專利名稱：刺繡縫紉機及其刺繡起始位置設定方法
技術領域：
本發明涉及設定剌繡起始位置的裝置及方法，該設定刺繡起始位置的裝置及方法在具有 根據與任意的刺繡花樣對應的刺繡縫數據使保持有被縫制物的刺繡架移動用的驅動機構的刺 繡縫紉機中，使欲縫制的刺繡花樣不超出刺繡架的可移動范圍。
背景技術：
當刺繡某一刺繡花樣時，作為事前確認該花樣是否納入在了可縫制范圍(刺繡架的可移 動范圍)的方法，有一種方法是通過使刺繡架沿刺繡花樣的外形進行實際的描仿動作而目視 確認。將從現在開始想要刺繡的花樣數據輸入設定后，通過手動框架移動操作使框架移動， 設定好被刺繡布上的花樣起始位置， 一旦開始描仿，刺繡架移動，與針桿對應的位置根據花 樣的外形線數據作相對移動，可通過目視來判別花樣是否納入在了可縫制范圍內。該場合， 有時因最初設定的起始位置不妥而出現花樣超出可縫制范圍的現象，作為該場合的描仿動作， 框架在到達可縫制范圍的極限、即框架到達框架驅動機構的可動極限時刻停止。之后，在操 作者通過手動框架移動操作使起始位置適當移位后，再次發出描仿指示，反復進行以下同樣 的操作，直到納入在可縫制范圍為止。對于上述這種傳統的描仿方法，有時會出現這種情況由于在通過實施描仿而看清了花 樣未納入在可縫制范圍內時，然后只能釆用嘗試法嘗試著變更起始位置，故有時必須重復多 次來進行變更起始位置后實施描仿這一作業，起始位置的設定很費時間。對此，在下列專利文獻1所揭示的發明中，通過與被設定的起始位置對應地將刺繡花樣 的刺繡范圍與刺繡架的可縫制范圍進行比較運算，自動地判定刺繡花樣是否納入在可縫制范 圍內。然而，在采用這種方法時，因必須事前進行刺繡架的可縫制范圍的數據輸入，故十分 麻煩。專利文獻1:日本專利第3354429號發明內容本發明是鑒于上述問題制成的，目的在于提供一種刺繡機及其刺繡起始位置設定方法，
能簡單且在短時間內設定刺繡起始位置，以使欲縫制的刺繡花樣不超出刺繡架的可移動范圍。 本發明的刺繡機，具有驅動機構，該驅動機構用于根據與任意的刺繡花樣對應的刺繡縫 數據使保持有被縫制物的刺繡架移動，其特征在于，包括描仿控制單元，根據所提供的刺 繡花樣的至少包含有極值的輪廓數據驅動所述驅動機構，由此使所述刺繡架從任意的起始位 置沿該輪廓數據移動；檢測單元，對移動的刺繡架是否已到達規定的移動極限位置進行檢測； 超出量計算單元，在由所述描仿控制單元使刺繡架移動過程中，若所述檢測單元檢測出巳到 達所述極限位置，就根據該時的所述輪廓數據的現時位置和剩余的輪廓部分的極值計算出該 剩余的輪廓部分超出刺繡架的超出量；起始位置設定單元，根據由所述超出量計算單元計算 出的超出量，使所述起始位置移位再次設定該起始位置，以不產生這種超出現象。描仿控制單元是采取以往己知的描仿動作方法來使刺繡架沿輪廓數據實際移動。這樣， 與以往己知的描仿動作一樣，在將刺繡花樣刺繡在被刺繡布上之前，通過使保持被刺繡布的 刺繡架沿刺繡花樣的輪廓移動(描仿)，可通過目視來判別刺繡花樣是否納入在刺繡架內。 本發明的特征在于，在由該描仿控制單元使刺繡架移動過程中，若檢測單元檢測出移動的刺 繡架已到達規定的極限位置，就根據該時的輪廓數據的現時位置和剩余的輪廓部分的極值計 算出該剩余的輪廓部分超出剌繡架的超出量。根據被計算出的超出量，使原先的起始位置移 位再次設定該起始位置，以不發生這種超出現象。采用本發明，與以往的描仿技術不同，不 需要采用嘗試法來變更起始位置，故可快速地進行剌繡起始位置的設定。并且，不需要事前 進行刺繡架的可縫制范圍的數據輸入，故不麻煩。
