JP2775961B2 - 布縁に倣う縫製基準を映写し得るミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、加工布の側縁（以下「布縁」という）を
倣い縫いするミシンに関し、更に詳しくは、布縁に倣う
所定の内側位置に関する縫製基準を、ベッド面またはベ
ッド上の加工布に映写し得るようにしたミシンに関する
ものである。

従来技術 縫針を上下動させて、ベッド上に載置した加工布に縫
目を形成するミシンにおいて、この縫針を布縁に倣う所
定の内側位置に落下させて、布縁と平行な縫目線を形成
する「倣い縫い」を施すことは従来よりなされている。
そして、この布縁に倣って縫製する作業を容易化するた
め、布縁位置の検出結果に従って、縫針を布縁に倣う所
定の内側位置に自動的に落下させるようにしたミシンが
実用化されている。

例えば、特開昭62−68483号公報に記載の布縁倣い縫
ミシンは、（ａ）下端に縫針を有し、上下運動並びに布
送り方向と交差する横方向の揺動運動が可能な針棒と、
（ｂ）その針棒を横方向に一定範囲内で揺動させる針棒
揺動機構と、（ｃ）加工布の布縁を検出する布検出器
と、（ｄ）その布検出器の検出結果に基づき、布縁から
所定距離内側の位置に縫針が落下するよう針棒揺動機構
を制御する制御手段とを備えている。このような構成と
したことにより、倣い縫時に加工布が横方向にずれて
も、縫針は加工布に追従して移動するので、布縁と縫目
線との距離（以下「縫代」という）が一定に保たれ、布
縁に平行な縫目線を形成することができる。また倣い縫
の開始に先立ち、加工布をベッド上に載置した際に、縫
針を自動的に縫目線の形成位置まで移動させることもで
きる。

しかし、倣い縫時における加工布のずれが、縫針の追
従可能範囲を超えた場合は、この自動倣い縫はできなく
なる。このときは、ミシンの運転を停止したり縫製速度
を落したりした後、加工布を動かして縫針の落下位置を
修正することがなされている。このように作業者が布位
置を修正する場合に、縫針が左右何れの側にずれたかは
一般に判り難く、従って位置の修正に時間を要する不便
がある。

そこで実開平１−115469号公報に開示される如く、縫
針のずれの方向またはずれを修正すべき方向を報知する
機能を有する布縁倣い縫ミシンが提案されている。この
ミシンは、前述した特開昭62−68483号公報に記載の布
縁倣い縫ミシンを基礎とし、これに（ａ）縫針の揺動範
囲の中間位置からのずれの方向を検出する検出手段と、
（ｂ）その検出手段の検出結果に基づいて、縫針のずれ
の方向またはずれの修正方向を報知する報知手段とを設
けている。この報知手段は、具体的にはミシン本体部に
配設した複数の表示ランプであって、これで縫針の「ず
れ方向」や「ずれ修正方向」を表示するようになってい
る。更に、前方定規により加工布を案内して、前記縫代
を一定に揃わせることが知られており、この前方定規を
布縁倣い縫ミシンに使用することも可能である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、布縁の倣い縫中に加工布がずれたため
に、作業者が針落ち位置を修正する場合、どの位置まで
修正すれば良いか、は判断が困難である。先に述べた実
開平１−115469号公報に記載のミシンは、この点に関す
る解決提案であるが、縫針の「ずれ方向」や「ずれ修正
方向」はミシン本体部の表示ランプに表示される。従っ
て、通常は縫針や布縁を見ながら倣い縫をしている作業
者は、その縫製途中で視線を前記ランプに移さなけれ
ば、肝腎の「ずれ方向」や「ずれ修正方向」が判らな
い、という難点が指摘される。

また前方定規を使用する方法では、作業者が該定規を
正しい位置にセットすることが肝要であり、このセット
位置を誤ると良好な倣い縫をなし得ない。殊に曲線部分
が続く場合には、どの位置に前方定規をセットするか、
を決めるのは極めて難かしかった。

