JPH0119915B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、ミシンの送り軸をパルスモータで直
接駆動する布送り装置においてパルスモータの脱
調を防止する機能を有したものに関する。

【従来技術】

従来、ミシンの布送り装置しては次の３種類の
装置が知られている。 第１の装置は、送り軸の回転力を針の上下運動
を司るさどるミシンモータによつて付与するもの
であり、その送り量と送り方向の制御は、送り力
を上軸から送り軸に伝達する連結機構に設けられ
た送り調節器を機械的に調節することにより上軸
の回転に対する連結機構の揺動振幅及びその位相
を制御するものである。 第２の装置は、送り軸の回転力はミシンモータ
によつて付与するものであり、その送り量と方向
は上軸と送り軸との間に介在する連結機構に設け
られた送り調節器をパルスモータ等で駆動するこ
とにより送り幅と方向を電気信号により制御する
ものである。 第３の装置は、送り軸の回転力、送り量及び送
り方向を直接ミシンモータとは別の独立した駆動
源であるパルスモータ等によつて制御するもので
ある。 上記第１及び第２の装置は、送り軸の回転力を
トルクの大きなミシンモータで付与している為、
大きな送り力を得ることが出来ると言う利点があ
る。しかし、上軸の回転をカム、二股リンク等の
機械的な連結機構により、ロツドの揺動運動に変
換し送り軸を回動させているため、上軸の回転位
相に対する送り軸の回転位相がカムの形状によつ
て一意的に決定され、しかもカムの圧力角の限界
等の機械的構成の為、上軸の狭い回転範囲に、送
り軸の大きな回転量を対応させる事が出来ない。
即ち、送り歯の水平運動の開始時における上軸の
位相は理想的な値より進み、終了時における上軸
の位相は遅れる傾向にある。このために、継目の
糸締りが充分に行われない内に布送り運動に移行
してしまう可能性があり、この時、所謂糸のわら
いが発生する。又、厚物地の縫製時においては針
が布に達しても完了しない可能性があり、この
時、針折損が生じる。またこれらの駆動力の伝達
機構は複雑である為、伝達によつて累積誤差が生
じ、又部品等の摩擦によりその誤差が拡大され、
模様の形状がずれたり不均一になる等の欠点があ
る。 これらの欠点を改良するため送り軸の回転を上
軸を回転させるミシンモータとは別の独立した駆
動源であるパルスモータによつて直接駆動する装
置が特公昭57―30026号広報に開示されている。
その装置は上軸の回転角位相を検出して、それに
同期してパルスモータをオープンループで直接駆
動することにより加工布の送りを自由に制御しよ
うとするものである。そして、送り軸を自由に制
御することにより、より複雑な模様の形成を可能
とするものである。 オープンループによるパルスモータの制御は、
相対的回転角をモータのステツプ数で指令するこ
とによつて行われている。したがつて、ミシンの
運動時に、一度送り軸の原点割り出しを行い、そ
の後は、指令パルスに正確に応答して回転するも
のとして指令パルス数が制御されている。

【発明が解決しようとする問題点】

ところが、オープンループによるパルスモータ
の駆動は、過負荷によつて、容易に脱調を生じる
と言う欠点がある。又、送り軸は、その回動範囲
が一定の角度範囲内に制限されている。従つて、
過負荷によつて、パルスモータが、一度脱調して
しまうと、送り軸の絶対角が不明となるととも
に、送り開始角、終了角が理想的な制御角に対し
て負荷の掛かつた方向に変移する。したがつて、
過負荷が取り去られた後においても、制御装置は
パルスモータが脱調しないものとして指令された
制御を継続するため、送り軸の指令されたステツ
プ数の正転または逆転の過程で送り軸が可動範囲
によつて制限され、送り軸はそれ以上は回転出来
ないので、パルスモータの脱調が生じる。また、
逆にパルスモータが脱調状態にあつて送り軸が可
動範囲の限界角で制限されている状態から、回転
可能な範囲に復帰しようとする時、パルスモータ
の励磁状態によつては、送り軸に掛かるトルクの
方向が可動方向と反対方向になり、制御装置が回
転指令パルスを出力しているにも拘わらず、それ
に同期して回転しないと言う現象が生じる。即
ち、励磁状態によつては、係る状態から可動方向
に回転させるための最初の数パルスには、パルス
モータは応答し得ず脱調する場合がある。このよ
うな理由のため、過負荷が取り去られた後におい
ても、再度、送り軸の原点割り出しが行われるま
で、パルスモータの脱調が送りサイクルの一部に
於いて間欠的に生じ、指令されたピツチの継目が
形成されないと言う欠点がある。 係るパルスモータの脱調を防止するために、送
り歯に係る過負荷を直接パルスモータに印加させ
ないために、逃がしバネを介して送り歯をパルス
モータの駆動軸と結合させる方法が考案されてい
る。しかし係る方法は、パルスモータがバネの最
大張力に対向して脱調することなく回転すること
が必要となる。このためには、バネの最大張力が
パルスモータの脱出トルクよりも小さいことが必
要となる。換言すれば、バネ定数を小さくするか
パルスモータの脱出トルクを大きくする必要があ
る。しかし、バネ定数を小さくするということ
は、送り歯が小さな外力で容易にパルスモータの
回転と同期しなくなることを意味し模様くずれの
原因となる。又、パルスモータのトルクが充分に
送り力として使用されていないことを意味する。
又脱出トルクを大きくすることは、パルスモータ
が大きくなり、重量、実装の点で問題となる。

