JP2693876B2 - ベルト緩み検出装置 - Google Patents

ベルト緩み検出装置

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JP2693876B2
JP2693876B2 JP3065188A JP6518891A JP2693876B2 JP 2693876 B2 JP2693876 B2 JP 2693876B2 JP 3065188 A JP3065188 A JP 3065188A JP 6518891 A JP6518891 A JP 6518891A JP 2693876 B2 JP2693876 B2 JP 2693876B2
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義己 高橋
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一方の回転軸からの動
力を伝達ベルトを介して他方の回転軸に伝達する装置に
関し、特に前記ベルトの緩みを検出できるベルト緩み検
出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ミシンの動力は、図6に示すよう
に、ミシン本体のミシン軸のプーリ101とモータの回
転軸に設けたプーリ103との間にベルト105を掛け
渡し、モータを駆動することにより得ている。このよう
なミシンでは、前記ベルトが緩むとモータの回転速度や
トルクが正しく伝達できなくなる。この結果、針停止位
置にバラツキが生じ、特に糸切り後は、針上停止位置の
オーバーランによる動メス折れ・針折れの原因になって
いた。
【0003】また、ベルトが緩んだ状態の停針動作にお
いて、ミシン軸を停止させるためにモータの回転を停止
させたときには、図6に示すようにミシン軸の慣性によ
りミシンベルト105の片側107にたるみ、反対の側
109には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】ここで、ベルト張力をF1、ミシン軸制止
力をF2、モータ軸制止力をF3、慣性力をF4とする
と、図7(a)に示すようにミシン軸停止力F2がモー
タ軸静止力F3よりも小さいミシン頭部においては、ベ
ルト張力F1aが静止力の小さいミシン軸に逆転力Aとし
て働いてしまう。この逆転力Aにより、図7(b)に示
すように今度はわずかではあるが反対側に張力F1bが働
いた状態となり、ミシン軸の静止力F2とミシン軸の慣
性力F4によりモータ軸に逆転力Bが印加されてしまう
ことになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように上記ミ
シンではベルト105が緩むと、図7(a),(b)の
ような状態が続き、ベルト105の張力F1a、F1bが減
衰するまでミシン軸が逆転させられてしまうことになる
という欠点があった。
【0006】また、上記ミシンでは、ベルト105の緩
みが大きいと、回転中のベルト105のゆれも大きくな
り、停止した時点でもゆれが続いてしまうので、ベルト
張力F1a、F1bの減衰時間が長くなり逆転量が大きくな
ってしまうことになるという欠点もあった。
【0007】さらに、上記従来のミシンでは、ミシン軸
が針下位置で停針時に逆転してしまうと、図8に示すよ
うにミシンの下糸のカマ剣先201が針203の上糸2
05のループからはずれる場合がある。このとき、上糸
205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201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
る、いわゆる「目とび」ができるという縫いトラブルが
発生してしまうという欠点があった。
【0008】そこで、本発明の目的は、上述した欠点を
解消するために、ベルトの緩みを検出できるベルト緩み
検出装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のベルト緩み検出装置は、ベルトが掛け渡さ
れて一方の回転軸の動力を他方の回転軸に伝達する装置
において、前記動力の停止信号を検出する第一の手段
と、この第一の手段による停止信号の検出後の所定の時
間内の前記一方または他方の回転軸の逆転量を計数する
第二の手段と、前記第二の手段の逆転検出量が所定量以
上のときに前記ベルトに緩みがあると検出する第三の手
段とを備えたことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】上述したように構成してあるので、第一の手段
で動力の停止信号を検出し、その後に第二の手段により
所定の時間内で一方または他方の回転軸の逆転量を計数
する。その逆転量が一定量以上であるときにベルトに緩
みありと自動的に判別される。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。
【0012】図1は本発明のベルト緩み検出装置が備わ
ったミシンを示す斜視図である。
【0013】図1において、ミシン1は、操作台3の上
にミシン本体5を搭載している。この操作台3の下部に
は、モータ7及びミシン制御装置(モータ・ミシンコン
トローラ)9が配置されている。前記モータ7とミシン
本体5とは、モータ7の回転軸に設けたプーリ11とミ
シン本体5のシンクロナイザー13との間に掛け渡され
たベルト15で連結されている。上記ミシン本体5及び
