JP2555221B2 - ミシン停止制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミシンの停止制御方法
及び装置、更に詳細にはミシンの停止指令に応答してミ
シンを停止させるミシン停止制御方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ミシンの駆動装置においてミシン
を停止ないし停針させるとき、ミシン制御手段によりペ
ダル解放時を検出し、針下停止モードにおいて針下信号
を検知して停止指令をモータ制御手段に出力することに
よりミシンを停止させている。具体的には、ミシンを停
針させる時、ミシン軸またはミシン駆動モータ軸の回転
速度を検知することにより、ある規定速度を下まわった
時点から回転速度が零になるであろう予測時間後に制御
を打ち切るようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特にミシン頭部をベル
トを介してモータで駆動させる装置においては、停針時
にモータの回転を停止させ、モータが一旦静止したのに
もかかわらず、図７（Ａ）に示すようにミシン軸５０の
慣性により、ミシン軸５０とモータ軸５１間のミシンベ
ルト５２にたるみと張りを残したままミシン軸が停止し
た状態になってしまう。

【０００４】この為、図７（Ｂ）に示すようにミシン軸
静止力Ｆ2がモータ軸静止力Ｆ3よりも小さい場合、ミシ
ン軸５０の方がベルト張力に負けて逆転してしまう。こ
の逆転力により今度はわずかではあるが反対側に張力が
働らいた状態となり、ミシン軸５０の慣性力Ｆ4によ
り、モータ軸５１も逆転してしまう。こうしてベルト５
２の張力Ｆ1が減衰するまでミシン軸５０が逆転させら
れてしまう。

【０００５】図８（Ａ）はミシン軸静止力Ｆ2がモータ
軸静止力Ｆ3より大きい場合であり、同じような理由に
より逆にミシン軸５０が正転させられてしまう。一方図
８（Ｂ）はミシン軸静止力Ｆ2がモータ軸静止力Ｆ3と同
じ場合であるが、ベルト張力Ｆ1がすぐ釣り合うのでミ
シン軸５０は正逆方向に微振動した状態でおさまる。

【０００６】ミシン軸が針下位置で停針時に逆転してし
まうと、図９に示すようにミシンの下糸のカマ剣先５５
が針５７に形成された上糸ループ５６からはずれる場合
がある。この時、上糸のループ形状が狭くなりやすく、
再正転時に下糸カマ剣先がループ内に入れない場合が生
じやすくなってしまう。これにより縫い目が形成されな
くなり、いわゆる「目とび」ができるという縫いトラブ
ルが発生してしまう。

【０００７】また、ミシン軸が針下位置で停針時に大き
めに正転してしまうと針先が布地から抜けて、布地の方
向変換時に針がピボット点にならずに、綺麗なコード縫
いができないトラブルが発生してしまう場合もある。ま
た針下検知位置をオーバーするような事があると自動糸
切り制御時針下検知時のみ糸切り動作に移るので、自動
糸切りできないトラブルも起きてしまう。

【０００８】従って、本発明は、このような従来の欠点
を除去するためになされたもので、ミシンの停針時モー
タ軸あるいはミシン軸を正確に所定の状態で停止させる
ことが可能なミシンの停止制御方法及び装置を提供する
ことを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、ミシンの停止指令に応答してミシンを停
止させるミシン停止制御方法において、ミシンの停止指
令によりミシン駆動モータを減速させ、モータの回転速
度が所定速度以下になったときモータを正転させる第１
の時間とモータを逆転させる第２の時間を設定し、第１
と第２の設定時間毎にモータを正逆転させてモータを停
止させる構成を採用した。

【００１０】また、本発明では、ミシンの停止指令に応
答してミシンを停止させるミシン停止制御装置におい
て、ミシン駆動モータの速度を検出する手段と、ミシン
駆動モータの速度を制御する手段と、ミシンの駆動停止
を指示する手段と、第１と第２の時間を設定するタイマ
とを設け、ミシンの停止指令によりモータの回転速度が
所定速度以下になったとき前記タイマを作動させ、第１
と第２の設定時間毎にモータを正逆転させてモータを停
止させる構成も採用している。

【００１１】

【作用】このような構成では、モータの回転速度が所定
速度以下になったとき第１の時間にはモータを正転さ
せ、また第２の時間にはモータを逆転させ、第１と第２
の設定時間毎にモータの正逆回転方向を切替えるので、
ミシン主軸及びモータ軸に働く回転力と釣り合う保持力
をミシン主軸ないしモータ軸に与えることができる。こ
れにより、ミシン主軸の正転または逆転現象を押えて停
針させることが可能になる。

