JP5808886B2 - ミシン - Google Patents
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このため、試し縫いを行っている場合に、途中で糸張力値等の変更の必要性が発見されても、その縫いの終了を待って、非縫製時に縫製データの設定内容の変更を行わなければならず、試行錯誤で適正な設定を行う必要性がある場合には、繰り返しの縫い作業が必要となり、試し縫いの効率が悪いという問題があった。
また、縫製の途中で縫いを停止させて、糸切りを実行させて縫いを終了させてしまうことが可能なミシンもあるが、その場合でも、途中停止した後に最初から縫製がやり直しとなるので、効率の低下は免れなかった。また、繰り返される試し縫いにより縫製の材料の無駄が生じるという問題もあった。
前記動作制御手段は、糸切りを伴うことなく、入力直後の縫い目から前記速度補正データに応じた縫製速度で縫製を行うことを特徴とする。
請求項1記載の発明は、糸切りを伴うことなく縫いの途中で糸張力の補正を行う。
また、縫製の一時停止中に糸張力値の補正を可能とするので、補正の入力作業により縫製が進行することを回避し、より適正な糸張力の補正を行うことを可能とする。
本発明の実施の形態を図1〜図12に基づいて説明する。
本実施形態において、ミシンとして電子サイクルミシンを例に説明する。電子サイクルミシンは、縫製を行う被縫製物である布地を保持する布保持部としての保持枠を有し、その保持枠が縫い針に対し相対的に移動することにより、保持枠に保持される布地に所定の縫製データに基づく縫製パターンを形成するミシンである。
図1は本発明にかかる電子サイクルミシン100の斜視図、図2は当該ミシン100の保持枠111や中押さえ29の近傍を示す拡大斜視図である。
ここで、後述する縫い針108が上下動を行う方向をZ軸方向(上下方向)とし、これと直交する一の方向をX軸方向(左右方向)とし、Z軸方向とX軸方向の両方に直交する方向をY軸方向(前後方向)と定義する。
図1に示すように、ミシン本体101は、外形が側面視にて略コ字状を呈するミシンフレーム102を備えている。このミシンフレーム102は、ミシン本体101の上部をなし前後方向に延びるミシンアーム部102aと、ミシン本体101の下部をなし前後方向に延びるミシンベッド部102bと、ミシンアーム部102aとミシンベッド部102bとを連結する縦胴部102cとを有している。
このミシン本体101は、ミシンフレーム102内に動力伝達機構が配され、回転自在でY軸方向に沿って配設された主軸(図4参照)及び図示しない下軸を有している。主軸はミシンアーム部102aの内部に配され、下軸(図示省略)はミシンベッド部102bの内部に配されている。
主軸の前端には、主軸の回転によりZ軸方向に上下動する針棒108aが接続されており、その針棒108aの下端には、図2に示すように、縫い針108が備えられている。かかる主軸とミシンモータ2aと針棒108aと主軸から針棒108aに上下動の駆動力を付与する図示しない伝達機構により針上下動機構が構成される。
なお、主軸にはタコジェネレータ2b(図3参照)が設けられ、主軸の基準角度及びその基準角度の間の詳細角度を検出する回転同期信号が出力される。
なお、ミシンモータ2a、主軸、針棒108a、縫い針108、下軸(図示省略)、釜(図示省略)等の接続構成は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
ミシンアーム102aには縫い針108の上下動による布地の浮き上がりを防止するために、針棒108aの上下動と連動して上下動し、縫い針108の周囲の布地を下方に押圧する中押さえ29を有する中押さえ機構(図示略)が設けられている。なお、中押さえ機構はミシンアーム部102aの内部に配設されており、縫い針108は、中押さえ29の先端側に形成されている貫通孔に遊挿されている。また、中押さえ機構は、駆動源としての中押さえモータ(図示省略)を有している。
保持枠111は、ミシンアーム部102aの前端部に配される取付部材113に取り付けられており、その取付部材113にはミシンベッド102b内に配置されたX軸モータ76a及びY軸モータ77aが駆動手段として連結されている(図3参照)。
保持枠111は、被縫製物である布地を保持し、X軸モータ76a及びY軸モータ77aの駆動に伴い、保持した布地を保持枠111ごと前後左右方向に移動するようになっている。そして、保持枠111の移動と、縫い針108の上下動及び釜(図示省略)の回転動作が連動することにより、布地に所定の縫製データの縫い目データに基づく縫い目が形成される。
