JP2010124865A - ミシンの縫い速度データ作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位置ずれの少ない縫製データを簡便に作成し、縫い品質の低下を防止する。
【解決手段】被縫製物である布地を保持する保持枠を有し、その保持枠が縫い針の上下動に同期して当該縫い針に対し相対的に移動することにより、保持枠に保持される布地に所定の縫製データに基づく縫い目を形成するミシン１００の縫い速度データ作成方法であって、縫い速度を変更して複数回縫製動作を行い、各縫製動作の縫い速度と当該縫い速度における縫製データの縫い目ごとに検出した位置ずれ量とをデータメモリ２０２に記憶する工程と、記憶された縫い目ごとの位置ずれ量が最小となる縫い速度として主軸の制限回転速度を特定する工程と、特定された前記主軸の制限回転速度に基づいて、縫製データの縫い目ごとに縫い速度を修正する工程とを行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、縫製データに従って縫いを行うミシンの縫い速度データ作成方法に関する。

従来、一針ごとの針落ち位置を定めた縫製データに従って任意に針落ちを行うことができる電子サイクルミシンが知られており、このミシンにあっては、縫い針を取付けた針棒の上下動に対して当該上下動方向に直交した水平移動可能な移動機構に被縫製物を保持して縫うようになっている（例えば、特許文献１参照）。
また、当該ミシンは、一般的に、縫い針が被縫製物に刺さっていない時間、即ち、直前の針が被縫製物から抜けた直後のタイミングから次に針が被縫製物に刺さる直前のタイミングまでの時間内に移動機構を移動させる。通常は、被縫製物を一定間隔で移動させる送りピッチに合わせた縫製の最高速度の上限値が決められているので、その上限値以下の速度であれば、縫い針が被縫製物に刺さっていない時間内に移動機構を移動し終えるよう制御されている。
特開２００８−０１２０４８号公報

しかしながら、縫製中に布の重なりが厚い段部を縫製する場合などに、上記の制御タイミングがずれると、被縫製物に縫い針が刺さったままの状態で当該被縫製物が移動することにより、移動機構の移動方向に縫い針が引っ張られる、所謂、針流れが発生してしまう。また、縫製速度がより高速になると、被縫製物をより短時間で所定ピッチ移動させる必要があるが、移動機構の駆動モータに負荷がかかり過ぎて被縫製物の送り過ぎが生じる問題もある。さらに、移動機構の保持枠の改造により当該保持枠の重量が重くなった場合にも、より高速の縫製速度では、被縫製物の移動にて送り不足や送り過ぎが生じる虞がある。
この結果、縫い目の位置がずれてしまい、被縫製物の縫い品質を低下させるといった問題がある。

そこで、作業者が予め所定の縫製パターンに従って所定速度で縫製を行うことで、位置ずれの有無を確認し、最も良く縫える縫製速度を手動で設定するようになっている。即ち、縫製速度を低下させると、位置ずれを生じさせ難くすることができるが、縫製速度を手動で設定する作業は煩雑であり、また、縫製速度を落とし過ぎると、縫製効率が低下してしまうといった問題がある。
また、位置ずれが発生する部分だけ、縫製速度を落とすといった命令を縫製データに組み込むことも可能であるが、当該作業のために時間がかかってしまうといった問題もある。

本発明は、位置ずれの少ない縫製データを簡便に作成することができ、縫い品質の低下を防止することができるミシンの縫い速度データ作成方法を提供することを、その目的とする。

請求項１記載の発明は、縫い速度を入力する速度入力手段と、ミシンモータにより駆動される主軸の回転により縫い針を上下動させる針上下動機構と、被縫製物を保持する保持部を有し、位置決めモータにより前記保持部に保持された被縫製物を、前記縫い針の上下動に同期して当該縫い針に対して相対的にＸＹ移動する位置決め機構とを備え、縫製データに従って被縫製物をＸＹ移動させながら前記速度入力手段により入力された縫い速度で縫製動作させる縫製手段と、前記縫製動作にて実際に被縫製物に針落ちされた位置と前記縫製データに係る前記針落ち予定位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段とを備えたミシンの縫い速度データ作成方法であって、前記速度入力手段により入力された縫い速度を変更して複数回縫製動作を行い、各縫製動作の縫い速度と当該縫い速度における前記縫製データの縫い目ごとに前記位置ずれ検出手段により検出した位置ずれ量とを位置ずれ量記憶手段に記憶する位置ずれデータ取得工程と、前記位置ずれ量記憶手段に記憶された縫い目ごとの位置ずれ量が最小となる縫い速度として主軸の制限回転速度を特定する回転速度特定工程と、前記回転速度特定工程により特定された前記主軸の制限回転速度に基づいて、前記縫製データの縫い目ごとに前記縫い速度を修正するデータ修正工程と、を備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記ミシンは、被縫製物の厚さを入力する厚さ入力手段を備え、前記位置ずれ検出手段は、前記厚さ入力手段により入力された前記厚さに基づいて、前記縫い針が被縫製物に針落ちされる針落ちタイミングを検出するタイミング検出手段と、前記タイミング検出手段により検出された前記針落ちタイミングにおける前記保持部の位置を取得する位置取得手段と、前記位置取得手段により取得された前記保持部の位置と、前記縫製データの前記保持部の前記針落ち予定位置を比較する位置比較手段と、を備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、速度入力手段は、前記縫い速度として前記主軸の制限最高速度及び制限最低速度を入力し、前記位置ずれデータ取得工程は、前記速度入力手段により入力された前記制限最高速度と前記制限最低速度との間で段階的に複数の縫い速度による前記ミシンモータの動作制御を行って、前記位置ずれ検出手段により検出した検出した位置ずれ量を縫製データの縫い目ごとに前記位置ずれ量記憶手段に記憶し、前記回転速度特定工程は、前記制限最高速度と前記制限最低速度の間で、同一の縫い目に対して位置ずれ量が最小となる縫い速度が複数ある場合に、より高速な前記主軸の制限回転速度を特定することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、縫い速度を変更して複数回縫製動作を行い、各縫製動作の縫い速度と当該縫い速度における縫製データの縫い目ごとに検出した位置ずれ量とを位置ずれ量記憶手段に記憶して、記憶された縫い目ごとの位置ずれ量が最小となる縫い速度として主軸の制限回転速度を特定し、当該主軸の制限回転速度に基づいて、縫製データの縫い目ごとに前記縫い速度を修正するので、縫製動作を行うだけで位置ずれが検出された縫い目の主軸の回転速度を位置ずれ量が最小となるように修正した縫製データを作成することができる。即ち、予め試し縫いとして縫製動作を行うことにより、実際に被縫製物に針落ちされた位置が針落ち予定位置に対して位置ずれしていた場合には、位置ずれ量が最小となる主軸の制限回転速度を特定して、当該主軸の回転速度を位置ずれ量が最小となるように制限回転速度に修正することができる。これにより、位置ずれの少ない縫製データを簡便に作成することができ、縫い品質の低下を防止することができる。

