JP2001029680A - Controller for sewing machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動用モータとし
て誘導電動機を用いたミシンを制御するミシンの制御装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sewing machine control device for controlling a sewing machine using an induction motor as a driving motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の制御装置は、作業者が操
作する足踏みペダル等からの指令に応じてミシンの起動
・停止や、起動時のミシン速度(つまりミシン主軸の回
転速度)等を制御するために、誘導電動機の駆動回路と
して、図5に示すようなインバータ30を備えている。
なお、図5に示すインバータ30は、ミシンモータとし
て3相誘導電動機を備えた制御装置において使用される
ものを表している。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of control device controls the start / stop of a sewing machine in response to a command from a foot pedal or the like operated by an operator, the speed of the sewing machine at startup (that is, the rotation speed of the main shaft of the sewing machine), and the like. For control, an inverter 30 as shown in FIG. 5 is provided as a drive circuit of the induction motor.
The inverter 30 shown in FIG. 5 is used in a control device including a three-phase induction motor as a sewing machine motor.
【0003】このインバータは、例えば、商用電源を一
旦直流電圧に変換した電源電圧を、所定周波数・所定電
圧の正弦波交流に変換し、その変換した交流電圧を駆動
信号として誘導電動機に供給することにより、誘導電動
機の各相巻線に位相の異なる正弦波交流電流(図5の3
相誘導電動機用であれば位相差は120度となる)を流
し、誘導電動機を駆動信号の電圧・周波数に応じたトル
ク及び速度で回転させるためのものであり、図5に示す
如く、誘導電動機の各端子に正・負の電圧を印加するた
めに、各端子毎に正負一対のスイッチング素子(図では
トランジスタ)31〜36を備えている。そして、ミシ
ンの制御装置では、インバータから正弦波交流を出力さ
せるために、前記各スイッチング素子を所定周期でパル
ス幅変調したPWM信号にてON・OFFさせている。This inverter converts, for example, a power supply voltage obtained by temporarily converting a commercial power supply into a DC voltage into a sine-wave AC having a predetermined frequency and a predetermined voltage, and supplies the converted AC voltage as a drive signal to an induction motor. As a result, the sinusoidal alternating current (3 in FIG. 5) having a different phase is applied to each phase winding of the induction motor.
In the case of a phase induction motor, the phase difference is 120 degrees), and the induction motor is rotated at a torque and a speed corresponding to the voltage and frequency of the drive signal. As shown in FIG. In order to apply a positive / negative voltage to each terminal, a pair of positive and negative switching elements (transistors in the figure) 31 to 36 are provided for each terminal. Then, in the control device of the sewing machine, in order to output a sine wave alternating current from the inverter, each of the switching elements is turned ON / OFF by a PWM signal pulse-width modulated at a predetermined cycle.
【0004】以上のように構成されたインバータに基づ
いてミシンを起動させた後、そのミシンを停止させる場
合、前記足踏みペダルから足を離す等して中立位置に戻
すことにより、ミシン制御回路からモータ制御回路に停
止指令が出力され、ミシンを極低速の停止速度で運転す
べく、インバータの出力周波数に予め設定された停止用
の最小周波数を設定し、この設定した周波数とこれに対
応した電圧をPWM信号発生回路に出力することによ
り、誘導電動機、延いてはミシンを停止速度で運転させ
る。そして、その後に、針下位置もしくは針上位置が検
出されると、ミシンをその位置で停止させるために、P
WM信号発生回路へ指令する周波数、つまりインバータ
からの出力周波数を零に設定して、インバータの出力を
現時点の出力に保持させると共に、タイマーにミシンの
停止時間を設定し、また、PWM信号のキャリア周波数
としてミシン駆動用のキャリア周波数よりも低いミシン
停止用のキャリア周波数を設定し、PWM信号発生回路
が発生するPWM信号のキャリア周波数を変更する。続
いて、タイマーにて前記停止時間が計時されることによ
り、ミシンを停止させる。When the sewing machine is started based on the inverter constructed as described above and then stopped, the motor is returned from the sewing machine control circuit to the neutral position by releasing the foot pedal and returning it to the neutral position. A stop command is output to the control circuit, and in order to operate the sewing machine at an extremely low stop speed, a minimum stop frequency set in advance is set to the output frequency of the inverter, and the set frequency and the voltage corresponding thereto are set. By outputting the signal to the PWM signal generation circuit, the induction motor, and hence the sewing machine, is operated at the stop speed. After that, when the needle lower position or the needle upper position is detected, the sewing machine stops at that position.
The frequency commanded to the WM signal generation circuit, that is, the output frequency from the inverter is set to zero, the output of the inverter is held at the current output, the stop time of the sewing machine is set in the timer, and the carrier of the PWM signal is set. A carrier frequency for stopping the sewing machine that is lower than a carrier frequency for driving the sewing machine is set as the frequency, and the carrier frequency of the PWM signal generated by the PWM signal generation circuit is changed. Subsequently, the sewing machine is stopped by measuring the stop time with a timer.
【0005】そして、このミシン停止後、前記タイマー
による所定時間が経過すると、ミシンが完全に停止した
と判断されて、一般的には、前記誘導電動機の回転に対
する拘束が解かれるようになっている。After the sewing machine stops, when a predetermined time by the timer elapses, it is determined that the sewing machine has completely stopped, and generally, the restriction on the rotation of the induction motor is released. .
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】処で、ミシンが停止し
た状態において、誘導電動機の回転に対する拘束が解か
れると、その誘導電動機にタイミングベルト等を介して
連結されたミシン主軸及びそのミシン主軸に連動可能に
連結された針棒や布送り歯等の各種部品が可動状態とな
る。このため、例えば、作業者が誤ってミシン主軸に連
結された手動プーリにさわる等してその手動プーリを回
した場合、あるいは、布を押さえた状態の布押さえが上
方に解放されて送り歯から圧力が除去された反動や、そ
の逆に上方から布を押さえることにより送り歯に圧力が
加わる等してその送り歯が移動した場合等に、前記ミシ
ン主軸が直接、もしくは中間連結部品を介して(前記送
り歯の場合)間接的に回転され、その回転位相に狂いが
発生した。このため、次に行われる縫製タイミングに狂
いが生じて所定の縫製ができない問題点が生じた。When the restraint on the rotation of the induction motor is released while the sewing machine is stopped, the main shaft of the sewing machine connected to the induction motor via a timing belt or the like and the main shaft of the sewing machine are stopped. Various parts, such as a needle bar and a cloth feed dog, which are operably connected, are movable. For this reason, for example, when the operator turns the manual pulley by touching the manual pulley connected to the main shaft of the sewing machine by mistake, or the cloth presser holding the cloth is released upward and the feed dog is released from the feed dog. The sewing machine main shaft is directly or through an intermediate connecting part, for example, when the feed dog is moved by applying pressure to the feed dog by pressing the cloth from above, or moving the feed dog by pressing the cloth from above. (In the case of the above-mentioned feed dog) It was indirectly rotated, and the rotation phase was out of order. For this reason, there is a problem in that the sewing timing to be performed next is out of order and predetermined sewing cannot be performed.
【0007】そこで、ミシンの停止中に誘導電動機を拘
束する所謂サーボロックの技術が知られているが、この
場合、前記誘導電動機に設けられた回転位置を検出する
所謂エンコーダを用いて、そのエンコーダによって得ら
れるA、B各相の信号により、誘導電動機の回転方向を
判断し、その回転量の大小によって、正回転あるいは逆
回転指令を出したり、誘導電動機に対する印加電圧を変
化させる等して前記拘束状態を保持するようにしてい
た。Therefore, a so-called servo lock technique for restraining the induction motor while the sewing machine is stopped is known. In this case, a so-called encoder for detecting the rotational position provided on the induction motor is used. The direction of rotation of the induction motor is determined based on the signals of the phases A and B obtained by the above, and a forward or reverse rotation command is issued or the voltage applied to the induction motor is changed according to the magnitude of the rotation. The restrained state was maintained.
