专利名称：刺绣缝纫机及其刺绣起始位置设定方法
技术领域：
本发明涉及设定剌绣起始位置的装置及方法，该设定刺绣起始位置的装置及方法在具有 根据与任意的刺绣花样对应的刺绣缝数据使保持有被缝制物的刺绣架移动用的驱动机构的刺 绣缝纫机中，使欲缝制的刺绣花样不超出刺绣架的可移动范围。
背景技术：
当刺绣某一刺绣花样时，作为事前确认该花样是否纳入在了可缝制范围(刺绣架的可移 动范围)的方法，有一种方法是通过使刺绣架沿刺绣花样的外形进行实际的描仿动作而目视 确认。将从现在开始想要刺绣的花样数据输入设定后，通过手动框架移动操作使框架移动， 设定好被刺绣布上的花样起始位置， 一旦开始描仿，刺绣架移动，与针杆对应的位置根据花 样的外形线数据作相对移动，可通过目视来判别花样是否纳入在了可缝制范围内。该场合， 有时因最初设定的起始位置不妥而出现花样超出可缝制范围的现象，作为该场合的描仿动作， 框架在到达可缝制范围的极限、即框架到达框架驱动机构的可动极限时刻停止。之后，在操 作者通过手动框架移动操作使起始位置适当移位后，再次发出描仿指示，反复进行以下同样 的操作，直到纳入在可缝制范围为止。对于上述这种传统的描仿方法，有时会出现这种情况由于在通过实施描仿而看清了花 样未纳入在可缝制范围内时，然后只能釆用尝试法尝试着变更起始位置，故有时必须重复多 次来进行变更起始位置后实施描仿这一作业，起始位置的设定很费时间。对此，在下列专利文献1所揭示的发明中，通过与被设定的起始位置对应地将刺绣花样 的刺绣范围与刺绣架的可缝制范围进行比较运算，自动地判定刺绣花样是否纳入在可缝制范 围内。然而，在采用这种方法时，因必须事前进行刺绣架的可缝制范围的数据输入，故十分 麻烦。专利文献1:日本专利第3354429号发明内容本发明是鉴于上述问题制成的，目的在于提供一种刺绣机及其刺绣起始位置设定方法，
能简单且在短时间内设定刺绣起始位置，以使欲缝制的刺绣花样不超出刺绣架的可移动范围。 本发明的刺绣机，具有驱动机构，该驱动机构用于根据与任意的刺绣花样对应的刺绣缝 数据使保持有被缝制物的刺绣架移动，其特征在于，包括描仿控制单元，根据所提供的刺 绣花样的至少包含有极值的轮廓数据驱动所述驱动机构，由此使所述刺绣架从任意的起始位 置沿该轮廓数据移动；检测单元，对移动的刺绣架是否已到达规定的移动极限位置进行检测； 超出量计算单元，在由所述描仿控制单元使刺绣架移动过程中，若所述检测单元检测出巳到 达所述极限位置，就根据该时的所述轮廓数据的现时位置和剩余的轮廓部分的极值计算出该 剩余的轮廓部分超出刺绣架的超出量；起始位置设定单元，根据由所述超出量计算单元计算 出的超出量，使所述起始位置移位再次设定该起始位置，以不产生这种超出现象。描仿控制单元是采取以往己知的描仿动作方法来使刺绣架沿轮廓数据实际移动。这样， 与以往己知的描仿动作一样，在将刺绣花样刺绣在被刺绣布上之前，通过使保持被刺绣布的 刺绣架沿刺绣花样的轮廓移动(描仿)，可通过目视来判别刺绣花样是否纳入在刺绣架内。 本发明的特征在于，在由该描仿控制单元使刺绣架移动过程中，若检测单元检测出移动的刺 绣架已到达规定的极限位置，就根据该时的轮廓数据的现时位置和剩余的轮廓部分的极值计 算出该剩余的轮廓部分超出剌绣架的超出量。根据被计算出的超出量，使原先的起始位置移 位再次设定该起始位置，以不发生这种超出现象。采用本发明，与以往的描仿技术不同，不 需要采用尝试法来变更起始位置，故可快速地进行剌绣起始位置的设定。并且，不需要事前 进行刺绣架的可缝制范围的数据输入，故不麻烦。
