CN101858017A - 缝纫机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缝纫机，其可以检测较薄的被缝制物的厚度。缝纫机具有：主轴角度检测单元；中间压脚；中间压脚上下移动机构；中间压脚高度调节机构；中间压脚电动机的轴角度检测单元；中间压脚高度控制单元，其在通过在中间压脚下降时与被缝制物的抵接，对中间压脚电动机的输出轴施加外部扭矩时，对中间压脚电动机进行高度可变控制，以使中间压脚向上方移动；以及厚度获得处理单元，其根据中间压脚处于下死点时的中间压脚电动机的检测轴角度求出被缝制物的厚度。中间压脚高度控制单元在高度可变控制之前，控制前述中间压脚电动机，以使中间压脚成为下死点时的中间压脚高度与针板上表面相比位于下方。

Description

缝纫机

技术领域

本发明涉及一种具有中间压脚的缝纫机。

背景技术

目前，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，因为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足，所以在缝针上升时，因与缝针的摩擦阻力，被缝制物会被上拉，发生所谓松动现象，存在线迹的线张力不合适，缝制品质降低的问题。

因此，为了使被缝制物在缝针上升时不被拉拽，设置中间压脚，其一边以小于缝针的行程进行上下移动，一边利用弹力按压被缝制物。但是，因为中间压脚与缝针相比，在较低的位置进行上下移动，所以存在下述问题，即，在较厚的被缝制物的情况下，在弹力作用之前，中间压脚与被缝制物接触，中间压脚以大于或等于规定的力压住被缝制物，对被缝制物造成痕迹等损伤，使商品的品质降低。

例如，如专利文献1记载所示，与缝纫机电动机独立地设置调节中间压脚基准位置的上下位置的步进电动机，预先存储被缝制物的厚度数据，在缝制中，根据该厚度数据使步进电动机动作，调节中间压脚的基准位置的上下位置，从而使中间压脚在适合于被缝制物厚度的位置上下移动。

另外，在专利文献1中记载了下述缝纫机，其设置用于在缝制中检测厚度的由光学元件构成的布料厚度检测器，根据检测到的布料厚度，利用步进电动机调整中间压脚的下死点高度。

专利文献1：日本国 特公平7-44983号公报(第5图)

发明内容

但是，在专利文献1的现有的缝纫机中，因为利用由光学元件构成的布料厚度检测器检测包含被缝制物的蓬松在内的自然状态的厚度，而无法检测由缝线使其压缩的状态的布料厚度，所以检测到的厚度值增大，其结果，存在调整后的中间压脚的设定位置过高，无法适当地按压而使被缝制物在缝针上升时不鼓起的问题。另外，需要专门的布料厚度检测器，存在因部件数量增加而导致生产性降低的问题。

另外，布料厚度检测器必须配置在被缝制物所位于的针棒的周围，但是由于设有该中间压脚或其上下移动机构，从而也存在很难确保在针棒周围配置布料厚度检测器的空间的问题。

本发明目的在于，可以减少部件数量，确保针棒周围的空间很大，并且一边驱动缝纫机一边准确地检测被线迹压缩的被缝制物的厚度。

技术方案1记载的发明为一种缝纫机，其具有：缝针上下移动机构，其利用缝纫机电动机使缝针上下移动；定位机构，其利用定位电动机对缝针和被缝制物进行相对定位；存储单元，其存储包含位置信息在内的缝制图案数据，前述位置信息确定每一针中被缝制物相对于前述缝针的相对位置；主轴角度检测单元，其检测由前述缝纫机电动机进行旋转驱动的主轴的角度；中间压脚，其在缝制时防止被缝制物鼓起；中间压脚上下移动机构，其从前述缝纫机电动机获得动力，与前述缝针上下移动同步地使前述中间压脚上下移动；以及中间压脚高度调节机构，其利用中间压脚电动机，使前述中间压脚上下移动机构的动作传递部件的姿态变化，并且保持变化后的姿态，从而与前述缝纫机电动机独立地使前述中问压脚上下移动；以及缝制控制单元，其一边与利用前述缝纫机电动机的驱动而使前述中间压脚上下移动机构进行的前述中间压脚的上升和下降同步，一边按照前述缝制图案数据在每一针使定位机构驱动，其特征在于，具有：电动机轴角度检测单元，其检测前述中间压脚电动机的输出轴的角度；中间压脚高度控制单元，其进行高度可变控制，即，在从前述中间压脚的下降开始或下降中途直至下死点的期间，维持前述动作传递部件的姿态，以不会由前述中间压脚高度调节机构使中间压脚的上下的位置变化，如果由于前述中间压脚与被缝制物的抵接而从外部对前述中间压脚电动机的输出轴施加扭矩，则控制前述中间压脚电动机的输出，以在使前述中间压脚向上方移动的方向上产生旋转；以及厚度获得处理单元，其进行厚度获得处理，即，根据前述中间压脚在前述下死点时的前述中间压脚的输出轴角度的检测角度，求出前述被缝制物的厚度，前述中间压脚高度控制单元在前述高度可变控制之前，控制前述中间压脚电动机，以使前述中间压脚成为下死点时的中间压脚高度与针板上表面相比位于下方。

技术方案2记载的发明具有与技术方案1记载的发明相同的结构，并且其特征在于，具有厚度记录单元，其相对于前述缝制图案数据，与针数的顺序相对应，记录所获得的前述被缝制物的厚度。

技术方案3记载的发明具有与技术方案1或2记载的发明相同的结构，并且其特征在于，具有退让作用于前述中间压脚上下移动机构上的过大负载用的按压弹簧，其利用弹力支撑前述中间压脚上下移动机构的其它动作传递部件，并且在由于前述中间压脚的下降搜的阻碍而在前述其它动作传递部件上产生大于或等于前述弹力的负载时，容许该其它动作传递部件的退让动作。

发明的效果

技术方案1记载的发明，因为在因中间压脚的下降而与被缝制物接触时，中间压脚高度控制单元使中间压脚电动机的输出轴向使中间压脚向上方移动的方向旋转，所以可以避免被缝制物的按压。

此外，技术方案1记载的发明为，在一边驱动缝纫机电动机，使缝针及中间压脚上下移动，一边按照缝制图案数据使定位机构动作时，中间压脚高度控制单元在高度可变控制之前，控制中间压脚电动机，以使中间压脚成为下死点(由中间压脚上下移动机构使其上下移动中的下死点)时的中间压脚高度与针板上表面相比位于下方。

例如，在中间压脚的上下移动中，如果设定使得中间压脚在下死点时的高度与针板的上表面一致，则在被缝制物为很薄的材料的情况下，在中间压脚与被缝制物抵接，中间压脚的电动机的输出轴的旋转开始之前，由中间压脚上下移动机构使中间压脚上升，从而无法良好地获得中间压脚电动机的输出轴的角度变化，其结果，发生无法良好地进行被缝制物的厚度检测的问题。

