缝纫机的制作方法

本发明涉及一种适合于沿曲线的缝制的缝纫机。

背景技术：

例如，在对被缝制物进行沿曲线的缝制的情况下，当前以如下方式进行缝制，即，作业者用左手按压被缝制物，滑动右手以左手为中心转动。

在该缝制的情况下，为了沿目标曲线的轨迹进行缝制，需要熟练的技能，存在下述问题，即，只能由技能优异的作业者进行缝制。

鉴于上述问题，提出了一种缝纫机，其具备滚轮进给部，该滚轮进给部与进给齿协同动作，在落针位置的相邻的位置进行被缝制物的进给。

在该缝纫机中，使滚轮进给部的滚轮的旋转轴相对于水平方向倾斜，通过利用电动机对该滚轮进行旋转驱动，从而能够沿滚轮的接地区域的圆弧形状输送被缝制物，将被缝制物沿曲线输送，能够更容易地进行沿曲线的缝制(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平6－15077号公报

但是，上述现有的具备滚轮进给部的缝纫机，由于在落针位置的相邻处进行进给，因此存在下述问题，即，容易产生以该落针位置为中心的回转，被缝制物的行进方向容易向左侧或者右侧摇摆，难以进行沿期望的曲线的缝制。

另外，上述现有的具备滚轮进给部的缝纫机，能够沿固定的曲率的曲线输送被缝制物，但无法应对曲线的曲率改变的情况，作业者只能用手操持被缝制物，无法避免由作业者的技能差引起的影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够以固定水准的品质进行沿曲线的缝制的缝纫机。

本发明为了实现上述目的，具有以下的(1)～(5)的任一项特征。

(1)

一种缝纫机，其特征在于，具备：

第一进给机构，其在落针位置的相邻处，通过以倾斜的状态配置的滚轮进行被缝制物的进给；

第二进给机构，其相对于所述第一进给机构配置于进给方向上游侧，具备在从旋转中心偏心的位置与被缝制物接触的进给体，沿所述旋转中心的周围的圆弧进行被缝制物的进给；

控制装置，其分别控制所述第一进给机构的驱动源和所述第二进给机构的驱动源；以及

侧端检测部，其在与所述落针位置处的被缝制物的进给方向相交叉的方向，对所述被缝制物的侧端部的位置进行检测，

所述控制装置与由所述侧端检测部检测出的所述被缝制物的侧端部的位置相对应地，控制所述第二进给机构的驱动源的旋转速度。

(2)

在上述(1)记载的缝纫机中，其特征在于，

具备末端检测部，该末端检测部在所述落针位置处的被缝制物的进给方向，对所述被缝制物的末端侧的经过进行检测，

所述控制装置与由所述末端检测部检测出的所述被缝制物的末端部的经过相对应地，对成为缝制的驱动源的缝纫机电动机进行使缝制结束的控制。

(3)

在上述(1)或(2)记载的缝纫机中，其特征在于，

所述第二进给机构使以球面与被缝制物接触的所述进给体旋转而进行进给。

(4)

在上述(3)记载的缝纫机中，其特征在于，

所述第二进给机构具备对所述进给体进行支撑的支撑轴，

所述进给体的旋转中心以固定状态与所述支撑轴连结，

所述支撑轴以相对于针板倾斜的状态配置。

(5)

在上述(1)或(2)记载的缝纫机中，其特征在于，

所述第二进给机构将以相对于针板倾斜的状态配置的滚轮作为所述进给体，使该滚轮旋转而进行进给。

发明的效果

本发明通过第一进给机构和第二进给机构进行被缝制物的进给，因此与仅在落针位置的相邻处通过滚轮进行进给的情况相比，不易产生以该落针位置为中心的回转，能够使被缝制物的行进方向稳定。因此，能够进行沿期望的曲线的缝制，能够实现缝制品质的提高。

