JP2867706B2 - マーク合わせ加工機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、針の落下点（布結合位
置）よりも布送り込み側において２枚の加工布の柄等の
マークをそれらに対向して設けられた上下一対の柄検出
手段により検出し、その検出信号に基づき２枚の加工布
の少なくとも一方の送り量（送り速度）を調節して、両
加工布のマークを合わせしながら結合するようにしたマ
ーク合わせ加工機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のマーク合わせ加工機械と
しては、特開平１ー１９２３９０号に柄合わせミシンと
して示されているように、縫い合わせる上下加工布のそ
れぞれの加工布に対して１箇所で柄検出を行って柄ズレ
量を演算し、縫合位置において柄ズレ量が解消するよう
に上加工布と下加工布との間の相対的な送り量を変更し
て縫合するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、同一の柄を
有している加工布を２枚重ね合わせた場合に柄と柄とが
完全に一致しない場合がある。即ち加工布が織物や編物
であるため、その柄と柄との間隔が一定ではないので、
２枚重ね合わせた時にずれが発生するのである。特にこ
の傾向はニット地や織りが荒い生地に顕著になるもので
ある。このずれ量を柄間隔誤差（マーク間隔誤差）と称
する。

【０００４】このように、柄間隔誤差のある加工布を前
述の柄合わせミシンにより縫製する状態を図２０に示
す。縫合手段（結合手段）としての針６４の布送り込み
側に位置する柄検出部３００においては柄ズレ量が０に
なっていても、上加工布８７の柄間隔Ｐ１、下加工布８
８の柄間隔Ｐ２との間に誤差があると縫合部では柄ズレ
Ｘが生じてしまう。即ち、柄検出部３００における柄ズ
レが０であるので、上送り歯３０と下送り歯６５との１
針毎の送り量は変更されず柄ズレＸを残したまま両加工
布８７、８８が縫着されてしまう。このため、柄合わせ
精度が悪いという問題があった。これはニット地のよう
に柄間隔誤差の大きな生地を縫製する縁かがりミシンに
て柄合わせ縫製する場合に、生地の縁が切断されて縫製
されるので縫い直しが出来ないため非常に大きな問題と
なっている。また、この問題は加工布の柄に関してだけ
でなく、所定間隔毎にマークが付されている一対の加工
布をマーク同士を合わせて縫う場合にも存在する。即
ち、一対の加工布の間で対応するマーク同士の間隔が若
干異なる時（マーク間隔誤差が存在する時）にも、前述
と同様の問題が存在するのである。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、２枚の加工布のマーク間隔誤差
を算出し、その値を利用してより安定したマーク合わせ
加工が可能なマーク合わせ加工機械を提供することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明においては、所定間隔毎に柄等のマークを備
えた一対の加工布を重ね合わせて結合する結合手段と、
一方の加工布を前記結合手段に送る第１の送り手段と、
他方の加工布を前記結合手段に送る第２の送り手段と、
２枚の加工布のそれぞれの加工布に対して、送り方向に
相前後する複数箇所で同時に前記マークの位置検出を行
う検出手段と、該検出手段により検出されたマークの位
置情報に基づき、前記複数箇所における加工布のマーク
のズレ量をそれぞれ演算するマークズレ量演算手段と、
該マークズレ量演算手段により演算されたマークズレ量
に基づき２枚の加工布のマーク間隔誤差を演算するマー
ク間隔誤差演算手段と、該演算されたマークズレ量およ
びマーク間隔誤差に基づき、前記結合手段の結合位置に
おいて前記２枚の加工布のマークが一致するように、前
記第１の送り手段と第２の送り手段の少なくとも一方の
加工布の送り速度を変更する速度変更手段とを備えてい
る。

【０００７】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、結合手
段は所定間隔毎に柄等のマークを備えた一対の加工布を
重ね合わせて結合し、第１の送り手段は一方の加工布を
前記結合手段に送り、第２の送り手段は他方の加工布を
前記結合手段に送る。

【０００８】そして、検出手段は２枚の加工布のそれぞ
れの加工布に対して、送り方向に相前後する複数箇所で
同時にマークの位置検出を行い、マークズレ量演算手段
は該柄検出手段により検出されたマークの位置情報に基
づき、前記複数箇所における加工布のマークズレ量をそ
れぞれ演算し、マーク間隔誤差演算手段は該マークズレ
量演算手段により演算されたマークズレ量に基づき２枚
の加工布のマーク間隔誤差を演算する。

【０００９】速度変更手段は該演算されたマークズレ量
およびマーク間隔誤差に基づき、前記結合手段の結合位
置において前記２枚の加工布のマークが一致するよう
に、前記第１の送り手段と第２の送り手段との少なくと
も一方の加工布の送り速度を変更する。

【００１０】尚、前記マークは、加工布の柄だけではな
く、加工布上に予め所定間隔毎に接着された光反射テー
プや、加工布中に予め所定間隔毎に織り込まれた磁性体
（この場合、検出手段としては磁気センサーが採用され
る）や、加工布の縁部等に所定間隔毎に形成された切れ
込み等の部分を含むものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を柄合わせミシンに具体化した
一実施例を図面を参照して説明する。

