JPH039756B2

JPH039756B2 -

Info

Publication number: JPH039756B2
Application number: JP57113829A
Authority: JP
Inventors: Ei Sanson Yuujin
Original assignee: SSMC Inc
Current assignee: SSMC Inc
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1991-02-12
Also published as: DE3224314A1; JPS5854990A; DE3224314C2; US4391215A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ミシンの分野のものであつて、特に
製縫材料の端部又は布の枚数の変化を検出してミ
シン操作者のミシン操作を援助するための布の厚
さ及び端部検出装置に関するものである。

1978年６月６日付けランダウ（Landau Jr.et
al）等に与えられた米国特許第4092937号に開示
されている自動製縫機器に採用されているような
縫い目を計算して製縫材料を縫う方式では、例え
ば送りの変化、布の伸縮又は他の理由による変化
によつて縫い目の長さの来積的変化に対して、縫
い目の計算を変えることが必要になる。また適正
でない裁断やミシン操作者による正しくない縫い
初めによる誤差に適応させる必要しばしばおこ
る。多くの場合、縫い目は製縫材料の端部で終ら
ないで、端部より内側で終つている。このような
状態は、ポケツトをシヤツの前面に縫いつける時
に生じる。

必要なことは、布切れの端部に敏感な端部検出
装置であつて端部が検出できれば端部から選択的
な余裕をとつて縫い目の数をきめてからミシンを
運転状態にできる。理想的には、このような端部
検出装置は、自己補償式であつて、何枚もの布で
もまた１枚の布でも操作者の介在を必要としない
で端部が検出できるものが望ましい。

本発明の目的は、ホトトランジスタのセンサを
ミシンの針板の中の針穴に縦方向の位置に配置す
ることによつて達成する点にある。光源は縫い領
域、特にホトトランジスタセンサを照明するよう
なミシン上の位置に取付ける。直流電圧として入
射光を測定し、また例えば、布厚さの変化による
入射光の変化による交流電圧に応答するホトトラ
ンジスタセンサの出力回路に感知回路を設ける。
厚い製縫材料は、入射光の直流電圧を変化して、
感知回路の最終出力段に転換点を自動的に定め
る。厚さの変化による電圧の変化は、直流電圧を
基準とした交流出力となつて現われて厚さの変化
に対する適当な動作をする。従つて、センサの出
力が厚さの変化に対する希望する余裕を設けるた
め、カウンタをプリセツトする。カウントが終つ
た時点で、カウンタからの信号が、縫針を製縫材
料に貫通した位置のまゝミシンを停止させるの
で、操作者は、製縫材料を製縫するか又は縫い終
りで準備や手入れを始めるかを選択できる。

本発明は、以下に説明するようにまた好適実施
例の添付図面に示すような装置及び部品の組合せ
配列を含む。本発明によつて多くの特色と利点が
得られることは当業者には容易に理解されるであ
ろう。

第１図には、工業用ミシン１０の頭部端部分を
示したもので、ブラツケツトアーム１２、頭部端
１４、及びベツドの加工布支持ベツド１６が示さ
れている。頭部端部分には、通常の押え棒１８を
含む。押え棒１８は、押え２０の中に終端してお
り、針棒２２の背後に配置されている。加工布支
持ベツト１６はフレーム（図示なし）に含まれま
たフレームは針棒２２を上下方向往復運動ができ
るように支持している。針棒２２は、縫針２４に
終端している。縫針２４は、ベツドの加工布支持
ベツド１６に支持されている（第２図も参照）針
板２６に設けられている穴２７を通過する。縫針
２４は縫い目を形成するためにループテーカ（図
示なし）と協働する。針板２６に隣接して、すべ
り板３０があるが、これによつて作業者は、ミシ
ンのベツド内で作業支援面の下にあるミシン器械
（示されていない）にアクセスできる。