并且，具备控制装置，该控制装置与由侧端检测部检测出的被缝制物的侧端部的位置相对应地，控制第二进给机构的驱动源的旋转速度，因此，即使在被缝制物的侧端部弯曲的情况下，也能够由第二进给机构对此进行适当修正，能够对被缝制物沿其弯曲的侧端部更准确地进行缝制。

另外，控制装置控制为，通过控制自动地进行沿被缝制物的侧端部的缝制，因此，即使是不具备熟练技能的作业者，也能够以高缝制品质进行弯曲的形状的缝制。

附图说明

图1是本实施方式所涉及的缝纫机的斜视图。

图2是从与图1不同的方向观察到的缝纫机的斜视图。

图3是缝纫机中的落针位置周边的正视图。

图4是缝纫机中的落针位置周边的俯视图。

图5表示末端传感器的配置，是缝纫机中的落针位置周边的俯视图。

图6是表示缝纫机的控制系统的框图。

图7是通过缝纫机的控制装置进行的缝制动作的流程图。

标号的说明

10 缝纫机

11 缝针

12 针棒

13 针板

14 缝纫机电动机

17 侧端传感器

18 末端传感器

30 第一进给机构

31 滚轮

33 第一进给电动机(驱动源)

50 第二进给机构

51 进给体

53 第二进给电动机(驱动源)

54 支撑机构

90 控制装置

H 被缝制物

H1 右侧端部

S 接触区域

具体实施方式

[缝纫机的整体结构]

下面，基于图1至图7，对作为本发明的实施方式的缝纫机10进行说明。

图1是将缝纫机10的一部分的结构省略而图示的斜视图，图2是从其他方向观察到的斜视图。

上述缝纫机10具备：针棒12，其在下端部保持缝针11；针棒上下移动机构(省略图示)，其使针棒12上下移动；釜机构(省略图示)，其对穿过缝针11的上线进行捕捉并与下线缠绕；主进给机构(省略图示)，其使进给齿从针板13的开口部进出，对被缝制物进行沿规定的直进方向的进给；第一进给机构30，其与针板13的落针位置即针孔相邻，通过以倾斜的状态配置的滚轮31进行被缝制物的进给；第二进给机构50，其相对于第一进给机构30配置于进给方向上游侧，使以球面与被缝制物接触的进给体51旋转而进行进给；缝纫机架20，其搭载上述各结构；以及控制装置90，其控制上述各结构。

缝纫机架20具备：缝纫机底座部21，其位于下部；纵向机体部(省略图示)，其从缝纫机底座部21立起；以及缝纫机臂部23，其从纵向机体部的上端部与缝纫机底座部21平行地延伸。

前述的针板13装备于缝纫机底座部21的一端部侧的上表面。

下面，将缝纫机底座部21及缝纫机臂部23的长度方向、且水平的方向设为Y轴方向，将水平、且与Y轴方向正交的方向设为X轴方向，将与X轴方向及Y轴方向两者正交的铅垂上下方向设为Z轴方向。另外，X轴方向与通过主进给机构进行的被缝制物的进给方向平行，将该进给方向的下游侧设为“前”，将上游侧设为“后”，在朝向“前”的状态下将左手侧设为“左”，将右手侧设为“右”而进行下面的说明。

上述针棒上下移动机构具备：缝纫机电动机14；上轴，其通过该缝纫机电动机14进行旋转；以及曲柄机构，其将上轴的旋转力变换为上下移动的驱动力而施加至针棒，由于针棒上下移动机构是公知的结构，因此省略详细的说明。

釜机构具备：所谓全旋转的垂直釜；釜轴，其支撑垂直釜；以及齿轮机构，其从上下进给轴以二倍速向釜轴传递扭矩，该上下进给轴经由传动带机构与上轴进行联动旋转，由于釜机构是公知的结构，因此省略详细的说明。