图1是本发明的一实施例的刺绣缝纫机的外观图。 图2是图1中的刺绣架及其作业台部分的俯视图。图3是作为与刺绣架的X轴或Y轴驱动机构相关的移动极限位置检测单元的一个例子、表示使用限位开关的例子的侧视图。图4是表示与刺绣架的极限位置检测单元相关部分的控制系统硬件构成的例子的方框图。 图5是表示与刺绣架的移动极限位置检测单元相关部分的控制系统硬件构成的又一例的方框图。图6是大致表示由图4或图5的CPU执行的本发明的一实施例的描仿处理程序的流程图。 图7 (a)是表示刺绣花样的一例，(b)是表示该刺绣花样的轮廓数据的一例的图。 图8是表示刺绣花样的轮廓数据求取方法的一例的图。 图9 (a)是表示将刺绣架设定在了任意的起始位置Sl的状态的一例(在该起始位置SI 上刺绣花样在X轴方向上超出刺绣架的可移动范围的例子)，(b)是表示移动的刺绣架的 现时位置Sx已到达可移动范围的X轴方向极限位置的状态，(c)是表示刺绣架再次设定到 补正起始位置S2后状态的图。图10 (a)是表示将刺绣架设定在了任意的起始位置SI的状态的另一例子(在该起始位 置S1上刺绣花样在Y轴方向上超出刺绣架的可移动范围的例子)，(b)是表示移动的刺绣 架的现时位置Sy已到达可移动范围的Y轴方向极限位置的状态，(c)是表示刺绣架再次设 定到补正起始位置S3后状态的图。图11是表示将刺绣架设定在了任意的起始位置SI的状态的又一例子(刺绣花样在X轴 及Y轴两方向上超出刺绣架的可移动范围的例子)的图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的实施形态。图1是本发明的一实施例的刺绣缝纫机的外观图，该外观本身与公知的刺绣缝纫机相同。 在缝纫机机架1上沿缝纫机的左右方向以一定的间隔配设有多个(图示例中是4个)缝纫机 机头3，在缝纫机机头3的正下方位置配设有其高度与作业台2的上表面大致相同的针板4。 如图2的俯视图所示，在作业台2上设置有张开保持被刺绣物的刺绣架5，该刺绣架5设置 成可在平面的X/Y方向上移动。该刺绣架5由设于作业台2下方的X轴驱动机构6及Y轴 驱动机构7沿X/Y方向进行二维式驱动。X轴驱动机构6及Y轴驱动机构7的具体构造可与以往已知的构造相同，故不再特意作 出详细说明。本实施例中，设置有与该驱动机构6、 7相关的检测单元，该检测单元用于对移 动的刺绣架5是否已到达规定的移动极限位置作出检测。图3是表示这种检测单元一例子的 侧视图。X轴驱动机构6中的X轴移动部6a被安装在刺绣架5的一个边上，该刺绣架5跟随 X轴移动部6a的动作一起在X轴方向上运动，可自由地在Y轴方向上滑动。在X轴移动部 6a上安装有挡块8，另外，与X轴方向移动范围中的规定的左极限位置及右极限位置对应地 分别设置了限位开关9、 10。这样，当X轴移动部6a向图中的左方移动而到达左极限位置时， 挡块8使左限位开关9动作，可检测到刺绣架5己到达规定的左极限位置。又，当X轴移动 部6a向图中的右方移动而到达右极限位置时，挡块8使右限位开关IO动作，可检测到刺绣 架5已到达规定的右极限位置。限位开关9、 IO无论是接触式还是非接触式均可使用。如图 2所示那样X轴驱动机构6由平行的两个移动机构构成，而限位开关9、 IO只设置在单一方 的机构上即可。Y轴驱动机构7中的检测单元也是同样结构。作为检测单元不限定于这种限 位开关(或无触点开关)类型，也可根据用于检测驱动机构6、 7的各驱动电动机11、 12 (图 5)旋转的旋转式编码器13、 14 (图5)的输出来检测X轴及Y轴的现时位置巳到达规定的 极限位置。