JP2013022362A - Sewing machine and method for controlling sewing machine - Google Patents
Sewing machine and method for controlling sewing machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013022362A JP2013022362A JP2011162033A JP2011162033A JP2013022362A JP 2013022362 A JP2013022362 A JP 2013022362A JP 2011162033 A JP2011162033 A JP 2011162033A JP 2011162033 A JP2011162033 A JP 2011162033A JP 2013022362 A JP2013022362 A JP 2013022362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cloth feed
- rotation angle
- main
- speed
- cloth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Sewing Machines And Sewing (AREA)
Abstract
Description
本発明は、主軸と布送り機構を別のモータで駆動するミシン及びミシンの制御方法に関する。 The present invention relates to a sewing machine that drives a main shaft and a cloth feed mechanism with separate motors, and a method for controlling the sewing machine.
主軸と布送り機構を別のモータで駆動するミシンがある。該ミシンは布送り量を自由に制御することができる為、種々の模様を容易に縫製できる。特許文献1が開示するミシンは、ステップモータである布送りモータの出力軸に送り歯を連結する。布送りモータが出力軸を所定角度の範囲で一往復すると、送り歯は水平方向に一往復する。 There is a sewing machine in which the main shaft and the cloth feed mechanism are driven by different motors. Since the sewing machine can freely control the cloth feed amount, various patterns can be easily sewn. The sewing machine disclosed in Patent Document 1 connects a feed dog to an output shaft of a cloth feed motor that is a step motor. When the cloth feed motor reciprocates the output shaft once within a range of a predetermined angle, the feed dog reciprocates once in the horizontal direction.
主軸と布送り機構を別のモータで駆動する場合、ミシンは主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保つ必要がある。特許文献2が開示するミシンは、主軸の回転速度と回転位相に基づいて、布送りを開始するタイミングを決定する。更に、該ミシンは、布送りを開始するタイミングを布送り量と主軸の加速度に基づいて補正する。故に、布送りは適切なタイミングで開始し、縫針と布が接触するまでに終了する。
When the main shaft and the cloth feed mechanism are driven by different motors, the sewing machine needs to keep the drive of the main shaft and the cloth feed mechanism synchronized. The sewing machine disclosed in
従来のミシンは、送り歯が水平方向に一往復する毎に布送りモータの出力軸を所定角度の範囲で一往復する。故に、布送りモータの回動方向を頻繁に切り替えなければならず、布送りモータにかかる負荷は大きい。更に、従来のミシンでは、布送り動作の途中で作業者がペダル等を操作して主軸の回転速度を変える場合、布送りの速度は主軸の回転速度の変化に追従できず主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期がずれる。主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期がずれると、縫製の品質は悪化する。故に、従来のミシンは、布送りモータの回動方向の切替頻度を減らし、且つ主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持することはできなかった。 The conventional sewing machine reciprocates the output shaft of the cloth feed motor once in a predetermined angle range every time the feed dog reciprocates in the horizontal direction. Therefore, the rotation direction of the cloth feed motor must be frequently switched, and the load on the cloth feed motor is large. Further, in the conventional sewing machine, when the operator operates the pedal or the like to change the rotation speed of the spindle during the cloth feeding operation, the cloth feeding speed cannot follow the change in the rotation speed of the spindle, and the driving of the spindle and the cloth The drive mechanism is out of synchronization. If the driving of the main shaft and the driving of the cloth feed mechanism are out of synchronization, the quality of sewing deteriorates. Therefore, the conventional sewing machine cannot reduce the switching frequency of the rotation direction of the cloth feed motor and cannot maintain the synchronization of the drive of the main shaft and the drive of the cloth feed mechanism.
本発明の目的は、布送りモータの回動方向の切替頻度を減らし、且つ主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持することができるミシン及びミシンの制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a sewing machine and a sewing machine control method capable of reducing the switching frequency of the rotation direction of the cloth feed motor and maintaining the synchronization of the drive of the main shaft and the drive of the cloth feed mechanism.
本発明の第一態様のミシンは、主出力軸を有し、前記主出力軸を回動することで、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布送り出力軸を有し、前記布送り出力軸を所定角度の範囲で回動する布送りモータと、布を水平方向に送る布送り機構とを備えたミシンにおいて、前記布送り出力軸の一方向及び逆方向への夫々の回動動作を、前記布送り機構が水平に一往復揺動する揺動運動に変換して、前記布送りモータの動力を前記布送り機構に伝達する動力伝達機構と、前記主出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、前記布送り出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角とを用いて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する速度算出部と、前記速度算出部が算出した前記回転速度で前記布送りモータを駆動制御し、前記動力伝達機構を介して前記布送り機構を揺動する駆動制御部とを備える。 The sewing machine according to the first aspect of the present invention has a main output shaft, a main motor that drives the main shaft that moves the sewing needle up and down by rotating the main output shaft, and a cloth feed output shaft, In a sewing machine including a cloth feed motor that rotates a cloth feed output shaft within a range of a predetermined angle and a cloth feed mechanism that feeds cloth in a horizontal direction, the cloth feed output shaft rotates in one direction and in the opposite direction. A power transmission mechanism that converts the movement operation into a swinging motion in which the cloth feed mechanism swings one reciprocating motion horizontally, and transmits the power of the cloth feed motor to the cloth feed mechanism; and a rotation angle of the main output shaft A main rotation angle detection unit that detects a main rotation angle, a cloth feed rotation angle detection unit that detects a cloth feed rotation angle that is a rotation angle of the cloth feed output shaft, and the main rotation angle detection unit that detects the main rotation angle Using the main rotation angle and the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detector A speed calculation unit that calculates a rotation speed instructed to the cloth feed motor, and the cloth feed motor is driven and controlled at the rotation speed calculated by the speed calculation unit, and the cloth feed mechanism is shaken via the power transmission mechanism. A drive control unit that moves.
第一態様のミシンは、布送り出力軸を一往復回動する毎に、布送り機構を水平に二往復駆動できる。布送り出力軸を一往復回動する毎に布送り機構を一往復駆動する場合に比べて、布送りモータの回動方向の切替頻度は減少する。故に、布送りモータにかかる負荷は減少する。該ミシンは、主回転角と布送り回転角を用いて回転速度を算出することで、主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。即ち、該ミシンは、布送りモータの回動方向の切替頻度を減らし、且つ主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を適切に保持することができる。 The sewing machine according to the first aspect can horizontally drive the cloth feed mechanism twice each time the cloth feed output shaft is reciprocated once. The frequency of switching the rotation direction of the cloth feed motor is reduced as compared with the case where the cloth feed mechanism is driven to reciprocate once every time the cloth feed output shaft is reciprocated. Therefore, the load applied to the cloth feed motor is reduced. The sewing machine can maintain the synchronization between the driving of the main shaft and the driving of the cloth feeding mechanism by calculating the rotation speed using the main rotation angle and the cloth feeding rotation angle. That is, the sewing machine can reduce the switching frequency of the rotation direction of the cloth feed motor, and can appropriately maintain the synchronization of the drive of the main shaft and the drive of the cloth feed mechanism.
前記ミシンは、前記動力伝達機構が、前記布送り出力軸の一方向及び逆方向への夫々一回の回動動作を、前記布送り機構の一往復の揺動運動に変換する期間のうち、前記布送り機構の揺動方向が反転する前の期間である反転前期間、及び反転した後の期間である反転後期間の何れであるかを判断する期間判断部と、前記期間判断部が前記反転後期間であると判断した場合に、前記速度算出部が算出した前記回転速度の速度変化の変化量が閾値より大きいか否かを判断する変化量判断部と、前記変化量が前記閾値より大きいと前記変化量判断部が判断した場合に、前記変化量が前記閾値以下となる回転速度を算出し、前記布送りモータの速度変化後の回転速度に設定する変化量制限部とを更に備えてもよい。本発明では、布送り機構の揺動方向は、布送り出力軸が一方向及び逆方向の夫々の回動動作を高速で行っている途中で反転する。故に、速度算出部は布送り機構の揺動方向の反転前後で大きく異なる速度を算出する場合がある。布送りモータは、回動中に急激な速度変化が生じると大きな負荷を受ける。本発明のミシンは、回転速度の変化量が閾値以下となるように、布送りモータの回転速度を設定することができる。故に、該ミシンは、急激な回転速度の変化により布送りモータに大きな負荷がかかることを防止できる。 The sewing machine includes a period during which the power transmission mechanism converts one rotation operation in one direction and in the opposite direction of the cloth feed output shaft into one reciprocating swing motion in the cloth feed mechanism. A period determining unit that determines whether the period before the reversal is a period before the swinging direction of the cloth feeding mechanism is reversed and the period after the reversing is a period after the reversing; A change amount determination unit that determines whether or not a change amount of the speed change of the rotation speed calculated by the speed calculation unit is greater than a threshold value when it is determined that it is a period after inversion; A change amount limiting unit configured to calculate a rotation speed at which the change amount is equal to or less than the threshold when the change amount determination unit determines that the change amount is large, and to set the rotation speed after the speed change of the cloth feed motor; May be. In the present invention, the swinging direction of the cloth feed mechanism is reversed while the cloth feed output shaft is rotating in one direction and in the opposite direction at high speed. Therefore, the speed calculation unit may calculate a greatly different speed before and after reversing the swing direction of the cloth feed mechanism. The cloth feed motor receives a large load when a rapid speed change occurs during rotation. The sewing machine of the present invention can set the rotation speed of the cloth feed motor so that the amount of change in the rotation speed is less than or equal to the threshold value. Therefore, the sewing machine can prevent a large load from being applied to the cloth feed motor due to a sudden change in the rotational speed.
前記速度算出部は、前記期間判断部が前記反転前期間であると判断した場合に、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角とを用いて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する反転前速度算出部と、前記期間判断部が前記反転後期間であると判断した場合に、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角とを用いて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する反転後速度算出部とを備えてもよい。該ミシンは、布送り機構の揺動方向が反転する前後で別々に、主回転角と布送り回転角を用いて布送りモータの回転速度を算出する。故に、該ミシンは、布送り機構の揺動方向が反転する前後の各々の状況(布送り量、布送りのタイミング等)に応じた適切な回転速度を算出して2つのモータの同期を保持できる。該ミシンは、布送り機構の往路、復路で共に2つのモータの同期を保持する為、より確実に2つのモータの同期を保持できる。 The speed calculation unit, when the period determination unit determines that it is the period before reversal, the main rotation angle detected by the main rotation angle detection unit and the cloth detected by the cloth feed rotation angle detection unit A pre-reverse speed calculation unit that calculates a rotational speed instructed to the cloth feed motor using a feed rotation angle, and the main rotation angle detection unit when the period determination unit determines that the post-reverse period is A reverse rotation speed calculation unit that calculates a rotation speed instructed to the cloth feed motor using the main rotation angle detected by the machine and the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detection unit. Also good. The sewing machine calculates the rotation speed of the cloth feed motor separately using the main rotation angle and the cloth feed rotation angle before and after the swing direction of the cloth feed mechanism is reversed. Therefore, the sewing machine calculates the appropriate rotation speed according to each situation (cloth feed amount, cloth feed timing, etc.) before and after the swinging direction of the cloth feed mechanism is reversed, and keeps the two motors synchronized. it can. Since the sewing machine keeps the synchronization of the two motors in both the forward path and the return path of the cloth feeding mechanism, the synchronization of the two motors can be held more reliably.
前記ミシンは、主回転角に対応して前記布送り出力軸が位置すべき目標回転角を、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角から設定する布送り目標角設定部と、前記布送り目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の偏差を算出する布送り偏差算出部とを更に備えてもよい。前記速度算出部は前記偏差に基づいて前記回転速度を算出する第一速度算出部を備えてもよい。この場合、主軸の回転速度が変化しても、布送りモータはメインモータとの同期を保って回動する。故に、該ミシンは、縫製の速度が変化しても、主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を適切に保持できる。特に、該ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回動した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。 The sewing machine sets a target rotation angle at which the cloth feed output shaft should be positioned corresponding to a main rotation angle from the main rotation angle detected by the main rotation angle detector, and The apparatus may further include the target rotation angle set by the cloth feed target angle setting section and the cloth feed deviation calculating section that calculates a deviation between the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detecting section. The speed calculation unit may include a first speed calculation unit that calculates the rotation speed based on the deviation. In this case, even if the rotational speed of the main shaft changes, the cloth feed motor rotates in synchronization with the main motor. Therefore, even if the sewing speed changes, the sewing machine can appropriately maintain the synchronization between the driving of the main shaft and the driving of the cloth feeding mechanism. In particular, the sewing machine can properly keep the cloth feed motor and the main motor synchronized even when the main motor stops or when the operator manually rotates the main shaft.
前記ミシンは、布送り回転角に対応して前記主出力軸が位置すべき目標回転角を、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角から設定する主目標角設定部と、前記主目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出部とを更に備えてもよい。前記速度算出部は前記偏差に基づいて前記回転速度を算出する第一速度算出部を備えてもよい。この場合、主軸の回転速度が変化した場合でも、布送りモータはメインモータとの同期を保って回動する。故に、該ミシンは、縫製の速度が変化しても、主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を適切に保持できる。特に、該ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回動した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。 The sewing machine sets a target rotation angle at which the main output shaft should be positioned corresponding to a cloth feed rotation angle based on the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detection unit; and The apparatus may further include a target rotation angle set by the main target angle setting unit and a main deviation calculation unit that calculates a deviation between the main rotation angles detected by the main rotation angle detection unit. The speed calculation unit may include a first speed calculation unit that calculates the rotation speed based on the deviation. In this case, even when the rotational speed of the main shaft changes, the cloth feed motor rotates while maintaining synchronization with the main motor. Therefore, even if the sewing speed changes, the sewing machine can appropriately maintain the synchronization between the driving of the main shaft and the driving of the cloth feeding mechanism. In particular, the sewing machine can properly keep the cloth feed motor and the main motor synchronized even when the main motor stops or when the operator manually rotates the main shaft.
