KR200435171Y1 - 곡면에 봉제하기 위한 미싱 및 데이터 작성 장치 - Google Patents

Abstract

곡면을 가지는 피봉제물(예를 들면 모자)을 경사각(δ)을 부여하여 유지틀에 세트하여 바느질을 행하는 경우에, 바느질 결과인 무늬 모양에 변형이 생기지 않도록 한다.

피봉제물에 있어서의 소정의 바느질 기준선(R)가 유지틀의 회전 원주 방향에 대해서 소망하는 각도(δ)의 기울기를 이루도록 이 피봉제물을 유지틀에 세트한 경우에, 소망하는 바느질 패턴 데이터를, 이 소망하는 각도(δ)를 변수로 하는 소정의 보정 함수에 따라서 보정하고, 보정된 바느질 패턴 데이터에 따라 이 유지틀을 상대적으로 회전 및 직선 이동시키면서, 피봉제물에 대한 바느질을 행한다. 이것에 의해, 바느질 결과 상태에 있어서 바느질 기준선(R)에 대략 평행이 되도록 바느질 패턴 데이터에 따른 무늬를 작성할 수 있다.

Description

곡면에 봉제하기 위한 미싱 및 데이터 작성 장치 {SEWING MACHINE FOR SEWING IN CURVED SUFACE AND DATA WRIGHT APPARATUS}

도 1은 본 고안의 일실시예에서 사용하는 유지틀(모자틀)을 미싱의 구동링에 부착한 상태의 측면도.

도 2는 본 고안의 일실시예에 관한 미싱 또는 데이터 작성 장치로 실시되는, 자수 바느질 개시전 처리의 플로우도.

도 3은 도 2에 있어서의 데이터 보정 처리의 상세를 나타내는 플로우도.

도 4는 본래의 바느질 패턴 데이터가 실현되는 자수 무늬의 일례를 나타내는 도.

도 5는 도 4의 바느질 패턴 데이터를 본 실시예에 따라 보정한 상태를 나타내는 도.

도 6은 본 실시예에 따르는 좌표 변화 원리를 설명하는 도.

도 7은 데이터 보정을 행하지 않는 종래예에 따르는 바느질 결과 상태와, 본 고안에 따라서 데이터 보정을 행한 경우의 바느질 결과 상태를 대비하여 나타내는 도.

도 8은 모자틀의 장착 가능한 단두 컴팩트 미싱의 종래예를 나타내는 외관도.

도 9는 모자틀을 회전 방향 및 전후 방향으로 XY구동하는 구동 기구를 나타내는 사시도.

도 10은 종래의 모자틀을 도 10의 구동링에 부착한 상태의 측면도.

도 11은 옆 둘레면이 경사각(δ)을 가지는 모자의 일례를 나타내는 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 부호의 설명>

2 : 구동링 3 : 지지 플레이트

10 : 유지틀(모자틀) 11 : 수용틀

11a : 수용틀의 경사 단부 12 : 누름틀

C : 모자 R : 바느질 기준선

δ : 경사각

<기술 분야>

본 고안은, 모자의 완성품의 옆 둘레면 등의 곡면에 자수／봉제하기 위한 미싱에 관한 것이고, 상세하게는, 피(被)자수물에 따라 자수 데이터를 보정하는 수단을 가진 미싱에 관한 것이며, 또한, 그것을 위해 사용 가능한 데이터 작성 장치 및 봉제 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

<배경 기술>

봉제가 완성된 모자 등 대략 통 모양을 이룬 피자수물에 자수를 시행하는 경 우에는, 자수 바느질 모양에 따라 회전 구동 및 회전축 방향으로 직선 구동되는 구동링에, 피자수물을 세트(set)한 원통형 자수틀(모자틀)을 착탈식으로 설치하여 행한다. 그 종래예로서, 도 8에, 모자틀이 장착 가능한 단두(單頭) 컴팩트 미싱의 외관도를 나타낸다. 미싱 헤드(1)는 색사(色絲) 선택 가능하도록 복수의 바늘을 구비하고 있고, 그 아래쪽에는 자수 바느질 모양에 따라 회전 구동 및 회전축 방향으로 직선 구동되는 구동링(2)이 배치되며, 또, 이 구동링(2)의 내부 공간에는, 침 낙하 위치에 있어서 피봉제물을 아래로부터 지지하기 위한 지지 플레이트(3)가 고정적으로 배치되어 있다. 이 지지 플레이트(3)의 아래쪽에 가마 토대(도시하지 않음)가 설치된다. 도 9는 구동링(2) 및 지지 플레이트(3)의 확대도이고, 구동링(2)에 대해서 착탈 가능하게 세트되는 모자틀(4)도 함께 나타내고 있다. 구동링(2)은, X축 구동 플레이트(21)의 X축 방향의 왕복 직선 운동에 따라 운동 전달 와이어(23)를 통하여 왕복 회전 이동되고, 또, Y축 구동 플레이트(22)의 Y축 방향의 왕복 직선 운동에 따라 회전축 방향(Y축 방향)으로 왕복 구동된다. 공지한 바와 같이, 소망하는 자수 무늬 데이터에 따라서 X축 및 Y축 구동 플레이트(21, 22)가 구동된다.

모자틀(4)은, 모자(캡)의 개구부(자유단)가 씌워 붙일 수 있는 원통 형상의 수용틀(41)과 모자의 개구부 바깥 둘레를 이 수용틀(41)에 눌러 붙여서 유지하는 띠 모양이 누름틀(42)을 구비하고 있다. 도 9의 예에서는, 수용틀(41)의 자유단(41a)은, 이것을 포함한 면이 수용틀(41)의 회전축(수평)에 대해서 직교하고 있다. 즉, 수용틀(41)의 자유단(41a)은, 이 모자틀(4)의 회전 원주 방향에 일치하고 있다. 도 10은, 모자(C)를 세트한 모자틀(4)을 구동링(2)에 부착한 상태를 나타내 는 측면도이다. 모자(C)의 개구부(자유단)는 수용틀(41)의 자유단(41a)에 따르도록 세트되고, 그 위에서부터 띠 모양이 누름틀(42)로 눌러 붙이게 된다. 이것에 의해서, 모자(C)는, 그 개구부(자유단)가 이 모자틀(4)의 회전 원주 방향에 일치하도록, 즉 기울기 각도를 가지지 않고, 세트되게 된다. 이와 같은 타입의 모자틀은, 예를 들면 하기(下記)한 특허문헌 1 ~ 3 등에 나타나고 있다.

