JP3494209B2 - 刺繍ミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、刺繍ミシンに関
し、特に加工布保持枠と針棒とを刺繍データに基づいて
相対移動させてトレース動作させる刺繍範囲を、長方形
以外の刺繍模様に則した形状や大きさで求めることがで
きるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、アーム部を１頭だけ或いは複数
備えた多針型刺繍ミシンにおいては、刺繍縫製を施す加
工布を保持する加工布保持枠或いは、複数の加工布保持
枠を取付けた可動枠を、ＸＹ座標系のＸ軸方向とＹ軸方
向とに移動可能に構成されるとともに、針棒切換え機構
を備え、刺繍データに基いて、色換え毎に糸切り機構で
糸切断する一方、針棒を切換えるようにし、加工布保持
枠を移動駆動しながら複数色の刺繍糸でカラフルな刺繍
縫いが可能になっている。

【０００３】ここで、加工布保持枠としては、刺繍縫製
する刺繍模様の大きさや形状に適した布保持枠を使用で
きるように、長方形だけでなく、長方形の４隅を欠如さ
せた楕円形や長円形、更には円形など、複数種類が準備
されている場合が多く、任意の大きさの平布や筒物を保
持できるようになっている。ところで、刺繍縫製工場に
おいては、刺繍縫製中に縫針と加工布保持枠とが衝突す
るという事故を未然に防止する為に、通常の場合、刺繍
データに基づいて刺繍模様を刺繍縫製するに際して、加
工布保持枠を刺繍データに基づいて移動させて刺繍範囲
をトレースするトレース動作させることで、刺繍模様が
装着した加工布保持枠の内部に確実に形成されることを
確認するようにしている。

【０００４】そこで、本願出願人は、特公平３−６７４
３６号公報に記載の「縫い位置確認機能を備えたミシ
ン」において、刺繍データに基づいて刺繍模様の外形に
外接する矩形状の専有範囲を演算し、刺繍縫製に先立っ
て、加工布保持枠をその矩形状の専有範囲の外形に沿っ
てトレース動作させることを提案した。即ち、その矩形
状専有範囲の全てが加工布保持枠の内部に設けられるか
否かをオペレータが目視により確認することで、縫針と
加工布保持枠との衝突を未然に防止できるようになって
いる。

【０００５】ところで、特公平３−６７４３６号公報に
記載の技術によれば、刺繍模様の形状が、楕円形や長円
形に近い形状、つまり長方形の４隅に何ら模様が存在し
ない形状であっても、必ず矩形状の専有範囲を求めてト
レース動作することから、トレース動作による専有範囲
と実際の刺繍模様の形状とが大きく異なる場合があり、
トレース動作させる矩形状専有範囲の角部だけが部分的
に加工布保持枠の外側に食みだす場合であって、その食
みだす角部に刺繍模様が何ら存在せず、実際には刺繍縫
製可能であるにも拘わらず、エラーとなるときには、そ
れよりも一回り大きな加工布保持枠が別途余分に必要と
なるという問題がある。

【０００６】また、その一回り大きな加工布保持枠を準
備できた場合でも、大きな保持枠で保持された加工布が
揺動することになり、刺繍模様の縫目を奇麗に刺繍縫い
できないという問題がある。そこで、特公平５−６１９
５４号公報に記載の「刺しゅう機」においては、刺繍デ
ータに基づいて、刺繍模様の重合点や縫い点及び縫い点
を連結する方程式などからなる外形輪郭線を演算により
求め、この外形輪郭線に沿ってトレース動作させること
で、刺繍模様の形状や大きさを反映した刺繍範囲の全て
が加工布保持枠の内部に設定されているか否かを、目視
により精度良く確認できる技術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】 上述したように、特
公平５−６１９５４号公報に記載の技術においては、ト
レース動作の為の刺繍範囲を決定する刺繍模様の外形輪
郭線として、刺繍範囲に関係する刺繍模様の外形だけで
なく、刺繍データに含まれる多数の針落ち位置の各々に
ついて、重合点の全てを演算で求めるとともに、縫い点
を連結する直線や曲線の方程式を演算で求めるので、特
に２万針〜５万針等の大型の刺繍模様の場合には、その
演算処理量が膨大になり、演算処理時間が長期化するだ
けでなく、外形輪郭線の全てをトレースするので、トレ
ース動作時間が長期化し、トレース確認作業の作業性や
能率が低下するという問題がある。

【０００８】本発明の目的は、刺繍模様の外形に略則し
た刺繍範囲を、使用する加工布保持枠の形状に応じて、
凸状の八角形を含む多角形や包絡多角形や円で求めるこ
とで、刺繍範囲の確認がし易いこと、トレース動作の作
業性の向上を図ること、等である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 請求項１の刺繍ミシン
は、刺繍データに基づいて刺繍模様を刺繍縫製するに際
して、加工布を保持する加工布保持枠と縫製手段の針棒
とを刺繍データに基づいて相対移動させて刺繍範囲をト
レースするトレース動作可能な刺繍ミシンにおいて、刺
繍データに基づいて、刺繍模様を内包する凸八角形であ
って、刺繍データをＸＹ座標で表す場合にＸ軸に対して
±４５°の傾きを有する辺を含む凸八角形を演算すると
ともに、この凸八角形を構成する８つの頂点の位置を演
算する演算手段と、演算手段で求めた８つの頂点に基づ
いて刺繍範囲をトレース動作させるトレース手段とを備
えたものである。

