JP2000005469A - 縫製装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メインモータの回転ムラを反映して送り量に
応じた最適な布送り実行タイミングを決定すること、上
糸調子気味にして糸引き締めが良好で綺麗な縫目を形成
すること。 【解決手段】 縫針が針板の上側に位置する送り可能期
間の終了タイミングＴ２から送り量に基づく布送り実行
時間Ａ２だけ遡った布送り実行タイミングＴ３を、エン
コーダ信号が出力される毎に実行されるエンコーダ信号
割込み処理制御により所定微小回転角度毎に求められる
時々刻々のメインモータの回転速度を用いて、送り可能
期間の開始タイミングＴ１から演算で求めるので、メイ
ンモータの回転速度変動の影響を受けることなく、天秤
の上昇動作で引き締めが可能な最適な時期に布送りを実
行できることから、上糸調子気味にして糸引き締めが良
好で綺麗な縫目を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工布を電動アク
チュエータで布送りする布送り手段を備えた縫製装置に
関し、特に布送り手段による布送りを布送り可能期間の
終盤で実行することで、縫目の糸引き締めを良好に行な
う技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、送り歯を上下駆動する送り歯上下
駆動機構を備えるとともに、送り歯を前後駆動用モータ
で前後駆動する送り歯前後駆動機構を備えた家庭用の電
子制御式ミシンでは、縫針が針板の上側に移動したタイ
ミングから針板付近まで下降するタイミングに至る送り
可能期間において、加工布の布送りを実行する際に、縫
針がその最上位置を越えてから、つまり針棒の最上位置
を０°としたときの２０°〜３０°の時期であって、天
秤が略最上位置近傍となる時期から布送りを実行し、送
り可能期間の終了タイミングで布送り動作を完了するよ
うに布送り制御するようにしている。

【０００３】例えば、本願出願人が提案した特公平１−
４４３５３号公報に記載の「ミシンの加工布送り制御装
置」においては、縫針が針板の上側に移動したときに、
次の布送りの為の送り量を送り駆動モータの最大送りピ
ッチで布送りするのに要する布送り実行時間を求めると
ともに、メインモータ（ミシンモータ）の回転速度を演
算で求め、更に、この布送り実行時間が経過したときに
送り可能期間の終了タイミングとなるように、送り可能
期間の開始タイミングから布送り動作を実行するタイミ
ングまでの遅延時間を、そのときのメインモータの回転
速度に基づいて演算で求めてタイマにセットする。そし
て、そのタイマによる遅延時間が経過したときに、実際
の布送り動作を実行するようにして、送り量の大きさに
拘わらず常に良好な糸引き締めを得るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、縫製途中に
おいては、メインモータの回転速度を設定速度となるよ
うに速度制御するようになってはいるが、種々の要因で
メインモータの回転速度に変動（回転ムラ）が発生し易
い。即ち、ミシンに供給される電力の電圧が変動する場
合や、厚物の生地を太い糸で縫うような場合にメインモ
ータの回転速度変動が発生し易く、また針揺動機構や釜
駆動機構等の種々の駆動系から受ける負荷の変動により
速度変動が発生し易くなっている。前記特公平１−４４
３５３の技術によれば、縫針が針板の上側に移動すると
きに求めたメインモータの回転速度を用いて、布送りを
実行する為の遅延時間をタイマにセットし、そのタイマ
による遅延時間が経過したときに、実際の縫針の布送り
動作を実行するので、遅延時間経過するまでにメインモ
ータの回転速度が変動する場合には、布送り実行タイミ
ングが速くなったり、遅くなったりする。

【０００５】即ち、布送り実行タイミングが速くなった
場合には、天秤による引き締めが不十分となって糸引き
締め不良が発生するという問題がある。一方、布送り実
行タイミングが遅くなった場合には、縫針が加工布を挿
通してからも布送りが実行されて縫針が折損したり、加
工布に傷が付くという問題がある。本発明の目的は、メ
インモータの回転ムラを含んで送り量に応じた最適な布
送り実行タイミングを決定すること、上糸調子気味にし
て糸引き締めが良好で綺麗な縫目を形成すること、等で
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の縫製装置は、
下端に縫針を取付けた針棒と、この針棒を主軸を介して
駆動するメインモータとを備えた縫製装置において、縫
製に供する加工布を布送りする布送り手段と、この布送
り手段を駆動する電動アクチュエータと、メインモータ
の回転速度を、主軸の所定微小回転角度又は所定微小時
間毎に検出する速度演算手段と、速度演算手段で検出さ
れる回転速度を用いて布送り手段による布送り実行タイ
ミングを決定する布送り制御手段とを設けたものであ
る。

【０００７】メインモータの駆動により主軸が回転駆動
され、主軸を介して針棒が上下駆動され、針棒の下端に
取付けられた縫針の上下動により、糸輪捕捉用釜と協働
して加工布に縫目が形成される。その縫針が針板の上側
に位置する所定の送り可能期間において、電動アクチュ
エータが駆動されて布送り手段が駆動されるので、この
布送り手段により縫製に供する加工布が所定の布送り方
向に布送りされる。この縫製中において、速度演算手段
は、メインモータの回転速度を、主軸の所定微小回転角
度又は所定微小時間毎に検出するので、布送り制御手段
は、速度演算手段で検出される回転速度を用いて布送り
手段による布送り実行タイミングを決定する。

