JP2008068003A - ミシン - Google Patents
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Abstract
【課題】ペダルの組み付け作業の作業効率を向上させること。
【解決手段】ミシン1は、ペダルの操作量に応じて移動する操作部材と、操作部材の操作量に対応する値の検出信号を出力する検出部材とを有するペダルセンサと、検出信号の基準値を記憶する記憶手段84と、表示手段14と、所定の制御信号を出力してミシンを制御する制御手段8と、操作部材が中立位置にある時に出力される検出信号の値が、所定範囲内にあるか否かを判別する判別手段8と、所定範囲内にあると判定された場合に、検出信号の値に基づいて、基準値を補正する基準値補正手段8と、を備え、所定範囲内にないと判定された場合に、ペダルの前後いずれの方向に対応する値かを判別する前後判別手段8と、その判別結果に基づいて、検出信号の値が所定範囲に対してペダルの前後いずれの方向に対応する値かを表示手段に識別可能に表示する表示制御手段8と、を備える。
【選択図】図8
【解決手段】ミシン1は、ペダルの操作量に応じて移動する操作部材と、操作部材の操作量に対応する値の検出信号を出力する検出部材とを有するペダルセンサと、検出信号の基準値を記憶する記憶手段84と、表示手段14と、所定の制御信号を出力してミシンを制御する制御手段8と、操作部材が中立位置にある時に出力される検出信号の値が、所定範囲内にあるか否かを判別する判別手段8と、所定範囲内にあると判定された場合に、検出信号の値に基づいて、基準値を補正する基準値補正手段8と、を備え、所定範囲内にないと判定された場合に、ペダルの前後いずれの方向に対応する値かを判別する前後判別手段8と、その判別結果に基づいて、検出信号の値が所定範囲に対してペダルの前後いずれの方向に対応する値かを表示手段に識別可能に表示する表示制御手段8と、を備える。
【選択図】図8
Description
本発明は、ミシンに関する。
ミシンの制御装置には、連結棒を介してペダルが接続されており、このペダルを作業者が踏むことでミシンの駆動を制御することができる。具体的には、制御装置に組み込まれたペダルセンサがペダルの操作量を検出し、ペダルを作業者のつま先側に踏み込むこと(前踏み状態)で、ペダルの踏み込み量に応じた縫製速度で縫製し、ペダルを作業者のかかと側に踏み込むこと(後踏み状態)で、糸切り装置を駆動させて糸切りを行う。
より具体的には、ペダルセンサには、一端が連結棒の上端に接続され基端部が制御装置に回動可能あるいは直線移動可能に支持されるペダルレバーと、ペダルレバーの基端部に連結されぺダルレバーとともに移動する移動体に連結される検出部材とが設けられ、この検出部材がペダル操作によるペダルレバーの移動量を検出することによりペダルの操作位置を検出するようになっている。また、作業者がペダルを踏んでいないときのペダルレバーの機械的な位置である中立位置は、ペダルの後踏みによる回動を弾性力により規制するストッパーにより常に一定になるように構成されている。しかしながら、ペダルレバーと検出部材とは、検出部材自体の検出値の比較的大きなバラツキに対応できるように移動体を介して機械的に位置調整可能に連結されている。
ペダルレバーと検出部材との組付けは、ペダルレバーを中立位置等の所定の位置に固定した状態で行われるが、ペダルレバーと検出部材の相対位置が常に完全に一致するように組み付けることは困難であり、また、双方の相対位置が完全に一致したとしても検出部材にはそれ自体で検出値(検出信号の値)の若干のバラツキが有り、検出部材の検出値に多少の誤差が発生することは避けられない。
このような問題を解決する方法として、組み付けられたペダルの中立位置におけるペダルセンサの検出値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、所定の範囲内にある場合に検出された値を原点位置としてミシンの作動プログラムを補正するペダルの位置制御装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
実用新案登録第2517273号公報
このような問題を解決する方法として、組み付けられたペダルの中立位置におけるペダルセンサの検出値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、所定の範囲内にある場合に検出された値を原点位置としてミシンの作動プログラムを補正するペダルの位置制御装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、上記の特許文献1に記載の発明は、あくまでもペダルセンサの検出値が予め設定された所定の範囲内にあると検出された場合にのみミシンの作動プログラムを補正することができるものであり、検出値が所定の範囲内になければ、作業者は再度ペダルの組み付けを行う必要がある。
しかし、作業者は、前踏み位置と後踏み位置のいずれの方にペダルの位置がずれているのかを知ることができないため、作業者はペダルを前踏み位置側及び後踏み位置側に動かしながらペダルの組み付けの作業をしなければならず、作業効率が低かった。
しかし、作業者は、前踏み位置と後踏み位置のいずれの方にペダルの位置がずれているのかを知ることができないため、作業者はペダルを前踏み位置側及び後踏み位置側に動かしながらペダルの組み付けの作業をしなければならず、作業効率が低かった。
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ペダルの組み付け作業の作業効率を向上させることができるミシンを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、ミシンのペダルに連結され、前記ペダルの操作量に応じて移動する操作部材と、前記操作部材に対し位置調整可能に連結され、前記操作量に対応する値の検出信号を出力する検出部材とを有するペダルセンサと、前記ペダルの中立位置からの前記操作部材の操作量を計測するための前記検出信号の基準値を記憶する記憶手段と、作業者に報知する情報を表示する表示手段と、前記基準値に基づいて前記計測される前記中立位置からの前記操作部材の操作量に対応して、所定の制御信号を出力して前記ミシンを制御する制御手段と、前記操作部材が前記中立位置にある時に出力される前記検出信号の値が、所定範囲内にあるか否かを判別する判別手段と、前記判別手段により前記出力された検出信号の値が前記所定範囲内にあると判定された場合に、前記操