[특허문헌 1] 특개평2 - 251660호 공보

[특허문헌 2] 특개평8 - 209523호 공보

[특허문헌 3] 특개2001 - 17760호 공보

그런데, 완성한 모자(캡)(C)의 형상의 최근의 경향으로서, 도 12에 나타내는 바와 같이, 상상선(C＇)으로 나타내는 종래 형상(대략 원통형으로 일어선 형상)의 모자에 비해, 정수리부로 향하여 원추형으로 감싸지는 것이 많이 나돌게 되었다. 이와 같은 타입의 모자(이하, 신형 모자라고 한다)(C)를 도 10에 나타내는 바와 같이 종래의 모자틀(4)에 세트하여 자수를 행하면, 다음에 서술하는 여러 가지의 문제점에 의해 기려(綺麗)한 자수를 할 수 없다는 불편이 있었다. 즉, 도 10에 있어서, 신형 모자(C)를 모자틀(4)에 세트만 한 상태에서는, 2점 쇄선(C2)으로 나타내는 바와 같이 원추형의 기울기를 유지한 상태이지만, 이 모자틀(4)을 구동링(2)에 장착하면, 1점 쇄선(C1)으로 나타내는 바와 같이, 신형 모자(C)의 옆 둘레면의 정점으로 가까운 부분이 지지 플레이트(3)의 전(全) 가장자리에 강하게 눌러져서, 그 부분에서 무리하게 옆 둘레면이 위로 일어선 상태가 된다. 이 때문에, 모자틀(4)이 회전 구동될 때, 신형 모자(C)의 안쪽 둘레와 지지 플레이트(3)와의 접촉 저항에 의해서 모자 천의 움직임이 나빠지고, 이것에 기인하는 실 끊김이 다발하거나, 자수 무늬가 자수 데이터 대로가 되지 않고, 제품 불량이 되기도 한다.

또, 신형 모자(C)의 챙(brim) 밑 부근(도 10의 화살표 P로 나타낸 개소)에 자수할 때에는, 구동링(2)와 함께 모자틀(4)이 앞(Y방향)으로 내보내진다. 그 때에 미싱암(5)의 배면에 닿는 신형 모자(C)의 챙(차양)의 닿음을 완충하는데, 가이드판(6)이 부착되어 있는 것이지만, 모자틀(4)과 함께 앞으로 내보내진 신형 모자(C)의 챙(차양)이 가이드판(6)에 접촉하게 되어, 이 부분에서의 접촉 저항에 의해서도 바느질에 나쁜 영향이 나온다. 만약, 모자(C)의 챙이 도 10에 나타내는 바와 같이 일어선 상태가 아니고, 그것보다 가이드판(6)으로부터 멀어지도록, 누워 있으면(기울고 있으면) 가이드판(6)에 접촉하지 않기 때문에, 문제는 없지만, 상기 특허문헌 1 ~ 3에 나타난 것 같은 종래 기술에서는 그처럼 되지 않았다. 또한 7은 바늘이다.

이것에 대하여, 하기한 특허문헌 4에 있어서는, 신형 모자(C)를 유지하는 모자틀의 수용틀의 자유단을, 도 11에 나타낸 바와 같은 신형 모자(C)의 옆 둘레면의 기울기 각도(δ)에 맞춰서, 기울이도록 한 것이 개시되어 있다. 그와 같이 기울게 하는 것으로, 신형 모자(C)의 챙이, 도 10에 나타내는 바와 같이 일어선 상태가 아니고, 그것보다 가이드판(6)으로부터 멀어지도록, 누운(경사진) 상태가 되므로, 가이드판(6)에 접촉하지 않게 되어, 그 점의 문제는 해결할 수 있다.

[특허문헌 4] 특개평7 - 238465호 공보

그러나, 그렇게 하면, 이번은, 경사진 상태로 모자틀에 세트된 신형 모자(C)의 옆 둘레면에 대하여, 기울지 않은 것을 전제로 하는 자수 데이터에 근거해 자수 바느질이 행해지게 되므로, 바느질 결과의 자수 무늬에 왜곡이 발생한다고 하는 문제가 생긴다. 예를 들면, 도 7(a)에 나타낸 바와 같은 가로 일렬에 똑바로 곧게 늘어선 문자열로 이루어지는 자수 무늬를, 상기와 같이 기울어진 상태로 모자틀에 세트된 신형 모자(C)의 옆 둘레면에 대해서, 그대로 자수 바느질을 하면, 바느질 결과의 자수 무늬가 도 7(b)에 나타내는 바와 같이 만곡(彎曲) 변형한 상태가 되어 버린다.

