JP2022050885A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの縫製作業の進捗度合いをより正確に把握することにある。【解決手段】ワーク（Ｗ１，Ｗ２）を直接感知してその送り量を測定可能な複数又は単数のレーザードップラーセンサ（１１等）と、複数又は単数のレーザードップラーセンサ（１１等）から得られる測定情報を解析する解析部３０とを有し、ワーク（Ｗ１，Ｗ２）の縫製作業の進捗度合いを把握するために、解析部３０によって、縫製作業の際に常時得られる測定情報を解析して、ワーク（Ｗ１，Ｗ２）に形成された縫製線ＳＥＷの始点と終点の間の縫製距離Ｄ１をリアルタイムで算出する構成とされている。【選択図】図１１

Description

本発明は、ベッドの上面に配置されたワークを、所定の方向に送りつつヘッドのミシン針で縫製する際に、このワークの縫製作業の進捗度合いを把握可能なミシンに関する。

この種のミシンによる縫製作業では、ワークの縫製作業が予定通りに進んでいるかを確認するため、縫製作業の進捗度合いを把握したいとの要請がある。例えば特許文献１に開示のミシンには、ミシン針を備えた針棒と、ワークを前後左右に移動させる移動機構と、移動機構の機械動作量を測定する測定手段とが設けられている。このミシンでは、測定手段の測定結果を基に、針棒の上下動と移動機構の移動のタイミングが制御されている。そしてミシンには、針棒を上下動させる主軸と、この主軸の回転角を測定する主軸エンコーダが設けられ、この主軸エンコーダによって針棒の上下の位置が測定される。また移動機構は、ワークを保持する保持部と、保持部を前後に移動させるＸ軸モータと、保持部を左右に移動させるＹ軸モータとを有している。そしてミシンは、上述の測定手段として、Ｘ軸モータの軸角度を検出するＸ軸位置センサと、Ｙ軸モータの軸角度を検出するＹ軸位置センサとを有し、これら各位置センサによって移動機構の前後左右の位置が測定される。そこで公知技術のようにミシンの機械動作量からワークの送り量（送り方向の移動量）を推測し、この推測結果から、例えば縫製線の始点から終点の間の縫製距離を算出するなどして、縫製作業の進捗度合いを把握することが考えられる。

特開２００９－１１２５０１号公報

ところで上述の縫製作業では、ワークの送り量や寸法が縫製の影響（例えばベッドから受ける摩擦等）で変化することがあり、その変化の程度はワークの素材毎に異なっている。このため縫製作業の進捗度合いは、ワーク毎の変化を顧慮して把握することが望ましいといえる。しかし公知技術のように機械動作量からワークの送り量を推測する場合、その推測結果は、ワーク毎の変化が顧慮されず一律になることから、ワークの実際の送り量との間に大きなズレが生じるおそれがあった。本発明は上述の点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、ワークの縫製作業の進捗度合いをより正確に把握することにある。

上記課題を解決するための手段として、第１発明のミシンは、ベッドの上面に配置されたワークを、所定の方向に送りつつヘッドのミシン針で縫製する構成である。この種のミシンでは、ワークの縫製作業の進捗度合いをより正確に把握できることが望ましい。そこで本発明のミシンは、ワークを直接感知してその送り量を測定可能な複数又は単数のレーザードップラーセンサと、複数又は単数のレーザードップラーセンサから得られる測定情報を解析する解析部とを有している。そして本発明のミシンは、ワークの縫製作業の進捗度合いを把握するために、解析部によって、縫製作業の際に常時得られる測定情報を解析して、ワークに形成された縫製線の始点と終点の間の縫製距離をリアルタイムで算出する構成とされている。本発明では、レーザードップラーセンサによって、ワークを直接感知することにより、このワークの実際の送り量を極力正確に測定することができる。そして解析部によって、縫製作業の際に常時得られる測定情報を解析してワークの縫製距離をリアルタイムで算出することで、縫製作業の進捗度合いをより正確に把握することが可能となる。

第２発明のミシンは、第１発明のミシンにおいて、ミシン針を超えて送り出された下流のワーク部分を直接感知してその送り量を測定可能な下流側のレーザードップラーセンサを有している。そして本発明のミシンは、ワークの縫製作業の進捗度合いを把握するために、解析部によって、縫製作業の際に下流側のレーザードップラーセンサから常時得られる測定情報を解析して、縫製線を構成する縫目のピッチをリアルタイムで算出する構成とされている。本発明では、下流側のレーザードップラーセンサによって、縫製後の下流側のワーク部分を直接感知することができ、この下流側のワーク部分には、縫製作業が続くことで縫製線をなす縫目が順次形成されていく。そして解析部によって、縫製線の縫目のピッチをリアルタイムで算出することにより、縫製作業の進捗度合いを多角的に把握することが可能となる。

第３発明のミシンは、第２発明のミシンにおいて、ミシン針に至る前の上流側のワーク部分を直接感知してその送り量を測定可能な上流側のレーザードップラーセンサを有している。そして本発明のミシンは、ワークの縫製作業の進捗度合いを把握するために、解析部によって、縫製作業の際に上流側のレーザードップラーセンサ及び下流側のレーザードップラーセンサから常時得られる測定情報を解析して、縫製前後における同位置のワーク部分の寸法差をリアルタイムで算出する構成とされている。本発明では、上流側及び下流側の各レーザードップラーセンサにて同位置のワーク部分を縫製前と縫製後の双方で直接感知することができる。そして解析部によって、両レーザードップラーセンサの測定結果（送り量の差）から縫製前後のワークの寸法差をリアルタイムで算出することにより、縫製作業の進捗度合いをより多角的に把握することが可能となる。

