JP4782469B2 - ミシンの縫製制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ミシンの縫製制御装置、更に詳細には、ミシンの稼動データを記録できる縫製管理機能を備えたミシンの縫製制御装置に関する。

従来から、ミシンの主軸の回転速度の遷移を記録してグラフ表示し、そのグラフから作業者のミシン稼動状況を把握し、作業者に対する指導を行ってミシンの稼動率を向上させることが行われている（特許文献１）。また、このような縫製管理機能をもったミシンでは、異なる作業者のグラフを比較することにより作業者の技術を比較することもできるので、作業者の技術向上にも役立っている。

また、単に稼動データをグラフ表示するだけでなく、計測した稼動データに基づいてミシンを稼動させ、ミシンの縫製動作を再現することにより、未熟な作業者でも熟練した作業者と同様の縫製速度で縫製作業を行なえるようにすることも行われている（特許文献２）。
特公平３―１０３５７号公報（６欄３７行から７欄１０行） 特公昭６２―４６１９９号公報（８欄２３行から３８行）

しかしながら、従来において、計測した稼動データに基づいてミシンの縫製動作を再現する場合、計測開始から終了時までのデータに基づいてミシンを運転しているので、１つのデータに複数回の稼動がある場合などでは、どの稼動データであるかが指定できず、また計測した稼動データがすべて出力されるようにミシンが駆動されるので、注目すべき計測区間だけの縫製動作を再現させることができない、という問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するもので、所定範囲のミシンの稼動データに基づいてミシンの縫製動作を再現させることが可能なミシンの縫製制御装置を提供することをその課題とする。

本発明のミシンの縫製制御装置は、
ミシンの稼動データを記録する記録手段と、
前記記録された稼動データを表示する表示器を備えた操作パネルと、
前記表示器に表示された稼動データの範囲を指定する指定手段と、
前記指定された範囲の稼動データを取り込み、該取り込まれた稼動データと同一の稼動データを出力するように、ミシンの縫製動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする。

本発明では、任意の稼動データ部分を指定することにより、その部分のデータを再現するように、ミシンが駆動されるので、作業者は、自己のなした、あるいは他の作業者の行った縫製作業を、個々に再現させることができる。また、本発明では、任意の部分の縫製作業を再現することができるので、どの部分で効率のよい（あるいは悪い）縫製作業が行われたかなどの解析を行うことができる。

本発明のミシン縫製制御装置は、ミシン本体とそこに載置される表示器を備えた操作パネルによって実現されるもので、以下に、本発明の実施例に基づいて、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

ミシン本体１０は、その針棒２に針３が支持されており、針３は、電源スイッチ４のオンにより給電される主軸モータ５が回転してその回転がベルト６によりミシンの主軸に伝達されることによって、上下動する。この運針に応じて布送り装置８により布を所定の布送りピッチで送ることにより縫製が行われる。縫製は、種々の命令、縫製パラメータ、縫製データ、並びに操作パネル２０で設定されるデータに従ってペダル７の動きに応じて制御される。制御ボックス９には、これらミシンの縫製を制御するミシン制御装置が内臓されている。また、主軸モータ５によって駆動されるエンコーダ１が主軸のプーリに取り付けられており、このエンコーダ１は、主軸が回転するごとに主軸の回転速度に比例した周波数のパルス信号を発生する。

図２は、ミシン本体１０に載置される操作パネル２０の詳細を示しており、操作パネル２０は、液晶表示の表示器２１と、種々の操作ボタン２０ａ、２０ｂを有し、また、表示器２１の上部と下部には多数の機能キーが配置されている。また操作パネル２０には、メモリカード３０などの外部記録媒体が着脱でき、操作パネル２０は、メモリカード３０に記録されたデータを読み出して表示器２１に表示したり、あるいは演算、測定ないし設定したデータをメモリカード３０に書き込むことができる。

図３は、ミシン本体１０と操作パネル２０のブロック図を示す。

ミシン本体１０は、制御ボックス９内に収納されるミシン制御装置（制御手段）１１を有し、ミシン制御装置１１は、ミシンの縫製全体を制御するＣＰＵ１１ａ、演算したデータあるいは検出、計測したデータを格納する記録手段としてのメモリ１１ｂ（ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどで構成される）、縫製プログラムなどを格納したＲＯＭ１１ｃ、作業領域を提供するＲＡＭ１１ｄから構成されている。

