JPH05192468A - 回転付きジグザグ刺繍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刺繍柄の拡大、縮小等が可能な針中心のデー
タを枠中心のデータに変換演算して回転付きジグザグミ
シンを駆動制御できるようにする。 【構成】 針中心ＮのデータＮ（ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ）
をステップ１で読込み、ステップ２でこのデータを枠中
心ＣのデータＣ（Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ）に変換演算し、
変換演算後のデータＣ（Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ）に基づき
ｘ軸モータ、ｙ軸モータ、枠回転モータおよび針軸揺動
モータを作動制御し、刺繍柄を繰返し再現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば回転付きジグザ
グ模様等の刺繍柄をステッチデータに基づいて繰り返し
実現するのに用いて好適な回転付きジグザグ刺繍機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、刺繍用の下糸が配置される基台
と、該基台上に設けられ、前記下糸側と対向する位置で
上糸側の刺繍針を上，下に往復動させ、かつ所要の振り
幅で揺動させる刺繍機のヘッドと、該ヘッドの下側に位
置して前記基台上に移動可能に設けられ、駆動源により
該基台上で左右方向および前後方向（ｘ軸方向およびｙ
軸方向）に駆動される移動枠と、該移動枠内で刺繍布を
展張した状態で保持し、該移動枠に設けた回転源によ
り、該移動枠内で刺繍布と共に回転される回転枠とから
構成してなる回転付きジグザグ刺繍機としての回転付き
ジグザグミシンは、例えば特開昭６３−２０３１８８号
公報等で知られている。

【０００３】この種の回転付きジグザグミシンでは、刺
繍機のヘッドにより刺繍針を所要の振り幅で揺動させつ
つ上，下に往復動させるときに、移動枠をｘ軸，ｙ軸方
向に駆動すると共に、該移動枠内で刺繍布を回転枠と共
に回転させるようにしているから、刺繍針の振り幅に応
じたジグザグ模様に回転を加えた刺繍柄を前記刺繍布上
に実現でき、複雑な刺繍柄を比較的短時間で作成できる
という利点がある。

【０００４】そして、この種の回転付きジグザグミシン
には、移動枠のｘ軸、ｙ軸方向の移動量を検出する位置
検出手段と、移動枠に対する回転枠の回転角を検出する
回転角検出手段と、刺繍針の振り幅を検出する振り幅検
出手段とが設けられ、前記刺繍柄を繰り返し再現するの
に先立って、通常「例示学習」方式といわれているティ
ーチング作業が行われる。

【０００５】即ち、このティーチング作業時には、熟練
者であるオペレータが移動枠および回転枠を手動で移
動、回転させながら、往復動する刺繍針の振り幅を調整
することにより、所望の刺繍柄を作成するときに、前記
検出手段からそれぞれ信号を読み込んで移動枠（回転枠
の枠中心）の位置、回転枠の回転角および刺繍針の振り
幅等を含む前記刺繍針の針中心に対する回転枠の枠中心
のデータを記憶し、この記憶したデータに基づいて前記
駆動源や回転源等を作動させて、熟練者と同様の刺繍柄
を繰り返し再現させるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、熟練者であるオペレータがティーチング作
業により、いわゆるティーチングデータを作成し、この
データに基づいて刺繍機のヘッド、駆動源および回転源
を作動させるものであるから、ティーチング作業による
刺繍柄を単純に再現することは可能であるものの、この
刺繍柄を拡大、縮小または変形したり、位置を変更した
りして刺繍柄を高品質に再現させるのが困難になるとい
う問題がある。

【０００７】そこで、本出願人は先に、特願平３−２２
６４８６号において、ティーチング作業により作成した
回転枠の回転角および刺繍針の振り幅を含む刺繍針の針
中心に対する回転枠の枠中心のデータを、前記回転枠の
枠中心に対する刺繍針の針中心のデータに変換演算し、
この変換演算したデータに基づき刺繍柄の拡大、縮小ま
たは変更等を行いうるようにしたステッチデータ作成装
置（以下、先行技術という）を提案した。

