縫紉機的單針切換裝置的製作方法

2023-05-21 19:28:01 1

專利名稱：縫紉機的單針切換裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種縫紉機的單針切換裝置，特別涉及一種適用於 雙針平縫縫紉機的單針切換的縫紉機單針切換裝置。
背景技術：
通常在雙針平縫縫紉機中安裝有縫紉機單針切換裝置，其選擇 性地使一對針棒的上下移動停止或重新驅動。 .
在利用該單針切換裝置，將衣服的口袋布沿衣服布料的邊緣以 雙重的平行線跡進行縫合的情況下，在直線區間使兩根針同時上下移 動而進行縫製，在角部為了使處於內側的線跡的針數變少，使內側的 縫針的上下移動暫時停止，然後使兩根針同時上下移動而進行縫製。
作為上述縫紉機的單針切換裝置，本發明人提出各種形式的裝
置(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。
作為現有的縫紉機的單針切換裝貨，大休上分為操作杆方式和 自動切換方式。
其中的操作杆方式形成為，利用操作杆對連杆機構進行驅動轉 換，該連杆機構將針棒的驅動形式切換為停止狀態和驅動狀態。
具體地說，在操作杆方式中，如果通過手動將切換操作杆向右 側按壓，則經由連杆機構而使右針停止，同時操作杆保持在右側。然 後，在使右針驅動時，按壓解除操作杆。由此，切換操作杆返回初始 位置，右針再次開始驅動。
另外，自動切換方式形成為，利用電磁致動器或空氣致動器對 連杆機構的驅動轉換進行驅動。
具體地說，在自動切換方式中，利用電氣開關使電磁致動器或 空氣致動器接通 斷開。
專利文獻l:特開2003 — 326055號公報專利文獻2:特開2006 — 087585號公報

發明內容
但是，作為雙針平縫縫紉機，當前的市場規模為，操作杆方式 的縫紉機與自動切換方式相比佔據絕對性優勢，自動切換方式被冷 落。
其原因在於，用戶習慣於操作杆方式，另外，自動切換方式很 少在市場上出現，因此用戶還沒有習慣使用。並且，在操作杆方式中， 由於即使不査看操作杆也可以通過手動進行操作，所以可以使視線不 從落針位置離開而進行縫製，但在自動切換方式中，如果不査看電動 式開關的位置，則有時會按錯，為了正確按下電動式開關而必須使視 線從落針位置離開，產生無法正確地進行縫製，或者縫製時間增加的 問題。
另一方面，在對用於切換針棒驅動形式的連杆機構進行驅動轉 換的操作杆操作機構中，無法進行對針數進行計數而控制左右縫針驅 動的針數控制，所以有時需要自動切換方式的單針切換裝置。
但是，在自動切換方式的單針切換裝置中，由於電動式開關是 必須的，所以迄今為止未開發機械式的操作杆類型的切換裝置。
本發明就是鑑於上述問題點而提出的，其目的在於提供 一 種縫 紉機的單針切換裝置，其可以通過操作杆操作使電動開關接通*斷開， 從而自動切換針棒的驅動形式。
另外，本發明的目的在於，可以通過簡單的操作杆操作進行針 棒的單針切換及示教模式等的模式切換，使用於進行切換的裝置緊湊。
為了實現上述目的，技術方案1記載的縫紉機的單針切換裝置
具有兩根針棒，其與上軸聯動而進行上下移動；
切換單元，其電氣地進行動作，將上述兩根針棒分別切換為停
止狀態和驅動狀態；
縫紉機電動機，其使上述上軸旋轉；
