JP2013202254A - ミシン及びミシンの制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電源投入時にステッピングモータの原点位置検出動作を不要とし、直ちに縫製動作を開始できるミシン及びミシンの制御プログラムを提供する。
【解決手段】電源投入時にＣＰＵは、アブソリュートエンコーダから現在の位置情報（初期位置情報Ｐ２）を取得する（Ｓ１２）。次に、ＣＰＵは、ＥＥＰＲＯＭから原点位置情報Ｐ１を取得する。次に、ＣＰＵは、該原点位置情報Ｐ１から縫製開始時位置までの相対量の位置情報（目標位置情報Ｐ３）を取得する（Ｓ１４）。次に、ＣＰＵは回転量を（式１）により計算する（Ｓ１５）。
回転量＝目標位置情報Ｐ３−（初期位置情報Ｐ２−原点位置情報Ｐ１） （式１）
その後、ＣＰＵは布送りモータを（式１）で掲載した回転量だけ回転し、縫製動作を開始する。
【選択図】図９

Description

本発明は、ステッピングモータが駆動する駆動機構を備えたミシン及びミシンの制御プログラムに関する。

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、ステッピング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。該ミシンはステッピングモータの回転角度や回転速度を検出する為にロータリエンコーダを備えている。

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。

特開昭５４−９２４４４号公報 特開平５−２２８２７６号公報

上記従来のミシンは、布送りモータにステッピングモータを使用している為、電源を投入直後に縫製動作を行う場合に、ロータリエンコーダの出力からは原点に対する回転位置である絶対回転位置が分からない。故に、従来のミシンは、電源を投入直後に原点位置検出動作をする必要があった。故に、従来のミシンは、原点位置検出動作が終了しないと縫製動作ができない為、電源投入後に直ちに縫製動作を開始できないという問題があった。

本発明の目的は、電源投入時にステッピングモータの原点位置検出動作を不要とし、直ちに縫製動作を開始できるミシン及びミシンの制御プログラムを提供することである。

本発明の一態様のミシンは、ステッピングモータが駆動する駆動機構と、当該駆動機構の動作範囲の原点位置を基準に前記ステッピングモータを制御する制御手段とを備えるミシンにおいて、前記ステッピングモータの回転軸に固定した回転位置検出用のアブソリュート方式のエンコーダと、前記原点位置に対応した前記エンコーダの出力情報である原点位置情報を予め記憶する不揮発性の記憶手段とを備え、前記制御手段は、電源投入時の前記ステッピングモータの回転位置に対応した前記エンコーダの出力情報である初期位置情報を取得する初期位置情報取得手段と、前記原点位置情報を前記記憶手段から取得する原点位置情報取得手段と、縫製動作の開始位置における前記ステッピングモータの回転位置に対応する前記エンコーダの出力情報である目標位置情報を取得する目標位置取得手段と、前記初期位置情報取得手段が取得した前記初期位置情報と、前記原点位置情報取得手段が取得した前記原点位置情報と、前記目標位置取得手段が取得した前記目標位置情報とに基づいて、前記ステッピングモータの回転量を算出する回転量算出手段と、当該回転量算出手段が算出した前記回転量だけ前記ステッピングモータを回転する目標位置移動制御手段とを備える。

上記態様のミシンは、ステッピングモータの回転軸に固定した回転位置検出用のアブソリュート方式のエンコーダを備えている。アブソリュート方式のエンコーダは、電源投入後に原点検出動作を行わなくても、原点に対する絶対位置を検出できる。電源投入時に、制御手段の初期位置情報取得手段がステッピングモータの回転位置に対応したアブソリュート方式のエンコーダの出力情報である初期位置情報を取得する。原点位置情報取得手段が原点位置情報を記憶手段から取得し、目標位置取得手段が縫製動作の開始位置における前記ステッピングモータの回転位置に対応する前記エンコーダの出力情報である目標位置情報を取得し、回転量算出手段が前記初期位置情報と、前記原点位置情報と、前記目標位置情報とに基づいて、前記ステッピングモータの回転量を算出する。目標位置移動制御手段が前記回転量だけ前記ステッピングモータを回転する。故に、ミシンは、電源投入後に原点検出動作を行わなくても縫製を開始することができる。

