JP2009273537A

JP2009273537A - ミシン

Info

Publication number: JP2009273537A
Application number: JP2008125442A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kazaharu; 広行風晴; Shuichi Takazoe; 秀一高添
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2009-11-26

Abstract

【課題】より安価で正しい布保持枠の位置検出を可能とするミシンを提供する。
【解決手段】ミシン１は、縫い針２と、布保持枠１０によって布を保持すると共に布を水平移動させる送り台２０と、非磁性体の押え板３１と、押え板３１の上面に配置されたタブレットセンス部３２と、送り台２０の上部に設けられた位置指示器２４と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、被縫製物を保持する布保持枠を所定の縫製パターンに基づいて縫い針に対して水平移動させることにより、縫製物に縫い目を形成するミシンに関する。

従来、被縫製物を保持する布保持枠を所定の縫製パターンに基づいて縫い針に対して相対移動させることにより、被縫製物に縫い目を形成するミシンが知られている。
このようなミシンでは、所定の縫製パターンに基づく縫製を行うため、縫い針に対して水平移動する布保持枠の位置を検出する検出機構が設けられている。このような検出機構として、布保持枠にリニアセンサーを設ける方法（特許文献１）や、布保持枠を移動させる送りモータの回転角度を検出するロータリーエンコーダーを用いる方法（特許文献２）が知られている。
特開２０００−２７１３６３号広報特開２００５−０８０４７３号広報

しかしながら、リニアセンサーは一般的に高価であり、さらに水平移動する布保持枠の位置を検出するためには２つ以上のリニアセンサーを直交して配置する必要がある。このため、このような検出機構を設けたミシンは必然的に高価となってしまう問題点があった。
一方、布保持枠を移動させる送りモータの回転角度を検出するロータリーエンコーダーを用いた場合、送りモータの駆動力を布保持枠に伝えるための動力伝達機構（特に送りモータから布保持枠のＸＹ平面移動を支持する送り台までの動力伝達機構）の撓みによって布保持枠の水平移動にオーバーシュートや応答遅れが発生し、送りモータの回転角度に基づく検出位置と実際の布保持枠の位置との応答遅れが発生し、針流れによる縫い品質の低下や針が折れるなどのトラブルが発生し易いといった問題点があった。なお、上述の動力伝達機構の撓み量は、送り台から布保持枠の間に発生する撓み量に比べて、送りモータの動力伝達に使用されているタイミングベルトにより発生する撓み量が大部分を占めている。

本発明は、上述の問題点に鑑み、より安価で応答遅れの少ない布保持枠の位置検出を可能とするミシンを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、縫い針を支持してミシンモータの駆動により上下動する針棒と、布を保持する布保持枠を有し、当該布保持枠を送りモータの駆動により前記縫い針の上下動方向と直交する平面上に水平移動する送り台と、前記送り台の上部に形成された当接部に当接する当接面を有する押え板と、前記縫い針の上下移動経路に対する前記送り台の水平移動位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された前記送り台の水平移動位置に基づいて、前記ミシンモータ及び前記送りモータの駆動を制御して前記布に縫い目を形成するミシンにおいて、前記位置検出手段は、前記押え板の前記当接面の裏面に並列に配置される複数のループコイルと、前記複数のループコイルに所定周波数の交流信号を供給する送信手段と、前記交流信号が供給されたループコイルから発生する磁界に反応して誘導電流を発生する同調用コイルと同調用コンデンサとにより構成され、前記当接部近傍に配置される被検出部材と、前記誘導電流により前記同調要こいつから発生する磁界の影響を受けて前記ループコイルに発生する誘導電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段から検出される誘導電流に基づいて、前記被検出部材の前記複数のループコイルに対する位置を判別する判別手段と、を備え、前記位置検出手段は、前記判別手段により判別された前記被検出部材の位置に基づいて、前記送り台の水平移動位置を検出することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、判別手段が送り台の当接部近傍に配置された被検出部材の位置を判別することによって、縫い針の上下動経路に対する前記送り台の水平移動位置を直接検出するので、動力伝達機構の撓みに影響されることなく送り台の位置が検出可能となり、応答遅れのない布保持枠の位置を検出することができるミシンを提供可能となる。すなわち、送りモータから布保持枠までの動力伝達機構における撓み量の大部分を占める送りモータから送り台までの撓み量に影響されることなく布保持枠の位置、強いては、布の位置を検出可能となる。また、リニアセンサーのような高価な部品を用いず、より安価な構成で応答遅れのない布保持枠の位置を検出できるミシンを提供可能となる。
さらに、送り台に設けられる同調用コイルと同調用コンデンサは専用の電源を必要としない構成であるため、電線の引き回しや電源の設置の必要がない。これによって、電線が断線することによって位置検出手段が機能しなくなる可能性もなくすことができる。よって、故障が少なく安定性の高いミシンを提供可能となる。
さらに、複数のループコイルは押え板の当接面沿って配置されるので、布の位置を検出するための機構を設ける専用スペースをミシンに確保する必要がない。これによって、従来のミシンの構造をほとんど変更することなく本発明のミシンを実現可能となり、より一層安価で正確な縫製を行えるミシンを提供可能となる。
さらに、本発明は磁気による位置検出を行う構成であるため、ミシンによる縫製作業で発生しうる布ほこりや糸くずによる位置検出における誤動作や検出不良を起こす可能性を極めて低くすることができるので、縫製時にも安定した位置検出が行うことができ、より安定性が高く正確な縫製を行えるミシンを提供可能となる。

