JP2020127677A - Sewing machine control method and sewing machine controller - Google Patents

Sewing machine control method and sewing machine controller Download PDF

Info

Publication number
JP2020127677A
JP2020127677A JP2019022364A JP2019022364A JP2020127677A JP 2020127677 A JP2020127677 A JP 2020127677A JP 2019022364 A JP2019022364 A JP 2019022364A JP 2019022364 A JP2019022364 A JP 2019022364A JP 2020127677 A JP2020127677 A JP 2020127677A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sewing machine
motor
reaction force
estimated value
abnormality
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.)
Granted
Application number
JP2019022364A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7224199B2 (en
Inventor
塚田　豊
Yutaka Tsukada
豊 塚田
宏彰 菅
Hiroaki Suga
宏彰 菅
俊貴 杉山
Toshitaka Sugiyama
俊貴 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Juki Corp
Original Assignee
Juki Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Juki Corp filed Critical Juki Corp
Priority to JP2019022364A priority Critical patent/JP7224199B2/en
Priority to CN202010086864.5A priority patent/CN111549456B/en
Publication of JP2020127677A publication Critical patent/JP2020127677A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7224199B2 publication Critical patent/JP7224199B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B69/00—Driving-gear; Control devices

Abstract

To easily inspect a transmission system of a power of a motor.SOLUTION: In a control method of a sewing machine 100, which comprises motors 245 and 255 to give a power to objects 21-23 to be load, transmission parts 242-244 and 252-254 to transmit the power from the motors to the objects, and encoders 246 and 256 disposed between the motors and the objects, reaction force of the objects and an estimated value T^of the reaction force due to the transmission system from the motors to the objects are calculated from command values from the motors and output of the encoders to judge whether or not there is abnormality of the transmission part based on the estimated value of the reaction force.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ミシンの制御方法及びミシンの制御装置に関する。 The present invention relates to a sewing machine control method and a sewing machine control device.

ミシンは、縫製をはじめとして各部の動作にモーターを駆動源としており、モーターから負荷に到るまでの伝達系に異常が生じると、縫い品質が低下したり、動作不良が発生したりするおそれがあった。
例えば、伝達系がベルト機構である場合にベルトが経年劣化等により延びが生じたりすると予定されていた正確な動作の妨げとなるおそれがあった。
このため、従来のミシンは、ベルトの帯幅方向がミシンの上下方向に平行となるように配設することで、ミシンの側面から張力測定を容易にするような工夫が行われていた（例えば、特許文献１）。 The sewing machine uses a motor as a drive source for the operation of each part including sewing, and if an abnormality occurs in the transmission system from the motor to the load, the sewing quality may deteriorate or malfunction may occur. there were.
For example, in the case where the transmission system is a belt mechanism, if the belt stretches due to deterioration over time or the like, there is a risk of hindering the expected correct operation.
Therefore, the conventional sewing machine has been devised so that the tension can be easily measured from the side surface of the sewing machine by disposing the belt so that the belt width direction is parallel to the vertical direction of the sewing machine (for example, , Patent Document 1).

特開平０９−１９２３７８号公報JP, 09-192378, A

ミシンの場合、動力の伝達系は、通常はミシンフレームの内部に設けられている。このため、上記従来のミシンは、ベルト等の対象物に対して検査を行う場合、ミシンフレームのカバーを外したり、ミシンフレームを倒して開口部からアクセスする等の手間が必要となり、作業負担が大きいという問題があった。 In the case of a sewing machine, the power transmission system is usually provided inside the sewing machine frame. For this reason, in the above-described conventional sewing machine, when inspecting an object such as a belt, it is necessary to remove the cover of the sewing machine frame or to tilt the sewing machine frame to access it from the opening, thus reducing the work load. There was a big problem.

本発明は、モーターの動力の伝達系の検査を容易に行うことをその目的とする。 An object of the present invention is to easily inspect a power transmission system of a motor.

請求項１記載の発明は、ミシンの制御方法において、
負荷となる対象物に動力を付与するモーターと、
前記モーターから前記対象物に動力を伝達する伝達部と、
前記モーターと前記対象物との間に設けられたエンコーダーとを備えるミシンの制御方法において、
前記モーターの指令値と前記エンコーダーの出力から前記対象物と前記モーターから前記対象物までの伝達系とによる反力の推定値を算出し、
前記反力の推定値に基づいて、前記伝達部の異常の有無を判定することを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a method for controlling a sewing machine,
A motor that gives power to an object that is a load,
A transmission unit that transmits power from the motor to the object,
In a method of controlling a sewing machine including an encoder provided between the motor and the object,
From the command value of the motor and the output of the encoder, calculate an estimated value of the reaction force by the object and the transmission system from the motor to the object,
It is characterized in that the presence or absence of abnormality of the transmission unit is determined based on the estimated value of the reaction force.

請求項２記載の発明は、請求項１記載のミシンの制御方法において、
前記反力の推定値の周波数特性を求め、当該周波数特性から前記伝達部の異常の有無を判定することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the method for controlling a sewing machine according to claim 1,
It is characterized in that the frequency characteristic of the estimated value of the reaction force is obtained, and whether or not there is an abnormality in the transmission unit is determined from the frequency characteristic.

請求項３記載の発明は、請求項１記載のミシンの制御方法において、
前記反力の推定値の大きさから前記伝達部の異常の有無を判定することを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the method for controlling a sewing machine according to claim 1,
It is characterized in that the presence or absence of abnormality of the transmission unit is determined from the magnitude of the estimated value of the reaction force.

請求項４記載の発明は、ミシンの制御装置において、
負荷となる対象物に動力を付与するモーターと、
前記モーターから前記対象物に動力を伝達する伝達部と、
前記モーターと前記対象物との間に設けられたエンコーダーとを備えるミシンの制御装置において、
前記制御装置は、
前記モーターの指令値と前記エンコーダーの出力から前記対象物と前記モーターから前記対象物までの伝達系とによる反力の推定値を算出する反力算出部と、
前記反力の推定値に基づいて、前記伝達部の異常の有無を判定する判定部とを備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, in a sewing machine control device,
A motor that gives power to an object that is a load,
A transmission unit that transmits power from the motor to the object,
In a control device of a sewing machine including an encoder provided between the motor and the object,
The control device is
A reaction force calculation unit that calculates an estimated value of a reaction force by the object and the transmission system from the motor to the object from the command value of the motor and the output of the encoder,
A determining unit that determines whether or not there is an abnormality in the transmission unit based on the estimated value of the reaction force.

請求項５記載の発明は、請求項４記載のミシンの制御装置において、
前記判定部は、前記反力の推定値の周波数特性を求め、当該周波数特性から前記伝達部の異常の有無を判定する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the control device of the sewing machine according to the fourth aspect,
The determination unit obtains a frequency characteristic of the estimated value of the reaction force, and determines whether there is an abnormality in the transmission unit from the frequency characteristic.

請求項６記載の発明は、請求項４記載のミシンの制御装置において、
前記判定部は、前記反力の推定値の大きさから前記伝達部の異常の有無を判定することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the control device for the sewing machine according to the fourth aspect,
The determination unit may determine whether or not there is an abnormality in the transmission unit based on the magnitude of the estimated value of the reaction force.

本発明は、モーターの動力の伝達系の検査を容易に行うことが可能となる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention makes it possible to easily inspect the power transmission system of a motor.

制御装置を搭載したミシンの斜視図である。It is a perspective view of a sewing machine equipped with a control device. ミシンの移動機構の斜視図である。It is a perspective view of the moving mechanism of a sewing machine. 制御装置を含むミシンの制御系のブロック図である。It is a block diagram of a control system of a sewing machine including a control device. 制御装置を含むミシンのＹ軸モーターの制御系のブロック線図である。It is a block diagram of a control system of a Y-axis motor of a sewing machine including a control device. 保持枠の可動範囲の中央付近でＹ軸方向に沿って往復したときの反力トルクの推定値のモニター値をフーリエ変換したものをグラフ化した線図である。FIG. 6 is a graph showing a graph of a Fourier-transformed monitor value of an estimated value of a reaction force torque when reciprocating along the Y-axis direction near the center of the movable range of the holding frame.

