CN101319441B - 刺绣缝纫机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种刺绣缝纫机的控制方法，在第一运算处理(S1)中，根据缝纫数据，算出为了使被曲折缝机头(H)导向杆(25)引导的刺绣材料(T)朝向缝纫前进方向而用于使旋转筒(16)旋转的缝纫前进方向角度。在第二运算处理(S2，S3)中，对所述缝纫前进方向角度加上或减去曲折摆动用的摆动角度，从而算出旋转筒的目标旋转角度。根据算出的目标旋转角度使旋转筒旋转。为了曲折摆动，具有使导向杆相对于旋转筒摆动的摆动机构，既可对该摆动机构带来的曲折摆动的摆动幅度附加相当于旋转筒的所述摆动角度的摆动，也可不使导向杆相对于旋转筒作摆动，而根据所述摆动角度设定曲折摆动所需的所有的摆动运动。采用本发明，能防止进行曲折摆动的刺绣材料与缝针接触。

Description

刺绣缝纫机及其控制方法

技术领域

本发明涉及具有将带条和线绳等绳带状的刺绣材料一边朝缝制前进方向的左右曲折摆动一边相对于落针位置进行供给并缝附在布料等被缝制物上的曲折缝机头的刺绣缝纫机及其控制方法。

背景技术

以往，如专利文献1、2所示，已知有具有将带条和线绳等绳带状的刺绣材料一边曲折摆动一边进行供给并缝附在布料上的曲折缝机头的刺绣缝纫机。图14和图15是用于说明此类刺绣缝纫机所具有的现有的曲折缝机头的构成和动作的示图。现有的曲折缝机头包括：针杆(未图示)，其下端部安装有缝针并被上下驱动；旋转筒100，其与该针杆同心状地安装在该针杆的外周并可绕其轴心自由旋转；导向杆101，其通过杆销102而可自由摆动地安装在旋转筒100上，对绳带状的刺绣材料T进行导向并将其供给到缝针的落针位置。在图14、图15中，P是缝针的落针位置(针迹位置)，Pa是前一个针迹位置，Pb是前两个针迹位置，T是绳带状的刺绣材料。

专利文献1：日本专利第3145469号公报

专利文献2：日本特开平8-299639号公报

在具有这样的曲折缝机头的刺绣缝纫机中，根据规定的缝纫数据算出相对于布料的缝纫前进方向(图中箭头所示的方向)。根据该算出的缝纫前进方向，一边控制旋转筒100的旋转一边进行缝纫动作，并使杆销102始终位于缝纫前进方向前方的正面。此时，通过以杆销102为支点使导向杆101往复摆动，由此将刺绣材料T按照规定的图案一边相对于缝纫前进方向朝左右曲折摆动一边进行供给，并将刺绣材料T缝附在布料上。

在上述现有的曲折缝机头中，旋转筒100的旋转方向和旋转角度的控制是为了在缝纫动作过程中使杆销102位于缝纫前进方向前方的正面而进行的，刺绣材料T的曲折摆动仅由导向杆101的摆动来实现的。因此，曲折摆动中刺绣材料T朝左右的移动量取决于导向杆101的臂长(从杆销102到导向杆101下端部的长度)，因此，增大曲折摆动中刺绣材料T朝左右的移动量存在限制。因此，在绳带状的刺绣材料T如珠子绳带(线穿过多个珠子B连接而成)等那样在绳带上添加了装饰件或附属物且其直径较大时，如图14所示，曲折摆动的刺绣材料T有时可能与缝针接触，可能导致珠子B(或装饰件或附属物)破损或缝针折断。这样的问题不仅出现于珠子绳带等具有装饰件或附带物的绳带状刺绣材料，而且对于粗细较粗或宽度较大的绳带状刺绣材料T的场合等也会出现。

因此，为了避免刺绣材料T与缝针的接触，图15所示的现有的曲折缝机头中，使保持布料的缝制框(未图示)与导向杆101的摆动同步地以本来的针迹移动量加上导向杆101朝摆动方向的规定移动量所得到的移动量进行水平移动。即，如图15(a)所示，当导向杆101相对于缝纫前进方向向右侧(该图的下侧)摆动时，缝制框也加上规定的移动量向右侧移动。如图15(b)所示，当导向杆101相对于缝纫前进方向向左侧(该图的上侧)摆动时，缝制框也加上规定的移动量向左侧移动。由此，在先前的针迹中已经缝附在布料上的刺绣材料T随缝制框的移动而左右摆动，因此曲折摆动时刺绣材料T远离落针位置P，即使刺绣材料T的直径较大，也可防止刺绣材料T与缝针接触。在专利文献3中揭示了一种自动生成用于该曲折缝的缝制框移动数据的缝纫机。

专利文献3：日本专利3763863号公报

图16是表示由仅利用导向杆101摆动来进行曲折缝的曲折缝机头所缝附的刺绣材料T的示图，图17是表示由利用导向杆101摆动和使缝制框移动进行曲折缝的曲折缝机头所缝附的刺绣材料T的示图。在两个示图中，图(a)是缝附了刺绣材料T后的布料的俯视图，图(b)是其立体图。如这些示图所示，在仅利用导向杆101摆动的曲折缝中，由于刺绣材料T位于针迹的正上方，因此从上方看的话，针迹的缝迹PP隐藏在刺绣材料T的下侧。而在利用导向杆101的摆动和使缝制框移动的曲折缝中，由于刺绣材料T位于相对于缝纫前进方向锯齿状配置的针迹之间，因此从上方看的话，针迹的缝迹PPc从刺绣材料T的两侧露出。这样，利用导向杆101的摆动并将缝制框朝导向杆101的摆动方向移动规定量的曲折缝，与不使缝制框移动的曲折缝相比存在着刺绣材料T的缝附图案不同的问题。

