JP6727826B2

JP6727826B2 - ミシン

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Publication number: JP6727826B2
Application number: JP2016019429A
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Inventors: 仁彦横瀬
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
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Filing date: 2016-02-04
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Description

本発明は、被縫製物の厚さの変化を検出するミシンに関する。

被縫製物の厚さが変化すると縫い品質に影響を受ける場合がある。
例えば、特許文献１のミシンは、パンツのような布地の開口周縁部に伸縮性のある帯状物の縫着を行うためのものである。
このミシンでは、シリンダベッドをパンツの開口部に挿入し、開口部に沿って被縫製物が送られ、上から供給されるゴム紐が縫い込まれた帯状物が開口部に沿って縫着されていた。

特開２００９−１９５５７８号公報

上記のようなパンツの開口部に伸縮性を与えたい衣類の場合には、一般に、布地の開口部が広がるように針落ち位置の前後で張力を与えて引き延ばした状態で帯状物の縫着を行う。
男性用のパンツの場合、一般に、前側を二枚の布地を重ねることで重ね部分の隙間による開口部が形成されている。この重ね部分では厚さが二倍となり、厚さが厚い部分と薄い部分とで同一の張力を与えて引き延ばした状態で帯状物の縫着を行うと、仕上がりが、重ね部分だけ波状に撓んだ状態となるという問題があった。
このため、被縫製物の厚さの変化を針落ち前に検出したいという要請があった。
なお、上記従来技術は、被縫製物の厚さを検出したいという要請の一例であり、被縫製物の厚さの変化を検出したいという要請は、異なる他の縫製を行うミシンにも存在している。

本発明は、被縫製物の厚さの変化を検出可能なミシンを提供することをその目的とする。

請求項１記載の発明は、ミシンにおいて、
針落ち位置よりも被縫製物の送り方向上流側に配置された投光部と、
前記被縫製物を挟んで前記投光部とは逆側から当該被縫製物を撮像するカメラと、
前記カメラにより撮像された撮像画像の明るさの変化から前記被縫製物の厚さの変化を検出する厚さ認識処理部とを備えることを特徴とする。

さらに、請求項１記載の発明は、
前記被縫製物は、開口部を備え、
前記被縫製物の開口部に挿入し、当該被縫製物を前記送り方向に搬送可能に支持するローラと、前記ローラの回転状態を変えることで前記被縫製物に生じる張力を調節する張力調節部とを有するローラ機構と、
前記検出された前記被縫製物の厚さの変化に応じて、前記張力調節部による前記被縫製物の張力を変更する制御を行う張力制御部とを備え、
前記ローラによって支持された前記被縫製物を挟むように前記投光部と前記カメラが配置され、前記投光部と前記カメラの前記送り方向下流側で縫製を行うことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のミシンにおいて、
前記カメラにより撮像された撮像画像の明るさの変化から前記被縫製物の前記送り方向に直交する方向の端部を検出する端部認識処理部とを備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のミシンにおいて、
前記被縫製物の送り方向に直交する方向に当該被縫製物を移動させる横送り機構と、
前記被縫製物の送り方向に直交する方向の端部の検出位置に応じて、前記横送り機構の制御を行う端部位置制御部とを備えることを特徴とする。

本発明は、厚さ認識処理部により、カメラにより撮像された撮像画像の明るさの変化から被縫製物の厚さの変化を検出するので、搬送される被縫製物の厚さの変化する位置を検出することができ、針落ち前に厚さの変化に対応した縫製を行うことが可能となる。

発明の実施形態に係るミシンの正面図である。被縫製物の斜視図である。被縫製物の厚さの異なる部分の撮像画像を示した説明図である。布送り方向における被縫製物の厚さの変化による撮像画像の輝度値の変化を示した線図である。被縫製物の端部の撮像画像を示した説明図である。ミシンの制御系を示すブロック図である。制御装置が行う縫い制御の一例を示すフローチャートである。制御装置が縫製中に行う送りモーターの制御を示す制御のフローチャートである。

