JP4919714B2 - Multi-head embroidery machine - Google Patents
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Description
本発明は、下死点位置の布押え足の高さ(布押え高さ)を調整する機能を備えた多頭式刺繍機に関する。 The present invention relates to a multi-head embroidery machine having a function of adjusting a height of a presser foot at a bottom dead center position (a presser foot height).
従来、複数台のミシンヘッドに、加工布の厚さ(布厚)に応じて布押え高さを調整する調整機構を設けた多頭式刺繍機が知られている。例えば、特許文献1には、各ミシンヘッドに布押え高さを調整するカムを設け、カムを連結軸で連結し、連結軸の一端にハンドルを設け、オペレータがハンドルを手で回して、布厚に応じて各ヘッドの布押え高さを調整する技術が記載されている。また、ハンドルに代えて、連結軸をパルスモータで駆動し、刺繍データに基づいて刺繍加工中や色替え時に布押え高さを自動的に調整することも記載されている。
この従来技術によれば、複数台のミシンヘッドの布押え高さを刺繍機の一箇所で一斉に調整できる利点がある。しかし、手動調整による場合は、刺繍柄の加工条件が変化したときに、布押え高さの調整に手間がかかり、同調整が遅れる問題点があった。また、自動調整による場合であっても、刺繍データ中にプログラムされる布押え高さを調整するタイミングが布厚のみに基づくため、刺繍機の運転速度が変わったことによって、布押え高さに過不足が生じた場合に、加工布がばたついたり、加工布に押え跡が残ったりするなどの問題点があった。本発明者の検討によれば、布厚に応じて調整した布押え高さが、運転速度が低いときに適切である場合には、運転速度が高いときには不足気味になって、加工布の動きに影響を与えたり加工布に押え跡が残ることがある。逆に、布厚に応じて調整した布押え高さが、運転速度が高いときに適切である場合には、運転速度が低いときには過剰気味になって、加工布がばたつくことがある。 According to this prior art, there is an advantage that the presser foot heights of a plurality of sewing machine heads can be adjusted simultaneously at one place of the embroidery machine. However, in the case of manual adjustment, there is a problem that when the processing conditions of the embroidery pattern change, it takes time to adjust the presser foot height and the adjustment is delayed. Even in the case of automatic adjustment, the timing to adjust the presser foot height programmed in the embroidery data is based only on the fabric thickness. When excess or deficiency occurs, there is a problem that the work cloth flutters or a work mark remains on the work cloth. According to the inventor's study, when the presser foot height adjusted in accordance with the cloth thickness is appropriate when the operation speed is low, the work cloth becomes dull when the operation speed is high. May be affected, and presser foot marks may remain on the work cloth. On the contrary, if the presser foot height adjusted according to the cloth thickness is appropriate when the operation speed is high, the work cloth may flutter when the operation speed is low, and the work cloth may flutter.
本発明の目的は、上記課題を解決し、刺繍機の運転速度に応じて布押え足の高さを自動的に素早く補正して最適化できる多頭式刺繍機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a multi-head embroidery machine that can solve the above-mentioned problems and can automatically correct and optimize the height of the presser foot according to the operating speed of the embroidery machine.
上記の課題を解決するために、本発明の多頭式刺繍機は、複数台のミシンヘッドに下死点位置の布押え足の高さを加工布の厚さに応じて調整する調整機構を備えた多頭式刺繍機において、各ミシンヘッドの前記調整機構を連結する連結軸と、前記連結軸を駆動するアクチュエータと、ミシン主軸の回転数に応じて前記アクチュエータを制御することにより、前記布押え足の高さを、前記ミシン主軸の回転数が低いときには相対的に低くし、前記ミシン主軸の回転数が高いときには相対的に高くするように補正する制御手段とを設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the multi-head embroidery machine of the present invention is provided with an adjustment mechanism that adjusts the height of the presser foot at the bottom dead center according to the thickness of the work cloth on a plurality of sewing heads. and the multi-head embroidery machine, and a connecting shaft connecting the adjustment mechanism of the sewing machine head, an actuator for driving the connecting shaft, by controlling the actuator in accordance with the rotational speed of the main shaft, the presser foot And a control means for correcting the height to be relatively low when the rotation speed of the sewing machine main shaft is low and to be relatively high when the rotation speed of the sewing machine main shaft is high .
