JP2019213848A - 製靴用ミシン - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の靴部材を定位する機能と、複数の靴部材を縫合する機能との両方を有している製靴用ミシンを提供する。【解決手段】製靴用ミシン100は、ミシン針111が設けられているアームユニット11と、アームユニット11の下側に間隔をおいて配置されている作業台12と、作業台12の上に置かれている挟板ユニット13と、挟板ユニット13を平面に移動させることができる駆動ユニットと、を具えているミシン装置1と、アームユニット11に設置され、且つ、挟板ユニット13に対して相対移動することができるスライドユニット22を具えている移動装置2と、溶接ヘッド41を具えている超音波定位装置4と、スライドユニット22に配置され、且つ、超音波定位装置4を収容することができる把持空間300が画成されていると共に、超音波定位装置4を把持固定することができる把持装置3と、を備えている。【選択図】図2

Description

本発明は、ミシンに関し、特に、超音波による定位機能を具えている製靴用ミシンに関する。
一般的に、靴の製造工程においては、コンピュータ制御ミシン、又は、加熱加圧装置によって、複数の靴部材(例えば、靴のアッパー、靴底、装飾など)を接着して靴を形成するプロセスを行っている。
図1に示されているように、特許文献1に記載された複数の靴部材90に対して加熱しながら加圧して該複数の靴部材90を一体化するプロセスを行う従来の加熱加圧装置9は、中間部材91と、ベース部材92と、加工空間93と、上部部材94と、加熱ユニット95とを備えている。
該中間部材91は、被加工物としての複数の靴部材90に押し当てるフレキシブルフィルム911を有している。上下に合わせた中間部材91及びベース部材92により各靴部材2が配置される加工空間93が画成される。該ベース部材92に連通されたポンプ(図示せず)によって、加工空間93から気体が吸い出され、フレキシブルフィルム911を加圧しながら、上部部材94に配置された加熱ユニット95が各靴部材2を加熱し、各靴部材90を一体となるよう接着する。
中国特許出願公開第107518525号明細書
しかしながら、上記の靴を製造するための従来の加熱加圧装置9によれば、人手による作業と比べて、品質の安定性、加工効率、コストなどの問題が改善されたが、以下の欠点が依然として存在している。
即ち、加工される各靴部材90の位置ずれが発生しやすく、位置ずれを防止するためには、スポット溶接装置(図示せず)を用いて各靴部材90における予定の接着位置に溶接プロセスを行って、予め接着することが必要とされる。
そして、溶接プロセスは、人手による作業が必要とされ、作業時間が長くて、靴の製造工程も複雑になり、生産効率が低下してしまう。
また、溶接プロセスが実行されている際に、コンピュータ制御ミシンが使われずに置かれたままになるで、生産効率を向上させることが困難であると共に、コストがかかる。
よって、本発明は上記問題点に鑑みて、上記欠点を解決できる靴を製造するためのミシンを提供することを目的とする。
上記目的を達成すべく、本考案は以下の製靴用ミシンを提供する。
即ち、所定の垂直方向に沿って延伸していて、先端が下に向かっているミシン針が設けられているアームユニットと、アームユニットの下側に間隔をおいて配置されている作業台と、作業台の上に置かれている挟板ユニットと、挟板ユニットを垂直方向と略直交している平面に移動させることができる駆動ユニットと、を具えているミシン装置と、
アームユニットに設置され、且つ、垂直方向に沿って挟板ユニットに対して相対移動することができるスライドユニットを具えている移動装置と、
挟板ユニットの方に向かっている溶接ヘッドを具えている超音波定位装置と、
スライドユニットに配置され、超音波定位装置を収容することができる把持空間が画成されていると共に、把持空間において超音波定位装置を把持固定することができる把持装置と、を備えている製靴用ミシンを提供する。
上記構成により、本発明に係る製靴用ミシンは、把持装置を用いて、溶接ヘッドを具えている超音波定位装置を把持固定して、垂直方向に沿ってスライドユニットと共に上下に移動させることによって、溶接プロセスを実行するための超音波定位装置がミシン装置と一体化することができるのみならず、溶接プロセスの自動化が可能である。
そのため、溶接プロセスによる人手による作業を必要とせずに、靴の製造工程を簡単化させることができ、生産効率を向上させることができる。
