JPS6039393B2 - ミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はミシンに関する。

衣服や靴の補強用接合部のような小さな縫目を縫付ける
ためにいまいま用いられるミシンのうちの一つにバー・
タツキング（かんぬき止め）ミシンがある。

このミシンは、一般に往復動針を含むステッチ（縫目）
形成手段と、針駆動シャフトを含む駆動手段と、糸をス
テッチ形成手段に供給するための糸供給手段と、ワーク
ピース（被加工材）を解放可能に保持するワーク保持機
構とによって構成されており、前記ワーク保持機構はミ
シンの使用時にそれに保持されたワ−クピースが一つの
パターンに沿ってステッチ形成手段に対して順次移動し
て、ワークピースに前記パターンに応じたステッチを形
成するようになっている。更にこのミシンはステッチが
形成された糸と反対側に刃が設けられている作動位置へ
移動したりそこから後退する糸切断手段と、糸保持手段
を含む糸供給手段とによって構成されており、ステッチ
形成手段に供給された糸の次に使用される部分を前記ス
テッチ形成手段と共轍して保持し、糸が針から抜け出な
いように糸を切断する時及びミシンの次の作業サイクル
が始まる時に糸を被持するようになつている。ワーク保
持機構の運動、従ってステッチパターンを制御するため
に、従来のバータッキングミシンは２つのカムトラック
を有する回転カムであるいわゆるスタイルカムによって
制御され、２つのりンク機構を各カムトラックと縫合せ
て、第１及び第２の軸線に沿ってワーク保持機構を移動
させるようになっている。

回転カムは歯車列を介して針駆動シャフトに結合された
カムシャフトに取付けられてし、て、ワーク保持機構は
針の往復運動とタイミングを合せて移動するようになっ
ている。糸切断手段を作動位置に移動させたりそこから
戻したりする運動を制御するために、いわゆるナイフカ
ムが設けられており、このカムも回転カムであって、通
常前記スタイルカムが取付けられているカムシヤフトに
取付けられている。作業サイクルの終りに糸を切るため
に糸切断手段を作動させる動作は操作者がペダルを踏む
ことによって行なわれる。従来のバー・タッキングミシ
ンでは更に前記スタイルカムが糸保持手段の作動を制御
し、ナイフカムがワーク保持機構の開閉を制御する。

上記のミシンでは縫目パターンの種類はカムの形状によ
って制限される。

また、各作業サイクルはカムシャフトの一回転に制限さ
れ、これはある程度までカムシャフトと針駆動シャフト
との間の歯車比によって決定される。従って、縫目パタ
ーンを変える時にはスタイルカムを変えるだけでなく、
パターンでの縫目数を変えるパターンチェンジには熟練
した機械摩さんが２〜８時間を必要としていた。このこ
とは熟練技術者を長時間必要とするばかりでなく、ミシ
ンを休ませておく間の生産減に通じる。更に、一つのパ
ターン内の縫目数は一般に１０〜１００に制限されてお
り、縫付け面積が制限されている。

相互に固定関係に取付けられた第１と第２のモー夕（例
えばステップモータ）を設け、これらのモータを、第１
と第２のリンク機構によってミシンの横方向及び前後方
向にワーク保持機構を移動させるように取付けた自動ス
テッチミシンも知られている。

このミシンには、第１及び第２モータの動作を制御する
制御手段が設けられ、これにより縫目パターンを決定す
。このため、制御手段には針駆動手段と組合されたパル
ス発生手段から制御パルスが送られ、そこから発せられ
る駆動パルスは制御手段の回路に挿入されたプログラム
化された命令に従ってモータへ送られる。前記命令は縫
製すべきパターンに従って選択されるので、自動ステッ
チが行われる。この制御手段は針駆動手段と時間的に関
連付けられた制御パルスで制御されるため、制御手段の
制御下に行なわれる各種操作も針の往復動と時間的に関
連付けられている。プログラム化された命令は、いわゆ
るＰＲＯＭ（プログラム可能なりード・オンリ・メモリ
）を用いてこれに記憶させることができ、このＰＲＯＭ
は制御手段の回路に挿入でき、また必要な縫目パターン
に従って別のＰＲＯＭに差し換えることも容易にできる
。しかしながら、このような制御手段を、既述のバー・
タッキングミシンに採用するのは必ずしも容易ではない
。

