JPH08187379A

JPH08187379A - 縫製装置

Info

Publication number: JPH08187379A
Application number: JP1843495A
Authority: JP
Inventors: Masao Nakamura; 征夫中村
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1995-01-10
Filing date: 1995-01-10
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】ミシンと被縫製物とが接近する方向への相対
的移動量の制限をなくし、縫目模様の大きさに拘らずに
１種類の装置での対応ができ、低コスト化を図ると共
に、無理な力を該被縫製物に加えず、しかも針と糸輪捕
捉器の相対位置を適時に任意に変更し最適な縫い条件を
得ることによって、縫製品質を向上する。【構成】上糸制御機構１及び下糸制御機構４を被縫製
物を境として上下方向に分離し、上糸駆動機構Ｍ１及び
下糸駆動機構Ｍ２により、上・下糸制御機構１，４を独
立して駆動し、Ｘ方向送り機構Ｅ及びＹ方向送り機構Ｆ
により、上・下糸制御機構１，４をＸ−Ｙ方向に同期し
て移動して、所定の形状縫いを行い、ミシンと被縫製物
とが接近する方向への相対的移動量の制限をなくすと共
に、被縫製物に無理な力が加わらなくし、しかもＸ方向
の移動を別々の駆動機構Ｍ５，Ｍ７によって制御し上糸
制御機構１と下糸制御機構４との相対位置を変えるよう
構成してなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、縫製装置に関し、特に
形状縫い等を行う縫製装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】模様縫い等を行う縫製装置にあっては、
大別すると、被縫製物移動方式とミシン本体移動方式と
に凡そ分けられる。前者（被縫製物移動方式）は、被縫
製物等の例えば布を押え枠等で挟持し、この押え枠をＸ
−Ｙ駆動することにより、固定配置された本縫いミシン
によって所定の縫目形成を行うものであり、後者（ミシ
ン本体移動方式）は、ミシンそのものをＸ−Ｙ駆動する
ことによって、所定の縫目形成を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の縫製装置にあっては、以下の問題点がある。すなわ
ち、両者ともに、針棒を上下方向に往復運動させる針棒
運動機構及び上糸を繰り出し・引き上げるよう天秤を運
動させる天秤運動機構等からなる上軸を内蔵したミシン
の上糸を制御する上糸制御機構と、上糸輪を捕捉する上
糸輪捕捉器及び釜を回転させる下糸釜回転機構等からな
る下糸制御機構とが、上軸の回転を下軸に伝達するため
に機械的に連結されていることから、ミシンと被縫製物
とが接近する方向への相対的移動量（前者にあっては被
縫製物のミシン側への移動量、後者にあってはミシンそ
のものの被縫製物への移動量）が制限されてしまい、従
って縫目模様の大きさに応じて大型、中型、小型等の縫
製装置を種々設置しなければならず、トータル的なコス
トが高くなるといった問題がある。

【０００４】また、前者にあっては、押え枠を移動させ
ることから、送り時に布が変形しないように押え枠の形
状を堅固にしなければならず、従って布に無理な力が加
わって縫製品質が低下するといった問題がある。

【０００５】また、両者ともに、Ｘ−Ｙ駆動により縫目
形成をする際に、釜（上糸輪捕捉器）の回転モーメント
の向きに対して糸の進行方向が一定とならず、すなわち
針孔近傍の上糸輪を釜の剣先が捕捉する方向に対して逆
方向に糸が移動すると上糸が捩れて下糸と結節し、所謂
ヒッチステッチと称される縫目品質を損なう状態が生じ
るといった問題もある。

【０００６】ここで、上記ヒッチステッチを防止すべ
く、針棒及び釜を針軸回りに回動させる縫製装置の提案
もなされているが、針棒の回転に応じて上糸の繰り出し
・引き上げ量を適切に変化させる機構を設けなければな
らないので、構造が複雑になり、高コスト化するので好
ましくない。

【０００７】そこで本発明は、ミシンと被縫製物とが接
近する方向への相対的移動量の制限をなくし、縫目模様
の大きさに拘らずに１種類の装置での対応ができ、低コ
スト化が図られると共に、無理な力を該被縫製物に加え
ず、しかも後述するような針と糸輪捕捉器の相対位置を
適時に任意に変更できることから、最適な縫い条件が得
られる結果より、縫製品質が向上される縫製装置を提供
することを第１の目的とする。

【０００８】また、本発明は、上記第１の目的に加え
て、ヒッチステッチを防止し、縫目品質が向上されると
共に、このヒッチステッチの防止を、針棒の回転に応じ
た上糸の繰り出し・引き上げ量を適切に変化させる機構
がなくともでき、簡易な構造で、低コスト化が図られる
縫製装置を提供することを第２の目的とする。

【０００９】また、本発明は、上糸制御機構及び下糸制
御機構を少なくとも一軸方向に別々に独立運動させるこ
とによって、例えば縫製の合い間、ワークの置き換え時
間を利用して、下糸ボビン内の下糸の補給を、上糸制御
機構の動作を供なわないで下糸制御機構の動作だけで行
うことができ、作業上の安全性が向上される縫製装置を
提供することを第３の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１の縫製装置は、Ｘ−Ｙ平面内に載置
した被縫製物を境にして、上方において針を備え上糸を
通した上糸制御機構及び下方において捕捉器を備え下糸
を配置した下糸制御機構と、この上糸制御機構の針を上
下動させて布に上糸を貫通させ、この貫通した上糸を下
糸制御機構の捕捉器で捕捉して下糸と絡み合わせて布に
縫目を形成するように上・下糸制御機構に各別に配置し
てそれぞれ独立駆動する駆動機構と、これら上・下糸制
御機構を、所定の縫目形成線に沿ってＸ−Ｙ方向に移動
させると共に、前記上糸を下糸制御機構の捕捉器で捕捉
する時には下糸制御機構を上糸制御機構に対して捕捉す
る方向に相対移動し、上糸を捕捉した後には捕捉する前
の位置に戻るように、上・下糸制御機構に各別に配置し
てそれぞれ独立してＸ−Ｙ方向に駆動するＸ方向送り機
構及びＹ方向送り機構と、を具備した。