特許文献1に記載された靴を製造するための従来の加熱加圧装置の作動状態が示される断面図である。 本発明に係る製靴用ミシンの実施形態の構成が示される一部斜視図である。 該実施形態のスライドユニットが準備位置にあることが示される一部側面図である。 該実施形態のスライドユニットが溶接位置にあることが示される一部側面図である。 該実施形態の構成が示される一部上面図である。 該実施形態の把持装置の変化例の一部上面図である。 該実施形態の把持装置の他の変化例の一部上面図である。 該実施形態の把持装置の更に他の変化例の一部上面図である。 該実施形態の感知ユニットの一部側面図である。 該実施形態のブロック図である。 該実施形態の感知ユニットの変化例の一部側面図である。 該実施形態の感知ユニットの他の変化例の一部側面図である。
図2〜図5を参照して本発明に係る製靴用ミシン100の実施形態を説明する。ここで、図2は本発明に係る製靴用ミシン100の実施形態の構成が示される一部斜視図であり、図3は該実施形態のスライドユニット22が準備位置にあることが示される一部側面図であり、図4は該実施形態のスライドユニット22が溶接位置にあることが示される一部側面図であり、また、図5は該実施形態の構成が示される一部上面図である。
図2に示されるように、本発明に係る製靴用ミシン100は、ミシン装置1と、超音波定位装置4と、移動装置2と、把持装置3と、を備えている。
ミシン装置1は、図2に示されるように、所定の垂直方向Zに沿って延伸していて、先端が下に向かっていて、複数の靴部材9を縫合するためのミシン針111が設けられているアームユニット11と、アームユニット11の下側に間隔をおいて配置されている作業台12と、作業台12の上に置かれていて接合部分を重ねている複数の靴部材9を上下から挟んで固定することができる挟板ユニット13と、挟板ユニット13を垂直方向Zと略直交する平面に移動させることができる駆動ユニット(図示せず)と、を具えている。なお、駆動ユニットは、例えばモーターである。
超音波定位装置4は、図2に示されるように、垂直方向Zに沿って延伸するように配置され、且つ、挟板ユニット13の方に向かっている溶接ヘッド41を具えている。
移動装置2は、スライドユニット22と、昇降ユニット21と、減速シート23と、を具えている。
スライドユニット22は、アームユニット11に設置されていると共に、昇降ユニット21と連結され、且つ、後述するように昇降ユニット21による駆動により垂直方向Zに沿って挟板ユニット13に相対移動することができる。
具体的には、スライドユニット22には、図3に示されるように、垂直方向Zに沿って延伸していると共に、内にバッファ室240が画成されているシリンダ本体部241と、一端がシリンダ本体部241に挿入していてバッファ室240の内に移動してシリンダ本体部241に対して伸縮することができるように配置されているピストンロッド242と、から構成されているシリンダ24が配置されている。
また、昇降ユニット21は、例えば、シリンダ構造のものであることができる。他の実施形態では、往復移動させることができる部品と共に組み立てられているスクリューロッド、或いは、モーターなどを採用しても良い。且つ、昇降ユニット21は、図3及び図4に示されるように、スライドユニット22を駆動して垂直方向Zに沿って移動させることができ、超音波定位装置4をスライドユニット22と共に挟板ユニット13から離れている準備位置(図3参照)と、挟板ユニット13に接近している溶接位置(図4参照)と、の間に切り替えることができる。
減速シート23は、ミシン装置1に設置されていると共に、超音波定位装置4がスライドユニット22と共に準備位置から溶接位置に切り替えられる際に、シリンダ24のピストンロッド242が当接することで、スライドユニット22に抗力を与えて、超音波定位装置4を減速させることができる。
具体的には、減速シート23は、図4に示されるように、昇降ユニット21に繋がっている上、超音波定位装置4がスライドユニット22と共に準備位置から溶接位置に切り替えられて、ピストンロッド242の他端と接触するようになると、ピストンロッド242がシリンダ本体部241の内に更に挿入され、バッファ室240を圧縮するようになって、スライドユニット22に抗力を与えることができるように構成されている。