ここで、調整機構としては、特定の機構に限定されないが、多頭式刺繍機の運転中に布押え高さを随時に調整できるように、ミシン主軸の動力伝達系から切り離された機構を採用するのが好ましい。調整機構を動作させるアクチュエータには、例えば、パルスモータやステッピングモータ等の電動機、又は、エアシリンダや油圧シリンダ等の流体圧シリンダを使用できる。ミシン主軸の回転数(主軸回転数)としては、ミシン主軸や主軸駆動モータの回転数検出値、あるいは、刺繍柄データ中に予め設定された主軸回転数情報を利用できる。 Here, the adjustment mechanism is not limited to a specific mechanism, but a mechanism separated from the power transmission system of the sewing machine main shaft is employed so that the presser foot height can be adjusted at any time during operation of the multi-head embroidery machine. Is preferred. As the actuator for operating the adjustment mechanism, for example, an electric motor such as a pulse motor or a stepping motor, or a fluid pressure cylinder such as an air cylinder or a hydraulic cylinder can be used. As the rotational speed of the main spindle (spindle rotational speed), the rotational speed detection value of the sewing machine main spindle or the spindle driving motor or spindle rotational speed information set in advance in the embroidery pattern data can be used.
制御手段による補正の際の主軸回転数に対する布押え高さの変化の仕方は、特に限定されず、例えば直線的増減、曲線的増減又は段階的増減のいずれでもよい。 How the change in the presser foot height to spindle speed of compensation when that by the control means is not particularly limited, for example, a linear decrease may be either curved decrease or gradually increase or decrease.
また、本発明の多頭式刺繍機は、前記制御手段が、刺繍柄データ中の針数情報を画面に表示する表示部と、オペレータが針数情報に関連付けて加工布の厚さを入力する入力部と、入力された加工布の厚さとミシン主軸の回転数とに応じてアクチュエータを制御する制御部とを備えたことを特徴とする。 In the multi-head embroidery machine of the present invention, the control means displays a needle number information in the embroidery pattern data on the screen, and an input by which an operator inputs the thickness of the work cloth in association with the needle number information. And a controller that controls the actuator in accordance with the inputted thickness of the work cloth and the rotation speed of the main spindle of the sewing machine.
ここで、表示部に画面表示する針数情報としては、例えば、縫い始めからの針数、加工布の厚さが変わる範囲の始めと終わりの針数、色替え停止時の針数等を挙げることができる。オペレータが入力する加工布の厚さは、加工する部位の全厚であって、加工布1枚の箇所ではその加工布1枚の厚さであるが、2枚以上の加工布が重なった箇所ではその重なり厚さとする。 Here, the number of stitches displayed on the display unit on the screen includes, for example, the number of stitches from the start of sewing, the number of stitches at the start and end of the range where the thickness of the work cloth changes, the number of stitches when color change is stopped, and the like. be able to. The thickness of the work cloth input by the operator is the total thickness of the part to be processed, and is the thickness of one work cloth at the place of one work cloth, but the place where two or more work cloths overlap Then, let it be the overlap thickness.
制御部は、入力された布厚に応じてアクチュエータを制御し布押え高さを調整するとともに、主軸回転数に応じてアクチュエータを制御し前記布押え高さを補正する。後者の補正において、主軸回転数の増減に連れて布押え高さを連続的に増減させてもよいし、主軸回転数が所定回転数幅(例えば100回転/分)増減する毎に布押え高さを段階的(例えば0.03〜0.15mm/100回転)に増減させてもよい。 The control unit controls the actuator according to the input cloth thickness and adjusts the presser foot height, and also controls the actuator according to the spindle rotation speed to correct the presser foot height. In the latter correction, the presser foot height may be continuously increased / decreased as the spindle rotational speed increases / decreases, or the presser foot height increases / decreases each time the main spindle rotational speed increases / decreases by a predetermined rotational speed width (for example, 100 revolutions / minute). The thickness may be increased or decreased stepwise (for example, 0.03 to 0.15 mm / 100 rotations).
