JP2007513656A - ミシンにおける針の運動を制御するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

ミシン（１）における針の運動を制御するための方法と装置は、手で移動可能な被縫製物（３）の可視の上面の運動を検出する検出装置（２７）に基づく。ミシン（１）のステッチ構成は、被縫製物（３）の位置変化が検出されることによって、設定可能なステッチ長さと関連させて制御される。検出装置（２７）は、全体的又は部分的に押さえフット（２３）に統合することができる。

Description

本発明は、請求項１及び９の上位概念によるミシンにおける針の運動を制御するための方法及び装置と、請求項１３及び１６の上位概念による方法を実施するための押さえフット及びアダプタとに関する。

通常、被縫製物は、ミシンにおいて、ステッチを実施した後に搬送装置によってすぐ次のステッチ位置へと前進させられる。広く、この目的のため、ステッチプレートの領域内に配設された送り装置が使用され、これら送り装置は、平坦楕円の運動を実施し、その際、送り段階の間にステッチプレート内のスリットを経て突出し、被縫製物を移動させる。

被縫製物をこのような搬送工程において監視することができるような種々の方法が公知である。従って、例えば、被縫製物の外ではいかなるステッチも行なわれないように、被縫製物の縁部を検知し、縫い工程を適時に中断するセンサを設けることができる。

特許文献１から、半径方向の。被縫製物上で縫い針の隣接する２つの刺し込み個所の長さを確定するために使用されるカメラを有する装置が公知である。比較装置は、記憶された基準値からの実測値の偏差をこの刺し込み個所の長さのために確定し、後続の刺し込み個所ができるだけ僅かしかそれぞれ望まれる基準位置から逸脱しないように、布の送りに影響を与える。

キルトの場合、被縫製物は、通常手で、即ち布搬送装置によらずに、被縫製物台上に載せて異なった方向に移動される。従来、ステッチを構成するための針棒の運動は、操作員によって手又はフットスタータによって制御される。操作員は、個々のステッチが互いに一様な間隔で実施されるように、針の速度自体をそれぞれの布送り速度に適合させなければならない。しかしながらまた、既に、被縫製物台の下に配設されたセンサが、ミシンもしくはミシンに対して不動にされた対象と、被縫製物台上に直接載っているもしくはフレーム内に固定された布の層との間の相対運動を検出し、個々のステッチ間の間隔ができるだけ一定であるように縫い針の駆動機構を制御する方法も公知である。

通常、被縫製物は、互いに載っている複数の布層及び／又は布層上に取り付けられる複数のアップリケを有する。２つ又はそれより多くの被縫製物から成るこのような布積層体を移動する場合、個々の層の位置は、滑りのために互いに相対的に変化することがある。滑りの大きさは、個々の被縫製物性質に、即ち例えば材料及びその厚さに、依存する。同様に、個々の層の数が、ある役割を演じる。

布もしくは被縫製物を下から検出する場合、最も下の被縫製物層の運動しか検出されない。滑りのため、縫いもしくはキルティング工程に応じて見える側となる最上の層は、センサによって検出される層に対して移動することができる。従って、見ることのできる最上の被縫製物層では、個々のステッチ位置は、所望の基準位置から逸脱してしまう。

被縫製物台の下のステッチプレートの領域内の制限された場所の状況は、被縫製物の運動を検出するためのセンサの最適な形成と矛盾する。縫い針の刺し込み個所から遠く離れた検出個所の場合、許容不能に大きな誤差が生じることがある。被縫製物の運動の検出が、縫い針の刺し込み個所のできるだけ近くで行なわなければならない場合、これは、この領域内に送り装置が同時に存在することを不可能にする。

更に、被縫製物の運動を検出するための従来の光学検出装置の焦点深度が最も少ない。従って、被縫製物の完全な検出をするために、被縫製物を検出装置の制限された焦点深度内に保つことができる手段が設けられなければならない。
独国特許第１９８５０７４２号明細書

本発明の課題は、被縫製物台上に載っている被縫製物とミシン間の相対運動を検出し、縫い針の運動をこの相対運動に依存して制御可能にする、ミシンにおける針の運動を制御するための方法及び装置を提供ことにある。