【００１１】上記第２の目的を達成するために、請求項
２の縫製装置は、請求項１に加えて、上糸制御機構を、
針軸を中心としてＸ−Ｙ平面内に回転させる上糸回転機
構と、この上糸回転機構に対応させて下糸制御機構を、
Ｘ−Ｙ平面内に回転させる下糸回転機構と、を具備し
た。

【００１２】上記第３の目的を達成するために、請求項
３の縫製装置は、請求項１に加えて、下糸供給機構を具
備した。

【００１３】上記第３の目的を達成するために、請求項
４の縫製装置は、Ｘ−Ｙ平面内に載置した被縫製物を境
にして、上方において上糸を配置した上糸制御機構及び
下方において下糸を配置した下糸制御機構と、これら上
糸制御機構の上糸と下糸制御機構の下糸と絡み合わせて
布に縫目を形成するように上・下糸制御機構に各別に配
置してそれぞれ独立駆動する駆動機構と、Ｘ−Ｙ平面の
下方の機枠に固定配置して前記下糸制御機構に下糸を供
給する下糸供給機構と、これら上糸制御機構及び下糸制
御機構を、所定の縫目形成線に沿ってＸ−Ｙ方向に移動
させると共に、前記下糸制御機構の下糸を供給する時に
は、上糸制御機構と独立して下糸制御機構のみを下糸供
給機構に移動可能とするように、上・下糸制御機構に各
別に配置してそれぞれ独立してＸ−Ｙ方向に駆動するＸ
方向送り機構及びＹ方向送り機構と、を具備した。

【００１４】

【作用】このような請求項１の縫製装置によれば、Ｘ方
向送り機構及びＹ方向送り機構により、上糸制御機構及
び下糸制御機構はＸ−Ｙ方向に同期して移動され、それ
ぞれの駆動機構により、上糸制御機構及び下糸制御機構
は独立して駆動され、所定の形状縫いがなされるが、上
糸制御機構及び下糸制御機構が上下方向に分離されてい
ることから、ミシンと被縫製物とが接近する方向への相
対的移動量の制限がなくなる。また、被縫製物が移動せ
ずに縫製がなされることから、被縫製物には無理な力が
加わらない。さらに、Ｘ方向の移動が別々の駆動機構に
よって制御されるので、上糸制御機構と下糸制御機構と
の相対位置を変えることができ、糸輪捕捉を確実に行え
る。

【００１５】また、請求項２の縫製装置によれば、上糸
回転機構により、上糸制御機構は針軸を中心としてＸ−
Ｙ平面内に回転され、下糸回転機構により、下糸制御機
構は該上糸回転機構に対応してＸ−Ｙ平面内に回転され
ることから、ヒッチステッチの防止がなされるようにな
る。また、上糸制御機構全体の回転により、ヒッチステ
ッチが防止されることから、針棒の回転に応じた上糸の
繰り出し・引き上げ量を適切に変化させる機構は必要な
い。

【００１６】また、請求項３、４の縫製位置によれば、
有限な下糸が消費された時、釜内の下糸ボビンに新しい
糸を補給する動作が下糸制御機構の独立運動で行えるの
で、縫製物搭載上面の上糸制御機構の危険を供う動きが
ない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例における縫製装置
の斜視図、図２は同上縫製装置の上糸系機構及び下糸系
機構の拡大斜視図であり、本実施例の縫製装置は、Ｘ−
Ｙ平面内に配置された被縫製物を境に上下方向に分離さ
れた上糸制御機構１及び下糸制御機構４と、これら上糸
制御機構１及び下糸制御機構４を独立して駆動する上糸
駆動機構Ｍ１及び下糸駆動機構Ｍ２と、上糸制御機構１
及び上糸駆動機構Ｍ１からなる上糸系機構Ａを針軸を中
心としてＸ−Ｙ平面内に回転させる上糸回転機構Ｂと、
下糸制御機構４及び下糸駆動機構Ｍ２からなる下糸系機
構Ｃを上記上糸回転機構Ｂに対応させてＸ−Ｙ平面内に
回転させる下糸回転機構Ｄと、上糸制御機構１及び上糸
駆動機構Ｍ１並びに上糸回転機構Ｂと下糸制御機構４及
び下糸駆動機構Ｍ２並びに下糸回転機構ＤとをＸ方向に
同期してまたは独立して移動させるＸ方向送り機構Ｅ及
びＹ方向に同期して移動させるＹ方向送り機構Ｆと、か
ら構成されている。

【００１８】さらに、図１及び図２を参照にして、本実
施例の縫製装置について以下詳細に説明する。符号１は
ミシンの針棒２、この針棒２を上下方向に往復運動させ
る針棒運動機構、天秤７０、この天秤７０を上糸を繰り
出し・引き上げるよう運動させる天秤運動機構等を備
え、上軸を内蔵したミシンの上糸を制御する公知の上糸
制御機構を示しており、上軸は上糸駆動機構としてのモ
ータＭ１の出力軸に直結されている。上糸制御機構１に
は上糸巻き３が付設されており、この上糸巻き３からの
糸は上糸調子皿、天秤７０を介して針棒２の先端に取り
付けられた針２Ｎの針孔に通されている。

