JP3103564B2 - ミシンの運転装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はミシンの運転装置に係り、特にはミシンの始
動と速度設定との操作手段を含むミシンの運転指令手段
とその制御手段に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題） ミシンの駆動源としてのミシンモータの始動・停止及
び速度調節を従来のコントローラによらずに電子的なス
イッチ手段により制御するミシンが知られている。

これらのミシンに於いて前述の始動・停止と速度設定
はそれぞれ独立して制御することと、始動時は低速から
スタートしてその後所望の速度で運転するために始動と
速度調節とを関連させてコントローラの如く制御するこ
との異なる要求がある。

即ち、始動・停止は速度設定とは別に所望の時に直ち
に機能することと、始動後所望の速度で運転するために
始動・停止操作手段と速度設定手段とを近接して独立的
に又関連して機能する運転装置が求められる。

このため、従来技術においては、特公昭63−17476号
公報に記載の発明の如くミシンの始動・停止操作手段と
しての始動停止押しボタンと該始動停止操作手段から独
立した速度設定手段としての速度選択ダイヤルとをミシ
ン機枠上にそれぞれ配置し、運転操作を行うものがあ
る。

これでは、始動停止操作手段での始動後に速度変更を
行う場合に操作者は始動停止操作手段から速度設定手段
に手、指を移動するためにその間縫製中の布から目を離
してその操作位置を確認して行わなければならない。

又、特公昭60−14594号公報に記載の発明などのの如
く複数の速度設定手段に始動手段を一体的に構成したも
のでも、運転中の速度調節や停止制御のために縫製中の
布から目を離して操作する操作手段を確認しなければな
らなかった。

このため、本発明においては、始動停止操作手段と速
度設定手段とを操作上一体的に形成し、それぞれは独立
的に操作可能であって、かつ始動と速度調節とを関連さ
せて機能する運転装置を提供することを目的とする。

又、前述の始動停止操作手段による始動時に設定速度
までの速度を漸増することが特公昭60−14594号公報や
特公昭63−17476号公報に記載の発明など従来のものは
第８図や第９図の如く始動後時間軸Ｔに対し電力供給量
Ｑを漸増させるものである。

ミシンの負荷はミシン本体個々の回転抵抗のバラツ
キ、或は布の厚さや硬さなどの縫い条件の差により異な
る。ミシンモータの負荷の変動に対して単に時間に比例
して電力供給量を漸増するものでは、例えば大きな負荷
の状態での始動時には少量の電力供給量Ｑが供給された
場合ミシンがスタートしないか所定の速度に達しない場
合が発生する。

その後所定の時間経過後大きな電力供給量が供給され
た場合ミシンが始動して急速に立ち上がって高速で回転
するという欠点を有していた。

このため、本発明においては、負荷の状態に拘わりな
く始動後に速度が漸増する速度制御装置を提供すること
を第２の目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、ミシン機枠に回転可能に支承される駆動軸
を駆動するミシンモータと、ミシン機枠の顎部に装着さ
れ押圧操作により前記ミシンモータの回転の起動又は停
止信号を出力する起動停止手段と前記ミシンモータの回
転の速度設定信号を出力する速度設定手段とが一体的に
形成される連動操作手段と、該連動操作手段の速度設定
信号に基いて前記ミシンモータを駆動制御するミシンモ
ータ駆動回路への電力供給量を演算する中央演算装置と
を備えることを特徴とするミシンの運転装置により、目
的を解決する。

（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。

第３図は本発明の運転装置を装着したミシンの斜視図
であって、ミシン機枠１内にミシンモータ４が固着され
ており、該ミシンモータは前記ミシン機枠１に回転可能
に支承される駆動軸２にベルト手段５を介して連結し駆
動する。３は針棒であって、前記ミシン機枠１に左右動
し且つ上下動可能に支承されており、前記針棒３は前記
駆動軸２に連結する駆動手段により上下動を伝達される
と共に、前記ミシン機枠１に固着の針棒振幅用ステッピ
ングモータに連結する振幅駆動手段により左右動を伝達
されている。

17は針であって、前記針棒３の先端に固着されてお
り、該針棒の上下動と同期して駆動される針糸捕捉手段
の釜18と協働して本縫い縫目を形成する。

19は送り歯であって、前記駆動軸２に連結して駆動さ
れる送り台20に固着され前記針棒３の左右動と直交する
前後方向に駆動される。

６は送り調節用ステッピングモータであって、前記送
り歯19の前後動を調節する如く前記送り台に連結してい
る。

７は始動停止と速度設定をするための連動操作手段で
あって、前記ミシン機枠１のアームの顎部に固着されて
いる。該連動操作手段は側面より見た構成が概ね第４図
に示す如くであって、上面側に配置される薄板状の弾性
導電体7aと該弾性導電体の下方に空間を挟んで配置され
る抵抗体7bと該抵抗体の下方に空間を挟んで配置される
起動停止用スイッチ7cとで構成されている。