第４発明のミシンは、第１発明～第３発明のいずれかのミシンにおいて、ワークの面方向における送り方向と直交する方向を直交方向とした場合に、ミシン針に対して直交方向に相対的に近接するワーク部分を直接感知してその送り量を測定可能な第一のレーザードップラーセンサと、ミシン針に対して直交方向に相対的に離れているワーク部分を直接感知してその送り量を測定可能な第二のレーザードップラーセンサとを有している。そして本発明のミシンは、ワークの縫製作業の進捗度合いを把握するために、解析部によって、縫製作業の際に第一のレーザードップラーセンサ及び第二のレーザードップラーセンサから常時得られる測定情報を解析して、ベッドの上面に対するワークの回転量をリアルタイムで算出する構成とされている。本発明では、ミシン針に対して近接及び離間して配置された一対のレーザードップラーセンサによって対応するワーク部分を直接感知することができる。そして解析部によって、両レーザードップラーセンサの測定結果（送り量の差）からワークの回転量をリアルタイムで算出することにより、縫製作業の進捗度合いを更に多角的に把握することが可能となる。

本発明に係る第１発明によれば、ワークの縫製作業の進捗度合いをより正確に把握することができる。また第２発明によれば、ワークの縫製作業の進捗度合いを多角的に把握することができる。また第３発明によれば、ワークの縫製作業の進捗度合いをより多角的に把握することができる。そして第４発明によれば、ワークの縫製作業の進捗度合いを更に多角的に把握することができる。

ミシンの斜視図である。 針板を示すミシンの拡大斜視図である。 ベッドの内部を部分的に示す概略斜視図である。 ベッドの下方を示すミシンの斜視図である。 第一のレーザードップラーセンサの位置を示すベッドの概略上面図である。 第二のレーザードップラーセンサの位置を示すベッドの概略上面図である。 他のレーザードップラーセンサの位置を示すベッドの概略上面図である。 縫製例（１）を示すワークとベッドの概略上面図である。 ワークとレーザードップラーセンサを示すミシンの概略断面図である。 ワークとしてのシートカバーの斜視図である。 縫製例（２）及び（３）を示すワークとベッドの概略上面図である。 縫製例（４）を示すワークとベッドの概略上面図である。 変形例１の支持機構とレーザードップラーセンサの拡大斜視図である。 変形例１の支持機構とレーザードップラーセンサの概略斜視図である。 変形例２の支持機構とレーザードップラーセンサの概略斜視図である。 変形例２の支持機構とレーザードップラーセンサの概略断面図である。 変形例３のミシンの概略断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図１～図１７を参照して説明する。各図には、ミシンの上下方向と左右方向と前後方向を示す矢線を適宜図示する。また図１、図２、図５～図９、図１１及び図１２では、解析部及びその配設位置を便宜的に図示している。そして各図では、各ワークの送り方向となる所定の方向を前後方向と規定し、縫製作業時の各ワークは、上流側となる前側から下流側となる後側に向けて送り出されていく。また各図の左右方向は、ワークの面方向における送り方向と直交する直交方向となる。

［実施例１］
図１に示すミシン２は、ワーク（Ｗ１，Ｗ２等）を縫製するための電動ミシンであり、その本体部をなすベッド４及びヘッド６と、ベッド４及びヘッド６をコントロールする制御部（図示省略）と、縫製台ＳＢとを有している。そしてミシン２の本体部（４，６）は、作業者（図示省略）が対峙する縫製台ＳＢ上に設置されており、この縫製台ＳＢの下方には、本体部（４，６）を操作するための操作ペダル（図示省略）が配置されている。

［ベッド］
図１に示すベッド４は、縫製台ＳＢの上板に嵌装された略立方体状の部材であり、その下部に設けられたオイルパン４００が縫製台ＳＢの上板の下方に突出している。また縫製台ＳＢの上面側には、ベッド４の概ね平坦な上面４ａが配置されており、このベッドの上面４ａには、後述する縫製時のワーク（Ｗ１，Ｗ２）を配置することが可能である。そしてベッドの上面４ａには、図２に示すように、針板４ｂと、すべり板４ｃとが概ね面一となるように配置されている。針板４ｂは、上方視で前後に長尺な略矩形の平板部材であり、その左側には、上方視で矩形のすべり板４ｃが概ね面一となるように設けられている。また針板４ｂの右側には、ワーク（Ｗ１，Ｗ２）の縫い代を押し当て可能なガイド部材ＧＭが配設されている。そして針板４ｂの矩形の開口４Ｈからは、ワーク（Ｗ１，Ｗ２）を後方に送り出す送り歯４ｄと、この送り歯４ｄに形成された針孔４ｅとが露出している。また図３に示すベッド４の内部には、送り歯４ｄを前後及び上下に移動（回転）させる送り機構の送り台４ｆや、図示しない残短用メスや下糸用の釜などの各種の内部部材が設置されている。