操作踏板，其產生上述縫紉機的驅動信號和停止信號；以及控制單元，其控制上述切換單元和上述縫紉機電動機， 其特徵在於，具有縫針切換操作杆，其被支撐在縫紉機架上， 可以以中間位置為中心沿左右方向移動操作，並且可以沿上下方向移 動操作；縫針停止開關，其產生將上述各針棒切換為停止狀態或驅動 狀態的信號；以及模式切換開關，其將縫製模式選擇性地切換為至少 包括示教模式在內的多個縫製模式中的一個模式，上述縫針停止開 關，配置在從上述縫針切換操作杆的中間位置向左右方向分離的位置 上，上述模式切換開關，配置在從上述縫針切換操作杆的中間位置向 上下方向分離的位置上，通過上述縫針切換操作杆沿左右方向的移動 操作，將縫針停止開關接通而產生信號，通過上述縫針切換操作杆沿 上下方向的移動操作，將上述模式切換開關接通而切換縫製模式。
另外，技術方案2記載的發明的特徵在於，在技術方案1記載
的縫紉機的單針切換裝置中，上述縫針停止開關，相對於縫針切換操 作杆的中間位置配置在左右兩側，分別與左右針棒中的一個對應。
另外，技術方案3記載的發明的特徵在於，在技術方案1或2 記載的縫紉機的單針切換裝置中，上述模式切換開關，與上述縫針切 換操作杆的中間位置的下方相對配置，通過上述縫針切換操作杆的按 下操作而產生切換縫製模式的信號。
另外，技術方案4記載的發明的特徵在於，在技術方案3記載 的縫紉機的單針切換裝置中，上述縫針切換操作杆，可以使基端相對 於縫紉機架以垂直軸線為中心轉動，且可以抵抗彈力而進行按下操 作，並且受到從左右方向朝向中間位置的彈性作用力，從而保持在中 間位置上。
另外，技術方案5記載的發明的特徵在於，在技術方案2記載 的縫紉機的單針切換裝置中，上述縫針停止開關與上述縫針切換操作 杆相比配置在下方，在上述縫針切換操作杆的左右方向上相對地配置 具有彈性的U字形部件，上述U字形部件的一端支撐在縫紉機架上， 另一端成為自由端，上述自由端可以通過上述縫針切換操作杆沿左右 方向的移動操作，與縫針切換操作杆抵接，上述U字形部件在上述 自由端與上述縫針切換操作杆抵接時，可以利用U字形部件自身的彈性變形而按壓上述縫針停止開關。 發明的效果
由於本發明的縫紉機的單針切換裝置如上述所示構成而產生作 用，所以在切換針棒的驅動形式的情況下，可以利用操作杆操作使縫 針停止開關接通/斷開，將各針棒的驅動形式切換為停止狀態和驅動 狀態，由於能夠在注視手上的縫製位置的狀態下進行運轉模式的切換 操作，而不會失誤，所以能夠提高操作性，正確地進行縫製作業，提 供可靠性高的高品質的縫製品，另外，切換縫製模式的模式切換開關， 可以通過相同的操作杆操作而進行接通/斷開，示教模式等模式變更 功能也可以簡單地使用，操作性提高，縫製操作也被恰當地保持，可 以提供可靠性髙的高品質的縫製品。
另外，根據技術方案2 6記載的構成，可以通過簡單的操作杆 結構進行針棒切換或模式變更，緊湊地安裝在縫紉機上而不會妨礙作 業者的縫製作業，可以高效地進行縫製作業。


閣1是安裝了本發叨的縫紉機的單針切換裝置的一個實施方式 的縫紉機的斜視圖。
圖2是本發明的縫紉機的單針切換裝置的一個實施方式的斜視圖。
圖3是省略了安裝支撐件的狀態下的與圖2相同的斜視圖。 圖4是表示本發明中的控制系統的一個實施方式的框圖。 圖5的(a) (d)是表示示教模式中的縫製過程的說明圖。 圖6是表示實施方式2中的控制系統的一個實施方式的流程圖。
具體實施例方式
首先，根據圖1至圖5說明本發明的實施方式。 本發明所涉及的雙針平縫縫紉機1如圖1所示，在位於底座部2 上方的縫紉機臂部3上，可上下移動地支撐兩根針棒4、 4,針棒4、4與由縫紉機電動機36 (參照圖4)旋轉驅動的縫紉機上軸(未圖示) 聯動，利用公知的針棒上下機構(未圖示)上下移動。另外，在各針 棒4、 4上具有公知的離合器機構(未圖示)，其對針棒與針棒上下 機構之間進行斷開或連結，在該離合器上連結作為切換單元的針棒切 換致動器35 (參照圖4)，該針棒切換致動器35將驅動形式切換為 停止(斷開)狀態和驅動(連結)狀態。