特に、従来のＸ−Ｙ座標（直交座標）系に応じてプログ
ラムされたＰＯＲＭを用いるのは次の理由で好ましくな
い。第１に、ワーク保持体がＸモータによってＸ軸方向
に移動させられまたワーク保持体とＸモータとがＹモー
タによってＹ鞠方向に移動させられてモータとワーク保
持体とが正比例すなわち直線関係にできる従来のＸ−Ｙ
軸装置と違って、バー・タッキングミシンでは各モータ
の動作はそれぞれが２つの軸に沿って動きうるものでな
ければならないのに対し、自動ステッチミシンではモー
タが相互に固定しているため相互干渉の問題が生じるこ
とである。

第２に、モータとワーク保持体とが２つのりンク機構に
よって結合されている。このことはモータがワーク保持
体の運動に対して正比例すなわち直線関係をもたないこ
とを意味する。第３に、ワーク保持体の運動は従来の×
−Ｙ座標系ではなく、×−８座標系によって行なわれる
。このことは２つのモータを×の方向と８の方向とに独
立して操作することができないということを意味してい
る。すなわち、バ−・タッキングミシンのワーク保持機
構の運動は、Ｘ−Ｙ（直交）座標系でもなければＲ−８
（極）座標系でもないため“非直線”であるということ
ができる。従って、本発明の目的は、必直線運動をなす
ワーク保持機構を備えたバー・タッキソグミシンの動作
を改良し、縫目パタ−ンを、ワーク保持機構の非直線性
動作に適合した制御手段を設けることにより、改善する
ことなく簡単に変更できるミシンを提供することにある
。

かかる目的を達成するため、本発明によれば、往復動針
を含むステッチ形成手段と、ワーク保持機構と、前記ス
テッチ形成手段に対してミシンの横方向及び前後に前記
ワーク保持機構を移動させるように、第１及び第２リン
ク機構を介してそれぞれ前記ワーク保持機構に連結され
ている第１及び第２のモータを有する駆動手段と、針の
往復運動と調時した関係で前記各モータの作動を制御す
る制御手段を含み、前記第１リンク機構はワーク保持機
構に対してすべり連結を介して連結されており、第２リ
ンク機構はワ−ク保持機構に対して該ワーク保持機構が
枢動できる枢支点を介して枢着されており、第１モータ
はワーク保持機構を前記枢支点の回りで枢動させ、第２
モータは前記枢支点及びワーク保持機構に直線運動を与
えて、該直線運動は前記すべり連結により第１リンク機
構に対しては影響しないようになっており、前記制御手
段は前記両モータへの信号を与えるプログラム化命令を
含み、この命令は数値化した座標軸値に塞いて得た座標
軸を用いて作られおり、該座標軸値に基いて奈得られた
命令は、第１モータが第１リンク機構を介してワーク保
持機構を前記枢支点の回りで駆動させる角度と、第２モ
ータが第２リンク機構を介してワーク保持機構を直線運
動させる直線距離とに従って疹正されていることを特徴
とするミシンが提供される。

本発明によるミシンは、本質的には従釆のバータッキン
グミシンの改良であり、この改良点は部品交換を最少限
にして従来のミシンに簡単に適用でき、スタイルカムと
ナイフカムを取り除いてその代りに第１及び第２モータ
を置くことができ、これらのモータがそれぞれ第１及び
第２のリンクを介してワーク保持機構をミシンの横方向
及び前後に移動させる。

更にプログラム化した命令は、ミシンの形状、特にワー
ク保持機構の非直線による困難さを伴なうことなく、修
正したンピュ−タプログラムを用いて作ることができる
。本発明によるミシンはバータツキング作業をより簡素
化且つより自動化し、縫目パターンの変更を容易にし、
可能な変形パターンの範囲を拡大し、且つミシンの非稼
動時間を大幅に短縮できる。

以下、添付図面を用いて本発明の実施例によるミシンを
詳細に説明するが、ここに例示的に示したミシンは単に
本発明を説明するためのものであって、これに限定され
るものではないことを理解されたい。

第１図は従来のバータッキングミシンを示しており、こ
のミシンは、ハウジング１と、このハウジングが取付け
られる基台２とによって構成され、ハウジング１内には
、駆動シャフト、カムシャフト、駆動シャフトとカムシ
ャフトを結合する歯車列、針綾駆動リンクが収容されて
いる。