【００１２】図３は柄合わせミシンの機械的な概略構成
図である。この柄合わせミシンは電子制御装置により制
御される。始めにその機械的な構造を概略的に説明す
る。

【００１３】図示するように、ミシン１は大きく分け
て、アーム部５とベッド部１０とから構成される。アー
ム部５には、ミシンモータ１９０（図３には図示せず）
の回転動力がベルト１３、プーリ１５を介して伝達され
る主軸１７が設けられている。この主軸１７には偏心カ
ム１８が固定されており、その偏心カム１８にクランク
ロッド１９が回動可能に取り付けられている。一方、ア
ーム部５に回動可能に支持された作動軸２０には連結ア
ームが固定されており、その連結アームの自由端部は前
記クランクロッド１９に回動可能に連結されている。し
たがって、主軸１７の回転に同期して、作動軸２０は所
定角度往復回動し、連結リンク２３を上下に駆動する。
連結リンク２３には支軸２５を中心に揺動するアーム２
７が回動可能に連結されており、アーム２７はその揺動
運動により、第１の送り手段である上送り歯３０を上下
に駆動する。

【００１４】また、クランクロッド３２，偏心カム３
３，リンク４７を介して主軸１７に連結された作動軸３
５は、主軸１７の回転に従って所定角度往復回動し、連
結レバー３７、３９を前後に揺動する。この連結レバー
３９には、支軸２５を中心に揺動するアーム４４が連結
されており、このアーム４４の揺動運動により上送り歯
３０は前後に駆動される。したがって、上送り歯３０は
主軸１７の回転に同期した作動軸２０，作動軸３５の揺
動運動によって、上昇→前進→下降→後進の４運動送り
を行う。

【００１５】上送り歯３０の前後方向の移動量、つまり
上送り量は作動軸３５の揺動量できまる。作動軸３５に
連結されたリンク４７は回動軸５０の一方の端部に嵌合
固定された上送り量調節部体４８に連結されており、上
送り量調節部体４８はリンク４７の傾きを変えて作動軸
３５の揺動量を変更する。前述したクランクロッド３
２，偏心カム３３，リンク４７，上送り量調節部体４８
および回動軸５０から上送り量調節器５１が構成され
る。また回動軸５０の他方の端部には回動レバー６１が
固定されている。この回動レバー６１は回動軸５０を中
心とした二腕形状のものであり、その一方の腕部は駆動
軸５８に取り付けられた係止部５９に当接している。係
止部５９が取り付けられた駆動軸５８は速度変更手段の
一部を構成するステップモータ５５の出力軸５６に連結
されている。したがって、ステップモータ５５の回動量
の制御により、係止部５９，回動レバー６１を介して回
動軸５０の回動角を制御して上送り量の調節が為され
る。

【００１６】一方、ベッド部１０には、第２の送り手段
である下送り歯６５を前記上送り歯３０と同様に４運動
送りさせるための水平送り軸６７，上下送り軸６９が設
けられている。上下送り軸６９はクランクロッド７５を
介して主軸１７に嵌合固定された偏心カム７６に連結さ
れており、主軸１７の回転にしたがって所定量往復回動
し、下送り歯６５に上下の動きを付与する。水平送り軸
６７は、周知の下送り量調節器７８，クランクロッド８
１を介して主軸１７に嵌合固定された偏心カム８２に連
結されており、主軸１７の回転にしたがって所定量往復
回動し、下送り歯６５に前後の動きを付与する。下送り
量調節器７８は、主軸１７の動きを水平送り軸６７の揺
動運動に変換するものであり、水平送り軸６７の揺動量
を変更し得るように構成されている。また、ミシンフレ
ーム外部には手動送り量調節部材８４が設けられてお
り、手動送り量調節部材８４を回して軸方向の位置を可
変することによりその先端部が当接するＶ字形の溝が形
成された送り量設定器８５の傾きが調節される。送り量
設定器８５はリンク９１を介して下送り量調節器７８に
連結されており、その傾きが変更されると下送り量調節
器７８により送り量の調節が為される。従って、手動送
り量調整部材８４を回すことにとり下送り量を変更可能
である。さらに送り量設定器８５にはポテンショメータ
８６が作動連結されており、下送り量に応じた信号がポ
テンショメータ８６から出力される。

【００１７】また、図３に示すように、主軸１７に連結
され上下往復動される周知の針棒の下端には縫い針６４
が取り付けられており、その縫い針６４の下方のベッド
部１０内には、主軸１７と同期して回転される下軸９２
に取り付けられた糸輪捕捉器９４が配置されている。上
記の縫い針６４と糸輪捕捉器９４とにより重ね合わされ
た２枚の加工布を縫合する縫目形成機構（結合手段）が
構成されている。

【００１８】以上示した機構により、上送り歯３０と下
送り歯６５とが、主軸１７の回転に同期した４運動送り
を行う縫目形成部（図４参照）では、布押さえ足８９の
下に送り込まれた２枚の加工布８７、８８に送りが付与
されると共に、縫い針６４と糸輪捕捉器９４との協働に
より本縫縫目が形成される。

【００１９】また、図１，図２，図４に示すように、縫
目形成部の加工布送り方向（図中矢印Ａ）手前（布送り
込み側）には、３枚の布ガイド板１０３，１０４，１０
５が設けられている。布ガイド板１０５には布ガイド板
１０３，１０４に形成された長孔を全て挿通するピン１
０８，１０９が立設されており、ピン１０８，１０９は
２枚の加工布８７，８８の端縁に当接して送り方向に対
する横方向のズレを規制する。