【0008】このものによれば、誘導電動機の拘束を実
行できる反面、この制御には前記エンコーダを必須要件
として誘導電動機に特設しており、そのエンコーダは比
較的高価であるために制御装置のコストが高く付く問題
があった。According to this method, while the restriction of the induction motor can be performed, the encoder is an essential requirement for this control, and the induction motor is specially provided, and since the encoder is relatively expensive, the cost of the control device is reduced. Was expensive.
【0009】本発明は、前記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、ミシンの停止中はそのミシ
ン主軸等に不意に外力が加わる等しても、誘導電動機を
確実に拘束して次の縫製に全く支障を来すことがないよ
うにし、しかも、そのための制御装置を安価に提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. When the sewing machine is stopped, even if an external force is suddenly applied to the main shaft of the sewing machine, the induction motor is securely restrained. It is another object of the present invention to prevent the next sewing operation from being hindered at all, and to provide a control device therefor at low cost.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載のミシンの制御装置は、図
1に示されるように、ミシンを駆動するための誘導電動
機と、前記誘導電動機を駆動するための交流駆動信号を
出力するインバータと、ミシンの起動・停止を指令する
起動・停止手段と、ミシンの回転を検出して回転位置信
号を出力する回転検出手段と、前記起動・停止手段から
ミシンの起動が指令されると、ミシンの回転速度指令に
応じて、前記インバータの出力が前記回転速度指令に対
応した電圧及び周波数となるように、前記インバータを
PWM制御する駆動制御手段とを備えたミシンの制御装
置において、前記ミシンの停止が指令されている状態に
おいて、前記回転検出手段から回転位置信号が出力され
たときミシンの回転を拘束するための電圧を前記インバ
ータから出力させる第1の制御手段を備えたことを特徴
とする。According to one aspect of the present invention, there is provided a sewing machine control device, comprising: an induction motor for driving a sewing machine; An inverter for outputting an AC drive signal for driving the induction motor, start / stop means for instructing start / stop of the sewing machine, rotation detection means for detecting rotation of the sewing machine and outputting a rotation position signal, When a start of the sewing machine is instructed from the start / stop means, a drive for PWM-controlling the inverter so that the output of the inverter has a voltage and a frequency corresponding to the rotation speed command in accordance with the rotation speed command of the sewing machine. A control device for the sewing machine, wherein when the stop of the sewing machine is instructed and the rotation position signal is output from the rotation detecting device, the rotation of the sewing machine is controlled. Characterized by comprising a first control means for outputting a voltage for constraining from the inverters.
【0011】以上のように構成されたミシンの制御装置
は、前記起動・停止手段からミシンの起動が指令される
と、駆動制御手段がミシンの回転速度指令に応じて、前
記インバータの出力が回転速度指令に対応した電圧及び
周波数となるように、インバータをPWM制御する。こ
の結果、インバータからは回転速度指令に対応した電圧
及び周波数の交流駆動信号が出力され、誘導電動機,延
いてはミシンが、その回転速度指令通りに制御されるこ
とになる。このミシン回転中、前記回転検出手段から
は、回転角に応じて順次回転位置信号が出力される。In the control device for a sewing machine configured as described above, when a start of the sewing machine is instructed by the start / stop means, the drive control means rotates the output of the inverter in response to the rotation speed command of the sewing machine. The inverter is PWM-controlled so that the voltage and the frequency correspond to the speed command. As a result, an AC drive signal having a voltage and a frequency corresponding to the rotation speed command is output from the inverter, and the induction motor and thus the sewing machine are controlled in accordance with the rotation speed command. During the rotation of the sewing machine, a rotation position signal is sequentially output from the rotation detection means in accordance with the rotation angle.
【0012】そして、前記ミシンの停止が指令されてい
る状態において、例えば、ミシン主軸等に不意に外力が
加わる等してミシンに回転動作が発生したとき、直ち
に、前記回転検出手段が前記回転を検出して回転位置信
号を発生し、この回転位置信号によって、前記第1の制
御手段は、ミシンの回転を拘束するための電圧を前記イ
ンバータから出力させる。このようにして、誘導電動機
が拘束されるため、この誘導電動機に連動可能に連結さ
れたミシン側の回転要素、例えば、ミシン主軸等が全て
拘束されることになる。In the state where the stop of the sewing machine is instructed, for example, when a rotation operation occurs in the sewing machine due to unexpected application of an external force to the main shaft of the sewing machine or the like, the rotation detecting means immediately detects the rotation. Upon detection, a rotation position signal is generated, and the first control means causes the inverter to output a voltage for restricting the rotation of the sewing machine based on the rotation position signal. In this way, since the induction motor is restrained, all the rotating elements on the sewing machine side, such as the main shaft of the sewing machine, operatively connected to the induction motor are restrained.
【0013】また、請求項2に記載のミシンの制御装置
は、請求項1に記載のミシンの制御装置を対象として、
特に、前記ミシンの回転を拘束するための電圧は、矩形
波状の前記回転位置信号の立ち上がりもしくは立ち下が
りのエッジに基づいて出力することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a sewing machine control apparatus according to the first aspect.
In particular, a voltage for restricting rotation of the sewing machine is output based on a rising or falling edge of the rotation position signal having a rectangular wave shape.
【0014】このように、前記ミシンの回転を拘束する
ための電圧の出力は、矩形波状の前記回転位置信号の立
ち上がりもしくは立ち下がりのエッジに基づいて実行す
るため、誘導電動機の拘束制御が確実になると共に、き
め細かく制御することができ、ミシンの回転を確実に拘
束することができる。As described above, since the output of the voltage for restricting the rotation of the sewing machine is performed based on the rising or falling edge of the rotation position signal having the rectangular wave shape, the restriction control of the induction motor is reliably performed. At the same time, fine control can be performed, and rotation of the sewing machine can be reliably restrained.
【0015】また、請求項3に記載のミシンの制御装置
は、図1に示されるように、ミシンを駆動するための誘
導電動機と、前記誘導電動機を駆動するための交流駆動
信号を出力するインバータと、ミシンの起動・停止を指
令する起動・停止手段と、前記起動・停止手段からミシ
ンの起動が指令されると、ミシンの回転速度指令に応じ
て、前記インバータの出力が前記回転速度指令に対応し
た電圧及び周波数となるように、前記インバータをPW
M制御する駆動制御手段とを備えたミシンの制御装置に
おいて、加工布を押さえる布押さえを駆動するための布
押さえ駆動信号を出力する布押さえ駆動手段と、前記ミ
シンの停止が指令されている状態において、前記布押さ
え駆動手段から布押さえ駆動信号が出力されたときミシ
ンの回転を拘束するための電圧を前記インバータから出
力させる第2の制御手段とを備えたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a sewing machine control device, as shown in FIG. 1, wherein an induction motor for driving the sewing machine and an inverter for outputting an AC drive signal for driving the induction motor. And a start / stop unit for instructing start / stop of the sewing machine; and when a start of the sewing machine is instructed from the start / stop unit, the output of the inverter is changed to the rotation speed command in accordance with the rotation speed command of the sewing machine. Set the inverter to PW so that the voltage and frequency correspond to each other.
A controller for driving the cloth presser for holding the work cloth, wherein the cloth presser driving means outputs a cloth presser driving signal for driving the cloth presser for holding the work cloth; and a state in which the stop of the sewing machine is commanded. And a second control means for causing the inverter to output a voltage for restricting the rotation of the sewing machine when the cloth presser driving signal is output from the cloth presser driving means.
【0016】以上のように構成されたミシンの制御装置
は、前記起動・停止手段からミシンの起動が指令される
と、駆動制御手段がミシンの回転速度指令に応じて、前
記インバータの出力が回転速度指令に対応した電圧及び
周波数となるように、インバータをPWM制御する。こ
の結果、インバータからは回転速度指令に対応した電圧
及び周波数の交流駆動信号が出力され、誘導電動機,延
いてはミシンが、その回転速度指令通りに制御されるこ
とになる。In the control device for a sewing machine configured as described above, when a start of the sewing machine is instructed by the start / stop means, the drive control means rotates the output of the inverter in response to the rotation speed command of the sewing machine. The inverter is PWM-controlled so that the voltage and the frequency correspond to the speed command. As a result, an AC drive signal having a voltage and a frequency corresponding to the rotation speed command is output from the inverter, and the induction motor and thus the sewing machine are controlled in accordance with the rotation speed command.
