JP3637671B2 - Stepping motor step-out origin detection device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータを制御する際の原点を検出するためのステッピングモータの脱調原点検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ステッピングモータ(以下SMと称する)によって物品を移動する装置には、SMの回転範囲が360度以下の装置と、回転範囲が360度を越える装置とがある。一般的に、回転範囲が360度を越える装置の方が、SMによる物品の移動距離を長くすることが容易で広く用いられている。また、SMを制御するためには、その原点を把握しておく必要がある。そして、SMの回転範囲が360度を越える装置の原点位置検出(イニシャライズ)では、フォトインタラプタ等の光学的非接触センサーが設けられていた。
【0003】
しかし、そのようなセンサーを設ける構成は原点検出精度・騒音の点では優れているが、部品点数の増加によるコストと部品配置スペースの点で劣るため、特開昭63−302799号公報に記載されているように、SMのモータ軸からギヤを介して減速され、伝動ベルトにより直線的に移動される移動部材を、フレーム等に固定されたストッパに直接当てて強制的に止め、そのストッパに当たった位置を原点とし、原点での励磁相をAB相(一方向に回転させる場合、まず、AB相次にBC相、→CD→DA→AB→・・・と順次励磁されることがソフト的に決まっている)と設定されている。このように脱調を伴って原点を検出する装置(脱調原点検出装置)が最近多くみられる。
【0004】
そして、SMによって移動される移動部材は一般にギヤにより減速されており、減速を伴う脱調原点検出装置では、SM(ステップ角7.5度)の1相で移動部材を0.1mm移動する装置の場合、SM軸に取り付けた突起部材先端のSM軸中心からの距離を10mm(図4参照)とすると、SM軸1相(7.5度)あたり突起部材先端で1.3mmであるのに対し、移動部材側では0.1mmと1/13である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように原点となる励磁相が決められ、組み付け誤差によりストッパに当たる位置が図5の(イ)−CD相に近い位置になった時に、AB相を励磁すると、ロータの磁極歯100が図5の(イ)−AB相側に近づく場合と(ロ)−AB相側に近づく場合とがあり、原点検出する度に原点となるAB相が異なり、SMによる移動に支障が生じる恐れがある。
【0006】
特に、何らかの事情により移動と移動との間に原点検出を行う際に、移動対象を新たな移動対象に交換できない(或いは、交換することが望ましくない)装置では、上述のように原点検出の度にSMの原点が異なると、その原点検出の前後で移動の基準が異なり、移動対象に品質上の問題が生じる恐れがある。
【0007】
例えば、そのように新たな移動対象に交換しない装置としては、刺繍ミシンがあり、この刺繍ミシンでも、SMの原点検出を上述の脱調原点検出で行い低コスト化を図ることが望まれている。この刺繍ミシンでは、特定の領域を縫い目で縫い尽くして刺繍の模様が形成され、その布が縫い針に対してSMよって移動される。そのような刺繍ミシンでは、針折れや過負荷等のトラブルが生じるとそのトラブルのためにSMが脱調したりする可能性があるので、まずSMをはじめとする縫製機構を停止させ、縫製の再開の前に原点検出を行うようにしている。
【0008】
このとき、刺繍ミシンに装着中の布を新しい布に交換すると、はじめから刺繍を縫製することになり、作業効率が著しく低下したり、糸や布が余分に浪費される。更に、縫製では、移動対象となる布は唯一しかない衣類やハンカチなどの場合があり、縫製が中断されたからと言って交換できない場合が多い。また、それら移動対象となる布は、単価が高い特殊な布で場合も同様に、縫製が中断されたからと言って新たな布に交換することは望ましくない。そのような不具合を防止するため、布を交換することなく、刺繍を途中まで縫製された布に対して中断した状態から縫製を再開できるように刺繍ミシンは構成されている。
【0009】
しかし、上述のような脱調原点検出装置を刺繍ミシンに採用して、その原点検出に伴い原点が異なると、刺繍の模様等の原点がX・Y両方向で最大4相ずつ(模様上では0.4×ルート2=0.57mm)ずれることになる。一般的な刺繍用糸の太さは0.1mm程度であるので、模様上の0.57mmのズレによって、刺繍模様に大きな不連続部分や下地の露出が生じることとなり縫製品質に致命的な支障をきたしてしまう。
【0010】
従って、刺繍ミシンを含めSMを脱調させて原点を検出する装置では、常に原点が一定のAB相(図5の(イ)−AB相)になるようにSMによって移動される移動部材、その部材に当接するストッパーなどの部品の組み付けを精密に調整し、原点検出のために脱調させた(移動部材がストッパーと当接する)ときに、SM軸が図5の(イ)−DA相((ヲ)−Dと(イ)−Aの間)から(イ)−BC相までの3相の間で止まるように組み付ける必要がある。そして、その組み付け調整を移動部材とストッパーとの間で行うとき、移動される側の1パルス分相当にあたる0.1mm/相単位(3相で0.3mm)で調整を行わなければならない。これはストッパ部品のたわみや、駆動源(SM)から出力を移動部材に伝達する伝動部品(ギヤ、ベルト等)のガタ、隙間、たわみなどを考慮すると、非常に困難な調整であり、仮に各部品に高剛性・高精度なものを用いたとすると、前述の光学的非接触センサーを設ける装置よりも著しく高価になると共に、非常に時間がかかり作業効率が低いという問題点があった。
【0011】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、安価なステッピングモータの脱調原点検出装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明のステッピングモータの脱調原点検出装置は、ステッピングモータの回転軸に一体的に回転するように取り付けられた回転体と、ステッピングモータの回転により回転体に接近及び離間可能で、ステッピングモータの原点に対応する位相が励磁される際に、回転体に当接する移動部材とを備え、回転体と移動部材との接触によりステッピングモータが脱調して、ステッピングモータの原点が一定となる。
【0013】
請求項2記載のステッピングモータの脱調原点検出装置は、ギヤ部と移動部材に当接する被当接部とを含む回転体と、ギヤによって減速されて作動する作動部材によって移動される移動部材とを備えている。従って、その減速するための機構に組み付け誤差や低い部品精度が生じても、回転体と移動部材との接触によってステッピングモータの原点が一定となる。
【0014】
請求項3記載のステッピングモータの脱調原点検出装置は、縫い針に対して加工布を移動させる布移動ユニットの一部である移動部材を備え、縫製途中の原点検出に関わらず、回転体と移動部材との接触によってステッピングモータの原点が一定となる。
【0015】
請求項4記載のステッピングモータの脱調原点検出装置は、ステッピングモータの回転軸に一体的に回転するように取り付けられた回転体と、ステッピングモータの回転により回転体に接近及び離間可能で、ステッピングモータの原点に対応する位相が励磁される際に、回転体に当接する移動部材と、縫製機構に対する移動範囲を越えてステッピングモータを回転体に移動部材を近づけるように制御する制御手段とを備えている。従って、縫製機構に対する移動範囲を越えた位置で、回転体と移動部材との接触によりステッピングモータが脱調して、ステッピングモータの原点が一定となる。
【0016】
請求項5記載のステッピングモータの脱調原点検出装置は、回転体と移動部材との接触後のステッピングモータへの励磁停止前に、回転体への移動部材の移動速度を減少するように制御する制御手段を備えている。従って、回転体と移動部材との接触に際して、ステッピングモータの励磁が弱まり、回転体と移動部材との接触が安定する。
【0017】
請求項6記載のステッピングモータの脱調原点検出装置は、移動部材が回転体と移動部材との最大離間距離を越える距離を移動するように制御する制御手段を備えている。従って、回転体と移動部材との距離が予め設定された最大離間距離を越えていたとしても、回転体と移動部材とが接触する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図1に示すように、ミシン本体の縫い針に対して布を前後左右に移動する布移動ユニットに採用した場合を説明する。