把持装置3は、図5に示されるように、スライドユニット22に配置され、超音波定位装置4を収容することができる把持空間300が画成されていると共に、把持空間300において超音波定位装置4を把持固定することができ、且つ、スライドユニット22に繋がっている一対の把持ユニット31と、それぞれ一対の把持ユニット31に設置されていて、互いに咬合することによって施錠することができるキャッチロック32と、把持空間300内に配置されている片状の定位ユニット33と、を具えている。
各把持ユニット31は、図5に示されるように、スライドユニット22に取り付けられている連接部311と、連接部311に枢支されている上、L字形に形成されているグリッパー313と、互いに枢支されていると共に、それぞれ連接部311及びグリッパー313に設置されている2つの枢支板314を有している枢支部312と、を具えている。
本実施形態では、図5に示されるように、各連接部311は、スライドユニット22に対して傾斜して延伸している当接面315が形成されている。すなわち、連接部311に形成された当接面315は、V字形になっていて一対の連接部311と共に取り囲むように把持空間300を画成している。
それにより、超音波定位装置4は、把持装置3により把持固定されている際に、グリッパー313及び当接面315と当接するようになる。
具体的には、本実施形態では、各枢支部312は、図2〜図5に示されるように、例えば、ヒンジであることができる。且つ、各連接部311には、垂直方向Zに沿って互いに間隔をあけるように配置されている複数対の連接穴316が更に形成されている。
また、枢支部312の枢支板314は、サイズが対応するいずれか一対の連接穴316を介して、連接部311に繋がっている。すなわち、所望のサイズのヒンジを選んで、一対の連接穴316を対応させることによって、連接部311とグリッパー313との間隔を調整することができ、即ち把持空間300を拡大又は縮小することができる。
定位ユニット33は、連接部311の底側に設置され、グリッパー313に向かって延伸していると共に、中央部分において垂直方向Zに沿って貫通していて超音波定位装置4の溶接ヘッド41が挿通することができる定位孔330が設けられている。
また、キャッチロック32は、図5に示されるように、いずれか1つのグリッパー313に設置されているキャッチ321と、他の1つのグリッパー313に設置されていて、キャッチ321と互いに咬合又は咬合解除することによって施錠又は解錠することができるキーパー322と、を具えている。
そのため、超音波定位装置4が把持装置3により把持固定された状態で、スライドユニット22を移動させることによって、超音波定位装置4を、スライドユニット22と共に、垂直方向Zに沿って挟板ユニット13に対して相対移動することができ、そして挟板ユニット13に挟まれて固定された少なくとも2つの靴部材9に対して溶接ヘッド41によって超音波溶接を実行することができる。
ここで、超音波定位装置4は、超音波溶接を実行することによって、複数の靴部材9を縫合の前に定位(仮固定)することができるものなので、超音波溶接機と呼んでも良い。
また、超音波定位装置4が把持装置3により把持固定される際には、把持装置3と超音波定位装置4との間に、少なくとも3つの当接ポイントPが形成される。本実施形態では、図5に示されるように、超音波定位装置4の外周面が、V字形に形成されている当接面315及びグリッパー313に当接されているので、4つの当接ポイントPが形成され、よって、超音波定位装置4が把持装置3にしっかりと把持固定されている。
なお、図5では、超音波定位装置4が1点鎖線で表され、定位ユニット33が実線で表されている。また、本実施形態において、定位ユニット33は、任意の外径の超音波定位装置4に対応することができると共に、把持装置3は、把持空間300を拡大又は縮小することができることで、多様な規格又はサイズの超音波定位装置4に適用することができる。
以下、超音波定位装置4を把持装置3に設置することについて説明する。
まず、キャッチロック32のキャッチ321及びキーパー322を互いに咬合解除する。
次に、超音波定位装置4の溶接ヘッド41を定位ユニット33の定位孔330に挿通し、超音波定位装置4を一対の把持ユニット31の間に垂直方向Zに沿って延伸するように配置する。
そして、キーパー322をキャッチ321に咬合するようにして施錠し、一対の把持ユニット31のグリッパー313が超音波定位装置4と当接しながら、超音波定位装置4が当接面315に当接されるようになって、超音波定位装置4の設置が完了する。
以下、本発明に係る製靴用ミシン100の操作手順について説明する。
