JP2004121281A - Power controller for sewing machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用されない、ミシンの自動上糸掛けユニット、自動下糸巻きユニット、自動上糸巻きユニット、刺繍装置などの各機能ユニットの制御に関連して作動するステッピングモータ及び検知センサーに供給される電流を制限する新規なミシンの電源制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用されない機能ユニットとして、例えば特開2000−157769に記載された刺繍装置がある。
このミシンにより直線縫い、ジグザグ縫いを行なう場合には、ミシン本体に備えられた針及び送り手段(送り歯)を駆動するために、針を上下動するミシンモータ、送り手段駆動用ステッピングモータ、及び針振りステッピングモータを作動させ、さらにこれらモータの駆動タイミングを検出するために主軸の回転角度を検出するタイミングセンサーを使用するように構成されている。
【0003】
このミシンによって刺繍縫いするときはミシン本体に刺繍装置を装着して、ミシン本体に備えた針を上下に移動するミシンモータと、この刺繍装置に備えた布をXYに送るためのXY送り手段との協同により刺繍縫いを行なうものであり、ミシン本体に備えられた送り手段を駆動する送り手段駆動用ステッピングモータは使用しない。刺繍装置にはXY送り手段を駆動するXパルスモータ,Yパルスモータ及びX原点検出器、Y原点検出器が備えられ、またミシン本体には刺繍装置のXパルスモータ用駆動回路、及びYパルスモータ用駆動回路が備えられている。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−157769号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ステッピングモータを各種センサーの検出信号を判別しながら所定の動作を行なわせるようにしたコンピュータを備えた従来のミシンでは、ミシン本体の電源スイッチがオンされると、直ちに本体内にある全てのステッピングモータの駆動回路に対して原点検出を行わせたあと待機電流が供給され、主軸の回転角度を検出するタイミングセンサーのように発光ダイオードとフォトセンサーを組み合わせたフォトインタラプタにはこの発光ダイオードを点灯する検知電流が常時供給される。
【0006】
これによってコンピュータは前記駆動回路やセンサーが正常な待機状態になっていることを判別して、操作者の指示を受け入れるようにしている。そして、操作者がミシンに対して縫製開始を指示するとコンピュータは直ちに各種センサー及びモータ駆動回路の制御を開始して縫製を実行することができる。
【0007】
しかしながら、上記従来例のうち、ミシン本体に備えた刺繍装置のXパルスモータ用駆動回路、及びYパルスモータ用駆動回路にも、上記のように電源オン時に他の駆動回路と同様に待機電流が供給されるが、実際にこの駆動回路が作動するのは、ミシンに刺繍装置が装着され、この駆動回路とステッピングモータとがコネクタにより電気的に接続されてからであり、ミシンに刺繍装置が装着されず、ミシン本体に備えた前記ミシンモータと送りパルスモータによる送り歯で直線縫いを行なっている間は、このXパルスモータ用駆動回路、及びYパルスモータ用駆動回路に供給される待機電流(パルスモータ未接続のため電源消費電流)が全て無駄になっていた。
【0008】
このように、ミシンにはコンピュータによって制御されるステッピングモータやセンサーを備えた機能ユニットであって、ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用されないものとして、上記、ミシンの高級化と共にこのような機能ユニットが増大している。
【0009】
これら多数の機能ユニットが搭載されたミシンに対して,全てのステッピングモータ及びセンサーに常時待機電流又は検知電流を供給すると、かなりの電力が必要となり、ミシンの電源オン中ユーザーに迷惑となり、電源装置が大型化し、消費電力が大きくなって商品イメージを悪くする可能性がある。
また、パルスモータに供給する上記待機電流は、チョッピング駆動による定電流回路で構成されており、ステッピングモータが多い場合にはこの待機電流だけで輻射ノイズが発生して通信機器に影響を与える可能性がある。
【0010】
本発明は、ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用されない機能ユニットであって、この機能ユニットの制御に関連して作動するステッピングモータ、ドライバ回路及び検知センサーに供給される電流を、機能ユニットの非作動時に制限することで、省エネルギー化したミシンを提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載のミシンの電源制御装置では、ミシンの主電源をオンオフする電源スイッチと、ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用されない機能ユニットであって、この機能ユニットの制御に関連して作動するステッピングモータ又は検知手段と、前記検知手段からの検知信号を読み込むと共に、前記ステッピングモータを駆動する駆動回路を制御して所定の機能を実行する制御手段と、前記機能ユニットを起動する起動手段とを備え、前記電源スイッチオン後、前記起動手段の起動操作を検出すると、ステッピングモータの原点検知を行い、又は前記ステッピングモータの駆動回路に待機電流を供給し、又は検知手段に検知電流を供給するうち、少なくともいずれか一つを実行する電源制御手段を備えたものである。
【0012】
請求項1のミシンの電源制御装置は、ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用されない機能ユニットであって、この機能ユニットの制御に関連して作動するステッピングモータ及び検知センサーに供給される電流を、電源スイッチがオンされた状態では供給せず、機能ユニットに対して起動操作がされてから供給するすることで、高機能ミシンであっても無駄な電力の消費を抑えて、省エネ効果が高いミシンを得ることができる。
