JPH08196767A - ミシンの自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 針数に対応して設定された縫製データに従い
加工布を自動縫製する際に、布送り誤差等によって生じ
る針数のカウント値と縫製データとのずれに伴う縫製誤
差を自動修正できるようにする。 【構成】 加工布を複数の縫製エリアａ（ａ：0,1,2,
…）に分割し、更に各エリアａ内の縫製条件が異なる区
間ｂ（ｂ：0,1,2,…）毎に針数及び縫製条件を設定した
縫製データに従い、針数をカウント（Ｓ１８０）しなが
らミシンを駆動制御する装置において、段差センサを用
いて加工布に段差が生じたか否かを判定し（Ｓ１６
０）、加工布の段差が判定されると、エリア０の縫製が
完了したとして、縫製データを縫製エリア１の縫製用に
更新すると共に針数のカウント値を初期化し（Ｓ１７
０，Ｓ１２０）、次の縫製エリア１の縫製を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工布の送り量や縫製
パターン等、加工布縫製時の縫製条件が予め設定された
縫製データに従いミシンを自動で駆動制御することによ
り、加工布を自動で縫製するミシンの自動制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置では、縫製データが、加工
布に対する縫針位置に対応した縫製開始後の針数に応じ
て予め設定されており、ミシンの駆動時（つまり縫製
時）には、縫製開始後の針数をカウントして、そのカウ
ント結果に従い、ミシンの駆動速度や加工布の送り量等
を制御するようにされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、縫製データ
は、加工布やミシンの基本的特性に従い設定されるた
め、加工布の縫製を実際に行なった際には、加工布のば
らつき、そのときの使用環境（温度・湿度等）、ミシン
駆動系のばらつき、等によって、縫製データ作成時の針
数と実際の針数とにずれが生じ、所望の被縫製物を製造
できなくなることがあった。

【０００４】特に、運動靴の中底と甲被布とを縫製する
場合のように、上下の布の送り量を異なる値に設定する
ことにより所謂いせ込み縫いを行ない、加工布を立体的
に加工するような場合には、実際の針数が縫製データの
針数と大きく異なり、いせ込み縫い完了後、例えば直線
縫い等を行なう場合に、その縫製開始点が製品毎に大き
くばらつき、製品として出荷できなくなることがある。

【０００５】一方、こうした縫製開始点のずれを防止す
るために、従来では、縫製方法が変化する変化点を表わ
す切欠きを加工布の端部に予め形成しておき、この切欠
きの位置から、加工布同士の位置ずれや縫製パターンの
ずれを一目で分かるようにしておき、大きなずれが生じ
るような場合には、縫製データを補正できるようにして
いたが、このような対策では、ミシンの稼動率が低下
し、また縫製工程を完全に自動化することはできない、
といった問題があった。

【０００６】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、針数に対応して設定された縫製データに従い加工
布を自動縫製するミシンの自動制御装置において、縫製
途中で実際にカウントした針数と縫製データとのずれを
自動で検出して縫製誤差を自動修正できるようにするこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、縫製開始後の針
数に対応して加工布の縫製条件が設定された縫製データ
を記憶する縫製データ記憶手段と、縫製開始後の針数を
カウントするカウント手段と、該カウント手段にてカウ
ントされた針数に対応して前記縫製データ記憶手段から
順次加工布の縫製条件を読み出し、該縫製条件に応じて
ミシンを駆動制御する制御手段とを備えたミシンの自動
制御装置において、当該ミシンの針落位置近傍で、前記
加工布の段差を検出する段差検出手段と、該段差検出手
段にて前記加工布の段差が検出されると、前記カウント
手段にてカウントされた針数を、前記段差位置に対して
予め設定された所定値に補正する針数補正手段とを設け
たことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のミシンの自動制御装置において、前記縫製デー
タ記憶手段は、縫製データとして、加工布の縫製条件が
異なる縫製領域毎に針数及び縫製条件が設定された縫製
データを記憶し、前記制御手段は、前記カウント手段に
てカウントされた針数が現在縫製中の縫製領域の針数に
達すると、前記縫製データ記憶手段から次の縫製領域の
縫製条件を読み出して該縫製条件に従いミシンを駆動制
御し、前記カウント手段は、該制御手段が縫製条件を読
み出した縫製領域毎に針数をカウントし、前記針数補正
手段は、前記段差検出手段にて加工布の段差が検出され
ると、現在縫製中の縫製領域の縫製が終了したとして、
前記カウント手段による針数のカウント値を初期値に戻
し、前記制御手段に対して次の縫製領域での縫製を開始
させることを特徴とする。

【０００９】また次に請求項３に記載の発明は、請求項
１又は請求項２に記載のミシンの自動制御装置におい
て、前記段差検出手段は、加工布を押える押え足の高さ
位置から加工布の布厚を検出し、該検出した布厚の変化
から加工布の段差を検出することを特徴とする。

【００１０】また更に請求項４に記載の発明は、請求項
３に記載のミシンの自動制御装置において、前記段差検
出手段は、ミシンのアーム部から突出され、押え足を手
動で昇降させる押え上げ梃子の位置から、加工布の布厚
を検出することを特徴とする。