另一方面，作为具有上述那样的曲折缝机头的刺绣缝纫机，已知有一种复合刺绣缝纫机，其成对地同时设有曲折缝机头和进行多色刺绣等其它缝纫动作的缝纫机机头，用由这些曲折缝机头和其它缝纫机机头构成的成对机头组进行复合刺绣。

在配置多个由曲折缝机头和多色刺绣机头构成的上述成对机头组而成的复合刺绣缝纫机中，通常将缝制框与缝纫机机头各个成对机头组相对应地配置在其下方。在这样的刺绣缝纫机中，例如在实施利用曲折缝对刺绣材料进行的缝附和利用多色刺绣进行缝制的复合刺绣时，需要在曲折缝机头和多色刺绣机头之间移动缝针间距离(以下简称针距)，该针距移动通过缝制框的横向移动实现。在曲折缝机头中，在缝制框横向移动时，为了使延伸至落针位置附近的导向杆101下端部不与缝制框干涉，在针距移动时，预先靠手动将导向杆101的下端部朝上方转动，从缝制框的移动区域退避。然而，万一在针距移动时忘记预先使导向杆101退避的操作，则缝制框有可能与导向杆101干涉而破损。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种刺绣缝纫机及其控制方法，即使缝附在被缝制物上的刺绣材料具有较大的直径、较粗或较大的宽度，也不用变更刺绣材料的缝附图案就可在缝附时防止曲折摆动的刺绣材料与缝针接触。

本发明的另一目的在于提供一种刺绣缝纫机及其控制方法，在曲折缝机头与其它种类的缝纫机机头之间进行针距移动时，万一操作人员忘记了预先使曲折缝机头中的刺绣材料的导向部退避的操作而使缝制框与导向部干涉，导向部也不会发生破损等问题。

为了解决上述问题，本发明的刺绣缝纫机，其特征在于，包括：曲折缝机头，其具有安装有缝针并被往复驱动的针杆、在所述针杆外周以可绕该针杆的轴心旋转的状态设置的旋转体、随所述旋转体移动而将绳带状刺绣材料引导到缝纫位置的导向部；第一运算手段，其根据缝纫数据，算出为了使被所述导向部引导的所述刺绣材料朝向缝纫前进方向而使所述旋转体旋转用的缝纫前进方向角度；以及第二运算手段，其对所述算出的缝纫前进方向角度加上或减去曲折摆动用的摆动角度，从而算出所述旋转体的目标旋转角度，所述旋转体根据所述算出的目标旋转角度而旋转。

第一运算手段是用于控制绳带状刺绣材料使其朝向缝纫前进方向的现有手段，其根据缝纫数据，算出为了使被导向部引导的刺绣材料朝向缝纫前进方向而使旋转体旋转用的缝纫前进方向角度。本发明的特征在于还具有第二运算手段。即，第二运算手段对所述算出的缝纫前进方向角度加上或减去曲折摆动用的摆动角度，从而算出所述旋转体的目标旋转角度。然后，旋转体根据该算出的目标旋转角度而旋转。由此，旋转体其本身的旋转角度影响到曲折摆动，使导向部曲折摆动的摆动角可设定得大。因此，即使是缝附的刺绣材料具有较大直径的情况，也能有效地防止曲折摆动的刺绣材料与缝针接触。另外，不像以往那样将缝制框朝缝纫前进方向的左右移动就可增大使刺绣材料曲折摆动的移动量，因此针迹不会相对于缝纫前进方向成为锯齿状，也不会像使缝制框移动来防止刺绣材料与缝针接触时那样改变刺绣材料的缝附图案。

本发明一实施形态是，曲折缝机头还具有摆动机构，该摆动机构通过使所述导向部相对于所述旋转体摆动，使被所述导向部引导的所述刺绣材料朝缝纫前进方向的左右作曲折摆动，除了所述摆动机构带来的所述导向部的曲折摆动的摆动幅度以外，也可附加有所述旋转体的旋转引起的摆动幅度。由此，在现有的导向部曲折摆动运动的基础上还加上了旋转体的驱动所带来的摆动角，因此可提供一种适合于需要较大摆动的进行曲折缝的构成。

采用该构成，导向部其本身与旋转体一起绕针杆轴心旋转，在基于导向部直线摆动运动的摆动幅度的基础上附加了摆动角度，因此与仅以导向部的直线摆动运动进行相同摆动幅度的曲折摆动相比，导向部以针杆的轴心位置为中心旋转了摆动角度的量，因此可接近前一个针迹位置。因此，每次的曲折摆动不用拉出过长的刺绣材料即可，刺绣材料就可无松弛地缝附在被缝制物上，刺绣材料的缝附具有良好的加工质量。

采用该构成，即使是缝附大直径的刺绣材料的情况也可不改变缝纫数据，只要对由该缝纫数据指示的旋转体的旋转方向和旋转角度改变相当于导向部向摆动方向的摆动角度的旋转角度即可，可简单地实施对曲折缝机头缝纫动作的控制。

本发明另一实施形态是，曲折缝机头也可相对所述旋转体不摆动，也可利用由所述第二运算手段进行加上或减去的所述摆动角度，来设定被所述导向部引导的所述刺绣材料朝缝纫前进方向的左右进行曲折摆动所必需的所有的摆动运动。

采用该结构，仅利用对旋转体的旋转方向和旋转角度的控制就可实现刺绣材料的曲折摆动，因此不需要用于使导向部曲折摆动的摆动机构及其驱动源，可简化曲折缝机头的结构。另外，由于使导向部与旋转体一起绕针杆的轴心旋转来进行曲折摆动，因此与构成为相对于缝纫前进方向直线状摆动成直角状态的导向部的借助摆动机构形成的曲折摆动相比，导向部就接近于前一个针迹位置。因此，每次的曲折摆动不拉出剩余长度的刺绣材料即可，刺绣材料可无松弛地缝附在被缝制物上，刺绣材料的缝附具有良好的加工质量。