［発明の実施形態の概略］
発明の実施形態として制御装置１２０を搭載したミシン１００を例示する。
図１はミシン１００の斜視図、図２は後述するミシン１００の移動機構の斜視図である。
ミシン１００は、被縫製物を保持する保持枠２１を有し、その保持枠２１が縫い針に対し相対的に移動することにより、保持枠２１に保持された被縫製物に所定の縫製データに基づく縫い目を形成する、いわゆる電子サイクルミシンである。
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。 [Outline of Embodiment of Invention]
A sewing machine 100 equipped with a control device 120 is illustrated as an embodiment of the invention.
1 is a perspective view of the sewing machine 100, and FIG. 2 is a perspective view of a moving mechanism of the sewing machine 100 described later.
The sewing machine 100 has a holding frame 21 for holding a sewing object, and the holding frame 21 moves relatively to a sewing needle, so that the sewing object held by the holding frame 21 has predetermined sewing data. It is a so-called electronic cycle sewing machine that forms a seam based on the sewing machine.
Here, the direction in which the sewing needle 108, which will be described later, moves up and down is the Z-axis direction (vertical direction), and one direction orthogonal to this is the X-axis direction (horizontal direction). The direction orthogonal to is defined as the Y-axis direction (front-back direction).

電子サイクルミシン１００（以下、ミシン１００という）は、図１に示すように、ミシンテーブルＴの上面に備えられるミシン本体１０１と、ミシンテーブルＴの下部に備えられミシン本体１０１を操作するためのペダルＲと、ミシンテーブルＴの上部に備えられ、ユーザーによる入力操作を行うための操作パネル３００等を備えている。 As shown in FIG. 1, an electronic cycle sewing machine 100 (hereinafter referred to as a sewing machine 100) includes a sewing machine main body 101 provided on an upper surface of a sewing machine table T and a pedal provided below the sewing machine table T for operating the sewing machine main body 101. R, and an operation panel 300 and the like provided on the sewing machine table T and used by the user to perform an input operation.

［ミシンフレーム及び主軸］
図１、図２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、Ｙ軸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、Ｙ軸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とを連結する立胴部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内に動力伝達機構が配置され、回動自在でＹ軸方向に延びる主軸及び下軸（いずれも図示略）を有している。主軸はミシンアーム部１０２ａの内部において回転可能に支持され、下軸（図示省略）はミシンベッド部１０２ｂの内部において回転可能に支持されている。 [Sewing machine frame and spindle]
As shown in FIGS. 1 and 2, the sewing machine main body 101 includes a sewing machine frame 102 whose outer shape is substantially U-shaped in a side view. The sewing machine frame 102 forms an upper part of the sewing machine main body 101 and extends in the Y-axis direction. A sewing machine arm 102a forms the lower part of the sewing machine main body 101 and extends in the Y-axis direction. It has a standing body portion 102c that connects with the bed portion 102b.
The sewing machine main body 101 has a power transmission mechanism arranged in a sewing machine frame 102 and has a main shaft and a lower shaft (both not shown) that are rotatable and extend in the Y-axis direction. The main shaft is rotatably supported inside the sewing machine arm portion 102a, and the lower shaft (not shown) is rotatably supported inside the sewing machine bed portion 102b.

主軸は、主軸モーター２（図３参照）に接続され、この主軸モーター２により回転力が付与される。また、下軸（図示省略）は、タイミングベルト及びベルトプーリ（図示省略）を介して主軸と連結されており、主軸が回転すると、主軸の動力がタイミングベルト及びベルトプーリを介して下軸側へ伝達し、下軸が主軸の二倍速で回転するようになっている。 The main shaft is connected to a main shaft motor 2 (see FIG. 3), and a rotational force is applied by the main shaft motor 2. Further, the lower shaft (not shown) is connected to the main shaft via a timing belt and a belt pulley (not shown), and when the main shaft rotates, the power of the main shaft goes to the lower shaft side via the timing belt and the belt pulley. The lower shaft rotates at double speed of the main shaft.

［下軸及び釜機構］
下軸（図示省略）の前端には、釜機構（図示省略）の外釜が設けられている。主軸と共に下軸が回転すると、外釜が回転し、縫い針１０８との協働により縫い目が形成される。
釜機構は、外釜と、外釜の内側でボビンを擁する内釜と、を備えている。釜機構の構成は周知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。 [Lower shaft and hook mechanism]
An outer hook of a hook mechanism (not shown) is provided at the front end of the lower shaft (not shown). When the lower shaft rotates together with the main shaft, the outer hook rotates and cooperates with the sewing needle 108 to form a seam.
The hook mechanism includes an outer hook and an inner hook having a bobbin inside the outer hook. The structure of the shuttle mechanism is similar to that of a known one, and thus will not be described in detail here.

［針上下動機構］
ミシンアーム部１０２ａの前端部には、縫い針１０８を下端部に保持した針棒１０８ａが上下動可能に支持されている。ミシンアーム部１０２ａの前端部内側において、主軸の前端に固定装備された針棒クランクと、針棒１０８ａに固定装備された針棒抱きと、針棒クランクと針棒抱きと連結するクランクロッドとが設けられている。 [Needle up/down mechanism]
A needle bar 108a holding a sewing needle 108 at the lower end is supported at the front end of the sewing machine arm 102a so as to be vertically movable. Inside the front end portion of the sewing machine arm portion 102a, a needle bar crank fixedly mounted on the front end of the main shaft, a needle bar hanger fixedly mounted on the needle bar 108a, and a crank rod connecting the needle bar crank and the needle bar hanger are provided. It is provided.

針棒クランクは、主軸と共に回転を行う。クランクロッドは、その一端部がＹ軸回りに回転可能に針棒クランクの回転円周上に連結され、他端部がＹ軸回りに針棒抱きに連結されている。従って、主軸が主軸モーター２によって回転すると、クランクロッドの一端部が周回運動を行い、他端部には周回運動のＺ軸方向成分となる上下動のみが伝わって、針棒１０８ａに上下動を付与することができる。
即ち、上記主軸モーター２、主軸、針棒クランク、針棒抱き、クランクロッド、針棒１０８ａは、縫い針１０８を上下動させる針上下動機構を構成している。
なお、針上下動機構は、周知の構成と同様のものなので、各構成についてはいずれも図示を省略している。 The needle bar crank rotates together with the main shaft. One end of the crank rod is rotatably connected to the Y-axis so as to be rotatable about the Y-axis, and the other end is connected to the needle-bar holder about the Y-axis. Therefore, when the main shaft is rotated by the main shaft motor 2, one end of the crank rod makes a circular motion, and only the vertical motion, which is the Z-axis direction component of the circular motion, is transmitted to the other end, causing the vertical motion to the needle bar 108a. Can be granted.
That is, the main shaft motor 2, the main shaft, the needle bar crank, the needle bar holder, the crank rod, and the needle bar 108a constitute a needle vertical movement mechanism for moving the sewing needle 108 up and down.
Since the needle up-and-down moving mechanism has the same structure as the known structure, the illustration of each structure is omitted.

また、縫い針１０８の近傍には、当該縫い針１０８を遊挿する中押さえ２９が設けられている。中押さえ２９は、縫い針１０８に同期して微小な振幅で上下動を行い、被縫製物から縫い針１０８が抜けやすくなうように被縫製物のばたつきを押さえるためのものである。 An intermediate presser 29 for loosely inserting the sewing needle 108 is provided near the sewing needle 108. The center presser 29 is for moving up and down with a small amplitude in synchronization with the sewing needle 108 to suppress the fluttering of the sewn item so that the sewing needle 108 can easily come out of the sewn item.

［移動機構］
図１、図２に示すように、ミシンベッド部１０２ｂ上には、針板１１０が配設されており、針板１１０上には移動機構２０が設けられている。
移動機構２０は、針板１１０の上側に重ねて配置された保持枠２１及び下板２２と、保持枠２１を昇降可能に支持する土台２３と、土台２３及び下板２２をＸ軸方向に沿って滑動可能に支持する第一可動部２４と、土台２３及び下板２２を、第一可動部２４を介してＹ軸方向に沿って滑動可能に支持する第二可動部２５とを備えている。 [Movement mechanism]
As shown in FIGS. 1 and 2, a needle plate 110 is provided on the sewing machine bed portion 102b, and a moving mechanism 20 is provided on the needle plate 110.
The moving mechanism 20 includes a holding frame 21 and a lower plate 22 that are arranged in an overlapping manner on the upper side of the needle plate 110, a base 23 that supports the holding frame 21 so that the holding frame 21 can move up and down, and a base 23 and the lower plate 22 along the X-axis direction. And a second movable portion 25 that slidably supports the base 23 and the lower plate 22 along the Y-axis direction via the first movable portion 24. ..