【０００８】即ち、メインモータの回転速度に速度変動
（回転ムラ）が発生した場合でも、その変動を含む回転
速度を用いて布送り実行タイミングを決定するので、メ
インモータの回転速度変動の影響を受けることなく、天
秤の上昇動作で引き締めが可能な最適な時期に布送りを
実行できることから、上糸調子気味にして糸引き締めが
良好で綺麗な縫目を形成することができる。

【０００９】請求項２の縫製装置は、請求項１の発明に
おいて、前記布送り制御手段は、縫針が針板の上側に位
置する送り可能期間の終了タイミングから送り量に基づ
く布送り実行時間だけ遡った布送り実行タイミングを、
速度演算手段から受ける時々刻々の回転速度を用いて送
り可能期間の開始タイミングから演算で求めることを特
徴とするものである。

【００１０】この場合、布送り制御手段により、縫針が
針板の上側に位置する送り可能期間の終了タイミングか
ら送り量に基づく布送り実行時間だけ遡った布送り実行
タイミングを、速度演算手段から受ける時々刻々の回転
速度を用いて送り可能期間の開始タイミングから演算で
求めるので、メインモータの回転速度変動の影響を受け
ることなく、天秤の上昇動作で引き締めが可能な最適な
時期に布送りを実行できることから、上糸調子気味にし
て糸引き締めが良好で綺麗な縫目を形成することができ
る。その他請求項１と同様の作用を奏する。

【００１１】請求項３の縫製装置は、請求項１又は２の
発明において、糸駒から縫針の目孔に至る糸道経路に設
けられ、１対の糸調子皿で上糸を挟持して上糸に張力を
付与する糸調子機構を備えたことを特徴とするものであ
る。特に縫製速度が高速の場合で、天秤の上昇時に糸調
子機構を介して上糸が余分に引き出される場合でも、メ
インモータの回転速度変動を受けることなく上糸調子気
味な糸引き締めが実行されるので、縫目はこの糸調子機
構を介して引き出された若干多い目の糸量により糸引き
締めに影響を受けるだけとなる。その他請求項１又は２
と同様の作用を奏する。

【００１２】請求項４の縫製装置は、請求項１〜３の何
れか１項の発明において、前記速度演算手段は、微小時
間毎のタイマー割込みによりメインモータの回転速度を
演算することを特徴とするものである。この場合、メイ
ンモータがステッピングモータであって、オープンルー
プ制御するときでも、微小時間毎のタイマー割込みによ
りメインモータの回転速度が演算され、メインモータの
速度変動を含んだ回転速度を用いて決定された布送り実
行タイミングにより、糸引き締めに最適な時期に布送り
を実行できる。その他請求項１〜３の何れか１項と同様
の作用を奏する。

【００１３】請求項５の縫製装置は、請求項１〜４の何
れか１項の発明において、前記布送り手段は、送り歯前
後駆動機構であることを特徴とするものである。この場
合、送り歯前後駆動機構で送り歯を前後送りして２枚の
加工布を実用縫目で縫製する場合、糸引き締めが良好
で、上糸と下糸の交絡点をこれら２枚の加工布の合わせ
目に確実に設けることができ、実用的な綺麗な縫目を形
成できる。その他請求項１〜４の何れか１項と同様の作
用を奏する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基いて説明する。本実施形態は、刺繍縫製可能
な電子制御式ミシンに本発明を適用したものである。図
１に示すように、電子制御式ミシンＭは、ベッド部１
と、ベッド部１の右端部に立設された脚柱部２と、脚柱
部２の上端からベッド部１と対向するように左方へ延び
るアーム部３を有する。

【００１５】電子制御式ミシンＭの内部には、メインモ
ータ（ミシンモータ）４と、メインモータ４で回転駆動
される主軸５と、主軸５に連動連結された駆動軸６と、
針棒２０を上下に駆動する針棒上下動機構７と、送り歯
４０を前後に駆動する送り歯前後駆動機構８と、送り歯
４０を上下に駆動する送り歯上下駆動機構９と、縫針２
２と調時作動して上糸の糸輪を形成する水平釜８０を駆
動する釜駆動機構１０、送り歯４０を退避状態に切換え
る送り歯退避機構１２等が設けられている。

【００１６】主軸５はアーム部３内に左右方向向きに配
設され、ダイキャスト製のフレーム１５に取付けられた
１対の玉軸受け５ａに回動自在に支持されている。主軸
５の右端部分にはタイミングプーリ１６が固着され、こ
のタイミングプーリ１６とメインモータ４の出力軸に固
着のタイミングプーリ１７とにタイミングベルト１８が
掛装され、主軸５はメインモータ４の駆動により、両タ
イミングプーリ１６，１７とタイミングベルト１８を介
して所定回転方向に回転駆動される。