【００１９】上記上糸制御機構１及びこの上糸制御機構
１に固定されたモータＭ１並びに上糸巻き３はＸ上台座
１１に搭載されている。このＸ上台座１１にはＸ方向に
貫通する３個の孔が形成されており、中央の孔にはボー
ルナット１４Ｎが嵌合固定されている。このボールナッ
ト１４ＮにはＸ方向に延在するボール螺子１４が螺合
し、他の孔にはＸ方向に延在するガイドレール１２，１
３が挿入されている。すなわち、Ｘ上台座１１は、これ
らボール螺子１４及びガイドレール１２，１３により支
持されていると共に、ボール螺子１４の回転によってＸ
方向に摺動可能となっている。

【００２０】ボール螺子１４の両端部は丸棒状の非螺子
部となっていて、当該丸棒部分は、Ｘレール取付台２３
Ｌ，２３Ｒに軸受（不図示）を介して回転自在にそれぞ
れ支持されている。ボール螺子１４の片端（図１におけ
る右端でＸレール取付台２３Ｒよりさらに右側）にはＸ
方向駆動モータＭ５の出力軸に固定されている。そし
て、Ｘ方向駆動モータＭ５は上記Ｘレール取付台２３Ｒ
に取り付けられている。また、上記ガイドレール１２，
１３の両端は、該Ｘレール取付台２３Ｌ，２３Ｒにそれ
ぞれ固定された状態となっている。

【００２１】符号４は上糸輪を捕捉する上糸輪捕捉器及
び下糸を内蔵したミシン釜を示しており、下軸を介して
下糸駆動機構としてのモータＭ２により駆動されるよう
になっている。

【００２２】モータＭ２はＸ下台座１５に搭載されてい
る。このＸ下台座１５にはＸ方向に貫通する３個の孔が
形成されており、中央の孔にはボールナット１８Ｎが嵌
合固定されている。このボールナット１８ＮにはＸ方向
に延在するボール螺子１８が螺合し、他の孔にはＸ方向
に延在するガイドレール１６，１７が挿入されている。
すなわち、Ｘ下台座１５は、Ｘ上台座１１と同様に、こ
れらボール螺子１８及びガイドレール１６，１７により
支持されていると共に、ボール螺子１８の回転によって
Ｘ方向に摺動可能となっている。

【００２３】ボール螺子１８の両端部は丸棒状の非螺子
部となっていて、当該丸棒部分は、上記Ｘレール取付台
２３Ｌ，２３Ｒに軸受（不図示）を介して回転自在にそ
れぞれ支持されている。ボール螺子１８の片端（図１に
おける右端でＸレール取付台２３Ｒよりさらに右側）に
はＸ方向駆動モータＭ７の出力軸に固定されている。ま
た、上記ガイドレール１６，１７の両端は、該Ｘレール
取付台２３Ｌ，２３Ｒにそれぞれ固定された状態となっ
ている。

【００２４】上記Ｘレール取付台２３Ｌ，２３ＲにはＹ
方向に貫通する孔が形成されており、この孔には、両端
がフレーム２４に固定されＹ方向に延在するＹレール２
２Ｌ，２２Ｒが挿入されている。すなわち、Ｘレール取
付台２３Ｌ，２３Ｒは、Ｙレール２２Ｌ，２２Ｒにより
Ｙ方向に摺動可能に支持されている。

【００２５】Ｘレール取付台２３Ｒの下端部には、タイ
ミングベルト２５の一部が結合されており、このタイミ
ングベルト２５は従動プーリ２６、駆動プーリ２７に掛
け渡されている。従動プーリ２６はフレーム２４から突
出する軸により回転自在に支持されており、駆動プーリ
２７はＹ方向駆動モータＭ６の出力軸に固定されてい
る。そして、Ｙ方向駆動モータＭ６はフレーム２４に固
定されている。

【００２６】従って、Ｙ方向駆動モータＭ６が駆動して
タイミングベルト２５が移動すると、この移動に伴って
Ｘレール取付台２３Ｒ，２３ＬがＹ方向に移動し、Ｘ上
台座１１及びＸ下台座１５は同期してＹ方向に移動する
ようになっている。

【００２７】フレーム２４の左右端内側には、この左右
端に沿って延在するレール２８Ｌ，２８Ｒが固定されて
おり、これらレール２８Ｌ，２８Ｒの上部には、図５に
示されるように、該レール２８Ｌ，２８ＲによりＹ方向
にガイドされながら移送されてくる設置枠３０を所定位
置にて固定するためのクランプ機構３２Ｌ，３２Ｒが設
けられている。

【００２８】設置枠３０は、図５に示されるように、被
縫製物を挟む薄板３１を上部に備え、この薄板３１は蝶
番３５によって設置枠３０に対して開閉可能となってい
る。当該薄板３１には縫目線に対応するパターン溝孔３
３が形成されており、このパターン溝孔３３をミシン針
２Ｎが上下動することにより、当該パターン溝孔３３に
沿った縫目が設置枠３０内の被縫製物に形成されるよう
になっている。

【００２９】ところで、Ｘ上台座１１は、図２に示され
るように、突設した回転軸受座１１ａを有しており、こ
の回転軸受座１１ａの図示上側にはミシン回転座１１ｂ
が、図示下側にはタイミングプーリ７１がそれぞれ配設
されている。これらミシン回転座１１ｂ及びタイミング
プーリ７１は上下方向に立設された上回転軸（不図示）
の両端に固定されており、当該上回転軸は軸受（不図
示）を介して回転軸受座１１ａに回転自在に支承されて
いる。

【００３０】ミシン回転座１１ｂ上には、上述の上糸制
御機構１が固定搭載されている。針棒２は、ミシン回転
座１１ｂ及び上回転軸並びにタイミングプーリ７１の回
転中心にて上下方向に貫通した貫通孔（不図示）に、針
棒２の軸心と貫通孔の軸心とが一致するようにして挿入
されており、当該針棒２はこの貫通孔内にて上下運動が
できるようになっている。

