JP5064539B2 - 縫製装置の目飛び糸切れチェック装置 - Google Patents

Description

本発明は、縫製運転時に縫い糸の弛み部分を検知することにより、布に対する縫い糸の目飛びや糸切れを高い精度で検出できるように改良した縫製装置の目飛び糸切れチェック装置に関する。

縫製用のミシンでは、縫い針の上下変位と針板の下方に位置する釜の回転運動との組合せにより、縫い針が布を貫通するに伴い、上糸が下糸と絡み合って縫い目を形成する。
この際、縫い糸により布に縫い目が所定の間隔で連続形成されるが、縫製運転に伴い、縫い目の途中で縫い目が１目あるいは数目にわたって形成されない目飛びと称する縫い目のむら生じる場合がある。

目飛びの発生原因としては、糸撚りや布の厚さむらにより、ミシンの動作に適合しないことをはじめ、縫い針と釜のセットゲージの不適切や縫い針の上下動と釜回転のタイミングの不一致などが挙げられる。
いずれにせよ、布の縫い目に目飛びが生じた場合には、ミシンの運転を停止して、目飛び部分の状態に応じた補修を行う必要がある。

縫製運転時に目飛びを検出するものに、特許文献１に目飛び検出装置が記載されている。この目飛び検出装置は、針糸と糸案内に針糸が摺接して生じる摩擦音を検出する検知センサを備えている。
具体的には、検知センサにおいて、連続的に入力される１針毎の摩擦音の発生時間を比較し、前回と今回との摩擦音の発生時間差に基づく糸移動量差を求めるとともに、回転検出センサによってミシンの回転数を検出し、エンコダーから連続入力される１針毎の回転数を比較し、前回と今回との回転数差に基づく糸移動量差を求め、回転数差に基づく糸移動量差と摩擦音の発生時間差に基づく糸移動量差とを比較している。この比較結果に基づいて目飛びを判別することにより、摩擦音の発生時間のばらつきが大きい場合でも、目飛びの検出を誤ることなく行えるようにしている。

また、特許文献２では、ミシンにおける縫製時の糸切れおよび目飛び検出方法が開示されている。特許文献２の目飛び検出方法は、目飛びの発生時、釜剣先が上糸ループを掛け損じるため、上糸が釜を一周する長さだけ弛むという知見に基づいて構成されている。
この時、天秤と針との間に存する上糸の張力を歪みゲージ（ストレインゲージ）で検出することにより目飛びの発生を確認している。具体的には、上糸をループ状のガイド環に通し、ガイド環に対する上糸の摺接圧を歪みゲージに伝え、その歪み量の大小の設定値によって目飛びの有無を判定している。

特開平８−２７６０８８号公報 特開昭５０−５４４５７号公報

しかしながら、特許文献１の目飛び検出装置では、検知センサの構成が複雑でコスト高を招き易くなる虞れがある。併せて、回転数差による糸移動量差と摩擦音発生時間差による糸移動量差とを比較する際、縫製状況や縫製条件によっては、比較条件を調整する必要が生じ、縫製用の布によっては、目飛びの判別の設定値を変更することも考えられることから判別精度が不安定になる虞れがある。
特許文献２では、縫製運転時にガイド環に対する上糸の摺接圧は変わり易いため、歪みゲージの歪み量が、確実には目飛び発生の有無に繋がらないことも考えられ、判定の設定値が難しくなって、特許文献１と同様に判別精度が不安定になる虞れがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、目飛びの検出を簡素な構造でコスト的に有利に実現させ、目飛びや糸切れの検出精度が向上し、ひいては作業効率がよくなり、生産性の向上に寄与する縫製装置の目飛び糸切れチェック装置を提供することにある。

（請求項１について）
縫製装置における縫い針は、布に対して縫い目形成を行うために往復運動する。押圧機構は、縫い針に係合した縫い糸に張力を付与する。天秤機構は、縫い糸に係合して縫い針と連動する往復運動を行う。
検出装置は、縫い糸に対して張力を付与する張力付与手段と、縫製運転に伴って縫い糸に生じた弛み部分を張力付与手段により屈曲変形させて弛み部分の位置を検出する検出手段とを有するものであって、押圧機構から縫い針の先端までの糸経路内に設けられている。
張力付与手段は、天秤機構と縫い針とを結ぶ直線上に位置し、縫い糸が挿通する透孔を形成した案内辺と、案内辺の一側部に透孔に連通するよう取り付けられ、縫製運転時に縫い糸に空気を吹きかけて常に張力を付与するエア供給装置と、案内辺の他側部に形成され、透孔に連通してエア供給装置の先端に対向するように配されて内外に通じる開口部とを備える。
検出手段は、開口部の外部で該開口部の内外方向に沿って並行で互いに所定の距離だけ離間する状態に配置された発光素子および受光素子を備えた光電スイッチから成り、目飛びや糸切れ現象が生じた場合、エア供給装置により弛み部分が開口部を介して発光素子と受光素子との間に侵入して発光素子からの光照射を遮断する。