【００２０】２枚の加工布８７，８８の間に配置される
ように、布ガイド板１０４には柄検出手段を構成する柄
検出装置の検出部１１３が布送り方向に相前後する位置
に埋設されている。ここで検出部１１３の位置を、縫目
形成位置に近いものから第１検出位置、第２検出位置と
する。この検出部１１３は、図５に示すように、断面直
角二等辺三角形状の第１プリズム体１１６と、その第１
プリズム体１１６に対して接合された平面二等辺三角形
状の第２プリズム体１１５とより構成されたプリズム接
合体を上下一対有している。

【００２１】以上の構成の検出部１１３が、第１検出位
置における上下加工布の柄検出用として設けられてお
り、第２検出位置における上下加工布の柄検出用として
設けられている。各第１プリズム体１１６は、その長手
方向が布送り方向に対して直角に配置されている。そし
て、各第１プリズム体１１６の直角二等辺三角形の斜面
にはアルミニウム蒸着により光路変更面１１６ａが形成
され、各第２プリズム体１１５の斜面には同じくアルミ
ニウム蒸着により光反射面１１５ａがそれぞれ形成され
ている。尚、前記上下一対のプリズム接合体の間（第２
プリズム体１１５の間）には、互いに検出光が干渉しな
いように薄膜状の遮蔽体（図示せず）が設けられてい
る。

【００２２】一方、図２に示すように、ミシンフレーム
に付設された制御ボックス１２４内には、柄検出装置の
投光部１３３および受光部１３５が設けられている。そ
の投光部１３３には光源１４１およびレンズ１３８が配
設され、受光部１３５には第１検出位置上布用カラーセ
ンサ１４４ａ，第１検出位置下布用カラーセンサ１４４
ｂ，第２検出位置上布用カラーセンサ１４８ａ，および
第２検出位置下布用カラーセンサ１４８ｂが配設されて
いる。

【００２３】そして、検出部１１３と投光部１３３およ
び受光部１３５との間には、光ファイバ１２１が接続配
置されている。この光ファイバ１２１は多数の光ファイ
バの集合体として構成されており、図１に示すように光
ファイバ１２１の一端が、第１検出位置上布投受光用フ
ァイバ２２７ａ，第１検出位置下布投受光用ファイバ２
２７ｂ，第２検出位置上布投受光用ファイバ２２７ｃ，
及び第２検出位置下布投受光用ファイバ２２７ｄに分け
て各第２プリズム体１１５にそれぞれ対向配置されると
ともに、図２に示すように光ファイバ１２１の他端が投
光用ファイバ２２８ａ，第１検出位置上布受光用ファイ
バ２２８ｂ，第１検出位置下布受光用ファイバ２２８
ｃ，第２検出位置上布受光用ファイバ２２８ｄ，および
第２検出位置下布受光用ファイバ２２８ｅに分かれてそ
れぞれレンズ１３８および各カラーセンサ１４４ａ，１
４４ｂ，１４８ａおよび１４８ｂに対向配置されてい
る。

【００２４】即ち、第１検出位置上布投受光用ファイバ
２２７ａ，第１検出位置下布投受光用ファイバ２２７
ｂ，第２検出位置上布投受光用ファイバ２２７ｃおよび
第２検出位置下布投受光用ファイバ２２７ｄ内には、図
６に示すように複数のファイバ本体Ｆａ，Ｆｂの一部が
所定の比率で収容され、その検出側端部が検出部１１３
の第２プリズム体１１５に近接して対向配置されてい
る。又、第１・第２検出位置上下各布用の投光用ファイ
バ本体Ｆａの投光側端部が光ファイバ１２１および投光
用ファイバ２２８ａを介してレンズ１３８に対向配置さ
れ、第１・第２検出位置上下各布用の受光用ファイバ本
体Ｆｂの受光側端部が光ファイバ１２１および第１・第
２検出位置各布受光用ファイバ２２８ｂ，２２８ｃ，２
２８ｄ，２２８ｅを介して各カラーセンサ１４４ａ，１
４４ｂ，１４８ａ，１４８ｂにそれぞれ対向配置されて
いる。

【００２５】尚、この実施例では、光源１４１、投光用
ファイバ２２８ａ、光ファイバ１２１、第１・第２検出
位置の上布および下布の投受光用ファイバ２２７ａ，２
２７ｂ，２２７ｃ，２２７ｄ、第１および第２のプリズ
ム体１１６，１１５等により投光手段が構成されてい
る。また第１・第２検出位置上布用および下布用のカラ
ーセンサ１４４ａ，１４４ｂ，１４８ａ，１４８ｂ、第
１・第２検出位置上布および下布の受光用ファイバ２２
８ｂ，２２８ｃ，２２８ｄ，２２８ｅ、光ファイバ１２
１、第１・第２検出位置上布および下布の投受光用ファ
イバ２２７ａ，２２７ｂ，２２７ｃ，２２７ｄ、第１お
よび第２のプリズム体１１６，１１５等により受光手段
が構成されている。

【００２６】前記のカラーセンサ１４４ａ，１４４ｂ，
１４８ａ，１４８ｂは、図７に示すように、入射窓に赤
色（Ｒ），青色（Ｂ），緑色（Ｇ）の光を高い感度で透
過する色フィルタが設けられた複数のフォトダイオード
から構成される。色フィルタは受光範囲が広がるように
同じ色相のものを離して配置されているので、受光用フ
ァイバ２２８ｂ，２２８ｃ，２２８ｄ，２２８ｅの端面
からの光が多少ずれてカラーセンサ１４４ａ，１４４
ｂ，１４８ａ，１４８ｂに投射されても各色相の光を効
率良く検出できる。

