JP3980175B2 - ミシンの布切りメス制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被縫製物上に布切りメスを降下させて被縫製物を切断する布切り手段を制御するミシンの布切りメス制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被縫製物上に布切りメスを降下させて被縫製物を切断する布切り装置を備えたミシンとして、例えば、ボタン穴かがりミシンがある。
ボタン穴かがりミシンは、ボタン穴形成用のボタン穴部の周囲を周回するようにかがり縫いし、更に、このかがり縫いの最中に布切りメスを駆動してボタン穴を形成するミシンである。
【０００３】
布切りメスを駆動する布切り装置は、例えば、図２に示すように、下端部に布切りメス１６を取り付けたメス取付け板３１、支軸３５ａを中心に回動自在に設けられメス取付け板３１を上下に駆動する駆動アーム３５、ミシンの上軸６にリンクされ上軸６の回転を伝達して一端部を常に高速に上下動させているメス駆動アーム３６、このメス駆動アーム３６に着脱可能に設けられたメス駆動フック３７、このメス駆動フック３７と上記メス駆動アーム３６とを連結／非連結とする作動手段としてのメス下降シリンダ７５等から構成される。
【０００４】
このような布切り装置によれば、常時は、メス下降シリンダ７５のプランジャ（作動部）７５ａが押し出されて、メス駆動フック３７とメス駆動アーム３６とが非連結とされ、それにより布切りメス１６が上方で停止しているが、メス駆動の指令の出力に基づき、メス下降シリンダ７５のプランジャ７５ａが引き戻されると共に、バネ３７ｂの作用でメス駆動フック３７が引かれて、その係合凹部３７ａがメス駆動アーム３６に係合される。そして、メス駆動アーム３６の上下運動が、メス駆動フック３７および駆動アーム３５に伝達されて、メス取付け板３１を布上に下降させる。
【０００５】
従来の布切り装置は、布切りメスの降下位置を固定位置としており、布送りが被縫製物を所望の位置に送ったタイミングで布切り装置を駆動させることで、布切りメスを被縫製物の所望の個所に落すように制御されている。
例えば、ボタン穴かがりミシンのような所定の縫製パターンで縫製を行うサイクルミシンにおいては、縫い始めからの針数（針落ち回数）に基づき、この針数が所定回数になったタイミングで布切り装置を駆動させることで、被縫製物の所望の個所を切断するように制御されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の布切り装置では、メス下降シリンダ７５に駆動出力を行ってからプランジャが前進してメス駆動フック３７がメス駆動アーム３６に係合するまでの間にタイムラグがあり、このタイムラグの間の布送りにより布切りメスが降下する位置が所望の個所からずれるといった問題があった。
また、ミシンの回転数が高速になると布送りの送りスピードも速くなるのに対して、上記タイムラグはミシンの回転数によらずほぼ一定であるため、このタイムラグに起因する上記メス降下位置のずれ量が、ミシンの回転数によってばらついてしまい布切りメスの降下位置を一定に制御することが難しいといった課題を生じさせていた。
【０００７】
また、このような駆動系のタイムラグに起因するメス降下位置のずれといった問題は、上記の布切り装置の構成に限られず、例えば、ソレノイドやエアーピストンの駆動を直に布切りメスに伝達して布を切断する構成の布切り装置でも生じるものであった。
【０００８】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、駆動系のタイムラグに起因するメス降下位置のずれを解消し、ミシンの回転数が任意に変化する縫製作業においてもメス降下位置を一定にすることの可能なミシンの布切りメス制御装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、被縫製物上に布切りメスを降下させて被縫製物を切断し、ボタン穴を形成するする布切り手段と、電気的な制御により作動部を動作させ、この作動部の動作に基づき前記布切り手段を駆動させる作動手段と、ミシンの回転スピードを検出する回転数検出手段と、前記作動手段の作動部を動作させて前記布切り手段の駆動制御を行うと共に、縫い始めを基準として、入力データに基づき設定された針数に合わせて前記布切りメスを降下すべく、前記回転数検出手段の検出出力に基づいて前記作動部の始動タイミングを補正する制御手段とを備えた構成とした。
【００１０】
この請求項１記載の発明によれば、回転数検出手段によりミシンの回転スピードを検出すると共に、この回転スピードに基づいて布切りメスを作動させる作動部の始動タイミングを補正し、この補正した始動タイミングで前記作動部を作動させて布切りメスを降下させるので、上記の補正により、作動部の動作にかかるタイムラグに起因した布切りメスの降下位置のずれを補正することが出来ると共に、ミシンの回転スピードに基づくメス降下位置のずれも補正することが出来る。
【００１１】
ここで、回転数検出手段は、実際にミシンの上軸の回転を検出して回転スピードを検出する検出手段としても良いし、例えば、設定データに基づきミシンの回転スピードが決定されるようなミシンの場合では設定データを検出する（読み込む）ことでミシンの回転スピードを検出する検出手段としても良い。
また、作動手段は、例えば、ソレノイドや、電磁弁とエアーピストンとの組み合わせ、或いは、モータなどにより構成可能である。
作動手段の作動部の動作に基づき布切り手段が駆動する構成は、例えば、作動部の動作を直に布切り手段に伝達して布切り手段を駆動する構成としても良いし、作動部の動作により別の駆動体に布切り手段をリンクさせることで布切り手段を駆動する構成としても良い。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のミシンの布切りメス制御装置において、前記制御手段は、縫製データに基づいて作成されたメス駆動タイミング針数からミシン回転スピードに対応する補正針数を減算した針数で前記作動部を始動させる構成とした。
【００１３】
この請求項２記載の発明によれば、補正針数を減算した針数で前記作動部を始動させるので、ミシンの回転スピードが任意のタイミングで変化するミシンにおいても、布切りメスを駆動する瞬間の回転スピードに合わせて補正し、布切りメスを所望の個所に降下させることが出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図１〜図１２の図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の実施の形態の布切りメス制御装置を備えたボタン穴かがりミシンの概観を示す斜視図である。
このボタン穴かがりミシン１は、昇降運動を行うと共に布送り方向とほぼ直行する方向に往復動（針振り運動）を行うミシン針９、布を挟んで保持すると共に布送り方向に前後動して布を送る布押さえ１５および布保持板１４、布押さえ１５の上側で上糸を切断する上糸切り鋏み８０、布切りメス１６を布上に降下させてボタン穴を形成する布切り装置、設定データの入力等を行う操作パネル（図示略）、並びに、上記布切り装置を含めボタン穴かがりミシン１を制御する本実施の形態の制御装置（図３）等を備えてなる。
このボタン穴かがりミシン１によれば、ミシン針９を左右に振りながら縫製が行われ、例えば図８に示すように、ボタン穴部Ｈを周回するように、順次、左平行部Ａ、第１閂止め部Ｂ、右平行部Ｃ、第２閂止め部Ｄと縫製を行って、被縫製物にボタン穴かがりを形成していくと共に、上記縫製の途中、所定の針数に布切り装置が駆動され、ボタン穴部Ｈに布切りメス１６が落とされて所定の個所にボタン穴が形成されるようになっている。
【００１５】
図２には、ボタン穴かがりミシン１に備わる布切り装置（布切り手段）の斜視図を示す。
布切り装置は、下端部に布切りメス１６を取り付けたメス取付け板３１、支軸３５ａを中心に回動自在に設けられメス取付け板３１を上下に駆動する駆動アーム３５、ミシンの上軸６にリンクされ上軸６の回転を伝達して一端部を常に高速に上下動させているメス駆動アーム３６、このメス駆動アーム３６に着脱可能に設けられメス駆動アーム３６の上下駆動を駆動アーム３５に伝達するためのメス駆動フック３７、このメス駆動フック３７と上記メス駆動アーム３６とを連結／非連結とする布切りメス下降シリンダ（例えばソレノイド）７５等から構成される。
【００１６】
そして、常時は、メス下降シリンダ７５のプランジャ７５ａが押し出されて、メス駆動フック３７とメス駆動アーム３６とが非連結とされ、それにより布切りメス１６が上方で停止した状態にされる。が、メス駆動の指令に基づきメス下降シリンダ７５のプランジャ７５ａが引き戻されると、バネ３７ｂの作用によりメス駆動フック３７が引かれて、その係合凹部３７ａをメス駆動アーム３６に係合させる。そして、メス駆動アーム３６の上下運動が、メス駆動フック３７および駆動アーム３５と伝達されて、メス取付け板３１を布上に下降させる。