また、保持枠111は、布押さえと下板とからなっており、取付部材113はミシンアーム102a内に配置された布押さえモータ79bの駆動により上下駆動が可能であり、布押さえ下降時に下板との間で布地を挟持し保持するようになっている。
そして、これら保持枠111、取付部材113、X軸モータ76a及びY軸モータ77aが、縫い針と布地をX軸方向及びY軸方向に相対的に位置決めする位置決め機構として機能する。
図3は電子サイクルミシン100の制御系を示したブロック図である。ミシン100は、上述した各部、各部材の動作を制御するための動作制御手段としての制御装置1000を備えている。そして、制御装置1000は、縫製における動作制御及び操作パネル74を用いて各種の設定や指示の入力に対する処理を行うためのプログラムが格納されたプログラムメモリ70と、縫製データ71a及び後述する補正値71b、その他の各種の設定情報(図示略)を記憶する記憶手段としての不揮発性のデータメモリ71と、プログラムメモリ70内のプログラムを実行するCPU73とを備えている。
操作パネル74で用いられる入力ボタンや入力スイッチはいずれも、表示部74bで表示され、タッチセンサ74cで入力が検知されることで押下式のボタンやスイッチと同等に機能するものである。
なお、X軸モータ76a及びY軸モータ77a、中押さえモータ、布押さえモータ79aには、例えば、パルスモータを用いることができる。
また、CPU73は、インターフェイス78を介して、ペダルRが接続され、ペダルRの段階的な入力操作に応じて、CPU73は縫製開始などの各種の動作制御を実行する。
さらに、CPU73は、インターフェイス83を介して、停止手段としての一時停止ボタン82が接続され、当該一時停止ボタン82の操作に応じて、CPU73は縫製状態を一時的に中断する動作制御を実行する。
また、電子サイクルミシン100は、縫製終了後に糸切りを行う糸切り装置を備えている(図示略)。かかる糸切り装置は、動作駆動源としてミシンモータ2aとは独立して駆動される糸切りモータ80aを用いている。そして、CPU73は、インターフェイス80を介して、糸切りモータ80aを駆動する駆動回路80bが接続され、糸切りモータ80aの動作を制御する。
図4は縫製データ71aの設定内容を示す説明図である。
上記データメモリ71に記憶された縫製データ71aは、ミシンモータの回転数を定める縫製速度設定コマンド(1)、糸張力を設定する糸張力設定コマンド(2),(6)、各針ごとに目標となる針落ち位置に運針を行うためのX方向移動量、Y方向移動量のデータ(針落ち位置を示す縫い目データ)を示す通常送りコマンドの位置データ(3)〜(5),(7)〜(9)、糸切りコマンド(10)、空送りコマンド(11)、空送りコマンドの位置データ(12)が組み合わされている。なお、ここでいう通常送りとは、縫い針108の上下動を行いつつ保持枠111を移動させて当該移動軌跡に応じて縫い目を形成する際の送りを示し、空送りとは、縫い針108の上下動を行わずに縫い針108に対して保持枠111を相対移動させる際の送りを示す。
図5に示す縫製データにおいて、「縫製速度設定コマンド」はミシンモータ2aの回転数を定めるデータである。
「糸張力設定コマンド」は、糸調子装置120により付与する糸張力を設定するための値(数値は図示略)を含んでいる。つまり、縫製データ中には、糸張力について縫製全体を通じて一定の基本値(図4では図示略)が設定されており、この「糸張力設定コマンド」中には、基本値に対して増減させる相対値が設定されている。例えば、糸張力の基本値として50の値が設定されており、縫いの所定の区間で糸張力を60の値に変更したい場合には、その区間の始まりにおいて「糸張力設定コマンド」として「+10」の相対値が設定される。そして、縫製中には当該設定値となるように糸調子ソレノイド121が制御される。
また、前述した「縫製速度設定コマンド」についても、縫製データ中に基本値を定め、「縫製速度設定コマンド」中には基本値に対する相対値を設定するようにしても良い。その場合には、「縫製速度設定コマンド」中の相対値が「速度補正データ」に相当することとなる。
「通常送りコマンドの位置データ」は、ミシンモータ2aを駆動させながら保持枠111を移動させる際のX方向移動量、Y方向移動量とが定められており、縫製時におけるX軸モータ76aとY軸モータ77aの回転駆動量がこれらにより決定される。
