具体实施方式

下面，一边参照附图，一边对本发明所涉及的实施方式进行说明，但本发明并不限定于此。下面进行说明的实施方式的结构要素能够适当组合。另外，有时不使用一部分的结构要素。

在实施方式中，使用左、右、前、后、上及下的用语对各部的位置关系进行说明。这些用语表示以缝纫机的中心为基准的相对位置或方向。

[第1实施方式]

＜缝纫机的概要＞

图1是示意地表示本实施方式所涉及的缝纫机1的一部分的图。缝纫机1通过上线2和下线3在布料C形成线迹。如图1所示，缝纫机1具有：缝纫机针4，其具有针孔4a；压脚5，其按压布料C；釜6，其对线轴壳体7进行配置；以及上线检测装置11A，其对在线轴壳体7的表面经过的上线2进行检测。

上线2穿过缝纫机针4的针孔4a。下线3卷绕于线轴(未图示)。线轴收容于线轴壳体7。

缝纫机针4通过由驱动装置(未图示)产生的动力进行上下运动。缝纫机针4在上线2穿过针孔4a的状态下，进行上下运动以使得从将布料C贯通的状态及配置于布料C的上方的状态的一者向另一者变化。

压脚5在缝纫机针4的正下方的落针位置的周围，从上方按压布料C。布料C支撑于针板(未图示)。压脚5以在与针板之间夹着布料C的方式对布料C进行按压。压脚5为板状部件。压脚5具有能够供缝纫机针4经过的开口5a。

釜6配置于布料C的下方。釜6包含内釜6A及外釜6B。内釜6A对收容于线轴壳体7的线轴进行保持。下线3从线轴壳体7被供给。外釜6B配置于内釜6A的周围。外釜6B伴随缝纫机针4的上下运动而进行旋转运动。外釜6B以旋转轴F为中心进行旋转运动。旋转轴F在左右方向延伸。釜6是旋转轴F和缝纫机针4的移动方向实质上正交的垂直釜。在缝纫机针4进行1次上下运动时，外釜6B进行2次旋转运动。线轴以线轴的中心轴和线轴壳体7的中心轴一致的方式收容于线轴壳体7。线轴壳体7以线轴壳体的中心轴和旋转轴F一致的方式收容于内釜6A。外釜6B具有尖端8。通过外釜6B的旋转，上线2钩挂于尖端8。

上线检测装置11A应用于缝纫机1。上线检测装置11A在线迹的形成中，对经过线轴壳体7的表面的上线2光学地进行检测。上线检测装置11A具有：反射部件12，其配置于釜6的一侧(后方侧)；以及光传感器13，其配置于釜6的另一侧(前方侧)。光传感器13对线轴壳体7的表面照射检测光L1，对经过线轴壳体7的表面的上线2进行检测。线轴壳体7的表面包含被来自光传感器13的检测光L1照射的平坦部15。平坦部15的外形是在前后方向长的长方形状。

＜缝纫机的动作＞

图2至图7各自是示意地表示本实施方式所涉及的缝纫机1的动作的图。此外，在图2至图7各自中，省略上线检测装置11A的图示。

如图2所示，如果在布料C的上方配置的缝纫机针4向下方移动，则缝纫机针4与上线2一起将布料C贯通。与上线2一起将布料C贯通的缝纫机针4到达下止点。在到达下止点的缝纫机针4上升时，形成上线2的线环9。外釜6B伴随缝纫机针4的上下运动而进行旋转运动。上线2的线环9钩挂于进行旋转运动的外釜6B的尖端8。

如图3所示，钩挂于尖端8的上线2的线环9伴随外釜6B的旋转运动，扩展至线轴壳体7的下方。

如图4所示，如果外釜6B进一步进行旋转运动，则扩展至线轴壳体7的下方为止的上线2的线环9钩挂于从线轴壳体7供给的下线3。

如图5所示，如果外釜6B进一步进行旋转运动，则钩挂于下线3的上线2的线环9以使线轴壳体7穿过的方式进行移动。上线2的至少一部分经过线轴壳体7的表面。上线2在线轴壳体7的表面中，在前后方向进行移动。上线2从线轴壳体7的表面的前端部7a朝向后端部7b而经过线轴壳体7的表面。

