JP7338946B2 - ミシン - Google Patents
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Description
本発明は、上布と下布の縫い合わせを行うミシンに関するものである。
図１２に示すように、上布と下布のそれぞれの縫い代が一致するように縫い合わせる縫製を行うために、従来のミシン１００は、縫い目の形成方向に沿って上布と下布とを送る送り歯（図示略）と、縫い針１０１の上流側において上布と下布のそれぞれを布送り方向に直交する方向に個別に送る上下の横送り機構（図示略）と、各横送り機構と送り歯との間で、上布と下布のそれぞれを縫い代側の側端部位置を検出する布端検出装置１１０、１２０とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
図１３は上記ミシン１００の上布ＣＵに対する布端検出装置１１０の拡大正面図である。図示のように、この布端検出装置１１０は、送り歯による搬送方向に直交する方向（紙面左右方向）に沿ったスリット状の照射光を照射する光源１１１と、その照射光を受光するラインセンサー１１２とを備え、これら光源１１１とラインセンサー１１２の間を上布ＣＵが通過し、当該上布ＣＵに照射光が遮蔽されることにより光強度が低くなる位置をラインセンサー１１２の出力から特定し、これに基づいて上布ＣＵの側端部の位置検出を行っている。なお、下布の布端検出装置１２０もこれと同様の構成となっている。
そして、上記各布端検出装置１１０，１２０で検出された上布と下布のそれぞれの側端部の位置に基づいて上布と下布を横送り機構で適正な位置に調整することで、上布と下布とで縫い代が同じ幅となるように縫製を行っていた。
図１３は上記ミシン１００の上布ＣＵに対する布端検出装置１１０の拡大正面図である。図示のように、この布端検出装置１１０は、送り歯による搬送方向に直交する方向（紙面左右方向）に沿ったスリット状の照射光を照射する光源１１１と、その照射光を受光するラインセンサー１１２とを備え、これら光源１１１とラインセンサー１１２の間を上布ＣＵが通過し、当該上布ＣＵに照射光が遮蔽されることにより光強度が低くなる位置をラインセンサー１１２の出力から特定し、これに基づいて上布ＣＵの側端部の位置検出を行っている。なお、下布の布端検出装置１２０もこれと同様の構成となっている。
そして、上記各布端検出装置１１０，１２０で検出された上布と下布のそれぞれの側端部の位置に基づいて上布と下布を横送り機構で適正な位置に調整することで、上布と下布とで縫い代が同じ幅となるように縫製を行っていた。
しかしながら、上記従来のミシンは、光学的なラインセンサーを用いて上布と下布の側端部の位置検出を行っているので、埃や汚れ、異物の影響を受けやすく、上布と下布の側端部を適正な位置に調整することができない場合があった。
本発明は、上布と下布の縫い合わせを良好に行う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、
上側の第一の被縫製物と下側の第二の被縫製物とを前方向に送る主送り機構と、
前記第一の被縫製物を左右方向に沿って移動させる上側の横送り機構と、
前記第二の被縫製物を左右方向に沿って移動させる下側の横送り機構と、
針落ち位置よりも後方において前記第一の被縫製物の側端部を当接させる第一の感圧センサーと、
針落ち位置よりも後方において前記第二の被縫製物の側端部を当接させる第二の感圧センサーと、
前記第一の被縫製物の側端部と前記第二の被縫製物の側端部の位置を調節する位置調節制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第一の感圧センサー及び前記第二の感圧センサーの検出圧力に基づいて前記上側の横送り機構による前記第一の被縫製物の位置調節制御と前記下側の横送り機構による前記第二の被縫製物の位置調節制御を行うことを特徴とする。
上側の第一の被縫製物と下側の第二の被縫製物とを前方向に送る主送り機構と、
前記第一の被縫製物を左右方向に沿って移動させる上側の横送り機構と、
前記第二の被縫製物を左右方向に沿って移動させる下側の横送り機構と、
針落ち位置よりも後方において前記第一の被縫製物の側端部を当接させる第一の感圧センサーと、
針落ち位置よりも後方において前記第二の被縫製物の側端部を当接させる第二の感圧センサーと、
前記第一の被縫製物の側端部と前記第二の被縫製物の側端部の位置を調節する位置調節制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第一の感圧センサー及び前記第二の感圧センサーの検出圧力に基づいて前記上側の横送り機構による前記第一の被縫製物の位置調節制御と前記下側の横送り機構による前記第二の被縫製物の位置調節制御を行うことを特徴とする。
さらに、請求項１記載のミシンは、
針落ち位置よりも後方において前記第一の被縫製物を撮影する第一のカメラと、
針落ち位置よりも後方において前記第二の被縫製物を撮影する第二のカメラと、
前記第一の被縫製物を針落ち位置の周囲で旋回移動させる上側の旋回送り機構と、
前記第二の被縫製物を針落ち位置の周囲で旋回移動させる下側の旋回送り機構とを備え、
前記制御装置は、前記第一のカメラの撮影画像から求まる前記第一の被縫製物の側端部の曲がり具合と前記第二のカメラの撮影画像から求まる前記第二の被縫製物の側端部の曲がり具合とに応じて、前記第一の被縫製物の位置調節制御を前記上側の横送り機構と前記上側の旋回送り機構のいずれが実行するかを選択すると共に、前記第二の被縫製物の位置調節制御を前記下側の横送り機構と前記下側の旋回送り機構のいずれが実行するかを選択することを特徴とする。
針落ち位置よりも後方において前記第一の被縫製物を撮影する第一のカメラと、
針落ち位置よりも後方において前記第二の被縫製物を撮影する第二のカメラと、
前記第一の被縫製物を針落ち位置の周囲で旋回移動させる上側の旋回送り機構と、
前記第二の被縫製物を針落ち位置の周囲で旋回移動させる下側の旋回送り機構とを備え、
前記制御装置は、前記第一のカメラの撮影画像から求まる前記第一の被縫製物の側端部の曲がり具合と前記第二のカメラの撮影画像から求まる前記第二の被縫製物の側端部の曲がり具合とに応じて、前記第一の被縫製物の位置調節制御を前記上側の横送り機構と前記上側の旋回送り機構のいずれが実行するかを選択すると共に、前記第二の被縫製物の位置調節制御を前記下側の横送り機構と前記下側の旋回送り機構のいずれが実行するかを選択することを特徴とする。
さらに、請求項１記載のミシンは、
前記制御装置は、
前記第一の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記選択された前記上側の横送り機構又は前記上側の旋回送り機構による前記第一の被縫製物の位置調節制御と、
前記第二の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記選択された前記下側の横送り機構又は前記下側の旋回送り機構による前記第二の被縫製物の位置調節制御とを行うことを特徴とする。
前記制御装置は、
前記第一の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記選択された前記上側の横送り機構又は前記上側の旋回送り機構による前記第一の被縫製物の位置調節制御と、
前記第二の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記選択された前記下側の横送り機構又は前記下側の旋回送り機構による前記第二の被縫製物の位置調節制御とを行うことを特徴とする。
さらに、請求項１記載のミシンは、
前記上側の横送り機構は、前記第一の被縫製物に接して回転駆動により左右方向に移動させるローラーを有すると共に、当該ローラーに前記第一の被縫製物を前記左右方向に移動させる場合の圧力より高い圧力を加えて前記第一の被縫製物を押さえることで前記第一の被縫製物の前方向への送り速度を遅くする機能を有し、
前記下側の横送り機構は、前記第二の被縫製物に接して回転駆動により左右方向に移動させるローラーを有すると共に、当該ローラーに前記第二の被縫製物を前記左右方向に移動させる場合の圧力より高い圧力を加えて前記第二の被縫製物を押さえることで前記第二の被縫製物の前方向への送り速度を遅くする機能を有し、
前記制御装置は、前記第一のカメラの撮影画像から求まる前記第一の被縫製物の側端部の位置合わせ表示の位置と前記第二のカメラの撮影画像から求まる前記第二の被縫製物の側端部の位置合わせ表示の位置とに基づいて、前記上側の横送り機構又は前記下側の横送り機構による前方向への送り速度を変える動作制御を行うことを特徴とする。
前記上側の横送り機構は、前記第一の被縫製物に接して回転駆動により左右方向に移動させるローラーを有すると共に、当該ローラーに前記第一の被縫製物を前記左右方向に移動させる場合の圧力より高い圧力を加えて前記第一の被縫製物を押さえることで前記第一の被縫製物の前方向への送り速度を遅くする機能を有し、
前記下側の横送り機構は、前記第二の被縫製物に接して回転駆動により左右方向に移動させるローラーを有すると共に、当該ローラーに前記第二の被縫製物を前記左右方向に移動させる場合の圧力より高い圧力を加えて前記第二の被縫製物を押さえることで前記第二の被縫製物の前方向への送り速度を遅くする機能を有し、
前記制御装置は、前記第一のカメラの撮影画像から求まる前記第一の被縫製物の側端部の位置合わせ表示の位置と前記第二のカメラの撮影画像から求まる前記第二の被縫製物の側端部の位置合わせ表示の位置とに基づいて、前記上側の横送り機構又は前記下側の横送り機構による前方向への送り速度を変える動作制御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に記載のミシンにおいて、
前記制御装置は、
前記第一の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記第一の被縫製物の終端位置検出および終端処理動作を行うことと、
前記第二の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記第二の被縫製物の終端位置検出および終端処理動作を行うことを特徴とする。
前記制御装置は、
前記第一の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記第一の被縫製物の終端位置検出および終端処理動作を行うことと、
前記第二の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記第二の被縫製物の終端位置検出および終端処理動作を行うことを特徴とする。
以上のように、本発明によれば、上布と下布の縫い合わせを良好に行うことが可能となる。
［発明の実施形態］