請求項２記載の発明によれば、入力された被縫製物の厚さに基づいて、縫い針が被縫製物に針落ちされる針落ちタイミングを検出して、当該針落ちタイミングにおける保持部の位置を取得して、取得された保持部の位置と縫製データに規定されている保持部の針落ち予定位置を比較するので、被縫製物の厚さを入力するだけで針落ちタイミングを簡便に検出することができ、これにより、当該針落ちタイミングにて被縫製物に針落ちされた位置の針落ち予定位置に対する位置ずれを簡便に検出することができる。従って、作業者による位置ずれの検出タイミングの設定作業を不要とすることができる。

請求項３記載の発明によれば、入力された主軸の制限最高速度と制限最低速度との間で段階的に複数の縫い速度によるミシンモータの動作制御を行って、検出した位置ずれ量を縫製データの縫い目ごとに位置ずれ量記憶手段に記憶し、当該制限最高速度と制限最低速度の間で、同一の縫い目に対して位置ずれ量が最小となる縫い速度が複数ある場合に、より高速な主軸の制限回転速度を特定するので、当該制限回転速度をより高速に設定することができ、ミシンの縫製速度低下に伴う生産性の低下を最小限にすることができる。

（電子サイクルミシンの全体構成）
本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
本実施形態において、ミシンとして電子サイクルミシンを例に説明する。電子サイクルミシンは、縫製を行う被縫製物である布地を保持する布保持部としての保持枠を有し、その保持枠が縫い針に対し相対的に移動することにより、保持枠に保持される布地に所定の縫製データ（縫い目パターン）に基づく縫い目を形成するミシンである。
図１は本発明にかかる電示サイクルミシン１００の斜視図、図２は当該ミシン１００の保持枠１１１や中押さえ２９の近傍を示す拡大斜視図である。
ここで、後述する縫い針１０８が上下動を行う方向をＺ軸方向（上下方向）とし、これと直交する一の方向をＸ軸方向（左右方向）とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向の両方に直交する方向をＹ軸方向（前後方向）と定義する。

電子サイクルミシン１００（以下、ミシン１００）は、図１に示すように、ミシンテーブルＴの上面に備えられるミシン本体１０１と、ミシンテーブルＴの下部に備えられ、ミシン本体１０１を操作するためのペダルＲ等により構成されている。

（ミシンフレーム及び主軸）
図１に示すように、ミシン本体１０１は、外形が側面視にて略コ字状を呈するミシンフレーム１０２を備えている。このミシンフレーム１０２は、ミシン本体１０１の上部をなし前後方向に延びるミシンアーム部１０２ａと、ミシン本体１０１の下部をなし前後方向に延びるミシンベッド部１０２ｂと、ミシンアーム部１０２ａとミシンベッド部１０２ｂとを連結する縦胴部１０２ｃとを有している。
このミシン本体１０１は、ミシンフレーム１０２内に動力伝達機構が配され、回動自在でＹ軸方向に沿って配設された主軸及び下軸（図示略）を有している。主軸は、ミシンアーム部１０２ａの内部に配され、下軸は、ミシンベッド部１０２ｂの内部に配されている。

主軸は、ミシンモータ２ａ（図３参照）に接続され、このミシンモータ２ａにより回動力が付与される。また、下軸（図示省略）は、図示しない縦軸を介して主軸と連結しており、主軸が回動すると、主軸の動力が縦軸（図示省略）を介して下軸側へ伝達し、下軸が回動するようになっている。
主軸の前端には、主軸の回動によりＺ軸方向に上下動する針棒１０８ａが接続されており、その針棒１０８ａの下端には、図２に示されるように、縫い針１０８が備えられている。かかる主軸とミシンモータ２ａと針棒１０８ａと主軸から針棒１０８ａに上下動の駆動力を付与する図示しない伝達機構により、縫製手段を構成する針上下動機構が構成される。

なお、主軸にミシンモータ２ａを直結するダイレクト駆動の場合には、前記モータに内蔵されたエンコーダ２ｂ（図３参照）により主軸の基準角度及びその基準角度の間の詳細角度を検出する回転同期信号が出力される。
また、主軸に設けたプーリとミシンモータ２ａをベルト駆動する場合には、主軸に設けた針位置検出器とミシンモータ２ａに内蔵されたエンコーダ２ｂが構成され、同様に回転同期信号が出力される。
ここで、回転同期信号として、例えば、ミシンモータ２ａにより主軸が１５°回転するごとに一つの出力信号を制御装置２００に出力するようになっている。また、主軸の１回転に伴い、針棒１０８ａは１往復の運動を行う。

また、下軸（図示省略）の前端には、釜（図示省略）が設けられている。主軸とともに下軸が回動すると、縫い針１０８と釜（図示省略）との協働により縫い目が形成される。
なお、ミシンモータ２ａ、主軸、針棒１０８ａ、縫い針１０８、下軸（図示省略）、釜（図示省略）等の接続構成は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。