<고안이 해결하려고 하는 과제>

본 고안은 상술의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 모자 완성품의 옆 둘레면 등과 같은 곡면을 가지는 피봉제물에 자수／봉제하기 위한 미싱에 있어서, 피봉제물을 바느질용의 유지틀에 세트할 때에, 피봉제물의 바느질 대상 곡면을 적당히 기울여 유지틀에 세트한 것으로 하여도, 바느질 결과인 무늬 모양에 변형이 생기지 않도록 궁리한 미싱을 제공하려고 하는 것이고, 또한, 그를 위해 사용 가능한 바느질 패턴 데이터의 작성 장치 및 봉제 방법 및 프로그램을 제공하려고 하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 고안에 관한 미싱은, 곡면을 가진 피봉제물을, 바늘 낙하 위치에 대해서 상대적으로 회전 및 직선 이동 가능한 유지틀에 세트하고, 소망하는 바느질 패턴 데이터에 따라 이 유지틀을 상대적으로 회전 및 직선 이동시키는 것으로 이 소망하는 바느질 패턴에 따른 바느질을 행하는 미싱에 있어서, 상기 피봉제물은, 이 피봉 제물에 있어서의 소정의 바느질 기준선이 상기 유지틀의 회전 원주 방향에 대해서 소망하는 각도(δ)의 경사를 이루도록, 상기 유지틀에 세트 가능하고, 상기 소망하는 바느질 패턴 데이터를, 상기 소망하는 각도(δ)를 변수로 하는 소정의 보정 함수에 따라서 보정하는 데이터 보정 수단을 구비하며, 상기 데이터 보정 수단에 의해서 보정된 상기 바느질 패턴 데이터에 따라 상기 유지틀을 상대적으로 회전 및 직선 이동시키는 것으로 상기 피봉제물에 상기 소망하는 바느질 패턴의 바느질을 행하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 피봉제물에 있어서의 소정의 바느질 기준선이 유지틀의 회전 원주 방향에 대해서 소망하는 각도(δ)의 경사를 이루도록 이 피봉제물을 유지틀에 세트한 경우에, 소망하는 바느질 패턴 데이터를, 이 소망하는 각도(δ)를 변수로 하는 소정의 보정 함수에 따라서 보정하고, 보정된 바느질 패턴 데이터에 따라 이 유지틀을 상대적으로 회전 및 직선 이동시키면서, 피봉제물에 대한 바느질을 행한다. 이것에 의해, 피봉제물을 바느질용 유지틀에 세트할 때에 피봉제물의 바느질 대상 곡면을 적당히 기울여 유지틀에 세트한 것으로 하여도, 그 기울기 각도(δ)에 따라 바느질 패턴 데이터를 보정하므로, 바느질 결과인 무늬 모양에 변형이 생기지 않도록 할 수 있다.

본 고안은, 바느질 패턴 데이터를 변환하기 위한 데이터 작성 장치(즉, 펀칭 머신(punching machine) 혹은 자수 데이터 작성 장치)로서 구성하는 것도 가능하다. 즉, 본 고안에 관한 데이터 작성 장치는, 소망하는 바느질 패턴 데이터를, 소망하는 각도(δ)를 변수로 하는 소정의 보정 함수에 따라서 보정하는 데이터 보정 수단을 구비함으로써 이루어진다. 이 경우도, 이 데이터 보정 수단에 의해서 보정한 바느질 패턴 데이터를 미싱에 공급하고, 이 변환된 바느질 패턴 데이터에 따라 이 미싱의 유지틀을 상대적으로 회전 및 직선 이동시키는 것, 피봉제물에 대한 소망하는 바느질 패턴의 바느질이 행해지도록 하며, 이것에 의해, 바느질 결과인 무늬 모양에 변형이 생기지 않도록 할 수 있다.

본 고안은, 미싱에 있어서의 봉제 방법으로서 구성하는 것도 가능하다. 즉, 본 고안에 관한 봉제 방법은, 미싱에 있어서, 상기 피봉제물을, 이 피봉제물에 있어서의 소정의 바느질 기준선이 상기 유지틀의 회전 원주 방향에 대해서 소망하는 각도(δ)의 경사를 이루도록, 상기 유지틀에 세트하는 공정과, 상기 소망하는 바느질 패턴 데이터를, 상기 소망하는 각도(δ)를 변수로 하는 소정의 보정 함수에 따라서 보정하는 공정과, 이 보정한 상기 바느질 패턴 데이터를 상기 미싱에 공급하고, 이 변환된 바느질 패턴 데이터에 따라 상기 미싱의 상기 유지틀을 상대적으로 회전 및 직선 이동시키는 것으로 상기 피봉제물에 대한 상기 소망하는 바느질 패턴의 바느질을 행하게 하는 공정을 구비한다.

<고안을 실시하기 위한 바람직한 형태>

이하, 본 고안의 실시예를 첨부 도면에 근거해 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 고안의 일실시예에서 사용하는 유지틀(모자틀)(10)을, 도 10과 마찬가지로, 미싱의 구동링(2)에 부착한 상태의 측면도이다. 이 유지틀(모자틀)(10)에는, 피봉제물(모자(C))에 있어서의 소정의 바느질 기준선(R)(전형적으로는 모자(C)의 개구부 즉 자유단의 수평선)이 유지틀(10)의 회전 원주 방향(X)(즉, 회 전축에 수직인 면)에 대해서 소정의 각도(δ)의 경사를 이루도록, 이 피봉제물(이하, 모자(C)라고 한다)이 세트된다. 즉, 유지틀(10)은, 모자(C)의 개구부(자유단)가 회전 원주 방향(X)(즉, 회전축에 수직인 면)에 대해서 소정의 각도(δ)의 경사를 이루도록 비스듬하게 부착되게 이루어진 경사 단부(11a)를 가지는 원통 형상의 수용틀(11)과, 모자(C)의 개구부 외주를 이 수용틀(11)의 경사 단부(11a)에 눌러 붙여서 유지하는 띠 모양이 누름틀(12)를 구비하고 있다. 수용틀(11)과 누름틀(12)은, 피봉제물(모자(C))을 유지틀(10)에 세트하기 위한 부착 부재에 상당한다. 수용틀(11)의 경사 단부(11a)에는 미끄럼방지용의 요철(凹凸)이 연속적으로 또는 단속(斷續)적으로 형성되고 있고, 누름틀(12)도 수용틀(11)의 경사 단부(11a)에 맞추어 경사하고 있다. 또한, 누름틀(12)에도, 미끄럼방지용의 요철이 연속적으로 또는 단속적으로 형성되고 있어도 좋다. 유지틀(모자틀)(10)은 도 9에 나타낸 것 같은 구동 기구로 X축 방향(구동링(2)의 회전)과 Y축 방향(구동링(2)의 전후 이동)으로 구동된다.

