JPH06246081A - 自動縫いミシンのエッジ位置測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光素子の針板への埋め込みを可能とし、低
コスト化を図り、しかも除去手段により外乱光の影響を
除去する共に、経時変化やミシン振動による光量変動を
なくして、品質及び信頼性を向上し、さらに電球交換等
も不要にして、保守性を向上する。 【構成】 ２枚の被縫製物のそれぞれに対して、複数個
のＬＥＤ素子３ａを並設した薄板状ＬＥＤパネルと、ソ
ーラセル４とを、被縫製物を介挿可能にして対向配置
し、ＬＥＤ素子３ａをオンオフさせるスイッチング手段
１０と、ソーラセル４に受光された光量から、ＬＥＤ素
子３ａオフ時に受光された外乱光量分を除去する除去手
段１３と、この除去手段１３から出力されるＬＥＤ素子
３ａの光量分に基づいて、縁部の位置を検出する位置検
出手段１６とを具備してなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動縫いミシンのエッ
ジ位置測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば異なる曲線の布端カーブを
持つ２枚の生地を、その布端を揃えながら自動的に縫い
合わせるミシンとしては、例えば特公平３−４４５４８
号公報記載のミシン等が知られている。この自動縫いミ
シンにおいては、上下に重ねられる生地に対して、それ
ぞれの縁部の位置を検出するための発光素子と受光素子
とが、分離板を介して上下方向に１対づつ重ねられてお
り、針落ち点近傍に配設されている。発光素子としては
受光素子を均一に照射するために直線状白熱電球が、受
光素子としてはソーラセル（太陽電池）が一般的に用い
られている。

【０００３】各生地は、上下に配設される素子間を送り
時に分離板によりそれぞれ上下に分けられて通過し得る
ようになっており、この生地通過時に遮光される受光素
子の光量の変化量に基づいて、生地の縁部の位置がそれ
ぞれ割り出されるようになっている。この縁部の位置情
報はＣＰＵに入力され、各生地は、送り方向と直角をな
す方向にそれぞれ移動されて、縁部が合わされて縫い合
わされるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記自
動縫いミシンにおいては、以下の問題点がある。すなわ
ち、ソーラセルが直線状白熱電球以外の他の白熱灯や蛍
光灯等の室内灯や、太陽光等の外乱光も受光してしまう
上に、白熱電球のフィラメントの経時変化やミシン振動
による光量変動があるので、正確な生地の縁部位置が割
り出せず、従って品質及び信頼性が低下するという問題
がある。また、針板に下布用の発光素子を埋め込まなけ
ばならないが、直線状白熱電球は比較的厚く、しかもこ
の部位には糸切り機構等が存在しスペースに余裕がない
ので、ミシン外部に白熱電球を設け、この外部電球の光
を多数の光ファイバにより所定位置まで導いており、従
って装置が大がかりになり、高コストになるという問題
がある。また、フィラメントの断線、寿命により電球交
換等をしなければならず、保守が煩雑になるという問題
もある。

【０００５】そこで本発明は、低コスト化がなされると
共に、品質及び信頼性並びに保守性の向上が図れる自動
縫いミシンのエッジ位置測定装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の自動縫いミシン
のエッジ位置測定装置は上記目的を達成するために、２
枚の被縫製物の縁部をそれぞれ検知し、その縁部の各位
置情報に基づき、縁部位置をそれぞれ制御しながら、前
記２枚の被縫製物を自動的に縫い合わせるミシンにおい
て、前記２枚の被縫製物のそれぞれに対して、複数個の
ＬＥＤ素子を並設した薄板状ＬＥＤパネルと、ソーラセ
ルとを、前記被縫製物を介挿可能にして対向配置し、前
記ＬＥＤ素子をオンオフさせるスイッチング手段と、前
記ソーラセルに受光された光量から、前記ＬＥＤ素子オ
フ時に受光された外乱光量分を除去する除去手段と、こ
の除去手段から出力されるＬＥＤ素子の光量分に基づい
て、前記縁部の位置を検出する位置検出手段とを具備し
てなることを特徴としている。