発明の目的 この発明は、先に述べた課題に鑑み、これを好適に解
決するべく提案されたものであって、ミシンのベッド面
またはベッド上に載置した加工布に、布縁に倣う内側の
縫製基準を映写するようにして、倣い縫中でも作業者
は、縫針や布縁を注視している視線を他に移すことな
く、容易に布位置を修正することのできるミシンを提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段 前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明
は、縫針が上下動してベッド上に載置された加工布に縫
目を形成するミシンであって、前記縫針が前記加工布の
側縁に倣う所定の内側位置に落下して布縁を倣い縫いす
るミシンにおいて、 加工布の側縁に倣う内側の針位置を記憶するメモリ
と、 このメモリから読出された針位置に関するデータに基
づき、加工布の側縁に倣う内側の縫製基準をベッドの表
面またはベッド上の加工布に映写する手段とから構成し
たことを特徴とする。

発明の作用 前記の課題解決手段を備えたことにより、ミシンのベ
ッド面またはベッド上に載置した加工布に、布縁に倣う
内側の縫製基準が映写される。

実施例 次に、本発明に係る布縁に倣う縫製基準を映写し得る
ミシンにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照
しながら以下説明する。なお実施例としては、布縁位置
の検出結果に従って、縫針を布縁に倣う内側位置に自動
的に落下させる布縁倣い縫ミシンにつき主として述べる
が、本発明は、この布縁倣い縫ミシンのみならず、布検
出器等を備えない通常のミシンにも、好適に実施し得る
ものである。

（ミシンの基本構造について） 第１図は、本発明の好適な一実施例に係る布縁倣い縫
ミシンを示し、このミシンの機枠16は、針板62が設けら
れる平坦なベッド10と、該ベッド10の右側から立ち上が
る脚柱部12と、該脚柱部12から前記ベッド10と略平行に
延延する上方アーム14とから構成されている。上方アー
ム14には、このミシンで形成可能な縫目模様の各種形象
を表示した表示板22と、縫目模様の選択スイッチ24とが
配設されている。またアーム14の頭部18には、第４図に
示すミシンモータ48の起動・停止を制御する起動スイッ
チ20が設けられている。更に脚柱部12には、前記の倣い
縫を行なう際に操作される倣い縫スイッチ26、縫代を設
定する際に操作される縫代設定操作部材28、針揺動量調
節操作部材30および送り量調節操作部材32が設けられて
いる。なお、布縁倣い縫ミシンで倣い縫は、直線縫によ
って行なわれる。従って操作部材30,32は、直線縫以外
の模様縫を行なうに当たり、針揺動量および送り量を調
節する場合に操作される。

ミシン頭部18の内部には、第２図に示す如く、コ字形
ブラケット34が固定配置され、このブラケット34に針棒
支持枠38が、垂直軸36を介して枢支されて、軸線周りに
回動可能になっている。すなわち針棒支持枠38は、上下
の端部から相互に逆向きに延出する第１の対のアーム4
0,40と、第２の対のアーム44,42とを有し、この第１の
対のアーム40,40において前記ブラケット34に取り付け
られている。また第２の対のアーム42,42に、下端に縫
針46を有する針棒44が、上下方向への摺動可能に保持さ
れている。針棒44は、図示しない連結機構を介してミシ
ンモータ48に連結され、該モータ48の回転に伴い上下の
往復運動が付与される。

また針棒支持枠38は、図示しないリンク機構を介し
て、第４図に示す針揺動制御モータ50に連結されてい
る。そして該モータ50が回転して、針棒支持枠38を軸36
の周りに回動させることにより、前記縫針46には、ベッ
ド面上に軸36の軸線を中心とする円弧状軌跡を描く横方
向揺動運動が与えられる。本実施例で縫針46の揺動範囲
は、7mmに設定されている。

（布検出器54について） 前記ブラケット34の下端部には、所定波長域の赤外線
を放射する発光素子56と、該素子から放射された赤外線
の反射を受ける受光素子58とを内蔵した布検出器54が取
り付けられている。この布検出器54は、前記波長域の赤
外線だけを通過させる光学フィルタ60を、受光素子58の
近傍に有すると共に、図示を省略する信号処理回路を更
に備えている。そして、発光素子56からの赤外線を、後
述する反射面74で反射させて受光素子58でキャッチする
ことにより、加工布70における布縁の位置検出をなし得
る。

前記ベッド10の上面には、第２図に示す如く、針板62
が開閉自在に配設され、この針板62に形成した複数のス
ロットに、送り歯64が上方へ突出可能にい臨んでいる。
この送り歯64は、図示しないリンク機構を介してミシン
モータ48に連結され、縫針46の上下往復運動に調時した
送り運動を与えられると共に、第４図に示す送り制御モ
ータ65により送り運動を制御される。そして送り歯64と
布押さえ足（図示せず）とが協働して、ベッド10上に載
置した加工布70に、前後方向の送りを与えるものであ
る。

