WO2018179099A1 - 縫製機器 - Google Patents

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和納 古川
太一 福島
俊介 吉田
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三菱電機株式会社
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B21/00—Sewing machines with devices for automatically controlling movement of work-carrier relative to stitch-forming mechanism in order to obtain particular configuration of seam, e.g. programme-controlled for sewing collars, for attaching pockets
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B73/00—Casings

Definitions

  • the present invention relates to a sewing machine for automatically sewing a set pattern.
  • a pattern sewing machine that automatically sews a set pattern requires a large bed that can accommodate a transport device that freely transports a sewing object to a sewing needle.
  • the larger the area that can be sewn the larger the bed that is required.
  • the arm of the sewing machine has a longer overall length due to the position of joining with the bed, and this tends to increase the vibration of the arm.
  • the machining quality is deteriorated due to poor seam formation, and the arm accessory device is broken or dropped. Therefore, arm vibration reduction is an important issue for sewing machines.
  • the arm of the sewing machine that drives the sewing needle and the rotary hook with separate drive sources has a driving device such as a motor that moves the sewing needle up and down in addition to the sewing means such as the sewing needle, the balance and the presser device. It has a large mass in relation to its overall length.
  • the arm is required to be strong enough to support its own weight and to suppress vibration during operation. However, it is necessary to consider the strength of the joint between the arm and the bed.
  • Patent Document 1 discloses a sewing device having a structure in which a pedestal is provided at the rear end of a bed and an arm is extended forward from the upper end of the pedestal. That is, in Patent Document 1, the base portion of the arm portion is provided at the center portion of the wall behind the bed. In Patent Document 1, the arm portion is supported by the bed in a cantilever state.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a sewing machine that reduces vibration of an arm supported in a cantilever state of a bed.
  • the present invention includes a box-shaped bed that accommodates a conveying device that conveys a sewing object in a machining plane, and a sewing needle that is arranged perpendicular to the machining plane.
  • a sewing device having a sewing means and a drive unit having a motor for reciprocating a sewing needle, wherein the arm is cantilevered on a bed, the arm being a sewing needle and a rotating shaft of the motor
  • the bed includes a pedestal portion to which a base portion is connected in contact with a place where the rear wall and the side wall intersect.
  • the sewing device according to the present invention has an effect of reducing the vibration of the arm supported in a cantilever state on the bed.
  • the perspective view of the sewing equipment which concerns on embodiment of this invention The perspective view which expanded the rear part of the bed of the sewing apparatus which concerns on embodiment Top view of a sewing machine according to an embodiment Exploded view of arm and base of sewing device according to embodiment Exploded view of bed and pedestal of sewing machine according to embodiment
  • the figure which shows the modification of the sewing apparatus which concerns on embodiment The figure which compares the installation area of the sewing apparatus which concerns on embodiment, and the installation area of the sewing apparatus in which the base part was provided in the center part of the wall behind a bed
  • FIG. 1 is a perspective view of a sewing machine according to an embodiment of the present invention.
  • the sewing device 70 is a sewing device called a pattern sewing device.
  • the sewing device 70 includes an arm 71 that is an upper structure and a bed 72 that is a lower structure.
  • the Y direction in FIG. 1 is defined as the forward direction
  • the X direction in FIG. 1 is defined as the right direction
  • the Z direction in FIG. 1 is defined as the upward direction.
  • the arm 71 is supported by the bed 72 in a cantilever state.
  • the arm 71 includes sewing means including a sewing needle 1 through which an upper thread is inserted, a balance, and a presser device.
  • the sewing needle 1 is disposed perpendicular to the processing plane.
  • the processing plane is a plane parallel to the XY plane. Therefore, the sewing needle 1 is disposed so that the Z direction is the longitudinal direction.
  • the state in which the sewing needle 1 is arranged perpendicular to the processing plane means that the perpendicularity of the axis of the sewing needle 1 with respect to the processing plane is within design tolerances.
  • the sewing needle 1 is perpendicular to the machining plane. 1 is included in the arranged state.
  • the arm 71 includes a driving device having a motor 7 that reciprocates the sewing needle 1 in the Z direction.
  • the rotation axis of the motor 7 is parallel to the Y axis.
  • the arm 71 includes a base portion 76 that is fixed to the bed 72 at a position that is not on a plane including the sewing needle 1 and the rotation shaft of the motor 7. Therefore, the arm 71 has a bent portion in a part in the length direction.