この布切り装置においては、布切りメス１６の降下位置は固定されており、布送りにより布を所定量送ったタイミングで布切りメス１６を降下させることで、布の所望の位置を切断することが出来る。
【００１７】
図３には、ボタン穴かがりミシン１の回路構成のブロック図を示す。
ボタン穴かがりミシン１の制御装置は、同図に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）１００、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０１、各パルスモータの回転量をカウントするＹ送りカウンタ１０３、基線送りカウンタ１０４、および針振り送りカウンタ１０５、布切りメスの駆動数をカウントする布切りメスカウンタ１０６、各パルスモータの駆動を行うＹ送りパルスモータドライバ１１１、基線送りパルスモータドライバ１１２、および針振送りパルスモータドライバ１１３、各種センサーや各駆動部のドライバおよび操作パネル１１０等とＣＰＵ１００とを接続するＩ／Ｏインターフェース１０９、ミシンを駆動するミシンモータ５の駆動制御を行うミシンモータドライバ１１５、ミシンモータ５の回転量を上軸６の回転角度としてコード付けするミシンモータエンコーダ１１９、糸調子器１９の上糸張力ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）６０を駆動するアクティブテンションドライバ１２０、布押さえ１５を上昇させる押さえ上昇ソレノイド１２２を駆動する押さえ上昇ソレノイド駆動回路１２１、布切りメス１６を下降させる布切りメス下降シリンダ７５を駆動する布切りメス下降シリンダ駆動回路１２３、並びに、所定の割り込み条件（各パルスモータの回転量を示すカウンタ値、布の送り位置、上軸６の回転角度など）によりＣＰＵ１００に割り込み信号を出力する割り込みコントローラ１０８等から構成される。
【００１８】
Ｙ送りパルスモータ２０は、布押さえ１５と布保持板１４とをＹ方向に移動させるモータで、基線送りパルスモータ４０はミシン針９の針振りの基線位置を変更するモータ、針振送りパルスモータ４１はミシン針９の針振り量を変更するモータである。つまり、この基線送りパルスモータ４０と針振送りパルスモータ４１によりミシン針９の針落ち位置をＸ方向に変化させる。
【００１９】
上記ミシンモータドライバ１１５には、ミシンモータ５の他、ミシン針９が上方位置にあることを検出する針上位置センサ１１６、布押さえ１５や布保持板１４の基準位置を検出する送り基準位置センサ１１７、上軸６の回転角度を検出するＴＧ（Tacho Generator）発生器１１８等が接続されている。これら、針上位置センサ１１６やＴＧ（Tacho Generator）発生器１１８は、ミシンの回転スピードを検出する回転数検出手段としても機能する。
Ｉ／Ｏインターフェース１０９には、操作パネル１１０や各駆動部のドライバや駆動回路のほか、布切りメス１６の下降を検知するメス下降検知スイッチ３４、布押さえ１５の下降を検知する押え下降検知スイッチ２８、布送り（布押さえ１５と布保持板１４）が原点位置にある状態を検出するＹ送り原点センサ２６、針振り機構の基線位置が原点にあることを示す基線送り原点センサ５７、針振り機構の振り幅が原点にあることを示す針振送り原点センサ５８、布押さえ１５の下降を指示する押さえスイッチ１２４、並びに、ミシンモータ５の駆動スタートを指示するスタートスイッチ１２５などが接続されている。
【００２０】
ＣＰＵ１００は、ＲＡＭ１０２の所定領域を作業領域としてＲＯＭ１０１に記憶されている制御プログラムに従い、操作パネル１１０からのデータや、接続された各種センサーから検出信号を入力したり、各ドライバを介して各種駆動部の制御を行う。
ＲＯＭ１０１には、操作パネル１１０を介して入力された縫製データに基づいてボタン穴かがりの縫製を実行する縫製処理のほか、布切りメス１６の駆動タイミングを演算するメス駆動タイミング演算処理や、縫製中に実際に布切りメス１６を駆動させる駆動処理などの制御データや制御プログラムが記憶されている。これら布切りメス１６に関する演算処理や駆動処理については後に詳述する。
【００２１】
この実施の形態の糸調子装置を備えたボタン穴かがりミシン１は、上記のように構成され、次に示すように、布切り装置を含むボタン穴かがりミシン１の駆動制御が行われて、ボタン穴かがりを縫製するボタン穴かがり処理が行われるようになっている。
【００２２】
すなわち、ユーザーはボタン穴かがりミシン１を起動すると、先ず、縫製パターンの各部の長さなどの設定データを操作パネルから入力する設定入力処理を行う。
次いで、布をセットし図示略の縫製キーをオン操作すると、先ず、入力された設定データに基づき、図８に示すようなボタン穴かがりの縫製パターンが演算され、次いで、布切りメス１６を降下させるタイミングであるメス駆動針数（縫い始めからの針落ち数）の演算が行われる。
【００２３】
ここで演算されるメス駆動針数とは、布切りメス１６が降下して布を実際に切断するタイミングを示すものである。図８に示すように、ボタン穴の布切り長さ「ａ」が、布切りメスのサイズ「Ｌ１」よりも大きい場合には、布切りメス１６は複数回落とされることとなり、上記メス駆動針数も複数個演算される。
【００２４】
縫製パターンとメス駆動針数の演算が完了したら、演算された縫製パターンに基づき、順次、左平行部Ａ、第１閂止め部Ｂ、右平行部Ｃとかがり縫いが行われていく。縫製中、上記演算されたメス駆動針数に布切りメス１６が落とされて布のぼたん穴部Ｈが切断され、ボタン穴が形成される。その後、順次、残りの右平行部Ｃ、第２閂止め部Ｄのかがり縫いが行われ、ボタン穴かがりが形成される。上記布切りメス１６を駆動させる際には、上記メス駆動針数に達するよりも所定タイミングだけずれた早いタイミングで、布切りメス１６を作動させるメス下降シリンダ７５に駆動信号が出力される。詳細には、上記メス駆動針数に達するよりも所定タイミングだけ早く、ＣＰＵ１００からＩ／Ｏインターフェース１０９を介して布切りメス下降シリンダ駆動回路１２３に布切りメス下降シリンダ７５を始動させる制御信号が出力される。
【００２５】
ここで、メス下降シリンダ７５の始動タイミングとメス駆動針数との時間差は、メス下降シリンダ７５のプランジャ７５ａの動作にかかるタイムラグを補正するためのもので、この時間差を示す針数「α」として、ボタン穴かがりミシン１の上軸６の回転スピードに対応して予めＲＯＭ１０１中に記憶されている（図１２参照）。
つまり、プランジャ７５ａの動作にかかるタイムラグを補正する針数「α」分だけ早くメス下降シリンダ７５を始動させることで、メス下降シリンダ７５が始動してプランジャ７５ａが引き戻されると共にメス駆動フック３７が引かれて、メス駆動フック３７の係合凹部３７ａがメス駆動アーム３６に係合するまでのタイムラグが補正され、演算されたメス駆動針数となるタイミングで、メス駆動フック３７とメス駆動アーム３６が係合して布切りメス１６が布上に下降される。
【００２６】
縫製が完了したら、例えばペダル操作により上糸切り鋏み８０を作動させて上糸を切断すると共に、針板下に設けられた図示略の糸切りメスを作動させて下糸を切断し、布押さえ１５を上げて１個のボタン穴かがりが完了する。
【００２７】
以下に、ボタン穴かがりミシン１の制御部により行われる上記メス駆動タイミングの演算処理や布切りメス１６の作動制御等を含んだボタン穴かがり処理の処理手順について詳述する。
図４は、ボタン穴かがりミシンの制御部により行われるボタン穴かがり処理のゼネラルフローの処理手順を示すフローチャートである。
このボタン穴かがり処理は、例えば、ボタン穴かがりミシン１を起動とともに開始される。
ボタン穴かがりミシン１が起動すると、先ず、ステップＳ１において、縫製パターンの各設定データを入力する操作パネル設定処理のサブルーチン処理を行ってステップＳ２に移行する。
【００２８】
ステップＳ２では、操作パネル１１０の縫製キーがオン状態か否かを判定してオン状態であればステップＳ３に移行するが、オフ状態であればステップＳ１に戻って操作設定処理を繰り返す。
縫製キーが押されてステップＳ３に移行すると、該ステップＳ３で縫製パターンや布切りメス１６の作動タイミングの演算等を行う縫製データ作成のサブルーチン処理を行って、ステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、例えばＲＡＭ１０２中のエラーフラグを読み込んで、前段のステップでエラーが記録されているか否かを判定して、エラーの記録がなければそのままステップＳ６に移行し、エラーの記録があればステップＳ５に移行して操作パネル１１０の表示部に対応するエラー表示を行いボタン穴かがり処理を中断する。