ハウジングーの下の基台２から外へ突出した中空ベッド
３内にはワーク保持具４を運動させる送り機構が設けら
れている。ワーク保持臭の運動は２つの非連結の機構５
，１０，１１を介していわゆるスタイルカム７によって
制御される。カム７には内側カムトラツク８と外側カム
トラック９とが設けられ、カムトラック８は縦方向運動
Ｙを制御しカムトラック９は横方向運動×を制御する。
糸と針とを常に係合させておくために、スタイルカム７
はしバー６を駆動し、このレバー６は糸を針棒に保持さ
せるための糸保持手段を駆動して糸切断時及び作業サイ
クルの始動時に糸が抜け出るのを防止している。

また、切断機構（図示せず）を作業位置へ移動させたり
そこから後退させたりするための運動を制御し且つワー
ク保持臭４の開閉を制御するためのいわゆるナイフカム
（図示せず）も設けられている。

このナイフカムとスタイルカム７はカムシャフトの両端
に設けられている。更に２つの足踏み式ペダルが設けら
れており、その一つはミシンの始動・停止を行い、他の
一方は切断機構を駆動する。

次に本発明による実施例を示す第２〜８図を参照すると
、このミシンは往復動針棒１９に取付けられた針１８と
、それを駆動するためにベルト１３とクラッチ１４を介
して駆動モーター（図示せず）に結合された針駆動シャ
フト１２を含む駆動手段が含まれる。

ミシン上で回動且つ摺動運動するように取付けられたワ
ーク保持臭２０‘ま点２１，２２の所で各々リンク２３
，２４に結合されていて、ワーク保持具はミシンの横方
向（Ｘ）及び前後（Ｙ）に各々移動される。各リンク２
３，２４は点２７，２８の所で回動運動するように取付
けられている各クランクレバー２５，２６に結合されて
いる。各レバー２５，２６には各々扇形歯車３２，３３
が一体成形されている。各扇形歯車３２，３３はステッ
プモータ３６，３７によって各々駆動される駆動歯車３
４，３５と噛み合っている。各ステップモータ３６，３
７はミシンのフレームに各々固定されている。各ステッ
プモー外まそれらに加えられる駆動パルスに応答して所
定角度だけ回転運動する。ワークピースを所望のステッ
プパターンに沿って運動させるために必要な前記駆動パ
ルスを発生するためにデジタル制御器３８（第８図）の
制御手段が設けられている。このミシンは更にステッチ
形成機構に供給された糸を切断するための切断機構２９
と、糸切断時及び縫付け作業開始時に糸が抜け出るのを
防止するためにステッチ形成手段に供給された糸を針榛
１９に保持させておくためのミシンヘッド３１に取付け
られた糸保持手段によって構成されるニッパー榛３０と
によって構成されている。ミシンの駆動シャフト１２は
ウオーム１５及び歯車１６を介してカムシャフト１７に
結合されており、カムシャフト１７にはクラッチ４０を
介して回転カム３９が解放自在に接続されている。

回転カム９のトラック４１にはフオローワ−４２収容さ
れており、フオロワー４２はフオロワーアーム５４（第
４図）を介して切断機構２９に結合されてし・て、切断
機構はこの回転カムによって操作位置に移動したりそこ
から後退するように制御される。更にカムの周辺カム面
４３とそのカムフオロワー４５及びリンク４４（第５図
）によってニッパー穣３０の運動が制御される。クラッ
チ４川まコア４７を有するソレノイド４６によって作動
される。

すなわち制御器３８からの信号によってソレノィドが付
勢されるとクラッチ４０の表面とコア４７が係合し、ク
ラッチの係合を外して、回転カム３９の回転を止める役
目をする。ソレノィドが消勢すると、クラッチが再び係
合してクラッチはカムシャフトと一諸に回転を始める。
このクラッチは縫目パターンの４縫目の後に外され且つ
パターンの終りから３番目の縫で再び係合するようにな
っているのが好ましい。クラッチ４０はカム３９と組合
され且つシャフト１７に取付けられたカラー６６（第７
図）によって構成されている。カム面６５に固着された
。ックピン６８はカラーのボア７１内を摺動する。ピン
６８はバネ６９によつてカムシヤフト１７に固着された
溝付きハブ６７と係合されている。従って、ソレノィド
４６が消勢中はバネ６９によってハブ６７が係合し、従
ってクラッチ４０が係合している。ソレノィド４６が付
勢されると、ハフ６７からピン６８が引き抜かれてクラ
ッチが外れる。縫製作業の終りにステッチ形成機構に供
Ｖ給されている糸は切断機構によって切断され、ワーク
ピースはワーク保持体から解放される。