【００１２】

【実施例】以下図面に示す実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。

【００１３】図１には、本発明が適用されるミシンの外
観が図示されている。ミシンペダル１を踏みあるいは踏
みを解除することによりモータ．ミシンコントローラ２
を介してミシンモータ４の駆動を制御することができ
る。ミシンモータ４の駆動力はベルト３を介してミシン
主軸５に伝達され、ミシン縫製部７を介して通常のよく
知られているように縫製が行なわれる。６は、ミシン主
軸の回転に応じて針上位置と針下位置を検知するシンク
ロナイザーである。

【００１４】図２にモータ．ミシンコントローラの制御
ブロック図が図示されている。モータ．ミシンコントロ
ーラは、ミシン制御手段１７とモータ制御手段１２から
なり、それぞれ公知のＣＰＵ．ＲＯＭ．ＲＡＭ等により
回路構成されている。ミシン制御手段１７には、ペダル
センサ１５とミシン針位置検出器１６が接続され、また
モータ制御手段１２には、モータ速度検出器１０とモー
タ位置検出器１１とスイッチ等により構成された時間比
設定器１８が接続され、モータ制御手段１２からの出力
信号はモータドライバ１３を介してミシンモータ１４に
入力され、モータを所定の速度で駆動する。

【００１５】ミシンはペダル１を踏まれると踏み込み量
をペダルセンサ１５で検知し、踏み量に応じてミシン制
御手段１７よりモータ制御手段１２へ回転指令と回転速
度を指示する。モータ制御手段１２は、図３のフローチ
ャートのステップＳ１に示すようにモータコントロール
指令を入力すると指令を判別し（ステップＳ２）、回転
指令の場合は、ステップＳ６で回転速度指示値に従って
モータドライバ１３へ駆動電流値を出力し、ミシンモー
タ１４を回転させる。モータ１４が回転するとベルト３
を介してミシン主軸５も回転する。

【００１６】モータ軸に取り付けられたエンコーダによ
り構成されるモータ速度検出器１０とモータ位置検出器
１１によりモータ速度とモータ位置が検出されモータ制
御手段１２によりモータの回転が制御される。ミシン主
軸の回転に応じて針上位置と針下位置は、シンクロナイ
ザ６内のミシン針位置検出器１６によりそれぞれ一回転
ごとに検知される。

【００１７】一方、ペダルが解放されたと判断された場
合、ミシン制御手段１７は、針下停止モードの場合は、
針下信号（図５、図６の２０）を検知して停止指令（図
５、図６の２１）をモータ制御手段に出力する。このと
きモータ制御手段は、停止指令を受け取ると（ステップ
Ｓ３）モータを停止すべくコントロールする（ステップ
Ｓ４）。また、停止指令でない場合は、ステップＳ５で
ＰＷＭ出力（図５、図６の２２）を停止する。

【００１８】図３でモータ停止コントロールになった場
合は、図４のような制御で行なわれる停針制御に移る。
モータ停止コントロールＴ１となると、モータ制御手段
１２は、停止指令を受け取ることにより、ステップＴ２
でモータ速度検出器１０より速度を検知し次のように３
通りの場合に判別し段階的に制御する。

【００１９】（１）指定命令２１によりモータ回転速度
は図５、図６のようにＡからＢに減速する。ステップＴ
３においてモータ回転速度が５０ｒｐｍ以上であると判
断された場合（Ａ〜Ｂの区間）モータドライバ１７に逆
転出力し、モータ速度検知値を偏差としゲインを乗じて
モータ駆動電流量制御用ＰＷＭ（パルス幅変調）値を演
算し、徐々に制動力が小さくなるような値を求め、モー
タドライバ１７に出力する。これによりモータ回転速度
は急減速することになる（ステップＴ５）。

【００２０】（２）この減速によりステップＴ４でモー
タ回転速度が低速値、例えば１０ｒｐｍ〜４９ｒｐｍ
（図６のＢ〜Ｃの区間）と判断された場合、ステップＴ
６でモータ駆動電流制御用ＰＷＭ出力を停止させる。こ
れにより、モータ回転速度は徐々にスピードダウンし停
止する。

【００２１】（３）ここで制御を打ち切ると図７と図８
で説明した現象が発生し、ミシン軸静止力がモータ軸静
止力よりも小さい場合は図５の２３で示すように逆転が
発生してしまう。

