JP2010200979A

JP2010200979A - ミシン

Info

Publication number: JP2010200979A
Application number: JP2009050004A
Authority: JP
Inventors: Yuki Ihira; 裕己井平
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2029-03-04
Also published as: JP4715936B2

Abstract

【課題】ボタンを容易且つ正確に布に縫い付けることができるミシンを提供する。
【解決手段】ミシンは、針落ち位置近傍に配置されたボタンをイメージセンサによって撮像する。撮像した画像から、ボタンの穴のうち少なくとも２つの穴の位置を認識する（Ｓ１１）。認識したボタンの穴の位置に基づいて、２つの穴に縫針が貫通するように、針棒の揺動位置を設定する（Ｓ１２）。設定した揺動位置から割り出される縫針の針落ち予定位置と、配置されたボタンの穴の位置とが一致すると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ミシンは縫製可能状態へ移行する（Ｓ１７）。そして、設定した揺動位置に針棒を交互に揺動させつつ、針棒を上下動させて、ボタンを布に縫い付ける（Ｓ１８）。
【選択図】図５

Description

本発明はミシンに関する。詳細には、針棒を揺動させながら、ボタンに設けられた穴に縫針を貫通させることで、ボタンを布に縫い付けることができるミシンに関する。

従来、ミシンによってボタンを縫い付ける際に用いられるボタン押え足が知られている（例えば、特許文献１参照）。このボタン押え足によると、ボタンを針棒の下方で容易に保持することができ、且つ、適度に遊びがある状態でボタンを布に縫い付けることができる。ユーザは、針棒を揺動させることが可能なミシンの針棒の下方で、ボタン押え足にボタンを保持させる。ミシンは、ボタン押え足によって保持されたボタンの２つの穴に、針棒を揺動させながら交互に縫針を貫通させる。これにより、ボタンが布に縫い付けられる。

実開昭５７−１０２５１８号公報

しかしながら、このような従来の方法でボタンを縫い付ける場合、ユーザは、ボタン押え足に保持させたボタンの穴の位置を把握し、針棒の揺動位置を手動操作によって設定しなければならなかった。この方法では、ユーザが揺動位置の設定を誤る場合があり、適切な揺動位置が設定されなければ縫針がボタンに接触してしまう虞があった。また、ボタンの穴の位置を把握して針棒の揺動位置を設定する作業は煩わしいという問題点もあった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ボタンを容易且つ正確に布に縫い付けることができるミシンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のミシンは、縫針を装着し、ミシン主軸の駆動によって上下動する針棒と、前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、複数の穴を有するボタンを前記針棒の下方で保持可能な押え足を支持する押え棒とを備えたミシンであって、前記ボタンの前記穴を撮像可能な撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像に基づいて、前記複数の穴のうち少なくとも２つの穴の位置を認識する認識手段と、前記認識手段によって認識された前記穴の位置に基づいて、２つの前記穴に前記縫針が貫通するように前記針棒の揺動位置を設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された前記針棒の揺動位置に基づいて前記針棒揺動機構を駆動制御する制御手段とを備えている。

また、本発明の請求項２に記載のミシンは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記認識手段によって認識された前記穴の位置から、２つの前記穴の間の距離である穴間距離を検出する検出手段を備え、前記設定手段は、前記検出手段によって検出された前記穴間距離に応じて前記針棒の揺動位置を設定することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載のミシンは、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記撮像手段で撮像された画像に基づいて、前記押え足によって保持された前記ボタンの前記穴の位置が縫製可能な位置にあるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記穴の位置が縫製可能な位置にないと判断された場合に縫製動作を禁止する禁止手段とを備えている。

また、本発明の請求項４に記載のミシンは、請求項３に記載の発明の構成に加え、前記判断手段による判断結果に応じて所定のメッセージを出力する出力手段を備えている。

また、本発明の請求項５に記載のミシンは、請求項１から４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記撮像手段によって撮像された画像を表示する表示手段を備えている。

