JPH06264A - ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刺繍ミシンにおいて、刺繍枠内の刺繍形成位
置を指定する操作を簡単かつ短時間に行うことができる
と共に、所望位置に正確に指定を行うことができる。 【構成】 作業者がミシンテーブル上に設けられた指針
３７を移動させて、加工布を保持した刺繍枠１８内の縫
製の基準となる位置を直接的に指定することにより、ア
ーム長検出機構やアーム角検出機構にて指針３７の位置
を検出し、その検出結果に基づいて刺繍枠１８を加工布
の縫製開始位置に移動させて、ミシンにて刺繍を開始す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、縫針を上下駆動しつつ
加工布を保持した枠を移動させることにより加工布に縫
製を行うミシンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のミシン、例えば刺繍ミシ
ンは、図７に示すように、ミシンテーブル１上に、加工
布Ｗ（図９参照）を張り渡し状態に保持する例えば矩形
状の刺繍枠２が設けられ、図示しない水平移動機構によ
りその刺繍枠２を左右方向（Ｘ軸方向）及び前後方向
（Ｙ軸方向）に自在に移動させるように構成されてい
る。そして、ミシンの制御装置は、例えば一針毎の加工
布ＷのＸ，Ｙ方向移動量を指示する刺繍データに基づい
て、前記水平移動機構を制御すると共に、ミシン頭部３
の縫針４等を制御し、もって加工布Ｗに対して所定の刺
繍を形成するようになっている。

【０００３】ところで、作業者が刺繍枠２内の加工布Ｗ
のうちどこに刺繍を形成するかを指定するためには、従
来では、操作ボックス５のキーを操作して刺繍枠２を縫
製開始位置まで移動させることにより行っていた。即
ち、図８に示すように、操作ボックス５には、押圧操作
されている時間に応じて刺繍枠２を前方，後方，左方，
右方に夫々移動させる枠移動キー５ａ，５ｂ，５ｃ，５
ｄが設けられている。

【０００４】今、例えば図９に示すように、加工布Ｗを
セットした際に、例えば点Ａが縫針４の真下に位置する
のに対し、第１針目の針落ち位置を点Ｃにしたい場合に
は、作業者は、左方への枠移動キー５ｃを押圧操作し
て、点Ｂが縫針４の真下に位置するまで刺繍枠２を左方
に移動させ（縫針４は相対的に右方へ移動）、さらに、
後方への枠移動キー５ｂ押圧操作して、点Ｃが縫針４の
真下に位置するまで刺繍枠２を後方（図９では上方）に
移動させる（縫針４は相対的に前方へ移動）。そして、
この状態でスタートキー５ｅを操作すれば、第１針目が
加工布Ｗ上の点Ｃに落ちるようにして縫製作業が開始さ
れ、以て所望の位置に刺繍が形成されるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の刺繍ミシンにおける刺繍形成位置の指定方法では、
次のような欠点があった。即ち、作業者が、加工布Ｗと
その加工布Ｗから離間して上方に位置する縫針４との双
方を注視しながら、枠移動キー５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ
を操作することにより、刺繍枠２をいわば遠隔操作によ
り前後左右に移動させるものであるため、操作が面倒で
時間がかかるものであった。

【０００６】この場合、作業者が所望する位置に刺繍枠
２を正確に停止させるには、刺繍枠２の移動スピードが
遅い方が操作性が良いが、これでは、刺繍形成位置の指
定に時間がかかることになる。逆に、刺繍枠２の移動ス
ピードを速くすると、刺繍枠２を所望位置に正確に停止
させることが難しくなり、何度も小刻みに枠移動キー５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを操作しなくてはならないなどの
不都合が生ずる。

【０００７】また、いずれにしても、加工布Ｗから離間
している縫針４に対して、作業者が目視にて位置合せを
行うものであるから、点Ｃがおおよそ縫針４の真下に位
置していることしか分からず、位置指定の正確性に劣る
ものであった。

