JPH0824775B2 - ミシンのオフセツト縫いデータ作成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ミシンによつて所望の図形パターンに対
するオフセツト縫いを自動的に行なえるようにするため
のオフセツト縫いデータ作成装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、電子サイクルミシン等の工業用ミシンでは、
操作パネルのキー入力操作によつて所望の図形を縫いパ
ターンとして入力することができ、さらに、その図形の
内側あるいは外側に指定した幅だけオフセツトした相似
図形のオフセツト縫いデータを作成して、オフセツト縫
いを行える機能を持つたものがある。

そして、このようなミシンでオフセツト縫いデータを
作成するには、まずパターン入力機能を使用して所望の
図形パターンを入力する。

すなわち、所望のパターンを描いた布あるいは紙をミ
シンの外押えに保持させて、縫い針の先をパターンを構
成する線に沿わせるように外押えを前後左右方向に移動
させ、少なくとも直線の両端及び曲線上の複数の点（曲
がりの強いところは多数の点が必要）で入力を指示する
ことによつて、その各入力点の座標データを記憶させ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のミシンのパターン入
力機能では、線種や尖点の判別機能を有していないの
で、パターンを構成する線の種別（直線，曲線，円弧
等）が変わる点及び曲線の途中に尖点がある場合はそこ
で区切つて、その区間毎に入力機能を選択して座標点の
入力操作を行なわなければ、入力されたパターンに沿う
針落点のデータを作成することができなかつた。

さらに、その入力されたパターンと相似図形のオフセ
ツト縫いデータを作成する際に、各入力区間の接続部で
の交点計算ができないので、入力後その接続部の修正作
業が必要であつた。

例えば、第９図に実線で示すような直線と曲線の複合
した図形パターンを入力して、破線で示すようなオフセ
ツト縫いパターンの針落点データを作成する場合には、
入力する図形を直線1,曲線1,及び曲線２に分けて、次の
ような入力操作が必要であつた。

（１）直線オフセツト入力機能を選択して、縫目長さと
オフセツト幅ｗを設定した後、直線１の一端を現在点
（原点）として縫い針と図形とを相対移動させて０の点
を入力する。

それによつて、第10図に示すように直線１の軌跡が入
力され、この直線１からオフセツト幅ｗだけ外側にオフ
セツトした直線ａとその終端の糸切り点と、破線で示す
空送りのデータが作成される。

（２）次に、スプラインオフセツト入力機能を選択し
て、再度縫目長さとオフセツト幅ｗを設定した後、第11
図に示すように曲線１上の１〜４の点を入力する。

それによつて、曲線１の軌跡が入力され、それからオ
フセツト幅ｗだけ外側にオフセツトした曲線ｂとその終
端の糸切り点と、破線で示す空送りのデータが作成され
る。

（３）そして、再びスプラインオフセツト入力機能を選
択して、縫目長さとオフセツト幅ｗを設定した後、第12
図に示すように曲線２上の５〜８の点を入力する。

それによつて、曲線２の軌跡が入力され、それからオ
フセツト幅ｗだけ外側にオフセツトした曲線ｃとその終
端の糸切り点と、破線で示す空送りのデータが作成され
る。

（４）しかし、こうして作成されたオフセツトした直線
a,曲線b,曲線ｃは、第12図に破線の円で囲んで示すA,B,
Cの接続部が欠落し、糸切り点や空送りの余分なデータ
が含まれているので、第13図（イ）に破線で示すような
空送りのデータとｃを四角で囲んだ印で示す糸切り点の
データを削除し、同図（ロ）に示すように２本の線を接
続する線を追加する操作を、A,B,Cの各接続部について
行なう。

このように、従来は入力する図形の曲線中に尖点があ
つたり、種の種類が変わる毎にその入力を一旦終了し
て、再度機能選択及び縫目長さとオフセツト幅を設定し
直して入力を行なわなければならず、さらにオフセツト
パターンの各接続部の修正作業も必要であつたので、そ
の入力作業が煩雑で手間がかかるという問題があつた。

