JPS59137091A - 自動模様縫いミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、布団又は布団の側生地などを可動台上）こ
載置し、これを駆動装置（こよりミシン本体に対し縫合
模様に添って動かして縫合する自動模様縫いミシンに関
する。

従来、この種のミシンは、第１図を参照して説明すると
、ミシン頭部１を設けた上部フレーム２とミシン蓋部３
を設けた下部フレーム４とを有するミシン基体５（こ２
被縫合物Ａを載置する＝Ｊ動台６を水平方向に移動自在
に設け、駆動装置によりこの可動台６をミシン頭部１及
びミシン蓋部３（こ対して縫合模様（こ添って移動させ
て被縫合物Ａを縫合するよう（こなっている。

ところで、従来のミシンは、ミシン頭部１及びミシン蓋
部３をフレームに旋回不能に固定し、ミシンの送り方向
（運針方向）を一定にしたものが一般的である。したが
って、可動台６（こ二次元の複合運動をさせて曲線模様
を縫合する場合、被縫合物の進行方向（縫合方向）は前
後左右斜めと常時変化することとなるが、運針方向が一
定であるため、縫合方向と運針方向が異なることとなり
、縫合糸の調子が変化し、一定した美くしい縫い綴じが
行なわれていないのが実状である。

とくに、二本針ミシン、千鳥ミシンにおいては。

第１２図１こ示すよう１こ、縫合方向と運針方向を一致
させないと平行な縫模様（同ａ）、千鳥模様（同ｂ）が
得られず、第１３図に示すよう１こ、進行方向に運針方
向を一致させて所望の模様を縫合する必要がある。なお
、図中、ａ矢印は運針方向、ｂ矢印は縫合方向、Ｂはミ
シン頭部・蓋部１．３の総称であり、Ｐ１下、眼にミシ
ンＢと総称する。

そこで、従来でも、特公昭４７−１７５７１号公報に示
されているように、ミシン頭部１とミシン蓋部３を回転
自在にし、可動台６の移動１こ対応させてミシン頭部１
及び蓋部３を回転させ、縫合方向に運針方向を一致させ
るミシンが考案されている。しかし、この可動台６の移
動に対応させてミシン頭部１及び蓋部３を回転させる従
来の手段は、上記公報に記載のごとく、チェーン、１云
達軸など１こよる機械的な機構１こよっており、ミシン
頭部１と蓋部３との同期も機織的な機構（こよっている
。このため、機構も非常１こ複雑となり、部材の部品点
数も多いうえ１こ加工精度及び組立精度も高めなくては
ならず、その精度が低いと、バックラッシュが生じ角度
精度が不正確となる問題がある。

この発明は、以上の点Ｉこ留意し、ミシン頭部の駆動と
ミシン蓋部の駆動、及び両者の旋回のそれぞれの同期を
電気的に行なうよう１こし１機構を簡単にして上記問題
点を解決することを目的とする。

すなわち、上記従来の自動模様縫いミシンにおいて、上
部フレーム（こ上下方向の回転軸を設けてこの回転軸の
下端にミシン頭部及びその駆動モータを取付けるととも
に、上部フレーム（こは前記回転軸を回転させる旋回モ
ータを取付け、一方、下部フレーム１こも上下方向の回
転軸を設けてこの回転軸の上端（こ前記ミシン蓋部及び
その駆動モータを取付けるとともに、下部フレーム（こ
その回転軸を回転させる旋回モータを取付け、前記両駆
動モータ及び両旋回モータをそれぞれ電気的（こ同期さ
せ、かつ、可動台の進行方向１こ運針方向が一致するよ
う蚤こ両旋回モータを可動台の駆動装置に対応させて作
動させるようにして成るものである。

以上のよう（こ構成することにより、ミシン頭部の駆動
及び旋回とミシン蓋部の駆動及び旋回とを正確かつ容易
に対応させることができるうえに。

その同期機構も電気的であるため簡単となる。したがっ
て、布団の様な大型の縫合物を縫合する場合、ミシンの
ふところも長く必要とし、従来のごとく機械的な１云達
であると、その伝達部材も長く咀くなり、その結果モー
タの負荷を大きくして円滑な作用がなされていなかった
が、この発明においては、ミシン頭部と蓋部とはそれぞ
れ独立運動となり両者間１こは機械的な伝達部材がなく
なるため、フトコロを深くしてもモータの負荷が大きく
なることもなく、円滑な作用が行なわれる。

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図及び第２図に示すように、ミシン基体５は２本の
スタンドフレームとそのスタンドフレーム間１こ架設さ
れた上下部フレーム２．４とから成る。上部フレーム２
にはミシン頭部１．下部フレーム４にはミシン蓋部３が
それぞれ対向して取付けられ、両者間に被縫合物を介在
することにより縫合が行われる。

