JP2009297190A - ミシン - Google Patents
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Abstract
【課題】手間なくボタンサイズにあったボタンホールを縫製するミシンを提供する。
【解決手段】ボタンホール縫製データには、送りピッチ,針振りピッチ,ループフラグがある。ループフラグが1なら(S12:YES)、P1をP2に記憶し(S13)、針落ち点近傍の画像をイメージセンサから取得し(S14)、1針縫う(S15〜S18)。そして、次のデータに進む(S19:NO、S20:NO、S21)。ループフラグが2であれば、一針縫い(S12:NO、S15〜S18、S19:YES)、イメージセンサから第二画像を取得する(S22)。第一画像と第二画像とから加工布移動量を算出し(S23)、ボタンサイズ以下なら(S24:NO)、P1にP2を記憶し(S25)、繰り返しの最初のデータに戻る。そして、縫製を続け(S15〜S25)、加工布移動量がボタンサイズより大きくなったら(S24:YES)、繰り返し処理は終了する。
【選択図】図11
【解決手段】ボタンホール縫製データには、送りピッチ,針振りピッチ,ループフラグがある。ループフラグが1なら(S12:YES)、P1をP2に記憶し(S13)、針落ち点近傍の画像をイメージセンサから取得し(S14)、1針縫う(S15〜S18)。そして、次のデータに進む(S19:NO、S20:NO、S21)。ループフラグが2であれば、一針縫い(S12:NO、S15〜S18、S19:YES)、イメージセンサから第二画像を取得する(S22)。第一画像と第二画像とから加工布移動量を算出し(S23)、ボタンサイズ以下なら(S24:NO)、P1にP2を記憶し(S25)、繰り返しの最初のデータに戻る。そして、縫製を続け(S15〜S25)、加工布移動量がボタンサイズより大きくなったら(S24:YES)、繰り返し処理は終了する。
【選択図】図11
Description
本発明は、ミシンに関するものであり、詳細には、ボタンホールを縫製するミシンに関するものである。
従来、ミシンを用いてボタンホールを縫製する際には、例えば特許文献1,2に示すようなボタンホール縫製用の押えが用いられていた。ボタンホール縫製用の押えは、押え棒に装着される押え足と、押え足に取り付けられた押え枠とを備えている。押え枠は、加工布の送り方向に相対移動可能に押え足に取り付けられている。つまり、押え足は押え棒に固定されており、縫製が進むに連れて押え枠が加工布と共に移動するので、押え足に対して押え枠がスライド移動する。さらに、枠の後端には、位置決め部材が取り付けられている。この位置決め部材には、ボタンを載置可能であり、位置決め部材に設けられたドッグが、載置されたボタンの直径に応じて移動する。一方、ミシンのヘッド部には、ボタンホール縫製用の押えの近傍に垂下するレバーを備えたスイッチが設けられており、スイッチは、ボタンホール縫製用の押えのドッグとレバーとの接触を検知する。このような構成によりボタンホールの長さ方向の縫製(一方の縁かがり部分の縫製)が進み、ボタンホール縫製用の押えのドッグがレバーに接触すると、必要な長さの縫製が終了したと判断され、閂止め部分が縫製されて、長さ方向が折り返して縫製(他方の縁かがり部分の縫製)される。このようにして、ボタンの直径に応じたボタンホールの穴の長さがボタンの直径に応じて自動的に決定されている。なお、このようなボタンホール縫製用の押えを用いるミシンでは、ボタンホールではない通常の縫製を行う場合にはスイッチのレバーが不要なので、レバーをミシン頭部内に収納する機構となっている。したがって、ボタンホールを縫製する際には、ミシン頭部内に収納されたレバーを下げる必要がある。
また、特許文献3に記載の発明のミシンの自動ボタンホーラでは、ミシンのアーム部にボタンのサイズを検出するための機構が設けられている。アーム部に穴が設けられ、穴の内部にはスライドボリュームが設けられている。そして、この穴の中にボタンを載置し、スライドボリュームの摺動子と穴の側壁とでボタンを挟むことにより、そのボタンの直径に応じた大きさの電圧が出力される。さらに、ボタンホール縫製用の押えにもスライドボリュームが備えられており、スライドボリュームの移動(加工布の移動)量に応じた電圧が出力される。そして、ボタンの直径及び加工布の移動量に応じて、ボタンホールを縫製している。また、特許文献4に記載の発明のミシンにおける自動ボタンホール形成装置では、ボタンの厚みと直径をスライドボリュームにより電気的に計測している。
特開昭59−57689号公報
特開昭59−62083号公報
特開昭54−76348号公報
実開昭54−119760号公報
しかしながら、特許文献1,2に記載の発明のボタンホール縫いミシンでは、ボタンホールを縫製する際に、レバーを下げる必要があり、ユーザにとって手間であるという問題点がある。また、特許文献3,4に記載の発明の自動ボタンホーラや自動ボタンホール形成装置では、ボタンホールの縫製を行う際に使用するためだけに、ボタンを計測するための機構が必要となりコストアップになる。また、この機構を設けるスペースを確保しなければならないという問題点もある。また、ユーザにとっても、わざわざボタンを計測するという手間があるという問題点がある。
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、手間なくボタンサイズにあったボタンホールを縫製するミシンを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明のミシンでは、縫針を装着する針棒と、前記針棒を左右方向に揺動させる針棒揺動機構と、加工布を送る送り歯を駆動する送り機構とを有し、加工布の縫製を行う縫製手段を備えたミシンであって、画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によりボタンを撮像した画像に基づいて当該画像に写しだされているボタンの直径を算出するボタン直径算出手段と、前記ボタン直径算出手段により算出された前記直径のボタンを挿通可能な穴の長さを可能ホール長として決定する可能ホール長決定手段と、前記可能ホール長決定手段により決定された前記可能ホール長のボタンホールを縫製するように前記縫製手段を制御するボタンホール縫製制御手段とを備えている。