制御部による補正の具体的方法は、特に限定されず、例えば、主軸回転数の増減に応じた補正値を布厚入力値に加算することにより行うことができる。補正値の設定は、オペレータが表示部の画面上で主軸回転数に関連付けて入力してもよく、主軸回転数と補正値との相関テーブルをメモリに登録しておいてもよい。こうすれば、布厚に応じて調整された布押え高さを、刺繍機の低速運転時には相対的に低く補正して、加工布のばたつきを抑え、刺繍機の高速運転時には相対的に高く補正して、加工布の押え跡を防止することができる。 The specific method of correction by the control unit is not particularly limited, and can be performed, for example, by adding a correction value corresponding to increase / decrease of the spindle rotation speed to the cloth thickness input value. The setting of the correction value may be input by the operator in association with the spindle speed on the screen of the display unit, or a correlation table between the spindle speed and the correction value may be registered in the memory. In this way, the presser foot height adjusted according to the cloth thickness is corrected relatively low during low-speed operation of the embroidery machine to suppress fluttering of the work cloth and corrected relatively high during high-speed operation of the embroidery machine. Thus, it is possible to prevent the work cloth from being pressed.
さらに、本発明の多頭式刺繍機は、アクチュエータに布押え足の現在の高さを表示する表示器を付設したことを特徴とする。表示器としては、アクチュエータの出力に連動する機械的な表示器を好ましく使用できる。例えば、アクチュエータのケーシングに表示板を固定し、表示板に布押え高さの現在値を示す目盛を設け、アクチュエータの出力軸に目盛を指示する指針を取り付けて実施することができる。 Furthermore, the multi-head embroidery machine of the present invention is characterized in that a display device for displaying the current height of the presser foot is attached to the actuator. As the indicator, a mechanical indicator that interlocks with the output of the actuator can be preferably used. For example, the display plate can be fixed to the casing of the actuator, a scale indicating the current value of the presser foot height can be provided on the display plate, and a pointer for instructing the scale can be attached to the output shaft of the actuator.
本発明の多頭式刺繍機によれば、複数台のミシンヘッドに設けられた調整機構をアクチュエータで一斉に駆動し、アクチュエータをミシン主軸の回転数に応じて制御するので、刺繍機の運転速度に応じて布押え足の高さを自動的に素早く補正して最適化できるという優れた効果を奏する。 According to the multi-head embroidery machine of the present invention, the adjustment mechanisms provided on the plurality of sewing machine heads are simultaneously driven by the actuator, and the actuator is controlled in accordance with the rotational speed of the sewing machine main spindle. Accordingly, the height of the presser foot can be automatically corrected quickly and optimized.