JP2001137578A

JP2001137578A - 電子ミシン

Info

Publication number: JP2001137578A
Application number: JP32203199A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Yokomizo; 保久横溝; Yoshikatsu Hattori; 好克服部
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】針振りをミシンの縫い速度に関係して異なる
制御で行い、確実な針振りを実現できる電子ミシンを提
供する。【解決手段】針振りデータに従って針振りモータを制
御し針振りパターンの縫目が形成される。ミシンの縫い
速度が低速であると判断された場合、主軸角度θ1、θ2
に同期して針振りが角度制御θＮで行われ、一方縫い速
度が高速の場合には、所定の針振り速度で針振りが時間
制御ｔｆで行われる。低速時には、主軸角度に同期した
角度制御が行われるので、ミシン回転速度にあった自然
な針振りを実現することができ、ミシンが高速回転して
いるときは、時間制御が行われるので、確実な針振りが
実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ミシン、更に
詳細には、主軸を回転させる主モータにより上下動され
る針と、この針の上下動に関連して針板上に出没して布
を送る布送り歯を備えた布送り装置との協働により布に
千鳥縫目パターンを形成する電子ミシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の千鳥ミシンにおいて千鳥縫目を形
成する場合、止め縫いパターンを含めた針振りパターン
を外周上に刻んだ円形のカムを作成し、この力ムをミシ
ンにセットするようにしている。縫目形成にしたがって
主モータが回転すると、カムが回転し、力ムの凹凸をな
ぞることにより針振り機構の針振り量が変化され、カム
の凹凸に対応した千鳥縫目が形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
千鳥ミシンにおいては、新たな縫目パターンとするには
新たなカムを作成することが必要であり、そのために時
間とコストがかかるとともに、力ム変更作業も必要にな
り、多品種少量生産には対応できない、という問題があ
った。

【０００４】そこで、針振りパターンに対応する針振り
データを記憶し、これを読み出して主モータ並びに針振
りモータを制御して針振りパターンの縫目を形成する電
子ミシンが提案されている。従来のこの種の電子ミシン
では、ミシンの縫い速度に無関係の針振りモータの制御
が行われていたので、例えば、ミシンの主軸が低速で回
転しているときも、針が所定速度で振られ、糸が過剰に
繰り出されるという問題があった。

【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、針振りをミシンの縫い速度に関係して異な
る制御で行い、確実な針振りを実現できる電子ミシンを
提供することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、主軸を回転させる主モータにより上下動
される針と、この針の上下動に関連して針板上に出没し
て布を送る布送り歯を備えた布送り装置との協働により
布に縫目を形成する電子ミシンにおいて、針を前記布送
り装置の布送り作用と同期させながら布送り方向に対し
て直交する方向に振って往復移動させる針振り機構と、
針振りパターンに対応する針振りデータを記憶する手段
と、ミシンの縫い速度を検出する手段と、検出された縫
い速度が所定速度以下のときは主軸角度に同期して針振
りを行い、所定速度以上のときは所定の針振り速度で針
振りを行うように針振り機構を制御して、針振りデータ
に基づいた縫目を形成する手段とを備える構成を採用し
ている。

【０００７】また、本発明では、主軸を回転させる主モ
ータにより上下動される針と、この針の上下動に関連し
て針板上に出没して布を送る布送り歯を備えた布送り装
置との協働により布に縫目を形成する電子ミシンにおい
て、針を前記布送り装置の布送り作用と同期させながら
布送り方向に対して直交する方向に振って往復移動させ
る針振り機構と、針振りパターンのデータに従って針振
り機構を制御し針振りパターンに応じた縫目を形成する
手段と、ミシンの縫い速度を検出する手段と、検出され
た縫い速度が第１または第２の速度領域にあるかに従っ
て針振り機構の針振りを異なる制御で行う制御手段と、
縫い速度が第１と第２の速度領域間で移行するとき、一
方の速度領域での針振り制御が終了するまで、縫い速度
が他方の速度領域へ移行するのを制限する手段とを備え
る構成も採用している。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面に示す実施の形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。

