JP2861575B2 - 刺繍ミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工布に針の上下動通
路を横切る運動を与え、刺繍を行なう刺繍ミシンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、刺繍ミシンでは、加工布を針
の上下動通路に直交する２つの座標軸方向に、例えば、
Ｘ方向送り、Ｙ方向送りパルスモータに、Ｘクロックパ
ルスとＹクロックパルスを出力し、そのパルス数に応じ
た量だけ、Ｘ方向及びＹ方向に移動して、所定のパター
ンデータに基づいて縫製を行っている。この加工布の移
動は、針が加工布よりも上にある針上区間内で行われ、
しかも、糸締りは針が上死点に到達した後で加工布を移
動させるとよい結果が得られることから、特公平１−４
４３５３号公報にあるように、ミシンモータの速度に比
例して加工布の送り開始時期を自動的に設定し、加工布
の送りを終了するのが、針が加工布に刺さる直前になる
ようにして、模様変化等による締りむらを解消したもの
が知られている。

【０００３】また、図７にあるように、針を上下動する
ミシンモータの回転に応じた同期信号ＳＧ１０、及び針
が加工布から抜けでた作動信号ＳＧ１２に基づいて、Ｘ
クロックパルスとＹクロックパルスとをそれぞれのパル
スモータに出力し、針が針上区間にある全区間を利用し
て、その全区間で加工布の移動が終了するように、同期
させたものも知られている。

【０００４】天秤が糸を締め上げた後も加工布の送りは
終了していないため、残りの加工布の移動によって糸を
更に締めることになる。これが、糸切り後の縫い始めの
ときには上糸を糸調子側から引き出さないで、先に形成
した縫目から糸を引き出してしまい、糸抜けや目とびと
なることがある。

【０００５】また、縫い始めの糸抜けや目とびを防止す
るものとして、特公昭５９−４３１８９号公報にあるよ
うに、縫製開始時において、少なくとも第１針目の針が
下死点に到達した後の最初の加工布の移動の開始時期
を、その針が加工布から離脱する時期付近に一致させる
ことにより、糸ぬけを防止したものが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】こうした従来の特公昭
５９−４３１８９号公報にあるものでは、縫製ピッチが
一定の場合には、針が加工布から離脱した直後に、カム
等により加工布を移動して、糸ぬけを防止することはで
きる。しかし、刺繍の模様によっては、その縫製ピッチ
が１針１針毎に異なる場合があり、また、最初の１針の
縫製ピッチが模様によってそれぞれ異なる場合が多い。
よって、その刺繍毎にカムを製作することは大変な労力
であり、特に多品種小量生産の場合には、現実的ではな
い。

【０００７】その為、これを刺繍ミシンに適用すること
はできず、この場合には、縫い始める糸の糸端を作業者
が掴んで縫い出し、適正なタイミングで糸を離すことに
より糸抜けや目とびを防止していた。よって、縫い始め
るときには、作業者がその都度糸端を押さえていなけれ
ばならず、作業が煩わしく、自動化の妨げにもなるとい
う問題があった。

【０００８】一方、第１針目の針が加工布に突き刺さっ
た後に、針板より下の釜側で上糸に抵抗をかける機構を
設けて、第２針目以降に加工布の移動により上糸が引き
抜かれることがないようにすることも考えられる。しか
し、そのための特別の機構を設ける必要があり、装置が
複雑になると共に、コストアップにつながるという問題
があった。