【0019】
ミシン本体のメカ的構成については、一般の構成で、ミシンモータにより主軸を介して縫い針を上下動させ、その縫い針の上下動に同期して送り歯を上下前後動させ、送り歯用ステッピングモータによって送り歯の調節量を調節する。この送り歯は、上記布移動ユニットがミシン本体に装着されると、ドロップフィード機構により休止され、布移動ユニットが送り歯に代わり布を縫い針に同期して移動するように構成されている。尚、ミシンのメカ的な構成の詳細な説明は省略する。
【0020】
図2に示すように、ミシンモータ、送り歯用ステッピングモータなどは、ミシン本体の制御装置であるCPUによって、内部記憶装置であるROMに記憶されたプログラムに従い制御されるように構成されている。布移動ユニットは、ミシン本体に着脱可能に装着されると、ミシン本体のCPUに制御されるように構成されている。このミシン本体や布移動ユニットを制御するためのデータは、ミシン内部のROMや外部記憶装置としてのROMカードに記憶されている。
【0021】
特に、刺繍模様を形成するためのデータは、ミシン本体に着脱可能なROMカードによってミシン本体に供給されるように構成されている。縫製中は、このROMカードからデータが順次CPUに読み出され、CPUは各種のステッピングモータをROMカードやミシン本体内部のROMのデータに基づいて制御する。それらデータによって示された距離に対応するパルスが一定間隔(間隔t1、t2:t1<t2)をあけて単位パルス数P毎にステッピングモータに供給される。
【0022】
次に、布移動ユニットの布をミシン本体の左右方向に移動するためのX方向移動機構について説明する。
【0023】
布移動ユニットの内部には、図3、図6、図7に示すように、Xフレーム13にXガイド軸15がミシン本体への装着時に左右方向にその軸線が伸長するように固着され、このXガイド軸15に摺動可能にXキャリッジ部17が支持されている。Xキャリッジ部17には、Xベルトオサエ19とXスライダー21、後述するY移動ユニット23が取り付けられており、このXキャリッジ部17はタイミングベルト25とX移動ギヤプ−リ27を介してX移動用ステッピングモータ(以下XSM)29により移動されるように構成されている。Xキャリッジ部17をXガイド軸15の軸線方向に沿って移動させることにより、Y移動ユニット23に着脱可能に取り付けられた刺繍枠31をX方向(ミシン本体の左右方向)の任意の位置に移動することができる。Xスライダー21は、Y移動ユニット23及びXキャリッジ部17がXガイド軸15を中心に回転しないよう、Xガイド軸15の軸方向にのみ摺動可能にXフレーム13を挟持している。
【0024】
XSM軸29aに固着されたXSMギヤ33の上部には、XSM突起部33aが形成されている。尚、XSM軸29aが回転しても他部品と干渉しないように、図7の上からXSM突起部33a、XSMギヤ部33b(及びX移動ギヤプーリ27のギヤ部27b)、X移動ギヤプーリ27のプーリ部27a(及びタイミングベルト25及びテンションプーリ35)の順に配置されている。
【0025】
各ギヤの歯数及びギヤ比関係は、XSMギヤ33bの歯数は14歯、X移動ギヤプーリ27のギヤ部27bの歯数は105歯、そのプーリ部27aの円径は11.46mm(=テンションプーリ径)で、XSM軸29aが7.5度つまり1相分回転すると、7.5×(14/105)×11.46×π/360=0.1mmの距離だけXベルトオサエ19が移動するように構成されている。
【0026】
XSM29は図5のように(イ)のAB相に励磁されたとき、図6に示す停止角度にXSM突起部33aが位置するように、XSM軸29aにXSMギヤ33が圧入固定され、Xフレーム13に組み付けられている。このとき、Xキャリッジ部17の右側嵌合部17bとXガイド軸15の右端との間には、3mmの隙間が空いていると共に、Xキャリッジ部17の手前右に形成されたXキャリッジ突起部17aがXSM突起部33aとちょうど当接するように、Xベルトオサエ19とXキャリッジ部17とがネジで組み付けられている。
【0027】
尚、図8に示すように、Xキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとが当接する位置よりXSM軸29aで1回転前では、両突起部17a,33aは干渉せずに移動できるように、XSM突起部33a先端のXSM軸29a中心からの距離や、Xキャリッジ突起部17aの位置が設定されている。こうして、XSM29の複数回転が可能に構成されている。即ち、360度以上回転可能である。また、両突起部17a,33bとは共に同一のXSM29によって、移動、或いは、回転されるように構成されている。
【0028】
Xキャリッジ部17がXガイド軸15と嵌合する部分の幅は105mm、Xガイド軸15の全長は245mm、脱調原点検出時以外の縫製時移動範囲は130mmに設定してあり、縫製時にXキャリッジ部17が摺動しない範囲をXガイド軸15の両端各5mmに設けてある。Xキャリジ部17が最も左側に位置しているとき、右側嵌合部17bとXガイド軸15の右端との間の距離は、最大離間距離(137mm=縫製時の最大移動量130mm+左側の縫製時のマージン5mm+右側の縫製時のマージンと原点検出時のマージンとの差2mm)になる。この最大離間距離が生じているとき、XSM軸29aの軸心とXキャリジ部17とが最も離間するように構成され、即ち、突起部33aの回転中心とXキャリジ突起部17aとが最も離間する。
【0029】
次に、布をミシン本体の前後方向に移動するためのY方向移動機構にていて説明する。
【0030】
図6、図12に示すように、Xキャリッジ部17にYフレーム35とY移動用SM37(以下YSM)が取り付けられ、Yフレーム35に立設するの3本のギヤ軸35a,35b,35cにはそれぞれ、中間ギヤ39、Y移動ギヤプーリ41、テンションプーリ43が回転可能に取り付けられている。Yフレーム35の左端には、布移動ユニットがミシン本体に取り付けられた時に、Yガイド軸45がミシン本体の前後方向に伸長するように固着されている。YSM軸37aにはYSM突起部47aを形成したYSMギヤ47が圧入され、そのYSMギヤ47に中間ギヤ39の大歯車39aが、中間ギヤ39の小歯車39bにY移動ギヤプーリ41のギヤ部が取り付けられている。Y移動ギヤプーリ41のプーリ部とテンションプーリ43とにタイミングベルト49が掛けられている。
【0031】
Yキャリッジ体51は右端には着脱可能に刺繍枠31を保持し、左端にYベルトオサエ53が取り付けられている。Yベルトオサエ53の左端はYフレーム35をYガイド軸45の軸方向にのみ摺動可能に挟持し、Yガイド軸45を中心にYキャリッジ部51・Yベルトオサエ53が回転するのを防止するように構成されている。Yベルトオサエ53の右端ではタイミングベルト49を挟持している。
【0032】
Y移動機構のギヤ比関係は、YSMギヤ47の歯数はギヤ14歯、中間ギヤ39の大歯車39aの歯数は35歯、小歯車39bの歯数は14歯、Y移動ギヤプーリ41のギヤ部の歯数は42歯、Y移動ギヤプーリ41のプーリピッチ部の円径は11.46mm(=テンションプーリ径)で、YSM軸37aが7.5度回転すると7.5×(14/35)×(14/42)×11.46×π/360=0.1mmだけYベルトオサエ53が移動される。
【0033】
Yキャリッジ体51には、図9のYSMギヤ47とタイミングベルト49との中心線上にYキャリッジ突起部51aが形成されており、Yキャリッジ体51がYガイド軸45の下端に当接するより上方(ミシン奥側)でかつ縫製範囲下端(手前端)より下方(ミシン手前側)の位置で、YSM突起部47aと当接するように組み付けられている。YSM軸37aが図6に矢印で示す時計方向に回転すると、Yキャリッジ体51は下方(ミシン手前側)に移動され、そして、Yキャリッジ突起部51aの側面に、YSM突起部47aが当接する。このとき、上述したXSM29と同様にYSM37でも脱調原点検出が行われる。SMギヤと移動ギヤプーリの間の中間ギヤ39の歯数によりタイミングベルトの移動方向が順逆どちらでも実施可能なことを表している。
【0034】
上述したように布を支持する刺繍枠31が、ミシン本体の縫い針に対して前後左右に、XSM29,YSM37によって移動される。そして、その刺繍枠31の位置は、電源を切っても記憶内容を記憶する不揮発メモリにミシン本体のCPUによって順次記憶される。
