JP7108431B2 - MOTOR CONTROL DEVICE, SEWING MACHINE, AND MOTOR CONTROL METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、モータ制御装置、ミシン、及びモータ制御方法に関する。 The present invention relates to a motor control device, a sewing machine, and a motor control method.
ミシンに係る技術分野において電子サイクルミシンが知られている。電子サイクルミシンは、縫製対象物を保持する保持部材と、保持部材を移動させる動力を発生するモータと、モータを制御するモータ制御装置とを備える。モータ制御装置は、縫製対象物に形成される縫い目の目標形状を示す縫製パターンに基づいてモータを制御する。電子サイクルミシンの一例が特許文献1に開示されている。
Electronic cycle sewing machines are known in the technical field of sewing machines. An electronic cycle sewing machine includes a holding member that holds an object to be sewn, a motor that generates power to move the holding member, and a motor control device that controls the motor. The motor control device controls the motor based on a sewing pattern that indicates a target shape of stitches to be formed on the sewing object. An example of an electronic cycle sewing machine is disclosed in
保持部材は、縫製パターンに応じて複数用意される場合がある。また、電子サイクルミシンの利用者は、保持部材を独自に作成する場合がある。電子サイクルミシンに装着される保持部材は、必要に応じて交換される。一方、モータの制御パラメータは、電子サイクルミシンの出荷時にその電子サイクルミシンに装着される保持部材に基づいて調整される。そのため、電子サイクルミシンの利用時に保持部材が交換された場合、保持部材の位置決め精度が低下する可能性がある。 A plurality of holding members may be prepared according to the sewing pattern. Further, users of electronic cycle sewing machines sometimes make their own holding members. The holding member attached to the electronic cycle sewing machine is replaced as necessary. On the other hand, the control parameters of the motor are adjusted based on the holding member attached to the electronic cycle sewing machine when the electronic cycle sewing machine is shipped. Therefore, if the holding member is replaced while using the electronic cycle sewing machine, the positioning accuracy of the holding member may deteriorate.
本発明の態様は、保持部材が交換されても保持部材の位置決め精度の低下を抑制することを目的とする。 An object of an aspect of the present invention is to suppress deterioration in positioning accuracy of a holding member even when the holding member is replaced.
本発明の第1の態様に従えば、縫製対象物を保持する保持部材をミシン針の直下の位置を含む所定面内において移動させるモータを制御するモータ制御部と、規定移動条件で前記保持部材が移動したときの前記保持部材の検出加速度に基づいて前記モータの制御パラメータを調整する制御パラメータ調整部と、を備えるモータ制御装置が提供される。 According to a first aspect of the present invention, a motor control section for controlling a motor for moving a holding member holding an object to be sewn in a predetermined plane including a position immediately below a sewing needle; and a control parameter adjustment unit that adjusts a control parameter of the motor based on the detected acceleration of the holding member when the holding member moves.
本発明の第2の態様に従えば、第1の態様のモータ制御装置を備え、前記制御パラメータ調整部で調整された前記制御パラメータと前記縫製対象物に形成される縫い目の目標形状を示す縫製パターンとに基づいて前記モータを制御して、前記保持部材に保持される前記縫製対象物を前記ミシン針で縫うミシンが提供される。 According to a second aspect of the present invention, the sewing machine includes the motor control device according to the first aspect, and indicates the control parameter adjusted by the control parameter adjustment section and the target shape of the stitch to be formed on the sewing object. A sewing machine is provided in which the motor is controlled based on a pattern to sew the sewing object held by the holding member with the sewing needle.
本発明の第3の態様に従えば、縫製対象物を保持する保持部材がミシン針の直下の位置を含む所定面内において規定移動条件で移動したときの前記保持部材の検出加速度を取得することと、前記保持部材の検出加速度に基づいて前記保持部材を移動させるモータの制御パラメータを調整することと、調整された前記制御パラメータと前記縫製対象物に形成される縫い目の目標形状を示す縫製パターンとに基づいて前記モータを制御することと、を含むモータ制御方法が提供される。 According to a third aspect of the present invention, the detected acceleration of the holding member that holds the sewing object is acquired when the holding member moves under a prescribed movement condition within a predetermined plane including a position directly below the sewing needle. and adjusting a control parameter of a motor for moving the holding member based on the detected acceleration of the holding member, and a sewing pattern indicating a target shape of a stitch to be formed on the sewing object with the adjusted control parameter. and controlling the motor based on and.
本発明の態様によれば、保持部材が交換されても保持部材の位置決め精度の低下を抑制することができる。 According to the aspect of the present invention, even if the holding member is replaced, it is possible to suppress the deterioration of the positioning accuracy of the holding member.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The constituent elements of the embodiments described below can be combined as appropriate. Also, some components may not be used.
