JP2871823B2

JP2871823B2 - 刺繍ミシン

Info

Publication number: JP2871823B2
Application number: JP22626690A
Authority: JP
Inventors: 郁夫田島; 友昭姉崎; 英男長谷川
Original assignee: Tokai Kogyo Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Tokai Kogyo Sewing Machine Co Ltd
Priority date: 1990-08-27
Filing date: 1990-08-27
Publication date: 1999-03-17
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: JPH04105686A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は刺繍ミシンに関し、特に刺繍縫いの始めにお
けるステッチ（針目）のほつれ防止に関する。

〔従来の技術〕

例えば、糸切り後の縫い始めのように、上糸と下糸と
の絡みが形成されていない状態で刺繍縫いが始められ、
作成されたステッチはほつれが生じ易い。このほつれは
ステッチ長が大きい場合や、ランニングステッチ（シグ
ザグでないステッチ）である場合に特に顕著となる。

従来は、このほつれを防止するために、刺繍柄データ
の縫い始めの部分に、幅の小さいステッチを往復させる
ようなデータをインプットしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この処理では刺繍縫いの途中で糸切れ
が生じた場合、あるいは、任意に糸の切断をした場合
に、再び刺繍縫いを始めるときに上記ほつれを有効に防
止することはできない。

本発明は、上記知見に基づいて、上糸と下糸との絡み
が形成されていない状態で刺繍縫いが始められた場合に
おいても、適切なほつれ防止のための処理がなされるこ
とを解決すべき課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、縫い針と釜との協働により、上糸と下糸
との絡みを形成して本縫い刺繍を行う刺繍ミシンであっ
て、前記縫い針と交差するように展開された被刺繍布を、
制御信号に基づいてｘ軸方向およびｙ軸方向に移動させ
る被刺繍布移動手段と、所望の刺繍を施すために形成された刺繍データに基づ
いて前記被刺繍布移動手段に制御信号を出力する刺繍制
御手段と、縫い始めの際、上糸と下糸との絡みが形成された状態
であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により絡みが形成されていないと判定さ
れたときに、返し縫いのための所定のステッチ・データ
を演算し、これに基づく制御信号を前記刺繍制御手段に
優先して前記被刺繍布移動手段に出力する返し縫い制御
手段とを備えたことを特徴とする刺繍ミシンによって解
決される。

〔作用〕

本発明によると、縫い始めに上糸と下糸との絡みが形
成されていないと判定されたとき、例えば、糸切れが行
われた後の縫い始めにおいては、返し縫いのための所定
のステッチ・データに基づいて被刺繍布が移動され、返
し縫いが行われる。

このため、上糸と下糸との絡みが形成されていない状
態で縫い始められたとしても、その縫い始めのステッチ
がほつれ易いといった問題は生じない。

〔実施例〕

以下、図面を参照して実施例を具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る刺繍ミシンのシステ
ム全体構成図である。

刺繍ミシンはミシンヘッド６に設けられた縫い針７を
上下方向（Ｚ軸方向）に往復動させ、縫い針７側の上糸
（図示されていない）と釜側の下糸（図示されていな
い）とを絡ませることによって本縫い刺繍を行う。ここ
で、縫い針７の往復運動は主軸2aの回転に同期して行わ
れる。即ち、主軸2aの１回転に対して縫い針７が１往復
する。

主軸2aは主軸モータ２によって回転され、さらに主軸
2aには同軸にロータリ・エンコーダ４の回転軸が接続さ
れている。したがって、主軸2aの１回転に対してロータ
リ・エンコーダ４の回転軸が１回転する構造となってい
る。このロータリ・エンコーダ４は主軸2aの１回転に対
して1000パルスのパルス信号を出力し、このパルス信号
が入力装置（I/F）を介してCPU20に入力される。CPU20
ではこのパルス数をカウントすることによって主軸2aの
回転数および回転角を検出することができ、さらに主軸
2aの回転に同期して往復動される縫い針７の位置（Ｚ軸
上の位置）を検出することができる。

