JPS63277090A - 布縁倣い縫ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皇栗上皇剋亙立互 本発明は、布縁倣い縫ミシンに関するものであり、特に
、布検出器の検出器信号に基づいて縫目形成位置を決定
するミシンに関するものである。

従来立１避 布縁倣い縫ミシンは特開昭６１−２５７６７８号公報で
既に知られている。これは、ミシンベッド面上に載置さ
れた加工布の布端の位置を検出し、その布端との相対位
置に対応する検出器信号を発生する布検出器と、上下動
可能な縫針と加工布の布端との相対位置が所定の位置関
係になるように検出器信号に基づきかつ縫針の上下動に
調時して相対位置を制御する位置制御装置とを備え、加
工布の布端に沿って連続した縫目を形成するものである
。

布検出器としては、例えば、加工布の上下に発光部と受
光部とを備え、発光部の光が加工布によって遮られるこ
となく受光部に入光した量に応じて検出器信号を出力す
る透過型のものや、加工布の上方に発光部および受光部
を備える一方、下方に反射面を備え、発光部の光の反射
面からの反射光が加工布によって遮られることなく受光
部に入光した量に応じて検出器信号を出力する反射型の
ものが知られている。

日が”しようとする。　占 直線縫いゃ模様縫いは滑らかな線に沿って形成されるこ
とが望ましいが、加工布の布端に小さいが急激な蛇行２
段差あるいは糸のほつれ等が存在する場合があり、従来
はこのように場合にも縫針が布端の形状に忠実に倣って
位置決めされるため、縫目の乱れが目立つこととなる。

したがって、縫目の乱れの目立たない滑らかな倣い縫を
行うためには布端を予め滑らかに切り揃えなければなら
ないという問題があった。

５　占を２するための 本発明は、この問題を解決すべく、第１図に示すように
、前述の布検出器、縫針および位置制御装置を含むミシ
ンにおいて、記憶内容の更新が可能な所定数の記憶部を
存し、縫針の各上下動に調時してその所定数の記憶部の
各々に検出器信号を順次記憶するメモリ手段と、所定数
の記憶部の各々に記憶された検出器信号の値を平均化す
るための演算動作を縫針の各上下動に調時して行い、そ
の演算された平均化検出器信号を位置制御装置に供給す
る平均化演算手段とを設け、かつ、位置制御装置を平均
化検出器信号に基づいて相対位置を制御するものとした
ものである。

さらに、加工布を押圧するための布押さえ装置が上昇し
たことに関連して所定数の記憶部の記憶内容をクリアす
るクリア手段を設けることも可能である。

昨月− 布検出器が加工布の布端との相対位置に応じた検出器信
号を発生し、その検出器信号がメモリ手段に供給され、
メモリ手段はそれら検出器信号を縫針の上下動毎に順次
所定数の記憶部に記憶する。

それら記憶部のすべてに検出器信号が記憶された後には
、新しい検出器信号が供給される毎に最も古い検出器信
号がクリアされることが繰り返されることにより、記憶
部に常に新しい所定数の検出器信号が記憶される。そし
て、それら所定数の検出器信号が平均化演算手段によっ
て平均化され、その平均化検出器信号が位置制御装置に
供給される。位置制御は縫針が加工布に刺さる前の、縫
針が上昇位置にあるときに、平均化された検出器信号に
基づいて行われる。その結果、前記相対位置が急激に変
えられることがなくなり、倣い縫が滑らかな線に沿って
行われる。

１来 このように、本発明に従えば、急激な蛇行等がある場合
においても、加工布の布端をあえて切り揃えることなく
、滑らかな線に沿った縫目を得ることができることとな
り、布端の切り揃えの時間やコストを節減しつつ外観の
良好な倣い縫を行い得るという効果が得られる。

また、前述のクリア手段を備えた望ましい態様において
は、布押さえ装置を上昇させて加工布の交換や縫目形成
位置の変更が行われる度に記憶部のクリアが行われ、オ
ペレータが意識的に記憶部の内容をクリアする操作が不
要となって、ミシンの操作性が向上するとともに、不注
意によるクリア忘れに起因して縫目位置が不良になる事
態が回避されるという効果が得られる。