本発明の実施形態について説明する。図１は本実施形態であるミシンとしての上下送りミシン１０の主要部を示す斜視図、図２は主要部の正面方向から見た構成を簡略的に示した説明図、図３は上下送りミシン１０の制御系を示すブロック図である。
なお、以下の説明では、水平な一方向をＹ軸方向、水平であってＹ軸方向に直交する方向をＸ軸方向、鉛直上下方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向の一方を「前」、他方を「後」とし、Ｙ軸方向の一方を「左」、他方を「右」とし、Ｚ軸方向の一方を「上」、他方を「下」とする。
また、上下送りミシン１０を水平面上に置いた状態で、後述する上布Ｕ（第一の被縫製物）及び下布Ｄ（第二の被縫製物）の主送り機構２０による送り方向はＸ軸方向に平行であり、送りの進行方向を「前」とする。
また、後述する横送り機構３０，４０は、上布Ｕ及び下布ＤをＹ軸方向の双方向、即ち、左方と右方のいずれにも移動可能である。
本発明の実施形態について説明する。図１は本実施形態であるミシンとしての上下送りミシン１０の主要部を示す斜視図、図２は主要部の正面方向から見た構成を簡略的に示した説明図、図３は上下送りミシン１０の制御系を示すブロック図である。
なお、以下の説明では、水平な一方向をＹ軸方向、水平であってＹ軸方向に直交する方向をＸ軸方向、鉛直上下方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向の一方を「前」、他方を「後」とし、Ｙ軸方向の一方を「左」、他方を「右」とし、Ｚ軸方向の一方を「上」、他方を「下」とする。
また、上下送りミシン１０を水平面上に置いた状態で、後述する上布Ｕ（第一の被縫製物）及び下布Ｄ（第二の被縫製物）の主送り機構２０による送り方向はＸ軸方向に平行であり、送りの進行方向を「前」とする。
また、後述する横送り機構３０，４０は、上布Ｕ及び下布ＤをＹ軸方向の双方向、即ち、左方と右方のいずれにも移動可能である。
この上下送りミシン１０は、載置板１３の上下に配置された上布Ｕと下布Ｄとをそれぞれ前方に送りながら、上布Ｕの右側の側端部と下布Ｄの右側の側端部とがズレを生じないように一致し且つ縫い代が予め定められた目標値となるように縫い合わせを行うものである。
［被縫製物について］
図４（Ａ）は上布Ｕの平面図、図４（Ｂ）は下布Ｄの平面図である。上布Ｕと下布Ｄはいずれも長尺であって、上布Ｕと下布Ｄはその長手方向に沿った片側の側端部同士が縫い合わされる。なお、上布Ｕは図４（Ａ）に表れている面を上に向けた状態で縫製が行われ、下布Ｄは図４（Ｂ）に表れている面を下に向けた状態で縫製が行われる。
図４（Ａ）は上布Ｕの平面図、図４（Ｂ）は下布Ｄの平面図である。上布Ｕと下布Ｄはいずれも長尺であって、上布Ｕと下布Ｄはその長手方向に沿った片側の側端部同士が縫い合わされる。なお、上布Ｕは図４（Ａ）に表れている面を上に向けた状態で縫製が行われ、下布Ｄは図４（Ｂ）に表れている面を下に向けた状態で縫製が行われる。
また、上布Ｕと下布Ｄは、いずれも、縫い合わせが行われる側端部に沿って位置合わせ表示としてのノッチＮが複数形成されている。上布Ｕの複数のノッチＮと下布Ｄの複数のノッチＮは、端から順番にノッチＮの位置が一致するように縫い合わせを行わせるための指標である。
なお、上布Ｕと下布ＤのそれぞれのノッチＮは均一間隔で形成されているわけではなく、また、上布Ｕと下布Ｄとで互いに対応するノッチＮの形成間隔も不一致となる場合もある。例えば、上布ＵのあるノッチＮから次のノッチＮまでの間隔が、下布Ｄの対応するノッチＮから次のノッチＮまでの間隔よりも広い場合がある。そのような場合には、上下送りミシン１０は、次のノッチＮまでの縫製の際に、上布Ｕの送りが下布Ｄの送りよりも大きくなるよう上布Ｕ及び下布Ｄを搬送しながら縫いを行う、いわゆるいせ込み縫いを実行する。以下、上記いせ込み縫いを行う制御を「いせ込み制御」という。
なお、上布Ｕと下布ＤのそれぞれのノッチＮは均一間隔で形成されているわけではなく、また、上布Ｕと下布Ｄとで互いに対応するノッチＮの形成間隔も不一致となる場合もある。例えば、上布ＵのあるノッチＮから次のノッチＮまでの間隔が、下布Ｄの対応するノッチＮから次のノッチＮまでの間隔よりも広い場合がある。そのような場合には、上下送りミシン１０は、次のノッチＮまでの縫製の際に、上布Ｕの送りが下布Ｄの送りよりも大きくなるよう上布Ｕ及び下布Ｄを搬送しながら縫いを行う、いわゆるいせ込み縫いを実行する。以下、上記いせ込み縫いを行う制御を「いせ込み制御」という。
なお、上布Ｕと下布Ｄに形成する位置合わせ表示は、ノッチＮのような切り欠きに限られず、凸形状にしたり、被縫製物の上に線やその他のマークを入れるなど視覚的に認識可能なあらゆる表示を用いることが可能である。
［ミシンの概略構成］
図１～図３に示すように、上下送りミシン１０は、縫い針を保持する針棒を上下動させる図示しない針上下動機構と、縫製時に上布Ｕと下布ＤとをＸ軸（正）方向に送る主送り機構２０と、針落ち位置に対して後方に位置し、上布Ｕを左右方向に移動させる上側の横送り機構３０と、針落ち位置に対して後方に位置し、下布Ｄを左右方向に移動させる下側の横送り機構４０と、上布Ｕを針落ち位置の周囲で旋回移動させる上側の旋回送り機構５０と、下布Ｄを針落ち位置の周囲で旋回移動させる下側の旋回送り機構６０と、上側の旋回送り機構５０と下側の旋回送り機構６０を支持する土台１２と、土台１２により支持された下布Ｄを載置する載置板１３と、横送り動作や旋回動作の際に上布Ｕと下布Ｄとが互いに干渉しないようにこれらを仕切る仕切り板１１と、針落ち位置よりも後方において上布Ｕを撮影する第一のカメラ７１と、針落ち位置よりも後方において下布Ｄを撮影する第二のカメラ７２と、針落ち位置よりも後方において上布Ｕの側端部を当接させる第一の感圧センサー７４と、針落ち位置よりも後方において第二の被縫製物の側端部を当接させる第二の感圧センサー７５と、載置板１３の下側で縫い針から上糸を捕捉して下糸に絡める図示しない釜機構と、糸切り装置１４と、上記各構成の制御を行う制御装置９０とを備えている。
なお、針上下動機構と釜機構と糸切り装置１４は、従来周知のものと同一であり、その詳細な説明は省略する。また、上下送りミシン１０は、天秤や糸調子等、一般にミシンが有する構成を備えているが、これらも従来周知のものと同じなので説明は省略する。
図１～図３に示すように、上下送りミシン１０は、縫い針を保持する針棒を上下動させる図示しない針上下動機構と、縫製時に上布Ｕと下布ＤとをＸ軸（正）方向に送る主送り機構２０と、針落ち位置に対して後方に位置し、上布Ｕを左右方向に移動させる上側の横送り機構３０と、針落ち位置に対して後方に位置し、下布Ｄを左右方向に移動させる下側の横送り機構４０と、上布Ｕを針落ち位置の周囲で旋回移動させる上側の旋回送り機構５０と、下布Ｄを針落ち位置の周囲で旋回移動させる下側の旋回送り機構６０と、上側の旋回送り機構５０と下側の旋回送り機構６０を支持する土台１２と、土台１２により支持された下布Ｄを載置する載置板１３と、横送り動作や旋回動作の際に上布Ｕと下布Ｄとが互いに干渉しないようにこれらを仕切る仕切り板１１と、針落ち位置よりも後方において上布Ｕを撮影する第一のカメラ７１と、針落ち位置よりも後方において下布Ｄを撮影する第二のカメラ７２と、針落ち位置よりも後方において上布Ｕの側端部を当接させる第一の感圧センサー７４と、針落ち位置よりも後方において第二の被縫製物の側端部を当接させる第二の感圧センサー７５と、載置板１３の下側で縫い針から上糸を捕捉して下糸に絡める図示しない釜機構と、糸切り装置１４と、上記各構成の制御を行う制御装置９０とを備えている。
なお、針上下動機構と釜機構と糸切り装置１４は、従来周知のものと同一であり、その詳細な説明は省略する。また、上下送りミシン１０は、天秤や糸調子等、一般にミシンが有する構成を備えているが、これらも従来周知のものと同じなので説明は省略する。
［土台］
土台１２は、ミシンベッド部の上面において、水平に設けられた平板であり、前述したように、下側の横送り機構４０と下側の旋回送り機構６０とを支持している。
土台１２は、ミシンベッド部の上面において、水平に設けられた平板であり、前述したように、下側の横送り機構４０と下側の旋回送り機構６０とを支持している。
載置板１３は、土台１２の上方に水平に設けられた平板であり、縫製時には下布Ｄが載置される。
後述する下側の横送り機構４０と下側の旋回送り機構６０は、載置板１３の下側に配置されており、載置板１３に載置された下布Ｄに対して、当該載置板１３に形成された図示しない開口部又は切り欠きを介して下布Ｄの送りを行う。
また、下布Ｄを下方から撮影する第二のカメラ７２も、載置板１３に形成された図示しない開口部又は切り欠きを介して下布Ｄの撮影を行う。なお、撮影の妨げとならぬように、載置板１３を透明板で構成してもよい。
後述する下側の横送り機構４０と下側の旋回送り機構６０は、載置板１３の下側に配置されており、載置板１３に載置された下布Ｄに対して、当該載置板１３に形成された図示しない開口部又は切り欠きを介して下布Ｄの送りを行う。
また、下布Ｄを下方から撮影する第二のカメラ７２も、載置板１３に形成された図示しない開口部又は切り欠きを介して下布Ｄの撮影を行う。なお、撮影の妨げとならぬように、載置板１３を透明板で構成してもよい。
仕切り板１１は、載置板１３の上方に水平に設けられた平板であり、縫製時には上布Ｕが載置される。
後述する上側の横送り機構３０と上側の旋回送り機構５０は、仕切り板１１の上方に配置されており、仕切り板１１に載置された上布Ｕに対して上方から接して送りを行う。
また、第一のカメラ７１は、仕切り板１１に載置された上布Ｕに対して上方から撮影を行う。
後述する上側の横送り機構３０と上側の旋回送り機構５０は、仕切り板１１の上方に配置されており、仕切り板１１に載置された上布Ｕに対して上方から接して送りを行う。
また、第一のカメラ７１は、仕切り板１１に載置された上布Ｕに対して上方から撮影を行う。
［主送り機構］
図２に示すように、主送り機構２０は、載置板１３の上で上下動して上布Ｕと下布Ｄとを押さえる布押さえ２３と、載置板１３の下側に設けられＹ軸方向に沿った長円運動を行って載置板１３の開口部から出没する送り歯２１と、載置板１３の上側に設けられＹ軸方向に沿った長円運動を行う送り足２２と、布押さえ２３、送り歯２１及び送り足２２に上下動又は長円運動を付与する不図示の動作伝達機構とを備えている。
送り歯２１は長円運動における上側区間が前向きとなるように周回運動を行い、送り足２２は長円運動における下側区間が前向きとなるように周回運動を行う。そして、これにより、仕切り板１１を通過して載置板１３上で重なった上布Ｕと下布Ｄとを送り歯２１と送り足２２とで挟み込んで一定の送りピッチで間欠的に前方への送り動作を行う。
