JP4095130B2 - 自動ミシン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記憶装置にＸ−Ｙ座標値として記憶された縫製パターンのデーターに基づき、被縫製物を保持する布押えとミシン頭部を相対的に移動させる自動ミシンにおける布側上糸及び下糸を切断する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボビンの下糸導出点と外釜剣先との間に針落ち位置がある半回転釜を備えた従来の自動ミシンにおける糸切断装置による布側上糸及び下糸の切断は、図８に示すようにしてなされる。
【０００３】
動メス９が（１）に示す待機状態から（２）に示すように往動し、捌き（糸の切断に先立って動メス９の往動により、下糸及び布側上糸を動メス９の糸手繰り部９ｂへ導く動作）を開始する。上糸は釜に充分に引き込まれており、動メスの捌き部先端９ａが確実に進入することができる。そして、（３）の黒い矢印で示すように、下糸が捌かれる。次いで（４）に示すように、布側上糸が捌かれる。（５）に示すように、動メスが最後退し、捌かれた布側上糸が動メスの捌き部外周を越え、糸手繰り部９ｂに進入する。その後、（６）に示すように、動メス９が復動を開始し、布側上糸、下糸の順に糸手繰り部９ｂに糸掛けがなされ、（７）に示すように、上糸が天秤により引き上げられて動メスに巻き付くようにして保持される。そして下糸は、動メスに引出され、必要量が繰り出される。このとき、下糸の引出し速度が速過ぎてボビンが空転（余分な回転）し、次の縫い始めに悪影響を及ぼすことがないように、動メス９の復動速度が制御される。なお、動メス９に保持された部分の上糸は、糸切断後の針側の残糸となる。最後に、（８）に示すように、布側上糸、下糸の切断が行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動ミシンにおける上糸及び下糸の切断はこのようになされるが、図７に示すように、動メス糸捌きの関係上、動メス９をその刃部９ｃの移動軌跡Ａが針板における針孔Ｏの中心の右側となるようにセットしているので、次のような問題が起きている。即ち、糸切断前の運針方向が左から右へ行われる場合には、その布送りによって切断対象糸Ｗが動メス刃部９ｃの運動軌跡Ａより外れる方向（図の左側）に寄せられ、切断対象糸Ｗが動メス９の球状刃部９ｃの中心から外れがちとなり、切断不良、特に上糸の切断不良が生じることがある。
【０００５】
元来、動メス球状刃部９ｃの両サイドが固定メス１０と確実に合致していれば、切断不良を生じることはない。しかしながら、動メス刃部は球状であるので、固定メス１０の傾きや動メス球面部と刃部の異心等のバラツキにより、動メス球状刃部９ｃの両サイドを固定メス１０と合わせることが困難である。
【０００６】
この発明は、糸切断前の運針方向がどのような方向であっても、布側上糸及び下糸を確実に切断し得る自動ミシンを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明における自動ミシンは、記憶装置に記憶された縫製パターンのデーターに基づき、被縫製物を保持する布押えを移動させるＸ−Ｙ駆動装置を備え、糸捌き部先端、糸手繰り部及び糸切断刃を備えて往動及び復動を行なう動メスと、前記動メスと共働して布側上糸及び下糸を切断する固定メスとより構成され、糸切断時に、前記動メスの往動時には、布側上糸及び下糸が捌かれ、復動時には、布側上糸及び下糸の糸切断がなされる糸切断装置を備えた自動ミシンに関し、
