CN101748564B - 缝纫机的控制装置及缝纫机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缝纫机的控制装置及缝纫机的控制方法，该缝纫机的控制装置容易地向缝制图案数据中设定被缝制物的高度数据。本发明具有：缝纫机电动机，其使缝针进行上下移动；中间压脚，其在缝制时防止被缝制物的浮起；中间压脚上下移动机构，其与缝针同步地使中间压脚进行上下移动；高度调节机构，其通过中间压脚电动机调节中间压脚的下止点高度；中间压脚控制单元，其控制中间压脚电动机，以通过中间压脚的下降接触时的按压使中间压脚停止；厚度取得单元，其根据由中间压脚的下降接触引起的中间压脚电动机的输出轴的状态变化时的中间压脚的高度，求出被缝制物的厚度；以及厚度记录单元，其与针数的顺序对应地向缝制图案数据中记录被缝制物的厚度。

Description

缝纫机的控制装置及缝纫机的控制方法

技术领域

本发明涉及一种具有中间压脚的缝纫机的控制装置以及缝纫机的控制方法。

背景技术

当前，在一边使保持布料的框状的布料保持部件相对于缝针的上下移动位置移动一边进行规定形状的线迹形成的缝纫机中，由于在布料保持部件的框中心附近布料保持部件对被缝制物的保持力不充分，所以在使缝针上升时通过与缝针之间的摩擦阻力将被缝制物拉起，产生所谓抖动现象，存在无法形成适当的线迹的线张力，缝制品质下降的情况。

因此，为了使被缝制物在缝针上升时不被拉起而设置中间压脚，其一边以与缝针相比较小的行程进行上下移动，一边利用弹力对被缝制物进行按压。但是，由于中间压脚在与缝针相比低位置处进行上下移动，所以在较厚的被缝制物的情况下，在作用弹力之前中间压脚就与被缝制物接触，中间压脚以大于或等于规定的力按压被缝制物，存在使被缝制物上产生痕迹等损伤，使商品的品质下降的问题。

因此，例如在专利文献1所记载的现有的缝纫机中，独立于缝纫机电动机而具有步进电动机，其通过使中间压脚上下移动而调节中间压脚的上下移动的下止点高度，在图案数据的输入设定作业时，按照图案数据进行试验动作，预先确认是否与被缝制物接触，每次落针(每个线迹数据)时进行中间压脚的下止点高度的设定作业，以使中间压脚不与被缝制物接触。

专利文献1：日本特开2007-289336号公报(图6)

发明内容

但是，在专利文献1中的现有的缝纫机中，必须事先针对各线迹(落针)变更中间压脚的下止点高度并进行确认，从而产生设定作业非常繁杂的问题。另外，由于必须设置被缝制物，并通过中间压脚的实际驱动来进行确认，所以在设定出现错误时，也存在损伤被缝制物而造成浪费的情况。

另外，对于被缝制物，存在从如毛料那样的柔软的材料到如牛仔布或皮革那样的较硬的材料。由于在形成线迹时，缝线利用线张力将被缝制物缝紧，所以在一定的线张力状态下，因被缝制物(材料)的硬度不同而使线迹的收紧情况不同。即，在较硬的材料的情况下，相对于柔软的材料由缝线的收紧引起的被缝制物的变形较少，线迹的收紧变强，线迹的品质随着线材的硬度的不同而不同。

因此，在利用缝纫机进行缝制时，必须与被缝制物的硬度对应地调整线张力，但在现有技术中，作业人员基于经验来判断被缝制物的硬度，进行与硬度对应的线张力的设定。另外，在现有的缝纫机中，没有检测布料硬度的装置，因此，无法与布料的硬度对应地自动调整线张力。

本发明的目的在于，可以通过中间压脚的下降动作检测被缝制物的厚度或硬度，从而提高缝制效率，并且提高缝制品质。

技术方案1记载的发明是一种缝纫机的控制装置，其中，所述缝纫机具有：缝针上下移动机构，其通过缝纫机电动机使缝针进行上下移动；定位机构，其具有用于使被缝制物移动的定位电动机，将被缝制物相对于所述缝针进行定位，以使得缝针相对于被缝制物在任意的位置进行落针；中间压脚，其可以追随所述缝针的上下移动而进行上下移动，在所述缝针的下降位置附近，从上方对被缝制物进行按压；以及中间压脚电动机，其独立于所述缝纫机电动机而使中间压脚进行上下移动，所述控制装置具有缝制控制单元，其基于每个线迹的缝制图案数据，进行所述定位机构的动作控制，该缝纫机的控制装置的特征在于，所述缝纫机具有电动机轴角度检测单元，其检测所述中间压脚电动机的输出轴的旋转角度，所述控制装置具有：中间压脚控制单元，其以下述扭矩使所述中间压脚电动机驱动，其中，上述扭矩可以在所述中间压脚与被缝制物接触时使所述中间压脚的下降停止；厚度取得单元，其在通过所述中间压脚电动机进行的所述中间压脚的下降停止时，与所述电动机轴角度检测单元检测的旋转角度对应，求出所述被缝制物的厚度；以及厚度记录单元，其向每一个线迹的所述缝制图案数据记录所取得的所述被缝制物的厚度。

技术方案2记载的发明的特征在于，具有与技术方案1记载的发明相同的结构，并且，所述厚度记录单元，将所取得的被缝制物的厚度与在前一个线迹取得的被缝制物的厚度进行比较，而仅在有大于或等于规定值的变化的情况下，向所述缝制图案数据进行记录。

技术方案3记载的发明的特征在于，具有与技术方案1或2记载的发明相同的结构，并且，所述厚度记录单元，对通过所述厚度取得单元取得的所述被缝制物的厚度，以预先确定的校正值进行加减乘除中的任意一种运算，从而对其进行校正。

技术方案4记载的发明的特征在于，具有与技术方案1或2记载的发明相同的结构，并且具有：按压控制单元，其在中间压脚与所述被缝制物接触后，使所述中间压脚电动机的扭矩值逐渐上升；以及硬度数据取得单元，其在通过所述按压控制单元使扭矩值上升时，通过所述电动机轴角度检测单元检测出所述中间压脚下降的情况下，取得该下降时的所述中间压脚电动机的扭矩值，或者根据该扭矩值取得被缝制物的硬度数据。

技术方案5记载的发明的特征在于，具有与技术方案4记载的发明相同的结构，并且，基于取得的所述中间压脚电动机的扭矩值或者被缝制物的硬度数据，至少对线张力调整单元的设定线张力、或者主轴旋转一周中的所述定位电动机的动作期间、或者所述缝纫机电动机的扭矩中的任意一项进行校正。

技术方案6记载的发明是一种缝纫机的控制方法，其中，所述缝纫机具有：缝针上下移动机构，其通过缝纫机电动机使缝针进行上下移动；定位机构，其将被缝制物相对于所述缝针进行定位，以使得缝针相对于被缝制物在任意的位置进行落针；中间压脚，其可以追随所述缝针的上下移动而进行上下移动，在所述缝针的下降位置附近，从上方对被缝制物进行按压；以及中间压脚电动机，其独立于所述缝纫机电动机而使中间压脚进行上下移动，所述控制方法的特征在于，执行确认动作控制，即在使所述缝纫机电动机停止的状态下，使所述定位机构进行被缝制物的相对定位动作，与所述确认动作控制中的所述被缝制物的相对定位动作同步，以下述扭矩使所述中间压脚电动机驱动，从而使所述中间压脚下降，其中，上述扭矩可以在所述中间压脚与被缝制物接触时使所述中间压脚的下降停止，在所述中间压脚的下降停止时，检测停止的中间压脚电动机的旋转角度，求出与该检测出的旋转角度对应的被缝制物的厚度，记录针对每个线迹所取得的所述被缝制物的厚度。

技术方案7记载的发明是一种缝纫机的控制装置，其中，所述缝纫机具有：缝针上下移动机构，其通过缝纫机电动机使缝针进行上下移动；定位机构，其将被缝制物相对于所述缝针进行定位，以使得缝针相对于被缝制物在任意的位置进行落针；中间压脚，其可以追随所述缝针的上下移动而进行上下移动，在所述缝针的下降位置附近，从上方对被缝制物进行按压；以及中间压脚电动机，其独立于所述缝纫机电动机而使中间压脚进行上下移动，所述控制装置具有缝制控制单元，其基于每个线迹的缝制图案数据，进行所述定位机构的动作控制，该缝纫机的控制装置的特征在于，所述缝纫机具有电动机轴角度检测单元，其检测所述中间压脚电动机的输出轴的旋转角度，所述控制装置具有：中间压脚控制单元，其以下述扭矩使所述中间压脚电动机驱动，其中，上述扭矩可以在所述中间压脚与被缝制物接触时使所述中间压脚的下降停止；按压控制单元，其在利用所述角度检测单元检测出通过所述中间压脚电动机进行的所述中间压脚的下降已经停止这一情况后，使所述中间压脚电动机的扭矩值逐渐上升；以及硬度数据取得单元，其在通过所述按压控制单元使扭矩值上升时，通过所述电动机轴角度检测单元检测出所述中间压脚下降的情况下，取得该下降时的所述中间压脚电动机的扭矩值，或者根据该扭矩值取得被缝制物的硬度数据。

