JP2579172B2 - ミシンにおける電動機の停止制御方式 - Google Patents
ミシンにおける電動機の停止制御方式Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はミシンの電動機の停止制御装置に関し、特に
は量産時の負荷のバラツキあるいは運転中の負荷変動が
生じるミシンにおいて停止位置の精度が要求される電動
機の停止制御方式に関するものである。
は量産時の負荷のバラツキあるいは運転中の負荷変動が
生じるミシンにおいて停止位置の精度が要求される電動
機の停止制御方式に関するものである。
（従来技術） 従来、電動機を停止目標位置に自然停止させる場合、
電動機を一定の低速度に速度制御した後、停止目標位置
より手前で停止信号を発生させ、停止信号が発生した時
点で電動機への電力供給を停止し、電動機および負荷の
惰性回転により停止目標位置に停止させるものである。
電動機を一定の低速度に速度制御した後、停止目標位置
より手前で停止信号を発生させ、停止信号が発生した時
点で電動機への電力供給を停止し、電動機および負荷の
惰性回転により停止目標位置に停止させるものである。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、この場合電動機への電力供給を停止してから
は惰性回転により停止させるので、製品負荷のバラツ
キ、すなわちミシン及び電動機の惰性や摩擦による惰性
回転量のバラツキ及び縫製作業中など運転中の負荷変動
が生じると、停止目標位置への停止精度が悪くなる。
は惰性回転により停止させるので、製品負荷のバラツ
キ、すなわちミシン及び電動機の惰性や摩擦による惰性
回転量のバラツキ及び縫製作業中など運転中の負荷変動
が生じると、停止目標位置への停止精度が悪くなる。
一方、電動機にブレーキ機能を持たせ、強制的に停止
させて針の停止位置の精度を向上するものも提案されて
いるが、この場合は停止専用の回路等が必要となり、ミ
シンのコストが高くなる不都合があった。
させて針の停止位置の精度を向上するものも提案されて
いるが、この場合は停止専用の回路等が必要となり、ミ
シンのコストが高くなる不都合があった。
本発明は上記の問題点を解決すべくなされたものであ
り、ミシンの負荷慣性のばらつきすなわち機構・電動機
の慣性や摩擦の変動による惰性回転量の変動が生じて
も、停止目標位置への停止精度が良い停止制御装置を比
較的簡単な構成で提供することを目的とする。
り、ミシンの負荷慣性のばらつきすなわち機構・電動機
の慣性や摩擦の変動による惰性回転量の変動が生じて
も、停止目標位置への停止精度が良い停止制御装置を比
較的簡単な構成で提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） このためミシン主軸を可変速に駆動する電動機と、該
電動機の回転速度を設定する速度設定装置と、前記電動
機の回転信号をパルス的に発生する回転信号発生装置
と、該回転信号発生装置から出力される回転信号に基づ
いて検出した回転速度と前記速度設定装置によって設定
された速度とを比較して前記電動機に供給すべき適切な
供給電力を演算する供給電力演算装置と、該供給電力演
算装置の演算結果に従い供給電力を制御するための駆動
信号を発生する駆動信号発生装置と、該駆動信号によっ
て前記電動機に電力を供給する駆動回路とで構成される
ミシンのフィードバック速度制御装置において、前記電
動機を停止させるために停止指令信号を発生する停止指
令信号発生装置と、該停止指令信号が発生した時前記電
動機回転信号により前記電動機が一定の低速度であるこ
とを認識して停止速度信号を出力する停止速度監視装置
と、該停止速度信号が発生した時ミシンの針位置に対応
したミシンの主軸の回転角を検出して制御の基準となる
針位置信号を出力する針位置検出装置と、該針位置信号
と前記回転信号とを入力し前記針位置信号が入力される
と前記回転信号に同期したパルス信号を出力するカウン
