交错缝制缝纫机的制作方法

本发明涉及交错缝制缝纫机。

背景技术：

以往为了在缝纫机中形成适当的线迹，搭载有对在缝制中使用的线赋予张力的线调节器装置。

近年，线调节器装置存在能够通过螺线管等致动器任意地控制线张力的种类(例如，参照专利文献1)。

搭载有如上所述的线调节器装置的缝纫机，能够在上轴旋转一周的期间使线张力变化而更精细地对所要形成的线迹形成时的状态进行调整。

专利文献1：日本特开平09－220391号公报

但是，将上述的线调节器装置应用于交错缝制缝纫机，在左右的针摆动时，如果试图调整为适于各自的线张力，则由于响应延迟而不能正确地反映控制，有时得不到期望的线迹。

技术实现要素：

本发明的目的在于，适当地调整线张力而形成预定的线迹。

在技术方案1中记载的发明是一种交错缝制缝纫机，其在相对于缝制的行进方向交叉的方向交替地进行针摆动而形成交错线迹，

该交错缝制缝纫机的特征在于，具有：

线调节器装置，其能够通过致动器对上线的线张力进行变更调节；

旋转挑线杆；

上轴角度检测装置；以及

控制装置，其对所述致动器进行控制，

所述控制装置基于所述上轴角度检测装置的检测，在通过所述旋转挑线杆产生的针对上线的线张力的无变化区间内对所述致动器进行控制。

在技术方案2中记载的发明的特征在于，在技术方案1所记载的交错缝制缝纫机中，

所述无变化区间是上轴角度150～310度的范围。

在技术方案3中记载的发明的特征在于，在技术方案1所记载的交错缝制缝纫机中，

所述无变化区间是从缝针的相对于被缝制物的针刺开始至挑线杆下止点为止的范围。

在技术方案4中记载的发明的特征在于，在技术方案1至3中任一项所记载的交错缝制缝纫机中，

具有线张力设定单元，该线张力设定单元在左针摆动和右针摆动分别独立地对线张力进行设定。

发明的效果

本发明在线张力的无变化区间内对致动器进行控制，由此能够减少线张力的变动的影响，针对交替地进行的针摆动分别以适当的线张力进行缝制，能够实现各个针摆动的线迹的均匀化，实现缝制品质的提高。

附图说明

图1是从面部侧观察作为本发明的实施方式的交错缝制缝纫机的侧视图。

图2是沿图1中的w－w线的面部的剖视图。

图3的(a)～(g)是表示直至80°、90°、150°、180°、210°、240°、270°为止的各个上轴角度下的从第一线引导部件至第二线引导部件为止的上线的最短路径的变化的状态说明图。

图4的(a)～(f)是表示直至310°、330°、0°、30°、60°、70°为止的各个上轴角度下的从第一线引导部件至第二线引导部件为止的上线的最短路径的变化的状态说明图。

图5是线调节器的斜视图。

图6是表示交错缝制缝纫机的控制系统的框图。

图7是表示交错缝制的线迹的说明图。

图8是表示进行了交错缝制时的上轴的旋转一周时的线张力值的变化的线图。

图9是由cpu在缝制时执行的线张力控制的流程图。

标号的说明

2旋转式线调节器装置

10交错缝制缝纫机

11缝针

12针棒

14缝纫机臂部

20线调节器

33线调节器螺线管(致动器)

40挑线杆装置

41旋转挑线杆

65缝纫机电动机

66编码器(上轴角度检测装置)

100控制装置

110操作面板(线张力设定单元)

k1第一无变化区间

k2第二无变化区间

u上线

具体实施方式

[发明的实施方式的整体结构]

下面，基于图1至图7，对作为本发明的实施方式的具有旋转挑线杆方式的挑线杆装置的交错缝制缝纫机10进行说明。图1是从面部侧观察交错缝制缝纫机10的侧视图，图2是沿w－w线的面部的剖视图。此外，在下面的说明中，将水平且进行布料进给的方向设为x轴方向，将水平且与布料进给方向垂直的方向设为y轴方向，将铅垂上下方向设为z轴方向。