发明的效果

技术方案1及6项记载的发明，由于在中间压脚下降时，在与被缝制物接触时以低扭矩输出进行按压，所以如果中间压脚下降而与被缝制物接触，则因低扭矩而无法抵抗从被缝制物侧受到的接触压力，中间压脚的下降动作被制止，因此，通过电动机轴角度检测单元，检测出中间压脚和被缝制物之间发生接触，通过检测该接触时的中间压脚电动机的旋转角度，可以求出被缝制物的厚度。

并且，由于与按照缝制图案数据执行的每针的被缝制物相对定位动作同步，执行高度可变控制和厚度取得处理，并与针数的顺序对应地向缝制图案数据中记录被缝制物的厚度，所以与一边逐一地调节中间压脚和被缝制物的高度一边设定适当的中间压脚的下止点高度而进行缝制图案数据的设定作业的情况相比，不需要繁杂的设定作业且减轻作业负担，可以容易地取得考虑了被缝制物的厚度的缝制图案数据。另外，由于上述发明使中间压脚与被缝制物抵接而进行被缝制物的厚度检测，所以可以检测对被缝制物的翘起进行按压后的准确的布料厚度。

另外，通过上述发明，不使用进行接触位置检测或距离检测等的布料厚度检测器，就可以求出被缝制物的厚度，从而可以通过减少部件个数而实现生产性的提高。并且，由于通过中间压脚电动机降低中间压脚向被缝制物接触时的按压，所以可以避免因按压对被缝制物造成损伤，通过对被缝制物的保护可以实现缝制品质的提高。

另外，本发明可以不需要布料厚度检测器，但必须具有中间压脚电动机的电动机轴角度检测单元。但是，由于中间压脚电动机的电动机轴角度检测单元不限于布料厚度检测，用途的通用性高，可以在例如用于防止中间压脚电动机的失调等的动作控制或监视偏差切换扭矩的大小等的省电力控制中使用，而实现与其它用途的并用，所以通过将电动机轴角度检测单元也用于这些用途中，可以不增加部件个数。并且，由于只要可以检测中间压脚电动机的输出轴的轴角度即可，所以不必要如布料厚度检测器那样设置在针棒周围，从而可以扩大针棒周围的空间而确保作业空间，并且不妨碍在缝纫机的针棒周围搭载其它机构或部件。

另外，上述技术方案1记载的发明假设以下两种情况，即，在实际的缝制动作中进行上述被缝制物的厚度检测的情况，和在不使缝纫机电动机驱动而仅通过中间压脚电动机来再现缝制位置上的中间压脚的上下移动动作的示教时，进行被缝制物的厚度检测的情况。并且，在实际缝制的情况下，在中间压脚下降时，中间压脚电动机通过将输出轴维持在一定角度而使其不产生旋转，并且将其保持扭矩设为无法抵抗接触时产生的按压力的大小(与上升时的中间压脚电动机的保持扭矩的大小相比较小)，由此在与被缝制物接触时，使中间压脚电动机的输出轴产生旋转。

另外，在示教的情况下，仅通过中间压脚电动机的驱动而进行中间压脚的上下移动，通过将向下降方向驱动的扭矩设为无法抵抗接触时产生的按压力的大小(与上升时的中间压脚电动机的驱动扭矩的大小相比较小)，由此在与被缝制物接触时，使中间压脚电动机的输出轴产生旋转。

并且，下降时的中间压脚电动机的扭矩，优选使中间压脚向被缝制物施加的接触压力减小为零或者非常小，但也可以产生用于稳定地进行中间压脚的下降动作的最小限度的压力。

技术方案2记载的发明，由于将所取得的被缝制物的厚度与在前一针取得的被缝制物的厚度进行比较，而仅在有大于或等于规定值的变化的情况下，向缝制图案数据进行记录，所以可以降低缝制图案数据的数据量，并且可以减轻与缝制图案数据的执行相伴的处理单元的处理负担。

技术方案3记载的发明，由于可以校正检测出的被缝制物的厚度，所以通过考虑对被缝制物的厚度检测有影响的各种条件的变化并分别进行校正，可以更准确地求出被缝制物的厚度。

技术方案4记载的发明，如果求出被缝制物的厚度，则进行中间压脚电动机的扭矩控制，以提高中间压脚向被缝制物施加的接触压力。无法压入被缝制物中的中间压脚，在通过扭矩控制使接触压力升高到某种程度后，可以使被缝制物凹陷而进行下降。由于此时的扭矩值与被缝制物的硬度具有一定的对应关系，所以通过记录该扭矩值或者根据扭矩值求出并记录被缝制物的硬度，可以将其应用于与被缝制物的硬度对应的各种控制中。

此外，对于上述控制，在实际缝制的情况下，以逐渐提高保持扭矩的方式进行扭矩控制，在示教的情况下，以逐渐提高下降方向的驱动扭矩的方式进行扭矩控制。

此外，可以记录扭矩本身，也可以求出硬度，但在求出硬度的情况下，扭矩值和被缝制物的硬度之间的关系可以预先通过测量等求出，从而使用存储其的数据表，也可以将对应关系数学式化，通过运算而求出。

另外，不使用用于求出被缝制物的硬度的由专用的传感器等构成的硬度检测单元，就可以求出被缝制物的硬度，可以通过减少部件个数而实现生产性的提高。

此外，本发明虽然不需要专用的硬度检测单元，但必须具有中间压脚电动机的电动机轴角度检测单元。但是，由于中间压脚电动机的电动机轴角度检测单元，如上所述用途的通用性高，所以在电动机轴角度检测单元具有用于其它用途的必要性的缝纫机中，不会使部件个数增加。并且，由于只要可以检测中间压脚电动机的输出轴的轴角度即可，所以不必要如专用的硬度检测单元那样设置在针棒周围，从而可以扩大针棒周围的空间而确保作业空间，并且不妨碍在缝纫机的针棒周围搭载其它机构或部件。

技术方案5记载的发明，由于基于取得的中间压脚电动机的扭矩值或者被缝制物的硬度，对线张力调整单元的设定线张力、主轴旋转一周中的定位电动机的动作期间、或者缝纫机电动机的扭矩进行校正，所以在缝制时可以与被缝制物的硬度对应地实现线张力、定位电动机的动作定时或者缝纫机电动机的扭矩的适当化，可以实现缝制品质的提高。

在技术方案7中记载的发明，进行中间压脚电动机的扭矩控制以提高中间压脚向被缝制物施加的接触压力。无法压入被缝制物中的中间压脚，在通过扭矩控制使接触压力升高到某种程度后，可以使被缝制物凹陷而进行下降。由于此时的扭矩值与被缝制物的硬度具有一定的对应关系，所以通过记录该扭矩值或者根据扭矩值求出并记录被缝制物的硬度，可以将其应用于与被缝制物的硬度对应的各种控制中。

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是表示缝纫机的保持框和中间压脚的附近的放大斜视图。

图3是表示缝纫机的中间压脚装置的侧视图。

图4是中间压脚装置的分解斜视图。

图5是中间压脚装置的分解斜视图。

图6是关于中间压脚装置的中间压脚高度调节的说明图，图6(a)表示将下止点向下方调节的情况，图6(b)表示将下止点调节为抵接的情况。

图7是表示本发明所涉及的缝纫机的控制装置的框图。

图8是表示缝制图案数据的数据构成的说明图。

图9是表示通过中间压脚电动机模拟缝制时的上下移动而再现上下移动的中间压脚的高度变化的曲线图，以及表示此时的中间压脚电动机的扭矩变化的曲线图。

图10(A)是表示图9的点a的中间压脚高度下的高度调节机构的动作状态的示意图，图10(B)是表示图9的点b-c区间的中间压脚高度下的高度调节机构的动作状态的示意图、图10(C)是表示图9的点c的中间压脚高度下的高度调节机构的动作状态的示意图。

图11是用于说明高度调节机构的按压弹簧在中间压脚电动机上产生的扭矩负载的示意图。

图12(A)是表示在高度可变控制中向下降中的中间压脚施加的力的状态的说明图，图12(B)是表示在高度可变控制中在中间压脚与被缝制物抵接时施加的力的状态的说明图。

图13是表示本发明所涉及的缝纫机的中间压脚高度示教中的整体的处理的流程图。

图14是表示本发明所涉及的缝纫机的中间压脚高度示教中的与布料厚度检测相关的处理的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明所涉及的缝纫机的实施方式。

此外，在本实施方式中，作为缝纫机以电子循环缝纫机为例进行说明。

电子循环缝纫机具有保持进行缝制的被缝制物即布料的保持框，该缝纫机是通过使该保持框与缝针相对地移动，在保持于保持框上的布料上形成基于规定的缝制图案数据(缝制图案)的线迹的缝纫机。

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X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(以下称为缝纫机100)，如图1所示，具有：缝纫机主体101，其设置在缝纫机工作台T的上表面上；踏板R，其设置在缝纫机工作台T的下部，用于对缝制的开始和停止进行操作；以及操作面板74，其设置在缝纫机工作台T的上部，用于由用户进行输入操作。