ミシン基体５の下部には２本の前後方向（Ｙ軸方向）の
土台１こレール６′が設けられ、このレール６′上に車
輪７を介して四角枠状の台車８が前後に移動自在に設け
られている。レール６′の側部１こは前後方向の送りね
じ９が設けられ、このねじ９が台車８にねじ通されてお
り、サーボモータ１０によるねじ９の回転により台車８
が前後１こ移動する。

台車８の左右方向（Ｘ軸方向）の辺はレールとなってい
てその上に車輪１１を介して長方体枠状の可動台６が左
右に移動自在に設けられている。台車８の左右の辺には
左右方向の送りねじ１２が架設され、このねじ１２が可
動台６（こねじ通されており、サーボモータ１３による
ねじ１２の回転により可動台６が台車８に対し左右に移
動する。したがって、モータ１０．１３＋こより被縫合
物Ａを載置した可動台６を水平面上（ＸＹ座標上）任意
の位置に移動させることができ、この移動軌跡を適宜に
設定すること（こより種々の縫合模様を得ることができ
る。

下部フレーム４の中央には軸受１４を介して上下方向の
旋回用回転軸が設けられ、この軸１５の上端にミシン蓋
部３及びその駆動用パルスモータ１６が取付けられてい
る。回転軸１５の下端は下部フレーム４に固定された旋
回用モータ１７１こ連結され、このモータ１７の駆動１
こよりミシン蓋部３が送りの方向に合わせて任意の方向
に向く。

上部フレーム２の中央にも第３図（こ示すよう（こ軸受
１８を井してパイプ状回転軸１９が上下方向に移動自在
（こ設けられ、この軸１９の下端（こミシン頭部１及び
その駆動用パルスモータ２０が取付けられている。実施
例のミシン頭部１は千鳥縫いミシンのものを示し、図中
、２０′はミシン針、２１は押え金、２２は針揺動台、
２３はカム軸ウオームホイル、２４は針振りカム用ウオ
ームである。

回転軸１９の上部にはカラー２５が嵌め込まれ、カラー
２５の上端ｌこ開方向の溝２６が形成され、胴部は歯車
２７となっている。溝２６（こは第４図に示すように、
クランク２８のＵ字状係止部先端の回転自在なカムホロ
アー２８′が嵌まり込み、このクランク２８はシリンダ
２９（こより揺動され、クランク２８の揺動により回転
軸１９が上下（こ移動する。この移動量は適宜に設定す
ればよく、下死点はカラー２５の軸受１８への当接位置
によって決定される。回転軸１９の上下動はクランク機
構によ−ずとも、回転軸１９に上下方向のラックを設け
、このラック１こ噛合するピニオンをモータ１こより回
転させ、この歯車機構により回転軸１９を上下動させる
ようにしてもよい。

カラー２５の歯車２７＋こはサーボモー、夕３０の回転
軸（こ固定された歯車が噛合し、このモータ３０の駆動
（こよりミシン頭部１が任意の方向に向く。

回転軸１９の上端１こは円板状通電板３１が固定され、
この板３１に任意数の通電部３２が同心状１こ形成され
、この通電部３２の下面に回転軸１９を通ったミシン頭
部１の制御用リード線３３が接続されている。通電板３
１の上面には後述のミシン制御器からのリード線３４が
接続されたカーボンブラシ等の通電材３５が接触し、こ
の通電材３５と通電部３２との接触により両リード線３
３．３４が接続される。

ミシン頭部１駆動用モータ２０とミシン釜部３駆動用モ
ータ１６とは同期して作動するよう；こなっており、ま
た、両旋回用モータ１７．３０は可動台６の移動に対応
して作動され、縫合模様の接線方向にミシンの送り方向
が一致するようになっている。

また、モータ１０．１３は可動台６の移動平面をＸＹ座
標とした数値制御（こ基づいて作動させ。

モータ１７　、３０も回転角度を数値化した制御方式に
より作動させるよう１こして自動化する。

したがって、布団などを縫合する際には、被縫合物Ａを
可動台６上に載置し、モータ１６．２０を制御すること
により可動台６に設定された動きを与えて縫合模様に添
って被縫合物Ａを移動させ。

一方、モータ１７．３０もその可動台６の移動量こ添っ
て作動させて、縫合模様の縫合方向（こミシンの送り方
向（運針方向）を一致させ１円滑に縫合を行なう。可動
台６（こ被縫合物を載置してミシン頭部１、蓋部３間に
セットする際、被縫合物Ａが厚くてその間隙１こセット
するのが困難な場合には、シリンダ２９１こよりミシン
頭部１を上昇させればよい。