如图6所示，如果外釜6B进一步进行旋转运动，则以使线轴壳体7穿过的方式移动的上线2的线环9从尖端8脱离。如果上线2的线环9从尖端8脱离，则上线2通过缝纫机针4的向上方的移动而被布料C拉拽，与从线轴壳体7供给的下线3互相缠绕。

如图7所示，上线2和从线轴壳体7供给的下线3互相缠绕，由此在布料C形成线迹。

通过实施参照图2至图7所说明的缝纫机1的动作，从而在布料C形成1个线迹。参照图2至图7所说明的缝纫机1的动作被重复，由此在布料C形成多个线迹。

＜上线检测装置＞

如上所述，在线迹形成时，上线2通过外釜6B的旋转运动而经过线轴壳体7的表面。上线检测装置11A对经过线轴壳体7的表面的上线2进行检测。通过对线轴壳体7的表面中的有无上线2的经过进行检测，从而对有无跳针、两次钩挂及断线这样的缝制问题进行检测。此外，作为发生缝制问题的原因，举出缝纫机针4的上下运动和外釜6B的旋转运动的不一致、或作用于上线2的张力的异常等。上线检测装置11A在1个线迹的形成时，对经过线轴壳体7的表面的上线2进行检测，由此对缝制问题进行检测。

图8是示意地表示本实施方式所涉及的上线检测装置11A的图。如图8所示，上线检测装置11A具有：反射部件12，其配置于釜6的一侧(后方侧)；光传感器13，其配置于釜6的另一侧(前方侧)；传感器放大器部21，其包含判断部14；以及控制装置22。上线2所经过的线轴壳体7的表面包含平坦部15。

光传感器13具有：射出部，其射出检测光L1；以及光检测部，其对由反射部件12反射出的检测光L1的反射光L2进行检测。从光传感器13的射出部射出的检测光L1包含激光。射出部包含激光光源。此外，射出部也可以包含发光二极管这样的发光元件。光检测部包含光电二极管这样的受光元件。

反射部件12对来自光传感器13的射出部的检测光L1进行反射。反射部件12包含反射板12A，该反射板12A具有平坦的反射面12r。反射板12A的反射面12r对检测光L1进行反射。作为反射部件12的材料，例示出甲基丙烯酸树脂或丙烯酸树脂。

光传感器13对上线2所经过的线轴壳体7的表面照射检测光L1，对在线轴壳体7的表面进行反射后被反射板12A反射出的检测光L1的反射光L2进行检测。光传感器13的射出部对线轴壳体7的表面的平坦部15照射检测光L1。光传感器13的光检测部对在平坦部15进行反射后被反射板12A反射出的检测光L1的反射光L2进行检测。

平坦部15对来自光传感器13的射出部的检测光L1进行反射。平坦部15包含平坦面。平坦部15可以包含平缓的弯曲面。平坦部15的周围的线轴壳体7的表面可以是平坦面，也可以是弯曲面。

上线2从线轴壳体7的表面的前端部7a朝向后端部7b而经过线轴壳体7的表面。上线2的至少一部分经过平坦部15。平坦部15的外形是在前后方向长的长方形状。线轴壳体7的表面中的上线2的移动方向及平坦部15的长度方向各自是前后方向。即，线轴壳体7的表面中的上线2的移动方向和平坦部15的长度方向一致。

反射板12A配置于线轴壳体7的一侧(后方侧)。光传感器13配置于线轴壳体7的另一侧(前方侧)。上线2从线轴壳体7的表面的前端部7a朝向后端部7b而经过线轴壳体7的表面。线轴壳体7的一侧包含上线2从线轴壳体7的表面退去的后端部7b侧。线轴壳体7的另一侧包含上线2向线轴壳体7的表面进入的前端部7a侧。

