JP6374745B2 - ミシン - Google Patents
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Description
縫い針が挿入される針穴が貫通形成された針板と、
前記針板の上面に沿って被縫製物を移動させる移動機構と、
前記縫い針の上下動動作を行う針上下動機構と、
前記針板の下側で前記縫い針から上糸を捕捉して下糸を絡める釜機構と、
前記針板と前記釜機構との間に設けられ、下糸と上糸を切断する糸切り装置と、
前記糸切り装置により切断された上糸の縫い針側部分を前記被縫製物の上側に引き出すワイパー機構と、
を備えるミシンにおいて、
前記針板の上面より下方であって、前記糸切り装置より上方に配置された残端切除機構と、
前記糸切り装置によって下糸と上糸を切断した後に、前記被縫製物に連なる下糸及び上糸の残端を、前記残端切除機構によって切除する制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記糸切り装置の糸切りの前に、前記移動機構を制御して、最終針又は最終針の一つ手前の針落ち位置が針穴の内側における前記糸切り装置の動メスの糸切断部の移動経路に接近するように前記被縫製物を移動させる第一の空送り制御を実行し、
前記残端切除機構による残端切除の前に、前記移動機構を制御して、最終針又は最終針の一つ手前の針落ち位置が針穴の内側における前記残端切除機構による糸切除位置に近接するように前記被縫製物を移動させる第二の空送り制御を実行することを特徴とする。
縫い針が挿入される針穴が貫通形成された針板と、
前記針板の上面に沿って被縫製物を移動させる移動機構と、
前記縫い針の上下動動作を行う針上下動機構と、
前記針板の下側で前記縫い針から上糸を捕捉して下糸を絡める釜機構と、
前記針板と前記釜機構との間に設けられ、下糸と上糸を切断する糸切り装置と、
前記糸切り装置により切断された上糸の縫い針側部分を前記被縫製物の上側に引き出すワイパー機構と、
を備えるミシンにおいて、
前記ミシンは被縫製物にボタンの縫着を行うボタン付けミシンであって、
前記針板の上面より下方であって、前記糸切り装置より上方に配置された残端切除機構と、
前記糸切り装置によって下糸と上糸を切断した後に、前記被縫製物に連なる下糸及び上糸の残端を、前記残端切除機構によって切除する制御を行う制御装置と、
前記針板及び前記残端切除機構より下方であって、前記釜機構より上方に配置された、前記上糸の縫い開始の端部を保持する上糸保持装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ボタン縫着の一針目の針落ち後に前記挟持手段を前記解放状態から前記挟持状態に切り替え、前記ボタン縫着の最終針の針落ち後に前記糸切り装置により糸切りを行い、前記糸切り装置による糸切りの実行後に、前記挟持手段を前記解放状態に切り替える糸保持制御を行い、
四つの糸通し穴を有する四つ穴ボタンを渡り糸を用いて縫着する場合に、前記挟持状態にあるときの前記挟持手段からより遠方に位置する二つの糸通し穴のいずれか一方の糸通し穴から縫製を開始する縫い開始制御を行うことを特徴とする。
縫い針が挿入される針穴が貫通形成された針板と、
前記針板の上面に沿って被縫製物を移動させる移動機構と、
前記縫い針の上下動動作を行う針上下動機構と、
前記針板の下側で前記縫い針から上糸を捕捉して下糸を絡める釜機構と、
前記針板と前記釜機構との間に設けられ、下糸と上糸を切断する糸切り装置と、
前記糸切り装置により切断された上糸の縫い針側部分を前記被縫製物の上側に引き出すワイパー機構と、
を備えるミシンにおいて、
前記ミシンは被縫製物にボタンの縫着を行うボタン付けミシンであって、
前記針板の上面より下方であって、前記糸切り装置より上方に配置された残端切除機構と、
前記糸切り装置によって下糸と上糸を切断した後に、前記被縫製物に連なる下糸及び上糸の残端を、前記残端切除機構によって切除する制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ボタンの縫製を開始する一つの糸通し穴に対して縫製開始から三針以上の針落ちにより止め縫いを行う止め縫い制御と、
前記止め縫いに続いて、当該止め縫いを行った糸通し穴とは別のもう一つの糸通し穴と前記止め縫いを行った糸通し穴とを交互に往復する複数針の針落ちを行うと共に、前記止め縫いの最後の針落ちとこれに続いて行われる二針の針落ちによる三点の針落ち位置を頂点とする三角形の外形線上及びその内側領域のいずれかに前記止め縫いの二針目の針落ちが行われるように前記移動機構を制御する下糸縫い開始端部処理制御を行うことを特徴とする。
以下、図1乃至図15に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本実施形態たるミシン10の概略構成図、図2は制御系のブロック図である。
ミシン10は、いわゆる本縫いミシンであって、ミシンフレーム20と、縫い針11を保持する針棒12を上下動させる針上下動機構30と、ミシンフレーム20のミシンベッド部21の針落ち位置に設けられた針板40と、針板40の下側で縫い針11の上糸Uを下糸Dに絡める釜機構50と、針板40の上面の被縫製物を一定の送りピッチで送る移動機構としての送り機構60と、送りピッチを変更する送り調節機構70と、最終針の針落ち後に上糸U及び下糸Dを切断する糸切り装置80と、切断後の上糸Uの縫い針側部分U1を被縫製物の上方に引き出すワイパー機構90と、糸切り装置80による切断後の被縫製物の上糸U及び下糸Dの残端を切除する残端切除機構100と、針板40の針穴411,421の下方から吸引を行う吸引機構110と、上記各構成の動作制御を行う制御装置120とを備えている。
なお、糸調子装置及び天秤についてはミシン全般に搭載されている周知の機構であるため図示及び詳細な説明は省略する。
以下、上記各構成について順番に説明する。
ミシンフレーム20は、下部に位置するミシンベッド部21と、ミシンベッド部21の一端部から上方に立ち上げられたミシン立胴部22と、ミシン立胴部22の上部からミシンベッド部21に沿うように延設されたミシンアーム部23とからなる。
ここで、ミシン10の構成を説明するにあたって、後述する針棒12の上下動方向をZ軸方向とし、これと直交する方向であってミシンベッド部21及びミシンアーム部23の長手方向に平行な方向をY軸方向とし、Z軸方向及びY軸方向の双方に直交する方向をX軸方向とする。なお、ミシン10を水平面上に設置した場合に、Z軸方向は鉛直上下方向となり、X軸方向及びY軸方向は水平方向となる。
また、ミシンベッド部21の内側では、その長手方向(Y軸方向)に平行に向けられた上下送り軸61が回転可能に支持されている。
主軸32と上下送り軸61には、それぞれにスプロケット33,62が固定装備され、歯付きベルト63を介して主軸32から上下送り軸61にトルク伝達が行われている。
針上下動機構30は、図1に示すように、ミシン立胴部22の上部に設けられたサーボモーターからなるミシンモーター31と、このミシンモーター31の出力軸に接続されて回転を行う主軸32と、当該主軸32のミシン面部側の端部に固定装備された針棒クランク34と、針棒クランク34において主軸32による回転中心から偏心した位置に一端部が連結されたクランクロッド35と、針棒抱き36を介してクランクロッド35の他端部に連結された針棒12とを備えている。
針棒12は、その下端部に縫い針11を保持すると共に、Z軸方向に沿った往復上下動が可能となるようにミシンアーム部23に支持されている。
ミシンモーター31はサーボモーターであり、エンコーダー37を備えている(図2参照)。そして、制御装置120がエンコーダー37からミシンモーター31の回転速度、主軸角度等の検出を行い、ミシンモーター31に対する動作制御を実施するようになっている。
なお、針棒クランク34、クランクロッド35、針棒抱き36等の構成は、周知のものと同じであるため詳細な説明は省略する。
送り機構60は、周知の構成と同一であるため詳細な説明は省略する。即ち、この送り機構60は、針板40に形成された出没孔412,422から歯先を出没させて被縫製物をX軸方向に沿って決まった送りピッチで送る送り歯64と(図10参照)、送り歯64を支持する送り台と、送り台に上下の往復動作を付与する上下送り軸61と、送り台にX軸方向に沿った水平の往復動作を付与する水平送り軸と、上下送り軸61の全回転を上下の往復動作に変換して送り台に伝達するカムクランク機構と、上下送り軸61の全回転を往復の回動動作に変換して水平送り軸に伝達するもう一つのカムクランク機構と、水平送り軸に固定装備され、送り台に水平方向の往復動作を付与する水平送り腕とを備えている。
送り台は、その一端部から上下方向の往復動作が付与され、他端部から水平方向の往復動作が付与される。上下方向の往復動作と水平方向の往復動作とは、いずれもミシンモーター31の回転と同じ周期で付与され、これにより、送り台の中間に位置する送り歯64は、これらが合成されて、略長円の軌跡で周回運動を行う。この長円運動の上部分を移動するときに送り歯64の歯先が針板40の出没孔から突出し、長円の長手方向に沿って被縫製物を送る動作が行われるようになっている。