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値に基づいて、前記基準値を補正する基準値補正手段と、備えたミシンにおいて、前記判別手段により前記検出信号の値が前記所定範囲内にないと判定された場合に、前記操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、前記所定範囲を挟んで前記ペダルの前後いずれの方向に対応する値であるかを判別する前後判別手段と、前記前後判別手段で判別された判別結果に基づいて、前記操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、前記所定範囲に対して前記ペダルの前後いずれの方向に対応する値であるかを前記表示手段に識別可能に表示する表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、ペダルセンサが、操作部材が中立位置にあるときのペダルの検出信号を検出すると、判別手段はその検出信号の値が所定範囲内にあるか否かを判別する。ここで、判別手段により出力された検出信号の値が所定範囲内にあると判定された場合には、基準値補正手段は、操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値に基づいて基準値を補正する。そして、制御手段は、補正された基準値に基づいて計測される中立位置からの操作部材の操作量に対応して、所定の制御信号を出力してミシンを制御する。
一方、判別手段により検出信号の値が所定範囲内にないと判定された場合には、前後判別手段は、操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、所定範囲を挟んでペダルの前後いずれの方向に対応する値であるかをさらに判別する。そして、表示制御手段は、前後判別手段で判別された判別結果に基づいて、操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、所定範囲に対してペダルの前後いずれの方向に対応する値であるかを表示手段に識別可能に表示する。
これにより、ペダルが中立位置にあるときに出力される検出信号が所定範囲内であれば、基準値を補正することで作業者のペダルレバーに対する検出部材の組み付け誤差を解消することができる。また、ペダルが中立位置にあるときに出力される検出信号が所定範囲外であっても、検出信号の値がずれている方向が表示手段に識別可能に表示されるので、作業者は表示手段を見ることによりペダルの組み付けを修正すべき方向を容易に認識することができ、ペダルの組み付け作業の作業効率を向上させることができる。
一方、判別手段により検出信号の値が所定範囲内にないと判定された場合には、前後判別手段は、操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、所定範囲を挟んでペダルの前後いずれの方向に対応する値であるかをさらに判別する。そして、表示制御手段は、前後判別手段で判別された判別結果に基づいて、操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、所定範囲に対してペダルの前後いずれの方向に対応する値であるかを表示手段に識別可能に表示する。
これにより、ペダルが中立位置にあるときに出力される検出信号が所定範囲内であれば、基準値を補正することで作業者のペダルレバーに対する検出部材の組み付け誤差を解消することができる。また、ペダルが中立位置にあるときに出力される検出信号が所定範囲外であっても、検出信号の値がずれている方向が表示手段に識別可能に表示されるので、作業者は表示手段を見ることによりペダルの組み付けを修正すべき方向を容易に認識することができ、ペダルの組み付け作業の作業効率を向上させることができる。
請求項1に記載の発明によれば、ペダルが中立位置にあるときに出力される検出信号が所定範囲内であれば、基準値を補正することで作業者のペダルレバーに対する検出部材の組み付け誤差を解消することができる。また、ペダルが中立位置にあるときに出力される検出信号が所定範囲外であっても、検出信号の値がずれている方向が表示手段に識別可能に表示されるので、作業者は表示手段を見ることによりペダルの組み付けを修正すべき方向を容易に認識することができ、ペダルの組み付け作業の作業効率を向上させることができる。
以下、図面を参照して、本発明の最良の形態について詳細に説明する。
<ミシンの全体構成>
図1に示すように、ミシン1は、複数の脚部2の上端で支持されたミシンテーブル3と、正面視略コ字状に形成され、ミシンテーブル3に設けられたミシン本体4と、を備えている。
ミシン本体4の下方には、ミシン1による縫製の駆動源となるミシンモータ(図示略)が内蔵されている。ミシンモータは、ミシン本体4内に設けられた上軸(図示略)及び下軸(図示略)に連結されている。
上軸には、当該上軸の回転に同期して上下動する針棒6が連結され、針棒6に上糸が挿通される針7がミシン1の上下方向に沿った一軸線上にそれぞれ設けられている。従って、ミシンモータが駆動することで、その駆動はベルトを介して上軸から針7に伝えられ、針7が上下動する。
<ミシンの全体構成>
図1に示すように、ミシン1は、複数の脚部2の上端で支持されたミシンテーブル3と、正面視略コ字状に形成され、ミシンテーブル3に設けられたミシン本体4と、を備えている。
ミシン本体4の下方には、ミシン1による縫製の駆動源となるミシンモータ(図示略)が内蔵されている。ミシンモータは、ミシン本体4内に設けられた上軸(図示略)及び下軸(図示略)に連結されている。
上軸には、当該上軸の回転に同期して上下動する針棒6が連結され、針棒6に上糸が挿通される針7がミシン1の上下方向に沿った一軸線上にそれぞれ設けられている。従って、ミシンモータが駆動することで、その駆動はベルトを介して上軸から針7に伝えられ、針7が上下動する。
図1及び図2に示すように、ミシン1には、ミシンモータの駆動制御を行う制御装置8(図8参照)を備える制御ボックス9が設けられ、ミシンモータと電気的に接続されている。この制御装置9には、作業者による踏み込み方向(前踏み又は後ろ踏み)や踏み込み量に応じてミシン1の駆動に関する指示入力を行うペダル11がペダルセンサ40を介して電気的に接続されている。
ミシン1には、ミシンテーブル3の下部に電源スイッチ13が設けられ、電源スイッチ13のON/OFFによりミシン1の制御ボックス9内部の制御装置8への電源の投入/遮断を行うことができる。制御ボックス9の表面には、制御装置8に電気的に接続され、作業者に報知する情報を表示する表示手段としての表示部14が設けられている。
