JP4921654B2 - ワークの縫製装置及び縫製方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体物を形成するワークを形成するための縫製装置に係り、特に、自動車のヘッドレストカバーを構成するワークの縫製装置及び縫製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の座席シートの上方には、乗員の頭部に対応して、枕状のヘッドレストが設けられている。ヘッドレストは、表皮材を予め所定の立体形状に形成し、表皮材でクッション材を被覆することにより形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、上記のような立体形状の表皮材を得るために、予め所定形状に裁断された布材を作業員がミシン縫いすることにより形成していたが、このように手作業により表皮材を形成する場合は、一定の品質を保つことが困難であるという問題があった。また、作業者に習熟が要求されるので、生産性を高めることが容易でなかった。
【０００４】
このため、図１８に示すような立体物の製造装置５０が提案されている。図１８の製造装置５０は、上プレス体５８と下プレス体５９とでヘッドレストカバーのパーツを立体的に保持し、所望の方向に移動することが可能な保持移動装置５１と、パーツを縫合する接合装置５２とを備えており、バルーン５３を使用してパーツを立体的に保持したまま、パーツ同士を接合させることにより、歪みのないヘッドレストカバーを作成可能とするものである。
【０００５】
しかし、図１８に示す立体物の製造装置５０は、保持移動装置５１と接合装置５２を用いているため設置のために広い場所が必要とされ、また、パーツを立体的に保持するためのバルーン５３や、上プレス体５８及び下プレス体５９に接続されパーツを吸引固定するバキューム装置を使用しており、さらに、立体的に保持されたパーツを所望の方向に移動させるために、回動軸５４〜５７を複数箇所に設けた構成とされており、装置構成が複雑になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑み、布材を立体形状に形成するための縫製工程において、製品の部品である半袋状態のワークを形成する際に、手作業をなくすとともに、品質の安定と生産性の向上を図ることのできるワークの縫製装置及び縫製方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の請求項１に係るワークの縫製装置によれば、立体物のワークを形成する縫製装置であって、縫い針を備えたミシン本体と、布材がセットされるテーブルと、該テーブル上に設けられた前記布材の固定手段と、前記テーブル上に設けられた、前記布材をセットするときに前記布材の間に介在するスペーサとを備え、前記固定手段のうち前記布材の縫製箇所に位置する部分は、前記布材を縫合する縫い目の形状に沿った形状に形成されており、前記スペーサは自由端部側が上方に反った板ばねからなることにより解決される。
【０００８】
このように、本発明のワークの縫製装置によれば、布材からなる立体物を構成するワークを作成するときに、加工テーブルが決められた方向に移動し、これにより布材が所定の縫い目形状で縫製されるように構成されている。このため、バラツキなく縫製を行うことができるので、品質を安定させることができるとともに生産性を向上させることができ、また、複雑な機構を用いていないので設備費を嵩ませることなく、生産コストを低減することが可能となる。
【０００９】
前記ワーク素材がセットされるテーブル上には、前記ワーク素材をセットするときに前記ワーク素材の間に介在するスペーサが設けられており、このスペーサにより、セットされたワーク素材が摩擦によりずれるのを防止することが可能となる。なお、前記スペーサは自由端部側が上方に反った板状部材から形成される。
【００１０】
本発明のワークの縫製装置は、具体的には自動車のヘッドレストカバーのワークを作成する縫製装置である。請求項２に係るワークの縫製装置は、自動車のヘッドレストカバーの背面側を構成する背面側布材またはヘッドレストカバーの前面側を構成する前面側布材と、底面側を構成する底面側布材とを縫製してワークを形成する縫製装置であって、縫い針を備えたミシン本体と、前記背面側布材または前面側布材と、底面側布材とがセットされるテーブルと、該テーブル上に設けられた前記背面側布材または前面側布材の上方に位置するスペーサと、前記背面側布材または前面側布材に載置された前記底面側布材を固定する固定手段と、を備え、前記固定手段は、前記背面側布材または前面側布材と前記底面側布材の縫製箇所に位置する部分が、前記布材を縫合する縫い目の形状に沿った形状に形成されており、前記スペーサは自由端部側が上方に反った板ばねからなる。
【００１１】
本発明の請求項３に係る縫製方法は、縫い針を備えたミシン本体により立体物のワークを形成する縫製方法であって、テーブル上に設けられ自由端部側が上方に反った板ばねからなるスペーサと前記テーブルとの間に布材をセットするとともに、前記スペーサ上に前記布地と縫合する他の布地を載置して固定手段で固定し、前記縫い針による縫い目が前記固定手段の形状に沿って軌跡を描くように前記テーブルを移動させて縫製を行うことを特徴とする。立体物とは例えば自動車のヘッドレストカバーである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１３】
図１乃至図１７は本発明方法及び装置の一実施例を示すもので、図１及び図２は裏面を表側にしたヘッドレストカバーの斜視図、図３はヘッドレストカバーを構成する布部材の説明図、図４乃至図６はワーク形成装置によるワークの作成工程を示す説明図、図７乃至図１４はカバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図、図１５は制御部のハード構成を示すブロック図、図１６及び図１７はプログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【００１４】
本例では、内部に空洞部を有する立体物が製造されるものであり、ここでは、図１に示すような自動車のヘッドレストカバーＣを例にして説明する。立体物を製造するために、ワークの縫製装置としてのワーク形成装置１０と、カバー形成装置２０が用いられる。ワークＷとは、布材を半袋状に縫合したパーツのことである。ワークＷは最終的には他の布材とともに縫合されてヘッドレストカバーＣとなるものである。
【００１５】
ヘッドレストカバーＣは、布地、本皮、塩ビシート等の合皮を用いて袋状に形成されている。ヘッドレストカバーＣは、図１及び図２に示すように、乗員の頭部側に位置する前面１と、前面１の反対側に位置する背面２と、座席側を向いた底面３とを備えている。底面３には、樹脂を流入させるための開口４が１箇所、ステーの挿通孔５が三箇所、それぞれ設けられている。
【００１６】
なお、図１及び図２は、ヘッドレストカバーＣの裏面を表側にした状態を示しており、図中に示された符号３０は、ヘッドレストカバーＣの縫い代３０である。このように、ヘッドレストカバーＣは複数の布材を縫製することにより形成されている。
【００１７】
ヘッドレストカバーＣを構成する布材は、図３に示すように、前面側布材１ａ、背面側布材２ａ、底面側布材３ａから構成されている。前面側布材１ａは、一端側が円弧状に形成され、他端側に向けて幅が大きく形成された長尺の部材であり、他端側にはステー（図示せず）の挿通孔５が設けられている。また、左右一対の切欠部１ｃが設けられている。
【００１８】
背面側布材２ａは、台形状に形成されている。また、底面側布材３ａには、上記前面側布材１ａの切欠部１ｃと整合するように、左右一対の切欠部３ｃが設けられている。
【００１９】
上記各布材の周縁部には、複数の凹部１ｂ，２ｂ，３ｂが設けられている。凹部１ｂ，２ｂ，３ｂは、布材が縫合されたときに一致する位置に設けられている。この凹部１ｂ，２ｂ，３ｂは、カバー形成装置２０において、係合手段を制御するために設けられているものである。
【００２０】
すなわち、凹部１ｂ，２ｂ，３ｂが検知されるタイミングで制御信号が送出され、それぞれの制御信号に従って、係合手段が特有の動きをなす。そして、係合手段により布材が保持されたり或いは移動され、所定形状の立体物が縫製されるように構成されている。
【００２１】
このため、凹部１ｂ，２ｂ，３ｂは、形成される立体物に応じて異なる位置に設けられ、また、凹部１ｂ，２ｂ，３ｂを検知したときに送出される制御信号についても、それぞれの立体物に応じた特有のものが送出される。
【００２２】
なお、本例では、布材の周縁部に凹部を設けた構成を示したが、検知手段により検知が可能であれば良く、布材の周縁部に凸部を設けた構成であっても良い。また、本例では、３枚の布材からヘッドレストカバーＣが形成されるものであるが、これに限らず、４枚以上、または２枚、或いは立体裁断により１枚の布材から形成される構成であっても良い。
【００２３】
次に、上記布材からヘッドレストカバーＣを作成するための各装置について説明する。ヘッドレストカバーＣを作成するために、本例では、ワーク形成装置１０とカバー形成装置２０が使用される。
【００２４】