(缝纫机架及主轴)

如图1、图2所示，缝纫机主体101具有缝纫机架102，其外形从侧面观察呈大致コ字状。该缝纫机架102具有：缝纫机臂部102a，其构成缝纫机主体101的上部，并向前后方向延伸；缝纫机底座部102b，其构成缝纫机主体101的下部，并向前后方向延伸；以及纵向机体部102c，其将缝纫机臂部102a和缝纫机底座部102b连结。

该缝纫机主体101，在缝纫机架102内配置动力传递机构，具有可自由转动地向前后方向延伸的主轴2(参照图4)以及未图示的下轴。主轴2配置在缝纫机臂部102a的内部，下轴(省略图示)配置在缝纫机底座部102b的内部。

主轴2与缝纫机电动机2a(参照图7)连接，利用该缝纫机电动机2a施加转动力。另外，下轴(省略图示)经由纵轴(省略图示)与主轴2连结，如果主轴2转动则主轴2的动力经由纵轴向下轴侧传递，使下轴转动。

在主轴2的前端连接针棒108a，该针棒108a通过主轴2的转动而在Z轴方向上进行上下移动，在该针棒108a的下端设置可更换的缝针108。即，通过主轴2的转动，使缝针108在Z轴方向上进行上下移动。

由上述主轴2、缝纫机电动机2a、针棒108a、以及从主轴2向针棒108a施加上下移动的驱动力的未图示的传递机构，构成缝针上下移动机构。

此外，在主轴2上设置作为主轴角度检测单元的编码器2b(参照图7)。编码器2b是用于检测缝纫机电动机2a的主轴2的旋转角度的装置，例如，在利用缝纫机电动机2a使主轴2每旋转1°时，向控制装置1000输出1个脉冲信号。另外，伴随着主轴2旋转一周，针棒108a进行1次往复运动。

另外，在下轴(省略图示)的前端设置釜(省略图示)。如果下轴与主轴2一起转动，则通过缝针108和釜(省略图示)之间的协同动作而形成线迹。

此外，由于缝纫机电动机2a、主轴2、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的公知的技术相同，所以在这里不详细叙述。

(定位单元)

如图1、图2所示，在缝纫机底座部102b上配置针板110，在该针板110的上方配置作为布料保持部的保持框111以及缝针108。

保持框111安装在配置于缝纫机臂部102a的前端部的安装部件113上，配置在缝纫机底座102b内的作为定位电动机的X轴电动机76a以及Y轴电动机77a，作为驱动单元与该安装部件113连结(参照图7)。

保持框111保持作为被缝制物的布料，随着X轴电动机76a以及Y轴电动机77a的驱动，使保持的布料与保持框111一起向前后左右方向移动。另外，通过使缝针108及釜(省略图示)的动作与保持框111的移动联动，在布料上形成基于规定的缝制图案数据中的线迹数据的线迹。

另外，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可以通过配置在缝纫机臂部102a内的布料压脚电动机79b的驱动而上下驱动，在使布料压脚下降时，在其与下板之间夹持布料并进行保持。

另外，上述保持框111、安装部件113、X轴电动机76a以及Y轴电动机77a，作为在X轴方向以及Y轴方向上对缝针和布料进行相对定位的定位机构起作用。

踏板R作为用于驱动缝纫机100而使针棒108a(缝针108)上下移动，或使保持框111动作的操作踏板进行动作。即，在踏板R上安装有用于检测踏板R被踏入的踏入操作位置的传感器，来自传感器的输出信号作为踏板R的操作信号，向后述的控制装置1000输出，控制装置1000构成为根据该操作位置、操作信号，驱动缝纫机100而进行动作。

另外，在缝纫机100上设置用于由用户进行输入操作的操作面板74，向操作面板74输入的各种数据或操作信号被输出至后述的控制装置1000。

此外，操作面板74构成为具有液晶显示面板和设置在该液晶显示面板的显示画面上的触摸板，通过对显示在液晶显示面板上的各种操作键等进行触摸操作，由触摸板检测进行触摸指示的位置，将与检测出的位置对应的操作信号向后述的控制装置1000输出。

(中间压脚装置)

在缝纫机臂部102a上设置有中间压脚装置1(参照图3)，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，以用于防止由于缝针108的上下移动导致布料浮起。此外，中间压脚装置1的主体配置于缝纫机臂部102a的内部，缝针108插入到形成于中间压脚29前端侧的通孔中。

中间压脚装置1如图3至图5所示，具有：中间压脚29，其在缝制时将布料按压在针板110侧；中间压脚上下移动机构M1，其与通过主轴2的旋转而上下移动的缝针108相配合，使中间压脚29上下移动；预紧机构M2，其在中间压脚29的下降动作受到阻碍时，进行退让动作，并且在进行退让动作时，将中间压脚29向针板110侧预紧；中间压脚退避机构M3，其使中间压脚29在缝制结束后上升至退避高度位置；以及高度调节机构M4，其调节中间压脚29的高度。

中间压脚上下移动机构M1通过主轴2(参照图4)的旋转，使中间压脚29上下移动，其中，主轴2也对前端具有缝针108的针棒108a在上下方向上进行驱动。

如图4所示，在主轴2上固定偏心凸轮3，该偏心凸轮3连结连接杆4。连接杆4与摆动轴抱持部5连结，摆动轴抱持部5与摆动轴6的一端部连结。

如图5所示，在摆动轴6的另一端部上固定有中间压脚调节腕7的基端部，该中间压脚调节腕7对中间压脚的上下方向D1的移动量进行调节。在中间压脚调节腕7上形成槽凸轮7a。该槽凸轮7a形成弧状的长孔，在该槽凸轮7a的期望位置上，第1连杆8的一端部由调节螺母9和阶梯螺钉10进行轴支撑。第1连杆8的一端部的固定位置可以相对于摆动轴6的中心接触/分离移动地进行调节，可以与相对于中心的距离成正比而对施加在第1连杆8上的往复动作量进行增减调节。

如图5所示，第1连杆8的另一端部在第2连杆11的长度方向大致中间，利用阶梯螺钉12可自由转动地连结。在这里，调节螺母9进行卡合的槽凸轮7a形成为，在中间压脚29处于上下往复运动的下止点时，成为以阶梯螺钉12的轴心为中心的圆弧的一部分。即，在上轴2的角度为使中间压脚29移动至下止点的相位时，通过对槽凸轮7a中的第1连杆8进行位置调节，可以在中间压脚29的下止点位置保持不动的状态下进行行程调节。

但是，由于缝纫机100如后述所示，进行根据与被缝制物接触时的中间压脚29的高度计算被缝制物的厚度的处理，所以上述行程与该计算有关，因此不能随意进行调节。另外，在进行调节时，必须将作为用于计算被缝制物的厚度的参数的上述行程值，向控制装置1000中设定输入并进行更新。

并且，第2连杆11的一端部轴支撑在后述的定位连杆13上。通过第2连杆11的一端部轴支撑在定位连杆13上，而在通常缝制时的中间压脚29进行上下移动时，维持利用拉伸弹簧16的弹力将第2连杆11的一端部按压在限制部件19上的状态。另外，在中间压脚29压在布料上或由于某种原因而无法下降至预定的下止点位置的情况下，通过使定位连杆13抵抗拉伸弹簧16的弹力而进行旋转，使第2连杆11的一端部支点抵抗拉伸弹簧16进行下降，从而可以使中间压脚29向上方退让。由此，可以防止中间压脚上下移动机构M1损坏。

第2连杆11的另一端部如图5所示，利用阶梯螺钉21可自由旋转地与第3连杆20的一端部连结。在第3连杆20的另一端部上，第4连杆22的一端部利用阶梯螺钉23可自由旋转地连结，该第4连杆22在第3连杆20的长度方向上排列。另外，在本实施方式中，由该第3连杆20和第4连杆22构成中间压脚连杆部件24。

在第4连杆22的另一端部上，利用阶梯螺钉26与连杆中间板25连结。在连杆中间板25上固定中间压脚棒抱持部27，在中间压脚棒抱持部27上，保持沿上下方向延伸的中间压脚棒28。在中间压脚棒28的下端部安装有中间压脚29，其在缝制时将主布料按压在针板110侧。在中间压脚棒28的上端部设置按压弹簧30，利用螺栓31及螺母32安装在中间压脚棒抱持部27上。按压弹簧30在缝制时中间压脚29与缝针108同步地进行上下移动时，将中间压脚29始终向下方按压。

另外，在本实施方式中，由第1连杆8、第2连杆11、第3连杆20、以及第4连杆22等构成中间压脚上下移动机构M1。

阶梯螺钉23将方形滑块33及引导部件34一体地与第3连杆20和第4连杆22连结。即，在第4连杆22的正面侧设置引导部件34，在该引导部件34的正面侧设置方形滑块33，第3连杆20、第4连杆22、方形滑块33及引导部件34由一个阶梯螺钉23连结。

引导部件34是大致F字状的板材，上端部34t利用阶梯螺钉35可自由转动地安装在缝纫机框体(缝纫机架102)上。在引导部件34的下端部附近，沿上下方向形成长条形的长孔34a。该长孔34a在内侧嵌入方形滑块33，使方形滑块33可以滑动，引导部件34使第3连杆20和第4连杆22的连接部P可以沿中间压脚29的上下方向D1移动，并且，限制其向横切第3连杆20和第4连杆22的排列方向D2的方向D3移动。