【０００７】

【作用】このような手段における自動縫いミシンのエッ
ジ位置測定装置によれば、複数個のＬＥＤ素子を並設し
た薄板状ＬＥＤパネルは、針板への埋め込みを可能と
し、低コスト化をなすよう働く。また、除去手段は外乱
光の影響を除去し、しかも発光素子としてのＬＥＤ素子
は経時変化やミシン振動による光量変動がなく、品質及
び信頼性を向上するよう働く。また、ＬＥＤ素子は電球
交換等が不要であり、保守性を向上するよう働く。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例を示す自動縫いミシンの
エッジ位置測定装置の回路図、図２はＬＥＤパネル及び
ソーラセルの側面図をそれぞれ示しており、本装置は、
異なる曲線の布端カーブを持つ２枚の生地を、その布端
を揃えながら自動的に縫い合わせるミシンに適用されて
いる。図２において、符号１はミシンヘッドを、２は縫
製針をそれぞれ示しており、針２の針落ち点の近傍に
は、面発光ＬＥＤパネル３と、例えば単結晶タイプのソ
ーラセル４とが、上下方向に重なるように対向配置され
ている。この面発光ＬＥＤパネル３及びソーラセル４
は、分離板５を介して上布用と下布用とがあり、両者は
重ねられた状態となっている。

【０００９】面発光ＬＥＤパネル３は、図４に示される
ように、プリント基板３ｂと、このプリント基板３ｂ上
に、例えば縦横または直線状に等間隔に配設される複数
個のＬＥＤ素子チップ３ａと、これらＬＥＤ素子チップ
３ａを囲うケース３ｄと、このケース３ｄの反プリント
基板側を覆う光拡散用の半透明のフィルム３ｃとから構
成されており、ＬＥＤ素子チップ３ａ発光時に、拡散フ
ィルム３ｃ表面から均一な光量が得られるようになって
いる。この面発光ＬＥＤパネル３は薄板状をなしてお
り、従来の直線状白熱電球より厚みが薄くなっている。
従って、下布用の面発光ＬＥＤパネル３は、図２に示さ
れるように、針板への配設（埋め込み）が可能となって
いる。

【００１０】上記面発光ＬＥＤパネル３とソーラセル４
との間は、上布、下布用共にそれぞれ一定距離、離間し
ており、その間を上布、下布が縫製時にそれぞれ通過可
能になっている。

【００１１】次に、上記発光ＬＥＤパネル３及びソーラ
セル４を備えるエッジ位置測定装置の回路構成につい
て、以下説明する。図１において、符号１０はタイマー
用ＩＣ（ＮＥ５５５）１０ａと抵抗Ｒ１〜Ｒ３及びコン
デンサＣ１，Ｃ２よりなるスイッチング手段としてのパ
ルス発振器を、１１はこの発振器１０に接続され、Ｐチ
ャンネルＭＯＳトランジスタＱ１と上記複数個（２×１
８＝３６個）のＬＥＤ素子チップ３ａ及び抵抗Ｒ５，Ｒ
６よりなる光パルス出力部を、１２は上記ソーラセル４
とオペアンプ１２ａ（ＴＡ７５５５９Ｐ）及び抵抗Ｒ７
よりなる光量検出回路を、１３はこの光量検出回路１２
及び発振器１０に接続され、トランジスタＱ２とコンデ
ンサＣ３及び抵抗Ｒ８，Ｒ９よりなる除去手段としての
パルス分検出回路を、１４は上記発振器１０に接続さ
れ、比較器１４ａ（ＬＭ３３９）及び抵抗Ｒ１２，Ｒ１
３よりなる比較回路を、１５はこの比較回路１４及び上
記パルス分検出回路１３に接続され、オペアンプ１５ａ
（ＴＡ７５５５９Ｐ）とダイオードｄ１とコンデンサＣ
４及び抵抗Ｒ１１よりなるピーク値検出回路をそれぞれ
示しており、このピーク値検出回路１５の出力線は、位
置検出手段１６に接続されている。

【００１２】次に、このエッジ位置測定装置の回路動作
について、以下説明する。先ず、タイマー用ＩＣ（ＮＥ
５５５）１０ａにより、コンデンサＣ１端子電圧は、図
５（ａ）に示されるようになり、端子３からは、図５
（ｂ）に示されるようなパルス出力がなされる。ここ
で、発振器１０の発振周期及びパルス巾は、抵抗Ｒ１〜
Ｒ３及びコンデンサＣ１の充放電時定数により決定され
る。

【００１３】上記パルスが光パルス出力部１１に入力さ
れると、パルスがローレベルの時にＭＯＳトランジスタ
Ｑ１がオンし、ハイレベルの時にオフするようになって
おり、ＭＯＳトランジスタＱ１がオンすると、面発光Ｌ
ＥＤパネル３の各ＬＥＤ素子３ａがパルス発光する。こ
こで、抵抗Ｒ６はＬＥＤ電流を制限しており、抵抗Ｒ５
はＭＯＳトランジスタＱ１がオフした時に、ＬＥＤ素子
群両端の残留電荷を放電させて、光の立ち下がりを速め
ている。

【００１４】上記各ＬＥＤ素子３ａがパルス発光する
と、図３に示されるように、ソーラセル４及び送り動作
中の布７側に均一な照射がなされ、ソーラセル４にあっ
ては、布７により遮蔽されてない部分が照射されること
になる。なお、本実施例においては、布７は光を透過さ
せない厚布が用いられている。