【０００８】しかし、この先行技術によるステッチデー
タ作成装置は、回転枠の枠中心に対する刺繍針の針中心
のデータに基づき刺繍柄の拡大、縮小または変更等を行
い、この針中心のデータをフロッピーディスク等の記憶
媒体に記憶させて外部に出力するものであるから、この
針中心のデータを従来技術による回転付きジグザグミシ
ンに読込ませたとしても、回転付きジグザグミシンを作
動させることができないという未解決な問題がある。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は刺繍柄の拡大、縮小等の編集作
業が可能な針中心のデータを読込むことにより、このデ
ータを変換演算して刺繍機のヘッド、駆動源および回転
源等を作動制御でき、変換演算後のデータに基づき刺繍
柄を高品質に実現できるようにした回転付きジグザグ刺
繍機を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、刺繍用の下糸が配置される基台と、該
基台上に設けられ、前記下糸側と対向する位置で上糸側
の刺繍針を上，下に往復動させ、かつ所望の振り幅Ｗで
揺動させる刺繍機のヘッドと、該ヘッドの下側に位置し
て前記基台上に移動可能に設けられ、駆動源により該基
台上で左右方向および前後方向に駆動される移動枠と、
該移動枠内で刺繍布を展張した状態で保持し、該移動枠
に設けた回転源により該移動枠内で刺繍布を回転角θを
もって回転させる回転枠とからなる回転付きジグザグ刺
繍機において、前記回転角θおよび振り幅Ｗを含む前記
回転枠の枠中心に対する刺繍針の針中心のデータを読込
む読込み手段と、該読込み手段で読込んだデータを前記
回転角θおよび振り幅Ｗを含む前記針中心に対する回転
枠の枠中心のデータに変換演算する変換演算手段と、該
変換演算手段で変換演算したデータに基づき前記ヘッ
ド、駆動源および回転源を作動させる刺繍機作動制御手
段とからなる構成を採用したことを特徴としている。

【００１１】

【作用】上記構成により、回転角θおよび振り幅Ｗを含
む枠中心に対する針中心のデータ（刺繍柄の拡大、縮小
等が可能なデータ）を読込めば、このデータを変換演算
手段で針中心に対する回転枠の枠中心のデータに自動的
に変換演算でき、変換演算後のデータに基づいて刺繍機
のヘッドで刺繍針を上，下に往復動させつつ振り幅Ｗで
揺動させるときに、移動枠を左右方向、前後方向に移動
できると共に、回転枠に保持された刺繍布を回転角θだ
け回転させることができ、これによって、前記データに
対応した刺繍柄を繰り返し再現できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例による回転付きジグザ
グ刺繍機としての回転付きジグザグミシンを図１ないし
図１０に基づき説明する。

【００１３】図において、１は回転付きジグザグミシン
の基台を示し、該基台１は複数本の脚部２，２，…と、
該各脚部２上に設けられた支持板３とからなり、該支持
板３の中央部には後述する移動枠１３等の下側に位置し
て略長方形状の針板４が設けられている。そして、該針
板４には後述の刺繍針１０が挿通される針穴４Ａが長円
形状に穿設され、その下側には下糸用のボビン（図示せ
ず）が配設されている。また、支持板３上には移動枠１
３を左右方向（以下、ｘ軸方向という）に案内するため
のガイド板５と、移動枠１３を前後方向（以下、ｙ軸方
向という）に案内するための一対のガイド板６，６とが
設けられ、該各ガイド板５，６には後述する各ガイドロ
ーラ２０の支軸２０Ａが摺動可能に挿通されるガイド穴
５Ａ，５Ａ、６Ａ，６Ａが長尺穴として形成されている
（図４参照）。

【００１４】７は移動枠１３上に延びるように支持板３
上に設けられた刺繍機のヘッドとしてのミシンヘッドを
示し、該ヘッド７は図２に示す如く支持板３の下側に配
設した主軸モータ８によりベルト９を介して駆動され、
前記下糸側と対向する位置で上糸側の刺繍針１０を針軸
１１を介して上，下に往復動させる。また、該ヘッド７
にはパルスモータ等からなる針軸揺動モータ１２が付設
され、該針軸揺動モータ１２は図３に示す如く針軸１１
の支点１１Ａを中心にして刺繍針１０を振り幅Ｗだけ左
右方向（ｘ軸方向）に揺動させるようになっている。

【００１５】１３はミシンヘッド７の下側に位置して支
持板３上に移動可能に設けられた移動枠を示し、該移動
枠１３は略長方形の板状に形成され、その下面側には縁
取り部１３Ａが下向きに突設されている。そして、該移
動枠１３は縁取り部１３Ａが各ガイドローラ２０，２０
間で挟持され、後述のｘ軸モータ１４、ｙ軸モータ１５
によりｘ軸方向およびｙ軸方向に移動される。

【００１６】１４，１５はパルスモータ等によって構成
され、移動枠１３の駆動源となるｘ軸モータ、ｙ軸モー
タを示し、該ｘ軸モータ１４、ｙ軸モータ１５は各プー
リ１６，１７およびタイミングベルト１８、１９，１９
と共に支持板３の下面側に配設され、その出力軸１４
Ａ，１５Ａは各プーリ１６，１７を介してタイミングベ
ルト１８，１９をｘ軸、ｙ軸方向に駆動する。２０，２
０，…はタイミングベルト１８、１９，１９の途中に可
動板２１、２２，２２を介して取付けられたガイドロー
ラを示し、該各ガイドローラ２０は可動板２１，２２に
支軸２０Ａ，２０Ａ，…を介して回転可能に設けられ、
該各支軸２０Ａは各ガイドローラ２０と各可動板２１，
２２との間で各ガイド板５，６のガイド穴５Ａ，６Ａ内
に摺動可能に挿嵌されている。