（位置決め機構）
また、ミシンアーム部１０２ａには縫い針１０８の上下動による布地の浮き上がりを防止するために、針棒１０８ａの上下動と連動して上下動し、縫い針１０８の周囲の布地を下方に押圧する中押さえ２９を有する中押さえ機構（図示略）が設けられている。なお、中押さえ機構はミシンアーム部１０２ａの内部に配設されており、縫い針１０８は、中押さえ２９の先端側に形成されている貫通孔に遊挿されている。

また、図１、図２に示すように、ミシンベッド部１０２ｂ上には、針板１１０が配設されており、この針板１１０の上方に布保持部としての保持枠１１１及び縫い針１０８が配置されるようになっている。
保持枠１１１は、ミシンアーム部１０２ａの前端部に配される取付部材１１３に取り付けられており、その取付部材１１３にはミシンベッド部１０２ｂ内に配置されたＸ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａが駆動手段として連結されている（図３参照）。
保持枠１１１は、被縫製物である布地を保持し、Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａの駆動に伴い、保持した布地を保持枠１１１ごと前後左右方向にＸＹ移動するようになっている。そして、保持枠１１１の移動と、縫い針１０８や釜（図示省略）の動作が連動することにより、布地に所定の縫製データ２０２ａの縫い目データに基づく縫い目が形成される。
また、保持枠１１１は、布押さえと下板とからなっており、取付部材１１３はミシンアーム部１０２ａ内に配置された布押さえモータの駆動により上下駆動が可能であり、布押さえ下降時に下板との間で布地を挟持し保持するようになっている。
そして、これら保持枠１１１、取付部材１１３、Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａが、縫い針１０８の上下動に同期して当該縫い針１０８と布地をＸ軸方向及びＹ軸方向に相対的に位置決めする位置決め機構として機能するとともに、縫製手段を構成している。

ペダルＲは、ミシン１００を駆動し、針棒１０８ａ（縫い針１０８）を上下動させたり、保持枠１１１を動作させたりするための操作ペダルとして作動する。すなわちペダルＲには、ペダルＲが踏み込まれたその踏み込み操作位置を検出するための、例えば、可変抵抗等から構成されるセンサ（踏み込み量検出手段）が組み込まれており、センサからの出力信号がペダルＲの操作信号として後述する制御装置２００に出力され、制御装置２００はその操作位置、操作信号に応じて、ミシン１００を駆動し、動作させるように構成されている。

（ミシンの制御系：制御装置）
図３は電子サイクルミシン１００の制御系を示しブロック図である。ミシン１００は、上述した各部、各部材の動作を制御する制御装置２００を備えている。
制御装置２００は、縫製プログラム２０１ａ，データ入力プログラム２０１ｂ，位置ずれデータ取得プログラム２０１ｃ，回転速度特定プログラム２０１ｄ、データ修正プログラム２０１ｅが格納されたプログラムメモリ２０１と、縫製データ２０２ａ及び各種の設定情報（図示略）を記憶した記憶手段としてのデータメモリ２０２と、プログラムメモリ２０１内の各プログラム２０１ａ〜２０１ｅを実行するＣＰＵ２０３とを備えている。

また、ＣＰＵ２０３は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０４を介して操作パネル７４に接続されている。かかる操作パネル７４は、各種画面や入力ボタンを表示する表示部７４ａと、この表示部７４ａに設けられその接触位置を検知するタッチセンサ７４ｂとを有しており、各種情報の入出力手段として機能する。操作パネル７４で用いられる入力ボタンや入力スイッチはいずれも、表示部７４ａで表示され、タッチセンサ７４ｂで入力が検知されることで押下式のボタンやスイッチと同等に機能するものである。

また、ＣＰＵ２０３は、インターフェイス２０４を介して、ミシンモータ２ａを駆動するミシンモータ駆動回路７５ｂに接続され、ミシンモータ２ａの回転を制御する。
なお、ミシンモータ２ａはエンコーダ２ｂを備えており、ミシンモータ２ａを駆動するミシンモータ駆動回路７５ｂにおいて、エンコーダ２ｂからミシンモータ２ａの一回転に付き一回出力される原点信号と１５°回転ごとに出力される同期信号とが、インターフェイス２０４を介してＣＰＵ２０３に入力され、この信号をカウントすることによって、ＣＰＵ２０３は位置決めモータであるＸ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａや後述する他のアクチュエータの動作タイミングを決定する。

また、ＣＰＵ２０３は、インターフェイス２０４及びインターフェイス２０４を介して、縫製すべき布地を保持する保持枠１１１に備えられるＸ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａをそれぞれ駆動するＸ軸モータ駆動回路７６ｂ及びＹ軸モータ駆動回路７７ｂが接続され、保持枠１１１のＸ軸方向及びＹ軸方向の動作を制御する。
また、Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａ、中押さえモータ（後述）、布押さえモータ（後述）には、例えば、パルスモータを用いることができる。

なお、Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａの各々には、当該Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａの軸の回転角度を検出するエンコーダ７６ｃ、７７ｃが設けられている。そして、ＣＰＵ２０３には、Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａのエンコーダ７６ｃ、７７ｃからインターフェイス２０４を介して検出信号が入力され、当該信号によって、Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａの回転角度（移動量）及び回転方向を認識できる。
これにより、ＣＰＵ２０３は、針棒１０８ａが保持枠１１１の所定位置（例えば、中央）に位置する際のＸ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａの回転角度、即ち、原点位置を認識することができ、各モータ７６ａ、７７ａの回転角度と原点位置との差異によって保持枠１１１の移動前後の位置を検出する。

また、電子サイクルミシン１００では、縫い針１０８と同期して行われる中押さえ２９の上下動についてはミシンモータ２ａを駆動源として行っているが、その下死点高さ調節は中押さえモータ（図示略）の駆動により行われるようになっている。かかる独立した駆動源を備えることにより、ミシンモータ２ａの駆動中或いは停止中に限らず下死点高さの調節を行うことが可能である。