本发明具有所述曲折缝机头和与所述曲折缝机头同时设有的其它缝纫机机头，适用于复合刺绣缝纫机，通过使保持被缝制物的缝制框移动(针距移动)以与一方机头对应，就能将用于对所述被缝制物进行缝纫的机头在所述曲折缝机头与所述其它缝纫机机头之间进行切换。此时，通过对曲折缝机头中的旋转体适当进行旋转定位控制，在缝制框进行针距移动时就不发生导向部的损伤等问题。

为此，本发明中，其特征在于，所述曲折缝机头所具有的所述导向部构成为，可在进入所述缝制框移动区域的缝纫动作位置与从所述缝制框移动区域朝上方离开的退避位置之间移动，并具有用于将所述导向部锁定在所述缝纫动作位置的锁定部件，在使所述缝制框在所述曲折缝机头与所述其它缝纫机机头之间进行针距移动时，通过将所述旋转体定位在规定旋转角度，则移动的所述缝制框与所述导向部抵接并对其推压时，所述锁定部件的锁定得到解除，由此可移动到所述退避位置。

采用该结构，在具有曲折缝机头和其它缝纫机机头的复合刺绣缝纫机中，当使缝制框在曲折缝机头与其它缝纫机机头之间移动而进行针距移动时，通过自动地将所述旋转体定位在规定旋转角度，则移动的所述缝制框与所述导向部抵接并对其推压时，所述锁定部件的锁定得到解除，因此，万一操作人员忘记了预先使导向部退避到退避位置的操作而发生缝制框与导向部干涉，锁定部件的锁定也会自动解除，当缝制框进一步移动而推压导向部时，导向部自然向退避位置移动，因而不会发生导向部破损等问题。

采用本发明的刺绣缝纫机，即使是通过曲折缝而缝附在被缝制物上的刺绣材料具有较大直径的情况，也不必改变刺绣材料的缝附图案，可有效地防止曲折摆动的刺绣材料与缝针接触。另外，当在曲折缝机头与其它缝纫机机头之间进行针距移动时，万一操作人员忘记了预先使曲折缝机头的导向部退避的操作而发生缝制框与导向部干涉，也可防止导向部发生破损等问题。

附图说明

图1是表示具有本发明第一实施形态的曲折缝机头的刺绣缝纫机的主视图。

图2是表示具有本发明第一实施形态的曲折缝机头的刺绣缝纫机的俯视图。

图3是表示曲折缝机头H的主视图。

图4是表示曲折缝机头H的侧视图(局部侧剖视图)。

图5是从正面看到曲折缝机头H下部的局部放大图，是表示升降部件31移动到下限位置、导向杆25摆动到右侧极限的状态的示图。

图6(a)是从正面看到曲折缝机头H下部的局部放大图，图(b)是缝制框5的纵框边5a的剖视图。

图7是从侧面看到曲折缝机头H下部的局部放大图。

图8是表示使旋转筒16旋转时的旋转方向和旋转角度的运算处理步骤的流程方框图。

图9是用于说明进行曲折缝时导向杆25动作的示图。

图10是用于说明进行曲折缝时导向杆25动作的图。

图11是用于说明使缝制框从曲折缝机头H向多色刺绣机头HH针距移动时对旋转筒16的旋转方向和旋转角度的控制示图。

图12是用于说明使缝制框从多色刺绣机头HH向曲折缝机头H针距移动时对旋转筒16的旋转方向和旋转角度的控制示图。

图13是从侧面看到本发明第二实施形态的曲折缝机头H’下部的局部放大图。

图14是用于说明现有的曲折缝机头结构及其动作示图。

图15是用于说明现有的曲折缝机头结构成及其动作示图。

图16是表示用仅利用导向杆摆动而作曲折缝的现有曲折缝机头进行缝附的刺绣材料T示图。

图17是表示用利用导向杆摆动和缝制框移动而作曲折缝的现有曲折缝机头进行缝附的刺绣材料T示图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施形态进行详细说明。在以下的说明中，“左”是指从后述的曲折缝机头H的正面侧看到的左侧，“右”是指从曲折缝机头H的正面侧看到的右侧。

(第一实施形态)

图1和图2是表示具有本发明第一实施形态的曲折缝机头的多头复合刺绣缝纫机(以下简称为“刺绣缝纫机”)的示图，图1是其主视图，图2是其俯视图。刺绣缝纫机包括：设置在缝纫机台板1上方的可进行曲折缝的曲折缝机头H；可选择多种色线中的任一种进行缝纫从而可多色刺绣的通常的多色刺绣机头HH；支撑在梭子座上的梭子2；固定在梭子座上表面的针板3。曲折缝机头H与多色刺绣机头HH彼此相邻配置，它们构成一对。本实施形态的刺绣缝纫机中，设有三对分别由曲折缝机头H和多色刺绣机头HH构成的成对机头组。该刺绣缝纫机能进行使曲折缝机头H对刺绣材料实施的装饰缝附刺绣与多色刺绣机头HH实施的通常多色刺绣组合而成的复合刺绣。

基框4载放在缝纫机台板1的上表面。配设在缝纫机台板1下方的未图示的驱动机构将基框4在水平面内沿X-Y方向驱动。在基框4内设有用于展开保持布料等被缝制物的缝制框5。该缝制框5分别与由曲折缝机头H和多色刺绣机头HH构成的各个对相对应地设置在其下方。该刺绣缝纫机中，在进行复合刺绣时，使曲折缝机头H和多色刺绣机头HH交替工作。在切换曲折缝机头H和多色刺绣机头HH的工作时，使保持被缝制物的缝制框5横向移动(针距移动)两个机头H、HH的针距L的尺寸。作为多色刺绣机头HH，可使用众所周知的刺绣机头。因此，在此省略了有关多色刺绣机头HH结构和动作的详细说明。