最終運針後に前記動メスによる糸捌きを行い針が針板より上昇しているときに、針板の針孔中心に対して動メス刃部の移動軌跡側に切断対象糸を寄せるよう空送りによりＸ−Ｙ駆動装置が駆動し、切断対象糸を寄せる布押えの送り方向と送り量としての空送りベクトルは、最終針の運針データーあるいは布押えの相対駆動データーにより、最終針ピッチが針孔の半径以下である場合には、[空送りベクトル]＝[最良糸切断点ベクトル]−[最終針の布押えの相対駆動ベクトル]としての演算し、最終針ピッチが針孔の半径以上である場合には、[空送りベクトル]＝[最良糸切断点ベクトル]−（針孔の半径／[最終針の布押えの相対駆動ベクトルの大きさ]）× [最終針の布押えの相対駆動ベクトル]としての演算するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１ないし図６を参照し、この発明の自動ミシンの実施の形態について説明する。
【００１３】
この発明の自動ミシンは、図１に示すように、記憶装置にＸ−Ｙ座標値として記憶された縫製パターンのデーターに基づき、上押え１及び下押え２よりなる被縫製物保持用布押えとミシン頭部３を相対的に移動させるものである。そして、この発明においては、動メス糸捌き終了後のミシン上軸の最終回転時に、縫製パターンによるものとは別に、Ｘ−Ｙ駆動装置を若干駆動するようにすることが重要である。なお、図示の自動ミシンにおけるＸ−Ｙ駆動装置は、ベット５の内部に取付けられたＸ軸パルスモーター６とＹ軸パルスモーター７とよりなり、これらのパルスモーター６、７によって、作業台４の上に位置する上押え１及び下押え２が、針棒８に対してＸ−Ｙ駆動される。
【００１４】
この自動ミシンは、ボビンの下糸導出点と中釜剣先との間に針落ち位置がある半回転釜（以下、広義のＤＢ仕様の半回転釜という）を有しており、その糸切断装置は、図２に示すように、作業者（紙面上手前側）から見て図示省略した支軸が針板における針穴Ｏの右側前方にあり、糸手繰り部９ｂを手前に向けて待機する動メス９と、動メス９と共働して布側上糸及び下糸を切断する固定メス１０とより構成されており、上糸及び下糸は切断の際に、釜上ばね１１の孔１２によって制御される。
【００１５】
動メス９は、糸捌き部先端９ａ、糸手繰り部９ｂ及び糸切断刃９ｃ（目玉と称する孔の前縁に刃部が形成されている）を有しており、いくつかのリンク１３を介してミシン上軸の回転が伝えられ、時計方向の回動（往動）及び反時計方向の回動（復動）を行なうことができ、往動時には、下糸が先に捌かれ、次に布側上糸が捌かれる。また、復動時には、布側上糸、下糸の糸掛け及び糸切断がなされる。
【００１６】
固定メス１０は、動メス９の上側に位置し、先端の糸切断刃が針落ち位置の少し手前に位置している。
【００１７】
釜上ばね１１は、ＤＢタイプの半回転釜の釜１４の上側に固定され、その針落ち位置を中心とした中心部に特殊形状をした糸制御用の孔１２が形成されている。なお、図２における１５は、半回転釜を回転させる釜軸であり、１６はボビンケース、１６ａはボビンケースの角（つの）である。
【００１８】
図３における▲１▼は、針先の動きを示す曲線であり、既サインカーブの軌跡を有し、上死点は上軸角度０°のときである。また、▲２▼は針板の位置を示し、▲３▼はＸ−Ｙ送りの動作区間である。ところで、ミシン上軸には上軸角度５０°を示す上位置信号▲４▼を発信する図示省略したセンサーと、上軸角度１３５°を示す下位置信号▲５▼を発信する図示省略したセンサーが取り付けられており、Ｘ−Ｙ送りの駆動は、これらのセンサーの信号により、針が針板より上昇しているときに行なわれるように中央処理装置（ＣＰＵ）により制御される。
【００１９】
▲６▼は、上軸角度１３５°の下位置でオンとなる糸切断カム信号である。糸切断カム信号▲６▼がオンになると、動メス９が動作を開始し、上軸角度が約３００°のときに動メスの捌きが終了し、上軸角度５０°で一連の動作を終了する。ところで、糸切断に際し、ミシン上軸のスピードは停止の数針前より減速され、糸切断カム信号▲６▼がオンになる時点では、ミシンの回転数は約２００ｒｐｍとなっている。従って、最終布送り後の上軸角度１３５°での糸切断カム信号▲６▼のオンから動メス捌き終了の上軸角度３００°までの１６５°は、時間にして約１４０ミリセカンド（ｍｓ）となる。
