特開 2023-150850 ミシン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023150850

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】ミシン

(51)【国際特許分類】

   D05B 51/00 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

D05B51/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022060171

(22)【出願日】2022-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104178

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 尚

(72)【発明者】

【氏名】澤谷 崇行

【テーマコード（参考）】

3B150

【Ｆターム（参考）】

3B150AA02

3B150CB03

3B150CB27

3B150CE09

3B150CE23

3B150GD13

3B150GD15

3B150LA49

3B150LA52

3B150QA06

3B150QA07

(57)【要約】

【課題】上糸の状態を判断できるミシンを提供する。
【解決手段】ミシンにおいて、糸掴み装置はＸ方向に延伸する掴持部４４を備える。掴持部４４のＸ２方向の側の端部には、フック４４Ａが形成される。糸掴み装置はフック４４Ａにより上糸６を掴持する。糸掴み装置は第二状態においてフック４４Ａと圧力センサ５０との間で上糸６を挟持する。圧力センサ５０は検出領域５４の内側にある複数の検出点Ｒにおける上糸６による圧力を検出する。ミシンは、各検出点Ｒにおける上糸６による圧力に基づき、上糸６による圧力分布を生成する。ミシンは、生成した圧力分布に基づき、上糸６の状態として、上糸６の端部６Ａの位置、糸掴み装置に掴持された上糸６の長さ及び太さを判断する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上糸を挿通した縫針にて縫製するミシンにおいて、
前記上糸を掴んで、保持することが可能な糸掴み部と、
複数の所定位置のそれぞれにおいて、前記糸掴み部よって保持された前記上糸の情報を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記複数の所定位置における前記上糸の情報に基づき、前記上糸の状態を判断する判断部とを備えることを特徴とするミシン。

【請求項2】

前記判断部が判断した前記上糸の状態に基づき、縫製時における不良の発生を予測する不良予測部と、
前記不良予測部により前記不良が発生すると予測された場合、前記不良の発生を予測したことを報知する報知部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のミシン。

【請求項3】

前記検出部は、所定の時機で前記上糸の情報を検出し、
前記判断部は、前記検出部が検出する前記上糸の情報の推移に基づき、前記上糸の状態として、前記上糸と下糸との間で糸絡み不良が発生したか否かを判断する糸絡み不良判断部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。

【請求項4】

前記検出部は、前記糸掴み部よって保持された前記上糸のうち、所定方向の所定間隔で前記上糸による圧力を検出し、
前記判断部は、前記検出部が検出した前記上糸の圧力の分布に基づき、前記上糸の状態を判断することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のミシン。

【請求項5】

前記検出部は、更に前記所定方向と交差する第二所定方向の第二所定間隔で前記上糸による圧力を検出することを特徴とする請求項４に記載のミシン。

【請求項6】

前記糸掴み部は、前記上糸を掴持可能な掴持部を有し、前記掴持部が前記所定方向に移動可能であることを特徴とする請求項４又は５に記載のミシン。

【請求項7】

前記判断部は、前記圧力の分布に基づき、前記上糸の状態として、前記糸掴み部により保持された前記上糸の位置を判断し、
前記判断部により判断された前記上糸の位置に基づき、縫製動作を制御する位置縫製制御部を備えることを特徴とする請求項４から６の何れかに記載のミシン。

【請求項8】

前記判断部は、前記圧力の分布に基づき、前記上糸の状態として、前記糸掴み部により保持された前記上糸の長さを判断し、
前記判断部により判断された前記上糸の長さに基づき、縫製動作を制御する長さ縫製制御部を備えることを特徴とする請求項４から７の何れかに記載のミシン。

【請求項9】

前記判断部は、前記圧力の分布に基づき、前記上糸の状態として、前記糸掴み部により保持された前記上糸の太さを判断し、
前記判断部により判断された前記上糸の太さに基づき、縫製動作を制御する太さ縫製制御部を備えることを特徴とする請求項４から８の何れかに記載のミシン。

【請求項10】

前記糸掴み部は、少なくとも一部が透光性を有する透光部で形成された第一部材と、前記第一部材との間で前記上糸を挟持する第二部材とを有し、
前記検出部は、前記透光部を介して走査することで、前記第一部材と前記第二部材とで挟持された前記上糸を検出することを特徴とする請求項１に記載のミシン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ミシンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、正常な縫製動作のために上糸の有無を検出するミシンが公知である。特許文献１に記載のミシンの糸検出装置は圧電音叉共振子、圧電音叉共振子を発振駆動する発振回路、発振回路の出力電圧を整流し増幅する整流増幅回路を備える。圧電音叉共振子は上糸経路に上糸が掛装しているか否かに応じて、出力する振幅変化信号の大きさが変動する。振幅変化信号は整流増幅回路にて整流され、且つ増幅されて糸検出信号は出力される。糸検出装置は糸検出信号により上糸の有無を検知する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１－１２９８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ミシンは、上糸経路における上糸の有無の情報だけでは、縫製動作を十分に制御することができない。

【0005】

本発明の目的は、上糸の状態を判断できるミシンを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係るミシンは、上糸を挿通した縫針にて縫製するミシンにおいて、前記上糸を掴んで、保持することが可能な糸掴み部と、複数の所定位置のそれぞれにおいて、前記糸掴み部よって保持された前記上糸の情報を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記複数の所定位置における前記上糸の情報に基づき、前記上糸の状態を判断する判断部とを備えることを特徴とする。

【0007】

ミシンにおいて、検出部は糸掴み部よって保持された上糸の情報を複数の所定位置にて検出する。検出部が複数の所定位置にて上糸の情報を検出するので、ミシンは判断部により上糸の状態（例えば、糸掴み部により保持された上糸の位置、長さ、太さ等）を判断できる。

【0008】

上記ミシンは、前記判断部が判断した前記上糸の状態に基づき、縫製時における不良の発生を予測する不良予測部と、前記不良予測部により前記不良が発生すると予測された場合、前記不良の発生を予測したことを報知する報知部とを備えてもよい。ミシンは、判断部が判断した上糸の状態に基づき、縫製時における不良の発生を予測する。ミシンは、不良の発生を予測した場合、報知部により作業者に報知する。故に、ミシンは不良の発生を未然に防ぐことができる。

【0009】

前記検出部は、所定の時機で前記上糸の情報を検出し、前記判断部は、前記検出部が検出する前記上糸の情報の推移に基づき、前記上糸の状態として、前記上糸と下糸との間で糸絡み不良が発生したか否かを判断する糸絡み不良判断部を備えてもよい。ミシンは、検出部が検出する上糸の情報の推移に基づき、上糸と下糸との間で糸絡み不良が発生したか否かを糸絡み不良判断部により判断する。故に、ミシンは糸絡み不良による不具合を抑制できる。

【0010】

前記検出部は、前記糸掴み部よって保持された前記上糸のうち、所定方向の所定間隔で前記上糸による圧力を検出し、前記判断部は、前記検出部が検出した前記上糸の圧力の分布に基づき、前記上糸の状態を判断してもよい。検出部は、所定方向の所定間隔で上糸による圧力を検出する。ミシンは所定方向における上糸の圧力分布に基づき、上糸の状態を判断できる。

【0011】

前記検出部は、更に前記所定方向と交差する第二所定方向の第二所定間隔で前記上糸による圧力を検出してもよい。検出部は、更に第二交差方向の第二所定間隔で上糸による圧力を検出する。ミシンは所定方向及び第二所定方向における上糸の二次元の圧力分布に基づき、上糸の状態を判断できる。

【0012】

前記糸掴み部は、前記上糸を掴持可能な掴持部を有し、前記掴持部が前記所定方向に移動可能であってもよい。糸掴み部の動作方向と検出部の圧力検出の並びが揃うので、検出部は上糸の状態（例えば、位置や長さ等）を検出しやすくなる。

【0013】

前記判断部は、前記圧力の分布に基づき、前記上糸の状態として、前記糸掴み部により保持された前記上糸の位置を判断し、前記判断部により判断された前記上糸の位置に基づき、縫製動作を制御する位置縫製制御部を備えてもよい。ミシンは、糸掴み部により保持された上糸の位置に基づき、縫製動作を制御する。故に、ミシンは糸掴み部により保持された上糸の位置が適切でない場合に発生する不具合を抑制できる。