反射板12A配置于从线轴壳体7(釜6)向后方分离的位置。光传感器13配置于从线轴壳体7(釜6)向前方分离的位置。在前后方向上，线轴壳体7配置于反射板12A和光传感器13之间。反射板12A配置为在线轴壳体7的一侧，与反射面12r和平坦部15的法线成为平行。光传感器13配置为在线轴壳体7的另一侧，光传感器13的至少一部分和反射板12A相对。

光传感器13的射出部以将检测光L1照射至线轴壳体7的平坦部15的方式射出检测光L1。从光传感器13的射出部射出的检测光L1的光轴相对于平坦部15倾斜。检测光L1的光轴代表检测光L1的光路。

检测光L1的光轴和线轴壳体7的平坦部15所成的角度θ大于或等于5[°]而小于或等于50[°]。检测光L1的光轴和线轴壳体7的平坦部15所成的角度θ优选大于或等于5[°]而小于或等于12[°]。

传感器放大器部21对来自光传感器13的光检测部的检测信号进行接收。光检测部基于检测出的反射光L2的光强度而输出检测信号。

传感器放大器部21具有判断部14。判断部14基于来自光检测部的检测信号，对上线2是否经过线轴壳体7的表面进行判断。即，判断部14基于来自光检测部的检测信号，对线轴壳体7的表面中的有无上线2的经过进行判断。

控制装置22基于通过判断部14进行的有无上线2的经过的判断而对缝纫机1进行控制。控制装置22包含计算机系统。控制装置22例如包含PLC(Programmable LogicController)。

此外，控制装置22也可以具有对有无上线2的经过进行判断的判断部14的功能。

＜上线检测装置的动作＞

在上线2没有经过线轴壳体7的表面的情况下，从射出部照射至平坦部15的检测光L1在通过平坦部15反射之后，射入至反射板12A的反射面12r，通过反射面12r反射。通过反射面12r反射出的检测光L1的反射光L2的至少一部分回归至光传感器13，被光检测部进行检测。

在上线2经过线轴壳体7的表面的情况下，从射出部射出的检测光L1的至少一部分由上线2吸收或散射。从射出部射出的检测光L1的至少一部分在通过平坦部15反射之后，射入至反射板12A的反射面12r，通过反射面12r反射。通过反射面12r反射出的检测光L1的反射光L2的至少一部分回归至光传感器13，被光检测部进行检测。

光检测部对来自反射板12A的反射光L2的光强度进行检测，将检测信号输出至传感器放大器部21。传感器放大器部21的判断部14基于来自光检测部的检测信号，对线轴壳体7的表面中的有无上线2的经过进行判断。在上线2经过线轴壳体7的表面的情况下，从射出部射出的检测光L1的至少一部分由上线2吸收或散射。因此，在上线2经过线轴壳体7的表面时由光检测部进行检测的反射光L2的光强度，比在上线2没有经过线轴壳体7的表面时由光检测部进行检测的反射光L2的光强度弱。因此，判断部14能够基于来自光检测部的检测信号，对线轴壳体7的表面中的有无上线2的经过进行判断。

判断部14将预先确定的光强度所涉及的阈值和通过光检测信号检测出的光强度进行比较。在形成1个线迹时，在判定为反射光L2的光强度小于或等于阈值的情况下，判断部14判断为上线2经过线轴壳体7的表面。在形成1个线迹时，在判定为反射光L2的光强度不小于或等于阈值的情况下，判断部14判断为上线2没有经过线轴壳体7的表面。

在判断为上线2没有经过线轴壳体7的表面的情况下，控制装置22使缝纫机针4的驱动装置减速或停止。此外，在判断为上线2没有经过线轴壳体7的表面的情况下，控制装置22也可以使包含显示器或扬声器在内的通知装置进行工作，对有可能发生了缝制问题的情况进行通知。

＜角度＞

接下来，对检测光L1的光轴和线轴壳体7的平坦部15所成的角度θ进行说明。控制装置22中的通常的最短输入时间为大于或等于2.5[μs]而小于或等于50[μs]。另一方面，在光传感器13中搭载的光检测部的通常的响应时间为80[μs]左右。因此，即使在传感器放大器部21具有判断部14的情况下、在控制装置22具有判断部14的功能的情况下，上线检测装置11A中的上线2的检测所需的时间也要依赖于光传感器13的响应时间。