但是，技术方案1记载的发明，因为使中间压脚的目标下降高度与针板相比位于下方(中间压脚的底部与针板上表面相比也位于下方)，所以在下降的中间压脚与被缝制物抵接之后，也继续由中间压脚电动机上下移动机构施加下降动作，其结果，中间压脚电动机的输出轴充分地进行旋转。即，可以避免在进行中间压脚电动机的输出轴的旋转之前中间压脚返回上方的情况，其结果，即使是被缝制物较薄的材料的情况下，也可以良好地进行厚度检测。

另外，根据上述发明，可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而求出被缝制物的厚度，可以由部件数量减少而实现生产性的提高。另外，因为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，而使中间压脚与被缝制物接触，检测布料厚度，所以不是检测包含蓬松在内的自然状态的厚度，而是检测由缝线压缩的状态的布料厚度，从而实现缝制品质的提高。

此外，因为由中间压脚电动机抑制由中间压脚引起的与被缝制物的接触时的按压，所以可以避免按压、损坏被缝制物，从而通过被缝制物的保护实现缝制品质的提高。

此外，高度可变控制的执行区间，不限于从中间压脚的下降动作开始，也可以在下降至能够与被缝制物接触的高度之前开始。即，也可以在不能与被缝制物接触的高度(例如，比作为缝制对象的被缝制物的厚度高而不能与其接触的高度)的时刻，控制中间压脚电动机，使其达到可以抵抗按压弹簧而维持中间压脚下死点的通常的扭矩，从而在下降至能够与被缝制物接触的高度之前开始高度可变控制。

另外，要求高度可变控制中的中间压脚电动机的扭矩较低，为在下降时无法由中间压脚高度调节机构进行向上方移动的程度。

技术方案2记载的发明，因为与按照缝制图案数据执行的每一针的被缝制物的相对定位动作同步地执行高度可变控制，执行各针的厚度获得处理，对应于针数的顺序，在缝制图案数据中记录被缝制物的厚度，所以与一边对被缝制物逐一调节中间压脚的高度，一边设定适当的中间压脚的下死点高度，进行缝制图案数据的设定作业的情况相比较，可以不需要繁杂的设定作业，并减轻作业负担，容易地获得考虑了被缝制物的厚度的缝制图案数据。

技术方案3记载的发明，具有避免过大负载用的按压弹簧，如果下降的中间压脚与被缝制物抵接，则按压弹簧伸长或收缩，可以容许其它动作传递部件的退让动作，从而防止中间压脚上下移动机构的各部件的损坏。

由于该按压弹簧，在下降的中间压脚与被缝制物抵接的情况下，可以利用其弹力促进相对于中间压脚电动机的输出轴的旋转。

并且，在存在这种按压弹簧的情况下，特别是在设定为中间压脚在下死点时的高度与针板的上表面一致，并且被缝制物为较薄的材料的情况下，通过按压弹簧的伸缩吸收由中间压脚的抵接引起的对中间压脚电动机的输出轴的旋转力的施加，特别地，会发生妨碍良好的厚度检测的趋势，但即使是这种情况，如前所述，也可以有效地使中间压脚电动机的输出轴旋转，即使是被缝制物较薄的材料的情况，也可以良好地进行厚度检测。

附图说明

图1是表示本发明涉及的缝纫机的斜视图

图2是表示缝纫机的保持框或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是与中间压脚装置的中间压脚高度调节相关的说明图，图6(a)表示将下死点调节在下方的情况，图6(b)表示将下死点调节为抵接的情况。

图7是表示本发明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是表示中间压脚高度示教动作时的中间压脚高度变化的曲线图、及表示此时的中间压脚电动机42的轴角度变化的曲线图。

图10(A)是表示图9的点a、图10(B)是图9的b-c区间、

图10(C)是图9的点c-d区间、图10(D)是图9的点d-e区间、

图10(E)是图9的点e-f区间的中间压脚高度下的中间压脚高度调节机构的动作状态的示意图。

图11是用于说明中间压脚高度调节机构的按压弹簧对中间压脚电动机施加的扭矩载荷的示意图。

图12是厚度获得处理的原理说明图，图12(A)表示在针板上方没有被缝制物的情况，图12(B)表示在针板上方有被缝制物的情况。

图13是表示中间压脚高度示教前的基本动作的控制的流程图。

图14是表示从图13的基本动作中选择中间压脚高度示教模式并执行的情况下的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图，对于本发明涉及的缝纫机的实施方式详细地进行说明。

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。

电子循环缝纫机为下述缝纫机：其具有保持框，该保持框保持进行缝制的被缝制物即布料，通过使该保持框相对缝针进行相对移动，在由保持框保持的布料上形成基于规定缝制数据(缝制图案)的线迹。

在这里，将后述缝针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轴方向这两个方向正交的方向定义为Y轴方向(前后方向)。

电子循环缝纫机100(以下简称缝纫机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；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。

(缝纫机框架及主轴)

如图1、图2所示，缝纫机主体101具有外形从侧面观察呈大致コ字状的缝纫机架102。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，沿前后方向延伸；缝纫机底座部102b，其形成缝纫机主体101的下部，沿前后方向延伸；以及纵向机体部102c，其连结缝纫机臂部102a和缝纫机底座部102b。

该缝纫机主体101，在缝纫机架102内配置动力传递机构，具有可自由转动地沿前后方向延伸的主轴2(参照图4)及未图示的下轴。主轴2配置在缝纫机臂部102a的内部，下轴(图示省略)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8)连接，由该缝纫机电动机2a施加转动力。另外，下轴(图示省略)经由纵轴(图示省略)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，其通过主轴2的转动而沿Z轴方向上下移动，在该针棒108a的下端，可更换地设置缝针108。即，通过主轴2的转动，缝针108沿Z轴方向上下移动。

由该主轴2、缝纫机电动机2a、针棒108a、和从主轴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检测缝纫机电动机2a的主轴2的旋转角度，例如，在由主轴电动机2a使主轴2每旋转1°时，将脉冲信号输出至控制装置1000。另外，伴随主轴2旋转1周，针棒108a进行1次往复运动。

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

此外，因为缝纫机电动机2a、主轴2、针棒108a、缝针108、下轴(图示省略)、釜(图示省略)等的连接结构与现有公知的结构相同，所以在这里不再详述。

(定位单元)

如图1、图2所示，在缝纫机底座部102b上方配置针板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，在该安装部件113上，作为驱动单元，连结配置于缝纫机底座部102b内的作为定位电动机的X轴电动机76a及Y轴电动机77a(参照图7)。

保持框111保持作为被缝制物的主布料，伴随X轴电动机76a及Y轴电动机77a的驱动，使所保持的主布料随保持框一起沿前后左右方向移动。并且，通过使保持框111的移动和缝针108以及釜(图示省略)的动作联动，在布料上形成基于规定缝制图案数据的线迹数据的线迹。

另外，保持框111由布料压脚(图示省略)和下板(图示省略)构成，安装部件113可以通过配置于缝纫机臂部102a内的布料压脚电动机79b的驱动而进行上下驱动，在布料压脚下降时，在其与下板之间夹持布料而进行保持。

