JP4263259B2 - 主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主軸を駆動するミシンモータと、糸輪捕捉器をミシンモータとは独立に駆動する駆動手段の駆動モータの少なくとも一方を同期制御する主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンに関し、特に糸輪捕捉器の剣先が縫針と出会う出会い位置を手動操作を介して精度良く設定するようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、糸輪を捕捉する糸輪捕捉用釜を駆動する下軸を、縫針や天秤を上下駆動する主軸に連結させて駆動する上下軸駆動型に代えて、糸輪捕捉用釜を専用の釜駆動モータで主軸とは独立に駆動することにより、糸輪捕捉用釜を主軸に同期駆動させつつ、縫製条件に応じて糸輪捕捉用釜の時々刻々の回転状態を制御するようにした釜軸独立駆動型のミシンが、特開昭６０−２１７５０号公報、特開平３−２３４２９１号公報などで提案されている。
【０００３】
このように、糸輪捕捉用釜をミシンモータとは独立に釜駆動モータで駆動する釜軸独立駆動型のミシンを組み立てる際には、ミシンモータと主軸とを連結し、主軸の原点位置でミシンモータの基準位置を検出するように主軸原点センサを設ける一方、糸輪捕捉用釜を釜駆動モータに連結し、糸輪捕捉用釜の原点位置が主軸の原点位置に対して所定位置関係となる位置で、釜駆動モータの基準位置を検出するように釜軸原点センサを設けるようにすることで、縫製に際して、釜駆動モータをミシンモータに同期するように駆動制御するときには、釜駆動モータがその基準位置から所定量回転した出会い位置のときに、剣先と縫針とが出会うようになり、縫針に形成された糸輪ループが剣先で確実に捕捉されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、糸輪捕捉用釜をミシンモータとは独立に釜駆動モータで駆動する釜軸独立駆動型のミシンにおいては、釜軸原点センサで検出される釜駆動モータの基準位置を、主軸原点センサで検出されるミシンモータの基準位置に対して所定位置となるように設け、釜駆動モータの基準位置から所定量回転した位置に出会い位置が設定されているので、釜軸の原点位置を決める釜軸原点センサの取付け如何では、取付け位置誤差が生じることになり、また釜軸原点センサの感度の違い等により、主軸に対する糸輪捕捉用釜の回転位置に検出誤差が生じることに起因して、糸輪捕捉用釜の出会い位置にも誤差が生じることになり、縫い調子が安定しないという問題がある。
【０００５】
そこで、釜軸原点センサの感度の違いや釜軸原点センサの取付け位置誤差による検出誤差を解消するように、主軸を出会い位置に対応する位置に回転させた状態で、調整用のゲージを用いて糸輪捕捉用釜が出会い位置となるように、釜軸原点センサの取付け位置を微調整することになり、調整作業が複雑化するとともに、多大の調整作業時間を要するという問題がある。本発明の目的は、糸輪捕捉器を駆動する駆動モータの基準位置を検出する第２検出手段の検出誤差に関係なく、剣先が縫針に出会う出会い位置を簡単に且つ精度よく設定できるような主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンは、ミシンモータで主軸を介して駆動される針棒及び縫針を装備したヘッド部と、縫針と協働して上糸の糸輪を捕捉する糸輪捕捉器を装備したベッド部と、糸輪捕捉器を主軸とは独立に駆動する駆動手段と、ミシンモータの基準位置及び回転位置とを検出する第１検出手段と、駆動手段の駆動モータの基準位置及び回転位置を検出する第２検出手段と、第１，第２検出手段からの検出信号を用いて糸輪捕捉器が主軸に同期して回転するように駆動モータとミシンモータの少なくとも一方を制御する同期制御手段とを備えた主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンにおいて、主軸と糸輪捕捉器とを夫々独立に手動回転させる出会い位置設定モードを設定する為のモード設定手段と、出会い位置設定モードにおいて、糸輪捕捉器の剣先が縫針と出会ったときの、ミシンモータの基準位置を基準とする回転位置と、駆動モータの基準位置を基準とする回転位置とを第１，第２検出手段の検出信号に基づいて検知する出会い位置検知手段と、出会い位置検知手段で検知されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを記憶する出会い位置データ記憶手段とを備えたものである。
【０００７】
第１検出手段はミシンモータの基準位置及び回転位置とを検出し、また第２検出手段は駆動手段の駆動モータの基準位置及び回転位置を検出するので、モード設定手段で設定された出会い位置設定モードにおいて、主軸を出会い位置まで手動で低速回転させ、また糸輪捕捉器を出会い位置まで手動で低速回転させたとき、出会い位置検知手段は、糸輪捕捉器の剣先が縫針と出会ったときの、ミシンモータの基準位置を基準とする回転位置と、駆動モータの基準位置を基準とする回転位置とを第１，第２検出手段の検出信号に基づいて検知する。このとき、出会い位置データ記憶手段は、出会い位置検知手段で検知されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを記憶する。
【０００８】
即ち、第２検出手段で検出する検出信号に検出誤差が生じている場合でも、出会い位置設定モードで設定した糸輪捕捉器の出会い位置は主軸の出会い位置に対応する絶対的な位置であり、縫製時には、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データを用いることで、縫い調子が安定する。
請求項２の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンは、請求項１の発明において、前記出会い位置データ記憶手段に記憶されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを読み出してディスプレイに数値にて表示可能な表示手段を備えたものである。
【０００９】
この場合、表示手段により、出会い位置データ記憶手段に記憶されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを読み出してディスプレイに数値にて表示されるので、これらミシンモータや駆動モータの出会い位置における回転位置を数値表示により容易に確認することができる。その他、請求項１と同様の作用を奏する。
請求項３の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンは、請求項１または２の発明において、前記表示手段のディスプレイに表示されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置の数値を変更可能で且つその変更した数値で出会い位置データ記憶手段の記憶データを変更可能な出会い位置データ変更手段を備えたものである。
【００１０】
この場合、出会い位置データ変更手段は、表示手段のディスプレイに表示されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置の数値を変更できるとともに、その変更した数値で出会い位置データ記憶手段の記憶データを変更することができる。その他、請求項１または２と同様の作用を奏する。
請求項４の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンは、請求項３の発明において、前記同期制御手段は、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データを用いて、ミシンの駆動開始時に駆動モータを駆動開始する駆動開始タイミングを決定するものである。
【００１１】
この場合、同期制御手段は、ミシンの駆動開始時に、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データに基づいて、糸輪捕捉器の剣先が出会い位置で縫針と出会うように駆動モータの駆動開始タイミングを決定し、その駆動開始タイミングのときに駆動モータの駆動制御を開始する。その他、請求項３と同様の作用を奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態は、３台の刺繍ミシンを備え、各刺繍ミシンにおいては、糸輪捕捉用の全回転釜をミシンモータとは独立に釜駆動モータで回転駆動するようにしたシリンダベッド部を有する多頭式刺繍ミシンに本発明を適用した場合のものである。
【００１３】
この多頭式刺繍ミシンＭについて説明すると、図１に示すように、左右方向に延びるベースフレーム１の上面の後部側には、左右方向に所定長さを有する平面視略矩形状のミシン支持板２が配設され、このミシン支持板２の後端部分には、左右方向に延びる支持フレーム３が立設され、この支持フレーム３に、３つのヘッド部４〜６が所定間隔毎に左右方向に並設されるとともに、ミシン支持板２の前端部に位置するベースフレーム１には、これらヘッド部４〜６の各々に対応させて、ベッドユニット１０〜１２に構成されたシリンダ状のベッド部７〜９の各後端部が夫々支持されている。
【００１４】
即ち、支持フレーム３に設けられたへッド部４〜６と、独立構造のベッドユニット１０〜１２とからなる３台の多針式刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３が並設されている。これら刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３のヘッド部４〜６の各々の前端部には、左右方向に１列状に配列された１２本の針棒２１を上下動可能に支持するとともに、１２個の天秤２３を揺動可能に支持する針棒ケース２０が左右方向移動可能に夫々支持され、各針棒ケース２０は、針棒変更モータ１１５（図８参照）で駆動される針棒変更機構（図示略）により、一斉に左右方向に移動されて、糸色の異なる別の上糸に同時に変更可能になっている。
【００１５】
また、ミシン支持板２の前側でベッドユニット１０〜１２の上面と同一高さになるように、作業用テーブル１３が水平に配設され、この作業用テーブル１３を含み、この作業用テーブル１３の左右両側に設けられた１対の補助テーブル１４・１５に亙って、左右方向に延びる平面視矩形枠状の可動枠１６が載置されている。
【００１６】
そして、この可動枠１６の左端部の駆動枠部１６ａがＸ軸駆動機構（図示略）によりＸ軸方向（左右方向）に移動駆動されるとともに、その右端部の駆動枠部１６ｂと駆動枠部１６ａとがＹ軸駆動機構（図示略）によりＹ軸方向（前後方向）に移動駆動される。従って、可動枠１６は、Ｘ軸駆動モータ１１７（図８参照）で駆動されるＸ軸駆動機構とＹ軸駆動モータ１１９（図８参照）で駆動されるＹ軸駆動機構とにより、ＸＹ平面上を移動可能になっている。また、補助テーブル１５の後側には、刺繍縫製に関するメッセージを表示するディスプレイ１８ａを備えた操作パネル１８が設けられている。
【００１７】
