JP2010201013A - Sewing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数本の縫針が装着可能な針棒を揺動させる針棒揺動機構を備えたミシンに関する。 The present invention relates to a sewing machine including a needle bar swinging mechanism that swings a needle bar on which a plurality of sewing needles can be mounted.
例えば家庭用ミシンにあっては、一般に、ステッピングモータを駆動源として針棒を左右に揺動する針棒揺動機構を備え、針棒を左右に揺動させながら加工布に千鳥縫い(ジグザグ縫い)模様を縫製することができる。この場合、針板に形成される針穴は、針棒(縫針)の揺動に対応して左右方向に横長な形状とされている。また、上記千鳥縫いを行う場合以外でも、縫目模様の種類に応じて、針棒(縫針)を、基準位置(中基線位置)から左方に所定量だけ移動させた左基線位置、あるいは右方に所定量だけ移動させた右基線位置で縫製を行う場合も有る。なお、上記左基線位置および右基線位置は、縫針の針落ち位置が針穴の左右端部に対し所定の間隔を有する(針板に干渉しない)ように予め所定位置に設定されることは勿論である。 For example, a household sewing machine is generally equipped with a needle bar swing mechanism that swings the needle bar left and right using a stepping motor as a drive source, and zigzag stitching (zigzag stitching) on the work cloth while swinging the needle bar left and right. ) The pattern can be sewn. In this case, the needle hole formed in the needle plate has a horizontally long shape corresponding to the swinging of the needle bar (sewing needle). In addition to the above-described staggered stitching, the left base line position where the needle bar (sewing needle) is moved to the left by a predetermined amount from the reference position (medium base line position), or the right side, depending on the type of stitch pattern In some cases, the sewing is performed at the right base line position moved by a predetermined amount. The left base line position and the right base line position are of course set in advance so that the needle drop position of the sewing needle has a predetermined interval with respect to the left and right ends of the needle hole (does not interfere with the needle plate). It is.
ところで、ミシンにおいては、二本針が付属品として用意され、二本針での縫製動作(二本針モード)を可能にしたものがある(例えば、特許文献1参照)。この二本針は、針棒に装着される取付基部の下部に、左右に所定間隔(例えば3mm)で並設された2本の縫針を備えて構成されている。この二本針を通常の縫針に代えて針棒に装着し、それら2本の縫針に夫々上糸(例えば色の異なる上糸)をセットして縫製動作を実行することにより、加工布には2本の上糸が平行に配された縫目模様が形成される。 By the way, in some sewing machines, two needles are prepared as accessories, and a sewing operation with two needles (double needle mode) is possible (for example, see Patent Document 1). The two needles are configured to include two sewing needles arranged side by side at a predetermined interval (for example, 3 mm) on the left and right at the lower portion of the mounting base portion attached to the needle bar. By attaching these two needles to the needle bar instead of the normal sewing needles, and setting the upper thread (for example, upper threads of different colors) to the two sewing needles and executing the sewing operation, A stitch pattern in which two upper threads are arranged in parallel is formed.
上記のような二本針モードにおいて、ジグザグ縫いの縫製動作を実行する場合、針振り幅が大きくなりすぎると、針板に縫針が干渉する虞がある。そこで、上記特許文献1のミシンでは、二本針が装着されているかどうかを、ユーザのスイッチ入力操作、あるいは、可動式糸立棒が回動操作されて第2上糸供給源用の糸駒を装着できる状態であることを検出するスイッチにより判断している。そして、この判断に基づいて、二本針モードにおいては針棒の針振り幅を制限するようにしている。 When the zigzag sewing operation is executed in the two-needle mode as described above, if the needle swing width becomes too large, the sewing needle may interfere with the needle plate. Therefore, in the sewing machine disclosed in Patent Document 1, whether or not the two needles are attached is determined by the user's switch input operation or the movable spool pin being rotated to rotate the second upper thread supply source thread spool It is determined by a switch that detects that it is in a state where it can be mounted. Based on this determination, the needle swing width of the needle bar is limited in the two-needle mode.
上記特許文献1のミシンでは、二本針が針棒に装着されたかどうかを、ユーザのスイッチ操作あるいは可動式糸立棒の回動操作に基づいて判断している。このため、ユーザが、スイッチ操作や可動式糸立棒の回動操作を誤ったり、または忘れたりすることがある。この場合には、針棒に二本針が装着されているにも関わらず、ミシンは、二本針モードではない通常モードと判断して針振り幅を制限しない虞がある。あるいは、逆に、通常の縫針が装着されているにも関わらず、二本針モードと判断して針振り幅を必要以上に制限してしまう虞がある。 In the sewing machine disclosed in Patent Document 1, whether or not the two needles are attached to the needle bar is determined based on the user's switch operation or the rotation operation of the movable thread stand bar. For this reason, the user may erroneously or forget to perform the switch operation and the rotation operation of the movable spool pin. In this case, there is a possibility that the sewing machine does not limit the swing width of the needle by determining that the normal mode is not the two-needle mode although the two needles are attached to the needle bar. Or, conversely, there is a possibility that the needle swing width may be limited more than necessary by determining the two-needle mode even though a normal sewing needle is attached.
また、上記した二本針は、針の太さや、2本の縫針間の幅寸法が異なる複数種類があり、特に、幅寸法が大きい(例えば5mm)二本針を使用するときには、上記した針振り幅の制限を行ったとしても、縫針が針板に干渉する虞が依然として残り、安全性が十分とは言えない。 In addition, the above-mentioned two needles have a plurality of types in which the thickness of the needle and the width dimension between the two sewing needles are different. Particularly, when the two needles having a large width dimension (for example, 5 mm) are used, the above-described needles are used. Even if the swing width is limited, the possibility that the sewing needle interferes with the needle plate still remains, and safety cannot be said to be sufficient.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数本の縫針による縫製動作の実行が可能であって、複数本の縫針が針棒に装着されているかどうかを確実に判断して、縫針と針板との干渉等の不具合を未然に防止することができるミシンを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to execute a sewing operation with a plurality of sewing needles and to ensure that the plurality of sewing needles are attached to a needle bar. It is to provide a sewing machine that can prevent a problem such as interference between a sewing needle and a needle plate.
上記した目的を達成するために、本発明の請求項1のミシンは、複数本の縫針の装着が可能な針棒と、前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、前記縫針が挿通可能な針穴を有する針板と、を備えたミシンにおいて、前記針穴と前記縫針とを撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像に基づいて、前記針穴と前記縫針との輪郭画像を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された輪郭画像に基づいて、前記複数本の縫針のうち左右両端の縫針の間の幅寸法を算出する幅算出手段と、前記幅算出手段の結果に応じて、前記針棒揺動機構による前記針棒の揺動可能範囲を制御する揺動範囲制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a sewing machine according to claim 1 of the present invention is a needle bar on which a plurality of sewing needles can be mounted, a needle bar swinging mechanism for swinging the needle bar, and the sewing needle inserted therethrough. In a sewing machine comprising a needle plate having a possible needle hole, a photographing means for photographing the needle hole and the sewing needle, and a needle hole and the sewing needle based on an image photographed by the photographing means. Extraction means for extracting a contour image, width calculation means for calculating a width dimension between left and right sewing needles of the plurality of sewing needles based on the contour image extracted by the extraction means, and the width calculation means And a swinging range control means for controlling a swingable range of the needle bar by the needle bar swinging mechanism according to the result.
上記構成によれば、撮影手段により針穴と縫針とが撮影され、その画像に基づいて、抽出手段により針穴と縫針との輪郭画像が抽出される。そして、幅算出手段により、針穴と縫針との相対的位置関係および上記複数本の縫針のうち左右両端の縫針の間の幅寸法とが算出される。これにより、針棒に複数本の縫針が装着されているかどうかを直接的に検出することができると共に、実際の縫針間の幅寸法を正確に検出することができる。従って、複数本の縫針であってどのような幅寸法の縫針が装着されていたとしても、揺動範囲制御手段により、該縫針が針板に干渉することのないように、針棒の揺動可能範囲が適切に制御される。 According to the above configuration, the needle hole and the sewing needle are photographed by the photographing means, and the contour image of the needle hole and the sewing needle is extracted by the extracting means based on the image. Then, the width calculating means calculates the relative positional relationship between the needle hole and the sewing needle and the width dimension between the left and right sewing needles among the plurality of sewing needles. Thereby, it is possible to directly detect whether or not a plurality of sewing needles are mounted on the needle bar, and it is possible to accurately detect the width dimension between actual sewing needles. Therefore, no matter what width of the sewing needle is mounted, the swing range control means causes the needle bar to swing so that the sewing needle does not interfere with the needle plate. The possible range is appropriately controlled.
