JP2016146928A - Automatic sewing apparatus and automatic sewing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、布、皮革、合成樹脂シート等の各種被縫製材を、該被縫製材に予め設けられた被検知部に沿って自動縫製を可能にする自動縫製装置及び自動縫製方法、詳しくは被縫製材の被検知部を検知して針位置に対する被縫製材の送り方向が常に一定となるように修正して自動縫製を可能にする自動縫製装置及び自動縫製方法に関する。 The present invention relates to an automatic sewing apparatus and an automatic sewing method that enable automatic sewing of various sewing materials such as cloth, leather, and synthetic resin sheets along a detected portion provided in advance in the sewing material. The present invention relates to an automatic sewing apparatus and an automatic sewing method that detect a detected portion of a material to be sewn and correct the feed direction of the material to be sewn with respect to a needle position to be always constant to enable automatic sewing.
例えば車両の内装材にあっては、被縫製材としての被縫製材として使用される皮革や軟質合成樹脂シート(発泡ウレタン樹脂シート)にステッチ糸を縫着してステッチ模様を形成して装飾している。 For example, in the interior material of a vehicle, a stitch pattern is formed by sewing a stitch thread on leather or a soft synthetic resin sheet (foamed urethane resin sheet) used as a sewing material as a sewing material. ing.
該被縫製材にあっては、ステッチ糸が縫製される個所には、異なる被縫製材の突合せ模様を模したV字溝、U字溝等の溝が直線状、または曲線状に設けられている。そして被縫製材にステッチ糸を縫製する際には、従来は例えば特許文献1に示すように作業者は、溝の裏面周縁に裏当材を重ね合わせた状態で被縫製材の溝を目視により確認し、縫製ラインが溝に沿うように被縫製材の送り方向を修正しながら縫製作業を行っている。 In the material to be sewn, a groove such as a V-shaped groove or a U-shaped groove imitating a butt pattern of different materials to be sewn is provided in a straight line or a curved line at a portion where the stitch thread is sewn. Yes. When sewing a stitch thread on a material to be sewn, conventionally, as shown in Patent Document 1, for example, an operator visually observes the groove of the material to be sewn with the backing material superimposed on the periphery of the back surface of the groove. Checking and performing the sewing work while correcting the feed direction of the sewing material so that the sewing line is along the groove.
しかし、上記した縫製方法にあっては、作業者は、被縫製材の溝を確認して被縫製材の送り方向を微調整しながら縫製作業を行う必要があり、作業に高い熟練度が要求されると共に高速度で縫製作業を高速度で効率的に行うことが困難であった。 However, in the above-described sewing method, the operator needs to perform the sewing work while checking the groove of the sewing material and finely adjusting the feeding direction of the sewing material. At the same time, it has been difficult to efficiently perform the sewing work at a high speed.
特に、ステッチ糸を曲線状に縫製する際や被縫製材が湾曲している場合には、溝に沿って縫製ラインとなるように被縫製材の送り方向を微調整しながら縫製することが極めて困難で、ステッチ糸を直線状に縫製する場合に比べて縫製作業に手間と時間がかかり、効率的に縫製できなかった。 In particular, when sewing the stitch thread in a curved line or when the material to be sewed is curved, it is extremely difficult to sew while finely adjusting the feed direction of the material to be sewn along the groove. It was difficult, and it took time and labor to sew compared to the case where the stitch thread was sewn in a straight line, and it was not possible to sew efficiently.
解決しようとする問題点は、被縫製材に予め設けられた溝を確認し、縫製ラインが溝に沿うように被縫製材の送り方向を微調整しながら縫製作業を行わなければならず、作業に高い熟練度が要求されると共に縫製作業を高速度で効率的に行うことが困難な点にある。 The problem to be solved is that the sewing work must be performed while checking the groove provided in the sewing material in advance and finely adjusting the feeding direction of the sewing material so that the sewing line is along the groove. In addition, a high skill level is required, and it is difficult to perform the sewing work efficiently at a high speed.
本発明の請求項1に係る自動縫製装置は、縫製ラインに沿って延出する被検知部が設けられた被縫製材を、該被検知部に沿って縫製するミシンを備えた縫製装置において、上記ミシンの搬入側にてミシンの送り方向と直交方向へ移動可能に設けられ、被縫製材を挟持して回転可能な挟持回転体及び支持回転体と、
上記挟持回転体及び支持回転体をミシン送り直交方向へ往復移動する数値制御可能な移動手段と、上記挟持回転体及び支持回転体とミシンの針位置の間で、かつミシン送りされる被縫製材の上方に設けられ、被縫製材の被検知部箇所にミシン送り方向と直交方向に延びる帯状光を出力する光出力部及び被縫製材の被検知部箇所からの反射光を受光して信号を出力する光受光部を備えた検知手段と、検知手段から出力される信号を画像データに変換処理する画像データ処理手段と、記憶手段に記憶された被縫製材の正規送り時における被検知部の基準画像データと検知された被検知部の画像データを比較して画像データにおける被検知部の変位方向及び変位量を判別する画像判別手段と、判別された変位方向及び変位量に基づいて移動手段を移動制御して挟持回転体及び支持回転体を移動する制御手段と、を備え、被縫製材の縫製時に検知手段により検知された被検知部の画像データと基準画像データとにより検知された被検知部の変位方向及び変位量を判別し、被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を上記変位方向及び変位量に基づいて移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を縫製ラインが被検知部に沿うように修正可能にすることを最も主要な特徴とする。
An automatic sewing apparatus according to claim 1 of the present invention is a sewing apparatus including a sewing machine that sews a material to be sewn provided with a detected portion extending along a sewing line along the detected portion. A holding rotator and a supporting rotator, which are provided so as to be movable in a direction orthogonal to the feeding direction of the sewing machine on the carry-in side of the sewing machine, and which can rotate by holding the sewing material;
Numerically-controllable moving means for reciprocating the clamping rotator and the support rotator in the direction perpendicular to the machine feed, and the sewing material to be fed by the sewing machine between the clamping rotator and the support rotator and the sewing machine needle position. The light output unit that outputs a band-shaped light extending in a direction orthogonal to the sewing machine feed direction to the detected portion of the sewing material and the reflected light from the detected portion of the sewing material are received and a signal is received. Detection means provided with a light receiving portion for output, image data processing means for converting the signal output from the detection means into image data, and the detection portion at the time of regular feeding of the sewing material stored in the storage means Image discriminating means for comparing the reference image data and the detected image data of the detected portion to determine the displacement direction and displacement amount of the detected portion in the image data, and the moving means based on the determined displacement direction and displacement amount Move And a control unit that controls and moves the sandwiching rotary body and the support rotary body, and the detected part detected by the image data of the detected part and the reference image data detected by the detection means during sewing of the sewing material The displacement direction and the displacement amount of the sewing material are discriminated, and the holding rotating body and the supporting rotating body that clamp the sewing material are moved based on the displacement direction and the displacement amount, and the sewing line covers the feeding direction of the sewing material with respect to the needle position. The most important feature is that correction can be made along the detection unit.