［発明の実施形態の概要］
以下、本発明の実施の形態であるミシン１０について図１乃至図８に基づいて説明する。
図１はミシン１０の一部の構成を省略して図示した正面図である。
上記ミシン１０は、下端部に縫い針１１を保持する針棒１２と、針棒１２を上下動させる針棒上下動機構と、各縫い針１１に通された上糸を捕捉して下糸を絡める釜機構と、針落ち位置において被縫製物を上から押さえる布押さえ１３と、針板に形成された開口部から送り歯を出没させて被縫製物の送り方向下流側に一定の送りピッチで被縫製物を送る送り機構と、被縫製物の開口部に挿入される第一〜第四のローラ３１〜３４により当該被縫製物を送り方向に搬送可能に支持するローラ機構３０と、被縫製物の送り方向に直交する方向に当該被縫製物を移動させる横送り機構６０と、針板の針落ち位置よりも送り方向上流側で被縫製物に上から投光する投光部４０と、投光部４０の下方であって被縫製物を挟んで投光部とは逆側（下側）から被縫製物を撮像するカメラ４５と、上記各構成を支持又は格納するミシンフレーム１４と、上記各構成の動作制御を行う制御装置９０とを備えている。

ミシンフレーム１４は、下部に位置するミシンベッド部１４１と、ミシンベッド部１４１から立ち上げられた立胴部１４２と、立胴部１４２の上端部からミシンベッド部１４１と平行に延出されたミシンアーム部１４３とを備えている。
また、ミシンベッド部１４１の延出方向先端部には、当該延出方向に向かってさらに延出された円筒状のシリンダベッド１４４を備えている。そして、このシリンダベッド１４４の上部には上面が水平な針板（図示略）が設けられ、当該針板の上面に沿って被縫製物が搬送される共に当該針板上で縫製が行われる。

以下、針板の上面に平行であって被縫製物が搬送される方向をＸ軸方向、針板の上面に平行であってＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向（図１の紙面に垂直な方向）、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する鉛直上下方向をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸方向であって被縫製物が送られる方向を「送り方向下流側」、その逆方向を「送り方向上流側」とし、Ｙ軸方向であって、送り方向下流側を向いて左手側を「左側」、右手側を「右側」というものとする。

上記針棒上下動機構は、ミシンモーター１５（図６参照）と、当該ミシンモーター１５により回転するＹ軸方向に沿った上軸と、上軸の回転力を上下動の駆動力に変換して針棒１２に付与するクランク機構とを備える周知の構成なので詳細な説明は省略する。

釜機構は、ベルト機構を介して上軸の二倍速でトルクが伝達されるＹ軸方向に沿った下軸と、下軸により回転を行う釜とを備えている。
釜機構は周知の構成なので詳細な説明は省略する。

布押さえ１３は、ミシンアーム部１４３により上下動可能に支持された押さえ棒１３１の下端部に装備されており、図示しないバネにより下方への押さえ圧が付与されている。
布押さえ１３は、針板上の針落ち位置に設けられ、縫い針１１が針落ちを行う開口部が形成されている。

送り機構は、針板の針穴から出没する送り歯と、送り歯を保持する送り台と、下軸の回転をＸ軸方向に沿った往復動作に変換して送り台に伝達する水平送り機構と、下軸の回転をＺ軸方向に沿った往復動作に変換して送り台に伝達する上下送り機構とを備えている。これらは周知の構成なので、詳細な説明は省略する。

［ローラ機構］
ローラ機構３０は、被縫製物の開口部に挿入される四つの第一〜第四のローラ３１〜３４と、第一のローラ３１を駆動する張力調節部としての送りモーター３５（図６参照）とを備えている。
第一〜第四のローラ３１〜３４は、いずれも、ミシンベッド部１４１によりＹ軸回りに回転可能に支持されており、第一のローラ３１はその回転速度を任意に調節する調節可変部としての調節可変モーター３５の出力軸に連結されている。
また、第二〜第四のローラ３２〜３４は、いずれも外力を受けて従動的に回転するローラである。

