JPH03193090A

JPH03193090A - 刺しゅう用ミシン

Info

Publication number: JPH03193090A
Application number: JP33374289A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Sugiyama; 仁杉山
Original assignee: YUNITETSUKU KK; Unitex Corp
Current assignee: YUNITETSUKU KK; Unitex Corp
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1991-08-22
Anticipated expiration: 2014-03-08
Also published as: JP2866414B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、刺しゅう用ミシンに関し、詳しくは、刺しゅ
う針に振幅駆動手段を以て予定の振幅縫目を与えると共
に、刺しゅう対象の布を緊張保持する刺しゅう枠を回転
・移動手段を以て回転及びＸ・Ｙ方向へ移動して自動的
にジグザグ模様を主とする刺しゅうを行うようにしたも
のである。

従来の技術従来、ジグザグ刺しゅう用ミシンとしては、例えば、特
開昭６３−２０３１８８に開示されているタイプのもの
が提供されている。該タイプの刺しゅう用ミシンでは、
上下往復運動と共に振幅運動を行う針の下方の領域に、
モータ等の手段により該釧に対して直角な同一平面内の
直交する２方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に変位する機構
を設け、該機構上に刺しゅうが施される布を緊張状態で
保持する刺しゅう枠と、該刺しゅう枠をモータ等の手段
により回転する手段を備えている。さらに、上記２方向
の変位及び刺しゅう枠の回転は夫々エンコーダ等の手段
により検出し、これらの検出した移動値をフロッピーデ
ィスク等に記憶するようにしている。

上記の刺しゅう用ミシンでは、まず、熟練者がジグザグ
ミシンを用いて目的の刺しゅうデザインを１回だけ実行
する刺しゅう作業をモデルとして行っている。即ち、熟
練者が刺しゅう枠を手で保持して回転させながらＸ軸方
向およびＹ軸方向に移動させ、該刺しゅう枠に緊張保持
した布の所要点が刺しゅう針の垂直下方に位置するよう
にして動かしながら刺しゅう模様を作成し、その際の刺
しゅう枠の運動、即ち、Ｘ軸およびＹ軸方向の変位、回
転を検出して、記憶させている。そのあとこの記憶デー
タに基づきＸ軸及びＹ軸方向の変位手段、刺しゅう枠の
回転手段を制御して作動させ、熟練者が直前に行った刺
しゅう作業を再現するようにしており、所謂「例示学習
」方式が採用されている。

発明が解決しようとする課題しかし、上記タイプの刺しゅう用ミシンては、Ｘ軸方向
及びＹ軸方向の変位手段」二に刺しり、う枠の回転手段
を設けた構成であり、刺しゅう枠の回転中心と針の位置
関係は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の変位により常に変化す
る。そのため、刺しり、う枠のＸ軸方向、Ｙ軸方向及び
回転の初期位置の設定精度によって、再現時の位置精度
が左右され、初期位置が設定位置と僅かでも誤差がある
と、再現精度か劣るのみならず、程度によっては再現不
可能となる欠点がある。また、上記刺しゅう用ミシンで
は数値制御を行うためには複雑な手段が必要となる。

本発明の目的は、」１記した従来の刺しゅう用ミシンの
問題を解決して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の変位、刺しゅう
枠の回転及び針の振幅を数値制御により容易かつ高精度
に制御し実行できる刺しゅう用ミシンを提供することに
ある。