本例のワーク形成装置１０では、ヘッドレストカバーＣの前面側に位置する前面側布材１ａと、底部側に位置する底面側布材３ａとが縫合され、ワークＷが形成される。ワークＷは、カバー形成装置２０にて、ヘッドレストカバーＣの背面側に位置する背面側布材２ａと縫合され、製品としてのヘッドレストカバーＣが形成されるものである。
【００２５】
ワーク形成装置１０は、図４で示すように、ミシン本体１１と、布材が配設される加工テーブル１２と、布材を固定する押え部１３と、前面側布材１ａと底面側布材３ａとの間に介在するスペーサとしての板ばね１４とを備えている。
【００２６】
ミシン本体１１は縫い針１１ａを備えている。縫い針１１ａは、先端に設けられた針穴に糸１１ｂが通されており、上下に昇降して、布材の縫合を行うように構成されている。
【００２７】
加工テーブル１２は、制御部１００から出力される制御信号に基づいて、予め決められた軌跡に沿って移動するように構成されている。加工テーブル１２が移動することにより、加工テーブル１２上に載置された布材の所定箇所に縫い針１１ａが刺さり、前面側布材１ａと底面側布材３ａとが縫合されるように構成されている。
【００２８】
また、加工テーブル１２には、ブロック部材１５が設けられている。ブロック部材１５は、布材を適正な位置にセットするためのものであり、前面側布材１ａと底面側布材３ａに設けられた切欠部１ｃ，３ｃに整合する形状に形成されている。
【００２９】
押え部１３は、前面側布材１ａと底面側布材３ａとを押さえて固定する。押え部１３は、アーム１３ａと、アーム１３ａに連結された一対の湾曲部１３ｂと、湾曲部１３ｂを支持する支持部１３ｃとを備えている。
【００３０】
湾曲部１３ｂは、前面側布材１ａまたは底面側布材３ａの切欠部１ｃ，３ｃ及びブロック部材１５に沿う形状となっており、布材を押さえたときに、ブロック部材１５との間に隙間１６ができるように形成されている。
【００３１】
湾曲部１３ｂは、支持部１３ｃの昇降に合わせて、上下に移動可能に構成されている。湾曲部１３ｂは、支持部１３ｃが下がったときにはアーム１３ａと共に下降し、加工テーブル１２上に載置されている前面側布材１ａ及び底面側布材３ａを押さえるように作動する。
【００３２】
本例では、上記湾曲部１３ｂとブロック部材１５との間にできた隙間１６に縫い針１１ａが入り込んで、加工テーブル１２上に載置されて移動する前面側布材１ａと底面側布材１ｃとを縫合するように構成されている。
【００３３】
板ばね１４は、加工テーブル１２との間に、前面側布材１ａを挟持可能な隙間を開けて設けられている。本例では、板ばね１４は端部側が上方に反った形状に形成されている。前面側布材１ａは、板ばね１４と加工テーブル１２との間に滑り込ませながら配設される。
【００３４】
本例では、板ばね１４が上方に沿った形状に形成されているので、前面側布材１ａと底面側布材３ａとを縫合するとき、底面側布材３ａが浮き上がることにより、前面側布材１ａに接触する部分が少なくなる。これにより、前面側布材１ａと底面側布材３ａとの摩擦が防止され、縫製中における布材のずれが防止される。
【００３５】
なお、本例では、二本の板ばね１４を配設した構成を示したが、これに限らず、幅の広い一本の板ばね１４を配設しても良い。また、二本以上の板ばね１４を配設した構成であっても良い。
【００３６】
前面側布材１ａは、上記板ばね１４と、加工テーブル１２との間に、滑り込ませて配設される。このとき、前面側布材１ａの切欠部１ｃと、ブロック部材１５とを合わせることにより、前面側布材１ａの位置決めがなされる。
【００３７】
底面側布材３ａは、前面側布材１ａをセットした後、板ばね１４の上方に載置されてセットされる。このとき、前面側布材１ａと、底面側布材３ａとは、互いに表面側が合わせられてセットされる。なお、底面側布材３ａも、前面側布材１ａと同様に、切欠部１ｃを加工テーブル１２のブロック部材１５に合わせることにより、位置決めされる。
【００３８】
布材がセットされると、押え部１３が下降して布材を固定し、押え部１３とブロック部材１５の間の隙間１６において縫製がなされる。こうして、前面側布材１ａと底面側布材１ｃからなるワークＷが形成される。
【００３９】
ワークＷが得られると、次いで、カバー形成装置２０においてヘッドレストカバーＣが作成される。カバー形成装置２０は、上記ワーク形成装置１０で得られたワークＷと、ヘッドレストカバーＣの背部側を被覆する背面側布材２ａとを縫合して、ヘッドレストカバーＣを作成するものである。カバー形成装置２０は、ミシン本体２１と、テーブル２２と、検知手段２３と、係合手段とを備えており、係合手段は制御部１００により制御される。
【００４０】
また、テーブル２２上には、ワークの位置決めを行うための位置決めブロック２５が設けられている。位置決めブロック２５は、本例では、テーブル２２上の二箇所に設けられている。位置決めブロック２５は、ワークＷの形状に沿って配設されており、これにより、ワークＷのセットを容易に行うことが可能となる。
【００４１】
ミシン本体２１は縫い針２１ａを備えている。縫い針２１ａは、先端に設けられた針穴に糸が通されており、上下に昇降して、布材の縫合を行うように構成されている。
【００４２】
テーブル２２には、背面側布材２ａとワークＷがセットされる。テーブル２２には、二本の円弧状の溝２２ａ，２２ｂが設けられており、この溝２２ａ，２２ｂ内を、係合手段の一つである布送り手段２７が移動するように構成されている。
【００４３】
検知手段２３は、布材の周縁部に設けられた凹部１ｂ，２ｂ，３ｂを検知するものである。検知手段２３は、例えば、付勢手段によりテーブル側に付勢されており、凹部１ｂ，２ｂ，３ｂが通過するときにさらに延出することにより、凹部１ｂ，２ｂ，３ｂの位置を検知するように構成されている。検知手段による検知信号は、制御部１００に送出される。制御部１００は、この検知信号を取得する度に、係合手段へ制御信号を送出する。
【００４４】
なお、上記凹部１ｂ，２ｂ，３ｂの検知について、カバー形成装置２０では、主に、それぞれの布材を重ねてできた凹部の検出が行われる。例えば、前面側布材１ａの凹部１ｂと背面側布材２ａの凹部２ｂとが縫製により重なってできた凹部が検知される。
【００４５】
制御信号としては、係合手段の動きを開始させる作動開始信号、係合手段の動きを停止させる作動停止信号、係合手段から布材へ与える力を制御する係合力制御信号がある。
【００４６】
それぞれの検知信号を取得したときに送出される制御信号については、予めプログラムとしてＲＯＭに格納されている。一例を挙げて説明すると、例えば、１つ目の検知信号を取得したときは、次述する係合手段のうち、第１の布送り手段２７ａを作動させる作動開始信号と、調整手段２８を正方向に通常スピードで回転させる係合力制御信号とが送出されるプログラムが実行される。
【００４７】
そして、他の検知信号についても同様に、検知信号を取得したときにどのような制御信号が送出されるのかが予めプログラムとしてＲＯＭに記憶されている。なお、プログラムによる処理については後述する。
【００４８】
係合手段は、押え部２４と、テーブル２２上に設けられた可動可能な板部材２６と、作成中のヘッドレストカバーＣを所定位置に移動させる複数の布送り手段２７と、縫い代３０の調整を行う調整手段２８と、作成中のヘッドレストカバーＣを支持する支持手段２９と、から構成されている。係合手段は、制御部１００から出力される制御信号に基づいて、所定動作を行う。
【００４９】
押え部２４は、テーブルとの間に若干の隙間を開けて設けられている押え板２４ａと、テーブル２２と押え板２４ａとの間に配設された背面側布材２ａを上方から固定する、昇降可能な固定部材２４ｂとを備えている。固定部材２４ｂは、縫製が開始されたときには固定を解除するように構成されている。
【００５０】
板部材２６は、背面側布材２ａとワークＷを分離させておき、背面側布材２ａまたはワークＷの一方が動いたときに、摩擦により互いにくっつきながら動いてしまうことを防止するものである。
【００５１】
板部材２６は一端側に立設部２６ａを備えており、この立設部２６ａにより、背面側布材２ａとワークＷとは、間に若干の隙間を開けて配設される。また、板部材２６はスライド可能とされ、ヘッドレストカバーＣの縫製が進んだときに、スライドしながら後退するように構成されている。
【００５２】
布送り手段２７は、第１の布送り手段２７ａと第２の布送り手段２７ｂから構成されている。第１の布送り手段２７ａは、テーブル２２に設けられた円弧状の溝２２ａ内を移動する。また、第２の布送り手段２５ｂは、前記溝２２ａよりも内側に設けられた溝２２ｂ内を移動する。
【００５３】
第１の布送り手段２７ａは、縫製開始直後に、ワークＷを移動させるものであり、ワークＷに確実に係合するように、先端が上方に反った形状に形成されている。
【００５４】
第２の布送り手段２７ｂは、縫製により立体形状を形成しつつあるヘッドレストカバーＣの布送りを行うものであり、溝２２ｂから延出して布送りを行う。第２の布送り手段２７ｂは立体形状のヘッドレストカバーＣの布送りを行うものであるため、高さを確保するために、長尺のバーとして形成されている。第２の布送り手段２７ｂは、作動開始とともに溝２２ｂから突出して移動し、終点まで移動したときに溝２２ｂ内に後退する。
【００５５】