图3和图4是表示曲折缝机头H的示图，图3是其主视图，图4是其侧视图(局部剖视图)。在曲折缝机头H上设有针杆7，该针杆7的轴向配置成沿上下方向(铅垂方向)延伸。针杆7通过缝纫机主轴6的旋转而受到上下方向的往复驱动。在针杆7的下端部安装有缝针8。在针杆7的外周安装有支撑筒9。支撑筒9被固定在曲折缝机头H下部的固定套筒10内周面引导，可进行相对于针杆7的升降动作和绕针杆7轴心的旋转动作。在支撑筒9的上端部外周固定有卡合环11，被电动机12驱动而上下运动的驱动臂13与卡合环11卡合。另一方面，在支撑筒9的下端固定有压布脚支撑体14。压布脚支撑体14其下端部形成为分支成双叉的形状，在一个叉的外侧面形成有长度方向沿上下方向延伸的键槽14a，在另一个叉的下端部安装有压布脚15。

在固定套筒10的外周安装有旋转筒(旋转体)16。旋转筒16与针杆7同心状地安装，仅可进行绕针杆7轴心的旋转动作。在旋转筒16的上端部外周形成有同步带轮部17，在同步带轮部17与固定在电动机18旋转轴18a上的驱动带轮19之间架设有同步皮带20。由此，当驱动电动机18、驱动带轮19进行旋转时，该旋转通过同步皮带20和同步带轮部17而传递给旋转筒16使其旋转。另一方面，在旋转筒16的下端固定有与压布脚支撑体14的键槽14a卡合的键部件21。因此，压布脚15随支撑筒9的上下移动而上下移动，且随着旋转筒16的旋转而绕针杆7的轴心旋转。

联动部件22以可上下移动且可旋转地设置在旋转筒16的外周。在联动部件22上固定有连接片23，连接片23与形成在旋转筒16外周的卡合槽16a卡合。由此，联动部件22随旋转筒16的旋转而与旋转筒16一体地旋转。另外，在旋转筒16上通过支架24安装有导向杆(引导部)25。导向杆25安装成以安装在支架24外侧面的杆销26为支点相对旋转筒16而向针杆7轴向的左右自由摆动。

导向杆25包括：呈大致L字形的基座部件34，其具有从杆销26的位置向侧方延伸的一方臂部34a和朝下方延伸的另一方臂部34b；以及与基座部件34的臂部34b下端连接的导向部件35。如后所述，导向部件35与基座部件34的臂部34b连接成可利用导向销37和连接部件36而沿上下方向转动。在导向部件35的下端安装有用于将刺绣材料T供给到缝针8的落针位置(起针位置，日文：针元位置)的导向筒28。导向筒28的下端部成为导出刺绣材料T的刺绣材料导出口28a。

另一方面，在基座部件34的臂部34a顶端安装有滚子27，臂部34a通过该滚子27与连接片23的连接槽23a连杆卡合。如图4所示，在旋转筒16的外周固定有筒子支架29，卷绕有绳带状的刺绣材料T的筒子30以可自由旋转的状态支撑在筒子支架29上。

如图3所示，在与针杆7相邻的位置设有导向轴32，该导向轴32配置成其轴向沿上下方向(铅垂方向)延伸。在导向轴32上安装有升降部件31。曲折摆动电动机33的旋转引起的驱动力通过未图示的驱动传递机构传递给升降部件31，使其在导向轴32的引导下沿轴向上下移动(升降移动)。另一方面，在升降部件31上形成有朝针杆7大致水平突出的叉部31a，该叉部31a与形成在联动部件22外周的槽部22a卡合。因此，联动部件22和连接片23因升降部件31的上下移动而上下移动，连接片23的上下移动通过连接槽23a和滚子27而转变为导向杆25的摆动。这样，固定在导向杆25下端部的导向筒28在从曲折摆动电动机33至导向部件35的摆动机构的作用下，以杆销26为支点相对于缝纫前进方向向左右直线往复摆动。

上述图3表示升降部件31处于上限位置、导向杆25摆动到左侧极限的状态。另一方面，图5是从正面看到曲折缝机头H下部的局部放大图，是表示升降部件31处于下限位置、导向杆25摆动到右侧极限的状态的示图。导向杆25的导向筒28在图3所示的位置与图5所示的位置之间与针杆7的往复移动同步地左右往复摆动。由此，从设在导向筒28顶端的刺绣材料导出口28a出来的刺绣材料T以规定的图案在相对于缝纫前进方向朝左右曲折摆动并供给到落针位置，依次缝附在布料上。

图6(a)是从正面看到曲折缝机头H下部的局部放大图，图6(b)是缝制框5的纵框边5a的剖视图。图7是从侧面看到曲折缝机头H下部的局部放大图。如图6(a)和图7所示，连接基座部件34和导向部件35的连接部件36，用上述导向销37安装在基座部件34外侧的侧面上。导向销37安装成其轴向沿着从针杆7轴心向外方的方向而水平延伸。连接部件36相对于基座部件34安装成可沿导向销37轴向平行移动、且可绕导向销37轴心转动。在导向销37的轴部外周安装有螺旋弹簧40。螺旋弹簧40弹性夹设在连接部件36与导向销37的头部之间，连接部件36成为由该螺旋弹簧40的弹力被推压在基座部件34外侧的侧面上的状态。在连接部件36的面对基座部件34的位置形成有突起状的卡合销38，在基座部件34的面对连接部件36的位置形成有与卡合销38卡合的卡合孔39。由这些卡合销38和卡合孔39构成将导向部件35卡止在上述缝纫位置的卡止机构。

另一方面，在连接部件36的下端部附近形成有长度方向沿上下方向延伸的长孔41，在长孔41内安装有用于固定导向部件35的固定螺钉42。另外，形成在导向部件35上的突起状的销43插入长孔41内。由此，可沿长孔41的长度方向微调导向部件35相对于连接部件36的上下方向位置并予以固定。