送り調節機構70は、送り機構60における上下送り軸61から水平送り軸に往復回動動作を伝達するカムクランク機構と水平送り軸との間で、その傾斜角度に応じて水平送り軸に伝達される往復回動角度の振幅と位相の正逆とを切り換える図示しない送り調節体を備えている。
上記送り調節機構70の送り調節体は、送りピッチが0となる傾斜角度が決まっており
、その角度から一定方向に傾斜角度が大きくなるほど正送り方向への送りピッチを大きく調節することができ、逆方向に傾斜角度が大きくなるほど逆送り方向への送りピッチを大きく調節することができる。
なお、上記送り調節体や送り調節体の角度を調節する機構は、周知の技術であり、例えば、特開2007−202667号公報、特開2011−101719号公報等の送り調節の原理を利用することができる。
示しない電磁弁を介して制御装置120によりその動作が制御される。
なお、図3に示すように、コンデンス用エアシリンダー74はプランジャを吸引(図3における右方向移動)して、レバー腕73を時計方向(図3中)に回動させることで、送り調節バネに抗して連結桿72を時計方向(図3中)に回動させ、コンデンス縫いのピッチとなるように送り調節体の傾斜角度を調節する。0ピッチ用エアシリンダー75はプラ
ンジャを進出(図3における左方向移動)させ、コンデンス用エアシリンダー74によって回動された状態のレバー腕73を反時計方向に押し戻すことで、連結桿72を反時計方向に回動させ、0ピッチとなるように送り調節体の傾斜角度を調節する。上記の構造であ
るため、送りを0ピッチにする際には、必ず、コンデンス用エアシリンダー74の吸引動
作と0ピッチ用エアシリンダー75の進出動作とが組み合わされて実行される。
また、図3に示した送り調節機構70の場合、コンデンス用エアシリンダー74の吸引動作により、連結桿72を時計方向(図3中)に回動させており、この時の送り調節体の傾斜角度においては、コンデンス縫いのピッチで逆送りの縫いとなっている。
ワイパー機構90は、周知のものと同一であり、その各構成について詳細な説明は省略する。このワイパー機構90は、ミシンアーム部23の先端下部において針棒12に隣接する位置でX軸回りに回動可能に支持されたワイパー91と、当該ワイパー91に対して回動動作を付与するワイパーソレノイド92とを備えている。
上記ワイパー91は、その下端部が鈎状に形成されており、回動により下端部が上停止位置にある縫い針11の下方を薙ぐ様に通過するように装備されている。これにより、糸切り装置80に針板40の下側で切断された上糸Uの縫い針側部分U1を被縫製物の上に引き抜くことが可能となっている。
釜機構50は、周知の垂直全回転釜であって、内側に下糸Dを巻いたボビンを格納する内釜と、内釜の外周で回転して縫い針11から上糸Uを捕捉する外釜と、外釜に回転力を付与する釜軸51とを備えている。
釜軸51は、ミシンベッド部21内で前述した上下送り軸61と平行且つ回転可能に支持されており、上下送り軸61との間で歯車を介して二倍速で逆方向の回転が伝達されている。つまり、釜機構50の外釜は主軸32の二倍速で回転を行っている。
また、内釜及び外釜は針板40の下方に配置されており、針板40に形成された針穴411,421の垂直下方を外釜の剣先が通過する様に設計されている。
糸切り装置80は、図4に示すように、協働して上糸U及び下糸Dを切断する糸切用動メス81及び糸切用固定メス82と、ミシンモーター31を駆動源として糸切用動メス81と糸切用固定メス82とが互いの刃部81a,82aを突き合わせる方向に向かって釜機構50の外釜の外周に沿って移動させる作動機構と、作動機構とミシンモーター31との間の動力伝達の接続と切断とを切り換える糸切りソレノイド83(図2参照)とを備えている。
なお、糸切り装置80は、例えば、特開平7−1455489号公報に開示された周知の構成を利用することができるので、その一部の詳細説明は省略する。
一方、糸切用動メス81は、針穴421の下方の針通過位置を挟んで糸切用固定メス82とは逆側から糸切用固定メス82の前進方向に対向する方向へ移動し、その刃部81aが針穴421の下方の針通過位置を通過する様に移動を行う。これにより、針穴421の下方の針通過位置において上糸Uと下糸Dとが相互の刃部81a,82aに挟まれて切断される。
上記捌き部81bは、針穴421の下方の針通過位置を通過する際に、外釜により針板40の下方に引き出された上糸Uのループに突入し、上糸Uを縫い針側部分U1と被縫製物側部分U2とに選り分けを行う。その結果、上糸Uにおける縫い針側部分U1は第一の凹部81cに選り分けられ、被縫製物側部分U2及び下糸Dは第二の凹部81dに選り分けられる。
そして、糸切用動メス81の第二の凹部81dの内側の縁部に刃部81aが形成されており、糸切用固定メス82の刃部82aは、糸切用動メス81の第二の凹部81d側のみに対向する様に形成されている。このため、第二の凹部81dに選り分けられた被縫製物側部分U2及び下糸Dのみが切断される。
針板40は、ミシンベッド部21の上部であって針棒12の下方に設けられている。この針板40は、図6に示すように、上板41と下板42とからなる上下二層構造となっている。
上板41と下板42はいずれも半長円形状の板体であり、上板41の下面側に形成された凹部413に下板42が嵌合してネジ止めにより一体化している。
これら上板41と下板42とは、一体化した状態において、同一となる位置に針穴411,421及び送り歯64(図10参照)の出没孔412,422が形成されている。
残端切除機構100は、図7〜図11に示すように、針板40の上層となる上板41と下層となる下板42との間に内蔵された切除用メスとしての切除用固定メス101及び切除用動メス102と、切除用動メス102を作動させる糸切除用エアシリンダー103と、当該糸切除用エアシリンダー103のプランジャにナックル104を介して一端部が連結されたメス作動アーム105とを備えている。
上板41の下面及び下板42の上面には、切除用固定メス101及び切除用動メス102を介挿する為に、針穴411,421及び送り歯64の出没孔412,422の周囲に凹部414,424が形成されている。
そして、切除用固定メス101は上板41の凹部414内で、その長手方向をX軸方向に沿わせた状態で配設されている。さらに、切除用固定メス101の基端部は、上板41の下面における出没孔412の一端部側に形成された凹部414にネジ止めにより固定支持されており、当該基端部からは針穴411側に向かって当該針穴411よりも遠方まで延出された延出部が形成されている。さらに、切除用固定メス101の延出部先端には、針穴411に対応する位置に縫い針11を通すための貫通穴が形成され、当該貫通穴の内縁部における先端寄りの部分が糸切除を行う為の刃部101aとなっている。
また、切除用固定メス101のほぼ全体は、出没孔412から出没動作を行う送り歯64と干渉しない様に幅が狭く形成されると共に、長穴101bが形成されている。
そして、切除用動メス102の基端部には、メス作動アーム105のピン105aが挿入される挿入孔102aが形成されている。また、切除用動メス102の基端部から針穴421側に向かって針穴421よりも遠方まで延出された延出部が形成されている。さらに、切除用動メス102は、基端部から延出部の先端近くまでほぼ全長に渡って長穴102bが形成されている。この長穴102bの先端側では、針穴421を通過する縫い針11を通すことが可能となっている。さらに、当該長穴102bの内縁部における先端側の部分が糸切除を行う為の刃部102cとなっている。
また、上板41の下面から下方に突出するガイドピン415が切除用動メス102の長穴102bに挿入されている。このガイドピン415は、後述するメス作動アーム105により切除用動メス102がX軸方向に往復動作を付与される場合に、切除用動メス102の往復動作を安定させる為のものである。
また、切除用動メス102のほぼ全体は、出没孔412から出没動作を行う送り歯64と干渉しない様に幅が狭く形成されている。
そして、切除用動メス102は、上記刃部101a,102cを対向させた状態から、図9に示すように、メス作動アーム105により切除用固定メス101から離間する方向に引き寄せる動作が付与されるようになっており、これによって、糸切り装置80による切断後に、針穴411,421内の上糸U及び下糸Dの残端部を切除することを可能としている。
メス作動アーム105は、その長手方向中間部おいて、滑り板13の下面側に取り付けられた段ネジ106により回動可能に支持されており、その一端部が糸切除用エアシリンダー103のプランジャにナックル104を介して連結されている。
また、メス作動アーム105の他端部には上方に突出するピン105aが装備されており、当該ピン105aは、前述した様に、切除用動メス102の挿入孔102aに挿入されている。
糸切除用エアシリンダー103は、プランジャの進退動作によりメス作動アーム105に回動動作を付与することができ、プランジャを後退させた状態から前進させることにより切除用動メス102に切除動作を付与するようになっている。
吸引機構110は、図12に示すように、ミシンベッド部21内において、釜機構50に隣接して配置されている。この吸引機構110は、吸引ノズル111と、吸引ノズル111を支持する支持体112を所定方向に往復移動させるノズル駆動手段としてのノズル移動用エアシリンダー113とを備えている。