また、請求項2に係る発明のミシンでは、請求項1に記載の発明の構成に加えて、前記ボタンホールの長さ方向の縫製前及び縫製中に前記撮像手段により前記加工布を撮像した画像に基づいて前記加工布の移動量を算出する加工布移動量算出手段とを備え、前記ボタンホール縫製制御手段は、前記加工布移動量算出手段により算出された前記加工布の移動量が前記可能ホール長となるまで前記ボタンホールの長さ方向の縫製を行うことにより、前記可能ホール長のボタンホールを縫製するように前記縫製手段を制御することを特徴とする。
また、請求項3に係る発明のミシンでは、請求項1に記載の発明の構成に加えて、前記ミシンに備えられた押え棒に着脱可能に装着するための支持部と、当該支持部に移動可能に支持され、前記加工布を押圧しつつ、当該加工布の移動に伴って移動する押え部とを有し、ボタンホールを縫製する際に加工布を押えるためのボタンホール用押えと、前記ボタンホールの長さ方向の縫製前及び縫製中に前記撮像手段により前記押え部を撮像した画像に基づいて前記押え部の移動量を算出する押え部移動量算出手段とを備え、前記ボタンホール縫製制御手段は、前記押え部移動量算出手段により算出された前記押え部の移動量が前記可能ホール長となるまで前記ボタンホールの長さ方向の縫製を行うことにより、前記可能ホール長のボタンホールを縫製するように前記縫製手段を制御することを特徴とする。
また、請求項4に係る発明のミシンでは、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記ボタン直径算出手段により算出された前記直径を報知する報知手段を備えている。
請求項1に係る発明のミシンでは、画像を撮像する撮像手段を備えており、撮像手段でボタンを撮像すれば、ボタンの直径を自動的に算出することができる。そして、算出されたボタンの直径に合わせたボタンホールを縫製することができる。したがって、ユーザはボタンを撮像させるという簡単な作業で、そのボタンに合った穴の長さのボタンホールを得られる。
また、請求項2に係る発明のミシンでは、請求項1に記載の発明の効果に加えて、ボタンホールの長さ方向の縫製前及び縫製中に撮像手段により加工布を撮像することにより、加工布の移動量を算出することができる。つまり、ボタンホールの長さ方向の縫製距離を算出することができる。そして、加工布の移動量がボタンホールの可能ホール長となるまでボタンホールの長さ方向の縫製が行われるので、可能ホール長だけ長さ方向に縫製が行われる。よって、可能ホール長の穴を備えたボタンホールを形成することができる。
また、請求項3に係る発明のミシンでは、請求項1に記載の発明の効果に加えて、ボタンホールの長さ方向の縫製前及び縫製中に撮像手段によりボタンホール用押えの押え部を撮像することにより、押え部の移動量を算出することができる。押え部は縫製中に加工布に伴って移動しているので、加工布の移動量、つまり、ボタンホールの長さ方向の縫製距離を算出することができる。そして、押え部の移動量がボタンホールの可能ホール長となるまでボタンホールの長さ方向の縫製が行われるので、可能ホール長だけ長さ方向に縫製が行われる。よって、可能ホール長の穴を備えたボタンホールを形成することができる。
また、請求項4に係る発明のミシンでは、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明の効果に加えて、ボタンの直径が報知手段により報知されるので、ユーザはボタンの直径を知ることができる。
まず、図1及び図2を参照して、本実施形態に係るミシン1の物理的構成について説明する。図1は、ミシン1の斜視図であり、図2は、アーム部4の先端部である頭部49の要部左側面図である。図1に示すように、ミシン1は、ベッド部2と、ベッド部2の右端部分にベッド部2から垂直方向に立設された脚柱部3と、脚柱部3の上端部から左方向へベッド部2に対向して延びるアーム部4と、アーム部4の先端部である頭部49とを構成の主体とする。なお、ミシン1を操作するユーザ(縫製者)が位置する側を前方とし、その反対側を後方とする。また、脚柱部3が位置する側を右方とし、その反対側を左方とする。
ベッド部2には、針板11と、開閉可能な針板蓋12とが設けられている。針板11には後述の送り歯(図示外)が出没可能な角穴34が形成されている。また、針板11の下部には、下糸用ボビン(図示外)を収容する釜機構(図示外)が設けられ、針板蓋12を外した状態で、下糸用ボビンの着脱が可能となるよう構成されている。また、針板11の下部には、縫製対象である加工布を所定の送り量で移送するための送り歯と、この送り歯を駆動する送り機構(図示外)が設けられている。ここで、この送り機構は周知の機構であって、例えば、特開2006−346087号公報に記載の機構を採用している。また、脚柱部3の下方にはミシンモータ79(図3参照)が設けられており、ミシンモータ79の駆動力が、駆動ベルト(図示外)を介してアーム部4内を左右方向へ伸びる主軸51(図3参照)に伝達される。また、ミシンモータ79の駆動力は、主軸51の途中部に設けられた伝達機構(図示外)により、ベッド部2内を左右方向に伸びる下軸(図示外)にも伝達されるようになっている。このような構成により、後述の針棒8や天秤機構(図示外)、釜機構(図示外)、送り機構等が同期駆動される。また、送り機構は、送り歯による加工布の送り量を調整するため送り調節器(図示外)と、この送り調節器を駆動する送り量調整用モータ201(図5参照)とを備えている。