【０００９】[全体構成]図１には、本発明に係わる電子
ミシンの概観が図示されており、同図において、主軸を
回転させる主モータ１により針棒２に支持された針３が
上下動される。この針３の上下動に関連して針板４上に
布送り装置の送り歯（不図示）が出没し、それにより押
さえ板５に押さえられた布が送られ、布送り装置との協
働により布に縫目が形成される。布の縫い送り量は送り
目盛ダイヤル６で設定することができ、また縫い始めあ
るいは終わりのときに行われる止め縫いは、コンデンス
目盛ダイヤル７でコンデンス送り量を設定して、その設
定された送り量で送り装置を駆動することにより行われ
る。コンデンス送り量は、正送り量と同量の逆送り量か
らゼロに設定可能であり、通常の設定量としては、微小
送り又は千鳥縫目送り量とされる。その場合、返し縫い
レバー８を操作することにより、または止め縫い時に図
示しない返し縫いソレノイドを駆動して送り量を切り換
えて返し縫いを行うことができる。なお、９は電源スイ
ッチであり、１０は後述するように各種の設定を行う操
作パネルである。

【００１０】本発明の電子ミシンには、図２に図示され
たような針振り機構が設けられ、針３を支持する針棒２
は、針振りモータ（例えば、ステッピングモータ又はサ
ーボモータ）１１を一方向あるいは逆方向に作動するこ
とにより駆動されるリンク機構１２により、布送り装置
の布送り作用と同期させながら布送り方向に対して直交
する方向（図２の矢印の方向）に往復移動され、それに
より所定の針振りパターンの縫目を形成することができ
る。針振り機構には、針振りモータ１１の回転とともに
回転する遮蔽板１１ａを検知する原点センサ１３が設け
られ、針振り位置の原点が検出される。

【００１１】図３には、電子ミシンの制御システムがブ
ロック図として示されており、ペダル指令２０によりミ
シン回転制御回路２１、ミシン主軸駆動回路２２を介し
て主モータ１が駆動され、それよりミシンの主軸が駆動
されて送り歯が、いわゆる４送り運動して、送り目盛ダ
イヤル６で設定した送り量で布送りをするとともに、針
３が上下動して縫目が形成される。シンクロナイザ２３
は、主軸位置を検出し、１針縫目を検出するとともに、
上位置、下位置を検出し、その信号がミシン回転制御回
路２１並びに針振り制御回路２４に入力される。針振り
制御回路２４は、針振り駆動回路２５を介して針振りモ
ータ１１を駆動し、原点センサ１３の信号を受けて針振
り機構を制御する。止め縫い時は返し縫いソレノイド２
７が作動してコンデンス目盛ダイヤル７で設定した送り
量となる。操作パネル１０により、以下に説明するよう
に、ミシンの制御に必要な種々のデータを設定すること
ができ、これらのデータは必要に応じて一旦メモリ２６
に格納され、これらの設定されたデータに基づき、また
送り目盛ダイヤル６並びにコンデンス目盛ダイヤル７な
どで設定されたデータに基づきミシンの主軸の回転が制
御され、また針振り機構が制御される。

【００１２】[針振りパターン]本発明による電子ミシン
では、針振りパターンとして、直線縫い、２点千鳥、３
点千鳥、４点千鳥、スカラップ、ブラインドステッチ、
カスタムパターンが用意されている。直線縫いは、図４
（Ａ）に示したように、針振りを行わず、基線位置で直
線縫いを行うパターンであり、針振り巾（ＮＷ）は０で
ある。２点千鳥は、図４（Ｄ）に示したように、基線に
準じて１針振り巾が針振り巾（ＮＷ）で左、右２点に針
落ちする縫い方であり、３点千鳥は、図５（Ｅ）に示し
たように、基線に準じて１針振り巾が針振り巾（ＮＷ）
の２分の１で左、中心、右の３点に針落ちする縫い方で
あり、４点千鳥は、図４（Ｆ）に示したように、基線に
準じて１針振り巾が針振り巾（ＮＷ）の３分の１で左、
中２点、右の４点に針落ちする縫い方である。

【００１３】一方、スカラップは、図４（Ｂ）に示した
ように、２つの円弧の中を１２針又は２４針で縫う三日
月型の模様縫いで、運針の種類で、「標準・三日月・均
等」の３種類がある。又、円弧の向きで左右のスカラッ
プがあって、左右の規定は、ミシンの懐側を右とし円弧
の頂上側が懐側にある場合、右スカラップといい、その
逆の場合を左スカラップという。ブラインドステッチ
は、図４（Ｃ）に示したように、縫い始めは、直線縫い
を行い運針針数の最終針−２針で針振り巾（ＮＷ）で針
振りを行ない、最終針−１針で再び元の位置に戻るパタ
ーンの繰り返し動作を行う縫い方である。この場合も、
針振り方向により左、右ブラインドステッチがあり、右
（左）ブラインドステッチは、直線縫いから右側（左
側）に針振りするパターンである。又、カスタムパター
ンは任意に作成されるオリジナルパターンである。

