JP2020130767A

JP2020130767A - ミシン

Info

Publication number: JP2020130767A
Application number: JP2019030217A
Authority: JP
Inventors: 元中山; Hajime Nakayama; 博高谷; Hiroshi Takatani; 安西　哲也; Tetsuya Anzai; 哲也安西
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2019-02-22
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2020-08-31
Also published as: CN111607914A

Abstract

【課題】ミシンの使用に関する情報を容易に取得する。
【解決手段】音声出力部２３と、音声出力部を通じてミシン１０の使用に関する情報を音声出力させる制御装置３１とを備えている。
ミシンの使用に関する情報は、生産達成率の変化状況、一日の生産達成率、目標生産枚数、平均縫い速度等のいずれか一つ以上を含んだ稼働情報や、潤滑油の残量、縫い針交換タイミング、釜使用時間、下糸残量、エラー頻度等のいずれか一つ以上を含んだメンテナンス情報が挙げられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、音声を発するミシンに関するものである。

従来、ミシンは、表示パネル等に縫製に関する各種の情報の表示を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２６３９７７号公報

しかしながら、表示パネルを用いた情報表示は、ミシンの使用者が表示パネルを注視しなければその内容を把握することができず、作業の中断を余儀なくされるものであった。

本発明は、より容易に情報を受けることが出来るミシンを提供することをその目的とする。

本発明は、音声出力部と、前記音声出力部を通じてミシンの使用に関する情報を音声出力させる制御装置とを備えることを特徴とする。
上記ミシンの使用に関する情報は、稼働情報を含む構成としても良い。
また、上記稼働情報は、生産達成率の変化状況、一日の生産達成率、目標生産枚数、平均縫い速度のいずれか一つ以上を含む構成としても良い。

また、上記ミシンの使用に関する情報は、メンテナンス情報を含む構成としても良い。
また、上記メンテナンス情報は、潤滑油の残量、縫い針交換タイミング、釜使用時間、下糸残量、エラー頻度のいずれか一つ以上を含む構成としても良い。

また、上記制御装置は、前記ミシンの使用に関する情報について一定の条件を満たすと、手動操作を伴うことなく前記音声出力部から音声出力する構成としても良い。

本発明は、音声出力部を通じてミシンの使用に関する情報を音声出力するので、視覚に頼る必要がなくなり、ミシンの使用者は、縫製作業を妨げられることなくミシンの使用に関する情報を得ることが可能となる。

発明の実施形態であるミシンの正面図である。ミシンの制御系を示すブロック図である。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）はミシンの使用に関する情報の音声出力の一例を示す説明図である。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）はミシンの使用に関する情報の音声出力の一例を示す説明図である。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）はミシンの使用に関する情報の音声出力の一例を示す説明図である。

［管理システムの概略構成］
以下、本発明の実施の形態であるミシン１０について図１乃至図５に基づいて説明する。図１はミシン１０の正面図、図２はミシン１０の制御系を示すブロック図である。
ミシン１０は、当該ミシン１０の使用に関する情報として、当該ミシン１０による生産状況に関する各種の情報からなる稼働情報と当該ミシン１０の保守管理に関するメンテナンス情報とを収集管理し、後述するスピーカー２３を通じて使用に関する情報を音声出力してミシンの使用者に通知することを特徴とする。

［ミシン］
図示のように、ミシン１０は、縫製の駆動源となるミシンモーター１１と、ミシンモーター１１の回転数を検出するエンコーダー１２と、縫い糸の切断を行う糸切りメスを駆動させるメス駆動ソレノイド１４と、縫製速度と糸切り実行の入力操作を行う操作ペダル１３と、所定の画面表示と各種の入力が可能な操作パネル２２と、後述する各種の処理を実行するためのプログラムが記憶されたプログラムメモリ３２と、当該各種のプログラムを実行する制御装置としてのＣＰＵ３１と、ＣＰＵ３１の処理に関するデータを一時的に格納するＲＡＭ３３と、各種の設定データ３４１を記憶するデータメモリ３４と、現在時刻や経過時間の計時を行う時計２１と、各種の通知又は報知を音声により出力する音声出力部としてのスピーカー２３と、スピーカー２３から出力する音声信号を生成する音声出力回路２４と、特定の情報の音声出力を指示入力する出力スイッチ２５と、潤滑油タンク１７内の油量を検出するフロートセンサー１５と、ミシンフレーム１８の傾倒状態を検出する傾斜センサー１６とを備えている。