図1に示すように、脚柱部3には、縦長の液晶ディスプレイ10が設けられており、縫製模様の選択や編集等、縫製作業に必要な各種の機能を実行させる機能名や、各種のメッセージ等が表示される。この液晶ディスプレイ10の前面にはタッチパネル26(図5参照)が備えられており、液晶ディスプレイ10に表示された項目を指や専用のペンで選択すると、タッチパネル26によりどの項目が選択されたかが感知される。これにより、液晶ディスプレイ10及びタッチパネル26を介して種々の指示を入力することができる。また、脚柱部3の右側面には、カードスロット19(図5参照)が設けられている。このカードスロット19を介して、各種データや、各種プログラムをミシン1内部に取り込んだり、ミシン1外部に出力したりすることが可能である。
アーム部4の上部には、アーム部4の左右全長にわたって開閉カバー6が取り付けられている。この開閉カバー6は、アーム部4の左右方向の軸回りに開閉するよう、アーム部4の上側背面部に枢支されている。図1に示すように開閉カバー6を開くと、アーム部4の上面中央部近傍には、上糸が巻回された糸駒21を収容する凹部である糸駒収容部15が設けられており、糸駒収容部15の右側面から、糸駒21を支持するための糸立棒17がアーム部4に平行に設けられている。また、頭部49の下部には、縫針16(図2参照)が装着された針棒8が配設されている。そして、頭部49内には、縫針16が装着された針棒8を上下方向に駆動させる針棒上下動機構55(図3参照)と、この針棒8を左右方向に揺動させる針振り機構59(図3参照)と、天秤機構(図示外)とが設けられている。また、アーム部4には、糸駒21から引き出される上糸を、糸調子機構、糸取りバネ、及び天秤(いずれも図示外)等を経由して、最終的に縫針16まで案内する糸案内溝7が設けられている。さらに、アーム部4の前面には、縫製動作の開始及び停止を指示するための縫製開始・停止スイッチ91、返し縫いを指示する返し縫いスイッチ92、縫針16の位置を上下に切り換える針上下スイッチ93、縫製速度を設定する速度調整ツマミ94等、各種の縫製動作を指示するための複数の操作キー9が設けられている。
また、図2に示すように、針棒8の後方には押え棒38が設けられ、押え棒38の下端部に取り付けられた押えホルダ29にボタンホール用押え300が着脱可能に装着されている。なお、ボタンホール用押え300の詳細については後述する。また、頭部49における、針棒8の前方で且つ正面視にて針棒8のやや右方には、イメージセンサ90が、針板11の全体を撮影できるように取り付けられている。イメージセンサ90は、CMOSセンサ及び制御回路を備えており、CMOSセンサで画像を撮影する。本実施の形態では、図2に示すように、ミシン1の図示しないフレームに支持フレーム99が取り付けられており、その支持フレーム99にイメージセンサ90が固定されている。
次に、図3を参照して、針棒上下動機構55及び針振り機構59について説明する。図3は、ミシン1が備える針棒8及び針棒上下動機構55の斜視図である。図3に示すように針棒上下動機構55は、主軸51,天秤クランク47,針棒クランクロッド46及び針棒抱き45を備えている。主軸51の右端には、主軸51を手動操作により回動させるためのプーリ41が固着されている。そして、左右方向に延設された棒状の主軸51の左先端部は天秤クランク47の右側面に固着され、この天秤クランク47の左側面には針棒クランクロッド46の上端部が回動可能に連結されている。この針棒クランクロッド46の下端には、針棒8に摺動可能に支持された針棒抱き45が連結されている。針棒8は、針棒上下動機構55により、次のように上下動される。ミシンモータ79の駆動により、主軸51が回転すると、主軸51の回転運動が天秤クランク47及び針棒クランクロッド46を介して針棒抱き45に上下運動として伝達される。この針棒抱き45の上下動が針棒8に伝達され、針棒8が上下動される。
また、主軸51には、複数の扇形状の遮蔽板からなる回転シャッター53と、複数の微細なスリットが形成されたエンコーダディスク54とが設けられ、この回転シャッター53とエンコーダディスク54の回転を光学的に検出する主軸角度センサ32(図5参照)がミシン機枠(図示略)に設けられている。この主軸角度センサ32により検出された主軸51の回転角度によって針棒8の上下方向の位置が判別される。なお、主軸51が1回転すると、1つの縫目が形成される(一針縫われる)。よって、主軸角度センサ32の回転角度を継続して検出することにより、1つの縫目が形成されたことを検知することができる。
一方、図3に示す針振り機構59は、針棒8を左右方向に移動させるための周知の機構であり、詳しくは図示しないが、針振り用モータ78を動力源として回動する偏心状の揺動カム(図示略)を駆動させることで、針棒8を左右方向に揺動させる。
次に、図2及び図4を参照して、ボタンホール用押え300について説明する。ボタンホール用押え300は、周知のボタンホール縫製用の押えであって、押え部31と支持部36と皿台33とを備えている。加工布を押える押え部31は、平面視、細長い略長方形の形状をしており、その中央やや前寄りには縫針16が挿通する開口部319が設けられている。また、押え部31には、支持部36が前後方向に摺動可能に設けられている。支持部36の中央には針落ち穴部369が設けられている。前記開口部319の前方は、針落ち穴部369まで延設されており、縫製時には、この針落ち穴部369と開口部319とを縫針16が挿通する。また、図示はしないが、押え部31の裏面(底面)には、加工布に対して滑り止め作用を有するゴム製の滑り止めシートが接着されている。
また、図示はしないが、押え部31の前端部内にはゼンマイばねが収容され、そのゼンマイばねの端部が支持部36の前端部に固着されている。このため、支持部36は、ゼンマイばねのばね力により、常に摺動可能範囲内の前端に保持されている。このため、図*に示す支持部36の位置が、ボタンホールを縫製する際の初期位置である。但し、このゼンマイばねのばね力は、ボタンホールの縫製には影響しないように弱いばね力に設定してある。そして、押え棒38に取り付けられた押えホルダ29が、支持部36に設けられた取付ピン361と着脱可能に係合することにより、ボタンホール用押え300を装着する。