叉旌班 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

本実施例のミシンは、第２図に示すように、上面が平ら
なベッド１０と、そのベッド１０の右端から立ち上がっ
た脚柱部１２と、その脚柱部１２の上端から片持ち状に
かつベッド１０にほぼ平行に延びる上方アーム１４とか
ら成るミシン機枠１６を備えている。上方アーム１４の
自由端側の頭部１８にはミシンの起動、停止を制御する
メインスイッチ２０が設けられ、上方アーム１４には更
にこのミシンによって形成可能な複数種類の縫目模様を
表す形象が表示された表示板２２と、縫目模様を選択す
るために操作される模様選択スイッチ２４とが設けられ
ている。また、脚柱部１２には布端から一定の距離を隔
てて縫目線を形成する倣い縫を行うための倣い縫スイッ
チ２６と、布端と縫目線との距離（以下、縫代という）
を設定するために操作される縫代設定操作部材２８．針
揺動調節操作部材３０および送り量調節操作部材３２と
が設けられている。

第３図は頭部１８のカバーを外した状態を示しており、
ミシン機枠１６に固定の突起３４には、針棒台３６が軸
３８によって垂直面内において揺動可能に取り付けられ
ている。この針棒台３６に針棒４０が上下方向に摺動可
能に取り付けられており、その下端に縫針４２が固定さ
れている。針棒４０は針捧抱き４４等を介して図示しな
いミシンモータに接続されており、ミシンモータの駆動
によって針棒４０および縫針４２が上下往復運動をさせ
られるようになっている。また、針棒台３６にはＺ連杆
４６等を介して図示しない針揺動制御モータが接続され
ており、この針揺動制御モータの駆動によって針棒台３
６が揺動させられることにより、縫針４２の横方向の位
置が一定の範囲内において変更されるようになっている
。

ミシン頭部１８の下面にはブラケット５２を介して布検
出器５４が固定されている。布検出器５４は赤外線を放
射する発光素子５６と、その赤外線の反射して来たもの
を受光する受光素子５８とを備えるとともに、それら発
光素子５６および受光素子５８を保持するホルダ５９と
、図示を省略する信号処理回路とを備えている。また、
受光素子５８の近傍には、赤外線の通過は許容するが他
の波長の光は遮断する光学フィルタ６０が設けられてい
る。

前記ベッド１０の上面には開口が形成されており、この
開口が針板６６によって塞がれている。

この針板６６には複数のスロットが形成され、このスロ
ットから送り歯６８が上方へ突出可能とされている。こ
の送り歯６８は図示しない送り制御モータによって送り
運動を与えられ、図示を省略する布押さえ装置の一構成
部材たる布押さえ足と共同して加工布７０を前後方向に
送るものである。

針板６６には更に左右方向に長い針孔７２が形成されて
いるが、この針孔７２に近接しかつこれと平行に反射面
７４が形成されている。この反射面７４は、前記布検出
器５４の発光素子５６から放射された赤外線を受光素子
５８に向かって反射するものである。布検出器５４の検
出領域（本実施例においては、反射面７４が検出領域と
されている。）の多くが加工布７０によって覆われれば
、受光素子５８の受光量が減少するわけであり、布検出
器５４はこの受光量の変動に対応して変動する検出器信
号を出力するのである。

第４図に本ミシンの制御装置を示す。前記模様選択スイ
ッチ２４が図の左端に示されている。この模様選択スイ
ッチ２４には模様選択カウンタ８０が接続されており、
模様選択スイッチ２４の操作回数をカウントし、そのカ
ウント内容を縫目データ発生装置８２に供給する。また
、図示はしないが、このカウント内容に応じて、前記表
示板２２に配設されている複数の発光ダイオードが発光
させられ、選択された縫目模様が示されるようになって
いる。

