CN101100789B - 自动缝制缝纫机 - Google Patents

Abstract

本发明的自动缝制缝纫机，实现由半闭环控制进行将布料压脚向任意方向的XY驱动时的缝纫机转速和进给定时的最优化。其具有缝针；定位单元，其具有动作量检测单元，检测使布料保持部件向任意位置移动的脉冲电动机的动作量；针位置检测单元，其检测上下方向的针位置；图案存储单元，其存储缝制图案数据；动作控制单元，其使指令脉冲维持与实际动作之间的规定偏差，同时对脉冲电动机以单个脉冲逐个输出指令脉冲；以及所需时间存储单元，其存储用于输出指令脉冲的所需时间，并且，动作控制单元参考所需时间，以缝针到达针板上的被缝制物时指令脉冲输出完成的定时，开始输出该指令脉冲。

Description

自动缝制缝纫机

技术领域

本发明涉及一种自动缝制缝纫机，其具有使布料保持机构向任意位置移动的驱动机构。 

背景技术

当前已知一种自动缝制缝纫机(例如电子循环缝纫机)，其通在基于缝制图案数据而使布料沿X、Y方向移动的同时形成线迹，从而形成规定的线迹图案。该电子循环缝纫机，按顺序参考缝制图案数据中规定的每个针沿X、Y轴方向的移动量，通过由该数据驱动控制脉冲电动机，在形成每个线迹时沿X轴方向和Y轴方向移动保持布料的布料压脚，从而实现规定线迹图案的形成。 

在上述现有的电子循环缝纫机中，已知以开环控制驱动各脉冲电动机。 

在以开环控制进行缝制的现有缝纫机中，缝纫机的控制装置在形成每个线迹时，与缝制图案数据对应，在缝针处于从针板上的布料中拔出的状态(针上位置)的上轴角度的角度范围内，向脉冲电动机顺序输出指令脉冲。并且，此时调整输出定时，以使得在缝针下降而即将刺入布料之前结束必要数量的指令脉冲的输出(例如，参照专利文献1)。由于如果在缝针刺入布料之前没有结束布料压脚的移动，则刺入布料的缝针会沿布料移动方向被拉拽而偏离针孔，有时会产生缝针折断或弯曲等，所以通过上述定时调整而避开所述情况。 

另外，在通常的缝纫机中，天秤以比缝针到达上死点稍晚的时间到达上死点，进行缝线的提升。这样，如果在缝线提升完成之前(天秤到达上死点之前)就开始并结束布料移动，则没有被完全提升而剩余的缝线被针板和由保持框保持的布料之间夹持而产生对提升的阻力，从而线迹变松。在进行布料移动动作的时间充裕的缝纫机低速驱 动时，上述的现象比较显著。 

因此，如上述所示，以使指令脉冲的输出在缝针即将刺入布料的定时之前结束的方式调整输出定时，以使得布料移动尽量在天秤到达上死点之后进行。 

上述开环控制，通常只要与驱动脉冲的输出定时对应而使脉冲电动机动作，就可以可靠地执行预定的缝制。但是，在近来的缝纫机的高速化或缝制斜纹布料等厚布料或硬布料的情况下，由于脉冲电动机无法追随脉冲输出，扭矩负载变大，从而产生所谓失调的问题。 

因此，已知取代开环控制而进行半闭环控制的缝纫机。在该半闭环控制中，脉冲电动机装备与其旋转量对应而进行脉冲输出的编码器，在每次从控制装置输出指令脉冲时，求出指令脉冲数和编码器检测的脉冲数之间的偏差，以该偏差不大于设定数的方式顺序输出指令脉冲(例如，参照专利文献2)。 

脉冲电动机的失调，在指令脉冲数和编码器检测的脉冲数之间的偏差变大时发生，通过如上述使指令脉冲的输出定时延迟而使偏差不会变大，从而防止失调。 

专利文献1：特开2000-279666号公报 

专利文献2：特开2004-321771号公报 

发明内容

但是，在上述专利文献2记述的发明中，通过监视指令脉冲数和编码器的检测脉冲数之间的偏差，能够防止失调，但是另一方面，由于指令脉冲的输出定时会与脉冲电动机的实际动作速度对应而变动，所以无法预测在形成各线迹时应输出的指令脉冲数的输出所需的时间。 

其结果，在半闭环控制中，无法调整输出定时以使得在缝针下降而即将刺入布料之前结束输出必要数量的指令脉冲。即，在半闭环控制中，由于无法预测输出必要指令脉冲数所需要的时间，所以无法调整定时以使得指令脉冲的输出在缝针即将刺入布料的定时之前结束。 

另外，作为电子循环缝纫机，考虑进行如下的闭环控制，即不检测脉冲电动机的电动机动作量，而是检测沿X轴方向和Y轴方向的实际布料移动量，进行将其与基于指令脉冲的移动量之间的偏差抑制在规定范围内的动作控制，但是由于在该情况下，也无法预测输出必要指令脉冲数所需要的时间，所以产生相同问题。 