【0017】そして、前記ミシンの停止が指令されてい
る状態において、前記布押さえ駆動手段が操作される
と、布押さえ駆動信号が出力され、その信号によって布
押さえが布押さえの状態から上昇しようとするか、もし
くは上昇位置から下降して布を押さえようとするが、そ
の布押さえ駆動信号の出力に、前記第2の制御手段が直
ちに応答して、前記ミシンの回転を拘束するための電圧
を前記インバータから出力させる。このようにして、誘
導電動機が拘束されるため、この誘導電動機に連動可能
に連結されたミシン側の回転要素、例えば、ミシン主軸
等が全て拘束されることになる。従って、前記布押さえ
の上昇もしくは下降に基づいて送り歯に対する押圧力の
除去もしくは付加によって送り歯が移動されようとして
も、その送り歯及びミシン主軸との間の中間連動機構が
ミシン主軸側から拘束されることになる。When the cloth press driving means is operated in a state where the stop of the sewing machine is instructed, a cloth press drive signal is output, and the cloth press attempts to rise from the state of the cloth press by the signal. Or presses down the cloth by lowering it from the ascending position, but the second control means immediately responds to the output of the cloth presser driving signal, and sets a voltage for restricting the rotation of the sewing machine. Output from the inverter. In this way, since the induction motor is restrained, all the rotating elements on the sewing machine side, such as the main shaft of the sewing machine, operatively connected to the induction motor are restrained. Therefore, even if the feed dog is moved by removing or adding the pressing force to the feed dog based on the raising or lowering of the cloth presser, the intermediate interlocking mechanism between the feed dog and the sewing machine spindle is restricted from the sewing machine spindle side. Will be done.
【0018】さらに、請求項4に記載のミシンの制御装
置は、請求項1乃至3のいずれかに記載のミシンの制御
装置を対象として、特に、前記ミシンの回転を拘束する
ための電圧は直流電圧に設定される。Further, a control device for a sewing machine according to a fourth aspect of the present invention is directed to the control device for a sewing machine according to any one of the first to third aspects, and in particular, a voltage for restraining the rotation of the sewing machine is a direct current. Set to voltage.
【0019】このように、前記ミシンの回転を拘束する
ための電圧を直流電圧に設定したことにより、誘導電動
機の回転に対する逆方向のトルクをかけることができる
ので、その拘束制御をばらつきなくより一層確実にする
ことができる。As described above, by setting the voltage for restraining the rotation of the sewing machine to a DC voltage, a torque in the reverse direction to the rotation of the induction motor can be applied. Can be assured.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0021】先ず、図2は、本発明が適用された実施形
態の工業用本縫いミシンMの全体構成を表す斜視図であ
る。なお、以下に、この図2を用いて工業用本縫いミシ
ンMの構成を説明するが、工業用本縫いミシンは、一般
的な工業用ミシンと同様であるのでその詳細な説明は省
くものとする。FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration of an industrial lockstitch machine M according to an embodiment to which the present invention is applied. Hereinafter, the configuration of the industrial lockstitch sewing machine M will be described with reference to FIG. 2. However, the industrial lockstitch sewing machine is the same as a general industrial sewing machine, and thus the detailed description thereof is omitted. I do.
【0022】図2に示す如く、本実施形態の工業用本縫
いミシン(以下、単にミシンという)Mは、作業用テー
ブル10に装着されたベッド部1と、ベッド部1の右端
部から立設された脚柱部2と、脚柱部2からベッド部1
に対向するように左方向に延びるアーム部3とから構成
されている。As shown in FIG. 2, an industrial lockstitch machine M (hereinafter simply referred to as a sewing machine) M according to the present embodiment is provided with a bed 1 mounted on a work table 10 and a standing end from the right end of the bed 1. And the bed part 1 from the pillar part 2
And an arm portion 3 extending leftward so as to face the arm.
【0023】ベッド部1には、送り歯を上下動させる送
り歯上下動機構(図示略)及び送り歯を前後動させる送
り歯前後動機構(図示略)と、縫製終了時に上糸と下糸
とを同時に切断する自動糸切り機構(図示略)と、糸輪
捕捉器(図示略)等が設けられている。また、アーム部
3には、縫針5を下端に装着可能な針棒4を上下動させ
る針棒駆動機構と、天秤9を針棒4の上下動に調時して
上下動させる天秤駆動機構(図示略)等が設けられてい
る。そして、送り歯の上下動機構及び前後動機構、針棒
駆動機構、及び天秤駆動機構は、アーム部3内のミシン
主軸(図示略)を介して誘導電動機12により駆動され
る。The bed 1 has a feed dog vertical movement mechanism (not shown) for moving the feed dog up and down, a feed dog front and rear movement mechanism (not shown) for moving the feed tooth back and forth, and an upper thread and a lower thread when sewing is completed. And a thread catcher (not shown), etc., for automatically cutting the thread at the same time. The arm 3 has a needle bar drive mechanism for vertically moving a needle bar 4 on which a sewing needle 5 can be mounted at a lower end thereof, and a balance drive mechanism for vertically moving a balance 9 in accordance with the vertical movement of the needle bar 4 ( (Not shown). The vertical movement mechanism and the forward / backward movement mechanism of the feed dog, the needle bar drive mechanism, and the balance drive mechanism are driven by the induction motor 12 via a main shaft (not shown) of the sewing machine in the arm 3.
【0024】また、このアーム部3の右端部には、手動
でミシン主軸を回転させる手動プーリ17が配設され、
脚柱部2の上端部のミシン主軸の配設部には、針棒4の
位置に対応した検出信号を発生可能な回転検出器18が
設けられている。そして、この回転検出器18からの検
出信号は、誘導電動機12を駆動制御する制御装置を格
納したコントロールボックス15に出力される。また、
針棒4の後側のミシン機枠Fには、布押え棒7が上下動
可能に支持されており、その布押さえ棒7の下端には布
押さえとしての布押さえ足8が取り付けられている。At the right end of the arm 3, a manual pulley 17 for manually rotating the main shaft of the sewing machine is provided.
A rotation detector 18 capable of generating a detection signal corresponding to the position of the needle bar 4 is provided at a position where the sewing machine main shaft is disposed at the upper end of the pillar 2. The detection signal from the rotation detector 18 is output to a control box 15 storing a control device for controlling the drive of the induction motor 12. Also,
A presser bar 7 is supported on the rear side of the sewing machine frame F on the rear side of the needle bar 4 so as to be vertically movable, and a presser foot 8 as a presser is attached to a lower end of the presser bar 7. .
【0025】なお、前記回転検出器18は、本発明の回
転検出手段を構成するものであって、前記ミシン主軸に
関連して設けられ、そのミシン主軸の回転位置を時事刻
々と検出すると共に、前記したように、針棒4の上位置
もしくは下位置に対応した検出信号を所定の回転角位置
で発生することができるようになっている。その回転検
出器18は、ミシン主軸に固定され、かつ多数(本実施
形態では24)のスリットを等間隔に円形配置した円盤
状のスリット円盤と、そのスリット円盤に対する一定位
置に固定配置され、かつ前記スリットに光を照射すると
共にスリットを通過した光を受光して位置検出信号を出
力する光電変換器とによって構成されている。従って、
ミシン主軸が回転することにより、前記スリット円盤が
一体的に回転し、前記光電変換器がスリットを順次検出
して回転位置信号を前記コントロールボックス15に出
力する。そして、前記針棒4が最も高い針上位置になっ
たときと、針棒4が最も低い針下位置になったときとの
回転位置信号に対応して、夫々、その旨を表す検出信号
(パルス)を出力するようにされており、本実施形態で
は、その内の針下位置を表す検出信号がミシンの停止位
置信号として使用される。The rotation detector 18 constitutes the rotation detecting means of the present invention, and is provided in relation to the main shaft of the sewing machine, and detects the rotational position of the main shaft of the sewing machine every moment. As described above, the detection signal corresponding to the upper position or the lower position of the needle bar 4 can be generated at a predetermined rotation angle position. The rotation detector 18 is fixed to the main shaft of the sewing machine, and has a disk-shaped slit disk in which a large number (24 in this embodiment) of slits are circularly arranged at equal intervals; and is fixedly arranged at a fixed position with respect to the slit disk. A photoelectric converter that irradiates the slit with light, receives light passing through the slit, and outputs a position detection signal. Therefore,
When the main shaft of the sewing machine rotates, the slit disk rotates integrally, and the photoelectric converter sequentially detects the slits and outputs a rotation position signal to the control box 15. In response to the rotation position signals when the needle bar 4 is at the highest needle upper position and when the needle bar 4 is at the lowest needle lower position, detection signals ( In this embodiment, a detection signal indicating the needle down position is used as the stop position signal of the sewing machine.