縫目データ発生装置８２は形成可能な縫目模様の各々に
対応した縫目データを記憶しており、それらの縫目デー
タ中から模様選択カウンタ８０のカウント内容に対応し
た縫目データを選択して送り演算装置８４と針揺動演算
装置８６とに供給するようになっている。すなわち、縫
目データ発生装置８２には前記針棒４０が１往復上下運
動する毎に１個のパルス信号を発生するタイミングパル
ス発生器８８が接続されており、このタイミングパルス
ＴＰが供給される毎に縫目データ発生装置８２は縫目デ
ータ中の送りデータおよび針揺動データをそれぞれ送り
演算装置８４および針揺動演算装置８６に供給するので
ある。

上記送り演算装置８４には送り量調節装置８９が、また
、針揺動演算装置８６には針揺動調節装置９０がそれぞ
れ接続されている。送りＮ調節装置８９は、前記送り量
調節操作部材３２の操作に応じて変化する送り調節デー
タを送り演算装置８４に供給する。送り演算装置８４は
、この送り調節データと前記縫目データ発生装置８２か
ら供給される送りデータとの掛算を行って、縫目データ
発生装置８２から供給された送りデータに送り量調節操
作部材３２の操作位置に対応した変更を加えた上で、送
り駆動制御回路９２に供給する。針揺動演算装置８６も
同様にして縫目データ発生装置８２から供給される針揺
動データに針揺動調節操作部材３０の位置に対応した変
更を加えた上、マルチプレクサ９４を経て針揺動制御回
路９６に供給する。その結果、送り駆動制御回路９２が
送り制御モータ９８を、また、針揺動制御回路９６が針
揺動制御モータ１００をそれぞれ制御し、縫針４２の揺
動および送り歯６８による布送り量が適宜制御されて、
模様選択スイッチ２４の操作によって選択された縫目模
様が形成されることとなる。

前記倣い縫スイッチ２６は模様選択カラ／り８０および
マルチプレクサ９４に接続されており、このスイッチ２
６がオン状態とされることにより模様選択カウンタ８０
がリセットされて縫目データ発生装置８２からは直線縫
いの縫目データが出力されるとともに、マルチプレクサ
９４は針揺動演算装置８６の出力信号ではなく倣い縫制
御装置１）０の出力信号（以下、針位置指令信号という
）を針揺動制御回路９６に供給する状態に切り換えられ
る。

倣い縫制御装置１）０は前記布検出器５４と、前記布押
さえ足がベッド１０の上方に位置し、加工布７０の押圧
状態を解除された状態で押さえ解除信号を発生する解除
信号発生装置１）２とを備えている。これら布検出器５
４の検出器信号および押さえ解除信号は、前記倣い縫ス
イッチ２６のオン信号およびオア回路１）４を経て供給
されるタイミングパルス発生器８８からのタイミングパ
ルスＴＰと共に平均値算出装置１）６（以下、算出装置
という）に供給されるようになっている。

この算出装置１）６は図示を省略するＣＰＵ、ＲＡＭ、
ＲＯＭおよびバスを含むマイクロコンピュータから成っ
ており、ＲＯＭには第５図のフローチャートで表される
プログラムが記憶されている。

そして、算出装置１）６は検出器信号、押さえ解除信号
、オン信号およびタイミングパルスＴＰに応じてこのプ
ログラムを実行し、検出器信号の平均値を出力信号とし
て出力する。また、倣い縫制御装置１）０は前記縫代設
定操作部材２８の操作によって抵抗値が変えられる可変
抵抗器１３０を備えており、その可変抵抗器１３０の出
力信号である縫代設定信号はＡ／Ｄ変換器１３２によっ
てデジタル信号に変換され、算出装置１）６の出力信号
と共に加算器１３４に供給されるようになっている。そ
して、加算器１３４は、タイミングパルス発生器８８か
らのタイミングパルスＴＰがオア回路１）４および遅延
回路１３６を経て供給される毎に算出装置１）６の出力
信号と可変抵抗器１３０の縫代設定信号との和を演算す
るようになっている。加算器１３４からの出力信号は針
位置指令信号として前記マルチプレクサ９４を経て針揺
動制御回路９６に供給される。本実施例においては、加
算器１３４．マルチプレクサ９４．針揺動制御回路９６
．針揺動制御モータ１００等が位置制御装置として機能
するのである。