［ヘッド］
また図１に示すヘッド６は、ベッド４の右上から起立して左方に張出す立方体状の部材であり、ミシン針７と、送り脚８とを有している。ミシン針７は、図１及び図２を参照して、ベッド４側の針孔４ｅの直上に配置されており、ヘッド６に上軸（図示省略）を介して上下動可能に取付けられている。また送り脚８は、ベッド４上のワーク（Ｗ１，Ｗ２）を押え且つ後方に送り出す部材であり、ヘッド６の左下に昇降可能に取付けられている。

そして図１及び図２に示すミシン２による縫製作業（詳細後述）では、ベッド４の上面４ａ側に複数のワーク（Ｗ１，Ｗ２）を重ねて配置したのち、送り歯４ｄ等で後方に送り出しつつミシン針７で縫製する。そして上述の縫製作業では、ワーク（Ｗ１，Ｗ２）の縫製作業が予定通りに進んでいるかを確認するため、縫製作業の進捗度合いを正確に把握したいとの要請がある。そこで本実施例のミシン２では、後述する各レーザードップラーセンサ１１～１４と解析部３０とによって、ワーク（Ｗ１，Ｗ２）の縫製作業の進捗度合いをより正確に把握することとした。以下、各構成について詳述する。

［レーザードップラーセンサ］
ミシン２には、図１及び図２を参照して、後述する複数のレーザードップラーセンサ１１～１４の少なくとも一つを配設することができる（図２では、便宜上、各レーザードップラーセンサから照射されたレーザー光の照射位置（感知されるワーク部分）に対応する符号１１～１４を付す）。これら各レーザードップラーセンサ１１～１４は、いずれもレーザー光の干渉性を利用した非接触型の速度計であり、共通の基本構成として、ワークにレーザー光を照射する照射部と、ワークに反射した反射光を受光する受光部とを備えている。また各レーザードップラーセンサ１１～１４の制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御、出力制御等）は、後述する解析部３０にて行うことができ、ミシン２の制御部や専用の操作部（図示省略）にて行うこともできる。そして各レーザードップラーセンサ１１～１４は、対応するワーク部分の送り量（前後方向の移動量）を所定の時間範囲において検出された速度から極力正確に測定することが可能となっている。

［レーザードップラーセンサの配設位置］
そして図２に示すミシン２においては、各レーザードップラーセンサ１１～１４を、縫製時のワーク（Ｗ１，Ｗ２）を直接的に感知可能な位置に配設することができる。これら各レーザードップラーセンサ１１～１４は、ベッド４側に取付けられることで針板４ｂやすべり板４ｃの下方に配置することができ、ヘッド６側に取付けられることで針板４ｂ等の上方に配置することもできる。例えばミシン２では、図１～図３を参照して、ベッド４のオイルパン４００側に、第一のレーザードップラーセンサ１１が配設されている（ミシンに対する同センサの配設手法は後述）。この第一のレーザードップラーセンサ１１は、その照射部及び受光部がベッド４の針板４ｂの下方に位置しており、針板４ｂ上のワーク部分を直接臨めるような位置に配置されている。そして図５を参照して、針板４ｂには、針孔４ｅの左方にレーザー光の通過可能な貫通孔４０Ｈが形成され、さらにオイルパン側にも同位置に貫通孔（図示省略）が形成されている。この貫通孔４０Ｈ等は、針孔４ｅから左方に距離Ｌ１離れた位置に形成されており、後述する他のレーザードップラーセンサの位置よりも針孔４ｅ（ミシン針７）に相対的に近接している。そして第一のレーザードップラーセンサ１１は、その照射部及び受光部が貫通孔４０Ｈ等を通じてワーク（Ｗ１，Ｗ２）を臨む位置に配置されることで、貫通孔４０Ｈ上に位置するワーク部分を直接的に感知可能な状態となっている。

［ミシンに対するレーザードップラーセンサの配設手法］
ここで図１に示す第一のレーザードップラーセンサ１１は、支持機構２０を介して、ミシン２に対して前後左右の位置を調節可能な状態で配設されている。この支持機構２０は、図４に示すように、縫製台ＳＢの上板下面に固定される前後一対の固定レール部２１，２２と、第一のレーザードップラーセンサ１１を保持する保持プレート２４とを有している。各固定レール部（前固定レール部２１、後固定レール部２２）は、それぞれ左右方向に延びるレール状の部材であり、ベッド４の下部のオイルパン４００の前側と後側に分かれて固定されている。そして前固定レール部２１は、オイルパン４００の前側でその左端付近から右方に延びている。また後固定レール部２２は、前固定レール部２１と前後対称となるように、オイルパン４００の後側でその左端付近から右方に延びている。そして各固定レール部２１，２２の下面には、左右に延びる案内溝２３が形成されており、この案内溝２３に、保持プレート２４が左右方向の位置を調節可能な状態で取付けられている。

そして図４に示す保持プレート２４は、前後方向に長尺な平板状の部材であって、複数の取付け孔２５が前後方向に適宜の間隔で形成されている（図４では、便宜上、各取付け孔に共通の符号２５を付す）。この保持プレート２４の前端部と後端部とはそれぞれ上方に突出しており、これら前端部と後端部とにはそれぞれ三角形状のブラケット２６が固定されている。そして保持プレート２４のいずれかの取付け孔２５に第一のレーザードップラーセンサ１１を取付けることで、この第一のレーザードップラーセンサ１１の前後の位置を調節することができる。また保持プレート２４の各ブラケット２６を、その左右の位置を調節しつつ各固定レール部２１，２２の案内溝２３にボルト止めすることで、第一のレーザードップラーセンサ１１の左右の位置を調節することができる。なお第一のレーザードップラーセンサ１１の前後左右の位置を調節する構成では、その位置に応じて図５に示す貫通孔４０Ｈの位置を変更したり、あらかじめ複数の貫通孔を形成したりすることができる。

