JP2014069031A - ミシン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ミシンモータ2aを停止した状態で、プーリ30を手回しして主軸20を回転させることによって、駆動角情報記憶手段であるデータメモリ71に格納している、主軸20の回転角度と糸切りモータ80a(パルスモータ)の駆動パルスを対応付けた駆動角情報に基づいて、糸切りモータ80aをパルス駆動させることができるので、主軸20の回転に連動して上下動する縫い針108の位置に関連付けて、糸切り機構の動作を確認することを可能にした。
【選択図】図1
Description
縫い針を上下動させる主軸を回転させるミシンモータと、
縫い糸を切断するための糸切り機構を駆動させるパルスモータと、
前記主軸の回転角度を検出する主軸角度検出部と、
前記主軸の回転角度と前記パルスモータの駆動パルスを対応付けた駆動角情報を格納した駆動角情報記憶手段と、
前記駆動角情報に基づき、前記主軸角度検出部が検出した前記主軸の回転角度に応じて前記パルスモータの動作制御を行う動作制御手段と、を備えたミシンであって、
前記主軸を手動で回転させるためのプーリを有し、
前記ミシンモータの停止時に前記プーリが手回しされた際、前記主軸角度検出部が検出した前記主軸の回転角度と前記駆動角情報に基づき、前記パルスモータを作動させて前記糸切り機構の動作確認を実行する確認動作制御手段を備えたことを特徴とする。
前記駆動角情報は、前記糸切り機構の駆動開始タイミングに対応する前記主軸の回転角度である駆動開始角度データを含み、
駆動角情報記憶手段に格納された前記駆動開始角度データの変更を入力するための操作入力部を備えたことを特徴とする。
前記操作入力部は、前記主軸の回転角度を入力するための操作キーを有し、
前記ミシンモータの停止時に前記操作キーを介して入力された前記主軸の回転角度と前記駆動角情報に基づき、前記確認動作制御手段は、前記パルスモータを作動させて前記糸切り機構の動作確認を実行することを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本実施形態において、ミシンとして電子サイクルミシンを例に説明する。電子サイクルミシンは、縫製を行う被縫製物である布地を保持する布保持部としての保持枠を有し、その保持枠が縫い針に対し相対的に移動することにより、保持枠に保持される布地に所定の縫製データ(縫い目パターン)に基づく縫い目を形成するミシンである。
図1は本発明に係る電示サイクルミシン100の斜視図、図2は当該ミシン100の針棒108aや保持枠111の近傍を示す拡大斜視図である。
ここで、後述する縫い針108が上下動を行う方向をZ軸方向(上下方向)とし、これと直交する一の方向をX軸方向(左右方向)とし、Z軸方向とX軸方向の両方に直交する方向をY軸方向(前後方向)と定義する。
図1に示すように、ミシン本体101は、外形が側面視にて略コ字状を呈するミシンフレーム102を備えている。このミシンフレーム102は、ミシン本体101の上部をなし前後方向に延びるミシンアーム部102aと、ミシン本体101の下部をなし前後方向に延びるミシンベッド部102bと、ミシンアーム部102aとミシンベッド部102bとを連結する縦胴部102cとを有している。
このミシン本体101は、ミシンフレーム102内に動力伝達機構を備えており、Y軸方向に沿い回動自在に配設された主軸20(図3参照)及び図示しない下軸を有している。主軸20はミシンアーム部102aの内部に配され、下軸(図示省略)はミシンベッド部102bの内部に配されている。
また、主軸20の前端には、主軸20の回動によりZ軸方向に上下動する針棒108aが接続されており、その針棒108aの下端には、図2に示されるように、縫い針108が備えられている。かかるミシンモータ2aと主軸20と針棒108aと、主軸20から針棒108aに上下動の駆動力を付与する図示しない伝達機構により針上下動機構が構成される。
また、縫い糸を切断するための糸切り機構を駆動するための糸切りモータ(パルスモータ)80aを備えている。
なお、ミシンモータ2a、主軸20、針棒108a、縫い針108、下軸(図示省略)、釜(図示省略)等の接続構成は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