上記ミシン１０は、操作ペダル１３の前踏み動作により、その踏み込み量に応じてミシンモーター１１の回転速度（縫製速度）が制御され、後踏み動作により、メス駆動ソレノイド１４が駆動されて糸切り動作が実行される。

プログラムメモリ３２には、稼働情報管理プログラム３２１とメンテナンス情報管理プログラム３２２が格納されている。これらのプログラム３２１，３２２によって行われる処理又は制御内容の詳細については後述する。

［ミシンの処理：稼働情報管理］
ＣＰＵ３１が稼働情報管理プログラム３２１に基づいて行う稼働情報管理について説明する。
稼働情報管理は、例えば、工業用ミシンのように工場で一日の内の時刻が決められた作業時間内に目標とする生産枚数の縫製が行われるミシンに対して行われる処理である。
稼働情報管理を行うＣＰＵ３１は、作業の開始前に稼働情報に関する各種の設定条件が設定され、作業時間中に稼働情報の収集を行い、規定の通知条件に従って、収集した稼働情報又は収集した稼働情報から求められた他の稼働情報をスピーカー２３から音声出力する。
以下、その内容について詳細に説明する。

まず、稼働情報管理において、ＣＰＵ３１は、作業の開始前に操作パネル２２から、設定条件として、被縫製物の一日の「目標生産枚数」と一日の内で予定されている縫製作業の開始時刻から終了時刻までの「作業時間」と被縫製物一枚の縫製作業において実行される「糸切り回数」の設定入力を受け付ける。
操作パネル２２から設定入力された「目標生産枚数」、「作業時間」及び「糸切り回数」の設定データは、データメモリ３４内に格納される。
なお、上記設定作業は、毎日行うことは必須ではなく、例えば、昨日以前の設定内容と等しければ、以前に設定された設定データを流用することが可能である。

次に、稼働情報管理において、ミシン１０により縫製作業が開始されると、ＣＰＵ３１は、その日にミシン１０により縫製が行われた被縫製物の「縫製枚数」、目標生産枚数を達成するために現在の時刻において完了させておくべき被縫製物の縫製枚数である「現在の目標生産枚数」、「現在の目標生産枚数」に対して現在実際に完了している縫製枚数の比率である「生産達成率」、その日の「平均縫い速度」、を稼働情報として、作業時間の開始から終了までの間、逐次、記録する。
記録された「縫製枚数」、「現在の目標生産枚数」、「生産達成率」、「平均縫い速度」からなる稼働情報のデータは、データメモリ３４内に格納される。

「縫製枚数」の記録の際には、ＣＰＵ３１は、作業時間の間、糸切りの実行の有無を監視し、糸切りが実行されるごとにこれを累積的にカウントする。
そして、ＣＰＵ３１は、次式(1)のように、現在のカウント数に対して、予め設定された「糸切り回数」で除算することで、その日の現在までの「縫製枚数」を求め、記録する。
「縫製枚数」＝「現在の糸切りのカウント数」÷「糸切り回数」 …(1)

なお、この「縫製枚数」の取得は、周期的に行っても良いし、糸切りが実行される度に行っても良い。

「現在の目標生産枚数」の記録の際には、ＣＰＵ３１は、時計２１により現在時刻を取得し、予め設定された「作業時間」から、縫製作業の開始時刻から現在時刻までの経過時間を算出する。
そして、ＣＰＵ３１は、予め設定された「作業時間」から一日分の作業時間を求め、当該一日分の作業時間に対する、上述の経過時間の比率を算出する。
さらに、ＣＰＵ３１は、予め設定された一日の「目標生産枚数」に対して、一日分の作業時間に対する経過時間の比率を乗算する。
つまり、ＣＰＵ３１は、次式(2)のように、現在時刻における「現在の目標生産枚数」を算出し、データメモリ３４に記録する。
「現在の目標生産枚数」＝「目標生産枚数」×「縫製作業の開始時刻からの経過時間」÷「一日分の作業時間」 …(2)