ミシン1には、ミシンテーブル3の下部に電源スイッチ13が設けられ、電源スイッチ13のON/OFFによりミシン1の制御ボックス9内部の制御装置8への電源の投入/遮断を行うことができる。制御ボックス9の表面には、制御装置8に電気的に接続され、作業者に報知する情報を表示する表示手段としての表示部14が設けられている。
(ペダル)
ペダル11は、踏み込み操作による操作位置に応じて複数の工程の実行の指示が可能であって、作業者の足による踏み込み操作により回動可能とされている。
具体的には、ペダル11は、図3に示すように、ペダル軸11aに軸支され、中立位置から前方への前踏みと後方への後踏みの踏み込みが可能とされている。ペダル11の前端部には、棒状に形成された連結棒20の一端部20aがペダル11に対して回動自在に連結されている。連結棒20の他端部20bには、ペダル11の踏み込みに伴う揺動が連結棒20を介して伝達されてレバー軸30aを中心として回動する操作部材としてのペダルレバー30が連結されている。
ペダル11は、踏み込み操作による操作位置に応じて複数の工程の実行の指示が可能であって、作業者の足による踏み込み操作により回動可能とされている。
具体的には、ペダル11は、図3に示すように、ペダル軸11aに軸支され、中立位置から前方への前踏みと後方への後踏みの踏み込みが可能とされている。ペダル11の前端部には、棒状に形成された連結棒20の一端部20aがペダル11に対して回動自在に連結されている。連結棒20の他端部20bには、ペダル11の踏み込みに伴う揺動が連結棒20を介して伝達されてレバー軸30aを中心として回動する操作部材としてのペダルレバー30が連結されている。
(ペダルレバー)
ペダルレバー30は、ペダル11の非操作時の位置である中立位置を挟んで前後方向にペダル11の操作量に応じて移動するように構成されている。
ペダルレバー30の先端部30bには、連結棒20の一端部20bが連結され、ペダル11の踏み込みに伴いペダルレバー30がレバー軸30aを中心として回動するようになっている。
ペダルレバー30は、ペダル11の非操作時の位置である中立位置を挟んで前後方向にペダル11の操作量に応じて移動するように構成されている。
ペダルレバー30の先端部30bには、連結棒20の一端部20bが連結され、ペダル11の踏み込みに伴いペダルレバー30がレバー軸30aを中心として回動するようになっている。
また、図4に示すように、ペダルレバー30は、ペダルセンサ40を収容する略矩形状の収容体41の表裏に貫通するように形成された貫通孔41aに対して基端部が回転自在に取り付けられている。ペダルレバー30は、その長手方向が収容体41の側方に延びるように配置され、その先端部30bは上述したように連結棒20の他端部20bと連結されている。
ペダルレバー30は、その基端部より少し先端部側で付勢部材としてのバネ32により先端部が上方に引き上げられるように付勢されている。また、ペダルレバー30は、バネ32との係止箇所よりも先端部側でストッパ33により上方への回動が規制されている。ストッパ33は付勢部材としてのバネ34により下方に向けて付勢されている。
ペダルレバー30は、その基端部より少し先端部側で付勢部材としてのバネ32により先端部が上方に引き上げられるように付勢されている。また、ペダルレバー30は、バネ32との係止箇所よりも先端部側でストッパ33により上方への回動が規制されている。ストッパ33は付勢部材としてのバネ34により下方に向けて付勢されている。
なお、ストッパ33は、当該ストッパ33の上方に設けられた調節ノブ35によりバネ34の付勢力に抗してストッパ33の先端部を上下方向に移動調節することができる。このストッパ33は、ペダル11が中立位置にあるときにペダルレバー30と当接するようになっており、作業者が後ろ踏みをすることで、バネ34の付勢力に抗してペダルレバー30の先端部を上方に引き上げ、糸切りを行う。
従って、ペダルレバー30の中立位置、強いてはペダル11の中立位置は、ストッパ33によって常に一定になるように構成されている。
従って、ペダルレバー30の中立位置、強いてはペダル11の中立位置は、ストッパ33によって常に一定になるように構成されている。
また、ストッパ33よりもペダルレバー30の先端部側にはストッパ33と同様の構成を有するストッパ36が設けられている。このストッパ36は、ペダルレバー30を上方に引き上げて糸切りを行った後、さらにペダル11を後ろ踏みすることで、バネ37の付勢力に抗して布を押さえる押さえを上昇させることができる。ストッパ36も当該ストッパ36の上方に設けられた調節ノブ38によりバネ37の付勢力に抗してストッパ36の先端部を上下方向に移動調節することができる。
(ペダルセンサ)
ペダルレバー30には、当該ペダルレバー30に対し位置調整可能に連結され、ペダルレバー30とともに回動する移動体としての支持部材42を介してペダル11の操作量(踏み込み量)に対応する値の検出信号を出力する検出部材としてのセンサ本体40aが連結されている。図5に示すように、センサ本体40aは、収容体41の裏面側(ペダルレバー30が設けられる面と反対側の面)に設けられている。支持部材42は、一端部がペダルレバー30の基端部30aに嵌め込まれるように環状に形成され、他端部には、コイル44とともにセンサ本体40aを構成する棒状に形成された鉄心43が設けられている。支持部材42は、ペダルレバー30の基端部に嵌め込まれてネジ42aによりペダルレバー30の基端部に固定されている。従って、作業者がネジ42aを緩めて支持部材42の環状部位をペダルレバー30の基端部に対して回転させて固定位置をずらし、再度ネジ42aを締め付けることにより、ペダル11の中立位置における支持部材42及び鉄心43の位置(具体的には、鉄心43のコイル44への進入量)を調節することができる。
ペダルレバー30には、当該ペダルレバー30に対し位置調整可能に連結され、ペダルレバー30とともに回動する移動体としての支持部材42を介してペダル11の操作量(踏み込み量)に対応する値の検出信号を出力する検出部材としてのセンサ本体40aが連結されている。図5に示すように、センサ本体40aは、収容体41の裏面側(ペダルレバー30が設けられる面と反対側の面)に設けられている。支持部材42は、一端部がペダルレバー30の基端部30aに嵌め込まれるように環状に形成され、他端部には、コイル44とともにセンサ本体40aを構成する棒状に形成された鉄心43が設けられている。支持部材42は、ペダルレバー30の基端部に嵌め込まれてネジ42aによりペダルレバー30の基端部に固定されている。従って、作業者がネジ42aを緩めて支持部材42の環状部位をペダルレバー30の基端部に対して回転させて固定位置をずらし、再度ネジ42aを締め付けることにより、ペダル11の中立位置における支持部材42及び鉄心43の位置(具体的には、鉄心43のコイル44への進入量)を調節することができる。
