7092458 ステッチ付き表皮材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-20

(45)【発行日】2022-06-28

(54)【発明の名称】ステッチ付き表皮材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   D05B 33/00 20060101AFI20220621BHJP

   D05B 15/00 20060101ALI20220621BHJP

【ＦＩ】

D05B33/00

D05B15/00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2016212614

(22)【出願日】2016-10-31

(65)【公開番号】P2018068696

(43)【公開日】2018-05-10

【審査請求日】2019-08-29

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000119232

【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100112472

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100202223

【弁理士】

【氏名又は名称】軸見 可奈子

(72)【発明者】

【氏名】成河 勝

【審査官】住永 知毅

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１４－５２０６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１７７６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０８１４７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６１－１５７４８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０００－３２５６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０４６３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２００５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１７３３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２３７７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２１２１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２２４８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３２６０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３４８７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０８９０９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｄ０５Ｂ１／００－９７／１２

Ｂ６０Ｒ１３／０１－１３／０４

Ｂ２５Ｊ１／００－２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

三次元形状に賦形された表皮材をロボットに持たせて自動ミシンの受部に宛がわせると共に所定のパターンに移動させて、前記自動ミシンにより飾りステッチを形成する飾りステッチ付き表皮材の製造方法であって、
前記自動ミシンには、
前記表皮材に連なる上糸を保持する保持手段と、
前記飾りステッチを形成した後に、前記表皮材に連なる前記上糸を切断する切断手段と、が設けられていて、
前記飾りステッチを形成した後、前記ロボットにより前記表皮材を移動させて、その表皮材に連なる前記上糸を前記保持手段に保持させた状態で、前記切断手段により前記上糸を切断すると共に、次の表皮材が前記自動ミシンの前記受部に宛がわれるまで、前記保持手段による前記上糸の保持を継続し、
前記飾りステッチの縫製を開始してから前記保持手段による前記上糸の保持を解除する飾りステッチ付き表皮材の製造方法。

【請求項2】

前記保持手段が前記上糸を保持する保持力は、前記ロボットによる前記表皮材の移動を許容する強さになっている請求項１に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法。

【請求項3】

前記自動ミシンには、前記表皮材に連なる前記上糸を前記保持手段に案内するガイド部材が設けられている請求項１又は２に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法。

【請求項4】

前記自動ミシンには、前記上糸が切れたことを検出する糸切れ検出手段が設けられていて、
前記切断手段により前記上糸を切断し、前記糸切れ検出手段にて前記上糸が切断されたことを検出してから、前記ロボット又は前記ロボットとは別のロボットにより次の表皮材を前記自動ミシンの前記受部に宛がって前記飾りステッチを形成する請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法。

【請求項5】

前記糸切れ検出手段には、
前記上糸を送り出す糸送給装置と前記表皮材との間の前記上糸が巻き付けられる回転車と、
前記回転車の回転を検出する回転検出手段と、が設けられている請求項４に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法。

【請求項6】

前記表皮材は、エラストマで構成される表地層と、発泡樹脂で構成される裏地層と、を有する積層構造をなす請求項１乃至５のうち何れか１の請求項に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法。

【請求項7】

ワーク待機部から前記自動ミシンの前記受部までの前記表皮材の運搬を前記ロボットに行わせる、請求項１乃至６のうち何れか１の請求項に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表皮材に飾りステッチを形成する飾りステッチ付き表皮材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、三次元形状に成形された表皮材に、ミシンにより飾りステッチを形成する方法が示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－４６３１１号公報（段落［００２８］、図３）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に示される飾りステッチ付き表皮材の製造方法では、飾りステッチの形成が人の手で行われるため、縫い目のばらつきやよたりが起こり易く、不良品が発生するという問題があった。特に、飾りステッチが形成される前に表皮材が三次元形状に賦形されている場合には、不良品の発生の問題が顕著であった。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、不良品の発生を低減することが可能な飾りステッチ付き表皮材の製造方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記事情に鑑みてなされた発明の第１態様は、三次元形状に賦形された表皮材に飾りステッチを形成する飾りステッチ付き表皮材の製造方法であって、ロボットに前記表皮材を持たせ、前記ロボットにより前記表皮材を自動ミシンにおいて前記表皮材を受ける受部に宛がい所定のパターンに移動させると共に、前記自動ミシンにより前記飾りステッチを形成する飾りステッチ付き表皮材の製造方法である。