この吸引機構110は、針穴421の下方から吸引を行うことにより、上糸U及び下糸Dの残端の切除を行う際に当該残端を下方に引き延ばして切除をより確実に行わせること、及び切除後の残端の捕集を行うことを目的としている。
また、吸引ノズル111の上端部は、釜機構50を避けて針板40の針穴421に近接することが可能となるように、外釜の外周に沿って湾曲した形状に形成されている。
ノズル移動用エアシリンダー113は、上記支持体112の移動範囲に従って吸引ノズル111を進退移動させる。これにより、吸引ノズル111は、針板40の針穴421から離間した退避位置から上端部が針穴421の直下位置近傍まで接近する吸引位置までの間を往復移動させることが可能となっている。
図2に示すように、制御装置120は、制御、判断等各種処理用の各種プログラムが記憶、格納されたROM122と、これらの各種プログラムに従って各種演算処理を行うCPU121と、各種処理におけるワークメモリとして使用されるRAM123と、各種の縫製データ及び設定データを格納したEEPROM124とで概略構成されている。
そして、制御装置120には、システムバス及び駆動回路等を介して、針上下動機構30のミシンモーター31及びエンコーダー37、送り調節機構70の逆送り用ソレノイド76、コンデンス用エアシリンダー74及び0ピッチ用エアシリンダー75、糸切り装置
80の糸切りソレノイド83、残端切除機構100の糸切除用エアシリンダー103、ワイパー機構90のワイパーソレノイド92、吸引機構110の吸引用電磁弁114及びノズル移動用エアシリンダー113等が接続されている。
なお、コンデンス用エアシリンダー74、0ピッチ用エアシリンダー75、糸切除用エアシリンダー103、ノズル移動用エアシリンダー113は、実際には、これらを作動させる電磁弁に対して制御装置120は制御を行うが、ここでは各電磁弁の図示を省略する。
また、ミシンモーター31はドライバー回路を介して制御されるがその図示も省略する。
操作入力部125では、例えば、後述するコンデンス縫いの実行の有無やコンデンスピッチ、針数、正逆の縫い方向等の設定を行う。
ペダル126は、前踏みにより縫製開始信号、前踏み解除により縫製停止信号、後踏みにより糸切信号を制御装置120に指示入力する。また、コンデンス縫いが設定されている場合には、ペダル126が後踏みされると、コンデンス縫いを実行してから糸切りが実行される。
ここで、制御装置120が、縫製停止時に行う各種の制御について説明する。
まず、制御装置120はペダル126の後踏みによる信号入力が検出されると、糸切り動作を実行する。このとき、制御装置120は、糸切り装置80による糸切りを実行する最終針の針落ち位置がその一針前の針落ち位置と同じ(あるいはほぼ同じ)となるように、送り機構60を制御して送りピッチ0とする。
これに対して、上記0ピッチ制御を行うと、図13(A)に示すように、最終針では結節が生じないが、上糸Uと下糸Dは同じ針落ち位置から垂下した状態となり、下糸の残端が一針前の針落ち位置から垂下する状態を回避することができる。また、一針前の針落ちから糸切断までの間に送り機構60が被縫製物を送った長さ分だけ残端が長くなることを防止できる。
また、制御装置120は、糸切り装置80により下糸Dと上糸Uを切断した時の送り歯64の針板40上面からの突出量をミシンモーター31の回転により低減した後に、残端切除機構100による下糸D及び上糸Uの残端の切除を行うように送り歯降下制御を実施する。
図14において符号hは針板40の内部における切除用固定メス101及び切除用動メス102による切除面の位置を示している。
糸切り装置80は主軸角度50°(いわゆる上停止位置、但し、針棒上死点を0°とする)で上糸U及び下糸Dの切断を行う。図14(A)は主軸角度50°における送り歯64の突出状態を示している。この状態で残端切除機構100が上糸U及び下糸Dの残端切除を行うと、切除後の最終的な残端長さL1は、針板上面から送り歯64が突出した距離と針板上面から各切除用メス101,102による切除面までの距離との合計の長さとなる。
制御装置120では、糸切り装置80による上糸U及び下糸Dの切断から残端切除機構100による残端切除の実行までの間に、ミシンモーター31を駆動させて、主軸角度を50°から95°まで正方向に回転させる。
これにより、図14(B)に示すように、針板40の上面からの送り歯64の突出量をほぼ0とすることができ、このため、上糸U及び下糸Dの残端の切除後の最終的な残端長さL2を、針板上面から各切除用メス101,102による切除面までの距離とほぼ等しい長さにまで短縮することが可能となる。
また、制御装置120は、残端切除機構100の切除の実行開始までに、吸引ノズル111の上端部を針板40の針穴411,421から離れた退避位置から針穴411,421の直下位置までの移動を完了させると共に、吸引ノズル111の移動開始から少なくとも残端切除機構100の切除完了までの間、吸引ノズル111を吸引状態とするノズル駆動制御を実行する。
また、切除される際に上糸U及び下糸Dの残端を下方に引き延ばすことができ、残端切除機構100による上糸U及び下糸Dの残端の切除をより確実に行わせることを可能とする。
上記ミシン10の縫製から糸切り及び残端切除までの動作制御の流れを図15のタイミングチャート及び図22のフローチャートに基づいて説明する。なお、ここでは、縫製終了時にコンデンス縫いを行う設定がされていることを前提とする。なお、図15中の(下)は主軸角度における下停止位置を示しており、(上)は上停止位置を示している。
これにより送り調節機構70の送り調節体が0ピッチとなる傾斜角度に設定され、次の最終針における針落ちは、コンデンス縫いの最後の針落ちと同じ位置に行われる(ステップS17)。
これにより、糸切り装置80の糸切用動メス81によって、上糸Uが捌き部81bを基準に縫い針側部分U1と被縫製物側部分U2とに選り分けられ、さらに、糸切用動メス81と糸切用固定メス82との協働により、上糸Uの被縫製物側部分U2と下糸Dとが切断される(ステップS23)。
また、制御装置120は、このタイミングT5において、ワイパー機構90のワイパーソレノイド92を作動させてワイパー91を回動させる(ステップS33)。これにより、縫い針11から被縫製物に渡っている上糸Uの縫い針側部分U1を被縫製物の上方に引き出すことができる。
これにより、針板40の上面から突出していた送り歯64の先端部が下降して殆ど隠れた状態となる。
そして、糸切除用エアシリンダー103を規定時間作動させると、作動を停止させて切除用動メス102を後退させる(タイミングT9)。
そして、主軸角度が50°に戻されると(ステップS49)ミシンモーター31の駆動を停止する(タイミングT11)(ステップS51)。また、同じタイミングで、制御装置120は、コンデンス用エアシリンダー74のプランジャを前進、0ピッチ用エアシリンダー75、ノズル移動用エアシリンダー113のプランジャを後退させて、待機位置に復帰させる(ステップS53)。
これにより、制御装置120によるミシンの縫製制御が終了する。
以上のように、ミシン10は、縫い針11が挿入される針穴411,421が貫通形成された針板40と、針板40の上面に沿って被縫製物を移動させる移動機構としての送り機構60と、縫い針11の上下動動作を行う針上下動機構30と、針板40の下側で縫い針11から上糸Uを捕捉して下糸Dを絡める釜機構50と、針板40と釜機構50との間に設けられ、下糸Dと上糸Uのループの被縫製物側部分を切断する糸切り装置80と、糸切り装置80により切断された上糸Uのループの縫い針側部分U1を被縫製物の上側に引き出すワイパー機構90とを備えるミシン10において、針板40の上板41の上面より下方であって、糸切り装置80の糸切用メス81,82より上方に配置された残端切除機構100を備え、糸切り装置80の糸切断後に、被縫製物に連なる下糸D及び上糸Uの残端を残端切除機構100によって切除している。
さらに、ミシン10は、針板40を上下二層構造とし、針板40の上下の層である上板41と下板42との間に、糸切り装置80により切断された被縫製物側の下糸D及び上糸Uの残端を切除する残端切除機構100の切除用メスとしての切除用固定メス101及び切除用動メス102を内蔵したことを特徴としている。
このため、上糸U及び下糸Dの残端が異なる位置から垂下する状態を回避することができ、縫い品質の向上を図ることが可能となる。さらに、最終針の針落ちから糸切りまでに送り機構60によって送られた被縫製物の送り長さ分が上糸U及び下糸Dの残端の長さに加わることが回避でき、糸切り装置80により切断された上糸U及び下糸Dの残端を短くすることが可能となる。
なお、糸切り装置80により切断された上糸U及び下糸Dの残端は、残端切除機構100によりさらに短く切除されるが、糸切り装置80による切断後の上糸U及び下糸Dの残端を予め短くすることで、残端切除機構100の切除の際に生じる廃棄物の量を低減することが可能となる。また、切除された残端が短いので、吸引機構110における捕集をより確実に行うことが可能となる。
このため、吸引機構110により針板40の下側の下糸及び上糸の残端を集塵することができ、周囲の機構等に付着することによる動作不良などの発生を低減することが可能となる。