針板62には、第２図に示すように、縫針46の揺動軌跡
に沿って円弧状をなす針孔72が穿設され、この針孔72に
近接して横方向に長い反射面74が形成されている。この
反射面74は、前記発光素子56と受光素子58との中央の点
を中心とする円弧凹面とし、発光素子56から放射された
赤外線をここで反射させて、これを受光素子58に向かわ
せるべく機能する。

（プロジェクター52について） 前記ブラケット34の下端部に設けた布検出器54には、
加工布70の側縁に倣う内側の縫製基準を、ベッド10の表
面またはベッド10上の加工布70に映写する手段としての
プロジェクター52が配設されている。このプロジェクタ
ー52は、例えば第３図に示すように、メタルハライド系
の放電ランプからなる光源66と、後述するRAM96等のメ
モリから読出された針位置に関するデータに基づき、加
工布の側縁に倣う内側の縫製基準を映像化する液晶パネ
ル68と、この液晶パネル68を透過する光により前記縫製
基準を光学的に結像させる結像レンズ76とから基本的に
構成されている。液晶パネル68には微小なシャッタが多
数配置され、この液晶シャッタは図示しない駆動回路に
より開閉駆動されて、前記縫製基準を映像化するように
なっている。

従って、光源66からの光が液晶パネル68および結像レ
ンズ76を通過することによって、焦点位置にある前記ベ
ッド10の表面やベッド10上の加工布70に、映像化された
縫製基準が投影結像される。なおプロジェクター52とし
ては、液晶パネル68以外に、レーザビームを使用した
り、スライドフィルムを使用したりするようにしてもよ
い。

（電気制御系について） 第４図は、実施例に係る布縁倣い縫ミシンの各動作部
材を制御する電気制御系の概略を示し、コンピュータ90
を主体とする制御装置により該ミシンの制御がなされ
る。コンピュータ90は、バス98で共通接続される中央処
理ユニットとしてのCPU92,メモリ素子としてのROM94お
よび読み書き可能なRAM96を備えている。前記バス98に
は、入力インターフェース100を介して、前述した起動
スイッチ20,模様選択スイッチ24,倣い縫スイッチ26,縫
代設定操作部材28,針揺動量調節操作部材30,送り量調節
操作部材32,布検出器54,タイミングパルス発生器102,ク
ロックパルス発生器104等が接続されている。

更にバス98には、出力インタフェース108を介して、
前記ミシンモータ48,針揺動制御モータ50,送り制御モー
タ65並びにプロジェクター52が接続されている。前記RA
M96には、加工布70の側縁に倣い、かつその布縁から所
定距離だけ内側で平行に延在する針位置に関するデータ
を記憶するメモリ110が設けられている。またROM94に
は、第５図にフローチャートで示す針揺動制御ルーチン
を始めとするミシンの作動制御用プログラムが記憶さ
れ、それらのプログラムに従い前記CPU92による制御が
なされる。

実施例の作用 次に、前記実施例に係る布縁倣い縫ミシンにより、倣
い縫を行なう場合の動作フローを、第５図を参照して説
明する。先ずステップS1（以下「ステップ」を「Ｓ」と
称する）で、次に行なう縫製作業が倣い縫か否かを判定
する。この判定は、作業者の操作による倣い縫スイッチ
26からの信号に基づいてなされる。すなわち、倣い縫以
外の縫製がなされる場合は、倣い縫スイッチ26はOFFで
あって判定結果は否定（NO）となり、S2に移ってプロジ
ェクター52はOFFとされ、S3において模様縫等の他の処
理が実行される。

倣い縫を行なう場合は、作業者が倣い縫スイッチ26を
操作してON作動させ、これによりS1の判定結果は肯定
（YES）となり、S4に移って、縫針46がベッド10より上
昇した位置にあるか否かの判定がなされる。縫針46を揺
動させる場合、縫針46が加工布70から抜けた状態にある
ことが必要だからである。縫針46が上昇位置にあると、
針位置データDpの演算が行なわれると共に縫針46が移動
させられる。この判定は、タイミングパルス発生器102
またはクロックパルス発生器104から、当該のパルスが
発生しているか否かによりなされる。

