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発明の名称 電子ミシン
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−170381(P2001−170381A)
公開日 平成13年6月26日(2001.6.26)
出願番号 特願平11−356782
出願日 平成11年12月16日(1999.12.16)
代理人 【識別番号】100075292
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 卓
【テーマコード(参考)】
3B150
【Fターム(参考)】
3B150 AA07 CB03 CB14 CE01 CE09 CE27 GG02 JA07 JA08 JA11 LA03 LA06 LA16 LA56 LA73 LA85 LB01 LB02 NA05 NA07 NA15 NA52 NA72 NA76 NA80 NB02 NB05 NB18 NC02 NC06 NC07 NC11 QA01 QA06 QA07 QA08 
発明者 横溝 保久 / 服部 好克
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 主軸を回転させる主モータにより上下動する針と、この針の上下動に関連して針板上に出没して布を送る布送り歯を備えた布送り装置との協働により布に縫目を形成するとともに、この針を支持する針棒を針振りモータにより布送り方向に対して直交方向に往復移動するように駆動する針振り機構とを備えた電子ミシンにおいて、針振りパターンを設定する設定手段と、縫い速度が調整可能な調整手段と、針の上下位置を検出する検出手段と、ミシン停止時に前記検出手段で検出される針の上下位置が所定の高さ以下である場合に前記設定手段により針振りパターンが変更されたときは、次のミシンの起動時に前記針が前記針振りモータにより前記ミシン停止時の針振り位置から変更後の針振りパターンによる縫い始めの針振り位置まで移動する間は、前記調整手段による前記主軸モータの速度を所定の速度以下に制限する制御手段を備えることを特徴とする電子ミシン。
【請求項2】 前記制御手段は、前記所定の速度を、前記針振りモータの所定の最大速度と、前記停止時の針振り位置から前記縫い始めの針振り位置までの針振り方向の距離とに基づき、前記針が所定の上下位置より上にある間に前記停止時の針振り位置から前記縫い始めの針振り位置まで針振り方向に移動できる速度以下に制限することを特徴とする請求項1に記載の電子ミシン。
【請求項3】 前記制御手段は、前記針の前記ミシン停止時の針位置から前記縫い始めの針振り位置までの移動を、1針にて行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子ミシン。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ミシン、更に詳細には、主軸を回転させる主モータにより上下動する針と、この針の上下動に関連して針板上に出没して布を送る布送り歯を備えた布送り装置との協働により布に千鳥縫目パターンを形成する電子ミシンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の千鳥ミシンにおいて千鳥縫目を形成する場合、止め縫いパターンを含めた針振りパターンを外周上に刻んだ円形のカムを作成し、この力ムをミシンにセットするようにしている。縫目形成にしたがって主モータが回転すると、カムが回転し、力ムの凹凸をなぞることにより針振り機構の針振り量が変化され、カムの凹凸に対応した千鳥縫目が形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の千鳥ミシンにおいては、新たな縫目パターンとするには新たなカムを作成することが必要であり、そのために時間とコストがかかるとともに、力ム変更作業も必要になり、多品種少量生産には対応できない、という問題があった。この問題を解決するために、針振りを予め記憶された所定の針振りパターンに従って電子的に制御し、種々の針振りパターンで縫い目を形成する電子ミシンが提案されている。