【０００９】そこで本発明は上記の課題を解決すること
を目的とし、簡単な構成で、縫い始めの糸抜け等を防止
する刺繍ミシンを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明の刺繍ミシンは、図１に例示する如く、上糸
を担持する針Ｍ１を、モータの駆動により上下動すると
共に、前記モータの駆動により、上糸を供給し締め上げ
る天秤Ｍ２を上下動して、加工布Ｍ３に縫目を形成する
縫目形成手段Ｍ４と、前記加工布Ｍ３に前記針Ｍ１の上
下動通路を横切る運動を与える移動手段Ｍ５と、１針毎
の縫製ピッチが予め記憶された記憶手段Ｍ６と、前記モ
ータを設定された回転速度で駆動制御すると共に、前記
移動手段Ｍ５を制御し、前記針Ｍ１が前記加工布Ｍ３よ
り上にある針上区間の前記針Ｍ１の上下動に同期して前
記記憶手段Ｍ６に記憶された前記縫製ピッチ分、前記加
工布Ｍ３を移動させる縫製制御手段Ｍ７とを備え、更
に、縫製開始時に始めの所定の数針のみ、前記モータの
回転速度を前記設定された回転速度に関わらず、所定の
低速に制御する低速制御手段Ｍ８と、該低速制御手段Ｍ
８により制御されている間、前記移動手段Ｍ５を制御
し、前記天秤Ｍ２が上糸を締め上げ始めるまでの移動区
間の前記針Ｍ１の上下動に同期して、前記記憶手段Ｍ６
に記憶された縫製ピッチ分、前記加工布Ｍ３を移動させ
る開始時制御手段Ｍ９とを備えている。

【００１１】

【作用】前記構成を有する刺繍ミシンは、低速制御手段
Ｍ８が、縫製開始時に始めの数針のみ、モータの回転速
度を設定された回転速度に関わらず、所定の低速に制御
する。そして、開始時制御手段Ｍ９が、低速制御手段Ｍ
８によりモータが低速に制御されている間、移動手段Ｍ
５を制御して、天秤Ｍ２が上糸を締め上げ始めるまでの
移動区間の針Ｍ１の上下動に同期して、記憶手段Ｍ６に
記憶された縫製ピッチ分、加工布Ｍ３を移動する。その
後、縫製制御手段Ｍ７が、モータを設定された回転速度
で駆動制御すると共に、移動手段Ｍ５を制御して、針Ｍ
１が加工布Ｍ３より上にある針上区間の針Ｍ１の上下動
に同期して記憶手段Ｍ６に記憶された縫製ピッチ分、加
工布Ｍ３を移動する。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図２は本発明の一実施例である刺繍ミシンの
概略斜視図である。機台１上にはミシン本体２が配置さ
れると共にその機台１の前部には針板４が配設されてい
る。ミシン本体２の前端下部には、針６が上下動可能に
設けられている。この針６は、回転速度調節可能なミシ
ンモータ８（図４参照）により回転駆動される図示しな
いミシン上軸によって、上下動するように構成されてい
る。

【００１３】また、ミシン本体２のアーム部先端には、
天秤１０が上下動可能に支持されており、この天秤１０
も、同様に、ミシンモータ８により回転駆動されるミシ
ン上軸によって上下動される。そして、図３に示すよう
に、上糸１２が、上糸１２に適度な送り抵抗を与える糸
調子機構１４を通り、一旦、糸かけ１６にかけられた
後、天秤１０の糸穴１８を通ってから、針６の針糸穴２
０に通されて、針６が上糸１２を担持するように構成さ
れている。

【００１４】前記天秤１０は、図６に示すように、針６
が上死点を過ぎた後に下降し始め、下死点を過ぎた後に
上昇をし、縫目の形成に伴って上糸１２を繰り出すと共
に、上糸１２を回収し、糸締めを行うように構成されて
いる。更に、針６の下方のに配置された針板４の下側に
は、釜２２が回転可能に配置されており、この釜２２
は、前記ミシンモータ８により、針６の上下動に同期し
て回転駆動される。そして、針６の上下動により形成さ
れる上糸１２の糸輪を捕捉して、下糸２４とにより縫目
を形成する。尚、前記針６、ミシンモータ８、天秤１
０、糸調子機構１４、糸かけ１６、釜２２により縫目形
成手段を構成している。