【0035】
次に、縫い針の折れや、ミシンモータへの過負荷などのために電源が一旦切られ、再び電源が投入された際に行われるXSM29の原点検出を図10のフローチャートを参照して説明する。尚、YSM37についてもXSM29と同様の原点検出が行われる。
【0036】
まず、Xキャリッジ部17をXSM軸29aに向かって、先の最大離間距離に組み付け誤差等を解消するための距離(10mm)を足し合わせた距離(147mm=137+10:図11参照)だけ移動するため、パルス数Pmax (原点検出パルス数)でXSM軸29aを時計回り方向に回転させる(S10乃至S20)。このとき、XSM29内部ではAB→BC→CD→DA→AB→・・・の順に励磁され、XSM軸29aとXSM突起部33aとが同期して回転する。XSM軸29aの回転によりXキャリッジ部17は、Xガイド軸15上を軸方向に沿って摺動し、縫製時の移動範囲を越えて可動範囲の右端部付近まで来ると、Xキャリッジ突起部17aがXSM突起部33aに当接し、XSM軸29aは回転を強制的に阻止され、同時にXキャリッジ部17も移動を阻まれる。この当接のとき、Xキャリッジ突起部17aの移動方向とXSM突起部33aの移動方向とがほぼ反対方向で一直線上であるが、Xキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとによってなされる角度は略直角である。
【0037】
このXキャリジ17の移動の際、励磁されたパルスの累積数iが所定のパルス数P0 を越えると(S14:Y)、励磁間隔が長くなる(間隔t1 から間隔t2 に変更する)。この所定のパルス数P0 は、通常の縫製範囲の2分の1の距離(=65mm)をXキャリッジ部17が移動するためのパルス数に相当している。原点検出前にXキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとが通常の縫製範囲の2分の1の距離より離れていると、Xキャリッジ突起部17aがXSM突起部33aに達する前に、パルスの累積数iが所定のパルス数P0 を越え(S20:N)、そのXキャリジ17の移動速度は自動的に減速する。また、原点検出前にXキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとが通常の縫製範囲の2分の1の距離以下離れていると、Xキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとが当接した後に、パルスの累積数iが所定のパルス数P0 を越え、当接中の両部材への圧力が自動的に減少する。
【0038】
また、Xキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとが当接した後は、物理的にはXSM突起部33aとXキャリッジ突起部17aは当接したまま動かないが、CPUの制御上はAB→BC→CD→DA→AB→・・・と、励磁したパルスの累積数iが原点検出パルス数Pmax 以上になるまで継続的に繰り返され、いわば強制脱調状態になっている。
【0039】
上述したように移動速度の減速は、Xキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとの距離が所定以下になり、それらが近づいため、Xキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとの衝激を減少するために行われる。または、Xキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとの間の圧力の減少は、高圧力でXキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとが長時間当接することを防止する。そのように励磁の間隔を長くすれば、各部品の延命化や騒音低減をすることができる。
【0040】
この一連の励磁は、Xキャリッジ部17を右方向に147mm移動させるだけのステップ数だけ、XSM29に励磁を繰り返し、最後にAB相を励磁した状態で終わる。この機構の場合はXキャリッジ突起部17aとの当接のため必ず図5の(イ)のAB相に励磁されて終わることができ、この位置こそがX方向移動機構の原点検出時の停止位置である。上述した原点検出は、YSM37についてもキャリッジ突起部51aとYSM突起部47aとの接触によって並行して行われる。Yキャリッジ突起部51aの移動方向とYSM突起部47aの移動方向とは略直交していても同様に脱調原点検出ができ、Yキャリッジ突起部51aとYSM突起部47aとは略平行に並んで当接する。
【0041】
次に、Xキャリッジ部17をXSM軸29aから離間するように、縫製を開始する前の初期位置までの距離(=67mm)だけ移動するため、パルス数P1(初期位置パルス数)でXSM軸29aを反時計回り方向に回転させる(S22)。このとき、AB相から励磁が開始され、AB→DA→CD→BC→AB→・・・と順次励磁されて、Xキャリジ部17は、縫製時の移動範囲の中央に移動する。そして、タッチパネルの「再起動」部分が押圧されると、縫製が中断された時の縫い針と布との相対位置を不揮発メモリの記憶内容に基づき演算した後、その初期位置からその演算で求めた位置まで刺繍枠31を移動させるようにXSM29を制御して縫製を再開する。YSM37についても縫製のための初期位置の制御が行われる。
【0042】
上述したXSM29、YSM37の動力を伝達する部品のばらつきは、次の位相グループのAB相(ロ)に近づかなければ良いので、Xキャリッジ突起部17a〜XSM突起部33aまで2.6mm程度あり、Xキャリッジ部17とXガイド軸15の固定部材端面(Xフレーム13曲げ部)で行う時の0.2mmの13倍のマージンが得られる。また一般的なプレス加工、切削加工、粉末冶金(焼結)、射出成形等で各部品の累積公差を考慮すると、Xキャリッジ突起部17aとXSM突起部33aとの当接部でのばらつきは±1mm程度以下であるので、十分実現可能な脱調原点検出方法である。
【0043】
尚、クレームの回転体は、各SMギヤ部33、47に相当し、クレームの移動体は、各Xキャリジ体17、Yキャリジ体51に相当する。クレームのギヤ部は各SMギヤ部33b・47b、クレームの被当接部は各SM突起部33a・47a、移動部材は各キャリッジ突起部11a・51aに相当している。作動部材は、各タイミングベルト25、49に相当する。クレームの縫製機構に対する移動範囲とは、通常の縫製時に刺繍枠31を移動する範囲である。
【0044】
【発明の効果】
以上詳述したことから明らかなように、請求項1記載のステッピングモータの脱調原点検出装置によれば、ステッピングモータと同期して回転する回転体と、ステッピングモータの回転により移動する移動部材とが、ステッピングモータの原点に対応する位相が励磁される際に当接することによって、ステッピングモータが脱調してステッピングモータの原点が一定となるので、高度の組み付け精度や高部品精度を必ずしも必要としておらず、ステッピングモータの原点を検出する装置を安価にで容易に作製することができる。
【0045】
請求項2記載のステッピングモータの脱調原点検出装置によれば、回転軸に取り付けられた被当接部と移動部材とを接触させているので、減速するための機構に組み付け誤差や低い部品精度が生じても、ステッピングモータの脱調原点検出を一定にすることができる。
【0046】
請求項3記載のステッピングモータの脱調原点検出装置によれば、回転体と移動部材との接触によってステッピングモータの原点が一定となるので、縫製途中の原点検出に関わらず縫い目を良好に形成することができる。
【0047】
請求項4記載のステッピングモータの脱調原点検出装置によれば、縫製機構に対する移動範囲を越えた位置で、回転体と移動部材との接触によりステッピングモータが脱調して、ステッピングモータの原点が一定となるので、高度の組み付け精度や高部品精度を必ずしも必要としておらず、容易にステッピングモータの原点を検出する装置を安価に作製することができる。
【0048】
請求項5記載のステッピングモータの脱調原点検出装置によれば、回転体と移動部材との接触に際して、ステッピングモータの励磁が弱まり、回転体と移動部材との接触が安定し、確実に原点を検出することができる。また、回転体と移動部材との前に、移動部材の移動速度が低くなる場合は、回転体と移動部材との接触音を小さくすることができる。