保持枠２１は、平面視矩形の枠体であり、その内側は矩形に広く開口している。
下板２２は、平面視で保持枠２１とほぼ同じ大きさであって、保持枠２１と同様に矩形に広く開口している。
保持枠２１は、土台２３により下板２２に対して昇降可能であり、下降状態で下板２２と保持枠２１とで被縫製物を挟んだ状態で保持することができる。そして、保持枠２１と下板２２の開口部分の内側で被縫製物に対する縫製作業が行われる。 The holding frame 21 is a rectangular frame body in a plan view, and the inside thereof has a wide rectangular opening.
The lower plate 22 has substantially the same size as the holding frame 21 in plan view, and like the holding frame 21, has a wide rectangular opening.
The holding frame 21 can be raised and lowered with respect to the lower plate 22 by the base 23, and can hold the sewing object sandwiched between the lower plate 22 and the holding frame 21 in the lowered state. Then, the sewing work is performed on the object to be sewn inside the opening portions of the holding frame 21 and the lower plate 22.

土台２３は、下板２２と一体的に連結されており、保持枠２１を下板２２に対して昇降可能に支持している。そして、土台２３には、保持枠２１の昇降動作の駆動源となるエアシリンダー２３１が設けられている。 The base 23 is integrally connected to the lower plate 22, and supports the holding frame 21 so as to be able to move up and down with respect to the lower plate 22. The base 23 is provided with an air cylinder 231 which is a drive source for the raising and lowering operation of the holding frame 21.

第一可動部２４は、土台２３及び下板２２をＸ軸方向に沿って滑動可能に支持する一対のレール２４１と、レール２４１と平行に併設されたタイミングベルト２４２と、タイミングベルト２４２を搬送するプーリ２４３と、スプライン軸２４４を介してプーリ２４３を回転駆動させるＸ軸モーター２４５とを備えている。
Ｘ軸モーター２４５は、スプライン軸２４４を介してプーリ２４３を回転駆動し、タイミングベルト２４２を介して土台２３及び下板２２をＸ軸方向に任意に移動位置決めすることができる。
スプライン軸２４４は、第二可動部２５により、土台２３及び下板２２にＹ軸方向に沿った移動動作が付与された場合には、スプライン軸２４４に沿ってプーリ２４３が滑動し、Ｙ軸方向に沿った土台２３及び下板２２の移動を許容することができる。 The first movable portion 24 conveys a pair of rails 241 that slidably support the base 23 and the lower plate 22 along the X-axis direction, a timing belt 242 provided in parallel with the rail 241, and a timing belt 242. It includes a pulley 243 and an X-axis motor 245 that drives the pulley 243 to rotate via a spline shaft 244.
The X-axis motor 245 can rotationally drive the pulley 243 via the spline shaft 244 to arbitrarily move and position the base 23 and the lower plate 22 in the X-axis direction via the timing belt 242.
When the base 23 and the lower plate 22 are moved by the second movable portion 25 along the Y-axis direction, the pulley 243 slides along the spline shaft 244, and the spline shaft 244 moves in the Y-axis direction. Movement of the base 23 and the lower plate 22 along the base can be permitted.

第二可動部２５は、第一可動部２４のレール２４１をＹ軸方向に沿って滑動可能に支持する一対のレール２５１と、レール２５１と平行に併設された一対のタイミングベルト２５２と、タイミングベルト２５２を搬送するプーリ２５３と、歯車機構２５４を介してプーリ２５３を回転駆動させるＹ軸モーター２５５とを備えている。
Ｙ軸モーター２５５は、歯車機構２５４を介してプーリ２５３を回転駆動し、タイミングベルト２５２を介して第一可動部２４のレール２４１と共に土台２３及び下板２２をＹ軸方向に任意に移動位置決めすることができる。 The second movable portion 25 includes a pair of rails 251 that slidably support the rails 241 of the first movable portion 24 along the Y-axis direction, a pair of timing belts 252 provided in parallel with the rails 251, and a timing belt. A pulley 253 that conveys 252 and a Y-axis motor 255 that rotationally drives the pulley 253 via a gear mechanism 254 are provided.
The Y-axis motor 255 rotationally drives the pulley 253 via the gear mechanism 254, and arbitrarily moves and positions the base 23 and the lower plate 22 in the Y-axis direction together with the rail 241 of the first movable portion 24 via the timing belt 252. be able to.

第一可動部２４と第二可動部２５との協働により、保持枠２１及び下板２２をＸ−Ｙ平面上の任意の位置に位置決めすることができる。従って、保持枠２１及び下板２２に保持された被縫製物に対して、Ｘ−Ｙ平面上の任意のパターンに従って縫製を行うことができる。 By the cooperation of the first movable portion 24 and the second movable portion 25, the holding frame 21 and the lower plate 22 can be positioned at any position on the XY plane. Therefore, the sewing object held by the holding frame 21 and the lower plate 22 can be sewn according to an arbitrary pattern on the XY plane.

［ペダル］
ペダルＲは、ミシン１００の起動、縫製の開始、保持枠２１の昇降動作等を実行させる操作ペダルである。
ペダルＲには、踏み込み操作位置を検出するためのセンサーが組み込まれており、センサーからの出力信号がペダルＲの操作信号として後述する制御装置１２０に入力される。
制御装置１２０は、その操作位置に応じた操作信号によって、ミシン１００の起動、その他の各動作を実行する制御を行う。 [pedal]
The pedal R is an operation pedal that activates the sewing machine 100, starts sewing, and moves the holding frame 21 up and down.
The pedal R has a built-in sensor for detecting the depression operation position, and an output signal from the sensor is input to the control device 120 described later as an operation signal of the pedal R.
The control device 120 controls the start-up of the sewing machine 100 and other operations according to an operation signal corresponding to the operation position.

［制御装置］
図３は制御装置１２０を含むミシン１００の制御系のブロック図である。
ミシン１００は、その全体構成を制御するための制御装置１２０を備えている。
制御装置１２０は、ミシン１００全体を統括的に制御するＣＰＵ(central processing unit)１２１と、各種の処理又は制御を行うためのプログラムが格納されたプログラム用メモリ１２２と、各種のデータ、縫製パターンデータ１２４等が格納されたデータ用メモリ１２３と、主軸モーター２を制御する主軸モーター駆動回路１２５と、Ｘ軸モーター２４５を駆動させるＸ軸モーター駆動回路１２６と、Ｙ軸モーター２５５を駆動させるＹ軸モーター駆動回路１２７とを備えている。 [Control device]
FIG. 3 is a block diagram of a control system of the sewing machine 100 including the control device 120.
The sewing machine 100 includes a control device 120 for controlling the overall configuration thereof.
The control device 120 includes a CPU (central processing unit) 121 that integrally controls the entire sewing machine 100, a program memory 122 that stores programs for performing various processes or controls, various data, and sewing pattern data. A data memory 123 in which 124 and the like are stored, a spindle motor drive circuit 125 that controls the spindle motor 2, an X-axis motor drive circuit 126 that drives the X-axis motor 245, and a Y-axis motor that drives the Y-axis motor 255. And a drive circuit 127.

主軸モーター駆動回路１２５は、主軸モーター２及びその軸角度を検出するエンコーダー３が接続されている。この主軸モーター駆動回路１２５は、ＣＰＵを内蔵し、当該主軸モーター駆動回路１２５が主軸モーター２の制御を行っている。 The main shaft motor drive circuit 125 is connected to the main shaft motor 2 and an encoder 3 for detecting the shaft angle thereof. The spindle motor drive circuit 125 has a built-in CPU, and the spindle motor drive circuit 125 controls the spindle motor 2.

Ｘ軸モーター駆動回路１２６は、ＣＰＵ１２１の指令に基づいてＸ軸モーター２４５を駆動させる。
Ｘ軸モーター２４５には、負荷となる対象物である保持枠２１，下板２２及び土台２３に対して移動力を付与するために、伝達部として、タイミングベルト２４２、プーリ２４３及びスプライン軸２４４等が介在している。
そして、Ｘ軸モーター２４５から対象物に到るまでの間に、エンコーダー２４６が設けられている。なお、ここではＸ軸モーター２４５の出力軸にエンコーダー２４６が設けられ、その軸角度を検出する。エンコーダー２４６は、検出信号をＣＰＵ１２１に入力する。 The X-axis motor drive circuit 126 drives the X-axis motor 245 based on a command from the CPU 121.
To the X-axis motor 245, a timing belt 242, a pulley 243, a spline shaft 244, and the like are provided as transmission units in order to apply a moving force to the holding frame 21, the lower plate 22, and the base 23 that are load objects. Is intervening.
An encoder 246 is provided between the X-axis motor 245 and the object. An encoder 246 is provided on the output shaft of the X-axis motor 245 to detect the shaft angle. The encoder 246 inputs the detection signal to the CPU 121.