【発明の目的】

本発明は、上記の欠点を改良するために成され
たものであり、その目的とするところは、送り軸
をオープンループ制御によるパルスモータで直接
駆動する布送り装置において、連続運転中であつ
ても、過負荷が取り除かれれば、パルスモータの
脱調からの回復が自動的に行われ、適性な継目の
形成の継続を可能とすることにある。

【問題点を解決するための手段】

上記問題点を解決するための発明の構成は、次
の通りであり、その概念が他の関連装置との関係
に於いて第１図に図示されている。 本発明は、ミシンのベツド面より上方に位置す
る間に布押さえ足１４と協働して水平送り運動を
加工布に付与する送り歯１３と、 該送り歯１３の前記ベツド面に対する上昇及び
下降運動を針棒３７の上下動と調時して行う送り
歯上下動駆動装置１２と、 予め定められた数Ｐの励磁状態を有すると共に
各励磁状態の切換により単位量Ｓだけ移動するよ
うに構成され、前記送り歯１３と作動的に連結さ
れたパルスモータ１７と、 前記送り歯１３の水平送り運動量に関する信号
に従つて前記パルスモータ１７の励磁状態を開ル
ープ方式にて順次切り換えて、加工布の送り制御
を行う送り制御装置１１と、を具備したミシンの
布送り装置１０において、 前記送り歯１３の水平送り運動範囲を規制する
２つの限界位置の少なくとも一方の位置またはそ
れに対応する位置の近傍において、前記送り歯１
３またはそれに作動連結された部材と当接可能に
設けられたストツパ１５を具備し、 前記送り制御装置１１は、 前記送り歯１３が前記ベツド面より下方に存在
する期間において、前記パルスモータ１７の励磁
状態を、前記ストツパ１５と前記送り歯１３又は
それに作動連結された部材とが当接した時に前記
パルスモータ１７が位置する規制位置から（Ｐ・
Ｓ／２）の量だけ移動する間にパルスモータが励
磁される励磁状態中の予め定められた特定励磁状
態になるまで順次励磁制御して、前記送り歯１３
を前記特定励磁状態に対応した位置として表され
る原位置へ位置決めする送り歯原位置設定手段１
８と、 継目形成の１周期毎に、前記送り歯原位置設定
手段１８を作動させて、前記送り歯１３が前記ベ
ツド面より下方に存在する時に、前記送り歯１３
を原位置に設定し、その後、前記送り歯１３が前
記ベツド面より下方に存在する期間に於いて、前
記送り歯１３が加工布に送り力を付与する送り開
始位置に対応した励磁状態になるまで、前記パル
スモータ１７の励磁を順次制御し、前記送り歯１
３を送り開始位置に位置決めする布送り開始位置
設定手段１９と、 を含むことを特徴とするパルスモータを備えた布
送り装置である。 上記ストツパ１５は、等価的に送り歯１３の運
動範囲を規制する手段である。したがつて、送り
歯１３の動作範囲を直接的に規制するものだけで
なく、送り歯１３の動作と対応した動作を行う部
材即ち送り歯１３と作動連結された部材の動作範
囲を規制する手段も含まれる。作動連結された部
材は、パルスモータ１７の駆動軸やこの駆動軸の
駆動力を送り歯１３の水平運動が可能となるよう
に変換する送り歯水平運動変換機構１６等であ
る。又、送り制御装置に、ミシンへの電源投入
時、模様選択時、又は針の上下運動を付与するミ
シンモータの回転開始時に、送り歯がベツド面よ
り下方に存在する期間において、前記ストツパで
規制される前記規制位置まで前記パルスモータを
駆動し、その後、前記パルスモータの励磁状態を
前記特定励磁状態に初期設定する初期設定手段を
設けることにより、送り歯１３の初期位置を設定
しパルスモータの原点割り出しを行うことが出来
る。 布送り装置１０に関連した装置を説明すれば、
３０は主制御装置であり、ミシンの全体の制御を
行う装置である。操作盤３５の操作入力の状態に
応じて、ミシンモータ等を含む針棒上下動駆動装
置３１を駆動して針棒３７を介して針３６の上下
運動を制御している。また、縫目模様を形成する
ための送り量、針振り量をデータ群として各縫目
模様毎に記憶しており、操作盤３５で選択された
模様に応じて、送り制御装置１１に水平送り運動
量に関する信号を出力し、針振り駆動装置３２に
針振り量に関する信号を出力している。又、針棒
上下動駆動装置３１から針の上下位置に関する位
相信号を入力して、送り制御装置１１、針振り駆
動装置３２に駆動のためのタイミング信号を出力
して全体の制御を行つている装置である。

