JP3919832B2 - 操作検知始動ミシン - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は操作検知始動ミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動ミシンモータは一般的に足踏み式のコントローラを用いて、該コントローラの踏み込み量に応じてモータの速度を連続的に変更しつつミシン縫い作業を行うようになっている。
一方このような足踏み式コントローラを用いずに、予めボタン操作などにより速度を設定しておき、この設定速度により定速度運転を行う方式のものも広く普及している。
この方式のミシンの場合、始動スイッチ等を押してミシンの始動を行うようになっているが、作業者が始動スイッチを押してから布等に手をおいてミシン縫いを始めるまでに若干の時間が必要であるため、通常はミシンモータを緩和起動させて、徐々に速度を上げて、この間に作業者が縫い作業の態勢を整えることが出来るようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、緩和起動の必要時間は作業者の熟練度等に応じてまちまちであり、熟練度の低い作業者は長い緩和時間が必要であるし、一方熟練者は比較的短い緩和時間で十分である等の問題がある。
この問題を解決するために、緩和起動の緩和時間を調整可能とする方法があるが、調整作業が面倒である問題がある。
本発明は上記した従来技術の問題点を解決することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、設定された所定速度でミシンモータを駆動するミシンにおいて、ミシンを始動するためにミシン本体に設けられて手動操作が可能な始動操作手段と、該始動操作手段とミシンの針落ち位置との間の領域内における操作者の手動操作行為として、操作者の手を検出する操作検出手段と、前記始動操作手段の操作後に、前記操作検出手段が作業者の操作行為を検出すると該検出に応答して動作してミシンを始動させるための信号を出力する始動制御手段と、該始動制御手段の出力信号に関連してミシンモータを始動し、前記設定された速度でミシンモータを駆動する駆動制御手段とを備えたことを特徴とする操作検知始動ミシンとすることで課題を解決した。
また本発明を、設定された所定速度でミシンモータを駆動するミシンにおいて、ミシンを始動するためにミシン本体に設けられて手動操作が可能な始動操作手段と、該始動操作手段とミシンの針落ち位置との間の領域内における操作者の手動操作行為として、操作者の手を検出する操作検出手段と、前記始動操作手段の操作後に、前記操作検出手段が作業者の操作行為を検出すると該検出に応答して動作してミシンを始動させるための信号を出力する始動制御手段と、前記始動操作手段の操作後、所定時間内に前記操作検出手段が作業者の操作行為を検出しない場合に、該始動操作手段の操作を無効とする無効化手段と、前記ミシンを始動させるための信号に関連してミシンモータを始動し、前記設定された速度でミシンモータを駆動する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする操作検知始動ミシンとすることで課題を解決した。
また本発明を、ミシン本体の機枠上に配置された手動操作可能な速度設定手段により設定された所定速度でミシンモ−タを駆動するミシンにおいて、ミシン本体のア−ムに配置され、ミシンの始動許可及び停止指令をするために手動操作が可能な始動操作手段と、該始動操作手段とミシンの針落ち位置との間の領域内における操作者の手動操作行為として、操作者の手を検出する操作検出手段と、該操作検出手段による操作者の手動操作行為の検出に関連して動作してミシンを始動させて前記速度設定手段により設定された速度レベルまで漸次変化する速度指令信号を出力する始動制御手段と、該始動制御手段の出力信号に応答して動作してミシンモ−タを駆動し且つ前記設定された速度でミシンモ−タを駆動するようにミシンモ−タへの電力供給量を制御する駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする操作検知始動ミシンとすることで課題を解決した。