前記ミシンは、前記布送り機構が揺動方向の反転位置に次回達する時点で前記主出力軸が位置すべき主回転角である反転角を取得する反転角取得部と、前記反転角取得部が取得した前記反転角と前記主回転角検出部が検出した前記主回転角とに基づいて、前記主出力軸が前記反転角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と、前記速度取得部が取得した前記主回転速度とに基づいて、前記主出力軸が前記反転角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角から、前記布送り機構が前記反転位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部とを更に備えてもよい。前記速度算出部は、前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回動する為に必要な前記回転速度を算出する第二速度算出部を備えてもよい。この場合、布送り機構が反転位置に達する時点は、メインモータの出力軸が反転角に達する時点に一致する。故に、ミシンは、縫製の速度が変化しても、主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を適切に保持できる。特に、主軸の速度が増大している場合でも、該ミシンは2つのモータの同期を正確に保つことができる。 The sewing machine includes an inversion angle acquisition unit that acquires an inversion angle that is a main rotation angle at which the main output shaft should be positioned when the cloth feed mechanism reaches the inversion position in the swing direction next time, and the inversion angle acquisition unit includes A main rotation angle remaining amount calculation unit that calculates a remaining rotation angle until the main output shaft reaches the inversion angle based on the acquired reversal angle and the main rotation angle detected by the main rotation angle detection unit; A speed acquisition unit that acquires a main rotation speed that is a rotation speed of the main motor, the remaining rotation angle calculated by the main rotation angle remaining amount calculation unit, and the main rotation speed acquired by the speed acquisition unit. Based on the time calculation unit that calculates the time required for the main output shaft to reach the reversal angle, and the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detection unit, the cloth feed mechanism is in the reversal position. The remaining number of times of the cloth feed motor until it reaches Corners may further comprise a cloth feed rotation angle remaining amount calculating section for calculating a. The speed calculation unit calculates the rotation speed necessary for the cloth feed motor to rotate in the required time calculated by the time calculation unit based on the remaining rotation angle calculated by the cloth feed rotation angle remaining amount calculation unit. You may provide the 2nd speed calculation part to calculate. In this case, the time when the cloth feed mechanism reaches the reverse position coincides with the time when the output shaft of the main motor reaches the reverse angle. Therefore, even if the sewing speed changes, the sewing machine can appropriately maintain the synchronization between the driving of the main shaft and the driving of the cloth feeding mechanism. In particular, even when the speed of the main shaft is increasing, the sewing machine can accurately keep the two motors synchronized.
前記ミシンは、前記布送り機構が揺動方向の反転位置に次回達する時点で前記主出力軸が位置すべき主回転角である反転角を取得する反転角取得部と、前記反転角取得部が取得した前記反転角と前記主回転角検出部が検出した前記主回転角とに基づいて、前記主出力軸が前記反転角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と、前記速度取得部が取得した前記主回転速度とに基づいて、前記主出力軸が前記反転角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角から、前記布送り機構が前記反転位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部とを更に備えてもよい。前記速度算出部は、前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回動する為に必要な前記回転速度を算出する第二速度算出部を更に備えてもよい。前記駆動制御部は、前記速度取得部が取得した前記主回転速度が所定値以下であるか否かを判断する速度判断部と、前記主回転速度が前記所定値以下であると前記速度判断部が判断した場合に、前記第一速度算出部が算出した前記回転速度で前記布送りモータを駆動する低速時駆動部と、前記主回転速度が前記所定値よりも大きいと前記速度判断部が判断した場合に、少なくとも前記第二速度算出部が算出した前記回転速度に基づいて前記布送りモータを駆動する高速時駆動部とを更に備えてもよい。 The sewing machine includes an inversion angle acquisition unit that acquires an inversion angle that is a main rotation angle at which the main output shaft should be positioned when the cloth feed mechanism reaches the inversion position in the swing direction next time, and the inversion angle acquisition unit includes A main rotation angle remaining amount calculation unit that calculates a remaining rotation angle until the main output shaft reaches the inversion angle based on the acquired reversal angle and the main rotation angle detected by the main rotation angle detection unit; A speed acquisition unit that acquires a main rotation speed that is a rotation speed of the main motor, the remaining rotation angle calculated by the main rotation angle remaining amount calculation unit, and the main rotation speed acquired by the speed acquisition unit. Based on the time calculation unit that calculates the time required for the main output shaft to reach the reversal angle, and the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detection unit, the cloth feed mechanism is in the reversal position. The remaining number of times of the cloth feed motor until it reaches Corners may further comprise a cloth feed rotation angle remaining amount calculating section for calculating a. The speed calculation unit calculates the rotation speed necessary for the cloth feed motor to rotate in the required time calculated by the time calculation unit based on the remaining rotation angle calculated by the cloth feed rotation angle remaining amount calculation unit. You may further provide the 2nd speed calculation part to calculate. The drive control unit includes a speed determination unit that determines whether or not the main rotation speed acquired by the speed acquisition unit is equal to or less than a predetermined value, and the speed determination unit that determines that the main rotation speed is equal to or less than the predetermined value. Is determined, the low speed driving unit that drives the cloth feed motor at the rotation speed calculated by the first speed calculation unit, and the speed determination unit determines that the main rotation speed is greater than the predetermined value. In this case, a high-speed drive unit that drives the cloth feed motor based on at least the rotation speed calculated by the second speed calculation unit may be further provided.
該ミシンは、出力軸が位置すべき回転角と、該出力軸が実際に位置する回転角の偏差に応じて、布送りモータの回転速度(第一速度)を算出できる。更に、ミシンはメインモータの回転速度に基づいて布送りモータの回転速度(第二速度)を算出できる。第一速度によれば、ミシンはメインモータが停止した場合又は作業者が手動で主軸を回動した場合でも適切に布送りモータとメインモータの同期を保つことができる。第二速度を考慮すれば、主軸の速度が増大している場合でも、ミシンは2つのモータの同期を正確に保つことができる。ミシンは、メインモータの回転速度に応じて布送りモータの制御方法を変えることで、より適切に布送り機構を駆動することができる。 The sewing machine can calculate the rotation speed (first speed) of the cloth feed motor in accordance with the deviation between the rotation angle at which the output shaft should be positioned and the rotation angle at which the output shaft is actually positioned. Further, the sewing machine can calculate the rotation speed (second speed) of the cloth feed motor based on the rotation speed of the main motor. According to the first speed, the sewing machine can appropriately keep the cloth feed motor and the main motor synchronized even when the main motor is stopped or the operator manually rotates the main shaft. Considering the second speed, the sewing machine can accurately keep the two motors synchronized even when the speed of the spindle is increased. The sewing machine can drive the cloth feed mechanism more appropriately by changing the control method of the cloth feed motor according to the rotation speed of the main motor.
前記速度算出部は、前記布送りモータに指示する回転速度を、前記第一速度算出部が算出した前記回転速度と前記第二速度算出部が算出した前記回転速度とから、特定の比率により算出する第三速度算出部を更に備えてもよい。前記第三速度算出部は、前記主回転速度に応じて前記特定の比率を変えて前記布送りモータを駆動する回転速度を算出してもよい。前記高速時駆動部は、前記主回転速度が前記所定値よりも大きいと前記速度判断部が判断した場合に、前記第三速度算出部が算出した回転速度で前記布送りモータを駆動してもよい。該ミシンは、低速時に適した第一速度と高速時に適した第二速度との比率を主回転速度に応じて変えて、布送りモータの回転速度を算出することができる。故に、メインモータの回転速度に更に適した回転速度で布送りモータを駆動することができる。 The speed calculation unit calculates a rotation speed instructed to the cloth feed motor by a specific ratio from the rotation speed calculated by the first speed calculation unit and the rotation speed calculated by the second speed calculation unit. A third speed calculation unit may be further provided. The third speed calculation unit may calculate a rotation speed for driving the cloth feed motor by changing the specific ratio according to the main rotation speed. The high-speed drive unit may drive the cloth feed motor at the rotation speed calculated by the third speed calculation unit when the speed determination unit determines that the main rotation speed is greater than the predetermined value. Good. The sewing machine can calculate the rotational speed of the cloth feed motor by changing the ratio of the first speed suitable for low speed and the second speed suitable for high speed according to the main rotational speed. Therefore, the cloth feed motor can be driven at a rotation speed more suitable for the rotation speed of the main motor.
前記ミシンは、前記布送り機構における布送りの終端位置を設定可能な設定部を更に備えてもよい。作業者は布送り量を自由に設定できる。ミシンは、作業者が設定した布送り量に応じて布送り機構の動作を適切に制御できる。 The sewing machine may further include a setting unit capable of setting a cloth feed end position in the cloth feed mechanism. The operator can freely set the cloth feed amount. The sewing machine can appropriately control the operation of the cloth feed mechanism according to the cloth feed amount set by the operator.
本発明の第二態様に係るミシンの制御方法は、主出力軸を有し、前記主出力軸を回動することで、縫針を上下動する主軸を駆動するメインモータと、布送り出力軸を有し、前記布送り出力軸を所定角度の範囲で回動する布送りモータと、布を水平方向に送る布送り機構と、前記布送りモータの動力を前記布送り機構に伝達する動力伝達機構とを備えるミシンが実行するミシンの制御方法において、前記主出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出ステップと、前記布送り出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出ステップと、前記動力伝達機構が、前記布送り出力軸の一方向及び逆方向への夫々の回動動作を、前記布送り機構の水平方向における一往復の揺動運動に変換する期間のうち、前記布送り機構の水平の揺動方向が反転する前の期間である反転前期間、及び反転した後の期間である反転後期間の何れであるかを判断する期間判断ステップと、前記期間判断ステップで前記反転前期間であると判断した場合に、前記主回転角検出ステップで検出した前記主回転角と、前記布送り回転角検出ステップで検出した前記布送り回転角とを用いて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する反転前速度算出ステップと、前記期間判断ステップで前記反転後期間であると判断した場合に、前記主回転角検出ステップで検出した前記主回転角と、前記布送り回転角検出ステップで検出した前記布送り回転角とを用いて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する反転後速度算出ステップとを含む。 The sewing machine control method according to the second aspect of the present invention includes a main motor that has a main output shaft and rotates the main output shaft to drive the main shaft that moves the sewing needle up and down, and a cloth feed output shaft. A cloth feed motor that rotates the cloth feed output shaft within a predetermined angle range, a cloth feed mechanism that feeds the cloth in a horizontal direction, and a power transmission mechanism that transmits the power of the cloth feed motor to the cloth feed mechanism. A main rotation angle detecting step for detecting a main rotation angle that is a rotation angle of the main output shaft, and a cloth feed rotation angle that is a rotation angle of the cloth feed output shaft. The cloth feed rotation angle detecting step to detect, and the power transmission mechanism performs a reciprocating swinging motion in the horizontal direction of the cloth feed mechanism in the one direction and the reverse direction of the cloth feed output shaft. Of the cloth feed mechanism A period determining step for determining whether the period before the reversal is a period before the flat rocking direction is reversed, or a period after the reversing is a period after the reversal; and the period before the reversal in the period determining step Is determined using the main rotation angle detected in the main rotation angle detection step and the cloth feed rotation angle detected in the cloth feed rotation angle detection step, the cloth feed motor is instructed. The main rotation angle detected in the main rotation angle detection step and the cloth feed rotation angle detection when it is determined in the pre-reverse speed calculation step for calculating the rotation speed and the post-reverse period in the period determination step A post-reverse speed calculation step of calculating a rotational speed instructed to the cloth feed motor using the cloth feed rotation angle detected in the step.
第二態様のミシンの制御方法によると、ミシンは布送り出力軸を一往復回動する毎に、布送り機構を水平に二往復駆動できる。布送り出力軸を一往復回動する毎に布送り機構を一往復駆動する場合に比べて、布送りモータの回動方向の切替頻度は減少する。故に、布送りモータにかかる負荷は減少する。該ミシンは、布送り機構の揺動方向が反転する前後で別々に、主回転角と布送り回転角を用いて布送りモータの回転速度を算出する。故に、該ミシンは、布送り機構の揺動方向が反転する前後の各々の状況(布送り量、布送りのタイミング等)に応じた適切な回転速度を算出できる。該ミシンは、主回転角と布送り回転角を用いて回転速度を算出することで、主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を保持できる。即ち、該ミシンは、布送りモータの回動方向の切替頻度を減らし、且つ主軸の駆動と布送り機構の駆動の同期を適切に保持することができる。 According to the sewing machine control method of the second aspect, the sewing machine can horizontally reciprocate the cloth feed mechanism every time the cloth feed output shaft reciprocates once. The frequency of switching the rotation direction of the cloth feed motor is reduced as compared with the case where the cloth feed mechanism is driven to reciprocate once every time the cloth feed output shaft is reciprocated. Therefore, the load applied to the cloth feed motor is reduced. The sewing machine calculates the rotation speed of the cloth feed motor separately using the main rotation angle and the cloth feed rotation angle before and after the swing direction of the cloth feed mechanism is reversed. Therefore, the sewing machine can calculate an appropriate rotation speed in accordance with each situation (cloth feed amount, cloth feed timing, etc.) before and after the swing direction of the cloth feed mechanism is reversed. The sewing machine can maintain the synchronization between the driving of the main shaft and the driving of the cloth feeding mechanism by calculating the rotation speed using the main rotation angle and the cloth feeding rotation angle. That is, the sewing machine can reduce the switching frequency of the rotation direction of the cloth feed motor, and can appropriately maintain the synchronization of the drive of the main shaft and the drive of the cloth feed mechanism.
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。図1〜図6を参照しミシン1の構成について説明する。図1の紙面上側、下側、右側、左側、表側、背面側は夫々ミシン1の上側、下側、右側、左側、前側、後側である。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the sewing machine 1 will be described with reference to FIGS. The upper side, lower side, right side, left side, front side, and rear side of FIG. 1 are the upper side, lower side, right side, left side, front side, and rear side of the sewing machine 1, respectively.