【0013】
本発明の請求項2に記載のミシンの電源制御装置では、前記電源制御手段は、前記ステッピングモータの駆動回路に待機電流を供給ラインと、検知手段に検知電流を供給するラインを共通にして、共通の切替え手段によりこのラインに電流を供給するものである。
【0014】
請求項2のミシンの電源制御装置は、前記機能ユニットに対する待機電流供給ラインと検知電流供給ラインを共通の切替え手段でオンオフできるので、構成、制御が簡単にできる効果がある。
【0015】
本発明の請求項3に記載のミシンの電源制御装置では、前記電源制御手段は、前記機能ユニットの動作終了を検出すると前記駆動回路又は検知手段に対する電流供給を停止するものである。
請求項3のミシンの電源制御装置は、機能ユニットの動作終了時に上記電流供給を停止することでより一層省エネルギー化したミシンを得る効果がある。
【0016】
本発明の請求項4に記載のミシンの電源制御装置では、前記電源制御手段は、前記電源スイッチオンを検出すると前記ステッピングモータの原点検知を行い、原点検知終了時にステッピングモータ及びその駆動回路に対する待機電流の供給を停止するものである。
【0017】
請求項4のミシンの電源制御装置は、ミシンを持ち運ぶときに機能ユニットに搭載したステッピングモータの原点位置がずれる可能性があるものは、電源オン時に予め原点検知しておくことで機能ユニットの起動操作時に早く立ち上げることができると共に、原点検知後は電流供給を停止するので、この機能ユニットに対して起動操作が行なわれるまで無駄な電力も消費を防止できる効果がある。
【0018】
本発明の請求項5に記載のミシンの電源制御装置では、前記機能ユニットはミシンとコネクタを通じて電気的に着脱可能な刺繍装置であり、この刺繍装置には少なくとも布を保持した刺繍枠をX−Yに布送りするXステッピングモータとYステッピングモータ、及び検知手段を備えており、ミシン本体にはこのXYステッピングモータと前記コネクタを通じて接続される駆動回路を備えており、電源スイッチがオンされ、ミシン本体にこの刺繍装置が装着されていないときは、前記電源制御手段は、前記駆動回路に待機電流を供給しないものである。
【0019】
請求項5のミシンの電源制御装置は、電源スイッチがオンし、ミシンに刺繍装置が装着されていないときは、ミシン本体に設けられたXYステッピングモータを駆動するための駆動回路に待機電流を流さないようにすることで、ミシンが刺繍縫いを行なうまでの無駄な電力の消費を防止できる効果がある。
【0020】
本発明の請求項6に記載のミシンの電源制御装置では、稼動状況が類似する複数の機能ユニットの駆動回路に待機電流を供給するライン又は検知手段に検知電流を供給するラインを共通にして、共通の切替え手段によりこのラインに電流を供給するものである。
請求項6のミシンの電源制御装置は、類似する作動状態の機能ユニットに対する電源制限操作を共通化することで簡易な構成、制御が可能となる効果がある。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るミシンの電源制御装置について、その実施の形態例について説明する。
【0022】
図1は、本発明に係るミシンの電源制御装置の制御ブロック図、図2は本発明のフローチャートである。
【0023】
1はミシン本体に設けられた全てのモータ、センサー(検知手段)及び、ミシン本体に装着される刺繍装置を含むユニットに設けられたモータ、センサーに対して信号を入出力して制御するためのCPUである。
【0024】
2はこのCPUに対して動作プログラム、縫いデータ、表示データ及び初期値を記憶してCPU1に出力するROM、及び任意の値を書き換え可能に記憶するRAMを備えた記憶出段である。
【0025】
3は第1ステッピングモータであり、この第1ステッピングモータには、ミシン本体に備えた針及び送り手段としての布送り歯を駆動するモータとして、例えば、ミシン本体に備えられた針を上下動するためのミシンモータ、この針を針振りするための針振りステッピングモータ、及びこの送り手段を駆動する送り手段駆動用ステッピングモータを含む。
【0026】
4はこれら第1ステッピングモータ3を駆動する第1ドライバ回路(駆動回路)であり、前記CPU1に接続している。
【0027】
5は前記CPUに検知信号を出力する第1センサーであり、この第1センサーには、ミシン本体に備えた針及び布送り歯を駆動する前記ステッピングモータ3を制御するためのするために、針の上下位置を検出するタイミングセンサー、ステッピングモータ3の原点検知のためのセンサー等を含む。これらセンサーは発光ダイオードとフォトセンサーを組み合わせたフォトインタラプタにより構成され被検出部材の通過を検出してCPUへ検出信号を出力するようになってる。
【0028】
本発明のミシンは前記主軸を検出するタイミングセンサー5の出力信号に対応して、、上記各ステッピングモータ3が所定のタイミングで協同して駆動することにより直線模様、ジグザグ模様を形成するように構成されている。
【0029】
6は上記ミシン本体に備えられた針および送り手段により縫製を行うための第1起動スイッチであり、模様選択手段、送りピッチ設定手段を省略する。
【0030】
7は前記ミシン本体に備えられた針および送り手段を駆動して行う縫製に使用されない機能ユニットであって、この機能ユニットの制御に関連して作動するステッピングモータの全てを含む。
この機能ユニットには、刺繍装置、ミシンの自動上糸掛けユニット、自動上糸巻きユニット、自動下糸巻きユニットなどがある。
【0031】
この機能ユニットの一つである刺繍装置はミシンに着脱可能とし、その刺繍装置の内部に布を保持した刺繍枠のXY送り手段としてのX送り部材に設けたXステッピングモータとX原点検知センサー、Y送り部材に設けたYステッピングモータとY原点検知センサーを備えている。