【0014】

前記判断部は、前記圧力の分布に基づき、前記上糸の状態として、前記糸掴み部により保持された前記上糸の長さを判断し、前記判断部により判断された前記上糸の長さに基づき、縫製動作を制御する長さ縫製制御部を備えてもよい。ミシンは、糸掴み部により保持された上糸の長さに基づき、縫製動作を制御する。故に、ミシンは糸掴み部により保持された上糸の長さが適切でない場合に発生する不具合を抑制できる。

【0015】

前記判断部は、前記圧力の分布に基づき、前記上糸の状態として、前記糸掴み部により保持された前記上糸の太さを判断し、前記判断部により判断された前記上糸の太さに基づき、縫製動作を制御する太さ縫製制御部を備えてもよい。ミシンは、糸掴み部により保持された上糸の太さに基づき、縫製動作を制御する。故に、ミシンは糸掴み部により保持された上糸の太さが適切でない場合に発生する不具合を抑制できる。

【0016】

前記糸掴み部は、少なくとも一部が透光性を有する透光部で形成された第一部材と、前記第一部材との間で前記上糸を挟持する第二部材とを有し、前記検出部は、前記透光部を介して走査することで、前記第一部材と前記第二部材とで挟持された前記上糸を検出してもよい。検出部は、第一部材の透光部を介して走査することで、上糸を検出する。ミシンは検出部が走査することで検出した上糸の状態を判断できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ミシン１の正面図。

【図2】糸掴み装置３０の第一状態の斜視図。

【図3】糸掴み装置３０の第一状態の正面図。

【図4】糸掴み装置３０の第二状態の斜視図。

【図5】圧力センサ５０による上糸６の検出を説明する図。

【図6】ミシン１の電気ブロック図。

【図7】縫製前処理の流れ図。

【図8】縫い始め処理の流れ図。

【図9】縫い始め処理の流れ図であって、図８の続き。

【図10】糸掴み装置６０の第二状態の斜視図。

【図11】糸掴み装置６０の第二状態の正面図。

【図12】スキャナ７０の斜視図。

【図13】第二縫製前処理の流れ図。

【図14】第二縫い始め処理の流れ図。

【図15】第二縫い始め処理の流れ図であって、図１４の続き。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の第一実施形態を、図１～図９を参照して説明する。以下説明は図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。

【0019】

図１を参照し、ミシン１の構成を説明する。ミシン１はベッド部２、脚柱部３、アーム部４、頭部５、糸掴み装置３０を備える。ベッド部２は其の上面左側に針板７を有し、内部に釜機構、下軸２２（図６参照）、糸切機構１８（図６参照）等を備える。被縫製物はベッド部２の上面に配置する。釜機構は針板７の下方で回転釜を有し、回転釜に下糸を巻回したボビン（図示略）を収容する。

【0020】

下軸２２は左右方向に延びる。下軸２２は後述の主モータ２４（図６参照）と同期して回転する。釜機構は下軸２２の回転で駆動し、縫針１０が保持する上糸６を捕捉し、下糸と絡ませる。糸切機構１８（図６参照）は固定刃、可動刃、糸切ソレノイド１９（図６参照）を備える。可動刃は糸切ソレノイド１９に連結する。糸切ソレノイド１９が駆動することで、可動刃は固定刃に対して移動し、糸切機構１８は可動刃と固定刃の協働で上糸６と下糸を切断する。脚柱部３はベッド部２右端から上方に延びる。

【0021】

アーム部４は脚柱部３の上端部から左方に延びる。アーム部４は其の前面に操作部１２、糸調子部１５等を備える。操作部１２は表示部１３と入力部１４を備える。表示部１３は画像を表示する。入力部１４は表示部１３の右方に設ける。入力部１４は複数のスイッチを備え、制御部８０（図６参照）に各種指示を入力可能である。糸調子部１５は操作部１２の左方に設ける。糸調子部１５は糸切機構１８による上糸６と下糸の切断時に必要な張力を上糸６に付与し、ミシン１の縫製に伴って上糸６に作用する張力を適正化する。

【0022】

アーム部４は内部に上軸２１（図６参照）と主モータ２４を備える。上軸２１は左右方向に延び、上軸プーリ（図示略）を介して主モータ２４と連結する。上軸プーリは上軸２１の右端部に固定する。下軸プーリ（図示略）は下軸２２の右端部に固定する。無端ベルト（図示略）は上軸プーリと下軸プーリの間に掛け渡す。主モータ２４の駆動で上軸２１が回転すると、無端ベルトを介して下軸２２が同期して回転する。

【0023】

頭部５はアーム部４の左端部に設ける。頭部５はアーム部４の左端部から下方に突出し、針板７に上方から対向する。頭部５は下方に延びる針棒９を上下動可能に支持する。針棒９の下端部は頭部５から下方に突出する。針棒９は上下動機構を介して上軸２１と連結し、上軸２１の回動に伴って針板７の上方で上下動する。針棒９の下端部は縫針１０を装着可能である。縫針１０は目孔（図示略）に挿通した上糸６を保持する。縫針１０は針棒９と共に上下動する。

【0024】

頭部５は其の前面に天秤２８を備える。天秤２８は糸駒（図示略）から繰り出す上糸６の経路（以下、上糸経路という。）における糸調子部１５の下流側に設ける。天秤２８は主モータ２４の駆動に伴って上下動する。頭部５は其の左後端部に支持板８を備える。支持板８は頭部５の後面から下方に延びる。支持板８は其の前面で糸掴み装置３０を支持する。

【0025】

図２～図４を参照し、糸掴み装置３０の構造を説明する。糸掴み装置３０は、縫い始めにおいて上糸６を保持することで、上糸６の糸抜けを防止する。糸抜けの説明は後述する。縫い始めは、例えばミシン１が縫製を開始してから数十針縫う迄の期間である。糸掴み装置３０は縫針１０の左上方に設ける。説明の便宜上、以下、糸掴み装置３０の構造の説明は図２に矢印で示すＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を使用する。Ｘ方向は後述する掴持部４４の延伸方向と平行な方向であり、ミシン１の左右方向に対して左斜め下に傾斜した方向である。Ｘ方向は、Ｘ１方向と、Ｘ１方向と反対のＸ２方向とを含む。Ｙ方向は前後方向と平行な方向である。Ｙ方向は、Ｙ１方向と、Ｙ１方向と反対のＹ２方向とを含む。Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に直交する方向である。Ｚ方向は、Ｚ１方向と、Ｚ１方向と反対のＺ２方向とを含む。

【0026】

糸掴み装置３０は基部３３、３６、３７、エアシリンダ３１、リミットスイッチ４０、摺動部４３、掴持部４４、板４６、圧力センサ５０を備える。基部３３は板状の部材であって、Ｚ２方向に延びる。基部３３の一部は、基部３３のＺ２方向の下端から、Ｘ２方向に屈曲して延びる。

【0027】

エアシリンダ３１、リミットスイッチ４０は基部３３のＸ１方向の端部に設ける。エアシリンダ３１はＸ方向に延びるロッド３２を備える。ロッド３２はエアシリンダ３１の駆動により基部３３に対してＸ方向に移動する。リミットスイッチ４０はエアシリンダ３１に対してＺ１方向の側に設けられる。リミットスイッチ４０はヘッド部４１を備える。ヘッド部４１がＸ１方向に押し込まれた状態で、リミットスイッチ４０はＯＮ信号を制御部８０に出力する。ヘッド部４１がＸ１方向に押し込まれていない状態で、リミットスイッチ４０はＯＦＦ信号を制御部８０に出力する。

【0028】

摺動部４３は基部３３のＺ１方向の側に設ける。摺動部４３は板状の部材であって、Ｚ２方向に延びる。摺動部４３の一部は、摺動部４３のＺ２方向の下端から、Ｘ２方向に屈曲して延びる。摺動部４３のＸ１方向の端部はロッド３２のＸ２方向の端部と接続する。摺動部４３はエアシリンダ３１の駆動により基部３３に沿ってＸ方向に摺動する。ロッド３２がＸ１方向に移動すると、摺動部４３はロッド３２と共にＸ１方向に移動し、ヘッド部４１をＸ１方向に押し込む。ロッド３２がＸ２方向に移動すると、摺動部４３はロッド３２と共にＸ２方向に移動し、ヘッド部４１のＸ１方向への押込を解除する。

