JP2019216984A - Sewing machine and sewing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ミシン及び縫製方法に関する。 The present invention relates to a sewing machine and a sewing method.
縫製対象物の意匠性を高めるために、縫製対象物にステッチが形成される場合がある。特許文献1及び特許文献2には、車両用シートに使用される表皮材にステッチを形成する技術が開示されている。
Stitches may be formed on the sewing object in order to enhance the design of the sewing object.
車両用シートに使用される表皮材は、厚みがあり弾力性を有する。厚みがあり弾力性を有する縫製対象物にステッチが形成されると、縫製対象物が縮んで縫製対象物の表面が変位する可能性がある。例えば縫製データに基づいて第1のステッチを形成した後に第2のステッチを形成する場合、第1のステッチの形成により縫製対象物の表面が変位すると、第2のステッチを縫製対象物の目標位置に形成することが困難となる可能性がある。ステッチを縫製対象物の目標位置に形成することが困難な状況が生じたにもかかわらず、縫製処理が継続されると、不良な縫製対象物が製造されたり、ミシンが異常動作したりする可能性がある。 A skin material used for a vehicle seat has a thickness and elasticity. When a stitch is formed on a thick and elastic sewing object, the sewing object may shrink and the surface of the sewing object may be displaced. For example, when forming the second stitch after forming the first stitch based on the sewing data, when the surface of the sewing object is displaced by the formation of the first stitch, the second stitch is moved to the target position of the sewing object. May be difficult to form. Despite a situation where it is difficult to form a stitch at the target position of the sewing object, if the sewing process is continued, a defective sewing object may be manufactured or the sewing machine may operate abnormally. There is.
本発明の態様は、不良な縫製対象物の製造及びミシンの異常動作の発生を抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to suppress the production of a defective sewing object and the occurrence of abnormal operation of the sewing machine.
本発明の第1の態様に従えば、ミシン針の直下の縫製位置を含む所定面内において縫製対象物を保持して移動可能な保持部材と、前記保持部材を移動させるアクチュエータと、前記縫製対象物を撮影可能な撮像装置と、第1縫製処理において参照される第1縫製データ及び前記第1縫製処理の次に実施される第2縫製処理において参照される第2縫製データを取得する縫製データ取得部と、前記縫製対象物に配置されている特徴パターンの初期位置を示す初期位置データを取得する初期位置データ取得部と、前記撮像装置によって撮影された前記縫製対象物の画像データに基づいて前記特徴パターンの現状位置を示す現状位置データを取得する現状位置データ取得部と、前記初期位置データと前記現状位置データとに基づいて前記縫製対象物の異常を検出する異常検出部と、異常が検出された場合、前記異常検出部の検出結果を出力し、異常が検出されない場合、前記第1縫製データ及び前記第2縫製データに基づいて前記アクチュエータを制御する制御信号を出力する制御部と、を備えるミシンが提供される。 According to the first aspect of the present invention, a holding member capable of holding and moving a sewing object in a predetermined plane including a sewing position immediately below a sewing needle, an actuator for moving the holding member, and a sewing object An imaging device capable of photographing an object, and sewing data for acquiring first sewing data referred to in a first sewing process and second sewing data referred to in a second sewing process performed after the first sewing process An acquisition unit, an initial position data acquisition unit that acquires initial position data indicating an initial position of a characteristic pattern arranged on the sewing target, and based on image data of the sewing target captured by the imaging device. A current position data acquisition unit for acquiring current position data indicating a current position of the characteristic pattern; and the sewing object based on the initial position data and the current position data. An abnormality detection unit that detects an abnormality, and when an abnormality is detected, outputs a detection result of the abnormality detection unit. When no abnormality is detected, the actuator detects the abnormality based on the first sewing data and the second sewing data. A control unit that outputs a control signal to be controlled.
本発明の第2の態様に従えば、第1縫製処理において参照される第1縫製データ及び前記第1縫製処理の次に実施される第2縫製処理において参照される第2縫製データを取得することと、縫製対象物に配置されている特徴パターンの初期位置を示す初期位置データを取得することと、前記縫製対象物の画像データに基づいて前記特徴パターンの現状位置を示す現状位置データを取得することと、前記初期位置データと前記現状位置データとに基づいて前記縫製対象物の異常を検出することと、異常が検出された場合、検出結果を出力し、異常が検出されない場合、前記第1縫製データ及び前記第2縫製データに基づいてミシン針と前記縫製対象物とを所定面内において相対移動させて前記縫製対象物にステッチを形成することと、を含む縫製方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, the first sewing data referred to in the first sewing process and the second sewing data referred to in the second sewing process performed after the first sewing process are acquired. Acquiring the initial position data indicating the initial position of the characteristic pattern arranged on the sewing object, and acquiring the current position data indicating the current position of the characteristic pattern based on the image data of the sewing object And detecting an abnormality of the sewing target object based on the initial position data and the current position data.If an abnormality is detected, a detection result is output, and if no abnormality is detected, the second Forming a stitch on the sewing object by relatively moving the sewing needle and the sewing object in a predetermined plane based on the first sewing data and the second sewing data. A method is provided.
本発明の態様によれば、不良な縫製対象物の製造及びミシンの異常動作の発生を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the aspect of this invention, manufacture of a defective sewing object and generation | occurrence | production of the abnormal operation | movement of a sewing machine can be suppressed.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The components of the embodiments described below can be appropriately combined. In some cases, some components are not used.
本実施形態では、ミシン1についてローカル座標系(以下、「ミシン座標系」という。)が規定される。ミシン座標系は、XYZ直交座標系により規定される。本実施形態では、ミシン座標系に基づいて各部の位置関係について説明する。所定面内のX軸と平行な方向をX軸方向とする。X軸と直交する所定面内のY軸と平行な方向をY軸方向とする。所定面と直交するZ軸と平行な方向をZ軸方向とする。また、本実施形態では、X軸及びY軸を含む平面を、XY平面、と称する。X軸及びZ軸を含む平面を、XZ平面、と称する。Y軸及びZ軸を含む平面を、YZ平面、と称する。XY平面は、所定面と平行である。XY平面とXZ平面とYZ平面とは直交する。また、本実施形態では、XY平面と水平面とが平行である。Z軸方向は上下方向である。+Z方向は上方向であり−Z方向は下方向である。なお、XY平面は水平面に対して傾斜していてもよい。
In the present embodiment, a local coordinate system (hereinafter, referred to as “sewing machine coordinate system”) is defined for the
図1、図2を用いて、ミシン1について説明する。図1は、本実施形態に係るミシン1の一例を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係るミシン1の一部を示す斜視図である。本実施形態では、ミシン1は、電子サイクルミシンである。ミシン1は、ミシン本体10と、作業者によって操作される操作装置20と、縫製対象物Sを撮影可能な撮像装置30と、ミシン1を制御する制御装置40とを備える。
The
ミシン本体10は、テーブル2の上面に搭載される。ミシン本体10は、ミシンフレーム11と、ミシンフレーム11に支持される針棒12と、ミシンフレーム11に支持される針板13と、支持部材14を介してミシンフレーム11に支持される保持部材15と、針棒12を移動させる動力を発生するアクチュエータ16と、保持部材15を移動させる動力を発生するアクチュエータ17と、保持部材15の少なくとも一部を移動させる動力を発生するアクチュエータ18とを有する。
The sewing machine
ミシンフレーム11は、Y軸方向に延在する水平アーム11Aと、水平アーム11Aよりも下方に配置されたベッド11Bと、水平アーム11Aの+Y側の端部とベッド11Bとを繋ぐ垂直アーム11Cと、水平アーム11Aの−Y側に配置されたヘッド11Dとを有する。
The
針棒12は、ミシン針3を保持する。針棒12は、ミシン針3とZ軸とが平行になるようにミシン針3を保持する。針棒12は、Z軸方向に移動可能にヘッド11Dに支持される。
The
針板13は、縫製対象物Sを支持する。針板13は、保持部材15を支持する。針板13は、ベッド11Bに支持される。針板13は、保持部材15よりも下方に配置される。
The
保持部材15は、縫製対象物Sを保持する。保持部材15は、ミシン針3の直下の縫製位置Psを含むXY平面内において縫製対象物Sを保持して移動可能である。保持部材15は、撮像装置30の撮影位置Pfを含むXY平面内において縫製対象物Sを保持して移動可能である。保持部材15が縫製対象物Sを保持した状態で後述する縫製データに基づいて縫製位置Psを含むXY平面内において移動することにより、縫製対象物SにステッチGPが形成される。保持部材15は、支持部材14を介して水平アーム11Aに支持される。
The holding
保持部材15は、向かい合って配置された押え部材15Aと、下板15Bとを有する。押え部材15Aは、枠状の部材であり、Z軸方向に移動可能である。押え部材15Aの内側を縫製領域PAという。縫製領域PAの少なくとも形状と大きさとを含むデータは、マスクデータとして記憶装置60に記憶されている。下板15Bは、押え部材15Aの下方に配置される。保持部材15は、押え部材15Aと下板15Bとで縫製対象物Sを挟むことによって縫製対象物Sを保持する。
The holding
押え部材15Aが+Z方向に移動すると、押え部材15Aと下板15Bとが離間する。これにより、作業者は、押え部材15Aと下板15Bとの間に縫製対象物Sを配置することができる。押え部材15Aと下板15Bとの間に縫製対象物Sが配置された状態で押え部材15Aが−Z方向に移動すると、縫製対象物Sは押え部材15Aと下板15Bとで挟まれる。これにより、縫製対象物Sは保持部材15によって保持される。また、押え部材15Aが+Z方向に移動することにより、保持部材15による縫製対象物Sの保持が解除される。これにより、作業者は、押え部材15Aと下板15Bとの間から縫製対象物Sを取り出すことができる。
When the holding
図3を用いて、保持部材15に配置された枠部材15Cについて説明する。図3は、本実施形態に係るミシンの一部を示す斜視図である。枠部材15Cは、押え部材15Aの内側に配置される。枠部材15Cは、縫製領域PAのうち、縫製対象物SにステッチGPが形成される領域を露出して、他の領域を覆う枠状の部材である。枠部材15Cにおいて縫製領域PAが露出した領域、言い換えると、溝になっている領域を枠内縫製領域PA1という。枠内縫製領域PA1の少なくとも形状と大きさとを含むデータは、マスクデータとして記憶装置60に記憶されている。
The
アクチュエータ16は、針棒12をZ軸方向に移動させる動力を発生する。アクチュエータ16は、パルスモータを含む。アクチュエータ16は、水平アーム11Aに配置されている。
The
水平アーム11Aの内部には、Y軸方向に延在する水平アームシャフトが配置されている。アクチュエータ16は、水平アームシャフトの+Y側の端部に連結される。水平アームシャフトの−Y側の端部は、ヘッド11Dの内部に配置されている動力伝達機構を介して針棒12に連結される。アクチュエータ16の作動により、水平アームシャフトが回転する。アクチュエータ16で発生した動力は、水平アームシャフト及び動力伝達機構を介して針棒12に伝達される。これにより、針棒12に保持されているミシン針3は、Z軸方向に往復移動する。
A horizontal arm shaft extending in the Y-axis direction is arranged inside the
垂直アーム11Cの内部には、Z軸方向に延在するタイミングベルトが配置されている。また、ベッド11Bの内部には、Y軸方向に延在するベッドシャフトが配置されている。水平アームシャフト及びベッドシャフトのそれぞれにプーリが配置されている。タイミングベルトは、水平アームシャフトに配置されているプーリ及びベッドシャフトに配置されているプーリのそれぞれに架けられる。水平アームシャフトとベッドシャフトとは、タイミングベルトを含む動力伝達機構を介して連結される。
A timing belt extending in the Z-axis direction is disposed inside the vertical arm 11C. In addition, a bed shaft extending in the Y-axis direction is arranged inside the
ベッド11Bの内部には、釜が配置されている。釜には、ボビンケースに入れられたボビンが収容される。アクチュエータ16の作動により、水平アームシャフト及びベッドシャフトのそれぞれが回転する。アクチュエータ16で発生した動力は、水平アームシャフト、タイミングベルト、及びベッドシャフトを介して釜に伝達される。これにより、釜は、針棒12のZ軸方向の往復移動と同期して回転する。
A shuttle is arranged inside the
アクチュエータ17は、保持部材15をXY平面内で移動させる動力を発生する。アクチュエータ17は、パルスモータを含む。アクチュエータ17は、保持部材15をX軸方向に移動させる動力を発生するX軸モータ17Xと、保持部材15をY軸方向に移動させる動力を発生するY軸モータ17Yとを含む。アクチュエータ17は、ベッド11Bの内部に配置されている。
