ベルトループ用テープ供給装置
【課題】均一な長さのベルトループ用テープを供給することを可能とするとともに、ベルトループ用テープの供給異常時にいち早く復旧作業に取り掛かることができ、生産性の低下を防止することができるベルトループ用テープ供給装置を提供する。
【解決手段】ベルトループ用テープ供給装置１は、ベルトループ用テープＴを繰り出す繰り出し手段と、テープ送り出し台３の終端部近傍に配設されベルトループ用テープＴを切断する切断手段と、繰り出し経路上において、繰り出されているベルトループ用テープＴの厚み部分の画像を連続的に撮像し、前後の画像を比較処理し、ベルトループ用テープＴの移動量を検出して出力する移動量検出手段９と、移動量検出手段９から取得したベルトループ用テープＴの移動量に基づいて、繰り出し手段や前記切断手段を制御することにより、均一な長さのベルトループ用テープＴが供給されるように構成されている。
【解決手段】ベルトループ用テープ供給装置１は、ベルトループ用テープＴを繰り出す繰り出し手段と、テープ送り出し台３の終端部近傍に配設されベルトループ用テープＴを切断する切断手段と、繰り出し経路上において、繰り出されているベルトループ用テープＴの厚み部分の画像を連続的に撮像し、前後の画像を比較処理し、ベルトループ用テープＴの移動量を検出して出力する移動量検出手段９と、移動量検出手段９から取得したベルトループ用テープＴの移動量に基づいて、繰り出し手段や前記切断手段を制御することにより、均一な長さのベルトループ用テープＴが供給されるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトループ用テープを縫製物に縫い付けるミシンに配設されたベルトループ用テープ供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ズボンやスカートなどの腰部にあるベルトを通すためのベルトループを形成するベルトループ縫いミシンには、縫製中に、ベルトループの材料となるベルトループ用テープを供給するベルトループ用テープ供給装置が配設されている（例えば、特許文献１参照）。このベルトループ用テープ供給装置は、ベルトループ用テープを所定の経路に沿って繰り出し、前記所定の経路の終端部近傍において所望の長さに切断した後、切断されたベルトループ用テープをミシン本体の縫製位置に供給する装置である。
【０００３】
従来のベルトループ用テープ供給装置は、ミシン本体の側部に配設され、ベルトループ用テープを繰り出す繰り出し手段、ベルトループ用テープの先端部を挟持して引き出す引き出し手段、ベルトループ用テープを切断する切断手段、切断されたベルトループ用テープをミシン本体の縫製位置に供給する供給手段などを備えている。
【０００４】
図６は、上記のような従来のベルトループ用テープ供給装置１の要部を示すものである。図６において、前記繰り出し手段４は、ミシン本体の側部に配設されたテープ送り出し台３の上方において、図６における矢印Ａの方向であるベルトループ用テープＴの繰り出し方向と直交するようにして水平に配設された図示しない回転軸の一端部に取り付けられ、外周面に送り歯が形成された繰り出しローラ４ａを有している。繰り出し手段４は、繰り出しローラ４ａを図示しない繰り出しモータにより回転させて、ベルトループ用テープＴを前記テープ送り出し台３の上部の繰り出し経路上に繰り出している。また、前記引き出し手段（図示せず）は図示しない把持アームを有し、この把持アームは、テープ送り出し台３の終端部近傍においてベルトループ用テープＴの先端部を挟持し、そのままベルトループ用テープＴの繰り出し方向に引き出してくるようになっている。また、前記切断手段６は、テープ送り出し台３の終端部近傍の上方に配設された可動刃６ａと、当該可動刃６ａを上下駆動させるための図示しないエアシリンダを備え、この可動刃６ａを下降させることにより、ベルトループ用テープＴを切断するようになっている。
【０００５】
上記のような構成を備えたベルトループ用テープ供給装置１は、以下の一連の動作を繰り返す。まず、ベルトループ用テープＴの繰り出し方向の延長上の後退位置にある前記引き出し手段の前記把持アームが、テープ送り出し台３の終端部近傍の把持位置まで前進すると同時に、ベルトループ用テープＴが前記繰り出手段４によって、繰り出し方向に繰り出され、ベルトループ用テープＴの先端部が切断位置から把持位置まで移動する。次に、前記把持アームが、把持位置まで繰り出されているベルトループ用テープＴの先端部を挟持し、そのままベルトループ用テープＴを繰り出し方向に引き出すのと同時に、前記繰り出しローラ４ａの回転により繰り出すことによって、前記把持アームが前記後退位置に後退する。これにより、前記把持アームと繰り出しローラ４ａとの間に所定の長さのベルトループ用テープＴが掛け渡された状態になる。次に、この掛け渡されたベルトループ用テープＴが、切断位置において可動刃６ａにより切断される。そして、この切断されたベルトループ用テープＴを挟んでミシン本体２に対向した位置である待機位置に待機している前記のフォーク８ａ，８ａが、ベルトループ用テープＴの繰り出し方向と直交する方向に前進してベルトループ用テープＴを側部から挟持し、そのままミシン本体２の縫製位置まで前進することによってベルトループ用テープＴを供給する。
【０００６】
上述した一連の動作において、前記繰り出し手段４は、予め設定されているベルトループ用テープＴの長さから算出された回転量に基づいて前記繰り出しモータを回転させるように制御されている。また、前記切断手段６は、前記繰り出しモータを所定の回転量だけだけ回転させると、ベルトループ用テープ材が所定長さだけ繰り出されたものとして、可動刃６ａを所定のタイミングで下降するように、前記エアシリンダの切断用電磁弁を介して駆動制御されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２３７４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のベルトループ用テープ供給装置１においては、ベルトループ用テープ材Ｔの材質によっては、前記繰り出しローラ４ａがベルトループ用テープＴの上面で滑り空回りして、繰り出しモータの回転量に対する実際の繰り出し量との間に誤差（繰り出し誤差ともいう）が発生してしまうことがあった。
【０００９】
また、従来のベルトループ用テープ供給装置１においては、ベルトループ用テープ材Ｔが可動刃６ａにより完全に切断しきれずに糸が解れて、各機構部に絡まったり、ベルトループ用テープＴの両端部を縫製している糸が解れたベルトループ用テープＴが繰り出し経路上に詰まるといったベルトループ用テープ材Ｔの供給異常が発生することがあった。
【００１０】
しかし、従来のベルトループ用テープ供給装置１においては、上述したような一連の動作において、前記繰り出しモータの回転量に依存してベルトループ用テープＴの繰り出し量を判断している。そのため、従来のベルトループ用テープ供給装置１は、ベルトループ用テープＴの繰り出し誤差や繰り出し異常の発生を検出することができなかった。
【００１１】
したがって、前記繰り出しモータが空回りして繰り出し誤差が発生した場合、実際にベルトループ用テープＴが切断位置まで繰り出されていない状態で可動刃６ａが下降し、所定の長さよりも短い長さに切断され、そのまま縫製物に縫製されることにより、不均一な長さのベルトループが形成されてしまうことがあった。
【００１２】
また、ベルトループ用テープＴが各機構に絡まったり、詰まったりするような供給異常が発生した場合でも、前記繰り出しモータが駆動し続けるためにベルトループ用テープＴの詰まりが悪化し、その結果、復旧作業に手間が掛かり、生産性が低下していた。さらに、ベルトループ用テープＴの詰まりが悪化した場合、前記引き出し手段を駆動している引き出しモータがベルトループ用テープＴの詰まりによって脱調し、引き出し動作の移動途中で停止してしまうことがあった。これにより、停止してしまった前記引き出し手段と、所定のタイミングで前進してきた供給手段８のフォーク８ａ，８ａが衝突して損傷してしまうおそれがあった。
【００１３】