Ｙ軸モーター駆動回路１２７は、ＣＰＵ１２１の指令に基づいてＹ軸モーター２５５を駆動させる。
Ｙ軸モーター２５５には、負荷となる対象物である保持枠２１，下板２２及び土台２３に対して移動力を付与するために、伝達部として、タイミングベルト２５２、プーリ２５３、歯車機構２５４及び第一可動部２４のレール２４１等が介在している。
そして、Ｙ軸モーター２５５から対象物に到るまでの間に、エンコーダー２５６が設けられている。なお、ここではＹ軸モーター２５５の出力軸にエンコーダー２５６が設けられ、その軸角度を検出する。エンコーダー２５６は、検出信号をＣＰＵ１２１に入力する。 The Y-axis motor drive circuit 127 drives the Y-axis motor 255 based on a command from the CPU 121.
To the Y-axis motor 255, a timing belt 252, a pulley 253, a gear mechanism 254, and a gear mechanism 254 are provided as transmission units in order to apply a moving force to the holding frame 21, the lower plate 22, and the base 23, which are load objects. The rail 241 and the like of the first movable portion 24 are interposed.
An encoder 256 is provided between the Y-axis motor 255 and the object. An encoder 256 is provided on the output shaft of the Y-axis motor 255 to detect the shaft angle. The encoder 256 inputs the detection signal to the CPU 121.

また、ＣＰＵ１２１には、操作パネル３００が接続されている。
操作パネル３００は、ユーザーによる操作入力が行われ、操作パネル３００から入力された各種データや操作信号は、制御装置１２０に入力される。
なお、操作パネル３００は、液晶表示パネルからなる表示部３０１と当該表示部３０１の表示画面上に設けられたタッチセンサー３０２とを備えて構成されており、液晶表示パネルに表示される各種操作キー等をタッチ操作することにより、タッチパネルがタッチ指示された位置を検出し、検出した位置に応じた操作信号を制御装置１２０に出力するようになっている。 The operation panel 300 is connected to the CPU 121.
The operation panel 300 is operated by a user, and various data and operation signals input from the operation panel 300 are input to the control device 120.
The operation panel 300 includes a display unit 301 including a liquid crystal display panel and a touch sensor 302 provided on the display screen of the display unit 301, and various operation keys displayed on the liquid crystal display panel. The touch panel detects a touched position on the touch panel and outputs an operation signal corresponding to the detected position to the control device 120.

図４は制御装置１２０を含むミシン１００のＹ軸モーター２５５の制御系のブロック線図である。なお、図４では、Ｙ軸モーター２５５の制御系を例示するが、Ｘ軸モーター２４５についても、各種のトルク定数、ゲイン、イナーシャ値の具体的な数値は異なるが、その構成は同一であるため、Ｘ軸モーター２４５の制御系については説明を省略する。
Ｙ軸モーター２５５の制御系は主にモーター部４２０と機械系４３０とオブザーバー部４１０から構成されている。
モーター部４２０は、Ｙ軸モーター２５５の系統を示し、機械系４３０は、Ｙ軸モーター２５５から伝達部を含む保持枠２１等の対象物の系統を示している。 FIG. 4 is a block diagram of a control system of the Y-axis motor 255 of the sewing machine 100 including the control device 120. Although the control system of the Y-axis motor 255 is illustrated in FIG. 4, the X-axis motor 245 has the same configuration although the specific values of various torque constants, gains, and inertia values are different. The description of the control system of the X-axis motor 245 will be omitted.
The control system of the Y-axis motor 255 mainly includes a motor unit 420, a mechanical system 430, and an observer unit 410.
The motor unit 420 shows a system of the Y-axis motor 255, and the mechanical system 430 shows a system of an object such as the holding frame 21 including the transmission unit from the Y-axis motor 255.

図４における符号Ｉrefは電流指令値を示す。この電流指令値Ｉrefは図示しない位置ループ及び速度ループを経て生成される。
伝達要素４０４では、電流指令値ＩrefにＹ軸モーター２５５のトルク定数Ｋtが乗算され、Ｙ軸モーター２５５の出力トルクの値が出力される。
加え合わせ点４０５では、Ｙ軸モーター２５５の出力トルクに対して、Ｙ軸モーター２５５、負荷となる対象物及び伝達部の総合的な負荷に基づく反力トルクＴreacが減じられる。 Reference numeral I ref in FIG. 4 indicates a current command value. This current command value I ref is generated through a position loop and a velocity loop (not shown).
In the transmission element 404, the current command value I ref is multiplied by the torque constant Kt of the Y-axis motor 255, and the value of the output torque of the Y-axis motor 255 is output.
At the addition point 405, the reaction torque T reac based on the total load of the Y-axis motor 255, the load object, and the transmission unit is reduced with respect to the output torque of the Y-axis motor 255.

モーター部４２０の伝達要素４２１では、加え合わせ点４０５から出力されるトルク値をモーターイナーシャＪm及び伝達部及び対象物の負荷イナーシャＪlで除算すると共に積分して、モーター速度θ・mが出力される。
伝達要素４２３では、モーター速度θ・mがさらに積分されて、モーター軸位置θmが出力される。また、モーター速度θ・mは、エンコーダー２４６により検出され、伝達要素４２１と伝達要素４２３の間の引き出し点４２２からオブザーバー部４１０にも入力される。 In the transfer element 421 of the motor unit 420, the torque value output from the addition point 405 is divided by the motor inertia Jm and the load inertia Jl of the transfer unit and the object, and integrated to output the motor speed θ · m. ..
In the transfer element 423, the motor speed θ · m is further integrated and the motor shaft position θm is output. Further, the motor speed θ · m is detected by the encoder 246 and is also input to the observer unit 410 from the extraction point 422 between the transmission element 421 and the transmission element 423.

機械系４３０では、加え合わせ点４３１において、モーター軸位置θmに負荷位置θlが減じられ、さらに、伝達要素４３２において、伝達部及び対象物のトルク定数Ｋfが掛け合わされて反力トルクＴreacが出力される。
伝達要素４３４では、反力トルクＴreacに対して伝達部及び対象物の負荷イナーシャＪlが乗算されて対象物の加速度θ・・lが出力される。
また、反力トルクＴreacは、伝達要素４３２と伝達要素４３４の間の引き出し点４３３から前述した加え合わせ点４０５にも入力される。
伝達要素４３６では、対象物の加速度θ・・lに対して二階積分されて負荷位置θlが求められ、前述した加え合わせ点４３１に入力される。 In the mechanical system 430, the load position θl is reduced to the motor shaft position θm at the addition point 431, and the torque constant Kf of the transmission portion and the object is multiplied at the transmission element 432 to output the reaction torque T reac. To be done.
In the transmission element 434, the reaction force torque T reac is multiplied by the load inertia Jl of the transmission part and the object, and the acceleration θ ·· l of the object is output.
The reaction torque T reac is also input to the above-mentioned addition point 405 from the pull-out point 433 between the transmission element 432 and the transmission element 434.
In the transfer element 436, the load position θl is obtained by second-order integration with respect to the acceleration θ ·· l of the object, and is input to the above-mentioned addition point 431.

