JPH078660A - ミシンの布端検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 縫製する加工布の布厚や透過性の大小に拘ら
ず、何れの加工布であっても布端位置を高速度に検出可
能にする。 【構成】 列設した複数本の光ファイバーの先端部を加
工布の布端位置に望むように設け、基端部をそれぞれ投
光側と受光側に分岐し、投光側分岐端に検出光を投射す
る発光素子、受光側分岐端に戻ってきた反射光をそれぞ
れ受光する受光素子を設け，複数の受光素子を最初に、
布端が在ることが予想される基準位置より検出を始め、
その結果に基づいて適宜検出順序を変更し、これら受光
素子の受光量に基いて加工布の布端位置を高速度に検出
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミシンの布端検出装置
に関し、特に加工布の布端と交差する方向に一列上に設
けた複数の布端検出器を用いて布端位置を高速度に検出
するようにしたものに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、布端から所定距離離れた縫製位置
を倣い縫いする為に、加工布の布端位置を布端検出セン
サで検出するようにしたミシンの布端検出装置におい
て、一列上に複数個のセンサーを並べ布の有無を端（右
端叉は左端）から調べていく方法が一般に行われてい
た。そして、縁に配置されたセンサーから順に作動され
るように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た縁に配置されたセンサーから順に作動させる方法であ
ると、無駄な検出が多く布端の検出に時間が余分にかか
り、縫製速度をあげ得ない欠点があった。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的は、布端位置を高速度
に検出し得るようなミシンの布端検出装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のミシンの布端検出装置は、複数個の検出器の
中の予め布端があるべき基準の検出器から検出作動を始
め、その結果布有りを検出した場合には反布側に検出作
動を進め、逆に、布無しを検出した場合は布側に検出を
進めるようにして、検出結果が変化した位置をもって布
端とするミシンの布端検出装置である。

【０００６】

【作用】上記の構成を有する本発明の布端検出装置にお
いては、複数個のドット列状に配列された受光素子の中
から、予め設定叉は算出されたその時点での布端のある
べき基準位置より検出を始め、布を検出した場合は反布
側に検出を進め、布無しを検出した場合には布側へ検出
を進めるようにした順序で複数個の受光素子を作動させ
るので、検出回数が少なくてすむ。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【０００８】上布検出機構１０は、図１・図２に示すよ
うに、布受け板１２の上側に、上布用センサ取り付けブ
ロック１４が配設され、布受け板１２にビス止めされて
いる。そして、この上布用センサ取り付けブロック１４
の左端部分においては、上布ＵＷをセットするためにそ
の約半分が切りとられたセンサ収容部１４ａが形成さ
れ、このセンサ収容部１４ａ内に、プリズムからなる上
布端検出センサ１６がその下部をセンサ収容部１４ａの
下側に臨むように収容されている。

【０００９】即ち、上布端検出センサ１６は縫い針１８
よりも布送り方向Ｑの上流側に設けられている。この上
布端検出センサ１６は、頂角を９０度とする直角プリズ
ムである第１プリズム２０ａと第２プリズム２２ａとの
組合せで構成され、第１プリズム２０ａの１つの端面と
第２プリズム２２ａの１つの端面とが張り合わされ、第
２プリズム２２ａが布端と直交状に配設されている。そ
して、第１プリズム２０ａの右端面（光線入力面）に
は、１０本の光ファイバーＡ１−Ａ１０からなるファイ
バー群ＦＡの先端面が一列状にそれぞれ接続されてい
る。更に、光ファイバーＡ１−Ａ１０の基端部側の投光
側分岐端には、発光ダイオードなどからなる１０個の発
光素子ＯＳＵ１−ＯＳＵ１０が設けられ、受光側分岐端
には、フォトトランジスタなどからなる１０個の受光素
子ＩＳＵ１−ＩＳＵ１０が設けられている。

【００１０】従って、発光素子ＯＳＵ１−ＯＳＵ１０の
各々から投射されたレーザ光などの検出光は、光ファイ
バーＡ１−Ａ１０を経て第１プリズム２０ａに入射され
て第２プリズム２２ａ側に直角に全反射され、更に第２
プリズム２２ａで下側に直角に全反射され、第２プリズ
ム２２ａから下側に位置する上布ＵＷまたは布受け板１
２に略直交する方向から投射される。

【００１１】そして、上布ＵＷまたは布受け板１２で反
射した反射光は、第２プリズム２２ａと第１プリズム２
０ａとでそれぞれ全反射されて投射の際と同一の光ファ
イバーＡ１−Ａ１０を経て受光素子ＩＳＵ１−ＩＳＵ１
０でそれぞれ受光される。