そこで、本発明はこのような点に鑑み、ベルトループ用テープの移動量を直接検出し、均一な長さのベルトループ用テープを供給することを可能とするとともに、ベルトループ用テープの供給異常が発生しても作業者がいち早く復旧作業に取り掛かることができ、生産性の低下を防止することができるベルトループ用テープ供給装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述した目的を達成するため、請求項１に記載のベルトループ用テープ供給装置は、ベルトループ用テープを繰り出す繰り出しモータを有し、当該繰り出しモータの回転により所定の経路に沿ってベルトループ用テープを繰り出す繰り出し手段と、前記所定の経路の終端部近傍に設けられ、ベルトループ用テープを所定の長さに切断する切断手段と、を備え、ベルトループ用テープを縫製物に縫い付けるミシンに対して、所定の長さに切断されたベルトループ用テープを供給するベルトループ用テープ供給装置において、前記所定の経路において、繰り出されているベルトループ用テープの表面の画像を連続的に撮像し、撮像された前後の画像を比較処理し、ベルトループ用テープの移動量を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段により検出されたベルトループ用テープの移動量に基づいて、前記ベルトループ用テープが前記所定長さで切断されるように、前記繰り出しモータ及び前記切断手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。これにより、例えば、ベルトループ用テープの実際の移動量に基づいて、当該移動量と予め設定されたベルトループの長さとが一致するように繰り出しモータの回転量と切断手段を制御することができるので、繰り出しローラの空回りなどにより繰り出しモータの回転量に対する実際の繰り出し量との間に繰り出し誤差が発生しても、正確で均一な長さのベルトループ用テープをミシン本体に供給することができる。
【００１５】
請求項２に記載のベルトループ用テープ供給装置は、請求項１に記載のベルトループ用テープ供給装置であって、前記制御手段は、前記移動量からベルトループ用テープの移動速度を算出し、算出された移動速度に基づいて、ベルトループ用テープの供給異常を検出することを特徴とする。
【００１６】
このように構成されたベルトループ用テープ供給装置によれば、制御手段は、移動量検出手段により検出されたベルトループ用テープの移動量から算出された移動速度に基づいて、ベルトループ用テープの供給異常検出することができる。これにより、例えば、ベルトループ用テープが各機構に詰まっている状態など、ベルトループ用テープの供給異常を検出することができる。
【００１７】
請求項３に記載のベルトループ用テープ供給装置は、請求項２に記載のベルトループ用テープ供給装置であって、前記制御手段は、ベルトループ用テープの供給異常を検出すると、前記繰り出し手段の駆動を停止させることを特徴とする。
【００１８】
このように構成されたベルトループ用テープ供給装置によれば、特に、ベルトループ用テープの供給異常がある場合、制御手段は繰り出し手段の駆動を停止させることにより、従来ベルトループ用テープ供給装置において生じていたトラブルを防止することができる。
【００１９】
請求項４に記載のベルトループ用テープ供給装置は、請求項２または請求項３に記載のベルトループ用テープ供給装置であって、ベルトループ用テープの供給異常を作業者に通知するための警告手段を備え、前記制御手段は、ベルトループ用テープの供給異常を検出すると、前記警告手段を作動させることを特徴とする。
【００２０】
このように構成されたベルトループ用テープ供給装置によれば、ベルトループ用テープの供給異常がある場合、制御手段は、前記警告手段を作動させてベルトループ用テープの供給異常を作業者に通知するため、作業者がいち早く復旧作業に取り掛かることができ、生産性の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のベルトループ用テープ供給装置によれば、ベルトループ用テープの移動量を直接検出するにより、正確で均一な長さのベルトループ用テープを供給することを可能とするとともに、ベルトループ用テープの供給状態に異常が発生しても作業者がいち早く復旧作業に取り掛かることができ、生産性の低下を防止することができるベルトループ用テープ供給装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のベルトループ用テープ供給装置の実施形態について説明する。本発明に係るベルトループ縫いミシンは、ベルトループを形成するベルトループ用テープＴを被縫製物に縫い付けるミシンとしての基本構成を備えたものであるものとする。
【００２３】
各実施形態のベルトループ用テープ供給装置１は、ベルトループ用テープ供給装置１の構成については、後述する移動量検出手段９および制御手段７を除いては、従来の構成と同様とし、以下には、図１および図２、図６を用いて、その要部のみを説明する。
【００２４】
図１は、ベルトループ用テープ供給装置１の本実施形態を示す要部の平面図であり、後述する繰り出し手段４の繰り出しローラ４ａと、引き出し手段の把持アーム５ａとの間に、ベルトループ用テープＴが掛け渡された状態を示す。また、図２は、図１のベルトループ用テープ供給装置１の要部と制御手段７との関係を示すブロック図である。
【００２５】
ベルトループ用テープ供給装置１は、図１および図６に示すように、ベルトループ縫いミシンのミシン本体２の側部に配設され、ベルトループの材料となるベルトループ用テープＴを繰り出し経路上に繰り出し、所定の長さに切断されたベルトループ用テープＴをミシン本体２の縫製位置に供給する装置である。そして、このベルトループ用テープ供給装置１は、繰り出し手段４、図示しない引き出し手段、切断手段６、供給手段８、移動量検出手段９、光源１０、制御手段７などから構成されている。
【００２６】
前記繰り出し手段４は、ミシン本体２の側部に配設されたテープ送り出し台３の上部の繰り出し経路上にベルトループ用テープＴを繰り出すもので、繰り出しローラ４ａ、当該繰り出しローラ４ａを駆動するための繰り出しモータ４ｂなどを備えている。繰り出しローラ４ａは、外周面全体に送り歯が形成された歯車状のものであり、図１における矢印Ａの方向であるベルトループ用テープＴの繰り出し方向と直交するようにして水平に配設された回転軸の一端部に取り付けられている。繰り出しローラ４ａの下方には繰り出しモータ４ｂが配設されており、この繰り出しモータ４ｂの出力軸には、駆動用歯付きベルトプーリ（図示せず）が嵌着されている。また、前記回転軸の他端部には、従動用ベルトプーリ（図示せず）が嵌着されており、前記従動用ベルトプーリと前記駆動用歯付ベルトプーリとの間に、図示しないタイミングベルトが掛け渡され、前記繰り出しモータ４ｂの回転が繰り出しローラ４ａに伝達するようになっている。前記繰り出しモータ４ｂは、後述する制御手段７により、所定の回転速度で所定の回転量だけ回転するように制御されている。
【００２７】
前記引き出し手段は、テープ送り出し台３の終端部近傍（図１における把持アーム５ａのつかみ位置）において、ベルトループ用テープＴの先端部を挟持し、ベルトループ用テープＴの繰り出し方向に引き出してくるものである。この引き出し手段は、固定アームと可動アームとからなる把持アーム５ａ、前記可動アームの鉛直方向の回動を駆動するための図示しないエアシリンダ、前記把持アーム５ａの基端部に水平に接続された図示しない駆動ロッド、前記駆動ロッドを往復駆動するための把持アーム用モータ５ａａなどを備えている。
【００２８】
前記可動アームは前記固定アームの上部に平行に配置され、前記可動アームは、前記エアシリンダが往復動することにより、基端部を支点として鉛直方向に回動可能となっており、これにより、前記可動アームの先端部が前記固定アームの先端部に接離可能となっている。前記エアシリンダは、前記制御手段７により制御される把持アーム用電磁弁５ａｂを介して駆動されるようになっている。
【００２９】
前記把持アーム５ａの基端部には前記駆動ロッドが固定されており、把持アーム用モータ５ａａが回転することによって、ベルトループ用テープＴの繰り出し方向および逆方向に往復移動するようになっている。前記把持アーム５ａは、制御手段７による制御により、所定のタイミングで、把持アーム５ａの前進位置まで前進し、把持位置に繰り出されているベルトループ用テープＴの先端部を挟持する。そして、そのままベルトループ用テープＴの繰り出し方向（図１における矢印Ａの方向）に移動して、図１に示す、把持アーム５ａの後退位置まで後退する。この把持アーム５ａの動作により、図１に示すように、繰り出し手段４の繰り出しローラ４ａと、前記引き出し手段の把持アーム５ａとの間に、ベルトループ用テープＴが所定の長さだけ掛け渡された状態になる。
【００３０】
前記切断手段６は、可動刃６ａ、図示しない固定刃、前記可動刃６ａを上下方向に駆動するためのエアシリンダ（図示しない）などから構成されている。可動刃６ａは、テープ送り出し台３の終端部近傍の上方に配置され、シャフトを介して前記エアシリンダの駆動により上下動するようになっている。前記固定刃は、繰り出し経路の下方であって、可動刃６ａに対向する位置に配置されており、この固定刃と下降してくる可動刃６ａにより、ベルトループ用テープＴを切断するようになっている。前記エアシリンダは、制御手段７により切断用電磁弁６ａａを介して、ベルトループ用テープＴが所定の長さだけ掛け渡された後の所定のタイミングで駆動されるようになっている。
【００３１】