【0007】

発明の第２態様は、前記自動ミシンには、前記飾りステッチを形成した後に、前記表皮材に連なる上糸を切断する切断手段と、前記上糸が切れたことを検出する糸切れ検出手段と、が設けられていて、前記切断手段により前記上糸を切断し、前記糸切れ検出手段にて前記上糸が切断されたことを検出してから、前記ロボット又は前記ロボットとは別のロボットにより次の表皮材を前記自動ミシンの前記受部に宛がって前記飾りステッチを形成する第１態様に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法である。

【0008】

発明の第３態様は、前記糸切れ検出手段には、前記上糸を送り出す糸送給装置と前記表皮材との間の前記上糸が巻き付けられる回転車と、前記回転車の回転を検出する回転検出手段と、が設けられている第２態様に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法である。

【0009】

発明の第４態様は、前記自動ミシンには、前記飾りステッチを形成した後に、前記表皮材に連なる上糸を保持する保持手段と、前記表皮材に連なる前記上糸を切断する切断手段と、が設けられていて、前記飾りステッチを形成した後、前記ロボットにより前記表皮材を移動させて、その表皮材に連なる前記上糸を前記保持手段に保持させてから、前記切断手段により前記上糸を切断する第１態様乃至第３態様のうち何れか１の態様に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法である。

【0010】

発明の第５態様は、次の表皮材が前記自動ミシンの前記受部に宛がわれるまで、前記保持手段による前記上糸の保持を継続し、前記飾りステッチの縫製を開始してから前記保持手段による前記上糸の保持を解除する第４態様に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法である。

【0011】

発明の第６態様は、前記表皮材は、エラストマで構成される表地層と、発泡樹脂で構成される裏地層と、を有する積層構造をなす第１態様乃至第５態様のうち何れか１の態様に記載の飾りステッチ付き表皮材の製造方法である。

【発明の効果】

【0012】

［発明の第１態様，第６態様］
発明の第１態様では、ロボットと自動ミシンにより表皮材に飾りステッチが形成されるので、人の手で飾りステッチが形成される場合と比較して、縫い目のバラつきやよたりが起こり難くなり、不良品の発生を低減することが可能となる。

【0013】

なお、表皮材は、エラストマで構成される表地層と、発泡樹脂で構成される裏地層と、を有する積層構造をなすことが、表皮材の保形性の観点から好ましい（発明の第６態様）。

【0014】

［発明の第２態様、第３態様］
発明の第２態様では、糸切れ検出手段にて上糸の切断が検出されてから、次の表皮材が自動ミシンの受部に宛がわれて飾りステッチが形成されるので、上糸が未切断のまま、次の表皮材に飾りステッチを形成することが防がれる。また、縫製中に上糸が切れてしまう異常が発生したときにも、その異常を検出することが可能となる。

【0015】

なお、糸切れ検出手段は、上糸の移動を直接的に検出するように構成されてもよいし、間接的に検出するように構成されてもよい。後者の例としては、発明の第３態様のように、上糸を送り出す糸送給装置と表皮材との間の上糸が巻き付けられる回転車と、回転車の回転を検出する回転検出手段と、を備える構成が挙げられる。発明の第３態様では、上糸そのものの移動を検出する場合よりも検出精度の向上が図られる。

【0016】

［発明の第４態様］
発明の第４態様では、保持手段で上糸を保持してから、その上糸を切断するので、上糸の切断の安定化が図られる。

【0017】

［発明の第５態様］
発明の第５態様では、飾りステッチの縫製が開始されてから保持手段による上糸の保持が解除されるので、上糸の縫い始めの端部が上糸や下糸に絡まって塊となる、所謂、鳥の巣の防止が図られる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る飾りステッチ付き表皮材が用いられたインストルメントパネルの斜視図

【図2】（Ａ）インストルメントパネルの一部破断斜視図、（Ｂ）側断面図

【図3】自動縫製システムの概略構成図

【図4】自動縫製システムのブロック図

【図5】自動ミシンを正面から見た図

【図6】糸送給装置の概略構成図

【図7】滑車の平断面図

【図8】釜台及びワークガイドの正面図

【図9】（Ａ）糸切断装置の概略構成図、（Ｂ）クランプ及びガイド部材を後側から見た図

【図10】回転センサがオフ状態のときの糸切れセンサの（Ａ）正面図、（Ｂ）側断面図

【図11】回転センサがオン状態のときの糸切れセンサの（Ａ）正面図、（Ｂ）側断面図

【図12】他の実施形態に係る糸切れセンサの正面図

【図13】他の実施形態に係るクランプ及びガイド部材を後側から見た図

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１に示されるように、本実施形態の飾りステッチ付き表皮材１０は、車両１１０のインストルメントパネル１１１に用いられる。図２（Ａ）に示されるように、飾りステッチ付き表皮材１０は、基材１１２の表側を向く面に固着されて、インストルメントパネル１１１の意匠面を構成する。飾りステッチ付き表皮材１０は、表皮材１１に飾りステッチＳが形成されてなる。