【００１７】ここで、各ガイドローラ２０は移動枠１３
の縁取り部１３Ａをｘ軸方向およびｙ軸方向で転動可能
に挟持し、ｘ軸モータ１４でタイミングベルト１８を駆
動するときには可動板２１を介して移動枠１３をｘ軸方
向に移動させると共に、各可動板２２側の各ガイドロー
ラ２０で移動枠１３をｘ軸方向に案内するようになって
いる。また、ｙ軸モータ１５で各タイミングベルト１９
をｙ軸方向に駆動するときには、各可動板２２側の各ガ
イドローラ２０で移動枠１３をｙ軸方向に移動させると
共に、可動板２１側の各ガイドローラ２０で移動枠１３
をｙ軸方向に案内する。

【００１８】２３は移動枠１３の中央部に回転可能に配
設された回転枠を示し、該回転枠２３は図７に示す如く
刺繍布２４を展張した状態で保持し、移動枠１３上で刺
繍布２４を回転枠２３の枠中心Ｃを中心にして回転角θ
だけ回転させる。２５は移動枠１３上に設けられた回転
源としての枠回転モータを示し、該枠回転モータ２５は
その出力軸がタイミングベルト（図示せず）を介して回
転枠２３に連結され、回転枠２３を移動枠１３上で回転
角θをもって回転駆動するようになっている。ここで、
該枠回転モータ２５はｘ軸モータ１４、ｙ軸モータ１５
等と共にパルスモータによって構成され、後述のミシン
制御部３１から制御信号として出力されるパルス信号の
パルス数に応じて回転枠２３をオープンループ制御で回
転させる。

【００１９】２６は支持板３上にブラケット２７を介し
て設けられた操作ボックスを示し、該操作ボックス２６
には枠移動キー２８Ａ、枠回転キー２８Ｂ，２８Ｂ、テ
ンキー２８Ｃおよびソフトキー２８Ｄ等からなるキーボ
ード２８が設けられると共に、フロッピーディスク装置
２９および表示器３０が設けられている。ここで、ソフ
トキー２８Ｄは表示器３０に表示されるメニューに対応
してデータの読込み、書込み、データの入，出力および
拡大、縮小等を行うと共に、さらに機械条件の設定、柄
変更、柄選択、柄の追加、柄の組合せ、色替え変更等を
行う所謂対話キーを構成している。

【００２０】そして、キーボード２８の枠移動キー２８
Ａはオペレータによって手動操作されるときに、ｘ軸モ
ータ１４およびＹ軸モータ１５を駆動させ、移動枠１３
をｘ軸方向およびｙ軸方向にその操作時間に応じた移動
量だけ移動させる。また、各枠回転キー２８Ｂは刺繍柄
の作成に先立って、例えば刺繍布２４の布目と回転枠２
３の回転位置とを合せるときに手動操作され、枠回転モ
ータ２５により回転枠２３を刺繍布２４と共に回転させ
る。

【００２１】一方、支持板３には、例えば可動板２１，
２２の下側に位置してｘ軸、ｙ軸側の原点スイッチ（い
ずれも図示せず）が設けられ、この原点スイッチは図４
に示す如く刺繍針１０の針中心Ｎと回転枠２３の枠中心
Ｃとが一致したときに、可動板２１，２２を介してこれ
を検出し、移動枠１３が刺繍針１０に対して原点位置に
あることをミシン制御部３１等で判別させるようになっ
ている。

【００２２】さらに、３１は操作ボックス２６の近傍に
位置し、支持板３の下面側に配設されたミシン制御部を
示し、該ミシン制御部３１はマイクロコンピュータ等に
よって構成され、その入力側には図５に示す如くキーボ
ード２８、フロッピーディスク装置２９が接続されると
共に、場合によってはテープリーダ３２および編集機３
３、または柄作成機、ティーチング機（いずれも図示せ
ず）が、例えば通信回線等を介して接続される。また、
該ミシン制御部３１の出力側には前記主軸モ−タ８、針
軸揺動モ−タ１２、ｘ軸モ−タ１４、ｙ軸モ−タ１５、
枠回転モ−タ２５および表示器３０等が接続されてい
る。そして、該ミシン制御部３１はその記憶回路内に図
６に示すプログラム等を格納し、データの変換演算処理
およびミシン制御処理等を行うようになっている。ま
た、該ミシン制御部３１の記憶回路にはその記憶エリア
３１Ａ内に変換演算後の後述する枠中心ＣのデータＣ(
Δx,Δy,θ, Ｗ) 等が記憶される。