この発明は、このような問題を解決するためになされ
たものであり、直線と曲線の複合した複雑な図形パター
ンのオフセツト縫いデータを作成する場合でも、必要な
各座標点の入力を一回の機能選択で一括して入力でき、
それによつて入力された図形に対して修正の必要がない
オフセツト縫いデータ（針落点のデータ）を作成できる
ようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明によるミシンのオフセツト縫いデータ作成装
置は、上記の目的を達成するため第１図に機能ブロツク
図で示すように、キー操作によつて入力されるオフセツ
ト幅と図形パターンに沿う複数の入力点及び角指定点の
データを順次記憶する入力データ記憶手段１と、その記
憶された複数の入力点を角指定点で区切つてグループ分
けする入力点グループ分け手段２と、その各グループ毎
にその入力点間を補間する補間点を作成する入力点間補
間手段３と、それによつて補間された全グループの各入
力点と補間点及び角指定点に対して入力データ記憶手段
１に記憶されたオフセツト幅による各オフセツト点を算
出するオフセツト点算出手段４と、その算出された各オ
フセツト点をオフセツトされた角指定点で区切つてグル
ープ分けするオフセツト点グループ分け手段５と、その
各グループ毎に針落点を算出する針落点算出手段６とを
備え、該手段６によつて全グループについて算出された
針落点のデータをオフセツト縫いデータとして出力する
ようにしたものである。

〔作 用〕

この発明によれば、オフセツト縫いデータを作成する
際に、元になる図形パターンの入力を一回の機能選択で
曲線中の尖点及び線種が変わる点で角指定を行ないなが
ら行なえばよく、その入力されたオフセツト幅と各入力
点及び角指定点の座標データを入力データ記憶手段１が
順次記憶する。

その後、入力点グループ分け手段２が入力データ記憶
手段１に記憶された複数の入力点を角指定点で区切つて
グループ分けし、入力点間補間手段３がその各グループ
毎にグループ内の入力点間を補間する補間点を作成す
る。

そして、オフセツト点算出手段４が補間された全グル
ープの各入力点と補間点及び角指定点に対して入力デー
タ記憶手段１に記憶されたオフセツト幅による各オフセ
ツト点を算出し、オフセツト点グループ分け手段５が算
出された各オフセツト点をオフセツトされた角指定点で
区切つてグループ分けする。

それによつて、針落点算出手段６がその各グループ毎
に針落点を算出し、全グループについて算出した針落点
のデータをオフセツト縫いデータとして出力する。

したがつて、オフセツト縫いの元となる固形パターン
を一回の機能選択で一括して入力でき、それによつて、
入力された図形パターンに対して修正の必要がないオフ
セツト縫いデータ（針落点のデータ）を作成して出力す
ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面によつて具体的に説明
する。

第２図は、この発明によるオフセツト縫いデータ作成
装置としての機能を備えたミシンの本体部を示す概略斜
視図である。

このミシンは、テーブル15上にミシン本体10が固定設
置され、そのヘツド部10aに縫い針11と布押え12が装着
されている。

この縫い針11による縫製位置を囲むように枠状の外押
え13が設けられている。

この外押え13は、下枠13aと上枠13b及びそれを支持す
るアーム部13cとからなり、縫製モードの時には被縫製
布を、パターン入力モードの時には縫いパターンを描い
た布あるいは紙を下枠13aと上枠13bとの間に挾持して、
XY駆動機構14によつてテーブル15の上面に沿つて左右
（Ｘ）方向及び前後（Ｙ）方向に自在に移動できるよう
になつている。

第３図は、この実施例における入力部と制御部の構成
を示すブロツク図である。

入力部16は、多数のキー及び表示器を備えた操作パネ
ル18とパルスモータ駆動回路19とからなる。

操作パネル18の構成及び作用については後で詳述する
が、パルスモータ駆動回路19は、前述した外押え13を移
動させるXY駆動機構14内のＸ軸駆動用パルスモータMxと
Ｙ軸する駆動用パルスモータMyとをそれぞれ、制御部17
からの指令に従つて駆動する回路である。

制御部17は、この装置全体を総括制御するCPUを用い
た制御回路20と、直線オフセツト縫い（d1），スプライ
ンオフセツト縫い（d2），円弧オフセツト縫い（d3）等
を縫い機能及びその他各種機能毎の動作プログラムやそ
れらに必要な固定データを格納したリードオンリ・メモ
リ（ROM）21と、入力されたオフセツト幅や縫目長さと
各入力点及び角指定点の座標データ等を記憶し、また制
御回路20によつて算出された針落点のデータをオフセツ
トに縫いデータとして格納したり、制御回路20によるワ
ーキングエリアとしても使用されるランダムアクセス・
メモリ（RAM）22と、操作パネル18とのインタフエース
となるI/O回路23と、パルスモータ駆動回路19とのイン
タフエースとなるI/O回路24とによつて構成されてい
る。