【0026】次に、誘導電動機12は、作業用テーブル
10の直ぐ下側に配設され、作業用テーブル10を支持
する作業台11に固定されている。また、コントロール
ボックス15は、この誘導電動機12の下方に固定され
ている。そして、作業台11の下端部には、ミシン操作
の為の足踏みペダル13が水平軸線の周りに揺動可能に
支持されており、この足踏みペダル13に下端部が連結
され上下方向に延びる連結棒14の上端部が、作業台1
1に取り付けられたコントロールボックス15内の速度
指令装置20(図3参照)に連結されている。Next, the induction motor 12 is disposed immediately below the work table 10 and is fixed to the work table 11 that supports the work table 10. The control box 15 is fixed below the induction motor 12. A foot pedal 13 for operating the sewing machine is supported at the lower end of the worktable 11 so as to be swingable around a horizontal axis. A lower end of the foot pedal 13 is connected to the foot pedal 13 and a connecting rod extending in the vertical direction. 14 is the workbench 1
1 is connected to a speed command device 20 (see FIG. 3) in a control box 15 attached to the control box 1.
【0027】なお、足踏みペダル13は、本発明の起動
・停止手段及び布押さえ駆動手段として機能するもので
あって、水平な中立位置と、中立位置に対して前側を踏
み込んだ前踏み位置と、中立位置に対して後側を踏み込
んだ後踏み位置とに揺動可能に構成され、速度指令装置
20は、足踏みペダル13の前踏み位置への踏み込み時
に誘導電動機12の起動信号を出力し、その状態からさ
らに前側へ踏み込むことにより、踏み込み量に応じた速
度指令信号を出力し、また、中立位置への踏み込み時に
起動停止信号を出力し、さらに、後踏み位置への1段目
の踏み込み時に前記布押さえ足8を支持する布押さえ棒
7を駆動するための布押さえ駆動信号を出力すると共
に、この位置からさらに後側に踏み込む2段目の踏み込
み時に糸切り・起動信号を出力するようになっている。The foot pedal 13 functions as the starting / stopping means and the cloth pressing drive means of the present invention, and includes a horizontal neutral position, a front depressed position where the front side is depressed on the front side with respect to the neutral position, and The speed command device 20 is configured to be capable of swinging between a neutral position and a rear depressed position where the rear side is depressed, and outputs a start signal of the induction motor 12 when the foot pedal 13 is depressed to the front depressed position. By further stepping forward from the state, a speed command signal according to the stepping amount is output, and a start / stop signal is output when stepping into the neutral position, and further, when the first step to the rear stepping position, A cloth presser drive signal for driving the cloth presser bar 7 that supports the cloth presser foot 8 is output, and thread trimming / starting is performed at the second stepping step further from this position to the rear side. It is adapted to output the issue.
【0028】次に、本実施形態のミシンMの制御系は、
図3のブロック図に示すように、上述の足踏みペダル1
3、回転検出器18、及び誘導電動機12と、コントロ
ールボックス15内に設けられた、足踏みペダル13に
連結された速度指令装置20と、制御回路21と、誘導
電動機12を駆動する駆動回路22とから構成されてい
る。Next, the control system of the sewing machine M of this embodiment is as follows.
As shown in the block diagram of FIG.
3, a rotation detector 18, an induction motor 12, a speed command device 20 provided in the control box 15 and connected to the foot pedal 13, a control circuit 21, and a drive circuit 22 for driving the induction motor 12. It is composed of
【0029】また、制御回路21は、速度指令装置20
からの速度指令及び回転検出器18からの回転位置信号
を入力すると共に、駆動回路22に誘導電動機12の駆
動のための制御信号を出力する入出力インタフェース2
1aと、入出力インタフェース21aから入力された速
度指令及び検出信号に基づき誘導電動機12を制御する
ための制御量を演算し、その演算結果に従い入出力イン
タフェース21aを介して駆動回路22に制御信号を出
力するCPU,ROM,RAM等からなるワンチップマ
イクロコンピュータ(以下、単にCPUという)21b
とから構成されている。The control circuit 21 includes a speed command device 20
Input / output interface 2 for inputting a speed command from the motor and a rotation position signal from the rotation detector 18 and outputting a control signal for driving the induction motor 12 to the drive circuit 22
1a, a control amount for controlling the induction motor 12 based on the speed command and the detection signal input from the input / output interface 21a, and a control signal to the drive circuit 22 via the input / output interface 21a according to the calculation result. A one-chip microcomputer (hereinafter, simply referred to as a CPU) 21b including a CPU, a ROM, a RAM, and the like for outputting.
It is composed of
【0030】また、駆動回路22は、制御回路21から
の制御信号に従い、誘導電動機12の各相(本実施例で
は3相)に位相が異なる3相正弦波交流電流を夫々流す
ためのものであり、前述の図5に示したインバータ30
を備えている。The drive circuit 22 is for supplying a three-phase sine wave alternating current having a different phase to each phase (three phases in this embodiment) of the induction motor 12 in accordance with a control signal from the control circuit 21. And the inverter 30 shown in FIG.
It has.
【0031】そして、制御回路21は、このインバータ
30に設けられた各スイッチング素子(トランジスタ)
31〜36をPWM信号にて順次ON・OFFさせる周
知のPWM制御を行い、インバータ30から誘導電動機
12の各端子に、速度指令に対応した電圧・周波数の3
相交流電圧を出力させる。The control circuit 21 controls each switching element (transistor) provided in the inverter 30.
A well-known PWM control for sequentially turning on and off 31 to 36 by a PWM signal is performed, and the voltage / frequency 3 corresponding to the speed command is supplied from the inverter 30 to each terminal of the induction motor 12.
Output phase AC voltage.
【0032】なお、CPU21bには、こうしたPWM
制御のためのPWM信号を生成するPWM信号発生回路
も組み込まれているが、このような機能を有するワンチ
ップマイクロコンピュータは、一般に市販されており、
周知であるため、その詳細構成については説明を省略す
る。また、当然のことであるが、PWM信号は、予め設
定されたデッドタイムにて各トランジスタ31〜36の
ONタイミングを遅延するように生成される。The CPU 21b has such a PWM.
A PWM signal generation circuit for generating a PWM signal for control is also incorporated, but a one-chip microcomputer having such a function is generally commercially available.
Since the configuration is well known, the description of the detailed configuration is omitted. As a matter of course, the PWM signal is generated such that the ON timing of each of the transistors 31 to 36 is delayed by a preset dead time.
【0033】なお、布押さえ駆動手段として、前記足踏
みペダル13に代えて、あるいは足踏みペダル13と共
に、布押さえ棒7を駆動するための布押さえ駆動信号を
出力させるための専用の布押さえ上げスイッチ40を例
えば前記コントロールボックス15の前面に設けてもよ
い。この場合、図3に示されるように、布押さえ上げス
イッチ40は、前記制御回路21の入出力インタフェー
ス21aに接続される。As a cloth presser driving means, a dedicated cloth presser switch 40 for outputting a cloth presser driving signal for driving the cloth presser bar 7 instead of or together with the foot pedal 13. May be provided on the front surface of the control box 15, for example. In this case, as shown in FIG. 3, the cloth press switch 40 is connected to the input / output interface 21a of the control circuit 21.