【0020】

図２（Ａ）に示されるように、基材１１２は側面視略Ｌ字状をなし、表皮材１１も基材１１２の形状に対応した側面視略Ｌ字状をなしている。そして、飾りステッチＳは、表皮材１１におけるＬ字のコーナー部分に形成されている。詳細には、表皮材１１は、左右方向に延在する天井壁１１Ｔと、天井壁１１Ｔの前端から垂下した前壁１１Ｆと、を有し、飾りステッチＳは、天井壁１１Ｔの前端部に形成されている。なお、天井壁１１Ｔは、上側が凸となるように湾曲している。また、前壁１１Ｆは、下方へ向かうに従って前側へひな壇状に迫り出す迫出部１１Ｓを備えている。

【0021】

図２（Ｂ）に示されるように、基材１１２は、合成樹脂で構成されている。表皮材１１は、表地層１２の裏側に裏地層１３が重ねられた積層構造を有している。表地層１２は、熱可塑性エラストマ（例えば、ＴＰＯ）で構成されている。裏地層１３は、発泡樹脂（例えば、ＰＰフォームやＰＥフォーム）で構成されている。これにより、表皮材１１の保形性の安定化が図られている。

【0022】

飾りステッチ付き表皮材１０は、基材１１２に対応する三次元形状に賦形された表皮材１１に飾りステッチＳを形成して得られる。図３には、飾りステッチＳを形成するための自動縫製システム１００が示されている。自動縫製システム１００では、ロボット９０が表皮材１１をワーク置き台１０２から取り出し、自動ミシン２０において表皮材１１を受ける受部である釜台３２に宛がう。そして、ロボット９０が表皮材１１を移動させると共に、自動ミシン２０が表皮材１１に飾りステッチＳを形成する。なお、図４に示されるように、自動縫製システム１００において、ロボット９０と自動ミシン２０は、メイン制御部１０１により制御される。

【0023】

図３及び図４に示されるように、ロボット９０は、メイン制御部１０１からの制御信号に従ってロボット制御部９０Ａにより制御される。ロボット９０は、垂直多関節タイプの汎用品であって、複数のアーム構成体９１Ａからなるアーム９１と、各アーム構成体９１Ａを駆動するアーム駆動部９２と、各アーム構成体９１Ａの位置を検出するための位置センサ９３と、アーム９１の先端に取り付けられたロボットハンド９４と、を有している。ロボットハンド９４には、表皮材１１を保持するための吸着パッド（図示せず）が固定されている。

【0024】

図４に示されるように、自動ミシン２０は、メイン制御部１０１からの制御信号に従ってミシン制御部２０Ａにより制御される。図５に示されるように、自動ミシン２０は、ミシンフレーム２１に、縫い針３１を上下に駆動する針駆動機構３１Ｋ、針駆動機構３１Ｋと協働して縫い目を形成する釜機構３２Ｋ、表皮材１１を送り方向Ｘに沿って搬送する送り機構３３等を取り付けてなる。

【0025】

ミシンフレーム２１は、ミシンフレーム２１の下部をなして左右方向Ｙに延在するミシンベッド２２と、ミシンフレーム２１の上部をなしてミシンベッド２２に上方から対向するミシンアーム２３と、ミシンベッド２２の一端部に立設されてミシンアーム２３に連絡するアーム支持部２４と、を備え、全体として正面視略コの字状に形成されている。なお、ミシンベッド２２及びミシンアーム２３が延在する左右方向Ｙは、自動ミシン２０が被縫製物を送る送り方向Ｘと直交する。

【0026】

針駆動機構３１Ｋは、ミシンアーム２３内において左右方向Ｙに延びる上軸に固定された回転錘（図示せず）と、該回転錘の偏心部に上端が回転自在に連結されたクランクロッド（図示せず）と、該クランクロッドの下端に回転自在に連結された針棒３１Ｂと、針棒３１Ｂの下端に支持された縫い針３１と、を備えている。そして、ミシンモータ３７（図４参照）の駆動力を受けて上軸が回転すると、その回転が回転錘、クランクロッドを介して上下方向Ｚの往復運動に変換され、針棒３１Ｂと縫い針３１が上下方向Ｚに往復する。