【００１０】演算手段は、刺繍データに基づいて、何ら
かの図形演算論理を用いるなどして、刺繍模様を内包す
るように、刺繍データをＸＹ座標で表す場合にＸ軸に対
して ±４５°の傾きを有する辺を含む凸八角形を演算に
より求めるとともに、この凸八角形を構成する８つの頂
点の位置を演算する。その結果、トレース手段は、これ
ら８つの頂点に基づいて、加工布保持枠と針棒とを相対
移動させることにより、凸八角形状の刺繍範囲をトレー
ス動作させる。

【００１１】請求項２の刺繍ミシンは、刺繍データに基
づいて刺繍模様を刺繍縫製するに際して、加工布を保持
する加工布保持枠と縫製手段の針棒とを刺繍データに基
づいて相対移動させて刺繍範囲をトレースするトレース
動作可能な刺繍ミシンにおいて、刺繍データに基づい
て、刺繍模様の外形を画する多数の針落ち点のうちの一
部の複数の針落ち点に外接する凸八角形であって、刺繍
データをＸＹ座標で表す場合にＸ軸に対して±４５°の
傾きを有する辺を含む凸八角形を予め設定された所定の
演算論理により演算するとともに、この凸八角形の８つ
の頂点の位置を演算する演算手段と、演算手段で求めた
８つの頂点に基づいて刺繍範囲をトレース動作させるト
レース手段とを備えたものである。

【００１２】ここで、前記所定の演算論理として、ＸＹ
座標系において、Ｘ座標の最小点及びその最小点を通る
直線と、Ｘ座標の最大点及びその最大点を通る直線とを
求め、Ｙ座標の最小点及びその最小点を通る直線と、Ｙ
座標の最大点及びその最大点を通る直線とを求め、更
に、（Ｘ−Ｙ）座標の＋４５°の傾きを有する第１傾斜
方向最小点及びその最小点を通る直線と、（Ｘ−Ｙ）座
標の最大点及びその最大点を通る直線とを演算し、（Ｘ
＋Ｙ）座標の−４５°の傾きを有する第２傾斜方向最小
点及びその最小点を通る直線と、（Ｘ＋Ｙ）座標の最大
点及びその最大点を通る直線とを演算し、これら８つの
直線が交差する８つの点を頂点として凸八角形を演算す
るものであってもよい。

【００１３】演算手段は、刺繍データに基づいて、先ず
所定の演算論理を用いて、刺繍模様の外形を画する多数
の針落ち点のうちの一部の複数の針落ち点に外接する凸
八角形であって、刺繍データをＸＹ座標で表す場合にＸ
軸に対して±４５°の傾きを有する辺を含む凸八角形を
演算により求めるとともに、この凸八角形の８つの頂点
の位置を演算する。その結果、トレース手段は、８つの
頂点に基づいて、加工布保持枠と針棒とを相対移動させ
ることにより、凸八角形状の刺繍範囲をトレース動作さ
せる。

【００１４】

【００１５】ここで、前記演算手段は、任意の傾きを有
する直線を平行移動させたときに、複数の針落ち点のう
ちの最初に又は最後に交わる針落ち点を最初の頂点とし
て求めるとともに、その頂点を通る直線をその頂点を中
心に回転させた場合に最初に直線と交わる針落ち点を次
の頂点として求めることを繰り返して凸八角形を演算す
る場合（請求項２に従属の請求項３）には、任意の傾き
を有する直線を平行移動させることにより、刺繍データ
に含まれる複数の針落ち点のうちの最初に交わる針落ち
点、又は最後に交わる針落ち点を最初の頂点として求め
ておき、その頂点を通る直線をその頂点を中心に回転さ
せることで、次の凸八角形の頂点を検出できる。即ち、
この頂点を通る直線をその頂点を中心に回転させて次の
凸八角形の頂点を求める処理を繰り返すことで、最終的
に、刺繍模様を内包し且つ刺繍模様の外形に略即した凸
八角形の８つの頂点を求めることができる。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】請求項４の刺繍ミシンは、刺繍データに基
づいて刺繍模様を刺繍縫製するに際して、加工布を保持
する加工布保持枠と縫製手段の針棒とを刺繍データに基
づいて相対移動させて刺繍範囲をトレースするトレース
動作可能な刺繍ミシンにおいて、円と凸八角形とその他
の多角形のトレース図形のうちから何れかを選択するト
レース図形選択手段と、刺繍データに基づいて、刺繍模
様を内包するトレース図形であってトレース図形選択手
段で選択された形状のトレース図形を演算する演算手段
と、演算手段で求めたトレース図形に基づいて刺繍範囲
をトレース動作させるトレース手段とを備えたものであ
る。