【0032】
さらにこの刺繍装置にはXY送り手段が支持する刺繍枠の大中小の3種の大きさを検出する3個のセンサー、ミシンに刺繍枠を装着したことで切り替わる検知スイッチ、刺繍装置装着時にXYステッピングモータのドライバ回路を保護するスイッチを備えている。ミシン本体と刺繍装置とはコネクタにより電気的に接続され、刺繍装置のXYステッピングモータとミシン本体内のこれらモータの各ドライバ回路とが接続され、刺繍装置の全てのセンサー及びスイッチとミシン本体のCPU1とが接続される。
【0033】
この刺繍装置をミシンに装着して電源スイッチをオンすると、前記刺繍装置の装着を検知する検知スイッチが刺繍装置を検出して、ミシン本体は実用縫いモードから刺繍縫いモードに切り替わる。ミシン本体がこの刺繍縫いモードになると、ミシン本体が刺繍縫い模様の選択画面と選択スイッチ、及び編集画面と編集スイッチに切り替わると共に、縫製時にはミシン本体の送り手段を駆動するステッピングモータが停止され、刺繍装置内の送り手段を駆動するXYステッピングモータが作動される。
【0034】
この検知スイッチはミシン本体を刺繍モードにしてXYステッピングモータが作動されることを予めCPU1に指示するため、後述の第2起動スイッチ(10)となる。
作業者はミシン本体で刺繍模様を選択及び編集し、スタートストップスイッチとしての起動スイッチをオンすると、選択刺繍模様の縫いデータが記憶手段から読み出され、ミシン本体のミシンモータが駆動されて主軸を回転させ針を上下動させると共に、タイミングセンサーが検出した主軸の回転に同期してXYパルスモータのドライバ回路が縫いデータに従って制御され、刺繍装置のXYステッピングモータが作動されることで刺繍縫いが行われる。
【0035】
また、前記機能ユニットの一つであるミシンの自動上糸掛けユニットは、作業者が糸駒から引き出された上糸を、ミシン上部の所定位置に移動した移送体に保持させ、自動上糸掛け起動スイッチをオンすると、CPU1は自動上糸掛けステッピングモータを駆動してこの移送体を縫い針に降下させる。この移送体の降下により、上糸は自動糸調子器、天秤に糸掛けるとともに移送体に連動して自動糸通し器がこの上糸を針穴に糸通しする。糸通しが完了すると、移送体は上糸を開放して再びミシン上部の所定位置に移動する。このとき、ミシン上部の所定位置を位置センサーにより検知してCPU1に検知信号を送ることで自動上糸掛けステッピングモータの駆動を停止する。
【0036】
また、機能ユニットの一つである自動上糸巻きユニットは、刺繍縫いのように複数の色糸で縫製する時に、予め複数の色違いの糸駒をミシンの糸立てにセットしておき、色糸替え時に針に通された糸を糸巻きに巻き戻す装置である。色糸交換するために作業者が起動スイッチをオンすると、巻き取り用ステッピングモータがどの糸駒に対して連結セットされているかをセンサーで判別する。
【0037】
このとき、巻き取りたい糸駒に連結されていない場合には切替えステッピングモータを駆動して、糸を巻き取る糸駒と巻き取り用ステッピングモータの駆動軸を連結させ、次に巻き取り用ステッピングモータを駆動して糸駒を回転させて糸を巻き取る。このとき、巻き取られた上糸の端が糸駒に移送される前に自動上糸巻きユニットの糸端保持位置で停止させるため、糸端センサーによって巻取り中の上糸を検知して巻き取り用ステッピングモータを停止するようにしている。
【0038】
この自動上糸巻きユニットは刺繍縫い時に位置の色糸による縫製が終了して次の色糸による縫製を迎えたことをCPU1が検出すると、これを起動スイッチとして自動的に自動上糸巻きユニットを起動するようにしてもよい。また、この自動上糸巻きユニットと前記自動上糸掛けユットと組み合わせて刺繍縫いのミシンに装着することにより、刺繍縫い時に自動的に色糸交換することができるシステムとすることができる。
【0039】
また、機能ユニットの一つである自動下糸巻きユニットは、ミシンの釜にセットされたボビンに下糸を自動的に巻く装置である。針板脇の開閉窓を開けて下糸用の糸駒から引き出された糸端を糸保持板に引っ掛けておき、ボビンに巻かれた下糸がなくなったことを下糸残量センサーが検知すると作業者に報知し、作業者が起動スイッチとしての自動下糸巻きスイッチを操作する。
【0040】
CPU1は、この開閉窓が閉じていることをセンサーで検知して、次に、糸保持板移送用ステッピングモータで糸保持板をボビンに移動させる一方、釜の回転をボビンに伝えるようにギヤをセットする。次にミシンモータを回転してボビンに糸を巻き、ボビンに所定量巻かれると下糸巻きセンサーがこれを検知してミシンモータを停止すると共に、糸切りして、前記糸保持板移送用ステッピングモータを待機位置に移動するように制御される。
【0041】
なお、刺繍縫いをしている途中でボビンに下糸がなくなった場合には、前記下糸残量センサーが検知して検知信号がCPU1に流れたとき、CPU1は起動スイッチがオンされたものとして、自動下糸巻き制御を自動的に開始するようにしてもよい。
【0042】
8は前記各機能ユニットの説明中に記載された全てのステッピングモータ7を駆動する第2ドライバ回路(駆動回路)であり、前記CPU1に接続している。
【0043】
9は前記各機能ユニットの説明中に記載された全てのセンサーを含む第2センサーであり、それぞれの機能ユニットに設けた原点検出センサーなどすべてのセンサーを含み、前記CPU1に検知信号を出力する。このセンサーは発光ダイオードとフォトセンサーを組み合わせたフォトインタラプタにより構成され被検出部材の通過を検出してCPU1へ検出信号を出力するようになっている。また被検出部材の位置を検出するセンサーとして前記フォトインタラプタを使用するほか、リミットスイッチを使用する場合もあり、この場合にはリミットスイッチのオンオフ信号をCPU1に出力する。
【0044】
10は上記各機能ユニットの説明中に記載された全ての起動スイッチを含む第2起動スイッチであり、手動で操作されるものと、前記刺繍装置のようにミシンに刺繍装置が装着されたことを検出するセンサーによって自動的にスイッチオンになるものがある。
