專利名稱：縫紉機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種縫紉機，其在將重合的兩片布料縫合時，消除兩片布料的縫制結束側端部的布料偏移。
背景技術：
通常的縫紉機，在配置于布料下方的布料進給齒和配置于布料上方的壓腳之間夾持布料，利用所述進給齒的運動向布料進給方向輸送。因此，在將兩片布料上下重合而進行縫合的情況下，相對于與布料進給齒接觸而直接向布料進給方向輸送的下側布料，在與所述壓腳底面接觸的同時經由下側布料通過進給齒進行進給的上側布料，存在每一次的進給量略微變少的情況。另外，在相反地利用配置于布料上方的上側進給齒進行布料進給的縫紉機中，存在相對于上側布料而下側布料的進給量略微變少的情況。因此，在縫制結束時，該進給量的偏移累積而出現上下布料的布料末端部不一致的情況(圖16(A)、(B))。因此，現有的縫紉機例如專利文獻1公開所示，在與進給齒相比布料進給方向的上游設置有上下調節機構，其分別按壓上下布料；檢測上側布料的進給速度的傳感器；以及檢測下側布料的進給速度的傳感器，如果通過傳感器檢測出上下任意一側的布料進給提前，則控制上下調節機構，使得將與該側的布料相對的另一側布料的按壓力變大，防止上下布料的布料偏移。專利文獻1 日本特開昭59-174189號公報
發明內容
但是，在采用上述所示控制布料的按壓力的方法的情況下，有時由于布料種類不同而使上下布料產生伸縮差異，無法消除縫制結束的末端的偏移。S卩，如果在布料進給齒或上進給齒的布料進給方向上游對布料施加按壓力，則在由位于布料進給方向上游的進給齒使布料進給時，位于施加按壓力的點和進給齒之間的布料被一邊拉伸一邊進給，形成下一個線跡。此時，有時由于上下布料的種類或布料的縫制線跡方向不同等條件，上下布料的伸長量不同。并且，通過在該上下布料的伸長量產生差異的狀態下形成下一個線跡，從而在上下布料偏移的狀態下形成線跡，最終導致所述布料末端部偏移。由于該布料伸長而在布料末端發生偏移的情況，在設置所述布料進給齒和上進給齒而利用兩個進給齒夾持布料的狀態下進行布料進給的上下進給縫紉機中也相同地產生。本發明的目的在于，與布料種類等條件無關地而更可靠地防止布料末端的偏移。根據本發明的第一方式，本發明的縫紉機具有布料進給機構，其具有與上側布料和下側布料的至少一側卡合的進給部件(1、2)， 將上側布料和下側布料向規定進給方向進給；
布料檢測單元(90、80)，其位于所述布料進給機構的所述規定進給方向上游，分別檢測由所述布料進給機構輸送的上側布料及下側布料的末端部；上側布料按壓機構(10)，其位于所述布料進給機構的所述規定進給方向上游，僅對上側布料施加按壓力；以及下側布料按壓機構(5)，其位于所述布料進給機構的所述規定進給方向上游，僅對下側布料施加按壓力，該縫紉機的特征在于，具有末端部位置計算部，其基于在由所述布料檢測單元檢測出上下布料的各自末端部時的上下布料的分別由所述布料進給機構形成的進給量，計算上側布料和下側布料的末端部的偏移量；記錄部，其將所述上側布料按壓機構及所述下側布料按壓機構對上側布料和下側布料的按壓力之差與所述計算出的偏移量相關聯地進行記錄；以及調節控制部，其根據所述記錄部所記錄的通過縫制產生的所述偏移量、以及上側布料和下側布料的按壓力之差的大于或等于兩個的記錄，求出合適的上側布料的按壓力和下側布料的按壓力之差，并對所述上側布料按壓機構或下側布料按壓機構進行控制，以在縫制時產生所述合適的上側布料和下側布料的按壓力之差。根據本發明的第二方式，其特征在于，所述調節控制部在由縫制產生的所述偏移量、以及上側布料和下側布料的按壓力之差的記錄的大于或等于三個的情況下，利用最小二乘法計算所述偏移量與上側布料和下側布料的按壓力之差的對應關系，基于該對應關系，計算合適的上側布料和下側布料的按壓力之差。根據本發明的第三方式，其特征在于，所述末端部位置計算部基于在分別檢測出所述上側布料和下側布料的布料末端位置時的主軸角度，計算上側布料和下側布料的末端部的偏移量。根據本發明的第四方式，其特征在于，本發明的縫紉機具有操作面板，其輸入進給間距；以及數據表，其針對每一個可以由所述操作面板輸入的進給間距，將所述主軸角度和所述布料進給機構的進給量相關聯。根據本發明的第五方式，其特征在于，所述調節控制部在進行控制以產生所述合適的上側布料和下側布料的按壓力之差時，可以選擇對所述上側布料按壓機構及下側布料按壓機構的任意其中一個或這兩者進行控制。發明的效果根據本發明的第一方式，如果得到過去的由縫制產生的偏移量、以及上側布料和下側布料的按壓力之差的大于或等于兩個的記錄，則可以由此求出相互的對應關系，由此通過計算求出使偏移量為0的上側布料和下側布料的按壓力之差。由此，由于可以根據實際產生的上側布料和下側布料的偏移量而確定合適的上側布料和下側布料的按壓力之差的值，所以即使各布料產生伸縮或滑動等，也可以排除其影響，可以進行抑制了偏移產生的更高品質的縫制。