【００１１】

【作用及び発明の効果】上記のように構成された請求項
１に記載のミシンの自動制御装置においては、カウント
手段が、縫製開始後の針数をカウントし、制御手段が、
そのカウントされた針数に基づき、縫製データ記憶手段
に針数に対応して格納された加工布の縫製条件を順次読
み出して、ミシンを駆動制御する。また、ミシンの駆動
制御時（つまり加工布の縫製時）に、段差検出手段が、
ミシンの針落位置近傍で加工布の段差を検出すると、針
数補正手段が、カウント手段にてカウントされた針数
を、加工布の段差位置に対して予め設定された所定値に
補正する。

【００１２】つまり、本発明では、加工布の段差位置に
対応した針数を予め設定しておき、縫製時に加工布の段
差を検出することにより、加工布の縫製位置がその針数
に対応した縫製位置に達したことを検出して、その針数
に応じて、実際の針数をカウントしたカウント値を補正
するのである。

【００１３】従って、加工布の縫製途中で、カウント手
段にてカウントした針数と、実際の縫製位置とにずれか
生じた場合であっても、加工布の段差位置にて、その針
数と加工布の縫製位置とを一致させることができ、加工
布を予め設定された縫製条件に従い正確に縫製すること
ができるようになる。

【００１４】次に、請求項２に記載のミシンの自動制御
装置においては、縫製データ記憶手段に、加工布の縫製
条件が異なる縫製領域毎に針数及び縫製条件が設定され
た縫製データが格納されており、制御手段は、カウント
手段にてカウントされた針数が現在縫製中の縫製領域の
針数に達すると、縫製データ記憶手段から次の縫製領域
の縫製条件を読み出して、その縫製条件に従いミシンを
駆動制御し、カウント手段は、制御手段が縫製条件を読
み出した縫製領域毎に針数をカウントする。

【００１５】つまり、本発明では、縫製条件が異なる加
工布の縫製領域毎に、針数及び縫製条件が設定された縫
製データに従いミシンを駆動制御するため、カウント手
段にて、その縫製領域毎に針数をカウントして、そのカ
ウント値が所定の針数に達した時点で、今まで縫製して
いた縫製領域での縫製が完了したとして、縫製条件を更
新すると共に、その更新した縫製領域での針数のカウン
トを新たに開始する。

【００１６】そして、こうした縫製動作実行中に、段差
検出手段にて加工布の段差が検出されると、針数補正手
段は、現在縫製中の縫製領域の縫製が終了したとして、
カウント手段による針数のカウント値を初期値に戻し、
制御手段に対して次の縫製領域での縫製を開始させる。

【００１７】従って、加工布の段差位置を境界として、
その前後を異なる縫製領域として予め設定しておけば、
その境界を、カウント手段にてカウントされる針数を用
いることなく、段差検出手段にて正確に検出することが
でき、その段差に至るまでの縫製途中で、カウント手段
にてカウントした針数と実際の縫製位置とにずれか生じ
ている場合であっても、段差以降は、縫製データに従い
従い正確に縫製することができる。

【００１８】次に、請求項３に記載のミシンの自動制御
装置においては、段差検出手段が、加工布を押える押え
足の高さ位置から加工布の布厚を検出し、その検出した
布厚の変化から加工布の段差を検出する。従って、本発
明によれば、段差検出手段として、従来より加工布を自
動で縫製するミシンにおいて使用されている一般的な布
厚センサを用いることにより、加工布の段差を検出する
ことができる。

【００１９】また、請求項４に記載のミシンの自動制御
装置においては、段差検出手段が、ミシンのアーム部か
ら突出され、押え足を手動で昇降させる押え上げ梃子の
位置から、加工布の布厚を検出する。つまり、本発明の
段差検出手段は、請求項３に記載の装置と同様、加工布
の布厚から段差を検出するものであるが、従来より一般
に使用されている布厚センサは、ミシンのアーム部内に
て、押え足を支持する押え棒の変位を検出するポテンシ
ョメータや、押え足により加工布が押し付けられる針板
を非磁性体にて形成し、針板の加工布の載置面とは反対
側に発振器を構成する検知部材を設けて、この検知部材
からの発振周波数を検出することにより、布押えとの間
の距離に応じて変化する検知部材のインダクタンス，延
いては加工布の厚さを検出するもの等、ポテンショメー
タや発振器等の検出部をミシン内部に設けるようにされ
ていたため、こうしたセンサを備えていないミシンに段
差検出手段を別途設けるには、ミシン内部を加工しなけ
ればならず、非常に面倒である。

【００２０】そこで、本発明では、段差検出手段を、押
え足を手動で昇降させる押え上げ梃子の位置から、加工
布の布厚，延いては加工布の段差を検出するように構成
することにより、段差検出手段を、布厚センサを備えて
いないミシンにも簡単に外付けできるようにしているの
である。このため、本発明によれば、布厚センサを備え
ていないミシンであっても極めて容易に適用することが
できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を工業用縫製ミシンに適用した
実施例について、図面に基づいて説明する。ここで、図
１は、実施例の工業用縫製ミシンＳＭを示す正面図であ
り、図２は、加工布を横送りする横送り機構等の概略構
成を示す側面図であり、図３は、同じく横送り機構の概
略構成を示す平面図である。また、図４は、加工布の布
厚変化からその段差を検出する、段差検出手段としての
段差検出部５１の構成を表わす説明図であり、図５は、
工業用縫製ミシンＳＭの制御系のブロック図である。