次に、各刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３毎に設けられ、針棒２１を上下駆動する針棒上下駆動機構２５について、図２に基づいて簡単に説明する。各ヘッド部４〜６の先端部には、上下方向に延びる基針棒２６が配設され、この基針棒２６はその上端部及び下端部においてフレームに支持されている。この基針棒２６には、後述の連結ピン３４と係合する係合溝２７ａを有する上下動部材２７が上下動可能に挿嵌され、この上下動部材２７の下端部に設けられた針棒抱き２８は、基針棒２６に上下動可能且つ回転不能に挿嵌されるとともに、上下動部材２７の下端部に、上下動部材２７を回転可能に連結している。そして、この針棒抱き２８は、枢支軸２９に揺動可能に枢支された揺動レバー３０に連結されたリンク３１に連結されている。
【００１８】
一方、各ヘッド部４〜６を挿通して左右方向向きに配設された主軸１７に偏心カム３２が固着されており、この偏心カム３２に外嵌された偏心レバー３３の下端部が揺動レバー３０に連結されている。ところで、前記１２本の針棒２１の各々には、その下端部に縫針２２が装着されるとともに、その高さ方向の略中段部に連結ピン３４が夫々固着されるとともに、この連結ピン３４と針棒ケース２０の支持フレームとの間に圧縮バネ３５が外嵌されており、針棒２１はこの圧縮バネ３５により常に上方の針上位置に弾性付勢されている。更に、針棒ケース２０が左右方向に移動したときに、上下動部材２７に対向する針棒２１の連結ピン３４が、上下動部材２７の係合溝２７ａに選択的に係合されるようになっている。
【００１９】
これにより、ミシンモータ１１０の所定回転方向への回転駆動により主軸１７が回転されて、偏心レバー３３と揺動レバー３０とリンク３１とを介して、上下動部材２７と針棒抱き２８とが一体的に上下動するのに伴って、連結ピン３４を介して上下動部材２７に連結されている針棒２１だけが主軸１７に調時して上下に往復駆動される。次に、各刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３毎に設けられ、針棒２１をその最上位置（上死点位置）にジャンプさせる針棒ジャンプ機構４０について、図２に基づいて説明する。針棒ケース２０内には、水平向きの針棒ジャンプ用ソレノイド４１が設けられるとともに、平面視略Ｌ字状の回動レバー４２が鉛直軸回りに回動可能に針棒ケース２０に取付けられている。そして、その回動レバー４２の駆動部４２ａが針棒ジャンプ用ソレノイド４１のプランジャーに当接するとともに、その従動部４２ｂに取付けた上下方向向きの操作軸４３が、上下動部材２７に一体形成された突出状の係合部２７ｂに係合可能になっている。
【００２０】
更に、上下動部材２７は、その上端部に設けた巻きバネ４４により、２点鎖線で示す回動したジャンプ位置から実線で示す通常の連結位置に回動するように、常に弾性付勢されている。これにより、針棒２１が連結ピン３４を介して上下動部材２７に連結されているときに、針棒ジャンプ用ソレノイド４１が所定時間だけ駆動されて、そのプランジャーが右方に進出したときには、回動レバー４２が平面視にて時計回転回りに回動して、操作軸４３と係合部２７ｂとを介して、上下動部材２７が２点鎖線で示すジャンプ位置に回動して、連結ピン３４と係合溝２７ａとの係合が解除され、これと同時に、針棒２１は圧縮バネ３５により針上位置に一気に移動（ジャンプ作動）するようになっている。
【００２１】
一方、針棒２１がその針上位置にジャンプした状態で且つ上下動部材２７が連結位置に復帰しているときに、上下動部材２７が下方からその略最上位置の方向に上昇するときには、上下動部材２７は連結ピン３４に下側から当接して、一時的にジャンプ位置に回動するが、巻きバネ４４により直ぐに連結位置に回動復帰し、連結ピン３４は係合溝２７ａに自動的に連結するようになっている。ここで、各ベッド部７〜９に設けられた押え足４５は、押え足駆動ソレノイド１０６で駆動される図示外の押え足駆動機構により、ベッド部７〜９上の加工布Ｗを押圧する押え位置と、所定距離上昇した退避位置とに亙って上下に位置切換え可能になっている。
【００２２】
次に、ベッドユニット１０〜１２について、図３〜図６に基づいて説明する。ここで、３つのベッドユニット１０〜１２は同様の構成なので、左端のベッドユニット１０について説明する。前後方向に延びる断面略Ｕ字状のベッドケース５０は、その後端部において、ミシン支持板２の前端部に位置する左右方向に延びるベースフレーム１に固着した１対の支持ブラケット５１に取付けられ、ベッドケース５０の前端部分には、釜モジュール５５が着脱可能に固定されている。ここで、ベッドケース５０の上側は、その前端部分において針板５２で覆われるとともに、針板５２に連続するカバー板５３で覆われている。
【００２３】
次に、釜モジュール５５について説明する。図４〜図５に示すように、ベッドケース５０の前端部には、取付けブロック５６がビス５７により着脱可能に固着され、この取付けブロック５６の後端側には、パルスモータからなる釜駆動モータ５８が取付けられている。一方、取付けブロック５６の前端側には、糸輪捕捉用の全回転釜５９が設けられ、この全回転釜５９に固着された釜軸６０（捕捉器軸に相当する）は、前後方向に位置調節可能に取付けブロック５６に枢支されている。そして、釜軸６０の後端部に取付けた第１連結部材６２と、釜駆動モータ５８の駆動軸５８ａの前端部に取付けた第２連結部材６３とが相互に連結されている。つまり、これら釜軸６０と駆動軸５８ａとは、両連結部材６２，６３からなるカップリング６１で連結されている。
【００２４】
ここで、全回転釜５９について簡単に説明すると、図７に示すように、ボビンを収容するボビンケース６７を保持する内釜５９ａと、この内釜５９ａの外側を回転する外釜５９ｂとからなり、その外釜５９ｂには、上糸４７を引っかけて上糸ループ４７ａを形成する為の剣先５９ｃが形成されている。そして、主軸１８が約「２００°」のときに、剣先５９ｃと縫針２２の目孔とが出合う出合いタイミング（図１７参照）となり、剣先５９ｃはこの出合いタイミングのときに、縫針２２の目孔から延びる針側の上糸４７を引っかけて、外釜５９ｂの回転により、内釜５９ａと外釜５９ｂとの間を移動する上糸ループ４７ａを形成する。
【００２５】
更に、その第２連結部材６３には、ディスクエンコーダ６４が取付けられ、このディスクエンコーダ６４に形成された複数のスリットを光学的に検出して、釜軸回転信号を出力するフォトセンサからなる第２エンコーダセンサ６５が取付けブロック５６に取付けられている。そして、釜駆動モータ５８の駆動により、駆動軸５８ａとカップリング６１とを介して釜軸６０が回転駆動されて、全回転釜５９が所定の回転方向に、主軸１７に対して２倍の回転速度で回転駆動される。ここで、ベッドユニット１０の前端部は、ベッドケース５０の前端部の下端にヒンジ機構を介して開閉可能に枢支された保護カバー６６で覆われている。
【００２６】
ここで、全回転釜５９を前後方向に位置調節可能に枢支する枢支構造について簡単に説明する。前記取付けブロック５６の円筒状部分の直ぐ内側には、円筒状のベアリングケース７０が前後方向に摺動可能に設けられ、このベアリングケース７０内には、ベアリング７１が圧入されている。そして、取付けブロック５６の左側壁部には、偏心ピン７２が取付けられるとともに、その偏心ピン７２の先端のピン部がベアリングケース７０の左側壁に形成された縦長のピン孔に係合している、一方、取付けブロック５６の右側壁部には、ベアリングケース７０を固定可能なセットビス７３が取り外し可能に設けられている。
【００２７】
即ち、セットビス７３を緩める一方、偏心ピン７２を時計回り方向又は反時計回り方向に回転させることにより、ピン孔を介してベアリングケース７０を前方又は後方に微小距離（例えば、１〜２mm）だけ移動して、同時に全回転釜５９の位置を前後方向に微調節でき、針隙を調節することができる。次に、各ベッドユニット１０〜１２に設けられ、上糸４７と下糸４８とを切断する糸切り機構８０について、図３、図６に基づいて簡単に説明する。前記針板５２の下面には、可動刃８１が、図６に実線で示す待機位置と、２点鎖線で示す回動位置とに亙って揺動可能に枢支されている。
【００２８】
そして、この可動刃８１と協働して上糸４７と下糸４８とを切断する為の固定刃８２は、可動刃８１の上側に対向するように針板５２の下側に取付けられている。一方、可動刃８１に連結された糸切り作動レバー８３は、ベッドケース５０内を挿通して後方に延びている。そして、ベースフレーム１の左端部に設けられた糸切りモータ８４が駆動されると、その駆動ギヤ８５に噛合する扇形の揺動部材８６の揺動を介して糸切り作動軸８７が左右方向に移動し、回動板８８を介して糸切り作動レバー８３が前後方向に移動され、可動刃８１の回動により上下両糸４７，４８が同時に切断される。
【００２９】
次に、多頭式刺繍ミシンＭの制御系の概要について、図８のブロック図に基づいて説明する。釜駆動制御以外の刺繍ミシンＭ全体の制御を司るミシン制御装置１００は、ＣＰＵ１０１とＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３とを含むマイクロコンピュータと、そのマイクロコンピュータにデータバスなどのバスを介して接続された入力インターフェース（図示略）及び出力インターフェース（図示略）とから構成されている。
【００３０】
このミシン制御装置１００には、ヘッド部４に関して、針棒ジャンプ用ソレノイド４１の為の駆動回路１０５と、押え足駆動ソレノイド１０６の為の駆動回路１０７と、糸切れセンサ１０８が夫々接続され、他のヘッド部５，６についても同様に接続されている。また、ミシン制御装置１００には、ミシンモータ１１０を駆動する駆動回路１１１と、ミシンモータ１１０に設けられたディスクエンコーダの１回転で１０００個のスリット信号を出力する第１エンコーダセンサ１１２と、この第１エンコーダセンサ１１２の１回転で１個の主軸同期信号（主軸原点信号、ミシンモータ１１０の基準位置信号に相当する）を出力する主軸原点センサ１１３が接続されている。
【００３１】
更に、ミシン制御装置１００には、針棒２１の停止位置（主軸１７の約１００°の回転位置）を検出する停止位置センサ１１４と、針棒ケース２０を移動させて駆動する針棒２１を変更する針棒変更モータ１１５の為の駆動回路１１６と、Ｘ軸駆動モータ１１７の為の駆動回路１１８と、Ｙ軸駆動モータ１１９の為の駆動回路１２０と、縫製開始や種々の指令を指示する為の複数のスイッチが設けられるとともに、ディスプレイ１８ａを有する操作パネル１８とが夫々接続されている。ここで、これら第１エンコーダセンサ１１２や主軸原点センサ１１３などで第１検出手段が構成されている。
【００３２】
一方、ミシン制御装置１００に接続され、全回転釜５９の駆動制御や糸切断制御を司る釜軸制御装置１５０は、ＣＰＵ１５１とＲＯＭ１５２及びＲＡＭ１５３とを含むマイクロコンピュータと、そのマイクロコンピュータにデータバスなどのバスを介して接続された入力インターフェース（図示略）及び出力インターフェース（図示略）とから構成されている。この釜軸制御装置１５０には、ベッドユニット１０に関して、釜駆動モータ５８の為の駆動回路１５４と、ディスクエンコーダ６４の１回転で５０個のスリット信号を出力する第２エンコーダセンサ６５と、このディスクエンコーダ６４の１回転で１個の釜軸同期信号（釜軸原点信号、釜駆動モータ５８の基準位置信号に相当する）を出力する釜軸原点センサ１５５が夫々接続され、他のベッドユニット１１，１２についても同様に接続されている。
【００３３】