另外，如图5所示，在引导部件34上，移动连杆36的一端部利用阶梯螺钉37可自由转动地与长孔34a的上部附近连结，上述移动连杆36使该引导部件34沿横切第3连杆20与第4连杆22的排列方向D2的方向D3移动。在移动连杆36的另一端部连结偏心凸轮38，在该偏心凸轮38上连结可变轴39的一端部。

可变轴39的另一端部如图4所示，经由轴承40、锥齿轮41与中间压脚电动机42连结。即，中间压脚电动机42的驱动以可变轴39、偏心凸轮38、移动连杆36的顺序传递，移动连杆36使移动引导部件34的旋转角度的倾角进行变化·调整。

中间压脚电动机42可在正反方向上自由旋转，并且可以利用控制装置1000控制其转动量及驱动定时。

另外，移动连杆36、引导部件34和方形滑块33等构成为中间压脚上下移动机构的动作传递部件，作为高度调节机构M4起作用，即，通过中间压脚电动机使该动作传递部件的倾角变化，由此调节后述的中间压脚29的下止点高度，在调整后，通过将中间压脚电动机的扭矩设为保持扭矩，在不改变上述中间压脚上下移动机构的中间压脚电动机的旋转轴的角度的状态下，维持调节后的上述下止点高度。

定位连杆13在其中央部附近，利用阶梯螺钉14可自由旋转地安装在作为缝纫机框体的缝纫机架102上，阶梯螺钉14的位置与中间压脚29位于下止点时的阶梯螺钉12的位置一致。

定位连杆13的一端部朝向缝纫机面部侧折返为大致コ字状，在折返的前端部形成弹簧钩挂部13a。本实施方式中的定位连杆13形成为，其一端的弹簧钩挂部13a折返至该定位连杆13的转动中心即阶梯螺钉14附近，使得从转动中心至弹簧钩挂部13a的距离变短。在弹簧钩挂部13a上连结拉伸弹簧16的一端(上端)，拉伸弹簧16的另一端(下端)与固定在缝纫机架上的弹簧钩挂部15连结。

拉伸弹簧16将形成弹簧钩挂部13a的定位连杆13的一端部以向下方拉拽的方式预紧。即，在第2连杆11的与第3连杆20连接的连接部位受到反作用力的情况下，即在中间压脚29压入布料而受到向上方的反作用力的情况下，拉伸弹簧16对该连接部位以向下方拉拽的方式预紧。即，拉伸弹簧16和定位连杆13作为预紧机构M2起作用，即，在中间压脚29的下降动作受到阻碍时，可以进行用于避免对中间压脚上下移动机构M1作用过大负载的退让动作，并且，在退让动作时，将中间压脚29向针板110侧预紧。并且，拉伸弹簧16作为用于避免过大负载的压脚弹簧起作用。

此外，通过使定位连杆13与第2连杆11连结，而使预紧机构M2与中间压脚上下移动机构M1连接。

在定位连杆13的另一端部连结止动器17，第2连杆11的一端部与定位连杆13的另一端部利用一个阶梯螺钉18连结。另外，止动器17利用阶梯螺钉14而与定位连杆13一起可自由转动地安装在缝纫机架102上。在止动器17的一端部17a的上方设置限制部件19，其限制该止动器17的一端部向上方移动。此外，该限制部件19也可以利用缝纫机架102的一部分进行代替。

如图4所示，锥齿轮41与锥齿轮43啮合，可以将中间压脚电动机42的驱动向与可变轴39的轴向正交的方向D4输出。在锥齿轮43的后端上，同轴地连结有轴承44、中间压脚升降凸轮45等。

中间压脚升降凸轮45是在轴向端面上具有未图示的槽的槽凸轮。

中间压脚升降凸轮45的槽成为凸轮部，该中间压脚升降凸轮45的转动范围中的一半形成为从转动中心至槽的距离大致相同的圆弧状(以下称为维持部)，剩余的一半形成为，从转动中心至槽的距离比该维持部中的从转动中心至槽的距离大，并且，具有平滑地进行变化的形状(以下称为变化部)。

该中间压脚升降凸轮45使中间压脚上升部件46的一端部46a上下升降，所述中间压脚上升部件46使中间压脚29上升至缝制结束后的退避位置，在该中间压脚升降凸轮45的槽的内部可自由转动地嵌合有圆筒状的滚轴47，该滚轴47设置于中间压脚上升部件46的另一端部上。并且，在滚轴47沿中间压脚升降凸轮45的维持部进行移动时，中间压脚上升部件46的一端部46a不进行升降，在滚轴47沿中间压脚升降凸轮45的变化部移动时，中间压脚上升部件46的一端部46a进行升降。

因为在这种作为槽凸轮的中间压脚升降凸轮45的未图示的槽的内侧，经由滚轴47与中间压脚上升部件46的另一端部卡合，所以只要中间压脚升降凸轮46不进行转动，中间压脚上升部件46就不会进行摆动，可以维持一定状态。并且，由中间压脚升降凸轮45、中间压脚上升部件46及滚轴47构成中间压脚退避机构M3。

中间压脚上升部件46在其中腹部，利用轴部件即销钉48可自由转动地安装在缝纫机架102上，被缝纫机架102支撑。所述的中间压脚上升部件46设置为其一端部46a位于中间压脚棒抱持部27下方，可以通过滚轴47沿中间压脚升降凸轮45的变化部移动，使中间压脚上升部件46的一端部46a上升，从而使中间压脚棒抱持部27上升，使中间压脚29上升至退避位置。

(缝制时的中间压脚的动作)

下面，对于具有上述结构的中间压脚装置1的中间压脚上下移动机构M1的动作进行说明。

如果通过缝纫机电动机2a的驱动而使主轴2旋转，使偏心凸轮3旋转，则连接杆4的前端沿与主轴2的轴线大致正交的方向(横切第3连杆20和第4连杆22的排列方向D2的方向D3)摆动，与连接杆4连结的摆动轴抱持部5也向相同方向摆动。因为通过该摆动轴抱持部5摆动，摆动轴6也进行摆动，所以第1连杆8的一端部成为摆动支点，第1连杆8的另一端部在与摆动轴6的轴线大致正交的方向(横切第3连杆20和第4连杆22的排列方向D2的方向D3)上摆动。随着第1连杆8的另一端部的摆动，第2连杆11的另一端部向第3连杆20和第4连杆22的排列方向D2摆动，与第2连杆11另一端部连结的第3连杆20及第4连杆22在其排列方向(上下方向)D2上摆动。因为随着第3连杆20和第4连杆22的摆动，与第4连杆22连结的中间压脚棒28沿上下方向D1向下方移动，所以中间压脚29在上下方向上移动。另外，因为通过主轴2的旋转而使缝针108上下移动，所以与该缝针108的上下移动连动而中间压脚29上下移动。

此外，在以下的说明中，在主轴2的角度为0°时，设为缝针108及中间压脚29位于上止点，在主轴2的角度为180°时，设为缝针108及中间压脚29位于下止点。

(中间压脚装置进行的中间压脚下止点高度的调节动作)

下面，对于通过具有上述结构的中间压脚装置1的高度调节结构M4进行的中间压脚29的高度调节动作进行说明。

中间压脚电动机42的驱动经由锥齿轮41、轴承40传递至可动轴39，可动轴39开始旋转。通过可动轴39的旋转，偏心凸轮38也旋转，移动连杆36在与可动轴39的轴线大致正交的方向(横切第3连杆20和第4连杆22的排列方向D2的方向D3)上摆动。通过移动连杆36的摆动，引导部件34在横切第3连杆20和第4连杆22的排列方向D2的方向D3上摆动。

此时，如图6(a)、(b)所示，由于利用引导部件34的长孔34a进行连结的第3连杆20和第4连杆22的连结部P的阶梯螺钉23(方形滑块33)，其螺钉部分通过长孔34a而被限制了向横切第3连杆20和第4连杆22的排列方向D2的方向D3移动(参照图5、图6(a))，所以通过摆动而传递来的力没有损失，追随阶梯螺钉23(方形滑块33)沿长孔34a向上方移动，阶梯螺钉23(方形滑块33)追随引导部件34进行移动，串接排列而连结的第3连杆20和第4连杆22之间形成的角度变化，中间压脚连杆部件24成为大致ㄑ字状(参照图6(b))。如果中间压脚连杆部件24成为大致ㄑ字状，则中间压脚29沿上下方向D1向上方移动。由此，可以调节中间压脚29距离针板110的下止点高度。

(缝纫机的控制系统：控制装置)

另外，缝纫机100如图7所示，具有上述各部件和用于对各部件的动作进行控制的作为动作控制单元的控制装置1000。并且，控制装置1000具有：程序存储器70，其存储缝制程序70a、框位置示教程序70b、以及中间压脚高度示教程序70c；作为存储单元的数据存储器71，其存储缝制图案数据71a以及各种设定信息(省略图示)；以及CPU 73，其执行程序存储器70内的各程序70a、70b、70c。