第２図には特に針板２６と縫針２４が通過する
穴２７が示される。針板２６にはまた送り装置
（示されていない）の送り歯（示されていない）
部分を収容するためのスロツト２８が設けてあ
る。送り装置は、当業者に周知の多くの型のうち
の一つで、縫針２４の下に製縫材料を送つて線状
縫いを可能とする。縫針２４の通過する穴２７の
前方に、ホトトランジスタセンサ３２として、光
感知装置を配置して、以下に詳細に説明するよう
な目的に使用する。ホトトランジスタセンサ３２
は、種々な採色の布によつて一部の周波数がろ過
されるのを避けるために可視光線から赤外線の範
囲にわたる広いスペクトラム特性をもつ種類のも
のが理想的である。適当なホトトランジスタセン
サ３２としては、例えば、ゼネラルエレクトリツ
ク会社（General Electric Company）の型番号
H23A1を使用して構成することができる。ホト
トランジスタ３２に対する光源としては、ブラツ
ケツト３６によつて、ブラツケツトアーム１２に
固定されランプ３４と、頭部端１４に、ホトトラ
ンジスタセンサ３２の照明を確実にする位置に固
定する第２ランプ３５とを使用する。ランプ３４
又はランプ３５のいずれでもホトトランジスタセ
ンサの光源に使用できるし、また他の周囲光源も
以下に説明するように使用することができる。

第３図は、ホトトランジスタセンサ３２のセン
サ回路の略図である。ホトトランジスタ３２は、
周囲の光による入射光を受けると導電性になる。
周囲の光は、ランプ３４，３５や外部の室内光や
太陽光から得られる。これらの光が直接に又は加
工布支持ベツド１６に載つている布を透過して、
ホトトランジスタセンサ３２への入射光となる。
ホトトランジスタセンサ３２が入射光を受ける
と、プラス直流12ボルト電源から生じる直流電圧
が第１コンデンサであるコンデンサＣ１と抵抗Ｒ
２の端子に現われる、この直流電圧はコンデンサ
Ｃ１で平均されて、ホトトランジスタ３２が受け
る平均の光をあらわす。コンデンサＣ１は、また
周囲の光から放射される60Hz成分をろ過するろ波
器としても作用する。