ミシン1についてローカル座標系であるミシン座標系が規定される。ミシン座標系は、XYZ直交座標系により規定される。本実施形態においては、ミシン座標系に基づいて各部の位置関係について説明する。所定面内のX軸と平行な方向をX軸方向とし、X軸と直交する所定面内のY軸と平行な方向をY軸方向とし、所定面と直交するZ軸と平行な方向をZ軸方向とする。X軸及びY軸を含むXY平面は、所定面と平行である。本実施形態においては、XY平面と水平面とが平行であることとする。Z軸方向は上下方向である。+Z方向は上方向であり-Z方向は下方向である。なお、XY平面が水平面に対して傾斜していてもよい。
A sewing machine coordinate system, which is a local coordinate system for the
[ミシン]
図1は、本実施形態に係るミシン1の一例を示す斜視図である。ミシン1は、電子サイクルミシンである。ミシン1は、ミシン本体10と、操作装置20とを備える。ミシン本体10は、テーブル2の上面に搭載される。
[sewing machine]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a
ミシン本体10は、ミシンフレーム11と、ミシンフレーム11に支持される針棒12と、ミシンフレーム11に支持される針板13と、支持部材14を介してミシンフレーム11に支持される保持部材40とを有する。
The sewing machine
ミシンフレーム11は、Y軸方向に延在する水平アーム11Aと、水平アーム11Aよりも下方に設けられるベッド11Bと、水平アーム11Aの+Y側の端部とベッド11Bとを繋ぐ垂直アーム11Cと、水平アーム11Aの-Y側に設けられるヘッド11Dとを有する。
The
針棒12は、ミシン針3を保持する。針棒12は、ミシン針3とZ軸とが平行になるようにミシン針3を保持する。針棒12は、Z軸方向に移動可能にヘッド11Dに支持される。
針棒12は、水平アーム11Aの内部に設けられているパルスモータのようなアクチュエータ4(図3参照)が発生する動力に基づいてZ軸方向に往復移動する。針棒12に保持されているミシン針3は、Z軸方向に往復移動する。ベッド11Bの内部に釜が設けられる。ボビンケースに入れられたボビンが釜に収容される。釜は、針棒12のZ軸方向の往復移動と同期して回転する。ミシン針3に掛けられている上糸と釜から供給される下糸とによって、縫製対象物Sに縫い目が形成される。
The
針板13は、保持部材40を支持する。針板13は、保持部材40よりも下方に配置される。針板13は、ベッド11Bに支持される。
保持部材40は、縫製対象物Sを保持する。保持部材40は、ミシン針3の直下の位置を含むXY平面内において縫製対象物Sを保持して移動可能である。保持部材40は、支持部材14を介して水平アーム11Aに支持される。
The
保持部材40は、押え部材41と下板42とを有する。押え部材41は、枠状の部材であり、Z軸方向に移動可能である。下板42は、押え部材41の下方に配置される。保持部材40は、押え部材41と下板42とで縫製対象物Sを挟むことによって縫製対象物Sを保持する。
The
操作装置20は、作業者に操作される。操作装置20が操作されることにより、ミシン1が作動する。操作装置20は、操作パネル21と操作ペダル22とを含む。
The operating
操作パネル21は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)又は有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electroluminescence Display)のようなフラットパネルディスプレイを含む表示装置と、作業者に操作されることにより入力データを生成する入力装置とを有する。入力装置は、表示装置の表示画面に設けられているタッチセンサを含む。すなわち、操作パネル21は、入力装置の機能を有するタッチパネルを含む。操作パネル21は、テーブル2の上面に搭載される。操作ペダル22は、テーブル2の下方に配置される。作業者は、足で操作ペダル22を操作する。作業者により操作パネル21及び操作ペダル22の少なくとも一方が操作されることにより、ミシン1は作動する。
The
[モータ]
図2は、本実施形態に係るミシン1の一部を示す斜視図である。図2に示すように、ミシン1は、縫製対象物Sを保持する保持部材40と、保持部材40を支持する支持部材14と、支持部材14を支持するX軸ガイド部材15と、X軸ガイド部材15を支持するY軸ガイド部材17と、保持部材40を移動させる動力を発生するモータ50と、保持部材40の加速度を検出する加速度センサ6とを備える。
[motor]
FIG. 2 is a perspective view showing part of the
保持部材40は、押え部材41と下板42とを有する。下板42は、縫製対象物Sを下方から支持する。押え部材41は、縫製対象物Sを下板42との間で挟んで保持する。押え部材41は、ミシンフレーム11のヘッド11Dの内部に配置されているアクチュエータ5(図3参照)の作動によりZ軸方向に移動する。
The holding
押え部材41が+Z方向に移動することにより、押え部材41と下板42とが離れる。これにより、作業者は、押え部材41と下板42との間に縫製対象物Sを配置することができる。押え部材41と下板42との間に縫製対象物Sが配置された状態で押え部材41が-Z方向に移動することにより、縫製対象物Sは押え部材41と下板42とで挟まれる。これにより、縫製対象物Sは保持部材40に保持される。また、押え部材41が+Z方向に移動することにより、保持部材40による縫製対象物Sの保持が解除される。
By moving the pressing
支持部材14は、X軸ガイド部材15に支持される。X軸ガイド部材15は、ミシンフレーム11の内部に配置される。支持部材14は、X軸スライド機構16を介してX軸ガイド部材15に支持される。支持部材14は、X軸ガイド部材15にガイドされながらX軸方向に移動可能である。
The
X軸ガイド部材15は、Y軸ガイド部材17に支持される。Y軸ガイド部材17は、ミシンフレーム11の内部に配置される。X軸ガイド部材15は、Y軸スライド機構18を介してY軸ガイド部材17に支持される。X軸ガイド部材15は、Y軸ガイド部材17にガイドされながらY軸方向に移動可能である。
The
支持部材14がX軸ガイド部材15にガイドされながらX軸方向に移動すると、支持部材14に支持されている保持部材40は、支持部材14と一緒にX軸方向に移動する。X軸ガイド部材15がY軸ガイド部材17にガイドされながらY軸方向に移動すると、支持部材14を介してX軸ガイド部材15に支持されている保持部材40は、X軸ガイド部材15と一緒にY軸方向に移動する。保持部材40は、ミシン針3の直下の位置を含むXY平面内において移動可能である。
When the
モータ50は、保持部材40をミシン針3の直下の位置を含むXY平面内において移動させる。モータ50は、保持部材40をX軸方向に移動させる動力を発生するX軸モータ50Xと、保持部材40をY軸方向に移動させる動力を発生するY軸モータ50Yとを含む。X軸モータ50X及びY軸モータ50Yのそれぞれは、ステッピングモータである。X軸モータ50X及びY軸モータ50Yのそれぞれは、ミシンフレーム11の内部に配置される。
The
X軸モータ50Xは、ギヤ機構61を介してシャフト62に連結される。シャフト62は、Y軸方向に長い。シャフト62は、Y軸と平行な回転軸を中心に回転可能である。X軸モータ50Xで発生した動力は、ギヤ機構61を介してシャフト62に伝達される。シャフト62は、X軸モータ50Xが発生した動力に基づいて回転する。シャフト62が回転すると、支持部材14に連結されているタイミングベルト63がX軸方向に移動する。タイミングベルト63がX軸方向に移動すると、支持部材14及び支持部材14に支持されている保持部材40がX軸方向に移動する。
Y軸モータ50Yは、ギヤ機構65を介してシャフト66に連結される。シャフト66は、X軸方向に長い。シャフト62は、X軸と平行な回転軸を中心に回転可能である。Y軸モータ50Yで発生した動力は、ギヤ機構65を介してシャフト66に伝達される。シャフト66は、Y軸モータ50Yが発生した動力に基づいて回転する。シャフト66が回転すると、X軸ガイド部材15に連結されているタイミングベルト67がY軸方向に移動する。タイミングベルト67がY軸方向に移動すると、X軸ガイド部材15及び支持部材14を介してX軸ガイド部材15に支持されている保持部材40がY軸方向に移動する。
Y-
このように、保持部材40は、X軸モータ50X及びY軸モータ50Yを含むモータ50が発生する動力に基づいて、ミシン針3の直下の位置を含むXY平面内を移動可能である。
Thus, the holding
モータ50は、モータ50の駆動量を検出する駆動量センサ52を有する。駆動量センサ52は、X軸モータ50Xの駆動量を検出するX軸駆動量センサ52Xと、Y軸モータ50Yの駆動量を検出するY軸駆動量センサ52Yとを含む。X軸駆動量センサ52X及びY軸駆動量センサ52Yのそれぞれは、エンコーダを含む。X軸駆動量センサ52Xは、X軸モータ50Xの出力シャフトの回転量を検出する。Y軸駆動量センサ52Yは、Y軸モータ50Yの出力シャフトの回転量を検出する。