并且，这些保持框111、安装部件113、X轴电动机76a及Y轴电动机77a作为定位机构起作用，其对缝针和布料沿X轴方向及Y轴方向进行相对定位。

踏板R作为操作踏板而进行动作，其驱动缝纫机100，用于使针棒108a(缝针108)上下移动，或使保持框111动作。即，在踏板R上，安装用于检测踏入踏板R时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，输出至后述的控制装置1000，控制装置1000构成为，对应于该操作位置、操作信号驱动缝纫机100，使其动作。

另外，在缝纫机100上设置用于由用户进行操作输入的操作面板74，输入至操作面板74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面板而构成，通过对在液晶显示面板上显示的各种操作键等进行触摸操作，检测触摸面板被触摸指示的位置，将与检测到的位置相对应的操作信号输出至后述的控制装置1000。

(中间压脚装置)

在缝纫机臂部102a上，为了防止由缝针108的上下移动引起的布料鼓起，设置中间压脚装置1，其与针棒108a的上下移动联动而上下移动，将缝针108周围的布料向下方按压(参照图3)。此外，中间压脚装置1的主体配置在缝纫机臂部102a的内部，缝针108插入形成于中间压脚29的前端侧的通孔中。

中间压脚装置1如图3～图5所示，具有：中间压脚29，其在缝制时将布料向针板110侧按压；中间压脚上下移动机构M1，其使中间压脚29与通过主轴2的旋转而上下移动的缝针108对应地上下移动；预紧机构M2，其可以在中间压脚29下降动作受到妨碍时进行退让动作，并且在退让动作时将中间压脚29向针板110侧预紧；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；以及中间压脚高度调节机构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)的转动而使中间压脚29上下移动，前述主轴2使在前端具有缝针108的针棒108a沿上下方向驱动。

如图4所示，在主轴2上固定偏心凸轮3，在该偏心凸轮3上连结连杆4。在连杆4上连结摆动轴抱持部5，在摆动轴抱持部5上连结摆动轴6的一端部。

在摆动轴6的另一端部，如图5所示，固定中间压脚调节腕7的基端部，该中间压脚调节腕7调节中间压脚沿上下方向D1的移动量。在中间压脚调节腕7上形成槽凸轮7a。该槽凸轮7a为弧状的长孔，在该槽凸轮7a的期望的位置，由调节螺母9和台阶螺钉10轴支撑第1连杆8的一端部。第1连杆8的一端部的固定位置可以进行移动调节，以相对于摆动轴6的中心接近/分离，从而可以与距离中心的距离成正比地对施加在第1连杆8上的往复动作量进行增减调节。

第1连杆8的另一端部如图5所示，利用台阶螺钉12可自由转动地与第2连杆11的长度方向的大致中间部连结。在这里，在中间压脚29位于上下往复运动的下死点时，调节螺母9所卡合的槽凸轮7a，成为以台阶螺钉12的轴心为中心的圆弧的一部分。即，在主轴2的角度是使中间压脚29移动至下死点的相位时，通过进行槽凸轮7a中的第1连杆8的位置调节，可以在保持中间压脚29的下死点位置不变的状态下，进行行程调节。

但是，缝纫机10如后所述，进行计算被缝制物的厚度的处理，但此时，因为与中间压脚上下移动机构M1的上下移动行程有关，所以不会随意地进行调节。另外，在进行调节时，必须将作为用于计算被缝制物厚度的参数的上述行程值，设定输入至控制装置1000中并进行更新。

并且，第2连杆11的一端部轴支撑在后述的定位杆13上。通过使第2连杆11的一端部轴支撑在定位杆13上，在通常缝制时，中间压脚29进行上下移动时，利用拉伸弹簧16的弹力维持第2连杆11的一端部与限制部件19抵接的状态。并且，在中间压脚29压住布料或由于某种原因被卡住而无法下降至预定的下死点位置的情况下，通过抵抗拉伸弹簧16的弹力，使定位杆13进行转动，使第2连杆11的一端部的支点抵抗拉伸弹簧16而下降，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的损坏。

第2连杆11的另一端部如图5所示，通过台阶螺钉21可自由转动地与第3连杆20的一端部连结。在第3连杆20的另一端部，通过台阶螺钉23可自由转动地连结第4连杆22的一端部，以相对于第3连杆20的长度方向成为直线排列。并且，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，通过台阶螺钉26连结连杆中间板25。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的下端部安装中间压脚29，其在缝制时将布料向针板110侧按压。在中间压脚棒28的上端部设置按压弹簧30，其通过螺栓31和螺母32安装在中间压脚棒抱持部27上。在中间压脚29在缝制时与缝针108同步地进行上下移动时，按压弹簧30将中间压脚29始终向下方按压。

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

台阶螺钉23与方形滑块33及引导部件34一起，将第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通过一个台阶螺钉23连结。

引导部件34是大致F字状的板材，上端部34t利用台阶螺钉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可在内侧滑动地嵌入方形滑块33，引导部件34使第3连杆20和第4连杆22的连结部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的移动。

另外，如图5所示，在引导部件34上，移动连杆36的一端部，利用台阶螺钉37可自由转动地与长孔34a的上部附近连结，前述移动连杆36使该引导部件34沿横切第3连杆20和第4连杆22的排列方向D2的方向D3移动。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、锥形齿轮41，与中间压脚电动机42连结。即，中间压脚电动机42的驱动，按照可变轴39、偏心凸轮38、移动连杆36的顺序传递，移动连杆36使引导部件34移动。

中间压脚电动机42可向正反方向自由转动，并且，可以利用控制装置1000控制其转动量及驱动定时。

并且，移动连杆36、引导部件34和方形滑块33等，作为调节中间压脚29的高度的中间压脚高度调节机构M4起作用。

定位杆13在其中央部附近，利用台阶螺钉14可自由转动地安装在作为框体的缝纫机架102上，台阶螺钉34的位置与中间压脚29位于下死点时的台阶螺钉12的位置一致。

定位杆13的一端部向缝纫机前面部侧以大致コ字状折返，在折返的前端部形成弹簧勾挂部13a。本实施方式中的定位杆13形成为，其一端的弹簧勾挂部13a被折返至作为该定位杆13的转动中心的台阶螺钉14附近，以使从转动中心至弹簧勾挂部13a的距离较短。在弹簧勾挂部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勾挂部15连结。

拉伸弹簧16以将形成弹簧勾挂部13a的定位杆13的一端部向下方拉下的方式进行预紧。即，在第2连杆11的与第3连杆20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以将该连接部位向下方拉拽的方式进行预紧。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。另外，第2连杆11作为进行退让动作的“其它动作传递部件”起作用。

此外，通过使定位杆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的一端部与定位杆13的另一端部通过一个台阶螺钉18连结。另外，止动器17利用台阶螺钉14与定位杆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，以限制该止动器17的一端部向上方的移动。此外，该限制部件19也可以由缝纫机架102的一部分代替。