  • the arm 71 shown in FIG. 1 has one bent portion, but the arm 71 may have two or more bent portions.
  • the bed 72 includes a rotary hook 2 that entangles an upper thread passed through the sewing needle 1 with a lower thread, a holding device 3 that holds a sewing target, and a sliding plate 4 that forms a processing plane for processing the sewing target. ing.
  • the bed 72 includes the transport device 5 that moves the sewing object on the processing plane, and a protective cover (not shown) can be provided on the upper surface of the bed 72.
  • the bed 72 has a motor 10 that drives the rotary hook 2. Therefore, in the sewing device 70, the sewing needle 1 is driven by the motor 7, and the hook 2 is driven by the motor 10. That is, in the sewing device 70, the sewing needle 1 and the hook 2 are driven separately.
  • the rotary hook 2 is supported by a wall 72 c in front of the bed 72.
  • the bed 72 has a box shape having a front wall 72c, a rear wall 72a facing the front wall 72c, and a side wall 72b connecting the front wall 72c and the rear wall 72a.
  • the formation of the seam by the upper thread inserted through the sewing needle 1 and the lower thread of the rotary hook 2 is realized by the mutual movement of the sewing needle 1 and the rotary hook 2.
  • the sewing device 70 obtains the stitches by synchronously operating the sewing needle 1 and the rotary hook 2 with the motor 7 and the motor 10. Thereby, it is possible to simplify the structure of the sewing machine which has the sewing needle 1 and the hook 2 and the motors 7 and 10 which drive the sewing needle 1 and the hook 2. Therefore, it is not necessary to arrange the sewing means and the driving device behind the arm 71, and the shape can be freely set.
  • the bed 72 has a pedestal 73 at a corner where the rear wall 72a and the side wall 72b intersect.
  • the pedestal portion 73 protrudes to the side of the bed 72.
  • the base portion 76 of the arm 71 is connected to the pedestal portion 73.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of the rear part of the bed of the sewing machine according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a top view of the sewing device according to the embodiment.
  • a side wall 72b of the bed 72 has a pedestal portion 73 at an end on the rear side indicated by hatching in FIG.
  • a part of the pedestal portion 73 is arranged integrally with a corner portion of the bed 72 continuously with the wall 72 a behind the bed 72.
  • a bending moment M2 determined by the distance between the center of mass G of the arm 71 and the pedestal portion 73 shown in FIG. 3 acts on the corner portion of the bed 72 in a direction approximating the diagonal line of the bed 72.
  • the bending moment M2 can be decomposed into a bending moment M2a that is perpendicular to the wall 72a behind the bed 72 and a bending moment M2b that is perpendicular to the side wall 72b of the bed 72. Therefore, when the pedestal 73 is disposed at the center of the wall 72 a behind the bed 72, only the wall 72 a behind the bed 72 receives a load that the arm 72 receives from the wall 72 a behind the bed 72 and the bed 72.
  • the sewing device 70 supports the arm 71 with the rear wall 72a and the side wall 72b of the bed 72, so that the structure of the bed 72 and the arm 71 is not complicated. Vibration reduction is possible.
  • FIG. 4 is an exploded view of the arm and base of the sewing machine according to the embodiment.
  • the arm 71 and the pedestal portion 73 are joined by a plurality of bolts 74 as shown in FIG.
  • the pedestal 73 is integrated with the bed 72 in FIG. 4, but is not necessarily integrated with the bed 72.
  • FIG. 5 is an exploded view of the bed and the pedestal portion of the sewing machine according to the embodiment. As shown in FIG. 5, the bed 72 and the pedestal portion 73 can be joined by a plurality of bolts 75.
  • the arm 71 and the pedestal 73 may be integrated.
  • FIG. 6 is a view showing a modification of the sewing machine according to the embodiment.
  • the pedestal portion 73 is not necessarily arranged on the right side of the bed 72, and it is also possible to arrange an arm 71 having a bend corresponding to the left side of the bed 72.
  • the pedestal 73 that joins the arm 71 can be freely arranged at the corner of the bed 72 within a range that does not impair the purpose of reducing the vibration of the arm 71.
  • FIG. 7 is a diagram comparing the installation area of the sewing device according to the embodiment and the installation area of the sewing device in which the pedestal is provided in the center of the wall behind the bed.