【0029】

掴持部４４は摺動部４３のＸ２方向の端部に設ける。掴持部４４は摺動部４３と一体となってＸ方向に移動可能である。掴持部４４はＸ方向に延びる板状を呈する。掴持部４４のＸ２方向の端部には、フック４４Ａが形成される。フック４４ＡはＺ１方向の側から視て、逆Ｊ字状を呈する。フック４４ＡのＹ２方向の側には開口４５が形成される。掴持部４４は開口４５を介して上糸６をフック４４Ａにて掴持可能である。

【0030】

基部３６は基部３３のＸ２方向且つＹ２方向の端部に設ける。基部３６は板状の部材であって、Ｚ１方向に延びる。基部３６の一部は、基部３６のＺ１方向の上端で、Ｘ２方向に屈曲して延びる直方体状を呈する。板４６は基部３６のＸ２方向の端部に設ける。板４６はＹ１方向に延びた後、Ｘ２方向に屈曲して延びる（図１０参照）。板４６のＺ１方向の側の面におけるＸ２方向の端部には、溝４６Ａ（図１０参照）が形成される。溝４６ＡはＸ方向に延びる。上糸６は溝４６Ａの内側を挿通可能である。

【0031】

基部３７は基部３６のＸ１方向且つＺ１方向の端部に設ける。基部３７はＹ１方向に延びる直方体状を呈する。基部３７のＹ１方向の端部には、固定部３８が設けられる。固定部３８はＺ２方向の端部に板４９を固定する。板４９は固定部３８からＸ２方向に延びる。板４９のＸ２方向の端部には、圧力センサ５０が設けられる。圧力センサ５０と板４６とはＺ方向において掴持部４４を間にして対向する。圧力センサ５０はＸ方向及びＹ方向に延びる直方体状を呈する。圧力センサ５０には信号線５９が接続される。圧力センサ５０の詳細な説明は後述する。

【0032】

糸掴み装置３０の動作を説明する。糸掴み装置３０はエアシリンダ３１の駆動により第一状態と第二状態とに切り替え可能である。図２、図３に示すように、第一状態の糸掴み装置３０は、摺動部４３が基部３３のＸ２方向の側の端部に位置する状態である。第一状態において、ヘッド部４１は摺動部４３によりＸ１方向に押し込まれていない。掴持部４４のフック４４Ａは、Ｘ方向において、圧力センサ５０及び板４６よりもＸ２方向の側に位置する。図示しないが、フック４４Ａはミシン１において縫針１０の後方に位置する。

【0033】

図４に示すように、第二状態の糸掴み装置３０は、摺動部４３が基部３３のＸ方向の中央部に移動する状態である。第二状態において、ヘッド部４１は摺動部４３によりＸ１方向に押し込まれる。フック４４Ａは、Ｚ方向において、圧力センサ５０と板４６との間に位置する。フック４４Ａはミシン１において縫針１０の左上方に位置する（図１参照）。

【0034】

ミシン１は、糸掴み装置３０により上糸６を掴持するとき、エアシリンダ３１を駆動し、第二状態から第一状態に切り替える。フック４４Ａは、縫針１０の後方に移動し、縫針１０の目孔に挿通した上糸６の先端部を掴持する（図２参照）。この状態で、糸掴み装置３０は、第一状態から第二状態に切り替える。フック４４Ａはロッド３２と共にＸ１方向に移動する。第二状態において、フック４４Ａに掴持された上糸６のうちＺ１方向の側に位置する上糸６は、フック４４Ａと圧力センサ５０とで挟持される。フック４４Ａに掴持された上糸６のうちＺ２方向の側に位置する上糸６は、溝４６Ａを介してＸ２方向に逃がされる（図１０参照）。

【0035】

ミシン１の縫い始めにおいて、エアシリンダ３１の駆動が停止される。ロッド３２は外力によりＸ方向に移動可能となる。縫い始めにおいて、天秤２８が上糸６を引き上げるときに上糸６に張力が付与される。フック４４Ａは、上糸６に付与される張力により、徐々にＸ２方向に移動する。フック４４Ａが圧力センサ５０よりもＸ２方向の側に移動すると、上糸６はフック４４Ａと圧力センサ５０とによる挟持が解除される。リミットスイッチ４０のヘッド部４１に対するＸ１方向への押込が解除される。上糸６がフック４４Ａから抜けて、縫い始めの期間が終了する。

【0036】

図５を参照し、圧力センサ５０を説明する。圧力センサ５０のＺ２方向の側の面５３には、矩形の検出領域５４が設けられる。検出領域５４は、第二状態の糸掴み装置３０における、フック４４Ａと圧力センサ５０とで挟持される上糸６による圧力を、複数の検出点Ｒで検出する。圧力センサ５０は、例えば、外部より与えられる圧力に応じて変形するシリコンダイヤフラムと、そのシリコンダイヤフラムの変形を検知する圧電素子とを一つの組として、その組を二次元状に配列した構造を有する。圧力センサ５０は、信号線５９を介して、各検出点Ｒで検出された上糸６による圧力を制御部８０に出力する。

【0037】

複数の検出点Ｒは、複数の仮想線Ｐと複数の仮想線Ｑとで規定される。仮想線Ｐは検出領域５４の内側をＸ方向に延びる。仮想線Ｐは、例えば、Ｘ方向に配列された複数のダイヤフラムと圧電素子との組の中心を通る。複数の仮想線ＰはＹ方向に互いに等間隔（本実施形態では、０．１ｍｍ）で配列する。仮想線Ｑは検出領域５４の内側をＹ方向に延びる。仮想線Ｑは、例えば、Ｙ方向に配列された複数のダイヤフラムと圧電素子との組の中心を通る。複数の仮想線ＱはＸ方向に互いに等間隔（本実施形態では、０．１ｍｍ）で配列する。複数の検出点Ｒは、複数の仮想線Ｐと複数の仮想線Ｑとの交点である。即ち、複数の検出点Ｒは、検出領域５４の内側でＸ方向及びＹ方向に格子状に配列する。

【0038】

制御部８０による上糸６の状態の判断について説明する。本実施形態において、上糸６の状態とは、上糸６がフック４４Ａに掴持されているか否か、フック４４Ａに掴持された上糸６のＸ１方向の端部６Ａの位置、フック４４Ａに掴持された上糸６の長さ、及び上糸６の太さである。制御部８０は、圧力センサ５０が検出する各検出点Ｒの上糸６による圧力に基づき、検出領域５４の内側の上糸６による圧力分布を生成する。制御部８０は、検出領域５４の内側の上糸６による圧力分布に基づき、上糸６の状態を判断する。

【0039】

制御部８０は、複数の検出点Ｒの少なくとも１つで上糸６による圧力が検出された場合、上糸６がフック４４Ａに掴持されていると判断し、複数の検出点Ｒの全てで上糸６による圧力が検出されない場合、上糸６がフック４４Ａに掴持されていないと判断する。

【0040】

制御部８０は、Ｘ方向に配列する検出点Ｒのうち、最もＸ１方向の側で上糸６による圧力を検出した検出点Ｒの位置に基づき、上糸６の端部６Ａの位置を判断する。

【0041】

制御部８０は、Ｘ方向に配列する検出点Ｒのうち、上糸６による圧力を検出した検出点Ｒの数に基づき、フック４４Ａに掴持された上糸６の長さを判断する。

【0042】

制御部８０は、Ｙ方向に配列する検出点Ｒのうち、上糸６による圧力を検出した検出点Ｒの数に基づき、フック４４Ａに掴持された上糸６の太さを判断する。本実施形態における上糸６の太さは、例えば０．５ｍｍである。

【0043】

制御部８０による縫い始めにおける縫製時の不良の発生の検知、予測について説明する。制御部８０は、縫い始めにおいて、判断した上糸６の状態に基づき、縫製時における不良の発生を検知する。制御部８０は、縫製時における不良として、糸絡み不良の発生を検知する。糸絡み不良は、上糸６と下糸との間で糸が絡まる不良である。縫い始めにおいて、糸絡み不良が発生した場合、フック４４Ａに掴持されている上糸６に張力が低減し、フック４４ＡはＸ２方向への推移（移動量）が低減する。