【0045】
11はミシン本体に備えた電源スイッチであり、この電源スイッチ11がオンされると電源回路12が通電開始されて、CPU1に基準電圧が印加されるとともに、前記センサー5,9の発光ダイオードおよびフォトセンサーには検知電流A,Bが流され、前記ドライバー回路4,8には待機電流が供給される。そのほか、ミシンの手元灯や液晶表示装置のバックライトが点灯される。そして、CPUは起動されて後述するミシン制御がスタートする。
【0046】
20は前記第2ドライバ回路の待機電流Cをオンオフする電源制御手段としての第1電流切り替えスイッチ、および30は前記第2センサーの発光ダイオードに供給される検知電流Bをオンオフする電源制御手段としての第2電流切り替えスイッチである。これら第1、第2電流切り替えスイッチ20,30はそれぞれの電流供給ライン上にFET21,31が配置され、これらFET21,31はスイッチングトランジスタ22,32を介してCPU1から出力される電流切り替え信号によってオンオフが切り替わる。
【0047】
次に上記ミシンの作用を第2図に示すフローチャートに基づいて説明する。
ミシンの電源スイッチがオンされると(S1)、ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用する第1ステッピングモータ3、第1ドライバ回路4、第1センサー5に電流供給する(S2)。
【0048】
即ち、第1ステッピングモータ3として送りステッピングモータ及び針振りステッピングモータを駆動するための第1ドライバ回路4としての各ドライバ回路を駆動して第1センサー5としての各原点検知センサーにより原点検知を行ない、その後これらステッピングモータを駆動するドライバ回路には待機電流を供給し、原点検知センサーであるフォトインタラプタの発光ダイオードにも検知電流を供給して常時検知可能とする。また、この縫製には主軸の回転角度を検知する第1センサー5としてのタイミングセンサーも使用することから、このフォトインタラプタの発光ダイオードにも検知電流を供給して常時検知可能とする。
【0049】
また、ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用しない、刺繍装置を除く機能ユニットとして、自動上糸掛けユニット等に装着した第2ステッピングモータ7、及びこの第2ステッピングモータ7を駆動する第2ドライバ回路8に供給される待機電流Cは第1電流切替えスイッチ20によってオフされ、また第2センサー9に供給する検知電流Bも第2電流切替えスイッチ30によってオフされる。
【0050】
さらに、前記機能ユニットとしてミシンに対する刺繍装置の装着の有無が判別され(S3)、刺繍装置が未装着のときは、ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用しない機能ユニットとして、ミシン本体に設けた刺繍装置のXYステッピングモータを駆動する第2ドライバ回路8に供給される待機電流(電源消費電流)Cは第1電流切替えスイッチ20によってオフされる(S4)。そしてミシンは実用縫いモードとなり(S5)、直縫い模様やジグザグ縫い模様を選択可能とし(S6)、前記ミシン本体に備えた送り歯を用いた送り手段と針の上下動及び針振りにより縫い目形成する(S7)。
【0051】
また、前記機能ユニットとしてミシンに刺繍装置が装着されていることを検知スイッチで検知すると(S3)、CPU1はこれを第2起動スイッチ10がオンされたものと判別して、第1電流切替えスイッチ20をオンする。これにより、ミシン本体に設けた第2ドライバ回路8に待機電流Cが流れ、第2ドライバ回路8からコネクタを通じて刺繍装置のXYステッピングモータに待機電流が供給される。
【0052】
さらに刺繍装置に設けた第2センサー9としてのXY原点検知センサー及び刺繍枠の大きさを検出する3個のセンサーに対する検知電流Bを供給するように第2電流切替えスイッチ30がオンされる(S8)。これによってX送り部材に設けたXステッピングモータを駆動してX原点検知センサーにより原点検知すると共に、Y送り部材に設けたYステッピングモータを駆動してY原点検知センサーにより原点検知を行なう。
【0053】
ミシン本体は実用縫いモードから刺繍縫いモードに切り替わり(S9)、ミシン本体がこの刺繍縫いモードになると、ミシン本体が刺繍縫い模様の選択画面と選択スイッチ、及び編集画面と編集スイッチに切り替わると共に(S10)、ミシンのスタートストップスイッチの操作により縫製が開始されると(S11)、選択編集した縫いデータが記憶手段から順次読み出されて、ミシンモータが起動して針が上下動すると共にミシン本体の送り手段を駆動するステッピングモータが停止され、刺繍装置内の送り手段を駆動するXYステッピングモータが作動される(S12,13)。
【0054】
このようにミシン本体が実用縫いモードまたは刺繍縫いモードのときに、ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用されない、刺繍装置をのぞく機能ユニットの第2起動スイッチ10がオンされると、CPU1はこのオン信号によって割り込み制御を開始する(S14)。
【0055】
CPU1はこのオンされた機能ユニットが備える第2ステッピングモータ7、及びこの第2ステッピングモータ7を駆動する第2ドライバ回路8に待機電流Cを供給するために第1電流切替えスイッチ20をオンし、この機能ユニットが備える第2センサー9に検知電流Bを供給するように第2電流切替えスイッチ30がオンされる(S15)。これによってこの機能ユニットの第2ステッピングモータ7はCPU1の制御により原点検知を行い(S16)、第2センサー9の検知信号を判別しながら所定のプログラムに従って機能を実行する(S17,18)。
【0056】