另外，在布料C的缝制中，缝纫机1的通常的转速大于或等于1000[rpm]而3000[rpm]。缝纫机1的转速越高，则发生跳针、两次钩挂及断线这样的缝制问题的可能性变得越高。因此，在发生了缝制问题的情况下，需要使缝纫机1的转速减小。在缝纫机1的转速为1000[rpm]的情况下，旋转1周所需的时间为大约0.06[s]。在缝纫机1的转速为3000[rpm]的情况下，旋转1周所需的时间为大约0.02[s]。另外，在缝纫机1的转速为1000[rpm]的情况下，上线2的移动速度为大约14000[mm/s]。在缝纫机1的转速为3000[rpm]的情况下，上线2的移动速度为大约42000[mm/s]。

上线2的检测区域的尺寸R通过光传感器13的响应时间和上线2的移动速度之积进行计算。上线2的检测区域是指平坦部15中的检测光L1的照射区域。在光传感器13的响应时间为80[μs]、缝纫机1的转速为1000[rpm]的情况下，上线2的检测区域的尺寸R为大约1.12[mm]。在光传感器13的响应时间为80[μs]、缝纫机1的转速为3000[rpm]的情况下，上线2的检测区域的尺寸R为大约3.36[mm]。

通过如上述的条件，检测光L1的光轴和线轴壳体7的平坦部15所成的角度θ优选设定在一定的范围内。

图9是表示本实施方式所涉及的平坦部15中的检测光L1和上线2的位置关系的概略图。图10是将图9的一部分放大的图。在图9及图10所示的例子中，对检测光L1的直径D及上线2的半径r进行规定。平坦部15中的检测光L1的反射位置p与检测光L1的外缘以距离x分离。在平坦部15中上线2和检测光L1之间的触点f的下垂点与检测光L1的外缘以距离b分离。上线2和检测光L1之间的触点f与平坦部15以距离c分离。

在图9及图10所示的例子中，上线2的检测区域的尺寸R通过[R＝2x－2b]表示。在导出距离x时能够使用[x＝D/2sinθ]的关系式。在导出距离b时能够使用[b＝c/tanθ]及[c＝r+rcosθ]这2个关系式。

将上线2的半径r设为0.065[mm]，将检测光L1的直径D设为1[mm]。上线2的检测区域的尺寸R的上限值是平坦部15的长度方向的尺寸。在已有的缝纫机1中形成的平坦部15的长度方向的尺寸为大约9[mm]。因此，上线2的检测区域的尺寸R的上限值为9[mm]。在将检测区域的尺寸R的上限值设为9[mm]的情况下，根据上述的算式，角度θ为大约5[°]。

关于检测区域的尺寸R的下限值，在缝纫机1的转速为1000[rpm]的情况下，为大约1.12[mm]，在缝纫机1的转速为3000[rpm]的情况下，为大约3.36[mm]。在检测区域的尺寸R为1.12[mm]的情况下，角度θ为大约50[°]。在检测区域的尺寸R为3.36[mm]的情况下，角度θ为大约12[°]。

因此，在缝纫机1的转速为1000[rpm]的情况下，优选角度θ大于或等于5[°]而小于或等于50[°]。在缝纫机1的转速为3000[rpm]的情况下，优选角度θ大于或等于5[°]而小于或等于12[°]。

＜效果＞

如以上说明所述，根据本实施方式，从光传感器13的射出部射出的检测光L1照射至线轴壳体7的表面。通过线轴壳体7的表面反射出的检测光L1照射至反射板12A。通过反射板12A反射出的检测光L1的反射光L2被光传感器13的光检测部进行检测。另外，检测光L1的光轴相对于线轴壳体7的平坦部15倾斜。由此，充分地确保上线2经过光传感器13的检测区域的时间。因此，与线的种类无关地，即使在缝纫机1高速驱动时也能够高精度地对有无上线2的经过进行检测。

图11是示意地表示本实施方式所涉及的内釜6A摆动至旋转轴F的一侧时的检测光L1的状态的图。图12是示意地表示本实施方式所涉及的内釜6A摆动至旋转轴F的另一侧时的检测光L1的状态的图。