なお、この「現在の目標生産枚数」の取得は、周期的に行っても良いし、前述した「縫製枚数」の取得と同期して行っても良い。

「生産達成率」の記録の際には、ＣＰＵ３１は、次式(3)のように、前述した現在の実際の「縫製枚数」に対して前述した「現在の目標生産枚数」を除算することで算出する。
なお、この「生産達成率」の算出は、周期的に行っても良いし、前述した「縫製枚数」の取得と同期して行っても良い。
「生産達成率（％）」＝「縫製枚数」÷「現在の目標生産枚数」×100 …(3)

「平均縫い速度」の記録の際には、ＣＰＵ３１は、作業時間の間、周期的（例えば、数秒〜数分単位）にエンコーダー１２の出力から針上下動の速度（縫い速度）を検出し、毎回の検出ごとに、縫い速度の平均値を算出する。
具体的には、ＣＰＵ３１は、次式(4)のように、周期的に検出された縫い速度の値を積算し、検出回数で除算することで、縫い速度の平均値を算出する。
「平均縫い速度」＝「縫い速度の積算値」÷「検出回数」 …(4)

次に、稼働情報管理において、ＣＰＵ３１は、以下に示す所定の稼働情報の内容を、各々個別のタイミングでスピーカー２３から音声出力する。
音声による通知の対象となる稼働情報は、「生産達成率の変化状況」、「一日の生産達成率」、前述した「目標生産枚数」、前述した「平均縫い速度」である。

「生産達成率の変化状況」については、ＣＰＵ３１は、規定時間周期（例えば１時間）ごとに、現在又は直近の「生産達成率」と前回に「生産達成率の変化状況」を取得したときの「生産達成率」（例えば１時間前の「生産達成率」）とを比較して、その比較結果を音声出力する。
例えば、ＣＰＵ３１は、「生産達成率」が増加した場合には、図３（Ａ）に示すように、スピーカー２３から「作業ペースが上がっています」と音声出力し、「生産達成率」が減少した場合には、スピーカー２３から「作業ペースが下がっています」と音声出力させる。

「一日の生産達成率」については、ＣＰＵ３１は、「作業時間」に定められた縫製作業の終了時刻が近づくと、その時点で取得されている「生産枚数」及び「生産達成率」を音声出力する。
例えば、ＣＰＵ３１は、縫製作業の終了時刻の直前に、図３（Ｂ）に示すように、スピーカー２３から「生産枚数は〇〇枚です。生産達成率は□□％です」と音声出力させる。

「目標生産枚数」については、ＣＰＵ３１は、「作業時間」に定められた縫製作業の開始時刻又はその直前に、予め設定された「目標生産枚数」を音声出力する。
例えば、ＣＰＵ３１は、縫製作業の開始時刻又はその直前に、図３（Ｃ）に示すように、スピーカー２３から「本日の目標生産枚数は△△枚です」と音声出力させる。

「平均縫い速度」については、ＣＰＵ３１は、「作業時間」に定められた縫製作業の終了時刻又はその直前に、その時点で取得されている「平均縫い速度」を音声出力する。
例えば、ＣＰＵ３１は、縫製作業の終了時刻又はその直前に、図４（Ａ）に示すように、スピーカー２３から「本日の平均縫い速度は××でした」と音声出力させる。

［ミシンの処理：メンテナンス情報管理］
ＣＰＵ３１がメンテナンス情報管理プログラム３２２に基づいて行うメンテナンス情報管理について説明する。
メンテナンス情報管理を行うＣＰＵ３１は、各種のメンテナンス情報を所定の条件に従って、スピーカー２３から音声出力する。
音声出力されるメンテナンス情報としては、「潤滑油の残量」、「縫い針交換タイミング」、「釜使用時間」、「下糸残量」、「エラー頻度」が挙げられる。
以下、各々の内容について詳細に説明する。