鉄心43は、その長手方向が、鉄心43が取り付けられる支持部材42の先端部の回動軌跡に沿うように支持部材42に設けられている。そして、ペダルレバー30を回動させた際に、鉄心43の回動軌跡に沿うように、かつ、鉄心43が出入り可能な位置にコイル44が設けられている。鉄心43は、ペダルレバー30の回動により長手方向に沿って回動し、コイル44内に出入りする。ここで、鉄心43のコイル44内への進入量によりコイル44に発生する起電力が変化するので、この起電力を検出することによりペダル11の中立位置のずれを知ることができる。
図3〜図5によれば、ペダル11を前踏みすることにより、支持部材42は収容体41の裏面側から見て反時計回りに回動するので、ペダル11の前踏み量が大きくなるほどコイル44への鉄心43の進入量が増す。一方、ペダル11を後ろ踏みすれば、支持部材42は収容体41の裏面側から見て時計回りに回動するので、鉄心43はコイル44内から脱出するように回動する。
図3〜図5によれば、ペダル11を前踏みすることにより、支持部材42は収容体41の裏面側から見て反時計回りに回動するので、ペダル11の前踏み量が大きくなるほどコイル44への鉄心43の進入量が増す。一方、ペダル11を後ろ踏みすれば、支持部材42は収容体41の裏面側から見て時計回りに回動するので、鉄心43はコイル44内から脱出するように回動する。
(ペダルの中立位置の検出回路の構成)
ここで、ペダルの操作量を検出する検出回路100の構成について説明する。
図6に示すように、鉄心43が出し入れされるコイル44の一端には抵抗45を介してパルス発振器46が接続されている。コイル44の一端と抵抗45の間には、コイルの他端が抵抗47を介して接続されている。コイル44の他端は、抵抗47とともにアース48に接続されている。さらに、コイル44の一端と抵抗45との合流点P1は、コイル44の電圧をパルス幅に変換する変換器としてのコンパレータ49のマイナス側の入力に接続されている。ここで、コンパレータ49は、プラス側の入力がアース50に接続されている。従って、コンパレータ49は、マイナス側の入力(合流点P1)の電位が(−)であればプラスの電圧(+15V)が出力され、逆に、マイナス側の入力の電位が(+)であればマイナスの電圧(−15V)が出力される。コンパレータ49の出力側は、ベース抵抗59を介してNPN型のトランジスタ51のベースに接続され、トランジスタ51のエミッタはアース52に接続され、トランジスタ51のコネクタはプルアップ抵抗53に接続されている。トランジスタ51は、地点Cにおける出力を制御装置8のCPU81の電圧レベルに調整するとともに、地点Cにおける論理を反転してCPU81に接続されているトランジスタ51のコレクタに出力している。また、合流点P1には、一端が+5Vに接続されたバイアス抵抗Rbの他端が接続されている。バイアス抵抗Rbは、地点Bの電圧が0Vになったとき、コンパレータ49からプラスの電圧(+15V)の電圧が出力されるように地点Bの電圧を若干プラス側にバイアスするための抵抗である。
ここで、ペダルの操作量を検出する検出回路100の構成について説明する。
図6に示すように、鉄心43が出し入れされるコイル44の一端には抵抗45を介してパルス発振器46が接続されている。コイル44の一端と抵抗45の間には、コイルの他端が抵抗47を介して接続されている。コイル44の他端は、抵抗47とともにアース48に接続されている。さらに、コイル44の一端と抵抗45との合流点P1は、コイル44の電圧をパルス幅に変換する変換器としてのコンパレータ49のマイナス側の入力に接続されている。ここで、コンパレータ49は、プラス側の入力がアース50に接続されている。従って、コンパレータ49は、マイナス側の入力(合流点P1)の電位が(−)であればプラスの電圧(+15V)が出力され、逆に、マイナス側の入力の電位が(+)であればマイナスの電圧(−15V)が出力される。コンパレータ49の出力側は、ベース抵抗59を介してNPN型のトランジスタ51のベースに接続され、トランジスタ51のエミッタはアース52に接続され、トランジスタ51のコネクタはプルアップ抵抗53に接続されている。トランジスタ51は、地点Cにおける出力を制御装置8のCPU81の電圧レベルに調整するとともに、地点Cにおける論理を反転してCPU81に接続されているトランジスタ51のコレクタに出力している。また、合流点P1には、一端が+5Vに接続されたバイアス抵抗Rbの他端が接続されている。バイアス抵抗Rbは、地点Bの電圧が0Vになったとき、コンパレータ49からプラスの電圧(+15V)の電圧が出力されるように地点Bの電圧を若干プラス側にバイアスするための抵抗である。
(ペダルの中立位置の判別処理)
ここで、上記の検出回路100によるペダル11の中立位置の判別処理について説明する。
図6,図7に示すように、ペダル11が中立位置にあるときに鉄心43はαの位置にあり、パルス発振器46から一定の周期でパルス信号が発振されると、パルス発振器46からの出力信号が「H(ハイ)」の場合、パルス発振器46からの電流は地点Aを通り、抵抗45を通り、地点Bを通り、コイル44の一端から他端を通ってアース48に流れる。このとき、図7に示すように、地点Aでの電圧が「L(ロウ)」(例えば、0V)から「H(ハイ)」(例えば、+5V)に立ち上がった瞬間は、コイル44は電流が流れていない状態を維持しようとするのでコイル44は瞬間的に大きな抵抗値を示し地点B(合流点P1)は比較的高い電圧となるが、地点Bの電圧はその後時間の経過とともにコイル44に電流が流れ始め抵抗45とコイル44の直流抵抗で決定される電圧に落ち着くことになる。なお、抵抗45のコイル44の直流抵抗に対する値は十分に大きいので所定時間経過後のB点の電圧は、A点の電圧に近い値となる。従って、地点Aでの電圧が「H(ハイ)」の時は、常に0Vより高い電圧がコンパレータ49のマイナス側に入力されるので、地点Cではマイナスの電圧(−15V)が出力され、さらにトランジスタ51で反転されて、結果的にCPU81の入力地点Dにおいては、ハイレベル(例えば、+5V)の電圧が入力される。
ここで、上記の検出回路100によるペダル11の中立位置の判別処理について説明する。
