JP5854478B2

JP5854478B2 - 縫製装置の下糸繰出し装置

Info

Publication number: JP5854478B2
Application number: JP2013034108A
Authority: JP
Inventors: 晶規高木
Original assignee: 株式会社友縫機械
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2033-02-25
Also published as: JP2014161462A

Description

本発明は、縫製物を縫着する縫製装置の下糸繰出し装置、詳しくはテーブル上にセットされた縫製物に圧接する布押え部材をＸＹ方向へ移動させて縫製物を送りながら縫着する縫製装置において縫製物の送り量に応じて下糸の強制的に繰出し可能にする下糸繰出し装置に関する。

一般的な縫製装置にあっては、縫製物の下面に噛合う送り歯を上下方向及び前後方向の楕円弧状またはボックス状に移動して布送りすることにより下糸を一緒に繰出す構造であるが、近年、例えば特許文献1に示すようにテーブル上にセットされた縫製物を押圧する布押え部材をＸＹ方向へ二次元移動することにより縫製物を送りながら縫製する縫製装置が提案されている。

この種の縫製装置にあっては、上記した送り歯による布送り装置が不要で、縫製物の上面側に送り力が作用し、上面側と下面側に対する送り力の差が生じ、従来の布送り装置を備えた縫製装置に比べて下糸の繰出し量が少なくなる傾向がある。このように下糸の繰出し量が少ない状態で縫製すると、糸締りが下糸側に偏った糸つり状態になり易く、高品質にパーフェクトステッチで縫製できない問題を有している。

また、下糸の繰出し量が少ない状態で後進縫いや全方位縫いする場合においても、縫製物がヒスステッチ状態で縫製されて糸締りが悪くなり、パーフェクトステッチ状態で縫製できない問題を有している。

特に、伸縮性を有した縫製物を縫製する場合には、縫製物の送りに伴って縫製物が収縮し、この状態で縫製されるため、縫製後に縫製物が伸長すると、糸吊りになり易い問題を有している。

特開２００８−２４５７２７号公報

解決しようとする問題点は、送り歯による布送り装置が不要の縫製装置で縫製する際に縫製物の送り量に対して下糸の繰出し量が少なくなり易く、糸締りが下糸側に偏った糸つり状態になり、高品質に縫製できない点にある。

本発明は、テーブル上にて左右電動モータの駆動に伴ってテーブルの左右方向へ往復移動する左右可動体に対し、前後電動モータの駆動に伴ってテーブルの前後方向へ往復移動可能に設けられた前後可動体に取り付けられた布押え部材によりテーブル上にセットされた縫製物を押圧して上記左右方向及び前後方向へ移動しながら縫製箇所をミシン頭部の針位置に位置させて縫製する縫製装置において、ミシン釜の近傍にて前後方向へ往復移動するように設けられ、前後方向のいずれか一方へ移動した際にミシン釜から導出されて上糸のループ部に掬い取られる下糸に圧接してミシン釜から下糸を強制的に繰出させる繰出し部材と、該繰出し部材を縫製物の移動量に応じて移動する移動手段と、を備え、縫製物の移動量に応じた移動量で前後方向へ移動する繰り出し部材によりミシン釜から下糸を最適長さで繰出させてパーフェクステッチ縫いを可能にすることを最も主要な特徴とする。

本発明は、送り歯による布送り装置が不要のミシンで縫製する際に、簡易な構造により縫製物の送り量に応じて下糸を強制的に繰出して良好な糸締りで、糸吊りのない高品質に縫製することを可能にする。また、下糸の繰出し量が少ない状態で後進縫いや全方位縫いする際にも、繰出された下糸を強制的に緩めてヒスステッチになるのを防止して高品質に縫製することを可能にする。

ミシン装置の概略を示す略体斜視図である。布押え部材のＸＹ移動機構を示す斜視図である。ミシン釜の概略を示す略体斜視図である。下糸繰出し装置の概略を示す説明図である。（ａ）、（ｂ）は前進縫製時における繰出し部材による下糸の繰出し状態を順に示す説明図である。（ｃ）、（ｂ）は前進縫製時における繰出し部材による下糸の繰出し状態を順に示す説明図である。（ａ）〜（ｂ）は後進縫製時における繰出し部材による下糸の繰出し状態を順に示す説明図である。（ｃ）〜（ｄ）は後進縫製時における繰出し部材による下糸の繰出し状態を順に示す説明図である。下糸繰出し装置の変更例の概略を示す説明図である。