【００１５】ソーラセル４が照射されると、その光量に
比例して光電流が発生するが、抵抗Ｒ７にその光電流と
同量の電流が流れて光電流を打ち消すので、オペアンプ
１２ａの正負入力間は０ボルトに保たれる。従って、オ
ペアンプ１２ａの出力電圧は、ソーラセルの光電流に抵
抗Ｒ７の抵抗値を乗じた値となり、光量検出回路１２か
らは、図５（ｃ）に示されるような出力がなされる。な
お、図５（ｃ）において、ＬＥＤ素子３ａオン時に上方
に突出している部分Ａは、ＬＥＤ素子３ａの光量のみに
対応する電圧を、ＬＥＤ素子３ａオフ時の斜線Ｂは、白
熱灯や蛍光灯等の室内灯や、太陽光等の外乱光の光量に
対応する電圧をそれぞれ示している。

【００１６】微分回路により構成されるパルス分検出回
路１３においては、ＬＥＤ素子３ａオフ時には、トラン
ジスタＱ２が導通しており、従ってその出力は０ボルト
となっている。さてここで、ＬＥＤ素子３ａのオン直前
の光量検出回路１２の出力電圧が、例えば４ボルトと仮
定すると、トランジスタＱ２がオンしているので、コン
デンサＣ３には４ボルト分の電荷がある。ここで、ＬＥ
Ｄ素子３ａがオンすると、同時にトランジスタＣ３がオ
フし、光量検出回路１２の出力電圧が、例えば７ボルト
に変化したとすると、コンデンサＣ３には、上述のよう
に、４ボルト分の電荷があるために、パルス分検出回路
１３からは、（７−４）＝３ボルトのパルス電圧が出力
されることになる。但し、Ｒ８<<Ｒ９

【００１７】因に、ＬＥＤ素子３ａのオン中はトランジ
スタＱ２がオフしているために、Ｃ３×Ｒ９の時定数で
パルス分検出回路１３の電圧が下がるが、Ｃ３×Ｒ９>>
（ＬＥＤ素子３ａのオン時のパルス巾）の条件により、
パルス電圧値は、ＬＥＤ素子３ａオン中、一定と見做せ
る。

【００１８】そして、再びＬＥＤ素子３ａがオフする
と、トランジスタＱ２が導通し、その出力は０ボルトと
なる。ここでもし、トランジスタＱ２がないとすると、
Ｃ３×Ｒ９の時定数がかなり大きいために、ＬＥＤ素子
３ａのオフ時の外乱光のみによる電圧に対して、コンデ
ンサＣ３の端子電圧の応答が遅れ、パルス出力電圧は一
定しなくなる。このようにして、パルス分検出回路１３
から出力される電圧を示したのが、図５（ｄ）であり、
同図に示されるように、図５（ｃ）で説明した外乱光の
光量に対応する電圧Ｂは除去されており、ＬＥＤ素子３
ａの光量のみに対応する電圧Ａのみが出力されることに
なる。

【００１９】上記パルス分検出回路１３の出力はピーク
値検出回路１５に入力され、このピーク値検出回路１５
において、そのピーク値がホールドされる。この波形を
表したのが、図５（ｅ）である。ここで、上記パルス分
検出回路１３の出力は、布の縁部の位置により増減する
が、ピーク値をそのまま後段の位置検出手段１６に出力
すると、パルス分検出回路１３の出力が前のＬＥＤ素子
３ａ点灯時の値より減少した場合には、前のピーク値が
位置検出手段に出力されてしまうので、本実施例におい
ては、比較回路１４を設けて、これに対処している。す
なわち、図５（ｆ）に示される発振器１０中の波形と閾
値ｈとを比較し、ＬＥＤ素子３ａオン直前のタイミング
を検出して、次のパルスが来る直前で図５（ｅ）に示さ
れる電圧を０ボルトにリセットしている。従って、位置
検出手段１６には、図５（ｇ）に示されるような波形が
出力されることになる。

【００２０】位置検出手段１６は、公知のＡ／Ｄ変換入
力付マイクロコンピュータにより構成されており、図６
に示されるような、ピーク値検出回路１５の出力電圧と
ソーラセル６の端部から布縁部までの距離ｘ（図３参
照）との関係を示すデータテーブルが記憶されている。
従って、上記ピーク値検出回路１５の出力電圧により、
布７の縁部の位置を検出することができるようになって
いる。なお、図５（ａ）〜図５（ｇ）の波形図は、図１
中の符号ａ〜ｇの地点のそれにそれぞれ対応している。