【０００８】そこで、例えばディスプレイに刺繍枠２の
形状を表示させ、その画面上で刺繍形成位置を指定する
ように構成することも考えられる。ところが、これで
は、加工布Ｗの一部に他の刺繍が既に形成されており、
そのすぐ横に刺繍を形成したいような場合、実際の加工
布Ｗの大きさや既に形成された刺繍の位置が画面では明
確には分からないため、やはり位置指定の正確性に劣る
こととなってしまう。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、枠内の縫製位置を指定するための操作
を簡単且つ短時間で行うことができると共に、所望の位
置に正確に指定を行うことができるミシンを提供するに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のミシンは、枠内の任意の位置に移動自在に
設けられ、枠内の縫製の基準となる位置を枠に対して指
定するための指針と、枠に対する前記指針の位置を検出
する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて前
記枠を所定位置に移動制御する制御手段とを具備してい
る。

【００１１】

【作用】上記構成を有するミシンによれば、作業者が指
針を移動させて枠内の縫製の基準となる位置を指定する
ことにより、検出手段にてその指針の位置が検出され、
この検出結果に基づいて、制御手段により枠が所定位
置、例えば加工布の縫製開始位置に移動されるようにな
る。従って、枠に保持された加工布には、作業者の指定
に応じた所望位置に縫製ができるようになる。

【００１２】この場合、作業者は、枠を遠隔操作により
移動させるのではなく、指針を枠内において移動させる
ものであるから、縫製位置の指定の操作を簡単に行うこ
とができる。そして、指針を加工布上の所望の位置に移
動させることにより、縫製の基準となる位置を直接的に
指し示すことができるから、縫製位置の指定を正確に行
うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１乃至
図６を参照して説明する。まず、図１及び図２を参照し
て、本実施例に係る刺繍ミシンの全体構成について簡単
に述べる。

【００１４】図１は刺繍ミシンの外観を概略的に示すも
のであり、刺繍ミシンの本体１１は、ミシンテーブル１
２上に、奥方から手前側に延びるアーム部１３を一体的
に有して構成されている。前記アーム部１３先端の頭部
１４には、縫針１５を有する針棒１６が設けられてい
る。また、図示はしないが、前記ミシンテーブル１２内
には、前記針棒１６に対応して糸輪捕捉機が設けられて
いる。

【００１５】前記針棒１６は、主軸モータ１７（図２参
照）により図示しない主軸等を介して上下駆動されると
共に、前記糸輪捕捉機も、前記主軸モータ１７により前
記針棒１６と同期して駆動されるようになっている。こ
れにて、ミシンテーブル１２上に配置される加工布Ｗ
（図４にのみ図示）に刺繍縫目が形成されるようになっ
ている。

【００１６】一方、前記ミシンテーブル１２上には、前
記加工布Ｗを保持するための本発明の枠としての刺繍枠
１８が設けられている。この刺繍枠１８は、この場合矩
形状をなし、詳しい図示は省略するが、内枠と外枠との
間に加工布Ｗを挟み込むことにより、その加工布Ｗを内
枠内にぴんと張り渡した状態に保持するようになってい
る。

【００１７】そして、前記刺繍枠１８は、水平移動機構
により、ミシンテーブル１２上を水平方向に移動される
ようになっている。詳しい図示は省略するが、この水平
移動機構は、例えばステッピングモータからなるＸ軸モ
ータ１９及びＹ軸モータ２０（共に図２にのみ図示）を
備えて構成され、それらの駆動により、装置固有のＸ−
Ｙ座標系に基づいて、刺繍枠１８を左右方向（Ｘ軸方
向）及び前後方向（Ｙ軸方向）に自在に移動させるよう
に構成されている。