また、CPU20は、縫い針７が上方に移動して被刺繍布
９から離れているタイミングで、パルス・モータ・ドラ
イバ14に対し、被刺繍布９を展開保持している刺繍枠８
の位置指定信号を出力する。パルス・モータ・ドライバ
14はこの信号を受けてＸ軸モータ10およびＹ軸モータ12
を駆動させる。これによって、刺繍枠８は指定位置まで
移動される。刺繍枠８の移動位置は、刺繍柄データに基
づいて制御信号を出力する刺繍制御手段あるいは返し縫
い制御手段からの信号によって順次決定される。ここ
で、刺繍制御手段および返し縫い制御手段は、後記する
第２図〜第５図の制御フローチャートに示されている。
したがって、刺繍枠８に展開保持されている被刺繍布９
には上記刺繍柄データに応じた刺繍縫いが行われる。即
ち、刺繍枠８、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータおよびパルス・
モータ・ドライバ14が被刺繍布移動手段として機能す
る。

第２図から第５図までは、本実施例に係る刺繍ミシン
の刺繍縫いための制御フローチャートである。この制御
フローチャートは、縫い始めに上糸と下糸との絡みが形
成されていない状態、例えば、糸切り等が行われた後の
縫い始めにおいて、所定の返し縫いが行われるような制
御を付加したものある。

本フローチャートに係るプログラムはプログラムROM3
0に記憶されている。

第２図は刺繍ミシンの運転のためのフローチャートで
ある。先ず、上糸と下糸との絡みが解かれた状態、例え
ば、刺繍糸が切られている状態から刺繍ミシンを起動す
る場合を考える。

起動スイッチ１がONされると、処理はステップ101に
進み、返し縫いフラグがオンかどうかを確認する。後記
する手段によって、刺繍糸の切断が検出されると、返し
縫いフラグがオンされるため、処理はステップ102に進
み、ここで返し縫いカウンタCRの値が所定の返し縫いの
回数（４回）にセットされる。

次に、ステップ103〜ステップ105で主軸モータ２を起
動させ、運転条件を初期化して、運転処理を実行する。

なお、刺繍ミシンの起動時には、ステップ106におい
てミシン主軸停止完了フラグはオンしておらず、ステッ
プ107において停止スイッチもオンしておらず、さらに
ステップ108において停止、終了、糸切りコード信号も
入力されていないために、処理はステップ105に戻り刺
繍ミシンの運転処理が継続される。

第３図、第４図はエンコーダ・クロック・インタラプ
ト・サブルーチンの詳細図が示されている。

この処理は、主軸モータ２が起動されて、ロータリ・
エンコーダ４からのパルス信号が入力される毎に繰り返
して実行される。

ステップ201ではエンコーダ・カウンタCEの値に１を
加算する。今回の処理を初回とすればCE＝１となる。

ステップ202ではエンコーダ・カウンタCEの値が刺繍
枠８の駆動タイミングに一致しているかどうかを確認す
る。刺繍枠８の駆動タイミングは縫い針７が上方（Ｚ軸
方向）に移動して被刺繍布９から離れている状態で設定
されており、本実施例においては、主軸2aが停止位置か
らα゜（α゜＜360゜）回動した位置に設定されてい
る。したがって、この時のエンコーダ・カウンタCEの値
は 1000パルス÷360゜×α゜となる。

今回の処理においては、主軸2aは停止位置からロータ
リ・エンコーダ４の１パルス分だけ回動したにすぎない
ため、刺繍枠８の駆動タイミングに一致してはおらず、
処理は第４図のステップ220に進む。

ステップ220ではエンコーダ・カウンタCEの値が主軸2
aの停止タイミングと一致しているかどうか、即ち、主
軸2aが停止位置にあるかどうかを確認する。上記したよ
うに、主軸2aは停止位置からロータリ・エンコーダ４の
１パルス分だけ回動されているため、ステップ220の判
断はNOとなり、処理はステップ225に進む。