請求項6に係る自動縫製装置は、縫製ラインに沿って延出する被検知部が設けられた被縫製材を、該被検知部に沿って縫製するミシンを備えた縫製装置において、上記ミシンの搬入側にてミシンの送り方向と直交方向へ移動可能に設けられ、被縫製材を挟持してミシン送り方向と一致する方向へ回転可能な挟持回転体及び支持回転体と、上記挟持回転体及び支持回転体をミシン送り直交方向へ往復移動する数値制御可能な移動手段と、上記挟持回転体及び支持回転体とミシンの針位置の間で、かつミシン送りされる被縫製材の上方に設けられ、被縫製材の被検知部箇所にミシン送り方向と直交方向に延びる帯状光を出力する光出力部及び被検知部を含む被縫製材の表面に照射された帯状光を撮像して撮像データを出力する撮像部材を備えた検知手段と、記憶手段に記憶された被縫製材の正規送り時における被検知部の基準画像データと検知された被検知部の撮像データを比較して撮像データにおける被検知部の変位方向及び変位量を判別する画像判別手段と、判別された変位方向及び変位量に基づいて移動手段を移動制御して挟持回転体及び支持回転体を移動する制御手段と、を備え、被縫製材に対する縫製時に検知手段により検知された被検知部の撮像データと基準画像データとにより検知された被検知部の変位方向及び変位量を判別し、被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を上記変位方向及び変位量に基づいて移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を縫製ラインが被検知部に沿うように修正可能にすることを最も主要な特徴とする。 An automatic sewing apparatus according to a sixth aspect of the present invention is directed to a sewing apparatus including a sewing machine that sews a sewing material provided with a detected part extending along a sewing line along the detected part. A holding rotator and a supporting rotator which are provided so as to be movable in a direction orthogonal to the feed direction of the sewing machine on the carry-in side, and which can be rotated in a direction coinciding with the sewing machine feed direction by sandwiching the sewing material, A numerically controllable moving means for reciprocally moving the support rotator in a direction orthogonal to the machine feed, and provided between the clamping rotator and the support rotator and the needle position of the sewing machine and above the sewing material to be fed by the machine. Imaging the belt-like light irradiated on the surface of the sewing material including the light output unit that outputs the strip-shaped light extending in the direction orthogonal to the sewing machine feed direction to the detected part of the sewing material, and imaging data Detection with imaging member to output The displacement direction and displacement amount of the detected part in the imaging data by comparing the reference image data of the detected part and the detected imaging data of the detected part at the time of regular feeding of the sewing material stored in the storage means And an image discriminating means for discriminating the movement direction of the moving means on the basis of the discriminated displacement direction and displacement amount, and a control means for moving the holding rotating body and the supporting rotating body. The displacement direction and the displacement amount of the detected portion detected by the imaging data of the detected portion detected by the means and the reference image data are discriminated, and the sandwiching rotating body and the supporting rotating body that sandwich the material to be sewn are set in the above displacement direction. The main feature is that the direction of movement of the sewing material relative to the needle position can be corrected so that the sewing line follows the detected portion by moving based on the displacement amount.
請求項11の自動縫製方法は、縫製ラインに沿って延出する被検知部が設けられた被縫製材をミシンにより被検知部に沿って縫製する縫製方法において、上記ミシンの搬入側にてミシンの送り方向と直交方向へ移動可能に設けられて縫製される被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を、ミシンの針位置手前に設けられた検知手段により検知される被検知部の画像データと被縫製材の正規送り時における被検知部の基準画像データを比較して判別し、被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を上記変位方向及び変位量に基づいて移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を縫製ラインが被検知部に沿うように修正可能にすることを最も主要な特徴とする。
The automatic sewing method according to
本発明は、熟練度が低い場合であっても被縫製材の被検知部を検知して縫製勢ンが被検知部に沿うように被縫製材の送り方向を微調整しながら縫製作業を行うことができ、縫製作業を高速度で、かつ効率的に行うことができる。ステッチ糸の縫製作業を自動化して効率化することができる。 Even if the skill level is low, the present invention performs the sewing operation while finely adjusting the feed direction of the sewing material so that the detection portion of the sewing material is detected and the sewing force follows the detection portion. The sewing operation can be performed at high speed and efficiently. The sewing operation of the stitch yarn can be automated to improve efficiency.