【作用】

第３図は、送り歯の本発明に係る送り運動の態
様を概念的に示した図である。Ｐ１〜Ｐ１１は送
り歯の水平位置であり、そのピツチがパルスモー
タの単位移動量Ｓと対応する。パルスモータの励
磁状態はａ，ｂ，ｃ，ｄの４状態（Ｐ＝４）とし
て示されている。送り限界点Ａと送り限界点Ｂは
ストツパによりパルスモータの移動（以下回転型
のパルスモータを想定し「回転」という）が規制
された時に送り歯のとる位置である。送り歯が各
位置Ｐ１〜Ｐ１１で停止しているとした時のパル
スモータの励磁状態は、図示するようになつてい
る。又最大送り量は10パルスである。 先ずａ図の態様について説明する。先ず、ミシ
ンの電源が投入された当初、送り歯の位置は不明
であるから送り歯を工程Ｃ１１で示すように、送
り歯がベツド面より下に存在する期間において、
送り歯を送り限界点Ａの方向に移動させるため、
パルスモータを最大送り量１０パルス分を越えて
回転させる（以下この方向の回転を「逆転」と言
う）。すると、ストツパによりパルスモータの回
転は規制され、送り歯は送り限界点Ａで動作が規
制され、パルスモータは、脱調状態となる。この
時、送り歯の位置は、パルスモータの回転がスト
ツパで規制された後の、励磁状態によつて異な
る。即ち、最終励磁状態がａ又はｂ励磁状態の時
は、それぞれＰ１，Ｐ２点に位置決めされる。ま
た、ｃ，ｄ励磁状態の時は、送り限界点Ａの方向
にトルクが掛かるため、送り歯は送り限界点Ａに
位置決めされる。 次に、送り限界点Ａに位置決めされた状態か
ら、特定励磁状態であるａ励磁状態に励磁する
と、工程Ｃ１２で示すように、送り歯Ｐ１点（原
位置）に位置決めされる。 次に、布送り量データの大きさに応じて、布送
り期間、送り歯が最適な位置から送りを開始し最
適な位置で送りを終了出来るように、布送り開始
位が求められる。次に送り歯がベツド面より下方
に存在する期間において、送り歯を送り限界点Ｂ
方向に移動させるようにパルスモータを回転（以
下この方向の回転を「正転」と言う）させるた
め、ａ励磁状態から順次パルスモータを正転させ
る順序で励磁する。すると、送り歯は工程Ｃ１３
で示すように、布送り開始位置Ｐ３に位置決めさ
れる。 次に、送り歯がベツド面の上方に位置する期間
において、継目模様に対応して送り量データ分だ
け送り歯を送り限界点Ｂ方向に移動させるように
パルスモータを正転させる。すると、工程Ｃ１４
に示すように布送りのための送り歯の水平送り運
動が開始される。その後、送り終わりの位置Ｐ６
から、送り歯ベツド面の下方に存在する時に、原
位置Ｐ１からのステツプ数の分だけ、パルスモー
タを逆転させて、原位置Ｐ１点まで送り歯を復帰
させる（工程Ｃ１５）。このようにして、送り量
データにしたがつて、送り歯がベツド面より下方
にある期間に送り歯を布送り開始位置に位置決め
する布送り開始位置決め工程Ｃ１３と、送り歯が
ベツド面より上方に位置する期間に今位置決めさ
れた布送り開始位置から送りを実行して加工布に
送り力を付与する布送り工程Ｃ１４と、送り歯が
ベツド面より下方に存在している期間に特定励磁
状態で特定される原位置に位置決めする原位置位
置決め工程Ｃ１５とを制御の１周期として繰り返
すことにより、連続して縫目を形成することが出
来る。 本発明の要部である送り制御装置の一態様は、