【００２０】
そこで、ＣＰＵが上軸角度１３５°の下位置信号▲５▼を検出して糸切断カム信号▲６▼をオンしたときに、同時に動作するタイマーを設け、そのタイマーが所定時間（約１４０ｍｓ）を計時した後に被縫製物保持用布押え（上押え１、下押え２）をＸ−Ｙ相対駆動する。この駆動はＲＯＭに予め記憶されたデーターに基づいて行われ、具体的には、図４の右矢で示すＸ軸と上矢で示すＹ軸とが交わる場所における、切断対象糸Ｗを針孔Ｏの中心に対して動メス刃部９ｃの移動軌跡Ａ側に、好ましくは、針孔Ｏの中心を原点とした座標における第４象限側に寄せるようにする。このときの上押え１、下押え２の相対駆動を空送りという。この空送りは、最終針の位置いかんに係わらず一様に行われる。この場合は、切断対象糸Ｗが固定メス１０側、且つ、動メス刃部９ｃの移動軌跡Ａ側に移動するので、糸切断が確実になされ、布裏の糸残り量が短くなる。その後、上位置信号▲４▼によってミシン上軸が停止し、糸切断カム信号▲６▼をオフとし、次サイクルの処理へ進むことになる。そこでその後、図６に示すように、糸切断後の針位置Ｂから原点（▲１▼）に復帰するようにすることもできる。その場合の原点復帰も、ＲＯＭに予め記憶させておいたデーターに基づいて行われる。
【００２１】
以上、下位置信号▲５▼の検出により糸切断カム信号▲６▼をオンとすると共にタイマーを動作させ、Ｘ−Ｙ駆動を行うようにしたが、動メスの捌き終了角度を検出する新たなセンサーを設け、その信号に基づいて切断対象糸の緊張のためのＸ−Ｙ駆動を行ってもよい。また、Ｘ−Ｙ駆動にあたり、下位置信号に代えて上位置信号を利用してもよく、ミシン上軸の角度を検出するセンサーを用いてもよい。
【００２２】
空送りにおける、上押え１、下押え２の〔送り方向〕と〔送り量〕を、最終針の運針データーあるいは布押えの相対駆動データーよりＣＰＵで演算して決定することもできる。即ち、図５に矢印付のａ、ｂ、ｃとして示した、〔最終針の布押えの相対駆動ベクトル〕、〔最良糸切断点のベクトル〕、〔空送りベクトル〕と、針孔Ｏの半径Ｒとの関係において、図５（１）に示すように、最終針ピッチが針孔Ｏの半径Ｒ以下である場合は、〔空送りベクトル〕＝〔最良糸切断点のベクトル〕−〔最終針の布押えの相対駆動ベクトル〕として演算される。また、図５（２）に示すように、最終針ピッチが針孔Ｏの半径Ｒ以上である場合は、〔空送りベクトル〕＝〔最良糸切断点のベクトル〕−（針穴の半径／〔最終針の布押えの相対駆動ベクトルの大きさ〕）×〔最終針の布押えの相対駆動ベクトル〕として演算する。このような演算による場合も、糸切断が確実になされ、布裏の糸残り量が短くなる。またその後、図６に示すように、上押え１、下押え２を糸切断後の針位置Ｂから原点（▲１▼）に復帰するようにすることもできる。その場合の原点復帰も、糸切断後の針位置Ｂのデーターより演算するようにする。
【００２３】
あるいは、空送りデーターとして、布押えの最終相対駆動ベクトルにおける角度０°、３０°、６０°、─、３３０°と各絶対値（大きさ）に対応するそれぞれの空送りベクトルをＣＰＵのＲＯＭに記憶させておくこともできる。即ち、布押えの最終相対駆動ベクトルの方向と大きさの組み合わせにより、空送りベクトルが決まることになる。
【００２４】
少々荒っぽいが、空送りとして、上押え１、下押え２を動メス刃部９ｃの移動軌跡Ａ側のＸ方向へ、針穴Ｏの径に相当する距離だけ分強制的に移動させるようにしてもよい。
【００２５】