（発明の全体構成）
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明のミシンは、被縫製物を保持する布保持枠を所定の縫製パターンに基づいて縫い針に対して水平移動させることにより、縫製物に縫い目を形成するミシン（例えば電子サイクルミシン）である。
図１は本発明のミシンの一実施形態を示す斜視図である。
ミシン１は、ミシン１のベッド部上面の針板の下側に設けられた図示しない釜と、縫い針を支持して上下動運動を行う針棒２と、布を保持する布保持枠１０と、布保持枠１０を水平移動させる送り台２０と、縫い針の上下動経路に対する送り台２０の水平移動位置を検出する検出部３０と、ミシン１の各部を制御する図示しない制御装置と、オペレータによってミシンの縫製作業に関する各種の操作が行われる入力インターフェイス３と、を備える。

針棒は、ミシン１のアーム部内部に配接された図示しない上軸と、上軸の回転運動を上下動運動に変換する図示しない針上下動機構を介して連結されている。また、上軸は図示しないミシンモータと連結しており、ミシンモータが駆動することによって上軸が回転すると、針上下動機構が上軸の回転運動を上下動運動に変換して縫い針２を支持する針棒に伝達する。よって、縫い針２は周知のように上下動する。また、縫い針２の上下動の位置は図示しない針位置検出部によって検出され、図示しない制御装置に出力される。
図示しない釜は、ミシン１のベッド部内部において上軸と平行に配接された図示しない下軸と連結されている。上述のように上軸が回転すると、上軸の回転を下軸に伝える動力伝達機構（例えば、上軸及び下軸に設けられたスプロケットと、スプロケットを連動させるタイミングベルト）によって下軸が回転する。これによって釜は針の上下動に応じた回転運動を行う。
なお、ミシン１のアーム長手方向に沿う方向をＹ軸方向、Ｙ軸方向に直交する水平方向をＸ軸方向、Ｘ軸Ｙ軸に直交する方向をＺ軸方向とする。