The
アクチュエータ17で発生した動力は、支持部材14を介して保持部材15に伝達される。これにより、保持部材15は、ミシン針3と針板13との間においてX軸方向及びY軸方向のそれぞれに移動可能である。アクチュエータ17の作動により、保持部材15は、ミシン針3の直下の縫製位置Psを含むXY平面内において縫製対象物Sを保持して移動可能である。
The power generated by the
アクチュエータ18は、保持部材15の押え部材15AをZ軸方向に移動させる動力を発生する。アクチュエータ18は、パルスモータを含む。押え部材15Aが+Z方向に移動することにより、押え部材15Aと下板15Bとが離間する。押え部材15Aが−Z方向に移動することにより、押え部材15Aと下板15Bとで縫製対象物Sが挟まれる。
The
図2に示すように、ミシン本体10は、ミシン針3の周囲に配置される中押え部材19を有する。中押え部材19は、ミシン針3の周囲の縫製対象物Sを押える。中押え部材19は、Z軸方向に移動可能にヘッド11Dに支持される。ヘッド11Dの内部には、中押え部材19をZ軸方向に移動させる動力を発生する中押えモータが配置されている。中押えモータの作動により、中押え部材19は、針棒12と同期してZ軸方向に移動する。中押え部材19により、ミシン針3の移動による縫製対象物Sの浮き上がりが抑制される。
As shown in FIG. 2, the sewing machine
操作装置20は、作業者に操作される。操作装置20が操作されることにより、ミシン1が作動する。本実施形態では、操作装置20は、操作パネル21と、操作ペダル22とを含む。
The
操作パネル21は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)又は有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electroluminescence Display)のようなフラットパネルディスプレイを含む表示装置と、作業者に操作されることにより入力データを生成する入力装置とを有する。本実施形態では、入力装置は、表示装置の表示画面に配置されているタッチセンサを含む。すなわち、本実施形態では、操作パネル21は、入力装置の機能を有するタッチパネルを含む。操作パネル21は、テーブル2の上面に搭載される。操作ペダル22は、テーブル2の下方に配置される。作業者は、足で操作ペダル22を操作する。作業者により操作パネル21及び操作ペダル22の少なくとも一方が操作されることにより、ミシン1は作動する。
The
撮像装置30は、保持部材15に保持されている縫製対象物Sを撮影する。撮像装置30は、光学系と、光学系を介して入射する光を受光するイメージセンサとを有する。イメージセンサは、CCD(Couple Charged Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを含む。
The
撮像装置30は、針板13及び保持部材15よりも上方に配置される。撮影位置Pfは、撮像装置30の光学系の光軸AXの位置を含む。撮像装置30に撮影領域FAが規定される。撮影領域FAは、撮像装置30の光学系の視野領域を含む。撮影領域FAは、撮影位置Pfを含む。撮像装置30は、撮影領域FAに配置された縫製対象物Sの少なくとも一部の画像データを取得する。撮像装置30は、押え部材15Aの内側に配置されている縫製対象物Sの少なくとも一部を上方から撮影する。
The
撮像装置30の位置は、固定されている。撮像装置30とミシンフレーム11との相対位置は、固定されている。XY平面内における撮像装置30の光学系の光軸AXとミシン針3との相対位置は、固定されている。XY平面内における撮像装置30の光学系の光軸AXとミシン針3との相対位置を示す相対位置データは、ミシン1の設計データから導出可能な既知データである。
The position of the
なお、撮像装置30の取付誤差に起因して、撮像装置30の実際の位置と設計データにおける位置とに差異が生じる場合、撮像装置30の取付後において、XY平面内におけるミシン針3の位置を計測し、計測されたミシン針3の位置を撮像装置30に向かって既知データ分だけ移動し、XY平面内における撮像装置30の実際の位置と移動後のミシン針3の位置との差分を計測することにより、その差分の計測結果に基づいて、撮像装置30の光学系の光軸AXとミシン針3との正確な相対位置を算出可能である。
When a difference occurs between the actual position of the
さらに、ミシン1は、アクチュエータ16の駆動量を検出する駆動量センサ31と、アクチュエータ17の駆動量を検出する駆動量センサ32とを有する。
Further, the
駆動量センサ31は、アクチュエータ16であるパルスモータの回転量を検出するエンコーダを含む。駆動量センサ31の検出データは、制御装置40に出力される。
The drive amount sensor 31 includes an encoder that detects the amount of rotation of the pulse motor serving as the
駆動量センサ32は、X軸モータ17Xの回転量を検出するX軸センサ32Xと、Y軸モータ17Yの回転量を検出するY軸センサ32Yとを含む。X軸センサ32Xは、X軸モータ17Xの回転量を検出するエンコーダを含む。Y軸センサ32Yは、Y軸モータ17Yの回転量を検出するエンコーダを含む。駆動量センサ32の検出データは、制御装置40に出力される。
The
駆動量センサ32は、XY平面内における保持部材15の位置を検出する位置センサとして機能する。アクチュエータ17の駆動量と保持部材15の移動量とは1対1で対応する。
The
X軸センサ32Xは、X軸モータ17Xの回転量を検出することにより、ミシン座標系における原点からの保持部材15のX軸方向の移動量を検出可能である。Y軸センサ32Yは、Y軸モータ17Yの回転量を検出することにより、ミシン座標系における原点からの保持部材15のY軸方向の移動量を検出可能である。
The
図4及び図5を用いて、縫製対象物Sについて説明する。図4は、本実施形態に係る縫製対象物Sの一例を示す断面図である。図5は、本実施形態に係る縫製対象物Sの一例を示す平面図である。図4及び図5は、縫製処理が実施される前の縫製対象物Sを示す。本実施形態では、縫製対象物Sは、車両用シートに使用される表皮材である。 The sewing object S will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of the sewing target object S according to the present embodiment. FIG. 5 is a plan view illustrating an example of the sewing target object S according to the present embodiment. 4 and 5 show the sewing target S before the sewing process is performed. In the present embodiment, the sewing object S is a skin material used for a vehicle seat.
図4に示すように、縫製対象物Sは、表材4と、パッド材5と、裏材6とを有する。表材4に孔7が形成される。
As shown in FIG. 4, the sewing target S has a surface material 4, a pad material 5, and a
表材4の表面は、車両用シートに搭乗者が着座したときに搭乗者と接触する着座面である。表材4は、織布、不織布、及び皮革の少なくとも一つを含む。パッド材5は、弾力性を有する。パッド材5は、例えばウレタン樹脂を含む。裏材6は、織布、不織布、及び皮革の少なくとも1つを含む。
The surface of the front material 4 is a seating surface that comes into contact with the occupant when the occupant sits on the vehicle seat. The surface material 4 includes at least one of a woven fabric, a nonwoven fabric, and leather. The pad material 5 has elasticity. The pad material 5 contains, for example, urethane resin. The
図5に示すように、孔7は、表材4に複数配置されている。孔7は、規定パターンDPで配置されている。本実施形態では、規定パターンDPは、複数の基準パターンDPhを含む。1つの基準パターンDPhは、複数の孔7によって形成される。本実施形態では、複数の孔7により基準パターンDPhが形成される。本実施形態では、1つの基準パターンDPhが17個の孔7で形成される。
As shown in FIG. 5, a plurality of
図5に示すように、基準パターンDPhは、間隔をあけて表材4に配置されている。基準パターンDPhは、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに等間隔で配置されている。X軸方向に隣り合う基準パターンDPhの間に、Y軸方向の位置が異なる基準パターンDPhが配置される。隣り合う基準パターンDPhの間に孔7は形成されない。以下の説明においては、表材4の表面のうち基準パターンDPhの間の孔7が形成されない領域を、ステッチ形成領域MA、と称する。ステッチ形成領域MAには、縫製対象物Sに形成されるステッチGPの目標パターンRPが規定される。
As shown in FIG. 5, the reference patterns DPh are arranged on the front material 4 at intervals. The reference patterns DPh are arranged at regular intervals in each of the X-axis direction and the Y-axis direction. Reference patterns DPh having different positions in the Y-axis direction are arranged between the reference patterns DPh adjacent in the X-axis direction. No
図6を用いて、厚みがあり弾力性を有する縫製対象物SにステッチGPが形成された際に縫製対象物Sの表面に生じる変位について説明する。図6は、本実施形態に係る縫製対象物Sの一例を示す断面図である。図6は、縫製処理が実施された後の縫製対象物Sを示す。縫製対象物Sは、厚みがあり弾力性を有する。厚みがあり弾力性を有する縫製対象物SにステッチGPが形成されることにより、図6に示すように、縫製対象物Sが縮む可能性が高い。縫製対象物Sが縮むと、縫製対象物Sの表面が変位する可能性がある。XY平面内において縫製対象物Sの表面が変位した場合、縫製対象物Sの表面に規定されているステッチGPの目標位置がXY平面内において変位する可能性が高い。ステッチGPの目標位置がXY平面内において変位した場合、目標パターンRPに従って保持部材15を移動させると、ステッチGPを目標位置に形成することが困難となる。本実施形態においては、ステッチGPの形成により縫製対象物Sが縮んで縫製対象物Sの表面が変位しても、次のステッチGPが目標位置に形成されるように、変位量に応じて保持部材15が移動される。
A displacement generated on the surface of the sewing object S when the stitch GP is formed on the sewing object S having a thickness and elasticity will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of the sewing target object S according to the present embodiment. FIG. 6 shows the sewing target S after the sewing process has been performed. The sewing object S has a thickness and elasticity. By forming the stitch GP on the thick and elastic sewing object S, there is a high possibility that the sewing object S shrinks as shown in FIG. When the sewing target S contracts, the surface of the sewing target S may be displaced. When the surface of the sewing target S is displaced in the XY plane, there is a high possibility that the target position of the stitch GP defined on the surface of the sewing target S is displaced in the XY plane. When the target position of the stitch GP is displaced in the XY plane, if the holding
縫製対象物Sの表面の変位量が許容範囲を超える場合、保持部材15は、変位量に応じてXY平面内において大きく移動することになる。その結果、例えば保持部材15の少なくとも一部がミシン針3の直下の縫製位置Psに配置される可能性がある。保持部材15が縫製位置Psに配置されると、ミシン針3が保持部材15に接触する可能性がある。すなわち、縫製対象物Sの表面の変位量が許容範囲を超える場合、ミシン1が異常動作するおそれがある。ミシン1の異常動作は、保持部材15の少なくとも一部が縫製位置Psに配置されるようにアクチュエータ17が駆動されることを含む。
When the amount of displacement of the surface of the sewing target object S exceeds the allowable range, the holding
本実施形態では、制御装置40は、縫製対象物Sの表面の変位量が許容範囲を超える場合、異常と判定して、異常結果を出力して、次のステッチGPの縫製処理が継続されないように制御する。これにより、ミシン1の異常動作の発生が抑制される。また、縫製対象物Sの表面の変位量が許容範囲である場合、制御装置40は、ステッチGPの形成により縫製対象物Sが縮んで縫製対象物Sの表面が変位しても、次のステッチGPが目標位置に形成されるように制御する。
In the present embodiment, when the amount of displacement of the surface of the sewing object S exceeds the allowable range, the
図7を用いて、制御装置40について説明する。図7は、本実施形態に係る制御装置40の一例を示す機能ブロック図である。制御装置40は、ミシン1を制御する制御信号を出力する。制御装置40は、コンピュータシステムを含む。制御装置40は、入出力インターフェース装置50と、ROM(Read Only Memory)又はストレージのような不揮発性メモリ及びRAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリを含む記憶装置60と、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサを含む演算処理装置70とを有する。
The
図7に示すように、制御装置40には、ミシン針3をZ軸方向に移動させるアクチュエータ16と、保持部材15をXY平面内において移動させるアクチュエータ17と、保持部材15の押え部材15AをZ軸方向に移動させるアクチュエータ18と、操作装置20と、撮像装置30と、報知装置80とが、入出力インターフェース装置50を介して接続される。
As shown in FIG. 7, the
また、本実施形態では、制御装置40には、アクチュエータ16の駆動量を検出する駆動量センサ31と、アクチュエータ17の駆動量を検出する駆動量センサ32とが接続される。
In the present embodiment, the
制御装置40は、駆動量センサ31の検出データに基づいて、アクチュエータ16を制御する。制御装置40は、駆動量センサ31の検出データに基づいて、例えばアクチュエータ16の作動タイミングを決定する。
The
制御装置40は、駆動量センサ32の検出データに基づいて、アクチュエータ17を制御する。制御装置40は、駆動量センサ32の検出データに基づいて、保持部材15が目標位置に移動するようにアクチュエータ17をフィードバック制御する。
The
制御装置40は、駆動量センサ32の検出データに基づいて、XY平面内における保持部材15の位置を算出する。駆動量センサ32の検出データに基づいて、XY平面内における原点からの保持部材15の移動量が検出される。制御装置40は、検出された保持部材15の移動量に基づいて、XY平面内における保持部材15の位置を算出する。
The
記憶装置60は、縫製データ記憶部61と、プログラム記憶部62とを有する。
The
縫製データ記憶部61は、縫製データを記憶する。
The sewing
図5を用いて、縫製データについて説明する。上述のように、縫製データは、縫製対象物Sに形成されるステッチGPの目標パターンRP及び保持部材15の移動条件を含む。
The sewing data will be described with reference to FIG. As described above, the sewing data includes the target pattern RP of the stitch GP formed on the sewing target S and the moving condition of the holding
目標パターンRPは、縫製対象物Sに形成されるステッチGPの目標形状又は目標模様を含む。目標パターンRPは、ミシン座標系において規定される。 The target pattern RP includes a target shape or a target pattern of the stitch GP formed on the sewing target S. The target pattern RP is defined in the sewing machine coordinate system.