【００２２】本実施例の工業用縫製ミシンＳＭは、いせ
込み縫いによって、布製運動靴を作成するためのもので
あり、基本的には、図１に示すように、本縫いミシンＭ
と、加工布を本縫いミシンＭの布送り方向と略直交する
方向に横送りするための横送り装置１０とからなってい
る。

【００２３】まず、本縫いミシンＭの概略構成を図１〜
５に基づいて説明するが、このミシンＭは一般的な工業
用本縫いミシンと同様なので、簡単に説明するものとす
る。図１に示す如く、本縫いミシンＭは、作業テーブル
Ｔに装着され、ミシンベッド部２０と、そのベッド部２
０から立設された脚柱部２２と、その脚柱部２２からベ
ッド部２０に対向するように図中左方向へ延びるアーム
部２４とから構成されている。

【００２４】図２に示すように、ベッド部２０には、下
送り歯２６を駆動するための下送り歯駆動機構（図示
略）等が設けられている。また、アーム部２４には、上
送り歯２８を駆動するための上送り歯駆動機構（図示
略）、縫針３０を下端に装着可能な針棒（図示略）を上
下動させる針棒駆動機構（図示略）、押え足３２を上下
動させる押え棒３４等が設けられている。

【００２５】上記下送り歯２６及び上送り歯２８の駆動
機構と、針棒駆動機構とは、作業テーブルＴの下側に設
けられたミシンモータ３６（図１参照）によって駆動さ
れる。なお、下送り歯駆動機構には、下送り歯２６の運
動の軌跡（矢印Ｂで示す）の大きさを２段階に変更する
ための下送り量切換用シリンダバルブ３７（図５参照）
が設けられており、これによって、下布ＤＷの送り量を
「標準」と「最大」の２段階に切り換えることができ
る。また、上送り歯駆動機構には、上送り歯２８の運動
の軌跡（矢印Ｃで示す）の大きさを無段階に変更するた
めの上送り量変更用パルスモータ３８（図５参照）が設
けられており、これによって、上布ＵＷの送り量を無段
階に変更することができる。このように下送り歯２６と
上送り歯２８の送り量を調節することにより、いせ込み
を行ったり通常の縫製を行ったりすることができる。

【００２６】なお、図１に示すように、作業テーブルＴ
の右端部の下側には、各種操作を行うためのコントロー
ルボックス３９が設けられている。このコントロールボ
ックス３９には、後述する縫製データ等を読み込むため
のフロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）３９ａと、縫
製データ等を数値表示するためのＬＥＤ３９ｂと、縫製
データの読み込み、修正等に用いられる操作スイッチ３
９ｃとが設けられている。

【００２７】また、作業テーブルＴの下方には、自動縫
製動作のスタートを指示するためのスタートペダル４０
ａと、作業者が手動で縫製を行う際に用いられる糸切り
ペダル４０ｂとが設けられている。次に、横送り装置１
０について説明する。

【００２８】図２に示すように、横送り装置１０は、基
本的には、加工布である上布（本実施例では、運動靴の
中底布）ＵＷと下布（本実施例では、運動靴の甲被布）
ＤＷとを分離する中板４１と、上布ＵＷを横送りする上
布横送り機構４２と、下布ＤＷを横送りする下布横送り
機構４４と、上布ＵＷの布端位置を検出する上布端検出
部４６と、下布ＤＷの布端位置を検出する下布端検出部
４８とを備えるものである。

【００２９】上布横送り機構４２は、中板４１の上に回
動自在に設けられた上布用ローラ４２ａと、この上布用
ローラ４２ａを回転駆動するための上布用パルスモータ
４２ｂおよびタイミングベルト４２ｃとを備えている。
タイミングベルト４２ｃは、上布用パルスモータ４２ｂ
の駆動軸４２ｅと上布用ローラ４２ａとの間に張架され
ており、パルスモータ４２ｂが正転駆動または逆転駆動
されると、タイミングベルト４２ｃを介して上布用ロー
ラ４２ａが正転または逆転される。これにより、中板４
１と上布用ローラ４２ａとの間に挟まれている上布ＵＷ
は、図３に示すかき込み方向（右方向）またはかき出し
方向（左方向）に移動させられる。

【００３０】また、下布横送り機構４４は、図２に示す
ように、針板５０の上に回動自在に設けられた下布用ロ
ーラ４４ａと、この下布用ローラ４４ａを回転駆動する
ための下布用パルスモータ４４ｂおよびタイミングベル
ト４４ｃとを備えている。タイミングベルト４４ｃは、
上記上布横送り機構４２と同様に張架されており、モー
タ４４ｂが正転駆動または逆転駆動されると、タイミン
グベルト４４ｃを介してローラ４４ａが正転または逆転
される。これにより、針板５０と下布用ローラ４４ａと
の間に挟まれている下布ＤＷは、上布ＵＷと同様に、か
き込み方向またはかき出し方向に移動させられる。