如图4所示，锥形齿轮41与锥形齿轮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。在锥形齿轮43的后端，同轴地连结轴承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转动，则连杆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，与连杆4连结的摆动轴抱持部5也沿同一方向摆动。因为通过该摆动轴抱持部5摆动，摆动轴6也摆动，所以第1连杆8的一端部成为摆动支点，第1连杆8的另一端部沿与摆动轴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)摆动。伴随第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的另一端部连结的第3连杆20及第4连杆22沿其排列方向(上下方向)D2摆动。伴随第3连杆20及第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，因此，中间压脚29沿上下方向移动。另外，因为通过主轴2的旋转，缝针108上下移动，所以中间压脚29以与该缝针108的上下移动联动的方式上下移动。

此外，在下面的说明中，在主轴2的角度为0°时，缝针108及中间压脚29位于上死点，在主轴2的角度为180°时，缝针108及中间压脚29位于下死点。

(中间压脚装置对中间压脚的高度调节动作)

下面，对于由具有上述结构的中间压脚装置1的中间压脚高度调节机构M4对中间压脚29的高度调节动作进行说明。

中间压脚电动机42的驱动经由锥形齿轮41、轴承40传递至可动轴39，可动轴39开始转动。通过可动轴39的转动，偏心凸轮38也转动，移动连杆36沿大致正交于可动轴39的轴线的方向(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。通过移动连杆36的摆动，引导部件34沿横切第3连杆20和第4连杆22的排列方向D2的方向D3摆动。

此时，如图6(a)、(b)所示，利用引导部件34的长孔34a连结的第3连杆20和第4连杆22的连结部P的台阶螺钉23(方形滑块33)，因为其螺杆部分被长孔34a限制向横切第3连杆20和第4连杆22的排列方向D2的方向D3的移动(参照图6(a))，所以通过摆动传递来的力没有损失，伴随着台阶螺钉23(方形滑块33)沿长孔34a向上方移动，台阶螺钉23(方形滑块33)随引导部件34的移动，直线排列而连结的第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的中间压脚29的高度。

(缝纫机的控制系统：控制装置)

另外，缝纫机100如图7所示，具有上述各部分和用于控制各部件的动作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、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及各种设定信息(图示略)；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。该操作面板74作为各种信息的输入输出单元起作用，其具有：显示部74b，其显示各种画面或输入按钮；以及触摸传感器74c，其设置在显示部74b上，检测其接触位置。操作面板74中使用的输入按钮或输入开关均在显示部74b上显示，通过由触摸传感器74c检测输入，与按下式按钮或开关同样地起作用。

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，可以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，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，将在缝纫机电动机2a每旋转一周而从编码器2b输出的Z相信号，经由接口75输入至CPU 73，根据该信号，CPU 73可以识别主轴2旋转1周时的原点(0°位置)。另外，缝纫机电动机2a每旋转角度1°而从编码器2b输出的A相信号，经由接口75输入至CPU 73，通过以前述Z相信号为基准，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，对于缝纫机电动机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，连接分别驱动X轴电动机76a及Y轴电动机77a的X轴电动机驱动电路76b及Y轴驱动电路77b，以控制保持框111的X轴方向及Y轴方向的动作，前述X轴电动机76a及Y轴电动机77a设置在保持应缝制的布料的保持框111上。

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，以控制中间压脚机构1的动作，前述中间压脚电动机42可以使中间压脚29与由缝纫机电动机2a使其上下移动独立地进行上下移动。另外，可以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，从而调节扭矩的增减。

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，将在中间压脚电动机42每旋转一周而从编码器2b输出的Z相信号，经由接口75输入至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1周时的原点(0°位置)。另外，在中间压脚电动机42每旋转角度1°而从编码器81输出的A相信号，经由接口78输入至CPU 73，以前述Z相信号为基准，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的输出轴的当前旋转角度。

另外，CPU 73经由接口79连接布料压脚电动机驱动电路79b，以控制布料压脚的上下移动动作动作，前述布料压脚电动机驱动电路79b驱动使布料压脚(图示省略)上下移动的布料压脚电动机79a。

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，将其一周360°的旋转范围的一部分的区间分配为布料压脚上下移动动作的驱动，将其它区间分配为切线装置的切线动作的驱动。因此，通过控制布料压脚电动机79a，不仅进行布料压脚的上下移动动作的控制，还可以进行切线动作的控制。

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，可以使用例如步进电动机。

另外，CPU 73经由接口82连接驱动线张力螺线管82a的螺线管驱动电路82b，以控制线张力的增减，前述线张力螺线管82a成为对缝线施加线张力的线张力装置(图示省略)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，为了执行进行缝制时的运针图案，组合了表示使保持框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、缝制结束命令及确定中间压脚29的下死点高度的中间压脚高度命令、线张力命令、切线命令及结束命令。

并且，通过按照排列顺序执行各种命令，执行任意图案(样式)的缝制。

在图8所示的缝制图案数据中，在“缝制”的命令中，记录使保持框111移动时的X方向移动量、Y方向移动量的数据(参数)，作为第一设定值和第二设定值，由这些值确定X轴电动机76a和Y轴电动机77a的旋转驱动量。

另外，“中间压脚高度”的命令用于控制中间压脚电动机42的输出轴角度，以使中间压脚29达到与被缝制物的各落针位置处的布料厚度相对应的下死点高度，记录由中间压脚电动机42确定的中间压脚29的下死点高度，作为第一设定值，由该值确定中间压脚电动机42的旋转驱动量。

另外，在“线张力”的命令中，记录线调整装置应施加在缝线上的线张力，作为第一设定值，由该值确定线张力螺线管82a的输出。

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

此外，图8的X移动量、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，虽未图示，但还可以记录被缝制物的硬度，其通过执行后述的中间压脚高度示教程序70c而获得。

(根据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，依次读取上述缝制图案数据71a的各个命令，对应于命令指定控制对象，根据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的动作控制，执行基于缝制图案数据71a的控制。

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，读入缝制图案数据中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，根据这些值，中间压脚电动机42、X轴电动机76a及Y轴电动机77a，以与各个设定值相对应的动作量进行驱动。另外，通过初始的“缝制”命令的读入，开始缝纫机电动机2a的驱动。

并且，在缝纫机电动机2a开始驱动以后，通过编码器2b的计数监视主轴角度，在规定的主轴角度进行缝制图案数据71a中的每一针的命令的读入，并且在由各个命令确定的规定的主轴角度执行控制对象的动作。

另外，由操作面板74设定的指令速度记录在数据存储器71内，按照该指令速度对上述缝纫机电动机2a的缝制时的旋转速度及旋转驱动时的扭矩值进行驱动控制。

此外，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，根据主轴角度确定从框移动开始直至停止的动作期间。该动作期间，对于各X轴电动机76a及Y轴电动机77a，将表示动作量与动作期间的对应关系表格预先存储在数据存储器71内，在缝制时，如果CPU 73从缝制图案数据71a中读取“缝制”命令的移动量，则参照上述对应表格读取动作期间，利用编码器2b测量动作开始和结束的定时，执行各电动机76a、77a的控制。