モータ7は、モータ・ミシンコントローラ9により制御
される。このモータ・ミシンコントローラ9は、図示し
ないモータ速度検出器、モータ位相検出器、ペダルセン
サ、ミシン位置検出器からの検出信号を基に、モータ7
の回転を制御できるようにしてある。なお、上記ペダル
センサは、ペダル17の踏み込み量を検出する。
【0014】図2は、上記モータ・ミシンコントローラ
を示す制御ブロック図である。図2において、モータ・
ミシンコントローラ9は、主にミシン制御手段21と、
モータ制御手段23とからなり、これらは演算処理装置
(CPU)、リードオンリメモリ(ROM)、ランダム
アクセスメモリ(RAM)、入出力装置(I/O)等で
構成されている。このCPUで実現されるミシン制御手
段21及びモータ制御手段23を含むモータ・ミシンコ
ントローラ9には、逆転監視タイマTM、逆転量カウン
タPoC、ベルト緩みカウンタVeCを備えている。また、
モータ・ミシンコントローラ9は、モータ7を駆動する
モータ駆動回路25と、緩み表示する表示手段26とも
含んでいる。このモータ・ミシンコントローラ9は、ミ
シン1を次のように制御するようになっている。すなわ
ち、ペダル17が踏まれたときに、その踏込み量がペダ
ルセンサ27からミシン制御手段21に入力される。ミ
シン制御手段21は、踏み量に応じた回転指令と回転速
度をモータ制御手段23に与える。モータ制御手段23
は、図3のフローチャートに示すように指令を入力する
とその指令を判別し、モータ7の回転軸に取り付けられ
たエンコーダ(モータ速度検出器29及びモータ位相検
出器31)からのモータ速度及びモータ位相を前記回転
指令と回転速度に一致するようにモータ駆動回路25に
モータ駆動指令信号を与えて、モータ7を回転させる。
モータ7が回転するとベルト15を介してミシン本体5
の主軸も回転する。また、このミシン1において、ミシ
ン針位置検出器33はシンクロナイザー13の内部に設
けられており、ミシン本体5の主軸の回転に応じて針上
位置と針下位置をそれぞれ1回転ごとに検出できるよう
になっている。
【0015】ミシン制御手段21は、ペダル17が解放
されたことをペダルセンサ27で検出された際に、針上
停止モードのときは、針上信号で停止指令をモータ制御
手段23に出力する。モータ制御手段23では、停止指
令を受け取ると、モータ7を停止するようにしてある。
なお、モータ・ミシンコントローラ9は、エンコーダ
(モータ速度検出器29及びモータ位相検出器31)か
らの信号で割り込み動作に入るようにしてある。そし
て、モータ・ミシンコントローラ9では、CPUによ
り、前記動力の停止信号を検出する第一の手段と、この
第一の手段による停止信号の検出後の所定の時間内の前
記一方または他方の回転軸の逆転量を計数する第二の手
段と、前記第二の手段の逆転検出量が所定量以上のとき
に前記ベルトに緩みがあると検出する第三の手段とを実
現する。
【0016】上述したような構成でベルト緩み検出動作
について以下に説明する。
【0017】まず、本実施例の動作に使用する図面につ
いて説明すると、図3は本発明の実施例の動作を説明す
るためのフローチャートである。図4はエンコーダ割り
込みルーチンを説明するためのフローチャートである。
図5(a)はベルトに逆転が発生しない場合の動作を説
明するためのタイムチャートであり、図5(b)はベル
トに逆転が発生した場合の動作を説明するためのタイム
チャートである。
【0018】モータ制御手段23は、初期化後(ステッ
プS101)、ミシン制御手段21から入力された指令によ
り(ステップS102)、回転指令と判断したときには(ス
テップS103)、モータ7を回転制御処理をし(ステップ
S104)、逆転監視モードをクリアして(ステップS10
5)、指令入力処理(ステップS102)に戻る。また、モ
ータ制御手段23は、ミシン制御手段21から入力され
た指令より(ステップS102)、回転指令でないと判断し
たときには(ステップS103)、停止指令か否かを判定す
る(ステップS106)。モータ制御手段23は、停止命令
と判断した場合は(ステップS106)、モータ駆動回路2
5に停止信号を与え、制動をかけてモータ7を停止させ
る(ステップS107)。このときは、逆転監視モードはセ
ットされていないので(ステップS108)、逆転監視タイ
マをスタートさせ(ステップS109)、逆転量カウンタを
クリアし(ステップS110)、逆転監視モードをセットし
て(ステップS111)、指令入力待ちに戻る(ステップS1
02)。
【0019】ついで、逆転監視モードがセットされる
と、回転指令でなく(ステップS103)、停止指令の場合
(図5(a),(b)の時刻t0、ステップS106)、モ
ータ7の停止制御動作をさせ(ステップS107)、モータ
エンコーダ4逓倍信号による図4の割込みルーチンに移
行する(ステップS201)。このルーチンでは、エンコー
ダのA相B相の状態を取り込み(ステップS202)、前回
のA相B相の値を読み込み(ステップS203)、両者を比
較することにより正転か逆転か判断し(ステップS20
4)、正転のときには今回のA相B相の値を記憶させる
が(ステップS205)、逆転のときには逆転量カウンタPo
Cをカウントアップしてから(ステップS206)、今回の
A相B相の値を記憶させる(ステップS205)。このルー
チンは、エンコーダが回転して4逓倍信号がモータ・ミ
シンコントローラ9に入力されると動作する。
【0020】逆転監視タイマがオーバーしない間は(ス