圖1是本發明的一實施例的刺繡縫紉機的外觀圖。 圖2是圖1中的刺繡架及其作業臺部分的俯視圖。圖3是作為與刺繡架的X軸或Y軸驅動機構相關的移動極限位置檢測單元的一個例子、表示使用限位開關的例子的側視圖。圖4是表示與刺繡架的極限位置檢測單元相關部分的控制系統硬件構成的例子的方框圖。 圖5是表示與刺繡架的移動極限位置檢測單元相關部分的控制系統硬件構成的又一例的方框圖。圖6是大致表示由圖4或圖5的CPU執行的本發明的一實施例的描仿處理程序的流程圖。 圖7 (a)是表示刺繡花樣的一例，(b)是表示該刺繡花樣的輪廓數據的一例的圖。 圖8是表示刺繡花樣的輪廓數據求取方法的一例的圖。 圖9 (a)是表示將刺繡架設定在了任意的起始位置Sl的狀態的一例(在該起始位置SI 上刺繡花樣在X軸方向上超出刺繡架的可移動范圍的例子)，(b)是表示移動的刺繡架的 現時位置Sx已到達可移動范圍的X軸方向極限位置的狀態，(c)是表示刺繡架再次設定到 補正起始位置S2后狀態的圖。圖10 (a)是表示將刺繡架設定在了任意的起始位置SI的狀態的另一例子(在該起始位 置S1上刺繡花樣在Y軸方向上超出刺繡架的可移動范圍的例子)，(b)是表示移動的刺繡 架的現時位置Sy已到達可移動范圍的Y軸方向極限位置的狀態，(c)是表示刺繡架再次設 定到補正起始位置S3后狀態的圖。圖11是表示將刺繡架設定在了任意的起始位置SI的狀態的又一例子(刺繡花樣在X軸 及Y軸兩方向上超出刺繡架的可移動范圍的例子)的圖。
具體實施方式
下面參照附圖詳細說明本發明的實施形態。圖1是本發明的一實施例的刺繡縫紉機的外觀圖，該外觀本身與公知的刺繡縫紉機相同。 在縫紉機機架1上沿縫紉機的左右方向以一定的間隔配設有多個(圖示例中是4個)縫紉機 機頭3，在縫紉機機頭3的正下方位置配設有其高度與作業臺2的上表面大致相同的針板4。 如圖2的俯視圖所示，在作業臺2上設置有張開保持被刺繡物的刺繡架5，該刺繡架5設置 成可在平面的X/Y方向上移動。該刺繡架5由設于作業臺2下方的X軸驅動機構6及Y軸 驅動機構7沿X/Y方向進行二維式驅動。X軸驅動機構6及Y軸驅動機構7的具體構造可與以往已知的構造相同，故不再特意作 出詳細說明。本實施例中，設置有與該驅動機構6、 7相關的檢測單元，該檢測單元用于對移 動的刺繡架5是否已到達規定的移動極限位置作出檢測。圖3是表示這種檢測單元一例子的 側視圖。X軸驅動機構6中的X軸移動部6a被安裝在刺繡架5的一個邊上，該刺繡架5跟隨 X軸移動部6a的動作一起在X軸方向上運動，可自由地在Y軸方向上滑動。在X軸移動部 6a上安裝有擋塊8，另外，與X軸方向移動范圍中的規定的左極限位置及右極限位置對應地 分別設置了限位開關9、 10。這樣，當X軸移動部6a向圖中的左方移動而到達左極限位置時， 擋塊8使左限位開關9動作，可檢測到刺繡架5己到達規定的左極限位置。又，當X軸移動 部6a向圖中的右方移動而到達右極限位置時，擋塊8使右限位開關IO動作，可檢測到刺繡 架5已到達規定的右極限位置。限位開關9、 IO無論是接觸式還是非接觸式均可使用。如圖 2所示那樣X軸驅動機構6由平行的兩個移動機構構成，而限位開關9、 IO只設置在單一方 的機構上即可。Y軸驅動機構7中的檢測單元也是同樣結構。作為檢測單元不限定于這種限 位開關(或無觸點開關)類型，也可根據用于檢測驅動機構6、 7的各驅動電動機11、 12 (圖 5)旋轉的旋轉式編碼器13、 14 (圖5)的輸出來檢測X軸及Y軸的現時位置巳到達規定的 極限位置。