(根据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，及对其设定值进行修正。在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，而是将缝制图案数据71a的各针的命令，根据设置于操作面板74上的未图示的前进键和后退键的输入，按缝制顺序或相反顺序一针一针地执行而再现。此时，在需要通过每一针的再现动作修正为设定值的情况下，操作者通过操作面板74选择命令的种类，利用加减键修正该设定值。如果存在这种输入，则CPU 73对应进行了修正的命令，执行以新的设定值进行再现动作的动作控制。并且，如果输入确定，则按照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中含有“缝制”、“中间压脚高度”以外的命令的情况下，对于这些命令也可以同样地再现或修正。

(根据中间压脚高度示教程序的处理)

中间压脚高度示教程序70c为，用于相对于缝制图案数据71a，进行“中间压脚高度”的命令及设定值的设定、和被缝制物的硬度的记录。在前述框位置示教程序70b的执行时也可以进行中间压脚高度的设定，但在框位置示教程序70b的情况下，通过输入操作者所决定的中间压脚高度数值而进行设定。

另一方面，在执行中间压脚高度示教程序70c时，在由操作者将缝针108从针棒108a上拆下的状态下，预先设置作为对象的被缝制物，一边以低于实际缝制时的速度驱动缝纫机电动机2a，一边与缝制时同样地，按照缝制图案数据71a假想地进行缝制动作。并且，利用在缝制图案数据71a中确定的各落针位置处的中间压脚29的上下移动，通过后述的测量处理，实际测量各落针位置处的被缝制物的布料厚度，由CPU 73将基于实际测量值的“布料压脚高度”命令自动地设定在缝制图案数据71a中。

对于CPU 73根据该中间压脚高度示教程序70c进行的控制，根据图9～图14详细地进行说明。

图9是表示中间压脚高度示教动作时的中间压脚29的高度变化的曲线图(上图)，及此时的中间压脚电动机42的轴角度变化的曲线图(下图)。图9的上图及下图中的0位置均表示针板110的上表面高度，上图中的高度P表示在该中间压脚高度示教中设定的中间压脚29的目标下死点高度。另外，下图中的向上方向表示中间压脚电动机42的使中间压脚29向上方移动的方向的旋转角度。

另外，图10(A)是表示图9的点a、图10(B)是图9的点b-c区间、图10(C)是图9的点c-d区间，图10(D)是图9的点d-e区间、图10(E)是图9的点e-f区间的各中间压脚高度时的中间压脚高度调节机构M4的动作状态的示意图。此外，在图10中，为了避免各结构重叠的图示，为了方便，使连杆20、22的弯曲方向和中间压脚电动机42的配置左右相反，此外，为了附图的简化，省略定位连杆13的图示，以经由定位连杆13与第2连杆11的一端部连结的拉伸弹簧即按压弹簧16作为按压弹簧，以其与第2连杆11的一端部直接连结的状态进行图示，但其功能相同，对下面的原理说明没有任何影响。

在基于中间压脚高度示教程序70c进行中间压脚高度示教时，进行下述动作：确认动作控制，即，一边使缝纫机电动机2a以低于通常情况的速度进行驱动，一边根据缝制图案数据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；高度可变控制，其在各个位置进行中间压脚29的上下移动，并且抑制中间压脚29对被缝制物的按压；以及厚度检测处理，其在中间压脚29下降时检测被缝制物的厚度。

此外，如果在上述厚度检测处理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，与针数的顺序相对应，记录所获得的被缝制物的厚度。

由此，通过执行中间压脚高度示教程序70c，CPU 73作为缝制控制单元、中间压脚高度控制单元、厚度获得处理单元、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)

对于上述各控制及各处理更加详细地进行说明。

在基于上述缝制图案数据71a的再现动作时，CPU 73在保持框111上设置了被缝制物的状态下，使缝纫机电动机2a低速驱动，与缝纫机电动机2a同步地，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)

中间压脚29如前所述，利用中间压脚上下移动机构M1，以在主轴角度为0°时成为上死点、在主轴角度为180°时成为下死点的方式，与缝针108同步地进行上下移动。但是，中间压脚29与缝针108相比配置在下方，其上下往复的行程也设定得比缝针108短。

另外，中间压脚高度调节机构M4可以与中间压脚上下移动机构M1独立地调节中间压脚29的高度。对于该中间压脚高度调节机构M4的中间压脚电动机42，在主轴角度为180°(下死点)时且中间压脚29的底部成为与针板上表面相同高度时，设输出轴的角度为0°(原点)，进行下面的说明。

在高度可变控制中，CPU 73为了后述的厚度获得处理而进行高度调节控制，即，对于每一针，在主轴角度为0°时，使中间压脚电动机42达到规定的目标下降位置M(参照图12)。该目标下降位置M可以是下述位置，在主轴角度为0°(上死点)时，中间压脚29的底部与针板110的上表面相比较高，在主轴角度为180°(下死点)时，中间压脚29的底部与针板110的上表面相比较低，在满足该条件的范围内，优选尽量低的位置。例如，只要在主轴角度为上死点的情况下，中间压脚29的底部高于针板110的上表面，就可以作为中间压脚高度调节机构M4的可调节范围内的最低高度。对于在每一针时将中间压脚29调节为低位置的意义，在说明厚度获得处理时进行说明。

图11是表示主轴角度与CPU 73进行的中间压脚电动机的控制种类的关系的说明图。CPU 73如图9及图11所示，将中间压脚29上下移动的1个行程(主轴2旋转1周)大致分为以下两个区间进行控制，即：如果中间压脚29因按压被缝制物而受到反作用力，则使中间压脚电动机42的输出轴向上方移动方向旋转的高度可变控制的区间(高度可变控制区间)K1；以及与外力无关，使中间压脚电动机42的轴角度维持为一定的维持控制(高度维持控制)的区间(维持控制区间)。

另外，维持控制区间分为第一维持控制区间K2和第二维持控制区间K3，前述第一维持控制区间K2是在从主轴角度为0°开始至高度可变控制区间K1的开始主轴角度为止的期间内，将中间压脚电动机42的轴角度维持为原点，第二维持控制区间K3是在从高度可变控制区间K1的结束主轴角度(180°)至主轴角度为0°的期间内，通过高度可变控制将中间压脚电动机42的轴角度维持为最终修正后的中间压脚电动机42的轴角度，在成为第一维持控制区间K2和第二维持控制区间K3之间的主轴角度(0°)时，进行使中间压脚电动机42的轴角度恢复前述规定的下降目标位置的控制。此外，使该中间压脚电动机42的轴角度恢复规定的下降目标位置的控制，在缝针从被缝制物拔出而开始高度可变控制之前的任意定时都可进行。

此外，高度可变控制区间、第一维持控制区间及第二维持控制区间的成为各个区间的开始、结束的主轴角度，预先通过设定而存储在数据存储器77中，CPU 73利用编码器2b监视各成为开始角度的主轴角度，开始各区间的控制。

为了说明高度可变控制区间K1的中间压脚电动机42的扭矩设定，对于利用中间压脚上下移动机构M1及中间压脚高度调节机构M4的各部件施加在中间压脚电动机42的输出轴上的外部扭矩进行说明。