【００２２】トレース図形選択手段により、円と凸八角
形とその他の多角形のトレース図形のうちの何れかが選
択されることにより、その選択された形状のトレース図
形が演算手段に指令されるので、演算手段は、刺繍デー
タに基づいて、指令された形状の刺繍模様を内包するト
レース図形を所定の演算論理を用いて演算により求め
る。その結果、トレース手段は、演算手段により求めら
れたトレース図形に基づいて、加工布保持枠と針棒とを
相対移動させることにより、選択されたトレース図形の
刺繍範囲をトレース動作させる。

【００２３】

【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施例について
図面に基いて説明する。本実施形態は、多針型刺繍ミシ
ンに本発明を適用した場合のものである。この多針型刺
繍ミシンＭについて、図１に基いて説明すると、ミシン
テーブル２上にミシン本体１のアーム部３が配設され、
その前端部には５本の針棒５を上下動可能に支持した針
棒支持ケース４が左右方向移動可能に装着されている。
そして、この針棒支持ケース４は、針棒変更モータ９の
駆動により左右方向に移動され、駆動位置に移動して選
択された何れかの針棒５が、ミシンモータ１０の駆動に
より上下に往復駆動される。ここで、ミシンテーブル２
上には、刺繍縫いの為の複数の操作スイッチや操作機能
キーや小型の液晶ディスプレイが設けられた操作パネル
１８が取付けられている。

【００２４】これら針棒５の下端には、縫針６が夫々取
付けられ、アーム部３上に載置された糸巻き台２０の糸
巻き２１から供給される刺繍糸２２が、対応する糸調子
器７と天秤８とを経て縫針６に供給される。前記ミシン
テーブル２の下側には、ミシン本体１のシリンダベッド
１１が前方に延設され、このシリンダベッド１１の内部
には、縫針６の上下動と協働して加工布に縫目を形成す
る為の糸輪捕捉器（図示略）と、刺繍糸２２を交換する
ときや刺繍縫い終了時に、刺繍糸２２と下糸とを切断す
る為の糸切断機構（図示略）とが設けられている。

【００２５】前記ミシンテーブル２の内部において、１
対のＹ方向移動アーム（一方のみ図示）１２がＹ軸駆動
モータ１３（図２参照）によりＸＹ平面内のＹ軸方向
（前後方向）に移動可能に設けられ、このＹ方向移動ア
ーム１２の上端部は、ミシンテーブル２の左右両端部の
上面に臨むように上方に突出している。これら１対のＹ
方向移動アーム１２の上端部間には、左右方向に延びる
支持部材１４が架設され、この支持部材１４には、Ｘ方
向移動アーム１５がＸ軸駆動モータ１６（図２参照）に
よりＸＹ平面内のＸ軸方向（左右方向）に移動可能に設
けられている。

【００２６】更に、Ｘ方向移動アーム１５の前端部に
は、加工布を着脱可能に保持する為の保持枠として、楕
円形の加工布保持枠１７ｄが取付けられている。従っ
て、この加工布保持枠１７ｄに装着された加工布は、Ｙ
軸駆動モータ１３で駆動されるＹ方向移動アーム１２に
よりＹ軸方向に移動され、Ｘ軸駆動モータ１６で駆動さ
れるＸ方向移動アーム１５によりＸ軸方向に移動され、
加工布上に文字や図形などの種々の刺繍模様が形成され
る。

【００２７】次に、多針型刺繍ミシンＭの制御系は、図
２のブロック図に示すように構成されている。操作パネ
ル１８と、ミシンモータ１０を駆動する為の駆動回路２
４、Ｙ軸駆動モータ１３を駆動する為の駆動回路２５、
Ｘ軸駆動モータ１６を駆動する為の駆動回路２６、針棒
変更モータ９の為の駆動回路２７と、糸切断用ソレノイ
ド１９の為の駆動回路２８とが制御装置Ｃの入出力イン
ターフェース２９に夫々接続されている。制御装置Ｃ
は、ＣＰＵ３１と、このＣＰＵ３１にデータバスなどの
バス３０を介して接続された入出力インターフェース２
９、ＲＯＭ３２及びＲＡＭ３３とから構成されている。

【００２８】前記ＲＯＭ３２には、多数の刺繍模様の各
々に関する刺繍データ、これら刺繍データに基いてＹ軸
駆動モータ１３やＸ軸駆動モータ１６を駆動して刺繍縫
いを施す刺繍縫い制御の制御プログラム、後述の本願特
有の刺繍範囲トレース制御の制御プログラムなどが格納
されている。ここで、各刺繍模様の刺繍データには複数
の針落ち点の座標が含まれており、各針落ち点の座標と
しては相対移動量で記憶されている。前記ＲＡＭ３３に
は、刺繍模様の刺繍縫製に必要なワークメモリを含む各
種のメモリ、ＣＰＵ３１で演算した演算結果を一時的に
格納する各種メモリなどが設けられている。

【００２９】次に、多針型刺繍ミシンＭの制御装置Ｃで
行なわれる刺繍範囲トレース制御のルーチンについて、
図３〜図７のフローチャートに基いて説明する。但し、
図中、符号Ｓｉ（ｉ＝１、２、３・・・）は各ステップ
である。前記操作パネル１８において、刺繍縫製に供す
る刺繍模様が選択されてから、トレース動作を実行させ
るトレースキーが操作されることにより、この刺繍範囲
トレース制御が実行される。ここで、刺繍模様が選択さ
れたときには、その刺繍模様の刺繍データに含まれる各
針落ち点の座標は、ＸＹ座標系における絶対座標に変換
されて記憶されているものとする。