第一及び第二のローラ３１，３２は、針板に対して被縫製物の送り方向上流側と下流側とに配置され、その上端部が針板の上面と同じ高さとなるように配置されている。
また、第三のローラ３３は第二のローラ３２の下方に配置され、第四のローラ３４は第一のローラ３４の下方に配置されている。
そして、これら第一〜第四のローラ３１〜３４の外周面は、摩擦抵抗が大きな素材とされている。
さらに、各ローラ３１〜３４は、いずれも右端部のみで支持されており、左端部は自由端となっている。これにより、被縫製物の開口部に対して、各ローラ３１〜３４をその自由端側から挿入した状態で保持することができる。
また、第三及び第四のローラ３３，３４は、被縫製物の開口部に各ローラ３１〜３４を挿入した状態で、被縫製物の開口部に張力が発生するようにシリンダベッド１４４よりも低位置に配置されている。
これらのローラ３１〜３４が被縫製物に張力を付与することにより、各ローラ３１〜３４は連動して回転を行う。

送りモーター３５は、出力軸がタイイングベルトを介して第一のローラ３１と接続されており、第一のローラ３１を回転駆動させることにより、送り機構による被縫製物の送り方向と同じ方向に被縫製物を搬送することが可能である。
さらに、この送りモーター３５は、送り機構による被縫製物の送り速度よりも低速で第一のローラ３１を回転駆動することにより、第一のローラ３１と布押さえ１３との間で被縫製物の張力を調節することが可能である。
この送りモーター３５の駆動速度は制御装置９０により制御される。

［横送り機構］
横送り機構６０は、投光部４０と針落ち位置の間において、被縫製物を上下から挟むように配置された上下一対のローラ６１，６１と、これらローラ６１，６１をＹ軸方向に沿って移動させる横送りモーター６２（図６参照）とを備えている。
一対のローラ６１，６１は、何れもＹ軸方向に沿った支軸回りに回転可能に土台（図示略）に支持されており、これら二つのローラ６１，６１によって被縫製物を緩やかに挟持し、搬送される被縫製物に従って従動回転を行う。ローラ６１，６１は、その外周面が摩擦抵抗の大きな素材から形成されている。
一対のローラ６１，６１を支持する土台は、ミシンベッド部１４１の上面においてＹ軸方向に沿って移動可能に支持されており、横送りモーター６２によって、Ｙ軸方向に任意に位置決め可能となっている。
横送り機構６０は、上記構成により、搬送される被縫製物のＹ軸方向における右側の端部の位置を任意に調節することができる。

［投光部及びカメラ］
投光部４０は、横送り機構６０と第一のローラ３１との間において、搬送される被縫製物の上方から照明光を投光するためのものである。この投光部４０は、基板上にＹ軸方向に沿った複数の列に沿って下方に向けて配置された発光素子（例えば、ＬＥＤ）からなる光源４１と、各発光素子からの照射光を散乱光にする散乱板４２とを備えている。

カメラ４５は、投光部４０の下方に配置され、投光部４０からの投光を透過する被縫製物を撮像する。

ここで、被縫製物Ｃについて説明する。図２は、被縫製物Ｃの構造を示す説明図である。図示のように、被縫製物Ｃは男性用のパンツであり、左布Ｃ１と右布Ｃ２とゴム紐が縫い込まれた帯状物Ｃ３とから主に構成されている。
左布Ｃ１と右布Ｃ２とは、前側と後側とで縫い合わされており、前側部分は、左布Ｃ１の端部が右布Ｃ２の端部に重なりを生じるように縫い合わされ、内部に通じる隙間状開口部が形成されている。
また、左布Ｃ１と右布Ｃ２とは、略筒状に縫い合わされ、上端部は広く開口し、下端部は二又となって開口している。
そして、上端部の開口部Ｃ１１の端部に沿って一周するように帯状物Ｃ３が縫着される。

上記ミシン１０は、既に縫い合わされた左布Ｃ１と右布Ｃ２との上端開口部Ｃ１１に帯状物Ｃ３との縫着縫製を行うことができる。
被縫製物Ｃの上端開口部Ｃ１１を右側に向け、当該上端開口部Ｃ１１の内側に前述したローラ機構３０の各ローラ３１〜３４とシリンダベッド１４４とを挿入した状態でミシン１０にセットされ、上端開口部Ｃ１１に沿って帯状物Ｃ３の縫着が行われる。