【００１５】一方、前記ミシン本体２の前方において機
台１の左右両側には前後方向（Ｙ方向）へ平行に延びる
一対の支持レール２６が配設固定されている。その支持
レール２６上には、上面に左右方向（Ｘ方向）へ延びる
案内レール２８を設けた移動フレーム３０が、Ｙ方向へ
移動支持され、前記支持レール２６上のラック３２とフ
レーム３０側の回転軸３４両端の歯車３６との歯合に基
づいて移動案内されるような構造になっている。

【００１６】前記移動フレーム３０上の案内レール２８
にはキャリッジ３８がＸ方向へ移動可能に支持され、そ
の上面にはパレット４０が左右一対のクランプ４２によ
り着脱可能に装着されている。そして、このパレット４
０上には加工布４４が保持枠（図示せず）等によって着
脱可能に張設保持されている。

【００１７】前記移動フレーム３０の前方において機台
１上にはＸ方向送りパルスモータ（以下Ｘモータとい
う）４６が配設され、このＸモータ４６の回転に伴い歯
車５０，５２、スプライン軸５４、そのスプライン軸５
４に沿って移動可能な図示しない歯車、及びキャリッジ
３８の前縁に沿って延びるラック５６を介して、キャリ
ッジ３８がＸ方向へ移動されて、パレット４０に対し同
方向への送りが付与されるように構成されている。

【００１８】又、Ｘモータ４６の近傍において機台１上
にはＹ方向送りパルスモータ（以下Ｙモータという）５
８が配設され、このＹモータ５８の回転に伴い歯車６０
及び移動フレーム３０の前方に突出するラック６２を介
して、移動フレーム３０がＹ方向へ移動されて、パレッ
ト４０に対し同方向への送りが付与される。

【００１９】前記支持レール２６、案内レール２８、移
動フレーム３０、ラック３２、回転軸３４、歯車３６、
キャリッジ３８、パレット４０、クランプ４２、Ｘモー
タ４６、歯車５０，５２、スプライン軸５４、ラック５
６、Ｙモータ５８、歯車６０、ラック６２等により移動
手段を構成している。

【００２０】又、図２に示すように、前記機台１の下方
に、前記ミシンモータ８が設けられ、そのミシンモータ
８のモータ軸上のプーリ６４と前記ミシン本体２のミシ
ン上軸上のプーリ６６との間には、ベルト６８が掛けら
れている。又、ミシン上軸上にはシンクロナイザ７０が
設けられており、このシンクロナイザ７０はミシン上軸
の回転に伴って同期信号ＳＧ１０、及び作動信号ＳＧ１
２を出力する。

【００２１】前記同期信号ＳＧ１０は、ミシン上軸の一
定回転角度毎に、本実施例では０．３６度回転する毎に
発せられるパルス信号であり、作動信号ＳＧ１２は、針
６が針板４上の加工布４４から抜けでたときに発せられ
るパルス信号である。次に、この刺繍ミシンの制御装置
の構成について説明する。中央処理装置（以下ＣＰＵと
いう）７２には、入力装置７４、リードオンリーメモリ
（以下ＲＯＭという）７６、ランダムアクセスメモリ
（以下ＲＡＭという）７８、出力ポート８０、入力ポー
ト８２がコモンバス８４を介して、相互に接続されてい
る。

【００２２】入力装置７４は、フロッピーディスク等の
記憶手段としての記憶装置７５から刺繍すべき縫製ピッ
チ等の模様データを読み出すものであり、その模様デー
タはＲＡＭ７８にストアされる。この記憶装置７５に
は、予め１針毎のＸ方向及びＹ方向の縫製ピッチが記憶
されている。

【００２３】出力ポート８０には、パルスモータドライ
ブ回路８６を介して前記Ｘモータ４６及びＹモータ５８
が接続されると共に、ミシンモータドライブ回路８８を
介して前記ミシンモータ８及びそのミシンモータ８の速
度を調節するための調節器９０が接続されている。そし
て、出力ポート８０は、ＣＰＵ７２からの出力信号に基
づき、パルスモータドライブ回路８６に対してＸモータ
４６を駆動するＸクロックパルス信号ＳＧ４、Ｙモータ
５８を駆動するＹクロックパルス信号ＳＧ６を出力す
る。