另外，CPU 73经由接口74a与操作面板74连接。所述的操作面板74作为各种信息的输入输出单元起作用，其具有显示各种画面和输入按钮的显示部74b、和设置在显示部74b的表面上而对接触位置进行检测的触摸传感器74c。在操作面板74中使用的输入按钮及输入开关，均由显示部74b进行显示，通过利用触摸传感器74c对输入进行检测而与下压式按钮或开关相同地起作用。

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，控制缝纫机电动机2a的旋转。另外，通过缝纫机电动机驱动电路75b，控制缝纫机电动机2a的通电电流，可以调节扭矩的增减。

此外，缝纫机电动机2a具有编码器2b，驱动缝纫机电动机2a的缝纫机电动机驱动电路75b，将缝纫机电动机2a每旋转一周而从编码器2b输出的Z相信号，经由接口75输入CPU 73，根据该信号，CPU 73可以识别主轴2旋转一周的原点(0°位置)。另外，缝纫机电动机2a每旋转旋转角度1°而从编码器2b输出的A相信号，经由接口75输入CPU 73，通过以上述Z相信号为基准而对A相信号的脉冲数进行计数，CPU 73可以识别主轴2的当前旋转角度。

此外，缝纫机电动机2a可以使用例如伺服电动机。

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，控制保持框111在X轴方向及Y轴方向上的动作，其中，X轴电动机驱动电路76b及Y轴电动机驱动电路77b分别对设置在保持要缝制的布料的保持框111上的X轴电动机76a及Y轴电动机77a进行驱动。

另外，CPU 73经由接口78与驱动中间压脚电动机42的中间压脚电动机驱动电路78b连接，控制中间压脚机构1的动作，其中，中间压脚29在由缝纫机电动机2a进行的上下移动之外，还可以由该中间压脚电动机42进行上下移动。另外，通过中间压脚电动机驱动电路78b，控制中间压脚电动机42的通电电流，可以调节扭矩的增减。

此外，在中间压脚电动机42的输出轴上设置作为电动机轴角度检测单元的编码器81，驱动中间压脚电动机42的中间压脚电动机驱动电路79b，将中间压脚电动机42每旋转一周时而从编码器81输出的Z相信号，经由接口78输入CPU 73，根据该信号，CPU 73可以识别中间压脚电动机42的输出轴旋转一周的原点(0°位置)。另外，中间压脚电动机42每旋转旋转角度1°而从编码器81输出的A相信号，经由接口78输入CPU 73，通过以上述Z相信号为基准而对A相信号的脉冲数进行计数，CPU 73可以识别中间压脚电动机输出轴的当前旋转角度。

另外，CPU 73经由接口79与驱动布料压脚电动机79a的布料压脚电动机驱动电路79b连接，控制布料压脚的上下移动动作，该布料压脚电动机79a使布料压脚(省略图示)上下移动。

布料压脚电动机79a经由凸轮机构与布料压脚的上下移动机构和未图示的切线装置连接，将其1周360°的旋转范围的一部分区间分配为驱动布料压脚的上下移动动作，将其余区间分配为驱动切线装置的切线动作。因此，通过控制布料压脚电动机79a，不仅可以控制布料压脚的上下移动动作，也可以控制切线动作。

此外，对于X轴电动机76a及Y轴电动机77a、中间压脚电动机42、布料压脚电动机79a，例如可以使用步进电动机。

另外，CPU 73经由接口82与驱动线调节螺线管82a的螺线管驱动电路82b连接，控制线张力的增减，该线调节螺线管82a作为向缝线施加线张力的线调节装置(省略图示)的驱动源。

存储于上述数据存储器71中的缝制图案数据71a如图8所示，组合有表示在使保持框111移动时的X方向移动量、Y方向移动量的数据(表示落针位置的线迹数据)的缝制命令、结束命令以及确定中间压脚29的下止点高度的中间压脚高度命令、线张力命令、切线命令以及结束命令，用于在进行缝制时执行运针图案。

并且，通过依照排列顺序执行各种命令，可以执行根据任意图案(样式)的缝制。

在图8所示的缝制图案数据中，在“缝制”命令中，将使保持框111移动时的X方向移动量、Y方向移动量的数据(参数)记录在第一设定值和第二设定值中，X轴电动机76a和Y轴电动机77a的旋转驱动量由其决定。

另外，在“中间压脚高度”命令中，将由中间压脚电动机42决定的中间压脚29的下止点高度记录在第一设定值中，中间压脚电动机42的旋转驱动量由其决定。

另外，在“线张力”命令中，将线调节装置应向缝线施加的线张力记录在第一设定值中，线调节螺线管82a的输出由其决定。

另外，“切线”是使切线装置(省略图示)动作的命令，“结束”是使缝纫机100的布料压脚电动机79驱动而松开布料的命令。

另外，图8的第一设定值(X移动量)、第二设定值(Y移动量)、中间压脚高度的数值数据是用10倍数值表示的，例如“15”表示“1.5mm”。

另外，在缝制图案数据71a中，虽然未图示，但也可以记录通过执行后述的中间压脚高度示教程序70c而取得的被缝制物的硬度。

(缝制程序的缝制处理)

存储在程序存储器70中的缝制程序70a是下述程序：依次读出上述缝制图案数据71a的各命令，根据命令确定控制对象，基于命令内的设定数值，进行缝纫机电动机2a、X轴电动机76a、Y轴电动机77a、中间压脚电动机42、线调节螺线管82a的动作控制，执行基于缝制图案数据71a的缝制。

例如，在上述图8的缝制图案数据71a的情况下，通过踏板R的输入而读入缝制图案数据中的与第一针相关的数据即“中间压脚高度”、“线张力”、“缝制”的命令及其设定值，基于这些使中间压脚电动机42、线调节螺线管82a、X轴电动机76a以及Y轴电动机77a，以与各个设定值对应的动作量进行驱动。并且，通过最初的“缝制”命令的读入，开始缝纫机电动机2a的驱动。

另外，缝纫机电动机2a的驱动开始以后，通过编码器2b的计数监视主轴角度，在规定的主轴角度读入缝制图案数据71a中的每针的命令，并且，在每个命令决定的规定的主轴角度执行控制对象的动作。

另外，对于上述缝纫机电动机2a的缝制时的旋转速度及旋转驱动时的扭矩值，将从操作面板74设定的设定值记录在数据存储器71内，根据其进行缝纫机电动机2a的驱动控制。

另外，对于X轴电动机76a及Y轴电动机77a的保持框111的定位控制，从框开始移动至停止的动作期间由主轴角度决定。对于上述动作期间，针对X轴电动机76a和Y轴电动机77a分别将表示动作量和动作期间的对应关系的数据表预先记录在数据存储器71内，在缝制时，如果CPU 73从缝制图案数据71a中读入“缝制”命令的移动量，则参照上述对应表读出动作期间，通过编码器2b计算动作开始和结束的定时，执行各电动机76a、77a的控制。

(框位置示教程序的处理)

框位置示教程序70b用于对基于缝制图案数据71a中的各针的“缝制”及“中间压脚高度”命令的动作进行确认以及对其设定值进行修正。在进行基于该框位置示教程序70b的示教时，不进行缝纫机电动机2a的驱动，按照设置在操作面板74上的未图示的前进键和后退键的输入，以缝制顺序或者逆顺序一针一针地执行并再现缝制图案数据71a中的各针的命令。此时，在通过再现每一针的动作而需要对设定值进行修正的情况下，操作人员通过操作面板74选择命令的种类，利用增减键对该设定值进行校正。如果有上述输入，则CPU 73针对进行修正后的命令，以新的设定值执行进行再现动作的动作控制。另外，如果输入确定，则根据修正内容进行缝制图案数据71a的更新。

此外，在缝制图案数据71a中包含“缝制”、“中间压脚高度”以外的命令的情况下，也可以对它们同样地进行再现以及修正。

(中间压脚高度示教程序的处理)

中间压脚高度示教程序70c用于对缝制图案数据71a进行“中间压脚高度”命令及设定值的设定和被缝制物的硬度的记录。虽然在执行上述的框位置示教程序70b时，也可以进行中间压脚高度的设定，但在此情况下是通过对操作人员决定的中间压脚高度进行数值输入而进行设定的。

另一方面，在执行中间压脚高度示教程序70c时，通过后述的处理，在按照缝制图案数据71a再现框移动动作的过程中，根据在各落针位置上实际测量的被缝制物的布料厚度，求出“布料压脚高度”命令，并自动地通过缝纫机设定在缝制图案数据71a中。

基于图9至图12，详细说明CPU 73通过上述中间压脚高度示教程序70c进行的控制。

图9是表示不使缝纫机电动机2驱动而仅通过中间压脚电动机42模拟缝制时的上下移动，再现上下移动的中间压脚29的高度变化的曲线图(上图)，以及表示此时的中间压脚电动机42的扭矩变化的曲线图(下图)。在图9的表示扭矩变化的曲线图中，以0位置为界，上侧表示使中间压脚29向上方移动的旋转方向的扭矩的大小，下侧表示使中间压脚29向下方移动的旋转方向的扭矩的大小。