この課題は、請求項１及び９の特徴を有する方法及び装置と、請求項１３の特徴を有する押さえフットと、請求項１６の特徴を有するアダプタとによって解決される。

本発明による方法及び本発明による装置によって、縫いもしくはキルティング工程の品質にとって重要な被縫製物上面、もしくはその被縫製物に対して平行な運動又は相対運動を検出することができる。結果として、隣接するステッチの間隔もしくは個々のステッチの位置の、選択又は調整可能な基準間隔もしくは選択又は調整可能な基準位置からの逸脱が最小となる。被縫製物もしくは被縫製物に対して不動にされた任意の対象と、ミシン又はミシンに対して不動にされた任意の対象間の相対運動の検出は、可動の被縫製物及び／又は可動のミシンを有する全ての可能な形成を含む。

被縫製物は、フレーム内に固定されていても、自由可動であってもよい。

本発明の好ましい形成では、縫い針の領域内の被縫製物上面の画像部分を検出し、レンズを介して画像センサ上に映写する光学検出装置が設けられている。検出領域もしくは検出された画像部分は、相対速度又は相対加速度が高い場合に被縫製物自体の個々の構造の特徴が何度も検出領域内で検出可能であるのに十分な大きさである。検出装置のレンズは、比較的大きな焦点深度を有するので、被縫製物の位置又は姿勢もしくは運動の確実な検出が、被縫製物の厚さ及び被縫製物層の数に依存せずに可能である。

本発明の特に有利な形成の場合、検出装置の少なくとも一部分は、押さえフットに統合されている。この方法で、被縫製物は、刺し込み個所の近くで検出することができ、これにより、誤差は、刺し込み個所及び検出個所における被縫製物の異なった運動のために最小に保つことができる。キルティングの場合、押さえフットは、それぞれ２つのステッチ間でバウンド運動を行なう。検出レンズもこのバウンド運動を同様に行なうにもかかわらず、レンズの焦点深さが少なくともバウンド運動のストロークと同じ大きさであるので、被縫製物の確実な検出が保証されている。更に、被縫製物上面の照明が検出領域に設けられており、光線は、被縫製物上面に対して最適化された角度でこの被縫製物に到達する。この場合、一方で、被縫製物上面がハイコントラストで画像センサ上に映写されることが保証され、他方で、押さえフットの上下運動時の検出領域の十分な照明が保証される。本発明の特に有利な形成の場合、光源の光は、プリズムを介して被縫製物上面に案内され、そこから同じプリズムを介して画像センサに導かれる。プリズムの特別な形成により、光源及び画像センサは、非常に近くに相並んで配設することができる。加えて、被縫製物と押さえフットのソールの直ぐ近くの検出装置の場所の必要量は非常に少ないので、押さえフットは、縫いもしくはキルティングの際にほとんど又は全く障害物として認められない。

いくつかの図を基にして、本発明を以下で詳細に説明する。

図１は、被縫製物台もしくはロアアーム５上に移動可能に載っている被縫製物３の運動に依存して針の運動を制御もしくはコントロールするための、もしくは被縫製物３とミシン１間の相対運動を検出するための装置を有するミシン１の原理図を示す。好ましくは、ミシン１は、搬送装置７を、例えば、布もしくは被縫製物３を前進させるために縦長の長円の円運動を行ない、その際に周期的にステッチプレート９内のスリットを経て突出する棒状のキャリヤ（図示されてない）を有する従来の送り装置７ａを、有する。搬送装置７は、縫い又はキルティングの際にフリーハンドでの送りによっていかなる自動的な布送りも行なわれないように、設定又は調整可能もしくは作動停止可能である。選択的に、ミシン１は、自動的な布送り用の搬送装置７を何ら有していなくてもよい。

ミシン１は、更にミシンヘッドもしくはヘッド部分１５を有するアッパアーム１３を担持するスタンド１１を有する。ヘッド部分１５は、ステッチプレート９の上に配設されている。ヘッド部分１５の下面で、針１９を収容するための針棒１７と押さえフット２３を収容するための布押さえ棒２１とが、ヘッド部分１５から突出する。ミシン１の制御のために、機械制御部２５が設けられている。機械制御部２５と作用結合している検出装置２７は、ミシン１に対する、被縫製物台上に載っている被縫製物３の相対運動もしくは縫い針１９に面している被縫製物上面の相対運動を検出することができるように形成され、かつミシン１に配設されている。当然、ミシン１の概念には、ここでも、例えばミシン１に対して相対的に運動されないミシン１用の縫いテーブル又は保持装置のような対象も含まれる。図１には、検出装置２７と機械制御部２５間の作用結合が、概略的に破線Ｌ０によって図示されている。