本發明的單針切換裝置11如圖1至圖3所示。
單針切換裝置11利用安裝支撐件12緊固在上述縫紉機臂部3 上。在該安裝支撐件12的縫紉機臂部3側的最內部，固定沿著鉛垂 線的支撐軸14。基端部13a可轉動地支撐在該支撐軸14上的縫針切 換操作杆13，其前端部向縫紉機臂部3的前側突出。
縫針切換操作杆13利用安裝在其基端部13a與安裝支撐件12 之間的嫘旋彈簧(復位彈簧)15的彈力被向上方推，與緊固在鉛垂 支撐軸14上的止動器16壓接。
另外，縫針切換操作杆13形成為具有平板部13b，其從基端 部13a向前端側水平地延伸出；握持部13c，其向平板部的前端側鉛 垂地彎折而形成；以及保持部13d，其從平板部13b的中間部的側面 向上方豎立。在設置在安裝支撐件12的兩側的豎立部上固定水平軸 17，在上述保持部13d的通孔13e中可動地插入水平軸17。在保持 部13d兩側的水平軸17上可動地插入螺旋彈簧(切換復位彈簧)18a、 18b。這些縫針切換復位彈簧18a、 18b的作用為，將向左右轉動的縫 針切換操作杆13始終保持在中立位置上。
在縫針切換操作杆13的保持部13d的前端側的下方，在安裝支 撐件12上支撐開關基板19。在該開關基板19的上表面上，緊固左 針停止開關20a、右針停止開關20b、以及模式切換開關21。
左右的縫針停止開關20a、 20b配置為，位於處於中立位置(中 間位置)的縫針切換操作杆13的平板部13b的兩側方，且位於下方。 另外，模式切換開關21與位於中立位置的縫針切換操作杆13的平板 部13b分離地配置在正下方位置上。在兩個縫針停止開關20a、 20b 的上方，將具有彈性的樹脂制的U字形部件23a、 23b利用固定螺釘24固定在安裝支撐件12上。各U字形部件23a、 23b的自由端側位於縫針切換操作杆13的平板部13b的移動路徑上，可以通過被平板部13b按壓而使彎曲部向下方變形，從而按壓左針縫製開關20a或右針停止開關20b，使開關接通。
在將位於中立位置的縫針切換操作杆13向下方按壓時，模式切換開關21被平板部13b按壓而接通。
因此，如果縫針切換操作杆13按壓左針停止開關20a或右針停止開關20b，則左針4L或右針4R停止，如果再次按壓左針停止開關20a或右針停止開關20b，則左針4L或右針4R驅動。
下面，基於圖4說明本發明的控制系統。
在本實施方式中形成為，利用由CPU構成的控制單元31，經由接口 34對驅動針棒4的縫紉機電動機36、和作為切換單元的針棒切換致動器35進行控制，該針棒切換致動器35將各針棒4切換為驅動狀態和停止狀態。在CPU31上連接作為存儲單元的ROM 32，其存儲使各部分結構相關聯地進行動作的程序；以及作為存儲單元的RAM 33，其存儲例如在僅驅動一側針棒4而前迸規定針數的情況下的該規定針數。另外，在接口 34上連接踏板開關37，其通過由操作踏板(未圖示)接通 斷開而產生對縫紉機電動機3 6的驅動信號和停止信號。
另外，與抬膝操作杆接近配置的布料壓腳上下移動檢測傳感器38，經由接口 34與CPU 31連接，其檢測在由作業者操作抬膝操作杆時布料壓腳(未圖示)上下移動的情況。
另外，CPU 31經由接口 34與模式切換開關21及選擇開關39連接。
CPU 31在每次模式切換開關21接通時，依次切換為示教模式、示教後的數據的執行模式、操作者任意進行控制的手動模式。另外，選擇開關39選擇使模式切換開關21有效或無效。