そして図２を参照して、ミシン２には、第一のレーザードップラーセンサ１１のほかに、第二のレーザードップラーセンサ１２と、下流側のレーザードップラーセンサ１３と、上流側のレーザードップラーセンサ１４を配設できる。第二のレーザードップラーセンサ１２は、その照射部及び受光部が第一のレーザードップラーセンサ１１よりも針孔４ｅ（ミシン針７）から相対的に離れた位置に配置されている。すなわち図６を参照して、第二のレーザードップラーセンサ１２は、その照射部及び受光部が針孔４ｅから左方に距離Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）離れた位置に配置されるように、すべり板４ｃの上方又は下方に配設される。なお第二のレーザードップラーセンサ１２を下方に配置する際には、すべり板４ｃにレーザー光の通過可能な貫通孔（図示省略）が形成される。また図７を参照して、下流側のレーザードップラーセンサ１３は、針孔４ｅの後側（送り方向における下流側）に配設され、上流側のレーザードップラーセンサ１４は、針孔４ｅの前側（送り方向における上流側）に配設される。そして下流側及び上流側の各レーザードップラーセンサ１３，１４は、針孔４ｅから概ね等距離Ｌ３（Ｌ３＞Ｌ１）離れた位置に配置されるように、針板４ｂの上方又は下方に配設される。

［解析部］
またミシン２の適宜の位置には、図１及び図２を参照して、各レーザードップラーセンサ１１～１４の測定情報を解析する解析部３０が設けられている。この解析部３０は、各レーザードップラーセンサ１１～１４及びミシン２の制御部と有線又は無線で情報のやり取りを行うことができ、測定情報や解析結果を記憶する記憶部と、測定情報や解析結果を出力する出力部とを有する。記憶部は、測定結果や解析結果のほか、ミシン２の本体部（４，６）の情報（直線縫いなどの縫製手法や上軸一回転の周期等）を記憶しておくことができる。また出力部として、例えばヘッド６側に後付けされたモニターやスピーカ等、ミシン２に予め設けられたモニター等を例示でき、測定情報や解析結果等を視聴覚的に出力することができる。そして解析部３０は、後述するように縫製作業の際に常時得られる測定情報を解析して、ワークの縫製作業の進捗度合いをリアルタイムで作業者に知らせることが可能となっている（進捗度合いの解析項目は後述）。

［縫製作業の進捗度合いの解析項目］
ここで図８、図１１及び図１２を参照して、ワークの縫製作業の進捗度合いの解析項目として、ワークに形成された縫製線ＳＥＷの始点と終点の間の縫製距離Ｄ１を挙げることができる。そして縫製距離Ｄ１は、後述するように各レーザードップラーセンサ１１～１４の少なくとも一つの測定結果を解析部３０で解析して算出することが可能である。また別の解析項目として、ワークの加工品質の保証の観点から、図１１に示す縫目のピッチＤ２や縫製前後のワークの寸法差（ＳＺ１／ＳＳＺ１）、図１２に示すワークの回転量（回転角度θ）を例示できる。そして図１１に示す縫目のピッチＤ２は、後述するように下流側のレーザードップラーセンサ１３の測定結果から算出することが可能である。また図１１及び図１２を参照して、縫製前後のワークの寸法差やワークの回転量は、後述するように一対のレーザードップラーセンサ１３，１４（又は１１，１２）の測定結果から算出することが可能である。

［ワークの縫製作業（縫製例（１））］
図８及び図９に示す縫製例（１）では、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２をミシン２で縫製する場合を説明する。ここで第一ワークＷ１と第二ワークＷ２は、いずれも略矩形の布材であり、図１０に示す乗物用シートのシートカバーＳＣの天板メイン部Ｓ１を構成している。そして図８及び図９に示すミシン２による縫製の際には、第一ワークＷ１と第二ワークＷ２とを重ねてベッド４の上面４ａ側に配置しておく。この状態の各ワークＷ１，Ｗ２は、その縫い代となる各右縁端ＷＥが、ガイド部材ＧＭに押し当てられた状態で前後方向に延び、この各右縁端ＷＥ側に直線縫いを施していくこととなる。

そして図８及び図９に示すワーク同士Ｗ１，Ｗ２の縫製作業では、この縫製作業が予定通りに進んでいるかを確認するため、その縫製作業の進捗度合いを正確に把握したいとの要請がある。そこで本実施例のミシン２は、図１及び図２に示すように、ワークＷ１，Ｗ２を直接感知してその送り量を測定可能な複数又は単数のレーザードップラーセンサ（１１～１４）と、複数又は単数のレーザードップラーセンサから得られる測定情報を解析する解析部３０とを有している。そしてミシン２では、ワークＷ１，Ｗ２の縫製作業の進捗度合いを把握するために、解析部３０によって、縫製作業の際に常時得られる測定情報を解析して、各種の解析項目（縫製線ＳＥＷの縫製距離Ｄ１等）をリアルタイムで算出する構成とされている。そこで以下に、縫製作業の進捗度合いの解析項目毎に、使用すべきレーザードップラーセンサと解析項目の算出手法を説明する。

