JP2833728B2

JP2833728B2 - 自動縫いミシンの制御装置

Info

Publication number: JP2833728B2
Application number: JP4085579A
Authority: JP
Inventors: 吉史西沢; 智典阿部; 巖山根; 悟山田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-04-07
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1998-12-09
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: DE4311531C2; US5566632A; JPH05285281A; DE4311531A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、予め記憶された縫製
パターンデータに従って、縫製物を挟持したＸＹ駆動装
置を駆動し、縫い目を形成する自動縫いミシンの制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２８は、従来における自動縫いミシン
の全景を示す斜視図である。１はミシンテーブル、２は
針棒、３は天秤、４は駆動モータ、５は駆動モータの回
転運動を前記針棒２の上下運動や天秤３の揺動運動に変
換するミシン機構部、６はミシン機構部５の主軸（図示
せず）端に具備され、ミシンの回転に同期した信号を発
生する検出器（ミシンの回転毎に同期した同期信号（例
えば、針下位置信号）、及びミシンの１回転当たり定め
られた個数のパルス信号（以下、ＰＧという）を各々出
力する）、７は縫製物を押圧挟持する布押さえ装置、８
は滑り板、９は布押さえ装置７を滑り板８上で所定のパ
ターンに従って２次元的に移動させる２軸駆動機構、１
０、１１は２軸駆動機構９に設けられた２軸の機械的原
点を検出する原点検出器、１２は上記各部の動作を統括
制御する制御装置である。

【０００３】上記制御装置１２には、電源スイッチ１
３、図示されないフロッピーディスク（以下、ＦＤとい
う）に読み書きを行う磁気的記憶書込装置（以下、ＦＤ
Ｄという）１４が配設され、縫製パターン、縫製スピー
ドなどを設定する操作パネル１５、縫製開始指令をあた
えるスタートスイッチ１６、布押さえ装置７を押圧挟持
するためのスイッチ（以下、布押さえスイッチという）
１７の設けられた足踏みペダル１８、縫製を途中で停止
させる停止スイッチ１９などが接続されている。

【０００４】上記操作パネル１５には、操作の手順や現
在の縫製条件及びエラーメッセージなどの情報を画面表
示する液晶表示器（以下、ＬＣＤという）２０、２軸駆
動機構９を所定の位置へ位置決めしシステムをリセット
するリセットスイッチ２１、ミシンの主軸を回転させる
ことなく縫製データ通りに２軸を駆動させるテストスイ
ッチ２２、縫製時の駆動モータ４の回転数を切り替える
スピード設定スイッチ２３、所定の縫製関連データの作
成や呼出し或いは消去などを指定する各種スイッチ群２
４が配設されている。

【０００５】図２９は、上記制御装置１２の概略構成を
示すブロックである。２７は制御回路の中枢であるマイ
クロコンピュータ、２８はマイクロコンピュータ２７を
動作させるために基本周波数を発生する水晶振動子、２
９はメモリのアドレスをラッチするアドレスラッチ回
路、３０はメモリからデータをマイクロコンピュータ２
７へ、或いはマイクロコンピュータ２７のデータをメモ
リへ伝送するためのメモリデータバッファ、３１はマイ
クロコンピュータ２７からメモリ以外の周辺素子に、或
いは周辺素子からマイクロコンピュータ２７にデータを
伝送するための周辺データバッファである。

【０００６】また、３２はメモリ及び周辺素子を単一的
に選択するための各ＩＣ選択信号を発生するＩＣ選択信
号発生回路（以下、デコーダという）、３３は読み書き
可能な記憶素子（以下、ＲＡＭという）、３４は読み書
き専用の不揮発性記憶素子（以下、ＲＯＭという）、３
５は様々な並列の入力信号を制御するＩ／Ｏ、３６は上
記ミシンの駆動モータ４を駆動するモータ駆動回路、３
７〜３９は各制御信号を入力し、Ｉ／Ｏ３５に入力する
ための入力インタフェイス、４０は上記マイクロコンピ
ュータ２７によって発生される送りパルスを上記Ｉ／Ｏ
３５を介して受け、上記２軸駆動機構９に含まれたステ
ッピングモータを駆動するステッピングモータドライバ
である。

【０００７】また、４１は糸切りソレノイド等４２を駆
動するソレノイド駆動回路、４３は制御回路に電力を供
給するための電源回路、４４〜４９は各種信号線の中継
を行うコネクタ、５０はＩ／Ｏ３５から出力されたデー
タと検出器６からの信号により、上記マイクロコンピュ
ータ２７の送りパルスを発生させるタイミングを生成す
る送りパルス遅延回路（以下、カウントボロー回路とい
う）、５１はカウントボロー回路５０及び検出器６から
の信号を入力インタフェイス回路３７を介して受け、マ
イクロコンピュータ２７に割り込み信号を発生させる割
込コントローラである。

【０００８】図３０は、上記カウントボロー回路５０の
詳細を示すブロック図であり、図２９と同一番号を付け
たものについては、同一の機能であり、ここでは説明を
省略する。５２は検出器６からのＰＧ信号とＩ／Ｏ３５
からの信号により一定のＰＧ信号をカウントするダウン
カウンタであり、５３はカウンタをクリアしたときに、
ボロー信号が発生することを防止するＯＲ回路、５４は
ダウンカウンタ５２から出力されたＢＲ信号をラッチす
るラッチ回路（フリップフロップ回路）である。

【０００９】図３１は、図３０に示したカウントボロー
回路５０の代わりに配設することが可能な回路例であ
る。５５、５６はＡＮＤ素子、５７、５８はフリップフ
ロップ回路、５９、６０はワンショット回路、６１はプ
リセット形ダウンカウンタ、６２はアップカウンタ、６
３、６４はモジュールカウンタ、６６は検出器６のＰＧ
信号、６７は検出器６の針下位置信号、６８はリセット
信号、６９−Ｘ、７０−ＹはＩ／Ｏ３５から出力される
Ｘ、Ｙ方向の移動データ、７１、７２はモジュールカウ
ンタ６３、６４から出力されるステッピングモータ駆動
指令信号（以下、パルスという）である。

【００１０】図３２は、ステッピングモータ２５、２６
を駆動するステッピングモータドライバ４０の内部回路
の一部であり、ステッピングモータ２５の巻線の一方Ａ
相巻線８５を駆動する駆動回路である。７３はＡ相巻線
８５に一点鎖線８６の方向で電流を流すときに信号を発
生するＸＡＰ信号、７４はＡ相巻線８７の方向で電流を
流すときに信号を発生するＸＡＮ信号である。

【００１１】また、７６、７８はそれぞれトランジスタ
８２、８４を駆動するためのベース駆動回路、８０はＡ
相巻線８５に流れる電流を検出するシャント抵抗、７９
はシャント抵抗８０により検出された電流の値と必要な
電流値との差を増幅する誤差増幅回路、７５、７７は誤
差増幅回路により増幅された差とＸＡＰ信号、ＸＡＮ信
号の指令値によりトランジスタ８１、８３にチョッパを
かけるためのコンパレータと、トランジスタ８１、８３
のベースを駆動するベース駆動回路とを含む回路であ
る。

【００１２】以上述べた如き従来における自動縫いミシ
ンの動作について説明する。なお、図２８〜図３１にお
ける回路図の詳細動作については特公昭６０−２９５１
５号公報及び特公昭６０−５４０７６号公報等に詳細に
説明しているので、ここでは説明を省略し、以下、ステ
ッピングモータドライバの説明及びミシンの針を動作さ
せないで２軸駆動機構を動作させる送り方式（以降フィ
ードと記す）について説明する。

【００１３】ステッピングモータドライバの動作につい
て図３２、図３３を参照し説明する。先ずＡ相巻線８５
に一点鎖線８６の方向に電流を流す場合について説明す
る。ＸＡＰ信号が１、ＸＡＮ信号が０の場合、トランジ
スタ８１及び８４はＯＮし、電源９０からＡ相巻線８５
を介しトランジスタ８４に電流が流れ、シャント抵抗８
０に電流が流れる。このとき、シャント抵抗８０のＣ点
には電流に見合った電圧値が発生する。

【００１４】このＣ点の電圧値とＢ点８９の電圧値の差
を誤差増幅器７９により増幅する。そして、もし、Ｂ点
８９の電圧とＣ点の電圧が一致したならば、誤差増幅器
７９の出力Ａ８８は０となりコンパレータの入っている
回路７５によりトランジスタ８１はＯＦＦする。トラン
ジスタ８１がＯＦＦした後、モータ自体のリアクタンス
分及び抵抗分により電流はトランジスタ８１をＯＦＦし
たにもかかわらず流れ続けるがやがて、除々に下降しは
じめる。

【００１５】電流が下降し、Ｃ点の電圧がＢ点の電圧よ
り低くなったとき、誤差増幅器７９の出力Ａ８８は０で
はなくなり、プラス方向に増加する。これにより、コン
パレータの入っている回路７５はトランジスタ８１をＯ
Ｎすることになる。以上の連続により一点鎖線８６の方
向の電流は一定電流流れることになる。Ａ相巻線に流れ
る電流の方向である鎖線８７の動作については、上記一
点鎖線８６の場合と同様であるため、その説明は省略す
る。

【００１６】図３３（ａ）は、２相ステッピングモータ
の模式的な説明図であり、先般より記述しているＡ相巻
線、Ｂ相巻線及びロータより構成されており、図３２に
おける電流の方向は図３３（ａ）では一点鎖線８６がＸ
ＡＰで鎖線８７がＸＡＮで示されている。また、Ｂ相巻
線については記述していなかったが実際には図３２と同
等の回路がＢ相巻線にも存在し、ＸＢＰ、ＸＢＮなる電
流を流している。

【００１７】ここで、図３３（ｂ）の２相励磁の場合に
ついて述べる。ステップ１ではＸＡＰを励磁している。
即ち、図３３（ｄ）に示すＩ₁の方向に電流が流れる。
次にステップ３ではＸＢＰを励磁している。即ち、図３
３（ｄ）で示すＩ₃の方向にトルクを発生させる。ステ
ップ３では、ＸＡＮを励磁し、図３３（ｄ）のＩ₅の方
向にトルクを発生させる。ステップ４では、ＸＢＮを励
磁し、図３３（ｄ）のＩ₇の方向にトルクを発生させ
る。ステップ４の後は、またステップ１に戻り、トルク
の方向が順次回転し流れるようになっている。ここで、
模式的に表現したＸＡＰとＸＢＰの角度９０°をステッ
ピングモータの巻線の配置により１．８°として一般的
には構成されている。