次に、本発明の第2の実施形態を図3に示すブロック図に基づいて説明する。図3は図1の機能ユニットのブロック図に相当するものである。この機能ユニットには前述同様に、第2ステッピングモータ7、及びこの第2ステッピングモータ7を駆動する第2ドライバ回路8と、第2センサー9を備えている。そして、第2ステッピングモータ7、及びこの第2ステッピングモータ7を駆動する第2ドライバ回路8に待機電流Cを供給又は停止する第1電流切替えスイッチ20を、この第2センサー9に検知電流Bを供給する第2電流切替えスイッチと共用する回路とし、第1電流切替えスイッチ20と第2センサー9との間には電流制限抵抗40を接続するようにした。これによって、電流切り替えスイッチの部品点数を減少し、消費電流を削減できる効果がある。
【0057】
次に、本発明の第3の実施形態を図4に示すブロック図に基づいて説明する。図4は図1の機能ユニットのブロック図に相当するものであり、図1に示す第1の実施形態では、各機能ユニット毎に、第2ステッピングモータ7、及びこの第2ステッピングモータ7を駆動する第2ドライバ回路8と、第2センサー9を備え、第1電流切替えスイッチ20と第2電流切替えスイッチ30とを、各機能ユニット毎に備える。そして第2起動スイッチ10が操作された機能ユニットに対応した電流切り替えスイッチのみをオンしてその機能ユニットを実行可能とした。
【0058】
しかしながら、この第3の実施形態では、稼動状況が類似する複数の機能ユニットがミシンに備えられている場合には、それらの機能ユニットの起動操作が略同一の時に行なわれる。例えばミシンに自動上糸掛けユニットと自動上糸巻きユニットが備えてあり、刺繍装置が装着されて刺繍モードであるときに、刺繍縫い中の色糸交換時にこれら自動上糸掛けユニットと自動上糸巻きユニットを略同時に、又は連続的に起動する。
【0059】
そこで機能ユニットの電流切り替えスイッチ20と電流切り替えスイッチ30を共通化すると共に、各機能ユニットの電流切り替えスイッチも共通化する。例えば一個の電流切り替えスイッチで2個の機能ユニットの待機電流C及び検知電流Bをオンオフするようにした。また、自動下糸巻きユニットも刺繍縫い時の下糸切れに対応して起動するものであるからこのユニットの電流切り替えスイッチとも共通化するようにしたものである。これによって、各機能ユニットに対する電流切り替えスイッチの制御プログラムが簡単になり、部品点数の削減に寄与する効果がある。
【0060】
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。
ミシンを持ち運ぶときに機能ユニットに搭載したステッピングモータの原点位置がずれる可能性があるものがある。例えば、上記自動上糸掛けユニットのようにステッピングモータで駆動される移送体が上下方向に長く移動する部材で構成されている。このような構成のものは、電源オン時に予め原点検知しておくことで機能ユニットの起動操作時に早く立ち上げることができる。
【0061】
そのため、電源オン時に第1、2電流切り替えスイッチをオンして、原点センサーにより原点検知しながらステッピングモータに対するドライバ回路を作動して原点検知を実行する。原点検知がおこなわれた後は、この第1、2電流切り替えスイッチをオフして、ステッピングモータに対するドライバ回路の待機電流C及び原点センサーのフォトインタラプタに対する検知電流供給Bの供給を停止する。そしてこの機能ユニットに対して起動スイッチが操作されると、再び第1、2電流切り替えスイッチをオンして通常の機能ユットとしての動作を行なうものである。これによって、機能ユニットが起動するまでの無駄な電力も消費を防止できる効果がある。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る請求項1のミシンの電源制御装置は、ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用されない機能ユニットであって、この機能ユニットの制御に関連して作動するステッピングモータ、駆動回路及び検知センサーに供給される電流を、機能ユニットの非作動時に制限することで、無駄な消費電力を抑えて、高い省エネ効果を奏するミシンとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るミシンの電源制御装置の制御ブロック図
【図2】図1のフローチャートである。
【図3】第2実施形態を示す要部ブロック図
【図4】第3実施形態を示す要部ブロック図
【符号の説明】
1 CPU
3 第1ステッピングモータ
4 第1ドライバ回路(駆動回路)
5 第1センサ(検知手段)
6 第1起動スイッチ
7 機能ユニットの第2ステッピングモータ
8 機能ユニットの第2ドライバ回路(駆動回路)
9 機能ユニットの第2センサ(検知手段)
10 機能ユニットの第2起動スイッチ
11 電源スイッチ
20 第1電流切り替えスイッチ(電源制御手段)
30 第2電流切り替えスイッチ(電源制御手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic upper thread hooking unit, an automatic lower thread winding unit, an automatic upper thread winding unit, an embroidery device, and other functional units that are not used for sewing performed by driving a needle and a feeding means provided on a sewing machine main body. The present invention relates to a novel sewing machine power supply control device that limits a current supplied to a stepping motor and a detection sensor that operate in connection with control.