第1に、超音波定位装置4の溶接ヘッド41は、先端がミシン装置1のアームユニット11に設けられたミシン針111の先端より低くなるようにして、溶接プロセスを実行するように配置する。
第2に、複数の靴部材9を定位するように、予め挟板ユニット13により挟んで固定された複数の靴部材9の接合部分に対して溶接プロセスを実行する。これにより複数の靴部材9の定位が完了する。
第3に、複数の靴部材9が溶接プロセスにより定位されてから、キャッチロック32を解錠して、超音波定位装置4を取り出し、或いは、スライドユニット22を駆動する自動操作又は人工操作によって、溶接ヘッド41の先端がミシン針111の先端より高くなるように、超音波定位装置4を垂直方向Zに沿って上に移動する。
第4に、ミシン装置1のミシン針111は、互いに定位された複数の靴部材9を縫合することを実行する。
よって、本発明に係る製靴用ミシン100は、溶接ヘッド41がミシン針111に対して相対移動することができることによって、複数の靴部材9の接合部分に対して溶接機能と縫合機能とを切り替えることができる。
図6〜図8を参照して本発明に係る把持装置3の変化例を説明する。ここで、図6は該実施形態の把持装置3の変化例の一部上面図であり、図7は該実施形態の把持装置3の他の変化例の一部上面図であり、また、図8は該実施形態の把持装置3の更に他の変化例の一部上面図である。
図6〜図8に示されるように、把持装置3は、スライドユニット22に繋がっている固定部34と、固定部34に設置されていて、固定部34と共に超音波定位装置4を収容することができる把持空間300が画成されている上、把持空間300において超音波定位装置4を把持固定することができる把持部35と、を具えている。また、把持部35は、例えば、クランプ(図6参照)、結束バンド(図7参照)、弾性バンド(図8参照)のいずれか1つであることができる。
すなわち、本発明に係る把持装置3は、グリッパー313からなる一対の把持ユニット31と、一対の把持ユニット31を施錠することができるキャッチロック32と、を具えるものに限定されず、超音波定位装置4を把持装置3に垂直方向Zに沿って把持固定することができれば良い。
図9〜図12を参照して超音波定位装置4及びスライドユニット22を減速又は停止させることを説明する。ここで、図9は該実施形態の感知ユニット25の一部側面図であり、図10は該実施形態のブロック図であり、図11は該実施形態の感知ユニット25の変化例の一部側面図であり、また、該実施形態の感知ユニット25の他の変化例の一部側面図である。
本発明に係る製靴用ミシン100は、図9に示されるように、作業台12に設置されていて、超音波定位装置4における溶接ヘッド41の作業台12への接触圧力値を測定する感知ユニット25と、図10に示されるように、昇降ユニット21及び感知ユニット25に電気的に接続されていると共に、最大限の圧力値が予め設定されていて、且つ、感知ユニット25が感知した接触圧力値を受信することができ、接触圧力値が予め設定された最大限の圧力値以上になると、昇降ユニット21の動きを停止させることができるように構成されている制御ユニット26と、を更に具えている。
また、感知ユニット25は、図9に示された上述の作業台12に設置される例に限らず、図11と図12に示されるように、スライドユニット22(図11参照)、超音波定位装置4(図12参照)のいずれか1つに設置されてもよい。
なお、制御ユニット26は、前記最大限の圧力値に加えて、前記最大限の圧力値より小さい他の圧力値が更に予め設定されてもよい。
この場合、接触圧力値が他の予め設定された圧力値以上となると、制御ユニット26は、昇降ユニット21を減速させることができるように更に構成される。
それにより、スライドユニット22及び挟板ユニット13の相対移動を多段式に制御することができることで、スライドユニット22及び超音波定位装置4を溶接位置に移動する際に、減速させることができると共に、溶接ヘッド41が複数の靴部材9に対して過大な圧力をかけることで靴部材9に傷が付くことも防止することができる。
なお、昇降ユニット21が例えば直流モーターである場合に、制御ユニット26は、予め設定された圧力値に対応する特定の電圧を出力することができるので、感知ユニット25が測定した接触圧力値によって、昇降ユニット21の回転速度を制御することによって、スライドユニット22を減速制御することができる。