作用結合は、検出装置２７と制御部２５並びに、必要であれば検出装置２７のエネルギー供給部間の片方向又は双方向のコミュニケーション又は信号伝送のために使用される。作用結合は、例えば電線及び／又は光トランスミッタ及び光レシーバ及び／又は例えばブルーツース技術に基づいた機能結合部を有する。更に、レンズ、ミラー、ライトガイド等のような光学要素は、検出装置２７と機械制御部間の作用結合部であってもよい。

検出装置２７は、被縫製物上面もしくはその相対運動を、被縫製物３への縫い針１９の刺し込み個所の領域で検出することができるように、ステッチプレート９の上に配設されている。好ましくは、検出装置２７は、この目的のために、カメラもしくは画像センサ２９（図２）を有する。この画像センサ２９は、高速のサイクルで（例えば約１５００Ｈｚの繰返し周波数で）、被縫製物上面のセンサの検出領域内に存在する部分の２次元画像を検出する。良好な結果は、例えば光学コンピュータマウスの場合に使用されるような画像センサ２９によって得ることができる。被縫製物台上に載っている被縫製物３を移動させた場合、画像センサ２９に統合された、又はこの画像センサの後ろに接続された画像処理電子機器は、例えば検出された画像部分の構造の特徴の位置変化を基にして、被縫製物３の移動もしくは位置変化の方向及び／又は値及び／又は速度及び／又は加速又は同等もしくは同様の値に関する情報を確認する。

画像センサ２９の検出領域は、検出装置２７の形成及び配設に応じて、被縫製物３への縫い針１９の刺し込み個所を含むか、例えば押さえフット２３のソールの領域内で、刺し込み個所に隣接又は間隔を置いて形成することができる。検出領域は、例えば楕円形又は円形に形成し、例えば約５０ｍｍ^２又は約１００ｍｍ^２の面積を有することができる。好ましくは、検出領域は、縫い針１９の刺し込み箇所の近くに位置する。円形の検出領域の中心は、例えば縫い針１９の刺し込み個所に対して約５ｍｍ又は１０ｍｍ又は１５ｍｍの距離に位置することができる。これにより、縫い針１９の刺し込み個所における、確認された運動情報の、被縫製物３の相対運動の実際の値からのズレを最小にすることが得られる。特に、縫い針１９を経て延在する回転軸（図示されてない）を中心とする回転運動の影響は最小となる。

加えて、押さえフット２３は、被縫製物３が刺し込み箇所の領域内で本質的に被縫製物台から持ち上がってしまうことを防止する。検出装置２７は、被縫製物３の検出が十分に被縫製物３の厚さに依存しないように形成されている。

特に、画像センサ２９には、例えば、映写すべき被縫製物３のために例えば３ｍｍ又は５ｍｍ又はステッチプレート９とヘッド部分１５間の感覚の３分の２の比較的大きな焦点深度を生じさせるレンズ及びスクリーンのような光学要素を有する映写レンズを付設することができる。

検出装置２７は、完全又は部分的に
ａ）ヘッド部分１５の下の領域内、又は
ｂ）ヘッド部分１５とステッチプレート９間、又は
ｃ）好ましくは交換可能な押さえフット２３に統合するか、もしくはこれに保持するように、
配設することができる。

本発明を良好に理解するために、以下で、検出装置２７は、完全又は部分的に押さえフット２３に統合されるか、押さえフットに保持されている、針の運動の制御するためもしくは針の運動に影響を与えるための第１の装置を説明する。