该交错缝制缝纫机10具有：针棒12，其在下端部保持缝针11；针摆动机构50，其使针棒12在与缝制的行进方向正交的方向摆动；上下移动机构60，其使针棒上下移动；挑线杆装置40，其具有旋转挑线杆(所谓的旋转挑线杆)41；以及旋转式线调节器装置2，其对上线u赋予张力。

针摆动机构50具有：摆动台52，其设置于缝纫机臂部14内，与沿y轴方向的支轴51连结；以及针摆动电动机53(参照图6)，其使支轴51及摆动台52沿y轴方向往复移动。

另外，摆动台52经由滑动轴承将针棒12沿z轴方向能够滑动地支撑。

上下移动机构60具有：上轴61，其设置于缝纫机臂部14内，沿y轴方向设置，通过缝纫机电动机65(参照图6)进行旋转驱动；针棒曲柄62，其固定装备于上轴61的前端部；针棒曲柄杆63，其以能够绕y轴转动的方式一端部连结于从针棒曲柄62的旋转中心起的偏心位置；以及针棒抱持部64，其固定装备于针棒12。

另外，针棒抱持部64能够绕y轴转动且沿y轴方向能够滑动地支撑于针棒曲柄杆63的另一端部。由此，即使在通过针摆动机构50经由摆动台52对针棒12赋予沿y轴方向的往复动作的情况下，也能够容许该往复动作并从针棒抱持部64对针棒12赋予上下移动。

另外，交错缝制缝纫机10具有将上线u与下线d缠绕的釜机构、沿x轴方向进行布料进给的布料进给机构等，但这些机构是公知的结构，因此省略说明。

[挑线杆装置]

挑线杆装置40具有：旋转挑线杆41，其通过上轴61进行旋转动作；旋转圆板42，其成为旋转挑线杆41的基座；连结轴43，其将旋转圆板42和上轴61连结；第一线引导部件44，其使从上线供给源至旋转挑线杆41为止的上线u插入贯穿；第二线引导部件45，其使从旋转挑线杆41至缝针11的针棒挂线部13为止的上线u插入贯穿；以及旋转挑线杆41的保护罩46(在图1中省略图示)。

上述旋转挑线杆41与上轴61同样地，沿图1中的顺时针方向赋予旋转动作(图1箭头r方向)。在缝纫机臂部14的正面侧的外壁设置有第一线引导部件44。而且，在缝纫机臂部14的面部固定的面板70的下部设置有第二线引导部件45。这些线引导部件44、45都成为进行引导以使上线u插入贯穿于孔部而使上线u始终经过恒定的位置的构造。

旋转圆板42松散嵌合于在面板70形成的圆形开口部71，经由连结轴43与上轴61一体地进行旋转。

关于旋转挑线杆41，其基端部固定支撑于旋转圆板42，前端部向以上轴61为中心的旋转半径方向外侧伸出。

另外，在旋转挑线杆41的前端部具有作为线钩挂部的一对爪41a、41b，它们在旋转圆弧的切线方向的双方向伸出，各爪41a、41b随着朝向前端部而向远离面板70的方向弯曲形成。通过设为该形状，从而在旋转挑线杆41的前端部朝向下方时上线u绕入而钩挂于各爪41a、41b的背面侧，防止从旋转挑线杆41脱落。

另外，在旋转挑线杆41，在其基端部附近且旋转方向前方(下游)侧的端缘部形成有凹部41c。该凹部41c用于在上轴角度90°近侧附近(将针棒上止点的上轴角度设为0°)处，与缝针11开始贯通布料的定时相匹配地，从第一线引导部件44经由旋转挑线杆41的侧缘部而跨越至第二线引导部件45的上线u钩挂于凹部41c，由此将由旋转挑线杆41提起的上线u的张力释放，从而使上线u具有余量，在缝针11贯通布料时使上线u具有富裕(参照图3的(b))。