更に、釜軸制御装置１５０には、可動刃８１の移動位置を検出する移動位置検出センサ１５６と、糸切りモータ８８の為の駆動回路１５７とが夫々接続されている。また、ミシンモータ１１０は、インダクションモータからなり、インバータ制御される。そして、ミシンモータ１１０に設けられたディスクエンコーダの１回転で第１エンコーダセンサ１１２から出力される１０００個の主軸回転信号（スリット信号）は、４０００パルスに細分化され、主軸制御パルスとしてモータの駆動制御に用いられる。ここで、これら第２エンコーダセンサ６５や釜軸原点センサ１５５などで第２検出手段が構成されている。
【００３４】
一方、釜駆動モータ５８は、ステッピングモータからなり、５００パルスを受けて１回転し、同時に全回転釜５９も１回転する。そして、釜駆動モータ５８は、主軸１７が１回転する間に２回転するように倍速で駆動制御される。次に、釜軸制御装置１５０で実行される縫製制御のルーチンについて、図９〜図１５のフローチャートに基づいて説明する。但し、図中符号Ｓｉ（ｉ＝１０、１１、１２・・・・）は各ステップである。
【００３５】
ここで、縫製制御に関する駆動信号やタイミングについてその概略を説明すると、図１６、図１７に示すように、縫製開始時には、通常、主軸１７は約１００°の回転位置で停止しており、更に針棒２１は針棒ジャンプ機構４０により、その最上位置にジャンプして停止している。そして、Ｎ針分の針落ちデータを有する刺繍データを刺繍縫いする場合、ミシン制御装置１００からの主軸駆動信号が「Ｈ」レベルに切換えられると同時に、ミシンモータ１１０の駆動が開始される。
【００３６】
ところで、針棒２１は、１針目において、主軸１７の０°のとき、つまり針棒２１の最上位置のときに、自動的に上下動部材２７に連結されるので、縫い始めにおける上糸４７の引き込み動作（ピッカー動作）をしない場合には、２針目以降から縫目が形成される。そして、Ｎ針目の最終縫目において、主軸１７の約２６０°のときに、主軸駆動信号が「Ｌ」レベルに切換えられるとともに、糸切り信号が出力され、その後主軸１７の２７０°〜４４０°（８８°）に亙って糸切り動作が実行され、その直後の主軸１７の４６０°（１００°）のときに、主軸１７の回転が実際に停止される。
【００３７】
前記操作パネル１８の縫製開始スイッチが操作されると、この制御が開始され、先ず主軸・釜軸初期設定処理（図１０参照）が実行される（Ｓ10）。この制御が開始されると、先ず停止位置センサ１１４からの停止位置信号が読み込まれて、主軸１７が停止位置、つまり、前回の縫製処理が終了して糸切断した状態のときには、通常「１００°」の初期設定位置のときであり、この停止位置のときには（Ｓ26：Yes ）、釜軸６０の回転位置は、主軸１７の約１３°（１９３°）に相当する回転位置なので、釜軸同期信号が釜軸原点センサ１５５から出力されるときの回転位置に戻す為に、釜駆動モータ５８が１パルス分だけ逆転駆動され（Ｓ27）、釜軸原点センサ１５５から釜軸同期信号が出力されないときには（Ｓ28：No）、Ｓ27〜Ｓ28が繰り返して実行され、釜軸６０が、図１６に示すように、主軸１７の回転開始位置である初期設定位置「１８０°」に対応する初期設定位置に回動したときには（Ｓ28：Yes ）、この制御を終了して、釜軸駆動制御のＳ11にリターンする。
【００３８】
ところで、主軸１７が停止位置でないときには（Ｓ26：No）、ミシン制御装置１００により、ディスプレイ１８ａに、その旨のエラーメッセージが表示されるので、オペレータが主軸１７の端部に設けられた手動操作用のプーリを手動にて手回しすることで、主軸１７を所定の停止位置まで回転させる。次に、縫製制御において、操作パネル１８に設けられた出会い位置設定キーが操作されないとき（Ｓ11：No）、またミシン制御装置１００から「Ｈ」レベルの主軸駆動信号が出力されないとき、つまり縫製を開始しないときには（Ｓ12：No）、このＳ11〜Ｓ12を繰り返して待機される。
【００３９】
ここで、出会い位置設定キーが操作されて、ミシン制御装置１００から出会い位置設定制御の開始が指示されたときには（Ｓ11：Yes ）、出会い位置設定処理制御（図１１参照）が実行される（Ｓ24）。この制御が開始されると、先ず出会い位置設定選択画面がディスプレイ１８ａに表示される（Ｓ30）。例えば、図１８R>８に示すように、ディスプレイ１８ａには、出会い位置設定を選択する選択肢として、主軸１７と全回転釜５９とを独立に手動にて低速回転させる手回しモード（出会い位置設定モードに相当する）である「直接設定モード」と、「位置変更モード」とが表示される。
【００４０】
次に、これら２つの選択肢のうちから１つを選択する選択処理が実行される（Ｓ31）。例えば、図１８１８に示すように、選択記号「◆」を移動させて、「直接設定モード」又は「位置変更モード」を選択する。次に、直接設定モードが選択されたときには（Ｓ32：Yes ）、主軸１７と釜軸６０（全回転釜５９）とを夫々独立に手動にて低速回転させる手回しモードが設定され（Ｓ33）、出会い位置直接設定処理制御（図１２参照）が実行される（Ｓ34）。ここで、Ｓ33がモード設定手段に相当する。この制御が開始されると、先ず主軸原点センサ１１３から主軸同期信号が入力されていないときには（Ｓ40：No）、主軸１７を手動操作して所定の回転方向に略１回転、低速回転で手回しされる（Ｓ48）。
【００４１】
そして、主軸原点センサ１１３から主軸同期信号が入力されたときには（Ｓ40：Yes ）、ミシンモータ１１０の基準位置からのパルス数ＰＵで回転位置として表示される（Ｓ41）。次に、同様にして、釜軸原点センサ１５５から釜軸同期信号が入力されていないときには（Ｓ42：No）、釜軸６０を手動操作して所定の回転方向に略１回転、低速回転で手回しされる（Ｓ49）。そして、釜軸原点センサ１５５から釜軸同期信号が入力されたときには（Ｓ42：Yes ）、釜駆動モータ５８の基準位置からのパルス数ＰＤで回転位置として表示される（Ｓ43）。
【００４２】
次に、手動操作により、先ず縫針２２が針板の上側に退避するように主軸１７を手回ししておき、次に剣先５９ｃが縫針２２と出会う出会い位置付近に位置するように釜軸６０を手回し、最終的に目視により、剣先５９ｃが縫針２２と出会うように、主軸１７と釜軸６０とを手回しする（Ｓ44）。即ち、この主軸１７と釜軸６０とを手動にて手回しするのに応じてパルス数ＰＵ，ＰＤが夫々カウントされているので、出会い位置のパルス数ＰＵ，ＰＤが夫々ディスプレイ１８ａに表示される（Ｓ45）。例えば、図１９に示すように、ミシンモータ１１０の出会い位置における回転位置がその基準位置からのパルス数「１１００」で表示され、釜駆動モータ５８の出会い位置における回転位置がその基準位置からのパルス数「１０８０」で表示される。
【００４３】
次に、その出会い位置のパルス数ＰＵ，ＰＤがＲＡＭ１５３の出会い位置データメモリ１５３ａに記憶される（Ｓ46）。そして、終了キーを操作するなどの設定終了処理が実行され（Ｓ47）、この制御と出会い位置設定処理制御を終了して、縫製制御のＳ10にリターンする。ここで、出会い位置データメモリ１５３ａが出会い位置データ記憶手段に相当する。一方、位置変更モードが選択されたときには（Ｓ32：No）、出会い位置変更処理制御（図１３参照）が実行される（Ｓ34）。
【００４４】
この制御が開始されると、先ず出会い位置データメモリ１５３ａに記憶している出会い位置におけるパルス数ＰＵ，ＰＤが読み出されてディスプレイ１８ａに表示される（Ｓ60）。例えば、図２０に示すように、ミシンモータ１１０のパルス数ＰＵと、釜駆動モータ５８のパルス数ＰＤとが表示される。このとき、選択記号「◆」は、ミシンモータ１１０のパルス数ＰＵ側に表示されている。次に、項目変更キーが操作されたときには（Ｓ61・Ｓ62：Yes ）、選択記号「◆」を移動させる項目変更処理が実行され（Ｓ65）、▲キーや▼キーなどの数値変更キーが操作されたときには（Ｓ61：Yes 、Ｓ62：No、Ｓ63：Yes ）、選択された項目のパルス数ＰＵ，ＰＤを増減させる数値変更処理が実行される（Ｓ66）。
【００４５】
最終的に、設定キーが操作されたときには（Ｓ61：Yes 、Ｓ62・Ｓ63：No、Ｓ64：Yes ）、変更されたパルス数ＰＵ，ＰＤで出会い位置データメモリ１５３ａの記憶データ（パルス数ＰＵ，ＰＤ）が変更され（Ｓ67）、この制御と出会い位置設定処理制御を終了して、前記Ｓ10にリターンする。即ち、図２１に示すように、ミシンモータ１００を手動にて手回しすることで、主軸同期信号が入力されるミシンモータ１１０の基準位置（主軸１７の１７０°の回転位置）から出会い位置までのパルス数ＰＤを記憶する一方、釜駆動モータ５８を手動にて手回しすることで、釜軸同期信号が入力される釜駆動モータ５９の基準位置（主軸１７の１８０°の回転位置）から出会い位置までのパルス数ＰＤを記憶する。
【００４６】
そして、縫製制御において、縫製開始スイッチが操作された縫製開始に際して、ミシン制御装置１００から「Ｈ」レベルの主軸駆動信号が出力されたときには（Ｓ12：Yes ）、ミシンモータ１１０が同時に回転駆動され、主軸１７が１００°の回転位置から駆動される。そして、図１７に示すように、縫製開始後の１針目において、主軸１７が約１７０°まで回転して、主軸原点センサ１１３から主軸同期信号が入力されたときには（Ｓ13：Yes ）、釜駆動モータ５８の駆動開始タイミング演算処理が実行される（Ｓ14）。
【００４７】
即ち、図２１に示すように、ミシンモータ１１０の回転位置を基準として、このミシンモータ１１０に同期させて釜駆動モータ５８を駆動することから、主軸同期信号が入力される「１７０°」や「出会い位置」は絶対的な回転位置である。一方、主軸１７の「１７０°」のときの主軸基準位置から１０°遅れた釜駆動モータ５８の基準位置は、釜軸原点センサ１５５の取付け位置誤差などにより絶対的なものではないが、「出会い位置」の回転位置は絶対的なものであることから、パルス数ＰＤに対応する第１エンコーダセンサ１１２のパルス数に変換したパルス数だけパルス数ＰＵから引き算することで、釜駆動モータ５８の駆動開始タイミングが精度良く求められる。
【００４８】
そして、第１エンコーダセンサ１１２から出力される主軸回転信号を常にカウントすることで、主軸１７の回転位置が読み込まれ（Ｓ15）、主軸１７の回転位置がＳ14で求めた駆動開始タイミングになったときには（Ｓ16：Yes ）、各刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３のベッドユニット１０〜１２に設けられた釜駆動モータ５８を主軸１７に同期させて駆動することで縫製処理制御（図１４参照）が実行される（Ｓ17）。この制御が開始されたときに、ミシン制御装置１００からの主軸駆動信号が「Ｈ」レベルで、縫製中のときには（Ｓ70：Yes ）、１針目から最終のＮ針目の縫い動作のときまで、つまり主軸駆動信号が「Ｌ」レベルになって縫製処理が終了するまで、釜軸同期駆動処理制御（図１５参照）が繰り返して実行されて、縫い動作が１針毎に順々に行われる（Ｓ71）。
【００４９】
次に、その釜軸同期駆動処理制御について説明する。この制御が開始されると、第１エンコーダセンサ１１２から出力される主軸回転信号を常にカウントすることで、主軸１７の回転位置が読み込まれ（Ｓ80）、その主軸１７の回転に同期させる為に、釜軸６０を１ステップ分駆動するタイミングのときには（Ｓ81：Yes ）、釜駆動モータ５８を１ステップ分回転駆動される（Ｓ82）。
【００５０】