［縫製距離の算出］
まず、図８及び図９に示すようにミシン２による縫製作業を開始すると、各レーザードップラーセンサの少なくとも一つがワークＷ１，Ｗ２を直接感知してその送り量を測定する。例えば本実施例では、ミシン針７に近接する第一のレーザードップラーセンサ１１が作動してワークＷ１，Ｗ２を直接感知し、感知されたワーク部分の実際の送り量（縫製の影響を受けた状態の送り量）を極力正確に測定する。そして図８に示すワークＷ１，Ｗ２に形成された縫製線ＳＥＷの縫製距離Ｄ１は、ミシン２が作動している間のワークＷ１，Ｗ２の送り量によって算出することができる。そこで解析部３０によって、縫製作業の際に常時得られる測定情報を解析して、ワークＷ１，Ｗ２の縫製距離Ｄ１をリアルタイムで算出する。こうしてワークＷ１，Ｗ２の縫製距離Ｄ１をリアルタイムで算出し、その算出結果を常時出力することで、縫製作業の進捗度合いを作業者がより正確に把握することができる。なお縫製例（１）では、図２に示す複数のレーザードップラーセンサ１１～１４を作動させて、ワークＷ１，Ｗ２の異なる位置の送り量を測定し、複数の測定情報を総合的に解析部３０で解析させることも可能である。

［縫製例（２）における縫目のピッチの算出］
また縫製例（２）では、図１１を参照して、縫製線ＳＥＷを構成する縫目のピッチＤ２をリアルタイムで算出する手法を説明する。この縫製例（２）では、下流側のレーザードップラーセンサ１３を作動させて、ミシン針７を超えて送り出された下流のワーク部分を直接感知してその送り量を測定する。そして下流側のワーク部分には、縫製作業が続くことで縫製線ＳＥＷをなす縫目が順次形成されていく。この縫製線ＳＥＷの一つの縫目（一針分の縫目）の形成期間は、ミシン針７を昇降させる際の上軸一回転の周期と一致し、当該周期は解析部３０に予め入力されている。そこで解析部３０にて、縫製作業の際に下流側のレーザードップラーセンサ１３から常時得られる測定情報を解析することにより、縫目のピッチＤ２をリアルタイムで算出することが可能となる。また縫製例（２）では、解析部３０によって、上述の第一のレーザードップラーセンサ１１と下流側のレーザードップラーセンサ１３の少なくとも一つから常時得られる測定情報を解析してワークＷ１，Ｗ２の縫製距離Ｄ１を算出できる。こうして解析部３０によって縫製距離Ｄ１と縫目のピッチＤ２をリアルタイムで算出することにより、縫製作業の進捗度合いを多角的に把握することが可能となる。なお縫製例（２）では、上軸一回転の周期を、上軸の回転角を測定するエンコーダ（図示省略）で常時測定することもできる。そして解析部３０が、下流側のレーザードップラーセンサ１３及びエンコーダから常時得られる測定情報を解析して、縫目のピッチＤ２をリアルタイムで算出することも可能である。

［縫製例（３）におけるワークの寸法差の算出］
また縫製例（３）では、図１１を参照して、縫製前後のワークＷ１，Ｗ２の寸法差をリアルタイムで算出する手法を説明する。ここで下流側のワーク部分は、その前後の寸法ＳＺ１が、縫製線ＳＥＷの形成（例えば縫製線ＳＥＷによる引き締め）により変化することがあり、このときの変化量はワークの素材毎に異なっている。そしてワーク部分の寸法差（例えば縮み量）は、下流側のワーク部分の寸法ＳＺ１（縫製後の寸法）と、このワーク部分の上流側での寸法ＳＳＺ１（縫製前の寸法）との比較で算出することができる。そこで縫製例（３）では、下流側のレーザードップラーセンサ１３とともに、上流側のレーザードップラーセンサ１４を作動させて、ミシン針７に至る前の上流側のワーク部分を直接感知してその送り量を測定する。そして解析部３０が、縫製作業の際に下流側のレーザードップラーセンサ１３及び上流側のレーザードップラーセンサ１４から常時得られる測定情報を解析して、縫製前後における同位置のワーク部分の寸法差（ＳＺ１／ＳＳＺ１）をリアルタイムで算出する。こうして解析部３０によって、縫製前後のワークＷ１，Ｗ２の寸法差（ＳＺ１／ＳＳＺ１）をリアルタイムで算出することにより、縫製作業の進捗度合いをより多角的に把握することが可能となる。なお縫製例（３）では、解析部３０によって、第一のレーザードップラーセンサ１１と上流側のレーザードップラーセンサ１４と下流側のレーザードップラーセンサ１３の少なくとも一つから常時得られる測定情報を解析してワークＷ１，Ｗ２の縫製距離Ｄ１を算出することができる。また下流側のレーザードップラーセンサ１３から常時得られる測定情報を解析して、縫目のピッチＤ２をリアルタイムで算出することも可能である。