图3的(a)～(g)是表示直至80°、90°、150°、180°、210°、240°、270°为止的各个上轴角度下的从第一线引导部件44至第二线引导部件45为止的上线u的最短路径的变化的状态说明图，图4的(a)～(f)是表示直至310°、330°、0°、30°、60°、70°为止的各个上轴角度下的从第一线引导部件44至第二线引导部件45为止的上线u的最短路径的变化的状态说明图。

在这里，基于图3的(a)～图4的(f)对通过旋转挑线杆41实现的上线u的最短线路径的变化进行说明。

旋转挑线杆41如图3的(a)及图4的(a)所示，以在上轴角度大约310°下成为上线u的取线量变得最小的旋转挑线杆下止点，在上轴角度大约80°下成为上线u的取线量变得最大的旋转挑线杆上止点的方式安装于旋转圆板42。

而且，关于经过旋转挑线杆下止点后的最短线路径，其倾斜度以第一线引导部件44为中心而向图3及图4中的逆时针方向变化，在上轴角度大约0°下最短线路径向逆时针方向角度变化变得最大。

而且，最短线路径的倾斜度经过上轴角度0°，然后则向图3及图4中的顺时针方向变化，在上轴角度大约80°下经过旋转挑线杆上止点后，在上轴角度150°向逆时针方向转换。并且，在上轴角度大约270°下，最短线路径为向顺时针方向的角度变化变得最大，然后最短线路径向逆时针方向经过角度变化而再次到达旋转挑线杆下止点。

[线调节器装置]

旋转式线调节器装置2具有：线调节器20和将线调节器20的线张力任意地调节的作为致动器的线调节器螺线管33。

图5是线调节器20的斜视图。

线调节器20如图示那样，具有：线调节器盘30，其在中心部具有轴孔31；线调节器轴21，其将该线调节器盘30贯通而能够旋转地支撑；一对盘按压件27，它们相对于线调节器盘30而配置于x轴方向的两侧；一对抵接部件28，它们在线调节器盘30的两侧被夹入至与各盘按压件27之间；按压轴22，其将线调节器轴21贯通而将单侧的盘按压件27向从线调节器盘30分隔的方向按压；取线弹簧23，其是配置于线调节器轴21的外周的扭转螺旋弹簧构造；线调节器台24，其储存该取线弹簧23；保护罩25，其抱紧固定于线调节器轴21的前端部；以及插入部件26，其向保护罩25插入。

线调节器台24为圆筒状，且在其中心线沿x轴方向的状态下，基端部以埋设状态固定于缝纫机臂部14的操作者侧(设为正面侧)的外壁。

该线调节器台24的基端部闭塞，右端部开放。而且，在线调节器台24的闭塞的基端部的壁面形成有沿x轴方向将其中心部贯通的贯通孔241。

线调节器轴21形成有将中心部贯通的插入孔211，在将其中心线朝向x轴方向的状态下支撑于线调节器台24。该线调节器轴21的长度方向的中间部212的外径变得最大，向线调节器台24插入的单侧的端部具有从中间部212起以两个台阶成为小径的缩径部213。而且，线调节器轴21的缩径部213向线调节器台24的左端部壁面的贯通孔241插入，通过未图示的平头螺钉被紧固固定。

线调节器轴21的相反侧的端部具有割断部214，该割断部214通过经过中心线的狭缝215而将与中间部212相比的右侧整体分割为两部分。即，关于割断部214，其轴垂直剖面形状成为将圆形遍及直径方向而进行二等分的两个大致半圆形。而且，该狭缝215和插入孔211连通。

另一方面，一对盘按压件27为圆板状且在其中心部形成有具有中央肋272的圆形的贯通孔271。即，盘按压件27的贯通孔271成为通过中央肋272遍及直径方向将圆形二等分的两个大致半圆形。而且，以向狭缝215的内侧插入中央肋272的方式相对于各盘按压件27的贯通孔271插入线调节器轴21的割断部214。

另一方面，一对抵接部件28和线调节器盘30都在中央部形成有不具有中央肋的圆形的贯通孔281和轴孔31，向这些贯通孔281和轴孔31插入线调节器轴21的割断部214而被保持在一对盘按压件27之间。