課題を解決するための手段従って、本発明は、上下往復運動する針の中立点（停止
時の針の中心軸線）を中心として与えられた振幅に揺動
さゼる振幅縫製駆動手段と、刺しゅう対象である布を緊
張保持する刺しゅう枠を上記針の中立点に対して直交す
る同一平面内において、互い直交する方向へ変位させる
Ｘ軸及びＹ軸駆動手段と、針の中立点を中心として上記
刺しゅう枠を回転させるθ軸駆動手段とを備え、上記Ｘ軸駆動手段とＹ軸駆動手段とを、上記θ軸駆動手
段により刺しゅう枠と共に一体に回転されるように配置
し、該θ軸駆動手段により針の中立点を中心として回転
駆動される刺しゅう枠をＸ軸駆動手段とＹ軸駆動手段と
を用いてＸ軸方向及びＹ軸方向へ夫々独立に移動させる
ようにし、刺しゅう枠のＸ軸及びＹ軸方向変位の増分、
回転角度の増分及び上記針の揺動の振幅の増分を互いに
独立に付１′３することにより制御されて刺しゅう模様
を作成し得る構成としていることを特徴とする刺しゅう
用ミシンを提供するものである。

具体的には、上記θ軸駆動手段は外周に大歯車を刻設し
た円環プレートと、上記大歯車と係合してモータの回転
を円環プレートに伝達する駆動小歯車と、円環プレート
の回転の中心が、針の中立点に対して常に同心となるよ
うに保持するガイドローラからなる。また、上記円環プ
レートに担持されたＸ軸駆動手段及びＹ軸駆動手段は夫
々、モータから歯車機構により回転が伝達されるロング
ピニオンと、上記ロングピニオンに保合すると共に円環
プレートの中空部分に突出して一端が刺しゅう枠と連結
するラノつてある支Ｆ、ｌｊ部材からなる。

かつ、上記Ｘ軸駆動手段、Ｙ軸駆動手段、θ軸駆動手段
及び」１記振幅縫製駆動手段は、図柄情報読取装置、記
憶装置、演算装置、パルス発生装置、パルス変換装置等
により数値制御されるようになっている。

単側本発明に係る刺しゅう用ミシンでは、−に記のように、
針の中立点に対して同心に回転するθ軸駆動手段」二に
該刺しゅう枠を同一平面内の互いに直交する２方向に変
位させるＸ軸駆動手段及びＸ軸駆動手段を設けたため、
Ｘ軸及びＹ軸方向変位の増分、回転角度の増分、及び、
上記振幅の増分の４つの制御変数により容易に制御でき
、いわゆるジグザグ刺しり、う図柄を精度よく、簡単な
制御機構で作成することができる。

求寒俗次に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図から第５図に示すように、本発明に係わる刺しｌ
ｉう用ミシンｌで（Ｊ、刺し１１．う枠５を回転するθ
軸駆動手段２、Ｘ軸方向へ直線移動するＸ軸駆動手段３
、Ｙ軸方向に移動するＸ軸駆動手段４を備え、さらに、
針１５を上下垂直方向に往復作動するミシン駆動モータ
１３（第１図から第４図には図示せず。）と、針１５を
その中立点Ｃを中心としてジグザグ振幅を与える振幅縫
製駆動用ステラピンクモータ１４（以下、振幅縫製駆動
用モータと略す）を、ミシンアーム１２に内蔵している
。

上記θ軸駆動手段２は、Ｘ軸駆動手段３とＸ軸駆動手段
４を搭載する円環プレー）２ｔと、上記ミシンｌのベヅ
ト１１の下方に取付けられた台座２２と、同じく円環プ
レート２１を同心に支持案内する台座２２に数例けられ
た３つのガイドローラ２３及び駆動小歯車２４と、該駆
動小歯車２４の動力源であるθ軸駆動用ステッピングモ
ータ２５（θ軸駆動用モータと略す）を備えている。

上記円環プレート２＋は適宜の厚さで、その上面にＸ軸
駆動手段３とＸ軸駆動手段４が搭載されると共に、中空
部分２］ａの内部に刺しゅう対象である布を緊張状態で
保持する刺しゅう枠５を上記Ｘ軸及びＸ軸駆動手段３．
４を介して支持している。尚、上記中空部２＋ａｆｌ単
に刺しＩ＋１う枠５の移動を妨げないために設げたスペ
ースである。