圖4和圖5是表示本實施例的刺繡縫紉機中的與刺繡架5的移動極限位置檢測單元相關 部分的控制系統硬件構成的例子的方框圖。圖4表示使用限位開關9、 IO作為該檢測單元的 例子。該場合，各限位開關9、 IO的輸出信號通過輸入輸出接口 15及總線16提供給CPU17， 用于后述的超出量計算處理。圖5表示作為該檢測單元利用旋轉式編碼器13、 14的輸出的例 子，該旋轉式編碼器13、 14對X軸及Y軸驅動機構6、 7的驅動電動機11、 12的旋轉進行 檢測。該場合，各編碼器13、 14的輸出信號通過輸入輸出接口 15及總線16提供給CPU17， 用于計算出刺繡架的X軸及Y軸的現時位置，還用于判定X軸及Y軸的現時位置是否已到 達規定的極限位置，根據這一判定來進行后述的超出量計算處理。另外，根據編碼器輸出的 極限位置的檢測如下所述在刺繡架5到達X軸或Y軸的機械性移動極限位置時，即使發出 了驅動指令也不會從編碼器13或編碼器14輸出位置檢測脈沖，故利用這一特性可檢測出已 到達極限位置。當驅動電動機ll、 12進行閉環控制時，因通常己設置了位置檢測用的旋轉式 編碼器13、 14，故對采用圖5的結構很有利。另一方面，當驅動電動機ll、 12進行開環控 制時，因未設置有專門用于位置檢測的編碼器，故采用圖4那種結構能降低成本。圖6是大致表示由刺繡縫紉機的CPU17執行的本發明的一實施例的描仿處理程序的流程圖。首先，選擇從現在開始欲進行刺繡縫的刺繡花樣的刺繡數據，準備好該選擇的刺繡花樣 的描仿數據(步驟100)。該描仿數據就是被提供的刺繡花樣的至少包含有極值的輪廓數據， 最好使用以往描仿處理中已知的描仿數據。另外，所謂極值是指與刺繡架的各移動方向成分 相關的該刺繡花樣的極值(最大值或最小值)。例如，該刺繡花樣的X軸方向的最小值或最 大值及Y軸方向的最小值或最大值就是該刺繡花樣的極值。作為該輪廓數據，因至少包含有 極值，故既可以是正確模仿刺繡花樣外形的外形數據，或者也可以是包含有刺繡花樣的各極 值那種粗略的概略性數據。圖7 (a)表示刺繡花樣的一例，圖8表示這種刺繡花樣中的輪廓數據求取方法的一例。 圖7中，S是該刺繡花樣縫制的起始點。如圖8所示，從刺繡花樣內的任意一點P向外側以 各隔規定角度引出直線，求出與花樣(針跡數據)的交點，在與各條直線的針跡數據的交點 中分別求出最遠點的座標，通過連接這些最遠點的座標，能得到刺繡花樣的輪廓數據。圖7 (b)表示由此求出的刺繡花樣的輪廓數據的一例。這種描仿用的輪廓數據既可通過在步驟 100中進行運算處理來計算，或者也可將事先編成的該輪廓數據與刺繡花樣數據(針跡數據) 一起預先存儲，由步驟100將這些數據讀出。另外，圖7 (b)中，參考性地表示了X軸方向 的兩個極值Mm Mx2和Y軸方向的兩個極值Myi、 My2。即使是連接該4個極值的輪廓數據，也能達到判定該刺繡花樣是否被納入在框架可移動范圍內這一 目的。在步驟101中，判定是否己發出了規定的描仿指示。例如，當操作者接通了規定的描仿 指示開關時，判定為已發出了描仿指示。在該描仿指示之前，操作者適當移動剌繡架5，將 該刺繡架5設定在任意的起始位置。圖9 (a)表示將刺繡架5設定在了任意的起始位置Sl 的狀態的一例，表示的是在該起始位置Sl上刺繡花樣在X軸方向上超出刺繡架的可移動范 圍(即、可縫制范圍)20的例子。另外，設定的刺繡架5的起始位置Sl成為了刺繡花樣的 縫制起始點S。在此，不需要對刺繡架5的可移動范圍20具體是哪一范圍作出判定，因此不 必通過運算來求出這一范圍。