【００２３】ここで、該ミシン制御部３１は外部から読
込んだ針中心ＮのデータＮ( ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ) を下
記の数１０により枠中心ＣのデータＣ( Δｘ，Δｙ,
θ, Ｗ) に変換演算し、このデータＣ( Δｘ，Δｙ，
θ，Ｗ）に基づきｘ軸モータ１４、ｙ軸モータ１５、枠
回転モータ２５および針軸揺動モータ１２等を作動制御
して刺繍針１０、移動枠１３および回転枠２３等を図
８、図９に例示するように移動、回転させる。なお、図
８中では刺繍柄の作成時に針落ち点Ｓ0 ，Ｓ1 ，Ｓ2，
Ｓ3 の順番で刺繍針１０を運針するのを明示するため、
回転枠２３が白ぬき矢印の順でそれぞれ枠移動された状
態を個別に示している。

【００２４】この場合、まず原点位置となる開始点Ｎ0
の位置から回転枠２３の枠中心Ｃを枠中心Ｃ0 の位置ま
で移動させるべく、例えば移動枠１３を回転枠２３と共
にｘ軸方向に図８中の移動量ｘ0 だけ平行移動させる。
この状態では刺繍針１０は開始点Ｎ0 の位置にある。そ
して、振り幅Ｗ0 で刺繍針１０を揺動させると、刺繍針
１０は開始点Ｎ0 から振り幅Ｗ0 ／２なる針落ち点Ｓ0
で運針を開始し、このときの回転角θは零であるから、
このときの枠中心Ｃ0 は、

【００２５】

【数１】Ｃ0 （ｘ0 ，ｙ0 ，θ0 ，Ｗ0 ） ただし、ｙ0 ＝０， θ0 ＝０ としてミシン制御部３１の記憶エリア３１Ａ内に記憶さ
れている。

【００２６】次に、刺繍針１０が針中心Ｎ1 の位置に合
うように移動枠１３は回転枠２３と共に移動され、回転
枠２３は回転角θ＝θ1 だけ矢示Ｅ方向に回転して枠中
心Ｃを図８中の枠中心Ｃ1 に配置し、振り幅Ｗ1 に設定
すると、刺繍針１０は針中心Ｎ1 から振り幅Ｗ1 ／２な
る針落ち点Ｓ1 で運針され、このときの針中心Ｎ1 に対
する枠中心Ｃ1 の座標位置はｘ−ｙ座標上で（ｘ1 ，ｙ
1 ）となり、回転角θはθ1 となっているから、枠中心
Ｃ1 は、

【００２７】

【数２】Ｃ1 （Δｘ1 ，Δｙ1 ，θ1 ，Ｗ1 ） ただし、Δｘ1 ＝ｘ1 −ｘ0 Δｙ1 ＝ｙ1 −ｙ0 として記憶エリア３１Ａ内に記憶されている。

【００２８】その後同様にして、刺繍針１０が針中心Ｎ
2 ，Ｎ3 の位置に合うように移動枠１３は回転枠２３と
共に図８の矢印の順で移動され、回転枠２３は矢示Ｅ方
向に回転角θ＝θ2 ，θ3 だけ順次回転して枠中心Ｃを
図８中の枠中心Ｃ2 ，Ｃ3 に配置し、それぞれ振り幅Ｗ
2 ，Ｗ3 に設定すると、針中心Ｎ2 ，Ｎ3 に対して枠中
心Ｃ2 ，Ｃ3 は、

【００２９】

【数３】Ｃ2 （Δｘ2 ，Δｙ2 ，θ2 ，Ｗ2 ） ただし、Δｘ2 ＝ｘ2 −ｘ1 Δｙ2 ＝ｙ2 −ｙ1 Ｃ3 （Δｘ3 ，Δｙ3 ，θ3 ，Ｗ3 ） ただし、Δｘ3 ＝ｘ3 −ｘ2 Δｙ3 ＝ｙ3 −ｙ2 として記憶エリア３１Ａ内に記憶されている。

【００３０】また、その後は図９に示す如く刺繍針１０
が針中心Ｎk の位置に合うように回転枠２３はｘ軸、ｙ
軸方向に枠移動されつつ、矢示Ｅ方向に回転角θ＝θk
だけ回転されて枠中心Ｃを枠中心Ｃk に配置し、振り幅
Ｗk とすると、針中心Ｎk に対して枠中心Ｃk は、

