JP2000279666A - 電子式送りミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送り時間一定方式の布送りを基本としなが
ら、高速時の糸締まりを犠牲にすることなく、低速時の
針流れを防止できるようにする。 【解決手段】 搬送手段により、ミシン主軸１回転につ
き送り時間一定の下で被縫製物を一定長さ送りながら縫
製動作を行う電子式送りミシンにおいて、ミシン速度
が、予め設定してある基準速度以上か否かを判別する判
別手段と、ミシン速度が基準速度以上と判別されたとき
は、被縫製物の送り終わりを第１タイミングＥ１とする
高速時制御（Ａ）を行ない、ミシン速度が基準速度未満
と判別されたときは、被縫製物の送り終わりを、前記第
１タイミングＥ１より早い第２タイミングＥ２とする低
速時制御（Ｃ）を行なう制御手段とを備えた構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、電子式送りミシ
ン、特に保持部に保持された被縫製物をＸＹ方向に送り
ながら縫製する電子式送りミシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】保持部に保持された布（被縫製物）を送
りながら縫製する電子式送りミシンでは、図示は省略す
るが、原則として針の先端が針板より上方にある（以
下、「針が上位置にある」という）間に保持部をＸ方
向、Ｙ方向に移動させることにより、布を一定長さずつ
送っている。

【０００３】このような電子式送りミシンで布送りする
方法には、送り終わり時のミシン主軸の回転角は、いず
れも一定であるが、送り時間一定方式を採用する第１の
方法と、送り区間一定方式を採用する第２の方法があ
る。

【０００４】上記第１の方法は、ミシン速度（主軸回転
速度）に関係なく、布を一定の長さ（例えば、１ｍｍ）
送るのに一定時間（例えば、１０ｍsec）かけ、常に一
定速度で布送りする方法である。図６（Ａ）、（Ｂ）
は、この第１の方法における高速時と低速時におけるミ
シン主軸の回転角と、布の送り区間（後述する送り占有
角度に当る）との関係の一例をそれぞれ示したものであ
る。今、円の最上点を回転角０°として、９０°と２７
０°の点を結ぶ水平線を針板と想定し、又、回転角と針
の先端の位置（以下、針位置という）とが対応し、回転
方向が右回りであるとすると、原則的には布送りが可能
な区間（回転角の範囲）はちょうど針板より上にあたる
２７０°〜９０°ということになる。

【０００５】そこで、この第１の方法では、１回転毎に
一定長さ布送りするために、針が上位置にある時間が最
短になる最大速度を予め設定しておき、この最大速度で
は、図６（Ａ）に斜線を付して示したように、２７０°
〜９０°の角度範囲を全て送り区間として布を送る。そ
して、それよりミシン速度が遅くなるに従い、針が上位
置にある時間が長くなるので、あるミシン速度の場合に
ついて同図（Ｂ）に、同じく送り区間を斜線を付して示
したように、送り終わり角度を一定（ここでは９０°）
にするために布を送り始めるタイミングを、この例では
０°に遅らせることにより、１回転当たりの送り長さが
同じになるようにしている。即ち、ミシン速度が最大の
ときに最大の送り区間とし、それより遅くなるに従って
布送りの開始タイミングを遅らせることにより、常に送
り時間を一定にし、且つ送り終わり角度を一定にする布
送り制御を行っている。

【０００６】一方、前記第２の方法は、同じく高速時と
低速時の一例を図７（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ送り区間
を斜線を付して示したように、ミシン速度に関係なく、
原則として常に針が上位置にある回転角の範囲全部を使
い、送り区間が一定で且つ送り終わり角度が一定になる
ようにして、一定長さの布送りを行う制御方法である。
この方法は、送り区間（角度）が一定であるため、その
設定は容易であるが、逆に布送りの所要時間はミシン速
度が大きいほど短く、小さいほど長くなることから、ミ
シン速度に比例して布送り速度を変更する制御を行う必
要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
１の方法では、布を常に一定速度で送っているため、送
り制御は容易であるが、図８に高速時及び低速時それぞ
れの針Ｎの軌跡Ａ及びＢと布厚との関係を示したよう
に、ミシン速度が遅くなるほど、布の送り終わりまでに
針Ｎがその布に刺さっている時間Δｔが長くなる（Δｔ
1＞Δｔ2）ことから、矢印方向に一定速度で移動する布
Ｃに針が強制的に引張られる、いわゆる針流れが大きく
なり、場合によっては針折れが生じたりする問題があ
る。