該起動停止用スイッチは前記弾性導電体7aの押圧によ
り該弾性導電体が撓んで押圧力が抵抗体7bを介して起動
停止用スイッチ7cに伝達されるので、ON状態とOFF状態
とが交互に保持されるように構成されているものであ
る。そして起動停止用スイッチ7cは、停止状態における
押圧操作により押圧の間出力電圧V3を出力し、また運転
状態における押圧操作により押圧の間出力電圧V3を出力
する。前記抵抗体7bのアース側の一部の範囲には起動停
止領域が設定されている。

次に本発明のミシンのモータ制御部について第１図を
参照して説明する。

図中前記連動操作手段７の中の抵抗体7bの一端は固定
抵抗r1を介して制御用電源Vccに接続されており、出力
電圧V1は接続される第１のAD変換装置８に出力され、抵
抗体7bの他端はアースされている。

該第１のAD変換装置は出力電圧V1を制御可能なデジタ
ルデータ信号S1に変換するものであって、該デジタルデ
ータ信号は接続されている断線検出手段９に出力され
る。該断線検出手段はデジタルデータ信号により断線か
否かを判別して判別結果を中央演算装置10に出力する如
く接続されている。

前記連動操作手段７の中の設定値検出端子7dは前記固
定抵抗r1と前記抵抗体7bの調節値との合成抵抗を介して
前記制御用電源Vccに接続されており、調節設定された
出力電圧V2は接続される第２のAD変換装置11に出力され
る。

該第２のAD変換装置11は出力電圧V2を制御可能なデジ
タルデータ信号S2に変換するものであって、該デジタル
データ信号を前記中央演算装置10に出力する如く接続さ
れている。

12は速度設定プログラム記憶手段であって、前述のデ
ジタルデータ信号S2を設定速度に変換する変換プログラ
ムを記憶しているものであり、前記中央演算装置10に接
続されている。

13は設定速度記憶手段であって、前回の前記速度設定
プログラム記憶手段12によって設定された最終の設定速
度を記憶しているものであり、前記連動操作手段７のス
イッチ7cのOFF信号発生時の設定速度を記憶するもので
あって前記中央演算装置10に接続されている。

14は理論データ記憶手段であって、前記速度設定プロ
グラム記憶手段12で設定された運転速度を速度検出器21
からの検出信号のデジタルデータに変換するための変換
データを記憶するものであって、前記中央演算装置10に
接続されている。

15は速度指令プログラム記憶手段であって、速度に対
応して設定された速度上昇指令プログラムを記憶してい
る。該速度上昇指令プログラムは例を第７図に示す如く
設定された速度VNまでに段階的に設定されたステップ速
度Vs1からVsnとステップ速度保持時間t1からtnとの組み
合わせを記憶するものであって、前記中央演算装置10に
接続されている。

16はタイマー値記憶手段であって、前記速度指令プロ
グラム記憶手段15からのステップ速度保持時間に対応す
るタイマー値を記憶しており、前記中央演算装置10に接
続されている。

20はタイマー手段であって、ミシンの電源ON状態にお
いて、常にタイマー信号を出力する如く前記中央演算装
置10に接続されている。

21は速度検出器であって、前記中央演算装置10に接続
されている。

前記ミシンモータ４はミシンモータ駆動回路22を介し
て前記中央演算装置10に接続されている。前記ミシンモ
ータ４には商用電源Vacが接続されている。

次に本発明のミシンの運転装置の動作について第２図
を参照して説明する。

ミシンの停止状態において、連動操作手段７の起動・
停止領域を押圧操作して始動スイッチ7cが閉状態となる
と、出力電圧V3が中央演算装置10に出力され、図２にお
いてステップ（ａ）〜（ｄ）が判断され且つ実行され
る。即ち、ステップ（ａ）において、連動操作手段７が
押圧操作されたか否かが判別される。Yesの場合はステ
ップ（ｂ）において、押圧操作されたのは連動操作手段
７の起動・停止領域か否かが判別される。Yesの場合は
ステップ（ｃ）において、前記起動・停止領域が操作さ
れたのはミシン運転中か否かが判別される。Yesの場合
はステップ（ｐ）においてミシンモータへの電力の供給
が停止されてミシンモータは停止され、Noの場合にはス
テップ（ｄ）において、ミシンはミシンモータの最低速
度で運転される。この場合連動操作手段７の起動・停止
領域はミシンの停止状態において操作されたのであるか
ら、速度検出器21からの出力信号でミシンモータ４は停
止中であることが判別される。前記ステップ（ｂ）にお
ける判別は設定検出端子7dにより検出される出力電圧V2
が前記起動・停止領域の値であるか否かに関係する。設
定検出端子7dは前回にミシンが運転された最終の設定速
度値を検出するからである。前記出力電圧V2が前記起動
・停止領域の値である場合にはステップ（ｄ）におい
て、速度設定プログラム記憶手段12に予め記憶されてい
る最低速度の起動回転数が読み出されて電力供給量が演
算され、この演算された電力がミシンモータ駆動回路22
に供給されてミシンモータ４は最低速度で駆動される。
そしてこのステップ（ａ）〜（ｄ）のルーチンは反復し
て実行されて保持される。