次に、釜軸６０の回転を確認するために、釜駆動モータ５８の駆動ステップ数をカウントするカウンタのカウント値Ｉが１つインクリメントされ（Ｓ83）、釜軸回転信号が変化したときには（Ｓ84：Yes ）、釜軸６０が確実に駆動していることから、そのカウント値Ｉがクリアされ（Ｓ86）、この制御を終了して縫製制御のＳ70にリターンする。また、第２エンコーダセンサ６５からの釜軸回転信号が変化しないときに（Ｓ84：No）、カウント値Ｉが所定カウント値Ｐ（例えば、１０〜１５）以下で許容できる範囲内のときには（Ｓ85：Yes ）、この制御を終了して同様にＳ70にリターンする。
【００５１】
ところで、これらベッドユニット１０〜１２の何れかにおいて糸噛みなどが発生したことにより、その糸噛みが発生した全回転釜５９を駆動する釜駆動モータ５８の同期がズレることで、カウント値Ｉが所定カウント値Ｐよりも大きくなったときには（Ｓ85：No）、両モータ１１０，５８の駆動を緊急に停止する緊急停止処理が実行される（Ｓ87）。そして、最終縫目のときに、ミシン制御装置１００からの指令で、糸切断を実行しないときには（Ｓ18：No）、主軸１７が「３６０°」になるまで釜軸同期駆動処理制御が実行され（Ｓ20、Ｓ21：No）、剣先５９ｃが縫針２２に衝突しないように、主軸１７が「３６０°」の回転位置になったときには（Ｓ21：Yes ）、Ｓ10に戻る。
【００５２】
一方、縫製の終了に際して、糸切断を実行するときには（Ｓ18：Yes ）、主軸１７の「２７０°」の回転位置から、前述した糸切り機構８０により糸切断処理が実行され（Ｓ19）、Ｓ10に戻る。ここで、Ｓ20やＳ71の釜軸同期駆動処理制御が同期制御手段に相当する。出会い位置設定処理制御が出会い位置検知手段に相当する。出会い位置変更処理制御が出会い位置データ変更手段に相当する。
【００５３】
このように、釜駆動モータ５８の基準位置は、釜軸原点センサ１５５の取付け位置誤差などにより絶対的なものではないが、手回しモードで設定した釜駆動モータ５８の「出会い位置」の回転位置は絶対的なものであることから、その出会い位置における各モータ５８，１１０の回転位置をパルス数ＰＵ，ＰＤとして記憶しておき、パルス数ＰＤに対応する第１エンコーダセンサ１１２のパルス数に変換したパルス数だけパルス数ＰＵから引き算することで、釜駆動モータ５８の駆動開始タイミングが精度良く求められ、出会い位置を簡単に且つ精度よく設定できるとともに、その駆動開始タイミングのときに釜駆動モータ５８を駆動することで、剣先５９ｃが縫針２２に出会う出会い位置の設定精度が向上し、安定した縫い調子で縫製することができる。
【００５４】
また、出会い位置データメモリ５３ａに記憶された、出会い位置におけるミシンモータ１１０のパルス数ＰＵ（回転位置）と、釜駆動モータ５８のパルス数ＰＤ（回転位置）とを読み出してディスプレイ１８ａに表示するようにしたので、これらミシンモータ１１０や釜駆動モータ５８の出会い位置における回転位置を表示を介して確認することができる。更に、ディスプレイ１８ａに表示されたミシンモータ１１０の回転位置と釜駆動モータ５８の回転位置のパルス数ＰＵ，ＰＤを変更できるようにし、その変更したパルス数ＰＵ，ＰＤで出会い位置データメモリ５３ａ記憶データを変更できるようにしたので、各モータ１１０，５８の出会い位置における回転位置を、パルス数ＰＵ，ＰＤ表示により容易に確認でき且つ変更することができる。
【００５５】
ここで、前記実施形態の変更態様として、ミシンモータ１１０を全回転釜５９に対して同期駆動制御するようにしてもよい。前記釜モジュール５５は、全回転釜５９に代えて半回転釜を用いたものでもよい。また、前記実施形態においては、手回しモードで主軸１７と全回転釜５９とを独立に手動にて低速回転させるように構成されているが、例えば、キー操作等により１パルスずつミシンモータ１１０や釜駆動モータ５８を低速回転させるようにしてもよい。
【００５６】
更に、前記実施形態に関し、既存の技術や当業者に自明の技術に基づいて種々の変更を加えることもあり得る。また、刺繍ミシン以外の本縫いミシン、ルーパーなどの糸輪捕捉器を有するミシンなど、糸輪捕捉器とミシンモータの少なくとも一方を同期制御するようにした各種の主軸糸輪捕捉器軸独立駆動型ミシンに本発明を適用し得ることは勿論である。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンによれば、手回しモードを設定する為のモード設定手段と、糸輪捕捉器の剣先が縫針に出会ったときのミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを検知する出会い位置検知手段と、出会い位置データ記憶手段とを設けたので、第２検出手段で検出する検出信号に検出誤差が生じている場合でも、手回しモードで設定した糸輪捕捉器の出会い位置は主軸の出会い位置に対応する絶対的な位置であり、その出会い位置における各モータの回転位置を記憶しておくことから、出会い位置を簡単に且つ精度よく設定できるとともに、縫製時に、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データを用いることで、安定した縫い調子で縫製することができる。
【００５８】
請求項２の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンによれば、請求項１と同様の効果を奏するが、前記出会い位置データ記憶手段に記憶されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを読み出してディスプレイに数値にて表示可能な表示手段を備えたので、これらミシンモータや駆動モータの出会い位置における回転位置を数値表示により容易に確認することができる。請求項３の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンによれば、請求項１または２と同様の効果を奏するが、前記表示手段のディスプレイに表示されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置の数値を変更可能で且つその変更した数値で出会い位置データ記憶手段の記憶データを変更可能な出会い位置データ変更手段を備えたので、各モータの出会い位置における回転位置を、表示を介して容易に変更することができる。また、縫製物の状態によって目飛び等が発生した際等に、出会いタイミングを微妙に変更して対応することができる。しかも、数値設定なので、再び、値を元に戻した際の再現性も高い。
【００５９】
請求項４の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンによれば、請求項３と同様の効果を奏するが、前記同期制御手段は、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データを用いて、ミシンの駆動開始時に駆動モータを駆動開始する駆動開始タイミングを決定するので、変更された出会い位置となるように駆動モータを駆動する駆動制御が簡単化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】多頭式刺繍ミシンの斜視図である。
【図２】針棒ジャンプ機構を含む針棒上下動機構の概略斜視図である。
【図３】作業用テーブル及びベッドユニットを示す要部平面図である。
【図４】釜モジュールを設けたベッドユニットの部分平面図である。
【図５】釜モジュールを設けたベッドユニットの部分縦断側面図である。
【図６】ベッドユニットの先端部の部分拡大平面図である。
【図７】主軸が約３００°のときの全回転釜の正面図である。
【図８】多頭式刺繍ミシンの制御系のブロック図である。
【図９】縫製制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１０】主軸・釜軸初期設定処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１１】出会い位置設定処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１２】出会い位置直接設定処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１３】出会い位置変更処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１４】縫製処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１５】釜軸同期駆動処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１６】Ｎ針分の刺繍データの縫製に関して出力される各種の信号のタイムチャートである。
【図１７】針棒と天秤の運動曲線と釜糸糸量曲線と全回転釜の回転位置とを主軸の回転位置に対応して示す説明図である。
【図１８】出会い位置設定選択画面の表示例を示す図である。
【図１９】直接設定画面の表示例を示す図である。
【図２０】位置変更画面の表示例を示す図である。
【図２１】出会い位置と釜駆動モータの駆動開始タイミングとの関係を説明する説明図である。
【符号の説明】
Ｍ 多頭式刺繍ミシン
Ｍ１〜Ｍ３ 刺繍ミシン
１７ 主軸
１８ａ ディスプレイ
２２ 縫針
５８ 釜駆動モータ
５９ 全回転釜
６５ 第２エンコーダセンサ
１００ ミシン制御装置
１１０ ミシンモータ
１１２ 第１エンコーダセンサ
１１３ 主軸原点センサ
１５０ 釜軸制御装置
１５１ ＣＰＵ
１５２ ＲＯＭ
１５３ ＲＡＭ
１５３ａ 出会い位置データメモリ
１５５ 釜軸原点センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、主軸を駆動するミシンモータと、糸輪捕捉器をミシンモータとは独立に駆動する駆動手段の駆動モータの少なくとも一方を同期制御する主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンに関し、特に糸輪捕捉器の剣先が縫針と出会う出会い位置を手動操作を介して精度良く設定するようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、糸輪を捕捉する糸輪捕捉用釜を駆動する下軸を、縫針や天秤を上下駆動する主軸に連結させて駆動する上下軸駆動型に代えて、糸輪捕捉用釜を専用の釜駆動モータで主軸とは独立に駆動することにより、糸輪捕捉用釜を主軸に同期駆動させつつ、縫製条件に応じて糸輪捕捉用釜の時々刻々の回転状態を制御するようにした釜軸独立駆動型のミシンが、特開昭６０−２１７５０号公報、特開平３−２３４２９１号公報などで提案されている。
【０００３】