【００２７】したがって、光源１４１から投射された白
色光は、投光用ファイバ２２８ａを介して検出部１１３
先端のプリズム体１１５，１１６で反射されて上下の加
工布８７，８８に投射される。上下の加工布８７，８８
で反射された光は投射と同じ光路を逆に辿ってカラーセ
ンサ１４４ａ，１４４ｂ，１４８ａ，１４８ｂで３原色
に分解されて受光される。カラーセンサ１４４ａ，１４
４ｂ，１４８ａ，１４８ｂの出力は同じく制御ボックス
１２４内に設けられた電子制御装置１６０に入力され
る。上記検出部１１３、投光部１３３、受光部１３５等
から検出手段が構成されている。

【００２８】電子制御装置１６０は、周知のＣＰＵ１６
３、ＲＯＭ１６５、ＲＡＭ１６８の他、前述したカラー
センサ１４４ａ，１４４ｂ，１４８ａ，１４８ｂが接続
されたＡ／Ｄコンバータ１７０、上送り量を調節するス
テップモータ５５を駆動する駆動回路１８７および動力
源であるミシンモータ１９０を駆動する駆動回路１９３
を備えて構成される。この他に、電子制御装置１６０に
は、プーリ１５内に設けられ主軸１７の回転に同期して
２４［個／回転］のパルス信号を出力する回転同期セン
サ１７４、同じくプーリ１５内に設けられ針下信号、針
上信号を出力する針位置検出センサ１７６，１７８、下
地の布送り量を検出する前述したポテンショメータ８
６、足踏みペダル１８４に設けられ起動・停止の信号を
発生する発生回路１８６、柄ズレ量の算出モード１，
２，３のいずれかを選択する柄ズレ量算出モード選択ス
イッチ１８５、および上下の加工布８７，８８の柄に応
じて設定される柄合わせ設定キー１８８などが接続され
る。ここで、柄ズレ量算出モード１，２，３とは、それ
ぞれ異なるアルゴリズムで柄ズレ量の算出を行なうルー
チンである。

【００２９】柄合わせ設定キー１８８は、図９に示すよ
うに操作パネル上の各種プッシュ式キーから構成され
る。この操作パネルには、文字、数字等が表示される液
晶表示部１８９、柄間隔の変更を指示する柄間隔変更キ
ー１９１および柄間隔の変更が指示されたとき柄間隔の
数字をインクリメント、デクリメントするインクリメン
トキー１９２、デクリメントキー１９３が設けられてい
る。柄ズレ量算出モード選択スイッチ１８５は柄合わせ
設定キー１８８と同じ操作パネル上にプッシュ式スイッ
チとして設けられる。柄ズレ量算出モードは、明度演算
サブルーチン（モード１）、色相の強度変化演算サブル
ーチン（モード２）、色相の差分演算サブルーチン（モ
ード３）から成りＲＯＭ１６５に記憶されている。ま
た、ＲＯＭ１６５には後述する柄合わせ制御ルーチンの
プログラムが予め書き込まれている。さらに、ＲＡＭ１
６８にはカラーセンサ１４４ａ，１４４ｂ，１４８ａ，
１４８ｂによってサンプリングされる色信号データが順
次ストアされる規定個数Ｃｍ分のメモリ領域が割り当て
られている。

【００３０】以上のように構成されるミシンについて、
その柄合わせ機能を柄合わせ制御ルーチンにしたがって
説明する。

【００３１】図９，図１０は柄合わせ制御ルーチン、図
１１は明度演算サブルーチン、図１２は割込処理ルーチ
ン、図１３は柄間隔誤差補正ルーチンを示す。

【００３２】ここで、柄合わせ設定キー１８８により設
定された値は電源バックアップにより保持されており、
起動初期には最前に使用した値が初期値となる。また、
初めて使用するとき、あるいは長時間使用しなかったと
きには、前記規定長さＬを２０ｍｍにセットすると共に
後に述べるように、その規定長さＬとポテンショメータ
８６により出力される下送り量とから規定個数Ｃｍが決
定される。さらに、最前とは異なる加工布を縫製する
際、その加工布の柄に応じて使用者は、柄間隔変更キー
１９１をオンしてからインクリメントキー１９２、デク
リメントキー１９３を操作することにより任意の長さＬ
を設定するものとする（通常、規定長さＬは実際の柄間
隔より若干長めに設定される）。柄ズレ量算出モードス
イッチ１８５のモード値も同様に保持されており、柄ズ
レ量算出モードスイッチ１８５を押すことによりモード
値をサイクリックに変更可能である。

【００３３】始めに、回転同期センサ１７４の同期信号
の立ち下がりによって実行される割込処理ルーチンから
説明する。回転同期センサ１７４は、図１５に示すよう
に、主軸１７が１回転する度に２４個の同期信号を発生
することから、主軸１７が１５度回転する度に割込処理
ルーチンは繰り返し実行される。