また、残端切除機構100により切除する上糸U及び下糸Dの残端を吸引して下方に引き延ばすことができ、切除をより確実に行うことが可能となる。
このため、送り歯64や釜機構50等の動作中には吸引ノズル111を退避させておくことができ、これらの構成と吸引ノズル111との干渉を低減し、相互の動作の安定化を図ることが可能となる。
このため、吸引ノズル111の移動経路の周囲の集塵をも行うことができ、また、針穴421に吸引ノズル111が到達する前から吸引動作が行われているので、より確実に上糸U及び下糸Dの残端の引き延ばしと切除後の残端の捕集を行うことが可能となる。
このため、送り歯64の突出量を低減させて下糸D及び上糸Uの残端の切除を行うので、切除後のさらなる残端をより短くすることが可能となる。
なお、本願では記載を省略しているが、糸切り装置80による上糸U及び下糸Dの切断開始から吸引ノズルによる吸引開始までの間に、特開2008−018282に記載の上糸クランプ装置による上糸クランプ動作を追加するようにしても良い。
図16に他の糸切り装置80Aの底面図を示す。この図16に示すような、糸切用動メス及び糸切用固定メスを針板40Aに取り付けた糸切り装置80Aは、送り歯64を用いる送り機構60以外の移動機構を搭載するミシンに好適である。
この糸切り装置80Aは、Z軸回りに回動を行う糸切用動メス81Aと、糸切用動メス81Aと協働して上糸U及び下糸Dを切断する糸切用固定メス82Aと、ミシンモーター31或いは他のアクチュエーターを駆動源として糸切用動メス81Aに往復回動を伝達する複数のリンク体83A〜85Aとを備えている。なお、ここでは、糸切用動メス81Aにより糸切り動作を行うための駆動源としてミシンモーター31とは独立した糸切りモーター86A(図24参照)を有する場合を例示する。
糸切用動メス81Aは、回動により針穴441Aの下方を通過するように配置されると共に、一方の側縁部には、上糸Uのループの縫い針側部分U1と被縫製物側部分U2及び下糸Dとに選り分ける糸捌き部811A及び目孔刃部812Aを備え、他方の側縁部は上糸Uの被縫製物側の部分U2及び下糸Dとを捕捉して糸切用固定メス82Aまで運ぶ捕捉部813Aとなっている。
また、糸切用固定メス82Aは糸切用動メス81Aの回動範囲に装備され、その一方の側縁部に刃部821Aが形成されている。
そして、糸切用動メス81Aに対して駆動源から往復回動が付与されると、往路の回動で針穴441Aの下方を通過する際に、糸捌き部811Aによって、上糸Uのループの縫い針側部分U1を回動半径内側に、被縫製物側部分U2及び下糸Dとを回動半径の外側に選り分ける。
そして、糸切用動メス81Aの復路の回動の際には、回動半径の外側に選り分けられた被縫製物側の部分U2及び下糸Dが糸切用動メス81Aの他方の側縁部側に回り込み、糸切用動メス81Aの目孔刃部812Aと糸切用固定メス82Aの刃部821Aとに挟まれて切断される様になっている。
かかる糸切り装置80Aも前述した糸切り装置80と同様に使用することが可能である。
図17〜図21により残端切除機構及び吸引機構の他の例を説明する。
他の例としての残端切除機構100Aは、送り歯64を用いる送り機構60以外の移動機構を搭載するミシンに好適である。
この残端切除機構100Aは、針板40Aの上層となる上板41Aと下層となる下板42Aとの間に内蔵された切除用メスとしての切除用固定メス101A及び切除用動メス102Aと、切除用動メス102Aを作動させる糸切除用エアシリンダー103Aと、当該糸切除用エアシリンダー103Aのプランジャに連結されたメス作動部材104Aとを備えている。
さらに、切除用動メス102Aの一端部の上面は切除用固定メス101Aの下面に摺接し、当該切除用動メス102Aの一端部には、針穴431Aと重合する位置に縫い針を挿通させる貫通穴が形成され、当該貫通穴のY軸方向他端側の内縁部には刃部102Aaが形成されている。
糸切除用エアシリンダー103Aは、下板42Aの下面側おいて、そのプランジャの進退方向をY軸方向に沿わせた状態で固定装備されており、当該プランジャにはメス作動部材104Aが装備されている。これにより、糸切除用エアシリンダー103Aは、メス作動部材104Aを介して、切除用動メス102Aを回動せしめ、刃部102Aaが形成された端部をY軸方向に沿って往動させることを可能としている。
また、図示しない吸引用電磁弁により吸引の開始と停止とを切り換えることが可能な点は前述した吸引機構110と同一である。
この支持アーム112Aは針板40Aの下板42Aの下面又はミシンのフレームによりZ軸回りに回動可能に支持されており、その回動により、吸引ノズル111Aの吸引口を針穴431Aから離間した退避位置(図19の位置)と、吸引ノズル111Aの吸引口を針穴431Aの直下位置近傍(図20及び図21の位置)とに切り換えることを可能としている。
なお、ナックル115Aと支持アーム112Aの他端部とは、当該支持アーム112Aの他端部に形成された図示しない長穴を介して連結されている。
即ち、糸切り装置で上糸U及び下糸Dを切断後、ワイパー機構90により上糸Uの縫い針側部分U1を被縫製物から引き抜き、その後、吸引を行いつつ吸引ノズル111Aを退避位置(図19の状態)から針穴直下位置近傍まで回動させる(図20の状態)。そして、吸引ノズル111Aにより上糸U及び下糸Dの残端を下方に引き延ばした状態で、残端切除機構100Aの切除用動メス102Aを回動させて、上糸U及び下糸Dの残端の切除を行う(図21の状態)。切除された上糸U及び下糸Dの残端は、吸引ノズル111Aにより捕集する。
また、先述した糸切り装置80Aと残端切除機構100Aは、いずれも、送り歯を使用しない移動機構を用いたミシンに好適だが、上述した吸引機構110Aは、送り歯64を使用する移動機構としての送り機構60を搭載したミシンと送り歯を使用しない移動機構を用いたミシンのいずれに搭載しても好適に使用することが可能である。
前述したミシン10は本縫いミシンを例示したが、送り歯を使用する送り機構を搭載した他の形式のミシンに対しても前述した糸切り装置80、残端切除機構100、吸引機構110又は110A及びこれらに対する動作制御を適用することが可能である。
送り歯を使用する送り機構以外の移動機構を搭載した他の形式のミシンとしては、例えば、被縫製物を移動させる移動機構として、X−Y平面(或いはR−θ平面)に任意に被縫製物を移動させるミシン(例えば、後述するボタン付けミシン、電子サイクル縫いミシン等)が上げられる。
これらの移動機構を搭載するミシンの場合には、一定の縫いパターンを形成するための縫製データに従って縫製が行われるので、前述した0ピッチ制御を行う場合には、縫製データに定められた縫い終わり位置に針落ちを行った後に同一位置に最終針の針落ちを行い、その後、糸切り装置で上糸U及び下糸Dを切断することにより好適な糸切りを行うことができる。
また、X−Y平面(或いはR−θ平面)に任意に被縫製物を移動させるミシンの場合には、送り歯の問題が生じないので送り歯降下制御は実施しない。
糸切り装置としては、前述したY軸回りに糸切用メスが回動するものに限られず、例えば、水平面内で糸切用動メスが移動するメス機構等も適用可能である。
また、釜機構50の釜として垂直全回転釜を例示したが、これに限らず、水平釜や半回転釜を利用してもよい。但し、水平釜の場合には、水平面内で糸切用動メスが移動するメス機構を使用することが望ましい。
また、図7・図8で示した針板では上板・下板ともに半長円形状であるが、切除用メスが内蔵される箇所だけを上板・下板の2層構造にすれば良く、上板・下板の両方を半長円形状にする必要はない。
また、本願では送り調節体をコンデンスピッチ、0ピッチに角度調節する駆動源として
エアシリンダーを用いたが、ソレノイドでも良い。同様に、残端切除機構やノズル接離移動の駆動源としてエアリンダーを用いたが、ソレノイドでも良い。
また、送り方向が正方向から逆方向となるように送り調節体の傾斜角度を切り換える駆動源としてソレノイドを用いたが、エアシリンダーでも良い。
また、送り調節機構70の0ピッチ用エアシリンダー75は、送りピッチが0になるように送り調節体の傾斜角度を切り換えているが、完全に0とならなくともよい。例えば、直前の送りピッチ(例えば、コンデンス縫いピッチ)よりも小さい微小ピッチとなるように送り調節体の傾斜角度を切り換えてもよい。
本発明の残端切除機構は、被縫製物としての布地にボタンの縫着を行うミシン(ボタン付けミシン)にも適用可能である。
以下、ボタン付けミシン10Bについて図23〜図37に基づいて説明する。なお、既に説明した構成と同一の構成については同符号を付して重複する説明は省略する。
図23及び図24に示すように、ボタン付けミシン10Bは、ミシンフレーム20、針上下動機構30、針板40A、糸切り装置80A、ワイパー機構90、残端切除機構100A(図17〜図21参照)、吸引機構110Aを備えている。
また、このボタン付けミシン10Bは、ボタンB及び布地Cを縫い針11に対してX−Y平面に沿って任意に移動させる移動機構としての送り機構60Bと、半回転釜である釜機構50Bと、上糸Uの縫い開始端部U0を保持する上糸保持装置130と、全体の各構成を制御する制御装置120Bとを備えている。