【0044】

制御部８０は、フック４４Ａに掴持される上糸６における端部６Ａの位置の推移に基づき、上糸６と下糸との間で糸絡み不良が発生したか否かを判断する。制御部８０は、前回判断した端部６Ａの位置をＲＡＭ８３に記憶する。制御部８０は、今回判断した端部６Ａの位置と前回判断した端部６Ａの位置との差分から、端部６Ａの位置のＸ２方向への推移を導出する。制御部８０は、導出した端部６Ａの位置のＸ２方向への推移が所定の閾値よりも小さい場合、上糸６と下糸との間で糸絡み不良が発生したと判断する。

【0045】

制御部８０は、縫い始めにおいて、判断した上糸６の状態に基づき、縫製時における不良の発生を予測する。制御部８０は、縫製時における不良として、糸抜け、糸切れの発生を予測する。糸抜けは縫針１０の目孔から上糸６が抜ける不良である。糸切れは縫製時に上糸６が切れる不良である。

【0046】

フック４４Ａが十分に上糸６を掴持していない場合、フック４４Ａによる上糸６の掴持が解除され、糸抜けが発生する可能性がある。制御部８０は、フック４４Ａに掴持された上糸６の長さに基づき、糸抜けの発生を予測する。制御部８０は、フック４４Ａに掴持された上糸６の長さが所定の閾値よりも小さい場合、フック４４Ａが十分に上糸６を掴持していないとして糸抜けが発生すると予測する。

【0047】

上糸６の太さが予め設定された上糸６の太さに対して小さい場合、縫製時に糸切れが発生する可能性がある。制御部８０は、フック４４Ａに掴持された上糸６の太さに基づき、糸切れの発生を予測する。記憶装置８４は縫製に用いる上糸６の太さを記憶する。制御部８０は、フック４４Ａに掴持された上糸６の太さが記憶装置８４に記憶された上糸６の太さに対して所定の閾値よりも小さい場合、糸切れが発生すると予測する。

【0048】

図６を参照し、ミシン１の電気的構成を説明する。ミシン１の制御部８０はＣＰＵ８１を備える。ＣＰＵ８１はミシン１の動作を制御する。ＣＰＵ８１はＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、記憶装置８４、Ｉ／Ｏインターフェース（以下、Ｉ／Ｏという。）８５と接続する。ＲＯＭ８２は後述の縫製前処理（図７参照）等、各種処理を実行する為のプログラム等を記憶する。ＲＡＭ８３は、各種値を一時的に記憶する。記憶装置８４は不揮発性である。記憶装置８４は、上糸６の太さ、ミシン１の各種設定等を記憶する。

【0049】

Ｉ／Ｏ８５は駆動回路９１～９５に接続する。駆動回路９１は主モータ２４に接続する。駆動回路９２は糸調子ソレノイド１６に接続する。駆動回路９３は糸切ソレノイド１９に接続する。駆動回路９４はエアシリンダ３１に接続する。駆動回路９５は表示部１３に接続する。主モータ２４はエンコーダ２５を備える。エンコーダ２５は、主モータ２４の出力軸の回転位置を検出する。

【0050】

ＣＰＵ８１は、エンコーダ２５の検出結果を取得し、駆動回路９１に制御信号を送信する。ＣＰＵ８１は、駆動回路９１に制御信号を送信することで、上軸２１及び下軸２２を駆動制御する。ＣＰＵ８１は、駆動回路９２に制御信号を送信することで、糸調子部１５を駆動制御する。ＣＰＵ８１は、駆動回路９３に制御信号を送信することで、糸切機構１８を駆動制御する。ＣＰＵ８１は、駆動回路９４に制御信号を送信することで、エアシリンダ３１を駆動制御する。ＣＰＵ８１は、駆動回路９５に制御信号を送信することで、表示部１３を駆動制御する。

【0051】

Ｉ／Ｏ８５は入力部１４、リミットスイッチ４０、及び圧力センサ５０に接続する。入力部１４は、各種指示をＣＰＵ８１に出力する。リミットスイッチ４０は、ヘッド部４１の状態に応じて、ＯＮ信号及びＯＦＦ信号の何れか一方を制御部８０に出力する。圧力センサ５０は、信号線５９（図２参照）を介して、各検出点Ｒ（図５参照）で検出された上糸６による圧力を制御部８０に出力する。

【0052】

図７を参照し、縫製前処理を説明する。縫製前処理はミシン１による縫製の開始前に、糸掴み装置３０により上糸６を掴持する為の処理である。縫製前処理の開始時、ミシン１は縫製を停止しており、糸掴み装置３０は第二状態である。

【0053】

縫製前処理において使用される変数を説明する。ＲＡＭ８３は変数Ｎを記憶する。変数Ｎは糸掴み装置３０による上糸６の掴持を試行した回数である。縫製前処理の開始時、変数Ｎの値は０である。縫製前処理の開始前、作業者は縫製に用いる上糸６の太さや種類を記憶装置８４に記憶する。

【0054】

作業者が入力部１４を介して、縫製前処理の開始を指示すると、ＣＰＵ８１はＲＯＭ８２からプログラムを読み出して縫製前処理を開始する。縫製前処理が開始されると、ＣＰＵ８１は変数Ｎの値を１に設定し、ＲＡＭ８３に記憶する（Ｓ１）。

【0055】

ＣＰＵ８１は、エアシリンダ３１を駆動し、糸掴み装置３０を第二状態から第一状態に切り替えることで、糸掴み装置３０による上糸６の掴持動作を開始する（Ｓ２）。Ｓ２において、フック４４Ａが圧力センサ５０に対してＸ２方向に移動し、ヘッド部４１に対するＸ１方向への押込が解除される。フック４４Ａは、縫針１０の後方の上糸６の先端部を掴持する。

【0056】

ＣＰＵ８１は、エアシリンダ３１を駆動し、糸掴み装置３０を第一状態から第二状態に切り替えることで、糸掴み装置３０による上糸６の掴持動作を終了する（Ｓ３）。Ｓ３において、フック４４ＡがＸ１方向に移動し、ヘッド部４１がＸ１方向に押し込まれる。フック４４Ａは、Ｚ方向において、圧力センサ５０と板４６との間に位置する。上糸６の先端部はフック４４Ａと圧力センサ５０との間で挟持される。

【0057】

ＣＰＵ８１は、圧力センサ５０が検出する各検出点Ｒにおける上糸６による圧力を取得する（Ｓ４）。ＣＰＵ８１は、Ｓ４で取得した上糸６による圧力に基づき、検出領域５４の内側における上糸６による圧力分布を生成する（Ｓ５）。

【0058】

ＣＰＵ８１は、Ｓ５で生成した上糸６による圧力分布が正常であるか否かを判断する（Ｓ６）。ＲＯＭ８２はフック４４Ａが正常に上糸６を掴持した場合の上糸６による圧力分布にかかる情報を糸の太さや種類別に記憶する。Ｓ６において、ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２の中から縫製に用いる上糸６に対応するフック４４Ａが正常に上糸６を掴持した場合の圧力分布にかかる情報を読み出して、Ｓ５で生成した圧力分布と比較する。正常かどうかの判断は、Ｓ５で生成した圧力分布から、上述の通り、上糸６がフック４４Ａに掴持されているか否か、フック４４Ａに掴持された上糸６のＸ１方向の端部６Ａの位置、フック４４Ａに掴持された上糸６の長さ、及び上糸６の太さを判断し、ＲＯＭ８２中の縫製に用いる上糸６における正常な圧力分布にかかる情報にある上糸６の端部６Ａの位置、上糸６の長さ、及び上糸６の太さの値と比較して、所定範囲内、例えば±１０％の範囲にあるときに正常とするものであってよい。若しくは、ＲＯＭ８２中に縫製に用いる上糸６における正常な圧力分布そのものを記憶させておき、対応する正常な圧力分布を読み出して、Ｓ５で生成した圧力分布と比較して、２つの圧力分布の一致度が所定の閾値、例えば９０％を超える場合を正常とし、それ以下の場合には正常ではないと判断するものであってもよい。

【0059】

ＣＰＵ８１は、フック４４Ａが正常に上糸６を掴持した場合の圧力分布に対して、Ｓ５で生成した圧力分布が正常であると判断した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＲＡＭ８３にＳ５で生成した圧力分布を記憶する（Ｓ７）。ＣＰＵ８１は縫製可能通知を行う（Ｓ８）。Ｓ８において、ＣＰＵ８１は、表示部１３を駆動し、フック４４Ａが正常に上糸６を掴持したとして縫製を開始できる旨を通知する。ＣＰＵ８１は縫製前処理を終了する。