【0027】

自動ミシン２０は、ポスト型ミシンとなっていて、ミシンベッド２２から上方へ向けて立設されたポスト２５に釜機構３２Ｋを備えている。釜機構３２Ｋは、ポスト２５の上端部に固定された釜台３２と、ポスト２５内で上下方向Ｚに延びる釜軸（図示せず）と、該釜軸に支持されて釜台３２内で該釜軸を中心に回転する水平釜（図示せず）と、を備えている。そして、ミシンベッド２２内において左右方向Ｙに延びる下軸が上述の上軸と共に回転すると、図示しないギアを介して釜軸が回転し、水平釜が回転する。これにより、水平釜と縫い針３１が協働して縫い目を形成する。

【0028】

また、自動ミシン２０は、総合送りミシン又は上送りミシンとなっていて、図８及び図９（Ａ）に示されるように、送り機構３３には、上送り部材３４と上押え部材３５とが備えられている。上送り部材３４は、縫い針３１の上下運動に連動して左右方向Ｙに延びる上送り軸（図示せず）を中心とした楕円の軌跡を描くように駆動され、上下方向Ｚに移動しながら送り方向Ｘに移動する。上押え部材３５は、上下方向Ｚに沿って直線状に駆動される。上送り部材３４と上押え部材３５とは、一方の部材が可動範囲の下端に配置されるときに他方の部材が可動範囲の上端に配置されように、駆動される。

【0029】

なお、詳細には、図８及び図９（Ａ）に示されるように、上送り部材３４は、上下方向Ｚに延在するベース部３４Ｂと、ベース部３４Ｂの下端から送り方向Ｘの手前側に迫り出す送り脚部３４Ｋと、を有し、送り脚部３４Ｋには、縫い針３１が挿通される貫通孔３４Ａ（図８参照）が設けられている。また、上押え部材３５は、上下方向Ｚに延在するベース部３５Ｂと、ベース部３５Ｂの下端から二股に分岐して送り方向Ｘの手前側に迫り出す押え脚部３５Ｋ，３５Ｋと、を有している。押え脚部３５Ｋ，３５Ｋは、左右方向Ｙで上送り部材３４の送り脚部３４Ｋを挟むように配置されている。

【0030】

図４及び図６に示されるように、自動ミシン２０は、上糸Ｔのテンションを一定に保つための糸送給装置４０を備えている。糸送給装置４０は、糸立て台回転装置４１と回転制御装置４５を備えている。糸立て台回転装置４１は、固定ベース４１Ａと、固定ベース４１Ａの上に取り付けられた回転ベース４２と、回転ベース４２を回転駆動する回転駆動源４２Ｍと、を備えている。回転ベース４２には、上糸Ｔが巻回された糸駒４４を取り付け可能な糸立て台４３が固定されている。そして、回転駆動源４２Ｍにより回転ベース４２が回転すると、糸駒４４から上糸Ｔが供給される。

【0031】

回転制御装置４５は、略鉛直に配置されたベース板４６と、ベース板４６の前方で上下方向に移動する動滑車４８と、を備えている。具体的には、ベース板４６の前面の上部には、１対の定滑車４７，４７が回転自在に取り付けられていて、動滑車４８は、１対の定滑車４７，４７に横方向で挟まれるように配置されている。そして、糸駒４４から供給された上糸Ｔが、１対の定滑車４７，４７に上側から掛けられると共に、それら１対の定滑車４７，４７の間の上糸Ｔが動滑車４８に下側から掛けられている。

【0032】

図７に示されるように、動滑車４８は、大径部４８Ａと、大径部４８Ａに前側から重なる小径部４８Ｂと、それら大径部４８Ａと小径部４８Ｂの中心部同士を連絡する連絡軸部４８Ｃと、を備えている。そして、小径部４８Ｂの外周面に形成された糸掛け溝４８Ｍに上糸Ｔが掛けられている。

【0033】

大径部４８Ａと小径部４８Ｂとの間には、ベース板４６に固定された１対の支持シャフト４６Ｓ，４６Ｓが受容されている。そして、１対の支持シャフト４６Ｓ，４６Ｓの間に連絡軸部４８Ｃが挟まれている。これらにより、動滑車４８の前後方向及び横方向の移動が規制されている。なお、図６に示されるように、１対の支持シャフト４６Ｓ，４６Ｓは、ベース板４６の上端と下端とから前方に突出した１対の突壁４６Ｔ，４６Ｔに差し渡されている。また、ベース板４６には、動滑車４８との干渉を避けるために、上下方向に延びる長孔４６Ａが形成されている。