本发明的目的在于，抑制进行布料移动的脉冲电动机的失调，同时通过由天秤适当地进行缝线提升，进而防止针弯曲或针折断。 

技术方案1技术的发明采取如下构成，即具有：缝针(108)，其利用上轴旋转驱动而上下移动；布料保持部件(111)，其保持被缝制物；脉冲电动机(76a、77a)，其使该布料保持部件向任意位置移动；动作量检测单元(76c、77c)，其检测该脉冲电动机或上述布料保持部件的动作量；天秤(103)，其与上述缝针的上下移动连动而进行缝线的提升；针位置检测单元(2b)，其检测上述缝针的上下方向的针位置；图案存储单元(72a)，其对于由多次运针而进行的一系列缝制，存储缝制图案数据，该缝制图案数据是表示针对每一针的上述布料保持部件的动作量；动作控制单元(1000)，其基于上述缝制图案数据的位置数据，将与针对每一针的动作量对应的脉冲数的指令脉冲，在维持与上述动作量检测单元的输出之间为规定偏差的同时，向上述脉冲电动机以单个脉冲逐个输出；以及所需时间存储单元(72b)，其对于多个动作量中的每一个，存储所必需的上述所需时间。 

上述动作控制单元，对于上述缝制图案数据的各针，由上述所需时间存储单元求出所需时间，以上述缝针到达针板上的被缝制物时上述指令脉冲的输出完成的定时，开始输出该指令脉冲。 

另外，上述针位置检测单元也可以是与针同步而进行动作的其他结构，例如是从上轴或缝纫机电动机的旋转角度检测针位置的单元。 

另外，动作量检测单元也可以检测脉冲电动机的动作量，也可以检测布料保持部件的动作量。 

另外，在缝制图案数据中至少包括下述信息，即针对用于在由 多次运针的一系列缝制(例如缝制样式等的缝制图案)而进行缝制时所需的全部针数的每一针，决定脉冲电动机的动作量的信息。所谓决定脉冲电动机的动作量的信息，可以是每一针中的脉冲电动机的动作量本身，也可以是在原点固定的坐标系中，将每一针的目标位置以位置坐标表示的信息。 

技术方案2记述的发明在具有与技术方案1记述的发明相同的结构的同时，具有速度控制单元(70c)，其进行上述缝纫机电动机的旋转速度限制，以使其低于或等于以下的旋转速度，即，该旋转速度使上述缝针位于上述针板上的被缝制物的上方的期间、和用于输出与上述针对每一针的移动量对应的脉冲数的指令脉冲的所需时间相等。 

技术方案3记述的发明在具有与技术方案1或2记述的发明相同的结构的同时，具有测量处理单元(70b)，其在通过各个脉冲数的指令脉冲实际驱动上述脉冲电动机时，测量上述所需时间，并且将其存储在上述所需时间存储单元中。 

技术方案4记述的发明在具有与技术方案3记述的发明相同的结构的同时，具有执行选择单元(74m)，其输入是否执行由测量处理单元进行的上述所需时间的测量及存储的选择。 

发明的效果 

在技术方案1技术的发明中，在缝针处于上下方向的规定位置时，从动作控制单元输出与缝制图案数据中规定的针对每一针的动作量对应的指令脉冲。 

并且，上述指令脉冲必须在下降的缝针到达被缝制物之前结束输出，但由于即使指令脉冲高速地输出，脉冲电动机也会因为电动机自身的特性或与用于移动被缝制物的扭矩负载对应，无法追随指令扭矩，成为产生失调的情况。 

因此，在动作控制单元中，进行如下的脉冲输出控制，即一个脉冲一个脉冲地输出指令脉冲，在确认其与由动作量检测单元检测的脉冲电动机的动作量之间的偏差维持在一定范围内后，输出下一个脉 冲。 

其结果，虽然难以通过运算求出输出各脉冲数的指令脉冲所必需的所需时间，但由于各脉冲数输出的所需时间存储在所需时间存储单元中，所以能够参考上述所需时间而得知各脉冲数的所需时间。 

然后，由于在进行各种运针时，预先从所需时间存储单元可知必要的用于输出脉冲数的所需时间，所以通过由针位置检测单元的检测监视旋转速度和针位置，同时适当地调整驱动脉冲开始输出的定时，能够以在缝针即将到达被缝制物之前的定时结束驱动脉冲的输出。 

由此，在每一针中，都能够在从天秤结束提升(上死点)至缝针到达被缝制物之前的期间尽可能地进行布料移动，而且能够在缝针刺入被缝制物的状态下避免布料移动。 

因此，能够抑制进行布料移动的脉冲电动机的失调，同时适当地进行在正确位置上落针和由天秤提升缝线，能够实现缝制品质的提高。 

技术方案2记述的发明，由于通过速度控制单元控制缝纫机电动机的旋转速度，以使缝针位于被缝制物上方的时间，大于用于输出与缝制图案数据中规定的针对每一针的移动量对应的脉冲数的指令脉冲的所需时间，所以能够防止在缝针刺入被缝制物的状态下移动被缝制物，更正确地进行落针，同时能够防止针折断，能够进而实现缝制品质的提高。 