【0004】このような電子ミシンでは、所定の針振りパターンに従って縫い目を形成しているとき、ミシンを停止して他の針振りパターンに変更した場合、針の上下位置が所定の高さ以上である場合は、針と布が干渉することがないのでミシン主軸が上下動する前に、針振りモータのみを駆動して、針振りを行い変更後の針振り位置まで針を移動することが可能である。しかし、針の上下位置が所定の高さより低い場合は、針が布を貫通していたり針先が布に引っかかったりしている場合があるので、次にミシンが起動された際にミシン主軸を駆動して針を布より上に引き上げるとともに次に針が前記所定の高さ以上にある間に前記針振りモータを駆動して変更後のパターンの縫い始めの針振り位置まで移動する必要がある。このときミシンペダルが急激に踏み込まれた場合には、前記停止位置と変更後のパターンの縫い始め針位置間の距離によっては、針の上下動速度に針振り速度が間に合わず針振りの完了前に針が下降して、針が布に引っかかったり、縫い目を乱したり、あるいはミシンを停止させてしまうという問題がある。
【0005】本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、針振りパターンが変更された場合でも、針が確実に次の縫い始め位置まで移動し良質な縫製が保証できる電子ミシンを提供することをその課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解決するために、主軸を回転させる主モータにより上下動する針と、この針の上下動に関連して針板上に出没して布を送る布送り歯を備えた布送り装置との協働により布に縫目を形成するとともに、この針を支持する針棒を針振りモータにより布送り方向に対して直交方向に往復移動するように駆動する針振り機構とを備えた電子ミシンにおいて、針振りパターンを設定する設定手段と、縫い速度が調整可能な調整手段と、針の上下位置を検出する検出手段と、ミシン停止時に前記検出手段で検出される針の上下位置が所定の高さ以下である場合に前記設定手段により針振りパターンが変更されたときは、次のミシンの起動時に前記針が前記針振りモータにより前記ミシン停止時の針振り位置から変更後の針振りパターンによる縫い始めの針振り位置まで移動する間は、前記調整手段による前記主軸モータの速度を所定の速度以下に制限する制御手段を備える構成を採用している。
【0007】このような構成では、針振りパターン変更時針が所定の高さより低いときには、次の針振りパターンの縫い開始位置に移動する場合、ミシンの速度が制限されるので、針は布に引っかかるようなことがなく次の縫い始め位置まで確実に移動することができ、良質な縫い目が形成される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【0009】[全体構成]図1には、本発明に係わる電子ミシンの概観が図示されており、同図において、主軸を回転させる主モータ1により針棒2に支持された針3が上下動される。この針3の上下動に関連して針板4上に布送り装置の送り歯(不図示)が出没し、それにより押さえ板5に押さえられた布が送られ、布送り装置との協働により布に縫目が形成される。布の縫い送り量は送り目盛ダイヤル6で設定することができ、また縫い始めあるいは終わりのときに行われる止め縫いは、コンデンス目盛ダイヤル7でコンデンス送り量を設定して、その設定された送り量で送り装置を駆動することにより行われる。コンデンス送り量は、正送り量と同量の逆送り量からゼロに設定可能であり、通常の設定量としては、微少送り又は千鳥縫目送り量とされる。その場合、返し縫いレバー8を操作することにより、または止め縫い時に図示しない返し縫いソレノイドを駆動して送り量を切り換えて止め縫いを行うことができる。なお、9は電源スイッチであり、10は後述するように各種の設定を行う操作パネルである。
【0010】本発明の電子ミシンには、図2に図示されたような針振り機構が設けられ、針3を支持する針棒2は、針振りモータ(例えば、ステッピングモータ又はサーボモータ)11を一方向あるいは逆方向に作動することにより駆動されるリンク機構12により、布送り装置の布送り作用と同期させながら布送り方向に対して直交する方向(図2の矢印の方向)に往復移動され、それにより所定の針振りパターンの縫目を形成することができる。針振り機構には、針振りモータ11の回転とともに回転する遮蔽板11aを検知する原点センサ13が設けられ、針振り位置の原点が検出される。