[0002]
[Prior art]
As a functional unit not used for sewing performed by driving a needle and a feeding means provided in a conventional sewing machine main body, there is, for example, an embroidery apparatus described in JP-A-2000-157768.
When performing straight stitching and zigzag stitching with this sewing machine, a sewing machine motor that moves the needle up and down, a stepping motor for feeding means driving, and a needle for driving a needle and a feeding means (feed dog) provided on the sewing machine main body. It is configured to operate a needle swing stepping motor and use a timing sensor for detecting a rotation angle of a main shaft in order to detect a drive timing of these motors.
[0003]
When performing embroidery sewing with the sewing machine, an embroidery device is mounted on the sewing machine main body, and a sewing machine motor for moving a needle provided on the sewing machine main body up and down, and XY feeding means for feeding the cloth provided in the embroidery device to XY. Embroidery sewing is performed in cooperation with the above, and a feed means driving stepping motor for driving a feed means provided in the sewing machine main body is not used. The embroidery device is provided with an X pulse motor, a Y pulse motor for driving the XY feed means, an X origin detector, and a Y origin detector. The sewing machine body has a drive circuit for the X pulse motor of the embroidery device, and a Y pulse motor. Drive circuit is provided.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-157770 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional sewing machine equipped with a computer that causes a stepping motor to perform a predetermined operation while judging detection signals of various sensors, when a power switch of the sewing machine main body is turned on, all the stepping motors in the main body are immediately turned on. A standby current is supplied to the drive circuit after detecting the origin, and a photo interrupter that combines a light emitting diode and a photo sensor, such as a timing sensor that detects the rotation angle of the spindle, turns on this light emitting diode. Current is always supplied.
[0006]
Thus, the computer determines that the drive circuit and the sensor are in a normal standby state, and accepts an instruction from the operator. When the operator instructs the sewing machine to start sewing, the computer can immediately start controlling the various sensors and the motor drive circuit to execute sewing.
[0007]
However, in the conventional example, the drive current for the X-pulse motor and the drive circuit for the Y-pulse motor of the embroidery device provided in the sewing machine main body have the same standby current as the other drive circuits when the power is turned on as described above. However, the drive circuit actually operates only after the embroidery device is mounted on the sewing machine and the drive circuit and the stepping motor are electrically connected by the connector. However, while straight sewing is being performed by the feed teeth of the sewing machine motor and the feed pulse motor provided on the sewing machine main body, the standby current supplied to the X pulse motor drive circuit and the Y pulse motor drive circuit ( All the power consumption current was wasted because the pulse motor was not connected.
[0008]
As described above, the sewing machine is a functional unit having a stepping motor and a sensor controlled by a computer, and is not used for sewing performed by driving a needle and a feeding means provided on the sewing machine main body. Such functional units are increasing along with the sophistication of products.
[0009]
If a standby current or a detection current is constantly supplied to all the stepping motors and sensors to a sewing machine equipped with such a large number of functional units, a considerable amount of power is required. However, there is a possibility that the power consumption will increase and the product image will deteriorate.
In addition, the above standby current supplied to the pulse motor is composed of a constant current circuit by chopping drive. If there are many stepping motors, this standby current alone may cause radiation noise and affect communication equipment. There is.
[0010]
The present invention relates to a functional unit which is not used for sewing by driving a needle and a feeding means provided in a sewing machine main body, and supplies a stepping motor, a driver circuit, and a detection sensor which operate in connection with control of the functional unit. An object of the present invention is to provide an energy-saving sewing machine by limiting the current to be supplied when the functional unit is not operated.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the power supply control device for a sewing machine according to the first aspect of the present invention, the power supply switch for turning on / off a main power supply of the sewing machine, and a needle and a feeding means provided on a sewing machine main body are driven. A stepping motor or a detecting means that is operated in connection with the control of the functional unit, and reads a detection signal from the detecting means and controls a driving circuit that drives the stepping motor. Control means for executing a predetermined function, and starting means for activating the functional unit, and after detecting the start operation of the activating means after the power switch is turned on, detects the origin of a stepping motor, or A standby current is supplied to the motor drive circuit or a detection current is supplied to the detection means. Those having a power control means for performing.
[0012]
The power supply control device for a sewing machine according to
[0013]
In the power supply control device for a sewing machine according to
[0014]
In the power supply control device for a sewing machine according to the second aspect, the standby current supply line and the detection current supply line for the functional unit can be turned on / off by a common switching unit, so that the configuration and control can be simplified.
[0015]
In the power supply control device for a sewing machine according to
The power supply control device for a sewing machine according to the third aspect has an effect of obtaining a further energy-saving sewing machine by stopping the current supply at the end of the operation of the functional unit.
[0016]
In the power supply control device for a sewing machine according to
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power supply control device for a sewing machine, wherein the origin of the stepping motor mounted on the functional unit may be shifted when the sewing machine is carried. Since the power supply can be started up quickly at the time of operation and the current supply is stopped after the detection of the origin, there is an effect that unnecessary power can be prevented from being consumed until the start-up operation is performed on this functional unit.
