縫製装置および表皮セット治具
【課題】表皮の治具へのセット作業性の向上、および上下表皮を外周縁どうしの位置合わせにずれなく正確に重ね合わすことができて縫い代の均一化を図る。
【解決手段】外治具１と内治具２からなる表皮セット治具３に、所定形状に裁断された少なくとも２枚の上下表皮を重ね合わせて該上下表皮外周縁が内治具２の外周から外方へ露出するようにセットする表皮セット部と、内治具２にセットされた上下表皮の外周縁部分を、縫い針を備えたミシン本体で縫合する縫製部を備える。外治具１は表皮セット部の定位置に設置され、下表皮位置決めガイド板１２、下表皮位置決めガイド１３、および上表皮押えクランプ１４を備える。内治具２は、下表皮位置決めガイド板１２の内側に取り出し可能に配置され、下表皮受けプレート２２、上表皮４の外周縁部４ａを下表皮５の外周縁部５ａに押え付ける本クランプ機構２３を備える。
【解決手段】外治具１と内治具２からなる表皮セット治具３に、所定形状に裁断された少なくとも２枚の上下表皮を重ね合わせて該上下表皮外周縁が内治具２の外周から外方へ露出するようにセットする表皮セット部と、内治具２にセットされた上下表皮の外周縁部分を、縫い針を備えたミシン本体で縫合する縫製部を備える。外治具１は表皮セット部の定位置に設置され、下表皮位置決めガイド板１２、下表皮位置決めガイド１３、および上表皮押えクランプ１４を備える。内治具２は、下表皮位置決めガイド板１２の内側に取り出し可能に配置され、下表皮受けプレート２２、上表皮４の外周縁部４ａを下表皮５の外周縁部５ａに押え付ける本クランプ機構２３を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の座席シートや背凭れシート、あるいはエアバッグ等の縫製において外周縁が曲線状に裁断された複数枚の表皮をその外周縁が縫い代分だけ露出するように表皮セット治具で重ね合わせてセットしたうえで、その外周縁を縫製する縫製装置、および表皮セット治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円や楕円、円弧、楕円弧、あるいはその他の曲線状に裁断され縫製対象となる複数の表皮（縫製生地）をその外周縁部分が露出するように表皮セット治具（縫製生地保持具）で重ね合わせて保持し、その外周縁を縫製する装置として、表皮を保持した表皮セット治具を縫製装置の縫製生地支持台上に水平回転可能に支持させ、表皮セット治具の支持位置に対してミシン本体を直線的に接離移動させるとともに、ミシン本体の針軸の軸芯を中心にしてミシン本体を水平回動可能に支持させ、ミシン本体を表皮セット治具の水平回転に基づき、接離移動および針軸芯回りに回動するように制御しながら上下表皮の外周縁部分をミシン本体で縫合するようにしたものが提案されている(特許文献１参照。)。
【０００３】
かかる縫製装置によれば、縫製形状が円や円弧は勿論、楕円や楕円弧あるいはＳ字等の複合曲線でも容易に自動縫製することができる。
【特許文献１】特開２００７−９７７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数の表皮をその曲線状の外周縁が位置合わせのずれなく正確に揃えて露出するように重ね合わせて表皮セット治具でセットする作業は容易でなく、縫製作業能率の低下の原因になっていた。
【０００５】
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、表皮の治具へのセット作業性の向上、および表皮の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮を外周縁どうしの位置合わせにずれなく正確に重ね合わすことができて縫い代の均一化を図れる縫製装置および表皮セット治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の縫製装置は、請求項１に記載のように、発明の内容を理解し易くするために図１〜図３９に付した符号を参照して説明すると、外治具（１）と内治具（２）からなる表皮セット治具（３）に、所定形状に裁断された少なくとも２枚の上下表皮（４），（５）を重ね合わせて該上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）が内治具（２）の外周から外方へ露出するようにセットする表皮セット部（６）と、内治具（２）にセットされた上下表皮（４），（５）の露出した外周縁部（４ａ），（５ａ）を、縫い針（７）を備えたミシン本体（８）で縫合する縫製部（９）とを備える。
外治具（１）は、表皮セット部（６）の定位置に設置され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を受ける下表皮位置決めガイド板（１２）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上に固定され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）の外形に沿う形状に形成された下表皮位置決めガイド（１３）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な上表皮押えクランプ（１４）とを備える。
内治具（２）は、外治具（１）の下表皮位置決めガイド板（１２）の内側に該下表皮位置決めガイド板（１２）と略面一状に且つ取り出し可能に配置されて下表皮（５）を受ける下表皮受けプレート（２２）と、下表皮受けプレート（２２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な本クランプ機構（２３）とを備える。
縫製部（９）は、上下表皮（４），（５）をセットした内治具（２）を縫製部（９）の所定位置に支持軸芯(Ｚ)回りに水平回転可能に支持する内治具支持部(５２)と、この内治具支持部(５２)に対して接離移動するミシン支持台(５３)と、ミシン支持台(５３)に針軸(Ｎ)の軸芯回りに回動可能に支持させたミシン本体(８)とを備え、ミシン本体(８)を内治具（２）の水平回転に基づき、接離移動および針軸芯回りに回動するように制御しながら上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）をミシン本体(８)で縫合するように構成している。
【０００７】
上記構成の縫製装置によると、表皮セット部（６）では、予め外治具（１）で上下表皮（４），（５）を縫製対象となる外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしが揃うように重ね合わせる仮セットをすることができ、そのうえで、内治具（２）で上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしが内治具（２）の外周から外方へ縫い代分だけ露出するように本クランプ機構（２３）で下表皮受けプレート（２２）上に押え付けて保持する本セットを行うことができる。したがって、上下表皮（４），（５）の内治具（２）へのセット作業が容易に行え、しかも上下表皮（４），（５）の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮（４），（５）を外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしの位置合わせにずれなく正確な位置合わせ状態に本セットすることができる。
縫製部（９）ではミシン本体(８)を内治具（２）の水平回転に基づき、接離移動および針軸芯回りに回動するように制御しながら上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）をミシン本体(８)で縫合することにより、上下表皮（４），（５）の曲線状の外周縁部（４ａ），（５ａ）も容易に自動縫製することができる。
【０００８】
請求項１記載の縫製装置は、請求項２に記載のように、外治具（１）は、下表皮位置決めガイド板（１２）の上側に、下表皮位置決めガイド（１３）の外周縁に略沿う形状の内周縁を有する中間板（１６）が複数の中間板昇降用シリンダ（１７）で上下動可能に下表皮位置決めガイド板（１２）と平行に対向配備され、中間板（１６）の内周縁寄りの上方に、下表皮（５）の外周に沿って分割された複数の上表皮押えクランプ（１４）が中間板（１６）の内周縁に沿って並列状に装備され、各上表皮押えクランプ（１４）は中間板（１６）に一体的に取り付けられた上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）で上下動可能に中間板（１６）に装備され、中間板（１６）の内周縁に沿って上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を受ける上表皮受部（１６ａ）と、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）の外端を受け止める上表皮位置決めガイド（２０）が上表皮押えクランプ（１４）の下方に対向するように設けられるという構成を採用することができる。
【０００９】
この構成によると、下表皮（５）の上に上表皮（４）を重ね合わす前に、中間板（１６）を中間板昇降用シリンダ（１７）で下降させることで下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を下表皮位置決めガイド板（１２）上に押え付ける状態を得ることができ、この押え付け状態下で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を上表皮押えクランプ（１４）で下表皮（５）の外周縁部（５ａ）上に押え付けることができる。したがって、上下表皮（４），（５）の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮（４），（５）を外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしの位置合わせにずれのない正確な位置合わせ状態に本セットすることができるという上記作用効果を更に高めることができる。
【００１０】
請求項１又は２に記載の縫製装置は、請求項３に記載のように、上表皮位置決めガイド（２０）には、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を検出して上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）に作動信号を発するセンサー（２１）を設置するという構成を採用することができる。この構成によると、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）をセンサー（２１）により自動的に確実に検出することができ、上表皮押えクランプ（１４）による上表皮押え固定精度を向上することができる。
【００１１】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の縫製装置は、請求項４に記載のように、各上表皮押えクランプ（１４）により上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を周方向に部分的に押える長さ（Ｌ）よりも複数個のセンサー（２１）による検出領域（Ｋ）を大きくするという構成を採用することができる。この構成によると、上表皮（４）のセットずれ防止を更に確実なものにすることができる。
【００１２】
本発明の表皮セット治具は、請求項５に記載のように、外治具（１）と内治具（２）からなり、外治具（１）は、表皮セット部（６）の定位置に設置され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を受ける下表皮位置決めガイド板（１２）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上に固定され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）の外形に沿う形状に形成された下表皮位置決めガイド（１３）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な上表皮押えクランプ（１４）とを備えており、内治具（２）は、外治具（１）の下表皮位置決めガイド板（１２）の内側に該下表皮位置決めガイド板（１２）と略面一状に且つ取り出し可能に配置されて下表皮（５）を受ける下表皮受けプレート（２２）と、下表皮受けプレート（２２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な本クランプ機構（２３）とを備えていることに特徴を有するものである。
【００１３】
上記構成の表皮セット治具によると、予め外治具（１）で上下表皮（４），（５）を縫製対象となる外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしが揃うように重ね合わせる仮セットをすることができ、そのうえで、内治具（２）で上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしが内治具（２）の外周から外方へ縫い代分だけ露出するように本クランプ機構（２３）で下表皮受けプレート（２２）上に押え付けて保持する本セットを行うことができる。したがって、上下表皮（４），（５）の内治具（２）へのセット作業が容易に行え、しかも上下表皮（４），（５）の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮（４），（５）を外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしの位置合わせにずれなく正確な位置合わせ状態に本セットすることができる。
【００１４】