トランジスタQ₂は、ホトトランジスタ３２に
エミツタホロア回路で接続されて、第１トランジ
スタであるトランジスタQ₃へのバツフア段とし
て使用され、トランジスタQ₃へ第２コンデンサ
であるコンデンサＣ２によつて交流電流だけを伝
送するための結合である。トランジスタQ₃は、
コンデンサＣ３及び抵抗器Ｒ８によるエミツタ縮
退を使用する一つの交流電流増幅器である。トラ
ンジスタQ₃は、可変抵抗R₅を調整してバイアス
をかけるので、第２トランジスタであるトランジ
スタQ₄を飽和に駆動するので、通常導電性をも
たない。トランジスタQ₄は、制御回路に使用で
きる信号が得るように、エミツタは共通回路に接
続しスイツチであるようにバイアスを加える。ダ
イオードＤ１、抵抗Ｒ１２及び可変抵抗Ｒ１３か
らなる直流順方向ループ回路網がトランジスタ
Q₄のベースに製縫材料の平均の厚さをあらわす
直流電圧を加える。使用する特定のホトトランジ
スタセンサ３２の通常の変動を補償するための工
場内調整がＲ１３によつて可能である。加工布保
持ベツド１６上に、製縫布をのせてホトトランジ
スタセンサ３２を覆うときは、周囲の光が製縫布
にあたり、ホトトランジスタセンサに入射した光
が、ホトトランジスタセンサを入射光量にしたが
つた導電性にする。コンデンサＣ１と抵抗器Ｒ２
の端部に現われる電圧は、入射光のレベルを表わ
すがこれは、室内の光量、ランプ３４と３５から
得られる光量及び製縫布の重量と色によつて左右
かれる。直流電流順方向ループ回路網は、コンデ
ンサＣ１及び抵抗器Ｒ２に現われる電圧を直接ト
ランジスタＱ４のベースに加えて、自動的にトラ
ンジスタＱ４のバイアス点を定めるが、少し入射
光に対しては感度が良く、多い入射光に対しては
感度が低くなるようにする。例えば、ホトトラン
ジスタセンサ３２を覆う高密度の布は、入射光の
レベルを極めて低下させるので、順方向ループ回
路網からトランジスタQ₄のベースに加わる電圧
は低い電圧となる。一定枚数の製縫布に対して
は、製縫布を透過する光が各個別糸の影響で周期
的となつて、この周期的入射光によつて生ずるト
ランジスタQ₃のベースに加わる低い交流電圧は、
トランジスタQ₄のベースに加わる低い電圧によ
つて補償される。高密度の布の厚さが変つても、
ホトトランジスタセンサ３２への入射光はわずか
の影響しかうけないので、厚さの変化を示すトラ
ンジスタQ₄のベースからの電流を分流するトラ
ンジスタQ₃の能力は限定されたものとなる。従
つてトランジスタQ₄に対する低いベースバイア
ス電圧が、高密度の布に対しては望ましい。反対
に、薄い製縫布は大量の光をホトトランジスタセ
ンサ３２に透過させ、大きな周期的入射光となる
ので、厚さの変化によつて入射光は２倍又は２分
の１となる。よつてホトトランジスタセンサ３２
に周期的な入射光が加わる期間中、トランジスタ
Q₄の飽和を維持するために、直流順方向ループ
回路網からトランジスタQ₄へは高いベースバイ
アス電圧を加える必要がある。また高いベースバ
イアス電圧は、トランジスタQ₃の能力によつて
容易に圧倒される。そしてトランジスタQ₃は分
流加減のため、ベースに大きな交流電圧が加わつ
ている。製縫布がホトトランジスタセンサ３２の
上に送られるとき、布の枚数が減少すると布を透
過する光が増加して、ホトトランジスタセンサ３
２のエミツタの電圧が増加する。この増加電圧
が、コンデンサＣ２に交流電圧として現われて、
トランジスタQ₃に結合される。トランジスタQ₃
は電圧増加の期間中導通して、トランジスタQ₄
からのベース電流を分流して電圧増加の期間中、
トランジスタQ₄をカツトオフにして、正パルス
を発生させて、厚さの変化が起つたという信号に
使用する。

反対に、製縫材料がホトトランジスタセンサ３
２の上に送られるとき、布の枚数が増加すると、
製縫材料を透過する光量が急激に減少するので、
ホトトランジスタセンサ３２のエミツタに減少し
た電圧を生じる。このような状態は、例えば縫い
初めにおいて発生するもので仮縫いの必要を示す
信号を発生するのに使用する。減少する（負の）
電圧の突然の上昇が交流信号としてコンデンサＣ
２に現われ、トランジスタＱ３に結合されて、こ
れを一層カツトオフにして、トランジスタQ₄を
確実に飽和状態に保つ。その結果、第３図の回路
から、製縫布の厚さが増加したための信号出力は
ない。信縫布を載せるため、又は最初の仮縫いの
ために自動的な押え上げに必要な信号に使用する
出力信号を得るために、第３図に示す回路に第４
図に示す回路を加える。第４図の回路では、コン
デンサＣ２の出力はトランジスタQ₅のベースに
B′点に加わる。トランジスタQ₅は、通常バイア
ス抵抗器Ｒ１５の調整によつて飽和状態に維持さ
れている。コンデンサＣ２に交流信号として現わ
れる減少電圧の突然の上昇は、トランジスタQ₅
に結合されて、トランジスタQ₅をカツトオフの
方向に移動させて、電圧の突然の上昇が続いてい
る間中、飽和状態でなくする。トランジスタQ₅
のベースに加わる負パルスは＋12ボルト電源から
の正パルスを抵抗器Ｒ１７及びＲ１９を通してト
ランジスタQ₆のベースに加えるように作用する。
トランジスタQ₆は、抵抗器Ｒ１７及びＲ１９を
通過したパルスの大きさに従つてそのエミツタに
パルスを出力する。逆に、布の枚数が減少する
と、B′点の正パルスがトランジスタQ₅を飽和状
態にし、その結果トランジスタQ₆はパルスを出
力しない。