  • the installation area of the sewing machine here is not the projected area of the sewing machine but the area of the smallest rectangle that can accommodate the sewing machine, and is indicated by A1 or A2 in FIG.
  • the installation area is desirably as small as possible from the viewpoints of loading efficiency during transportation, downsizing of the packing box, and securing of space around the installation site.
  • the pedestal portion 46 is provided at the center of the rear wall 42a of the bed 42 by arranging the arm 71 so that the rear wall 72a of the bed 72 is the rearmost portion. Compared with the sewing device 40, the length of L3 shown in FIG. 7 can be shortened to reduce the installation area.
  • the sewing device 70 since the arm 71 is bent, the sewing device 70 according to the embodiment can easily visually check the conveying device 5 from above the bed 72 as shown in FIG. To do.
  • the base 76 of the arm 71 is circular, but there is no problem even if it is rectangular. Further, the arm 71 may be divided, for example, with a bent part as a boundary.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Abstract

縫製対象物を加工平面内で搬送する搬送装置（５）を収容する箱型のベッド（７２）と、加工平面に垂直に配置された縫い針（１）を有する縫製手段及び縫い針（１）を往復動させるモータ（７）を有する駆動装置を備えたアーム（７１）と、を有し、アーム（７１）がベッド（７２）に片持ち支持される縫製機器（７０）であって、アーム（７１）は、縫い針（１）とモータ（７）の回転軸とを含む平面上ではない位置に、ベッド（７２）に固定される基部（７６）を備え、ベッド（７２）は、後方の壁（７２ａ）と側方の壁（７２ｂ）とが交わる箇所に接して、基部（７６）が接続される台座部（７３）を備える。

Description

縫製機器
　本発明は、設定したパターンを自動縫製する縫製機器に関する。
　設定したパターンを自動縫製するパターン縫い縫製機器においては、縫製対象物を縫い針に対して自由に搬送する搬送装置を収容可能な大型のベッドが必要である。縫製可能な面積が大きい程、大型のベッドが必要である。縫製機器のアームも、ベッドとの接合位置の関係でより全長が長くなっており、これに伴いアームの振動が増大する傾向がある。アームの振動が増大する結果、縫い目形成不良による加工品質の悪化、並びにアーム付帯装置の故障及び脱落の懸念が発生している。このためアームの振動軽減は縫製機器にとって重要な課題である。
　縫い針とかまとを別々の駆動源で駆動する方式の縫製機器のアームは、縫い針、天秤及び押え装置といった縫製手段に加え、縫い針を上下動させるモータといった駆動装置も有しており、全長も関係して大きな質量を有している。アームには自重を支えると共に、運転中の振動を抑制可能な強度が求められるが、アームとベッドとの接合部分についても強度が得られるよう配慮が必要である。
　特許文献１には、ベッドの後端部に脚柱部を設け、脚柱部の上端から前方にアーム部を延ばした構造の縫製機器が開示されている。すなわち、特許文献１においては、アーム部の基部は、ベッドの後方の壁の中央部に設けられている。特許文献１において、アーム部は、片持ち状態でベッドに支持される。
特開２０１３－９９４２３号公報