【００３１】上記Ｘ上台座１１にはモータＭ３が取り付
けられており、このモータＭ３の出力軸に固定された駆
動プーリ７２と上記タイミングプーリ７１との間にはベ
ルト７０が掛け渡されている。従って、モータＭ３が駆
動してベルト７０が移動すると、この移動に伴ってタイ
ミングプーリ７１及び上回転軸並びにミシン回転座１１
ｂが回転し、この回転に伴って上糸制御機構１及びモー
タＭ１並びに上糸巻き３が針棒２の軸心を中心として回
転するようになっている。

【００３２】一方、Ｘ下台座１５上には下回転軸（不図
示）が回転自在に立設されている。この下回転軸の上端
部には、コの字状の支持板７８の一の側板（下側のも
の）が固定されており、この支持板７８の他の側板（上
下方向に立設しているのもの）には、上述のモータＭ２
が固定されており、さらに他の側板（上側のもの）は、
針板５として使用されれるようになっている。そして、
先端に釜４が配置されたモータＭ２の出力軸は、支持板
７８の他の側板（上下方向に立設しているのもの）に形
成された貫通孔内に回転自在に挿入された状態となって
いる。

【００３３】下回転軸の軸心方向における略中央にはタ
イミングプーリ７３が固定されており、Ｘ下台座１５に
は台座７９を介してモータＭ４が取り付けられている。
そして、このモータＭ４の出力軸に固定された駆動プー
リ７４と上記タイミングプーリ７３との間にはベルト７
５が掛け渡されている。従って、モータＭ４が駆動して
ベルト７５が移動すると、この移動に伴ってタイミング
プーリ７３及び下回転軸並びに支持板７８が回転し、こ
の回転に伴って釜４及びモータＭ２並びに針板５が下回
転軸の軸心を中心として回転するようになっている。

【００３４】そして、この時点で、針２Ｎの軸心延長線
上に釜４の剣先が合うように、Ｘ上台座１１上の針２Ｎ
及びＸ下台座１５上の釜４等が配置されている。従っ
て、Ｘ及びＹ方向にＸ上台座１１及びＸ下台座１５が移
動しても、Ｘ上台座１１及びＸ下台座１５が同期してＸ
及びＹ方向に移動することから、上糸と下糸の結節がな
されるようになっており、また針２Ｎ及び釜４がＸ−Ｙ
平面内に回転しても、同軸上で回転がなされることか
ら、上糸と下糸の結節がなされるようになっている。

【００３５】さらに、図１のボビンケースカセット９０
の断面図を示したものを図６により説明すると、機枠
（フレーム）２４の１部に穴加工された穴２４ａに合う
ように、ボビンケース８５，８５ａ，８５ｂ，８５ｃ…
が納められたボビンケースカセット９０が取り外し自在
にして、最下段のボビンケース８５が前記穴２４ａ内を
通れる状態に装着されている。ここで、下糸制御機構
（ミシン釜４）が穴２４ａの軸芯に一致する位置にある
場合、ボビンケースカセット９０の他端面に取付けられ
た押し駒９１がエアシリンダ９２に押されて、ボビンケ
ース穴９０ａ、機枠穴２４ａを挿通してボビンケース８
５を押し出し、当該ボビンケースを釜４内に挿入する構
造となっている。

【００３６】また、機枠２４の別部分には、図１に示さ
れるように、ボビン内糸検出機構１００及びボビンケー
ス取り出し把持機構８８が装着されている。図１に示さ
れるボビン内糸検出機構１００は、投光、受光を備えた
反射型フォトダイオード、フォトトランジスタの組み合
わせであり、ボビンケース上部開口部より、中に在る下
糸ボビンの巻き軸面にて反射位置が投受光面に合うよう
に調整されている。

【００３７】次に、ボビンケース取り出し把持機構８８
を、図７乃至図９に基づき説明する。図７乃至図９に示
されているように、略平行に配置された一対の両側板８
８ａ，８８ａの間には、回転軸８８ｂが回転可能に掛け
渡されており、この回転軸８８ｂに、ボビンケース８４
のロックレバー８４ｅを閉位置から引き起こして開放さ
せるレバー爪８８ｃが取り付けられている。上記回転軸
８８ｂは、片側の側板８８ａを貫通して外方に突出され
ており、その回転軸８８ｂの外方突出部分に、駆動腕８
８ｄの一端部が固定されている。この駆動腕８８ｄの他
端部分には、当該駆動腕８８ｄの長手方向に向かって延
在するカム溝８８ｅが凹設されており、このカム溝８８
ｅ内に、駆動駒８８ｆのピン８８ｇが移動可能に遊嵌さ
れている。上記駆動駒８８ｆは、前記側板８８ａ側にア
ーム８８ｉを介して固定されたエアシリンダー８８ｈの
出力軸（シリンダーロッド）８８ｊに連結されている。
従って、上記エアシリンダー８８ｈの作動力は、駆動駒
８８ｆ、ピン８８ｇ、駆動腕８８ｄ及び回転軸８８ｂを
介して前記レバー爪８８ｃに伝達され、これによりレバ
ー爪８８ｃの回動が行われるように構成されている。

【００３８】上記レバー爪８８ｃは、先端側が円弧状に
湾曲形成されており、その湾曲状先端部が、ボビンケー
ス８４のロックレバー８４ｅとボビン係止板８４ｂとの
重なり合い部分に挿入可能な位置関係に配置されてい
る。そしてこのレバー爪８８ｃの先端部は、図９中の実
線Ｐで示された軌跡に従って回動するとともに、このレ
バー爪８８ｃの回動によって、ボビンケース８４のロッ
クレバー８４ｅが図９中の２点鎖線Ｑで示された軌跡に
従って回動され開放されるようになっている。

【００３９】また、この時、上記両側板８８ａ，８８ａ
は、側面略矩形状に形成されており、その先端縁部、す
なわち前記釜４に対面する図示左側の縁部が、ボビンケ
ース８４の外表面形状に沿った形状に形成されている。
そしてこの側板８８ａから突出するように設けられた回
止め板８８ｋが、ボビンケース８４側の凹部８４ｇ内に
挿入されることによって、ボビンケース８４とボビン把
持機構８８との位置決めが行われるように構成されてい
る。