The
加速度センサ6は、保持部材40に設けられる。加速度センサ6は、押え部材41に設けられる。なお、加速度センサ6は、下板42に設けられてもよい。加速度センサ6は、XY平面内において移動する保持部材40の加速度を検出する。加速度センサ6は、X軸方向における保持部材40の加速度を検出するX軸加速度センサ6Xと、Y軸方向における保持部材40の加速度を検出するY軸加速度センサ6Yとを含む。
The
以下の説明において、保持部材40に設けられる加速度センサ6の検出データを適宜、検出加速度、と称する。
In the following description, data detected by the
[モータ制御装置]
図3は、本実施形態に係るモータ制御装置30の一例を示す機能ブロック図である。モータ制御装置30は、モータ50を制御する指令信号を出力する。
[Motor control device]
FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the
モータ制御装置30は、コンピュータシステムを含む。モータ制御装置30は、ROM(Read Only Memory)又はストレージのような不揮発性メモリ及びRAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリを含む記憶装置30Aと、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサを含む演算処理装置30Bと、入出力回路を含む入出力インターフェース30Cとを有する。
モータ制御装置30には、ミシン針3をZ軸方向に往復移動させるアクチュエータ4と、保持部材40の押え部材41をZ軸方向に移動させるアクチュエータ5と、XY平面内において保持部材40を移動させるモータ50と、モータ50の駆動量を検出する駆動量センサ52と、XY平面内における保持部材40の加速度を検出する加速度センサ6と、操作装置20とが接続される。
The
モータ50は、保持部材40をX軸方向に移動させるX軸モータ50Xと、保持部材40をY軸方向に移動させるY軸モータ50Yとを含む。
The
駆動量センサ52は、X軸モータ50Xの出力シャフトの回転量を検出するX軸駆動量センサ52Xと、Y軸モータ50Yの出力シャフトの回転量を検出するY軸駆動量センサ52Yとを含む。駆動量センサ52の検出データは、モータ制御装置30に出力される。モータ制御装置30は、駆動量センサ52の検出データに基づいて、保持部材40が目標位置に移動するようにモータ50をフィードバック制御する。
Drive
記憶装置30Aは、縫製データ記憶部31と、プログラム記憶部32と、規定移動条件記憶部33と、目標加速度記憶部34とを有する。
The
縫製データ記憶部31は、縫製データを記憶する。縫製データは、縫製対象物Sに形成される縫い目の目標形状を示す縫製パターンと、縫製対象物Sに縫製パターンで縫い目を形成するときの保持部材40の目標移動条件を示す縫製移動条件とを含む。
The sewing data storage unit 31 stores sewing data. The sewing data includes a sewing pattern indicating a target shape of a stitch to be formed on the sewing object S, and a sewing movement condition indicating a target moving condition of the holding
プログラム記憶部32は、少なくともモータ50を制御するためのコンピュータプログラムを記憶する。縫製データ記憶部31に記憶されている縫製データがプログラム記憶部32に記憶されているコンピュータプログラムに入力される。コンピュータプログラムは、演算処理装置30Bに読み込まれる。演算処理装置30Bは、プログラム記憶部32に記憶されているコンピュータプログラムに従ってモータ50を制御する。
The
規定移動条件記憶部33は、後述するチューニング処理における保持部材40の移動条件を示す規定移動条件を記憶する。規定移動条件は、XY平面内における保持部材40の速度、加速度、移動距離、移動方向、及び移動軌跡を含む。規定移動条件は予め定められ、規定移動条件記憶部33に記憶される。チューニング処理において、保持部材40は、規定移動条件で移動される。規定移動条件は、保持部材40をXY平面内において往復移動させることを含む。保持部材40は、チューニング処理において、例えばX軸方向に規定の速度及び加速度で規定の移動距離だけ10回往復移動される。また、保持部材40は、チューニング処理において、例えばY軸方向に規定の速度及び加速度で規定の移動距離だけ10回往復移動される。
The specified movement
目標加速度記憶部34は、規定移動条件で保持部材40が移動するときの保持部材40の目標加速度を記憶する。保持部材40の目標加速度は、規定移動条件で基準部材40Rが移動したときの基準部材40Rの検出加速度である。基準部材40Rとは、ミシン1の出荷時においてミシン1に装着されている基準(標準)の保持部材40をいう。
The target acceleration storage unit 34 stores the target acceleration of the holding
規定移動条件で基準部材40Rを移動させる実験が予め実施される。基準部材40Rに加速度センサ6が設けられる。加速度センサ6は、実験において規定移動条件で移動する基準部材40Rの加速度を検出する。目標加速度は、実験において加速度センサ6によって検出された基準部材40Rの検出加速度であり、目標加速度記憶部34に記憶される。
An experiment is carried out in advance to move the reference member 40R under specified movement conditions. An
演算処理装置30Bは、検出加速度取得部35と、モータ制御部36と、制御パラメータ調整部37とを有する。
The arithmetic processing device 30B has a detected acceleration acquisition section 35 , a
検出加速度取得部35は、保持部材40に設けられる加速度センサ6の検出データを示す検出加速度を加速度センサ6から取得する。
The detected acceleration acquisition unit 35 acquires from the
モータ制御部36は、モータ50を制御する指令信号を出力する。チューニング処理において、モータ制御部36は、規定移動条件記憶部33に記憶されている規定移動条件で保持部材40が移動するようにモータ50を制御する。縫製処理において、モータ制御部36は、縫製データ記憶部31に記憶されている縫製移動条件で保持部材40が移動するようにモータ50を制御する。
制御パラメータ調整部37は、規定移動条件で保持部材40が移動したときの保持部材40の検出加速度に基づいて、モータ50の制御パラメータを調整する。規定移動条件で保持部材40が移動したときの保持部材40の検出加速度は、検出加速度取得部35に取得される。制御パラメータ調整部37は、検出加速度取得部35に取得された保持部材40の検出加速度に基づいて、モータ50の制御パラメータを調整する。制御パラメータ調整部37は、検出加速度取得部35に取得された保持部材40の検出加速度と目標加速度記憶部34に記憶されている保持部材40の目標加速度との差が小さくなるようにモータ50の制御パラメータを調整する。
The control parameter adjuster 37 adjusts the control parameters of the
[モータ制御部]
図4は、本実施形態に係るモータ制御部36の一例を示す制御ブロック図である。図4に示すように、モータ制御部36は、偏差演算器36Aと、微分器36Bと、フィードフォワード速度演算器36Cと、微分器36Dと、フィードフォワード加速度演算器36Eと、偏差演算器36Fと、偏差演算器36Gと、積分器36Hと、指令信号生成器36Iと、フィルタ36Jと、外乱オブザーバ36Kと、反力オブザーバ36Lと、減算器e1と、演算器e2と、演算器e3と、加算器e4と、減算器e5とを有する。
[Motor control part]
FIG. 4 is a control block diagram showing an example of the
以下の説明において、回転方向におけるモータ50の出力シャフトの位置を適宜、モータ50の位置、と称する。回転方向におけるモータ50の出力シャフトの速度を適宜、モータ50の速度、と称する。回転方向におけるモータ50の出力シャフトの加速度を適宜、モータ50の加速度、と称する。モータ50の位置は、モータ50の目標位置及び検出位置を含む。モータ50の速度は、モータ50の目標速度及び検出速度を含む。モータ50の加速度は、モータ50の目標加速度及び検出加速度を含む。なお、モータ50の位置、速度、及び加速度は、回転方向におけるモータ50の回転子の位置、速度、及び加速度でもよい。
In the following description, the position of the output shaft of the