縫製物の移動量に応じた移動量で前後方向へ移動する繰り出し部材によりミシン釜から下糸を最適長さで繰出させてパーフェクステッチ縫いを可能にすることを最適の実施形態とする。

以下、本発明の実施例を図に従って説明する。
図１及び図２に示すよう本発明に係る縫製装置としてのミシン装置１のフレーム３上部には、図示する左右方向が少なくとも縫製物２の左右方向長さで、また前後方向が少なくとも縫製物の図示する前後向長さからなる大きさのテーブル５が平面状に固定される。上記フレーム３に固定された機台７には、ミシン頭部９が取り付けられる。上記テーブル５は、そのテーブル面の平滑性を良好にするため、例えばフッ化樹脂等により平滑処理される。テーブル５の後方には、テーブル５上に縫製物２をセットする際に該縫製物２の一端縁に当接して位置出しする定規出しユニット（図示せず）が設けられる。

上記フレーム３の左右方向両端部には、テーブル５の側端から所要の高さで起立する左右一対の起立フレーム１１が設けられ、各起立フレーム１１の上部には、テーブル５上に位置して一方端部がテーブル５の左右方向長さ分、テーブル５の側端から突出する長さで左右方向（Ｘ方向）へ延出する左右フレーム１３が取り付けられる。

上記左右フレーム１３には、左右方向へ延出する左右直線ガイドレール（図示せず）が取り付けられ、該左右直線ガイドレールには、左右一対の左右可動体１５が適宜の間隔を設けて左右方向へ移動するように支持される。

上記左右一対の左右可動体１５は、数値制御される左右駆動手段（図示せず）により左右方向へ往復移動される。該左右駆動手段としては、左右フレーム１３の左右両端部に回転可能に軸支され、一方に数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ１７が連結された左右一対の歯付きプーリ（図示せず）に掛渡される歯付きベルト（図示せず）の一部をそれぞれの左右可動体１５に固定し、電動モータ１７の駆動に伴って走行する歯付きベルトにより左右可動体１５を同期して左右方向へ移動するように構成される。

上記各左右可動体１５は、起立フレーム１１の上下幅の約１／２ほど、垂下する形状で、それぞれの下部には、前後方向（Ｙ方向）に延出する直線ガイド受け１９が取り付けられる。そして各直線ガイド受け１９には、前後方向へ所要の長さで延出する前後可動体２１に前後方向へ延出して設けられた前後直線ガイドレール２３が支持される。

上記各前後可動体２１は、数値制御される前後駆動手段（図示せず）により前後方向へ移動される。前後駆動手段としては、前後可動体２１に前後方向へ延出するラックギャ等の板歯車（図示せず）を取り付け、該板歯車に対して垂下アーム１５ａの下部に設けられた数値制御可能なサーモータ等の電動モータ２５の出力軸に取り付けられたピニオンギャ等の歯車（図示せず）を噛合わせ、電動モータ２５の駆動に伴って各前後可動体２１を同期して前後方向へ移動するように構成される。

なお、上記した左右駆動手段としては、前後駆動手段と同様に左右フレーム１３に板歯車を左右方向へ延出して取り付けると共に各左右可動体１５に設けられた電動モータ１７の出力軸に設けられた歯車を板歯車に噛合わせ、各電動モータ１７を同期駆動して左右可動体１５を同期移動するように構成してもよい。

また、前後駆動手段としては、左右駆動手段と同様に前後可動体２１の前後両端部に回転可能に支持され、一方に電動モータ２５が連結された前後一対の回転体に、各端部が左右可動体１５に固定されたベルトを掛渡し、電動モータ２５の駆動に伴って走行するベルトにより前後可動体２１を同期移動するように構成してもよい。

更に、左右駆動手段及び前後駆動手段としては、それぞれの方向に軸線を有して延出し、一方端部に電動モータ１７・２５が連結された送りねじ（図示せず）を左右可動体１５、前後可動体２１に設けられたナット（図示せず）に噛合わせ、各電動モータ１７・２５の駆動に伴って回転する送りねじにより左右可動体１５、前後可動体２１をそれぞれの方向へ同期して移動させる構成としてもよい。

各前後可動体２１の前端部には、上下方向に軸線を有したシリンダ等の上下作動部材３３が取り付けられ、各上下作動部材３３のロッドには、左右方向へ延出する布押え部材３５が横架されている。該布押え部材３５は、テーブル５の上面に近接して載置された縫製物２を押圧する下方位置と、テーブル５の上面から上方へ離間して縫製物２の押圧を解除する上方位置の間で移動される。