図6,図7に示すように、ペダル11が中立位置にあるときに鉄心43はαの位置にあり、パルス発振器46から一定の周期でパルス信号が発振されると、パルス発振器46からの出力信号が「H(ハイ)」の場合、パルス発振器46からの電流は地点Aを通り、抵抗45を通り、地点Bを通り、コイル44の一端から他端を通ってアース48に流れる。このとき、図7に示すように、地点Aでの電圧が「L(ロウ)」(例えば、0V)から「H(ハイ)」(例えば、+5V)に立ち上がった瞬間は、コイル44は電流が流れていない状態を維持しようとするのでコイル44は瞬間的に大きな抵抗値を示し地点B(合流点P1)は比較的高い電圧となるが、地点Bの電圧はその後時間の経過とともにコイル44に電流が流れ始め抵抗45とコイル44の直流抵抗で決定される電圧に落ち着くことになる。なお、抵抗45のコイル44の直流抵抗に対する値は十分に大きいので所定時間経過後のB点の電圧は、A点の電圧に近い値となる。従って、地点Aでの電圧が「H(ハイ)」の時は、常に0Vより高い電圧がコンパレータ49のマイナス側に入力されるので、地点Cではマイナスの電圧(−15V)が出力され、さらにトランジスタ51で反転されて、結果的にCPU81の入力地点Dにおいては、ハイレベル(例えば、+5V)の電圧が入力される。
そして、パルス発振器46からの出力信号が「L(ロウ)」(0V)に切り替わると、コイル44には電流が供給されなくなるが、コイル44の性質上、出力信号が「H(ハイ)」から「L(ロウ)」に切り替わった瞬間に流れていた電流を維持しようとする。そのため、コイル44には瞬間的に起電力が発生し、このとき、回路には、コイル44の他端部→抵抗47→合流点P1→コイル44の一端部→コイル44の他端部といった電流の流れが発生する。これにより、地点Bでは、コイル44を流れる電流が放電されるまでマイナスの電位となる。
コンパレータ49のマイナス側にマイナス電圧が入力されると、アース50に接続されたプラス側の入力電圧の方が大きいため、コンパレータ49は、プラスの電圧(+15V)を出力し、CPU81の入力地点Dにおいては、ロウレベル(例えば、0V)の電圧が入力される。さらに、地点Aの電圧が、「H(ハイ)」から「L(ロウ)」に切り替わってからコイル44の起電力が放電されるまで時間が経過すると地点Bの電圧は、地点Aと同じ「L(ロウ)」(例えば、0V)となろうとするが、バイアス抵抗Rbが接続されているため若干地点Aの電圧よりも高い電圧(例えば、+0.2V)となり、コンパレータ49からはこの時のマイナスの電圧(−15V)が出力され、CPU81の入力地点Dの電圧はハイレベル(例えば、+5V)となる。
このような回路を構成することで、制御装置8に0Vの出力信号が送られた時間をパルス幅として取得することができる。
このような回路を構成することで、制御装置8に0Vの出力信号が送られた時間をパルス幅として取得することができる。
また、図6に示すように、ペダル11を前踏みした状態では、鉄心43はβの位置にあり、コイル44に挿入される鉄心43の長さが長くなるため、コイル44に発生する起電力は、鉄心43がαの位置にある場合に比べて大きくなる。このような場合において、パルス発振器46からの出力信号が「H(ハイ)」から「L(ロウ)」に切り替わると、コイル44に瞬間的に発生する起電力は、鉄心43がαの位置にあるときよりも大きくなるので、0Vに落ち着くまでの時間も長くなり、制御装置8が取得するパルス幅も広くなる。
逆に、ペダル11を後ろ踏みした状態では、鉄心43はαの位置よりも上方、すなわち、中立位置の場合よりも鉄心43がコイル44に挿入される長さが短くなるので、瞬間的に発生する起電力は、鉄心43がαの位置にあるときよりも小さくなるので、0Vに落ち着くまでの時間も短くなり、制御装置8が取得するパルス幅も狭くなる。
従って、制御装置8は、パルス幅に基づいて、前踏み、後ろ踏み、中立を検出することができるようになる。
従って、制御装置8は、パルス幅に基づいて、前踏み、後ろ踏み、中立を検出することができるようになる。
(制御装置)
図8に示すように、制御装置8は、ミシンの各部の制御処理を行うCPU81と、CPU81の作業エリアとなるRAM82と、CPU81が処理するプログラムが記憶されたROM83と、演算処理に用いられるデータが記憶されるとともに当該データを書き換え可能に構成されたEEPROM84と、を備えている。
EEPROM84には、ペダル11の中立位置からのペダルレバー30の操作量を計測するための検出信号の基準値が記憶されており、EEPROM84は記憶手段として機能する。ここで、基準値とは、CPU81に出力されるパルスの幅をいう。
ROM83には、EEPROM84に記憶されている基準値に基づいて計測される中立位置からのペダルレバー30の操作量に対応して、所定の制御信号をミシンモータ等に出力してミシン1の駆動を制御する制御プログラムが記憶されている。すなわち、CPU81が制御プログラムを実行することにより、制御装置8は制御手段として機能する。
図8に示すように、制御装置8は、ミシンの各部の制御処理を行うCPU81と、CPU81の作業エリアとなるRAM82と、CPU81が処理するプログラムが記憶されたROM83と、演算処理に用いられるデータが記憶されるとともに当該データを書き換え可能に構成されたEEPROM84と、を備えている。
EEPROM84には、ペダル11の中立位置からのペダルレバー30の操作量を計測するための検出信号の基準値が記憶されており、EEPROM84は記憶手段として機能する。ここで、基準値とは、CPU81に出力されるパルスの幅をいう。
ROM83には、EEPROM84に記憶されている基準値に基づいて計測される中立位置からのペダルレバー30の操作量に対応して、所定の制御信号をミシンモータ等に出力してミシン1の駆動を制御する制御プログラムが記憶されている。すなわち、CPU81が制御プログラムを実行することにより、制御装置8は制御手段として機能する。
ROM83には、ペダルレバー30が中立位置にある時に出力される検出信号の値が、所定範囲内にあるか否かを判別する判別プログラムが記憶されている。すなわち、CPU81が判別プログラムを実行することにより、制御装置8は判別手段として機能する。
ROM83には、判別プログラムにより出力された検出信号の値が所定範囲内にあると判定された場合に、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値に基づいて、EEPROM84に記憶された基準値を補正する基準値補正プログラムが記憶されている。すなわち、CPU81が基準値補正プログラムを実行することにより、制御装置8は基準値補正手段として機能する。