【００３１】

【数４】Ｃk （Δｘk ，Δｙk ，θk ，Ｗk ） ただし、Δｘk ＝ｘk −ｘk-1 Δｙk ＝ｙk −ｙk-1 として記憶エリア３１Ａ内に記憶されている。

【００３２】即ち、刺繍柄の作成開始時において刺繍針
１０の振り幅Ｗが零の状態では、刺繍針１０が開始点Ｎ
0 の位置にあり、その後この刺繍針１０の位置に針中心
Ｎ1，Ｎ2 ，Ｎ3 ，…Ｎk が順次配置されるときに、回
転枠２３は回転角θ＝θ1 ，θ2 ，θ3 ，…θk だけ順
次矢示Ｅ方向に回転されつつ、移動枠１３はｘ軸，ｙ軸
方向に移動されるようになるから、刺繍針１０を針落ち
点Ｓ0 ，Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，…Ｓk で運針させるとき
に、回転枠２３の枠中心Ｃ0 ，Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3，…Ｃk
は図７中に示す点線に沿って順次移動されるのであ
り、このときに針中心Ｎ、即ち図７中の開始点Ｎ0 から
観た枠中心Ｃ0 ，Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 ，…Ｃkのデータと
して前記数１〜４の如く記憶エリア３１Ａに記憶された
ものが針中心Ｎに対する枠中心ＣのデータＣ（Δｘ，Δ
ｙ，θ，Ｗ）となる。

【００３３】一方、ミシン制御部３１は先行技術で述べ
たステッチデータ作成装置等により、刺繍柄の拡大、縮
小または変更等が可能なデータとして作成されたステッ
チデータ、即ち図７〜図９に例示する枠中心Ｃ（枠中心
Ｃ0 ，Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 ，…Ｃk ) から観た針中心Ｎ
（開始点Ｎ0 を含む針中心Ｎ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，…Ｎk )
のＸ−Ｙ座標に関するデータを、枠中心Ｃに対する針中
心ＮのデータＮ( ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ）として、例えば
フロッピーディスク装置２９からフロッピーディスク
（記憶媒体）を介して読込む。

【００３４】この場合、針中心ＮのデータＮ（ΔＸ, Δ
Ｙ，θ，Ｗ）は、図７に示すＸ−Ｙ座標上で針中心Ｎn
(Ｘn,Ｙn)が針中心Ｎn+1(Ｘn+1,Ｙn+1)に移動するとき
（ただし、n=0,1,2,…k-1)の移動量（ΔＸ, ΔＹ）を、

【００３５】

【数５】ΔＸ＝（Ｘn+1)−( Ｘn) ΔＹ＝（Ｙn+1)−( Ｙn) とし、針中心Ｎ（開始点Ｎ0 、針中心Ｎ1,Ｎ2,…Ｎk)に
対する針落ち点Ｓ（針落ち点Ｓ0,Ｓ1,Ｓ2,…Ｓk)の角度
をそれぞれ回転角θ（回転角θ0,θ1,θ2,…θk)として
いる。

【００３６】而して、当該回転付きジグザグミシンは移
動枠１３と共に回転枠２３をｘ軸、ｙ軸方向に移動さ
せ、刺繍布２４上に刺繍柄を実現するものであるから、
枠中心Ｃに対する針中心ＮのデータＮ( ΔＸ，ΔＹ，
θ，Ｗ）を、針中心Ｎから観た枠中心Ｃのｘ−ｙ座標に
関するデータ、即ち針中心Ｎに対する枠中心Ｃのデータ
Ｃ( Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ）に変換演算しない限り、ｘ軸
モータ１４およびｙ軸モータ１５等を駆動制御して刺繍
布２４上に刺繍柄を実現できない。

【００３７】そこで、ミシン制御部３１は外部から読込
んだ針中心ＮのデータＮ( ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ) を下記
の数１０による演算式より枠中心ＣのデータＣ( Δｘ，
Δｙ, θ, Ｗ) に変換演算し、このデータＣ( Δｘ，Δ
ｙ，θ，Ｗ）に基づいてｘ軸モータ１４、ｙ軸モータ１
５、枠回転モータ２５および針軸揺動モータ１２等を作
動制御するようにしている。

【００３８】即ち、フロッピーディスク装置２９からフ
ロッピーディスク等を介して読込んだＸ−Ｙ座標上での
枠中心Ｃに対する針中心ＮのデータＮ( ΔＸ，ΔＹ，
θ，Ｗ）のうち、例えば図９に示す針中心Ｎk のデータ
を図１０に示す如くＮk （Ｘk，Ｙk ，θk ，Ｗk ）と
すると、針中心Ｎk （ｘ−ｙ座標の原点）に対する枠中
心Ｃk のｘ−ｙ座標データ（ｘk ，ｙk ）は、図１０に
示す如く相似関係にある点Ｎk ，Ｅ，Ｆがなす直角三角
形と点Ｅ，Ｇ，Ｃk がなす直角三角形との回転角θk に
基づく三角関数を用いることにより、

【００３９】

【数６】ｘk ＝Ｘk ｃｏｓθk ＋Ｙk ｓｉｎθk ｙk ＝Ｙk ｃｏｓθk −Ｘk ｓｉｎθk ＝−（Ｘk ｓｉｎθk −Ｙk ｃｏｓθk ） として求めることができるから、この数６に基づき枠中
心Ｃk のｘ−ｙ座標上でのデータは針中心Ｎk のＸ−Ｙ
座標上でのデータにより、