前記制御手段は、更に、前記ステッピングモータを、所定ステップ数だけ正回転又は逆回転させる指示を入力する補正量指示手段と、当該補正量指示手段から入力された前記指示に基づき、前記ステッピングモータを前記所定ステップ数だけ正回転又は逆回転させる回転位置補正制御手段と、当該回転位置補正制御手段の制御により前記所定ステップ数だけ正回転又は逆回転された前記ステッピングモータの回転位置に対応した前記エンコーダの出力情報を前記原点位置情報として前記記憶手段に記憶させる原点位置設定手段とを備えてもよい。この場合には、使用者は事前に補正量指示手段と回転位置補正制御手段を用いて原点位置情報として前記記憶手段に原点位置情報を記憶することができる。故に、電源投入時にミシンは原点検出動作を行う必要がない。

第二態様のミシンの制御プログラムは、ステッピングモータが駆動する駆動機構と、当該駆動機構の動作範囲の原点位置を基準に前記ステッピングモータを制御する制御手段と、前記ステッピングモータの回転軸に固定した回転位置検出用のアブソリュート方式のエンコーダと、前記原点位置に対応した前記エンコーダの出力情報である原点位置情報を予め記憶する不揮発性の記憶手段とを備えるミシンのコンピュータに実行させるミシンの制御プログラムであって、電源投入時の前記ステッピングモータの回転位置に対応した前記エンコーダの出力情報である初期位置情報を取得する初期位置情報取得ルーチンと、前記原点位置情報を前記記憶手段から取得する原点位置情報取得ルーチンと、縫製動作の開始位置における前記ステッピングモータの回転位置に対応する前記エンコーダの出力情報である目標位置情報を取得する目標位置取得ルーチンと、前記初期位置情報取得ルーチンで取得した前記初期位置情報と、前記原点位置情報取得ルーチンで取得した前記原点位置情報と、前記目標位置取得ルーチンで取得した前記目標位置情報とに基づいて、前記ステッピングモータの回転量を算出する回転量算出ルーチンと、当該回転量算出ルーチンで算出した前記回転量だけ前記ステッピングモータを回転する目標位置移動制御ルーチンとを含むことを特徴とする。

ミシンのコンピュータは、電源投入時に、制御プログラムの初期位置情報取得ルーチンでステッピングモータの回転位置に対応したアブソリュート方式のエンコーダの出力情報である初期位置情報を取得する。前記コンピュータは原点位置情報取得ルーチンで原点位置情報を記憶手段から取得し、目標位置取得ルーチンで縫製動作の開始位置における前記ステッピングモータの回転位置に対応する前記エンコーダの出力情報である目標位置情報を取得する。また、前記コンピュータは回転量算出ルーチンで前記初期位置情報と、前記原点位置情報と、前記目標位置情報とに基づいて、前記ステッピングモータの回転量を算出する。前記コンピュータは目標位置移動制御ルーチンで前記回転量だけ前記ステッピングモータを回転する。故に、ミシンは、電源投入後に原点検出動作を行わなくても縫製を開始することができる。

前記ミシンの制御プログラムは、更に、前記ステッピングモータを、所定ステップ数だけ正回転又は逆回転させる指示を入力する補正量指示ルーチンと、当該補正量指示ルーチンで入力された前記指示に基づき、前記ステッピングモータを前記所定ステップ数だけ正回転又は逆回転させる回転位置補正制御ルーチンと、当該回転位置補正制御ルーチンでの制御により前記所定ステップ数だけ正回転又は逆回転された前記ステッピングモータの回転位置に対応した前記エンコーダの出力情報を前記原点位置情報として前記記憶手段に記憶させる原点位置設定ルーチンとを備えてもよい。この場合には、使用者は事前に補正量指示ルーチンで前記ステッピングモータを所定ステップ数だけ正回転又は逆回転させる指示を入力し、前記コンピュータは回転位置補正制御ルーチンで前記ステッピングモータを前記所定ステップ数だけ正回転又は逆回転させる。前記コンピュータは回転位置補正制御ルーチンで原点位置情報として前記記憶手段に原点位置情報を記憶する。故に、電源投入時にミシンは原点検出動作を行う必要がない。