同樣，對刺繡架5的起始位置S1也不需要判定其座標的具體數 值，操作者只需適當移動刺繡架5將適當位置設定為起始位置Sl即可。圖9 (a)中，還參 考性地圖示了使刺繡花樣的起始點S與該刺繡架5的起始位置Sl —致的狀態下與輪廓數據對 應的輪廓線。在該圖示例中，輪廓線在X軸方向上超出可移動范圍20，但在現階段，即使是 操作者或者控制裝置也都不能具體地判定出花樣的輪廓數據與刺繡架5的可移動范圍20的關 系，即是否超出。一旦發出描仿指示，則按照輪廓數據，開始刺繡架5的移動(步驟102)。該刺繡架5的 移動如下所述如圖9 (b)的箭頭所示，從起始點S開始，按照輪廓數據按順序模仿(描仿) 輪廓線。在步驟103中，對移動的刺繡架5是否已到達規定的移動極限位置進行判定。如圖4或 圖5所示，這一判定是由CPU17判定限位開關9、 10的輸出或位置檢測用的編碼器13、 14 的輸出狀態來進行的。如圖9 (b)所示，當移動的刺繡架5的現時位置Sx到達可移動范圍 20的X軸方向極限位置時，就進行X軸方向極限檢測(步驟103的YES)。根據這一極限 檢測使刺繡架5停止移動(步驟104)，對已到達極限位置的方向是X軸方向成分還是Y軸 方向成分中的哪l個進行判定(步驟105)。圖9 (b)的例子中進行的是X軸方向的右極限 位置檢測，處理移行到步驟106。在步驟106中，根據輪廓數據的現時位置Sx和剩余輪廓部分的極值Mx2計算出該剩余輪 廓部分超出刺繡架的超出量xL (例如xL = MX2 — Sx)。其次，在算出的超出量xL中加上規 定的余量xN計算出補正值LX (步驟107)，用該補正值LX對最初設定的起始位置S1的X 座標值進行修正，計算出補正起始位置S2的X座標值(步驟108)。這樣，計算出被修正成 不會產生X軸方向的超出那種現象的補正起始位置S2的X座標值，使刺繡架5自動移動到 該補正起始位置S2 (步驟109)。當刺繡架5向該補正起始位置S2移動結束時，使用適當的 通報單元(蜂鳴器或亮燈等可聽的或可視的通報單元)將這一內容通報給操作者(步驟110)。 這樣，如圖9(c)所示，刺繡架5的起始位置從任意設定的位置S1移動一個補正值LX，被 再次設定到補正起始位置S2。另外，在步驟109中，也可取代使刺繡架5自動移動到補正起 始位置S2而改用由顯示器或聲音向操作者作出指示的方式，通過手動操作來使刺繡架5移動 到補正起始位置S2。這樣，在將刺繡架5再次設定到補正起始位置S2后，為了確認，再一次發出描仿指示(步 驟101)。由此，按照輪廓數據從本次被修正的起始位置S2開始刺繡架5的移動(步驟102)。 如圖9 (c)所示那樣若沒有Y軸方向上的超出，則在步驟103中不會判定為移動的刺繡架5 已到達規定的移動極限位置。因此，步驟103依然維持NO，按照輪廓數據的刺繡架5的移 動結束(描仿)。在步驟116中，以按照輪廓數據的刺繡架5的移動已返回到了起始位置S2 的形態判定為描仿結束，由此結束描仿處理。這樣，在描仿處理結束狀態下設定的起始位置 S2上，如圖9(c)所示，可確認在X軸方向和Y軸方向上都不會產生超出現象。圖10 (a)表示在最初設定的刺繡架5的任意的起始位置Sl上、刺繡花樣在Y軸方向上 超出刺繡架5的可移動范圍(即、可縫制范圍)20的例子，下面對圖10 (a)所示的例子作 出說明。該場合，發出描仿指示(步驟101)，按照輪廓數據開始刺繡架5的移動(步驟102)。 