前述の（ａ）のステップで前記連動操作手段７のスイ
ッチ7cが解放されて出力電圧Ｖ（３）が出力されると前
記スイッチの解放と判断して次に（ｅ）のステップで運
転中か否かを判別する。

前記速度検出器21からの出力信号で前記ミシンモータ
４が運転中であると判別されると、次に（ｆ）のステッ
プで前記設定速度記憶手段13に設定速度が記憶されてい
るか否かを判別する。

設定速度はその前の運転時の最終速度を常に更新して
記憶しているものであって記憶されている場合は（ｇ）
のステップで前記設定速度記憶手段13から設定速度を読
み出して設定する。

記憶されていない場合は、（ｈ）のステップで前記連
動操作手段７の設定値検出端子7dの出力電圧即ち、V2の
大きさにより定まる調節操作位置を速度設定信号として
速度を設定する。

次に（ｉ）のステップでは前記速度指令プログラム記
憶手段15から設定速度に対応した最初のステップ速度と
速度保持時間とを読み出す。

次に（ｊ）のステップで前記速度検出器21で検出され
る運転速度とステップ速度とから電力供給量を演算して
前記ミシンモータ駆動回路22に出力して前記ミシンモー
タ４の回転を上昇せしめる。次に（ｋ）のステップで前
記速度検出器21から検出される速度が前述のステップ速
度に到達したか否かを判別する。

到達しない場合は前述の（ｊ）のステップにジャンプ
して更に電力供給量を増加する信号を前記ミシンモータ
駆動回路22に出力する。

前述の（ｋ）のステップで設定されたステップ速度に
到達したと判別されると、次の（）のステップで速度
保持時間に相当するタイマー値を前記タイマー値記憶手
段16から読み出して速度保持時間の間前記ミシンモータ
４をステップ速度で運転する。

前述の速度保持時間の経過後次の（ｍ）のステップで
はステップ速度が設定速度に一致したか否かを判別す
る。

最初のステップ速度であって一致しない場合は前述の
（ｉ）のステップにジャンプして次のステップ速度を読
み出す。次に前述の（ｊ），（ｋ），（）のステップ
を順次実行する。

前述の（ｍ）のステップで設定速度に一致した場合は
次の（ｎ）のステップで設定速度で運転する。

運転中に前記連動操作手段７が操作されると前述の
（ａ）のステップにジャンプして操作手段が操作中か否
かを判別する。操作中の場合は次の（ｂ）のステップで
操作された場所が起動停止領域か否かを判別する。起動
停止領域でなく、設定速度の変更の為の操作で速度設定
領域である場合は、前述の（ｈ）のステップで操作位置
に従って発生される出力電圧V2の値から設定速度を変更
設定する。

前述の（ｂ）のステップで連動操作手段７を押圧操作
して起動停止領域が操作されたと判別されると、次に
（ｃ）のステップで運転中か否かを判別する。運転中で
ある場合は、起動停止用スイッチ7cの解放時に出力され
る出力電圧Vcが中央演算装置10を介して速度設定プログ
ラム記憶手段12より停止信号を読み出し、該停止信号を
ミシンモータ駆動回路22に伝達することにより次の
（ｐ）のステップでミシンモータ４を停止する。

従ってミシンの起動は前記連動操作手段７の起動停止
領域を操作することにより最低速度で起動し、連動操作
手段７の操作を行っている間は最低速度での運転が実行
され、連動操作手段７を解放することにより記憶されて
いる前に設定した速度にステップ速度毎に上昇して設定
速度で運転される。又起動から操作を解放せず継続して
操作位置を速度設定領域に移動することにより操作位置
による速度設定が行われる。

