JPH0667429B2 - ミシンの縫い代制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、針落ち部手前に接合させた回転ローラによ
って生地端位置を移動させ、自動的に所定の縫い代幅を
形成させるようにした縫い代幅形成装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 通常、本縫いミシンなどにおける生地の搬送は送り歯に
より直線的に行われる。従って、このようなミシンを用
いて、曲線形状をなす生地端に沿って一定の縫代幅を形
成する場合には、針落ち位置手前において、送り歯によ
る搬送方向と直行する方向へ生地を移動させながら縫製
動作を行う必要があるが、これを手作業で行うにはかな
りの熟練を要し、作業者にかかる負担も大きいため、現
在では第６図に示すような回動ローラＲを有する縫い代
制御装置をミシンに設け、いかなる形状の生地端にも自
動的に対応し得るようにしたものが知られている。

この縫い代制御装置は、ミシン針落ち位置の手前におい
て、縫製すべき生地W1の上面に圧接させた回動ローラＲ
を正逆両方向へ回動させることにより、送り歯などによ
る生地の搬送方向に対して直行する方向へ生地を移動さ
せ、生地端を針落ち位置との間隔（縫い代幅）ｈを常に
一定に保つようにしたものである。

この回動ローラＲの制御は、針落ち位置Ｐの近傍に設け
たセンサＳにより生地端W1を検出し、その検出結果に従
って行われる。すなわち、センサＳにて検出された生地
端位置は、図外の演算装置によって予め設定した基準位
置と比較され、ここで算出された両値の差分に従って回
転ローラをａ方向あるいはｂ方向へ回転させ、生地端を
常に基準位置に保ち、一定の縫い代幅を得るようになっ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の縫い代制御装置にあっては、
生地と回転ローラＲとの間にずれが生じることがあり、
適正な縫い代幅が得られないことがあった。

すなわち、ローラＲにより生地を適正に移動させるため
には、生地ＷとローラＲとの間に発生する摩擦力F1と、
生地Ｗと支持台１との間に生じる摩擦力F2との関係を、
F1＞F2の関係に保つ必要があり、そのため、通常はロー
ラＲの外周面を高摩擦形状にするなどして、支持台１の
支持面の摩擦係数μ１に対しローラＲの摩擦係数μ２を
上回るよう構成しているが、大型な生地Ｗを用いた場合
などにおいては、生地Ｗと回動ローラＲとの摩擦力F1を
生地と支持台１との摩擦力F2が上回ることがあり、この
場合には、生地ＷとローラＲとの間にずれが生じ、適正
な縫い代制御を行い得ないという不都合が生じた。

このため、従来は、生地Ｗに対するローラＲの圧接力を
調整する手段を設け、作業者が生地Ｗに応じて予め圧接
力を調整して常にF1＞F2の関係を維持し得るようにした
ものである。

しかし、布の形状、種類が変更される毎に回動ローラＲ
の押圧力を調整するとは作業の煩雑化を招くこととな
り、しかも、種々の生地に対して適正な押圧力を設定す
るには作業者にかなりの経験を要するため、自動化を目
的とするこの種の装置としては必ずしも十分に目的を対
生しているとは言い難く、また、適正と思われる押圧力
を設定したとしても、縫製動作中に何らかの原因で、回
動ローラＲの負荷、すなわち摩擦力F2が変動した場合に
は、やはり適正な縫い代幅を得ることができず、十分な
信頼性を得るには至らかなった。もっとも、回転ローラ
Ｒの押圧力を常に最大押圧力に設定しておけば、いかな
る生地に対しても回動ローラＲのずれなく回転させるこ
とができるが、これでは、生地に対して必要以上の押圧
力が加わることにもなり、生地を傷め易いという不都合
が生じる。

この発明は、前記問題点に着目してなされたもので、い
かなる生地に対しても常に適正な押圧力で回動ローラを
接合させることができ、生地を傷めることなく、良好な
縫い代制御を行うことができる縫い代制御装置の提供を
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は、回動ローラＲを付勢手段によって生地にお
ける針落ち位置手前に圧接させ、その回動ローラの回転
によって生地を主送り方向に対して交叉する方向へ移動
させることにより、生地端を所定の基準位置に保持さ
せ、一定の縫い代幅を得るようにした縫い代制御装置に
おいて、前記回動ローラの回転量を検出する回転量検出
手段と、前記回転量検出手段にて検出された回転量と生
地端位置検出手段にて検出された生地端移動量とを比較
しそれらの差分を算出する第２の演算手段と、前記付勢
手段によりローラ保持部材に加わる付勢力を調整する付
勢力調整手段と、前記第２の演算手段にて算出された差
分に基づき、その差分が０となるよう前記付勢力調整手
段を制御する付勢力制御手段とを備えたものである。

