JP2871191B2 - ミシンの針棒制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はミシンの針棒制御装置に
関するものであり、特に、針棒速度を制御する装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ミシンの針棒は下端に縫針を保
持しており、針棒駆動モータにより設定サイクル数で上
下方向に往復運動させられる。針棒の下降により、上糸
が挿通された縫針の先端が縫製すべき被加工布を貫通す
る。そして、針棒の上昇により上糸の糸輪が形成され、
送り歯の下方に設けられた外釜によりその糸輪が捕捉さ
れた後、外釜が一回転することにより上糸と下糸とが絡
まされて縫目が形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなミシンにおいて、被加工布の厚さがかなり厚い場
合や、織目がごく細かく詰まっている場合には、針棒駆
動モータのトルクが小さいと縫針が貫通し難い、あるい
は貫通し得ないことがあった。そのため、このような被
加工布の縫製を行うためには、針棒駆動モータを大形に
しなければならなず、コストが高くなるという問題があ
った。本発明はこの問題に鑑み、針棒駆動モータを大形
にすることなく、従来では縫製が困難であった被加工布
の縫製をも良好に行い得るように針棒速度を制御する装
置を得ることを課題として為されたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明に係るミシンの針棒制御装置は、図１に示す
ように、針棒下降速度増加の必要性の有無を検出する
増加必要性検出手段と、その増加必要性検出手段の検
出結果が必要性有りの場合に、前記設定サイクル数を変
化させることなく、少なくとも縫針の先端が被加工布を
貫通する時期の針棒駆動モータの作動速度を増加させる
針棒速度制御手段とを含むように構成される。増加必要
性検出手段は、例えば、被加工布の一定厚さを基準とし
て、その基準厚さを超えるか否かにより速度増加の必要
性の有無を決定するようにしてもよく、また、特に１つ
の条件を設けずに、一サイクルの縫製を行った際の縫針
の貫通し難さの度合等から必要性の有無を決定するもの
としてもよい。さらに、作業者が被加工布の状態を観て
速度増加必要性の有無を決定し、必要性が有る場合にス
イッチ等の操作により電気信号を発生させ、その信号の
有無を検出する手段を増加必要性検出手段としてもよ
い。

【０００５】

【作用】上記のように構成された針棒制御装置におい
て、被加工布の厚さや織目の細かさの程度等が一般的な
ものである場合には、増加必要性検出手段の検出結果
が、針棒下降速度増加の必要性無しとなるため、針棒速
度制御手段は針棒駆動モータの速度増加を行わない。そ
れに対して、被加工布が厚かったり重ねられている場合
や、織目がごく詰まっている場合等には、検出結果が必
要性有りとなるため、針棒速度制御手段により針棒駆動
モータの作動速度が増加させられ、針棒の下降速度が増
加させられる。針棒の下降速度は、少なくとも縫針の先
端が被加工布を貫通する時期、すなわち、縫針の被加工
布貫通時に大きければよく、針棒の下降開始当初から増
速されても、針棒がある一定高さに達した時点から増速
されてもよい。また、縫針が被加工布を貫通した後は、
ミシンの振動や騒音を低減するために下降速度を減少さ
せることが望ましいが、不可欠ではない。縫針の被加工
布貫通時の速度を大きくすれば、針棒の慣性力が大きく
なり、縫針が従来は容易に貫通し得なかった被加工布を
貫通することが可能となる。また、針棒下降速度が増さ
れても、針棒の往復運動自体は設定サイクル数で行われ
るようになっているため、所望の布送り速度で縫製を行
うことができる。