【0034】

図６に示されるように、回転制御装置４５は、回転スイッチ４９Ａ、停止スイッチ４９Ｂ及び異常検知スイッチ４９Ｃを上から順番に備えている。これらのスイッチ４９Ａ～４９Ｃは、動滑車４８の上下方向の位置を検出する。ここで、動滑車４８が回転スイッチ４９Ａと停止スイッチ４９Ｂとの間に配置された状態のときに、上糸Ｔのテンションが適切になる。そして、３つのスイッチ４９Ａ～４９Ｃのうち一番上に配置された回転スイッチ４９Ａが動滑車４８を検出すると、回転制御装置４５は、糸立て台回転装置４１の回転駆動源４２Ｍを回転させる。すると、上糸Ｔがたわみ、動滑車４８が下方へ移動する。また、３つのスイッチ４９Ａ～４９Ｃのうち真ん中に配置された停止スイッチ４９Ｂが動滑車４８を検出すると、回転制御装置４５は、糸立て台回転装置４１の回転駆動源４２Ｍを停止させる。すると、上糸Ｔが張って、動滑車４８が上方へ移動する。このように、回転制御装置４５は、動滑車４８の位置を回転スイッチ４９Ａと停止スイッチ４９Ｂの間に配置することで、上糸Ｔのテンションが適切となるように糸立て台回転装置４１を制御する。

【0035】

なお、３つのスイッチ４９Ａ～４９Ｃのうち一番下に配置された異常検知スイッチ４９Ｃが動滑車４８を検出すると、回転制御装置４５は、回転駆動源４２Ｍの異常回転が発生したと判断する。この場合、回転制御装置４５は、糸立て台回転装置４１を緊急停止させると共に、ミシン制御部２０Ａにエラー発生信号を送信する。

【0036】

各スイッチ４９Ａ～４９Ｃによる動滑車４８の検出は以下のようにして行われる。即ち、図７に示されるように、回転スイッチ４９Ａは、光センサで構成されていて、前後方向で対向する発光素子４９Ｈと受光素子４９Ｊを備えている。発光素子４９Ｈと受光素子４９Ｊとの間には、動滑車４８の大径部４８Ａが通過可能な空間が設けられている。動滑車４８が回転スイッチ４９Ａに近づいて、発光素子４９Ｈから出射された光が大径部４８Ａにより遮られ、受光素子４９Ｊにより検出されなくなると、回転スイッチ４９Ａがオンになり糸立て台４３の回転が開始される。そして、動滑車４８が回転スイッチ４９Ａから離れて発光素子４９Ｈからの光が受光素子４９Ｊにより検出されると、回転スイッチ４９Ａはオフとなるが、糸立て台４３は回転し続ける。

【0037】

回転スイッチ４９Ａと同様に、停止スイッチ４９Ｂも光センサで構成されていて、前後方向で対向する発光素子と受光素子（共に図示せず）を備えている。停止スイッチ４９Ｂの発光素子と受光素子との間には、動滑車４８の大径部４８Ａが通過可能な空間が設けられている。動滑車４８が停止スイッチ４９Ｂに近づいて、停止スイッチ４９Ｂの発光素子から出射された光が大径部４８Ａにより遮られ、受光素子により検出されなくなると、停止スイッチ４９Ｂがオンとなり糸立て台４３の回転が停止する。そして、動滑車４８が停止スイッチ４９Ｂから離れて発光素子からの光が受光素子により検出されると、停止スイッチ４９Ｂはオフとなるが、糸立て台４３の回転は停止したままとなる。このように、本実施形態では、回転スイッチ４９Ａ及び停止スイッチ４９Ｂのオン動作によって、回転制御装置４５における動滑車４８の位置を一定範囲に収め、上糸Ｔのテンションが大きく変動しないようにする。

【0038】

異常検知スイッチ４９Ｃは回転スイッチ４９Ａや停止スイッチ４９Ｂと同様の構成となっているので、異常検知スイッチ４９Ｃの構成に関する説明については省略する。回転スイッチ４９Ａや停止スイッチ４９Ｂの場合と同様に、回転制御装置４５は、異常検知スイッチ４９Ｃのオン動作により、動滑車４８が異常検知スイッチ４９Ｃの近くにあることを検出し、自動縫製システム１００を停止する。