上記ミシン制御器への回路としては例えばっぎのように
構成する。

すなわち、第５図１こ示すように、モータ制御部３６、
機械制御部３７．操作部３８及びその表示部３９とから
成り、それぞれ（こインターフェース４０、データバス
４１、制御バス４２を介してミシンの各作用がプログラ
ミング又はそれがインプットされる外部記憶装置４３．
ランダムアクセスメモリー４４、リードオンリーメモリ
ー４５及び中央演算装置４６が接続され、操作部３８を
操作することにより１両制御部３６．３７に所望の指令
が人力される。

機械制御部３７は機械装置スイッチ４７の信号も人力し
、このスイッチ４７及び前記メモリー４４．４５などか
らの信号に基づき、ミシン頭部１の昇降シリンダ２９な
どの機械装置の駆動＃４日を作動させる。

モータ制御部３６１こはデジタル／アナログ変換器４９
及びドライバー回路５０を介して前記可動台６移動用サ
ーボモータ１０．１３が接続されているととも（こ、パ
ルス分配回路５１及びドライバー回路５２を弁してミシ
ン頭部・蓋部の駆動モータ２０．１６が接続され、さら
に、可動台６の移動方向すなわち縫合方向に運針方向を
一致させるため、変換器４９からの信号が判別回路５３
１こ入力され、この判別回路５３（こドライバー回路５
４を弁して前記のミシン頭部・蓋部旋回用サーボモータ
３０　、１７が接続されている。

したがって、第６図（ａ）で示すよう（こ、モータ制御
部３６からミシン縫い信号が出力されていると、例えば
同図（ｂ）で示すパルス回路５１でもって、その出力が
でている間、同図（ａ）のごとくパルス発振器と同期し
てドライバー回路５２が出力し、ミシン頭部・蓋部駆勅
ザーボモータ２０．１６が１パルスのずれなく同期回転
して縫合を行なう。

また、縫合模様のプログラムに基づき、縫合位置のＸＹ
座標１こ対応する信号■ア、■７　　がモータ制御部３
６からディジタル／アナログ変換器４９゜ドライバー回
路５０を介して可動台６移動用サーボモータ１３．１０
に入力され、モータ１３　、１０が作動して可動台６が
所望の速度で所望の縫合位置に移動され、ミシン頭部・
蓋部１，３の駆動１こより縫合が行なわれる。

前記可動台６の移動（こよる縫合方向の変化に対応して
運針方向が一致するよう１こミシン頭部・蓋部１．３が
旋回するわけであるが、その旋回作用をなきしむ前記判
別回路５３は例えば、第７図に示すよう１こ角度−電圧
変換器５５．サンプルホールド回路５６、パルス発生器
５７、電圧−周波数変換器５８．偏差カウンタ５９．デ
ジタル／アナログ変換器６０．及び方向判別器６１とか
ら構成し、前記位置信号■ｘ、■Ｙ　　が角度−電圧変
換器５５に人力し、ここで、縫合方向の角度θが電位に
変換され、この電位■がサンプルホールド回路５６１こ
よってパルス発生器５７に基づく同期でもってサンプリ
ングされるとともに、ある時間１ｎのときのＶ、とその
１つ前のサンプリング時’ｎ−１のときのＶ　　の電位
を比較してこの電位差分の電位Ｖｓ−１ を電圧同波数変換回路５８に出力する。この電位ｖｓが
縫合方向の偏位角度であり、この角度だけ、ミシン頭部
・蓋部１，３を旋回させればよく、変換回路５８にて電
位ｖ５が周波数に変換されて偏位カウンタ５９に入力さ
れ、デジタル／アナログ変換器６０．ドライバー回路５
４を介してサーボモータ３０　、１７がその偏位角度旋
回する。モータ３０　、１７の旋回量及び正逆転はエン
コーダ６２のスリット数及び判別回路６１により通過方
向から正逆転が判別され、その信号が偏位カウンタ５９
にフィードバックされてミシン頭部・蓋部１，３が所望
の方向すなわぢ縫合方向と一致する運針方向に旋回する
。なお、電位■８から同波数への変換は、電位Ｖ５１こ
おける偏位角度に対応するエンコーダ６２のスリット数
にその同波数が対応するよう１こすることは勿論である
。

ざらに、上記角度−電圧変換器５５を詳述すれば、例え
ば第８図に示すように絶対値増幅器６３、極性検知器６
４．■ｘの零検知器６５．■Ｙ／ｖｘ比較回路６６、後
述のθ−２π検知器５７．ＡＮＤ回路６Ｂ、ｏＲ回路６
９、増幅器７２、電圧加算器７０．７１とから構成し、
その作用を第９図１こ示す縫合模様ｄを縫合する際を参
照して説明する。