【００２９】
ステップＳ６では、押さえ上昇ソレノイド駆動回路１２１に布押さえ１５を下降させる信号出力を行ってステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、Ｙ送りパルスモータ２０、基線送りパルスモータ４０、針振り送りパルスモータ４１の微動、および、Ｙ送り原点センサ２６、基線送り原点センサ５７、針振り送り原点センサ５８の検出出力を基に、布送り機構と針振り機構の各原点検索を行ってステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、ミシン針９が縫い始めの第１針落ち位置の上方に位置するように、Ｙ送りパルスモータ２０、基線送りパルスモータ４０、針振り送りパルスモータ４１を駆動して、ステップＳ９に移行する。
【００３０】
ステップＳ９では、押さえ上昇ソレノイド駆動回路１２１に布押さえ１５を上昇させる信号出力を行ってステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、縫製キーのオン操作が行なわれたか判定して、オン状態のあればそのままステップＳ１１に移行し、オフ状態であればステップＳ１に戻る。
ステップＳ１１では、押さえスイッチ１２４がオン状態か否かを判定して、オン状態であればそのままステップＳ１２に移行するが、オフ状態であればステップＳ１０に戻ってステップＳ１０，Ｓ１１の処理を繰り返す。
押さえスイッチ１２４が押されてステップＳ１２に移行すると、該ステップで押え下降検知スイッチ２８の検出出力を読み込んで、布押さえ１５が上昇していれば、ステップＳ１３に移行して布押さえ１５を下降させる出力を行ってステップＳ１５に移行する。が、布押さえ１５が下降していれば、ステップＳ１４に移行して布押さえ１５を上昇させる出力を行って再びステップＳ１０からの処理に戻る。
【００３１】
ステップＳ１５では、押さえスイッチ１２４のオン操作が行なわれたかを判定して、オン状態であればそのままステップＳ１６に移行するが、オフ状態であればステップＳ１４に移行して布押さえ１５を上昇させてステップＳ１０からの処理に戻る。
ステップＳ１６では、縫製スタートを指示するスタートスイッチ１２５がオン操作されたか否かを判定して、オン操作されずにオフ状態のままであれば、ステップＳ１５からの処理を繰り返し、オン操作された場合にステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１７では，ステップＳ３の縫製データ作成処理で作成された縫製データに従い、ミシンモータ５を駆動して１個のボタン穴かがりの始めから終わりまでの縫製、布切りメス１６の駆動、並びに、各縫製タイミングで糸調子器１９に設定された張力を掛ける縫製処理を行い、その後、ステップＳ１８に移行する。
【００３２】
ステップＳ１８では、例えばＲＡＭ１０２中のエラーフラグを読み込んで、前段のステップでエラーが記録されているか否かを判定して、エラーの記録がなければそのままステップＳ１９に移行し、エラーの記録があればステップＳ２０に移行して操作パネル１１０の表示部に対応するエラー表示を行いボタン穴かがり処理を中断する。
【００３３】
ステップＳ１９では、糸切り時の張力に対応する信号をアクティブテンションドライバ１２０に出力し、糸調子器１９に設定された糸切り時張力を掛けてステップＳ２１に移行する。
ステップＳ２１では、上糸切り鋏み８０を作動させてミシン糸を切断し、その後、布押さえ１５を上昇させる糸切り・押え上げ処理を行ってステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２では、押え下降検知スイッチ２８の検出出力を読み込んで、布押さえ１５の上昇を確認した後、ステップＳ２３に移行して、アクティブテンションドライバ１２０に信号出力を行って糸調子器１９の張力を開放し、その後、ステップＳ１０に戻って、再び、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。
【００３４】
図５には、図４のゼネラルフロー中のステップＳ３により行われる縫製データ作成サブルーチンフローチャートを示す。
この縫製データ作成処理では、設定入力された縫製パターン各部の長さデータなどに基づき、先ず、ステップＳ３１で縫製パターンの演算を行い、次いで、ステップＳ３にで布切りメス１６を下降させるメス駆動タイミングの演算を行い、ゼネラルフロー（図４）に戻る。
【００３５】
図６には、図５の縫製データ作成処理のステップＳ３２で行われるメス駆動タイミング演算処理のフローチャートを、図７には、このメス駆動タイミング演算処理で使用されるメス駆動針数Ｍnパラメータを説明する図表を示す。
このメス駆動タイミング演算処理は、布切りメス１６の駆動回数「ｎ」、および、各駆動回数「１」〜「ｎ」に対応した布切りメス１６を降下させるタイミングである駆動針数「Ｍ1」〜「Ｍn」（図７参照）を演算する処理である。
このメス駆動タイミング演算処理が開始されると、先ず、パターン演算処理（図５：ステップＳ３１）で作成した縫製パターンから右平行部の開始位置までの針数を変数Ｍに代入してステップＳ４２に移行する。
【００３６】
その後、ステップＳ４３からステップＳ５１の各演算処理により、縫製パターンの各部の変数を説明する図８に示すように、設定入力された「布切り長さデータ（ａ）」と布切りメス１６の「メスサイズデータ（Ｌ１）」に基づき、布切り長さ「ａ」のボタン穴をあける布切りメス１６の駆動回数「ｎ」と、１回目からｎ回目までの布切りメス１６の駆動針数「Ｍ1」〜「Ｍn」とが演算される。
【００３７】
図９には、図４のゼネラルフローのステップＳ１７で行われる縫製サブルーチンのフローチャートを示す。
この縫製処理が開始されると、順次、「残針数」パラメータにパターン演算処理で演算された縫製パターンの総針数を割り当てる処理（ステップＳ６１）、ミシンモータ５を駆動させるミシン起動出力（ステップＳ６２）を行い、ステップＳ６３に移行する。
ステップＳ６３では、ミシンの状態が回転中か否かを判定し、回転中であればステップＳ６４に移行するが、回転中でなけば回転状態になるまで待機する。
その後、ミシンの状態が停止するまで、ステップＳ６４〜ステップＳ７１の高速ループ処理を繰り返し、このループ処理の繰り返しの中で実際の縫製処理を行っていく。
【００３８】
即ち、ステップＳ６４では、ミシンの回転状態を監視してミシンが停止した場合にこのループを抜ける処理を行う。
ステップＳ６５では、ＴＧ発生器１１８に基づく上軸６の回転角度を監視して、所定の回転角度になったタイミングでステップＳ６６に移行する。そして、ステップＳ６６において、Ｙ送りパルスモータ２０、基線送りパルスモータ４０、針振り送りパルスモータ４１を駆動して、演算して得た縫製パターンに従って針落ち位置を移動させていく。つまり、このステップＳ６５，Ｓ６６の処理により、縫製パターンに従って布が送られ実際の縫製が行われていく。
ステップＳ６７では、針上位置センサ１１６の出力に基づき針棒８が所定位置より上方に上がった場合に、ステップＳ６８に移行し、該ステップで布切りメス１６の駆動処理を含む針上げ位置割込処理のサブルーチン処理を行う。
ステップＳ６９では、送り基準位置センサ１１７からの出力により送り基準割り込み信号が入力された場合にステップＳ１１８に移行し、該ステップで布送りが基準位置にきた場合の設定処理を、ステップＳ７１では、針数カウントが布切りメス１６の駆動回数である場合に、布切りメス１６の駆動チェック等を行う。
【００３９】
図１０には、図９の縫製処理のステップＳ６８で行われる針上位置割込処理サブルーチンのフローチャートを示す。
この針上位置割込処理では、先ず、残りの針数を示す残針数パラメーターに「１」ディクリメントする処理（ステップＳ８１）、縫い始めからの針数を示す針数パラメータに「１」インクリメントする処理（ステップＳ８２）を順次行って、ステップＳ８３に移行する。
ステップＳ８３では、残針数パラメータが「０」になったか否かを判定し、「０」になった場合にミシン停止の出力（ステップＳ８４）を行い、「０」でない場合にはステップＳ８５のメス駆動処理のサブルーチンを行って、図９の縫製処理に戻る。
【００４０】
図１１には、図１０の針上位置割込み処理のステップＳ８５で行われるメス駆動処理のフローチャートを示す。
このメス駆動処理に移行すると、先ず、ステップＳ９１で、次に布切りメス１６を降下させるメス駆動針数「Ｍn」を読み込んで、現時点の針数が「Ｍn-5」（即ち現時点の針数がメス駆動針数の５針前）になったかを判定し、なっていなければステップＳ１０１にジャンプするが、なったならばステップＳ９１に移行する。