【０００８】その対策として、図９（Ａ）、（Ｂ）に、
前記図６（Ａ）、（Ｂ）に対応する高速時と低速時の状
態を示したように、布厚（縦縞で示した）を考慮し、送
り開始タイミングも送り終わりタイミングも共に布厚分
に相当する角度だけ早める送り制御をすることが考えら
れる。

【０００９】ところが、このように全体の送りタイミン
グを早める制御には、針刺し時（９０°側）は物理的に
針流れは生じないものの、最高速度では送り始めタイミ
ングを２７０°より布厚分だけ早めることになるので、
針が抜けきらないうちに布送りを始めるために、逆に針
抜け時の針流れが生じ易くなり、その上、いわゆる糸締
りが悪くなるという別な問題がある。

【００１０】この糸締りについて、実際のミシンにおけ
る針棒曲線（針の軌跡に相当）と天秤曲線（上糸の引上
げ量に相当）との対応関係を相対的に示した図１０のモ
ーションダイヤグラムを用いて説明する。このモーショ
ンダイヤグラムの針棒曲線から布送り可能な区間は、実
質的に布の上方に針がある２４７°から１１３°の間で
あり、又、天秤曲線から縫い目毎の上糸の引上げ動作
は、３３０°から始まって６９°で終わる。この両者の
関係から送りタイミングを送らせて、天秤の糸引き締め
が最大になる約７０°まではできるだけ布を送らないよ
うにすることにより、布の下方に残っている上糸の輪が
天秤で引き上げられた後に送り終わるようにする。この
ようにすることにより、図１１（Ａ）、（Ｂ）に、布Ｃ
から針Ｎが抜けた２５０°付近から、天秤により引き締
めが最大になる７０°付近までの上糸の変化を示したよ
うに、天秤での上糸引上げ時に針板Ｐと生地Ｃとの間に
上糸Ｕが挟まれないため、挟まれた場合に発生する抵抗
が少なくなり、良い糸締まりが得られることになる。

【００１１】これに対して、送りタイミングが速い場合
には、図１２（Ａ）、（Ｂ）に同様に上糸の動きを示し
たように、上糸Ｕが布Ｃと針板Ｐとの間に挟まれた状態
（矢印部分）が生じることになるため、該上糸Ｕに布Ｃ
と針板Ｐによる抵抗が加わるために糸締まりが悪くな
る。

【００１２】以上のように、第１の方法では、低速時の
針流れを防止するためには、布厚を考慮しない場合には
良好であった高速時の糸締まりを犠牲にすることになる
（通常、高速時には布厚を考慮しなくとも針の動きが速
いため針流れが問題にならないことが多い）。

【００１３】一方、前記第２の方法では、上記第１の方
法に比べて低速時の糸締まりが悪い上に、ミシン速度に
応じて布送り速度を変化させなければならないために、
制御自体が複雑であるという問題があった。

【００１４】本発明は、送り時間一定方式の布送りを基
本としながら、高速時の糸締まりを犠牲にすることな
く、低速時の針流れをも防止できる電子式送りミシンを
提供することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、搬送手段によ
り、ミシン主軸１回転につき送り時間一定の下で被縫製
物を一定長さ送りながら縫製動作を行う電子式送りミシ
ンにおいて、ミシン速度が、予め設定してある基準速度
以上か否かを判別する判別手段と、ミシン速度が基準速
度以上と判別されたときは、被縫製物の送り終わりを第
１タイミングとする高速時制御を行ない、ミシン速度が
基準速度未満と判別されたときは、被縫製物の送り終わ
りを、前記第１タイミングより早い第２タイミングとす
る低速時制御を行なう制御手段とを備えたことにより、
前記課題を解決したものである。

【００１６】即ち、本発明においては、制御が容易な送
り時間一定方式の布送りを採用しながら、最大速度から
実質上針流れが問題にならない基準速度までのミシン速
度（縫い速度）では、被縫製物の送り終わりを極力遅い
第１タイミングに一致させる高速時制御を行って糸締ま
りの悪化を防止する。一方、上記基準速度より遅く、送
り終わりを上記第１タイミングにすると針流れが問題に
なるミシン速度では、それが問題にならない早目の第２
タイミングに送り終わりを一致させる低速時制御を行う
ようにする。このようにすることにより、ミシン速度が
基準速度より大きな高速時制御では糸締まりの悪化を防
止できると共に、基準速度以下の低速時制御では大きな
問題となる針流れの発生を防止することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る一実施形態の電子式
送りミシンの要部構成を示すブロック図である。