【０００５】
【作用】
ミシンを始動するために手動操作が可能な始動操作手段が操作され、またミシンの針落ち位置から所定距離の領域内における操作者の操作行為が操作検出手段により検出されると、始動制御手段からミシンを始動させるための信号が出力される。駆動制御手段は該信号に応じてミシンモータを始動し、設定された速度でミシンモータを駆動する。
【０００６】
【実施例】
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例の機能ブロック図である。
この実施例において、ミシンモータ７は駆動制御手段４により制御されており、速度設定手段５により設定された速度により、設定速度で運転を行うようになっている。ミシンモータ７はミシン本体の機械的な機構に連結され、ミシン動作を実現するようになっている。
始動操作手段１はミシン本体Ｘの機枠上等に設けられており、操作者の手動により操作されるようになっている。始動制御手段３は始動操作手段１の操作だけでは駆動制御手段４を起動させず、従って始動操作手段１の操作のみではミシン本体は起動しないように構成されている。
【０００７】
操作検出手段２はミシン針落ち位置から所定距離にある所定の範囲内における、操作者の操作行為を検出する。典型的な例では、始動操作手段１を操作者が操作した後、ミシン縫いのために布等の縫い対象物に手を添える操作行為を検出する。
そのためには例えば光センサ等を用いた非接触型のセンサにより、操作者の手が所定の範囲に来たことを検出すれば良い。
このセンサとしては、他に近接スイッチや赤外線感知センサ、画像処理等によるもの等の非接触センサが使用可能である。また、手の重みや接触による抵抗変化のセンサ等接触型センサも使用可能である。更に該センサは操作者の手等の有無を検出するものでも良いし、手等の動きを検出するようなものでも良い。
【０００８】
操作行為を検出する所定の範囲は針落ち位置の始動操作手段１側が望ましく、更に好適には始動操作手段１から針落ち位置の間の領域とするのが良い。また更にこの領域におけるミシンアームの下側の範囲とするのがより好ましい。
操作検出手段の取付位置は、この所定の範囲に対応する位置とし、ミシンアームやベッドに取り付けるように構成される。
【０００９】
始動操作手段１の操作があり、且つ操作検出手段２により操作行為が検出されると、始動制御手段３は始動信号を駆動制御手段４に出力するように構成されている。
始動制御手段３は始動操作手段１と操作検出手段２から信号をそれぞれ受けて、ここで始動操作手段１の操作があり操作検出手段２により操作行為が検出されたことを判別するように構成しても良いし、或いは始動操作手段１の操作により操作検出手段２が稼働状態になり、該操作検出手段２からの信号に応答して始動信号を出力するように構成しても良い。
【００１０】
図２により、この実施例のハード的な構成の一実施例を説明する。図７はその機械的な構成を示す斜視図である。なお、図２に示すハード構成は一例であって、他にも種々の態様が可能である。
ＣＰＵ１００にはＲＡＭ１０１及びＲＯＭ１０２が設けられており、該ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムにより所定の動作を実行するようになっている。
図７に示すようにミシン本体Ｘの機枠上にはミシンの駆動速度を設定するための速度設定釦５０が配置されており、操作者が該速度設定釦５０を操作して駆動速度の設定を行えるようになっている。この速度設定釦５０の設定信号はＣＰＵ１００に入力され、該ＣＰＵ１００はこの設定に対応して、電力供給制御回路４２を制御してミシンモータ７を所定値で回転させるようになっている。該ミシンモータ７の回転は、図８に示すようにミシンの機械的な適所に配設された回転検出器４３により検出され、ＣＰＵ１００に回転信号がフィードバックされるようになっている。ＣＰＵ１００はこの回転検出に基づいて設定値でミシンモータ７を回転させるようになっている。