ミシン制御装置１１は、ペダル７の操作（前踏み）によって発生する縫製開始信号により主軸モータ５を起動するとともにペダル７の踏み込み量に応じてペダル７から出力される速度指令信号に基づいて、主軸モータ５の回転速度を制御する。主軸モータ５が回転すると、運針が始まり、布送り装置８により布が所定の布送りピッチで送られ、縫製が行われる。このとき、種々の命令、各種センサー１４からの信号、メモリ１１ｂに格納された縫製データや調整データ並びに操作パネル２０から送信されてくるデータに従って主軸モータ５並びに各種アクチュエータ（電磁弁、モーターなど）１３が制御され、縫製動作が制御される。

縫製終了時には、ペダル７の操作（後踏み）により糸切りコマンドがミシン制御装置１１に入力され、ミシン制御装置１１は、糸切りを行って縫製を終了させる。

ミシン稼動中、エンコーダ１は、主軸の回転速度に比例する周波数の信号をミシン制御装置１１に入力し、ＣＰＵ１１ａは、一定時間ごとに主軸回転速度を検出する。ＣＰＵ１１ａとエンコーダ１は主軸の回転速度を検出する回転速度検出手段を構成しており、この回転速度検出手段で検出された一定時間ごとの主軸回転速度が回転速度の時間変化（時間遷移）としてメモリ１１ｂに記録される。

また、時間計測手段としてのタイマー１６が設けられ、このタイマー１６は、縫製が開始されてから糸切りコマンドが発生するまでの時間、あるいは糸切りコマンドが発生してから次の糸切りコマンドが発生するまでの時間を計測し、これらの計測されたデータがミシン制御装置に入力され、メモリ１１ｂに記録される。

また、タッチバックスイッチ１５が布送り装置８近傍に設けられ、このタッチバックスイッチ１５が操作されると、布を重複縫いさせるミシン制御コマンドがミシン制御装置１１に入力される。

操作パネル２０は、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４を有し、ＣＰＵ２２は、パネルに配置された各種スイッチボタン（図２の操作ボタン２０ａ、２０ｂ）や機能キーからの信号に応じて各種演算あるいは設定を行う。

操作パネル２０は、通信インターフェース１２、２７を介してミシン本体１０と通信ができ、相互にデータを交換することができ、また、インターフェース２６を介して外部のコンピュータ３１と相互にデータを交換できる。また、操作パネル２０にはメモリカード（記録手段）３０が装着でき、メモリカード３０に記録されているデータを読み込むことができ、また各種データをメモリカード３０に記録して保存することができる。

このような構成において、ミシンの稼動状況が計測される。まず、ペダル７を操作してミシンを起動すると、起動から一定時間Δｔ（例えば、１秒）ごとに、エンコーダ１からの信号が取り込まれて主軸回転速度が検出され、それがメモリ１１ｂに記録されるとともに、ミシン制御コマンドが発生している場合には、それもメモリ１１ｂに記録される。ミシン制御コマンドが糸切りコマンドである場合には、縫製終了であるので、メモリ１１ｂに記録したデータが操作パネル２０に送信されて、記録された一定時間ごとの主軸回転速度が時間と回転速度のグラフとして表示器２１に表示される。

このメモリ１１ｂにおけるデータの記録と、その表示状態が図４に示されており、図４の左側に図示したように、一定時間が経過するごとに、その経過した時間ｔ１、ｔ２、ｔ３．．．．．にそのときの主軸回転速度とミシン制御コマンドがメモリ１１ｂに記録される。そして、糸切りコマンドが発生すると、記録されたデータが操作パネル２０に送信され、機能キー２０ｃを操作すると、表示器２１に、一定時間ごとの主軸回転速度が時間と回転速度のグラフとして表示される。また、機能キー２０ｄを操作すると、ミシン制御コマンドの発生時間に対応するグラフ上の時間にそのミシン制御コマンド（タッチバック、糸切りなど）が発生したことが表示される。

また、このようなミシンの稼動状況を示すデータは、操作パネル２０に装着されるメモリカード３０にも保存することができる。そして、後日このメモリカード３０を操作パネル２０に装着すれば、そこに記録されているデータを表示器２１に表示させることもできる。

また、本発明では、メモリ１１ｂあるいは外部のメモリカード３０に記録されている稼動データを取り入れて、そのデータと同様なデータを出力するように、ミシンの縫製動作を制御することができる。このミシンの稼動データ再現動作を、図５、図６を参照して説明する。

まず、メモリ１１ｂに記録されている稼動データを、図６に示したように、表示器２１に表示する。稼動データがメモリカード３０に記録されている場合には、メモリカード３０を操作パネル２０に装着して、そこの記録されている稼動データのなかで、再現動作させたい稼動データを選択して表示器２１に表示させる。