前記供給手段８は、先端部が二股状に分かれた一対のフォーク８ａ，８ａを備え、モータやカム機構により駆動されながら、所定の長さに切断されたベルトループ用テープＴの両端部を挟んで折り曲げ、そのままミシン本体２の縫製位置に供給するものである。このため、供給手段８は、前記供給用モータ８ｂ、前記カム機構を駆動するエアシリンダ（図示せず）を備え、前記制御手段７により、供給用モータ８ｂおよび供給用電磁弁８ｃを介して一対のフォーク８ａ，８ａが駆動されるようになっている。一対のフォーク８ａ，８ａは、フォーク８ａ，８ａの待機位置からベルトループ用テープＴの繰り出し方向と直交する方向に移動し、ベルトループ用テープＴの折込位置において、ベルトループ用テープＴの両端部を挟持した後、そのまま２７０度自転することにより両端部を折り込むようになっている。さらに、フォーク８ａ，８ａは、この状態で繰り出し方向と直交する方向に移動することで、ミシン本体２の縫製位置に切断されたベルトループ用テープＴを供給するようになっている。
【００３２】
前記移動量検出手段９は、繰り出されているベルトループ用テープＴの表面の画像を連続的に撮像し、撮像された前後のフレームを比較処理することにより、ベルトループ用テープＴの動きをベクトルとして取り出すものである。図３に、移動量検出手段９を上方から見た模式図を示す。
【００３３】
図３に示すように、移動量検出手段９は、繰り出し経路における繰り出しローラ４ａよりも上流側のベルトループ用テープＴの側部に配設され、ベルトループ用テープＴの厚み部分の画像を撮像し、その撮像結果によりベルトループ用テープＴの移動量を検出するようになっている。この移動量検出手段９は、ベルトループ用テープＴの厚み部分の表面に照射光を投光する光源１０、ベルトループ用テープＴとイメージセンサ１２との間に配置されたレンズ１１、ベルトループ用テープＴの表面からの反射光を受光する受光素子が複数個並列配置されたイメージセンサ１２、イメージセンサ１２が受光した信号を画像データとして処理し、連続した前後のフレームの画像データを比較処理するための処理回路（図示せず）などから構成されている。本実施形態のイメージセンサ１２の前記処理回路は、１秒間に７０８０フレーム処理することが可能であるものとする。
【００３４】
本実施形態のイメージセンサ１２としては、ＣＭＯＳイメージセンサを備えており、白黒６４階調で光を感知することが可能な受光素子が、縦横各３０画素で合計９００画素配列されて構成されている。１ピクセルは０．０１２７ｍｍであるので、受光部の視野範囲は、０．３８１ｍｍ×０．３８１ｍｍとなっている。なお、測定対象によっては、被写体の視野範囲をこれより広くしても、または、狭くしてもよい。
【００３５】
また、移動量検出手段９は、図３に示すように、後述する制御手段のＣＰＵ７ａとシリアル通信で接続されており、ＣＰＵ７ａから送信されるコマンドにより、移動量に関するデータを返信するようになっている。
【００３６】
なお、この移動量検出手段９は、繰り出し経路上に繰り出されているベルトループ用テープＴの上方や下方に配設され、ベルトループ用テープＴの表面や裏面の縫い目がある部分の画像を撮像して、ベルトループ用テープＴの移動量を検出するようになっていてもよい。
【００３７】
以下に、本実施形態のベルトループ用テープ供給装置１の制御回路について、図２および図３により説明する。図２に示すように、本実施形態のベルトループ用テープ供給装置１の制御回路は、制御手段７と、Ｉ／Ｏインターフェイス７ｄを介して制御手段７に接続されている繰り出しモータ４ｂ、把持アーム用モータ５ａａ、把持アーム用電磁弁５ａｂ、供給用モータ８ｂ、供給用電磁弁８ｃ、切断用電磁弁６ａａ、イメージセンサ１２、警告手段としての異常警告灯１４、操作パネル１５、スタートスイッチ１６などから構成されている。
【００３８】
前記異常警告灯１４は、制御手段７がベルトループ用テープＴの繰り出し異常が検出された場合に点滅して作業者に通知するようになっている。なお、警告手段として、アラームを備えていてもよい。
【００３９】
前記制御手段７は、ＣＰＵ７ａ、ＲＡＭ７ｂ、ＲＯＭ７ｃなどを備えており、ＲＯＭ７ｃの記憶部に格納された制御プログラムや制御データなどに基づいて、ベルトループ用テープ供給装置１の各機構部の駆動を制御するようになっている。
【００４０】
ＣＰＵ７ａは、図２および図３に示すように、イメージセンサ１２の前記処理回路とシリアル通信で接続されており、一定時間間隔（以下、問い合わせ周期とする）ごとに、ＣＰＵ７ａからイメージセンサ１２の処理回路にコマンドが送信されるようになっている。ＣＰＵ７ａからコマンドが送られると、イメージセンサ１２の処理回路は、それまでに撮像したベルトループ用テープＴの移動量に関するデータをＣＰＵ７ａに返信するようになっている。
【００４１】
本実施形態のＣＰＵ７ａからイメージセンサ１２の前記処理回路への問い合わせ周期は、一例として４５０μｓとされているが、この問い合わせ周期は、４５０μｓよりも短くてしても長くしてもよい。ただし、長くする場合には、移動量のデータを蓄えておくイメージセンサ１２の内部のバッファが溢れてしまう恐れがあるので、容量を超えない範囲内で設定する必要がある。
【００４２】
ＣＰＵ７ａと接続されているＲＯＭ７ｃには、ＣＰＵ７ａがベルトループ用テープＴの供給異常を判定する際に用いる閾値が記憶されている。なお、この閾値は、操作パネル１５により任意に設定可能である。
【００４３】
ＣＰＵ７ａは、イメージセンサ１２の処理回路から返信された移動量からベルトループ用テープＴの移動速度を算出し、この移動速度と上記の閾値を比較することにより、ベルトループ用テープＴの供給異常を判定する。具体的には、移動速度が閾値を下回る場合は供給異常であると判定し、ＣＰＵ７ａはこの判定結果に基づいて、繰り出しモータ４ｂの停止や異常警告灯１４などの制御を行うようになっている。
【００４４】
また、本実施形態のＣＰＵ７ａは、イメージセンサ１２の処理回路から返信された移動量に基づいてベルトループ用テープＴが所定長さで切断されるように、繰り出しモータ４ｂ及び可動刃６ａを下降させる切断用電磁弁６ａａを制御するようになっている。具体的には、ＣＰＵ７ａは、可動刃６ａの下降によりベルトループ用テープＴが一度切断されると、繰り出しモータ４ｂを回転させてベルトループ用テープＴの繰り出しを行い、イメージセンサ１２の処理回路から返信された移動量に基づいてベルトループ用テープＴの実際の繰り出し量を取得し、取得されたベルトループ用テープＴの実際の繰り出し量が、ミシン本体２に供給すべきベルトループの長さとして操作パネル１５により予め設定された所定長さと一致するまで繰り出しモータ４ｂの回転を継続し、その後、繰り出しモータ４ｂを停止させてから可動刃６ａを下降させる。
【００４５】
以下に、イメージセンサ１２の処理回路における画像処理と、ＣＰＵ７ａによるベルトループ用テープＴの移動速度の算出の方法について、図４により説明する。図４は、イメージセンサ１２で捉えたベルトループ用テープＴの表面の画像データの連続したフレームの模式図を示すものである。
【００４６】
各フレームには、ベルトループ用テープＴの表面の微細な特徴点が捉えられているものとする。例えば、図４において、左側のフレームでは、座標（ｘ，ｙ）にあった特徴点が、一定の時間経過後の中央のフレームでは、座標（ｘ＋３，ｙ＋１）に移動したとする。この場合、イメージセンサ１２の前記処理回路は、左側のフレームの画像データと、中央のフレームの画像データとを比較処理することにより、特徴点がｘ方向に３画素、ｙ方向に１画素移動したと判断する。
【００４７】
問い合わせ周期内に、図４の左側のフレームから中央のフレームに変化し、ＣＰＵ７ａからΔｘ，Δｙのコマンドが送信された場合、イメージセンサ１２の前記処理回路は、各方向の移動量をピクセル値（上記の場合は、それぞれ３，１）で返信する。
【００４８】
イメージセンサ１２の前記処理回路から移動量が返信されると、ＣＰＵ７ａは、問い合わせ周期当たりの移動量から、ベルトループ用テープＴの移動が開始された時点からの累積された移動量とベルトループ用テープＴの移動速度を算出する。移動速度の算出は、例えば、上記のように特徴点がｘ方向に３画素、ｙ方向に１画素移動した場合は、まず、１ピクセル＝０．０１２７ｍｍに基づいて、返信された移動量のピクセル値をミリ単位に変換する。次に、ミリ単位に変換された移動量を問い合わせ周期の時間で割ることによりベルトループ用テープＴの移動速度を求めることができる。すなわち、（移動量（Ｌｍｍ））÷（問い合わせ周期（４５０μｓ））により、ベルトループ用テープＴの移動速度を求めることができる。
【００４９】
なお、画素の微少な速度変化による誤制御を防止したい場合は、制御手段７のＲＡＭ７ｂに移動量バッファを設け、移動量のデータを蓄積させ、この蓄積したデータから移動速度を算出することができる。例えば、ＲＡＭ７ｂに２，０００周期（＝４５０μｓ×２，０００周期＝０．９ｓ）分の移動量を蓄積し、ベルトループ用テープＴの移動速度をその時間内に移動した移動量で割ることにより、移動速度を算出する。すなわち、Σ（Ｌｍｍ）÷（０．９ｓ）で算出することができる。