これを行うために、５０の点で枢着されたレバーアーム
４９がミシンヘッド内の特上げ機構５１と係合し、それ
によってワーク保持用ジョ−が離れる。レバーアーム４
９を駆動するせめにそれと係合したピストン棒５３を有
する空気シリンダー５２が設けられている。レバーアー
ム４９は更に２つのりンク６２，６３を介して切断機構
のフオロワーアーム５４とりンク結合されていて、レバ
ーアーム４９が運動すると切断機構が作動されて糸を切
断するようになっている。制御手段すなわちデジタル制
御器３８自体は磁気パルス発生器４８から送られる制御
パルスよって制御される。

そのために、駆動シャフト１２上には磁性素子が取付け
られており、この磁性素子が発生器の感知ヘッドを通過
するたびにパルスが発生する。この制御パルスは針の往
復運動と時間的に関係付けられて発生される。ミシン制
御器３８をプログラムするために、所望の縫目パターン
に適した駆動パルスを発生させるように制御手段３８の
回路内に挿入できるいわゆるＰＲＯＭ（プログラム可能
なりード・オンリ・メモリ）が用いられ、このＰＲＯＭ
‘こプログラム化された命令が記録される。

パターンを変えるためには異るＰＲＯＷこ変えるだけで
よい。このＰＲＯＭＩＯＯは駆動信号を発する他にソレ
ノィド４６を操作するための制御信号を発生してクラッ
チ４０を入れたり外したりする。クラッチが入ると切断
機構が作動位置に移動するだけでなく、クラッチのカラ
ー６６に形成された突出部７０（以下で説明する）を介
してミシンの各種補助機能を行なわせる役目をする。Ｐ
ＲＯＭＩＯＯからの各信号は遅延発振器１０１（第８図
）を介してＰＲＯＭＩＯＯへ送られるパルス発振器４８
からの制御信号を受けた時に“読み出される”。

ＰＲＯＭへの信号はＰＲＯＭが作動し且つ針がワ−クピ
ースから後退する時間内に各ステッチに駆動パルスとそ
の他の補助機能信号を発するのに十分な時間を与えるよ
うな時間間隔にタイミングが取られている。プログレツ
シブアドレスでコード化されたパターンをＰＲＯＭＩＯ
Ｏへ順次送るために、この制御手段は発振器１０１から
ＰＲＯＭＩＯＯへ制御信号すなわち“リード”信号を送
るシーケンス計数器１０２によって構成されている。

更に、デコーダ回路１０３が設けられていて、ＰＲＯＭ
ＩＯＯから受けた信号を轍線ステップ計数器１０４，１
０５を各々介して各モータ駆動回路１０６，１０７へと
伝達し、それによって各ステップモータ３６，３７は駆
動回路１０６，１０７が受けた信号に応じて駆動される
。デコーダー０３は更に制御信号をソレノィド４６へと
伝達する。鞠線ステップ計数器１０４，１０５は各々各
ステップモータが受けるべきステップ数を合計し且つ各
モータが実際に受けたステップ数を計測する。作動時に
は、デコーダ１０３からのフィードバックによって駆動
パルスすなわち各ステップ用信号がそろうと、時間遅延
発振器１０１が停止され、発生器４８からのパルスが発
振器１０１に受け取られると、次の“リード”信号が発
せられる。更に、発生器４８からの制御パルスを受ける
と、デコーダ１０３を介して各計数器へ伝達する駆動パ
ルスを用意するために発振器１０１から“計数負荷信号
”が各軸線ステップ計数器へ送られる。ＰＲＯＭは“モ
ノリシツクメモリーモデル６斑０’’として知られる３
２ワード、８ビットのプログラム可能なりード・オンリ
・メモリとして商業的に入手できる。

時間遅延発振器１０１はフリップ・フロップと発振器を
含んでいる。

アドレスシーケンス計数器１０２は２つの計数器によっ
て構成され、デコーダ１０３は単純なゲート回路である
。２つの軸線ステップ計数器１０４，１０５は同一もの
であり且つ各々計数器と、ステップ発振器と、モータ位
相シーケンサ−とによって構成されている。

この発振器とシーケンサ−とによってモータ駆動体１０
６，１０７への駆動パルスが発せられる。ＰＲＯＭＩＯ
Ｏをセットする際には、各ステッチ点に対する座標値は
計算機を使って数値化しておく。しかし、両方のステッ
プモータは互に固定されているため相互に関係し合い且
つ両者はＸ−０座標系の非線形のリンク機構によって運
動するため、各ステップモータの回転ステップは一般に
はワークピースの運動と比例しない。従って、先ず各ス
テッチ点用の数値化された座標値を各種の干渉を計算に
入れて算術的に修正し、その修正値をＰＲＯＭＩＯＯ用
にコード化する。このミシンの作業サイクルは足踏みペ
ダル５５（第２図）を踏むことから始まり、それによっ
て空気シリンダー５６が駆動され、レバー５７は作動位
置へ回動され、ラチェット５８によってロックされる。