ところで、この種のミシンにあっては、ミシン本体に大きな衝撃(落下等)が与えられたり、機構部分のネジの緩みがあったりした場合には、針棒の位置(ひいては縫針の針落ち位置)が正規位置からずれてしまう虞がある。もし、このような針棒のずれが発生すると、良好な縫製作業ができなくなったり、ひどい場合には、上記のような針振り幅の制限を行ったにもかかわらず、針棒の揺動時に縫針が針板に干渉する虞も生ずる。 By the way, with this type of sewing machine, if a large impact (dropping, etc.) is applied to the machine body or the mechanism part is loosened, the needle bar position (and thus the needle drop position of the sewing needle) ) May deviate from the normal position. If such needle bar misalignment occurs, it will not be possible to perform good sewing work. If it is severe, the needle swing width will be limited as described above. There is also a possibility that the sewing needle may interfere with the needle plate.
そこで、請求項2のミシンは、請求項1の発明において、前記抽出手段により抽出された輪郭画像に基づいて、前記針穴に対する前記針棒の位置が予め設定された正規位置にあるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果に応じて、前記針棒揺動機構を駆動制御して前記針棒を前記正規位置に補正するように移動させる補正制御手段と、を備えることを特徴とする。
Therefore, the sewing machine according to
請求項3のミシンは、請求項2の発明において、前記判断手段は、前記針棒の位置が左基線または右基線に対応した位置のとき、前記抽出手段で抽出された輪郭画像に基づいて、前記複数本の縫針のうち左端または右端に位置する縫針と前記針穴の左端部または右端部との間の左右方向の間隔と、前記縫針の太さ寸法と、を算出し、算出された前記間隔と前記縫針の太さ寸法とに基づいて、前記針棒の位置が正規位置にあるか否かを判断することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, when the position of the needle bar is a position corresponding to a left base line or a right base line, the determination unit is based on the contour image extracted by the extraction unit. The left and right intervals between the sewing needle located at the left end or the right end of the plurality of sewing needles and the left end portion or the right end portion of the needle hole, and the thickness dimension of the sewing needle are calculated, and the calculated Based on the interval and the thickness dimension of the sewing needle, it is determined whether or not the position of the needle bar is in a normal position.
請求項4のミシンは、請求項2の発明において、前記判断手段は、前記抽出手段により抽出された輪郭画像に基づいて、前記針棒の位置が左基線に対応した位置のときの前記縫針と前記針穴の左端部との間の左側間隔と、前記針棒の位置が右基線に対応した位置のときの前記縫針と前記針穴の右端部との間の右側間隔と、を算出し、算出された前記左側間隔と前記右側間隔とに基づいて前記針棒の位置が正規位置にあるか否かを判断することを特徴とする。 The sewing machine according to a fourth aspect is the sewing machine according to the second aspect, wherein the judging means is configured to determine the sewing needle when the position of the needle bar is a position corresponding to the left base line based on the contour image extracted by the extracting means. A left side distance between the left end portion of the needle hole and a right side distance between the sewing needle and the right end portion of the needle hole when the position of the needle bar is a position corresponding to a right base line; It is characterized in that it is determined whether the position of the needle bar is in a normal position based on the calculated left interval and right interval.
請求項5のミシンは、請求項2から4のいずれかに記載の発明において、報知手段を備え、前記判断手段が前記針棒の位置が異常と判断した場合、前記報知手段により警告を報知することを特徴とする。
The sewing machine according to
請求項6のミシンは、請求項2から5のいずれかに記載の発明において、記憶手段を備え、前記判断手段の判断に基づいた補正後の前記針棒の位置データを前記記憶手段に記憶することを特徴とする。 A sewing machine according to a sixth aspect of the present invention includes the storage unit according to any one of the second to fifth aspects, and stores the corrected position data of the needle bar based on the determination of the determination unit in the storage unit. It is characterized by that.
請求項1のミシンによれば、複数本の縫針による縫製動作の実行を可能としたものであって、複数本の縫針が針棒に装着されているかどうかを確実に判断することができ、しかも、複数本の縫針の実際の幅寸法に応じて針振り幅を制御することができる。よって、縫針と針棒との干渉等の不具合を未然に防止することができるという優れた効果を得ることができる。 According to the sewing machine of claim 1, it is possible to execute a sewing operation with a plurality of sewing needles, and it is possible to reliably determine whether or not a plurality of sewing needles are attached to the needle bar. The needle swing width can be controlled according to the actual width dimension of the plurality of sewing needles. Therefore, it is possible to obtain an excellent effect that problems such as interference between the sewing needle and the needle bar can be prevented in advance.
請求項2のミシンによれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、撮影された針穴と縫針との画像に基づいて、それら針穴と縫針との実際の位置関係を直接的に検出することができ、上記針棒の位置が上記正規位置であるか否かを精度よく判断して、ずれがある場合に補正することができる。従って、上記針棒の上記正規位置からのずれに起因する針板と縫針との干渉等の不具合を未然に防止することができる。また、上記撮影手段および抽出手段を、針棒の正規位置からのずれ判断にも利用(共用)することができるので、専用の構成を別途に付加することが不要となり、簡単な構成で済ませる事ができる。 According to the sewing machine of the second aspect, in addition to the effect of the invention of the first aspect, based on the photographed image of the needle hole and the sewing needle, the actual positional relationship between the needle hole and the sewing needle is directly determined. It can be detected, and it can be accurately determined whether or not the position of the needle bar is the normal position, and correction can be made when there is a deviation. Accordingly, it is possible to prevent problems such as interference between the needle plate and the sewing needle due to the deviation of the needle bar from the normal position. Further, since the photographing means and the extracting means can be used (shared) for judging the deviation from the normal position of the needle bar, it is not necessary to add a dedicated configuration separately, and a simple configuration can be achieved. Can do.
請求項3のミシンによれば、請求項2に記載の発明の効果に加え、上記針棒が左基線または右基線のとき、上記複数本の縫針のうち左端または右端に位置する縫針と上記針穴の左端部または右端部との間の左右方向の間隔と、上記縫針の太さ寸法との算出に基づいて、上記針棒が上記正規位置にあるか否かを確実に判断することができる。
According to the sewing machine of claim 3, in addition to the effect of the invention of
請求項4のミシンによれば、請求項2に記載の発明の効果に加え、上記左側間隔と上記右側間隔との算出に基づいて、上記針棒が上記正規位置に有るか否かを確実に判断することができる。
請求項5のミシンによれば、請求項2から4のいずれかに記載の発明の効果に加え、上記縫針の上記針棒の位置が異常である場合、上記報知手段の報知によりユーザは該異常に気づき適切な処置を行うことができる。
According to the sewing machine of the fourth aspect, in addition to the effect of the invention of the second aspect, based on the calculation of the left interval and the right interval, whether or not the needle bar is in the normal position is reliably determined. Judgment can be made.
According to the sewing machine of
請求項6のミシンによれば、請求項2から5のいずれかに記載の発明の効果に加え、補正後の前記針棒の位置データを記憶するので、上記針棒が上記正規位置に補正された状態を常に維持して縫製作業を行うことができる。 According to the sewing machine of the sixth aspect, in addition to the effect of the invention according to any one of the second to fifth aspects, since the corrected position data of the needle bar is stored, the needle bar is corrected to the normal position. The sewing operation can be performed while always maintaining the state.
(1)第1の実施形態
以下、本発明を、例えば家庭用ミシンに適用した第1の実施形態について、図1から図11を参照しながら説明する。なお、この実施形態は、請求項1に対応している。
図1は、本実施形態に係るミシンMの全体の外観を示している。ここで、ミシンMの本体は、左右方向(X方向)に延びるミシンベッド1と、このミシンベッド1の右端部から上方に延びる脚柱部2と、この脚柱部2の上端部から図で左方に延びるアーム部3とを一体的に有して構成されている。アーム部3の先端部が、頭部4とされている。また、上記アーム部3の上部には、上糸駒(図示せず)を収容する糸駒収容部(図示せず)を開閉可能に覆うカバー3aが設けられている。なお、ミシンMを操作するユーザが位置する側を前方とし、その反対方向を後方とする。また、脚柱部2が位置する側を右側とし、その反対側を左側とする。
(1) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to, for example, a household sewing machine will be described with reference to FIGS. 1 to 11. This embodiment corresponds to claim 1.