上記釜機構50Bは、前述したように半回転釜であり、図示しない外釜と、剣先54Bを備える中釜53B(図27及び図29参照)と、中釜53Bに往復回動動作を伝達する図示しないドライバーを備えている。そして、ドライバーの往復回動動作はミシンモーター31を駆動源としており、主軸32とドライバーに往復回動動作を伝達するドライバー軸51Bとの間にはカムクランク機構からなる伝達機構52Bが設けられている。
即ち、主軸32は全回転を行い、主軸32に固定装備された偏心カムをその一端部で回転可能に支持するコネクティングロッドと、ドライバー軸51Bを中心にその半径方向外側に延出された回動腕とを備え(いずれも図示略)、コネクティングロッドの他端部が回動腕の回動端部に連結されている。これにより、コネクティングロッドの一端部が偏心カムによって周回運動を行うと、他端部の回動腕には往復回動動作が生じ、ドライバー軸51Bを介してドライバーに往復回動動作が付与される。
送り機構60Bは、図23及び図24に示すように、水平な針板40Aの上面に沿ってボタンB及び布地Cを移動させて、縫い針11に対して任意に移動位置決めを行う。
このため、送り機構60Bは、ミシンベッド部21の上面において、X軸方向及びY軸方向に沿って移動可能に支持された下板61B及び土台62Bと、土台62Bにより昇降可能に支持され、ボタンBの保持を行うボタンつまみ足63Bと、土台62Bを通じてボタンつまみ足63Bを下板61Bの上面に押圧する押圧バネ67Bと、押圧バネ67Bに抗してボタンつまみ足63Bを上昇させる昇降用モーター64Bと、下板61B及び土台62BをX軸方向に沿って移動させるための駆動源となるX軸モーター65Bと、下板61B及び土台62BをY軸方向に沿って移動させるための駆動源となるY軸モーター66Bとを備えている。
土台62Bは下板61Bの上面後端側においてX軸回りに回動可能に支持されており、当該回動によって土台62Bの前端側に設けられたボタンつまみ足63Bを昇降させることができる。
そして、下板61Bの前端部の上側にボタンつまみ足63Bが配置されている。このボタンつまみ足63Bは、ボタンBを挟持するための一対の爪を備え、図示しないバネによりボタンBの挟持圧が付与されている。即ち、バネに抗して一対の爪をX軸方向に沿って拡開することよりボタンBを挟み込んで挟持させることができる。
また、ボタンつまみ足63Bは、複数のリンク体を介して昇降用モーター64Bから上方への加圧力が付与されて上昇し、布地Cの保持状態を解除することができるようになっている。
また、このボタン付けの縫製の場合も、最後の一針は直前の一針とほぼ同じ位置で針落ちが行われ、上糸U及び下糸Dの残端が異なる位置から垂下する状態を回避することができ、縫い品質の向上を図ることが可能となる。
上糸保持装置130は、図25〜図31に示されるように、上糸の端部を保持面と挟持面との間で挟持(保持)する保持状態と、挟持(保持)した上糸の端部を開放する解放状態とを切り替え可能な挟持手段Aと、挟持手段Aを相対的に移動させて保持状態と解放状態とを切り替える駆動手段Bと、駆動手段Bの動作位置を検出する検出手段Cとにより構成されている。
なお、保持面1316は、挟持面1325との間に上糸Uを挟み込むための保持面として機能する。
先端部材132は、先端部材本体1321の前端側において図25における下方に延出する挟持部1322と、挟持部1322の下端から図25における前方に突出する突起部1323とを有しており、先端部材本体1321の後端側には連結孔1324が形成されている。挟持部1322の前側の面は、保持面1316との間に上糸Uを挟み込むための挟持面1325として機能する。かかる挟持面1325は、先端部材132(上板144)が駆動手段Bに支持された状態において、X−Z平面に平行となる。
上板本体133は、下板131よりもやや短い略平板状の部材である。上板本体133の前端部1331の下部には下方に突出する連結突起1332が設けられている。また、上板144には、その下面から下方に突出する後ピン1333と、後ピン1333のやや右前方で下方に突出する右ピン1334とがそれぞれ設けられている。
そして、先端部材132の連結孔1324と、上板本体133の連結突起1332とを嵌合して連結することにより、先端部材132と上板本体133とが一体に組み付けられ、上板144となる。
そして、下板131の前ピン1314と、上板144の後ピン1333は、後述するガイド137の中孔部1372を挿通し、そのガイド137の下方で、コイルばね139を介し、接続されている。
このコイルばね139が最も縮んだ状態において、下板131の前ピン1314と上板144の後ピン1333とは最も接近するとともに、下板131の左ピン1315と、上板144の右ピン1334とも最も接近する。つまり、この状態において、左ピン1315と右ピン1334とは、下板131(上板144)をはさみ、下板131(上板144)の長手方向に垂直な方向に配置されている。
さらに、コイルばね139は引っ張りばねであり、常時前ピン1314と後ピン1333を互いに接近する方向に付勢しており、これにより下板131の保持面1316と、上板144の挟持面1325とは外力を加えない限り、常時当接した状態を維持する。
ガイド137は、その中央部に所定幅を有する溝部1371が前後方向に沿って形成され、さらに溝部1371には、中孔部1372が前後方向に沿って形成されている。また、ガイド137の溝部1371の左右両側には、スリット状の左孔部1373及び右孔部1374が前後方向に沿ってそれぞれ形成されている。ここで、これら左孔部1373及び右孔部1374は、互いに平行に形成されているが、左孔部1373及び右孔部1374は互いに前後方向においてややずれた位置関係となっており、相対的に左孔部1373は前側に、右孔部1374は後側に形成されている。また、ガイド137の左縁の下部には、ねじ1375により、コロ142が取り付けられている。
なお、溝部1371の幅は、下板131及び上板144の幅と略同一である。
よって、保持用モーター134の回動軸1341の回動に伴う駆動力は、カム板リンク136を介して左ピン1315と右ピン1334に伝動される。そして、左ピン1315と右ピン1334とはそれぞれ左孔部1373と右孔部1374とにより前後に移動自在に配置されているので、その駆動力は、下板131と上板144(挟持手段A)を前後に相対的に移動するように伝動される。
具体的には、スリット板150の前後動に伴い、第1被検出部1501が第1のセンサ151の発光光を遮蔽するとき、第1のセンサ151は第1被検出部1501を検出しオン状態となり、遮蔽しないとき第1のセンサ151はオフ状態となる。そして、第1のセンサ151は、そのオン状態かオフ状態かを示す検出信号を制御装置120Bに出力する。
同様に、第2被検出部1502が第2のセンサ152の発光光を遮蔽するとき、第2のセンサ152は第2被検出部1502を検出しオン状態となり、遮蔽しないとき第2のセンサ152はオフ状態となる。そして、第2のセンサ152は、そのオン状態かオフ状態かを示す検出信号を制御装置120Bに出力する。
なお、図27、図29、図30においては、発光素子が出力した発光光が受光素子へ向かう光路155を(A)平面図では点線で、(B)側面図ではドットで示している。
なお、検出手段Cは、発光素子と受光素子の組合せによる位置検出の他に、保持用モーター134にエンコーダーを設け、エンコーダーの角度検出により位置検出を行っても良い。
まず、図25を参照して、縫製開始前から縫製開始直後にかけての動作を説明する。
そして、この「初期位置」において、検出手段Cのスリット板150は、連結部材135の前移動とともに前移動しており、スリット板150の第1被検出部1501及び第2の被検出部1502は、それぞれ第1のセンサ151と第2のセンサ152において非検出位置にあり、オフ状態である。
そして、この「中間保持位置」において、検出手段Cのスリット板150は、連結部材135の後移動とともに後移動しており、スリット板150の第1被検出部1501は第1のセンサ151において検出位置にあり、オン状態である。また、第2の被検出部1502は第2のセンサ152において非検出位置にあり、オフ状態である。
このような抵抗を付与することによって、天秤により引き上げられる上糸Uが慣性力によってたるんでしまうことを防ぐとともに、挟持手段Aから抜けてしまうことを防ぐことができ、また、縫い針11の目穴からの上糸Uの縫い開始の端部U0までの長さを一定に保つことができる。
そして、この「退避位置」において、検出手段Cのスリット板150は、連結部材135の後移動とともに後移動しており、スリット板150の第1被検出部1501及び第2の被検出部1502は、それぞれ第1のセンサ151と第2のセンサ152において検出位置にあり、いずれもオン状態である。
そして、挟持手段Aが、この「退避位置」に退避した状態において、最終針まで縫製が行われる。
図24に示すように、制御装置120Bは、ハードウェア構成は前述した制御装置120と同じで、CPU121、ROM122、RAM123、EEPROM124とを備えている。
そして、制御装置120Bには、システムバス及び駆動回路等を介して、針上下動機構30のミシンモーター31及びエンコーダー37、送り機構60BのX軸モーター65B、Y軸モーター66B、昇降用モーター64B、糸切り装置80Aの糸切用動メス81Aの回動動作を行う糸切りモーター86A、残端切除機構100Aの糸切除用エアシリンダー103A、ワイパー機構90のワイパーソレノイド92、吸引機構110Aの吸引用電磁弁114A及びノズル移動用エアシリンダー113A、上糸保持装置130の保持用モーター134、第1のセンサ151、第2のセンサ152等が接続されている。