【００１７】アーム部３の左端部分の頭部３ａ内には、
上端部がフレーム１５に枢支された針棒支持体２１が左
右に揺動可能に設けられ、この針棒支持体２１に針棒２
０が上下動自在に支持され、針棒２０の下端には縫針２
２が取付けられている。この針棒２０は針棒支持体２１
を介して針棒揺動用モータ１１２（図９参照）で揺動駆
動される。また、糸駒（図示略）から縫針２２の目孔に
至る糸道経路に臨むように、固定調子皿及び可動調子皿
と、これら調子皿を相互に押圧する調子バネと、その調
子バネのバネ力を調節する調子ダイヤルなどからなる糸
調子機構２８が設けられている。

【００１８】針棒上下動機構７について説明すると、主
軸５の左端部にはクランク部材２３が固着され、そのク
ランク部材２３には、天秤２７が設けられるとともに、
クランクレバー２４の上端部がピン結合され、クランク
レバー２４の下端部が針棒２０の中段部に連結されてい
る。これにより、メインモータ４で主軸５が回転駆動さ
れると、クランク部材２３とクランクレバー２４を介し
て針棒２０が上下に駆動されるのと同時に、天秤２７も
上下駆動される。即ち、糸駒から繰り出された上糸２９
が糸調子機構２８で張力が付与されてから天秤２８を経
て縫針２２の目孔に供給されるので、針棒上下動機構７
と釜駆動機構１０が同期作動し、縫針２２と水平釜８０
とが調時作動して、ベッド面上の加工布に縫目が形成さ
れる。

【００１９】駆動軸６は脚柱部２内に鉛直に配設され、
フレーム１５に取付けられた１対の玉軸受け６ａに回転
自在に支持されている。駆動軸６の上端部には傘歯車２
５が固着され、この傘歯車２５に主軸５に外嵌固着され
た傘歯車２６が噛合し、これら１対の傘歯車２５，２６
により、駆動軸６が主軸５に連動連結されている。尚、
傘歯車２６はセットビス２６ａにより主軸５に固定され
ている。

【００２０】次に、駆動軸６の下端近傍部に、駆動軸６
に同心状に固着されたカム体３０について、図２、図３
を参照して説明する。カム体３０は合成樹脂製であり、
鉛直軸心回りに回転する水平釜８０を回転駆動する為の
タイミングプーリ３１と、送り歯４０を上下駆動する為
の送り歯上下駆動カム３２とを一体的に形成したもので
あり、その中心部には上下に貫通する挿通孔３０ａが形
成され、この挿通孔３０ａに駆動軸６の下端部が嵌め込
まれ、ピン３５により相対回転不能に固定されている。

【００２１】タイミングプーリ３１はその下側の送り歯
上下駆動カム３２の外形寸法よりも小径に形成されてい
る。送り歯上下駆動カム３２の下面側には、その外周部
に通常縫製時に用いる上下駆動用カム（カム面）３３が
形成されるとともに、その上下駆動用カム３３の内周側
に隣接させて、送り歯４０を退避状態に保持したまま上
下駆動する退避駆動用カム（カム面）３４が形成されて
いる。ここで、送り歯上下駆動カム３２の外周部の直径
はタイミングプーリ３１の直径よりも大径に形成されて
いるので、タイミングプーリ３１に掛装されるタイミン
グベルト８３をこの送り歯上下駆動カム３２の外周部で
支持している。

【００２２】送り歯上下駆動カム３２の上下駆動用カム
３３と退避駆動用カム（退避駆動手段に相当する）３４
とは、駆動軸６の軸心を中心として同心状に一体形成さ
れ、これら両駆動用カム３３，３４には、同一平面（同
一高さ位置）となる連通部３０ｂが形成されている。次
に、ベッド部１の左端近傍部に設けられた送り歯４０を
前後駆動する送り歯前後駆動機構８、送り歯４０を上下
駆動する送り歯上下駆動機構９、送り歯４０の下側に設
けられた水平釜８０、この水平釜８０を回転駆動する釜
駆動機構１０について説明する。

【００２３】図４〜図７に示すように、送り歯４０は、
水平な１対の支持板４１ａ，４１ｂを上下２層状に連結
した送り台４１の上端部に取付けられている。送り台４
１の１対の支持板４１ａ，４１ｂには、鉛直の枢支ピン
４２が上下動自在に挿通し、この枢支ピン４２の中央部
分が揺動部材５１の左端部に固着され、揺動部材５１の
揺動により送り台４１が前後に往復駆動される。下側の
支持板４１ｂからは延出部４１ｃが前方へ延び、この延
出部４１ｃの前端部に形成された長穴４１ｄに、フレー
ム１５に取付けられた水平状の支持板４３から上方へ突
出する係合ピン４４が係合し、送り台４１をその回動を
規制して前後に往復作動させるようにしてある。