【００１２】即ち、第１プリズム２０ａ，第２プリズム
２２ａを介して１０本の光ファイバーＡ１−Ａ１０の先
端側から、上布ＵＷの布端に交差するドット列状に検出
光を投射し、その反射光から上布ＵＷの布端位置を検出
可能になっている。ここで、受光素子ＩＳＵ１−ＩＳＵ
１０で受光される受光量は、上布ＵＷで反射したときの
受光量より布受け板１２で反射したときの受光量の方が
大きくなっている。

【００１３】また、下布端検出機構２４は図１，図３に
示すように、針板２６に形成された切欠き内に、下布用
センサ取り付けブロック２８が配設されている。この下
布用センサ取り付けブロック２８の左端部分内に、プリ
ズムからなる下布端検出センサ３０がその上部を下布用
センサ取り付けブロック２８の上側に臨むように収容さ
れている。即ち、下布端検出センサ３０は、前記上布端
検出センサ１６と略対向し且つ縫い針１８よりも布送り
方向Ｑの上流側に設けられている。

【００１４】この下布端検出センサ３０は、上布端検出
センサ１６と同様の構造であり、第１プリズム２０ａは
２０ｂに、第２プリズム２２ａは２２ｂに、１０本の光
ファイバーＡ１−Ａ１０はＢ１−Ｂ１０に、ファイバー
群ＦＡはＦＢに、１０個の発光素子ＯＳＵ１−ＯＳＵ１
０はＯＳＤ１−ＯＳＤ１０に、１０個の受光素子ＩＳＵ
１−ＩＳＵ１０はＩＳＤ１−ＩＳＤ１０に相当するので
説明を省略する。

【００１５】次に、上布移動装置３２は図１に示すよう
に、揺動アーム３４が、上布ＵＷを左右方向に移動する
ための上布移動用モータ３６の駆動軸を中心に揺動可能
に設けられており、揺動アーム３４の先端部分には、上
布送りローラ３８が回転可能に枢支されている。また、
揺動アーム３４には、アーム回動用シリンダ４０の可動
部が回動可能に連結されている。更に、上布送りローラ
３８と上布移動用モータ３６の駆動軸に固着されたタイ
ミングプーリ４２ａの間にタイミングベルト４４ａが張
架されている。

【００１６】従って、上布移動用モータ３６の正転駆動
または逆転駆動により、タイミングプーリ４２ａ、タイ
ミングベルト４４ａを介して上布送りローラ３８が正転
または逆転され、上布送りローラ３８下側に配設された
上布ＵＷが左方または右方に移動される。

【００１７】また、下布移動装置４６は、下布ＤＷを左
右方向に移動するための下布移動用モータ４８が支持プ
レート５０に固着されるとともに、支持プレート５０の
上側部分には、下布送りローラ５２が回転可能に枢支さ
れている。また、支持プレート５０は、下布駆動用シリ
ンダ５４の可動部に連結されており、下送りローラ５２
は、滑り板５６の切欠き部を介して布受け板１２のすぐ
下側に露出するまで上昇している。

【００１８】更に、下布送りローラ５２と下布移動用モ
ータ４８の駆動軸に固着されたタイミングプーリ４２ｂ
との間にタイミングベルト４４ｂが張架されている。

【００１９】従って、下布移動用モータ４８の正転駆動
または逆転駆動により、上布移動装置３２と同様に、下
布送りローラ５２の上側に配設された下布ＤＷが左方ま
たは右方に移動される。

【００２０】図４は、制御回路図を示すものであり、Ｃ
ＰＵ６０には、入力インターフェース６１，出力インタ
ーフェース６２が接続されるとともに各種プログラムや
数値などを記憶しているＲＯＭ６３，データの一時記憶
のためのＲＡＭ６４が接続されている。

【００２１】更に、前記入力インターフェイス６１に
は、前記受光素子ＩＳＵ１−ＩＳＵ１０及びＩＳＤ１−
ＩＳＤ１０からの出力が入力され、また、前記出力イン
ターフェース６２には、前記発光素子ＯＳＵ１−ＯＳＵ
１０，前記上布移動用モータ３８，前記アーム回動用シ
リンダ４０，前記発光素子ＯＳＤ１−ＯＳＤ１０，前記
下布移動用モータ４８，前記下布駆動用シリンダ５４が
接続されている。