【0060】

ＣＰＵ８１は、フック４４Ａが正常に上糸６を掴持した場合の圧力分布に対して、Ｓ５で生成した圧力分布が正常ではないと判断した場合（Ｓ６：ＮＯ）、変数Ｎの値が上限であるか否かを判断する（Ｓ９）。ＲＯＭ８２は、変数Ｎの上限値を記憶する。

【0061】

ＣＰＵ８１は、変数Ｎの値が上限値よりも小さく、上限ではないと判断した場合（Ｓ９：ＮＯ）、変数Ｎの値に１を加算し、ＲＡＭ８３に記憶する（Ｓ１０）。ＣＰＵ８１は処理をＳ２に戻す。ＣＰＵ８１は、再度、糸掴み装置３０による上糸６の掴持を開始する（Ｓ２）。

【0062】

ＣＰＵ８１は、変数Ｎの値が上限値と等しく、上限であると判断した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、縫製前警告を行う（Ｓ１１）。Ｓ１１において、ＣＰＵ８１は、表示部１３を駆動し、フック４４Ａが正常に上糸６を掴持できない旨を警告する。ＣＰＵ８１は縫製前処理を終了する。

【0063】

図８、図９を参照し、縫い始め処理を説明する。縫い始め処理では、糸掴み装置３０における上糸６の状態に基づき、縫い始めにおいてミシン１による縫製が正常に行われているか否かの判断が行われる。縫い始め処理の開始前、縫製に用いる上糸６の太さは記憶装置８４に記憶されている。縫い始め処理の開始時、ミシン１は縫製を停止しており、エアシリンダ３１は駆動しており、且つ糸掴み装置３０は第二状態である。

【0064】

縫い始め処理において使用される変数を説明する。ＲＡＭ８３は変数Ｌ、Ｍを記憶する。変数Ｌは糸掴み装置３０における上糸６の状態が正常ではないと判断された回数である。変数Ｍは針棒９が上下動した回数であり、一針分の縫製を繰り返した回数である。縫い始め処理の開始時、変数Ｌ、Ｍの値は０である。

【0065】

作業者が入力部１４を介して、縫い始め処理の開始を指示すると、ＣＰＵ８１はＲＯＭ８２からプログラムを読み出して縫い始め処理を開始する。図８に示すように、縫い始め処理が開始されると、ＣＰＵ８１は、記憶装置８４から上糸６の太さを取得する（Ｓ２１）。ＣＰＵ８１は、エアシリンダ３１の駆動を停止する（Ｓ２２）。ロッド３２は外力によりＸ方向に移動可能となる。

【0066】

ＣＰＵ８１は、主モータ２４、糸調子ソレノイド１６を駆動し、縫製を開始する（Ｓ２３）。主モータ２４は縫製速度で駆動する。ＣＰＵ８１は変数Ｍの計数を開始する（Ｓ２４）。以降、ＣＰＵ８１は、一針分の縫製を繰り返される毎に、変数Ｍの値に１を加算する。

【0067】

ＣＰＵ８１は変数Ｍの値が所定数に到達したか否かを判断する（Ｓ３１）。ＲＯＭ８２は、自然数である所定数を記憶する。ＣＰＵ８１は、変数Ｍの値が所定数に到達していないと判断した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、処理をＳ３１に戻す。

【0068】

ＣＰＵ８１は、変数Ｍの値が所定数に到達したと判断した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、圧力センサ５０が検出する各検出点Ｒにおける上糸６による圧力を取得する（Ｓ３２）。ＣＰＵ８１は、Ｓ３２で取得した上糸６による圧力に基づき、検出領域５４の内側における上糸６による圧力分布を生成する（Ｓ３３）。

【0069】

ＣＰＵ８１は、前回圧力分布を取得する（Ｓ３４）。前回圧力分布は、今回のＳ３３を実行する前に生成した圧力分布である。ＲＡＭ８３は、前回圧力分布を記憶する。ＣＰＵ８１は、縫製の開始直後である場合、Ｓ７（図７参照）で記憶した圧力分布を前回圧力分布として取得する。詳細は後述するが、ＣＰＵ８１は、糸掴み装置３０における上糸６の状態を判断する毎に、Ｓ３３で生成された圧力分布を前回圧力分布として、ＲＡＭ８３に記憶する。この場合、ＣＰＵ８１は、次回のＳ３４において、今回のＳ３３で生成され、ＲＡＭ８３に記憶した圧力分布を取得する。

【0070】

ＣＰＵ８１は、糸掴み装置３０に掴持された上糸６の端部６Ａの位置を判断する（Ｓ３５）。Ｓ３５において、ＣＰＵ８１は、Ｓ３３で生成した圧力分布に基づき、Ｘ方向に配列する検出点Ｒのうち、最もＸ１方向の側で上糸６による圧力を検出した検出点Ｒの位置から、端部６Ａの位置を推定する。

【0071】

ＣＰＵ８１は、糸掴み装置３０に掴持された上糸６の長さを判断する（Ｓ３６）。Ｓ３６において、ＣＰＵ８１は、Ｓ３３で生成した圧力分布に基づき、Ｘ方向に配列する検出点Ｒのうち、上糸６による圧力を検出した検出点Ｒの数を計数し、フック４４Ａに掴持された上糸６の長さを判断する。

【0072】

ＣＰＵ８１は、糸掴み装置３０に掴持された上糸６の太さを判断する（Ｓ３７）。Ｓ３７において、ＣＰＵ８１は、Ｓ３３で生成した圧力分布に基づき、Ｙ方向に配列する検出点Ｒのうち、上糸６による圧力を検出した検出点Ｒの数を計数し、糸掴み装置３０に掴持された上糸６の太さを判断する。ＣＰＵ８１は処理をＳ３１（図９参照）に移行する。

【0073】

図９に示すように、ＣＰＵ８１は、上糸６と下糸との間で糸絡み不良が発生したか否かを判断する（Ｓ４１）。Ｓ４１において、ＣＰＵ８１は、端部６Ａの位置のＸ２方向への推移に基づき、糸絡み不良が発生したか否かを判断する。ＣＰＵ８１は、端部６Ａの位置のＸ２方向への推移を、Ｓ３５（図８参照）において判断した端部６Ａの位置と、Ｓ３４（図８参照）で取得した前回圧力分布における端部６Ａの位置との差分から導出する。

【0074】

ＣＰＵ８１は、端部６Ａの位置のＸ２方向への推移が所定の閾値よりも小さい場合、糸絡み不良が発生したと判断し（Ｓ４１：ＹＥＳ）、処理をＳ４６に移行する。ＣＰＵ８１は、端部６Ａの位置のＸ２方向への推移が所定の閾値以上である場合、糸絡み不良が発生していないと判断し（Ｓ４１：ＮＯ）、処理をＳ４２に移行する。

【0075】

ＣＰＵ８１は、上糸６の糸抜けの発生を予測したか否かを判断する（Ｓ４２）。ＲＯＭ８２は、縫製を開始してからの総針落ち数と、糸掴み装置３０に掴持された上糸６の長さとの関係を記憶する。Ｓ４２において、ＣＰＵ８１は、Ｓ３６（図８参照）で判断した上糸６の長さと、ＲＯＭ８２が記憶する総針落ち数に基づく上糸６の長さとを比較する。

【0076】

ＣＰＵ８１は、Ｓ３６で判断した上糸６の長さが、ＲＯＭ８２が記憶する総針落ち数に基づく上糸６の長さに対して所定の閾値よりも小さい場合、糸抜けの発生を予測した判断して（Ｓ４２：ＹＥＳ）、処理をＳ４６に移行する。

【0077】

ＣＰＵ８１は、Ｓ３６で判断した上糸６の長さが、ＲＯＭ８２が記憶する総針落ち数に基づく上糸６の長さに対して所定の閾値以上である場合、糸抜けの発生を予測していないと判断する（Ｓ４２：ＮＯ）。この場合、糸切れの発生を予測したか否かを判断する（Ｓ４３）。Ｓ４３において、ＣＰＵ８１は、Ｓ３７（図８参照）で判断した上糸６の太さと、Ｓ２２（図８参照）で取得した上糸６の太さとを比較する。