投光部４０は、搬送される被縫製物Ｃに対して上方から投光を行い、カメラ４５は、被縫製物を下方から撮像することにより、投光部４０の投光による透過光の光量から被縫製物Ｃにおける布地の厚い部分、即ち、左布Ｃ１と右布Ｃ２との重なり部分Ｃ１２の検出を行うことができる。
図３はカメラ４５による撮像画像の一部を示しており、より具体的には、左布Ｃ１と重なり部分Ｃ１２との境界を示している。
そして、図４は、図３の撮像範囲内におけるＸ軸方向に沿った一列分の画素の輝度値の変化を示す線図である。
図４において、およそ200ピクセルの画素位置が、左布Ｃ１と重なり部分Ｃ１２との境界となる位置である。図示のように、左布Ｃ１部分は、輝度値が150〜200程度と高く、境界位置よりも重なり部分Ｃ１２では輝度値は5〜10程度まで低下する。
従って、撮像画像内のＸ軸方向における輝度値の変化を生じた位置から左布Ｃ１と重なり部分Ｃ１２との境界となる位置を求めることができる。また、右布Ｃ２と重なり部分Ｃ１２との境界となる位置も同様に求めることができる。

また、カメラ４５による撮像画像から、被縫製物ＣにおけるＹ軸方向における右側の端部を求めることができる。
図５はカメラ４５による撮像画像の一部を示しており、より具体的には、被縫製物Ｃの右側の端部と背景Ｈとの境界を示している。図示のように、背景Ｈに比べて被縫製物Ｃは明らかに輝度値が低くなることが分かる。
従って、撮像範囲内のＹ軸方向に沿った一列分の画素の輝度値の変化を求め、右から左にかけて急激な輝度値の低下を生じた撮像範囲内の位置から、被縫製物ＣのＹ軸方向における右側の端部を求めることができる。
被縫製物Ｃの縫製において、被縫製物ＣのＹ軸方向における右側の端部から針落ち位置までの距離の設定値は制御装置９０に記録されており、被縫製物ＣのＹ軸方向における右側の端部の位置を取得すると、設定値を維持するように横送り機構６０が制御される。

［ミシンの制御系］
図６に示すように、制御装置９０には、縫製に関する各種の設定や現在のミシンの状態を表示する表示パネル９４と、表示パネル９４に併設された各種の設定を行うための画面選択やコマンド、各種の設定値の入力を行うための設定入力手段としての設定スイッチ９５と、縫製の開始を入力するスタートスイッチ９８とが図示しない入出力回路を介して接続されている。

スタートスイッチ９８は、入力操作により、縫製動作の駆動指令を制御装置９０に入力する手段である。つまり、スタートスイッチ９８の入力が行われると、制御装置９０は縫製を開始する動作制御を行う。

設定スイッチ９５からは、送り機構による送り速度を求めるための送りピッチ、被縫製物Ｃの右側の端部から針落ち位置までの設定値、カメラ４５から針落ち位置までのＸ軸方向及びＹ軸方向における距離、被縫製物Ｃの左布Ｃ１又は右布Ｃ２と重なり部分Ｃ１２との境界を求めるための輝度値の閾値、被縫製物Ｃと背景Ｈとの境界を求めるための輝度値の閾値等が入力される。

また、制御装置９０には、その制御の対象となるミシンモーター１５，送りモーター３５，横送りモーター６２，投光部４０の光源４１のＬＥＤ，カメラ４５がそれぞれ駆動回路１５ａ，３５ａ，６２ａ，４１ａ，４５ａを介して接続されている。
また、制御装置９０には、カメラ４５の撮像画像データを処理するための画像処理部４６が接続されている。
さらに、上軸には、その軸角度を検出するエンコーダー１５１が装備されており、当該エンコーダー１５１が制御装置９０に接続されている。
そして、上記エンコーダー１５１，駆動回路１５ａ，３５ａ，６２ａ，４１ａ，４５ａ及び画像処理部４６は図示しないインターフェイスを介して制御装置９０に接続されている。
また、制御装置９０は、各種の制御を行うＣＰＵ９１と、ミシン１０の動作制御を実行させる制御プログラムが書き込まれているメモリ９２とを備えている。