ミシン1はベッド部2、脚柱部3、アーム部4を備える。ベッド部2はミシン1の土台となる。ベッド部2はテーブル20上面の凹部(図示略)に上方から装着する。脚柱部3はベッド部2右端から鉛直上方に延びる。アーム部4は脚柱部3上端から左方に延びる。アーム部4はベッド部2上面に対向する。アーム部4は左端部下方に押え足17を装着する。アーム部4は内部に針棒7を保持する。針棒7は下端に縫針8(図2参照)を装着する。針棒7と縫針8はメインモータ13の駆動に従って上下に往復移動する。アーム部4は左端部前方に天秤9を備える。天秤9は針棒7に連動して上下動する。アーム部4は上部に操作部10を備える。操作部10は前面に液晶パネル11を備える。作業者は液晶パネル11を見ながら操作部10を操作し各種指示をミシン1に入力する。
The sewing machine 1 includes a
ミシン1はテーブル20下面に制御装置30を備える。制御装置30はロッド21を介して踏み込み式のペダル22に接続する。作業者はペダル22をつま先側又は踵側に操作する。制御装置30はペダル22の操作方向と操作量に応じてミシン1の動作を制御する。
The sewing machine 1 includes a
脚柱部3は右側面上部にメインモータ13を備える。アーム部4は内部に主軸14を備える。主軸14は回転可能な状態でアーム部4内部を左右方向に延びる。主軸14の右端はメインモータ13に接続する。主軸14の左端は針棒上下動機構(図示略)に接続する。メインモータ13は主軸14を駆動して針棒7と天秤9を上下動する。
The
図2に示すように、ベッド部2は上面左端に針板15を備える。針板15は略中央部に針穴18を有する。縫針8の下端は下降時に針穴18を通過する。針板15は針穴18の左方、後方、右方の夫々に送り歯穴19を備える。送り歯穴19は前後方向に長い長方形状の穴である。ベッド部2は針板15の下方に釜機構(図示略)、布送りモータ23(図3〜図7参照)、布送り機構32(図3〜図6参照)、動力伝達機構35(図3〜図6参照)を備える。
As shown in FIG. 2, the
図3を参照し布送りモータ23、布送り機構32、動力伝達機構35について説明する。図3の紙面上側、下側、左奥側、右手前側、右奥側、左手前側は夫々ミシン1の上側、下側、右側、左側、前側、後側である。図3に示すように、布送りモータ23は布送り機構32の右方に配置してある。布送りモータ23の布送り出力軸24はモータ本体から左方に延びる。布送りモータ23はステップモータであり、布送り出力軸24を所定角度の範囲で回動することができる。布送りモータ23は布送り機構32を前後方向に移動する。
The
布送り機構32は送り台34、送り歯33を備える。送り台34は針板15(図2参照)の下方に位置し且つ針板15に対し平行である。送り台34は上面の中心近傍に送り歯33を備える。送り歯33は送り歯穴19(図2参照)の位置に対応する。送り歯33は前後方向に長い。送り歯33の前後方向の長さは送り歯穴19の長さより短い。送り歯33は押え足17(図2参照)との間で布を挟む為の凹凸を上部に備える。
The
動力伝達機構35は、水平送り軸36、第一腕部37、作用腕部38、第二腕部39、接続部40を備える。水平送り軸36は布送りモータ23の左上方に回動可能に保持してある。水平送り軸36は左右方向に延びる。第一腕部37は布送り出力軸24に直交して連結する。作用腕部38は水平送り軸36の右端近傍に直交して連結する。水平送り軸36は作用腕部38の回動に伴って回動する。第二腕部39は、第一腕部37の先端と作用腕部38の先端の各々に回動可能な状態で連結する。接続部40は水平送り軸36の左端近傍から上方へ延びる。接続部40は、布送り機構32の送り台34の前端部に回動可能に連結する。
The
図4〜図6を参照し動力伝達機構35の作用について説明する。以下の説明では、布送り出力軸24の軸心をL、第一腕部37と第二腕部39の連結軸の軸心をM、第二腕部39と作用腕部38の連結軸の軸心をNとする。図4〜図6のW1〜W3の各々は、送り歯33の近傍を示す。前述のように、布送りモータ23は布送り出力軸24を所定角度の範囲で回動することができる。図4に示すように、布送り出力軸24は布送りを開始する時点で回動範囲の中間位置に位置している。布送り出力軸24が回動範囲の中間位置に位置している場合、側面視において、LとMを結ぶ直線(直線LM)とMとNを結ぶ直線(直線MN)は上下方向に一直線になる。故に、作用腕部38の先端部(第二腕部39に連結する部分)は可動範囲の上端に位置する。作用腕部38の先端部が上端に位置すると、接続部40の上端部は可動範囲の前端(図4の右側の端部)に位置する。故に、布送り機構32は可動範囲の前端に位置する。
The operation of the
布送り出力軸24が図4の状態から左側面視時計回りに回動すると、直線LMと直線MNは屈曲する。直線LMと直線MNが成す角度の内小さい方の角度(以下「内角」という)は徐々に小さくなる。故に、作用腕部38の先端部は下降する。水平送り軸36は左側面視反時計回りに回動する。布送り機構32は後方に移動する。図5に示すように、布送り出力軸24が回動範囲の2つの端部の一方(前方の端部)に達すると、直線LMと直線MNの内角は最小となる。作用腕部38の先端部は可動範囲の下端に位置する。故に、布送り機構32は可動範囲の後端に位置する。
When the cloth
布送り出力軸24が図5の状態から反転し左側面視反時計回りに回動すると、直線LMと直線MNの内角は徐々に大きくなる。故に、作用腕部38の先端部は上昇する。布送り機構32は前方に移動する。布送り出力軸24が回動範囲の中間位置に達すると、布送り機構32は図4に示す状態に戻り、可動範囲の前端に位置する。布送り出力軸24が図4の状態から更に左側面視反時計回りに回動すると、直線LMと直線LMの内角は再び減少し、布送り機構32は後方に移動する。図6に示すように、布送り出力軸24が回動範囲の後方の端部に達すると、布送り機構32は可動範囲の後端に位置する。以上のように、布送り出力軸24が回動範囲の一方の端部から他方の端部まで回動する毎に、布送り機構32は水平に一往復揺動する。
When the cloth
布送りモータ23の動力は、直線LMと直線MNが一直線になっている方が作用腕部38に伝わり易い。即ち、布送りモータ23が受ける負荷は、布送り出力軸24が一方向への回動動作を行っている途中の方が、回動方向を反転する時点よりも小さい。故に、本実施形態のミシン1は、布送り出力軸24が一方向への回動動作を行う途中の中間位置(図4に示す位置)で布送りを開始すれば、布送りを円滑に行うことができる。
The power of the
図3〜図6に示すように、ミシン1は布送り機構32の後方に上下送り軸27を備える。上下送り軸27は回動可能な状態で左右方向に延びる。上下送り軸27は水平送り軸36に対して平行に位置する。上下送り軸27は右端部にプーリ25を備える。プーリ25はタイミングベルト(図示略)を介して主軸14に連結してある。主軸14と上下送り軸27は同期を保持した状態で回動する。上下送り軸27は左端に偏心カム28を備える。偏心カム28は、上下送り軸27の回動に伴って布送り機構32を上下動する。ミシン1では、針棒7と縫針8が上下に一往復する間に送り歯33と送り台34は上下に一往復する。即ち、ミシン1では縫針8の上下動と送り歯33の上下動は機械的に同期する。
As shown in FIGS. 3 to 6, the sewing machine 1 includes a
送り台34が上昇すると、送り歯33は送り歯穴19(図2参照)から針板15の上方に突出し、押え足17との間に布を挟む。布が所定の厚み以下であれば、送り歯33が針板15の上方に位置している間、縫針8は布に刺さらない。縫製の実行中、ミシン1はメインモータ13と布送りモータ23の回転角位相を監視する。詳細は後述するが、ミシン1はメインモータ13と布送りモータ23の同期をとり、送り歯33が針板15の上方に位置している間に、縫製プログラムで規定してある量だけ布送りモータ23を駆動する。故に、布は縫針8が刺さっていない状態で前後方向に移動する。送り台34が下降すると、送り歯33は針板15の下方に位置する。送り歯33が針板15の下方に位置すれば、送り歯33が前後方向に移動しても布は移動しない。縫針8は、送り歯33が針板15の下方に位置している間に布に縫い目を形成する。以上のように、ミシン1は、布送り機構32の水平方向(本実施形態では前後方向)の駆動と縫針8の駆動を別のモータで実行する。故に、ミシン1は縫製中に送り歯33の水平方向の移動量を自由に制御できる。
When the
図7を参照しミシン1の電気的構成について説明する。ミシン1の制御装置30はCPU44を備える。CPU44はミシン1の制御を司る。CPU44はROM45、RAM46、EEPROM(登録商標)47、I/Oインターフェース(以下I/Oという)48とバスを介して接続する。ROM45は後述する布送り量設定処理(図8参照)、速度制御処理(図9、11、12、13参照)、動作確認処理(図10参照)を実行する為のプログラム等を記憶する。RAM46はプログラムを実行する為に必要な各種値を一時的に記憶する。EEPROM47は各種値を記憶する不揮発性の記憶装置である。
An electrical configuration of the sewing machine 1 will be described with reference to FIG. The
I/O48はペダル22、操作部10に接続する。CPU44はペダル22の操作方向と操作量を入力する。CPU44は操作部10から作業者による操作指示を入力する。作業者は操作部10を操作することで、後述する布送り開始位置、布送り終端位置、布送り戻り位置を設定できる。I/O48は駆動回路51〜53に接続する。駆動回路51は液晶パネル11を駆動する。駆動回路52は、CPU44から入力するトルク指令信号に応じてメインモータ13を駆動する。ミシン1はメインモータ13の回転角位相と回転速度を検出する為のメインエンコーダ55を備える。メインエンコーダ55はメインモータ13の回転角位相と回転速度の検出結果をI/O48に出力する。駆動回路53は、CPU44から入力する布送り駆動信号に応じて布送りモータ23を駆動する。布送りモータ23の布送り駆動信号はパルス信号である。ミシン1は布送りモータ23の回転角位相と回転速度を検出する為の布送りエンコーダ56を備える。布送りエンコーダ56は布送りモータ23の回転角位相と回転速度の検出結果をI/O48に出力する。
The I / O 48 is connected to the
図8〜図10を参照し、第一実施形態のミシン1が実行する処理について説明する。ミシン1のCPU44はROM45に記憶しているプログラムに従って、図8に示す布送り量設定処理、図9に示す第一速度制御処理、図10に示す動作確認処理を実行する。ミシン1は上記3つの処理を並行して実行できる。
With reference to FIGS. 8-10, the process which the sewing machine 1 of 1st embodiment performs is demonstrated. The
図8を参照し布送り設定処理について説明する。布送り設定処理では、ミシン1は作業者による操作部10の操作に従って、布送り機構32(詳細には送り歯33)の布送り開始位置、布送り終端位置、布送り戻り位置を設定する。布送り開始位置は、布送り機構32が布送りの戻りを終了した後に反転し布に接触して布送りを開始する位置である。布送り終端位置は、布送り機構32が布送りを終了する位置である。布送り戻り位置は、布送り機構32が針板15の下方で布送りの戻りを開始する位置である。送り歯33の前後方向の移動量である布送り量は、布送り開始位置と布送り終端位置を設定することで定まる。ミシン1は、作業者が布送り開始位置、布送り終端位置、布送り戻り位置を夫々設定することで、布送り出力軸24の布送りモータ駆動中間位置、布送りモータ駆動終端位置、布送りモータ駆動開始位置を夫々求めることができる。更に、ミシン1は、布送りモータ23の駆動開始時のメインモータ13の回転角、駆動の中間位置におけるメインモータ13の回転角、駆動の終端位置におけるメインモータ13の回転角を設定できる。ミシン1の電源がオンとなると、CPU44は布送り量設定処理を開始する。
The cloth feed setting process will be described with reference to FIG. In the cloth feed setting process, the sewing machine 1 sets the cloth feed start position, the cloth feed end position, and the cloth feed return position of the cloth feed mechanism 32 (specifically, the feed dog 33) according to the operation of the
CPU44は、布送り開始位置、布送り終端位置、布送り戻り位置の設定値を作業者が操作部10から入力したか否かを判断する(S1)。入力していなければ(S1:NO)、CPU44は処理をS9の判断へ移行する。作業者が操作部10を操作して各設定値を入力すると(S1:YES)、CPU44は入力した値を布送り出力軸24の角度に換算する。CPU44は換算した値をEEPROM47に記憶することで、布送りモータ駆動開始位置「STPos」と布送りモータ駆動中間位置「CTPos」と布送りモータ駆動終端位置「ENPos」を設定する(S2〜S4)。前述のように、布送り機構32は布送り出力軸24が布送りモータ駆動中間位置「CTPos」(図4に示す状態)にある時に布送りを開始する。布送り出力軸24が布送りモータ駆動開始位置「STPos」及び布送りモータ駆動終端位置「ENPos」にある場合、布送り機構32は図5又は図6に示す状態となる。CPU44は布送りモータ駆動中間位置「CTPos」から布送りモータ駆動終端位置「ENPos」までの距離である布送り量「Pitch」を設定する(S5)。本実施形態では、布送りモータ駆動開始位置、布送りモータ駆動中間位置、布送りモータ駆動終端位置、布送り量は布送り出力軸24の角度で表す。前述のように、本実施形態では布送り出力軸24が片道一回の回動動作を行う毎に、布送り機構32は水平に一往復揺動する。故に、ミシン1は、出力軸24の2つの回動方向の各々について、布送りモータ駆動開始位置「STPos」、布送りモータ駆動中間位置「CTPos」、布送りモータ駆動終端位置「ENPos」を別々に設定する。尚、布送りモータ駆動開始位置、布送りモータ駆動中間位置、布送りモータ駆動終端位置、布送り量は、布送りモータ23のパルス数等の他の値で表してもよい。布送り量は布送り機構32の実際の移動量で表してもよい。布送り量は縫製プログラムに基づき予め設定したテーブルを用いてもよい。
The
CPU44は、メインモータ13の出力軸(以下「主出力軸」という)の回転角(以下「主回転角」という)のうち、布送りモータ駆動開始位置から一意に定まる布送りモータ駆動開始時の主回転角である開始角「FeedStart」を設定する(S6)。CPU44は布送りモータ駆動中間位置から一意に定まる主回転角である中間角「FeedCenter」を設定する(S7)。CPU44は布送りモータ駆動終端位置から一意に定まる主回転角である終端角「FeedEnd」を設定する(S8)。作業者が処理を終了する為の指示を入力していなければ(S9:NO)、CPU44は処理をS1の判断へ戻す。作業者が終了指示を入力すると(S9:YES)、CPU44は布送り量設定処理を終了する。
The
図9を参照し第一速度制御処理について説明する。第一速度制御処理では、ミシン1は布送り出力軸24の目標回転角と実際の回転角の偏差を算出する。ミシン1は算出した偏差に基づいて布送りモータ23の回転速度を算出する。故に、ミシン1では、布送りモータ23の回転速度はメインモータ13の回転速度の変化に追従できる。ミシン1の電源がオンとなると、CPU44は第一速度制御処理を開始する。
The first speed control process will be described with reference to FIG. In the first speed control process, the sewing machine 1 calculates the deviation between the target rotation angle of the cloth
CPU44は、現在のメインモータ13の主回転角「DDPOS」をメインエンコーダ55から取得する(S11)。CPU44は、S11で取得した主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」より前であるか否かを判断する(S12)。換言すると、CPU44は、主回転角「DDPOS」が開始角「FeedStart」と中間角「FeedCenter」の間にあるか否かを判断する。
The
主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」より前であれば(S12:YES)、CPU44は、一回の布送り期間中の反転前期間における布送りモータ23の回転速度を算出する(S13〜S17)。一回の布送り期間は、動力伝達機構35が布送り出力軸24の一方向及び逆方向への夫々の回転動作を布送り機構32の一往復の揺動運動に変換する期間である。反転前期間は、一回の布送り期間のうち、布送り機構32の揺動方向が反転する前の期間である。布送り機構32は、反転前期間において送り歯33が布送り戻り位置から布送り開始位置まで戻る。
If the main rotation angle “DDPOS” is before the intermediate angle “FeedCenter” (S12: YES), the
詳細には、CPU44は、現在の布送りモータ23の布送り回転角「RELPOS」を布送りエンコーダ56から取得する(S13)。CPU44は、S11で取得した主回転角「DDPOS」に対応する布送り出力軸24が位置すべき布送り回転角である目標回転角「POS1a」を設定する(S14)。前述のように、ミシン1ではメインモータ13と布送りモータ23は同期する。故に、布送りモータ23の目標回転角は主回転角「DDPOS」から一意に定まる。
Specifically, the
目標回転角「POS1a」の設定方法について詳細に説明する。CPU44は、送り歯33が布送りの戻りを開始してから反転するまでの間に主出力軸が回動する角度「FeedDeg<a>」を、以下の式で算出する。
FeedDeg<a>=FeedCenter−FeedStart
「FeedDeg<a>」のうち、既に回動が終了した角度の割合は、
(DDPOS−FeedStart)/FeedDeg<a>
となる。故に、CPU44は目標回転角「POS1a」を以下の式で算出できる。
POS1a=STPos+(CTPos−STPos)(DDPOS−FeedStart)/FeedDeg<a>