オブザーバー部４１０の各構成は、実際には、制御装置１２０のＣＰＵ１２１の処理により実現する。
オブザーバー部４１０の伝達要素４１２は、引き出し点４０３から入力される電流指令値Ｉrefに対してＹ軸モーター２５５のトルク定数推定値Ｋtnを乗算し、Ｙ軸モーター２５５の出力トルクの値を出力する。
また、オブザーバー部４１０の伝達要素４１３は、引き出し点４２２から入力されるエンコーダー２４６の検出によるモーター速度θ・mに対して、Ｙ軸モーター２５５のモーターイナーシャの推定値Ｊmn（ノミナル値）を乗算し、微分する。
そして、加え合わせ点４１４において、伝達要素４１２の出力に対して伝達要素４１３の出力の差分値が求められ、低速フィルタ４１５に入力される。
低速フィルタ４１５は、いわゆるローパスフィルターであり、加え合わせ点４１４から出力された差分値に対して、機械周波数、揺れ周波数、その他のノイズ成分を除去して、反力トルクの推定値Ｔ＾reacを出力する。
伝達要素４１６は、反力トルクの推定値Ｔ＾reacに対して反力フィードバックゲインＫrを乗算し、加え合わせ点４０２に入力する。加え合わせ点４０２では、電流指令値Ｉrefに対して、反力トルクの推定値Ｔ＾reacと反力フィードバックゲインＫrの乗算値をフィードバックして減算する。 Each configuration of the observer unit 410 is actually realized by the processing of the CPU 121 of the control device 120.
The transmission element 412 of the observer unit 410 multiplies the current command value I ref input from the extraction point 403 by the torque constant estimated value Ktn of the Y-axis motor 255, and outputs the output torque value of the Y-axis motor 255. ..
Further, the transmission element 413 of the observer unit 410 multiplies the motor speed θ · m detected by the encoder 246 input from the pull-out point 422 by the estimated value Jmn (nominal value) of the motor inertia of the Y-axis motor 255. , Differentiate.
Then, at the addition point 414, the difference value of the output of the transfer element 413 with respect to the output of the transfer element 412 is obtained and input to the low speed filter 415.
The low-speed filter 415 is a so-called low-pass filter, and removes the mechanical frequency, the swing frequency, and other noise components from the difference value output from the addition point 414 to obtain the estimated value T^ reac of the reaction force torque. Output.
The transmission element 416 multiplies the estimated reaction torque torque value T^ reac by the reaction force feedback gain Kr, and inputs it to the addition point 402. At the addition point 402, the multiplication value of the reaction force torque estimated value T^ reac and the reaction force feedback gain Kr is fed back and subtracted from the current command value I ref .

このように、制御装置１２０は、オブザーバー部４１０において、電流指令値Ｉrefとエンコーダー２４６により検出されるモーター速度θ・mを比較し、Ｙ軸モーター２５５が受ける実測困難な反力トルクＴreacを推定した推定値Ｔ＾reacを算出し、電流指令値Ｉrefにフィードバックして、ダンピングなどを低減して振動抑制を図っている。 In this way, the control device 120 compares the current command value I ref with the motor speed θ · m detected by the encoder 246 in the observer unit 410 to determine the reaction torque T reac that the Y-axis motor 255 receives, which is difficult to measure. The estimated value T^ reac that has been estimated is calculated and fed back to the current command value I ref to reduce damping and suppress vibration.

［異常検出処理］
ここで、上記制御装置１２０のＣＰＵ１２１が実行する移動機構２０の異常検出処理について説明する。
移動機構２０では、前述したように、第一可動部２４のＸ軸モーター２４５から負荷となる対象物（保持枠２１，下板２２及び土台２３等）に対して、伝達部であるタイミングベルト２４２等を介して移動の動力伝達を行っている。
また、同様に、移動機構２０では、第二可動部２５のＹ軸モーター２５５から負荷となる対象物（保持枠２１，下板２２及び土台２３等）に対して、伝達部であるタイミングベルト２５２等を介して移動の動力伝達を行っている。 [Abnormality detection process]
Here, the abnormality detection processing of the moving mechanism 20 executed by the CPU 121 of the control device 120 will be described.
In the moving mechanism 20, as described above, the timing belt 242, which is a transmission unit, transmits the load from the X-axis motor 245 of the first movable unit 24 to the target object (the holding frame 21, the lower plate 22, the base 23, etc.). The power of movement is transmitted via the etc.
Similarly, in the moving mechanism 20, the timing belt 252, which is a transmission unit, with respect to the target object (the holding frame 21, the lower plate 22, the base 23, and the like) that is a load from the Y-axis motor 255 of the second movable unit 25. The power of movement is transmitted via the etc.

ユーザーがペダルＲを踏み縫製開始の指令を入力すると、ＣＰＵ１２１は、予め、操作パネル３００からユーザーが選択した縫製パターンデータ番号に該当する縫製パターンデータ１２４をデータ用メモリ１２３から読み出し、保持枠２１及び下板２２をＸ−Ｙ平面に沿って駆動させ、保持枠２１及び下板２２に挟み込まれた被縫製物（図示せず）をＸ−Ｙ平面に沿って移動させる。 When the user inputs a command to start pedaling on the pedal R, the CPU 121 reads the sewing pattern data 124 corresponding to the sewing pattern data number selected by the user from the operation panel 300 from the data memory 123 in advance, and holds the holding frame 21 and The lower plate 22 is driven along the XY plane, and the sewing frame (not shown) sandwiched between the holding frame 21 and the lower plate 22 is moved along the XY plane.

このとき、保持枠２１及び下板２２を駆動させるＸ軸モーター２４５及びＹ軸モーター２５５の駆動タイミングは、所定の数式によって算出された駆動パターンに従っている。
駆動パターンは、ピッチ（縫い長さ）及び主軸モーター２の速度を基に算出される。
駆動パターンは、被縫製物から針抜けの後に保持枠２１及び下板２２が動作し、被縫製物に針落ちの前に保持枠２１及び下板２２の動作が完了するように設定されている。 At this time, the drive timings of the X-axis motor 245 and the Y-axis motor 255 that drive the holding frame 21 and the lower plate 22 are in accordance with the drive pattern calculated by a predetermined mathematical formula.
The drive pattern is calculated based on the pitch (sewing length) and the speed of the spindle motor 2.
The drive pattern is set so that the holding frame 21 and the lower plate 22 are operated after the needle is pulled out from the sewing object, and the operations of the holding frame 21 and the lower plate 22 are completed before the needle is dropped on the sewing object. ..

しかしながら、タイミングベルト２４２，２５２等の伝達部は、経年劣化による弛み等によって張力が低減し、精度良く動作を伝達出来なくなる場合がある。その場合、システムのばね性が変化し、保持枠２１の動作精度の低下が発生する。さらに、タイミングベルト２４２，２５２等の規定張力に対して実際の張力が著しく低下した場合、歯とびや起動トルクの増大を招き、より大きな精度低下を招くおそれがある。
例えば、ミシンの設計条件によっては、Ｙ軸の規定張力400Nに対し、実際の張力が100N低下して300Nである場合、最大で針落ち位置が0.4mmもズレを生じる。0.2mm以上のズレは目視で容易に確認できるレベルであり、縫い品質の著しい低下を生じることになる。 However, the transmission parts such as the timing belts 242 and 252 may have a reduced tension due to slack due to deterioration over time and may not be able to accurately transmit the operation. In that case, the spring property of the system changes, and the operation accuracy of the holding frame 21 deteriorates. Furthermore, when the actual tension is significantly reduced with respect to the prescribed tension of the timing belts 242, 252, the tooth flapping and the starting torque are increased, and there is a possibility that the accuracy is further reduced.
For example, depending on the design conditions of the sewing machine, when the actual tension is reduced by 100 N to 300 N with respect to the specified tension of 400 N on the Y axis, the needle drop position is displaced by 0.4 mm at the maximum. Deviations of 0.2 mm or more are at a level that can be easily visually confirmed, resulting in a significant deterioration in sewing quality.

従って、制御装置１２０のＣＰＵ１２１は、Ｘ軸モーター２４５，Ｙ軸モーター２５５を制御する過程で、タイミングベルト２４２，２５２の張力低下を検出する異常検出処理を実行している。
即ち、ＣＰＵ１２１は、異常検出処理において、オブザーバー部４１０で求められる反力トルクの推定値Ｔ＾reacをモニタリングし、その結果からタイミングベルト２４２，２５２の張力低下を検出している。 Therefore, the CPU 121 of the control device 120 executes the abnormality detection process of detecting the tension decrease of the timing belts 242 and 252 in the process of controlling the X-axis motor 245 and the Y-axis motor 255.
That is, the CPU 121 monitors the estimated value T^ reac of the reaction torque obtained by the observer unit 410 in the abnormality detection process, and detects the tension decrease of the timing belts 242 , 252 from the result.