【００１９】本実施形態の電子式送りミシンは、ミシン
ヘッド１０と、該ヘッド１０のミシン主軸を回転させる
主軸モータ１２と、該モータ１２の回転数（角度）を検
出するエンコーダ１４と、該エンコーダ１４から出力さ
れるパルス信号を元に上記主軸モータ１２を駆動制御す
る主軸モータコントローラ１６と、ミシン全体の動作を
制御するミシンコントローラ１８を備えている。

【００２０】このミシンコントローラ１８は、ミシン制
御のための各種の演算を行うＣＰＵ（中央演算処理装
置）２０と、制御用のプログラムが格納されているシス
テムＲＯＭ２２、パターン等の縫製データが格納されて
いるデータＲＯＭ２４、種々の制御情報を記憶するＲＡ
Ｍ２６と、書き込み可能なＥ²ＰＲＯＭ２８とを含み、
このコントローラ１８に対しては、操作パネル３０によ
りデータ入力等の各種操作が実行されるようになってい
る。

【００２１】又、上記ミシンコントローラ１８には、セ
ンサ３１によりから検出された上軸、Ｘ軸原点、Ｙ軸原
点がそれぞれ基準データとして入力されるようになって
おり、該コントローラ１８はこれら検出データと各メモ
リ２２〜２８に格納されている制御データを基に、前記
主軸モータコントローラ１６に対して制御信号を出力し
てミシン速度を制御したり、布を保持する布枠（保持
部，図示せず）をＸＹそれぞれの方向に移動させるＸ
軸、Ｙ軸の各パルスモータ３２Ａ、３２Ｂを駆動制御し
て、該布をＸ又はＹ方向に移動させる制御をしたりする
ようになっている。又、上記ミシンコントローラ１８
は、布枠を押さえるための押えソレノイド３４や、糸切
り装置（図示せず）を駆動するための糸切りソレノイド
３６も制御するようになっている。

【００２２】本実施形態の電子式送りミシンは、前記Ｘ
軸パルスモータ３２Ａ、Ｙ軸パルスモータ３２Ｂによ
り、ミシン主軸１回転につき送り時間一定の下で布を送
る送り制御をしながら、縫製動作を行う。その際、ミシ
ン速度は、予め設定してある基準速度を超えているか否
かを、前記主軸モータコントローラ１６を介して入力さ
れるエンコーダパルスを基に前記ＣＰＵ２０により判別
する。

【００２３】このＣＰＵ２０により、ミシン速度が基準
速度以上と判別された時は、布の送り終わりを第１タイ
ミングとし、ミシン速度が基準速度未満と判別された時
は、布の送り終わりを、前記第１タイミングより速い第
２タイミングとする制御を、同じく前記ＣＰＵ２０によ
り前記Ｘ軸パルスモータ３２Ａ、Ｙ軸パルスモータ３２
Ｂを駆動して行うようになっている。即ち、前記ＣＰＵ
２０は、制御手段と判別手段の両方の機能を有してい
る。

【００２４】本実施形態において、布の送りタイミング
を変更するための前記基準速度は、予め実験的に決定し
ておき、これを操作パネル３０により前記Ｅ²ＰＲＯＭ
（設定手段）２８に設定しておく。

【００２５】次に、本実施形態の作用を、図２、図３の
フローチャートを参照しながら説明する。

【００２６】まず、前記ＣＰＵ２０では上軸センサから
基準信号が入力されると、エンコーダ１４から入力され
るエンコーダパルス間隔を基にミシン速度（ｓｐｍ）に
相当する主軸１回転の所要時間Ｔを算出し（ステップ
１）、次いでシステムＲＯＭ２２から、所要時間Ｔ毎に
予め格納されている送りパルスの出力占有時間（布送り
時間に当たる）ｔを読み出す（ステップ２）。その後、
（ｔ／Ｔ）×３６０より、送り占有角度（送り区間）ａ
を算出し（ステップ３）、該角度ａと低速時制御に切換
える判定基準速度に当る判定基準占有角度Ａｌとを比較
する（ステップ４）。このステップ４でａ≧Ａｌであれ
ば、送り開始待ちパルスＷｐを次の（１）式で算出する
（ステップ５）。逆に、ａ＜Ａｌであれば、同じく送り
開始待ちパルスＷｐを次の（２）式で算出する（ステッ
プ６）。