縫製運転に伴って発生する目飛び現象は、種々の原因により、釜剣先が縫い糸の上糸ループを掛け損じるため、縫い糸が釜を一周する長さだけ弛むようになり、縫い糸に所定長さの弛み部分が生じる。弛み部分の位置を検出装置により検出する構成のため、所定長さの弛み部分を検出することになり、弛み部分の位置の検出が目飛びや糸切れの有無に確実に対応し、目飛びや糸切れの検出を誤ることなく、高い精度で実現し、目飛びや糸切れ現象を確実に判別することができる。
しかも、検出装置は、縫い糸に張力を付与できるだけの簡易な張力付与手段と検出手段から成る簡素な構造でよく、目飛びや糸切れの検出をコスト的に有利に実現させることができる。

請求項１の張力付与手段は、縫製運転時に所定の風圧を縫い糸に連続的に付与するエア供給装置であるため、目飛びや糸切れの発生時には、弛み部分が吹き飛ばされて屈曲変形状態で検出される。また、張力付与手段は、エア供給装置により天秤機構から縫い針の間の縫い糸に連続的にエアーを付与するため、目飛び等の縫製不良を発生しにくくする糸調子機構の役割も兼ねる。さらに、張力付与手段は、縫い糸に張力を付与できる簡易なエア供給装置でよいため、小型でよくコスト的に有利である。

（請求項２について）
縫製装置における縫い針は、布に対して縫い目形成を行うために往復運動する。押圧機構は、縫い針に係合した縫い糸に張力を付与する。天秤機構は、縫い糸に係合して縫い針と連動する往復運動を行う。
検出装置は、縫い糸に対して張力を付与する張力付与手段と、縫製運転に伴って縫い糸に生じた弛み部分を張力付与手段により屈曲変形させて弛み部分の位置を検出する検出手段とを有するものであって、押圧機構から縫い針の先端までの糸経路内に設けられている。
張力付与手段は、天秤機構と縫い針とを結ぶ直線上に位置し、縫い糸が挿通する透孔を形成した案内辺と、案内辺の他側部に形成され、透孔に連通するように配されて内外に通じる開口部と、縫製運転時、負圧により縫い糸を開口部から連続的に吸引して縫い糸に張力を与える負圧供給装置とを有する。
検出手段は、開口部の外部で該開口部の内外方向に沿って並行で互いに所定の距離だけ離間する状態に配置された発光素子および受光素子を備え、これら発光素子および受光素子を仲立ちにして負圧供給装置を開口部に近接させる光電スイッチから成り、目飛びや糸切れ現象が生じた場合、負圧供給装置からの負圧により弛み部分が開口部を介して発光素子と受光素子との間に侵入して発光素子からの光照射を遮断する。
請求項２の張力付与手段は、縫製運転時に所定の負圧で縫い糸を連続的に吸引する負圧供給装置であるため、目飛びや糸切れの発生時には、弛み部分が吸引により屈曲変形状態で検出される。張力付与手段は、縫い糸に張力を付与できるだけの簡易な負圧供給装置でよいため、請求項１と同様に、小型でよくコスト的に有利である。

（請求項３について）
縫い糸の弛み部分が発光素子からの光照射を遮断している時、ベルを鳴動させ続けるとともに、ランプを点灯させ続ける報知システムの制御回路を有している。
このため、目飛びや糸切れが生じた場合、その旨を作業者などに報知することにより、縫製運転を停止して、目飛びや糸切れの状態に応じた補修を行うことができる。

（ａ）は布および釜とともに示し、紙面の裏側に９０°の角度だけ回転させた態様の縫製ミシン頭部の側面図、（ｂ）は布および釜とともに示す縫製ミシン頭部の正面図である（実施例１）。 （ａ）は検出手段のタイムチャートの模式図、（ｂ）は検出手段の制御回路図である（実施例１）。 布および釜とともに示す縫製ミシン頭部の正面図である（実施例２）。

縫製運転に伴って発生する目飛びや糸切れ現象は、上糸に所定長さの弛み部分を生じさせるが、本発明では、弛み部分の位置を検出手段により検出する構成のため、弛み部分の位置の検出が目飛びや糸切れの有無に確実に対応し、目飛びや糸切れの検出を誤ることなく、高い精度で行うことができ、目飛びや糸切れの現象を確実に判別することが可能となる。検出装置は、いずれも簡易で小型の張力付与手段と検出手段から成る簡素な構造のため、コスト的に有利となる。