【００１４】上述した各針振りパターンには、針振り巾
（ＮＷ）、基線位置（ＮＰ）、基線基準位置（ＮＰ
ｓ）、縫い始め位置（ＮＳ）、縫い終わり位置（Ｎ
Ｅ）、針数（ＮＣ）の固有データがある。

【００１５】針振り巾（ＮＷ）は、各針振りパターンに
おける針振り巾を示すもので、例えば、図５（Ａ）に示
すような、４点千鳥の場合１針巾（ＮＷｓ）は、針振り
巾（ＮＷ）を３分割値とする。すなわち、ＮＷｓ＝ＮＷ
／３である。このとき、分割値に余りが出た場合は、針
振り巾中心位置を基準とし左右に均等となるようにす
る。ＮＷが５．０の場合、ＮＷｓ＝１．６余り０．２と
なる。従って、最初の１針は１．７、２針目は１．６、
３針目は１．７となり、折り返して１．７、１．６、
１．７となる。又、例えば、スカラップの場合の針振り
巾は、模様巾であり、針振りには、針振りデータを用
い、針振りデータは、中心振り分けで規定する。パター
ンにより、２４針、１２針のデータを持ち、運針位置計
算は、ＮＤｎを運針データ、ＮＤｐを運針位置、ＮＰを
基線位置として、ＮＤｐ＝ＮＰ＋（ＮＷ×ＮＤｎ／８．
２）の式に従って行う。

【００１６】基線位置（ＮＰ）は、図５（Ｂ）に示した
ように、ミシン針振り機構の中心を「０」とし、ミシン
懐側を「＋」（右側）、その反対側を「−」（左側）と
した針振りの振り基点位置をいい、最大針振り巾（ＷＰ
ｘ）を超えない範囲で−５．０〜０〜＋５．０の範囲で
設定される。

【００１７】基線基準位置（ＮＰｓ）は、針振りを、図
５（Ｃ）に示したように、「中心基準振り分け・右端基
準振り・左端基準振り」に設定可能とした場合の基線基
準位置を示すもので、初期設定は中心基準振り分けに設
定されていて、基線位置（ＮＰ）に対し、中央・右・左
に振り基準を指定する。例えば、２点千鳥において、基
線位置（ＮＰ）＝０．０、針振り巾（ＮＷ）＝３．０、
基線基準位置（ＮＰｓ）＝左、とした場合、針は、０．
０と３．０の間で針振りを行う。

【００１８】縫い始め位置（ＮＳ）は、図６（Ａ）に示
したように、糸切り後の次の縫い始め位置を「右・左」
に設定するもので、初期設定は、左縫い始めである。な
お、スカラップ、ブラインドステッチにおいて、左右が
あるが、右スカラップ、右ブラインドステッチの場合、
左縫い始めが縫い始め位置となる。

【００１９】針数（ＮＣ）は、スカラップ、ブラインド
ステッチの針数で、スカラップの場合、標準は２４針、
三日月も２４針、均等で１２針と２４針であり、ブライ
ンドステッチは、３〜２５０針の間で設定される。初期
設定は、スカラップの場合、標準・三日月・均等ともに
２４針で、ブラインドステッチは４針である。

【００２０】また、針振りパターンの始め、又は終わり
に形成される止め縫いパターン（コンデンスパターンと
もいう）は、直線縫い、２点千鳥、３点千鳥、４点千
鳥、並びにカスタムパターンの各パターンに対して有効
とされる。コンデンスの回数は、縫い始めから折り返し
までを１パターンとしてパターン単位で行われ、針数１
９針以内で設定可能である。また、コンデンス時のコン
デンス送り量はコンデンス送り量設定ダイヤル７によっ
て設定される。例えば、４点千鳥の場合は、図６（Ｂ）
に示したように、６パターン可能であり、１パターンに
３針あるので、針数は１８となる。

【００２１】[針振り制御]針振りパターンによる縫目を
形成するとき、メモリ２６に格納されている針振りパタ
ーンの針振りデータが読み出され、この読み出されたデ
ータ並びに送り目盛ダイヤル６並びにコンデンス目盛ダ
イヤル７などで設定されたデータに基づきミシンの主軸
の回転がミシン回転制御回路２１により制御され、また
針振り機構が針振り制御回路２４により制御されて、該
針振りパターンに応じた縫目が形成される。この場合、
本発明では、主軸の回転速度、すなわちミシンの縫い速
度に応じて針振り制御が異なるようにされる。これを以
下に、図７と図８を参照して説明する。