上記円環プレート２１の外周部には大歯車２１ｂを刻設
しており、上記駆動小歯車２４と噛み合わせている。

ガイドローラ２３は、円環プレート２１の外周部と当接
する円柱状部分２３ａと、円環プレー１−の一部分を載
せる薄厚の縁部２３ｂからなり、台座２２」−に回転自
在に軸止されている。上記駆動小歯車２４は、上記した
円環プレート２Ｉの大歯車２１ｂと係合すると共に、上
記ガイドローラ２３と同様に円環プレート２■を水平に
保持した状態で載せる薄厚の縁部２４．ａを備えており
、上記台座２２に設けられたθ軸駆動モータ２５の回転
を円環プレート２１に伝達している。

上記ガイドローラ２３及び駆動小歯車２４は、円環プレ
ート２１を配置したときに、円環プレート２！の回転の
中心が針１５の中立点Ｃに対して常に同心を保持する状
態で円環プレート２１を回転および停止・保持するよう
に配置されている。

Ｘ軸駆動手段３は、円環プレート２１上の中心を挟んで
対向する位置に互いに平行に配置された一対のロングピ
ニオン３ＩとＸ方向ラック３２を備え、該Ｘ方向ラック
３２の一端を円環プレート２１の中空部分２１ａにおい
て刺しゅう枠５の外枠５Ｉと連結している。該連結機構
とすることにより、ロングピニオン３１の回転駆動によ
ってＸ方向ラック３２をＸ方向に直線移動して刺しゅう
枠５をＸ方向へ直線移動させ、かつ、その際に該Ｘ方向
と直交するＹ方向に移動させることを妨げないようにし
ている。

また、夫々のロングピニオン３１は平歯車３３．３４を
介してＸ軸駆動用ステッピングモータ３５（以下、Ｘ軸
駆動用モータと略す）の回転が伝達されるシャフト３６
の両端から、傘歯車３７．３８を介して回転が伝達する
ようになっている。即ち、Ｘ軸駆動用モータ３５の回転
がシャフト３６を介してロングピニオン３１に伝達され
、Ｘ方向ラック３２の底面か円環状プレート２１上を摺
動して刺しり、う枠５がＸ軸方向に直線的に変位するよ
うになっている。尚、ロングピニオン３１とＸ方向ラッ
ク３２との噛み合いにおいて、後述する刺しり。

う枠５のＹ軸方向の移動に応じて、Ｘ方向ラック３２が
ロングピニオン３１の軸線に沿ってＹ軸方向へ移動自在
どなっている。

Ｙ軸駆動手段４では、円環プレート２１上に上記Ｘ軸駆
動手段３のロングピニオン３１に対して直交する方向に
配置されたロングピニオン４１と、Ｙ軸駆動用ステッピ
ングモータ４２（以下、Ｙ軸駆動用モータと略ず）を備
えている。」１記ロングピニオン４１は、Ｘ軸駆動手段
３の［１ングビニオン３１と同様に、」二面にランク歯
を有すると共にＹ軸方向に摺動自在な長方形状プレート
からなるラック４５と係合している。該ラック４５はそ
の一端で刺しゅう枠５と連結されている。Ｙ軸駆動用モ
ータ４２の回転は、平歯車４３．４４を介してロングピ
ニオン４１に伝達され、ロングピニオン４Ｉの回転によ
り、ラック４５がＹ軸方向に直線的に移動して、刺しゅ
う枠５のＹ軸方向に変位を与えるようになっている。尚
、ラック４５は刺しゅう枠５のＸ軸方向の移動に応じて
、〔１ンクピニオン４１の軸線に沿ってＸ軸方向に移動
自在である。

に記Ｘ軸駆動手段３、Ｙ　Ｍ駆動手段４、θ軸駆動手段
２、振幅縫製駆動手段及び針の」１下往復運動を駆動す
るミノン駆動モーク１３は、第５図に示す制御機構によ
り制御している。