［作用］ この発明においては、回動ローラが回転した際、回転量
検出手段がこれを検出すると共に、その回転による実際
の生地端移動量を生地端位置検出手段によって検出し、
両検出手段によって検出された値が一致していれば、現
在設定されている回動ローラの押圧力をそのまま維持し
て生地端制御動作が実行され、逆に両検出値に差が生じ
ていれば、回動ローラと生地との間にずれが生じている
と判断し、両検出値の差分が０となるよう回転ローラに
よる押圧力を増大させ、生地と回動ローラとのずれの発
生を防止する。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づ
き説明する。

第１図（ａ），（ｂ）はこの実施例の概略構成を示す平
面図及び側面図であり、図中、10は縫製すべき生地Ｗを
支持する生地支持台であり、Ｐはこの生地支持台10に対
し、ミシンの縫い針Ｎが落下する位置（針落ち位置）を
示す。13′は図外の機枠に設けられた支点軸13によって
回動自在に支持されたローラ保持部材であり、その先端
部には、回動ローラ14が回動可能に取り付けられてい
る。そして、このローラ保持部材13′を矢符Ｃ方向へ回
転させることにより、回動ローラ14は、主送り方向（ミ
シン送り歯による生地搬送方向）Ｙに対して針落ち位置
Ｐの手前に下降するようになっている。

また、回動ローラ14は、駆動力伝達機構12を介して、モ
ータ15の駆動力によって正方向（ａ方向）及び逆方向
（ｂ方向）へ回転するようになっている。

16はローラ保持部材13′を矢符Ｃ方向へ向けて回転させ
るよう付勢する引張りバネ（付勢手段）であり、その一
端部はローラ保持部材13′に突設したバネ掛け部12aと
リニアアクチュエータ17の作動部17aとの間に張設して
あり、このバネ16の付勢力によって、回動ローラ14は常
時生地支持台10に圧接するようになっている。また、前
記リニアアクチュエータ17は、支持軸13とは均一な位置
関係を保つようになっており、その作動部17aは後述の
制御手段によってX1またはX2方向に沿って直線的に移動
し、その設定位置を段階的または連続的に変更し得るよ
うになっている。そして、この作動部17aがX1方向へ移
動し、引張りバネ16を伸長させて行くに従って、このバ
ネ16による回動ローラ14の下方へ押圧力が増大するよう
になっている。

18は前記生地支持板10に埋設されたリニアセンサ（生地
端検出手段）である。このセンサ18は主搬送方向Ｙと直
行する方向へ延出した長方形をなす太陽電池によって構
成されており、このセンサを覆う生地Ｗの面積に応じた
出力信号を送出するようになっている。従ってセンサ18
からの出力信号によって生地端位置を検出することがで
きる。

なお、19は縫製動作時に送り歯による送り力を生地に確
実に伝達するための送り歯押えである。

第２図はこの実施例における制御系回路の構成を示すブ
ロック図である。

図において、20は後述の演算及び制御を行うCPUであ
り、ここでは、前記モータ15の制御を行う回路制御手
段、及び前記リニアアクチュエータ17の駆動を制御する
付勢力制御手段として機能すると共に、後述の演算を行
う第1,第２の演算手段として機能する。

また、22はOPアンプ21にて増幅されたリニアセンサ18か
らの検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器で
あり、その出力信号は前記CPU20に入力される。23は前
記モータ15を回転させるモータ駆動回路で、CPU22から
の制御信号に基づきモータ15に駆動周波数を出力するよ
うになっている。24はモータ15の回転量を検出する回転
量検出手段としてのエンコーダであり、モータ15の回転
量、すなわち回動ローラ14の回転量に応じた信号をCPU2
0に出力するようになっている。また、25は前記リニア
アクチュエータ17を駆動するアクチュエータ駆動回路で
あり、CPU20からの制御信号に基づき前記アクチュエー
タ17を作動させるようになっている。