【００３０】この制御が開始されると、トレース動作用
図形を選択する選択処理が実行される（Ｓ１）。即ち、
この図形選択処理においては、操作パネル１８の液晶デ
ィスプレイに、４つの選択肢「１：長方形、２：凸八角
形、３：包絡多角形、４：円形」が表示されるので、所
望の１つを番号数字「１」〜「４」で選択するようにな
っている。そして、図形選択処理で「１」番の「長方
形」が選択されたときには（Ｓ２：Yes ）、長方形でト
レースする長方形トレース処理制御（図４参照）が実行
される（Ｓ５）。

【００３１】この制御について、図８を参照しながら説
明すると、先ずＸＹ座標系において、Ｘ座標の最小点P9
(x9,y9) 及びその最小点P9を通る鉛直方向の直線Ｌ１
「Ｘ＝x9」と、Ｘ座標の最大点P24(x24,y24)及びその最
大点P24 を通る鉛直方向の直線Ｌ２「Ｘ＝x24 」とが演
算により求められ（Ｓ10）、更に、Ｙ座標の最小点P17
(x17,y17)及びその最小点P17 を通る水平方向の直線Ｌ
３「Ｙ＝y17 」と、Ｙ座標の最大点P1(x1,y1) 及びその
最大点P1を通る水平方向の直線Ｌ４「Ｙ＝y1」とが演算
により求められる（Ｓ11）。

【００３２】そして、最終的に、これら４つの直線Ｌ１
〜Ｌ４が交差する点である４つの頂点Ｑ１〜Ｑ４の位置
が演算で求められる（Ｓ12）。ここで、図８に示す刺繍
模様の針落ち点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・・Ｐ31は、多数
の針落ち点の一部を示すものであり、各針落ち点の座標
をＰ１（x1,y1)、Ｐ２（x2,y2)、Ｐ３（x3,y3)・・・・
Ｐ31（x31,y31)とする。

【００３３】そして、これら４つの頂点Ｑ１〜Ｑ４の位
置データに基づいて、縫針６が頂点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、
Ｑ４の順に順次移動するように、Ｘ軸駆動モータ１６と
Ｙ軸駆動モータ１３とに夫々駆動信号が供給され、加工
布保持枠１７が駆動されてトレース動作が実行され（Ｓ
13）、この制御及び刺繍範囲トレース制御とを終了し
て、メインルーチンにリターンする。このとき、図８に
示すように、長方形の加工布保持枠１７ｓ内において、
４つの頂点Ｑ１〜Ｑ４で規定される長方形の刺繍範囲が
トレースされることから、刺繍模様の縫製中に縫針６が
加工布保持枠１７ｓに衝突しないことを確認できる。

【００３４】前記刺繍範囲トレース制御において、図形
選択処理で２番の「凸八角形」が選択されたときには
（Ｓ２：No、Ｓ３：Yes ）、凸八角形でトレースする凸
八角形トレース処理制御（図５参照）が実行される（Ｓ
６）。この制御について図９を参照しながら説明する
と、先ずＸＹ座標系において、Ｘ座標の最小点P9(x9,y
9) と、この最小点P9を通る鉛直方向の直線Ｌ１「Ｘ＝x
9」とが演算で求められるとともに、Ｘ座標の最大値P24
(x24,y24)と、この最大値P24 を通る鉛直方向の直線Ｌ
２「Ｘ＝x24 」とが演算で求められる（Ｓ20）。

【００３５】次に、Ｙ座標の最小点P17(x17,y17)と、こ
の最小点P17 を通る水平方向の直線Ｌ３（Ｙ＝y17 ）が
演算で求められるとともに、Ｙ座標の最大値P1(x1,y1)
と、この最大値P1を通る水平方向の直線Ｌ４（Ｙ＝y1）
とが演算で求められる（Ｓ21）。次に、（Ｘ−Ｙ）座標
の第１傾斜方向（傾きがＸ軸に対して＋４５°である
「１」の傾斜方向）最小点P5(x5,y5) と、この最小点P5
を通る第１傾斜方向の直線Ｌ５「Ｙ＝Ｘ−x5＋y5」とが
演算で求められるとともに、（Ｘ−Ｙ）座標の第１傾斜
方向最大点P20(x20,y20 ) と、この最大点P20 を通る第
１傾斜方向の直線Ｌ６「Ｙ＝Ｘ−x20 ＋y20 」とが演算
で求められる（Ｓ22）。