調整手段２８の先端には、歯部を有するローラー２８ａが取着されている。このローラー２８ａは、背面側布材２ａまたはワークＷに係合して、ミシン本体２１の縫い針２１ａ側に引き寄せたり、逆に縫い針２１ａから遠ざける動作を行い、これにより、背面側布材２ａとワークＷとの縫い代３０が、縫い針２１ａの下に適性に位置するように調整される。
【００５６】
また、ローラー２８ａについては、回転スピードも制御される。ローラー２８ａの回転スピードが変わることにより、布材を引き寄せたり、或いは遠ざける力を変化させ、布材の縫製方向を適切に調整することが可能となるものである。
【００５７】
支持手段２９は、縫製を行っているときに、作成中のヘッドレストカバーＣを、縫製の進行方向の逆方向から支えて、適性位置に保持するように作動するものである。
【００５８】
支持手段２９の先端には、ローラー２９ａが取着されており、このローラー２９ａにより、作成中のヘッドレストカバーＣに無理な力をかけることなく支持できるように構成されている。支持手段２９により、縫製箇所の位置ずれを防止するとともに、一定に揃った縫い目で縫製を行うことが可能となる。
【００５９】
上記構成からなるカバー形成装置２０により、ヘッドレストカバーＣが作成される。ヘッドレストカバーＣの作成工程としては、先ず最初に、図８に示すように、背面側布材２ａがテーブル２２上にセットされる。背面側布材２ａは、板部材２６の下側に配設され、さらに押え部２４により固定される。次いで、図９に示すように、板部材２６の上から、背面側布材２ａと中表になるように、ワークＷがセットされる。
【００６０】
背面側布材２ａとワークＷがセットされると、縫製が開始される。縫製が開始される際は、押え部２４の固定部材２４ｂが上昇して、背面側布材２ａの固定を解除する。そして、縫い針２１ａが昇降を開始して、背面側布材２ａとワークＷの一部が縫合され始める。
【００６１】
図１０に示すように、縫製が開始されたと同時に、第１の布送り手段２７ａがワークＷに係合し、図中右側に向けてワークＷを移動させる。このようにワークＷをずらすことにより、ワークＷと背面側布材２ａとの縫い代３０が、順次、縫い針２１ａの下へ移動される。
【００６２】
また、縫製が開始されるときには、調整手段２８がワークＷに係合して、ローラー２８ａを回転させて、ワークＷを縫い針２１ａ側に引き寄せながら、縫い代３０が縫い針２１ａの下に適性に位置するように調整を行う。
【００６３】
第１の布送り手段２７ａが最終端まで移動し終わり、縫製が進んで、検知手段２３が最初の凹部を検知すると、次いで、図１１に示すように、第２の布送り手段２７ｂが延出し、背面側布材２ａに係合して移動を開始する。第２の布送り手段２７ｂは、図中右側に向けて背面側布材２ａを移動させ始める。
【００６４】
第１の布送り手段２７ａ及び第２の布送り手段２７ｂの動作により、ヘッドレストカバーＣの底部側から頂部側にかけての半周に該当する部分が縫合される。なお、第２の布送り手段２７ｂが移動しているときも、調整手段２８により、布材の縫い代３０が常に縫い針の下の位置に来るように調整が行われる。
【００６５】
なお、ヘッドレストカバーＣの周囲は曲線状であるため、調整手段２８の布材への係合力を変化させながら、縫い代３０の調整を行う必要がある。このように、調整手段２８の係合力を変更させる場合は、予め、布材１ａ，２ａ，３ａの周縁部の形状が変化する箇所に凹部１ｂ，２ｂ，３ｂを設けておき、この凹部１ｂ，２ｂ，３ｂが検知手段２３により検知されたときに、調整手段２８のローラー２８ａの速度及び回転方向を変化させて、布材への係合力を変更させるようにする。
【００６６】
上記のように、ヘッドレストカバーＣの底部側から頂部側にかけての半周に該当する部分が縫合されると、続いて図１２に示すように、第２の布送り手段２７ｂが後退し、ヘッドレストカバーＣの頂部側に該当する所定範囲の縫製が行われる。
【００６７】
そして、その後、検知手段２３からの検知信号を受けて、再度第２の布送り手段２７ｂが突出し、右側に移動しながら作成中のヘッドレストカバーＣを回す。これにより、ヘッドレストカバーＣの頂部側から底部側にかけての、残り半周に該当する部分が縫合される。
【００６８】
そして、残り半周の縫製がほぼ終了した段階で、検知手段２３による凹部の検知が行われ、これにより、図１３に示すように、図中左側から支持手段２９が延出し、ヘッドレストカバーＣを支えて、適性位置を確保する。また、支持手段２９が延出するのと同時に、調整手段２８による縫い代３０の調整が解除される。この段階で、ヘッドレストカバーＣの底部側を除くほぼ全周が縫製される。
【００６９】
さらに、図１４に示すように、ヘッドレストカバーＣの底部側に該当する部分が縫合される。このとき、検知信号により、板部材２６が後退するとともに、第２の布送り手段２７ｂが再度突出してヘッドレストカバーＣを移動させる。そしてさらに次の検知信号により、支持手段２９が延出してヘッドレストカバーＣを支持する。
【００７０】
この段階では、ヘッドレストカバーＣは、既に完成に近い形状となっているため、第２の布送り手段２７ｂと支持手段２９のみによる保持で、縫い代３０の適性位置を確保することができる。このようにして、全ての縫製がなされ、ヘッドレストカバーＣが完成する。
【００７１】
このように、ワーク形成装置１０及びカバー形成装置２０は、制御手段としての制御部１００により、動作が制御されているものである。ワーク形成装置１０及びカバー形成装置２０で作動する部分、すなわち、ワーク形成装置１０のミシン本体１１，加工テーブル１３，押え部１４、或いは、カバー形成装置２０のミシン本体２１，押え部２４，布送り手段２７，調整手段２８，支持手段２９は、プログラムに従って作動するものである。
【００７２】
図１５は、本実施例における制御手段１００の構成を示すブロック図である。制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を備えており、ワーク形成装置１０及びカバー形成装置２０を制御する。ＲＯＭ１０２には、各手段の制御プログラムや、制御に必要な固定データが格納されている。また、ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用される。
【００７３】
なお、本例では、ワーク形成装置１０とカバー形成装置２０とは、共通の制御部１００で制御するように構成されているが、ワーク形成装置１０とカバー形成装置２０とで、それぞれ別の制御部を備えていても良いことは勿論である。
【００７４】
制御部１００の入力側には、布材が押え部１３，２４により固定されたことを検出する検出センサ２０１、ワーク形成装置１０の加工テーブル１２の位置検出センサ２０２、ミシン駆動スイッチ２０３、カバー形成装置２０の検知手段２３からの凹部検知信号入力装置２０４が接続されている。
【００７５】
また、制御部１００の出力側には、駆動回路３０１を介して、各種駆動部が接続されている。すなわち、駆動回路３０１にはミシン本体１１の駆動モータ３０１ａ，駆動回路３０２には加工テーブル１２の駆動モータ３０２ａ、駆動回路３０３には押え部１３の駆動モータ３０３ａ，駆動回路３０４にはミシン本体２１の駆動モータ３０４ａ，駆動回路３０５には押え部２４の駆動モータ３０５ａ，駆動回路３０６には布送り手段２７の駆動モータ３０６ａ，駆動回路３０７には調整手段２８の駆動モータ３０７ａ，駆動回路３０８には支持手段２９の駆動モータ３０８ａが接続されている。
【００７６】
以下、図１６及び図１７のフローチャートにおいて、プログラムによる制御処理の流れについて説明する。ワークＷの作成については、前面側布材１ａ及び底面側布材３ａがセットされ、ステップＳ１でミシン本体１１の駆動スイッチが投入されると、ステップＳ２で押え部１３を下降させる処理がなされ、次いで、ステップＳ３で、加工テーブル１２の動作制御データが読み込まれ、ステップＳ４で、加工テーブル１３を移動させる処理がなされる。
【００７７】
ステップＳ５で、位置検出センサによる信号が確認され、加工テーブル１３が所定位置まで移動したかどうかが判定される。加工テーブル１３が所定位置まで移動していない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、ステップＳ１８でエラー信号を発する処理を行った後、処理を終了する。
【００７８】
加工テーブルが所定位置まで移動したと判定された場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進み、縫い針１１ａの動作制御データを読み込むとともに、ステップＳ７で、縫い針１１ａを駆動させるための信号を発生する処理を行う。これにより、縫い針１１ａによる縫製が開始される。
【００７９】
縫い針１１ａは動作制御データに従って縫製を行うが、このとき、ステップＳ８で、針数が所定数に達するまでカウントする処理が行われる。ステップＳ９で、針数が所定数に達したことが確認されると（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０で、縫い針１１ａを停止させるための信号を発生する処理を行う。
【００８０】