本発明の請求項１に記載のミシンは、ボタンの穴を撮像手段によって撮像し、撮像した画像に基づいて、ボタンの穴のうち少なくとも２つの穴の位置を認識する。認識した穴の位置に基づいて、ボタンの２つの穴に縫針が貫通するように針棒の揺動位置を設定し、針棒揺動機構を駆動制御する。従って、ユーザは、ボタンの穴の位置に応じて手動操作によって針棒の揺動位置を設定する必要がなく、容易にボタンを縫い付けることができる。さらに、ボタンの穴の位置が正確に認識されるため、針棒が穴の位置に応じて適切に揺動し、縫針がボタンに接触することなくボタンが縫い付けられる。

また、本発明の請求項２に記載のミシンは、２つの穴の間の距離である穴間距離に応じて針棒の揺動位置を設定する。これにより、請求項１に記載の発明の効果に加え、単純な処理で素早く針棒の揺動位置を設定することができる。

また、本発明の請求項３に記載のミシンによると、ボタンの穴が縫製可能な位置にない場合には縫製が行われない。これにより、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、縫製の失敗をより確実に防止することができる。

また、本発明の請求項４に記載のミシンによると、請求項３に記載の発明の効果に加え、ユーザは、出力されるメッセージによって、ボタンの縫製が可能な状態であるか否かを容易に認識することができる。

また、本発明の請求項５に記載のミシンによると、請求項１から４のいずれかに記載の発明の効果に加え、ユーザは、表示手段に表示された画像を見て、縫針の針落ち位置を確認することができる。よって、針元を覗き込むことなく、容易且つ安全に針落ち位置を確認することができる。

ミシン１の全体斜視図である。針棒揺動機構２５の要部を示す正面図である。ミシン１の針棒６近傍の拡大斜視図である。ミシン１の電気的構成を示すブロック図である。ミシン１が行うボタン縫い付け処理のフローチャートである。ボタン縫い付け処理中に実行する穴間距離算出処理のフローチャートである。スキャンキー操作画像１０１を示す図である。４つ穴確認画像１０５を示す図である。穴間距離表示画像１１０を示す図である。ボタンセット指示画像１１６及び撮像画像表示部１２０を表示している液晶ディスプレイ１０を示す図である。ボタン再セット指示画像１３１を示す図である。

以下、本発明を具現化した一実施の形態であるミシン１について、図面を参照して説明する。尚、参照する図面は、本発明が採用し得る技術的特徴を説明するために用いるものであり、記載している装置の構成、各種処理のフローチャート等は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。図１及び図３における紙面右手前側をミシン１の前端側（正面側）とし、紙面左奥側をミシン１の後端側とし、紙面右側をミシン１の右側とし、紙面左側をミシン１の左側とする。また、図２における紙面手前側をミシン１の前端側、紙面奥側をミシン１の後端側とし、紙面右側をミシン１の右側、紙面左側をミシン１の左側とする。

まず、図１を参照して、ミシン１の物理的構成について説明する。図１に示すように、ミシン１は、ミシンベッド２、脚柱部３、アーム部４、及び頭部５を備える。ミシンベッド２は左右方向を長手方向として形成され、ミシン１を支持する。脚柱部３は、ミシンベッド２の右端部から上方へ立設される。アーム部４は、ミシンベッド２と対向するように、脚柱部３の上端から左方へ延びる。頭部５はアーム部４の左先端部に設けられ、後述する針棒６（図２及び図３参照）、押え棒４５（図３参照）等を備える。

脚柱部３の正面には、表面にタッチパネル１６を備えた液晶ディスプレイ１０が設けられている。液晶ディスプレイ１０には、複数種類の縫製模様及び各種の動作指示等をユーザが入力するための入力キーが表示される。液晶ディスプレイ１０に表示された縫製模様又は入力キーの表示位置に対応したタッチパネル１６の部分をユーザが触れることで、所望する縫製模様又は動作指示がミシン１に入力される。さらに、後述するイメージセンサ５０（図３及び図４参照）によって撮像された針落ち位置近傍の画像が、液晶ディスプレイ１０に表示される。

ミシン１の内部には、ミシンモータ７９（図４参照）、主軸（図示せず）、針棒６を上下動させる針棒上下動機構（図示せず）、針棒６を左右方向に揺動（針振り）させる針棒揺動機構２５（図２参照）等が収納されている。さらに、アーム部４の上部には、縫製に用いられる糸駒１１を装着する糸駒装着部１２が形成されている。針棒揺動機構２５の詳細については後述する。