現時点の針数がメス駆動針数の５針前になってステップＳ９２に移行した場合には、ステップＳ９２〜ステップＳ９５の分岐処理で、次のメス駆動針数「Ｍn」と、次の次のメス駆動針数「Ｍn+1」との針数差が１針であればミシンスピードを「４００回転」に（ステップＳ９６）、針数差が２針であればミシンスピードを「１０００回転」に（ステップＳ９７）、針数差が３針であればミシンスピードを「２０００回転」に（ステップＳ９８）、針数差が４針であればミシンスピードを「３０００回転」に（ステップＳ９９）、それ以外であればミシンスピードを「４０００回転」に（ステップＳ１００）して、ステップＳ１０１に移行する。
【００４１】
つまり、このステップＳ９１〜Ｓ１００の処理により、次のメス駆動タイミングとその次のメス駆動タイミングとの差により、布切りメス下降シリンダ７５の動作にかかる時間を確保するようにミシンスピードを下げる処理を行っている。
【００４２】
ステップＳ１０１では、現時点の針数が「Ｍn-R（所定の値：例えば１０など）」になったかを判定し、なっていなければステップＳ１０３にジャンプするが、なったならばステップＳ１０２に移行する。ステップＳ１０２では、ミシンスピードを設定入力されたメス駆動時スピード（例えば０回転〜４０００回転）に落としてステップＳ１０３に移行する。
【００４３】
ステップＳ１０３では、ミシンモータドライバ１１５から現時点のミシンの回転スピードを示す信号を読み込んで、メス駆動タイミングの補正針数を示す「針数α」と「ミシンスピード」との対応図表である図１２に示すように、現時点のミシンの回転スピードに対応する「針数α（メス駆動タイミングの補正針数）」をＲＯＭ１０１から取得して、ステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０４では、現時点の針数が「Ｍｎ−α（メス駆動タイミングの補正針数）」になったかを判定し、なっていなければこのサブルーチンを終了して針上位置割込み処理（図１０）に戻るが、針数が「Ｍｎ−α」になったならば、ステップＳ１０５で布切りメス下降シリンダ７５を駆動させる処理を行い、ステップＳ１０６で布切りメス１６の駆動回数を示すパラメータ「ｎ」を「１」インクリメント更新して、このサブルーチンを終了する。
【００４４】
つまり、上記ステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理により、メス駆動針数「Ｍｎ」に合わせて布切りメス１６を降下すべく、メス下降シリンダ７５を駆動させる直前にミシンモータドライバ（回転数検出手段）１１５からのミシンの回転スピードを示す信号を読み込み、ここで検出されたミシンの回転スピードに応じてメス下降シリンダ７５の始動タイミングを補正し、補正されたタイミング（針数「Ｍｎ−α」）でメス下降シリンダ７５を始動させる処理を行っている。
【００４５】
以上のように、この実施の形態のボタン穴かがりミシン１の制御装置（ミシンの布切りメス制御装置）によれば、回転数検出手段として機能する針上位置センサ１１６やＴＧ発生器１１８によりミシンの回転スピードを検出すると共に、この回転スピードに基づいて布切りメス１６を作動させる布切りメス下降シリンダ７５の始動タイミングを補正し、この補正した始動タイミングでメス下降シリンダ７５を作動させるので、この補正により、メス下降シリンダ７５のプランジャ７５ａの動作にかかるタイムラグに起因する布切りメス１６の降下位置のずれを補正することが出来ると共に、ミシンの回転スピードに基づくメス降下位置のずれも補正することが出来る。
また、メス駆動処理（図１１）のステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理において、布切りメス１６を駆動する直前にミシンの回転スピードを検出して、この検出された回転スピードに応じてタイミング補正を行っているので、ミシンの回転スピードが任意のタイミングで変化するミシンにおいても、布切りメス１６を駆動する瞬間の回転スピードに合わせて補正し、布切りメスを所望の個所に降下させることが出来る。
【００４６】
なお、本発明のミシンの布切りメス制御装置は、この実施の形態のボタン穴かがりミシン１の制御装置に限られず、例えば、この実施の形態では、ミシンの制御装置に布切りメス制御装置の機能を付加した形態で説明したが、布切りメス制御装置をミシンの制御装置と別体に設けて、布切りメスのみを制御するものとしても良い。また、布切りメスの駆動タイミングやその補正タイミングを針数を単位に説明してきたが、針数を単位にせず、時間や上軸の回転角度や送り位置を単位にタイミングをとるようにしても良い。
また、回転数検出手段は、この実施の形態で示したように、実際にミシンの上軸の回転を検出して回転スピードを検出する検出手段としても良いし、その他、例えば、設定データに基づきミシンの回転スピードが決定されるようなミシンの場合では設定データを検出する（読み込む）ことでミシンの回転スピードを検出する検出手段としても良い。
【００４７】
また、布切りメス１６を備えた布切り装置の構成として、作動手段としての布切りメス下降シリンダ７５の作動により、別の駆動手段（メス駆動アーム３６）の駆動力を布切りメス１６に伝達させることで布切りメス１６を降下させる構成を示したが、このような構成に限られず、例えば、ソレノイドやエアーピストン等の作動手段の駆動を直に布切りメスに伝達して布を切断する構成の布切り装置であっても、本発明は同様に作用するものである。
その他、この実施の形態で示した細部構造および処理手順の細部は、発明の主旨に逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、回転数検出手段によりミシンの回転スピードを検出すると共に、この回転スピードに基づいて布切りメスを作動させる作動部の始動タイミングを補正し、この補正した始動タイミングで前記作動部を作動させて布切りメスを降下させるので、上記の補正により、作動部の動作にかかるタイムラグに起因した布切りメスの降下位置のずれを補正することが出来ると共に、ミシンの回転スピードに基づくメス降下位置のずれも補正することが出来る。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、補正針数を減算した針数で前記作動部を始動させるので、ミシンの回転スピードが任意のタイミングで変化するミシンにおいても、布切りメスを駆動開始すべき瞬間の回転スピードに合わせて補正し、布切りメスを所望の個所に降下させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の布切りメス制御装置を備えたボタン穴かがりミシンの概観を示す斜視図である。
【図２】同、ボタン穴かがりミシンに備わる布切り装置の構成を示す斜視図である。
【図３】同、ボタン穴かがりミシンの回路構成を示すブロック図である。
【図４】ボタン穴かがりミシンの制御部により行われるボタン穴かがり処理のゼネラルフローの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図４のゼネラルフロー中にある縫製データ作成サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図５の縫製データ作成処理中にあるメス駆動タイミング演算サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図６のメス駆動タイミング演算処理のメス駆動針数Ｍｎを説明する図表である。
【図８】縫製パターンの各部の長の変数を説明する図である。
【図９】図４のゼネラルフロー中にある縫製サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図９の縫製処理中にある針上位置割込み処理サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の針上位置割込み処理中にあるメス駆動処理サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のメス駆動処理中にある針数αとミシンスピードとの対応を示す図表である。
【符号の説明】
１ ボタン穴かがりミシン
１６ 布切りメス
３１ メス取付け板（布切り手段を構成）
３５ 駆動アーム（布切り手段を構成）
３６ メス駆動アーム（布切り手段を構成）
３７ メス駆動フック（布切り手段を構成）
７５ 布切りメス下降シリンダ（作動手段）
７５ａ プランジャ（作動部）
１００ ＣＰＵ（制御手段）
１１８ ＴＧ発生器（回転数検出手段）
【発明の属する技術分野】
この発明は、被縫製物上に布切りメスを降下させて被縫製物を切断する布切り手段を制御するミシンの布切りメス制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被縫製物上に布切りメスを降下させて被縫製物を切断する布切り装置を備えたミシンとして、例えば、ボタン穴かがりミシンがある。