また、押え部31の後端には、ボタンを載置する皿台33が設けられている。詳しくは図示しないが、この皿台33は、押え部31に対して、適当な節度を有しながら前後方向に移動可能に支持されている。この皿台33の後端には当接部331が設けられており、左前端には突起332が設けられている。さらに、押え部31の左側面には、突起312が設けられている。そして、押え部31には、皿台33を挟み込む形で当接部311が取り付けられている。
さて、従来の一般的な家庭用ミシンで、ボタンサイズに合わせたボタンホールを縫製する場合には、ボタンを皿台33に載せたまま、皿台33を移動させて当接部331と当接部311とでボタンを挟み込むようにしてボタンホール用押え300にセットする。これにより、突起312と突起332との間隔(距離)がボタンサイズに応じて設定される。この突起312と突起332との間隔(距離)をミシン頭部に設けられた検出レバーで検出することで、ボタンサイズに応じたボタンホールを縫製することができる。即ち、ボタンホールの縫製により加工布が送り歯により前方向又は後方向に送られるが、その際、押え部31の裏面に接着されている前記滑り止めシートにより、加工布を押える押え部31は加工布と一体的に移動し、検出レバーが突起312又は突起332と当接することで、ボタンサイズに応じたボタンホールが縫製できるのである。
しかしながら、本実施形態においては、前記イメージセンサ90によりボタンを撮像し、その画像に基づいてボタンホールを縫製する構成であるため、上記のようにボタンをボタンホール用押え300にセットする必要はなく、検出レバーも不要である。したがって、本実施形態においては、ボタンホールを縫製する際に、ボタンホール用押え300ではなく、直線模様やジグザク模様等の実用縫いを縫製する一般的な押え足を使用して縫製することも可能である。しかし、縫目ピッチが小さいボタンホールを縫い詰まり等の不具合がないように綺麗に縫製するためには、加工布のボタンホール縫製部分に適度な張りを持たせるようにボタンホール用押え300を使用するが望ましい。なお、ボタンホール用押え300のように皿台33や突起312,332が備えられておらず、押え部31及び支持部36を備え、縫針16が針落ち穴部369と開口部319とを挿通する構成のみのボタンホール用押えであってもよい。
次に、図5を参照して、ミシン1の電気的構成について説明する。図5は、ミシン1の電気的構成を示したブロック図である。図5に示すように、このミシン1には、CPU61,ROM62,RAM63,EEPROM64,カードスロット19,外部アクセスRAM68,入力インターフェイス65,出力インターフェイス66等で構成され、これらはバス67により相互に接続されている。そして、入力インターフェイス65には、縫製開始・停止スイッチ91,返し縫いスイッチ92,針上下スイッチ93,速度調整ツマミ94,タッチパネル26,イメージセンサ90,主軸角度センサ32が接続されている。一方、出力インターフェイス66には、液晶ディスプレイ10を駆動させる駆動回路71,ミシンモータ79を駆動させる駆動回路72,送り量調整用モータ201を駆動させる駆動回路73,針振り用モータ78を駆動させる駆動回路74が電気的に接続されている。
CPU61は、ミシン1の主制御を司り、読み出し専用の記憶素子であるROM62の制御プログラム記憶領域に記憶された制御プログラムに従って、各種演算及び処理を実行するものである。RAM63は、任意に読み書き可能な記憶素子であり、CPU61が演算処理した演算結果を収容する各種記憶領域が必要に応じて設けられている。
次に、図6を参照して、EEPROM64に設けられている記憶エリアについて説明する。図6は、EEPROM64に設けられている記憶エリアを示す模式図である。図6に示すように、EEPROM64には、縫製データ記憶エリア640,ボタン画像記憶エリア641,第一画像記憶エリア642,第二画像記憶エリア643,ボタンサイズ記憶エリア644,加工布移動量記憶エリア645が設けられている。なお、EEPROM64には、図示外の記憶エリアも設けられている。
縫製データ記憶エリア640には、ミシン1で縫製可能な刺繍,飾り縫い,実用縫いで用いられる縫製データが記憶されている。ここには、本発明の要部であるボタンホールを縫製するための縫製データ(図7、図8参照)も記憶されている。ボタン画像記憶エリア641には、ボタンの直径を算出するために撮像された画像(以下、「ボタン画像」という)が記憶される。そして、ボタン画像から算出されたボタンの直径(以下、「ボタンサイズ」という)は、ボタンサイズ記憶エリア644に記憶される。そして、第一画像記憶エリア642には、ボタンホールを縫製中に、ボタンホールの長さ方向(図9におけるF軸方向)に加工布を移動させる縫製が行われる場合に、長さ方向の縫製が開始される前に撮像された画像(以下、「第一画像」という)が記憶される。そして、第二画像記憶エリア643には、ボタンホールの長さ方向の縫製中に、一針ごとに撮像された画像(以下、「第二画像」という)が記憶される。そして、第一画像と第二画像をと比較して算出された加工布の移動量(以下、「加工布移動量」という)が記憶される。