【００２１】このように、本実施例においては、発光素
子を薄板状の面発光ＬＥＤパネル３としたので、該面発
光ＬＥＤパネル３を針板へ埋め込むことが可能となり、
従来のような大がかりな構成が不要となって、低コスト
化が可能となっている。また、パルス分検出回路１３に
より外乱光の影響を除去し、しかもＬＥＤ素子３ａ自体
が経時変化やミシン振動による光量変動がないので、品
質及び信頼性の向上が可能となっている。ここで、パル
スにより発光させているので、ＬＥＤ素子３ａの連続点
灯より発光強度を上げられるようになっており、しかも
発光強度を外乱より高く設定することが可能であり、従
って外乱を除去し易くなっている。また、ＬＥＤ素子３
ａは電球交換等が不要なので、保守性の向上も可能とな
っている。

【００２２】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例え
ば、上記実施例においては、ＬＥＤ素子３ａを拡散フィ
ルム３ｃの真下に並設した構成（図４参照）を採ってい
るが、アクリル等の導光板の両サイドに等間隔にＬＥＤ
素子３ａを並設し、導光板の下側に乱反射シートを配置
する構成を採っても良い。また、ＬＥＤ素子３ａの並設
間隔を狭めれば、拡散フィルム３ｃがなくても良い。

【００２３】また、上記実施例においては、ソーラセル
４として単結晶タイプを用いているが、アモルファスタ
イプも使用可能である。

【００２４】また、発振器１０としてタイマー用ＩＣ
（ＮＥ５５５）１０ａを用いているが、各種のマルチバ
イブレータや、プログラマブルユニジャンクショントラ
ンジスタ（ＰＵＴ）、ユニジャンクショントランジスタ
（ＵＪＴ）等の発振素子を用いることも可能である。ま
た、繰り返し信号としてＣＰＵのクロック、ＣＰＵ等の
出力パルス、ミシン主軸に関連して発生するパルスや、
これらのパルス列を利用することもまた可能である。

【００２５】また、光量検出回路１２を、ソーラセル４
に対して抵抗Ｒ７を直列に接続する回路に代えることも
可能である。

【００２６】また、パルス分検出回路１３を、ＬＥＤ素
子３ａオン直前の電圧値をホールドし、この電圧値とＬ
ＥＤ素子３ａオン時の電圧値との差分をとるように構成
しても良い。

【００２７】さらにまた、上記実施例においては、布７
として光を透過させない厚布が用いられているが、光を
透過させる薄布を用いることも可能である。この場合に
は、予め位置検出手段１６において、図６に点線で示さ
れるような、薄布用のデータテーブルを記憶させてお
き、該データテーブルを使用するようにすれば良い。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明の自動縫いミシ
ンのエッジ位置測定装置によれば、複数個のＬＥＤ素子
を並設した薄板状ＬＥＤパネルを、針板へ埋め込むこと
が可能となるので、低コスト化が可能となる。また、除
去手段により外乱光の影響を除去できると共に、ＬＥＤ
素子自体は経時変化やミシン振動による光量変動がない
ので、品質及び信頼性を向上できる。また、ＬＥＤ素子
は電球交換等が不要なので、保守性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す自動縫いミシンのエッ
ジ位置測定装置の回路図である。

【図２】ＬＥＤパネル及びソーラセルの側面図である。

【図３】図２中の上布用のＬＥＤパネル及びソーラセル
の拡大図である。

【図４】ＬＥＤパネルの一部破断斜視図である。

【図５】回路動作を説明するためのタイミングチャート
である。

【図６】ピーク値検出回路出力電圧と被縫製物の縁部位
置との関係図である。

【符号の説明】

３ ＬＥＤパネル ３ａ ＬＥＤ素子 ４ ソーラセル ７ 被縫製物 １０ スイッチング手段 １３ 除去手段 １６ 位置検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の被縫製物の縁部をそれぞれ検知
   し、その縁部の各位置情報に基づき、縁部位置をそれぞ
   れ制御しながら、前記２枚の被縫製物を自動的に縫い合
   わせるミシンにおいて、 前記２枚の被縫製物のそれぞれに対して、複数個のＬＥ
   Ｄ素子を並設した薄板状ＬＥＤパネルと、ソーラセルと
   を、前記被縫製物を介挿可能にして対向配置し、 前記ＬＥＤ素子をオンオフさせるスイッチング手段と、 前記ソーラセルに受光された光量から、前記ＬＥＤ素子
   オフ時に受光された外乱光量分を除去する除去手段と、 この除去手段から出力されるＬＥＤ素子の光量分に基づ
   いて、前記縁部の位置を検出する位置検出手段と、 を具備してなる自動縫いミシンのエッジ位置測定装置。