主进给机构具备：进给齿，其从针板13的开口部进出，在从该开口部凸出时向前方移动，由此将被缝制物向前侧输送；上下进给轴，其与上轴联动，进行全旋转；水平进给轴，其经由凸轮曲柄机构与上下进给轴连结，进行往复转动；以及进给台，其保持进给齿，并且从水平进给轴及上下进给轴被施加X轴方向的往复动作和Z轴方向的往复动作，主进给机构是公知的结构。

向进给台传递上下的往复动作和沿X轴方向的往复动作，将它们合成而成为沿X轴方向的椭圆动作，在进给齿从针板13的开口向上方凸出时也沿X轴方向移动，进行被缝制物的进给。

通过该主进给机构的进给齿进行的被缝制物的进给方向是与X轴方向平行的直进方向。

在进给齿进出的多个开口部的中央部形成未图示的针孔，缝针11在该针孔进行落针。

而且，在针孔的上方配置有从上方对被缝制物进行按压的布料压脚15。该布料压脚15支撑于从缝纫机臂部23垂下的布料压脚棒16的下端部。

布料压脚棒16能够上下移动地支撑于缝纫机臂部23的内部，并且由弹簧向下方按压。因此，通过该弹簧压力使布料压脚15能够对被缝制物进行按压。

另外，在缝纫机臂部23装备有未图示的压脚抬起杆，通过压脚抬起杆的转动操作对抗弹簧而能够将布料压脚15及布料压脚棒16向上方抬起。

[第一进给机构]

第一进给机构30具备：滚轮31，其与落针位置即针板13的针孔(省略图示)相邻，以倾斜的状态配置；支撑腕32，其能够旋转地支撑滚轮31；第一进给电动机33，其成为滚轮31的旋转驱动源；主动带轮34，其装备于第一进给电动机33的输出轴；中间带轮35，其在主动带轮34的后方能够旋转地支撑于缝纫机臂部23；从动带轮36，其在中间带轮35的下方能够旋转地装备于支撑腕32；锥齿轮37，其与从动带轮36同轴地连结；锥齿轮38，其与滚轮31同轴地连结；同步带39，其架设于主动带轮34和中间带轮35；以及同步带40，其架设于中间带轮35和从动带轮36。

图3是从前方观察到落针位置的周边的结构的正视图，图4是从上方观察到的俯视图。

如图3及图4所示，关于滚轮31，其旋转中心线C与Y－Z平面平行、且成为相对于Y轴方向向左下倾斜的方向。另外，该滚轮31的旋转中心线C成为与缝针11的中心线相交叉的配置。

滚轮31的外周由具有弹性的材料形成，一边相对于针板13上的被缝制物稍微产生弹性变形、一边与被缝制物压接。因此，滚轮31相对于被缝制物的接触区域，成为朝向右方(落针位置侧)凸出的圆弧状。另外，关于该接触区域的圆弧，相对于Y轴方向的倾斜角度越大，曲率半径越小。

而且，滚轮31在从左方观察时，顺时针地被施加旋转力。因此，该第一进给机构30作用为，将被缝制物向从落针位置朝向前方且向左侧弯曲的方向输送。

此外，如前述所示，主进给机构通过进给齿将被缝制物笔直地向前方输送。因此，如果减小第一进给机构30的进给速度而降低被缝制物的输送能力，则由主进给机构产生的影响相对地变大，进行接近于直进方向的进给，如果提高第一进给机构30的进给速度而提高被缝制物的输送能力，则由第一进给机构30产生的影响相对地变大，进行接近于向左方的弯曲方向的进给。

关于滚轮31的旋转速度，考虑与上述主进给机构之间的平衡而对其旋转速度进行了设定。

另外，第一进给电动机33以输出轴与Y轴方向平行的方式支撑于缝纫机臂部23，主动带轮34、中间带轮35及从动带轮36也绕与Y轴方向平行的中心线能够旋转地被支撑。

另一方面，滚轮31的旋转中心线C倾斜，但可联动旋转地与滚轮31连结的锥齿轮38和可联动旋转地与从动带轮36连结的锥齿轮37，均为齿顶相对于旋转中心倾斜，因此通过使它们咬合，从而能够对倾斜的滚轮31良好地施加旋转力。