被縫製材に対する縫製時に検知手段により検知された被検知部の撮像データと基準画像データとにより検知された被検知部の変位方向及び変位量を判別し、被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を上記変位方向及び変位量に基づいて移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を縫製ラインが被検知部に沿うように修正可能にすることを最良の実施形態とする。 A sandwiching rotating body for discriminating the displacement direction and the amount of displacement of the detected portion detected by the imaging data of the detected portion and the reference image data detected by the detecting means at the time of sewing with respect to the sewing material, and holding the sewing material; In the best mode, the support rotating body is moved based on the displacement direction and the displacement amount so that the feed direction of the sewing material relative to the needle position can be corrected so that the sewing line is along the detected portion.
以下、本発明を被縫製材にステッチ糸を縫製して装飾する自動縫製装置を示す実施例を示す図に従って説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings showing an embodiment showing an automatic sewing apparatus for sewing and decorating a sewing material with a stitch thread.
図1乃至図4に示すように自動縫製装置1における本体3の中央部には、被縫製材5にステッチ糸7を縫製してステッチ模様を形成するミシン9が設けられる。該ミシン9は、被縫製材の送り機構、針を運針する運針機構等を備えた従来公知の1本針構造、または2本針構造のもので、その詳細については省略する。
As shown in FIGS. 1 to 4, a sewing machine 9 for sewing a stitch thread 7 on a material to be
上記被縫製材5は、内装材の表面に一体化される表皮で、軟質ポリウレタン樹脂により成形される。該被縫製材5の表面には、本来の被縫製材相互を突合せて一枚状とする際に形成される突合せ溝部を模したマークとしてのV字溝、U字溝等の被検知部としての溝部5aが縫製ラインに対して所定の間隔をおいて一体成形される。
The
被縫製材5としては、上記軟質ポリウレタン樹脂シートの他に皮革、厚手布であってもよい。被縫製材5を皮革とする場合には、上記溝部5aは皮革の表面を一定の深さで筋状に切削したり、型押し成形したりして形成する。また、被縫製材5を厚手布とする場合には、上記溝部5aは厚手布の表面を一定の深さで筋状に型押し成形して形成する。
The
上記本体3には、被縫製材5の送り方向調整手段11がミシン9の針位置から搬入側へ所要の間隔をおいて設けられる。該送り方向調整手段11の可動体13は、本体3にミシン送り方向と直行する方向に延出して設けられた直線ガイド15に対して延出方向へ移動可能に支持される。
The main body 3 is provided with feed direction adjusting means 11 for the
該可動体13は、上記直線ガイド15の延出方向と一致する方向に軸線を有して本体3に回転可能に軸支され、一方端部に数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ17が連結された移動手段を構成する送りねじ19が噛合わされ、上記電動モータ17の駆動に伴って上記延出方向へ往復移動される。
The
なお、可動体13の移動手段としては、ベルト移動機構、リニアサーボモータ等であってもよい。
The moving means for the
上記可動体13の上部には、先端側(搬入側)がミシン9の送り方向と一致し、かつ搬入側へ延出する一対の支持フレ−ム23の基端部が取り付けられ、該支持フレーム23の先端側には、上記送り方向と直交する方向に軸線を有した複数本の搬入側支持ローラ25が回転可能に軸支される。
A base end portion of a pair of
上記可動体13の搬入側上部には、支持回転体27が搬入側支持ローラ25の搬送面と一致する高さにてミシン9の送り方向と一致する方向へ回転可能に設けられる。
On the carry-in side upper portion of the
また、上記可動体13には、水平方向へ延出した後に所定の高さで起立し、その上部が可動体13に至るように水平方向へ延出する正面コ字形の取付けアーム29が設けられ、該取付けアーム29の端部には、垂下する取付けブロック31が設けられる。
The
該取付けブロック31には、上下方向へ延出する上下ガイド33が設けられ、該上下ガイド33には、昇降体35が上下方向へ移動可能に支持される。また、上記取付けブロック31の上部には、軸支部31aが設けられ、該軸支部31aに形成された軸支孔には、昇降体35の上部に上下方向へ軸線を有した支持軸37が摺動可能に軸支される。上記昇降体35は、上記軸支部31aとの間に設けられた圧縮ばね等の弾性部材39により下方向へ付勢される。
The mounting
上記昇降体35には、挟持回転体41が支持回転体27に相対し、ミシン9の送り方向と一致する方向へ回転可能に設けられる。該挟持回転体41は、上記支持回転体27との協働により両者間に位置する被縫製材5を上記弾性部材39の弾性力により挟持し、ミシン9による被縫製材5の送りに伴って追従回転される。
The lifting and lowering
上記取付けブロック31のミシン9側には、取付け部31bがミシン9側へ延出するように設けられ、該取付け部31bには、押圧ガイド板43の基端側が高さ調整可能に設けられる。該押圧ガイド板43は、本体3のテーブル面に相対してミシン9の針位置近傍まで延出する長さで、縫製箇所及び溝部5aの周辺を押圧する。該押圧ガイド板43の基端部には、上下方向へ延びる長孔が形成され、該長孔内に挿通される固定ねじを取付け部31bにねじ止めして高さ調整可能に取り付けられる。
A mounting portion 31b is provided on the sewing machine 9 side of the mounting
該押圧ガイド板43は、本体3のテーブル面を通過する被縫製材5の縫製箇所及び溝部5a箇所を平面状にしてステッチ糸7を高品質に縫製することを可能にすると共に溝検知手段45による溝部5aの検知を高精度化する。
The
ミシン9の針位置から上記支持回転体27及び挟持回転体41側へ所定の間隔をおいた本体3には、検知手段としての溝検知手段45がミシン送りされる被縫製材5の表面に対して一定の間隔をおいて設けられる。
In the main body 3 spaced from the needle position of the sewing machine 9 to the