如圖IO (b)所示，當移動的刺繡架5的現時位置Sy到達可移動范圍20的Y軸方向極限位 置時，進行Y軸方向極限檢測(圖6的步驟103的YES)。根據這一極限檢測使刺繡架5停 止移動(步驟104)，判定為已到達極限位置的方向是Y軸方向(步驟105)，處理移行到 步驟lll。步驟111 115中，在Y軸上進行與上述步驟106 110相同的處理。即，在步驟 111中，根據輪廓數據的現時位置Sy和剩余輪廓部分的極值Myi計算出該剩余輪廓部分超出 刺繡架的超出量yL (例如yL=Myl — Sy)。其次，在被算出的超出量yL中加上規定的余量 yN計算出補正值LY (步驟112)，用該補正值LY對最初設定的起始位置S1的Y座標值進 行修正，計算出補正起始位置S3的Y座標值(步驟113)。其次，刺繡架5自動移動到該補 正起始位置S3 (步驟114)。當刺繡架5向該補正起始位置S3移動結束時，將這一內容通報 給操作者(步驟115)。這樣，如圖10 (c)所示，刺繡架5的起始位置從任意設定的位置 Sl移動一個補正值LY，再次設定到補正起始位置S3。這樣在將刺繡架5再次設定到補正起 始位置S3后，為了確認，再一次發出描仿指示(步驟101)。按照輪廓數據從本次被修正的 起始位置S3開始刺繡架5的移動(步驟102)。如圖IO (c)所示那樣若沒有X軸方向上的 超出，則步驟103依然維持NO，按照輪廓數據的刺繡架5的移動結束(描仿)。這樣，如 圖10 (c)所示，在描仿處理結束狀態下設定的起始位置S3上，可確認在X軸方向和Y軸 方向上都不會產生超出現象。圖ll (a)表示在最初設定的刺繡架5的任意的起始位置S1上、刺繡花樣在X軸和Y軸 兩方向上超出刺繡架5的可移動范圍(即、可縫制范圍)20的例子，下面對圖11 (a)所示 的例子作出說明。該場合，發出描仿指示(步驟101)，按照輪廓數據開始刺繡架5的移動 (步驟102)。當移動的刺繡架5的現時位置到達可移動范圍20的X軸或Y軸的一方向極 限位置時，通過步驟106 110或111 115的處理來再次設定補正起始位置，以修正在X軸 或Y軸的一方向上的超出。然后，再次發出描仿指示(步驟IOI)，按照輪廓數據開始刺繡 架5的移動(步驟102)，當移動的刺繡架5的現時位置到達可移動范圍20的X軸或Y軸 的另一方向的極限位置時，通過步驟106 110或111 115的處理來再次設定補正起始位置， 以修正在X軸或Y軸的另一方向上的超出。這樣，就可再次設定補正起始位置，以修正在X 軸和Y軸兩方向上的超出。最后，為了確認，再一次發出描仿指示(步驟IOI)，按照輪廓 數據丌始刺繡架5的移動(步驟102)，此次在X軸和Y軸上輪廓數據都不再超出，由此結 束描仿。另外，由于通過兩次描仿指示就將X軸及Y軸兩方向的超出消除掉，故第3次的描 仿指示只不過是單純的確認而已，該次可以省略。如上所述，在最初任意設定的起始位置Sl上，當X軸方向或Y軸方向上產生了輪廓數 據超出可移動范圍20的場合，通過進行兩次描仿指示，能可靠地進行消除超出的起始位置的 再次設定。另外，為了求出上述的補正起始位置而使用的余值xZ、 yN的值，操作者可以與使用的刺 繡架形態結合起來在操作面板上任意設定。本發明不限定于X—Y軸二維式驅動的平面狀的刺繡架5，也可適用于使用將一維式驅動 與旋轉驅動組合起來進行驅動的圓筒狀或曲面狀的刺繡架的場合。又，本發明不限定于多頭 式刺繡縫紉機，也可適用于單頭式刺繡縫紉機。本發明不限定于進行線刺繡的刺繡縫紉機， 也可適用于進行金屬裝飾片、繩帶或裁制品(日文力y卜)等特殊處理的縫紉機，將其總 稱為刺繡縫紉機。