【0049】
請求項6記載のステッピングモータの脱調原点検出装置によれば、回転体と移動部材との距離が予め設定された最大離間距離を越えていたとしても、回転体と移動部材とが確実に接触して、ステッピングモータが脱調してステッピングモータの原点が一定となるので、高度の組み付け精度や高部品精度を必ずしも必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のステッピングモータの脱調原点検出装置構成を備える刺繍ミシンの外観図である。
【図2】上記ミシン本体の電気的な構成を示すブロック図である。
【図3】ステッピングモータ並びに伝達機構を示す概略図である。
【図4】ステッピングモータを示す概略図である。
【図5】ステッピングモータの内部を示す概略図である。
【図6】ステッピングモータによる布移動機構を示す図である。
【図7】ステッピングモータ並びに伝達機構の側面図である。
【図8】一直線上の接触する構成を示す平面図である。
【図9】略直交する方向に接触する構成を示す平面図である。
【図10】上記ミシン本体の原点検出動作のフローチャートである。
【図11】上記ミシン本体の動作を説明する説明図である。
【図12】Y方向移動機構の要部の拡大図である。
【符号の説明】
23 Y移動ユニット
25 タイミングベルト
27 X移動ギヤプーリ
29 X移動用ステッピングモータ(XSM)
29a XSM軸
31 刺しゅう枠
33a XSM突起部
37 Y移動用ステッピングモータ(YSM)
37a YSM軸
47a YSM突起部
49 タイミングベルト
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stepping motor step-out origin detecting device for detecting an origin when controlling a stepping motor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, devices that move an article by a stepping motor (hereinafter referred to as “SM”) include devices whose SM rotation range is 360 degrees or less and devices whose rotation range exceeds 360 degrees. In general, a device whose rotation range exceeds 360 degrees is easier and more widely used to increase the movement distance of articles by SM. Further, in order to control the SM, it is necessary to grasp the origin. In the origin position detection (initialization) of the device whose SM rotation range exceeds 360 degrees, an optical non-contact sensor such as a photo interrupter is provided.
[0003]
However, the configuration in which such a sensor is provided is excellent in terms of origin detection accuracy and noise, but is inferior in terms of cost and component placement space due to an increase in the number of components, and is described in JP-A-63-302799. As shown in the figure, the moving member, which is decelerated from the SM motor shaft through the gear and moved linearly by the transmission belt, is applied directly to the stopper fixed to the frame or the like and is forcibly stopped. The origin position is the origin, and the excitation phase at the origin is the AB phase (when rotating in one direction, first the AB phase, then the BC phase, then CD → DA → AB →... Is set). Recently, many devices (step-out origin detection devices) that detect the origin with step-out are often seen.
[0004]
The moving member moved by the SM is generally decelerated by a gear. In a step-out origin detecting device with deceleration, a device that moves the moving member by 0.1 mm in one phase of SM (step angle 7.5 degrees). In this case, if the distance from the SM axis center of the tip of the protruding member attached to the SM axis is 10 mm (see FIG. 4), the distance from the protruding member tip is 1.3 mm per one phase (7.5 degrees) of the SM axis. On the other hand, on the moving member side, they are 0.1 mm and 1/13.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, when the excitation phase serving as the origin is determined and the position where the stopper hits the stopper due to the assembly error is close to the (a) -CD phase in FIG. 5 may approach the (A) -AB phase side and (B) -AB phase side in FIG. 5, and the AB phase as the origin will be different each time the origin is detected, which may hinder the movement due to SM. There is.
[0006]
In particular, when the origin is detected between movements for some reason, the apparatus cannot replace the movement target with a new movement target (or it is not desirable to replace the movement target) as described above. If the SM origin is different, the reference for movement differs before and after the origin detection, which may cause a quality problem in the movement target.