另外，图10(A)是表示图9的点a的中间压脚高度处的高度调节机构M4的动作状态的示意图，图10(B)是表示图9的点b-c区间的中间压脚高度处的高度调节机构M4的动作状态的示意图、图10(C)是表示图9的点c的中间压脚高度处的高度调节机构M4的动作状态的示意图。此外，在图10中，为了避免各个结构重合，为了方便而将连杆20、22的弯曲方向和中间压脚电动机42的配置左右倒置，但对以下的原理说明没有任何影响。

在进行基于中间压脚高度示教程序70c的中间压脚高度示教时，进行确认动作控制和动作控制，其中，该确认动作控制是在使缝纫机电动机2a停止的状态下，基于缝制图案数据71a，使X轴电动机76a及Y轴电动机77a驱动，再现每一针的被缝制物的相对定位动作，该动作控制是针对基于缝制图案数据71a的对应于一针的保持框111的再现动作，进行由中间压脚29的下降和上升构成的一次往复的上下移动动作。另外，由于确认动作控制是使缝纫机电动机2a停止而进行的，所以中间压脚29的上下移动是将中间压脚电动机42作为驱动源而执行的。

并且，在中间压脚29进行下降动作时，通过中间压脚电动机42的扭矩控制，进行将扭矩设为与保持扭矩相比较高而与上升时相比较低的扭矩的高度可变控制。该下降时的低扭矩由于与被缝制物的反作用力(接触压力)相比较小，所以是被反压的扭矩。由此，在中间压脚29下降时，由于是低扭矩，中间压脚29无法抵抗来自被缝制物的反作用力，所以中间压脚29的下降停止。

在编码器81从中间压脚电动机42上检测出中间压脚29的下降停止的情况下，进行厚度取得处理，即，根据该停止发生时的编码器81的旋转角度输出即中间压脚29的高度，求出被缝制物的厚度。

并且，如果在上述高度可变控制中求出被缝制物的厚度，则进行厚度记录处理，即，相对于缝制图案数据71a，与针数的顺序对应地记录所取得的被缝制物的厚度。

另外，如果在上述高度可变控制中求出被缝制物的厚度，则进行按压控制和硬度取得处理，其中，该按压控制是慢慢地变更中间压脚电动机42的扭矩值，以使中间压脚29对被缝制物的接触压力不断升高，该硬度取得处理是在按压控制的执行中利用编码器81检测出中间压脚29的下降的情况下，记录根据该下降时的中间压脚电动机42的扭矩值求出的被缝制物的硬度。

如上所述，CPU 73通过执行中间压脚高度示教程序70c，作为缝制控制单元、中间压脚控制单元、厚度取得单元、按压控制单元、硬度数据取得单元、以及厚度记录单元起作用。

(中间压脚高度示教程序：确认动作控制)

进一步详细地说明上述各控制及各处理。

在进行基于上述缝制图案数据71a的再现动作时，CPU 73在保持框111上设置有被缝制物的状态下，不使缝纫机电动机2a驱动，以与通常的缝制时相比低速的一定设定速度，按照缝制图案数据71a，一针一针地进行保持框111的定位动作。

(中间压脚高度示教程序：高度可变控制)

另外，在高度可变控制中，如图10所示，将缝纫机电动机2a的主轴角度固定在接近上止点的上停止位置(通常缝制结束时的主轴停止位置)，在使保持框111移动的X轴及Y轴电动机76a、77a的驱动开始后，在规定的经过定时，利用中间压脚电动机42开始中间压脚29的下降动作。

中间压脚电动机42，作为每次上下移动的初期位置，使中间压脚29从其可动范围内的最上升的位置(图9点a及图10(A)的状态)开始下降而执行上下移动，以使得即使对于较厚的被缝制物，也可以从上方接触。

在通过中间压脚电动机42使中间压脚29下降时，中间压脚电动机42的驱动扭矩T2如图9所示，优选与上升时的驱动扭矩T0相比足够小，成为在下降时与被缝制物抵接时无法使中间压脚29下降的程度。由此，如果下降时与被缝制物抵接，则无法通过中间压脚电动机42的驱动扭矩使中间压脚29继续下降，不会过度加压而可以使中间压脚29停止在被缝制物上表面。

另外，如上所述，中间压脚29始终被按压弹簧30向下降方向按压。

即，如图11所示，由于中间压脚29始终被按压弹簧30以箭头Y1的按压力向下方按压，所以处于弯曲状态的连杆20、22受到弹簧压力而趋于伸直，其结果是，连杆部件20受到箭头Y2的扭矩，将方形滑块33向箭头Y3的方向拉拽，对引导部件34向箭头Y4的方向施加转动力，将移动连杆36向箭头Y5的方向拉拽，经由偏心凸轮38沿箭头Y6的方向向中间压脚电动机42的输出轴施加负载扭矩T1。

另一方面，由于中间压脚电动机42也向使中间压脚29下降的方向输出较低的驱动扭矩T2，所以中间压脚29下降时对被缝制物的按压力，为按压弹簧30的按压力和由中间压脚电动机42向下降方向的驱动扭矩产生的按压力的合力，但由于将各个加压力设定为足够小，所以不会发生过度按压。

如果中间压脚29进行下降移动而与被缝制物的较厚的台阶部抵接(图10(B)的状态)，则中途停止下降。此时，由于中间压脚29下降时的中间压脚电动机42的扭矩如上所述与上升时的驱动扭矩相比减小，所以可以使中间压脚29的下降停止，而不按压被缝制物。并且，CPU 73利用编码器81，根据中间压脚电动机42的轴角度从旋转状态向停止状态的切换(角度变化)，由此可以检测出到达被缝制物(下降停止)。

(中间压脚高度示教程序：厚度取得处理)

在针对每一针的再现动作进行的高度可变控制中，如果检测到中间压脚29的下降停止，则执行厚度取得处理。

CPU 73在下降停止状态下，根据编码器81的检测轴角度求出从中间压脚29到针板的高度(＝被缝制物的厚度)。中间压脚电动机29的轴角度和中间压脚29的高度是例如预先根据各部件的设计值计算出的。另外，也可以在数据存储器71中准备通过事先测量等生成的轴角度-中间压脚高度的对应表，通过参照其而取得。

(中间压脚高度示教程序：厚度记录处理)

在厚度记录处理中，由于向缝制图案数据71a中记录实际测量的被缝制物的厚度，所以在中间压脚高度示教开始时，预先将已经记录在缝制图案数据71a中的中间压脚高度命令及其设定值的数据全部删除。

另外，如果通过上述厚度取得处理求出每一针的被缝制物的厚度，则CPU 73将其与前一个落针位置上的被缝制物的厚度进行比较，仅在产生大于或等于规定的常数A的差的情况下，记录针对缝制图案数据71a中相应的针数而重新记录中间压脚高度命令及作为其设定值求出的被缝制物的厚度。

在这里，上述常数A的值为可通过操作面板74设定的阈值，通过设定存储在数据存储器71内。

另外，在将检测出的被缝制物的厚度向缝制图案数据71a中记录时，通过加上校正值α而进行校正。上述校正值α是可通过操作面板74任意设定的数值，存储在数据存储器71内。另外，在本例中，校正值为进行加法运算的值，但也可以将进行加减乘除中的任意一种运算的数值作为校正值。

(中间压脚高度示教程序：按压控制)

另外，在中间压脚29停止下降时，CPU 73执行按压控制，即，使中间压脚电动机42的扭矩变化，逐渐提高中间压脚29向下方的按压力。即，在中间压脚29停止于被缝制物的上表面上的状态下，进行控制以逐渐增加中间压脚电动机42的向下降侧的扭矩(从图12(A)到(B))。

如果对被缝制物的按压力超过某一定按压力，则中间压脚29以使被缝制物凹陷的方式下降(图9点c及图10(C)的状态)。持续进行上述按压控制，直至通过编码器81检测出表示中间压脚电动机42的轴角度下降的变化为止。

上述按压控制中的中间压脚电动机42的扭矩的变化率可以通过操作面板74进行设定，将设定值存储在数据存储器71内。由此，在按压控制中，与存储在数据存储器71中的变化率对应地使中间压脚电动机42的扭矩变化。上述变化率越小越可以精确地检测出被缝制物的硬度。

另外，对于用于判定在被缝制物上产生凹陷的中间压脚29的下降量，也相同地，可以通过操作面板74进行设定，将设定值存储在数据存储器71内。优选将上述下降量的设定值设在不对被缝制物造成损伤的范围内。

另外，如图11所示，通过中间压脚电动机42施加转动动作的引导部件34，经由第3连杆20与第2连杆11连接，该第2连杆11在其中间部被第1连杆8支撑，另一端部利用拉伸弹簧16向上方预紧，处于与限制部件19压接的状态(拉伸弹簧16实际上经由安装部件13与第2连杆11连接，但在这里，为了使说明容易理解而将构造简化，在功能上没有差异)。

在上述构造中，如果在按压控制中逐渐增大中间压脚电动机42的下降方向的驱动扭矩，则在被缝制物为过硬的材料的情况下，在产生厚度变化前，拉伸弹簧16发生挠曲，可能存在第2连杆11的左端部与限制部件19分离而不能检测硬度的情况。因此，对于按压控制中的中间压脚电动机42的驱动扭矩，优选将第2连杆11左端部不能抵抗拉伸弹簧16而与限制部件19发生分离的范围作为上限。