FIG. 1 shows the overall appearance of the sewing machine M according to this embodiment. Here, the main body of the sewing machine M includes a sewing machine bed 1 extending in the left-right direction (X direction), a
図2に示すように、上記アーム部3の先端の頭部4には、針棒5が上下動および左右方向(X方向)へ揺動可能に設けられている。図3に示すように、この針棒5は、針棒台45に支持されている。この針棒5の下端部51には、針棒5が針止め部材8を介して装着される。
As shown in FIG. 2, a
ここで、上記縫針について述べる。前記針棒5に装着可能(ミシンMにおいて使用可能)な縫針としては、例えば、太さ寸法の異なる複数種類の通常の縫針(図示を省略)が用意されていると共に、本実施形態では、図2から図4、図7に示すように、複数本の縫針としての二本針7が標準品として付属している。この二本針7は、上記針棒5に装着される取付基部7cの下部に、左右方向に略対称的に所定間隔で並設されて下方に延びる2本の縫針7a、7bを一体的に有して構成されている。但し、縫針7a、7bの夫々の針孔7f、7g(および夫々の針先端)の上下方向の位置は、後述する水平釜(図示を省略)との所謂出会いタイミングの関係により、若干異なっている。また、取付基部7cは、上記2本の縫針7a、7bを固定支持する針支持部7dと、この針支持部7dから上方に伸びるように設けられ針止め部材8によって針棒5に装着される軸状の装着部7eと、を一体的に有している。そして、縫針7aと縫針7bは、装着部7eの中心軸線に対して左右対称となる位置、即ち、針棒5の中心軸線に対して左右対称となる位置に支持されている。但し、二本針の種類によっては、図示はしないが、装着部7eの中心軸線に対して左右対称ではない位置に2本の縫針が支持されているものもある。図2に示すように、二本針7を針棒5に装着し、2本の縫針7a、7bに夫々上糸Ta、Tb(例えば色の異なる上糸)をセットして縫製動作を実行することにより、加工布には2本の上糸が所定間隔で平行に配された縫目が形成されるのである。
Here, the sewing needle will be described. As sewing needles that can be attached to the needle bar 5 (that can be used in the sewing machine M), for example, a plurality of types of normal sewing needles (not shown) having different thickness dimensions are prepared. As shown in FIGS. 2 to 4 and 7, two
ここで、本実施形態で示す二本針7は、縫針7a、7b間の幅寸法が、例えば3mm、各縫針7a、7bの太さ寸法が夫々例えば0.9mmに設定されており、この二本針7が、ミシンMの標準品として付属されている。しかし、上記二本針7とは、幅寸法や、各縫針の太さ寸法が異なる種類の二本針も販売されており、ユーザが標準品以外の二本針を使用する場合もある。後述するように、本実施形態では、そのような幅寸法や、太さ寸法が標準品である二本針7と異なる二本針でも、対応できる(支障なく使用できる)ようになっている。
Here, in the two
図2に示すように、上記針止め部材8の右端部には、針止めネジ9が設けられており、ユーザは、針止めネジ9を回動操作して縫針の着脱(交換)を行うことができるようになっている。また、上記頭部4には、針棒5(二本針7)の下方に位置して押え足6が設けられている。
As shown in FIG. 2, a needle set
詳しく図示はしないが、アーム部3内には、ミシンモータ12(図6参照)により回転駆動されるミシン主軸が設けられている。さらに、アーム部3内には、そのミシン主軸の駆動力により上記針棒5を上下動させる針棒駆動機構、ステッピングモータ13(図3、6参照)を駆動源として針棒5を左右方向(X方向)に揺動させる針棒揺動機構14(図3参照)、針棒5の上下動に同期して天秤(図示せず)を上下動させる天秤駆動機構、上糸の張力を調整する糸調子装置等が設けられている。上記針棒揺動機構14については後述する。
Although not shown in detail, a sewing machine main shaft that is rotationally driven by a sewing machine motor 12 (see FIG. 6) is provided in the arm portion 3. Furthermore, in the arm portion 3, the
なお、上記ミシン主軸には、詳しくは図示しないが、主軸と一体的に回転する扇形形状のシャッター(遮蔽板)が設けられている。また、上記シャッターの回転状態を光学的に検出するフォトインタラプタが、ミシン機枠(図示せず)に設けられている。このシャッターとフォトインタラプタとから主軸角度検出器15(図6参照)が構成されている。この主軸角度検出器15により、主軸の角度が検出されることで、主軸により上下駆動される針棒5の上下位置が判別できるようになっている。そして、後述する起動・停止キー16aが操作されて縫製作業を停止した時には、針棒5は針上位置(上下動の略最上位置)で停止するように設定されている。
Although not shown in detail, the sewing machine main shaft is provided with a fan-shaped shutter (shielding plate) that rotates integrally with the main shaft. A photo interrupter for optically detecting the rotation state of the shutter is provided in a sewing machine frame (not shown). A spindle angle detector 15 (see FIG. 6) is constituted by the shutter and the photo interrupter. By detecting the angle of the main shaft by the main
図1に示すように、アーム部3の前面側には、複数個のキースイッチ16が操作可能に設けられている。詳しい説明は省略するが、このキースイッチ16には、縫製作業の起動と停止を指令する起動・停止キー16a、返し縫いキー、針上下キー、糸切りキー、スピード調整つまみ等が含まれている。上記脚柱部3の前面には、大型で縦長形状をなしフルカラー表示が可能な液晶ディスプレイ17が設けられている。
As shown in FIG. 1, a plurality of
上記液晶ディスプレイ17には、実用模様や刺繍模様等の多数の縫目模様、縫製作業に必要な各種の機能を実行させる機能名、各種のメッセージ情報等が表示されるようになっている。また、液晶ディスプレイ17の表面にはタッチパネル18(図6参照)が設けられており、このタッチパネル18により、所望の縫目模様を選択したり、必要な機能を実行操作できるようになっている。このとき、後述するように、液晶ディスプレイ17には、二本針7に異常があると判断されたときに、エラーメッセージ(警告)が表示されるようになっており、報知手段の一部を構成するようになっている。
The
一方、上記ミシンベッド1の上面には、針板10(図1、図5参照)が設けられている。図示はしないが、ミシンベッド1内には、その針板10の下側に位置して、上記針棒5の上下動と同期して送り歯を駆動させる送り歯駆動機構、下糸ボビンを収容し二本針7と協働して縫目を形成する水平釜、上糸および下糸を切断する糸切り機構等が設けられている。このミシンベッド1の左前方部分には、図1に示すように、上記送り歯で加工布(図示せず)を移送して実用模様の縫製を行う際に使用する実用縫製用のテーブル19が着脱可能に装着される。
On the other hand, a needle plate 10 (see FIGS. 1 and 5) is provided on the upper surface of the sewing machine bed 1. Although not shown, the sewing machine bed 1 contains a feed dog driving mechanism and a lower thread bobbin that are located below the
なお、上記ミシンベッド1の左側部分には、上記実用縫製用のテーブル19を取り外した状態で、周知の刺繍機(刺繍枠移動装置)20(図6参照)が着脱可能に装着される。詳しくは図示しないが、この刺繍機20は、加工布を保持した刺繍枠を、ミシンベッド1(針板10)上において、X方向(左右方向)およびそれとは直交するY方向(前後方向)に自在に移送させるように構成されている。この刺繍機20は、ミシンベッド1に装着された状態で、ミシンベッド1に設けられたコネクタ21(図6にのみ図示)を介して、後述するミシンの制御装置22(コントロールユニット)に電気的に接続される。
A known embroidery machine (embroidery frame moving device) 20 (see FIG. 6) is detachably attached to the left side portion of the sewing machine bed 1 with the practical sewing table 19 removed. Although not shown in detail, the
図5に針板10の平面図を示す。針板10は、全体として略矩形板状をなしており、ミシンベッド1に固定される金属製の第1針板35と、第1針板35に対して着脱可能に装着される合成樹脂製の第2針板36とを備えている。
FIG. 5 shows a plan view of the
第1針板35には、二本針7が貫通可能な針穴11と、上記加工布を送る上記送り歯が出没可能な複数(例えば7つ)の角穴37とが形成されている。針穴11は、針棒5(二本針7)の揺動に対応して左右方向に横長な形状をしている。角穴37は夫々前後方向に細長い直線状をなして針穴11を囲むように設けられている。
The
一方、第2針板36には、下糸ボビンを水平釜機構に投入するためのボビン投入口を上側から覆う透明な合成樹脂製の針板蓋39が着脱自在に取付けられている。また、第2針板36の上面で針板蓋39の左側には、下糸を案内する案内溝42や下糸を切断する為の切断刃43が設けられている。
On the other hand, a transparent synthetic resin
次に、針棒5を左右方向(X方向)に揺動させる針棒揺動機構14について説明する。図3に示すように、上記頭部4内には、針棒5を支持する針棒台45の上端部がミシン機枠(図示せず)に枢支されており、左右方向に揺動可能になっている。上記針棒5は、上記針棒台45の右側部の上下2箇所に設けられた支持部48、49によって上下動自在に支持され、それら支持部48、49の略中間部にて、針棒抱き25により上記針棒揺動機構14に連結されている。
Next, the needle
針棒揺動機構14は、ミシン機枠(図示せず)に設けられた、針棒台45、揺動レバー46、上記ステッピングモータ13、このステッピングモータ13により回転される揺動カム47等を有する。
The needle
揺動レバー46は針棒台45と略平行に上下方向に伸長する形状で、上下方向の略中央部が枢支ピン50によってミシン機枠(図示せず)に揺動可能に枢支されており、その下端部51が針棒台45の下端部51に固定されたカム体52に当接している。揺動レバー46の上端部にはピン54が固着され、針棒台45を左右方向に揺動させる揺動カム47のカム面55に当接している。針棒台45は図示しないコイルバネによりその下端部51が左向き方向に付勢され、夫々の当接状態が保持されるように構成されている。
The
ミシン機枠(図示せず)に固定されたステッピングモータ13の出力軸には、駆動ギヤ56が取り付けられ、揺動カム47の外周部のギヤ部53と噛合している。揺動カム47のカム面55は、回動軸心からの距離が大きい半径拡大カム面と回動軸心からの距離が小さい半径縮小カム面とを連続的に有している。これにて、ステッピングモータ13の基準位置(原点位置)では、針棒5(二本針7)の中心軸線は針板35の上面に対して垂直な状態にあり、この状態では、針棒5の上下動により、二本針7は、図7に示すように、針板10の針穴11の中央部を貫通しながら上下動する。この位置を中基線位置Cと称している。