該控制系統形成為，如果使左針停止開關20a、右針停止開關20b接通.斷開，則CPU31向針棒切換致動器35發送指令，將雙針平縫縫紉機1的各針棒4、4的驅動形式切換為停止狀態和驅動狀態。所謂示教模式，是進行示教以及重放，然後自動地解除一側針棒(縫針)的停止，切換為雙針縫製，其中，示教是在使左右某一側針棒(縫針)的動作停止，由另一側針棒的縫針進行單針縫製時，對從開始單針縫製至未圖示的布料壓腳上下移動為止的單針縫製的針數進行計數並進行存儲，重放是在布料壓腳上下移動後，根據在示教中存儲的針數進行單針縫製。
如圖5所示，在示教模式狀態下，右針4R從點al經由點bl而通過點cl。另外，對單針縫製的針數進行計數並進行存儲的示教，是在點al至點bl之間進行的。
執行模式是與踏板開關37的啟動操作相應，按照在示教模式中存儲的數據進行單針縫製。
手動模式是通過作業者對縫針切換操作杆13等任意進行操作而進行單針縫製或雙針縫製的模式。
下面，說明本實施方式的動作。
在縫紉機1啟動後的初始狀態下，縫紉機1設定為左針棒4L和右針棒4R同時進行動作的雙針縫製的狀態，可以進行雙針縫製。
如果將縫針切換操作杆13向左方、右方中的某一惻轉動，則li字形部件23a或23b變形而按壓左針停止開關20a或右針停止開關20b中的某一個，使其接通，從而向CPU 31輸入使-側針棒(例如左針棒4L)的上下移動停止的指示信號。
由此，CPU 31驅動針棒切換致動器35，使對應的一側針棒4L或4R退避至最上方位置並進行保持，同時解除其與上軸的連結而使其上下移動停止。
如果縫針切換操作杆13在中間位置上下移動，則模式切換開關21被按壓而接通。由此，如上述所示，CPU31在每次接通時，依次切換為示教模式、執行模式以及手動模式。
通過採用上述所示的本實施方式的單針切換裝置11，可以在自動切換方式的帶有單針縫製功能的雙針平縫縫紉機中，採用市場上常見的操作杆方式，可以使用戶與操作杆方式相同地進行使用。
另外，由於能夠在注視手上的縫製位置的狀態下進行運轉模式的切換操作，而不會失誤，所以能夠提高作業性，正確地進行縫製作業，提供可靠性高的高品質的縫製產品。
另外，由於可以通過模式切換開關21，由操作杆進行接通，斷開操作，所以可以簡單地進行示教模式等的模式切換，作業性提高，縫製作業也被適當地保持，可以提供可靠性高的高品質的縫製產品。
另外，本發明並不限定於上述實施方式，可以根據需要進行各種變更。
例如，作為實施方式2，也可以如下所示地構成。在CPU31上經由接口34連接下述的選擇開關39，其選擇下述兩種模式在利用模式切換開關21切換至示教模式時，只要不產生模式切換開關21的接通信號就維持示教模式狀態；以及即使沒有模式切換開關21的接通信號，也在執行1次示教模式之後，返回執行模式。
如果模式切換開關21接通，則縫製模式切換至執行模式和示教模式。
下面，基於圖6的流程圖說明實施方式2的動作。
在縫紉機1啟動後的初始狀態中，縫紉機1設定為左針棒4L和
右針棒4R同吋進行動作的雙針縫製的狀態，可以進行雙針縫製(歩
驟S101)。
如果將縫針切換操作杆13向左方、右方中的某一方向轉動，則左針停止開關20a或右針停止開關20b的其中一個被按壓。然後，如果CPU 31檢測出使一側針棒(例如左針棒4L)的上下移動停止的指示信號(步驟S102:是)，則CPU 31驅動針棒切換致動器35，使對應的針棒(例如左針棒4L)退避而使其上下移動停止(步驟S103)。
另一方面，如果CPU 31沒有檢測到左針停止開關20a或右針停止開關20b中的某一個被按壓的指示信號(步驟S102:否)，則返回步驟SIOI，維持進行雙針縫製的狀態。