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態の多頭式刺繍機1は、図1に示すように、複数台のミシンヘッド3において下死点位置の布押え足14の高さを調整する調整機構と、各ミシンヘッド3の調整機構を連結する連結軸40と、連結軸40を駆動するアクチュエータ45と、ミシン主軸25の回転数に応じてアクチュエータ45を制御することにより前記下死点位置の布押え足の高さを補正する制御手段と、アクチュエータ45に連動して現在の布押え高さを機械的に表示する表示器46とを備えている。制御手段は、刺繍柄データ中の針数情報を画面に表示する表示部61と、オペレータが針数情報に関連付けて布厚を入力する入力部60と、入力された布厚と主軸回転数とに基づいてアクチュエータ45を制御する制御部としての制御盤8とで構成されている。制御盤8は、例えば、CPU、ROM、RAM、接続用バス、入出力インターフェイス等からなるマイクロコンピュータにより構成される。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
次に、多頭式刺繍機1の各部の構成を実施例に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、多頭式刺繍機1の機枠2には複数台のミシンヘッド3が並設され、各ヘッド3の下側にベッド4が設置され、ベッド4と同じ高さにテーブル5が設けられている。テーブル5の上には加工布Wを前後左右に送る縫製枠6が載置され、テーブル5の右端部に刺繍柄データの編集機能を備えた操作盤7が配置され、テーブル5の下側に刺繍機1全体の電動機器を制御する制御盤8が設けられている。
Next, the configuration of each part of the
図2に示すように、ミシンヘッド3の下部には旋回体10が設けられ、図示しない色替え機構によって水平面内で旋回される。旋回体10には複数本の針棒11と布押え棒12とが上下動可能に支持され、針棒11の下端に針13が止着され、布押え棒12の下端に布押え足14が取着されている。ベッド4の上面には針板15が設けられ、針棒11の下降時に針13が針板15の針孔16を貫通し、布押え棒12の下降時に布押え足14が針板15上において加工布の浮き上がりを防止する。
As shown in FIG. 2, a revolving
針棒11と布押え棒12は、布押え棒12側に固定された針棒抱き18によって相対移動可能に組み合わされ、針棒11が強力バネ19により、布押え棒12が弱力バネ20によって、それぞれ上方へ付勢されている。針棒11の背後には案内軸21が立設され、案内軸21上の昇降体22にブラケット23を介し針棒叩き24が取り付けられている。案内軸21の背後には各ミシンヘッド3に共通の主軸25が配設され、主軸25の回転に伴って昇降体22が昇降し、針棒叩き24が針棒11を駆動するようになっている。なお、図1に示す9は主軸駆動モータ、図2に示す26は針棒11の上死ストッパである。
The
昇降体22の下側において、案内軸21上には摺動体27が挿通され、その前面にアーム28が針棒抱き18に下側から係合するように固定されている。摺動体27は二本のリンク29を介して昇降体22に連結され、アーム28が針棒叩き24に追従して上下動する。リンク29の関節部にはローラ30が設けられ、ローラ30を案内する溝31が案内部材32に斜状に形成されている。そして、昇降体22の下降時に、リンク29が後方へ屈曲し、針棒叩き24と針棒抱き18との距離が縮小し、摺動体27のストローク下端位置で、布押え足14が針13よりも高い下死点位置に到る(図7参照)。
On the lower side of the
案内部材32は縦溝34に嵌合する一対の回転体35によりミシンヘッド3に昇降可能に支持され、案内部材32の背後にレバー36が軸37で上下に揺動可能に設けられている。レバー36の前端には案内部材32上の駒38に嵌合する切欠39が形成され、レバー36の後端に連結軸40上のカム41が嵌合する凹部42が形成されている。そして、カム41とレバー36と案内部材32とが調整機構43を構成し、カム41によりレバー36を介して案内部材32の高さを変更して、針板15の上面から下死点位置の布押え足14までの布押え高さH1,H2(図7、図8参照)を布厚に応じて調整できるようになっている。
The
図1に示すように、連結軸40は機枠2に沿って左右に長く延びるように形成され、連結軸40によって各ミシンヘッド3の調整機構43が一斉動作可能に連結されている。操作盤7の近傍において、機枠2の右端部には連結軸40を駆動するアクチュエータ45が設置され、アクチュエータ45に布押え高さの現在値を機械的に表示する表示器46が付設されている。アクチュエータ45はケーブル47で制御盤8に接続され、制御盤8がケーブル48で操作盤7に接続されていて、操作盤7の出力に基づいて制御盤8がアクチュエータ45を制御するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the connecting