モータ50の目標位置、目標速度、及び目標加速度は、記憶装置30Aの縫製データ記憶部31に記憶されている保持部材40の縫製移動条件から算出される。演算処理装置30Bは、記憶装置30Aに記憶されている保持部材40の縫製移動条件に基づいて、保持部材40を縫製移動条件で移動させるためのモータ50の目標位置、目標速度、及び目標加速度を算出することができる。
The target position, target speed, and target acceleration of the
モータ50の検出位置、検出速度、及び検出加速度は、駆動量センサ52の検出データから算出される。モータ50の検出位置は、駆動量センサ52の検出データから算出されるモータ50の実際の位置である。モータ50の検出速度は、駆動量センサ52の検出データから算出されるモータ50の実際の速度である。モータ50の検出加速度は、駆動量センサ52の検出データから算出されるモータ50の実際の加速度である。演算処理装置30Bは、駆動量センサ52の検出データに基づいて、モータ50の検出位置、検出速度、及び検出加速度を算出することができる。
The detected position, detected speed, and detected acceleration of the
駆動量センサ52は、XY平面内における保持部材40の位置を検出する位置センサとして機能する。モータ50の駆動量と保持部材40の移動量とは1対1で対応する。モータ制御部36は、駆動量センサ52の検出データに基づいて、XY平面内における保持部材40の位置を算出することができる。
The
X軸駆動量センサ52Xは、X軸モータ50Xの回転量を検出することにより、ミシン座標系における原点からの保持部材40のX軸方向の移動量を検出可能である。Y軸駆動量センサ52Yは、Y軸モータ50Yの回転量を検出することにより、ミシン座標系における原点からの保持部材40のY軸方向の移動量を検出可能である。XY平面内における原点からの保持部材40の移動量が検出されることにより、モータ制御部36は、検出された保持部材40の移動量に基づいて、XY平面内における保持部材40の位置を算出することができる。
The X-axis
モータ50の目標位置がモータ制御部36に入力される。また、モータ50の検出位置及び検出速度がモータ制御部36に入力される。
A target position of the
モータ50の目標位置と検出位置とが減算器e1に入力される。減算器e1は、モータ50の目標位置から検出位置を減算し、減算した値を偏差演算器36Aに出力する。
The target position and detected position of the
偏差演算器36Aは、減算器e1の出力値に位置ゲインKpを付与し、付与した値を演算器e2に出力する。 The deviation computing unit 36A adds the position gain Kp to the output value of the subtractor e1 and outputs the added value to the computing unit e2.
また、モータ50の目標位置が微分器36Bに入力される。微分器36Bは、モータ50の目標位置を微分し、微分した値をフィードフォワード速度演算器36C及び微分器36Dに出力する。
Also, the target position of the
フィードフォワード速度演算器36Cは、微分器36Bの出力値に速度ゲインKvFFを付与し、付与した値を演算器e2に出力する。
The
微分器36Dは、微分器36Bの出力値を微分し、微分した値をフィードフォワード加速度演算器36Eに出力する。
The
フィードフォワード加速度演算器36Eは、微分器36Dの出力値に加速度ゲインKaFFを付与し、付与した値を演算器e3に出力する。
The feedforward acceleration calculator 36E gives an acceleration gain KaFF to the output value of the
モータ50の検出速度が演算器e2に入力される。演算器e2は、偏差演算器36Aの出力値とフィードフォワード速度演算器36Cの出力値とを加算し、加算した値からモータ50の検出速度を減算し、減算した値を偏差演算器36F及び偏差演算器36Gに出力する。
The detected speed of the
偏差演算器36Fは、演算器e2の出力値に速度ゲインKvを付与し、付与した値を演算器e3に出力する。 The deviation computing unit 36F adds a velocity gain Kv to the output value of the computing unit e2 and outputs the added value to the computing unit e3.
偏差演算器36Gは、演算器e2の出力値に速度ゲインKvを付与し、付与した値を積分器36Hに出力する。
The deviation calculator 36G gives the output value of the calculator e2 a velocity gain Kv and outputs the given value to the
演算器e3は、フィードフォワード加速度演算器36Eの出力値と偏差演算器36Fの出力値とを加算し、加算した値から積分器36Hの出力値を減算し、減算した値を指令信号生成器36Iに出力する。
The calculator e3 adds the output value of the feedforward acceleration calculator 36E and the output value of the deviation calculator 36F, subtracts the output value of the
指令信号生成器36Iは、演算器e3の出力値に基づいてモータ50を制御するための指令信号を生成し、生成した指令信号をフィルタ36Jに出力する。指令信号は、モータ50に供給する指令電流を含む。
The command signal generator 36I generates a command signal for controlling the
フィルタ36Jは、ノッチフィルタを含み、指令信号生成器36Iで生成された指令信号のうち特定周波数の指令信号を加算器e4に出力する。 The filter 36J includes a notch filter and outputs a command signal of a specific frequency among the command signals generated by the command signal generator 36I to the adder e4.
加算器e4の出力値が外乱オブザーバ36K及び反力オブザーバ36Lに入力される。また、モータ50の検出速度が外乱オブザーバ36K及び反力オブザーバ36Lに入力される。
The output value of adder e4 is input to
外乱オブザーバ36Kは、加算器e4の出力値とモータ50の検出速度とに基づいて、モータ50の出力シャフト又は回転子に作用する外乱トルクを推定し、推定した値を減算器e5に出力する。
The
反力オブザーバ36Lは、加算器e4の出力値とモータ50の検出速度とに基づいて、モータ50の出力シャフト又は回転子に作用する回転方向の反力を推定し、推定した値を減算器e5に出力する。反力オブザーバ36Lは、加算器d4の出力値及びモータ50の検出速度にフィードバックゲインKrを付与して、反力を推定する。
The reaction force observer 36L estimates the reaction force in the rotational direction acting on the output shaft or rotor of the
減算器e5は、外乱オブザーバ36Kの出力値から反力オブザーバ36Lの出力値を減算し、減算した値を加算器e4にフィードバックする。
The subtractor e5 subtracts the output value of the reaction force observer 36L from the output value of the
加算器e4は、フィルタ36Jの出力値と減算器e5の出力値とを加算し、加算した値を指令信号としてモータ50に出力する。モータ50は、指令信号に基づいて作動する。
The adder e4 adds the output value of the filter 36J and the output value of the subtractor e5, and outputs the added value to the
[制御パラメータの調整]
図5は、本実施形態に係る加速度センサ6の検出データを示す検出加速度の一例を示す図である。図5は、保持部材40がX軸方向に移動したときのX軸加速度センサ6Xの検出データを示す。
[Adjustment of control parameters]
FIG. 5 is a diagram showing an example of detected acceleration indicating data detected by the
保持部材40の移動を開始するとき、モータ制御部36は、X軸モータ50Xの駆動を開始させる開始指令信号をX軸モータ50Xに出力する。X軸モータ50Xは、開始指令信号に基づいて駆動を開始する。X軸モータ50Xの駆動が開始すると、保持部材40は、X軸方向への移動を開始する。