ROM83には、判別プログラムにより出力された検出信号の値が所定範囲内にあると判定された場合に、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値に基づいて、EEPROM84に記憶された基準値を補正する基準値補正プログラムが記憶されている。すなわち、CPU81が基準値補正プログラムを実行することにより、制御装置8は基準値補正手段として機能する。
ROM83には、判別プログラムにより検出信号の値が所定範囲内にないと判定された場合に、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、所定範囲を挟んでペダル11の前後いずれの方向に対応する値であるかをさらに判別する前後判別プログラムが記憶されている。すなわち、CPU81が前後判別プログラムを実行することにより、制御装置8は前後判別手段として機能する。
ROM83には、前後判別プログラムで判別された判別結果に基づいて、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、所定範囲に対してペダル11の前後いずれの方向に対応する値であるかを表示部14に識別可能に表示する表示制御プログラムが記憶されている。すなわち、CPU81が表示制御プログラムを実行することにより、制御装置8は表示制御手段として機能する。
ROM83には、前後判別プログラムで判別された判別結果に基づいて、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、所定範囲に対してペダル11の前後いずれの方向に対応する値であるかを表示部14に識別可能に表示する表示制御プログラムが記憶されている。すなわち、CPU81が表示制御プログラムを実行することにより、制御装置8は表示制御手段として機能する。
制御装置8には、上述した検出回路100が接続され、ペダル11の踏み込み量を示す入力信号を制御装置8が受信するようになっている。
制御装置8には、ペダル11の中立位置を補正する際に、中立位置補正モードに切り替えるための中立位置補正モードスイッチ90が接続され、中立位置補正モードスイッチ90からの入力信号を制御装置8が受信するようになっている。
制御装置8には、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値が所定範囲内にない場合に、作業者による再組み付けが終わった旨を入力する調整完了スイッチ91が接続され、調整完了スイッチ91からの入力信号を制御装置8が受信するようになっている。
制御装置8には、ペダル11の中立位置を補正する際に、中立位置補正モードに切り替えるための中立位置補正モードスイッチ90が接続され、中立位置補正モードスイッチ90からの入力信号を制御装置8が受信するようになっている。
制御装置8には、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値が所定範囲内にない場合に、作業者による再組み付けが終わった旨を入力する調整完了スイッチ91が接続され、調整完了スイッチ91からの入力信号を制御装置8が受信するようになっている。
制御装置8には、駆動回路92を介してミシンモータ93が接続され、制御装置8はペダル11の踏み込み量に応じた速度でミシンモータ93を回転させる駆動信号をミシンモータ93に送信する。
制御装置8には、駆動回路94を介して表示部14が接続され、制御装置8は作業者に報知すべき情報を表示部14に表示させる指示信号を表示部14に送信する。
制御装置8には、駆動回路95を介して糸切り装置96が接続され、制御装置8はペダル11の後ろ踏みに応じて糸切り装置96を駆動させる駆動信号を糸切り装置96に送信する。
その他、制御装置8には、針位置を検出する針位置検出センサ等が接続されている。
制御装置8には、駆動回路94を介して表示部14が接続され、制御装置8は作業者に報知すべき情報を表示部14に表示させる指示信号を表示部14に送信する。
制御装置8には、駆動回路95を介して糸切り装置96が接続され、制御装置8はペダル11の後ろ踏みに応じて糸切り装置96を駆動させる駆動信号を糸切り装置96に送信する。
その他、制御装置8には、針位置を検出する針位置検出センサ等が接続されている。
<中立位置の補正処理>
上記の検出回路100と制御装置8を用いたペダル11の中立位置の補正処理について説明する。
図9に示すように、ミシン1の電源を投入すると、制御装置8のCPU81はROM83及びEEPROM84に記憶されたプログラムやデータを読み出して、ミシン1のスタンバイを行う(ステップS1)。
上記の検出回路100と制御装置8を用いたペダル11の中立位置の補正処理について説明する。
図9に示すように、ミシン1の電源を投入すると、制御装置8のCPU81はROM83及びEEPROM84に記憶されたプログラムやデータを読み出して、ミシン1のスタンバイを行う(ステップS1)。
次いで、CPU81は、中立位置補正モードスイッチ90からの入力が行われたか否かを判断する(ステップS2)。ここで、CPU81が、中立位置補正モードスイッチ90からの入力が行われていないと判断した場合(ステップS2:NO)、CPU81は、ペダル11の中立位置を補正することなく、作業者のペダル11の踏み込みにより、制御プログラムを実行して縫製を行う(ステップS3)。一方、CPU81が、中立位置補正モードスイッチ90からの入力が行われたと判断した場合(ステップS2:YES)、CPU81は、EEPROM84に記憶された基準値(例えば、予め設定された中立位置のパルス幅)と判断回路100から検出されたパルス幅の値を比較してその差を算出する(ステップS4)。
次いで、CPU81は、判別プログラムを実行して、算出された差が所定範囲内であるか否かを判断する(ステップS5)。
次いで、CPU81は、判別プログラムを実行して、算出された差が所定範囲内であるか否かを判断する(ステップS5)。
ここで、所定範囲内とは、EEPROM84に記憶された基準値と検出回路100により検出された検出値の誤差がプログラム及びデータ上の補正により調節可能な範囲内にあることをいう。具体的には、図10に示すように、基準値のときのペダル11の踏み込み量(ストローク)をO、そのときのパルス発振器から出力されるパルス幅をPとすると、前踏み側には踏み込み量O1、パルス幅P1までの誤差であれば、基準値補正プログラムにより補正を行い、踏み込み量O1、パルス幅P1を超える誤差であれば作業者に機械的な組み付け調整を促す。また、後ろ踏み側には踏み込み量O2、パルス幅P2までの誤差であれば、基準値補正プログラムにより補正を行い、踏み込み量O2、パルス幅P2を超える誤差であれば作業者に機械的な組み付け調整を促す。
