CN102021765A - 纽扣孔锁边缝纫机的切布装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纽扣孔锁边缝纫机的切布装置，其不会损失周期时间，容易地设定正确的按压力。该切布装置(30)具有：切刀(32)；切刀座(31)；移动机构(35)，其使切刀或切刀座移动；脉冲电动机(34)，其成为切刀或者切刀座的移动驱动源；旋转量检测部(55)，其检测脉冲电动机的旋转量；以及控制部(50)，其控制脉冲电动机。控制部具有：切断控制单元(50c)，其进行控制，以使得切刀或切刀座的移动从中途开始切换为低速，在低速移动时，如果偏差判断单元判定为脉冲电动机的偏差成为设定值，则使脉冲电动机的驱动停止；以及电流限制单元(50c)，其在低速移动时将向脉冲电动机接通的电流值限制为比高速移动时低。

Description

纽扣孔锁边缝纫机的切布装置

技术领域

本发明涉及一种纽扣孔锁边缝纫机的切布装置，其在被缝制物上形成纽扣孔。

背景技术

圆头纽扣孔锁边缝纫机具有：缝纫机驱动机构，其使针棒上下移动且左右摆动，同时使打环器机构与针棒同步地动作；布料进给机构，其夹持布料，向前后/左右方向进给；以及旋转机构，其用于使针棒和打环器机构旋转。圆头纽扣锁边缝纫机具有切布机构，其通过切刀和切刀座按压布料而进行切断，在锁边线迹形成之前或者之后使切布机构动作，可以在锁边线迹部分的内侧形成纽扣孔。

并且，已知在当前的圆头纽扣孔锁边缝纫机中，基于规定的数据，电气地控制所述缝纫机驱动机构、所述布料进给机构、所述旋转机构、及所述切布机构各自的驱动，从而可以进行任意形状的纽扣孔的锁边线迹。

例如，如专利文献1中记载所示，切布机构具有控制机构，其将脉冲电动机作为驱动源，切布控制机构控制针对脉冲电动机的驱动量(脉冲输出数)和驱动速度(脉冲输出频率)，以驱动切刀或者切刀座中的一个。

并且，例如还已知一种纽扣孔锁边缝纫机，其如专利文献2记载所示，输入、储存用于校正、设定切刀座的下降量的数据，以使得与布料厚度和布料的种类相对应，切换切布刀和切刀座的按压力。

专利文献1：特开2001-334088号公报

专利文献2：特开2002-200377号公报

发明内容

但是，将上述脉冲电动机作为驱动源的切布控制机构，由于一般通过开路控制进行脉冲电动机的驱动，所以必须预先设定脉冲输出数，使其可以与要切断的布料的种类和纽扣孔的尺寸等条件相对应，可以向布料施加适当按压力。由此，必须反复进行试验而设定与所述条件相对应的适当的脉冲输出数，作业效率明显降低。

并且，由于仅通过脉冲输出数的设定，也不能确定实际上施加哪种程度的按压力，所以为了重视切断的可靠性，一般地，设定为与适当的按压力相比较高的按压力的脉冲输出数。由此，会对切刀产生过度冲击，导致切刀的缺损、切刀或切刀座寿命缩短的问题。并且也存在引起脉冲电动机失调的问题。

为了不延长切布的周期时间，防止所述脉冲电动机的失调，当前进行下述控制，即，使脉冲电动机高速地驱动，直至布料切刀和切刀座的重合位置附近为止，从重合位置附近开始驱动切换低速。

具体地说，将低速区间的脉冲数作为调整值而储存多个，对于多个切刀座中的每一个或者根据布料材料等条件，从多个调整值中选择适当值。

但是，在变更纽扣孔长度即切布长度的情况下，如图3所示，与切布长度变长相对应，必须将切刀座更换为较长的切刀座。由此，由于切刀与切刀座的接触面扩大或者应力，无法使接触面整体得到充分的按压力。由此，必须向上述调整量中增加与该切布长度相对应的变化量，从而使储存的设定值增多，进行正确的选择变得困难。

并且，由于切刀座因其使用，与切刀的接触部磨损而变得不锋利，所以此时必须将切刀座面磨平。由此，切刀座的面会逐渐变薄，与布料切刀接触为止的切刀座的必要移动行程发生变化，如上所述，存在每一次更换切刀座时移动距离易发生波动的问题。由此，上述调整量的值的设定必须同时考虑与切刀座厚度的波动相应的量和用于得到与布料厚度及材料相对应的按压力的压下量，适当值的设定须要熟练技术。

本发明的目的是提供一种切布装置，其不会延长周期时间，可以容易地得到正确的按压力。

技术方案1记载的发明，是一种纽扣孔锁边缝纫机的切布装置，其具有：切刀，其具有刀刃；切刀座，其与所述切刀协同动作而夹持并按压布料，对其进行切断；移动机构，其使所述切刀或所述切刀座中的某一个向另一个接近/离开移动；脉冲电动机，其成为所述移动机构使所述切刀和所述切刀座接近/离开移动的驱动源；以及控制部，其在所述切刀或者所述切刀座中的一个向另一个移动时，控制所述脉冲电动机，以使得从所述切刀的刀刃向所述切刀座接近的即将开始切断位置开始，使所述切刀或者所述切刀座中的一个以规定的低速移动而切断布料，其特征在于，具有旋转量检测部，其检测所述脉冲电动机的旋转量，所述控制部具有：电流控制单元，其在所述低速移动时，将向所述脉冲电动机通电的电流值限制为比高速移动时低；偏差判断单元，其在所述低速移动时，判断由所述旋转量检测部得到的检测值、和向所述脉冲电动机的指令值之间的偏差，是否大于或等于预先确定的设定值；以及切断控制单元，其在由所述偏差判断单元判断所述偏差大于或等于所述设定值的情况下，控制所述脉冲电动机，以使得所述切刀或者所述切刀座中的一个的移动停止。