また、電子サイクルミシン１００は、保持枠１１１を上下動させて布地の保持及び解放を行う布押さえモータ（図示略）、縫製終了後に糸切りを行う糸切り装置を備えている（図示略）、縫い糸の糸張力を調節する糸調子装置等を備えている（図示略）。

（ミシンの制御系：縫製データ）
図４（ａ）は、縫製パターン修正前の縫製データ２０２ａの構成を示す説明図であり、図４（ｂ）は、縫製パターン修正後の縫製データ２０２ａの構成を示す説明図である。
図４（ａ）に示すように、縫製パターン修正前の縫製データ２０２ａは、縫製を行う際の運針パターンを規定するものであり、少なくとも各針落ちごとに針落ち予定位置に係るＸ方向座標（X1,X2,X3,…）及びＹ方向座標（Y1,Y2,Y3,…）と、ミシンモータ２ａの回転速度（縫い速度）が設定されている。
Ｘ方向座標は、Ｘ軸モータ７６ａによる保持枠１１１のＸ軸方向の移動量を示すパラメータ値、Ｙ方向座標は、Ｙ軸モータ７７ａによる保持枠１１１のＹ軸方向の移動量を示すパラメータ値である。ＣＰＵ２０３は、Ｘ方向座標及びＹ方向座標に基づいてＸ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａを駆動制御することで被縫製物を移動させて針落ち位置を制御する。
また、縫製パターンの修正（後述）が行われると、図４（ｂ）に示すように、縫製パターン修正後の縫製データ２０２ａには、各針落ちごとにＸ方向座標及びＹ方向座標と、ミシンモータ２ａの回転速度（縫い速度）の他に、ミシンモータ２ａの回転速度の変更指令が設定されている。
ここで、データメモリ２０２は、各縫い目ごとにミシンモータ２ａ（主軸）の回転速度及び針落ち予定位置を規定する縫製データ２０２ａを記憶する記憶手段として機能する。

なお、縫製データ２０２ａは、図示は省略するが、保持枠１１１の移動に係る布送りコマンド、ミシンモータ２ａの回転数を定める縫い速度コマンド、下死点高さ移動量のデータを示す中押さえ高さ調節コマンド、糸切りコマンド、糸払い・押さえ上げコマンド、糸張力コマンド等が組み合わされている。そして、各コマンドは、その並び順に従って実行針数（当該コマンドが縫い開始から何針目で実行されるか）が定められている。

（縫製プログラムによる縫製処理）
プログラムメモリ２０１に格納された縫製プログラム２０１ａは、上記縫製データ２０２ａの各コマンドを順番に読み出して、コマンドに応じて制御対象を特定し、コマンド内の設定数値に基づいてミシンモータ２ａ、Ｘ軸モータ７６ａ、Ｙ軸モータ７７ａ、中押さえモータ、布押さえモータ、糸切りモータ、糸調子ソレノイドの動作制御を行い、縫製データ２０２ａに従って被縫製物をＸＹ移動させながらデータ入力処理（後述）にて入力された縫い速度で縫製動作させるプログラムである。
縫製データ２０２ａの実行に際しては、各コマンドはいずれもその実行タイミング（実行する主軸角度）がデータメモリ２０２内に定められており、エンコーダ２ｂの出力信号をカウントすることで定められた実行タイミングで各コマンドの実行が行われる。

縫製処理において、ミシンモータ２ａは、縫製データ２０２ａに定められた縫い速度となるように動作制御が行われる。また、Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａは、縫製データ２０２ａに定められた縫い速度となるように動作制御が行われる。
具体的には、例えば、図５に示すように、縫製パターン修正前の縫製データ２０２ａ（図４（ａ）参照）に基づいて、ミシンモータ２ａの回転速度が2500rpmで所定座標に順次針落ちされるようになっている。
また、縫製パターン修正後の縫製データ２０２ａ（図４（ｂ）参照）に基づいて、第１〜４針目はミシンモータ２ａの回転速度が2500rpmで所定座標に順次針落ちされ、４針目と５針目の針落ちの間、即ち、４針目の針が被縫製物から抜けた直後のタイミングから５針目の針が被縫製物に刺さる直前のタイミングまでの時間内に回転速度を2200rpmに変更した後、５針目はミシンモータ２ａの回転速度が2200rpmで所定座標に針落ちされ、５針目と６針目の針落ちの間に回転速度を2500rpmに変更し（戻し）た後、６針目以降はミシンモータ２ａの回転速度が2500rpmで所定座標に針落ちされるようになっている。
当該プログラム２０１ａの実行により、ＣＰＵ２０３は、縫製データ２０２ａに基づいてミシンモータ２ａ等の動作制御を実行して縫製を行う縫製手段として機能することとなる。

（データ入力プログラムによるデータ入力処理）
データ入力プログラム２０１ｂは、操作パネル７４により表示されるデータ入力画面（図示略）により縫製データ２０２ａの作成処理を行うためのプログラムである。
データ入力プログラム２０１ｂの実行により、操作パネル７４の表示部７４ａの入力画面には、入力される各針ごとの針落ち予定位置を表示する表示領域と、針落ち予定位置をカーソルの位置指定により入力する方向入力キーと、各種コマンドの選択キーと、その数値パラメータを入力する数値キーとが表示され、これらの操作により、一針ごとに順番に入力することができる。
また、縫製速度ティーチング処理にて、操作パネル７４の表示部７４ａに表示された入力ボタン等が操作されることにより、縫製パターンNo.、ミシンモータ２ａの制限最高速度（例えば、2500rpm等）、ミシンモータ２ａの制限最低速度（例えば、2000rpm等）、被縫製物の生地厚を入力することができる。ここで、操作パネル７４は、被縫製物の厚さを入力する厚さ入力手段、及び、主軸の制限最高速度及び制限最低速度（縫い速度）を入力する速度入力手段として機能する。