図3、図4に示すように、アクチュエータ45は機枠2に取り付けられるケーシング49を備え、ケーシング49の端面にステッピングモータ50が装着され、ケーシング49の内部に減速用のギヤ51,52が設けられている。小径ギヤ51はステッピングモータ50のモータ軸53上に挿着され、大径ギヤ52がアクチュエータ45の出力軸54上に挿着され、出力軸54がカップリング55を介して連結軸40に結合されている。表示器46は、ケーシング49に固定された表示板56と、出力軸54に固定された指針57とを備え、表示板56に布押え高さを0.5mm間隔で示す目盛58が付されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図5に示すように、操作盤7には、オペレータが刺繍柄データを刺繍機1上で編集できるように、入力部60と表示部61と記憶部62とFDドライブ63とが設けられている。入力部60には複数のモード切替キー64、カーソル移動キー65、入力キー66、確定キー67等が配設され、所定のモード切替キー64が押されたときに、表示部61に布厚設定画面68が表示される。この設定画面68は刺繍柄データの登録番号(#01)を示す領域と、その刺繍柄データ中の針数情報を一覧表示する領域と、針数情報に対応する布厚を表示する領域とから構成されている。
As shown in FIG. 5, the
そして、オペレータはカーソル移動キー65を押し、設定画面68上でカーソル69を移動し、アップ又はダウンの入力キー66を押し、布厚を針数情報に関連付けて入力し、確定キー67を押し、針数と布厚の相関情報として記憶部62に設定する。図6に示すように、別のモード切替キー64が押されたときには、表示部61に布厚補正画面70が表示される。この画面70には、主軸回転数を段階的に表示する領域と、主軸回転数に対応する布厚補正値を表示する領域とが設けられ、オペレータは、布厚入力時と同様のキー操作により、主軸回転数に関連付けて布厚補正値を入力し、これらの相関情報として記憶部62に設定する。図示例は、主軸回転数0〜300回転/分のときに布厚補正値0mmとし、それから100回転/分増す毎に布厚補正値を0.1mmずつ段階的に増すようにして入力した例を示している。
Then, the operator presses the
そして、刺繍機1の運転中に制御盤8は、操作盤7の記憶部62に設定された布厚入力値を読み出すとともに、ミシン主軸や主軸駆動モータの回転数検出値、あるいは、刺繍柄データ中に予め針数情報に関連付けて設定された主軸回転数情報に基づいて、操作盤7の記憶部62に設定された布厚補正値を読み出し、布厚入力値に布厚補正値を加算してアクチュエータ45を制御することにより下死点位置の布押え足の高さを調整及び補正するようになっている。
During operation of the
次に、上記のように構成された多頭式刺繍機1の動作について説明する。各種縫製品への刺繍加工にあたり、オペレータは、まず、前述したように、布厚設定画面68上で布厚を針数に関連付けて設定し、布厚補正画面70上で補正値を主軸回転数に関連付けて設定する。そして、これらの設定情報を含む更新後の刺繍柄データを記憶部62に登録し、刺繍機1を起動して刺繍加工を開始する。刺繍機1の運転中は、前記のとおり制御盤8が設定情報に基づいてアクチュエータ45を制御し、各ミシンヘッド3において、調整機構43が図7、図8に示すように動作する。
Next, the operation of the
図7、図8は加工布にアップリケを加工するときの調整機構43の動作を示す。この加工例では、加工布W上にアップリケ片Waが存在しない縫い始めの針数区間(図5:0〜199針)に、加工布Wのみの小さな布厚(1.0mm)が設定され、加工布W上にアップリケ片Waが存在する縫製途中の針数区間(200〜299針)に、加工布W上とアップリケ片Waとの重なり厚さである大きな布厚(3.0mm)が設定されている。この設定状態で、刺繍機1が起動すると、図7に示すように、加工布Wの縫い始め区間では、アクチュエータ45が連結軸40を原点位置から小さな角度で回動し、カム41がレバー36を介して案内部材32を低い位置に保持する。
7 and 8 show the operation of the
この状態で、昇降体22が下降すると、リンク29が案内溝31の高さに応じた角度で屈曲し、摺動体27のストローク下端位置で、アーム28が布押え棒12上の針棒抱き18を掛止し、布押え足14をその下死点位置では加工布Wの厚さに相当する高さにまで下降させる。そして、この下死点位置の布押え高さH1の現在値が表示器46の表示板56に指針57により指示される。ここで、この縫い始めの区間を低速運転区間(例えば主軸回転数が0〜300回転/分である区間)とした場合には、布厚補正値が「0mm」に設定されているので(図6参照)、布押え高さH1は布厚入力値である1mmとなる。このように、布押え高さH1が主軸回転数に応じた補正により適切になるため、(布押え高さが過剰なときに起きる)加工布Wのばたつきが起きない。なお、仮にこの布押え高さが不適切であった場合は、表示器46の指示値を確認し、操作盤7で適正な布押え高さを容易に再設定することができる。
When the elevating
一方、アップリケ片Waを縫い付ける針数区間では、図8に示すように、アクチュエータ45が連結軸40を大きな角度で回動し、カム41がレバー36を介して案内部材32を高い位置に保持する。そして、昇降体22の下降に伴い、リンク29が大きな角度で屈曲し、摺動体27のストロークが縮小し、布押え足14がその下死点位置では加工布W上とアップリケ片Waとの重なり厚さに相当する高さにまで下降し、この下死点位置の布押え高さH2が表示器46に表示される。ここで、このアップリケ片Waを縫い付ける区間を高速運転区間(例えば、主軸回転数が701〜800回転/分である区間)とした場合には、同区間では布厚補正値が「0.5mm」に設定されているので(図6参照)、布押え高さH1は布厚入力値である3mmに布厚補正値0.5mmを加算した3.5mmとなる。このように、布押え高さH1が主軸回転数に応じた補正により適切になるため、高速運転時であっても(布押え高さが不足するときに起きる)加工布Wの動きに影響を与えたり加工布に押え跡が残ったりすることがない。以上のようにして、低速から高速の全運転速度区間において、各運転速度に応じて布押え高さを過不足のない最適な高さに自動的に素早く補正することができる。