【0011】図3には、電子ミシンの制御システムがブロック図として示されており、ペダル指令20によりミシン回転制御回路21、ミシン主軸駆動回路22を介して主モータ1が駆動され、それよりミシンの主軸が駆動されて送り歯が、いわゆる4送り運動して、送り目盛ダイヤル6で周知の機械的送り設定手段(図示せず)を操作して設定した送り量で布送りをするとともに、針3が上下動して縫目が形成される。シンクロナイザ23は、主軸位置を検出し、1針縫目を検出するとともに、上位置、下位置を検出し、その信号がミシン回転制御回路21並びに針振り制御回路24に入力される。針振り制御回路24は、針振り駆動回路25を介して針振りモータ11を駆動し、原点センサ13の信号を受けて針振り機構を制御する。止め縫い時は返し縫いソレノイド27(送り量変更手段)が作動してコンデンス目盛ダイヤル7で周知の機械的送り設定手段(図示せず)を操作して設定した送り量となる。操作パネル10により、以下に説明するように、ミシンの制御に必要な種々のデータを設定することができ、これらのデータは必要に応じて一旦メモリ26に格納され、これらの設定されたデータに基づき、また送り目盛ダイヤル6並びにコンデンス目盛ダイヤル7などを操作して設定された送り量に従ってミシンの主軸の回転が制御され、布が送られ、また針振り機構が制御される。
【0012】[操作パネル]次に、図4を参照して表示パネル10に配置された各種スイッチ並びに表示器について説明する。
【0013】41は設定スイッチ(SW)で、各種設定を行うためのスイッチである。スイッチ42は、始め止め縫いをする/しないの設定を行う始め止め縫いスイッチで、このスイッチを操作すると、始め止め縫い表示LED(発光ダイオード)42aが点灯/消灯する。又、スイッチ43は、終わり止め縫いをする/しないの設定を行う終わり止め縫いスイッチで、このスイッチを操作すると、終わり止め縫い表示LED43aが点灯/消灯する。
【0014】44は、半針(又は1針)スイッチで、ミシンを半針(又は1針)動作させるスイッチであり、45は、糸切り禁止スイッチで、ペダル後ろ踏みで止め縫いは行うが糸切りは行わないことを指示するスイッチである。このスイッチを操作すると、糸切り禁止表示LED45aが点灯し、糸切り禁止が有効であることを示す。
【0015】46は、セグメント表示器48a、48b、48cを備えた針振り表示器48の「A」の桁を表示する表示器48aの表示を+−させるスイッチで、それを操作することにより、表示器48aの設定を変更することができる。又、47は、針振り表示器48の「B」の桁を表示する表示器48bの表示を+−させるスイッチで、それを操作することにより、表示器48bの設定を変更することができる。この針振り表示器48により針振り巾、針数、基線位置等を表示することができる。
【0016】49は、針振りパターン直線縫い選択スイッチで、これを選択すると、直線縫い表示LED49aが点灯し、針振りパターンとして直線縫いが選択されたことが示される。2点千鳥スイッチ50は、針振りパターン2点千鳥縫いを選択するスイッチで、このスイッチを操作し、針振りパターンとして2点千鳥縫いを選択すると、2点千鳥表示LED50aが点灯する。又、3点千鳥スイッチ51は、針振りパターン3点千鳥縫いを選択するスイッチで、このスイッチを操作し、針振りパターンとして3点千鳥縫いを選択すると、3点千鳥表示LED51aが点灯する。又、4点千鳥スイッチ52は、針振りパターン4点千鳥縫いを選択するスイッチで、このスイッチを操作し、針振りパターンとして4点千鳥縫いを選択すると、4点千鳥表示LED52aが点灯する。