然後，CPU31判斷縫紉機1是否被設定為示教模式(步驟S104)。
如果將縫針切換操作杆13上下移動而按壓模式切換開關21，則CPU31判斷縫紉機1被設定為示教模式(步驟S104:是)，進入步驟S105。另一方面，如果CPU 31判斷縫紉機1沒有被設定為示教模式(步驟S104:否)，則進入步驟S112。
在步驟S105中進行示教，即，由CPU 31對在示教模式狀態中可上下移動的另一側針棒(例如右針棒4R)進行單針縫製的針數進行計數，同時將通過計數而得到的針數存儲在RAM 33中(步驟S105)。
然後，如果布料壓腳上下移動檢測傳感器38發送基於布料壓腳移動的檢測信號(步驟S106: Yes)，則CPU31判斷為角部停止，進入步驟S107。另一方面，如果CPU 31沒有檢測出布料壓腳上下移動檢測傳感器38基於布料壓腳移動的檢測信號(步驟S106:否)，則返回步驟S105，繼續進行單針縫製以及對該針數的計數。
在步驟S107中，CPU 31判斷是否存在伴隨模式切換開關21被按壓而產生的指示信號。
如果縫針切換操作杆13上下移動而按壓模式切換開關21， CPU31檢測出伴隨上述動作而產生的指示信號(步驟S107:是)，則CPU31刪除存儲在RAM 33中的針數(步驟S108)，進入步驟S114，通
過手動模式進行縫製。
另一方面，如果CPU 31沒有檢測到伴隨模式切換開關21被按壓而產生的指示信號(步驟S107:否)，則進入歩驟S109。
在步驟S109中，基於在示教模式中存儲在RAM33中的針數，進行使可上下移動的另一側針棒(例如右針棒4R)上下移動的重放(步驟S109)。
然後，CPU 31判斷該針棒是否進行了與存儲在RAM33中的針數相對應量的單針縫製(步驟SllO)。
如果CPU31判斷該針棒進行了與針數相對應量的單針縫製(步驟S110:是)，則進入步驟S1U。另一方面，如果CPU31判斷該針棒還未完成與針數相對應量的單針縫製(步驟S110:否)，則返回步驟S109，繼續進行單針縫製的重放。
然後，CPU 31使針棒切換致動器35動作，以解除被停止的一側針棒(例如左針棒4L)的上下移動停止的狀態，使一側針棒(例如左針棒4L)可以上下移動(步驟Slll)。
然後，返回步驟SIOI，進行左針棒4L和右針棒4R同時動作的雙針縫製。
另外，在步驟S112中，CPU 31判斷是否存在伴隨著模式切換開關21的接通信號而產生的指示信號。
如果CPU 31檢測到伴隨模式切換開關21的接通信號而產生的指示信號(步驟S112:是)，則CPU31將縫紉機1切換為示教模式(步驟S113)，進入步驟S105。
另一方面，如果CPU 31沒有檢測到伴隨模式切換開關21的接通信號而產生的指示信號(步驟S112:否)，則進入步驟S114。
在步驟S114中，作為手動模式，作業者調整單針縫製的針數而進行縫製(步驟S114)。
如果CPU31檢測到下述指示信號，即，左針停止開關20a和右針停止開關20b中的某一個(例如左針停止開關20a)被按下，使一側針棒(例如左針棒4L)的上下移動停止解除的指示信號(步驟S115:是)，則進入步驟Slll， CPU 31使針棒切換致動器35動作，以解除被停止的一側針棒(例如左針棒4L)的上下移動停止，使一側針棒(例如左針棒4L)可以上下移動(步驟Slll)。然後，返回至步驟SlOl，進行左針棒4L和右針棒4R同時進行動作的雙針縫製。
另一方面，如果CPU 31沒有檢測到左針停止開關20a和右針停止開關20b中的某一個被按下而產生的指示信號(步驟S115:否)，則返回步驟S114，繼續手動模式下的單針縫製。