緩和起動制御回路４１はミシン始動時に稼働するもので、後述する所定の条件が整ったときにＣＰＵ１００から出力される始動信号に応じて、速度カーブ記憶装置４４に記憶されている速度カーブに従って電力供給制御回路４２を介してミシンモータ７をスロースタートさせるように構成されている。この緩和起動動作は、後に説明するように長い時間を採る必要がなく、機械的な衝撃加速を防止できる程度の緩和起動とすれば良い。
【００１１】
ＣＰＵ１００にはスタート／ストップスイッチ１０からのスタート信号及びストップ信号が入力されるようになっている。スタート／ストップスイッチ１０は図７に示すようにミシン本体ＸのアームＹのアーム垂下部Ｂの下端部に装着されており、最初の操作でスタート、次の操作でストップとなるように構成されている。このスタート信号及びストップ信号はＣＰＵ１００に入力される。
【００１２】
操作検出センサ２０はこの実施例では反射型の光センサを採用しており、図７に示すようにアームＹのアーム垂下部Ｂの下端部に下側に光を放射するように設けられている。該操作検出センサ２０は押え１１の正面側からみて右側に設けられており、針落下点１２の右側の一点鎖線で示す円錐形状の領域Ｒに操作者の手等が到来した時に、検出信号をＣＰＵ１００に送るようになっている。
操作検出センサ２０の設置位置は他にも種々の場所が可能であり、例えば上アームＡの下側や立上り部Ｃの側部或いはベッドＺの上等に設置可能である。
また領域Ｒの大きさや設定位置も種々の態様を採用することが可能であり、スタート／ストップスイッチ１０を操作した後の操作行為を検出できる範囲であれば良い。
この領域Ｒは通常針落下点１２のスタート／ストップスイッチ１０側に設定される。より好適には、スタート／ストップスイッチ１０の位置から針落下点１２までの領域で良く、更に好適には該領域内の針落下点１２から所定距離の範囲であれば良い。
また領域Ｒに加えて操作行為の検出を禁止する領域を設定し、この領域をセンサによる不感領域とすることも可能である。この構成により、例えばスタート／ストップスイッチ１０操作時の他方の手等の検出を防止することができる。この不感領域は、例えば針落下点１２のスタート／ストップスイッチ１０と反対の側等に設定すれば良い。
また操作検出センサ２０としては、上記したように光センサの他に近接スイッチや音波を利用したもの、或いは赤外線感知器や画像検出器等の非接触型のセンサを利用可能である。またタッチセンサや重量感知センサ或いは抵抗値の変化を利用したセンサなどの接触センサを利用することも可能である。接触センサを用いる場合、これらはベッドＺ上に設けるのが好ましい。
更に操作者の手等の有無を検出するセンサであっても良いし、手等の動きを検出するセンサであっても良い。
【００１３】
ＣＰＵ１００は前記スタート／ストップスイッチ１０のスタート信号及び操作検出センサ２０からの操作検出信号を入力し、これらの両方の信号が入力したことを所定のアルゴリズムに従って判断する。このプログラムは状態判別プログラム記憶装置３０に格納されている。
ＣＰＵ１００はスタート／ストップスイッチ１０のスタートスイッチが押され、且つ操作検出センサ２０により操作者の手等が検出されたと判断すると、緩和起動制御回路４１と電力供給制御回路４２に始動信号を送り、所定の加速カーブに従って緩和起動を行わせ、速度設定釦５０により設定された速度でミシンモータ７の回転を継続させるように制御するように構成されている。
【００１４】
図９によりこの始動動作を説明する。実線で示すようにスタート／ストップスイッチ１０を押しただけでは、ミシンモータ７は駆動しない。操作検出センサ２０により検出信号が出力された時に、ミシンモータ７は起動して所定の緩和起動時間を経過して、速度設定釦５０により設定された設定速度に達する。
スタート／ストップスイッチ１０を押してから、操作者が手等を布等に添えて、これが領域Ｒにおいて操作検出センサ２０に検出されるまでの時間Ｔは、操作者の熟練度に応じて異なる。従って、このＴは熟練者ほど短くなる。
また緩和起動時間は前記した様にミシン本体Ｘの機械的な要求を満たす最低限度のもので良いから、操作者の熟練度に応じて最短の時間でミシンの起動が可能になる。