図５は、保持枠２１の可動範囲の中央付近でＹ軸方向に沿って往復したときに、オブザーバー部４１０で求められる反力トルクの推定値Ｔ＾reacのモニター値をフーリエ変換したものをグラフ化した線図である。
図５において、横軸は周波数[Hz]、縦軸は反力トルクの推定値Ｔ＾reacと反力フィードバックゲインＫrの乗算値を乗じた電流振幅（単位[A]）を示している。
図５において、ラインｌ１はＹ軸モーター２５５のタイミングベルト２５２の張力が適正張力（300N）である場合のモニター値、ラインｌ２はＹ軸モーター２５５のタイミングベルト２５２の張力が低張力（200N）である場合のモニター値である。 FIG. 5 is a graph showing a Fourier-transformed monitor value of the estimated value T^ reac of the reaction force torque obtained by the observer unit 410 when reciprocating along the Y-axis direction near the center of the movable range of the holding frame 21. It is the converted diagram.
In FIG. 5, the horizontal axis represents the frequency [Hz], and the vertical axis represents the current amplitude (unit [A]) obtained by multiplying the estimated value T^ reac of the reaction force torque by the multiplication value of the reaction force feedback gain Kr.
In FIG. 5, line 11 is a monitor value when the tension of the timing belt 252 of the Y-axis motor 255 is proper tension (300N), and line 12 is the tension of the timing belt 252 of the Y-axis motor 255 is low tension (200N). This is the monitor value in some cases.

上記ラインｌ１，ｌ２を比較した場合、周波数[Hz]に応じて電流振幅[A]の値に乖離を生じる場合がある。
例えば、矢印Ｋ１は適正張力300Nにおける共振周波数236[Hz]を示し、矢印Ｋ２は低張力200Nでの共振周波数194[Hz]を示している。
適正張力300Nにおける共振周波数236[Hz]の帯域では適正張力300Nの電流振幅（ラインｌ１）は低張力200Nに比べ大きくなる。
また、低張力200Nの共振周波数194[Hz]の帯域では逆に低張力200Nの電流振幅（ラインｌ２）が適正張力300Nを上回っている。
なお、共振周波数は、タイミングベルト２５２の線密度、張力、振動する長さによって変動するが、振動する長さは土台２３の取り付け部分からプーリ２５３までの長さで計算している。 When the lines 11 and 12 are compared with each other, the value of the current amplitude [A] may deviate depending on the frequency [Hz].
For example, the arrow K1 indicates the resonance frequency 236 [Hz] at the proper tension 300N, and the arrow K2 indicates the resonance frequency 194 [Hz] at the low tension 200N.
In the band of the resonance frequency 236 [Hz] at the proper tension of 300N, the current amplitude (line l1) of the proper tension of 300N is larger than that of the low tension of 200N.
On the contrary, in the band of the resonance frequency 194 [Hz] of the low tension 200N, the current amplitude (line 12) of the low tension 200N exceeds the proper tension 300N.
The resonance frequency varies depending on the linear density of the timing belt 252, the tension, and the length of vibration, but the length of vibration is calculated by the length from the mounting portion of the base 23 to the pulley 253.

従って、制御装置１２０のＣＰＵ１２１は、例えば、適正張力300Nにおける共振周波数236[Hz]かその周辺の帯域において、電流振幅[A]の閾値を設定し、当該閾値よりも電流振幅[A]が低下を生じた場合には、タイミングベルト２５２の張力が低下を生じているものと判定することができる。
なお、閾値は、張力低下により電流振幅[A]の値に変動が生じる他の周波数について設定しても良い。また、閾値は下限値を定める場合を例示しているが、上限値を閾値として定めても良い。 Therefore, for example, the CPU 121 of the control device 120 sets the threshold value of the current amplitude [A] at the resonance frequency 236 [Hz] at the proper tension of 300 N or the band around it, and the current amplitude [A] becomes lower than the threshold value. When it occurs, it can be determined that the tension of the timing belt 252 has decreased.
The threshold may be set for other frequencies at which the value of the current amplitude [A] varies due to the decrease in tension. Further, although the threshold value exemplifies the case where the lower limit value is set, the upper limit value may be set as the threshold value.

具体的には、制御装置１２０のＣＰＵ１２１は、異常検出処理として、所定のタイミングで、保持枠２１及び下板２２の移動動作を行い、Ｘ軸モーター２４５及びＹ軸モーター２５５のそれぞれについて、オブザーバー部４１０で求められる反力トルクの推定値Ｔ＾reacをモニタリングする。
そして、Ｘ軸モーター２４５及びＹ軸モーター２５５のそれぞれについて、取得した反力トルクの推定値Ｔ＾reac（又は各々の反力フィードバックゲインＫrを乗算した値）をフーリエ変換し、Ｘ軸モーター２４５及びＹ軸モーター２５５のそれぞれについて定められた周波数（例えば、それぞれのタイミングベルト２４２，２５２の適正張力時の共振周波数）における反力トルク値又は電流値（電流振幅等とする）と予め定められた閾値とを比較し、当該閾値より低い値を示した場合に、タイミングベルト２４２又は２５２について張力の低下が生じていると判断する。
そして、制御装置１２０のＣＰＵ１２１は、タイミングベルト２４２又は２５２について張力の低下が生じていると判断した場合には、例えば、操作パネル３００の表示部３０１において、タイミングベルト２４２又は２５２のいずれかを特定して張力低下が生じていることを示す報知画面を表示するよう報知処理を行う。 Specifically, the CPU 121 of the control device 120 performs the moving operation of the holding frame 21 and the lower plate 22 at a predetermined timing as the abnormality detection process, and observes the X-axis motor 245 and the Y-axis motor 255, respectively. The estimated value T^ reac of the reaction torque obtained at 410 is monitored.
Then, for each of the X-axis motor 245 and the Y-axis motor 255, the estimated value T^ reac of the obtained reaction force torque (or a value obtained by multiplying each reaction force feedback gain Kr) is Fourier-transformed, and the X-axis motor 245 and A reaction torque value or current value (current amplitude, etc.) at a predetermined frequency (for example, a resonance frequency of the timing belts 242, 252 at the time of proper tension of each timing belt 242) and a predetermined threshold value. When the value is lower than the threshold value, it is determined that the tension of the timing belt 242 or 252 is lowered.
When the CPU 121 of the control device 120 determines that the tension on the timing belt 242 or 252 is decreased, for example, the timing belt 242 or 252 is specified on the display unit 301 of the operation panel 300. Then, the notification processing is performed so as to display the notification screen indicating that the tension is reduced.

異常検出処理の実行するタイミングは、縫製中に行うことも可能だが、保持枠２１が被縫製物を保持してない非縫製時に実行することが望ましい。また、一日の中で、縫製を開始する前にタイミングベルト２４２又は２５２の張力を検出することが望ましいので、ミシン１００の主電源の投入後であって縫製の開始までの間、例えば、Ｘ軸モーター２４５及びＹ軸モーター２５５の原点検索動作に続いて実行することが望ましい。 The abnormality detection process may be performed during sewing, but is preferably performed when the holding frame 21 does not hold the workpiece. In addition, it is desirable to detect the tension of the timing belt 242 or 252 before starting sewing in one day. Therefore, after the main power of the sewing machine 100 is turned on until sewing starts, for example, X It is desirable to perform the origin search operation of the axis motor 245 and the Y axis motor 255 following the origin search operation.

なお、制御装置１２０のＣＰＵ１２１は、上記閾値を定めた周波数において、段階的な各張力ごとの電流振幅等の値を予め測定等によってデータ用メモリ１２３等に用意しておき、閾値を定めた周波数において得られた電流振幅等の値からタイミングベルト２４２又は２５２の張力を推定することができる。 It should be noted that the CPU 121 of the control device 120 prepares a value such as a current amplitude for each gradual tension in the data memory 123 or the like in advance by measuring or the like at the frequency for which the threshold is set, and sets the threshold for the frequency. The tension of the timing belt 242 or 252 can be estimated from the value of the current amplitude or the like obtained in (1).

また、制御装置１２０は、段階的な各張力ごとに、保持枠２１及び下板２２の移動動作を適正に行うための制御パラメータをデータ用メモリ１２３内に予め容易にしておき、ＣＰＵ１２１は、タイミングベルト２４２又は２５２の張力の推定値が得られた場合に、当該張力の推定値に適した制御パラメータに変更して、Ｘ軸モーター２４５及びＹ軸モーター２５５の制御を行うように構成してもよい。
これにより、タイミングベルト２４２又は２５２の張力低下が生じた場合でも、保持枠２１の移動動作の精度低下を抑え、縫製品質の向上を図ることができる。
また、その場合、張力低下が制御パラメータの変更でカバーできる範囲を逸脱した場合に、表示部３０１における張力低下を報知するよう制御しても良い。ここでカバーできる範囲とは、予め定めた保持枠２１の精度基準内となる範囲をいう。 Further, the control device 120 facilitates the control parameters for appropriately performing the moving operation of the holding frame 21 and the lower plate 22 in the data memory 123 in advance for each stepwise tension, and the CPU 121 causes the timing to be adjusted. Even when the estimated value of the tension of the belt 242 or 252 is obtained, the control parameter may be changed to a control parameter suitable for the estimated value of the tension to control the X-axis motor 245 and the Y-axis motor 255. Good.
As a result, even if the tension of the timing belt 242 or 252 is reduced, the accuracy of the movement of the holding frame 21 can be prevented from being lowered, and the quality of the sewn product can be improved.
Further, in that case, when the decrease in tension deviates from the range that can be covered by the change of the control parameter, the decrease in tension on the display unit 301 may be informed. Here, the range that can be covered refers to a range that falls within a predetermined accuracy standard of the holding frame 21.