【００１８】次に、１−２相励磁について述べる。図３
３（ｃ）において、ステップ１ではＸＡＰを励磁し、図
３３（ｄ）のＩ₁方向にトルクを発生させる。次に、ス
テップ２ＸＡＰとＸＢＰを励磁し、Ｉ₂の方向にトルク
を発生させる。後は図３３（ｃ）と図３３（ｄ）により
Ｉ₁→Ｉ₂→Ｉ₃→Ｉ₄→Ｉ₅→Ｉ₆→Ｉ₇→Ｉ₈→Ｉ
₁とトルクの方向を順次回転することによりステッピン
グモータは回転する。ここで、２相励磁の場合が１つの
励磁変化により、１．８°動作するとすれば１−２相励
磁の場合は、０．９°動作することがわかる。この構成
により、ＸＹテーブルの駆動を実施し、０．９°でＸＹ
デーブルが０．２ｍｍ動作するように２軸駆動機構９が
構成されている。次に、フィードにおける２軸駆動機構
の２つの駆動方法について説明する。

【００１９】第１の駆動方法第１の駆動方法は、図３１に示す回路を用いた場合の駆
動方法である。この送り方については、図３４（ａ）、
（ｂ）を用いて説明する。モジュールカウンタ６３、６
４は一般的に図３４（ａ）の如き基本パルスをもってお
り、３パルス出力したい場合には基本パルスの１と２の
箇所を出力する。図３４（ｂ）はその代表例を示した図
であり、３５パルスを出力する場合と、１２パルスを出
力する場合の両方について示してある。３５パルスにお
いては基本パルスの３２と２と１を出力し１２パルスに
おいては基本パルスの８と４を出力している。ここで注
意すべきことはモジュールカウンタ６３、６４を用いた
場合は、図３５に示すように１パルス出力するにも、６
２パルス出力するにも同一時間Ｔが必要となることであ
る。

【００２０】第２の駆動方法第２の駆動方法として、図３０に示す回路を用いた場合
の駆動方法がある。この方法はソフトウエアにより一定
周期毎にパルスを出力する方法である。図３６（ａ）に
おいてＶからＷまでフィードを実施する場合、第１の駆
動方法においては、図３６（ａ）に示すβの方向に移動
する。このときのパルスの出力を図３６（ｃ）に示す。
一方、第２の駆動方法においてはαの方向に移動する。
これはＶ、Ｗ間のパルス出力の必要数をまず演算し、そ
の後Ｘ軸、Ｙ軸同時にフィードを開始し、短い方を早く
終了させることにより、Ｘ軸、Ｙ軸ともに均等なパルス
配列を与えるようにしたものである。図３６（ｂ）はそ
れを図示したものである。

【００２１】その他、この発明に関連する参考技術文献
として、特開昭５９−１２３４９８号公報に開示されて
いる「ミシンのパルスモータ制御方法」がある。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】従来における自動縫い
ミシンの制御装置は、以上のように構成されているの
で、図３１に示した回路を用いた場合の駆動方法にあっ
ては、図３６（ａ）のβに示すように直線で移動するが
パルスが均等に出力されず、また周期Ｔが一定であるた
め、２軸駆動機構の速度を上昇させると脱調するという
問題点があった。

【００２３】また、図３０に示した回路を用いた場合の
駆動方法にあっては、図３６（ａ）のαに示すように目
的とする箇所まで直線で移動せず、更に、２軸駆動機構
を一定の速度で駆動するため、２軸駆動機構が動作しは
じめる点或いは停止する点において脱調するという問題
点があった。さらに、２軸駆動機構を高速で駆動する場
合、図３７に示す如く、移動指令パルスを均等に出力し
ているにもかかわらず、２軸駆動機構の重量や摩擦によ
り、実際の２軸駆動機構の移動は、実移動曲線のように
振動する。この振動により脱調するという問題点があっ
た。

【００２４】また、布押さえわくに、必要に応じてシリ
ンダ等を搭載した場合は、重量が重くなるため、軽いと
きよりも、図３７における振動が大きくなり脱調する可
能性が大きくなるという問題点があった。

【００２５】また、図３３（ｄ）に示すように１−２相
励磁においては、トルクのリップルが発生するため、ス
テッピングモータが振動し、脱調するという問題点があ
った。

【００２６】また、ステッピングモータは一般的に、回
転速度を上昇させるとトルクが低下するという特性があ
るため、これにより脱調するという問題点があった。

【００２７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、２軸駆動機構を高速で駆動し、
且つ、目的の箇所まで直線で移動し、更に脱調のない２
軸駆動機構の駆動を実現することにより、作業速度の向
上及び操作性の向上を実現できる自動縫いミシンの制御
装置を得ることを目的としている。

【００２８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る自動縫い
ミシンの制御装置は、ミシンの主軸を駆動するモータ
と、縫製物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手
段を互いに直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２
軸駆動機構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御すること
により前記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制
御手段と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を
統括制御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及
びデータ等を記憶する記憶手段とを備え、前記布押さえ
手段の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動におい
て、移動を開始する１データ目、或いは数データをＸ
軸、Ｙ軸が移動可能な最高の速度よりも遅く、且つ、移
動を終了する１データ或いは数データ前をＸ軸、Ｙ軸が
移動する最高速度よりも遅くなるように制御するもので
ある。

【００２９】また、ミシンの主軸を駆動するモータと、
縫製物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を
２軸に独立に移動可能な２軸駆動機構と、前記該２軸駆
動機構を駆動制御することにより前記布押さえ手段を所
定の位置に移動する駆動制御手段とを備え、前記布押さ
え手段の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動におい
て、Ｘ軸、Ｙ軸が同時に移動する場合、いかなる移動量
においても移動量が大きい軸側は移動可能な最高速度で
均一な移動量となるように制御し、移動量が小さい軸側
は最高速度よりも遅く制御し、且つ、略均一な移動量に
なるように制御するものである。

【００３０】また、ミシンの主軸を駆動するモータと、
縫製物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を
２軸に独立に移動可能な２軸駆動機構と、前記該２軸駆
動機構を駆動制御することにより前記布押さえ手段を所
定の位置に移動する駆動制御手段とを備え、前記布押さ
え手段の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動におい
て、Ｘ軸、Ｙ軸が同時に移動する場合、いかなる移動量
においても移動量が大きい軸側は移動可能な最高速度で
均一な移動量となるように制御し、移動量の小さい軸側
は移動量の比が１／２以下の場合は、移動量の大きい軸
の１／２倍の移動量以下の移動量となるように制御し、
前記移動量の比が１／２以上の場合は、移動量の大きい
軸と同一の移動量と１／２倍の移動量を混在させるもの
である。

【００３１】また、ミシンの主軸を駆動するモータと、
縫製物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を
互いに直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆
動機構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することによ
り前記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手
段と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括
制御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデ
ータ等を記憶する記憶手段とを備え、前記布押さえ手段
の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動において、駆
動を開始する前に予め変曲点を演算し、該変曲点に至る
一定移動量前及び変曲点後の一定移動量を前記２軸駆動
機構が移動可能な最高速度よりも遅く制御するものであ
る。

【００３２】また、前記変曲点の前後において、Ｘ軸、
Ｙ軸の移動量の比の差が一定以下の場合は、前記変曲点
であっても前記２軸駆動機構を最高速度で駆動するよう
に制御するものである。

【００３３】また、ミシンの主軸を駆動するモータと、
縫製物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を
互いに直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆
動機構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することによ
り前記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手
段と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括
制御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデ
ータ等を記憶する記憶手段とを備え、前記布押さえ手段
の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動において、少
なくとも一軸が前記２軸駆動機構の最高速度で移動して
いるとき、前記２軸駆動機構の最高速度で駆動している
軸側の少なくとも１箇所を前記２軸駆動機構の最高速度
より遅い速度で駆動するように制御するものである。

【００３４】また、ミシンの主軸を駆動するモータと、
縫製物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を
互いに直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆
動機構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することによ
り前記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手
段と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括
制御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデ
ータ等を記憶する記憶手段とを備え、前記布押さえ手段
の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動において、前
記２軸駆動機構に重量負荷を搭載したときに選択するス
イッチに連動し、前記２軸駆動機構の最高速度を自動的
に低下させ、或いは前記２軸駆動機構の駆動開始時、及
び変曲点での駆動速度を低下させるように制御するもの
である。

【００３５】また、ミシンの主軸を駆動するモータと、
縫製物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を
互いに直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆
動機構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することによ
り前記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手
段と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括
制御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデ
ータ等を記憶する記憶手段と、前記２軸駆動機構の駆動
速度により２軸駆動機構の駆動用モータの励磁方法を変
更する変更手段とを設けたものである。

【００３６】また、ミシンの主軸を駆動するモータと、
縫製物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を
互いに直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆
動機構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することによ
り前記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手
段と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括
制御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデ
ータ等を記憶する記憶手段と、前記２軸駆動機構を駆動
するモータの電流を制御する制御手段とを備え、前記モ
ータの回転角度を細分化或いは一定トルクを出力するよ
うに制御するものである。

【００３７】また、前記２軸駆動機構を駆動するモータ
の電流を制御する制御手段にアナログスイッチを用いた
ものである。

【００３８】また、ミシンの主軸を駆動するモータと、
縫製物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を
互いに直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆
動機構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することによ
り前記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手
段と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括
制御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデ
ータ等を記憶する記憶手段と、前記２軸駆動機構の駆動
速度により２軸駆動機構の駆動用モータの励磁電流を制
御する制御手段とを設けたものである。

【００３９】また、前記２軸駆動機構駆動用モータの励
磁電流を制御する制御手段にＤ／Ａコンバータを用いた
ものである。

【００４０】

【作用】この発明における自動縫いミシンの制御装置
は、フィードの移動開始及び移動終了時に、Ｘ軸、Ｙ軸
が移動可能な最高速度より遅い速度で移動するように制
御する。

【００４１】また、Ｘ軸、Ｙ軸の移動量を判別し、移動
量が小さい方は最高速度よりも遅く制御し、且つ、均一
な移動量となるように制御する。

【００４２】また、Ｘ軸、Ｙ軸の移動量を判別し、移動
量の大きい方と小さい方との比により駆動方法を変更す
るように制御する。

【００４３】また、変曲点を演算する手段を有し、変曲
点の前後において、Ｘ軸、Ｙ軸が移動可能な最高速度よ
りも遅い速度で移動するように制御する。

【００４４】また、変曲点であっても変曲点の前後のＸ
とＹの移動量の比の差が一定量以下の場合、２軸駆動機
構を最高速度で駆動するように制御する。

【００４５】また、最高速度で駆動している軸側の、少
なくとも１箇所を最高速度より遅い速度で駆動するよう
に制御する。

【００４６】また、自動縫いミシンの制御装置は、重量
負荷を搭載したときに選択するスイッチに連動し、２軸
駆動機構の最高速度を低下するように制御する。

【００４７】また、２軸駆動機構の駆動用モータの励磁
方法を変更するように制御する。

【００４８】また、２軸駆動機構を駆動するモータの電
流を制御する。

【００４９】また、２軸駆動機構を駆動するモータの電
流をアナログスイッチを用いて制御する。

【００５０】また、２軸駆動機構を駆動速度により駆動
用モータの励磁電流を制御する。

【００５１】また、２軸駆動機構を駆動するモータの電
流をＤ／Ａコンバータを用いて制御する。

【００５２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を、駆動指令信号として使用するパルスの生成方法２軸駆動機構を動作させる方法Ｘ軸、Ｙ軸が同時に動作する場合のパルス送出方法予め変曲点を見つけ、ｔｄをなくす方法均等な駆動指令を与えられているときの特殊な駆動
方法２軸駆動機構の駆動に用いるモータの制御方法ステッピングモータの励磁電流を制御する方法ステッピングモータの駆動方法を変更する方法の順に図について説明する。