【0078】

ＣＰＵ８１は、Ｓ３７で判断した上糸６の太さが、Ｓ２２で取得した上糸６の太さに対して所定の閾値よりも小さい場合、糸切れの発生を予測したと判断して（Ｓ４３：ＹＥＳ）、処理をＳ４６に移行する。ＣＰＵ８１は、Ｓ３７で判断した上糸６の太さが、Ｓ２２で取得した上糸６の太さに対して所定の閾値以上である場合、糸切れの発生を予測していないと判断し（Ｓ４３：ＮＯ）、処理をＳ５２に移行する。

【0079】

ＣＰＵ８１は、縫製の不良として、糸絡み不良の発生を予測した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、糸抜けの発生を予測した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、又は糸切れの発生を予測と判断した場合（Ｓ４３：ＮＯ）、変数Ｌの値に１を加算して、ＲＡＭ８３に記憶する（Ｓ４６）。

【0080】

ＣＰＵ８１は、主モータ２４の縫製速度を減速させる（Ｓ４８）。ＣＰＵ８１は、縫い始め警告を行う（Ｓ４９）。Ｓ４９において、ＣＰＵ８１は、表示部１３を駆動し、糸掴み装置３０における上糸６の状態が正常ではなく、縫製の不良の発生を検知、予測した旨を警告する。ＣＰＵ８１は変数Ｌの値が上限であるか否かを判断する（Ｓ５０）。ＲＯＭ８２は、変数Ｌの上限値を記憶する。

【0081】

ＣＰＵ８１は、変数Ｌの値が上限値よりも小さく、上限ではないと判断した場合（Ｓ５０：ＮＯ）、処理をＳ５４に移行する。ＣＰＵ８１は、変数Ｌの値が上限値と等しく、上限であると判断した場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）、主モータ２４、糸調子ソレノイド１６の駆動を停止し、Ｓ２３（図８参照）で開始した縫製を終了する（Ｓ５１）。ＣＰＵ８１は縫い始め処理を終了する。

【0082】

ＣＰＵ８１は、表示部１３を介して縫い始め警告を行っているか否かを判断する（Ｓ５２）。ＣＰＵ８１は、Ｓ４９にて縫い始め警告を行った場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、表示部１３の駆動を停止し、縫い始め警告を停止する（Ｓ５３）。ＣＰＵ８１は処理をＳ５４に移行する。ＣＰＵ８１は、縫い始め警告を行っていない場合（Ｓ５２：ＮＯ）、処理をＳ５４に移行する。

【0083】

ＣＰＵ８１は、Ｓ３３（図８参照）で生成した上糸６による圧力分布を前回圧力分布としてＲＡＭ８３に記憶する（Ｓ５４）。ＣＰＵ８１は、Ｓ３３で生成した上糸６による圧力分布に基づき、上糸６がフック４４Ａに掴持されていないか否かを判断する（Ｓ５５）。

【0084】

ＣＰＵ８１は、検出領域５４の複数の検出点Ｒの少なくとも１つで上糸６による圧力が検出された場合、上糸６がフック４４Ａに掴持されていると判断する（Ｓ５５：ＮＯ）。ＣＰＵ８１は、変数Ｍの値を０に設定して、ＲＡＭ８３に記憶し（Ｓ５６）、処理をＳ３１（図８参照）に戻す。ＣＰＵ８１は、上糸６がフック４４Ａに掴持されていないと判断する迄、Ｓ３１～Ｓ５６の処理を繰り返す。

【0085】

ＣＰＵ８１は、上糸６がフック４４Ａから抜けることにより複数の検出点Ｒの全てで上糸６による圧力が検出されない場合、上糸６がフック４４Ａに掴持されていないと判断する（Ｓ５５：ＹＥＳ）。ＣＰＵ８１は縫い始め処理を終了する。

【0086】

以上の如く、第一実施形態のミシン１において、糸掴み装置３０はフック４４Ａにより上糸６を掴持する。糸掴み装置３０は第二状態においてフック４４Ａと圧力センサ５０との間で上糸６を挟持する。圧力センサ５０は検出領域５４の内側にある複数の検出点Ｒにおける上糸６による圧力を検出する（Ｓ３２）。ＣＰＵ８１は、各検出点Ｒにおける上糸６による圧力に基づき、上糸６の状態として、上糸６の端部６Ａの位置（Ｓ３５）、糸掴み装置３０に掴持された上糸６の長さ（Ｓ３６）及び太さ（Ｓ３７）を判断する。圧力センサ５０は上糸６による圧力を複数の検出点Ｒにて検出する。故に、ミシン１は糸掴み装置３０に上糸６が掴持されているか否かだけでなく、糸掴み装置３０に掴持された上糸６の位置、長さ、太さ等を判断できる。

【0087】

ＣＰＵ８１は、上糸６の状態に基づき、縫製時における不良として糸抜けの発生（Ｓ４２）、及び糸切れの発生（Ｓ４３）を予測する。ＣＰＵ８１は、縫製時における不良の発生を予測した場合、表示部１３を駆動し、縫い始め警告を行う（Ｓ４９）。ミシン１は、フック４４Ａに掴持された上糸６の長さ、太さに基づき、糸抜け、糸切れの発生を予測する。ミシン１は、表示部１３を介して作業者に縫製の不良の発生を予測した旨を報知する。故に、ミシン１は不良の発生を未然に防ぐことができる。

【0088】

ＣＰＵ８１は、変数Ｍが所定数に到達する度に、今回の上糸６による圧力分布に基づき、端部６Ａの位置を判断する（Ｓ３５）。ＣＰＵ８１は、今回の上糸６による圧力分布に基づく端部６Ａの位置と、前回圧力分布に基づく端部６Ａの位置との差分から、端部６Ａの位置の推移を導出する。ＣＰＵ８１は、端部６Ａの位置の推移に基づき、上糸６の状態として、糸絡み不良が発生したか否かを判断する（Ｓ４１）。ミシン１は、糸絡み不良の発生を検知することで、糸絡み不良による不具合を抑制できる。

【0089】

圧力センサ５０は検出領域５４の内側の複数の検出点Ｒで上糸６による圧力を検出する。複数の検出点Ｒは、Ｘ方向に配列する。ＣＰＵ８１は、圧力センサ５０が検出する各検出点Ｒの上糸６による圧力に基づき、検出領域５４の内側の上糸６による圧力分布を生成する（Ｓ３３）。ＣＰＵ８１は、生成した圧力分布に基づき、上糸６の端部６Ａの位置（Ｓ３５）、及び糸掴み装置３０に掴持された上糸６の長さ（Ｓ３６）を判断する。このように、ミシン１は、上糸６による圧力分布から上糸６の状態を判断できる。

【0090】

圧力センサ５０において、複数の検出点Ｒは、Ｘ方向及びＹ方向に格子状に配列する。ＣＰＵ８１は、圧力センサ５０が検出する各検出点Ｒの上糸６による圧力に基づき、上糸６による二次元の圧力分布を生成する（Ｓ３３）。ＣＰＵ８１は、上糸６による圧力分布に基づき、上糸６の端部６Ａの位置（Ｓ３５）、糸掴み装置３０に掴持された上糸６の長さ（Ｓ３６）及び太さ（Ｓ３７）を判断する。このように、ミシン１は、上糸６による二次元の圧力分布から上糸６の状態を判断できる。

【0091】

糸掴み装置３０は掴持部４４のフック４４Ａにより上糸６を掴持する。掴持部４４はエアシリンダ３１の駆動により、Ｘ方向に移動可能である。また、複数の検出点Ｒは、Ｘ方向に配列する。掴持部４４が移動する方向と、上糸６の圧力を検出する複数の検出点Ｒの配列とが揃うので、ミシン１は圧力センサ５０により上糸６の状態を検出しやすくなる。

【0092】

ＣＰＵ８１は、上糸６による圧力分布に基づき、上糸６の状態として、上糸６の端部６Ａの位置を判断する（Ｓ３５）。ＣＰＵ８１は、端部６Ａの位置に基づき、糸絡み不良が発生したと判断した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、主モータ２４の縫製速度を減速させる（Ｓ４８）。故に、ミシン１は端部６Ａの位置が適切でない場合に発生する不具合を抑制できる。