（位置ずれデータ取得プログラムによる位置ずれデータ取得処理）
位置ずれデータ取得プログラム２０１ｃは、縫製速度ティーチング処理にて縫い速度を変更して当該複数の縫い速度の各々に対応して複数回縫製動作を行った際に、各縫製動作の縫い速度と当該縫い速度における縫製データ２０２ａの縫い目ごとに検出した位置ずれ量とを位置ずれ量記憶手段としてのデータメモリ２０２に記憶する位置ずれデータ取得処理を行うためのプログラムである。即ち、位置ずれデータ取得プログラム２０１ｃは、データ入力処理にて入力された主軸の制限最高速度と制限最低速度との間で複数の縫い速度によるミシンモータ２ａの動作制御を行った際に、検出した位置ずれ量を縫製データ２０２ａの縫い目ごとにデータメモリ２０２に記憶するためのプログラムである。
具体的には、位置ずれデータ取得プログラム２０１ｃの実行により、ＣＰＵ２０３は、操作パネル７４の所定操作に基づいて入力された被縫製物の厚さに基づいて、各縫い目ごとに縫い針１０８が被縫製物に針落ちされる針落ちタイミングを検出するタイミング検出処理を行う。即ち、図６に示すように、被縫製物の厚さに応じて当該被縫製物に針落ちされるタイミングが異なっており、当該針落ちタイミングにおける主軸の回転角度θを算出する。ここで、ＣＰＵ２０３は、縫い針１０８が被縫製物に針落ちされる針落ちタイミングを検出するタイミング検出手段として機能する。
なお、針落ちされた縫い針１０８は、主軸の回転角度が（３６０−θ）°で被縫製物から引き抜かれるようになっており、当該タイミング（主軸の回転角度（３６０−θ）°）から次の針落ちタイミング（主軸の回転角度θ）までの間（角度範囲２θ）に、Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａの駆動により保持枠１１１により保持された被縫製物を次の針落ちの座標に移動させる。
また、ＣＰＵ２０３は、位置ずれデータ取得プログラム２０１ｃの実行により、タイミング検出処理にて検出された針落ちタイミング、即ち、主軸の回転角度θにて、Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａのエンコーダ７６ｃ、７７ｃから出力された検出信号に基づいてＸ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａの回転角度及び回転方向を認識して、当該Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａにより駆動された保持枠１１１の位置を取得する位置取得処理を行う。ここで、ＣＰＵ２０３は、タイミング検出処理にて検出された針落ちタイミングにおける保持枠１１１の座標（Xa,Ya）を取得する位置取得手段として機能する。
また、ＣＰＵ２０３は、位置ずれデータ取得プログラム２０１ｃの実行により、位置取得処理にて取得された保持枠１１１の座標と、縫製データ２０２ａに規定されている保持枠１１１の針落ち予定位置であるＸ方向座標及びＹ方向座標（例えば、縫い目が５針目である場合には、Ｘ方向座標X5とＹ方向座標Y5）とをそれぞれ比較する位置比較処理を行って、その結果をＸ座標、Ｙ座標ごとにＳＩ単位で数値換算して位置ずれ情報ｄ（図９参照）とする。
ここで、ＣＰＵ２０３は、位置取得処理により取得された保持枠１１１の位置と、縫製データ２０２ａの保持枠１１１の針落ち予定位置を比較する位置比較手段として機能する。
このように、位置ずれデータ取得プログラム２０１ｃの実行により、ＣＰＵ２０３は、縫製速度ティーチング処理にて実際に被縫製物に針落ちされた位置と縫製データ２０２ａに係る針落ち予定位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段として機能する。

（回転速度特定プログラムによる回転速度特定処理）
回転速度特定プログラム２０１ｄは、データメモリ２０２に記憶された縫い目ごとの位置ずれ量が最小となる縫い速度として主軸の制限回転速度を特定する回転速度特定処理を行う。
即ち、回転速度特定プログラム２０１ｄの実行により、ＣＰＵ２０３は、ミシンモータ２ａの制限最高速度と制限最低速度の間で、位置ずれ検出処理にて位置ずれが検出された縫い目ごとに当該位置ずれ量が最小となる主軸の制限回転速度を特定する。例えば、図９に示す位置ずれ情報ｄ（例えば、Ｘ座標用の位置ずれ情報ｄ）にあっては、５針目と１２針目に位置ずれが生じた場合、５針目では2200rpmの位置ずれ量が最小であるので制限回転速度として2200rpmを特定し、１２針目では2500rpmの位置ずれ量が最小であるので制限回転速度として2500rpmを特定する。なお、５針目では、2000rpmと2200rpmの位置ずれ量が等しくなっているが、かかる場合には、より高速の回転速度を制限回転速度として特定する。
また、被縫製物の角部を縫製する場合のように、保持枠１１１がＸ軸方向及びＹ軸方向の両方に移動する場合には、Ｘ座標用の位置ずれ情報ｄとＹ座標用の位置ずれ情報ｄにおける各縫い目毎の位置ずれ量を加算して、その値が最小となる回転速度を制限回転速度として特定する。

（データ修正プログラムによるデータ修正処理）
データ修正プログラム２０１ｅは、回転速度特定処理にて特定された主軸の制限回転速度に基づいて、データメモリ２０２に記憶されている縫製データ２０２ａの縫い目ごとに縫い速度（主軸の回転速度）を修正するデータ修正処理を行う。
即ち、データ修正プログラム２０１ｅの実行により、ＣＰＵ２０３は、位置ずれが検出された縫い目については、回転速度特定処理にて特定された主軸の制限回転速度で縫製動作が行われるように、当該縫い目の前後で速度変更指令を出力して、縫製データ２０２ａを修正する（図４（ｂ）参照）。例えば、図４（ｂ）に示すように、５針目で位置ずれが生じている場合には、４針目と５針目の針落ちの間に回転速度を2200rpmに変更する速度変更指令と、５針目と６針目の針落ちの間に回転速度を2500rpmに変更する速度変更指令とを出力して、１〜４針目と６針目以降はミシンモータ２ａの回転速度が2500rpmで縫製し、５針目はミシンモータ２ａの回転速度が2200rpmで縫製可能となるように縫製データ２０２ａを修正する。