［被縫製物の送り制御］
制御装置９０が行う被縫製物Ｃの送り制御について図７及び図８のフローチャートに基づいて説明する。
制御装置９０のＣＰＵ９１は、スタートスイッチ９８が押下されると、ミシンモーター１５の駆動を開始すると共に図７のフローチャートに示す処理を実行する。また、図７の処理とは独立して図８のフローチャートに示す送りモーターの制御を微小な時間周期で繰り返し実行する。

まず、ＣＰＵ９１は、図７に示すように、投光部４０で投光を行いながらカメラ４５による被縫製物Ｃの撮像を行い（ステップＳ１）、撮像画像内に重なり部分Ｃ１２の開始端が存在するかを判定する（ステップＳ３）。
重なり部分Ｃ１２の開始端とは、被縫製物Ｃの重なり部分Ｃ１２におけるＸ軸方向の下流側の端部、即ち、針落ち位置を通過するＸ軸方向に沿った直線上における右布Ｃ２と重なり部分Ｃ１２との境界位置である。
カメラ４５の撮像画像信号は画像処理部４６においてＡ／Ｄ変換され、撮像範囲内の全画素における輝度値を示す撮像画像データに変換される。さらに、画像処理部４６は、撮像画像データにおいて、針落ち位置を通過するＸ軸方向に沿った直線上に並んだ複数の画素に対して、隣接する画素と画素とでその輝度値の差分値を算出する。
そして、ＣＰＵ９１は、隣接する各画素の差分値の中で、閾値以上の低下を示すものがあるか否かを判定する。

そして、隣接する各画素の差分値の中で閾値以上の低下を示すものがある場合には、撮像画像内に重なり部分Ｃ１２の開始端が存在すると判定すると共に（ステップＳ３：ＹＥＳ）、閾値以上の低下を生じた二つの画素位置の間を重なり部分Ｃ１２の開始端と認識する。
これにより、制御装置９０のＣＰＵ９１は、「カメラにより撮像された撮像画像の明るさの変化から前記被縫製物の厚さの変化を検出する厚さ認識処理部」として機能する。

被縫製物Ｃの重なり部分Ｃ１２は二枚の布地が重ねられていることから、被縫製物Ｃの開口部Ｃ１１に張力を付与しながら帯状物Ｃ３の縫着を行う場合、重なり部分Ｃ１２以外の部分に比べて張力による延び量が小さくなり、帯状物Ｃ３の縫着後に帯状物Ｃ３の収縮力によって重なり部分Ｃ１２に波状の撓み或いは皺が生じる。これを回避するために、ＣＰＵ９１は、重なり部分Ｃ１２が針落ち位置を通過する間は、被縫製物Ｃに付与する張力を高めて、重なり部分Ｃ１２が他の部分と同程度の延びが生じるようにローラ機構３０を制御する。
このため、ＣＰＵ９１は、重なり部分Ｃ１２の開始端が検出されると、重なり部分Ｃ１２の開始端が針落ち位置に到達するタイミングを計るための張力調整開始タイマーのカウントを開始する（ステップＳ５）。
カメラ４５から針落ち位置までのＸ軸方向における距離は設定スイッチ９５により入力され、カメラ４５の撮像範囲は既知であるため、ＣＰＵ９１は、閾値以上の低下を生じた二つの画素位置の間に対応する被縫製物上の位置から針落ち位置までの距離を算出することができる。また、エンコーダー１５１の出力からミシンモーター１５の回転数を取得することができ、送りピッチも既知であることから、被縫製物Ｃの平均的な送り速度を求めることができる。これらにより、撮像から重なり部分Ｃ１２の開始端が針落ち位置に到達するまでの時間を算出することができ、当該算出時間を張力調整開始タイマーによりカウントする。