なお、制御ユニット26は、昇降ユニット21がスライドユニット22を駆動して移動する速度、及び、スライドユニット22と超音波定位装置4とが溶接位置に位置されている時間を更に制御することができ、且つ、異なる靴部材9の材質に対応して、異なる圧力値を設定することができるので、本発明に係る製靴用ミシン100は、任意の材質の靴部材9に適用されることができる。
総括すると、本発明に係る製靴用ミシン100は、把持装置3を用いて、溶接ヘッド41を有している超音波定位装置4を把持固定して、垂直方向Zに沿ってスライドユニット22と共に上下に移動することによって、複数の靴部材9の接合部分を定位するための溶接プロセスを実行する超音波定位装置4と、複数の靴部材9を縫合するためのミシン装置1と、を一体にすることを実現することができる。
よって、溶接プロセスが自動化されることで、溶接プロセスにおける人手での作業を必要とせずに、靴の製造工程を簡単化することができることに加え、靴の生産効率をも向上させることができる。
上記においては、本発明の全体的な理解を促すべく、多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。
以上、本発明の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。
本発明に係る製靴用ミシンは、把持装置を利用して、超音波定位装置及びミシン装置を一体化して、複数の靴部材を定位する機能と複数の靴部材を縫合する機能との両方を具えていることで、靴の製造工程を簡単化することができ、且つ、靴の生産効率をも向上させることができる。
そのため、産業上の利用可能性がある。
9 従来の加熱加圧装置
90 靴部材
91 中間部材
92 ベース部材
93 加工空間
94 上部部材
95 加熱ユニット
911 フレキシブルフィルム
100 製靴用ミシン
1 ミシン装置
11 アームユニット
111 ミシン針
12 作業台
13 挟板ユニット
2 移動装置
21 昇降ユニット
22 スライドユニット
23 減速シート
240 バッファ室
24 シリンダ
241 シリンダ本体部
242 ピストンロッド
25 感知ユニット
26 制御ユニット
300 把持空間
3 把持装置
31 把持ユニット
311 連接部
312 枢支部
313 グリッパー
314 枢支板
315 当接面
316 連接穴
32 キャッチロック
321 キャッチ
322 キーパー
33 定位ユニット
34 固定部
35 把持部
4 超音波定位装置
41 溶接ヘッド
Z 垂直方向

Claims (13)

  1. 所定の垂直方向に沿って延伸していて、先端が下に向かっているミシン針が設けられているアームユニットと、前記アームユニットの下側に間隔をおいて配置されている作業台と、前記作業台の上に置かれている挟板ユニットと、前記挟板ユニットを前記垂直方向と略直交している平面に移動させることができる駆動ユニットと、を具えているミシン装置と、
    前記アームユニットに設置され、且つ、前記垂直方向に沿って前記挟板ユニットに対して相対移動することができるスライドユニットを具えている移動装置と、
    前記挟板ユニットの方に向かっている溶接ヘッドを具えている超音波定位装置と、
    前記スライドユニットに配置され、前記超音波定位装置を収容することができる把持空間が画成されていると共に、前記把持空間において前記超音波定位装置を把持固定することができる把持装置と、を備えている
    ことを特徴とする製靴用ミシン。
  2. 前記把持装置は、前記スライドユニットに繋がっている一対の把持ユニットと、それぞれ前記一対の把持ユニットに設置されていて、互いに咬合することによって施錠することができるキャッチロックと、を具えている
    ことを特徴とする請求項1に記載の製靴用ミシン。
  3. 各前記把持ユニットは、前記スライドユニットに取り付けられている連接部と、前記連接部に枢支されているグリッパーと、を具え、
    また、前記キャッチロックは、いずれか1つの前記グリッパーに設置されているキャッチと、他の1つの前記グリッパーに設置されていて、前記キャッチと互いに咬合又は咬合解除することによって施錠又は解錠することができるキーパーと、を具えている
    ことを特徴とする請求項2に記載の製靴用ミシン。
  4. 各前記連接部は、前記スライドユニットに対して傾斜して延伸している当接面が形成されていて、
    前記超音波定位装置は、前記把持装置により把持固定されている際に、前記グリッパー及び前記当接面と当接している