【0034】次に、制御回路21において実行されるミ
シンの制御のための制御処理について、図4に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。Next, a control process for controlling the sewing machine executed in the control circuit 21 will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
【0035】図4に示す如く、制御回路21において
は、先ず、S10(S:ステップを表す)にて、速度指
令装置20から起動信号が入力(起動信号ON)されて
いるか否かを判断し、もし、入力されていなければ、後
程説明する誘導電動機の拘束制御の処理に移行する。前
記足踏みペダル13が前側に踏み込まれて起動信号が入
力されると、S11に移行して、インバータ制御のため
に発生するPWM信号のキャリア周波数に、可聴周波数
よりも高い(例えば十数kHz)、ミシン駆動用のキャ
リア周波数fc1を設定する。As shown in FIG. 4, the control circuit 21 first determines in S10 (S: step) whether or not a start signal is input from the speed command device 20 (start signal ON). If not, the process proceeds to the induction motor restraint control process described later. When the foot pedal 13 is depressed forward and a start signal is input, the process proceeds to S11, where the carrier frequency of the PWM signal generated for inverter control is higher than the audible frequency (for example, tens of kHz). A carrier frequency fc1 for driving the sewing machine is set.
【0036】次に、続くS12では、速度指令装置20
からの速度指令に基づき、ミシンMをその速度指令に対
応した目標速度で駆動するためのインバータ30の出力
周波数fref を算出し、続くS13にて、この出力周波
数fref に対応するインバータ30の出力電圧Vref を
算出する。なお、本実施形態では、インバータ30から
出力する駆動信号が予め設定された電圧−周波数特性
(V/f特性)となるように制御されており、S13で
は、このV/f特性に従い出力電圧Vref を算出する。Next, at S12, the speed command device 20
, The output frequency fref of the inverter 30 for driving the sewing machine M at the target speed corresponding to the speed command is calculated, and in S13, the output voltage of the inverter 30 corresponding to the output frequency fref is calculated. Calculate Vref. In the present embodiment, the drive signal output from the inverter 30 is controlled so as to have a preset voltage-frequency characteristic (V / f characteristic). In S13, the output voltage Vref is determined according to the V / f characteristic. Is calculated.
【0037】そして、続くS14では、図示しないPW
M信号発生回路に対してS12及びS13にて求めた周
波数fref 及び電圧Vref を出力することにより、PW
M信号発生回路からは、インバータ30から周波数fre
f ・電圧Vref の交流駆動信号を出力させるための制御
信号(PWM信号)を出力させ、再度S10に移行す
る。Then, in the subsequent S14, a PW (not shown)
By outputting the frequency fref and the voltage Vref obtained in S12 and S13 to the M signal generation circuit, PW
From the M signal generation circuit, the frequency fre
f. A control signal (PWM signal) for outputting the AC drive signal of the voltage Vref is output, and the process returns to S10.
【0038】なお、このとき、PWM信号発生回路から
出力されるPWM信号の周期は、S11にて設定したキ
ャリア周波数fc1に対応した周期(1/fc1)に制
御される。At this time, the cycle of the PWM signal output from the PWM signal generating circuit is controlled to a cycle (1 / fc1) corresponding to the carrier frequency fc1 set in S11.
【0039】このようにして、周波数fref 及び電圧V
ref を出力すると、今度はS15にて、速度指令装置2
0から起動信号が入力されているか否を判断し、起動信
号が入力されていれば、再度S12に移行して、上記処
理を再度実行する。Thus, the frequency fref and the voltage V
When ref is output, this time at S15, the speed command device 2
It is determined whether or not a start signal has been input from 0. If the start signal has been input, the process returns to S12 to execute the above processing again.
【0040】一方、S15にて、起動信号が入力されて
いない(起動信号OFF)と判断された場合には、S1
6に移行して、誘導電動機12,延いてはミシンMを、
極低速の停止速度で運転すべく、インバータ30の出力
周波数fref に予め設定された停止用の一定周波数(最
小)を設定し、この設定した周波数fref とこれに対応
した電圧Vref をPWM信号発生回路に出力することに
より、誘導電動機12,延いてはミシンMを停止速度で
運転させる。On the other hand, if it is determined in S15 that the start signal has not been input (start signal OFF), the process proceeds to S1.
6, the induction motor 12, and hence the sewing machine M,
In order to operate at an extremely low stopping speed, a preset constant frequency (minimum) for stopping is set to the output frequency fref of the inverter 30, and the set frequency fref and the voltage Vref corresponding thereto are set to a PWM signal generating circuit. , The induction motor 12 and thus the sewing machine M are operated at the stop speed.
【0041】そして、続くS17では、回転検出器18
から針棒4がミシンMの停止位置である針下位置になっ
たことを表す停止位置信号が入力されたか否かを判断
し、針棒4が針下位置になっていなければ、再度S16
の処理を実行する。Then, at S17, the rotation detector 18
To determine whether a stop position signal indicating that the needle bar 4 has reached the needle down position, which is the stop position of the sewing machine M, has been input. If the needle bar 4 has not reached the needle down position, the process returns to S16.
Execute the processing of
【0042】一方、S17にて、回転検出器18から停
止位置信号が入力され、針棒4が針下位置になったと判
定されると、S18に移行して、ミシンMをその位置で
停止させるために、PWM信号発生回路への指令周波数
(つまりインバータ30からの出力周波数fref )を零
に設定して、インバータ30からの出力を現時点の出力
に保持させるとともに、タイマーTにミシンMの停止時
間を設定し、さらに、S19にて、PWM信号のキャリ
ア周波数として予め設定されたミシン停止用のキャリア
周波数fc2を設定し、PWM信号発生回路が発生する
PWM信号のキャリア周波数をfc1からfc2に変更
する。なお、このミシン停止用のキャリア周波数fc2
は、ミシン駆動用のキャリア周波数fc1に比べて低
い、可聴周波数帯の周波数が設定される。On the other hand, in S17, when a stop position signal is input from the rotation detector 18 and it is determined that the needle bar 4 has reached the needle down position, the flow shifts to S18 to stop the sewing machine M at that position. Therefore, the command frequency to the PWM signal generation circuit (that is, the output frequency fref from the inverter 30) is set to zero, the output from the inverter 30 is held at the current output, and the timer T stops the sewing machine M during the stop time. Is set, and in S19, a preset carrier frequency fc2 for stopping the sewing machine is set as the carrier frequency of the PWM signal, and the carrier frequency of the PWM signal generated by the PWM signal generation circuit is changed from fc1 to fc2. . Note that the carrier frequency fc2 for stopping the sewing machine is used.
Is set to a frequency in an audible frequency band that is lower than the carrier frequency fc1 for driving the sewing machine.
【0043】そして、続くS20ではタイマーTにて上
記停止時間が計時されたか否かを判断することにより、
ミシン停止後、所定時間が経過するのを待ち、所定時間
が経過すると、ミシンMは完全に停止したと判断して、
再度S10に移行する。Then, in the subsequent S20, it is determined whether or not the stop time is measured by the timer T, and
After the sewing machine stops, wait for a predetermined time to elapse, and when the predetermined time elapses, determine that the sewing machine M has completely stopped,
The process returns to S10.
【0044】以上説明したように、本実施形態では、誘
導電動機12を駆動してミシンMを運転させる際(つま
りS12〜S17の処理実行時)には、可聴周波数より
も高いミシン駆動用のキャリア周波数fc1にて、イン
バータ30制御のためのPWM信号を生成し、インバー
タ30からの出力を一定にして誘導電動機12,延いて
はミシンMを針下位置にて停止させる際には、PWM信
号のキャリア周波数として、通常時(fc1)よりも低
い可聴周波数帯のキャリア周波数fc2を設定して、こ
のキャリア周波数fc2にてPWM信号を生成するよう
にしている。As described above, in the present embodiment, when driving the induction motor 12 to operate the sewing machine M (that is, when executing the processing of S12 to S17), the carrier for driving the sewing machine higher than the audible frequency is used. At the frequency fc1, a PWM signal for controlling the inverter 30 is generated, and when the output from the inverter 30 is kept constant to stop the induction motor 12, that is, the sewing machine M at the needle down position, the PWM signal is generated. As the carrier frequency, a carrier frequency fc2 in an audible frequency band lower than the normal time (fc1) is set, and a PWM signal is generated at the carrier frequency fc2.