一方、隣接する各画素の差分値の中で閾値以上の低下を示すものがない場合には、撮像画像内に重なり部分Ｃ１２の開始端が存在しないと判定すると共に（ステップＳ３：ＮＯ）、撮像画像内に重なり部分Ｃ１２の終了端が存在するかを判定する（ステップＳ７）。
重なり部分Ｃ１２の終了端とは、被縫製物Ｃの重なり部分Ｃ１２におけるＸ軸方向の上流側の端部、即ち、針落ち位置を通過するＸ軸方向に沿った直線上における左布Ｃ１と重なり部分Ｃ１２との境界位置である。

従って、ＣＰＵ９１は、撮像画像データの、針落ち位置を通過するＸ軸方向に沿った直線上に並んだ複数の画素の中で、隣接する画素と画素とでその輝度値の差分値が閾値以上の上昇を示すものがあるか否かを判定する。
そして、隣接する各画素の差分値の中で閾値以上の上昇を示すものがある場合には、撮像画像内に重なり部分Ｃ１２の終了端が存在すると判定すると共に（ステップＳ７：ＹＥＳ）、閾値以上の上昇を生じた二つの画素位置の間を重なり部分Ｃ１２の終了端と認識する。

重なり部分Ｃ１２の開始端が検出され、被縫製物Ｃに付与する張力を高める制御が行われている場合には、重なり部分Ｃ１２の終了端が針落ち位置に到達したら、被縫製物Ｃに付与する張力を通常の値に戻す必要がある。
このため、ＣＰＵ９１は、重なり部分Ｃ１２の終了端が検出されると、重なり部分Ｃ１２の終了端が針落ち位置に到達するタイミングを計るための張力調整終了タイマーのカウントを開始する（ステップＳ９）。
カメラ４５から針落ち位置までのＸ軸方向における距離は設定スイッチ９５により入力され、カメラ４５の撮像範囲は既知であるため、ＣＰＵ９１は、閾値以上の上昇を生じた二つの画素位置の間に対応する被縫製物上の位置から針落ち位置までの距離を算出することができ、前述したように、被縫製物Ｃの平均的な送り速度も求めることができので、これらにより、撮像から重なり部分Ｃ１２の終了端が針落ち位置に到達するまでの時間を算出し、当該算出時間を張力調整終了タイマーによりカウントする。

張力調整開始タイマーのカウント開始後（ステップＳ５）、張力調整終了タイマーのカウント開始後（ステップＳ９）又は撮像画像内に重なり部分Ｃ１２の終了端が存在しないと判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、ＣＰＵ９１は、撮像画像内の被縫製物Ｃの右側の端部のＹ軸方向における位置を検出する（ステップＳ１１）。

即ち、ＣＰＵ９１は、撮像画像データの、撮像範囲の中心を通過するＹ軸方向に沿った直線上に並んだ複数の画素の中で、左から右に向かって、隣接する画素と画素とでその輝度値の差分値が閾値以上の上昇を示すものを特定する。
そして、差分値が閾値以上の上昇を示す隣接する二つの画素の間を被縫製物Ｃの右側の端部のＹ軸方向における位置と認識する。
カメラ４５から針落ち位置までのＹ軸方向における距離は設定スイッチ９５により入力され、カメラ４５の撮像範囲は既知であるため、ＣＰＵ９１は、Ｙ軸方向における針落ち位置から被縫製物Ｃの右側の端部までの距離を算出することができる。
これにより、ＣＰＵ９１は、「カメラにより撮像された撮像画像の明るさの変化から前記被縫製物の前記送り方向に直交する方向の端部を検出する端部認識処理部」として機能する。