【００３１】次に、上布端検出部４６は、中板４１の上
方に設けられ、上布ＵＷに向けて光を照射する発光素子
（赤外ＬＥＤ）４６ａと、中板４１に設けられて発光素
子４６ａからの光を受光する受光素子（フォトダイオー
ド）４６ｂとを備えている。受光素子４６ｂは、発光素
子４６ａからの受光量に応じた光出力電圧を出力する。
従って、受光素子４６ｂが上布ＵＷで覆われている部分
の面積に応じて、受光素子の受光量が変化し、これに応
じて光出力電圧が変化する。図３（ｂ）に拡大して示す
ように、受光素子４６ｂの受光面は、加工布の横送り方
向に細長く伸びており、その出力電圧の大きさに基づい
て、上布ＵＷの布端Ｕａの位置が受光素子４６ｂの位置
０〜９（２点鎖線で区分して示す）の内のいずれの位置
にあるかを検出することができる。

【００３２】また、下布端検出部４８は、図２に示すよ
うに、中板４１に埋設されて、下布ＤＷに向けて光を照
射する発光素子４８ａと、針板５０に設けられて発光素
子４８ａからの光を受光する受光素子４８ｂとからな
る。この下布端検出部４８も、上記上布端検出部４６と
同様にして、下布ＤＷの布端Ｄａの位置を検出するもの
である。

【００３３】また次に、本縫いミシンＭのアーム部２４
には、加工布の段差を検出する段差検出部５１が設けら
れている。図４（ａ）に示す如く、この段差検出部５１
は、押え棒３４（換言すれば押え足３２）を手動で昇降
させるためにアーム部２４の背面に設けられた押え上げ
梃子５２の位置から、針板５０と押え足３２との間に挟
まれた加工布の厚みが所定値以上か否かを検出すること
により、加工布の段差を検出するものであり、押え上げ
梃子５２に遮蔽板固定ネジ５４ａを介して固定されたＬ
字状の遮蔽板５４と、フォトカプラからなる段部検出素
子６０と、この段部検出素子６０をアーム部２４の側壁
に固定する固定具５６と、押え上げ梃子５２の先端とそ
の上方のアーム２４壁面に突設されたスプリング固定ネ
ジ５８ａとの間に設けられたコイルスプリング５８とか
ら構成されている。

【００３４】段部検出素子６０は、図４（ｂ）に示すよ
うに、発光ダイオード等からなる発光素子６０ａとフォ
トトランジスタ等からなる受光素子６０ｂとを所定間隔
を空けて対向配設した周知のものであり、押え上げ梃子
５２が図４（ａ）に点線で示す布押え位置まで下降して
いるときに、遮蔽板５４が発光素子６０ａと受光素子６
０ｂとの間に位置し、その状態で、加工布が厚く、押え
足３２，延いては押え上げ梃子５２が上方に位置する場
合には、発光素子６０ａから受光素子６０ｂに至る光路
が開放され、加工布が薄く、押え足３２，延いては押え
上げ梃子５２が下方に位置する場合には、その光路が遮
蔽板５４にて遮断されるように位置決めされている。

【００３５】また、コイルスプリング５８は、アーム部
２４内で押え上げ梃子５２が押え棒３４に常に当接する
ように、押え上げ梃子５２を付勢するためのものであ
る。つまり、押え上げ梃子５２は、押え足３２を加工布
を押えない上昇位置に位置決めする際には、アーム部２
４内で押え棒３４に係合されて、押え棒３４を上昇位置
に位置決めするが、縫製時、加工布を押えるために押え
足３２を下降させた際には、押え棒３４との係合が解除
されて、押え上げ梃子５２と押え棒３４との間には遊び
ができるため、押え上げ梃子５２の位置をそのまま検出
しても加工布の布厚は検出できない。このため、本実施
例では、押え上げ梃子５２の変位から加工布の布厚を検
出できるようにするために、押え上げ梃子５２を上方に
付勢するコイルスプリング５８を設けて、アーム部２４
内で押え上げ梃子５２を押え棒３４に当接させているの
である。

【００３６】次に、工業用縫製ミシンＳＭの制御系は、
図５のブロック図に示すように、ＣＰＵ７０，ＲＯＭ７
２、ＲＡＭ７４を備えた制御装置Ｃを中心に構成されて
いる。ＲＯＭ７２には、本縫いミシンＭや横送り装置１
０等を制御するための制御プログラムが記憶されてい
る。また、ＲＡＭ７４には、加工布からなる運動靴を自
動的に縫製するための縫製データが記憶されている。

【００３７】図中左側に示すように、制御装置Ｃの入出
力インターフェース７６には、上述した上布用パルスモ
ータ４２ｂ及び下布用パルスモータ４４ｂと、布端位置
を検出するための上布用受光素子４６ｂ及び下布用受光
素子４８ｂと、段部検出素子６０とが夫々接続されてい
る。

【００３８】また、図中右側に示すように、入出力イン
ターフェース７６には、ミシンモータ３６、縫針３０の
上下位置を検出するシンクロナイザー（針位置検出器）
６２、下送り量切換用シリンダバルブ３７、上送り量変
更用パルスモータ３８が接続されている。この内、シン
クロナイザー６２は、アーム部２４内に設けられたミシ
ン主軸の回転位相を検出して、針棒の移動位置に対応す
る針位置信号を出力する周知のものであり、制御装置Ｃ
のＣＰＵ７０は、この出力信号に基づいて縫製時の針数
を計数する。