【００３４】割込処理ルーチンでは、図１２に示すよう
に、回転同期センサ１７４からの同期信号が送り作動範
囲（図１５中の範囲Ｂ）内のものであるかどうかを調
べ、送り作動範囲内のものでないときには、何も実行せ
ず、本ルーチンを終えてメインルーチンである柄合わせ
制御ルーチンの処理に戻る（ステップＳ２００）。回転
同期センサ１７４からの同期信号が送り作動範囲内のと
きには、カラーセンサ１４４ａ、１４４ｂ，１４８ａ、
１４８ｂで検出されてＡ／Ｄコンバータ１７０でアナロ
グ／ディジタル変換された１２個の色信号（第１検出位
置と第２検出位置との双方における上加工布８７の赤，
青，緑の色信号、下加工布８８の赤，青，緑の色信号）
を１組の色信号データとしてＲＡＭ１６８に記憶し（ス
テップＳ２０３）、色信号データ個数Ｃの値を値１イン
クリメントしてから（ステップＳ２０６）、メインルー
チンに戻る。この結果、ＲＡＭ１６８の所定の領域に色
信号データが蓄積される。

【００３５】つぎに、柄合わせ制御ルーチンについて説
明する。柄合わせ制御ルーチンは適時くりかえし実行さ
れる。まず、図９に示すように、ＣＰＵ１６３は、柄間
隔変更キー１９１の状態を判別し（ステップＳ２２
０）、柄間隔変更キー１９１がオンされていないときに
は規定長さＬの変更を行なわずに次の処理（ステップＳ
２５０）に進むが、オンされているときには使用者によ
って設定された規定長さＬを読み込み（ステップＳ２３
０）、規定個数Ｃｍの演算を行なう（ステップＳ２４
０）。この規定個数Ｃｍは、規定長さＬに相当する加工
布８７，８８からの色信号データの個数を表わし、たと
えば、規定長さＬを３０［ｍｍ］、送り量を１［ｍｍ］
に設定したとき、主軸１回転当りにおける送り作動範囲
内の同期信号の数が１０［パルス］であることから、 １０［パルス］×３０［ｍｍ］／１［ｍｍ］ を演算することによって３００個と決定される。

【００３６】つづいて、ＲＡＭ１６８に割り当てられた
制御回数ｎ、色信号データ個数Ｃの値をクリアする（ス
テップＳ２５０、Ｓ２６０）。

【００３７】このあと、ＣＰＵ１６３は、上下２枚の加
工布８７，８８がセットされペダル１８４が踏み込まれ
るのを待ちつづけ（ステップＳ２７０、Ｓ２８０）、上
下２枚の加工布８７，８８がセットされペダル１８４が
踏まれると、ミシンモータ１９０を駆動して縫製作業を
開始する（ステップＳ２９０）。

【００３８】縫製作業中には、ミシンモータ１９０の回
転に同期して前述した割込処理ルーチンが実行され、Ｒ
ＡＭ１６８の所定の領域に順次新しい色信号データが蓄
積されている。制御回数ｎが０であって、色信号データ
個数Ｃが規定個数Ｃｍに達していないときは待ちつづ
け、初めて規定個数Ｃｍに達すると次の柄合わせ処理に
移行する（ステップＳ３００、Ｓ３１０）。

【００３９】次に単色で明度だけが異なる柄を有する加
工布を柄合わせする場合について、柄ズレ量が算出され
る過程を、図１０，１１のフローチャート及び図１６を
参照して説明する。ここで、柄ズレ量算出モードは予め
モード１に設定されているものとする。

【００４０】ただし本実施例においては、第１検出位置
と第２検出位置で柄検出を同時に行うと共に、第１・第
２検出位置での柄ズレ量の検出は同一であるので、柄ズ
レ量算出の過程は第１検出位置について説明し、第２検
出位置での柄ズレ量の検出は省略する。

【００４１】始めに、ＣＰＵ１６３はステップＳ３１０
においてＹＥＳとなると、ステップＳ３２０において柄
ズレ量算出モードが１であると判断して明度演算サブル
ーチンＳ３３０の処理に進む。

【００４２】この明度演算サブルーチンＳ３３０では、
ＣＰＵ１６３はＲＡＭ１６８の所定領域に蓄積されてい
る最新の色信号データから規定個数Ｃｍ手前までの色信
号デタを読み込み、カラーセンサ１４４ａによって検出
されたＲ，Ｇ，Ｂの色信号データを足し合わせて上加工
布８７の明度信号データとし、一方、カラーセンサ１４
４ｂによって検出されたＲ，Ｇ，Ｂの色信号データを同
様に足し合わせて下加工布８８の明度信号データとする
（ステップＳ３４０）。

【００４３】つづいて、明度信号データの各１点の値に
前後各々２１点の色信号データの値を加えて総和値を求
め、この総和値を値４３で除算して１点の色信号データ
とする平滑化処理によってノイズ等の影響を取り除く
（ステップＳ３５０）。この結果を図１６（Ｃ），
（Ｄ）に示す。

【００４４】つぎに、平滑化されたデータを微分演算し
（ステップＳ３６０）、微分演算によって平滑化データ
の大きな変化を一層際だたせるとともに緩やかな変化を
なだらかにする。この結果、図１７（Ａ），（Ｂ）に示
すように、縦柄によるなだらかなピークの影響は打ち消
されてしまう。