針数が所定数に達していない場合（ステップＳ９；Ｎｏ）、所定時間経過後も針数が止まったままである場合は、縫い針１１ａにエラーが発生したとみなされ、ステップＳ１８でエラー信号を発する処理を行った後、処理を終了する。
【００８１】
ステップＳ１０で縫い針１１ａの作動が停止されると、次いでステップＳ１１で、加工テーブル１２の移動データに従って、加工テーブル１２を移動する処理が行われる。そして、ステップＳ１２〜ステップＳ１７で、ステップＳ５〜ステップＳ１０と同様の処理がなされ、もう一方の縫製箇所において縫製がなされ、その後、処理を終了する。
【００８２】
なお、縫い針１１ａや加工テーブル１２の動きが途中で止まってしまった場合は、ステップＳ１８での処理と同様に、エラー信号を発する処理を行った後、処理を終了する。
【００８３】
ヘッドレストカバーＣを作成するときは、図１７のフローチャートに示すように、布材がセットされ、ステップＳ２１でミシン本体２１の駆動スイッチが投入されると、ステップＳ２２で、押え部２４が上昇されるとともに、縫い針２１ａ，第１の布送り手段２７ａ，調整手段２８の駆動を開始する処理が行われる。
【００８４】
なお、本例では、ミシン本体２１の駆動スイッチが投入されたときに押え部２４が上昇するようにされているが、押え部２４の昇降については、他の係合手段のように、布材の凹部を検知することにより制御するようにしても良い。
【００８５】
ステップＳ２３で、検知手段２３により凹部が検知されると、第２の布送り手段２７ｂを作動させるための制御信号が送出され、ステップＳ２４で第２の布送り手段２７ｂを作動する処理が行われる。
【００８６】
ステップＳ２５で、検知手段２３により凹部が検知されると、調整手段２８の布材への係合力を変化させるための制御信号が送出され、ステップＳ２６で、調整手段２８のローラー２８ａのスピードまたは回動方向を変更する処理が行われる。ここまでの処理で、ヘッドレストカバーＣの底部側から頂部側にかけての半周に該当する部分が縫合される。
【００８７】
この後、第２の布送り手段２７ｂが後退して、ヘッドレストカバーＣの頂部側の一部分が縫製される。そして、ステップＳ２７で、検知手段２３により凹部が検知されると、第２の布送り手段２７ｂの作動を再度開始させるための制御信号が送出され、ステップＳ２８で、第２の布送り手段２７ｂを作動させる処理が行われる。ここまでの処理で、ヘッドレストカバーＣの頂部側から底部側にかけて残り半周に該当する部分が縫製される。
【００８８】
さらに、ステップＳ２９で、検知手段２３により凹部が検知されると、調整手段２８を後退させるとともに、支持手段２９を再度作動させるための制御信号が送出され、ステップＳ３０で、調整手段を後退させ、支持手段を作動させる処理が行われる。この段階で、ヘッドレストカバーＣの底部側を除くほぼ全周が縫製される。
【００８９】
さらに、ステップＳ３１で、検知手段２３により凹部が検知されると、板部材２６を後退させるとともに、第２の布送り手段２７ｂを作動させるための制御信号が送出され、ステップＳ３２で、板部材２６を後退させ、第２の布送り手段２７ｂを作動させる処理が行われる。
【００９０】
ステップＳ３３で、検知手段２３により凹部が検知されると、支持手段２９を作動させるための制御信号が送出され、ステップＳ３４で、支持手段２９を作動させる処理が行われる。この処理が終了した段階で、ヘッドレストカバーＣの全周の縫製が完了する。
【００９１】
最後に、ステップＳ３５で検知手段２３により凹部が検知されると、全ての係合手段を停止させるための制御信号が送出され、ステップＳ３６で、全ての係合手段を後退させる処理が行われる。
【００９２】
なお、図１７のフローチャートでは、ステップＳ２５及びステップＳ２６にのみ示したが、縫い代３０の形状が変化する箇所の起点に設けられた凹部を検知し、この凹部が検知されたタイミングで、調整手段２８のローラー２８ａの回動方向やスピードが変更されて、布材への係合力が調整される処理について、必要に応じて随時行われる。
【００９３】
さらに、縫い針２１ａや布送り手段２７，調整手段２８，支持手段２９の動きが途中で止まってしまった場合は、エラー信号を発する処理を行った後、処理を終了する。
【００９４】
このようにして、布材のセット工程を除いて、作業者が手を沿えなくとも、布縁と縫い目との幅を一定に保って、立体形状のカバーを形成することが可能となる。なお、上記実施例では空洞部を有する立体物の一例として、自動車の座席シートに設けられるヘッドレストのヘッドレストカバーを示して説明したが、空洞部を有する立体物はヘッドレストカバーに限定されるものではないことは勿論である。
【００９５】
別の形状の立体物を作成する場合は、布材に設けられた凹部が検知手段２３により検知されたとき、係合手段にどのような動きをさせるかについて、それぞれプログラムを作成し、ＲＯＭ１０２に格納する。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、布材からなる立体物を構成するワークを作成するときに、加工テーブルが決められた方向に移動し、これにより布材が所定の縫い目形状で縫製されるように構成されている。このため、バラツキなく縫製を行うことができるので、品質を安定させることができるとともに生産性を向上させることができ、また、複雑な機構を用いていないので設備費を嵩ませることなく、生産コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヘッドレストカバーについて、裏面を表側にした状態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るヘッドレストカバーについて、裏面を表側にした状態を示す斜視図である。
【図３】ヘッドレストカバーを構成する布部材の説明図である。
【図４】ワーク形成装置によるワークの作成工程を示す説明図である。
【図５】ワーク形成装置によるワークの作成工程を示す説明図である。
【図６】ワーク形成装置によるワークの作成工程を示す説明図である。
【図７】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図８】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図９】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１０】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１１】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１２】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１３】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１４】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１５】制御部のハード構成を示すブロック図である。
【図１６】プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 前面
１ａ 前面側布材
１ｂ 凹部
１ｃ 切欠部
２ 背面
２ａ 背面側布材
２ｂ 凹部
３ 底面
３ａ 底面側布材
３ｂ 凹部
３ｃ 切欠部
４ 開口
５ ステーの挿通孔
１０ ワーク形成装置
１１ ミシン本体
１１ａ 縫い針
１１ｂ 糸
１２ 加工テーブル
１３ 押え部
１３ａ アーム
１３ｂ 湾曲部
１３ｃ 支持部
１４ 板ばね
１５ ブロック部材
１６ 隙間
２０ カバー形成装置
２１ ミシン本体
２１ａ 縫い針
２２ テーブル
２２ａ，２２ｂ 溝
２３ 検知手段
２４ 押え部
２４ａ 押え板
２４ｂ 固定部材
２５ 位置決めブロック
２６ 板部材
２７ 布送り手段
２７ａ 第１の布送り手段
２７ｂ 第２の布送り手段
２８ 調整手段
２８ａ ローラー
２９ 支持手段
２９ａ ローラー
３０ 縫い代
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
２０１ 検出センサ
２０２ 加工テーブルの位置検出センサ
２０３ ミシン駆動スイッチ
２０４ 凹部検知信号入力装置
３０１〜３０８ 駆動回路
Ｃ ヘッドレストカバー
Ｗ ワーク
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体物を形成するワークを形成するための縫製装置に係り、特に、自動車のヘッドレストカバーを構成するワークの縫製装置及び縫製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の座席シートの上方には、乗員の頭部に対応して、枕状のヘッドレストが設けられている。ヘッドレストは、表皮材を予め所定の立体形状に形成し、表皮材でクッション材を被覆することにより形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、上記のような立体形状の表皮材を得るために、予め所定形状に裁断された布材を作業員がミシン縫いすることにより形成していたが、このように手作業により表皮材を形成する場合は、一定の品質を保つことが困難であるという問題があった。また、作業者に習熟が要求されるので、生産性を高めることが容易でなかった。