【００３９】更に、図中下側に示すように、入出力イン
ターフェース７６には、コントロールボックス３９のＦ
ＤＤ３９ａ、ＬＥＤ３９ｂ、操作スイッチ３９ｃ、スタ
ートペダル４０ａ、糸切りペダル４０ｂが接続されてい
る。次に、ＲＡＭ７４に記憶されている縫製データにつ
いて説明する。

【００４０】縫製データは、図６に示す上布（中底布）
ＵＷと、図７に示す下布（甲被布）ＤＷとを縫い合わせ
て、加工布からなる運動靴を自動的に縫製するためのデ
ータである。なお、図７（ａ）に示す下布ＤＷは、靴の
かかと部分に当たる端部Ｔ１、Ｔ２を切り離した状態で
展開して図示しているが、実際に縫製を行う際には、図
７（ｂ）に示す如く、予めこの端部Ｔ１、Ｔ２を縫いつ
なぎ、更に薄肉の合成樹脂からなる月形芯Ｓを縫いつけ
た状態で縫製を行う。

【００４１】上布ＵＷ及び下布ＤＷの外周部には、両布
を重ね合わせる位置を示すノッチＮ（Ｖ字状の切欠）が
設けられており、このノッチＮを境目として、上布ＵＷ
及び下布ＤＷの外周部を４つのエリア（エリア０〜エリ
ア３）に分割し、更に各エリアを更に分割して複数の区
間を設定している。縫製にあたっては、エリア０の区間
０から縫製を開始し、エリア３の区間２までを自動的に
縫製する。ただし、最後まで自動的に縫製することはで
きないので、エリア０とエリア３の間に、作業者がマニ
ュアルで縫製するための縫いつなぎ区間が設けてある。

【００４２】そして、ＲＡＭ７４のテーブルメモリに
は、図８に示すように、エリア０〜３の各区間毎に、
針数、上送り、下送り、布端基準位置、布端制
御係数、速度のデータが対応付られて記憶されてい
る。以下、これらのデータについて説明する。

【００４３】針数は、各区間を縫製する針数を規定す
るデータである。例えば、エリア０の区間０の部分にお
いては、針数が２６となっており、この区間を２６針で
縫製することを示している。 上送りは、上布ＵＷを上送り歯２８によって布送りす
る際の送り量を規定している。例えば、上送りが２０で
あれば、上布ＵＷの送り量が２．０ｍｍであることを示
している。

【００４４】下送りは、下布ＤＷを下送り歯２６によ
って布送りする際の布送り量を規定している。ここで、
下送りが００であれば、下送り歯２６の送り量が「標
準」であることを示し、０１の場合は送り量が「最大」
であることを示している。 布端基準位置は、当該区間を縫製している際に、加工
布の布端を受光素子４６ｂ，４８ｂ（図３（ｂ）参照）
の位置０〜９の内、いずれの位置に合わせるかを規定す
るデータである。本実施例においては、横送り装置１０
によって布端位置を制御する場合、この布端基準位置の
数値Ｚ0と、受光素子４６ｂ，４８ｂ上の布端の位置Ｚ1
（０〜９）との差をとることにより、布端の基準位置か
らのズレ量およびズレ方向を求める。例えば、上布ＵＷ
のエリア０、区間０においては、布端基準位置Ｚ0＝８
であるので、図３（ｂ）に示すように、検出された布端
位置Ｚ1＝３であった場合、ズレ量Ｚ＝８−３＝５であ
る。また、ズレ方向は、図３（ｂ）から明らかなよう
に、かき出し方向である。そして、このズレ量Ｚおよび
ズレ方向に基づいて、パルスモータ４２ｂ，４４ｂを駆
動する制御量が算出され、この制御量に応じてパルスモ
ータ４２ｂ，４４ｂが駆動される。

【００４５】布端制御係数は、上布用ローラ４２ａま
たは下布用ローラ４４ａの位置に加工布のどの位置が来
ているかに応じて、パルスモータ４２ｂ，４４ｂを駆動
する制御量の算出条件を変更するための係数である。図
８に示すように、布端制御係数は、上布ＵＷと下布ＤＷ
の各々に設定されており、２桁の数字の内、上位桁の数
字がかき出し方向の制御係数Ｋｏｕｔを示し、下位桁が
かき込み方向の制御係数Ｋｉｎを表す。このように、布
端制御係数をかき込み方向とかき出し方向とで独立に設
定することにより、加工布の布端のズレがかき出し方向
であるかかき込み方向であるかに応じて、制御量の算出
条件を異ならせることができる。

【００４６】本実施例では、布端が布端基準位置よりか
き出し方向にズレている場合、下記の式（１）を用い
て、パルスモータ４２ｂ，４４ｂを駆動するための制御
量Ｙを算出する。 （１） Ｙ＝Ｚ×Ｋｉｎ 一方、布端が基準位置よりかき込み方向にズレている場
合、下記の式（２）を用いて、制御量Ｙを算出する。

【００４７】（２） Ｙ＝Ｚ×Ｋｏｕｔ 従って、制御係数Ｋｉｎ、Ｋｏｕｔの値が大きいほど、
布端の単位のズレを解消するための制御量Ｙが大きくな
る。また、本実施例においては、制御係数Ｋｉｎ、Ｋｏ
ｕｔの大きさは、当該区間における加工布の外周部のカ
ーブの曲率の大小や、加工布の横送りのし難さ等に応じ
て予め設定されている。