図２に示すように、主送り機構２０は、載置板１３の上で上下動して上布Ｕと下布Ｄとを押さえる布押さえ２３と、載置板１３の下側に設けられＹ軸方向に沿った長円運動を行って載置板１３の開口部から出没する送り歯２１と、載置板１３の上側に設けられＹ軸方向に沿った長円運動を行う送り足２２と、布押さえ２３、送り歯２１及び送り足２２に上下動又は長円運動を付与する不図示の動作伝達機構とを備えている。
送り歯２１は長円運動における上側区間が前向きとなるように周回運動を行い、送り足２２は長円運動における下側区間が前向きとなるように周回運動を行う。そして、これにより、仕切り板１１を通過して載置板１３上で重なった上布Ｕと下布Ｄとを送り歯２１と送り足２２とで挟み込んで一定の送りピッチで間欠的に前方への送り動作を行う。
また、布押さえ２３は、送り歯２１及び送り足２２の周回動作に同期して上下動を行い、送り歯２１が下方に、送り足２２が上方に退避するタイミングで下降して上布Ｕ及び下布Ｄを押さえ、送り歯２１と送り足２２とが噛み合って布送りを行うタイミングで上昇する。
上記送り歯２１、送り足２２及び布押さえ２３は、いずれも針上下動機構及び釜機構の駆動源となるミシンモーター１５（図３参照）から動力を得ている。
即ち、送り歯２１は、ミシンモーター１５の回転動作を上下の往復動作に変換する伝達機構と前後の往復動作に変換する伝達機構とにより上下と前後の往復動作を同期的に付与することで長円運動を行わせることを可能としている。
送り足２２も同様であり、ミシンモーター１５の回転動作を前後動に変換して送り足２２を支持するロッドに付与することで送り足２２を前後に往動させると共に、ミシンモーター１５の回転動作を上下動に変換して送り足２２を支持するロッドに付与することで上下動させる。これにより、送り足２２に長円運動を行わせることを可能としている。
また、布押さえ２３を支持するロッドに対してはミシンモーターの回転動作を上下動に変換して伝達し、当該上下動を実現する。
上記送り歯２１、送り足２２及び布押さえ２３は、いずれも針上下動機構及び釜機構の駆動源となるミシンモーター１５（図３参照）から動力を得ている。
即ち、送り歯２１は、ミシンモーター１５の回転動作を上下の往復動作に変換する伝達機構と前後の往復動作に変換する伝達機構とにより上下と前後の往復動作を同期的に付与することで長円運動を行わせることを可能としている。
送り足２２も同様であり、ミシンモーター１５の回転動作を前後動に変換して送り足２２を支持するロッドに付与することで送り足２２を前後に往動させると共に、ミシンモーター１５の回転動作を上下動に変換して送り足２２を支持するロッドに付与することで上下動させる。これにより、送り足２２に長円運動を行わせることを可能としている。
また、布押さえ２３を支持するロッドに対してはミシンモーターの回転動作を上下動に変換して伝達し、当該上下動を実現する。
また、ミシンモーター１５は、図示しない主軸を通じて針上下動機構と主送り機構２０とに動力を付与しており、主軸の一回転で針上下動機構は一針分の運針を行い、主送り機構２０は、１ピッチ分の送り動作を行う。
また、針上下動機構は、周知の針振り機構を含む構成であり、縫い針の上下動と同期して縫い針を保持する針棒をＹ軸方向に沿って揺動させる。そして、この針振り機構は、縫い針の下端部が載置板１３の上面より下となる区間において針棒を前方に向かって揺動させる。
従って、針棒が上死点の時の主軸角度を0°とすると、主軸角度90～270°の範囲では縫い針は上布Ｕ及び下布Ｄに刺さっている状態で前方に揺動する。そして、上述した送り歯２１及び送り足２２は、主軸角度90～270°の角度範囲で前方に移動して送り動作を行う。
このため、送り足２２には、縫い針を挿通する針穴が形成されており、縫い針が上布Ｕ及び下布Ｄに突き刺さった状態で、針棒、送り足２２及び送り歯２１が前方に移動して送りを行う。
また、針上下動機構は、周知の針振り機構を含む構成であり、縫い針の上下動と同期して縫い針を保持する針棒をＹ軸方向に沿って揺動させる。そして、この針振り機構は、縫い針の下端部が載置板１３の上面より下となる区間において針棒を前方に向かって揺動させる。
従って、針棒が上死点の時の主軸角度を0°とすると、主軸角度90～270°の範囲では縫い針は上布Ｕ及び下布Ｄに刺さっている状態で前方に揺動する。そして、上述した送り歯２１及び送り足２２は、主軸角度90～270°の角度範囲で前方に移動して送り動作を行う。
このため、送り足２２には、縫い針を挿通する針穴が形成されており、縫い針が上布Ｕ及び下布Ｄに突き刺さった状態で、針棒、送り足２２及び送り歯２１が前方に移動して送りを行う。
［横送り機構及び旋回送り機構に共通する構成］
図５は上側の横送り機構３０、下側の横送り機構４０、上側の旋回送り機構５０及び下側の旋回送り機構６０について共通する構成を図示した断面図である。なお、これらの各機構３０～６０について共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図５は上側の横送り機構３０、下側の横送り機構４０、上側の旋回送り機構５０及び下側の旋回送り機構６０について共通する構成を図示した断面図である。なお、これらの各機構３０～６０について共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
各機構３０～６０は、上布Ｕ又は下布Ｄを外周の接線方向に送るローラー３１と、ローラー３１の外周に沿って均一間隔で配置された複数のホイール３２と、ローラー３１が固定された回転軸３３と、回転軸３３を回転可能に支持する支持枠３４と、駆動源からのトルクを回転軸３３に伝達する一対のスプロケット３５，３６及びタイミングベルト３７と、駆動源としてのモーターとを備えている。
上側の横送り機構３０は横送りモーター３８、下側の横送り機構４０は横送りモーター４８、上側の旋回送り機構５０は旋回モーター５８、下側の旋回送り機構６０は旋回モーター６８を駆動源としてのモーターとする。
上側の横送り機構３０は横送りモーター３８、下側の横送り機構４０は横送りモーター４８、上側の旋回送り機構５０は旋回モーター５８、下側の旋回送り機構６０は旋回モーター６８を駆動源としてのモーターとする。
各ホイール３２は、ローラー３１の外周に均一間隔で設けられ、それぞれの取り付け位置における接線方向に沿った軸回りに回転可能であり、ローラー３１の外周に接して接線方向に送られる上布Ｕ又は下布Ｄが、当該ローラー３１に対して、回転軸３３に沿った方向又は回転軸３３に対して幾分傾斜した方向に移動することを許容する。
なお、厳密には、ローラー３１は各ホイール３２を介して上布Ｕ又は下布Ｄに接することになるが、本明細書では説明の簡略化のために、上布Ｕ又は下布Ｄが「ローラー３１の外周に接する」又は「ローラー３１に接する」と記載する。
なお、厳密には、ローラー３１は各ホイール３２を介して上布Ｕ又は下布Ｄに接することになるが、本明細書では説明の簡略化のために、上布Ｕ又は下布Ｄが「ローラー３１の外周に接する」又は「ローラー３１に接する」と記載する。
［上側の横送り機構］
上側の横送り機構３０の支持枠３４は、図１に示すように、ミシンフレームに対して揺動可能に支持されており、上側の横送り機構３０は、支持枠３４に対して揺動動作を付与する昇降用エアシリンダー３９１と、支持枠３４に固定されて当該昇降用エアシリンダー３９１のプランジャーに連結された入力レバー３９２とを備えている。
上側の横送り機構３０の支持枠３４は、図１に示すように、ミシンフレームに対して揺動可能に支持されており、上側の横送り機構３０は、支持枠３４に対して揺動動作を付与する昇降用エアシリンダー３９１と、支持枠３４に固定されて当該昇降用エアシリンダー３９１のプランジャーに連結された入力レバー３９２とを備えている。
図６は針落ち位置Ｓの周辺の構成の配置を示す平面図である。なお、縫い針は前後に揺動を行うが、図６における針落ち位置Ｓは、下死点における縫い針の針落ち位置を示している。
上側の横送り機構３０の支持枠３４は、概ねＹ軸方向に沿って仕切り板１１の上方に延在し、その左端部において回転軸３３及びローラー３１を支持し、右端部はミシンフレームに対して揺動可能に支持されている。
そして、上側の横送り機構３０の回転軸３３は、Ｘ軸方向に対して前端部が幾分下方に傾斜した方向に向けられており、その前端部にローラー３１を有している。また、支持枠３４の右端部は、回転軸３３と同じ方向に沿った軸回りに回動可能に支持されている。
上側の横送り機構３０の支持枠３４は、概ねＹ軸方向に沿って仕切り板１１の上方に延在し、その左端部において回転軸３３及びローラー３１を支持し、右端部はミシンフレームに対して揺動可能に支持されている。
そして、上側の横送り機構３０の回転軸３３は、Ｘ軸方向に対して前端部が幾分下方に傾斜した方向に向けられており、その前端部にローラー３１を有している。また、支持枠３４の右端部は、回転軸３３と同じ方向に沿った軸回りに回動可能に支持されている。
これにより、上側の横送り機構３０は、昇降用エアシリンダー３９１の作動により、支持枠３４の揺動を通じて、ローラー３１を昇降させることができる。
そして、上側の横送り機構３０のローラー３１の下降時にはその外周を仕切り板１１上の上布Ｕに当接させることができ、上昇時にはローラー３１を上布Ｕから退避させることができる。
また、上側の横送り機構３０のローラー３１は、針落ち位置Ｓの後方で上布Ｕに当接する配置となっている。
そして、上側の横送り機構３０のローラー３１の下降時にはその外周を仕切り板１１上の上布Ｕに当接させることができ、上昇時にはローラー３１を上布Ｕから退避させることができる。
また、上側の横送り機構３０のローラー３１は、針落ち位置Ｓの後方で上布Ｕに当接する配置となっている。
図６に示すように、上側の横送り機構３０のローラー３１の回転軸３３は平面視でＸ軸方向に沿っているので、下降時のローラー３１の外周の上布Ｕに対する接線方向はＹ軸方向に平行となる。従って、上側の横送り機構３０のローラー３１の回転駆動により、上布Ｕを左右方向に移動させることができる。
また、上側の横送り機構３０の昇降用エアシリンダー３９１には、図３に示すように、電磁弁３９３と電空レギュレーター３９４とが併設されている。
上記電磁弁３９３は、昇降用エアシリンダー３９１による昇降動作の空気圧の供給を行うものである。
また、電空レギュレーター３９４は、昇降用エアシリンダー３９１によりローラー３１が上布Ｕに向かって下降する際の空気圧の圧力を通常よりも高くするための空圧機器である。通常の圧力でローラー３１が上布Ｕに当接している場合には、主送り機構２０による上布Ｕの前方への送りに影響は生じないが、電空レギュレーター３９４により圧力が高められた場合には、ローラー３１の押さえ圧によって、主送り機構２０による上布Ｕの前方への送りの送り速度が遅くなる。
つまり、この電空レギュレーター３９４は、「第一の被縫製物の前方向への送り速度を調節する第一の速度変更部」として機能する。
上記電磁弁３９３は、昇降用エアシリンダー３９１による昇降動作の空気圧の供給を行うものである。