請求項５記載の表皮セット治具は、請求項６に記載のように、外治具（１）は、下表皮位置決めガイド板（１２）の上側に、下表皮位置決めガイド（１３）の外周縁に略沿う形状の内周縁を有する中間板（１６）が複数の中間板昇降用シリンダ（１７）で上下動可能に下表皮位置決めガイド板（１２）と平行に対向配備され、中間板（１６）の内周縁寄りの上方に、下表皮（５）の外周に沿って分割された複数の上表皮押えクランプ（１４）が中間板（１６）の内周縁に沿って並列状に装備され、各上表皮押えクランプ（１４）は中間板（１６）に一体的に取り付けられた上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）で上下動可能に中間板（１６）に装備され、中間板（１６）の内周縁に沿って上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を受ける上表皮受部（１６ａ）と、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）の外端を受け止める上表皮位置決めガイド（２０）が上表皮押えクランプ（１４）の下方に対向するように設けられるという構成を採用することができる。
【００１５】
この構成によると、下表皮（５）の上に上表皮（４）を重ね合わす前に、中間板（１６）を中間板昇降用シリンダ（１７）で下降させることで下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を下表皮位置決めガイド板（１２）上に押え付ける状態を得ることができ、この押え付け状態下で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を上表皮押えクランプ（１４）で下表皮（５）の外周縁部（５ａ）上に押え付けることができる。したがって、上下表皮（４），（５）の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮（４），（５）を外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしの位置合わせにずれのない正確な位置合わせ状態に本セットすることができるという上記作用効果を更に高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上下表皮の内治具へのセット作業が容易に行えて作業性を向上でき、しかも上下表皮の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮を外周縁どうしの位置合わせにずれなく正確な位置合わせ状態に本セットすることができるため、縫い代の均一化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例の縫製装置の全体構成を示す平面図、図２は図１の縫製装置の正面図、図３は図１の縫製装置の左側面図、図４は図１の縫製装置の右側面図である。
【００１８】
本発明の縫製装置は、図１〜図４に示すように、図９に示すごとき外治具１と内治具２からなる表皮セット治具３に、図３９に示すごとき所定形状に裁断された少なくとも２枚の上下表皮４，５を重ね合わせて該上下表皮４，５の外周縁部４ａ，５ａどうしが図１７（ｂ）に仮想線で示すごとく内治具２の外周から外方へ縫い代分だけ露出するようにセットする表皮セット部６と、内治具２にセットされた上下表皮４，５の露出した外周縁部４ａ，５ａを、縫い針７を備えたミシン本体８で縫合する縫製部９とを備える。必要に応じて、表皮セット部６と縫製部９との間には上下表皮４，５のセットされた内治具２を外治具１から取り出して縫製部９へ自動搬入する搬入ライン１０、およびミシン本体８で縫合された縫製表皮を保持した内治具２を縫製部９から表皮セット部６へ自動搬出する搬出ライン１１を設ける。
【００１９】
（外治具）
図１０、図１２、図１６、図１７に示すように、外治具１は、表皮セット部６の定位置に設置されて下表皮５の外周縁部５ａを受ける下表皮位置決めガイド板１２と、下表皮位置決めガイド板１２上に固定され、下表皮５の外周縁部５ａの外形に沿う形状に形成された下表皮位置決めガイド１３と、下表皮位置決めガイド板１２上で上表皮４の外周縁部４ａを下表皮５の外周縁部５ａに対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な上表皮押えクランプ１４とを備える。
下表皮位置決めガイド板１２は、下表皮５の馬蹄形状等曲線状に裁断された外周縁に沿う形状の内周縁を有する形に形成されて図５、図７に示す表皮セット架台１５上に固定される（図１１参照）。図１０、図１２に示すように、下表皮位置決めガイド１３は下表皮位置決めガイド板１２上に下表皮５の外周縁部５ａを受ける外周縁部受け面１２ａを形成すべく重合固定される。
【００２０】
（中間板）
また、図１３〜図１７に示すように、下表皮位置決めガイド板１２の上側には、下表皮位置決めガイド１３の外周縁に略沿う形状の内周縁を有する中間板１６が複数の中間板昇降用シリンダ１７で上下動可能に下表皮位置決めガイド板１２と平行に対向配備される。中間板１６の内周縁寄りの上方に、下表皮５の外周に沿って分割された複数の上表皮押えクランプ１４が中間板１６の内周縁に沿って並列状に装備される。各上表皮押えクランプ１４は中間板１６に一体的に取り付けられた上表皮押えクランプ用シリンダ１８でクランプガイド部材１９の案内下で上下動可能に中間板１６に装備される。中間板１６の内周縁に沿って上表皮４の外周縁部４ａを受ける上表皮受部１６ａと、上表皮４の外周縁部４ａの外端を受け止める上表皮位置決めガイド２０が上表皮押えクランプ１４の下方に対向するように設けられる。
【００２１】
上表皮押えクランプ１４による上表皮押え固定精度を向上するために、図１６に示すように、下表皮５の外周縁の曲率の大きい円弧部分に対応する箇所に配される各上表皮押えクランプ１４の上表皮４を押える長さＬは、比較的に曲率の小さい円弧部や略直線部に対応する箇所に配される上表皮押えクランプ１４の長さＬよりも短く形成されて小刻みに並列配置される。その際、下表皮５の外周縁の曲率の大きい円弧部分に対応する箇所に配される各上表皮押えクランプ１４において、オペレータから見て中央の上表皮押えクランプ１４（１４Ｃ）よりも手前側の上表皮押えクランプ１４（１４Ｓ）の長さＬを、向かい側の上表皮押えクランプ１４（１４Ｐ）の長さＬよりも更に短く形成して小刻み並列配置する。これはオペレータが手前側では手先が見え難くて上表皮４の外周縁部４ａを上表皮位置決めガイド２０に当接するまで小刻みに順次押し込む指先作業が、指先が見やすい向かい側での押し込み作業よりも困難で位置合わせずれが生じやすいのを更に確実に防止するためである。なお、上表皮４の上表皮押えクランプ１４による押え付け順序（上記押し込み順序）は、先ず中央の上表皮押えクランプ１４（１４Ｃ）から始め、引き続いて中央の上表皮押えクランプ１４（１４Ｃ）に隣接する手前側の上表皮押えクランプ１４（１４Ｓ）による押せ付けを順次行い、その後に中央の上表皮押えクランプ１４（１４Ｃ）に隣接する向かい側の上表皮押えクランプ１４（１４Ｐ）による押え付けを順次行う。
【００２２】
そして、図１４、図１５に示すように、上表皮位置決めガイド２０には、上表皮４の外周縁４ａを検出して上表皮押えクランプ用シリンダ１８に信号を発するセンサー２１を設置している。詳しくは、曲率の大きい円弧部分に配置される上表皮位置決めガイド２０の上部には、図１５に示すように上表皮４の外周縁４ａを検出して当該箇所に配置された上表皮押えクランプ用シリンダ１８に作動信号を発する光電スイッチ２１ａによるセンサー２１を設置している。比較的に曲率の小さい円弧部や略直線部に配置される上表皮位置決めガイド２０には、図１４に示すように上表皮４の外周縁４ａを検出して当該箇所に配置された上表皮押えクランプ用シリンダ１８に作動信号を発する近接スイッチ２１ｂおよびスイッチドグ２１ｃによるセンサー２１を設置している。
【００２３】
（内治具）
図１８〜図２５に示すように、内治具２は、当初、外治具１の下表皮位置決めガイド板１２の内側に該下表皮位置決めガイド板１２と略面一状に且つ取り出し可能に配置されて下表皮５を受ける下表皮受けプレート２２と、下表皮受けプレート２２上で上表皮４の外周縁部４ａを下表皮５の外周縁部５ａに対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な本クランプ機構２３とを備える。
図２４に示すように、下表皮受けプレート２２は、下表皮５の馬蹄形状等曲線状に裁断された外周縁に沿う形状の外周縁を有する形に形成され、中央部に下部センター孔２４を設けている。
本クランプ機構２３は、下表皮受けプレート２２の上面に伏臥する姿勢（図２３参照）と、下表皮受けプレート２２の上面から起立する姿勢（図１９参照）とに亘って軸２５回りに起伏回動自在に下表皮受けプレート２２に取り付けられた枠状の押え部材２６と、押え部材２６を伏臥姿勢に保持するロック状態とアンロック状態に切換え可能なトグルクランプ等よりなるクランプ２７とを備える。押え部材２６は押え枠２６ａに押え板ばね２６ｂを付けている。押え部材２６には上部センター孔２８、および上部センター孔２８の周辺位置に配される複数個の搬送用孔２９を有する上部センター板３０が架設されている。
【００２４】
上記構成の表皮セット部６では、予め外治具１で上下表皮４，５を縫製対象となる外周縁部４ａ，５ａどうしが揃うように重ね合わせる仮セットをしたうえで、内治具２で上下表皮４，５の外周縁部４ａ，５ａどうしが内治具２の外周から外方へ縫い代分だけ露出するように本セットする。
【００２５】
すなわち、先ず、図９、図１７（ａ）に示すように、オペレータにより外治具１の下表皮位置決めガイド板１２の内側に内治具２が、下表皮受けプレート２２を下表皮位置決めガイド板１２と略面一状になるように水平に位置決め保持される。その保持は下表皮受けプレート２２の下部センター孔２４（図２４参照）が外治具１内の中央に設置した下表皮受けプレート受センター軸３１（図５参照）に嵌合することにより行われる。
次いで、図１７（ａ）に示すように、オペレータにより下表皮５が内治具２の下表皮受けプレート２２に載せられるとともに、下表皮５の外周縁部５ａがこの外端を下表皮位置決めガイド１３に当接させるように下表皮位置決めガイド板１２の外周縁部受け面１２ａ上に載置される。そして、下表皮５の外周縁部５ａはバキュームチャンバ４９および外周縁部受け面１２ａに列設した吸気孔３２からの吸気作用により外周縁部受け面１２ａ上に吸着保持される。次いで、図１７（ｂ）に示すように中間板１６が中間板昇降用シリンダ１７で下降して下表皮５の外周縁部５ａを押さえ付ける。
【００２６】
次いで、図１７（ｂ）に示すように、オペレータにより上表皮４が下表皮５の上に重ねられる。このとき、オペレータの手作業で上表皮４の外周縁部４ａが周方向に部分的に順次中間板１６の上表皮受部１６ａと各上表皮押えクランプ１４との間に上表皮位置決めガイド２０に当るまで押し込まれる。そして、上表皮４の外周縁部４ａの各部分が押し込まれる毎にこれをセンサー２１で検出しこの信号を受けて作動する上表皮押えクランプ用シリンダ１８で下降される各上表皮押えクランプ１４で順次押えられて行く。
その際、上表皮４のセットずれ防止を更に確実なものにするために、図１６に示すように、一つの上表皮押えクランプ１４は隣り合う数個のセンサー２１がオンしてはじめて作用して上表皮４の外周縁部４ａを押える方式（隣り合う数個のセンサー２１によるセンサー検出量（長さ）を、一つの上表皮押えクランプ１４による押し付け長さよりも大きくしている）方式を採用する。すなわち、各上表皮押えクランプ１４により上表皮４の外周縁部４ａを周方向に部分的に押える長さ（量）Ｌよりも隣り合う数個のセンサー２１による検出領域Ｋを大きくする。
【００２７】
上表皮４の外周縁部４ａが上表皮押えクランプ１４で下表皮５の外周縁部５ａ上に押えられた後、オペレータによって枠状の押え部材２６が軸２５回りに伏臥姿勢方向に回動されて該押え部材２６が上表皮４上の上表皮押えクランプ１４より内側に下ろされる。しかる後、クランプ２７の締め付け作動で押え部材２６を押し下げて押え部材２６の伏臥姿勢をロック保持する。これにより、図１７（ｂ）に仮想線で示すように、上下表皮４，５が内治具２に外周縁部４ａ，５ａを外部に露出するようにセットされた状態が得られる。
このセット後、各上表皮押えクランプ１４が上表皮押えクランプ用シリンダ１８で原位置に押し上げられ、また中間板１６が中間板昇降用シリンダ１７で原位置に押し上げられてそれぞれによる上表皮押え作用を解除する。次いで、図６に示すように、内治具２が内治具昇降用シリンダ３３で押し上げられることにより外治具１から上方へ取り出される。この取り出された内治具２はオペレータにより後述する搬入ライン１０の中継部３４にローラーコンベヤ３５上を滑らせて移送される。
【００２８】
（搬入ライン）
内治具２に縫製対象となる外周縁部４ａ，５ａを外部に露出させた状態でセットされた上下表皮４，５（以下、単に「表皮セット内治具２Ａ」という）は、搬入ライン１０によって縫製部９の所定位置、すなわち内治具２の下部センター孔２４を受ける内治具センター受具３６が設置されて内治具２を該内治具センター受具３６回りに水平回転可能に支持する位置にまで自動的に搬入される。搬入ライン１０は、図１、図２に示すように、表皮セット部６からオペレータによって前方へ移送される表皮セット内治具２Ａを受け継ぐ中継部３４と、中継部３４からの表皮セット内治具２Ａを一時的に待機させる表皮セット内治具待機部３７と、表皮セット内治具２Ａを表皮セット内治具待機部３７から縫製部９の内治具センター受具３６にまで搬入させる表皮セット内治具搬入駆動部３８とを備える。
【００２９】
図１、図５に示すように、中継部３４は表皮セット架台１５の前方延長線より上方位置に配備されるローラーコンベヤ３５と、ストッパー３９、昇降可能な内治具センター受具４０を備える。表皮セット部６において、図６に示すように、表皮セット内治具２Ａが内治具昇降用シリンダ３３により上昇した後、オペレータによってローラーコンベヤ３５上にストッパー３９に当るまで押込まれることで下部センター孔２４が内治具センター受具４０の上方位置に達するまで移送されて停止する。
【００３０】