【００４８】即ち、上布（中底布）ＵＷのデータを見て
みると、エリア１のように、布端のカーブの曲率がそれ
ほど大きくない部分については、Ｋｏｕｔ、Ｋｉｎは共
に２とされている。これに対して、上布ＵＷのエリア０
（かかとの部分）は、外周部の中でも最もカーブの曲率
が大きい部分であるので、かき込み方向の制御量Ｙが大
きくなるように、Ｋｉｎ＝８に設定されている。また、
上布ＵＷのエリア２、３については、縫製が進行して徐
々に靴特有の立体形状が形成され、上布ＵＷと下布ＤＷ
とが一体になるので、エリア１に比べて、上布ＵＷのか
き込み方向への横送りのし難さが大きくなる。従って、
エリア２、３においては、かき込み方向の制御係数Ｋｉ
ｎをエリア１に比べて大きい値（Ｋｉｎ＝５）に設定し
ている。

【００４９】なお、下布（甲被布）ＤＷについては、エ
リア毎の外周部のカーブの曲率の差が少なく、また加工
布の横送りのし難さについてもそれほど差がないので、
布端制御係数の値は、エリア０〜３の全てにわたってす
べて同じ値（Ｋｉｎ＝８、Ｋｏｕｔ＝１）とされてい
る。但し、下布ＤＷは、その両端部Ｔ１，Ｔ２が縫いつ
ながれた環状の加工布であるため、図３（ａ）に示すよ
うに、下布ＤＷの布端Ｄａが布端基準位置よりも常にか
き出し方向に外れる傾向にある。従って、かき出し方向
の制御係数Ｋｏｕｔに比べて、かき込み方向の制御係数
Ｋｉｎの値が大きくされている。

【００５０】速度は、ミシンモータ３６の回転速度を
規定するためのデータであり、その数値が大きいほど回
転速度が大きいことを示す。なお、上述した縫製データ
は、工業用縫製ミシンＳＭとは別体の縫製データ作成装
置によって作成される。縫製データをＲＡＭ７４に記憶
させる場合は、縫製データを記憶したフロッピーディス
クをＦＤＤ３９ａにセットし、所定の操作スイッチ３９
ｃを操作することにより、記憶操作を行う。

【００５１】次に、制御装置Ｃにて実行される制御処理
を、図９及び図１０のフローチャートに基づいて説明す
る。制御装置Ｃにおいては、図９に示すメイン制御処理
が常時実行されている。本処理においては、まず、ＲＡ
Ｍ７４に縫製データが記憶されているか否かを判断する
（Ｓ１０）。否定判断された場合、ＦＤＤ３９ａに挿入
したフロッピーディスクより縫製データを読み込み、Ｒ
ＡＭ７４に記憶させる（Ｓ１１）。

【００５２】次に、スタートペダル４０ａが踏まれたか
否かを判断し（Ｓ２０）、肯定判断された場合、まず各
種パラメータの初期設定等の処理を実行し（Ｓ２１）、
再びスタートペダル４０ａが踏まれるのを待つ（Ｓ３
０）。なお、作業者は、再びスタートペダル４０ａを踏
む前に、上布ＵＷ及び下布ＤＷを横送り装置１０の所定
の位置にセットしておく。

【００５３】そして、スタートペダル４０ａが再び踏ま
れた場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、前述した縫製データに基
づく縫製処理（Ｓ３１：図１０参照）を実行し、次に、
縫いつなぎ区間をマニュアルで縫製するための縫いつな
ぎ処理（Ｓ３２）を実行する。最後まで縫製が終了し、
糸切りペダル４０ｂが踏まれると（Ｓ３３：ＹＥＳ）、
糸切りを行い（Ｓ４０）、片足分の中底縫いを終了す
る。そして、再びＳ１０に戻って以後の処理を繰り返
す。

【００５４】次に、上記メイン制御処理にて実行される
縫製処理（Ｓ３１）を、図１０に基づいて説明する。本
処理においては、まず、縫製すべきエリアａ及び区間ｄ
に初期値０をセットする初期化処理（Ｓ１１０）を実行
する。そして、ＲＡＭ７４に記憶されている縫製データ
の中から、そのエリアａ及び区間ｄのデータを読み出
し、上送りと下送りのデータに基づいて、上送り量変更
用パルスモータ３８及び下送り量切換用シリンダバルブ
３７を駆動制御して、上送り量と下送り量を所定の値に
設定する（Ｓ１２０）。

【００５５】次に、ミシンモータ３６を、上記読み出し
た縫製データ中の速度のデータにて設定されている速度
で起動させる（Ｓ１３０）。そして、加工布を上記読み
出した縫製データに従い横送りする布端制御処理（Ｓ１
４０）を実行し、シンクロナイザー６２の出力信号に基
づいて縫製した針数の計数を行い（Ｓ１８０）、計数さ
れた針数が、現在縫製している区間の針数（縫製データ
の針数で設定されている値）に達したか否かを判断する
（Ｓ１９０）、といった手順で、縫製した針数が現在縫
製している区間の針数に達するまで、Ｓ１４０、Ｓ１８
０の処理を繰り返す。