なお、タイミングパルス発生器８８がタイミングパルス
ＴＰを発するのは、ミシンモータが回転して針棒４０が
上下往復運動している場合のみであるため、ミシンが停
止している状態においてもタイミングパルスＴＰに類似
のクロックパルスが算出装置１）６および加算器１３４
に供給されるように、クロックパルス発生器１３８が設
けられている。ただし、クロックパルス発生器１３８か
ら出力されたクロ・ツクパルスは、針上信号およびミシ
ン停止信号が入力されている状態においてのみアンド回
路１４０およびオア回路１）４を経て供給されるように
なっている。

上記のように構成されたミシンによって倣い縫を行う場
合には、オペレータはまず加工布７０を縫目線形成希望
位置が針孔７２のほぼ中央となるようにセットする。そ
して、倣い縫スイッチ２６を操作すれば模様選択カウン
タ８０がリセットされ、それまでいかなる縫目模様が選
択されていた場合でも直線縫いが選択された状態となる
。また、マルチプレクサ９４が倣い縫制御装置１）０の
針位置指令信号を針揺動制御回路９６に供給する状態に
切り換えられる。

上記のように加工布７０がセントされた状態において、
布検出器５４は検出領域の加工布７０に覆われていない
部分の面積に対応する検出器信号を算出装置１）６へ供
給する。この状態においてはミシンはまだ起動されてお
らず、縫針４２は上昇位置にあるため、クロックパルス
発生器１３８からのクロックパルスがアンド回路１４０
およびオア回路１）４を経て算出装置１）６に供給され
、算出装置１）６によって検出器信号の平均値が算出さ
れる。

この平均値の算出は第５図に示されるフローチャートの
実行によって行われる。まず、ステップＳｔ（以下、単
に３１で表す。他のステップについても同じとする。）
が実行されて、レジスタＲ＋、Ｒｚ、ＲｚおよびＲ４（
以下、Ｒ＋　、Ｒｚ　。

Ｒ３およびＲ４のみで表す）の値およびカウンタ（第５
図においてはカウンタ自体およびそのカウント内容を共
にＣＮＴで表す）の値がクリアされる。そして、Ｓ２に
おいて押さえ解除信号が入力されているか否かが判定さ
れ、判定結果がＹＥＳの場合にはＳｌが再び実行される
。布押さえ足が上昇位置にあり、押さえ解除信号が発せ
られている状態では、加工布７０の交換や縫目形成位置
の変更が行われることが多く、Ｒ８−Ｒ４およびカウン
タをクリアすることによって新たな平均値設定に備える
のである。そして、Ｓ３において倣い縫の実行が指示さ
れているか否かを判定する状態となり、倣い縫スイッチ
２６が操作されてオン状態となったならば、判定結果が
ＹＥＳとなり、Ｓ４においてタイミングパルスＴＰが供
給されているか否かが判定される。この状態においては
ミシンは作動していないが、クロックパルス発生器１３
８からクロックパルスがアンド回路１４０およびオア回
路１）４を経て供給される。このクロックパルスはタイ
ミングパルスＴＰに代わるものであるため、Ｓ４の判定
結果がＹＥＳとなり、Ｓ５の実行が行われる。なお、Ｓ
３およびＳ４の判定結果がＮｏの場合には、再びＳ２の
実行が行われる。

Ｓ５においては、布検出器５４の検出器信号が読み込ま
れ、Ｓ６においてＲ１の値がＲ４に、Ｒ２の値がＲ１に
、Ｒ，の値がＲ２にそれぞれ格納されるとともに、検出
器信号の値がＲ１に格納される。その後、Ｓ７において
カウンタの値が３より小さいか否かが判定され、３以上
で判定結果がＮｏの場合にはＳ８においてＲ＋　、Ｒｚ
　、Ｒ３およびＲ４の値の平均値が演算されるとともに
、その平均値が出力信号とされる。一方、カウンタの値
が３より小さく判定結果がＹＥＳの場合には、Ｓ９にお
いてＲ４の値、すなわち検出器信号自体が出力信号とさ
れ、Ｓ１０においてカウンタの値が１だけ増加させられ
る。Ｓ７における判定結果がＹＥＳの場合に検出器信号
がそのまま出力信号とされるのは、まだ、Ｒ４−Ｒ４の
すべてに検出器信号が記憶されていないからである。そ
して、Ｓｌｌにおいて出力信号が出力された後、再びＳ
２以降の実行が行われる。