要は、制御装置8がプログラム及びデータ上で行う中立位置の補正方法と作業者が機械的に行う中立位置の補正方法の境界となる範囲を設定したものであり、この範囲は予めEEPROM84に記憶されている。
要は、制御装置8がプログラム及びデータ上で行う中立位置の補正方法と作業者が機械的に行う中立位置の補正方法の境界となる範囲を設定したものであり、この範囲は予めEEPROM84に記憶されている。
そして、CPU81が、算出された差が所定範囲内であると判断した場合(ステップS5:YES)、CPU81は、基準値補正プログラムを実行して、EEPROM84に記憶された基準値の補正を行う。ここで、CPU81が、判断回路100から検出されたパルス幅の方が基準値よりも大きいと判断した場合には、算出された差分を判断回路100から検出されたパルス幅から差し引いて中立位置の補正を行い、EEPROM84の基準値を更新する(ステップS6)。逆に、CPU81が、判断回路100から検出されたパルス幅の方が基準値よりも小さいと判断した場合には、算出された差分を判断回路100から検出されたパルス幅に足して中立位置の補正を行い、EEPROM84の基準値を更新する(ステップS6)。また、CPU81は、補正された中立位置を表示部14に表示し(ステップS7)、本処理を終了する。
ステップS5において、CPU81が、算出された差が所定範囲内にないと判断した場合(ステップS5:NO)、CPU81は、表示部14にペダルの中立位置が大幅にずれている旨を表示する(ステップS8)。
次いで、CPU81は、EEPROM84に記憶されたペダル11の中立位置の基準値と判断回路100により検出されたパルス幅の値を比較する(ステップS9)。ここで、CPU81は、前後判別プログラムを実行して、判断回路100から検出されたパルス幅の方が基準値よりも大きいと判断した場合には、CPU81は、表示制御プログラムを実行して、表示部14にパルス幅が大きい旨の表示、言い換えると、ペダル11の中立位置が前踏み側にずれている旨の表示を行う(ステップS10)。なお、ペダル11の中立位置が前踏み側にずれている旨の表示は、図11(a)に示すように、表示部14に表示されているセグメント表示の左側のハイフンH1を点滅表示させる。
また、CPU81は、前後判別プログラムを実行して、判断回路100から検出されたパルス幅の方が基準値よりも小さいと判断した場合には、CPU81は、表示制御プログラムを実行して、表示部14にパルス幅が小さい旨の表示、言い換えると、ペダル11の中立位置が後ろ踏み側にずれている旨の表示を行う(ステップS11)。なお、ペダル11の中立位置が後ろ踏み側にずれている旨の表示は、図11(b)に示すように、表示部14に表示されているセグメント表示の右側のハイフンH2を点滅表示させる。
また、CPU81は、前後判別プログラムを実行して、判断回路100から検出されたパルス幅と基準値となるパルス幅が等しいと判断した場合には、CPU81は、表示制御プログラムを実行して、表示部14にパルス幅が等しい旨の表示、言い換えると、中立位置が正しい位置に組み付けられている旨の表示を行う(ステップS12)。なお、パルス幅が等しい旨の表示は、図11(c)に示すように、表示部14に表示されているセグメント表示の中央にハイフンH3を点滅表示させる。そのため、中央の「0」のセグメント表示が「8」に見える。
このように、CPU81が前後判別プログラムを実行することにより、ペダル11の中立位置が前踏み側と後踏み側のいずれの方向にずれているかが表示部14に表示される。これにより、作業者は、どのハイフンH1〜H3が点滅しているかを、表示部14を見て確認しながら、ハイフンH3が点滅するようにペダル11の組み付けを行うことでペダル11の中立位置の補正を容易に行うことができる。
このように、CPU81が前後判別プログラムを実行することにより、ペダル11の中立位置が前踏み側と後踏み側のいずれの方向にずれているかが表示部14に表示される。これにより、作業者は、どのハイフンH1〜H3が点滅しているかを、表示部14を見て確認しながら、ハイフンH3が点滅するようにペダル11の組み付けを行うことでペダル11の中立位置の補正を容易に行うことができる。
CPU81は、ステップS10〜S12のいずれかの表示を行った後、調整完了スイッチ91が入力されたか否かを判断する(ステップS13)。ここで、CPU81が、調整完了スイッチ91が入力されたと判断した場合(ステップS13:YES)、CPU81はステップS4の処理に戻る。一方、CPU81が、調整完了スイッチ91が入力されていないと判断した場合(ステップS13:NO)、CPU81はステップS9の処理に戻る。
<作用効果>
実施形態におけるミシン1によれば、ペダルセンサ40が、ペダルレバー30が中立位置にあるときのペダル11の検出信号を検出すると、CPU81は判別プログラムを実行することにより、その検出信号の値が所定範囲内にあるか否かを判別する。ここで、判別プログラムにより、出力された検出信号の値が所定範囲内にあると判定された場合には、CPU81は、基準値補正プログラムを実行することにより、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値に基づいて基準値を補正する。そして、CPU81は制御プログラムを実行することにより、補正された基準値に基づいて計測される中立位置からのペダルレバー30の操作量に対応して、所定の制御信号を出力してミシン1を制御する。
実施形態におけるミシン1によれば、ペダルセンサ40が、ペダルレバー30が中立位置にあるときのペダル11の検出信号を検出すると、CPU81は判別プログラムを実行することにより、その検出信号の値が所定範囲内にあるか否かを判別する。ここで、判別プログラムにより、出力された検出信号の値が所定範囲内にあると判定された場合には、CPU81は、基準値補正プログラムを実行することにより、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値に基づいて基準値を補正する。そして、CPU81は制御プログラムを実行することにより、補正された基準値に基づいて計測される中立位置からのペダルレバー30の操作量に対応して、所定の制御信号を出力してミシン1を制御する。