「潤滑油の残量」については、ＣＰＵ３１が、フロートセンサー１５によって検出される潤滑油タンク１７内の潤滑油の液面高さを監視し、規定の低位置以下の液面高さが検出されると、スピーカー２３を通じて潤滑油の残量低下を報知させる。
例えば、ＣＰＵ３１は、図４（Ｂ）に示すように、スピーカー２３から「潤滑油が不足しております」と音声出力させる。

「縫い針交換タイミング」については、ＣＰＵ３１は、予め、操作パネル２２から縫い針の耐用時間又は耐用針数の設定入力を受け付け、データメモリ３４にメンテナンスデータ３４２として記録する。
そして、ＣＰＵ３１は、縫い針の使用開始からの縫製時間又は針数を監視し、設定された耐用時間又は耐用針数に達すると、スピーカー２３を通じて針交換を通知させる。
具体的には、ＣＰＵ３１は、操作パネル２２から新規の縫い針の使用の開始が入力されると、当該使用開始からのミシンモーター１１の駆動時間を時計２１の出力に基づいて積算する。或いは、使用開始からの針数をエンコーダー１２の出力に基づいてカウントする。
そして、ＣＰＵ３１は、縫い針の使用開始からのミシンモーター１１の駆動時間の積算値が設定された耐用時間に達するか、或いは、縫い針の使用開始からの針数の積算カウント値が設定された耐用針数に達すると、例えば、図４（Ｃ）に示すように、「縫い針の使用時間〇〇時間（使用針数□□回）を経過しました。そろそろ交換の時期です」と音声出力させる。

「釜使用時間」については、ＣＰＵ３１は、予め、操作パネル２２から釜の耐用時間又は耐用針数の設定入力を受け付け、データメモリ３４にメンテナンスデータ３４２として記録する。
そして、ＣＰＵ３１は、釜の使用開始からの縫製時間又は針数を監視し、設定された耐用時間又は耐用針数に達すると、スピーカー２３を通じて釜交換を通知させる。
具体的には、ＣＰＵ３１は、操作パネル２２から新規の釜の使用の開始が入力されると、釜の使用開始からのミシンモーター１１の駆動時間を時計２１の出力に基づいて積算する。或いは、釜の使用開始からの針数をエンコーダー１２の出力に基づいてカウントする。
そして、ＣＰＵ３１は、釜の使用開始からのミシンモーター１１の駆動時間の積算値が設定された耐用時間に達するか、或いは、釜の使用開始からの針数の積算カウント値が設定された耐用針数に達すると、例えば、図５（Ａ）に示すように、「釜の使用時間△△時間（使用針数××回）を経過しました。そろそろ交換の時期です」と音声出力させる。

「下糸残量」については、ＣＰＵ３１は、予め、操作パネル２２からボビンに巻かれた下糸の使用可能針数の設定入力を受け付け、データメモリ３４にメンテナンスデータ３４２として記録する。
そして、ＣＰＵ３１は、下糸が適正量巻かれたボビンの使用開始からの針数を監視し、設定された使用可能針数に達すると、スピーカー２３を通じて下糸補充を通知させる。
具体的には、ＣＰＵ３１は、操作パネル２２から下糸が適正量巻かれたボビンの使用の開始が入力されると、使用開始からの針数をエンコーダー１２の出力に基づいてカウントする。
そして、ＣＰＵ３１は、ボビンの使用開始からの針数の積算カウント値が設定された使用可能針数に達すると、例えば、図５（Ｂ）に示すように、「下糸残量が少なくなりました」と音声出力させる。

なお、「下糸残量」については、ミシン１０にボビンの下糸残量を検出するセンサーを新たに設けてもよい。その場合、下糸の使用可能針数の設定入力や下糸が適正量巻かれたボビンの使用開始の入力を不要とし、センサーがボビンの下糸の残量低下を検出した場合に、ＣＰＵ３１が、スピーカー２３を通じて下糸補充を通知させる。