【００２２】次に、上布ＵＷの布端の基準位置ｓが、図
７の一点鎖線で示すように上布用受光素子ＩＳＵ３の光
の通過点ｓｐ３と上布用受光素子ＩＳＵ４の検出光の通
過点ｓｐ４との間に位置していると予め設定されている
が、上布ＵＷの布端が図７の実線で示すように上布用受
光素子ＩＳＵ５の光の通過点ｓｐ５と上布用受光素子Ｉ
ＳＵ６の検出光の通過点ｓｐ６との間に位置している場
合に付いての布端位置検出制御について図５〜図７に基
いて説明する。

【００２３】先ず、光ファイバーカウント値ｎとして初
期値「１」、及びファイバー番号ｆとして基準位置
「４」がセットされ（Ｓ１）、続いてファイバー番号４
に相当する上布用発光素子ＯＳＵ４が点灯される。その
結果、前述したように上布用発光素子ＯＳＵ４から投光
された検出光のほとんどが、この上布用発光素子ＯＳＵ
４に対応する光ファイバーＡ４を経て第１プリズム２０
ａ及び第２プリズム２２ａを通過して針板上面で反射さ
れ、この反射光は同様の光ファイバーＡ４を経て、上布
用発光素子ＯＳＵ４に対応する上布用受光素子ＩＳＵ４
で受光される。そして、光ファイバー番号４に相当する
上布用受光素子ＩＳＵ４で受光された受光量ｒ（デジタ
ル値）が求められる（Ｓ３）。

【００２４】次に、この受光値ｒが所定のしきい値のＫ
よりも大きいので（Ｓ４：ＮＯ）、この光ファイバーＡ
４に対応して上布ＵＷが位置しないことになり、光ファ
イバー番号４をパラメータとするファイバーフラグＦＦ
［４］が「１」にセットされると共に、光ファイバーカ
ウント値ｎ（＝１）をパラメータとするファイバーフラ
グＦＦＦ［１］が「１」にセットされる（Ｓ５）。そし
て、上布用発光素子ＯＳＵ４が消灯される（Ｓ７）。

【００２５】ファイバーフラグＦＦ［４］＝１であるの
で（Ｓ８：ＹＥＳ）、次に検出すべき検出位置は今回の
検出位置よりも縫い針１８側であると判定され、検出位
置に相当するファイバー番号ｆが１だけ加算される（Ｓ
９：ｆ＝４＋１＝５）。そして、今回は１回目の検出な
ので（Ｓ１１：ＹＥＳ）、光ファイバーカウント値ｎが
１だけインクリメントされた後に（Ｓ１２）、先ほどと
同様に、ファイバー番号５に相当する上布用発光素子Ｏ
ＳＵ５が点灯され（Ｓ２）、上布用受光素子ＩＳＵ５に
よって受光された受光量ｒが求められる（Ｓ３）。

【００２６】次に、この受光値ｒが所定のしきい値のＫ
よりも大きいので（Ｓ４：ＮＯ）、ファイバーフラグＦ
Ｆ［５］とファイバーフラグＦＦＦ［２］とが「１」に
セットされ（Ｓ５）、上布用発光素子ＯＳＵ４が消灯さ
れる（Ｓ７）。

【００２７】ファイバーフラグＦＦ［５］＝１であるの
で（Ｓ８：ＹＥＳ）、次に検出すべき検出位置は今回の
検出位置よりも縫い針１８側であると判定され、検出位
置に相当するファイバー番号ｆが１だけ加算される（Ｓ
９：ｆ＝５＋１＝６）。そして、今回は２回目の検出で
あり（Ｓ１１：ＮＯ）、前回の検出結果（ＦＦＦ
［１］）と今回の検出結果（ＦＦＦ［２］）とが共に
「１」と同じなので（Ｓ１３：ＹＥＳ）、光ファイバー
カウント値ｎが１だけインクリメントされた後に（Ｓ１
２）、先ほどと同様に、ファイバー番号６に相当する上
布用発光素子ＯＳＵ６が点灯され（Ｓ２）、上布用発光
素子ＯＳＵ６から投光された一部の検出光が上布ＵＷの
上面で反射されて、この一部の反射光は、上布用受光素
子ＩＳＵ６で受光されると共に、その他の検出光は乱反
射して、受光されない。続いて、この上布用発光素子Ｏ
ＳＵ６によって受光された受光量ｒが求められる（Ｓ
３）。

【００２８】次に、この受光値ｒが所定のしきい値のＫ
よりも小さいので（Ｓ４：ＮＯ）、ファイバーフラグＦ
Ｆ［６］とファイバーフラグＦＦＦ［３］とが「０」に
リセットされ（Ｓ６）、上布用発光素子ＯＳＵ６が消灯
される（Ｓ７）。