【００５６】また、布端制御処理（Ｓ１４０）から針数
の係数を行なう針数検出処理（Ｓ１８０）に至る過程で
は、現在縫製している区間がエリア０の最終区間である
か否かを判断し（Ｓ１５０）、その区間がエリア０の最
終区間であれば（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、段部検出素子６
０からの検出信号が反転したか否かによって、段差検出
部５１にて加工布の段差が検出されたか否かを判断する
（Ｓ１６０）。そして、加工布の段差が検出されなけれ
ば（Ｓ１６０：ＮＯ）、再度Ｓ１４０に移行し、逆に加
工布の段差が検出されると（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、エリ
ア０の最終区間の縫製は終了したと判断して、エリアａ
の値を「１」に設定して縫製すべきエリアを更新すると
共に、区間ｄの値を「０」に初期設定し、再度Ｓ１２０
に移行する。

【００５７】即ち、本実施例では、図６及び図７に示し
たように、曲率の最も大きい運動靴のかかとの部分がエ
リア０として設定されており、しかもこのエリア０で
は、下布である甲被布ＤＷ側に月形芯Ｓが縫いつけられ
ているため、加工布の送り量がずれ易く、しかも、その
ずれ量は湿度や温度等の縫製時の周囲環境によって大き
く変化する。従って、エリア０の縫製終了点を針数のみ
から規定していては、エリア１以降の縫製パターンにば
らつきが生じてしまう。

【００５８】そこで、本実施例では、図１１に示す如
く、エリア０での布厚は、月形芯Ｓによって次に縫製す
べきエリア１の布厚より厚くなり、エリア０とエリア１
との境界点には段差が生じることに着目し、この段差を
段差検出部５１を用いて検出することにより、エリア０
の縫製終了点，換言すればエリア１の縫製開始点を、針
数を用いず正確に検出して、次のエリア１の縫製を正確
に開始できるようにしているのである。

【００５９】なお、段部検出素子６０からの検出信号
は、加工布の布厚に応じてオン・オフするが、その検出
信号が反転する布厚のしきい値は、段部検出素子６０と
遮蔽板５４との相対位置，延いては段部検出素子６０の
高さ位置にて決定されるため、段差検出部５１におい
て、この段部検出素子６０は固定具５６に対して、その
高さ位置を調整可能に固定されている。

【００６０】つまり、固定具５６には、段部検出素子６
０の取付け穴として、上下方向に細長い２つの長孔が平
行に穿設されており、各長孔に固定ねじ５６ａ（図４参
照）を挿通して段部検出素子６０を締め付け固定するこ
とにより、段部検出素子６０の高さ位置を長孔に沿って
任意に調整できるようにされている。そして、本実施例
では、この段部検出素子６０が、エリア０では段部検出
素子６０の光路が開放され、エリア１では段部検出素子
６０の光路が遮蔽板５４にて遮蔽されるように位置決め
されている。

【００６１】このように、本実施例では、エリア０の最
終区間の縫製中には、加工布の段差を判定することによ
り、その区間における縫製終了点を判定する（Ｓ１５
０，Ｓ１６０）が、それ以外の区間では、縫製中の針数
からその区間ｄの縫製終了点が判定される（Ｓ１８０，
Ｓ１９０）。

【００６２】そして、縫製した針数が現在縫製している
区間ｄの針数に達すると（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、現在縫
製している区間ｄが、現在縫製中のエリアａにおける最
終区間であるか否かを判断し（Ｓ２００）、最終区間で
なければ（Ｓ２００：ＮＯ）、区間ｄの値をインクリメ
ントして、縫製すべき区間ｄを更新し、Ｓ１２０に移行
する。

【００６３】また、現在縫製している区間ｄが、現在縫
製中のエリアａの最終区間であれば（Ｓ２００：ＹＥ
Ｓ）、現在縫製中のエリアａは最終エリア（即ち本実施
例ではエリア３）であるか否かを判断する（Ｓ２２
０）。そして、エリアａは最終エリアでなければ（Ｓ２
２０：ＮＯ）、エリアａの値をインクリメントして縫製
すべきエリアを更新すると共に、区間ｄに値を「０」に
初期設定して（Ｓ２３０）、再度Ｓ１２０に移行する。
また、現在縫製しているエリアａが最終エリアである場
合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、一旦縫製動作を停止する
べく、ミシンモータ３６を停止させて（Ｓ１３０）、メ
イン制御処理（図９）に戻り、使用者の操作に基づく縫
いつなぎ処理（Ｓ３２）に移行する。

【００６４】以上説明したように、本実施例では、運動
靴の中底布と甲被布とを自動縫製するに当たって、曲率
が大きく、しかも中底布と甲被布との間に月形芯Ｓが配
設されて、一針毎の布送り量がばらつき易いエリア０の
縫製終了点を、その縫製時の針数ではなく、加工布の段
差から判定して、次のエリア１の縫製に移行するように
されている。このため、エリア０の縫製中に、設計時の
布送りを実行できないような場合であっても、エリア１
の縫製開始点を設計時の位置に正確に制御することがで
き、エリア１以降の縫製を良好に実行することができる
ようになる。