また、電空レギュレーター３９４は、昇降用エアシリンダー３９１によりローラー３１が上布Ｕに向かって下降する際の空気圧の圧力を通常よりも高くするための空圧機器である。通常の圧力でローラー３１が上布Ｕに当接している場合には、主送り機構２０による上布Ｕの前方への送りに影響は生じないが、電空レギュレーター３９４により圧力が高められた場合には、ローラー３１の押さえ圧によって、主送り機構２０による上布Ｕの前方への送りの送り速度が遅くなる。
つまり、この電空レギュレーター３９４は、「第一の被縫製物の前方向への送り速度を調節する第一の速度変更部」として機能する。
［下側の横送り機構］
下側の横送り機構４０の支持枠３４は、図１に示すように、土台１２に対して揺動可能に支持されており、支持枠３４に対して揺動動作を付与する昇降用エアシリンダー４９１のプランジャーが支持枠３４の揺動端部に連結されている。
下側の横送り機構４０の支持枠３４は、図１に示すように、土台１２に対して揺動可能に支持されており、支持枠３４に対して揺動動作を付与する昇降用エアシリンダー４９１のプランジャーが支持枠３４の揺動端部に連結されている。
下側の横送り機構４０の支持枠３４は、概ねＹ軸方向に沿って載置板１３の下方に延在し、その左端部において回転軸３３及びローラー３１を支持し、右端部はミシンフレームに対して揺動可能に支持されている。
そして、下側の横送り機構４０の回転軸３３は、Ｘ軸方向に対して前端部が幾分上方に傾斜した方向に向けられており、その前端部にローラー３１を有している。また、支持枠３４の右端部は、回転軸３３と同じ方向に沿った軸回りに回動可能に支持されている。
そして、下側の横送り機構４０の回転軸３３は、Ｘ軸方向に対して前端部が幾分上方に傾斜した方向に向けられており、その前端部にローラー３１を有している。また、支持枠３４の右端部は、回転軸３３と同じ方向に沿った軸回りに回動可能に支持されている。
これにより、下側の横送り機構４０は、昇降用エアシリンダー４９１の作動により、支持枠３４の揺動を通じて、ローラー３１を昇降させることができる。
そして、下側の横送り機構４０のローラー３１の上昇時にはその外周を載置板１３上の下布Ｄに当接させることができ、下降時にはローラー３１を下布Ｄから退避させることができる。
また、下側の横送り機構４０のローラー３１は、針落ち位置Ｓの後方で下布Ｄに当接する配置となっている。
そして、下側の横送り機構４０のローラー３１の上昇時にはその外周を載置板１３上の下布Ｄに当接させることができ、下降時にはローラー３１を下布Ｄから退避させることができる。
また、下側の横送り機構４０のローラー３１は、針落ち位置Ｓの後方で下布Ｄに当接する配置となっている。
下側の横送り機構４０のローラー３１の回転軸３３は、平面視で上側の横送り機構３０のローラー３１の回転軸３３と同様に、Ｘ軸方向に沿っているので、上昇時のローラー３１の外周の下布Ｄに対する接線方向はＹ軸方向に平行となる。従って、下側の横送り機構４０のローラー３１の回転駆動により、下布Ｄを左右方向に移動させることができる。
また、下側の横送り機構４０の昇降用エアシリンダー４９１には、図３に示すように、電磁弁４９３と電空レギュレーター４９４とが併設されている。
上記電磁弁４９３は、昇降用エアシリンダー４９１による昇降動作の空気圧の供給を行うものである。
また、電空レギュレーター４９４は、昇降用エアシリンダー４９１によりローラー３１が下布Ｄに向かって上昇する際の空気圧の圧力を通常よりも高くするための空圧機器である。通常の圧力でローラー３１が下布Ｄに当接している場合には、主送り機構２０による下布Ｄの前方への送りに影響は生じないが、電空レギュレーター４９４により圧力が高められた場合には、ローラー３１の押さえ圧によって、主送り機構２０による下布Ｄの前方への送りの送り速度が遅くなる。
つまり、この電空レギュレーター４９４は、「第二の被縫製物の前方向への送り速度を調節する第二の速度変更部」として機能する。
上記電磁弁４９３は、昇降用エアシリンダー４９１による昇降動作の空気圧の供給を行うものである。
また、電空レギュレーター４９４は、昇降用エアシリンダー４９１によりローラー３１が下布Ｄに向かって上昇する際の空気圧の圧力を通常よりも高くするための空圧機器である。通常の圧力でローラー３１が下布Ｄに当接している場合には、主送り機構２０による下布Ｄの前方への送りに影響は生じないが、電空レギュレーター４９４により圧力が高められた場合には、ローラー３１の押さえ圧によって、主送り機構２０による下布Ｄの前方への送りの送り速度が遅くなる。
つまり、この電空レギュレーター４９４は、「第二の被縫製物の前方向への送り速度を調節する第二の速度変更部」として機能する。
［上側の旋回送り機構］
上側の旋回送り機構５０の支持枠３４は、図１に示すように、ミシンフレームに対して揺動可能に支持されており、支持枠３４に対して揺動動作を付与する昇降用エアシリンダー５９１のプランジャーが支持枠３４の揺動端部に連結されている。
上側の旋回送り機構５０の支持枠３４は、図１に示すように、ミシンフレームに対して揺動可能に支持されており、支持枠３４に対して揺動動作を付与する昇降用エアシリンダー５９１のプランジャーが支持枠３４の揺動端部に連結されている。
上側の旋回送り機構５０の支持枠３４は、前斜め下を向いた状態で仕切り板１１の上方に延在し、その下端部において回転軸３３及びローラー３１を支持し、上端部はミシンフレームに対して揺動可能に支持されている。
そして、上側の旋回送り機構５０の回転軸３３は、Ｙ軸方向に向けられており、その右端部にローラー３１を有している。また、支持枠３４の上端部は、回転軸３３と同じ方向に沿った軸回りに回動可能に支持されている。
そして、上側の旋回送り機構５０の回転軸３３は、Ｙ軸方向に向けられており、その右端部にローラー３１を有している。また、支持枠３４の上端部は、回転軸３３と同じ方向に沿った軸回りに回動可能に支持されている。
これにより、上側の旋回送り機構５０は、昇降用エアシリンダー５９１の作動により、支持枠３４の揺動を通じて、ローラー３１を昇降させることができる。
そして、上側の旋回送り機構５０のローラー３１の下降時にはその外周を仕切り板１１上の上布Ｕに当接させることができ、上昇時にはローラー３１を上布Ｕから退避させることができる。
また、上側の旋回送り機構５０のローラー３１は、針落ち位置Ｓの左方で上布Ｕに当接する配置となっている。
そして、上側の旋回送り機構５０のローラー３１の下降時にはその外周を仕切り板１１上の上布Ｕに当接させることができ、上昇時にはローラー３１を上布Ｕから退避させることができる。
また、上側の旋回送り機構５０のローラー３１は、針落ち位置Ｓの左方で上布Ｕに当接する配置となっている。
図６に示すように、上側の旋回送り機構５０のローラー３１の回転軸３３は平面視でＹ軸方向に沿っているので、下降時のローラー３１の外周の上布Ｕに対する接線方向はＸ軸方向に平行となる。従って、ミシンモーター１５の回転速度が通常の縫製速度よりも遅い低速度に変更して縫製しながら上側の旋回送り機構５０のローラー３１の回転駆動を行うことにより、上布Ｕのローラー３１の接触位置を前後方向に移動させることができ、上布Ｕを針落ち位置Ｓの周囲で旋回させることができる。
［下側の旋回送り機構］
下側の旋回送り機構６０の支持枠３４は、図１に示すように、土台１２に対して揺動可能に支持されており、支持枠３４に対して揺動動作を付与する昇降用エアシリンダー６９１のプランジャーが支持枠３４の揺動端部に連結されている。
下側の旋回送り機構６０の支持枠３４は、図１に示すように、土台１２に対して揺動可能に支持されており、支持枠３４に対して揺動動作を付与する昇降用エアシリンダー６９１のプランジャーが支持枠３４の揺動端部に連結されている。
下側の旋回送り機構６０の支持枠３４は、概ねＸ軸方向に沿って載置板１３の下方に延在し、その前端部において回転軸３３及びローラー３１を支持し、後端部はミシンフレームに対して揺動可能に支持されている。
そして、下側の旋回送り機構６０の回転軸３３は、Ｙ軸方向に対して右端部が幾分上方に傾斜した方向に向けられており、その右端部にローラー３１を有している。また、支持枠３４の後端部は、回転軸３３と同じ方向に沿った軸回りに回動可能に支持されている。
そして、下側の旋回送り機構６０の回転軸３３は、Ｙ軸方向に対して右端部が幾分上方に傾斜した方向に向けられており、その右端部にローラー３１を有している。また、支持枠３４の後端部は、回転軸３３と同じ方向に沿った軸回りに回動可能に支持されている。
これにより、下側の旋回送り機構６０は、昇降用エアシリンダー６９１の作動により、支持枠３４の揺動を通じて、ローラー３１を昇降させることができる。
そして、下側の旋回送り機構６０のローラー３１の上昇時にはその外周を載置板１３上の下布Ｄに当接させることができ、下降時にはローラー３１を下布Ｄから退避させることができる。
また、下側の旋回送り機構６０のローラー３１は、針落ち位置Ｓの左方で下布Ｄに当接する配置となっている。
そして、下側の旋回送り機構６０のローラー３１の上昇時にはその外周を載置板１３上の下布Ｄに当接させることができ、下降時にはローラー３１を下布Ｄから退避させることができる。
また、下側の旋回送り機構６０のローラー３１は、針落ち位置Ｓの左方で下布Ｄに当接する配置となっている。
下側の旋回送り機構６０のローラー３１の回転軸３３は、平面視で上側の旋回送り機構５０のローラー３１の回転軸３３と同様に、Ｙ軸方向に沿っているので、上昇時のローラー３１の外周の下布Ｄに対する接線方向はＸ軸方向に平行となる。従って、ミシンモーター１５の回転速度が通常の縫製速度よりも遅い低速度に変更して縫製しながら下側の旋回送り機構６０のローラー３１の回転駆動を行うことにより、下布Ｄのローラー３１の接触位置を前後方向に移動させることができ、下布Ｄを針落ち位置Ｓの周囲で旋回させることができる。
［第一及び第二のカメラ］
図１に示すように、第一のカメラ７１は、仕切り板１１の上方で視線を鉛直下方に向けた状態でミシンフレームに支持されており、仕切り板１１上の上布Ｕの上面を上方から撮影する。この第一のカメラ７１はＣＣＤ(Charge-Coupled Device)やＣＭＯＳ(complementary metal oxide semiconductor)等のイメージセンサーを備え、撮影画像を画像データに変換することができ、画像データは画像処理装置７３に入力される。
図１に示すように、第一のカメラ７１は、仕切り板１１の上方で視線を鉛直下方に向けた状態でミシンフレームに支持されており、仕切り板１１上の上布Ｕの上面を上方から撮影する。この第一のカメラ７１はＣＣＤ(Charge-Coupled Device)やＣＭＯＳ(complementary metal oxide semiconductor)等のイメージセンサーを備え、撮影画像を画像データに変換することができ、画像データは画像処理装置７３に入力される。