因此，各盘按压件27被保持以使得相对于线调节器轴21及线调节器台24不旋转，各抵接部件28及线调节器盘30以相对于线调节器轴21及线调节器台24能够旋转的状态被保持。另外，各盘按压件27、各抵接部件28及线调节器盘30，沿线调节器轴21的割断部214能够移动。

按压轴22为小径的销形状，能够滑动地插入至线调节器轴21的缩径部213的插入孔211。而且，按压轴22的一端部与单侧的盘按压件27的中央肋272抵接，按压轴22的另一端部从线调节器轴21的缩径部213向外部凸出。

该按压轴22通过线调节器螺线管33被输入从自缩径部213起的凸出端部向线调节器轴21压入的方向的按压力，经由盘按压件27使各抵接部件28与线调节器盘30接触。而且，通过对其按压力进行调节而对各抵接部件28相对于线调节器盘30的滑动摩擦力进行调节，能够调节与线调节器盘30的旋转对应的滑动摩擦力。

在线调节器台24的内周面和线调节器轴21的中间部212的外周面之间插入取线弹簧23的线圈状的主体部分。此时，构成取线弹簧23的线材的一端部插入至在线调节器轴21的中间部212的外周面上形成的止转部槽216，被固定以使得相对于线调节器轴21及线调节器台24不发生旋转。另外，构成取线弹簧23的线材的另一端部具有钩状的挂线部231。该挂线部231从线调节器台24的内周面经由贯通形成于外周面的狭缝242而伸出至线调节器台24的外侧。

保护罩25是在中心具有贯通孔251的筒状体，与单侧的盘按压件27的相对面与该盘按压件27抵接。

关于保护罩25，从中心的贯通孔251起贯通至外周面的狭缝252遍及全长而形成，能够将插入至贯通孔251的线调节器轴21的割断部214通过抱紧方式进行固定。此外，向线调节器轴21的割断部214的狭缝215插入插入部件26，在抱紧时进行限制以使得狭缝215的宽度不变窄，从而使得各盘按压件27、各抵接部件28及线调节器盘30沿线调节器轴21能够顺利地移动。

线调节器盘30在外周形成有将上线u卷绕的v字槽32，在该v字槽32的底部以沿周向交替地重复的方式形成有凹部和凸部。

通过在相对于该线调节器盘30的v字槽32将上线u卷绕一周、两周后供给至上线u的供给目标，从而在由于在供给目标处被消耗而将上线u抽出时，在线调节器盘30发生旋转。如前述所示，能够在向线调节器盘30赋予能够调节的滑动摩擦力后，针对被抽出的上线u而赋予适当的线张力。

抵接部件28是在中心形成有贯通孔281的圆板。关于线调节器20，除了抵接部件28以外的部件全部为不锈钢等金属制，但抵接部件28由氟树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂等滑动性优异的树脂材料形成。

通过由这些材料形成抵接部件28，从而与将抵接部件由毛毡材料形成的情况相比，即使增强使各抵接部件28与线调节器盘30接触的按压力，也能够将线调节器盘30维持为低张力。

线调节器螺线管33支撑于缝纫机臂部14，能够进出移动的柱塞对线调节器20的按压轴22进行按压。该线调节器螺线管33能够根据其驱动电流的大小而任意地调节通过柱塞实现的对按压轴22进行按压时的按压力。由此，能够使线调节器20产生任意的线张力。

[控制装置]

图6是表示交错缝制缝纫机10的控制系统的框图。

交错缝制缝纫机10具有用于对上述的各部的动作进行控制的控制装置100。

控制装置100具有：程序存储器102，其储存有线张力控制程序102a及其他各种程序；数据存储器103，其储存有包含线张力的设定值的各种设定数据103a；以及cpu101，其执行各种程序。

在cpu101经由接口65b而连接有对缝纫机电动机65进行控制的缝纫机电动机驱动电路65a，经由接口53b而连接有对针摆动电动机53进行控制的针摆动电动机驱动电路53a。