図１、図２に示すように、表皮セット内治具待機部３７は、中継部３４の一側方にローラーコンベヤ３５と直交する左右方向に亘って配備されるベルトコンベヤ４１と、内治具センター受具昇降用シリンダ４２で昇降可能な内治具センター受具４３を備える。中継部３４において表皮セット内治具２Ａが内治具センター受具４０の上昇作動により下部センター孔２４に嵌合して押し上げられると、ベルトコンベヤ４１が駆動することにより表皮セット内治具２Ａは下部センター孔２４が内治具センター受具４３の上方位置に達するまで運搬されて待機する。
【００３１】
表皮セット内治具搬入駆動部３８は、表皮セット内治具待機部３７のベルトコンベヤ４１の延長線上でかつ縫製部９の内治具センター受具３６に達する位置にまで配備される搬入コンベヤ４４と、搬入コンベヤ４４の上方に平行に配備されたレール４５に沿って走行可能でかつ搬入用ピン昇降用シリンダ４８で昇降可能な内治具搬入用ピン４６と、内治具センター押え具４７とを備える。表皮セット内治具待機部３７において表皮セット内治具２Ａが内治具センター受具４３の上昇作動により下部センター孔２４に嵌合して押し上げられるとともに治具搬入用ピン４６の下降により表皮セット内治具２Ａの搬送用孔２９に嵌合すると、治具搬入用ピン４６がレール４５に沿って縫製部９の方向に走行する同時に搬入コンベヤ４４により表皮セット内治具２Ａは下部センター孔２４が内治具センター受具３６の上方位置に達するまで搬入される。当該位置に搬入後、内治具センター押え具４７が下降し表皮セット内治具２Ａの上部センター孔２８に嵌合して表皮セット内治具２Ａのセンター押えが行われ、これにより表皮セット内治具２Ａは内治具センター受具３６を中心にして水平回転可能に支持される。なお、これら搬入ライン１０での各動作はシーケンス制御で行われる。
【００３２】
（縫製部）
縫製部９は、上記のように上下表皮４，５をセットした表皮セット内治具２Ａを縫製部９の所定位置に内治具センター受具３６を中心にして水平回転可能に支持させ、表皮セット内治具２Ａの支持位置に対して本縫いミシン等のミシン本体８を直線的に接離移動させるとともに、ミシン本体８の針軸Ｎの軸芯を中心にミシン本体８を水平回動可能に支持させ、ミシン本体８を表皮セット内治具２Ａの水平回転に基づき、接離移動および針軸芯回りに回動するように制御しながら上下表皮４，５の外周縁部４ａ，５ａをミシン本体８で縫合するように構成している（前出の特開２００７−９７７９１号公報参照）。
【００３３】
すなわち、縫製部９は、縫製部架台５１に内治具センター受具３６を備えた内治具支持部５２を設置し、また縫製部架台５１上にミシン支持台５３を内治具支持部５２に対して接離移動可能な状態に設置させるとともに、ミシン支持台５３にミシン本体８が針軸Ｎの軸芯を中心にして水平回動可能な状態に設置してある。
【００３４】
したがって、縫製部９では、図３、図２６に示されているように、表皮セット内治具２Ａは内治具支持部５２における内治具センター受具３６（支持軸芯Ｚ）を回転中心としてＡＣサーボモータ５４の駆動で回転し、ミシン本体８は内治具支持部５２の支持軸芯Ｚとミシン本体８の針軸Ｎとを平面視において結ぶＨ軸上をＡＣサーボモータ５５の駆動で直線的に接離移動し、かつ、ミシン本体８はその針軸Ｎを回転中心として回動角度θで一定範囲をＡＣサーボモータ５６の駆動で往復回動することになる。
【００３５】
次に、この縫製部９で行われる曲線自動縫製について説明する。
図２７に示すように、まず、ＣＡＤ等で描かれた任意の縫製形状曲線Ｓの図形に対して、内治具支持部５２の支持軸芯Ｚの位置を原点位置として決定し、その縫製形状曲線Ｓの図形に対して任意点ＡのＸ−Ｙ座標を求める。そして、原点位置での表皮セット内治具２Ａの回転角度をＲ、原点位置から図形上の任意点Ａまでの長さをＨ、針軸Ｎの軸芯回りの回動角度をθとして求めたＸ−Ｙ座標を機械の座標系であるＲ−Ｈ−θ座標系に変換する(図２７参照)。この作業を連続的に行い、縫製形状のすべての座標を求める。ここで、ミシン本体８の回動角度θは任意点Ａでの縫製形状曲線Ｓに対する法線方向がミシン本体８の中心軸Ｍと直交する角度である。
【００３６】
このＲ−Ｈ−θ座標系の座標を作成する方式としては、図２８(Ａ)に示すように縫製形状曲線Ｓを内治具支持部５２の支持軸芯Ｚ回りに固定等角度(ｄＲ)で分割した線を放射状に伸ばし、縫製形状曲線Ｓとの交点位置の座標のＲ−Ｈ−θを求め、テーブルを作成する方式と、図２８(Ｂ)に示すように縫製形状曲線Ｓの線上を任意の固定距離Ｐで分割し、その座標のＲ−Ｈ−θを求め、テーブルを作成する方式とがある。
【００３７】
そして、固定等角度分割方式の場合、原点位置から縫製形状曲線Ｓの交点位置までの距離Ｈが大きくなるにつれて、縫製形状外周での各座標間の距離が大きくなるため、実縫製時の狙い位置精度が低くなる。一方、固定ピッチ分割方式の場合、原点位置から縫製形状曲線Ｓの交点位置までの距離Ｈに影響を受けることなく縫製形状外周での各座標間の距離を一定にすることができるから、精度は安定する。しかし、いずれの方式であっても、分割数に限りがあるので、縫製形状曲線Ｓ上の各点間の座標は前後の点の直線補間等で座標を算出することが望ましい。
【００３８】
このようにして算出された縫製曲線Ｓ上の各部でのＲ−Ｈ−θ座標位置をテーブル化して、図示省略した制御装置の記憶部に格納し、その制御装置からの指令で、表皮セット内治具２Ａを回転駆動させるＡＣサーボモータ５４（図３参照）、ミシン支持台５３をリニア駆動するＡＣサーボモータ５５（図３参照）、ミシン本体８を針軸Ｎの軸芯回りに回動駆動させるＡＣサーボモータ５６（図３参照）をそれぞれ制御することにより、任意の縫製形状曲線Ｓを実現するように構成してある。
【００３９】
ミシン本体８においては、縫いピッチは縫合強度に影響を与えることから、非常に重要な要素である。そして、縫製部９では、この縫いピッチを安定させる方式として、連続送り方式と間歇送り方式とがある。
連続送り方式の場合には、前記固定ピッチ分割式で得た座標を使用する。そして、任意に設定した速度で表皮セット内治具２Ａを内治具支持部５２の支持軸芯Ｚ回りに回転させる。実際には、固定ピッチ分割式で得た座標テーブルのインデックスを固定周期で増加させることで縫製ピッチが安定することになる。ミシン本体８の接離移動および針軸Ｎ回りの回動は、現在の表皮セット内治具２Ａの回転位置に対応する座標(Ｈ，θ)をテーブルから求め、その位置に向かって動作させる。この場合の各軸の動作は連続的なものとなるから、この連続送り方式の場合には、ミシンの特性上、ミシン本体８側に送り機構が必要となる。
【００４０】
一方、間歇送り方式では、前記固定等角度分割方式で得た座標と、前記固定ピッチ分割式で得た座標とのいずれの座標でも使用することが可能である。
そして、この間歇送り方式では、現在の位置座標(Ｒ，Ｈ，θ)と縫製ピッチＰから次の針落ち位置(目標位置)となる回転角度Ｒ´を次式のようにして求める(図２９参照)。
【００４１】
【数１】
【００４２】
このようにして、得られた回転角度Ｒ´の位置に対応する座標(Ｈ，θ)をテーブルから求め、ミシン本体８の接離移動および針軸Ｎ回りの回動を位置に向かって動作させる。この場合、各軸の動作は間歇的となることから、ミシン本体８側での送り機構は不要になる。
【００４３】
前述のようにして得た縫いピッチに基づいて、表皮セット内治具２Ａの回転角度、ミシン支持台５３の接離移動量、ミシン本体８の回動量を決定し、図３０に示すように、任意の形状の縫製形状曲線Ｓに対して、ミシン本体８の姿勢を変更しながら縫製作業を進行することができる。
【００４４】
（ボビンケースチェンジ装置）
図３１〜図３８に示すように、縫製部９の近傍において、ミシン本体８の回転釜６０内に装着されたボビンケース（図示せず）内のボビン（図示せず）の下糸が無くなると、そのボビンケースを新しい交換用ボビンケース６１と自動的に交換するためのボビンケースチェンジ装置６２を設置する。
【００４５】
従来、ボビンチェンジャーそれ自体は周知であり（例えば、特許第２７３８４１９号公報等）、そのボビンチェンジャーはミシン本体のミシンベッド（釜土台）に突出状に一体的に常備しているが、これでは、上記実施例のようにミシン本体８全体を直線的に移動させたり水平回動させる方式の縫製システムにおいてはミシン本体から突出するボビンチェンジャーが障害となって縫製可能な表皮は大きいサイズのもののみに限られ、小型サイズの表皮は縫製できないという不利を招き、またミシン本体８の頻繁な移動、回動による振動により交換用ボビンケース６１内のボビンに巻かれている下糸が弛むという問題が発生する。
そこで、本実施例のボビンケースチェンジ装置６２では、図１、図３１に示すように、ボビンチェンジャー６３をミシン本体８とは別体に分離して配備し、ボビンチェンジャー６３は、常態時（待機時）はミシン本体８の直線的な移動や水平回動動作に支障の無い位置に待機させ（図３１参照）、ボビンケース交換時にのみ図３４に示すようにミシン本体８の上部ミシンベッド（釜土台）６４に接近移動させてボビンチェンジャー６３とミシン本体８とを結合することでボビンケース交換を可能にし、交換後はボビンチェンジャー６３を原位置に戻して待機させるようにする。
【００４６】
図３３に示すように、ボビンケースチェンジ装置６２は、ミシン本体８の下部ミシンベッド６５に略同一高さ位置に並べてボビンチェンジャーユニット支持台６６を設置し、このボビンチェンジャーユニット支持台６６にボビンチェンジャー６３が取り付けられる。ボビンチェンジャー６３それ自体は既述のように周知のものであって、図３５に示すように、複数の交換用ボビンケース６１を環状に等間隔置きに配置するボビンケースカセット６７と、交換用ボビンケース６１を着脱するチャック６８と、チャック６８を回転釜６０とボビンケースカセット６７との間をチャック移動用シリンダ６９で支持プレート７０に設けた案内溝７１に沿って移動させるチャック移動手段７２と、これらボビンケースカセット６７、チャック６８、およびチャック移動手段７２を支持する支持プレート７０とを備える。
【００４７】
図３１、図３３に示すように、このボビンチェンジャー６３と、ボビンチェンジャー６３を直線的に進退動させるボビンチェンジャー移動用シリンダ７３とを一体的に組み合わせてボビンチェンジャーユニット７４を構成し、このボビンチェンジャーユニット７４はボビンチェンジャーユニット支持台６６にボビンチェンジャーユニット回転用シリンダ７５で回転軸７６を中心にして水平回転可能に搭載される。そして、図３７に示すように、ボビンチェンジャー６３の支持プレート７０に位置決めピン７７を取り付ける一方、ミシン本体８の回転釜６０より下方の下部ミシンベッド６５にピン穴７８ａを有する位置決めピン受７８を取り付ける。
【００４８】
待機時、図３１に示すように、ボビンチェンジャーユニット７４はミシン本体８の直線移動や水平回動に干渉することのないようにミシン本体８と略平行な状態にある。ボビンケース交換時には、ボビンチェンジャーユニット７４は回転軸７６を中心に所定角度だけ水平回転し、ミシン本体８は針軸Ｎを中心に所定角度だけ水平回動して、図３２、図３３に示すようにボビンチェンジャーユニット７４とミシン本体８とが互いに直角になるように変向する。次いで、図３４に示すようにボビンチェンジャーユニット７４がミシン本体８に向けて矢印Ｑ方向に前進して、図３８に示すように位置決めピン７７が位置決めピン受７８のピン穴７８ａに嵌合することでミシン本体８とボビンチェンジャーユニット７４とを結合する。
【００４９】
この結合後、ボビンチェンジャー６３は稼動し、交換用ボビンケース６１を交換する。すなわち、ミシン本体８とボビンチェンジャーユニット７４の結合後、チャック６８が案内溝７１に沿ってボビンケースカセット６７から離れる方向へ移動し、回転釜６０内に向かって移動して回転釜６０内の使用済みボビンケース（図示せず）を保持する。引き続いて、チャック６８が案内溝７１に沿って復動してボビンケースカセット６７に向かって移動し、保持している使用済みボビンケースを離し、ボビンケースカセット６７の空き部にセットするか、あるいは下方の排出シュート（図示せず）に向けて落下する。さらに引き続いて、チャック６８はボビンケースカセット６７内の交換用ボビンケース６１を取り出して、再び回転釜６０に向かって移動し、回転釜６０内に交換用ボビンケース６１をセットして交換を終える。交換後、チャック６８は案内溝７１に沿ってボビンケースカセット６７に向かって原位置に戻り、またボビンチェンジャーユニット７４が後退する。後退後、ボビンチェンジャーユニット７４は図３１のようにミシン本体８と略平行な待機位置に復帰する。
【００５０】
（搬出ライン）
縫製後、表皮セット内治具２Ａは縫製された表皮を備えた状態のまま搬出ライン１１によって縫製部９から表皮セット部６の近接位置である内治具戻し部８０へ自動的に搬出される。
図１、図２、図８に示すように、搬出ライン１１は、搬入ライン１０の搬入コンベヤ４４の延長線上に配備される第１搬出コンベヤ８１と、第１搬出コンベヤ８１の上方で前記レール４５の延長部４５ａに沿って走行可能でかつピン昇降用シリンダ８２で昇降可能な内治具搬出用ピン８３と、第１搬出コンベヤ８１の延長線上の箇所で昇降動可能な第１搬出リフト８４と、第１搬出リフト８４の下降終端位置から搬入ライン１０の下方箇所に亘って配備された第２搬出ベルトコンベヤ８５と、第２搬出ベルトコンベヤ８５と直交して前記表皮セット内治具待機部３７の下方位置と表皮セット部６の左側方に設置した内治具戻し部８０の下方位置との間で台車駆動機構８７により走行駆動するように配備された搬出台車８６と、内治具戻し部８０の下方位置で搬出台車８６を昇降させる第２搬出リフト８８（図８参照）とを備える。
【００５１】
縫製後、内治具搬出用ピン８３の下降により表皮セット内治具２Ａの搬送用孔２９に嵌合し、内治具搬出用ピン８３がレール４５の延長部４５ａに沿って搬出方向に走行する同時に第１搬出コンベヤ８１により表皮セット内治具２Ａは上昇位置にある第１搬出リフト８４に載せられ、第１搬出リフト８４の下降作動により下降して第２搬出ベルトコンベヤ８５に移載され運搬されて搬出台車８６に移載される。表皮セット内治具２Ａを載せた搬出台車８６は内治具戻し部８０の下方位置にまで走行駆動し、当該位置で表皮セット内治具２Ａは搬出台車８６に載せられたまま第２搬出リフト８８の上昇作動で内治具戻し部８０にまで上昇して停止する。