【0017】左スカラップスイッチ53は、針振りパターン左スカラップ縫いを選択するスイッチで、針振りパターンとして左スカラップ縫いを選択すると、左スカラップ表示LED53aが点灯する。又、右スカラップスイッチ54は、針振りパターン右スカラップ縫いを選択するスイッチで、針振りパターンとして右スカラップ縫いを選択すると、右スカラップ表示LED54aが点灯する。一方、左ブラインドステッチスイッチ55は、針振りパターン左ブラインドステッチ縫いを選択するスイッチで、針振りパターンとして左ブラインドステッチ縫いを選択すると、左ブラインドステッチ表示LED55aが点灯する。又、右ブラインドステッチスイッチ56は、針振りパターン右ブラインドステッチ縫いを選択するスイッチで、針振りパターンとして右ブラインドステッチ縫いを選択すると、右ブラインドステッチ表示LED56aが点灯する。又、カスタムパターンスイッチ57は、針振りパターンカスタムパターン縫いを選択するスイッチで、針振りパターンとしてカスタムパターン縫いを選択すると、カスタムパターン表示LED57aが点灯する。
【0018】停止位置指示スイッチ58は、ペダル中立にて針停止位置指定を行うスイッチで、左停止の場合は、左停止指示表示LED58aが点灯し、右停止の場合は、右停止指示表示LED58bが点灯し、任意停止の場合は両LED58a、58bが消灯する。
【0019】詳細設定スイッチ59は、設定スイッチ41と組み合わせて使用され、設定スイッチ41より詳細な設定を行う。このスイッチを操作すると、詳細設定表示LED59aが点灯する。針数設定スイッチ60は、スカラップ・ブラインドステッチの針数を設定する時に使用され、針数設定時には針数設定表示LED60aが点灯する。又、基線スイッチ61は、基線位置を変更する時に使用され、基線位置設定時には基線位置表示LED61aが点灯する。
【0020】62は、下糸カウンタリセットスイッチで、ミシンの下糸(針数)カウンタをリセットするために使用される。下糸カウンタ「+」「−」スイッチ63は、カウンタにカウント値をセットするスイッチである。このカウンタの値は、4セグメント64a〜64dを備えた下糸カウンタ表示器64に表示される。
【0021】[針振りパターン]本発明による電子ミシンでは、針振りパターンとして、直線縫い、2点千鳥、3点千鳥、4点千鳥、スカラップ、ブラインドステッチ、カスタムパターンが用意されている。直線縫いは、図5(A)に示したように、針振りを行わず、基線位置で直線縫いを行うパターンであり、針振り巾(NW)は0である。2点千鳥は、図5(D)に示したように、基線に準じて1針振り巾が針振り巾(NW)で左、右2点に針落ちする縫い方であり、3点千鳥は、図5(E)に示したように、基線に準じて1針振り巾が針振り巾(NW)の2分の1で左、中心、右の3点に針落ちする縫い方であり、4点千鳥は、図5(F)に示したように、基線に準じて1針振り巾が針振り巾(NW)の3分の1で左、中2点、右の4点に針落ちする縫い方である。
【0022】一方、スカラップは、図5(B)に示したように、2つの円弧の中を12針又は24針で縫う三日月型の模様縫いで、運針の種類で、「標準・三日月・均等」の3種類がある。又、円弧の向きで左右のスカラップがあって、左右の規定は、ミシンの懐側を右とし円弧の頂上側が懐側にある場合、右スカラップといい、その逆の場合を左スカラップという。ブラインドステッチは、図5(C)に示したように、縫い始めは、直線縫いを行い運針針数の最終針−2針で針振り巾(NW)で針振りを行ない、最終針−1針で再び元の位置に戻るパターンの繰り返し動作を行う縫い方である。この場合も、針振り方向により左、右ブラインドステッチがあり、右(左)ブラインドステッチは、直線縫いから右側(左側)に針振りするパターンである。又、カスタムパターンは任意に作成されるオリジナルパターンである。
【0023】[固有データ]上述した各針振りパターンには、針振り巾(NW)、基線位置(NP)、基線基準位置(NPs)、縫い始め位置(NS)、縫い終わり位置(NE)、針数(NC)の固有データがある。
【0024】針振り巾(NW)は、各針振りパターンにおける針振り巾を示すもので、例えば、図6(A)に示すような、4点千鳥の場合1針巾(NWs)は、針振り巾(NW)を3分割値とする。すなわち、NWs=NW/3である。このとき、分割値に余りが出た場合は、針振り巾中心位置を基準とし左右に均等となるようにする。NWが5.0の場合、NWs=1.6余り0.2となる。従って、最初の1針は1.7、2針目は1.6、3針目は1.7となり、折り返して1.7、1.6、1.7となる。又、例えば、スカラップの場合の針振り巾は、模様巾であり、針振りには、針振りデータを用い、針振りデータは、中心振り分けで規定する。パターンにより、24針、12針のデータを持ち、運針位置計算は、NDnを運針データ、NDpを運針位置、NPを基線位置として、NDp=NP+(NW×NDn/8.2)の式に従って行う。