【００３６】更に、（Ｘ＋Ｙ）座標の第２傾斜方向（傾
きがＸ軸に対して−４５°である「−１」の傾斜方向）
最小点P13(x13,y13)と、この最小点P13 を通る第２傾斜
方向の直線Ｌ７「Ｙ＝−Ｘ＋x13 ＋y13 」とが演算で求
められるとともに、（Ｘ＋Ｙ）座標の第２傾斜方向最大
点P28(x28,y28)と、この最大点P28 を通る第２傾斜方向
の直線Ｌ８「Ｙ＝−Ｘ＋x28,＋y28 」とが演算で求めら
れる（Ｓ23）。そして最終的に、８つの直線Ｌ１〜Ｌ８
が交差する凸八角形ＴＫの交点である８つの頂点Ｑ１〜
Ｑ８の座標が演算で求められる（Ｓ24）。ここで、図９
に示す刺繍模様の針落ち点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・・Ｐ
31は、多数の針落ち点の一部を示すものであり、各針落
ち点の座標をＰ１（x1,y1)、Ｐ２（x2,y2)、Ｐ３（x3,y
3)・・・・Ｐ31（x31,y31)とする。

【００３７】即ち、この座標演算について説明すると、
先ず、直線Ｌ４と直線Ｌ５の交点Ｑ１の座標は、Ｙ＝y1
であり、y1＝(x−x5＋y5) であるので、Ｑ１（x5＋y1−
y5,y1)となる。次に、直線Ｌ５と直線Ｌ１の交点Ｑ２の
座標は、Ｘ＝x9であり、Ｙ＝(x9 −x5＋y5) であるの
で、Ｑ２（x9, y5＋x9−x5) となる。次に、直線Ｌ１と
直線Ｌ７の交点Ｑ３の座標は、Ｘ＝x9であり、Ｙ＝( −
x9＋x13 ＋y13)であるので、Ｑ３（x9, y13 ＋x13 −x
9) となる。次に、直線Ｌ７と直線Ｌ３の交点Ｑ４の座
標は、Ｙ＝y17 であり、y17 ＝( −x ＋x13 ＋y13)であ
るので、Ｑ４（x13＋y13 −y17,y17)となる。

【００３８】次に、直線Ｌ３と直線Ｌ６の交点Ｑ５の座
標は、Ｙ＝y17 であり、y17 ＝ (Ｘ−x20 ＋y20)である
ので、Ｑ５（x20 ＋y17 −y20,y17)となる。次に、直線
Ｌ６と直線Ｌ２の交点Ｑ６の座標は、Ｘ＝x24 であり、
Ｙ＝(x24−x20 ＋y20)であるので、Ｑ６（x24, y20＋x2
4 −x20)となる。次に、直線Ｌ２と直線Ｌ８の交点Ｑ７
の座標は、Ｘ＝x24 であり、Ｙ＝( −x24 ＋x28 ＋y28)
であるので、Ｑ７（x24, y28＋x28 −x24)となる。そし
て、直線Ｌ８と直線Ｌ４の交点Ｑ８の座標は、Ｙ＝y1で
あり、y1＝( −Ｘ＋x28 ＋y28)であるので、Ｑ８（x28
＋y28 −y1,y1)となる。

【００３９】次に、これら８つの頂点Ｑ１〜Ｑ８の位置
データに基づいて、縫針６が頂点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３・・
・Ｑ８の順に順次移動するように、Ｘ軸駆動モータ１６
とＹ軸駆動モータ１３とに夫々駆動信号が供給され、加
工布保持枠１７が駆動されてトレース動作が実行され
（Ｓ25）、この制御及び刺繍範囲トレース制御とを終了
して、メインルーチンにリターンする。このとき、図９
に示すように、楕円形の加工布保持枠１７ｄ内におい
て、８つの頂点Ｑ１〜Ｑ８で規定される凸八角形ＴＫの
刺繍範囲がトレースされることから、刺繍模様の縫製中
に縫針６が加工布保持枠１７ｄに衝突しないことを確認
できる。

【００４０】前記刺繍範囲トレース制御において、図形
選択処理で３番の「包絡多角形」が選択されたときには
（Ｓ２・Ｓ３：No、Ｓ４：Yes ）、包絡多角形でトレー
スする包絡多角形トレース処理制御（図６参照）が実行
される（Ｓ７）。この制御について図１０を参照しなが
ら説明すると、先ずＸＹ座標系において、先ず、Ｙ座標
の最大点P1(x1,y1) が最初の頂点として演算で求められ
る（Ｓ30）。次に、その最大点P1を通る水平線、つまり
水平方向の直線Ｌ１０を求める一方、その直線Ｌ１０を
その最大点P1を中心に反時計回りに回転させて、最初に
出合う点P5を頂点として演算する（Ｓ31）。

【００４１】次に、前回の頂点、つまりこのときにはＳ
30で求めた最大点P1と、Ｓ31で求めた今回の頂点P5とを
通る直線Ｌ１１を、今回の頂点P5中心に反時計回りに回
転させて、最初に出合う点P9を頂点として演算する（Ｓ
32）。そして、今回の頂点P9が最初に求めたＹ座標の最
大点P1でないときには（Ｓ33：No）、Ｓ32〜Ｓ33が繰り
返して実行され、順々に頂点P13 、P17 、P20 、P24 、
P28 が求められる。その結果、頂点P28 の次に求められ
た頂点P1がＹ座標の最大点P1と一致したときには（Ｓ3
3：Yes ）、これら全ての頂点P1、P5、P9、P13 、P17
、P20 、P24 、P28 が検出順に順々に配列され、頂点
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３・・・〜Ｑｎの座標が求められる（Ｓ
34）。