【０００４】
このため、図１８に示すような立体物の製造装置５０が提案されている。図１８の製造装置５０は、上プレス体５８と下プレス体５９とでヘッドレストカバーのパーツを立体的に保持し、所望の方向に移動することが可能な保持移動装置５１と、パーツを縫合する接合装置５２とを備えており、バルーン５３を使用してパーツを立体的に保持したまま、パーツ同士を接合させることにより、歪みのないヘッドレストカバーを作成可能とするものである。
【０００５】
しかし、図１８に示す立体物の製造装置５０は、保持移動装置５１と接合装置５２を用いているため設置のために広い場所が必要とされ、また、パーツを立体的に保持するためのバルーン５３や、上プレス体５８及び下プレス体５９に接続されパーツを吸引固定するバキューム装置を使用しており、さらに、立体的に保持されたパーツを所望の方向に移動させるために、回動軸５４〜５７を複数箇所に設けた構成とされており、装置構成が複雑になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑み、布材を立体形状に形成するための縫製工程において、製品の部品である半袋状態のワークを形成する際に、手作業をなくすとともに、品質の安定と生産性の向上を図ることのできるワークの縫製装置及び縫製方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の請求項１に係るワークの縫製装置によれば、立体物のワークを形成する縫製装置であって、縫い針を備えたミシン本体と、布材がセットされるテーブルと、該テーブル上に設けられた前記布材の固定手段と、前記テーブル上に設けられた、前記布材をセットするときに前記布材の間に介在するスペーサとを備え、前記固定手段のうち前記布材の縫製箇所に位置する部分は、前記布材を縫合する縫い目の形状に沿った形状に形成されており、前記スペーサは自由端部側が上方に反った板ばねからなることにより解決される。
【０００８】
このように、本発明のワークの縫製装置によれば、布材からなる立体物を構成するワークを作成するときに、加工テーブルが決められた方向に移動し、これにより布材が所定の縫い目形状で縫製されるように構成されている。このため、バラツキなく縫製を行うことができるので、品質を安定させることができるとともに生産性を向上させることができ、また、複雑な機構を用いていないので設備費を嵩ませることなく、生産コストを低減することが可能となる。
【０００９】
前記ワーク素材がセットされるテーブル上には、前記ワーク素材をセットするときに前記ワーク素材の間に介在するスペーサが設けられており、このスペーサにより、セットされたワーク素材が摩擦によりずれるのを防止することが可能となる。なお、前記スペーサは自由端部側が上方に反った板状部材から形成される。
【００１０】
本発明のワークの縫製装置は、具体的には自動車のヘッドレストカバーのワークを作成する縫製装置である。請求項２に係るワークの縫製装置は、自動車のヘッドレストカバーの背面側を構成する背面側布材またはヘッドレストカバーの前面側を構成する前面側布材と、底面側を構成する底面側布材とを縫製してワークを形成する縫製装置であって、縫い針を備えたミシン本体と、前記背面側布材または前面側布材と、底面側布材とがセットされるテーブルと、該テーブル上に設けられた前記背面側布材または前面側布材の上方に位置するスペーサと、前記背面側布材または前面側布材に載置された前記底面側布材を固定する固定手段と、を備え、前記固定手段は、前記背面側布材または前面側布材と前記底面側布材の縫製箇所に位置する部分が、前記布材を縫合する縫い目の形状に沿った形状に形成されており、前記スペーサは自由端部側が上方に反った板ばねからなる。
【００１１】
本発明の請求項３に係る縫製方法は、縫い針を備えたミシン本体により立体物のワークを形成する縫製方法であって、テーブル上に設けられ自由端部側が上方に反った板ばねからなるスペーサと前記テーブルとの間に布材をセットするとともに、前記スペーサ上に前記布地と縫合する他の布地を載置して固定手段で固定し、前記縫い針による縫い目が前記固定手段の形状に沿って軌跡を描くように前記テーブルを移動させて縫製を行うことを特徴とする。立体物とは例えば自動車のヘッドレストカバーである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１３】
図１乃至図１７は本発明方法及び装置の一実施例を示すもので、図１及び図２は裏面を表側にしたヘッドレストカバーの斜視図、図３はヘッドレストカバーを構成する布部材の説明図、図４乃至図６はワーク形成装置によるワークの作成工程を示す説明図、図７乃至図１４はカバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図、図１５は制御部のハード構成を示すブロック図、図１６及び図１７はプログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【００１４】
本例では、内部に空洞部を有する立体物が製造されるものであり、ここでは、図１に示すような自動車のヘッドレストカバーＣを例にして説明する。立体物を製造するために、ワークの縫製装置としてのワーク形成装置１０と、カバー形成装置２０が用いられる。ワークＷとは、布材を半袋状に縫合したパーツのことである。ワークＷは最終的には他の布材とともに縫合されてヘッドレストカバーＣとなるものである。
【００１５】
ヘッドレストカバーＣは、布地、本皮、塩ビシート等の合皮を用いて袋状に形成されている。ヘッドレストカバーＣは、図１及び図２に示すように、乗員の頭部側に位置する前面１と、前面１の反対側に位置する背面２と、座席側を向いた底面３とを備えている。底面３には、樹脂を流入させるための開口４が１箇所、ステーの挿通孔５が三箇所、それぞれ設けられている。
【００１６】
なお、図１及び図２は、ヘッドレストカバーＣの裏面を表側にした状態を示しており、図中に示された符号３０は、ヘッドレストカバーＣの縫い代３０である。このように、ヘッドレストカバーＣは複数の布材を縫製することにより形成されている。
【００１７】
ヘッドレストカバーＣを構成する布材は、図３に示すように、前面側布材１ａ、背面側布材２ａ、底面側布材３ａから構成されている。前面側布材１ａは、一端側が円弧状に形成され、他端側に向けて幅が大きく形成された長尺の部材であり、他端側にはステー（図示せず）の挿通孔５が設けられている。また、左右一対の切欠部１ｃが設けられている。
【００１８】
背面側布材２ａは、台形状に形成されている。また、底面側布材３ａには、上記前面側布材１ａの切欠部１ｃと整合するように、左右一対の切欠部３ｃが設けられている。
【００１９】
上記各布材の周縁部には、複数の凹部１ｂ，２ｂ，３ｂが設けられている。凹部１ｂ，２ｂ，３ｂは、布材が縫合されたときに一致する位置に設けられている。この凹部１ｂ，２ｂ，３ｂは、カバー形成装置２０において、係合手段を制御するために設けられているものである。
【００２０】
すなわち、凹部１ｂ，２ｂ，３ｂが検知されるタイミングで制御信号が送出され、それぞれの制御信号に従って、係合手段が特有の動きをなす。そして、係合手段により布材が保持されたり或いは移動され、所定形状の立体物が縫製されるように構成されている。
【００２１】
このため、凹部１ｂ，２ｂ，３ｂは、形成される立体物に応じて異なる位置に設けられ、また、凹部１ｂ，２ｂ，３ｂを検知したときに送出される制御信号についても、それぞれの立体物に応じた特有のものが送出される。
【００２２】
なお、本例では、布材の周縁部に凹部を設けた構成を示したが、検知手段により検知が可能であれば良く、布材の周縁部に凸部を設けた構成であっても良い。また、本例では、３枚の布材からヘッドレストカバーＣが形成されるものであるが、これに限らず、４枚以上、または２枚、或いは立体裁断により１枚の布材から形成される構成であっても良い。
【００２３】
次に、上記布材からヘッドレストカバーＣを作成するための各装置について説明する。ヘッドレストカバーＣを作成するために、本例では、ワーク形成装置１０とカバー形成装置２０が使用される。
【００２４】
本例のワーク形成装置１０では、ヘッドレストカバーＣの前面側に位置する前面側布材１ａと、底部側に位置する底面側布材３ａとが縫合され、ワークＷが形成される。ワークＷは、カバー形成装置２０にて、ヘッドレストカバーＣの背面側に位置する背面側布材２ａと縫合され、製品としてのヘッドレストカバーＣが形成されるものである。
【００２５】
ワーク形成装置１０は、図４で示すように、ミシン本体１１と、布材が配設される加工テーブル１２と、布材を固定する押え部１３と、前面側布材１ａと底面側布材３ａとの間に介在するスペーサとしての板ばね１４とを備えている。
【００２６】
ミシン本体１１は縫い針１１ａを備えている。縫い針１１ａは、先端に設けられた針穴に糸１１ｂが通されており、上下に昇降して、布材の縫合を行うように構成されている。
【００２７】
加工テーブル１２は、制御部１００から出力される制御信号に基づいて、予め決められた軌跡に沿って移動するように構成されている。加工テーブル１２が移動することにより、加工テーブル１２上に載置された布材の所定箇所に縫い針１１ａが刺さり、前面側布材１ａと底面側布材３ａとが縫合されるように構成されている。