技术方案2记载的发明，其特征在于，具有与技术方案1记载的发明相同的结构，同时所述电流控制单元，在所述低速移动时，将向所述脉冲电动机通电的电流值限制为，与所述切刀或者所述切刀座中的一个到达所述即将开始切断位置之前的电流值相比较低。

技术方案3记载的发明，其特征在于，具有与技术方案1记载的发明相同的结构，同时具有：按压力设定单元，其设定切布的按压力；以及储存单元，其储存由所述按压力设定单元设定的按压力，所述电流控制单元，与在所述储存单元中储存的按压力相对应，决定最大电流值的极限值。

技术方案4记载的发明，其特征在于，具有与技术方案1至3的某一项记载的发明相同的结构，同时，所述控制部，在所述切断控制单元使所述切刀或者所述切刀座中的一个的移动停止后，控制向所述脉冲电动机的通电，以将切布的按压力维持规定时间。

在技术方案1记载的发明中，在切刀或者切刀座中的一个向另一个移动时，从切刀的刀刃向切刀座接近的即将开始切断位置开始，使切刀或者切刀座中的一个以规定低速移动。在低速移动中，偏差判断单元监视旋转检测部的检测值和电动机指令值的偏差。如果偏差达到固定值，则切断控制单元使切刀和切刀座的低速移动停止。即，可以与偏差相对应，以固定的按压力进行切布。由此，不必进行为确定适当的切刀调整值而要求熟练技术的复杂的设定作业，可以简单地得到适当的按压力。并且，由于在该控制的情况，主要基于通过切刀和切刀座重合而生成的偏差而进行切刀或者切刀座的移动控制，所以即使在对于各个切刀座存在尺寸和磨损量等的波动的情况下，也可以使按压力固定。

并且，在技术方案1至2记载的发明中，由于电流控制单元在低速时，使向脉冲电动机通入的电流值降低，所以脉冲电动机的输出扭矩也降低，缓和切刀和切刀座重合时的接触压，防止彼此损坏，同时可以避免电动机的失调。

技术方案3记载的发明，由于与切布的按压力的设定值相对应而决定最大电流值的极限值，所以可以任意地设定脉冲电动机的扭矩，可以精细地设定切刀或切刀座的按压力，从而可以得到更加合适的按压力。

技术方案4记载的发明，由于在切刀或切刀座的低速下的移动停止之后，也使切布的按压力即切刀座对于切刀的按压力维持规定时间，所以可以等待随时间经过的布料的切断。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的缝纫机的概略结构的侧视图。

图2是表示本实施方式所涉及的切布装置的概略结构的斜视图。

图3是表示图2的切布装置中所具有的切刀和切刀座的俯视图，图3(a)是表示S尺寸的切刀座，图3(b)是表示M尺寸的切刀座，图3(c)是表示L尺寸的切刀座。

图4是表示图1缝纫机的主控制结构的框图。

图5是操作面板的主视图。

图6(A)～图6(D)表示每一个脉冲向各线圈A、A’、B、B’通电的电流值的变化的线图。

图7表示每一个脉冲电动机的脉冲向各线圈A、A’、B、B’通电的具体电流值的图表。

图8是表示脉冲电动机的扭矩特性的线图。

图9是表示编码器的A相信号和B相信号的线图。

图10表示相对于0～255的输出代码，经由D/A变换器而脉冲电动机驱动电路向脉冲电动机34的线圈通电的电流值的对应关系的图表。

图11(A)表示切刀座到达切刀后的脉冲电动机的扭矩变化，

图11(B)表示切刀座到达切刀后的偏差的线图。

图12是表示驱动时的按压量的设定处理的流程图。

图13是表示通过切布装置的切布控制的流程图。

具体实施方式

(圆头纽扣孔锁边缝纫机的整体结构)

参照附图，对本发明的实施方式中的切布装置30进行说明。

如图1所示，具有切布装置30(在图2中图示)的圆头纽扣孔锁边缝纫机1，具有作为进行圆头纽扣孔锁边缝制的缝纫机的基本结构。圆头纽扣孔锁边缝纫机1具有缝纫机架5和载置缝纫机架5的缝纫机工作台，该缝纫机架5具有：底座部2，其形成为大致矩形箱状；纵向机体部3，其设置在底座部2的后部；以及臂部4，其设置为从纵向机体部3的上部开始向前方延伸出。

