JP2016165323A - 自動縫製装置及び自動縫製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被縫製材にステッチ糸を曲線状に縫製する際や被縫製材が立体形状の場合であっても、縫製ラインが被検知部に沿うように被縫製材の送り方向を自動的に微調整しながら縫製作業を行うことができ、熟練度が低い作業者であってもステッチ糸の縫製作業を効率的に行うことができ、自動化を可能にする自動縫製装置及び自動縫製方法を提供する。【解決手段】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、変位方向及び変位量に基づいて円弧移動手段を駆動制御することにより針位置を中心に円弧移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を修正可能にする。【選択図】図１１

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。

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。

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。

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。

特に、曲線状の溝や立体形状の被縫製材にステッチ糸を縫製する場合には、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曲線や立体形状に適合するように微調整しながら縫製する必要があり、ステッチ糸を直線状に縫製する場合に比べて高い熟練度が要求されると共に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。

特開２００３−３３４８９５号公報

解決しようとする問題点は、被縫製材にステッチ糸を曲線状に縫製する際や被縫製材が立体形状の場合には、縫製ラインが溝に沿った曲線になるように、また被縫製材の立体形状に適合する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、縫製作業に高い熟練度が要求されると共に縫製作業を手間と時間がかかり、作業効率が悪い点にある。

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針位置を中心とする円弧状に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の針位置を中心とする円弧状に移動させる数値制御可能な円弧移動手段と、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及び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を備え、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、変位方向及び変位量に基づいて被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を、針位置を中心に円弧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。

請求項８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、上記ミシンの搬入側にてミシンの針位置を中心とする円弧状に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の針位置を中心とする円弧状に移動させ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、変位方向及び変位量に基づいて円弧移動手段を駆動制御することにより針位置を中心に円弧移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を修正可能にすることを最も主要な特徴とする。

請求項１５にかかる自動縫製方法は、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針位置を中心とする円弧状に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される画像データにおける被検知部の変位方向及び変位量に基づいて円弧移動手段を駆動制御することにより針位置を中心に円弧移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を修正可能にすることを最も主要な特徴とする。

本発明は、被縫製材にステッチ糸を曲線状に縫製する際や被縫製材が立体形状の場合であっても、縫製ラインが被検知部に沿うように被縫製材の送り方向を自動的に微調整しながら縫製作業を行うことができ、熟練度が低い作業者であってもステッチ糸の縫製作業を効率的に行うことができ、縫製作業の自動化を可能にする。

自動縫製装置の概略を示す斜視図である。 図１の送り方向調整手段個所を拡大して示す部分斜視図である。 図２の平面説明図である。 図２の側面説明図である。 制御手段の電気的ブロック図である。 被縫製材の溝部に対する帯状レーザ光の照射状態を示す説明図である。 検知された溝部の画像データと基準画像データの比較を示す説明図である。 被縫製材の送り方向がずれた際における帯状レーザ光の照射状態を示す説明図である。 被縫製材の送り方向が偏位した際に検知された溝部の画像データと基準画像データの比較を示す説明図である。 被縫製材の送り方向の修正状態を示す説明図である。 被縫製材の送り方向修正作用を示すフローチャートである。

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、変位方向及び変位量に基づいて円弧移動手段を駆動制御することにより針位置を中心に円弧移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を修正可能にしたことを最良の実施形態とする。

以下、本発明を被縫製材に装飾用のステッチ糸を縫製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。

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。

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くように一体成形される。

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。

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の円弧ガイド１３は、ミシン９による送り方向と直交する方向へ延出し、かつ針位置を中心とする円弧状からなる。該円弧ガイド１３の曲率及び送り方向と直交する方向への延出幅は、後述する送り方向に対する修正幅に応じて適宜設定される。

上記円弧ガイド１３には、可動体１５が上記送り方向と直交する方向で、かつ上記曲率で往復移動するように支持され、該可動体１５には、円弧移動手段１７が連結される。該円弧移動手段１７は、本体３の針位置を中心に回転可能に軸支され、上記円弧ガイド１３と一致する曲率の外径からなる回転盤１９と、本体３の搬入側に設けられた減速機構付きで、数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ２１と、該電動モータ２１の出力軸に設けられたプーリ２１ａと上記回転盤１９に掛け渡されるタイミングベルト等の歯付きベルト２３とから構成される。