【０００６】

【発明の効果】このように、本発明によれば、従来は縫
製が困難または不可能であった被加工布の縫製を容易に
行うことができ、縫製可能な被加工布の範囲が拡がる効
果が得られる。しかも、針棒駆動モータを大形とする必
要がないため、装置全体の大形化を回避することがで
き、コストを低く抑え得る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図２において、１０はミシンの機枠であ
り、上方のアーム部１２と下方のベッド部１４とを備え
ている。アーム部１２内には針棒台１６が設けられてい
る。針棒台１６は上下方向に延びた板部材であり、その
上下両端部には水平方向に延び出す一対のフランジ部が
形成されている。この上側のフランジ部はさらに上方に
延び出しており、この部分において、針棒台１６がピン
１８によりアーム部１２に揺動可能に取り付けられてい
る。両フランジ部にはそれぞれ貫通穴が形成されてお
り、この貫通穴に針棒２４が摺動可能に嵌合されてい
る。針棒２４は下端部に縫針２６を保持している。ま
た、針棒台１６の中央部には上下方向に延びるスロット
３０が形成されており、ピン３２がスロット３０の長手
方向にのみ移動可能に係合させられている。ピン３２の
軸部は針棒２４に固着されており、ピン３２と針棒２４
とが一体的に移動するようになっている。

【０００８】ピン３２の頭部は、ラック部材３６のフラ
ンジ３８に形成された切欠４０に左右方向にのみ移動可
能に係合させられている。また、ラック部材３６の近傍
には、針棒駆動用サーボモータ４２が配設されており、
ラック部材３６のラック部４４が、サーボモータ４２の
回転軸に相対回転不能に取り付けられたピニオン４６と
噛み合わされている。サーボモータ４２は正逆両方向に
回転するものであり、サーボモータ４２の正逆両回転に
より、ピニオン４６を介してラック部材３６が昇降させ
られ、ラック部材３６の切欠４０に係合されたピン３２
を介して針棒２４が針棒台１６に支持されつつ、上下方
向に往復運動させられる。

【０００９】ラック部材３６の近傍にはまた、ポテンシ
ョメータ５０が配設されており、その回転軸に相対回転
不能に取り付けられたピニオン５２がラック部４４と噛
み合わされている。ポテンショメータ５０は、図３に示
すように、Ａ／Ｄ変換器５４を介してコンピュータ５６
の入出力インタフェース５８に接続されており、その出
力信号がデジタル変換されてコンピュータ５６に入力さ
れるようになっている。また、サーボモータ４２の回転
軸にはエンコーダ６０が接続されており、エンコーダ６
０も入出力インタフェース５８に接続されて、そのパル
ス信号がコンピュータ５６に入力されるようになってい
る。

【００１０】針棒台１６の下端部は連杆６４を介して針
棒揺動用パルスモータ６６（図３参照）に連結されてお
り、パルスモータ６６の駆動により針棒台１６がピン１
８まわりに回動させられ、針棒２４および縫針２６が左
右方向に揺動させられるようになっている。

【００１１】アーム部１２にはまた支持軸７０が配設さ
れており、セクタギヤ７２が回動可能に支持されてい
る。図２から明らかなように、セクタギヤ７２の一端部
には天秤７４が形成されている。また、セクタギヤ７２
の近傍には天秤駆動用パルスモータ７６が配設されてお
り、その回転軸に相対回転不能に取り付けられたピニオ
ン７８がセクタギヤ７２のギヤ部８０に噛み合わされて
いる。したがって、パルスモータ７６の正逆両回転によ
りセクタギヤ７２が支持軸７０まわりに回動させられ、
天秤７４が上下方向に往復運動させられる。

【００１２】縫針２６近傍には布押さえ８２が設けられ
ている。布押さえ８２は針棒２４と平行に延びる押さえ
棒８４の先端にねじ８６により取り付けられており、押
さえ棒８４の他端はアーム部１２内において、押さえ棒
抱き８８により支持されている。押さえ棒抱き８８は図
示しないばね部材により押し下げ方向に付勢されるとと
もに、押さえ上げレバー９０のカム面９４と係合するこ
とにより、その下降端位置を規定されている。押さえ上
げレバー９０はカム形状を成し、ピン９２により機枠１
０に回動可能に取り付けられている。したがって、押さ
え上げレバー９０を反時計方向に回動させることによ
り、ばね部材の付勢力に抗して押さえ棒８４が上昇させ
られ、布押さえ８２が非作用位置に位置させられる。一
方、押さえ上げレバー９０を時計方向に回動させること
により、布押さえ８２が下降して被加工布を押さえる作
用位置に位置させられる。