[第二进给机构]

第二进给机构50在与第一进给机构30的滚轮31和被缝制物接触的落针位置周边相比的进给方向上游侧、且略微靠近左方的位置，从上方与被缝制物抵接而进行被缝制物的进给。

该第二进给机构50具备：进给体51，其从上方与针板13上的被缝制物抵接；支撑轴52，其支撑进给体51；第二进给电动机53，其输出轴与支撑轴52直接连结；以及支撑机构54，其支撑第二进给电动机53。

进给体51是具备向下方凸出的与被缝制物抵接的球面状的抵接面的旋转体，在其旋转中心以固定状态连结有支撑轴52。

而且，第二进给电动机53通过支撑机构54支撑于缝纫机臂部23。该支撑机构54通过公知的滑动引导机构，在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向能够调节位置地支撑第二进给电动机53，并且通过公知的转动机构，绕X轴及绕Y轴能够倾斜运动地支撑第二进给电动机53。此外，第二进给电动机53的调节后的位置及倾斜角度，能够通过固定用的螺钉等进行固定。

而且，通过利用该支撑机构54进行的第二进给电动机53的位置及倾斜角度的调节，从而使进给体51的支撑轴52从与Z轴方向平行的状态起，其上端部略微向后侧倾斜。

其结果，进给体51在从其旋转中心即支撑轴52向后方偏心的位置S与被缝制物接触。而且，第二进给电动机53在俯视观察时沿逆时针方向对进给体51施加旋转力，因此如图4所示，进给体51在与支撑轴52相比的后方、沿朝向后侧凸出的圆弧状的箭头Fs对被缝制物施加输送力。

第一进给机构30的滚轮31通过其倾斜促使进行向图4中的箭头Fm方向的进给，第二进给机构50的进给体51通过支撑轴52的倾斜促使进行向图4中的箭头Fs方向的进给。在需要沿图4的被缝制物H的弯曲的右侧端部H1进行缝制的情况下，第一进给机构30的进给方向即箭头Fm方向，由于仿形于被缝制物H的右侧端部H1的形状，因此在通过第一进给机构30实现的进给充分稳定、有效地进行的情况下，通过仅由第一进给机构30实现的进给就能够进行适当的缝制，但在根据被缝制物H的布料的种类等的不同，第一进给机构30的进给没有充分地产生作用的情况下、发生摇摆的情况下，或者被缝制物H的右侧端部H1的曲率半径小于第一进给机构30的进给方向Fm的情况下，有可能无法沿右侧端部H1进行适当的缝制。

在上述情况下，通过进行由第二进给机构50实现的进给，从而能够以第一进给机构30的抵接位置(落针位置)为中心，在被缝制物H的进给方向上游侧以右方向的回转成分施加进给，能够沿右侧端部进行缝制。

另外，在缝纫机底座部21的上表面，在相对于落针位置的被缝制物H的进给方向上游侧设置有作为侧端检测部的侧端传感器17，该侧端传感器17在与被缝制物H的进给方向相交叉的方向、即Y轴方向，对被缝制物H的右侧端部H1的位置进行检测。

该侧端传感器17是多个受光元件沿Y轴方向排列而形成的所谓的线传感器，如果被缝制物H的右侧端部H1在该侧端传感器17的检测范围内经过，则左侧的一部分的受光元件被遮挡，由于受光量减少，因此能够将受光量降低的多个受光元件中的最右侧的受光元件的位置检测为被缝制物H的右侧端部H1的经过位置。

上述侧端传感器17将基于该受光量的变化而得到的被缝制物H的右侧端部H1的检测位置，以规定的检测周期输入至控制装置90。

另外，在缝纫机臂部23的下表面，在相对于落针位置的被缝制物H的进给方向上游侧、且与侧端传感器17相比的下游侧的位置的正上方设置有作为末端检测部的末端传感器18，该末端传感器18对成为被缝制物H的进给方向上游端部的末端部的经过进行检测。