[0007]
For example, there is an embroidery sewing machine as such a device that is not exchanged for a new moving object, and it is desired to reduce the cost by detecting the origin of the SM by the above-described step-out origin detection. . In this embroidery sewing machine, a specific area is sewn with stitches to form an embroidery pattern, and the cloth is moved by the SM with respect to the sewing needle. In such an embroidery sewing machine, if trouble such as needle breakage or overload occurs, SM may step out due to the trouble, so first stop the sewing mechanism including SM and stop sewing. The origin is detected before restarting.
[0008]
At this time, if the cloth currently attached to the embroidery sewing machine is replaced with a new cloth, the embroidery is sewn from the beginning, so that the working efficiency is remarkably reduced and extra threads and cloth are wasted. Furthermore, in sewing, there are cases where the cloth to be moved is the only clothing, handkerchief, etc., and there are many cases where the cloth cannot be replaced simply because the sewing has been interrupted. Similarly, even if the cloth to be moved is a special cloth having a high unit price, it is not desirable to replace the cloth with a new cloth just because the sewing has been interrupted. In order to prevent such a problem, the embroidery sewing machine is configured so that the sewing can be resumed from the state where the embroidery is interrupted with respect to the cloth sewn halfway without changing the cloth.
[0009]
However, if the out-of-step origin detection device as described above is employed in an embroidery sewing machine and the origin differs due to the origin detection, the origin of the embroidery pattern and the like is up to 4 phases in both X and Y directions (0 on the pattern). .4 × route 2 = 0.57 mm). Since the thickness of a typical thread for embroidery is about 0.1 mm, a gap of 0.57 mm on the pattern will cause large discontinuities in the embroidery pattern and exposure of the groundwork, resulting in a fatal hindrance to the quality of the sewing product. I will give you.
[0010]
Therefore, in an apparatus for detecting the origin by stepping out the SM including the embroidery sewing machine, a moving member that is moved by the SM so that the origin always becomes a constant AB phase ((A) -AB phase in FIG. 5). When the assembly of parts such as a stopper that abuts the member is precisely adjusted and stepped out to detect the origin (the moving member abuts the stopper), the SM axis is shown in FIG. It is necessary to assemble so that it stops between the three phases from (W) -D and (I) -A) to (I) -BC phase. When the assembly adjustment is performed between the moving member and the stopper, the adjustment must be performed in units of 0.1 mm / phase (0.3 mm for three phases) corresponding to one pulse on the moving side. This is an extremely difficult adjustment considering the deflection of the stopper parts and the play, gap, and deflection of the transmission parts (gear, belt, etc.) that transmit the output from the drive source (SM) to the moving member. If parts having high rigidity and high accuracy are used, there is a problem that the cost is significantly higher than the apparatus provided with the optical non-contact sensor described above, and it takes much time and the working efficiency is low.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an inexpensive step-out motor detection device for a stepping motor.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the stepping motor step-out origin detecting device of the present invention has a rotating body attached to rotate integrally with the rotating shaft of the stepping motor, and approaches the rotating body by the rotation of the stepping motor. And a movable member that comes into contact with the rotating body when the phase corresponding to the origin of the stepping motor is excited, and the stepping motor steps out due to the contact between the rotating body and the moving member. The origin of is constant.
[0013]
The stepping motor out-of-step detection apparatus according to claim 2 includes a rotating body including a gear portion and a contacted portion that contacts the moving member, and a moving member that is moved by an operating member that operates by being decelerated by the gear. It has. Therefore, even if an assembly error or low component accuracy occurs in the mechanism for decelerating, the origin of the stepping motor becomes constant due to the contact between the rotating body and the moving member.
[0014]
A stepping motor out-of-step origin detecting device according to claim 3 includes a moving member which is a part of a cloth moving unit for moving a work cloth with respect to a sewing needle, and regardless of detecting an origin during sewing, The origin of the stepping motor becomes constant by contact with the moving member.
[0015]
5. A stepping motor out-of-step origin detecting device according to claim 4, wherein the stepping motor has a rotating body attached so as to rotate integrally with a rotating shaft of the stepping motor, and can be moved closer to and away from the rotating body by the rotation of the stepping motor. A moving member that contacts the rotating body when the phase corresponding to the origin of the motor is excited, and a control unit that controls the stepping motor to move the moving member closer to the rotating body beyond a moving range with respect to the sewing mechanism. ing. Accordingly, the stepping motor steps out due to contact between the rotating body and the moving member at a position beyond the moving range with respect to the sewing mechanism, and the origin of the stepping motor becomes constant.
[0016]
The step-out origin detecting device for a stepping motor according to claim 5 controls to reduce the moving speed of the moving member to the rotating body before stopping the excitation to the stepping motor after contact between the rotating body and the moving member. Control means are provided. Therefore, upon contact between the rotating body and the moving member, the excitation of the stepping motor is weakened, and the contact between the rotating body and the moving member is stabilized.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a stepping motor out-of-step detecting apparatus including a control means for controlling the moving member so as to move a distance exceeding a maximum separation distance between the rotating body and the moving member. Therefore, even if the distance between the rotating body and the moving member exceeds a preset maximum separation distance, the rotating body and the moving member come into contact with each other.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, as shown in FIG. 1, a case where the embodiment of the present invention is adopted in a cloth moving unit that moves a cloth back and forth and right and left with respect to a sewing needle of a sewing machine body will be described.
[0019]
The mechanical structure of the sewing machine body is a general structure. The sewing needle is moved up and down via the main shaft by the sewing machine motor, and the feed dog is moved up and down and back and forth in synchronization with the vertical movement of the sewing needle. The amount of feed dog adjustment is adjusted by the motor. When the cloth moving unit is mounted on the sewing machine body, the feed dog is suspended by the drop feed mechanism, and the cloth moving unit moves the cloth in synchronization with the sewing needle instead of the feed dog. A detailed description of the mechanical configuration of the sewing machine is omitted.
[0020]
As shown in FIG. 2, a sewing machine motor, a feed dog stepping motor, and the like are configured to be controlled by a CPU, which is a control device of the sewing machine body, according to a program stored in a ROM, which is an internal storage device. The cloth moving unit is configured to be controlled by the CPU of the sewing machine body when it is detachably attached to the sewing machine body. Data for controlling the sewing machine main body and the cloth moving unit is stored in a ROM inside the sewing machine or a ROM card as an external storage device.
[0021]
In particular, data for forming an embroidery pattern is configured to be supplied to the sewing machine main body by a ROM card that is detachable from the sewing machine main body. During sewing, data is sequentially read from the ROM card to the CPU, and the CPU controls various stepping motors based on the ROM card and ROM data inside the sewing machine main body. Pulses corresponding to the distances indicated by these data are supplied to the stepping motor every unit pulse number P at regular intervals (interval t1, t2: t1 <t2).
[0022]
Next, an X-direction moving mechanism for moving the cloth of the cloth moving unit in the left-right direction of the sewing machine body will be described.