并且，在臂部4的前端部设置针棒10，其向下方延伸，在下端部具有缝针6，可以向上下移动及向左右摆动。并且，在底座部2中设置打环器基座11，其在上部具有打环器部11a，该打环器部11a具有与该针棒10相对的打环器(未图示)、以及辅助该打环器的拉线器(未图示)。并且，在缝纫机架5内设置各驱动机构(未图示)，它们用于使这些针棒10上下移动及左右摆动，同时与其同步地使打环器及拉线器驱动。

并且，在基座部2的上面部设置进给台18(在图1中示出其剖面)，其载置布料，同时在该进给台18的上面部分设置一对用于按压布料的布料压脚19。该进给台18作为整体，形成下面开放的薄形的矩形箱状，在其上面设置前后方向较长的开口部，其位于所述一对布料压脚19之间。并且，该进给台18通过在基座部2内设置的进给机构(未图示)而水平移动。

并且，在圆头纽扣孔锁边缝纫机1中设置切布装置30，其在布料上形成圆头纽扣孔。对该切布装置30后面叙述。此外，在圆头纽扣孔锁边缝纫机1中，切布装置30在布料上形成圆头纽扣孔，同时与针棒10的上下移动及针摆动作相配合，打环器驱动，通过缝针6和打环器的协同动作，在圆头纽扣孔的周围形成锁边线迹。

(切布装置)

下面，对切布装置30进行说明。如图2所示，切布装置30主要由具有以下装置构成：切刀座31(也在图1中示出)，其与圆头纽扣孔的形状相对应；切刀32，其与切刀座31相对配置，同时在上端部形成刀刃；驱动轴33，其可自由旋转地设置；脉冲电动机34，其用于对驱动轴33进行旋转驱动；以及移动机构35，其通过驱动轴33的旋转运动，使切刀座31相对于切刀32接近/离开移动。此外，在图2中，为了使附图简略化，省略了圆头纽扣孔缝纫机1的主要构成部的图示。

脉冲电动机34例如是分辨率为400的电动机，固定地设置在纵向机体部3侧的基座部2内。在该脉冲电动机34中设置例如分辨率为400的编码器(旋转量检测部)55，其检测该脉冲电动机34的旋转量(参照图4)。并且，脉冲电动机34的输出轴朝向上方。此外，在脉冲电动机34的输出轴上，固定设置将该输出轴作为旋转轴的电动机齿轮36。并且，在纵向机体部3内设置上下延伸的滚珠丝杠部件37，在该滚珠丝杠部件37的外周形成螺纹槽。滚珠丝杠部件37，通过在底座部2和臂部4中固定的轴承(未图示)，以其轴为中心可自由旋转地被支撑。由此，抑制滚珠丝杠部件37的左右移动及上下摆动，仅可以旋转。

并且，在滚珠丝杠部件37的下端部，固定设置以滚珠丝杠部件37的旋转轴作为旋转轴的齿轮38，该齿轮38与电动机齿轮36啮合。由此，如果脉冲电动机34旋转驱动，则滚珠丝杠部件37旋转。

并且，在纵向机体部3内配置壳体39，在该壳体39中固定地设置螺母(未图示)。螺母与滚珠丝杠部件37啮合。由此，通过滚珠丝杠部件37旋转，壳体39上下移动。此外，上下延伸的轴(未图示)固定地设置在纵向机体部3内，该轴贯穿壳体39，相对于该轴而壳体39可自由上下滑动。由此，由于该轴抑制壳体39的旋转，所以壳体39可以顺利地上下移动。

并且，在壳体39上设置连杆机构40，其由连杆41、41和控制杆42构成。控制杆42前端分成2叉，成大致Y字状。并且，连杆41各自的一端部与控制杆42各自的前端连结，以使得可以围绕臂部4的延伸方向的旋转轴旋转。并且，连杆41的另一端部与壳体39连结，以使得可以围绕臂部4的延伸方向的旋转轴旋转。

并且，在臂部4的延伸方向上延伸的驱动轴33设置在臂部4内，可以围绕延伸方向的旋转轴旋转。在该驱动轴33的纵向机体部3侧端部，固定地设置控制杆42的基端部。由此，如果脉冲电动机34旋转，则滚珠丝杠部件37旋转，通过滚珠丝杠部件37的旋转而壳体39上下移动。并且，通过壳体39的上下移动而连杆机构40动作，由此驱动轴33旋转。

移动机构35具有直动齿轮44及直动轴45而构成，该直动齿轮44设置在驱动轴33另一端部上，该直动轴45与直动齿轮44啮合。直动齿轮44设置在驱动轴33上，将驱动轴33的旋转轴作为轴。并且，直动轴45设置为向上下方向延伸，可相对于臂部4自由上下移动地设置。并且，在直动轴45的外周形成齿条部45a，在该齿条部45a上啮合直动齿轮44。即，移动机构35是齿条齿轮机构，通过使直动齿轮44与驱动轴3一起旋转，使直动轴45上下移动。并且，直动轴45从臂部4开始内向臂部4的下方突出。此外，直动轴45通过未图示的支撑部件支撑在臂部4中，该支撑部件抑制直动轴45的左右移动、前后移动及旋转移动。由此，直动轴45可以稳定地上下移动。

并且，在直动轴45的下端部，可自由更换地安装切刀座31。此外，如图2所示，在底座部2上可自由拆卸地安装切刀32，使其与切刀座32相对配置。切刀32如图3所示，一端部32a形成为环状，同时另一端部32b形成为直线状。