また、ミシンアーム102aには縫い針108の上下動による布地の浮き上がりを防止するために、針棒108aの上下動と連動して上下動し、縫い針108の周囲の布地を下方に押圧する中押さえ29を有する中押さえ機構(図示省略)が設けられている。中押さえ機構は後述する中押さえモータ42によって駆動される。なお、中押さえ機構はミシンアーム部102aの内部に配設されており、縫い針108は、中押さえ29の先端側に形成されている貫通孔に遊挿されている。
また、ミシンアーム102aには、縫製時の所定のタイミングに作動して、縫い糸を切断するメスを有する糸切り機構(図示省略)が設けられている。糸切り機構は後述する糸切りモータ80aによって駆動される。なお、図示しない糸切り機構は従来公知のものと同様の構成であるので、ここでは詳述しない。
保持枠111は、ミシンアーム部102aの前端部に配される取付部材113に取り付けられており、その取付部材113にはミシンベッド102b内に配置されたX軸モータ76a及びY軸モータ77aが駆動手段として連結されている(図4参照)。
保持枠111は、被縫製物である布地を保持し、X軸モータ76a及びY軸モータ77aの駆動に伴い、保持した布地を保持枠111ごと前後左右方向に移動するようになっている。そして、保持枠111の移動と、縫い針108や釜(図示省略)の動作が連動することにより、布地に所定の縫い目データに基づく縫い目が形成される。
また、保持枠111は、布押さえと下板とからなっており、取付部材113はミシンアーム102a内に配置された布押さえモータ79bの駆動により上下駆動が可能であり、布押さえ下降時に下板との間で布地を挟持し保持するようになっている。
そして、これら保持枠111、取付部材113、X軸モータ76a及びY軸モータ77aが、縫い針と布地をX軸方向及びY軸方向に相対的に位置決めする位置決め機構として機能する。
図4は電子サイクルミシン100の制御系を示したブロック図である。ミシン100は、上述した各部、各部材の動作を制御するための動作制御手段としての制御装置1000を備えている。
制御装置1000は、縫製プログラム70a、確認動作制御プログラム70b等が格納されたプログラムメモリ70と、縫製データ71a及び各種設定情報を記憶した記憶手段としてのデータメモリ71と、プログラムメモリ70内の各プログラム70a〜70bを実行するCPU73等を備えている。
なお、ミシンモータ2aはエンコーダ2bを備えており、ミシンモータ2aを駆動するミシンモータ駆動回路75bにおいて、エンコーダ2bからミシンモータ2aの一回転に付き一回出力される原点信号と回転角度に応じて出力される同期信号とが、インターフェイス75を介してCPU73に入力され、この信号をカウントすることによって、CPU73はX軸モータ76a及びY軸モータ77aや、糸切りモータ80aなどのアクチュエータの動作タイミングを決定する。
なお、X軸モータ76a及びY軸モータ77aには、例えば、パルスモータを用いることができる。X軸モータ76a及びY軸モータ77aは、それぞれエンコーダ76c、77cを備えている。
そして、CPU73は、インターフェイス80を介して、糸切りモータ80aを駆動する糸切りモータ駆動回路80bに接続され、糸切りモータ80aの動作を制御する。
なお、糸切りモータ80aには、例えば、パルスモータを用いることができる。糸切りモータ80aは、エンコーダ80cを備えている。
そして、CPU73は、インターフェイス78を介して、中押さえモータ42を駆動する中押さえモータ駆動回路78bに接続され、中押さえ機構の動作を制御する。
なお、中押さえモータ42には、例えば、パルスモータを用いることができる。
そして、CPU73は、インターフェイス79を介して、布押さえモータ79aを駆動する布押さえモータ駆動回路79bに接続され、布押さえ及び糸払いの動作を制御する。
なお、布押さえモータ79aには、例えば、パルスモータを用いることができる。
そして、CPU73は、インターフェイス81を介して、糸調子ソレノイド81aを駆動する駆動回路81bに接続され、糸調子ソレノイド81aの動作を制御する。