図２及び図６に示すように、第一のカメラ７１は、撮影範囲Ｆが針落ち位置Ｓよりも数針分後方（主送り機構２０による送り方向上流側）の領域に設定されており、針落ち位置Ｓよりも数針分手前の上布Ｕの上面の状態を撮影する。
なお、第一のカメラ７１の撮影範囲Ｆは、針落ち位置Ｓよりも１～１０針分後方の位置を含む範囲とすることが望ましい（針落ち位置Ｓを含んでいても良い）。ここでいう１針は上下送りミシン１０の平均的な１ピッチ又は最も常用される１ピッチを示す。
なお、第一のカメラ７１の撮影範囲Ｆは、針落ち位置Ｓよりも１～１０針分後方の位置を含む範囲とすることが望ましい（針落ち位置Ｓを含んでいても良い）。ここでいう１針は上下送りミシン１０の平均的な１ピッチ又は最も常用される１ピッチを示す。
図１に示すように、第二のカメラ７２は、視線を鉛直上方に向けた状態で土台１２に支持されており、載置板１３上の下布Ｄの下面を下方から撮影する。この第二のカメラ７２もＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーを備え、撮影画像を画像データに変換して画像処理装置７３に入力する。
第二のカメラ７２の撮影範囲は、平面視で第一のカメラ７１を同位置となる領域に設定されており、針落ち位置Ｓよりも数針分手前の下布Ｄの下面の状態を撮影する。
［第一及び第二の感圧センサー］
第一の感圧センサー７４と第二の感圧センサー７５とは、いずれも、図２及び図６に示すガイド７６の内側に配置されている。図７はガイド７６及びその内側に配置された第一の感圧センサー７４と第二の感圧センサー７５を後方から見た正面図である。
このガイド７６は、搬送される上布Ｕ及び下布Ｄの右側端部における針落ち位置Ｓからその幾分手前（後方）までの範囲を個別に挿入する、前後及び左方に開放されたスリット７６１，７６２を備えている。
そして、スリット７６１の右側奥には、上布Ｕの右側端部に当接する当接体７４１と第一の感圧センサー７４が配置されており、スリット７６２の右側奥には、下布Ｄの右側端部に当接する当接体７５１と第二の感圧センサー７５が配置されている。
第一の感圧センサー７４と第二の感圧センサー７５とは、いずれも、図２及び図６に示すガイド７６の内側に配置されている。図７はガイド７６及びその内側に配置された第一の感圧センサー７４と第二の感圧センサー７５を後方から見た正面図である。
このガイド７６は、搬送される上布Ｕ及び下布Ｄの右側端部における針落ち位置Ｓからその幾分手前（後方）までの範囲を個別に挿入する、前後及び左方に開放されたスリット７６１，７６２を備えている。
そして、スリット７６１の右側奥には、上布Ｕの右側端部に当接する当接体７４１と第一の感圧センサー７４が配置されており、スリット７６２の右側奥には、下布Ｄの右側端部に当接する当接体７５１と第二の感圧センサー７５が配置されている。
各当接体７４１，７５１は、右方に押し込み可能となるように各スリット７６１，７６２内に支持されている。そして、第一の感圧センサー７４と第二の感圧センサー７５は、それぞれ当接体７４１，７５１を介して加圧されると、その加圧力に応じた検出信号を制御装置９０に入力する。
図７の符号Ｍは上布Ｕと下布Ｄの右側端部の適正な目標位置を示している。
制御装置９０は、上布Ｕと下布Ｄの右側端部が適正な目標位置Ｍに位置する場合の各感圧センサー７４，７５からの標準的な検出圧力を記憶しており、標準的な検出圧力より検出圧力が大きい場合には、上布Ｕ又は下布Ｄを左方に移動させ、標準的な検出圧力より検出圧力が小さい場合には、上布Ｕ又は下布Ｄを右方に移動させる制御を行う。
制御装置９０は、上布Ｕと下布Ｄの右側端部が適正な目標位置Ｍに位置する場合の各感圧センサー７４，７５からの標準的な検出圧力を記憶しており、標準的な検出圧力より検出圧力が大きい場合には、上布Ｕ又は下布Ｄを左方に移動させ、標準的な検出圧力より検出圧力が小さい場合には、上布Ｕ又は下布Ｄを右方に移動させる制御を行う。
［制御装置］
図３に示すように、上下送りミシン１０は、縫製時においてミシン全体を制御する制御装置９０を備えている。
制御装置９０には、縫い針を上下動させるためのミシンモーター１５が駆動回路１５ａを介して接続されている。また、ミシンモーター１５により回転駆動する図示しないミシン主軸には、その軸角度を検出するエンコーダー１５１が設けられており、インターフェイス１５１ａを介して検出軸角度を制御装置９０に出力するようになっている。このエンコーダー１５１の出力から主軸の回転数や回転角度を検出することができる。
また、制御装置９０には、糸切り装置１４が駆動回路１４ａを介して接続されている。
さらに、上下送りミシン１０は、各種設定を入力したり、各種情報を表示したりするための操作パネル９５を備えており、かかる操作パネル９５もインターフェイス９５ａを介して制御装置９０に接続されている。
図３に示すように、上下送りミシン１０は、縫製時においてミシン全体を制御する制御装置９０を備えている。
制御装置９０には、縫い針を上下動させるためのミシンモーター１５が駆動回路１５ａを介して接続されている。また、ミシンモーター１５により回転駆動する図示しないミシン主軸には、その軸角度を検出するエンコーダー１５１が設けられており、インターフェイス１５１ａを介して検出軸角度を制御装置９０に出力するようになっている。このエンコーダー１５１の出力から主軸の回転数や回転角度を検出することができる。
また、制御装置９０には、糸切り装置１４が駆動回路１４ａを介して接続されている。
さらに、上下送りミシン１０は、各種設定を入力したり、各種情報を表示したりするための操作パネル９５を備えており、かかる操作パネル９５もインターフェイス９５ａを介して制御装置９０に接続されている。
さらに、制御装置９０には、上側の横送り機構３０及び下側の横送り機構４０の横送りモーター３８，４８、ローラー３１を昇降させる昇降用エアシリンダー３９１，４９１を作動させる電磁弁３９３，４９３、昇降用エアシリンダー３９１，４９１に供給される空気圧を調節する電空レギュレーター３９４，４９４が、それぞれ駆動回路３８ａ，４８ａ，３９３ａ，４９３ａ，３９４ａ，４９４ａを介して接続されている。
上記電磁弁３９３，４９３は、昇降用エアシリンダー３９１，４９１への作動空気圧の供給切り替えを行い、昇降用エアシリンダー３９１，４９１によるローラー３１の昇降動作を行わせる。
上記電磁弁３９３，４９３は、昇降用エアシリンダー３９１，４９１への作動空気圧の供給切り替えを行い、昇降用エアシリンダー３９１，４９１によるローラー３１の昇降動作を行わせる。
上記電空レギュレーター３９４，４９４は、それぞれのローラー３１が上布Ｕ又は下布Ｄに接触している時の昇降用エアシリンダー３９１，４９１への供給空気圧を高めることができ、これにより、各ローラー３１による上布Ｕ又は下布Ｄに対する接触圧力を高くすることができる。
各ローラー３１は、通常の接触圧力では、外周のホイール３２の回転により、上布Ｕ又は下布Ｄの前方への送りを妨げないが、電空レギュレーター３９４，４９４により供給空気圧が高められると、各ローラー３１による上布Ｕ又は下布Ｄに対する接触圧力を高くなり、主送り機構２０による上布Ｕ又は下布Ｄの送りの抵抗となる。
例えば、上布Ｕ又は下布Ｄのいずれか一方のみに対して、電空レギュレーター３９４，４９４により昇降用エアシリンダー３９１又は４９１のいずれか一方の供給空気圧が高められると、上布Ｕ又は下布Ｄの供給空気圧が高められた方の送り速度を低減し、いわゆるいせ込み縫いを行うことが可能である。
各ローラー３１は、通常の接触圧力では、外周のホイール３２の回転により、上布Ｕ又は下布Ｄの前方への送りを妨げないが、電空レギュレーター３９４，４９４により供給空気圧が高められると、各ローラー３１による上布Ｕ又は下布Ｄに対する接触圧力を高くなり、主送り機構２０による上布Ｕ又は下布Ｄの送りの抵抗となる。
例えば、上布Ｕ又は下布Ｄのいずれか一方のみに対して、電空レギュレーター３９４，４９４により昇降用エアシリンダー３９１又は４９１のいずれか一方の供給空気圧が高められると、上布Ｕ又は下布Ｄの供給空気圧が高められた方の送り速度を低減し、いわゆるいせ込み縫いを行うことが可能である。
また、制御装置９０には、上側の旋回送り機構５０及び下側の旋回送り機構６０の旋回送りモーター５８，６８、ローラー３１を昇降させる昇降用エアシリンダー５９１，６９１を作動させる電磁弁５９３，６９３が、それぞれ駆動回路５８ａ，６８ａ，５９３ａ，６９３ａを介して接続されている。
上記電磁弁５９３，６９３は、昇降用エアシリンダー５９１，６９１への作動空気圧の供給切り替えを行い、昇降用エアシリンダー５９１，６９１によるローラー３１の昇降動作を行わせる。
上記電磁弁５９３，６９３は、昇降用エアシリンダー５９１，６９１への作動空気圧の供給切り替えを行い、昇降用エアシリンダー５９１，６９１によるローラー３１の昇降動作を行わせる。
また、制御装置９０には、第一及び第二のカメラ７１，７２、画像処理装置７３、第一及び第二の感圧センサー７４，７５がインターフェイス７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａ，７５ａを介して接続されている。
そして、制御装置９０は、各種の演算処理を行うＣＰＵ９１と、上述した各構成の動作制御に関するプログラムが格納されたＲＯＭ９２と、ＣＰＵ９１の処理に関する各種データをワークエリアに格納するＲＡＭ９３と、各種の設定データ、縫製データ等を記録する記憶部としてのＥＥＰＲＯＭ９４とを備えている。
［縫製制御］
上記構成からなる上下送りミシン１０において制御装置９０により実行される縫製制御について図８の説明図及び図９のフローチャートに基づいて説明する。
なお、以下の記載では、上側の横送り機構３０，下側の横送り機構４０，上側の旋回送り機構５０及び下側の旋回送り機構６０を総称して「副送り機構」という場合がある。
上記構成からなる上下送りミシン１０において制御装置９０により実行される縫製制御について図８の説明図及び図９のフローチャートに基づいて説明する。
なお、以下の記載では、上側の横送り機構３０，下側の横送り機構４０，上側の旋回送り機構５０及び下側の旋回送り機構６０を総称して「副送り機構」という場合がある。
縫製開始時には、制御装置９０のＣＰＵ９１は、上布Ｕ及び下布Ｄを後方に送り、数針の返し縫いを実行する（ステップＳ１）。
そして、ＣＰＵ９１は、副送り機構を初期状態に設定する（ステップＳ３）。即ち、上側の横送り機構３０のローラー３１を上布Ｕに接触状態とし、下側の横送り機構４０のローラー３１を下布Ｄに接触状態とし、上側の旋回送り機構５０のローラー３１を退避状態とし、下側の旋回送り機構６０のローラー３１を退避状態とする。
そして、ミシンモーター１５の駆動を開始する（ステップＳ５）。
そして、ＣＰＵ９１は、副送り機構を初期状態に設定する（ステップＳ３）。即ち、上側の横送り機構３０のローラー３１を上布Ｕに接触状態とし、下側の横送り機構４０のローラー３１を下布Ｄに接触状態とし、上側の旋回送り機構５０のローラー３１を退避状態とし、下側の旋回送り機構６０のローラー３１を退避状態とする。