【００２４】前記揺動部材５１は、水平な１対の揺動板
５１ａ，５１ｂを上下２層状に連結し側面視略コ字状に
形成され、揺動板５１ａ，５１ｂの右端部が、フレーム
１５に固着された鉛直の枢支軸５２に枢支されている。
揺動板５１ａの左端部の下側には、揺動部材５１と一体
の水平板５１ｃが揺動板５１ａと対向状に突出し、揺動
板５１ａの左端部と水平板５１ｃに、前記枢支ピン４２
が挿通されその中央部分が固着されている。

【００２５】送り歯前後駆動機構８は、図６に示すよう
に、揺動部材５１と、この揺動部材５１に一体的に連結
された前後動リンク５０と、この前後動リンク５０を揺
動させる前後駆動用モータ５３などから構成されてい
る。前記前後動リンク５０の先端部の歯部には、この前
後動リンク５０に隣接させて設けられた送り歯前後駆動
用モータ５３の駆動軸に固着された駆動ギヤ５４が噛合
されている。

【００２６】即ち、図６において、送り歯前後駆動用モ
ータ５３が反時計回りに回転されたときには、前後動リ
ンク５０と揺動部材５１とが枢支軸５２を回動中心とし
て時計回りに回動し、送り歯４０が後方に駆動される。
このとき、送り歯４０は送り歯上下駆動機構９により針
板１１よりも約１mm上側に上昇しており、送り歯４０に
よる布送り量に応じて前後駆動用モータ５３が回転駆動
されるようになっている。一方、前後駆動用モータ５３
が時計回りに回転されたときには、前後動リンク５０と
揺動部材５１とが反時計回りに回動し、送り歯４０が前
方に駆動される。このとき、送り歯４０は針板１１より
も約１mm下方の下降位置に下降している。

【００２７】送り歯上下駆動機構９は、駆動軸６と、駆
動軸６に固着されたカム体３０の上下駆動用カム３３
と、上下駆動用カム３３と退避駆動用カム３４とに択一
的に当接可能な従動子６０と、この従動子６０が右端部
に取付けられ且つフレーム１５に偏心枢支機構６１を介
して回動可能に枢支された上下動リンク６２などから構
成されている。前記上下動リンク６２は正面視略へ字型
の板状に形成され、ベッド部１の後端近傍部に左右方向
向きに配設されている。

【００２８】上下動リンク６２の左端部にコロ６５が回
転可能に連結され、このコロ６５は送り台４１の支持板
４１ｂの下面に当接することで支持している。ここで、
支持板４１ｂと揺動部材５１の水平板５１ｃとの間の枢
支ピン４２に圧縮コイルバネ６６が外装されており、こ
の圧縮コイルバネ６６の付勢力により、送り台４１が常
にコロ６５に押圧され、送り歯４０はコロ６５の上下動
に追従して上下駆動されるように構成してある。一方、
上下動リンク６２の右端部には、略水平状態で前方に屈
曲形成された従動子支持部６２ａが形成されている。

【００２９】この従動子支持部６２ａには、図４、図６
に示すように、平面視略Ｌ字状の切換え操作レバー６７
の基端部がピン６８により回動可能に枢支され、この切
換え操作レバー６７の一端部に従動子６０が上向きに固
着されている。即ち、前記圧縮コイルバネ６６の付勢力
により、上下動リンク６２を介して従動子６０が常には
上下駆動用カム３３に下方から押圧状態に当接してい
る。これにより、駆動軸６の回転により上下駆動用カム
３３が同時に回転するので、従動子６０がこの上下駆動
用カム３３のカム面に沿って上下動される。

【００３０】その結果、図１２に「通常時の送り歯上下
動」で示すように、送り歯４０は上下動リンク６２の回
動を介して、針棒２０の最上位置を「０°」とする約３
１０°〜１００°の期間で針板１１の上面より約１mmだ
け上側の上昇位置に移動する一方、約１００°〜３１０
°の期間では、図７に示すように、針板１１の上面より
約１mmだけ下側の下降位置に移動する。但し、送り歯４
０はこの上昇位置のときに正送りされ、また下降位置の
ときに逆送りされ、所謂４送り運動する。

【００３１】次に、偏心枢支機構６１について図６を参
照して簡単に説明すると、上下動リンク６２の長さ方向
途中部の枢支孔６２ｂに、円筒状の段付きカラー７０が
回転可能に嵌入され、この段付きカラー７０がフレーム
１５のボス部１５ａにセットビス７１により固着されて
いる。セットビス７１は、段付きカラー７０の軸心より
も偏心した位置に螺合されており、セットビス７１を緩
めて段付きカラー７０を回動させることで、上下動リン
ク６２の枢支軸心が偏心し、送り歯４０の上下動範囲の
高さ位置を調節することができる。

【００３２】次に、送り歯退避機構１２について説明す
る。前述したように、上下動リンク６２の従動子支持部
６２ａに回動自在に枢支された切換え操作レバー６７の
一端部の先端に従動子６０が固着される一方、他端部の
先端に操作ツマミ７５が取付けられている。送り歯４０
が下降位置（図７参照）で従動子６０が連通部３０ｂに
対応するときに、操作ツマミ７５を矢印Ａ方向に移動さ
せることで、切換え操作レバー６７が実線で示す通常切
換え位置から２点鎖線で示す退避切換え位置に切換えら
れ、従動子６０が上下駆動用カム３３から退避駆動用カ
ム３４に対応する位置に切換えられる。