【００１３】また、押さえ棒抱き８８の近傍にはポテン
ショメータ９８（図３参照）が配設されており、その回
転軸に相対回転不能に取り付けられた図示しないピニオ
ンが、押さえ棒抱き８８の他端に形成されたギヤ部と噛
み合わされている。布押さえ８２が作用位置において被
加工布を押さえた状態で、被加工布の厚さが異なること
により布押さえ８２の高さも異なる。この布押さえ８２
の高さが押さえ棒抱き８８およびピニオンを介してポテ
ンショメータ９８により検出される。ポテンショメータ
９８はＡ／Ｄ変換器１００を介してコンピュータ５６の
入出力インタフェース５８に接続されている。ポテンシ
ョメータ９８からの電気信号に基づいてコンピュータ５
６内で被加工布の厚さが演算されるようになっているの
である。

【００１４】ベッド部１４内には、水平釜１０６が配設
されている。水平釜１０６の外釜１０８は支持軸１１０
を介してベッド部１４に水平面内で回転可能に支持され
ている。外釜１０８の外周面にはギヤ部１１２が形成さ
れており、釜駆動用パルスモータ１１４の回転軸に相対
回転不能に取り付けられたピニオン１１６に噛み合わさ
れている。したがって、パルスモータ１１４の駆動によ
り外釜１０８が一定方向に回転させられる。

【００１５】水平釜１０６の上方には送り歯１２０が設
けられている。送り歯１２０は、送り台１２２に固着さ
れており、送り台１２２は前後送りレバー１２４の一端
に連結されている。前後送りレバー１２４は支持軸１２
６を介してベッド部１４により回動可能に支持されてお
り、他端にはギヤ部１２８が形成されている。また、ベ
ッド部１４には前後送り用パルスモータ１３０が配設さ
れており、その回転軸に相対回転不能に取り付けられた
ピニオン１３２とギヤ部１２８とが噛み合わされてい
る。したがって、パルスモータ１３０の正逆両回転によ
り、前後送りレバー１２４が支持軸１２６を支点として
回動し、送り台１２２と共に送り歯１２０が前後に往復
運動させられる。

【００１６】前後送りレバー１２４の近傍には、上下送
りレバー１３６が支持軸１３８によりベッド部１４に揺
動可能に取り付けられている。上下送りレバー１３６の
一端には図示しないローラが回転可能に取り付けられて
おり、その外周面が送り台１２２の底面に当接させられ
ている。また、上下送りレバー１３６の他端にはギヤ部
１４０が形成されており、上下送り用パルスモータ１４
２の回転軸に相対回転不能に取り付けられたピニオン１
４４と噛み合わされている。したがって、パルスモータ
１４２の正逆両回転により上下送りレバー１３６が支持
軸１３８を中心として所定角度で揺動し、ローラにより
送り台１２２が所要のストロークで上下方向に往復運動
させられる。

【００１７】機枠１０にはさらに、起動・停止ボタン１
４８およびテンキー式の模様選択ボタン（図３参照）１
５０が設けられている。模様選択ボタン１５０は、所望
の縫製模様を選択するためのものである。