【００５２】
このような表皮セット内治具２Ａの搬出作動は、表皮セット部６で上下表皮４，５を表皮セット治具３にセットしている間に行われる。内治具戻し部８０に戻された表皮セット内治具２Ａは、表皮セット部６で上下表皮４，５を表皮セット治具３にセットした後この表皮セット内治具２Ａを中継部３４に送った後、オペレータにより表皮セット部６に移され、本クランプ機構２３を解放し縫製表皮を表皮セット内治具２Ａから外し、空になった内治具２は次の上下表皮４，５のセットに再使用される。なお、内治具戻し部８０において表皮セット内治具２Ａが搬出台車８６から降ろされると第２搬出リフト８８は下降して搬出台車８６を内治具戻し部８０の下方位置にまで下ろし、搬出台車８６は表皮セット内治具待機部３７の下方位置にまで復動する。これら搬出ライン１１での各動作はシーケンス制御で行われる。
【００５３】
ひとつの縫製装置で縫製形状を異にする２種の内治具２に見合った縫製を実施できるように、図１８に示すごとく縫製品を特定する縫製形状等の情報からなるバーコードを印刷したラベル９０を内治具２に貼付し、その内治具２を縫製部９へ搬入する途上で搬入ライン１０の所定箇所に設置したバーコードリーダ（図示せず）でそのバーコードを読み取って内治具２に応じた縫製形状に縫製するものとすることができる。
【００５４】
表皮セット部６は１箇所に設置することに限られず、図１に示すように、第１表皮セット部６Ａと第２表皮セット部６Ｂの２つを並列配置することができる。この場合、搬出ライン１１は搬出途中部位から第１表皮セット部６Ａへの帰路と第２表皮セット部６Ｂへの帰路とに分岐して構成する。これによれば、縫製形状が同一の場合は縫製作業の能率アップを倍増できる。縫製形状が異なる場合は、内治具２に貼付したラベル９０に印刷された縫製品を特定する縫製形状等の情報からなるバーコードをバーコードリーダで読み取って内治具２に応じた縫製形状に縫製するという上記構成を採用することと相俟って２種の縫製を同時に進行することができる。
【００５５】
上記自動搬入ライン１０に代えて、表皮セット部６で上下表皮４，５をセットした内治具２は人手作業または他の搬入手段により外治具１から取り出して縫製部９へ搬入することもできる。また、上記搬出ライン１１に代えて、ミシン本体８で縫合された縫製表皮を保持した内治具２は人手作業または他の搬出手段により縫製部９から表皮セット部６の内治具戻し部８０へ搬出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例の縫製装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１の縫製装置の正面図である。
【図３】図１の縫製装置の左側面図である。
【図４】図１の縫製装置の右側面図である。
【図５】図１の縫製装置の表皮セット部および中継部の平面図である。
【図６】図１の縫製装置の表皮セット部および中継部の側面図である。
【図７】図１の縫製装置の表皮セット部の背面図であり、（ａ）はセット直後の状態図、（ｂ）はセット後、上昇した状態図である。
【図８】図１の縫製装置の表皮セット部および内治具戻し部の背面図である。
【図９】図１の縫製装置の外治具と内治具の平面図である。
【図１０】図１の縫製装置の外治具の下表皮位置決めガイド板および下表皮位置決めガイドの平面図である。
【図１１】図１０におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】図１０におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】図１の縫製装置の外治具の中間板および上表皮ガイドの平面図である。
【図１４】図１３におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１５】図１３におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図１６】図１の縫製装置の外治具の上表皮クランプの配列状態を示す平面図である。
【図１７】図１６におけるＥ−Ｅ線断面図であって、（ａ）は下表皮を内治具の下表皮受けプレートに載せた状態を仮想線で示し、（ｂ）は下表皮の上に上表皮を重ねた状態を仮想線で示している。
【図１８】図１の縫製装置の内治具を本クランプ前の状態で示す平面図である。
【図１９】図１の縫製装置の内治具を本クランプ前の状態で示す側面図である。
【図２０】図１の縫製装置の内治具を本クランプ状態で示す平面図である。
【図２１】図１の縫製装置の内治具を本クランプ状態で示す側面図である。
【図２２】図２０におけるＦ−Ｆ線断面図である。
【図２３】図２０におけるＧ−Ｇ線断面図である。
【図２４】図１の縫製装置の内治具の下表皮受けプレートの平面図である。
【図２５】図１の縫製装置の内治具の下表皮受けプレートの側面図である。
【図２６】図１の縫製装置のミシン本体と表皮セット内治具の移動軸の関係を示す図である。
【図２７】縫製形状の図形の任意点Ａでの座標系を示す図である。
【図２８】縫製形状の図形の線上での分割形式を示す図である。
【図２９】縫製時での次の目標地点を算出法を説明する図である。
【図３０】縫製時でのミシン本体と表皮セット内治具との相対姿勢を示す図である。
【図３１】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットの待機時の状態を示す平面図である。
【図３２】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットのボビンケース交換時の状態を示す平面図である。
【図３３】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットの待機時の状態を示す正面図である。
【図３４】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットのボビンケース交換時の状態を示す正面図である。
【図３５】図１の縫製装置のボビンチエンジャーの待機時の状態を示す正面図である。
【図３６】図１の縫製装置のボビンチエンジャーのボビンケース交換時の状態を示す正面図である。
【図３７】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットの位置決めピンおよび位置決めピン受を結合前の状態を示す平面図である。
【図３８】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットの位置決めピンと位置決めピン受の結合時の状態を示す平面図である。
【図３９】上表皮および下表皮の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 外治具
２ 内治具
２Ａ 表皮セット内治具
３ 表皮セット治具
４ 上表皮
４ａ 上表皮の外周縁部
５ 下表皮
５ａ 下表皮の外周縁部
６ 表皮セット部
６Ａ 第１表皮セット部
６Ｂ 第２表皮セット部
７ 縫い針
８ ミシン本体
９ 縫製部
１２ 下表皮位置決めガイド板
１３ 下表皮位置決めガイド
１４ 上表皮押えクランプ
１６ 中間板
１６ａ 上表皮受部
１７ 中間板昇降用シリンダ
１８ 上表皮押えクランプ用シリンダ
２０ 上表皮位置決めガイド
２１ センサー
２２ 下表皮受けプレート
２３ 本クランプ機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の座席シートや背凭れシート、あるいはエアバッグ等の縫製において外周縁が曲線状に裁断された複数枚の表皮をその外周縁が縫い代分だけ露出するように表皮セット治具で重ね合わせてセットしたうえで、その外周縁を縫製する縫製装置、および表皮セット治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円や楕円、円弧、楕円弧、あるいはその他の曲線状に裁断され縫製対象となる複数の表皮（縫製生地）をその外周縁部分が露出するように表皮セット治具（縫製生地保持具）で重ね合わせて保持し、その外周縁を縫製する装置として、表皮を保持した表皮セット治具を縫製装置の縫製生地支持台上に水平回転可能に支持させ、表皮セット治具の支持位置に対してミシン本体を直線的に接離移動させるとともに、ミシン本体の針軸の軸芯を中心にしてミシン本体を水平回動可能に支持させ、ミシン本体を表皮セット治具の水平回転に基づき、接離移動および針軸芯回りに回動するように制御しながら上下表皮の外周縁部分をミシン本体で縫合するようにしたものが提案されている(特許文献１参照。)。
【０００３】
かかる縫製装置によれば、縫製形状が円や円弧は勿論、楕円や楕円弧あるいはＳ字等の複合曲線でも容易に自動縫製することができる。
【特許文献１】特開２００７−９７７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数の表皮をその曲線状の外周縁が位置合わせのずれなく正確に揃えて露出するように重ね合わせて表皮セット治具でセットする作業は容易でなく、縫製作業能率の低下の原因になっていた。
【０００５】
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、表皮の治具へのセット作業性の向上、および表皮の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮を外周縁どうしの位置合わせにずれなく正確に重ね合わすことができて縫い代の均一化を図れる縫製装置および表皮セット治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の縫製装置は、請求項１に記載のように、発明の内容を理解し易くするために図１〜図３９に付した符号を参照して説明すると、外治具（１）と内治具（２）からなる表皮セット治具（３）に、所定形状に裁断された少なくとも２枚の上下表皮（４），（５）を重ね合わせて該上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）が内治具（２）の外周から外方へ露出するようにセットする表皮セット部（６）と、内治具（２）にセットされた上下表皮（４），（５）の露出した外周縁部（４ａ），（５ａ）を、縫い針（７）を備えたミシン本体（８）で縫合する縫製部（９）とを備える。
外治具（１）は、表皮セット部（６）の定位置に設置され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を受ける下表皮位置決めガイド板（１２）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上に固定され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）の外形に沿う形状に形成された下表皮位置決めガイド（１３）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な上表皮押えクランプ（１４）とを備える。
内治具（２）は、外治具（１）の下表皮位置決めガイド板（１２）の内側に該下表皮位置決めガイド板（１２）と略面一状に且つ取り出し可能に配置されて下表皮（５）を受ける下表皮受けプレート（２２）と、下表皮受けプレート（２２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な本クランプ機構（２３）とを備える。
縫製部（９）は、上下表皮（４），（５）をセットした内治具（２）を縫製部（９）の所定位置に支持軸芯(Ｚ)回りに水平回転可能に支持する内治具支持部(５２)と、この内治具支持部(５２)に対して接離移動するミシン支持台(５３)と、ミシン支持台(５３)に針軸(Ｎ)の軸芯回りに回動可能に支持させたミシン本体(８)とを備え、ミシン本体(８)を内治具（２）の水平回転に基づき、接離移動および針軸芯回りに回動するように制御しながら上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）をミシン本体(８)で縫合するように構成している。
【０００７】
上記構成の縫製装置によると、表皮セット部（６）では、予め外治具（１）で上下表皮（４），（５）を縫製対象となる外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしが揃うように重ね合わせる仮セットをすることができ、そのうえで、内治具（２）で上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしが内治具（２）の外周から外方へ縫い代分だけ露出するように本クランプ機構（２３）で下表皮受けプレート（２２）上に押え付けて保持する本セットを行うことができる。したがって、上下表皮（４），（５）の内治具（２）へのセット作業が容易に行え、しかも上下表皮（４），（５）の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮（４），（５）を外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしの位置合わせにずれなく正確な位置合わせ状態に本セットすることができる。
縫製部（９）ではミシン本体(８)を内治具（２）の水平回転に基づき、接離移動および針軸芯回りに回動するように制御しながら上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）をミシン本体(８)で縫合することにより、上下表皮（４），（５）の曲線状の外周縁部（４ａ），（５ａ）も容易に自動縫製することができる。
【０００８】