そして、この制御部17によつて前述した第１図のこの
発明に係る各手段１〜６の機能を果たす。

第４図は、この実施例の操作パネル18の具体例を示す
レイアウト図である。

この操作パネル18は第２図のテーブル15上の適宜の位
置に立設されており、表示器30〜35からなる表示器群
と、キー41〜59からなるキー群が設けられている。

先ず表示器群について説明すると、縫製表示器30は縫
製モードの時には全体が点灯し、パターン入力モードの
時には右端の部分だけが点灯する。

エラー表示器31は１個の７セグメント表示器（螢光表
示管,LED,液晶等による）であり、縫製モードの時には
エラーが発生すると「１〜９」のエラーコードのいずれ
かを表示し、パターン入力モードの時には「ｄ」が点滅
し、この時は後述する数字キー51〜59のうち52,54〜56,
及び58のみが有効である。

表示器32〜35はいずれも３桁の７セグメント表示器で
あり、パターンNo表示器32はモードと機能を表示し、パ
ターン入力モードの時には、モードとして「E:入力」，
「C:修正」，「A:追加」のいずれかを、機能として「d
1:直線オフセツト縫い」，「d2:スプラインオフセツト
縫い」，「d3:円弧オフセツト縫い」等を選択的に表示
する。

Ｘ拡大縮小率表示器33は、縫製モードの時にはＸ拡大
縮小率を表示するが、パターン入力モードの時には縫い
種類コードと速度、あるいはＸ方向の距離を例えば「X.
10」のように表示する。

Ｙ拡大縮小率表示器34は、縫製モードの時にはＹ拡大
縮小率を表示するが、パターン入力モードの時には縫い
目長さをmm表示し、あるいはＹ方向の距離を例えば「Y.
10」のように表示する。また、縫目長さ入力時には選択
し得る縫目長さを順次表示する。

下糸設定表示器35は、縫製モードの時には下糸設定値
を表示するが、パターン入力モードの時にはジグザグ縫
いやオフセツト縫いの幅をmm単位で表示するか、あるい
は入力点の数及び点移動のときは距離を表示する。

次に、キー群について説明する。送り前進キー41を押
すと、現在点から終点に向かつて、作成したパターンに
沿つて１針ずつ位置が移動する。パターン入力機能を使
用するときは、このキー41を押しながら電源スイツチを
オンにする。

送り後退キー42を押すと、現在点から原点に向かつ
て、作成したパターンに沿つて１針ずつ位置が移動す
る。パターン入力中に押すと、直前の入力点を取消して
針位置を戻す。

原点復帰キー43を押すと、現在点から原点に針位置が
復帰する。

以下のキーについてはパターン入力モードの時の名称
及び機能のみを説明する。

選択キー44は機能選択用のキーで、パターンNo表示器
32に所望の機能コードが表示されたときに押すと、その
機能が選択される。

パターンNoキー45は、パターン入力モードの時には使
用しないので説明を省略する。

確認キー46は、一つの要素の入力を終了する時に入力
した形状を確認したい場合に押す。このキー46を押す
と、入力した要素の縫い始めから縫い形状に従つて針位
置が移動した後、その要素の終点で停止する。

終了キー47は、一つの要素の入力を終了する時に押
す。この場合は入力した形状の確認は行なわない。

指定キー48は、縫目長さやオフセツト幅の値を設定す
る時に使用し、設定する値になつたらこ指定キー48を押
す。

試縫キー49は、試し縫いに移る時及び再びパターン入
力モードに戻る時に押す。

取消キー50は、操作の途中でその操作を取り止めたい
ときに押す。

「１」〜「９」の数字キー51〜59のうち、入力キー55
は、要素の入力点の座標値データ等を入力する時に押
す。

移動キー52と58は、機能を選択する時及び縫目長さと
オフセツト値を設定する時に、機能や値の表示を順送り
に進めたり戻したりして変えるために使用する。

４個の移動キー52,54〜56,58は、前述の外押え13をX,
Y方向に駆動させて、入力しようとする点まで縫い針11
の位置を相対的に移動させるために使用する。

次に、この実施例によつて第５図に実線で示す図形パ
ターンを入力して、破線で示すオフセツトパターンの縫
いデータを作成する場合を例に、操作パネル18による入
力操作の手順について、主として第６図を参照して説明
する。

先ず、第１図の外押え13の下枠13aと上枠13bによつて
第５図に実線で示す図形パターンを描いた紙を挾持させ
た後、操作パネル18の送り前進キー41を押しながら図示
しない電源スイツチをオンにして、パターン入力モード
にする。

その後、次の手順で入力操作を行なう。

（１）移動キー52か58を押して、パターンNo表示器32に
機能コード「E.d2:スプラインオフセツト縫い」を表示
させた後、選択キー44を押してその機能を選択する。