[0023]
As shown in FIGS. 3, 6, and 7, the X guide shaft 15 is fixed to the X frame 13 so that its axis extends in the left-right direction when mounted on the sewing machine body. An X carriage portion 17 is slidably supported on the X guide shaft 15. The X carriage section 17 is provided with an X belt fly 19, an X slider 21, and a Y moving unit 23 described later. The X carriage section 17 is stepped for X movement through a timing belt 25 and an X moving gear pulley 27. It is configured to be moved by a motor (hereinafter referred to as XSM) 29. By moving the X carriage portion 17 along the axial direction of the X guide shaft 15, the embroidery frame 31 detachably attached to the Y moving unit 23 is moved to an arbitrary position in the X direction (the horizontal direction of the sewing machine body). can do. The X slider 21 holds the X frame 13 so as to be slidable only in the axial direction of the X guide shaft 15 so that the Y moving unit 23 and the X carriage portion 17 do not rotate about the X guide shaft 15.
[0024]
An XSM projection 33a is formed on the XSM gear 33 fixed to the XSM shaft 29a. Note that the XSM protrusion 33a, the XSM gear 33b (and the gear 27b of the X moving gear pulley 27), and the pulley of the X moving gear pulley 27 are arranged from the top of FIG. The parts 27a (and the timing belt 25 and the tension pulley 35) are arranged in this order.
[0025]
As for the number of teeth of each gear and the gear ratio, the number of teeth of the XSM gear 33b is 14, the number of teeth of the gear portion 27b of the X moving gear pulley 27 is 105, and the circular diameter of the pulley portion 27a is 11.46 mm (= tension). When the XSM shaft 29a is rotated by 7.5 degrees, that is, by one phase at the pulley diameter), the X belt oscillator 19 moves by a distance of 7.5 × (14/105) × 11.46 × π / 360 = 0.1 mm. It is configured as follows.
[0026]
As shown in FIG. 5, when the XSM 29 is excited in the AB phase (A), the XSM gear 33 is press-fitted and fixed to the XSM shaft 29a so that the XSM projection 33a is positioned at the stop angle shown in FIG. 13 is assembled. At this time, there is a gap of 3 mm between the right fitting portion 17 b of the X carriage portion 17 and the right end of the X guide shaft 15, and an X carriage protrusion formed on the right before the X carriage portion 17. The X belt spring 19 and the X carriage portion 17 are assembled with screws so that 17a just contacts the XSM protrusion 33a.
[0027]
As shown in FIG. 8, before the XSM shaft 29a makes one rotation from the position where the X carriage projection 17a and the XSM projection 33a abut, both the projections 17a and 33a can move without interference. The distance from the center of the XSM shaft 29a at the tip of the XSM protrusion 33a and the position of the X carriage protrusion 17a are set. Thus, the XSM 29 can be rotated a plurality of times. That is, it can rotate 360 degrees or more. Both protrusions 17a and 33b are configured to be moved or rotated by the same XSM 29.
[0028]
The width of the portion where the X carriage portion 17 is fitted to the X guide shaft 15 is 105 mm, the total length of the X guide shaft 15 is 245 mm, and the movement range at the time of sewing except when detecting the out-of-step origin is set to 130 mm. A range in which the carriage portion 17 does not slide is provided at each end of the X guide shaft 15 at 5 mm. When the X carriage portion 17 is located on the leftmost side, the distance between the right fitting portion 17b and the right end of the X guide shaft 15 is the maximum separation distance (137 mm = maximum movement amount 130 mm during sewing + left side sewing time) Margin of 5 mm + the difference between the margin at the time of sewing on the right side and the margin at the time of origin detection is 2 mm). When the maximum separation distance occurs, the XSM shaft 29a and the X carriage portion 17 are configured to be separated from each other in the center, that is, the rotation center of the projection 33a and the X carriage projection 17a are most separated from each other. .
[0029]
Next, the Y direction moving mechanism for moving the cloth in the front-rear direction of the sewing machine body will be described.
[0030]
As shown in FIGS. 6 and 12, a Y frame 35 and a Y moving SM 37 (hereinafter referred to as YSM) are attached to the X carriage portion 17, and the three gear shafts 35 a, 35 b, and 35 c are erected on the Y frame 35. The intermediate gear 39, the Y moving gear pulley 41, and the tension pulley 43 are rotatably attached to each other. The Y guide shaft 45 is fixed to the left end of the Y frame 35 so that the Y guide shaft 45 extends in the front-rear direction of the sewing machine body when the cloth movement unit is attached to the sewing machine body. A YSM gear 47 having a YSM protrusion 47a is press-fitted into the YSM shaft 37a. A large gear 39a of the intermediate gear 39 is attached to the YSM gear 47, and a gear portion of the Y moving gear pulley 41 is attached to the small gear 39b of the intermediate gear 39. It has been. A timing belt 49 is hung on the pulley portion of the Y moving gear pulley 41 and the tension pulley 43.
[0031]
The Y carriage body 51 detachably holds an embroidery frame 31 at the right end, and a Y belt loop 53 is attached to the left end. The left end of the Y belt spring 53 holds the Y frame 35 so as to be slidable only in the axial direction of the Y guide shaft 45 so as to prevent the Y carriage portion 51 and the Y belt spring 53 from rotating about the Y guide shaft 45. It is configured. A timing belt 49 is held at the right end of the Y belt loop 53.
[0032]
The gear ratio relationship of the Y moving mechanism is that the number of teeth of the YSM gear 47 is 14 teeth, the number of teeth of the large gear 39a of the intermediate gear 39 is 35 teeth, the number of teeth of the small gear 39b is 14 teeth, and the gear of the Y moving gear pulley 41 The number of teeth of the part is 42 teeth, the circular diameter of the pulley pitch part of the Y moving gear pulley 41 is 11.46 mm (= tension pulley diameter), and 7.5 × (14/35) × when the YSM shaft 37a rotates 7.5 degrees The Y belt spring 53 is moved by (14/42) × 11.46 × π / 360 = 0.1 mm.
[0033]
A Y carriage protrusion 51 a is formed on the center line of the YSM gear 47 and the timing belt 49 in FIG. 9 on the Y carriage body 51, and the Y carriage body 51 is above the lower end of the Y guide shaft 45 (see FIG. 9). It is assembled so as to contact the YSM protrusion 47a at the position on the back side of the sewing machine and below the sewing range lower end (front end) (front side of the sewing machine). When the YSM shaft 37a rotates in the clockwise direction indicated by the arrow in FIG. 6, the Y carriage body 51 is moved downward (front side of the sewing machine), and the YSM protrusion 47a contacts the side surface of the Y carriage protrusion 51a. At this time, the step-out origin detection is also performed in the YSM 37 as in the XSM 29 described above. The number of teeth of the intermediate gear 39 between the SM gear and the moving gear pulley indicates that the timing belt can be moved in either forward or reverse direction.