［縫製例（４）］
また図１２を参照して、縫製例（４）では、第三ワークＷ３と第四ワークＷ４を一例に、各ワークＷ３，Ｗ４の回転量をリアルタイムで算出する手法を説明する。ここで第三ワークＷ３と第四ワークＷ４は、上下に長尺な長方形状の布材であり、図１０に示す乗物用シートのシートカバーＳＣの天板サイド部Ｓ２を構成している。この天板サイド部Ｓ２は、シート幅方向における天板メイン部の側方部分を構成する箇所であり、各ワークＷ３，Ｗ４同士は前方に向けて凸の立体形状をなして配置されることとなる。そして第三ワークＷ３と第四ワークＷ４は互いに異形とされているとともに、各ワークＷ３，Ｗ４の下側の右縁端ＷＥは円弧形状をなしている。このため図１２に示すようにワーク同士Ｗ３，Ｗ４を縫製する場合には、ワークＷ３，Ｗ４の縫い代同士を適切に位置合わせするため、ベッド４の上面４ａに対して各ワークＷ３，Ｗ４を回転させながらガイド部材ＧＭに当接させておく必要がある。こうして各ワークＷ３，Ｗ４の右縁端ＷＥが円弧形状をなしている場合、ミシン針７に対して各ワークＷ３，Ｗ４を回動させながら、曲線縫いを施していくこととなる。

［ワークの回転量の算出］
そして縫製例（４）では、図１２を参照して、第一のレーザードップラーセンサ１１とともに、第二のレーザードップラーセンサ１２を作動させて、ミシン針７に対して直交方向に離れているワーク部分を直接感知してその送り量を測定する。そして解析部３０が、縫製作業の際に第一のレーザードップラーセンサ１１及び第二のレーザードップラーセンサ１２から常時得られる測定情報を解析して、ベッド４の上面４ａに対するワークＷ３，Ｗ４の回転量をリアルタイムで算出する。すなわち第一のレーザードップラーセンサ１１の測定結果（送り量）と第二のレーザードップラーセンサ１２の測定結果（送り量）の差から、各ワークＷ３，Ｗ４の回転量となる回転角度θを算出することができる。こうして各ワークＷ３，Ｗ４の回転量（回転角度θ）を算出することで、これら各ワークＷ３，Ｗ４同士が適切に曲線縫いされているか（どのようなＲで縫われたか）を把握することができ、縫製作業の進捗度合いを更に多角的に把握することが可能となる。なお縫製例（４）では、解析部３０によって、第一のレーザードップラーセンサ１１と第二のレーザードップラーセンサ１２の少なくとも一つから常時得られる測定情報を解析してワークＷ３，Ｗ４の縫製距離Ｄ１を算出することができる。

以上説明した通り本実施例では、各レーザードップラーセンサ１１～１４の少なくとも一つによって、ワークを直接感知することにより、このワークの実際の送り量を極力正確に測定することができる。そして解析部３０によって、縫製作業の際に常時得られる測定情報を解析してワークの縫製距離をリアルタイムで算出することで、縫製作業の進捗度合いをより正確に把握することが可能となる。また本実施例では、下流側のレーザードップラーセンサ１３によって、縫製後の下流側のワーク部分を直接感知することができ、この下流側のワーク部分には、縫製作業が続くことで縫製線ＳＥＷをなす縫目が順次形成されていく。そして解析部３０によって、縫製線ＳＥＷの縫目のピッチをリアルタイムで算出することにより、縫製作業の進捗度合いを多角的に把握することが可能となる。また本実施例では、上流側及び下流側の各レーザードップラーセンサ１３，１４にて同位置のワーク部分を縫製前と縫製後の双方で直接感知することができる。そして解析部３０によって、両レーザードップラーセンサ１３，１４の測定結果から縫製前後のワークの寸法差をリアルタイムで算出することにより、縫製作業の進捗度合いをより多角的に把握することが可能となる。そして本実施例では、ミシン針７に対して近接及び離間して配置された一対のレーザードップラーセンサ１１，１２によって対応するワーク部分を直接感知することができる。そして解析部３０によって、両レーザードップラーセンサ１１，１２の測定結果からワークの回転量をリアルタイムで算出することにより、縫製作業の進捗度合いを更に多角的に把握することが可能となる。このため本実施例によれば、ワークの縫製の際に、その縫製作業の進捗度合いをより正確に把握することができる。

［変形例１］
ここでレーザードップラーセンサは、上述の支持機構のほか、各種の支持機構を使用してミシンに配設することができる。例えば図１３及び図１４に示す変形例１では、支持機構２０Ｘとしての上下一対のレール部４１，４２に、本変形例のレーザードップラーセンサ１５が組付けられている。これら上下一対のレール部（上レール部４１，下レール部４２）は、図１３に示すように、いずれもヘッド側に固定された板状の部材であり、それぞれ上方視において左に凸の半円弧形に形成されている。また本変形例のレーザードップラーセンサ１５は、上下一対の板状の回転ブラケット５５及び回転ブラケット用の各軸５６と、複数の上ローラ部５０及び下ローラ部５１とを介して、上レール部４１と下レール部４２の間に摺動可能に組付けられている（各図では、便宜上、各上ローラ部に共通の符号５０を付し、各下ローラ部に共通の符号５１を付し、各回転ブラケットに共通の符号５５を付し、回転ブラケット用の各軸に共通の符号５６を付す）。すなわちレーザードップラーセンサ１５の上面の概ね中央には、回転ブラケット用の上側の軸５６が上方に突設され、この回転ブラケット用の上側の軸５６に、その軸線周りを回転可能な状態で上側の回転ブラケット５５が取付けられている。また回転ブラケット５５の上面には、左右一対の上ローラ部５０が二組設けられており、各上ローラ部５０は、上側の回転ブラケット５５の上面から上方に突出する軸（図示省略）の周りに回転可能に取付けられている。そしてレーザードップラーセンサ１５は、各組の左右の上ローラ部５０が上レール部４１を挟付けた状態で摺動可能に組付けられることで、この上レール部４１に沿って移動可能となっている。またレーザードップラーセンサ１５の下面の概ね中央にも、下側の回転ブラケット用の軸５６が下方に突設され、この下側の回転ブラケット用の軸５６に、その軸線周りを回転可能な状態で下側の回転ブラケット５５が取付けられている。また下側の回転ブラケット５５の下面にも、左右一対の下ローラ部５１が二組設けられており、各下ローラ部５１は、下側の回転ブラケット５５の下面から下方に突出する軸（図示省略）の周りに回転可能に取付けられている。そしてレーザードップラーセンサ１５は、各組の左右の下ローラ部５１が下レール部４２を挟付けるように摺動可能に組付けられることで、この下レール部４２に沿って移動可能となっている。