ボタン穴かがりミシンは、ボタン穴形成用のボタン穴部の周囲を周回するようにかがり縫いし、更に、このかがり縫いの最中に布切りメスを駆動してボタン穴を形成するミシンである。
【０００３】
布切りメスを駆動する布切り装置は、例えば、図２に示すように、下端部に布切りメス１６を取り付けたメス取付け板３１、支軸３５ａを中心に回動自在に設けられメス取付け板３１を上下に駆動する駆動アーム３５、ミシンの上軸６にリンクされ上軸６の回転を伝達して一端部を常に高速に上下動させているメス駆動アーム３６、このメス駆動アーム３６に着脱可能に設けられたメス駆動フック３７、このメス駆動フック３７と上記メス駆動アーム３６とを連結／非連結とする作動手段としてのメス下降シリンダ７５等から構成される。
【０００４】
このような布切り装置によれば、常時は、メス下降シリンダ７５のプランジャ（作動部）７５ａが押し出されて、メス駆動フック３７とメス駆動アーム３６とが非連結とされ、それにより布切りメス１６が上方で停止しているが、メス駆動の指令の出力に基づき、メス下降シリンダ７５のプランジャ７５ａが引き戻されると共に、バネ３７ｂの作用でメス駆動フック３７が引かれて、その係合凹部３７ａがメス駆動アーム３６に係合される。そして、メス駆動アーム３６の上下運動が、メス駆動フック３７および駆動アーム３５に伝達されて、メス取付け板３１を布上に下降させる。
【０００５】
従来の布切り装置は、布切りメスの降下位置を固定位置としており、布送りが被縫製物を所望の位置に送ったタイミングで布切り装置を駆動させることで、布切りメスを被縫製物の所望の個所に落すように制御されている。
例えば、ボタン穴かがりミシンのような所定の縫製パターンで縫製を行うサイクルミシンにおいては、縫い始めからの針数（針落ち回数）に基づき、この針数が所定回数になったタイミングで布切り装置を駆動させることで、被縫製物の所望の個所を切断するように制御されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の布切り装置では、メス下降シリンダ７５に駆動出力を行ってからプランジャが前進してメス駆動フック３７がメス駆動アーム３６に係合するまでの間にタイムラグがあり、このタイムラグの間の布送りにより布切りメスが降下する位置が所望の個所からずれるといった問題があった。
また、ミシンの回転数が高速になると布送りの送りスピードも速くなるのに対して、上記タイムラグはミシンの回転数によらずほぼ一定であるため、このタイムラグに起因する上記メス降下位置のずれ量が、ミシンの回転数によってばらついてしまい布切りメスの降下位置を一定に制御することが難しいといった課題を生じさせていた。
【０００７】
また、このような駆動系のタイムラグに起因するメス降下位置のずれといった問題は、上記の布切り装置の構成に限られず、例えば、ソレノイドやエアーピストンの駆動を直に布切りメスに伝達して布を切断する構成の布切り装置でも生じるものであった。
【０００８】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、駆動系のタイムラグに起因するメス降下位置のずれを解消し、ミシンの回転数が任意に変化する縫製作業においてもメス降下位置を一定にすることの可能なミシンの布切りメス制御装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、被縫製物上に布切りメスを降下させて被縫製物を切断し、ボタン穴を形成するする布切り手段と、電気的な制御により作動部を動作させ、この作動部の動作に基づき前記布切り手段を駆動させる作動手段と、ミシンの回転スピードを検出する回転数検出手段と、前記作動手段の作動部を動作させて前記布切り手段の駆動制御を行うと共に、縫い始めを基準として、入力データに基づき設定された針数に合わせて前記布切りメスを降下すべく、前記回転数検出手段の検出出力に基づいて前記作動部の始動タイミングを補正する制御手段とを備えた構成とした。
【００１０】
この請求項１記載の発明によれば、回転数検出手段によりミシンの回転スピードを検出すると共に、この回転スピードに基づいて布切りメスを作動させる作動部の始動タイミングを補正し、この補正した始動タイミングで前記作動部を作動させて布切りメスを降下させるので、上記の補正により、作動部の動作にかかるタイムラグに起因した布切りメスの降下位置のずれを補正することが出来ると共に、ミシンの回転スピードに基づくメス降下位置のずれも補正することが出来る。
【００１１】
ここで、回転数検出手段は、実際にミシンの上軸の回転を検出して回転スピードを検出する検出手段としても良いし、例えば、設定データに基づきミシンの回転スピードが決定されるようなミシンの場合では設定データを検出する（読み込む）ことでミシンの回転スピードを検出する検出手段としても良い。
また、作動手段は、例えば、ソレノイドや、電磁弁とエアーピストンとの組み合わせ、或いは、モータなどにより構成可能である。
作動手段の作動部の動作に基づき布切り手段が駆動する構成は、例えば、作動部の動作を直に布切り手段に伝達して布切り手段を駆動する構成としても良いし、作動部の動作により別の駆動体に布切り手段をリンクさせることで布切り手段を駆動する構成としても良い。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のミシンの布切りメス制御装置において、前記制御手段は、縫製データに基づいて作成されたメス駆動タイミング針数からミシン回転スピードに対応する補正針数を減算した針数で前記作動部を始動させる構成とした。
【００１３】
この請求項２記載の発明によれば、補正針数を減算した針数で前記作動部を始動させるので、ミシンの回転スピードが任意のタイミングで変化するミシンにおいても、布切りメスを駆動する瞬間の回転スピードに合わせて補正し、布切りメスを所望の個所に降下させることが出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図１〜図１２の図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の実施の形態の布切りメス制御装置を備えたボタン穴かがりミシンの概観を示す斜視図である。
このボタン穴かがりミシン１は、昇降運動を行うと共に布送り方向とほぼ直行する方向に往復動（針振り運動）を行うミシン針９、布を挟んで保持すると共に布送り方向に前後動して布を送る布押さえ１５および布保持板１４、布押さえ１５の上側で上糸を切断する上糸切り鋏み８０、布切りメス１６を布上に降下させてボタン穴を形成する布切り装置、設定データの入力等を行う操作パネル（図示略）、並びに、上記布切り装置を含めボタン穴かがりミシン１を制御する本実施の形態の制御装置（図３）等を備えてなる。
このボタン穴かがりミシン１によれば、ミシン針９を左右に振りながら縫製が行われ、例えば図８に示すように、ボタン穴部Ｈを周回するように、順次、左平行部Ａ、第１閂止め部Ｂ、右平行部Ｃ、第２閂止め部Ｄと縫製を行って、被縫製物にボタン穴かがりを形成していくと共に、上記縫製の途中、所定の針数に布切り装置が駆動され、ボタン穴部Ｈに布切りメス１６が落とされて所定の個所にボタン穴が形成されるようになっている。
【００１５】
図２には、ボタン穴かがりミシン１に備わる布切り装置（布切り手段）の斜視図を示す。
布切り装置は、下端部に布切りメス１６を取り付けたメス取付け板３１、支軸３５ａを中心に回動自在に設けられメス取付け板３１を上下に駆動する駆動アーム３５、ミシンの上軸６にリンクされ上軸６の回転を伝達して一端部を常に高速に上下動させているメス駆動アーム３６、このメス駆動アーム３６に着脱可能に設けられメス駆動アーム３６の上下駆動を駆動アーム３５に伝達するためのメス駆動フック３７、このメス駆動フック３７と上記メス駆動アーム３６とを連結／非連結とする布切りメス下降シリンダ（例えばソレノイド）７５等から構成される。
【００１６】
そして、常時は、メス下降シリンダ７５のプランジャ７５ａが押し出されて、メス駆動フック３７とメス駆動アーム３６とが非連結とされ、それにより布切りメス１６が上方で停止した状態にされる。が、メス駆動の指令に基づきメス下降シリンダ７５のプランジャ７５ａが引き戻されると、バネ３７ｂの作用によりメス駆動フック３７が引かれて、その係合凹部３７ａをメス駆動アーム３６に係合させる。そして、メス駆動アーム３６の上下運動が、メス駆動フック３７および駆動アーム３５と伝達されて、メス取付け板３１を布上に下降させる。
この布切り装置においては、布切りメス１６の降下位置は固定されており、布送りにより布を所定量送ったタイミングで布切りメス１６を降下させることで、布の所望の位置を切断することが出来る。
【００１７】
図３には、ボタン穴かがりミシン１の回路構成のブロック図を示す。