操作人员通过手动操作，就可在图6(a)的实线所示的与曲折缝动作相关的可缝纫动作位置与图6(a)的假想线所示的退避位置之间对导向杆25进行位置切换。当导向杆25处于上述缝纫动作位置时，连接部件36的卡合销38就与基座部件34的卡合孔39卡合，连接部件36相对基座部件34卡止。卡合销38和卡合孔39起到缝纫动作位置中锁定部件的作用。为了使导向杆25从该缝纫动作位置向退避位置移动，首先，如图7的假想线所示，使连接部件36克服螺旋弹簧40的弹力而离开基座部件34，解除卡合销38与卡合孔39的卡合(由锁定部件进行的锁定)。在此状态下，通过使连接部件36和导向部件35一体地以导向销37为支点朝左上方转动，可退避到图6(a)的假想线所示的退避位置。

如图6(b)所示，在缝制框5的纵框边5a内侧，设有沿纵框边5a朝上方突出的突条5b，用于将被缝制物(布料)保持在该突条5b上的保持夹44可与该突条5b嵌接。设置在曲折缝机头H上的导向杆25下端部分比缝制框5的纵框边5a高度低。因此，在将导向杆25设定在上述缝纫位置的状态下，缝制框5经过曲折缝机头H下方时，纵框边5a或保持夹44会与导向杆25碰撞，这是不希望的。为此，以往为了防止这样的碰撞，为了在曲折缝机头H与多色刺绣机头HH之间切换工作机头而移动缝制框5时，预先通过手动操作将导向杆25设定在退避位置。但是，万一忘记手动对该导向杆25朝退避位置的设定操作，就会发生这样的碰撞。为此，如后所述，本发明进行了改善，即使忘记手动对该导向杆25朝退避位置的设定操作，也不会发生问题。为了容易地拆装缝制框5，在刺绣作业结束后，在要更换布料时也要进行该导向部件35的退避操作。如图7所示，压布脚15在曲折缝结束后在电动机12的驱动下自动地退避到缝纫动作时的上死点上方的规定退避位置，因而不会发生与导向杆25碰撞的问题。

为了用上述结构的曲折缝机头H对刺绣材料T进行缝附，首先将卷绕了刺绣材料T的筒子30安放在筒子支架29上，并将刺绣材料T从筒子30拉出，穿过导向筒28，从刺绣材料导出口28a导向缝针8的落针位置。在此状态下，按照规定的缝纫数据对基框4(缝制框5)进行控制使其沿X-Y方向移动，且利用缝纫机主轴6的旋转来上下往复驱动驱动针杆7，利用缝针8和梭子2进行众所周知的缝纫动作。在本发明中，缝纫数据所决定的缝制框5向X-Y方向的移动量仅涉及本来所需的针迹形成，与曲折摆动无关。压布脚15在电动机12的驱动下相对针杆7的上下移动而以规定的时间进行上下移动，起到压布的功能。

本实施形态的曲折缝机头H中，为了进行曲折缝，针对每个针迹，将旋转筒16的旋转角度设定成对用于使刺绣材料T朝向缝纫前进方向的旋转角度加上或减去曲折摆动用的摆动角度所得到的值，对旋转筒16的旋转进行控制使其位移该设定的旋转角度。此时，为了进行曲折缝，与以往相同，导向杆25也按每个针迹直线前进或后退。因此，每个针迹的曲折缝的摆动运动是对导向杆25的直线摆动幅度附加了旋转筒16曲折摆动用的相应摆动角度的摆动而成的。所谓用于使刺绣材料T朝向缝纫前进方向的旋转角度，具体是指用于对安装在旋转筒16上的杆销26进行控制以使其位于曲折缝机头H缝纫前进方向中前方正面位置的旋转角度，表示绝对的旋转角度。另一方面，旋转筒16曲折摆动用的摆动角度是相对于用于使刺绣材料T朝向缝纫前进方向的旋转角度的变化值(相对值)。该摆动角度的正负符号根据该针迹的导向杆25的摆动方向来确定。另外，考虑刺绣材料T的性质(珠子的尺寸和绳带的粗细等)而确定该摆动角度的值。例如，在以导向杆25摆动所产生的摆动幅度无妨碍地可实现曲折缝的场合，旋转筒16曲折摆动用的摆动角度也可为0。另一方面，在导向杆25摆动所产生的摆动幅度不足的场合，就要将旋转筒16曲折摆动用的摆动角度设定为相应的值。该摆动角度的值既可是预先设定在刺绣缝纫机中的规定值，也可是操作人员利用操作面板等设定手段手动设定的设定值，或者也可是根据旋转筒16的旋转角度运算得到的运算值。另外，也可考虑欲进行缝纫的刺绣材料T的粗细等从多个摆动角度的值中选择适当值的摆动角度。

进一步对旋转筒16的旋转方向和旋转角度的控制进行详细说明。图8是表示用于使旋转筒16旋转的旋转角度的运算处理步骤的流程方框图，是针对每个针迹执行的处理。该运算处理的计算机程序存储在可利用刺绣缝纫机所具有的计算机(未图示)来读取的记录介质(未图示)中，在该计算机中，通过执行该程序来进行该运算处理。在该运算处理中，首先在步骤S1中，根据缝纫数据，算出为了使被导向杆25(导向部)引导的刺绣材料T朝向缝纫前进方向而使旋转筒16(旋转体)旋转的缝纫前进方向角度，也就是执行相当于这样的“第一运算手段”的运算处理。即，在步骤S1中，从基于规定缝纫数据的下一针迹的X-Y方向的位置数据来运算用于使刺绣材料T朝向与该针迹对应的缝纫前进方向的上述旋转角度。在本实施形态的曲折缝机头H中，旋转筒16旋转的初期位置设定为从曲折缝机头H的正面看杆销26位于右侧，当接通刺绣缝纫机的电源时，旋转筒16旋转而自动地配置在该初期位置。使刺绣材料T朝向缝纫前进方向所需的上述旋转角度(以下称为“缝纫前进方向角度”)以旋转筒16处于该初期位置时旋转角度为0°的绝对值来表示。