【００１８】本実施例のミシンの制御系を図３に示す。
図から明らかなように、サーボモータ４２および各パル
スモータ６６，７６，１１４，１３０，１４２は、各駆
動回路１５４〜１６４を介してコンピュータ５６の入出
力インタフェース５８に接続されている。また、起動・
停止ボタン１４８に対応して起動・停止スイッチ１７０
が設けられ、入出力インタフェース５８に接続されてい
る。起動・停止スイッチ１７０は作業者が起動・停止ボ
タン１４８を１回操作する毎に交互にＯＮ状態とＯＦＦ
状態とになるものである。模様選択ボタン１５０は１０
個設けられており、各模様選択ボタン１５０に対応して
１個ずつの模様選択スイッチ１７２が設けられ、入出力
インタフェース５８に接続れている。

【００１９】コンピュータ５６は、入出力インタフェー
ス５８の他、ＣＰＵ１７６，ＲＯＭ１７８，ＲＡＭ１８
０を備えており、これらがバス１８２により接続されて
いる。ＲＯＭ１７８はプログラムメモリ１８６および縫
目模様データメモリ１８８を備えている。縫目模様デー
タメモリ１８８には、模様選択スイッチ１７２で選択可
能な縫目模様の各々に対応する縫目模様データが格納さ
れており、プログラムメモリ１８６にはそれら縫目模様
データに基づいて各モータをそれぞれ制御する制御プロ
グラム，図４〜６のフローチャートで表される縫目形成
制御プログラム，サーボモータ４２の設定速度に対応し
た出力データテーブル，各パルスモータ６６，７６等の
設定速度に対応したパルス数テーブル等が格納されてい
る。また、ＲＡＭ１８０には、ＣＰＵ１７６の演算処理
結果を一時的に記憶する各種のメモリの他、図９に示す
タイマＴ₁ やフラグＦ₁ 等が設けられている。

【００２０】以上のように構成されたミシンにおける縫
目形成制御を図４〜図６のフローチャートに基づいて説
明する。縫目形成制御プログラムは、全体のタイミング
制御を行う図４のメインルーチン，針棒２４のサイクル
数を制御する図５のサイクル数制御ルーチンおよびエン
コーダ６０のパルスの立ち下がり時の割込みにより針棒
２４の下降速度を制御する図６の針棒速度制御ルーチン
等から成っている。なお、針棒２４のサイクル数は毎分
２００サイクル（１サイクルタイム＝３００msec）に設
定されているものとする。

【００２１】電源投入と同時に図４に示すメイン制御が
開始される。まず、ステップＳ１（以下、単にＳ１で表
す。他のステップについても同様）において初期設定が
行われ、各フラグＦ₁ ，Ｆ₂ 等がＯＦＦとされる。ま
た、初期位置制御が行われ、針棒２４，外釜１０８，天
秤７４等が各駆動回路およびモータにより初期位置に位
置させられる。縫製時以外には針棒２４等はこの初期位
置に維持される。

【００２２】次に、Ｓ２において縫製開始が待たれる。
作業者により起動・停止ボタン１４８が押されれば起動
・停止スイッチ１７０がＯＮ状態となるため、判定の結
果がＹＥＳとなって、Ｓ３においてタイマＴ₁ がリセッ
トされ、図５のフローチャートで示すサイクル数制御処
理が開始される。このサイクル数制御処理は、１msec経
過する毎に割込みで実行される。Ｓ１０１において、カ
ウント値ｎが１ずつインクリメントされ、カウント値ｎ
が３００に達するまではＳ１０２の判定結果がＮＯとな
って、Ｓ１０３，Ｓ１０４がスキップされ、１回の実行
が終了する。そして、ｎ＝３００となればＳ１０２の判
定結果がＹＥＳとなって、Ｓ１０３においてスタートフ
ラグＦ₁ がＯＮとされる。そして、Ｓ１０４においてカ
ウント値ｎが０にリセットされる。すなわち、タイマＴ
₁ のスタート後、３００msec経過する毎にスタートフラ
グＦ₁ がＯＮとされるのであり、このサイクル数制御処
理は、起動・停止スイッチ１７０がＯＦＦとなり、図４
のＳ２４でタイマＴ₁ が停止させられるまで続けられ
る。