【0045】このため、本実施形態によれば、ミシン停
止時の誘導電動機12のトルクリップルを低減して、ミ
シンの最終停止時の針位置を一定にすることができる。
また、ミシンMの運転時には、PWM信号のキャリア周
波数を可聴周波数よりも高く設定しているので、作業者
に誘導電動機12から発生する電磁騒音が聞こえるよう
なことはなく、電磁騒音を確実に防止できる。For this reason, according to the present embodiment, the torque ripple of the induction motor 12 when the sewing machine stops can be reduced, and the needle position when the sewing machine finally stops can be kept constant.
In addition, during the operation of the sewing machine M, the carrier frequency of the PWM signal is set higher than the audible frequency, so that the electromagnetic noise generated from the induction motor 12 is not heard by the operator, and the electromagnetic noise is reliably prevented. it can.
【0046】さて、最初のS10にて、速度指令装置2
0から起動信号が入力されていない場合、即ち、ミシン
の停止中の場合は、誘導電動機12、延いてはミシンを
拘束する制御処理が行われる。In the first step S10, the speed command device 2
When the start signal is not input from 0, that is, when the sewing machine is stopped, a control process for restraining the induction motor 12, that is, the sewing machine is performed.
【0047】ミシンの停止中に、例えば、作業者が誤っ
てミシン主軸に連結された手動プーリ17にさわる等し
てその手動プーリ17を回した場合、あるいは、押さえ
足8によって布を押さえている状態で足踏みペダル13
を1段目に後踏みしたり、布押さえ上げスイッチ40を
スイッチ操作して押さえ足8を布から上方に解放させる
ことにより送り歯から押圧力を除去した反動で送り歯が
移動した場合等に、前記ミシン主軸が直接、もしくは前
記送り歯の中間連結機構を介して間接的に回転されるこ
とになる。While the sewing machine is stopped, for example, when the operator turns the manual pulley 17 by accidentally touching the manual pulley 17 connected to the main shaft of the sewing machine, or holding the cloth by the presser foot 8. Foot pedal 13 in the state
In the case where the feed dog is moved by the reaction of removing the pressing force from the feed dog by stepping back to the first step or operating the cloth press switch 40 to release the presser foot 8 upward from the cloth, etc. The main shaft of the sewing machine is rotated directly or indirectly via an intermediate coupling mechanism of the feed dog.
【0048】しかしながら、このとき、前記前者の場合
(ミシン主軸が手動プーリ17によって回された場
合)、図4のS21において、回転検出器18が回転の
最初のスリットを検出して矩形波状の回転位置信号、即
ち、エンコーダ信号の立ち上がりのエッジを検出すると
(S21、YES)、次のS22において、図6のタイ
ミングチャートに示されるように、タイマーTに直流電
圧の出力時間T1を設定すると共に、インバータ30を
介してV1の直流電圧を誘導電動機12に印加し、その
誘導電動機12の回転に対する逆方向のトルクをかけ
る。この状態において、前記出力時間T1が経過したか
否かが判断され(S23)、その出力時間T1内であれ
ば(S23、NO)、前記直流電圧の印加が継続され、
出力時間T1が経過すれば(S23、YES)、次のS
24において、出力電圧をV0に設定して前記直流電圧
の印加を中止する(直流電圧をV1からV0に下げる。こ
のV0はV1に対して約50〜70%低い直流電圧に設定
されている)。However, at this time, in the former case (when the main shaft of the sewing machine is turned by the manual pulley 17), the rotation detector 18 detects the first slit of the rotation in S21 in FIG. When the position signal, that is, the rising edge of the encoder signal is detected (S21, YES), in the next S22, as shown in the timing chart of FIG. A DC voltage V1 is applied to the induction motor 12 via the inverter 30, and a torque is applied in a direction opposite to the rotation of the induction motor 12. In this state, it is determined whether or not the output time T1 has elapsed (S23). If it is within the output time T1 (S23, NO), the application of the DC voltage is continued,
If the output time T1 has elapsed (S23, YES), the next S
At 24, the output voltage is set to V0 and the application of the DC voltage is stopped (the DC voltage is reduced from V1 to V0. This V0 is set to a DC voltage that is about 50 to 70% lower than V1). .
【0049】そして、最初のS10に戻り、再び、S2
1において、エンコーダ信号のエッジの検出を判断す
る。そして、前記最初のエンコーダ信号の立ち下がりの
エッジを検出すると、(S21、YES)、前記と全く
同様の処理を実行し、最初のエンコーダ信号に基づく処
理を終了する。Then, the process returns to the first step S10, and again the step S2
At 1, the detection of the edge of the encoder signal is determined. Then, when the falling edge of the first encoder signal is detected (S21, YES), the same processing as described above is executed, and the processing based on the first encoder signal ends.
【0050】以上の一連の処理は、実際、瞬時の内に行
われ、誘導電動機12の回転に対する拘束制御が行われ
るのである。そして、前記回転検出器18によって前記
最初のスリットに続く次のスリットに対応するエンコー
ダ信号の立ち上がりのエッジが検出されると、前記と同
様の一連の処理が繰り返される。The above-described series of processing is actually performed instantaneously, and the restriction control on the rotation of the induction motor 12 is performed. Then, when the rising edge of the encoder signal corresponding to the next slit following the first slit is detected by the rotation detector 18, a series of processing similar to the above is repeated.
【0051】このようにして、誘導電動機12の回転に
対する拘束作用が瞬時の内に繰り返し実行されるので、
その誘導電動機12、延いてはミシン主軸及びその連動
系はほとんど回転できないまま拘束されることになる。In this manner, the restraining action on the rotation of the induction motor 12 is repeatedly executed within an instant.
The induction motor 12, and consequently the main shaft of the sewing machine and its interlocking system, are restrained while being hardly rotatable.
【0052】一方、前記後者の場合、即ち、布押さえ足
8によって布を押さえている状態で作業者が不用意に足
踏みペダル13を1段目に後踏みしたり、布押さえ上げ
スイッチ40をスイッチ操作して布押さえ足8を布から
上方に解放させようとした場合、下記のように、誘導電
動機12の拘束処理が行われる。On the other hand, in the latter case, that is, while the cloth is being held down by the cloth presser foot 8, the worker inadvertently steps on the foot pedal 13 to the first step, or switches the cloth press-up switch 40. When the cloth presser foot 8 is to be released upward from the cloth by operating, the restraining process of the induction motor 12 is performed as described below.
【0053】即ち、前記スイッチ操作の瞬間に、図4の
S10で起動信号ではないと判断されると共に(S1
0、NO)、続くS21においてもエンコーダ信号のエ
ッジではないと判断され(S21、NO)、S25にお
いて布押さえ駆動信号の立ち上がりのエッジが検出され
ると(S25、YES)、次のS26において、図6の
タイミングチャートに示されるように、前記エンコーダ
信号の場合と殆ど同様にタイマーTに直流電圧の出力時
間T1を設定すると共に、インバータ30を介してV1の
直流電圧を誘導電動機12に印加し、その誘導電動機1
2の回転に対する逆方向のトルクをかける。この状態に
おいて、前記出力時間T1が経過したか否かが判断され
(S27)、その出力時間T1内であれば(S27、N
O)、前記直流電圧の印加が継続され、出力時間T1が
経過すれば、(S27、YES)、次のS28におい
て、出力電圧をV0に設定して前記直流電圧の印加を中
止する(直流電圧をV1からV0に下げる。このV0はV1
に対して約50〜70%低い直流電圧に設定されてい
る)。That is, at the moment of the switch operation, it is determined in S10 of FIG. 4 that the signal is not an activation signal (S1).
0, NO), it is determined that the edge is not the edge of the encoder signal also in the subsequent S21 (S21, NO), and if the rising edge of the presser foot driving signal is detected in S25 (S25, YES), in the next S26, As shown in the timing chart of FIG. 6, the output time T1 of the DC voltage is set in the timer T almost in the same manner as in the case of the encoder signal, and the DC voltage V1 is applied to the induction motor 12 through the inverter 30. , Its induction motor 1
Apply a torque in the opposite direction to the rotation of 2. In this state, it is determined whether the output time T1 has elapsed (S27). If the output time T1 is within the output time T1 (S27, N
O) When the application of the DC voltage is continued and the output time T1 has elapsed (S27, YES), in the next S28, the output voltage is set to V0 and the application of the DC voltage is stopped (DC voltage). From V1 to V0, which is V1
Is set to a DC voltage which is about 50 to 70% lower than that of the DC voltage).