【００４０】

【数７】 Ｎk （Ｘk ，Ｙk ，θk ，Ｗk ）→Ｃk （ｘk ，ｙk ，
θk ，Ｗk ） として変換演算される。

【００４１】そして、これと同様に枠中心Ｃk のｘ−ｙ
座標上でのデータも針中心Ｎk-1 のＸ−Ｙ座標上でのデ
ータにより、

【００４２】

【数８】Ｎk-1 （Ｘk-1 ，Ｙk-1 ，θk-1 ，Ｗk-1 ）→
Ｃk-1 （ｘk-1 ，ｙk-1，θk-1 ，Ｗk-1 ） として変換演算されるので、枠中心Ｃk は針中心Ｎk の
データから、

【００４３】

【数９】Ｎk （ΔＸk ，ΔＹk ，θk ，Ｗk ）→Ｃk
（Δｘk ，Δｙk ，θk ，Ｗk ） ただし、Δｘk ＝ｘk −ｘk-1 Δｙk ＝ｙk −ｙk-1 として変換演算される。なお、k=1,2,3,…として針中心
Ｎ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，…についても同様に変換演算され
る。

【００４４】かくして、ミシン制御部３１は枠中心Ｃに
対する針中心ＮのデータＮ（ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ）を、
針中心Ｎに対する枠中心ＣのデータＣ( Δｘ，Δｙ，
θ，Ｗ）に前記数６〜数９に基づき、

【００４５】

【数１０】 Ｎ（ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ）→Ｃ（Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ） として変換演算を行なう。そして、枠中心ＣのデータＣ
( Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ)のうち枠中心Ｃの移動量( Δ
ｘ，Δｙ) は、例えば枠中心Ｃn(ｘn,ｙn)が枠中心Ｃn+
1(ｘn+1,ｙn+1)に移動するとき（n=0,1,2,…k-1)、

【００４６】

【数１１】Δｘ＝(ｘn+1)−(ｘn) Δｙ＝(ｙn+1)−(ｙn) として求められる。

【００４７】本実施例による回転付きジグザグミシンは
上述の如き構成を有するもので、次に、ミシン制御部３
１によるデータの変換演算処理およびミシン制御処理に
ついて図６を参照して説明する。

【００４８】まず、処理動作がスタートすると、フロッ
ピーディスク装置２９からフロッピーディスクに書込ま
れた針中心ＮのデータＮ（ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ）を読込
み、この針中心Ｎのデータを記憶エリア３１Ａ内に全て
記憶させる。次に、ステップ２に移ってこのデータＮ
（ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ）を前記数１０により枠中心Ｃの
データＣ（Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ）に変換演算する。そし
て、ステップ３ではこの変換演算による枠中心Ｃのデー
タＣ（Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ）を前記数１〜数４の如く枠
中心Ｃ0 ，Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 ，…Ｃk 毎に記憶エリア３
１Ａで記憶させ、ステップ４では記憶した枠中心Ｃのデ
ータＣ（Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ）に基づきｘ軸モータ１
４、ｙ軸モータ１５、枠回転モータ２５および針軸揺動
モータ１２にパルス信号を出力し、これらのｘ軸モータ
１４、ｙ軸モータ１５、枠回転モータ２５および針軸揺
動モータ１２をオープンループ制御で作動させる。

【００４９】かくして、回転枠２３は刺繍針１０を図
７、図８に示す刺繍布２４上で、まず開始点Ｎ0 の位置
に配置すべく、枠中心Ｃが枠中心Ｃ0 の位置となるよう
に移動枠１３と共にｘ軸、ｙ軸方向に移動され、このと
きの回転角θをθ0 ＝０としてミシンヘッド７により刺
繍針１０を開始点Ｎ0 の位置で運針させる。そして、針
軸揺動モータ１２で刺繍針１０を針軸１１の支点１１Ａ
を中心にして（図３参照）、例えば幅寸法Ｗ0 ／２だけ
図７中の左方向に揺動させ、針落ち点Ｓ0 の位置で刺繍
針１０を運針させる。