該制御機構は、紙テープ、磁気デーゾ、フロッピーディ
スク等によって提供された刺し１６うの図柄情報６１を
読取る図柄情報読取装置６２と、読み取った情報をミシ
ン駆動モータ１３の出力、円環プレート２Ｉの回転角度
、刺しゅう枠５のＸ軸方向及びＹ軸方向の変位、針１５
の揺動の振幅として記憶、処理する記憶・演算装置６３
を備えている。さらに、制御機構はパルス発生装置６５
から発生したパルスを夫々のパルス変換回路（θ軸パル
ス変換回路、Ｘ軸パルス変換回路、Ｙ軸パルス変換回路
）６６を介して駆動回路６７（０軸駆動回路、Ｘ軸駆動
回路、Ｙ軸駆動回路）により、当該駆動回路６７の種類
に従って変換され、夫々θ軸駆動用モータ２５、Ｘ　Ｉ
＋ｌ＋駆動用モータ３５、Ｙ軸駆動用モータ４２、振幅
駆動用モータ１４をパルス制御している。即ち、」二足
各モータ２５．３５．４２、Ｉ４に夫々針１５が１回」
二Ｆ動する１ステツプ毎の、回転角度の増分△０、Ｘ軸
方向変位の増分△Ｘ、Ｙ軸方向変位の増分△Ｙ、及び、
針の揺動の振幅Ｗの増分／＼Ｗを制御データとして与え
るように構成されている。また、記憶装置からの信号は
ミシン制御装置６８を介してミシン駆動モータ１３にも
送られ、起動、停止、速度の変更等を！うえるようにな
っている。

次に、上記の構成からなる刺しゅう用ミシンの作動につ
いて説明する。

第６図から第８図において、最初の縫目の位置をＰＯし
て、次頁の表Ｉで示すような値で１ステツプ毎に、△Ｘ
、△Ｙ１△θ及び△Ｗを与えた場合について説明する。

まず、最初のステップは、表１に示すように、△Ｘ　　
−−−］、］縫　Ｉ　　、　△Ｙ　ニー−４８７、△θ
　−４、△Ｗ＝６なる制御値が」１記制御機構により、
夫々Ｘ軸駆動用モータ３５、Ｙ軸駆動用モータ４２、θ
軸駆動用モータ２５及び振幅駆動用モータ１４に与えら
れる。」二足夫々の駆動用モータが作動して、Ｘ方向ラ
ック３２及びＹ方向ラック４５の変位及び円環プレート
２１の回転変位により刺しゅう枠５の針１５の振幅方向
に対する角度が変化する。

針１５は上記の振幅で下降して、布上の縫目点［Ｐｌｌ
に突入し、［ＰＯ］から［Ｐｌｌに渡って縫目を構成す
る。上記［ＰＯ２点と［Ｐｌｌ点の位置関係は第８図に
示すようになっている。

尚、第８図において、ＣＩ（中立点）は理論的には針の
振幅の中心点であり、振幅Ｗ１−０の場合に縫目点を構
成する点である。

以降、上記の作動を繰り返して、第６図および第７図に
示すように、針１５は、縫目点［Ｐｌｌ、［Ｐ２］、・
・・［ＰＩ３．］に縫目を着け、ジグザグ模様が作成さ
れていく。

尚、表１の例では、円環プレート２の回転角度の増分△
θ、Ｘ方向、Ｙ方向の変位の増分△Ｘ、△Ｙ１振幅の増
分△Ｗは例示のために、実際の数倍に拡大誇張されてい
る。

このとき、」１記したように、Ｘ軸駆動手段３とＹ軸駆
動手段４は共に針１５の中立点と同心に配置されたＯ駆
動手段２」二に搭載され、Ｏ軸駆動手段２と共に回転す
る構成となっているため、夫々のステップの制御変数の
値は他の制御対象軸のデータには関係なく自由に変更す
ることが可能である。