保持部材15の移動条件は、ミシン座標系において規定される保持部材15の移動軌跡を含む。保持部材15の移動軌跡は、XY平面内における保持部材15の移動軌跡を含む。保持部材15の移動条件は、目標パターンRPに基づいて定められる。
The movement condition of the holding
縫製データは、縫製対象物Sの表面に規定されるステッチGPの目標位置を含む。以下の説明においては、縫製対象物Sの表面に規定されるステッチGPの目標位置を、ステッチ形成目標位置、と称する。ステッチ形成目標位置は、ミシン座標系において規定される。 The sewing data includes a target position of the stitch GP defined on the surface of the sewing object S. In the following description, the target position of the stitch GP defined on the surface of the sewing object S is referred to as a stitch formation target position. The stitch formation target position is defined in the sewing machine coordinate system.
ステッチ形成目標位置は、ステッチ形成領域MAに規定される。ミシン1は、ステッチGPがステッチ形成目標位置に形成されるように、縫製データに基づいて縫製処理を実施する。
The stitch formation target position is defined in the stitch formation area MA. The
縫製データは、複数のステッチGPのそれぞれを形成するための複数の縫製データを含む。本実施形態では、縫製データは、第1ステッチGP1を形成するための第1縫製データ、第2ステッチGP2を形成するための第2縫製データ、及び、同様に第3ステッチGP3から第10ステッチGP10を形成するための第3縫製データから第10縫製データを含む。 The sewing data includes a plurality of pieces of sewing data for forming each of the plurality of stitches GP. In the present embodiment, the sewing data includes first sewing data for forming the first stitch GP1, second sewing data for forming the second stitch GP2, and similarly the third stitch GP3 to the tenth stitch GP10. Is included from the third sewing data to the tenth sewing data.
図5に示すように、目標パターンRPは、第1目標パターンRP1、第2目標パターンRP2、及び、同様に第3目標パターンRP3から第10目標パターンRP10を含む。本実施形態では、複数の目標パターンRP(RP1,RP2,RP3,RP4,RP5,RP6,RP7,RP8,RP9,RP10)は、Y軸方向に規定される。ミシン座標系において、複数の目標パターンRPのそれぞれは離間している。1つの目標パターンRPは、ライン状に規定される。本実施形態では、1つの目標パターンRPは、X軸方向に延在しY軸方向にジグザグ状(zigzag)に規定される。ステッチ形成目標位置は、目標パターンRPに対応して、ステッチ形成領域MAにおいてX軸方向に延在しY軸方向にジグザグ状に規定される。 As shown in FIG. 5, the target pattern RP includes a first target pattern RP1, a second target pattern RP2, and similarly, a third target pattern RP3 to a tenth target pattern RP10. In the present embodiment, a plurality of target patterns RP (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5, RP6, RP7, RP8, RP9, RP10) are defined in the Y-axis direction. In the sewing machine coordinate system, each of the plurality of target patterns RP is separated. One target pattern RP is defined in a line shape. In the present embodiment, one target pattern RP extends in the X-axis direction and is defined in a zigzag shape in the Y-axis direction. The stitch formation target position is defined in the stitch formation area MA in the X-axis direction and in a zigzag manner in the Y-axis direction, corresponding to the target pattern RP.
第1縫製データは、第1縫製処理において縫製対象物Sに形成される第1ステッチGP1の第1目標パターンRP1を含む。また、第1縫製データは、第1縫製処理におけるXY平面内における保持部材15の移動条件を含む。
The first sewing data includes the first target pattern RP1 of the first stitch GP1 formed on the sewing target S in the first sewing process. Further, the first sewing data includes a moving condition of the holding
第2縫製データは、第2縫製処理において縫製対象物Sに形成される第2ステッチGP2の第2目標パターンRP2を含む。また、第2縫製データは、第2縫製処理におけるXY平面内における保持部材15の移動条件を含む。
The second sewing data includes the second target pattern RP2 of the second stitch GP2 formed on the sewing target S in the second sewing process. The second sewing data includes a condition for moving the holding
同様に第3縫製データから第10縫製データのそれぞれは、第3縫製処理から第10縫製処理のそれぞれにおいて縫製対象物Sに形成される第3ステッチGP3から第10ステッチGP10のそれぞれの第3目標パターンRP3から第10目標パターンRP10のそれぞれを含む。また、第3縫製データから第10縫製データのそれぞれは、第3縫製処理から第10縫製処理のそれぞれにおけるXY平面内における保持部材15の移動条件を含む。
Similarly, each of the third sewing data to the tenth sewing data is the third target of the third stitch GP3 to the tenth stitch GP10 formed on the sewing object S in each of the third sewing processing to the tenth sewing processing. Each of the pattern RP3 to the tenth target pattern RP10 is included. Further, each of the third sewing data to the tenth sewing data includes the moving condition of the holding
第1縫製データは、第1縫製処理において参照される。第2縫製データは、第2縫製処理において参照される。同様に第3縫製データから第10縫製データのそれぞれは、第3縫製処理から第10縫製処理のそれぞれにおいて参照される。 The first sewing data is referred to in the first sewing processing. The second sewing data is referred to in the second sewing processing. Similarly, each of the third sewing data to the tenth sewing data is referred to in each of the third sewing processing to the tenth sewing processing.
第1縫製処理は、第1目標パターンRP1に基づいて縫製対象物Sに第1ステッチGP1を形成する処理を含む。第1縫製処理は、縫製対象物Sが保持部材15に保持された後に縫製対象物Sに最初にステッチGPを形成する処理である。
The first sewing process includes a process of forming the first stitch GP1 on the sewing target S based on the first target pattern RP1. The first sewing process is a process of first forming a stitch GP on the sewing object S after the sewing object S is held by the holding
第2縫製処理は、第2目標パターンRP2に基づいて縫製対象物Sに第2ステッチGP2を形成する処理を含む。第2縫製処理は、第1縫製処理の次に実施される。 The second sewing process includes a process of forming the second stitch GP2 on the sewing target S based on the second target pattern RP2. The second sewing process is performed after the first sewing process.
同様に第3縫製処理から第10縫製処理のそれぞれは、第3目標パターンRP3から第10目標パターンRP10のそれぞれに基づいて縫製対象物Sに第3ステッチGP3から第10ステッチGP10のそれぞれを形成する処理を含む。第3縫製処理から第10縫製処理は、順次実施される。 Similarly, in each of the third sewing process to the tenth sewing process, each of the third stitch GP3 to the tenth stitch GP10 is formed on the sewing target S based on each of the third target pattern RP3 to the tenth target pattern RP10. Including processing. The third to tenth sewing processes are sequentially performed.