技术方案3记述的发明，由于利用测量处理单元，通过实际驱动布料保持部件而测量各脉冲数输出的所需时间，所以能够在实际的缝制作业时实现数据收集，效率高。进而，通过在保持被缝制物的状态下执行测量，能够在所需时间存储单元中准备更正确地数据，通过基于该数据驱动脉冲电动机而进行缝制，能够进而实现缝制品质的提高。 

在技术方案4记述的发明中，能够任意切换测量处理单元是否执行测量及存储所需时间，能够执行与各种状况对应的缝制。 

附图说明

图1是表示本发明所涉及的缝纫机的斜视图。 

图2是表示本发明所涉及的缝纫机的保持框及针棒附近的放大斜视图。 

图3是表示缝纫机的控制装置的框图。 

图4是表示缝纫机的操作面板的平面图。 

图5是表示所需时间表的概念图。 

图6是表示针位置和指令脉冲输出期间的关系的说明图。 

图7是表示限制速度表的概念图。 

图8是表示针位置和指令脉冲输出开始定时的关系的说明图。 

图9是表示输出开始角度表的概念图。 

图10是表示本发明所涉及的缝纫机的缝制动作的流程图。 

具体实施方式

(电子循环缝纫机的整体结构) 

基于图1至图10说明本发明的实施方式。 

在本实施方式中，以作为自动缝制缝纫机的电子循环缝纫机为例进行说明。电子循环缝纫机是如下所述的缝纫机：其具有作为布料保持部件的保持框，该保持框保持进行缝制的被缝制物即布料，通过该保持框相对于缝针进行相对移动，在被保持在保持框上的布料上，形成基于规定的缝制数据(缝制图案)的线迹。 

在这里，将后述的缝针108进行上下移动的方向定义为Z轴方向(上下方向)，将与其正交的一个方向定义为X轴方向(左右方向)，将与Z轴方向和Y轴方向这两者正交的方向定义为Y轴方向(前后方向)。 

电子循环缝纫机100(下面称为缝纫机100)如图1所示，具有以下等部分：缝纫机主体101，其安装在缝纫机工作台T的上表面上；以及踏板R，其安装在缝纫机工作台T的下部，用于操作缝纫机主体101。 

(缝纫机架及上轴) 

如图1所示，缝纫机主体101具有缝纫机架102，其外形在侧面观察下呈大致コ字状。该缝纫机架102具有：缝纫机臂部102a，其形成缝纫机主体101的上部，向前后方向延伸；以及缝纫机底座部102b，其形成缝纫机主体101的下部，向前后方向延伸。 

该缝纫机主体101在缝纫机架102中配置有动力传递机构，具有可自由转动地向前后方向延伸的上轴及下轴(均未图示)。上轴配置在缝纫机臂部102a的内部，下轴配置在缝纫机底座部102b的内部。 

上轴与缝纫机电动机2a(参考图3)连接，由该缝纫机电动机2a施加旋转力。另外，下轴(省略图示)经由未图示的纵轴与上轴连结，如果上轴转动，则上轴的动力经由纵轴(省略图示)向下轴侧传递，使下轴旋转。 

在上轴的前端连接针棒108a，该针棒108a利用上轴的旋转而沿Z轴方向上下移动，如图2所示，在该针棒108a的下端具有缝针108。由所述上轴、缝纫机电动机2a、针棒108a、以及从上轴向针棒108a施加上下移动的驱动力的未图示的传递机构，构成针上下移动单元。 

另外，在针上下移动机构上并排设置未图示的天秤机构。该天秤机构具有：天秤103，其进行上下摆动而进行缝线的提升；以及天秤曲柄，其将上轴的旋转驱动变换为往复摆动动作而传递至天秤103。在该天秤机构中，通过从上轴得到使天秤103上下摆动的动力，从而使该天秤103与缝针108的上下移动同步。另外，该天秤103的上死点被调整为晚于缝针108的上死点若干相位(例如60～70°)。 

另外，在上轴中设置编码器2b(参考图3)。编码器2b是检测缝纫机电动机2a的上轴旋转角度的部件，例如在由缝纫机电动机2a使上轴每旋转1°时，使脉冲信号输出至控制装置1000。另外，伴随着上轴的一次旋转，针棒108a进行一次往复运动。即，通过由编码器2b检测上轴的旋转角度，能够检测缝针在上下方向中的针位置，该编码器2b作为针位置检测单元起作用。另外，在下述说明中，设定为在上轴角度为0度时，缝针108位于上死点。 

另外，在下轴(省略图示)的前端设有釜(省略图示)。如果下轴与上轴一起旋转，则通过缝针108和釜(省略图示)的协同动作 形成线迹。 

另外，由于缝纫机电动机2a、上轴、针棒108a、缝针108、下轴(省略图示)、釜(省略图示)等的连接结构与现有公知的结构相同，所以这里并不详述。 

另外，在缝纫机臂102a中，为了防止由于缝针108的上下移动导致的布料浮起，设有中间压脚机构(省略图示)，其具有中间压脚29，该中间压脚29与针棒108a的上下移动连动而上下移动，将缝针108周围的布料向下方按压。所述的中间压脚机构从上轴得到中间压脚29的上下驱动力。 