なお、糸切除用エアシリンダー103A、ノズル移動用エアシリンダー113Aは、実際には、これらを作動させる電磁弁に対して制御装置120Bは制御を行うが、ここでは各電磁弁の図示を省略する。
この操作入力部125は、例えば、縫着するボタンの穴の数、各穴の寸法、各穴への運針の順番、針数等の設定を行う。
また、このボタン付けミシン10Bは、予め設定された規定の針数でボタン縫着を行うので、糸切りの実行指令を入力するペダル126は備えておらず、替わりに、縫製の実行の指令を入力するスタートペダル126Bが設けられている。
次に、上記ボタン付けミシン100Bのボタン縫着縫製動作について図32のフローチャート及び図33〜図37の動作説明図によって説明する。
まず、下板61Bの上面に被縫製物である布地Cが載置され、ボタンつまみ足63BにボタンBがセットされ、スタートペダル126Bが押されると、制御装置120Bは、送り機構60Bの昇降用モーター64Bを制御してボタンつまみ足63Bを布地Cの上に下降させる。これによりボタンBと布地Cとがボタンつまみ足63Bに保持された状態となる(ステップS101)。
これにより、挟持手段Aは針穴431Aから離間し、保持面1316と挟持面1325が最も近接した状態となって上糸Uの縫い開始の端部U0が挟持される。
その後、設定されたボタン縫着の針数でボタンの穴に対して規定の順番で針落ちが行われる(ステップS111)。
即ち、糸切り装置80Aの糸切用動メス81Aが往復回動の往路にて布地Cの下側で中釜53Bにより形成された上糸Uのループの内の縫い針11側に連なる部分のみを選別し(図34)、往復回動の復路にて上糸Uのループの内の布地C側に連なる部分と中釜53Bから布地Cに渡る下糸Dとを糸切用固定メス82A側に運んで切断する(図35)。
この時、上糸の縫い開始の端部U0は挟持手段Aが待機位置側に引っ張って退避させた状態にあるため、糸切用動メス81Aの回動範囲外にあり、切断されない。
さらに、制御装置120Bは、ノズル移動用エアシリンダー113Aと吸引用電磁弁114Aを作動させて、吸引ノズル111Aの先端部を針穴431Aの下方に移動させると共に吸引を行い、切除された上糸U及び下糸Dの残端と上糸Uの縫い開始の端部U0とを吸引する(ステップS123)。
そして、制御装置120Bは、送り機構60Bの昇降用モーター64Bを制御してボタンつまみ足63Bを上昇させる(ステップS125)。これにより布地Cがボタンつまみ足63Bから解放され、縫製が完了する。
また、保持された上糸Uの縫い開始の端部U0は、最終的に残端切除機構100Aにより切除されるので、布地Cにおける上糸Uの縫い開始の端部U0の残端をより短くすることができ、見栄えの良い良好なボタン縫着縫製を実現することが可能となる。
図38はボタン付けミシン10Bにおける針穴441A、糸切り装置80Aの糸切用動メス81A及び糸切用固定メス82Aの上から見た位置関係を示している。図中の符号mは、糸切用固定メス82Aの刃先に対する糸切用動メス81Aの目孔刃部812Aの接点の移動軌跡、符号Gは針穴441Aの中心、符号t0は布地の最終針の針落ち位置、符号t1は布地の最終針の一つ手前の針落ち位置を示している。
図示のように、糸切用動メス81Aは、目孔刃部812Aの接点が針穴441Aの中心Gに対して左斜め前側を通過して往復の回動を行うことにより、糸捌き及び糸切りを実行する。
一方、一般的な糸切りの動作制御では、布地Cにおける最終針の針落ち位置t0が針穴441Aの中心Gに位置している状態で糸捌き及び糸切りが実行される。
従って、糸切用動メス81Aは、針穴441Aの中心Gに一致する最終針の針落ち位置t0から垂下した上糸のループを糸捌きにより縫い針側部分と布地側部分とに選り分け、布地側部分が短くなるように切断する。
また、下糸は、最終針では上糸と結節を形成しないので、最終針の一つ手前の針落ち位置t1から垂下した状態で糸切用動メス81Aによって捌かれ、切断される。
ボタン付けミシン10Bでは、EEPROM124に縫製データが記憶されており、当該縫製データは、ボタンに形成されたボタン穴に対して決まった順番で決まった針数で運針を行う縫製パターンを実行するために、一針ごとのボタン及び布地のX軸方向及びY軸方向の移動量が記録されている。従って、この縫製データから最終針の一つ手前の針落ち位置t1から最終針の針落ち位置へ布地Cを移動させるための移動方向及び移動量を取得することができる。
布地における最終針の針落ち位置t0は、針穴441Aの範囲内であれば、糸切用動メス81Aの目孔刃部812Aの接点の移動軌跡mのいずれの位置に移動させても良いが、最短距離となる位置又は最短距離となる位置から糸切用動メス81Aと糸切用固定メス82Aとの切断位置側寄りとなる位置に移動させても良い。
糸切用動メス81Aの目孔刃部812Aの接点の移動軌跡mは、糸切用動メス81Aの回動中心位置及び当該中心位置から糸切用動メス81Aの目孔刃部812Aの接点までの長さの設計データから求めることができる。また、針穴441Aの中心も設計データから求めることができるので、これらから糸切断点ベクトルbの移動方向及び移動量を算出することが可能である。
この第一の空送りベクトルcは、図38に示すように、布移動ベクトルaの長さが針穴441Aの半径以下の場合には、
[第一の空送りベクトルc]=[糸切断点ベクトルb]−[布移動ベクトルa]
から求めることができる。
[第一の空送りベクトルc]=[糸切断点ベクトルb]−(針穴の半径/布移動ベクトルaの長さ)・[布移動ベクトルa]
から求めることができる。
これにより、布地における最終針の一つ手前の針落ち位置t1が糸切用動メス81Aの目孔刃部812Aの接点の移動軌跡mの線上に移動するので、下糸は糸切用動メス81Aにより従来よりも確実に捕捉され、安定的に切断が行われる。
その場合、[布移動ベクトルa]の長さが針穴441Aの半径以下かそれより大きいかに拘わらず、
[第一の空送りベクトルc]=[糸切断点ベクトルb]
となる。
この場合も、制御装置120Bは、上式によって第一の空送りベクトルcを求め、最終針の針落ちを行った縫い針11が布地から引き抜かれてから糸切り装置80Aが上糸及び下糸を切断するまでの間のタイミングで布地を空送りによって移動させる。
これにより、布地における最終針の針落ち位置t0が糸切用動メス81Aの目孔刃部812Aの接点の移動軌跡mの線上に移動するので、上糸は糸切用動メス81Aにより従来より確実に捕捉され、安定的に切断が行われる。
これらの場合には、最終針の針落ち位置t0と最終針の一つ手前の針落ち位置t1とが近接するので、第一の空送り制御において、最終針の一つ手前の針落ち位置t1と最終針の針落ち位置t0のいずれを糸切用動メス81Aの目孔刃部812Aの接点の移動軌跡mの線上に移動させても良い。どちらの場合であっても最終針の針落ち位置t0と最終針の一つ手前の針落ち位置t1の双方が糸切用動メス81Aの目孔刃部812Aの接点の移動軌跡mに近接するので、上糸も下糸も糸切用動メス81Aにより従来より確実に捕捉され、安定的に切断が行われる。
また、図38において、符号101Abは、切除用固定メス101Aの刃部101Aaが形成された貫通穴を示し、符号102Abは、切除用動メス102Aの刃部102Aaが形成された貫通穴を示している。
切除用固定メス101Aの貫通穴101Abは、針穴441Aと同心であってその内径も略一致している。
切除用動メス102Aの貫通穴102Abは、切除動作を行わないときには、針穴441Aと同心となる位置で待機し、また、当該貫通穴102Abの内径は針穴441Aの内径と略一致している。
そして、切除動作の際には、切除用動メス102Aは回動し、貫通穴102Abは図示の位置に向かって移動し、切除用固定メス101Aの刃部101Aaと切除用動メス102Aの刃部102Aaとが上糸及び下糸の残端を挟み込む糸切除位置t3において、残端切除を行う。
また、図38におけるベクトルdは第二の空送り制御において行われる第二の空送りベクトルである。
到達点t2の位置は、前述した糸切断点ベクトルbの移動方向及び移動量から求めることができる。また、糸切除位置t3の位置は、切除用動メス102Aの回動中心位置及び当該中心位置から切除用動メス102Aの貫通穴102Abまでの長さ、貫通穴102Abの内径の設計データ及び切除用固定メス101Aの貫通穴101Ab位置、貫通穴101Aの内径の設計データから求めることができる。
従って、到達点t2の位置と糸切除位置t3の位置とから第二の空送りベクトルdの移動方向及び移動量を算出することができる。
これにより、布地における最終針の一つ手前の針落ち位置t1又は最終針の針落ち位置t0が糸切除位置t3まで移動するので、下糸の残端又は上糸の残端が糸切除位置t3により接近し、下糸の残端又は上糸の残端をさらに短く切除することが可能となる。
基本的な縫製動作は図32に示すフローチャートと同じであるため,この図32の動作と異なる点のみについて説明する。
即ち、下板61Bの上面に被縫製物である布地Cが載置され、ボタンつまみ足63BにボタンBがセットされ、スタートペダル126Bが押されると、制御装置120Bは、ボタンつまみ足63Bを下降させて布地を保持し、これ以降、図32のステップS101〜S111までと同じ制御が実行される。