　しかしながら、特許文献１に開示される縫製機器においては、ベッドの内側は搬送装置の移動経路であり、基部に対する補強手段をベッドの内側に配置することが困難である。したがって、基部の強度が不足し、アームの振動を抑制することが難しい。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ベッドの片持ち状態で支持されるアームの振動を軽減した縫製機器を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、縫製対象物を加工平面内で搬送する搬送装置を収容する箱型のベッドと、加工平面に垂直に配置された縫い針を有する縫製手段及び縫い針を往復動させるモータを有する駆動装置を備えたアームと、を有し、アームがベッドに片持ち支持される縫製機器であって、アームは、縫い針とモータの回転軸とを含む平面上ではない位置に、ベッドに固定される基部を備える。ベッドは、後方の壁と側方の壁とが交わる箇所に接して、基部が接続される台座部を備える。
　本発明に係る縫製機器は、ベッドに片持ち状態で支持されるアームの振動を軽減できるという効果を奏する。
本発明の実施の形態に係る縫製機器の斜視図 実施の形態に係る縫製機器のベッドの後部を拡大した斜視図 実施の形態に係る縫製機器の上面図 実施の形態に係る縫製機器のアームと基部との分解図 実施の形態に係る縫製機器のベッドと台座部との分解図 実施の形態に係る縫製機器の変形例を示す図 実施の形態に係る縫製機器の設置面積と台座部がベッドの後方の壁の中央部に設けられた縫製機器の設置面積とを比較する図
　以下に、本発明の実施の形態に係る縫製機器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態．
　図１は、本発明の実施の形態に係る縫製機器の斜視図である。縫製機器７０はパターン縫い縫製機器と呼ばれる縫製機器である。縫製機器７０は上部構造体であるアーム７１と下部構造体であるベッド７２とを備えている。なお以降の説明では、図１中のＹ方向を前方向、図１中のＸ方向を右方向、図１中のＺ方向を上方向と規定する。
　アーム７１は、ベッド７２に片持ち状態で支持されている。アーム７１は、上糸が挿通される縫い針１、天秤及び押え装置を有する縫製手段を備えている。縫い針１は、加工平面に垂直に配置されている。加工平面は、ＸＹ平面と平行な平面である。したがって、縫い針１は、Ｚ方向が長手方向となるように配置されている。なお、縫い針１が加工平面に垂直に配置されている状態は、加工平面に対する縫い針１の軸の直角度が、設計上の公差内になっていることを意味する。したがって、設計上の公差の範囲内であれば、アーム７１の加工誤差又はアーム７１の組立誤差により縫い針１の軸が加工平面に対して斜めになっていても、加工平面に垂直に縫い針１が配置された状態に含まれる。
　また、アーム７１は、縫い針１をＺ方向に往復動させるモータ７を有する駆動装置を備えている。モータ７の回転軸は、Ｙ軸と平行である。アーム７１は、縫い針１とモータ７の回転軸とを含む平面上ではない位置に、ベッド７２に固定される基部７６を備えている。したがって、アーム７１は、長さ方向の一部に屈曲部を有している。なお、図１に示すアーム７１は、屈曲部を一つ有するが、アーム７１は２以上の屈曲部を有していても良い。
　ベッド７２は、縫い針１に通した上糸を下糸に絡めるかま２と、縫製対象物を保持する保持装置３と、縫製対象物を加工する加工平面を形成するすべり板４とを有している。ベッド７２は、縫製対象物を加工平面上で移動させる搬送装置５を有しており、ベッド７２の上面には図示しない保護カバーを有することも可能である。また、ベッド７２は、かま２を駆動するモータ１０を有している。したがって、縫製機器７０では、縫い針１はモータ７で駆動され、かま２はモータ１０で駆動される。すなわち、縫製機器７０では、縫い針１とかま２とは、別々に駆動される。かま２は、ベッド７２の前方の壁７２ｃに支持されている。ベッド７２は、前方の壁７２ｃと、前方の壁７２ｃに対向する後方の壁７２ａと、前方の壁７２ｃ及び後方の壁７２ａを接続する側方の壁７２ｂとを有する箱型である。
　縫い針１に挿通された上糸と、かま２が有する下糸とによる縫い目の形成は、縫い針１とかま２との相互運動により実現される。縫製機器７０は、縫い針１及びかま２をモータ７及びモータ１０で同期運転することで縫い目の形成を得ている。これにより、縫い針１及びかま２と、縫い針１及びかま２を駆動するモータ７，１０を有する縫製機器の構成とを簡素にすることが可能である。したがって、アーム７１の後方は縫製手段及び駆動装置を配置する必要が無く、形状を自由に設定可能となっている。
　ベッド７２は、後方の壁７２ａ及び側方の壁７２ｂが交わるコーナ部に台座部７３を有している。台座部７３は、ベッド７２の側方に突出している。台座部７３には、アーム７１の基部７６が接続される。