ミシン１の斜視図。 縫針８及び針板１５近傍の拡大斜視図。 布送りモータ２３、布送り機構３２、動力伝達機構３５を左斜め後方から見た斜視図。 布送り出力軸２４が回動範囲の中間位置にある状態の布送りモータ２３、布送り機構３２、動力伝達機構３５の斜視図。 布送り出力軸２４が回動範囲の前端にある状態の布送りモータ２３、布送り機構３２、動力伝達機構３５の斜視図。 布送り出力軸２４（図３〜図５参照）が回動範囲の後端にある状態の布送りモータ２３、布送り機構３２、動力伝達機構３５の斜視図。 ミシン１の電気的構成を示すブロック図。 ミシン１が実行する原点補正処理のフローチャート。 ミシン１が実行する電源投入処理のフローチャート。

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。

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。

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。

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。

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。

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はステッピングモータであり、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。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。

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は後述する原点補正処理（図８参照）、電源投入処理（図９参照）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。

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、後述する原点位置補正量等を設定できる。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アブソリュートエンコーダ５６を備える。アブソリュートエンコーダ５６は布送りモータ２３の回転角の位置情報をＩ／Ｏ４８に出力する。図３〜図６に示すようにアブソリュートエンコーダ５６は、布送りモータ２３の右端部２３Ａ内に存在し、布送りモータ２３の布送り出力軸２４の右端側と接続し、布送り出力軸２４の回転角度の位置情報を出力する。アブソリュートエンコーダ５６は、ロータリエンコーダと異なり、原点位置に対して、１回転又は多回転の絶対角度の位置情報を出力する。故に、アブソリュートエンコーダ５６は、電源投入後に、布送りモータ２３の布送り出力軸２４の原点検出動作を行わなくても、原点に対する絶対角度の位置情報を出力することができる。ミシン１は布送り機構３２の原点位置に対応したアブソリュートエンコーダ５６が出力する位置情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ４９を備える。ＥＥＰＲＯＭ４９は、Ｉ／Ｏ４８に接続する。

図８及び図９を参照し、本実施形態のミシン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に示す原点補正処理、図９に示す電源投入時処理を実行する。

図８を参照し原点補正処理について説明する。この原点補正処理は、布送り機構３２の原点位置を示すアブソリュートエンコーダ５６の位置情報をＥＥＰＲＯＭ４９に記憶する処理である。この原点補正処理は、ミシン１の組み立て時、販売店や使用者が行うミシン１の調整時等に行う処理である。

使用者が操作部１０を操作して原点補正処理を指示すると、ミシン１のＣＰＵ４４は原点補正処理を開始する。まず、ＣＰＵ４４は、アブソリュートエンコーダ５６から現在の位置情報を取得する（Ｓ１）。ＣＰＵ４４は、原点補正処理の終了キーの操作があるか否かを判断する（Ｓ２）。原点補正処理の終了キーは、操作部１０に設けてある。原点補正処理の終了キーの操作がある場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、現在の位置情報をＥＥＰＲＯＭ４９に記憶し（Ｓ８）、処理を終了する。原点補正処理の終了キーの操作が無い場合に（Ｓ２：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、操作部１０の補正キーの操作があったか否か判断する（Ｓ３）。操作部１０の補正キーの操作があった場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、液晶パネル１１に送り補正量設定画面を表示し（Ｓ４）、送り補正量設定処理を行う（Ｓ５）。操作部１０の補正キーの操作がない場合（Ｓ３：ＮＯ）、ＣＰＵ４４は、処理をＳ１に戻す。

送り補正量設定処理（Ｓ５）では、使用者が操作部１０を操作して布送り機構３２を原点位置まで移動させる補正量（原点位置補正量）の入力を行う（Ｓ５）。例えば、使用者は補正量を操作部１０の数字キーで直接入力したり、＋キー又は−キーで１ステップ単位で増減する。送り補正量設定処理（Ｓ５）が終了すると、ＣＰＵ４４は、送り補正量の加算結果の演算を行う（Ｓ６）。この処理では、ＣＰＵ４４は、Ｓ５で使用者が設定した布送り機構３２の補正量を布送りモータ２３の回転量（ステップ数）へ換算する演算を行う（Ｓ６）。次いで、ＣＰＵ４４は、駆動回路５３を介して、Ｓ６で算出した布送りモータ２３の回転量（ステップ数）だけ布送りモータ２３を駆動する（Ｓ７）。