【００５０】次に、刺繍針１０が針中心Ｎ1 の位置とな
るように回転枠２３を回転角θ1 だけ図８中の矢示Ｅ方
向に枠回転モータ２５で回転させると共に、枠中心Ｃが
枠中心Ｃ1 の位置となるようにｘ軸モータ１４、ｙ軸モ
ータ１５で移動枠１３をｘ軸、ｙ軸方向に移動させる。
そして、この状態で刺繍針１０を針軸揺動モータ１２に
より所定の振り幅Ｗ1 をもって図８中の右方向に揺動さ
せ、針落ち点Ｓ1 の位置で運針させる。その後、回転枠
２３は図８に示す白ぬき矢印の順番で枠中心Ｃを枠中心
Ｃ2 ，Ｃ3 ，…の位置に位置決めすべく、ｘ軸モータ１
４、ｙ軸モータ１５により移動枠１３と共にｘ軸、ｙ軸
方向に順次移動されつつ、枠回転モータ２５により回転
角θ2 ，θ3 ，…だけ矢示Ｅ方向に順次回転され、針中
心Ｎ2 ，Ｎ3 ，…の位置にある刺繍針１０をそれぞれ所
定の振り幅Ｗ2 ，Ｗ3 ，…をもって針軸揺動モータ１２
で揺動させつつ、順次針落ち点Ｓ2 ，Ｓ3 ，…の位置で
刺繍針１０を運針させる。

【００５１】また、図９に示す針落ち点Ｓk についても
刺繍針１０が針中心Ｎk の位置に合うように回転枠２３
をｘ軸、ｙ軸方向に枠移動させつつ、矢示Ｅ方向に回転
角θ＝θk だけ回転させて枠中心Ｃを枠中心Ｃk に配置
し、振り幅Ｗk をもって針落ち点Ｓk の位置で刺繍針１
０を運針させることにより、刺繍布２４上に刺繍柄を実
現することができる。

【００５２】従って、本実施例によれば、刺繍柄の拡
大、縮小または変更等が可能な針中心ＮのデータＮ（Δ
Ｘ，ΔＹ，θ，Ｗ）を読込んで、このデータを針中心Ｎ
に対する枠中心ＣのデータＣ（Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ）に
変換演算することにより、このデータＣ（Δｘ，Δｙ，
θ，Ｗ）に基づいてｘ軸モータ１４、ｙ軸モータ１５、
枠回転モータ２５および針軸揺動モータ１２等を駆動制
御でき、外部から読込んだデータに基づく刺繍柄を高品
質に実現することができる。

【００５３】また、ｘ軸モータ１４、ｙ軸モータ１５、
枠回転モータ２５および針軸揺動モータ１２等はパルス
モータ等によって構成され、ミシン制御部３１から出力
されるパルス信号によりオープンループ制御で駆動され
るから、例えば従来技術で述べたティーチング作業等を
行なう回転付きジグザグミシンに比較して、ｘ軸、ｙ軸
方向の移動量を検出する位置検出手段、回転角を検出す
る回転角検出手段および振り幅を検出する振り幅検出手
段等が不要となり、部品点数を大幅に削減でき、組み立
て時の作業性を確実に向上できる等、種々の効果を奏す
る。

【００５４】なお、前記実施例では、図６に示すプログ
ラムのうち、ステップ１が本発明の構成要件である読込
み手段の具体例を示し、ステップ２が変換演算手段の具
体例を示し、ステップ４が刺繍機作動制御手段の具体例
を示している。

【００５５】また、前記実施例では、図６に示すステッ
プ３で変換演算後のデータＣ（Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ）を
ミシン制御部３１の記憶エリア３１Ａ内に格納するもの
として述べたが、本発明はこれに限らず、例えばフロッ
ピーディスク装置２９等の外部記憶手段に変換演算後の
データＣ（Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ）を記憶させ、この枠中
心Ｃのデータを当該回転付きジグザグミシンの作動時に
逐次読込むようにしてもよい。

【００５６】さらに、前記実施例では、刺繍柄の拡大、
縮小等が可能な針中心Ｎのデータをティーチング作業に
よるデータからステッチデータ作成装置等を用いて作成
し、この針中心Ｎのデータを枠中心Ｃのデータに変換演
算するものとして述べたが、本発明はこれに限らず、例
えばタブレット等の柄作成機で作成した各針落ち点Ｓの
運針データから回転角θおよび振り幅Ｗを含む針中心Ｎ
のデータＮ（ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ）を作成し、この針中
心Ｎのデータを読込んで枠中心ＣのデータＣ（Δｘ，Δ
ｙ，θ，Ｗ）に変換演算し、変換演算後の枠中心Ｃのデ
ータに基づき当該回転付きジグザグ刺繍機を作動制御す
るようにしてもよい。

【００５７】また、図６に示すステップ１で読込んだ針
中心ＮのデータＮ（ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ）をステップ２
で変換演算する前に、例えばキーボード２８のソフトキ
ー２８Ｄを操作することにより、刺繍柄の拡大、縮小等
をミシン制御部３１で行い、その後にステップ２に移っ
て変換演算を行なうようにしてもよい。

【００５８】さらにまた、前記実施例では、針中心Ｎの
データＮ（ΔＸ，ΔＹ，θ，Ｗ）を読込んで、このデー
タを数６〜数１０の演算式に基づき針中心Ｎに対する枠
中心ＣのデータＣ（Δｘ，Δｙ，θ，Ｗ）に変換演算す
るものとして述べたが、例えばデータＮk （Ｘk ，Ｙk
，θk ，Ｗk ）となる針中心Ｎk のＸ−Ｙ座標データ
（Ｘk ，Ｙk ）は実際には、