權利要求
1.一種刺繡縫紉機，具有驅動機構，該驅動機構用于根據與任意的刺繡花樣對應的刺繡縫數據使保持有被縫制物的刺繡架移動，其特征在于，包括描仿控制單元，根據所提供的刺繡花樣的至少包含有極值的輪廓數據驅動所述驅動機構，由此使所述刺繡架從任意的起始位置沿該輪廓數據移動；檢測單元，對移動的刺繡架是否已到達規定的移動極限位置進行檢測；超出量計算單元，在由所述描仿控制單元使刺繡架移動過程中，若所述檢測單元檢測出已到達所述極限位置，就根據該時的所述輪廓數據的現時位置和剩余的輪廓部分的極值計算出該剩余的輪廓部分超出刺繡架的超出量；起始位置設定單元，根據由所述超出量計算單元計算出的超出量，使所述起始位置移位再次設定該起始位置，以不產生這種超出現象。
2. 如權利要求1所述的刺繡縫紉機，其特征在于，由所述超出量計算單元和所述起始位置設定單元對所述刺繡架的各移動軸分量進行所述 超出量的計算以及所述起始位置的再次設定。
3. 如權利要求1所述的刺繡縫紉機，其特征在于，所述起始位置設定單元使所述刺繡架自動地移動到再次設定的起始位置。
4. 如權利要求1所述的刺繡縫紉機，其特征在于，所述起始位置設定單元以可視的或可聽的方式來通報被再次設定的起始位置。
5. —種刺繡縫紉機的刺繡起始位置設定方法，其特征在于，包括移動步驟，根據所提供的刺繡花樣的至少包含有極值的輪廓數據，使剌繡架從任意的起 始位置沿該輪廓數據移動；檢測步驟，對移動的刺繡架是否己到達規定的移動極限位置進行檢測；超出量計算步驟，若通過所述檢測步驟檢測到沿所述輪廓數據移動中的所述刺繡架已到 達所述極限位置，就根據該時的所述輪廓數據的現時位置和剩余的輪廓部分的極值計算出該 剩余的輪廓部分超出刺繡架的超出量；再次設定起始位置步驟，根據上述計算出的超出量，使所述起始位置移位再次設定該起 始位置，以不發生這種超出現象。
6. —種程序，用于供計算機來執行刺繡縫紉機用的刺繡起始位置設定工序，其特征在于， 該刺繡起始位置設定工序包括-移動步驟，根據所提供的刺繡花樣的至少包含有極值的輪廓數據，使刺繡架從任意的起 始位置沿該輪廓數據移動；檢測步驟，對移動的刺繡架是否已到達規定的移動極限位置進行檢測；超出量計算步驟，若通過所述檢測步驟檢測到沿所述輪廓數據移動中的所述刺繡架已到 達所述極限位置，就根據該時的所述輪廓數據的現時位置和剩余的輪廓部分的極值計算出該 剩余的輪廓部分超出刺繡架的超出量；再次設定起始位置步驟，根據上述計算出的超出量，使所述起始位置移位再次設定該起 始位置，以不發生這種超出現象。
7.如權利要求6所述的程序，其特征在于，還包括根據所提供的刺繡花樣數據來編制該刺繡花樣的至少包含有極值的所述輪廓數據 的步驟。
全文摘要
一種刺繡縫紉機及其刺繡起始位置設定方法，進行描仿處理(根據刺繡花樣的輪廓數據使刺繡架從任意的起始位置移動)。在此過程中，對刺繡架是否已到達規定的移動極限位置進行檢測，若檢測到，就根據該時的輪廓數據的現時位置和剩余的輪廓部分計算出該剩余的輪廓部分超出刺繡架的超出量，根據計算出的超出量，使起始位置移位再次設定該起始位置以不產生這種超出現象。由此，能簡單且短時間內設定起始位置，以使刺繡花樣不超出刺繡架的可移動范圍。
文檔編號D05B19/16GK101166860SQ20068001464
公開日2008年4月23日 申請日期2006年5月2日 優先權日2005年5月2日
發明者小宅等 申請人:東海工業縫紉機株式會社