이 수용틀(11)의 경사 단부(11a)의 기울기 각도(δ)는, 도 11에 나타내는 바와 같은 모자(C)의 옆 둘레면의, 수직에 대해서 이루는, 경사각(δ)에 대응한다. 따라서, 이와 같은 타입의 모자(C)를 도 1에 나타내는 바와 같이 본 실시예에 관한 유지틀(10)에 세트하여 자수를 행할 때, 종래와 같이 모자(C)의 옆 둘레면의 정점에 가까운 부분이 지지 플레이트(3)의 앞쪽 모서리에 강하게 눌러 닿게 된다고 하는 것이 일어나지 않고, 그 때문에, 유지틀(10)이 회전 구동될 때, 모자(C)의 내주와 지지 플레이트(3)와의 접촉 저항이 생기지 않으며, 따라서, 접촉 저항에 기인하 는 실 끊김이 일어나지 않고, 제품 불량의 우려도 없다. 그러나, 모자(C)에 있어서의 소정의 바느질 기준선(R)(모자(C)의 개구부의 수평선)이 유지틀(10)의 회전 원주 방향(X)에 대해서 소정의 각도(δ)의 경사를 이루도록, 모자(C)가 유지틀(10)에 세트되는 것에 의해, 이 소정의 바느질 기준선(R)에 대해서 기울기가 없는 것을 전제로 하고 있는 바느질 패턴 데이터를 그대로 이용하여 바느질을 행하면, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 바느질 결과 모양이 변형하여 버린다고 하는 문제가 일어난다. 또한, 모자(C) 즉 피봉제물의 타입에 의존하여 그 옆 둘레면의 수직에 대한 경사각(δ)의 값이 적당히 다르므로, 유지틀(10)로서는, 그 수용틀(11)의 경사 단부(11a)의 기울기 각도(δ)가 거기에 세트하려고 하는 모자(C) 즉 피봉제물의 옆 둘레면의 경사각(δ)에 맞은 것을 사용하는 것으로 한다.

본 실시예에서는, 미싱이 구비하는 제어장치(예를 들면 CPU) 에 있어서 도 2및 도 3에 나타내는 바와 같은 처리를 실행하여, 바느질 패턴 데이터의 보정을 행하고, 보정한 바느질 패턴 데이터에 따른 바느질이 행해지도록 한다.

우선, 도 4 ~ 도 6에 의해, 본 고안에 따른 바느질 패턴 데이터의 보정 수법에 대해 개념적으로 설명한다.

도 4는, 본래의 바느질 패턴 데이터가 실현되는 자수 무늬의 일례를 나타내고, A, B, C, D의 4 문자를 가로로 일렬로 늘어놓은 무늬로 되어 있다. 이것을 모자(C)의 소정의 옆 둘레면 부분 예를 들면 전두부(前頭部)에 자수한다. 도 4에는, 피자수물인 모자(C)에 있어서의 소정의 바느질 기준선(R)(모자(C)의 개구부의 수평선)도 부기(付記)되고 있고, 본래, 바느질 결과 상태에 있어서, 이와 같이, 자수 무늬와 바느질 기준선(R)이 평행이 되어야 하는 것이다. 도 5는, 도 4의 원(元)데이터를 본 실시예에 따라 보정한, 보정 후의 바느질 패턴 데이터가 실현되는 자수 무늬을 나타낸다. 도 5는 일종의 전개도로서, 유지틀(10)의 회전 원주 방향(X)이, 2축(XY) 좌표로 표현된 바느질 패턴 데이터의 X축 방향에 상당한다. 거기에 직교 하는 방향이 바느질 패턴 데이터의 Y축 방향에 상당한다. 측면에서 보아 회전 원주 방향(X)에 대해서 바느질 기준선(R)이 각도(δ)로 기울어져 있으므로, 전개도에서는 도 5에 나타내는 바와 같이, 모자(C)의 바느질 기준선(R)(모자(C)의 개구부의 수평선)은 만곡선(彎曲線)이 된다. 도에서 이해할 수 있도록, 바느질 패턴 데이터의 보정은, 만곡한 바느질 기준선(R)에 따라서 자수 무늬을 만곡 변형 시키도록 하는 특성으로, 소정의 좌표 변화 연산을 행하는 것으로 행해진다. 이렇게 하면, 바느질 기준선(R)을 직선(수평)으로 되돌렸을 때, 바느질이 끝난 자수 무늬도 직선성을 나타내게 된다.

본래의 바느질 패턴 데이터는, 유지틀(10)의 회전 방향(X)의 이동량을 X좌표 데이터로, 이 회전의 축선 방향의 이동량을 Y좌표 데이터로 표시하게 되는 2축 좌표 데이터로 이루어지고, 임의의 n 스티치(stitch)째의 바늘 낙하점 n의 2축 좌표 데이터값을 Xorg, Yorg로 나타내는 것이다(도 4). 도 5에 나타난 n＇점은, 이 n스티치째의 바늘 낙하점 n의 2축 좌표 데이터 값 Xorg, Yorg를 보정 함으로써 결정된 수정된 n 스티치째의 바늘 낙하점을 나타낸다. 또한, 공지한 바와 같이, 실제의 바느질 패턴 데이터는, 절대 좌표 데이터로부터 이루어지는 것이 아니고, 1 스티치마다의 상대 좌표 데이터(1 스티치마다의 XY성분의 바느질 폭을 나타내는 데이터)로 부터 이루어진다. 이하의 설명에서는, 상대 좌표 데이터로부터 이루어지는 바느질 패턴 데이터가 소정의 원점(예를 들면 자수 개시 위치)으로부터의 절대 좌표 데이터로 환산되어 있는 것으로서 설명을 진행시킨다.