另一方面，切刀座31形成为可以与切刀32的一端部32a和另一端部32b的一部分抵接的形状。在这里，切刀座31如图3(a)～(c)所示，使用与切刀32的另一端部32b的接触长度各不相同的S尺寸、M尺寸、L尺寸，可以将与切布长度相对应的尺寸的切刀座31安装在底座部2上。

通过如上所述的结构，如果通过脉冲电动机34使驱动轴33旋转，则切刀座31与直动轴45一起上下移动。以下为了简化说明，假设如果使脉冲电动机34向正转方向旋转驱动，则使切刀座31下降，切刀座31向切刀32移动，如果使电动机向反转方向旋转驱动，则切刀座31上升，切刀座31向离开切刀32的方向移动。此外，也可以使脉冲电动机34的正·反转和切刀座31的上下移动颠倒。

在切布装置30中，如果在分离状态的切刀座31和切刀32之间设置布料，则通过使脉冲电动机34正转，使切刀座31向切刀32下降，对切刀座31和切刀32夹持的布料施加用于切断的按压力。然后，通过进一步使脉冲电动机34向正转方向旋转驱动，使切刀座31按压切刀32。由此，切刀座31与切刀协同动作而以夹持的方式按压布料，通过使切刀座31和切刀32重合而切断布料。并且，如果在布料上形成圆头纽扣孔，则使脉冲电动机34向反转方向旋转驱动，使切刀座31上升。如果持续上升的切刀座31使未图示的原点位置传感器接通，则切刀座31在最上升位置即原点位置停止。

(缝纫机的控制系统)

图4是表示圆头纽扣孔锁边缝纫机1的主控制结构的框图。如该图4所示，在圆头纽扣孔锁边缝纫机1中设置控制部50，其控制圆头纽扣孔锁边缝纫机1的动作，同时还控制切布装置30的动作。控制部50具有：主轴电动机驱动电路51b，其用于使缝纫机的主轴电动机51a驱动；I/F 51c，其用于将该驱动电路51b与控制部50的CPU 50c连接；X轴电动机驱动电路52b，其用于使进给机构所具有的X轴电动机52a驱动；I/F 52c，其用于将该驱动电路52b与CPU 50c连接；Y轴电动机驱动电路53b，其用于使进给机构所具有的Y轴电动机53a驱动；I/F 53c，其用于将该驱动电路53b与CPU 50c连接；旋转电动机驱动电路54b，其用于驱动使针棒10及打环器部11a旋转的旋转电动机54a；I/F 54c，其用于将该驱动电路54b与CPU 50c连接；脉冲电动机驱动电路60，其用于使脉冲电动机34驱动；A相D/A变换器70，其对向脉冲电动机35的A相及A’相的电流指令值进行模拟变换并向该驱动电路60输出；I/F 80，其用于将该A相D/A变换器70与CPU 50c连接；B相D/A变换器71，其对向脉冲电动机34的B相及B’相的电流指令值进行模拟变换并向驱动电路60输出；I/F 81，其用于将该B相D/A变换器71与CPU 50c连接；编码器电路55b，其用于对编码器55的计数值进行计数I/F 55c，其用于将该编码器电路55b与CPU 50c连接；操作面板57，其输入各种设定；以及I/F 57c，其用于将该操作面板57与CPU 50c连接。

并且，控制部50具有：ROM 50a，其储存各种控制程序和在程序中所使用的数据；RAM 50b及EEPROM 50d，他们储存从ROM 50a中读出的数据、从操作面板57中输入或者设定的数据、及基于程序通过后述的CPU 50c计算出的数据等；以及CPU 50c，其基于程序进行各种处理。

图5是操作面板57的正视图。操作面板57具有：用于选择各种纽扣孔锁边形状的图案序号的显示部57a、及进行该选择的增减键57b  用于显示选择了哪一个图案数据的显示部57c、及进行该选择的增减键57d，所述图案数据用于针对每个图案分别确定尺寸等设定值；用于对所选择的图案数据进行所选择的设定项目的项目序号显示的显示部57e、及进行设定项目的项目序号的选择的增减键57f；切刀调整键57g，其用于进行脉冲电动机34的切布驱动时的按压量的输入；以及准备键57h，其可以使纽扣孔锁边动作成为准备状态。

在这里，由切刀调整键57g进行的切布驱动时的按压量的设定，在10～100％的范围内，例如可以以10级设定其比例(％)。

通过上述功能，操作面板57作为设定切布的按压力(切布驱动时的按压量)的按压力设定单元起作用。并且，通过操作面板57设定输入的切布驱动时的按压量，储存在作为储存单元的EEPROM 50d中。

通过以上的结构，如果通过操作面板57对纽扣孔锁边形状的图案及数据进行选择，确定设定项目的内容，按下准备键57h而开始缝制，则首先，通过X轴及Y轴电动机52a、53a的驱动，使被缝制物即布料移动至缝制开始位置，通过主轴电动机51a的驱动，开始纽扣孔锁边缝制。在纽扣孔锁边缝制中，沿纽扣孔的直线形状部分的形成预定位置的一侧进行针摆动的缝制，同时，在形成圆头的情况下，通过在圆头形成预定位置上使旋转电动机54a驱动，沿圆头的周围进行锁边缝制。并且，沿纽扣孔的直线形状部分的缝制开始的相反侧进行针摆动缝制，通过设定，在端部进行加固缝制，结束缝制。并且，将布料输送至切布装置30中的切断位置，通过脉冲电动机34的驱动进行纽扣孔的形成，完成一系列的缝制动作。此外，切断动作也可以通过设定而先于锁边执行。并且，关于切断动作的控制内容，后面更加详细地叙述。