在上述缝纫机电动机65附设有用于对上轴角度进行检测的作为上轴角度检测装置的编码器66。

作为上述缝纫机电动机65，例如能够应用伺服电动机。另外，作为针摆动电动机53，例如能够应用步进电动机。

另外，在cpu101经由接口33b而连接有对线调节器螺线管33进行控制的线调节器螺线管驱动电路33a。

并且，在cpu101经由接口110b而连接有操作面板110。该操作面板110具有对各种画面、输入按钮进行显示的显示部111和在显示部111的表面设置而对其接触位置进行检测的触摸传感器112，作为各种信息的输入输出单元起作用。

在操作面板110中使用的输入按钮、输入开关都在显示部111显示、通过触摸传感器112对输入进行检测，从而与压下式的按钮、开关同等地起作用。

[线张力控制]

对基于线张力控制程序102a在缝制时由cpu101执行的线张力控制进行说明。

交错缝制如图7所示，与落针同步地向与布料进给方向正交的方向的一方和另一方交替地进行针摆动，在将针摆动幅度和布料进给幅度合成的成为对称的倾斜的两个方向交替地形成线迹，进行交错图样的缝制。

此外，在图7中箭头h表示布料进给方向。

图8是表示进行了上述交错缝制时的上轴61的旋转一周时的线张力值的变化的线图。图8中的实线示出在朝向布料进给方向下游侧的状态下向左手侧进行了针摆动的情况下(左针摆动状态)的线张力值的变化，虚线示出在朝向布料进给方向下游侧的状态下向右手侧进行了针摆动的情况下(右针摆动状态)的线张力值的变化。此外，以线调节器螺线管33维持恒定的输出为前提。

如图8所示，在左针摆动和右针摆动时，线张力的变化产生差异。其原因在于，在左右的针摆动中釜对上线进行捕捉的定时、位置不同、以及在左右的针摆动中从旋转挑线杆41朝向缝针11的线路径的方向发生差异等。

如图8所示，在将成为缝针11的上止点的上轴角度设为0°的情况下，大约310°～50°的上轴角度区间k0与捕捉到上线u的线环的釜将该上线u的线环拉入至被缝制物的下方而穿过釜的期间相对应。可知在该上轴角度区间k0内，在左针摆动和右针摆动中，线张力的变化状态显著地不同。

一般在交错缝制中，在进行左针摆动的情况下和进行右针摆动的情况下希望形成均匀的线迹。

在进行左针摆动的情况下和进行右针摆动的情况下，如果上轴61旋转一周时的线张力的积分值变得相等，则能够使线迹的均匀性提高。

因此，在该交错缝制缝纫机10中，能够从操作面板110针对左针摆动和右针摆动分别独立地对线张力进行设定。即，操作面板110作为线张力设定单元起作用。

另外，在数据存储器103的设定数据103a中包含有表数据，该表数据规定了与线张力的设定值相对应的线调节器螺线管33的驱动电流值。

cpu101在从左针摆动向右针摆动切换的情况下或从右针摆动向左针摆动切换的情况下，进行控制而使得通过规定的上轴角度而改变线调节器螺线管33的输出，旋转式线调节器装置2成为所设定的线张力。

在该情况下，线调节器螺线管33的输出的变更希望在不会对线迹的形成造成影响的定时进行。

再次，如果参照图8，则在上轴角度120°～300°的角度区间k1、进而上轴角度150°～300°的角度区间k2内，左针摆动和右针摆动都是张力降低且该期间的张力变动变小。如上述这样，将由于张力小于或等于规定值而变动变小的区间设为无变化区间。上轴角度120°是缝针11相对于被缝制物开始刺入的上轴角度，上轴角度300°是成为旋转挑线杆41的挑线杆下止点的上轴角度。将该上轴角度120°～300°的角度区间设为第一线张力的无变化区间k1。