【００４２】ここで、図１０に示す刺繍模様の針落ち点
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・・Ｐ31は、多数の針落ち点の一
部を示すものであり、各針落ち点の座標をＰ１（x1,y
1)、Ｐ２（x2,y2)、Ｐ３（x3,y3)・・・・Ｐ31（x31,y3
1)とする。次に、これら複数の頂点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３・
・・〜Ｑｎの位置データに基づいて、縫針６が頂点Ｑ
１、Ｑ２、Ｑ３・・・Ｑｎの順に順次移動するように、
Ｘ軸駆動モータ１６とＹ軸駆動モータ１３とに夫々駆動
信号が供給され、加工布保持枠１７が駆動されてトレー
ス動作が実行され（Ｓ35）、この制御及び刺繍範囲トレ
ース制御とを終了して、メインルーチンにリターンす
る。

【００４３】このとき、図１０に示すように、楕円形の
加工布保持枠１７ｄ内において、複数の頂点Ｑ１〜Ｑ８
で規定される包絡多角形ＨＴの刺繍範囲がトレースされ
ることから、刺繍模様の縫製中に縫針６が加工布保持枠
１７ｄに衝突しないことを確認できる。前記刺繍範囲ト
レース制御において、図形選択処理で４番の「円形」が
選択されたときには（Ｓ２〜Ｓ４：No）、円形でトレー
スする円形トレース処理制御（図７参照）が実行される
（Ｓ８）。

【００４４】この制御について図１１を参照しながら説
明すると、先ずＸＹ座標系において、Ｘ座標の最小点P9
(x9,y9) と最大点P24(x24,y24)とが演算で求められ（Ｓ
40）、Ｙ座標の最小点P17(x17,y17)と最大点P1(x1,y1)
とが演算で求められる（Ｓ41）。次に、これら２つの最
小点P9、P17 と２つの最大点P1、P24 とからなる仮想長
方形ＩＳの中心点Ｏが演算で求められる（Ｓ42）。即
ち、中心点ＯのＸ座標は、( x9＋x24)/2で求められ、Ｙ
座標は、( y1＋y17)/2で求められる。次に、この中心点
Ｏから各針落ち点P1、P2、P3・・・・・Pnまでの距離の
うち、最も遠い最遠点P13 が求められる（Ｓ43）。次
に、これら中心点Ｏと、その最遠点P13 までの距離であ
る半径とで規定される円ＣＩが演算で求められる（Ｓ4
4）。

【００４５】そして、この円ＣＩに基づいて、縫針６が
円軌道を描くように、Ｘ軸駆動モータ１６とＹ軸駆動モ
ータ１３とに夫々駆動信号が供給され、加工布保持枠１
７が駆動されてトレース動作が実行され（Ｓ45）、この
制御及び刺繍範囲トレース制御とを終了して、メインル
ーチンにリターンする。このとき、図１１に示すよう
に、円形の加工布保持枠１７ｃ内において、円ＣＩの刺
繍範囲がトレースされることから、刺繍模様の縫製中に
縫針６が加工布保持枠１７ｃに衝突しないことを確認で
きる。

【００４６】ここで、凸八角形トレース処理制御（図
５）のＳ20〜Ｓ24及び制御装置Ｃなどが請求項２の演算
手段に相当し、その凸八角形トレース処理制御のＳ25及
び制御装置Ｃなどが請求項２のトレース手段に相当す
る。刺繍範囲トレース制御（図３）及び制御装置Ｃなど
が請求項４のトレース図形選択手段に相当する。

【００４７】このように、凸八角形トレースを選択した
ときには、刺繍模様の外形を画する多数の針落ち点のう
ちの一部の複数の針落ち点に外接する凸八角形であっ
て、Ｘ軸に対して±４５の傾きを有銑辺を含む凸八角形
を、Ｘ座標やＹ座標における最小点及び最大点と、（Ｘ
−Ｙ）座標や（Ｘ＋Ｙ）座標における最小点及び最大点
とに基づいて求めるようにしたので、トレース動作させ
る刺繍範囲は、従来において用いた長方形の４隅を切除
した凸八角形であり、しかも刺繍模様の外形を画する多
数の針落ち点のうちの一部の複数の針落ち点に外接する
凸八角形であることから、トレース動作による刺繍範囲
を刺繍模様の外形に略則して精度良く確認することがで
き、楕円形や長円形である加工布保持枠を用いる場合で
も、この加工布保持枠に対する刺繍範囲の確認がし易く
なる。

【００４８】更に、前述したように、これら４つの最小
点及び４つの最大点と、Ｘ軸やＹ軸に平行な直線Ｌ１〜
Ｌ４と、Ｘ軸に対して±４５°の傾きを有する直線Ｌ５
〜Ｌ８を求めるだけで８つの辺を容易に求めることがで
き、これらの直線Ｌ１〜Ｌ８に基づいて刺繍模様の外形
に外接する凸八角形の８つの頂点Ｑ１〜Ｑ８の位置デー
タを容易に求めることが可能であり、演算処理時間を短
縮することができる。また、刺繍模様の外形に外接する
凸八角形を構成する８つの辺の合計長さは、刺繍模様の
外形に外接する従来の長方形を構成する４辺の合計長さ
よりも短くなることから、加工布保持枠１７を駆動させ
て行なうトレース動作の動作時間を短縮させることがで
き、トレース確認作業の作業性を向上させることができ
る。