ＣＰＵ４４は、処理をＳ１に戻し、アブソリュートエンコーダ５６から現在の位置情報を再度取得する（Ｓ１）。ＣＰＵ４４は、Ｓ２で上述したように原点補正処理の終了キーの操作の有無を判断する。使用者は、布送り機構３２の送り歯３３等の位置を確認して、原点に布送り機構３２が移動していることを確認した場合、補正処理の終了キーの操作を行う。ＣＰＵ４４は、原点補正処理の終了キーの操作があった場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、アブソリュートエンコーダ５６の現在の位置情報をＥＥＰＲＯＭ４９に記憶し（Ｓ８）、処理を終了する。尚、終了キーの操作が無く（Ｓ２：ＮＯ）、補正キーの操作が有る場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４４は、Ｓ４〜Ｓ７の処理を再度行う。ＣＰＵ４４は、処理をＳ１に戻し、上述した処理を繰り返す。

上記原点補正処理により、ミシン１のＥＥＰＲＯＭ４９は、布送り機構３２の原点位置に対応したアブソリュートエンコーダ５６が出力する位置情報（以下、「原点位置情報Ｐ１」という。）を記憶している。ＥＥＰＲＯＭ４９は不揮発性の記憶装置であるので、ミシン１の電源がＯＦＦになっても、ＥＥＰＲＯＭ４９の記憶する原点位置情報Ｐ１は消えない。

次に、図９を参照し、電源投入時処理を説明する。この電源投入時処理は、ミシン１の電源投入時に最初にＣＰＵ４４が実行する処理である。この電源投入時処理により、ミシン１は、原点検出動作を行わず、直ちに、縫製開始位置に布送り機構３２を移動させ、縫製を開始可能な状態にすることができる。使用者がミシン１の電源を投入すると、ＣＰＵ４４は、初期化処理を行う（Ｓ１１）。この初期化処理では、ＣＰＵ４４は、ミシン１を駆動する前に必要な処理であるＲＡＭ４６の初期化や各種ハードウエアの初期化動作を行う。尚、ＥＥＰＲＯＭ４９の記憶内容は初期化されない。

ミシン１の輸送時の振動又は使用等により、電源投入時において、布送り機構３２は任意の位置で停止している。ＣＰＵ４４は、アブソリュートエンコーダ５６から現在の位置情報（以下「初期位置情報Ｐ２」という。）を取得する（Ｓ１２）。アブソリュートエンコーダ５６が出力する位置情報は、布送りモータ２３の出力軸２４の回転角度の絶対位置情報なので、ＣＰＵ４４は、原点検出動作を行うことなく初期位置情報Ｐ２を直ちに取得できる。

次に、ＣＰＵ４４は、ＥＥＰＲＯＭ４９から原点位置情報Ｐ１を取得する（Ｓ１３）。原点位置情報Ｐ１は、図８に示す原点補正処理でＥＥＰＲＯＭ４９に記憶した布送り機構３２の原点位置に対応したアブソリュートエンコーダ５６の位置情報である。

次に、ＣＰＵ４４は、縫製開始位置情報を取得する（Ｓ１４）。縫製開始位置情報（以下、「目標位置情報Ｐ３」という。）は、布送り機構３２の原点位置（原点位置情報Ｐ１）から縫製開始時の位置（縫製開始位置）への相対的な位置情報である。即ち、目標位置情報Ｐ３は、原点位置から縫製開始位置まで布送り機構３２をどれだけ移動させればよいかを示す値である。ミシン１では、縫製開始時に布送り機構３２を原点位置から縫製を開始する所定の位置に移動する必要がある。ミシン１が本縫いミシンの場合には、ＣＰＵ４４は、縫製開始時の主軸１４の回転位置から布送り機構３２が居るべき位置を計算して目標位置情報Ｐ３を求める。また、ミシン１が自動機の場合であれば、ＣＰＵ４４は、縫製データから目標位置情報Ｐ３を求める。