【0025】基線位置(NP)は、図6(B)に示したように、ミシン針振り機構の中心を「0」とし、ミシン懐側を「+」(右側)、その反対側を「−」(左側)とした針振りの振り基点位置をいい、最大針振り巾(WPx)を超えない範囲で−5.0〜0〜+5.0の範囲で設定される。
【0026】基線基準位置(NPs)は、針振りを、図6(C)に示したように、「中心基準振り分け・右端基準振り・左端基準振り」に設定可能とした場合の基線基準位置を示すもので、初期設定は中心基準振り分けに設定されていて、基線位置(NP)に対し、中央・右・左に振り基準を指定する。例えば、2点千鳥において、基線位置(NP)=0.0、針振り巾(NW)=3.0、基線基準位置(NPs)=左、とした場合、針は、0.0と3.0の間で針振りを行う。
【0027】縫い始め位置(NS)は、図7(A)に示したように、糸切り後の次の縫い始め位置を「右・左」に設定するもので、初期設定は、左縫い始めである。なお、スカラップ、ブラインドステッチにおいて、左右があるが、右スカラップ、右ブラインドステッチの場合、左縫い始めが縫い始め位置となる。
【0028】針数(NC)は、スカラップ、ブラインドステッチの針数で、スカラップの場合、標準は24針、三日月も24針、均等で12針と24針であり、ブラインドステッチは、3〜250針の間で設定される。初期設定は、スカラップの場合、標準・三日月・均等ともに24針で、ブラインドステッチは4針である。
【0029】また、針振りパターンの始め、又は終わりに止め縫いを行うことにより形成される止め縫いパターン(コンデンスパターンともいう)は、直線縫い、2点千鳥、3点千鳥、4点千鳥、並びにカスタムパターンの各パターンに対して有効とされる。コンデンスの回数は、縫い始めから折り返しまでを1パターンとしてパターン単位で行われ、針数19針以内で設定可能である。また、コンデンス時のコンデンス送り量はコンデンス送り量設定ダイヤル7によって設定される。例えば、4点千鳥の場合は、図7(B)に示したように、6パターン可能であり、1パターンに3針あるので、針数は18となる。
【0030】また、止め縫い(コンデンス)のオプション設定として、針振りパターンとは別のパターンで止め縫いを行う方法と、針振り巾(NW)以内で針振り巾を狭くし、針数を設定でき、針振り巾(NW)内の運針中は同一方向に針振りをする方法とがある。
【0031】針振りパターンとは別の止め縫いパターンで止め縫いを行う方法は、針振りパターンとは別に、始め止め縫い、終わり止め縫いごとに、止め縫いパターン(PC)、針振り巾(CW)、コンデンス回数(CC)を設定するもので、基線位置(NP)、基線基準位置(NPs)、縫い始め位置(NS)は針振りパターンと同一とするものである。例えば、図7(C)に示したように、始め止め縫いパターンを4点千鳥、針振りパターンを2点千鳥、終わり止め縫いパターンを3点千鳥とする例で説明すると、始め止め縫いパターンは4点千鳥であり、針振り巾はCW1であり、コンデンス回数は3回となっている。この止め縫いに続く針振りパターンは2点千鳥であり、この場合、始め止め縫い終了後の、針振りパターンで2−4点千鳥縫いのように必ず開始位置の決まっていない場合には、止め縫い終了位置の近い針振り開始点より針振りを行う。また、始め止め縫いパターンの終了位置と、針振りパターンの開始位置が一致しない場合、止め縫い終了後、1針の間スピード制限を加える。また、終わり止め縫いパターンは3点千鳥で、針振り巾はCW2、コンデンス回数は4回となっている。この終わり止め縫いでは針振りパターンから終わり止め縫いパターンに移行するのに、1針必要であるためコンデンス回数+1針をコンデンス針数とする。