图4和图5是表示本实施例的刺绣缝纫机中的与刺绣架5的移动极限位置检测单元相关 部分的控制系统硬件构成的例子的方框图。图4表示使用限位开关9、 IO作为该检测单元的 例子。该场合，各限位开关9、 IO的输出信号通过输入输出接口 15及总线16提供给CPU17， 用于后述的超出量计算处理。图5表示作为该检测单元利用旋转式编码器13、 14的输出的例 子，该旋转式编码器13、 14对X轴及Y轴驱动机构6、 7的驱动电动机11、 12的旋转进行 检测。该场合，各编码器13、 14的输出信号通过输入输出接口 15及总线16提供给CPU17， 用于计算出刺绣架的X轴及Y轴的现时位置，还用于判定X轴及Y轴的现时位置是否已到 达规定的极限位置，根据这一判定来进行后述的超出量计算处理。另外，根据编码器输出的 极限位置的检测如下所述在刺绣架5到达X轴或Y轴的机械性移动极限位置时，即使发出 了驱动指令也不会从编码器13或编码器14输出位置检测脉冲，故利用这一特性可检测出已 到达极限位置。当驱动电动机ll、 12进行闭环控制时，因通常己设置了位置检测用的旋转式 编码器13、 14，故对采用图5的结构很有利。另一方面，当驱动电动机ll、 12进行开环控 制时，因未设置有专门用于位置检测的编码器，故采用图4那种结构能降低成本。图6是大致表示由刺绣缝纫机的CPU17执行的本发明的一实施例的描仿处理程序的流程图。首先，选择从现在开始欲进行刺绣缝的刺绣花样的刺绣数据，准备好该选择的刺绣花样 的描仿数据(步骤100)。该描仿数据就是被提供的刺绣花样的至少包含有极值的轮廓数据， 最好使用以往描仿处理中已知的描仿数据。另外，所谓极值是指与刺绣架的各移动方向成分 相关的该刺绣花样的极值(最大值或最小值)。例如，该刺绣花样的X轴方向的最小值或最 大值及Y轴方向的最小值或最大值就是该刺绣花样的极值。作为该轮廓数据，因至少包含有 极值，故既可以是正确模仿刺绣花样外形的外形数据，或者也可以是包含有刺绣花样的各极 值那种粗略的概略性数据。图7 (a)表示刺绣花样的一例，图8表示这种刺绣花样中的轮廓数据求取方法的一例。 图7中，S是该刺绣花样缝制的起始点。如图8所示，从刺绣花样内的任意一点P向外侧以 各隔规定角度引出直线，求出与花样(针迹数据)的交点，在与各条直线的针迹数据的交点 中分别求出最远点的座标，通过连接这些最远点的座标，能得到刺绣花样的轮廓数据。图7 (b)表示由此求出的刺绣花样的轮廓数据的一例。这种描仿用的轮廓数据既可通过在步骤 100中进行运算处理来计算，或者也可将事先编成的该轮廓数据与刺绣花样数据(针迹数据) 一起预先存储，由步骤100将这些数据读出。另外，图7 (b)中，参考性地表示了X轴方向 的两个极值Mm Mx2和Y轴方向的两个极值Myi、 My2。即使是连接该4个极值的轮廓数据，也能达到判定该刺绣花样是否被纳入在框架可移动范围内这一 目的。在步骤101中，判定是否己发出了规定的描仿指示。例如，当操作者接通了规定的描仿 指示开关时，判定为已发出了描仿指示。在该描仿指示之前，操作者适当移动剌绣架5，将 该刺绣架5设定在任意的起始位置。图9 (a)表示将刺绣架5设定在了任意的起始位置Sl 的状态的一例，表示的是在该起始位置Sl上刺绣花样在X轴方向上超出刺绣架的可移动范 围(即、可缝制范围)20的例子。另外，设定的刺绣架5的起始位置Sl成为了刺绣花样的 缝制起始点S。