또한, 보정 연산(좌표 변화 연산)에 해당해서는, 해당 자수 무늬에 따른 최대 자수 범위를 고려하여 보정 연산을 행하는 것으로 하고, X좌표 방향의 극대치를 Xmax로 표시하는 것으로 한다. 또한, 설명의 간단화를 위해서, 바느질 패턴 데이터의 XY좌표 표현은, 자수 범위 내의 소정 위치를 원점(0, 0)으로 하여, 이 원점(0, 0)을 기점으로 한 XY절대 좌표로 표시하는 것으로 한다. 또한, 이 원점(0, 0)이란, 대체로, 경사각(δ)의 기점에 상당하여, 좌표 변화의 원점이 되는 것이다. 도 4에서는, 자수 범위의 중앙의 최하 위치를 원점(0, 0)으로 하고 있다. 또한, X좌표 방향의 극대치 Xmax란, 이 원점(0, 0)과 X좌표 방향의 극대치와의 거리(＋Xmax 또는 -Xmax)이다. 데이터 보정은, 이 원점 위치(0, 0)를 기준으로 한 좌우의 영역에서 대칭적인 특성으로 행해진다. 이하에서는, 우측(＋X의 영역)의 영역에서의 데이터 보정에 대해 설명하지만, 좌측(－X의 영역)의 영역에서의 데이터 보정도 마찬가지이다.

XY 각 축 모두, 바느질 데이터가 나타내는 바느질 위치의 원점 위치(0, 0)로부터의 이격(離隔) 정도가 큰 만큼, 바느질 결과의 차이가 커지기 때문에, 이 차이를 해소하도록, 각 XY성분마다 보정 함수(좌표 변화 함수)에 따라서 보정값을 각각 결정한다.

도 6(a)은, 유지틀(10)의 회전 원주(즉 모자(C)의 개구부의 원주)를 나타내 고, 본래의 바느질 패턴 데이터가 나타내는 n 스티치째의 바늘 낙하점 n의 X좌표 데이터값 Xorg는, 이 회전 원주상에 있다. 유지틀(10)의 회전 반경(즉 모자(C) 또는 피봉제물의 곡률 반경)을 r로 하면, Xorg에 대응하는 회전 각도(δ)(라디안)는,

θ = Xorg / r 1)

이다. 또, 도 중 S로 나타낸 길이는,

S = r × (1 - cosθ)　

= r × {1 - cos(Xorg ／ r)} 　 2)

이다.

도 6(b)은, (a)의 측면도이다. 보정전의 바늘 낙하점 n과 보정 후의 바늘 낙하점 n＇와의 차이의 XY성분이, X좌표 보정값 Δx 및 Y좌표 보정값 Δy이고, 이것들은 모자(C)의 기울기 각도(δ)를 변수로 하여 다음식에 의해서 구해진다.

Δx = Yorg × tan{(δ × (Xorg ／ Xmax)} 3)

Δy = S × tanδ 　　　　　　　　　　　　 4)

여기서, X좌표 보정값 Δx는 Yorg의 함수로도 되고 있고, Yorg의 값이 늘어나는 만큼 그 값이 커져, X좌표 보정값 Δx도 늘어난다. 이 X좌표 보정값 Δx는 후술하는 바와 같이 Xorg에 대한 감산값으로서 작용하고, 이것에 의해, 도 5에 나타낸 바와 같은, Y좌표값이 늘어나는 만큼 X좌표값의(감산) 보정값을 늘린다고 하는 관계를 실현한다. 또, X좌표 보정값 Δx는 Xorg의 함수이기도 하여, Xorg이 Xmax에 가까워지는 만큼 X좌표값의(감산) 보정값을 늘린다고 하는 관계를 실현한다.

또, Y좌표 보정값 Δy는, S 즉 Xorg의 함수이기도 하여, Xorg의 값이 늘어나 는 만큼 그 값이 커져, Y좌표 보정값 Δy도 늘어난다. 이 Y좌표 보정값 Δy는 후술하는 바와 같이 Yorg에 대한 가산값으로서 작용하고, 이것에 의해, 도 5에 나타낸 바와 같은, X좌표값이 늘어나는 만큼 Y좌표값의(가산) 보정값을 늘린다고 하는 관계를 실현한다.

그러나, 보정 후의 바늘 낙하점 n＇를 나타내는 XY좌표 데이터는 다음식으로 주어진다.

X = Xorg - Δx

= Xorg - Yorg × tan{δ × (Xorg ／ Xmax)} 5)

Y = Yorg ＋ Δy

= Yorg ＋ r × {1 - cos(Xorg ／ r)} × tanδ 6)

또한, 상기식 (5)는, Xorg이 스타트점에 대해서 양의 영역에 있는 경우의 식이고, 음의 영역에 있는 경우는 Xorg의 절대값을 감소시키기 위해서 하기한 식과 같이 Δx를 가산한다.

X = Xorg ＋ Δx

= Xorg ＋ Yorg × tan{δ × (Xorg ／ Xmax)}　 7)

상기의 데이터 보정 처리를 해당 자수 무늬의 전(全)스티치의 데이터에 대해 행한다. 이와 같은 보정에 의해서 얻어지는 보정 후의 바느질 패턴 데이터가 실현되는 자수 무늬는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 모자(C)의 바느질 기준선(R)(모자(C)의 개구부의 수평선)의 만곡을 모방하여 만곡한 것이다. 그러나, 모자(C)의 바느질 기준선(R)(모자(C)의 개구부의 수평선)을 직선(수평)에 되돌렸을 때, 바느 질이 끝난 자수 무늬도 직선성을 나타내게 된다. 이 점에 대해, 도 7의 예로 설명하면, (c)는 도 5와 마찬가지의 본 고안에 따라서 보정된 바느질 패턴 데이터가 실현되는 자수 무늬의 일례를 나타내는 전개도이고, (d)는 이와 같이 보정된 바느질 패턴 데이터를 이용하여 본 고안에 따라서 자수 바느질을 행한 결과를 나타내는 완성품 모자(C)의 정면도이다. 같은 도면에 나타나도록, 모자(C)의 바느질 기준선(R)을 수평으로 하여, 정면에서 보면, 바느질이 끝난 자수 무늬는 변형하여 보이지 않고, 좋은 마무리가 된다.

다음으로, 미싱이 구비하는 제어장치(예를 들면 CPU)에 있어서 바느질 패턴 데이터의 보정을 행하여, 보정한 바느질 패턴 데이터에 따른 바느질이 행해지도록 하는 구체적인 처리 순서의 일례에 대해 도 2및 도 3에 의해 설명한다.