この原位置位置決め工程Ｃ１５により、送り歯を
１サイクル毎に原位置に位置決めし、その後、布
送り開始位置に位置決めする工程Ｃ１３を実行し
た後、適正に位置決めされた布送り開始位置から
布送り動作を開始することを特徴としている。そ
して、パルスモータを特定励磁状態（ａ又はｂ励
磁状態）とすることにより、原位置Ｐ１点又はＰ
２点を設定している。 このことを詳しく述べると、送り歯が、送り限
界点Ａにあり、パルスモータがストツパで規制さ
れた位置にある時、その後、最初の励磁信号から
同期してパルスモータを回転させるためには、そ
の励磁状態の種類に制限が存在する。即ち、ａ励
磁状態に励磁すれば、パルスモータは、正転方向
のトルクを出力して、送り歯はＰ１点に位置決め
される。又ｂ励磁状態に励磁すれば、パルスモー
タは、同様に正転方向のトルクを出力して、送り
歯は、Ｐ２点に正確に位置決めされる。しかしな
がら、ｃ励磁状態またはｄ励磁状態で励磁した時
は、パルスモータは、逆転方向のトルクを生じる
ことになり、送り歯の位置は送り限界点Ａを保持
することになる。パルスモータを正転させる励磁
状態の順序はａ―ｂ―ｃ―ｄ―ａであるので、ｃ
励磁状態から正転を開始すると、ｃ，ｄと最初の
２の励磁状態に応答しなくなる。換言すれば、パ
ルスモータは最初の２パルスの信号に対して脱調
していることになり、指令されたパルス数の送り
を実行することが出来ない。 今、上記のような送り制御において、送り歯に
送り限界点Ａ方向に過負荷が掛かつているとすれ
ば、布送り工程Ｃ１４においてパルスモータは脱
調し、指令ステツプ数の送りが実行出来ない。し
たがつて、布送り工程Ｃ１４の制御を終了した時
の送り歯の位置は、送り限界点Ａに拘束されてい
るか、正規の送り終端点より手前の送り限界点Ａ
に近い位置となる。したがつて、原位置位置決め
工程Ｃ１５の実際のステツプ数は指令ステツプ数
より少なくなり、パルスモータの回転はストツパ
で規制され、脱調状態となる。 ところが、原位置位置決め工程Ｃ１５を常に、
特定の励磁状態で終了していると、過負荷が取り
去られた後の最初の布送り開始位置位置決め工程
Ｃ１３では、送り歯の開始位置が特定励磁状態に
対応した原位置（この例ではＰ１）に位置決めさ
れているので、パルスモータは最初の励磁信号か
ら完全に同期して回転することになり、工程Ｃ１
３と工程Ｃ１４の全前進工程において、指令され
たステツプ数の送りを実行する事が出来、脱調か
ら自動的に復帰する事が出来る。 上記の説明から容易に理解されるように、特定
励磁状態は、パルスモータの回転がストツパによ
り、規制されている位置からパルスモータを励磁
した時その励磁状態に対応した位置にロータが正
確に位置決めされる励磁状態である。第３図に示
す配置関係の時は、ａ図の動作モードの時、特定
励磁状態はａ，ｂの２励磁状態となる。一般的に
は、特定励磁状態とは、励磁状態の数をＰ、パル
スモータの回転ピツチをＳとすれば、ストツパに
より規制された位置から、Ｐ・Ｓ／２だけ手前の
位置に位置決めするための励磁状態と言うことに
なる。この励磁状態の時パルスモータのロータ
は、ストツパにより規制された位置からその励磁
状態に対応した位置に引き込まれることになる。 他の送り制御の態様は、第３図ｂに示すよう
に、布送り工程Ｃ２４を実行後に、送り歯がベツ
