが、汎用コンピュータ、特殊用途コンピュータ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサおよびマルチコアプロセッサを含む。

現時点で好ましい実施形態を特に参照しながら本発明を詳細に説明してきたが、本発明の精神および範囲内で変形および修正が可能であることが理解されよう。したがって、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられる。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって示され、その均等物の意味および範囲内にある全ての変更はその中に包含されることが意図される。

Claims (8)

1. 下記の工程を備えたステッチング方法。
   （ａ）イグザミナによって、ステッチの針落ち位置及びソーイングヘッドの移動命令の決定のための分析をするために、刺繍デザインを検査する工程。前記刺繍デザインは、ステッチの針落ち位置の決定及びソーイングヘッドに対するワークピースの移動命令のためのコンピュータプログラム命令を含む。前記イグザミナはコントローラと前記ソーイングヘッドに動作可能に結合され、前記コントローラが容量を有するメモリを備え、前記コントローラが前記ソーイングヘッドを動作させてワークピースにステッチングさせることができる。
   （ｂ）前記イグザミナによって、前記コンピュータプログラム命令に基づいて、前記刺繍デザインの各ステッチの針落ち位置及び前記ワークピースに対する前記ソーイングヘッドの移動命令を決定する工程。
   （ｃ）検査された前記刺繍デザインを、前記イグザミナによって複数の別々のセクションに分割する工程。
   （ｄ）前記容量に基づいて前記複数の別々のセクションを、複数の異なる時に前記コントローラに送信し、これにより前記複数の異なる時のいずれか１つにおいても、前記複数の別々のセクションが前記メモリの前記容量を超えないようにする工程。
   （ｅ）前記ソーイングヘッドにより、前記コントローラに応答して、前記決定された針落ち位置に基づき、前記複数の別々のセクションを前記ワークピースにステッチングする工程。
2. 前記ソーイングヘッドが１つのセクションの完了から別のセクションの開始の間に、前記ステッチングを一時停止する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ソーイングヘッドが、往復サイクルを有するステッチング用の往復針と、その往復サイクルにおける前記往復針の位置を調整するためのエンコーダとを含む、請求項１に記載の方法。
4. さらに、ディスプレイによって前記複数の別々のセクションを表示する工程と、前記複数の別々のセクションのそれぞれに参照文字を割り当てる工程と、を備え、各参照文字が前記複数の別々のセクションの各々に対する識別手段である、請求項１に記載の方法。
5. ステッチング装置において、
   刺繍デザインの各ステッチの針落ち位置及びワークピースに対するソーイングヘッドの相対的移動命令を決定するために刺繍デザインを分析するように動作可能なイグザミナであって、さらに、前記分析された刺繍デザインを複数の別々のセクションに分割するように動作可能で、前記刺繍デザインおよび前記複数の別々のセクションをイグザミナメモリに維持するように動作可能なイグザミナと、
   往復針を含み前記ワークピースにステッチングするように動作可能な前記ソーイングヘッドと、
   記憶容量を有し、前記イグザミナと前記ソーイングヘッドに動作可能に結合するコントローラであって、前記ソーイングヘッドを前記ワークピースに対して移動させて前記ワークピースにステッチングさせることができ、前記記憶容量に基づいて前記イグザミナからの前記複数の別々のセクションを複数の異なる時に受けるように動作可能であり、これにより前記複数の異なる時のいずれか１つにおいても、前記複数の別々のセクションが前記記憶容量を超えないようにしたコントローラと、
   を備え、
   前記ソーイングヘッドは、前記コントローラに応答して、前記決定された針落ち位置に基づき、前記複数の別々のセクションを前記ワークピースにステッチングするように動作可能であり、前記刺繍デザインは、ステッチの針落ち位置及び前記ソーイングヘッドに対する前記ワークピースの移動命令のためのコンピュータプログラム命令を備えた、装置。
6. 前記コントローラは、前記ソーイングヘッドに、１つのセクションの完了から別のセクションの開始の間に、ステッチングを一時停止させるように動作可能である、請求項５に記載の装置。
7. 前記往復針の位置を、その往復運動サイクル内において調整するためのエンコーダをさらに備えた、請求項５に記載の装置。
8. 前記複数の別々のセクションを表示し、前記複数の別々のセクションのそれぞれに参照文字を割り当てるためのディスプレイをさらに備え、各参照文字が、前記複数の別々のセクションのうちの各々に対する識別手段である、請求項５に記載の装置。

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