【0093】

ＣＰＵ８１は、上糸６による圧力分布に基づき、上糸６の状態として、フック４４Ａに掴持された上糸６の長さを判断する（Ｓ３６）。ＣＰＵ８１は、上糸６の長さに基づき、糸抜きの発生を予測したと判断した場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、主モータ２４の縫製速度を減速させる（Ｓ４８）。故に、ミシン１はフック４４Ａに掴持された上糸６の長さが適切でない場合に発生する不具合を抑制できる。

【0094】

ＣＰＵ８１は、上糸６による圧力分布に基づき、上糸６の状態として、フック４４Ａに掴持された上糸６の太さを判断する（Ｓ３７）。ＣＰＵ８１は、上糸６の太さに基づき、糸切れの発生を予測したと判断した場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、主モータ２４の縫製速度を減速させる（Ｓ４８）。故に、ミシン１はフック４４Ａに掴持された上糸６の太さが適切でない場合に発生する不具合を抑制できる。

【0095】

本発明の第二実施形態を、図１０～図１４を参照して説明する。図１０、図１１では、第一実施形態のミシン１と同様の構成に同じ符号を付す。第二実施形態のミシン１は、糸掴み装置３０に替わり糸掴み装置６０を備える。図１０、図１１に示すように、糸掴み装置６０は、圧力センサ５０に替わりスキャナ７０を備える点で糸掴み装置３０と異なる。

【0096】

図１２に示すように、スキャナ７０は、基部６２、枠部６４、６９、走査部６８、透光部材７４を備える。基部６２はＸ方向及びＹ方向に延びる直方体状を呈する。基部６２はＺ２方向の側の面に板４９を固定する。枠部６４は基部６２のＸ２方向の端部且つＺ１方向の側に設けられる。枠部６４はＸ方向及びＹ方向に延びる板状を呈する。枠部６９は基部６２のＸ２方向の端部且つＺ２方向の側に設けられる。枠部６９は枠部６４のＺ２方向の端部に固定する。枠部６９はＸ方向及びＹ方向に延びる角筒状を呈する。枠部６９には、Ｚ方向に貫通する貫通穴が形成される。走査部６８は枠部６４のＺ２方向の端部且つ枠部６９の貫通穴の内側に設けられる。透光部材７４は走査部６８のＺ２方向の端部且つ枠部６９の貫通穴の内側に設けられる。透光部材７４は透光性を有する。

【0097】

第二状態の糸掴み装置６０において、枠部６９及び透光部材７４は、フック４４Ａとの間で上糸６を挟持する（図１０参照）。走査部６８はＸ方向及びＹ方向に走査することで、透光部材７４を介して上糸６の画像情報を取り込む。スキャナ７０は走査部６８が取り込んだ画像情報を制御部８０に出力する。制御部８０のＣＰＵ８１は、スキャナ７０が出力した画像情報を取得し、画像を生成する。ＣＰＵ８１は、生成した画像に基づき画像解析を行うことで、上糸６の情報として、フック４４Ａが上糸６を掴持しているか否か、上糸６の端部６Ａの位置、フック４４Ａに掴持された上糸６の長さ及び太さを判断する。

【0098】

図１３を参照し、第二実施形態のＣＰＵ８１が実行する第二縫製前処理を説明する。図１３～図１５では、第一実施形態と同様の処理に同じ符号を付す。第二縫製前処理は、Ｓ４～Ｓ６の処理に替えて、Ｓ６４～Ｓ６６の処理を実行する点で縫製前処理と異なる。以下、第二縫製前処理を縫製前処理との相違点を中心に説明する。

【0099】

糸掴み装置６０による上糸６の掴持動作を終了すると（Ｓ３）、上糸６の先端部はフック４４Ａとスキャナ７０との間で挟持される。ＣＰＵ８１は、走査部６８を走査し、透光部材７４を介して画像情報をスキャナ７０に取り込む（Ｓ６４）。ＣＰＵ８１は、スキャナ７０から画像情報を取得し、画像を生成する（Ｓ６５）。

【0100】

ＣＰＵ８１は、画像解析を行うことで、Ｓ６５で生成した画像に上糸６があるか否かを判断する（Ｓ６６）。ＣＰＵ８１は、Ｓ６５で生成した画像に上糸６がある場合（Ｓ６６：ＹＥＳ）、ＲＡＭ８３にＳ６５で生成した画像を記憶する（Ｓ６７）。

【0101】

図１４、図１５を参照し、第二実施形態のＣＰＵ８１が実行する第二縫い始め処理を説明する。第二縫い始め処理は、Ｓ３２～Ｓ４３、Ｓ５４、Ｓ５５の処理に替えて、Ｓ７２～Ｓ８３、Ｓ８４、Ｓ８５の処理を実行する点で縫い始め処理と異なる。以下、第二縫い始め処理を縫い始め処理との相違点を中心に説明する。

【0102】

図１４に示すように、ＣＰＵ８１は、変数Ｍの値が所定数に到達したと判断した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、走査部６８を走査し、透光部材７４を介して画像情報をスキャナ７０に取り込む（Ｓ７２）。ＣＰＵ８１は、スキャナ７０から画像情報を取得し、画像を生成する（Ｓ７３）。ＣＰＵ８１は、前回画像を取得する（Ｓ７４）。前回画像は、今回のＳ７３を実行する前に生成した画像である。ＲＡＭ８３は、前回画像を記憶する。ＣＰＵ８１は、縫製の開始直後である場合、Ｓ６７（図１４参照）で記憶した画像を前回画像として取得する。其の後のＳ７４の処理において、ＣＰＵ８１は後述するＳ８４でＲＡＭ８３に記憶される前回画像を取得する。

【0103】

ＣＰＵ８１は、上糸６の状態として、上糸６の端部６Ａの位置（Ｓ７５）、フック４４Ａに掴持された上糸６の長さ（Ｓ７６）及び太さ（Ｓ７７）を判断する。Ｓ７５～Ｓ７７の処理は、上糸６による圧力分布に替えて、Ｓ７３で生成した画像に基づき画像解析を行うことで判断する点でＳ３５～Ｓ３７と異なる。

【0104】

図１５に示すように、ＣＰＵ８１は、糸絡み不良が発生したか否か（Ｓ８１）、糸抜けの発生を予測したか否か（Ｓ８２）、糸切れの発生を予測したか否かを判断する（Ｓ８３）。Ｓ８１～Ｓ８３の処理は、Ｓ３５～Ｓ３７で判断した上糸６の状態と、Ｓ３４で取得した前回圧力分布に替えて、Ｓ７５～Ｓ７７で判断した上糸６の状態、とＳ７４で取得した前回画像に基づき判断を行う点でＳ４１～Ｓ４３と異なる。

【0105】

ＣＰＵ８１は、Ｓ７３（図１４参照）で生成した画像を前回画像としてＲＡＭ８３に記憶する（Ｓ９４）。ＣＰＵ８１は、Ｓ７３で生成した画像に基づき画像解析を行うことで、上糸６がフック４４Ａに掴持されていないか否かを判断する（Ｓ９５）。

【0106】

以上の如く、第二実施形態のミシン１において、糸掴み装置６０は第二状態においてフック４４Ａとスキャナ７０との間で上糸６を挟持する。ＣＰＵ８１は、Ｘ方向及びＹ方向に走査部６８を走査することで、透光部材７４を介して上糸６の画像情報を取り込む（Ｓ７２）。ＣＰＵ８１は、スキャナ７０から画像情報を取得し、画像情報を生成する（Ｓ７３）。ＣＰＵ８１は、生成した画像に基づき画像解析を行うことで、上糸６の端部６Ａの位置（Ｓ７５）、糸掴み装置３０に掴持された上糸６の長さ（Ｓ７６）及び太さ（Ｓ７７）を判断する。このように、ミシン１は、スキャナ７０において走査部６８が走査することで上糸６の状態を判断できる。