そして、被縫製物Ｃの右側の端部から針落ち位置までの距離の算出値と被縫製物Ｃの右側の端部から針落ち位置までの設定値とを比較し、算出値が設定値よりも大きい場合には、算出値と設定値との差分値を求めると共に、横送り機構６０の横送りモーター６２を駆動し、被縫製物を差分値に相当する距離分だけ、左方に移動させる。
また、算出値が設定値よりも小さい場合には、算出値と設定値との差分値を求めると共に、横送り機構６０の横送りモーター６２を駆動し、被縫製物を差分値に相当する距離分だけ、右方に移動させる（ステップＳ１３）。これにより、ＣＰＵ９１は「端部位置制御部」として機能する。
そして、スタートスイッチ９８により縫製終了が入力されると（ステップＳ１５：ＹＥＳ）ミシンモーター１５の駆動を停止して（ステップＳ１７）、処理を終了し、縫製継続（ステップＳ１５：ＮＯ）であれば、ステップＳ１へ戻り処理を繰り返す。

また、ＣＰＵ９１は、図７の処理とは独立して、周期的に図８の処理を実行する。即ち、前述した張力調整開始タイマーのカウント値を参照し、直近の図７のステップＳ５の処理で算出された撮像から重なり部分Ｃ１２の開始端が針落ち位置に到達するまでの時間がカウントアップされたか否かを判定する（ステップＳ３１）。
そして、カウントアップした場合には（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、送り機構３０の送りモーター３５を所定の低速の回転数に減速する制御を行う（ステップＳ３３）。送りモーター３５が減速すると、送り歯と第一のローラ３１との間で、被縫製物Ｃに対する張力が増加し、重なり部分Ｃ１２の延び量を増やすことができる。これにより、ＣＰＵ９１は、「被縫製物の張力を変更する制御を行う張力制御部」として機能する。
なお、送り機構３０の送りモーター３５を所定の低速の回転数は、設定スイッチ９５から任意に設定可能としても良い。
そして、処理を終了する。

また、ＣＰＵ９１は、張力調整開始タイマーがカウントアップしていないと判定した場合には（ステップＳ３１：ＮＯ）、前述した張力調整終了タイマーのカウント値を参照し、直近の図７のステップＳ９の処理で算出された撮像から重なり部分Ｃ１２の終了端が針落ち位置に到達するまでの時間がカウントアップされたか否かを判定する（ステップＳ３５）。
そして、カウントアップした場合には（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、送り機構３０の送りモーター３５を通常の回転数にする制御を行う（ステップＳ３７）。送りモーター３５が通常の回転になると、送り歯と第一のローラ３１との間における被縫製物Ｃに対する張力が通常の値になる。そして、処理を終了する。
また、張力調整終了タイマーがカウントアップしていない場合にも（ステップＳ３５：ＮＯ）、処理を終了し、一定時間が経過すると、新たにステップＳ３１から処理を開始する。

［実施形態の技術的効果］
以上のようにミシン１０は、針落ち位置よりも被縫製物の送り方向上流側に配置された投光部４０と、被縫製物Ｃを挟んで投光部４０とは逆側から当該被縫製物Ｃを撮像するカメラ４５とを備え、制御装置９０のＣＰＵ９１が、カメラ４５により撮像された撮像画像の明るさの変化から被縫製物の厚さの変化を検出する厚さ認識処理部として機能するので、搬送される被縫製物Ｃの重なり部分Ｃ１２による厚さの変化する位置を検出することができ、厚さの変化に対応した縫製を行うことが可能となる。
また、投光部４０による透過照明では段部が暗く映ることを利用して、カメラ４５により撮像した画像の指定領域で画像処理を行い、明るさの変化量が大きい所を段部として検知することにより、柄模様や暗い色の被縫製物であっても段部を検出することが可能となる。

また、ミシン１０は、被縫製物Ｃの開口部Ｃ１１に挿入し、当該被縫製物Ｃを送り方向に搬送可能に支持する複数のローラ３１〜３４と、第一のローラ３１の回転状態を変えることで被縫製物Ｃに生じる張力を調節する張力調節部としての送りモーター３５とを有するローラ機構３０を備え、制御装置９０のＣＰＵ９１が、撮像画像の輝度値の変化により検出された被縫製物の厚さの変化に応じて、送りモーター３５による被縫製物Ｃの張力を変更する制御を行うので、重なり部分Ｃ１２に対する帯状物Ｃ３の縫着位置に生じる波状の撓みや皺の発生を低減することができ、被縫製物Ｃの厚さの変化に対応した縫い品質の向上を図ることが可能となる。