上記データメモリ71に記憶された縫製データ71aは、縫製を行う際にミシン100の各部を動作制御するため、ミシンモータ2aの回転数を定める縫い速度コマンド、運針パターンに応じて保持枠111を移動させるX方向移動量およびY方向移動量のデータ(針落ち位置を示す縫い目データ)を示す布送りコマンド、糸切り機構の作動に関する糸切りコマンド、下死点高さ移動量のデータを示す中押さえ高さ調節コマンド、糸払い・押さえ上げコマンド、糸張力コマンド等が組み合わされている。
本実施形態での糸切りコマンドは、主軸20の回転角度と糸切りモータ80a(パルスモータ)の駆動パルスを対応付けた駆動角情報(図5、図6参照)であり、この駆動角情報を含んでいる縫製データ71aを格納するデータメモリ71は駆動角情報記憶手段として機能することとなる。
プログラムメモリ70に格納された縫製プログラム70aは、上記縫製データ71aの各コマンドを順番に読み出して、コマンドに応じて制御対象を特定し、コマンド内の設定数値に基づいてミシンモータ2a、X軸モータ76a、Y軸モータ77a、糸切りモータ80a、中押さえモータ42、布押さえモータ79a、糸調子ソレノイド81a等の動作制御を行い、縫製データ71aに基づく縫製を実行させるプログラムである。
縫製データ71aの実行に際しては、各コマンドはいずれもその実行タイミング(実行する主軸角度)がデータメモリ71内に定められており、エンコーダ2bの出力信号をカウントすることで定められた実行タイミングで各コマンドの実行が行われる。
この縫製プログラム70aを実行することにより、CPU73は、縫製データ71aに基づいてミシンモータ2a等の動作制御を実行して縫製を行う動作制御手段として機能することとなる。
プログラムメモリ70に格納された確認動作制御プログラム70bは、上記縫製データ71aの各コマンドに応じた制御対象であるX軸モータ76a、Y軸モータ77a、糸切りモータ80a、中押さえモータ42、布押さえモータ79a、糸調子ソレノイド81a等のアクチュエータの動作確認を、ミシンモータ2aの停止時に行うためのプログラムである。
本実施形態では、この確認動作制御プログラム70bを実行することにより、CPU73は、確認動作制御手段として機能することとなる。具体的に、確認動作制御手段としてのCPU73は、ミシンモータ2aの停止時にプーリ30が手回しされたことで主軸20が回転された際に、主軸角度検出部(エンコーダ2b)が検出した主軸20の回転角度と駆動角情報に基づいて、糸切りモータ80a(パルスモータ)を作動させて糸切り機構の動作確認を実行する。
次に、ミシンモータ2aを動作させずに糸切りモータ80aを動作させて、糸切り機構の動作確認を行う処理について説明する。
図5は、主軸20の回転角度(主軸角度変位角)と糸切りモータ80aの駆動パルス(パルスNo.)を対応付けた駆動角情報の一例を示すデータテーブルであり、データメモリ71に格納されている。図6は、そのデータテーブルをグラフ化したものである。
なお、この駆動角情報は、本発明を説明するためのものであり、実際のデータを簡略化している。
縫製データ71aにおける糸切りコマンドの実行時、図5に示すデータテーブルに基づく動作制御がなされた場合、ミシンモータ2aにより回転された主軸20の回転角度が100°から3°変位して103°になると、糸切りモータ駆動回路80bが糸切りモータ80aへ1パルス出力を行うことで糸切りモータ80aが1パルス駆動する。さらに主軸20の回転角度が103°から2.5°変位して105.5°になると、糸切りモータ駆動回路80bが糸切りモータ80aへ1パルス出力を行うことで糸切りモータ80aが1パルス駆動する。この後同様に、主軸20の回転角度が1°、0.5°、0.5°、0.5°、0.5°、1°、2.5°、3°変位する度に糸切りモータ80aが1パルス駆動する。このように主軸20の回転角度が100°から115°まで15°回転する間に糸切りモータ80aが計10パルス駆動することで、糸切り機構が糸切りに関する動作を行うようになっている。
そして、ミシンモータ2aの停止時に、プーリ30を手回しして主軸20を回転させることによって、糸切りモータ80aをパルス駆動させて、糸切り機構の動作確認を行うことを可能にしたのが本発明の技術である。