A
これに対し、ステッピングモータ13が、例えばプラス方向のパルスにより駆動されると、揺動カム47の回転により、揺動レバー46の上端部が左方向に移動する。このため、揺動レバー46の下端部は右方向に移動し、針棒台45は、針棒5とともに右方向に移動する。一方、ステッピングモータ13がマイナス方向のパルスにより駆動されると、揺動カム47の回転により、揺動レバー46の上端部が右方向に移動する。このため、揺動レバー46の下端部は左方向に移動し、針棒台45は、針棒5とともに左方向に移動する。上記した針棒5の左右方向への揺動量は、印加されるパルス数に応じたものとなることは勿論である。
On the other hand, when the stepping
以上のようにしてミシンMは、針棒揺動機構14により針棒5(二本針7)を所定の針振り幅で左右に揺動させることによりジグザグ模様の縫製が可能となる。このとき、ユーザがタッチパネル18により千鳥縫い模様を選択した場合、さらにその際の針振り幅を設定することが可能とされている。詳細には、ユーザによる千鳥縫い模様の選択時には、標準的な針振り幅が自動設定されるようになっており、ユーザは、針振り幅を変更したい場合に、その標準値から増加あるいは減少させるような操作を行う。
As described above, the sewing machine M can be sewn in a zigzag pattern by swinging the needle bar 5 (two needles 7) left and right with a predetermined needle swing width by the needle
さて、図2に示すように、頭部4の正面下端部で、二本針7に対しては前方斜め上方の位置には、上記二本針7と針穴11との画像を撮影する撮影手段としてのイメージセンサ23が設けられている。本実施形態では、イメージセンサ23は、例えばCMOS形の小型の撮像素子からなる。
Now, as shown in FIG. 2, at the lower front end of the
上記二本針7(針棒5)は、縫製動作の停止時には針板10から上昇した針上位置に停止するので、後述するようにミシンモータ12が上記二本針7(針棒5)を針下位置(針落ち位置、上下動の略最下位置)に移動させた状態で、イメージセンサ23は、針下位置に停止した二本針7と針穴11との画像を取り込むようになっている。
Since the two needles 7 (needle bar 5) stop at the needle upper position raised from the
図6は、本実施形態に係るミシンの電気的構成を概略的に示している。ここで、上記制御装置22は、マイクロコンピュータを主体として構成され、CPU26、ROM27、RAM28、EEPROM29などを含んでいる。上記ROM27には、縫製動作を制御するための制御プログラムや、縫製動作に必要な縫目データ、後述する針棒5の位置のずれ判断用プログラムやそのためのデータ、例えば左基線位置、中基線位置、右基線位置の夫々の針棒5の正規位置のデータ(例えば、針穴11の左端部からの間隔、以下、正規位置データという)などが記憶されている。
FIG. 6 schematically shows the electrical configuration of the sewing machine according to the present embodiment. Here, the
この制御装置22には、上記起動・停止キー16aを含む各種のキースイッチ16、タッチパネル18が接続され、それらの操作信号が入力されるようになっていると共に、主軸角度検出器15が接続され、その検出信号が入力されるようになっている。そして、上記のように、制御装置22には画像処理回路24が接続され、制御装置22がイメージセンサ23の制御を行うと共に、画像処理回路24から二本針7および針穴11の輪郭画像が入力されるようになっている。
Various
また、制御装置22には、駆動回路30を介して上記液晶ディスプレイ17が接続されていると共に、駆動回路31、32を夫々介してミシンモータ12、ステッピングモータ13が接続され、制御装置22は、それらを制御して縫製動作を実行するようになっている。さらに、制御装置22には、駆動回路33を介して警報用のブザー34が接続されている。なお、制御装置22には、上記コネクタ21も接続されている。
Further, the
そして、本実施形態では、後の作用説明(フローチャート説明)にて述べるように、制御装置22は、千鳥縫い(ジグザグ縫い)模様を縫製する際、そのソフトウエア的構成(縫針の識別および針振り幅制御プログラムの実行)により、針棒5に二本針7が装着されたか否かの判別が行われ、二本針7が針棒5に装着された場合に、その二本針7の幅寸法に応じて、針振り幅を制限するようになっている。
In this embodiment, as will be described later in the description of the operation (flowchart description), the
このとき、制御装置22(および画像処理装置24)は、イメージセンサ23による撮影画像に基づいて、前記針穴11と縫針7a、7bとの輪郭画像を抽出する。そして、抽出された輪郭画像に基づいて、左右の縫針7a、7b間の幅寸法を算出する。そして、その幅寸法に応じて、針棒揺動機構14による針棒5の揺動可能範囲を制御するようになっている。従って、制御装置22(および画像処理装置24)が、抽出手段、幅算出手段、揺動範囲制御手段として機能する。
At this time, the control device 22 (and the image processing device 24) extracts contour images of the
より具体的には、制御装置22は、ミシンMが実際に縫製動作を開始する前に、イメージセンサ23により二本針7および針穴11の画像を取り込み、その画像データに基づいて画像処理回路24により二本針7および針穴11の輪郭画像を抽出させる。そして、制御装置22は、上記二本針7および針穴11の輪郭画像に基づいて、二本針7の幅寸法を算出し、その幅寸法に応じ針振り幅の上限値を設定する。そして、現在設定されている針振り幅と上限値とを比較し、該針振り幅が大きすぎた場合には、二本針7の針振り幅を縮小補正する。なお、設定されている針振り幅が上限値よりも大きいときには、ユーザに対して、針振り幅が上限値を超えている旨のエラー報知を行い、ユーザによる針振り幅の変更操作(あるいは二本針の交換等)を待つようにしても良い。
More specifically, the
図7は、X軸座標系で表した二本針7と針穴11との関係を模式的に示した図である。X軸は左右の右方向を正の方向として描かれ、針穴11の左右方向の中心(中基線位置)をX軸座標0点(原点)としている。針穴11の左端部より所定距離(例えば0.5mm)だけ隙間をあけて右方に設定される位置を座標XL(<0)とし、右端部より所定距離(例えば0.5mm)だけ隙間をあけて左方に設定される位置を座標XR(>0)とする。ここで、前記の隙間は、縫針7a、7bと針穴11とが干渉しないように設けられる。なお、縫針7aが左方へ針振り幅Aの距離だけ振られたときの縫針7aの到達点を点XL(A)とし、針棒7bが右方へ針振り幅Aの距離だけ振られたときの縫針7bの到達点を点XR(A)とする。上記揺動可能範囲は、点XL(A)からXR(A)点までの距離をいう。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the relationship between the two
本実施形態では、図7に示すように、該二本針7の縫針7a、7bの夫々の外側の幅寸法Bを上記輪郭画像から求め、該幅寸法Bに基づき、二本針7の針振り幅の左振り幅限界値ALと右振り幅限界値ARとを算出する。そして、その左振り幅限界値ALと右振り幅限界値ARにより針棒5の揺動可能範囲を制限する。これにより、どのような幅寸法Bの二本針7が針棒5に装着されていても、縫針7aまたは7bが針板10に干渉することを防止することができる。なお、本実施形態では、ミシンMの電源オン直後、すなわち針棒5の初期位置は、選択されている縫目模様に関係なく、常にX軸座標0点(原点)に位置し、中基線位置にあるものとする。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the width dimension B on the outer side of each of the
次に、上記構成の作用(制御装置22の制御内容)について、図8から11を参照して述べる。図8のフローチャートは、制御装置22が実行するミシンMの千鳥縫い(ジグザグ縫い)模様の縫製時の全体手順を示している。また、図9のフローチャートは、図8のフローチャート中のイメージセンサ23による二本針認識処理(S1)の処理内容を具体的に示している。なお、この二本針認識処理は、例えばミシンMの電源オン直後に毎回実行してもよく、また、ユーザのキー操作があったときに実行してもよい。
Next, the operation of the above configuration (the control content of the control device 22) will be described with reference to FIGS. The flowchart of FIG. 8 shows an overall procedure at the time of sewing the zigzag stitch pattern of the sewing machine M executed by the
図10のフローチャートは、図8のフローチャート中の二本針7の縫針7a、7b位置座標算出処理(S4)の処理内容を具体的に示している。図11のフローチャートは、図8のフローチャート中の針振り幅限界値算出処理(S5)の処理内容を具体的に示している。
The flowchart of FIG. 10 specifically shows the processing contents of the
図8のフローチャートにおいて、ミシンMの電源オンにより制御装置22が起動すると、ステップS1の二本針認識処理が実行される。ステップS1では、図9に示すようにイメージセンサ23(図2参照)が取得した画像データをもとに二本針認識処理を行い、針棒5に装着されている縫針が二本針であるか否かの識別をし、二本針であった場合には、二本針7の幅寸法B(図7参照)を算出する。
In the flowchart of FIG. 8, when the
具体的には、図9に示すように、ステップS21において、イメージセンサ23により針棒5に装着されている縫針の画像データを取得する。この画像データは、画像処理回路24(図6参照)により該縫針の輪郭画像に変換される。
Specifically, as shown in FIG. 9, in step S <b> 21, image data of the sewing needle attached to the
ステップS22では、該縫針の輪郭画像を元に、縫針がX軸座標の原点位置にあるか否かを判断する。上述のように針棒5は、ミシンMの電源オン直後では、X軸座標の原点に位置し、針棒5に装着されている縫針も原点に位置している場合(S22:YES)、針棒5に装着されている縫針は一本針と判断することができる。この場合には、ステップS23で一本針モード設定が行われ、図8のステップS2に移行する。ステップS2ではNOと判定され、ステップS11に移行する。ステップS11では、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をスタートさせ、ステップS12にて一本針による千鳥縫い(ジグザグ縫い)模様の縫製が行われる。そして、ユーザが該縫製を終えることにより、ミシンMは、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をストップさせる(S13)。
In step S22, based on the contour image of the sewing needle, it is determined whether or not the sewing needle is at the origin position of the X-axis coordinates. As described above, the