未だ倣い縫になっていない場合は、クロックパルス発
生器104からクロックパルスが発せられている間、S4の
判定結果が肯定（YES）となる。また倣い縫が既に開始
されている場合は、タイミングパルス発生器102からタ
イミングパルスが発せられている間、S4の判定結果が肯
定（YES）となり、S5において布縁位置データDdおよび
縫代データDwが読み込まれる。クロックパルス，タイミ
ングパルスの何れも出ていない場合は、S4の判定結果は
否定（NO）となり、実行されるプログラムはメインルー
チンに戻る。

S5で読み込まれる布縁位置データDdは、第６図に示す
如く、布検出器54における検出範囲の右端から布縁まで
の距離を表わし、該データは布検出器54の検出信号を基
礎として作られる。また縫代データDwは縫代の大きさを
表わし、縫代設定操作部材28の操作により作られる。こ
れらデータDd,Dwの読み込み後、S6に移行して針位置デ
ータDpの演算が行なわれ、その演算結果は針位置データ
メモリ110に記憶される。本実施例で縫針46の位置は、
その最大揺動範囲の左端を基準（０）とするとき、布
縁位置データDd,縫代データDw,布検出器54の検出範
囲の大きさを表わすデータDc,前記検出範囲の左端と
縫針46の揺動範囲の左端との距離を表わすデータDaから
求められる。データDa,Dcは一定であって、予めROM94の
メモリに記憶されており、これらDa,Dc,Dd,Dwから、次
式に基づいて針位置データDpが求められる。

Dp＝Dc−Da−Dd−Dw 次にS7では、S6で求めた針位置データDpに基づき針揺
動制御モータ50に揺動指示が出力され、該モータ50の回
転により縫針46は、最大揺動範囲の左端から右へ、針位
置データDpで表わされる距離だけ移動する。すなわち縫
針46は、加工布70の布縁から内側に縫代分入った位置に
落下して、布縁に沿った縫目線を形成する「倣い縫」が
行なわれる。

続いてS8では、S5で読み込んだ布縁位置データDdをCP
U92で演算し、その演算結果に基づきS9において、出力
インタフェース108を介してプロジェクター52をON作動
させる。これにより第７図に示す如く、作業者が設定し
た縫代で縫製するための適正な布縁位置、すなわち布縁
に倣う縫製基準80が、映像としてベッド10の表面または
ベッド上の加工布70に映写される。この縫製基準80は、
例えばベッド10の表面において、縫針46の揺動中心Ｃか
ら右側へ縫代分だけシフトした位置に映写されるもので
ある。従って作業者は、倣い縫を行なうため加工布70
を、ベッド10の表面に載置する際に、該ベッド10に映写
されている布縁に倣う縫製基準80を目安として、最も適
切な位置に簡単にセットすることができる。

なお布縁に倣う縫製基準80を映写表示する他の方法と
して、第８図に示すように、前記の縫製基準80を中心と
する左右の領域が判別するよう、色分表示して映写する
ようにしてもよい。また第９図に示すように、縫製基準
80に所要の幅を持たせ、この幅が縫針46の揺動可能範囲
の全体を表示するように映写してもよい。

（修正方向の表示について） 実施例に係る布縁倣い縫ミシンでは、布縁に倣う縫製
基準80を映写するだけでなく、更に加工布70の布縁が倣
い縫位置からずれている場合に、その修正方向を表示す
ることもできる。すなわち、第５図のS10以下におい
て、縫針46の位置の判定が行なわれ、縫針46が揺動範囲
の左端または右端近傍（本実施例では各端から1mm以
内）に位置する場合に、その位置並びに位置の修正方向
がプロジェクター52で映写される。先ずS10では針位置
データDpを用いて、縫針46が左端から1mm以内にあるか
否かが判定される。

縫針46が左端から1mm以内にある場合は、S10の判定結
果は肯定（YES）となり、S11において、第７図に符号82
で示す矢印からなる右方向修正表示が、プロジェクター
52により、例えばベッド10の表面に映写される。これに
より、縫針46が揺動範囲の左端近傍にずれており、ずれ
修正方向は右であることが、作業者に視覚を通じて直ち
に確認される。なお倣い縫の最中には、ミシンの運転を
停止させ、その状態で加工布70を動かすか、または縫製
速度を落して倣い縫をしながら、該加工布70を動かすこ
ととなる。また、倣い縫開始前の場合は、右方向修正表
示82に従って加工布70を動かすことにより、縫針46が揺
動範囲の略中央位置で縫目線を形成する状態となし得
る。