【００２４】又、出力ポート８０は、ミシンモータドラ
イブ回路８８に対してミシンモータ８を予め設定された
低速、本実施例では２００ｒｐｍの低速で駆動する信号
ＳＧ７、又は調節器９０で設定された高速、本実施例で
は縫製ピッチに応じて設定される５００〜１０００ｒｐ
ｍの範囲で設定された高速で駆動する信号ＳＧ８を出力
する。

【００２５】前記入力ポート８２には、前記シンクロナ
イザ７０、スタートスイッチ９２が接続されている。そ
して、この入力ポート８２には、シンクロナイザ７０か
ら前記同期信号ＳＧ１０及び作動信号ＳＧ１２が出力さ
れ、スタートスイッチ９２からスタート信号ＳＧ１３が
出力される。更に、ミシンモータドライブ回路８８は、
前記信号ＳＧ７，８とシンクロナイザ７０からの検知信
号とを比較してミシンモータ８の回転速度が所要の回転
速度となるように制御する。

【００２６】次に、前述した本実施例の刺繍ミシンの作
動について、図５に示す縫製制御処理に基づいて説明す
る。まず、キャリッジ３８が縫製スタート位置に配置さ
れた状態で、スタートスイッチ９２がオンされると、針
数カウンタの値を０にする（ステップＳ１、以下Ｓ１と
いう。以下同様）。次に、ＣＰＵ７２はミシンが糸切り
後の停止状態からのスタートか否かを、糸切りフラグが
セットされているか否かにより判断する（Ｓ２）。

【００２７】糸切りフラグが１であり、糸切り後のスタ
ートであると判断すると（Ｓ２・ＹＥＳ）、ミシンモー
タ８に低速で回転するように低速で駆動する信号ＳＧ７
を出力し、低速回転を指令する（Ｓ３）。ミシンモータ
８が低速で回転すると、図６に示すように、ミシン上軸
の回転に伴って、針６が上下動すると共に、天秤１０が
上下動する。又、ミシン上軸の回転により、シンクロナ
イザ７０からは、同期信号ＳＧ１０及び作動信号ＳＧ１
２が出力される。

【００２８】続いて、針数カウンタの値が加算され（Ｓ
４）、この針数カウンタの値が所定の針数Ｎとなったか
否かが判断される（Ｓ５）。所定の針数Ｎは、予め設定
された所定の数針の値であり、本実施例では、３針（Ｎ
＝３）に設定されている。そして、針数がＮに満たない
ときは（Ｓ５・ＮＯ）、開始時の１針分の縫製の制御を
行う（Ｓ６）。

【００２９】この開始時の縫製は、作動信号ＳＧ１２が
入力された後、入力装置７４を介して読み込まれた、第
１針目の縫製ピッチに基づいて、パルスモータドライブ
回路８６からＸモータ４６、Ｙモータ５８にＸクロック
パルス信号、Ｙクロックパルス信号を、同期信号ＳＧ１
０に同期して、加工布４４の移動が丁度移動区間で行わ
れるように出力される。即ち、縫製ピッチが大きいとき
には早い速度で、小さいときには遅い速度で移動するよ
うに制御される。

【００３０】移動区間は、図６に示すように、作動信号
ＳＧ１２が出力されたときから、天秤１０が下死点を通
過して上昇を開始し、余分な上糸１２を回収して、更
に、上糸１２を締め上げ始めるまでの区間である。この
上糸１２を締め上げ始めるまでとは、天秤１０の下降に
より繰り出された上糸１２が、縫目の形成により消費さ
れ、その残った上糸１２が天秤１０の上昇により回収さ
れ、更に、回収し終わった後の天秤１０の上昇により糸
締めが行われるが、この糸締め開始前までの区間であ
る。