该末端传感器18由发光元件和受光元件构成，由发光元件从上方对上述检测位置进行光照射，受光元件对由针板13产生的发光元件的照射光的反射光进行受光。上述检测位置在缝制中，由于存在被缝制物H，因此来自发光元件的照射光被遮挡而得不到充分的反射光。而且，如果被缝制物H的末端部经过检测位置，则照射光被针板13反射，受光元件能够对其反射光进行受光。

即，如果被缝制物H的末端部经过了末端传感器18的检测位置，则受光元件的受光量会增加，因此能够由此检测到被缝制物H的末端部的经过。

上述末端传感器18将由于被缝制物H的末端部的经过而引起的受光量的变化以规定的检测周期输入至控制装置90。

[缝纫机的控制系统]

如图6所示，在控制装置90经由未图示的输入输出电路连接有显示面板94、设定开关95、启动开关98，该显示面板94对与缝制有关的各种设定、当前的缝纫机的状态进行显示，该设定开关95附设于显示面板94，作为用于进行各种设定的画面选择、用于进行命令、数值的输入的设定输入单元，该启动开关98输入缝制的开始。

启动开关98是通过输入操作，将缝制动作的驱动指令输入至控制装置90的单元。即，如果进行了启动开关98的输入，则控制装置90进行开始缝制的动作控制。

由作业者从设定开关95进行通过第一进给机构30产生的基本进给速度(第一进给电动机33的基本旋转速度)、通过第二进给机构50产生的基本进给速度(第二进给电动机53的基本旋转速度)等的设定输入。

另外，在控制装置90经由驱动电路14a、33a、53a分别连接有成为其控制对象的缝纫机电动机14、第一进给电动机33、第二进给电动机53。

另外，在控制装置90连接有侧端传感器17及末端传感器18。上述驱动电路14a、33a、53a、侧端传感器17及末端传感器18经由未图示的接口与控制装置90连接。

而且，控制装置90具备：CPU 91，其进行各种控制；以及存储器92，其写入有使缝纫机10的动作控制执行的控制程序。

[缝制动作]

基于图7的流程图，对由上述结构构成的缝纫机10的缝制动作控制进行说明。

在这里，例示出作为被缝制物H向文胸的罩杯材料缝合表面布料的情况。该被缝制物H是外缘形状弯曲的曲线状，沿该外缘进行缝制。

如果操作启动开关98，则控制装置90的CPU 91开始缝纫机电动机14的驱动而开始缝制(步骤S1)。

另外，在缝纫机电动机14的驱动开始的同时，使第一进给电动机33及第二进给电动机53以分别确定的基本旋转速度沿规定的旋转方向开始驱动(步骤S3、S5)。

由此，如图4所示，被缝制物H通过主进给机构向前方输送，并且通过第一及第二进给机构30、50以向左方弯曲的方式输送，沿被缝制物的右侧端部进行缝制。

并且，CPU 91执行对由侧端传感器17得到的被缝制物H的右侧端部H1的检测位置的读取(步骤S7)。

而且，控制为对应于侧端传感器17的读取结果，变更第二进给电动机53的旋转速度(步骤S9)。例如，在被缝制物H的右侧端部H1从适当的位置的范围向左方偏移的情况下，由于向左侧的弯曲进给不充分，因此将第二进给电动机53的旋转速度更新为更高的速度。另外，在被缝制物H的右侧端部H1从适当的位置的范围向右方偏移的情况下，由于向左侧的弯曲进给过量，因此将第二进给电动机53的旋转速度更新为更低的速度。