次に、図7及び図8を参照して、ボタンホールを縫製するための縫製データ(以下、「ボタンホール縫製データ」という)について説明する。図7及び図8は、ボタンホール縫製データの一例であるボタンホール縫製データ600を示したデータテーブルである。図7及び図8に示すように、ボタンホール縫製データは、「送りピッチ」,「針振りピッチ」,「ループフラグ」のデータ項目から成るデータで構成されており、1データずつ読み出されて処理される。なお、説明の便宜のためにデータ番号を付記している。データ項目「送りピッチ」には、現在の位置から前後方向に加工布を送る送り量が記憶されている。データ項目「針振りピッチ」には、縫針16を左右方向に振る振り量が記憶されている。ここで、1ピッチ=0.01mmとしている。また、データ項目「ループフラグ」には、このデータをどのように処理するかを示すループフラグが記憶されている。ループフラグは、「0」,「1」,「2」のいずれかの値をとる。「0」は、1回のみしか使用しないデータであることを示している。「1」及び「2」は、データが繰り返し処理される場合に用いられる。ループフラグが「1」であるデータから、「2」であるデータまでの間にあるデータが繰り返し処理される。つまり、ループフラグ「2」のデータが処理されたら、次に、ループフラグ「1」のデータに戻る。このようなデータは、ボタンホールの長さ方向の縫製を行う部分に適用される。繰り返しが終了するのは、長さ方向の縫製がボタンサイズとなった時である。これにより、ボタンサイズに応じた縫製データをそれぞれ準備しなくても、どのようなボタンサイズのボタンホールであっても、対応することができる。
図9は、ボタンホールの縫製結果を示す模試図である。ボタンホール縫製データ600を処理してボタンホールを縫い上げると、図9に示すような縫目が形成される。図9における丸印は針落ち点を示し、針落ち点を結ぶ線分が縫目を示している。針落ち点100がボタンホール縫製の最初の針落ち点であり、針落ち点101が最後の針落ち点である。図9においては、ボタンホールの長さ方向に平行な直線、かつ、ボタンホールの幅の中央を通る直線をF軸としている。そして、ボタンホール縫製の開始針落ち点100のF座標を0としてZ軸を定めている。これらの座標は、加工布に対する座標系である。ここでは、図9における原点は、ボタンホール縫製開始時の縫針16の中基線位置に対応している。なお、図9において、F軸の縮尺とZ軸の縮尺とは同一ではない。また、一部縫目を示す線分の太さが太い部分(縫目群110)があるが、これは、後の説明で指し示すためであり、特に縫目の形状が異なるわけではない。
次に、図10及び図11のフローチャートを用いて、ミシン1のCPU61で実施されるボタンホールプログラムの動作について説明する。図10は、メイン処理のフローチャートであり、図11は、メイン処理の中で実行されるボタンホール縫製処理のフローチャートである。なお、ボタンホール縫製プログラムは、ROM62に記憶されており、ユーザがタッチパネル26を操作して、ボタンホール縫製のメニューを選択すると実行される。
まず、ボタンホール模様の選択画面(図示外)が液晶ディスプレイ10に表示され、ユーザからの入力が受け付けられる(S1)。ボタンホールの縫目の形状は図9に示した所謂ねむり穴だけでなく、様々な種類がある。例えば、両端に丸みを持たせたねむり穴、両端に丸みを持たせない両閂止め、丸み部分を少し拡大させた形状のはとめ穴等がある。そこで、ミシン1で縫製可能な縫目の形状(ボタンホール模様)を選択可能に表示した選択画面が液晶ディスプレイ10に表示される。そして、ユーザにより選択されたボタンホール模様の縫製データが縫製データ記憶エリア640から読み出される。
次いで、ボタンを撮影させるように指示するメッセージとOKキーが液晶ディスプレイ10に表示される(S2)。例えば、「ボタンを撮影します。ボタンを針板の上に置いて、OKキーを押して下さい。」というメッセージである。そこで、タッチパネル26によりOKキーが選択されたら(S3:YES)、イメージセンサ90によりボタンが撮像され、「ボタン画像」としてボタン画像記憶エリア641に記憶される(S4)。そして、ボタン画像から周知の画像処理技術を用いてボタンの領域が抽出され、その直径が算出され、「ボタンサイズ」としてボタンサイズ記憶エリア644に記憶される(S5)。ここで、ボタンの領域を抽出する時に、例えば、針板11の色と異なる領域をボタンの領域として抽出してもよい。また、予め撮像された針板11の画像と比較することにより、異なる領域をボタンの領域として抽出してもよい。そして、抽出されたボタンの領域の画素数を長さに換算すればよい。
次に、算出されたボタンサイズ、OKキー及びやり直しキーが液晶ディスプレイ10に表示される(S6)。ここでは、ボタンサイズだけでなく、ボタン画像も表示させてもよい。ここで、やり直しキーが選択されたら(S7:YES)、S2へ戻り、ボタン画像を取得するために、ボタンを撮影させるように指示するメッセージが表示される(S2)。また、OKキーが選択されたら(S8:YES)、ボタンホール縫製処理が行われる(S9、図11参照)。つまり、ユーザは算出されたボタンサイズが妥当なものであれば、OKキーを押すことでボタンホール縫製が開始される。また、ボタンサイズが妥当なものでない場合(例えば、ボタン全体が撮像されていなかった場合)には、やり直しキーを選択して、再度ボタンサイズを算出させればよい。
次に、図11を参照して、ボタンホール縫製処理について説明する。ここでは、図7及び図8に示したボタンホール縫製データ600を例に説明する。ボタンホール縫製処理では、実施ポインタP1,記憶ポインタP2を用いる。これらのポインタはRAM63の所定の記憶エリアに記憶されている。図12乃至図14は、ボタンホール縫製データ600によりボタンホールを縫製する際の縫目の針落ち点を「加工布上の座標(図9のFZ座標系)」として示し、その際の実施ポインタP1及び記憶ポインタP2の状態を示した模式図である。ポインタP1,P2には、ボタンホール縫製データ600のデータ番号が記憶される。図12の最後のデータの続きが、図13の最初のデータであり、図13の最後のデータの続きが、図14の最初のデータである。