ミシンベッド２の上部には、針板８０が配設されている。針板８０の下側の内部には、送り歯を駆動する送り歯前後動機構（図示せず）及び送り歯上下動機構（図示せず）、送り量調整用パルスモータ７８（図４参照）、釜（図示せず）等が収納されている。送り量調整用パルスモータ７８は、送り歯による布の送り量を調整する。釜は、下糸を巻回したボビン（図示せず）を収納する。また、ミシンベッド２の左方には補助テーブル８が嵌め込まれている。補助テーブル８は取り外しができ、補助テーブル８が取り外されたミシンベッド２には刺繍装置（図示せず）を装着することができる。

ミシン１の右側面には、手動で主軸を回転させるためのプーリ（図示せず）が設けられており、ユーザは、プーリを回転させることで針棒６を上下動させることができる。頭部５及びアーム部４の正面に設けられている正面カバー５９には、縫製開始・停止スイッチ４１、返し縫いスイッチ４２等の操作スイッチが設けられている。縫製開始・停止スイッチ４１は、縫製の開始及び停止を指示するためのスイッチである。縫製開始・停止スイッチ４１の表面は透明な合成樹脂によって形成されており、内部に緑及び赤に点灯するＬＥＤを備える。そして、縫製を実行可能な縫製可能状態であれば緑に、縫製を実行できない状態であれば赤にＬＥＤが点灯するよう制御される。返し縫いスイッチ４２は、布を通常とは逆方向である後方から前方へ送るためのスイッチである。また、正面カバー５９には、縫製速度（主軸の回転速度）を調整する速度調整摘み４３が設けられている。さらに、正面カバー５９の内部における右側の下端部６０には、イメージセンサ５０（図３及び図４参照）が配設されている。

次に、図２を参照して、針棒６を上下動及び揺動させる機構について概略的に説明する。図２に示すように、針棒６は、針棒台１８の上支持部１９及び下支持部２０によって、滑らかに上下動するように支持されている。針棒６の上下方向略中央部には、針棒抱き２１が上下動自在に設けられている。ミシン１の駆動時には、針棒抱き２１は、針棒６に固定された針棒爪部２３に係合することで針棒６に固定されている。そして、針棒抱き２１からは、図示しないクランク部に連結される軸２２が右方に延びている。主軸が回転するとクランク部が回転し、軸２２を介してクランク部に連結された針棒抱き２１が上下動する。これにより、針棒抱き２１に係合している針棒爪部２３を介して、針棒６が上下動を行う。

また、針棒６には針棒揺動機構２５が設けられている。針棒揺動機構２５は、後述するボタン縫製を行う際に駆動し、針棒台１８を揺動させることで針棒６を左右方向に揺動させる。針棒台１８の上端部は、ミシン１の前後方向を軸心とした支持軸２４によって、左右方向に揺動可能に軸支されている。支持軸２４は、ミシン１の図示しないフレームに固定されている。針棒台１８の下端部は、図示しないばね部材によって矢印Ａ方向に付勢されており、針棒台１８の左側には針振りレバー２６が配設されている。針振りレバー２６の上下方向中央部は、ミシン１のフレーム（図示せず）に固定された支持軸２７によって揺動可能に軸支されており、針振りレバー２６の下端部２８は、針棒台１８の下部の左側面に当接している。針振りレバー２６の上端側の当接部２９には、カム体３０が当接している。これらの各部材は、前記ばね部材の付勢力によって、常に当接状態を維持している。カム体３０は、針振りパルスモータ８１（図４参照）の回転軸に接続されている。

針振りパルスモータ８１が駆動し、カム体３０の針振り用カム部３１が矢印Ｅ方向に回転すると、針振りレバー２６の当接部２９が針振り用カム部３１に押されて矢印Ｃ方向に回転する。これにより、支持軸２７によって軸支されている針振りレバー２６の下端部２８が矢印Ｂ方向に回転し、針棒台１８が支持している針棒６は右側に揺動する。逆に、針振り用カム部３１が矢印Ｆ方向に回転すると、針振り用レバー２６の当接部２９が矢印Ｄ方向に回転する。これにより、針振りレバー２６の下端部２８が矢印Ａ方向に回転し、針棒６は左側に揺動する。そして、針振りパルスモータ８１の回転量を制御することで、針棒６の揺動距離を制御することができる。