【００２３】Ｓ３の実行後、Ｓ４において、ポテンショ
メータ９８の出力値が読み込まれて被加工布の厚さの検
出が行われる。起動・停止スイッチ１７０が操作される
前に、作業者により押さえ上げレバー９０が時計方向に
回動させられることによって、布押さえ８２が作用位置
へ下降させられるため、Ｓ４の実行時には布押さえ８２
がベッド部１４上に載置された被加工布を押さえてお
り、その状態の布押さえ８２の高さを表すポテンショメ
ータ９８の出力値が読み込まれるのである。読み込まれ
た被加工布の厚さが２mm以上であればＳ５の判定結果が
ＹＥＳとなり、Ｓ６において速度変更フラグＦ₂ がＯＮ
とされる。一方、被加工布の厚さが２mmより薄ければＳ
５の判定結果がＮＯとなり、速度変更フラグＦ₂ はＯＮ
とされない。すなわち、本実施例においては、『被加工
布の厚さが２mm』が針棒２４の下降速度増加必要性の有
無の判定基準とされているのであり、２mm以上の場合に
は、縫針２６が被加工布を貫通することが難しく、針棒
２４の下降速度増加の必要性有りと決定され、速度変更
フラグＦ₂ がＯＮとされるのである。

【００２４】本実施例においては、布押さえ８２，ポテ
ンショメータ９８，Ａ／Ｄ変換器１００，ＣＰＵ１７６
のメインルーチンのＳ４，Ｓ５およびＳ６を実行する部
分等が針棒下降速度の増加必要性検出手段を構成してい
るのである。

【００２５】続いて、Ｓ７において、駆動回路１５４に
駆動指令信号が出力され、サーボモータ４２が起動させ
られて針棒２４の下降が開始されるとともに、Ｓ８にお
いてエンコーダ６０のパルス信号の割込みが許可され
る。その後、Ｓ９においてポテンショメータ５０により
検出される針棒２４の位置が速度変更開始高さまで下降
するのが待たれる。本実施例においては、速度変更開始
高さは図８のＡ点に決められている。針棒２４の高さが
速度変更開始高さに達すればＳ９の判定結果がＹＥＳと
なって、Ｓ１０において速度変更フラグＦ₂ がＯＮとさ
れているか否かの判定が行われる。Ｓ６において速度変
更フラグＦ₂ がＯＮされていれば判定結果がＹＥＳとな
り、Ｓ１１において速度変更開始位置フラグＦ₃ がＯＮ
とされるが、速度変更フラグＦ₂ がＯＦＦのままであれ
ばＳ１０の判定結果がＮＯとなり、Ｓ１１をスキップし
てＳ１２が実行される。

【００２６】前記Ｓ８の実行後は、エンコーダ６０から
のパルス信号の立ち下がりに応じて割込みにより図６に
示す針棒速度制御ルーチンが１回ずつ実行される。ま
ず、Ｓ２０１において、立ち下がり信号の時間間隔が測
定され、その時間間隔から針棒２４の速度が演算され
る。そして、Ｓ２０２において、速度変更開始位置フラ
グＦ₃ がＯＮとされているか否かの判定が行われ、判定
結果がＹＥＳであれば、Ｓ２０３において針棒２４の目
標速度が予め定められた速度に増加させられる。次にＳ
２０４において速度変更開始位置フラグＦ₃ がＯＦＦと
された後、Ｓ２０５において、Ｓ２０１で演算された針
棒２４の現在速度と設定された目標速度とが比較され
る。最初は、速度変更開始指令が発せられた直後である
ため、現在速度が目標速度より小さくなり、Ｓ２０６に
おいて増速処理が行われる。駆動回路１５４からのサー
ボモータ４２の駆動電流が目標速度と現在速度との差に
比例する量だけ増加させられるのである。