【００４０】さらに上記両側板８８ａ，８８ａとの間に
は、開放されたロックレバー８４ｅを開位置において受
けるベース体８８ｍが設けられている。このベース体８
８ｍのレバー受け面は、開位置にあるロックレバー８４
ｅ（図９中の２点鎖線）に沿った傾斜面に形成されてお
り、その途中部分に、ロックレバー８４ｅの穴８４ｆ内
に入り込む矩形台状の凸部８８ｎが形成されている。ま
たこの凸部８８ｎの傾斜面やや上側に、ロックレバー８
４ｅの先端部分を受け入れる円弧状の凹部８８ｐが形成
されている。このようなベース体８８ｍに受けられたロ
ックレバー８４ｅは、前記レバー爪８８ｃからの押圧力
により開状態に把持されて固定され、これによりボビン
ケース８４の全体の把持が行われるように構成されてい
る。

【００４１】このように構成された縫製装置の制御ブロ
ック図を表したのが図３、図４である。符号５０はオペ
レーターが必要な情報を入力するために操作する入力装
置を、５５は縫製装置の各機能動作を監視する検出器及
び信号変換装置をそれぞれ示しており、入力装置５０か
らの入力信号と、検出器及び信号変換装置５５からの出
力信号Ｓ１，Ｓ２…とは、マイクロコンピュータ等の演
算処理装置（ＣＰＵ）５１に入力される。この演算処理
装置５１には、処理手順をプログラム及び固定データの
形で格納するＲＯＭ５３、演算に使用するデータや演算
結果等を一時的に記憶するＲＡＭ５２、縫製パターンデ
ータ等を保存する外部メモリ５４が接続されている。演
算処理装置５１には、さらにモータＭ１を駆動するモー
タＭ１コントロールドライバ５６、モータＭ３を駆動す
るモータＭ３コントロールドライバ５８、モータＭ５を
駆動するモータＭ５コントロールドライバ６０、モータ
Ｍ７を駆動するモータＭ７コントロールドライバ６６、
モータＭ６を駆動するモータＭ６コントロールドライバ
６１、エアーシリンダ８８ｈの電磁弁６９を駆動する電
磁弁ドライバ６７、エアーシリンダ９２の電磁弁７０を
駆動する電磁弁ドライバ６８が接続されており、該演算
処理装置５１からの制御信号をこれらドライバに送信で
きるようになっている。

【００４２】各モータＭ１〜Ｍ７には、各モータＭ１〜
Ｍ７の出力軸の回転角を検出するための例えばエンコー
ダ等の角度検出器Ｅ１〜Ｅ７が付設されている。ここ
で、モータＭ１コントロールドライバ５６は、図４に示
されるように、演算処理装置５１と角度検出器Ｅ１とに
接続され比較フィードバック処理を行う比較器８０と、
この比較器８０に接続され位相増幅を行う調整器（位相
差増幅器）６２と、この調整器６２に接続され増幅を行
う電流増幅器６３と、から構成されており、モータＭ２
コントロールドライバ５７は、角度検出器Ｅ１と角度検
出器Ｅ２に接続され比較フィードバック処理を行う比較
器８１と、この比較器８１に接続され位相増幅を行う調
整器６４と、この調整器６４と角度検出器Ｅ２とに接続
され比較フィードバック処理を行う比較器８２と、この
比較器８２に接続され増幅を行う電流増幅器６５と、か
ら構成されている。なお、モータＭ３コントロールドラ
イバ５８及びモータＭ４コントロールドライバ５９、モ
ータＭ５コントロールドライバ６０及びモータＭ７コン
トロールドライバ６６に対しても図４に示したのと同様
な構成となっている。

【００４３】次に、このように構成された縫製装置の動
作について説明する。先ず、設置枠３０に被縫製物を載
置して薄板３１により該被縫製物を挟み込み、次いで、
該設置枠３０をレール２８Ｌ，２８Ｒをガイドにしなが
らＸ−Ｙ可動領域内にスライド移送し、所定位置に設置
されたらクランプ機構３２Ｌ，３２Ｒにより該設置枠３
０を装置に固定する。

【００４４】次いで、オペレーターが入力装置５０を操
作すると、入力された縫製パターンの軌跡データを外部
メモリ５４から呼び出して、演算処理装置５１及びＲＡ
Ｍ５３に取り込む。次いで、スタートボタン（不図示）
を押すと、モータＭ５，Ｍ７及びＭ６が駆動を開始し、
Ｘ上台座１１及びＸ下台座１５をＸ−Ｙ平面内で移動し
て、針落ち点を縫製開始点Ｈに合致させる（図５参
照）。

【００４５】次いで、オペレーターが位置確認等を行っ
て縫製ボタン（不図示）を押すと、演算処理装置５１は
モータＭ１コントロールドライバ５６にモータＭ１駆動
指令（上軸駆動指令）θを出力する。この駆動指令値θ
は比較器８０、調整器６２を介して電流増幅器６３で増
幅されてモータＭ１に入力され、該モータＭ１が駆動さ
れる。この時、モータＭ１の回転角は角度検出器Ｅ１に
より検出され、この検出値θ１は比較器８０にフィード
バックされる。そして、比較器８０により比較フィード
バック処理された信号（θ−θ１）は調整器６２、電流
増幅器６３を介してモータＭ１に入力される。