第５図には、第３図に示したホトトランジスタ
センサ３２が作用する針位置感知装置であるセン
サ回路３８をブロツク図で示されている。このブ
ロツク図で、バツフア４０は、トランジスタQ₂
で条件が満たされている。コンデンサＣ２は、バ
ツフア４０とトランジスタQ₃を表わす交流増幅
器４２との中間に挿入されている。スイツチ４４
はトランジスタQ₄で条件が満たされており、ま
た自動範囲４６はセンサ回路内でダイオードＤ
１、抵抗Ｒ１２及びＲ１３で構成される第１順方
向ループ回路網で条件が満たされている。センサ
回路３８からの出力は、導線４８を経て、ロジツ
クインタフエースに含まれる第１フリツプフロツ
プであるフリツプフロツプ５０に加わる。ロジツ
クインタフエースは、フリツプフロツプ５０，５
０′、速度制御装置５２、カウンタ５４、二進化
十進法スイツチ５６及びフリツプフロツプ５８を
含む。フリツプフロツプ５０の厚さの変化を表わ
す正パルスによつてセツトされる。フリツプフロ
ツプ５０の出力は、速度制御装置５２に加わつて
ミシンの速度を減少させかつカウンタ５４にカウ
ントを開始させる。カウンタ５４は針の下方位置
信号によつてカウントするので縫い目数をカウン
トする。カウンタ５４のカウントは、二進化十進
法（B.C.D.）スイツチ５６によつて計算されて、
製縫材料の端部が検知された後に実行される縫い
目の数を定める。ホトトランジスタセンサ３２
は、針板２６の穴２７から多くの縫い目数離れて
いるのでB.C.D.スイツチ５６は製縫する布片に余
裕を設けている。カウンタ５４からのカウント信
号の最後で第２フリツプフロツプであるフリツプ
フロツプ５８を作動させると、フリツプフロツプ
５８が駆動モータ制御装置６０に信号を送つて針
の下方位置でミシンを停止させる。ミシン操作者
が縫い作業を継続し又は準備や手入れ作業を開始
する前に、ミシンの踏み板６１をニユートラル位
置に戻す必要がある。踏み板６１のニユートラル
位置は、フリツプフロツプ５０，５８及びカウン
タ５４をリセツトして、次の製縫作業にミシンを
準備するものである。

第１段階として、押え上げを制御するために、
布の厚さの増加を認識する装置を設けておき、ま
た縫針が製縫材料の中にあつてミシンが停止した
ピボツト点の位置によつて布厚さの減少を認識し
て、ピボツトの停止から仮縫い作業又は準備手入
作業に変えるには、ミシン操作者がそのための動
作として台踏み板を反転させることは、当業者に
は明かであろう。第４図に示す回路は、第３図に
示した回路に第２増幅器４２′及びスイツチ４
４′を追加したものである。

製縫布によつてミシンのホトトランジスタセン
サ３２を覆うときは、入射光の減少を第４図に開
示する回路で検出する。この回路が第５図に示す
フリツプフロツプ５０′をセツトすると、このフ
リツプフロツプ５０′は指令信号を駆動モータ制
御装置６０に送つて、押え２０を持上げる。ミシ
ン操作者が、縫い作業を開始するためにミシン踏
み板６１を前方の位置に進めるときは押え２０を
下げると共にフリツプフロツプ５０′をリセツト
する。駆動モータ制御装置６０のロジツクが作用
して、足踏み板６１が前方に押し下げた状態で
は、布の厚さが増加に変化している間は、押え２
０の上昇は避けられる。ロジツクは駆動ロータ制
御装置６０の一部として設けているものであり、
また駆動モータ制御装置６０は、ミシン操作者か
らの縫い指令によつて自動的に仮縫いを開始する
ことによつて製縫布厚さの増加に応答する。