なお、Ｓ７におけるカウンタの値がＯの場合には上述と
同様に実行させるが、カウンタの値が１の場合、すなわ
ちＲ１およびＲアに検出器信号が記憶されている場合に
は出力信号をＲ８およびＲ２の平均値とし、また、カウ
ンタの値が２の場合、すなわちＲ＋、ＲｚおよびＲ３に
検出器信号が記憶されている場合には出力信号をＲ＋　
、ＲｚおよびＲ１の平均値としてもよい。

上記のようにして設定された出力信号は可変抵抗器１３
０の縫代設定信号がデジタル化されたものと共に加算器
１３４に供給される。加算器１３４には遅延回路１３６
によってクロックパルスが算出装置１）６に供給される
より僅かに遅れて供給されるようになっており、算出装
置１）６の処理時間が考慮されている。このクロックパ
ルスを受けた加算器１３４は算出装置１）６の出力信号
と縫代設定信号との和に対応する大きさの加算信号をマ
ルチプレクサ９４に供給する。

マルチプレクサ９４はこのデジタル信号を針位置指令信
号として針揺動制御回路９６に供給し、針揺動制御回路
９６はこの針位置指令信号に基いて針揺動制御モータ１
００を駆動する。その結果、針棒台３６が揺動させられ
、それに針棒４０を介して支持されている縫針４２の位
置が変えられる。

この縫針４２の位置が希望通りであればオペレータはメ
インスイッチ２０を操作してミシンを起動させるのであ
るが、そうでなければ縫代設定操作部材２８を操作する
。この操作によって可変抵抗器１３０からの縫代設定信
号の大きさが変化し、この変化した縫代設定信号に基づ
いて上記と同じ制御が行われて縫針４２の位置が縫代設
定操作部材２８の操作に応じて変えられる。そして、縫
針４２の位置が希望通りの位置になったならば、オペレ
ータはメインスイッチ２ｏを操作してミシンを起動させ
る。これによって所望の位置に縫目線が形成され、所望
の縫代で縫製が行われることとなるが、この際形成され
る縫目の大きさは縫目データ発生装置８２から供給され
る送りデータと送りｌｌｉｌ節装置８９から供給される
送り調節データとによって決まることは通常の縫製作業
におけると同様である。

縫目線の形成に伴って加工布７０が送られ、この過程に
おいてオペレータは布端の位置をほぼ一定に保つのであ
るが、これがある程度は変動することを避は得ない。こ
のように布端位置が変動した場合には布検出器５４から
の検出器信号が変動する。ミシンの作動中においてはタ
イミングパルス発生器８８からのタイミングパルスＴＰ
がオア回路１）４および遅延回路１３６を経て加算器１
３４に供給されるため、このタイミングパルスＴＰＯ入
力に応じて加算器１３４が加算信号を出力し、これがマ
ルチプレクサ９４に供給される。以後はミシンの停止状
態におけると同様にして縫針４２の位置が変えられる。

加工布７０の布端の位置が変動した場合には縫針４２の
位置がそれに追従するように自動的に変更されるのであ
り、それによって縫代は常に一定に保たれる。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
算出装置１）６のＳ４〜Ｓ６を実行する部分がメモリ手
段を構成し、Ｒｔ　、Ｒｔ　、Ｒａ　。

Ｒ４がその記憶部を構成している。また、算出装置１）
６の８８を実行する部分が平均化演算手段を構成し、算
出装置１）６のＳｌおよびＳ２．解除信号発生装置１）
２等がクリア手段を構成している。

なお、付言すれば、本実施例においては、算出装置１）
６のＲ１−Ｒ４およびカウンタが布押さえ足の上昇に関
連してクリアされるようになっているから、布押さえ足
を上げて加工布７０の交換あるいは縫目形成位置の変更
を行ったにもかかわらず、ＲＩ−Ｒａおよびカウンタに
残っている前回のデータに基づいて検出器信号の平均値
が算出される結果、縫針が不適当な位置に位置決めされ
ることか防止される効果が得られる。