図9に戻って、ステップS22において、縫針がX軸座標の原点位置に無い場合(S22:NO)、ステップS24に移行して上記輪郭画像から縫針がX軸座標の原点位置の左右両側にあるか否か判断する。縫針がX軸座標の原点位置の左右両側に無い場合(S24:NO)、ステップS23に移行して一本針モード設定が行われ、上記と同様にステップS2に移行して、その後の処理が行われる。 Returning to FIG. 9, when the sewing needle is not at the origin position of the X-axis coordinate in step S22 (S22: NO), the process proceeds to step S24 and the sewing needle is located on both the left and right sides of the origin position of the X-axis coordinate from the contour image. Determine whether or not. If the sewing needle is not on both the left and right sides of the origin position of the X-axis coordinate (S24: NO), the process proceeds to step S23 to set the single-needle mode, and the process proceeds to step S2 as described above, and the subsequent processing is performed. Done.
ステップS24において、縫針がX軸座標の原点位置の左右両側に有る場合(S24:YES)、ステップS25に移行し二本針モード設定を行い、ステップS26に移行し上記輪郭画像から二本針7の幅寸法B(図7参照)を算出する。この後、ステップS2(図8参照)に移行して、二本針モードが設定されているので(ステップS2:YES)、ステップS3に移行する。
In step S24, when the sewing needles are on both the left and right sides of the origin position of the X-axis coordinate (S24: YES), the process proceeds to step S25, the two-needle mode is set, and the process proceeds to step S26, where the two-
図8に戻って、ステップS3では、ステップS26(図9参照)で測定した二本針7の幅寸法Bを取得し、ステップS4に移行して二本針7の左右縫針7a、7bのX軸座標算出処理を行う。図10に示すように、ステップS31にて二本針7の幅寸法Bの読み込みを行う。次にステップS32にて、二本針7の左側の縫針7aのX軸座標を算出する。縫針7aのX軸座標X1は、X1=−B/2(<0)となる。ステップS33にて、二本針7の右側の縫針7bのX軸座標を算出する。縫針7bのX軸座標X2は、X2=B/2(>0)となる。
Returning to FIG. 8, in step S3, the width dimension B of the two
ステップS5(図8参照)では、二本針7の針振り幅限界値算出処理を行い、二本針7の左右方向への移動可能範囲を算出する。図11に示すように、二本針7の左方の針振り幅の限界値は、ステップS41にて左振り幅限界値AL(図7参照)=|XL−X1|と算出される。二本針7の右方の針振り幅の限界値は、ステップS42にて右振り幅限界値AR=|XR−X2|と算出される。
In step S5 (see FIG. 8), the needle swing width limit value calculation process of the two
ステップS6では、縫製する縫目模様の針振り幅Aを取得する。ステップS7では、上記針振り幅A>上記左振り幅限界値ALであるか否かの判定を行う。上記針振り幅Aが上記左振り幅限界値ALと等しいか小さい場合(S7:NO)、二本針7を針振り幅Aで揺動させても、縫針7aは針板10に干渉しないので、ステップS9に移行する。ステップS9では、上記針振り幅A>上記右振り幅限界値ARであるか否かの判定を行う。上記針振り幅Aが上記右振り幅限界値ARと等しいか小さい場合(S9:NO)、二本針7を針振り幅Aで揺動させても、縫針7bは針板10には干渉しない。そしてS11に移行し、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をスタートさせる。ステップS12にて針振り幅Aの二本針7による千鳥縫い(ジグザグ縫い)模様の縫製が行われる。そして、ユーザが該縫製を終えるに伴い、ミシンMは、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をストップさせる(S13)。
In step S6, the needle swing width A of the stitch pattern to be sewn is acquired. In step S7, it is determined whether or not the needle swing width A> the left swing width limit value AL. When the needle swing width A is equal to or smaller than the left swing width limit value AL (S7: NO), even if the two
一方、上記針振り幅A>上記左振り幅限界値ALの場合(S7:YES)、ステップS8に移行して縫目模様の針振り幅Aを左振り幅限界値ALに縮小する。つまり、ミシンMは、針棒5の針振り幅を左振り幅限界値ALに制限して、ステップS9に移行する。そして、ステップS9で、上記針振り幅A>上記右振り幅限界値ARの場合(S9:YES)、ステップS10に移行して縫目模様の針振り幅Aを右振り幅限界値ARに縮小する。つまり、ミシンMは、針棒5の針振り幅を右振り幅限界値ARに制限する。その後、ステップS11に移行し、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をスタートさせ、ステップS12にて一本針による千鳥縫い(ジグザグ縫い)模様の縫製が行われる。このとき、針振り幅Aは、上述したように左振り幅限界値AL、右振り幅限界値ARに制限されているので、二本針7を針振り幅Aで揺動させても、縫針7bは針板10に干渉することはない。そして、ユーザが該縫製を終えることにより、ミシンMは、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をストップさせる(S13)。
On the other hand, if the needle swing width A> the left swing width limit value AL (S7: YES), the process proceeds to step S8 to reduce the stitch swing width A of the stitch pattern to the left swing width limit value AL. That is, the sewing machine M restricts the needle swing width of the
以上に示した本実施形態では、複数本の縫針、本実施形態では二本針7による縫製動作の実行を可能としたものであって、イメージセンサ23により撮影された画像から画像処理回路24により抽出された二本針7と針穴11との輪郭画像に基づいて、針棒5に装着された縫針が、一本針であるか二本針であるかの識別を確実かつ自動的に行うことができる。さらに、上記画像に基づいて、これら針穴11と二本針7との実際の位置関係および縫針7a、7bの幅寸法Bを直接的に検出することができ、千鳥縫い(ジグザグ縫い)模様の縫製における針振り幅Aを、二本針7と針板10とが干渉することが無いように制限することができる。このため、ミシンMは、千鳥縫い(ジグザグ縫い)模様の縫製を行う際に、どのような二本針を使用しても、縫製中に該二本針を構成する縫針7a、7bと針板10との干渉等の不具合を確実に防止することができる。
In the present embodiment described above, it is possible to execute a sewing operation with a plurality of sewing needles, and in this embodiment with the two
(2)第2の実施形態
以下、本発明の第2の実施形態について、主に図12から14を参照して説明する。なお、この実施形態は、請求項1、2、3、5、6に対応している。また、上記第1の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。この第2の本実施形態においては、ミシンMのハードウエア構成は第1の実施形態に係る構成と同一であるが、ソフトウエア構成(制御装置22の制御内容)について、上記第1の実施形態と異なる。
(2) Second Embodiment Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIGS. This embodiment corresponds to
本実施形態では、図12に示すように、直線模様などでも、上記した中基線位置Cの他に、針棒5を左に所定量だけ揺動させた状態で、針穴11内の左端寄り部を二本針7が貫通する左基線位置Lや、針棒5を右に所定量揺動させた状態で、針穴11内の右端寄り部を二本針7が貫通する右基線位置Rで縫製することも可能となっている。このとき、ミシンMの電源オン時には、ユーザによる縫目模様の選択に応じて、針棒5は、中基線位置C、左基線位置L、右基線位置Rのいずれかに対応した位置に移動している。なお、標準品の二本針7においては、左基線位置Lでは針穴11の左端部と縫針7aとの間隔が0.5mmとなる(正規位置)ように設定されており、右基線位置Rでは針穴11の右端部と縫針7bとの間隔が0.5mmとなる(正規位置)ように設定されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, even in a linear pattern or the like, in addition to the above-mentioned middle base line position C, the
ここで、この種のミシンMにあっては、ミシン本体に大きな衝撃(落下等)が与えられたり、機構部分のネジの緩みがあったりした場合には、針棒5の位置(ひいては縫針の針落ち位置)が正規位置からずれてしまう虞がある。もし、このような針棒5のずれが発生すると、良好な作業ができなくなったり、ひどい場合には、上記のような針振り幅Aの制限を行ったにもかかわらず、針棒5の揺動時に縫針7a、7bが針板10に干渉する虞も生ずる。
Here, in this type of sewing machine M, when a large impact (dropping, etc.) is given to the sewing machine body or the screw of the mechanism part is loosened, the position of the needle bar 5 (and eventually the sewing needle) There is a risk that the needle entry position) will deviate from the normal position. If such a deviation of the
そこで、本実施形態では、ミシンMの電源オン直後、制御装置22は、上記第1の実施形態で述べたように、針棒5に二本針7が装着されているか否かの識別と、二本針7が針棒5に装着されている場合の針棒5の揺動可能範囲の上記上限値の設定を行う。これと共に、制御装置22は、イメージセンサ23により撮影した針穴11および二本針7(縫針7a、7b)の画像から抽出された輪郭画像および縫針7a、7bの夫々の内側幅寸法B1(図12参照)に基づいて、針棒5が上記正規位置にあるか否かを判断し、針棒5の位置が上記正規位置とずれている場合には、針棒5の位置が上記正規位置となるように補正をする。従って、制御装置22は、判断手段および補正制御手段としても機能する。その後、ミシンMに予め設定された縫目模様に従い縫製を行う。
Therefore, in this embodiment, immediately after the sewing machine M is turned on, the
具体的には、制御装置22は、針棒5の位置が左基線または右基線に対応した位置のとき、画像処理回路24で抽出された縫針7aまたは7bの輪郭画像に基づいて、二本針7のうち縫針7aまたは7bと針穴11の左端部または右端部との間の左右方向の間隔Eと、縫針7a、7bの太さ寸法Dと、を算出し、算出された上記間隔Eと縫針7a、7bの太さ寸法Dとに基づいて、針棒5の位置が正規位置にあるか否かを判断する。