タ制御装置と、該カウンタ制御装置の出力信号をカウン
トしあらかじめ設定されているカウント値に到達すると
前記駆動信号発生装置に駆動信号出力の停止を指示する
停止制御カウンタと、該カウンタ制御装置の出力信号に
同期してタイマリセット信号を出力するタイマリセット
装置と、該タイマリセット信号によりリセットされリセ
ット信号入力が無い場合には前記回転信号の周期より十
分に大きい時間の後タイマオーバーフロー信号を出力す
るタイマ装置と、該タイマオーバーフロー信号が出力さ
れるまで前記カウンタ制御装置の出力信号をカウントす
る停止位置検出カウンタ装置と、該停止位置検出カウン
タのカウント値とあらかじめ設定されている目標停止位
置に相当するカウント値を比較してその差により前記停
止制御カウンタの設定値を補正する停止位置制御装置と
で構成した。
電動機の回転速度を設定する速度設定装置と、前記電動
機の回転信号をパルス的に発生する回転信号発生装置
と、該回転信号発生装置から出力される回転信号に基づ
いて検出した回転速度と前記速度設定装置によって設定
された速度とを比較して前記電動機に供給すべき適切な
供給電力を演算する供給電力演算装置と、該供給電力演
算装置の演算結果に従い供給電力を制御するための駆動
信号を発生する駆動信号発生装置と、該駆動信号によっ
て前記電動機に電力を供給する駆動回路とで構成される
ミシンのフィードバック速度制御装置において、前記電
動機を停止させるために停止指令信号を発生する停止指
令信号発生装置と、該停止指令信号が発生した時前記電
動機回転信号により前記電動機が一定の低速度であるこ
とを認識して停止速度信号を出力する停止速度監視装置
と、該停止速度信号が発生した時ミシンの針位置に対応
したミシンの主軸の回転角を検出して制御の基準となる
針位置信号を出力する針位置検出装置と、該針位置信号
と前記回転信号とを入力し前記針位置信号が入力される
と前記回転信号に同期したパルス信号を出力するカウン
タ制御装置と、該カウンタ制御装置の出力信号をカウン
トしあらかじめ設定されているカウント値に到達すると
前記駆動信号発生装置に駆動信号出力の停止を指示する
停止制御カウンタと、該カウンタ制御装置の出力信号に
同期してタイマリセット信号を出力するタイマリセット
装置と、該タイマリセット信号によりリセットされリセ
ット信号入力が無い場合には前記回転信号の周期より十
分に大きい時間の後タイマオーバーフロー信号を出力す
るタイマ装置と、該タイマオーバーフロー信号が出力さ
れるまで前記カウンタ制御装置の出力信号をカウントす
る停止位置検出カウンタ装置と、該停止位置検出カウン
タのカウント値とあらかじめ設定されている目標停止位
置に相当するカウント値を比較してその差により前記停
止制御カウンタの設定値を補正する停止位置制御装置と
で構成した。
（実施例） 次に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明のミシンの電動機の制御装置のブロッ
ク図を示すものである。
ク図を示すものである。
１は速度設定装置であってミシンコントローラ等で構
成され、使用者が任意に速度を設定するための装置であ
る。２は供給電力演算装置であって前記速度設定装置１
に連結され、電動機５の回転信号発生装置６から出力さ
れる回転信号に基づいて電動機５の回転速度を検出し、
速度設定装置１で設定された設定速度と比較して電動機
に供給すべき適切な電力を演算する。
成され、使用者が任意に速度を設定するための装置であ
る。２は供給電力演算装置であって前記速度設定装置１
に連結され、電動機５の回転信号発生装置６から出力さ
れる回転信号に基づいて電動機５の回転速度を検出し、
速度設定装置１で設定された設定速度と比較して電動機
に供給すべき適切な電力を演算する。
駆動信号発生装置３は前記供給電力演算装置２に連結
され演算された供給電力に相当する電力を供給するため
の駆動信号を発生する。駆動回路４は前記駆動信号発生