根據本發明的第二方式，由于調節控制部利用最小二乘法計算偏移量與上側布料和下側布料的按壓力之差的對應關系，計算合適的上側布料和下側布料的按壓力之差，所以即使在獲取由縫制產生的偏移量、以及上側布料和下側布料的按壓力之差的記錄大于或等于三個的情況下，也可以求出合適的按壓力之差。并且，每一次獲取新的由縫制產生的偏移量與上側布料和下側布料的按壓力之差的記錄，都可以求出更合適的按壓力之差，在進行反復縫制的情況下，可以進一步提高該縫制品質。根據本發明的第三、第四方式，由于根據在檢測出布料末端位置時的主軸角度，計算上側布料和下側布料的末端部的偏移量，所以可以更正確地計算偏移量。根據本發明的第五方式，由于可以選擇作為控制對象的上側布料按壓機構或下側布料按壓機構，所以對各種縫制物都可以進行最優控制。
圖1是本實施例的縫紉機主要部分的斜視圖。圖2是表示側面觀察落針附近的概略說明圖。圖3是表示上側布料按壓機構及下側布料按壓機構的斜視圖。圖4是布料傳感器的斜視圖。圖5是對側面觀察布料傳感器的檢測進行說明的概略說明圖。圖6是表示控制裝置周邊結構的框圖。圖7是表示進給齒的進給動作的軌跡和縫紉機主軸的旋轉角度之間的關系的說明圖。圖8是表示相對于縫紉機主軸的旋轉相位(橫軸)的累計布料進給量(縱軸)的連續變化的曲線圖。圖9是表示將布料偏移量和各布料的按壓力之差相關聯地進行記錄的示意圖。圖10是根據由縫制產生的布料偏移量、及上側布料和下側布料的按壓力的獲取結果，將上側布料CU和下側布料CD的按壓力之差(X軸)與布料偏移量(Y軸)之間的關系進行描繪而成的曲線圖。圖11是表示上下進給縫紉機的縫制作業時的處理的流程圖。圖12是表示上側布料·下側布料信息獲取處理的子流程的流程圖。圖13是表示布料偏移量計算處理的子流程的流程圖。圖14是表示合適按壓力差計算處理的子流程的流程圖。圖15是表示按壓力差設定處理的子流程的流程圖。圖16表示在將上下兩片布料重合而進行縫制的情況下的上下布料的末端部產生布料偏移的情況，圖16(A)示出下側布料變長的情況，圖16(B)示出上側布料變長的情況。
具體實施例方式(上下進給縫紉機的結構)說明本發明所涉及的上下進給縫紉機100的實施方式。如圖1、2、3所示，上下進給縫紉機100具有縫針N、布料壓腳19、進給齒1、進給腳
52、下側滾輪3、下側脈沖電動機4、下側布料按壓機構5、上側滾輪7、上側脈沖電動機8、上側布料按壓機構9、分離板11、下側及上側布料檢測單元80、90、和控制裝置13。縫針N通過公知的上下移動機構而與縫紉機的主軸(未圖示)的旋轉聯動，沿規定的上下路徑m上下移動。(進給齒)如圖2所示，作為布料進給部件的進給齒1從下方與疊放載置于針板14上的兩片布料中的下側布料CD接觸，進行進給運動動作。進給齒1在針板14下方以沿著公知的橢圓軌道的方式進行運動，在進給齒1從針板14凸出時，從下方與下側布料CD接觸，通過向規定的布料進給方向F移動而輸送下側布料CD。此外，該進給齒1和使進給齒1進行動作的機構構成布料進給機構。(布料壓腳及進給腳)如圖2所示，作為布料進給部件的進給腳2配置在針板14上方。所述進給腳2與水平方向動作機構(省略圖示)和上下方向動作機構(省略圖示)連結，該水平方向動作機構(省略圖示)向進給腳2施加沿水平方向(布料進給方向F)的往復動作，該上下方向動作機構(省略圖示)向進給腳2施加沿上下方向的往復動作，通過兩個動作機構的動作而進行公知的橢圓軌道的進給運動。所述進給腳2通過在下降時一邊從上方與上側布料CU 接觸一邊沿所述布料進給方向F移動，從而輸送上側布料CU。布料壓腳19在所述進給齒1的上方相對配置，始終承受向下方的彈性力而從上方與上側布料CU接觸，從而將縫針N的上下移動路徑周圍的上下布料CU、CD按壓在針板14 上，并且，在縫針N上升時與其聯動而抵抗所述彈性力，向針板14上方上升。作為進給腳2，在布料壓腳19向上側布料⑶的上方離開的期間，進給腳2下降且向進給方向下游側移動，進行上側布料CU的進給動作，在布料壓腳19與上側布料CU接觸的期間，進給腳2 —邊上升一邊進行至進給方向上游側的復原移動。即，進給腳2和布料壓腳19交替進行上下移動。此外，該進給腳2和進給腳2的上下方向動作機構及水平方向動作機構構成布料進給機構。(分離板)如圖1、2所示，在布料進給齒1或進給腳2的布料進給方向F上的上游，與其分離地配置有分離板11。分離板11與針板14的上表面大致平行且略微分離地設置，其一端側通過未圖示的螺釘固定在支撐板44上。分離板11從后述的上下滾輪3、7之間延伸出，通過分離板11可以將上下滾輪3、7之間進行上下劃分，可以在分離板11的上表面和上滾輪7 之間使上側布料CU通過，另外在分離板11的下表面和下滾輪3之間使下側布料CD通過。由此，可以由下側滾輪3和分離板11的下表面夾持下側布料CD，由上側滾輪7和分離板11的上表面夾持上側布料⑶。支撐板44經由未圖示的齒條和小齒輪與圖1所示的調節刻度盤45連結。如果調節刻度盤45轉動，則經由齒條和小齒輪，支撐板44向與布料進給方向正交的方向G移動。 由此，可以將固定在支撐板44上的分離板11在方向G上進行移動調整。(下側布料按壓機構)下側布料按壓機構5配置在針板14下方，如圖3所示，具有底座16、擺動臂17、旋轉軸21、驅動桿22、傳動連桿23、下側螺線管6、前述下側滾輪3。旋轉軸21可旋轉地支撐在縫紉機架上，軸線方向一端固定在底座16上，另一端固定有驅動桿22。在底座16上固定有下側脈沖電動機4。下側脈沖電動機4的輸出軸與旋轉軸21平行。