【００５０】
上記のような構成を備える本実施形態のベルトループ用テープ供給装置１における制御について、図５のフローチャートにより説明する。
【００５１】
まず、ベルトループ用テープ供給装置１に電源が投入されると、ステップＳＴ１において、ＣＰＵ７ａは、ＲＯＭ７ｃからミシン本体２に供給すべきベルトループの長さとして操作パネル１５により予め設定された所定長さＬと、ベルトループ用テープＴの供給異常を判定する際に用いるベルトループ用テープＴの移動速度である閾値Ｄを読み込む。
【００５２】
次いで、ステップＳＴ２で、ＣＰＵ７ａは、可動刃６ａを自動的に下降させベルトループ用テープＴの端部を切断する。これは、ベルトループ用テープＴの端部位置を切断位置に一致させるための動作であり、電源投入直前に作業者により予めベルトループ用テープＴの端部が可動刃６ａの切断位置よりも下流側に位置するようにベルトループ用テープＴを引き出しておき、電源投入直後にベルトループ用テープＴを切断することにより行われる。
【００５３】
次に、ステップＳＴ３で、ミシン本体２に被縫製物がセットされ縫製の準備ができた際に操作されるスタートスイッチ１６が操作されたか否かを判定する。ステップＳＴ３で、スタートスイッチ１６が操作されたと判定すると（ステップＳＴ３のＹｅｓ）、ＣＰＵ７ａは、繰り出しモータ４ｂを駆動して繰り出しローラ４ａを回転させて、ベルトループ用テープＴを繰り出す。次いで、上述したように、ＣＰＵ７ａは移動量検出手段９に移動量を問い合わせ、返信された問い合わせ周期当たりの移動量から、ステップＳＴ３で移動が開始されてからそれまでのベルトループ用テープＴの移動量Ｍを算出するとともに（ステップＳＴ４）、移動速度Ｖを算出する（ステップＳＴ５）。
【００５４】
次いで、ＣＰＵ７ａは、ステップＳＴ６で算出されたベルトループ用テープＴの移動速度Ｖと、ステップＳＴ１で読み込まれた閾値Ｄとを比較する（ステップＳＴ７）。
【００５５】
前記ステップＳＴ７において、算出された移動速度Ｖが閾値Ｄを上回る場合（ステップＳＴ７のＮｏ）には、ステップＳＴ８に移行し、ステップＳＴ５でイメージセンサ１２の処理回路から返信されたベルトループ用テープＴの移動量ＭがステップＳＴ１で読み込まれたミシン本体２に供給すべきベルトループの長さＬと一致し、ベルトループ用テープＴの繰り出しが完了したか否かを判定する。次いで、ステップＳＴ８において、繰り出しが完了していないと判定された場合（ステップＳＴ８のＮｏ）には、ステップＳ４に戻って、引き続き、繰り出しモータ４ｂを駆動する。
【００５６】
また、前記ステップＳＴ８で、ベルトループ用テープＴの繰り出しが完了していると判定された場合（ステップＳＴ８のＹｅｓ）は、ステップＳＴ９に移行し、繰り出しモータ４ｂの駆動を停止する。次いで、ステップＳＴ１０において、可動刃６ａを下降させてベルトループ用テープＴを切断する。その後、待機位置に待機していたフォーク８ａ，８ａがベルトループ用テープＴの折込位置に前進し、所定の長さに切断されたベルトループ用テープＴの両端部を挟持した後、そのまま２７０度自転することによりベルトループ用テープＴの両端部を折り込む。さらに、フォーク８ａ，８ａがそのまま前進し、両端部が折り込まれたベルトループ用テープＴがミシン本体の縫製位置に供給され、一つのベルトループの形成に必要なベルトループ用テープＴの一連の供給動作を終了し（ステップＳＴ１１）、再度ステップＳＴ３に戻って、次の被縫製物に対するスタートスイッチ１６の操作を待つ。
【００５７】
一方、ステップＳＴ７において、ベルトループ用テープＴの移動速度Ｖが閾値Ｄを下回る場合（ステップＳＴ７のＹｅｓ）は、ＣＰＵ７ａは、ベルトループ用テープＴの供給異常であると判定し、繰り出しモータ４ｂを停止させ（ステップＳＴ１２）、異常警告灯１４を点滅させる（ステップＳＴ１３）。これにより、作業者は、ベルトループ用テープＴの供給において、詰まりや空回りなどの供給異常の発生を確認し、ベルトループ用テープＴの交換や、引き出し手段と衝突して損傷したフォーク８ａ，８ａや各機構の復旧作業などを行う。
【００５８】
以上のような本実施形態のベルトループ用テープ供給装置１によれば、ベルトループ用テープＴの実際の移動量Ｍに基づいて、当該移動量Ｍと予め設定されたベルトループの長さＬとが一致するように繰り出しモータ４ｂの回転量と可動刃６ａが制御されるので、繰り出しローラ４ａの空回りなどにより繰り出しモータの回転量に対する実際の繰り出し量との間に繰り出し誤差が発生しても、正確で均一な長さのベルトループ用テープをミシン本体２に供給することができる。また、ベルトループ用テープＴの繰り出し経路上での詰まりなどの供給異常が発生した場合、速やかに繰り出しモータ４ｂの停止や供給異常の報知がなされるので、作業者はいち早く、手間を掛けずに復旧作業に取り掛かることができ、生産性の低下を防止することができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更できるものとする。たとえば、ＲＯＭ７ｃには、ベルトループ用テープＴの移動量の判定値を記憶させておき、ＣＰＵ７ａは、イメージセンサ１２から返信された移動量に基づいて、ベルトループ用テープの供給状態を判定するようにしてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、移動量検出手段を、繰り出されているベルトループ用テープＴの表面の画像を連続的に撮像するイメージセンサ１２と撮像された連続した前後のフレームの画像を比較処理して移動量を検出して検出された移動量に関するデータを出力する処理回路とで構成したが、ＣＰＵ７ａがイメージセンサにより撮像された画像から移動量を検出するようにして、イメージセンサとＣＰＵ７ａとで移動量検出手段９を構成しても良いことは、勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るベルトループ用テープ供給装置の本実施形態を示す要部の上面図であり、繰り出しローラとつまみアームとの間にベルトループ用テープが掛け渡された状態を示す図
【図２】本実施形態のベルトループ用テープ供給装置の要部と制御手段との関係を示すブロック図
【図３】本実施形態の移動量検出手段を上方から見た模式図
【図４】本実施形態のイメージセンサで捉えたベルトループ用テープ表面の画像データの連続したフレームの模式図
【図５】本実施形態のベルトループ用テープ供給装置の制御処理のフローチャート
【図６】従来のベルトループ用テープ供給装置の要部を示す斜視図
【符号の説明】
【００６２】
１ ベルトループ用テープ供給装置
２ ミシン本体
３ テープ送り出し台
４ 繰り出し手段
４ａ 繰り出しローラ
４ｂ 繰り出しモータ
５ａ 把持アーム
５ａａ 把持アーム用モータ
５ａｂ 把持アーム用電磁弁
６ 切断手段
６ａ 可動刃
６ａａ 切断用電磁弁
７ 制御手段
７ａ ＣＰＵ
７ｂ ＲＡＭ
７ｃ ＲＯＭ
７ｄ Ｉ／Ｏインターフェイス
８ 供給手段
８ａ フォーク
８ｂ 供給用モータ
８ｃ 供給用電磁弁
９ 移動量検出手段
１０ 光源
１１ レンズ
１２ イメージセンサ
１４ 異常警告灯
１５ 操作パネル
１６ スタートスイッチ
Ａ 繰り出し方向
Ｔ ベルトループ用テープ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトループ用テープを縫製物に縫い付けるミシンに配設されたベルトループ用テープ供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ズボンやスカートなどの腰部にあるベルトを通すためのベルトループを形成するベルトループ縫いミシンには、縫製中に、ベルトループの材料となるベルトループ用テープを供給するベルトループ用テープ供給装置が配設されている（例えば、特許文献１参照）。このベルトループ用テープ供給装置は、ベルトループ用テープを所定の経路に沿って繰り出し、前記所定の経路の終端部近傍において所望の長さに切断した後、切断されたベルトループ用テープをミシン本体の縫製位置に供給する装置である。
【０００３】
従来のベルトループ用テープ供給装置は、ミシン本体の側部に配設され、ベルトループ用テープを繰り出す繰り出し手段、ベルトループ用テープの先端部を挟持して引き出す引き出し手段、ベルトループ用テープを切断する切断手段、切断されたベルトループ用テープをミシン本体の縫製位置に供給する供給手段などを備えている。
【０００４】