【００１８】上記した各機構は、マイクロコンピュータ
を主体としてなる制御装置２１により制御されるように
なっている。図２に示すように、この制御装置２１は、
ＣＰＵ２２、制御プログラム等を記憶するＲＯＭ２３、
刺繍データ等が読込まれるＲＡＭ２４、電源オフ直前の
ＲＡＭ２４の状態等を記憶するための不揮発性ＲＡＭ２
５等を備えて構成されている。前記主軸モータ１７，Ｘ
軸モータ１９及びＹ軸モータ２０は、この制御装置２１
により、モータドライバ２６を介して制御されるように
なっている。

【００１９】また、図１に示すように、前記ミシンテー
ブル１２の左側上方には、操作ボックス２７が設けられ
ている。この操作ボックス２７には、図２及び図５にも
示すように、キーボード２８、各種メッセージなどを表
示するための例えば液晶ディスプレイからなる表示装置
２９、刺繍データを読込むためのフロッピーディスクド
ライブ（ＦＤＤ）３０（図２にのみ図示）が設けられて
いる。

【００２０】ここで、前記刺繍データは、例えば一針毎
の加工布Ｗ（刺繍枠１８）のＸ軸及びＹ軸方向移動量を
指示するデータの集合からなり、フロッピーディスクに
記憶されて与えられるようになっている。制御装置２１
は、フロッピーディスクドライブ３０によりその刺繍デ
ータを前記ＲＡＭ２４に読込み、この刺繍データに基づ
いて主軸モータ１７や水平移動機構を制御し、もって、
縫針１５が上下動されつつ刺繍枠１８が移動されること
により、加工布Ｗに所定の刺繍が形成されるようになっ
ているのである。

【００２１】そして、前記キーボード２８には、図５に
示すように、縫製動作を開始させるための開始キー２８
ａや、前記刺繍枠１８を後述する退避位置に移動させる
ための枠退避キー２８ｂ、後述するように縫製基準位置
を入力するための入力キー２８ｃが設けられている他、
多数個のキーが設けられている。このキーボード２８か
らの入力信号は前記制御装置２１に与えられ、また、前
記表示装置２９は、制御装置２１により制御されるよう
になっている。

【００２２】さらに、図２に示すように、前記ミシンテ
ーブル１２には、前記刺繍枠１８の位置を検出するため
の刺繍枠位置検出装置３１が設けられている。この刺繍
枠位置検出装置３１の検出信号は制御装置２１に入力さ
れるようになっている。ここで、作業者が前記キーボー
ド２８の枠退避キー２８ｂを操作することにより、制御
装置２１は、刺繍枠位置検出装置３１の検出に基づい
て、刺繍枠１８を、図１に示すような所定の退避位置に
移動させて停止させるようになっている。

【００２３】これにて、作業者は、縫製作業の開始前の
加工布Ｗを刺繍枠１８にセットする作業や、後述するよ
うな縫製基準位置の指定の作業を、ミシンテーブル１２
の右側部位であるところの頭部１４や針棒１６等が邪魔
にならない位置にて行うことができるようになっている
のである。

【００２４】さて、ミシンテーブル１２上のアーム部１
３の右方部位には、作業者が、前記刺繍枠１８内（加工
布Ｗ）の縫製の基準となる位置、言換えれば刺繍枠１８
内のどの位置に刺繍を形成するかを指定するための、縫
製基準位置指定装置３２が設けられている。尚、本実施
例では、縫製の基準となる位置として、例えば刺繍の始
点（第１針の落ちる位置）を指定するようにしている
が、その他にも、刺繍の中心点や終点、あるいは、刺繍
を囲む四角形の一頂点などを指定するように構成しても
良い。

【００２５】以下、前記縫製基準位置指定装置３２につ
いて、図３及び図４も参照して述べる。即ち、縫製基準
位置指定装置３２は、図３に示すように、前記ミシンテ
ーブル１２上に取付けられた円板部３３の上面に、アー
ム部３４を備えて構成されている。前記アーム部３４
は、棒状の回動アーム３５と、この回動アーム３５の先
端部側に設けられたやはり棒状のスライドアーム３６と
から構成される。