도 2는, 자수 바느질 개시전 처리의 플로우도이다. 우선, 조작 패널(도시하지 않음)의 조작에 의해, 앞으로 자수 바느질을 행하려고 하는 모자틀(유지틀(10))에 세트되는 모자(C)의 경사각(δ) 및 반경(r)을 지정한다(S1). 다음에, 앞으로 자수 바느질을 행하려고 하는 소망하는 바느질 패턴 데이터(본 고안에 의한 데이터 보정을 시행하기 전의 통상의 자수 무늬 데이터)를 읽어들인다(S2). 다음에, 이 읽어들인 자수 무늬 데이터로부터 해당 자수 무늬의 X, Y자수 범위(특히 Xmax)를 검출한다(S3). 다음에, 지정된 경사각(δ)이 0인지 아닌지를 판정한다(S4). δ가 0이 아니면, 그 경사각(δ)에 따른 데이터 보정을 행할 필요가 있으므로, 스텝 S5로 진행되어, 데이터 보정 처리를 행한다. δ가 0이면, 그 경사각(δ)에 따른 데이터 보정을 행할 필요가 없으므로, 스텝 S5를 건너뛰고 스텝 S6으로 진행된다.

도 3은, 스텝 S5로 행해지는 데이터 보정 처리의 상세 플로우를 나타낸다. 도 2의 스텝 S2로 읽어들인 보정전의 자수 무늬 데이터(바느질 패턴 데이터)는, 절대 좌표 데이터로부터 이루어지는 것이 아니고, 1 스티치마다의 상대 좌표 데이터(1 스티치마다의 XY성분의 바느질 폭을 나타내는 데이터)로부터 이루어진다. 이것들은 스티치 번호 n에 따라 읽어내는 가능으로 된다. 이하에서는, 스티치 번호 n에 따라 읽어낸 X 및 Y좌표의 상대 좌표 데이터를 Xn, Yn으로 나타낸다.

우선, 스텝 S10에서는, 도 2의 스텝 S2로 읽어들인 보정전의 상대 좌표 데이터로부터 이루어지는 자수 무늬 데이터(바느질 패턴 데이터)의 바느질 개시점의 X 및 Y좌표의 절대 좌표 데이터 Xorg(0), Yorg(0)를 요구한다. 도 2의 스텝 S3로 해당 자수 무늬의 X, Y자수 범위를 검출하는 것으로, 해당 자수 무늬의 자수 범위 중의 소정 위치(중앙 아래)에 해당하는 원점(0, 0)과 바느질 개시점과의 관계가 판단되므로, 이것에 근거해 이 원점(0, 0)에 대한 바느질 개시점의 X, Y절대 좌표 데이터 Xorg(0), Yorg(0)를 용이하게 얻을 수 있다. 그리고, 스티치 번호 n를, 바느질 개시점에 대응하는 n = 0에 세트한다.

다음으로, 스텝 S11에서 「n = 0？」가 YES인 것을 확인하면, 스텝 S12에서, X 및 Y좌표의 현(見) 스티치 절대 좌표 데이터 Xorg(n), Yorg(n)로서, 각각 바느질 개시점의 X, Y절대 좌표 데이터 Xorg(0), Yorg(0)를 세트한다. 또, 그 외의 필요한 초기 처리를 행한다.

다음으로, 스텝 S13에서는, 자수 무늬가 종료했는지를 판정한다. 아직, 종료하고 있지 않으면, 스텝 S14으로 가고, 스티치 번호 n을 1 증가한다. 스텝 S11로 돌아와, 「n = 0？」이 NO인 것을 확인하면, 스텝 S15로 간다.

스텝 S15에서는, 스티치 번호 n에 따라 읽어내진 X 및 Y좌표의 상대 좌표 데이터 Xn, Yn를 각각 Xorg(n), Yorg(n)에 가산하고, 그 가산 결과를 새로운 현 스티치 절대 좌표 데이터 Xorg(n), Yorg(n)으로 한다.

다음으로, 스텝 S16에서는, 현 스티치의 절대 좌표 데이터 Xorg(n), Yorg(n)를, 각각 상기 식 (1) ~ (4) 중의 Xorg, Yorg로서 대입하고, 한편, 도 2의 스텝 S1에서 지정된 경사각(δ) 및 반경(r)을 이러한 식에 대입하여, 이러한 식(1) ~ (4)에 따른 연산을 실행하는 것으로, θ 및 S를 요구함과 동시에, 해당 스티치의 X, Y절대 좌표에 대한 보정값 Δx, Δy를 구한다.

다음으로, 스텝 S17에서는, 현 스티치의 X절대 좌표 데이터 Xorg(n)의 값이 0이상인지 아닌지를 판정한다. YES이면, 상기 (5), (6) 식에 따른 연산을 실행하는 것으로, 보정된 X 및 Y절대 좌표 데이터를 요구한다. NO이면, 상기 (7), (6)식에 따른 연산을 실행하는 것으로, 보정된 X 및 Y절대 좌표 데이터를 구한다. 다음의 스텝 S20에서는, 보정된 X 및 Y절대 좌표 데이터를 보존한다. 그 후, 스텝 S13의 NO로부터 스텝 S14로 가고, 스티치 번호 n를 1 증가하고 나서, 스텝 S11로 돌아와, 스텝 S15 ~ S20의 처리를 반복한다. 그리고, 모든 스티치의 데이터를 보정 끝나면, 스텝 S13에서는 무늬 데이터가 종료했다고 판정하고, 이 데이터 보정 처리를 종료한다.

이렇게 하여, 각 스티치마다 바느질 패턴 데이터가 보정되고, 보정된 바느질 패턴 데이터(보정된 X 및 Y절대 좌표 데이터)가 보존된다. 또한, 스텝 S20에서 보 존한 보정된 바느질 패턴 데이터(보정된 X 및 Y절대 좌표 데이터)를, 또한 1 스티치마다의 X 및 Y상대 좌표 데이터로 변환하고, 보정된 X 및 Y상대 좌표 데이터의 형태로 보존하도록 하여도 좋다.