【００２７】次のエンコーダ６０のパルス信号の割込み
時には、Ｓ２０２の判定結果がＮＯとなり、Ｓ２０７に
おいて速度変更終了フラグＦ₄ がＯＮとされているか否
かの判定が行われる。メインルーチンにおいて速度変更
終了フラグＦ₄ がＯＮされていなければ判定結果がＮＯ
となり、Ｓ２０８〜Ｓ２１０がスキップされて再びＳ２
０５において、針棒２４の現在速度と目標速度との比較
が行われる。前回のＳ２０６の実行により現在速度が目
標速度とほぼ同じ速度に達していればそのままプログラ
ムの実行が終了するが、まだ、目標速度に達していなけ
れば再びＳ２０６において増速処理が行われる。また、
現在速度が既に目標速度を超えている場合には、Ｓ２１
１において減速処理が行われ、サーボモータ４２の駆動
電流が減少させられて針棒２４の下降速度が減少させら
れる。その後、パルス信号の割込み毎に、Ｓ２０１，Ｓ
２０２，Ｓ２０７，Ｓ２０５が繰り返し実行され、針棒
２４の現在速度に応じてＳ２０６またはＳ２１１が行わ
れ、針棒２４が図８に示すように通常より大きい速度で
下降させられる。

【００２８】本実施例においては、サーボモータ４２，
エンコーダ６０，駆動回路１５４およびＣＰＵ１７６の
針棒速度制御ルーチンを実行する部分が針棒速度制御手
段を構成しているのである。

【００２９】メインルーチンにおいては、Ｓ１１の実行
後Ｓ１２が繰り返し実行され、ポテンショメータ５０の
出力信号に基づいて針棒２４の高さが速度変更終了位置
に達するのが待たれる。この速度変更終了位置は、縫針
２６が被加工布を貫通した後一定量下降した図８のＢ点
の位置に決められている。針棒２４が速度変更終了位置
まで下降すれば、Ｓ１２の判定結果がＹＥＳとなり、Ｓ
１３において速度変更フラグＦ₂ がＯＮとされているか
否かの判定が行われる。判定結果がＹＥＳであればＳ１
４において速度変更終了フラグＦ₄ がＯＮとされ、判定
結果がＮＯであればＳ１４がスキップされてＳ１５が実
行される。

【００３０】速度変更終了フラグＦ₄ がＯＮとされれ
ば、図６の針棒速度制御ルーチンにおいて、Ｓ２０７の
判定結果がＹＥＳとなり、Ｓ２０８において、目標速度
が通常速度に減少させられる。そして、Ｓ２０９におい
て速度変更フラグＦ₂ がＯＦＦとされるとともに、Ｓ２
１０において速度変更終了フラグＦ₄ がＯＦＦとされた
後、Ｓ２０５において、針棒２４の現在速度と目標速度
とが比較される。目標速度が減少させられたことによ
り、現在速度が目標速度より大きくなり、Ｓ２１１の減
速処理が実行される。したがって、駆動回路１５４から
サーボモータ４２に供給される駆動電流が減少させら
れ、針棒２４の下降速度が減少させられる。その後、Ｓ
２０１，Ｓ２０２，Ｓ２０７およびＳ２０５が実行さ
れ、針棒２４の速度に応じてＳ２０６あるいはＳ２１１
が実行され、針棒２４は図８に示すように、再び通常の
速度で下降させられる状態に戻る。

【００３１】針棒２４が下降させられるうちに最下点、
すなわち図８に示すＣ点に達すれば、メインルーチンの
Ｓ１５の判定結果がＹＥＳとなり、Ｓ１６において針棒
上昇開始指令が発せられる。したがって、駆動回路１５
４によりサーボモータ４２が逆方向に駆動され、針棒２
４が上昇させられる。続いてＳ１７において釜駆動開始
指令が発せられ、駆動回路１６０により釜駆動用パルス
モータ１１４に外釜１０８の１回転分に相当するパルス
電流が供給され始める。これによりパルスモータ１１４
が起動され、外釜１０８の回転が開始される。針棒２４
の上昇により縫針２６に挿通された図示しない上糸の糸
輪が形成され、外釜１０８の回転によりその上糸の糸輪
が捕捉された後、外釜１０８が一回転させられることに
より上糸と下糸とが絡まされて被加工布に縫目が形成さ
れる。外釜１０８の１回転後、パルスモータ１１４への
パルス信号が絶たれるため、パルスモータ１１４の駆動
が停止し、外釜１０８が初期位置で停止させられる。