プログラム記憶部62は、ミシン1を制御するためのコンピュータプログラムを記憶する。縫製データ記憶部61に記憶されている縫製データがプログラム記憶部62に記憶されているコンピュータプログラムに入力される。コンピュータプログラムは、演算処理装置70に読み込まれる。演算処理装置70は、プログラム記憶部62に記憶されているコンピュータプログラムに従ってミシン1を制御する。
The
演算処理装置70は、縫製データ取得部71と、初期位置データ取得部72と、現状位置データ取得部73と、変位量算出部74と、補正データ生成部75と、異常検出部76と、制御部77とを有する。
The
縫製データ取得部71は、縫製データ記憶部61から縫製データを取得する。本実施形態では、縫製データ取得部71は、第1縫製処理において参照される第1縫製データ及び第1縫製処理の次に実施される第2縫製処理において参照される第2縫製データを縫製データ記憶部61から取得する。同様に、縫製データ取得部71は、第3縫製処理から第10縫製処理のそれぞれにおいて参照される第3縫製データから第10縫製データのそれぞれを縫製データ記憶部61から取得する。
The sewing data acquisition unit 71 acquires sewing data from the sewing
初期位置データ取得部72は、縫製対象物Sに配置されている特徴パターンUPの初期位置を示す初期位置データを取得する。特徴パターンUPの初期位置データは、ミシン座標系における特徴パターンUPの初期位置を示す。
The initial position
特徴パターンUPの初期位置データは、CAD(Computer Aided Design)データのような縫製対象物Sの設計データから導出可能な既知データである。特徴パターンUPの初期位置データは、縫製データ記憶部61に記憶されている。初期位置データ取得部72は、縫製データ記憶部61から特徴パターンUPの初期位置データを取得する。
The initial position data of the characteristic pattern UP is known data such as CAD (Computer Aided Design) data which can be derived from design data of the sewing target S. The initial position data of the characteristic pattern UP is stored in the sewing
特徴パターンUPの初期位置は、縫製処理が実施される前の特徴パターンUPの位置を含む。初期位置データ取得部72は、縫製対象物Sの設計データに基づかずに、縫製処理が開始される前の縫製対象物Sの特徴パターンUPの画像データに基づいて、特徴パターンUPの初期位置を取得可能である。
The initial position of the characteristic pattern UP includes the position of the characteristic pattern UP before the sewing process is performed. The initial position
現状位置データ取得部73は、撮像装置30によって撮影された縫製対象物Sの画像データに基づいて、縫製対象物Sに配置されている特徴パターンUPの現状位置を示す現状位置データを取得する。特徴パターンUPの現状位置データは、ミシン座標系における特徴パターンUPの現状位置を示す。
The current position
本実施形態では、縫製対象物Sの特徴パターンUPは、規定パターンDPの一部である。本実施形態では、特徴パターンUPは、基準パターンDPhの一部である。本実施形態では、図8に示すように、特徴パターンUPは、基準パターンDPhの2つの鈍角な角部K3及び角部K4の両方を含むパターンとする。特徴パターンUPは、画像処理方法の一種であるパターンマッチング法により特定可能なパターンである。現状位置データ取得部73は、撮像装置30で撮影された画像データをパターンマッチング法により画像処理して、ミシン座標系における特徴パターンUPの現状位置データを算出する。
In the present embodiment, the characteristic pattern UP of the sewing target S is a part of the specified pattern DP. In the present embodiment, the feature pattern UP is a part of the reference pattern DPh. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the feature pattern UP is a pattern including both the obtuse corners K3 and K4 of the reference pattern DPh. The feature pattern UP is a pattern that can be specified by a pattern matching method, which is a type of image processing method. The current position
縫製対象物Sに配置されている特徴パターンUPの現状位置を示す現状位置データの取得方法について説明する。まず、制御装置40は、アクチュエータ17を制御して、保持部材15に保持されている縫製対象物Sの特徴パターンUPを撮像装置30の撮影領域FAに移動させる。本実施形態では、特徴パターンUPの中心位置Cを撮像装置30の撮影領域FAの中心位置である撮影位置Pfに移動させる。撮像装置30は、撮影領域FAに配置されている特徴パターンUPを撮影する。現状位置データ取得部73は、特徴パターンUPの画像データを取得する。現状位置データ取得部73は、特徴パターンUPの画像データをパターンマッチング法により画像処理して、特定パターンUPを特定する。特徴パターンUPが撮像装置30の撮影領域FAに配置されているときのミシン座標系における保持部材15の位置は、駆動量センサ32によって検出される。上述のように、駆動量センサ32は、XY平面内における保持部材15の位置を検出する位置センサとして機能する。現状位置データ取得部73は、駆動量センサ32の検出データを取得する。このようにして、現状位置データ取得部73は、特徴パターンUPが撮影領域FAに配置されているときの駆動量センサ32の検出データに基づいて、撮像領域FAに配置されている特徴パターンUPのXY平面内における現状位置を示す現状位置データを取得可能である。
A method of acquiring current position data indicating the current position of the characteristic pattern UP arranged on the sewing target S will be described. First, the
縫製処理が実施された後についても、同様に特徴パターンUPの現状位置を示す現状位置データが取得可能である。まず、撮像装置30は、少なくとも縫製処理が実施された後に縫製対象物Sの特徴パターンUPを撮影する。現状位置データ取得部73は、縫製処理が実施された後に撮像装置30によって撮影された縫製対象物Sの画像データに基づいて、特徴パターンUPの現状位置データを取得可能である。
Even after the sewing process is performed, the current position data indicating the current position of the characteristic pattern UP can be obtained in the same manner. First, the
変位量算出部74は、初期位置データ取得部72で取得された特徴パターンUPの初期位置データと、現状位置データ取得部73で取得された特徴パターンUPの現状位置データとに基づいて、特徴パターンUPの変位量を算出する。
The displacement
特徴パターンUPの初期位置は、縫製処理が実施される前のミシン座標系における特徴パターンUPの位置を含む。特徴パターンUPの現状位置は、縫製処理が実施された後のミシン座標系における特徴パターンUPの位置を含む。変位量算出部74は、縫製処理が実施されることにより変位した特徴パターンUPの変位量を算出する。
The initial position of the characteristic pattern UP includes the position of the characteristic pattern UP in the sewing machine coordinate system before the sewing process is performed. The current position of the characteristic pattern UP includes the position of the characteristic pattern UP in the sewing machine coordinate system after the sewing process is performed. The displacement
上述のように、縫製処理が実施されることにより縫製対象物Sが縮んで縫製対象物Sの表面が変位する可能性がある。縫製対象物Sの表面が変位すると、XY平面内における特徴パターンUPの位置も変位する。変位量算出部74は、縫製処理が実施される前の特徴パターンUPの初期位置データと、縫製処理が実施された後の特徴パターンUPの現状位置データとに基づいて、特徴パターンUPの変位量を算出する。
As described above, when the sewing process is performed, the sewing target S may shrink and the surface of the sewing target S may be displaced. When the surface of the sewing object S is displaced, the position of the feature pattern UP in the XY plane is also displaced. The
図9、図10、及び図11を用いて、第1縫製処理が施された後の変位量の算出方法について説明する。また、以下、X軸方向に配置される2つの特徴パターンUPa(UPa0,UPa1)及び特徴パターンUPb(UPb0,UPb1)のそれぞれにおける変位量の算出方法について説明する。 A method of calculating the displacement after the first sewing process is performed will be described with reference to FIGS. 9, 10, and 11. FIG. Hereinafter, a method of calculating the amount of displacement in each of two feature patterns UPa (UPa0, UPa1) and feature pattern UPb (UPb0, UPb1) arranged in the X-axis direction will be described.
図9においては、第1縫製処理が実施される前の特徴パターンUPa0及び特徴パターンUPb0を破線で示し、第1縫製処理が実施された後の特徴パターンUPa1及び特徴パターンUPb1を実線で示す。特徴パターンUPa0、特徴パターンUPb0、特徴パターンUPa1、及び特徴パターンUPb1のそれぞれの画像データは、撮像装置30によって撮影される。
In FIG. 9, the characteristic patterns UPa0 and UPb0 before the first sewing process is performed are indicated by broken lines, and the characteristic patterns UPa1 and UPb1 after the first sewing process are executed are indicated by solid lines. Each image data of the characteristic pattern UPa0, the characteristic pattern UPb0, the characteristic pattern UPa1, and the characteristic pattern UPb1 is captured by the
中心位置Ca0は、特徴パターンUPa0の中心位置であり、中心位置Cb0は、特徴パターンUPb0の中心位置である。 The center position Ca0 is the center position of the feature pattern UPa0, and the center position Cb0 is the center position of the feature pattern UPb0.
第1縫製処理が実施される前においては、特徴パターンUPa0及び特徴パターンUPb0は変位しない。すなわち、第1縫製処理が実施される前においては、縫製データ記憶部61に記憶されている特徴パターンUPa0の初期位置と特徴パターンUPa0の現状位置とは一致する。縫製データ記憶部61に記憶されている特徴パターンUPb0の初期位置と特徴パターンUPb0の現状位置とは一致する。
Before the first sewing process is performed, the characteristic pattern UPa0 and the characteristic pattern UPb0 are not displaced. That is, before the first sewing process is performed, the initial position of the feature pattern UPa0 stored in the sewing
図9に示すように、第1縫製データに基づいて第1縫製処理が実施され、第1ステッチGP1が形成されることにより、縫製対象物Sの少なくとも一部が縮む。これにより、特徴パターンUPa0は、XY平面内において特徴パターンUPa1に変位する。中心位置Ca0は、XY平面内において中心位置Ca1に変位する。特徴パターンUPb0は、XY平面内において特徴パターンUPb1に変位する。中心位置Cb0は、XY平面内において中心位置Cb1に変位する。 As shown in FIG. 9, the first sewing process is performed based on the first sewing data and the first stitch GP1 is formed, so that at least a part of the sewing target S is contracted. As a result, the feature pattern UPa0 is displaced to the feature pattern UPa1 in the XY plane. The center position Ca0 is displaced to the center position Ca1 in the XY plane. The feature pattern UPb0 is displaced to the feature pattern UPb1 in the XY plane. The center position Cb0 is displaced to the center position Cb1 in the XY plane.
図10及び図11は、本実施形態に係る特徴パターンUPの変位量の算出方法の一例を模式的に示す図である。特徴パターンUPの変位は、シフト、スケール、及びローテーションを含む。 FIG. 10 and FIG. 11 are diagrams schematically illustrating an example of a method of calculating the amount of displacement of the feature pattern UP according to the present embodiment. The displacement of the feature pattern UP includes a shift, a scale, and a rotation.
本実施形態では、特徴パターンUPaの変位量が算出された後、特徴パターンUPbの変位量が算出される。図10は、特徴パターンUPaの変位量の算出方法の一例を模式的に示す図である。図11は、特徴パターンUPbの変位量の算出方法の一例を模式的に示す図である。 In the present embodiment, after the displacement of the feature pattern UPa is calculated, the displacement of the feature pattern UPb is calculated. FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an example of a method of calculating the amount of displacement of the feature pattern UPa. FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an example of a method of calculating the amount of displacement of the feature pattern UPb.
図10に示すように、特徴パターンUPaの変位量を算出するとき、縫製対象物Sに固定点P0が設定される。固定点P0は、ミシン座標系における位置が既知の点に設定される。固定点P0は、例えば第1縫製処理が実施されても変位しない点又は変位が十分に抑制される点に設定される。本実施形態では、固定点P0が第1ステッチGP1の一部に設定される。 As shown in FIG. 10, when calculating the amount of displacement of the feature pattern UPa, a fixed point P0 is set on the sewing object S. The fixed point P0 is set to a point whose position in the sewing machine coordinate system is known. The fixed point P0 is set to, for example, a point at which no displacement occurs even when the first sewing process is performed or a point at which displacement is sufficiently suppressed. In the present embodiment, the fixed point P0 is set as a part of the first stitch GP1.
第1縫製処理が実施されることにより、特徴パターンUPa0の中心位置Ca0が中心位置Ca1に変位する。変位量算出部74は、中心位置Ca0から中心位置Ca1までのベクトルに基づいて、中心位置Caにおけるシフトを算出する。また、変位量算出部74は、固定点P0から中心位置Ca0までの第1ベクトル及び固定点P0から中心位置Ca1までの第2ベクトルを算出する。変位量算出部74は、第1ベクトルの長さと第2ベクトルの長さとの比に基づいて、中心位置Caにおけるスケールを算出する。また、変位量算出部74は、固定点P0を基準とする第1ベクトルと第2ベクトルとがなす角度に基づいて、中心位置Caにおけるローテーションを算出する。
By performing the first sewing process, the center position Ca0 of the feature pattern UPa0 is displaced to the center position Ca1. The displacement
以上、特徴パターンUPaのうち中心位置Caにおけるシフト、スケール、及びローテーションの算出方法について説明した。変位量算出部74は、特徴パターンUPaの複数の位置Pnのそれぞれについても同様の処理を実施する。図10は、複数の位置Pnのうち位置Piにおけるシフト、スケール、及びローテーションが算出される状態を模式的に示す。これにより、特徴パターンUPaの複数の位置のそれぞれについて、シフト、スケール、及びローテーションが算出される。このように、変位量算出部74は、第1縫製処理が実施された後のミシン座標系における特徴パターンUPaの変位量及び変位方向を算出可能である。
The calculation method of the shift, scale, and rotation at the center position Ca in the feature pattern UPa has been described above. The displacement
図11に示すように、特徴パターンUPbの変位量を算出するとき、縫製対象物Sに固定点P0が設定される。上述のように、固定点P0は、ミシン座標系における位置が既知の点に設定される。本実施形態では、図10を参照して説明した処理により位置が算出された位置Pnが固定点P0に設定される。 As shown in FIG. 11, when calculating the amount of displacement of the characteristic pattern UPb, a fixed point P0 is set on the sewing object S. As described above, the fixed point P0 is set to a point whose position in the sewing machine coordinate system is known. In the present embodiment, the position Pn whose position has been calculated by the processing described with reference to FIG. 10 is set as the fixed point P0.