A method for setting the target rotation angle “POS1a” will be described in detail. The
FeedDeg <a> = FeedCenter-FeedStart
Of “FeedDeg <a>”, the percentage of the angle that has already been turned is
(DDPOS-FeedStart) / FeedDeg <a>
It becomes. Therefore, the
POS1a = STPos + (CTPos−STPos) (DDPOS−FeedStart) / FeedDeg <a>
CPU44は、設定した目標回転角「POS1a」と、布送りエンコーダ56から取得した布送り回転角「RELPOS」の偏差を算出する(S15)。CPU44は、算出した偏差に基づいて、布送りモータ23に指示する回転速度「SP1a」を算出する(S16)。具体的には、CPU44は予め設定してある固定値の計数N1aを偏差に乗じることで回転速度「SP1a」を算出する。CPU44は、回転速度「SP1a」で布送りモータ23を駆動する為の布送り駆動信号を駆動回路53に出力し、布送りモータ23を駆動する(S17)。CPU44は処理をS11へ戻す。
The
主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」以後であれば(S12:NO)、CPU44は、一回の布送り期間中の反転後期間における布送りモータ23の回転速度を算出する(S19〜S28)。反転後期間は、一回の布送り期間のうち、布送り機構32の揺動方向が反転した後の期間である。布送り機構32は、反転後期間において送り歯33が布送り開始位置から布送り終端位置まで移動して布を送る。CPU44は、現在の布送りモータ23の布送り回転角「RELPOS」を布送りエンコーダ56から取得する(S19)。CPU44は、S11で取得した主回転角「DDPOS」に対応する布送り出力軸24が位置すべき布送り回転角である目標回転角「POS1b」を設定する(S20)。
If the main rotation angle “DDPOS” is after the intermediate angle “FeedCenter” (S12: NO), the
目標回転角「POS1b」の設定方法について詳細に説明する。CPU44は、送り歯33が反転して布送りを開始してから布送り終端位置へ移動するまでの間に主出力軸が回動する角度「FeedDeg<b>」を、以下の式で算出する。
FeedDeg<b>=FeedEnd−FeedCenter
「FeedDeg<b>」のうち、既に回動が終了した角度の割合は、
(DDPOS−FeedCenter)/FeedDeg<b>
となる。故に、CPU44は目標回転角「POS1b」を以下の式で算出できる。
POS1b=CTPos+Pitch(DDPOS−FeedCenter)/FeedDeg<b>
A method for setting the target rotation angle “POS1b” will be described in detail. The
FeedDeg <b> = FeedEnd-FeedCenter
Of “FeedDeg <b>”, the ratio of the angles that have already been turned is
(DDPOS-FeedCenter) / FeedDeg <b>
It becomes. Therefore, the
POS1b = CTPos + Pitch (DDPOS-FeedCenter) / FeedDeg <b>
CPU44は、設定した目標回転角「POS1b」と、布送りエンコーダ56から取得した布送り回転角「RELPOS」の偏差を算出する(S21)。CPU44は、算出した偏差に固定値の計数N1bを乗じることで回転速度「SP1b」を算出する(S22)。固定値N1bは、布送り機構32の特性等に応じて予め設定してある。N1aとN1bは各々別個に設定してある。
The
CPU44は、布送りモータ23に前回S17、S25、S28の何れかで指示した速度に対する、S22で算出した回転速度「SP1b」の変化量が、前回の指示速度の1割以下であるか否かを判断する(S24)。尚、ミシン1は現在の布送りモータ23の回転速度を取得し、取得した現在の回転速度に対する「SP1b」の変化量が1割以下であるか否かを判断してもよい。判断する変化量は1割に限られず、所定の固定値であってもよい。変化量が1割以下であれば(S24:YES)、CPU44はS22で算出した回転速度「SP1b」で布送りモータ23を駆動する(S25)。CPU44は処理をS11へ戻す。変化量が1割よりも大きい場合(S24:NO)、CPU44は、変化量が1割以下になるように回転速度「SP1c」を算出する(S27)。具体的には、回転速度「SP1b」が前回の指示速度から減速した場合、CPU44は、前回の指示速度に0.9を乗じることで回転速度「SP1c」を算出する。回転速度「SP1b」が前回の指示速度から加速した場合、CPU44は、前回の指示速度に1.1を乗じることで回転速度「SP1c」を算出する。CPU44は、S27で算出した回転速度「SP1c」で布送りモータ23を駆動する(S28)。故に、ミシン1は、布送り機構32の揺動方向が反転する前後で指示速度が急激に変化することを適切に防止できる。布送り機構32の揺動方向が反転すると、布送り機構32の送り歯33は針板15の上方に突出して布送り開始位置から布送り終端位置へ向けて移動を始める。従って、ミシン1は、布送りを開始する時に布送りモータ23の回転速度が急激に変化するのを防ぐことができる。CPU44は処理をS11へ戻す。第一速度制御処理は、ミシン1の電源がオフとなると終了する。
The
図10を参照し動作確認処理について説明する。動作確認処理では、ミシン1はメインモータ13と布送りモータ23が同期しているか否かを確認し、同期していない場合にエラー処理を行う。ミシン1の電源がオンとなると、CPU44は動作確認処理を開始する。
The operation confirmation process will be described with reference to FIG. In the operation confirmation processing, the sewing machine 1 confirms whether or not the
CPU44は、現在のメインモータ13の主回転角「DDPOS」をメインエンコーダ55から取得する(S31)。CPU44は、予め作業者が行った動作確認タイミングの設定内容を判断する(S32、S33)。
The
本実施形態のミシン1では、作業者は操作部10を操作することで動作確認タイミングの設定を行うことができる。動作確認タイミングには常時確認と所定位置確認がある。常時確認は、所定間隔(例えば、CPU44がS31〜S44の処理を行う間隔、又はCPU44のクロック数に応じた所定時間)毎に動作確認を行う。常時確認では、ミシン1はより正確に動作確認を行うことができる。所定位置確認は、布送り機構32の送り歯33が所定の動作確認位置に到達した際に動作確認を行う。所定位置確認では、ミシン1は必要なタイミングで効率よく動作確認を行うことができ、CPU44の処理負担は低下する。
In the sewing machine 1 of the present embodiment, the operator can set the operation confirmation timing by operating the
作業者は所定位置確認を行う場合、デフォルト位置及び任意位置の何れかの動作確認位置を設定できる。所定確認位置をデフォルト位置に設定した場合、動作確認位置は布送り機構32の送り歯33が針板15の板面から上昇する位置及び下降する位置である。布送り機構32は送り歯33が針板15よりも上方にある状態で布を送る。故に、送り歯33が針板15から上昇、下降する位置では、2つのモータ13、23の同期は特に重要である。所定確認位置をデフォルト位置に設定することで、ミシン1は特に重要なタイミングで効率よく動作確認を行うことができる。
When the operator confirms the predetermined position, the operator can set an operation confirmation position of either a default position or an arbitrary position. When the predetermined confirmation position is set to the default position, the operation confirmation position is a position where the
所定確認位置を任意位置に設定した場合、作業者は操作部10を操作して動作確認位置を任意に設定する。作業者が任意に設定可能な位置は、布送りモータ駆動中間位置「CTPos」と布送りモータ駆動終端位置「ENPos」の間の位置である。例えば、布が厚い場合、縫針8は布が薄い場合よりも早いタイミングで布に刺さる。布が厚い場合に所定確認位置をデフォルト位置に設定すると、布送り機構32の送り歯33が針板15の板面から下降する位置に到達する前に縫針8が布に刺さる場合がある。故に、2つのモータ13、23の同期がずれ、送り歯33の下降が遅れると、布は縫針8が刺さった状態で移動する。縫針8が布に刺さった状態で布が移動すると、縫針8は曲がる。曲がった縫針8は針穴18を通過せず針板15上面に接触して破損する場合がある。送り歯33が針板15から下降する位置よりも早いタイミングとなる位置に任意に動作確認位置を設定することで、ミシン1は布厚に応じてタイミングを変えて動作確認を行うことができる。所定確認位置を任意位置に設定することで、ミシン1は作業者が所望の確認位置で動作確認を行うことができる。
When the predetermined confirmation position is set to an arbitrary position, the operator operates the
動作確認タイミングの設定が常時確認でなければ(S32:NO)、CPU44は、布送り機構32の位置が所定の動作確認位置であるか否かをメインモータ13の主回転角「DDPOS」から判断する(S33)。前述のように、ミシン1は、布送りモータ23の布送り回転角「RELPOS」がメインモータ13の主回転角「DDPOS」に同期するように布送りモータ23を駆動する(図9参照)。布送り機構32の位置は布送り回転角「RELPOS」から定まる。故に、ミシン1は布送り機構32が存在すべき位置をメインモータ13の主回転角「DDPOS」から判断できる。布送り機構32が所定の動作確認位置になければ(S33:NO)、CPU44は処理をS31へ戻す。
If the operation confirmation timing is not always confirmed (S32: NO), the
動作確認タイミングの設定が常時確認である場合(S32:YES)、又は布送り機構32が所定の動作確認位置にある場合(S33:YES)、CPU44は、S31で取得した現在の主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」より前であるか否かを判断する(S34)。中間角「FeedCenter」より前であれば(S34:YES)、CPU44は布送り回転角「RELPOS」を布送りエンコーダ56から取得する(S36)。CPU44は、S31で取得した主回転角「DDPOS」に対応する布送り出力軸24の目標回転角「POS1a」を設定する(S37)。「POS1a」の設定方法は前述したS14(図6参照)と同様である。CPU44は、設定した目標回転角「POS1a」と、S36で取得した布送り回転角「RELPOS」の偏差を算出する(S38)。
When the setting of the operation confirmation timing is always confirmation (S32: YES), or when the
CPU44は、算出した偏差が閾値以下であるか否かを判断する(S39)。閾値は任意に設定できる。閾値は、作業者が操作部10を操作して変更できる値であってもよい。偏差が閾値以下であれば(S39:YES)、CPU44はメインモータ13と布送りモータ23が同期していると判断し、処理をS31へ戻す。偏差が閾値よりも大きければ(S39:NO)、CPU44は、2つのモータ13、23の同期がずれたことを示すエラー画面を液晶パネル11に表示する(S46)。故に、作業者は2つのモータ13、23の同期がずれたことを容易に把握して適切な対処を行うことができる。S46ではCPU44はエラー音をスピーカから出力してエラーを報知してもよい。CPU44は、メインモータ13と布送りモータ23の駆動を停止し(S47)、動作確認処理を終了する。
The
主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」以後である場合(S34:NO)、CPU44は布送り回転角「RELPOS」を取得する(S41)。CPU44は、S31で取得した主回転角「DDPOS」に対応する布送り出力軸24の目標回転角「POS1b」を設定する(S42)。「POS1b」の設定方法は前述したS20(図9参照)と同様である。CPU44は、設定した目標回転角「POS1b」と、S41で取得した布送り回転角「RELPOS」の偏差を算出する(S43)。
When the main rotation angle “DDPOS” is after the intermediate angle “FeedCenter” (S34: NO), the
CPU44は、算出した偏差が閾値以下であるか否かを判断する(S44)。閾値は任意に設定できる。ミシン1は、布送り機構32が布に接触して布送りを行っている場合には、布送りを終了して布送り戻り位置から布送り開始位置へ移動している場合よりも厳密に同期を保持すべきである。従って、布送り機構32が布送りを行っている場合の閾値は、布送り戻り位置から布送り開始位置へ移動している場合の閾値よりも小さい値に設定するのが望ましい。偏差が閾値以下であれば(S44:YES)、CPU44は処理をS31へ戻す。偏差が閾値よりも大きければ(S44:NO)、CPU44はエラー画面を表示し(S46)、2つのモータ13、23の駆動を停止し(S47)、処理を終了する。尚、布送り量設定処理(図8参照)、第一速度制御処理(図9参照)、動作確認処理(図10参照)は、ミシン1の電源がオフとなると終了する。
The
以上のように、第一実施形態のミシン1は、布送り出力軸24を一往復回動する毎に、布送り機構32を水平に二往復駆動できる。布送り出力軸24を一往復回動する毎に布送り機構32を一往復駆動する場合に比べて、布送りモータ23の回動方向の切替頻度は減少する。故に、布送りモータ23にかかる負荷は減少する。ミシン1は、主回転角と布送り回転角を用いて回転速度を算出することで、主軸14の駆動と布送り機構32の駆動の同期を保持できる。ミシン1は、布送りモータ23の回動方向の切替頻度を減らし、且つ主軸14と布送り機構32の駆動の同期を適切に保持することができる。
As described above, the sewing machine 1 of the first embodiment can horizontally drive the
本発明では、布送り機構32の揺動方向は、布送り出力軸24が一方向及び逆方向の夫々の回動動作を高速で行っている途中で反転する。ミシン1は、布送り機構32の揺動方向の反転前後で大きく異なる速度を算出する場合がある。布送りモータ23は、回動中に急激な速度変化が生じると大きな負荷を受ける。本実施形態のミシン1は、回転速度の変化量が閾値以下となるように、布送りモータ23の回転速度を設定することができる。故に、ミシン1は、急激な回転速度の変化により布送りモータ23に大きな負荷がかかることを防止できる。
In the present invention, the swinging direction of the
ミシン1は、布送り機構32の揺動方向が反転する前後で別々に、主回転角「DDPOS」と布送り回転角「RELPOS」を用いて、布送りモータ23に指示する回転速度を算出する。故に、ミシン1は、布送り機構32の揺動方向が反転する前後の各々の状況(布送り量、布送りのタイミング等)に応じた適切な回転速度を算出できる。該ミシンは、布送り機構32の往路、復路で共に2つのモータ13、23の同期を保持する為、より確実に2つのモータ13、23の同期を保持できる。
The sewing machine 1 calculates the rotation speed instructed to the
第一実施形態のミシン1は、メインモータ13の主回転角「DDPOS」から布送り出力軸24が位置すべき目標回転角「POS1a/POS1b」を設定する。ミシン1は、設定した目標回転角「POS1/POS1b」と実際の布送りモータ23の布送り回転角「RELPOS」の偏差を算出する。ミシン1は算出した偏差に基づいて布送りモータ23の回転速度を算出する。メインモータ13及び主軸14の回転速度が変化した場合でも、布送りモータ23はメインモータ13との同期を保って駆動する。故に、ミシン1は縫製の速度が変化しても主軸14の駆動と布送り機構32の駆動の同期を保持できる。
The sewing machine 1 of the first embodiment sets a target rotation angle “POS1a / POS1b” at which the cloth
第一実施形態のミシン1はメインモータ13の回転速度を用いずに布送りモータ23の回転速度を算出できる。故に、第一実施形態のミシン1は、メインモータ13が停止した場合又は作業者が手動で主軸14を回動した場合でも適切に布送りモータ23とメインモータ13の同期を保つことができる。ミシン1では、作業者は布送りモータ駆動開始位置、布送りモータ駆動中間位置、布送りモータ駆動終端位置、布送り量を自由に設定できる。ミシン1は設定値に応じた適切な速度で布送りモータ23を駆動できる。
The sewing machine 1 of the first embodiment can calculate the rotation speed of the
第一実施形態において、図9のS11で主回転角を取得するCPU44は主回転角検出部として機能する。図9のS13、S19で布送り回転角を取得するCPU44は布送り回転角検出部として機能する。図9のS16、S22で布送りモータ23の回転速度を算出するCPU44は速度算出部として機能する。図9のS17、S25、S28で布送りモータを駆動制御するCPU44は駆動制御部として機能する。
In the first embodiment, the