【００５９】

【数１２】 Ｘk ＝Ｘ0 ＋ΔＸ1 ＋ΔＸ2 ＋…＋ΔＸk-1 ＋ΔＸk Ｙk ＝Ｙ0 ＋ΔＹ1 ＋ΔＹ2 ＋…＋ΔＹk-1 ＋ΔＹk ただし、Ｙ0 ＝０ となっており、枠中心ＣのデータＣ（Δｘ，Δｙ，θ，
Ｗ）のうち、例えば枠中心Ｃk のｘ−ｙ座標での移動量
または差分値データ（Δｘk ，Δｙk ）はこの数１２お
よび前記数６〜数１０の演算式に基づいて、

【００６０】

【数１３】 Δｘk ＝ｘk −（ｘ0 ＋Δｘ1 ＋Δｘ2 ＋…＋Δｘk-1 ） Δｙk ＝ｙk −（ｙ0 ＋Δｙ1 ＋Δｙ2 ＋…＋Δｙk-1 ） ただし、ｙ0 ＝０ として求めることにより、前記数６の三角関数を用いた
演算で小数点二桁以降の値を四捨五入したときの累積誤
差が出来るかぎり小さくなるように演算を行うのがよ
い。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、刺繍
柄の拡大、縮小等が可能な針中心のデータを読込み、こ
の針中心のデータを枠中心のデータに変換演算した後
に、この枠中心のデータに基づいて刺繍機のヘッド、駆
動源および回転源を作動制御する構成としたから、例え
ばティーチング作業等を行う従来技術の回転付きジグザ
グミシンに比較して、刺繍柄の拡大、縮小または変更等
の編集が可能となるばかりでなく、編集後のデータに対
応した刺繍柄を高品質で繰返し再現でき、信頼性を大幅
に向上できる等、種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による回転付きジグザグミシン
を示す斜視図である。

【図２】図１に示す回転付きジグザグミシンの部分正面
図である。

【図３】針軸および刺繍針の振り幅を示す説明図であ
る。

【図４】移動枠の移動機構等を示す図２中の矢示IV-IV
方向拡大断面図である。

【図５】図１に示す回転付きジグザグミシンの制御ブロ
ック図である。

【図６】データの変換演算処理およびミシン制御処理を
示す流れ図である。

【図７】刺繍布上に運針される刺繍針の針落ち点、針中
心および回転枠の枠中心等を示す説明図である。

【図８】刺繍柄を作成するときに針中心に対して回転枠
および枠中心を順次移動させる状態を示す説明図であ
る。

【図９】刺繍柄を作成した状態を示す枠中心および針中
心等の説明図である。

【図１０】針中心に対する枠中心の関係を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 基台 ３ 支持板 ５，６ ガイド板 ７ ミシンヘッド（刺繍機のヘッド） １０ 刺繍針 １２ 針軸揺動モータ １３ 移動枠 １４ ｘ軸モータ（駆動源） １５ ｙ軸モータ（駆動源） １６，１７ プーリ １８，１９ タイミングベルト ２０ ガイドローラ ２１，２２ 可動板 ２３ 回転枠 ２４ 刺繍布 ２５ 枠回転モータ（回転源） ２６ 操作ボックス ２８ キーボード ２９ フロッピーディスク装置 ３０ 表示器 ３１ ミシン制御部 Ｃ 枠中心 Ｎ 針中心 Ｓ 針落ち点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刺繍用の下糸が配置される基台と、該基
   台上に設けられ、前記下糸側と対向する位置で上糸側の
   刺繍針を上，下に往復動させ、かつ所望の振り幅Ｗで揺
   動させる刺繍機のヘッドと、該ヘッドの下側に位置して
   前記基台上に移動可能に設けられ、駆動源により該基台
   上で左右方向および前後方向に駆動される移動枠と、該
   移動枠内で刺繍布を展張した状態で保持し、該移動枠に
   設けた回転源により該移動枠内で刺繍布を回転角θをも
   って回転させる回転枠とからなる回転付きジグザグ刺繍
   機において、前記回転角θおよび振り幅Ｗを含む前記回
   転枠の枠中心に対する刺繍針の針中心のデータを読込む
   読込み手段と、該読込み手段で読込んだデータを前記回
   転角θおよび振り幅Ｗを含む前記針中心に対する回転枠
   の枠中心のデータに変換演算する変換演算手段と、該変
   換演算手段で変換演算したデータに基づき前記ヘッド、
   駆動源および回転源を作動させる刺繍機作動制御手段と
   から構成したことを特徴とする回転付きジグザグ刺繍
   機。