図２は、このような押さえフット２３の第１の形成を示す。この場合、押さえフットは、部分的に切開されている。

押さえフット２３は、押さえフット２３を布押さえ棒２１（図３ｂ）の下端部に固定するための丸い収容穴３３が上部に配設されたシャフト３１を有する。シャフト３１の上面には、接点要素３７が、例えば接点モジュール内の接点バネの形態に形成されている。これら接点要素は、押さえフット２３が布押さえ棒２１に取り付けられている場合に、下の領域で布押さえ棒２１に保持される接点プリントボード４１の相補的な接触面３９と接続している。この電気的な接続は、機械制御部２５と検出装置２７間の作用結合部の構成要素である。シャフト３１の下面で、中間部材４３は、弾性的又は選択的に剛性的にシャフト３１と結合されている。図２及び３ａに図示されているように、シャフト３１と中間部材４３間には１つ又は複数の螺旋バネ４５を設けることができ、この螺旋バネは、中間部材４３を、シャフト３１又はこのシャフトと結合された、例えば案内棒５６のような部分に形成された１つ又は複数のストッパ４８を押し付ける。押さえフット２３が被縫製物３に押し付けられた場合に反力が生じた際に、中間部材４３は、螺旋バネ４５の力に反して移動される。この場合、これは、案内棒４６又は他の案内要素によって案内される。中間部材４３の下端部には、キルティングソールもしくは縫いソール−略してソール４７という−が、交換可能又は選択的に中間部材４３と固定結合されている。

検出装置２７は、図２に図示された例では、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ画像センサ２９か、この画像センサの前に配設されたセンサレンズか、スクリーン４９とレンズ５１と局所的に金属被覆されたプリズム５３とを有する光学映写システムかを有する。更に、検出装置２７は、光源５５−例えばＬＥＤ−を、画像センサ２９の検出領域内の被縫製物３の照明をするために有する。ＬＥＤと、画像センサ２９と、画像センサ２９の後に接続された、又は画像センサに統合された評価ユニット５７とは、例えばフレックスプリントボード６１又は接続ケーブルによって接点モジュールと電気的に接続されている共通の検出プリントボード５９上に配設されている。

図４には、図２からの切開された押さえフット２３が側面図で図示されている。センサレンズは、被縫製物上面の十分に大きい部分を画像センサ２９上に映写するので、それ自体、例えば０．２ｍ／ｓ〜０．６ｍ／ｓの範囲内の比較的大きな被縫製物３の速度と、例えば５ｍ／ｓ^２の比較的大きな加速度とが検出可能である。

良好に理解するために、ＬＥＤから放出された光の光路は、破線Ｌ１によって図示されている。ＬＥＤから出発して、光は、プリズム５３の構成要素であってもよい集光レンズ６３を通過する。

光ビームＬ１は、ｙ字形に形成されたプリズム５３を横切り、第１の角度α１でプリズム５３の下側にある出口面５３ａに到達する。この出口面は、簡単又は容易にソール４７の下側にある当接面に対して上に向かってずらして形成されている。光ビームＬ１は、出口面５３ａに対して第２の角度α２でプリズムから出て、この第２の角度α２で被縫製物３に到達し、ここで、光ビームは、被縫製物３によって部分的に反射される。プリズム５３の屈折率は、取り囲んでいる媒体である空気の屈折率よりも高いので、第２の角度α２は、第１の角度α１よりも小さい。プリズム５３及び光源５５は、好ましくは、被縫製物３への光ビームの到達角度α２が約１５°〜約４５°内にあり、例えば３２°であるように形成されている。到達角度α２は、この到達角度が一方で被縫製物３のハイコントラストの照明を保証するために十分小さく、他方で、ある程度の限度内で被縫製物３からの出口面５３ａの間隔が増加した場合に、常にもう１つの、出口面５３ａ下での検出領域の十分な照明が保証されるほど十分大きいように最適化されている。

図４には、画像センサ２９に対して被縫製物３（検出領域）の上面の出口面５３ａ下に位置する部分を映写する場合の光路が、概略的に破線Ｌ２によって図示されている。光路は、被縫製物３から出発して約９０°の第３の角度α３で出口面５３ａを経て延在する。出口面は、この場合は即ち入口面である。プリズム５３内の光路Ｌ１の対してほぼ平行に整向されている、プリズム５３の金属被覆された反射面５３ｂおいて、光は、光路Ｌ２上を画像センサ２９に向かって反射される。この場合、放出されかつ反射された光の光路Ｌ１およびＬ２は交差する。画像センサ２９に到達する前に、反射された光Ｌ２は、センサレンズを通過する。

検出装置２７の前記の形成及び配設の場合、光源５５、画像センサ２９、及び評価ユニット５７は、省スペースとなるように近くに相並んで共通の検出プリントボード５９上に収容することができる。