以下、図１および図２を参照しながら本発明の実施例１を説明する。
図１は、縫製装置１の縫製ミシン頭部２を便宜上、紙面の裏側に９０°の角度だけ回転させた態様を示す。図１の縫製装置１は縫製用のミシンであり、縫製ミシン頭部２には、糸巻スプール（図示せず）からの上糸３が糸通し部４、第１糸調子５、押圧機構としての第２糸調子６および天秤機構７を介して後述する検出装置８に導出されている。
検出装置８からの上糸３は、糸掛け部９を介して縫い針１０の針穴１０ａに導かれている。縫い針１０は布１１に対して縫い目形成を行うために往復運動を行う。第２糸調子６は、縫い針１０に係合した上糸３に張力を付与する。天秤機構７は、上糸３に係合して縫い針１０と連動する往復運動を行う。

布１１を支持する針板（図示せず）の下方には、ボビンケース１２を有する外釜１３を備えた釜１４が配置されている。ボビンケース１２内に収容されたボビン１５からは、上糸３とともに縫い糸を成す下糸１６が布１１に供給されるようになっている。
検出装置８は、第２糸調子６から縫い針１０の先端までの糸経路内の所定位置に設けたもので、天秤機構７の下方にプラスチック製あるいは金属製の案内辺１７を取り付けている。案内辺１７は、例えば、天秤機構７と縫い針１０とを結ぶ線上に位置し、上糸３を挿通させた縦形の透孔１７ａを形成している。

案内辺１７の図示左側部には、透孔１７ａに連通し、張力付与手段としてのエア供給装置１９に連結されたエアブローパイプ１８を取り付けている。エア供給装置１９は縫製の運転開始・停止に連動して駆動・停止するようになっている。エア供給装置１９は、上糸３に空気を吹きかけて張力を付与できる簡易な小型のものでよい。
案内辺１７の図示右側部には、透孔１７ａに連通し、エアブローパイプ１８の先端１８ａに対向し、内外に通ずる開口部１７ｂを形成している。開口部１７ｂの開口内周縁は、後述するように上糸３が摺動することを考慮して面取りなどにより滑らかな丸みを持たせている。

検出装置８の検出手段は、目飛び糸切れチェック装置として設けられたもので、発光素子２１と受光素子２２とを備えた光電スイッチ２３から成る。発光素子２１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）から成り、受光素子２２は、例えば光ダイオード（ＰＨＤ）から成り、発光素子２１と受光素子２２とは、開口部１７ｂの外部で、開口部１７ｂの内外方向に沿って並行で互いに所定の距離Ｌだけ離間する状態に配置されている。

縫製装置１の通常の縫製運転では、図１（ａ）に示すように、縫い針１０の上下運動と釜１４の回転運動との組合せにより、縫い針１０が布１１を貫通するに伴い、上糸３が下糸１６と絡み合って縫い目Ｔを形成する。
この際、布１１に縫い目Ｔが所定の間隔ｄで連続形成されるが、縫製運転に伴い、縫い目Ｔの途中で縫い目Ｔが１目あるいは数目にわたって形成されない目飛びＳと称する縫い目Ｔのむらを生じる場合がある｛図１（ｂ）参照｝。
目飛び現象は、種々の原因により釜剣先１３ａが上糸ループ３ｂを掛け損じた場合に、上糸３が釜１４を一周する長さだけ弛むことにより生じる。

縫製運転と同時にエア供給装置１９が駆動されており、空気がエアブローパイプ１８から透孔１７ａを横切って上糸３に連続的に吹きかかって常に張力を付与している。目飛びや糸切れ現象が生じた場合、上糸３が弛むため、その弛み部分３ａが外方に吹き飛ばされて、開口部１７ｂの開口内周縁部を摺動し、図１（ｂ）に二点鎖線で示す位置から実線で示す位置に所定の長さＤだけ屈曲変形する。
これに伴い、弛み部分３ａが光電スイッチ２３の発光素子２１と受光素子２２との間に侵入して発光素子２１からの光照射を遮断する。この結果、弛み部分３ａが屈曲変形して光電スイッチ２３の発光素子２１と受光素子２２との間に侵入した弛み部分３ａの位置が検出される。