[0034]
As described above, the embroidery frame 31 that supports the cloth is moved by the XSM 29 and YSM 37 forward, backward, left, and right with respect to the sewing needle of the sewing machine body. The position of the embroidery frame 31 is sequentially stored by the CPU of the sewing machine main body in a nonvolatile memory that stores stored contents even when the power is turned off.
[0035]
Next, referring to the flowchart of FIG. 10, the origin detection of the XSM 29 performed when the power supply is once turned off due to a sewing needle breakage or an overload on the sewing machine motor and then turned on again will be described. . Note that the origin detection for YSM 37 is performed in the same manner as for XSM 29.
[0036]
First, the X carriage unit 17 is moved toward the XSM shaft 29a by a distance (147 mm = 137 + 10: see FIG. 11) obtained by adding a distance (10 mm) for eliminating an assembly error or the like to the previous maximum separation distance. Then, the XSM shaft 29a is rotated clockwise by the number of pulses Pmax (the number of origin detection pulses) (S10 to S20). At this time, the XSM 29 is excited in the order of AB → BC → CD → DA → AB →..., And the XSM shaft 29a and the XSM protrusion 33a rotate in synchronization. As the XSM shaft 29a rotates, the X carriage portion 17 slides along the X guide shaft 15 along the axial direction, and moves to the vicinity of the right end of the movable range beyond the moving range during sewing. Abuts against the XSM protrusion 33a, the XSM shaft 29a is forcibly prevented from rotating, and at the same time, the X carriage portion 17 is also prevented from moving. At the time of this contact, the moving direction of the X carriage protruding portion 17a and the moving direction of the XSM protruding portion 33a are substantially opposite and in a straight line, but the angle formed by the X carriage protruding portion 17a and the XSM protruding portion 33a is It is almost a right angle.
[0037]
During the movement of the X carriage 17, if the cumulative number i of excited pulses exceeds the predetermined pulse number P0 (S14: Y), the excitation interval becomes longer (change from interval t1 to interval t2). The predetermined number of pulses P0 corresponds to the number of pulses for the X carriage unit 17 to move a distance (= 65 mm) that is a half of the normal sewing range. If the X carriage protrusion 17a and the XSM protrusion 33a are separated from each other by a half of the normal sewing range before the origin is detected, before the X carriage protrusion 17a reaches the XSM protrusion 33a, the pulse When the cumulative number i exceeds the predetermined number of pulses P0 (S20: N), the moving speed of the X carriage 17 is automatically reduced. Further, if the X carriage protrusion 17a and the XSM protrusion 33a are separated by a distance less than one half of the normal sewing range before the origin is detected, the X carriage protrusion 17a and the XSM protrusion 33a contact each other. Later, the cumulative number of pulses i exceeds a predetermined number of pulses P0, and the pressure on both members in contact automatically decreases.
[0038]
Further, after the X carriage projection 17a and the XSM projection 33a contact each other, the XSM projection 33a and the X carriage projection 17a physically do not move while being in contact with each other. BC → CD → DA → AB →... Is continuously repeated until the cumulative number i of excited pulses becomes equal to or greater than the origin detection pulse number Pmax.
[0039]
As described above, the movement speed is reduced because the distance between the X carriage projection 17a and the XSM projection 33a is less than a predetermined distance and approaches, thereby reducing the impulse between the X carriage projection 17a and the XSM projection 33a. To be done. Alternatively, the decrease in the pressure between the X carriage projection 17a and the XSM projection 33a prevents the X carriage projection 17a and the XSM projection 33a from coming into contact with each other for a long time at a high pressure. If the excitation interval is lengthened in this way, the life of each component can be extended and noise can be reduced.
[0040]
This series of excitations repeats the excitation to the XSM 29 by the number of steps required to move the X carriage part 17 to the right by 147 mm, and ends with the AB phase finally excited. In the case of this mechanism, since it is in contact with the X carriage projecting portion 17a, it can always end by being excited by the AB phase in FIG. 5A, and this position is the stop position when the origin of the X direction moving mechanism is detected. It is. The origin detection described above is performed in parallel with the YSM 37 by the contact between the carriage protrusion 51a and the YSM protrusion 47a. Even if the moving direction of the Y carriage protruding portion 51a and the moving direction of the YSM protruding portion 47a are substantially orthogonal to each other, the step-out origin can be detected in the same manner, and the Y carriage protruding portion 51a and the YSM protruding portion 47a are arranged substantially in parallel. Abut.
[0041]
Next, since the X carriage portion 17 is moved by a distance (= 67 mm) to the initial position before starting sewing so as to be separated from the XSM shaft 29a, the XSM shaft 29a is used with the pulse number P1 (initial position pulse number). Is rotated counterclockwise (S22). At this time, excitation is started from the AB phase, and excitation is sequentially performed in the order of AB → DA → CD → BC → AB →..., And the X carriage portion 17 moves to the center of the moving range during sewing. When the “restart” part of the touch panel is pressed, the relative position between the sewing needle and the cloth when sewing is interrupted is calculated based on the stored contents of the non-volatile memory, and then calculated from the initial position. The XSM 29 is controlled so as to move the embroidery frame 31 to the specified position, and sewing is resumed. The YSM 37 is also controlled for the initial position for sewing.
[0042]
Since the variation of the parts transmitting the power of the XSM 29 and YSM 37 described above does not have to approach the AB phase (b) of the next phase group, there is about 2.6 mm from the X carriage protrusion 17a to the XSM protrusion 33a. A margin 13 times as large as 0.2 mm can be obtained when the carriage portion 17 and the end face of the fixed member of the X guide shaft 15 (X frame 13 bent portion) are used. In addition, in consideration of the accumulated tolerance of each part in general pressing, cutting, powder metallurgy (sintering), injection molding, etc., the variation in the contact portion between the X carriage protrusion 17a and the XSM protrusion 33a is ± Since it is about 1 mm or less, it is a step-out origin detection method that can be realized sufficiently.
[0043]
The claim rotating body corresponds to the SM gear portions 33 and 47, and the claim moving body corresponds to the X carriage body 17 and the Y carriage body 51. The claim gear portions correspond to the SM gear portions 33b and 47b, the claim contact portions correspond to the SM protrusion portions 33a and 47a, and the moving member corresponds to the carriage protrusion portions 11a and 51a. The actuating member corresponds to each of the timing belts 25 and 49. The movement range with respect to the sewing mechanism of the claim is a range in which the embroidery frame 31 is moved during normal sewing.
[0044]
【The invention's effect】
As is clear from the above detailed description, according to the stepping motor out-of-step detecting apparatus of claim 1, the rotating body that rotates in synchronization with the stepping motor, the moving member that moves by the rotation of the stepping motor, and However, when the phase corresponding to the origin of the stepping motor is excited, the stepping motor steps out and the origin of the stepping motor becomes constant, so high assembly accuracy and high part accuracy are necessarily required. In addition, a device for detecting the origin of the stepping motor can be easily manufactured at low cost.