接着，在步骤S2、S3中，对上述算出的缝纫前进方向角度加上或减去曲折摆动用的摆动角度，算出旋转筒16(旋转体)的目标旋转角度，也就是执行相当于这样的“第二运算手段”的运算处理。即，在步骤S2中，按照所选择的曲折摆动图案，判断下一针迹的导向杆25的摆动方向，据此来决定上述摆动角度的正负。例如，当表示上述“缝纫前进方向角度”的上述旋转角度的绝对值是随导向杆25朝右侧摆动的方向而增加的值，则导向杆25朝右侧摆动的方向为正方向，朝左侧摆动的方向为负方向，根据该针迹的导向杆25的摆动方向为正、负中的某一个方向而对摆动角度标上正或负的符号。也就是说，对旋转筒16的摆动角度所标的正负符号是如此确定的，每个针迹的导向杆25的摆动与曲折摆动的方向一致地增加。例如，在摆动角度的值设定为30°时，导向杆25朝以右侧(正方向)摆动时为+30°，朝左侧(负方向)摆动时为-30°。然后，对由步骤S1运算得到的缝纫前进方向角度加上由步骤S2所设定了正负符号的摆动角度，求出在下一针迹的落针之前必须预先使旋转筒16定位的表示绝对旋转位置的目标旋转角度(步骤S3)。

在下面的步骤S4中，对在步骤S3中求出的目标旋转角度的值与目前的旋转筒16旋转位置之差进行运算。由此，步骤S3所求出的旋转筒16的目标旋转角度变换为相对于该旋转筒16目前位置的相对旋转角度，然后结束图8的处理。该处理结束后，旋转筒16的驱动用电动机18根据运算得到的相对旋转角度进行驱动，将旋转筒16旋转定位在目标旋转角度。上述运算处理是针对缝纫动作时的每一个针迹重复进行的。也可省略步骤S4，根据步骤S3所求出的旋转筒16的目标旋转角度来控制旋转筒16的驱动用电动机18。另外，各步骤S1～S4的处理不限于计算机程序，也可利用构成实现同等运算处理功能的专用硬件电路来实施。

图9是用于说明根据上述步骤运算得到的旋转角度使旋转筒16旋转的曲折摆动动作的示图。如图9(a)所示，当导向杆25相对于缝纫前进方向朝左侧(图中下侧)摆动时，通过旋转筒16的旋转，以相对于曲折缝机头H的相对前进方向朝左侧加上摆动角度A后的角度使杆销26旋转。另外，如图9(b)所示，当导向杆25相对于缝纫前进方向朝右侧(图中上侧)摆动时，通过旋转筒16的旋转，以相对于曲折缝机头H的相对前进方向朝右侧加上摆动角度A后的角度使杆销26旋转。由此，从导向筒28导出的刺绣材料T以如下的移动量朝缝纫前进方向的左右进行曲折摆动，该移动量是基于导向杆25的直线摆动运动中前进或后退的移动量与基于旋转筒16旋转引起的摆动角度A的移动量之和。因此，由于刺绣材料T以远离落针位置P的状态曲折摆动，因此即使刺绣材料T的直径较大，也可有效地防止刺绣材料T与缝针8接触。

图10是用于说明进行曲折缝时导向杆25动作的示图。该图中，与图9(a)对应的、以如下的移动量进行曲折摆动的导向杆25用实线表示，该移动量是基于导向杆25摆动的移动量与基于旋转筒16旋转引起的摆动角度A的移动量之和，对以往的曲折缝机头中以导向杆的摆动进行曲折摆动的导向杆用双点划线表示。如该图所示，即使在以基于导向杆25摆动的移动量与基于旋转筒16旋转引起的摆动角度A的移动量之和的移动量进行曲折摆动时，与以基于导向杆25摆动的移动量进行曲折摆动的情况相比，导向部件35相对缝纫前进方向朝左右(图中上下)的摆动幅度几乎没有变化。然而，为了通过刺绣材料导出口28a以落针位置P(针杆的轴心位置)为中心旋转而接近该前一个针迹Pa，刺绣材料T以该前一个针迹Pa为中心的摆动角α比以往的摆动角β大。因此，刺绣材料T远离落针位置P，能可靠地防止刺绣材料T与缝针8接触，能有效地避免刺绣材料T的珠子B(参照图9)与缝针8接触导致珠子B碎裂或缝针8折断。另外，通过刺绣材料导出口28a接近前一个针迹Pa，每次的曲折摆动不拉出剩余的刺绣材料T即可，刺绣材料T可无松弛地缝附在布料上。

采用本实施形态的曲折缝机头H，可与缝制框5朝缝纫前进方向的左右移动无关地增大使刺绣材料T曲折摆动的移动量，因此针迹不相对于缝纫前进方向成为锯齿状即可。因此，不变更刺绣材料T的缝附图案就能缝附直径大的刺绣材料T。而且，采用本实施形态的曲折缝机头H，即使在缝附大直径刺绣材料T的情况下也可不改变缝纫数据本身，只要对由该缝纫数据指示的旋转筒16的旋转方向和旋转角度进行改变，该改变的旋转角度是与用于使刺绣材料T曲折摆动的摆动角度相当的旋转角度即可，可简单地实施曲折缝机头H的缝纫动作的控制。