第1縫製処理が実施されることにより、特徴パターンUPb0の中心位置Cb0が中心位置Cb1に変位する。変位量算出部74は、中心位置Cb0から中心位置Cb1までのベクトルに基づいて、中心位置Cbにおけるシフトを算出する。また、変位量算出部74は、固定点P0から中心位置Cb0までの第3ベクトル及び固定点P0から中心位置Cb1までの第4ベクトルを算出する。変位量算出部74は、第3ベクトルの長さと第4ベクトルの長さとの比に基づいて、中心位置Cbにおけるスケールを算出する。また、変位量算出部74は、固定点P0を基準とする第3ベクトルと第4ベクトルとがなす角度に基づいて、中心位置Cbにおけるローテーションを算出する。
By performing the first sewing process, the center position Cb0 of the feature pattern UPb0 is displaced to the center position Cb1. The displacement
以上、特徴パターンUPbのうち中心位置Cbにおけるシフト、スケール、及びローテーションの算出方法について説明した。変位量算出部74は、特徴パターンUPbの複数の位置Qnのそれぞれについても同様の処理を実施する。図11は、複数の位置Qnのうち位置Qiにおけるシフト、スケール、及びローテーションが算出される状態を模式的に示す。これにより、特徴パターンUPbの複数の位置のそれぞれについて、シフト、スケール、及びローテーションが算出される。このように、変位量算出部74は、第1縫製処理が実施された後のミシン座標系における特徴パターンUPbの変位量及び変位方向を算出可能である。
The method of calculating the shift, scale, and rotation at the center position Cb of the feature pattern UPb has been described above. The displacement
なお、ここでは、X軸方向に配置される2つの特徴パターンUPa及び特徴パターンUPbのそれぞれにおける変位量の算出方法について説明した。X軸方向に3つ以上の特徴パターンUPが配置される場合、図10を参照して説明したように、固定点P0が設定され、その固定点P0を基準として第1の特徴パターンUPの変位量が算出される。第1の特徴パターンUPの隣の第2の特徴パターンUPの変位量を算出する場合、図11を参照して説明したように、第1の特徴パターンUPにおいてミシン座標系における位置が既知となった任意の位置が固定点P0に設定され、その固定点P0を基準として第2の特徴パターンUPの変位量が算出される。第2の特徴パターンUPの隣の第3の特徴パターンUPの変位量を算出する場合、第2の特徴パターンUPにおいてミシン座標系における位置が既知となった任意の位置が固定点P0に設定され、その固定点P0を基準として第3の特徴パターンUPの変位量が算出される。以下、同様の手順で、X軸方向に配置される複数の特徴パターンUPのそれぞれについて変位量が算出される。 Here, the method of calculating the amount of displacement in each of the two feature patterns UPa and UPb arranged in the X-axis direction has been described. When three or more feature patterns UP are arranged in the X-axis direction, as described with reference to FIG. 10, the fixed point P0 is set, and the displacement of the first feature pattern UP is set based on the fixed point P0. The amount is calculated. When calculating the displacement amount of the second feature pattern UP adjacent to the first feature pattern UP, as described with reference to FIG. 11, the position of the first feature pattern UP in the sewing machine coordinate system is known. The arbitrary position is set as the fixed point P0, and the displacement amount of the second feature pattern UP is calculated based on the fixed point P0. When calculating the displacement amount of the third feature pattern UP adjacent to the second feature pattern UP, an arbitrary position in the second feature pattern UP whose position in the sewing machine coordinate system is known is set as the fixed point P0. The displacement of the third feature pattern UP is calculated based on the fixed point P0. Hereinafter, in the same procedure, the displacement amount is calculated for each of the plurality of feature patterns UP arranged in the X-axis direction.
補正データ生成部75は、変位量算出部74で算出された特徴パターンUPの変位量に基づいて、縫製データを補正して補正データを生成する。縫製データの目標パターンRPは、縫製対象物Sが縮んでいないことを前提として生成され、縫製データ記憶部61に記憶されている。縫製処理が実施されることにより、縫製対象物Sが縮んで縫製対象物Sの表面が変位すると、縫製対象物Sの表面に規定されているステッチ形成目標位置がXY平面内において変位する。ステッチ形成目標位置がXY平面内において変位した場合、縫製データに基づいて保持部材15を移動させると、ステッチGPをステッチ形成目標位置に形成することが困難となる。補正データ生成部75は、特徴パターンUPが変位したとき、特徴パターンUPの変位量に基づいて、ステッチ形成目標位置にステッチGPが形成されるように、縫製データを補正する。
The correction
補正データ生成部75は、ステッチGPの目標パターンRPと縫製対象物Sが縮む前の特徴パターンUPとのミシン座標系における相対位置と、縫製処理により縫製対象物Sに実際に形成されるステッチGPと縫製対象物Sが縮んだ後の特徴パターンUPとのミシン座標系における相対位置とが一致するように、補正データを生成する。補正データに基づいて縫製処理が実施されることにより、縫製対象物Sの表面が変位しても、ステッチ形成目標位置にステッチGPが形成される。
The correction
補正データ生成部75は、第1縫製処理が実施される前に撮像装置30によって撮像された画像データに基づいて第1縫製データを補正して第1補正データを生成する。また、補正データ生成部75は、変位量算出部74で算出された変位量に基づいて第2縫製データを補正して第2補正データを生成する。
The correction
異常検出部76は、初期位置データ取得部72で取得された特徴パターンUPの初期位置データと、現状位置データ取得部73で取得された特徴パターンUPの現状位置データとに基づいて、縫製対象物Sの異常を検出する。縫製対象物Sの異常は、XY平面内における縫製対象物Sの位置の異常を含む。また、縫製対象物Sの異常は、変位量算出部74で算出された変位量の異常を含む。また、縫製対象物Sの異常は、特徴パターンUPをパターンマッチング法により画像処理したときの特徴パターンUPとテンプレートとの一致度の異常を含む。異常検出部76は、検出結果を制御部77に出力する。
The
縫製対象物Sの異常は、ミシン1の異常動作を引き起こすおそれがある異常である。ミシン1の異常動作は、不良な縫製対象物Sが製造されてしまうおそれがある動作、及び保持部材15の少なくとも一部が縫製位置Psに配置されてミシン針3が保持部材15に接触する恐れがある動作を含む。
The abnormality of the sewing target object S is an abnormality that may cause an abnormal operation of the
異常検出部76は、ステッチGPの形成を継続するとミシン1の異常動作を引き起こすおそれがあると判定した場合、縫製対象物Sの位置が異常であると判定する。より詳しくは、縫製対象物Sの位置の異常は、以下のようにして検出する。
The
現状位置データ取得部73は、テンプレートを用いて、特徴パターンUPをパターンマッチング法により画像処理して、特徴パターンUPの現状位置データを取得する。異常検出部76は、特徴パターンUPとテンプレートとの一致度が閾値以下である場合、検出結果を異常ありとする。例えば、一致度は、特徴パターンUPとテンプレートとの全てが一致したときを「1」とし、全てが一致しないときを「0」とした、0以上1以下の値とする。異常検出部76は、一致度が閾値以下である場合、異常であることを示す検出結果を出力する。
The current position
また、異常検出部76は、変位量算出部74で算出された変位量と予め規定されている閾値とを比較して、縫製対象物Sの表面の変位量が異常か否かを判定してもよい。異常検出部76は、変位量算出部74で算出された変位量が閾値よりも大きい場合、異常であることを示す検出結果を出力してもよい。上述したように、変位として規定したシフト、スケール、及びローテーションのそれぞれに閾値を設定し、少なくとも1つが閾値よりも大きい場合、異常であることを示す検出結果を出力してもよい。変位量の閾値は、例えば実験的に導出されてもよい。例えば、縫製処理により縫製対象物Sが縮んだときの最大変位量が計測され、閾値は、その最大変位量よりも大きい値に設定されてもよい。
Further, the
変位量の閾値は、第1閾値と第1閾値よりも小さい第2閾値とを含んでもよい。第1閾値は、第1縫製処理の実行後であって第2縫製処理の実行前の縫製対象物Sの変位量の異常の判定に使用される。第2閾値は、第2縫製処理の実行後の縫製対象物Sの変位量の異常の判定に使用される。異常検出部76は、第1縫製処理の実行後であって第2縫製処理の実行前に変位量が第1閾値以上である場合、変位量が異常であると判定する。異常検出部76は、第2縫製処理の実行後に変位量が第2閾値以上である場合、変位量が異常であると判定する。
The displacement amount threshold may include a first threshold and a second threshold smaller than the first threshold. The first threshold value is used for determining the abnormality of the displacement amount of the sewing target S after the execution of the first sewing process and before the execution of the second sewing process. The second threshold value is used for determining an abnormality in the displacement amount of the sewing object S after the execution of the second sewing process. If the displacement amount is equal to or larger than the first threshold after the execution of the first sewing process and before the execution of the second sewing process, the
最初に第1縫製処理によって第1ステッチGP1を形成したときの変位量は、それ以降のステッチGPを形成したときの変位量より大きい可能性が高い。そのため、第1縫製処理の実行後の変位量の異常の判定には第1閾値が使用され、第2縫製処理の実行後の変位量の異常の判定には第1閾値よりも小さい第2閾値が使用される。 The displacement amount when the first stitch GP1 is first formed by the first sewing process is likely to be larger than the displacement amount when the subsequent stitch GP is formed. Therefore, the first threshold is used to determine the displacement amount after the execution of the first sewing process, and the second threshold value smaller than the first threshold value is used to determine the displacement amount after the execution of the second sewing process. Is used.
また、異常検出部76は、補正データ生成部75で生成された補正データに基づいて縫製対象物Sの位置の異常を検出する。本実施形態において異常検出部76は、補正データ生成部75で生成された補正データと縫製領域PAのマスクデータとに基づいて、補正データに基づいて形成されるステッチGPが縫製領域PAの外側に形成されると判定した場合、異常であることを示す検出結果を出力する。より詳しくは、異常検出部76は、補正データによって形成されるステッチGPが、保持部材15の縫製領域PAの移動軌跡から外れる場合、異常であることを示す検出結果を出力する。すなわち、ミシン針3が保持部材15に接触する可能性がある補正データが生成された場合、異常検出部76は、異常であることを示す検出結果を出力する。
Further, the
また、異常検出部76は、保持部材15に枠部材15Cが装着されているとき、補正データ生成部75で生成した補正データと枠内縫製領域PA1のマスクデータとに基づいて、補正データによって形成されるステッチGPが枠部材15Cの枠内縫製領域PA1の外側に形成されると判定した場合、言い換えると、補正データに基づいてステッチGPを形成するためのミシン針3が枠部材15Cに接触するおそれがある場合、異常であることを示す検出結果を出力する。より詳しくは、異常検出部76は、補正データによって形成されるステッチGPが、枠部材15Cの枠内縫製領域PA1の移動軌跡から外れる場合、異常であることを示す検出結果を出力する。
Further, when the
また、異常検出部76は、補正データ生成部75で生成された第1補正データに基づいて変位量の異常を検出する。また、異常検出部76は、補正データ生成部75で生成された第2補正データに基づいて変位量の異常を検出する。
Further, the
制御部77は、異常が検出された場合、異常検出部76の検出結果を出力し、異常が検出されない場合、第1縫製データ及び第2縫製データを少なくとも含む縫製データに基づいてアクチュエータ17を制御する制御信号を出力する。
When an abnormality is detected, the control unit 77 outputs a detection result of the
制御部77は、異常が検出されない場合、変位量算出部74で算出された変位量に基づいて、アクチュエータ17を制御する制御信号を出力する。制御部77は、異常が検出されない場合、第2縫製処理において、第2縫製データと変位量とに基づいて制御信号を出力する。
When no abnormality is detected, the controller 77 outputs a control signal for controlling the
制御部77は、異常が検出されない場合、第2縫製処理において、補正データ生成部75において変位量に基づいて生成された第2補正データに基づいて、保持部材15を移動させるアクチュエータ17を制御する制御信号を出力する。
When no abnormality is detected, the control unit 77 controls the
また、制御部77は、異常が検出されない場合、第1縫製処理において、補正データ生成部75において変位量に基づいて生成された第1補正データに基づいて、保持部材15を移動させるアクチュエータ17を制御する制御信号を出力する。
When no abnormality is detected, the control unit 77 controls the
制御部77は、異常が検出された場合、異常検出部76の検出結果を報知装置80に出力する。報知装置80として、表示装置、印刷装置、及び発光装置の少なくとも一つが例示される。報知装置80は、異常を報知するために作動する。報知装置80が表示装置を含む場合、表示装置は、判定結果と判定の元になったデータとを表示して異常を報知する。報知装置80が印刷装置を含む場合、印刷装置は、判定結果と判定の元になったデータとを印刷物により出力して異常を報知する。報知装置80が発光装置を含む場合、発光装置は、光を発行して異常を報知する。
When an abnormality is detected, the control unit 77 outputs a detection result of the
次に、図12及び図13を用いて、本実施形態に係る縫製方法について説明する。図12は、本実施形態に係る縫製方法の一例を示すフローチャートである。図13は、本実施形態に係る縫製方法の一例を示すフローチャートである。 Next, a sewing method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of the sewing method according to the present embodiment. FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the sewing method according to the present embodiment.