【００４６】また、角度検出器Ｅ１により検出された検
出値θ１は、比較器８１、調整器６４、比較器８２を介
して電流増幅器６５で増幅されてモータＭ２に入力さ
れ、該モータＭ２が駆動される。この時、モータＭ２の
回転角は角度検出器Ｅ２により検出され、この検出値θ
２は比較器８１にフィードバックされる。そして、比較
器８１により比較フィードバック処理された信号（θ１
−θ２）は調整器６４を介して比較器８２に入力され、
該比較器８２により、さらに角度検出器Ｅ２からの実際
の角速度ω２に対して比較フィードバック処理して応答
性を高め、この応答性の高められた信号（θ１−θ２−
ω２）は電流増幅器６５を介してモータＭ２に入力され
る。

【００４７】すなわち、モータＭ１の回転（上軸の回
転）に対してモータＭ２の回転（下軸の回転）を追従で
きるようになっており、従って、モータＭ１の速度変動
によりモータＭ２の同期が取れなくなるというようなこ
とが生じないようになっている。

【００４８】なお、モータＭ２の回転指令を、演算処理
装置５１から直接送出するようにし、モータＭ１と同期
するようにしても良い。

【００４９】このようにして、針棒の上下運動と釜の回
転運動との同期が取られた縫製が開し、モータＭ１の回
転角のある位置（例えば針２Ｎが被縫製物から抜ける点
等に対応する位置）を検出器及び信号変換装置５５のう
ちの一つが検出すると、演算処理装置５１は、指定され
た縫製パターンに応じた一針ごとのＸ−Ｙ方向の移動指
令をモータＭ５コントロールドライバ６０及びモータＭ
６コントロールドライバ６１に送出し、この値に従って
モータＭ５，Ｍ７及びモータＭ６の駆動・停止が行われ
て、Ｘ上台座１１及びＸ下台座１５がＸ−Ｙ平面内で移
動する。すなわち、針落ち点は縫製開始点ＨからＩ，
Ｊ，Ｋと順に移動し（図５参照）、指定された形状の縫
製が行われる。

【００５０】ここで、この縫製の際に、Ｘ上台座１１及
びＸ下台座１５のＸ−Ｙ平面内の移動により合成された
方向として、例えばａｒｃｔａｎ（Ｙ／Ｘ）＝θの分だ
け、上糸制御機構１を針軸を軸心として回転させる信号
が、モータＭ３ドライバ５８に送出され、モータＭ３の
回転に対してモータＭ４の回転が追従するようになって
いる。従って、釜４の回転モーメントの方向と縫目の方
向とが常に一致するようになっており、ヒッチステッチ
を防止することができるようになっている。

【００５１】なお、モータＭ４，Ｍ７の回転指令を、図
３に点線で示されるように、演算処理装置５１から直接
送出するようにしても良い。

【００５２】さらに、本実施例にあっては、図１０に示
すように、釜の剱先（下糸輪捕捉器）４ａが下糸輪を掬
う手前で、上糸制御機構１と下糸制御機構４との相対位
置を、例えばモータＭ５，Ｍ７の相対速度をＭ７＞Ｍ５
とすることにより、瞬間的に変えるようにしているの
で、上糸と針２Ｎと布の作用によって形成される糸輪
（ループ）ができている期間に確実に素早く、剱先で掬
う確率を増すことができるようになっており、目トビ等
をなくして縫い品質を向上できるようになっている。

【００５３】また、図１０（ｂ）の上糸を掬った後の上
糸が、中釜を跨ぐ釜越えの区間１０（ｂ），１０（ｃ）
においては、逆にモータＭ７＜モータＭ５とすることに
より上糸を引き出す長さが短くなり、余分な上糸の上下
動が低減される。そして、１０（ｄ）で元の位置１０
（ａ）に戻す。このようにして、糸、布、ピッチの変化
に応じて縫い目形成時、自在に針と釜の相対位置を変化
させることができるようになっている。

【００５４】そして、針落ち点がＫに達したら、演算処
理装置５１から全てのドライバに対して終了信号が送出
されて、縫製が終了する。

【００５５】縫製が終了するとモータＭ６が動作して、
上・下糸制御機構は図１の上方へ移動退避して、オペレ
ータのワークの取り外し、交換の邪魔にならないように
してある。ワークの交換の間、モータＭ７が動作し下糸
制御機構のみ、図１、右方へ移動を行う。この時、ボビ
ンケース把持機構８８が図１に示されているように配置
している場合は、Ｍ７の動作終了前にモータＭ４が動作
して、釜４がボビンケース把持機構８８に対向する向き
に回動する。さらにモータＭ７が動作して、釜４はボビ
ンケース把持機構に近接していく。

【００５６】この時、ボビンケース取り出し把持機構８
８のレバー爪８８ｃは、図７のように開放状態に維持さ
れており、その状態で側板８８ａの先端縁部がボビンケ
ース８４の外表面に圧着される。

【００５７】ボビンケース取り出し把持機構８８がボビ
ンケース８４に圧着された後、ボビンケース取り出し把
持機構８８のエアシリンダ−８８ｈによりレバー爪８８
ｃが閉方向（図７下側）に向かって回動され、これによ
りボビンケース８４のロックレバー８４ｅが開放され
る。すなわち開状態にあるレバー爪８８ｃの先端部が、
閉位置にあるボビンケース８４のロックレバー８４ｅの
先端部から内側に入り込んでロックレバー８４ｅを閉位
置から引き起こし開放させる。その開放されたロックレ
バー８４ｅは、開位置においてボビンケース取り出し把
持機構８８のベース体８８ｍにより受けられ停止され
る。そしてこのロックレバー８４ｅが開放された状態
で、レバー爪８８ｃによる押圧力によりロックレバー８
４ｅがベース体８８ｍ側に押し付けられて挟持され、そ
の結果、ボビンケース８４の全体がボビンケース取り出
し把持機構８８に把持される。また、このようにロック
レバー８４ｅが開放状態に維持されることにより、釜４
に対してボビンケース８４が離脱可能な自由状態になさ
れるとともに、ボビンがボビンケース８４内から離脱し
ないように保持される。