装置３に連結され、駆動信号に従い、電動機５に電力を
供給するための回路である。
され演算された供給電力に相当する電力を供給するため
の駆動信号を発生する。駆動回路４は前記駆動信号発生
装置３に連結され、駆動信号に従い、電動機５に電力を
供給するための回路である。
本発明は上記の如くのフィードバック速度制御装置に
図中の破線部で示す停止制御装置18を追加したものであ
る。
図中の破線部で示す停止制御装置18を追加したものであ
る。
使用者が前記電動機５を停止させようとして、速度設
定装置１の設定速度を停止状態にした場合、あるいは模
様縫製終了等により電動機を停止させる場合には、停止
指令信号が発生する。前記供給電力演算装置２は停止指
令信号が発生すると前記電動機５を一定の低速度で制御
すべく供給電力を演算し、該電動機５は一定の低速度で
制御される。
定装置１の設定速度を停止状態にした場合、あるいは模
様縫製終了等により電動機を停止させる場合には、停止
指令信号が発生する。前記供給電力演算装置２は停止指
令信号が発生すると前記電動機５を一定の低速度で制御
すべく供給電力を演算し、該電動機５は一定の低速度で
制御される。
７は停止速度監視装置であって停止指令信号が出力さ
れると前記電動機５の回転速度を監視し、該電動機が停
止のための一定低速度に制御されていることを認識して
停止速度であることを示す停止速度信号を針位置検出装
置８に出力する。
れると前記電動機５の回転速度を監視し、該電動機が停
止のための一定低速度に制御されていることを認識して
停止速度であることを示す停止速度信号を針位置検出装
置８に出力する。
該針位置検出装置は例えば特開昭55−10922号公報に
記載のものを含む装置であってミシンの針位置に対応し
たミシン主軸の回転角を検出する検出部と、停止位置に
対して予め手前に設定される針位置すなわち制御の基準
となる基準針位置信号を発生する信号発生部とで構成さ
れ、前記停止速度監視装置７から停止速度信号が出力さ
れると停止目標位置より手前で基準針位置信号を発生す
る。６は回転信号発生装置であって前記電動機５の回転
を検出してミシンの主軸の回転に同期してミシンの主軸
１回転（360°）につき90個のパルスを発生する如くな
っている。
記載のものを含む装置であってミシンの針位置に対応し
たミシン主軸の回転角を検出する検出部と、停止位置に
対して予め手前に設定される針位置すなわち制御の基準
となる基準針位置信号を発生する信号発生部とで構成さ
れ、前記停止速度監視装置７から停止速度信号が出力さ
れると停止目標位置より手前で基準針位置信号を発生す
る。６は回転信号発生装置であって前記電動機５の回転
を検出してミシンの主軸の回転に同期してミシンの主軸
１回転（360°）につき90個のパルスを発生する如くな
っている。
９はカウンタ制御装置であって前記針位置検出装置８
による針位置信号が発生すると前記電動機５の回転信号
に同期したパルス信号を出力する装置である。
による針位置信号が発生すると前記電動機５の回転信号
に同期したパルス信号を出力する装置である。
該カウンタ制御装置９の入出力信号を図示すると、第
２図10は停止制御カウンタであって前記カウンタ制御装
置９から出力されるパルス信号をカウントし、停止位置
制御装置14により設定されているカウント値に到達した
時点で前記駆動信号発生装置３へ駆動信号出力を停止す
る指示を行うための装置である。つまり、基準針位置か
らあらかじめ設定された回転角に到達した時点で、前記
電動機５への電力供給を停止させるための装置であり、
カウント値は停止指示を行うとクリアされる。一方前記
カウンタ制御装置９の出力は停止位置検出カウンタ11に
も入力され、前記停止制御カウンタ10と同様に前記カウ
ンタ制御装置９から出力されるパルス信号をカウントす
る。該カウントはタイマ13からタイマオーバーフロー信
号が出力されるまで続けられる。該タイマ13は電動機５
が停止したことを停止位置検出カウンタ11へタイマオー