【0107】

上記実施形態において、糸掴み装置３０、６０は本発明の糸掴み部の一例である。圧力センサ５０、スキャナ７０は本発明の検出部の一例である。Ｓ３５～Ｓ３７、Ｓ７５～Ｓ７７の処理を実行するＣＰＵ８１は本発明の判断部の一例である。Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ８２、Ｓ８３の処理を実行するＣＰＵ８１は本発明の不良予測部の一例である。表示部１３は本発明の報知部の一例である。Ｓ４１、Ｓ８１の処理を実行するＣＰＵ８１は本発明の糸絡み不良判断部の一例である。Ｘ方向は本発明の所定方向の一例である。Ｙ方向は本発明の第二所定方向の一例である。Ｓ４８の処理を実行するＣＰＵ８１は本発明の位置縫製制御部、長さ縫製制御部、太さ縫製制御部の一例である。透光部材７４は本発明の第一部材の一例である。フック４４Ａは本発明の第二部材の一例である。

【0108】

本発明は第一実施形態及び第二実施形態から種々変更できる。以下説明する各種変形例は、矛盾が生じない限り夫々組み合わせ可能である。例えば、糸掴み装置３０、６０は、針板７の下方に設けてもよい。

【0109】

糸掴み装置３０、６０は、圧力センサ５０、スキャナ７０に替えて、張力検出部を備えてもよい。張力検出部は、複数の所定位置での上糸６の張力を検出する。この場合、ＣＰＵ８１は、上糸６の情報として複数の所定位置での上糸６の張力を張力検出部から取得し、上糸６の状態を判断する。糸掴み装置３０、６０は、圧力センサ５０及びスキャナ７０を備えてもよい。この場合、ＣＰＵ８１は、圧力センサ５０が出力する上糸６の圧力、及びスキャナ７０が出力する画像情報を組み合わせて、上糸６の状態を判断してもよい。

【0110】

糸掴み装置３０、６０において、上糸６の保持の方法は、フック４４Ａにより掴持する方法に限定されない。例えば、糸掴み装置３０、６０において、フック４４Ａに替えて、クランプが上糸６を挟持してもよい。糸掴み装置３０、６０は、エアシリンダ３１以外の駆動源で駆動してもよい。例えば、糸掴み装置３０、６０はモータの動力で駆動してもよい。

【0111】

ミシン１はスピーカを備えてもよい。この場合、ＣＰＵ８１は、Ｓ８、Ｓ１１、Ｓ４８、Ｓ４９において、スピーカから音声を出力することで報知してもよい。

【0112】

第一実施形態において、圧力センサ５０は、Ｘ方向及びＹ方向に格子状に配列する複数の検出点Ｒにより二次元で上糸６による圧力を検出した。これに対し、圧力センサ５０は、Ｘ方向に配列する仮想線Ｐ及びＹ方向に配列する仮想線Ｑの何れかにおいて、一次元で上糸６による圧力を検出してもよい。圧力センサ５０がＸ方向に配列する仮想線Ｐにて、一次元で上糸６による圧力を検出する場合、ＣＰＵ８１は、Ｘ方向に配列する仮想線Ｐのうち、最もＸ１方向の側で上糸６による圧力を検出した仮想線Ｐの位置に基づき、上糸６の端部６Ａの位置を判断する。圧力センサ５０がＹ方向に配列する仮想線Ｑにて、一次元で上糸６による圧力を検出する場合、ＣＰＵ８１は、Ｙ方向に配列する仮想線Ｑのうち、上糸６による圧力を検出した仮想線Ｑの数に基づき、フック４４Ａに掴持された上糸６の太さを判断する。複数の仮想線ＰのＸ方向の間隔は適宜変更してもよい。複数の仮想線ＱのＹ方向の間隔は適宜変更してもよい。複数の仮想線ＰのＸ方向の間隔と、複数の仮想線ＱのＹ方向の間隔とは、異なっていてもよい。また、圧力センサ５０により取得される圧力分布は、圧力を検出した検出点Ｒの位置や数だけでなく、検出点Ｒ毎に圧力の強弱も多段階に検出可能とし、圧力の強弱も含めてＲＯＭ８２に記憶された適正な圧力分布やＲＡＭ８３に記憶される前回圧力分布と比較して縫製不良の発生の検知や予知をおこなうものであっても良い。更に、縫製に使用される上糸６の太さや種類毎に、検出点Ｒで検出されるべき圧力の適正値（例えば、上限、加減の閾値）が設定され、適正範囲にある圧力を検出した検出点Ｒのみを対象として上糸６の長さや太さ、端部位置などを検出するものであっても良い。また、適正範囲を外れた値で圧力を検出する検出点Ｒの数を元に縫製不良を検知したり、予知するものであったりしても良い。

【0113】

第二実施形態において、透光部材７４は少なくとも一部が透光性を有していればよい。走査部６８は、フック４４Ａがスキャナ７０に対してＸ方向及びＹ方向に移動することで走査してもよい。

【0114】

縫製前処理において、ＣＰＵ８１は、Ｓ５で生成した上糸６の圧力分布に基づき、上糸６の状態を判断してもよい。第二縫製前処理において、ＣＰＵ８１は、Ｓ６５で生成した画像に基づき画像解析を行うことで、上糸６の状態を判断してもよい。ＣＰＵ８１は、ミシン１による縫製が完了したときに、縫製前処理、第二縫製前処理を実行してもよい。

【0115】

縫い始め処理において、ＣＰＵ８１は、Ｓ３５～Ｓ３７の処理の一部を省略してもよい。ＣＰＵ８１はＳ４１の処理を省略してもよい。ＣＰＵ８１はＳ４２、Ｓ４３の処理の一部又は全部を省略してもよい。第二縫い始め処理において、ＣＰＵ８１は、Ｓ７５～Ｓ７７の処理の一部を省略してもよい。ＣＰＵ８１はＳ８１の処理を省略してもよい。ＣＰＵ８１はＳ８２、Ｓ８３の処理の一部又は全部を省略してもよい。

【0116】

縫い始め処理、第二縫い始め処理において、糸絡み不良が発生したと判断した場合、糸抜けの発生を予測した場合、及び糸切れの発生を予測した場合の全ての場合で、主モータ２４の縫製速度を減速し、縫い始め警告を行った。これに対し、ＣＰＵ８１は、縫製の不良の発生を検知又は予測した場合、夫々の縫製の不良に応じた制御を行ってもよい。例えば、ＣＰＵ８１は、糸抜けの発生を予測した場合、糸調子ソレノイド１６を制御することで、糸調子部１５により作用する上糸６の張力を低減させてもよい。

【0117】

縫い始め処理、第二縫い始め処理において、ＣＰＵ８１は、判断した上糸６の状態に基づき、縫製条件の変更を行ってもよい。例えば、ＲＯＭ８２には上糸６の太さに応じて適した縫製条件が予め設定されており、ＣＰＵ８１は、フック４４Ａに掴持された上糸６の太さに基づき、ＲＯＭ８２から対応する縫製条件を読み込んで、主モータ２４の縫製速度、糸調子部１５により作用する上糸６の張力、糸切機構１８の可動刃の移動量を変更してもよい。

【0118】

ＣＰＵ８１が図７～図９、図１３～図１５の処理を実行する為の指令を含むプログラムはＣＰＵ８１がプログラムを実行する迄にミシン１の記憶機器に記憶すればよい。従って、プログラムの取得方法、取得経路及びプログラムを記憶する機器の各々は適宜変更してもよい。ＣＰＵ８１が実行するプログラムはケーブル又は無線通信を介して他の装置から受信し、記憶装置８４等に記憶されてもよい。他の装置は、例えばＰＣ、ネットワーク網を介してミシン１と接続するサーバを含む。

【0119】

図７～図９、図１３～図１５の処理の各ステップについて、ＣＰＵ８１が実行する例に限定せず、他の電子機器（例えば、ＡＳＩＣ）が一部又は全部を実行してもよい。複数の電子機器（例えば、複数のＣＰＵ）が図７～図９、図１３～図１５の処理の各ステップを分散処理してもよい。図７～図９、図１３～図１５の処理の各ステップは適宜順序の変更、ステップの省略、及び追加してもよい。ミシン１上で稼動しているオペレーティングシステム（ＯＳ）等がＣＰＵ８１からの指令に依り図７～図９、図１３～図１５の処理の一部又は全部を行ってもよい。実施形態で挙げた各種数値は単なる例示であり、適宜変更できる。

【符号の説明】

【0120】

１ ミシン
３０、６０ 糸掴み装置
４４Ａ フック
５０ 圧力センサ
７０ スキャナ
８１ ＣＰＵ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】