「エラー頻度」は、ＣＰＵ３１が、ミシンの各種のエラーについて監視を行うことを前提とする。
エラーの種別としては、例えば、ミシンモーターロック、操作ペダル１３をＣＰＵ３１に接続するケーブルの外れ等が挙げられる。
ミシンモーターロックは、図示しないミシンモーター１１のモーター駆動回路において検出されるモーター電流の値からその発生を検出することができる。
また、ケーブル外れは、操作ペダル１３に対する応答信号の有無等から検出することができる。

ＣＰＵ３１は、各種のエラーが検出されると、時計２１からエラーの発生日時を取得し、データメモリ３４にエラーの内容と発生日時を記録する。
そして、出力スイッチ２５により、エラー頻度の報告指示が入力されると、ＣＰＵ３１は、現在から一定期間（例えば、１週間或いは１ヶ月）前までの間に発生したエラーをデータメモリ３４から抽出し、その発生件数を、スピーカー２３を通じて音声出力する。
例えば、図５（Ｃ）に示すように、「この１週間（１ヶ月）でのエラー発生頻度は〇〇件となります」と音声出力させる。
なお、エラー頻度は、エラーの種別ごとに発生件数を求め、エラーの種別ごとに音声出力しても良い。

［発明の実施形態の技術的効果］
上述のようにミシン１０は、スピーカー２３を通じてミシン１０の使用に関する情報を音声出力させるＣＰＵ３１を備えている。
ミシンの使用者は、視覚に頼る必要がないので、縫製作業を妨げられることなくミシン１０の使用に関する情報を得ることが可能となる。

特に、ミシンの使用者は、生産達成率の変化状況、一日の生産達成率、目標生産枚数、平均縫い速度等の稼働情報が音声出力されることにより、現在の稼働状況を適切に把握することが出来、ペース配分を調節する等により効率的に作業を進めることが可能となる。

また、ミシンの使用者は、潤滑油の残量、縫い針交換タイミング、釜使用時間、下糸残量、エラー頻度等のメンテナンス情報が音声出力されることにより、ミシンの保守性を高め、縫製不良等の発生を抑制し、安定的に縫製作業を進めることが可能となる。

また、ＣＰＵ３１が、ミシン１０の使用に関する情報について一定の条件を満たすと、手動操作を伴うことなくスピーカー２３から音声出力するので、ミシンの使用者は、ミシン１０の使用に関する情報を取得する手作業を不要とし、縫製中であっても上記情報を容易に取得することが可能となる。これに伴い、縫製作業の中断を防ぎ、効率的な縫製作業を進めることが可能となる。

［その他］
上記実施形態では、ミシンとして工業用ミシンを例示したが、これに限らず家庭用その他のミシンでも、音声出力部を設けて、ミシンの使用に関する情報を音声出力させても良い。

また、音声出力部から音声出力させるミシンの使用に関する情報は、生産達成率の変化状況、一日の生産達成率、目標生産枚数、平均縫い速度以外の稼働情報や、潤滑油の残量、縫い針交換タイミング、釜使用時間、下糸残量、エラー頻度以外のメンテナンス情報であっても良い。
また、音声出力を行いタイミングや実行条件は適宜変更可能である。

１０ミシン
２１時計
２２操作パネル
２３スピーカー（音声出力部）
２５出力スイッチ
３１ＣＰＵ（制御装置）
３２１稼働情報管理プログラム
３２２メンテナンス情報管理プログラム

Claims

音声出力部と、
前記音声出力部を通じてミシンの使用に関する情報を音声出力させる制御装置とを備えることを特徴とするミシン。
前記ミシンの使用に関する情報は、稼働情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
前記稼働情報は、生産達成率の変化状況、一日の生産達成率、目標生産枚数、平均縫い速度のいずれか一つ以上を含むことを特徴とする請求項２に記載のミシン。
前記ミシンの使用に関する情報は、メンテナンス情報を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のミシン。
前記メンテナンス情報は、潤滑油の残量、縫い針交換タイミング、釜使用時間、下糸残量、エラー頻度のいずれか一つ以上を含むことを特徴とする請求項４に記載のミシン。
前記制御装置は、前記ミシンの使用に関する情報について一定の条件を満たすと、手動操作を伴うことなく前記音声出力部から音声出力することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のミシン。