「空送りコマンド」は、ミシンモータ2aを駆動させずに保持枠111のみを移動させる空送りの実行を指示するコマンドである。また、「空送りコマンドの位置データ」は空送りの際のX軸モータ76aとY軸モータ77aの回転駆動量が定められている。
「糸切りコマンド」は糸切り装置を作動させるコマンドであり、この動作に対する数値設定は不要となるので、数値データは設定されない。
プログラムメモリ70に格納された縫製プログラム70aは、上記縫製データ71aの各コマンドを順番に読み出して、コマンドに応じて制御対象を特定し、コマンド内の設定数値に基づいてミシンモータ2a、X軸モータ76a、Y軸モータ77a、糸調子ソレノイド,布押さえモータ79a、糸切りモータ80a、糸調子ソレノイド81aの動作制御を行い、縫製データ71aに基づく縫製を実行させるプログラムである。
縫製データ71aの実行に際しては、各コマンドはいずれもその実行タイミング(実行する主軸角度)がデータメモリ71内に定められており、タコジェネレータ2bの出力信号をカウントすることで定められた実行タイミングで各コマンドの実行が行われる。
当該プログラム70aの実行により、CPU73は、縫製データ71aに基づいてミシンモータ2a等の動作制御を実行して縫製を行う動作制御手段として機能することとなる。
制御装置1000のCPU73は、操作パネル74の表示制御及び入力に対する処理を行うプログラムに従って、ミシン10の主電源の投入時に、表示部74bに初期画面G1(図5)の表示を行う。
この初期画面G1は、複数ある縫製データの中から縫製を行う縫製データの選択を行う画面であり、既に選択済みの場合にはその縫製データの識別番号が画面左上に表示されるようになっている。図5の例では「001」の縫製データが選択されている状態を示す。
そして、初期画面G1の表示状態において、画面下部にある準備キーB1が押下されると、CPU73はタッチセンサ74cを通じてその操作を検出し、初期画面G1から縫製画面G2(図6)に表示の切り替えを行う。
また、縫製画面G2には、糸張力と縫製速度の補正を行うための調整ボタンB2が表示されており、当該ボタンB2の押下がタッチパネル74cにより検出されると、CPU73は、糸張力補正入力画面G3(図7)に表示の切り替えを行う。
なお、早送りプラスボタンB5と早送りマイナスボタンB6とによる補正の数値幅は、他の設定画面(例えば、初期画面G1から読み出されるミシンの基本設定を行う基本設定画面)で任意に変更することが可能である。
この速度補正ボタンB7,B8は一回の操作につき100[rpm]の増減を行い、最小縫製速度200〜最大縫製速度2800[rpm]の間で、縫製速度が設定される。そして、加速補正又は減速補正に応じてゲージ位置が上下に移動するよう表示される。
そして、各ボタンB7,B8への操作により変更された、縫製速度の変更値(補正データ)が、縫製データ中の縫製速度として設定される。このため、再度縫製する際に、変更された縫製速度(速度補正データ)により縫製が実行される。
第1の補正パターンの場合は、縫製画面G2の表示状態で縫製が開始される前に調整ボタンB2により糸張力補正入力画面G3に切り替えられ、各ボタンB3〜B8の操作により糸張力値又は縫製速度の補正が行われると、縫製データ中の糸張力値、縫製速度が補正された速度補正データに置き換えられる。
そして、上記設定の変更により、準備キーB1を糸張力補正入力画面G3の呼び出しキーに設定変更することが可能である。
準備キーB1は、表示される画面の種類を切り替えても常に画面下方に存在しており、このため、いずれの画面表示状態であっても、糸張力補正入力画面G3の呼び出しを行うことが可能となる。
例えば、前述した初期画面G1の表示状態において、準備キーB1を押下することで縫製画面G2を経由することなく直接糸張力補正入力画面G3の呼び出しを行うことが可能となる(これを第3の補正パターンとする)。
この第3の補正パターンでは、第1の補正パターンと同様に、糸張力補正入力画面G3の各ボタンB3〜B8の操作により糸張力値又は縫製速度の補正が行われると、縫製データ中の糸張力値、縫製速度が補正された糸張力値又は縫製速度の補正データに置き換えられる。
この一時停止画面G4には遷移ボタンB9が表示され、当該遷移ボタンB9の押下により、CPU73は、第一の停止処理選択画面G5を表示する制御を行う(図9参照)。
押さえ上げボタンB10の押下が行われると、CPU73は、布押さえモータ79aにより保持枠111を上昇させる制御を行う。