接下来，CPU 91进行末端传感器18的读取，判定是否检测到被缝制物H的末端的经过(步骤S11，参照图5)。

其结果，在没有检测到被缝制物H的末端部的经过的情况下，返回步骤S7，再次进行侧端传感器17的读取和第二进给电动机53的旋转速度的更新。

另外，在检测到被缝制物H的末端部的经过的情况下，在对与从末端传感器18的检测位置至落针位置为止的距离相对应的针数进行了计数后，使缝纫机电动机14、第一进给电动机33及第二进给电动机53的驱动停止(步骤S13)，结束缝制。

[实施方式的效果]

如上所述，缝纫机10具备：第一进给机构30，其在落针位置的相邻处，通过以倾斜的状态配置的滚轮31，进行被缝制物H的进给；以及第二进给机构50，其相对于第一进给机构30配置在进给方向上游侧，在从旋转中心偏心的位置S进行接触，沿圆弧状的箭头Fs进行被缝制物H的进给，因此缝纫机10能够针对被缝制物H在两处的接触区域向弯曲的方向进行进给，因此能够抑制左右的摇摆而稳定地进行沿期望的曲线的缝制。

另外，对于缝纫机10，由控制装置90分别控制第一进给电动机33和第二进给电动机53的旋转速度，因此通过针对第一和第二进给电动机33、53或者仅针对第二进给电动机53改变旋转速度，从而能够改变缝制的曲线的曲率半径，能够进行更丰富的缝制。

另外，缝纫机10具备侧端传感器17，该侧端传感器17在与落针位置处的被缝制物H的进给方向相交叉的方向(Y轴方向)对被缝制物H的右侧端部H1的位置进行检测，控制装置90与由侧端传感器17检测出的被缝制物H的右侧端部H1的位置相对应地控制第二进给电动机53的旋转速度。

因此，即使在仅通过第一进给机构30无法准确地沿被缝制物H的弯曲的侧端部进行缝制的情况下，也能够由第二进给机构50对此进行适当修正，能够对被缝制物H沿其弯曲的侧端部更准确地进行缝制。

另外，缝纫机10通过控制自动地进行沿被缝制物H的侧端部的缝制，因此即使是没有熟练的技能的作业者，也能够以高缝制品质进行弯曲的形状的缝制。

另外，缝纫机10具备末端传感器18，该末端传感器18在落针位置处的被缝制物H的进给方向对被缝制物H的末端侧的经过进行检测，控制装置90与由末端传感器18检测出的被缝制物H的末端部的经过相对应地，对成为缝制的驱动源的缝纫机电动机14进行使缝制结束的控制。

因此，在进行沿被缝制物H的曲线部的缝制、且缝制完成后能够自动地使缝纫机电动机14停止，几乎不需要由作业者的手进行介入，就能够自动地进行沿被缝制物H的曲线的缝制。

另外，第二进给机构50使以球面与被缝制物H接触的进给体51旋转而进行进给，因此更有效地沿弯曲的曲线输送被缝制物，能够实现缝制品质的提高。另外，如果进给体51是球面状，则相对于向从沿旋转中心的周围的圆弧的方向偏离的方向的被缝制物H的移动，容易容许一定程度的移动，对被缝制物被拉拽、或起皱的状态的发生进行抑制，能够实现高缝制品质的缝制。

另外，通过相对于针板13以倾斜的状态配置进给体51的支撑轴52，从而容易实现进给体51在从旋转中心偏心的位置与被缝制物接触的结构。

[其他]

第二进给机构50的进给体51设为了半球状，但也可以是平盘状。此外，在该情况下也优选将被缝制物侧的面设为球面。即，如果能够形成曲率半径更大的球面的一部分，则能够使进给体51更加平坦。

另外，进给体51也可以与第一进给机构30同样地由滚轮构成。在该情况下，能够由更容易得到的部件构成进给体51，能够与半球体的情况同样地输送被缝制物，并且减少缝纫机10的制造成本。

上述缝纫机10例示出在所谓的平缝缝纫机搭载了第一及第二进给机构30、50的情况，但能够在除了进行X－Y进给的自动机器以外的所有缝纫机搭载第一及第二进给机构30、50，进行沿曲线的缝制。