【００２８】
また、加工テーブル１２には、ブロック部材１５が設けられている。ブロック部材１５は、布材を適正な位置にセットするためのものであり、前面側布材１ａと底面側布材３ａに設けられた切欠部１ｃ，３ｃに整合する形状に形成されている。
【００２９】
押え部１３は、前面側布材１ａと底面側布材３ａとを押さえて固定する。押え部１３は、アーム１３ａと、アーム１３ａに連結された一対の湾曲部１３ｂと、湾曲部１３ｂを支持する支持部１３ｃとを備えている。
【００３０】
湾曲部１３ｂは、前面側布材１ａまたは底面側布材３ａの切欠部１ｃ，３ｃ及びブロック部材１５に沿う形状となっており、布材を押さえたときに、ブロック部材１５との間に隙間１６ができるように形成されている。
【００３１】
湾曲部１３ｂは、支持部１３ｃの昇降に合わせて、上下に移動可能に構成されている。湾曲部１３ｂは、支持部１３ｃが下がったときにはアーム１３ａと共に下降し、加工テーブル１２上に載置されている前面側布材１ａ及び底面側布材３ａを押さえるように作動する。
【００３２】
本例では、上記湾曲部１３ｂとブロック部材１５との間にできた隙間１６に縫い針１１ａが入り込んで、加工テーブル１２上に載置されて移動する前面側布材１ａと底面側布材１ｃとを縫合するように構成されている。
【００３３】
板ばね１４は、加工テーブル１２との間に、前面側布材１ａを挟持可能な隙間を開けて設けられている。本例では、板ばね１４は端部側が上方に反った形状に形成されている。前面側布材１ａは、板ばね１４と加工テーブル１２との間に滑り込ませながら配設される。
【００３４】
本例では、板ばね１４が上方に沿った形状に形成されているので、前面側布材１ａと底面側布材３ａとを縫合するとき、底面側布材３ａが浮き上がることにより、前面側布材１ａに接触する部分が少なくなる。これにより、前面側布材１ａと底面側布材３ａとの摩擦が防止され、縫製中における布材のずれが防止される。
【００３５】
なお、本例では、二本の板ばね１４を配設した構成を示したが、これに限らず、幅の広い一本の板ばね１４を配設しても良い。また、二本以上の板ばね１４を配設した構成であっても良い。
【００３６】
前面側布材１ａは、上記板ばね１４と、加工テーブル１２との間に、滑り込ませて配設される。このとき、前面側布材１ａの切欠部１ｃと、ブロック部材１５とを合わせることにより、前面側布材１ａの位置決めがなされる。
【００３７】
底面側布材３ａは、前面側布材１ａをセットした後、板ばね１４の上方に載置されてセットされる。このとき、前面側布材１ａと、底面側布材３ａとは、互いに表面側が合わせられてセットされる。なお、底面側布材３ａも、前面側布材１ａと同様に、切欠部１ｃを加工テーブル１２のブロック部材１５に合わせることにより、位置決めされる。
【００３８】
布材がセットされると、押え部１３が下降して布材を固定し、押え部１３とブロック部材１５の間の隙間１６において縫製がなされる。こうして、前面側布材１ａと底面側布材１ｃからなるワークＷが形成される。
【００３９】
ワークＷが得られると、次いで、カバー形成装置２０においてヘッドレストカバーＣが作成される。カバー形成装置２０は、上記ワーク形成装置１０で得られたワークＷと、ヘッドレストカバーＣの背部側を被覆する背面側布材２ａとを縫合して、ヘッドレストカバーＣを作成するものである。カバー形成装置２０は、ミシン本体２１と、テーブル２２と、検知手段２３と、係合手段とを備えており、係合手段は制御部１００により制御される。
【００４０】
また、テーブル２２上には、ワークの位置決めを行うための位置決めブロック２５が設けられている。位置決めブロック２５は、本例では、テーブル２２上の二箇所に設けられている。位置決めブロック２５は、ワークＷの形状に沿って配設されており、これにより、ワークＷのセットを容易に行うことが可能となる。
【００４１】
ミシン本体２１は縫い針２１ａを備えている。縫い針２１ａは、先端に設けられた針穴に糸が通されており、上下に昇降して、布材の縫合を行うように構成されている。
【００４２】
テーブル２２には、背面側布材２ａとワークＷがセットされる。テーブル２２には、二本の円弧状の溝２２ａ，２２ｂが設けられており、この溝２２ａ，２２ｂ内を、係合手段の一つである布送り手段２７が移動するように構成されている。
【００４３】
検知手段２３は、布材の周縁部に設けられた凹部１ｂ，２ｂ，３ｂを検知するものである。検知手段２３は、例えば、付勢手段によりテーブル側に付勢されており、凹部１ｂ，２ｂ，３ｂが通過するときにさらに延出することにより、凹部１ｂ，２ｂ，３ｂの位置を検知するように構成されている。検知手段による検知信号は、制御部１００に送出される。制御部１００は、この検知信号を取得する度に、係合手段へ制御信号を送出する。
【００４４】
なお、上記凹部１ｂ，２ｂ，３ｂの検知について、カバー形成装置２０では、主に、それぞれの布材を重ねてできた凹部の検出が行われる。例えば、前面側布材１ａの凹部１ｂと背面側布材２ａの凹部２ｂとが縫製により重なってできた凹部が検知される。
【００４５】
制御信号としては、係合手段の動きを開始させる作動開始信号、係合手段の動きを停止させる作動停止信号、係合手段から布材へ与える力を制御する係合力制御信号がある。
【００４６】
それぞれの検知信号を取得したときに送出される制御信号については、予めプログラムとしてＲＯＭに格納されている。一例を挙げて説明すると、例えば、１つ目の検知信号を取得したときは、次述する係合手段のうち、第１の布送り手段２７ａを作動させる作動開始信号と、調整手段２８を正方向に通常スピードで回転させる係合力制御信号とが送出されるプログラムが実行される。
【００４７】
そして、他の検知信号についても同様に、検知信号を取得したときにどのような制御信号が送出されるのかが予めプログラムとしてＲＯＭに記憶されている。なお、プログラムによる処理については後述する。
【００４８】
係合手段は、押え部２４と、テーブル２２上に設けられた可動可能な板部材２６と、作成中のヘッドレストカバーＣを所定位置に移動させる複数の布送り手段２７と、縫い代３０の調整を行う調整手段２８と、作成中のヘッドレストカバーＣを支持する支持手段２９と、から構成されている。係合手段は、制御部１００から出力される制御信号に基づいて、所定動作を行う。
【００４９】
押え部２４は、テーブルとの間に若干の隙間を開けて設けられている押え板２４ａと、テーブル２２と押え板２４ａとの間に配設された背面側布材２ａを上方から固定する、昇降可能な固定部材２４ｂとを備えている。固定部材２４ｂは、縫製が開始されたときには固定を解除するように構成されている。
【００５０】
板部材２６は、背面側布材２ａとワークＷを分離させておき、背面側布材２ａまたはワークＷの一方が動いたときに、摩擦により互いにくっつきながら動いてしまうことを防止するものである。
【００５１】
板部材２６は一端側に立設部２６ａを備えており、この立設部２６ａにより、背面側布材２ａとワークＷとは、間に若干の隙間を開けて配設される。また、板部材２６はスライド可能とされ、ヘッドレストカバーＣの縫製が進んだときに、スライドしながら後退するように構成されている。
【００５２】
布送り手段２７は、第１の布送り手段２７ａと第２の布送り手段２７ｂから構成されている。第１の布送り手段２７ａは、テーブル２２に設けられた円弧状の溝２２ａ内を移動する。また、第２の布送り手段２５ｂは、前記溝２２ａよりも内側に設けられた溝２２ｂ内を移動する。
【００５３】
第１の布送り手段２７ａは、縫製開始直後に、ワークＷを移動させるものであり、ワークＷに確実に係合するように、先端が上方に反った形状に形成されている。
【００５４】
第２の布送り手段２７ｂは、縫製により立体形状を形成しつつあるヘッドレストカバーＣの布送りを行うものであり、溝２２ｂから延出して布送りを行う。第２の布送り手段２７ｂは立体形状のヘッドレストカバーＣの布送りを行うものであるため、高さを確保するために、長尺のバーとして形成されている。第２の布送り手段２７ｂは、作動開始とともに溝２２ｂから突出して移動し、終点まで移動したときに溝２２ｂ内に後退する。
【００５５】
調整手段２８の先端には、歯部を有するローラー２８ａが取着されている。このローラー２８ａは、背面側布材２ａまたはワークＷに係合して、ミシン本体２１の縫い針２１ａ側に引き寄せたり、逆に縫い針２１ａから遠ざける動作を行い、これにより、背面側布材２ａとワークＷとの縫い代３０が、縫い針２１ａの下に適性に位置するように調整される。
【００５６】
また、ローラー２８ａについては、回転スピードも制御される。ローラー２８ａの回転スピードが変わることにより、布材を引き寄せたり、或いは遠ざける力を変化させ、布材の縫製方向を適切に調整することが可能となるものである。
【００５７】
支持手段２９は、縫製を行っているときに、作成中のヘッドレストカバーＣを、縫製の進行方向の逆方向から支えて、適性位置に保持するように作動するものである。
【００５８】
支持手段２９の先端には、ローラー２９ａが取着されており、このローラー２９ａにより、作成中のヘッドレストカバーＣに無理な力をかけることなく支持できるように構成されている。支持手段２９により、縫製箇所の位置ずれを防止するとともに、一定に揃った縫い目で縫製を行うことが可能となる。