請求項１記載の縫製装置は、請求項２に記載のように、外治具（１）は、下表皮位置決めガイド板（１２）の上側に、下表皮位置決めガイド（１３）の外周縁に略沿う形状の内周縁を有する中間板（１６）が複数の中間板昇降用シリンダ（１７）で上下動可能に下表皮位置決めガイド板（１２）と平行に対向配備され、中間板（１６）の内周縁寄りの上方に、下表皮（５）の外周に沿って分割された複数の上表皮押えクランプ（１４）が中間板（１６）の内周縁に沿って並列状に装備され、各上表皮押えクランプ（１４）は中間板（１６）に一体的に取り付けられた上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）で上下動可能に中間板（１６）に装備され、中間板（１６）の内周縁に沿って上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を受ける上表皮受部（１６ａ）と、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）の外端を受け止める上表皮位置決めガイド（２０）が上表皮押えクランプ（１４）の下方に対向するように設けられるという構成を採用することができる。
【０００９】
この構成によると、下表皮（５）の上に上表皮（４）を重ね合わす前に、中間板（１６）を中間板昇降用シリンダ（１７）で下降させることで下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を下表皮位置決めガイド板（１２）上に押え付ける状態を得ることができ、この押え付け状態下で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を上表皮押えクランプ（１４）で下表皮（５）の外周縁部（５ａ）上に押え付けることができる。したがって、上下表皮（４），（５）の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮（４），（５）を外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしの位置合わせにずれのない正確な位置合わせ状態に本セットすることができるという上記作用効果を更に高めることができる。
【００１０】
請求項１又は２に記載の縫製装置は、請求項３に記載のように、上表皮位置決めガイド（２０）には、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を検出して上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）に作動信号を発するセンサー（２１）を設置するという構成を採用することができる。この構成によると、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）をセンサー（２１）により自動的に確実に検出することができ、上表皮押えクランプ（１４）による上表皮押え固定精度を向上することができる。
【００１１】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の縫製装置は、請求項４に記載のように、各上表皮押えクランプ（１４）により上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を周方向に部分的に押える長さ（Ｌ）よりも複数個のセンサー（２１）による検出領域（Ｋ）を大きくするという構成を採用することができる。この構成によると、上表皮（４）のセットずれ防止を更に確実なものにすることができる。
【００１２】
本発明の表皮セット治具は、請求項５に記載のように、外治具（１）と内治具（２）からなり、外治具（１）は、表皮セット部（６）の定位置に設置され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を受ける下表皮位置決めガイド板（１２）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上に固定され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）の外形に沿う形状に形成された下表皮位置決めガイド（１３）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な上表皮押えクランプ（１４）とを備えており、内治具（２）は、外治具（１）の下表皮位置決めガイド板（１２）の内側に該下表皮位置決めガイド板（１２）と略面一状に且つ取り出し可能に配置されて下表皮（５）を受ける下表皮受けプレート（２２）と、下表皮受けプレート（２２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な本クランプ機構（２３）とを備えていることに特徴を有するものである。
【００１３】
上記構成の表皮セット治具によると、予め外治具（１）で上下表皮（４），（５）を縫製対象となる外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしが揃うように重ね合わせる仮セットをすることができ、そのうえで、内治具（２）で上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしが内治具（２）の外周から外方へ縫い代分だけ露出するように本クランプ機構（２３）で下表皮受けプレート（２２）上に押え付けて保持する本セットを行うことができる。したがって、上下表皮（４），（５）の内治具（２）へのセット作業が容易に行え、しかも上下表皮（４），（５）の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮（４），（５）を外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしの位置合わせにずれなく正確な位置合わせ状態に本セットすることができる。
【００１４】
請求項５記載の表皮セット治具は、請求項６に記載のように、外治具（１）は、下表皮位置決めガイド板（１２）の上側に、下表皮位置決めガイド（１３）の外周縁に略沿う形状の内周縁を有する中間板（１６）が複数の中間板昇降用シリンダ（１７）で上下動可能に下表皮位置決めガイド板（１２）と平行に対向配備され、中間板（１６）の内周縁寄りの上方に、下表皮（５）の外周に沿って分割された複数の上表皮押えクランプ（１４）が中間板（１６）の内周縁に沿って並列状に装備され、各上表皮押えクランプ（１４）は中間板（１６）に一体的に取り付けられた上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）で上下動可能に中間板（１６）に装備され、中間板（１６）の内周縁に沿って上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を受ける上表皮受部（１６ａ）と、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）の外端を受け止める上表皮位置決めガイド（２０）が上表皮押えクランプ（１４）の下方に対向するように設けられるという構成を採用することができる。
【００１５】
この構成によると、下表皮（５）の上に上表皮（４）を重ね合わす前に、中間板（１６）を中間板昇降用シリンダ（１７）で下降させることで下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を下表皮位置決めガイド板（１２）上に押え付ける状態を得ることができ、この押え付け状態下で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を上表皮押えクランプ（１４）で下表皮（５）の外周縁部（５ａ）上に押え付けることができる。したがって、上下表皮（４），（５）の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮（４），（５）を外周縁部（４ａ），（５ａ）どうしの位置合わせにずれのない正確な位置合わせ状態に本セットすることができるという上記作用効果を更に高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上下表皮の内治具へのセット作業が容易に行えて作業性を向上でき、しかも上下表皮の厚みや硬さ等の物性変化に左右されることなくして上下表皮を外周縁どうしの位置合わせにずれなく正確な位置合わせ状態に本セットすることができるため、縫い代の均一化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例の縫製装置の全体構成を示す平面図、図２は図１の縫製装置の正面図、図３は図１の縫製装置の左側面図、図４は図１の縫製装置の右側面図である。
【００１８】
本発明の縫製装置は、図１〜図４に示すように、図９に示すごとき外治具１と内治具２からなる表皮セット治具３に、図３９に示すごとき所定形状に裁断された少なくとも２枚の上下表皮４，５を重ね合わせて該上下表皮４，５の外周縁部４ａ，５ａどうしが図１７（ｂ）に仮想線で示すごとく内治具２の外周から外方へ縫い代分だけ露出するようにセットする表皮セット部６と、内治具２にセットされた上下表皮４，５の露出した外周縁部４ａ，５ａを、縫い針７を備えたミシン本体８で縫合する縫製部９とを備える。必要に応じて、表皮セット部６と縫製部９との間には上下表皮４，５のセットされた内治具２を外治具１から取り出して縫製部９へ自動搬入する搬入ライン１０、およびミシン本体８で縫合された縫製表皮を保持した内治具２を縫製部９から表皮セット部６へ自動搬出する搬出ライン１１を設ける。
【００１９】
（外治具）
図１０、図１２、図１６、図１７に示すように、外治具１は、表皮セット部６の定位置に設置されて下表皮５の外周縁部５ａを受ける下表皮位置決めガイド板１２と、下表皮位置決めガイド板１２上に固定され、下表皮５の外周縁部５ａの外形に沿う形状に形成された下表皮位置決めガイド１３と、下表皮位置決めガイド板１２上で上表皮４の外周縁部４ａを下表皮５の外周縁部５ａに対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な上表皮押えクランプ１４とを備える。
下表皮位置決めガイド板１２は、下表皮５の馬蹄形状等曲線状に裁断された外周縁に沿う形状の内周縁を有する形に形成されて図５、図７に示す表皮セット架台１５上に固定される（図１１参照）。図１０、図１２に示すように、下表皮位置決めガイド１３は下表皮位置決めガイド板１２上に下表皮５の外周縁部５ａを受ける外周縁部受け面１２ａを形成すべく重合固定される。
【００２０】
（中間板）
また、図１３〜図１７に示すように、下表皮位置決めガイド板１２の上側には、下表皮位置決めガイド１３の外周縁に略沿う形状の内周縁を有する中間板１６が複数の中間板昇降用シリンダ１７で上下動可能に下表皮位置決めガイド板１２と平行に対向配備される。中間板１６の内周縁寄りの上方に、下表皮５の外周に沿って分割された複数の上表皮押えクランプ１４が中間板１６の内周縁に沿って並列状に装備される。各上表皮押えクランプ１４は中間板１６に一体的に取り付けられた上表皮押えクランプ用シリンダ１８でクランプガイド部材１９の案内下で上下動可能に中間板１６に装備される。中間板１６の内周縁に沿って上表皮４の外周縁部４ａを受ける上表皮受部１６ａと、上表皮４の外周縁部４ａの外端を受け止める上表皮位置決めガイド２０が上表皮押えクランプ１４の下方に対向するように設けられる。
【００２１】
上表皮押えクランプ１４による上表皮押え固定精度を向上するために、図１６に示すように、下表皮５の外周縁の曲率の大きい円弧部分に対応する箇所に配される各上表皮押えクランプ１４の上表皮４を押える長さＬは、比較的に曲率の小さい円弧部や略直線部に対応する箇所に配される上表皮押えクランプ１４の長さＬよりも短く形成されて小刻みに並列配置される。その際、下表皮５の外周縁の曲率の大きい円弧部分に対応する箇所に配される各上表皮押えクランプ１４において、オペレータから見て中央の上表皮押えクランプ１４（１４Ｃ）よりも手前側の上表皮押えクランプ１４（１４Ｓ）の長さＬを、向かい側の上表皮押えクランプ１４（１４Ｐ）の長さＬよりも更に短く形成して小刻み並列配置する。これはオペレータが手前側では手先が見え難くて上表皮４の外周縁部４ａを上表皮位置決めガイド２０に当接するまで小刻みに順次押し込む指先作業が、指先が見やすい向かい側での押し込み作業よりも困難で位置合わせずれが生じやすいのを更に確実に防止するためである。なお、上表皮４の上表皮押えクランプ１４による押え付け順序（上記押し込み順序）は、先ず中央の上表皮押えクランプ１４（１４Ｃ）から始め、引き続いて中央の上表皮押えクランプ１４（１４Ｃ）に隣接する手前側の上表皮押えクランプ１４（１４Ｓ）による押せ付けを順次行い、その後に中央の上表皮押えクランプ１４（１４Ｃ）に隣接する向かい側の上表皮押えクランプ１４（１４Ｐ）による押え付けを順次行う。
【００２２】
そして、図１４、図１５に示すように、上表皮位置決めガイド２０には、上表皮４の外周縁４ａを検出して上表皮押えクランプ用シリンダ１８に信号を発するセンサー２１を設置している。詳しくは、曲率の大きい円弧部分に配置される上表皮位置決めガイド２０の上部には、図１５に示すように上表皮４の外周縁４ａを検出して当該箇所に配置された上表皮押えクランプ用シリンダ１８に作動信号を発する光電スイッチ２１ａによるセンサー２１を設置している。比較的に曲率の小さい円弧部や略直線部に配置される上表皮位置決めガイド２０には、図１４に示すように上表皮４の外周縁４ａを検出して当該箇所に配置された上表皮押えクランプ用シリンダ１８に作動信号を発する近接スイッチ２１ｂおよびスイッチドグ２１ｃによるセンサー２１を設置している。
【００２３】
（内治具）
図１８〜図２５に示すように、内治具２は、当初、外治具１の下表皮位置決めガイド板１２の内側に該下表皮位置決めガイド板１２と略面一状に且つ取り出し可能に配置されて下表皮５を受ける下表皮受けプレート２２と、下表皮受けプレート２２上で上表皮４の外周縁部４ａを下表皮５の外周縁部５ａに対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な本クランプ機構２３とを備える。