このように、糸輪捕捉用釜をミシンモータとは独立に釜駆動モータで駆動する釜軸独立駆動型のミシンを組み立てる際には、ミシンモータと主軸とを連結し、主軸の原点位置でミシンモータの基準位置を検出するように主軸原点センサを設ける一方、糸輪捕捉用釜を釜駆動モータに連結し、糸輪捕捉用釜の原点位置が主軸の原点位置に対して所定位置関係となる位置で、釜駆動モータの基準位置を検出するように釜軸原点センサを設けるようにすることで、縫製に際して、釜駆動モータをミシンモータに同期するように駆動制御するときには、釜駆動モータがその基準位置から所定量回転した出会い位置のときに、剣先と縫針とが出会うようになり、縫針に形成された糸輪ループが剣先で確実に捕捉されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、糸輪捕捉用釜をミシンモータとは独立に釜駆動モータで駆動する釜軸独立駆動型のミシンにおいては、釜軸原点センサで検出される釜駆動モータの基準位置を、主軸原点センサで検出されるミシンモータの基準位置に対して所定位置となるように設け、釜駆動モータの基準位置から所定量回転した位置に出会い位置が設定されているので、釜軸の原点位置を決める釜軸原点センサの取付け如何では、取付け位置誤差が生じることになり、また釜軸原点センサの感度の違い等により、主軸に対する糸輪捕捉用釜の回転位置に検出誤差が生じることに起因して、糸輪捕捉用釜の出会い位置にも誤差が生じることになり、縫い調子が安定しないという問題がある。
【０００５】
そこで、釜軸原点センサの感度の違いや釜軸原点センサの取付け位置誤差による検出誤差を解消するように、主軸を出会い位置に対応する位置に回転させた状態で、調整用のゲージを用いて糸輪捕捉用釜が出会い位置となるように、釜軸原点センサの取付け位置を微調整することになり、調整作業が複雑化するとともに、多大の調整作業時間を要するという問題がある。本発明の目的は、糸輪捕捉器を駆動する駆動モータの基準位置を検出する第２検出手段の検出誤差に関係なく、剣先が縫針に出会う出会い位置を簡単に且つ精度よく設定できるような主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンは、ミシンモータで主軸を介して駆動される針棒及び縫針を装備したヘッド部と、縫針と協働して上糸の糸輪を捕捉する糸輪捕捉器を装備したベッド部と、糸輪捕捉器を主軸とは独立に駆動する駆動手段と、ミシンモータの基準位置及び回転位置とを検出する第１検出手段と、駆動手段の駆動モータの基準位置及び回転位置を検出する第２検出手段と、第１，第２検出手段からの検出信号を用いて糸輪捕捉器が主軸に同期して回転するように駆動モータとミシンモータの少なくとも一方を制御する同期制御手段とを備えた主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンにおいて、主軸と糸輪捕捉器とを夫々独立に手動回転させる出会い位置設定モードを設定する為のモード設定手段と、出会い位置設定モードにおいて、糸輪捕捉器の剣先が縫針と出会ったときの、ミシンモータの基準位置を基準とする回転位置と、駆動モータの基準位置を基準とする回転位置とを第１，第２検出手段の検出信号に基づいて検知する出会い位置検知手段と、出会い位置検知手段で検知されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを記憶する出会い位置データ記憶手段とを備えたものである。
【０００７】
第１検出手段はミシンモータの基準位置及び回転位置とを検出し、また第２検出手段は駆動手段の駆動モータの基準位置及び回転位置を検出するので、モード設定手段で設定された出会い位置設定モードにおいて、主軸を出会い位置まで手動で低速回転させ、また糸輪捕捉器を出会い位置まで手動で低速回転させたとき、出会い位置検知手段は、糸輪捕捉器の剣先が縫針と出会ったときの、ミシンモータの基準位置を基準とする回転位置と、駆動モータの基準位置を基準とする回転位置とを第１，第２検出手段の検出信号に基づいて検知する。このとき、出会い位置データ記憶手段は、出会い位置検知手段で検知されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを記憶する。
【０００８】
即ち、第２検出手段で検出する検出信号に検出誤差が生じている場合でも、出会い位置設定モードで設定した糸輪捕捉器の出会い位置は主軸の出会い位置に対応する絶対的な位置であり、縫製時には、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データを用いることで、縫い調子が安定する。
請求項２の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンは、請求項１の発明において、前記出会い位置データ記憶手段に記憶されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを読み出してディスプレイに数値にて表示可能な表示手段を備えたものである。
【０００９】
この場合、表示手段により、出会い位置データ記憶手段に記憶されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを読み出してディスプレイに数値にて表示されるので、これらミシンモータや駆動モータの出会い位置における回転位置を数値表示により容易に確認することができる。その他、請求項１と同様の作用を奏する。
請求項３の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンは、請求項１または２の発明において、前記表示手段のディスプレイに表示されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置の数値を変更可能で且つその変更した数値で出会い位置データ記憶手段の記憶データを変更可能な出会い位置データ変更手段を備えたものである。
【００１０】
この場合、出会い位置データ変更手段は、表示手段のディスプレイに表示されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置の数値を変更できるとともに、その変更した数値で出会い位置データ記憶手段の記憶データを変更することができる。その他、請求項１または２と同様の作用を奏する。
請求項４の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンは、請求項３の発明において、前記同期制御手段は、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データを用いて、ミシンの駆動開始時に駆動モータを駆動開始する駆動開始タイミングを決定するものである。
【００１１】
この場合、同期制御手段は、ミシンの駆動開始時に、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データに基づいて、糸輪捕捉器の剣先が出会い位置で縫針と出会うように駆動モータの駆動開始タイミングを決定し、その駆動開始タイミングのときに駆動モータの駆動制御を開始する。その他、請求項３と同様の作用を奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態は、３台の刺繍ミシンを備え、各刺繍ミシンにおいては、糸輪捕捉用の全回転釜をミシンモータとは独立に釜駆動モータで回転駆動するようにしたシリンダベッド部を有する多頭式刺繍ミシンに本発明を適用した場合のものである。
【００１３】
この多頭式刺繍ミシンＭについて説明すると、図１に示すように、左右方向に延びるベースフレーム１の上面の後部側には、左右方向に所定長さを有する平面視略矩形状のミシン支持板２が配設され、このミシン支持板２の後端部分には、左右方向に延びる支持フレーム３が立設され、この支持フレーム３に、３つのヘッド部４〜６が所定間隔毎に左右方向に並設されるとともに、ミシン支持板２の前端部に位置するベースフレーム１には、これらヘッド部４〜６の各々に対応させて、ベッドユニット１０〜１２に構成されたシリンダ状のベッド部７〜９の各後端部が夫々支持されている。
【００１４】
即ち、支持フレーム３に設けられたへッド部４〜６と、独立構造のベッドユニット１０〜１２とからなる３台の多針式刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３が並設されている。これら刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３のヘッド部４〜６の各々の前端部には、左右方向に１列状に配列された１２本の針棒２１を上下動可能に支持するとともに、１２個の天秤２３を揺動可能に支持する針棒ケース２０が左右方向移動可能に夫々支持され、各針棒ケース２０は、針棒変更モータ１１５（図８参照）で駆動される針棒変更機構（図示略）により、一斉に左右方向に移動されて、糸色の異なる別の上糸に同時に変更可能になっている。
【００１５】
また、ミシン支持板２の前側でベッドユニット１０〜１２の上面と同一高さになるように、作業用テーブル１３が水平に配設され、この作業用テーブル１３を含み、この作業用テーブル１３の左右両側に設けられた１対の補助テーブル１４・１５に亙って、左右方向に延びる平面視矩形枠状の可動枠１６が載置されている。
【００１６】
そして、この可動枠１６の左端部の駆動枠部１６ａがＸ軸駆動機構（図示略）によりＸ軸方向（左右方向）に移動駆動されるとともに、その右端部の駆動枠部１６ｂと駆動枠部１６ａとがＹ軸駆動機構（図示略）によりＹ軸方向（前後方向）に移動駆動される。従って、可動枠１６は、Ｘ軸駆動モータ１１７（図８参照）で駆動されるＸ軸駆動機構とＹ軸駆動モータ１１９（図８参照）で駆動されるＹ軸駆動機構とにより、ＸＹ平面上を移動可能になっている。また、補助テーブル１５の後側には、刺繍縫製に関するメッセージを表示するディスプレイ１８ａを備えた操作パネル１８が設けられている。
【００１７】
次に、各刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３毎に設けられ、針棒２１を上下駆動する針棒上下駆動機構２５について、図２に基づいて簡単に説明する。各ヘッド部４〜６の先端部には、上下方向に延びる基針棒２６が配設され、この基針棒２６はその上端部及び下端部においてフレームに支持されている。この基針棒２６には、後述の連結ピン３４と係合する係合溝２７ａを有する上下動部材２７が上下動可能に挿嵌され、この上下動部材２７の下端部に設けられた針棒抱き２８は、基針棒２６に上下動可能且つ回転不能に挿嵌されるとともに、上下動部材２７の下端部に、上下動部材２７を回転可能に連結している。そして、この針棒抱き２８は、枢支軸２９に揺動可能に枢支された揺動レバー３０に連結されたリンク３１に連結されている。
【００１８】
一方、各ヘッド部４〜６を挿通して左右方向向きに配設された主軸１７に偏心カム３２が固着されており、この偏心カム３２に外嵌された偏心レバー３３の下端部が揺動レバー３０に連結されている。ところで、前記１２本の針棒２１の各々には、その下端部に縫針２２が装着されるとともに、その高さ方向の略中段部に連結ピン３４が夫々固着されるとともに、この連結ピン３４と針棒ケース２０の支持フレームとの間に圧縮バネ３５が外嵌されており、針棒２１はこの圧縮バネ３５により常に上方の針上位置に弾性付勢されている。更に、針棒ケース２０が左右方向に移動したときに、上下動部材２７に対向する針棒２１の連結ピン３４が、上下動部材２７の係合溝２７ａに選択的に係合されるようになっている。
【００１９】