When starting to move the holding
また、保持部材40の移動を停止するとき、モータ制御部36は、X軸モータ50Xの駆動を停止させる停止指令信号をX軸モータ50Xに出力する。X軸モータ50Xは、停止指令信号に基づいて駆動を停止する。X軸モータ50Xの駆動が停止すると、保持部材40は、X軸方向への移動を停止する。
Further, when stopping the movement of the holding
図5は、開始時点tsにおいてモータ制御部36からX軸モータ50Xに開始指令信号が出力され、停止時点teにおいてモータ制御部36からX軸モータ50Xに停止指令信号が出力されたときのX軸加速度センサ6Xの検出データの一例を示す。図5に示すように、保持部材40は、僅かに振動しながらX軸方向に移動する。X軸加速度センサ6Xは、保持部材40の振動を検出する。
FIG. 5 shows the X-axis when a start command signal is output from the
図4を参照して説明したように、モータ制御部36は、モータ50に設けられている駆動量センサ52の検出データに基づいて、モータ50を制御するための指令信号を出力する。通常、モータ50の制御パラメータは、ミシン1の出荷時においてミシン1に装着されている基準部材40Rに合わせて最適に調整される。ミシン1の出荷時において、モータ50の制御パラメータは、基準部材40Rが高い位置決め精度で移動するように調整される。
As described with reference to FIG. 4 , the
そのため、ミシン1の利用時において保持部材40が交換され、基準部材40Rとは異なる重量又は形状の保持部材40がミシン1に装着された場合、その保持部材40の位置決め精度が低下する可能性がある。
Therefore, if the holding
ミシン1においては、縫製対象物Sを保持する保持部材40の移動が停止しているときにミシン針3が下降して縫製対象物Sを貫通し、ミシン針3が上昇して縫製対象物Sから退去したときに保持部材40が移動する。
In the
モータ50の制御パラメータが保持部材40に合わせて調整されていない場合、保持部材40の位置決め精度が低下し、縫製対象物Sを良好に縫うことが困難となる可能性がある。モータ50の制御パラメータが保持部材40に合わせて調整されていない場合、例えば開始指令信号に対する保持部材40の応答性が低下したり、停止指令信号に対する保持部材40の静定性が低下したりする可能性がある。保持部材40の応答性とは、開始時点tsにおいてモータ制御部36からX軸モータ50Xに開始指令信号が出力されとき、保持部材40が直ちに移動を開始できる性能をいう。保持部材40の静定性とは、停止時点teにおいてモータ制御部36からX軸モータ50Xに停止指令信号が出力されたとき、保持部材40が直ちに移動を停止できる性能をいう。保持部材40の応答性が低かったり静定性が低かったりすると、例えばミシン針3が縫製対象物Sの目標位置を貫通することができなかったり、ミシン針3が縫製対象物Sを貫通しているにもかかわらず縫製対象物Sが動いてしまったりする可能性がある。その結果、縫製対象物Sを良好に縫うことが困難となる可能性がある。
If the control parameters of the
本実施形態においては、例えば保持部材40が交換されたとき、モータ50により保持部材40が規定移動条件で移動される。制御パラメータ調整部37は、規定移動条件で保持部材40が移動したときの保持部材40の検出加速度と、規定移動条件で保持部材40が移動するときの保持部材40の目標加速度との差が小さくなるように、X軸モータ50Xを制御する制御パラメータを調整する。
In this embodiment, for example, when the holding
制御パラメータ調整部37は、モータ制御部36がX軸モータ50Xの駆動を開始させる開始指令信号を出力した開始時点tsと開始時点tsから第1規定時間経過の第1時点ttとの間の応答期間T1における保持部材40の検出加速度と目標加速度との差が小さくなるように、制御パラメータを調整する。
The control parameter adjuster 37 responds between the start time ts at which the
また、制御パラメータ調整部37は、モータ制御部36がX軸モータ50Xの駆動を停止させる停止指令信号を出力した停止時点teと停止時点teから第2規定時間経過の第2時点tfとの間の静定期間T2における保持部材40の検出加速度と目標加速度との差が小さくなるように、制御パラメータを調整する。
Further, the control parameter adjustment unit 37 controls the control parameter between the stop time te at which the
モータ50の制御パラメータとは、モータ50を制御するためにモータ制御部36に設定されるパラメータをいう。モータ50の制御パラメータの一例としてモータ制御部36に設定されるゲインKが挙げられる。モータ制御部36のゲインKは、偏差演算器36Aに設定される位置ゲインKp、フィードフォワード速度演算器36Cに設定される速度ゲインKvFF、フィードフォワード加速度演算器36Eに設定される加速度ゲインKaFF、偏差演算器36Fに設定される速度ゲインKv、偏差演算器36Gに設定される速度ゲインKv、及び反力オブザーバ36LのフィードバックゲインKrの少なくとも一つを含む。
A control parameter of the
モータ制御部36に設定される複数の制御パラメータのうち、応答期間T1における保持部材40の検出加速度の調整に寄与する制御パラメータとして、位置ゲインKp及び速度ゲインKvFFの少なくとも一方が挙げられる。
At least one of the position gain Kp and the velocity gain KvFF is given as a control parameter that contributes to the adjustment of the detected acceleration of the holding
モータ制御部36に設定される複数の制御パラメータのうち、静定期間T2における保持部材40の検出加速度の調整に寄与する制御パラメータとして、フィードバックゲインKrが挙げられる。
Among the plurality of control parameters set in the
制御パラメータ調整部37は、応答期間T1における保持部材40の検出加速度と保持部材40の目標加速度との差が小さくなるように、保持部材40の検出加速度に基づいて、位置ゲインKp及び速度ゲインKvFFの少なくとも一方を調整する。
The control parameter adjusting unit 37 adjusts the position gain Kp and the velocity gain based on the detected acceleration of the holding
制御パラメータ調整部37は、静定期間T2における保持部材40の検出加速度と保持部材40の目標加速度との差が小さくなるように、保持部材40の検出加速度に基づいて、フィードバックゲインKrを調整する。
The control parameter adjusting unit 37 adjusts the feedback gain Kr based on the detected acceleration of the holding
以上、保持部材40がX軸方向に移動したときのX軸加速度センサ6Xの検出データ及びX軸モータ50Xの制御パラメータの調整について説明した。保持部材40がY軸方向に移動したときのY軸加速度センサ6Yの検出データ及びY軸モータ50Yの制御パラメータの調整も同様である。
The adjustment of the detection data of the
[縫製方法]
図6は、本実施形態に係る縫製方法の一例を示すフローチャートである。図6に示すように、ミシン1に装着される保持部材40が交換される(ステップS10)。保持部材40が交換されると、モータ50の制御パラメータを調整するチューニング処理(ステップS20)が実施される。チューニング処理が実施された後、縫製対象物Sを縫う縫製処理(ステップS30)が実施される。
[Sewing method]
FIG. 6 is a flow chart showing an example of the sewing method according to this embodiment. As shown in FIG. 6, the holding
[チューニング処理]
図7は、本実施形態に係るモータ制御方法の一例を示すフローチャートである。図7は、図6に示したチューニング処理(ステップS20)の具体的な手順を示すフローチャートである。
[Tuning process]
FIG. 7 is a flow chart showing an example of a motor control method according to this embodiment. FIG. 7 is a flow chart showing a specific procedure of the tuning process (step S20) shown in FIG.