次に、ミシン１００の縫い速度データ作成方法に係る縫製速度ティーチング処理について、図７〜図１０に基づいて説明する。
縫製速度ティーチング処理は、被縫製物の試し縫いとして、主軸の回転速度を制限最高速度と制限最低速度の間で所定の回転速度に設定して複数回縫製動作を行って、縫製動作の縫い速度と、縫製データ２０２ａの縫い目ごとに検出した位置ずれ量とをデータメモリ２０２に記憶し（位置ずれデータ取得工程）、データメモリ２０２ａに記憶された縫い目ごとの位置ずれ量が最小となる縫い速度として主軸の制限回転速度を特定し（回転速度特定工程）、特定された主軸の制限回転速度に基づいて、縫製データ２０２ａの縫い目ごとに縫い速度を修正する（データ修正工程）処理である。
図７及び図８は、縫製速度ティーチング処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図９は、縫製速度ティーチング処理の結果に係る位置ずれ情報ｄの一例を示す図である。

図７に示すように、操作パネル７４の表示部７４ａに表示されている縫製速度ティーチングスイッチ（図示略）が作業者により操作されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ２０３は、操作パネル７４の表示部７４ａにティーチング項目選択画面（図示略）を表示させる（ステップＳ２）。
そして、作業者による表示部７４ａに表示された入力ボタン等の所定操作に基づいて、ＣＰＵ２０３は、データ入力プログラムを実行して、入力された縫製パターンNo.、ミシンモータ２ａの制限最高速度（例えば、2500rpm等）、ミシンモータ２ａの制限最低速度（例えば、2000rpm等）、生地厚等のティーチング項目を設定する（ステップＳ３）。

次に、ＣＰＵ２０３は、ミシンモータ２ａの回転速度をティーチング項目選択画面にて入力された制限最高速度に設定した後（ステップＳ４）、表示部７４ａに表示された準備キー（図示略）が作業者により操作されると、ミシン１００の各部を制御してティーチング準備状態に設定する（ステップＳ５）。
その後、作業者により針板１１０の上方に被縫製物がセットされた後（ステップＳ６）、作業者による押えスイッチ（図示略）の所定操作に基づいて、布押さえを下降させて当該布押さえと下板との間に被縫製物を挟持して保持する（ステップＳ７）。
そして、作業者によるスタートスイッチ（図示略）が所定操作されると、ＣＰＵ２０３は、縫製プログラム２０１ａを実行して縫製データ２０２ａに基づいて縫製動作を開始する（ステップＳ８）。

続けて、図８に示すように、ＣＰＵ２０３は、位置ずれデータ取得プログラム２０１ｃを実行して、制限最高速度での縫製動作にて、被縫製物に縫い針１０８が針落ちされた位置の位置ずれを各縫い目ごとに検出して位置ずれ情報ｄを取得する（ステップＳ９）。具体的には、位置ずれデータ取得プログラム２０１ｃの実行により、ＣＰＵ２０３は、先ず、タイミング検出処理を行って、入力された被縫製物の厚さに基づいて縫い針１０８が被縫製物に針落ちされる針落ちタイミングにおける主軸の回転角度θを算出する。続けて、ＣＰＵ２０３は、位置取得処理を行って、主軸の回転角度がθとなった際に、Ｘ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａのエンコーダ７６ｃ、７７ｃから出力された検出信号に基づいてＸ軸モータ７６ａ及びＹ軸モータ７７ａにより駆動された保持枠１１１の位置を取得する。次に、ＣＰＵ２０３は、位置比較処理を行って、取得された保持枠１１１の座標と、縫製データ２０２ａに規定されている保持枠１１１の針落ち予定位置であるＸ方向座標及びＹ方向座標とを比較して、その結果を位置ずれ情報ｄとしてデータメモリ２０２に一時的に格納する。

次に、ＣＰＵ２０３は、ティーチング項目選択画面にて入力された縫製パターンに従って、最後の縫い目まで縫製したか否かを判定する（ステップＳ１０）。
ここで、最後の縫い目まで縫製していないと判定されると（ステップＳ１０；ＮＯ）、ＣＰＵ２０３は、処理をステップＳ９に移行させて、各縫い目ごとに位置ずれ情報ｄを取得する処理を行う。

一方、ステップＳ１０にて、最後の縫い目まで縫製したと判定されると（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０３は、制限最高速度から制限最低速度までの位置ずれ情報ｄを取得したか否かを判定する（ステップＳ１１）。
ここで、制限最高速度から制限最低速度までの位置ずれ情報ｄを取得していないと判定されると（ステップＳ１１；ＮＯ）、ＣＰＵ２０３は、ミシンモータ２ａの回転速度を現在の回転速度から100rpm減速させた速度（例えば、2400rpm）に設定し（ステップＳ１２）、処理をステップＳ６に移行させる。これにより、前回よりも100rpm減速させた主軸の回転速度で縫製動作が行われて、上記と同様に、当該回転速度における位置ずれ情報ｄを取得する。

上記の処理は、主軸の回転速度が制限最低速度（例えば、2000rpm）となるまで繰り返し実行される。そして、ステップＳ１１にて、制限最高速度から制限最低速度までの位置ずれ情報ｄ（図９参照）を取得した、即ち、位置ずれデータ取得工程が完了したと判定されると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０３は、回転速度特定工程及びデータ修正工程に係る修正パターン作成処理を行う（ステップＳ１３）。

ここで、修正パターン作成処理について、図１０を参照して説明する。
図１０は、縫製速度ティーチング処理における修正パターン作成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
図１０に示すように、ＣＰＵ２０３は、先ず、データメモリ２０２から位置ずれ情報ｄを取得して、制限最高速度（例えば、2500rpm）での縫製に係る位置ずれ情報ｄに基づいて、位置ずれが発生している縫い目を検索して（ステップＳ１３１）、位置ずれが発生しているか否かを判定する（ステップＳ１３２）。
ここで、位置ずれが発生していると判定されると（ステップＳ１３２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０３は、回転速度特定プログラム２０１ｄを実行して、制限最高速度から制限最低速度に係る位置ずれ量を比較して、当該位置ずれ量が最小となる主軸の制限回転速度を特定する（ステップＳ１３３）。