検出装置２７は、安価に粗仕上げすることができ、調整なしで簡単に、例えばクリップ結合又はネジ結合によって押さえフット２３と結合させることができる。検出領域は、縫い針１９の刺し込み箇所の近くに配設することができるので、検出された相対的な布の運動からの、刺し込み箇所の直ぐそばでの実際の相対的な布又は被縫製物のズレは最小である。

特に、この場合、（図示されてない）刺し込み箇所を経て延在する回転軸を中心とする被縫製物３の妨げとなる回転運動の影響が最小である。プリズム５３の出口面５３ａは、画像センサ２９上に検出領域を映写するための入口面でもある。この出口面は、比較的小さく、直接ソール４７に接続する。本発明による押さえフット２３は、従って縫い又はキルティングの際にほとんどいかなる障害でもない。検出装置２７は、被縫製物３の非常に近くに案内することができる。これにより、外部対象が検出領域に達し、測定結果に影響を与えることが少ないという可能性がある。センサレンズ又は一般に検出装置は、従来の光マウスと比べて高い焦点深度を得ることができるように形成されている。

これは、キルティングの際に布押さえ棒２１が押さえフット２３と共にステッチ構成のリズムで例えば２．２ｍｍ又は２．５ｍｍのストロークＨ１の跳躍運動を行なうので必要である。通常、ソール４７の下面とステッチプレート９の上面間の間隔Ｈ０は、ストローク運動の最深の位置でステッチプレート９が自由である場合に約０．５ｍｍである。従って、押さえフット２３の跳躍運動が生じた場合には、フルストロークＨ１を利用することができる。被縫製物３もしくは被縫製物積層体の厚さＨ２に応じて、押さえフット２３のストロークの振幅Ｈ３は、押さえフット２３のソール４７が降下した際に被縫製物３に接触した場合に、小さくもしくは変更することができる。布押さえ棒２１は、確かに振るストロークＨ１を実施するが、これに対して、弾性的に支承された押さえフット２３の中間部材４３は、螺旋バネ４５の力に反してシャフト３１に対して相対的に値Ｈ４＝Ｈ２−Ｈ０だけ移動される。被縫製物３上の縫いソール４７の跳躍振幅Ｈ３は、Ｈ３＝Ｈ１＋Ｈ０−Ｈ２である。このことは、図５ａ及び５ｂによって図示されている。ミシン１の形成に応じて、間隔Ｈ０もしくは布押さえ棒２１の位置は、設定又は調整可能にすることができる。同様に、ストロークＨ１は、一定にすること、又は選択的に設定又は調整可能にすることができる。

検出装置２７のレンズは、その焦点深度−即ち、その内部で、検出装置２７の跳躍運動が生じるにもかかわらず、画像センサ２９への確実もしくはシャープな映写が可能である領域−が、布押さえ棒２１の最大に可能なストローク運動よりも大きいように形成されている。

選択的に、検出装置２７は、布押さえ棒２１又は押さえフット２３又はステッチプレート９の上に配設された任意の機械部分にも、被縫製物３に少しの圧力で圧着するように弾性的に固定もしくは形成することができる（図示されてない）。但し、これは、被縫製物３の移動を妨害してしまうという欠点を有する。

本発明の別の選択的な形成の場合、検出装置２７の一部だけを押さえフット２３に統合すること又はこの押さえフットと結合することができ、例えばこれは、プリズム５３及び／又はレンズ及び／又はミラー及び／又はライトのような光学要素、光源５５及び／又は画像センサ２９（図示してない）である。特に、電気の供給を必要とする光源及び／又は画像センサ２９のような要素は、ミシン１のヘッド部分１５又はアッパアーム１３に、検出装置２７の光学要素は、ヘッド部分１５とステッチプレート９間の中間空間に配設することができる。

図６は、押さえフット２３の別の形成を示す。この押さえフットの場合、押さえフット２３に統合された検出装置２７とアッパアーム１３内に配設された機械制御部２５間の電気的な接続は、プラグ接続部を有するケーブル６５−例えば多極のジャックプラグ６７と相補的なジャックブッシュ（図示されてない）−を介して行なわれる。