なお、上記実施形態では、原点復帰動作を糸切断時のＸ−Ｙ駆動装置の駆動後としたが、糸切断時に切断対象糸を、針孔中心に対して動メス刃部の移動軌跡側に寄せる方向へ移動するためのＸ−Ｙ駆動装置の駆動方向が、原点復帰動作方向となるような場合には、切断対象糸移動のためのＸ−Ｙ駆動装置の駆動が原点復帰のためのＸ−Ｙ駆動装置の駆動をも兼ねることとなる。
【００２６】
また、Ｘ−Ｙ方向の駆動力を２つの直線運動を合成して得るかわりに、図９に示すように、２つの円弧運動を合成して得るようにしてもよい。具体的には、第１揺動腕５１を第１駆動源５０により軸５２を中心に揺動させ、第２の揺動腕５４を第２の駆動源５３により軸５５を中心に揺動させ、これらの揺動腕５１、５４の合成力により布押え５６をＸ−Ｙ方向に駆動するものである。
【００２７】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００２８】
即ち、糸切断前の運針方向がどのような方向であっても、動メスによる糸切断時に切断対象糸が動メス刃部の移動軌跡側に寄せられるので、布側上糸、下糸を確実に切断することができ、しかも、布裏の糸残り量を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動ミシンの斜視図である。
【図２】本発明の自動ミシンにおける糸切断装置の斜視図である。
【図３】本発明の自動ミシンにおける針先の動きと各信号との関係を示す図である。
【図４】本発明の自動ミシンの糸切断時における糸寄せ動作を説明する平面図である。
【図５】本発明の自動ミシンの糸切断時における空送りデーターを説明する平面図であり、（１）は最終針運針量が針孔ガイド半径以下の場合であり、（２）は最終針運針量が針孔ガイド半径以上の場合である。
【図６】糸切断後の原点復帰のデーターを説明する平面図である。
【図７】従来の自動ミシンの糸切断時における切断対象糸と動メス刃部の移動軌跡との関係を示す平面図である。
【図８】従来の糸切断装置における糸切断動作を説明する斜視図である。
【図９】２つの円弧運動を合成してＸ−Ｙ方向の駆動力を得るＸ−Ｙ駆動装置の平面図である。
【符号の説明】
１ 上押え
２ 下押え
３ ミシン頭部
６ Ｘ軸パルスモーター
７ Ｙ軸パルスモーター
９ 動メス
９ｃ 動メス刃部
１１ 釜上ばね
１２ 釜上ばねの孔
Ａ 動メス刃部の移動軌跡
Ｂ 糸切断後の針位置
Ｏ 針板の針穴

Claims (1)

1. 記憶装置に記憶された縫製パターンのデーターに基づき、被縫製物を保持する布押えを移動させるＸ−Ｙ駆動装置を備え、
   糸捌き部先端、糸手繰り部及び糸切断刃を備えて往動及び復動を行なう動メスと、前記動メスと共働して布側上糸及び下糸を切断する固定メスとより構成され、糸切断時に、前記動メスの往動時には、布側上糸及び下糸が捌かれ、復動時には、布側上糸及び下糸の糸切断がなされる糸切断装置を備えた自動ミシンに関し、
   最終運針後に前記動メスによる糸捌きを行い針が針板より上昇しているときに、針板の針孔中心に対して動メス刃部の移動軌跡側に切断対象糸を寄せるよう空送りによりＸ−Ｙ駆動装置が駆動し、
   切断対象糸を寄せる布押えの送り方向と送り量としての空送りベクトルは、
   最終針の運針データーあるいは布押えの相対駆動データーにより、
   最終針ピッチが針孔の半径以下である場合には、
   [空送りベクトル]＝[最良糸切断点ベクトル]−[最終針の布押えの相対駆動ベクトル]として演算し、
   最終針ピッチが針孔の半径以上である場合には、
   [空送りベクトル]＝[最良糸切断点ベクトル]−（針孔の半径／[最終針の布押えの相対駆動ベクトルの大きさ]）× [最終針の布押えの相対駆動ベクトル]として演算することを特徴とする自動ミシン。

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