【0039】

図８に示されるように、自動ミシン２０には、表皮材１１を受ける釜台３２に対する表皮材１１を位置決めするワークガイド６１が備えられている。ワークガイド６１は、自動ミシン２０の釜台３２に表皮材１１が宛がわれるときには、その表皮材１１との干渉を避けるために釜台３２から離れた場所に配置され、縫製が開始されるときに、ワークガイド駆動部６２（図４参照）により駆動されて釜台３２の近傍に配置される。詳細には、ワークガイド６１は、表皮材１１の前壁１１Ｆに対向配置されて表皮材１１におけるＬ字のコーナー部分に突き当てられる。そして、表皮材１１の被縫製部分が縫い針３１の下方に配置される。

【0040】

図４に示されるように、自動ミシン２０は、表皮材１１に飾りステッチＳを形成した後に表皮材１１に連なる上糸Ｔを切断する糸切断装置５０を備えている。図９（Ａ）に示されるように、糸切断装置５０は、上糸Ｔを切断するためのカッター５１と、上糸Ｔを保持するためのクランプ５２と、を縫い針３１の後側に備えている。カッター５１は、例えば、ヒートカッターで構成されている。クランプ５２は、図９（Ｂ）に示されるように、左右方向Ｙに接離する１対の可動部５２Ａ，５２Ａを有し、それら１対の可動部５２Ａ，５２Ａによって上糸Ｔを挟持する。なお、１対の可動部５２Ａ，５２Ａは、クランプ駆動部５２Ｋ（図４参照）により駆動される。

【0041】

図９（Ａ）に示されるように、糸切断装置５０は、クランプ５２と縫い針３１との間に、上糸Ｔをクランプ５２に案内するためのガイド部材５３を備えている。図９（Ｂ）に示されるように、ガイド部材５３には、ガイド部材５３の下端から上方へ向けて切欠部５４が形成されている。切欠部５４は、上方へ向かうに従って幅狭となる絞り部５４Ａと、絞り部５４Ａから上方に延設された線状部５４Ｂと、からなる。ガイド部材５３のうち絞り部５４Ａに臨む部分の両側部には、左右方向Ｙで互いに近づくに従って上方へ向かうように湾曲した円弧状案内部５５が形成されている。また、線状部５４Ｂは、クランプ５２の１対の可動部５２Ａ，５２Ａに左右方向Ｙで挟まれるように配置される。そして、ロボット９０が表皮材１１を上方に移動させて、縫い針３１の針孔を通過して表皮材１１に連なる上糸Ｔがガイド部材５３の下端に当たると、その上糸Ｔが円弧状案内部５５によって線状部５４Ｂに案内される。これにより、上糸Ｔがクランプ５２の１対の可動部５２Ａ，５２Ａの間に案内される。

【0042】

ところで、自動ミシン２０では、糸切断装置５０により上糸Ｔが切断されない状態で次の表皮材１１が釜台３２に宛がわれると、表皮材１１に連なる上糸Ｔが次の表皮材１１に縫われるという問題が生じ得る。このような問題を解決するために、自動ミシン２０は、糸切断装置５０により上糸Ｔが切断されたことを確認するための糸切れセンサ７０を備えている（図４参照）。

【0043】

図５及び図１０（Ａ）に示されるように、糸切れセンサ７０は、糸送給装置５０と縫い針３１との間の上糸Ｔが巻き付けられて上糸Ｔの移動に伴って回転する回転車７１と、回転車７１の回転を検出する回転センサ７５と、を備えている。詳細には、糸切れセンサ７０は、１対のサイド壁７６，７６の間に配置されていて、各サイド壁７６には、糸挿通孔７６Ａが貫通形成されている。そして、一方のサイド壁７６の糸挿通孔７６Ａを通過した上糸Ｔが回転車７１に巻き付けられて、他方のサイド壁７６の糸挿通孔７６Ａを通過する。

【0044】

図１０（Ｂ）に示されるように、回転車７１は、径方向外側に張り出した鍔部７２と張出片７３を軸方向にずらして備えている。そして、回転車７１のうち軸方向で鍔部７２と張出片７３との間に挟まれた部分に、上糸Ｔが、例えば、１回巻き付けられている。張出片７３は、扇形状をなして、回転車７１の周方向の一部に配置されている（図１０（Ａ）参照）。なお、本実施形態では、張出片７３は半円状に形成されている。

【0045】

図１０（Ｂ）に示されるように、回転センサ７５は、回転車７１の軸方向で対向する発光素子７５Ｈと受光素子７５Ｊを備えている。発光素子７５Ｈと受光素子７５Ｊとの間には、回転車７１の張出片７３が通過可能な空間が形成されている。ここで、上述したように、張出片７３は、回転車７１の周方向の一部に配置されている。従って、回転車７１が回転すると、発光素子７５Ｈからの光が受光素子７５Ｊにより受光されて回転センサ７５がオンとなる状態（図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示す状態）と、発光素子７５Ｈから受光素子７５Ｊに向けて出射された光が張出片７３によって遮られて回転センサ７５がオフとなる状態（図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示す状態）と、に変化する。