【００２７】 Ｗｐ＝（Ａ−ａ）／Ａｐ …（１） Ｗｐ＝（Ａ−Ａwl−ａ）／Ａｐ …（２） ここで、Ａ：上軸センサのパルス出力から送り完了まで
の送り有効角度 Ａｐ：エンコーダパルス間隔角度 Ａwl：低速時の送り完了を速める角度

【００２８】次いで、エンコーダパルスカウンタＣｐを
初期化し、Ｃｐ＝０とする（ステップ７）。その後、Ｃ
ＰＵ２０では、図３のフローチャートに従い、エンコー
ダ１４から入力されるエンコーダパルスを、前記ステッ
プ５又はステップ６で算出した送り開始待ちパルスＷｐ
に一致する（送り開始タイミングになる）まで１パルス
ずつカウントし（ステップ８、９）、一致した時点で送
りパルスをＸ軸パルスモータ３２Ａ又はＹ軸パルスモー
タ３２Ｂに出力し、布送りの制御を開始する（ステップ
１０）。

【００２９】本実施形態においては、例えばミシン速度
が最大の時の送り占有角度が１８０°になるように、出
力される送りパルスが決められ、基準占有角度Ａｌが９
０°になっているとした場合、ミシン速度が低速にな
り、前記ステップ３で算出される送り占有角度ａが９０
°（＝Ａｌ）未満になった時には、送り終わりを通常の
高速時制御より、例えば２０°（＝Ａwl）早めるように
制御する。即ち、実測したミシン速度より送り占有角度
ａを求め、第１タイミングの送り終わり角度９０°より
２０°差し引きした角度７０°を第２タイミングとして
算出し、現角度ａと基準占有角度Ａｌを比較し、ａがＡ
ｌに達した場合に、送り終りを第２タイミング（７０
°）とする低速時の送り制御を開始する。

【００３０】本実施形態による送り制御の特徴を、ミシ
ン主軸からのエンコーダパルスとＸ方向又はＹ方向への
布送りのために、パルスモータ３２Ａ又はＹ軸パルスモ
ータ３２Ｂを駆動するためのパルス信号との対応関係を
図４に示した。図４（Ａ）は、高速時の対応関係を、同
図（Ｃ）は低速時の対応関係をそれぞれ示し、同図
（Ｂ）は比較のために示した従来の低速時の対応関係で
ある。

【００３１】上記図４に示されるように、エンコーダパ
ルスの間隔は、高速時（Ａ）に比べて低速時（Ｂ）、
（Ｃ）の方が長くなっているが、送り時間一定方式であ
るため、パルスモータを駆動するパルス信号の出力間隔
は同一であり、時間としての送りパルス発生（出力）占
有角度はミシン速度に関係なく一定で、送り終りは第１
タイミングＥ１である。又、同図（Ｃ）に示したよう
に、本実施形態による低速時制御では、送り終り（完
了）を同図（Ｂ）に示した第１タイミングＥ１より、エ
ンコーダパルスで２パルス分早い第２タイミングＥ２に
設定している。

【００３２】本実施形態の特徴を、前記図６（Ａ）、
（Ｂ）に相当する主軸回転角に対応させて示すと図５
（Ａ）、（Ｂ）のようになる。即ち、高速時制御では、
ミシン速度が最大の時には、送り開始タイミングを２７
０°とし、送り終わり角度を第１タイミングの９０°に
設定する。一方、低速時の布送り制御は、布厚（縦縞範
囲）を考慮して同図（Ｂ）のように送り終わりを早目の
第２タイミング（９０°−Ａwl）に設定し、送り始めの
タイミングもＡwl分早める。

【００３３】以上詳述した本実施形態によれば、送り時
間一定方式で布送りしながら縫製する際、高速時の糸締
まりを犠牲にすることなく、低速時の針流れ（針刺し
時）を防止することができ、ひいては針折れを防止する
ことができる。又、図５（Ａ）に示されるように、最大
速度でも針が針板を抜けた（角度で２７０°）後に布送
りを開始するようにしているので、高速時の針流れ（針
抜け時）も同時に減少させることができる。

【００３４】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるも
のでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。