上記回転盤１９としては、上記外径で歯付きベルト２３の歯が噛み合わされる歯車としてもよい。また、上記回転盤１９は、他の部材との干渉を回避するために電動モータ２１の反対側を切り欠くと共に有端の歯付きベルト２３の端部を、軸心を中心とする対称箇所に固定した構造としてもよい。

上記回転盤１９の可動体１５側には、連結アーム２５の基端部が固定され、該連結アーム２５の先端部が可動体１５に固定される。該可動体１５は、上記電動モータ２１の正逆転駆動に伴って針位置を中心に回動する回転盤１９により円弧ガイド１３に沿って曲線移動される。

なお、可動体１５の円弧移動手段１７としては、リニアサーボモータや減速機構付きサーボモータを直接駆動連結した構造であってもよい。

上記可動体１５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２７の基端部が取り付けられ、該支持フレーム２７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２９が回転可能に軸支される。

上記可動体１５の搬入側上部には、支持回転体３１が搬入側支持ローラ２９の搬送面と一致する高さで、かつ円弧ガイド１３の接線と直交方向へ回転可能に支持される。

また、上記可動体１５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１５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３３が設けられ、該取付けアーム３３の端部には、垂下する取付けブロック３５が設けられる。

該取付けブロック３５には、上下方向へ延出する上下ガイド３７が設けられ、該上下ガイド３７には、昇降体３９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３５の上部には、軸支部３５ａが設けられ、該軸支部３５ａに形成された軸支孔には、昇降体３９の上部に上下方向へ軸線を有した支持軸４１が、上端部が抜け止めされた状態で摺動可能に軸支される。該支持軸４１には、圧縮ばね等の弾性部材４３が介装され、該弾性部材４３の弾性力により上記昇降体３９が下方向へ付勢される。

上記昇降体３９には、挟持回転体４５が支持回転体３１に相対し、かつ該支持回転体３１と一致する方向へ回転可能に支持される。該挟持回転体４５は、上記支持回転体３１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４３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。

上記取付けブロック３５のミシン９側には、取付け部３５ｂがミシン９側へ延出するように設けられ、該取付け部３５ｂには、押圧ガイド板４７の基端側が高さ調整可能に設けられる。該押圧ガイド板４７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の周辺を押圧にする。該押圧ガイド板４７には、基端部に上下方向へ延びる長孔が形成され、該長孔内を挿通する固定ねじを取付け部３５ｂにねじ止めして高さ調整可能に取り付けられる。

該押圧ガイド板４７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箇所を平坦状にして被縫製材５に対してステッチ糸７を高品質に縫製することを可能にすると共に後述する溝検知手段４９による溝部５ａの検知を高精度化する。

上記支持回転体３１及び挟持回転体４５とミシン９の針位置の間に応じた本体３には、検知手段としての溝検知手段４９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。

上記溝検知手段４９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により画像処理される。

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、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。

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５１が回転可能に軸支され、ステッチ糸７が縫製された被縫製材３を支持して搬出可能にさせる。

なお、上記搬出側支持ローラ５１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。

図５に示すように自動縫製装置１における制御手段５３のＣＰＵ５５には、プログラム記憶領域５７及び作業データ記憶領域５９が接続される。上記プログラム記憶領域５７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。

作業データ記憶領域５９は、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等を有し、上記基準画像データ記憶領域６１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４９により検知されて画像処理された画像データを基準画像データとして記憶される。

画像データ記憶領域６３には、溝検知手段４９により検知されて後述する画像処理部６９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６３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、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更新される。

変位方向記憶領域６５は、例えばフラグにより構成され、後述する画像判別部７１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（最深部）の変位方向（送り方向に対する左右方向）によりフラグをＯＮ−ＯＦＦして記憶する。

変位量記憶領域６７には、上記画像判別部７１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（最深部）の変位量データが記憶される。

ＣＰＵ５５には、画像処理部６９及び画像判別部７１が接続される。画像処理部６９は、溝検知手段４９のレーザ光受光部から出力される撮像信号を画像処理した溝部５ａの画像データを上記画像データ記憶領域６３に記憶させる。

画像判別部７１は、上記基準画像データ記憶領域６１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の画像データを比較し、基準画像データにおける溝部５ａの底部（最深部）に対する検知された溝部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６５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（最深部）に対する検知された溝部５ａにおける底部（最深部）の変位量を演算した変位量データを変位量記憶領域６７に記憶させる。