（布保持枠及び送り台）
図２は布保持枠１０を有する送り台２０とその近隣の構成を示す側面図である。
布保持枠１０は下板１１と布押え外枠１２とからなり、下板１１と布押え外枠１２とで布を挟むことにより、布保持枠１０は布を保持する。
送り台２０は布押え足滑り板２１と布押えリンク２２とエアシリンダ２３とを備え、布押え足滑り板２１は布保持枠１０の布押え外枠１２を上下に移動可能に支持する。また、布押えリンク２２はエアシリンダ２３のプランジャと布押え外枠１２とを連結する。さらに、ミシン１のアームの下面には、押え板３１が固定され、送り台２０の上部には、上面に当接部２５ａが形成されたスライダー台２５が固定されている。また、押え板３１の下面には、当接部２５ａと当接して摺動する当接面３１ａが形成され、エアシリンダ２３の駆動部が動作することでプランジャがエアシリンダ２３の駆動部から伸張すると、当接面２５ａを介してスライダー２５が押え板３１の当接面３１ａから反力を得ることにより、布押え外枠１２は下方向の押圧力を加えられて下板１１に当接するよう下降する。これによって布は下板１１と布押え外枠１２とに挟まれ、布押え外枠１２から押圧力を受けることで保持される。このときの布押え外枠１２の位置を「布保持位置」とする。エアシリンダ２３のプランジャが駆動部に引き込まれると、布押え外枠１２は上方へと移動し、下板１１から離れる。よって、縫製作業が終了した布を布保持枠１０から取り外すことができる。このときの布押え外枠１２の位置を「布開放位置」とする。
送り台２０は、送り台２０に設けられたエアシリンダ２３が駆動することによって、布押え外枠１２は上下動する。なお、エアシリンダ２３の駆動は図示しない制御装置によって行われる。

また、送り台２０は、「送りモータ」としての図示しないＸ軸モータとＹ軸モータとによって駆動される不図示のＸＹ駆動機構にリンク部材４０を介して連結されている。ＸＹ駆動機構は、それぞれ、図示しないタイミングベルトと、タイミングベルトを回転させる図示しないスプロケットと、前記スプロケットに軸で連結され各送りモータに駆動されるギヤとを有し、送り台２０は、各送りモータの駆動によりリンク部材４０を介してＸＹ方向に水平移動される。
これによって、布保持枠１０は針板に沿った平面上を水平移動し、布保持枠１０に保持された布が移動する。
なお、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータは図示しない制御装置によってその駆動を制御される。

また、送り台２０の上部のスライダー台２５の近傍には検出部３０によってその位置が検出される「被検出部材」としての位置指示器２４が、押さえ板３１に対する送り台２０の水平移動により摩耗しないように、押え板３１の当接面３１ａに対してわずかに隔離する高さに設けられている。そして、位置指示器２４と当接面３１ａとの距離は、スライダー台２５の当接部２５と当接面３１ａとの当接により、常に一定に維持されている。また、検出部３０は、押え板３１の当接面３１ａの裏面に設けられている。よって、位置指示器２４の先端部は検出部３０の下面と対抗し、近接した状態を維持しながら送り台の移動と共に押え板３１に対して相対移動する。すなわち、
布を移動させるために送り台２０が移動すると、送り台２０の位置指示器２４は送り台２０の移動に合わせて移動する。このとき、検出部３０に対する位置指示器２４の位置は相対移動するので、検出部３０は位置指示器２４の移動を検出することにより位置指示器２４が固定された送り台２０の位置を検出することが可能となる。検出部３０によって検出された送り台２０の位置は図示しない制御装置に出力される。
なお、検出部３０が位置指示器２４の位置を検出する仕組みについては後述する。

（制御装置）
図示しない制御装置は、縫い針２を上下動させる上軸を回転させるミシンモータ、送り台２０を移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータ、布押え外枠１２を上下動させるエアシリンダ２３、縫い針２の上下動の位置を検出する図示しない針位置検出部、送り台２０の位置検出を行う検出部３０及びオペレータによる入力を受け付ける入力インターフェイス３と電気的に接続され、オペレータの操作に基づき、ミシン１の各部を制御する。