上記溝検知手段45は、被縫製材5の溝部5aに対し、所定の角度で被縫製材5の送り方向と直交する方向へ延出して溝部5aを横切る帯状レーザ光を出力するレーザ光出力部及び溝部5a個所から反射したレーザ光を受光するレーザ光受光部とから構成され、レーザ光受光部からの信号は、後述する画像処理部67により画像処理される。
The
上記レーザ光出力部及びレーザ光受光部は、連続して駆動されるように構成してもよいが、例えばミシン9を駆動するサーボモータの所定のパルス数に応じた所定のサンプリングレート毎、針が上死点に移動した運針動作毎または被縫製材5の送り動作毎に駆動されて信号を出力するように構成してもよい。
The laser beam output unit and the laser beam receiving unit may be configured to be driven continuously. For example, at a predetermined sampling rate corresponding to a predetermined number of pulses of a servo motor that drives the sewing machine 9, a needle May be configured to output a signal by being driven every time the hand movement operation moves to the top dead center or every feeding operation of the
上記本体3の搬出側には、ミシン9の送り方向と直交する方向に軸線を有した搬出側支持ローラ47が回転可能に軸支され、ステッチ糸7が縫製されて送られる被縫製材3を支持して搬出可能にさせる。
On the carry-out side of the main body 3, a carry-out
なお、上記搬出側支持ローラ47は、連結された電動モータ(図示せず)により搬出方向へ回転し、ステッチ糸7が縫製された被縫製材5の裏面に対する摩擦力により搬出可能としてもよい。
The carry-out
図5に示すように自動縫製装置1における制御手段51のCPU53には、プログラム記憶領域55及び作業データ記憶領域57が接続される。上記プログラム記憶領域55には、ミシン制御プログラム、被縫製材5の送り方向修正プログラム等の各種制御プログラムが記憶される。
As shown in FIG. 5, a
作業データ記憶領域57は、基準画像データ記憶領域59、画像データ記憶領域61、変位方向記憶領域63、変位量記憶領域65等を有し、上記基準画像データ記憶領域59には、ミシン9による被縫製材5の送り方向と被縫製材5における溝部5aの延出方向が一致して平行状態になった際に溝検知手段45により検知されて画像処理された画像を基準画像として記憶される。
The work
画像データ記憶領域61には、溝検知手段45により検知されて後述する画像処理部67により画像処理された溝部5aの画像データが記憶される。該画像データ記憶領域61に記憶された溝部5aの画像データは、上記した例えば所定時間毎、針が上死点に移動した運針動作毎または被縫製材5の送り動作毎に新たに検知された画像データに順次更新される。
In the image
変位方向記憶領域63は、例えばフラグにより構成され、後述する画像判別部69により溝部5aの基準画像データにおける底部(最深部)位置に対し、検知された溝部5aの画像データにおける底部の変位方向によりフラグをON−OFFして記憶する。
The displacement
変位量記憶領域65には、上記画像判別部69により演算された溝部5aの基準画像データにおける底部(最深部)に対する検知された溝部5aの画像データにおける底部の変位量が記憶される。
In the displacement
CPU53には、画像処理部67及び画像判別部69が接続される。画像処理部67は、溝検知手段45のレーザ光受光部から出力される信号に基づいて画像処理して上記画像データ記憶領域61に記憶させる。
An
画像判別部69は、上記基準画像データ記憶領域59に記憶された溝部5aの基準画像データと画像データ記憶領域61に記憶された溝部5aの画像データとを比較し、基準画像データにおける溝部5aの底部に対する検知された溝部5aにおける底部の変位方向を判別して変位方向記憶領域63のフラグをON−OFFして記憶させると共に基準画像データにおける溝部5aの底部に対する検知された溝部5aにおける底部の変位量を演算して変位量記憶領域65に記憶させる。
The
CPU53には、ミシン駆動制御部71が接続され、該ミシン駆動制御部71は、プログラム記憶領域55に記憶されたミシン制御プログラムに基づいてミシン9を駆動制御して被縫製材5に対してステッチ糸7を溝部5aに沿って縫製させる。
A sewing machine
CPU53には、検知制御部72が接続され、該検知制御部72は、上記した所定のサンプリングレート毎、針が上死点に移動した運針動作毎または被縫製材5の送り動作毎或いは連続してレーザ光出力部を駆動して溝部5aを含む被縫製材5の表面に帯状レーザ光を出力すると共にレーザ光受光部により上記箇所からの反射レーザ光を受光して信号を出力するように制御する。
A detection control unit 72 is connected to the
CPU53には、被縫製材5の送り方向修正制御部73が接続され、該送り方向修正制御部73は、電動モータ17を変位方向記憶領域63のフラグを参照して変位方向の反対側に応じた回転方向で、かつ変位量記憶領域65に記憶された変位量に基づいて数値制御して被縫製材5の送り方向を、その溝部5aがミシン9の送り方向と一致するように修正させる。
The
CPU53には、表示制御部75が設けられ、該表示制御部75には、LCD等の表示手段77が接続される。該表示部材77は、基準画像データ記憶領域59に記憶された溝部5aの基準画像データや画像データ記憶領域61に記憶された溝部5aの画像データ、基準画像データにおける溝部5aにおける底部に対する検知された溝部5aにおける底部の変位方向及び変位量を表示する。
The
次に、自動縫製装置1による縫製時の被縫製材5の送り方向修正作用及び送り方向修正方法を説明する。
先ず、可動体13を直線ガイド15の長手方向中央部、従って支持回転体27及び挟持回転体41が直線ガイド15の長手方向中央部に位置した状態で搬入側支持ローラ25上に被縫製材5を広げて載置し、その先端部を支持回転体27及び弾性部材39により付勢された挟持回転体41間を通過させて挟持させた後に本体3のテーブル面上と押圧ガイド板43の間を通過させて被縫製材5の縫製開始位置がミシン9の針位置に位置するようにセットする。
Next, the feed direction correcting action and the feed direction correcting method of the
First, the
このとき、被縫製材5は、溝検知手段45の下方に溝部5aが位置し、かつ溝部5aがミシン9の針位置から所定の間隔をおいて溝部5aの長手方向がミシン9の送り方向と一致するように送り方向が調整される。
At this time, the material to be sewn 5 has the
この状態にてミシン9が縫製駆動されると、被縫製材5は、ミシン9の送り機構によりミシン送りされながらステッチ糸7が溝部5aから所定の間隔をおいた位置にて該溝部5aの延出方向に沿って縫製される。
When the sewing machine 9 is sewn and driven in this state, the
上記した被縫製材5に対するステッチ糸7の縫製時においては、ミシン送りされる被縫製材5における溝部5a個所の表面は、溝検知手段45のレーザ光出力部から被縫製材5の表面に対して所定の角度でミシン送り方向と直交方向へ延出して該溝部5aを横切るように出力される帯状のレーザ光を反射し、レーザ光受光部に受光される反射レーザ光により検知される。(図6参照)