ＣＰＵ５５には、ミシン駆動制御部７３が接続され、該ミシン駆動制御部７３は、プログラム記憶領域５７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。

ＣＰＵ５５には、検知制御部７４が接続され、該検知制御部７４は、上記した所定のサンプリングレート毎、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出力される撮像データを読み込むように制御する。

ＣＰＵ５５には、被縫製材５の送り方向修正制御部７５が接続され、該送り方向修正制御部７５は、電動モータ１７を変位方向記憶領域６５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６７に記憶された変位量データ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。

ＣＰＵ５５には、表示制御部７７が設けられ、該表示制御部７７には、ＬＣＤ等の表示手段７９が接続される。該表示部材７９は、基準画像データ記憶領域６１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６３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の底部（最深部）に対する検知された溝部５ａにおける底部（最深部）の変位方向及び変位量を表示する。

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１５を円弧ガイド１３の長手方向中央部、従って支持回転体３１及び挟持回転体４５が円弧ガイド１３の長手方向中央部に位置した状態で搬入側支持ローラ２９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３１及び弾性部材４３により付勢された挟持回転体４５間を通過し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４７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。

このとき、被縫製材５は、溝検知手段４９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。

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の長手方向に沿って縫製される。

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４９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行方向へ延出して該溝部５ａを横切るように出力されて反射した帯状のレーザ光がレーザ光受光部により受光される。（図６参照）

溝部５ａに対する帯状レーザ光の画像検知において、針位置に対して被縫製材５が正規の送り方向、即ち溝部５ａの延出方向と縫製ラインとが一致する状態で送られている場合には、溝検知手段４９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しており、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）

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５１上に載置されて搬出される。この搬出側支持ロール５１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。

一方、縫製時における被縫製材５の送り力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、被縫製材５が湾曲して溝部５ａの延出方向と送り方向が不一致になる場合または溝部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の延出方向に一致させた状態で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。）

本実施例においては、溝検知手段４９により検知されて画像処理部６９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６５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６７に変位量データを記憶させる。（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。）

そして送り方向修正制御部７５により電動モータ１７を、変位方向記憶領域６５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６７に記憶された変位量データにより駆動制御し、可動体１５を、針位置を中心に円弧移動させる。（図１０参照）

これにより被縫製材５を挟持した支持回転体３１及び挟持回転体４５を可動体１５と一体に針位置を中心に円弧移動してミシン９の針位置に対する被縫製材５の送り方向を、溝部５ａの延出方向と一致するように修正して被縫製材５にステッチ糸７を継続して縫製する。

なお、変位方向記憶領域６５に記憶された変位方向及び変位量記憶領域６７に記憶された変位量データにより電動モータ１７を駆動して支持回転体３１及び挟持回転体４５を、針位置を中心に円弧移動する際、支持回転体３１及び挟持回転体４５を急激に円弧移動すると、ステッチ糸７を縫製ラインの一部が凸状または凹状になって溝部５ａに沿った状態で縫製することができなくなる。

このため、実際には、電動モータ１７をミシン９の縫製速度に対応してＰＩＤ制御して支持回転体３１及び挟持回転体４５の円弧移動速度を縫製速度に追従させて被縫製材５の向きを補正することによりステッチ糸７を溝部５ａに沿った状態での縫製を可能する。

支持回転体３１及び挟持回転体４５の円弧移動に伴う被縫製材５の送り方向修正時においては、針位置と支持回転体３１及び挟持回転体４５の間隔が常に一定であるため、支持回転体３１及び挟持回転体４５の移動に伴って被縫製材５を引っ張ったりして送り力に対する抵抗力が生じるのを防止し、溝部５ａが検知される被縫製材５の平坦状態を乱したりするのを防止して検知精度を高めることができると共に針位置へ送られる被縫製材５の平坦状態が乱れるのを防止してステッチ糸７の縫製を高品質に行うことを可能にする。

また、被縫製材５の溝部５ａが曲線状の場合であっても、溝部５ａの曲線に追従して支持回転体３１及び挟持回転体４５を円弧移動してステッチ糸７を溝部５ａに沿って縫製することができる。

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４９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。

次に、ステップ１０５において画像処理部６９により溝検知手段４９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６３に記憶させた後、ステップ１０７において画像判別部７１により画像データ記憶領域６３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６１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。