【００５８】次いで、下糸制御機構４が逆回転して、ボ
ビンケース把持機構８８から遠ざかる。これにより釜４
内からボビンケース８４は引き抜かれて取り残された状
態となる。ボビンケース８４の上方は開口しているの
で、中のボビンに巻かれた下糸の状況は、図１に示され
るボビン内糸検出機構１００によって糸の有無が判定さ
れる。

【００５９】ボビンに糸が有る場合は、再びモータＭ７
が動作し、釜４が戻ってきて、ボビンケース８４を釜内
に収納する。そして、エアシリンダー８８ｈが元に戻
り、レバー爪８８ｃを開方向（図７の状態）に開き、ボ
ビンケース把持を開放する。そして、オペレータの操作
により、縫製を続行する。

【００６０】ボビンに糸が無いと判断した場合は、その
ままエアシリンダー８８ｈが元に戻り、レバー爪８８ｃ
を開放すると、ボビンケース８４は落下する。落下した
ボビンケースは図１に示される集め箱９５に保管され
る。

【００６１】一方この時、ボビンケースカセット９０が
図１のように配設されている場合には、下糸制御機構４
はモータＭ４によって、釜４の位置はボビンケースカセ
ット９０の供給口９０ａに対向する。図６にて押し出し
用エアシリンダー９２によって、押し駒９１が左方に移
動して、新しいボビンケース８５が釜内に押し入れられ
る。このようにして、新しく下糸を補給した釜４は元の
位置に戻り、次の縫製を待つ。

【００６２】このように、本実施例においては、上糸制
御機構１及び下糸制御機構としての釜４を被縫製物を境
として上下方向に分離し、上糸駆動機構としてのモータ
Ｍ１及び下糸駆動機構としてのモータＭ２により、上糸
制御機構１及び釜４を独立して駆動し、Ｘ方向送り機構
Ｅ（Ｘ上台座１１、Ｘ下台座１５、ボール螺子１４，１
８、ガイドレール１２，１３，１６，１７、Ｘレール取
付台２３Ｌ，２３Ｒ、Ｘ方向駆動モータＭ５，Ｍ７）及
びＹ方向送り機構Ｆ（Ｙレール２２Ｌ，２２Ｒ、タイミ
ングベルト２５、従動プーリ２６、駆動プーリ２７、Ｙ
方向駆動モータＭ６）により、上糸系機構Ａ（１，Ｍ
１）及び下糸系機構Ｃ（４，Ｍ２）をＸ−Ｙ方向に独立
または同期して移動して、所定の形状縫いを行い、ミシ
ンと被縫製物とが接近する方向への相対的移動量の制限
をなくすよう構成したものであるから、縫目模様の大き
さに拘らずに１種類の装置での対応ができるようになっ
ており、低コスト化を図ることが可能となっている。ま
た、被縫製物を移動せずに縫製を行い、被縫製物に無理
な力が加わらないよう構成したものであるから、縫製品
質を向上することが可能となっている。

【００６３】また、上糸系機構Ａと下糸系機構Ｃを少な
くとも１方向に別々に駆動できるために、上下の相対位
置を微妙に変化でき、縫い目形成時の糸輪捕捉、釜の糸
抜け等、縫製品質上有効な手段を講じることが可能とな
っている。

【００６４】また、下糸の交換時においても下糸系機構
Ｃだけの動作で交換が可能であり、オペレータの目に触
れないテーブル下で、またワーク交換作業中に危険を供
なうことなく、ボビンケースの自動交換が行えるように
なっている。

【００６５】さらにまた、上糸回転機構Ｂ（ミシン回転
座１１ｂ、タイミングプーリ７１、上回転軸、駆動プー
リ７２、ベルト７０、モータＭ３）により、上糸系機構
Ａ（１，Ｍ１）を針軸を中心としてＸ−Ｙ平面内に回転
し、下糸回転機構Ｄ（下回転軸、支持板７８、タイミン
グプーリ７３、駆動プーリ７４、ベルト７５、モータＭ
４）により、下糸系機構Ｃ（４，Ｍ２）を該上糸回転機
構Ｂに対応してＸ−Ｙ平面内に回転して、ヒッチステッ
チを防止できるよう構成したものであるから、縫目品質
を向上することが可能となっている。また、上糸系機構
Ａ全体の回転によりヒッチステッチを防止し、針棒２Ｎ
の回転に応じた上糸の繰り出し・引き上げ量を適切に変
化させる機構を不要とするよう構成したものであるか
ら、簡易な構造となり、低コスト化を図ることが可能と
なっている。

【００６６】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例え
ば、上記実施例においては、Ｘ上台座１１（上糸系機構
Ａ）及びＸ下台座１５（下糸系機構Ｃ）のＸ−Ｙ方向の
移動を軸駆動としているが、例えば水平多関節腕機構
（スカラーロボット）等の組合せによるものとしても良
い。

【００６７】また、Ｘレール取付台２３Ｌにもタイミン
グベルト２５を結合し、実施例と同様な従動プーリ２
６、駆動プーリ２７、Ｙ方向駆動モータＭ６をさらにフ
レーム２４の左端側に設けて、Ｘ上台座１１（上糸系機
構Ａ）及びＸ下台座１５（下糸系機構Ｃ）を実施例で説
明した右端側のものと同期して移動させるようにしても
良い。

【００６８】また、Ｘ上台座１１及びＸ下台座１５に自
動糸切り装置を設けることも可能である。

【００６９】また、上記実施例においては、Ｙ方向に沿
ってレール２８Ｌ，２８Ｒを設け、これらレール２８
Ｌ，２８Ｒでガイドしながら設置枠３０を移送するよう
にしているが、レール２８Ｌ，２８ＲをＸ方向に設ける
ようにしても良い。