図9のS12で主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前であるか否かを判断するCPU44は期間判断部として機能する。図9のS24で回転速度の変化量を判断するCPU44は変化量判断部として機能する。図9のS27で変化量が閾値以下の回転速度を布送りモータ23の回転速度に設定するCPU44は変化量制限部として機能する。図9のS16で布送りモータ23の回転速度を算出するCPU44は反転前速度算出部として機能する。図9のS22で布送りモータ23の回転速度を算出するCPU44は反転後速度算出部として機能する。図9のS14、S20で目標回転角を設定するCPU44は布送り目標角設定部として機能する。図9のS15、S21で偏差を算出するCPU44は布送り偏差算出部として機能する。図8の布送り量設定処理を行うCPU44は設定部として機能する。図9のS16、S22で布送りモータ23の回転速度を偏差に基づいて算出するCPU44は第一速度算出部として機能する。
The
図9のS11で主回転角を取得する処理は主回転角検出ステップに相当する。図9のS13、S19で布送り回転角を取得する処理は布送り回転角検出ステップに相当する。図9のS12で主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前であるか否かを判断する処理は期間判断ステップに相当する。図9のS13〜S16で布送りモータ23の回転速度を算出する処理は反転前速度算出ステップに相当する。図9のS19〜S22で布送りモータ23の回転速度を算出する処理は反転後速度算出ステップに相当する。
The process of acquiring the main rotation angle in S11 of FIG. 9 corresponds to a main rotation angle detection step. The process of acquiring the cloth feed rotation angle in S13 and S19 of FIG. 9 corresponds to the cloth feed rotation angle detection step. The process of determining whether or not the main rotation angle “DDPOS” is before the intermediate angle “FeedCenter” in S12 of FIG. 9 corresponds to a period determination step. The process of calculating the rotation speed of the
図11を参照し、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態のミシン1は、メインモータ13の主出力軸の目標回転角を、現在の布送り出力軸24の布送り回転角から設定する。該ミシン1は、設定した主出力軸の目標回転角と実際の主回転角の偏差を算出し、布送りモータ23の回転速度を算出する。前述した第一実施形態のミシン1は、布送り出力軸24の目標回転角を設定して回転速度を算出する。第二実施形態のミシン1は、主出力軸の目標回転角を用いる点が第一実施形態のミシン1と異なるのみであり、機械的構成、電気的構成、布送り量設定処理(図8参照)、動作確認処理(図10参照)等は第一実施形態と同一である。故に、第二実施形態の説明では、第一実施形態のミシン1と同一の構成、処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
The second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sewing machine 1 of the second embodiment sets the target rotation angle of the main output shaft of the
ミシン1の電源がオンとなると、CPU44は第二速度制御処理を開始する。CPU44は、主出力軸の主回転角「DDPOS」を取得する(S11)。CPU44は、S11で取得した主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前であるか否かを判断する(S12)。「DDPOS」が「FeedCenter」よりも前であれば(S12:YES)、CPU44は布送り回転角「RELPOS」を取得する(S13)。
When the power of the sewing machine 1 is turned on, the
CPU44は、S13で取得した布送り回転角「RELPOS」に対応するメインモータ13の主出力軸が位置すべき主回転角である目標回転角「POS2a」を設定する(S114)。目標回転角「POS2a」の設定方法について詳細に説明する。送り歯33が前後方向の一方に移動する間に布送り出力軸24が回動する角度は、(CTPos−STPos)である。(CTPos−STPos)の内、既に回動が終了した角度の割合は(RELPOS−STPos)/(CTPos−STPos)となる。CPU44は目標回転角「POS2a」を以下の式で算出できる。
POS2a=FeedStart+(FeedCenter−FeedStart)(RELPOS−STPos)/(CTPos−STPos)
The
POS2a = FeedStart + (FeedCenter-FeedStart) (RELPOS-STPos) / (CTPos-STPos)
CPU44は、設定した目標回転角「POS2a」と、メインエンコーダ55から取得した主回転角「DDPOS」の偏差を算出する(S115)。CPU44は、S115で算出した偏差に基づいて、布送りモータ23に指示する回転速度を算出する為の変換値を算出する(S116)。具体的には、CPU44は、偏差に(FeedCenter−FeedStart)/(CTPos−STPos)を乗ずることで、布送り出力軸24が位置すべき目標回転角と布送り回転角「RELPOS」の偏差に相当する値に、S115で算出した偏差を変換する。CPU44は、S116で算出した変換値に基づいて、布送りモータ23に指示する回転速度「SP1a」を算出する(S16)。具体的には、CPU44は計数N1aを変換値に乗ずることで回転速度「SP1a」を算出する。CPU44は、算出した回転速度「SP1a」で布送りモータ23を駆動する(S17)。CPU44は処理をS11へ戻す。
The
主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」以後であれば(S12:NO)、CPU44は、現在の布送り回転角「RELPOS」を取得する(S19)。CPU44は、S19で取得した布送り回転角「RELPOS」に対応する主出力軸の目標回転角「POS2b」を、以下の式を用いて算出し設定する(S120)。
POS2b=FeedCenter+(FeedEnd−FeedCenter)(RELPOS−CTPos)/Pitch
If the main rotation angle “DDPOS” is after the intermediate angle “FeedCenter” (S12: NO), the
POS2b = FeedCenter + (FeedEnd−FeedCenter) (RELPOS−CTPos) / Pitch
CPU44は、設定した目標回転角「POS2b」と主回転角「DDPOS」の偏差を算出する(S121)。CPU44は、S121で算出した偏差に(FeedEnd−FeedCenter)/Pitchを乗ずることで、偏差を変換する(S122)。CPU44は、変換値に計数N1bを乗ずることで回転速度「SP1b」を算出する(S22)。
The
CPU44は、布送りモータ23に前回指示した速度に対する回転速度「SP1b」の変化量が、前回の指示速度の1割以下であるか否かを判断する(S24)。変化量が1割以下であれば(S24:YES)、CPU44は回転速度「SP1b」で布送りモータ23を駆動する(S25)。CPU44は処理をS11へ戻す。変化量が1割よりも大きい場合(S24:NO)、CPU44は、変化量が1割以下となる回転速度「SP1c」を算出する(S27)。CPU44は「SP1c」で布送りモータ23を駆動し(S28)、処理をS11へ戻す。第二速度制御処理はミシン1の電源がオフとなると終了する。
The
以上のように、第二実施形態のミシン1は、布送り回転角「RELPOS」から主出力軸の目標回転角「POS2a/POS2b」を設定する。ミシン1は、設定した目標回転角と実際の主回転角「DDPOS」の偏差を算出する。ミシン1は算出した偏差に基づいて布送りモータ23の回転速度を算出する。メインモータ13と主軸14の回転速度が変化した場合でも、布送りモータ23はメインモータ13との同期を保って回動する。故に、ミシン1は縫製の速度が変化しても主軸14の駆動と布送り機構32の駆動の同期を保持できる。特に、第二実施形態のミシン1は、メインモータ13が停止した場合又は作業者が手動で主軸14を回動した場合でも適切に布送りモータ23とメインモータ13の同期を保つことができる。
As described above, the sewing machine 1 according to the second embodiment sets the target rotation angle “POS2a / POS2b” of the main output shaft from the cloth feed rotation angle “RELPOS”. The sewing machine 1 calculates a deviation between the set target rotation angle and the actual main rotation angle “DDPOS”. The sewing machine 1 calculates the rotation speed of the
第二実施形態において、図11のS114、S120で目標回転角を設定するCPU44は主目標角設定部として機能する。図11のS115、S121で偏差を算出するCPU44は主偏差算出部として機能する。図11のS16、S22で布送りモータ23の回転速度を偏差に基づいて算出するCPU44は第一速度算出部として機能する。
In the second embodiment, the
図12を参照し、本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態のミシン1は、メインモータ13の主出力軸が中間角「FeedCenter」又は終端角「FeedEnd」(本発明の反転角に相当する)に達するまでの所要時間を算出する。中間角「FeedCenter」は、布送り機構32が布送り開始位置で反転して布送りを開始する時点で主出力軸が位置すべき主回転角である。終端角「FeedEnd」は、布送り機構32が布送りを終了して揺動方向を反転する位置(布送り戻り位置)に達した時点で主出力軸が位置すべき主回転角である。ミシン1は、布送り機構32が布送り開始位置又は布送り戻り位置に次に達するまでの布送り出力軸24の残り回転角を算出する。ミシン1は、算出した所要時間で布送りモータ23が残り回転角を回動する為の回転速度を算出する。第三実施形態のミシン1は、第一速度制御処理及び第二速度制御処理の代わりに第三速度制御処理を実行する点が、第一、第二実施形態と異なるのみである。故に、第三実施形態の説明では、第一、第二実施形態のミシン1と同一の構成及び処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sewing machine 1 of the third embodiment calculates the time required until the main output shaft of the
ミシン1の電源がオンとなると、CPU44は第三速度制御処理を開始する。CPU44は、メインモータ13の主回転角「DDPOS」をメインエンコーダ55から取得する(S51)。CPU44は、S51で取得した主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前であるか否かを判断する(S52)。即ち、CPU44は、主回転角「DDPOS」が開始角「FeedStart」と中間角「FeedCenter」の間であるか否かを判断する。
When the power of the sewing machine 1 is turned on, the
中間角「FeedCenter」よりも前である場合(S52:YES)、CPU44は、反転前期間における布送りモータ23の回転速度を算出する(S53〜S59)。詳細には、CPU44は、布送り機構32が布送り開始位置に達する時点の主回転角である中間角「FeedCenter」をEEPROM47から取得する(S53)。CPU44は、中間角「FeedCenter」から現在の主回転角「DDPOS」を減算することで、主出力軸が中間角「FeedCenter」に達するまでの残り回転角「RemMa」を算出する(S54)。
When it is before the intermediate angle “FeedCenter” (S52: YES), the
CPU44は、メインモータ13の回転速度「DDSpeed(単位:rpm)」を取得する(S55)。回転速度は、第三速度制御処理と並行して実行する回転速度検出処理(図示略)で、メインエンコーダ55から取得した主回転角の変化量(単位:回転数)をサンプリング時間(単位:分)で割ることで算出している。CPU44は、メインモータ13の主出力軸が中間角「FeedCenter」に達するまでの所要時間Ta(単位:分)を以下の式で算出する(S56)。
Ta=RemMa/(360・DDSpeed)
The
Ta = RemMa / (360 · DDSspeed)
CPU44は、現在の布送りモータ23の布送り回転角「RELPOS」を布送りエンコーダ56から取得する(S57)。CPU44は、布送りモータ駆動中間位置「CTPos」から現在の布送り回転角「RELPOS」を減算することで、布送り出力軸24が布送りモータ駆動中間位置に達するまでの残り回転角「RemFa」を算出する(S58)。CPU44は、布送りモータ23が残り回転角「RemFa」を所要時間Taで回動する為に必要な回転速度「SP2a」を以下の式で算出する(S59)。
SP2a=RemFa/(360・Ta)
CPU44は、算出した回転速度「SP2a」で布送りモータ23を駆動する(S60)。CPU44は処理をS51へ戻す。
The
SP2a = RemFa / (360 · Ta)
The
主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」以後であれば(S52:NO)、CPU44は反転後期間における布送りモータの回転速度を算出する(S62〜S72)。詳細には、CPU44は、布送り機構32が布送り終端位置に達する時点の主回転角である終端角「FeedEnd」をEEPROM47から取得する(S62)。CPU44は、終端角「FeedEnd」から現在の主回転角「DDPOS」を減算することで、主出力軸が終端角「FeedEnd」に達するまでの残り回転角「RemMb」を算出する(S63)。
If the main rotation angle “DDPOS” is after the intermediate angle “FeedCenter” (S52: NO), the
CPU44は、メインモータの回転速度「DDSpeed」を取得する(S64)。CPU44は、主出力軸が終端角「FeedEnd」に達するまでの所要時間Tbを以下の式で算出する(S65)。
Tb=RemMb/(360・DDSpeed)
CPU44は、現在の布送り回転角「RELPOS」を取得する(S66)。CPU44は、布送りモータ駆動終端位置「ENPos」から現在の布送り回転角「RELPOS」を減算することで、布送り出力軸24が布送りモータ駆動終端位置「ENPos」に達するまでの残り回転角「RemFb」を算出する(S67)。CPU44は、布送りモータ23が残り回転角「RemFb」を所要時間Tbで回動する為に必要な回転速度「SP2b」を以下の式で算出する(S68)。
SP2b=RemFb/(360・Tb)
The
Tb = RemMb / (360 · DDSspeed)
The
SP2b = RemFb / (360 · Tb)
CPU44は、布送りモータ23に前回S60、S71、S73の何れかで指示した速度に対する、S68で算出した回転速度「SP2b」の変化量が、前回の指示速度の1割以下であるか否かを判断する(S69)。変化量が1割以下であれば(S69:YES)、CPU44はS68で算出した回転速度「SP2b」で布送りモータ23を駆動する(S71)。CPU44は処理をS51へ戻す。変化量が1割よりも大きい場合(S69:NO)、CPU44は、変化量が1割以下になる回転速度「SP2c」を算出する(S72)。例えば、回転速度「SP2b」が前回の指示速度から減速した場合、CPU44は前回の指示速度に0.9以上1.0未満の値を乗じることで「SP2c」を算出してもよい。回転速度「SP2b」が前回の指示速度から加速した場合、CPU44は前回の指示速度に1.0より大きく1.1以下の値を乗じることで「SP2c」を算出してもよい。CPU44は他の方法で「SP2c」を算出してもよい。CPU44は、S72で算出した回転速度「SP2c」で布送りモータ23を駆動する(S73)。CPU44は処理をS51へ戻す。第三速度制御処理は、ミシン1の電源がオフとなると終了する。
The
以上のように、第三実施形態のミシン1は、メインモータ13の主出力軸が中間角又は終端角に達するまでの所要時間「Ta/Tb」を算出する。ミシン1は、布送り機構32が布送り開始位置又は布送り終端位置に次回達するまでの布送りモータ23の残り回転角「RemFa/RemFb」を算出する。ミシン1は、所要時間「Ta/Tb」で布送りモータ23が残り回転角「RemFa/RemFb」を回動する為の回転速度「SP2a/SP2b」を算出する。回転速度「SP2a/SP2b」で布送りモータ23を駆動することで布送りモータ23はメインモータ13に同期する。布送り出力軸24が布送りモータ駆動中間位置「CTPos」又は布送りモータ駆動終端位置「ENPos」に達する時点は、メインモータ13の主出力軸が反転角(中間角「FeedCenter」又は終端角「FeedEnd」)に達する時点に一致する。故に、ミシン1は縫製の速度が変化しても主軸14の駆動と布送り機構32の駆動の同期を保持できる。第三実施形態のミシン1は、2つのモータ13、23の出力軸の位置と目標位置の偏差を用いない。第三実施形態のミシン1はメインモータ13の回転速度が増大している場合に偏差を用いずに2つのモータ13、23を適切に制御できる。
As described above, the sewing machine 1 of the third embodiment calculates the required time “Ta / Tb” until the main output shaft of the