ステッチGPが形成される前の縫製対象物Sが保持部材15に設置される。保持部材15は、縫製対象物Sを保持する(ステップS10)。保持部材15は、ミシン座標系における原点に配置される。
The sewing target S before the stitch GP is formed is set on the holding
縫製データ取得部71は、第1縫製処理において参照される第1縫製データを縫製データ記憶部61から取得する(ステップS20)。 The sewing data acquisition unit 71 acquires the first sewing data referred to in the first sewing process from the sewing data storage unit 61 (Step S20).
制御装置40は、第1縫製処理が実施される前に、縫製対象物Sに配置されている複数の特徴パターンUPのうち少なくとも2つの特徴パターンUPの画像データを撮像装置30で取得する(ステップS30)。
The
図14は、第1縫製処理が実施される前において保持部材15に保持されている縫製対象物Sを模式的に示す図である。図14に示すように、第1目標パターンRP1を含む第1縫製データが取得された後、制御装置40は、撮像装置30の撮影領域FAに第1特徴パターンUP1が配置されるように保持部材15を移動させる。撮像装置30の撮影領域FAの撮影位置Pfに第1特徴パターンUP1の中心位置C1が配置された後、撮像装置30は、第1特徴パターンUP1の画像データを取得する。第1特徴パターンUP1の画像データが取得された後、制御装置40は、撮像装置30の撮影領域FAに第2特徴パターンUP2が配置されるように保持部材15を移動させる。撮像装置30の撮影領域FAの撮影位置Pfに第2特徴パターンUP2の中心位置C2が配置された後、撮像装置30は、第2特徴パターンUP2の画像データを取得する。
FIG. 14 is a diagram schematically illustrating the sewing target object S held by the holding
第1特徴パターンUP1及び第2特徴パターンUP2は、第1縫製処理に係る特徴パターンである。第1縫製処理に係る特徴パターンUPとは、ミシン座標系において第1縫製処理により第1ステッチGP1が形成されるステッチ形成目標位置に最も近い特徴パターンUPである。言い換えると、第1縫製処理に係る特徴パターンUPとは、ミシン座標系における第1目標パターンRP1に最も近い特徴パターンUPをいう。 The first feature pattern UP1 and the second feature pattern UP2 are feature patterns related to the first sewing process. The feature pattern UP related to the first sewing process is a feature pattern UP closest to a stitch formation target position where the first stitch GP1 is formed by the first sewing process in the sewing machine coordinate system. In other words, the feature pattern UP related to the first sewing process is a feature pattern UP closest to the first target pattern RP1 in the sewing machine coordinate system.
第1特徴パターンUP1及び第2特徴パターンUP2のそれぞれは、ジグザグ状に規定されている第1目標パターンRP1の頂点の近傍に配置されている。本実施形態では、第1特徴パターンUP1は、縫製対象物Sの+X側の端部の近傍に配置されている。第2特徴パターンUP2は、縫製対象物Sの−X側の端部の近傍に配置されている。 Each of the first feature pattern UP1 and the second feature pattern UP2 is arranged near a vertex of the first target pattern RP1 defined in a zigzag shape. In the present embodiment, the first characteristic pattern UP1 is arranged near the + X side end of the sewing target S. The second feature pattern UP2 is arranged near the end on the −X side of the sewing target S.
異常検出部76は、第1縫製データと第1縫製処理に係る特徴パターンとを、パターンマッチング法による画像処理を行って一致度が閾値以下であるかを判定する(ステップS40)。例えば、縫製対象物Sが保持部材15に対して大きくずれて配置されている場合、各特徴パターンUPの中心位置Cが撮影位置Pfに対してずれた位置に配置されることになり、一致度が閾値以下になる。異常検出部76は、一致度が閾値以上である場合(ステップS40:Yes)、ステップS50に進む。異常検出部76は、一致度が閾値以上ではない場合(ステップS40:No)、ステップS240に進む。
The
補正データ生成部75は、第1縫製処理が実施される前に撮像装置30によって撮像された少なくとも2つの特徴パターンUP(UP1,UP2)の画像データに基づいて、第1縫製データを補正して第1補正データを生成する(ステップS50)。
The correction
現状位置データ取得部73は、2つの特徴パターンUP(UP1,UP2)の画像データを取得する。現状位置データ取得部73は、第1特徴パターンUP1の画像データをパターンマッチング法により画像処理し、第1特徴パターンUP1が撮像装置30の撮影領域FAに配置されているときの保持部材15の位置データに基づいて、ミシン座標系における第1特徴パターンUP1の現状位置データを取得する。また、現状位置データ取得部73は、第2特徴パターンUP2の画像データをパターンマッチング法により画像処理し、第2特徴パターンUP2が撮像装置30の撮影領域FAに配置されているときの保持部材15の位置データに基づいて、ミシン座標系における第2特徴パターンUP2の現状位置データを取得する。補正データ生成部75は、現状位置データ取得部73において取得された第1特徴パターンUP1の現状位置データ及び第2特徴パターンUP2の現状位置データに基づいて、第1縫製データを補正して第1補正データを生成する。
The current position
第1ステッチGP1が形成される前の縫製対象物Sは、作業者によって針板13に設置された後、保持部材15に保持される。また、縫製対象物Sの裁断誤差に起因して、縫製対象物Sのエッジと特徴パターンUPとの相対位置が縫製対象物Sごとに異なる可能性が高い。すなわち、保持部材15がミシン座標系の原点に配置されたとしても、作業者による縫製対象物Sの設置誤差又は裁断誤差等に起因して、ミシン座標系における特徴パターンUPの初期位置が縫製対象物Sごとに異なる可能性が高い。一方、縫製データ記憶部61に記憶されている第1目標パターンRP1のミシン座標系における位置は予め定められている。そのため、縫製データ取得部71で取得された第1目標パターンRP1に従って第1縫製処理が実施されると、縫製対象物Sの表面においてステッチ形成目標位置とは異なる位置にステッチGPが形成されてしまう可能性がある。
The sewing object S before the first stitch GP1 is formed is held by the holding
本実施形態では、第1縫製処理が実施される前に、保持部材15に保持されている縫製対象物Sの少なくとも2つの特徴パターンUP(UP1,UP2)の画像データが取得され、その画像データに基づいて、2つの特徴パターンUP(UP1,UP2)のXY平面内における現状位置データが取得される。また、縫製対象物Sの特徴パターンUPとステッチ形成目標位置との相対位置を示すステッチ形成目標位置データは、縫製対象物Sの設計データから導出可能な既知データであり縫製データ記憶部61に記憶されている。したがって、補正データ生成部75は、ミシン座標系において特定された2つの特徴パターンUP(UP1,UP2)の現状位置データと、縫製データ記憶部61に記憶されているステッチ形成目標位置データとに基づいて、ミシン座標系におけるステッチ形成目標位置を特定可能である。
In the present embodiment, before the first sewing process is performed, image data of at least two characteristic patterns UP (UP1, UP2) of the sewing target object S held by the holding
補正データ生成部75は、ミシン座標系において特定されたステッチ形成目標位置に基づいて、ステッチ形成目標位置に第1ステッチGP1が形成されるように第1目標パターンRP1を補正して、第1補正パターンHP1を示す第1補正データを算出する。
The correction
言い換えると、補正データ生成部75は、第1目標パターンRP1と第1縫製処理が実施される前の特徴パターンUPとの相対位置と、第1縫製処理の実施により縫製対象物Sに形成される第1ステッチGP1と第1縫製処理が実施された後の特徴パターンUPとの相対位置とが一致するように、第1補正データを生成する。
In other words, the correction
異常検出部76は、補正データ生成部75による補正演算結果である第1補正データが縫製領域PA内であるかを判定する(ステップS60)。異常検出部76は、第1補正データによって形成される第1ステッチGP1が縫製領域PA内である場合(ステップS60:Yes)、ステップS70に進む。異常検出部76は、第1補正データによって形成される第1ステッチGP1が縫製領域PA内ではない場合(ステップS60:No)、ステップS240に進む。
The
異常検出部76は、補正データ生成部75による補正演算結果である第1補正データが枠部材15Cに衝突しないかを判定する(ステップS70)。異常検出部76は、第1補正データによって形成される第1ステッチGP1が枠部材15Cに衝突しない場合(ステップS70:Yes)、ステップS80に進む。異常検出部76は、第1補正データによって形成される第1ステッチGP1が枠部材15Cに衝突する場合(ステップS70:No)、ステップS240に進む。
The
本実施形態では、初期位置データ取得部72は、第1縫製処理が実施される前に撮像装置30によって撮影された縫製対象物Sの画像データに基づいて、ミシン座標系における特徴パターンUPの初期位置データを取得する(ステップS80)。
In the present embodiment, the initial position
縫製対象物Sにおける複数の特定パターンUPの相対位置を示す相対位置データは、縫製対象物Sの設計データから導出可能な既知データであり縫製データ記憶部61に記憶されている。したがって、少なくとも2つの特徴パターンUP(UP1,UP2)の位置が撮像装置30を使って検出されることにより、補正データ生成部75は、ミシン座標系において特定された2つの特徴パターンUP(UP1,UP2)の現状位置データと、縫製データ記憶部61に記憶されている複数の特徴パターンUPの相対位置データとに基づいて、ミシン座標系における縫製対象物Sの複数の特徴パターンUPそれぞれの初期位置データを算出可能である。ミシン座標系における複数の特徴パターンUPそれぞれの初期位置データは、縫製データ記憶部61に記憶される。
The relative position data indicating the relative positions of the plurality of specific patterns UP on the sewing target S is known data that can be derived from the design data of the sewing target S, and is stored in the sewing
第1補正データが生成された後、制御装置40は、第1縫製処理を開始する(ステップS90)。制御部77は、第1縫製処理において、第1補正データに基づいて、アクチュエータ17を制御する制御信号を出力する。
After the first correction data is generated, the
図15は、第1縫製処理が実施された縫製対象物Sを模式的に示す図である。第1縫製処理を実施するとき、制御部77は、第1縫製処理の開始位置SP1に保持部材15を移動する。開始位置SP1は、第1ステッチGP1が形成されるステッチ形成領域MAの−X側の端部が縫製位置Psに配置される位置である。本実施形態では、開始位置SP1及び第2特徴パターンUP2のそれぞれが縫製対象物Sの−X側の端部に位置する。そのため、第2特徴パターンUP2の画像データの取得が終了してから開始位置SP1に配置されるまでに保持部材15が移動する移動距離は短くて済む。
FIG. 15 is a diagram schematically illustrating the sewing target object S on which the first sewing process has been performed. When performing the first sewing process, the control unit 77 moves the holding
制御部77は、ステッチ形成領域MAの−X側の端部から第1ステッチGP1が形成されるように、保持部材15の移動を制御する。保持部材15が第1縫製処理の終了位置EP1に移動することにより、第1縫製処理が終了する。終了位置EP1は、第1ステッチGP1が形成されるステッチ形成領域MAの+X側の端部が縫製位置Psに配置される位置である。
The control unit 77 controls the movement of the holding
図15に示すように、第1補正パターンHP1に基づいて第1縫製処理が実施されることにより、縫製対象物Sのステッチ形成目標位置に沿って第1ステッチGP1が形成される。 As shown in FIG. 15, by performing the first sewing processing based on the first correction pattern HP1, the first stitch GP1 is formed along the stitch formation target position of the sewing target S.