【００５９】
上記構成からなるカバー形成装置２０により、ヘッドレストカバーＣが作成される。ヘッドレストカバーＣの作成工程としては、先ず最初に、図８に示すように、背面側布材２ａがテーブル２２上にセットされる。背面側布材２ａは、板部材２６の下側に配設され、さらに押え部２４により固定される。次いで、図９に示すように、板部材２６の上から、背面側布材２ａと中表になるように、ワークＷがセットされる。
【００６０】
背面側布材２ａとワークＷがセットされると、縫製が開始される。縫製が開始される際は、押え部２４の固定部材２４ｂが上昇して、背面側布材２ａの固定を解除する。そして、縫い針２１ａが昇降を開始して、背面側布材２ａとワークＷの一部が縫合され始める。
【００６１】
図１０に示すように、縫製が開始されたと同時に、第１の布送り手段２７ａがワークＷに係合し、図中右側に向けてワークＷを移動させる。このようにワークＷをずらすことにより、ワークＷと背面側布材２ａとの縫い代３０が、順次、縫い針２１ａの下へ移動される。
【００６２】
また、縫製が開始されるときには、調整手段２８がワークＷに係合して、ローラー２８ａを回転させて、ワークＷを縫い針２１ａ側に引き寄せながら、縫い代３０が縫い針２１ａの下に適性に位置するように調整を行う。
【００６３】
第１の布送り手段２７ａが最終端まで移動し終わり、縫製が進んで、検知手段２３が最初の凹部を検知すると、次いで、図１１に示すように、第２の布送り手段２７ｂが延出し、背面側布材２ａに係合して移動を開始する。第２の布送り手段２７ｂは、図中右側に向けて背面側布材２ａを移動させ始める。
【００６４】
第１の布送り手段２７ａ及び第２の布送り手段２７ｂの動作により、ヘッドレストカバーＣの底部側から頂部側にかけての半周に該当する部分が縫合される。なお、第２の布送り手段２７ｂが移動しているときも、調整手段２８により、布材の縫い代３０が常に縫い針の下の位置に来るように調整が行われる。
【００６５】
なお、ヘッドレストカバーＣの周囲は曲線状であるため、調整手段２８の布材への係合力を変化させながら、縫い代３０の調整を行う必要がある。このように、調整手段２８の係合力を変更させる場合は、予め、布材１ａ，２ａ，３ａの周縁部の形状が変化する箇所に凹部１ｂ，２ｂ，３ｂを設けておき、この凹部１ｂ，２ｂ，３ｂが検知手段２３により検知されたときに、調整手段２８のローラー２８ａの速度及び回転方向を変化させて、布材への係合力を変更させるようにする。
【００６６】
上記のように、ヘッドレストカバーＣの底部側から頂部側にかけての半周に該当する部分が縫合されると、続いて図１２に示すように、第２の布送り手段２７ｂが後退し、ヘッドレストカバーＣの頂部側に該当する所定範囲の縫製が行われる。
【００６７】
そして、その後、検知手段２３からの検知信号を受けて、再度第２の布送り手段２７ｂが突出し、右側に移動しながら作成中のヘッドレストカバーＣを回す。これにより、ヘッドレストカバーＣの頂部側から底部側にかけての、残り半周に該当する部分が縫合される。
【００６８】
そして、残り半周の縫製がほぼ終了した段階で、検知手段２３による凹部の検知が行われ、これにより、図１３に示すように、図中左側から支持手段２９が延出し、ヘッドレストカバーＣを支えて、適性位置を確保する。また、支持手段２９が延出するのと同時に、調整手段２８による縫い代３０の調整が解除される。この段階で、ヘッドレストカバーＣの底部側を除くほぼ全周が縫製される。
【００６９】
さらに、図１４に示すように、ヘッドレストカバーＣの底部側に該当する部分が縫合される。このとき、検知信号により、板部材２６が後退するとともに、第２の布送り手段２７ｂが再度突出してヘッドレストカバーＣを移動させる。そしてさらに次の検知信号により、支持手段２９が延出してヘッドレストカバーＣを支持する。
【００７０】
この段階では、ヘッドレストカバーＣは、既に完成に近い形状となっているため、第２の布送り手段２７ｂと支持手段２９のみによる保持で、縫い代３０の適性位置を確保することができる。このようにして、全ての縫製がなされ、ヘッドレストカバーＣが完成する。
【００７１】
このように、ワーク形成装置１０及びカバー形成装置２０は、制御手段としての制御部１００により、動作が制御されているものである。ワーク形成装置１０及びカバー形成装置２０で作動する部分、すなわち、ワーク形成装置１０のミシン本体１１，加工テーブル１３，押え部１４、或いは、カバー形成装置２０のミシン本体２１，押え部２４，布送り手段２７，調整手段２８，支持手段２９は、プログラムに従って作動するものである。
【００７２】
図１５は、本実施例における制御手段１００の構成を示すブロック図である。制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を備えており、ワーク形成装置１０及びカバー形成装置２０を制御する。ＲＯＭ１０２には、各手段の制御プログラムや、制御に必要な固定データが格納されている。また、ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用される。
【００７３】
なお、本例では、ワーク形成装置１０とカバー形成装置２０とは、共通の制御部１００で制御するように構成されているが、ワーク形成装置１０とカバー形成装置２０とで、それぞれ別の制御部を備えていても良いことは勿論である。
【００７４】
制御部１００の入力側には、布材が押え部１３，２４により固定されたことを検出する検出センサ２０１、ワーク形成装置１０の加工テーブル１２の位置検出センサ２０２、ミシン駆動スイッチ２０３、カバー形成装置２０の検知手段２３からの凹部検知信号入力装置２０４が接続されている。
【００７５】
また、制御部１００の出力側には、駆動回路３０１を介して、各種駆動部が接続されている。すなわち、駆動回路３０１にはミシン本体１１の駆動モータ３０１ａ，駆動回路３０２には加工テーブル１２の駆動モータ３０２ａ、駆動回路３０３には押え部１３の駆動モータ３０３ａ，駆動回路３０４にはミシン本体２１の駆動モータ３０４ａ，駆動回路３０５には押え部２４の駆動モータ３０５ａ，駆動回路３０６には布送り手段２７の駆動モータ３０６ａ，駆動回路３０７には調整手段２８の駆動モータ３０７ａ，駆動回路３０８には支持手段２９の駆動モータ３０８ａが接続されている。
【００７６】
以下、図１６及び図１７のフローチャートにおいて、プログラムによる制御処理の流れについて説明する。ワークＷの作成については、前面側布材１ａ及び底面側布材３ａがセットされ、ステップＳ１でミシン本体１１の駆動スイッチが投入されると、ステップＳ２で押え部１３を下降させる処理がなされ、次いで、ステップＳ３で、加工テーブル１２の動作制御データが読み込まれ、ステップＳ４で、加工テーブル１３を移動させる処理がなされる。
【００７７】
ステップＳ５で、位置検出センサによる信号が確認され、加工テーブル１３が所定位置まで移動したかどうかが判定される。加工テーブル１３が所定位置まで移動していない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、ステップＳ１８でエラー信号を発する処理を行った後、処理を終了する。
【００７８】
加工テーブルが所定位置まで移動したと判定された場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進み、縫い針１１ａの動作制御データを読み込むとともに、ステップＳ７で、縫い針１１ａを駆動させるための信号を発生する処理を行う。これにより、縫い針１１ａによる縫製が開始される。
【００７９】
縫い針１１ａは動作制御データに従って縫製を行うが、このとき、ステップＳ８で、針数が所定数に達するまでカウントする処理が行われる。ステップＳ９で、針数が所定数に達したことが確認されると（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０で、縫い針１１ａを停止させるための信号を発生する処理を行う。
【００８０】
針数が所定数に達していない場合（ステップＳ９；Ｎｏ）、所定時間経過後も針数が止まったままである場合は、縫い針１１ａにエラーが発生したとみなされ、ステップＳ１８でエラー信号を発する処理を行った後、処理を終了する。
【００８１】
ステップＳ１０で縫い針１１ａの作動が停止されると、次いでステップＳ１１で、加工テーブル１２の移動データに従って、加工テーブル１２を移動する処理が行われる。そして、ステップＳ１２〜ステップＳ１７で、ステップＳ５〜ステップＳ１０と同様の処理がなされ、もう一方の縫製箇所において縫製がなされ、その後、処理を終了する。
【００８２】
なお、縫い針１１ａや加工テーブル１２の動きが途中で止まってしまった場合は、ステップＳ１８での処理と同様に、エラー信号を発する処理を行った後、処理を終了する。
【００８３】
ヘッドレストカバーＣを作成するときは、図１７のフローチャートに示すように、布材がセットされ、ステップＳ２１でミシン本体２１の駆動スイッチが投入されると、ステップＳ２２で、押え部２４が上昇されるとともに、縫い針２１ａ，第１の布送り手段２７ａ，調整手段２８の駆動を開始する処理が行われる。