首先，如图10(A)及图9的b-c区间所示，在中间压脚29与针板110相比位于上方时，在中间压脚棒28上利用按压弹簧30施加向下方的按压力f，与中间压脚棒28连结的第4连杆22受到以其连结端部为中心的逆时针方向的扭矩T1。其结果，从第4连杆22的另一端部经由方形滑块33，向引导部件34施加顺时针方向的扭矩T2，此外，从引导部件34经由移动连杆36及偏心凸轮38，向中间压脚电动机42的输出轴施加由按压弹簧30引起的顺时针方向的扭矩Tf。该外部扭矩Tf使中间压脚电动机42的输出轴向使中间压脚29下降移动的方向旋转。

由此，在中间压脚29与针板110相比位于上方时，因为成为对压脚电动机42的输出轴施加来自外部的扭矩Tf的状态，所以在高度可变控制区间K1中，对中间压脚电动机42的输出轴，向与外部扭矩Tf相反的旋转方向(使中间压脚29向上方移动的方向)，以大致相等大小的驱动扭矩Tm的输出进行驱动控制。

由此，中间压脚电动机42成为外部扭矩和输出扭矩达到平衡的状态，在高度可变控制区间K1的中间压脚29的下降过程中，不产生由中间压脚高度调节机构M4引起的中间压脚29的高度变化。

此外，如图10(B)及图9的点c所示，在高度可变控制区间K1中，在中间压脚29按压被缝制物的情况下，第2连杆11与第3连杆20的连结端部侧被阻止顺时针方向的转动，另一方面，因为通过缝纫机电动机2的驱动，第1连杆8将第2连杆11的中间位置向下方按压，所以成为第2连杆11的转动支点的端部抵抗拉伸弹簧16而下降。由此，第2连杆11以与第1连杆8的连结部为中心被施加顺时针方向的扭矩T3，与第2连杆11连结的第3连杆20，受到以方形滑块33侧的端部为中心的逆时针方向的扭矩T4。其结果，从第3连杆20的端部经由方形滑块33，引导部件34被施加逆时针方向的扭矩T5，此外，从引导部件34经由移动连杆36及偏心凸轮38，中间压脚电动机42的输出轴被施加由拉伸弹簧16引起的逆时针方向的扭矩TF。

另一方面，前述由按压弹簧30引起的外部扭矩Tf，因为通过中间压脚29与被缝制物抵接而消失，并在与中间压脚电动机42的驱动扭矩Tm相同的方向施加外部扭矩TF，所以中间压脚电动机42的输出轴开始旋转，如图10(C)及图9的c-d区间所示，使引导部件34向逆时针方向转动。由此，可以缩短连结的第3连杆20和第4连杆22的两端部的间隔，避免中间压脚20对被缝制物的按压。另外，因为通过缩短第3连杆20与第4连杆22的两端部的间隔，第2连杆11立即向顺时针方向转动，恢复其支点侧端部与限制部件19抵接的状态，所以抵消由拉伸弹簧16引起的外部扭矩TF，但是，因为在中间压脚电动机42的输出轴上未施加阻碍旋转的由按压弹簧30引起的外部扭矩Tf，所以中间压脚电动机42按照其驱动扭矩Tm继续旋转驱动。

中间压脚电动机42的输出轴的旋转驱动，因为持续至主轴角度为高度可变控制区间K1的结束角度即180°(下死点)，所以在施加由缝纫机电动机2引起的下降移动力的期间内，始终抑制中间压脚29对被缝制物的按压。

此外，高度可变控制区间K1中的中间压脚电动机42的输出扭矩Tm，设定为与由按压弹簧30引起的外部扭矩Tf方向相反且大小相同，但例如在不存在按压弹簧30的缝纫机的情况下，优选以下述程度的较低的扭矩向上升方向驱动，即，在中间压脚29与被缝制物抵接之前，(例如，由于不能克服各部件的重量或各部分的滑动摩擦)不能向上升方向开始旋转，并且是能够使中间压脚上下移动机构M1的上下移动动作传递至中间压脚29。

此外，也可以通过作为扭矩设定单元的操作面板74，对于高度可变控制区间K1中的中间压脚电动机42的输出扭矩Tm，任意地进行调节。

另外，前述高度可变控制中的维持控制区间，如图11所示，分为第一维持控制区间K2和第二维持控制区间K3，前述第一维持控制区间K2是在从主轴角度为0°开始至高度可变控制区间K1的开始主轴角度(图9的a-b区间)的期间内，将中间压脚电动机42的轴角度维持为目标下降位置M，第二维持控制区间K3是在从高度可变控制区间K1结束的主轴角度(原则上为180°)至主轴角度为0°(图9的d-e区间)的期间内，将中间压脚电动机42的轴角度维持为通过高度可变控制而最终修正后的中间压脚电动机42的轴角度，在从第二维持控制区间K3进入第一维持控制区间K2时，在主轴角度(0°)时，进行使中间压脚电动机42的轴角度恢复为目标下降位置M的控制。

此外，高度可变控制区间K1、第一维持控制区间K2及第二控制区间K3，通过预先设定而确定成为各区间的开始、结束的主轴角度，CPU 73利用编码器2b监视成为各自的开始角度的主轴角度，开始各区间的控制。

在第一维持控制区间K2中，CPU 73进行将中间压脚电动机42的指令角度维持为目标下降位置M的角度(中间压脚29在下死点时，达到与针板的上表面相比完全位于下方的高度的中间压脚电动机42的轴角度)的控制。另外，CPU 73进行电流控制，以使此时的中间压脚电动机42的输出轴的维持扭矩大于由拉伸弹簧16引起的外部扭矩TF(而且F＞f、TF＞Tf)。由此，在第一维持控制区间内，即使由于不慎夹入某种物体而发生中间压脚29下降被阻止的状态，中间压脚电动机42的输出轴也可以维持目标下降位置M的角度，并且使拉伸弹簧16伸长，在妨碍中间压脚29的下降动作时进行退让动作。

另外，在第二维持控制区间K3中，如图10(D)及图9d-e区间所示，CPU 73在达到上死点之前，进行下述控制，即，将中间压脚电动机42维持在高度可变控制区间K1中最终达到的角度。在这种情况下，CPU 73也进行电流控制，以使中间压脚电动机42的输出轴的维持扭矩成为与第一维持控制区间相同的值。

由此，通过了下死点的缝针108在刺入被缝制物的状态下开始上升的情况下，被缝制物会被缝针108拉拽而与中间压脚29按压接触，但因为中间压脚29抵抗该按压力而维持一定的高度，所以可以防止被缝制物的鼓起。

此外，在第二维持控制区间K3中，如果中间压脚29达到上死点(图9的点e)，则CPU 73进行使中间压脚电动机42恢复至目标下降位置M的控制(图10(E)及图9的点f)。即，在高度可变控制区间K1中，在中间压脚29与被缝制物接触而中间压脚电动机42的轴角度变化的情况下，恢复目标下降位置M的角度。由此，在下一个高度可变控制时被缝制物的厚度变薄的情况下，能够使中间压脚29达到适当的下死点高度，从而可以避免中间压脚29不到达被缝制物，所以可以在之后的第二维持控制区间K3中，防止被缝制物的鼓起。