　図２は、実施の形態に係る縫製機器のベッドの後部を拡大した斜視図である。図３は、実施の形態に係る縫製機器の上面図である。ベッド７２の側方の壁７２ｂは、図２中に斜線ハッチングで示す後方側の端部に、台座部７３を有している。台座部７３の一部は、ベッド７２の後方の壁７２ａと連続してベッド７２のコーナ部に一体に配置されている。
　ベッド７２のコーナ部には、図３に示すアーム７１の質量中心Ｇと台座部７３との距離によって定まる曲げモーメントＭ２がベッド７２の対角線に近似する方向に作用すると考えられる。曲げモーメントＭ２は、ベッド７２の後方の壁７２ａに垂直な方向である曲げモーメントＭ２ａとベッド７２の側方の壁７２ｂに垂直な方向である曲げモーメントＭ２ｂとに分解可能である。したがって、台座部７３をベッド７２の後方の壁７２ａの中央部に配置した場合にはベッド７２の後方の壁７２ａだけがアーム７１から受けることになる負荷を、ベッド７２の後方の壁７２ａとベッド７２の側方の壁７２ｂとで分担することになる。断面積が同じであるならば、矩形状よりもＬ字形状の方が断面二次モーメントが大きくなるため、曲げに対する剛性が高くなる。したがって、実施の形態に係る縫製機器７０は、ベッド７２の後方の壁７２ａと側方の壁７２ｂとで、アーム７１を支えることにより、ベッド７２及びアーム７１の構造を複雑にすることなくアーム７１の振動軽減が可能である。
　図４は、実施の形態に係る縫製機器のアームと基部との分解図である。アーム７１と台座部７３とは、図４に示すように、複数のボルト７４により接合される。台座部７３は、図４ではベッド７２と一体となっているが、必ずしもベッド７２と一体である必要は無い。図５は、実施の形態に係る縫製機器のベッドと台座部との分解図である。図５に示すように、複数のボルト７５によりベッド７２と台座部７３とを接合することも可能である。台座部７３をベッド７２から分解可能とすることにより、アーム７１の種類を変える場合でも、ベッド７２を交換する必要がなく、台座部７３だけを交換すればよいため、部品の共通化によりコストダウンを実現できる。
　また、アーム７１と台座部７３とは一体であっても良い。
　図６は、実施の形態に係る縫製機器の変形例を示す図である。台座部７３は必ずしもベッド７２の右側に配置する必要はなく、ベッド７２の左側に配置しこれに対応した屈曲を持つアーム７１を配置することも可能である。以上のようにアーム７１を接合する台座部７３の配置は、アーム７１の振動軽減といった目的を損なわない範囲でベッド７２のコーナ部に自由に配置することが可能である。
　図７は、実施の形態に係る縫製機器の設置面積と台座部がベッドの後方の壁の中央部に設けられた縫製機器の設置面積とを比較する図である。ここでの縫製機器の設置面積とは、縫製機器の投影面積ではなく、縫製機器を収容することのできる最小矩形の面積であり、図７中にはＡ１又はＡ２で示している。設置面積は、輸送時の積載効率、梱包箱の小型化、及び設置場所周辺のスペース確保などの観点からできるだけ小さいことが望ましい。実施の形態に係る縫製機器７０は、ベッド７２の後方の壁７２ａが最後部となるようにアーム７１を配置することで、台座部４６がベッド４２の後方の壁４２ａの中央部に設けられた縫製機器４０と比較して、図７に示すＬ３分の長さを短縮し、設置面積の減少を図ることが可能である。
　また、アーム７１が屈曲していることにより、実施の形態に係る縫製機器７０は、図７に示すように、ベッド７２の上方から搬送装置５を容易に目視可能であるため、メンテナンス性が向上する。
　上記の説明において、アーム７１の基部７６は円形であるが、矩形であっても問題が無い。また、アーム７１は、例えば屈曲部を境に分割しても良い。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　縫い針、２　かま、３　保持装置、４　すべり板、５　搬送装置、７，１０　モータ、７０　縫製機器、７１　アーム、７２　ベッド、７２ａ　後方の壁、７２ｂ　側方の壁、７２ｃ　前方の壁、７３　台座部、７４，７５　ボルト、７６　基部。

Claims (3)

  1. 　縫製対象物を加工平面内で搬送する搬送装置を収容する箱型のベッドと、前記加工平面に垂直に配置された縫い針を有する縫製手段及び前記縫い針を往復動させるモータを有する駆動装置を備えたアームと、を有し、前記アームが前記ベッドに片持ち支持される縫製機器であって、
    　前記アームは、前記縫い針と前記モータの回転軸とを含む平面上ではない位置に、前記ベッドに固定される基部を備え、
    　前記ベッドは、後方の壁と側方の壁とが交わる箇所に接して、前記基部が接続される台座部を備えることを特徴とする縫製機器。
  2. 　前記ベッドは、前記後方の壁又は前記側方の壁から前記台座部を分離可能であることを特徴とする請求項１に記載の縫製機器。
  3. 　前記台座部は、前記ベッドの側方に突出することを特徴とする請求項１又は２に記載の縫製機器。
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