テップS112)、停止指令が終了した直後でも(図5の時
刻t3)、逆転量を監視し続けることになる。途中で再
度回転指令が入力された場合は(ステップS103)、逆転
監視モードはクリアされ逆転量の監視は一旦中止される
(ステップS104〜S105)。
【0021】逆転監視タイマがオーバーした場合は(ス
テップS112)、逆転量カウンタPoCをロードし(ステッ
プS113)、ベルト緩みかどうか判断する。ベルト15が
正常時は、図5(a)に示すようにモータ停止コントロ
ールにより逆転は押さえられているので、逆転量カウン
タPoCのカウント値はゼロであるが、図5(b)に示す
ように時刻t2以降に逆転が生じたときに、ベルトが緩
んだ場合に生じる逆転量(例えば12カウント)以上か
否かを逆転量カウンタPoCをカウント値をチェックする
(ステップS114)。モータ・ミシンコントローラ9は、
逆転量カウンタPoCのカウント値が規定値(例えば12
カウント)を超えた場合は、ベルト緩みカウンタVeCを
カウントアップし(ステップS115)、このベルト緩みカ
ウンタVeCのカウント値がミシン停針時にn回(例えば
5回)以上連続した場合をベルト緩みと判断し(ステッ
プS116)、ベルト緩みエラーフラグをセットし(ステッ
プS117)、逆転量カウンタPoC及び逆転監視モードをク
リアし(ステップS118〜S119)、指令入力に戻る(ステ
ップS102)。モータ・ミシンコントローラ9は、ベルト
緩みカウンタVeCの値が連続しない場合は(ステップS1
16)、指令入力に戻る(ステップS102)。
【0022】また、逆転量カウンタPoCの規定値(例え
ば12カウント)未満のときに、ベルト緩みカウンタVe
Cをクリアし(ステップS120)、逆転量カウンタPoC及
び逆転監視モードをクリアし(ステップS118〜S119)、
指令入力に戻る(ステップS102)。
【0023】なお、図5の時刻t3以降の場合、停止指
令がなく(ステップS105)、監視モードの場合には、ス
テップS121を通して逆転監視タイマTMのオーバーの判
定に移行するルーチンによりベルト緩みを検出する。
【0024】このようにミシン制御手段21では、ミシ
ン1が停止した状態でベルト緩みエラーフラグをチェッ
クし、セットされていた場合は表示手段26によりパネ
ル等に異常表示や警報ブザーを鳴らして作業者に知らせ
る。
【0025】このように本実施例では、ミシンベルト緩
みを検知することができるので、このベルトの緩みを作
業者に知らせることによりベルト緩みにより生じる弊害
を避けることができる。
【0026】なお、上記実施例では、ミシン1の例で説
明したが、プーリ間にベルト15が掛け渡された装置で
あれば、どのような装置でも適用できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ベルトの
逆転量を検出することにより、ミシンベルト緩みを検知
することができるようにしたので、このベルトの緩みを
作業者に知らせることができ、ベルト緩みにより生じる
弊害を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のベルト緩み検出装置の実施例が
適用されたミシンを示す斜視図である。
【図2】図2は本発明のベルト緩み検出装置を実現する
モータ・ミシンコントローラを示すブロック図である。
【図3】図3は本発明の実施例の動作を説明するための
フローチャートである。
【図4】図4は本発明の実施例における逆転を検出する
フローチャートである。
【図5】図5は本発明の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。
【図6】図6はベルトに緩みの生じることを説明するた
めの説明図である。
【図7】図7はベルトの緩みにより逆転が生じることを
説明するための図である。
【図8】図8はベルトの緩みにより発生する欠点を説明
するため図である。
【符号の説明】
1 ミシン 3 操作台 5 ミシン本体 7 モータ 9 モータ・ミシンコントローラ 11 プーリ 13 シンクロナイザー 15 ベルト 17 ペダル 21 ミシン制御手段 23 モータ制御手段 25 モータ駆動回路 26 表示手段 VeC ベルト緩みカウンタ TM 逆転監視タイマ PoC 逆転量カウンタ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベルトが掛け渡されて一方の回転軸の動
    力を他方の回転軸に伝達する装置において、前記動力の
    停止信号を検出する第一の手段と、この第一の手段によ
    る停止信号の検出後の所定の時間内の前記一方または他
    方の回転軸の逆転量を検出する第二の手段と、前記第二
    の手段の逆転検出量が所定量以上のときに前記ベルトに
    緩みがあると検出する第三の手段とを備えたことを特徴
    とするベルト緩み検出装置。
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JP5408946B2 (ja) * 2008-09-29 2014-02-05 Juki株式会社 ミシン
JP7199953B2 (ja) * 2018-12-18 2023-01-06 日本電産サンキョー株式会社 ベルト駆動機構における異常の検出方法及びロボット

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