この運動によってクラッチ１４が入ってメインシャフト
１２が駆動される。更に、シリンダ−５２を制御する空
気弁６４が駆動されて、被加工ワークピースが保持具２
０‘こよって保持される。更に、前記の運動によってマ
イクロスイッチ６０がレバー６０によって駆動され、制
御器３８が付勢される。駆動シャフト１２が回転すると
先ず発生器４８から制御器３８に制御パルスが送られ、
それによって駆動パルスがステップモータ３６，３７へ
と送られ、それに従ってワーク保持臭は‐ワークピース
を選択されたステッチパターンに従って運動させる。４
番目のステッチの終りに、制御手段３８によってソレノ
ィド４６が駆動されて、クラッチ４０が外され、カム３
９の回転が止められる。

従って、このカム３９は縫目パターンの大部分の間回転
しない。作業サイクルが終りに近ずき、パターンの終り
から３番目のステッチの始めに出される信号によってソ
レノイド４６が消勢されてクラッチ４０が再び係合する
。パターンの終りにはカム３９は完全一回転して切断機
構がその作動位置へと移動される。作動サイクルを終ら
せ且つ切断機構２９を作動させるために、クラッチのカ
ラー６６に形成された突出部７０とフオロワ−７２が係
合して、レバー系５９の運動が止められる。

突出部７０がフオロワー７２と係合すると、レバー系５
９によってラチェット５８が解放されて、レバー５７は
その最初の位置へと戻り、それよって駆動用クラッチ１
４を外し、更にレバー６川こよってスイッチ６１が消勢
されて制御手段３８が消勢される。レバ‐５７が戻ると
弁６４が作動されて空気シリンダー６２が駆動され、そ
れによって切断機構が作動され、更にワーク保持体２０
が開いてワークピースが解放される。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常のバータッキングミシンの斜視図、第２図
は本発明のミシンの展開図、第３及び４図は本発明によ
るミシンの右及び左側面図、第５，６，７図は第２〜第
４図のミシンの部分的平面図、部分的断面図及び展開図
、第８図は本発明によるミシンの制御手段のブロック図
である。 （参照付号）、４・・・・・・ワーク保持具、７・・・
・・・スタイルカム、１２・・・・・・駆動シャフト、
３６，３７・…・・モータ、３８・・・・・・制御手段
、３０・・・・・・ニッパ棒、３９…・・・回転カム、
４０…・・・クラッチ、４８・・・・・・磁気パルス発
生器、１００・・…・ＰＲＯＭ、１０３・・・・・・デ
コーダ、１０４，１０５・・・・・・計数器。打そ夕・
ノＺコを，ァ Ｈ彰之 灯るタメ Ｚつ・ ４ 灯多Ｊ 打物．グ 鶴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 往復動針を含むステツチ形成手段と、ワーク保持機
   構と、前記ステツチ形成手段に対してミシンの横方向及
   び前後に前記ワーク保持機構を移動させるように、第１
   及び第２リンク機構を介してそれぞれ前記ワーク保持機
   構に連結されている第１及び第２のモータを有する駆動
   手段と、針の往復運動と調時した関係で前記各モータの
   作動を制御する制御手段を含み、前記第１リンク機構は
   ワーク保持機構に対してすべり連結を介して連結されて
   おり、第２リンク機構はワーク保持機構に対して該ワー
   ク保持機構が枢動できる枢支点を介して枢着されており
   、第１モータはワーク保持機構を前記枢支点の回りで枢
   動させ、第２モータは前記枢支点及びワーク保持機構に
   直線運動を与えて、該直線運動は前記すべり連結により
   第１リンク機構に対しては影響しないようになつており
   、前記制御手段前記両モータへの信号を与えるプログラ
   ム化命令を含み、この命令数値化した座標軸値に基いて
   得た座標軸を用いて作られており、該座標軸値に基いて
   得られた命令は、第１モータが第１リンク機構を介して
   ワーク保持機構を前記枢支点の回りで枢動させる角度と
   、第２モータが第２リンク機構を介してワーク保持機構
   を直線運動させる直線距離とに従つて修正されているこ
   とを特徴とするミシン。