【００５３】図１は、この発明による自動縫いミシンの
制御装置の回路構成を示すブロック図である。従来例と
同一の要素については同一符号を付し、その説明は省略
する。ここで、請求項１における布押え手段は布押え装
置７（図２８参照）に相当し、また、請求項１における
２軸駆動機構は２軸駆動機構９（図２８参照）に相当
し、さらに、請求項１における駆動制御手段および主制
御手段は制御装置１２（図２８参照）に相当し、また、
請求項１における記憶手段はＲＡＭ３３およびＲＯＭ３
４（図１参照）に相当する。つぎに、請求項８における
変更手段はマイクロコンピュータ２７（図１、図２６参
照）に相当し、請求項１１における制御手段もマイクロ
コンピュータ２７（図１参照）に相当するものである。

【００５４】図１において、１００はＣＰＵ２７内のタ
イマ１０２に一定周波数を与えるクロック作成装置であ
る（以下、ＶＣＯという）。ＶＣＯ１００は、周波数調
整用ボリューム１０１により周波数を変更することがで
きる。１０２はＣＰＵ２７内に設けられたタイマであ
り、ＶＣＯ１００からのクロックをＣＰＵ２７の命令に
より、自由な分周比で分周し、割り込みコントローラ１
０３に割り込みを与えることができる。１０３はＣＰＵ
２７内の割り込みコントローラであり、ＣＰＵ２７外部
の割り込みコントローラ５１の割り込みやタイマ１０２
の割り込み等を制御する。

【００５５】図２は、図１に示した回路ブロック図にお
けるステッピングモータドライバ内の一部分の回路ブロ
ック図である。図２において、従来例と同一要素につい
ては同一符号を付し、その説明は省略する。図２におい
て、１０５はステッピングモータの励磁電流を全体的に
増加させるＸＡＰＵ信号、１０６、１０７はステッピン
グモータの励磁電流を減少させるＸＡＳＥＮ１、２信
号、１０８〜１１０は各々ＸＡＰＤ信号１０５、ＸＡＳ
ＥＮ１信号１０６、ＸＡＳＥＮ２信号１０７により動作
するアナログスイッチ、１１１〜１１３は励磁電流の増
加または減少の量を決定する抵抗、１１４、１１５は基
準の励磁電流を決定するための抵抗である。

【００５６】図３は、図１に示した回路ブロック図にお
けるステッピングモータドライバ内の一部分の他の実施
例を示す回路ブロック図であり、図２に示したものと同
一効果、機能を果たすものである。図３において、従来
例と同一要素については同一符号を付し、その説明は省
略する。図３において、１１７はＤ／Ａコンバータ１２
１の出力信号とＤ点の値を加算し、増幅する加算増幅回
路、１１９、１２０、１１６、１１８は加算回路１１７
の増幅率を決定する抵抗、１２８はＣ点の電圧を増幅す
る回路、１２１はＣＰＵのバスラインと直結して動作す
るＤ／Ａコンバータであり、デジタル信号をアナログ信
号に変換する。１２８は増幅回路であり、抵抗１３０、
１２５、１２９の比により増幅率が決定される。１２
６、１２７は各々ＸＡＳＥＮ１信号１０６、ＸＡＳＥＮ
２信号１０７の信号により動作するアナログスイッチ、
１２３、１２４はステッピングモータの励磁電流を変更
するために増幅器１２８の増幅率を変更する抵抗であ
る。

【００５７】次に、上記のように構成された自動縫いミ
シンの動作について説明する。なおこの発明における自
動縫いミシンの外観図については、従来技術と同様であ
るため、従来技術において示した図２３も併用して以下
に各動作の説明を行う。

【００５８】駆動指令信号として使用するパルスの
生成方法第１に、図１と図４を用いて、ステッピングモータドラ
イバへの駆動指令信号として使用するパルスの生成方法
について説明する。図１において、ＶＣＯ１００と、周
波数調整用ボリューム１０１により、ＶＣＯ１００の出
力には、図４のａに示すような方形波が発生する。ＣＰ
Ｕ２７はＣＰＵ２７内のタイマ１０２に分周比を指令す
る。例えば、分周比が２の場合、タイマ１０２は図４の
ａの波形を図４のｂの波形の如く分周する。そして、タ
イマ１０２はタイマ１０２の立ち上がりごとに割り込み
コントローラ１０３に割り込み発生を指令する。この状
況を示したものが図４のｃである。更に、図４のｄはタ
イマ１０２を４周分としたときの例を示している。図４
のｅに示すように、割り込みタイミングは図４のｃと比
較し、１／２のスピードとなっている。更に、この割り
込み周期は、周波数調整用ボリュームを調整することに
より、アナログ的に変化させることができる。

【００５９】２軸駆動機構を動作させる方法次に、前述した割り込みを利用して、２軸駆動機構を動
作させる方法について説明する。図５は、その１例を示
すものであり、従来例における図２９に示した回路にお
いて送出されていたパルス（図３５参照）と対等のパル
スである。この場合は、Ｘ軸のみパルスを送出する場合
について述べる。図５におけるｔとは、図４に示したｔ
と同一のものであり、割り込みの入ってくる周期を意味
する。即ち、図５においては割り込みの最小単位の時間
においてパルスを出力していることになる。また、図５
におけるｔｄとは、１針の処理を実行するために必要な
演算時間である。従って、まず、１針毎の処理を実行
し、フィードを行う場合においては、この演算時間の間
隔が存在する。

【００６０】１針毎の処理を実行し、フィードを行う場
合について説明する。図６は、フィードを開始する１針
目と２針目、更にフィードにおける最終の１針とその前
の１針を最終速度より遅くするためのフローチャートで
ある。但し、ここでは説明の簡略化のためＸ軸、Ｙ軸の
どちらか１軸のみ動作する場合について述べる。

【００６１】メインルーチン（図示せず）から、ＦＥＥ
Ｄ１がコールされた場合、図６におけるＦＥＥＤ１が実
行される（Ｓ１５０）。初めに第１針目か否かが判定さ
れ（Ｓ１５１）、第１針目であれば、ｔの値にｔ×Ｋ₁
の値を入れて（Ｓ１５６）メインルーチンに戻る（Ｓ１
６０）。一方、ステップ１５１において、１針目ではな
いと判定した場合、２針目か否かが判定される（Ｓ１５
２）。２針目であると判定すると、ｔの値にｔ×Ｋ₂の
値を入れ（Ｓ１５７）メインルーチンに戻る（Ｓ１６
０）。ステップ１５２において、２針目ではないと判定
した場合には、最終針か否かの判定を行う（Ｓ１５
３）。ここで、最終針であると判定すると、ｔの値にｔ
×Ｋ₃の値を入れ（Ｓ１５８）メインルーチンに戻る
（Ｓ１６０）。一方、更にステップ１５３において、最
終針でないと判定した場合には最終針の１針前か否かの
判定を行う（Ｓ１５４）。ここでもし、最終針の１針前
であると判定したならば、ｔの値にｔ×Ｋ₄の値をいれ
て（Ｓ１５９）メインルーチンに戻る（Ｓ１６０）。一
方、最終針の１針前でないと判定した場合は、ｔの値に
ｔ×Ｋ₅の値を入れ（Ｓ１５５）、メインルーチンに戻
る（Ｓ１６０）。

【００６２】次に、メインルーチンでは、図７（ａ）に
て入力されたｔの値により、フィードの実行を行う。例
えば、Ｋ₁＝２、Ｋ₂＝１、Ｋ₃＝２、Ｋ₄＝１、Ｋ₅
＝１の場合についての具体的なパルス出力例を図８
（ａ）に示し、Ｋ₃＝３、Ｋ₂＝２、Ｋ₃＝３、Ｋ₄＝
２、Ｋ₅＝１の場合の具体的例を図８（ｂ）に示す。

【００６３】図８（ａ）において、フィードの針数が４
針の場合であり、Ｋ₁とＫ₃をｔ＝ｔ×２としている。
即ち、２倍のパルス間隔のパルスが最初の１針と最終の
１針に付加されている。また、図８（ｂ）の場合は、１
針目と６針目をｔ＝ｔ×３としている。即ち、３倍のパ
ルス間隔となる。また、２針目と５針目をｔ＝ｔ×２と
している。即ち、２倍のパルス間隔となる。３針目、４
針目はｔ＝ｔ×１、即ち、１倍のパルス間隔となる。こ
のことは、ｔ＝ｔ×１の場合を、フィードの最高速度と
すると、フィードの最初と最後に最高速度より遅い速度
のパルスを入れたことになる。図８において、ｔｄは演
算処理時間であり、１針、１針パルスを送出する場合に
は必ず必要な遅れ時間となる。

【００６４】Ｘ軸、Ｙ軸が同時に動作する場合のパ
ルス送出方法次に、フィード時にＸ軸、Ｙ軸が同時に動作する場合の
パルス送出方法について説明する。 § 第１の方法図９は、第１の方法を示すフローチャートである。先ず
Ｘ軸、Ｙ軸のデータは予めこのフローチャートを通る前
にメインルーチンで判明している。メインルーチンにて
ＦＥＥＤ２が呼び出されると、図９におけるＦＥＥＤ２
処理の実行が開始される（Ｓ４００）。まず、Ｘ軸とＹ
軸のデータが同一の移動量か否かが判断される（Ｓ４０
１）。もし、Ｘ軸とＹ軸のデータの移動量が同一である
ならば、Ｘ軸もＹ軸も、ｔ×ｇの間隔で出力されるよう
に図７（ｂ）、７（ｃ）に示す移動テーブルに、パルス
間隔データがセットされる（Ｓ４０７）。即ち、ｔ×ｇ
のｇがＫａとｋａにセットされる。