これにより、ミシンモータ１１０の所定回転方向への回転駆動により主軸１７が回転されて、偏心レバー３３と揺動レバー３０とリンク３１とを介して、上下動部材２７と針棒抱き２８とが一体的に上下動するのに伴って、連結ピン３４を介して上下動部材２７に連結されている針棒２１だけが主軸１７に調時して上下に往復駆動される。次に、各刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３毎に設けられ、針棒２１をその最上位置（上死点位置）にジャンプさせる針棒ジャンプ機構４０について、図２に基づいて説明する。針棒ケース２０内には、水平向きの針棒ジャンプ用ソレノイド４１が設けられるとともに、平面視略Ｌ字状の回動レバー４２が鉛直軸回りに回動可能に針棒ケース２０に取付けられている。そして、その回動レバー４２の駆動部４２ａが針棒ジャンプ用ソレノイド４１のプランジャーに当接するとともに、その従動部４２ｂに取付けた上下方向向きの操作軸４３が、上下動部材２７に一体形成された突出状の係合部２７ｂに係合可能になっている。
【００２０】
更に、上下動部材２７は、その上端部に設けた巻きバネ４４により、２点鎖線で示す回動したジャンプ位置から実線で示す通常の連結位置に回動するように、常に弾性付勢されている。これにより、針棒２１が連結ピン３４を介して上下動部材２７に連結されているときに、針棒ジャンプ用ソレノイド４１が所定時間だけ駆動されて、そのプランジャーが右方に進出したときには、回動レバー４２が平面視にて時計回転回りに回動して、操作軸４３と係合部２７ｂとを介して、上下動部材２７が２点鎖線で示すジャンプ位置に回動して、連結ピン３４と係合溝２７ａとの係合が解除され、これと同時に、針棒２１は圧縮バネ３５により針上位置に一気に移動（ジャンプ作動）するようになっている。
【００２１】
一方、針棒２１がその針上位置にジャンプした状態で且つ上下動部材２７が連結位置に復帰しているときに、上下動部材２７が下方からその略最上位置の方向に上昇するときには、上下動部材２７は連結ピン３４に下側から当接して、一時的にジャンプ位置に回動するが、巻きバネ４４により直ぐに連結位置に回動復帰し、連結ピン３４は係合溝２７ａに自動的に連結するようになっている。ここで、各ベッド部７〜９に設けられた押え足４５は、押え足駆動ソレノイド１０６で駆動される図示外の押え足駆動機構により、ベッド部７〜９上の加工布Ｗを押圧する押え位置と、所定距離上昇した退避位置とに亙って上下に位置切換え可能になっている。
【００２２】
次に、ベッドユニット１０〜１２について、図３〜図６に基づいて説明する。ここで、３つのベッドユニット１０〜１２は同様の構成なので、左端のベッドユニット１０について説明する。前後方向に延びる断面略Ｕ字状のベッドケース５０は、その後端部において、ミシン支持板２の前端部に位置する左右方向に延びるベースフレーム１に固着した１対の支持ブラケット５１に取付けられ、ベッドケース５０の前端部分には、釜モジュール５５が着脱可能に固定されている。ここで、ベッドケース５０の上側は、その前端部分において針板５２で覆われるとともに、針板５２に連続するカバー板５３で覆われている。
【００２３】
次に、釜モジュール５５について説明する。図４〜図５に示すように、ベッドケース５０の前端部には、取付けブロック５６がビス５７により着脱可能に固着され、この取付けブロック５６の後端側には、パルスモータからなる釜駆動モータ５８が取付けられている。一方、取付けブロック５６の前端側には、糸輪捕捉用の全回転釜５９が設けられ、この全回転釜５９に固着された釜軸６０（捕捉器軸に相当する）は、前後方向に位置調節可能に取付けブロック５６に枢支されている。そして、釜軸６０の後端部に取付けた第１連結部材６２と、釜駆動モータ５８の駆動軸５８ａの前端部に取付けた第２連結部材６３とが相互に連結されている。つまり、これら釜軸６０と駆動軸５８ａとは、両連結部材６２，６３からなるカップリング６１で連結されている。
【００２４】
ここで、全回転釜５９について簡単に説明すると、図７に示すように、ボビンを収容するボビンケース６７を保持する内釜５９ａと、この内釜５９ａの外側を回転する外釜５９ｂとからなり、その外釜５９ｂには、上糸４７を引っかけて上糸ループ４７ａを形成する為の剣先５９ｃが形成されている。そして、主軸１８が約「２００°」のときに、剣先５９ｃと縫針２２の目孔とが出合う出合いタイミング（図１７参照）となり、剣先５９ｃはこの出合いタイミングのときに、縫針２２の目孔から延びる針側の上糸４７を引っかけて、外釜５９ｂの回転により、内釜５９ａと外釜５９ｂとの間を移動する上糸ループ４７ａを形成する。
【００２５】
更に、その第２連結部材６３には、ディスクエンコーダ６４が取付けられ、このディスクエンコーダ６４に形成された複数のスリットを光学的に検出して、釜軸回転信号を出力するフォトセンサからなる第２エンコーダセンサ６５が取付けブロック５６に取付けられている。そして、釜駆動モータ５８の駆動により、駆動軸５８ａとカップリング６１とを介して釜軸６０が回転駆動されて、全回転釜５９が所定の回転方向に、主軸１７に対して２倍の回転速度で回転駆動される。ここで、ベッドユニット１０の前端部は、ベッドケース５０の前端部の下端にヒンジ機構を介して開閉可能に枢支された保護カバー６６で覆われている。
【００２６】
ここで、全回転釜５９を前後方向に位置調節可能に枢支する枢支構造について簡単に説明する。前記取付けブロック５６の円筒状部分の直ぐ内側には、円筒状のベアリングケース７０が前後方向に摺動可能に設けられ、このベアリングケース７０内には、ベアリング７１が圧入されている。そして、取付けブロック５６の左側壁部には、偏心ピン７２が取付けられるとともに、その偏心ピン７２の先端のピン部がベアリングケース７０の左側壁に形成された縦長のピン孔に係合している、一方、取付けブロック５６の右側壁部には、ベアリングケース７０を固定可能なセットビス７３が取り外し可能に設けられている。
【００２７】
即ち、セットビス７３を緩める一方、偏心ピン７２を時計回り方向又は反時計回り方向に回転させることにより、ピン孔を介してベアリングケース７０を前方又は後方に微小距離（例えば、１〜２mm）だけ移動して、同時に全回転釜５９の位置を前後方向に微調節でき、針隙を調節することができる。次に、各ベッドユニット１０〜１２に設けられ、上糸４７と下糸４８とを切断する糸切り機構８０について、図３、図６に基づいて簡単に説明する。前記針板５２の下面には、可動刃８１が、図６に実線で示す待機位置と、２点鎖線で示す回動位置とに亙って揺動可能に枢支されている。
【００２８】
そして、この可動刃８１と協働して上糸４７と下糸４８とを切断する為の固定刃８２は、可動刃８１の上側に対向するように針板５２の下側に取付けられている。一方、可動刃８１に連結された糸切り作動レバー８３は、ベッドケース５０内を挿通して後方に延びている。そして、ベースフレーム１の左端部に設けられた糸切りモータ８４が駆動されると、その駆動ギヤ８５に噛合する扇形の揺動部材８６の揺動を介して糸切り作動軸８７が左右方向に移動し、回動板８８を介して糸切り作動レバー８３が前後方向に移動され、可動刃８１の回動により上下両糸４７，４８が同時に切断される。
【００２９】
次に、多頭式刺繍ミシンＭの制御系の概要について、図８のブロック図に基づいて説明する。釜駆動制御以外の刺繍ミシンＭ全体の制御を司るミシン制御装置１００は、ＣＰＵ１０１とＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３とを含むマイクロコンピュータと、そのマイクロコンピュータにデータバスなどのバスを介して接続された入力インターフェース（図示略）及び出力インターフェース（図示略）とから構成されている。
【００３０】
このミシン制御装置１００には、ヘッド部４に関して、針棒ジャンプ用ソレノイド４１の為の駆動回路１０５と、押え足駆動ソレノイド１０６の為の駆動回路１０７と、糸切れセンサ１０８が夫々接続され、他のヘッド部５，６についても同様に接続されている。また、ミシン制御装置１００には、ミシンモータ１１０を駆動する駆動回路１１１と、ミシンモータ１１０に設けられたディスクエンコーダの１回転で１０００個のスリット信号を出力する第１エンコーダセンサ１１２と、この第１エンコーダセンサ１１２の１回転で１個の主軸同期信号（主軸原点信号、ミシンモータ１１０の基準位置信号に相当する）を出力する主軸原点センサ１１３が接続されている。
【００３１】
更に、ミシン制御装置１００には、針棒２１の停止位置（主軸１７の約１００°の回転位置）を検出する停止位置センサ１１４と、針棒ケース２０を移動させて駆動する針棒２１を変更する針棒変更モータ１１５の為の駆動回路１１６と、Ｘ軸駆動モータ１１７の為の駆動回路１１８と、Ｙ軸駆動モータ１１９の為の駆動回路１２０と、縫製開始や種々の指令を指示する為の複数のスイッチが設けられるとともに、ディスプレイ１８ａを有する操作パネル１８とが夫々接続されている。ここで、これら第１エンコーダセンサ１１２や主軸原点センサ１１３などで第１検出手段が構成されている。
【００３２】
一方、ミシン制御装置１００に接続され、全回転釜５９の駆動制御や糸切断制御を司る釜軸制御装置１５０は、ＣＰＵ１５１とＲＯＭ１５２及びＲＡＭ１５３とを含むマイクロコンピュータと、そのマイクロコンピュータにデータバスなどのバスを介して接続された入力インターフェース（図示略）及び出力インターフェース（図示略）とから構成されている。この釜軸制御装置１５０には、ベッドユニット１０に関して、釜駆動モータ５８の為の駆動回路１５４と、ディスクエンコーダ６４の１回転で５０個のスリット信号を出力する第２エンコーダセンサ６５と、このディスクエンコーダ６４の１回転で１個の釜軸同期信号（釜軸原点信号、釜駆動モータ５８の基準位置信号に相当する）を出力する釜軸原点センサ１５５が夫々接続され、他のベッドユニット１１，１２についても同様に接続されている。
【００３３】
更に、釜軸制御装置１５０には、可動刃８１の移動位置を検出する移動位置検出センサ１５６と、糸切りモータ８８の為の駆動回路１５７とが夫々接続されている。また、ミシンモータ１１０は、インダクションモータからなり、インバータ制御される。そして、ミシンモータ１１０に設けられたディスクエンコーダの１回転で第１エンコーダセンサ１１２から出力される１０００個の主軸回転信号（スリット信号）は、４０００パルスに細分化され、主軸制御パルスとしてモータの駆動制御に用いられる。ここで、これら第２エンコーダセンサ６５や釜軸原点センサ１５５などで第２検出手段が構成されている。
【００３４】
一方、釜駆動モータ５８は、ステッピングモータからなり、５００パルスを受けて１回転し、同時に全回転釜５９も１回転する。そして、釜駆動モータ５８は、主軸１７が１回転する間に２回転するように倍速で駆動制御される。次に、釜軸制御装置１５０で実行される縫製制御のルーチンについて、図９〜図１５のフローチャートに基づいて説明する。但し、図中符号Ｓｉ（ｉ＝１０、１１、１２・・・・）は各ステップである。
【００３５】
ここで、縫製制御に関する駆動信号やタイミングについてその概略を説明すると、図１６、図１７に示すように、縫製開始時には、通常、主軸１７は約１００°の回転位置で停止しており、更に針棒２１は針棒ジャンプ機構４０により、その最上位置にジャンプして停止している。そして、Ｎ針分の針落ちデータを有する刺繍データを刺繍縫いする場合、ミシン制御装置１００からの主軸駆動信号が「Ｈ」レベルに切換えられると同時に、ミシンモータ１１０の駆動が開始される。
【００３６】
ところで、針棒２１は、１針目において、主軸１７の０°のとき、つまり針棒２１の最上位置のときに、自動的に上下動部材２７に連結されるので、縫い始めにおける上糸４７の引き込み動作（ピッカー動作）をしない場合には、２針目以降から縫目が形成される。そして、Ｎ針目の最終縫目において、主軸１７の約２６０°のときに、主軸駆動信号が「Ｌ」レベルに切換えられるとともに、糸切り信号が出力され、その後主軸１７の２７０°〜４４０°（８８°）に亙って糸切り動作が実行され、その直後の主軸１７の４６０°（１００°）のときに、主軸１７の回転が実際に停止される。