此外，电子循环缝纫机100具有作为定位单元的布料移动装置，该布料移动装置具有：作为布料保持部件的保持框111，其位于缝针108的下方，保持被缝制物即布料；安装部件113，其支撑保持框111；作为脉冲电动机的X轴电动机76a及Y轴电动机77a(参考附图)，其经由安装部件113而使保持框111沿与缝针108的上下移动方向正交的X-Y轴平面移动至任意位置；作为动作量检测单元的编码器76c、77c(参考附图)，其检测该各X轴电动机76a及Y轴电动机77a的动作量；以及布料压脚压力缸(省略图示)，其经由安装部件113使保持框111升降，用于放开布料。 

保持框111通过下降而保持布料，随着X轴电动机76a及Y轴电动机77a的驱动，使保持的布料连同保持框111一起向前后左右方向移动。并且，通过保持框111的移动和缝针108及釜(省略图示)的动作连动，在布料上形成基于规定的缝制图案数据的线迹数据的线迹。 

此外，保持框111由布料压脚(省略图示)和下板(省略图示)构成，安装部件113能够通过配置在缝纫机臂102a内的布料压脚压力缸(省略图示)的驱动而被上下驱动，在布料压脚下降时，将布料夹持在其与下板之间进行保持。 

踏板R作为操作踏板而进行动作，其用于驱动缝纫机电动机2a，使针棒108a(缝针108)上下移动，或使保持框111进行动作。即，在踏板R中组装用于检测踏板R踩下后的踏下操作位置的、例如由 可变电阻等构成的传感器(踩下量检测单元)，来自传感器的输出信号作为踏板R的操作信号，输出至后述的控制装置1000中，控制装置1000与该操作位置、操作信号对应，开始缝纫机电动机2a的驱动。 

(缝纫机的控制系统：整体概要) 

此外，缝纫机100(缝纫机主体101)如图1、图3所示，具有操作面板74a，其用于使作业者对缝纫机进行各种设定操作以及各种数据等的输入操作。该操作面板74a和缝纫机主体101之间由未图示的有线或无线的线路进行连接。 

操作面板74a具有：多个操作键组，其能够进行缝纫机的各种设定、各种数据的输入操作；以及数据显示部74d，其显示各种设定状态等。 

如图4所示，在操作面板74a上，设有数据显示部74d、准备键74e、复位键74f、+/前进键74g、-/后退键74h、图案序号键74i、X放大缩小率键74j、Y放大缩小率键74k、速度键74l、调整模式键74m及显示缝纫机或各键的动作状态等的LED 90、91等。 

在数据显示部74d中，显示LED 91点亮的位置、与键对应的各种数据编号、数据数值等。 

准备键74e是用于对由+/前进键74g及-/后退键74h等变更后的数据及数值进行确定操作等的键。 

复位键74f是用于对由+/前进键74g及-/后退键74h等变更后的数据及数值进行复位操作等的键。 

+/前进键74g、-/后退键74h是用于对各种数据编号或数据数值进行变更(正进给：+，反进给：-)操作的键。 

图案序号键74i是用于下述操作的键，即例如在利用预先设定并存储的缝制图案数据72a进行缝制时，为了选择期望的缝制图案，调出与该缝制图案对应的缝制图案数据72a，或者显示该缝制图案的序号。另外，关于缝制图案数据72a在后面叙述。 

X放大缩小率键74j、Y放大缩小率键74k是用于在执行缝制图案时，对该图案的X轴分量及Y轴分量分别进行放大缩小率的设定输入及显示的键。 

速度键74l是用于对缝制时的缝纫机速度进行设定输入及显示的键。 

调整模式键74m是用于对后述的普通模式和调整模式的执行选进行切换的键。每次按压该键就在普通模式和调整模式之间切换。所述调整模式键74m作为执行选择单元起作用，即，输入是否执行测量及存储X轴电动机76a及Y轴77a的所需时间的选择，以用于控制缝纫机的旋转速度、或调整向X轴电动机76a及Y轴电动机77a输出指令脉冲的开始定时。 

另外，在操作面板74a中经由各种键而设定输入的缝制数据等各种数据，输出至后述的控制装置1000，存储在后述的EEPROM 72中。 

(缝纫机的控制系统：控制装置) 

另外，缝纫机100如图3所示，具有作为动作控制单元的控制装置1000，其用于控制上述各部分、各部件。而且，该控制装置1000如图3所示，具有ROM 70、RAM 71、EEPROM 72以及CPU 73。 

在ROM 70(PROM)中，存储用于控制缝纫机100(缝纫机主体101)的追随控制程序70a、测量处理程序70b、速度控制程序70c、输出定时调整程序70d及与各种缝制相关的数据。 