Specifically, when the position of the
制御装置22は、報知手段としての液晶ディスプレイ17およびブザー34を備え、制御装置22が、針棒5の位置が正規位置より所定値以上にずれ、異常と判断した場合、上記報知手段によりユーザに警告を報知する。
制御装置22は、記憶手段としてのRAM28を備え、制御装置22は、上記判断に基づいた補正後の針棒5の位置データ、補正時の針棒5の移動量(パルス数)をRAM28に記憶する。
The
The
本実施形態に係る上記構成の作用(制御装置22の制御内容)について、以下に詳述する。図12は、針棒5と3つの基線位置との相対的位置関係を模式的に示している。図13のフローチャートは、本実施形態に係る制御装置22が実行するミシンMの縫目模様の縫製時の全体手順を示している。図14のフローチャートは、図13のフローチャート中の針棒位置補正判断処理(S52)の処理内容を具体的に示している。
The operation of the above configuration according to the present embodiment (the control content of the control device 22) will be described in detail below. FIG. 12 schematically shows the relative positional relationship between the
図13のフローチャートにおいて、ミシンMの電源オンにより制御装置22が起動すると、ステップS50の処理が実行される。ステップS50は、上記第1の実施形態におけるステップS1からステップS8(図8から図11参照)と同様の処理が行われるので、説明は省略する。ただし、第1の実施形態では、ステップS1からステップS8の処理は針棒5がX軸座標0点(原点)に位置していた状態で行われていたが、本実施形態では、針棒5の位置が、左基線位置L、右基線位置Rに対応した位置の状態でも、同様に行われる。
In the flowchart of FIG. 13, when the
次に、ステップS51に移行し二本針の内側幅寸法B1および縫針7a、7bの太さ寸法Dを測定する。
ステップS52に移行し、既に、抽出されている二本針7および針穴11の輪郭画像に基づき、針穴11の左端部と縫針7aとの間隔E(図12参照)が算出される。
ステップS53にて、針棒5の針棒位置補正判断処理を行う。この針棒位置補正判断処理の説明は図14を参照して行う。
Next, the process proceeds to step S51, and the inner width dimension B1 of the two needles and the thickness dimension D of the
The process proceeds to step S52, and an interval E (see FIG. 12) between the left end portion of the
In step S53, a needle bar position correction determination process for the
ステップS60(図14参照)では、針棒5の位置が左基線位置Lであるか否かを判断する。左基線位置Lの場合(S60:YES)、ステップS61に移行し、ステップS1にて測定した二本針7の内側幅寸法B1、上記左側間隔E、および上記太さ寸法Dから算出した(E+D+B1/2)の値と左基線位置Lの上記正規位置データとが等しいか否かを判断する。上記(E+D+B1/2)の値と左基線位置Lの上記正規位置データとが等しい場合(S61:YES)、針棒5の位置は正常であると判断される、この後、ステップS11に移行し、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をスタートさせる。なお、上記(E+D+B1/2)の値は、針穴11の左端部と針棒5の中心との距離を意味する。
In step S60 (see FIG. 14), it is determined whether the position of the
上記(E+D+B1/2)の値と左基線位置Lの上記正規位置データとが異なっている場合(S61:NO)、ステップS62に移行して、上記(E+D+B1/2)の値と左基線位置Lの上記正規位置データとの差が例えば2mm以上か否かを判断する。上記(E+D+B1/2)の値と左基線位置Lの上記正規位置データとの差が2mm以上の場合(ステップS62:YES)、針棒位置補正処理の可能範囲を超えており異常であると判断される。このときには、ステップS63に移行して異常である旨の警告を液晶ディスプレイ17に表示しブザー34を鳴動させて報知して、ユーザにミシンMの修理を促し、ミシンMはステップS63に待機する。
When the value of (E + D + B1 / 2) and the normal position data of the left base line position L are different (S61: NO), the process proceeds to step S62, and the value of (E + D + B1 / 2) and the left base line position L It is determined whether or not the difference from the normal position data is 2 mm or more, for example. If the difference between the value of (E + D + B1 / 2) and the normal position data of the left base line position L is 2 mm or more (step S62: YES), it is determined that the needle bar position correction process is beyond the possible range and that it is abnormal. Is done. At this time, the process proceeds to step S63, a warning indicating that there is an abnormality is displayed on the
上記(E+D+B1/2)の値と左基線位置Lの上記正規位置データとの差が2mm未満の場合(ステップS62:NO)、ステップS64に移行して左基線位置Lの上記正規位置データが上記(E+D+B1/2)の値より大きいか否かを判断する。左基線位置Lの上記正規位置データが上記(E+D+B1/2)の値より大きい場合(ステップS64:YES)、ステップS65に移行して、上記(E+D+B1/2)の値が上記正規データと等しくなるまで、駆動回路32(図6参照)を介してステッピングモータ13を駆動(プラス方向のパルスを印加)し、針棒5を右方向に移動させる。
When the difference between the value of (E + D + B1 / 2) and the normal position data of the left baseline position L is less than 2 mm (step S62: NO), the process proceeds to step S64, and the normal position data of the left baseline position L is It is determined whether or not the value is greater than (E + D + B1 / 2). When the normal position data of the left baseline position L is larger than the value of (E + D + B1 / 2) (step S64: YES), the process proceeds to step S65, and the value of (E + D + B1 / 2) becomes equal to the normal data. Until then, the stepping
ステップS66に移行して、ステッピングモータ13の駆動により移動した針棒5の移動量(補正パルス数)をRAM28(図6参照)に記憶させる。次に、ステップS11に移行し、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をスタートさせる。上記移動量はRAM28に記憶されているため、ミシンMの縫製中、針棒5の位置は左基線位置Lの上記正規位置に維持される。
In step S66, the movement amount (correction pulse number) of the
ステップS64において、左基線位置Lの上記正規位置データが上記(E+D+1/2)の値より小さいと判断させた場合(S64:NO)、ステップS67に移行して、上記(E+D+B1/2)の値が上記正規位置データと等しくなるまで、駆動回路32を介してステッピングモータ13を駆動(マイナス方向のパルスを印加)し、針棒5を左方向に移動させる。
In step S64, when it is determined that the normal position data of the left baseline position L is smaller than the value of (E + D + 1/2) (S64: NO), the process proceeds to step S67 and the value of (E + D + B1 / 2) is obtained. Until the value becomes equal to the normal position data, the stepping
ステップS68に移行して、ステッピングモータ13の駆動により移動した針棒5の移動量をRAM28に記憶する。次に、ステップS11に移行し、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をスタートさせると、上記移動量はRAM28に記憶されているため、ミシンMの縫製中、針棒5の正規位置に維持される。ユーザは所定の縫製作業を行い(S12)、ユーザのミシンMの使用の終了により、ミシンMは、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をストップさせる(S13)。
In step S68, the movement amount of the
一方、ステップS60において針棒5が左基線位置Lでない場合(S60:NO)、ステップS69に移行して針棒5の位置が中基線位置Cにあるか否かを判断する。針棒5の位置が中基線位置Cにある場合(S69:YES)、針棒5の位置が左基線位置Lにある場合と同様の処理を行う。ステップS70からステップS77では、正規位置データが異なるのみで、夫々ステップS61からステップS68と同様の処理を行う。従って、詳しい説明は省略する。
On the other hand, when the
さらに、縫針7の位置が中基線位置Cにない場合(S69:NO)、すなわち、針棒5の位置が右基線位置Rにある場合、やはり、針棒5の位置が左基線位置Lにある場合と同様の処理を行う。ステップS78からステップS95では、正規位置データが異なるのみで、夫々ステップS61からステップS68と同様の処理を行っており、詳しい説明は省略する。
Furthermore, when the position of the
以上に示した本実施形態では、イメージセンサ23により撮影された針穴11と二本針7との画像から画像処理回路24により抽出された二本針7と針穴11との輪郭画像に基づいて、これら針穴11と二本針7との実際の位置関係を直接的に検出することができ、針棒5が左基線位置L、中基線位置C、右基線位置Rのいずれに位置するときでも、正規位置であるか否かを精度よく判断し補正することができる。従って、針棒5の位置の正規位置からのずれに起因する針板10と二本針7との干渉等の不具合を未然に防止することができる。
In the present embodiment described above, based on the contour image of the two
針振り幅Aを制御するために用いられるイメージセンサ23、画像処理回路24を利用(共用)して、針棒5の位置の正規位置からのずれの判断補正をすることができるため、機械的な構成を別途に付加することが不要となり、簡単な構成で済ませる事ができる。
Since the