図２４に示すように、下表皮受けプレート２２は、下表皮５の馬蹄形状等曲線状に裁断された外周縁に沿う形状の外周縁を有する形に形成され、中央部に下部センター孔２４を設けている。
本クランプ機構２３は、下表皮受けプレート２２の上面に伏臥する姿勢（図２３参照）と、下表皮受けプレート２２の上面から起立する姿勢（図１９参照）とに亘って軸２５回りに起伏回動自在に下表皮受けプレート２２に取り付けられた枠状の押え部材２６と、押え部材２６を伏臥姿勢に保持するロック状態とアンロック状態に切換え可能なトグルクランプ等よりなるクランプ２７とを備える。押え部材２６は押え枠２６ａに押え板ばね２６ｂを付けている。押え部材２６には上部センター孔２８、および上部センター孔２８の周辺位置に配される複数個の搬送用孔２９を有する上部センター板３０が架設されている。
【００２４】
上記構成の表皮セット部６では、予め外治具１で上下表皮４，５を縫製対象となる外周縁部４ａ，５ａどうしが揃うように重ね合わせる仮セットをしたうえで、内治具２で上下表皮４，５の外周縁部４ａ，５ａどうしが内治具２の外周から外方へ縫い代分だけ露出するように本セットする。
【００２５】
すなわち、先ず、図９、図１７（ａ）に示すように、オペレータにより外治具１の下表皮位置決めガイド板１２の内側に内治具２が、下表皮受けプレート２２を下表皮位置決めガイド板１２と略面一状になるように水平に位置決め保持される。その保持は下表皮受けプレート２２の下部センター孔２４（図２４参照）が外治具１内の中央に設置した下表皮受けプレート受センター軸３１（図５参照）に嵌合することにより行われる。
次いで、図１７（ａ）に示すように、オペレータにより下表皮５が内治具２の下表皮受けプレート２２に載せられるとともに、下表皮５の外周縁部５ａがこの外端を下表皮位置決めガイド１３に当接させるように下表皮位置決めガイド板１２の外周縁部受け面１２ａ上に載置される。そして、下表皮５の外周縁部５ａはバキュームチャンバ４９および外周縁部受け面１２ａに列設した吸気孔３２からの吸気作用により外周縁部受け面１２ａ上に吸着保持される。次いで、図１７（ｂ）に示すように中間板１６が中間板昇降用シリンダ１７で下降して下表皮５の外周縁部５ａを押さえ付ける。
【００２６】
次いで、図１７（ｂ）に示すように、オペレータにより上表皮４が下表皮５の上に重ねられる。このとき、オペレータの手作業で上表皮４の外周縁部４ａが周方向に部分的に順次中間板１６の上表皮受部１６ａと各上表皮押えクランプ１４との間に上表皮位置決めガイド２０に当るまで押し込まれる。そして、上表皮４の外周縁部４ａの各部分が押し込まれる毎にこれをセンサー２１で検出しこの信号を受けて作動する上表皮押えクランプ用シリンダ１８で下降される各上表皮押えクランプ１４で順次押えられて行く。
その際、上表皮４のセットずれ防止を更に確実なものにするために、図１６に示すように、一つの上表皮押えクランプ１４は隣り合う数個のセンサー２１がオンしてはじめて作用して上表皮４の外周縁部４ａを押える方式（隣り合う数個のセンサー２１によるセンサー検出量（長さ）を、一つの上表皮押えクランプ１４による押し付け長さよりも大きくしている）方式を採用する。すなわち、各上表皮押えクランプ１４により上表皮４の外周縁部４ａを周方向に部分的に押える長さ（量）Ｌよりも隣り合う数個のセンサー２１による検出領域Ｋを大きくする。
【００２７】
上表皮４の外周縁部４ａが上表皮押えクランプ１４で下表皮５の外周縁部５ａ上に押えられた後、オペレータによって枠状の押え部材２６が軸２５回りに伏臥姿勢方向に回動されて該押え部材２６が上表皮４上の上表皮押えクランプ１４より内側に下ろされる。しかる後、クランプ２７の締め付け作動で押え部材２６を押し下げて押え部材２６の伏臥姿勢をロック保持する。これにより、図１７（ｂ）に仮想線で示すように、上下表皮４，５が内治具２に外周縁部４ａ，５ａを外部に露出するようにセットされた状態が得られる。
このセット後、各上表皮押えクランプ１４が上表皮押えクランプ用シリンダ１８で原位置に押し上げられ、また中間板１６が中間板昇降用シリンダ１７で原位置に押し上げられてそれぞれによる上表皮押え作用を解除する。次いで、図６に示すように、内治具２が内治具昇降用シリンダ３３で押し上げられることにより外治具１から上方へ取り出される。この取り出された内治具２はオペレータにより後述する搬入ライン１０の中継部３４にローラーコンベヤ３５上を滑らせて移送される。
【００２８】
（搬入ライン）
内治具２に縫製対象となる外周縁部４ａ，５ａを外部に露出させた状態でセットされた上下表皮４，５（以下、単に「表皮セット内治具２Ａ」という）は、搬入ライン１０によって縫製部９の所定位置、すなわち内治具２の下部センター孔２４を受ける内治具センター受具３６が設置されて内治具２を該内治具センター受具３６回りに水平回転可能に支持する位置にまで自動的に搬入される。搬入ライン１０は、図１、図２に示すように、表皮セット部６からオペレータによって前方へ移送される表皮セット内治具２Ａを受け継ぐ中継部３４と、中継部３４からの表皮セット内治具２Ａを一時的に待機させる表皮セット内治具待機部３７と、表皮セット内治具２Ａを表皮セット内治具待機部３７から縫製部９の内治具センター受具３６にまで搬入させる表皮セット内治具搬入駆動部３８とを備える。
【００２９】
図１、図５に示すように、中継部３４は表皮セット架台１５の前方延長線より上方位置に配備されるローラーコンベヤ３５と、ストッパー３９、昇降可能な内治具センター受具４０を備える。表皮セット部６において、図６に示すように、表皮セット内治具２Ａが内治具昇降用シリンダ３３により上昇した後、オペレータによってローラーコンベヤ３５上にストッパー３９に当るまで押込まれることで下部センター孔２４が内治具センター受具４０の上方位置に達するまで移送されて停止する。
【００３０】
図１、図２に示すように、表皮セット内治具待機部３７は、中継部３４の一側方にローラーコンベヤ３５と直交する左右方向に亘って配備されるベルトコンベヤ４１と、内治具センター受具昇降用シリンダ４２で昇降可能な内治具センター受具４３を備える。中継部３４において表皮セット内治具２Ａが内治具センター受具４０の上昇作動により下部センター孔２４に嵌合して押し上げられると、ベルトコンベヤ４１が駆動することにより表皮セット内治具２Ａは下部センター孔２４が内治具センター受具４３の上方位置に達するまで運搬されて待機する。
【００３１】
表皮セット内治具搬入駆動部３８は、表皮セット内治具待機部３７のベルトコンベヤ４１の延長線上でかつ縫製部９の内治具センター受具３６に達する位置にまで配備される搬入コンベヤ４４と、搬入コンベヤ４４の上方に平行に配備されたレール４５に沿って走行可能でかつ搬入用ピン昇降用シリンダ４８で昇降可能な内治具搬入用ピン４６と、内治具センター押え具４７とを備える。表皮セット内治具待機部３７において表皮セット内治具２Ａが内治具センター受具４３の上昇作動により下部センター孔２４に嵌合して押し上げられるとともに治具搬入用ピン４６の下降により表皮セット内治具２Ａの搬送用孔２９に嵌合すると、治具搬入用ピン４６がレール４５に沿って縫製部９の方向に走行する同時に搬入コンベヤ４４により表皮セット内治具２Ａは下部センター孔２４が内治具センター受具３６の上方位置に達するまで搬入される。当該位置に搬入後、内治具センター押え具４７が下降し表皮セット内治具２Ａの上部センター孔２８に嵌合して表皮セット内治具２Ａのセンター押えが行われ、これにより表皮セット内治具２Ａは内治具センター受具３６を中心にして水平回転可能に支持される。なお、これら搬入ライン１０での各動作はシーケンス制御で行われる。
【００３２】
（縫製部）
縫製部９は、上記のように上下表皮４，５をセットした表皮セット内治具２Ａを縫製部９の所定位置に内治具センター受具３６を中心にして水平回転可能に支持させ、表皮セット内治具２Ａの支持位置に対して本縫いミシン等のミシン本体８を直線的に接離移動させるとともに、ミシン本体８の針軸Ｎの軸芯を中心にミシン本体８を水平回動可能に支持させ、ミシン本体８を表皮セット内治具２Ａの水平回転に基づき、接離移動および針軸芯回りに回動するように制御しながら上下表皮４，５の外周縁部４ａ，５ａをミシン本体８で縫合するように構成している（前出の特開２００７−９７７９１号公報参照）。
【００３３】
すなわち、縫製部９は、縫製部架台５１に内治具センター受具３６を備えた内治具支持部５２を設置し、また縫製部架台５１上にミシン支持台５３を内治具支持部５２に対して接離移動可能な状態に設置させるとともに、ミシン支持台５３にミシン本体８が針軸Ｎの軸芯を中心にして水平回動可能な状態に設置してある。
【００３４】
したがって、縫製部９では、図３、図２６に示されているように、表皮セット内治具２Ａは内治具支持部５２における内治具センター受具３６（支持軸芯Ｚ）を回転中心としてＡＣサーボモータ５４の駆動で回転し、ミシン本体８は内治具支持部５２の支持軸芯Ｚとミシン本体８の針軸Ｎとを平面視において結ぶＨ軸上をＡＣサーボモータ５５の駆動で直線的に接離移動し、かつ、ミシン本体８はその針軸Ｎを回転中心として回動角度θで一定範囲をＡＣサーボモータ５６の駆動で往復回動することになる。
【００３５】
次に、この縫製部９で行われる曲線自動縫製について説明する。
図２７に示すように、まず、ＣＡＤ等で描かれた任意の縫製形状曲線Ｓの図形に対して、内治具支持部５２の支持軸芯Ｚの位置を原点位置として決定し、その縫製形状曲線Ｓの図形に対して任意点ＡのＸ−Ｙ座標を求める。そして、原点位置での表皮セット内治具２Ａの回転角度をＲ、原点位置から図形上の任意点Ａまでの長さをＨ、針軸Ｎの軸芯回りの回動角度をθとして求めたＸ−Ｙ座標を機械の座標系であるＲ−Ｈ−θ座標系に変換する(図２７参照)。この作業を連続的に行い、縫製形状のすべての座標を求める。ここで、ミシン本体８の回動角度θは任意点Ａでの縫製形状曲線Ｓに対する法線方向がミシン本体８の中心軸Ｍと直交する角度である。
【００３６】
このＲ−Ｈ−θ座標系の座標を作成する方式としては、図２８(Ａ)に示すように縫製形状曲線Ｓを内治具支持部５２の支持軸芯Ｚ回りに固定等角度(ｄＲ)で分割した線を放射状に伸ばし、縫製形状曲線Ｓとの交点位置の座標のＲ−Ｈ−θを求め、テーブルを作成する方式と、図２８(Ｂ)に示すように縫製形状曲線Ｓの線上を任意の固定距離Ｐで分割し、その座標のＲ−Ｈ−θを求め、テーブルを作成する方式とがある。
【００３７】
そして、固定等角度分割方式の場合、原点位置から縫製形状曲線Ｓの交点位置までの距離Ｈが大きくなるにつれて、縫製形状外周での各座標間の距離が大きくなるため、実縫製時の狙い位置精度が低くなる。一方、固定ピッチ分割方式の場合、原点位置から縫製形状曲線Ｓの交点位置までの距離Ｈに影響を受けることなく縫製形状外周での各座標間の距離を一定にすることができるから、精度は安定する。しかし、いずれの方式であっても、分割数に限りがあるので、縫製形状曲線Ｓ上の各点間の座標は前後の点の直線補間等で座標を算出することが望ましい。
【００３８】
このようにして算出された縫製曲線Ｓ上の各部でのＲ−Ｈ−θ座標位置をテーブル化して、図示省略した制御装置の記憶部に格納し、その制御装置からの指令で、表皮セット内治具２Ａを回転駆動させるＡＣサーボモータ５４（図３参照）、ミシン支持台５３をリニア駆動するＡＣサーボモータ５５（図３参照）、ミシン本体８を針軸Ｎの軸芯回りに回動駆動させるＡＣサーボモータ５６（図３参照）をそれぞれ制御することにより、任意の縫製形状曲線Ｓを実現するように構成してある。
【００３９】
ミシン本体８においては、縫いピッチは縫合強度に影響を与えることから、非常に重要な要素である。そして、縫製部９では、この縫いピッチを安定させる方式として、連続送り方式と間歇送り方式とがある。
連続送り方式の場合には、前記固定ピッチ分割式で得た座標を使用する。そして、任意に設定した速度で表皮セット内治具２Ａを内治具支持部５２の支持軸芯Ｚ回りに回転させる。実際には、固定ピッチ分割式で得た座標テーブルのインデックスを固定周期で増加させることで縫製ピッチが安定することになる。ミシン本体８の接離移動および針軸Ｎ回りの回動は、現在の表皮セット内治具２Ａの回転位置に対応する座標(Ｈ，θ)をテーブルから求め、その位置に向かって動作させる。この場合の各軸の動作は連続的なものとなるから、この連続送り方式の場合には、ミシンの特性上、ミシン本体８側に送り機構が必要となる。
【００４０】
一方、間歇送り方式では、前記固定等角度分割方式で得た座標と、前記固定ピッチ分割式で得た座標とのいずれの座標でも使用することが可能である。
そして、この間歇送り方式では、現在の位置座標(Ｒ，Ｈ，θ)と縫製ピッチＰから次の針落ち位置(目標位置)となる回転角度Ｒ´を次式のようにして求める(図２９参照)。
【００４１】
【数１】
【００４２】
このようにして、得られた回転角度Ｒ´の位置に対応する座標(Ｈ，θ)をテーブルから求め、ミシン本体８の接離移動および針軸Ｎ回りの回動を位置に向かって動作させる。この場合、各軸の動作は間歇的となることから、ミシン本体８側での送り機構は不要になる。
【００４３】
前述のようにして得た縫いピッチに基づいて、表皮セット内治具２Ａの回転角度、ミシン支持台５３の接離移動量、ミシン本体８の回動量を決定し、図３０に示すように、任意の形状の縫製形状曲線Ｓに対して、ミシン本体８の姿勢を変更しながら縫製作業を進行することができる。
【００４４】
（ボビンケースチェンジ装置）
図３１〜図３８に示すように、縫製部９の近傍において、ミシン本体８の回転釜６０内に装着されたボビンケース（図示せず）内のボビン（図示せず）の下糸が無くなると、そのボビンケースを新しい交換用ボビンケース６１と自動的に交換するためのボビンケースチェンジ装置６２を設置する。
【００４５】
従来、ボビンチェンジャーそれ自体は周知であり（例えば、特許第２７３８４１９号公報等）、そのボビンチェンジャーはミシン本体のミシンベッド（釜土台）に突出状に一体的に常備しているが、これでは、上記実施例のようにミシン本体８全体を直線的に移動させたり水平回動させる方式の縫製システムにおいてはミシン本体から突出するボビンチェンジャーが障害となって縫製可能な表皮は大きいサイズのもののみに限られ、小型サイズの表皮は縫製できないという不利を招き、またミシン本体８の頻繁な移動、回動による振動により交換用ボビンケース６１内のボビンに巻かれている下糸が弛むという問題が発生する。