在此，不需要对刺绣架5的可移动范围20具体是哪一范围作出判定，因此不 必通过运算来求出这一范围。同样，对刺绣架5的起始位置S1也不需要判定其座标的具体数 值，操作者只需适当移动刺绣架5将适当位置设定为起始位置Sl即可。图9 (a)中，还参 考性地图示了使刺绣花样的起始点S与该刺绣架5的起始位置Sl —致的状态下与轮廓数据对 应的轮廓线。在该图示例中，轮廓线在X轴方向上超出可移动范围20，但在现阶段，即使是 操作者或者控制装置也都不能具体地判定出花样的轮廓数据与刺绣架5的可移动范围20的关 系，即是否超出。一旦发出描仿指示，则按照轮廓数据，开始刺绣架5的移动(步骤102)。该刺绣架5的 移动如下所述如图9 (b)的箭头所示，从起始点S开始，按照轮廓数据按顺序模仿(描仿) 轮廓线。在步骤103中，对移动的刺绣架5是否已到达规定的移动极限位置进行判定。如图4或 图5所示，这一判定是由CPU17判定限位开关9、 10的输出或位置检测用的编码器13、 14 的输出状态来进行的。如图9 (b)所示，当移动的刺绣架5的现时位置Sx到达可移动范围 20的X轴方向极限位置时，就进行X轴方向极限检测(步骤103的YES)。根据这一极限 检测使刺绣架5停止移动(步骤104)，对已到达极限位置的方向是X轴方向成分还是Y轴 方向成分中的哪l个进行判定(步骤105)。图9 (b)的例子中进行的是X轴方向的右极限 位置检测，处理移行到步骤106。在步骤106中，根据轮廓数据的现时位置Sx和剩余轮廓部分的极值Mx2计算出该剩余轮 廓部分超出刺绣架的超出量xL (例如xL = MX2 — Sx)。其次，在算出的超出量xL中加上规 定的余量xN计算出补正值LX (步骤107)，用该补正值LX对最初设定的起始位置S1的X 座标值进行修正，计算出补正起始位置S2的X座标值(步骤108)。这样，计算出被修正成 不会产生X轴方向的超出那种现象的补正起始位置S2的X座标值，使刺绣架5自动移动到 该补正起始位置S2 (步骤109)。当刺绣架5向该补正起始位置S2移动结束时，使用适当的 通报单元(蜂鸣器或亮灯等可听的或可视的通报单元)将这一内容通报给操作者(步骤110)。 这样，如图9(c)所示，刺绣架5的起始位置从任意设定的位置S1移动一个补正值LX，被 再次设定到补正起始位置S2。另外，在步骤109中，也可取代使刺绣架5自动移动到补正起 始位置S2而改用由显示器或声音向操作者作出指示的方式，通过手动操作来使刺绣架5移动 到补正起始位置S2。这样，在将刺绣架5再次设定到补正起始位置S2后，为了确认，再一次发出描仿指示(步 骤101)。由此，按照轮廓数据从本次被修正的起始位置S2开始刺绣架5的移动(步骤102)。 如图9 (c)所示那样若没有Y轴方向上的超出，则在步骤103中不会判定为移动的刺绣架5 已到达规定的移动极限位置。因此，步骤103依然维持NO，按照轮廓数据的刺绣架5的移 动结束(描仿)。在步骤116中，以按照轮廓数据的刺绣架5的移动已返回到了起始位置S2 的形态判定为描仿结束，由此结束描仿处理。这样，在描仿处理结束状态下设定的起始位置 S2上，如图9(c)所示，可确认在X轴方向和Y轴方向上都不会产生超出现象。图10 (a)表示在最初设定的刺绣架5的任意的起始位置Sl上、刺绣花样在Y轴方向上 超出刺绣架5的可移动范围(即、可缝制范围)20的例子，下面对图10 (a)所示的例子作 出说明。该场合，发出描仿指示(步骤101)，按照轮廓数据开始刺绣架5的移动(步骤102)。 