入力インターフェイス３を介してオペレータによる布保持枠１０の操作が行われると、制御装置は送り台２０に設けられたエアシリンダ２３を駆動させ、布保持枠１０は布を保持する。
オペレータによって、縫製データが設定され、縫製開始の指示がなされると、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータを駆動して送り台２０を移動させる。このとき送り台２０の移動は検出部３０によって検出され、制御装置は検出部３０の検出結果に基づいて布の縫製開始位置を縫い針２の下に移動させる。
布の縫製開始位置が縫い針２の下に移動すると、制御装置はミシンモータを駆動させ、針を上下動させることで周知のように縫い目を形成する。一針ごとの針落ちに対してＸ軸モータ及びＹ軸モータが縫製データに示す目標位置まで布保持枠１０が移動するように、検出部３０の検出結果に基づいてフィードバック制御が行われる。即ち、一針ごとのＸ軸方向とＹ軸方向の目標移動量に基づいて各モータの目標位置を示す曲線が決定され、所定のサンプリング間隔ごとに検出部３０から検出されるＸ軸方向とＹ軸方向の移動量と目標位置の位置偏差とを求め、各モータの速度修正を行いながら布保持枠１０の移動制御が行われる。
上述の処理は縫製データに基づく縫製作業が完了するまで行われる。縫製作業が完了すると、制御装置はミシン１の各部を停止させる。以上のように、ミシン１による縫製が行われる。

（検出部）
次に、本願の位置検出手段を構成する位置指示器２４と検出部３０とについて図３及び図４を用いて詳細に説明する。図３は検出部３０の構成を示す分解斜視図である。

まずタブレットセンサ部３２について説明する。タブレットセンサ部３２は押え板３１の上面（裏面）に重ね合わせるように設けられて、押え板３１に近接対向する位置指示器２４の位置を検出する。
図４はタブレットセンサ部３２の構成を示す分解斜視図の簡略図である。
タブレットセンサ部３２はその内部において、位置指示器２４のＸ軸方向の位置を検出するための「複数のループコイル」としての複数のＸ軸ループコイルＣと、Ｙ軸方向の位置を検出するための「複数のループコイル」としての複数のＹ軸ループコイルＤとがＸ軸方向とＹ軸方向とに交叉するようにそれぞれ並列に配置されている。各Ｘ軸ループコイルＣは、位置指示器２４のＹ方向可動範囲を越える長さで折り返すＹ方向に延びる細長い矩形状の巻線であり、各Ｙ軸ループコイルＤは、位置指示器２４のＸ方向可動範囲を越える長さで折り返すＸ方向に延びる細長い矩形状の巻線である。さらに、タブレットセンサ部３２には、これら各ループコイルに電力を供給するとともに位置指示器２４の影響を受けてこれら各ループコイルの発生する誘導電流を検出する処理を行う処理回路５０と、処理回路５０に接続する一つのループコイルを選択する選択回路３２ａとが、Ｘ軸用とＹ軸用とでそれぞれ個別に設けられている。

Ｘ軸ループコイルＣは、タブレットセンサ部３２の平面における位置指示器２４のＸ軸可動範囲にＸ軸方向へ所定の間隔ごとに配置されている。各Ｘ軸ループコイルＣは、電流が流れることで磁界を発生させる。また、各Ｘ軸ループコイルＣは、その周囲で発生した磁界の変化に応じて電磁誘導により起電圧が生じる。
各Ｙ軸ループコイルＤは、タブレットセンサ部３２の平面における位置指示器２４のＹ軸可動範囲にＹ軸方向へ所定の間隔ごとに配置されている。各Ｙ軸ループコイルＤは、電流が流れることで磁界を発生させる。また、各Ｙ軸ループコイルＤは、その周囲で発生した磁界の変化に応じて電磁誘導により起電圧を生じる。
なお、図４に示すＸ軸ループコイルＣ及びＹ軸ループコイルＤはその数について簡略化して記載している。

処理回路５０は、後述する選択回路３２ａによって各Ｘ軸ループコイルＣ及び各Ｙ軸ループコイルＤのうちいずれかひとつと接続され、接続されたループコイルに電流を供給する。また、各Ｘ軸ループコイルＣ及び各Ｙ軸ループコイルＤが外部からの電磁誘導によって起電圧を生じたとき、起電圧によって発生した電流を検出し、電流が検出されたＸ軸ループコイルＣ及びＹ軸ループコイルＤの配接位置に基づいて位置指示器２４の位置を検出する。
なお、上述のように、選択回路３２ａは、複数のＸ軸ループコイルＣのいずれかひとつあるいは複数のＹ軸ループコイルＤのいずれかひとつを処理回路５０と接続する所謂マルチプレクサである。