そして、ミシンモーター１５の駆動を開始する（ステップＳ５）。
ミシンモーター１５による縫製が開始されると、ＣＰＵ９１は、第一及び第二のカメラ７１，７２により、上布Ｕ及び下布Ｄにおける針落ち位置Ｓよりも数針分手前の位置を撮影する（ステップＳ７）。なお、これら上布Ｕ及び下布Ｄの撮影と、その撮影画像を用いた処理は、主軸二回転につき一回の周期で行われる。
上記第一及び第二のカメラ７１，７２による撮影画像の画像データは、画像処理装置７３により処理されて、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の抽出が行われる（ステップＳ９:図４参照）。
上記第一及び第二のカメラ７１，７２による撮影画像の画像データは、画像処理装置７３により処理されて、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の抽出が行われる（ステップＳ９:図４参照）。
次いで、ＣＰＵ９１は、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の形状が終端形状であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。終端形状は、例えば、右側端部Ｕ１，Ｄ１を示す連続する直線又は連続する曲線が途切れてしまっているか等から判定する。
そして、上布Ｕの右側端部Ｕ１又は下布Ｄの右側端部Ｄ１の少なくとも一方が終端形状である場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、そのまま終端位置まで縫製が続けられ（ステップＳ２９）、終端位置で返し縫いを行い（ステップＳ３１）、ミシンモーター１５の駆動停止と並行して糸切り装置１４による上糸及び下糸の切断を実行させて（ステップＳ３３）、縫製制御が終了となる。
そして、上布Ｕの右側端部Ｕ１又は下布Ｄの右側端部Ｄ１の少なくとも一方が終端形状である場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、そのまま終端位置まで縫製が続けられ（ステップＳ２９）、終端位置で返し縫いを行い（ステップＳ３１）、ミシンモーター１５の駆動停止と並行して糸切り装置１４による上糸及び下糸の切断を実行させて（ステップＳ３３）、縫製制御が終了となる。
また、ステップＳ１１において、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の形状がいずれも終端形状ではない場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の曲がり具合について判定を行う。即ち、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の曲がり具合とは、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の曲がり方が急であるか、より具体的には、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の形状がそれぞれ半径Ｒ以下の湾曲形状（円弧形状）であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。
この半径Ｒは、例えば、曲がり方が急激であるために、上側の横送り機構３０による上布Ｕの左右方向の横送り動作や下側の横送り機構４０による下布Ｄの左右方向の横送り動作では良好に追従できなくなる程度の大きさが選択される。
例えば、この半径Ｒの数値については、操作パネル９５により任意に設定可能としても良い。
この半径Ｒは、例えば、曲がり方が急激であるために、上側の横送り機構３０による上布Ｕの左右方向の横送り動作や下側の横送り機構４０による下布Ｄの左右方向の横送り動作では良好に追従できなくなる程度の大きさが選択される。
例えば、この半径Ｒの数値については、操作パネル９５により任意に設定可能としても良い。
そして、上布Ｕの右側端部Ｕ１又は下布Ｄの右側端部Ｄ１の形状が半径Ｒ以下の湾曲形状ではない場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、これ以降の右側端部Ｕ１又はＤ１を目標位置Ｍ（図７参照）に位置決めする位置調節制御（後述するステップＳ２５～Ｓ２７の制御）には、上側の横送り機構３０又は下側の横送り機構４０が選択される（ステップＳ１５）。
一方、上布Ｕの右側端部Ｕ１又は下布Ｄの右側端部Ｄ１の形状が半径Ｒ以下の湾曲形状である場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ミシンモーター１５の回転速度が通常の縫製速度よりも遅い低速度に変更され、また、これ以降の右側端部Ｕ１又はＤ１を目標位置Ｍ（図７参照）に位置決めする位置調節制御には、上側の旋回送り機構５０又は下側の旋回送り機構６０が選択される（ステップＳ１７）。
なお、上記ステップＳ１５とＳ１７の副送り機構の選択は、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の形状に応じて個別に決定される。
例えば、上布Ｕについては上側の横送り機構３０（又は上側の旋回送り機構５０）が選択され、下布Ｄについては下側の旋回送り機構６０（又は下側の横送り機構４０）が選択される場合もあり得る。
例えば、上布Ｕについては上側の横送り機構３０（又は上側の旋回送り機構５０）が選択され、下布Ｄについては下側の旋回送り機構６０（又は下側の横送り機構４０）が選択される場合もあり得る。
次いで、ＣＰＵ９１は、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の形状からそれぞれノッチＮを検出し、各々のノッチＮの位置を求め、図８に示すように、上布ＵのノッチＮの位置と下布ＤのノッチＮの位置のＸ軸方向におけるズレ量Ｇを算出する。そして、ＣＰＵ９１は、算出されたノッチＮのズレ量Ｇが予め定められたいせ込み制御の実行幅以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。
なお、このノッチＮのズレ量Ｇの閾値であるいせ込み制御の実行幅の値も、操作パネル９５により任意に設定可能としても良い。
なお、このノッチＮのズレ量Ｇの閾値であるいせ込み制御の実行幅の値も、操作パネル９５により任意に設定可能としても良い。
そして、ノッチＮのズレ量Ｇが予め定められたいせ込み制御の実行幅以上ではない場合には（ステップＳ１９：ＮＯ）、副送り機構の各々は、それまでの設定状態を維持し、いせ込み制御は実行されない（ステップＳ２１）。
また、ノッチＮのズレ量Ｇが予め定められたいせ込み制御の実行幅以上である場合には（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、ノッチＮが前方に位置する上布Ｕ又は下布Ｄのいずれかに対応する上側の横送り機構３０又は下側の横送り機構４０の電空レギュレーター３９４，４９４を作動させて、ローラー３１を上布Ｕ又は下布Ｄに対する接触圧力が通常よりも高くなる状態で上布Ｕ又は下布Ｄに圧接させる（ステップＳ２３）。これによりいせ込み制御の実行可能状態となる。
また、ノッチＮのズレ量Ｇが予め定められたいせ込み制御の実行幅以上である場合には（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、ノッチＮが前方に位置する上布Ｕ又は下布Ｄのいずれかに対応する上側の横送り機構３０又は下側の横送り機構４０の電空レギュレーター３９４，４９４を作動させて、ローラー３１を上布Ｕ又は下布Ｄに対する接触圧力が通常よりも高くなる状態で上布Ｕ又は下布Ｄに圧接させる（ステップＳ２３）。これによりいせ込み制御の実行可能状態となる。
例えば、図８の例では、下布ＤのノッチＮが前方にあるので、電空レギュレーター４９４が作動して、下側の横送り機構４０のローラー３１が下布Ｄに圧接する。
なお、ステップＳ１３の判定により、上側の旋回送り機構５０又は下側の旋回送り機構６０が選択されている場合でも、ステップＳ２３により電空レギュレーター３９４又は４９４の作動は実行される場合がある。
例えば、上布Ｕに対して、ステップＳ１３の判定により上側の旋回送り機構５０が選択されてそのローラー３１が上布Ｕに接触している場合でも、ステップＳ２３により上側の横送り機構３０のローラー３１の圧接状態が決定されれば、上布Ｕに対して、上側の旋回送り機構５０のローラー３１が接触し、かつ、上側の横送り機構３０のローラー３１が圧接した状態となる。下布Ｄの場合も同様である。
なお、ステップＳ１３の判定により、上側の旋回送り機構５０又は下側の旋回送り機構６０が選択されている場合でも、ステップＳ２３により電空レギュレーター３９４又は４９４の作動は実行される場合がある。
例えば、上布Ｕに対して、ステップＳ１３の判定により上側の旋回送り機構５０が選択されてそのローラー３１が上布Ｕに接触している場合でも、ステップＳ２３により上側の横送り機構３０のローラー３１の圧接状態が決定されれば、上布Ｕに対して、上側の旋回送り機構５０のローラー３１が接触し、かつ、上側の横送り機構３０のローラー３１が圧接した状態となる。下布Ｄの場合も同様である。
そして、上述したステップＳ７からステップＳ２３までの制御は、ステップＳ１１において上布Ｕ又は下布Ｄの終端部が検出されない限り、主軸が二回転する度に繰り返し実行される。
一方、上述したステップＳ７からステップＳ２３までの制御が繰り返し実行されている間、ステップＳ１３で選択された上側の横送り機構３０又は上側の旋回送り機構５０と下側の横送り機構４０又は下側の旋回送り機構６０とについて、第一及び第二の感圧センサー７４，７５に基づく上布Ｕの右側端部Ｕ１及び下布Ｄの右側端部Ｄ１を目標位置Ｍに位置決めする位置調節制御が、微小な時間周期（例えば、1[ms]周期）で繰り返し実行される。
即ち、ＣＰＵ９１は、第一及び第二の感圧センサー７４，７５により上布Ｕ及び下布Ｄの右側端部Ｕ１，Ｄ１から受ける接触圧力の検出を行い（ステップＳ２５）、ステップＳ１３で選択された上側の横送り機構３０又は上側の旋回送り機構５０と下側の横送り機構４０又は下側の旋回送り機構６０に対して、上布Ｕの右側端部Ｕ１及び下布Ｄの右側端部Ｄ１を目標位置Ｍに位置決めする位置調節制御が実行される（ステップＳ２７）。
具体的には、上布Ｕの右側端部Ｕ１が目標位置Ｍに対して右又は左にずれている場合には、上側の横送り機構３０の横送りモーター３８又は上側の旋回送り機構５０の旋回送りモーター５８に対して、ズレを解消する回転方向とズレの大さに応じた回転速度とが決定され、当該決定に従う位置調節制御が実行される。