通過旋轉軸21旋轉，底座16也以旋轉軸21為中心進行旋轉。所述驅動桿22是從旋轉軸21沿其半徑方向延伸的細長狀的板材，前端部通過螺釘等連結固定傳動連桿23的一端部。傳動連桿23是沿驅動桿22的延長方向延伸的細長狀的板材，另一端部與下側螺線管6的柱塞62連結。下側螺線管6具有沿縫紉機的上下方向(針的上下方向)進退的柱塞62，由殼體 60保持而固定在縫紉機底座部內的框架上。下側螺線管6安裝在下述方向上，S卩，通過使其線圈通電而將柱塞62向吸入方向驅動，通過增減通電電流而增減吸入柱塞62的推力。下側螺線管6產生與所施加的電流的平方成正比的推力。即，相對于電流變化的推力的變化量隨著產生的推力變強而增加。因此，在較小的推力下，得到細微的變化量，而可以產生微小的按壓力變化，在較大的推力下，得到較大的變化量而可以使按壓力以較大的幅度變化。由此，下側螺線管6可以與所通電的電流量對應地，經由下側滾輪3自由調整對下側布料CD的按壓力。擺動臂17的基端部嵌入底座16內，結合支撐在下側脈沖電動機4的輸出軸附近。 在擺動臂17的前端部上支撐下側滾輪3，使其可以以沿布料進給方向F的支撐軸(未圖示) 為中心旋轉。下側脈沖電動機4的輸出軸和下側滾輪3的支撐軸上分別設置有帶輪(未圖示)，穿過擺動臂17內部的環形帶(未圖示)架設在兩個帶輪上。下側滾輪3配置為可以從設置于針板14上的孔14A與針板14上表面相比向上方出沒，在上升時，從針板14上表面凸出而從下方與下側布料CD接觸，通過所述下側螺線管 6產生的按壓力而與分離板11的下表面壓接。另外，下側滾輪3通過利用所述下側脈沖電動機4的旋轉而經由環形帶旋轉，從而使下側布料CD在與布料進給方向F正交的水平方向 (左右方向)G上移動。(上側布料按壓機構)上側布料按壓機構9在構造上具有與所述下側按壓機構5相同的結構，相對于下側按壓機構5隔著穿過縫針N的布料進給線而在上下方向及左右方向上對稱配置。上側布料按壓機構9具有底座31及擺動臂32、旋轉軸33、驅動桿34、傳動連桿35、 旋轉連桿36、上側螺線管10、上側滾輪7。旋轉軸33可旋轉地支撐在縫紉機架上，軸線方向一端固定在底座31上，另一端固定有驅動桿；34。在底座31上固定有上側脈沖電動機8。上側脈沖電動機8的輸出軸與旋轉軸33平行。通過旋轉軸33旋轉，底座31也以旋轉軸33為中心進行旋轉。所述驅動桿34是從旋轉軸33沿其半徑方向延伸的板材，前端部與傳動連桿35的一端部連結，從而可以以與旋轉軸33平行的軸線為中心旋轉。傳動連桿35的另一端部與旋轉連桿36的上端部連結，從而可以以與旋轉軸33平行的軸線為中心自由旋轉。旋轉連桿36的下端部與上側螺線管10的柱塞72連結。上側螺線管10具有沿與所述布料進給方向F正交的方向G進退的柱塞72，由殼體70固定在縫紉機底座部上的框架中。上側螺線管10的構造及特性基本與下側螺線管6相同。擺動臂32的基端部嵌入底座31內，結合支撐在上側脈沖電動機8的輸出軸附近。 擺動臂32的前端部支撐上側滾輪7，使其可以以沿布料進給方向F的支撐軸(未圖示)為中心旋轉。在上側脈沖電動機8的輸出軸和上側滾輪7的支撐軸上分別設置有帶輪(未圖示)，穿過擺動臂32內部的環形帶(未圖示)架設在兩個帶輪上。下側滾輪3與所述分離板11的上表面相對而從上方與上側布料CU接觸，利用由所述上側螺線管70產生的按壓力與分離板11的上表面壓接。另外，上側滾輪3通過利用所述上側脈沖電動機8的旋轉而經由環形帶進行旋轉，使上側布料CU在與布料進給方向F 正交的水平方向(調整方向)G上移動。(布料傳感器)如圖4、5所示，下側及上側布料檢測單元(布料檢測單元)80、90，為了在縫制時將縫制量(從布料一側端部至線跡位置的長度)保持一定，而具有對上側布料⑶及下側布料 CD的側端部是否位于規定位置上進行檢測的功能；以及對布料進給方向上的上側布料CU 及下側布料CD的末端部的通過進行檢測的功能。各布料檢測單元80、90在布料進給方向上配置在上下滾輪7、3和所述進給齒1之間，由分離板11隔離地設置(圖2)。下側及上側布料檢測單元80、90分別具有下側布料有無檢測部81及上側布料有無檢測部91，其光學地檢測布料的末端；以及下側布料端檢測部82及上側布料端檢測部 92，其檢測布料的側端緣。上述布料檢測單元80、90保持在固定于縫紉機底座部的框架中的傳感器臺41的前端部上。傳感器臺41的前端部形成上下隔離且平行地延伸的雙股狀，該雙股狀的前端部的內側相對面41a、41b分別沿方向G而形成以V字狀切去的形狀。在該前端部上，設置有平板狀的反射板46，其從兩個內側相對面41a、41b的上下方向中間部平行地凸出。反射板 46的上下面成為反射光的反射面。另外，反射板46配置在與針板14的上表面相比略高的位置處，以可以插入疊放于針板14上而被輸送的下側布料⑶和上側布料⑶之間。由此， 下側布料⑶通過反射板46和下側的內側相對面41a之間，上側布料⑶通過反射板46和上側的內側相對面41b之間。各檢測部81、91、82、92分別由發光部(發光燈)83、85、93、95和受光部(受光傳感器)84、86、94、96組合而構成。在下方的內側相對面41a的前端側設置有發光部83和受光部84組合而成的下側布料有無檢測部81，在內側設置有發光部85和受光部86組合而成的下側布料端檢測部82。