【００３７】
前記操作パネル１８の縫製開始スイッチが操作されると、この制御が開始され、先ず主軸・釜軸初期設定処理（図１０参照）が実行される（Ｓ10）。この制御が開始されると、先ず停止位置センサ１１４からの停止位置信号が読み込まれて、主軸１７が停止位置、つまり、前回の縫製処理が終了して糸切断した状態のときには、通常「１００°」の初期設定位置のときであり、この停止位置のときには（Ｓ26：Yes ）、釜軸６０の回転位置は、主軸１７の約１３°（１９３°）に相当する回転位置なので、釜軸同期信号が釜軸原点センサ１５５から出力されるときの回転位置に戻す為に、釜駆動モータ５８が１パルス分だけ逆転駆動され（Ｓ27）、釜軸原点センサ１５５から釜軸同期信号が出力されないときには（Ｓ28：No）、Ｓ27〜Ｓ28が繰り返して実行され、釜軸６０が、図１６に示すように、主軸１７の回転開始位置である初期設定位置「１８０°」に対応する初期設定位置に回動したときには（Ｓ28：Yes ）、この制御を終了して、釜軸駆動制御のＳ11にリターンする。
【００３８】
ところで、主軸１７が停止位置でないときには（Ｓ26：No）、ミシン制御装置１００により、ディスプレイ１８ａに、その旨のエラーメッセージが表示されるので、オペレータが主軸１７の端部に設けられた手動操作用のプーリを手動にて手回しすることで、主軸１７を所定の停止位置まで回転させる。次に、縫製制御において、操作パネル１８に設けられた出会い位置設定キーが操作されないとき（Ｓ11：No）、またミシン制御装置１００から「Ｈ」レベルの主軸駆動信号が出力されないとき、つまり縫製を開始しないときには（Ｓ12：No）、このＳ11〜Ｓ12を繰り返して待機される。
【００３９】
ここで、出会い位置設定キーが操作されて、ミシン制御装置１００から出会い位置設定制御の開始が指示されたときには（Ｓ11：Yes ）、出会い位置設定処理制御（図１１参照）が実行される（Ｓ24）。この制御が開始されると、先ず出会い位置設定選択画面がディスプレイ１８ａに表示される（Ｓ30）。例えば、図１８R>８に示すように、ディスプレイ１８ａには、出会い位置設定を選択する選択肢として、主軸１７と全回転釜５９とを独立に手動にて低速回転させる手回しモード（出会い位置設定モードに相当する）である「直接設定モード」と、「位置変更モード」とが表示される。
【００４０】
次に、これら２つの選択肢のうちから１つを選択する選択処理が実行される（Ｓ31）。例えば、図１８１８に示すように、選択記号「◆」を移動させて、「直接設定モード」又は「位置変更モード」を選択する。次に、直接設定モードが選択されたときには（Ｓ32：Yes ）、主軸１７と釜軸６０（全回転釜５９）とを夫々独立に手動にて低速回転させる手回しモードが設定され（Ｓ33）、出会い位置直接設定処理制御（図１２参照）が実行される（Ｓ34）。ここで、Ｓ33がモード設定手段に相当する。この制御が開始されると、先ず主軸原点センサ１１３から主軸同期信号が入力されていないときには（Ｓ40：No）、主軸１７を手動操作して所定の回転方向に略１回転、低速回転で手回しされる（Ｓ48）。
【００４１】
そして、主軸原点センサ１１３から主軸同期信号が入力されたときには（Ｓ40：Yes ）、ミシンモータ１１０の基準位置からのパルス数ＰＵで回転位置として表示される（Ｓ41）。次に、同様にして、釜軸原点センサ１５５から釜軸同期信号が入力されていないときには（Ｓ42：No）、釜軸６０を手動操作して所定の回転方向に略１回転、低速回転で手回しされる（Ｓ49）。そして、釜軸原点センサ１５５から釜軸同期信号が入力されたときには（Ｓ42：Yes ）、釜駆動モータ５８の基準位置からのパルス数ＰＤで回転位置として表示される（Ｓ43）。
【００４２】
次に、手動操作により、先ず縫針２２が針板の上側に退避するように主軸１７を手回ししておき、次に剣先５９ｃが縫針２２と出会う出会い位置付近に位置するように釜軸６０を手回し、最終的に目視により、剣先５９ｃが縫針２２と出会うように、主軸１７と釜軸６０とを手回しする（Ｓ44）。即ち、この主軸１７と釜軸６０とを手動にて手回しするのに応じてパルス数ＰＵ，ＰＤが夫々カウントされているので、出会い位置のパルス数ＰＵ，ＰＤが夫々ディスプレイ１８ａに表示される（Ｓ45）。例えば、図１９に示すように、ミシンモータ１１０の出会い位置における回転位置がその基準位置からのパルス数「１１００」で表示され、釜駆動モータ５８の出会い位置における回転位置がその基準位置からのパルス数「１０８０」で表示される。
【００４３】
次に、その出会い位置のパルス数ＰＵ，ＰＤがＲＡＭ１５３の出会い位置データメモリ１５３ａに記憶される（Ｓ46）。そして、終了キーを操作するなどの設定終了処理が実行され（Ｓ47）、この制御と出会い位置設定処理制御を終了して、縫製制御のＳ10にリターンする。ここで、出会い位置データメモリ１５３ａが出会い位置データ記憶手段に相当する。一方、位置変更モードが選択されたときには（Ｓ32：No）、出会い位置変更処理制御（図１３参照）が実行される（Ｓ34）。
【００４４】
この制御が開始されると、先ず出会い位置データメモリ１５３ａに記憶している出会い位置におけるパルス数ＰＵ，ＰＤが読み出されてディスプレイ１８ａに表示される（Ｓ60）。例えば、図２０に示すように、ミシンモータ１１０のパルス数ＰＵと、釜駆動モータ５８のパルス数ＰＤとが表示される。このとき、選択記号「◆」は、ミシンモータ１１０のパルス数ＰＵ側に表示されている。次に、項目変更キーが操作されたときには（Ｓ61・Ｓ62：Yes ）、選択記号「◆」を移動させる項目変更処理が実行され（Ｓ65）、▲キーや▼キーなどの数値変更キーが操作されたときには（Ｓ61：Yes 、Ｓ62：No、Ｓ63：Yes ）、選択された項目のパルス数ＰＵ，ＰＤを増減させる数値変更処理が実行される（Ｓ66）。
【００４５】
最終的に、設定キーが操作されたときには（Ｓ61：Yes 、Ｓ62・Ｓ63：No、Ｓ64：Yes ）、変更されたパルス数ＰＵ，ＰＤで出会い位置データメモリ１５３ａの記憶データ（パルス数ＰＵ，ＰＤ）が変更され（Ｓ67）、この制御と出会い位置設定処理制御を終了して、前記Ｓ10にリターンする。即ち、図２１に示すように、ミシンモータ１００を手動にて手回しすることで、主軸同期信号が入力されるミシンモータ１１０の基準位置（主軸１７の１７０°の回転位置）から出会い位置までのパルス数ＰＤを記憶する一方、釜駆動モータ５８を手動にて手回しすることで、釜軸同期信号が入力される釜駆動モータ５９の基準位置（主軸１７の１８０°の回転位置）から出会い位置までのパルス数ＰＤを記憶する。
【００４６】
そして、縫製制御において、縫製開始スイッチが操作された縫製開始に際して、ミシン制御装置１００から「Ｈ」レベルの主軸駆動信号が出力されたときには（Ｓ12：Yes ）、ミシンモータ１１０が同時に回転駆動され、主軸１７が１００°の回転位置から駆動される。そして、図１７に示すように、縫製開始後の１針目において、主軸１７が約１７０°まで回転して、主軸原点センサ１１３から主軸同期信号が入力されたときには（Ｓ13：Yes ）、釜駆動モータ５８の駆動開始タイミング演算処理が実行される（Ｓ14）。
【００４７】
即ち、図２１に示すように、ミシンモータ１１０の回転位置を基準として、このミシンモータ１１０に同期させて釜駆動モータ５８を駆動することから、主軸同期信号が入力される「１７０°」や「出会い位置」は絶対的な回転位置である。一方、主軸１７の「１７０°」のときの主軸基準位置から１０°遅れた釜駆動モータ５８の基準位置は、釜軸原点センサ１５５の取付け位置誤差などにより絶対的なものではないが、「出会い位置」の回転位置は絶対的なものであることから、パルス数ＰＤに対応する第１エンコーダセンサ１１２のパルス数に変換したパルス数だけパルス数ＰＵから引き算することで、釜駆動モータ５８の駆動開始タイミングが精度良く求められる。
【００４８】
そして、第１エンコーダセンサ１１２から出力される主軸回転信号を常にカウントすることで、主軸１７の回転位置が読み込まれ（Ｓ15）、主軸１７の回転位置がＳ14で求めた駆動開始タイミングになったときには（Ｓ16：Yes ）、各刺繍ミシンＭ１〜Ｍ３のベッドユニット１０〜１２に設けられた釜駆動モータ５８を主軸１７に同期させて駆動することで縫製処理制御（図１４参照）が実行される（Ｓ17）。この制御が開始されたときに、ミシン制御装置１００からの主軸駆動信号が「Ｈ」レベルで、縫製中のときには（Ｓ70：Yes ）、１針目から最終のＮ針目の縫い動作のときまで、つまり主軸駆動信号が「Ｌ」レベルになって縫製処理が終了するまで、釜軸同期駆動処理制御（図１５参照）が繰り返して実行されて、縫い動作が１針毎に順々に行われる（Ｓ71）。
【００４９】
次に、その釜軸同期駆動処理制御について説明する。この制御が開始されると、第１エンコーダセンサ１１２から出力される主軸回転信号を常にカウントすることで、主軸１７の回転位置が読み込まれ（Ｓ80）、その主軸１７の回転に同期させる為に、釜軸６０を１ステップ分駆動するタイミングのときには（Ｓ81：Yes ）、釜駆動モータ５８を１ステップ分回転駆動される（Ｓ82）。
【００５０】
次に、釜軸６０の回転を確認するために、釜駆動モータ５８の駆動ステップ数をカウントするカウンタのカウント値Ｉが１つインクリメントされ（Ｓ83）、釜軸回転信号が変化したときには（Ｓ84：Yes ）、釜軸６０が確実に駆動していることから、そのカウント値Ｉがクリアされ（Ｓ86）、この制御を終了して縫製制御のＳ70にリターンする。また、第２エンコーダセンサ６５からの釜軸回転信号が変化しないときに（Ｓ84：No）、カウント値Ｉが所定カウント値Ｐ（例えば、１０〜１５）以下で許容できる範囲内のときには（Ｓ85：Yes ）、この制御を終了して同様にＳ70にリターンする。
【００５１】
ところで、これらベッドユニット１０〜１２の何れかにおいて糸噛みなどが発生したことにより、その糸噛みが発生した全回転釜５９を駆動する釜駆動モータ５８の同期がズレることで、カウント値Ｉが所定カウント値Ｐよりも大きくなったときには（Ｓ85：No）、両モータ１１０，５８の駆動を緊急に停止する緊急停止処理が実行される（Ｓ87）。そして、最終縫目のときに、ミシン制御装置１００からの指令で、糸切断を実行しないときには（Ｓ18：No）、主軸１７が「３６０°」になるまで釜軸同期駆動処理制御が実行され（Ｓ20、Ｓ21：No）、剣先５９ｃが縫針２２に衝突しないように、主軸１７が「３６０°」の回転位置になったときには（Ｓ21：Yes ）、Ｓ10に戻る。
【００５２】
一方、縫製の終了に際して、糸切断を実行するときには（Ｓ18：Yes ）、主軸１７の「２７０°」の回転位置から、前述した糸切り機構８０により糸切断処理が実行され（Ｓ19）、Ｓ10に戻る。ここで、Ｓ20やＳ71の釜軸同期駆動処理制御が同期制御手段に相当する。出会い位置設定処理制御が出会い位置検知手段に相当する。出会い位置変更処理制御が出会い位置データ変更手段に相当する。
【００５３】