まず、実施ポインタにボタンホール縫製データ600の最初のデータ番号が記憶される(S11)。ここで、実施ポインタ=1となる。そして、実施ポインタP1のループフラグが「1」であるか否かが判断される(S12)。ループフラグが「1」であれば、繰り返しのデータの開始データとなる。図7を参照すると、データ番号「1」のループフラグは「0」であるので(S12:NO)、S15へ進む。そして、実施ポインタP1の示すデータの「送りピッチ」の送り位置まで、送り歯が加工布を送るように、送り量調整用モータ201が駆動回路73により駆動される(S15)。図7を参照すると、データ番号「1」の「送りピッチ」は「0」なので、送り量調整用モータ201は送り量が0になるように送り調節器(図示外)を調節する。次いで、実施ポインタP1の示すデータの「針振りピッチ」の針振り位置に縫針16を移動させるように、針振り用モータ78が駆動回路74により駆動される(S16)。図7を参照すると、データ番号「1」の「針振りピッチ」は「150」なので、F軸のプラス方向に150の位置に縫針16が移動される。この位置が、加工布上のFZ座標系では、開始針落ち点100の(F,Z)=(0,150)となる。
次いで、主軸51が停止中であれば、主軸51の回転が開始される(S17)。そして、1針分の縫目の形成が待機される(S18)。ここでは、主軸角度センサ32が用いられて、主軸51の1回転分のタイミングが検出される。そして、主軸51が1回転して、1針分の縫目が形成されたら、実施ポインタP1のループフラグが「2」であるか否かの判断が行われる(S19)。ループフラグが「2」であれば(S19:YES)、繰り返しの処理を終わらせてよいか否かの判断を行う必要があるので、S22〜S24の処理が行われる。しかしながら、実施ポインタP1=1であり、図7を参照すると、データ番号「1」のループフラグは「0」であるので(S19:NO)、S20へ進む。
そして、実施ポインタP1の示すデータがボタンホール縫製データ600の最後のデータであるか否かの判断が行われる(S20)。実施ポインタP1=1は最後のデータでないので(S20:NO)、実施ポインタP1に次のデータのデータ番号「2」が記憶され、次のデータに進められる(S21)。そして、S12へ戻る。
実施ポインタP1=2であり、ループフラグは「0」であり「1」でないので(S12:NO)、実施ポインタP1の示すデータの「送りピッチ」の送り位置まで加工布が送られ(S15)、実施ポインタP1の示すデータの「針振りピッチ」の振り位置まで縫針16が移動される(S16)。ここでは、データ番号「2」の「送りピッチ」は「0」、「針振りピッチ」は「0」なので、加工布の送り量は0で、針振り量も0(即ち中基線位置)であり、加工布上のFZ座標系では(0,0)が針落ち点となる。そして、主軸51は回転中であり(S17)、1針分の縫目の形成が待機される(S18)。そして、ループフラグは「2」でなく(S19:NO)、最終のデータでもない(S20:NO)。そこで、実施ポインタP1=3とされて(S21)、S12へ戻る。
ここで、実施ポインタP1=3であり、ループフラグは「0」であり「1」でないので(S12:NO)、実施ポインタP1の示すデータの「送りピッチ」の送り位置まで加工布を送られ(S15)、実施ポインタP1の示すデータの「針振りピッチ」の振り位置まで縫針16が移動される(S16)。ここでは、データ番号「3」の「送りピッチ」は「−108」、「針振りピッチ」は「−175」なので、加工布は−108だけ送られる。前回の針落ち点のF座標は0なので、この時点でのF座標は108となる。よって、加工布上のFZ座標系では(108,−175)が針落ち点となる。そして、主軸51は回転中であり(S17)、1針分の縫目の形成が待機される(S18)。そして、ループフラグは「2」でなく(S19:NO)、最終のデータでもない(S20:NO)。そこで、実施ポインタP1=4とされて(S21)、S12へ戻る。
ここで、実施ポインタP1=4であり、ループフラグは「1」である(S12:YES)。つまり、データ番号「4」のデータは、繰り返し処理の最初のデータである。そこで、記憶ポインタP2に実施ポインタP1の値が記憶される(S13)。つまり、繰り返しの最初のデータのデータ番号を記憶ポインタP2に記憶させておく。次いで、イメージセンサ90で画像が取得され、「第一画像」として第一画像記憶エリア642に記憶される(S14)。つまり、長さ方向の繰り返しの縫製の開始前の加工布が撮像される。
次いで、実施ポインタP1の示すデータの「送りピッチ」の送り位置まで加工布を送られ(S15)、実施ポインタP1の示すデータの「針振りピッチ」の振り位置まで縫針16が移動される(S16)。ここでは、データ番号「4」の「送りピッチ」は「−90」、「針振りピッチ」は「−175」なので、加工布は−90だけ送られる。前回の針落ち点のF座標は−108なので、この時点でのF座標は198となる。よって、加工布上のFZ座標系では(198,−175)が針落ち点となる。なお、加工布上のFZ座標のF座標は、加工布が縫い進められて移動されているので、累積された値となる。そして、主軸51は回転中であり(S17)、1針分の縫目の形成が待機される(S18)。そして、ループフラグは「2」でなく(S19:NO)、最終のデータでもない(S20:NO)。そこで、実施ポインタP1=5とされて(S21)、S12へ戻る。
ここで、実施ポインタP1=5であり、ループフラグは「2」であり「1」でないので(S12:NO)、実施ポインタP1の示すデータの「送りピッチ」の送り位置まで加工布を送られ(S15)、実施ポインタP1の示すデータの「針振りピッチ」の振り位置まで縫針16が移動される(S16)。ここでは、データ番号「5」の「送りピッチ」は「−90」、「針振りピッチ」は「−175」なので、加工布は−90だけ送られる。前回の針落ち点のF座標は198なので、この時点でのF座標は288となる。よって、加工布上のFZ座標系では(288,−175)が針落ち点となる。そして、主軸51は回転中であり(S17)、1針分の縫目の形成が待機される(S18)。そして、ループフラグは「2」である(S19:YES)。つまり、データ番号「5」のデータは、繰り返し処理の最後のデータである。