【００２６】このうち、回動アーム３５は、その基端部
が円板部３３の中心Ｏを軸心として回動可能に連結され
ており、少なくとも先端部側が筒状に形成されている。
そして、スライドアーム３６は、基端部側が前記回動ア
ーム３５の筒状部に出し入れ方向にスライド移動可能に
差込まれている。これにて、アーム部３４は、円板部３
３に対して回動が可能とされていると共に、全体の長さ
が変更自在とされているのである。

【００２７】そして、前記アーム部３４（スライドアー
ム３６）の先端には、前記縫製基準位置を指定するため
の指針３７が設けられている。この指針３７は、スライ
ドアーム３６の先端に一体に形成されたリング状部３７
ａの内側に、中心に＋状の照準が記された透明ガラス３
７ｂを嵌め込んで構成されている。これにて、図４に示
すように、作業者がアーム部３４を回動及び伸縮操作す
ることにより、指針３７を、退避位置に停止された刺繍
枠１８内の任意の位置に、加工布Ｗの上面に沿って移動
させることが可能とされているのである。

【００２８】後述のように、作業者は、縫製作業開始前
に、指針３７を手動により移動させて刺繍枠１８内（加
工布Ｗ）の刺繍を形成したい位置Ｃ（この場合刺繍の始
点）に停止させ、この状態で、キーボード２８の入力キ
ー２８ｃを操作することにより、直接的に縫製基準位置
を指定することができるのである。

【００２９】さらに、縫製基準位置指定装置３２には、
刺繍枠１８に対する前記指針３７の位置を検出するため
の、アーム長検出機構３８及びアーム角検出機構３９が
設けられている。

【００３０】本実施例では、アーム長検出機構３８は、
スライドアーム３６に等間隔で形成された多数個のスリ
ット３８ａと、回動アーム３５の先端に取付けられた光
学式のリニアエンコーダ３８ｂとを備えてなり、スライ
ドアーム３６が回動アーム３５から出し入れされた際の
スリットの通過数から、スライドアーム３６の回動アー
ム３５からの突出量を検出し、アーム部３４全体の長さ
ｒ（図４参照）を検出するようになっている。

【００３１】また、前記アーム角検出機構３９は、前記
円板部３３の外周部に形成された多数個のスリット３９
ａと、回動アーム３５の基端部に取付けられた光学式の
ロータリーエンコーダ３９ｂとを備えてなり、回動アー
ム３５が回動された際のスリットの通過数から、円板部
３３に対する回動アーム３５の回動角度θ（図４参照）
を検出するようになっている。

【００３２】そして、図２に示すように、前記アーム長
検出機構３８及びアーム角検出機構３９の検出信号はデ
ータ変換装置４０に入力され、このデータ変換装置４０
にて、指針３７の位置（指針３７の中心の刺繍枠１８内
の位置座標（ｘ，ｙ））が演算により求められる。この
指針３７の位置座標（ｘ，ｙ）は、図４に示すように、
刺繍枠１８の右上の角部を原点とし、この原点に対する
アーム部３４の回動中心Ｏの座標を（ａ，−ｂ）とする
と、 ｘ＝ｒ×ｃｏｓθ＋ａ ｙ＝ｒ×ｓｉｎθ−ｂ の式より求めることができる。

【００３３】このようにしてデータ変換装置４０により
求められた指針３７の位置座標（ｘ，ｙ）のデータは、
前記制御装置２１に入力される。制御装置２１は、その
ソフトウエア構成により、縫製作業を開始するにあたっ
て、まず、前記刺繍枠１８を、前記縫製基準位置（点
Ｃ）が縫針１５の真下に来る縫製開始位置に移動させ、
この状態から刺繍データに基づいて刺繍形成動作を実行
させるものである。

【００３４】従って、前記アーム長検出機構３８及びア
ーム角検出機構３９並びにデータ変換装置４０により、
本発明にいう検出手段が構成され、また、制御装置２１
が本発明にいう制御手段として機能するものである。