【００６５】一方、Ｘ軸とＹ軸の移動量が同一でない場
合は、Ｘ軸はＹ軸の移動量よりも大きいか否かを判断し
（Ｓ４０２）、Ｘ軸とＹ軸の移動量より大きい場合は移
動量の大きい軸、即ち、Ｘ軸は、ｔ×ｇのパルス間隔で
データを出力するように図７（ｂ）に示す移動テーブル
のｋａにパルス間隔データがセットされる（Ｓ４０
８）、即ち、ｔ×ｇのｇの値がｋａにセットされる。そ
の後、以下の数１を実行する（Ｓ４０９）。

【００６６】

【数１】

【００６７】この式におけるＸは、ｘ軸の移動開始から
移動完了までに発生する割り込みの回数を表している。
次に、以下の数２を実行する（Ｓ４１０）。

【００６８】

【数２】

【００６９】この演算によりδ（乗数）とε（余り）を
演算し、次のステップに進む。次に、図１３に示す移動
テーブルのｌ_bに余りであるεコがセットされ、図７
（ｃ）に示すテーブルに、ｔ×δの間隔でパルスを出力
するｋａがセットされ、残りの数Ｙ−１−εコは、図１
３に示したｌ_bにセットされ、図７（ｃ）に示すテーブ
ルのｋｂにｔ×（δ＋１）の間隔でパルスを出力するよ
うにパルス間隔データがセットされる（Ｓ４１１）。こ
こで、Ｙ−１−εコだけ、ｔ×（δ＋１）の間隔となる
ようにしたのは、１番最初の出力パルスは、Ｘ、Ｙ軸の
移動量に関係なく。Ｘ軸、Ｙ軸同時に出力するようにす
るために１減算しているからである。その後、メインル
ーチンに戻る（Ｓ４１２）。

【００７０】一方、ステップ４０２において、Ｙ軸の移
動量がＸの移動量より大きいと判断した場合は、移動量
の大きい軸、即ち、Ｙ軸はｔ×ｑのパルス間隔でデータ
を出力するように図７（ｃ）に示す移動テーブルにパル
ス間隔データがセットされる（Ｓ４０３）。次に、以下
の数３を実行する（Ｓ４０４）。

【００７１】

【数３】

【００７２】この式におけるＹは、ｙ軸の移動開始から
移動完了までに発生する割り込みの回数を表している。
次に、以下の数４を実行する（Ｓ４０５）。

【００７３】

【数４】

【００７４】この演算により、ψ（乗数）とμ（余り）
が演算され、次のステップに進む。図１３に示す移動テ
ーブルのＬａに余りであるμコがセットされ、図７
（ｂ）に示すｋａにｔ×ψの間隔がセットされる。残り
の数Ｘ−１−μは図１３に示したＬｂに示すテーブルの
ｋｂにｔ×（ψ＋１）の間隔でパルスを出力するように
パルス間隔データがセットされる（Ｓ４０６）。ここ
で、Ｘ−１−μコだけｔ×（ψ＋１）の間隔となるよう
にしたのは１番最初の出力パルスをＸ軸、Ｙ軸の移動量
に関係なく、Ｘ軸、Ｙ軸同時に出力するようにするため
に１コだけ減算しているからである。その後、メインル
ーチンに戻る（Ｓ４１２）。

【００７５】また、メインルーチンでは、図４に示す割
り込み数を演算し、Ｘ軸とＹ軸のパルス間隔データをセ
ットしているテーブル（図７参照）と比較し、割り込み
数とテーブルの数が同一になったとき、ステッピングモ
ータ駆動のためのパルスを出力する。

【００７６】以上説明したフローチャートにて演算し、
出力されるパルスを図１０に示す。図１０は、ｘ軸が９
パルス、ｙ軸が６パルス出力される場合である。また、
図１０では、図９に示しているｔ×ｑのｑの値を３とし
ている。図１０の例を図９に照らし合わせて説明する
と、図９に示したステップ４０２でｘ軸がｙ軸のパルス
数より大きいからステップ４０８に移行する。ステップ
４０８ではｘ軸のパルス間隔がｔ×３となるように移動
テーブル（図７（ｂ）、図９参照）にセットされる。

【００７７】更に、ステップ４０９では、Ｘが求めら
れ、Ｘ＝ｑ×（ｘ−１）＝３×（９−１）＝２となる。
次に、ステップ４１０に進み、δとεの演算を実行す
る。この場合、２４／（６−１）＝δ×（６−１）＋ε
となり、δとεの値は、δ＝４、ε＝４となる。その
後、ステップ４１１を実行し、ｌａ＝４、ｋａ＝ｔ×
（４＋１）、即ち、５×ｔ間隔を移動テーブルに設定
し、ｙ−１−ε、即ち、ｌｂ＝６−１−４＝１パルスは
移動テーブルにｋｂ＝ｔ×δ＝ｔ×４の間隔をセットす
る。従って、図１０に示すように前半はｔ×５、最後の
１パルスはｔ×４の間隔となる。

【００７８】一方、図１０では、ｔ×ｑのｑの値を３と
したのに対し、ｑの値を６としたときのパルス出力を示
したのが図１１である。この図において、フローチャー
トに基づく詳細説明は図１０と略同一であるため、簡略
化のために省略するが、各計算値については、以下に示
す。ｘ軸は６×ｔでの間隔でパルスが出力される。ｙ軸
はＸ＝６×（９−１）＝４８、Ｘ／（ｙ−１）＝４８／
（６−１）＝９×（６−１）＋３となり、δ＝９、ε＝
３となる。即ち、移動テーブルｌａ＝３、ｋａ＝ｔ×
（９＋１）となり、更に、ｌｂ＝６−１−３＝２パルス
は、移動テーブルにｋｂ＝ｔ×δ＝ｔ×９の間隔がセッ
トされる。従って、図１１に示すように最初の３パルス
はｔ×１０の間隔で、後半２パルスはｔ×９の間隔でパ
ルスが出力される。

【００７９】以上のように、割り込みパルス数ｑを大き
くすることによりパルスとパルスの間隔は略均一となる
ことがわかる。上記第１の方法では、演算速度、ｔｄの
間隔が大きくなる、或いはＣＰＵの演算速度が高速でな
いと使用できない等様々な弊害が存在するため、以下、
他の２つの方法について詳述する。

【００８０】§ 第２の方法図１２は、第１の方法を示すフローチャートである。先
ずＸ軸、Ｙ軸のデータは予めこのフローチャートを通る
前にメインルーチンで判明している。メインルーチンに
てＰＩＴＣＨ１が呼び出されると、図１２におけるＰＩ
ＴＣＨ１処理の実行が開始される（Ｓ１７０）。図１２
は、図９においてｑを１としたとき（ｑ＝１）のフロー
チャートである。まず、Ｘ軸とＹ軸のデータが同一の移
動量か否かが判断される（Ｓ１７１）。もし、Ｘ軸とＹ
軸のデータの移動量が同一であるならば、Ｘ軸もＹ軸
も、ｔの間隔で出力されるように図７（ｂ）、７（ｃ）
に示す移動テーブルに、パルス間隔データがセットされ
る（Ｓ１７６）。即ち、ｔ×１の１がＫａとｋａにセッ
トされる。

【００８１】一方、Ｘ軸とＹ軸の移動量が同一でない場
合は、Ｘ軸はＹ軸の移動量よりも大きいか否かを判断し
（Ｓ１７２）、Ｘ軸とＹ軸の移動量より大きい場合は移
動量の大きい軸、即ち、Ｘ軸は、ｔのパルス間隔でデー
タを出力するように図７（ｂ）に示す移動テーブルのｋ
ａにパルス間隔データがセットされ（Ｓ１７７）、その
後、以下の数５を実行する（Ｓ１７８）。

【００８２】

【数５】

【００８３】この演算によりａ（乗数）とｂ（余り）を
演算し、次のステップに進む。次に、図１３に示す移動
テーブルのｌ_bに余りであるｂコがセットされ、図７
（ｃ）に示すテーブルに、ｔ×ａの間隔でパルスを出力
するｋａがセットされ、残りの数Ｙ−１−ｂコは、図１
３に示したｌ_bにセットされ、図７（ｃ）に示すテーブ
ルのｋｂにｔ×（ａ＋１）の間隔でパルスを出力するよ
うにパルス間隔データがセットされる（Ｓ１７９）。こ
こで、Ｙ−１−ｂコだけ、ｔ×（ａ＋１）の間隔となる
ようにしたのは、１番最初の出力パルスは、Ｘ、Ｙ軸の
移動量に関係なく。Ｘ軸、Ｙ軸同時に出力するようにす
るために１減算しているからである。その後、メインル
ーチンに戻る（Ｓ１８０）。

【００８４】一方、ステップ１７２において、Ｙ軸の移
動量がＸの移動量より大きいと判断した場合は、移動量
の大きい軸、即ち、Ｙ軸はｔのパルス間隔でデータを出
力するように図７（ｃ）に示す移動テーブルにパルス間
隔データがセットされる（Ｓ１７３）。次に、以下の数
６を実行する（Ｓ１７４）。

【００８５】

【数６】

【００８６】この演算により、ｃ（乗数）とｄ（余り）
が演算され、次のステップに進む。図１３に示す移動テ
ーブルのＬａに余りであるｄコがセットされ、図７
（ｂ）に示すｋａにｔ×Ｃの間隔がセットされる。残り
の数Ｘ−１−ｄは図１３に示したＬｂに示すテーブルの
ｋｂにｔ×（ｃ＋１）の間隔でパルスを出力するように
パルス間隔データがセットされる（Ｓ１７５）。ここ
で、Ｘ−１−ｄコだけｔ×（ｃ＋１）の間隔となるよう
にしたのは１番最初の出力パルスをＸ軸、Ｙ軸の移動量
に関係なく、Ｘ軸、Ｙ軸同時に出力するようにするため
に１コだけ減算しているからである。その後、メインル
ーチンに戻る（Ｓ１８０）。

【００８７】また、メインルーチンでは、図４に示す割
り込みを数を演算し、Ｘ軸とＹ軸のパルス間隔データを
セットしているテーブル（図７参照）と比較し、割り込
み数とテーブルの数が同一になったとき、ステッピング
モータ駆動のためのパルスを出力する。

【００８８】以上、説明したフローチャートにて、演算
し、出力されるパルスを図１４に示す。図１４は、Ｘ軸
が２０パルス、Ｙ軸が１５パルス出力されるときの例で
ある。図１４の例を図１２に照らし合わせて説明する
と、図１２に示したステップ１７２でＸ軸がＹ軸のパル
ス数より大きいから、ステップ１７７に移る。ステップ
１７７では、Ｘ軸のパルスの間隔がｔ間隔となるように
各移動テーブル（図７（ｂ）、図１３参照）にセットさ
れる。