第６ａ図及び第６ｂ図には、ホトトランジスタ
センサ３２を実際に利用する例を示す。第６ａ図
では製縫布は、押え２０の下に送られるときに少
し折れ重つているため、センサ３２が露出してい
る。先に説明したようにセンサ３２が露出される
ときは、ミシンの速度は低下し、つづく縫い目数
をカウントしてミシンは停止する。従つてミシン
の操作者は製縫材料の折れ重ねをまつすぐに修正
する操作をするか、又は実際の端末に出会つたと
きは、新しい方向に縫い作業をつづける前に運転
を始める。第６ｂ図では、直線縫いの通常の順序
を示すものであるが、ホトトランジスタセンサ３
２は、最後の縫いが終るまで、露出されない。第
７ａ図は一例としてシヤツの前面にポケツト布片
６２を縫いつける状況を示している。図に示すポ
ケツト布片６２には品質欠陥６３があるがこれは
ミシン操作者にはわかつていないものとする。し
かしながら、ホトトランジスタセンサ３２は厚さ
の変化に応答して、ミシンの動作を停止するの
で、ミシン操作者に品質欠陥６３のあるポケツト
布片６２が使用されていることについて警告を与
える。

第７ｂ図では、ポケツト布片６２′が品質欠陥
は持つていないが製縫材料の反対側にあるため、
ミシン操作者には見えないときを示している。ポ
ケツト布片６２′の縫いは反対側から進行できる
が、適正な点に達するとホトトランジスタセンサ
３２からミシン操作者に信号が出るので、センサ
がポケツト布片の終端を示す厚さの変化を検知す
るときにピボツト反転をしなければならない。

以上のようにこゝに示した布の厚さ及び端部検
出装置は、自己補償式であつて、センサ又は回路
の調整を必要としないで、製縫材料の変化に応じ
た操作ができる。ダイオードＤ１および抵抗Ｒ１
２，Ｒ１３で構成する直流電流順方向ループ回路
網によつて、トランジスタQ₄は、厚い布を使用
するとき少い入射光状態に対して感度が高く、ま
た薄い布を使用するときは、多い周囲光の状態で
は低く感度となる。従つて回路の感度が感度の必
要性に応じて変化する。コンデンサＣ１は十分大
きな容量をもつており、入射光を平均して平均直
流電圧を発生すると共に交流光源からの交流成分
をろ過する。コンデンサＣ２はより速い特性のた
めコンデンサＣ１よりも実質的に小さな容量のも
のであつて、トランジスタQ₃からの直流をを阻
止するのが唯一の目的である。