第三実施形態において、図12のS51で主回転角を取得するCPU44は本発明の主回転角検出部として機能する。図12のS57、S66で布送り回転角を取得するCPU44は布送り回転角検出部として機能する。図12のS60、S71で布送りモータ23を駆動制御するCPU44は駆動制御部として機能する。
In the third embodiment, the
図12のS52で主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前であるか否かを判断するCPU44は期間判断部として機能する。図12のS69で変化量を判断するCPU44は変化量判断部として機能する。図12のS72、S73で変化量が閾値以下となる回転速度を算出し設定するCPU44は変化量制限部として機能する。図12のS59で回転速度を算出するCPU44は反転前速度算出部として機能する。図12のS68で回転速度を算出するCPU44は反転後速度算出部として機能する。
The
図12のS53、S62で中間角「FeedCenter」及び終端角「FeedEnd」を取得するCPU44は反転角取得部として機能する。図12のS54、S63で残り回転角「RemMa/RemMb」を算出するCPU44は主回転角残量算出部として機能する。図12のS55、S64で回転速度「DDSpeed」を取得するCPU44は速度取得部として機能する。図12のS56、S65で所要時間「Ta/Tb」を算出するCPU44は時間算出部として機能する。図12のS58、S67で残り回転角「RemFa/RemFb」を算出するCPU44は布送り回転角残量算出部として機能する。図12のS59、S68で回転速度「SP2a/SP2b」を算出するCPU44は第二速度算出部として機能する。
The
図12のS51で主回転角を取得する処理は本発明の主回転角検出ステップに相当する。図12のS57、S66で布送り回転角を取得する処理は布送り回転角検出ステップに相当する。図12のS52で主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前であるか否かを判断する処理は期間判断ステップに相当する。図12のS53〜S59で回転速度を算出する処理は反転前速度算出ステップに相当する。図12のS62〜S68で回転速度を算出する処理は反転後速度算出ステップに相当する。 The process of acquiring the main rotation angle in S51 of FIG. 12 corresponds to the main rotation angle detection step of the present invention. The process of acquiring the cloth feed rotation angle in S57 and S66 in FIG. 12 corresponds to the cloth feed rotation angle detection step. The process of determining whether or not the main rotation angle “DDPOS” is before the intermediate angle “FeedCenter” in S52 of FIG. 12 corresponds to a period determination step. The process of calculating the rotation speed in S53 to S59 in FIG. 12 corresponds to a speed calculation step before inversion. The process of calculating the rotation speed in S62 to S68 in FIG. 12 corresponds to a post-inversion speed calculation step.
図13〜図15を参照し、本発明の第四実施形態について説明する。第四実施形態のミシン1は、目標回転角と実際の回転角の偏差に応じて回転速度「SP1a/SP1b」を算出する。ミシン1は、メインモータ13の回転速度に基づいて回転速度「SP2a/SP2b」を算出する。ミシン1はメインモータ13の回転速度に応じて布送りモータ23の制御方法を変える。第四実施形態のミシン1は、第一〜第三速度制御処理の代わりに第四速度制御処理を実行する点が、第一〜第三実施形態と異なるのみである。故に、第四実施形態の説明では、第一〜第三実施形態のミシン1と同一の構成及び処理には同一の番号を付し、説明を省略又は簡略化する。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The sewing machine 1 of the fourth embodiment calculates the rotation speed “SP1a / SP1b” according to the deviation between the target rotation angle and the actual rotation angle. The sewing machine 1 calculates the rotation speed “SP2a / SP2b” based on the rotation speed of the
ミシン1の電源がオンとなると、CPU44は図13に示す第四速度制御処理を開始する。CPU44はメインモータ13の主回転角「DDPOS」をメインエンコーダ55から取得する(S81)。CPU44は第一速度算出処理を実行する(S82)。第一速度算出処理は目標回転角と実際の回転角の偏差に応じて回転速度を算出する処理である。第一速度算出処理の内容は、第一実施形態における第一速度制御処理(図9参照)の内容と略同一である。
When the power of the sewing machine 1 is turned on, the
図14に示すように、CPU44は、S81(図13参照)で取得した主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」より前であるか否かを判断する(S12)。主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」より前であれば(S12:YES)、CPU44は、現在の布送りモータ23の布送り回転角「RELPOS」を布送りエンコーダ56から取得する(S13)。CPU44は、S81で取得した主回転角「DDPOS」に対応する布送り出力軸24が位置すべき布送り回転角である目標回転角「POS1a」を設定する(S14)。CPU44は、設定した目標回転角「POS1a」と、布送りエンコーダ56から取得した布送り回転角「RELPOS」の偏差を算出する(S15)。CPU44は、予め設定してある固定値の計数N1aを偏差に乗じることで回転速度「SP1a」を算出する(S16)。CPU44は処理を第四速度制御処理へ戻す。
As shown in FIG. 14, the
主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」以後であれば(S12:NO)、CPU44は、現在の布送りモータ23の布送り回転角「RELPOS」を布送りエンコーダ56から取得する(S19)。CPU44は、S81で取得した主回転角「DDPOS」に対応する布送り出力軸24が位置すべき布送り回転角である目標回転角「POS1b」を設定する(S20)。CPU44は、設定した目標回転角「POS1b」と、布送りエンコーダ56から取得した布送り回転角「RELPOS」の偏差を算出する(S21)。CPU44は、算出した偏差に固定値の計数N1bを乗じることで回転速度「SP1b」を算出する(S22)。CPU44は処理を第四速度制御処理へ戻す。
If the main rotation angle “DDPOS” is after the intermediate angle “FeedCenter” (S12: NO), the
図13の説明に戻る。CPU44は、メインモータ13の回転速度「DDSpeed」を取得する(S83)。CPU44は回転速度「DDSpeed」が閾値である300(rpm)以下であるか否かを判断する(S84)。閾値の値は300に限られない。閾値の値は、作業者が操作部10を操作することで変更できてもよい。回転速度「DDSpeed」が300以下であれば(S84:YES)、CPU44はS82の第一速度算出処理で算出したSP1a又はSP1bを一次算出速度に決定する(S85)。一次算出速度とは、前回の指示速度に対する変化量が閾値以下である場合にそのまま布送りモータ23の回転速度として採用される速度である。CPU44は処理をS95へ移行する。回転速度「DDSpeed」が300より大きければ(S84:NO)、CPU44は第二速度算出処理を実行する(S87)。第二速度算出処理は、メインモータ13の回転速度に基づいて布送りモータ23の回転速度を算出する処理である。第二速度算出処理の内容は、第三実施形態における第三速度制御処理(図12参照)の内容と略同一である。
Returning to the description of FIG. The
図15に示すように、CPU44は、S81(図13参照)で取得した主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前であるか否かを判断する(S52)。中間角「FeedCenter」よりも前である場合(S52:YES)、CPU44は、布送り機構32が布送り開始位置に達する時点の主回転角である中間角「FeedCenter」をEEPROM47から取得する(S53)。CPU44は、中間角「FeedCenter」から現在の主回転角「DDPOS」を減算することで、主出力軸が中間角「FeedCenter」に達するまでの残り回転角「RemMa」を算出する(S54)。CPU44は、メインモータ13の主出力軸が中間角「FeedCenter」に達するまでの所要時間Ta(単位:分)を算出する(S56)。
As shown in FIG. 15, the
CPU44は、布送りモータ駆動中間位置「CTPos」から現在の布送り回転角「RELPOS」を減算することで、布送り出力軸24が布送りモータ駆動中間位置「CTPos」に達するまでの残り回転角「RemFa」を算出する(S58)。CPU44は、布送りモータ23が残り回転角「RemFa」を所要時間Taで回動する為に必要な回転速度「SP2a」を算出する(S59)。CPU44は処理を第四速度制御処理に戻す。
The
主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」以後であれば(S52:NO)、CPU44は、布送り機構32が布送り終端位置に達する時点の主回転角である終端角「FeedEnd」をEEPROM47から取得する(S62)。CPU44は、終端角「FeedEnd」から現在の主回転角「DDPOS」を減算することで、主出力軸が終端角「FeedEnd」に達するまでの残り回転角「RemMb」を算出する(S63)。CPU44は、主出力軸が終端角「FeedEnd」に達するまでの所要時間Tbを算出する(S65)。CPU44は、布送りモータ駆動終端位置「ENPos」から現在の布送り回転角「RELPOS」を減算することで、布送り出力軸24が布送りモータ駆動終端位置に達するまでの残り回転角「RemFb」を算出する(S67)。CPU44は、布送りモータ23が残り回転角「RemFb」を所要時間Tbで回動する為に必要な回転速度「SP2b」を算出する(S68)。CPU44は処理を第四速度制御処理に戻す。
If the main rotation angle “DDPOS” is after the intermediate angle “FeedCenter” (S52: NO), the
図13の説明に戻る。CPU44は、回転速度「DDSpeed」が閾値である3000(rpm)より小さいか否かを判断する(S88)。該閾値の値は3000に限られないが、S84の判断で用いる閾値よりも大きい必要がある。回転速度「DDSpeed」が3000以上であれば(S88:NO)、CPU44はS87の第二速度算出処理で算出したSP2a又はSP2bを一次算出速度に決定する(S89)。回転速度「DDSpeed」が300より大きく、且つ3000より小さければ(S88:YES)、CPU44は、S82とS87で算出した回転速度「SP1a又はSP1b(以下SP1という)」と「SP2a又はSP2b(以下SP2という)」から特定の比率により布送りモータ23の回転速度「SP3」を算出する(S91、S92)。具体的には、CPU44は、SP3に占めるSP1の割合「rt」を以下の式で算出する(S91)。
rt=(3000−DDSpeed)/2700
CPU44は回転速度「SP3」を以下の式で算出する(S92)。
SP3=rt・SP1+(1−rt)・SP2
回転速度「SP3」は、回転速度「DDSpeed」が3000に近づく程、SP3に占めるSP1の割合が小さくなり、SP2の割合が大きくなる。CPU44は算出した回転速度「SP3」を一次算出速度に決定し(S93)、処理をS95へ移行する。
Returning to the description of FIG. The
rt = (3000−DDSspeed) / 2700
The
SP3 = rt.SP1 + (1-rt) .SP2
As for the rotational speed “SP3”, as the rotational speed “DDSspeed” approaches 3000, the proportion of SP1 in SP3 decreases and the proportion of SP2 increases. The
CPU44は、布送りモータ23に前回S96又はS98で指示した速度に対する一次算出速度の変化量が、前回の指示速度の1割以下であるか否かを判断する(S95)。変化量が1割以下であれば(S95:YES)、CPU44は一次算出速度でそのまま布送りモータ23を駆動し(S96)、処理をS81へ戻す。変化量が1割よりも大きい場合(S95:NO)、CPU44は、変化量が1割以下になる二次算出速度を算出する(S97)。例えば、CPU44は前回の指示速度に0.9又は1.1の値を乗じることで二次算出速度を算出すればよい。CPU44は、S97で算出した二次算出速度で布送りモータ23を駆動し(S98)、処理をS81へ戻す。第四速度制御処理はミシン1の電源がオフとなると終了する。
The
以上のように、第四実施形態のミシン1は、目標回転角と実際の回転角の偏差に応じて回転速度「SP1a/SP1b」を算出する。ミシン1は、メインモータ13の回転速度に基づいて回転速度「SP2a/SP2b」を算出する。回転速度「SP1a/SP1b」によれば、ミシン1はメインモータ13が停止した場合又は作業者が手動で主軸14を回動した場合でも適切に布送りモータ23とメインモータ13の同期を保つことができる。回転速度「SP2a/SP2b」を考慮すれば、ミシン1は主軸14の回転速度が増大している場合でも、適切な回転速度を布送りモータ23に指示して2つのモータ13、23の同期を保つことができる。ミシン1はメインモータ13の回転速度「DDSpeed」に応じて布送りモータ23の制御方法を変えることで、より適切に布送り機構32を駆動することができる。詳細には、ミシン1は、低速時に適した回転速度「SP1a/SP1b」と高速時に適した回転速度「SP2a/SP2b」の比率を回転速度「DDSpeed」に応じて変えて、布送りモータ23の回転速度「SP3」を算出することができる。ミシン1は、回転速度「DDSpeed」が中間の速度(本実施形態では300〜3000)である場合、回転速度「SP1a/SP1b」と回転速度「SP2a/SP2b」を適切に考慮して回転速度「SP3」を算出できる。故に、ミシン1は回転速度「DDSpeed」に更に適した回転速度で布送りモータ23を駆動することができる。
As described above, the sewing machine 1 according to the fourth embodiment calculates the rotation speed “SP1a / SP1b” according to the deviation between the target rotation angle and the actual rotation angle. The sewing machine 1 calculates the rotation speed “SP2a / SP2b” based on the rotation speed of the
第四実施形態において、図13のS81で主回転角を取得するCPU44は本発明の主回転角検出部として機能する。図14のS13、S19で布送り回転角を取得するCPU44は布送り回転角検出部として機能する。図13のS91〜S93、図14のS16、S22、図15のS59、S68で回転速度を算出するCPU44は速度算出部として機能する。図13のS96、S98で布送りモータ23を駆動制御するCPU44は駆動制御部として機能する。
In the fourth embodiment, the
図14のS12、図15のS52で主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前であるか否かを判断するCPU44は期間判断部として機能する。図14のS16、図15のS59で回転速度を算出するCPU44は反転前速度算出部として機能する。図14のSS22、図15のS68で回転速度を算出するCPU44は反転後速度算出部として機能する。
The
図14のS16、S22で回転速度を算出するCPU44は第一速度算出部として機能する。図15のS53、S62で中間角「FeedCenter」及び終端角「FeedEnd」を取得するCPU44は反転角取得部として機能する。図15のS54、S63で残り回転角「RemMa/RemMb」を算出するCPU44は主回転角残量算出部として機能する。図13のS83で回転速度「DDSpeed」を取得するCPU44は速度取得部として機能する。図15のS56、S65で所要時間「Ta/Tb」を算出するCPU44は時間算出部として機能する。図15のS58、S67で残り回転角「RemFa/RemFb」を算出するCPU44は「布送り回転角残量算出部」として機能する。図15のS59、S68で回転速度「SP2a/SP2b」を算出するCPU44は第二速度算出部として機能する。図13のS84で「DDSpeed」が所定値以下であるか否かを判断するCPU44は速度判断部として機能する。図13のS85、S96、S98で回転速度「SP1a/SP1b」で布送りモータ23を駆動するCPU44は低速時駆動部として機能する。図13のS89、S93、S96、S98で回転速度「SP2a/SP2b」又は「SP3」で布送りモータ23を駆動するCPU44は高速時駆動部として機能する。図13のS91、S92で回転速度「SP3」を算出するCPU44は第三速度算出部として機能する。