(与切布装置有关的控制结构)

在这里，更加详细地对与切布装置30有关的控制结构进行说明。

此外，所述CPU 50c进行圆头纽扣孔锁边缝纫机1的整体的动作控制，但作为其一部分，也执行切布装置30的控制。即，也作为切布装置30的控制部起作用。

(切布装置：脉冲电动机)

首先，脉冲电动机34是2相双线线圈，具有A相及B相的线圈，和与它们反向卷绕的A’相及B’相的线圈。

此外，所述A相D/A变换器70和其I/F 80，对于A相及A’相线圈设置，并且，B相D/A变换器71和其I/F 81，对于B相及B’相的线圈设置。

并且，脉冲电动机34，以来自CPU 50c的400脉冲的分辨率，通过A、A’、B、B’相的电流切换，进行一次旋转控制。图6(A)～图6(D)表示将每一个脉冲向各线圈A、A’、B、B’通电的电流值相对于脉冲电动机34的旋转位置的变化的线图，图7是将每一个脉冲向各线圈A、A’、B、B’通电的具体的电流值Ai、A’i、Bi、B’i、和为了通入该电流值而CPU 50c分别向A相D/A变换器70及B相D/A变换器71输出的代码Ac、Bc(数字值)，对应图6所示的(1)～(8)中的脉冲电动机34的各旋转位置而表示的图表。例如，在以400脉冲的分辨率驱动脉冲电动机34的情况下，如果将电流从(1)切换至(2)，则脉冲电动机34向正转方向旋转0.9度。

如图所示，向各线圈的通电电流值的变化，表示每隔8个脉冲在-5～+5[A]的范围内的一个周期的变化，并且，各线圈A、A’、B、B’的通电电流值变化，以按顺序每次分别延迟1/4相的方式进行通电。此外，A’、B’相实际上是将A、B相各自电流值的正负颠倒而进行通电。

通过对各线圈A、A’、B、B’进行上述通电，脉冲电动机34以1-2相励磁(半步驱动)进行驱动。

下面，基于图8的扭矩特性线图，说明脉冲电动机34的扭矩特性。在这里，电角度τ表示A/B相的1个周期(8个脉冲)，显示出相对于指令值，电动机的转子在延迟2个脉冲(τ/4)时产生最大扭矩maxT，如果延迟4个脉冲量，则发生失调。

此外，这里的最大扭矩maxT，表示每8个脉冲使电流值在-5～+5[A]的范围内周期性地通电的情况下的扭矩。并且，从脉冲电动机34得到的扭矩，与周期的电流值的振幅成正比而确定。

(切布装置：编码器及编码器电路)

脉冲电动机34的编码器55是增量型，每旋转一次，400脉冲的A信号和B信号错开1/4相位而输出。图9表示编码器55的A相信号和B相信号。编码器电路55b如图所示，通过计数A信号和B信号脉冲的上升沿/下降沿这两个脉冲沿，以4倍计数。由此，编码器55可以得到输出脉冲数的4倍的计数值(分辨率)，脉冲电动机34每驱动1个脉冲量，编码器增加(或者减少)4个计数值。由此，脉冲电动机34每旋转一周，CPU 50c可以以1600计数的分辨率检测脉冲电动机34的旋转位置。由此，如果对脉冲电动机34的驱动电流从图6表示的(1)向(2)切换，则作为4个脉冲量的旋转量而检测出。

并且，CPU 50c通过读取编码器55b的计数值，可以检测脉冲电动机34的位置。

(切布装置：D/A变换器及脉冲电动机驱动电路)

A相D/A变换器70设置为A相线圈和A’相线圈共用一个，并且，B相D/A变换器71设置为B相线圈及B’相线圈共用一个。在以下说明中，对A相线圈及A’相线圈侧进行说明，B相线圈及B’相线圈进行通电的相位，除了延迟半个相位以外，结构相同。

CPU 50c与当前的励磁状态(图7中的(1)～(8)的某一个位置)相对应，计算使励磁状态前进的励磁状态的D/A值。在该切布装置30中，由于可以与预先设定的切布驱动时的设定按压量对应而将通电电流值控制在0～100％的范围内，所以A相A/D变换器70及B相D/变换器71相对于所述计算出的D/A值，在切布时输出乘以按压量后的值。

A相D/A变换器70如果从I/F 80接受0～255的代码，则向脉冲电动机驱动电路6输出将0～5[V]的范围分为256级的模拟信号(0，0.02、0.04、0.06、…、4.98、5.00[V])。