次に、図３を参照して、頭部５の下部の構造について詳細に説明する。先述したように、頭部５の下端部から下方へ針棒６が延びており、針棒６は下端部に縫針７を保持することができる。糸駒１１（図１参照）から延びる上糸１３は、針棒６に設けられた針棒糸案内１４に案内されて、縫針７の目孔９に挿通される。また、頭部５の下端部における針棒６の後方からは、押えホルダ４６を固定するための押え棒４５が下方へ延びており、押えホルダ４６は締めネジ４７によって押え棒４５に固定されている。押えホルダ４６には縫製の種類に応じて様々な押え足を取り付けることができるが、図３に示す押えホルダ４６には、ボタンを針落ち点に保持するためのボタン押え足４８が取り付けられている。ボタン押え足４８は、ボタンを布に縫い付けるボタン縫製を行う際に用いられ、針板８０（図１参照）に載置された布の上からボタンを押圧して、ボタンを針落ち位置で保持する。ボタン押え足４８は、保持したボタンをイメージセンサ５０が撮像できるように、透明な合成樹脂で形成されている。

また、頭部５の下部にはイメージセンサ５０が配設されている。本実施の形態では、正面カバー５９の下端部６０の内部に支持フレーム５１が固定されており、この支持フレーム５１に、イメージセンサ５０がミシンベッド２上を撮像できるように下方へ向けて取り付けられている。イメージセンサ５０は周知のＣＭＯＳイメージセンサであるが、ＣＣＤカメラ等の他の撮像素子を用いてもよい。図３に示すように、イメージセンサ５０は、糸駒１１（図１参照）から延びる上糸１３の糸道経路から所定距離Ｄだけ離間した位置であり、且つ針棒６よりも前方に配設される。従って、ボタン縫製が行われる場合、イメージセンサ５０は、針落ち位置に保持されたボタンを上糸等に干渉されることなく撮像することができる。尚、針落ち位置とは、縫針７が下方に移動して布に刺さる点を指している。

次に、図４を参照して、ミシン１の主な電気的構成について説明する。図４に示すように、ミシン１は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、ＥＥＰＲＯＭ６４、外部アクセスＲＡＭ６８、カードスロット１７、入力インターフェイス６５、及び出力インターフェイス６６等を備え、これらはバス６７によって相互に接続されている。

ＣＰＵ６１は、ミシン１の制御を司り、読み出し専用の記憶素子であるＲＯＭ６２に記憶された制御プログラムに従って、各種演算及び処理を実行する。ＲＡＭ６３は、任意に読み書き可能な記憶素子であり、イメージセンサ５０によって撮像された画像のデータ、ボタン縫製を行う際の縫製回数Ｎ、画像処理によって算出されたボタンの穴の穴間距離等を記憶する。ＥＥＰＲＯＭ６４は不揮発性のメモリであり、液晶ディスプレイ１０に表示されるメッセージ及び操作キー等の画像データを含む種々のデータが記憶されている。外部アクセスＲＡＭ６８は、カードスロット１７に接続されたメモリカード７０から縫製データ等の各種データを読み出す。

入力インターフェイス６５には、縫製開始・停止スイッチ４１、返し縫いスイッチ４２、速度調整摘み４３、タッチパネル１６、イメージセンサ５０等が接続されている。出力インターフェイス６６には、駆動回路７１〜７４が電気的に接続されている。駆動回路７１は、送り量調整用パルスモータ７８を駆動する。駆動回路７２は、主軸を回転させるミシンモータ７９を駆動する。駆動回路７３は、針棒６を揺動させる針振りパルスモータ８１を駆動する。駆動回路７４は、画像を表示する液晶ディスプレイ１０を駆動する。

以下、本実施の形態に係るミシン１が行うボタン縫い付け処理について、フローチャートを参照して説明する。ユーザがタッチパネル１６を操作し、複数の縫製模様の中からボタンを縫い付けるための縫製模様を選択すると、ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶されたプログラムに従って、図５に示すボタン縫い付け処理を実行する。図５に示すように、ボタン縫い付け処理が開始されると、穴間距離算出処理が行われる（Ｓ１１）。穴間距離算出処理では、イメージセンサ５０が撮像した画像から、ボタンの穴の間の距離である穴間距離が算出される。