在RAM 71中，设有各种工作存储器或计数器等，用作缝制动作中或数据处理中的工作区域，暂时存储从ROM 70或EEPROM 72中读取出的程序或数据等。 

EEPROM 72存储输入的各种缝制图案数据72a、X放大缩小率或Y放大缩小率的数据、缝纫机速度数据、所需时间表72b、限制速度表72c、输出开始角度表72d。 

上述缝制图案数据72a是进行缝制时的运针图案，是为了执行该运针图案，使针对每一针的保持框111移动时的X方向移动量、Y方向移动量的数据(指令脉冲数)按缝制顺序组合后形成的数据。与各种缝制图案对应而将多个缝制图案数据72a存储在EEPROM 72中。 

在缝制时，在上轴角度的数据读取定时的时候，读取缝制图案 数据72a的XY移动量，根据与由X放大缩小率键74j或Y放大缩小率键74k得到的指定倍率对应的脉冲数，向X轴电动机76a及Y轴电动机77a输出指令脉冲。 

CPU 73将RAM 71作为工作区域而基于存储在ROM 70中的各种程序，进行各种动作处理、运算处理等。 

另外，CPU 73经由接口74而与操作面板74a连接，基于从操作面板74a输入的数据进行缝制图案数据的选择及变更等。 

另外，CPU 73经由接口74而与布料压脚开关74b及踏板R连接，在从布料压脚开关74b及踏板R输入指示信号的情况下，基于上述缝制图案数据，进行使缝纫机100的各部分进行缝制的处理。 

另外，CPU 73经由接口75与驱动缝纫机电动机2a的缝纫机电动机驱动电路75b连接，通过控制缝纫机电动机2a的旋转，控制针上下移动机构的动作。 

而且，缝纫机电动机2a具有作为针位置检测单元的编码器2b，在驱动缝纫机电动机2a的缝纫机电动机驱动电路75b中，对于缝纫机电动机2a的每一次旋转从编码器2b输出的Z相位信号，经由接口75输入至CPU 73，根据该信号，CPU 73能够识别上轴的一次旋转中的原点(0°位置)。另外，对于每次缝纫机电动机2a的旋转角度为1°时从编码器2b输出的A相位信号及B相位信号，经由接口75输入至CPU 73，以上述Z相位信号为基准，统计A相位信号及B相位信号的脉冲数，从而CPU 73能够识别上轴的当前旋转角度及旋转方向。 

此外，缝纫机电动机2a例如可以使用伺服电动机。 

另外，CPU 73经由接口76及接口77，与X轴电动机驱动电路76b及Y轴电动机驱动电路77b连接，该X轴电动机驱动电路76b及Y轴电动机驱动电路77b分别驱动保持需要缝制的布料的保持框111所具有的X轴电动机76a及Y轴电动机77a，从而，控制保持框111沿X轴方向及Y轴方向的动作，。 

另外，X轴电动机76a及Y轴电动机77a分别具有作为动作量检测单元的编码器76c、77c，在驱动各电动机76a、77a的驱动电路

76b、77b中，对于在各电动机76a、77a的每一次旋转而从各编码器76c、77c输出的Z相位信号，经由接口76、77输入至CPU 73，根据该信号，CPU 73能够识别各电动机76a、77a的一次旋转中的原点(0°位置)。另外，对于每次各电动机76a、77a的旋转角度为1°时从编码器76c、77c输出的A相位信号及B相位信号，经由接口76、77输入至CPU 73，以上述Z相位信号为基准，统计A相位信号及B相位信号的脉冲数，从而CPU 73能够识别各电动机76a、77a的当前旋转角度及旋转方向。 

另外，CPU 73经由接口79与电磁阀驱动电路79b连接，该电磁阀驱动电路79b控制使布料压脚压力缸动作的布料压脚压力缸用电磁阀79a，从而控制布料压脚的升降动作。 

(缝纫机的控制系统：追随控制程序) 

CPU 73通过执行存储在ROM 70中的追随控制程序70a，在对X轴电动机76a和Y轴电动机77a输出指令脉冲时，对于每一个脉冲，监视来自编码器76b、77b的响应脉冲的响应，一边以指令脉冲和响应脉冲之间的偏差小于规定数(例如2个脉冲)的方式调整输出间隔，一边从接口76、77输出指令脉冲。上述偏差设定为小于或等于响应脉冲无法对指令脉冲进行追随的界限的脉冲数。由此，防止各电动机76a、77a的失调。 

(缝纫机的控制系统：测量处理程序) 

如果在选择了调整模式的状态下，分别对X轴电动机76a、Y轴电动机77a，基于上述追随控制程序70a输出指令脉冲，则CPU 73通过执行存储在ROM 70中的测量处理程序70b，测量其所需时间，将每一个脉冲数的所需时间累计后存储。然后，基于此，进行生成表示指令脉冲数和其输出所需时间之间的关系的所需时间表72b并存储在EEPROM 72中的处理。所需时间表72b及EEPROM 72构成所需时间存储单元。 