[発明の実施形態における技術的効果]
上記ミシン１００では、制御装置１２０が、Ｘ軸モーター又はＹ軸モーター２５５の指令値とエンコーダー２４６又は２５６の出力から対象物による反力及びモーターから対象物までの伝達系による反力の推定値Ｔ＾reacを算出し、当該反力の推定値Ｔ＾reacに基づいて、伝達部の異常の有無であるタイミングベルト２４２，２５２の張力低下を判定している。
これにより、動力の伝達系の異常の発生について、負担の大きな検査作業を行うことなく容易に検出することが可能となる。
また、動力の伝達系の異常の発生を検出するので、保持枠２１等を精度良く動作させることができ、縫い品質の高く維持することが可能となる。 [Technical Effect in Embodiment of Invention]
In the sewing machine 100 described above, the control device 120 causes the command value of the X-axis motor or Y-axis motor 255 and the output of the encoder 246 or 256 to estimate the reaction force of the object and the estimated value T of the reaction force of the transmission system from the motor to the object. ^ reac is calculated, and based on the estimated value T^ reac of the reaction force, the tension decrease of the timing belts 242 and 252, which is the presence/absence of abnormality of the transmission portion, is determined.
This makes it possible to easily detect the occurrence of an abnormality in the power transmission system without performing a heavy inspection work.
Further, since the occurrence of an abnormality in the power transmission system is detected, the holding frame 21 and the like can be operated with high accuracy, and the sewing quality can be kept high.

また、制御装置１２０は、タイミングベルト２４２，２５２の張力低下等の動力の伝達系の異常の発生について、反力の推定値Ｔ＾reacの周波数特性を求め、当該周波数特性から伝達部の異常の有無を判定しているので、保持枠２１等の振動抑制のためのオブザーバー部４１０を有する場合に、その出力を利用することができ、既存の構成から容易に実現することが可能となる。 Further, the control device 120 obtains the frequency characteristic of the estimated value T^ reac of the reaction force with respect to the occurrence of an abnormality in the power transmission system such as a decrease in the tension of the timing belts 242 , 252 , and from the frequency characteristic, the abnormality of the transmission part Since the presence/absence is determined, when the observer unit 410 for suppressing the vibration of the holding frame 21 or the like is provided, the output thereof can be used, and the existing configuration can be easily realized.

［その他］
異常検出処理の対象として、Ｘ軸モーター２４５，Ｙ軸モーター２５５を例示したが、これらのモーターに限らず、モーターと対象物との間にエンコーダーが設けられていれば、ミシンモーターや他の用途に使用されるモーターについても、異常検出処理の対象とすることが可能である。
また、これにより、異常検出処理を実行するミシンは、Ｘ軸モーター２４５，Ｙ軸モーター２５５を備えていない電子サイクル縫いミシン以外のあらゆるミシンにも適用可能である。 [Other]
Although the X-axis motor 245 and the Y-axis motor 255 are exemplified as the target of the abnormality detection processing, the invention is not limited to these motors, and if an encoder is provided between the motor and the object, a sewing machine motor or another application The motor used for can also be the target of the abnormality detection processing.
Further, as a result, the sewing machine that executes the abnormality detection process can be applied to any sewing machine other than the electronic cycle sewing machine that does not include the X-axis motor 245 and the Y-axis motor 255.

また、異常検出処理において、反力トルク値又は電流値が閾値より低い値となる主たる原因は、タイミングベルト２４２又は２５２の張力の低下だが、対象物や伝達部の破損や部品の外れ等の異常の発生が原因となる場合も希に生じ得る。異常検出処理は、このような異常も含めて検出することが出来る。また、この場合、報知の際には、タイミングベルト２４２又は２５２の張力の低下と特定せずに、対象物や伝達部の異常の発生を示す内容を報知しても良い。 Further, in the abnormality detection process, the main cause of the reaction force torque value or the current value being lower than the threshold value is a decrease in the tension of the timing belt 242 or 252, but an abnormality such as damage to the target object or the transmission portion or detachment of parts. Occurrence may occur in rare cases. The abnormality detection process can detect such an abnormality. Further, in this case, at the time of the notification, the content indicating the occurrence of the abnormality of the object or the transmission unit may be notified without specifying the decrease of the tension of the timing belt 242 or 252.

また、異常検出処理では、反力の推定値の周波数特性によりタイミングベルト等の伝達部の異常の有無を判定する場合を例示したが、これに限らず、特定の条件を定めてモーターを駆動させた場合の反力の推定値の大きさから、タイミングベルト等の伝達部の異常の有無を判定しても良い。 Further, in the abnormality detection processing, the case where the presence or absence of an abnormality in the transmission portion such as the timing belt is determined based on the frequency characteristic of the estimated value of the reaction force has been exemplified, but the present invention is not limited to this, and a specific condition is set to drive the motor. Whether or not there is an abnormality in the transmission portion such as the timing belt may be determined based on the magnitude of the estimated value of the reaction force in the case of occurrence.

２ 主軸モーター
３ エンコーダー
２０ 移動機構
２１ 保持枠
２２ 下板
２３ 土台
２４ 第一可動部
２５ 第二可動部
１００ 電子サイクルミシン(ミシン)
１２０ 制御装置
１２２ プログラム用メモリ
１２３ データ用メモリ
１２４ 縫製パターンデータ
２４２，２５２ タイミングベルト
２４３ プーリ
２４４ スプライン軸
２４５ Ｘ軸モーター
２４６，２５６ エンコーダー
２５３ プーリ
２５４ 歯車機構
２５５ Ｙ軸モーター
２５６ エンコーダー
３００ 操作パネル
３０１ 表示部
３０２ タッチセンサー
４１０ オブザーバー部
４２０ モーター部
４３０ 機械系
Ｉref 電流指令値
Ｔ＾reac 反力トルクの推定値
Ｔreac 反力トルク 2 Spindle motor 3 Encoder 20 Moving mechanism 21 Holding frame 22 Lower plate 23 Base 24 First movable part 25 Second movable part 100 Electronic cycle sewing machine (sewing machine)
120 Controller 122 Program memory 123 Data memory 124 Sewing pattern data 242, 252 Timing belt 243 Pulley 244 Spline shaft 245 X-axis motor 246, 256 Encoder 253 Pulley 254 Gear mechanism 255 Y-axis motor 256 Encoder 300 Operation panel 301 Display 302 touch sensor 410 observer section 420 motor section 430 mechanical system I ref current command value T^ reac reaction torque estimated value T reac reaction torque

Claims (6)