このように、釜駆動モータ５８の基準位置は、釜軸原点センサ１５５の取付け位置誤差などにより絶対的なものではないが、手回しモードで設定した釜駆動モータ５８の「出会い位置」の回転位置は絶対的なものであることから、その出会い位置における各モータ５８，１１０の回転位置をパルス数ＰＵ，ＰＤとして記憶しておき、パルス数ＰＤに対応する第１エンコーダセンサ１１２のパルス数に変換したパルス数だけパルス数ＰＵから引き算することで、釜駆動モータ５８の駆動開始タイミングが精度良く求められ、出会い位置を簡単に且つ精度よく設定できるとともに、その駆動開始タイミングのときに釜駆動モータ５８を駆動することで、剣先５９ｃが縫針２２に出会う出会い位置の設定精度が向上し、安定した縫い調子で縫製することができる。
【００５４】
また、出会い位置データメモリ５３ａに記憶された、出会い位置におけるミシンモータ１１０のパルス数ＰＵ（回転位置）と、釜駆動モータ５８のパルス数ＰＤ（回転位置）とを読み出してディスプレイ１８ａに表示するようにしたので、これらミシンモータ１１０や釜駆動モータ５８の出会い位置における回転位置を表示を介して確認することができる。更に、ディスプレイ１８ａに表示されたミシンモータ１１０の回転位置と釜駆動モータ５８の回転位置のパルス数ＰＵ，ＰＤを変更できるようにし、その変更したパルス数ＰＵ，ＰＤで出会い位置データメモリ５３ａ記憶データを変更できるようにしたので、各モータ１１０，５８の出会い位置における回転位置を、パルス数ＰＵ，ＰＤ表示により容易に確認でき且つ変更することができる。
【００５５】
ここで、前記実施形態の変更態様として、ミシンモータ１１０を全回転釜５９に対して同期駆動制御するようにしてもよい。前記釜モジュール５５は、全回転釜５９に代えて半回転釜を用いたものでもよい。また、前記実施形態においては、手回しモードで主軸１７と全回転釜５９とを独立に手動にて低速回転させるように構成されているが、例えば、キー操作等により１パルスずつミシンモータ１１０や釜駆動モータ５８を低速回転させるようにしてもよい。
【００５６】
更に、前記実施形態に関し、既存の技術や当業者に自明の技術に基づいて種々の変更を加えることもあり得る。また、刺繍ミシン以外の本縫いミシン、ルーパーなどの糸輪捕捉器を有するミシンなど、糸輪捕捉器とミシンモータの少なくとも一方を同期制御するようにした各種の主軸糸輪捕捉器軸独立駆動型ミシンに本発明を適用し得ることは勿論である。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンによれば、手回しモードを設定する為のモード設定手段と、糸輪捕捉器の剣先が縫針に出会ったときのミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを検知する出会い位置検知手段と、出会い位置データ記憶手段とを設けたので、第２検出手段で検出する検出信号に検出誤差が生じている場合でも、手回しモードで設定した糸輪捕捉器の出会い位置は主軸の出会い位置に対応する絶対的な位置であり、その出会い位置における各モータの回転位置を記憶しておくことから、出会い位置を簡単に且つ精度よく設定できるとともに、縫製時に、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データを用いることで、安定した縫い調子で縫製することができる。
【００５８】
請求項２の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンによれば、請求項１と同様の効果を奏するが、前記出会い位置データ記憶手段に記憶されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを読み出してディスプレイに数値にて表示可能な表示手段を備えたので、これらミシンモータや駆動モータの出会い位置における回転位置を数値表示により容易に確認することができる。請求項３の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンによれば、請求項１または２と同様の効果を奏するが、前記表示手段のディスプレイに表示されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置の数値を変更可能で且つその変更した数値で出会い位置データ記憶手段の記憶データを変更可能な出会い位置データ変更手段を備えたので、各モータの出会い位置における回転位置を、表示を介して容易に変更することができる。また、縫製物の状態によって目飛び等が発生した際等に、出会いタイミングを微妙に変更して対応することができる。しかも、数値設定なので、再び、値を元に戻した際の再現性も高い。
【００５９】
請求項４の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンによれば、請求項３と同様の効果を奏するが、前記同期制御手段は、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データを用いて、ミシンの駆動開始時に駆動モータを駆動開始する駆動開始タイミングを決定するので、変更された出会い位置となるように駆動モータを駆動する駆動制御が簡単化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】多頭式刺繍ミシンの斜視図である。
【図２】針棒ジャンプ機構を含む針棒上下動機構の概略斜視図である。
【図３】作業用テーブル及びベッドユニットを示す要部平面図である。
【図４】釜モジュールを設けたベッドユニットの部分平面図である。
【図５】釜モジュールを設けたベッドユニットの部分縦断側面図である。
【図６】ベッドユニットの先端部の部分拡大平面図である。
【図７】主軸が約３００°のときの全回転釜の正面図である。
【図８】多頭式刺繍ミシンの制御系のブロック図である。
【図９】縫製制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１０】主軸・釜軸初期設定処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１１】出会い位置設定処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１２】出会い位置直接設定処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１３】出会い位置変更処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１４】縫製処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１５】釜軸同期駆動処理制御のルーチンの概略フローチャートである。
【図１６】Ｎ針分の刺繍データの縫製に関して出力される各種の信号のタイムチャートである。
【図１７】針棒と天秤の運動曲線と釜糸糸量曲線と全回転釜の回転位置とを主軸の回転位置に対応して示す説明図である。
【図１８】出会い位置設定選択画面の表示例を示す図である。
【図１９】直接設定画面の表示例を示す図である。
【図２０】位置変更画面の表示例を示す図である。
【図２１】出会い位置と釜駆動モータの駆動開始タイミングとの関係を説明する説明図である。
【符号の説明】
Ｍ 多頭式刺繍ミシン
Ｍ１〜Ｍ３ 刺繍ミシン
１７ 主軸
１８ａ ディスプレイ
２２ 縫針
５８ 釜駆動モータ
５９ 全回転釜
６５ 第２エンコーダセンサ
１００ ミシン制御装置
１１０ ミシンモータ
１１２ 第１エンコーダセンサ
１１３ 主軸原点センサ
１５０ 釜軸制御装置
１５１ ＣＰＵ
１５２ ＲＯＭ
１５３ ＲＡＭ
１５３ａ 出会い位置データメモリ
１５５ 釜軸原点センサ
Claims (4)
- ミシンモータで主軸を介して駆動される針棒及び縫針を装備したヘッド部と、縫針と協働して上糸の糸輪を捕捉する糸輪捕捉器を装備したベッド部と、糸輪捕捉器を主軸とは独立に駆動する駆動手段と、ミシンモータの基準位置及び回転位置とを検出する第１検出手段と、前記駆動手段の駆動モータの基準位置及び回転位置を検出する第２検出手段と、第１，第２検出手段からの検出信号を用いて糸輪捕捉器が主軸に同期して回転するように駆動モータとミシンモータの少なくとも一方を制御する同期制御手段とを備えた主軸捕捉器軸独立駆動型ミシンにおいて、
前記主軸と糸輪捕捉器とを夫々独立に手動回転させる出会い位置設定モードを設定する為のモード設定手段と、
前記出会い位置設定モードにおいて、糸輪捕捉器の剣先が縫針と出会ったときの、ミシンモータの基準位置を基準とする回転位置と、駆動モータの基準位置を基準とする回転位置とを第１，第２検出手段の検出信号に基づいて検知する出会い位置検知手段と、
前記出会い位置検知手段で検知されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを記憶する出会い位置データ記憶手段と、
を備えたことを特徴とする主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン。 - 前記出会い位置データ記憶手段に記憶されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置とを読み出してディスプレイに数値にて表示可能な表示手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン。
- 前記表示手段のディスプレイに表示されたミシンモータの回転位置と駆動モータの回転位置の数値を変更可能で且つその変更した数値で出会い位置データ記憶手段の記憶データを変更可能な出会い位置データ変更手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン。
- 前記同期制御手段は、出会い位置データ記憶手段に記憶された記憶データを用いて、ミシンの駆動開始時に駆動モータを駆動開始する駆動開始タイミングを決定することを特徴とする請求項３に記載の主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン。
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| JP15011097A JP4263259B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン |
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| JP15011097A JP4263259B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 主軸捕捉器軸独立駆動型ミシン |
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| JPH10323478A JPH10323478A (ja) | 1998-12-08 |
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1997
- 1997-05-23 JP JP15011097A patent/JP4263259B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10323478A (ja) | 1998-12-08 |
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