（発明の効果） 本発明は、ミシン機枠に回転可能に支承される駆動軸
を駆動するミシンモータと、ミシン機枠の顎部に装着さ
れ押圧操作により前記ミシンモータの回転の起動又は停
止信号を出力する起動停止手段と前記ミシンモータの回
転の速度設定信号を出力する速度設定手段とが一体的に
形成される連動操作手段と、該連動操作手段の速度設定
信号に基いて前記ミシンモータを駆動制御するミシンモ
ータ駆動回路への電力供給量を演算する中央演算装置と
を備えたものであるので、連動操作手段を操作すること
により起動停止と速度設定とが連続的に又連動して操作
することが出来、起動後速度設定あるいは変更する場合
には従来の如く操作位置をそのたびに確認する事なく操
作することが出来るので、ミシン操作者は縫製中の布か
ら目を離す事なく行える。又設定速度への上昇について
も設定速度に対応して予め定めた複数のステップ速度に
到達後予め定めた保持時間の間ステップ速度で運転する
ことにより、設定速度に最適な速度上昇を実行すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は本発明の運転装
置の制御ブロック図、第２図は制御説明の流れ図、第３
図はミシンの斜視図、第４図は連動操作手段の構成説明
図、第５図は連動操作手段の起動停止領域と速度設定領
域の説明図、第６図は起動停止領域と速度設定領域との
他の実施例の説明図、第７図は速度上昇プログラムの説
明図、第８図は従来の起動後の速度上昇曲線の説明図、
第９図は従来の起動後の他の速度上昇曲線の説明図であ
り、１はミシン機枠、４はミシンモータ、７は連動操作
手段、15は速度指令プログラム記憶手段、21は速度検出
器、22はミシンモータ駆動回路である。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ミシン機枠に回転可能に支承される駆動軸
   を駆動するミシンモータと、ミシン機枠の顎部に装着さ
   れ押圧操作により前記ミシンモータの回転の起動又は停
   止信号を出力する起動停止手段と連続的に速度設定領域
   が設けられ該速度設定領域の押圧位置に対応して前記ミ
   シンモータの回転の速度設定信号を出力する速度設定手
   段とが一体的に形成される連動操作手段と、該連動操作
   手段の速度設定信号に基いて前記ミシンモータを駆動制
   御するミシンモータ駆動回路への電力供給量を演算する
   中央演算装置とを備えることを特徴とするミシンの運転
   装置。
2. 【請求項２】前記連動操作手段は前記起動停止領域を前
   記速度設定領域中の最低速領域に重複して設けることを
   特徴とする請求項（１）に記載のミシンの運転装置。
3. 【請求項３】前記連動操作手段は、前記起動停止領域の
   押圧操作中は前記速度設定領域内の最低速度で運転制御
   されることを特徴とする請求項（１）に記載のミシンの
   運転装置。
4. 【請求項４】ミシン機枠に回転可能に支承される駆動軸
   を駆動するミシンモータと、ミシン機枠の顎部に装着さ
   れ押圧操作により前記ミシンモータの回転の起動又は停
   止信号を出力する起動停止手段と前記ミシンモータの回
   転の速度設定信号を出力する速度設定手段とが一体的に
   形成される連動操作手段と、ミシンの回転速度を検出す
   る速度検出器と、該速度検出器の検出結果に基いてミシ
   ンモータを駆動制御するミシンモータ駆動回路への電力
   供給量を演算する中央演算装置と、前記連動操作手段に
   おける最終設定速度を記憶する設定速度記憶手段とを備
   え、前記起動停止手段の押圧操作による起動後押圧解放
   により前記設定速度記憶手段から読み出した最終速度を
   設定速度として制御することを特徴とするミシンの運転
   装置。
5. 【請求項５】ミシン機枠に回転可能に支承される駆動軸
   を駆動するミシンモータと、ミシン機枠の顎部に装着さ
   れ押圧操作により前記ミシンモータの回転の起動又は停
   止信号を出力する起動停止手段と前記ミシンモータの回
   転の速度設定信号を出力する速度設定手段とが一体的に
   形成される連動操作手段と、ミシンの回転速度を検出す
   る速度検出器と、該速度検出器の検出結果に基いてミシ
   ンモータを駆動制御するミシンモータ駆動回路への電力
   供給量を演算する中央演算装置と、設定された速度に対
   応する速度上昇指令プログラムを記憶する速度指令プロ
   グラム記憶手段とを備えることを特徴とするミシンの運
   転装置。
6. 【請求項６】前記速度指令プログラム記憶手段は設定速
   度に対応して予め定めた複数の段階的なステップ速度を
   記憶しており、前記中央演算装置は速度指令プログラム
   記憶手段より読み出したステップ速度と前記速度検出器
   で検出した検出速度とから電力供給量を演算することを
   特徴とする請求項（５）に記載のミシンの運転装置。
7. 【請求項７】前記速度指令プログラム記憶手段は前記ス
   テップ速度と共に該ステップ速度を保持する保持時間を
   記憶しており、前記速度検出器による検出速度が前記ス
   テップ速度に到達するまでの保持時間中前記ステップ速
   度で制御することを特徴とする請求項（６）に記載のミ
   シンの運転装置。