そこで、本実施例のボビンケースチェンジ装置６２では、図１、図３１に示すように、ボビンチェンジャー６３をミシン本体８とは別体に分離して配備し、ボビンチェンジャー６３は、常態時（待機時）はミシン本体８の直線的な移動や水平回動動作に支障の無い位置に待機させ（図３１参照）、ボビンケース交換時にのみ図３４に示すようにミシン本体８の上部ミシンベッド（釜土台）６４に接近移動させてボビンチェンジャー６３とミシン本体８とを結合することでボビンケース交換を可能にし、交換後はボビンチェンジャー６３を原位置に戻して待機させるようにする。
【００４６】
図３３に示すように、ボビンケースチェンジ装置６２は、ミシン本体８の下部ミシンベッド６５に略同一高さ位置に並べてボビンチェンジャーユニット支持台６６を設置し、このボビンチェンジャーユニット支持台６６にボビンチェンジャー６３が取り付けられる。ボビンチェンジャー６３それ自体は既述のように周知のものであって、図３５に示すように、複数の交換用ボビンケース６１を環状に等間隔置きに配置するボビンケースカセット６７と、交換用ボビンケース６１を着脱するチャック６８と、チャック６８を回転釜６０とボビンケースカセット６７との間をチャック移動用シリンダ６９で支持プレート７０に設けた案内溝７１に沿って移動させるチャック移動手段７２と、これらボビンケースカセット６７、チャック６８、およびチャック移動手段７２を支持する支持プレート７０とを備える。
【００４７】
図３１、図３３に示すように、このボビンチェンジャー６３と、ボビンチェンジャー６３を直線的に進退動させるボビンチェンジャー移動用シリンダ７３とを一体的に組み合わせてボビンチェンジャーユニット７４を構成し、このボビンチェンジャーユニット７４はボビンチェンジャーユニット支持台６６にボビンチェンジャーユニット回転用シリンダ７５で回転軸７６を中心にして水平回転可能に搭載される。そして、図３７に示すように、ボビンチェンジャー６３の支持プレート７０に位置決めピン７７を取り付ける一方、ミシン本体８の回転釜６０より下方の下部ミシンベッド６５にピン穴７８ａを有する位置決めピン受７８を取り付ける。
【００４８】
待機時、図３１に示すように、ボビンチェンジャーユニット７４はミシン本体８の直線移動や水平回動に干渉することのないようにミシン本体８と略平行な状態にある。ボビンケース交換時には、ボビンチェンジャーユニット７４は回転軸７６を中心に所定角度だけ水平回転し、ミシン本体８は針軸Ｎを中心に所定角度だけ水平回動して、図３２、図３３に示すようにボビンチェンジャーユニット７４とミシン本体８とが互いに直角になるように変向する。次いで、図３４に示すようにボビンチェンジャーユニット７４がミシン本体８に向けて矢印Ｑ方向に前進して、図３８に示すように位置決めピン７７が位置決めピン受７８のピン穴７８ａに嵌合することでミシン本体８とボビンチェンジャーユニット７４とを結合する。
【００４９】
この結合後、ボビンチェンジャー６３は稼動し、交換用ボビンケース６１を交換する。すなわち、ミシン本体８とボビンチェンジャーユニット７４の結合後、チャック６８が案内溝７１に沿ってボビンケースカセット６７から離れる方向へ移動し、回転釜６０内に向かって移動して回転釜６０内の使用済みボビンケース（図示せず）を保持する。引き続いて、チャック６８が案内溝７１に沿って復動してボビンケースカセット６７に向かって移動し、保持している使用済みボビンケースを離し、ボビンケースカセット６７の空き部にセットするか、あるいは下方の排出シュート（図示せず）に向けて落下する。さらに引き続いて、チャック６８はボビンケースカセット６７内の交換用ボビンケース６１を取り出して、再び回転釜６０に向かって移動し、回転釜６０内に交換用ボビンケース６１をセットして交換を終える。交換後、チャック６８は案内溝７１に沿ってボビンケースカセット６７に向かって原位置に戻り、またボビンチェンジャーユニット７４が後退する。後退後、ボビンチェンジャーユニット７４は図３１のようにミシン本体８と略平行な待機位置に復帰する。
【００５０】
（搬出ライン）
縫製後、表皮セット内治具２Ａは縫製された表皮を備えた状態のまま搬出ライン１１によって縫製部９から表皮セット部６の近接位置である内治具戻し部８０へ自動的に搬出される。
図１、図２、図８に示すように、搬出ライン１１は、搬入ライン１０の搬入コンベヤ４４の延長線上に配備される第１搬出コンベヤ８１と、第１搬出コンベヤ８１の上方で前記レール４５の延長部４５ａに沿って走行可能でかつピン昇降用シリンダ８２で昇降可能な内治具搬出用ピン８３と、第１搬出コンベヤ８１の延長線上の箇所で昇降動可能な第１搬出リフト８４と、第１搬出リフト８４の下降終端位置から搬入ライン１０の下方箇所に亘って配備された第２搬出ベルトコンベヤ８５と、第２搬出ベルトコンベヤ８５と直交して前記表皮セット内治具待機部３７の下方位置と表皮セット部６の左側方に設置した内治具戻し部８０の下方位置との間で台車駆動機構８７により走行駆動するように配備された搬出台車８６と、内治具戻し部８０の下方位置で搬出台車８６を昇降させる第２搬出リフト８８（図８参照）とを備える。
【００５１】
縫製後、内治具搬出用ピン８３の下降により表皮セット内治具２Ａの搬送用孔２９に嵌合し、内治具搬出用ピン８３がレール４５の延長部４５ａに沿って搬出方向に走行する同時に第１搬出コンベヤ８１により表皮セット内治具２Ａは上昇位置にある第１搬出リフト８４に載せられ、第１搬出リフト８４の下降作動により下降して第２搬出ベルトコンベヤ８５に移載され運搬されて搬出台車８６に移載される。表皮セット内治具２Ａを載せた搬出台車８６は内治具戻し部８０の下方位置にまで走行駆動し、当該位置で表皮セット内治具２Ａは搬出台車８６に載せられたまま第２搬出リフト８８の上昇作動で内治具戻し部８０にまで上昇して停止する。
【００５２】
このような表皮セット内治具２Ａの搬出作動は、表皮セット部６で上下表皮４，５を表皮セット治具３にセットしている間に行われる。内治具戻し部８０に戻された表皮セット内治具２Ａは、表皮セット部６で上下表皮４，５を表皮セット治具３にセットした後この表皮セット内治具２Ａを中継部３４に送った後、オペレータにより表皮セット部６に移され、本クランプ機構２３を解放し縫製表皮を表皮セット内治具２Ａから外し、空になった内治具２は次の上下表皮４，５のセットに再使用される。なお、内治具戻し部８０において表皮セット内治具２Ａが搬出台車８６から降ろされると第２搬出リフト８８は下降して搬出台車８６を内治具戻し部８０の下方位置にまで下ろし、搬出台車８６は表皮セット内治具待機部３７の下方位置にまで復動する。これら搬出ライン１１での各動作はシーケンス制御で行われる。
【００５３】
ひとつの縫製装置で縫製形状を異にする２種の内治具２に見合った縫製を実施できるように、図１８に示すごとく縫製品を特定する縫製形状等の情報からなるバーコードを印刷したラベル９０を内治具２に貼付し、その内治具２を縫製部９へ搬入する途上で搬入ライン１０の所定箇所に設置したバーコードリーダ（図示せず）でそのバーコードを読み取って内治具２に応じた縫製形状に縫製するものとすることができる。
【００５４】
表皮セット部６は１箇所に設置することに限られず、図１に示すように、第１表皮セット部６Ａと第２表皮セット部６Ｂの２つを並列配置することができる。この場合、搬出ライン１１は搬出途中部位から第１表皮セット部６Ａへの帰路と第２表皮セット部６Ｂへの帰路とに分岐して構成する。これによれば、縫製形状が同一の場合は縫製作業の能率アップを倍増できる。縫製形状が異なる場合は、内治具２に貼付したラベル９０に印刷された縫製品を特定する縫製形状等の情報からなるバーコードをバーコードリーダで読み取って内治具２に応じた縫製形状に縫製するという上記構成を採用することと相俟って２種の縫製を同時に進行することができる。
【００５５】
上記自動搬入ライン１０に代えて、表皮セット部６で上下表皮４，５をセットした内治具２は人手作業または他の搬入手段により外治具１から取り出して縫製部９へ搬入することもできる。また、上記搬出ライン１１に代えて、ミシン本体８で縫合された縫製表皮を保持した内治具２は人手作業または他の搬出手段により縫製部９から表皮セット部６の内治具戻し部８０へ搬出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例の縫製装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１の縫製装置の正面図である。
【図３】図１の縫製装置の左側面図である。
【図４】図１の縫製装置の右側面図である。
【図５】図１の縫製装置の表皮セット部および中継部の平面図である。
【図６】図１の縫製装置の表皮セット部および中継部の側面図である。
【図７】図１の縫製装置の表皮セット部の背面図であり、（ａ）はセット直後の状態図、（ｂ）はセット後、上昇した状態図である。
【図８】図１の縫製装置の表皮セット部および内治具戻し部の背面図である。
【図９】図１の縫製装置の外治具と内治具の平面図である。
【図１０】図１の縫製装置の外治具の下表皮位置決めガイド板および下表皮位置決めガイドの平面図である。
【図１１】図１０におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】図１０におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】図１の縫製装置の外治具の中間板および上表皮ガイドの平面図である。
【図１４】図１３におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１５】図１３におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図１６】図１の縫製装置の外治具の上表皮クランプの配列状態を示す平面図である。
【図１７】図１６におけるＥ−Ｅ線断面図であって、（ａ）は下表皮を内治具の下表皮受けプレートに載せた状態を仮想線で示し、（ｂ）は下表皮の上に上表皮を重ねた状態を仮想線で示している。
【図１８】図１の縫製装置の内治具を本クランプ前の状態で示す平面図である。
【図１９】図１の縫製装置の内治具を本クランプ前の状態で示す側面図である。
【図２０】図１の縫製装置の内治具を本クランプ状態で示す平面図である。
【図２１】図１の縫製装置の内治具を本クランプ状態で示す側面図である。
【図２２】図２０におけるＦ−Ｆ線断面図である。
【図２３】図２０におけるＧ−Ｇ線断面図である。
【図２４】図１の縫製装置の内治具の下表皮受けプレートの平面図である。
【図２５】図１の縫製装置の内治具の下表皮受けプレートの側面図である。
【図２６】図１の縫製装置のミシン本体と表皮セット内治具の移動軸の関係を示す図である。
【図２７】縫製形状の図形の任意点Ａでの座標系を示す図である。
【図２８】縫製形状の図形の線上での分割形式を示す図である。
【図２９】縫製時での次の目標地点を算出法を説明する図である。
【図３０】縫製時でのミシン本体と表皮セット内治具との相対姿勢を示す図である。
【図３１】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットの待機時の状態を示す平面図である。
【図３２】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットのボビンケース交換時の状態を示す平面図である。
【図３３】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットの待機時の状態を示す正面図である。
【図３４】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットのボビンケース交換時の状態を示す正面図である。
【図３５】図１の縫製装置のボビンチエンジャーの待機時の状態を示す正面図である。
【図３６】図１の縫製装置のボビンチエンジャーのボビンケース交換時の状態を示す正面図である。
【図３７】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットの位置決めピンおよび位置決めピン受を結合前の状態を示す平面図である。
【図３８】図１の縫製装置のボビンチエンジャーユニットの位置決めピンと位置決めピン受の結合時の状態を示す平面図である。
【図３９】上表皮および下表皮の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 外治具
２ 内治具
２Ａ 表皮セット内治具
３ 表皮セット治具
４ 上表皮
４ａ 上表皮の外周縁部
５ 下表皮
５ａ 下表皮の外周縁部
６ 表皮セット部
６Ａ 第１表皮セット部
６Ｂ 第２表皮セット部
７ 縫い針
８ ミシン本体
９ 縫製部
１２ 下表皮位置決めガイド板
１３ 下表皮位置決めガイド
１４ 上表皮押えクランプ
１６ 中間板
１６ａ 上表皮受部
１７ 中間板昇降用シリンダ
１８ 上表皮押えクランプ用シリンダ
２０ 上表皮位置決めガイド
２１ センサー
２２ 下表皮受けプレート
２３ 本クランプ機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外治具（１）と内治具（２）からなる表皮セット治具（３）に、所定形状に裁断された少なくとも２枚の上下表皮（４），（５）を重ね合わせて該上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）が内治具（２）の外周から外方へ露出するようにセットする表皮セット部（６）と、
内治具（２）にセットされた上下表皮（４），（５）の露出した外周縁部（４ａ），（５ａ）を、縫い針（７）を備えたミシン本体（８）で縫合する縫製部（９）と、を備えており、