[0018]
In the power supply control device for a sewing machine according to the fifth aspect of the present invention, the functional unit is an embroidery device that is electrically detachable through a sewing machine and a connector. The embroidery device includes at least an embroidery frame holding a cloth. The sewing machine body includes an X stepping motor for feeding cloth to Y, a Y stepping motor, and a detection unit. The sewing machine body includes a drive circuit connected to the XY stepping motor and the connector. When the embroidery device is not mounted on the main body, the power supply control means does not supply a standby current to the drive circuit.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, when the power switch is turned on and the embroidery device is not mounted on the sewing machine, the standby current is supplied to the drive circuit for driving the XY stepping motor provided on the sewing machine body. With such a configuration, there is an effect that unnecessary power consumption until the sewing machine performs the embroidery stitching can be prevented.
[0020]
In the power supply control device for a sewing machine according to
The power supply control device for a sewing machine according to
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a power supply control device for a sewing machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a control block diagram of a power control device for a sewing machine according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of the present invention.
[0023]
[0024]
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]
The sewing machine according to the present invention is configured such that the
[0029]
[0030]
This functional unit includes an embroidery device, an automatic upper thread hooking unit, an automatic upper thread winding unit, an automatic lower thread winding unit, and the like.
[0031]
An embroidery device, which is one of the functional units, is detachable from the sewing machine, and an X stepping motor and an X origin detection sensor provided on an X feed member as XY feed means for an embroidery frame holding a cloth inside the embroidery device, A Y stepping motor provided on the Y feed member and a Y origin detection sensor are provided.
[0032]
The embroidery device further includes three sensors for detecting three sizes, large, medium, and small, of the embroidery frame supported by the XY feeding means, a detection switch that switches when the embroidery frame is mounted on the sewing machine, and XY stepping when the embroidery device is mounted. A switch for protecting a motor driver circuit is provided. The sewing machine body and the embroidery device are electrically connected by a connector, the XY stepping motor of the embroidery device is connected to each driver circuit of these motors in the sewing machine body, and all the sensors and switches of the embroidery device and the
[0033]
When the embroidery device is mounted on the sewing machine and the power switch is turned on, the detection switch for detecting the mounting of the embroidery device detects the embroidery device, and the sewing machine main body switches from the practical sewing mode to the embroidery sewing mode. When the sewing machine main body enters the embroidery sewing mode, the sewing machine main body switches to an embroidery sewing pattern selection screen and a selection switch, and an edit screen and an edit switch. At the time of sewing, the stepping motor for driving the feed means of the sewing machine main body is stopped, and the embroidery sewing is stopped. An XY stepping motor that drives a feeding means in the apparatus is operated.
[0034]
This detection switch is a second start switch (10) to be described later in order to instruct the
The operator selects and edits the embroidery pattern on the sewing machine main body, turns on a start switch as a start / stop switch, the sewing data of the selected embroidery pattern is read from the storage means, and the sewing machine motor of the sewing machine main body is driven to drive the spindle. The needle circuit is rotated to move the needle up and down, and the driver circuit of the XY pulse motor is controlled in accordance with the sewing data in synchronization with the rotation of the spindle detected by the timing sensor, and the XY stepping motor of the embroidery device is operated to perform embroidery sewing. Is
[0035]
Further, the automatic upper thread hooking unit of the sewing machine, which is one of the functional units, allows the operator to hold the upper thread pulled out from the thread spool on the transfer body moved to a predetermined position on the upper side of the sewing machine. When the start switch is turned on, the
[0036]
In addition, the automatic upper thread winding unit, which is one of the functional units, sets a plurality of differently colored thread spools on a thread stand of a sewing machine in advance when sewing with a plurality of color threads like embroidery sewing, and This is a device that rewinds a thread passed through a needle at the time of replacement to a bobbin. When the operator turns on the start switch to change the color thread, a sensor determines which thread spool the winding stepping motor is connected to.
[0037]
At this time, if not connected to the thread spool to be wound, the switching stepping motor is driven to connect the drive shaft of the thread spool for winding the thread and the stepping motor for winding, and then the stepping motor for winding. Is driven to rotate the thread spool and take up the thread. At this time, in order to stop at the yarn end holding position of the automatic upper yarn winding unit before the end of the wound upper yarn is transferred to the yarn spool, the upper yarn being wound is detected by the yarn end sensor and wound. The stepping motor is stopped.
[0038]
When the
[0039]
An automatic bobbin winding unit, which is one of the functional units, is a device for automatically winding a bobbin thread on a bobbin set in a shuttle of a sewing machine. Open the opening / closing window beside the needle plate, hook the thread end pulled out from the thread spool for the lower thread on the thread holding plate, and when the bobbin thread remaining amount sensor detects that the bobbin thread wound on the bobbin has run out. The worker is notified, and the worker operates an automatic bobbin winding switch as a start switch.
[0040]
The
[0041]
When the bobbin runs out of bobbin thread during embroidery sewing, when the bobbin thread remaining amount sensor detects and a detection signal flows to CPU1, CPU1 assumes that the start switch has been turned on. The automatic bobbin winding control may be automatically started.