イメージセンサ23および画像処理回路24により得られた二本針7と針穴11の輪郭画像に基づいて、縫針7aと針穴11の左端部との間隔Eと、幅寸法B1、縫針7aの太さ寸法Dとを算出し、これらに基づいて該二本針7に的確に対応した針棒5の針振り幅を定めることができるため、様々な幅の寸法B1の二本針7をミシンMに使用することができる。
Based on the contour image of the two
針棒5が正規位置より2mm以上ずれがある場合には、液晶ディスプレイ17およびブザー34の報知手段により、異常をユーザに迅速に報知することができ、ユーザはこのような異常に対して適切な処置を行うことができる。
補正後の針棒5の位置データ、すなわち、当該補正時の針棒5の移動量をRAM28に記憶するので、常に針棒5の位置が正規位置に補正された状態で所定の縫製作業を行うことができる。
When the
Since the corrected position data of the
(3)第3の実施形態
以下、本発明の第3の実施形態について、主に図15から17を参照して説明する。なお、この実施形態は、請求項1、2、4、5、6に対応している。また、上記第1の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。この第3の本実施形態においては、ミシンMのハードウエア構成は第1、第2の実施形態に係る構成と同一であるが、ソフトウエア構成(制御装置22の制御内容)について、上記第2の実施形態と異なる。
(3) Third Embodiment Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIGS. This embodiment corresponds to
本実施形態では、画像処理回路24により抽出された二本針7および針穴11の輪郭画像に基づいて、針棒5の位置が左基線に対応した位置のときの縫針7aと針穴11の左端部との間の左側間隔Eと、針棒5の位置が右基線に対応した位置のときの縫針7bと針穴11の右端部との間の右側間隔Hとを算出し、算出された左側間隔Eと右側間隔Hとに基づいて針棒5の位置が正規位置にあるか否かを判断し、針棒5の位置が正規位置にない場合は補正等を行う。
In the present embodiment, based on the contour image of the two
図15は、針棒5と3つの基線位置との位置関係を模式的に示している。図16のフローチャートは、本実施形態に係る制御装置22が実行するミシンMの縫目模様の縫製時の全体手順を示している。図17のフローチャートは、図16のフローチャート中の針棒位置補正判断処理(S105)の処理内容を具体的に示している。
FIG. 15 schematically shows the positional relationship between the
以下、図16に示すフローチャートを詳述する。
ステップS101において、駆動回路32を介して針棒揺動機構14を駆動し針棒5を左基線位置Lに移動させ、駆動回路31を介してミシンモータ12を駆動し針棒5を降下させる。
Hereinafter, the flowchart shown in FIG. 16 will be described in detail.
In step S101, the needle
ステップS102において、イメージセンサ23(図2参照)が縫針7と針穴11とを撮影した画像を略正面視の画像に変換した後、輪郭(エッジ)抽出処理より得たデータを元に演算処理し、左基線位置Lにある二本針7および針穴11の輪郭画像を得る。
ステップS103において、駆動回路32を介して針棒揺動機構14を駆動し針棒5を右基線位置Rに移動させ、駆動回路31を介してミシンモータ12を駆動し針棒5を降下させる。
In step S102, the image sensor 23 (see FIG. 2) converts an image obtained by photographing the
In step S103, the needle
ステップS104において、イメージセンサ23が縫針7と針穴11とを撮影した画像を略正面視の画像に変換した後、輪郭(エッジ)抽出処理より得たデータを元に演算処理し、右基線位置Rにある二本針7および針穴11の輪郭画像を得る。
ステップS105では、上述の二本針認識処理および針振り幅制限処理を行う。
In step S104, the
In step S105, the above-described two-needle recognition process and the needle swing width restriction process are performed.
ステップS106にて、針棒位置補正判断処理を行う。この針棒位置補正判断処理の説明は図17を参照して行う。ステップS111では、ステップS102にて得られた左基線位置Lにある二本針7および針穴11の輪郭画像に基づいて、針穴11左端部から縫針7aまでの左側間隔E(図15参照)を算出する。ステップS112では、ステップS104にて得られた右基線位置Rにある二本針7および針穴11の輪郭画像に基づいて、針穴11右端部から縫針7bまでの右側間隔H(図15参照)を算出する。
In step S106, a needle bar position correction determination process is performed. The needle bar position correction determination process will be described with reference to FIG. In step S111, based on the contour image of the two
続いて、左側間隔Eと右側間隔Hの値とを比較し、その比較結果に応じた処理を行う。ステップS113において、左側間隔Eと右側間隔Hとが等しいか否かを判断する。左側間隔Eと右側間隔Hとが等しいと判断された場合(S113:YES)、針棒5の位置は正常(正規位置)であるとしてステップS1(図16参照)に移行し、後述するステップS1以降の針棒5に二本針7が装着されているか否かの識別と、二本針7が針棒5に装着されている場合の針棒5の揺動可能範囲を制御する処理を行う。左側間隔Eと右側間隔Hとが相違する場合(S113:NO)、ステップS114へ移行する。
Subsequently, the left interval E and the right interval H are compared, and a process corresponding to the comparison result is performed. In step S113, it is determined whether the left interval E and the right interval H are equal. When it is determined that the left interval E and the right interval H are equal (S113: YES), the position of the
ステップS114において、左側間隔Eと右側間隔Hとの差が2mm以上か否か判断する。左側間隔Eと右側間隔Hとの差が2mm以上の場合(S114:YES)、ミシンMが針棒位置補正判断処理の可能範囲を超えており異常であると判断される。このときには、ステップS115に移行して異常である旨の警告を液晶ディスプレイ17に表示してブザー34を鳴動させて報知して、ユーザにミシンMの修理を促し、ミシンMはステップS115に待機する。左側間隔Eと右側間隔Hとの差が2mm未満の場合(S114:YES)、ステップS116に移行する。
In step S114, it is determined whether or not the difference between the left interval E and the right interval H is 2 mm or more. When the difference between the left interval E and the right interval H is 2 mm or more (S114: YES), it is determined that the sewing machine M exceeds the possible range of the needle bar position correction determination process and is abnormal. At this time, the process proceeds to step S115, a warning that the abnormality is present is displayed on the
ステップS116では、左側間隔Eが右側間隔Hより大きいか否か判断する。左側間隔Eが右側間隔Hより大きい場合(S116:YES)、針棒5は正規位置より右側に位置しているため、左側間隔Eが右側間隔Hと等しくなるまで駆動回路32(図6参照)を介してステッピングモータ13を駆動(マイナス方向のパルスを印加)し、針棒5を左方向に移動させる(S117)。
In step S116, it is determined whether the left interval E is greater than the right interval H. When the left interval E is larger than the right interval H (S116: YES), the
ステップS118に移行して、ステッピングモータ13の駆動により移動した針棒5の移動量をRAM28に記憶させる。次に、ステップS1に移行し、後述するステップS1以降の針棒5に二本針7が装着されているか否かの識別と、二本針7が針棒5に装着されている場合の針棒5の揺動可能範囲を制御する処理を行う。
In step S118, the movement amount of the
左側間隔Eが右側間隔Hより小さい場合(S116:NO)、針棒5は上記正規位置より左側に位置しているため、左側間隔Eが右側間隔Hと等しくなるまで駆動回路32を介してステッピングモータ13を駆動(プラス方向のパルスを印加)し、針棒5を右方向に移動させる(S119)。
When the left interval E is smaller than the right interval H (S116: NO), since the
ステップS120に移行して、ステッピングモータ13の駆動により移動した針棒5の移動量をRAM28に記憶させる。次に、ステップS1(図16参照)に移行し、後述するステップS1以降の針棒5に二本針7が装着されているか否かの識別と、二本針7が針棒5に装着されている場合の針棒5の揺動可能範囲を制御する処理を行う。
In step S120, the movement amount of the
ステップS1からステップS8(図16参照)では、第1実施形態に係るステップS1からS8(図8から図11参照)と同様の処理が行われる。第2の実施形態では、針棒位置補正判断処理(S105)により、針棒5は中基線位置Cの正規位置(X軸座標0点(原点))に位置するように補正された後、ステップS1からステップS8の処理が行われる点で、第1の実施形態と異なる。
In steps S1 to S8 (see FIG. 16), the same processing as in steps S1 to S8 (see FIGS. 8 to 11) according to the first embodiment is performed. In the second embodiment, the
次に、ステップS11に移行し、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製がスタートし、ステップS12にて二本針7による千鳥縫い(ジグザグ縫い)模様の縫製が行われる。そして、ユーザが該縫製を終えることにより、ミシンMは、ユーザの起動・停止キー16aの操作により縫製をストップさせる(S13)。
Next, the process proceeds to step S11, where sewing is started by the user's operation of the start / stop key 16a. In step S12, a zigzag stitch (zigzag) pattern is sewn with the two
以上に示した本実施形態では、左基線位置Lにおける針棒5と針穴11左端部との左側間隔Eと、右基線位置Rにおける針棒5と針穴11右端部との右側間隔Hとを算出し、左側間隔Eと右側間隔Hとの、一致および大小関係に基づいて、針棒5の位置が上記正規位置か否かを確実に判断するため、針棒5を上記正規位置(中基線位置C、X軸座標0点(原点))に確実に位置させることができる。さらに、千鳥縫い(ジグザグ縫い)模様の縫製における針振り幅が大きすぎた場合、二本針7と針板10とが干渉することが無いように該針振り幅を自動的に縮小することがで、縫製中に該二本針7を構成する縫針7a、7bと針板10との干渉等の不具合を確実に防止することができる。