【００３２】Ｓ１８において、針棒２４が最上点、すな
わち図８に示すＤ点に達するのが待たれ、Ｓ１８の判定
結果がＹＥＳとなれば、Ｓ１９において針棒駆動停止指
令が発せられ、針棒２４が上昇端位置において停止させ
られる。続いて、Ｓ２０においてエンコーダ６０のパル
ス割込みが禁止され、針棒速度制御ルーチンの実行が停
止させられる。そして、Ｓ２１において、スタートフラ
グＦ₁がＯＮされているか否か、すなわち、サイクル数
制御ルーチンにおいて、カウント値ｎが３００に達した
か、換言すれば、針棒２４の下降開始から３００msecが
経過したか否かの判定が行われる。Ｓ２１の判定結果が
ＮＯであれば、Ｓ２２において、作業者により起動・停
止ボタン１４８が再び押され、起動・停止スイッチ１７
０がＯＦＦとされたか否かが判定される。起動・停止ス
イッチ１７０がＯＮ状態のままであれば判定結果がＮＯ
となり、再びＳ２１が実行される。

【００３３】３００msec経過後、サイクル数制御ルーチ
ンにおいてスタートフラグＦ₁ がＯＮとされれば、Ｓ２
１の判定結果がＹＥＳとなり、Ｓ２３においてスタート
フラグＦ₁ がＯＦＦされた後、プログラムの実行はＳ４
に戻り、次の縫目が形成される。

【００３４】本実施例においては、図８に実線で示す針
棒２４の下降状況と一点鎖線で示す通常の針棒の下降状
況とから明らかなように、針棒２４の下降速度が増加さ
せられることにより、針棒２４が通常より早い時期に上
昇端位置に達しても、３００msecが経過するまでは針棒
２４の次の下降が行われないのである。つまり、下降途
中における針棒２４の下降速度増加にもかかわらず、針
棒２４が３００msecで上下に１往復動させられるように
なっているのであり、針棒２４が正確に毎分２００サイ
クルという設定サイクル数で往復運動させられるように
なっているのである。

【００３５】一方、作業者により起動・停止ボタン１４
８が押されて起動・停止スイッチ１７０がＯＦＦとされ
れば、Ｓ２２の判定結果がＹＥＳとなって、Ｓ２４にお
いてサイクル数制御ルーチンの実行が停止させられる。
そして、プログラムの実行がＳ２に戻り、再び起動・停
止ボタン１４８が押されるのが待たれる。

【００３６】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、図８に示すように、針棒２４の下降が開始
された後、針棒２４が速度変更開始位置Ａ点から速度変
更終了位置Ｂ点に達する間の下降速度が増加させられ
る。このＡＢ間には縫針２６の先端が被加工布を貫通す
る時期が含まれているため、針棒２４が増速されること
により生ずる大きい慣性力によって、縫針２６が厚い被
加工布をそれの大きい負荷抵抗に打ち勝って良好に貫通
し得る。

【００３７】また、本実施例においては、針棒２４が増
速されることにより、最下点Ｃに達する時期が通常に比
較して早くなるが、コンピュータ５６により、天秤７
４，外釜１０８，送り歯１２０等の駆動が針棒２４の下
降時期に合わせて制御されるようになっているため、縫
製を支障なく行うことができる。