図６に示すように、穴間距離算出処理が開始されると、スキャンキー操作画像１０１が液晶ディスプレイ１０に表示される（Ｓ３１）。スキャンキー操作画像１０１には、図７に示すように、スキャンキー１０２及びメッセージ１０３が含まれる。スキャンキー１０２は、イメージセンサ５０によるボタンの撮像を指示するための操作キーである。メッセージ１０３は、布に縫い付けるボタンをカメラ下（針落ち位置近傍）に置いてスキャンキー１０２を操作することをユーザに促す。

次いで、スキャンキー１０２が操作されたか否かが判断され（Ｓ３２）、操作されていなければ（Ｓ３２：ＮＯ）、この判断が繰り返し行われる。ユーザがタッチパネル１６に触れ、スキャンキー１０２を操作した場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、イメージセンサ５０による撮像が行われて、ボタンの穴が認識される（Ｓ３３）。ボタンの穴の認識は、周知の画像処理によって行われる。具体的には、撮像された画像の画像データが２値化され、撮像対称の輪郭が抽出される。そして、抽出された輪郭から穴を示す輪郭を割り出すことで、ボタンの穴が認識される。２つ以上のボタン穴が認識されなかった場合には（Ｓ３４：ＮＯ）、ボタン穴の認識に失敗していると判断され、処理はＳ３１へ戻る。

２つ以上のボタン穴が認識された場合には（Ｓ３４：ＹＥＳ）、縫い付けられるボタンが４つ穴ボタンであるか否かが判断される（Ｓ３５）。認識されたボタン穴が４つでなく２つである場合には（Ｓ３５：ＮＯ）、ボタン縫製の縫製回数を示すカウンタＮの値に「１」が記憶される（Ｓ３６）。本実施の形態のミシン１は、針棒揺動機構２５（図２参照）によって針棒６を揺動させながら上下動させることで、ボタンの２つの穴に交互に複数回縫針７を貫通させて、ボタンを布に縫い付ける。カウンタＮが示す１回の縫製回数は、２つのボタン穴に対する一連の縫製を示す。従って、２つ穴ボタンを縫い付ける場合には縫製回数は１回、４つ穴ボタンを縫い付ける場合には縫製回数は２回となる。カウンタＮの値は、ボタンを縫い付ける処理を行う際に用いられるが、この詳細は後述する。

一方、画像処理によって認識されたボタン穴が４つである場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、４つ穴確認画像１０５が液晶ディスプレイ１０に表示される（Ｓ４１）。４つ穴確認画像１０５には、図８に示すように、ＹＥＳキー１０６、ＮＯキー１０７、及び確認メッセージ１０８が含まれる。ＹＥＳキー１０６及びＮＯキー１０７は、縫い付けるボタンが４つ穴ボタンであるか否かをユーザが入力するためのキーである。ＮＯキー１０７が操作された場合には（Ｓ４２：ＮＯ）、処理はＳ３１へ戻る。ＹＥＳキー１０６が操作された場合には（Ｓ４２：ＹＥＳ）、ボタン縫製の縫製回数を示すカウンタＮの値に「２」が記憶される（Ｓ４３）。

次いで、２つのボタン穴の間の距離である穴間距離が算出され、穴間距離表示画像１１０が液晶ディスプレイ１０に表示される（Ｓ３７）。穴間距離の算出は、公知の画像処理によって行われる。具体的には、Ｓ３３の処理で割り出されたボタン穴の輪郭から、隣り合う２つの穴の中心点がそれぞれ演算される。演算された２つの中心点の距離が穴間距離とされて、ＲＡＭ６３に記憶される。また、穴間距離表示画像１１０には、図９に示すように、ボタンイメージ部１１１、穴間距離表示部１１２、やり直しキー１１３、及びＯＫキー１１４が含まれる。ボタンイメージ部１１１には、２つ穴ボタンと判断された場合に２つ穴ボタンが、４つ穴ボタンである場合に４つ穴ボタンが表示される。穴間距離表示部１１２には、算出された穴間距離が表示される。やり直しキー１１３は、穴間距離の算出をやり直す指示をユーザが入力するためのキーであり、ＯＫキー１１４は、次の処理を実行させる指示をユーザが入力するためのキーである。