負荷となる対象物に動力を付与するモーターと、
前記モーターから前記対象物に動力を伝達する伝達部と、
前記モーターと前記対象物との間に設けられたエンコーダーとを備えるミシンの制御方法において、
前記モーターの指令値と前記エンコーダーの出力から前記対象物と前記モーターから前記対象物までの伝達系とによる反力の推定値を算出し、
前記反力の推定値に基づいて、前記伝達部の異常の有無を判定することを特徴とするミシンの制御方法。 A motor that gives power to an object that is a load,
A transmission unit that transmits power from the motor to the object,
In a method of controlling a sewing machine including an encoder provided between the motor and the object,
From the command value of the motor and the output of the encoder, the estimated value of the reaction force by the object and the transmission system from the motor to the object is calculated,
A method of controlling a sewing machine, comprising: determining whether or not there is an abnormality in the transmission section based on the estimated value of the reaction force. 前記反力の推定値の周波数特性を求め、当該周波数特性から前記伝達部の異常の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載のミシンの制御方法。 The method for controlling a sewing machine according to claim 1, wherein a frequency characteristic of the estimated value of the reaction force is obtained, and whether or not there is an abnormality in the transmission unit is determined from the frequency characteristic. 前記反力の推定値の大きさから前記伝達部の異常の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載のミシンの制御方法。 The method of controlling a sewing machine according to claim 1, wherein the presence or absence of abnormality of the transmission unit is determined based on the magnitude of the estimated value of the reaction force. 負荷となる対象物に動力を付与するモーターと、
前記モーターから前記対象物に動力を伝達する伝達部と、
前記モーターと前記対象物との間に設けられたエンコーダーとを備えるミシンの制御装置において、
前記制御装置は、
前記モーターの指令値と前記エンコーダーの出力から前記対象物と前記モーターから前記対象物までの伝達系とによる反力の推定値を算出する反力算出部と、
前記反力の推定値に基づいて、前記伝達部の異常の有無を判定する判定部とを備えることを特徴とするミシンの制御装置。 A motor that gives power to an object that is a load,
A transmission unit that transmits power from the motor to the object,
In a control device of a sewing machine including an encoder provided between the motor and the object,
The control device is
A reaction force calculation unit that calculates an estimated value of a reaction force by the object and the transmission system from the motor to the object from the command value of the motor and the output of the encoder,
A control device for a sewing machine, comprising: a determination unit that determines whether or not there is an abnormality in the transmission unit based on the estimated value of the reaction force. 前記判定部は、前記反力の推定値の周波数特性を求め、当該周波数特性から前記伝達部の異常の有無を判定することを特徴とする請求項４に記載のミシンの制御装置。 The control device for a sewing machine according to claim 4, wherein the determination unit obtains a frequency characteristic of the estimated value of the reaction force and determines whether or not there is an abnormality in the transmission unit from the frequency characteristic. 前記判定部は、前記反力の推定値の大きさから前記伝達部の異常の有無を判定することを特徴とする請求項４に記載のミシンの制御装置。 The sewing machine control device according to claim 4, wherein the determination unit determines whether or not there is an abnormality in the transmission unit based on the magnitude of the estimated value of the reaction force.
JP2019022364A 2019-02-12 2019-02-12 SEWING MACHINE CONTROL METHOD AND SEWING MACHINE CONTROL DEVICE Active JP7224199B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019022364A JP7224199B2 (en) 2019-02-12 2019-02-12 SEWING MACHINE CONTROL METHOD AND SEWING MACHINE CONTROL DEVICE
CN202010086864.5A CN111549456B (en) 2019-02-12 2020-02-11 Control method and control device for sewing machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019022364A JP7224199B2 (en) 2019-02-12 2019-02-12 SEWING MACHINE CONTROL METHOD AND SEWING MACHINE CONTROL DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020127677A true JP2020127677A (en) 2020-08-27
JP7224199B2 JP7224199B2 (en) 2023-02-17

Family

ID=71999893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019022364A Active JP7224199B2 (en) 2019-02-12 2019-02-12 SEWING MACHINE CONTROL METHOD AND SEWING MACHINE CONTROL DEVICE

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7224199B2 (en)
CN (1) CN111549456B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7224199B2 (en) * 2019-02-12 2023-02-17 Juki株式会社 SEWING MACHINE CONTROL METHOD AND SEWING MACHINE CONTROL DEVICE

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5410054A (en) * 1977-06-24 1979-01-25 Hitachi Ltd Controller in case when electromotive sewing machine is abnormal
JP2003079174A (en) * 2001-09-04 2003-03-14 Yaskawa Electric Corp Mechanical model estimating equipment of motor control equipment
JP2008182828A (en) * 2007-01-25 2008-08-07 Juki Corp Method and device for controlling motor of sewing machine main shaft
JP2009089774A (en) * 2007-10-04 2009-04-30 Juki Corp Xy axis motor control device for sewing machine
WO2014091713A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-19 バンドー化学株式会社 Natural-frequency measurement device, belt-tension calculation program and method, and belt natural-frequency calculation program and method
JP2018098846A (en) * 2016-12-09 2018-06-21 Juki株式会社 Motor control device, sewing machine, and electronic component mounting apparatus
JP2018132134A (en) * 2017-02-16 2018-08-23 アイシン精機株式会社 Device and method for detecting abnormality of power transmission belt

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2789633B2 (en) * 1989-01-17 1998-08-20 トヨタ自動車株式会社 Servo motor load monitoring device
JPH0511703U (en) * 1991-07-22 1993-02-12 株式会社四国製作所 Electric vehicle travel control device
JP3337038B2 (en) * 1992-10-28 2002-10-21 船井電機株式会社 Motor control method for bread maker
JPH06147766A (en) * 1992-11-11 1994-05-27 Kawasaki Steel Corp Diagnosing method of spike roller type crusher of dl type sintering machine
JP2002310822A (en) * 2001-04-09 2002-10-23 Toray Ind Inc Abnormality detecting method for yarn drawing and false twisting machine
JP3938001B2 (en) * 2002-10-17 2007-06-27 日産自動車株式会社 Control method for hybrid transmission when abnormal
JP2006036146A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Showa Corp Electric power-steering device
JP2008118771A (en) * 2006-11-02 2008-05-22 Juki Corp Emergency stop device of mobile
US8183153B2 (en) 2007-09-03 2012-05-22 Ulvac, Inc. Method for manufacturing semiconductor device
JP2011245087A (en) * 2010-05-28 2011-12-08 Panasonic Corp Clothing treatment apparatus
JP6031380B2 (en) * 2013-02-25 2016-11-24 Juki株式会社 Double needle sewing machine
KR101454765B1 (en) * 2013-07-03 2014-10-27 인천대학교 산학협력단 Management system of power supplying device for vacuum pump
JP2017007023A (en) * 2015-06-19 2017-01-12 ライフロボティクス株式会社 Robot apparatus and motor control device
WO2017213183A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-14 三菱電機株式会社 Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method
JP2018027106A (en) * 2016-08-15 2018-02-22 Juki株式会社 Sewing machine and sewing system
JP6840508B2 (en) * 2016-10-25 2021-03-10 住友精密工業株式会社 Taxiing system and how to check the soundness of taxiing system
JP7224199B2 (en) * 2019-02-12 2023-02-17 Juki株式会社 SEWING MACHINE CONTROL METHOD AND SEWING MACHINE CONTROL DEVICE

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5410054A (en) * 1977-06-24 1979-01-25 Hitachi Ltd Controller in case when electromotive sewing machine is abnormal
JP2003079174A (en) * 2001-09-04 2003-03-14 Yaskawa Electric Corp Mechanical model estimating equipment of motor control equipment
JP2008182828A (en) * 2007-01-25 2008-08-07 Juki Corp Method and device for controlling motor of sewing machine main shaft
JP2009089774A (en) * 2007-10-04 2009-04-30 Juki Corp Xy axis motor control device for sewing machine
WO2014091713A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-19 バンドー化学株式会社 Natural-frequency measurement device, belt-tension calculation program and method, and belt natural-frequency calculation program and method
JP2018098846A (en) * 2016-12-09 2018-06-21 Juki株式会社 Motor control device, sewing machine, and electronic component mounting apparatus
JP2018132134A (en) * 2017-02-16 2018-08-23 アイシン精機株式会社 Device and method for detecting abnormality of power transmission belt

Also Published As

Publication number Publication date
CN111549456B (en) 2024-02-06
JP7224199B2 (en) 2023-02-17
CN111549456A (en) 2020-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10870938B2 (en) Sewing machine
US11066767B2 (en) Sewing machine
JP6349768B2 (en) sewing machine
JP6031380B2 (en) Double needle sewing machine
KR20060080539A (en) Device for detecting changes of fabric thickness of sewing machine
JP2020127677A (en) Sewing machine control method and sewing machine controller
CN101338490B (en) Sewing machine
JP6477987B1 (en) sewing machine
JP2009112501A (en) Sewing machine
JP2009537800A (en) Method and production machine or robot for backlash inspection
US10472752B2 (en) Sewing machine
JP2010082149A (en) Sewing machine
CN107558023B (en) Sewing device and thread cutting mechanism
JP6962713B2 (en) sewing machine
JP6239209B1 (en) sewing machine
JP2010148550A (en) Sewing machine
JP2897308B2 (en) sewing machine
JP7216865B1 (en) Belt drive device, transfer device, and belt tension estimation method
CN110247605B (en) Motor control device, sewing machine and motor control method
JP2010115345A (en) Sewing machine
JP2019063130A (en) Sewing machine and control method of sewing machine
KR20090103814A (en) Buttonhole sewing machine
JP2020170294A (en) Machine tool
JP2006263076A (en) Sewing machine
JP2012170531A (en) Sewing machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220120

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230117

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7224199

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150