ステップ225ではエンコーダ・カウンタCEの値が糸切
りソレノイドをONするタイミングと一致しているかどう
かを確認する。本実施例においては、糸切りソレノイド
をONするタイミングは主軸2aが停止位置からγ゜（α゜
＜360゜）回動した位置に設定されており、この時のエ
ンコーダ・カウンタCEの値は 1000パルス÷360゜×γ゜となる。

上記したように、主軸2aは停止位置からロータリ・エ
ンコーダ４の１パルス分回動されているにすぎないた
め、ステップ225の判断はNOとなり、処理はステップ229
に進んで、刺繍ミシンのその他のタイミング処理を実行
する。そして、処理はスタート位置に戻り、ロータリ・
エンコーダ４から次のパルス信号を待つ。

このようにして、ロータリ・エンコーダ４からのパル
ス信号が入力する毎に処理が繰り返えし実行されて、第
３図のステップ202で、エンコーダ・カウンタCEの値が
刺繍枠８の駆動タイミングに一致すと、即ち、主軸2aが
停止位置からα゜回動されると、処理はステップ203に
進み、返し縫いフラグがオンしているかどうかを確認す
る。返し縫いフラグは既にオンしているために、処理ス
テップ206に進み、ここで返し縫いカウンタCRの値が４
かどうかを判定する。返し縫いカウンタCRは第２図のス
テップ102において既に４にセットされているために、
処理はステップ207に進む。ここで刺繍柄のデータとし
て記憶されている縫い位置のｘ、ｙ軸データX0およびY0
を読み込む。次に、ステップ208で刺繍枠８の移動量|X0
|と移動量|Y0|の大きさを比較する。

移動量|X0|＞移動量|Y0|であれば、次に、ステップ21
0Aで、移動量|X0|が0.8mmより大きいかどうかを判定す
る。

移動量|X0|＞0.8mmであれば、第６図の（１）図に示
す状態であり、ステップ211でｘ軸方向の返し縫いデー
タXaおよびｙ軸方向の返し縫いデータYaを演算する。こ
こで、返し縫いデータXaおよびYaは次の式から求められ
る。

Xa＝0.8×X0÷|X0|mm Ya＝|Y0|÷|X0| ×0.8×Y0÷|Y0|mm 即ち、返し縫いデータXa、Yaの方向は刺繍柄のデータ
X0、Y0の方向と一致している。

また、ステップ208で移動量|Y0|＞移動量|X0|であれ
ば、次に、ステップ210Bで、移動量|Y0|が0.8mmより大
きいかどうかを判定する。

移動量|Y0|＞0.8mmであれば、第６図の（２）図に示
す状態であり、ステップ212でｘ軸方向の返し縫いデー
タXaおよびｙ軸方向の返し縫いデータYaを演算する。こ
こで、返し縫いデータXaおよびYaは次の式から求められ
る。

Xa＝|X0|÷|Y0| ×0.8×X0÷|X0|mm Ya＝0.8×Y0÷|Y0|mm 即ち、この場合も返し縫いデータXa、Yaの方向は刺繍
柄のデータX0、Y0の方向と一致している。

次に、処理はステップ219に進み、返し縫いカウンタC
Rの値を１減じる。即ち、この時点でCR＝３となる。

そして、処理はスタート位置に戻り、ロータリ・エン
コーダ４からの次のパルス信号を待つ。

以後、処理が繰り返されて、エンコーダ・カウンタCE
の値が1000となると、主軸2aが１回転されたことにな
り、主軸2aは再び停止位置に戻る。

ここで、第５図のエンコーダ・原点・インターラプト
・サブルーチンの機能を説明する。

同サブルーチンでは、主軸2aが１回転して停止位置に
戻ったとき、即ち、エンコーダ・カウンタCEの値が1000
になったタイミングでエンコーダ・カウンタCEの値をク
リアするものである。

したがって、第３図に示すステップ201のエンコーダ
・カウンタCEの値は主軸2aが１回転される毎にクリアさ
れることになる。

主軸2aの１回転目においては、縫い針７は、上記した
ステップ211あるいはステップ212に示す返し縫いデータ
Xa、Yaに関係なく、刺繍ミシンの起動位置において上下
方向に１往復し、刺繍縫いが１回行われる。即ち、第６
図の原点位置（ｂ点）で刺繍縫いが１回行われる。