【００８４】
なお、本例では、ミシン本体２１の駆動スイッチが投入されたときに押え部２４が上昇するようにされているが、押え部２４の昇降については、他の係合手段のように、布材の凹部を検知することにより制御するようにしても良い。
【００８５】
ステップＳ２３で、検知手段２３により凹部が検知されると、第２の布送り手段２７ｂを作動させるための制御信号が送出され、ステップＳ２４で第２の布送り手段２７ｂを作動する処理が行われる。
【００８６】
ステップＳ２５で、検知手段２３により凹部が検知されると、調整手段２８の布材への係合力を変化させるための制御信号が送出され、ステップＳ２６で、調整手段２８のローラー２８ａのスピードまたは回動方向を変更する処理が行われる。ここまでの処理で、ヘッドレストカバーＣの底部側から頂部側にかけての半周に該当する部分が縫合される。
【００８７】
この後、第２の布送り手段２７ｂが後退して、ヘッドレストカバーＣの頂部側の一部分が縫製される。そして、ステップＳ２７で、検知手段２３により凹部が検知されると、第２の布送り手段２７ｂの作動を再度開始させるための制御信号が送出され、ステップＳ２８で、第２の布送り手段２７ｂを作動させる処理が行われる。ここまでの処理で、ヘッドレストカバーＣの頂部側から底部側にかけて残り半周に該当する部分が縫製される。
【００８８】
さらに、ステップＳ２９で、検知手段２３により凹部が検知されると、調整手段２８を後退させるとともに、支持手段２９を再度作動させるための制御信号が送出され、ステップＳ３０で、調整手段を後退させ、支持手段を作動させる処理が行われる。この段階で、ヘッドレストカバーＣの底部側を除くほぼ全周が縫製される。
【００８９】
さらに、ステップＳ３１で、検知手段２３により凹部が検知されると、板部材２６を後退させるとともに、第２の布送り手段２７ｂを作動させるための制御信号が送出され、ステップＳ３２で、板部材２６を後退させ、第２の布送り手段２７ｂを作動させる処理が行われる。
【００９０】
ステップＳ３３で、検知手段２３により凹部が検知されると、支持手段２９を作動させるための制御信号が送出され、ステップＳ３４で、支持手段２９を作動させる処理が行われる。この処理が終了した段階で、ヘッドレストカバーＣの全周の縫製が完了する。
【００９１】
最後に、ステップＳ３５で検知手段２３により凹部が検知されると、全ての係合手段を停止させるための制御信号が送出され、ステップＳ３６で、全ての係合手段を後退させる処理が行われる。
【００９２】
なお、図１７のフローチャートでは、ステップＳ２５及びステップＳ２６にのみ示したが、縫い代３０の形状が変化する箇所の起点に設けられた凹部を検知し、この凹部が検知されたタイミングで、調整手段２８のローラー２８ａの回動方向やスピードが変更されて、布材への係合力が調整される処理について、必要に応じて随時行われる。
【００９３】
さらに、縫い針２１ａや布送り手段２７，調整手段２８，支持手段２９の動きが途中で止まってしまった場合は、エラー信号を発する処理を行った後、処理を終了する。
【００９４】
このようにして、布材のセット工程を除いて、作業者が手を沿えなくとも、布縁と縫い目との幅を一定に保って、立体形状のカバーを形成することが可能となる。なお、上記実施例では空洞部を有する立体物の一例として、自動車の座席シートに設けられるヘッドレストのヘッドレストカバーを示して説明したが、空洞部を有する立体物はヘッドレストカバーに限定されるものではないことは勿論である。
【００９５】
別の形状の立体物を作成する場合は、布材に設けられた凹部が検知手段２３により検知されたとき、係合手段にどのような動きをさせるかについて、それぞれプログラムを作成し、ＲＯＭ１０２に格納する。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、布材からなる立体物を構成するワークを作成するときに、加工テーブルが決められた方向に移動し、これにより布材が所定の縫い目形状で縫製されるように構成されている。このため、バラツキなく縫製を行うことができるので、品質を安定させることができるとともに生産性を向上させることができ、また、複雑な機構を用いていないので設備費を嵩ませることなく、生産コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヘッドレストカバーについて、裏面を表側にした状態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るヘッドレストカバーについて、裏面を表側にした状態を示す斜視図である。
【図３】ヘッドレストカバーを構成する布部材の説明図である。
【図４】ワーク形成装置によるワークの作成工程を示す説明図である。
【図５】ワーク形成装置によるワークの作成工程を示す説明図である。
【図６】ワーク形成装置によるワークの作成工程を示す説明図である。
【図７】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図８】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図９】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１０】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１１】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１２】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１３】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１４】カバー形成装置によるヘッドレストカバーの作成工程を示す説明図である。
【図１５】制御部のハード構成を示すブロック図である。
【図１６】プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 前面
１ａ 前面側布材
１ｂ 凹部
１ｃ 切欠部
２ 背面
２ａ 背面側布材
２ｂ 凹部
３ 底面
３ａ 底面側布材
３ｂ 凹部
３ｃ 切欠部
４ 開口
５ ステーの挿通孔
１０ ワーク形成装置
１１ ミシン本体
１１ａ 縫い針
１１ｂ 糸
１２ 加工テーブル
１３ 押え部
１３ａ アーム
１３ｂ 湾曲部
１３ｃ 支持部
１４ 板ばね
１５ ブロック部材
１６ 隙間
２０ カバー形成装置
２１ ミシン本体
２１ａ 縫い針
２２ テーブル
２２ａ，２２ｂ 溝
２３ 検知手段
２４ 押え部
２４ａ 押え板
２４ｂ 固定部材
２５ 位置決めブロック
２６ 板部材
２７ 布送り手段
２７ａ 第１の布送り手段
２７ｂ 第２の布送り手段
２８ 調整手段
２８ａ ローラー
２９ 支持手段
２９ａ ローラー
３０ 縫い代
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
２０１ 検出センサ
２０２ 加工テーブルの位置検出センサ
２０３ ミシン駆動スイッチ
２０４ 凹部検知信号入力装置
３０１〜３０８ 駆動回路
Ｃ ヘッドレストカバー
Ｗ ワーク
Claims (4)
- 立体物のワークを形成する縫製装置であって、縫い針を備えたミシン本体と、布材がセットされるテーブルと、該テーブル上に設けられた前記布材の固定手段と、前記テーブル上に設けられた、前記布材をセットするときに前記布材の間に介在するスペーサとを備え、
前記固定手段のうち前記布材の縫製箇所に位置する部分は、前記布材を縫合する縫い目の形状に沿った形状に形成されており、前記スペーサは自由端部側が上方に反った板ばねからなることを特徴とするワークの縫製装置。 - 自動車のヘッドレストカバーの背面側を構成する背面側布材またはヘッドレストカバーの前面側を構成する前面側布材と、底面側を構成する底面側布材とを縫製してワークを形成する縫製装置であって、縫い針を備えたミシン本体と、前記背面側布材または前面側布材と、底面側布材とがセットされるテーブルと、該テーブル上に設けられた前記背面側布材または前面側布材の上方に位置するスペーサと、前記背面側布材または前面側布材に載置された前記底面側布材を固定する固定手段と、を備え、前記固定手段は、前記背面側布材または前面側布材と前記底面側布材の縫製箇所に位置する部分が、前記布材を縫合する縫い目の形状に沿った形状に形成されており、前記スペーサは自由端部側が上方に反った板ばねからなることを特徴とするワークの縫製装置。
- 縫い針を備えたミシン本体により立体物のワークを形成する縫製方法であって、
テーブル上に設けられ自由端部側が上方に反った板ばねからなるスペーサと前記テーブルとの間に布材をセットするとともに、前記スペーサ上に前記布地と縫合する他の布地を載置して固定手段で固定し、前記縫い針による縫い目が前記固定手段の形状に沿って軌跡を描くように前記テーブルを移動させて縫製を行うことを特徴とするワークの縫製方法。 - 前記立体物は自動車のヘッドレストカバーであることを特徴とする請求項３記載のワークの縫製方法。
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