ここに開示した構成については、多くの変更が
当業者には示唆されるであろう。しかしながら、
この開示は本発明の好適実施例に関するもので、
説明の目的に示したものであり、発明の限度とし
て解釈されるものではない。本発明の精神から逸
脱しないすべての修正及び変更は前記の特許請求
の範囲内に含まれると考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するミシンの頭部端の透
視図、第２図は第１図のミシンの針板中のセンサ
の位置を示す平面図、第３図は第１図及び第２図
に示したセンサに使用する回路の略図、第４図は
布の枚数の増加を検出するために第３図の回路と
ともに使用する回路の略図、第５図はミシンロジ
ツクに接続するセンサ回路のブロツク図、第６ａ
図及び第６ｂ図は、それぞれ正しくない布送りと
正しい布送りの例で、センサが事故を決定し対応
する可能性を示した図、及び第７ａ図及び第７ｂ
図は、それぞれ品質欠陥の検知と操作者には見え
ない布片の製縫可能性の例を示した図である。１０……工業用ミシン、２０……押え、２２…
…針棒、２４……縫針、２６……針板、２７……
穴、５０，５０′，５８……フリツプフロツプ、
５２……速度制御装置、５４……カウンタ、６０
……駆動モータ制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】１加工布支持ベツドを含むフレーム、前記フレ
ームに支持され上下方向往復運動をする針棒、前
記針棒に一端に固定する縫針、針板、前記針板を
縫針が貫通できるための穴、前記針板の下に支持
されて、縫い目を形成するために前記貫通穴を貫
通する前記縫針と協働するループテーカ、及び前
記縫針の下に製縫布を送る装置を備えるミシンに
使用する自己補償式布の厚さ及び端部検出装置で
あつて、光感知装置、前記加工布支持ベツド中に前記縫針の貫通穴の
前方の前記製縫布の送りの方向に前記光感知装置
を支持する装置、前記光感知装置用の光源、前記光感知装置の出力に接続される第１コンデ
ンサを備え前記光感知装置に達する平均光量に対
応した直流電圧を発生する装置であつて、前記第
１コンデンサは前記光感知装置の前記出力を平均
し、かつ前記出力に対応した平均直流電圧レベル
を維持できる容量のものであり、第２コンデンサをも備え、前記光感知装置に達
する入射光の変化による交流成分を通過させる装
置、前記通過装置からの前記交流成分に応答して電
流を可変的に分流する装置であつて、第１トラン
ジスタを備え、そのベースを前記第２コンデンサ
に接続して、前記通過装置からの交流成分のみに
比例して導電性となるようにバイアスが加えら
れ、前記分流装置による分流のために前記平均光に
対応する電流を供給する装置であつて、前記第１
コンデンサを前記第１トランジスタに接続する直
流順方向ループ回路網を備え、これにより布の変
化性に関する交流成分による分流が補償され、及
び前記平均光に対応する電流より実質的に大きい
電流が前記分流装置により分流されると、選択さ
れた応答を発生する装置であつて、前記応答発生
装置は、スイツチとして接続される第２のトラン
ジスタと、前記第２トランジスタに接続され前記
第２トランジスタを飽和するまで駆動して、それ
を通る電流を流す電圧源を含み、前記第１トラン
ジスタが前記第２トランジスタに接続され前記第
１トランジスタが受ける製縫布の変化性に関係す
る成分より大きい交流成分により前記第２トラン
ジスタからの飽和ベース電流を分流すると、これ
により前記第２トランジスタはカツトオフに駆動
され前記電圧源からパルスを得る、ミシン用自己
補償式布の厚さ及び端部検出装置。２特許請求の範囲第１項において、前記ミシン
に足踏み板を含む駆動モータ制御装置を備え、前
記駆動モータ制御装置には、針位置感知装置と、
前記製縫布より上方の選択された位置及び前記製
縫布を通した下方の選択された位置に前記縫針に
よる縫いを終結させる選択的装置、及び速度調整
装置を備え、また前記応答発生装置にはロジツク
インターフエースを備えてその中に、第１フリツ
プフロツプ、速度制御装置、カウンタ、及び第２
フリツプフロツプを含み、また前記第１フリツプ
フロツプは前記電圧源から受信するパルスに応答
して前記速度制御装置から低速度指令を前記駆動
モータ制御装置に送つて、前記駆動モータ制御装
置によつて感知された縫針下方位置のカウントを
前記カウンタに開始させるが前記カウントが終了
したときは、前記カウンタが前記第２フリツプフ
ロツプをセツトして、前記縫針が前記製縫布を通
した下方の位置で縫いを終結するように前記駆動
モータ制御装置に指令を与えて制御するミシン用
自己補償式布の厚さ及び端部検出装置。