主軸2aの２回転目においても、１回転目と同様に主軸
2aが停止位置からα゜回動されると、第３図のステップ
202において、エンコーダ・カウンタCEの値が刺繍枠８
の駆動タイミングに一致することになり、処理はステッ
プ203を経由してステップ206に進む。しかしながら、前
述のように、返し縫いカウンタCRの値は３に更新されて
いるために、処理はステップ213からステップ214に進
む。ここで、刺繍枠８は、主軸2aの１回転目において演
算された返し縫いデータXa、Yaに基づいて、ｘ軸方向に
Xa、ｙ軸方向にYa移動される。

そして、この位置で刺繍縫いが１回行われる。即ち、
第６図（１）（２）のａ点の位置で刺繍縫いが１回行わ
れる。

ステップ219では、返し縫いカウンタCRの値が１減じ
られる。即ち、この時点でCR＝となる。

主軸2aの３回転目においても、同様に主軸2aが停止位
置からα゜回動され、ステップ202でエンコーダ・カウ
ンタCEの値が刺繍枠８への出力のタイミングに一致する
と、処理はステップ203、ステップ206、ステップ213、
ステップ215を経由してステップ216に進み、ここで、刺
繍枠８をｘ軸方向に−Xa、ｙ軸方向に−Ya移動させる。
即ち、主軸2aの１回転目に刺繍縫いが行われた位置、即
ち、第６図の原点位置（ｂ点）まで戻ることになり、こ
の位置で再び刺繍縫いが行われる。そして、ステップ21
9で、返し縫いカウンタCRの値が１減じられる。即ち、
この時点でCR＝１となる。

主軸2aの４回転目において、ステップ202でエンコー
ダ・カウンタCEの値が刺繍枠８の駆動タイミングに一致
すると、処理はステップ203、ステップ206、ステップ21
3、ステップ215を経由してステップ217に進み、ここ
で、刺繍枠８をｘ軸方向にX0、ｙ軸方向にY0だけ移動さ
せる。前述のように、X0、Y0の値は刺繍柄のデータとし
て記憶されている値であり、即ち、主軸2aの４回転目か
ら刺繍柄のデータに基づいて刺繍縫いが実行される。こ
の時の縫い位置は第６図に示すｃ点となる。

ステップ218では返し縫いフラグをオフにして、ステ
ップ219で返し縫いカウンタCRの値から１を減じる。即
ち、CR＝０となって、この時点で返し縫い制御は終了す
る。

このようにして、返し縫いのための刺繍枠８の駆動
は、第６図（１）（２）において、ａ点→ｂ点→ｃ点の
順番で行われ、返し縫いは、第６図（３）に示すように
ｂ点→ａ点→ｂ点→ｃ点の順番で行われる。

即ち、第３図のステップ206からステップ219までの処
理が返し縫い制御手段として機能する。

主軸2aの５回転目以後において、ステップ202でエン
コーダ・カウンタCEの値が刺繍枠８の駆動タイミングに
一致すると、この場合は既に、返し縫いフラグがオフさ
れているために、処理はステップ203からステップ204に
進み、ここで刺繍柄のデータとして記憶されている１針
分の縫い位置のｘ、ｙ軸データX0およびY0を読み込み、
さらにステップ205で刺繍枠８をｘ軸方向にX0、ｙ軸方
向にY0移動させ、刺繍柄のデータに基づいた通常の刺繍
縫いが実行される。

即ち、ステップ204からステップ205が刺繍データに基
づいて制御信号を出力する刺繍制御手段として機能す
る。

第７図は刺繍枠８のｘ軸方向の移動量|X0|およびｙ軸
方向の移動量|Y0|の値の双方が0.8mmよりも小さい場合
の返し縫いの状態を表している。

この場合は、刺繍柄のデータに基づいた通常の刺繍縫
いの位置を、返し縫いするものである。即ち、主軸2aの
１回転目おいて第３図のステップ210の処理が行われた
場合である。