外治具（１）は、表皮セット部（６）の定位置に設置され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を受ける下表皮位置決めガイド板（１２）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上に固定され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）の外形に沿う形状に形成された下表皮位置決めガイド（１３）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な上表皮押えクランプ（１４）とを備え、内治具（２）は、外治具（１）の下表皮位置決めガイド板（１２）の内側に該下表皮位置決めガイド板（１２）と略面一状に且つ取り出し可能に配置されて下表皮（５）を受ける下表皮受けプレート（２２）と、下表皮受けプレート（２２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な本クランプ機構（２３）とを備えており、
縫製部（９）は、上下表皮（４），（５）をセットした内治具（２）を縫製部（９）の所定位置に支持軸芯(Ｚ)回りに水平回転可能に支持する内治具支持部(５２)と、この内治具支持部(５２)に対して接離移動するミシン支持台(５３)と、ミシン支持台(５３)に針軸(Ｎ)の軸芯回りに回動可能に支持させたミシン本体(８)とを備え、ミシン本体(８)を内治具（２）の水平回転に基づき、接離移動および針軸芯回りに回動するように制御しながら上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）をミシン本体(８)で縫合するように構成していることを特徴とする、縫製装置。
【請求項２】
外治具（１）は、下表皮位置決めガイド板（１２）の上側に、下表皮位置決めガイド（１３）の外周縁に略沿う形状の内周縁を有する中間板（１６）が複数の中間板昇降用シリンダ（１７）で上下動可能に下表皮位置決めガイド板（１２）と平行に対向配備され、中間板（１６）の内周縁寄りの上方に、下表皮（５）の外周に沿って分割された複数の上表皮押えクランプ（１４）が中間板（１６）の内周縁に沿って並列状に装備され、各上表皮押えクランプ（１４）は中間板（１６）に一体的に取り付けられた上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）で上下動可能に中間板（１６）に装備され、中間板（１６）の内周縁に沿って上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を受ける上表皮受部（１６ａ）と、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）の外端を受け止める上表皮位置決めガイド（２０）が上表皮押えクランプ（１４）の下方に対向するように設けられている、請求項１記載の縫製装置。
【請求項３】
上表皮位置決めガイド（２０）には、上表皮（４）の外周縁（４ａ）を検出して上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）に作動信号を発するセンサー（２１）を設置している、請求項２記載の縫製装置。
【請求項４】
各上表皮押えクランプ（１４）により上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を周方向に部分的に押える長さ（Ｌ）よりも複数個のセンサー（２１）による検出領域（Ｋ）を大きくする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の縫製装置。
【請求項５】
外治具（１）と内治具（２）からなり、外治具（１）は、表皮セット部（６）の定位置に設置され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を受ける下表皮位置決めガイド板（１２）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上に固定され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）の外形に沿う形状に形成された下表皮位置決めガイド（１３）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な上表皮押えクランプ（１４）とを備えており、
内治具（２）は、外治具（１）の下表皮位置決めガイド板（１２）の内側に該下表皮位置決めガイド板（１２）と略面一状に且つ取り出し可能に配置されて下表皮（５）を受ける下表皮受けプレート（２２）と、下表皮受けプレート（２２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な本クランプ機構（２３）とを備えていることを特徴とする、表皮セット治具。
【請求項６】
外治具（１）は、下表皮位置決めガイド板（１２）の上側に、下表皮位置決めガイド（１３）の外周縁に略沿う形状の内周縁を有する中間板（１６）が複数の中間板昇降用シリンダ（１７）で上下動可能に下表皮位置決めガイド板（１２）と平行に対向配備され、中間板（１６）の内周縁寄りの上方に、下表皮（５）の外周に沿って分割された複数の上表皮押えクランプ（１４）が中間板（１６）の内周縁に沿って並列状に装備され、各上表皮押えクランプ（１４）は中間板（１６）に一体的に取り付けられた上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）で上下動可能に中間板（１６）に装備され、中間板（１６）の内周縁に沿って上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を受ける上表皮受部（１６ａ）と、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）の外端を受け止める上表皮位置決めガイド（２０）が上表皮押えクランプ（１４）の下方に対向するように設けられている、請求項５記載の表皮セット治具。
【請求項１】
外治具（１）と内治具（２）からなる表皮セット治具（３）に、所定形状に裁断された少なくとも２枚の上下表皮（４），（５）を重ね合わせて該上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）が内治具（２）の外周から外方へ露出するようにセットする表皮セット部（６）と、
内治具（２）にセットされた上下表皮（４），（５）の露出した外周縁部（４ａ），（５ａ）を、縫い針（７）を備えたミシン本体（８）で縫合する縫製部（９）と、を備えており、
外治具（１）は、表皮セット部（６）の定位置に設置され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を受ける下表皮位置決めガイド板（１２）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上に固定され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）の外形に沿う形状に形成された下表皮位置決めガイド（１３）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な上表皮押えクランプ（１４）とを備え、内治具（２）は、外治具（１）の下表皮位置決めガイド板（１２）の内側に該下表皮位置決めガイド板（１２）と略面一状に且つ取り出し可能に配置されて下表皮（５）を受ける下表皮受けプレート（２２）と、下表皮受けプレート（２２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な本クランプ機構（２３）とを備えており、
縫製部（９）は、上下表皮（４），（５）をセットした内治具（２）を縫製部（９）の所定位置に支持軸芯(Ｚ)回りに水平回転可能に支持する内治具支持部(５２)と、この内治具支持部(５２)に対して接離移動するミシン支持台(５３)と、ミシン支持台(５３)に針軸(Ｎ)の軸芯回りに回動可能に支持させたミシン本体(８)とを備え、ミシン本体(８)を内治具（２）の水平回転に基づき、接離移動および針軸芯回りに回動するように制御しながら上下表皮（４），（５）の外周縁部（４ａ），（５ａ）をミシン本体(８)で縫合するように構成していることを特徴とする、縫製装置。
【請求項２】
外治具（１）は、下表皮位置決めガイド板（１２）の上側に、下表皮位置決めガイド（１３）の外周縁に略沿う形状の内周縁を有する中間板（１６）が複数の中間板昇降用シリンダ（１７）で上下動可能に下表皮位置決めガイド板（１２）と平行に対向配備され、中間板（１６）の内周縁寄りの上方に、下表皮（５）の外周に沿って分割された複数の上表皮押えクランプ（１４）が中間板（１６）の内周縁に沿って並列状に装備され、各上表皮押えクランプ（１４）は中間板（１６）に一体的に取り付けられた上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）で上下動可能に中間板（１６）に装備され、中間板（１６）の内周縁に沿って上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を受ける上表皮受部（１６ａ）と、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）の外端を受け止める上表皮位置決めガイド（２０）が上表皮押えクランプ（１４）の下方に対向するように設けられている、請求項１記載の縫製装置。
【請求項３】
上表皮位置決めガイド（２０）には、上表皮（４）の外周縁（４ａ）を検出して上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）に作動信号を発するセンサー（２１）を設置している、請求項２記載の縫製装置。
【請求項４】
各上表皮押えクランプ（１４）により上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を周方向に部分的に押える長さ（Ｌ）よりも複数個のセンサー（２１）による検出領域（Ｋ）を大きくする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の縫製装置。
【請求項５】
外治具（１）と内治具（２）からなり、外治具（１）は、表皮セット部（６）の定位置に設置され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）を受ける下表皮位置決めガイド板（１２）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上に固定され、下表皮（５）の外周縁部（５ａ）の外形に沿う形状に形成された下表皮位置決めガイド（１３）と、下表皮位置決めガイド板（１２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な上表皮押えクランプ（１４）とを備えており、
内治具（２）は、外治具（１）の下表皮位置決めガイド板（１２）の内側に該下表皮位置決めガイド板（１２）と略面一状に且つ取り出し可能に配置されて下表皮（５）を受ける下表皮受けプレート（２２）と、下表皮受けプレート（２２）上で上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を下表皮（５）の外周縁部（５ａ）に対し押さえ付ける姿勢と、押さえ付けを解除する姿勢とに切換え可能な本クランプ機構（２３）とを備えていることを特徴とする、表皮セット治具。
【請求項６】
外治具（１）は、下表皮位置決めガイド板（１２）の上側に、下表皮位置決めガイド（１３）の外周縁に略沿う形状の内周縁を有する中間板（１６）が複数の中間板昇降用シリンダ（１７）で上下動可能に下表皮位置決めガイド板（１２）と平行に対向配備され、中間板（１６）の内周縁寄りの上方に、下表皮（５）の外周に沿って分割された複数の上表皮押えクランプ（１４）が中間板（１６）の内周縁に沿って並列状に装備され、各上表皮押えクランプ（１４）は中間板（１６）に一体的に取り付けられた上表皮押えクランプ用シリンダ（１８）で上下動可能に中間板（１６）に装備され、中間板（１６）の内周縁に沿って上表皮（４）の外周縁部（４ａ）を受ける上表皮受部（１６ａ）と、上表皮（４）の外周縁部（４ａ）の外端を受け止める上表皮位置決めガイド（２０）が上表皮押えクランプ（１４）の下方に対向するように設けられている、請求項５記載の表皮セット治具。
【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】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【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】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
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【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【公開番号】特開２００９−２９７３３６（Ｐ２００９−２９７３３６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５６５７７（Ｐ２００８−１５６５７７）
【出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（０００２２００６６）テイ・エス テック株式会社 (625)
【出願人】（０００１０４７７７）クインライト電子精工株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１６日（２００８．６．１６）
【出願人】（０００２２００６６）テイ・エス テック株式会社 (625)
【出願人】（０００１０４７７７）クインライト電子精工株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
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