【００７０】また、薄板３１に形成されるパターン溝孔
３３も１個に限定されるものではなく、複数個形成して
も良く、その場合には、同一パターン縫いを行うように
同一パターン溝孔としても、異なるパターン縫いを行う
ように異なるパターン溝孔として良い。また、重ね縫い
を行うようにしても良い。さらにまた、本発明装置は釜
を有しないロックミシンに対しても適用可能である。

【００７１】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の縫製装置
によれば、Ｘ方向送り機構及びＹ方向送り機構により、
上糸制御機構及び下糸制御機構をＸ−Ｙ方向に同期して
移動し、それぞれの駆動機構により、上糸制御機構及び
下糸制御機構を独立して駆動して、所定の形状縫いを行
い、ミシンと被縫製物とが接近する方向への相対的移動
量の制限をなくすよう構成したものであるから、縫目模
様の大きさに拘らずに１種類の装置での対応ができ、低
コスト化を図ることが可能となる。また、被縫製物を移
動せずに縫製を行い、被縫製物に無理な力が加わらない
よう構成したものであるから、縫製品質を向上すること
が可能となる。また、Ｘ方向の移動を別々の駆動機構に
よって制御し、上糸制御機構と下糸制御機構との相対位
置を変えることができるよう構成したものであるから、
糸輪捕捉を確実に行うことが可能となる。

【００７２】また、請求項２の縫製装置によれば、請求
項１に加えて、上糸回転機構により、上糸制御機構を針
軸を中心としてＸ−Ｙ平面内に回転し、下糸回転機構に
より、下糸制御機構を該上糸回転機構に対応してＸ−Ｙ
平面内に回転して、ヒッチステッチを防止できるよう構
成したものであるから、縫目品質を向上することが可能
となる。また、上糸系機構全体の回転によりヒッチステ
ッチを防止し、針棒の回転に応じた上糸の繰り出し・引
き上げ量を適切に変化させる機構を不要とするよう構成
したものであるから、簡易な構造となり、低コスト化を
図ることが可能となる。

【００７３】また、請求項３、４の縫製装置によれば、
有限な下糸が消費された時、釜内の下糸ボビンに新しい
糸を補給する動作を下糸制御機構の独立運動で行い得る
よう構成したものであるから、縫製物搭載上面の上糸制
御機構の危険を供う動きがなく、安全性に優れたものに
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における縫製装置の斜視図で
ある。

【図２】同上縫製装置の上糸系機構及び下糸系機構の拡
大斜視図である。

【図３】同上縫製装置の制御ブロック図である。

【図４】同上制御ブロック図における上糸駆動機構及び
下糸駆動機構部分の詳細説明図である。

【図５】図１に示した縫製装置を実際に使用する際の状
態を表した斜視図である。

【図６】ボビンケースカセット部分の拡大横断面図であ
る。

【図７】ボビンケース取り出し把持機構の拡大側面図で
ある。

【図８】同上ボビンケース取り出し把持機構の拡大背面
図である。

【図９】図８中のＺ−Ｚ断面図である。

【図１０】釜の剱先と糸輪との関係を表した各説明図で
ある。

【符号の説明】

１上糸制御機構２Ｎ針４下糸制御機構（釜）４ａ釜の剱先８８ボビンケース取り出し把持機構９０，９１，９２下糸供給機構Ｂ上糸回転機構Ｄ下糸回転機構ＥＸ方向送り機構ＦＹ方向送り機構Ｍ１上糸駆動機構Ｍ２下糸駆動機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ−Ｙ平面内に載置した被縫製物を境に
して、上方において針を備え上糸を通した上糸制御機構
及び下方において捕捉器を備え下糸を配置した下糸制御
機構と、この上糸制御機構の針を上下動させて布に上糸を貫通さ
せ、この貫通した上糸を下糸制御機構の捕捉器で捕捉し
て下糸と絡み合わせて布に縫目を形成するように上・下
糸制御機構に各別に配置してそれぞれ独立駆動する駆動
機構と、これら上・下糸制御機構を、所定の縫目形成線に沿って
Ｘ−Ｙ方向に移動させると共に、前記上糸を下糸制御機
構の捕捉器で捕捉する時には下糸制御機構を上糸制御機
構に対して捕捉する方向に相対移動し、上糸を捕捉した
後には捕捉する前の位置に戻るように、上・下糸制御機
構に各別に配置してそれぞれ独立してＸ−Ｙ方向に駆動
するＸ方向送り機構及びＹ方向送り機構と、を具備した縫製装置。
【請求項２】請求項１記載の縫製装置において、上糸制御機構を、針軸を中心としてＸ−Ｙ平面内に回転
させる上糸回転機構と、この上糸回転機構に対応させて下糸制御機構を、Ｘ−Ｙ
平面内に回転させる下糸回転機構と、を具備した縫製装置。
【請求項３】請求項１記載の縫製装置において、下糸供給機構を具備した縫製装置。
【請求項４】Ｘ−Ｙ平面内に載置した被縫製物を境に
して、上方において上糸を配置した上糸制御機構及び下
方において下糸を配置した下糸制御機構と、これら上糸制御機構の上糸と下糸制御機構の下糸と絡み
合わせて布に縫目を形成するように上・下糸制御機構に
各別に配置してそれぞれ独立駆動する駆動機構と、Ｘ−Ｙ平面の下方の機枠に固定配置して前記下糸制御機
構に下糸を供給する下糸供給機構と、これら上糸制御機構及び下糸制御機構を、所定の縫目形
成線に沿ってＸ−Ｙ方向に移動させると共に、前記下糸
制御機構の下糸を供給する時には、上糸制御機構と独立
して下糸制御機構のみを下糸供給機構に移動可能とする
ように、上・下糸制御機構に各別に配置してそれぞれ独
立してＸ−Ｙ方向に駆動するＸ方向送り機構及びＹ方向
送り機構と、を具備した縫製装置。