この表示画面には、主軸角度が表示される主軸角度表示枠741、糸切りモータ位置(パルスNo.)が表示される糸切りモータ位置表示枠742が備えられ、また操作キーであるプラスキー743、マイナスキー744、エンターキー745、モード切替キー746等が備えられている。
なお、モード切替キー746を押下する度に、「プーリ手回し確認モード」、「パネル操作確認モード」、「糸切りモータ駆動開始角度調整モード」に順次切り替わるようになっている。
以下に、糸切り機構の動作確認・調整に関し、「プーリ手回し確認モード」、「パネル操作確認モード」、「糸切りモータ駆動開始角度調整モード」について説明する。
操作パネル74で所定の操作を行い、糸切り機構の動作確認処理を実行すると、図8に示すように、糸切り駆動確認処理である「プーリ手回し確認モード」がスタートする。
そして、確認動作制御プログラム70bを実行するCPU73によって、データメモリ71から図5に示すデータテーブルが読み出されて、同期配列セットされる(ステップS101)。ここで、CPU73は、駆動開始角度である100°と、次配列値であるNo.1の主軸角度変位角300(3°)を読み込んでいる。
CPU73が、次配列値以上に正転されたと判断した場合(ステップS102;Yes)、糸切りモータ80aを1パルス正回転駆動させ(ステップS103)、次配列値であるNo.2の主軸角度変位角250(2.5°)を読み込み、ステップS102に戻る。このとき、糸切りモータ位置はNo.1となって、No.1の主軸角度変位角300(3°)は、前配列値となる。
そして、ミシンモータ角度(主軸角度)が次配列値を超える度に、CPU73は糸切りモータ80aを1パルス正回転駆動させて、糸切り機構を動作させる。なお、操作パネル74の表示画面(図7参照)における主軸角度表示枠741と糸切りモータ位置表示枠742には、それぞれ現在の主軸角度と糸切りモータ位置(パルスNo.)が表示されるようになっている。
一方、CPU73が、次配列値以上になっていないと判断した場合(ステップS102;No)、ステップS105へ進む。
CPU73が、前配列値以下に逆転されたと判断した場合(ステップS105;Yes)、糸切りモータ80aを1パルス逆回転駆動させ(ステップS106)、前配列値であるNo.1の主軸角度変位角300(3°)を読み込み、ステップS102に戻る。このとき、糸切りモータ位置はNo.1となって、No.2の主軸角度変位角250(2.5°)は、次配列値となる。
そして、ミシンモータ角度(主軸角度)が前配列値を下回る度に、CPU73は糸切りモータ80aを1パルス逆回転駆動させて、糸切り機構を動作させる。なお、操作パネル74の表示画面(図7参照)における主軸角度表示枠741と糸切りモータ位置表示枠742には、それぞれ現在の主軸角度と糸切りモータ位置(パルスNo.)が表示されるようになっている。
一方、CPU73が、前配列値以下になっていないと判断した場合(ステップS105;No)、ステップS102に戻る。
そして、所定の操作によってループから抜け出して、糸切り機構の動作確認処理を終了する。
そして、主軸20の回転に連動して縫い針108を保持する針棒108aが上下動するので、縫い針108の位置に関連付けて糸切り機構の動作を確認することができる。
また、ミシンモータ2aを停止した状態で、糸切りモータ80aをパルス駆動させて、糸切り機構の動作確認を行う手法は、プーリ30を手回しして主軸20を回転させることに限らない。
例えば、「パネル操作確認モード」において、操作パネル74の表示画面(図7参照)に備えられたプラスキー(操作キー)743を押下することで、主軸角度表示枠741に表示される主軸角度入力値を0.01°ずつ増加させ、その入力された主軸角度が次配列値を超える度に、糸切りモータ80aを1パルス正回転駆動させることもできる。同様に、マイナスキー(操作キー)744を押下することで、主軸角度表示枠741に表示される主軸角度入力値を0.01°ずつ減少させ、その入力された主軸角度が前配列値を下回る度に、糸切りモータ80aを1パルス逆回転駆動させることもできる。
このように、ミシンモータ2aを停止した状態で、操作パネル74を操作することで、糸切りモータ80aをパルス駆動させることができるので、糸切り機構の動作確認を容易に行うことができる。