次いで、やり直しキー１１３が操作されたか否かが判断され（Ｓ３８）、操作されていなければ（Ｓ３８：ＮＯ）、ＯＫキー１１４が操作されたか否かが判断される（Ｓ３９）。やり直しキー１１３及びＯＫキー１１４のいずれも操作されていなければ、これらの判断が繰り返し行われる（Ｓ３８：ＮＯ、Ｓ３９：ＮＯ）。やり直しキー１１３が操作された場合には（Ｓ３８：ＹＥＳ）、処理はＳ３１へ戻り、穴間距離の算出が再度行われる。これにより、ボタン縫製が失敗することをより確実に防止することができる。ＯＫキー１１４が操作された場合には（Ｓ３９：ＹＥＳ）、処理はボタン縫い付け処理へ戻る。

図５に示すように、穴間距離算出処理（Ｓ１１）が終了すると、算出された穴間距離から、針棒６の揺動位置が設定される（Ｓ１２）。先述したように、ミシン１は、針棒揺動機構２５（図２参照）によって針棒６を揺動させながら上下動させることで、ボタンの２つの穴に交互に縫針７を貫通させて、ボタンを布に縫い付けることができる。針棒６の揺動距離は、針振りパルスモータ８１の回転量によって制御される。ミシン１は、算出された穴間距離を針棒６の揺動距離として針振りパルスモータ８１の回転量を決定することで、針棒６の揺動位置を設定する。

次いで、針落ち予定位置１２１と、イメージセンサ５０による撮像画像とが、液晶ディスプレイ１０に拡大表示される（Ｓ１３）。詳細には、図１０に示すように、液晶ディスプレイ１０内に撮像画像表示部１２０が形成され、イメージセンサ５０によって撮像された針落ち位置近傍の画像が拡大表示される。さらに、穴間距離に基づいて設定された針棒６の揺動位置から、縫針７の針落ち予定位置１２１が２箇所割り出されて、撮像画像表示部１２０に表示される。従って、ユーザは、表示されている針落ち予定位置１２１と、ボタン１２６の２つのボタン穴１２７の位置とが一致するように、拡大表示された画像を見ながらボタン押え足４８を下げてボタン１２６を固定することができる。よって、適切な位置に容易にボタン１２６を配置することができる。

次いで、ボタン１２６のボタン穴１２７の位置が画像処理によって認識され（Ｓ１４）、ボタン穴１２７の位置と針落ち予定位置１２１とが一致しているか否かが判断される（Ｓ１５）。一致していない場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、縫製可能状態とはならず、ボタンセット指示画像１１６が液晶ディスプレイ１０に表示されて（Ｓ１６）、処理はＳ１３へ戻る。ボタンセット指示画像１１６は、図１０に示すように、「ボタンを縫製位置にセットしてください」というメッセージを含む画像である。

ボタン穴１２７の位置と針落ち予定位置１２１とが一致していると判断された場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、縫製開始・停止スイッチ４１（図１参照）の色が赤から緑に変更され、ボタン縫製の実行が可能な縫製可能状態とされる（Ｓ１７）。そして、縫製開始・停止スイッチ４１の操作を契機として、周知のボタン縫製が行われる（Ｓ１８）。先述したように、ボタン縫製によると、針棒６が揺動しながら上下動し、２つのボタン穴１２７に交互に縫針７が貫通される。これにより、ボタン１２６が布に縫い付けられる。ミシン１は、ボタン穴１２７の穴間距離に基づいて設定した揺動位置に針棒６を交互に揺動させつつ、針棒６を上下動させる。従って、ボタン穴１２７の穴間距離に応じた適切な位置に縫針７が貫通し、スムーズにボタン１２６が縫い付けられる。