まず、第１０図に示すよう１こ、ミシンＢのＹ軸方向か
ら左回りに向く角度（縫合角度）θを、３ ０〈θ１≦−９−くθ２≦π、π〈θ３≦−π、百π２
　　２　　　　　　　　　　　　　　　　　２〈θ４≦
２πとし、９０度（’　ｆｉ　）回転する場合に対応す
る電圧を■ｏ、θｌ、θ２．θ３．θ４　内におけるＸ
軸、Ｙ軸となす角度をθ′とするとθ＝Σ×ｍ（ｍ：ｏ
、１．２３）＋θ′　となる。したがって。

絶対値増幅器６３（こ位置信号ｖｘ、■Ｙ・が入力され
てその絶対値でもってｖｙ　　　比較回路６６（こよ／
ＶＸ すＸ軸又はＹ軸となす角度θ′に対応する電圧Ｖ′が出
力されるとともｌこ、　ＶＸ、Ｖ、が極性検出器６４（
Ｃよってその極性が判別され、その判別信号が各ＡＮＤ
回路６Ｂに人力されて■ア、■７　　がどの回転角度領
域（θｌ、θ２．θ３．θ４のうちの１つ）に位置する
かどうかが判別され、その角度に対応する電圧（０、Ｖ
ｏ　、　２Ｖｏ、３Ｖｏ　　）が加算器７０に入力され
る。一方、角度位置の判別に基づきＯＲ回路６９）こよ
り両比較回路６６の一方がスイッチ７３を介してオンさ
れ、加算器７１にてその電圧Ｖ′が加算器７０からの電
圧ｌこ加算され、縫合位置の回転角度（口から回転した
角度）θが電圧■として出力される。ヌ、の位置にくれ
ば、リセット信号Ｒ５Ｔが出力されて■は０電位となる
。

第１０図）こおける模様Ａの縫合順イ１口、ハ。

二、ホ、へ、ト、チ、す、ヌ１こおける角度−電圧変換
器５０のタイミングチャートを第１１図Ｉこ示し、その
図面）こおいて、ｖ、　、　ｖ２．　ｖ３．　ｖ４は各
θｌ、θ２．θ３．θ４における角度対心電位■を示し
、ｖ、＝ｖ’　　、ｖ２＝ｖｏ＋ｖ’　　、ｖ、＝２ｖ
ｏ＋ｖ’　、ｖ４＝＝３ｖ。

＋ｖ’　　となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の自動模様縫いミシンの一実施例の概
略正面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第１図の
要部拡大断面図、第４図は第３図のＸ−Ｘ線断面図、第
５図は第１図の制御回路のブロック図、第６図（ａ）は
ミシン縫いタイミングチャート図、同ｆｂｌはパルス回
路図、第７図は判別回路５３の詳細ブロック図、第８図
は角度−電圧変換器回路図、第９図は縫合模様図、第１
０図は縫合説明図、第１１図は第８図のタイミングチャ
ート図、第１２図及び第１３図はそれぞれ縫合説明図で
ある。 １・・・ミシン頭部、２・・・上部フレーム、３・・・
ミシン蓋部、４・・・下部フレーム、５・・・ミシン基
体、６・・・＋５’［ｌ、１０．１３・・・パルスモー
タ、１６．２０・・・サーボモータ、１７．３０・・・
サーボモータ、Ａ・・・被縫合物。 特許出願人　　山−ミシン工業株式会社同　代理人　鎌
　　１）文　ニ 第１２図 （ａ） 第１３図 （ａ） （ｂ） （ｂ） ５６７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ミシン頭部を設けた上部フレームとミシン蓋部を設けた
   下部フレームとを有するミシン基体に、被縫合物を載置
   する可動台を水平方向に移動自在に設け、駆動装置によ
   りこの可動台をミシン頭部及びミシン蓋部１こ対し縫合
   模様（こ添って移動させて被縫合物を縫合する自動模様
   縫いミシンにおいて、前記上部フレーム１こ上下方向の
   回転軸を設けてこの回転軸の下端に前記ミシン頭部を取
   付け。 その駆動モータを頭部の近辺１こ取付けるととも）こ、
   上部フレームには前記回転軸を回転させる旋回モータを
   取付け、一方、前記下部フレームにも上下方向の回転軸
   を設けてこの回転軸の上端１こ前記ミシン蓋部を取付け
   、この駆動モータを蓋部の近辺に取付けるとともＩこ、
   下部フレーム１こその回転軸を回転させる旋回モータを
   取付け、前記面駆動モータ及び両旋回モータをそれぞれ
   電気的に同期させ、かつ、縫合方向（こ運針方向が一致
   するように両旋回モータを可動台の駆動装置：こ対応さ
   せて作動させることを特徴とする自動模様縫いミシン。