即，CPU 73通过执行测量处理程序70b，作为测量处理单元起作用。 

在图5中表示所需时间表72b的一个例子。所述的所需时间表 72b针对X轴电动机76a、Y轴电动机77a单独地生成。另外，如图所示，也可以是不对全部脉冲数求出所需时间，而是仅对一部分脉冲数存储所需时间的状态。 

(缝纫机的控制系统：速度控制程序) 

CPU 73通过执行存储在ROM 70中的速度控制程序70c，在缝制时，分别针对X轴电动机7a、Y轴电动机77a，与每一个针的指令脉冲数对应而计算缝纫机电动机2a的限制旋转速度，在当前旋转速度高于该限制旋转速度的情况下，进行将缝纫机电动机2a的转速抑制为小于或等于限制旋转速度的控制。 

在这里，基于图6说明由速度控制程序70c进行的限制旋转速度的计算方法。 

该速度控制程序70c是如下的程序：用于进行缝纫机电动机2a的旋转速度控制，以使得缝针108位于针板110上的布料的上方的期间不小于用于输出作为目标移动量的脉冲数量的指令脉冲的所需时间。 

如图6所示，在缝纫机电动机2a的转速为SMn[rpm]的情况下，1个周期的期间为60/SMn[s]。如果考虑到将其乘以与布料的厚度对应而设定的最大进给比率RM的值作为1个周期中缝针108位于布料上方的期间，则成为RM*60/SMn[s]。在这里，最大进给比率RM是在0.4～0.6左右的范围内，与布料的种类对应而预先从操作面板74a设定输入的值。 

为了使缝针108位于针板110上的布料上方的期间不小于用于输出必要脉冲数的指令脉冲的所需时间，如果使脉冲数n的所需时间为TMn，则只要使RM*60/SMn大于或等于TMn即可，由此，限制旋转速度Mn只要满足下式(1)的条件即可。 

SMn≤RM*60/TMn    …(1) 

因此，利用速度控制程序70c，在所需时间表72b被生成(或被顺序更新)后，随之分别针对X轴电动机76a、Y轴电动机77a，单独生成限制速度表72c，该限制速度表72c表示满足算式(1)的条件的指令脉冲的脉冲数n和限制旋转速度SMn之间的关系。图7是 限制速度表72c的概念图。另外，由于为了与布料厚度对应，对于每个最大进给比率RM，调整保持框111的进给开始的上轴角度及进给结束的上轴角度，所以指令脉冲的脉冲数n和限制旋转速度SMn之间的关系根据每个最大进给比例RM而生成。另外，在限制速度表72c中，以100[rmp]为单位设定限制旋转速度SMn，但如果能够将缝纫机电动机驱动电路75b的分辨率更加细分，也可以对各指定脉冲数设定更细的限制旋转速度。 

此外，在缝制时，如果从缝制图案数据72a中读出每一针沿X方向、Y方向的指令脉冲数n，则参考X方向、Y方向的各限制速度表72c，将较低的旋转速度指定为限制旋转速度SMn，在当前旋转速度超过SMn的情况下，以使缝纫机电动机2a的旋转速度成为SMn的方式进行控制。 

即，CPU 73作为速度控制单元起作用，其通过执行速度控制程序70c，对缝纫机电动机的旋转速度进行限制。 

(缝纫机的控制系统：输出定时调整程序) 

CPU 73进行以下控制，即，通过执行存储在ROM 70中的输出定时调整程序70d，在缝制时，分别针对X轴电动机76a、Y轴电动机77a，以在缝针108到达针板110上的布料时完成指令脉冲输出的定时，开始输出该指令脉冲。 

在这里，基于图8说明由输出定时调整程序70d计算脉冲输出开始定时的方法。 

实际的缝纫机电动机2a的旋转速度SCn，采用在由速度控制程序70c产生的限制旋转速度SMn、由操作面板74a的速度键741设定的旋转速度、以及符合缝纫机头部特性的缝纫机电动机加减速时的平均旋转速度之中，最低的值。 

因此，在SCn＜SMn的情况下，如图8所示，缝针108位于布料上方的期间长于脉冲输出的所需时间TMn。 

在旋转速度SCn中，在脉冲输出的所需时间为TMn的情况下，如果将脉冲输出的所需上轴角度设为AFn[°]，则下式(2)成立。 

AFn＝360*(TMn/(60/SCn))  …(2) 

因此，如果将布料的进给结束的上轴角度设为AE[°]，则缝针108到达针板110上的布料时，用于完成指令脉冲的输出的输出开始上轴角度如下式(3)所示，为ASn[°]。另外，布料进给结束的上轴角度AE如上述的限制速度表72c所示，与最大进给比率RM对应地进行设定。 

ASn＝AE-AFn    …(3) 