バーフロー信号によって伝えるための装置である。該タ
イマのオーバーフロー時間は前記カウンタ制御装置９か
ら出力されるパルス信号の周期に対して十分に長い時間
であり、タイマ値は該パルス信号に同期してタイマリセ
ット装置12によってリセットされる。つまり前記停止位
置検出カウンタ11は前記カウンタ制御装置９から出力さ
れるパルス信号をカウントすることによって前記電動機
５の停止位置を検出するための装置である。停止位置制
御装置14はタイマ13がオーバーフローした時点で、停止
位置検出カウンタ11の値と、あらかじめ設定された目標
停止位置に相当するカウンタ値を比較し、前記電動機５
が目標停止位置に停止する様に前記停止制御カウンタ10
の設定カウント値を補正して設定しなおす。
２図10は停止制御カウンタであって前記カウンタ制御装
置９から出力されるパルス信号をカウントし、停止位置
制御装置14により設定されているカウント値に到達した
時点で前記駆動信号発生装置３へ駆動信号出力を停止す
る指示を行うための装置である。つまり、基準針位置か
らあらかじめ設定された回転角に到達した時点で、前記
電動機５への電力供給を停止させるための装置であり、
カウント値は停止指示を行うとクリアされる。一方前記
カウンタ制御装置９の出力は停止位置検出カウンタ11に
も入力され、前記停止制御カウンタ10と同様に前記カウ
ンタ制御装置９から出力されるパルス信号をカウントす
る。該カウントはタイマ13からタイマオーバーフロー信
号が出力されるまで続けられる。該タイマ13は電動機５
が停止したことを停止位置検出カウンタ11へタイマオー
バーフロー信号によって伝えるための装置である。該タ
イマのオーバーフロー時間は前記カウンタ制御装置９か
ら出力されるパルス信号の周期に対して十分に長い時間
であり、タイマ値は該パルス信号に同期してタイマリセ
ット装置12によってリセットされる。つまり前記停止位
置検出カウンタ11は前記カウンタ制御装置９から出力さ
れるパルス信号をカウントすることによって前記電動機
５の停止位置を検出するための装置である。停止位置制
御装置14はタイマ13がオーバーフローした時点で、停止
位置検出カウンタ11の値と、あらかじめ設定された目標
停止位置に相当するカウンタ値を比較し、前記電動機５
が目標停止位置に停止する様に前記停止制御カウンタ10
の設定カウント値を補正して設定しなおす。
該補正についての具体例を第３図に示す。第３図
（ａ）は前記停止制御カウンタ10のカウント値が７とな
った時点で前記電動機５への電力供給を停止した場合を
示したものである。電力供給を停止した後もミシン慣性
による回転を続け、前記電動機５が完全に自然停止する
時点では前記停止位置検出カウンタ11のカウント値は12
であり、停止目標位置のカウンタ値10に対して２カウン
ト分（８°）オーバーランしている。このカウント値に
対し前記停止位置制御装置14により前記停止制御カウン
タ10に予め設定されている設定カウント値を２カウント
少ない５カウントとなる如くに補正し設定しなおす。こ
れにより再び停止する際には第３図（ｂ）の様に前記停
止制御カウンタ10のカウント値が５となった時点で前記
電動機５への電力供給を停止すると、慣性による回転に
より停止目標位置に前記電動機５を自然停止させること
が可能となる。
（ａ）は前記停止制御カウンタ10のカウント値が７とな
った時点で前記電動機５への電力供給を停止した場合を
示したものである。電力供給を停止した後もミシン慣性
による回転を続け、前記電動機５が完全に自然停止する
時点では前記停止位置検出カウンタ11のカウント値は12
であり、停止目標位置のカウンタ値10に対して２カウン
ト分（８°）オーバーランしている。このカウント値に
対し前記停止位置制御装置14により前記停止制御カウン
タ10に予め設定されている設定カウント値を２カウント
少ない５カウントとなる如くに補正し設定しなおす。こ
れにより再び停止する際には第３図（ｂ）の様に前記停