そこで、イメージセンサ90で加工布が撮像されて画像が取得され、「第二画像」とし第二画像記憶エリア643とされる(S22)。そして、第一画像記憶エリア642に記憶されている「第一画像」と、S22で取得された「第二画像」とが比較され、周知の方法で画像のずれ、つまり、加工布の移動量が算出され、「加工布移動量」として加工布移動量記憶エリア645に記憶される(S23)。例えば、周知のブロックマッチングと呼ばれる手法を用いればよい。この手法では、2つの画像の違い(ずれ)をベクトルとして検出することができる。算出されたずれ(ベクトル)が長さを持っていれば、2つの画像が異なっている。そして、S23で算出された加工布移動量が、ボタンサイズより大きくなたか否かの判断が行われる(S24)。本実施の形態では、1ピッチ=0.01mmであり、また、ボタンサイズ(ボタンの直径)は20mmであったとする。この時点では、最初のデータ「4」の縫目の縫製前からは、データ番号「4」の90ピッチと、当該データのデータ番号「5」のピッチしか縫い進められていないので、移動したのは180ピッチである。よって、計算上は1.8mm加工布が移動したことになる。したがって、S23で算出される値は、諸々の誤差(縫目形成時の誤差、画像処理の誤差等)を含んでも1.8mmに近い値となる。よって、ボタンサイズよりも大きいと判断されない(S24:NO)。そこで、実施ポインタP1に記憶ポインタP2の値が記憶され、繰り返し処理される最初のデータまで実施ポインタP1が戻される(S25)。つまり、実施ポインタP1=4に戻る。そして、S15へ戻る。
ここで、実施ポインタP1=4であり、ループフラグは「1」であるので(S12:YES)、記憶ポインタP2に実施ポインタP1の値が記憶される(S13)。次いで、イメージセンサ90で画像が取得され、「第一画像」として第一画像記憶エリア642に記憶される(S14)。つまり、長さ方向の繰り返しの縫製の開始時点での画像が撮像される。
次いで、実施ポインタP1の示すデータの「送りピッチ」の送り位置まで加工布を送られ(S15)、実施ポインタP1の示すデータの「針振りピッチ」の振り位置まで縫針16が移動される(S16)。ここでは、データ番号「5」の「送りピッチ」は「−90」、「針振りピッチ」は「−175」なので、加工布は−90だけ送られる。前回の針落ち点のF座標は288なので、この時点でのF座標は378となる。よって、加工布上のFZ座標系では(378,−175)が針落ち点となる。そして、主軸51は回転中であり(S17)、1針分の縫目の形成が待機される(S18)。そして、ループフラグは「2」でなく(S19:NO)、最終のデータでもない(S20:NO)。そこで、実施ポインタP1=5とされて(S21)、S12へ戻る。
ここで、実施ポインタP1=5であり、ループフラグは「2」であり「1」でないので(S12:NO)、実施ポインタP1の示すデータの「送りピッチ」の送り位置まで加工布を送られ(S15)、実施ポインタP1の示すデータの「針振りピッチ」の振り位置まで縫針16が移動される(S16)。ここでは、データ番号「5」の「送りピッチ」は「−108」、「針振りピッチ」は「−175」なので、加工布は−108だけ送られる。前回の針落ち点のF座標は378なので、この時点でのF座標は468となる。よって、加工布上のFZ座標系では(468,−175)が針落ち点となる。そして、主軸51は回転中であり(S17)、1針分の縫目の形成が待機される(S18)。そして、ループフラグは「2」である(S19:YES)。
そこで、イメージセンサ90で加工布が撮像されて画像が取得され、「第二画像」とし第二画像記憶エリア643とされる(S22)。そして、加工布の移動量が算出される(S23)そして、算出された加工布移動量が、ボタンサイズより大きくなったか否かの判断が行われる(S24)。この時点では、移動したのは360ピッチである。よって、まだ3.6mmであり、ボタンサイズ20mmよりも大きいと判断されない(S24:NO)。そこで、実施ポインタP1に記憶ポインタP2の値が記憶され、繰り返し処理される最初のデータまで実施ポインタP1が戻される(S25)。つまり、実施ポインタP1=4に戻る。そして、S15へ戻る。
このようにして、S12〜S19,S22〜S25,S12〜S21の処理が繰り返して実施され、データ番号「4」,「5」の処理が繰り返されると、図9に示した縫目群110の部分の縫目が形成される。そして、データ番号「4」,「5」の処理が12回繰り返されると、2160ピッチ分加工布が縫い進められることになり、計算上、2160×0.01=21.6mm加工布が移動したこととなる。ここでの針落ち点の加工布上のFZ座標系は(2268,−175)である。そこで、12回目にデータ番号「5」の縫目を形成した時点で、加工布移動量がボタンサイズよりも大きいと判断される(S24:YES)。まだ、最終のデータでないので(S20:NO)、実施ポインタP1が進められて「6」とされる(S21)。そして、S12へ戻る。
次いで、実施ポインタP1=6では、ループフラグは「0」であり「1」でないので(S12:NO)、実施ポインタP1の示すデータの「送りピッチ」の送り位置まで加工布を送られ(S15)、実施ポインタP1の示すデータの「針振りピッチ」の振り位置まで縫針16が移動される(S16)。ここでは、データ番号「6」の「送りピッチ」は「0」、「針振りピッチ」は「−150」なので、加工布の送りはなく、−150の針振りがなされて、加工布上のFZ座標系では(2268,−150)が針落ち点となる。そして、主軸51は回転中であり(S17)、1針分の縫目の形成が待機される(S18)。そして、ループフラグは「2」でなく(S19:NO)、最終のデータでもない(S20:NO)。そこで、実施ポインタP1=7とされて(S21)、S12へ戻る。
ここで、実施ポインタP1=7のループフラグは「1」である(S12:YES)。そこで、再び繰り返しの処理が開始される。ここでは、データ番号「7」,「8」の処理が繰り返され(S12〜S19,S22〜S25,S12〜S21)、ボタンサイズよりも加工布移動量が大きくなったら(S24:YES)、S20へ進み、繰り返しの処理が終了される。
以上のような、処理が最後のデータまで繰り返され、最後のデータの処理が終了したら(S20:YES)、ボタンホール縫製処理は終了する。この時点で、ボタンホールの縫製は完了する。そして、メイン処理へ戻る。そして、メイン処理も終了する。