另外，在上方的內側端面41b的前端側設置有由發光部93和受光部94組合而成的上側布料有無檢測部91，設置有發光部95和受光部96組合而成的上側布料端檢測部92。各個組的發光部83、85、93、95和受光部84、86、94、96，在所述內側相對面41a、41b 的V字狀的傾斜面上大致對稱地配置，使得可以形成發光部的光由所述反射板46反射而由同組的受光部受光的光路。如果在光路上不存在布料，則由反射板46反射的光以高強度被各受光部84、86、94、96受光，在存在布料時，光路被屏蔽而無法受光。根據上述構造，布料有無檢測部91根據下述狀態檢測布料末端伴隨著上下布料CUXD沿布料進給方向的移動而布料前端通過使光路被屏蔽，至布料末端通過而打開光路， 使受光部成為受光狀態。另外，布料端檢測部92在上下布料CU、CD沿布料進給方向移動時，通過將傳感器臺41的內側的布料側端緣向沿與布料進給方向F正交的方向G位移，從而使光路被屏蔽或打開而檢測布料側端緣。(控制裝置)如圖6所示，控制裝置13具有CPU 51，其進行各種運算處理；ROM 52，其存儲與上述各結構的驅動控制相關的程序RAM 53，其在工作區域中存儲與CPU 51的處理相關的各種數據；以及作為存儲部的EEPROM 54，其存儲各種設定數據、累積數據等。另外，用于使縫針上下移動的縫紉機電動機20、各脈沖電動機4、8和各螺線管6、 10分別經由驅動電路20a3a、6a、8a、10a與控制裝置13連接。另外，下側的布料檢測單元80和上側的布料檢測單元90分別經由接口 80a、90a 與控制裝置13連接。另外，在由縫紉機電動機20旋轉驅動的未圖示縫紉機主軸上，設置有檢測其軸角度的編碼器對，經由接口 2 將檢測出的軸角度向控制裝置13輸出。此外，上下進給縫紉機100具有操作面板40，其用于輸入各種設定，并顯示各種信息，所述操作面板40也經由接口 40a與控制裝置13連接。在控制裝置13的ROM 52中主要存儲有下述程序等，即進給控制程序，其使CPU 51執行在縫制時將縫制量維持一定而進行布料進給的進給控制；末端部位置計算程序，其使CPU 51執行末端部位置計算處理，求出在縫制結束時上側布料和下側布料的末端部處的進給方向上的偏移；以及調整控制程序，其使CPU 51執行根據已經進行的縫制所得到的數據，求出用于消除末端部偏移的上側布料⑶和下側布料⑶的按壓力之差，并且進行調整控制，對上側布料按壓機構9及下側按壓機構5的各自的螺線管10、6的輸出進行適當控制。可以從操作面板40進行針對下述內容的設定輸入，即有無執行后述的用于獲取布料偏移量的末端部位置計算處理；各布料按壓機構5、9的螺線管6、10的初始按壓力(可以上下單獨設定)；選擇是否對各螺線管6、10的初始按壓力自動進行調節還是使其一定； 進給間距(上下相同)；設定是縫合上下布料的兩片布料縫制模式還是僅對一片布料進行縫制的單片布料縫制模式；有無執行末端部位置計算處理；以及有無執行調整控制，上述設定數據存儲在EEPROM 54中。(進給控制)控制裝置13在CPU 51執行進給控制程序而上下布料檢測單元80、90中的各個布料有無檢測部81、91檢測到布料的情況下，上下布料端檢測部82、92檢測布料端部，基于該檢測結果，確定各滾輪3、7的旋轉方向及旋轉量，使各脈沖電動機4、8進行驅動。具體地說，控制裝置13在由布料端檢測部82(9 檢測出下側布料⑶(上側布料 CU)的側端部時，控制下側脈沖電動機4 (上側脈沖電動機8)，利用下側滾輪3 (上側滾輪7) 使下側布料CD(上側布料CU)向與調整方向G的反方向移動，在由布料端檢測部82(92)沒有檢測出下側布料CD (上側布料CU)的側端部時，控制下側脈沖電動機4 (上側脈沖電動機 8)，利用下側滾輪3 (上側滾輪7)使下側布料CD (上側布料CU)向調整方向G的正向移動。(末端部位置計算處理)
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控制裝置13通過由CPU 51執行末端部位置計算程序，從而執行末端部位置計算處理，求出在縫制結束時上側布料和下側布料的末端部處的進給方向偏移(布料偏移量)。 下面，詳細說明所述處理。布料偏移量是根據從縫制開始至結束為止的上側布料CU和下側布料CD各自的進給總量之差而計算的。在本縫紉機100中，每一針的進給間距(表示布料進給機構的進給齒1及進給腳2的每一針的進給量。另外，進給間距是在沒有由上側布料按壓機構9及下側布料按壓機構5施加按壓力的狀態下設定的每一針的進給量)，可以通過來自操作面板 40的設定輸入而分級地任意選擇，大致的進給總量的計算可以通過(設定進給間距)X (從縫制開始至結束為止的針數)求出。但是，對于最后的進給行程，由于大多數情況下都是沒有以所設定的進給間距量進行進給，所以正確的進給總量無法通過上述簡單計算求出。對求出最后行程的進給量的處理進行說明。圖7是表示進給齒1的進給動作的軌跡和縫紉機主軸的旋轉角度θ (縫針上下移動的相位)之間的關系的說明圖，圖8是表示相對于縫紉機主軸的旋轉的累計布料進給量的連續變化的曲線圖。