そして、ステップS111において、縫製データに定められた順番で規定の針数の針落ちが行われ、最終針の針落ち後の縫い針11の上昇時に、制御装置120Bは、第一の空送り制御を実行する(ステップS1111)。即ち、制御装置120Bは、第一の空送りベクトルcを算出し、当該第一の空送りベクトルcに基づいて布地及びボタンの移動を実行する。
そして、ステップS117において、ワイパー機構90による糸払いが行われると、制御装置120Bは、第二の空送り制御を実行する(ステップS1171)。即ち、制御装置120Bは、既に算出されている第二の空送りベクトルdに基づいて布地及びボタンの移動を実行する。
かかる縫着縫製動作により、上糸又は下糸について切断不良の発生を低減し、上糸又は下糸の残端をより短くしてボタン縫着を行うことができる。
また、前述したボタン付けミシン10Bは、ボタン縫着の一針目の針落ち後に挟持手段Aを解放状態から挟持状態に切り替え、ボタン縫着の最終針の針落ち後に糸切り装置80Aにより糸切りを行い、糸切り装置80Aによる糸切りの実行後に、上糸保持装置130を解放状態に切り替える糸保持制御を行っているが、この糸保持制御を行って渡り糸を用いた四つ穴ボタンの縫着縫製を行う場合には、以下に説明する縫い開始制御を組み込むことが望ましい。
ボタン付けミシン10Bの送り機構60Bのボタンつまみ足63Bは、四つの糸通し穴が配置された正方形の二辺がX軸方向に平行となり、他の二辺がY軸方向に平行となるように四つ穴ボタンの保持を行う。この状態で保持された四つ穴ボタンBの四つの糸通し穴を、便宜上、図40に示すように、左前に位置する糸通し穴をh1とし、右前に位置する糸通し穴をh2とし、左後に位置する糸通し穴をh3とし、右後に位置する糸通し穴をh4とする。
また、このように渡り糸を介して四つの糸通し穴に運針を行う縫製パターンについては、以下の三種類の縫製パターンが挙げられる。
(2)図41に示すように、X軸方向(Y軸方向でも良い)に並んだ二つの糸通し穴について運針を行い、Y軸方向(X軸方向でも良い)に沿った渡り糸を介して残るX軸方向(Y軸方向でも良い)に並んだ二つの糸通し穴について運針を行う第二の縫製パターン。
(3)図42に示すように、X軸方向(Y軸方向でも良い)に並んだ二つの糸通し穴について運針を行い、斜めに沿った渡り糸を介して残るX軸方向(Y軸方向でも良い)に並んだ二つの糸通し穴について運針を行う第三の縫製パターン。
その場合、図40(B)に示すように、上糸の縫い開始端部は挟持手段Aに挟持されて後方に引っ張られた状態で保持されるため、四つ穴ボタンBの下側において、糸通し穴h1と糸通し穴h4との間に渡る下糸と布地との間に縫い込まれることになる。
このため、上糸の開始端部は挟持手段Aから解放されて残端切除機構により切除が行われた後には、その切除後の先端部が布地下面から垂れ下がることがなく、これにより縫い品質の向上を図ることが可能となる。
従って、上糸の開始端部は挟持手段Aから解放されて残端切除機構により切除が行われた後には、その切除後の先端部が布地下面から垂れ下がり、縫い品質の向上を図ることができない。
その場合、図41(B)に示すように、上糸の縫い開始端部は、四つ穴ボタンBの下側において、糸通し穴h3と糸通し穴h4との間に渡る下糸と布地との間に縫い込まれることになる。
このため、上糸の開始端部は挟持手段Aから解放されて残端切除機構により切除が行われた後には、その切除後の先端部が布地下面から垂れ下がることがなく、これにより縫い品質の向上を図ることが可能となる。
従って、上糸の開始端部は挟持手段Aから解放されて残端切除機構により切除が行われた後には、その切除後の先端部が布地下面から垂れ下がり、縫い品質の向上を図ることができない。
その場合、図42(B)に示すように、上糸の縫い開始端部は、四つ穴ボタンBの下側において、糸通し穴h3と糸通し穴h4との間に渡る下糸と布地との間に縫い込まれることになる。
このため、上糸の開始端部は挟持手段Aから解放されて残端切除機構により切除が行われた後には、その切除後の先端部が布地下面から垂れ下がることがなく、これにより縫い品質の向上を図ることが可能となる。
従って、上糸の開始端部は挟持手段Aから解放されて残端切除機構により切除が行われた後には、その切除後の先端部が布地下面から垂れ下がり、縫い品質の向上を図ることができない。
なお、縫い開始制御は、四つ穴ボタンの縫着縫製を行うための縫製パターンを定めた縫製データ中に、挟持手段Aからより遠方となる二つの糸通し穴h1,h2のいずれか一方を一針目の針落ち位置とするように、運針の位置設定を行い、制御装置120Bがその縫製データを読み込んで送り機構60Bを制御することによって実現する。
また、前述したボタン付けミシン10Bは、ボタンの縫着縫製を行う場合に、以下に説明する止め縫い制御と下糸縫い開始端部処理制御を組み込むことが望ましい。
ボタン縫着縫製において、一針目の針落ちは上糸の縫い開始端部が布地の下側に引き出されることから、一針目の針落ち位置では下糸との結節は形成されない。
さらに、二針目の針落ち位置では上糸と下糸との結節は形成されるが、三針目の針落ち位置を他の糸通し穴に移動すると、下糸は他の糸通し穴側に張力を受け、結節が分解されやすくなる。
図43は、糸通し穴h1〜h4を有する四つ穴ボタンの縫着縫製の縫製パターンを示している。カッコ内の数字は運針を行う順番を示している。糸通し穴h1〜h4の配置については、前述した縫い開始制御の四つ穴ボタンBと同じである。
図示のように、この縫製パターンでは、糸通し穴h2に対して、一針目から三針目までの針落ちを行うと共に一針目と三針目とで同じ位置に針落ちを行っている。
なお、止め縫い制御は、ボタンの縫着縫製を行うための縫製パターンを定めた縫製データ中に、いずれか一つの糸通し穴の内側となる範囲内に一針目から三針目までの針落ちが行われるように運針の位置設定を行い、制御装置120Bがその縫製データを読み込んで送り機構60Bを制御することによって実現する。
下糸の縫い開始端部は布地の下側から飛び出した状態となる。このように下糸の縫い開始端部が飛び出した状態である場合、縫い品質の低下を生じるおそれがある。
これにより、縫製開始からの二針目の針落ち位置で下方に飛び出した下糸の縫い開始端部は、縫製開始からの三針目から五針目までの三点の針落ち位置を頂点とする三角形を形成する下糸と布地との間に縫い込まれ、飛び出した状態が解消されることにより、縫い品質の向上を図ることができる。
そして、糸通し穴h2内に針落ちを行う縫製開始からの三針目及び五針目と糸通し穴h3内に針落ちを行う四針目とによって三角形を形成し、二針目の針落ち位置は、四針目の針落ち位置と五針目の針落ち位置とを結ぶ線分の上に位置している。
従って、二針目の針落ち位置から下方に飛び出す残端切除後の下糸の縫い開始端部は、四針目の針落ち位置から五針目の針落ち位置に渡る下糸と布地との間に縫い込まれ、飛び出しが押さえられて縫い品質の向上が図られる。
特に、この縫製パターンでは、縫製開始からの四針目の針落ち位置と五針目の針落ち位置との間で四針目から八針目まで複数回繰り返し交互に針落ちが行われるので、複数回に渡る下糸によってより効果的に下糸の縫い開始端部が縫い込まれる。
つまり、より確実に下糸の縫い開始端部の飛び出しを抑え、さらに縫い品質の向上を図留ことができる。
上記の下糸縫い開始端部処理制御の例では、三針目から五針目の三点の針落ちにより囲まれた三角形の外形線上及びその内側領域のいずれかに二針目の針落ち位置を設定しているが、止め縫い制御を三針より多く行う場合には、止め縫いの最後の針落ちと、これに続く、下糸縫い開始端部処理制御の最初の二針の針落ちとによる三点に囲まれた三角形の外形線上及びその内側領域に縫製開始からの二針目の針落ち位置を設定しても良い。
前述したように、針板40Aの下層となる下板42Aには針穴ガイド44Aが設けられている。
そして、この針穴ガイド44Aの中心には、上下に貫通した針穴441Aが形成されており、当該針穴441Aは、針穴形成板43Aの針穴431Aと同心であって内径が等しくなっている。
図44及び図45に示すように、この針穴ガイド44Aの上面の針穴441Aの周囲部分を針穴ガイド44Aの上面の他の部分よりも高くしてボス状突起443Aを形成することが望ましい。このボス状突起443Aは、平面視円形であって針穴441Aと同心となるように形成される。また、針穴441Aの上端部には面取り442Aを形成しても良い。
また、ボス状突起443Aは、針穴ガイド44Aの上面における他の部分よりも高くなっているので、吸引時に針穴ガイド44Aの上面に沿った針穴441A側に向かう気流の発生を低減し、上から下へより効果的に吸引を行うことが可能となる。
例えば前述した残端切除機構100Aは、針板40Aの上層となる上板41Aと下層となる下板42Aとの間において、上側に切除用固定メス101A、下側に切除用動メス102Aを備えている。なお、上側に切除用固定メス101Aを配置するのは、上板41Aの強度を確保するためである。即ち、上板41Aは残端をより短くするためにより薄くすることが要求されるため、その下面に形成された凹部に切除用固定メス101Aを嵌め込んだ状態で固定する。仮に、切除用動メス102Aを上側に配置すると、上糸の下面に形成される凹部はメスの動作範囲を考慮して広範囲となり、強度が低下する。従って、切除用固定メス101Aを上側に配置することで針板40Aの強度を確保することができる。