上記ミシン頭部９は、その主要構造に付いて従来公知で、上下に昇降する針棒（図示せず）に装着された縫い針４３の概ね下方に位置する機枠４４に全回転型のミシン釜４５が配置され、図３に示すようにミシン釜４５は、図示しない駆動装置によって回転駆動力が付与される釜軸（図示せず）に固定される。

該ミシン釜４５は、下糸巻（図示せず）に卷回されて釜軸（図示せず）の中空部を通過して繰出される下糸４７を導出する回転しない内釜４９と、前記釜軸に連結されて内釜４９の外周を回転しながら縫い針４３の昇降によって形成される上糸５１のループを掬って捕捉する爪５３ａ・５３ｂが設けられた剣先５３を備えた外釜５５とから構成される。

上記ミシン頭部９には、縫い針４３が挿通する針孔５７が設けられ、該針孔５７側方におけるミシン釜４５の近くには、下糸繰出し装置５９が設けられる。該下糸繰出し装置５９は、前後方向へ移動する送り台６１に繰出し部材６３を設けて構成される。

図４に示すように下糸繰出し装置５９は、移動手段を構成する水平送りカム６５、水平送りロッド６７、水平送り連結レバー６９、水平送り腕７１、水平送り軸７３、送り台腕７５、送り台６１等により構成される。水平送りカム６５は、ミシン駆動用モータ（図示せず）にリンク機構（図示せず）を介して連結された下軸７８に対して偏心した偏心カムを有し、この偏心カムは、ベアリングを介して回転自在に水平送りロッド６７の上側端部に連結される。また、水平送りロッド６７の下側端部は、回転自在に水平送り連結レバー６９の中間部に連結される。

水平送り連結レバー６９の一方端部は、水平送り腕７１の下側端部に回転自在に連結され、該水平送り腕７１の上側端部は水平送り軸７３の端部に固定される。該水平送り軸７３は、ミシン頭部９の機枠４４に軸心を中心に回転可能に軸支され、水平送り軸７３の端部は、送り台腕７５の下側端部に固定される。該送り台腕７５の上側端部は、送り台６１の端部に回転可能に連結される。

送り台６１には繰出し部材６３が、送り台６１の非移動時に針孔５７の後方近傍に位置するように取り付けられ、送り台６１が前方向へ移動した際に内釜４９から導出される下糸４７を押圧して内釜４９から下糸４７を繰出し部材６３の移動量に応じて強制的に繰出させる。

なお、上記した下糸繰出し装置５９における繰出し部材６３の前後方向への移動手段は、公知のミシン装置における布送り機構における送り歯の前後及び上下の移動機構を利用し、上下方向への移動を停止するために図４に破線で示す上下送りリンク７７を取り除いた構成とする。

なお、水平送り連結レバー６９の端部には角駒７９が連結される。該角駒７９は、所定の基準位置に対する傾斜角度（回動角度）を変更することによって送り台６１の移動軌跡を変更して繰出し部材６３による下糸４７の繰出し量を変更するという機能を果たすもので、角駒７９は、送り調節軸８１の前後中間部に形成された溝８１ａに嵌め込まれ、所定の基準位置から一定角度で回動される。

次に、上記のように構成されたミシン装置1による下糸の繰出し作用を説明する。
先ず、ミシン装置１による縫製作用の概略を説明すると、テーブル５上に縫製物２のパターン紙を定規出しユニットにより位置出しした状態でセットした後に、電動モータ１７を駆動制御して左右可動体１５を左右方向へ、また電動モータ２５を駆動制御して前後可動体２１を前後方向へ移動して布押え部材３５をパターン紙の押圧位置へ移動させる。

上記状態に上下作動部材３３を作動して布押え部材３５を下降してテーブル５上のパターン紙を押圧した後、上記電動モータ１７・２５をそれぞれ駆動制御し、テーブル５上にてパターン紙を滑動させながらその縫製開始位置をミシン頭部９における縫製位置へ移動させる。この状態で制御手段の縫製位置設定ボタンを操作し、電動モータ１７・２５の駆動パルスデータ等に基づいて縫製開始位置データを記憶手段に記憶させる。

次に、電動モータ１７・２５を駆動制御してテーブル５上にてテーブル５上にてパターン紙を滑動させながらその縫製終了位置、縫製方向変更位置等を縫製位置へ移動した後に、縫製位置設定ボタンを操作し、電動モータ１７・２５の駆動パルスデータ等に基づいてそれぞれの位置データを記憶手段に記憶し、縫製開始位置、縫製終了位置、縫製方向変更位置等の各種位置データを教示入力する。