(中间压脚高度示教程序：硬度取得处理)

在上述按压控制中，如果通过编码器81检测出中间压脚29的下降，则CPU 73执行硬度取得处理。在硬度取得处理中，存储中间压脚29下降的定时的中间压脚电动机42的扭矩值，根据该扭矩值取得被缝制物的硬度。即，由于中间压脚电动机42的扭矩值与中间压脚29对被缝制物的按压力之间存在一定的对应关系，且使被缝制物上产生凹陷的中间压脚29向被缝制物施加的按压力与被缝制物的硬度之间存在一定的对应关系，所以可以在数据存储器71中准备通过事先测量等生成的扭矩值与被缝制物的硬度的对应表，通过参照其而取得被缝制物的硬度。

并且，将在硬度取得处理中求出的被缝制物的硬度存储在缝制图案数据71a中。另外，对于所记录的被缝制物的硬度，不限于将实际的硬度数值化而进行记录的情况，只要记录可以确定硬度的数值信息即可。例如，也可以记录产生下降的定时的中间压脚电动机42的扭矩值本身。

另外，对于按压控制及硬度取得处理，可以针对每一针进行，也可以仅针对记录了中间压脚高度时的针数进行，也可以针对一个被缝制物仅进行一次。

另外，如果在上述硬度取得处理中求出被缝制物的硬度，则CPU73进行重写处理，即，将记录在缝制图案数据71a中的线张力命令的设定线张力重写为乘以系数而进行校正后的值。即，由于如果被缝制物变硬，则必须将线张力设定为较高，所以与被缝制物的硬度对应地进行线张力的增减。被缝制物的硬度和与线张力相乘的系数之间的关系，记录在预先在数据存储器71中准备的对应表中，通过参照其而取得。另外，也可以不重写缝制图案数据71a的线张力设定，例如，在实际缝制时，根据记录在缝制图案数据71a中的被缝制物的硬度求出系数，在控制线调节螺线管82a时进行校正。

另外，同样地，如果求出被缝制物的硬度，则CPU 73对进行被缝制物的定位的X轴电动机76a及Y轴电动机77a的动作期间进行校正处理。即，由于如果被缝制物变硬，则缝针的贯通动作变慢，所以必须将动作期间设定为较短，因此，对各电动机76a、77a的驱动开始和结束的主轴角度，分别通过校正值进行增减校正。被缝制物的硬度与校正值的关系，记录在预先在数据存储器71中准备的对应表中，通过参照其而取得。另外，也可以在缝制图案数据71a中记录上述校正值，也可以在实际进行缝制时，根据记录在缝制图案数据71a中的被缝制物的硬度求出校正值，在决定各电动机76a、77a的驱动定时进行校正。

另外，同样地，如果求出被缝制物的硬度，则CPU 73向缝纫机电动机2a的设定扭矩乘以系数而进行校正处理。即，由于如果被缝制物较硬，则必须提高缝针的贯穿力，所以利用系数对缝纫机电动机2a的扭矩值进行增减校正。被缝制物的硬度与上述系数的关系，记录在预先在数据存储器71中准备的对应表中，通过参照其而取得。另外，也可以在缝制图案数据71a中记录上述系数，也可以在实际缝制时，根据记录在缝制图案数据71a中的被缝制物的硬度求出系数，在缝纫机电动机2a旋转时对扭矩进行校正。

另外，如果进行按压控制(在不是针对每一针设定进行按压控制的情况下，在通过高度可变控制使下降停止后)，中间压脚29在下一次的下降动作开始前，通过中间压脚电动机42上升移动至最上方位置(图9中的点d，e)。上述上升移动中的中间压脚电动机42的扭矩，例如，与通常的缝制时变更下止点时的驱动时相同地，控制为相对于按压弹簧30的负载扭矩T1足够大。

(缝纫机的中间压脚高度示教的动作说明)

基于图13所示的流程图，说明CPU 73通过执行中间压脚高度示教程序70c而进行的控制以及处理。

对于中间压脚高度示教可以从操作面板74输入开始，如果接收到输入，则如图13所示，CPU 73首先开始读入缝制图案数据71a(步骤S1)。然后，删除缝制图案数据71a中的全部中间压脚高度命令及其设定值的数据(步骤S2)。

然后，如果在保持框111上设置被缝制物，并利用踏板R输入保持框111的下降动作指示，则使布料压脚电动机79a驱动，从而使保持框111下降(步骤S3)。

然后，对有无来自踏板R的缝制开始的输入进行判定(步骤S4)，如果有输入，则使布料压脚电动机79a驱动，使保持框111下降。此时，CPU 73作为初期值将布料厚度的值设定为0(步骤S5)。

然后，开始进行布料厚度检测(步骤S6)。通过图14的流程图，详细说明上述布料厚度检测的内容。

在布料厚度检测中，首先，不使缝纫机电动机2a驱动，按照缝制图案数据71a的当前针数中的X方向移动量、Y方向移动量的数据，通过X轴电动机76a和Y轴电动机77a开始进行定位的再现动作(步骤S31：确认动作控制)。

然后，中间压脚电动机42以低电流抑制扭矩，开始使中间压脚29下降(步骤S32：高度可变控制)。

然后，监视中间压脚29下降过程中的编码器81的输出，对中间压脚电动机42的输出轴的旋转状态是否发生变化(在这里，旋转状态→停止状态)进行判定(步骤S33)。

如上所述，如果检测出中间压脚电动机42的旋转状态的变化，则根据此时的编码器81的检测角度，计算被缝制物的厚度(步骤S34：厚度取得处理)。

如果求出布料厚度，则通过中间压脚电动机42的扭矩控制，使中间压脚29对被缝制物的接触压力以设定增加比例增加(步骤S35：按压控制)。然后，对编码器81的检测角度是否表示下降变化进行判定(步骤S36)。并且，在没有下降变化的情况下，对中间压脚电动机42的通电电流值是否达到在使中间压脚29下降的旋转方向上的容许范围内的最大电流值(例如不使上述第2连杆11的左端部与限制部件19分离的程度的电流值)进行判定(步骤S37)。在没有达到的情况下，使处理返回步骤S35，再次使中间压脚电动机42的电流值以设定增加比例增加。

另一方面，在编码器81检测到下降变化的情况下(步骤S36：是)，或者在中间压脚电动机42的通电电流值达到最大电流值的情况下(步骤S37：是)，计算被缝制物的硬度(步骤S38：硬度取得处理)。另外，在即使中间压脚电动机42的通电电流成为最大，也没有检测出中间压脚29的下降变化的情况下，认为是超出可测定范围的硬度。

并且，通过中间压脚电动机42的驱动使中间压脚29返回至最上位置，由此，完成一针的再现动作。上升时的中间压脚电动机42的扭矩与进行通常的缝制的情况相同地，被控制为较高的值。

在进行布料厚度检测后，如图13所示，将步骤S34中取得的布料厚度与作为当前布料厚度而设定的值进行比较(步骤S7)。

在比较的结果即检测布料厚度与当前布料厚度的差小于或等于预先设定的常数A的情况下，不将检测出的布料厚度作为缝制图案数据71a中的相应针数的布料厚度进行记录，并使针数前进一针(步骤S11)，使处理返回步骤S6，进行下一针的布料厚度检测。

另外，在步骤S7中，在检测布料厚度与当前布料厚度的差大于预先设定的常数A的情况下，认为从前一针的落针位置布料厚度发生变化，将当前布料厚度更新为检测出的布料厚度的值(步骤S8)。

然后，针对缝制图案数据71a中的相应针数，进行写入当前布料厚度(＝检测布料厚度)的处理(步骤S9：厚度记录处理)。即，在相应针数的缝制命令前生成中间压脚高度命令，其设定值记录为向当前布料厚度加上所述校正值α而进行校正后的值。

并且，同时向缝制图案数据71a中写入当前的针数中的被缝制物的硬度数据。

然后，对当前的针数是否为缝制图案数据71a中的最后一针进行判定(步骤S10)，在不是最后一针的情况下，使针数前进一针，并使处理返回步骤S6，在最后一针的情况下，结束中间压脚高度示教。

(实施方式的效果)

在电子循环缝纫机100中，由于为了避免通过高度可变控制而下降的中间压脚29与被缝制物接触时的按压，而通过厚度取得处理求出被缝制物的厚度，所以可以防止因对被缝制物按压而产生的损伤等，实现保护，同时，可以进行布料厚度检测。

并且，由于上述布料厚度检测是与按照缝制图案数据执行的每一针的被缝制物的定位动作同步地进行的，所以与目视作业和反复出现试验错误而找到合适的中间压脚高度的人为的设定作业不同，可以容易且迅速地取得考虑了被缝制物的厚度的缝制图案数据。