次に、ＣＰＵ４４は、回転量を計算する（Ｓ１５）。回転量は、布送りモータ２３の出力軸２４を電源投入時からどれだけ回転するかの量である。ここでは、ＣＰＵ４４は、以下の（式１）により、回転量を算出する。尚、アブソリュートエンコーダ５６の出力は、通常グレイコードが用いられるが、以下の例では、説明の為、グレイコードから回転角度に変換したものを用いている。
回転量＝目標位置情報Ｐ３−（初期位置情報Ｐ２−原点位置情報Ｐ１） （式１）
例えば、原点位置情報Ｐ１＝１０度、初期位置情報Ｐ２＝３０度、目標位置情報Ｐ３＝７０度の場合には、回転量＝７０−（３０−１０）＝５０（度）である。
原点位置情報Ｐ１＝２０度、初期位置情報Ｐ２＝１０度、目標位置情報Ｐ３＝７０度の場合には、回転量＝７０−（１０−２０）＝８０（度）である。
尚、回転量は、ＣＰＵ４４が布送りモータ２３を回転駆動するステップ数に換算する。

次に、ＣＰＵ４４は、Ｓ１５で求めた回転量により、駆動回路５３を介して布送りモータ２３を回転駆動し、布送り機構３２を縫製開始位置に移動する（Ｓ１６）。ＣＰＵ４４は、電源投入時処理を終了し、縫製動作開始の待機状態となる。使用者がペダル２２を踏むと、縫製動作は開始する。

本実施形態のミシン１は、布送りモータ２３の出力軸２４に接続したアブソリュートエンコーダ５６を備えているので、ステッピングモータである布送りモータ２３の出力軸２４の絶対位置情報を常に取得できる。故に、予めＥＥＰＲＯＭ４９に布送り機構３２の原点位置に対応したアブソリュートエンコーダ５６が出力する原点位置情報Ｐ１を記憶しておけば、原点位置検出動作をする必要がない。ミシン１は電源投入後、布送り機構３２を縫製開始位置に直ちに移動できるので、電源投入後直ちに縫製動作を開始することができる。ミシン１は、原点位置検出センサも不要となるので、低コスト化が図れる。

図７のアブソリュートエンコーダ５６が「アブソリュート方式のエンコーダ」に相当する。図８の原点補正処理、図９の電源投入時処理を実行するＣＰＵ４４が「制御手段」に相当する。ＥＥＰＲＯＭ４９が「記憶手段」に相当する。図９のＳ１２の処理を実行するＣＰＵ４４が「初期位置情報取得手段」に相当する。図９のＳ１３の処理を実行するＣＰＵ４４が「原点位置情報取得手段」に相当する。図９のＳ１４の処理を実行するＣＰＵ４４が「目標位置取得手段」に相当する。図９のＳ１５の処理を実行するＣＰＵ４４が「回転量算出手段」に相当する。図９のＳ１６の処理を実行するＣＰＵ４４が「目標位置移動制御手段」に相当する。図８のＳ５の処理を実行するＣＰＵ４４が「補正量指示手段」に相当する。図８のＳ７の処理を実行するＣＰＵ４４が「回転位置補正制御手段」に相当する。図８のＳ８の処理を実行するＣＰＵ４４が「原点位置設定手段」に相当する。

図７の制御装置３０が「コンピュータ」に相当する。図９のＳ１２の処理が「初期位置情報取得ルーチン」に相当する。図９のＳ１３の処理が「原点位置情報取得ルーチン」に相当する。図９のＳ１４の処理が「目標位置取得ルーチン」に相当する。図９のＳ１５の処理が「回転量算出ルーチン」に相当する。図９のＳ１６の処理が「目標位置移動制御ルーチン」に相当する。図８のＳ５の処理が「補正量指示ルーチン」に相当する。図８のＳ７の処理が「回転位置補正制御ルーチン」に相当する。図８のＳ８の処理が「原点位置設定ルーチン」に相当する。

本発明は、上記実施の形態に限られず各種の変形が可能である。例えば、アブソリュートエンコーダ５６に多回転式のものを使用すれば大きな範囲で移動するものにも対応できる。布送り機構３２の一動作に布送りモータ２３の出力軸２４が１回転以上する場合でも多回転式アブソリュートエンコーダを使用すれば、原点センサを設ける必要がなく、低コスト化が図れる。

また、例えば、「駆動機構」としては、布送り機構３２に限られず、ステッピングモータで駆動制御される各種の機構に本発明を適用できる。この場合にも当該ステッピングモータの回転量を検出するエンコーダにアブソリュートエンコーダを適用すればよい。例えば、ミシンの主軸１４を駆動するメインモータ１３の回転位置を検出するメインエンコーダ５５をアブソリュートエンコーダにすれば、本発明を適用できる。また、押え足１７の上下動にステッピングモータを使用するものにも適用できる。