次に、ＣＰＵ２０３は、位置ずれが発生している縫い目の全てについて、位置ずれ量が最小となる制限回転速度を特定したか否かを判定する（ステップＳ１３４）。ここで、位置ずれが発生している縫い目の全てについて、位置ずれ量が最小となる制限回転速度を特定していないと判定されると（ステップＳ１３４；ＮＯ）、ＣＰＵ２０３は、処理をステップＳ１３３に移行させて、位置ずれが発生している他の縫い目について位置ずれ量が最小となる主軸の制限回転速度を特定する処理を行う。
一方、ステップＳ１３４にて、位置ずれが発生している縫い目の全てについて、位置ずれ量が最小となる制限回転速度を特定したと判定されると（ステップＳ１３４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０３は、データ修正プログラム２０１ｅを実行して、位置ずれが検出された縫い目について、回転速度特定処理にて特定された主軸の制限回転速度で縫製動作が行われるように当該縫い目の前後で速度変更指令を出力して、具体的には、例えば、図４（ｂ）に示すように、４針目と５針目の針落ちの間に回転速度を2200rpmに変更する速度変更指令と、５針目と６針目の針落ちの間に回転速度を2500rpmに変更する速度変更指令とを出力して、縫製データ２０２ａを修正する（ステップＳ１３５）。

次に、ＣＰＵ２０３は、位置ずれが発生している縫い目の全てについて、速度変更指令を出力したか否かを判定する（ステップＳ１３６）。ここで、位置ずれが発生している縫い目の全てについて、速度変更指令を出力していないと判定されると（ステップＳ１３６；ＮＯ）、ＣＰＵ２０３は、処理をステップＳ１３５に移行させて、位置ずれが発生している他の縫い目について速度変更指令を出力する処理を行う。
一方、ステップＳ１３６にて、位置ずれが発生している縫い目の全てについて、速度変更指令を出力したと判定されると（ステップＳ１３６；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０３は、当該修正パターン作成処理を終了する。

また、ステップＳ１３２にて、位置ずれが発生していないと判定されると（ステップＳ１３２；ＮＯ）、ＣＰＵ２０３は、制限最高速度での縫製パターンを修正パターンとして設定し（ステップＳ１３７）、修正パターン作成処理を終了する。

次に、図８に示すように、ＣＰＵ２０３は、操作パネル７４の表示部７４ａに、修正後の縫製パターンを保存するか否かの選択を受け付ける画面（図示略）を表示して、当該縫製パターンを保存する指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１４）。
ここで、修正後の縫製パターンを保存する指示が入力されたと判定されると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０３は、当該縫製パターンの修正後の縫製データ２０２ａをデータメモリ２０２に保存する（ステップＳ１５）。なお、縫製パターンの修正後の縫製データ２０２ａは、修正前の縫製データ２０２ａに対して上書きされて保存されても良いし、別のデータとして保存されても良い。
一方、ステップＳ１４にて、修正後の縫製パターンを保存する指示が入力されていないと判定されると（ステップＳ１４；ＮＯ）、ＣＰＵ２０３は、当該縫製パターンの修正後の縫製データ２０２ａを破棄する（ステップＳ１６）。
これにより、縫製速度ティーチング処理を終了する。

（電子サイクルミシンの効果）
このように、本発明に係るミシン１００は、縫製速度ティーチング処理にて、縫い速度を変更して複数回縫製動作を行い、各縫製動作の縫い速度と当該縫い速度における縫製データの縫い目ごとに検出した位置ずれ量とをデータメモリ２０２に記憶していき、記憶された縫い目ごとの位置ずれ量が最小となる縫い速度として主軸の制限回転速度を特定し、当該主軸の制限回転速度に基づいて、縫製データ２０２ａの縫い目ごとに縫い速度を修正する。具体的には、入力された主軸の制限最高速度と制限最低速度との間で段階的に複数の縫い速度によるミシンモータ２ａの動作制御を行って、検出した位置ずれ量を縫製データ２０２ａの縫い目ごとにデータメモリ２０２に記憶し、当該制限最高速度と制限最低速度の間で、同一の縫い目に対して位置ずれ量が最小となる縫い速度が複数ある場合に、より高速な主軸の制限回転速度を特定する。
これにより、縫製速度ティーチング処理を行うだけで、位置ずれが検出された縫い目の主軸の回転速度を位置ずれ量が最小となるように修正した縫製データ２０２ａを作成することができる。即ち、予め試し縫いとして縫製動作を行う縫製速度ティーチング処理を行うことにより、実際に被縫製物に針落ちされた位置が針落ち予定位置に対して位置ずれしていた場合には、位置ずれ量が最小となる主軸の制限回転速度を特定して、当該主軸の回転速度を位置ずれ量が最小となるように制限回転速度に修正することができる。従って、主軸の回転速度を手動で設定したり、位置ずれが発生する部分だけ縫製速度を落とす命令を縫製データ２０２ａに組み込むものに比べて、位置ずれの少ない縫製データ２０２ａを簡便に作成することができ、縫い品質の低下を防止することができる。
特に、同一の縫い目に対して位置ずれ量が最小となる縫い速度が複数ある場合に、主軸の制限回転速度を制限最高速度と制限最低速度の間でより高速に設定することができるので、ミシン１００の縫製速度低下に伴う生産性の低下を最小限にすることができる。即ち、仮に制限最低速度で主軸を回転させた場合にある程度位置ずれが生じるとしても、当該位置ずれが縫い品質として許容できる範囲のものであれば、当該制限最低速度を制限回転速度として特定することができ、ミシン１００の縫製速度の大幅な低下を抑制することができる。