ボタン穴かがりミシン１の制御装置は、同図に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）１００、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０１、各パルスモータの回転量をカウントするＹ送りカウンタ１０３、基線送りカウンタ１０４、および針振り送りカウンタ１０５、布切りメスの駆動数をカウントする布切りメスカウンタ１０６、各パルスモータの駆動を行うＹ送りパルスモータドライバ１１１、基線送りパルスモータドライバ１１２、および針振送りパルスモータドライバ１１３、各種センサーや各駆動部のドライバおよび操作パネル１１０等とＣＰＵ１００とを接続するＩ／Ｏインターフェース１０９、ミシンを駆動するミシンモータ５の駆動制御を行うミシンモータドライバ１１５、ミシンモータ５の回転量を上軸６の回転角度としてコード付けするミシンモータエンコーダ１１９、糸調子器１９の上糸張力ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）６０を駆動するアクティブテンションドライバ１２０、布押さえ１５を上昇させる押さえ上昇ソレノイド１２２を駆動する押さえ上昇ソレノイド駆動回路１２１、布切りメス１６を下降させる布切りメス下降シリンダ７５を駆動する布切りメス下降シリンダ駆動回路１２３、並びに、所定の割り込み条件（各パルスモータの回転量を示すカウンタ値、布の送り位置、上軸６の回転角度など）によりＣＰＵ１００に割り込み信号を出力する割り込みコントローラ１０８等から構成される。
【００１８】
Ｙ送りパルスモータ２０は、布押さえ１５と布保持板１４とをＹ方向に移動させるモータで、基線送りパルスモータ４０はミシン針９の針振りの基線位置を変更するモータ、針振送りパルスモータ４１はミシン針９の針振り量を変更するモータである。つまり、この基線送りパルスモータ４０と針振送りパルスモータ４１によりミシン針９の針落ち位置をＸ方向に変化させる。
【００１９】
上記ミシンモータドライバ１１５には、ミシンモータ５の他、ミシン針９が上方位置にあることを検出する針上位置センサ１１６、布押さえ１５や布保持板１４の基準位置を検出する送り基準位置センサ１１７、上軸６の回転角度を検出するＴＧ（Tacho Generator）発生器１１８等が接続されている。これら、針上位置センサ１１６やＴＧ（Tacho Generator）発生器１１８は、ミシンの回転スピードを検出する回転数検出手段としても機能する。
Ｉ／Ｏインターフェース１０９には、操作パネル１１０や各駆動部のドライバや駆動回路のほか、布切りメス１６の下降を検知するメス下降検知スイッチ３４、布押さえ１５の下降を検知する押え下降検知スイッチ２８、布送り（布押さえ１５と布保持板１４）が原点位置にある状態を検出するＹ送り原点センサ２６、針振り機構の基線位置が原点にあることを示す基線送り原点センサ５７、針振り機構の振り幅が原点にあることを示す針振送り原点センサ５８、布押さえ１５の下降を指示する押さえスイッチ１２４、並びに、ミシンモータ５の駆動スタートを指示するスタートスイッチ１２５などが接続されている。
【００２０】
ＣＰＵ１００は、ＲＡＭ１０２の所定領域を作業領域としてＲＯＭ１０１に記憶されている制御プログラムに従い、操作パネル１１０からのデータや、接続された各種センサーから検出信号を入力したり、各ドライバを介して各種駆動部の制御を行う。
ＲＯＭ１０１には、操作パネル１１０を介して入力された縫製データに基づいてボタン穴かがりの縫製を実行する縫製処理のほか、布切りメス１６の駆動タイミングを演算するメス駆動タイミング演算処理や、縫製中に実際に布切りメス１６を駆動させる駆動処理などの制御データや制御プログラムが記憶されている。これら布切りメス１６に関する演算処理や駆動処理については後に詳述する。
【００２１】
この実施の形態の糸調子装置を備えたボタン穴かがりミシン１は、上記のように構成され、次に示すように、布切り装置を含むボタン穴かがりミシン１の駆動制御が行われて、ボタン穴かがりを縫製するボタン穴かがり処理が行われるようになっている。
【００２２】
すなわち、ユーザーはボタン穴かがりミシン１を起動すると、先ず、縫製パターンの各部の長さなどの設定データを操作パネルから入力する設定入力処理を行う。
次いで、布をセットし図示略の縫製キーをオン操作すると、先ず、入力された設定データに基づき、図８に示すようなボタン穴かがりの縫製パターンが演算され、次いで、布切りメス１６を降下させるタイミングであるメス駆動針数（縫い始めからの針落ち数）の演算が行われる。
【００２３】
ここで演算されるメス駆動針数とは、布切りメス１６が降下して布を実際に切断するタイミングを示すものである。図８に示すように、ボタン穴の布切り長さ「ａ」が、布切りメスのサイズ「Ｌ１」よりも大きい場合には、布切りメス１６は複数回落とされることとなり、上記メス駆動針数も複数個演算される。
【００２４】
縫製パターンとメス駆動針数の演算が完了したら、演算された縫製パターンに基づき、順次、左平行部Ａ、第１閂止め部Ｂ、右平行部Ｃとかがり縫いが行われていく。縫製中、上記演算されたメス駆動針数に布切りメス１６が落とされて布のぼたん穴部Ｈが切断され、ボタン穴が形成される。その後、順次、残りの右平行部Ｃ、第２閂止め部Ｄのかがり縫いが行われ、ボタン穴かがりが形成される。上記布切りメス１６を駆動させる際には、上記メス駆動針数に達するよりも所定タイミングだけずれた早いタイミングで、布切りメス１６を作動させるメス下降シリンダ７５に駆動信号が出力される。詳細には、上記メス駆動針数に達するよりも所定タイミングだけ早く、ＣＰＵ１００からＩ／Ｏインターフェース１０９を介して布切りメス下降シリンダ駆動回路１２３に布切りメス下降シリンダ７５を始動させる制御信号が出力される。
【００２５】
ここで、メス下降シリンダ７５の始動タイミングとメス駆動針数との時間差は、メス下降シリンダ７５のプランジャ７５ａの動作にかかるタイムラグを補正するためのもので、この時間差を示す針数「α」として、ボタン穴かがりミシン１の上軸６の回転スピードに対応して予めＲＯＭ１０１中に記憶されている（図１２参照）。
つまり、プランジャ７５ａの動作にかかるタイムラグを補正する針数「α」分だけ早くメス下降シリンダ７５を始動させることで、メス下降シリンダ７５が始動してプランジャ７５ａが引き戻されると共にメス駆動フック３７が引かれて、メス駆動フック３７の係合凹部３７ａがメス駆動アーム３６に係合するまでのタイムラグが補正され、演算されたメス駆動針数となるタイミングで、メス駆動フック３７とメス駆動アーム３６が係合して布切りメス１６が布上に下降される。
【００２６】
縫製が完了したら、例えばペダル操作により上糸切り鋏み８０を作動させて上糸を切断すると共に、針板下に設けられた図示略の糸切りメスを作動させて下糸を切断し、布押さえ１５を上げて１個のボタン穴かがりが完了する。
【００２７】
以下に、ボタン穴かがりミシン１の制御部により行われる上記メス駆動タイミングの演算処理や布切りメス１６の作動制御等を含んだボタン穴かがり処理の処理手順について詳述する。
図４は、ボタン穴かがりミシンの制御部により行われるボタン穴かがり処理のゼネラルフローの処理手順を示すフローチャートである。
このボタン穴かがり処理は、例えば、ボタン穴かがりミシン１を起動とともに開始される。
ボタン穴かがりミシン１が起動すると、先ず、ステップＳ１において、縫製パターンの各設定データを入力する操作パネル設定処理のサブルーチン処理を行ってステップＳ２に移行する。
【００２８】
ステップＳ２では、操作パネル１１０の縫製キーがオン状態か否かを判定してオン状態であればステップＳ３に移行するが、オフ状態であればステップＳ１に戻って操作設定処理を繰り返す。
縫製キーが押されてステップＳ３に移行すると、該ステップＳ３で縫製パターンや布切りメス１６の作動タイミングの演算等を行う縫製データ作成のサブルーチン処理を行って、ステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、例えばＲＡＭ１０２中のエラーフラグを読み込んで、前段のステップでエラーが記録されているか否かを判定して、エラーの記録がなければそのままステップＳ６に移行し、エラーの記録があればステップＳ５に移行して操作パネル１１０の表示部に対応するエラー表示を行いボタン穴かがり処理を中断する。
【００２９】
ステップＳ６では、押さえ上昇ソレノイド駆動回路１２１に布押さえ１５を下降させる信号出力を行ってステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、Ｙ送りパルスモータ２０、基線送りパルスモータ４０、針振り送りパルスモータ４１の微動、および、Ｙ送り原点センサ２６、基線送り原点センサ５７、針振り送り原点センサ５８の検出出力を基に、布送り機構と針振り機構の各原点検索を行ってステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、ミシン針９が縫い始めの第１針落ち位置の上方に位置するように、Ｙ送りパルスモータ２０、基線送りパルスモータ４０、針振り送りパルスモータ４１を駆動して、ステップＳ９に移行する。