これに対して、点線で示すものが従来の緩和起動の動作であり、熟練度の低い操作者を想定して長い緩和時間を設定する必要があり、しかもこの時間は固定されており、熟練度等に全く対応できない。
【００１５】
図３により図２の構成の動作を説明する。
ＣＰＵ１００はキー操作があると（ステップ６０）、スタート／ストップスイッチ１０によるスタート信号か否か判別し（ステップ６１）、スタート信号の場合は操作検出センサ２０からの信号の発生を監視する（ステップ６２）。その間スタート／ストップスイッチ１０によるストップ信号があった場合には（ステップ６８）、運転を停止する。
操作検出センサ２０から操作検出信号があると、ミシンモータ７を緩和起動制御回路４１及び電力供給制御回路４２により起動し、速度設定釦５０による設定速度まで加速し（ステップ６３）、設定速度になったら該速度を維持する（ステップ６４、６５）。そして、スタート／ストップスイッチ１０によるストップ信号があるまで（ステップ６６）、運転を継続し、ストップ信号があったらミシンモータ７を停止する（ステップ６７）。
【００１６】
以上説明した実施例によれば、スタート／ストップスイッチ１０を操作した後、操作者が手等を布等に添える操作を行うと、これが領域Ｒにおいて操作検出センサ２０により検出され、ミシンが始動するから、操作者の熟練度などに応じた操作の早さに応じた時間でミシンの始動が行われる。
【００１７】
図４に他の実施例を示す。
図１に示す実施例に加えて、始動操作手段１の操作を無効とする、無効化手段について説明する。図１に示す実施例に更にタイマ手段６を備えており、始動操作手段１の操作があるとカウントを開始し、所定時間経過して操作検出手段２からの検出信号がない場合に始動操作手段１の操作を無効として、始動制御手段３の動作を停止させるように構成されている。
【００１８】
図５にこの実施例のハード的な構成の一実施例を示す。この実施例において、ＣＰＵ１００に積算タイマ６０が接続されており、スタート／ストップスイッチ１０のスタート操作があるとカウントを開始し、所定時間を計時するようになっている。そして該所定時間中に操作検出センサ２０からの操作検出信号がない場合にスタート／ストップスイッチ１０の操作を無効化するようになっている。他の構成は図２に示す構成と同一であるので説明を省略する。
【００１９】
図６により図５の構成の動作を説明する。
ＣＰＵ１００はキー操作があると（ステップ７０）、スタート／ストップスイッチ１０によるスタート信号が否か判別し（ステップ７１）、スタート信号の場合は、積算タイマ６０をスタートさせ（ステップ７２）、操作検出センサ２０からの信号の発生を監視する（ステップ７３）。
その間、積算タイマ６０のカウントが設定値に達したか否かチェックし（ステップ７９）、カウントが設定値になったらステップ７８に飛び、動作を停止する。またスタート／ストップスイッチ１０によるストップ信号があったか否か監視し（ステップ８０）、ストップ信号があった場合にも動作を停止する。
ステップ７３で操作検出センサ２０から操作検出信号があると、ミシンモータ７を緩和起動制御回路４１及び電力供給制御回路４２により起動し、速度設定釦５０による設定速度まで加速し（ステップ７４）、設定速度になったら該速度を維持する（ステップ７５、７６）。そして、スタート／ストップスイッチ１０によるストップ信号があるまで（ステップ７７）、運転を継続し、ストップ信号があったらミシンモータ７を停止する（ステップ７８）。
【００２０】
以上説明したように、上記構成の実施例によれば、スタート／ストップスイッチ１０を押して且つ領域Ｒに手等を移動させた時に始動するから、実際に縫い動作に入った時に適切に始動開始が行われ、熟練者や非熟練者を問わず操作者に最も適合した始動が行える。また、そのため始動時の緩和時間はミシンの機械的な要求のみを考慮した最低時間でよく、始動時間を短縮することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の操作検知始動ミシンは、設定された所定速度でミシンモータを駆動するミシンにおいて、ミシンを始動するために手動操作が可能な始動操作手段と、ミシンの針落ち位置から所定距離の領域内における操作者の操作行為を検出する操作検出手段と、前記始動操作手段が操作され、かつ前記操作検出手段により操作行為が検出された時、ミシンを始動させるための信号を出力する始動制御手段と、該信号に応じてミシンモータを始動し、前記設定された速度でミシンモータを駆動する駆動制御手段とを備えているため、操作者の操作行為に応じた適切な始動開始を行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す機能ブロック図。