【0032】[速度制限]上述した図7(C)で示したように、始め止め縫い2点千鳥に移るとき、あるいは一般的に所定の針振りパターンに従って縫い目を形成しているとき、ミシンを停止して他の針振りパターンに設定し、続いてミシンを再起動して変更した針振りパターンで縫い目を形成するとき、針の上下位置が所定の高さより低くなっていると検出された場合には、針が布を貫通していたり、針先が布に引っかかったりして、針と布が干渉している場合があるので、前記主軸モータを駆動して針を布から引き上げるとともに針振りモータを駆動して変更後の針振りパターンの縫い始めの針振り位置まで針を移動する。このとき変更後の針振りパターンの縫い始めの針振り位置まで針が移動する間は、主軸モータの速度を制限して針振りの完了後に針が布に刺さるように制御する。この処理が図8に図示されている。
【0033】ミシンを停止して、例えば針振りパターンスイッチ49〜52を切り替えることにより針振りパターンが変更されたかが判断される(ステップS1)。変更されていない場合は、速度制限を行なうことはないので、ミシン回転指令が出されてミシンが再起動されたとき(ステップS2の肯定)、通常制御に移る。
【0034】一方、針振りパターンが変更されたときは、シンクロナイザ23により針の上下位置を検出し、針位置が所定の高さより高い位置で停止しているかが判断される(ステップS3)。停止位置が所定の高さ以上であるときは、このままの状態で針を移動しても布に引っかかることはないので、針振りモータのみを駆動して変更後の針振りパターンの縫い始め位置(初期値)に針棒を移動させ(ステップS4)、通常制御に移る。
【0035】一方、針振りパターン変更時の針位置が所定高さより低いときは、ミシン回転指令がでて(ステップS5)ミシンが再起動されたとき、ペダル指令速度が制限値を超えた場合は、主モータ1にスピード制限を行なって変更後の針振りパターンの縫い始め位置(初期値)に移動させ(ステップS6)、通常制御に移行して次の針振りパターンの縫いを開始する。
【0036】この主モータの速度制限値は、針が次の縫い始め位置まで確実に移動できる速度に設定される。具体的には、針振りモータ11の所定の最大速度と、ミシン停止時の針位置から次の縫い始めの針振り位置までの針振り方向の距離とに基づき、針が所定の高さ位置より上にある間に停止時の針振り位置から縫い始めの針振り位置まで針振り方向に移動できる速度に設定され、主モータ1の速度はその設定された速度以下に制限される。すなわち、速度が制限されている間は、ペダル指令速度が制限された速度より高くても、ミシン速度は制限速度を超えることはない。
【0037】また、余計な縫い目の形成を防止するために、ミシン停止時の針振り位置から次の針振りパターンの縫い始めの針振り位置までの移動は、1針で行なうようにする。
【0038】なお、ミシンが停止されたとき次の針振り位置まで針が移動する移動方法を決定する前記所定の針高さを縫製素材の厚さによって変更できるように、設定可能に構成しても良い。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、針振りパターン変更時、ミシン停止時の針位置が所定の高さより低いと検出された場合には、次のミシンの起動時に針がミシン停止時の針振り位置から次の針振りパターンの縫い始めの針振り位置まで移動する間は、主軸モータの速度が所定の速度以下に制限されるので、針は布に引っかかるようなことがなく、次の縫い始め位置まで確実に移動することができ、良質な縫い目を形成することが可能になる。
【0040】また、本発明では、ミシンの速度が、針振りモータの所定の最大速度と、停止時の針振り位置から縫い始めの針振り位置までの針振り方向の距離とに基づき、針が所定の上下位置より上にある間に停止時の針振り位置から次の縫い始めの針振り位置まで針振り方向に移動できる速度以下に制限されるので、速度制限値を最適に設定することができ、パターン移行時の速度を最適な値に制限することができる。
【0041】また、本発明では、針のミシン停止時の針位置から次の針振りパターンの縫い始めの針振り位置までの移動を、1針にて行うようにしているので、余計な縫い目が形成されるのを防止することができ、能率的であるとともに、良質な縫い目を形成することができる。




 

 


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