此外，在圖8中，η表示從縫制開始經過的針數，A表示對一側布料檢測出末端時的主軸角度，a表示此時的進給總量，B表示對另一側布料檢測出末端時的主軸角度，b表示此時的進給總量。與縫針上下移動(與縫紉機主軸的旋轉相同周期)同步，進給齒1被施加將上下方向的往復動作和布料進給方向F的往復動作合成的動作，其結果，如圖7所示，進給齒1 沿著橢圓狀的橢圓軌跡而進行圓周運動。并且，在該橢圓軌跡的上側一部分區間中，尖端通過針板14的上方，在該區間，尖端與下側布料CD的下表面接觸而進行布料進給。由此，如圖8所示，示出大致階段狀的變化，S卩，僅在包含每次落針時的主軸角度0° (上死點)在內的前后區間中，間歇地使進給量增加。在進給齒1的進給間距一定的情況下，在每一針的布料進給動作中，進給齒1開始使下側布料CD進給的主軸角度Θ S及結束進給的主軸角度θ e始終一定，在該角度區間內的各主軸角度處的進給齒的進給方向位置也一定。由此，將在該區間中的各主軸角度處的進給齒1的位置作為表格而事先存儲在作為存儲單元的EEPROM M內，由此，在縫制的最后進給動作時，在由下側布料有無檢測部81檢測出下側布料CD的末端部通過時，通過讀取編碼器M的檢測主軸角度，從而可以確定該瞬間的進給齒1的位置。并且，從主軸角度θ s 至上述檢測主軸角度為止的進給齒1的移動量，成為最后行程中的進給齒1產生的下側布料CD的進給量。此外，縫紉機的進給間距可以通過從前述操作面板40的設定輸入而階段性地變更設定。因此，表示每一個主軸角度的進給齒1的位置的數據表，需要針對每一個進給間距的設定值進行準備。該數據表是下述的表格針對可以從操作面板輸入的每一個進給間距，使從開始進給的主軸角度θs至完成進給的主軸角度θe為止的范圍內的任意主軸角度與布料進給機構產生的進給量相對應。即，通過參照該表格，可以迅速獲取在由布料有無檢測部81檢測出下側布料CD的末端部通過時與編碼器M的檢測主軸角度對應的進給量。以上述內容為前提，CPU 51將在縫制時從開始縫制至將由下側布料有無檢測部 81檢測出布料的末端通過時的落針作為最后落針的縫制結束為止的針數，基于編碼器M 的輸出進行累計計數，另外，存儲由下側布料有無檢測部81檢測出布料的末端通過時的主軸角度。并且，如果將此時的針數的計數值設為n，將設定縫制間距設為Pi，將表格示出的檢測出布料的末端通過時的主軸角度處的進給齒1的位置設為Bt，則下側布料CD的進給總量Sd為Sd = (n-1) XPi+Bt。此外，在上述說明中，僅例示了進給齒1和下側布料CD的關系，但進給腳2和上側布料CU也以相同的原理進行動作，因此，通過同樣地針對各進給間距準備表格，可以計算上側布料CU的進給總量。并且，通過從利用上述處理求出的上側布料⑶的進給總量中減去下側布料⑶的進給總量(也可以相反)，可以計算上側布料CU和下側布料CD的末端部偏移量即布料偏移量。此外，在該布料偏移量的計算中，在上述方法中，分別計算上側布料CU和下側布料CD的進給總量，但并不限于此，也可以使用其他方法。例如，如果先檢測出上側布料CU和下側布料CD的其中一個的末端，則也可以對于末端先到達的布料，僅計算該行程中的布料進給量，對于其后檢測出末端的布料，通過將之后進行的針數X設定進給間距、與各個最后行程的進給量的差值合計，從而計算布料偏移量。CPU 51在縫制結束時或縫制結束后，將計算出的上述布料偏移量存儲在EEPROM 54中。即，EEPROM 54作為“記錄部”起作用。所述布料偏移量，是下面說明的對上側布料⑶和下側布料⑶的按壓力之差進行調節設定的調整控制所需要的參數，在所述的調整控制中，需要與布料偏移量一起獲得在得到該布料偏移量時的上側布料CU與下側布料CD的按壓力之差的值。因此，如圖9所示， 在EEPROM 54中記錄布料偏移量時，同時也將此時的各布料的按壓力之差(上側螺線管10 的按壓力與下側螺線管6的按壓力之差)相關聯地進行記錄。通過執行上述處理，CPU 51作為“末端部位置計算部”起作用。由此，CPU 51基于檢測出布料的末端位置時的主軸角度，計算上側布料CU和下側布料CD的末端部偏移量，可以正確地計算偏移量。另外，CPU 51基于累計針數、進給間距和檢測出布料的末端位置時的主軸角度，計算上側布料和下側布料的末端部偏移量，因此，可以更正確地計算偏移量。(調整控制)控制裝置13通過由CPU 51執行調整控制程序，基于表示至此為止的縫制的布料偏移量、及上側布料CU與下側布料CD的按壓力之差的關系的數據，執行調整控制，為了消除布料偏移而對各螺線管6、10設定合適的按壓力。下面，詳細說明所述處理。上側布料CU及下側布料CD如果分別被上側布料按壓機構9和下側布料按壓機構 5施加按壓力，則產生壓縮而向進給方向也產生伸展，由此對布料偏移量產生影響。由此，在例如以上側布料⑶的末端部變長的方式產生布料偏移量的情況下，通過重新設定按壓力差以提高下側布料CD的按壓力，可以減少布料偏移量，在以下側布料CD的末端部變長的方式產生布料偏移量的情況下，通過重新設定按壓力差以提高上側布料CU的按壓力，可以減少布料偏移量。在圖10中，作為X軸，以上側布料⑶的按壓力較大的情況作為正向，另夕卜，作為Y軸，以上側布料CU的末端部較長的情況作為正向。