【００２９】ファイバーフラグＦＦ［６］＝０であるの
で（Ｓ８：ＮＯ）、次に検出すべき検出位置は今回の検
出位置よりも縫い針１８と反対側であると判定され、検
出位置に相当するファイバー番号ｆが１だけ減算される
（Ｓ１０：ｆ＝６−１＝５）。そして、今回は３回目の
検出であり（Ｓ１１：ＮＯ）、前回の検出結果（ＦＦＦ
［５］＝１）と今回の検出結果（ＦＦＦ［６］＝０）と
が異なり（Ｓ１３：ＮＯ）、更に、布無しの検出から布
有りの検出に変化したので（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ファイ
バー番号ｆ（＝５）に１が加算され、その演算結果（＝
６）が布端の位置に対応する数値ｍとして決定される。
続いて、上布ズレ量ｚが実際の布端に対応する数値ｍ
（＝６）と基準位置ｓ（＝４）との差に各上布用発光素
子ＯＳＵの光の通過点ｓｐのピッチｐ（＞０）を掛け合
わせて求められる（Ｓ１７：２ｐ）。そして、この上布
ズレ量ｚが正の数であるので、縫い針１８と反対方向に
２ｐだけ送られるように、上布移動用モータ３６が駆動
される。その結果、上布ＵＷがずれたり、上布ＵＷの布
端形状の曲率半径が変化しても、常に所定の縫い代を確
実に保持できる。

【００３０】よって、本実施例のように上布ＵＷが位置
している場合、従来のように縁に位置する上布用発光素
子ＯＳＵ１から順に発光させて行くと、６回の検出処理
を行わなければならないが、本発明のミシンの布端検出
装置によれば、予め予想される位置ｓ（＝４）から検出
を開始しており、従来の半分の３回の検出処理で布端検
出が可能であるので、布端の位置にいち早く対応するこ
とができる。

【００３１】下布ＤＷの布端位置検出制御についても同
様であるので説明を省略する。

【００３２】以上説明したように、上布ＵＷに関して１
０組の発光素子ＯＳＵ１−ＯＳＵ１０及び受光素子ＩＳ
Ｕ１−ＩＳＵ１０を、発光素子ＯＳＵ１及び受光素子Ｉ
ＳＵ１−ＩＳＵ１０は最初予め設定された基準光ファイ
バー番号位置より順次１つずつ作動され、布有りを検出
した場合は検出を反布側（図１では右方）に進め、布無
しを検出した場合は布側（図１では左方）に検出を進め
るので、最も効率よく早く布端位置を検索することがで
きる。

【００３３】なお、前記上布端検出機構は１０組のファ
イバー及びプリズムを使用した実施例であるが、１０組
と限るものでなく任意の本数で構成してもよく、また、
ファイバーやプリズムを使用したものに限ることもな
く、直接、複数個の受光素子と複数個叉は１個の発光源
を組み合わせたものでも良い。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の布端位置検出制御装置は、予め設定された布端が
在ることが予想される位置の基準光ファイバー番号より
検出を始め、その結果に従って適宜右方叉は左方に検出
を進めるので最も早く布端位置を検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は布端制御装置の全体を示す機構図であ
る。

【図２】図２は上布端検出機構の斜面図である。

【図３】図３は下布端検出機構の斜面図である。

【図４】図４は上下布端制御装置の制御回路図である。

【図５】図５は上布布端位置検出制御の概略フローチャ
ート図である。

【図６】図６は上布布端位置検出制御の概略フローチャ
ート図である。

【図７】図７は上布の位置を示した平面図である。

【符号の説明】

１０ 上布端検出機構 １６ 上布端検出センサ ２４ 下布端検出機構 ３０ 下布端検出センサ Ａ１−Ａ１０，Ｂ１−Ｂ１０ 光フ
ァイバー ＯＳＵ１−ＯＳＵ１０，ＯＳＤ１−ＯＳＤ１０ 発光
素子 ＩＳＵ１−ＩＳＵ１０，ＩＳＤ１−ＩＳＤ１０ 受光
素子 ＵＷ 上布 ＤＷ 下布

フロントページの続き (72)発明者 赤羽 浩一 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工 業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 布端に交差するようにドット列状に配設
   された複数個の布端検出器を備えて加工布の布端位置を
   検出するように構成してなるミシンの布端検出装置にお
   いて、 前記複数個の検出器の中の予め布端があるべき基準の検
   出器から検出作動を始め、その結果布有りを検出した場
   合には反布側に検出作動を進め、逆に、布無しを検出し
   た場合は布側に検出を進めるようにして、検出結果が変
   化した位置をもって布端とするようにしたことを特徴と
   したミシンの布端検出装置。