以上詳記した実施例においては算出手段１）６の出力信
号が４個の検出器信号の平均値に基づいて決定されるよ
うになっているが、検出器信号の個数を増減することも
、また、その個数をオペレータの操作によって適宜変更
可能とすることもできる。また、平均値の演算を重みつ
き平均、幾何平均、調和平均環に変えることも可能であ
る。

また、上記実施例においては可変抵抗器１３０から縫代
設定信号が出力されるようになっており、縫代設定操作
部材２８の操作に基づいてこの縫代設定信号が変えられ
ることによって縫代が変更可能となっているが、この変
更の必要がない場合には縫代設定操作部材２８および可
変抵抗器１３０を省略することができる。

また、上記実施例においては倣い縫が行われる場合には
自動的に直線縫いが選択されるようになっているが、こ
れは倣い縫には一般に直線縫いが使用されるためであっ
て、任意の縫目模様で倣い縫を行い得るようにすること
も可能である。例えば、加算器１３４に縫目データ発生
装置８２の出力信号を供給し、あるいはマルチプレクサ
９４に代えて加算器１３４の出力信号と針揺動演算装置
８６の出力信号とを加算する加算器を設けるのである。

また、上記実施例においては針棒台３６の横方向位置を
針揺動制御モータ１００の駆動によって変更することに
より、縫針４２と加工布７０との相対位置が変更される
ようになっているが、加工布７０自体を横方向に移動さ
せることによってその相対位置を変更してもよい。

また、上記実施例においては算出装置１）６を除く制御
回路が個別の電子回路によって構成されているが、これ
らをマイクロコンピュータによって構成することも、ま
た、算出袋Ｗ１）６を複数の個別電子回路によって構成
することも可能である。

その他、布検出器５４や倣い縫制御装置１）０の構成を
変更し、あるいは針棒台３６をほぼ垂直な軸線のまわり
の揺動運動によって縫針４２の横方向位置を変えるもの
とし、あるいはジグザグミシン全体の構成を変更するな
ど、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した
態様で本発明を実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を概念的に示すブロック図である
。第２図は本発明の一実施例である布緑倣い縫ミシンの
外観を概略的に示す斜視図である。 第３図は同ミシンの頭部をそのカバーを外した状態で示
す正面図である。第４図は同ミシンの制御回路を示すブ
ロック図であり、第５図は同ミシンの倣い縫制御装置に
設けられた平均値算出装置のプログラムメモリに記憶さ
れた制御プログラムを示すフローチャートである。 １０：ベッド　　　　　１４：上方アーム２８：縫代設
定操作部材３６：針棒台 ４０：針棒　　　　　　４２：縫針 ５４：布検出器　　　　７０：加工布 １）０：倣い縫制御装置１）６：平均値算出鱗置ｆｌ１
図 第３図　ＩＦｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ミシンベッド面上に載置された加工布の布端の位
   置を検出し、その布端との相対位置に対応する検出器信
   号を発生する布検出器と、上下動可能な縫針と加工布の
   布端との相対位置が所定の位置関係になるように前記検
   出器信号に基づきかつ縫針の上下動に調時して前記相対
   位置を制御する位置制御装置とを備え、加工布の布端に
   沿って連続した縫目を形成するミシンにおいて、 記憶内容の更新が可能な所定数の記憶部を有し、前記縫
   針の各上下動に調時してその所定数の記憶部の各々に前
   記検出器信号を順次記憶するメモリ手段と、 前記所定数の記憶部の各々に記憶された検出器信号の値
   を平均化するための演算動作を前記縫針の各上下動に調
   時して行い、その演算された平均化検出器信号を前記位
   置制御装置に供給する平均化演算手段とを設け、かつ、
   前記位置制御装置を平均化検出器信号に基づいて前記相
   対位置を制御するものとしたことを特徴とする布縁倣い
   縫ミシン。
2. （２）加工布を押圧するための布押さえ装置が上昇した
   ことに関連して前記所定数の記憶部の記憶内容をクリア
   するクリア手段をさらに含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の布縁倣い縫ミシン。