当然、選択的に、任意の接続様式が、検出装置２７もしくはその部分と機械制御部２５間に適用可能である。

従って、例えば、電気的及び／又は光学的な接続要素を直接布押さえ棒２１に統合すること及び／又はこの布押さえ棒に形成することができる。押さえフット２３内の検出装置２７への給電は、蓄電池又はバッテリによって、又は選択的に誘導的なエネルギー伝達により行なうことができる（図示されてない）。

検出装置２７と機械制御部２５間の信号もしくは情報の伝達は、光学トランスミッタ及びレシーバによって、又は−例えばブルーツース^Ｒ技術の−無線伝送装置によっても行なうことができる。

図７は、バネの負荷を受けたボール３５の形態の接触面３９が布押さえ棒２１に形成されている、本発明の特殊な形成における布押さえ棒２１と押さえフット２３間の接触箇所の断面図を示す。ボールは、押さえフット２３が接続された場合、押さえフット２３に形成された接触面３７と接触している。

本発明の別の有利な形成の場合、押さえフット２３は、例えば光の点もしくは制限された光のスポットを被縫製物上面の刺し込み箇所に投影するＬＥＤ又はレーザダイオードの形態をした、被縫製物上面における縫い針１９の刺し込み位置を表示する手段を有する。この場合、例えば、押さえフット２３の跳躍運動のために基準位置から被縫製物上の光の点のズレを補償する、電気的に変更可能なスクリーン又は運動可能な機械要素を設けることができる。

以下で、相対的な被縫製物の運動に依存して縫い針１９の上下運動を制御するための本発明による方法を説明する。

ユーザインターフェースを介して、機械制御部２５には、所望のステッチ長さ−即ち連続する２つのステッチの間隔−が予め与えられる。針の運動を制御するための装置を起動−これは、例えば機械制御部２５によってコントロールされるミシン１の操作要素によって行なうことができるが−した後、評価ユニット５７は、被縫製物３の位置を反映する座標ｘ及びｙを基準値、例えば（ｘ，ｙ）＝（０，０）にセットする。次いで、被縫製物３の相対的な位置変化もしくは運動が検出装置２７によって検出される。このため、検出装置２７は、画像センサ２９によって提供された情報を、例えば１秒毎に１５００画像の高いサイクルレートで評価し、例えば連続する画像に対して、位置座標ｘ及びｙの相対的な変化を確認し、被縫製物３の実際の位置に応じて位置座標を更新する。選択的又は付加的に、例えば回転点及び／又は回転角及び／又は回転半径のような他のパラメータも、被縫製物３が回転運動する際に確認することができる。特に、評価ユニット５７は、縫い針１９の刺し込み箇所を経て延在する回転軸（図示されてない）を中心とする被縫製物３の回転運動又は被縫製物３の相対運動におけるこのような回転運動の割合が選別され、次の刺し込み箇所の計算のために考慮されないように形成することができる。

当然、被縫製物の運動を異なった箇所で検出することができる別の検出装置２７を設けてもよい。

被縫製物３の実際の位置と基準値（０，０）間の間隔が調整されるステッチ長さに一致したら、直ちに、検出装置２７が、機械制御部２５にステッチを実施するための命令を与える。当然、ステッチの構成は、被縫製物３の相対的な送りをステッチ開始と被縫製物３への針１９の刺し込み間の時間内で補償するために、選択的に調整されるステッチ長さに達する直前にはもう準備することができる。

ステッチ開始と同時もしくはその直前又はその直後に、被縫製物３の位置を反映する座標ｘ及びｙは、再び基準値にリセットされる。個々のステッチを実施するため、針１９を駆動する上部軸もしくはステッチを実施するための主モータは、全力で加速され、引き続き再び制動されるので、ステッチができるだけ短い被縫製物３内での縫い針１９の滞留時間で実施され、縫い針１９が引き続き再び次のステッチの準備ができた状態でその上の静止位置に停止している。

この運転モードは、特に低い被縫製物３の送り速度に適している。

選択的に、主モータは、例えばフットスタータによって起動されると直ちに、例えば５００又は８００ｒｐｍの最小アイドル回転数で回転することができる。この場合、針棒１７は、（図示されてない）連結装置によって主駆動機構から連結解除可能であり、例えば上の静止位置で主駆動機構から連結解除されて停止している。被縫製物の送りが所定のステッチ長さに相当する場合、針棒は、一時的にステッチを実施するために主駆動機構と連結され、引き続き再び連結解除される。この運転モードは、低布送り速度から平均布送り速度までに対して、即ち例えば被縫製物３が運動を開始した場合に、適しており、針棒の運動の全駆動出力もしくは全加速と全制動間の頻繁な交代を防止する。