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】前記実施形態の変更形態について説明す
る。 （１） 前記凸八角形トレース制御において、何らかの
図形演算論理を用いることにより、刺繍模様を内包する
凸１６角形等、８の整数倍の凸多角形を演算で求めるよ
うにしてもよい。 （２） 前記凸八角形トレース制御において、任意の傾
きを有する直線を平行移動させたときに複数の針落ち点
のうちの最初に又は最後に交わる針落ち点を最初の頂点
として求めておき、その点を通る直線を反時計回り又は
時計回りに回転させることで、８の整数倍の凸八角形を
構成する複数の頂点を順々に求めるようにしてもよい。

【００５４】（３） 加工布保持枠１７に設けられた大
きさや形状を指示する専用の認識部材を検知センサで検
出することにより、Ｘ方向移動アーム１５の前端部に装
着される加工布保持枠１７の形状や大きさを自動的に検
知し、検知された形状や大きさに対応する図形のトレー
ス処理制御を実行させるようにしてもよい。

【００５５】（４） 刺繍縫製に供する刺繍模様の刺繍
データに基づいて、刺繍模様の形状や大きさを認識し、
その刺繍模様に応じた凸八角形やその他の多角形等のト
レース動作用図形を自動的に決定させるようにしてもよ
い。 （５） 複数頭の刺繍ミシンを備えた多頭式刺繍ミシン
等、加工布保持枠や可動枠を備えた各種の刺繍ミシンに
本発明を適用し得ることは勿論である。

【００５６】

【発明の効果】 請求項１の発明によれば、刺繍データ
に基づいて刺繍模様を刺繍縫製するに際して、加工布を
保持する加工布保持枠と縫製手段の針棒とを刺繍データ
に基づいて相対移動させて刺繍範囲をトレースするトレ
ース動作可能な刺繍ミシンにおいて、演算手段と、トレ
ース手段とを設けたので、トレース動作させる刺繍範囲
は、従来において用いた長方形の４つの角部近傍を切除
した凸八角形であり、しかも刺繍模様を内包する凸八角
形であって、Ｘ軸に対して±４５°の傾きを有する辺を
含む凸八角形であることから、トレース動作による刺繍
範囲を刺繍模様に略則して精度良く確認することがで
き、楕円形や長円形である加工布保持枠を用いる場合で
も、この加工布保持枠に対する刺繍範囲の確認がし易く
なる。

【００５７】更に、刺繍模様を内包する凸八角形を構成
する８つの辺の合計長さは、刺繍模様の外形に外接する
従来の長方形を構成する４辺の合計長さよりも短くなる
ことから、加工布保持枠と縫製手段の針棒とを相対移動
させて行なうトレース動作の動作時間を短縮させること
ができ、トレース確認作業の作業性を向上させることが
できる。

【００５８】請求項２の発明によれば、刺繍データに基
づいて刺繍模様を刺繍縫製するに際して、加工布を保持
する加工布保持枠と縫製手段の針棒とを刺繍データに基
づいて相対移動させて刺繍範囲をトレースするトレース
動作可能な刺繍ミシンにおいて、演算手段と、トレース
手段とを設けたので、トレース動作させる刺繍範囲は、
従来において用いた長方形の４隅を切除したＸ軸に対し
て±４５°の傾きを有する辺を含む凸八角形であり、し
かも刺繍模様の外形を画する多数の針落ち点のうちの一
部の複数の針落ち点に外接する凸八角形であることか
ら、トレース動作による刺繍範囲を刺繍模様の外形に略
則して精度良く確認することができ、楕円形や長円形で
ある加工布保持枠を用いる場合でも、この加工布保持枠
に対する刺繍範囲の確認がし易くなる。

【００５９】更に、所定の演算論理如何で、刺繍模様の
外形に外接する凸八角形の各辺の直線や８つの頂点の位
置を容易に求めることが可能であり、演算処理時間を短
縮することができ、また、刺繍模様の外形に外接する凸
八角形を構成する８つの辺の合計長さは、刺繍模様の外
形に外接する従来の長方形を構成する４辺の合計長さよ
りも短くなることから、加工布保持枠と縫製手段の針棒
とを相対移動させて行なうトレース動作の動作時間を短
縮させることができ、トレース確認作業の作業性を向上
させることができる。

【００６０】

【００６１】ここで、前記演算手段は、任意の傾きを有
する直線を平行移動させたときに、複数の針落ち点のう
ちの最初に又は最後に交わる針落ち点を最初の頂点とし
て求めるとともに、その頂点を通る直線をその頂点を中
心に回転させた場合に最初に直線と交わる針落ち点を次
の頂点として求めることを繰り返して凸八角形を演算す
る場合には、任意の傾きを有する直線を平行移動させて
求めた最初の頂点として求めておき、この頂点を通る直
線をその頂点を中心に回転させて次の頂点を求める処理
を繰り返して凸八角形を演算するので、刺繍模様の外形
に略即した凸八角形を効率良く且つ確実に求めることが
できる（請求項３）。