第９図（Ａ、）〜（Ｅ）は制御データを種々に変更した
例を示しており、（Ａ）は基本図柄を示すもので、（Ｂ）の図柄は基本図柄（Ａ）のジグザグ振巾より細１
コとするもので、基本図柄（Ａ）のデータの振幅Ｗにの
み変更を加えている（△ｗｘｏ、７）。

（Ｃ）の図柄は基本図柄（Ａ）をより湾曲させるもので
、基本図柄のデータの△０にのみ変更を加えている（△
Ｏｘ１．２）。

（Ｄ）の図柄は基本図柄（Δ）より全長を縮小するため
に△Ｙに変更を加えている（△ｙｘｏ、’ｉ’）。

（Ｅ）の図柄は基本図柄（Ａ）の全体を縮小するため、
△Ｘと△Ｙに変更を加えている（△Ｘ×０７、△ＸＸ０
．７）。

上記のように基本図柄の制御データ△Ｘ、△Ｙ、△θ、
△Ｗを自由に変更することにより、基本図柄の長さ、巾
、曲げ角度を任意に変化させることが出来る。

かつ、上記のように、夫々制御変数の各ステップは独立
して変更可能であるため、図柄の開始点、すなわち最初
の中立点（ＣＯ）の位置を刺しゅう枠５に保持された布
」二の任意の点に取ることができる。そのため、本実施
例では第１Ｏ図に示すように、刺しゅう枠５１に保持さ
れた布の任意の場所に、同一の図柄情報を用いて第１Ｏ
図に示すように、図柄の向きや大きさを換えて、刺しゅ
うを自由に作成することが可能となる。第１０図中にお
いて、図柄７０ａは基本図柄であり、７０ｂは基本図柄
の△Ｘの＋・−を入れ換えたものである。７０ｃは基本
図柄の△Ｘと△Ｙに夫々０７を掛けたものてあり、７０
ｄは基本図柄の△Ｙの＋・−を入れ換えたものであり、
７０ｅは基本図柄の△Ｘと△Ｙの夫々の＋と−とを入れ
換えたものである。

次に、次頁に記載した表２のデータに従った別の実施例
の作動を第１Ｉ図および第１２図（Ａ）〜（Ｑ）を参照
して説明する。

表２の実施例では、ｊ−記載１の実施例と同様に、△０
、△Ｘ１△Ｙ及び△Ｗを制御変数として与えている。第
１Ｉ図および第１２図において、［ＰＯ］・・・［］〕
＋６］は縫目点、Ｗｌは振幅、（ＣＯ）・・・・（Ｃ１
０）は申立点を表１．ている。

表１に示す実施例では、刺１．ゆうされろ布にのみに着
目して作動を説明したが、表２に示す実施例では、第１
２図（Ａ）乃至第１２図（Ｑ）に示すように、１ステツ
プ毎の針Ｉ５の中立点の移動に着目して説明する。

第１２図（Ａ）乃至第１２図（Ｑ）において線Ｘ及び線
Ｙは各ステップにおけるＸ軸方向及びＹ軸方向を表して
いる。即ち、線Ｘ及び線Ｙの交点（第１２図（Ａ）にの
み図示）は針Ｉ５の中立点Ｃ１即ち、円環プレート２Ｉ
の回転中心を表している。

第１２図（Ａ）に示すように、初期位置では針Ｉ５は縫
目点［ＰＯ］にを作った後に表２のステップ０に示すデ
ータが与えられ、刺しゅう枠５がＸ軸駆動手段３及びＹ
軸駆動手段４によりＸ軸方向に２１５、Ｙ軸方向に３．
７８移動されると共にθ軸駆動手段２により４０．７２
°回転され、針Ｉ５は振幅６０５で縫目点［Ｐ１］に突
入し、第１２図（Ｂ）に示すように、縫目点［ＰＯ］か
ら［Ｐ四の間に縫目を形成する。以下、表２のステップ
１からステップＩ５までの各制御変数が与えられ、第１
２図（Ｂ）から第１２図（０）に示すように、刺し号１
う枠５に緊張保持された布は、Ｘ軸駆動手段３、Ｙ軸駆
動手段４及びθ軸駆動手段２により針の中立点Ｃの下を
通過しつつ刺しゅうが作成されていく。