在缝纫机1的驱动中，由于上线2的张力或电动机的驱动等，釜6有可能在与旋转轴F平行的左右方向以间隙量进行摆动。在本实施方式中，检测光L1的光轴相对于线轴壳体7的平坦部15倾斜。因此，在由于釜6的摆动使线轴壳体7向光传感器13侧发生了位移的情况下，如图11所示，平坦部15中的检测光L1的反射位置有可能向光传感器13侧稍微地位移。但是，检测光L1的光路不会被釜6或线轴壳体7遮挡。同样地，在由于釜6的摆动使线轴壳体7向光传感器13的相反侧发生了位移的情况下，如图12所示，平坦部15中的检测光L1的反射位置有可能向反射部件12侧稍微地位移。但是，检测光L1的光路不会被釜6或线轴壳体7遮挡。因此，能够不受釜6的摆动的影响而稳定地执行上线2的检测。

在本实施方式中，检测光L1的光轴和线轴壳体的平坦部15所成的角度θ大于或等于5[°]而小于或等于50[°]。在该情况下，在缝纫机1的通常的转速即大于或等于1000[rpm]而小于或等于3000[rpm]的情况下，能够高精度地对线轴壳体7的表面中的有无上线2的经过进行检测。

在本实施方式中，检测光L1的光轴和线轴壳体7的平坦部15所成的角度θ也可以大于或等于5[°]而小于或等于12[°]。在该情况下，在缝纫机1的转速高的3000[rpm]左右的情况下，能够高精度地对线轴壳体7的表面中的有无上线2的经过进行检测。

[第2实施方式]

对第2实施方式进行说明。在下面的说明中，对与上述的实施方式相同或同等的结构要素标注相同的标号，简化或省略其说明。

图13是示意地表示本实施方式所涉及的上线检测装置11B的图。如图13所示，上线检测装置11B具有：反射部件12，其配置于釜6的一侧(后方侧)；光传感器13，其配置于釜6的另一侧(前方侧)，射出检测光L1；传感器放大器部21；以及控制装置22，其包含判断部14。上线2所经过的线轴壳体7的表面包含平坦部15。

在本实施方式中，反射部件12将检测光L1朝向平坦部15进行反射。光传感器13的光检测部对通过平坦部15反射出的检测光L1即反射光L2进行检测。

在本实施方式中，反射部件12包含对射入的检测光L1进行逆反射的逆反射板12B。逆反射是指对入射光以沿入射光的光路的方式进行反射。逆反射板12B是指以沿射入至逆反射板12B的检测光L1的光路的方式对检测光L1进行反射的光学部件。如图13所示，逆反射板12B以向逆反射板12B射入的检测光L1的光路和通过逆反射板12B反射出的检测光L1的反射光L2的光路一致的方式对检测光L1进行反射。

从光传感器13的射出部射出的检测光L1照射至平坦部15。通过平坦部15反射出的检测光L1射入至逆反射板12B。逆反射板12B对检测光L1进行反射。通过逆反射板12B反射出的检测光L1的反射光L2照射至平坦部15。通过平坦部15反射出的反射光L2被光传感器13的光检测部进行检测。

图14是示意地表示本实施方式所涉及的上线检测装置11B的动作的图。如图14所示，从光传感器13的射出部经由平坦部15而朝向逆反射板12B的检测光L1的光路(光轴)、和从逆反射板12B经由平坦部15而朝向光传感器13的光检测部的反射光L2的光路(光轴)实质上一致。因此，经过线轴壳体7的表面的上线2分别经过检测光L1的光路及反射光L2的光路。即，上线检测装置11B能够使用检测光L1及反射光L2这两者对上线2进行检测。存在多次(至少2次)对上线2进行检测的定时，因此上线检测装置11B所涉及的上线2的检测精度提高。

图15是示意地表示本实施方式所涉及的上线检测装置11B的动作的图。如图15所示，例如由于缝纫机1的振动，平坦部15的朝向有可能变动。图15(A)示出平坦部15朝向前方而向右方倾斜的状态。图15(B)示出平坦部15朝向后方而向右方倾斜的状态。此外，平坦部15的朝向并不限定于图15(A)及图15(B)所示的状态。