なお、各種位置データの設定方法としては、上記した教示入力による方法の他に、それぞれの位置データを直接記憶手段に記憶させる方法としてもよい。

縫製物２の縫製を開始するには、テーブル５上に縫製物２を定規出しした状態でセットした後に、上記と同様に電動モータ１７・２５を駆動制御して左右可動体１５を左右方向へ、また前後可動体２１を前後方向へ移動して布押え部材３５を縫製物２における所定位置へ移動させ、次に上下作動部材３３を作動して布押え部材３５を下降してテーブル５上の縫製物２を押圧する。

そして上記記憶手段に記憶された位置データに基づいて上記電動モータ１７・２５をそれぞれ駆動制御して布押え部材３５を二次元方向へ移動してテーブル５上にて縫製物２を滑動させながらミシン頭部９を駆動制御して縫製物２を縫製する。

次に、上記前進縫製時における下糸の繰出し作用を説明すると、上記したように布押え部材３５の二次元移動に伴ってテーブル５上を滑動する縫製物２を縫製する際に、下降する針棒４１の縫い針４３が外釜５５及び内釜４９の上部開口内に進入した後に上昇する針棒４１により縫い針４３が上記開口内から上方へ離脱させる。

このとき、縫い針４３に挿通された上糸５１の下端折り返し部分がループ状に形成され、このタイミングで外釜５５を回転して剣先５３にループ部分を引っ掛けながら回転させることによりループ部内に内釜４９から導出される下糸４７を掬い取らせた後に、縫い針４３を針孔５７から上方へ抜け出させることにより上糸５１に下糸４７を絡ませる。

上記外釜５５の回転を開始するタイミングで回転する下軸７８の回転駆動力が水平送りカム６５、水平送りロッド６７、水平送り連結レバー６９及び水平送り腕７１を介して水平送り軸７３に付与されることにより水平送り軸７３が往復回動して送り台腕７５及び送り台６１を往復移動させる。

これにより前方向に移動する送り台６１に設けられて前方向へ移動する繰出し部材６３により上糸５１のループ部内に掬い取られた下糸４７を押圧して強制的にて繰出させる。

そして更に縫い針４３が上昇するのに従って送り台６１が上記とは反対の後方向及び下方向へ移動されると、繰出し部材６３を元の位置へ戻して下糸４７に対する押圧を中断して下糸４７の緊張状態を緩めることによりループ内で絡み合った上糸５１及び下糸４７の絡み合い箇所を縫製物２の厚さ方向中間部に位置させた状態で糸締めさせる。（図５及び図６の（ａ）〜（ｄ）参照）

なお、繰出し部材６３による下糸４７の繰出し量は、布押え部材３５が押圧される縫製物２の移動量に応じて送り調節軸８１を回動操作することにより角駒７９を回動して可変する。即ち、角駒７９を回動することにより水平送り軸７３を支点とする送り台腕７５の回動角度の範囲を変更し、左右方向に対する送り台６１の運動径を変更することにより前後方向に対する繰出し部材６３の移動量を変更する。

また、図７及び図８の（ａ）〜（ｄ）に示すように後進縫いの場合にあっても同様に前後方向へ移動する繰出し部材６３により下糸４７を強制的にて繰出させてパーフェクトステッチ縫いができるようにする。

本実施例は、繰出し部材６３を、上糸５１のループ部内に掬い取られた下糸４７を押圧して強制的にて繰出させて上糸５１及び下糸４７の絡み合い箇所が縫製物２の厚さ方向中間部に位置する状態で糸締めし、糸吊りを防止して良好に縫製することができる。

上記説明において下糸繰出し装置５９における繰出し部材６３の前後方向及び上下方向への移動手段を、公知のミシン装置における布送り機構における送り歯の前後及び上下の移動手段を利用した構成としたが、図４に示す手段に限定されるものではなく、従来公知の布送り機構による前後送りを利用した構造であればよく、また、図９に示すように機枠９１に設けられた直線ガイド受け９３には繰出し部材６３が前後方向へ移動するように支持されると共に該繰出し部材６３に設けられたラックギャ９５にはパルスモータ９７の出力軸に取り付けられた歯車９７ａが噛合わされ、パルスモータ９７の駆動制御に伴って繰出し部材６３を前後方向へ所要のストロークで移動して下糸４７を押圧して強制的に繰出させる手段としてもよい。