止制御カウンタ10のカウント値が５となった時点で前記
電動機５への電力供給を停止すると、慣性による回転に
より停止目標位置に前記電動機５を自然停止させること
が可能となる。
次に本発明の第２の実施例について第４図を参照して
説明する。本実施例は第１の実施例のものとは停止位置
制御装置118のデータの取扱いが異なり他は同一である
ので異なる箇所のみ説明する。11の停止位置検出カウン
タは前記カウンタ制御装置９に接続されており、タイマ
13がオーバーフローすると、停止位置検出カウンタのカ
ウント値は停止位置記憶装置16に記憶される。該停止位
置記憶装置は複数のカウント値をデータとして記憶出来
る記憶装置（RAM）であり、リングカウンタを用いてデ
ータは停止処理が行なわれるごとに更新される。停止位
置演算装置17は前記停止位置記憶装置16に記憶されてい
るデータ値とデータの個数とから過去複数回の停止位置
検出カウンタ値の平均値を演算する。停止位置制御装置
14は演算装置の演算結果とあらかじめ設定された目標停
止位置に相当するカウンタ値とを比較して、目標停止位
置に対するずれの大きさと方向を演算し、前記電動機５
が目標停止位置に停止する様に停止制御カウンタ10の設
定カウント値を補正して設定しなおす。尚、本実施例で
は電源投入直後の停止制御カウンタ10の設定カウント値
は実験的に求めた適正値を使用したが、バックアップ電
源等により停止位置記憶装置の内容を保持する如くし過
去のデータを使用することであっても良い。
説明する。本実施例は第１の実施例のものとは停止位置
制御装置118のデータの取扱いが異なり他は同一である
ので異なる箇所のみ説明する。11の停止位置検出カウン
タは前記カウンタ制御装置９に接続されており、タイマ
13がオーバーフローすると、停止位置検出カウンタのカ
ウント値は停止位置記憶装置16に記憶される。該停止位
置記憶装置は複数のカウント値をデータとして記憶出来
る記憶装置（RAM）であり、リングカウンタを用いてデ
ータは停止処理が行なわれるごとに更新される。停止位
置演算装置17は前記停止位置記憶装置16に記憶されてい
るデータ値とデータの個数とから過去複数回の停止位置
検出カウンタ値の平均値を演算する。停止位置制御装置
14は演算装置の演算結果とあらかじめ設定された目標停
止位置に相当するカウンタ値とを比較して、目標停止位
置に対するずれの大きさと方向を演算し、前記電動機５
が目標停止位置に停止する様に停止制御カウンタ10の設
定カウント値を補正して設定しなおす。尚、本実施例で
は電源投入直後の停止制御カウンタ10の設定カウント値
は実験的に求めた適正値を使用したが、バックアップ電
源等により停止位置記憶装置の内容を保持する如くし過
去のデータを使用することであっても良い。
（効果） 以上詳述した如く本発明によればミシンの電動機を停
止目標位置に自然停止させる装置において、特別な強制
停止回路を設けることなく停止目標位置に対するズレの
量を補正して停止目標位置に自然停止することが出来
る。このため、ミシン量産時における負荷慣性のばらつ
き、あるいは運転中における負荷変動が生じても、ミシ
ンの停止位置を目標停止位置に補正する制御が可能とな
る。また停止位置検出データを平均化したものを補正に
使用することにより、突発的な変動要因によって停止位
置に対する補正が大きく異なることのない制御が可能と
なる。
止目標位置に自然停止させる装置において、特別な強制
停止回路を設けることなく停止目標位置に対するズレの
量を補正して停止目標位置に自然停止することが出来
る。このため、ミシン量産時における負荷慣性のばらつ
き、あるいは運転中における負荷変動が生じても、ミシ
ンの停止位置を目標停止位置に補正する制御が可能とな
る。また停止位置検出データを平均化したものを補正に
使用することにより、突発的な変動要因によって停止位
置に対する補正が大きく異なることのない制御が可能と
なる。
図面は本発明の実施例に係り、第１図は本発明の第１の