另外，由于按照上述缝制图案数据执行的每一针的被缝制物的定位动作是在不使缝纫机电动机2a驱动的状态下进行的，所以不会为了得到数据而浪费被缝制物。

另外，在电子循环缝纫机100中，由于布料厚度检测是通过控制使用了编码器81的中间压脚电动机42而进行的，所以不使用进行接触位置检测或距离检测等的布料厚度检测器，就可以求出被缝制物的厚度，可以通过减少部件个数而实现生产性的提高。并且，如果采用上述结构，则不需要配置在针棒周围，可以扩大针棒周围的空间而确保作业空间，并且不妨碍在缝纫机的针棒周围搭载其它的机构或部件。

另外，由于将所得到的被缝制物的厚度与在前一针取得的被缝制物的厚度进行比较，而仅在存在大于或等于规定值的变化的情况下向缝制图案数据71a中记录，所以可以减少缝制图案数据71a的数据量，并且可以减轻与缝制图案数据的执行相伴的处理单元的处理负担。

并且，由于可以对记录在缝制图案数据71a中的被缝制物的厚度进行校正，所以通过考虑对被缝制物的厚度检测有影响的各种条件的变化并分别进行校正，可以更准确地求出被缝制物的厚度。

另外，在电子循环缝纫机100中，由于在被缝制物的厚度检测后，提高中间压脚29的接触压力，根据使中间压脚29下降并在被缝制物上产生凹陷时的中间压脚电动机42的扭矩值，求出被缝制物的硬度，所以不使用压力传感器等专用的检测设备，就可以检测出被缝制物的硬度。

并且，由于与检测出的被缝制物的硬度对应地，对线张力、被缝制物定位的动作期间、缝纫机电动机2a的扭矩施加校正，所以可以与被缝制物的硬度对应地进行适当的缝制，实现缝制品质的提高。另外，由于不需要将专用的硬度检测单元设置在针棒周围，所以与厚度检测的情况相同地，可以扩大针棒周围的空间而确保作业空间，并且不妨碍在缝纫机的针棒周围搭载其它的机构或部件。

(其它)

另外，上述被缝制物的厚度及硬度的检测是使缝纫机电动机2a停止而进行的，但也可以使缝纫机电动机2a驱动，在将该缝纫机电动机2a作为中间压脚29的上下移动驱动源的状态下进行被缝制物的厚度及硬度的检测。

在此情况下，由于在高度可变控制时，中间压脚29通过缝纫机电动机2a进行下降动作，所以中间压脚电动机42的输出轴不象进行下降变化那样进行驱动传递，而以维持一定的角度的方式维持停止状态。对于扭矩值，输出向上方驱动的扭矩，以与按压弹簧30的按压力达到平衡，并进行控制以使中间压脚电动机42的输出轴不产生旋转。

并且，对于中间压脚29是否与被缝制物接触的判定，通过由编码器80检测中间压脚电动机42的输出轴的从停止状态向旋转状态的变化而进行。

另外，在计算中间压脚29的高度(被缝制物的厚度)时，不仅要考虑中间压脚电动机42的检测角度，而且也要考虑中间压脚29与被缝制物接触时的主轴角度。

并且，在硬度检测时，在检测出与被缝制物接触后，立刻在缝纫机电动机2a进行旋转的状态下，中间压脚电动机42进行控制而逐渐提高维持一定角度的保持扭矩或者向下降移动侧驱动的扭矩。此时，在扭矩不足期间，中间压脚电动机42无法维持指令角度，输出轴继续旋转，但如果扭矩强于被缝制物的硬度，则中间压脚29在中间压脚电动机42的驱动下产生下降，输出轴的旋转停止。记录上述旋转停止时的扭矩值，根据该扭矩值计算被缝制物的硬度。

通过考虑上述几点，即使在使缝纫机电动机2a驱动的状态下，也可以进行被缝制物的厚度及硬度的检测。

另外，不限于在进行示教时，也可以一边使缝纫机电动机2a驱动实际进行缝制一边实时地进行被缝制物的厚度及硬度的检测。

Claims (7)

1.一种缝纫机的控制装置，其中，

所述缝纫机具有：

缝针上下移动机构，其通过缝纫机电动机使缝针进行上下移动；

定位机构，其具有用于使被缝制物移动的定位电动机，将被缝制物相对于所述缝针进行定位，以使得缝针相对于被缝制物在任意的位置进行落针；

中间压脚，其可以追随所述缝针的上下移动而进行上下移动，在所述缝针的下降位置附近，从上方对被缝制物进行按压；以及

中间压脚电动机，其独立于所述缝纫机电动机而使中间压脚进行上下移动，

所述控制装置具有缝制控制单元，其基于每个线迹的缝制图案数据，进行所述定位机构的动作控制，

该缝纫机的控制装置的特征在于，

所述缝纫机具有电动机轴角度检测单元，其检测所述中间压脚电动机的输出轴的旋转角度，

所述控制装置具有：

中间压脚控制单元，其以下述扭矩使所述中间压脚电动机驱动，其中，上述扭矩可以在所述中间压脚与被缝制物接触时使所述中间压脚的下降停止；

厚度取得单元，其在通过所述中间压脚电动机进行的所述中间压脚的下降停止时，与所述电动机轴角度检测单元检测的旋转角度对应，求出所述被缝制物的厚度；以及

厚度记录单元，其向每一个线迹的所述缝制图案数据记录所取得的所述被缝制物的厚度。

2.如权利要求1所述的缝纫机的控制装置，其特征在于，

所述厚度记录单元，将所取得的被缝制物的厚度与在前一个线迹取得的被缝制物的厚度进行比较，而仅在有大于或等于规定值的变化的情况下，向所述缝制图案数据进行记录。

3.如权利要求1或2所述的缝纫机的控制装置，其特征在于，

所述厚度记录单元，对通过所述厚度取得单元取得的所述被缝制物的厚度，以预先确定的校正值进行加减乘除中的任意一种运算，从而对其进行校正。

4.如权利要求1或2所述的缝纫机的控制装置，其特征在于，具有：

按压控制单元，其在中间压脚与所述被缝制物接触后，使所述中间压脚电动机的扭矩值逐渐上升；以及

硬度数据取得单元，其在通过所述按压控制单元使扭矩值上升时，通过所述电动机轴角度检测单元检测出所述中间压脚下降的情况下，取得该下降时的所述中间压脚电动机的扭矩值，或者根据该扭矩值取得被缝制物的硬度数据。

5.如权利要求4所述的缝纫机的控制装置，其特征在于，

基于取得的所述中间压脚电动机的扭矩值或者被缝制物的硬度数据，至少对线张力调整单元的设定线张力、或者主轴旋转一周中的所述定位电动机的动作期间、或者所述缝纫机电动机的扭矩中的任意一项进行校正。

6.一种缝纫机的控制方法，其中，

所述缝纫机具有：

缝针上下移动机构，其通过缝纫机电动机使缝针进行上下移动；

定位机构，其将被缝制物相对于所述缝针进行定位，以使得缝针相对于被缝制物在任意的位置进行落针；

中间压脚，其可以追随所述缝针的上下移动而进行上下移动，在所述缝针的下降位置附近，从上方对被缝制物进行按压；以及

中间压脚电动机，其独立于所述缝纫机电动机而使中间压脚进行上下移动，

所述控制方法的特征在于，

执行确认动作控制，即在使所述缝纫机电动机停止的状态下，使所述定位机构进行被缝制物的相对定位动作，

与所述确认动作控制中的所述被缝制物的相对定位动作同步，以下述扭矩使所述中间压脚电动机驱动，从而使所述中间压脚下降，其中，上述扭矩可以在所述中间压脚与被缝制物接触时使所述中间压脚的下降停止，

在所述中间压脚的下降停止时，检测停止的中间压脚电动机的旋转角度，

求出与该检测出的旋转角度对应的被缝制物的厚度，

记录针对每个线迹所取得的所述被缝制物的厚度。

7.一种缝纫机的控制装置，其中，

所述缝纫机具有：

缝针上下移动机构，其通过缝纫机电动机使缝针进行上下移动；

定位机构，其将被缝制物相对于所述缝针进行定位，以使得缝针相对于被缝制物在任意的位置进行落针；

中间压脚，其可以追随所述缝针的上下移动而进行上下移动，在所述缝针的下降位置附近，从上方对被缝制物进行按压；以及

中间压脚电动机，其独立于所述缝纫机电动机而使中间压脚进行上下移动，

所述控制装置具有缝制控制单元，其基于每个线迹的缝制图案数据，进行所述定位机构的动作控制，

该缝纫机的控制装置的特征在于，

所述缝纫机具有电动机轴角度检测单元，其检测所述中间压脚电动机的输出轴的旋转角度，

所述控制装置具有：

中间压脚控制单元，其以下述扭矩使所述中间压脚电动机驱动，其中，上述扭矩可以在所述中间压脚与被缝制物接触时使所述中间压脚的下降停止；

按压控制单元，其在利用所述角度检测单元检测出通过所述中间压脚电动机进行的所述中间压脚的下降已经停止这一情况后，使所述中间压脚电动机的扭矩值逐渐上升；以及

硬度数据取得单元，其在通过所述按压控制单元使扭矩值上升时，通过所述电动机轴角度检测单元检测出所述中间压脚下降的情况下，取得该下降时的所述中间压脚电动机的扭矩值，或者根据该扭矩值取得被缝制物的硬度数据。

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