At the time of sewing the stitch thread 7 on the
溝部5aの検知において、針位置に対して被縫製材5が正規の送り方向で送られている場合、即ち針位置に対して溝部5aが所定の間隔をおき、かつ被縫製材5の送り方向と溝部5aの延出方向が一致する場合には、溝検知手段45により検知される溝部5aの画像データと基準画像データ記憶領域59に記憶された基準画像データが一致するため、被縫製材5に対するステッチ糸7の縫製を継続して行う。(図7参照)
In the detection of the
そしてステッチ糸7が溝部5aに沿って縫製された被縫製材5は、ミシン9の送りに伴って針位置から搬出側へ送られて搬出側支持ロール47上に載置されて搬出される。この搬出側支持ロール47は、一定速度で回転しており、被縫製材5の裏面に対する摩擦力により被縫製材5の搬出を可能する。
Then, the material to be sewn 5 in which the stitch thread 7 is sewn along the
一方、縫製時における被縫製材5の送り力の変動や送り抵抗の変化等により被縫製材5の送り方向が変位した場合や被縫製材5の湾曲により溝部5aの延出方向と送り方向が不一致になった場合または溝部5aの延出方向が曲線の場合等においては、被縫製材5に対してステッチ糸7を溝部5aから所定の間隔をおいた位置にて溝部5aの延出方向に沿うように縫製することができなくなる。(図8参照、図8は溝部が針位置から離間する方向へ変位した場合を示す。)
On the other hand, when the feeding direction of the
本実施例においては、溝検知手段45により検知されて画像処理部67により画像処理された溝部5aの画像データと基準画像データ記憶領域59に記憶された基準画像データとを比較して溝部5aにおける底部(最深部)の変位方向を判別して変位方向記憶領域63に記憶させると共に溝部5aにおける底部(最深部)の変位量を演算して変位量記憶領域65に記憶させる。(図9参照、図10は溝部が針位置から離間する方向へ変位した場合を示す。)
In this embodiment, the image data of the
そして送り方向修正制御部73により電動モータ17を、変位方向記憶領域63に記憶された変位方向と反対の回転方向で、かつ変位量記憶領域65に記憶された変位量で駆動制御し、可動体13、従って支持回転体27及び挟持回転体41を送り方向と直交方向へ移動させる。(図10参照)
Then, the feed direction
これにより被縫製材5を挟持した支持回転体27及び挟持回転体41を送り方向と直交方向へ移動して針位置に対する被縫製材5の送り方向を、針位置に対して溝部5aが所定の間隔をおいた状態で被縫製材5の送り方向と溝部5aの延出方向が一致するように修正しながら被縫製材5にステッチ糸7を継続して縫製する。
As a result, the
上記した被縫製材5の送り方向修正作用及び方法を図11に従って説明すると、ステップ101においてミシン9による縫製動作を開始した後、ステップ103において溝検知手段45によりミシン送りされる被縫製材5の溝部5aを検知する。
The operation and method for correcting the feeding direction of the
次に、ステップ105において画像処理部により溝検知手段45からの信号を画像処理して画像データを画像データ記憶領域61に記憶させた後、ステップ107において画像判別部69により画像データ記憶領域61から読み出された画像データと基準画像データ記憶領域59に記憶された基準画像データが一致しているか否かを判別する。
Next, in
上記ステップ107がYES(画像データと基準画像データが一致)の場合には、ステップ109により縫製動作が終了したか否かを判別し、該ステップ109がYESで縫製動作が終了した場合には、ステップ111によりミシン9による被縫製材5の縫製動作を停止して終了する。反対に、ステップ109がNOの場合には、ステップ103に戻って所定のタイミングで溝検知動作を継続する。
If
一方、ステップ107がNO((画像データと基準画像データが不一致)の場合には、ステップ113において画像判別部69により基準画像データにおける溝部5aの底部(最深部)に対する画像データにおける溝部5aの底部の変位方向を判別して変位方向記憶領域63に記憶させると共に変位量を演算して変位量記憶領域65に記憶させる。
On the other hand, if
次に、ステップ115において変位方向記憶領域63及び変位量記憶領域65から読み出された変位方向及び変位量に基づいて電動モータ17を駆動制御して可動体13を変位方向と反対側へ変位量分移動して支持回転体27及び挟持回転体41に挟持された被縫製材5を送り方向と直交方向へ移動して送り方向を修正した後、ステップ109へ移る。
Next, based on the displacement direction and the displacement amount read from the displacement
本実施例は、被縫製材5にステッチ糸7を縫製する際に溝検知手段45により検知される溝部5aの画像データと基準画像データを比較して判別される縫製ラインに対する溝部5aの変位方向及び変位量に基づいて被縫製材5の送り方向を修正することにより被縫製材5に対し、溝部5aに対して一定の間隔をおき、かつ溝部5aに沿ってステッチ糸7を縫製することができ、ステッチ模様を高品質に縫製することを可能にすると共にステッチ模様の縫製を自動化することを可能にする。
In this embodiment, the displacement direction of the
上記説明は、被縫製材5にステッチ糸7を縫製してステッチ模様を形成する例を説明したが、本発明は、ステッチ模様を形成する発明に限定されるものではなく、被縫製材に予め設けられたマークを検知して被縫製材の送り送り方向を修正しながら自動縫製する発明としても実施できる。
In the above description, an example in which the stitch thread 7 is sewn on the
上記説明は、溝検知手段45のレーザ光受光部を、溝部5aを含む被縫製材5の表面に出力された帯状レーザ光の反射レーザ光を受光する、例えばCMOS等のイメージセンサとし、レーザ光受光部から出力される信号を画像処理部67により画像データとする構成としたが、CCDカメラ等の撮像手段により溝部5aを含む被縫製材5の表面に出力された帯状レーザ光を撮像し、該撮像手段から出力される画像データ中の溝部5aの位置情報と基準画像データ中の溝部5aの位置情報を比較して検知された溝部5aの変位方向及び変位量を判別し、判別された変位方向及び変位量に基づいて支持回転体27及び挟持回転体41を送り直交方向へ直線移動して被縫製材5の送り方向を修正する構成としてもよい。
In the above description, the laser light receiving part of the
上記説明は、被縫製材5に模様糸のステッチ糸7を被検知部に沿って縫製する例により説明したが、本発明にあっては、被縫製材の表面に他の被縫製材を被検知部に沿って縫製する装置及び方法としても実施可能である。
In the above description, the stitch yarn 7 of the pattern yarn is sewn along the detected portion on the
1 自動縫製装置
3 本体
5 被縫製材
5a 被検知部としての溝部
7 ステッチ糸
9 ミシン
11 送り方向調整手段