また、切除用固定メス101A及び切除用動メス102Aの貫通穴101Ab,102Abは、互いに対向する面側においていずれも円形の開口であり、互いに対向する面側において最小の寸法(最小径)となっている。
さらに、互いに対向する面側におけるこれらの円形の開口は、切除用動メス102Aが非切除動作時の待機位置にある状態で、いずれも、上板41A側の針穴431A及び下板42A側の針穴441Aと同心になると共に、その内径d2が、針穴431A及び針穴441Aの内径d1と一致している。
切除用動メス102Aが切除動作方向に移動すると、図45(B)に示す領域sは切除された上糸U又は下糸Dの残端が入り込む可能性があるポケットとなる。この領域sは切除用動メス102Aの切除動作方向の幅が浅いほど上糸U又は下糸Dの残端が入り込み難くなる。そして、この領域sは切除用動メス102Aの刃先とは逆側に形成され、領域sの深さは前述した貫通穴102Abの切除動作方向の最小幅d2と一致する。
一方、切除用動メス102Aの貫通穴102Abの切除動作方向の最小幅d2は、少なくとも針穴431A,441Aの幅d1以上としなければ、上糸U及び下糸Dや縫い針11の挿通を良好に行えなくなる。従って、切除用動メス102Aの貫通穴102Abの切除動作方向の最小幅d2は、上糸U及び下糸Dや縫い針11を挿通しやすく、且つ、上糸U又は下糸Dの残端が入り込み難くなるという双方の要件を満たすために、針穴431A,441Aの幅d1と一致させている。
なお、ここでは、残端切除機構100Aを例示したが、残端切除機構100の場合も切除用動メス102の長穴102bを円形とし、その切除動作方向の最小幅(固定メス側の開口の切除動作方向の幅)を針穴411,421の同方向の幅と一致させても良い。
前述したボタン付けミシン10Bに、縫製時に保持されたボタンBと被縫製物としての布地Cとの間で、布地CのボタンB側への引き寄せを防止するための中押さえ621Bを設けても良い。
当該中押さえ621Bは、図46に示すように、送り機構60Bの土台62BのY軸方向の前端部に設けられ、Y軸方向に沿って前端部側に延出された棒状の部材である。
この中押さえ621Bは、一対のボタンつまみ足63Bによって上から保持された布地Cと一対のボタンつまみ足63Bによって挟持されたボタンBとの間となるように高さが設定されている。また、X軸方向の配置については、一対のボタンつまみ足63Bによって挟持されたボタンBの丁度真ん中を通るように位置設定されている。
従って、ボタンBを布地Cに縫着する縫製を行う場合に、ボタン穴の間で布地Cを上方から押さえることができる。これにより、図47(B)に示すように、ボタン穴とボタン穴との間で、縫い針11の引き上げや上糸Uの引き上げによって布地Cが上方に引き上げられることを抑制することが可能となる。
布押さえ421Bにより、ボタン穴とボタン穴との間における布地Cの引き上げが抑制されると、布地Cと針板40Aの上面との隙間を低減することができる。これにより、上糸U及び下糸Dの残端の切除後において、上記隙間分だけ残端を短くすることが可能となる。
11 縫い針
12 針棒
20 ミシンフレーム
30 針上下動機構
31 ミシンモーター
32 主軸
37 エンコーダー
40,40A 針板
41,41A 上板(上層の針板)
42,42A 下板(下層の針板)
50,50B 釜機構
60 送り機構(移動機構)
60B 移動機構
64 送り歯
70 送り調節機構
74 コンデンス用エアシリンダー
75 0ピッチ用エアシリンダー
76 逆送り用ソレノイド
80,80A 糸切り装置
81,81A 糸切用動メス
82,82A 糸切用固定メス
90 ワイパー機構
91 ワイパー
100,100A 残端切除機構(糸切除機構)
101,101A 切除用固定メス(切除用メス)
101Ab 貫通穴
102,102A 切除用動メス(切除用メス)
102Ab 貫通穴
103,103A 糸切除用エアシリンダー
110,110A 吸引機構
111,111A 吸引ノズル
113,113A ノズル移動用エアシリンダー(ノズル駆動手段)
114 吸引用電磁弁
120 制御装置(吸引制御装置)
126 ペダル(信号入力手段)
130 上糸保持装置
134 保持用モーター(アクチュエーター)
411,421,431A 針穴
443A ボス状突起
412,422 出没孔
621B 中押さえ
B ボタン、四つ穴ボタン
D 下糸
U 上糸
U1 上糸ループの針側部分
U2 上糸ループの被縫製物側部分
h1〜h4 糸通し穴
Claims (3)
- 縫い針が挿入される針穴が貫通形成された針板と、
前記針板の上面に沿って被縫製物を移動させる移動機構と、
前記縫い針の上下動動作を行う針上下動機構と、
前記針板の下側で前記縫い針から上糸を捕捉して下糸を絡める釜機構と、
前記針板と前記釜機構との間に設けられ、下糸と上糸を切断する糸切り装置と、
前記糸切り装置により切断された上糸の縫い針側部分を前記被縫製物の上側に引き出すワイパー機構と、
を備えるミシンにおいて、
前記針板の上面より下方であって、前記糸切り装置より上方に配置された残端切除機構と、
前記糸切り装置によって下糸と上糸を切断した後に、前記被縫製物に連なる下糸及び上糸の残端を、前記残端切除機構によって切除する制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記糸切り装置の糸切りの前に、前記移動機構に対して、最終針又は最終針の一つ手前の針落ち位置が針穴の内側における前記糸切り装置の動メスの糸切断部の移動経路に接近するように前記被縫製物を移動させる第一の空送り制御を実行し、
前記残端切除機構による残端切除の前に、前記移動機構に対して、最終針又は最終針の一つ手前の針落ち位置が針穴の内側における前記残端切除機構による糸切除位置に近接するように前記被縫製物を移動させる第二の空送り制御を実行することを特徴とするミシン。 - 縫い針が挿入される針穴が貫通形成された針板と、
前記針板の上面に沿って被縫製物を移動させる移動機構と、
前記縫い針の上下動動作を行う針上下動機構と、
前記針板の下側で前記縫い針から上糸を捕捉して下糸を絡める釜機構と、
前記針板と前記釜機構との間に設けられ、下糸と上糸を切断する糸切り装置と、
前記糸切り装置により切断された上糸の縫い針側部分を前記被縫製物の上側に引き出すワイパー機構と、
を備えるミシンにおいて、
前記ミシンは被縫製物にボタンの縫着を行うボタン付けミシンであって、
前記針板の上面より下方であって、前記糸切り装置より上方に配置された残端切除機構と、
前記糸切り装置によって下糸と上糸を切断した後に、前記被縫製物に連なる下糸及び上糸の残端を、前記残端切除機構によって切除する制御を行う制御装置と、
前記針板及び前記残端切除機構より下方であって、前記釜機構より上方に配置された、前記上糸の縫い開始の端部を保持する上糸保持装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ボタン縫着の一針目の針落ち後に前記挟持手段を前記解放状態から前記挟持状態に切り替え、前記ボタン縫着の最終針の針落ち後に前記糸切り装置により糸切りを行い、前記糸切り装置による糸切りの実行後に、前記挟持手段を前記解放状態に切り替える糸保持制御を行い、
四つの糸通し穴を有する四つ穴ボタンを渡り糸を用いて縫着する場合に、前記挟持状態にあるときの前記挟持手段からより遠方に位置する二つの糸通し穴のいずれか一方の糸通し穴から縫製を開始する縫い開始制御を行うことを特徴とするミシン。 - 縫い針が挿入される針穴が貫通形成された針板と、
前記針板の上面に沿って被縫製物を移動させる移動機構と、
前記縫い針の上下動動作を行う針上下動機構と、
前記針板の下側で前記縫い針から上糸を捕捉して下糸を絡める釜機構と、
前記針板と前記釜機構との間に設けられ、下糸と上糸を切断する糸切り装置と、
前記糸切り装置により切断された上糸の縫い針側部分を前記被縫製物の上側に引き出すワイパー機構と、
を備えるミシンにおいて、
前記ミシンは被縫製物にボタンの縫着を行うボタン付けミシンであって、
前記針板の上面より下方であって、前記糸切り装置より上方に配置された残端切除機構と、
前記糸切り装置によって下糸と上糸を切断した後に、前記被縫製物に連なる下糸及び上糸の残端を、前記残端切除機構によって切除する制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ボタンの縫製を開始する一つの糸通し穴に対して縫製開始から三針以上の針落ちにより止め縫いを行う止め縫い制御と、
前記止め縫いに続いて、当該止め縫いを行った糸通し穴とは別のもう一つの糸通し穴と前記止め縫いを行った糸通し穴とを交互に往復する複数針の針落ちを行うと共に、前記止め縫いの最後の針落ちとこれに続いて行われる二針の針落ちによる三点の針落ち位置を頂点とする三角形の外形線上及びその内側領域のいずれかに前記止め縫いの二針目の針落ちが行われるように前記移動機構を制御する下糸縫い開始端部処理制御を行うことを特徴とするミシン。
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