与此相对，脉冲电动机驱动电路60，以将-5～+5[A]的范围分为256级的电流值中、与模拟信号相对应的电流值，向脉冲电动机34的线圈进行通电。

图10是表示相对于I/F 80的0～255的输出代码，经由A相D/A变换器70，脉冲电动机驱动电路60向脉冲电动机34的线圈通电的电流值的对应关系的图表。

此外，在切布驱动时的按压量为100％时，在A相的线圈中，如图7所示，由于必须使+5.00、+3.54、-3.54、-5.00、-3.54、+3.54的电流值按顺序通电，所以与此相对应的代码从CPU 50c中按顺序输出，在将切布装置的按压量设定为除了100％以外的值时，将与乘以设定比例的值相对应的代码从CPU 50c中输出。

并且，如上所述，作为A’相的线圈，使I/F 80、A相D/变换器70及脉冲电动机驱动电路60与A相线圈共用，但相对于来自I/F 80中的输出代码，脉冲电动机驱动电路60构成为向A’相的线圈接通与A相线圈反极性的电流。对于B相及B’相的线圈中的I/F 81、B相D/A变换器71及脉冲电动机驱动电路60也同样。

脉冲电动机驱动电路60具有：开关元件(晶体管、FET等)，其分别对A相线圈和A’相线圈进行通电/断电；检测电路，其检测与各线圈的通电电流值成正比的电压；放大器，其比较各线圈的检测电压和来自A相D/A变换器70的模拟信号；以及PWM输出电路，其与放大器的输出相对应，通过开关元件对通电的接通/断开控制比例进行增减。由此，以与来自A相D/A变换器70的模拟信号相对应的接通/断开比例，开关元件进行通电/断电，可以以预先设定的实效电流值进行向各线圈的通电。对于B相及B’相的线圈中的B相D/A变换器71也相同。

(切布装置：CPU的切布控制)

CPU 50c按照ROM 50a中储存的切布控制程序，在切刀座31从切布时的待机位置向切刀32移动时，进行脉冲电动机34的动作控制，以使得在切刀32的刀刃与切刀座31接近的即将开始切断位置之前，使切刀座31以高速移动，从即将开始切断位置开始，切换为使切刀座31的移动以与之前的高速相比较慢的规定低速进行，进行布料切断。在这里，所谓“即将开始切断位置”表示下述高度：虽然切刀座31与切刀32接近，但设定为具有以下程度的余量，即，即使切刀32和切刀座31存在个体差别及安装误差，它们也不会发生碰撞。

并且，脉冲电动机34的速度控制，通过变更向脉冲电动机34的指令脉冲的输出周期而执行。此外，在高速移动区间，与切布驱动时的按压量的设定值无关，以使向脉冲电动机34的各线圈的通电电流值为100％的方式输出数值信号。

通过上述控制，CPU 50c通过A相D/A变换器70、B相D/A变换器71及脉冲电动机驱动电路60的协同动作，作为“移动控制单元”(控制部)起作用。

并且，CPU 50c按照ROM 50a中的切布控制程序，在从上述的即将开始切断位置开始的低速区间，进行脉冲电动机34的位置控制以使励磁位置前进，同时计算脉冲电动机34的指令脉冲所表示的励磁位置、和编码器55所表示的检测位置之间的偏差，判断该偏差是否超过作为编码器55的计数值而预先设定的8个计数。即，CPU 50c作为偏差判断单元起作用。此外，所谓编码器55的计数值为8个计数的偏差，相当于脉冲电动机34中的2个脉冲量的延迟，如图8中说明所示，是产生最大扭矩maxT的偏差。并且，CPU 50c，在计算脉冲电动机34的指令脉冲和编码器55所示的检测位置之间的偏差的情况下，由于使脉冲电动机34一次旋转驱动的脉冲数、和编码器55在一次旋转时检测的脉冲数分别为400个脉冲和1600个脉冲，所以为了使双方的脉冲数相对应，将用于驱动脉冲电动机34的脉冲数乘以4倍而得到的脉冲数而作为指令值，计算偏差。

并且，CPU 50c，通过上述偏差的判断，在判断偏差超过8个计数的情况下，控制脉冲电动机34的驱动，以使切刀座31的低速移动停止。通过该控制，CPU 50c作为切断控制单元起作用。

通过上述控制，CPU 50c通过A相D/A变换器70、B相D/A变换器71及脉冲电动机驱动电路60的协同动作，作为“切断控制单元”起作用。

并且，CPU 50c，在低速区间中执行下述扭矩控制，即，与切布驱动时的按压量的设定值相对应，限制脉冲电动机34的驱动扭矩。即，CPU 50c原则上进行下述控制，即，计算脉冲电动机34的指令脉冲所示的励磁位置、与编码器55所示的检测位置之间的偏差，基于PID运算，由偏差确定驱动扭矩，将与驱动扭矩相对应的电流值向各线圈通电。但是，在低速区间，求出在-5～+5[A]范围的振幅电流值上乘以切布驱动时的按压量的设定比例后得到的电流值(基于设定扭矩的电流值)，在基于PID运算的电流值超过基于切布驱动时的按压量的电流值的情况下，进行将基于切布驱动时的按压量的电流值向线圈通电的控制。

通过上述控制，CPU 50c利用A相D/A变换器70、B相D/A变换器71及脉冲电动机驱动电路60的协同动作，作为“电流控制单元”起作用。

图11(A)表示切刀座31到达按压开始位置后的脉冲电动机34的扭矩变化的线图，在该按压开始位置，切刀座31对切刀32上载置的布料施加用于切断的按压力，图11(B)表示切刀座31到达上述按压位置后的偏差的线图。在各图中，横轴表示时间，图中的符号Tc表示切刀座31到达上述按压开始位置时的定时，Ts表示基于切布驱动时的设定按压量的扭矩值。