前記の両方の運転モードは、縫い針１９がステッチを構成する際に被縫製物の運動により偏向されることを防止することができる。これは、縫い針１９がステッチプレートに衝突し、損害が縫い針１９及び／又はミシン１に生じることを結果として伴うことになる。

平均布送り速度から高布送り速度までに対して、処理は以下のうように改善される。

機械制御部２５は、検出装置に縫い針１９のそれぞれの位置及び速度を伝達する。被縫製物３の送り速度に依存して、評価ユニット５７は、縫い針１９用に最適な基準速度もしくは基準減速を計算し、これを機械制御部２５に伝達する。このように、機械制御部２５は、不必要な計算費用による負荷をうけない。加えて、基準値の計算のために、機能設定に最適に適合させた迅速なマイクロコントローラを使用することができる。被縫製物の送りが速い場合、縫い針１９は、個々のステッチ間でもはや完全に制動されずに、連続的な運動進行を実施する。この場合、確実なステッチ構成を実施することができるように、被縫製物３内での縫い針１９の滞留時間が十分小さいことが保証されている。機械制御部２５が十分な処理能力を有する場合には、当然、画像センサ２９の測定値の処理は、部分的にも、全体的にも機械制御部２５が引き継ぐことができる。従って、評価ユニット５７と機械制御部２５間の制限は、固定しないように設定されている。特に、機械制御部２５は、評価ユニット５７を有してもよい。

１つ又は複数の比較値が（図示されてない）記憶装置に設けられていてもよい。針の駆動機構の回転数又は相応の測定値がこのような値を上回ったり下回ったりした場合、これは、上記の種々の運転モード間での交代を生じさせることができる。

この場合、定義されてない交代が個々の運転モード間で何らなうことができないように、当然方向に依存したヒステリシスが設けられている。

説明した検出装置もしくはその部分は、当然、他の目的のために、例えば被縫製物３用の搬送装置７に影響をあたえるため又は被縫製物３の特性をその加工の前又は後に検出するために、使用することもできる。このような特性のいくつかの例は、布の構造、被縫製物の縁部の位置、又は縫い目の品質である。

機械制御部２５と検出装置２７の直接的な接続部の代わり又はこれに加えて、例えばフットスタータ（図示されてない）用の接続ソケットに対するプラグ接続部を設けることができる。特に、ミシン１は、付加的な措置をすることなく、本発明による押さえフット２３を装備又は追加装備することができる。検出装置２７の評価ユニット５７は、このような押さえフット２３の場合、フットスタータの作用をシミュレートすることができる制御回路を有する。特に有利な変形例の場合、直接フットスタータ用のジャックに差し込むことができるアダプタ（図示されてない）と、押さえフット２３にフットスタータと接続プラグ６７を接続するためのそれぞれ１つのカプラとが設けられている。アダプタは、評価ユニット５７の信号に依存して縫い針の運動に影響を与えるため及びフットスタータを操作するためのシミュレーションユニットを有する。フットスタータは、ミシン１を運転するための安全スイッチ又は主スイッチとして使用される。フットスタータが操作された場合にのみ、針の駆動機構を起動することができる。従来のミシン１の場合、機械制御部２５は安全の理由から緩慢にもしくはフットスタータの調整値により遅延されるように反応する。機械制御部２５は、ハードウエアの偏向によって、例えば低域フィルタを適合させることによって、及び／又は評価ソフトウエアを適合させることによって、検出装置２７がフットスタータ用の接続箇所を介して機械制御部２５と作用結合している場合に、この評価ソフトウエアが遅延なく針の駆動機構に作用することができるように、適合させることができる。従って、被縫製物の運動に依存した針の運動への遅延のない影響の付与は、検出装置２７と機械制御部２５間の作用結合が、直接的な電気の接続を介して、又は無線の光学的な接続又は機能結合を介して、又はフットスタータ接続を介して行なわれるかどうかに依存せずに可能である。