The
図13のS81で主回転角を取得する処理は本発明の主回転角検出ステップに相当する。図14のS13、S19で布送り回転角を取得する処理は布送り回転角検出ステップに相当する。図14のS12、図15のS52で主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前であるか否かを判断する処理は期間判断ステップに相当する。図14のS13〜S16、図15のS53〜S59で回転速度を算出する処理は反転前速度算出ステップに相当する。図14のS19〜S22、図15のS62〜S68で回転速度を算出する処理は反転後速度算出ステップに相当する。 The process of acquiring the main rotation angle in S81 of FIG. 13 corresponds to the main rotation angle detection step of the present invention. The process of acquiring the cloth feed rotation angle in S13 and S19 in FIG. 14 corresponds to the cloth feed rotation angle detection step. The process of determining whether or not the main rotation angle “DDPOS” is before the intermediate angle “FeedCenter” in S12 of FIG. 14 and S52 of FIG. 15 corresponds to a period determination step. The process of calculating the rotation speed in S13 to S16 in FIG. 14 and S53 to S59 in FIG. 15 corresponds to a speed calculation step before inversion. The process of calculating the rotation speed in S19 to S22 of FIG. 14 and S62 to S68 of FIG. 15 corresponds to a post-reverse speed calculation step.
上記実施形態は様々な変形が可能である。第一〜第三実施形態のミシン1は、主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」以後である場合のみ、算出した回転速度と前回の指示速度の変化量を判断する。故に、ミシン1は、布送り出力軸24が一方向に回動している途中で回転速度が急激に変化することの影響を抑制できる。しかし、ミシン1は、主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前である場合にも変化量が閾値以下であるか否かを判断し、判断結果に応じた処理を行ってもよい。一方、第四実施形態のミシン1は、主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前であるか否かに関わらず、変化量が閾値以下であるか否かを判断し、判断結果に応じて処理を行っている。しかし、第四実施形態のミシン1も第一〜第三実施形態のミシン1と同様に、主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」以後である場合のみ上記判断、処理を行ってもよい。
The above embodiment can be variously modified. The sewing machine 1 according to the first to third embodiments determines the amount of change between the calculated rotational speed and the previous designated speed only when the main rotational angle “DDPOS” is after the intermediate angle “FeedCenter”. Therefore, the sewing machine 1 can suppress the influence of a rapid change in the rotation speed while the cloth
上記実施形態のミシン1は、主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前である場合、及び中間角「FeedCenter」以後である場合の各々で、主回転角と布送り回転角を用いて回転速度を算出する。故に、布送り機構32の往路、復路の両方で、メインモータ13と布送りモータ23は同期する。しかし、ミシン1は、送り歯33が針板15の上方を移動して布を送る間のみ、2つのモータ13、23の同期を保持することも可能である。
In the sewing machine 1 of the above embodiment, the main rotation angle and the cloth feed rotation angle are respectively set when the main rotation angle “DDPOS” is before the intermediate angle “FeedCenter” and after the intermediate angle “FeedCenter”. To calculate the rotation speed. Therefore, the
上記実施形態のミシン1は、主回転角「DDPOS」が中間角「FeedCenter」よりも前である場合と後である場合(反転前、反転後)の各々で、布送り回転角「RELPOS」を取得する処理等を行う。しかし、反転前と反転後で共通する処理はまとめて行ってもよい。例えば、図9のS13〜S15とS19〜S21は、S12の処理の前にまとめて行ってもよい。 In the sewing machine 1 of the above-described embodiment, the cloth feed rotation angle “RELPOS” is set in each of the case where the main rotation angle “DDPOS” is before and after the intermediate angle “FeedCenter” (before and after inversion). Perform the acquisition process. However, common processes before and after inversion may be performed together. For example, S13 to S15 and S19 to S21 in FIG. 9 may be performed together before the process of S12.
上記実施形態のミシン1はメインモータ13で布送り機構32を上下に移動する。故に、布送り機構32の上下動と縫針8の上下動は機械的に同期する。しかし、本発明は、布送り機構32を上下動するモータ(具体的には、図3の上下送り軸27を回動するモータ)をメインモータ13とは別に備えたミシンにも適用できる。
The sewing machine 1 of the above embodiment moves the
回転速度の具体的な算出方法は変更してもよい。例えば、上記第四実施形態のミシン1は、回転速度「DDSpeed」の値に比例してSP2の割合が増加するようにSP3を算出する(図13のS91、S92参照)。回転速度「DDSpeed」の値とSP2の割合は比例しなくてもよい。ミシン1は、回転速度「DDSpeed」の値とSP1、SP2の割合とを対応付けるテーブルをROM45等に記憶し、回転速度「DDSpeed」の値に対応する割合をテーブルから取得してSP3を算出してもよい。図9のS16、S22、図11のS16、S22、図14のS16、S22で偏差から「SP1a/SP1b」を算出する方法は変更できる。ミシン1は偏差と「SP1a/SP1b」の値を対応付けるテーブルを用いて「SP1a/SP1b」を算出してもよい。
The specific calculation method of the rotation speed may be changed. For example, the sewing machine 1 of the fourth embodiment calculates SP3 so that the proportion of SP2 increases in proportion to the value of the rotational speed “DDSspeed” (see S91 and S92 in FIG. 13). The value of the rotational speed “DDSspeed” and the ratio of SP2 may not be proportional. The sewing machine 1 stores a table associating the value of the rotational speed “DDSspeed” with the ratios of SP1 and SP2 in the
図13に示す第四速度制御処理の処理順は変更できる。例えば、ミシン1は第四速度制御処理の開始直後にメインモータ13の回転速度「DDSpeed」を取得し、SP1、SP2、SP3の何れを使用して布送りモータ23を駆動するかを判断してもよい。ミシン1は、使用すると判断した回転速度を以後の処理で算出し、布送りモータ23を駆動してもよい。第四速度制御処理では、CPU44は、布送り出力軸24の目標回転角と実際の布送り回転角の偏差を用いて布送りモータ23の回転速度を算出する(S13〜S16)。CPU44は、主出力軸の目標回転角と実際の主回転角の偏差を用いて回転速度を算出してもよい。
The processing order of the fourth speed control process shown in FIG. 13 can be changed. For example, the sewing machine 1 acquires the rotational speed “DDSspeed” of the
動力伝達機構35の構成は変更できる。例えば、第一腕部37、第二腕部39の代わりに、一往復の動作で作用腕部38を二往復する(往路、復路の夫々で作用腕部38を一往復する)カム機構等を用いてもよい。
The configuration of the
1 ミシン
7 針棒
8 縫針
10 操作部
13 メインモータ
14 主軸
15 針板
22 ペダル
23 布送りモータ
24 布送り出力軸
32 布送り機構
33 送り歯
35 動力伝達機構
44 CPU
45 ROM
47 EEPROM
55 メインエンコーダ
56 布送りエンコーダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
45 ROM
47 EEPROM
55
Claims (10)
布送り出力軸を有し、前記布送り出力軸を所定角度の範囲で回動する布送りモータと、
布を水平方向に送る布送り機構とを備えたミシンにおいて、
前記布送り出力軸の一方向及び逆方向への夫々の回動動作を、前記布送り機構が水平に一往復揺動する揺動運動に変換して、前記布送りモータの動力を前記布送り機構に伝達する動力伝達機構と、
前記主出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出部と、
前記布送り出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出部と、
前記主回転角検出部が検出した前記主回転角と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角とを用いて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する速度算出部と、
前記速度算出部が算出した前記回転速度で前記布送りモータを駆動制御し、前記動力伝達機構を介して前記布送り機構を揺動する駆動制御部と
を備えるミシン。 A main motor that has a main output shaft and drives the main shaft to move the sewing needle up and down by rotating the main output shaft;
A cloth feed motor having a cloth feed output shaft and rotating the cloth feed output shaft within a range of a predetermined angle;
In a sewing machine equipped with a cloth feeding mechanism for feeding cloth in a horizontal direction,
The rotational movement of the cloth feed output shaft in one direction and the opposite direction is converted into a swinging motion in which the cloth feed mechanism swings back and forth horizontally, and the power of the cloth feed motor is converted into the cloth feed motor. A power transmission mechanism that transmits to the mechanism;
A main rotation angle detector that detects a main rotation angle that is the rotation angle of the main output shaft;
A cloth feed rotation angle detecting unit for detecting a cloth feed rotation angle which is a rotation angle of the cloth feed output shaft;
Using the main rotation angle detected by the main rotation angle detection unit and the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detection unit, a speed calculation unit that calculates a rotation speed instructed to the cloth feed motor. When,
A sewing machine comprising: a drive control unit that drives and controls the cloth feed motor at the rotation speed calculated by the speed calculation unit, and swings the cloth feed mechanism via the power transmission mechanism.
前記期間判断部が前記反転後期間であると判断した場合に、前記速度算出部が算出した前記回転速度の速度変化の変化量が閾値より大きいか否かを判断する変化量判断部と、
前記変化量が前記閾値より大きいと前記変化量判断部が判断した場合に、前記変化量が前記閾値以下となる回転速度を算出し、前記布送りモータの速度変化後の回転速度に設定する変化量制限部と
を更に備える請求項1に記載のミシン。 During the period in which the power transmission mechanism converts one rotation operation in one direction and in the opposite direction of the cloth feed output shaft into one reciprocating swing motion of the cloth feed mechanism, the cloth feed mechanism A period determination unit that determines which of the period before inversion that is a period before the oscillation direction of the inversion and the period after inversion that is the period after the inversion is reversed;
A change amount determination unit that determines whether or not a change amount of the speed change of the rotation speed calculated by the speed calculation unit is greater than a threshold when the period determination unit determines that it is the period after inversion;
When the change amount determination unit determines that the change amount is greater than the threshold value, a change in which the change amount is equal to or less than the threshold value is calculated and set to the rotation speed after the change in the speed of the cloth feed motor. The sewing machine according to claim 1, further comprising: a quantity limiting unit.