次に押え板３１について説明する。押え板３１の下面が送り台２０のスライダー台２５と摺動するため、磨耗しないよう高度が高い材料を使用することが望ましい。また、タブレットセンサ部３２と位置指示器２４の間では電磁誘導を原理とする動作が行われるので、押え板３１の材料が強磁性体であると磁気が遮断されて動作できなくなるため、押え板３１は非磁性の材料が条件となる。よって、耐磨耗性が高く、非磁性の材料の条件から、押え板３１には例えばオーステナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４といった材料が望ましい。また、押え板３１及びタブレットセンサ部３２の平面は送り台２０と移動する位置指示器２４及びスライダー台２５の可動範囲に必要な寸法の面積を持つ。

なお、タブレットセンサ部３２は上述の制御装置と電気的に接続され、位置指示器２４の位置を制御装置に出力する。

（位置指示器）
次に、位置指示器２４について図５を用いて詳細に説明する。
図５は位置指示器２４の構成を示す側面図である。
位置指示器２４はその内部に、中心に設けられた磁性体からなる円筒状のコア２４ａと、コア２４ａの周囲に巻回された「同調用コイル」としてのコイル２４ｂと、当該コイル２４ｂと接続された「同調用コンデンサ２４ｃ」としてのコンデンサ２４ｃとを備える。
コア２４ａは例えばフェライトからなる。コイル２４ｂとコンデンサ２４ｃは所謂ＬＣ共振回路を構成している。

コイル２４ｂの近傍で磁界の変化が発生すると、磁界の変化に反応してコイル２４ｂに誘導電流が発生する。コイル２４ｂに流れた誘導電流によって、コイル２４ｂと接続されたコンデンサ２４ｃに電荷が蓄えられる。このとき、磁界の変化がなくなると、コイル２４ｂに誘導電流も流れなくなるが、短時間ではあるが、コンデンサ２４ｃに蓄えられていた電荷によってコイル２４ｂには電流が減衰しながら流れ続ける。そして、電流が減衰しきるまでコイル２４ｂには磁界が発生する。

（位置検出の仕組み）
次に、タブレットセンサ部３２が位置指示器２４の位置を検出する仕組みについて、図６及び図７を用いて詳細に説明する。
図６はタブレットセンサ部３２の構成の一部を示すブロック図の簡略図である。
ここでは処理回路５０が複数のループコイルＣとしてのＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎ（ｎ本）によって位置指示器２４のＸ軸方向における位置を検出する仕組みについて説明する。複数のループコイルＣの本数は、Ｘ軸可動範囲に対する分解能によって決定された値となる。選択回路３２ａはＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎのいずれかひとつと処理回路５０とを接続する。
なお、図６には、Ｘ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎの数が簡略化して記載されている。

処理回路５０は、選択回路３２ａによって接続されたＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎのうちいずれかひとつに所定周波数の交流電流（例えば、500kHzのパルス信号）を供給する「送信手段」としての送信部５１と、前述したコイル２４ｂに発生した磁界の影響を受けて選択回路３２ａによって接続されたＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎのうちいずれかひとつに発生する誘導電流を検出する「電流検出手段」としての受信部５２と、選択回路３２ａに送信部５１又は受信部５２のいずれか一方を接続するよう切替える送受切替部５４と、送受切替部５４の動作を制御すると共に受信部５２の検出した電流に基づいてタブレットセンサ部３２に対する位置指示器２４の位置を判別する「判別手段」としての処理部５３と、を備える。
送信部５１は所定の周波数の交流信号を発生させ、選択回路３２ａによって接続されたＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎのうちいずれかひとつに供給する発振回路である。送信部５１によって選択回路３２ａによって接続されたＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎのうちいずれかひとつに交流信号が供給されると、電流が流れたＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎのうちいずれかひとつには、磁界が発生する。