【００６５】また、段差検出手段としての段差検出部５
１は、押え足３２を手動で昇降させる押え上げ梃子５２
の位置から、加工布の布厚，延いてはその段差を検出す
るように構成されており、その構成部品は、全て、アー
ム部２４に外付けされているため、従来の布厚センサの
ようにミシン内部に組込む必要がなく、こうした布厚セ
ンサを備えていないミシンにおいても簡単に取り付ける
ことができる。

【００６６】ここで、本実施例では、運動靴の中底布と
甲被布とを自動で縫製するミシンに本発明を適用した場
合について説明したが、本発明はこうしたミシンに限定
されるものではなく、加工布を自動で縫製するミシンで
あれば適用できる。例えば、本実施例では、中底布と甲
被布との間に月形芯が配設される運動靴のかかと部分に
おいて布送り量のばらつきが最も大きくなることから、
その月形芯によって生じる段差を検出して、縫製条件が
異なる次のエリアの縫製動作に入るように構成したが、
上下の加工布の間に月形芯のような芯材が配設されない
ものを縫製するミシンであっても、加工布の折り返し部
分等で生じる段差を検出して、その段差位置にて、針数
や縫製条件等を更新するようにすれば、その段差位置に
て縫製データと加工布の縫製位置とを一致させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の工業用縫製ミシンの全体構成を表わ
す正面図である。

【図２】 加工布を横送りする横送り機構の構成を表わ
す側面図である。

【図３】 同じく横送り機構の概略構成を表わす平面図
である。

【図４】 加工布の段差を検出する段差検出部の構成を
表わす説明図である。

【図５】 工業用縫製ミシンの制御系の構成を表わすブ
ロック図である。

【図６】 上布（中底布）の外形並びに縫製データに対
応したエリア及び区間を説明する説明図である。

【図７】 下布（甲被布）の外形並びに縫製データに対
応したエリア及び区間を説明する説明図である。

【図８】 縫製データの構成を表わす説明図である。

【図９】 制御装置において実行されるメイン制御処理
を表わすフローチャートである。

【図１０】 同じく制御装置において実行される縫製処
理を表わすフローチャートである。

【図１１】 エリア０からエリア１に至る加工布の段差
部分を表わす説明図である。

【符号の説明】

ＳＭ…工業用縫製ミシン Ｍ…本縫いミシン Ｃ…
制御装置 １０…横送り装置 ２０…ベッド部 ２２…脚柱部
２４…アーム部 ２６…下送り歯 ２８…上送り歯 ３０…縫針
３２…押え足 ３４…押え棒 ３６…ミシンモータ ３９…コント
ロールボックス ４２…上布横送り機構 ４４…下布横送り機構 ４
６…上布端検出部 ４８…下布端検出部 ５１…段差検出部 ５２…押
え上げ梃子 ５４…遮蔽板 ５６…固定具 ５８…コイルスプリ
ング ６０…段部検出素子 ６０ａ…発光素子 ６０ｂ…
受光素子 ＤＷ…下布（甲被布） ＵＷ…上布（中底布） Ｓ
…月形芯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 佳行 愛知県名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブ ラザー工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縫製開始後の針数に対応して加工布の縫
   製条件が設定された縫製データを記憶する縫製データ記
   憶手段と、 縫製開始後の針数をカウントするカウント手段と、 該カウント手段にてカウントされた針数に対応して前記
   縫製データ記憶手段から順次加工布の縫製条件を読み出
   し、該縫製条件に応じてミシンを駆動制御する制御手段
   と、 を備えたミシンの自動制御装置において、 当該ミシンの針落位置近傍で、前記加工布の段差を検出
   する段差検出手段と、 該段差検出手段にて前記加工布の段差が検出されると、
   前記カウント手段にてカウントされた針数を、前記段差
   位置に対して予め設定された所定値に補正する針数補正
   手段と、 を設けたことを特徴とするミシンの自動制御装置。
2. 【請求項２】 前記縫製データ記憶手段は、縫製データ
   として、加工布の縫製条件が異なる縫製領域毎に針数及
   び縫製条件が設定された縫製データを記憶し、 前記制御手段は、前記カウント手段にてカウントされた
   針数が現在縫製中の縫製領域の針数に達すると、前記縫
   製データ記憶手段から次の縫製領域の縫製条件を読み出
   して該縫製条件に従いミシンを駆動制御し、 前記カウント手段は、該制御手段が縫製条件を読み出し
   た縫製領域毎に針数をカウントし、 前記針数補正手段は、前記段差検出手段にて加工布の段
   差が検出されると、現在縫製中の縫製領域の縫製が終了
   したとして、前記カウント手段による針数のカウント値
   を初期値に戻し、前記制御手段に対して次の縫製領域で
   の縫製を開始させることを特徴とする請求項１に記載の
   ミシンの自動制御装置。
3. 【請求項３】 前記段差検出手段は、加工布を押える押
   え足の高さ位置から加工布の布厚を検出し、該検出した
   布厚の変化から加工布の段差を検出することを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載のミシンの自動制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記段差検出手段は、ミシンのアーム部
   から突出され、押え足を手動で昇降させる押え上げ梃子
   の位置から、加工布の布厚を検出することを特徴とする
   請求項３に記載のミシンの自動制御装置。