ボタン縫製が終了すると、縫製回数を計数するカウンタＮの値が「１」減算され（Ｓ１９）、Ｎの値が「０」であるか否かが判断される（Ｓ２０）。Ｎの値が「０」でなければ（Ｓ２０：ＮＯ）、４つ穴ボタンのうちの一対のボタン穴に対する縫製が終了した段階であり、もう一対のボタン穴に対して縫製を実行する必要がある。そこで、図１１に示すボタン再セット指示画像１３１が液晶ディスプレイ１０に表示される（Ｓ２１）。ボタン再セット指示画像１３１には、ボタンの移動を促す移動イメージ部１３２、次の処理を実行させる指示をユーザが入力するためのＯＫキー１３３、及びボタン再セットメッセージ１３４を含む。ＯＫキー１３３が操作されると、処理はＳ１３へ戻り、ボタン縫製の一連の処理が再び実行されることとなる（Ｓ１３〜Ｓ２０）。カウンタＮの値が「０」であれば（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ボタン縫い付け処理は終了する。

以上説明したように、本実施の形態のミシン１は、ボタンの穴をイメージセンサ５０によって撮像し、撮像した画像を画像処理することで、ボタン穴のうち少なくとも２つの穴の位置を認識する。認識したボタン穴の位置に基づいて、２つのボタン穴に交互に縫針７が貫通するように針棒６の揺動位置を設定し、針棒揺動機構２５を駆動制御する。従って、ユーザは、ボタン穴の位置に応じて手動操作によって針棒６の揺動位置を設定する必要がなく、容易にボタンを布に縫い付けることができる。また、ユーザが針棒６の揺動位置を設定する場合には、揺動位置の設定を誤る虞があるが、ミシン１はボタン穴の位置を正確に認識することができる。よって、針棒６がボタン穴の位置に応じて適切に揺動し、縫針７がボタンに接触することなくボタンが縫い付けられる。

また、ミシン１は、２つのボタン穴の間の距離である穴間距離を算出し、算出した穴間距離に応じて針棒６の揺動位置を設定する。これにより、単純な処理で素早く針棒６の揺動位置を設定することができる。また、ミシン１は、設定した針棒６の揺動位置から針落ち予定位置１２１を割り出し、針落ち予定位置１２１と、針落ち位置に保持されたボタンのボタン穴の位置とが一致しているか否かを判断する。そして、ボタン穴の位置が針落ち予定位置１２１に一致している場合のみ、ボタン縫製を実行する。これにより、縫製の失敗をより確実に防止することができる。また、ミシン１は、ボタン穴の位置が針落ち予定位置１２１に一致していない場合、ボタンセット指示画像１１６を表示させる。従って、ユーザは、ボタンの縫製が可能な状態であるか否かを容易に認識することができる。さらに、ミシン１は、イメージセンサ５０による針落ち位置近傍の撮像画像を、針落ち予定位置１２１と共に液晶ディスプレイ１０に拡大表示することができる。よって、ユーザは、液晶ディスプレイ１０に表示された画像を見ることで、針元を覗き込むことなく、容易且つ安全にボタンを配置することができる。

上記実施の形態において、イメージセンサ５０が本発明の「撮像手段」に相当する。図６のＳ３３で、ボタン穴を撮像して位置を認識する処理を行うＣＰＵ６１が「認識手段」として機能する。図５のＳ１２で、針棒６の揺動位置を設定するＣＰＵ６１が「設定手段」として機能する。図５のＳ１８で、設定された揺動位置に針棒６を交互に揺動させるように針棒揺動機構２５を制御するＣＰＵ６１が「制御手段」として機能する。図６のＳ３７でボタン穴の穴間距離を算出するＣＰＵ６１が「検出手段」として機能する。図５のＳ１５で、針落ち予定位置１２１とボタン穴の位置とが一致しているか否かを判断するＣＰＵ６１が「判断手段」として機能し、一致していないと判断した場合に縫製動作を禁止するＣＰＵ６１が「禁止手段」として機能する。図５のＳ１６で、ボタンセット指示画像１１６を表示する液晶ディスプレイ１０が「出力手段」に相当し、液晶ディスプレイ１０の撮像画像表示部１２０が「表示手段」に相当する。