【００３３】即ち、この状態で駆動軸６の回転と同時に
退避駆動用カム３４が回転するので、従動子６０がこの
退避駆動用カム３４のカム面に沿って、送り歯４０は約
４０°から９０°の期間において、下降位置である退避
位置から針板１１の上面と略等しい高さまで微小ストロ
ークだけ上昇する。即ち、退避状態のときの送り歯４０
の上下動ストロークは、通常縫製時の送り歯４０の上下
動ストロークよりも短くなっている。また、退避状態に
おける送り歯４０は、天秤（図示略）の上昇期間のうち
の最終引き締め期間に上動する一方、天秤の下降期間の
略開始時期に下動するようになっている。

【００３４】ところで、水平釜８０は図５、図６に示す
ように、ベッド部１の左端近傍部のフレーム１５に下端
部が固着された鉛直向きの釜軸８１に、鉛直軸心回りに
回転自在に枢支されている。釜駆動機構１０について説
明すると、水平釜８０の下部にタイミングプーリ８２が
一体形成され、このタイミングプーリ８２とカム体３０
のタイミングプーリ３１とにタイミングベルト８３が掛
装され、駆動軸６と共にカム体３０が回転駆動され、こ
れらタイミングプーリ３１，８２とタイミングベルト８
３を介して水平釜８０が回転駆動される。

【００３５】但し、タイミングプーリ３１，８２の径の
違いにより、水平釜８０が駆動軸６の２倍の回転速度で
回転駆動され、縫針２２と協働して加工布に縫目を形成
するようになっている。尚、タイミングベルト８３に所
定の張力を付与するテンションプーリ８４（図６参照）
が設けられている。尚、前記傘歯車２６のセットビス２
６ａを緩めて、主軸５を回転させることなく駆動軸６を
回動させて、駆動軸６の回転位相を主軸５の回転位相に
対して微調節することで、水平釜８０の回転位相と送り
歯４０の上下動及び前後動の駆動タイミングとを所定の
位置関係に保持しつつ、縫針２２と剣先（図示略）との
出合いタイミングを微調整できる。

【００３６】ここで、縫製制御に使用されるタイミング
信号を発生するセンサ類について説明する。図１に示す
ように、前記主軸５には、エンコーダディスク９０が固
着され、このエンコーダディスク９０には微小幅を有す
る直線状の２００個のスリットが所定間隔おきに放射状
に形成されている。即ち、これらのスリットは1.8 °間
隔で形成されている。そして、このエンコーダディスク
９０に臨むように光学式のエンコーダセンサ９１が設け
られ、このエンコーダセンサ９１からは、1.8 °毎にエ
ンコーダ信号（図１２参照）が出力される。

【００３７】一方、前記駆動軸６の下端部には、図１〜
図３に示すように、平面視円形のタイミング信号発生部
材９３が固着され、このタイミング信号発生部材９３の
下面側には、その外周部に152 °に亙る送りタイミング
発生用壁部９３ａが形成されるとともに、その内周側に
は縫針２２の上下位置を指示する針位置信号発生用壁部
９３ｂが135 °に亙って形成され、これら両壁部９３
ａ，９３ｂに臨むように送りタイミングセンサ９４と針
位置センサ９５とが設けられている。

【００３８】即ち、針棒２０の最上位置を「０°」とす
ると、図１２に示すように、送りタイミングセンサ９４
からは送り可能期間の送り開始タイミングＴ１（283
°) の為の信号と送り終了タイミングＴ２(75 °) の為
の信号とが出力される。ここで、送り開始タイミングＴ
１は縫針２２の先端が針板１１から約６mmの高さまで上
昇したときであり、また送り終了タイミングＴ２は縫針
２２の先端が針板１１から約６mmの高さまで下降したと
きである。また、針位置センサ９５からは針上タイミン
グ（５°）の為の信号と針下タイミング（140 °) の為
の信号とが出力される。

【００３９】次に、電子制御式ミシンＭの制御系につい
て説明する。図９に示すように、制御装置１００は、入
力インターフェース１０４と、ＣＰＵ１０１とＲＯＭ１
０２及びＲＡＭ１０３とを含むコンピュータと、出力イ
ンターフェース１０５と、これらを接続するバス１０６
とを有する。入力インターフェース１０４には、起動停
止スイッチ１１０と、アーム部３の本体フレームに設け
られた液晶ディスプレイ１１３の前面に貼着された帯状
の透明電極からなるタッチキー１１１と、エンコーダセ
ンサ９１と、送りタイミングセンサ９４と、針位置セン
サ９５等が夫々接続されている。ここで、ＣＰＵ１０１
は、インターバルタイマ割込み等の各種の割込みを受付
可能になっている。