また縫針46が、左端位置から1mm以上大きく離れてい
る場合は、S10の判定結果は否定（NO）となり、次のS12
において、右端位置から1mm以内にあるかを判定する。
この判定は、縫針46が左端から6mm以上で7mm以下の範囲
にあるか否か、によってなされ、判定の結果が肯定（YE
S）の場合はS13に移行する。そして、第７図に符号84で
示す矢印からなる左方向修正表示が、プロジェクター52
により、例えばベッド10の表面に映写される。すなわ
ち、縫針46が揺動範囲の右端近傍にずれていて、ずれ修
正方向が左であることが、作業者に視覚を通じて報知さ
れる。

更に縫針46が、右端位置から左に1mmより大きく離れ
た位置にある場合は、S12の判定結果は否定（NO）とな
り、実行されるプログラムはメインルーチンに戻る。こ
のときは、縫針46は位置の大幅な修正が必要なほど揺動
しておらず、従って作業者はそのまま倣い縫を続けるこ
とができる。

また本実施例では、布縁が直線の場合について説明し
たが、布縁が曲線をなす場合も、その曲率半径を制御部
に入力記憶させたり、型紙のパターンデータを予め制御
部に入力記憶させることにより、映写可能範囲において
プロジェクター52による曲線からなる縫製基準80を映写
することもなし得る。

なお、図示の実施例では、布検出器54を備えた布縁倣
い縫ミシンに関して説明したが、それ以外にも、縫針を
布縁に自動的に倣わせる機構や布検出器を有しない通常
のミシンであっても、本発明は実施可能である。すなわ
ち通常のミシンに、前記の布縁に倣う内側の針位置を記
憶するメモリと、該メモリから読出された針位置に関す
るデータに基づき、布縁に倣う内側の縫製基準を映写す
るプロジェクターとを設けることで、本発明を好適に実
施することができる。

更に倣い縫が直線縫により行なわれる場合以外に、ジ
グザグ縫いがなされるミシンや、その他縫針46が上下動
すると共に加工布70が水平面内を移動して各種形象を縫
製する刺繍ミシンに、前記プロジェクター52を配設する
ことによっても本発明を好適に実施可能である。

発明の効果 以上に説明した如く、本発明に係るミシンによれば、
作業者が倣い縫を行なう際には、ベッドの表面に映写さ
れた布縁に倣う縫製基準を目安として、加工布をベッド
上の最適位置に容易にセットすることができる。また倣
い縫の最中に、加工布がずれた場合であっても、加工布
またはベッド表面に映写された縫製基準に従って、容易
に布位置の修正を行なうことができる。しかも倣い縫の
最中に、作業者は縫針や布縁を注視しているが、前記の
縫製基準は加工布やベッド表面に直接映写されるので、
その視線を他に移す必要がなく極めて便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が好適に実施される布縁倣い縫ミシン
の外観を概略的に示す斜視図、第２図は、前記ミシンに
おける針棒とその周辺部材の概略斜視図、第３図は、本
実施例に使用される一例としてのプロジェクターの概略
構成図、第４図は、前記ミシンを制御する制御装置を示
すブロック図、第５図は、前記制御装置の主体を成すコ
ンピュータのROMに記憶されたプログラムから、本発明
と主たる関連を有する部分を示すフローチャート図、第
６図は、縫針の位置検出に関する説明図、第７図，第８
図並びに第９図は、ベッドの表面に布縁に倣う縫製基準
を映写した状態を示す平面説明図である。 10……ベッド、44……針棒 46……縫針、50……針揺動制御モータ 52……プロジェクター 54……布検出器、70……加工布 80……縫製基準、90……コンピュータ 94……ROM、96……RAM

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縫針が上下動してベッド上に載置された加
   工布に縫目を形成するミシンであって、前記縫針が前記
   加工布の側縁に倣う所定の内側位置に落下して布縁を倣
   い縫いするミシンにおいて、 加工布の側縁に倣う内側の針位置を記憶するメモリと、 このメモリから読出された針位置に関するデータに基づ
   き、加工布の側縁に倣う内側の縫製基準をベッドの表面
   またはベッド上の加工布に映写する手段と から構成したことを特徴とする布縁に倣う縫製基準を映
   写し得るミシン。