13 可動体
15 直線ガイド
17 電動モータ
19 移動手段を構成する送りねじ
23 支持フレーム
25 搬入側支持ローラ
27 支持回転体
29 取付けアーム
31 取付けブロック
31a 軸支部
31b 取付け部
33 上下ガイド
35 昇降体
37 支持軸
39 弾性部材
41 挟持回転体
43 押圧ガイド板
45 溝検知手段
47 搬出側支持ローラ
51 制御手段
53 CPU
55 プログラム記憶領域
57 作業データ記憶領域
59 基準画像データ記憶領域
61 画像データ記憶領域
63 変位方向記憶領域
65 変位量記憶領域
67 画像処理部
69 画像判別部
71 ミシン駆動制御部
75 検知制御部
73 送り方向修正制御部
75 表示制御部
77 表示部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic sewing apparatus 3
55
Claims (16)
上記ミシンの搬入側にてミシンの送り方向と直交方向へ移動可能に設けられ、被縫製材を挟持して回転可能な挟持回転体及び支持回転体と、
上記挟持回転体及び支持回転体をミシン送り直交方向へ往復移動する数値制御可能な移動手段と、
上記挟持回転体及び支持回転体とミシンの針位置の間で、かつミシン送りされる被縫製材の上方に設けられ、被縫製材の被検知部箇所にミシン送り方向と直交方向に延びる帯状光を出力する光出力部及び被縫製材の被検知部箇所からの反射光を受光して信号を出力する光受光部を備えた検知手段と、
検知手段から出力される信号を画像データに変換処理する画像データ処理手段と、
記憶手段に記憶された被縫製材の正規送り時における被検知部の基準画像データと検知された被検知部の画像データを比較して画像データにおける被検知部の変位方向及び変位量を判別する画像判別手段と、
判別された変位方向及び変位量に基づいて移動手段を移動制御して挟持回転体及び支持回転体を移動する制御手段と、
を備え、
被縫製材の縫製時に検知手段により検知された被検知部の画像データと基準画像データとにより検知された被検知部の変位方向及び変位量を判別し、被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を上記変位方向及び変位量に基づいて移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を縫製ラインが被検知部に沿うように修正可能にする自動縫製装置。 In a sewing apparatus provided with a sewing machine that sews a sewing material provided with a detected portion extending along a sewing line, along the detected portion,
A holding rotator and a supporting rotator, which are provided so as to be movable in a direction orthogonal to the feeding direction of the sewing machine on the carry-in side of the sewing machine, and which can rotate by holding the sewing material;
Numerically controllable moving means for reciprocally moving the sandwiching rotating body and the supporting rotating body in the direction orthogonal to the machine feed;
A band-shaped light provided between the holding rotating body and the supporting rotating body and the needle position of the sewing machine and above the sewing material to be fed by the sewing machine and extending in a direction orthogonal to the sewing machine feeding direction to the detected portion of the sewing material. Detecting means comprising a light output part for outputting the light output part and a light receiving part for receiving the reflected light from the part to be detected of the sewing material and outputting a signal;
Image data processing means for converting the signal output from the detection means into image data;
The reference image data of the detected part at the time of normal feeding of the sewing material stored in the storage means is compared with the image data of the detected detected part to determine the displacement direction and displacement amount of the detected part in the image data. Image discrimination means;
Control means for controlling the movement of the moving means based on the determined displacement direction and the amount of displacement to move the sandwiching rotary body and the support rotary body;
With
A sandwiching rotating body for discriminating a displacement direction and a displacement amount of the detected portion detected from the image data of the detected portion detected by the detecting means at the time of sewing of the sewing material and the reference image data, and holding the sewing material; An automatic sewing apparatus that moves a support rotating body based on the displacement direction and the displacement amount so as to correct the feeding direction of the sewing material with respect to the needle position so that the sewing line follows the detected portion.