【００３０】
ステップＳ９では、押さえ上昇ソレノイド駆動回路１２１に布押さえ１５を上昇させる信号出力を行ってステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、縫製キーのオン操作が行なわれたか判定して、オン状態のあればそのままステップＳ１１に移行し、オフ状態であればステップＳ１に戻る。
ステップＳ１１では、押さえスイッチ１２４がオン状態か否かを判定して、オン状態であればそのままステップＳ１２に移行するが、オフ状態であればステップＳ１０に戻ってステップＳ１０，Ｓ１１の処理を繰り返す。
押さえスイッチ１２４が押されてステップＳ１２に移行すると、該ステップで押え下降検知スイッチ２８の検出出力を読み込んで、布押さえ１５が上昇していれば、ステップＳ１３に移行して布押さえ１５を下降させる出力を行ってステップＳ１５に移行する。が、布押さえ１５が下降していれば、ステップＳ１４に移行して布押さえ１５を上昇させる出力を行って再びステップＳ１０からの処理に戻る。
【００３１】
ステップＳ１５では、押さえスイッチ１２４のオン操作が行なわれたかを判定して、オン状態であればそのままステップＳ１６に移行するが、オフ状態であればステップＳ１４に移行して布押さえ１５を上昇させてステップＳ１０からの処理に戻る。
ステップＳ１６では、縫製スタートを指示するスタートスイッチ１２５がオン操作されたか否かを判定して、オン操作されずにオフ状態のままであれば、ステップＳ１５からの処理を繰り返し、オン操作された場合にステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１７では，ステップＳ３の縫製データ作成処理で作成された縫製データに従い、ミシンモータ５を駆動して１個のボタン穴かがりの始めから終わりまでの縫製、布切りメス１６の駆動、並びに、各縫製タイミングで糸調子器１９に設定された張力を掛ける縫製処理を行い、その後、ステップＳ１８に移行する。
【００３２】
ステップＳ１８では、例えばＲＡＭ１０２中のエラーフラグを読み込んで、前段のステップでエラーが記録されているか否かを判定して、エラーの記録がなければそのままステップＳ１９に移行し、エラーの記録があればステップＳ２０に移行して操作パネル１１０の表示部に対応するエラー表示を行いボタン穴かがり処理を中断する。
【００３３】
ステップＳ１９では、糸切り時の張力に対応する信号をアクティブテンションドライバ１２０に出力し、糸調子器１９に設定された糸切り時張力を掛けてステップＳ２１に移行する。
ステップＳ２１では、上糸切り鋏み８０を作動させてミシン糸を切断し、その後、布押さえ１５を上昇させる糸切り・押え上げ処理を行ってステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２では、押え下降検知スイッチ２８の検出出力を読み込んで、布押さえ１５の上昇を確認した後、ステップＳ２３に移行して、アクティブテンションドライバ１２０に信号出力を行って糸調子器１９の張力を開放し、その後、ステップＳ１０に戻って、再び、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。
【００３４】
図５には、図４のゼネラルフロー中のステップＳ３により行われる縫製データ作成サブルーチンフローチャートを示す。
この縫製データ作成処理では、設定入力された縫製パターン各部の長さデータなどに基づき、先ず、ステップＳ３１で縫製パターンの演算を行い、次いで、ステップＳ３にで布切りメス１６を下降させるメス駆動タイミングの演算を行い、ゼネラルフロー（図４）に戻る。
【００３５】
図６には、図５の縫製データ作成処理のステップＳ３２で行われるメス駆動タイミング演算処理のフローチャートを、図７には、このメス駆動タイミング演算処理で使用されるメス駆動針数Ｍnパラメータを説明する図表を示す。
このメス駆動タイミング演算処理は、布切りメス１６の駆動回数「ｎ」、および、各駆動回数「１」〜「ｎ」に対応した布切りメス１６を降下させるタイミングである駆動針数「Ｍ1」〜「Ｍn」（図７参照）を演算する処理である。
このメス駆動タイミング演算処理が開始されると、先ず、パターン演算処理（図５：ステップＳ３１）で作成した縫製パターンから右平行部の開始位置までの針数を変数Ｍに代入してステップＳ４２に移行する。
【００３６】
その後、ステップＳ４３からステップＳ５１の各演算処理により、縫製パターンの各部の変数を説明する図８に示すように、設定入力された「布切り長さデータ（ａ）」と布切りメス１６の「メスサイズデータ（Ｌ１）」に基づき、布切り長さ「ａ」のボタン穴をあける布切りメス１６の駆動回数「ｎ」と、１回目からｎ回目までの布切りメス１６の駆動針数「Ｍ1」〜「Ｍn」とが演算される。
【００３７】
図９には、図４のゼネラルフローのステップＳ１７で行われる縫製サブルーチンのフローチャートを示す。
この縫製処理が開始されると、順次、「残針数」パラメータにパターン演算処理で演算された縫製パターンの総針数を割り当てる処理（ステップＳ６１）、ミシンモータ５を駆動させるミシン起動出力（ステップＳ６２）を行い、ステップＳ６３に移行する。
ステップＳ６３では、ミシンの状態が回転中か否かを判定し、回転中であればステップＳ６４に移行するが、回転中でなけば回転状態になるまで待機する。
その後、ミシンの状態が停止するまで、ステップＳ６４〜ステップＳ７１の高速ループ処理を繰り返し、このループ処理の繰り返しの中で実際の縫製処理を行っていく。
【００３８】
即ち、ステップＳ６４では、ミシンの回転状態を監視してミシンが停止した場合にこのループを抜ける処理を行う。
ステップＳ６５では、ＴＧ発生器１１８に基づく上軸６の回転角度を監視して、所定の回転角度になったタイミングでステップＳ６６に移行する。そして、ステップＳ６６において、Ｙ送りパルスモータ２０、基線送りパルスモータ４０、針振り送りパルスモータ４１を駆動して、演算して得た縫製パターンに従って針落ち位置を移動させていく。つまり、このステップＳ６５，Ｓ６６の処理により、縫製パターンに従って布が送られ実際の縫製が行われていく。
ステップＳ６７では、針上位置センサ１１６の出力に基づき針棒８が所定位置より上方に上がった場合に、ステップＳ６８に移行し、該ステップで布切りメス１６の駆動処理を含む針上げ位置割込処理のサブルーチン処理を行う。
ステップＳ６９では、送り基準位置センサ１１７からの出力により送り基準割り込み信号が入力された場合にステップＳ１１８に移行し、該ステップで布送りが基準位置にきた場合の設定処理を、ステップＳ７１では、針数カウントが布切りメス１６の駆動回数である場合に、布切りメス１６の駆動チェック等を行う。
【００３９】
図１０には、図９の縫製処理のステップＳ６８で行われる針上位置割込処理サブルーチンのフローチャートを示す。
この針上位置割込処理では、先ず、残りの針数を示す残針数パラメーターに「１」ディクリメントする処理（ステップＳ８１）、縫い始めからの針数を示す針数パラメータに「１」インクリメントする処理（ステップＳ８２）を順次行って、ステップＳ８３に移行する。
ステップＳ８３では、残針数パラメータが「０」になったか否かを判定し、「０」になった場合にミシン停止の出力（ステップＳ８４）を行い、「０」でない場合にはステップＳ８５のメス駆動処理のサブルーチンを行って、図９の縫製処理に戻る。
【００４０】
図１１には、図１０の針上位置割込み処理のステップＳ８５で行われるメス駆動処理のフローチャートを示す。
このメス駆動処理に移行すると、先ず、ステップＳ９１で、次に布切りメス１６を降下させるメス駆動針数「Ｍn」を読み込んで、現時点の針数が「Ｍn-5」（即ち現時点の針数がメス駆動針数の５針前）になったかを判定し、なっていなければステップＳ１０１にジャンプするが、なったならばステップＳ９１に移行する。
現時点の針数がメス駆動針数の５針前になってステップＳ９２に移行した場合には、ステップＳ９２〜ステップＳ９５の分岐処理で、次のメス駆動針数「Ｍn」と、次の次のメス駆動針数「Ｍn+1」との針数差が１針であればミシンスピードを「４００回転」に（ステップＳ９６）、針数差が２針であればミシンスピードを「１０００回転」に（ステップＳ９７）、針数差が３針であればミシンスピードを「２０００回転」に（ステップＳ９８）、針数差が４針であればミシンスピードを「３０００回転」に（ステップＳ９９）、それ以外であればミシンスピードを「４０００回転」に（ステップＳ１００）して、ステップＳ１０１に移行する。
【００４１】