【0046】

ここで、糸切断装置５０によって上糸Ｔが切断されている場合、飾りステッチＳが形成された表皮材１１をロボット９０が移動させても、糸送給装置５０と縫い針３１との間の上糸Ｔは移動しない。このとき、回転車７１は回転せず、回転センサ７５のオン／オフ状態は変化しない。一方、糸切断装置５０によって上糸Ｔが切断されていない場合には、飾りステッチＳが形成された表皮材１１をロボット９０が移動させたときに、糸送給装置５０と縫い針３１との間の上糸Ｔが移動する。このとき、回転車７１は回転し、回転センサ７５のオン／オフ状態が周期的に変化する。このように、本実施形態では、回転センサ７５のオン／オフ状態が周期的に変化するか否かによって、上糸Ｔが切断されたか否かを知ることが可能となる。なお、糸切れセンサ７０は、縫製の途中で上糸Ｔが事故により切れたときにも、その上糸Ｔの切断を検出することができる。

【0047】

自動縫製システム１００の構成に関する説明は以上である。なお、本実施形態では、カッター５１が本発明の「切断手段」に相当し、クランプ５２が本発明の「保持手段」に相当する。また、糸切れセンサ７０が本発明の「糸切れ検出手段」に相当し、回転センサ７５が本発明の「回転検出手段」に相当する。

【0048】

次に、自動縫製システム１００を用いた飾りステッチ付き表皮材１０の製造方法について説明する。飾りステッチ付き表皮材１０を製造するには、まず、三次元形状に賦形された表皮材１１をワーク置き台１０２の所定位置にセットする（図３参照）。ワーク置き台１０２への表皮材１１のセットが完了すると、ロボット９０が表皮材１１を保持して自動ミシン２０において表皮材１１を受ける受部である釜台３２に宛がって表皮材１１の被縫製部分を縫い針３１の下方に配置させる。

【0049】

表皮材１１が自動ミシン２０の釜台３２に宛がわれると、自動ミシン２０が縫製を開始すると共に、ロボット９０が表皮材１１を所定のパターンに移動させて、表皮材１１に飾りステッチＳを形成する。具体的には、ロボット９０は、表皮材１１のＬ字のコーナー部分が釜台３２の上に宛がわれた状態から、表皮材１１を自動ミシン２０の送り方向Ｘに移動させる。このとき、表皮材１１のＬ字のコーナー部分は、自動ミシン２０のワークガイド６１に突き当てられるので、表皮材１１の被縫製部分が縫い針３１の下方に配置された状態を保ち易くなる（図８参照）。

【0050】

表皮材１１に飾りステッチＳが形成されると、自動ミシン２０が縫製を終了し、ロボット９０が表皮材１１を釜台３２の上から外す。このとき、自動ミシン２０は、図示しない下糸切断装置により下糸を切断する。次いで、ロボット９０が表皮材１１を縫い針３１の後側に移動させると共に、自動ミシン２０がクランプ５２により縫い針３１の針孔を通過して表皮材１１に連なる上糸Ｔを保持する。そして、自動ミシン２０は、クランプ５２により上糸Ｔを保持した状態で、カッター５１により表皮材１１とクランプ５２との間の上糸Ｔをクランプ５２に近いところで切断する。このように、本実施形態では、クランプ５２で上糸Ｔを保持してから、その上糸Ｔを切断するので、上糸Ｔの切断の安定化が図られる。

【0051】

上糸Ｔの切断が終了すると、ロボット９０は、表皮材１１を所定のワーク回収場所に運んでその表皮材１１を放し、ワーク置き場１０２から次の表皮材１１を保持して自動ミシン２０による飾りステッチＳの形成を開始する。ここで、上糸Ｔが切断されていない場合には、ロボット９０が表皮材１１をワーク回収場所へ運ぶときに、表皮材１１と一緒に上糸Ｔが移動する。そして、糸切れセンサ７０が上糸Ｔの未切断を検出して異常を知らせる。なお、次述するように、ロボット９０が表皮材１１をワーク回収場所へ運ぶときに、上糸Ｔはクランプ５２に保持されている。しかしながら、クランプ５２の保持力は、ロボット９０による表皮材１１の移動を妨げない程度に小さくなっている。