同様に、下布Ｄの右側端部Ｄ１が目標位置Ｍに対して右又は左にずれている場合には、下側の横送り機構４０の横送りモーター４８又は下側の旋回送り機構６０の旋回送りモーター６８に対して、ズレを解消する回転方向とズレの大さに応じた回転速度とが決定され、当該決定に従う位置調節制御が実行される。
同様に、下布Ｄの右側端部Ｄ１が目標位置Ｍに対して右又は左にずれている場合には、下側の横送り機構４０の横送りモーター４８又は下側の旋回送り機構６０の旋回送りモーター６８に対して、ズレを解消する回転方向とズレの大さに応じた回転速度とが決定され、当該決定に従う位置調節制御が実行される。
上記ステップＳ２５、Ｓ２７の制御も、ステップＳ１１において上布Ｕ又は下布Ｄの終端部が検出されない限り、規定の微小時間周期で繰り返し実行される。
［発明の実施形態の技術的効果］
上記上下送りミシン１０では、制御装置９０が、第一のカメラ７１の撮影画像から求まる上布Ｕの側端部の曲がり具合と第二のカメラ７２の撮影画像から求まる下布Ｄの側端部の曲がり具合とに応じて、上布Ｕの位置調節制御を上側の横送り機構３０と上側の旋回送り機構５０のいずれが実行するかを選択すると共に、下布Ｄの位置調節制御を下側の横送り機構４０と下側の旋回送り機構６０のいずれが実行するかを選択しているので、上布Ｕ又は下布Ｄの側端部の形状が湾曲している場合でも、湾曲に対応した適切な送りを行うことができ、良好な縫い合わせを実現することが可能となる。
上記上下送りミシン１０では、制御装置９０が、第一のカメラ７１の撮影画像から求まる上布Ｕの側端部の曲がり具合と第二のカメラ７２の撮影画像から求まる下布Ｄの側端部の曲がり具合とに応じて、上布Ｕの位置調節制御を上側の横送り機構３０と上側の旋回送り機構５０のいずれが実行するかを選択すると共に、下布Ｄの位置調節制御を下側の横送り機構４０と下側の旋回送り機構６０のいずれが実行するかを選択しているので、上布Ｕ又は下布Ｄの側端部の形状が湾曲している場合でも、湾曲に対応した適切な送りを行うことができ、良好な縫い合わせを実現することが可能となる。
また、制御装置９０が、縫い針による二回の針落ちの周期で、上布Ｕの位置調節制御に関する上側の横送り機構３０と上側の旋回送り機構５０の選択と、下布Ｄの位置調節制御に関する下側の横送り機構４０と下側の旋回送り機構６０の選択とを行っている。
このように周期に余裕を持たせて選択処理を行っているので、選択処理に時間を有する場合でも次の周期の処理の開始までに選択処理を完了させることができ、上布Ｕや下布Ｄの位置調節制御に生じる遅れの発生を低減し、安定的に縫製を行うことが可能となる。
特に、カメラの撮影による画像データは画像処理に時間を要するが、上記のように周期に余裕を持たせることにより、処理の遅延についてより有効である。
なお、上記の場合、繰り返し周期が長くなることで処理の応答性が低減するが、第一及び第二のカメラ７１，７２の撮影範囲Ｆを針落ち位置Ｓよりも複数針分手前の位置に設定しているので、撮影箇所が針落ち位置Ｓに到達するまでの時間に余裕があり、応答性の低さに対応することができるようになっている。
このように周期に余裕を持たせて選択処理を行っているので、選択処理に時間を有する場合でも次の周期の処理の開始までに選択処理を完了させることができ、上布Ｕや下布Ｄの位置調節制御に生じる遅れの発生を低減し、安定的に縫製を行うことが可能となる。
特に、カメラの撮影による画像データは画像処理に時間を要するが、上記のように周期に余裕を持たせることにより、処理の遅延についてより有効である。
なお、上記の場合、繰り返し周期が長くなることで処理の応答性が低減するが、第一及び第二のカメラ７１，７２の撮影範囲Ｆを針落ち位置Ｓよりも複数針分手前の位置に設定しているので、撮影箇所が針落ち位置Ｓに到達するまでの時間に余裕があり、応答性の低さに対応することができるようになっている。
また、制御装置９０が、第一のカメラ７１の撮影画像から求まる上布Ｕの側端部の曲がり具合と第二のカメラ７２の撮影画像から求まる下布Ｄの側端部の曲がり具合とに応じて、ミシンモーター１５による縫製速度の減速制御を実行するので、上布Ｕ又は下布Ｄの側端部の形状が湾曲している場合でも、湾曲に追従して送ることができ、さらに良好な縫い合わせを実現することが可能となる。
また、上下送りミシン１０は、上布Ｕの前方向への送り速度を調節する第一の速度変更部としての電空レギュレーター３９４と、下布Ｄの前方向への送り速度を調節する第二の速度変更部としての電空レギュレーター４９４とを備え、制御装置９０は、第一のカメラ７１の撮影画像から求まる上布Ｕの側端部のノッチＮの位置と第二のカメラ７２の撮影画像から求まる下布Ｄの側端部のノッチＮの位置とに基づいて、電空レギュレーター３９４，４９４により、上布Ｕと下布Ｄの送り速度に差を設けるいせ込みの動作制御を行っている。
これにより、上布Ｕと下布Ｄの曲線の側端部同士の縫い合わせや上布Ｕと下布Ｄによる立体的な膨らみを持たせる縫い合わせを良好に行うことが可能となる。
特に、ノッチＮの位置を撮影画像から認識して縫い合わせるので、従来は手作業を介在させなければ困難だったいせ込みによる縫い合わせの縫製の自動化を図ることができ、生産効率を飛躍的に向上させることが可能となる。
これにより、上布Ｕと下布Ｄの曲線の側端部同士の縫い合わせや上布Ｕと下布Ｄによる立体的な膨らみを持たせる縫い合わせを良好に行うことが可能となる。
特に、ノッチＮの位置を撮影画像から認識して縫い合わせるので、従来は手作業を介在させなければ困難だったいせ込みによる縫い合わせの縫製の自動化を図ることができ、生産効率を飛躍的に向上させることが可能となる。
また、上下送りミシン１０は、針落ち位置Ｓよりも後方において上布Ｕの側端部を当接させる第一の感圧センサー７４と、針落ち位置Ｓよりも後方において下布Ｄの側端部を当接させる第二の感圧センサー７５とを備え、上側の横送り機構３０又は上側の旋回送り機構５０による上布Ｕの位置調節制御と下側の横送り機構４０又は下側の旋回送り機構６０により下布Ｄの位置調節制御を第一又は第二の感圧センサー７４，７５の検出に基づいて行っている。
これにより、光学的なラインセンサーやカメラを用いる場合と異なり、埃や汚れ、異物の影響を排除することができ、上布Ｕと下布Ｄの側端部の位置調節を安定的に精度良く行うことができ、縫い品質の向上を図ることが可能となる。
これにより、光学的なラインセンサーやカメラを用いる場合と異なり、埃や汚れ、異物の影響を排除することができ、上布Ｕと下布Ｄの側端部の位置調節を安定的に精度良く行うことができ、縫い品質の向上を図ることが可能となる。
［上下送りミシンの他の構成の例］
図１０は他の構成による上下送りミシン１０Ａを示すブロック図である。この上下送りミシン１０Ａは、図示のように、第一のカメラ７１と第二のカメラ７２とを備えておらず、カメラ７１，７２を必要とするいせ込み制御に用いられる電空レギュレーター３９４，４９４、カメラ７１，７２を必要とする上側及び下側の旋回送り機構５０，６０とこれらに関連する構成、画像処理装置７３も備えていない。そして、上下送りミシン１０Ａのそれ以外については前述した上下送りミシン１０と同一である。
この上下送りミシン１０Ａにおいて制御装置９０により実行される縫製制御について図１１のフローチャートに基づいて説明する。
図１０は他の構成による上下送りミシン１０Ａを示すブロック図である。この上下送りミシン１０Ａは、図示のように、第一のカメラ７１と第二のカメラ７２とを備えておらず、カメラ７１，７２を必要とするいせ込み制御に用いられる電空レギュレーター３９４，４９４、カメラ７１，７２を必要とする上側及び下側の旋回送り機構５０，６０とこれらに関連する構成、画像処理装置７３も備えていない。そして、上下送りミシン１０Ａのそれ以外については前述した上下送りミシン１０と同一である。
この上下送りミシン１０Ａにおいて制御装置９０により実行される縫製制御について図１１のフローチャートに基づいて説明する。
縫製開始時には、制御装置９０のＣＰＵ９１は、返し縫いを実行し（ステップＶ１）、横送り機構３０，４０を初期状態（各ローラー３１を上布Ｕ又は下布Ｄに接触状態とする）に設定した後（ステップＶ３）、ミシンモーター１５の駆動を開始する（ステップＶ５）。
次いで、上側の横送り機構３０と下側の横送り機構４０とについて、第一及び第二の感圧センサー７４，７５に基づく上布Ｕの右側端部Ｕ１及び下布Ｄの右側端部Ｄ１を目標位置Ｍに位置決めする位置調節制御が、微小な時間周期（例えば、1[ms]周期）で繰り返し実行される。
即ち、ＣＰＵ９１は、第一及び第二の感圧センサー７４，７５により上布Ｕ及び下布Ｄの右側端部Ｕ１，Ｄ１から受ける接触圧力の検出を行い（ステップＶ７）、上側の横送り機構３０と下側の横送り機構４０に対して、上布Ｕの右側端部Ｕ１及び下布Ｄの右側端部Ｄ１を目標位置Ｍに位置決めする位置調節制御が実行される（ステップＶ９）。
具体的には、上布Ｕの右側端部Ｕ１が目標位置Ｍに対して右又は左にずれている場合には、上側の横送り機構３０の横送りモーター３８に対して、ズレを解消する回転方向とズレの大さに応じた回転速度とが決定され、当該決定に従う位置調節制御が実行される。
同様に、下布Ｄの右側端部Ｄ１が目標位置Ｍに対して右又は左にずれている場合には、下側の横送り機構４０の横送りモーター４８に対して、ズレを解消する回転方向とズレの大さに応じた回転速度とが決定され、当該決定に従う位置調節制御が実行される。
同様に、下布Ｄの右側端部Ｄ１が目標位置Ｍに対して右又は左にずれている場合には、下側の横送り機構４０の横送りモーター４８に対して、ズレを解消する回転方向とズレの大さに応じた回転速度とが決定され、当該決定に従う位置調節制御が実行される。
そして、ＣＰＵ９１は、上布Ｕ及び下布Ｄに対して終端の検出処理を実行する（ステップＶ１１）。上布Ｕと下布Ｄの終端検出は、例えば、上布Ｕと下布Ｄに対して右方に送る制御を行っているにも拘わらず、一定時間以上、第一及び第二の感圧センサー７４，７５により上布Ｕ及び下布Ｄの右側端部Ｕ１，Ｄ１から受ける接触圧力が検出されない場合に、終端を判断する。なお、上布Ｕと下布Ｄのいずれか一方でも終端と判定された場合には、終端検出ありと判定される。
上記上布Ｕと下布Ｄの終端検出において、終端が検出されない場合には（ステップＶ１１：ＮＯ）、ステップＶ７の処理の実行から一定の微小時間（例えば、1[ms]）が経過したか否かが判定され（ステップＶ１３）、経過していない場合には判定が繰り返され（ステップＶ１３：ＮＯ）、経過した場合には（ステップＶ１３：ＹＥＳ）、ステップＶ７に処理が戻される。
また、ステップＶ１１において、終端が検出された場合には（ステップＶ１１：ＹＥＳ）、以下の終端処理動作が実行される。即ち、そのまま終端位置まで縫製が続けられ（ステップＶ１５）、返し縫いを行い（ステップＶ１７）、ミシンモーター１５の駆動停止及び糸切り装置１４による上糸及び下糸の切断を実行させて（ステップＶ１９）、縫製制御が終了となる。
このようにして、上下送りミシン１０Ａは、縫製制御が実行される。