如图IO (b)所示，当移动的刺绣架5的现时位置Sy到达可移动范围20的Y轴方向极限位 置时，进行Y轴方向极限检测(图6的步骤103的YES)。根据这一极限检测使刺绣架5停 止移动(步骤104)，判定为已到达极限位置的方向是Y轴方向(步骤105)，处理移行到 步骤lll。步骤111 115中，在Y轴上进行与上述步骤106 110相同的处理。即，在步骤 111中，根据轮廓数据的现时位置Sy和剩余轮廓部分的极值Myi计算出该剩余轮廓部分超出 刺绣架的超出量yL (例如yL=Myl — Sy)。其次，在被算出的超出量yL中加上规定的余量 yN计算出补正值LY (步骤112)，用该补正值LY对最初设定的起始位置S1的Y座标值进 行修正，计算出补正起始位置S3的Y座标值(步骤113)。其次，刺绣架5自动移动到该补 正起始位置S3 (步骤114)。当刺绣架5向该补正起始位置S3移动结束时，将这一内容通报 给操作者(步骤115)。这样，如图10 (c)所示，刺绣架5的起始位置从任意设定的位置 Sl移动一个补正值LY，再次设定到补正起始位置S3。这样在将刺绣架5再次设定到补正起 始位置S3后，为了确认，再一次发出描仿指示(步骤101)。按照轮廓数据从本次被修正的 起始位置S3开始刺绣架5的移动(步骤102)。如图IO (c)所示那样若没有X轴方向上的 超出，则步骤103依然维持NO，按照轮廓数据的刺绣架5的移动结束(描仿)。这样，如 图10 (c)所示，在描仿处理结束状态下设定的起始位置S3上，可确认在X轴方向和Y轴 方向上都不会产生超出现象。图ll (a)表示在最初设定的刺绣架5的任意的起始位置S1上、刺绣花样在X轴和Y轴 两方向上超出刺绣架5的可移动范围(即、可缝制范围)20的例子，下面对图11 (a)所示 的例子作出说明。该场合，发出描仿指示(步骤101)，按照轮廓数据开始刺绣架5的移动 (步骤102)。当移动的刺绣架5的现时位置到达可移动范围20的X轴或Y轴的一方向极 限位置时，通过步骤106 110或111 115的处理来再次设定补正起始位置，以修正在X轴 或Y轴的一方向上的超出。然后，再次发出描仿指示(步骤IOI)，按照轮廓数据开始刺绣 架5的移动(步骤102)，当移动的刺绣架5的现时位置到达可移动范围20的X轴或Y轴 的另一方向的极限位置时，通过步骤106 110或111 115的处理来再次设定补正起始位置， 以修正在X轴或Y轴的另一方向上的超出。这样，就可再次设定补正起始位置，以修正在X 轴和Y轴两方向上的超出。最后，为了确认，再一次发出描仿指示(步骤IOI)，按照轮廓 数据丌始刺绣架5的移动(步骤102)，此次在X轴和Y轴上轮廓数据都不再超出，由此结 束描仿。另外，由于通过两次描仿指示就将X轴及Y轴两方向的超出消除掉，故第3次的描 仿指示只不过是单纯的确认而已，该次可以省略。如上所述，在最初任意设定的起始位置Sl上，当X轴方向或Y轴方向上产生了轮廓数 据超出可移动范围20的场合，通过进行两次描仿指示，能可靠地进行消除超出的起始位置的 再次设定。另外，为了求出上述的补正起始位置而使用的余值xZ、 yN的值，操作者可以与使用的刺 绣架形态结合起来在操作面板上任意设定。本发明不限定于X—Y轴二维式驱动的平面状的刺绣架5，也可适用于使用将一维式驱动 与旋转驱动组合起来进行驱动的圆筒状或曲面状的刺绣架的场合。又，本发明不限定于多头 式刺绣缝纫机，也可适用于单头式刺绣缝纫机。本发明不限定于进行线刺绣的刺绣缝纫机， 也可适用于进行金属装饰片、绳带或裁制品(日文力y卜)等特殊处理的缝纫机，将其总 称为刺绣缝纫机。