本発明による検出装置を有するミシンの原理図を示す。 検出装置が統合された部分的に切開された押さえフットを示す。 図２からの完全な状態の押さえフットの斜視図を示す。 図３ａからの押さえフットを接続するためのアダプタを有する布押さえ棒の下端部を示す。 図２からの切開された押さえフットを側面図で示す。 いかなる被縫製物もステッチプレート上に載っていない場合の、跳躍運動の最も下の降下位置にある押さえフットの側面図を示す。 厚みのある被縫製物積層体がステッチプレート上に載っている最大に降下させた位置にある図５ａからの押さえフットを示す。 部分的に切開されて側面図に図示されている押さえフットの別の形成を示す。 布押さえ棒と押さえフット間の接触個所の断面図を示す。

符号の説明

１ ミシン
３ 被縫製物
５ 被縫製物台もしくはロアアーム
７，７ａ 搬送装置、送り装置
９ ステッチプレート
１１ スタンド
１３ アッパアーム
１５ ミシンヘッドもしくはヘッド部分
１７ 針棒
１９ 針
２１ 布押さえ棒
２３ 押さえフット
２５ 機械制御部
２７ 検出装置

Claims (16)

1. 被縫製物台上に載っている被縫製物（３）とミシン（１）との相対運動を検出するための検出装置（２７）が設けられており、針の運動が、この検出装置（２７）の信号に依存して制御される、ミシン（１）における針の運動を制御するための方法において、
   検出装置（２７）が、縫い針（１９）に面した被縫製物上面の運動を検出することを特徴とする方法。
2. 検出装置（２７）が、縫い針（１９）の刺し込み個所の領域内での被縫製物上面の運動を検出することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 被縫製物上面の検出装置（２７）によって検出可能な部分が、光学要素（４９，５１，５３，６３）によって画像センサ（２９）上に映写され、画像センサ（２９）の情報が、縫い針の運動のための制御値となるように次処理されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 光源（５５）からの光が、被縫製物上面の表面構造が検出装置（２７）によってハイコントラストで検出可能であるように、光学要素（５３，６３）によって被縫製物上面に誘導されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
5. 針の駆動機構が、隣接するステッチ間の間隔が所定値に相当するように、検出された被縫製物の運動に依存して制御されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
6. 検出装置（２７）が、機械制御部（２５）と連絡し、その際、機械制御部（２５）に、針の運動を制御するための基準値を伝送することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 縫い針（１９）の運動が、付加的にフットスタータ又はミシン（１）に接続可能なアクチュエータによって影響可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
8. 針の運動の制御が、検出装置（２７）の信号に依存して遅延なく行なわれることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
9. 被縫製物台上に載っている被縫製物（３）とミシン（１）との相対運動を検出するための検出装置（２７）が設けられており、針の運動が、この検出装置（２７）の信号に依存して制御可能である、ミシン（１）における針の運動を制御するための装置において、
   検出装置（２７）が、縫い針（１９）に面した被縫製物上面の運動が検出可能であるように形成されていることを特徴とする方法。
10. 検出装置（２７）の少なくとも一部分が、被縫製物（３）のトポグラフィに適合させるための垂直運動が実施可能であるように形成されていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 検出装置（２７）が、全体的又は部分的に押さえフット（２３）に統合されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の装置。
12. 検出装置（２７）が、画像センサ（２９）と映写レンズとを有し、被縫製物上面の検出装置（２７）の検出領域内に位置する部分が、映写レンズによって画像センサ（２９）上に映写可能であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１つに記載の装置。
13. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法を実施するための押さえフット（２３）において、
    被縫製物上面の部分的な検出及び／又は映写をするための光学要素が設けられていることを特徴とする押さえフット。
14. 機械制御部（２５）又はフットスタータのためのインターフェースに接続可能なアダプタとの作用結合を形成するための手段が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の押さえフット。
15. 被縫製物上面に縫い針（１９）の刺し込み位置を表示するための手段が設けられていることを特徴とする１３又は１４に記載の押さえフット。
16. 請求項１２又は１３に記載の押さえフット（２３）を接続するためのアダプタにおいて、
    ミシン（１）におけるフットスタータインターフェースへの接続をするための手段と、フットスタータを接続するための手段とが設けられていることを特徴とするアダプタ。
    

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