例如，在獲取了下述兩組數據的情況下，S卩使上側螺線管10的壓力為xul，使下側螺線管6的壓力為xdl，上下按壓力差為xl = xul-xdl > 0，利用該各個按壓力完成縫制時獲取到的布料偏移量為yl ( > 0)的數據；以及使上側螺線管10的壓力設為xu2，使下側螺線管6的壓力設為xd2，上下壓力差為x2 = xu2-xd2 < 0，使利用該各個按壓力完成縫制時獲取到的布料偏移量為y2( < 0)，CPU 51計算將這兩點連結而成的近似直線(1)即y = ax+b的斜率a和y截距b的值。并且，在下一次縫制時，將近似直線(1)即y = ax+b上的點(x3，，y3，)設定為目標點。即，y3，= 0，并計算滿足0 = ax+b的x3，。并且，重新設定上側螺線管10的壓力和下側螺線管6的壓力以成為上述按壓力差 x3’，將該設定值記錄在EEPROM M中。然后，如果指示輸入了執行下一次縫制，則控制各螺線管10、6的按壓力為新的設定值后，執行縫制。另外，在獲取了大于或等于3組數據的情況下，例如在以上述按壓力差x3’進行縫制的結果，得到圖10所示的(X3，y3)的結果的情況下(y3^0),CPU 51對三個點(xl，yl)、 (x2，y2)、(x3，y3)，利用最小二乘法求出新的近似直線(2)即y = ax+b，將其斜率a和y截距b的值存儲在EEPROM 54中。并且，在進行下一次縫制時，將近似直線O)即y = ax+b上的點(X4’，y4’ )作為目標點，計算滿足(y4，= 0)、0 = ax+b的x4，。然后，再次以使按壓力差為x4’的方式重新設定上側螺線管10的壓力和下側螺線管6的壓力，將該設定值記錄在EEPROM 54 (也稱為記錄部)中。此外，如上述所示，各螺線管的按壓力的設定值可以進行固定設定，而無需由操作面板40進行自動校正。在此情況下，可以設定為下述三種模式，即，(1)僅固定上側螺線管 10的設定值，( 僅固定下側螺線管6的設定值，( 不固定上側和下側螺線管10、6的設定值這兩者。并且，在通過上述處理而計算出新按壓力差xn的情況下，在(1)的設定的情況下， 僅對下側螺線管6的設定值進行校正以成為按壓力差xn。在O)的設定的情況下，僅對上側螺線管10的設定值進行校正以成為按壓力差 xn0在(3)的設定的情況下，以對上側螺線管10的設定值和下側螺線管6的設定值分別施加相等的校正量(一個為+Ax，另一個為一 Ax)的方式進行校正，以成為按壓力差xn。通過進行上述調整控制，CPU 51作為“調整控制部”起作用。如上所示，CPU 51在控制為產生適當的上側布料和下側布料的按壓力之差時，可以選擇對上側布料按壓機構以及下側布料按壓機構的其中任意一個或兩者進行控制，因此可以對各種縫制物進行最合適的控制。此外，也可以進行如下設定，即在縫制的螺線管的壓力差為xn’時，如果縫制產生的布料偏移量yn大于或等于預先規定的一定閾值，則再次計算近似直線，求出新的(xn+1， yn+1)而再次設定各螺線管6、10的按壓力，如果布料偏移量yn不足預先確定的規定閾值， 則不計算新的近似曲線，而是將螺線管的壓力差設定為xn’，進行其后的縫制，由此可以抑制按壓力校正值計算的重復次數。
(縫制時的各種處理)說明執行上述末端部位置計算處理及調整控制的情況下的縫制時的整體處理。圖 11是表示整體處理的流程圖。首先，在上下進給縫紉機100中設置上側布料⑶及下側布料⑶(步驟Si)，如果按下操作面板40的開始縫制的開始開關(步驟S3)，則CPU 51讀取縫制模式的設定，判定是否設定為兩片布料縫制模式且執行末端部位置計算處理(步驟S5)。然后，在設定為單片布料縫制模式或不執行末端部位置計算處理的情況下(步驟 S5 否)，處理跳轉至步驟S13，在設定為兩片布料縫制模式且執行末端部位置計算處理的情況下(步驟S5 是)，將用于獲取上側布料⑶的進給總量的上側布料信息獲取標志置為0N(步驟S7)，然后，將用于獲取下側布料CD的進給總量的下側布料信息獲取標志置為 ON(步驟S9)，將用于計算各螺線管6、10的合適的按壓力的按壓力計算標志置為0N(步驟 SiD。然后開始縫制(步驟Si； )。此時，在發生錯誤或存在暫時停止輸入的情況下(步驟S15 是)，清除按壓力計算標志(步驟S17)，結束縫制(步驟S23)。另一方面，在沒有發生錯誤或不存在暫時停止的輸入的情況下(步驟S15 否)，開始末端部位置計算處理中的上側布料·下側布料信息獲取處理，開始對主軸旋轉數等的計數(步驟S19)。然后，判定是否布料有無檢測部81、91持續檢測到上側布料CU和下側布料CD的至少其中一個的狀態(步驟S21)，在檢測出上側布料CU和下側布料CD的其中一個的期間， 反復執行步驟S15至S21的處理。另外，在沒有檢測出上側布料⑶和下側布料⑶這兩者的情況下，縫制結束(步驟S23)。然后，判定按壓力計算標志是否為ON的狀態(步驟S25)， 在清除狀態的情況下，整體處理結束。另外，在按壓力計算標志為ON的情況下，執行末端部位置計算處理中的布料偏移量計算處理(步驟S27)。然后，執行調整控制中的合適的按壓力差的計算處理(步驟S29)，此外，對各螺線管6、10的按壓力進行再次設定，以成為計算出的合適的按壓力差(步驟S31)，然后將按壓力計算標志清除而結束整體處理。(步驟S33)。