第1縫製処理が終了した後、カウンタnが「2」にセットされる(ステップS100)。 After the end of the first sewing process, the counter n is set to "2" (step S100).
縫製データ取得部71は、第2縫製処理において参照される第2縫製データを縫製データ記憶部61から取得する(ステップS110)。 The sewing data acquisition unit 71 acquires the second sewing data referred to in the second sewing processing from the sewing data storage unit 61 (Step S110).
初期位置データ取得部72は、ステップS80において取得した複数の特徴パターンUPの初期位置データのうち、第2縫製処理に係る縫製対象物Sの特徴パターンUPの初期位置データを縫製データ記憶部61から取得する(ステップS120)。
The initial position
第2縫製処理に係る特徴パターンUPとは、ミシン座標系において第2縫製処理により第2ステッチGP2が形成されるステッチ形成目標位置に最も近い特徴パターンUPである。言い換えると、第2縫製処理に係る特徴パターンUPとは、ミシン座標系における第2目標パターンRP2に最も近い特徴パターンUPをいう。 The characteristic pattern UP related to the second sewing process is a feature pattern UP closest to the stitch formation target position where the second stitch GP2 is formed by the second sewing process in the sewing machine coordinate system. In other words, the characteristic pattern UP related to the second sewing process is a characteristic pattern UP closest to the second target pattern RP2 in the sewing machine coordinate system.
第2目標パターンRP2を含む第2縫製データ及び第2縫製処理に係る特徴パターンUPの初期位置データが取得された後、制御装置40は、撮像装置30の撮影領域FAに第2縫製処理に係る複数の特徴パターンUPが順次配置されるように、アクチュエータ17を制御する。すなわち、制御装置40は、保持部材15をX軸方向にステップ移動して、保持部材15に保持されている縫製対象物Sの複数の特徴パターンUPの画像データを順次取得する(ステップS130)。
After acquiring the second sewing data including the second target pattern RP2 and the initial position data of the characteristic pattern UP related to the second sewing process, the
図16は、第2縫製処理が実施される前において保持部材15に保持されている縫製対象物Sを模式的に示す図である。第1縫製処理が終了した後、制御部77は、撮像装置30の撮影領域FAに第2縫製処理に係る特徴パターンUPが配置されるように、第1縫製処理の終了位置から保持部材15を移動させる。図16に示すように、本実施形態では、第2縫製処理に係る特徴パターンUPは、第3特徴パターンUP3、第4特徴パターンUP4、第5特徴パターンUP5、第6特徴パターンUP6、第7特徴パターンUP7、第8特徴パターンUP8、及び第9特徴パターンUP9を含む。
FIG. 16 is a diagram schematically illustrating the sewing target object S held by the holding
第2縫製処理に係る複数の特徴パターンUP(UP3,UP4,UP5,UP6,UP7,UP8,UP9)は、X軸方向に配置される。第2縫製処理に係る複数の特徴パターンUP(UP3,UP4,UP5,UP6,UP7,UP8,UP9)のうち第3特徴パターンUP3が最も+X側に配置され、第9特徴パターンUP9が最も−X側に配置される。 A plurality of characteristic patterns UP (UP3, UP4, UP5, UP6, UP7, UP8, UP9) related to the second sewing process are arranged in the X-axis direction. Among the plurality of feature patterns UP (UP3, UP4, UP5, UP6, UP7, UP8, UP9) related to the second sewing process, the third feature pattern UP3 is arranged closest to the + X side, and the ninth feature pattern UP9 is most often -X. Placed on the side.
撮像装置30の撮影領域FAに第3特徴パターンUP3が配置された後、撮像装置30は、第3特徴パターンUP3の画像データを取得する。第3特徴パターンUP3の画像データが取得された後、制御装置40は、撮像装置30の撮影領域FAに第4特徴パターンUP4が配置されるように、アクチュエータ17を制御する。アクチュエータ17は、保持部材15を+X方向にステップ移動させる。撮像装置30の撮影領域FAに第4特徴パターンUP4が配置された後、撮像装置30は、第4特徴パターンUP4の画像データを取得する。同様に、制御装置40は、撮像装置30の撮影領域FAに第5特徴パターンUP5、第6特徴パターンUP6、第7特徴パターンUP7、第8特徴パターンUP8、及び第9特徴パターンUP9が順次配置されるように、アクチュエータ17を制御して、保持部材15をX軸方向にステップ移動させる。撮像装置30は、第5特徴パターンUP5の画像データ、第6特徴パターンUP6の画像データ、第7特徴パターンUP7の画像データ、第8特徴パターンUP8の画像データ、及び第9特徴パターンUP9の画像データを順次取得する。
After the third feature pattern UP3 is arranged in the shooting area FA of the
異常検出部76は、第2縫製データと、第2縫製処理に係る特徴パターンとを、パターンマッチング法による画像処理を行って一致度が閾値以下であるかを判定する(ステップS140)。異常検出部76は、一致度が閾値以上である場合(ステップS140:Yes)、ステップS150に進む。異常検出部76は、一致度が閾値以上ではない場合(ステップS140:No)、ステップS240に進む。
The
現状位置データ取得部73は、第1縫製処理の後に撮像装置30によって撮影された縫製対象物Sの複数の特徴パターンUP(UP3,UP4,UP5,UP6,UP7,UP8,UP9)それぞれの画像データに基づいて、それら複数の特徴パターンUPそれぞれの現状位置データを取得する(ステップS150)。
The current position
すなわち、現状位置データ取得部73は、第1縫製処理の終了時点と第2縫製処理の開始時点との期間において撮影された特徴パターンUPの画像データに基づいて、特徴パターンUPの現状位置データを取得する。
That is, the current position
変位量算出部74は、ステップS120で取得した特徴パターンUPの初期位置データと、ステップS150で取得した特徴パターンUPの現状位置データとに基づいて、特徴パターンUPの変位量を算出する(ステップS160)。上述のように、特徴パターンUPの変位量は、シフト、スケール、及びローテーションを含む。
The displacement
異常検出部76は、特徴パターンUPの変位量が閾値以下であるかを判定する(ステップS170)。異常検出部76は、特徴パターンUPの変位量が閾値以下である場合(ステップS170:Yes)、ステップS180に進む。異常検出部76は、特徴パターンUPの変位量が閾値以下ではない場合(ステップS170:No)、ステップS240に進む。
The
補正データ生成部75は、ステップS160で算出された変位量に基づいて、ステップS110で取得された第2縫製データを補正して第2補正データHP2を生成する(ステップS180)。
The correction
第1ステッチGP1が形成された後の縫製対象物Sは、第1ステッチGP1が形成される前の縫製対象物Sに比べて、縮んでいる可能性が高い。その結果、ミシン座標系において規定される縫製対象物Sのステッチ形成目標位置が変位している可能性が高い。一方、縫製データ記憶部61に記憶されている第2目標パターンRP2のミシン座標系における位置は予め定められている。そのため、縫製データ取得部71で取得された第2目標パターンRP2に従って第2縫製処理が実施されると、縫製対象物Sの表面においてステッチ形成目標位置とは異なる位置に第2ステッチGP2が形成される可能性がある。
The sewing target S after the first stitch GP1 is formed is more likely to be shrunk than the sewing target S before the first stitch GP1 is formed. As a result, there is a high possibility that the stitch formation target position of the sewing target object S defined in the sewing machine coordinate system is displaced. On the other hand, the position of the second target pattern RP2 stored in the sewing
本実施形態では、第2縫製処理が実施される前に、保持部材15に保持されている縫製対象物Sの複数の特徴パターンUPのうち、少なくとも第2縫製処理に係る特徴パターンUPの現状位置が撮像装置30を使って検出される。変位量算出部74は、第2縫製処理に係る特徴パターンUPの初期位置と現状位置とに基づいて、初期位置から現状位置までの特徴パターンUPの変位量を算出する。補正データ生成部75は、変位量に基づいて、ミシン座標系におけるステッチ形成目標位置に第2ステッチGP2が形成されるように、第2目標パターンRP2を補正して第2補正パターンHP2を示す第2補正データを算出する。
In the present embodiment, before the second sewing process is performed, at least the current position of the feature pattern UP related to the second sewing process among the plurality of feature patterns UP of the sewing target object S held by the holding
言い換えると、補正データ生成部75は、第2目標パターンRP2と第1縫製処理が実施される前の特徴パターンUPとの相対位置と、第2縫製処理の実施により縫製対象物Sに形成される第2ステッチGP2と第2縫製処理が実施された後の特徴パターンUPとの相対位置とが一致するように、第2補正データを生成する。
In other words, the correction
異常検出部76は、補正データ生成部75による補正演算結果である第2補正データが縫製領域PA内であるかを判定する(ステップS190)。異常検出部76は、第2補正データによって形成される第2ステッチGP2が縫製領域PA内である場合(ステップS190:Yes)、ステップS200に進む。異常検出部76は、第2補正データによって形成される第2ステッチGP2が縫製領域PA内ではない場合(ステップS190:No)、ステップS240に進む。
The
異常検出部76は、補正データ生成部75による補正演算結果である第2補正データが枠部材15Cに衝突しないかを判定する(ステップS200)。異常検出部76は、第2補正データが枠部材15Cに衝突しない場合(ステップS200:Yes)、ステップ210に進む。異常検出部76は、第2補正データが枠部材15Cに衝突する場合(ステップS200:No)、ステップS240に進む。
The
第2補正データが生成された後、制御装置40は、第2縫製処理を開始する(ステップS210)。制御部77は、第2縫製処理において、第2補正データに基づいて、アクチュエータ17を制御する制御信号を出力する。第2縫製処理において、保持部材15は、第2補正データに基づいて、縫製位置Psを含むXY面内において縫製対象物Sを保持して移動する。これにより、縫製対象物Sに第2ステッチGP2が形成される。
After the second correction data is generated, the
第2縫製処理が終了した後、縫製処理を終了するか否か判定される(ステップS220)。縫製処理を終了しない場合(ステップS220:No)、カウンタnが「n+1」にされる(ステップS230)。以下、ステップS220において、縫製処理を終了すると判定されるまで、上述のステップS110からステップS240の処理が繰り返される。 After the end of the second sewing process, it is determined whether to end the sewing process (step S220). If the sewing process is not to be ended (Step S220: No), the counter n is set to “n + 1” (Step S230). Hereinafter, the processes of steps S110 to S240 are repeated until it is determined in step S220 that the sewing process is to be ended.