そして図１４に示す本変形例では、ヘッド側に固定された上レール部４１と下レール部４２とが、上方視においてベッド側の針孔４ｅを前後及び左方から囲むように配設されている。またレーザードップラーセンサ１５は、図示しないワークの上方に位置した状態で上レール部４１及び下レール部４２に沿って移動することで、針孔４ｅ（ミシン針７）の前側と左側と後側に順次位置変位することが可能となっている。さらにレーザードップラーセンサ１５を、上下の各回転ブラケット５５に対して回転ブラケット用の各軸５６の軸線周りに回転させることで、ワークに対する方位性を調整することができる。なおレーザードップラーセンサ１５の各回転ブラケット５５に対する位置と各レール部４１，４２に対する位置は、位置調整の後において図示しない位置保持部によって保持される。このような構成であると、一つのレーザードップラーセンサ１５を、針孔４ｅの前側と左側と後側にかけての部分に且つ常に向きをそろえた状態で配置することが可能となる。そして例えばレーザードップラーセンサ１５を、実施例に示す第一のレーザードップラーセンサ（図示省略）と共に使用する。このような場合には、レーザードップラーセンサ１５を、実施例に示す第一のレーザードップラーセンサの左方又は前方又は後方に適宜配置することで、上述の各種の解析項目の算出が可能となる。

［変形例２］
また図１５及び図１６に示す変形例２の支持機構２０Ｙは、ベッド４側に固定されたレール部４１Ｙと、針板４ｂのガイド孔５３とを有している。そして本変形例では、針板４ｂの下方に配置されているレール部４１Ｙに、本変形例のレーザードップラーセンサ１６が摺動可能に組付けられている。この本変形例のレーザードップラーセンサ１６の上面にも、回転ブラケット用の上側の軸５６Ｙが上方に突設され、この上側の回転ブラケット用の軸５６Ｙに、その軸線周りを回転可能な状態で上側の回転ブラケット５５Ｙが取付けられている。また回転ブラケット５５Ｙの上面には、左右一対のローラ部５０Ｙが設けられており、この左右のローラ部５０Ｙがレール部４１Ｙを挟付けるように摺動可能に組付けられている。また上側の回転ブラケット５５Ｙの上面には上方に突出するガイド軸５２が設けられ、このガイド軸５２は、レール部４１Ｙに沿うように設けられた針板４ｂのガイド孔５３に挿通されている。そして本変形例においては、レール部４１Ｙとガイド孔５３とが、上方視においてベッド側の針孔４ｅを前後及び左方から囲むように設けられている。このような構成であると、レーザードップラーセンサ１６が、ガイド孔５３に挿通されたガイド軸５２によって姿勢を保持しつつ、レール部４１Ｙに沿って針孔４ｅの周りを安定的に移動することができる。さらにレーザードップラーセンサ１６を、回転ブラケット５５Ｙに対して回転ブラケット用の軸５６Ｙの軸周りに回転させることで、ワークに対する方位性を調整することができる。

［変形例３］
また各レーザードップラーセンサは、上述の配設位置に必ずしも配設する必要はなく、図１７に示す反射板６０を利用することでその配設位置の自由度を広げることが可能である。例えば変形例３においては、第一のレーザードップラーセンサ１１を一例に反射板６０を利用した場合を説明する。この第一のレーザードップラーセンサ１１は、上述のように針板４ｂの下方に配置されるが、この針板４ｂの直下には、残短用メスなどのベッド４の内部部材ＩＭが配設されていることがある。このため内部部材ＩＭが邪魔となるなどして、第一のレーザードップラーセンサ１１の照射部及び受光部を、ワークＷ１，Ｗ２を直接臨むように配置できない場合が想定される。このような場合には、第一のレーザードップラーセンサ１１を、内部部材ＩＭが邪魔とならない位置に配設し、その照射部から発せられるレーザー光を反射板６０に反射させてワークＷ１，Ｗ２に直接当てるように構成することができる。