（２）移動キー52か58を押して、Ｙ拡大縮小率表示器34
に所望の縫目長さの値を表示させた後、指定キー48を押
してその値を登録する。

（３）移動キー52か58を押して、下糸設定表示器35に所
望のオフセツト幅の値を表示させた後、指定キー48を押
してその値を登録する。

（４）上記の操作後はデジタイズ待ちになつているの
で、４個の移動キー52,54〜56,58を押して、第２図の縫
い針11が第６図の初期位置（○印の点）から入力したい
点に一致するまで外押え13を移動させ、一致したら入力
キー55を押して、その点を入力する。

それによつて、その入力点の座標値データが第３図の
制御回路20によつて検出されて、メモリ（RAM）32に記
憶される。

この操作により第６図の０の点を入力する。

（５）入力する図形がこの０点の位置で角（尖点）にな
つているので、角であることを指定するために、X,Yい
ずれかの方向に外押え13を１パルス移動させ（４個の移
動キー52,54〜56,58のいずれかを１回押す）、入力キー
55を押して角指定点１を入力する。

（６）引き続き（４）と同様の操作を行なつて第６図の
２〜５の点を入力する。

（７）入力点５の位置で角指定を行なうため、（５）と
同様な操作によつて角指定点６を入力する。

（８）引き続き（４）と同様の操作を行なつて、７〜９
の点を入力する。

（９）入力点９の位置で角指定を行なうため、（５）と
同様な操作によつて角指定点10を入力する。

（10）引き続き（４）と同様の操作を行なつて、11の点
を入力する。

（11）確認キー46又は終了キー47を押して、入力を終了
する。

このような入力操作によつて、縫目長さ及びオフセツ
ト幅の各値と、第６図に実線で示した図形パターンの所
要の入力点0,2〜5,7〜9,及び11の座標値データと、角指
定点1,6,10の座標値データが、第３図の制御部17内のメ
モリ22に記憶される。

そこで、次にこの制御部17の制御回路（CPU）20が、
このメモリ22に記憶されたデータに基づいて針落点デー
タを算出して、第５図及び第６図に破線で示すパターン
のオフセツト縫いデータを作成する処理について、第７
図のフローチヤート及び第８図を参照して説明する。

第７図の処理を開始すると、まずステツプ１でメモリ
22に記憶された第８図（イ）に示す入力点群０〜11（1,
6,10は）を、角指定点を目印に区切つてグループ分け
し、この例では０〜1,2〜6,7〜10,及び11の４グループ
に分ける。そして、第１のグループから第４のグループ
まで順にグループ単位で各入力点の座標値データを取り
出す。

そして、ステツプ２では図形形状を正確にオフセツト
するため及び交点計算を正確に行なうために、曲線補間
ルーチンを使用して各グループ毎にその各入力点間を補
間する補間点を作成する。

ステツプ３ですべての入力点について処理を終了する
まで上記の処理を繰返し、終了するとステツプ４へ進む
が、この処理後の入力データは、例えば第８図（ロ）に
示すように全ての入力点と角指定点に補間点が加なつた
０〜26の点の座標値データを持つことになる。

ステツプ４ではその０〜26の各点について、メモリ22
に記憶されているオフセツト幅によるオフセツト点の演
算をする。ここでは角指定点のオフセツト点も計算す
る。

また、角点である例えば３の点のオフセツト位置も計
算するため、まず直線２−３と直線３−５のオフセツト
図形２′−３′と直線３′−５′を第８図（ロ）に示す
ように計算し、その交点３″を求めればよい。

なお、従来の入力方式では、直線３−５のデータは３
の点のオフセツト位置を計算する時点では入力されてい
ないので、交点３″を求めることはできなかつたが、こ
の発明によれば全てのデータは一括に入力され、ひとか
たまりのデータとなつているので、直線３−５のデータ
を参照することによつて、交点３″を求めることができ
る。

この処理後の入力データは、第８図（ハ）に示す点
０′〜26′のようになる。

次にステツプ５では、そのオフセツト点群をオフセツ
トされた角指定点４′,14′,24′を目印にグループ分け
して、第８図（ハ）に示す例の場合には０′〜３′,5′
〜13′,15′〜23′,25′〜26′の４つのグループに分け
る。

そして、第１グループから第４グループまで、グルー
プ単位でオフセツト点の座標値データを取り出す。

さらに、ステツプ６で各グループ毎にそこに属する点
のみを用い、曲線補間ルーチンを使用して曲線補間を行
ない、メモリ22に記憶されている縫目長さ（運針ピツ
チ）の値に基づく針落点を計算する。