如图所示，切刀座31直到到达按压开始位置为止，由于无负载，所以完全不产生偏差。由此，扭矩值也以低速驱动所需的驱动扭矩进行脉冲电动机34的驱动。并且，如果切刀座31到达按压开始位置，则由于对脉冲电动机34施加负载而旋转速度降低，所以旋转位置相对于指令脉冲的延迟(偏差P)、时间延迟(I)及偏差的变化量(D)分别增加。由此，通过CPU 50c计算出的PID运算的计算值增加，由该PID运算的计算值求出的必要扭矩上升。然后，如果偏差增加到8个计数，则脉冲电动机34输出最大扭矩，如果在该过程中基于PID运算的驱动扭矩超过基于切布驱动时的设定按压量的扭矩，则进行脉冲电动机的控制，以使得不进行大于或等于基于切布驱动时的设 定按压量的扭矩的输出。

由此，在切断布料之后，即使切刀座31与切刀32重合，并且在继续按压的情况下，也不会向线圈接通超过基于切布装置时的设定按压量的电流值的电流，可以向切刀座31和切刀32的重合时的接触压力及按压力施加限制。

(切布控制)

对切布装置30的控制进行说明。

首先，基于图12所示的流程图，对以执行切布为前提的切布驱动时的按压量的设定处理进行说明。

首先，操作员通过按下操作面板57的切刀调整键57g，开始切刀调整设定处理。首先，CPU 50c接收切刀调整键57g的按下，在显示部57c以百分率显示当前的切布驱动时的按压量(步骤S1)。

然后，判定是否存在增减键57d的输入(步骤S2)，在没有输入时进入到步骤S4的处理，在存在输入时，与该输入相对应，对当前的按压量的数值进行增减，在将增减后的数值显示在显示部57c上之后(步骤S3)，进入步骤S4的处理。

在步骤S4中，CPU 50c判定是否存在切刀调整键57g的输入，如果没有则返回到步骤S2的处理，在存在输入的情况下，确定增减后的切布驱动时的按压量，更新EEPROM 50d内的储存数据，结束设定处理(步骤S5)。

以下，基于图13所示的流程图，对切布装置30的切布控制进行说明。

如果在缝制过程中到达切布工序，则开始切布控制。在该切布控制中，CPU 50c首先，以与高速相对应的周期向脉冲电动机34的各线圈输出指令脉冲，以使得切刀座31以预定的高速从待机位置(原点位置)开始向即将开始切断位置下降(步骤S11)。此外，此时CPU 50c使旋转方向信号以正旋转输出，按压量与设定值无关地以100％输出。即，在该移动开始的高速区间，以-5～+5[A]的振幅向脉冲电动机50c的各线圈进行通电。

然后，如果切刀座31到达接近切刀32刀刃的即将开始切断位置，则CPU 50c切换指令脉冲的输出周期，以使得脉冲电动机34的旋转成为与之前的速度相比的低速(步骤S12)。此外，如上所述，通过在即将开始切断位置之前使切刀座31以高速移动，与在切断布料之前的全部区间以低速驱动的情况相比较，可以改善周期时间。

然后，CPU 50c计算指令脉冲和来自编码器55的检测信号之间的偏差(步骤S13)。

然后，利用编码器55的A、B相信号的计数值，判定偏差量是否大于或等于8(步骤S14)。

并且，在偏差小于8的情况下，CPU 50c进行PID运算，计算必要的驱动扭矩(步骤S15)。并且，CPU 50c，将以基于按压量的设定值计算出的设定扭矩(在以-5～+5[A]向各线圈通电时的脉冲电动机34的扭矩上乘以按压量的设定值之后的值)、和由PID运算求出的驱动扭矩进行比较(步骤S16)，在驱动扭矩超过设定扭矩时，设置扭矩值以使得脉冲电动机34的扭矩不超过设定值，使脉冲电动机34的扭矩不是由PID运算求出的驱动扭矩，而是成为设定扭矩(步骤S17)。并且，CPU 50c输出脉冲电动机34的指令脉冲和表示驱动时的按压量的数值信号，以使脉冲电动机34以设定扭矩驱动，由此，A相D/A变换器70及B相D/A变换器71，输出被限制的设定扭矩值的模拟信号，脉冲电动机驱动电路60按照设定扭矩，以被限制的电流值向脉冲电动机34的各线圈中通电(步骤S18)。

另一方面，在步骤S16中，在驱动扭矩小于或等于设定扭矩时，直接以表示扭矩驱动时的按压量的数值信号以100％输出指令脉冲，脉冲电动机驱动电路60按照驱动扭矩，以100％的电流值向脉冲电动机34的各线圈通电(步骤S18)。