因此，在输出定时调整程序70d中，如果生成所需时间表72b及限制速度表72c(或顺序更新)，则根据各脉冲数的输出所需时间TMn、各脉冲数的缝纫机电动机2a的限制旋转速度SMn、以及小于或等于限制旋转速度SMn的实际旋转速度SCn，按照算式(3)，相对于每个从例如400[rpm]至实际旋转速度SCn的最低转速，分别针对X轴电动机76a、Y轴电动机77a，生成表示指令脉冲的脉冲数n和输出开始上轴角度ASn之间的关系的输出开始角度表72d。图9是输出开始角度表72d的概念图。另外，由于为了与布料的厚度对应，对于每个最大进给比例RM，设定保持框111的进给结束的上轴角度，所以表示指令脉冲的脉冲数n和输出开始上轴角度ASn之间的关系的输出开始角度表72d根据每个最大进给比率RM生成。另外，在输出开始角度表72d中，以100[rpm]为单位设定限制旋转速度SMn，但如果能够将缝纫机电动机驱动电路75b的分辨率更加细分，则也可以对各指定脉冲数设定更细的限制旋转速度。 

另外，也可以不使用表72c或表72d，而是在缝制时从缝制图案数据中读取每个布料移动量而求出实际旋转速度SCn，在每次运针时，由算式(2)、(3)计算输出开始上轴角度ASn而调整指令脉冲的开始定时。 

(电子循环缝纫机的整体动作说明) 

下面，针对本发明所涉及的电子循环缝纫机100的缝制动作，基于图10所示的流程图进行说明。另外，下述处理是通过CPU 73执行上述各程序70a～70d而实现的，与缝纫机电动机2a的编码器2b的分辨率对应而在上轴角度每变化1°时重复执行。 

首先，在缝纫机100的缝纫机电动机2a被驱动的缝制时，由编 码器2b判断当前的上轴角度是否是布料移动的脉冲输出开始定时的计算位置(例如，上轴角度为180°)(步骤S110)。该布料移动的脉冲输出开始定时的计算位置在事前预先设定。 

在上轴角度不是布料移动的脉冲输出开始定时的计算位置的情况下，处理进入步骤S112(步骤S110：否)，在上轴角度是脉冲输出开始定时的计算位置的情况下(步骤S110：是)，对于X轴电动机76a、Y轴电动机77a，分别参考输出开始角度表72d，根据指令脉冲数和最大进给比率而求出输出开始上轴角度ASn(步骤S111)。 

然后，判断当前的上轴角度是否为由步骤S111求出的X轴电动机76a的输出开始上轴角度ASn(步骤S112)。该输出开始上轴角度ASn根据输出开始角度表72d预先指定。 

在上轴角度不是X轴电动机76a的输出开始上轴角度ASn的情况下，处理进入步骤S115(步骤S112：否)，在上轴角度是输出开始上轴角度ASn的情况下(步骤S112：是)，存储对X轴电动机76a的指令脉冲开始输出的时间(步骤S113)，开始驱动X轴电动机76a(步骤S114)。 

然后，判断当前的上轴角度是否为由步骤S111求出的Y轴电动机77a的输出开始上轴角度ASn(步骤S115)。该输出开始上轴角度ASn根据输出开始角度表72d预先指定。 

在上轴角度不是Y轴电动机77a的输出开始上轴角度ASn的情况下，处理进入步骤S118(步骤S115：否)，在上轴角度是输出开始上轴角度ASn的情况下(步骤S115：是)，存储对Y轴电动机77a的指令脉冲开始输出的时间(步骤S116)，开始驱动Y轴电动机77a(步骤S117)。 

然后，判断当前的上轴角度是否是缝纫机电动机转速切换位置(例如，上轴角度为90°)(步骤S118)。该缝纫机电动机转速切换位置是预先指定的。 

在上轴角度不是缝纫机电动机转速切换位置的情况下，处理进入步骤S121(步骤S118：否)。 

另外，在上轴角度是缝纫机电动机转速切换位置的情况下(步 骤S118：是)，从缝制图案数据72a读取下一次运针沿X、Y轴方向的布料移动量，根据各电动机76a、77a的指令脉冲数，从各限制速度表72c指定限制旋转速度SMn。然后，针对各电动机76a、77a，从限制旋转速度SMn、由操作面板74a的速度键741设定的旋转速度、以及符合缝纫机头部特性的缝纫机电动机加减速时的平均旋转速度之中，选择最低的速度，将其作为缝纫机电动机2a的旋转速度SCn(步骤S119)。 

然后，将缝纫机电动机2a的速度调整为旋转速度SCn(步骤S120)。 

然后，利用CPU 73判断当前的模式设定是否为调整模式，在不是调整模式的情况下，处理结束(步骤S121：否)，在是调整模式的情况下，处理进入步骤S122。 

在步骤S122中，判断对X轴电动机76a的指令脉冲的输出是否完成，在没有完成的情况下，处理进入步骤S124(步骤S122：否)。 

另外，在指令脉冲输出完成的情况下，求出从步骤S113中存储的指令脉冲的输出开始时间开始的经过时间，基于此求出该脉冲数中的X轴电动机76a的指令脉冲的输出所需时间，在所需时间表中对其进行更新而存储(步骤S123)。 