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。

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７１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（最深部）の変位方向を判別して変位方向記憶領域６５に記憶させると共に変位量を演算して変位量記憶領域６７に記憶させる。

次に、ステップ１１５において変位方向記憶領域６５及び変位量記憶領域６７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２１を駆動制御して可動体１５を変位方向と反対側へ変位量分、針位置を中心に円弧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、針位置を中心に円弧移動して送り方向を修正し、ステップ１０９へ移る。

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４９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を挟持する支持回転体３１及び挟持回転体４５を、針位置を中心に円弧移動して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を縫製し、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。

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。

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６９により画像データに処理する構成としたが、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３１及び挟持回転体４５を円弧移動して被縫製材５の送り方向を修正する構成としてもよい。

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。

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 円弧ガイド
１５ 可動体
１７ 円弧移動手段
１９ 回転盤
２１ 電動モータ
２１ａ プーリ
２３ 歯付きベルト
２５ 連結アーム
２７ 支持フレ−ム
２９ 搬入側支持ローラ
３１ 支持回転体
３３ 取付けアーム
３５ 取付けブロック
３５ａ 軸支部
３５ｂ 取付け部
３７ 上下ガイド
３９ 昇降体
４１ 支持軸
４３ 弾性部材
４５ 挟持回転体
４７ 押圧ガイド板
４９ 溝検知手段
５１ 搬出側支持ローラ
５３ 制御手段
５５ ＣＰＵ
５７ プログラム記憶領域
５９ 作業データ記憶領域
６１ 基準画像データ記憶領域
６３ 画像データ記憶領域
６５ 変位方向記憶領域
６７ 変位量記憶領域
６９ 画像処理部
７１ 画像判別部
７３ ミシン駆動制御部
７４ 検知制御部
７５ 送り方向修正制御部
７７ 表示制御部
７９ 表示手段
１０１−１１５ ステップ

Claims (22)

1. 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針位置を中心とする円弧状に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の針位置を中心とする円弧状に移動させる数値制御可能な円弧移動手段と、
   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及び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を備え、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、変位方向及び変位量に基づいて被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を、針位置を中心に円弧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。
2. 請求項１において、
   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。
3. 請求項１において、
   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。
4. 請求項１において、
   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。
5. 請求項１において、
   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。
6. 請求項１において、
   円弧移動手段は、挟持回転体及び支持回転体の円弧移動に対応する曲率の外径からなる回転盤と、数値制御可能な電動モータと、該電動モータの出力軸及び回転盤に掛け渡されるベルト部材からなる自動縫製装置。
7. 請求項１において、
   円弧移動手段は、挟持回転体及び支持回転体の円弧移動するリニアモータとした自動縫製装置。
8. 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、上記ミシンの搬入側にてミシンの針位置を中心とする円弧状に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の針位置を中心とする円弧状に移動させ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、変位方向及び変位量に基づいて被縫製材を挟持する挟持回転体及び支持回転体を、針位置を中心に円弧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。
9. 請求項８において、
   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。
10. 請求項８において、
    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。
11. 請求項８において、
    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。
12. 請求項８において、
    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。
13. 請求項８において、
    円弧移動手段は、挟持回転体及び支持回転体の円弧移動に対応する曲率の外径からなる回転盤と、数値制御可能な電動モータと、該電動モータの出力軸及び回転盤に掛け渡されるベルト部材からなる自動縫製装置。
14. 請求項８において、
    円弧移動手段は、挟持回転体及び支持回転体の円弧移動するリニアモータとした自動縫製装置。
15. 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針位置を中心とする円弧状を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される画像データにおける被検知部の変位方向及び変位量に基づいて円弧移動手段を駆動制御することにより針位置を中心に円弧移動して針位置に対する被縫製材の送り方向を修正可能にする自動縫製方法。
16. 請求項１５において、
    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。
17. 請求項１５において、
    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。
18. 請求項１５において、
    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。
19. 請求項１５において、
    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。
20. 請求項１５において、
    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。
21. 請求項１５において、
    円弧移動手段は、挟持回転体及び支持回転体の円弧移動に対応する曲率の外径からなる回転盤と、数値制御可能な電動モータと、該電動モータの出力軸及び回転盤に掛け渡されるベルト部材からなる自動縫製方法。
22. 請求項１５において、
    円弧移動手段は、挟持回転体及び支持回転体の円弧移動するリニアモータとした自動縫製方法。

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