なお、上記実施の形態におけるイメージセンサ90が「撮像手段」に該当する。そして、図10に示す処理のS5でボタンの直径を算出する処理を行うCPU61が「ボタン直径算出手段」に相当し、ボタン直径をボタンサイズとしてボタンサイズ記憶エリア644に記憶する処理を行うCPU61が「可能ホール長決定手段」に相当する。S6でボタンサイズを表示する処理を行うCPU61が「報知手段」に相当する。そして、図11に示すボタンホール縫製処理を行うCPU61が「ボタンホール縫製制御手段」に相当する。そして、ボタンホール縫製処理のS23において加工布移動量を算出する処理を行うCPU61が「加工布移動量算出手段」に相当する。
なお、本発明のミシンは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。上記実施の形態では、ボタンの直径をそのままボタンサイズとして「可能ホール長」として扱ったが、ボタンの直径にボタンの厚み分を加算してボタンサイズ(可能ホール長)としてもよい。
また、上記実施の形態では、加工布移動量をボタンホールの長さ方向の縫製距離として、ボタンホール長と比較した。しかしながら、ボタンホールの長さ方向の縫製距離と比較する値は、加工布を撮像した第一画像及び第二画像に基づいて算出された加工布移動距離でなくともよい。以下、ボタンホール用押え300(図4参照)を撮像した画像を用いる構成の変形形態を説明する。
図4に示すように、押え部31には印310が設けられている。そして、ボタンホールの縫製中は、押え部31は加工布と一体的に移動するので、加工布の移動量の代わりに、押え部31に設けられた印310の移動距離を用いて、ボタンサイズとの比較を行う。これは、第一画像及び第二画像で押え部31を撮像し、図11に示したボタンホール縫製処理のS23において、印310を抽出して、その移動量を算出すればよい。そして、S24では、算出された印310の移動量、すなわち押え部31の移動量をボタンサイズと比較すればよい。また、印310が設けられる位置やその形状は、図4に図示された位置や形状に限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
また、上記実施の形態では、ボタンサイズを実際のボタンを撮像したボタン画像から算出したが、必ずしもボタン画像からボタンサイズを算出しなくともよい。例えば、液晶ディスプレイ10及びタッチパネル26を用いて、ユーザにボタンの直径の数値を入力させるようにしてもよい。これにより、ボタンの現物がなくともボタンホールを縫製することができる。また、同じ形状のボタンに対応するボタンホールが複数ある場合には、一度ボタンサイズを入力しておけばよいので手間がない。
1 ミシン
10 液晶ディスプレイ
16 縫針
26 タッチパネル
29 支持フレーム
31 押え部
36 支持部
38 押え棒
55 針棒上下動機構
59 針振り機構
61 CPU
62 ROM
63 RAM
64 EEPROM
90 イメージセンサ
300 ボタンホール用押え
310 印
10 液晶ディスプレイ
16 縫針
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29 支持フレーム
31 押え部
36 支持部
38 押え棒
55 針棒上下動機構
59 針振り機構
61 CPU
62 ROM
63 RAM
64 EEPROM
90 イメージセンサ
300 ボタンホール用押え
310 印
Claims (4)
- 縫針を装着する針棒と、前記針棒を左右方向に揺動させる針棒揺動機構と、加工布を送る送り歯を駆動する送り機構とを有し、加工布の縫製を行う縫製手段を備えたミシンであって、
画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によりボタンを撮像した画像に基づいて当該画像に写しだされているボタンの直径を算出するボタン直径算出手段と、
前記ボタン直径算出手段により算出された前記直径のボタンを挿通可能な穴の長さを可能ホール長として決定する可能ホール長決定手段と、
前記可能ホール長決定手段により決定された前記可能ホール長のボタンホールを縫製するように前記縫製手段を制御するボタンホール縫製制御手段とを備えたことを特徴とするミシン。 - 前記ボタンホールの長さ方向の縫製前及び縫製中に前記撮像手段により前記加工布を撮像した画像に基づいて前記加工布の移動量を算出する加工布移動量算出手段とを備え、
前記ボタンホール縫製制御手段は、
前記加工布移動量算出手段により算出された前記加工布の移動量が前記可能ホール長となるまで前記ボタンホールの長さ方向の縫製を行うことにより、前記可能ホール長のボタンホールを縫製するように前記縫製手段を制御することを特徴とする請求項1に記載のミシン。 - 前記ミシンに備えられた押え棒に着脱可能に装着するための支持部と、当該支持部に移動可能に支持され、前記加工布を押圧しつつ、当該加工布の移動に伴って移動する押え部とを有し、ボタンホールを縫製する際に加工布を押えるためのボタンホール用押えと、
前記ボタンホールの長さ方向の縫製前及び縫製中に前記撮像手段により前記押え部を撮像した画像に基づいて前記押え部の移動量を算出する押え部移動量算出手段とを備え、
前記ボタンホール縫製制御手段は、
前記押え部移動量算出手段により算出された前記押え部の移動量が前記可能ホール長となるまで前記ボタンホールの長さ方向の縫製を行うことにより、前記可能ホール長のボタンホールを縫製するように前記縫製手段を制御することを特徴とする請求項1に記載のミシン。 - 前記ボタン直径算出手段により算出された前記直径を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のミシン。
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