以上の構成に基づき、次に作用を説明する。

縫製動作を行うに際し、生地支持台10上に載置された生
地Ｗは針落ち点Ｐの手前において回動ローラ14により上
方から押圧、挟持される。

ここで、縫製動作指令を入力すると、CPU20は第３図に
示すようにまず、時間T1において、ルーチンI,ルーチン
IIを順次実行する。

第４図（ａ）はこのルーチンＩを示す図であり、このル
ーチンでは、まず、Ａ／Ｄ変換器22でデジタル信号に変
換されたリニアセンサ18からの生地端位置データをCPU2
0が読み取り、その値を一旦、CPU22上のメモリ内に格納
する（ステップＩ−1,ステップＩ−２）。

次に、第４図（ｂ）に示すルーチンIIにより、前記ルー
チンＩにおいて格納されたリニアセンサ18の生地端位置
データと予め入力しておいた生地端の基準位置データと
を比較し、両データの差分を算出する（ステップII−
１）。そして、算出した差分に基づき、その差分を０と
するために必要なモータ15の動作量、すなわち、生地端
W1を基準位置へ移動させるための回動ローラ14の回転量
を算出し（ステップII−２）、さらに算出した動作量に
基づきモータ15を作動させる（ステップII−３）。

この制御動作により、縫製動作中、生地端W1が基準生地
端位置に対してずれた場合には、そのずれは、回動ロー
ラ14の正方向または逆方向への回転により、補正され
る。従って、生地端W1が曲線形状をなしていた場合に
も、針落ち位置Ｐにおける生地端W1から針落ち位置まで
の間隔ｈは常に一定に保たれ、一定の縫い代幅が得られ
る。

しかし、上記制御動作が適正に実行されるためには、生
地Ｗと生地載置台10との間に発生する摩擦力F2に対し、
生地Ｗと回動ローラとの間に発生する摩擦力F1が、F1＞
F2という関係にある必要があり、この関係が満足されな
い場合には、生地Ｗと回動ローラ14との間にずれが生
じ、適正な縫い代制御が実行されないこととなる。

そこで、この実施例では、第３図に示すように、上記ル
ーチンIIによる縫い代制御動作が終了するまでの間（T2
の間）、さらにルーチンＩとルーチンIIIを交互に実行
する。

すなわち、まずルーチンＩを実行して、CPU20内のメモ
リに生地端位置データを格納した後、格納した生地端位
置データに基づき、第４図（ｃ）に示すルーチンIIIを
実行する。

ルーチンIIIでは、まず、エンコーダ24からの出力値に
基づき、モータ15の駆動量を算出し（ステップIII−
１）、算出した回転量に基づき生地端W1がいかなる位置
にあるかを予想する。すなわち、生地Ｗと回動ローラ14
との間にずれが発生せず、理想的な状態で生地Ｗが移動
した際の生地端W1の位置を予想する（ステップIII−
２）。

この後、生地端W1の予想位置と、リニアセンサ18にて検
出された実際の生地端位置W1との位置を比較し、その差
分を求める（ステップIII−３）。そして、その差分が
０であるか否かの判断を行い（ステップIII−４）、０
であった場合には、生地Ｗと回動ローラ14との間にずれ
が生じていないとの判断を下し、リニアアクチュエータ
17の作動部17aの位置を変化させず、引張りバネ16の長
さをそれまでに設定されていた長さに保つ（ステップII
I−５）。従って、引張りバネ16によりローラ保持部材1
3′に加わるＣ方向への力は変化せず、生地W1に対する
回動ローラ14の押圧力はそれまでの押圧力のまま保持さ
れる。また、ステップIII−３により、実際の生地端位
置と予想生地端位置との間に生じた差が生じた場合に
は、生地Ｗと回動ローラ14との間にずれが生じていると
判断して、その差分を０にし得る押圧力のうち最小の押
圧力を得るために必要な押圧増加量をテーブルメモリか
ら読み出し（ステップIII−６）、読み出した押圧増加
量に従ってリニアアクチュエータ17の作動部17aをバネ
掛け部12aから適宜押圧増加量に応じた距離だけ離間さ
せて、引張りバネ16を伸長させる（ステップIII−
７）。その結果、回動ローラ14により生地Ｗに加わる押
圧力Ｐは増大し、生地Ｗと回動ローラ14との間に発生す
る摩擦力F1は、生地W1と生地支持台との間に発生する摩
擦力F2を必要にして充分に上回り、生地Ｗと回動ローラ
14との間のずれは防止される。また、この摩擦力F1はF2
より若干上回る程度に設定されるため、生地Ｗが痛むこ
ともない。