【００８９】更に、ステップ１７８ではａとｂの演算を
実行する。この場合（２０−１）／（１５−１）＝ａ×
１５＋ｂとなり、ａとｂの値はａ；１、ｂ；５となる。
その後ステップ１７９を実行し、移動テーブルにｌ_a＝
５、ｋａ＝ｔ×（１＋１）、即ち、２×ｔ間隔を移動を
テーブルに設定し、Ｙ−１−ｂ、即ち、ｌ_b＝１５−１
−５＝９パルスは移動テーブルにｋ_b＝ｔ×ａ＝ｔ×１
＝ｔの間隔をセットする。従って、図１４に示すよう
に、前半はｔ＋１の間隔、後半はｔの間隔からなる均一
な移動量となる。

【００９０】§ 第３の方法図１５は、第３の方法を示すフローチャートである。ま
ず、Ｘ軸、Ｙ軸のデータは、予めこのフローチャートを
通る前にメインルーチンで判明している。ＰＩＴＨＩ２
が呼び出されると、図１５に示すＰＩＴＣＨＩ２以下の
処理が実行される（Ｓ２００）。まず、Ｘ軸とＹ軸のデ
ータが同一の移動量か否かが判断される（Ｓ２０１）。
ここで、Ｘ軸とＹ軸のデータの移動量が同一であると判
断されたならば、Ｘ軸もＹ軸もｔの間隔で出力されるよ
うに図７（ｂ）、図７（ｃ）、図１３に示す移動テーブ
ルにパルス間隔データがセットされる（Ｓ２０７）。

【００９１】一方、Ｘ軸とＹ軸の移動量が同一ではない
と判断された場合は、Ｙ軸とＸ軸の移動量の大きさの判
定を実行する（Ｓ２０２）。ここで、Ｘ軸の移動量がＹ
軸の移動量より大きい場合は、移動量の大きい軸、即
ち、Ｘ軸はｔのパルス間隔でデータを出力するように図
７（ｂ）、図１３に示す移動テーブルにパルス間隔デー
タがセットされる（Ｓ２０８）。次に、以下の数７を実
行する（Ｓ２０９）。

【００９２】

【数７】

【００９３】この演算により、上記数７が満たされれ
ば、サブルーチンである図１６（ｂ）に示すフローチャ
ートが実施される（Ｓ２１１）。図１５に示したステッ
プ２１１でＡ₂なるサブルーチンがコールされると、図
１６（ｂ）のステップ２４０のＡ₂が呼び出され、ステ
ップ２４１以降の動作が実行される。

【００９４】図１７（ｂ）に示すように、奇数のテーブ
ルに１が立てられる（Ｓ２４１）。この場合、間隔を表
すｋ_a、ｋ_b・・・は図のように１とする。ここで、１
とはメインルーチンにて、このテーブルを処理するとき
にパルスを送出することを意味する。０は逆にパルスを
送出しないことを意味する。その後、ｎ×４番目のテー
ブルを０から１に変更する（Ｓ２４２）。ここで、ｎは
定数であり、このルーチンに入るときには必ず１に設定
されている。次に、ｎにｎ＋１を入れて（Ｓ２４３）、
その後、以下の数８に当てはまるか否かの判断を実行す
る（Ｓ２４４）。

【００９５】

【数８】

【００９６】Ｙのパルスから４を減算したものより、ｎ
×４の値が大きくなったときは、テーブルのはじめに戻
り、Ｙ₂、Ｙ₆・・・のテーブルの値を０から１に変更
するために設けた判断である。ステップ２４４におい
て、上記数８が満たされないときは、再度ステップ２４
２に移る。但し、ここで、ｎは既に２になっているた
め、図１７（ｂ）に示すテーブルのうち、Ｙ₈のテーブ
ルが１に変更される。以降、同様の処理を何度か実行
し、ステップ２４４で上記数８が満たされたならば、ス
テップ２４５に進む。ステップ２４５に入る前にｎは０
にクリアされる。従って、図１７（ｂ）で示すＹ₂のテ
ーブルに１が立てられる（Ｓ２４５）。そして、ｎ１に
ｎ１＋１を入れ（Ｓ２４６）、以下の数９が立てられる
（Ｓ２４７）。

【００９７】

【数９】

【００９８】ここで、ｎ_maxとは、ステップ２４３で、
最大となったｎの値である。即ち、図１６（ｂ）のの
部分により、テーブルを０から１に変化した数である。
この数に現在のｎ１を加えたものと、Ｙ−Ｘ／２が同一
となったときとは、Ｙのパルス数が移動量となったこと
を意味する。ここで、もし同一でなければ、ステップ２
４５に戻り、ｎ１が１として再度同一処理を実行し、図
１７（ｂ）で示すＹ₆のテーブルは１に変化する。この
処理を上記数９が満たされるまで実行される。

【００９９】また、上記数９が満たされると、図１５に
示すステップ２１１のサブルーチンを抜け（Ｓ２４
８）、メインルーチンに戻る（Ｓ２１４）。ステップ２
０９で上記数７が満たされないときは、図１２と同一の
処理がステップ２１０、２１２（ステップ２１０、２１
２は、図１２に示したステップ１７８、１７９と同一処
理のため、ここでは説明を省略する）で実行されメイン
ルーチンに戻る（Ｓ２１４）。

【０１００】また、図１５に示したステップ２０２にお
いて、Ｙ軸移動量がＸ軸移動量より大きいと判断された
場合は、移動量の大きい軸、即ち、Ｙ軸はｔのパルス間
隔でデータを出力するように図７（ｃ）、図１３に示す
移動テーブルにパルス間隔データがセットされる（Ｓ２
０３）。次に、以下の数１０を実行する（Ｓ２０４）。

【０１０１】

【数１０】

【０１０２】この演算により、上記数１０が満たされれ
ば、サブルーチンである図１６（ａ）に示すフローチャ
ートが実行される（Ｓ２１３）。図１５のステップ２１
３におけるＡ₁なるサブルーチンがコールされると、図
１６（ａ）に示すＡ₁が呼び出されステップ２３１以降
が実施される（Ｓ２３０）。まず、図１７（ａ）に示す
ように、奇数のテーブルに１が立てられる（Ｓ２３
１）。ここで、１とは、メインルーチンにてこの処理を
するときにパルスを送出することを意味する。０は逆に
パルスを送出しないことを意味する。即ち、テーブルに
１、０、１の順となっている場合は、ｔ×２の間隔でパ
ルスを送出することと同じ意味となる。その後、ｎ×４
番目のテーブルを０から１に変更する（Ｓ２３２）。個
々でｎは定数であり、このルーチンに入る前に必ず１に
設定されている。次に、ｎにｎ＋１を入れ（Ｓ２３
３）、以下の数１１にあてはまるか否かの判断を実行す
る（Ｓ２３４）。

【０１０３】

【数１１】

【０１０４】このステップの意味は、Ｘパルスから４を
減算したものより、ｎ×４の値が大きくなったときは、
テーブルのはじめに戻り、Ｘ₂、Ｘ₆・・・のテーブル
の値を０から１に変更するために設けた判断である。ス
テップ２３４において、上記数１１が満たされないとき
は、再度ステップ２３２に移る。但し、ここでｎは既に
２になっているため、図１７（ａ）に示すテーブルにお
けるＸ₈のテーブルが１に変更される。以降、同等の処
理を実行し、ステップ２３４で上記数１１が満たされた
ならば、図１７（ａ）で示すＸ₂のテーブルに１が立て
られる（Ｓ２３５）。上記ステップ２３５に入る前にｎ
１は０にクリアされる。そして、ｎ１にｎ１＋１を入れ
（Ｓ２３６）、以下の数１２が実行される（Ｓ２３
７）。

【０１０５】

【数１２】

【０１０６】ここで、ｎ_maxとは、ステップ２３３で最
大となったｎの値である。即ち、図１６（ｂ）のの部
分によりテーブルを０から１に変化した数である。この
数に現在のｎ１を加算したものと、Ｘ−Ｙ／２が同一と
なった場合はＸのパルス数が移動量となったことを意味
する。ここで、もし同一でなければ、ステップ２３５に
戻り、ｎ１が１として再度同一処理を実行し、図１７
（ａ）で示すＸ₆のテーブルが１に変化する。この処理
を上記数１２が満たされるまで繰り返し、実行する。

【０１０７】上記数１２が満たされると図１５に示すス
テップ２１３のサブルーチンを抜け（Ｓ２３８）、メイ
ンルーチンに戻っていく（Ｓ２１４）。ステップ２０４
で上記数１０が満たされないときは、図１２と同一の処
理がステップ２０５、２０６で実行され、メインルーチ
ンに戻る（ステップ２０５、２０６は図１２に示したス
テップ１７４、１７５と同一処理であるため、ここでは
説明を省略する）。

【０１０８】図１５に示したフローチャートにより実行
されたときのパルスの送出について図１８に示す。Ｘ軸
移動量は２０パルス、Ｙ軸移動量は１５パルスの場合で
ある。

【０１０９】予め変曲点を見つけ、ｔｄをなくす方
法次に、フィード時に１針ずつ処理を実行するのではな
く、予め変曲点を見つけ、図５におけるｔｄをなくす方
法について説明する。

【０１１０】図１９は、変曲点を演算し、求めるための
フローチャートである。メインルーチンから変曲点演算
のためのルーチンを呼び出すと、図１９に示す処理を実
行する（Ｓ２８０）。まず、Ｘの移動方向を判断する
（Ｓ２８１）。ここで、Ｘ_nＳＩＧ、Ｘ_n+1ＳＩＧとは
Ｘ軸のｎ針目或いはｎ＋１針目の移動方向を意味する。
もし、Ｘ軸の移動方向がｎ針目とｎ＋１針目で異なって
いた場合、変曲点のフラグであるＨＥＮに１を立てて
（Ｓ２８６）、メインルーチンに戻る（Ｓ２８５）。

【０１１１】このＨＥＮフラグにより変曲点における様
々な処理を実行する。ステップ２８１において、Ｘ_nＳ
ＩＧとＸ_n＋１ＳＩＧが同一の場合は、Ｙ軸のｎ針目と
ｎ＋１針目の移動方向について判断を実行する（Ｓ２８
２）。もし、Ｙ軸のｎ針目とｎ＋１の移動方向が異なっ
ている場合は、変曲点フラグＨＥＮに１を立てて（Ｓ２
８６）、メインルーチンに戻る（Ｓ２８５）。一方、Ｙ
軸の移動方向がｎ針目とｎ＋１針目で、同一の移動方向
の場合は、ｎ針目とｎ＋１針目のＸ軸とＹ軸の移動量の
比が同一か否か判断する（Ｓ２８３）。ステップ２８３
で、Ｘ軸とＹ軸の移動量の比が同一でない場合は、変曲
点フラグＨＥＮに１を立てて（Ｓ２８６）、メインルー
チンに戻る（Ｓ２８５）。一方、比が同一の場合は変曲
点フラグに０を入れ（Ｓ２８４）、メインルーチンに戻
る（Ｓ２８５）。