ステツプ７で全てのオフセツト点について処理したか
否かを判断し、処理し終るまでステツプ5,6の処理を繰
返して、このルーチンの全ての処理を終了する。

ステツプ６で計算した針落点のデータをオフセツト縫
いデータとしてそのまま出力してもよいが、通常は第３
図のメモリ（RAM）22へ格納しておき、何回でもそのデ
ータを使用して同じオフセツト縫いができるようにす
る。

さらに、このオフセツト縫いデータをフロツピデイス
ク等に格納して保存することもできる。

このように、この実施例によれば直線と曲線を組み合
わせた図形パターンを１回の機能選択で一括して入力で
きるので、入力操作が簡単になるばかりか、全ての入力
点が交点計算が含むオフセツト計算の有効範囲となり、
直線と曲線あるいは尖点の両側の曲線等の接続部での交
点計算が可能になる。

したがつて、従来必要であつた修正作業も不要になる
ので、極めて能率よくオフセツト縫いデータを作成する
ことができる。

なお、上述の実施例ではミシン自体にオフセツト縫い
データ作成装置としての機能を持たせて、縫製モードと
パターン入力モードに切り換えて使用できるようにした
ので、あまりコストアツプせずに提供でき、しかもオフ
セツト縫いデータ作成後直ちに試し縫いを行ない、よけ
ればそのまま本格的に縫製を開始することもできるので
便利であるが、オフセツト縫いデータ作成装置をミシン
とは別の装置として構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によるミシンのオフセ
ツト縫いデータ作成装置を使用すれば、直線と曲線の複
合した複雑な図形パターンのオフセツト縫いを行ないた
い場合でも、その図形パターンを同一の機能選択で一括
して入力できるので入力能率がよく、その図形パターン
の各入力点と角指定点のデータ及びオフセツト幅に基づ
いて、オフセツトしパターン上の各針落点のデータを算
出して、全く自動的にオフセツト縫いデータを作成する
ことができ、従来のような直線と曲線の接続部等の修正
作業が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるミシンのオフセツト縫いデータ
作成装置の基本的な構成を示す機能ブロツク図、 第２図はこの発明によるオフセツト縫いデータ作成装置
としての機能を備えたミシンの本体部を示す概略斜視
図、 第３図はこの実施例における入力部と制御部の構成を示
すブロツク図、 第４図は第３図における操作パネル18の具体例を示すレ
イアウト図、 第５図はこの実施例によつて入力する図形パターンとそ
のオフセツトパターンの一例を示す説明図、 第６図はこの実施例による図形パターンの入力操作の説
明に供する説明図、 第７図は第３図の制御部17によるオフセツト縫いデータ
作成処理のフロー図、 第８図は第７図の処理の説明に供する説明図、 第９図乃至第13図は従来のオフセツト縫いデータ作成手
順の説明に供する説明図である。 10……ミシン本体、11……縫針 13……外押え、14……XY駆動機構 15……テーブル、16……入力部 17……制御部、18……操作パネル 19……パルスモータ駆動回路 20……制御回路（CPU） 21……メモリ（ROM）、22……メモリ（RAM） 30〜35……表示器、41〜59……キー

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−205774（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−160476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−170287（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−250291（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−112585（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−290078（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−12568（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−90270（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−249580（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−77579（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−51779（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−170074（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−9245（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−40039（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−43149（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キー操作によつて入力されるオフセツト幅
   と縫いパターンに沿う複数の入力点及び角指定点のデー
   タを順次記憶する入力データ記憶手段と、 該手段によつて記憶された複数の入力点を角指定点で区
   切つてグループ分けする入力点グループ分け手段と、 該手段によつてグループ分けされた各グループ毎にその
   入力点間を補間する補間点を作成する入力点間補間手段
   と、 該手段によつて補間された全グループの各入力点と補間
   点及び角指定点に対して前記入力データ記憶手段に記憶
   されたオフセツト幅による各オフセツト点を算出するオ
   フセツト点算出手段と、 該手段によつて算出された各オフセツト点をオフセツト
   された角指定点で区切つてグループ分けするオフセツト
   点グループ分け手段と、 該手段によつてグループ分けされた各グループ毎に針落
   点を算出する針落点算出手段とを備え、 該手段によつて全グループについて算出された針落点の
   データをオフセツト縫いデータとして出力するようにし
   たことを特徴とするミシンのオフセツト縫いデータ作成
   装置。