【００３５】例えば、前記実施形態では、送り終わりタ
イミングを変更するための基準速度を、主軸１回転にお
ける布を送っている角度に当たる送り区間（送り占有角
度）を用いて設定する場合を示したが、これに限定され
ず、速度そのもので設定しても、又は、主軸１回転にお
ける布を送っている角度の割合に当たる送り比率で設定
するようにしてもよい。

【００３６】又、第２タイミングは、第１タイミングよ
り布厚に相当する分だけ早目に設定する場合に限定され
ず、許容される範囲で変更可能である。但し、第２タイ
ミングを布厚分だけ早目に設定する場合等のようにそれ
を考慮する場合であれば、布の厚さを検出するセンサを
付設し、前記ＣＰＵ２０により該センサにより検出され
た布の厚さに応じて基準速度を自動変更するようにして
もよい。

【００３７】又、ミシン速度が最大の時の送り開始タイ
ミングは２７０°に、又、送り終りの第１タイミングは
９０°に限定されず、実用的な範囲で変更可能であるこ
とは言うまでもない。又、送り時間一定には送り速度一
定も含んでいる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
送り時間一定方式の布送りを基本としながら、高速時の
糸締まりを犠牲にすることなく、低速時の針流れを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態の電子式送りミシンの
要部構成を示すブロック図

【図２】上記実施形態の作用を示すフローチャート

【図３】上記実施形態の作用を示す他のフローチャート

【図４】上記実施形態による制御の特徴を示すタイミン
グチャート

【図５】上記実施形態の特徴である主軸回転角と送り区
間の関係を示す説明図

【図６】従来の送り時間一定方式における主軸回転角と
送り区間の関係を示す説明図

【図７】従来の送り区間一定方式における主軸回転角と
送り区間の関係を示す説明図

【図８】ミシン速度と針流れの関係を示す説明図

【図９】送り時間一定方式で布厚を考慮した場合の主軸
回転角と送り区間の関係を示す説明図

【図１０】針棒曲線と天秤曲線との対応関係を示す線図

【図１１】送りタイミングと糸締まりの関係を示す説明
図

【図１２】送りタイミングと糸締まりの関係を示す他の
説明図

【符号の説明】

１０…ミシンヘッド １２…主軸モータ １４…エンコーダ １６…主軸モータコントローラ １８…ミシンコントローラ ２０…ＣＰＵ ２２…システムＲＯＭ ２４…データＲＯＭ ２６…ＲＡＭ ２８…Ｅ²ＰＲＯＭ ３０…操作パネル ３１…センサ ３２Ａ…Ｘ軸パルスモータ ３２Ｂ…Ｙ軸パルスモータ ３４…押えソレノイド ３６…糸切りソレノイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B150 AA01 AA07 AA15 CB03 CD03 DE06 GD00 GD14 JA07 JA11 LA40 LA85 LB01 MA05 NA11 NA76 NB05 NC06 NC11 PA03 QA04 QA06 QA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送手段により、ミシン主軸１回転につき
   送り時間一定の下で被縫製物を一定長さ送りながら縫製
   動作を行う電子式送りミシンにおいて、 ミシン速度が、予め設定してある基準速度以上か否かを
   判別する判別手段と、 ミシン速度が基準速度以上と判別されたときは、被縫製
   物の送り終わりを第１タイミングとする高速時制御を行
   ない、ミシン速度が基準速度未満と判別されたときは、
   被縫製物の送り終わりを、前記第１タイミングより早い
   第２タイミングとする低速時制御を行なう制御手段とを
   備えていることを特徴とする電子式送りミシン。
2. 【請求項２】請求項１において、 被縫製物の送り終わりタイミングを変更するための前記
   基準速度を設定する設定手段を備えていることを特徴と
   する電子式送りミシン。
3. 【請求項３】請求項１において、 被縫製物の厚さを検出するセンサが付設され、前記制御
   手段が該センサにより検出された被縫製物の厚さに応じ
   て、その送り終わりタイミングを変更するための前記基
   準速度を自動的に変更する機能を有していることを特徴
   とする電子式送りミシン。
4. 【請求項４】請求項１において、 被縫製物の送り終わりタイミングを変更するための前記
   基準速度を、主軸１回転における被縫製物を送っている
   角度に当たる送り区間又は同角度の割合に当たる送り比
   率で設定することを特徴とする電子式送りミシン。