【００４０】出力インターフェース１０５には、メイン
モータ４と、針棒揺動用モータ１１２と、送り歯前後駆
動用モータ５３と、液晶ディスプレイ１１３の為のディ
スプレイコントローラ（ＬＣＤＣ）１１４と、図示しな
い刺繍装置をミシンＭに装着したときに電気的な接続の
為のコネクタ１０７等が接続されている。ＲＯＭ１０２
には、実用模様や刺繍模様を選択する為の刺繍模様選択
制御プログラム、選択された縫目模様を縫製する縫製制
御プログラムや一般的な制御プログラム、後述する本願
特有のインターバル割込み処理やエンコーダ信号割込み
処理の制御プログラム等が格納されている。ここで、メ
インモータ４はＤＣサーボモータからなり、これらモー
タ５３，１１２はステッピングモータからなる。

【００４１】ＲＯＭ１０２には、更に、複数の実用模様
の模様データや種々の刺繍模様の模様データなどが格納
されている。前記ＲＡＭ１０３には、選択された縫目模
様の模様番号を記憶する模様番号メモリや縫製制御の実
行に際して必要な各種のメモリやポインタメモリやフラ
グメモリ等が設けられている。次に、制御装置１００で
実行されるインターバルタイマ割込み処理とエンコーダ
信号割込み処理の制御について、図１０、図１１のフロ
ーチャートに基づいて説明する。但し、図中符号Ｓｉ
（ｉ＝１０、１１、１２・・・）は各ステップを示すも
のである。

【００４２】制御装置１００に設けられたソフトタイマ
により、1msec 毎のインターバルタイマ割込みがＣＰＵ
１０１に対して発生する毎に、インターバルタイマ割込
み処理（図１０）が開始され、先ず、送りタイミングセ
ンサ９４からの送りタイミング信号が読み込まれ、その
送りタイミング信号が「Ｌ」レベルのとき、つまり主軸
５の回転位置が７５°〜２８３°の間のときには（Ｓ1
0：No）、送り演算フラグFFがリセットされ（Ｓ15）、
この制御を直ぐに終了する。但し、このインターバルタ
イマ割込み処理は、エンコーダ信号割込み処理の実行頻
度よりも速い頻度で実行されるものとする。

【００４３】一方、エンコーダセンサ９１から出力され
るエンコーダ信号によるエンコーダ信号割込みがＣＰＵ
１０１に対して発生する毎に、エンコーダ信号割込み処
理（図１１）が開始され、先ず、図示外のタイマを用い
て、前回に入力されたエンコーダ信号から今回のエンコ
ーダ信号入力時点までのスリット間時間ｔを求めてＲＡ
Ｍ１０３の所定のメモリに記憶され（Ｓ20）、そのスリ
ット間時間ｔによりメインモータ４の回転速度が演算で
求められ（Ｓ21）、メインモータ４の回転速度が予め設
定された設定速度となるように速度制御が実行される
（Ｓ22）。次に、送り演算フラグFFがセットされていな
いときには（Ｓ23：No）、この制御を終了する。

【００４４】ところで、位相角が283 °の送り開始タイ
ミングＴ１になって、送りタイミングセンサ９４からの
送りタイミング信号が「Ｈ」レベルに立ち上がったとき
には、インターバルタイマ割込み処理のＳ10でYes とな
り、送り演算フラグFFがセットされ（Ｓ11）、次の送り
量データに基づいて、その送り量を送り歯前後駆動用モ
ータ５３で布送り可能な実行時間Ａ２が演算で求められ
る（Ｓ12）。次に、ＲＡＭ１０３から最新のスリット間
時間ｔを読み込んで、メインモータ４の回転速度が演算
で求められ（Ｓ13）、位相角が283 °の送り開始タイミ
ングＴ１から位相角が75°の送り終了タイミングＴ２ま
での、送り可能期間に対応する送り可能時間Ａ１が演算
で求められ（Ｓ14）、この制御を終了する。

【００４５】そして、エンコーダ信号割込み処理におい
て、Ｓ20〜Ｓ22を実行したときに、送り演算フラグFFが
セットされているときには（Ｓ23：Yes ）、送り可能時
間Ａ１からスリット間時間ｔを差し引いた時間が新規の
送り可能時間Ａ１としてセットされる（Ｓ24）。即ち、
メインモータ４の回転速度が速いときにはスリット間時
間ｔが短くなり、その回転速度が遅いときにはスリット
間時間ｔが長くなる。そして、このエンコーダ信号割込
み処理により、主軸５の所定微小回転角度（1.8 °) 毎
にスリット間時間ｔが求められ、その求められた最新の
スリット間時間ｔを送り可能時間Ａ１からその都度差し
引いているので、メインモータ４の回転速度に速度変動
が発生した場合でも、送り可能時間Ａ１はその速度変動
を反映した送り終了タイミングＴ２までの正確な時間で
ある。