    ことを特徴とする請求項3に記載の製靴用ミシン。
  5. 各前記把持ユニットには、互いに枢支されていると共に、それぞれ前記連接部及び前記グリッパーに設置されている2つの枢支板を有している枢支部を更に具え、
    各前記連接部には、複数対の連接穴が形成され、
    また、各前記枢支板は、いずれか一対の前記連接穴を介して、前記連接部に繋がっている
    ことを特徴とする請求項3に記載の製靴用ミシン。
  6. 前記把持装置は、前記スライドユニットに繋がっている固定部と、前記固定部に設置されていて、前記固定部と共に前記超音波定位装置を収容することができる把持空間を画成している上、前記把持空間において前記超音波定位装置を把持固定することができる把持部と、を具え、
    前記把持部は、クランプである
    ことを特徴とする請求項1に記載の製靴用ミシン。
  7. 前記把持装置は、前記スライドユニットに繋がっている固定部と、前記固定部に設置されていて、前記固定部と共に前記超音波定位装置を収容することができる把持空間を画成している上、前記把持空間において前記超音波定位装置を把持固定することができる把持部と、を具え、
    前記把持部は、弾性バンドである
    ことを特徴とする請求項1に記載の製靴用ミシン。
  8. 前記把持装置は、前記スライドユニットに繋がっている固定部と、前記固定部に設置されていて、前記固定部と共に前記超音波定位装置を収容することができる把持空間を画成している上、前記把持空間において前記超音波定位装置を把持固定することができる把持部と、を具え、
    前記把持部は、結束バンドである
    ことを特徴とする請求項1に記載の製靴用ミシン。
  9. 前記移動装置は、前記スライドユニットを駆動して前記垂直方向に沿って移動させることができ、前記把持装置により把持固定されている前記超音波定位装置を前記スライドユニットと共に、前記挟板ユニットから離れている準備位置と、前記挟板ユニットに接近している溶接位置と、の間に切り替えることができる昇降ユニットを更に具えている
    ことを特徴とする請求項1に記載の製靴用ミシン。
  10. 前記移動装置は、前記ミシン装置に設置されていると共に、前記超音波定位装置が前記スライドユニットと共に前記準備位置から前記溶接位置に切り替えられる際に、前記スライドユニットに抗力を与えて、前記超音波定位装置を減速させることができる減速シートを更に具えている
    ことを特徴とする請求項9に記載の製靴用ミシン。
  11. 前記スライドユニットには、前記垂直方向に沿って延伸していると共に、内にバッファ室が画成されているシリンダ本体部と、一端が前記シリンダ本体部に挿入していて前記バッファ室の内に移動して前記シリンダ本体部に対して伸縮することができるように配置されているピストンロッドと、から構成されているシリンダが配置され、
    前記減速シートは、前記昇降ユニットに繋がっている上、前記超音波定位装置が前記スライドユニットと共に前記準備位置から前記溶接位置に切り替えられて前記ピストンロッドの他端が接触すると、前記ピストンロッドが前記シリンダ本体部の内に更に挿入され、前記バッファ室を圧縮するようになることにより、前記スライドユニットに抗力を与えることができるように構成されている
    ことを特徴とする請求項10に記載の製靴用ミシン。
  12. 前記超音波定位装置、前記作業台、前記スライドユニットのいずれか1つに設置されていて、前記超音波定位装置における前記溶接ヘッドの前記作業台への接触圧力値を測定する感知ユニットと、
    前記昇降ユニット及び前記感知ユニットに電気的に接続されていると共に、最大限の圧力値が予め設定されること、及び、前記感知ユニットが感知した前記接触圧力値を受信することができ、且つ、前記接触圧力値が前記予め設定された最大限の圧力値以上になると、前記昇降ユニットの動きを停止させることができるように構成されている制御ユニットと、を更に具えている
    ことを特徴とする請求項10に記載の製靴用ミシン。
  13. 前記制御ユニットは、更に前記最大限の圧力値より小さい他の圧力値を予め設定することができ、
    且つ、前記接触圧力値が前記他の予め設定された圧力値以上になると、前記制御ユニットが前記昇降ユニットを減速させることができるように更に構成されている
    ことを特徴とする請求項11に記載の製靴用ミシン。
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