【００２２】ミシンペダルが前踏みされると（ステップ
Ｓ１）、シンクロナイザ２３により主モータ１の回転数
を検出してミシン回転数が所定の回転数（例えば７００
ｒｐｍ）より大きく高速であるかどうかが判断される
（ステップＳ２）。この所定回転数以下でミシンの縫い
速度が低速であると判断されると（ステップＳ３）、主
軸角度に同期して針振りモータ１１が制御され針振りが
行われる（角度制御）。

【００２３】この針振りの様子が図８に図示されてお
り、同図で、主軸角度θ1は、針が下位置から移動して
ほぼ針板を抜け出す角度であり、針は主モータ１により
上方に移動するとともに、針振りモータ１１により右位
置から左位置に移動を開始し、針が今度は上位置から下
方に移動して布にささる寸前の角度θ2で左位置に達し
て停止し、定則制御が終了する。そして、この右位置と
左位置間で定まる針振り巾Ｗで針振りパターンの縫目が
形成される（図示の例では２点千鳥パターン）。

【００２４】ミシンの回転数が低速である場合には、こ
の各θ1とθ2間では針振りが角度制御で行われる。ステ
ップＳ４で示したように、針振り巾Ｗ（０．１ｍｍ＝１
パルスとして）、針振り角度θN（１°）とすると、パ
ルス出力間隔角度ＴはＴ＝θN／Ｗ＝ｔ余りｓとなる。
ｓ＝０のときは、Ｔ＝ｔで、余りｓがでるときは、最初
のｓパルスはＴ＝ｔ＋１、ｓ＋１パルスから〜Ｗパルス
までは、Ｔ＝ｔとして、主軸の起動角度からＴ°ごとに
針振りモータ１１にパルスを送りパルス駆動する。

【００２５】このようにミシンの低速時には、主軸角度
に同期して針振りが行われるので、上糸が過剰に繰り出
されるのが防止されて、ミシン回転速度にあった自然な
針振りを実現することができる。

【００２６】また、ミシンが高速回転し、縫い速度が所
定速度より大きいと判断されたときは、針振りを時間制
御で制御する。これはミシンの主軸角度がθ3になる毎
に（ステップＳ５）、針振り巾Ｗのパルスデータをメモ
リ２６から読み込み、角度θ3でデータ時間間隔でパル
スを針振りモータ１１に送る（ステップＳ６）。この時
間制御の場合には、角度θ3になると、主軸の角度に同
期することなく、時間ｔｆの間に針振り巾Ｗに必要な全
パルスが針振りモータに出力されて針振りが行われ、出
力が完了すると高速制御が終了する。これにより、ミシ
ンが高速に回転しても確実な針振りが実現される。

【００２７】以上のステップがミシンが停止するまで繰
り返される（ステップＳ７）。

【００２８】また、ミシンの縫い速度は切り替え装置
（不図示）により低速と高速に切り替えれるようにする
ことができる。この切り替え装置により低速から高速に
切り替えが行われるとき、主軸の回転は加速される。こ
のとき、この加速により制御時間が不足してしまうとい
う問題が発生する。そこで、ミシン速度が切り替えられ
るとき、切り替えられる前の針振り制御が終了するま
で、そのミシン速度が切り替え速度に移行するのを制限
ないし防止するようにする。これを図９と図１０を参照
して説明する。

【００２９】ミシンペダルが前踏みされて（ステップＳ
１０）、ミシンが作動されると、ミシン回転数が高速で
あるか低速であるかが判断される（ステップＳ１１）。
低速であると判断された場合には、制御可能な回転数で
主軸の回転数制限を行い、低速制御を開始する（ステッ
プＳ１２）。この主軸の回転数制限が行われる区間と低
速制御（針振りの低速制御、すなわち針振りの角度制
御）が行われる区間が図１０の左側の４段と５段目に図
示されている。一方、ミシンの回転数が高速であると判
断されると、高速回転制御が開始され（ステップＳ１
５）、この間針振りは時間制御される。

【００３０】一方、図１０でＬで示したように、ミシン
が低速から高速に切り替えられ、ミシン回転数が制限回
転数を超えるような場合、低速制御が終了していない場
合には、回転数制限を維持してミシンの主軸が高速回転
領域に移行するのを制限するようにする。この間パルス
が出力されたか、所定角度θ2となったかにより終了と
判断され、低速制御が終了したときには（ステップＳ１
３）、回転数制御を解除して（ステップＳ１４）、主軸
を高速回転させる。これによりミシンの回転を加速する
ことができ、高速制御を行うことが可能になる。