目飛びＳや糸切れが生じた場合には、縫製運転を停止して、目飛び部分や糸切れの状態に応じた補修を行うので、目飛びＳの発生を作業者などに報知する必要がある。
報知システムの一例を図２に示す。報知システムでは、図２（ａ）のタイムチャート（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に示すように、発光素子２１の光照射を遮断している時、光電スイッチ２３が持続的に働いて、ベル２４を鳴動し続けさせるとともに、ランプ２５を点灯させ続けるように構成している。

図２（ｂ）は報知システムの制御回路の一例である。この制御回路において、弛み部分３ａにより発光素子２１の光照射が遮断されると、光電スイッチ２３が働いてＯＲ回路２７の一端入力部ａがハイ（Ｈ）となり、ＯＲ回路２７の出力部ｃがハイ（Ｈ）となる。
一方、電圧Ｖｃが印加された押しボタン式のリセットスイッチ２６が開成状態では、ＮＯＴ回路２８によりＡＮＤ回路２９の一端入力部ａがハイ（Ｈ）となっており、ＡＮＤ回路２９の他端入力部ｂがハイ（Ｈ）のため、その出力部ｃがハイ（Ｈ）となり、ＯＲ回路２７の他端入力部ｂをハイ（Ｈ）にする。これにより、ベル２４およびランプ２５を駆動し続ける。

縫製運転の停止後に、ベル２４の鳴動およびランプ２５の点灯を停止するためには、上糸３の弛み部分３ａを発光素子２１と受光素子２２との間から抜き取って外部に排除してから、リセットスイッチ２６を閉じる。これにより、ＮＯＴ回路２８のためＡＮＤ回路２９の一端入力部ａがロー（Ｌ）となり、ＡＮＤ回路２９の出力部ｃがロー（Ｌ）となり、ＯＲ回路２７の他端入力部ｂがロー（Ｌ）となる。
この時点では、すでに光電スイッチ２３の出力、つまりＯＲ回路２７の一端入力部ａがロー（Ｌ）となっているので、ＯＲ回路２７の出力部ｃがロー（Ｌ）となってベル２４およびランプ２５への電流が止まる。

なお、制御回路は図２（ｂ）のものに限らず、結線方法により多様な制御構成にすることができる。ベル２４とランプ２５では、両方を同時に駆動する代りに、いずれか一方のみを駆動するようにしてもよい。ベル２４やランプ２５を継続的に駆動する代りに、ベル２４を断続的に鳴動させたり、ランプ２５を点滅させる構成でもよい。

上記構成では、縫製運転に伴って目飛びや糸切れ現象が発生するが、目飛びや糸切れ現象は上糸３に所定長さＤの弛み部分３ａを生じる。弛み部分３ａの位置を検出装置８により検出する構成のため、所定長さＤの弛み部分３ａを検出することになり、弛み部分３ａの位置の検出が目飛びＳや糸切れの有無に確実に対応し、目飛びＳや糸切れの検出を誤ることなく、高い精度で実現し、目飛びや糸切れ現象を確実に判別することができる。
しかも、検出装置８は、上糸３に張力を付与できる簡易なエア供給装置１９と検出手段としての光電スイッチ２３から成るので、小型で簡素な構造となりコスト的に有利になる。

図３は本発明の実施例２を示す。実施例２が実施例１と異なるところは、エア供給装置１９に代わって負圧供給装置３０を設けたことである。負圧供給装置３０は、バッキュームパイプ３１を連結しており、その先端部分３１ａを光電スイッチ２３を仲立ちにして案内辺１７の開口部１７ｂに近接している。

負圧供給装置３０は、縫製運転に伴って駆動され、所定の負圧で上糸３を開口部１７ｂから連続的に吸引し、常に上糸３に張力を与える。このため、目飛びや糸切れ現象に起因して発生する弛み部分３ａは、バッキュームパイプ３１を介して透孔１７ａに働く負圧により開口部１７ｂから外部に引き出され、屈曲変形して発光素子２１と受光素子２２との間に侵入する。
このように構成しても、実施例１と同様な効果が得られるが、負圧供給装置３０は簡易なバキュームポンプでよいので、エア供給装置１９と同様に、小型で簡素な構造になりコスト的に有利である。

（変形例）
（ａ）上記実施例１、２では、釜１４を有する本縫い単針の縫製装置を用いたが、２本針タイプや多針タイプの縫製装置に適用してもよい。本縫いタイプの縫製装置に限らず、単環縫いをはじめ、二重状純環縫い、縁かがり縫い、あるいは偏平縫いなどにも適用してもよい。
（ｂ）検出手段としては、発光スイッチ２３に限らず、近接センサ３５、接触センサ、変位センサあるいは圧電（振動）センサなどであってもよく、要は屈曲変形する弛み部分３ａの位置を検出できるものであればよい。