ミシン1の作業者は、保持部材40を交換した後、操作パネル21を操作する(ステップS21)。操作パネル21が操作れることにより生成された入力信号は、モータ制御装置30に送信される。モータ制御装置30は、入力信号に基づいて、モータ50の制御パラメータを調整するためのチューニング処理を開始する。
After replacing the holding
モータ制御部36は、XY平面内において保持部材40を規定移動条件で移動させる指令信号を出力する(ステップS22)。
The
規定移動条件は、ミシン針3の直下の位置を含むXY平面内において保持部材40を往復させることを含む。モータ制御部36は、保持部材40をX軸方向に規定の速度及び加速度で規定の移動距離だけ10回往復移動させるために、X軸モータ50Xに指令信号を出力する。
The prescribed movement condition includes reciprocating the holding
保持部材40がX軸方向に往復移動したときの保持部材40の検出加速度がX軸加速度センサ6Xによって検出される。検出加速度取得部35は、X軸加速度センサ6Xから保持部材40のX軸方向の検出加速度を取得する(ステップS23)。
The detected acceleration of the holding
制御パラメータ調整部37は、保持部材40の1往復毎に制御パラメータを変更する。
The control parameter adjuster 37 changes the control parameter for each reciprocation of the holding
制御パラメータ調整部37は、第1回目から第5回目の保持部材40の往復移動において、1往復毎に、応答期間T1における保持部材40の検出加速度の調整に寄与する速度ゲインKvFFを変更する。なお、制御パラメータ調整部37は、第1回目から第5回目の保持部材40の往復移動において、1往復毎に、応答期間T1における保持部材40の検出加速度の調整に寄与する位置ゲインKpを変更してもよい。
The control parameter adjustment unit 37 changes the velocity gain KvFF that contributes to the adjustment of the detected acceleration of the holding
また、制御パラメータ調整部37は、第6回目から第10回目の保持部材40の往復移動において、1往復毎に、静定期間T2における保持部材40の検出加速度の調整に寄与するフィードバックゲインKrを変更する。
In addition, the control parameter adjustment unit 37 controls the feedback gain K r that contributes to the adjustment of the detected acceleration of the holding
図8及び図9のそれぞれは、本実施形態に係るモータ制御方法の一例を説明するための図である。図8は、応答期間T1における保持部材40の検出加速度の調整に寄与する速度ゲインKvFFを変更する例を説明するための図である。図9は、静定期間T2における保持部材40の検出加速度の調整に寄与するフィードバックゲインKrを変更する例を説明するための図である。
8 and 9 are diagrams for explaining an example of the motor control method according to this embodiment. FIG. 8 is a diagram for explaining an example of changing the velocity gain KvFF that contributes to the adjustment of the detected acceleration of the holding
図8に示すように、制御パラメータ調整部37は、第1回目から第5回目の保持部材40の往復移動において、1往復毎に、速度ゲインKvFFを変更する。図8は、第1回目の往復移動において速度ゲインKvFFが数値10に設定され、第2回目の往復移動において速度ゲインKvFFが数値20に設定され、第3回目の往復移動において速度ゲインKvFFが数値30に設定され、第4回目の往復移動において速度ゲインKvFFが数値40に設定され、第5回目の往復移動において速度ゲインKvFFが数値50に設定される例を示す。なお、図8に示す速度ゲインKvFFの数値は一例であり、図8に示す数値に限定されない。
As shown in FIG. 8, the control parameter adjustment unit 37 changes the velocity gain KvFF for each reciprocation in the first to fifth reciprocating movements of the holding
検出加速度取得部35は、第1回目から第5回目の保持部材40の往復移動毎に、応答期間T1における検出加速度の最大値とその検出加速度の最大値が検出されたときの時点とを取得する。図8に示す例では、第1回目の往復移動の応答期間T1の時点t1において検出加速度の最大値A1が検出され、第2回目の往復移動の応答期間T1の時点t2において検出加速度の最大値A2が検出され、第3回目の往復移動の応答期間T1の時点t3において検出加速度の最大値A3が検出され、第4回目の往復移動の応答期間T1の時点t4において検出加速度の最大値A4が検出され、第5回目の往復移動の応答期間T1の時点t5において検出加速度の最大値A5が検出される。
The detected acceleration acquisition unit 35 acquires the maximum value of the detected acceleration during the response period T1 and the time point when the maximum value of the detected acceleration is detected for each of the first to fifth reciprocating movements of the holding
また、図9に示すように、制御パラメータ調整部37は、第6回目から第10回目の保持部材40の往復移動において、1往復毎に、フィードバックゲインKrを変更する。図9は、第6回目の往復移動においてフィードバックゲインKrが数値10に設定され、第7回目の往復移動においてフィードバックゲインKrが数値20に設定され、第8回目の往復移動においてフィードバックゲインKrが数値30に設定され、第9回目の往復移動においてフィードバックゲインKrが数値40に設定され、第10回目の往復移動においてフィードバックゲインKrが数値50に設定される例を示す。なお、図9に示すフィードバックゲインKrの数値は一例であり、図9に示す数値に限定されない。
Further, as shown in FIG. 9 , the control parameter adjustment unit 37 changes the feedback gain Kr for each reciprocation in the sixth to tenth reciprocations of the holding
検出加速度取得部35は、第6回目から第10回目の保持部材40の往復移動毎に、静定期間T2における正方向の加速度と負方向の加速度とを取得する。図9に示す例では、第6回目の往復移動の静定期間T2において、正方向の検出加速度Ap6及び負方向の検出加速度Am6が検出され、7回目の往復移動の静定期間T2において、正方向の検出加速度Ap7及び負方向の検出加速度Am7が検出され、8回目の往復移動の静定期間T2において、正方向の検出加速度Ap8及び負方向の検出加速度Am8が検出され、9回目の往復移動の静定期間T2において、正方向の検出加速度Ap9及び負方向の検出加速度Am9が検出され、10回目の往復移動の静定期間T2において、正方向の検出加速度Ap10及び負方向の検出加速度Am10が検出される。
The detected acceleration acquisition unit 35 acquires the acceleration in the positive direction and the acceleration in the negative direction during the stationary period T2 for each of the sixth to tenth reciprocating movements of the holding
制御パラメータ調整部37は、第1回目から第5回目のそれぞれの往復移動の応答期間T1において取得された保持部材40の検出加速度の最大値に基づいて、応答期間T1において保持部材40の検出加速度と保持部材40の目標加速度との差が最も小さくなる特定の制御パラメータを決定する。
The control parameter adjustment unit 37 adjusts the detected acceleration of the holding
保持部材40の目標加速度は、規定移動条件で基準部材40Rが移動したときの基準部材40Rの検出加速度であり、目標加速度記憶部34に記憶されている。基準部材40Rが規定の速度及び加速度で規定の移動距離だけX軸方向に往復移動したときの応答期間T1の検出加速度の最大値Arとその検出加速度の最大値Arが検出されたときの時点trとが目標加速度記憶部34に記憶されている。
The target acceleration of the holding
例えば、最大値A1,A2,A3,A4,A5のうち、第3回目の往復移動の応答期間T1において取得された保持部材40の検出加速度の最大値A3と目標加速度の最大値Arとの差が最も小さい場合、制御パラメータ調整部37は、縫製処理において使用する速度ゲインKvFFを数値30に決定する。
For example, among the maximum values A1, A2, A3, A4, and A5, the difference between the maximum value A3 of the detected acceleration of the holding
次に、制御パラメータ調整部37は、第6回目から第10回目のそれぞれの往復移動の静定期間T2において取得された保持部材40の正方向の検出加速度及び負方向の検出加速度に基づいて、静定期間T2において保持部材40の検出加速度と保持部材40の目標加速度との差が最も小さくなる特定の制御パラメータを決定する。
Next, the control parameter adjusting unit 37, based on the detected acceleration in the positive direction and the detected acceleration in the negative direction of the holding
基準部材40Rが規定の速度及び加速度で規定の移動距離だけX軸方向に往復移動したときの静定期間T2の正方向の目標加速度Aprと負方向の目標加速度Amrとが目標加速度記憶部34に記憶されている。 A target acceleration Aprr in the positive direction and a target acceleration Amr in the negative direction during the static period T2 when the reference member 40R reciprocates in the X-axis direction at a specified speed and acceleration for a specified distance are stored in the target acceleration storage unit 34. remembered.