[0042]
[0043]
[0044]
[0045]
[0046]
[0047]
Next, the operation of the sewing machine will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
When the power switch of the sewing machine is turned on (S1), current is supplied to the
[0048]
That is, each driver circuit as the
[0049]
A
[0050]
Further, it is determined whether or not the embroidery device is mounted on the sewing machine as the functional unit (S3). When the embroidery device is not mounted, a function that is not used for sewing performed by driving a needle and a feeding means provided on the sewing machine main body. As a unit, the standby current (power consumption current) C supplied to the
[0051]
When the detection switch detects that the embroidery device is mounted on the sewing machine as the functional unit (S3), the
[0052]
Further, the second current switch 30 is turned on so as to supply the detection current B to the XY origin detection sensor as the
[0053]
The sewing machine main body switches from the practical sewing mode to the embroidery sewing mode (S9). When the sewing machine main body enters the embroidery sewing mode, the sewing machine main body switches to the embroidery sewing pattern selection screen and the selection switch, and the edit screen and the edit switch (S10). When the sewing is started by operating the start / stop switch of the sewing machine (S11), the selected and edited sewing data is sequentially read out from the storage means, the sewing machine motor is started, the needle moves up and down, and the sewing machine main body is moved. The stepping motor for driving the feeding means is stopped, and the XY stepping motor for driving the feeding means in the embroidery device is operated (S12, S13).
[0054]
As described above, when the sewing machine main body is in the practical sewing mode or the embroidery sewing mode, the
[0055]
The
[0056]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram shown in FIG. FIG. 3 corresponds to a block diagram of the functional unit of FIG. This functional unit includes a
[0057]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram shown in FIG. FIG. 4 corresponds to a block diagram of the functional unit of FIG. 1. In the first embodiment shown in FIG. 1, the
[0058]
However, in the third embodiment, when a plurality of functional units having similar operation states are provided in the sewing machine, the activation operations of those functional units are performed at substantially the same time. For example, the sewing machine is provided with an automatic needle thread winding unit and an automatic needle thread winding unit. When the embroidery device is mounted and in the embroidery mode, when the color thread is changed during embroidery sewing, the automatic needle thread sewing unit and the automatic needle thread winding unit are provided. Are activated substantially simultaneously or continuously.
[0059]
Therefore, the
[0060]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
There is a possibility that the origin position of the stepping motor mounted on the functional unit may be shifted when carrying the sewing machine. For example, a transfer body driven by a stepping motor, such as the above-described automatic upper thread hooking unit, is configured by a member that moves long in the vertical direction. With such a configuration, it is possible to start up quickly when the functional unit is started up by detecting the origin in advance when the power is turned on.
[0061]
Therefore, when the power is turned on, the first and second current changeover switches are turned on, and the origin circuit is operated by operating the driver circuit for the stepping motor while detecting the origin by the origin sensor. After the origin detection, the first and second current changeover switches are turned off, and the supply of the standby current C of the driver circuit to the stepping motor and the supply of the detection current supply B to the photo interrupter of the origin sensor are stopped. When the start switch is operated for this functional unit, the first and second current changeover switches are turned on again to perform the operation as a normal functional unit. This has the effect of preventing wasteful power consumption until the functional unit is started.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, the sewing machine power supply control device according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of a power supply control device of a sewing machine according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of FIG.
FIG. 3 is a main block diagram showing a second embodiment.
FIG. 4 is a main block diagram showing a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 CPU
3 1st stepping motor
4 First driver circuit (drive circuit)
5 First sensor (detection means)
6 First start switch
7 Function unit second stepping motor
8 Second driver circuit (drive circuit) for functional unit
9 Second sensor (detection means) of functional unit
10 Second activation switch of functional unit
11 Power switch
20 1st current changeover switch (power control means)
30 second current switch (power control means)
Claims (6)
ミシン本体に備えられた針及び送り手段を駆動して行なう縫製に使用されない機能ユニットであって、この機能ユニットの制御に関連して作動するステッピングモータ又は検知手段と
前記検知手段からの検知信号を読み込むと共に、前記ステッピングモータを駆動する駆動回路を制御して所定の機能を実行する制御手段と、
前記機能ユニットを起動する起動手段とを備え、
前記電源スイッチオン後、前記起動手段の起動操作を検出すると、ステッピングモータの原点検知を行い、又は前記ステッピングモータの駆動回路に待機電流を供給し、又は検知手段に検知電流を供給するうち、少なくともいずれか一つを実行する電源制御手段を備えたことを特徴とするミシンの電源制御装置。A power switch for turning on / off the main power of the sewing machine;
A function unit not used for sewing performed by driving a needle and a feeding means provided in a sewing machine main body, and a stepping motor or a detection means operating in connection with control of the function unit and a detection signal from the detection means. Control means for reading and executing a predetermined function by controlling a driving circuit for driving the stepping motor;
Starting means for starting the functional unit,
After the power switch is turned on, when the starting operation of the starting unit is detected, the starting point of the stepping motor is detected, or a standby current is supplied to a driving circuit of the stepping motor, or at least a detection current is supplied to the detecting unit. A power supply control device for a sewing machine, comprising a power supply control means for executing any one of the power supply control means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002285523A JP2004121281A (en) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | Power controller for sewing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002285523A JP2004121281A (en) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | Power controller for sewing machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004121281A true JP2004121281A (en) | 2004-04-22 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002285523A Pending JP2004121281A (en) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | Power controller for sewing machine |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004121281A (en) |
-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002285523A patent/JP2004121281A/en active Pending
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071108 |
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A02 | Decision of refusal |
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