受信部５２は選択回路３２ａによって選択されたＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎのうちいずれかひとつに流れる誘導電流を検出し、その検出信号を処理部５３に出力する。
送受切替部５４は、送信部５１又は受信部５２のいずれか一方を選択回路３２ａに接続するよう切替可能なスイッチである。
処理部５３は、選択回路３２ａを制御して処理回路５０と接続されるＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎのうちいずれかひとつを選択可能に制御すると共に、送受切替部５４を制御することで選択回路３２ａに接続される送信部５１又は受信部５２を切替可能に制御する。また、受信部５２によって検出された電流に基づき、位置指示器２４の位置を検出する。

処理部５３はまず、選択回路３２ａを制御することでＸ軸ループコイルＣ１と処理回路５０とを接続する。また、送受切替部５４を制御することで送信部５１を選択回路３２ａに接続する。これによって、Ｘ軸ループコイルＣ１には所定の周波数のパルス信号が供給され、Ｘ軸ループコイルＣ１の周囲に磁界を発生させる。
このとき、Ｘ軸ループコイルＣ１の近傍に位置指示器２４が位置してると、Ｘ軸ループコイルＣ１によって発生した磁界に反応して、位置指示器２４のコイル２４ｂには電磁誘導によって起電圧が生じ、誘導電流が流れる。位置指示器２４のコイル２４ｂに流れた誘導電流は、位置指示器２４のコンデンサ２４ｃに電荷として蓄えられる。このときコイル２４ｂに流れる電流の大きさは、Ｘ軸ループコイルＣ１と位置指示器２４との距離によって決定し、位置指示器２４がＸ軸ループコイルＣ１の中心線に近いほど大きくなる。

送信部５１とＸ軸ループコイルＣ１が接続されてから所定の時間(例えば、32μsec)後、処理部５３は送受切替部５４を制御することで受信部５２を選択回路３２ａに接続する。これによってＸ軸ループコイルＣ１にパルス信号が供給されなくなり、Ｘ軸ループコイルＣ１によって発生していた磁界も消滅する。このとき、位置指示器２４のコイル２４ｂに生じていた電磁誘導による起電圧もなくなるが、コンデンサ２４ｃに蓄えられている電荷によってコイル２４ｂには電流が流れ続ける。これによって位置指示器２４の周囲に磁界が生じ、Ｘ軸ループコイルＣ１の周囲の磁界を変化させる。この磁界の変化の影響を受けて、選択回路３２ａと送受切替部５４を介して受信部５２に接続されているＸ軸ループコイルＣ１には電磁誘導による起電圧が生じ、誘導電流が流れる。
受信部５２は電磁誘導によってＸ軸ループコイルＣ１に生じた誘導電流を検出し、処理部５３に出力する。

処理部５３は、送受切替部５４及び選択回路３２ａを制御して、送信部５１及び受信部５２に接続するＸ軸ループコイルをＣ１からＣｎまで順次切替えて送信部５１から交流信号を各コイルに出力するとともに、受信部５２から出力される各コイルで発生する誘導電流の大きさ基づいて、位置指示器２４の位置を判別する。すなわち、受信部５２により検出される誘導電流の大きさは、Ｘ軸ループコイルＣ１と位置指示器２４の距離に依存するため、処理部５３は、Ｘ軸ループコイルＣ１からＸ軸ループコイルＣｎの中で最も大きな誘導電流が検出される時に接続されているＸ軸ループコイルを判別し、判別されたＸ軸ループコイルの位置によって位置指示器２４のＸ軸方向の位置を判別する。

図７はＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎについての受信部５２による電流検出結果の一例を示すグラフである。
図７に示すような電流の検出結果の場合、検出される誘導電流の値は、Ｘ軸ループコイルＣ１２から検出される値が最も大きいので、処理部５３はＸ軸ループコイルＣ１２のＸ方向位置を位置指示器２４のＸ軸方向位置として判別し、送り台２０のＸ軸方向水平移動位置として制御装置に出力する。

なお、処理部５３は、上述したＸ軸ループコイルをＣ１からＣｎに対する送信部５１及び受信部５２の一連の接続と位置指示器２４のＸ方向移動位置の判別を常時繰り返し実行し、送り台２０の移動が行われても、常時位置指示器２４の位置を検出し、常時送り台２０の水平移動位置を判別している。