本発明では、縫製運転に伴って発生する目飛びや糸切れ現象は、上糸に所定長さの弛み部分を生じさせるが、弛み部分の位置を検出手段により検出する構成のため、弛み部分の位置の検出が目飛びや糸切れの有無に確実に対応し、目飛びや糸切れの検出を誤ることなく、高い精度で行うことができ、目飛びや糸切れの現象を確実に判別することが可能となる。このため、目飛びや糸切れ検出の有益性が業者の需要を喚起し、関連部品の流通を介して機械産業に適用することができる。

１ 縫製装置
３ 上糸（縫い糸）
３ａ 弛み部
５ 第１糸調子
６ 第２糸調子（押圧機構）
７ 天秤機構
８ 検出装置
１０ 縫い針
１４ 釜
１６ 下糸（縫い糸）
１９ エア供給装置（張力付与手段）
２１ 発光素子（検出手段）
２２ 受光素子（検出手段）
２３ 光電スイッチ（検出手段）
３０ 負圧供給装置（張力付与手段）

Claims (3)

1. 布に対して縫い目形成を行うために往復運動する縫い針と、
   前記縫い針に係合した縫い糸に張力を付与する押圧機構と、
   前記縫い糸に係合して前記縫い針と連動する往復運動を行う天秤機構を備えた縫製装置の目飛び糸切れチェック装置において、
   前記縫い糸に対して張力を付与する張力付与手段と、縫製運転に伴って前記縫い糸に生じた弛み部分を前記張力付与手段により屈曲変形させて前記弛み部分の位置を検出する検出手段とを有するものであって、前記押圧機構から前記縫い針の先端までの糸経路内に設けられた検出装置を具備し、
   前記張力付与手段は、
   前記天秤機構と前記縫い針とを結ぶ直線上に位置し、前記縫い糸が挿通する透孔を形成した案内辺と、
   前記案内辺の一側部に前記透孔に連通するよう取り付けられ、前記縫製運転時に前記縫い糸に空気を吹きかけて常に張力を付与するエア供給装置と、
   前記案内辺の他側部に形成され、前記透孔に連通して前記エア供給装置の先端に対向するように配されて内外に通じる開口部とを備え、
   前記検出手段は、
   前記開口部の外部で該開口部の内外方向に沿って並行で互いに所定の距離だけ離間する状態に配置された発光素子および受光素子を備えた光電スイッチから成り、目飛びや糸切れ現象が生じた場合、前記エア供給装置により前記弛み部分が前記開口部を介して前記発光素子と前記受光素子との間に侵入して前記発光素子からの光照射を遮断することを特徴とする縫製装置の目飛び糸切れチェック装置。
2. 布に対して縫い目形成を行うために往復運動する縫い針と、
   前記縫い針に係合した縫い糸に張力を付与する押圧機構と、
   前記縫い糸に係合して前記縫い針と連動する往復運動を行う天秤機構を備えた縫製装置の目飛び糸切れチェック装置において、
   前記縫い糸に対して張力を付与する張力付与手段と、縫製運転に伴って前記縫い糸に生じた弛み部分を前記張力付与手段により屈曲変形させて前記弛み部分の位置を検出する検出手段とを有するものであって、前記押圧機構から前記縫い針の先端までの糸経路内に設けられた検出装置を具備し、
   前記張力付与手段は、
   前記天秤機構と前記縫い針とを結ぶ直線上に位置し、前記縫い糸が挿通する透孔を形成した案内辺と、
   前記案内辺の他側部に形成され、前記透孔に連通するように配されて内外に通じる開口部と、
   前記縫製運転時、負圧により前記縫い糸を前記開口部から連続的に吸引して前記縫い糸に張力を与える負圧供給装置とを有し、
   前記検出手段は、
   前記開口部の外部で該開口部の内外方向に沿って並行で互いに所定の距離だけ離間する状態に配置された発光素子および受光素子を備え、前記発光素子および前記受光素子を仲立ちにして前記負圧供給装置を前記開口部に近接させる光電スイッチから成り、目飛びや糸切れ現象が生じた場合、前記負圧供給装置からの負圧により前記弛み部分が前記開口部を介して前記発光素子と前記受光素子との間に侵入して前記発光素子からの光照射を遮断することを特徴とする縫製装置の目飛び糸切れチェック装置。
3. 前記縫い糸の前記弛み部分が前記発光素子からの光照射を遮断している時、ベルを鳴動させ続けるとともに、ランプを点灯させ続ける報知システムの制御回路を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縫製装置の目飛び糸切れチェック装置。

Images