【００３１】この移動区間の長さは、加工布４４の厚さ
等によって多少変わるが、ほぼ一定であり、その長さは
予め設定され、例えば、作動信号ＳＧ１２が入力されて
からの同期信号ＳＧ１０のパルスの数で設定される。そ
して、この同期信号ＳＧ１０の１パルスに対して、移動
区間のパルスの数に比例したＸクロックパルス、Ｙクロ
ックパルスが出力され、同期制御される。一方、前記ミ
シンモータ８の低速は、縫製ピッチの長短にかかわら
ず、この移動区間内で加工布４４の移動が終了するよう
な速度として予め設定されている。

【００３２】こうして、開始時の１針分の縫製処理を終
了すると、縫製が終了か否かを判断する（Ｓ７）。模様
データの全ての処理が終了していないと、縫製が終了し
ていないと判断し（Ｓ７・ＮＯ）、前記Ｓ２以下の処理
を繰り返し実行する。このとき、まだ、糸切りフラグが
１であることから、引続き、ミシンモータ８を低速で回
転し、針数をカウントして、針数カウンタの値が所定の
針数Ｎになっていないときには（Ｓ５・ＮＯ）、前記Ｓ
６の処理を繰り返し、移動区間で加工布４４の移動が終
了するように同期制御する。

【００３３】そして、前記Ｓ２〜Ｓ６の処理を所定の数
針分、繰り返し実行すると、針数カウンタの値が所定の
針数Ｎに等しくなったと判断されて（Ｓ５・ＹＥＳ）、
糸切りフラグをクリアする（Ｓ８）。それから、開始時
の１針分の縫製処理を行って、移動区間で加工布４４の
移動を行う（Ｓ６）。

【００３４】これによって、縫い始めの数針のみ、ミシ
ンモータ８が低速で回転され、針６及び天秤１０も低速
で上下動される。針６が加工布４４から抜け出て、天秤
１０が上昇すると、天秤１０の下降の際に繰り出された
上糸１２が回収される。又、針６が加工布４４から抜け
出た後、同時に、加工布４４の縫製ピッチ分の移動が開
始される。

【００３５】このとき、天秤１０による上糸１２の回収
と共に、加工布４４が移動するが、上糸１２は繰り出さ
れた状態にあるので、上糸１２が締まることはない。そ
して、天秤１０の上昇により、上糸１２の回収が終了
し、上糸１２の締め上げが開始される移動区間が終了し
たときには、加工布４４は縫製ピッチ分の移動が終了
し、縫製ピッチ分の上糸量が確保される。

【００３６】その後、天秤１０の上昇により、上糸１２
の締め上げが開始されるが、縫目と針６の針糸穴２０と
の抵抗がある加工布４４側よりも、糸調子機構１４と糸
かけ１６との抵抗しかない糸調子側から上糸１２が引き
出される。よって、縫目から上糸１２が引き出されて、
既に形成された縫目は損なわれない。かつ、予め設定さ
れた縫製ピッチ分、加工布４４を移動するので、刺繍の
模様も損なわれない。

【００３７】こうして、開始時の移動区間での加工布４
４の移動制御を終了し、次に、縫製を継続すると判断す
ると（Ｓ７・ＮＯ）、糸切りフラグが０であることから
（Ｓ２・ＮＯ）、調節器９０で設定された回転速度に応
じて、ミシンモータ８に高速回転の信号ＳＧ８を出力し
て、高速回転を指令する（Ｓ９）。

【００３８】この高速回転指令により、ミシンモータ８
は、図６に示すように、高速回転され、通常時の１針分
の縫製が行われる（Ｓ１０）。この通常時の１針分の縫
製は、針６が針板４上の加工布４４の上側に抜け出て、
上死点に達し、その後、加工布４４に刺さるまでの針上
区間にある間に、同期信号ＳＧ１０に同期して、縫製ピ
ッチ分、加工布４４を針上区間で移動する。このとき、
既に数針分の縫目が形成されているので、天秤１０の上
昇による上糸１２の締め上げと、加工布４４の移動とが
同時に行われても、縫目側の抵抗が大きく、上糸１２は
糸調子側から引き出され、縫目は損なわれない。