【図２】図１の実施例のハード的な構成の一実施例を示すブロック図。
【図３】図２の一実施例の動作を説明するフローチャート図。
【図４】本発明の他の実施例を示す機能ブロック図。
【図５】図４の実施例のハード的な構成の一実施例を示すブロック図。
【図６】図５の一実施例の動作を説明するフローチャート図。
【図７】本発明の一実施例の機械的な構造を示す斜視図。
【図８】回転検出器の設定状態の説明図。
【図９】本発明の一実施例における始動動作を示すグラフ。
【符号の説明】
１：始動操作手段、２：操作検出手段、３：始動制御手段、４：駆動制御手段、５：速度設定手段、６：タイマ手段、７：ミシンモータ、１０：スタート／ストップスイッチ、１１：押え、１２：針落下点、２０：操作検出センサ、３０：状態判別プログラム記憶装置、４１：緩和起動制御回路、４２：電力供給制御回路、４３：回転検出器、４４：速度カーブ記憶装置、５０：速度設定釦、６０：積算タイマ。

Claims (3)

1. 設定された所定速度でミシンモータを駆動するミシンにおいて、
   ミシンを始動するためにミシン本体に設けられて手動操作が可能な始動操作手段と、
   該始動操作手段とミシンの針落ち位置との間の領域内における操作者の手動操作行為として、操作者の手を検出する操作検出手段と、
   前記始動操作手段の操作後に、前記操作検出手段が作業者の操作行為を検出すると該検出に応答して動作してミシンを始動させるための信号を出力する始動制御手段と、
   該始動制御手段の出力信号に関連してミシンモータを始動し、前記設定された速度でミシンモータを駆動する駆動制御手段と、
   を備えたことを特徴とする操作検知始動ミシン。
2. 設定された所定速度でミシンモータを駆動するミシンにおいて、
   ミシンを始動するためにミシン本体に設けられて手動操作が可能な始動操作手段と、
   該始動操作手段とミシンの針落ち位置との間の領域内における操作者の手動操作行為として、操作者の手を検出する操作検出手段と、
   前記始動操作手段の操作後に、前記操作検出手段が作業者の操作行為を検出すると該検出に応答して動作してミシンを始動させるための信号を出力する始動制御手段と、
   前記始動操作手段の操作後、所定時間内に前記操作検出手段が作業者の操作行為を検出しない場合に、該始動操作手段の操作を無効とする無効化手段と、
   前記ミシンを始動させるための信号に関連してミシンモータを始動し、前記設定された速度でミシンモータを駆動する駆動制御手段と、
   を備えたことを特徴とする操作検知始動ミシン。
3. ミシン本体の機枠上に配置された手動操作可能な速度設定手段により設定された所定速度でミシンモ−タを駆動するミシンにおいて、
   ミシン本体のア−ムに配置され、ミシンの始動許可及び停止指令をするために手動操作が可能な始動操作手段と、
   該始動操作手段とミシンの針落ち位置との間の領域内における操作者の手動操作行為として、操作者の手を検出する操作検出手段と、
   該操作検出手段による操作者の手動操作行為の検出に関連して動作してミシンを始動させて前記速度設定手段により設定された速度レベルまで漸次変化する速度指令信号を出力する始動制御手段と、
   該始動制御手段の出力信号に応答して動作してミシンモ−タを駆動し且つ前記設定された速度でミシンモ−タを駆動するようにミシンモ−タへの電力供給量を制御する駆動制御手段と、
   を備えたことを特徴とする操作検知始動ミシン。

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