【０１１２】図２０に上記図１９のステップ２８７、２
８９、２９０を除く処理による変曲点演算における変曲
点を示す。図２０中白丸印と黒丸印が変曲点と判断され
た点である。即ち、点１、２、６はＹ軸の移動方向が異
なるため、図１９に示したステップ２８２において、変
曲点と判断された点であり、図２０における点３、４は
図１９に示したステップ２８１にて、Ｘ軸の移動方向が
異なるため変曲点と判断された点である。更に、点５、
７、８はＸ軸、Ｙ軸の移動比が異なるために図１９にお
けるステップ２８３で変曲点と判断された点である。

【０１１３】次に、図１９におけるステップ２８７、２
８、２９０について説明する。ステップ２８３において
Ｘ軸とＹ軸の移動量の比が異なる場合は、上記の説明に
おいてはステップ２８６に進んだが、ここではステップ
２８７に進むルーチンを追加する。即ち、図１９におけ
る破線によりステップ２８３からステップ２８７に進
む。ここで、ｎ針目の比とｎ＋１針目の比のうちどちら
が大きいか判断する（Ｓ２８７）。もし、ｎ針目の方が
大きい場合は、ステップ２９０に進み、以下の数１３を
実行する（Ｓ２９０）。

【０１１４】

【数１３】

【０１１５】ステップ２９０において、ｎ針目とｎ＋１
針目の比の変化量が０．５よりも大きければ、変曲点フ
ラグＨＥＮに１を入れ（Ｓ２８６）、メインルーチンに
戻る（Ｓ２８５）。一方、ステップ２９０において、ｎ
針目とｎ＋１針目の変化量の差が０．５より小さけれ
ば、ＨＥＮに０を入れ（Ｓ２８４）、メインルーチンに
戻る（Ｓ２８５）。一方、ステップ２８７において、ｎ
＋１針目の比がｎ針目より大きい場合は、ｎ＋１針目か
らｎ針目の比を減算し、比の変化量が０．５より大きい
か否かを判断し（Ｓ２８９）、大きければ、変曲点フラ
グＨＥＮに１を入れ（Ｓ２８６）メインルーチンに戻る
（Ｓ２８５）。一方、ステップ２８９において、ｎ針目
とｎ＋１針目の変化量の差が０．５より小さければ、Ｈ
ＥＮに０を入れ（Ｓ２８４）、メインルーチンに戻る
（Ｓ２８５）。

【０１１６】ここで、ステップ２８７、２８９、２９０
は、ステップ２８７において、ｎ針目とｎ＋１針目の比
の大小を比較した後、場合によってステップ２８９、ス
テップ２９０を実行するようにしたが、以下の数１４に
より演算し判断するようにしてもよい。

【０１１７】

【数１４】

【０１１８】以上、図１９におけるステップ２８７、２
８９、２９０を挿入した処理において図２０中で変曲点
を示すと黒丸印となる。図中ａ、ｂ・・・は１針の位置
を意味する。ここで、まず点５について検討してみる
と、ｇとｈの間はＸ軸移動量１０、Ｙ軸移動量１０とす
る。更に、次の１針、即ち、ｈとｊの間はＸ軸の移動量
６、Ｙ軸の移動量１０とする。これを、図１９における
ステップ２８７、２８９、２９０にあてはめると１０／
１０＞６／１０となり、ステップ２９０に進む。ステッ
プ２９０では１−０．６＜０．５となり、ステップ２８
４に移り変曲点ではなくなる。即ち、点５は一般的には
変曲点と呼ばれているがステップ２８７、２８９、２９
０により変曲点でないと判断される。

【０１１９】次に、変曲点における処理の一部について
述べる。変曲点とはＸ軸、Ｙ軸の移動方向や、移動量が
変化する場所であり、その点においては、一般的にモー
タで駆動している。２軸駆動機構が振動し、最悪の場合
脱調する可能性がある。このことを回避するため、図２
１に示すフローチャートを実行する。メインルーチンは
変曲点の処理をする場合、まず“ＨＥＮＫＩＹＯＫＵＴ
ＥＮＳＨＩＹＯＲＩ”を呼び出し、実行する（Ｓ３０
０）。まず、変曲点フラグＨＥＮが０か否かを判断し
（Ｓ３０１）、変曲点フラグＨＥＮが０の場合は、この
ルーチンを抜けメインルーチンに戻る（Ｓ３０４）。

【０１２０】ステップ３０１で変曲点と判断した場合
は、変曲点であるＮ針目を最初の１針目とし、Ｎ＝１を
入れ、Ｎ−１針目をＬ、Ｎ−２針目をＬ−１とする（Ｓ
３０２）。その後、既に述べている図６に示した処理を
実行することにより変曲点の前後においてフィードの速
度を低下するようにし（Ｓ３０３）、メインルーチンに
戻る（Ｓ３０４）以上、変曲点という考え方をすること
により、１針１針の間で演算する必要がなくなり、ｔｄ
は不要となり、且つ、変曲点の前後でフィードの速度を
低下させることが可能となる。

【０１２１】均等な駆動指令を与えられているとき
の特殊な駆動方法次に、２軸駆動機構に均等な駆動指令を与えられている
ときの特殊な駆動方法について説明する。従来例におけ
る図３７にて既に述べているように、駆動指令は均等に
出力しても、２軸駆動機構には振動が発生する。更に、
変曲点処理を用いない場合は、図２２に示すように演算
時間ｔｄが悪影響を及ぼし、実際の移動がより振動を含
んだ形となる場合がある。このことを回避するためにな
されたのが図２３に示す移動指令パルス出力方法であ
る。以下、この出力方法について説明する。

【０１２２】変曲点を図１９に示した処理により決定し
た後、２軸駆動機構の移動テーブルは一般的に図２４
（ａ）のようになる。ここで、Ｘ₁・・・Ｘ₅の間隔は
あくまでも例であり_,どのような数をとってもよい。更
に、ｘ₁、ｘ₂・・・ｘ₅のテーブル内の数字も同様に
どのような数をとってもよい。

【０１２３】ここで、最高速度ｔ×２において２軸駆動
機構を駆動するパルスが３５パルス、図２４（ａ）のよ
うにあったとする。これを、均一に出力した場合、図３
７に示す如く、実移動曲線は理想曲線に近づかない。次
に、図２４（ｂ）に示す如く、パルス間隔が最高速度ｔ
×２の間に１４Ｈコ、即ち、２０コおきにｔ×４のパル
スを挿入した場合については、図１９に示すように実移
動曲線が理想曲線に近づくことになる。

【０１２４】この２軸駆動機構の移動テーブルを実現す
るために、図２５に示すフローチャートの処理を実行す
る。メインルーチンにて“τ ＳＨＩＹＯＲＩ”が呼ば
れると、以下の処理が実行される（Ｓ３１０）。このフ
ローチャートは説明を簡易化するためにＸ軸のみの処理
について記述している。ステップ３１１のＸ_1puls、Ｘ
_2pulsとは図２４（ａ）に示すｘ₁及びｘ₂のテーブル
内のパルス数であり、１６進数で記述している。

【０１２５】まず、ｘ₁のパルス数とｘ₂のパルス数を
Ａというものに代入している（Ｓ３１１）。その後、Ａ
とｘ₃のパルス数を加算し、τの時間を挿入したいパル
ス数（このフローチャートでは１４Ｈとしている）を減
算している。この値をＢとする。更に、１４ＨからＡの
値を減算したものをＣとしている（Ｓ３１２）。また、
τを挿入することによるテーブルの変更を行っている
（Ｓ３１３）。即ち、ステップ３１３の処理を実行する
ことにより図２４（ｂ）のようなＸ₁、Ｘ₂、Ｘ₃、Ｘ
₄のテーブルが作成される。

【０１２６】次に、ｎに５を代入し（Ｓ３１４）、τを
挿入したいパルス数Ｘ₅のパルス数から減算し、その減
算値をＤに入れている（Ｓ３１５）。更に、このＤの値
が正か負か判断し（Ｓ３１６）、正でなければこのルー
チンから抜けメインルーチンに戻る（Ｓ３１９）。一
方、ステップ３１６において、正の場合は図２４（ｂ）
に示すｘ₅、ｘ₆及びＸ₅、Ｘ₆のテーブルを作成し、
ｎにｎ＋２の値を入れ（Ｓ３１８）、ステップ３１５に
戻る。この処理がＤ≦０になるまで実行されることにな
る。

【０１２７】以上の如く説明した図２５のフローチャー
トにより作成された図２４（ｂ）のテーブルによる波形
の一例を図２３に示す。図２３と図２２の差は、図２２
が１針毎にｔｄという演算時間を必要としていることに
より、パルス送出に遅れが発生したものであり、１針の
長さが変更されるとｔｄの入る箇所が異なるのに対し、
図２３に示すｔは一定のパルス数をおいて配置すること
が可能である。更に、図２３の場合は、一定のパルス数
の後にτの間隔でパルスを２コ挿入することも可能であ
り、更には一定のパルス数の後に、ｔ＋１、ｔ＋２、ｔ
＋３、ｔ＋２、ｔ＋１の間隔のパルスを挿入可能なこと
はいうまでもない。

【０１２８】次に、２軸駆動機構に重量負荷を搭載した
場合について説明する。図１において、重量負荷スイッ
チ９１をＯＮするとプルアップ抵抗９２により１レベル
となっていた点εは０レベルとなる。これによりＩ／Ｏ
３５は、ＣＰＵ２７に重量負荷スイッチ９１がＯＮされ
たことを周辺データバッファを通し出力する。この信号
をうけＣＰＵ２７は実縫製時（フィードではない）の移
動テーブルを変更する。更に、ＣＰＵ２７は図２３
（ｂ）に示したフィードのテーブル内のパルスは変化さ
せず、Ｘ₁、Ｘ₂・・・のパルス送出の時間を遅くする
ようにする。即ち、図２３（ｃ）のように図２３（ｂ）
の２倍のパルス間隔とする。また、他の方法としてこれ
を実現するためには、図４にて説明した割り込み時間を
変更する手段を用いることもできる。

【０１２９】更に、説明簡略化のためすべての速度を１
／２倍に落とすように記述したが最高速度すなわち図２
３（ｂ）におけるＸ₃、Ｘ₅のみ１／２倍することも可
能であることはいうまでもない。さらに、１／２倍のス
ピードと記述してきたが１／３倍のスピードを実現可能
なことはいうまでもなく、速度は任意に遅くしてもよ
い。

【０１３０】２軸駆動機構の駆動に用いるモータの
制御方法次に、２軸駆動機構の駆動に用いるモータの制御方法に
ついて説明する。従来例としての図３２、図３３
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で述べてきたようにス
テッピングモータは、２軸励磁の場合１ステップあたり
１．８°回転し、１−２相励磁の場合１ステップあたり
０．９°回転する。また、１−２相励磁の場合は、図３
３（ｄ）にあるようにＩ₁、Ｉ₂では√２倍のトルク変
動が発生する。このトルク変動を小さくし、更には１ス
テップあたり０．４５°を実現したのが図２、図３に示
す回路である。また、その理論図を示すものが図２６で
ある。