【0052】

次の表皮材１１が自動ミシン２０の釜台３２に宛がわれ、自動ミシン２０が縫製を開始する。ここで、次の表皮材１１が自動ミシン２０の釜台３２に宛がわれるまで、自動ミシン２０は、クランプ５２による上糸Ｔの保持を継続する。自動ミシン２０は、次の表皮材１１に上糸Ｔが一縫い又は二縫いされてから、クランプ５２による上糸Ｔの保持を解除する。このように、本実施形態では、次の表皮材１１に対する縫製が開始されてからクランプ５２による上糸Ｔの保持が解除されるので、上糸Ｔの縫い始めの端部が上糸Ｔや下糸に絡まって塊となること、即ち、鳥の巣の発生が防がれる。

【0053】

自動縫製システム１００では、上記した動作が繰り返されて、複数の表皮材１１に順次飾りステッチＳを形成する。そして、複数の飾りステッチ付き表皮材１０が順次製造される。

【0054】

本実施形態の飾りステッチ付き表皮材１０の製造方法では、ロボット９０と自動ミシン２０により表皮材１１に飾りステッチＳが形成されるので、人の手で飾りステッチＳが形成される場合と比較して、飾りステッチＳの縫い目のばらつきやよたりが起こり難くなり、不良品の発生を低減することが可能となる。

【0055】

また、本実施形態では、糸切れセンサ７０にて上糸の切断が検出されてから、次の表皮材１１が自動ミシン２０の釜台３２に宛がわれて飾りステッチＳの形成が開始されるので、上糸Ｔが未切断のまま、次の表皮材１１に飾りステッチＳが形成されることが防がれる。また、縫製中に上糸Ｔが切れてしまう異常が発生したときにも、その異常を検出することが可能となる。しかも、上糸Ｔの切断の検出は、上糸Ｔが巻き付けられた回転車７１の回転を検出することにより行われるので、上糸Ｔそのものの移動を検出する場合と比較して、検出精度の向上が図られる。

【0056】

［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

【0057】

（１）上記実施形態では、飾りステッチ付き表皮材１０は、インストルメントパネル１１１に用いられていたが、例えば、ドアトリム、ピラーガーニッシュ、コンソールボックス等の車両用内装材に用いられてもよい。

【0058】

（２）上記実施形態では、飾りステッチＳがシングルタイプのものであったが、ダブルステッチや様々な形態のものであってもよい。

【0059】

（３）上記実施形態では、自動ミシン２０がポスト型ミシンであったが、表皮材１１の形状によっては、平ベッドミシンであってもよい。

【0060】

（４）上記実施形態において、糸切れセンサ７０の回転車７１が複数の張出片７３を備える構成としてもよい（図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）参照）。この場合、複数の張出片７３は、回転車７１の周方向に等間隔に配置されることが好ましい。なお、張出片７３は、図１２（Ａ）に示されるように、扇形状であることが好ましいが、矩形状（図１２（Ｂ）参照）や三角形状であってもよい。

【0061】

（５）上記実施形態において、カッター５１は、ヒートカッターに限られるものでなく、上糸Ｔを挟んで切断する鋏タイプのものであってもよい。

【0062】

（６）上記実施形態において、ガイド部材５３は、クランプ５２に一体に設けられてもよいし、クランプ５２と別体に設けられてもよい。ガイド部材５３は、クランプ５２に上糸Ｔを誘導するための誘導部（上記実施形態の切欠部５４）を備えていればよく、例えば、図１３（Ａ）又は図１３（Ｂ）に示す切欠部５４を備える構成であってもよい。なお、図１３（Ａ）の例では、切欠部５４の絞り部５４Ａが台形状に形成されている。図１３（Ｂ）の例では、切欠部５４の全体が三角形状の絞り部５４Ａで構成されている。

【0063】

（７）上記実施形態において、ロボット９０は、１台用意されていたが、２台のロボット又は３台以上のロボットが用意されていてもよい。その場合、ロボットは、順繰りに表皮材１１を自動ミシン２０の釜台３２に宛がって飾りステッチＳを形成するようにする。

【符号の説明】

【0064】

１０ 飾りステッチ付き表皮材
１１ 表皮材
２０ 自動ミシン
４０ 糸送給装置
５０ 糸切断装置
５１ カッター
５２ クランプ
７０ 糸切れセンサ
７１ 回転体
７５ 回転センサ
９０ ロボット
１００ 自動縫製システム
Ｓ 飾りステッチ
Ｔ 上糸

【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】