例えば、正方向の検出加速度Ap6,Ap7,Ap8,Ap9,Ap10のうち、第7回目の往復移動の静定期間T2において取得された保持部材40の正方向の検出加速度Ap7と正方向の目標加速度Aprとの差が最も小さく、負方向の検出加速度Am6,Am7,Am8,Am9,Am10のうち、第7回目の往復移動の静定期間T2において取得された保持部材40の負方向の検出加速度Am7と負方向の目標加速度Amrとの差が最も小さい場合、制御パラメータ調整部37は、縫製処理において使用するフィードバックゲインKrを数値20に決定する。
For example, among the detected positive accelerations Ap6, Ap7, Ap8, Ap9, and Ap10, the detected positive acceleration Ap7 of the holding
制御パラメータ調整部37は、検出加速度と目標加速度との差が小さくなるように決定された速度ゲインKvFF(数値30)及びフィードバックゲインKr(数値20)に基づいて、縫製処理において使用する速度ゲインKvFF及びフィードバックゲインKrを調整する(ステップS24)。すなわち、制御パラメータ調整部37は、速度ゲインKvFFを数値30に更新し、フィードバックゲインKrを数値20に更新する。 The control parameter adjustment unit 37 adjusts the speed used in the sewing process based on the speed gain K vFF (numerical value 30) and the feedback gain K r (numerical value 20) determined so that the difference between the detected acceleration and the target acceleration becomes small. Gain K vFF and feedback gain K r are adjusted (step S24). That is, the control parameter adjusting unit 37 updates the velocity gain K vFF to a numerical value of 30, and updates the feedback gain K r to a numerical value of 20.
以上、保持部材40をX軸方向に往復移動して、X軸加速度センサ6Xの検出データに基づいてX軸モータ50Xの制御パラメータを調整する方法について説明した。Y軸モータ50Yの制御パラメータを調整する方法は、X軸モータ50Xの制御パラメータを調整する方法と同様である。すなわち、保持部材40がY軸方向に往復移動され、保持部材40がY軸方向に往復移動したときの検出加速度がY軸加速度センサ6Yにより検出され、
Y軸方向に往復移動する保持部材40の検出加速度と保持部材40の目標加速度との差が小さくなるように、Y軸モータ50Yの制御パラメータ(速度ゲインKvFF、フィードバックゲインKr)が調整される。
The method of reciprocating the holding
The control parameters (velocity gain KvFF , feedback gain Kr) of the Y-
縫製処理(ステップS30)においては、モータ制御部36は、調整された制御パラメータ(速度ゲインKvFF、フィードバックゲインKr)と、縫製データ記憶部31に記憶されている縫製パターン又は縫製移動条件とに基づいて、モータ50を制御する。これにより、保持部材40に保持されている縫製対象物Sがミシン針3で縫われる。
In the sewing process (step S30), the
[効果]
以上説明したように、本実施形態によれば、ミシン1に装着される保持部材40が交換されても、交換後の保持部材40に対してチューニング処理(ステップS20)が実施されることにより、縫製処理(ステップS30)の実施前に、保持部材40の位置決め精度の低下を抑制できる最適な制御パラメータが決定される。縫製処理(ステップS30)においては、チューニング処理(ステップS20)において決定された制御パラメータ及び縫製移動条件に基づいてモータ50が制御され、保持部材40が移動して縫製が実施されることにより、保持部材40の位置決め精度の低下を抑制しつつ、縫製対象物Sを高精度に縫製することができる。
[effect]
As described above, according to the present embodiment, even if the holding
ミシン1の出荷時においては、基準部材40Rがミシン1に装着され、モータ制御装置30の制御パラメータは、基準部材40Rの位置決め精度が維持されるように、基準部材40Rに合わせて調整される。そのため、ミシン1の利用時に基準部材40Rとは異なる重量又は形状の保持部材40に交換された場合、モータ50に設けられている駆動量センサ52に基づいてモータ50を制御する指令信号をモータ50に出力しても、保持部材40は基準部材40Rとは異なる挙動を示すため、保持部材40の位置決め精度が低下する可能性がある。
When the
本実施形態においては、保持部材40に加速度センサ6が設けられる。チューニング処理において、保持部材40の検出加速度と保持部材40の目標加速度との差が小さくなるように制御パラメータが決定される。縫製処理において、保持部材40の検出加速度と保持部材40の目標加速度との差が小さくなるように調整された制御パラメータに基づいて、モータ50が制御される。これにより、保持部材40が交換されても、駆動量センサ52に基づいてモータ50を制御する指令信号がモータ制御部36からモータ50に出力されることにより、保持部材40の位置決め精度の低下を抑制することができる。したがって、縫製対象物Sは良好に縫製される。
In this embodiment, the holding
また、本実施形態においては、縫製処理(ステップS30)の前にチューニング処理(ステップS20)が実施される。縫製しながら制御パラメータを調整する場合に比べて、最適な制御パラメータの決定を容易且つ高精度に実施することができる。 Further, in this embodiment, the tuning process (step S20) is performed before the sewing process (step S30). Optimal control parameters can be determined easily and with high accuracy, compared to adjusting the control parameters while sewing.