【0054】そして、最初のS10に戻り、再び、S2
1の処理を経てからS25において、布押さえ駆動信号
のエッジの検出を判断する。そして、その信号の立ち下
がりのエッジを検出すると、(S25、YES)、前記
と全く同様の処理を実行して終了する。このようにし
て、誘導電動機12の回転に対する拘束作用が瞬時の内
に実行されるので、布押さえ足8を布から上方に解放さ
せることにより送り歯から押圧力が除去された反動で送
り歯が移動されようとしても、拘束された誘導電動機に
よって前記ミシン主軸も拘束されることになるので、前
記送り歯の移動がその中間連結機構を介して間接的にミ
シン主軸に伝達されて回転に至るというようなことはな
い。Then, the process returns to the first step S10, and again the step S2
In step S25 after the processing of step 1, the detection of the edge of the cloth presser drive signal is determined. When the falling edge of the signal is detected (S25, YES), the same processing as described above is executed and the processing ends. In this manner, since the restraining action on the rotation of the induction motor 12 is executed instantaneously, the feed dog is released by releasing the cloth presser foot 8 upward from the cloth, and the feed dog is rebounded by removing the pressing force from the feed dog. Even if it is moved, the main shaft of the sewing machine is also constrained by the constrained induction motor, so that the movement of the feed dog is indirectly transmitted to the main shaft of the sewing machine via the intermediate coupling mechanism, leading to rotation. There is no such thing.
【0055】以上説明したように、ミシンの停止中はそ
のミシン主軸に直接もしくは間接的に不意の外力が加わ
る等しても、誘導電動機、延いてはミシン主軸及びその
連動系を回転できないように拘束することができるの
で、ミシン主軸が回転することにより針等の駆動タイミ
ングが狂って次の縫製に支障を来すというようなことが
ない。しかも、ミシンに設けられた既存の回転検出器の
エンコーダ信号を利用して誘導電動機の拘束制御を実行
するように構成したので、その拘束制御を安価な装置で
実現することができる。As described above, even when an unexpected external force is applied directly or indirectly to the main shaft of the sewing machine while the sewing machine is stopped, the induction motor, and furthermore, the main shaft of the sewing machine and its interlocking system cannot be rotated. Since the main shaft can be restrained, the rotation of the main shaft of the sewing machine does not deviate the drive timing of the needle or the like, thereby hindering the next sewing. In addition, since the constraint control of the induction motor is executed by using the encoder signal of the existing rotation detector provided in the sewing machine, the constraint control can be realized by an inexpensive device.
【0056】なお、前記S21からS24の処理が本発
明の第1の制御手段として機能し、前記S25からS2
8までの処理が本発明の第2の制御手段として機能す
る。The processing from S21 to S24 functions as the first control means of the present invention, and the processing from S25 to S2
The processing up to 8 functions as the second control means of the present invention.
【0057】以上は本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は以上の実施形態に限定されるものではな
く、種々の態様をとることができる。例えば、前記実施
形態では、工業用本縫いミシンMに本発明を適用した場
合について説明したが、本発明は、駆動用モータとして
誘導電動機を備え、これをインバータを用いて制御する
ミシンであればどのような機種にも適用することができ
る。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and can take various forms. For example, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to the industrial lockstitch sewing machine M has been described. However, the present invention is applicable to any sewing machine that includes an induction motor as a drive motor and controls the induction motor using an inverter. It can be applied to any model.
【0058】[0058]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項1
に記載のミシンの制御装置によれば、図1に示されるよ
うに、誘導電動機と、インバータと、起動・停止手段
と、回転検出手段と、駆動制御手段とを備えたミシンの
制御装置を対象として、特に、ミシンの停止が指令され
ている状態において、前記回転検出手段から回転位置信
号が出力されたときミシンの回転を拘束するための電圧
を前記インバータから出力させる第1の制御手段を備え
たので、前記ミシンの停止状態において、例えば、ミシ
ン主軸等に不意に外力が加わる等してミシンに回転動作
が発生しても、直ちに、前記ミシンの回転検出手段が前
記回転を検出して回転位置信号を発生し、この回転位置
信号によって、前記第1の制御手段は、ミシンの回転を
拘束するための電圧を前記インバータから出力させて、
誘導電動機を拘束するため、この誘導電動機に連動可能
に連結されたミシン側の回転要素、例えば、ミシン主軸
等を全て拘束することができる。As described in detail above, claim 1 of the present invention
As shown in FIG. 1, the control device for a sewing machine according to the present invention is directed to a control device for a sewing machine including an induction motor, an inverter, a start / stop unit, a rotation detection unit, and a drive control unit. In particular, in a state where the stop of the sewing machine is instructed, a first control means for outputting a voltage for restricting the rotation of the sewing machine from the inverter when a rotation position signal is output from the rotation detection means is provided. Therefore, in the stopped state of the sewing machine, for example, even if a rotation operation occurs on the sewing machine due to sudden application of an external force to the main shaft of the sewing machine or the like, the rotation detection means of the sewing machine immediately detects the rotation and rotates. Generating a position signal, and using the rotation position signal, the first control means causes the inverter to output a voltage for restricting rotation of the sewing machine;
In order to restrain the induction motor, it is possible to restrain all rotating elements on the sewing machine side, for example, the main shaft of the sewing machine, which are operatively connected to the induction motor.
【0059】従って、ミシン主軸が回転することにより
針等の駆動タイミングが狂って次の縫製に支障を来すと
いうようなことがない。しかも、ミシンに設けられた既
存の回転検出手段の回転検出信号を利用して誘導電動機
の拘束制御を実行するように構成したので、その拘束制
御を安価な装置で実現することができる。Therefore, the rotation of the main shaft of the sewing machine does not cause the drive timing of the needle or the like to be out of order, so that the next sewing operation is not hindered. In addition, since the restraint control of the induction motor is performed using the rotation detection signal of the existing rotation detecting means provided in the sewing machine, the restraint control can be realized by an inexpensive device.
【0060】また、請求項2に記載のミシンの制御装置
によれば、請求項1に記載のミシンの制御装置を対象と
して、特に、前記ミシンの回転を拘束するための電圧
は、矩形波状の前記回転位置信号の立ち上がりもしくは
立ち下がりのエッジに基づいて出力するように構成した
ので、誘導電動機の拘束制御が確実になると共に、きめ
細かく制御することができ、ミシンの回転を極めて迅速
かつ確実に拘束することができる。According to the sewing machine control device of the second aspect, the voltage for restraining the rotation of the sewing machine is particularly rectangular in the control device of the sewing machine of the first aspect. Since the output is performed based on the rising or falling edge of the rotation position signal, the restraint control of the induction motor is ensured and the control can be finely controlled, and the rotation of the sewing machine is restrained extremely quickly and reliably. can do.