糸切りボタンB11の押下が行われると、CPU73は、糸切りモータ80aにより糸切りを実行させて制御を行う。そして、表示パネル74の表示画面を第二の停止処理選択画面G6に切り替える制御を行う(図10)。
調整ボタンB12の押下が行われると、CPU73は、表示パネル74の表示画面を糸張力補正入力画面G3に切り替える制御を行い、設定糸張力及び縫製速度の補正を行うことが可能となる(これを第4の補正パターンとする)。
この第4の補正パターンでは、第2の補正パターンと同様に、糸張力補正入力画面G3の各ボタンB3〜B8の操作により糸張力値又は縫製速度の補正が行われると、その補正値が糸張力又は速度補正データとしてデータメモリ71内に記憶され、さらに、縫製データ中の糸張力又は縫製速度の設定値が糸張力又は速度の補正データに書き換えられ、縫製が再開されると、補正後の縫製データに従って残りの縫製が行われる。縫製速度についても同様である。
送りボタンB13の押下が行われると、CPU73は、中断した時点での針数から次の針数に縫製を進める処理を行い、戻しボタンB14の押下が行われると、CPU73は、中断した時点での針数から一つ前の針数に縫製を戻す処理を行う。
また、原点復帰ボタンB15の押下が行われると、CPU73は、縫製データの第一針目の縫製を戻す処理が行われ、前述した縫製画面G2が操作パネル74に表示される。つまり、これにより、縫製の中断後、最初から縫製をやり直すことを可能としている。
この第5の補正パターンでは、第4の補正パターンと全く同様であり、糸張力値又は縫製速度の補正が行われると、糸張力値又は縫製速度の補正データが記憶され、縫製データが書き換えられると共に、縫製が再開後の運針に対して補正が反映される。
ミシンの縫製動作における補正処理の概要について図11及び図12のフローチャートに基づいて説明する。なお、以下の処理説明は、ミシンの縫製動作全体と補正処理との関係を明確にするものであり、補正処理に直接関係がない他の処理については説明を省略するものとする。また、以下の説明では、準備キーB1は縫製画面の呼び出しを行う機能が選択されているものとする。
次に、縫製画面G2の表示状態において、ペダルRの押下の判定を行い(ステップS4)、押下が行われない場合には、CPU73は、調整ボタンB2の押下の判定を行う(ステップS5)。そして、調整ボタンB2が押下されていないと判定した場合には、ステップS4に処理を戻す。
縫製中において、CPU73は、再び、調整ボタンB2の押下の判定を行う(ステップS10)。そして、調整ボタンB2が押下されていないと判定した場合には、ステップS14に処理を進める。
一方、維持停止ボタン82が押下された場合には、ミシンモータ2aを停止させ、一時停止画面G4の表示を実行する(ステップS15)。
一方、調整ボタンB12の押下が行われると、CPU73は、糸張力補正入力画面G3を操作パネル74に表示すると共に前述した第4の補正パターンに基づく補正処理を実行する(ステップS20)。即ち、糸張力又は縫製速度の補正値71b(補正データ)をデータメモリ71に格納すると共に縫製データの糸張力又は縫製速度の設定値を補正データに書き換え、CPU73は、停止再開後の針落ちに対して、補正値を反映させるように設定を行う(ステップS21)。
そして、縫製が再開されたか判定し(ステップS22)、再開されていない場合には再開待ちを行い、再開された場合には、CPU73は、縫製データに定められた全ての作業が完了したか判定し(ステップS30)、完了した場合には縫製を終了する。また、完了していない場合には処理をステップS10に戻す。
そして、原点復帰ボタンB15の押下を判定し、押下された場合には、ステップS3に処理を戻して、第一針目から縫製のやり直しを行う。
一方、調整ボタンB12の押下が行われると、CPU73は、糸張力補正入力画面G3を操作パネル74に表示すると共に前述した第5の補正パターンに基づく補正処理を実行する(ステップS27)。即ち、糸張力又は縫製速度の補正値71b(補正データ)をデータメモリ71に格納すると共に縫製データの糸張力又は縫製速度の設定値を補正データに書き換え、CPU73は、停止再開後の針落ちに対して、補正値を反映させるように設定を行う(ステップS28)。
そして、縫製が再開されたか判定し(ステップS29)、再開されていない場合には再開待ちを行い、再開された場合には、CPU73は、縫製データに定められた全ての作業が完了したか判定し(ステップS30)、完了した場合には縫製を終了する。また、完了していない場合には処理をステップS10に戻す。