【００４５】つづいて、微分化されたデータにおいて、
上下の加工布８７，８８におけるピーク値差の大きさが
等しくなるように一方の微分化されたデータを所定倍率
増幅し、さらに、おのおのの微分化されたデータの平均
値が値０となるようにデータの各点の値から平均値を差
し引くいわゆるオフセット処理を実行した後、重ね合わ
せる。この結果を図１８に示す。重ならない部分の面積
Ｅが最小となるように送り量を相対的にずらして柄ズレ
の方向および柄ズレ量を計算し、その柄ズレ量及び柄ズ
レ方向を制御回数に対応づけて記憶する（ステップＳ３
７０）。一方、これと同じ処理により、第２検出位置で
の柄ズレ量及び柄ズレ方向が算出され、同様に記憶され
る。

【００４６】以上の処理により求めた制御回数ｎの時の
第１検出位置での柄ズレ量ｄｎと第２検出位置での柄ズ
レ量ｅｎとを使って２枚の加工布間の柄間隔誤差Δｄｎ
を求め、ステップモータ５５の動作量を決定する過程
（柄間隔誤差補正ルーチン（Ｓ３７５））を図１０，１
３，１４を参照して説明する。

【００４７】ＣＰＵ１６３は前記ステップＳ３７０の処
理を終了すると、柄間隔誤差補正ルーチンＳ３７５の処
理に進む。まず、ＣＰＵ１６３は第１・第２の検出位置
で同時に柄検出を行い算出された２つの柄ズレ量から柄
間隔誤差Δｄを算出する（ステップＳ６００）。ここで
柄間隔誤差Δｄｎは第２検出位置における柄ズレ量ｅｎ
から第１検出位置における柄ズレ量ｄｎを除算して求め
られる。

【００４８】次に柄間隔誤差Δｄｎが０．５ｍｍより大
きいか小さいかを判断する（ステップＳ６１０）。ステ
ップＳ６１０においてＮＯの場合は柄間隔誤差補正がさ
れていたか否かを判別し（ステップＳ６１２）、ＮＯの
場合、即ち上下の加工布間に柄間隔誤差が存在しない場
合はＣＰＵ１６３はステップＳ６２０の処理に進む。こ
こでは従来と同じように第１検出位置での柄ズレ量ｄｎ
に基づいて上送り量変更用のステップモータ５５の動作
量Ｓｎを算出する。この後ＣＰＵ１６３はメインルーチ
ンのステップＳ３８０に進み、動作量Ｓｎに基づいてス
テップモータ５５を駆動し、制御回数ｎをインクリメン
トして（ステップＳ３９０）前記ステップＳ２７０に戻
る。

【００４９】一方、ＣＰＵ１６３は前記ステップＳ６１
０においてＹＥＳの場合には柄間隔誤差が存在するとし
て柄間隔誤差補正を行うため、ステップＳ６３０に進
む。このステップＳ６３０において、補正開始ポイント
が算出されているか否かを判別し、ＮＯの場合には補正
開始ポイントを算出してポインタＮにその時の制御回数
ｎを記憶させて（ステップＳ６３２）ステップＳ６３５
に進む。この補正開始ポイントは第１検出位置と針落ち
間に距離があるため、柄間隔誤差補正を行なうタイミン
グ（遅延時間）を決定するためのものである。この補正
開始ポイントの算出は第１・第２検出位置の柄ズレ量演
算時間、縫製速度および第１検出位置と針落ち間距離に
基づいて行われる。尚、ステップＳ６３０においてＹＥ
Ｓの場合にはステップＳ６３２をスキップしてステップ
Ｓ６３５に進む。

【００５０】このステップＳ６３５においてＣＰＵ１６
３は前記補正開始ポイント（遅延時間）が経過している
か否かを判別し、ＮＯの場合には前記ステップＳ６２０
の処理に進む。即ち、柄間隔誤差補正を行なうと決定し
た加工布の部分が針落下点に到達していないため前述と
同様にして第１検出位置での柄ズレ量ｄｎに基づいて上
送り量変更用のステップモータ５５の動作量Ｓｎを算出
する。この後ＣＰＵ１６３はメインルーチンのステップ
Ｓ３８０に進み、動作量Ｓｎに基づいてステップモータ
５５を駆動し、制御回数ｎをインクリメントして（ステ
ップＳ３９０）前記ステップＳ２７０に戻る。尚、補正
開始ポイントが算出された時の制御回数はポインタＮに
記憶保持されている。

【００５１】前記ステップＳ６３５において、ＹＥＳの
場合にはＣＰＵ１６３は現在の制御回数ｎをレジスタＴ
に記憶させた後に、前記ポインタＮに記憶された制御回
数を読み出して（ステップＳ６３８）、次のステップＳ
６４０に進む。このステップＳ６４０では、ポインタＮ
に記憶された制御回数ｎに対応する柄間隔誤差Δｄｎと
そのデータよりも過去２回分の柄間隔誤差Δｄｎ-2，Δ
ｄｎ-1との平均値を求め定数αを乗算して補正用柄間隔
誤差Δｄａｎを求める。

【００５２】次に第１検出位置での柄ズレ量ｄｎより補
正用柄間隔誤差Δｄａｎを減算し、第１検出位置での真
の柄ズレ量ｄｎとする（ステップＳ６５０）。また補正
用柄間隔誤差Δｄａｎに定数βを乗算して適正上送り値
補正量ΔＳｎとする（ステップＳ６６０）。