【００３１】なお、ｔｆとなったことを判断して高速回
転制御が終了すると（ステップＳ１６）、ミシンが停止
するかが判断され（ステップＳ１７）、そうでない場合
は上述の処理が繰り返される。

【００３２】また、高速回転制御の終了判断は、時間ｔ
ｆに代えて、針振り駆動のためのステッピングモータへ
のパルス出力完了や、主軸角度を検出することにより行
ってもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ミシ
ンの縫い速度が低速の時には、主軸角度に同期した角度
制御で針振りが行われるので、上糸が過剰に繰り出され
るのが防止されて、ミシン回転速度にあった自然な針振
りを実現することができる。また、ミシンが高速回転し
ているときは、時間制御で針振りが行われるので、確実
な針振りを実現できる。

【００３４】また、本発明では、主軸の一方の速度領域
での針振り制御が終了するまで、他方の速度領域への移
行が制限されるので、その速度領域に対応した針振り制
御を確実に行うことができる。また、その速度領域での
針振り制御が終了すると、回転数制限が解除されるの
で、ミシンは即座に他方の速度領域に移行することがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子ミシンの概観を示す斜視図であ
る。

【図２】針振り機構の概略構成を示す構成図である。

【図３】電子ミシンの制御構成を示すブロック図であ
る。

【図４】各種の針振りパターンによる縫目を示した説明
図である。

【図５】針振りパターンの各種固有データを示した説明
図である。

【図６】（Ａ）は、針振りパターンの固有データを示し
た説明図で、（Ｂ）は止め縫いパターンと針振りパター
ンが同一である場合の縫目を示した説明図である。

【図７】針振りをミシン回転数により異なる制御で行う
流れを示したフローチャート図である。

【図８】針振りをミシン回転数により異なる制御で行う
タイミングを示したタイミング図である。

【図９】ミシンの回転数制限を行う流れを示したフロー
チャート図である。

【図１０】ミシンの回転数制限を行うタイミングを示し
たタイミング図である。

【符号の説明】

２針棒３針６送り目盛ダイヤル７コンデンス目盛ダイヤル１１針振りモータ

フロントページの続きＦターム(参考） 3B150 AA07 CE01 CE27 GD22 JA02 JA07 JA08 LA05 LA85 LA88 LB01 MA17 NA07 NA72 NB02 NC02 NC06 NC07 PA03 QA01 QA02 QA04 QA06 QA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主軸を回転させる主モータにより上下動
される針と、この針の上下動に関連して針板上に出没し
て布を送る布送り歯を備えた布送り装置との協働により
布に縫目を形成する電子ミシンにおいて、針を前記布送り装置の布送り作用と同期させながら布送
り方向に対して直交する方向に振って往復移動させる針
振り機構と、針振りパターンに対応する針振りデータを記憶する手段
と、ミシンの縫い速度を検出する手段と、検出された縫い速度が所定速度以下のときは主軸角度に
同期して針振りを行い、所定速度以上のときは所定の針
振り速度で針振りを行うように針振り機構を制御して、
針振りデータに基づいた縫目を形成する手段とを備えた
ことを特徴とする電子ミシン。
【請求項２】主軸を回転させる主モータにより上下動
される針と、この針の上下動に関連して針板上に出没し
て布を送る布送り歯を備えた布送り装置との協働により
布に縫目を形成する電子ミシンにおいて、針を前記布送り装置の布送り作用と同期させながら布送
り方向に対して直交する方向に振って往復移動させる針
振り機構と、針振りパターンのデータに従って針振り機構を制御し針
振りパターンに応じた縫目を形成する手段と、ミシンの縫い速度を検出する手段と、検出された縫い速度が第１または第２の速度領域にある
かに従って針振り機構の針振りを異なる制御で行う制御
手段と、縫い速度が第１と第２の速度領域間で移行するとき、一
方の速度領域での針振り制御が終了するまで、縫い速度
が他方の速度領域へ移行するのを制限する手段とを備え
たことを特徴とする電子ミシン。
【請求項３】前記第１の速度領域は、ミシンの縫い速
度が所定の速度以下である低速度領域で、第２の速度領
域は、ミシンの縫い速度が所定の速度より大きな高速度
領域であって、縫い速度が第１から第２の速度領域に移
行するとき、第１の速度領域での針振り制御が終了する
まで、縫い速度が第２の速度領域へ移行するのを制限す
ることを特徴とする請求項２に記載の電子ミシン。