また、作業者による操作パネル７４の所定操作により入力された被縫製物の厚さに基づいて、縫い針１０８が被縫製物に針落ちされる針落ちタイミングを検出して、当該針落ちタイミングにおける保持枠１１１の位置を取得して、当該保持枠１１１の位置と縫製データ２０２ａに規定されている針落ち予定位置を比較するので、被縫製物の厚さを入力するだけで針落ちタイミングを簡便に検出することができ、これにより、当該針落ちタイミングにて被縫製物に針落ちされた位置の針落ち予定位置に対する位置ずれを簡便に検出することができる。従って、作業者による位置ずれの検出タイミングの設定作業を不要とすることができる。

（その他）
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、主軸の制限回転速度を制限最高速度と制限最低速度の間で特定するようにしたが、これに限られるものではなく、縫いの品質向上の観点からは制限最低速度を指定せずに位置ずれが全く生じない回転速度を特定して、当該回転速度を制限回転速度としても良い。

また、タイミング検出処理にて、入力された被縫製物の厚さに基づいて針落ちタイミングにおける主軸の回転角度θを算出するようにしたが、これに限られるものではなく、予め被縫製物の厚さと主軸の回転角度θとが対応付けられたテーブルを記憶しておいても良い。

さらに、縫製データ２０２ａに係る主軸の回転速度は、一例であって適宜任意に変更することができる。また、縫製速度ティーチング処理に係る制限最高速度及び制限最低速度は、一例であって適宜任意に変更することができる。

また、ミシン１００の構成は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これに限られるものではない。
さらに、上記実施形態にあっては、縫製手段、位置ずれ検出手段、タイミング検出手段、位置取得手段、位置比較手段、回転速度特定手段、データ修正手段としての機能を、ＣＰＵ２０３によって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、各種機能を実現するためのロジック回路等から構成しても良い。

本発明にかかるミシンを示す斜視図である。 図１のミシンの保持枠や中押さえの近傍を示す拡大斜視図である。 図１のミシンの制御系を示すブロック図である。 図１のミシンにおける縫製データの設定内容の一例を説明するための図である。 図４の縫製データに基づく縫製動作を説明するための図である。 図１のミシンの主軸回転角度と針落ちタイミングの一例を説明するための図である。 図１のミシンにおける縫製速度ティーチング処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。 図７の縫製速度ティーチング処理の続きを示すフローチャートである。 図８の縫製速度ティーチング処理の結果に係る位置ずれ情報の一例を示す図である。 図８の縫製速度ティーチング処理における修正パターン作成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ ミシン
２ａ ミシンモータ（針上下動機構、縫製手段）
７４ 操作パネル（厚さ入力手段、速度入力手段）
７６ａ Ｘ軸モータ（位置決めモータ、位置決め機構、縫製手段）
７７ａ Ｙ軸モータ（位置決めモータ、位置決め機構、縫製手段）
１１１ 保持枠（保持部、位置決め機構、縫製手段）
１１３ 取付部材（位置決め機構、縫製手段）
１０８ａ 針棒（針上下動機構、縫製手段）
２００ 制御装置（縫製手段、位置ずれ検出手段、タイミング検出手段、位置取得手段、位置比較手段）
２０２ データメモリ（記憶手段、位置ずれ量記憶手段）

Claims (3)

1. 縫い速度を入力する速度入力手段と、
   ミシンモータにより駆動される主軸の回転により縫い針を上下動させる針上下動機構と、被縫製物を保持する保持部を有し、位置決めモータにより前記保持部に保持された被縫製物を、前記縫い針の上下動に同期して当該縫い針に対して相対的にＸＹ移動する位置決め機構とを備え、縫製データに従って被縫製物をＸＹ移動させながら前記速度入力手段により入力された縫い速度で縫製動作させる縫製手段と、
   前記縫製動作にて実際に被縫製物に針落ちされた位置と前記縫製データに係る前記針落ち予定位置との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段とを備えたミシンの縫い速度データ作成方法であって、
   前記速度入力手段により入力された縫い速度を変更して複数回縫製動作を行い、各縫製動作の縫い速度と当該縫い速度における前記縫製データの縫い目ごとに前記位置ずれ検出手段により検出した位置ずれ量とを位置ずれ量記憶手段に記憶する位置ずれデータ取得工程と、
   前記位置ずれ量記憶手段に記憶された縫い目ごとの位置ずれ量が最小となる縫い速度として主軸の制限回転速度を特定する回転速度特定工程と、
   前記回転速度特定工程により特定された前記主軸の制限回転速度に基づいて、前記縫製データの縫い目ごとに前記縫い速度を修正するデータ修正工程と、
   を備えることを特徴とするミシンの縫い速度データ作成方法。
2. 前記ミシンは、被縫製物の厚さを入力する厚さ入力手段を備え、
   前記位置ずれ検出手段は、
   前記厚さ入力手段により入力された前記厚さに基づいて、前記縫い針が被縫製物に針落ちされる針落ちタイミングを検出するタイミング検出手段と、
   前記タイミング検出手段により検出された前記針落ちタイミングにおける前記保持部の位置を取得する位置取得手段と、
   前記位置取得手段により取得された前記保持部の位置と、前記縫製データの前記保持部の前記針落ち予定位置を比較する位置比較手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載のミシンの縫い速度データ作成方法。
3. 速度入力手段は、前記縫い速度として前記主軸の制限最高速度及び制限最低速度を入力し、
   前記位置ずれデータ取得工程は、
   前記速度入力手段により入力された前記制限最高速度と前記制限最低速度との間で段階的に複数の縫い速度による前記ミシンモータの動作制御を行って、前記位置ずれ検出手段により検出した検出した位置ずれ量を縫製データの縫い目ごとに前記位置ずれ量記憶手段に記憶し、
   前記回転速度特定工程は、前記制限最高速度と前記制限最低速度の間で、同一の縫い目に対して位置ずれ量が最小となる縫い速度が複数ある場合に、より高速な前記主軸の制限回転速度を特定することを特徴とする請求項１又は２記載のミシンの縫い速度データ作成方法。

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