なお、図４に示す下糸繰出し装置５９は、従来の縫製装置（ミシン）に設けられる布送り機構を利用して繰出し部材６３を設けたものであるが、機枠４４に対して繰出し部材６３を直接前後方向へ移動するように支持する構成とする。

上記説明は、フレーム３に対して左右フレーム１３を固定的に取り付けると共に左右可動体１５に対して前後可動体２１を前後方向へ移動するように取り付けて布押え部材３５をＸＹ方向へ移動する構成としたが、フレーム３に対して左右フレーム１３を前後方向へ移動するように設けると共に左右可動体１５を左右方向へ移動するように設けて布押え部材３５をＸＹ方向へ移動する構成としてもよい。

上記説明は、左右フレーム１３に左右方向へ移動するように支持された左右一対の左右可動体１５の下部に前後可動体２１を前後方向へ移動するように支持すると共に前後可動体２１に布押え部材３５を設けて縫製物を二次元方向へ布送りしながら縫製するものとしたが、縫製物を二次元方向へ移動しながら縫製を可能とする布送り機構としては、例えば特開２００８-２４５７２７号公報、特開２００８-２１２３２０号公報、特開２００１-２３２０８７号公報、特開平８-１９１９６８号公報に示すＸＹ駆動装置であってもよい。

１縫製装置としてのミシン装置
２縫製物
３フレーム
５テーブル
７機台
９ミシン頭部
１１起立フレーム
１３左右フレーム
１５左右可動体
１７電動モータ
１９直線ガイド受け
２１前後可動体
２３前後直線ガイドレール
２５電動モータ
３３上下作動部材
３５布押え部材
４３縫い針
４４機枠
４５ミシン釜
４７下糸
４９内釜
５１上糸
５３剣先
５３ａ・５３ｂ爪
５５外釜
５７針孔
５９下糸繰出し装置
６１送り台
６３繰出し部材
６５水平送りカム
６７水平送りロッド
６９水平送り連結レバー
７１水平送り腕
７３水平送り軸
７５送り台腕
７７上下送りリンク
７８下軸
７９角駒
８１送り調節軸
８１ａ溝
９１機枠
９３直線ガイド
９５ラックギャ
９７パルスモータ
９７ａ歯車

Claims

テーブル上にて左右電動モータの駆動に伴ってテーブルの左右方向へ往復移動する左右可動体に対し、前後電動モータの駆動に伴ってテーブルの前後方向へ往復移動可能に設けられた前後可動体に取り付けられた布押え部材によりテーブル上にセットされた縫製物を押圧して上記左右方向及び前後方向へ移動しながら縫製箇所をミシン頭部の針位置に位置させて縫製する縫製装置において、
ミシン釜の近傍にて前後方向へ往復移動するように設けられ、前後方向のいずれか一方へ移動した際にミシン釜から導出されて上糸のループ部に掬い取られる下糸に圧接してミシン釜から下糸を強制的に繰出させる繰出し部材と、
該繰出し部材を縫製物の移動量に応じて移動する移動手段と、
を備え、
縫製物の移動量に応じた移動量で前後方向へ移動する繰り出し部材によりミシン釜から下糸を最適長さで繰出させてパーフェクステッチ縫いを可能にする下糸繰出し装置。
請求項１において、
上記移動手段は、前後方向に軸線を有した作動部材からなり、該作動部材の作動に伴って上記繰出し部材をミシン釜から導出される下糸から離間した位置と下糸に圧接する位置の間で、縫製物の移動量に応じて可変可能に移動させる縫製装置の下糸繰出し装置。
請求項１において、
上記移動手段は、前後方向へ移動可能に支持された繰出し部材に駆動連結される数値制御可能な電動モータからなり、該電動モータの駆動制御により繰出し部材をミシン釜から導出される下糸から離間した位置と下糸に圧接する位置の間で、縫製物の移動量に応じて可変可能に前後方向へ移動させる縫製装置の下糸繰出し装置。
請求項１において、
繰出し部材は、前後方向へ移動する送り台に設けられた縫製装置の下糸繰出し装置。
請求項１において、
布押え部材は、前後可動体に設けられた上下作動部材に取り付けられ、該上下作動部材にの作動に伴って布抑え部材をテーブル上にセットされた縫製物に圧接する位置と離間する位置の間で昇降可能とした縫製装置の下糸繰出し装置。