このようにして、上下送りミシン１０Ａは、縫製制御が実行される。
［他の例の上下送りミシンにおける技術的効果］
以上のように、上下送りミシン１０Ａは、上下送りミシン１０と同一の技術的効果を有している。
そして、上下送りミシン１０Ａは、処理が容易な第一及び第二の感圧センサー７４，７５を使用して、処理に時間を要する撮影画像の画像データ処理を不要とするので、より高速の縫製を行うことができ、生産効率の向上を図ることが可能である。
以上のように、上下送りミシン１０Ａは、上下送りミシン１０と同一の技術的効果を有している。
そして、上下送りミシン１０Ａは、処理が容易な第一及び第二の感圧センサー７４，７５を使用して、処理に時間を要する撮影画像の画像データ処理を不要とするので、より高速の縫製を行うことができ、生産効率の向上を図ることが可能である。
［側端部の曲がり具合の検出方法の他の構成の例］
また、ミシン１０においては、第一のカメラ７１と第二のカメラ７２とを備えず、代わりに針落ち位置よりも後方（例えば、図２における第一のカメラ７１と第二のカメラ７２と同じ位置）において前記第一の被縫製物の曲線部を検出するよう第一の光電センサー７１Ｃを配置し、針落ち位置よりも後方において前記第二の被縫製物の曲線部を検出するよう第二の光電センサー７２Ｃを配置することによっても、送り機構の切り替えや、縫製速度の減速制御を行うことができる。光電センサーは、その場の被縫製物の有無を検出するのみで良い。例えば、第一又は第二の光電センサー７１Ｃ、７２Ｃの配置は、図１４に示すように、送り機構の切り替えや、縫製速度の減速制御が必要な被縫製物の曲線部が通過する際に、被縫製物の有無が切り替わるような位置に配置する。図示のように、上布Ｕと下布Ｄの複数の曲線部の曲がり具合を検出するために、光電センサー７１Ｃ、７２ＣはＹ軸方向に沿って複数配置することが望ましい。
また、ミシン１０においては、第一のカメラ７１と第二のカメラ７２とを備えず、代わりに針落ち位置よりも後方（例えば、図２における第一のカメラ７１と第二のカメラ７２と同じ位置）において前記第一の被縫製物の曲線部を検出するよう第一の光電センサー７１Ｃを配置し、針落ち位置よりも後方において前記第二の被縫製物の曲線部を検出するよう第二の光電センサー７２Ｃを配置することによっても、送り機構の切り替えや、縫製速度の減速制御を行うことができる。光電センサーは、その場の被縫製物の有無を検出するのみで良い。例えば、第一又は第二の光電センサー７１Ｃ、７２Ｃの配置は、図１４に示すように、送り機構の切り替えや、縫製速度の減速制御が必要な被縫製物の曲線部が通過する際に、被縫製物の有無が切り替わるような位置に配置する。図示のように、上布Ｕと下布Ｄの複数の曲線部の曲がり具合を検出するために、光電センサー７１Ｃ、７２ＣはＹ軸方向に沿って複数配置することが望ましい。
［その他］
第一の被縫製物と第二の被縫製物は布に限らず、他の材料からなるシート状の素材を縫製の対象としても良い。
また、上記上下送りミシン１０，１０Ａは総合送りミシンを例示しているがこれに限らず、送り歯のみで被縫製物を送る一般的な送りを備えるミシンであっても良い。
第一の被縫製物と第二の被縫製物は布に限らず、他の材料からなるシート状の素材を縫製の対象としても良い。
また、上記上下送りミシン１０，１０Ａは総合送りミシンを例示しているがこれに限らず、送り歯のみで被縫製物を送る一般的な送りを備えるミシンであっても良い。
図９のフローチャートのステップＳ７～Ｓ２３までの処理は、主軸二回転ごとの繰り返しに限らず、一回転ごと又は三以上の整数回転ごとに行っても良い。
また、主軸の回転数に同期しないで、規定の微小時間周期で繰り返し実行する構成としても良い。
また、制御装置９０が、撮影画像の生地端形状に基づいて、例えば、直線形状であれば主軸回転数複数回ごとに、曲線形状であれば主軸回転数一回転ごとに、というように、縫製中の状況変化に応じて動的にＳ７～Ｓ２３までの処理を行う周期を変更する制御を行っても良い。
また、主軸の回転数に同期しないで、規定の微小時間周期で繰り返し実行する構成としても良い。
また、制御装置９０が、撮影画像の生地端形状に基づいて、例えば、直線形状であれば主軸回転数複数回ごとに、曲線形状であれば主軸回転数一回転ごとに、というように、縫製中の状況変化に応じて動的にＳ７～Ｓ２３までの処理を行う周期を変更する制御を行っても良い。
また、上下送りミシン１０において、上側の旋回送り機構５０と下側の旋回送り機構６０とを備えない構成とすることも可能である。その場合、図９におけるステップＳ１３において、上布Ｕの右側端部Ｕ１と下布Ｄの右側端部Ｄ１の形状がそれぞれ半径Ｒ以下の湾曲形状である場合には、ステップＳ１７でミシンモーターの減速制御が実行されるが、半径Ｒ以下又は半径Ｒより大きくなるいずれの場合であっても、副送り機構として上側の横送り機構３０と下側の横送り機構４０が選択される。
１０，１０Ａ 上下送りミシン（ミシン）
１１ 仕切り板
１２ 土台
１３ 載置板
１５ ミシンモーター
２０ 主送り機構
２１ 送り歯
２２ 送り足
３０ 上側の横送り機構
３１ ローラー
３２ ホイール
３３ 回転軸
３４ 支持枠
３８，４８ 横送りモーター
４０ 下側の横送り機構
５０ 上側の旋回送り機構
５８，６８ 旋回モーター
６０ 下側の旋回送り機構
７１ 第一のカメラ
７２ 第二のカメラ
７１Ｃ 第一の光電センサー
７２Ｃ 第二の光電センサー
７３ 画像処理装置
７４ 第一の感圧センサー
７５ 第二の感圧センサー
９０ 制御装置
９１ ＣＰＵ
１５１ エンコーダー
３９１，４９１，５９１，６９１ 昇降用エアシリンダー
３９３，４９３，５９３，６９３ 電磁弁
３９４ 電空レギュレーター（第一の速度変更部）
４９４ 電空レギュレーター（第二の速度変更部）
Ｄ 下布（第二の被縫製物）
Ｄ１ 右側端部
Ｆ 撮影範囲
Ｇ ノッチの位置のズレ量
Ｍ 目標位置
Ｎ ノッチ（位置合わせ表示）
Ｓ 針落ち位置
Ｕ 上布（第一の被縫製物）
Ｕ１ 右側端部
１１ 仕切り板
１２ 土台
１３ 載置板
１５ ミシンモーター
２０ 主送り機構
２１ 送り歯
２２ 送り足
３０ 上側の横送り機構
３１ ローラー
３２ ホイール
３３ 回転軸
３４ 支持枠
３８，４８ 横送りモーター
４０ 下側の横送り機構
５０ 上側の旋回送り機構
５８，６８ 旋回モーター
６０ 下側の旋回送り機構
７１ 第一のカメラ
７２ 第二のカメラ
７１Ｃ 第一の光電センサー
７２Ｃ 第二の光電センサー
７３ 画像処理装置
７４ 第一の感圧センサー
７５ 第二の感圧センサー
９０ 制御装置
９１ ＣＰＵ
１５１ エンコーダー
３９１，４９１，５９１，６９１ 昇降用エアシリンダー
３９３，４９３，５９３，６９３ 電磁弁
３９４ 電空レギュレーター（第一の速度変更部）
４９４ 電空レギュレーター（第二の速度変更部）
Ｄ 下布（第二の被縫製物）
Ｄ１ 右側端部
Ｆ 撮影範囲
Ｇ ノッチの位置のズレ量
Ｍ 目標位置
Ｎ ノッチ（位置合わせ表示）
Ｓ 針落ち位置
Ｕ 上布（第一の被縫製物）
Ｕ１ 右側端部
Claims (2)
- 上側の第一の被縫製物と下側の第二の被縫製物とを前方向に送る主送り機構と、
前記第一の被縫製物を左右方向に沿って移動させる上側の横送り機構と、
前記第二の被縫製物を左右方向に沿って移動させる下側の横送り機構と、
針落ち位置よりも後方において前記第一の被縫製物の側端部を当接させる第一の感圧センサーと、
針落ち位置よりも後方において前記第二の被縫製物の側端部を当接させる第二の感圧センサーと、
前記第一の被縫製物の側端部と前記第二の被縫製物の側端部の位置を調節する位置調節制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第一の感圧センサー及び前記第二の感圧センサーの検出圧力に基づいて前記上側の横送り機構による前記第一の被縫製物の位置調節制御と前記下側の横送り機構による前記第二の被縫製物の位置調節制御を行い、
針落ち位置よりも後方において前記第一の被縫製物を撮影する第一のカメラと、
針落ち位置よりも後方において前記第二の被縫製物を撮影する第二のカメラと、
前記第一の被縫製物を針落ち位置の周囲で旋回移動させる上側の旋回送り機構と、
前記第二の被縫製物を針落ち位置の周囲で旋回移動させる下側の旋回送り機構とを備え、
前記制御装置は、前記第一のカメラの撮影画像から求まる前記第一の被縫製物の側端部の曲がり具合と前記第二のカメラの撮影画像から求まる前記第二の被縫製物の側端部の曲がり具合とに応じて、前記第一の被縫製物の位置調節制御を前記上側の横送り機構と前記上側の旋回送り機構のいずれが実行するかを選択すると共に、前記第二の被縫製物の位置調節制御を前記下側の横送り機構と前記下側の旋回送り機構のいずれが実行するかを選択し、
前記制御装置は、
前記第一の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記選択された前記上側の横送り機構又は前記上側の旋回送り機構による前記第一の被縫製物の位置調節制御と、
前記第二の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記選択された前記下側の横送り機構又は前記下側の旋回送り機構による前記第二の被縫製物の位置調節制御とを行い、
前記上側の横送り機構は、前記第一の被縫製物に接して回転駆動により左右方向に移動させるローラーを有すると共に、当該ローラーに前記第一の被縫製物を前記左右方向に移動させる場合の圧力より高い圧力を加えて前記第一の被縫製物を押さえることで前記第一の被縫製物の前方向への送り速度を遅くする機能を有し、
前記下側の横送り機構は、前記第二の被縫製物に接して回転駆動により左右方向に移動させるローラーを有すると共に、当該ローラーに前記第二の被縫製物を前記左右方向に移動させる場合の圧力より高い圧力を加えて前記第二の被縫製物を押さえることで前記第二の被縫製物の前方向への送り速度を遅くする機能を有し、
前記制御装置は、前記第一のカメラの撮影画像から求まる前記第一の被縫製物の側端部の位置合わせ表示の位置と前記第二のカメラの撮影画像から求まる前記第二の被縫製物の側端部の位置合わせ表示の位置とに基づいて、前記上側の横送り機構又は前記下側の横送り機構による前方向への送り速度を変える動作制御を行うことを特徴とするミシン。 - 前記制御装置は、
前記第一の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記第一の被縫製物の終端位置検出および終端処理動作を行うことと、
前記第二の感圧センサーの検出圧力に基づいて、前記第二の被縫製物の終端位置検出および終端処理動作を行うことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
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