下面，詳細說明上述步驟S19的上側布料 下側布料信息獲取處理。圖12是表示上側布料·下側布料信息獲取處理的子流程的流程圖。在上側布料·下側布料信息獲取處理中，首先，上側布料的布料有無檢測部91判定是否未檢測出上側布料且上側布料信息獲取標志為0N，在不滿足這些條件的情況下(步驟S41 否)，處理跳轉至步驟S47。另外，在滿足上述條件的情況下(步驟S41 是)，作為首次檢測出上側布料的末端部通過檢測位置，記錄該定時的累計針數、縫制間距、主軸角度(步驟S4!3)。并且，清除上側布料信息獲取標志(步驟S45)。由此，通過上述清除處理，即使由于前述步驟S15至S21反復循環而反復進行上側布料·下側布料信息獲取處理的情況下，下一個步驟S41的判定也為否。然后，下側布料的布料有無檢測部81判定是否未檢測出下側布料且下側布料信息獲取標志為0N，在不滿足這些條件的情況下(步驟S47 否)，結束上側布料·下側布料信息獲取處理。另外，在滿足上述條件的情況下(步驟S47 是)，作為首次檢測出下側布料的末端部通過檢測位置，記錄該時刻的累計針數、縫制間距、主軸角度(步驟S49)。并且，清除下側布料信息獲取標志(步驟S51)。在此情況下，利用清除處理，即使由于前述步驟S15至S21反復循環而反復進行上側布料·下側布料信息獲取處理的情況下，下一個步驟S47的判定也為否。通過上述上側布料 下側布料信息獲取處理，分別獲取上側布料⑶的末端部通過布料有無檢測部91的定時的累計針數、縫制間距、主軸角度，和下側布料CD的末端部通過布料有無檢測部81的定時的累計針數、縫制間距、主軸角度。下面，詳細說明所述步驟S27的布料偏移量計算處理。圖13是表示布料偏移量計算處理的子流程的流程圖。首先，CPU 51根據存儲在RAM 53中的上側布料⑶的縫制時的針數、縫制間距和采用行程的主軸角度，計算上側布料CU的進給總量(步驟S61)。然后，CPU 51根據存儲在RAM 53中的下側布料CD的縫制時的針數、縫制間距和采用行程的主軸角度，計算下側布料CD的進給總量(步驟S63)。并且，CPU 51從上側布料CU的進給總量減去下側布料CD的進給總量，計算布料偏移量(步驟S65)。此外，讀取在產生上述布料偏移量的縫制時的各螺線管6、10的設定按壓力，從上側螺線管10的設定按壓力減去下側螺線管6的設定按壓力而計算按壓力差(步驟S67)。并且，將計算出的布料偏移量和按壓力差相關聯地記錄在EEPROM M內(步驟 S69)。由此，布料偏移量計算處理完成。下面，根據圖14，詳細說明所述步驟S29的合適按壓力差計算處理。首先，CPU 51判定在EEPROM 54的存儲區域中是否存儲了由大于或等于兩組由于縫制產生的布料偏移量及按壓力差的數據(步驟S71)，在僅存儲了小于或等于一個的情況下，結束處理。另外，在存儲有大于或等于兩組布料偏移量及按壓力差的數據的情況下，計算上述近似直線y = ax+b0在數據為兩組的情況下，根據兩點連結的直線求出近似直線，在數據大于或等于三個的情況下，通過最小二乘法計算近似直線。即，根據近似直線求出y截距b (步驟S7!3)，然后計算直線的斜率a (步驟S75)。此外，根據近似直線確定布料偏移量為0的按壓力差的值(步驟S77)。即，在將按壓力差的值設為G的情況下，通過G= (0-b)/a進行計算。由此，合適按壓力差計算處理完成。下面，根據圖15，詳細說明前述步驟S31的按壓力差設定處理。首先，CPU 51判定利用前述合適按壓力差計算處理求出的合適按壓力差的值是否處于可以設定的極限值的范圍內(步驟S81)。由于上側和下側的各螺線管10、6的各自的設定按壓力為0 — 200的范圍內，所以按壓力差的極限值為“200”。并且，在所計算的合適按壓力差超過極限的情況下(步驟S81 否)，不設定新的按壓力而結束處理。此外，設定按壓力的數值“100”是以按壓力200g為基準設定的。
另外，在合適的按壓力差為極限范圍內士200以內(由于是上側和下側之差，所以添加士標號)的情況下(步驟S81 是)，計算按壓力的校正值H (步驟S8!3)。按壓力的校正值H是從合適按壓力差G減去當前的按壓力差(當前的上側螺線管10的設定按壓力一下側螺線管6的設定按壓力)而得到的值。然后，CPU 51讀取表示是否可以變更各螺線管6、10的按壓力設定的設定信息，判定是否兩個螺線管6、10都可以進行設定變更(步驟S85)。并且，在兩個螺線管6、10都可以進行設定變更的情況下，對上側螺線管10的當前設定按壓力加上校正值H/2的值(步驟S87)，對下側螺線管6的當前設定按壓力減去校正值H/2的值(步驟S89)。另一方面，在無法同時對兩個螺線管6、10進行設定變更的情況下(步驟S85 否)，進一步判定是否僅可以對上側螺線管10進行設定變更(步驟S91)，在僅上側螺線管 10可以進行設定變更的情況下(步驟S91 是)，對上側螺線管10的當前設定按壓力加上校正值H的值(步驟S93)。另外，在對是否可以僅上側螺線管10進行設定變更進行判定的結果為，上側螺線管10無法進行設定變更的情況下(步驟S91 否)，對下側螺線管6的當前設定按壓力減去校正值H的值(步驟S95)。