図６は、上記のような従来のベルトループ用テープ供給装置１の要部を示すものである。図６において、前記繰り出し手段４は、ミシン本体の側部に配設されたテープ送り出し台３の上方において、図６における矢印Ａの方向であるベルトループ用テープＴの繰り出し方向と直交するようにして水平に配設された図示しない回転軸の一端部に取り付けられ、外周面に送り歯が形成された繰り出しローラ４ａを有している。繰り出し手段４は、繰り出しローラ４ａを図示しない繰り出しモータにより回転させて、ベルトループ用テープＴを前記テープ送り出し台３の上部の繰り出し経路上に繰り出している。また、前記引き出し手段（図示せず）は図示しない把持アームを有し、この把持アームは、テープ送り出し台３の終端部近傍においてベルトループ用テープＴの先端部を挟持し、そのままベルトループ用テープＴの繰り出し方向に引き出してくるようになっている。また、前記切断手段６は、テープ送り出し台３の終端部近傍の上方に配設された可動刃６ａと、当該可動刃６ａを上下駆動させるための図示しないエアシリンダを備え、この可動刃６ａを下降させることにより、ベルトループ用テープＴを切断するようになっている。
【０００５】
上記のような構成を備えたベルトループ用テープ供給装置１は、以下の一連の動作を繰り返す。まず、ベルトループ用テープＴの繰り出し方向の延長上の後退位置にある前記引き出し手段の前記把持アームが、テープ送り出し台３の終端部近傍の把持位置まで前進すると同時に、ベルトループ用テープＴが前記繰り出手段４によって、繰り出し方向に繰り出され、ベルトループ用テープＴの先端部が切断位置から把持位置まで移動する。次に、前記把持アームが、把持位置まで繰り出されているベルトループ用テープＴの先端部を挟持し、そのままベルトループ用テープＴを繰り出し方向に引き出すのと同時に、前記繰り出しローラ４ａの回転により繰り出すことによって、前記把持アームが前記後退位置に後退する。これにより、前記把持アームと繰り出しローラ４ａとの間に所定の長さのベルトループ用テープＴが掛け渡された状態になる。次に、この掛け渡されたベルトループ用テープＴが、切断位置において可動刃６ａにより切断される。そして、この切断されたベルトループ用テープＴを挟んでミシン本体２に対向した位置である待機位置に待機している前記のフォーク８ａ，８ａが、ベルトループ用テープＴの繰り出し方向と直交する方向に前進してベルトループ用テープＴを側部から挟持し、そのままミシン本体２の縫製位置まで前進することによってベルトループ用テープＴを供給する。
【０００６】
上述した一連の動作において、前記繰り出し手段４は、予め設定されているベルトループ用テープＴの長さから算出された回転量に基づいて前記繰り出しモータを回転させるように制御されている。また、前記切断手段６は、前記繰り出しモータを所定の回転量だけだけ回転させると、ベルトループ用テープ材が所定長さだけ繰り出されたものとして、可動刃６ａを所定のタイミングで下降するように、前記エアシリンダの切断用電磁弁を介して駆動制御されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２３７４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のベルトループ用テープ供給装置１においては、ベルトループ用テープ材Ｔの材質によっては、前記繰り出しローラ４ａがベルトループ用テープＴの上面で滑り空回りして、繰り出しモータの回転量に対する実際の繰り出し量との間に誤差（繰り出し誤差ともいう）が発生してしまうことがあった。
【０００９】
また、従来のベルトループ用テープ供給装置１においては、ベルトループ用テープ材Ｔが可動刃６ａにより完全に切断しきれずに糸が解れて、各機構部に絡まったり、ベルトループ用テープＴの両端部を縫製している糸が解れたベルトループ用テープＴが繰り出し経路上に詰まるといったベルトループ用テープ材Ｔの供給異常が発生することがあった。
【００１０】
しかし、従来のベルトループ用テープ供給装置１においては、上述したような一連の動作において、前記繰り出しモータの回転量に依存してベルトループ用テープＴの繰り出し量を判断している。そのため、従来のベルトループ用テープ供給装置１は、ベルトループ用テープＴの繰り出し誤差や繰り出し異常の発生を検出することができなかった。
【００１１】
したがって、前記繰り出しモータが空回りして繰り出し誤差が発生した場合、実際にベルトループ用テープＴが切断位置まで繰り出されていない状態で可動刃６ａが下降し、所定の長さよりも短い長さに切断され、そのまま縫製物に縫製されることにより、不均一な長さのベルトループが形成されてしまうことがあった。
【００１２】
また、ベルトループ用テープＴが各機構に絡まったり、詰まったりするような供給異常が発生した場合でも、前記繰り出しモータが駆動し続けるためにベルトループ用テープＴの詰まりが悪化し、その結果、復旧作業に手間が掛かり、生産性が低下していた。さらに、ベルトループ用テープＴの詰まりが悪化した場合、前記引き出し手段を駆動している引き出しモータがベルトループ用テープＴの詰まりによって脱調し、引き出し動作の移動途中で停止してしまうことがあった。これにより、停止してしまった前記引き出し手段と、所定のタイミングで前進してきた供給手段８のフォーク８ａ，８ａが衝突して損傷してしまうおそれがあった。
【００１３】
そこで、本発明はこのような点に鑑み、ベルトループ用テープの移動量を直接検出し、均一な長さのベルトループ用テープを供給することを可能とするとともに、ベルトループ用テープの供給異常が発生しても作業者がいち早く復旧作業に取り掛かることができ、生産性の低下を防止することができるベルトループ用テープ供給装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述した目的を達成するため、請求項１に記載のベルトループ用テープ供給装置は、ベルトループ用テープを繰り出す繰り出しモータを有し、当該繰り出しモータの回転により所定の経路に沿ってベルトループ用テープを繰り出す繰り出し手段と、前記所定の経路の終端部近傍に設けられ、ベルトループ用テープを所定の長さに切断する切断手段と、を備え、ベルトループ用テープを縫製物に縫い付けるミシンに対して、所定の長さに切断されたベルトループ用テープを供給するベルトループ用テープ供給装置において、前記所定の経路において、繰り出されているベルトループ用テープの表面の画像を連続的に撮像し、撮像された前後の画像を比較処理し、ベルトループ用テープの移動量を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段により検出されたベルトループ用テープの移動量に基づいて、前記ベルトループ用テープが前記所定長さで切断されるように、前記繰り出しモータ及び前記切断手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。これにより、例えば、ベルトループ用テープの実際の移動量に基づいて、当該移動量と予め設定されたベルトループの長さとが一致するように繰り出しモータの回転量と切断手段を制御することができるので、繰り出しローラの空回りなどにより繰り出しモータの回転量に対する実際の繰り出し量との間に繰り出し誤差が発生しても、正確で均一な長さのベルトループ用テープをミシン本体に供給することができる。
【００１５】
請求項２に記載のベルトループ用テープ供給装置は、請求項１に記載のベルトループ用テープ供給装置であって、前記制御手段は、前記移動量からベルトループ用テープの移動速度を算出し、算出された移動速度に基づいて、ベルトループ用テープの供給異常を検出することを特徴とする。
【００１６】
このように構成されたベルトループ用テープ供給装置によれば、制御手段は、移動量検出手段により検出されたベルトループ用テープの移動量から算出された移動速度に基づいて、ベルトループ用テープの供給異常検出することができる。これにより、例えば、ベルトループ用テープが各機構に詰まっている状態など、ベルトループ用テープの供給異常を検出することができる。
【００１７】
請求項３に記載のベルトループ用テープ供給装置は、請求項２に記載のベルトループ用テープ供給装置であって、前記制御手段は、ベルトループ用テープの供給異常を検出すると、前記繰り出し手段の駆動を停止させることを特徴とする。
【００１８】
このように構成されたベルトループ用テープ供給装置によれば、特に、ベルトループ用テープの供給異常がある場合、制御手段は繰り出し手段の駆動を停止させることにより、従来ベルトループ用テープ供給装置において生じていたトラブルを防止することができる。
【００１９】
請求項４に記載のベルトループ用テープ供給装置は、請求項２または請求項３に記載のベルトループ用テープ供給装置であって、ベルトループ用テープの供給異常を作業者に通知するための警告手段を備え、前記制御手段は、ベルトループ用テープの供給異常を検出すると、前記警告手段を作動させることを特徴とする。
【００２０】