On the other hand, in the number of stitches section where the applique piece Wa is sewn, as shown in FIG. 8, the
なお、全針数範囲のどの区間をどのような主軸回転数にするかは任意であり、例えば上記の例においてアップリケ片Waを縫い付ける区間を低速運転区間としてもよい。 Note that it is arbitrary which section of the total number of stitches range is set to which spindle rotational speed, and for example, the section in which the applique piece Wa is sewn in the above example may be set as the low speed operation section.
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
(1)操作盤7の表示部61に、刺繍柄データ中の針数情報と主軸回転数情報とを関連付けて表示し、一つの画面で布厚の入力値と補正値とを設定できるように構成すること。
(2)表示器46の表示板56を機枠2に取り付け、指針57を連結軸40上に取り付けること。
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, as described below, the present invention can be appropriately modified and embodied without departing from the spirit of the invention.
(1) The needle section information in the embroidery pattern data and the spindle rotational speed information are displayed in association with each other on the
(2) The
1 多頭式刺繍機
2 機枠
3 ミシンヘッド
7 操作盤
8 制御盤
14 布押え足
25 ミシン主軸
43 調整機構
45 アクチュエータ
46 表示器
56 表示板
57 指針
60 入力部
61 表示部
W 加工布
H1 布押え高さ
H2 布押え高さ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
各ミシンヘッド(3)の前記調整機構(43)を連結する連結軸(40)と、
前記連結軸を駆動するアクチュエータ(45)と、
ミシン主軸(25)の回転数に応じて前記アクチュエータ(45)を制御することにより、前記下死点位置の布押え足(14)の高さを、前記ミシン主軸(25)の回転数が低いときには相対的に低くし、前記ミシン主軸(25)の回転数が高いときには相対的に高くするように補正する制御手段とを設けたことを特徴とする多頭式刺繍機。 In a multi-head embroidery machine having a plurality of sewing heads (3) provided with an adjustment mechanism (43) for adjusting the height of the presser foot (14) at the bottom dead center according to the thickness of the work cloth (W) ,
A connecting shaft (40) for connecting the adjusting mechanism (43) of each sewing head (3);
An actuator (45) for driving the connecting shaft;
By controlling the actuator (45) according to the rotation speed of the main shaft (25), the height of the bottom dead center position of the presser foot (14), a low rotational speed of the main shaft (25) A multi-head embroidery machine characterized in that it is provided with a control means for making it relatively low and making it relatively high when the rotational speed of the sewing machine spindle (25) is high .
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