挟持回転体のミシン側には、被縫製材の表面を押圧する押圧ガイド部材を設け、該押圧ガイド部材により被縫製材における被検知部の検知箇所及び縫製箇所を平坦状にする自動縫製装置。 In claim 1,
An automatic sewing apparatus that is provided with a pressing guide member that presses the surface of the material to be sewn on the sewing machine side of the sandwiching rotating body, and that makes the detection location and the sewing location of the detected portion of the material to be sewn flat by the pressing guide member.
被検知部は、V字溝、U字溝のいずれかとした自動縫製装置。 In claim 1,
An automatic sewing device in which the detected portion is either a V-shaped groove or a U-shaped groove.
画像判別手段は、被検知部の底部を基準として変位方向及び変位量を判別する自動縫製装置。 In claim 1,
The image discriminating means is an automatic sewing apparatus that discriminates the displacement direction and the displacement amount with reference to the bottom of the detected portion.
検知手段の光出力部は、被縫製材の被検知部箇所に対して所定の角度で、かつ被縫製材の送り方向と直交方向へ延出して被検知部を横切る帯状光を出力する自動縫製装置。 In claim 1,
The light output portion of the detecting means is an automatic sewing that outputs a band-shaped light that extends at a predetermined angle with respect to the detected portion of the sewing material and in a direction orthogonal to the feeding direction of the sewing material and crosses the detected portion. apparatus.
上記ミシンの搬入側にてミシンの送り方向と直交方向へ移動可能に設けられ、被縫製材を挟持してミシン送り方向と一致する方向へ回転可能な挟持回転体及び支持回転体と、
上記挟持回転体及び支持回転体をミシン送り直交方向へ往復移動する数値制御可能な移動手段と、
上記挟持回転体及び支持回転体とミシンの針位置の間で、かつミシン送りされる被縫製材の上方に設けられ、被縫製材の被検知部箇所にミシン送り方向と直交方向に延びる帯状光を出力する光出力部及び被検知部を含む被縫製材の表面に照射された帯状光を撮像して撮像データを出力する撮像部材を備えた検知手段と、
記憶手段に記憶された被縫製材の正規送り時における被検知部の基準画像データと検知された被検知部の撮像データを比較して撮像データにおける被検知部の変位方向及び変位量を判別する画像判別手段と、
判別された変位方向及び変位量に基づいて移動手段を移動制御して挟持回転体及び支持回転体を移動する制御手段と、
を備え、
被縫製材に対する縫製時に検知手段により検知された被検知部の撮像データと基準画像データとにより検知された被検知部の変位方向及び変位量を判別し、被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を上記変位方向及び変位量に基づいて移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を縫製ラインが被検知部に沿うように修正可能にする自動縫製装置。 In a sewing apparatus provided with a sewing machine that sews a sewing material provided with a detected portion extending along a sewing line, along the detected portion,
A holding rotator and a support rotator which are provided so as to be movable in a direction orthogonal to the sewing machine feed direction on the carry-in side of the sewing machine, and which can be rotated in a direction coinciding with the sewing machine feed direction by holding the sewing material;
Numerically controllable moving means for reciprocally moving the sandwiching rotating body and the supporting rotating body in the direction orthogonal to the machine feed;
A band-shaped light provided between the holding rotating body and the supporting rotating body and the needle position of the sewing machine and above the sewing material to be fed by the sewing machine and extending in a direction orthogonal to the sewing machine feeding direction to the detected portion of the sewing material. Detecting means provided with an imaging member that images the belt-like light irradiated on the surface of the sewing material including the light output unit and the detected part to output imaging data;
The reference image data of the detected part at the time of normal feeding of the sewing material stored in the storage means is compared with the detected image data of the detected part to determine the displacement direction and displacement amount of the detected part in the imaging data. Image discrimination means;
Control means for controlling the movement of the moving means based on the determined displacement direction and the amount of displacement to move the sandwiching rotary body and the support rotary body;
With
A sandwiching rotating body for discriminating the displacement direction and the amount of displacement of the detected portion detected by the imaging data of the detected portion and the reference image data detected by the detecting means at the time of sewing with respect to the sewing material, and holding the sewing material; An automatic sewing apparatus that moves a support rotating body based on the displacement direction and the displacement amount so as to correct the feeding direction of the sewing material with respect to the needle position so that the sewing line follows the detected portion.