【００３５】次に、このように構成された刺繍ミシンの
動作について、図６も参照して説明する。この図６は、
刺繍形成動作開始前における作業者による縫製基準位置
の指定の操作、及び、そのときに制御装置２１が実行す
る処理等の流れを示すものである。

【００３６】まず、作業者は、キーボード２８の枠退避
キー２８ｂを操作して、刺繍枠１８を退避位置に移動さ
せる（操作１）。次に、加工布Ｗを刺繍枠１８にセット
する作業を行うと共に、前記縫製基準位置指定装置３２
のアーム部３４を直接手で操作して、指針３７を刺繍枠
１８内（加工布Ｗ）の所望の刺繍形成位置（刺繍の始
点）まで移動させる（操作２）。そして、キーボード２
８の入力キー２８ｃを操作する（操作３）。

【００３７】このとき、作業者は、所定の退避位置に固
定的に停止された刺繍枠１８に対し、指針３７を加工布
Ｗの上面部をスライドさせるようにして直接的に所望の
刺繍の始点まで移動させることができるから、刺繍形成
位置の指定の操作を簡単に行うことができると共に、加
工布Ｗ上の所望位置に確実に指針３７を移動させること
ができる。尚、例えば複数の文字から所定の言葉を構成
するような刺繍を行うような場合には、作業者は刺繍の
始点を指定する操作を順に繰返す。

【００３８】このような作業者の操作が済むと、次に、
アーム長検出機構３８及びアーム角検出機構３９の検出
信号がデータ変換装置４０に入力され（処理１）、引続
きデータ変換装置４０が上述したような指針３７の位置
座標（ｘ，ｙ）の演算を行い、その結果が制御装置２１
に送られる（処理２）。

【００３９】そして、この後、作業者によりキーボード
２８の開始キー２８ａが操作されることに基づき、制御
装置２１は、まず、水平移動機構を制御して刺繍枠１８
を縫製開始位置に移動させ（動作１）、続いて、刺繍デ
ータに基づく刺繍動作を開始させるものである（動作
２）。

【００４０】これにて、指針３７により指定された刺繍
の始点に第１針が落ちるようにして刺繍形成動作が開始
され、加工布Ｗには、作業者の所望した位置に正確に刺
繍が形成されるようになるのである。

【００４１】このように本実施例によれば、作業者は、
刺繍枠１８内の任意の位置に移動自在な指針３７を直接
操作して縫製基準位置を指定するものであるから、従来
のような、加工布Ｗとその加工布Ｗから離間して上方に
位置する縫針４との双方を注視しながら、枠移動キー５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを操作することにより、刺繍枠２
をいわば遠隔操作により移動させるものと異なり、縫製
基準位置の指定の操作が簡単となり、その作業を短時間
で行うことができる。

【００４２】そして、作業者が指針３７を加工布Ｗ上の
所望の位置に移動させることにより、縫製基準位置を直
接的に指し示すことができるから、従来のようなおおよ
そ縫針４の真下に所望の点が来ていることしか分からな
いものや、ディスプレイの画面上において縫製基準位置
を指定するものともと異なり、縫製基準位置の指定の正
確性に優れる。この結果、加工布Ｗに既に他の刺繍が形
成されているような場合でも、その刺繍を確実に避けて
次の刺繍形成位置を指定することができるようになるも
のである。

【００４３】尚、上記実施例では、刺繍枠１８を所定の
退避位置に移動させた状態で縫製基準位置の指定を行う
ようにしたが、ミシンテーブル１２に対する刺繍枠１８
の位置を確実に検知できる構成とすれば、刺繍枠１８に
対する指針３７の位置を検出することができるから、刺
繍枠１８の任意の位置において縫製基準位置の指定の操
作を行うことができるようになる。