【００５３】そして、第１検出位置での真の柄ズレ量ｄ
ｎを利用してステップモータ５５の動作量Ｓｎを算出す
る（ステップＳ６６５）。

【００５４】次にＣＰＵ１６３は、動作量Ｓｎに先に求
めた適正上送り値補正量ΔＳｎを加算して真の動作量Ｓ
ｎを求めると共に、レジスタＴに記憶された制御回数を
復帰させ、ポインタＮの値をインクリメントして（ステ
ップＳ６７０）前記ステップＳ３８０の処理に移行す
る。この後、動作量Ｓｎに基づいてステップモータ５５
を駆動し、制御回数ｎをインクリメントして（ステップ
Ｓ３９０）前記ステップＳ２７０に戻る。

【００５５】このようにして上送り量の変更制御を繰り
返していくと、柄間隔誤差が解消していくので前記ステ
ップＳ６１０における判別がＮＯとなる。この後、ＣＰ
Ｕ１６３はステップＳ６１２において柄間隔誤差補正を
していたか否かを判別する。この時はＹＥＳであるので
補正終了ポイントを算出したか否かを判別し（ステップ
Ｓ６８０）、ＮＯの場合はステップＳ６８２に進んで補
正終了ポイントを算出する。この補正終了ポイントは前
記補正開始ポイントと同様に第１検出位置と針落ち間に
距離があるため、柄間隔誤差補正を終了するタイミング
（遅延時間）を決定するためのものである。この補正終
了ポイントの算出は第１・第２検出位置の柄ズレ量演算
時間、縫製速度および第１検出位置と針落ち間距離に基
づいて行われる。尚、ステップＳ６８０においてＹＥＳ
の場合にはステップＳ６８２をスキップしてステップＳ
６９０に進む。

【００５６】この後ＣＰＵ１６３はステップＳ６９０に
おいて、補正終了ポイント（遅延時間）を経過している
か否かを判別し、ＮＯの場合には前記ステップＳ６３８
に進んでステップＳ６４０からＳ６７０の処理を繰り返
した後にメインルーチンに復帰する。即ち、補正終了ポ
イントになるまでは加工布間に柄間隔誤差が存在する部
分を縫製しなければならないために上述の処理が行われ
るのである。

【００５７】このようにして、補正終了ポイントが求め
られた後に補正終了ポイントになると（補正終了ポイン
ト経過時）、ステップＳ６１０がＮＯとなり、ステップ
Ｓ６１２がＹＥＳとなり、ステップＳ６８０がＹＥＳと
なり、ステップＳ６９０がＹＥＳとなるのでＣＰＵ１６
３はステップＳ６２０の処理に進む。即ち、加工布間に
柄間隔誤差が存在する部分の柄合わせ縫製が終了したこ
とになるので、単に第１検出位置での柄ズレ量ｄｎに基
づいて上送り量変更用のステップモータ５５の動作量Ｓ
ｎが算出される。この後ＣＰＵ１６３はメインルーチン
のステップＳ３８０に進み、動作量Ｓｎに基づいてステ
ップモータ５５を駆動し、制御回数ｎをインクリメント
して（ステップＳ３９０）前記ステップＳ２７０に戻
る。

【００５８】以上示したように本実施例の柄合わせミシ
ンによれば、２枚の布間の柄間隔誤差を算出し、柄合わ
せ制御にその値を補正量として利用するため、柄間隔誤
差のある生地についても正確に柄合わせ縫製ができる。

【００５９】ここで、ＣＰＵ１６３の前記明度演算サブ
ルーチン（モード１）の処理が柄ズレ量演算手段を構成
し、前記柄間隔誤差補正ルーチンのステップＳ６００の
処理が柄間隔誤差補正演算手段を構成し、ステップＳ６
４０からＳ６７０の処理及びステップＳ３８０の処理が
速度変更手段を構成している。

【００６０】以下に、本実施例の柄合わせミシンにより
柄検出を行い柄ズレ量を算出した例を図１９のグラフを
参照しながら２枚の加工布のそれぞれの加工布に対し１
箇所で柄検出を行い、柄間隔誤差補正を行なわない例と
比較して説明する。

【００６１】グラフからわかるように、第１検出位置の
みで柄検出を行なった場合、第１検出位置での柄ズレ量
と実際の柄ズレ量との間にかなりの差があることがわか
る。つまり、第１検出位置のみの柄ズレ量で柄合わせ制
御を行なうと制御しすぎることになる。そこで、本実施
例の柄検出方法により、第１・第２の検出位置で柄検出
を行い、柄間隔誤差を求め補正を行なうと、実際の柄ズ
レ量とほとんど差が無いことがよく判る。

【００６２】また、本発明は前述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内におい
て種々の変更が可能である。例えば本実施例では、１つ
の加工布に対して２つの柄検出部を設けて柄検出を行な
っているが、これを、１つの加工布に対して１つのＣＣ
Ｄカラーセンサを準備し、その画像データを送り方向に
相前後する２つの検出領域に分割し、２箇所の柄ズレ量
情報を同時に算出するようにしてもよい。また、柄ズレ
量の算出は本実施例では明度演算サブルーチンにより行
っていたが、加工布の柄の種類に応じて他のモード２，
３により算出するようにしてもよい。更に、本実施例で
は上送り量を下送り量に対して変更しているがこの逆で
あってもよい。本実施例では結合手段として縫い針によ
る縫い目形成機構を採用しているが、この他にリベット
止め機構や接着剤を上下の加工布の間に供給する接着機
構を採用することもできる。