実施例における制御装置の構成説明ブロック図、第２図
はカウンタ制御装置の入出力信号説明図、第３図は停止
制御作動の説明図、第４図は第２の実施例における制御
装置の構成説明ブロック図であり、１は速度設定装置、
２は供給電力演算装置、３は駆動信号発生装置、４は駆
動回路、５は電動機、６は回転信号発生装置、７は停止
速度監視装置、８は針位置検出装置、９はカウンタ制御
装置、10は停止制御カウンタ、11は停止位置検出カウン
タ、12はタイマリセット装置、13はタイマ装置、14は停
止位置制御装置、15は停止指令信号発生装置である。
実施例における制御装置の構成説明ブロック図、第２図
はカウンタ制御装置の入出力信号説明図、第３図は停止
制御作動の説明図、第４図は第２の実施例における制御
装置の構成説明ブロック図であり、１は速度設定装置、
２は供給電力演算装置、３は駆動信号発生装置、４は駆
動回路、５は電動機、６は回転信号発生装置、７は停止
速度監視装置、８は針位置検出装置、９はカウンタ制御
装置、10は停止制御カウンタ、11は停止位置検出カウン
タ、12はタイマリセット装置、13はタイマ装置、14は停
止位置制御装置、15は停止指令信号発生装置である。
Claims (1)
- 【請求項１】操作されてミシン駆動モータである電動機
の回転速度を可変的に設定し、必要に応じて停止指令信
号を発生する速度設定装置と、該速度設定装置の設定値
と前記電動機の実際の回転速度とを比較してその差をも
って前記電動機の回転速度を制御すると共に前記停止指
令を受けて前記電動機を低速制御する供給電力演算装置
と、該供給電力演算装置からの供給電力で動作して前記
電動機を回転駆動する駆動装置とを備えたミシンにおい
て、前記電動機の回転を検出してミシン主軸１回転につ
き所定数のパルスを発生する回転信号発生手段と、前記
停止指令信号に応答して動作し、前記電動機の回転速度
を監視し前記電動機が停止指令速度であることを確認し
て停止指定速度信号を発生する停止速度監視手段と、前
記停止指令速度に応答して動作してミシン針の所定の停
止目標位置より手前で基準針位置信号を発生する針位置
検出手段と、前記基準針位置信号に応答して動作し、前
記電動機の回転に同期したパルス信号を発生するカウン
タ制御手段と、前記カウンタ制御装置からのパルス信号
をカウントして、予め設定されたカウント値で前記電動
機への供給電力を停止させる第１のカウンタと、前記カ
ウンタ制御装置からのパルス信号をカウントする第２の
カウンタと、前記カウンタ制御装置からのパルス信号に
応答して動作し、前記パルス信号か途絶えた時点でタイ
マオーバーフロー信号を発生して前記第２のカウンタの
動作を停止させるタイマと、前記第２のカウンタのの停
止時のカウント値と前記第１のカウンタの前記予め設定
されたカウント値とを比較し、その差をもって前記第１
のカウンタの前記予め設定されたカウント値を再設定す
る停止位置制御手段とから成ることを特徴とするミシン
における電動機の制御方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258379A JP2579172B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | ミシンにおける電動機の停止制御方式 |
| US07/257,966 US4938160A (en) | 1987-10-15 | 1988-10-13 | Sewing machine motor control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258379A JP2579172B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | ミシンにおける電動機の停止制御方式 |
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