一方、CPU81が判別プログラムを実行することにより検出信号の値が所定範囲内にないと判定された場合には、前後判別プログラムの実行により、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、所定範囲を挟んでペダル11の前後いずれの方向に対応する値であるかをさらに判別する。そして、CPU81は表示制御プログラムを実行することにより、判別された判別結果に基づいて、ペダルレバー30が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、所定範囲に対してペダル11の前後いずれの方向に対応する値であるかを表示部14に識別可能に表示する。
これにより、ペダル11の位置に応じて出力される検出信号が所定範囲内であれば、基準値を補正することで作業者のペダル11の組み付け誤差を解消することができる。また、ペダル11の位置に応じて出力される検出信号が所定範囲内にない場合であっても、ペダル11の中立位置のずれている方向が表示部14に識別可能に表示されるので、作業者は表示部14を見ることによりペダル11の組み付けを修正すべき方向を容易に認識することができ、ペダル11の組み付け作業の作業効率を向上させることができる。
なお、本発明は、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、ペダルセンサ40はコイル44に挿入される鉄心43の挿入位置によってペダル11の操作位置を検出しているが、可変抵抗器の抵抗値の変化によりペダル11の操作量や操作位置を検出するタイプのペダルセンサにも適用可能である。さらに、上記実施の形態では、ペダルレバー30が回動するタイプのペダルセンサを例にして説明したが、ペダル11の踏み込みよりペダルレバーが上下方向に直線移動するタイプのペダルセンサであっても適用可能である。
また、上記実施の形態では、ペダル11の中立位置からの操作量を計測するための検出信号の基準値として、ペダル11が中立位置にあるときにペダルセンサ40から出力される検出信号の値を基準値として説明しているが、この基準値は、ペダル11が中立位置にあるときの値に限らず、例えば、ペダル11が後ろ側に最大に踏み込まれた時にペダルセンサ40から出力される検出信号の値を基準としても良いことは、勿論である。
また、上記実施の形態では、ペダル11の中立位置からの操作量を計測するための検出信号の基準値として、ペダル11が中立位置にあるときにペダルセンサ40から出力される検出信号の値を基準値として説明しているが、この基準値は、ペダル11が中立位置にあるときの値に限らず、例えば、ペダル11が後ろ側に最大に踏み込まれた時にペダルセンサ40から出力される検出信号の値を基準としても良いことは、勿論である。
1 ミシン
8 制御装置(制御手段、判別手段、基準値補正手段、前後判別手段、表示制御手段)
11 ペダル
14 表示部(表示手段)
30 ペダルレバー(操作部材)
40 ペダルセンサ
40a センサ本体(検出部材)
84 EEPROM(記憶手段)
8 制御装置(制御手段、判別手段、基準値補正手段、前後判別手段、表示制御手段)
11 ペダル
14 表示部(表示手段)
30 ペダルレバー(操作部材)
40 ペダルセンサ
40a センサ本体(検出部材)
84 EEPROM(記憶手段)
Claims (1)
- ミシンのペダルに連結され、前記ペダルの操作量に応じて移動する操作部材と、前記操作部材に対し位置調整可能に連結され、前記操作量に対応する値の検出信号を出力する検出部材とを有するペダルセンサと、
前記ペダルの中立位置からの前記操作部材の操作量を計測するための前記検出信号の基準値を記憶する記憶手段と、
作業者に報知する情報を表示する表示手段と、
前記基準値に基づいて前記計測される前記中立位置からの前記操作部材の操作量に対応して、所定の制御信号を出力して前記ミシンを制御する制御手段と、
前記操作部材が前記中立位置にある時に出力される前記検出信号の値が、所定範囲内にあるか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記出力された検出信号の値が前記所定範囲内にあると判定された場合に、前記操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値に基づいて、前記基準値を補正する基準値補正手段と、備えたミシンにおいて、
前記判別手段により前記検出信号の値が前記所定範囲内にないと判定された場合に、前記操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、前記所定範囲を挟んで前記ペダルの前後いずれの方向に対応する値であるかを判別する前後判別手段と、
前記前後判別手段で判別された判別結果に基づいて、前記操作部材が中立位置にある時に検出された検出信号の値が、前記所定範囲に対して前記ペダルの前後いずれの方向に対応する値であるかを前記表示手段に識別可能に表示する表示制御手段と、
を備えたことを特徴とするミシン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006251210A JP2008068003A (ja) | 2006-09-15 | 2006-09-15 | ミシン |
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Country Status (1)
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JP (1) | JP2008068003A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102080312A (zh) * | 2009-11-30 | 2011-06-01 | Juki株式会社 | 缝纫机 |
CN102443980A (zh) * | 2010-09-30 | 2012-05-09 | 兄弟工业株式会社 | 缝纫机的下盖和缝纫机 |
CN106480613A (zh) * | 2015-08-25 | 2017-03-08 | Juki株式会社 | 缝纫机的踏板读取装置 |
-
2006
- 2006-09-15 JP JP2006251210A patent/JP2008068003A/ja active Pending
Cited By (4)
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CN106480613B (zh) * | 2015-08-25 | 2020-01-07 | Juki株式会社 | 缝纫机的踏板读取装置 |
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