【０１３１】図２６は、Ｘ軸４ステッピングモータの駆
動信号（図２の信号に対応）に対応し、ステッピングモ
ータにどのように電流を流せば１ステップ０．４５°が
実現でき、トルクが均一となるかの理論図である。以
下、図２を用いて、図２６を説明する。図２について
は、Ｘ軸ステップのＡ相の回路のみ記述しているがＢ相
回路はＡ相回路と同一であるので、該図は省略する。段
階１では、ＸＡＰがアクティブとなっている。即ち、図
２のＸＡＰ信号７３がアクティブとなり、ベース駆動回
路７８によりトランジスタ８４はＯＮし、更に、コンパ
レータとベース駆動回路７５を介しトランジスタ８１が
ＯＮする。

【０１３２】これによりＡ相の電流は一点鎖線８６の方
向に流れる。更に、この電流はシャント抵抗８０により
電圧に変換され、誤差増幅器７９に入力される。一方、
ＸＡＰＵ１０５、ＸＡＳＥＮ１信号１０６、ＸＡＳＥＮ
２信号１０７の各々はインアクティブであることによ
り、Ｂ点の電圧は抵抗１１４と抵抗１１５により決定さ
れる。この差をＡ点に出力しコンパレータ７５により比
較し、図２６で示すＲなる電流を流す。

【０１３３】次に、Ａ相の電流が変化する段階３につい
て述べる。段階３においては、ＸＡＰ信号７３とＸＡＳ
ＥＮ１信号１０６がアクティブとなっている。ここで先
程との差はＸＡＳＥＮ１信号１０６がアクティブとなっ
ていることであり、これによりアナログスイッチ１０９
がＯＮする。アナログスイッチ１０９がＯＮすると、抵
抗１１２がＯＶラインに接続される。これによりＢ点
は、抵抗１１４と抵抗１１５、抵抗１１２の分圧により
段階１のときよりも低い電圧となる。この電圧をアナロ
グスイッチ１０９がＯＮしていないときの１／√２にす
ることにより、図２６に示すＳなる電流を流すことが可
能となる。このときは、Ｂ相（図示せず）も１／√２な
る電流Ｖを流すことにより方向をＩ_Cなる方向に向ける
ことができる。

【０１３４】更に、段階４について説明する。段階４で
はＸＡＰ信号７３がアクティブＸＡＳＥＮ２信号１０７
をアクティブとすると、図２に示すアナログスイッチ１
１０がＯＮし、抵抗１１３が有効となりＢ点電圧は抵抗
１１４、抵抗１１５及び抵抗１１０の分圧によりｔａｎ
２２．５°の値となるように抵抗１１０を決定しておく
と、図２６に示すＴなる電流がＡ相に流れる。一方、Ｂ
相は、ＸＢＰ信号のみアクティブであることによりＩ_d
なる方向となる。以上述べてきたようにステッピングモ
ータの相における電流をアナログステッピングモータを
用いて制御することにより、ステッピングモータの回転
角度を細分化することが可能となる。

【０１３５】ステッピングモータの励磁電流を制御
する方法次に、ステッピングモータの駆動速度により、ステッピ
ングモータの励磁電流を制御する方法について説明す
る。一般的に、ステッピングモータは駆動速度が増加す
るに従い、トルクは減少することが知られている。これ
を回避するためにステッピングモータの駆動速度を増加
させたとき、ステッピングモータの電流を増加させてト
ルクの減少を防止する。

【０１３６】図２におけるＸＳＰＵ信号１０５はそのた
めの信号であり、例えば、図２４（ｂ）のＸ₃のテーブ
ルを出力しているとき、ＸＡＰＵ信号１０５をアクティ
ブとする。即ち、ステッピングモータが高速で駆動して
いる場合にＸＡＰＵ信号１０５をアクティブとするとア
ナログスイッチ１０８がＯＮとなり、Ｂ点の電圧は抵抗
１１４、１１１と１１５との分圧となり抵抗１１４だけ
の場合よりも高圧となることがわかる。Ｂ点の高圧が上
昇すると、誤差増幅器７９は、Ｂ点とＣ点の電圧を比較
して、最終的には、Ｃ点とＢ点が同一の電圧となるよう
制御するためＡ相に流れる電流値は大きなものとなる。

【０１３７】更に、他の実施例として図３がある。これ
は、電流増加のためのアナログスイッチの代わりにＤ／
Ａコンバータを用いた場合である。Ｄ／Ａコンバータ１
２１の入力は、ＣＰＵのバスライン１２２に接続されて
おり、ＣＰＵからＤ／Ａコンバータ１２１の出力である
Ｆ点の電圧を制御可能としている。更に、アナログスイ
ッチ１２６、１２７の接続方法が図２とは異なるが演算
増幅器１２８の増幅率を変更し、Ｃ点電圧を変化させる
ことにより図２に示したアナログスイッチ１０９、１１
０の効果と同等のものとなる。

【０１３８】Ｄ点電圧とＤ／Ａコンバータ１２１の出力
であるＦ点の電圧を加算する加算器が１１７である。こ
の加算器１１７により加算された値が誤差増幅器７９に
入力される。従って、Ｄ／Ａコンバータ１２１の出力Ｆ
点の電圧が、例えば、３Ｖのときに標準電流を流してい
たとする。ここで、例えば、図２４（ｂ）のＸ₃のテー
ブルを出力しているとき、Ｄ／Ａコンバータ１２１の出
力電圧、Ｆ点の電圧を２Ｖに降下させると、誤差増幅器
７９はあたかもＡ相電流が降下したかのように動作し、
Ｅ点とＢ点を同一電圧にするように動作するためＡ相電
流が増加する。従って、ステッピングモータを駆動する
速度により電流を増加させることが可能となる。また、
ステッピングモータに流す電流を増加させる手段につい
てのみ説明してきたが、逆に減少させてもよい。

【０１３９】ステッピングモータの駆動方法を変更
する方法次に、ステッピングモータの駆動速度により、ステッピ
ングモータの駆動方法を変更する方法について説明す
る。図２６に示したように１ステップ０．４５°を動作
可能な制御回路において、１−２相励磁及び２相励磁を
実現することは容易なことである。即ち、１−２相励磁
を実現するためには、同一回路において、段階を１、
３、５・・・と奇数の段階のみ指令すればよく、更に、
２相励磁の場合１、５と中３つをとばした段階を指令す
ればよい。即ち、ステッピングモータの制御方法は、自
由に選択可能である。

【０１４０】パルス出力において、割り込み等を用いる
場合は、特に、割り込み時間、即ち、図４に示した矢印
の間隔を短くすることは、ＣＰＵの演算処理が間に合わ
ない等の不具合を発生させる。このような場合、即ち、
高速でステッピングモータを駆動する場合には、割り込
み速度を１／２として、その分、ステッピングモータの
駆動角度を２倍に大きくすることによりＣＰＵの負荷を
減じ、且つ、安定的に駆動可能となる。これを図２６を
用いて説明する。

【０１４１】図２６のＩ_a、Ｉ_b・・・Ｉ_Pはハーフス
テップ駆動を意味している。これを１−２相励磁に変更
するとＩ_a、Ｉ_c、Ｉ_e、Ｉ_g、Ｉ_i、Ｉ_k、Ｉ_m、Ｉ
_oとなる。更に、２相励磁の場合はＩ_a、Ｉ_e、Ｉ_i、
Ｉ_mとなる。ここで、はじめハーフステップ駆動を実行
していたとする。そして、次に、ステッピングモータを
２倍のスピードで回転させたとする。２倍のスピードで
回転させるためには、励磁を１−２相励磁に変更するこ
とにより、割り込み時間は同一の割り込み時間を用いて
パルスを送出すればよい。

【０１４２】ここで、さらに２倍のスピードでステッピ
ングモータを回転させたいときは割り込みは同一割り込
みで励磁方法を２相励磁とすれば可能となる。即ち、同
一割り込み時間で全てをハーフステップ駆動で駆動する
ときの４倍のスピードでステッピングモータを駆動する
ことが可能となる。さらに、従来例で述べた１−２相励
磁と異なり安定なトルクが得られるのはいうまでもな
い。

【０１４３】実施例においては、図２４（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の如く、テーブルを用いて駆動したが高
速のマイコンを用いてｔｄが発生しないようにし、変曲
点処理を実行してもよい。

【０１４４】また、図２７の如く、特殊コード、例え
ば、反転コード等がフィードの途中に存在する場合を考
慮して、テーブルを２バイトデータとして図２７に示す
ように特殊コードのビットを設けて制御することもでき
る。

【０１４５】また、割り込みの周波数を変更する手段に
ついては、ＣＰＵタイマの値を変更する代わりにＶＣＯ
の入力レベルを変更してよい。

【０１４６】また、パルス送出の最小間隔ｔを割り込み
の周期と同一としても問題はなく、更にｔを割り込み回
数としてもよい。

【０１４７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、フィー
ド時の移動を開始する数データ及び移動を終了する数デ
ータ前を最高速度より遅く制御するようにしたため、フ
ィード時に２軸駆動機構が脱調することがなくなるとい
う効果がある。

【０１４８】また、フィード時にＸ軸、Ｙ軸の移動量が
小さい軸側が均一な移動量となるため、２軸同時に駆動
したときにおいても、脱調することなく希望の経路を経
て、フィードを終了することができるという効果があ
る。

【０１４９】また、フィード時の移動量の大きい軸と小
さい軸の比により、駆動方法を変更することにより、ス
テッピングモータの振動を抑制し、脱調を防止すること
ができるという効果がある。

【０１５０】また、フィード時、変曲点を求め変曲点前
後で、最高速度より遅く制御するため、変曲点での脱調
を防止することができる。更に、演算速度の遅いマイコ
ンを使用しているときには、演算時間をなくすことがで
きるという効果がある。

【０１５１】また、フィードにおいてＸ、Ｙの移動量の
比の差が少ない場合は、２軸駆動機構を最高速度で制御
するようにしたため、不要な箇所で速度を低下させるこ
となく、フィードを実行できるという効果がある。

【０１５２】また、フィードにおいて２軸駆動機構の最
高速度で駆動している軸側の少なくとも１箇所を２軸駆
動機構の最高速度より遅い速度で駆動することにより、
２軸駆動機構の振動を抑制し、脱調を防止し、２軸駆動
機構を高速に駆動することが可能となるという効果があ
る。