도 2로 돌아와, 스텝 S6에서는, 자수 무늬의 프리뷰 표시를 행한다. 데이터 보정하고 있지 않는 경우는, 예를 들면 도 7(a)과 같은 변형하고 있지 않는 자수 무늬가 디스플레이로 프리뷰 표시되고, 데이터 보정한 경우는, 예를 들면 도 7(c)과 같은 보정에 의해서 변형된 자수 무늬가 디스플레이로 프리뷰 표시된다. 마지막으로, 스텝 S7에서 자수 바느질 개시 처리(예를 들면 자수 바느질 개시 스위치의 조작을 받아들인다)를 행하고, 도 2의 처리를 종료한다. 그 후, 자수 바느질이 개시되면, 상술한 바와 같이 보존된 보정된 바느질 패턴 데이터를 스티치 번호순서로 차례차례 읽어내고, 이것에 근거하여 자수 바느질 동작이 실행된다.

상기 실시예에서는, 본 고안에 따른 데이터 보정 처리를 자수 바느질 개시전에 일괄해 행하도록 하고 있지만, 이것에 한정하지 않고, 자수 바느질 동작시에 리얼타임으로 행하도록 하여도 좋다. 그 경우, 1 바느질 동작 진행마다 1 스티치의 데이터 보정을 행하도록 하여도 좋고, 혹은, 바느질 동작 중의 적당의 타이밍으로 수 스티치 분의 데이터 보정을 선행하여 정리해 행하도록 하여도 좋다. 또, 데이터 보정 처리를 자수 바느질 개시전에 개시하지만, 전(全)스티치의 데이터 보정이 완료하기 전에, 자수 바느질 동작을 개시시키도록 하여도 좋고, 간단히, 어떤 스티치의 바느질을 행하기 직전까지는, 그 스티치의 데이터 보정이 완료하고 있으면 좋다.

또, 본 고안에 따른 데이터 보정 처리(스텝 S7을 제외한 도 2 및 도 3의 처리)는, 미싱에 탑재된 제어장치로 실시하는 것에 한정하지 않고, 펀칭 머신 등의, 미싱에서는 독립한, 자수 데이터 작성 장치에 있어서 행하도록 하여도 좋다. 그러기 위해서는, 스텝 S7을 제외한 도 2 및 도 3의 처리를 실행시키는 프로그램을 펀칭 머신 등의 자수 데이터 작성 장치에 조립하고, 이러한 펀칭 머신 등의 자수 데이터 작성 장치로, 피봉제물(모자(C))의 경사각(δ)에 따른 데이터 보정을 시행한 자수 바느질 패턴을 작성하도록 하면 좋다. 그 경우, 미싱에서는, 데이터 보정 완료의 바느질 패턴 데이터를 입력하고, 이것에 근거하여 바느질 동작을 행하게 된다.

본 고안에 따른 데이터 보정 처리(도 2 및 도 3의 처리)는, 소프트웨어 프로그램에 한정하지 않고, 전용 하드웨어로부터 이루어진 제어장치로 실현되도록 하여도 좋다. 또, 보정 함수는, 상기 실시예에 나타낸 것에 한정하지 않고, 적당히 변경 가능하다. 간단히, 바느질 결과 상태에 있어서 바느질 기준선(R)에 대략 평행이 되도록 바느질 패턴 데이터에 따른 무늬를 작성할 수 있도록 데이터 보정하는 보정 함수이면 좋다.

물론, 본 고안은, 도 8과 같은 단두 미싱에 한정하지 않고, 다두 미싱에도 응용 가능하다. 또, 실 자수에 한정하지 않고, 시퀸(sequin)이나 끈 등의 장식 부재를 패턴 꿰매는 것에도 응용 가능하다. 또, 본 고안은, 모자에 한정하지 않고, 곡면을 가지는 피봉제물을 회전 유지틀에 기울여 세트하여 바느질을 행하는 경우에 응용 가능하다. 또, 바느질 데이터의 X성분에 따라 유지틀(10)을 회전(X축구동)하 고, 바느질 데이터의 Y성분에 따라 미싱 헤드 및 가마 토대를 전후로 구동(Y축구동)하는 방식에 있어서도, 본 고안은 적용 가능하다.

본 고안에 의하면, 피봉제물에 있어서의 소정의 바느질 기준선이 유지틀의 회전 원주 방향에 대해서 소망하는 각도(δ)의 경사를 이루도록 이 피봉제물을 유지틀에 세트한 경우에, 소망하는 바느질 패턴 데이터를, 이 소망하는 각도(δ)를 변수로 하는 소정의 보정 함수에 따라서 보정하고, 보정된 바느질 패턴 데이터에 따라 이 유지틀을 상대적으로 회전 및 직선 이동시키면서, 피봉제물에 대한 바느질을 행한다. 이것에 의해, 피봉제물을 바느질용 유지틀에 세트할 때에 피봉제물의 바느질 대상 곡면을 적당히 기울여 유지틀에 세트한 것으로 하여도, 그 기울기 각도(δ)에 따라 바느질 패턴 데이터를 보정하므로, 바느질 결과인 무늬 모양에 변형이 생기지 않도록 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 곡면을 가지는 피봉제물이 세트 가능하고, 바늘 낙하 위치에 대해서 상대적으로 회전 및 직선 이동 가능한 유지틀과,

   바느질 패턴 데이터에 따라 이 유지틀을 상대적으로 회전 및 직선 이동시키는 구동 기구와,

   곡면을 가진 피봉제물을, 이 피봉제물에 있어서의 바느질 기준선이 상기 유지틀의 회전축에 수직한 면에 대해서 임의의 각도(δ)의 경사를 이루도록, 상기 유지틀에 세트하기 위한 부착 부재와,

   상기 바느질 패턴 데이터를, 상기 각도(δ)를 변수로 하는 보정 함수에 따라서 보정하는 데이터 보정 수단을 구비하며,

   상기 데이터 보정 수단에 의해서 보정된 상기 바느질 패턴 데이터에 따라 상기 유지틀을 상대적으로 회전 및 직선 이동시키는 것으로 상기 피봉제물에 상기 바느질 패턴의 바느질을 실시하도록 한 미싱.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 부착 부재는,