【００４４】また、上記実施例では、縫製基準位置とし
て刺繍の始点を指定する構成としたが、例えば縫製基準
位置として刺繍の中心点などを指定するようにしても良
く、この場合には、その刺繍における始点と中心点との
位置ずれ量を演算し、その結果と指定された中心点位置
の座標とから、刺繍枠１８を縫製開始位置に移動させる
ことができる。さらに、例えば複数の文字の刺繍を１つ
の円弧上に沿うように形成する際に、縫製基準位置とし
てその円弧を構成する３点を指定するような場合にも適
用でき、あるいは、例えば所定の四角形の範囲内に納ま
るように刺繍を形成する場合に、縫製基準位置としてそ
の四角形の頂点を指定するようにしても良いなど、縫製
に関連する様々な位置を、縫製基準位置として指定する
ことが可能である。

【００４５】そして、上記実施例では、回動アーム３５
及びスライドアーム３６からなるアーム部３４により指
針３７を移動自在とする構成としたが、例えば、ミシン
テーブルに第１のアームをその基端部にて回動可能に取
付けると共に、その第１のアームの先端部に第２のアー
ムの基端部を回動可能に連結し、その第２のアームの先
端部に指針を設け、前記第１のアームの回動角度と、第
２のアームの第１のアームに対する回動角度とを検出す
ることに基づいて指針の位置を検出するといった構成と
しても良いなど、指針を移動させる構成及びその位置を
検出するための構成としては、種々の変形が可能であ
る。

【００４６】さらには、枠の上方を水平方向に移動自在
なライトマーカーを設け、このライトマーカーを自在に
移動させて枠内の加工布にスポット光を当てることによ
り指針を構成するようにすることも考えられる。この場
合にも、ライトマーカーの位置（スポット光の位置）を
検出手段により検出できる構成とすれば、同様の作用，
効果を得ることができるものである。

【００４７】その他、本発明は、上記した実施例に限定
されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変
更して実施し得るものである。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のミシンによれば、枠内の任意の位置に移動自在に設け
られ、枠内の縫製の基準となる位置を指定するための指
針と、枠に対する前記指針の位置を検出する検出手段
と、この検出手段の検出結果に基づいて枠を所定位置に
移動制御する制御手段とを設けたので、枠内の縫製位置
を指定するための操作を簡単且つ短時間で行うことがで
きると共に、所望の位置に正確に指定を行うことができ
るという実用上極めて優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、刺繍ミシンの
外観を概略的に示す斜視図

【図２】電気的構成を示すブロック図

【図３】縫製基準位置指定装置の平面図

【図４】縫製基準位置指定時の様子を示す平面図

【図５】操作ボックスの平面図

【図６】縫製基準位置指定の操作及び処理の流れを示す
流れ図

【図７】従来例を示す図１相当図

【図８】図５相当図

【図９】刺繍枠の平面図

【符号の説明】

図面中、１１は本体、１２はミシンテーブル、１５は縫
針、１６は針棒、１８は刺繍枠、１９はＸ軸モータ、２
０はＹ軸モータ、２１は制御装置（制御手段）、２７は
操作ボックス、２８はキーボード、３１は刺繍枠位置検
出装置、３２は縫製基準位置検出装置、３３は円板部、
３４はアーム部、３５は回動アーム、３６はスライドア
ーム、３７は指針、３８はアーム長検出機構、３９はア
ーム角検出機構、４０はデータ変換装置、Ｗは加工布を
示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縫針を上下駆動しつつ、加工布を保持し
   た枠を移動させることにより、前記加工布に縫製を行う
   ミシンにおいて、 前記枠内の任意の位置に移動自在に設けられ、該枠内の
   縫製の基準となる位置を枠に対して指定するための指針
   と、 前記枠に対する前記指針の位置を検出する検出手段と、 この検出手段の検出結果に基づいて前記枠を所定位置に
   移動制御する制御手段とを具備することを特徴とするミ
   シン。
2. 【請求項２】 前記制御手段が前記検出手段による検出
   結果に基づいて、前記加工布に対する縫製開始位置を演
   算し、その演算結果に従って前記枠を加工布が縫製開始
   位置に対向するように移動制御することを特徴とする請
   求項１記載のミシン。