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【００６７】請求項４の発明によれば、刺繍データに基
づいて刺繍模様を刺繍縫製するに際して、加工布を保持
する加工布保持枠と縫製手段の針棒とを刺繍データに基
づいて相対移動させて刺繍範囲をトレースするトレース
動作可能な刺繍ミシンにおいて、トレース図形選択手段
と、演算手段と、トレース手段とを設けたので、円と凸
八角形とその他の多角形のトレース図形のうちから所望
の形状のトレース図形を選択するだけで、その選択した
形状のトレース図形が演算で求められ、そのトレース図
形の刺繍範囲をトレース動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る多針型刺繍ミシンの概
略斜視図である。

【図２】多針型刺繍ミシンの制御系のブロック図であ
る。

【図３】刺繍範囲トレース制御のルーチンの概略フロー
チャートである。

【図４】長方形トレース処理制御のルーチンのフローチ
ャートである。

【図５】凸八角形トレース処理制御のルーチンのフロー
チャートである。

【図６】包絡多角形トレース処理制御のルーチンのフロ
ーチャートである。

【図７】円形トレース処理制御のルーチンのフローチャ
ートである。

【図８】刺繍模様に則した長方形トレース範囲を求める
説明図である。

【図９】刺繍模様に則した凸八角形トレース範囲を求め
る説明図である。

【図１０】刺繍模様に則した包絡多角形トレース範囲を
求める説明図である。

【図１１】刺繍模様に則した円形トレース範囲を求める
説明図である。

【符号の説明】

Ｍ 多針型刺繍ミシン ５ 針棒 ６ 縫針 １２ Ｙ方向移動アーム １３ Ｙ軸駆動モータ １５ Ｘ方向移動アーム １６ Ｘ軸駆動モータ １７ 加工布保持枠 ３１ ＣＰＵ ３２ ＲＯＭ ３３ ＲＡＭ Ｃ 制御装置

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D05B 1/00 - 97/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刺繍データに基づいて刺繍模様を刺繍縫
   製するに際して、加工布を保持する加工布保持枠と縫製
   手段の針棒とを刺繍データに基づいて相対移動させて刺
   繍範囲をトレースするトレース動作可能な刺繍ミシンに
   おいて、 前記刺繍データに基づいて、刺繍模様を内包する凸八角
   形であって、刺繍データをＸＹ座標で表す場合にＸ軸に
   対して±４５°の傾きを有する辺を含む凸八角形を演算
   するとともに、この凸八角形を構成する８つの頂点の位
   置を演算する演算手段と、 前記演算手段で求めた８つの頂点に基づいて刺繍範囲を
   トレース動作させるトレース手段と、 を備えたことを特徴とする刺繍ミシン。
2. 【請求項２】 刺繍データに基づいて刺繍模様を刺繍縫
   製するに際して、加工布を保持する加工布保持枠と縫製
   手段の針棒とを刺繍データに基づいて相対移動させて刺
   繍範囲をトレースするトレース動作可能な刺繍ミシンに
   おいて、 前記刺繍データに基づいて、刺繍模様の外形を画する多
   数の針落ち点のうちの一部の複数の針落ち点に外接する
   凸八角形であって、刺繍データをＸＹ座標で表す場合に
   Ｘ軸に対して±４５°の傾きを有する辺を含む凸八角形
   を予め設定された所定の演算論理により演算するととも
   に、この凸八角形の８つの頂点の位置を演算する演算手
   段と、 前記演算手段で求めた８つの頂点に基づいて刺繍範囲を
   トレース動作させるトレース手段と、 を備えたことを特徴とする刺繍ミシン。
3. 【請求項３】 前記演算手段は、任意の傾きを有する直
   線を平行移動させたときに、複数の針落ち点のうちの最
   初に又は最後に交わる針落ち点を最初の頂点として求め
   るとともに、その頂点を通る直線をその頂点を中心に回
   転させた場合に最初に直線と交わる針落ち点を次の頂点
   として求めることを繰り返して凸八角形を演算すること
   を特徴とする請求項２に記載の刺繍ミシン。
4. 【請求項４】 刺繍データに基づいて刺繍模様を刺繍縫
   製するに際して、加工布を保持する加工布保持枠と縫製
   手段の針棒とを刺繍データに基づいて相対移動させて刺
   繍範囲をトレースするトレース動作可能な刺繍ミシンに
   おいて、円と凸八角形とその他の多角形 のトレース図形のうちか
   ら何れかを選択するトレース図形選択手段と、 前記刺繍データに基づいて、刺繍模様を内包するトレー
   ス図形であって前記トレース図形選択手段で選択された
   形状のトレース図形を演算する演算手段と、 前記演算手段で求めたトレース図形に基づいて刺繍範囲
   をトレース動作させるトレース手段と、 を備えたことを特徴とする刺繍ミシン。