縫製対象物Sの位置が異常であると判定された場合、より詳しくは、第1縫製データと第1縫製処理に係る特徴パターンとの一致度が閾値以上ではない場合(ステップS40:No)、第1補正データによって形成される第1ステッチGP1が縫製領域PA内ではない場合(ステップS60:No)、第1補正データによって形成される第1ステッチGP1が枠部材15Cに衝突する場合(ステップS70:No)、第2縫製データと第2縫製処理に係る特徴パターンとの一致度が閾値以上ではない場合(ステップS140:No)、特徴パターンUPの変位量が閾値以下ではない場合(ステップS170:No)、第2補正データによって形成される第2ステッチGP2が縫製領域PA内ではない場合(ステップS190:No)、または、第2補正データが枠部材15Cに衝突する場合(ステップS200:No)、制御部77は、報知装置80に異常を報知(出力)する(ステップS240)。上述のように、報知装置80として、表示装置、印刷装置、及び発光装置の少なくとも一つが例示される。異常の報知(出力)は、判定結果と判定の元になったデータとを表示装置に表示したり、印刷装置で出力したり、発光装置が点灯したりすることで行えばよい。異常を報知すると、それ以降のステッチGPを形成する縫製処理を実行せずに処理を終了する。作業者は、報知された異常の内容を確認して、例えば、縫製データを作成し直すなどの対策をとる。
When it is determined that the position of the sewing target object S is abnormal, more specifically, when the degree of coincidence between the first sewing data and the characteristic pattern related to the first sewing process is not equal to or larger than the threshold (step S40: No). When the first stitch GP1 formed by the first correction data is not within the sewing area PA (Step S60: No), when the first stitch GP1 formed by the first correction data collides with the
以上説明したように、本実施形態によれば、縫製対象物Sの表面が変位したことによって、それ以降のステッチGPの形成を継続すると、縫製対象物Sの品質が不良となったり、ミシン針3が保持部材15に接触したりするおそれがある場合、縫製対象物Sの位置が異常であると判定する。本実施形態によれば、ミシン1の異常動作を引き起こすおそれがあり、それ以降のステッチGPを形成することに適していないとき、縫製対象物Sの位置の異常があると判定して、それ以降のステッチGPの形成の継続を停止することができる。このように、本実施形態によれば、縫製対象物Sの品質が不良となることを抑制することができる。また、本実施形態によれば、ミシン針3が保持部材15に接触することを抑制することができる。このようにして、本実施形態は、縫製対象物Sの表面が変位したことによって、ミシン1が異常動作を引き起こす場合を判定して、不良な縫製対象物Sの製造及びミシン1の異常動作の発生を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, if the surface of the sewing object S is displaced and the subsequent formation of the stitches GP is continued, the quality of the sewing object S becomes poor or the sewing needle If there is a possibility that the
本実施形態は、特徴パターンUPの初期位置データと現状位置データとに基づいて、パターンマッチング法による画像処理を行って一致度が閾値以下である場合、検出結果を異常ありとする。本実施形態によれば、縫製対象物Sが大きくずれて配置されている場合、縫製対象物Sの位置の異常があると判定して、それ以降のステッチGPがそのまま形成されないようにすることができる。 In the present embodiment, based on the initial position data of the characteristic pattern UP and the current position data, image processing is performed by the pattern matching method, and if the degree of coincidence is equal to or smaller than a threshold, the detection result is determined to be abnormal. According to the present embodiment, when the sewing object S is arranged with a large deviation, it is determined that there is an abnormality in the position of the sewing object S, and the subsequent stitch GP is not formed as it is. it can.
本実施形態は、変位量算出部74で算出された変位量に基づいて、変位量が閾値以下ではない場合、検出結果を異常ありとする。本実施形態によれば、変位量が縫製によって縮んだことによって生じる範囲を超えるような場合、縫製対象物Sの位置の異常があると判定して、それ以降のステッチGPがそのまま形成されないようにすることができる。
In the present embodiment, based on the displacement calculated by the
本実施形態は、補正データ生成部75で生成した補正データに基づいて、補正データによって形成されるステッチGPが縫製領域PA内ではない場合、検出結果を異常ありとする。本実施形態によれば、ミシン針3が保持部材15に接触するような補正データである場合、それ以降のステッチGPがそのまま形成されないようにすることができる。
In the present embodiment, based on the correction data generated by the correction
本実施形態は、保持部材15に枠部材15Cが装着されているとき、補正データ生成部75で生成した補正データに基づいて、補正データによって形成されるステッチGPが枠部材15C内ではない場合、言い換えると、補正データによって形成されるステッチGPが枠部材15Cに衝突するおそれがあるとき、検出結果を異常ありとする。本実施形態によれば、ミシン針3が枠部材15Cに接触するような補正データである場合、それ以降のステッチGPがそのまま形成されないようにすることができる。
In the present embodiment, when the
1…ミシン、2…テーブル、3…ミシン針、4…表材、5…パッド材、6…裏材、7…孔、10…ミシン本体、11…ミシンフレーム、11A…水平アーム、11B…ベッド、11C…垂直アーム、11D…ヘッド、12…針棒、13…針板、14…支持部材、15…保持部材、15A…押え部材、15B…下板、16…アクチュエータ、17…アクチュエータ、17X…X軸モータ、17Y…Y軸モータ、18…アクチュエータ、19…中押え部材、20…操作装置、21…操作パネル、22…操作ペダル、30…撮像装置、31…駆動量センサ、32…駆動量センサ、32X…X軸センサ、32Y…Y軸センサ、40…制御装置、50…入出力インターフェース装置、60…記憶装置、61…縫製データ記憶部、62…プログラム記憶部、70…演算処理装置、71…縫製データ取得部、72…初期位置データ取得部、73…現状位置データ取得部、74…変位量算出部、75…補正データ生成部、76…異常検出部、77…制御部、AX…光軸、Ca…中心位置、Cb…中心位置、DP…規定パターン、DPh…基準パターン、FA…撮影領域、GP…ステッチ、GP1…第1ステッチ、GP2…第2ステッチ、GP3…第3ステッチ、K3…角部、K4…角部、MA…ステッチ形成領域、Pf…撮影位置、Ps…縫製位置、RP…目標パターン、RP1…第1目標パターン、RP2…第2目標パターン、RP3…第3目標パターン、UP…特徴パターン、UPa…特徴パターン、UPb…特徴パターン、UP1…第1特徴パターン、UP2…第2特徴パターン、UP3…第3特徴パターン、UP4…第4特徴パターン、UP5…第5特徴パターン、UP6…第6特徴パターン、UP7…第7特徴パターン、UP8…第8特徴パターン、UP9…第9特徴パターン、S…縫製対象物。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記保持部材を移動させるアクチュエータと、
前記縫製対象物を撮影可能な撮像装置と、
第1縫製処理において参照される第1縫製データ及び前記第1縫製処理の次に実施される第2縫製処理において参照される第2縫製データを取得する縫製データ取得部と、
前記縫製対象物に配置されている特徴パターンの初期位置を示す初期位置データを取得する初期位置データ取得部と、
前記撮像装置によって撮影された前記縫製対象物の画像データに基づいて前記特徴パターンの現状位置を示す現状位置データを取得する現状位置データ取得部と、
前記初期位置データと前記現状位置データとに基づいて前記縫製対象物の異常を検出する異常検出部と、
異常が検出された場合、前記異常検出部の検出結果を出力し、異常が検出されない場合、前記第1縫製データ及び前記第2縫製データに基づいて前記アクチュエータを制御する制御信号を出力する制御部と、
を備えるミシン。 A holding member that is capable of holding and moving a sewing object in a predetermined plane including a sewing position immediately below a sewing needle,
An actuator for moving the holding member,
An imaging device capable of photographing the sewing object;
A sewing data acquisition unit that acquires first sewing data referred to in the first sewing process and second sewing data referred to in a second sewing process performed after the first sewing process;
An initial position data obtaining unit that obtains initial position data indicating an initial position of a feature pattern arranged on the sewing object;
A current position data acquisition unit that acquires current position data indicating a current position of the feature pattern based on image data of the sewing target imaged by the imaging device;
An abnormality detection unit that detects an abnormality of the sewing target object based on the initial position data and the current position data,
A controller that outputs a detection result of the abnormality detector when an abnormality is detected, and outputs a control signal that controls the actuator based on the first sewing data and the second sewing data when an abnormality is not detected. When,
Sewing machine with
前記異常は、前記変位量の異常を含む、
請求項1に記載のミシン。 A displacement calculation unit that calculates a displacement of the feature pattern based on the initial position data and the current position data,
The abnormality includes an abnormality of the displacement amount,
The sewing machine according to claim 1.
請求項2に記載のミシン。 When no abnormality is detected, the control unit outputs the control signal in the second sewing process based on the second sewing data and the displacement amount.
The sewing machine according to claim 2.
前記異常検出部は、前記変位量と閾値とを比較して異常か否かを判定し、
前記閾値は、第1閾値と前記第1閾値よりも小さい第2閾値とを含み、
前記第1縫製処理の実行後であって前記第2縫製処理の実行前に前記変位量が第1閾値以上である場合、前記変位量が異常であると判定し、
前記第2縫製処理の実行後に前記変位量が第2閾値以上である場合、前記変位量が異常であると判定する、
請求項2又は請求項3に記載のミシン。 The first sewing process is a process of first forming a stitch after the sewing target object is held by the holding member,
The abnormality detection unit determines whether or not the abnormality by comparing the displacement amount and a threshold,
The threshold includes a first threshold and a second threshold smaller than the first threshold,
After the execution of the first sewing process and before the execution of the second sewing process, if the displacement amount is equal to or more than a first threshold, it is determined that the displacement amount is abnormal,
If the displacement amount is equal to or greater than a second threshold after the execution of the second sewing process, it is determined that the displacement amount is abnormal.
The sewing machine according to claim 2 or 3.
前記異常検出部は、前記第2補正データに基づいて前記変位量の異常を検出し、
前記制御部は、異常が検出されない場合、前記第2縫製処理において、前記第2補正データに基づいて前記制御信号を出力する、
請求項2から請求項4のいずれか一項に記載のミシン。 A correction data generation unit that corrects the second sewing data based on the displacement amount to generate second correction data;
The abnormality detection unit detects an abnormality in the displacement amount based on the second correction data,
When no abnormality is detected, the control unit outputs the control signal based on the second correction data in the second sewing process.
The sewing machine according to any one of claims 2 to 4.
前記異常検出部は、前記第1補正データに基づいて前記変位量の異常を検出し、
前記制御部は、異常が検出されない場合、前記第1縫製処理において、前記第1補正データに基づいて前記制御信号を出力する、
請求項5に記載のミシン。 The correction data generation unit generates first correction data by correcting the first sewing data based on the image data captured by the imaging device before the first sewing process is performed,
The abnormality detection unit detects an abnormality in the displacement amount based on the first correction data,
The control unit outputs the control signal based on the first correction data in the first sewing process when no abnormality is detected.
The sewing machine according to claim 5.
前記異常は、前記特徴パターンとテンプレートとの一致度の異常を含む、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のミシン。 The current position data acquisition unit acquires the current position data by performing image processing on the feature pattern by a pattern matching method,
The abnormality includes an abnormality in the degree of coincidence between the feature pattern and the template.
The sewing machine according to any one of claims 1 to 6.
縫製対象物に配置されている特徴パターンの初期位置を示す初期位置データを取得することと、
前記縫製対象物の画像データに基づいて前記特徴パターンの現状位置を示す現状位置データを取得することと、
前記初期位置データと前記現状位置データとに基づいて前記縫製対象物の異常を検出することと、
異常が検出された場合、検出結果を出力し、異常が検出されない場合、前記第1縫製データ及び前記第2縫製データに基づいてミシン針と前記縫製対象物とを所定面内において相対移動させて前記縫製対象物にステッチを形成することと、
を含む縫製方法。 Acquiring first sewing data referred to in the first sewing process and second sewing data referred to in a second sewing process performed subsequent to the first sewing process;
Acquiring initial position data indicating an initial position of a characteristic pattern arranged on the sewing object;
Acquiring current position data indicating a current position of the feature pattern based on image data of the sewing target;
Detecting an abnormality of the sewing target object based on the initial position data and the current position data,
When an abnormality is detected, a detection result is output. When no abnormality is detected, the sewing machine needle and the sewing target object are relatively moved within a predetermined plane based on the first sewing data and the second sewing data. Forming a stitch on the sewing object;
Sewing method including.
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