In the present embodiment described above, the left interval E between the
(4)その他の実施形態
本発明は上記し且つ図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
上述の第1から3の実施形態では、本発明を家庭用ミシンに適用した例を示したが、これに限らず、工業用ミシンに本発明を適用することが可能である。
(4) Other Embodiments The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
In the first to third embodiments described above, an example in which the present invention is applied to a household sewing machine has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to an industrial sewing machine.
上述の第1から3の実施形態では、複数本の縫針として二本針7を例に示している。これに限らず、例えば、針棒5に装着される取付基部7cの下部に、左右に所定間隔で並ぶ3本以上の縫針を備えて構成されている縫針を対象としても本発明を実施することができる。
上述の第1から3の実施形態では、針棒揺動機構14の駆動源としてステッピングモータ13を用いた例を示したが、これに限らず、例えば、ソレノイドを針棒揺動機構14の駆動源に用いてもよい。
In the first to third embodiments described above, the two
In the first to third embodiments described above, the example in which the stepping
上述の第1から3の実施形態では、イメージセンサ23にCMOS形の小型の撮像素子を用いた例を示したが、これに限らず、CCD形の小型の撮像素子を用いてもよい。
上述の第1から3の実施形態では、針棒5の移動量をRAM28(図6参照)に記憶する例を示したが、これに限らず、EEPROM29に記憶してもよい。
In the first to third embodiments described above, an example in which a small CMOS image sensor is used for the
In the first to third embodiments described above, an example in which the movement amount of the
上述の第2、3の実施形態における、縫針7a、7bの太さ寸法(0.9mm)や針棒位置補正判断処理(S52、S105)の針棒の位置の異常判断(S62、S71、S79、S114)のしきい値(2mm)等の具体的数値はあくまでも一例を示したに過ぎず、例えば、ミシンの機種等の別によって種々のしきい値の設定が可能である。
In the second and third embodiments described above, the thickness dimension (0.9 mm) of the
M ミシン
5 針棒
7 二本針
7a 縫針
7b 縫針
10 針板
11 針穴
14 針棒揺動機構
17 液晶ディスプレイ(報知手段)
22 制御装置(補正制御手段)
23 イメージセンサ(撮影手段)
24 画像処理回路(抽出手段)
26 CPU(判断手段)
28 RAM(記憶手段)
29 EEPROM(記憶手段)
34 ブザー(報知手段)
22 Control device (correction control means)
23 Image sensor (photographing means)
24 Image processing circuit (extraction means)
26 CPU (determination means)
28 RAM (storage means)
29 EEPROM (storage means)
34 Buzzer (notification means)
Claims (6)
前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、
前記縫針が挿通可能な針穴を有する針板と、を備えたミシンにおいて、
前記針穴と前記縫針とを撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像に基づいて、前記針穴と前記縫針との輪郭画像を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された輪郭画像に基づいて、前記複数本の縫針のうち左右両端の縫針の間の幅寸法を算出する幅算出手段と、
前記幅算出手段の結果に応じて、前記針棒揺動機構による前記針棒の揺動可能範囲を制御する揺動範囲制御手段と、を備えることを特徴とするミシン。 A needle bar capable of mounting multiple sewing needles;
A needle bar swing mechanism for swinging the needle bar;
In a sewing machine comprising a needle plate having a needle hole through which the sewing needle can be inserted,
Photographing means for photographing the needle hole and the sewing needle;
Extraction means for extracting a contour image of the needle hole and the sewing needle based on the image photographed by the photographing means;
Based on the contour image extracted by the extraction means, a width calculation means for calculating a width dimension between the left and right sewing needles of the plurality of sewing needles;
And a swing range control means for controlling a swingable range of the needle bar by the needle bar swing mechanism according to a result of the width calculation means.
前記判断手段の判断結果に応じて、前記針棒揺動機構を駆動制御して前記針棒を前記正規位置に補正するように移動させる補正制御手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のミシン。 Determining means for determining whether the position of the needle bar with respect to the needle hole is at a preset normal position based on the contour image extracted by the extracting means;
2. A correction control unit that drives and controls the needle bar swinging mechanism to move the needle bar to the normal position in accordance with a determination result of the determination unit. The sewing machine according to 1.
前記抽出手段で抽出された輪郭画像に基づいて、前記複数本の縫針のうち左端または右端に位置する縫針と前記針穴の左端部または右端部との間の左右方向の間隔と、前記縫針の太さ寸法と、を算出し、
算出された前記間隔と前記縫針の太さ寸法とに基づいて、前記針棒の位置が正規位置にあるか否かを判断することを特徴とする請求項2に記載のミシン。 When the position of the needle bar is a position corresponding to the left base line or the right base line,
Based on the contour image extracted by the extraction means, a left-right distance between a sewing needle located at the left end or the right end of the plurality of sewing needles and a left end portion or a right end portion of the needle hole, and the sewing needle Calculate the thickness dimension,
The sewing machine according to claim 2, wherein it is determined whether or not the position of the needle bar is in a normal position based on the calculated interval and the thickness dimension of the sewing needle.
前記針棒の位置が左基線に対応した位置のときの前記縫針と前記針穴の左端部との間の左側間隔と、前記針棒の位置が右基線に対応した位置のときの前記縫針と前記針穴の右端部との間の右側間隔と、を算出し、
算出された前記左側間隔と前記右側間隔とに基づいて前記針棒の位置が正規位置にあるか否かを判断することを特徴とする請求項2に記載のミシン。 The determination means is based on the contour image extracted by the extraction means,
A left-side interval between the sewing needle and the left end of the needle hole when the position of the needle bar is a position corresponding to the left base line; and the sewing needle when the position of the needle bar is a position corresponding to the right base line; Calculating the right-side distance between the right end of the needle hole and
The sewing machine according to claim 2, wherein it is determined whether or not the position of the needle bar is in a normal position based on the calculated left interval and right interval.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009050564A JP2010201013A (en) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | Sewing machine |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9758910B2 (en) | 2015-09-18 | 2017-09-12 | Juki Corporation | Throat plate switching mechanism |
-
2009
- 2009-03-04 JP JP2009050564A patent/JP2010201013A/en not_active Withdrawn
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