检测光L1通过逆反射板12B进行逆反射，由此如图15所示，即使平坦部15的朝向变动，反射光L2也能够射入至光传感器13的光检测部。因此，上线检测装置11B所涉及的上线2的检测精度提高。

如以上说明所述，根据本实施方式，反射部件12将反射光L2照射至平坦部15。光传感器13的光检测部对来自平坦部15的反射光L2进行检测。经过线轴壳体7的表面的上线2分别经过检测光L1的光路及反射光L2的光路。上线检测装置11B使用检测光L1及反射光L2这两者对上线2进行检测，因此上线2的检测精度提高。

[第3实施方式]

对第3实施方式进行说明。在下面的说明中，对与上述的实施方式相同或同等的结构要素标注相同的标号，简化或省略其说明。

图16是示意地表示本实施方式所涉及的上线检测装置11C的图。如图16所示，上线检测装置11C具有：反射部件12，其配置于釜6的一侧(后方侧)；光传感器13，其配置于釜6的另一侧(前方侧)，射出检测光L1；传感器放大器部21，其包含判断部14；以及控制装置22。上线2所经过的线轴壳体7的表面包含平坦部15。

反射部件12将反射光L2照射至平坦部15。光传感器13的光检测部对来自平坦部15的反射光L2进行检测。

在本实施方式中，反射部件12包含角棱镜反射器12C。角棱镜反射器12C能够对射入的检测光L1进行逆反射。如图16所示，角棱镜反射器12C能够以向角棱镜反射器12C射入的检测光L1的光路和通过角棱镜反射器12C反射出的检测光L1的反射光L2的光路一致的方式对检测光L1进行反射。

如以上说明所述，在本实施方式中，经过线轴壳体7的表面的上线2也分别经过检测光L1的光路及反射光L2的光路。因此，上线2的检测精度提高。

[第4实施方式]

对第4实施方式进行说明。在下面的说明中，对与上述的实施方式相同或同等的结构要素标注相同的标号，简化或省略其说明。

图17是示意地表示本实施方式所涉及的上线检测装置11D的图。如图17所示，上线检测装置11D具有：反射部件12，其配置于釜6的一侧(后方侧)；光传感器13，其配置于釜6的另一侧(前方侧)，射出检测光L1；传感器放大器部21，其包含判断部14；以及控制装置22。上线2所经过的线轴壳体7的表面包含平坦部15。

反射部件12将反射光L2照射至平坦部15。光传感器13的光检测部对来自平坦部15的反射光L2进行检测。

在本实施方式中，反射部件12包含如上述的第1实施方式所说明那样的具有平坦的反射面12r的反射板12A。

在本实施方式中，检测光L1的光轴和平坦部15所成的角度θ、和与平坦部15的法线平行的基准线和反射面12r所成的角度γ相同。

对角度γ进行调整以使得其与角度θ一致，由此反射板12A能够对检测光L1进行逆反射。

如以上说明所述，在本实施方式中，经过线轴壳体7的表面的上线2也分别经过检测光L1的光路及反射光L2的光路。因此，上线2的检测精度提高。

[其他实施方式]

在上述的实施方式中，检测光L1可以是多个波长的激光。即，射出部可以包含不同波长叠加激光光源。检测光L1包含多个波长的激光，由此即使上线2的特性(粗细、颜色、透过率)变化，也会高精度地对经过线轴壳体7的表面的上线2进行检测。例如，在使用难以吸收第1波长的激光但容易吸收第2波长的激光的上线2的情况下，将第2波长的激光照射至上线2，由此高精度地检测上线2。

在上述的实施方式中，也可以是反射部件12配置于釜6的另一侧，光传感器13配置于釜6的一侧。另外，也可以设置能够对光传感器13的位置或姿态进行调整的致动器，对检测光L1的光轴和平坦部15所成的角度θ进行变更。

在上述的实施方式中，釜6设为是垂直釜。釜6也可以是水平釜。