【０１５３】また、２軸駆動機構に重量負荷を搭載した
場合に選択するスイッチに連動してフィードの速度を低
下させることにより、２軸駆動機構に重量負荷を搭載し
た場合でも脱調することなくフィードを実行することが
できるという効果がある。

【０１５４】また、２軸駆動機構の駆動用モータの励磁
方法を変更することにより、割り込み時間を長くするこ
とが可能であり、高速でないマイクロプロセッサを用い
装置を安価にすることができ、精度の高いものが得られ
るという効果がある。

【０１５５】また、ステッピングモータの電流を制御す
ることにより、精度を向上し、一定のトルクでステッピ
ングモータを駆動することができ、これにより２軸駆動
機構を変更することなく、２軸駆動機構の精度を向上
し、脱調なく駆動できるという効果がある。

【０１５６】また、アナログスイッチを用いて２軸駆動
機構を駆動するモータの電流を制御するため、安価で安
定した制御装置ができるという効果がある。

【０１５７】また、２軸駆動機構の駆動用モータの励磁
電流を制御する手段を設けたことにより、高速回転領域
においても脱調することなく、安定駆動を得ることがで
きるという効果がある。

【０１５８】また、Ｄ／Ａコンバータを用いて２軸駆動
機構を駆動するモータの電流を制御するため、安価で、
自由な電流設定が可能となり、２軸駆動機構を脱調する
ことなく駆動できるという効果がある。

【０１５９】以上の結果、２軸駆動機構を高速で駆動
し、且つ、目的の箇所まで直線で移動し、更に脱調のな
い２軸駆動機構の駆動を実現することにより、作業速度
の向上及び操作性の向上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による自動縫いミシンの制御装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】この発明によるパルスモータドライバの回路構
成の一部を示すブロック図である。

【図３】この発明による割り込みの周期を決定する波形
を示す説明図である。

【図４】この発明によるパルス送出の波形を示す説明図
である。

【図５】この発明によるパルス送出の波形を示す図であ
る。

【図６】この発明によるパルス送出方法を決定する動作
を示すフローチャートである。

【図７】この発明によるＸ軸、Ｙ軸両方のパルス間隔を
示すテーブルである。

【図８】この発明によるパルス送出波形を示す説明図で
ある。

【図９】この発明によるパルス送出方法を決定する動作
を示すフローチャートである。

【図１０】図９に示した動作において出力されるパルス
波形を示す説明図である。

【図１１】図９に示した動作において出力されるパルス
波形を示す説明図である。

【図１２】この発明によるパルス送出方法を決定する動
作を示すフローチャートである。

【図１３】この発明によるパルス送出のためのパルス数
を示すテーブルである。

【図１４】この発明によるパルス送出の波形を示す説明
図である。

【図１５】この発明によるパルス送出方法を決定する動
作を示すフローチャートである。

【図１６】この発明によるパルス送出方法を決定する動
作を示すサブルーチンのフローチャートである。

【図１７】この発明によるパルスを送出するためのテー
ブルを示す説明図である。

【図１８】この発明によるパルス送出波形を示す説明図
である。

【図１９】この発明によるパルス送出方法を決定する動
作を示すフローチャートである。

【図２０】この発明による変曲点を示す説明図である。

【図２１】この発明による変曲点での処理を示すフロー
チャートである。

【図２２】この発明による１針毎の処理における２軸駆
動機構の移動波形とパルスを示す説明図である。

【図２３】この発明による変曲点処理とτを挿入したと
きの２軸駆動機構の移動波形とパルスを示す説明図であ
る。

【図２４】この発明によるＸ軸のパルス出力のためのテ
ーブルを示す説明図である。

【図２５】この発明によるパルス送出方法を決定する動
作を示すフローチャートである。

【図２６】この発明によるステッピングモータ駆動の理
論を示す説明図である。

【図２７】この発明による特殊コードが存在したときの
処理を表すテーブルを示す説明図である。

【図２８】一般的な自動縫いミシンの外観を示す斜視図
である。

【図２９】従来における自動縫いミシンの構成を示すブ
ロック図である。

【図３０】従来におけるパルス送出のための回路構成を
示すブロック図である。

【図３１】従来におけるパルス送出のための回路構成を
示すブロック図である。

【図３２】従来におけるステッピングモータドライバの
回路の一部を示すブロック図である。

【図３３】従来におけるステッピングモータドライバの
２相、１−２相励磁の理論を示す説明図である。

【図３４】従来におけるパルス出力波形を示す説明図で
ある。

【図３５】従来におけるパルス出力波形を示す説明図で
ある。

【図３６】従来における２軸駆動方向とパルス出力波形
を示す説明図である。

【図３７】従来における２軸駆動機構の移動波形とパル
スを示す説明図である。

【符号の説明】

２７マイクロコンピュータ３５Ｉ／Ｏ４０ステッピングモータドライバ２５ステッピングモータ２６ステッピングモータ９１重量負荷スイッチ１００ＶＣＯ１０１周波数調整用ボリューム１０２タイマ１０３割り込みコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田悟名古屋市北区東大曽根町上五丁目1071番地三菱電機メカトロニクスソフトウエア株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D05B 1/00 - 97/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ミシンの主軸を駆動するモータと、縫製
物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を互い
に直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆動機
構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することにより前
記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手段
と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括制
御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデー
タ等を記憶する記憶手段とを備え、前記布押さえ手段
の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動において、移
動を開始する１データ目、或いは数データをＸ軸、Ｙ軸
が移動可能な最高の速度よりも遅く、且つ、移動を終了
する１データ或いは数データ前をＸ軸、Ｙ軸が移動する
最高速度よりも遅くなるように制御することを特徴とす
る自動縫いミシンの制御装置。
【請求項２】ミシンの主軸を駆動するモータと、縫製
物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を２軸
に独立に移動可能な２軸駆動機構と、前記該２軸駆動機
構を駆動制御することにより前記布押さえ手段を所定の
位置に移動する駆動制御手段とを備え、前記布押さえ手
段の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動において、
Ｘ軸、Ｙ軸が同時に移動する場合、いかなる移動量にお
いても移動量が大きい軸側は移動可能な最高速度で均一
な移動量となるように制御し、移動量が小さい軸側は最
高速度よりも遅く制御し、且つ、略均一な移動量になる
ように制御することを特徴とする自動縫いミシンの制御
装置。
【請求項３】ミシンの主軸を駆動するモータと、縫製
物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を２軸
に独立に移動可能な２軸駆動機構と、前記該２軸駆動機
構を駆動制御することにより前記布押さえ手段を所定の
位置に移動する駆動制御手段とを備え、前記布押さえ手
段の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動において、
Ｘ軸、Ｙ軸が同時に移動する場合、いかなる移動量にお
いても移動量が大きい軸側は移動可能な最高速度で均一
な移動量となるように制御し、移動量の小さい軸側は移
動量の比が１／２以下の場合は、移動量の大きい軸の１
／２倍の移動量以下の移動量となるように制御し、前記
移動量の比が１／２以上の場合は、移動量の大きい軸と
同一の移動量と１／２倍の移動量を混在させることを特
徴とする自動縫いミシンの制御装置。
【請求項４】ミシンの主軸を駆動するモータと、縫製
物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を互い
に直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆動機
構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することにより前
記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手段
と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括制
御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデー
タ等を記憶する記憶手段とを備え、前記布押さえ手段
の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動において、駆
動を開始する前に予め変曲点を演算し、該変曲点に至る
一定移動量前及び変曲点後の一定移動量を前記２軸駆動
機構が移動可能な最高速度よりも遅く制御することを特
徴とする自動縫いミシンの制御装置。
【請求項５】前記変曲点の前後において、Ｘ軸、Ｙ軸
の移動量の比の差が一定以下の場合は、前記変曲点であ
っても前記２軸駆動機構を最高速度で駆動するように制
御することを特徴とする請求項４記載の自動縫いミシン
の制御装置。
【請求項６】ミシンの主軸を駆動するモータと、縫製
物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を互い
に直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆動機
構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することにより前
記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手段
と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括制
御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデー
タ等を記憶する記憶手段とを備え、前記布押さえ手段
の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動において、少
なくとも一軸が前記２軸駆動機構の最高速度で移動して
いるとき、前記２軸駆動機構の最高速度で駆動している
軸側の少なくとも１箇所を前記２軸駆動機構の最高速度
より遅い速度で駆動するように制御することを特徴とす
る自動縫いミシンの制御装置。
【請求項７】ミシンの主軸を駆動するモータと、縫製
物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を互い
に直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆動機
構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することにより前
記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手段
と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括制
御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデー
タ等を記憶する記憶手段とを備え、前記布押さえ手段
の、縫い目を形成しないＸ軸、Ｙ軸の移動において、前
記２軸駆動機構に重量負荷を搭載したときに選択するス
イッチに連動し、前記２軸駆動機構の最高速度を自動的
に低下させ、或いは前記２軸駆動機構の駆動開始時、及
び変曲点での駆動速度を低下させるように制御すること
を特徴とする自動縫いミシンの制御装置。
【請求項８】ミシンの主軸を駆動するモータと、縫製
物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を互い
に直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆動機
構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することにより前
記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手段
と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括制
御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデー
タ等を記憶する記憶手段と、前記２軸駆動機構の駆動速
度により２軸駆動機構の駆動用モータの励磁方法を変更
する変更手段とを設けたことを特徴とする自動縫いミシ
ンの制御装置。
【請求項９】ミシンの主軸を駆動するモータと、縫製
物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を互い
に直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆動機
構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することにより前
記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手段
と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括制
御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデー
タ等を記憶する記憶手段と、前記２軸駆動機構を駆動す
るモータの電流を制御する制御手段とを備え、前記モー
タの回転角度を細分化或いは一定トルクを出力するよう
に制御することを特徴とする自動縫いミシンの制御装
置。
【請求項１０】前記２軸駆動機構を駆動するモータの
電流を制御する制御手段にアナログスイッチを用いたこ
とを特徴とする請求項９記載の自動縫いミシンの制御装
置。
【請求項１１】ミシンの主軸を駆動するモータと、縫
製物を挟持する布押さえ手段と、前記布押さえ手段を互
いに直交するＸ及びＹ方向に独立に移動可能な２軸駆動
機構と、前記該２軸駆動機構を駆動制御することにより
前記布押さえ手段を所定の位置に移動する駆動制御手段
と、前記モータ及び駆動制御手段等各部の動作を統括制
御する主制御手段と、制御に必要なプログラム及びデー
タ等を記憶する記憶手段と、前記２軸駆動機構の駆動速
度により２軸駆動機構の駆動用モータの励磁電流を制御
する制御手段とを設けたことを特徴とする自動縫いミシ
ンの制御装置。
【請求項１２】前記２軸駆動機構駆動用モータの励磁
電流を制御する制御手段にＤ／Ａコンバータを用いたこ
とを特徴とする請求項１１記載の自動縫いミシンの制御
装置。