つまり、このステップＳ９１〜Ｓ１００の処理により、次のメス駆動タイミングとその次のメス駆動タイミングとの差により、布切りメス下降シリンダ７５の動作にかかる時間を確保するようにミシンスピードを下げる処理を行っている。
【００４２】
ステップＳ１０１では、現時点の針数が「Ｍn-R（所定の値：例えば１０など）」になったかを判定し、なっていなければステップＳ１０３にジャンプするが、なったならばステップＳ１０２に移行する。ステップＳ１０２では、ミシンスピードを設定入力されたメス駆動時スピード（例えば０回転〜４０００回転）に落としてステップＳ１０３に移行する。
【００４３】
ステップＳ１０３では、ミシンモータドライバ１１５から現時点のミシンの回転スピードを示す信号を読み込んで、メス駆動タイミングの補正針数を示す「針数α」と「ミシンスピード」との対応図表である図１２に示すように、現時点のミシンの回転スピードに対応する「針数α（メス駆動タイミングの補正針数）」をＲＯＭ１０１から取得して、ステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０４では、現時点の針数が「Ｍｎ−α（メス駆動タイミングの補正針数）」になったかを判定し、なっていなければこのサブルーチンを終了して針上位置割込み処理（図１０）に戻るが、針数が「Ｍｎ−α」になったならば、ステップＳ１０５で布切りメス下降シリンダ７５を駆動させる処理を行い、ステップＳ１０６で布切りメス１６の駆動回数を示すパラメータ「ｎ」を「１」インクリメント更新して、このサブルーチンを終了する。
【００４４】
つまり、上記ステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理により、メス駆動針数「Ｍｎ」に合わせて布切りメス１６を降下すべく、メス下降シリンダ７５を駆動させる直前にミシンモータドライバ（回転数検出手段）１１５からのミシンの回転スピードを示す信号を読み込み、ここで検出されたミシンの回転スピードに応じてメス下降シリンダ７５の始動タイミングを補正し、補正されたタイミング（針数「Ｍｎ−α」）でメス下降シリンダ７５を始動させる処理を行っている。
【００４５】
以上のように、この実施の形態のボタン穴かがりミシン１の制御装置（ミシンの布切りメス制御装置）によれば、回転数検出手段として機能する針上位置センサ１１６やＴＧ発生器１１８によりミシンの回転スピードを検出すると共に、この回転スピードに基づいて布切りメス１６を作動させる布切りメス下降シリンダ７５の始動タイミングを補正し、この補正した始動タイミングでメス下降シリンダ７５を作動させるので、この補正により、メス下降シリンダ７５のプランジャ７５ａの動作にかかるタイムラグに起因する布切りメス１６の降下位置のずれを補正することが出来ると共に、ミシンの回転スピードに基づくメス降下位置のずれも補正することが出来る。
また、メス駆動処理（図１１）のステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理において、布切りメス１６を駆動する直前にミシンの回転スピードを検出して、この検出された回転スピードに応じてタイミング補正を行っているので、ミシンの回転スピードが任意のタイミングで変化するミシンにおいても、布切りメス１６を駆動する瞬間の回転スピードに合わせて補正し、布切りメスを所望の個所に降下させることが出来る。
【００４６】
なお、本発明のミシンの布切りメス制御装置は、この実施の形態のボタン穴かがりミシン１の制御装置に限られず、例えば、この実施の形態では、ミシンの制御装置に布切りメス制御装置の機能を付加した形態で説明したが、布切りメス制御装置をミシンの制御装置と別体に設けて、布切りメスのみを制御するものとしても良い。また、布切りメスの駆動タイミングやその補正タイミングを針数を単位に説明してきたが、針数を単位にせず、時間や上軸の回転角度や送り位置を単位にタイミングをとるようにしても良い。
また、回転数検出手段は、この実施の形態で示したように、実際にミシンの上軸の回転を検出して回転スピードを検出する検出手段としても良いし、その他、例えば、設定データに基づきミシンの回転スピードが決定されるようなミシンの場合では設定データを検出する（読み込む）ことでミシンの回転スピードを検出する検出手段としても良い。
【００４７】
また、布切りメス１６を備えた布切り装置の構成として、作動手段としての布切りメス下降シリンダ７５の作動により、別の駆動手段（メス駆動アーム３６）の駆動力を布切りメス１６に伝達させることで布切りメス１６を降下させる構成を示したが、このような構成に限られず、例えば、ソレノイドやエアーピストン等の作動手段の駆動を直に布切りメスに伝達して布を切断する構成の布切り装置であっても、本発明は同様に作用するものである。
その他、この実施の形態で示した細部構造および処理手順の細部は、発明の主旨に逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、回転数検出手段によりミシンの回転スピードを検出すると共に、この回転スピードに基づいて布切りメスを作動させる作動部の始動タイミングを補正し、この補正した始動タイミングで前記作動部を作動させて布切りメスを降下させるので、上記の補正により、作動部の動作にかかるタイムラグに起因した布切りメスの降下位置のずれを補正することが出来ると共に、ミシンの回転スピードに基づくメス降下位置のずれも補正することが出来る。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、補正針数を減算した針数で前記作動部を始動させるので、ミシンの回転スピードが任意のタイミングで変化するミシンにおいても、布切りメスを駆動開始すべき瞬間の回転スピードに合わせて補正し、布切りメスを所望の個所に降下させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の布切りメス制御装置を備えたボタン穴かがりミシンの概観を示す斜視図である。
【図２】同、ボタン穴かがりミシンに備わる布切り装置の構成を示す斜視図である。
【図３】同、ボタン穴かがりミシンの回路構成を示すブロック図である。
【図４】ボタン穴かがりミシンの制御部により行われるボタン穴かがり処理のゼネラルフローの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図４のゼネラルフロー中にある縫製データ作成サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図５の縫製データ作成処理中にあるメス駆動タイミング演算サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図６のメス駆動タイミング演算処理のメス駆動針数Ｍｎを説明する図表である。
【図８】縫製パターンの各部の長の変数を説明する図である。
【図９】図４のゼネラルフロー中にある縫製サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図９の縫製処理中にある針上位置割込み処理サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の針上位置割込み処理中にあるメス駆動処理サブルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のメス駆動処理中にある針数αとミシンスピードとの対応を示す図表である。
【符号の説明】
１ ボタン穴かがりミシン
１６ 布切りメス
３１ メス取付け板（布切り手段を構成）
３５ 駆動アーム（布切り手段を構成）
３６ メス駆動アーム（布切り手段を構成）
３７ メス駆動フック（布切り手段を構成）
７５ 布切りメス下降シリンダ（作動手段）
７５ａ プランジャ（作動部）
１００ ＣＰＵ（制御手段）
１１８ ＴＧ発生器（回転数検出手段）
Claims (2)
- 被縫製物上に布切りメスを降下させて被縫製物を切断し、ボタン穴を形成する布切り手段と、
電気的な制御により作動部を動作させ、この作動部の動作に基づき前記布切り手段を駆動させる作動手段と、
ミシンの回転スピードを検出する回転数検出手段と、
前記作動手段の作動部を動作させて前記布切り手段の駆動制御を行うと共に、
縫い始めを基準として、入力データに基づき設定された針数に合わせて前記布切りメスを降下すべく、前記回転数検出手段の検出出力に基づいて前記作動部の始動タイミングを補正する制御手段とを備えたことを特徴とするミシンの布切りメス制御装置。 - 前記制御手段は、
縫製データに基づいて作成されたメス駆動タイミング針数から、ミシン回転スピードに対応する補正針数を減算した針数で、前記作動部を始動させることを特徴とする請求項１記載のミシンの布切りメス制御装置。
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