权利要求
1.一种刺绣缝纫机，具有驱动机构，该驱动机构用于根据与任意的刺绣花样对应的刺绣缝数据使保持有被缝制物的刺绣架移动，其特征在于，包括描仿控制单元，根据所提供的刺绣花样的至少包含有极值的轮廓数据驱动所述驱动机构，由此使所述刺绣架从任意的起始位置沿该轮廓数据移动；检测单元，对移动的刺绣架是否已到达规定的移动极限位置进行检测；超出量计算单元，在由所述描仿控制单元使刺绣架移动过程中，若所述检测单元检测出已到达所述极限位置，就根据该时的所述轮廓数据的现时位置和剩余的轮廓部分的极值计算出该剩余的轮廓部分超出刺绣架的超出量；起始位置设定单元，根据由所述超出量计算单元计算出的超出量，使所述起始位置移位再次设定该起始位置，以不产生这种超出现象。
2. 如权利要求1所述的刺绣缝纫机，其特征在于，由所述超出量计算单元和所述起始位置设定单元对所述刺绣架的各移动轴分量进行所述 超出量的计算以及所述起始位置的再次设定。
3. 如权利要求1所述的刺绣缝纫机，其特征在于，所述起始位置设定单元使所述刺绣架自动地移动到再次设定的起始位置。
4. 如权利要求1所述的刺绣缝纫机，其特征在于，所述起始位置设定单元以可视的或可听的方式来通报被再次设定的起始位置。
5. —种刺绣缝纫机的刺绣起始位置设定方法，其特征在于，包括移动步骤，根据所提供的刺绣花样的至少包含有极值的轮廓数据，使剌绣架从任意的起 始位置沿该轮廓数据移动；检测步骤，对移动的刺绣架是否己到达规定的移动极限位置进行检测；超出量计算步骤，若通过所述检测步骤检测到沿所述轮廓数据移动中的所述刺绣架已到 达所述极限位置，就根据该时的所述轮廓数据的现时位置和剩余的轮廓部分的极值计算出该 剩余的轮廓部分超出刺绣架的超出量；再次设定起始位置步骤，根据上述计算出的超出量，使所述起始位置移位再次设定该起 始位置，以不发生这种超出现象。
6. —种程序，用于供计算机来执行刺绣缝纫机用的刺绣起始位置设定工序，其特征在于， 该刺绣起始位置设定工序包括-移动步骤，根据所提供的刺绣花样的至少包含有极值的轮廓数据，使刺绣架从任意的起 始位置沿该轮廓数据移动；检测步骤，对移动的刺绣架是否已到达规定的移动极限位置进行检测；超出量计算步骤，若通过所述检测步骤检测到沿所述轮廓数据移动中的所述刺绣架已到 达所述极限位置，就根据该时的所述轮廓数据的现时位置和剩余的轮廓部分的极值计算出该 剩余的轮廓部分超出刺绣架的超出量；再次设定起始位置步骤，根据上述计算出的超出量，使所述起始位置移位再次设定该起 始位置，以不发生这种超出现象。
7.如权利要求6所述的程序，其特征在于，还包括根据所提供的刺绣花样数据来编制该刺绣花样的至少包含有极值的所述轮廓数据 的步骤。
全文摘要
一种刺绣缝纫机及其刺绣起始位置设定方法，进行描仿处理(根据刺绣花样的轮廓数据使刺绣架从任意的起始位置移动)。在此过程中，对刺绣架是否已到达规定的移动极限位置进行检测，若检测到，就根据该时的轮廓数据的现时位置和剩余的轮廓部分计算出该剩余的轮廓部分超出刺绣架的超出量，根据计算出的超出量，使起始位置移位再次设定该起始位置以不产生这种超出现象。由此，能简单且短时间内设定起始位置，以使刺绣花样不超出刺绣架的可移动范围。
文档编号D05B19/16GK101166860SQ20068001464
公开日2008年4月23日 申请日期2006年5月2日 优先权日2005年5月2日
发明者小宅等 申请人:东海工业缝纫机株式会社