その場合、稼動データに応じて表示レンジを決定し、所望のデータが表示範囲内に入るようにしておく。このとき、自動縫製すべき範囲を示す黒色の範囲指定バー（指定手段）２１ａが時間軸に沿って表示され、上の機能キーの１つを押すと、バー２１ａの左端が押下キーに対応する位置に移動し、また、下の機能キーの１つを押すと、バー２１ａの右端が押下キーに対応する位置に移動するようになっている。そこで、縫い始め位置を変更したい場合には（ステップＳ１の肯定）、開始させたい位置の上部にある機能キー２０ｅを押すようにする。それにより、図６に示したように、バー２１ａの左端がキー２０ｅに対応する位置に表示され（ステップＳ２）、また、縫い終わり位置を変更したい場合には（ステップＳ３の肯定）、終了させたい位置の下方の機能キー２０ｆを押すと、バー２１ａの右端がキー２０ｆに対応する位置に表示されるので（ステップＳ４）、ステップＳ１〜Ｓ４を繰り返し、バー２１ａが再現させたいデータをカバーするように設定し、自動縫製すべきデータの範囲を確定する。

このように、自動縫製部分のデータが確定したら、その指定された回転速度データが、自動縫製データとしてミシンの制御装置１１に送信され、ＲＡＭ１１ｄに格納される（ステップＳ６）。そして、ペダル７が操作されると（ステップＳ７）、主軸モータ５がこの回転速度データに応じて回転され、自動縫製が行われる。図６に示した例では、バー２１ａが糸切りが発生するところまで延びているので、縫製が終了して糸切りが行われるところまで、縫製動作が再現される。

このように、バー２１ａを任意の位置まで移動させ、データ範囲を指定することにより、その部分のデータを再現するように、ミシンを制御することができるので、作業者は、自己のなした縫製作業を、個々に再現させることができ、縫製能率の向上に役立てることができる。また、縫製作業を複数回記録し、その中の任意の縫製作業における任意の部分の縫製作業を再現することができるので、どの部分で効率のよい（あるいは悪い）縫製作業が行われたかなどの解析を行うことができる。また、メモリカード３０に模範となる作業者が縫製を行ったときの稼動データを記録しておき、その縫製作業を再現するようにすれば、模範作業者の作業を規範として縫製作業を行なうことができ、縫製能率の向上に寄与することができる。

また、本実施例では、稼動データとして、単に主軸の回転速度だけでなく、ミシン制御コマンドの有無（発生）を記録するようにしているので、該制御コマンドの発生の妥当性も検証することができ、多角的な縫製作業の解析を行うことができる。

また、図６において、グラフ表示の表示レンジ（時間軸と回転速度軸のレンジ）は、縫製に応じた回転速度あるいは糸切りまでの時間に応じて変更できると好ましいので、例えば、キー２０ｇによりグラフの表示レンジを変更できるようにしてもよい。また、表示レンジは、縫製が開始されてから糸切りコマンドが発生するまでの時間、あるいは糸切りコマンドが発生してから次の糸切りコマンドが発生するまでの時間に応じて自動的に変更するようにしてもよい。この場合、各計測した時間が時間軸でフルスケールとなるように表示レンジを変更する。このようにすることにより、自動縫製させるデータの選択を容易なものにすることができる。

本発明に用いられるミシン本体と操作パネルの外観を示す正面図である。 ミシン本体に載置される操作パネルの外観を示す正面図である。 ミシン本体と操作パネルの構成を示すブロック図である。 記録されたミシンの稼動データを表示器に表示する状態を示した説明図である。 ミシンの稼動データの再現動作の流れを示すフローチャートである。 再現動作させるデータ範囲を指定する状態を示した説明図である。

符号の説明

１０ ミシン本体
１１ ミシン制御装置
２０ 操作パネル
２１ 表示器
２１ａ 範囲指定バー
３０ メモリカード

Claims (4)

1. ミシンの稼動データを記録する記録手段と、
   前記記録された稼動データを表示する表示器を備えた操作パネルと、
   前記表示器に表示された稼動データの範囲を指定する指定手段と、
   前記指定された範囲の稼動データを取り込み、該取り込まれた稼動データと同一の稼動データを出力するように、ミシンの縫製動作を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とするミシンの縫製制御装置。
2. 前記稼動データが、一定時間ごとのミシンの主軸の回転速度データであることを特徴とする請求項１に記載のミシンの縫製制御装置。
3. 前記稼動データが、一定時間ごとのミシンの制御コマンドの有無を示すデータであることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンの縫製制御装置。
4. 縫い始めと縫い終わりまでの範囲の稼動データが指定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の縫製制御装置。

Images