以上のように、ミシン100では、第2,第4,第5の補正パターンに示すように、縫製データ71aに基づく縫製が行われている途中でも糸張力又は縫製速度の補正を行うことができ、さらに、補正が行われるとその補正内容を反映してそれ以降の縫製が行われるので、例えば、縫製データ71aに基づく試し縫いを行っている最中に、糸張力或いは縫製速度の補正の必要性が生じた場合に、すぐに補正し、補正された縫いの結果を得ることが可能となる。
このため、一回の縫製の終了を待ってから次の縫製時に縫製を施してその結果を得るというような時間と手間を不要とし、作業効率の向上及び試し縫い材料の浪費を回避することが可能である。
また、第4又は第5の補正パターンのように、縫製の一時停止中に糸張力値又は縫製速度の補正を可能とするので、補正の入力作業により縫製が進行することを回避し、より適正な糸張力の補正を行うことを可能とする。
71 データメモリ(記憶手段)
71a 縫製データ
71b 補正値(補正内容)
73 CPU(動作制御手段、確認動作制御手段)
74 操作パネル(糸張力補正手段、表示入力手段)
76a X軸モータ(位置決めモータ)
77a Y軸モータ(位置決めモータ)
82 一時停止ボタン(停止手段)
100 電子サイクルミシン
121 糸調子ソレノイド(アクチュエータ)
1000 制御装置(動作制御手段)
G1 初期画面
G2 縫製画面
G3 糸張力補正入力画面
Claims (7)
- ミシンモータにより駆動される主軸の回転により縫い針を上下動させる針上下動機構と、
位置決めモータにより被縫製物に対して任意の位置に針落ちが行われるように前記縫い針に対して被縫製物を相対的に位置決めする位置決め機構と、
アクチュエータにより任意に糸張力を縫い糸に付与する糸調子装置と、
一つの縫製パターンにおける一針ごとの針落ち位置と、縫製時の糸張力及び縫製速度とを定めた縫製データに基づいて前記位置決めモータ、糸調子装置のアクチュエータ及びミシンモータの動作制御を行う動作制御手段とを備えるミシンにおいて、
前記糸張力について縫製全体を通じて一定の基本値が設定されており、縫いの所定の区間で糸張力を変更したい場合には、その区間の始まりにおいて前記基本値に対して増減させる相対値が設定され、
前記縫製データに基づく縫製動作を一時停止させて前記糸張力の補正を可能にする一時停止ボタンと、
前記糸張力を補正するための加減値の入力を受け付けて、前記基本値に対して前記加減値を加減算する補正により糸張力補正データを生成する糸張力補正手段と、を備え、
前記動作制御手段は、糸切りを伴うことなく、入力直後の縫い目から前記糸張力補正データに応じた糸張力で縫製を行うことを特徴とするミシン。 - 前記糸張力補正手段から入力された糸張力補正データに従って、前記縫製データ中の縫製時の糸張力の内容を書き換える更新手段を備えることを特徴とする請求項1記載のミシン。
- 縫製における各種の情報を表示すると共に表示画面への操作により各種の設定を入力可能な表示入力手段を備え、
前記表示入力手段は、縫製の開始から縫製中にかけて表示が行われる縫製画面の表示状態から画面の切り替えの入力を受けて、前記加減値の入力を受け付ける前記糸張力補正手段としての糸張力補正入力画面への切り替えを行うことを特徴とする請求項1又は2記載のミシン。 - 前記表示入力手段は、前記糸張力補正データを前記縫製データ中の補正前の糸張力データと同時に表示することを特徴とする請求項3記載のミシン。
- 前記表示入力手段は、ミシンの主電源投入後に表示されると共に前記縫製画面の前段階で表示される初期画面の表示状態から画面の切り替えの入力を受けて、前記糸張力補正入力画面へ直接切り替え可能であることを特徴とする請求項3又は4記載のミシン。
- 前記糸張力補正手段は、前記加減値の入力幅を設定により任意に変更可能とすることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のミシン。
- 前記縫製データに基づく縫製の実行中に当該データに定められた縫製速度に対して前記縫製パターンの全針に及ぶ速度補正データの入力を受け付ける縫製速度補正手段を備え、
前記動作制御手段は、糸切りを伴うことなく、入力直後の縫い目から前記速度補正データに応じた縫製速度で縫製を行うことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のミシン。
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