また、本実施形態においては、応答期間T1及び静定期間T2が設定され、応答期間T1及び静定期間T2のそれぞれにおける保持部材40の検出加速度の調整に寄与する制御パラメータが選択され、その選択された制御パラメータが調整される。応答期間T1及び静定期間T2のそれぞれにおける保持部材40の検出加速度の調整に寄与する制御パラメータが調整されることにより、縫製対象物Sは良好に縫製される。
Further, in the present embodiment, the response period T1 and the static stabilization period T2 are set, and control parameters that contribute to the adjustment of the detected acceleration of the holding
[他の実施形態]
なお、上述の実施形態において、規定移動条件は保持部材40をXY平面内において往復させることを含み、チューニング処理においては、保持部材40をX軸方向及びY軸方向のそれぞれに往復移動させて検出加速度を取得することとした。チューニング処理における保持部材40の規定移動条件は任意に設定可能である。例えば、チューニング処理において、保持部材40はXY平面内において円を描くように移動されてもよい。
[Other embodiments]
In the above-described embodiment, the prescribed movement condition includes reciprocating the holding
なお、上述の実施形態においては、保持部材40の目標加速度が基準部材40Rの検出加速度であり、ミシン1の出荷時にミシン1に装着される基準部材40Rの振動特性とミシン1の利用時にミシン1に装着される保持部材40の振動特性とが一致するように制御パラメータが調整されることとした。保持部材40の目標加速度は、基準部材40Rの検出加速度でなくてもよい。複数の制御パラメータを順次変更しながら規定移動条件で移動する保持部材40の検出加速度を加速度センサ6で検出し、保持部材40の検出加速度を最も小さくすることができる制御パラメータを、縫製処理で使用する制御パラメータとして決定してもよい。
In the above-described embodiment, the target acceleration of the holding
1…ミシン、2…テーブル、3…ミシン針、4…アクチュエータ、5…アクチュエータ、6…加速度センサ、6X…X軸加速度センサ、6Y…Y軸加速度センサ、10…ミシン本体、11…ミシンフレーム、11A…水平アーム、11B…ベッド、11C…垂直アーム、11D…ヘッド、12…針棒、13…針板、14…支持部材、15…X軸ガイド部材、16…X軸スライド機構、17…Y軸ガイド部材、18…Y軸スライド機構、20…操作装置、21…操作パネル、22…操作ペダル、30…モータ制御装置、30A…記憶装置、30B…演算処理装置、30C…入出力インターフェース、31…縫製データ記憶部、32…プログラム記憶部、33…規定移動条件記憶部、34…目標加速度記憶部、35…検出加速度取得部、36…モータ制御部、36A…偏差演算器、36B…微分器、36C…フィードフォワード速度演算器、36D…微分器、36E…フィードフォワード加速度演算器、36F…偏差演算器、36G…偏差演算器、36H…積分器、36I…指令信号生成器、36J…フィルタ、36K…外乱オブザーバ、36L…反力オブザーバ、37…制御パラメータ調整部、40…保持部材、41…押え部材、42…下板、50…モータ、50X…X軸モータ、50Y…Y軸モータ、52…駆動量センサ、52X…X軸駆動量センサ、52Y…Y軸駆動量センサ、61…ギヤ機構、62…シャフト、63…タイミングベルト、65…ギヤ機構、66…シャフト、67…タイミングベルト、e1…減算器、e2…演算器、e3…演算器、e4…加算器、e5…減算器、S…縫製対象物。
1
Claims (6)
基準の保持部材を示す基準部材が規定移動条件で移動したときの前記基準部材の検出加速度を示す目標加速度を記憶する目標加速度記憶部と、
前記規定移動条件で前記保持部材が移動したときの前記保持部材の検出加速度と前記目標加速度との差が小さくなるように前記モータの制御パラメータを調整するチューニング処理を実施する制御パラメータ調整部と、
操作されることにより前記チューニング処理を開始する入力信号を生成する操作パネルと、
前記縫製対象物に形成される縫い目の目標形状を示す縫製パターンを記憶する縫製データ記憶部と、を備え、
前記モータ制御部は、前記チューニング処理により調整された制御パラメータと前記縫製データ記憶部に記憶されている縫製パターンとに基づいて、縫製処理において前記モータを制御する、
モータ制御装置。 a motor control unit that controls a motor that moves a holding member that holds the sewing object within a predetermined plane including a position directly below the sewing needle;
a target acceleration storage unit for storing a target acceleration indicating the detected acceleration of the reference member when the reference member indicating the reference holding member moves under a specified movement condition;
a control parameter adjustment unit that performs tuning processing for adjusting the control parameters of the motor so that the difference between the detected acceleration of the holding member when the holding member moves under the specified movement condition and the target acceleration becomes small ;
an operation panel that, when operated, generates an input signal for starting the tuning process;
a sewing data storage unit that stores a sewing pattern indicating a target shape of a stitch to be formed on the sewing object ;
The motor control section controls the motor in the sewing process based on the control parameter adjusted by the tuning process and the sewing pattern stored in the sewing data storage section.
motor controller.
請求項1に記載のモータ制御装置。 The control parameter adjustment unit adjusts the control parameter during a response period between a start time when the motor control unit outputs a start command signal for starting driving of the motor and a first time after a first specified time has elapsed from the start time. adjusting the control parameter so that the difference between the detected acceleration of the holding member and the target acceleration of the holding member is small;
The motor control device according to claim 1 .
請求項1又は請求項2に記載のモータ制御装置。 The control parameter adjusting unit adjusts adjusting the control parameter so that the difference between the detected acceleration of the holding member and the target acceleration of the holding member is small;
The motor control device according to claim 1 or 2 .
前記制御パラメータ調整部は、前記保持部材の1往復毎に前記制御パラメータを変更して、特定の制御パラメータを決定する、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のモータ制御装置。 the specified movement condition includes reciprocating the holding member within the predetermined plane;
The control parameter adjustment unit determines a specific control parameter by changing the control parameter for each reciprocation of the holding member.
The motor control device according to any one of claims 1 to 3 .
前記制御パラメータ調整部で調整された前記制御パラメータと前記縫製対象物に形成される縫い目の目標形状を示す縫製パターンとに基づいて前記モータを制御して、前記保持部材に保持される前記縫製対象物を前記ミシン針で縫うミシン。 A motor control device according to any one of claims 1 to 4 ,
The sewing object held by the holding member controls the motor based on the control parameter adjusted by the control parameter adjustment unit and a sewing pattern indicating a target shape of a stitch formed on the sewing object. A sewing machine that sews things with said sewing needle.
基準の保持部材を示す基準部材が規定移動条件で移動したときの前記基準部材の検出加速度を示す目標加速度を記憶することと、
前記規定移動条件で前記保持部材が移動したときの前記保持部材の検出加速度と前記目標加速度との差が小さくなるように前記保持部材を移動させるモータの制御パラメータを調整するチューニング処理を実施することと、
前記チューニング処理を開始する入力信号が生成されるように操作パネルを操作することと、
前記チューニング処理により調整された前記制御パラメータと前記縫製対象物に形成される縫い目の目標形状を示す縫製パターンとに基づいて、縫製処理において前記モータを制御することと、を含む、
モータ制御方法。 Acquiring the detected acceleration of the holding member that holds the sewing object when the holding member moves under a specified movement condition within a predetermined plane including a position directly below the sewing needle;
storing a target acceleration indicating the detected acceleration of the reference member when the reference member indicating the reference holding member moves under a specified movement condition;
performing a tuning process for adjusting a control parameter of a motor for moving the holding member so that a difference between the detected acceleration of the holding member and the target acceleration when the holding member moves under the specified movement condition is reduced ; When,
operating an operation panel to generate an input signal to initiate the tuning process;
controlling the motor in a sewing process based on the control parameter adjusted by the tuning process and a sewing pattern indicating a target shape of a stitch to be formed on the sewing object ;
motor control method.
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