挟持回転体のミシン側には、被縫製材の表面を押圧する押圧ガイド部材を設け、該押圧ガイド部材により被縫製材における被検知部の検知箇所及び縫製箇所を平坦状にする自動縫製装置。 In claim 6,
An automatic sewing apparatus that is provided with a pressing guide member that presses the surface of the material to be sewn on the sewing machine side of the sandwiching rotating body, and that makes the detection location and the sewing location of the detected portion of the material to be sewn flat by the pressing guide member.
被検知部は、V字溝、U字溝のいずれかとした自動縫製装置。 In claim 6,
An automatic sewing device in which the detected portion is either a V-shaped groove or a U-shaped groove.
画像判別手段は、被検知部の底部を基準として変位方向及び変位量を判別する自動縫製装置。 In claim 6,
The image discriminating means is an automatic sewing apparatus that discriminates the displacement direction and the displacement amount with reference to the bottom of the detected portion.
検知手段の光出力部は、被縫製材の被検知部箇所に対して所定の角度で、かつ被縫製材の送り方向と直交方向へ延出して被検知部を横切る帯状光を出力する自動縫製装置。 In claim 6,
The light output portion of the detecting means is an automatic sewing that outputs a band-shaped light that extends at a predetermined angle with respect to the detected portion of the sewing material and in a direction orthogonal to the feeding direction of the sewing material and crosses the detected portion. apparatus.
上記ミシンの搬入側にてミシンの送り方向と直交方向へ移動可能に設けられて縫製される被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を、ミシンの針位置手前に設けられた検知手段により検知される被検知部の画像データと被縫製材の正規送り時における被検知部の基準画像データを比較して判別し、
被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を上記変位方向及び変位量に基づいて移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を縫製ラインが被検知部に沿うように修正可能にする自動縫製方法。 In a sewing method in which a material to be sewn provided with a detected portion extending along a sewing line is sewn along a detected portion by a sewing machine,
Detection means provided before the needle position of the sewing machine, the holding rotating body and the supporting rotating body that are provided so as to be movable in the direction orthogonal to the feeding direction of the sewing machine on the carry-in side of the sewing machine and hold the sewing material to be sewn By comparing the image data of the detected part detected by the reference image data of the detected part at the time of regular feeding of the sewing material,
The holding rotating body and the supporting rotating body that clamp the material to be sewn are moved based on the displacement direction and the displacement amount so that the feeding direction of the material to be sewn relative to the needle position can be corrected so that the sewing line follows the detected portion. Automatic sewing method.
検知手段は、被縫製材の被検知部箇所に対して所定の角度で、かつ被縫製材の送り方向と直交方向へ延出して被検知部を横切る帯状光を出力する光出力部及び被縫製材の被検知部箇所からの反射光を受光して信号を出力する光受光部を備えた自動縫製方法。 In claim 11,
The detection means includes a light output unit that outputs a band-like light that extends at a predetermined angle with respect to the detected portion of the material to be sewn and is orthogonal to the feed direction of the material to be sewn and crosses the detected portion, and the material to be sewn. An automatic sewing method including a light receiving unit that receives reflected light from a detected portion of a material and outputs a signal.
挟持回転体のミシン側には、被縫製材の表面を押圧する押圧ガイド部材を設け、該押圧ガイド部材により被縫製材における被検知部の検知箇所及び縫製箇所を平坦状にする自動縫製方法。 In claim 11,
An automatic sewing method in which a pressing guide member that presses the surface of a material to be sewn is provided on the sewing machine side of the sandwiching rotary body, and the detection location and the sewing location of the to-be-detected portion in the material to be sewn are made flat by the pressure guide member.
検知手段により検知される被検知部の画像データと被縫製材の正規送り時における被検知部の基準画像データを比較する際に、被検知部の底部を基準として変位方向及び変位量を判別する自動縫製方法。 In claim 11,
When comparing the image data of the detected portion detected by the detecting means and the reference image data of the detected portion during normal feeding of the sewing material, the displacement direction and the displacement amount are determined with reference to the bottom of the detected portion. Automatic sewing method.
被検知部の画像データは、被検知部を含む被縫製材の表面からの反射光を受光する光受光部から出力される信号を画像処理した自動縫製方法。 In claim 11,
The image data of the detected portion is an automatic sewing method in which a signal output from a light receiving portion that receives reflected light from the surface of the sewing material including the detected portion is subjected to image processing.
被検知部の画像データは、被検知部を含む被縫製材の表面に照射された帯状光を撮像する撮像部材から出力される撮像データとした自動縫製方法。 In claim 11,
The automatic sewing method in which the image data of the detected part is imaging data output from an imaging member that images the belt-shaped light irradiated on the surface of the sewing material including the detected part.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015025108A JP2016146928A (en) | 2015-02-12 | 2015-02-12 | Automatic sewing apparatus and automatic sewing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015025108A JP2016146928A (en) | 2015-02-12 | 2015-02-12 | Automatic sewing apparatus and automatic sewing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP (1) | JP2016146928A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113046931A (en) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | Juki株式会社 | Zigzag sewing machine |
-
2015
- 2015-02-12 JP JP2015025108A patent/JP2016146928A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113046931A (en) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | Juki株式会社 | Zigzag sewing machine |
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