此外，成为高度可变控制区间K1的开始的主轴角度(图9的点b)和成为结束的主轴角度(图9的点d)，均可以从操作面板74输入设定。

高度可变控制的开始角度可以设定为大于或等于0°且小于或等于180°的范围，至少可以根据大于或等于被缝制物最大厚度的高度，设定中间压脚29开始高度可变控制的角度。

另外，结束角度原则上设定为由缝纫机电动机2进行的上下移动的下死点(主轴角度为180°)，但也可以在180°以后例如190°程度的范围内进行微调。

此外，由此，操作面板74作为“设定进行高度可变控制区间的开始和结束的主轴角度的区间设定单元”起作用。

(中间压脚高度示教程序：厚度获得处理及厚度记录处理)

图12是厚度获得处理的原理说明图。

厚度获得处理在中间压脚29的上下移动时进行。如前所述，在高度可变控制中，对于每一针，在主轴角度为0°时控制中间压脚电动机42，以达到规定的目标下降位置M。

由图12(A)的双点划线所示的中间压脚29，表示处于目标下降位置M的状态(此外，因为存在针板110，所以中间压脚29下降至此实际是不可能的，目标下降位置M只是设定的位置)。

如果在主轴角度位于上死点时，在利用中间压脚电动机42使中间压脚29的高度下降而到达目标下降位置M的状态下，预先通过缝纫机电动机2的驱动，使主轴角度旋转至下死点，则通过在下降的过程中使中间压脚29与针板110抵接，利用高度可变控制，中间压脚电动机42的输出轴产生相当于角度α°的旋转，前述角度α°与目标下降位置M和针板110之间的高低差相对应。

另一方面，如图12(B)所示，如果在针板110的上表面存在被缝制物的情况下，进行中间压脚29的下降动作，则通过高度可变控制，中间压脚电动机42的输出轴产生相当于角度β°的旋转，前述角度β°与(目标下降位置M与针板110的上表面的高低差)+(被缝制物的厚度)相对应。

因此，通过将目标下降位置M记录在数据存储器中，CPU 73预先计算出中间压脚电动机42的角度α，在每一针利用中间压脚电动机42的编码器81检测旋转角度β，可以通过求出其差值β-α，检测缝制图案数据71a的每一针的被缝制物的厚度。此外，也可以在数据存储器71中准备表示角度差β-α与被缝制物的厚度的关系的表格，进行参照处理。

另外，厚度获得处理也可以预先对全部的落针位置首先进行旋转角度β的记录，然后，求出全部落针位置的被缝制物的厚度。

另外，在厚度记录处理中，CPU 73进行将通过厚度获得处理求出的每一针的被缝制物的厚度记录在对应的缝制图案数据71a中的处理。此时，使针数与被缝制物的厚度相对应地进行记录。

此外，厚度记录处理也可以预先通过厚度获得处理，对全部落针位置首先求出被缝制物的厚度，然后将全部落针位置的被缝制物的厚度记录在缝制参数71a中。

另外，因为在上述厚度记录处理中，在缝制图案数据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的开始时，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，也可以将通过厚度获得处理求出的每一针的被缝制物的厚度，与前一个落针位置的被缝制物的厚度进行比较，仅在产生大于或等于规定的厚度变化的情况下，对缝制图案数据71a进行记录。

另外，在将检测到的被缝制物的厚度记录在缝制图案数据71a中时，也可以通过可以任意设定的校正值的相加计算进行校正。

(缝纫机中间压脚高度示教的动作说明)

图13是表示中间压脚高度示教前的基本动作控制的流程图，图14是表示从基本动作中选择中间压脚高度示教模式并执行的情况下的流程图。

根据该图13及图14，对于CPU 73通过中间压脚高度示教程序70c的执行而进行的控制及处理进行说明。

首先，如图13所示，如果按下操作面板74上显示的使缝制或各示教等的动作控制执行的准备键(步骤S11)，则CPU 73检测到准备键被按下，执行示教存储器71内的缝制图案数据71a的读取(步骤S12)。

然后，在操作面板74上显示执行动作的选择画面，使操作者选择缝制、框位置示教、中间压脚高度示教中的某一种模式的执行。

然后，如果操作者选择中间压脚高度示教模式(步骤S13)，则CPU 73控制布料压脚电动机79a，以使保持框111上升的状态待机，成为等待由操作者设置被缝制物的状态。并且，在操作面板74上显示布料压脚下降的执行键，如果该下降的执行键被按下(步骤S14)，则CPU 73开始中间压脚高度示教模式的处理(步骤S15)。

在图14中表示中间压脚高度示教模式的处理。该处理为，在中间压脚高度示教的执行中，以较短的周期(例如，主轴角度每变化1°而重复一次)反复进行。

CPU 73首先开始缝纫机电动机2a的驱动，并且根据编码器2b的输出检测当前的主轴角度(步骤S21)。

并且，判定当前的主轴角度是否处于可变控制区间K1中(步骤S22)，在处于区间内的情况下，执行高度可变控制(步骤S23)。

即，CPU 73控制中间压脚电动机42，以在中间压脚29的上升侧旋转方向上达到驱动扭矩Tm的输出。其结果，中间压脚电动机42的输出轴使基于按压弹簧30向下降侧的外部扭矩Tf与驱动扭矩Tm达到平衡，不会由中间压脚高度调节机构M4进行上下移动，而是按照由中间压脚上下移动机构M1施加的下降动作，使中间压脚29进行下降(参照图10(A))。

并且，如果下降的中间压脚29与被缝制物抵接，则基于拉伸弹簧16的上升侧的外部扭矩TF瞬间施加在中间压脚电动机42的输出轴上，中间压脚电动机42的输出轴向上升侧产生旋转(参照图10(B)、图10(C))。在此期间内，中间压脚上下移动机构M1对中间压脚29进行下降动作的施加，另一方面，中间压脚高度调节机构M4施加或容许上升动作，使中间压脚29的上下移动相互抵消，从而几乎不按压被缝制物。

然后，CPU 73参照编码器2b，判定主轴角度是否是针最下点(下死点：180°)(步骤S24)，在不是针最下点的情况下，进入步骤S26进行处理。

另外，在主轴角度是针最下点的情况下，根据中间压脚电动机42的编码器81的输出，执行中间压脚29与被缝制物抵接之后的旋转角度β的检测(步骤S25)。此外，CPU 73根据β-α进行被缝制物的布料厚度计算，根据该布料厚度生成此时的针数时的中间压脚高度命令，存储在缝制图案数据71a中，进入步骤S26进行处理。

在步骤S26中，CPU 73对于存储在缝制图案数据71a中的全部针数，判定缝针上下移动是否完成，在完成的情况下，结束处理，在未完成的情况下，使处理返回步骤S21。