また、ミシン１０は、ＣＰＵ９１が、カメラ４５により撮像された撮像画像の明るさの変化から被縫製物Ｃの送り方向に直交するＹ軸方向の端部（右側の端部）を検出する処理を行うので、被縫製物Ｃの右側の端部から針落ち位置までのＹ軸方向の距離の変動を検出することが可能となる。
さらに、ＣＰＵ９１は、被縫製物Ｃの右側の端部の検出位置に応じて、横送り機構６０の制御を行うので、被縫製物Ｃの右側の端部から針落ち位置までのＹ軸方向の距離を設定値に維持することができ、被縫製物Ｃに対して適正な位置に運針を行うことができ、縫い品質の向上を図ることが可能となる。

［その他］
上記ミシン１０は、被縫製物Ｃにおける重なり部分Ｃ１２による厚さの変化よって生じる波状の撓みや皺の発生を低減するために、投光部４０とカメラ４５とによる透過光を利用した被縫製物Ｃの厚さ検出を行っているが、当該厚さ検出の利用目的は、波状の撓みや皺の発生の低減に限られない。
例えば、被縫製物から縫い針の引き抜きを円滑に行うために縫い針と同周期で上下動を行う中押さえを備え、その下死点の高さをモーター制御によって任意に調節することが可能なミシンの場合、布地の厚さの変化によって中押さえが接触して被縫製物の移動が阻害されたり、皺が生じたりして縫製が適正に行われなくなるおそれがある。
そのようなミシンの場合も、被縫製物に投光を行う投光部と、被縫製物を介して投光部の反対側から被縫製物を撮像するカメラを設け、被縫製物における針落ち位置に対する布送り方向の上流側部分の厚さを検出し、当該厚さに応じて、中押さえの下死点高さを変更調節する制御を行っても良い。これにより、中押さえと被縫製物との干渉を回避し、縫い品質の向上を図ることが可能となる。
また、投光部４０とカメラ４５の配置は上下逆としても良い。

１０ミシン
３０ローラ機構
３１〜３４第一〜第四のローラ
３５調節可変モーター（張力調節部）
４０投光部
４１光源
４２散乱板
４５カメラ
４６画像処理部
６０横送り機構
６２横送りモーター
９０制御装置
９１ＣＰＵ（厚さ認識処理部、張力制御部、端部認識処理部、端部位置制御部）
Ｃ被縫製物
Ｃ１左布
Ｃ２右布
Ｃ３帯状物
Ｃ１１開口部
Ｃ１２重なり部分

Claims

針落ち位置よりも被縫製物の送り方向上流側に配置された投光部と、
前記被縫製物を挟んで前記投光部とは逆側から当該被縫製物を撮像するカメラと、
前記カメラにより撮像された撮像画像の明るさの変化から前記被縫製物の厚さの変化を検出する厚さ認識処理部とを備え、
前記被縫製物は、開口部を備え、
前記被縫製物の開口部に挿入し、当該被縫製物を前記送り方向に搬送可能に支持するローラと、前記ローラの回転状態を変えることで前記被縫製物に生じる張力を調節する張力調節部とを有するローラ機構と、
前記検出された前記被縫製物の厚さの変化に応じて、前記張力調節部による前記被縫製物の張力を変更する制御を行う張力制御部とを備え、
前記ローラによって支持された前記被縫製物を挟むように前記投光部と前記カメラが配置され、前記投光部と前記カメラの前記送り方向下流側で縫製を行うことを特徴とするミシン。
前記カメラにより撮像された撮像画像の明るさの変化から前記被縫製物の前記送り方向に直交する方向の端部を検出する端部認識処理部とを備えることを特徴とする請求項１記載のミシン。
前記被縫製物の送り方向に直交する方向に当該被縫製物を移動させる横送り機構と、
前記被縫製物の送り方向に直交する方向の端部の検出位置に応じて、前記横送り機構の制御を行う端部位置制御部とを備えることを特徴とする請求項２記載のミシン。