   상기 유지틀의 회전축에 수직한 면에 대하여 상기 각도(δ)의 기울기를 이루는 경사 단부를 가지고, 상기 피봉제물에 있어서의 상기 바느질 기준선이 이 경사 단부에 따르도록 한 배치로, 이 피봉제물을 수용하여 지지하는 수용틀과,

   상기 수용틀에 지지된 상기 피봉제물을 눌러 붙여서 유지하는 누름틀을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 미싱.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 보정 함수는, 또한 상기 유지틀의 반경(r)을 변수에 포함하고, 상기 데이터 보정 수단에서는, 상기 바느질 패턴 데이터를, 상기 각도(δ) 및 상기 유지틀의 반경(r)을 변수로 하는 보정 함수에 따라서 보정하는 것을 특징으로 하는 미싱.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 피봉제물은 모자이고, 상기 바느질 기준선은 모자의 자유단이며, 상기 각도(δ)는 이 모자에 있어서의 바느질 대상 영역면에 있어서의 자유단으로부터 위쪽으로 일어서는 모자 부분의 수직에 대해서 이루는 기울기 각도에 대략 대응하는 것을 특징으로 하는 미싱.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 보정 함수에 따른 상기 바느질 패턴 데이터의 보정은, 이 바느질 패턴 데이터에 따른 바느질 패턴 영역의 중앙을 기준으로 한 좌우의 영역에서 대칭적인 특성으로 행해지는 것을 특징으로 하는 미싱.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 보정 함수는, 상기 바느질 기준선이 이루는 기울기에 따라서 상기 바느질 패턴을 변형시키는 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 미싱.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 바느질 패턴 데이터는, 상기 유지틀의 회전 방향의 이동량을 X좌표 데이터로, 이 회전의 축선 방향의 이동량을 Y좌표 데이터로 표시하게 되는 2축 좌표 데이터로부터 이루어지고, 상기 보정 함수는, 상기 유지틀의 반경 또는 상기 피봉제물의 곡율 반경을 r, X좌표 방향의 극대치를 Xmax로 할 때, 바느질 패턴 데이터의 2축 좌표 데이터값 Xorg, Yorg를 하기한 식에 따라서 보정하여 보정 후의 2축 좌표 데이터값 X, Y를 얻는 것을 특징으로 하는 미싱.

   X = Xorg - Yorg × tan{δ × (Xorg ／ Xmax)}

   Y = Yorg ＋ r × {1 - cos(Xorg ／ r)} × tanδ
8. 미싱용 데이터 작성장치로서,

   상기 미싱은,

   곡면을 가지는 피봉제물이 세트 가능하고, 바늘 낙하 위치에 대해서 상대적으로 회전 및 직선 이동 가능한 유지틀과,

   바느질 패턴 데이터에 따라 이 유지틀을 상대적으로 회전 및 직선 이동시키는 구동 기구와,

   곡면을 가진 피봉제물을, 이 피봉제물에 있어서의 바느질 기준선이 상기 유지틀의 회전축에 수직인 면에 대해서 임의의 각도(δ)의 경사를 이루도록, 상기 유지틀에 세트하기 위한 부착 부재를 구비하고 있고,

   상기 데이터 작성 장치는,

   상기 바느질 패턴 데이터를, 상기 각도(δ)를 변수로 하는 보정 함수에 따라서 보정하는 데이터 보정 수단을 구비하고,

   상기 데이터 보정 수단에 의해 보정한 상기 바느질 패턴 데이터를 상기 미싱에 공급하고, 이것에 의해, 이 보정한 바느질 패턴 데이터에 따라, 상기 각도(δ)의 기울기로 세트된 상기 피봉제물에 대한 상기 바느질 패턴의 바느질이 행해지도록 한 것을 특징으로 하는 미싱용 데이터 작성 장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 보정 함수는, 또한 상기 유지틀의 반경(r)을 변수에 포함하고, 상기 데이터 보정 수단에서는, 상기 바느질 패턴 데이터를, 상기 각도(δ) 및 상기 유지틀의 반경(r)을 변수로 하는 보정 함수에 따라서 보정하는 것을 특징으로 하는 데이터 작성 장치.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 피봉제물은 모자이고, 상기 바느질 기준선은 모자의 자유단이며, 상기 각도(δ)는 이 모자에 있어서의 바느질 대상 영역면에 있어서의 자유단으로부터 위쪽으로 일어서는 모자 부분의 수직에 대해서 이루는 기울기 각도에 대략 대응하는 것을 특징으로 하는 데이터 작성 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 보정 함수에 따른 상기 바느질 패턴 데이터의 보정은, 이 바느질 패턴 데이터에 따른 바느질 패턴 영역의 중앙을 기준으로 한 좌우의 영역에서 대칭적인 특성으로 행해지는 것을 특징으로 하는 데이터 작성 장치.
12. 제 8항에 있어서,

    상기 보정 함수는, 상기 바느질 기준선이 이루는 기울기에 따라서 상기 바느질 패턴을 변형시키는 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 데이터 작성 장치.
13. 제 8항에 있어서,

    상기 바느질 패턴 데이터는, 상기 유지틀의 회전 방향의 이동량을 X좌표 데이터로, 이 회전의 축선 방향의 이동량을 Y좌표 데이터로 표시하게 되는 2축 좌표 데이터로부터 이루어지고, 상기 보정 함수는, 상기 유지틀의 반경 또는 상기 피봉제물의 곡율 반경을 r, X좌표 방향의 극대치를 Xmax로 할 때, 바느질 패턴 데이터의 2축 좌표 데이터값 Xorg, Yorg를 하기한 식에 따라서 보정하여 보정 후의 2축 좌표 데이터값 X, Y를 얻는 것을 특징으로 하는 데이터 작성 장치.

    X = Xorg - Yorg × tan{δ × (Xorg ／ Xmax)}

    Y = Yorg ＋ r × {1 - cos(Xorg ／ r)} × tanδ

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