【0061】また、請求項3に記載のミシンの制御装置
によれば、誘導電動機と、インバータと、起動・停止手
段と、駆動制御手段とを備えたミシンの制御装置を対象
として、特に、加工布を押さえる布押さえを駆動するた
めの布押さえ駆動信号を出力する布押さえ駆動手段と、
前記ミシンの停止が指令されている状態において、前記
布押さえ駆動手段から布押さえ駆動信号が出力されたと
きミシンの回転を拘束するための電圧を前記インバータ
から出力させる第2の制御手段とを備えたので、前記ミ
シンの停止状態において、前記布押さえ駆動手段が不用
意に操作されても、布押さえ駆動信号が出力された時点
で、その信号によって布押さえが布押さえの状態から上
昇しようとするか、もしくは上昇位置から下降して布を
押さえようとするが、その布押さえ駆動信号に、前記第
2の制御手段が直ちに応答して、前記ミシンの回転を拘
束するための電圧を前記インバータから出力させ、誘導
電動機を拘束するため、この誘導電動機に連動可能に連
結されたミシン側の回転要素、例えば、ミシン主軸等を
全て拘束することができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a sewing machine control device including an induction motor, an inverter, a start / stop device, and a drive control device. A cloth presser driving means for outputting a cloth presser drive signal for driving the cloth presser that presses the cloth;
Second control means for outputting a voltage for restricting rotation of the sewing machine from the inverter when a cloth presser driving signal is output from the cloth presser driving means in a state where the stop of the sewing machine is instructed. Therefore, in the stopped state of the sewing machine, even when the cloth presser driving means is inadvertently operated, when the cloth presser driving signal is output, the cloth presser attempts to rise from the state of the cloth presser by the signal. Alternatively, the second control means immediately responds to the cloth pressing drive signal by lowering the cloth from the ascending position, and outputs a voltage for restricting the rotation of the sewing machine from the inverter. In order to output and restrain the induction motor, all the rotating elements on the sewing machine side, such as the main shaft of the sewing machine, operatively connected to the induction motor must be restrained. It can be.
【0062】このように、誘導電動機の回転に対する拘
束作用が瞬時の内に実行されるので、布押さえを布から
上方に解放させることにより送り歯から押圧力が除去さ
れた反動で送り歯が移動されようとしても、拘束された
誘導電動機によって前記ミシン主軸も拘束されることに
なるので、前記送り歯の移動がその中間連結機構を介し
て間接的にミシン主軸に伝達されて回転に至るというよ
うなことはない。As described above, since the restraining action on the rotation of the induction motor is executed instantaneously, the feed dog is moved by the recoil in which the pressing force is removed from the feed dog by releasing the cloth presser upward from the cloth. However, since the main shaft of the sewing machine is also constrained by the constrained induction motor, the movement of the feed dog is indirectly transmitted to the main shaft of the sewing machine via the intermediate coupling mechanism, leading to rotation. There is nothing.
【0063】さらに、請求項4に記載のミシンの制御装
置によれば、請求項1乃至3のいずれかに記載のミシン
の制御装置を対象として、特に、前記ミシンの回転を拘
束するための電圧を直流電圧に設定したので、誘導電動
機の回転に対する逆方向のトルクをかけることができ、
その拘束制御をばらつきなくより一層確実にすることが
できる。Further, according to the control device for a sewing machine according to the fourth aspect, the control device for the sewing machine according to any one of the first to third aspects, in particular, a voltage for restricting the rotation of the sewing machine. Is set to a DC voltage, so that a torque in the opposite direction to the rotation of the induction motor can be applied,
The restraint control can be further reliably performed without variation.
【図1】図1は、本発明を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the present invention.
【図2】図2は、本実施形態の工業用本縫いミシンの概
略構成を示す斜示図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an industrial lockstitch sewing machine according to the present embodiment.
【図3】図3は、本実施形態のミシンの制御系の構成を
示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the sewing machine according to the embodiment;
【図4】図4は、ミシンの各種制御処理を示すフローチ
ャートである。FIG. 4 is a flowchart showing various control processes of the sewing machine.
【図5】図5は、ミシンモータ(3相誘導電動機)を駆
動する際に使用されるインバータの一例を示す回路図で
ある。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of an inverter used when driving a sewing machine motor (three-phase induction motor).
【図6】図6は、誘導電動機の拘束制御に用いられる信
号と電圧との関係を示すタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart showing a relationship between a signal and a voltage used for restraint control of the induction motor.
M ミシン(工業用本縫いミシン) 8 布押さえ足 12 誘導電動機 13 足踏みペダル 15 コントロールボックス 18 回転検出器 20 速度指令装置 21 制御回路 21b CPU 22 駆動回路 30 インバータ 40 布押さえ上げスイッチ M sewing machine (industrial lockstitch sewing machine) 8 cloth presser foot 12 induction motor 13 foot pedal 15 control box 18 rotation detector 20 speed command device 21 control circuit 21b CPU 22 drive circuit 30 inverter 40 cloth lift switch
Claims (4)
るインバータと、 ミシンの起動・停止を指令する起動・停止手段と、 ミシンの回転を検出して回転位置信号を出力する回転検
出手段と、 前記起動・停止手段からミシンの起動が指令されると、
ミシンの回転速度指令に応じて、前記インバータの出力
が前記回転速度指令に対応した電圧及び周波数となるよ
うに、前記インバータをPWM制御する駆動制御手段と
を備えたミシンの制御装置において、 前記ミシンの停止が指令されている状態において、前記
回転検出手段から回転位置信号が出力されたときミシン
の回転を拘束するための電圧を前記インバータから出力
させる第1の制御手段を備えたことを特徴とするミシン
の制御装置。1. An induction motor for driving a sewing machine, an inverter for outputting an AC drive signal for driving the induction motor, start / stop means for instructing start / stop of the sewing machine, and rotation of the sewing machine. A rotation detection unit that detects and outputs a rotation position signal, and when a start of the sewing machine is commanded from the start / stop unit,
A control device for a sewing machine, comprising: a drive control unit that performs PWM control on the inverter so that an output of the inverter has a voltage and a frequency corresponding to the rotation speed command in accordance with the rotation speed command of the sewing machine. A first control means for outputting, from the inverter, a voltage for restricting the rotation of the sewing machine when a rotation position signal is output from the rotation detection means in a state where the stop of the rotation is commanded. Sewing machine control device.
は、矩形波状の前記回転位置信号の立ち上がりもしくは
立ち下がりのエッジに基づいて出力することを特徴とす
る請求項1に記載のミシンの制御装置。2. The sewing machine control according to claim 1, wherein the voltage for restricting the rotation of the sewing machine is output based on a rising or falling edge of the rotation position signal having a rectangular wave shape. apparatus.
るインバータと、 ミシンの起動・停止を指令する起動・停止手段と、 前記起動・停止手段からミシンの起動が指令されると、
ミシンの回転速度指令に応じて、前記インバータの出力
が前記回転速度指令に対応した電圧及び周波数となるよ
うに、前記インバータをPWM制御する駆動制御手段と
を備えたミシンの制御装置において、 加工布を押さえる布押さえを駆動するための布押さえ駆
動信号を出力する布押さえ駆動手段と、 前記ミシンの停止が指令されている状態において、前記
布押さえ駆動手段から布押さえ駆動信号が出力されたと
きミシンの回転を拘束するための電圧を前記インバータ
から出力させる第2の制御手段と、 を備えたことを特徴とするミシンの制御装置。3. An induction motor for driving a sewing machine; an inverter for outputting an AC drive signal for driving the induction motor; start / stop means for instructing start / stop of the sewing machine; When the start of the sewing machine is commanded by the means,
A control device for a sewing machine, comprising: a drive control unit that performs PWM control on the inverter so that an output of the inverter has a voltage and a frequency corresponding to the rotation speed command in accordance with the rotation speed command of the sewing machine. A cloth presser driving means for outputting a cloth presser driving signal for driving the cloth presser for holding the sewing machine; and a sewing machine when the cloth presser driving signal is output from the cloth presser driving means in a state where the stop of the sewing machine is instructed. And a second control means for causing the inverter to output a voltage for restricting the rotation of the sewing machine.
は直流電圧であることを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれかに記載のミシンの制御装置。4. The sewing machine control device according to claim 1, wherein the voltage for restricting the rotation of the sewing machine is a DC voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11208941A JP2001029680A (en) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Controller for sewing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11208941A JP2001029680A (en) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Controller for sewing machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001029680A true JP2001029680A (en) | 2001-02-06 |
Family
ID=16564681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11208941A Pending JP2001029680A (en) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Controller for sewing machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001029680A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015216709A (en) * | 2014-05-07 | 2015-12-03 | 山洋電気株式会社 | Motor control apparatus |
CN114575059A (en) * | 2022-01-28 | 2022-06-03 | 西安标准工业股份有限公司 | Strip cutting machine control method based on PLC |
-
1999
- 1999-07-23 JP JP11208941A patent/JP2001029680A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015216709A (en) * | 2014-05-07 | 2015-12-03 | 山洋電気株式会社 | Motor control apparatus |
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