このように構成されたベルトループ用テープ供給装置によれば、ベルトループ用テープの供給異常がある場合、制御手段は、前記警告手段を作動させてベルトループ用テープの供給異常を作業者に通知するため、作業者がいち早く復旧作業に取り掛かることができ、生産性の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のベルトループ用テープ供給装置によれば、ベルトループ用テープの移動量を直接検出するにより、正確で均一な長さのベルトループ用テープを供給することを可能とするとともに、ベルトループ用テープの供給状態に異常が発生しても作業者がいち早く復旧作業に取り掛かることができ、生産性の低下を防止することができるベルトループ用テープ供給装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のベルトループ用テープ供給装置の実施形態について説明する。本発明に係るベルトループ縫いミシンは、ベルトループを形成するベルトループ用テープＴを被縫製物に縫い付けるミシンとしての基本構成を備えたものであるものとする。
【００２３】
各実施形態のベルトループ用テープ供給装置１は、ベルトループ用テープ供給装置１の構成については、後述する移動量検出手段９および制御手段７を除いては、従来の構成と同様とし、以下には、図１および図２、図６を用いて、その要部のみを説明する。
【００２４】
図１は、ベルトループ用テープ供給装置１の本実施形態を示す要部の平面図であり、後述する繰り出し手段４の繰り出しローラ４ａと、引き出し手段の把持アーム５ａとの間に、ベルトループ用テープＴが掛け渡された状態を示す。また、図２は、図１のベルトループ用テープ供給装置１の要部と制御手段７との関係を示すブロック図である。
【００２５】
ベルトループ用テープ供給装置１は、図１および図６に示すように、ベルトループ縫いミシンのミシン本体２の側部に配設され、ベルトループの材料となるベルトループ用テープＴを繰り出し経路上に繰り出し、所定の長さに切断されたベルトループ用テープＴをミシン本体２の縫製位置に供給する装置である。そして、このベルトループ用テープ供給装置１は、繰り出し手段４、図示しない引き出し手段、切断手段６、供給手段８、移動量検出手段９、光源１０、制御手段７などから構成されている。
【００２６】
前記繰り出し手段４は、ミシン本体２の側部に配設されたテープ送り出し台３の上部の繰り出し経路上にベルトループ用テープＴを繰り出すもので、繰り出しローラ４ａ、当該繰り出しローラ４ａを駆動するための繰り出しモータ４ｂなどを備えている。繰り出しローラ４ａは、外周面全体に送り歯が形成された歯車状のものであり、図１における矢印Ａの方向であるベルトループ用テープＴの繰り出し方向と直交するようにして水平に配設された回転軸の一端部に取り付けられている。繰り出しローラ４ａの下方には繰り出しモータ４ｂが配設されており、この繰り出しモータ４ｂの出力軸には、駆動用歯付きベルトプーリ（図示せず）が嵌着されている。また、前記回転軸の他端部には、従動用ベルトプーリ（図示せず）が嵌着されており、前記従動用ベルトプーリと前記駆動用歯付ベルトプーリとの間に、図示しないタイミングベルトが掛け渡され、前記繰り出しモータ４ｂの回転が繰り出しローラ４ａに伝達するようになっている。前記繰り出しモータ４ｂは、後述する制御手段７により、所定の回転速度で所定の回転量だけ回転するように制御されている。
【００２７】
前記引き出し手段は、テープ送り出し台３の終端部近傍（図１における把持アーム５ａのつかみ位置）において、ベルトループ用テープＴの先端部を挟持し、ベルトループ用テープＴの繰り出し方向に引き出してくるものである。この引き出し手段は、固定アームと可動アームとからなる把持アーム５ａ、前記可動アームの鉛直方向の回動を駆動するための図示しないエアシリンダ、前記把持アーム５ａの基端部に水平に接続された図示しない駆動ロッド、前記駆動ロッドを往復駆動するための把持アーム用モータ５ａａなどを備えている。
【００２８】
前記可動アームは前記固定アームの上部に平行に配置され、前記可動アームは、前記エアシリンダが往復動することにより、基端部を支点として鉛直方向に回動可能となっており、これにより、前記可動アームの先端部が前記固定アームの先端部に接離可能となっている。前記エアシリンダは、前記制御手段７により制御される把持アーム用電磁弁５ａｂを介して駆動されるようになっている。
【００２９】
前記把持アーム５ａの基端部には前記駆動ロッドが固定されており、把持アーム用モータ５ａａが回転することによって、ベルトループ用テープＴの繰り出し方向および逆方向に往復移動するようになっている。前記把持アーム５ａは、制御手段７による制御により、所定のタイミングで、把持アーム５ａの前進位置まで前進し、把持位置に繰り出されているベルトループ用テープＴの先端部を挟持する。そして、そのままベルトループ用テープＴの繰り出し方向（図１における矢印Ａの方向）に移動して、図１に示す、把持アーム５ａの後退位置まで後退する。この把持アーム５ａの動作により、図１に示すように、繰り出し手段４の繰り出しローラ４ａと、前記引き出し手段の把持アーム５ａとの間に、ベルトループ用テープＴが所定の長さだけ掛け渡された状態になる。
【００３０】
前記切断手段６は、可動刃６ａ、図示しない固定刃、前記可動刃６ａを上下方向に駆動するためのエアシリンダ（図示しない）などから構成されている。可動刃６ａは、テープ送り出し台３の終端部近傍の上方に配置され、シャフトを介して前記エアシリンダの駆動により上下動するようになっている。前記固定刃は、繰り出し経路の下方であって、可動刃６ａに対向する位置に配置されており、この固定刃と下降してくる可動刃６ａにより、ベルトループ用テープＴを切断するようになっている。前記エアシリンダは、制御手段７により切断用電磁弁６ａａを介して、ベルトループ用テープＴが所定の長さだけ掛け渡された後の所定のタイミングで駆動されるようになっている。
【００３１】
前記供給手段８は、先端部が二股状に分かれた一対のフォーク８ａ，８ａを備え、モータやカム機構により駆動されながら、所定の長さに切断されたベルトループ用テープＴの両端部を挟んで折り曲げ、そのままミシン本体２の縫製位置に供給するものである。このため、供給手段８は、前記供給用モータ８ｂ、前記カム機構を駆動するエアシリンダ（図示せず）を備え、前記制御手段７により、供給用モータ８ｂおよび供給用電磁弁８ｃを介して一対のフォーク８ａ，８ａが駆動されるようになっている。一対のフォーク８ａ，８ａは、フォーク８ａ，８ａの待機位置からベルトループ用テープＴの繰り出し方向と直交する方向に移動し、ベルトループ用テープＴの折込位置において、ベルトループ用テープＴの両端部を挟持した後、そのまま２７０度自転することにより両端部を折り込むようになっている。さらに、フォーク８ａ，８ａは、この状態で繰り出し方向と直交する方向に移動することで、ミシン本体２の縫製位置に切断されたベルトループ用テープＴを供給するようになっている。
【００３２】
前記移動量検出手段９は、繰り出されているベルトループ用テープＴの表面の画像を連続的に撮像し、撮像された前後のフレームを比較処理することにより、ベルトループ用テープＴの動きをベクトルとして取り出すものである。図３に、移動量検出手段９を上方から見た模式図を示す。
【００３３】
図３に示すように、移動量検出手段９は、繰り出し経路における繰り出しローラ４ａよりも上流側のベルトループ用テープＴの側部に配設され、ベルトループ用テープＴの厚み部分の画像を撮像し、その撮像結果によりベルトループ用テープＴの移動量を検出するようになっている。この移動量検出手段９は、ベルトループ用テープＴの厚み部分の表面に照射光を投光する光源１０、ベルトループ用テープＴとイメージセンサ１２との間に配置されたレンズ１１、ベルトループ用テープＴの表面からの反射光を受光する受光素子が複数個並列配置されたイメージセンサ１２、イメージセンサ１２が受光した信号を画像データとして処理し、連続した前後のフレームの画像データを比較処理するための処理回路（図示せず）などから構成されている。本実施形態のイメージセンサ１２の前記処理回路は、１秒間に７０８０フレーム処理することが可能であるものとする。
【００３４】
本実施形態のイメージセンサ１２としては、ＣＭＯＳイメージセンサを備えており、白黒６４階調で光を感知することが可能な受光素子が、縦横各３０画素で合計９００画素配列されて構成されている。１ピクセルは０．０１２７ｍｍであるので、受光部の視野範囲は、０．３８１ｍｍ×０．３８１ｍｍとなっている。なお、測定対象によっては、被写体の視野範囲をこれより広くしても、または、狭くしてもよい。
【００３５】
また、移動量検出手段９は、図３に示すように、後述する制御手段のＣＰＵ７ａとシリアル通信で接続されており、ＣＰＵ７ａから送信されるコマンドにより、移動量に関するデータを返信するようになっている。
【００３６】
なお、この移動量検出手段９は、繰り出し経路上に繰り出されているベルトループ用テープＴの上方や下方に配設され、ベルトループ用テープＴの表面や裏面の縫い目がある部分の画像を撮像して、ベルトループ用テープＴの移動量を検出するようになっていてもよい。
【００３７】