舛乳以上の説明から明らかなように、本発明に係る刺しゅう
用ミシンでは、刺しゅう枠は針の中立点（針の停止時の
中心軸線）と常に同心に回転するθ軸駆動手段により回
転変位すると共に該θ軸駆動手段と一体に回転するＸ軸
及びＹ軸駆動手段によりＸ軸方向およびＹ軸方向に変位
するように構成されているため、回転角度の増分、Ｘ軸
方向及びＹ軸方向の増分、更には針の揺動振幅増分等の
制御変数を他の制御変数に関係なく容易に変更すること
ができる。そのため、刺しゅうされた図柄の長さ、ｉｊ
等の変更を容易に行うことが可能である。

また、刺しゅう枠に保持された布上に任意の位置に刺し
ゅうを施すことが可能である等の利点を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る刺しゅう用ミシンの実施例の斜視
図、第２図は第１図の平面図、第３図は第１図の左側面
図、第４図は第１図の正面図、第５図は制御装置の概略
図、第６図及び第７図は縫目構成を示す概略図、第８図
は第７図の一部拡大図、第９図（Δ）乃至第９図（Ｅ）
は制御データを変更して基本図柄を変更する例を示す概
略図、第１０図は刺しゅう枠に緊張保持された布上に施
される複数個の刺しゅう図柄を示す概略図、第１１図は
別の実施例の刺しゅうの縫目構成を示す概略図、第１２
図（Ａ）乃至第１２図（Ｑ）は刺しゅうの縫目構成が作
られる状態を１ステツプ毎に示す図面である。Ｉ　・刺しゅう用ミシン、２・・・θ軸駆動手段、３・
・・Ｘ軸駆動手段、　　４・・・Ｙ軸駆動手段、５・・
・刺しゅう枠、Ｉ３．１４．２５．３５．４２・・モータ、１５　針、
２１　円環プレート、３１．４１　ロングピニオン、３２．４５　・ラック。

Claims

【特許請求の範囲】１、上下往復運動する針を、該針の中立点を中心として
与えられた振幅に揺動させる振幅縫製駆動手段と、刺しゅう対象である布を緊張保持する刺しゅう枠を、上
記針の中立点に対して直交する平面内において、互いに
直交する方向へ変位させるＸ軸及びＹ軸駆動手段と、上記針の中立点を中心として上記刺しゅう枠を回転させ
るθ軸駆動手段とを備え、上記Ｘ軸駆動手段とＹ軸駆動手段とを、上記θ軸駆動手
段により刺しゅう枠と共に一体に回転されるように配置
し、該θ軸駆動手段により針の中心軸線を中心として回
転駆動される刺しゅう枠をＸ軸駆動手段とＹ軸駆動手段
とを用いてＸ軸方向及びＹ軸方向へ夫々独立に移動させ
るようにし、刺しゅう枠のＸ軸及びＹ軸方向変位の増分
、回転角度の増分及び上記針の揺動の振幅の増分を互い
に独立に付与して制御する構成としていることを特徴と
する刺しゅう用ミシン。２、上記θ軸駆動手段は、円環プレートをモータによる
伝動機構を介して上記中心軸と常時同心で回転させる構
成とし、該円環プレート上にＸ軸及びＹ軸駆動手段を配
置し、これらＸ軸及びＹ軸駆動手段によりＸ軸方向及び
Ｙ軸方向に移動される支持材により刺しゅう枠を支持す
る構成とし、かつ、針の振幅縫製駆動手段をミシンのア
ームに付加していることを特徴とする請求項１記載の刺
しゅう用ミシン。