并且，CPU 50c等待经过1[ms]后，反复进行步骤S13以后的处理。即，CPU 50c将步骤S13～S19的处理以1[ms]的周期反复执行。

另一方面，在步骤S14的处理中，在指令脉冲和来自编码器55的检测信号之间的偏差成为8的情况下，切刀座31到达切刀32，成为不能继续下降的状态，以维持脉冲电动机34的励磁位置的状态，在50[ms]期间，维持向各线圈的通电(步骤S20)。由此，可以在50[ms]期间维持切布的按压力、即切刀座31相对于切刀32以设定按压量的按压力，随时间经过等待布料被切断。

其后，CPU 50c输出指令脉冲，使得成为与切布开始时相同的高速，使旋转方向信号以反转输出，按压量以100％输出。由此，切刀座31以高速上升至待机位置(步骤S21)。

(发明实施方式的效果)

在本实施方式中的切布装置30中，CPU 50c作为偏差判断单元及切断控制单元起作用，由于监视编码器55的检测值和电动机指令值的偏差，如果该偏差达到8个计数，则使切刀座31的按压移动停止，所以可以以基于偏差的固定的按压力进行切布，不用进行需要熟练掌握确定适当切刀调整值的复杂的设定作业，可以简单地得到适当的按压力。并且，由于在该控制的情况下，主要是基于切刀32和切刀座31重合而产生的偏差而进行移动控制，所以即使在各个切刀座31存在尺寸及磨损量等的波动的情况下，也可以使按压力恒定。

并且，CPU 50c作为电流控制单元起作用，由于在低速区间使向脉冲电动机34通入的电流值降低，所以脉冲电动机34的输出扭矩也降低，缓和切刀和切刀座重合时的接触压力，防止彼此的破损，同时可以避免电动机的失调。

并且，由于利用操作面板57，与切布的按压力的设定值相对应而决定脉冲电动机34的电流值的极限值，所以可以任意地设定脉冲电动机34的扭矩，可以极精细地设定切刀或者切刀座的按压力，可以得到更加适当的按压力。

(其它)

在上述切布装置30中，作为脉冲电动机34使用2相脉冲电动机，但是也可以使用5相脉冲电动机、3相脉冲电动机等。并且，作为驱动方法是半步驱动，但是也可以是全步驱动、微步驱动等。

此外，作为脉冲电动机34的旋转量检测部使用编码器55，但也可以利用可检测旋转量的解析器和转速表传感器等。

并且，编码器55的分辨率不限于400。

此外，A相D/A变换器70及B相D/A变换器71的输出不限于256级。

并且，使来自操作面板57的按压量的设定为相对于最大按压力的比例(％)，但也可以为了方便而变更为直接设定电流值或扭矩值。

并且，在切布装置30中是切刀座31进行升降的构造，但也可以是切刀32进行升降的构造。

并且，在上述发明的实施方式中，在直至切刀32的刀刃接近切刀座31的即将开始切断位置为止，使切刀座31以高速下降，之后以低速下降，与在整个区间以低速驱动的情况相比可以改善周期时间，但当然也可以在整个区间以低速驱动。

并且，在上述发明的实施方式中，举例了切布装置30应用于圆头纽扣孔缝纫机1的情况，但只要是通过切刀和切刀座彼此按压而进行被缝制物的切断即可，缝纫机的形式和种类不限于圆头纽扣孔锁边缝纫机。

Claims (4)

1.一种纽扣孔锁边缝纫机的切布装置，其具有：

切刀，其具有刀刃；

切刀座，其与所述切刀协同动作而夹持并按压布料，对其进行切断；

移动机构，其使所述切刀或所述切刀座中的某一个向另一个接近/离开移动；

脉冲电动机，其成为所述移动机构使所述切刀或所述切刀座接近/离开移动的驱动源；以及

控制部，其在所述切刀或者所述切刀座中的一个向另一个移动时，控制所述脉冲电动机，以使得从所述切刀的刀刃向所述切刀座接近的即将开始切断位置开始，使所述切刀或者所述切刀座中的一个以规定的低速移动而切断布料，

其特征在于，

具有旋转量检测部，其检测所述脉冲电动机的旋转量，

所述控制部具有：

电流控制单元，其在所述低速移动时，将向所述脉冲电动机通电的电流值限制为比高速移动时低；

偏差判断单元，其在所述低速移动时，判断由所述旋转量检测部得到的检测值、和向所述脉冲电动机的指令值之间的偏差，是否大于或等于预先确定的设定值；以及

切断控制单元，其在由所述偏差判断单元判断所述偏差大于或等于所述设定值的情况下，控制所述脉冲电动机，以使得所述切刀或者所述切刀座中的一个的移动停止。

2.如权利要求1所述的纽扣孔缝纫机的切布装置，其特征在于，

所述电流控制单元，在所述低速移动时，将向所述脉冲电动机通电的电流值限制为，与所述切刀或者所述切刀座中的一个到达所述即将开始切断位置之前的电流值相比较低。

3.如权利要求1所述的纽扣孔缝纫机的切布装置，其特征在于，具有：

按压力设定单元，其设定切布的按压力；以及

储存单元，其储存由所述按压力设定单元设定的按压力，

所述电流控制单元，与在所述储存单元中储存的按压力相对应，决定最大电流值的极限值。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的纽扣孔缝纫机的切布装置，其特征在于，

所述控制部，在所述切断控制单元使所述切刀或者所述切刀座中的一个的移动停止后，控制向所述脉冲电动机的通电，以将切布的按压力维持规定时间。

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