前記期間判断部が前記反転前期間であると判断した場合に、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角とを用いて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する反転前速度算出部と、
前記期間判断部が前記反転後期間であると判断した場合に、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角とを用いて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する反転後速度算出部と
を備える請求項2に記載のミシン。 The speed calculator is
When the period determination unit determines that it is the period before inversion, the main rotation angle detected by the main rotation angle detection unit and the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detection unit are used. A pre-reverse speed calculation unit that calculates a rotational speed instructed to the cloth feed motor;
When the period determination unit determines that it is the period after inversion, the main rotation angle detected by the main rotation angle detection unit and the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detection unit are used. The sewing machine according to claim 2, further comprising: a reverse speed calculation unit that calculates a rotational speed instructed to the cloth feed motor.
前記布送り目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角の偏差を算出する布送り偏差算出部とを更に備え、
前記速度算出部は前記偏差に基づいて前記回転速度を算出する第一速度算出部を備える請求項1から3の何れか一つに記載のミシン。 A cloth feed target angle setting unit for setting a target rotation angle at which the cloth feed output shaft should be positioned corresponding to the main rotation angle from the main rotation angle detected by the main rotation angle detector;
The target rotation angle set by the cloth feed target angle setting unit, and a cloth feed deviation calculating unit that calculates a deviation of the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detecting unit,
The sewing machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the speed calculation unit includes a first speed calculation unit that calculates the rotation speed based on the deviation.
前記主目標角設定部が設定した前記目標回転角と、前記主回転角検出部が検出した前記主回転角の偏差を算出する主偏差算出部とを更に備え、
前記速度算出部は前記偏差に基づいて前記回転速度を算出する第一速度算出部を備える請求項1から3の何れか一つに記載のミシン。 A main target angle setting unit that sets a target rotation angle at which the main output shaft should be positioned corresponding to a cloth feed rotation angle from the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detection unit;
The target rotation angle set by the main target angle setting unit, and a main deviation calculation unit that calculates a deviation of the main rotation angle detected by the main rotation angle detection unit,
The sewing machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the speed calculation unit includes a first speed calculation unit that calculates the rotation speed based on the deviation.
前記反転角取得部が取得した前記反転角と前記主回転角検出部が検出した前記主回転角とに基づいて、前記主出力軸が前記反転角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、
前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、
前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と、前記速度取得部が取得した前記主回転速度とに基づいて、前記主出力軸が前記反転角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角から、前記布送り機構が前記反転位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部とを更に備え、
前記速度算出部は、前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回動する為に必要な前記回転速度を算出する第二速度算出部を備える請求項1から3の何れか一つに記載のミシン。 A reversal angle acquisition unit that acquires a reversal angle that is a main rotation angle at which the main output shaft should be positioned when the cloth feed mechanism reaches the reversal position in the swinging direction next time;
Main rotation for calculating a remaining rotation angle until the main output shaft reaches the inversion angle based on the inversion angle acquired by the inversion angle acquisition unit and the main rotation angle detected by the main rotation angle detection unit A remaining corner calculation unit;
A speed acquisition unit that acquires a main rotation speed that is a rotation speed of the main motor;
Based on the remaining rotation angle calculated by the main rotation angle remaining amount calculation unit and the main rotation speed acquired by the speed acquisition unit, a time required until the main output shaft reaches the inversion angle is calculated. A time calculator,
A cloth feed rotation angle remaining amount calculating section for calculating a remaining rotation angle of the cloth feed motor until the cloth feed mechanism reaches the reverse position from the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detecting section; In addition,
The speed calculation unit calculates the rotation speed necessary for the cloth feed motor to rotate in the required time calculated by the time calculation unit based on the remaining rotation angle calculated by the cloth feed rotation angle remaining amount calculation unit. The sewing machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second speed calculation unit for calculating.
前記反転角取得部が取得した前記反転角と前記主回転角検出部が検出した前記主回転角とに基づいて、前記主出力軸が前記反転角に達するまでの残り回転角を算出する主回転角残量算出部と、
前記メインモータの回転速度である主回転速度を取得する速度取得部と、
前記主回転角残量算出部が算出した前記残り回転角と、前記速度取得部が取得した前記主回転速度とに基づいて、前記主出力軸が前記反転角に達するまでの所要時間を算出する時間算出部と、
前記布送り回転角検出部が検出した前記布送り回転角から、前記布送り機構が前記反転位置に達するまでの前記布送りモータの残り回転角を算出する布送り回転角残量算出部とを更に備え、
前記速度算出部は、前記布送り回転角残量算出部が算出した前記残り回転角を前記時間算出部が算出した前記所要時間で前記布送りモータが回動する為に必要な前記回転速度を算出する第二速度算出部を更に備え、
前記駆動制御部は、
前記速度取得部が取得した前記主回転速度が所定値以下であるか否かを判断する速度判断部と、
前記主回転速度が前記所定値以下であると前記速度判断部が判断した場合に、前記第一速度算出部が算出した前記回転速度で前記布送りモータを駆動する低速時駆動部と、
前記主回転速度が前記所定値よりも大きいと前記速度判断部が判断した場合に、少なくとも前記第二速度算出部が算出した前記回転速度に基づいて前記布送りモータを駆動する高速時駆動部と
を更に備える請求項4又は5に記載のミシン。 A reversal angle acquisition unit that acquires a reversal angle that is a main rotation angle at which the main output shaft should be positioned when the cloth feed mechanism reaches the reversal position in the swinging direction next time;
Main rotation for calculating a remaining rotation angle until the main output shaft reaches the inversion angle based on the inversion angle acquired by the inversion angle acquisition unit and the main rotation angle detected by the main rotation angle detection unit A remaining corner calculation unit;
A speed acquisition unit that acquires a main rotation speed that is a rotation speed of the main motor;
Based on the remaining rotation angle calculated by the main rotation angle remaining amount calculation unit and the main rotation speed acquired by the speed acquisition unit, a time required until the main output shaft reaches the inversion angle is calculated. A time calculator,
A cloth feed rotation angle remaining amount calculating section for calculating a remaining rotation angle of the cloth feed motor until the cloth feed mechanism reaches the reverse position from the cloth feed rotation angle detected by the cloth feed rotation angle detecting section; In addition,
The speed calculation unit calculates the rotation speed necessary for the cloth feed motor to rotate in the required time calculated by the time calculation unit based on the remaining rotation angle calculated by the cloth feed rotation angle remaining amount calculation unit. A second speed calculation unit for calculating,
The drive control unit
A speed determination unit that determines whether or not the main rotation speed acquired by the speed acquisition unit is a predetermined value or less;
A low-speed driving unit that drives the cloth feed motor at the rotation speed calculated by the first speed calculation unit when the speed determination unit determines that the main rotation speed is equal to or less than the predetermined value;
A high-speed driving unit that drives the cloth feed motor based on at least the rotation speed calculated by the second speed calculation unit when the speed determination unit determines that the main rotation speed is greater than the predetermined value; The sewing machine according to claim 4 or 5, further comprising:
前記布送りモータに指示する回転速度を、前記第一速度算出部が算出した前記回転速度と前記第二速度算出部が算出した前記回転速度とから、特定の比率により算出する第三速度算出部を更に備え、
前記第三速度算出部は、前記主回転速度に応じて前記特定の比率を変えて前記布送りモータを駆動する回転速度を算出し、
前記高速時駆動部は、前記主回転速度が前記所定値よりも大きいと前記速度判断部が判断した場合に、前記第三速度算出部が算出した回転速度で前記布送りモータを駆動する請求項7に記載のミシン。 The speed calculator is
A third speed calculation unit that calculates a rotation speed instructed to the cloth feed motor by a specific ratio from the rotation speed calculated by the first speed calculation unit and the rotation speed calculated by the second speed calculation unit. Further comprising
The third speed calculation unit calculates a rotation speed for driving the cloth feed motor by changing the specific ratio according to the main rotation speed,
The high-speed drive unit drives the cloth feed motor at the rotation speed calculated by the third speed calculation unit when the speed determination unit determines that the main rotation speed is greater than the predetermined value. 7. The sewing machine according to 7.
布送り出力軸を有し、前記布送り出力軸を所定角度の範囲で回動する布送りモータと、
布を水平方向に送る布送り機構と、
前記布送りモータの動力を前記布送り機構に伝達する動力伝達機構と
を備えるミシンが実行するミシンの制御方法において、
前記主出力軸の回転角である主回転角を検出する主回転角検出ステップと、
前記布送り出力軸の回転角である布送り回転角を検出する布送り回転角検出ステップと、
前記動力伝達機構が、前記布送り出力軸の一方向及び逆方向への夫々の回動動作を、前記布送り機構の水平方向における一往復の揺動運動に変換する期間のうち、前記布送り機構の水平の揺動方向が反転する前の期間である反転前期間、及び反転した後の期間である反転後期間の何れであるかを判断する期間判断ステップと、
前記期間判断ステップで前記反転前期間であると判断した場合に、前記主回転角検出ステップで検出した前記主回転角と、前記布送り回転角検出ステップで検出した前記布送り回転角とを用いて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する反転前速度算出ステップと、
前記期間判断ステップで前記反転後期間であると判断した場合に、前記主回転角検出ステップで検出した前記主回転角と、前記布送り回転角検出ステップで検出した前記布送り回転角とを用いて、前記布送りモータに指示する回転速度を算出する反転後速度算出ステップと
を含むミシンの制御方法。 A main motor that has a main output shaft and drives the main shaft to move the sewing needle up and down by rotating the main output shaft;
A cloth feed motor having a cloth feed output shaft and rotating the cloth feed output shaft within a range of a predetermined angle;
A cloth feed mechanism for feeding the cloth in a horizontal direction;
In a sewing machine control method executed by a sewing machine comprising: a power transmission mechanism that transmits power of the cloth feed motor to the cloth feed mechanism;
A main rotation angle detecting step of detecting a main rotation angle which is a rotation angle of the main output shaft;
A cloth feed rotation angle detecting step for detecting a cloth feed rotation angle which is a rotation angle of the cloth feed output shaft;
During the period in which the power transmission mechanism converts the rotational movement of the cloth feed output shaft in one direction and the opposite direction into one reciprocating swinging motion in the horizontal direction of the cloth feed mechanism. A period determining step for determining which is a period before inversion, which is a period before the horizontal swing direction of the mechanism is inverted, and a period after inversion, which is a period after inversion;
When it is determined in the period determination step that the period is before reversal, the main rotation angle detected in the main rotation angle detection step and the cloth feed rotation angle detected in the cloth feed rotation angle detection step are used. A pre-reverse speed calculation step for calculating a rotational speed instructed to the cloth feed motor;
When it is determined in the period determination step that the period is after the reversal, the main rotation angle detected in the main rotation angle detection step and the cloth feed rotation angle detected in the cloth feed rotation angle detection step are used. And a post-reverse speed calculation step of calculating a rotational speed instructed to the cloth feed motor.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011162033A JP2013022362A (en) | 2011-07-25 | 2011-07-25 | Sewing machine and method for controlling sewing machine |
CN201210258755.2A CN102899813B (en) | 2011-07-25 | 2012-07-24 | Sewing machine and control method of sewing machine |
CN 201220361687 CN202766776U (en) | 2011-07-25 | 2012-07-24 | Sewing machine |
CN201410384933.5A CN104120548B (en) | 2011-07-25 | 2012-07-24 | The control method of sewing machine and sewing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011162033A JP2013022362A (en) | 2011-07-25 | 2011-07-25 | Sewing machine and method for controlling sewing machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013022362A true JP2013022362A (en) | 2013-02-04 |
Family
ID=47781357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011162033A Withdrawn JP2013022362A (en) | 2011-07-25 | 2011-07-25 | Sewing machine and method for controlling sewing machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013022362A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105204401A (en) * | 2015-09-28 | 2015-12-30 | 上海鲍麦克斯电子科技有限公司 | Multi-motor synchronous control system and method for multiaxial sewing equipment |
CN106192223A (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-07 | 兄弟工业株式会社 | Sewing machine and the control method of sewing machine |
-
2011
- 2011-07-25 JP JP2011162033A patent/JP2013022362A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106192223A (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-07 | 兄弟工业株式会社 | Sewing machine and the control method of sewing machine |
CN105204401A (en) * | 2015-09-28 | 2015-12-30 | 上海鲍麦克斯电子科技有限公司 | Multi-motor synchronous control system and method for multiaxial sewing equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202766776U (en) | Sewing machine | |
JP2013179980A (en) | Sewing machine | |
JP2012205841A (en) | Sewing machine and sewing machine control method | |
JP2012205840A (en) | Sewing machine and sewing machine control method | |
JP2013022362A (en) | Sewing machine and method for controlling sewing machine | |
JP2010069205A (en) | Cloth cutting device of hole stitching machine | |
JP2013179999A (en) | Sewing machine | |
JP2004321771A (en) | Sewing machine and stepping motor control program | |
JP3149889B2 (en) | Sewing machine cloth feed controller | |
JP2014064859A (en) | Sewing machine | |
CN103993436B (en) | Sewing machine, sewing machine control method | |
JP2014064825A (en) | Sewing machine | |
JP2016150035A (en) | Sewing machine and method for controlling sewing machine | |
JP2003326027A (en) | Fabric feeding apparatus of sewing machine | |
US10472752B2 (en) | Sewing machine | |
JP2004041554A (en) | Sewing machine controller, sewing machine controlling method, and sewing machine control program | |
JP6361292B2 (en) | sewing machine | |
JP6374661B2 (en) | sewing machine | |
JP2018187056A (en) | sewing machine | |
JP2012165849A (en) | Sewing machine and thread cutting method for sewing machine | |
CN107558023B (en) | Sewing device and thread cutting mechanism | |
JP2000070582A (en) | Reserve feed controller for sewing machine | |
JP2018201746A (en) | sewing machine | |
JP2013202254A (en) | Sewing machine and control program for sewing machine | |
JP2000084272A (en) | Embroidery sewing machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141007 |