【００６３】また、本発明は加工布の柄を検出して柄合
わせ縫製を行うミシンにのみ限定されるものではなく、
加工布に所定間隔でマークが付されている場合であって
もそのマークのズレ量及びマーク間隔誤差を検出してマ
ークの位置合わせを行って結合することも可能である。
前記マークとしては、加工布の柄だけではなく、加工布
上に予め所定間隔毎に接着された光反射テープや、図２
１に示されているように加工布中に予め所定間隔毎に織
り込まれた磁性体３００（この場合、検出手段としては
磁気センサー３０１が採用される）や、図２２に示され
ているように加工布の縁部等に所定間隔毎に形成された
切れ込み部分８７ａ，８８ｂをも含むものである。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
本発明は、検出手段により２枚の加工布のそれぞれの加
工布に対して、送り方向に相前後する複数箇所で同時に
加工布のマークの位置検出を行ない、検出されたマーク
の位置情報に基づいてマークズレ量演算手段がマークズ
レ量を演算し、そのマークズレ量に基づいてマーク間隔
誤差演算手段がマーク間隔誤差を演算し、速度変更手段
が演算されたマークズレ量及びマーク間隔誤差のデータ
に基づいて結合手段の結合位置において前記２枚の加工
布のマークが一致するように、第１の送り手段と第２の
送り手段の少なくとも一方の加工布の送り速度を変更す
るようにしたため、マーク間隔誤差の大きな加工布に対
してもより正確で安定したマーク合わせ加工ができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例のミシンの柄情報
を検出する柄検出部の構成を説明する説明図である。

【図２】図１のミシンの柄情報を検出する検出部に光フ
ァイバを介して接続された電気的構成を示すブロック図
である。

【図３】実施例のミシンの構造を概略的に表わす構造図
である。

【図４】ミシンの縫目形成部分及び柄検出部の構成を説
明する要部断面図である。

【図５】柄検出部のみを拡大して示す斜視図である。

【図６】投受光用ファイバを集束して構成されるととも
に、柄検出部のプリズムに対向される第１検出位置上布
投受光用ファイバ，第１検出位置下布投受光用ファイ
バ，第２検出位置上布投受光用ファイバ，第２検出位置
下布投受光用ファイバの端面構造を説明する説明図であ
る。

【図７】カラーセンサの構成を示す説明図である。

【図８】操作パネルの外観を示す説明図である。

【図９】柄合わせ制御ルーチンの前半部分を示すフロー
チャートである。

【図１０】柄合わせ制御ルーチンの後半部分を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】明度演算サブルーチンを示すフローチャート
である。

【図１２】割込処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図１３】柄間隔誤差補正ルーチンの一部を示すフロー
チャートである。

【図１４】柄間隔誤差補正ルーチンの残りの部分を示す
フローチャートである。

【図１５】同期信号と針上信号，針下信号との関係およ
び同期信号と送り量との変化を表わすグラフである。

【図１６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞ
れ上、下加工布の柄および上、下加工布の柄データを平
滑化した平滑化データを表わす説明図である。

【図１７】平滑化データを微分した微分データを表わす
グラフである。

【図１８】上下加工布の微分データを、そのピークを一
致させて重ね合わせた状態を説明する説明図である。

【図１９】柄間隔誤差補正の効果を示すグラフである。

【図２０】柄間隔誤差を有する加工布を１箇所にて柄検
出を行なって縫製したときの従来における柄ズレ状態を
説明する説明図である。

【図２１】別の実施例を示すものであり、マークとして
加工布中に織り込まれた磁性体３００を使用し、検出手
段として磁気センサー３０１をガイド板１０４に埋設し
てマーク合わせ加工をする場合を示す説明図である。

【図２２】本発明におけるマークの更に別の態様を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ ミシン ５ アーム １０ ベッド部 １７ 主軸 ３０ 上送り歯 ５１ 上送り調節器 ５５ ステップモータ ６４ 縫い針 ６５ 下送り歯 ７８ 下送り調節器 ８７，８８ 加工布 １１３ 検出部 １４４ａ，１４４ｂ，１４８ａ，１４８ｂ カラーセン
サ １６０ 電気制御装置 １６３ ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D05B 1/00 - 83/00 D06H 3/00 - 3/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔毎に柄等のマークを備えた一対
   の加工布を重ね合わせて結合する結合手段と、一方の加
   工布を前記結合手段に送る第１の送り手段と、他方の加
   工布を前記結合手段に送る第２の送り手段と、２枚の加
   工布のそれぞれの加工布に対して、送り方向に相前後す
   る複数箇所で同時に前記マークの位置検出を行う検出手
   段と、該検出手段により検出されたマークの位置情報に
   基づき、前記複数箇所における加工布のマークのズレ量
   をそれぞれ演算するマークズレ量演算手段と、該マーク
   ズレ量演算手段により演算されたマークズレ量に基づき
   ２枚の加工布のマーク間隔誤差を演算するマーク間隔誤
   差演算手段と、該演算されたマークズレ量およびマーク
   間隔誤差に基づき、前記結合手段の結合位置において前
   記２枚の加工布のマークが一致するように、前記第１の
   送り手段と第２の送り手段の少なくとも一方の加工布の
   送り速度を変更する速度変更手段とを備えたことを特徴
   とするマーク合わせ加工機械。