另外，上轴角度150°是旋转挑线杆41从朝向铅垂上方的状态起通过旋转而开始下降的位置(参照图3的(c))，此后，直至上轴角度300°附近为止成为上线u沿旋转挑线杆41的旋转方向下游侧的端缘部滑落的角度区间(参照图3的(d)～图4的(a))。因此，上轴角度150°～300°的角度区间，成为上线u从旋转挑线杆41的张力被放开，在与旋转挑线杆41相比的下游侧通过旋转式线调节器装置2针对上线u几乎不产生张力的区间。将该上轴角度150°～300°的角度区间设为第二线张力的无变化区间k2。

cpu101在线张力控制中，针对每次落针而读入线张力的设定值，并且基于缝纫机电动机65的编码器66的输出对上轴角度进行检测，在第一或第二线张力的无变化区间k1、k2内，对线调节器螺线管33的输出进行控制以使得成为线张力的设定值。

图9是由cpu101在缝制时执行的线张力控制的流程图。

如图示那样，在缝纫机电动机65的驱动状态下，cpu101在规定的上轴角度下，从数据存储器103进行下一次落针的线张力的设定值的读入(步骤s1)。

而且，cpu101对编码器66的输出进行监视(步骤s3)，在没有达到线张力的无变化区间k2的开始角度即150°的期间继续监视，如果检测出达到150°，则对线调节器螺线管33的驱动电流进行控制以使得成为线张力的设定值(步骤s5)。

上述线张力控制是针对每针执行的，在左针摆动和右针摆动时分别独立地设定了线张力的情况下，对线调节器螺线管33进行控制以使得成为反映了该设定的线张力。

此外，在该流程图中，例示出在第二线张力的无变化区间k2内对线调节器螺线管33的输出进行控制的情况，但也可以在第一线张力的无变化区间k1内对线调节器螺线管33的输出进行控制。

[发明的实施方式的技术效果]

在交错缝制缝纫机10中，控制装置100基于编码器66的检测，在通过旋转挑线杆41实现的向上线u的第一或第二线张力的无变化区间k1、k2内对线调节器螺线管33进行控制。

对于上述第一线张力的无变化区间k1进而第二线张力的无变化区间k2而言，由于在上线u产生的线张力充分地降低，且线张力的变动充分地变小，因此在该期间对线调节器螺线管33进行控制而变更线张力，由此线张力变动的影响减少，能够更高精度地将与设定值相对应的线张力赋予给上线u。

因此，即使在针对交错缝制的左右的每个针摆动而设定了不同的线张力的情况下，也能够以适合于各自的线张力形成线迹，能够实现线迹的均匀化，实现缝制品质的提高。

特别地，在缝针的针对被缝制物的针刺开始至挑线杆下止点为止的范围即第一无变化区间k1对线调节器螺线管33进行控制，由此能够针对交错缝制的左右的每个针摆动以适当的线张力形成线迹，能够实现线迹的均匀化及缝制品质的提高。

并且，在上轴角度150～310度的范围即第二无变化区间k2对线调节器螺线管33进行控制，由此能够针对交错缝制的左右的每个针摆动以适当的线张力形成线迹，能够实现进一步的线迹的均匀化及缝制品质的提高。

另外，交错缝制缝纫机10具有在左针摆动和右针摆动分别独立地对线张力进行设定的操作面板110，因此能够根据实际的缝制的结果等分别独立地设定适于左右的针摆动的线张力。

[其他]

在上述实施方式中示出的细节在不脱离发明的主旨的范围能够适当变更。

例如，在旋转式线调节器装置2中，作为对线张力进行变更调节的致动器而例示出螺线管，但也能够利用按压轴22的压入量可控制的所有致动器。

另外，线张力的设定值并不限定于在左针摆动和右针摆动的情况的这2种模式下能够设定的情况，也可以在一针或多针的范围能够依次分别独立地设定线张力。

另外，作为交错缝制，例示出针对每针向左右进行针摆动的基本的交错缝制，但并不限定于此，在以多针的单位对针摆动方向进行切换的交错缝制、荷叶边缝制的情况下也能够应用上述线张力控制。