在步骤S124中，判断对Y轴电动机77a的指令脉冲的输出是否完成，在没有完成的情况下，结束处理(步骤S124：否)。 

另外，在指令脉冲输出完成的情况下，求出从步骤S116中存储的指令脉冲的输出开始时间开始的经过时间，基于此求出该脉冲数中的Y轴电动机77a的指令脉冲的输出所需时间，在所需时间表中对其进行更新而存储(步骤S125)。 

然后，结束处理。 

(电子循环缝纫机的效果) 

如上述所示，由于本发明所涉及的缝纫机100具有表示指令脉冲数和其输出所需时间之间的关系的所需时间表72b，所以在对X轴电动机76a、Y轴电动机77a进行半闭环控制的情况下，能够从所需时间表72b中得知不实际驱动电动机就无法正确把握的所需时间。并 且，由此能够预先生成表示指令脉冲数和输出开始角度之间关系的输出开始角度表72d，根据输出开始角度表72d，能够使驱动脉冲的输出开始定时成为，在缝针108即将到达布料之前的定时结束驱动脉冲的输出。 

由此，在每一针中，能够在从天秤103提升完成(上死点)至缝针108到达布料的期间内进行布料移动，且能够避免在缝针108刺入布料的状态下的布料移动。 

因此，能够抑制进行布料移动的X轴电动机76a、Y轴电动机77a的失调，同时适当地进行在正确的位置落针和由天秤103进行的缝线提升，能够实现缝制品质的提高。 

另外，由于在缝纫机100中，通过CPU 73执行速度控制程序70c而生成限制速度表72c，由此，能够控制缝纫机电动机2a的旋转速度，以使缝针108位于布料上方的时间，长于用于输出与缝制图案数据72a规定的针对每一针的移动量对应的脉冲数的指令脉冲的所需时间，所以能够防止在缝针108刺入布料的状态下的布料移动，能够更正确地落针，能够在防止断针的同时进一步实现缝制品质的提高。 

另外，由于在缝纫机100中，通过CPU 73执行测量处理程序70b，从而根据实际驱动保持框111而求出各脉冲数输出的所需时间，所以能够通过在保持布料的状态下执行测量而生成更正确的所需时间表72b，通过基于此生成限制速度表72c、输出开始角度表72d而驱动X轴电动机76a、Y轴电动机77a进行缝制，能够进一步实现缝制品质的提高。 

另外，在操作面板74上设置调整模式键74m，通过进行调整模式的选择而任意切换测量处理的执行和不执行状态，能够执行与各种状况对应的缝制。 

(其他) 

另外，布料移动也可以不是沿X-Y方向驱动的机构，而是进行圆弧驱动(R-θ系统)等的驱动机构。 

另外，也可以不准备限制速度表72c或输出开始角度表72d，而 是在每一针中运算而求出缝纫机电动机2a的限制旋转速度或脉冲的输出开始角度。 

另外，当然也可以对其他具体的细节构造等适当地进行变更。 

Claims (4)

1.一种自动缝制缝纫机，其特征在于，具有：

缝针，其利用上轴的旋转驱动而上下移动；

布料保持部件，其保持被缝制物；

脉冲电动机，其使该布料保持部件向任意位置移动；

动作量检测单元，其检测该脉冲电动机或上述布料保持部件的动作量；

天秤，其与上述缝针的上下移动连动而进行缝线的提升；

针位置检测单元，其检测上述缝针的上下方向的针位置；

图案存储单元，其对于由多次运针而进行的一系列缝制，存储缝制图案数据，该缝制图案数据是表示针对每一针的上述布料保持部件的动作量；

动作控制单元，其基于上述缝制图案数据的位置数据，将与针对每一针的动作量对应的脉冲数的指令脉冲，在维持与上述动作量检测单元的输出之间为规定偏差的同时，向上述脉冲电动机以单个脉冲逐个输出；以及

所需时间存储单元，其对于多个动作量中的每一个，存储所必需的上述所需时间，

上述动作控制单元，对于上述缝制图案数据的各针，由上述所需时间存储单元求出所需时间，以上述缝针到达针板上的被缝制物时上述指令脉冲的输出完成的定时，开始输出该指令脉冲。

2.根据权利要求1所述的自动缝制缝纫机，其特征在于，

具有速度控制单元，其进行缝纫机电动机的旋转速度限制，以使其低于或等于以下的旋转速度，即，该旋转速度使上述缝针位于上述针板上的被缝制物的上方的期间、和用于输出与上述针对每一针的移动量对应的脉冲数的指令脉冲的所需时间相等。

3.根据权利要求1或2所述的自动缝制缝纫机，其特征在于，

具有测量处理单元，其在通过各个脉冲数的指令脉冲实际驱动上述脉冲电动机时，测量上述所需时间，并且将其存储在上述所需时间存储单元中。

4.根据权利要求3所述的自动缝制缝纫机，其特征在于，

具有执行选择单元，其输入是否执行由测量处理单元进行的上述所需时间的测量及存储的选择。

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