また、上述の説明は、複数のＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎについて記載したが、複数のＹ軸ループコイルＤも同様に構成され、位置指示器２４のＹ軸方向の位置の検出に対する構成も処理も、位置指示器２４のＸ軸方向の位置の検出に対する構成や処理と同様である。また、Ｘ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎに対する位置指示器２４のＸ軸方向の位置の判別と、複数のＹ軸ループコイルＤに対する位置指示器２４のＹ軸方向の位置の判別とは交互に行われる構成としても良いし、同時に行われる構成としても良い。

上述のように位置指示器２４のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置検出が行われ、処理回路５０の処理部５３から送り台２０の位置として検出されると、制御装置は検出された送り台２０の水平移動位置に基づいて、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータのフィードバック制御を行うことで送り台２０を縫製データに基づく水平移動位置へと移動させる。以上によって、縫製データと検出部３０による布の位置検出に基づく正確な布送りが行われ、縫製データに基づく正確な縫製が実現する。
よって、検出部３０のタブレットセンサ部３２は、複数のＸ軸ループコイルＣまたは複数のＹ軸ループコイルＤのうち最も大きい誘導電流が流れたループコイルを判別することにより、位置指示器２４の複数のＸ軸ループコイルＣまたは複数のＹ軸ループコイルＤに対する位置を判別するとともに、判別された位置指示器２４の位置に基づいて縫い針２に対する送り台２０のＸ方向またはＹ方向の水平移動位置を検出する。
従って、位置指示器２４及びタブレットセンサ部３２は、「判別手段」及び「位置検出手段」として機能する。

なお、上述の処理における所定の周波数、所定の時間、Ｘ軸ループコイルＣ及びＹ軸ループコイルＤのそれぞれのループコイルの数及びその配置については一例であり、上述以外の数及び配置でも構わないことは言うまでもない。

また、検出部３０に対する位置指示器２４の位置が検出された後に続く位置検出処理は、直前の位置指示器２４の位置に近接する特定のＸ軸ループコイルＣ及び特定のＹ軸ループコイルＤに限定して位置検出を行うようにしてもよい。例えば、位置指示器２４がＸ軸ループコイルＣ１５に最も近接していた場合はＸ軸ループコイルＣ１１〜Ｃ１９について検出を行うようにしてもよい。かかる処理を行う場合、一度位置指示器２４の位置を検出した後は、その後の位置検出に要する処理時間が短縮できることにより、一定時間内により多くの位置検出を繰り返すことが可能となり、より高精度な位置検出を実現できる。

（作用効果）
上述の実施例によれば、送り台２０の位置はタブレットセンサ部３２に対する位置指示器２４の位置によって判別されるので、送り台２０を駆動するＸ軸モータ及びＹ軸モータと送り台２０との間に設けられるリンク部材４０やタイミングベルト、その他図示しない動力伝達機構に生じうる撓みによるオーバーシュートや応答遅れに影響されることなく布の位置を検出可能となる。これによって、正確な布の位置を検出することができ、正確な縫製を行うミシンを提供可能となる。
また、リニアセンサーのような高度な加工技術を要する高価な部品を用いず、主にコイルから構成されるより安価な構成で正しい布の位置を検出できるので、正確な布の位置を検出する機構をより安価に実現でき、より安価で正確な縫製を行えるミシンを提供可能となる。
さらに、送り台２０に設けられる位置指示器２４のコイル２４ｂ及びコンデンサ２４ｃは専用の電源を必要としない構成であるため、電線の引き回しや電源の設置の必要がない。これによって、送り台２０の移動に伴い電線が引き回されることでミシンによる縫製を妨害する可能性をなくすことができることに加え、電線が断線することによって位置指示器２４及びタブレットセンサ部３２が機能しなくなる可能性もなくすことができる。よって、故障が少なく安定性の高いミシンを提供可能となると共に、位置指示器２４及びタブレットセンサ部３２がミシンによる縫製を妨害することのない快適なミシンを提供可能となる。
さらに、複数のＸ軸ループコイルＣ及び複数のＹ軸ループコイルＤは押え板３１の上面に配置されるタブレットセンサ部３２に設けられるので、布の位置を検出するための機構を設ける専用スペースをミシンに確保する必要がない。これによって、従来のミシンの構造を大幅に変更することなく本発明のミシンを実現可能となり、より一層安価で正確な縫製を行えるミシンを提供可能となる。
さらに、押え板３１の上面に配置されるタブレットセンサ部３２に設けられる複数のＸ軸ループコイルＣ及び複数のＹ軸ループコイルＤと送り台２０に設けられる位置指示器２４のコイル２４ｂ及びコンデンサ２４ｃは磁気による位置検出を行う構成であることに加え、布及び縫い針２から離れた送り台２０の上方に設置される。これによって、ミシンによる縫製作業で発生しうる布ほこりや糸くずによる誤動作や検出不良を起こすことがなく、より安定性が高く正確な縫製を行えるミシンを提供可能となる。