この場合、返し縫いのための刺繍枠８の駆動は第７図
（１）において、ａ点→ｂ点→ａ点の順番で行われ、返
し縫いは、第７図（２）に示すようにｂ点→ａ点→ｂ点
→ａ点の順番で行われる。

次に、刺繍ミシンを停止する場合の処理を説明する。

第２図の刺繍ミシンの運転のためのフロチャートにお
いて、ステップ107で停止スイッチのオンが確認された
り、ステップ108で刺繍終了信号、あるいは糸切り信号
が確認されると、処理はステップ109に進み、ここでミ
シン主軸停止リクエストフラグがオンしているかどうか
を確認する。この段階ではミシン主軸停止リクエストフ
ラグがオンしていないため、処理はステップ110に進
み、ここでミシン主軸停止リクエストフラグをオンし、
さらに、停止カウンタCSを２にセットする。そして、ス
テップ111で主軸2aの停止前の減速運転を行い、この状
態で運転が継続される。

この時においても、第３図、第４図のエンコーダ・ク
ロック・インタラプト・サブルーチンおよび第５図のエ
ンコーダ・原点・インターラプト・サブルーチンでは、
前述のように、ロータリ・エンコーダ４からのパルス信
号が入力される毎に処理が繰り返し実行される。

そして、刺繍ミシンに停止信号が入力された後に、最
初に主軸2aが停止位置に戻ったタイミング、即ち、第４
図のステップ220で、エンコーダ・カウンタCEの値が主
軸の停止タイミングと一致すると、処理はステップ221
に進み、ここでミシン主軸停止リクエストフラグがオン
されているかどうかを確認する。第２図のステップ110
でミシン主軸停止リクエストフラグは既にオンされてい
るために、処理はステップ222に進み、ここで停止カウ
ンタCSの値から１を減ずる。即ち、この時点でCS＝１と
なり、処理はスタート位置に戻る。

ここで、主軸2aが停止位置にあるタイミングではエン
コーダ・カウンタCEの値は1000に等しいために、エンコ
ーダ・カウンタCEはエンコーダ・原点・インタラプト・
サブルーチンにおいてゼロクリアされる。

この後、運転が継続されて、主軸2aが停止位置からさ
らにγ゜回動すると、第４図のステップ225では、エン
コーダ・カウンタCEの値が糸切りソレノイドがオンでき
るタイミングと一致する。即ち、エンコーダ・カウンタ
CEの値が1000パルス÷360゜×γ゜に等しくなる。この
タイミングで処理はステップ226に進み、停止カウンタC
Sが１かどうかを確認する。前述のように、停止カウン
タCSは既に１に更新されているため、処理はステップ22
7に進み糸切りソレノイドをオンさせて糸切りを行う。
そして、ステップ228で返し縫いフラグをオンして、処
理はスタート位置に戻る。即ち、本実施例においては、
糸切りが行われた後は、必ず返し縫いフラグがオンされ
て、第２図のステップ101および第３図のステップ203の
判断がYESとなり、次からの縫い始めの際には返し縫い
が実行される。

このように、前記返し縫いフラグが、本実施例におけ
る、上糸と下糸との絡みが形成された状態であるか否か
を判定する判定手段に該当する。

そして、この後、さらに主軸2aが回動して停止位置に
戻ると、ステップ220でエンコーダ・カウンタCEの値が
主軸の停止タイミングと一致する。このタイミングで処
理はステップ221を経由してステップ222に進み、ここで
停止カウンタCSの値を１減じる。即ち、停止カウンタCS
はこの時点で０となる。これによって、処理はステップ
223からステップ224に進み、ここで主軸モータ２を停止
させ、ミシン主軸停止完了フラグをオンし、糸切りソレ
ノイドをオフして処理をスタート位置に戻す。

そして、ミシン主軸停止完了フラグがオンすることに
よって、第２図の刺繍ミシンの運転のためのフローチャ
ートにおいては、ステップ106の判断がYESとなり処理は
スタート位置に戻る。即ち、これで刺繍ミシンの運転は
終了する。