【００３９】そして、縫製を終了したか否かを判断し
（Ｓ７）、縫製を終了していないときは（Ｓ７・Ｎ
Ｏ）、前記Ｓ２，９，１０，７の処理を繰り返し実行
し、縫製ピッチ分、加工布４４を針上区間で移動し、縫
製をする。一方、縫製を終了したときは（Ｓ７・ＹＥ
Ｓ）、糸切りを行うのか否かを判断する（Ｓ１１）。糸
切りを行うときには（Ｓ１１・ＹＥＳ）、図示しない自
動糸切り機構を駆動して、糸切りを行い（Ｓ１２）、そ
の後、糸切りフラグをセットする（Ｓ１３）。

【００４０】糸切りフラグをセットした後、あるいは、
糸切りをしないときには（Ｓ１１・ＮＯ）、一旦、本制
御処理を終了する。尚、Ｓ９，１０の処理の実行が縫製
制御手段として働き、Ｓ２〜５，８の処理の実行が低速
制御手段として働き、又、Ｓ６の処理の実行が開始時制
御手段として働く。

【００４１】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の刺繍ミシン
は、縫い始めの所定の数針のみ、モータを低速回転し、
その間に移動区間で加工布を縫製ピッチ分、移動するの
で、簡単な構成で、縫い始めの糸抜け等を防止でき、縫
製品質を損なうことがないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の刺繍ミシンの基本的構成を例示するブ
ロック図である。

【図２】本発明の一実施例としての刺繍ミシンの概略斜
視図である。

【図３】本実施例の天秤、糸調子機構の概略斜視図であ
る。

【図４】本実施例の電気系統の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】本実施例の制御装置において行われる縫製制御
処理の一例を示すフローチャートである。

【図６】本実施例の針と天秤及び各信号のタイムチャー
トである。

【図７】従来の針と天秤及び各信号のタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

Ｍ１，６…針 Ｍ２，１０…天秤 Ｍ
３，４４…加工布 Ｍ４…縫目形成手段 Ｍ５…移動手段 Ｍ
６…記憶手段 Ｍ７…縫製制御手段 Ｍ８…低速制御手段 Ｍ
９…開始時制御手段 １…機台 ２…ミシン本体 ８
…ミシンモータ １２…上糸 ３８…キャリッジ ４
６…Ｘモータ ５８…Ｙモータ ７２…ＣＰＵ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上糸を担持する針を、モータの駆動によ
   り上下動すると共に、前記モータの駆動により、上糸を
   供給し締め上げる天秤を上下動して、加工布に縫目を形
   成する縫目形成手段と、 前記加工布に前記針の上下動通路を横切る運動を与える
   移動手段と、 １針毎の縫製ピッチが予め記憶された記憶手段と、 前記モータを設定された回転速度で駆動制御すると共
   に、前記移動手段を制御し、前記針が前記加工布より上
   にある針上区間の前記針の上下動に同期して前記記憶手
   段に記憶された前記縫製ピッチ分、前記加工布を移動さ
   せる縫製制御手段と、 を備えた刺繍ミシンにおいて、 縫製開始時に始めの所定の数針のみ、前記モータの回転
   速度を前記設定された回転速度に関わらず、所定の低速
   に制御する低速制御手段と、 該低速制御手段により制御されている間、前記移動手段
   を制御し、前記天秤が上糸を締め上げ始めるまでの移動
   区間の前記針の上下動に同期して、前記記憶手段に記憶
   された縫製ピッチ分、前記加工布を移動させる開始時制
   御手段と、 を備えたことを特徴とする刺繍ミシン。