對各螺線管6、10的其中一個或兩者變更按壓力的設定的結果，判定各個設定按壓力是否位于所設定的極限范圍內(0 一 200)(步驟S97)，在超出的情況下，對超過該極限范圍的螺線管，不進行按壓力的設定變更，如果落在極限范圍內，則更新設定按壓力。另外，針對各螺線管6、10，將其按壓力的設定值數據向操作面板40發送(步驟 S99)。由此，按壓力差設定處理完成。(實施方式的效果)如上所示，作為上下進給縫紉機100，如果得到過去的大于或等于兩組的由于縫制產生的布料偏移量、以及上側布料CU和下側布料CD的按壓力之差的記錄數據，則可以根據數據求出表示相互對應關系的近似直線，由此通過計算而求出布料偏移量為0的上側布料 CU和下側布料CD的按壓力差。由此，由于可以根據實際產生的上側布料CU和下側布料CD 的布料偏移量而確定合適的上側布料CU和下側布料CD的按壓力差的值，所以即使其中一片布料發生伸縮或滑動等，也可以消除該影響，進行抑制偏移產生的更高品質的縫制。另外，由于作為調節控制部起作用的CPU 51利用最小二乘法計算表示布料偏移量和按壓力差的對應關系的近似直線，計算合適的上側布料CU和下側布料CD的按壓力差， 所以，即使在獲得大于或等于三組由于縫制產生的偏移量、以及上側布料CU和下側布料CD 的按壓力差的記錄的情況下，控制裝置13也可以求出合適的按壓力差。并且，在每一次獲取新的由縫制產生的偏移量、以及上側布料⑶和下側布料⑶的按壓力差的記錄時，都可以求出更合適的按壓力的差，所以在進行反復縫制的情況下，可以進一步提高該縫制品質。(其他)此外，在上述實施方式中，例示了上下進給縫紉機100，但也可以是不進行上下進給的縫紉機，例如是通常的搭載有由僅從上方按壓的布料壓腳和進給齒構成的布料進給機構的縫紉機。
權利要求
1.一種縫紉機，其具有布料進給機構，其具有與上側布料和下側布料中的至少一個卡合的進給部件，將上側布料和下側布料向規定的進給方向輸送；布料檢測單元，其與所述布料進給機構相比位于所述規定進給方向上游，分別檢測由所述布料進給機構輸送的上側布料及下側布料的末端部；上側布料按壓機構，其與所述布料進給機構相比位于所述規定進給方向上游，僅對上側布料施加按壓力；以及下側布料按壓機構，其與所述布料進給機構相比位于所述規定進給方向上游，僅對下側布料施加按壓力，該縫紉機的特征在于，具有末端部位置計算部，其基于由所述布料檢測單元檢測出上下布料各自的末端部時的上下布料分別由所述布料進給機構產生的進給量，計算上側布料和下側布料的末端部的偏移量；記錄部，其將由所述上側布料按壓機構及所述下側布料按壓機構產生的上側布料和下側布料的按壓力之差、與所述計算出的偏移量相關聯而進行記錄；以及調節控制部，其根據所述記錄部所記錄的大于或等于兩組的由上述縫制產生的所述偏移量、以及上側布料和下側布料的按壓力之差的記錄，求出合適的上側布料的按壓力和下側布料的按壓力之差，并對所述上側布料按壓機構或下側布料按壓機構進行控制，以使得在縫制時產生所述合適的上側布料和下側布料的按壓力之差。
2.根據權利要求1所述的縫紉機，其特征在于，所述調節控制部在由縫制產生的所述偏移量、以及上側布料和下側布料的按壓力之差的記錄大于或等于三組的情況下，利用最小二乘法計算所述偏移量與上側布料和下側布料的按壓力之差之間的對應關系，基于該對應關系，計算合適的上側布料和下側布料的按壓力之差。
3.根據權利要求1或2所述的縫紉機，其特征在于，所述末端部位置計算部基于檢測出所述上側布料和下側布料各自的末端位置時的主軸角度，計算上側布料和下側布料的末端部的偏移量。
4.根據權利要求3所述的縫紉機，其特征在于，具有操作面板，其輸入進給間距；以及數據表，其針對每一個可以從所述操作面板輸入的進給間距，使所述主軸角度和所述布料進給機構的進給量相關聯。
5.根據權利要求1、2或4中任意一項所述的縫紉機，其特征在于，所述調節控制部在進行控制以產生所述合適的上側布料和下側布料的按壓力之差時， 可以選擇對所述上側布料按壓機構及所述下側布料按壓機構的其中任意一個或這兩者進行控制。
6.根據權利要求3所述的縫紉機，其特征在于，所述調節控制部在進行控制以產生所述合適的上側布料和下側布料的按壓力之差時， 可以選擇對所述上側布料按壓機構及所述下側布料按壓機構的其中任意一個或這兩者進行控制。
全文摘要
本發明提供一種縫紉機，其減少布料偏移量。其具有上側布料及下側布料的檢測單元，其分別檢測輸送的上側布料和下側布料的末端部；上側布料按壓機構，其僅按壓上側布料；下側布料按壓機構，其僅向下側布料施加按壓力；末端部位置計算部，其根據布料進給機構的進給量和各檢測單元的檢測定時計算布料偏移量；記錄部，其將布料偏移量和此時上側布料和下側布料的按壓力差相關聯地記錄；以及調節控制部，其根據記錄部中的兩組以上的布料偏移量以及上側布料和下側布料的按壓力差的記錄，求出合適的上側布料和下側布料的按壓力差，并對上側布料進給調節機構或下側布料按壓機構進行控制，以在其后的縫制時產生合適的上側布料和下側布料的按壓力差。
文檔編號D05B27/02GK102560907SQ201110303528
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月30日 優先權日2010年10月7日
發明者相澤明幸 申請人:Juki株式會社