すなわち、ミシンモータの停止時に操作キー743、744を介して入力された主軸の回転角度と駆動角情報に基づき、確認動作制御手段73は、パルスモータ80aを作動させて糸切り機構の動作確認を実行している。
なお、操作パネル74の操作により入力された主軸角度となるように、ミシンモータ2aを間欠駆動させて主軸20を回転させれば、主軸20の回転に連動して上下動する縫い針108の位置に関連付けて糸切り機構の動作を確認することができる。また、ミシンモータ2aを作動させることなく主軸20を停止させた状態で、糸切り機構の動作確認を行ってもよい。
上記した「プーリ手回し確認モード」や「パネル操作確認モード」によって、糸切り機構(糸切りモータ80a)の動作確認を行った後、糸切り機構の動作タイミングを調整するために、糸切りモータ80aの駆動開始角度を調整することができる。
このとき、CPU73は、データメモリ71のデータテーブルから、駆動開始角度の当初の設定値である100°を読み込み、主軸角度(ミシンモータ角度)が100°となる初期状態をとるように、操作パネル74の表示や配置等を切り替える。
一方、プラスキー743が押下されず(ステップS201;No)、操作パネル74の表示画面(図7参照)に備えられたマイナスキー744が押下されると(ステップS204;Yes)、駆動開始角度の入力値が1減少され(ステップS205)、主軸角度表示枠741における駆動開始角度が更新される(ステップS206)。
なお、プラスキー743もマイナスキー744も押下されなければ(ステップS204;No)、ステップS201に戻る。また、ステップS203、ステップS206における駆動開始角度の更新後、ステップS207へ進む。
一方、操作パネル74におけるエンターキー745が押下されなければ(ステップS207;No)、ステップS201に戻って駆動開始角度を変更する入力を継続する。
そして、所定の操作によってループから抜け出して、糸切り機構の動作開始角度変更処理を終了する。
2b エンコーダ(主軸角度検出部)
20 主軸
30 プーリ
70 プログラムメモリ
70a 縫製プログラム
70b 確認動作制御プログラム
71 データメモリ(駆動角情報記憶手段)
71a 縫製データ
73 CPU(動作制御手段、確認動作制御手段)
74 操作パネル(操作入力部)
743 プラスキー(操作キー)
744 マイナスキー(操作キー)
745 エンターキー(操作キー)
746 モード切替キー(操作キー)
80a 糸切りモータ(パルスモータ)
100 ミシン
108 縫い針
1000 制御装置
Claims (3)
- 縫い針を上下動させる主軸を回転させるミシンモータと、
縫い糸を切断するための糸切り機構を駆動させるパルスモータと、
前記主軸の回転角度を検出する主軸角度検出部と、
前記主軸の回転角度と前記パルスモータの駆動パルスを対応付けた駆動角情報を格納した駆動角情報記憶手段と、
前記駆動角情報に基づき、前記主軸角度検出部が検出した前記主軸の回転角度に応じて前記パルスモータの動作制御を行う動作制御手段と、を備えたミシンであって、
前記主軸を手動で回転させるためのプーリを有し、
前記ミシンモータの停止時に前記プーリが手回しされた際、前記主軸角度検出部が検出した前記主軸の回転角度と前記駆動角情報に基づき、前記パルスモータを作動させて前記糸切り機構の動作確認を実行する確認動作制御手段を備えたことを特徴とするミシン。 - 前記駆動角情報は、前記糸切り機構の駆動開始タイミングに対応する前記主軸の回転角度である駆動開始角度データを含み、
駆動角情報記憶手段に格納された前記駆動開始角度データの変更を入力するための操作入力部を備えたことを特徴とする請求項1に記載のミシン。 - 前記操作入力部は、前記主軸の回転角度を入力するための操作キーを有し、
前記ミシンモータの停止時に前記操作キーを介して入力された前記主軸の回転角度と前記駆動角情報に基づき、前記確認動作制御手段は、前記パルスモータを作動させて前記糸切り機構の動作確認を実行することを特徴とする請求項2に記載のミシン。
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