ド面より下方に存在する期間に、正転方向の送り
限界点Ｂに近接した位置に原位置を位置決めする
と原位置位置決め工程Ｃ２５を実行し、その後、
布送り開始位置位置決め工程Ｃ２３を実行するこ
とを特徴とするものである。この時の特定励磁状
態は、ｃ又はｂ励磁状態である。又その時の原位
置はＰ１１又はＰ１０である。そして、常に布送
り開始位置位置決め工程Ｃ２３の制御開始の励磁
状態を特定励磁状態としている。 このような、制御モードをとる時は、送り限界
点Ｂ方向に過負荷がかかつた時に有効である。即
ち、過負荷がかかつている時は、布送り工程Ｃ２
４で脱調するが、原位置位置決め工程Ｃ２５が実
行されるで、負荷の掛からない布送り開始位置位
置決め工程Ｃ２３の最初の励磁状態が常に特定励
磁状態に設定される。したがつて、工程Ｃ２３で
は、脱調しないので、正確に所定の布送り開始位
置に位置決めする事が出来る。よつて、過負荷が
取り去られた後の最初の布送り工程Ｃ２４から脱
調から回復し、指令されたステツプ数の送りを実
行することが出来る。 他の送り制御の態様は、第３図ｃ，ｄに示され
ている。この制御の態様は、ａ，ｂ図に示す制御
態様の変形である。布送り工程Ｃ３４の送り終了
点の励磁状態が特定励磁状態になるように、送り
開始位置を設定している。又布送り工程Ｃ４４の
開始点の励磁状態を特定励磁状態になるように設
定している。これらの制御モードでは、送り歯に
負荷の掛からない原位置位置決め工程Ｃ３５，Ｃ
４３に於いて、その開始点と終了点で共に特定励
磁状態としているので、何れの方向に過負荷が掛
り脱調した場合でも、過負荷が取り去られれば直
ちに脱調から回復する事が出来る。 更に他の送り制御の態様が、第３図ｅに示され
ている。このモードでは、原位置を送り限界点Ａ
の近傍と送り限界点Ｂの近傍の両方に設定してい
る。即ち両送り限界点に対して特定励磁状態を設
定している。原位置位置決め工程は、Ｃ５６とＣ
５５である。先ず工程Ｃ５６で送り歯は第１の原
位置Ｐ１点に位置決めされ、その後、布送り開始
位置位置決め工程Ｃ５３が実行される。そして、
布送り工程Ｃ５４が実行された後工程Ｃ５５が実
行され、送り歯は、第２の原位置Ｐ１１に位置決
めされる。したがつて、送り歯に負荷の掛からな
い工程Ｃ５６では、開始時にすでに工程Ｃ５５で
特定励磁状態に励磁されており、終了時に特定励
磁状態に励磁するので、正確に指令されたステツ
プ数だけ移動する。よつて、何れの方向に過負荷
が掛かつて脱調した場合でも、過負荷が取り去ら
れれば、直ちに脱調から回復して、正規のステツ
プ数の送りを実行することができる。 このように、送り歯原位置設定手段は、原位置
位置決め工程Ｃ１５，Ｃ２５，Ｃ３５，Ｃ４５，
Ｃ５６，Ｃ５５，Ｃ５６を制御して、その工程の
終了点の励磁状態を特定励磁状態とすることによ
り、送り歯を所定の原位置に設定する。又、布送
り開始位置設定手段は、布送り開始位置位置決め
工程Ｃ１３，Ｃ２３，Ｃ３３，Ｃ４３，Ｃ５３を
制御して、パルスモータを特定励磁状態から励磁
して、送り歯を布送り開始位置に位置決めする。
又、送り歯原位置設定手段は、工程Ｃ１１とＣ１
２、工程Ｃ２１とＣ２２、工程Ｃ３１とＣ３２、
工程Ｃ４１とＣ４２、工程Ｃ５１とＣ５２の原位
置の初期設定の工程を含んでいても良い。