【００４６】次に、この送り可能時間Ａ１に微小時間α
（例えば、数msec) を加算した値が布送り実行時間Ａ２
よりも長いときには（Ｓ25：No）、送り実行タイミング
Ｔ３に達していないので、この制御を終了する。ところ
で、送り可能時間Ａ１に微小時間αを加算した値が布送
り実行時間Ａ２に等しくなったときには（Ｓ25：Ye
s）、送り実行タイミングＴ３に達したので、送り実行
フラグがセットされ（Ｓ26）、この制御を終了する。そ
の結果、このセットされた送り実行フラグに基づいて図
示外の送り駆動制御プログラムが実行され、送り歯前後
駆動用モータ５３が所定の駆動ピッチで駆動され、針板
１１よりも上側に位置している送り歯４０の移動により
加工布が布送りされる。

【００４７】ここで、図１１のエンコーダ信号割込み処
理を部分的に変更して、図１３に示すエンコーダ信号割
込み処理制御であってもよい。尚、送り開始タイミング
Ｔ１から送り終了タイミングＴ２までにエンコーダセン
サ９１から入力されるエンコーダ信号の数Ｎは予め設定
されているものとする。即ち、Ｓ20〜Ｓ22を実行後、送
り演算フラグFFがセットされているときには（Ｓ23：Ye
s ）、そのエンコーダ信号数Ｎが１つデクリメントされ
（Ｓ30）、この残りエンコーダ信号数ＮにＳ20で求めた
最新のスリット間時間ｔを掛け算することで、現在から
送り終了タイミングＴ２までの送り可能時間Ａ１が更新
して求められる（Ｓ31）。

【００４８】この場合には、メインモータ４の回転速度
に速度変動が発生した場合でも、その速度変動を反映し
た最新のスリット間時間ｔを用いて送り終了タイミング
Ｔ２までの正確な送り可能時間Ａ１が求められる。そし
て、以下同様にして、Ｓ25〜Ｓ26が実行される。ここ
で、エンコーダ信号割込み処理の特にＳ20〜Ｓ21と制御
装置１００などで速度演算手段が構成される。また、エ
ンコーダ信号割込み処理の特にＳ23〜Ｓ26と制御装置１
００などで布送り制御手段が構成される。

【００４９】このように、縫針２２が針板１１の上側に
位置する送り可能期間の終了タイミングＴ２から送り量
に基づく布送り実行時間Ａ２だけ遡った布送り実行タイ
ミングＴ３を、エンコーダ信号割込み処理制御により所
定微小回転角度毎に求められる時々刻々のメインモータ
４の回転速度を用いて、送り可能期間の開始タイミング
Ｔ１から演算で求めるので、メインモータ４の回転速度
変動の影響を受けることなく、天秤２７の上昇動作で引
き締めが可能な最適な時期に布送りを実行できることか
ら、上糸調子気味にして糸引き締めが良好で綺麗な縫目
を形成することができる。

【００５０】また、糸駒から縫針２２の目孔に至る糸道
経路に、１対の糸調子皿で上糸を挟持して上糸に張力を
付与する糸調子機構２８を設けたので、メインモータ４
の回転速度変動を受けることなく上糸調子気味で充分な
糸引き締めが実行されることで、縫目の糸引き締めは糸
調子機構２８を介して引き出された若干多い目の糸量に
より影響を受けるだけとなる。更に、この電子制御式ミ
シンＭには、送り歯４０を前後送りする送り歯前後駆動
機構８が設けられているので、送り歯４０を前後送りし
て２枚の加工布を実用縫目で縫製する場合、糸引き締め
が良好で、上糸と下糸の交絡点をこれら２枚の加工布の
合わせ目に確実に設けることができ、実用的な綺麗な縫
目を形成することができる。

【００５１】次に、前記実施形態の変更形態について説
明する。 （１） 送り歯前後駆動機構８や送り歯上下駆動機構
９、送り歯退避機構１２などは一例を示たものに過ぎ
ず、各種の機構を用いたものであってもよい。 （２） また、メインモータ４がステッピングモータで
あってオープンループ制御されるときでも、微小時間毎
のタイマー割込みによりメインモータ４の回転速度を演
算することで、メインモータ４の速度変動を含んだ回転
速度を用いて決定された布送り実行タイミングＴ３によ
り、糸引き締めに最適な時期に布送りを実行できる。

【００５２】（３） 前記タイミング信号発生部材９３
に設けられた送りタイミング発生用壁部９３ａに相当す
る扇状の突出シャッター部を設けた円盤状の送りタイミ
ング発生用ディスクと、針位置信号発生用壁部９３ｂに
相当する扇状の突出シャッター部を設けた円盤状の針位
置信号発生用ディスクを主軸５に設けるとともに、送り
タイミング発生用ディスクに臨むように送りタイミング
センサ９４を設け、針位置信号発生用ディスクに臨むよ
うに針位置センサ９５を設けてもよい。 （４） 刺繍装置を一体的に搭載した刺繍縫い可能な電
子制御ミシン等の各種の縫製装置に本発明を適用するこ
とも可能である。 （５） 更に、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種
々の変更を加えて実施し得ることは勿論である。