以下に、本実施形態のベルトループ用テープ供給装置１の制御回路について、図２および図３により説明する。図２に示すように、本実施形態のベルトループ用テープ供給装置１の制御回路は、制御手段７と、Ｉ／Ｏインターフェイス７ｄを介して制御手段７に接続されている繰り出しモータ４ｂ、把持アーム用モータ５ａａ、把持アーム用電磁弁５ａｂ、供給用モータ８ｂ、供給用電磁弁８ｃ、切断用電磁弁６ａａ、イメージセンサ１２、警告手段としての異常警告灯１４、操作パネル１５、スタートスイッチ１６などから構成されている。
【００３８】
前記異常警告灯１４は、制御手段７がベルトループ用テープＴの繰り出し異常が検出された場合に点滅して作業者に通知するようになっている。なお、警告手段として、アラームを備えていてもよい。
【００３９】
前記制御手段７は、ＣＰＵ７ａ、ＲＡＭ７ｂ、ＲＯＭ７ｃなどを備えており、ＲＯＭ７ｃの記憶部に格納された制御プログラムや制御データなどに基づいて、ベルトループ用テープ供給装置１の各機構部の駆動を制御するようになっている。
【００４０】
ＣＰＵ７ａは、図２および図３に示すように、イメージセンサ１２の前記処理回路とシリアル通信で接続されており、一定時間間隔（以下、問い合わせ周期とする）ごとに、ＣＰＵ７ａからイメージセンサ１２の処理回路にコマンドが送信されるようになっている。ＣＰＵ７ａからコマンドが送られると、イメージセンサ１２の処理回路は、それまでに撮像したベルトループ用テープＴの移動量に関するデータをＣＰＵ７ａに返信するようになっている。
【００４１】
本実施形態のＣＰＵ７ａからイメージセンサ１２の前記処理回路への問い合わせ周期は、一例として４５０μｓとされているが、この問い合わせ周期は、４５０μｓよりも短くてしても長くしてもよい。ただし、長くする場合には、移動量のデータを蓄えておくイメージセンサ１２の内部のバッファが溢れてしまう恐れがあるので、容量を超えない範囲内で設定する必要がある。
【００４２】
ＣＰＵ７ａと接続されているＲＯＭ７ｃには、ＣＰＵ７ａがベルトループ用テープＴの供給異常を判定する際に用いる閾値が記憶されている。なお、この閾値は、操作パネル１５により任意に設定可能である。
【００４３】
ＣＰＵ７ａは、イメージセンサ１２の処理回路から返信された移動量からベルトループ用テープＴの移動速度を算出し、この移動速度と上記の閾値を比較することにより、ベルトループ用テープＴの供給異常を判定する。具体的には、移動速度が閾値を下回る場合は供給異常であると判定し、ＣＰＵ７ａはこの判定結果に基づいて、繰り出しモータ４ｂの停止や異常警告灯１４などの制御を行うようになっている。
【００４４】
また、本実施形態のＣＰＵ７ａは、イメージセンサ１２の処理回路から返信された移動量に基づいてベルトループ用テープＴが所定長さで切断されるように、繰り出しモータ４ｂ及び可動刃６ａを下降させる切断用電磁弁６ａａを制御するようになっている。具体的には、ＣＰＵ７ａは、可動刃６ａの下降によりベルトループ用テープＴが一度切断されると、繰り出しモータ４ｂを回転させてベルトループ用テープＴの繰り出しを行い、イメージセンサ１２の処理回路から返信された移動量に基づいてベルトループ用テープＴの実際の繰り出し量を取得し、取得されたベルトループ用テープＴの実際の繰り出し量が、ミシン本体２に供給すべきベルトループの長さとして操作パネル１５により予め設定された所定長さと一致するまで繰り出しモータ４ｂの回転を継続し、その後、繰り出しモータ４ｂを停止させてから可動刃６ａを下降させる。
【００４５】
以下に、イメージセンサ１２の処理回路における画像処理と、ＣＰＵ７ａによるベルトループ用テープＴの移動速度の算出の方法について、図４により説明する。図４は、イメージセンサ１２で捉えたベルトループ用テープＴの表面の画像データの連続したフレームの模式図を示すものである。
【００４６】
各フレームには、ベルトループ用テープＴの表面の微細な特徴点が捉えられているものとする。例えば、図４において、左側のフレームでは、座標（ｘ，ｙ）にあった特徴点が、一定の時間経過後の中央のフレームでは、座標（ｘ＋３，ｙ＋１）に移動したとする。この場合、イメージセンサ１２の前記処理回路は、左側のフレームの画像データと、中央のフレームの画像データとを比較処理することにより、特徴点がｘ方向に３画素、ｙ方向に１画素移動したと判断する。
【００４７】
問い合わせ周期内に、図４の左側のフレームから中央のフレームに変化し、ＣＰＵ７ａからΔｘ，Δｙのコマンドが送信された場合、イメージセンサ１２の前記処理回路は、各方向の移動量をピクセル値（上記の場合は、それぞれ３，１）で返信する。
【００４８】
イメージセンサ１２の前記処理回路から移動量が返信されると、ＣＰＵ７ａは、問い合わせ周期当たりの移動量から、ベルトループ用テープＴの移動が開始された時点からの累積された移動量とベルトループ用テープＴの移動速度を算出する。移動速度の算出は、例えば、上記のように特徴点がｘ方向に３画素、ｙ方向に１画素移動した場合は、まず、１ピクセル＝０．０１２７ｍｍに基づいて、返信された移動量のピクセル値をミリ単位に変換する。次に、ミリ単位に変換された移動量を問い合わせ周期の時間で割ることによりベルトループ用テープＴの移動速度を求めることができる。すなわち、（移動量（Ｌｍｍ））÷（問い合わせ周期（４５０μｓ））により、ベルトループ用テープＴの移動速度を求めることができる。
【００４９】
なお、画素の微少な速度変化による誤制御を防止したい場合は、制御手段７のＲＡＭ７ｂに移動量バッファを設け、移動量のデータを蓄積させ、この蓄積したデータから移動速度を算出することができる。例えば、ＲＡＭ７ｂに２，０００周期（＝４５０μｓ×２，０００周期＝０．９ｓ）分の移動量を蓄積し、ベルトループ用テープＴの移動速度をその時間内に移動した移動量で割ることにより、移動速度を算出する。すなわち、Σ（Ｌｍｍ）÷（０．９ｓ）で算出することができる。
【００５０】
上記のような構成を備える本実施形態のベルトループ用テープ供給装置１における制御について、図５のフローチャートにより説明する。
【００５１】
まず、ベルトループ用テープ供給装置１に電源が投入されると、ステップＳＴ１において、ＣＰＵ７ａは、ＲＯＭ７ｃからミシン本体２に供給すべきベルトループの長さとして操作パネル１５により予め設定された所定長さＬと、ベルトループ用テープＴの供給異常を判定する際に用いるベルトループ用テープＴの移動速度である閾値Ｄを読み込む。
【００５２】
次いで、ステップＳＴ２で、ＣＰＵ７ａは、可動刃６ａを自動的に下降させベルトループ用テープＴの端部を切断する。これは、ベルトループ用テープＴの端部位置を切断位置に一致させるための動作であり、電源投入直前に作業者により予めベルトループ用テープＴの端部が可動刃６ａの切断位置よりも下流側に位置するようにベルトループ用テープＴを引き出しておき、電源投入直後にベルトループ用テープＴを切断することにより行われる。
【００５３】
次に、ステップＳＴ３で、ミシン本体２に被縫製物がセットされ縫製の準備ができた際に操作されるスタートスイッチ１６が操作されたか否かを判定する。ステップＳＴ３で、スタートスイッチ１６が操作されたと判定すると（ステップＳＴ３のＹｅｓ）、ＣＰＵ７ａは、繰り出しモータ４ｂを駆動して繰り出しローラ４ａを回転させて、ベルトループ用テープＴを繰り出す。次いで、上述したように、ＣＰＵ７ａは移動量検出手段９に移動量を問い合わせ、返信された問い合わせ周期当たりの移動量から、ステップＳＴ３で移動が開始されてからそれまでのベルトループ用テープＴの移動量Ｍを算出するとともに（ステップＳＴ４）、移動速度Ｖを算出する（ステップＳＴ５）。
【００５４】
次いで、ＣＰＵ７ａは、ステップＳＴ６で算出されたベルトループ用テープＴの移動速度Ｖと、ステップＳＴ１で読み込まれた閾値Ｄとを比較する（ステップＳＴ７）。
【００５５】
前記ステップＳＴ７において、算出された移動速度Ｖが閾値Ｄを上回る場合（ステップＳＴ７のＮｏ）には、ステップＳＴ８に移行し、ステップＳＴ５でイメージセンサ１２の処理回路から返信されたベルトループ用テープＴの移動量ＭがステップＳＴ１で読み込まれたミシン本体２に供給すべきベルトループの長さＬと一致し、ベルトループ用テープＴの繰り出しが完了したか否かを判定する。次いで、ステップＳＴ８において、繰り出しが完了していないと判定された場合（ステップＳＴ８のＮｏ）には、ステップＳ４に戻って、引き続き、繰り出しモータ４ｂを駆動する。
【００５６】
また、前記ステップＳＴ８で、ベルトループ用テープＴの繰り出しが完了していると判定された場合（ステップＳＴ８のＹｅｓ）は、ステップＳＴ９に移行し、繰り出しモータ４ｂの駆動を停止する。次いで、ステップＳＴ１０において、可動刃６ａを下降させてベルトループ用テープＴを切断する。その後、待機位置に待機していたフォーク８ａ，８ａがベルトループ用テープＴの折込位置に前進し、所定の長さに切断されたベルトループ用テープＴの両端部を挟持した後、そのまま２７０度自転することによりベルトループ用テープＴの両端部を折り込む。さらに、フォーク８ａ，８ａがそのまま前進し、両端部が折り込まれたベルトループ用テープＴがミシン本体の縫製位置に供給され、一つのベルトループの形成に必要なベルトループ用テープＴの一連の供給動作を終了し（ステップＳＴ１１）、再度ステップＳＴ３に戻って、次の被縫製物に対するスタートスイッチ１６の操作を待つ。