接着，对在曲折缝机头H与多色刺绣机头HH之间使缝制框5针距移动时自动进行的旋转筒16朝规定旋转角度的定位控制进行说明。图11和图12是用于说明此时旋转筒16定位到规定旋转角度的定位控制的示图。此时的旋转筒16的规定旋转角度定位控制是将导向杆25配置在这样的位置上：在移动缝制框5时，万一操作人员忘记了预先将导向杆25退避到退避位置的手动操作时，即使缝制框5的纵框边5a与导向部件35和导向筒28干涉，导向部件35和导向筒28通过此后的缝制框5的移动而受纵框边5a的推压能自然移动的位置。为了这一目的，应将旋转筒16定位的规定旋转角度，是指所移动的缝制框5与导向杆25抵接时能自动地解除上述卡合销38与卡合孔39的卡合(图7)的角度位置。也就是说，当卡合销38的轴线方向与移动的缝制框5的前进方向构成直角或接近直角的角度时，移动的缝制框5推动包括卡合销38在内的导向杆25的部位，卡合销38碰到卡合孔39的内壁而锁定。相比之下，当卡合销38的轴线方向与移动的缝制框5的前进方向相同或构成此外的适当角度时，移动的缝制框5推动包括卡合销38在内的导向杆25的部位，卡合销38从卡合孔39脱出，即解除锁定。下面表示具体例子，如图11所示，在将缝制框5从曲折缝机头H向多色刺绣机头HH针距移动时，将旋转筒16旋转定位，以使杆销26相对于落针位置P定位在跟前侧(正面侧)的左面大致45°的位置上。例如，如上所述，若将杆销26相对于正面向右侧的位置作成0度(初期位置)，则图11中的定位角度是从0度(初期位置)朝顺时针方向大致135度的角度。另一方面，如图12所示，在将缝制框5从多色刺绣机头HH向曲折缝机头H针距移动时，将旋转筒16旋转定位，以使杆销26相对于落针位置P定位在里侧的右面大致45°的位置上。例如，图12中的定位角度是从0度(初期位置)朝顺时针方向大致315度的角度。如公知技术的那样，将旋转筒16定位在规定旋转角度是通过电动机18的旋转定位控制来实现的，但不是单向的旋转控制，而是对旋转方向也进行控制，以从目前位置朝靠近作为目标的规定旋转角度的方向移动。

现参照图11，对将缝制框5从曲折缝机头H向多色刺绣机头HH针距移动时的导向杆25退避动作进行说明。在图11中，当缝制框5通过针距移动而朝该图的左侧移动时，保持夹44(参照图6(b))的侧面与导向杆25中的与最接近于前进而来的缝制框5纵框边5a的部位即导向筒28下端抵接。若缝制框5从该处进一步向同一方向移动，则导向筒28被推压到左侧，与导向筒28连接的连接部件36克服螺旋弹簧40的弹力而朝离开基座部件34的方向移动。由此，如图7的假想线所示，连接部件36的卡合销38脱离基座部件34的卡合孔39，该卡合(锁定)被解除。一旦卡合销38脱离卡合孔39，通过缝制框5进一步的移动，包括连接部件36和导向部件35在内的导向杆25朝退避位置而绕导向销37转动。若导向杆25转动到保持夹44的把持部44a可经过导向筒28下方的位置，则导向杆25停止在该位置。

如上所述，通过对旋转筒16的旋转方向和旋转角度进行控制，在缝制框5进行针距移动时，万一操作人员忘记了预先使导向杆25退避的操作而导致导向部件35和导向筒28与缝制框5纵框边5a(保持夹44)干涉，导向杆25也能自动地朝上方从动而安全地退避，因而能有效地防止导向部件35和导向筒28的破损。此时，导向杆25停止在保持夹44的把持部44a可经过导向筒28下方的位置，不退避到图6(a)的假想线所示的完全的退避位置，因此最好此后通过手动操作将导向杆25退避到完全的退避位置。

在上述说明中，对旋转筒16的旋转角度进行控制以使连接落针位置P和杆销26的直线处于与纵框边5a的长度方向构成大致45°的位置这种情况进行了说明，但旋转筒16的旋转角度并不局限于此，也可对旋转筒16的旋转方向和旋转角度进行控制，以使杆销26配置在上述以外的其它角度，只要是通过缝制框5的移动使导向杆25被缝制框5推压而将卡合销38与卡合孔39的卡合解除、且导向部件35绕导向销37转动而从缝制框5的移动区域退避的位置。

在与上述相反地从多色刺绣机头HH向曲折缝机头H针距移动时，也可不对上述旋转筒16进行旋转控制。这是因为往往有如下情况：当从多色刺绣机头HH向曲折缝机头H针距移动时，通过从先前的曲折缝机头H向多色刺绣机头HH的针距移动或缝制框5的更换作业，导向部件35退避到了退避位置。

(第二实施形态)

下面对具有本发明第二实施形态的曲折缝机头的刺绣缝纫机进行说明。在本发明第二实施形态的附图及其说明中，对与第一实施形态共同的构成部分标上相同的符号。以下说明的事项以外的事项与第一实施形态相同。图13是从左侧的侧面看到第二实施形态的曲折缝机头H’下部的局部放大图。本发明第二实施形态的曲折缝机头H’所具有的导向杆(导向部)45，不同点是具有用其它形状的基座部件47和将该基座不47固定在支架24上的固定螺钉46，代替第一实施形态的导向杆25所具有的基座部件34和将该基座部件34可摆动自如地安装在支架24上的杆销26，其它部分的结构与导向杆25相同。即，基座部件47夹着支架24被固定螺钉46固定在旋转筒16上。因此，导向杆45仅可进行与旋转筒16一体旋转的动作，相对旋转筒16不可摆动。本实施形态的曲折缝机头H’通过对旋转筒16的旋转方向和旋转角度的控制进行刺绣材料T的曲折摆动。

在使用该曲折缝机头H’的第二实施形态中，进行曲折缝时旋转筒16的旋转角度设定为如下的值，即，对为了根据规定的缝纫数据使被导向杆45引导的刺绣材料朝向缝纫前进方向而算出的上述缝纫前进方向角度加上或减去刺绣材料T朝缝纫前进方向的左右进行曲折摆动所需的所有的摆动角度所得到的值。也就是说，在第一实施形态的曲折缝机头H中，作为曲折缝用的摆动角度，使用了应加在导向杆25摆动方向上的角度，而本实施形态的曲折缝机头H’中，作为曲折缝用的摆动角度，摆动角度设定成能实现刺绣材料T进行曲折摆动所需的所有的摆动运动。在本第二实施形态中，用于设定旋转筒16的旋转角度的处理步骤也可由与图8相同的步骤构成，不过，在第二实施形态中，由于导向杆45固定在旋转筒16上而不摆动，因此为了增大导向筒28的摆动，与上述第一实施形态相比，要相应地增大图8的步骤S3中加上或减去的摆动角度的值。另外，在第二实施形态中，为了进行曲折摆动，与刺绣材料T的粗细或直径无关地始终加上或减去图8中的步骤S3所赋予的摆动角度。