上記実施形態では、制御装置３０とミシン１本体は離れていたが、一体であってもよい。該場合、ミシンは、ＥＥＰＲＯＭ４７、４９を一つにすることができる。

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
４９ ＥＥＰＲＯＭ
５５ メインエンコーダ
５６ アブソリュートエンコーダ

Claims (4)

1. ステッピングモータが駆動する駆動機構と、当該駆動機構の動作範囲の原点位置を基準に前記ステッピングモータを制御する制御手段とを備えるミシンにおいて、
   前記ステッピングモータの回転軸に固定した回転位置検出用のアブソリュート方式のエンコーダと、
   前記原点位置に対応した前記エンコーダの出力情報である原点位置情報を予め記憶する不揮発性の記憶手段とを備え、
   前記制御手段は、
   電源投入時の前記ステッピングモータの回転位置に対応した前記エンコーダの出力情報である初期位置情報を取得する初期位置情報取得手段と、
   前記原点位置情報を前記記憶手段から取得する原点位置情報取得手段と、
   縫製動作の開始位置における前記ステッピングモータの回転位置に対応する前記エンコーダの出力情報である目標位置情報を取得する目標位置取得手段と、
   前記初期位置情報取得手段が取得した前記初期位置情報と、前記原点位置情報取得手段が取得した前記原点位置情報と、前記目標位置取得手段が取得した前記目標位置情報とに基づいて、前記ステッピングモータの回転量を算出する回転量算出手段と、
   当該回転量算出手段が算出した前記回転量だけ前記ステッピングモータを回転する目標位置移動制御手段と
   を備えたことを特徴とするミシン。
2. 前記制御手段は、更に、
   前記ステッピングモータを、所定ステップ数だけ正回転又は逆回転させる指示を入力する補正量指示手段と、
   当該補正量指示手段から入力された前記指示に基づき、前記ステッピングモータを前記所定ステップ数だけ正回転又は逆回転させる回転位置補正制御手段と、
   当該回転位置補正制御手段の制御により前記所定ステップ数だけ正回転又は逆回転された前記ステッピングモータの回転位置に対応した前記エンコーダの出力情報を前記原点位置情報として前記記憶手段に記憶させる原点位置設定手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
3. ステッピングモータが駆動する駆動機構と、当該駆動機構の動作範囲の原点位置を基準に前記ステッピングモータを制御する制御手段と、前記ステッピングモータの回転軸に固定した回転位置検出用のアブソリュート方式のエンコーダと、前記原点位置に対応した前記エンコーダの出力情報である原点位置情報を予め記憶する不揮発性の記憶手段とを備えるミシンのコンピュータに実行させるミシンの制御プログラムであって、
   電源投入時の前記ステッピングモータの回転位置に対応した前記エンコーダの出力情報である初期位置情報を取得する初期位置情報取得ルーチンと、
   前記原点位置情報を前記記憶手段から取得する原点位置情報取得ルーチンと、
   縫製動作の開始位置における前記ステッピングモータの回転位置に対応する前記エンコーダの出力情報である目標位置情報を取得する目標位置取得ルーチンと、
   前記初期位置情報取得ルーチンで取得した前記初期位置情報と、前記原点位置情報取得ルーチンで取得した前記原点位置情報と、前記目標位置取得ルーチンで取得した前記目標位置情報とに基づいて、前記ステッピングモータの回転量を算出する回転量算出ルーチンと、
   当該回転量算出ルーチンで算出した前記回転量だけ前記ステッピングモータを回転する目標位置移動制御ルーチンと
   を含むことを特徴とするミシンの制御プログラム。
4. 前記ミシンの制御プログラムは、更に、
   前記ステッピングモータを、所定ステップ数だけ正回転又は逆回転させる指示を入力する補正量指示ルーチンと、
   当該補正量指示ルーチンで入力された前記指示に基づき、前記ステッピングモータを前記所定ステップ数だけ正回転又は逆回転させる回転位置補正制御ルーチンと、
   当該回転位置補正制御ルーチンでの制御により前記所定ステップ数だけ正回転又は逆回転された前記ステッピングモータの回転位置に対応した前記エンコーダの出力情報を前記原点位置情報として前記記憶手段に記憶させる原点位置設定ルーチンと
   を備えたことを特徴とする請求項３に記載のミシンの制御プログラム。

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