【００５７】
一方、ステップＳＴ７において、ベルトループ用テープＴの移動速度Ｖが閾値Ｄを下回る場合（ステップＳＴ７のＹｅｓ）は、ＣＰＵ７ａは、ベルトループ用テープＴの供給異常であると判定し、繰り出しモータ４ｂを停止させ（ステップＳＴ１２）、異常警告灯１４を点滅させる（ステップＳＴ１３）。これにより、作業者は、ベルトループ用テープＴの供給において、詰まりや空回りなどの供給異常の発生を確認し、ベルトループ用テープＴの交換や、引き出し手段と衝突して損傷したフォーク８ａ，８ａや各機構の復旧作業などを行う。
【００５８】
以上のような本実施形態のベルトループ用テープ供給装置１によれば、ベルトループ用テープＴの実際の移動量Ｍに基づいて、当該移動量Ｍと予め設定されたベルトループの長さＬとが一致するように繰り出しモータ４ｂの回転量と可動刃６ａが制御されるので、繰り出しローラ４ａの空回りなどにより繰り出しモータの回転量に対する実際の繰り出し量との間に繰り出し誤差が発生しても、正確で均一な長さのベルトループ用テープをミシン本体２に供給することができる。また、ベルトループ用テープＴの繰り出し経路上での詰まりなどの供給異常が発生した場合、速やかに繰り出しモータ４ｂの停止や供給異常の報知がなされるので、作業者はいち早く、手間を掛けずに復旧作業に取り掛かることができ、生産性の低下を防止することができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更できるものとする。たとえば、ＲＯＭ７ｃには、ベルトループ用テープＴの移動量の判定値を記憶させておき、ＣＰＵ７ａは、イメージセンサ１２から返信された移動量に基づいて、ベルトループ用テープの供給状態を判定するようにしてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、移動量検出手段を、繰り出されているベルトループ用テープＴの表面の画像を連続的に撮像するイメージセンサ１２と撮像された連続した前後のフレームの画像を比較処理して移動量を検出して検出された移動量に関するデータを出力する処理回路とで構成したが、ＣＰＵ７ａがイメージセンサにより撮像された画像から移動量を検出するようにして、イメージセンサとＣＰＵ７ａとで移動量検出手段９を構成しても良いことは、勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るベルトループ用テープ供給装置の本実施形態を示す要部の上面図であり、繰り出しローラとつまみアームとの間にベルトループ用テープが掛け渡された状態を示す図
【図２】本実施形態のベルトループ用テープ供給装置の要部と制御手段との関係を示すブロック図
【図３】本実施形態の移動量検出手段を上方から見た模式図
【図４】本実施形態のイメージセンサで捉えたベルトループ用テープ表面の画像データの連続したフレームの模式図
【図５】本実施形態のベルトループ用テープ供給装置の制御処理のフローチャート
【図６】従来のベルトループ用テープ供給装置の要部を示す斜視図
【符号の説明】
【００６２】
１ ベルトループ用テープ供給装置
２ ミシン本体
３ テープ送り出し台
４ 繰り出し手段
４ａ 繰り出しローラ
４ｂ 繰り出しモータ
５ａ 把持アーム
５ａａ 把持アーム用モータ
５ａｂ 把持アーム用電磁弁
６ 切断手段
６ａ 可動刃
６ａａ 切断用電磁弁
７ 制御手段
７ａ ＣＰＵ
７ｂ ＲＡＭ
７ｃ ＲＯＭ
７ｄ Ｉ／Ｏインターフェイス
８ 供給手段
８ａ フォーク
８ｂ 供給用モータ
８ｃ 供給用電磁弁
９ 移動量検出手段
１０ 光源
１１ レンズ
１２ イメージセンサ
１４ 異常警告灯
１５ 操作パネル
１６ スタートスイッチ
Ａ 繰り出し方向
Ｔ ベルトループ用テープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトループ用テープを繰り出す繰り出しモータを有し、当該繰り出しモータの回転により所定の経路に沿ってベルトループ用テープを繰り出す繰り出し手段と、
前記所定の経路の終端部近傍に設けられ、ベルトループ用テープを所定の長さに切断する切断手段と、を備え、
ベルトループ用テープを縫製物に縫い付けるミシンに対して、前記切断手段により所定の長さに切断されたベルトループ用テープを供給するベルトループ用テープ供給装置において、
前記所定の経路において、繰り出されているベルトループ用テープの表面の画像を連続的に撮像し、撮像された前後の画像を比較処理し、ベルトループ用テープの移動量を検出する移動量検出手段と、
前記移動量検出手段により検出されたベルトループ用テープの移動量に基づいて、前記ベルトループ用テープが前記所定長さで切断されるように、前記繰り出しモータ及び前記切断手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするベルトループ用テープ供給装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記移動量からベルトループ用テープの移動速度を算出し、算出された移動速度に基づいて、ベルトループ用テープの供給異常を検出することを特徴とする請求項１に記載のベルトループ用テープ供給装置。
【請求項３】
前記制御手段は、ベルトループ用テープの供給異常を検出すると、前記繰り出し手段の駆動を停止させることを特徴とする請求項２に記載のベルトループ用テープ供給装置。
【請求項４】
ベルトループ用テープの供給異常を作業者に通知するための警告手段を備え、
前記制御手段は、ベルトループ用テープの供給異常を検出すると、前記警告手段を作動させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のベルトループ用テープ供給装置。
【請求項１】
ベルトループ用テープを繰り出す繰り出しモータを有し、当該繰り出しモータの回転により所定の経路に沿ってベルトループ用テープを繰り出す繰り出し手段と、
前記所定の経路の終端部近傍に設けられ、ベルトループ用テープを所定の長さに切断する切断手段と、を備え、
ベルトループ用テープを縫製物に縫い付けるミシンに対して、前記切断手段により所定の長さに切断されたベルトループ用テープを供給するベルトループ用テープ供給装置において、
前記所定の経路において、繰り出されているベルトループ用テープの表面の画像を連続的に撮像し、撮像された前後の画像を比較処理し、ベルトループ用テープの移動量を検出する移動量検出手段と、
前記移動量検出手段により検出されたベルトループ用テープの移動量に基づいて、前記ベルトループ用テープが前記所定長さで切断されるように、前記繰り出しモータ及び前記切断手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするベルトループ用テープ供給装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記移動量からベルトループ用テープの移動速度を算出し、算出された移動速度に基づいて、ベルトループ用テープの供給異常を検出することを特徴とする請求項１に記載のベルトループ用テープ供給装置。
【請求項３】
前記制御手段は、ベルトループ用テープの供給異常を検出すると、前記繰り出し手段の駆動を停止させることを特徴とする請求項２に記載のベルトループ用テープ供給装置。
【請求項４】
ベルトループ用テープの供給異常を作業者に通知するための警告手段を備え、
前記制御手段は、ベルトループ用テープの供給異常を検出すると、前記警告手段を作動させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のベルトループ用テープ供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２４７６０８（Ｐ２００９−２４７６０８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９９２４８（Ｐ２００８−９９２４８）
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【出願人】（０００００３３９９）ＪＵＫＩ株式会社 (1,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【出願人】（０００００３３９９）ＪＵＫＩ株式会社 (1,557)
【Ｆターム（参考）】
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