【００３８】なお、針棒２４の増速終了後、下降速度を
通常の下降速度よりも減速して、増速が行われない通常
の場合と同一時期に最下点Ｃに到達するように針棒２４
の速度を制御することも可能であり、このようにすれ
ば、図５のサイクル数制御ルーチンを省略してもミシン
をほぼ設定サイクル数で作動させることができる。

【００３９】また、本実施例においては、針棒の下降速
度が２段階にのみ変えられるようになっているが、多段
階に変えられるようにすることも可能であり、被加工布
の厚さ等に応じて連続的に変えられるようにすることも
可能である。

【００４０】さらに、本実施例においてはエンコーダ６
０のパルス立ち下がり信号の間隔により針棒２４の速度
を検出するようになっていたが、立ち上がり信号により
検出することも可能である。また、エンコーダ６０に代
えて、タコジェネレータにより直接針棒２４の速度を検
出することも可能であり、ポテンショメータ５０の出力
信号を微分して速度を検出することも可能である。

【００４１】逆に、エンコーダ６０を針棒の絶対位置を
検出し得るアブソリュートエンコーダに変えてポテンシ
ョメータ５０を省略し、あるいはエンコーダ６０と針棒
２４の上昇端への到達を検出する光電スイッチとにより
針棒２４の位置を検出することも可能である。

【００４２】また、本実施例においては、針棒２４の下
降速度増加の必要性の有無を決定するための判定基準が
『被加工布の厚さが２mm』とされていたが、縫針が被加
工布を貫通した直後の針棒の下降速度を実測し、その速
度が基準値以下である場合に下降速度増加の必要性があ
るとすることも可能である。

【００４３】さらに、下降速度増加の必要条件を『被加
工布の織目が細かい』等、他の特徴を設定することも可
能であり、その設定条件を検出し得る検出手段を設け、
針棒２４の速度制御を行うようにしてもよい。

【００４４】また、本実施例におけるように、針棒２４
の上下運動がラック部材３６とサーボモータ４２のギヤ
４６との噛合により行われるミシンにおいては、クラン
ク機構を用いて針棒を上下運動させる型のミシンに比較
して、縫針が被加工布を貫通する瞬間の速度が小さいた
め、本発明の針棒制御装置を適用することにより、縫針
２６の被加工布の貫通力が増大する顕著が効果がある
が、クランク機構を備えたミシンに本発明を適用するこ
とも可能である。

【００４５】その他、当業者の知識に基づいて種々の変
形，改良を施した態様で、本発明を実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を概念的に示す図である。

【図２】本発明の一実施例である針棒制御装置を備えた
ミシンの要部を示す斜視図である。

【図３】上記針棒制御装置を備えたミシンの構成を電子
制御部を中心として示すブロック図である。

【図４】上記ミシンのコンピュータのＲＯＭに格納され
たメインルーチンを示すフローチャートである。

【図５】上記コンピュータのＲＯＭに格納されたサイク
ル数制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図６】上記コンピュータのＲＯＭに格納された針棒速
度制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図７】上記コンピュータのＲＡＭの構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】上記針棒制御装置により制御された針棒の上下
運動を通常の針棒の上下運動と共に示すグラフである。

【符号の説明】

２４ 針棒 ２６ 縫針 ４２ 針棒駆動用サーボモータ ５６ コンピュータ ６０ エンコーダ ８２ 布押さえ ９８ ポテンショメータ １００ Ａ／Ｄ変換器 １５４ 駆動回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下端に縫針を保持した針棒を針棒駆動モ
   ータにより設定サイクル数で上下方向に往復運動させる
   ミシンの針棒制御装置であって、 針棒下降速度増加の必要性の有無を検出する増加必要性
   検出手段と、 その増加必要性検出手段の検出結果が必要性有りの場合
   に、前記設定サイクル数を変化させることなく、少なく
   とも前記縫針の先端が被加工布を貫通する時期の前記針
   棒駆動モータの作動速度を増加させる針棒速度制御手段
   とを含むことを特徴とする針棒制御装置。