このように、本実施例に係る刺繍ミシンにおいては、
糸切りソレノイドによって糸切りが行われると返し縫い
フラグがオンして、次からの縫い始めにおいては所定回
数の返し縫いが実行される。このため、縫い始めにおけ
るステッチがほつれ易いといった問題が生じることはな
く、刺繍製品の品質が向上する。

なお、本実施例においては、前述のように、刺繍ミシ
ンが停止するときに、糸切りソレノイドがオンするタイ
ミングで返し縫いフラグをオンさせているが、これ以外
にも、糸の色換え信号が入力した後の糸切りソレノイド
がオンするタイミング、刺繍終了信号が入力した後の糸
切りソレノイドがオンするタイミングあるいは手動操作
によって糸切りソレノイドがオンするタイミングによっ
て返し縫いフラグをオンさせてもよい。また、糸が切れ
たタイミングを糸切れ検出器で検出し、このタイミング
で返し縫いフラグをオンさせてもよい。さらに、新品の
刺繍ミシンにおいて、データセット後に始めて起動させ
る場合に、初期条件として返し縫いフラグをオンさせて
おいてもよい。

次に、返し縫いの方法であるが、本実施例において
は、返し縫いが刺繍の柄に重なるように実行されている
が、返し縫いは短いステッチ長（約0.8mm以下）で行わ
れるために、縫い始めの一点が刺繍の柄に重なっておれ
ば、返し縫いの形状は任意でも可能である。即ち、刺繍
の柄に係わらず返し縫いの形状を一定にしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によると、縫い始めに作成されたステッチがほ
つれ易いという問題がなくなり、刺繍製品の品質が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る刺繍ミシンのシステム
全体構成図、第２図は本発明の一実施例に係る刺繍ミシ
ンの運転のためのフローチャートＩ、第３図は本発明の
一実施例に係る刺繍ミシンの運転のためのフローチャー
トII、第４図は本発明の一実施例に係る刺繍ミシンの運
転のためのフローチャートIII、第５図は本発明の一実
施例に係る刺繍ミシンの運転のためのフローチャートI
V、第６図は本発明の一実施例に係る刺繍ミシンの返し
縫い状態図Ｉ、第７図は本発明の一実施例に係る刺繍ミ
シンの返し縫い状態図IIである。７……縫い針９……被刺繍布８……刺繍枠（被刺繍布移動手段） 10……Ｘ軸モータ（被刺繍布移動手段） 12……Ｙ軸モータ（被刺繍布移動手段） 20……CPU 30……プログラムROM （刺繍制御手段）ステップ204……データバッファより枠出力データ読込
みX0、Y0 ステップ205……枠出力Ｘ＝X0、Ｙ＝Y0 （判定手段）ステップ101……返し縫いフラグがONか？ステップ203……返し縫いフラグがONか？（返し縫い制御手段）ステップ206〜ステップ212……返し縫いデータXa,Yaの
演算処理ステップ213〜ステップ214……刺繍枠８の駆動（ａ点）ステップ215〜ステップ216……刺繍枠８の駆動（ｂ点）ステップ217……刺繍枠８の駆動（ｃ点）ステップ218……返し縫いフラグOFF ステップ219……返し縫いカウンタCR←CR＋１

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D05B 1/00 - 83/00 D05C 1/00 - 17/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】縫い針と釜との協働により、上糸と下糸と
の絡みを形成して本縫い刺繍を行う刺繍ミシンであっ
て、前記縫い針と交差するように展開された被刺繍布を、制
御信号に基づいてｘ軸方向およびｙ軸方向に移動させる
被刺繍布移動手段と、所望の刺繍を施すために形成された刺繍データに基づい
て前記被刺繍布移動手段に制御信号を出力する刺繍制御
手段と、縫い始めの際、上糸と下糸との絡みが形成された状態で
あるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により絡みが形成されていないと判定され
たときに、返し縫いのための所定のステッチ・データを
演算し、これに基づく制御信号を前記刺繍制御手段に優
先して前記被刺繍布移動手段に出力する返し縫い制御手
段とを備えたことを特徴とする刺繍ミシン。