【００５３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、下端に縫針を
取付けた針棒と、この針棒を主軸を介して駆動するメイ
ンモータとを備えた縫製装置において、布送り手段と、
電動アクチュエータと、速度演算手段と、布送り制御手
段とを設けたので、メインモータの回転速度に変動（回
転ムラ）が発生した場合でも、その速度変動を含む回転
速度を用いて布送り実行タイミングを決定するので、メ
インモータの回転速度変動の影響を受けることなく、天
秤の上昇動作で引き締めが可能な最適な時期に布送りを
実行できることから、上糸調子気味にして糸引き締めが
良好で綺麗な縫目を形成することができる。

【００５４】請求項２の発明によれば、請求項１と同様
の効果を奏するが、前記布送り制御手段は、縫針が針板
の上側に位置する送り可能期間の終了タイミングから送
り量に基づく布送り実行時間だけ遡った布送り実行タイ
ミングを、速度演算手段から受ける時々刻々の回転速度
を用いて送り可能期間の開始タイミングから演算で求め
るので、メインモータの回転速度変動の影響を受けるこ
となく、天秤の上昇動作で引き締めが可能な最適な時期
に布送りを実行できることから、上糸調子気味にして糸
引き締めが良好で綺麗な縫目を形成することができる。

【００５５】請求項３の発明によれば、請求項１又は２
と同様の効果を奏するが、糸駒から縫針の目孔に至る糸
道経路に設けられ、１対の糸調子皿で上糸を挟持して上
糸に張力を付与する糸調子機構を備えたので、メインモ
ータの回転速度変動を受けることなく上糸調子気味で充
分な糸引き締めが実行されることで、縫目の糸引き締め
は糸調子機構を介して引き出された若干多い目の糸量に
より影響を受けるだけとなる。

【００５６】請求項４の発明によれば、請求項１〜３の
何れか１項と同様の効果を奏するが、前記速度演算手段
は、微小時間毎のタイマー割込みによりメインモータの
回転速度を演算するので、メインモータがステッピング
モータであってオープンループ制御されるときでも、メ
インモータの速度変動を含んだ回転速度を用いて決定さ
れた布送り実行タイミングにより、糸引き締めに最適な
時期に布送りを実行できる。

【００５７】請求項５の発明によれば、請求項１〜４の
何れか１項と同様の効果を奏するが、前記布送り手段
は、送り歯前後駆動機構であるので、送り歯前後駆動機
構で送り歯を前後送りして２枚の加工布を実用縫目で縫
製する場合、糸引き締めが良好で、上糸と下糸の交絡点
をこれら２枚の加工布の合わせ目に確実に設けることが
でき、実用的な綺麗な縫目を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る電子制御式ミシンの内
部構造を示す正面図である。

【図２】カム体とタイミング信号発生部材の斜視図であ
る。

【図３】カム体とタイミング信号発生部材の底面側から
視た斜視図である。

【図４】ベッド部の内部構造を示す正面図である。

【図５】水平釜を含む図４相当図である。

【図６】水平釜を含むベッド部の内部構造を示す平面図
である。

【図７】送り歯が退避状態における図４相当図である。

【図８】ベッド部の要部拡大部分底面図である。

【図９】電子制御式ミシンの制御系のブロック図であ
る。

【図１０】インターバルタイマ割込み処理制御のフロー
チャートである。

【図１１】エンコーダ信号割込み処理制御のフローチャ
ートである。

【図１２】各内部機構の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図１３】変更形態に係る図１１相当図である。

【符号の説明】

Ｍ 電子制御式ミシン ４ メインモータ ８ 送り歯前後駆動機構 ２０ 針棒 ２２ 縫針 ４０ 送り歯 ５３ 送り歯前後駆動用モータ ９１ エンコーダセンサ ９４ 送りタイミングセンサ １００ 制御装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下端に縫針を取付けた針棒と、この針棒
   を主軸を介して駆動するメインモータとを備えた縫製装
   置において、 縫製に供する加工布を布送りする布送り手段と、 この布送り手段を駆動する電動アクチュエータと、 前記メインモータの回転速度を、主軸の所定微小回転角
   度又は所定微小時間毎に検出する速度演算手段と、 前記速度演算手段で検出される回転速度を用いて布送り
   手段による布送り実行タイミングを決定する布送り制御
   手段と、 を設けたことを特徴とする縫製装置。
2. 【請求項２】 前記布送り制御手段は、縫針が針板の上
   側に位置する送り可能期間の終了タイミングから送り量
   に基づく布送り実行時間だけ遡った布送り実行タイミン
   グを、速度演算手段から受ける時々刻々の回転速度を用
   いて送り可能期間の開始タイミングから演算で求めるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の縫製装置。
3. 【請求項３】 糸駒から縫針の目孔に至る糸道経路に設
   けられ、１対の糸調子皿で上糸を挟持して上糸に張力を
   付与する糸調子機構を備えたことを特徴とする請求項１
   又は２に記載の縫製装置。
4. 【請求項４】 前記速度演算手段は、微小時間毎のタイ
   マー割込みによりメインモータの回転速度を演算するこ
   とを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の縫製
   装置。
5. 【請求項５】 前記布送り手段は、送り歯前後駆動機構
   であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記
   載の縫製装置。