【００２２】そこで、ステップＴ４で極低速（例えば１
０ｒｐｍ）より小さいと判断された場合（図７のＣの領
域）、ステップＴ７で保持モードがセットされているか
どうか判断する。セットされていない場合はステップＴ
８からＴ１０で保持モードの初期設定を行なう。つまり
ＰＷＭ値は針位置保持レベルの小さな値に設定し、図６
に示すように正転時間ａ、逆転時間ｂの回転方向切替え
タイマを設定し、ＰＷＭ値をモータドライバに出力しモ
ードをセットしてタイマスタートさせる。なお、正逆時
間ａ,ｂの値は、モータイニシャル時（ステップＳ
７）、時間比設定器１８の値を読み取ることにより可変
できる。

【００２３】このように保持モードがセットされると、
ステップＴ１１における切替えタイマ監視により設定時
間ごとに回転方向を正逆に切替えて保持力を与える（ス
テップＴ１２）。

【００２４】従来、保持力を与える場合はモータ軸また
はミシン軸のエンコーダ信号を監視することにより正逆
方向を切り替えていたが、これだとミシン軸回転後の判
断となってしまい、ミシン主軸の正転または逆転現象を
押えて停針させることができない。一方、停針時モータ
軸を完全ロックできればミシン軸は微振動で終るが保持
力を上げる為保持時の電流値を大きくするとモータ軸が
振動し不快音が発生するという欠点が生じる。

【００２５】そこで本発明のようにタイマ監視にて回転
方向を切替え、しかもこの時ミシン頭部特性により例え
ば逆転が発生しやすいミシン頭部特性では正転の方を逆
転の方より少し長く設定した保持力を与えるようにす
る。このような構成により、モータのａ、ｂの設定時間
による正転と逆転により図５の逆転エネルギを吸収する
ことが可能になる。これにより保持電流が小さくてもミ
シン軸に働く逆転力と釣り合って保持されるのでモータ
回転速度は零レベルを維持することができる。

【００２６】このように、ミシン主軸の正転または逆転
現象を押えて停針させることが可能になるので、「目と
び」という縫いトラブルの防止、及び停針時に針先が布
地から抜けるトラブルの防止、自動糸切りできないトラ
ブルの防止ができる。また、針下位置で停針した場合
に、ミシン主軸の逆転現象を押えることにより、ミシン
下糸のカマ剣先が上糸ループからはずれることを防止す
る為、正常な縫い動作ができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ミシンの停止指令によりミシン駆動モータを減速させ、
モータの回転速度が所定速度以下になったとき第１と第
２の設定時間毎にモータの正逆回転方向を切替えるよう
にしているので、ミシン停針時ミシン主軸及びモータ軸
に働く回転力と釣り合う保持力をミシン主軸ないしモー
タ軸に与えることができ、ミシン主軸の正転または逆転
現象を押えて停針させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるミシンの外観を示す斜視図
である。

【図２】本発明実施例の構成を示すブロック図である。

【図３】モータの停止回転を制御する流れを示す流れ図
である。

【図４】モータ停止時の制御の流れを示す流れ図であ
る。

【図５】モータ停止時の逆転現象がある場合を示す線図
である。

【図６】モータ停止時の逆転現象をなくする制御を示す
線図である。

【図７】モータ軸とミシン主軸に働く力を説明する説明
図である。

【図８】モータ軸とミシン主軸に働く力を説明する説明
図である。

【図９】下糸と上糸の結合状態を説明する説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ モータ速度検出器 １１ モータ位置検出器 １２ モータ制御手段 １３ モータドライバ １４ ミシンモータ １５ ペダルセンサ １６ ミシン針位置検出器 １７ ミシン制御手段

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンの停止指令に応答してミシンを停
   止させるミシン停止制御方法において、ミシンの停止指
   令によりミシン駆動モータを減速させ、モータの回転速
   度が所定速度以下になったときモータを正転させる第１
   の時間とモータを逆転させる第２の時間を設定し、第１
   と第２の設定時間毎にモータを正逆転させてモータを停
   止させることを特徴とするミシンの停止制御方法。
2. 【請求項２】 前記第１と第２の時間比を可変にするこ
   とを特徴とする請求項１に記載のミシンの停止制御方
   法。
3. 【請求項３】 ミシンの停止指令に応答してミシンを停
   止させるミシン停止制御装置において、ミシン駆動モー
   タの速度を検出する手段と、ミシン駆動モータの速度を
   制御する手段と、ミシンの駆動停止を指示する手段と、
   第１と第２の時間を設定するタイマとを設け、ミシンの
   停止指令によりモータの回転速度が所定速度以下になっ
   たとき前記タイマを作動させ、第１と第２の設定時間毎
   にモータを正逆転させてモータを停止させることを特徴
   とするミシンの停止制御装置。
4. 【請求項４】 前記第１と第２の時間比を可変にするこ
   とを特徴とする請求項３に記載のミシンの停止制御装
   置。