（その他）
なお、実施例において位置指示器２４の内部に設けられたコイル２４ｂ及びコンデンサ２４ｃによるＬＣ共振回路は１つだが、位置指示器２４内に複数のＬＣ共振回路が設けられていても構わない。また、送り台２０の上部に位置指示器２４が複数設けられていても構わない。
また、実施例において処理回路５０の受信部５２は電流を検出しているが、誘導電流により基準となる抵抗等に発生する電圧を検出することによって、誘導電流を検出しても構わない。
また、実施例において各ループコイルの巻線は、一回巻の巻線だが、それぞれ多数巻の巻線で構成しても良い。
また、実施例においては、送り台２０のＸＹ方向の水平移動位置を検出できるようにＸＹ方向に対してそれぞれループコイルを設けたが、ミシンの機種によっては、ＸＹ方向の何れか一方向の送り台の水平移動位置を検出するようにしても良い。

本発明のミシンの一実施形態を示す斜視図である。布保持枠１０を有する送り台２０とその近隣の構成を示す側面図である。検出部３０の構成を示す分解斜視図である。タブレットセンサ部３２の構成を示す分解斜視図の簡略図である。位置指示器２４の構成を示す側面図である。タブレットセンサ部３２の構成の一部を示すブロック図の簡略図である。複数のＸ軸ループコイルＣ１〜Ｃｎについての受信部５２による電流検出結果の一例を示すグラフである。

符号の説明

１０布保持枠
１１下板
１２布押え外枠
２０送り台
２３エアシリンダ
２４位置指示器
３０検出部
３１押え板
３２タブレットセンサ部
４０リンク部材
５０処理回路
５１送信部
５２受信部

Claims

縫い針を支持してミシンモータの駆動により上下動する針棒と、
布を保持する布保持枠を有し、当該布保持枠を送りモータの駆動により前記縫い針の上下動方向と直交する平面上に水平移動する送り台と、
前記送り台の上部に形成された当接部に当接する当接面を有する押え板と、
前記縫い針の上下動経路に対する前記送り台の水平移動位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された前記送り台の水平移動位置に基づいて、前記ミシンモータ及び前記送りモータの駆動を制御して前記布に縫い目を形成するミシンにおいて、
前記位置検出手段は、
前記押え板の前記当接面の裏面に並列に配置される複数のループコイルと、
前記複数のループコイルに所定周波数の交流信号を供給する送信手段と、
前記交流信号が供給されたループコイルから発生する磁界に反応して誘導電流を発生する同調用コイルと同調用コンデンサとにより構成され、前記当接部近傍に配置される被検出部材と、
前記誘導電流により前記同調用コイルから発生する磁界の影響を受けて前記ループコイルに発生する誘導電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段から検出される誘導電流に基づいて、前記被検出部材の前記複数のループコイルに対する位置を判別する判別手段と、を備え、
前記位置検出手段は、前記判別手段により判別された前記被検出部材の位置に基づいて、前記送り台の水平移動位置を検出することを特徴とするミシン。