另外，在步骤S22的判定中，在主轴角度并不在高度可变控制区间K1内的情况下，CPU 73进一步判定主轴角度是否为0°(上死点)(步骤S27)，在0°的情况下，控制中间压脚电动机42以成为目标下降位置M(步骤S28)，使处理进入步骤S26。

另外，在主轴角度不是0°的情况下，控制中间压脚电动机42的输出轴以维持当前的角度(步骤S29)，使处理进入步骤S26。

通过上述处理，在主轴旋转1周过程中，在主轴角度在高度可变控制区间K1内的情况下，通过反复进行步骤S21、22、23、24、25、26的处理，执行高度可变控制，在主轴角度在第一或第二维持控制区间K2、K3(除了0°的情况之外)内的情况下，通过反复进行步骤S21、22、27、29、26的处理，执行维持控制，在主轴角度为0°的情况下，通过执行步骤S21、22、27、28、26的处理，执行使中间压脚电动机42的主轴角度成为目标下降位置M的控制。

(实施方式的效果)

在电子循环缝纫机100中，因为利用控制装置1000，在由中间压脚29下降引起的与被缝制物的接触时，通过高度可变控制，中间压脚电动机42使输出轴向使中间压脚29向上方移动的方向旋转，所以可以避免被缝制物的按压。

另外，控制装置1000在高度可变控制之前的主轴角度为0°时，控制中间压脚电动机42，以使中间压脚29成为下死点(主轴角度为180°)时的中间压脚高度与针板110的上表面相比位于下方。

由此，在中间压脚29的上下移动中，如果设定为使中间压脚29的下死点(主轴角度为180°)时的高度与针板110的上表面一致，则在被缝制物为较薄的材料的情况下，中间压脚29与被缝制物抵接时刻成为主轴角度刚好为180°之前的定时，在通过高度可变控制开始中间压脚电动机42的输出轴的旋转之前，变为由中间压脚上下移动机构M1使中间压脚29上升，无法良好地获得由中间压脚电动机42的输出轴的高度可变控制引起的高度变化，其结果，发生无法良好地进行被缝制物的厚度检测的问题。

特别地，在具有预紧机构M2的拉伸弹簧16这种避免过大负载用的按压弹簧的结构的情况下，在较薄的被缝制物的情况下，通过抵接时瞬间产生的拉伸弹簧16的伸长吸收与被缝制物的厚度相当的中间压脚电动机的驱动，很难良好地由中间压脚电动机42进行厚度检测。

但是，在上述电子循环缝纫机100中，因为使中间压脚29的目标下降高度M成为离开针板的下方的高度，所以使下降的中间压脚29在早于主轴角度为180°时的定时与被缝制物抵接，在抵接之后，也可以继续利用中间压脚电动机上下移动机构M1施加下降动作，其结果，中间压脚电动机42的输出轴充分地进行旋转。即，可以避免在进行中间压脚电动机42的输出轴旋转之前中间压脚29向上方返回的情况，其结果，即使在被缝制物为较薄的材料的情况下，或者在存在避免过大负载用的按压弹簧的情况下，也可以良好地进行厚度检测。

另外，在电子循环缝纫机100中，不使用进行接触位置检测或距离检测的布料厚度检测器，就可以求出被缝制物的厚度，可以减少部件数量而实现生产性的提高。另外，因为不使用进行接触位置检测或距离检测的布料厚度检测器，而是使中间压脚与被缝制物接触，检测布料厚度，所以能够检测被缝线压缩的状态的布料厚度，而不是包含蓬松的自然状态的厚度，从而可以实现缝制品质的提高。

此外，因为利用中间压脚电动机42抑制中间压脚与被缝制物接触时的按压，所以可以避免按压被缝制物而使其损坏，可以通过被缝制物的保护实现缝制品质的提高。

另外，在电子循环缝纫机100中，因为与按照缝制图案数据71a执行的每一针的被缝制物的相对定位动作同步地，执行高度可变控制，执行各针的厚度获得处理，与针数的顺序相对应地在缝制图案数据71a中记录被缝制物的厚度，所以与一边针对被缝制物逐一调节中间压脚29的高度，一边设定适当的中间压脚29的下死点高度，进行缝制图案数据71a的设定作业的情况相比较，可以不需要繁杂的设定作业，并且减轻作业负担，容易地获得考虑了被缝制物厚度的缝制图案数据71a。

(其他)

此外，上述电子循环缝纫机100在中间压脚高度示教时执行高度可变控制及被缝制物的厚度检测，但也可以在通常的缝制中，执行高度可变控制及被缝制物的厚度检测。

Claims (3)

1.一种缝纫机，其具有：

缝针上下移动机构，其利用缝纫机电动机使缝针上下移动；

定位机构，其利用定位电动机对缝针和被缝制物进行相对定位；

存储单元，其存储包含位置信息在内的缝制图案数据，前述位置信息确定每一针中被缝制物相对于前述缝针的相对位置；

主轴角度检测单元，其检测由前述缝纫机电动机进行旋转驱动的主轴的角度；

中间压脚，其在缝制时防止被缝制物鼓起；

中间压脚上下移动机构，其从前述缝纫机电动机获得动力，与前述缝针上下移动同步地使前述中间压脚上下移动；以及

中间压脚高度调节机构，其利用中间压脚电动机，使前述中间压脚上下移动机构的动作传递部件的姿态变化，并且保持变化后的姿态，从而与前述缝纫机电动机独立地使前述中间压脚上下移动；以及

缝制控制单元，其一边与利用前述缝纫机电动机的驱动而使前述中间压脚上下移动机构进行的前述中间压脚的上升和下降同步，一边按照前述缝制图案数据在每一针使定位机构驱动，

其特征在于，具有：

电动机轴角度检测单元，其检测前述中间压脚电动机的输出轴的角度；

中间压脚高度控制单元，其进行高度可变控制，即，在从前述中间压脚的前述下降开始或下降中途直至下死点的期间，维持前述动作传递部件的姿态，以不会由前述中间压脚高度调节机构使中间压脚的上下的位置变化，如果由于前述中间压脚与被缝制物的抵接而从外部对前述中间压脚电动机的输出轴施加扭矩，则控制前述中间压脚电动机的输出，以在使前述中间压脚向上方移动的方向上产生旋转；以及

厚度获得处理单元，其进行厚度获得处理，即，根据前述中间压脚在前述下死点时的前述中间压脚的输出轴角度的检测角度，求出前述被缝制物的厚度，

前述中间压脚高度控制单元在前述高度可变控制之前，控制前述中间压脚电动机，以使前述中间压脚成为下死点时的中间压脚高度与针板上表面相比位于下方。

2.如权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，

具有厚度记录单元，其相对于前述缝制图案数据，与针数的顺序相对应，记录所获得的前述被缝制物的厚度。

3.如权利要求1或2所述的缝纫机，其特征在于，

具有退让作用于前述中间压脚上下移动机构上的过大负载用的按压弹簧，其利用弹力支撑前述中间压脚上下移动机构的其它动作传递部件，并且在由于前述中间压脚的下降受到阻碍而在前述其它动作传递部件上产生大于或等于前述弹力的负载时，容许该其它动作传递部件的退让动作。

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