選擇開關39通常選擇為，即使模式切換開關21沒有產生接通信號，也在執行1次示教模式後返回至手動模式。
將選擇開關39設定為，只要模式切換開關21不產生接通信號，就維持示教模式狀態。由於如果執行該設定，則不需要按壓模式切換開關21，所以在連續進行多個角部的縫製的情況下，可以減少縫針切換開關的操作次數，因此作業性優異。
權利要求
1. 一種縫紉機的單針切換裝置，其具有兩根針棒，其與上軸聯動而進行上下移動；切換單元，其電氣地進行動作，將上述兩根針棒分別切換為停止狀態和驅動狀態；縫紉機電動機，其使上述上軸旋轉；操作踏板，其產生上述縫紉機的驅動信號和停止信號；以及控制單元，其控制上述切換單元和上述縫紉機電動機，其特徵在於，具有縫針切換操作杆，其被支撐在縫紉機架上，可以以中間位置為中心沿左右方向移動操作，並且可以沿上下方向移動操作；縫針停止開關，其產生將上述各針棒切換為停止狀態或驅動狀態的信號；以及模式切換開關，其將縫製模式選擇性地切換為至少包括示教模式在內的多個縫製模式中的一個模式，上述縫針停止開關，配置在從上述縫針切換操作杆的中間位置向左右方向分離的位置上，上述模式切換開關，配置在從上述縫針切換操作杆的中間位置向上下方向分離的位置上，通過上述縫針切換操作杆沿左右方向的移動操作，將縫針停止開關接通而產生信號，通過上述縫針切換操作杆沿上下方向的移動操作，將上述模式切換開關接通而切換縫製模式。
2. 根據權利要求1所述的縫紉機的單針切換裝置，其特徵在於， 上述縫針停止開關，相對於縫針切換操作杆的中間位置配置在左右兩側，分別與左右針棒中的一個對應。
3. 根據權利要求1或2所述的縫紉機的單針切換裝置，其特徵在於，上述模式切換開關，與上述縫針切換操作杆的中間位置的下方 相對配置，通過上述縫針切換操作杆的按下操作而產生切換縫製模式 的信號。
4. 根據權利要求3所述的縫紉機的單針切換裝置，其特徵在於， 上述縫針切換操作杆，可以使基端相對於縫紉機架以垂直軸線為中心轉動，且可以抵抗彈力而進行按下操作，並且受到從左右方向 朝向中間位置的彈性作用力，從而保持在中間位置上。
5. 根據權利要求2所述的縫紉機的單針切換裝置，其特徵在於，上述縫針停止開關與上述縫針切換操作杆相比配置在下方，在上述縫針切換操作杆的左右方向上相對地配置具有彈性的U 字形部件，上述U字形部件的一端支撐在縫紉機架上，另一端成為自由端， 上述自由端可以通過上述縫針切換操作杆沿左右方向的移動操作，與縫針切換操作杆抵接，上述U字形部件在上述自由端與上述縫針切換操作杆抵接時，可以利用U字形部件自身的彈性變形而按壓上述縫針停止開關。
全文摘要
本發明提供一種縫紉機的單針切換裝置。該縫紉機的單針切換裝置具有兩根針棒；切換單元；縫紉機電動機；操作踏板號；以及控制單元，其還具有縫針切換操作杆，其支撐在縫紉機架上，可以以中間位置為中心沿左右方向移動操作，並且可以沿上下方向移動操作；縫針停止開關，其產生將各針棒切換為停止狀態或驅動狀態的信號；以及模式切換開關，其將縫製模式選擇性地切換至多個縫製模式中的一個模式，縫針停止開關配置在沿左右方向分離的位置上，模式切換開關配置在沿上下方向分離的位置上，通過縫針切換操作杆沿左右方向的移動操作，將縫針停止開關接通而產生信號，通過縫針切換操作杆沿上下方向的移動操作，將模式切換開關接通而切換縫製模式。
文檔編號D05B55/00GK101532221SQ200910127019
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月10日 優先權日2008年3月10日
發明者比嘉隆裕 申請人:Juki株式會社