以上のルーチンI,IIIは、第３図に示すように時間T2が
終了するまで繰り返し実行されるため、ルーチンIIによ
る縫い代制御動作は確実に実行される。すなわち、縫い
代制御中に、何等かの原因によって生地Ｗと生地支持台
10との間に発生する摩擦力が増大した場合にも、その変
動に応じて回動ローラ14の押圧力が逐次適正な押圧力ま
で増大するため、生地Ｗと回動ローラ14との間にずれが
生じる恐れは全くない。

なお、縫製動作終了後には、自動的、あるいは作業者に
よるリセットスイッチ操作により、回動ローラ14による
押圧力は最小値に設定される。

ところで、上記実施例では、ルーチンIIIのステップIII
−３において算出した差分値に応じた押圧力増加量をテ
ーブルメモリから読み出し、押圧力の制御を行うように
したが、ステップIII−４で前記差分が０であると判断
されるまで、繰り返し一定の押圧力を増加させるよう制
御することも可能であり、この発明は上記実施例に限定
されるものではない。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明にかかる縫い代制御装置
にあっては、生地とこれを移動させる回動ローラとの間
にずれが生じているか否かを検出し、ずれが生じた場合
には、そのずれを防止し得る最小限の押圧力で回動ロー
ラを生地に接合させるようにしたため、縫製時におい
て、生地と生地支持台との間に発生する摩擦力が変動し
たとしても、生地を傷めることなく適正な縫い代幅を得
ることができる。

このため、従来必要とされていた生地に対する回動ロー
ラの押圧力設定作業が不要となり、作業者にかかる負担
は大幅に軽減され、縫製工程の自動化を十分に達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例を示す平面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）に示したものの側面図、第２図は同
実施例の制御系回路の構成を示すブロック図、第３図は
同実施例における制御ルーチンの作動期間を示すタイミ
ングチャート、第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）は同実施
例における制御動作を示すフローチャート、第５図は同
実施例において生地に作用する摩擦力を示す説明側面
図、第６図（ａ）は従来の縫い代制御装置に設けられる
回動ローラを示すを示す説明平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）に示したものにより生地に作用する摩擦力を示す
説明側面図である。 図において 10……生地支持台 12……駆動力伝達機構 13′……ローラ保持部材 15……モータ（回転駆動手段） 16……引張りバネ（付勢手段） 17……リニアアクチュエータ（付勢力調整手段） 18……リニアセンサ（生地端検出手段） 20……CPU（第1,第２の演算手段、回転力制御手段、付
勢力制御手段） ｈ……縫い代幅 Ｐ……針落ち位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生地支持台に対し昇降可能に設けられたロ
   ーラ保持部材により、生地支持台上に載置された生地の
   針落ち位置手前に接合可能に保持された回動ローラと、 この回動ローラを回転させる回転駆動手段と、 このローラ保持部材を生地支持台上に向けて常時圧接さ
   せるよう付勢する付勢手段と、 前記生地支持台上に載置された生地の生地端位置を検出
   する生地端検出手段と、 前記生地端検出手段にて検出された生地端位置と所定の
   基準生地端位置との距離を算出する第１の演算手段と、 前記第１の演算手段にて算出された距離に基づき、その
   距離が０となるよう前記回転駆動手段を制御する回転制
   御手段とを備え、 縫製すべき生地を生地支持台と前記回動ローラとの間に
   挟持させ、前記回転ローラの回動によって生地端位置を
   布搬送方向と交叉する方向へ移動させることにより、縫
   い代幅を制御するようにした縫い代制御装置において、 前記回動ローラの回転量を検出する回転量検出手段と、 前記回転量検出手段にて検出された回転量と前記生地端
   位置検出手段にて検出された生地端移動量とを比較し、
   それらの差分を算出する第２の演算手段と、 前記付勢手段によりローラ保持部材に加わる付勢力を調
   整する付勢力調整手段と、 前記第２の演算手段にて算出された差分に基づき、その
   差分が０となるよう前記付勢力調整手段を制御する付勢
   力制御手段とを備えたことを特徴とするミシンの縫い代
   制御装置。