本実施形態のミシンは、上述した実施形態に限定されるものではなく、その他各種の実施形態を取り得る。本実施形態では、レーザードップラーセンサ１１～１４の構成（形状，寸法，配設位置，配設数、感知部位等）を例示したが、レーザードップラーセンサの構成を限定する趣旨ではない。ミシンには、複数の又は単数のレーザードップラーセンサを配設でき、その配設数は４未満であってもよく５以上であってもよい。また各レーザードップラーセンサは、ミシンに位置固定されていてもよく、位置変位可能な状態とされていてもよい。またレーザードップラーセンサは、ワークの適宜の位置を感知することができ、ワークの表裏面のほか、ワークの縫い代となる縁端を感知することもできる。そしてレーザードップラーセンサによって、ワークの縁端に設けられたノッチの数を測定し、その測定結果からワークの縫い終わりのタイミングを算出することもできる。なお実施例１と各変形例の構成は適宜組み合わせて用いることができる。また各変形例では、レーザードップラーセンサと回転ブラケットとを、軸連結のほか、ボールジョイントや自在継ぎ手を介して回転可能に連結することもできる。また回転ブラケットは、レーザードップラーセンサの照射部及び受光部を露出させる貫通部を有していてもよく、照射部及び受光部と重ならない位置に配置されていてもよい。

また本実施形態では、ミシンの本体部（４，６）や縫製台ＳＢの構成を例示したが、本体部や縫製台の構成を限定する趣旨ではない。またワークとして、布帛や皮革製のワークのほか、玉縁（樹脂板）などの縫製可能な各種のワークを例示でき、ワークの使用用途も、乗物用シートのシートカバーのほかに衣類や小物などの各種の用途を想定できる。

２ ミシン
４ ベッド
４ａ （ベッドの）上面
４ｂ 針板
４ｃ すべり板
４ｄ 送り歯
４ｅ 針孔
４ｆ 送り台
４Ｈ 開口
４０Ｈ 貫通孔
４００ オイルパン
６ ヘッド
７ ミシン針
８ 送り脚
ＳＢ 縫製台
ＧＭ ガイド部材
ＩＭ 内部部材
１１ 第一のレーザードップラーセンサ
１２ 第二のレーザードップラーセンサ
１３ 下流側のレーザードップラーセンサ
１４ 上流側のレーザードップラーセンサ
２０ 支持機構
２１ 前固定レール部
２２ 後固定レール部
２３ 案内溝
２４ 保持プレート
２５ 取付け孔
２６ ブラケット
３０ 解析部
Ｓ１ 天板メイン部
Ｓ２ 天板サイド部
ＳＣ シートカバー
Ｗ１ 第一ワーク
Ｗ２ 第二ワーク
Ｗ３ 第三ワーク
Ｗ４ 第四ワーク
ＷＥ 右縁端
ＳＥＷ 縫製線
Ｄ１ 縫製距離
Ｄ２ 縫目のピッチ
θ 回転角度
１５ 変形例１のレーザードップラーセンサ
２０Ｘ 変形例１の支持機構
４１ 上レール部
４２ 下レール部
５０ 上ローラ部
５１ 下ローラ部
５５ 回転ブラケット
５６ 回転ブラケット用の軸
１６ 変形例２のレーザードップラーセンサ
２０Ｙ 変形例２の支持機構
４１Ｙ 変形例２のレール部
５０Ｙ 変形例２のローラ部
５２ ガイド軸
５３ ガイド孔
５５Ｙ 変形例２の回転ブラケット
５６Ｙ 変形例２の回転ブラケット用の軸
６０ 変形例３の反射板

Claims (4)

1. ベッドの上面に配置されたワークを、所定の方向に送りつつヘッドのミシン針で縫製するミシンにおいて、
   前記ワークを直接感知してその送り量を測定可能な複数又は単数のレーザードップラーセンサと、前記複数又は単数のレーザードップラーセンサから得られる測定情報を解析する解析部とを有し、
   前記ワークの縫製作業の進捗度合いを把握するために、前記解析部によって、縫製作業の際に常時得られる測定情報を解析して、前記ワークに形成された縫製線の始点と終点の間の縫製距離をリアルタイムで算出する構成とされているミシン。
2. 前記ミシン針を超えて送り出された下流のワーク部分を直接感知してその送り量を測定可能な下流側のレーザードップラーセンサを有し、
   前記ワークの縫製作業の進捗度合いを把握するために、前記解析部によって、縫製作業の際に前記下流側のレーザードップラーセンサから常時得られる測定情報を解析して、前記縫製線を構成する縫目のピッチをリアルタイムで算出する構成とされている請求項１に記載のミシン。
3. 前記ミシン針に至る前の上流側のワーク部分を直接感知してその送り量を測定可能な上流側のレーザードップラーセンサを有し、
   前記ワークの縫製作業の進捗度合いを把握するために、前記解析部によって、縫製作業の際に前記上流側のレーザードップラーセンサ及び前記下流側のレーザードップラーセンサから常時得られる測定情報を解析して、縫製前後における同位置のワーク部分の寸法差をリアルタイムで算出する構成とされている請求項２に記載のミシン。
4. 前記ワークの面方向において送り方向と直交する方向を直交方向とした場合に、前記ミシン針に対して直交方向に相対的に近接するワーク部分を直接感知してその送り量を測定可能な第一のレーザードップラーセンサと、前記ミシン針に対して直交方向に相対的に離れているワーク部分を直接感知してその送り量を測定可能な第二のレーザードップラーセンサとを有し、
   前記ワークの縫製作業の進捗度合いを把握するために、前記解析部によって、縫製作業の際に前記第一のレーザードップラーセンサ及び前記第二のレーザードップラーセンサから常時得られる測定情報を解析して、前記ベッドの上面に対する前記ワークの回転量をリアルタイムで算出する構成とされている請求項１～３のいずれか一項に記載のミシン。

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