在本实施形态的曲折缝机头H’中，仅利用旋转筒16的旋转方向和旋转角度的控制来调节曲折摆动中刺绣材料T的移动量，因此可简化曲折摆动时曲折摆动机头的动作控制。而且，不需要用于使导向杆25摆动的摆动机构和曲折摆动电动机33等驱动机构，可简化曲折摆动机头的结构。此外，由于仅利用旋转筒16的转动动作进行曲折摆动，因此与第一实施形态的曲折摆动机头H所具有的导向杆25那样直线摆动的导向杆相比，刺绣材料导出口28a接近前一个针迹Pa。因此，每次的曲折摆动不从刺绣材料导出口28a拉出剩余的刺绣材料T即可，刺绣材料T可无松弛地缝附在布料上，刺绣材料T的缝附具有良好的加工质量。

以上对本发明的实施形态进行了说明，但本发明并不受上述实施形态的限定，在权利要求书、说明书、附图中记载的技术思想范围内可进行各种变形。即使是没有在说明书及附图中直接记载的形状、结构、材质，只要起到本发明的作用与效果，也属于本发明的技术思想范围内。例如，在上述实施形态中，作为刺绣材料T列举了珠子用绳带，但作为利用本发明的刺绣缝纫机所具有的曲折缝机头而缝附在被缝制物上的刺绣材料，除了珠子用绳带以外，也可诸如线绳和带条等其它的刺绣材料。尤其在刺绣材料T为大直径的线绳时，若使用本发明刺绣缝纫机所具有的曲折缝机头，就可有效地避免缝针刺入线绳的情况。

另外，在上述实施形态中，作为复合刺绣缝纫机，以具有曲折缝机头H和多色刺绣机头HH的多头复合刺绣缝纫机为例进行了说明，但本发明的刺绣缝纫机所具有的曲折缝机头也可应用于具有曲折缝机构和其它平缝手柄式机头(日文：本縫いハンドルヘツド)的其它复合刺绣缝纫机。另外，在曲折缝时，对旋转筒16的旋转角度和旋转方向进行控制的上述实施形态的曲折缝机头H(或曲折缝机头H’)也可应用于只单独包括曲折缝机头H(或曲折缝机头H’)的刺绣缝纫机。

Claims (5)

1.一种刺绣缝纫机，其特征在于，包括：

曲折缝机头，其具有安装有缝针并被往复驱动的针杆、在所述针杆外周以可绕该针杆的轴心旋转的状态设置的旋转体、随所述旋转体移动而将绳带状刺绣材料引导到缝纫位置的导向部；

第一运算手段，其根据缝纫数据，算出为了使被所述导向部引导的所述刺绣材料朝向缝纫前进方向而使所述旋转体旋转用的缝纫前进方向角度；以及

第二运算手段，其对所述算出的缝纫前进方向角度加上或减去曲折摆动用的摆动角度，从而算出所述旋转体的目标旋转角度，

根据所述算出的目标旋转角度使所述旋转体旋转。

2.如权利要求1所述的刺绣缝纫机，其特征在于，曲折缝机头还具有摆动机构，该摆动机构通过使所述导向部相对于所述旋转体摆动，使被所述导向部引导的所述刺绣材料朝缝纫前进方向的左右作曲折摆动，

除了所述摆动机构带来的所述导向部的曲折摆动的摆动幅度以外，还附加有所述旋转体的旋转引起的摆动幅度。

3.如权利要求1所述的刺绣缝纫机，其特征在于，通过由所述第二运算手段加上或减去的所述摆动角度，来设定被所述导向部引导的所述刺绣材料朝缝纫前进方向的左右进行曲折摆动所必需的所有的摆动运动。

4.如权利要求1至3中任一项所述的刺绣缝纫机，其特征在于，还具有与所述曲折缝机头同时设有的其它缝纫机机头，

通过使保持被缝制物的缝制框移动以与一方机头对应，就能将用于对所述被缝制物进行缝纫的机头在所述曲折缝机头与所述其它缝纫机机头之间进行切换，

所述曲折缝机头所具有的所述导向部构成为，可在进入所述缝制框的移动区域的缝纫动作位置与从所述缝制框的移动区域朝上方离开的退避位置之间移动，并具有用于将所述导向部锁定在所述缝纫动作位置的锁定部件，

在使所述缝制框在所述曲折缝机头与所述其它缝纫机机头之间进行针距移动时，通过将所述旋转体定位在规定旋转角度，则移动的所述缝制框与所述导向部抵接并对其推压时，所述锁定部件的锁定得到解除，由此可移动到所述退避位置。

5.一种刺绣缝纫机的控制方法，所述刺绣缝纫机具有曲折缝机头，所述曲折缝机头具有安装有缝针并被往复驱动的针杆、在所述针杆外周以可绕该针杆的轴心旋转的状态设置的旋转体、随所述旋转体移动而将绳带状刺绣材料引导到缝纫位置的导向部，该刺绣缝纫机的控制方法的特征在于，包括以下步骤：

根据缝纫数据、算出为了使被所述导向部引导的所述刺绣材料朝向缝纫前进方向而使所述旋转体旋转用的缝纫前进方向角度的步骤；以及

对所述算出的缝纫前进方向角度加上或减去曲折摆动用的摆动角度、从而算出所述旋转体的目标旋转角度的步骤，

使所述旋转体根据所述算出的目标旋转角度进行旋转。

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