尚、上記実施の形態に示した構成及び処理は例示であり、各種の変更が可能であることは言うまでもない。まず、上記実施の形態のミシン１は、２つのボタン穴の穴間距離を算出し、算出した穴間距離だけ針棒６を揺動させるように揺動位置を設定している。その後、設定した揺動位置から割り出される針落ち予定位置１２１（図１０参照）にボタン穴が位置すれば、ボタン縫製を実行する。詳細には、ミシン１では、針棒６を揺動させる場合の２つの針落ち位置のうちの一方は固定されており、他方の針落ち位置のみが穴間距離に応じて設定される。これにより、ボタン穴の穴間距離のみを用いて、２つのボタン穴に縫針７が貫通するように針棒６の揺動位置を設定することができる。よって、容易に針棒６の揺動位置を設定することができる。しかし、穴間距離を算出せずに針棒６の揺動位置を設定することも可能である。例えば、針棒６を揺動させる場合の２つの針落ち位置を、共に任意に変更できるように、針棒揺動機構２５の針振りパルスモータ８１の回転量を制御する。そして、ボタンがボタン押え足４８によって保持された後、ボタン穴の中心点を画像処理によって認識し、認識した２つの中心点に縫針７が貫通するように針棒６の揺動位置を設定してもよい。この場合、ユーザは、針落ち予定位置１２１にボタン穴が位置するようにボタンを配置する必要がないため、容易にボタンを布に縫い付けることができる。

また、上記実施の形態のように、ボタン穴の穴間距離を算出する場合には、ボタン穴の中心間の距離を算出する方が望ましい。これにより、縫針７がボタンに接触する可能性をより低くすることができる。しかし、ボタン穴の穴間の最短距離等を算出しても本発明の実現は可能である。

また、上記実施の形態のミシン１では、針落ち予定位置１２１がボタン穴１２７内に存在するか否かを判断することで、縫製可能状態とするか否かを判断している（Ｓ１５、図５参照）。しかし、処理の簡略化のために、針落ち予定位置１２１とボタン穴１２７とがミシン１の前後方向（図１０の撮像画像表示部１２０における上下方向）で一致しているか否かのみを判断してもよい。また、上記実施の形態のミシン１は、縫製可能状態とした場合、縫製開始・停止スイッチ４１の色を変更することで、縫製可能状態となったことをユーザに報知している。しかし、液晶ディスプレイ１０に縫製可能であるメッセージを表示してもよい。また、液晶ディスプレイ１０によるメッセージの表示に代えて、図示しないスピーカを設け、このスピーカによる音声の出力によってミシン１の状態をユーザに報知してもよい。また、上記実施の形態の液晶ディスプレイ１０に表示する各種メッセージの具体的内容、及び各種操作キーの配置等は、適宜変更できることは言うまでもない。

また、ミシン１に使用するボタン押え足４８（図３参照）についても、本実施の形態のようなボタンを布側に押さえつけて固定するものではなく、弾性板を備えてボタンを上下方向から狭持する構成のボタン押え足を使用してもよい。

１ミシン
６針棒
７縫針
１０液晶ディスプレイ
２５針棒揺動機構
４１縫製開始・停止スイッチ
４５押え棒
４６押えホルダ
４８ボタン押え足
５０イメージセンサ
６１ＣＰＵ
８１針振りパルスモータ
１１６ボタンセット指示画像
１２０撮像画像表示部
１２１針落ち予定位置
１２６ボタン
１２７ボタン穴

Claims

縫針を装着し、ミシン主軸の駆動によって上下動する針棒と、
前記針棒を揺動させる針棒揺動機構と、
複数の穴を有するボタンを前記針棒の下方で保持可能な押え足を支持する押え棒と
を備えたミシンであって、
前記ボタンの前記穴を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された画像に基づいて、前記複数の穴のうち少なくとも２つの穴の位置を認識する認識手段と、
前記認識手段によって認識された前記穴の位置に基づいて、２つの前記穴に前記縫針が貫通するように前記針棒の揺動位置を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された前記針棒の揺動位置に基づいて前記針棒揺動機構を駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするミシン。
前記認識手段によって認識された前記穴の位置から、２つの前記穴の間の距離である穴間距離を検出する検出手段を備え、
前記設定手段は、前記検出手段によって検出された前記穴間距離に応じて前記針棒の揺動位置を設定することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
前記撮像手段で撮像された画像に基づいて、前記押え足によって保持された前記ボタンの前記穴の位置が縫製可能な位置にあるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記穴の位置が縫製可能な位置にないと判断された場合に縫製動作を禁止する禁止手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
前記判断手段による判断結果に応じて所定のメッセージを出力する出力手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載のミシン。
前記撮像手段によって撮像された画像を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のミシン。