[0045]
According to the stepping origin detecting device for the stepping motor according to claim 2, since the contacted portion attached to the rotating shaft and the moving member are in contact with each other, an assembling error and a low component accuracy are provided in the mechanism for decelerating. Even if this occurs, the step-out origin detection of the stepping motor can be made constant.
[0046]
According to the stepping motor out-of-step origin detecting device of the third aspect, the origin of the stepping motor becomes constant by the contact between the rotating body and the moving member, so that the seam is satisfactorily formed regardless of the origin detection during sewing. be able to.
[0047]
According to the stepping motor out-of-step detecting apparatus of the fourth aspect, the stepping motor is out of step due to the contact between the rotating body and the moving member at a position beyond the moving range with respect to the sewing mechanism, and the stepping motor has an origin. Since it is constant, high assembly accuracy and high component accuracy are not necessarily required, and a device for easily detecting the origin of the stepping motor can be manufactured at low cost.
[0048]
According to the stepping motor out-of-step detecting apparatus of the fifth aspect, the excitation of the stepping motor is weakened at the time of contact between the rotating body and the moving member, the contact between the rotating body and the moving member is stabilized, and the origin is surely set. Can be detected. Further, when the moving speed of the moving member is lowered before the rotating body and the moving member, the contact sound between the rotating body and the moving member can be reduced.
[0049]
According to the stepping motor out-of-step detecting apparatus of the sixth aspect, even if the distance between the rotating body and the moving member exceeds a preset maximum separation distance, the rotating body and the moving member are reliably in contact with each other. Then, since the stepping motor steps out and the origin of the stepping motor becomes constant, a high degree of assembly accuracy and high component accuracy are not necessarily required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of an embroidery sewing machine having a configuration of a step-out origin detecting device for a stepping motor according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the sewing machine main body.
FIG. 3 is a schematic view showing a stepping motor and a transmission mechanism.
FIG. 4 is a schematic view showing a stepping motor.
FIG. 5 is a schematic view showing the inside of a stepping motor.
FIG. 6 is a diagram showing a cloth moving mechanism by a stepping motor.
FIG. 7 is a side view of a stepping motor and a transmission mechanism.
FIG. 8 is a plan view showing a configuration of contact in a straight line.
FIG. 9 is a plan view showing a configuration in which contact is made in a substantially orthogonal direction.
FIG. 10 is a flowchart of the origin detection operation of the sewing machine body.
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the operation of the sewing machine main body.
FIG. 12 is an enlarged view of a main part of the Y-direction moving mechanism.
[Explanation of symbols]
23 Y movement unit
25 Timing belt
27 X moving gear pulley
29 Stepper motor for X movement (XSM)
29a XSM axis
31 Embroidery frame
33a XSM protrusion
37 Y-moving stepping motor (YSM)
37a YSM axis
47a YSM protrusion
49 Timing Belt

Claims (6)

ステッピングモータを制御する際の原点を検出するためのステッピングモータの脱調原点検出装置において、
前記ステッピングモータの回転軸に一体的に回転するように取り付けられた回転体と、
前記ステッピングモータの回転により前記回転体に接近及び離間可能で、前記ステッピングモータの原点に対応する位相が励磁される際に、前記回転体に当接する移動部材とを備え、
前記回転体と前記移動部材との接触により前記ステッピングモータが脱調することを特徴とするステッピングモータの脱調原点検出装置。
In the stepping motor step-out origin detecting device for detecting the origin when controlling the stepping motor,
A rotating body attached to rotate integrally with the rotating shaft of the stepping motor;
A moving member that can approach and move away from the rotating body by rotation of the stepping motor and abuts the rotating body when a phase corresponding to the origin of the stepping motor is excited;
The stepping motor step-out origin detecting device, wherein the stepping motor steps out by contact between the rotating body and the moving member.
前記回転体はギヤ部と前記移動部材に当接する被当接部とを含み、前記移動部材は前記ギヤによって減速されて作動する作動部材に設けられていることを特徴とする請求項1記載のステッピングモータの脱調原点検出装置。The said rotary body contains the gear part and the to-be-contacted part contact | abutted to the said moving member, The said moving member is provided in the action | operation member decelerated by the said gear and act | operates. Stepping motor step-out origin detection device. 前記移動部材は、縫い針に対して加工布を移動させる布移動ユニットの一部の部材であることを特徴とする請求項1記載のステッピングモータの脱調原点検出装置。The stepping motor out-of-step origin detecting device according to claim 1, wherein the moving member is a part of a cloth moving unit that moves the work cloth with respect to the sewing needle. 縫製機構に対して布を移動するステッピングモータを制御するための原点を検出するためのステッピングモータの脱調原点検出装置において、
前記ステッピングモータの回転軸に一体的に回転するように取り付けられた回転体と、
前記ステッピングモータの回転により前記回転体に接近及び離間可能で、前記ステッピングモータの原点に対応する位相が励磁される際に、前記回転体に当接する移動部材と、
前記縫製機構に対する移動範囲を越えて前記ステッピングモータを前記回転体に前記移動部材を近づけるように制御する制御手段と
を備え、
前記縫製機構に対する移動範囲を越えた位置で、前記回転体と前記移動部材との接触により前記ステッピングモータが脱調することを特徴とするステッピングモータの脱調原点検出装置。
In the stepping motor out-of-step origin detecting device for detecting the origin for controlling the stepping motor that moves the cloth with respect to the sewing mechanism,
A rotating body attached to rotate integrally with the rotating shaft of the stepping motor;
A moving member that can approach and move away from the rotating body by rotation of the stepping motor and abuts the rotating body when a phase corresponding to an origin of the stepping motor is excited;
Control means for controlling the stepping motor to move the moving member closer to the rotating body beyond a moving range with respect to the sewing mechanism;
A stepping motor out-of-step origin detecting device, wherein the stepping motor steps out by contact between the rotating body and the moving member at a position beyond a moving range with respect to the sewing mechanism.
前記制御手段は、前記回転体と前記移動部材との接触後の前記ステッピングモータへの励磁停止前に、前記回転体への前記移動部材の移動速度を減少するように制御することを特徴とする請求項4記載のステッピングモータの脱調原点検出装置。The control means controls to decrease the moving speed of the moving member to the rotating body before stopping the excitation to the stepping motor after the contact between the rotating body and the moving member. The step-out origin detecting device for a stepping motor according to claim 4. 前記制御手段は、前記移動部材が前記回転体と前記移動部材との最大離間距離を越える距離を移動するように制御することを特徴とする請求項4記載のステッピングモータの脱調原点検出装置。5. The stepping motor step-out origin detecting device according to claim 4, wherein the control means controls the moving member to move a distance exceeding a maximum separation distance between the rotating body and the moving member.
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