【実施例】

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて詳述
する。 第２図は本発明の具体的な実施例に係る布送り
装置を搭載したミシンの全体の構成を示したブロ
ツクダイヤグラムである。 第１図に示す主制御装置３０、送り制御装置１
１は、中央処理装置５０（CPU１）と中央処理
装置７０（CPU２）とによつて構成されている。
CPU２の出力ポートにはＤ／Ａ変換器７１が接
続されており、そのＤ／Ａ変換器７１にはドライ
バ７２が、ドライバ７２にはメインモータ７３が
接続されている。そして、CPUからの制御信号
によりメインモータ７３が指令された速度で駆動
されるようになつている。メインモータ７３は上
軸７４を回転駆動する。 上軸７４には上軸の回転角位相を検出する回転
角センサ７５が配設されており、その出力信号は
CPU２に入力されている。また上軸７４の回転
力は、送り歯上下運動変換装置７６により上下運
動力に変換され送り歯１３に伝達され、送り歯１
３は上軸７４の回転に同期してベツド面に対して
上下方向に駆動される。また上軸７４には針上下
運動変換機構７７が接続されており、その機構に
より上軸の回転力が針棒３７の上下駆動力に変換
されて、針棒３７が上下動するようになつてい
る。また上軸７４には伝達機構７８が接続されて
おり、その機構により、上軸７４の回転力は、下
軸７９に伝達され、その下軸７９の回転力により
カマ３９が上軸７４の回転と同期して回転するよ
うになつている。 CPU２には縫製速度を調節するためのスピー
ドボリユーム８０とその速度をフツトスイツチに
よつて制御するフツトコントローラ８１が接続さ
れている。また縫目のピツチを制御する送りマニ
ユアルボリユーム８２とジグザグ模様の針の振り
幅を調整する振り幅マニユアルボリユーム８３が
接続されている。またCPU２には、上軸７４に
配設され、針３６の上下位置を検出する針位置セ
ンサ５６の出力信号が入力され、各種の運転状態
を表示する表示器５４が接続されている。 一方CPU１には模様を選択するための模様選
択スイツチ５２、各種の操作入力を行うための操
作スイツチ群５３、各種の操作状況を表示する表
示器５４が接続されている。さらに一つの模様毎
に送り量と針振り量とのデータ群を記憶した縫目
データメモリ５１が接続されており、CPU１は
アドレス信号を出力してそれらのデータを読み取
ることが出来るようになつている。またCPU１
には針位置センサ５６と、上軸５４に配設され、
その軸の特別な回転角位相においてタイミング信
号を出力するタイミングセンサ５５が接続されて
いる。 CPU１の出力ポートにはパルスモータ駆動装
置５７，５８がそれぞれ接続されており、パルス
モータ駆動装置５７はＤ０〜Ｄ３の４ビツト信
号、パルスモータ駆動装置５８はＤ４〜Ｄ７の４
ビツト信号によつて制御されている。パルスモー
タ駆動装置５７には、送り歯水平駆動用パルスモ
ータ１７が接続されており、送り歯水平駆動用パ
ルスモータ１７は送り歯水平運動変換機構１６を
介して送り歯１３を水平方向に駆動させる。送り
歯水平運動機構変換機構１６はパルスモータ１７
の回転力を送り歯の水平方向の運動力に変換する
カム、リンク、送り軸等で構成された機構であ
る。またパルスモータ駆動装置５８には針振り駆
動用パルスモータ５９が接続されており、針振り
駆動用パルスモータ５９は、針振り運動変換機構
６０を介して、針棒３７を揺動駆動させる。針振
り運動変換機構６０は、パルスモータ５９の回転
力を針振り揺動運動力に変換して伝達するカム、
リンク等で構成された機構である。 第５図はミシン装置の機械的な構成を示した斜
視図である。図中１は筐体１であり、２はベツド
である。メインモータ７３は、筐体１の内部下方
に配設されており、駆動ベルト７３２を介してプ
ーリ７３１に回転力を付与する。プーリ７３１は
クラツチ機構７３３を介して上軸７４に接続され
ている。上軸７４には回転角センサ７５、針位置
センサ５６、タイミングセンサ５５がそれぞれ配
設されている。 回転角センサ７５は、第７図に示す様に、微小
間隔毎にスリツトの刻まれた回転盤７５ａとこの
回転盤７５ａを通過する光を検出するホトインタ
ラプタ７５ｂからなる。針位置センサ５６は、所
定の角度に開口した扇型のシヤツタ５６ａと、そ
のシヤツタの両側に配設されそのシヤツタによつ
て遮光又は通過する光を検出するホトインタラプ
タ５６ｂとから成る。同じくタイミングセンサ５
５は、２つのタイミング信号TS１，TS２を出力
するために２つの所定角に開口した扇型のシヤツ
タ５５１ａ，５５２ａと、それらのシヤツタによ
り変調された光を受光するホトインタラプタ５５
１ｂ，５５２ｂとから成る。これらのホトインタ
ラプタの出力信号は矩形波としてCPU１及び
CPU２に入力している。 第５図に戻り、上軸７４には針棒クランク７７
１とそれに接続された針棒クランクロツド７７２
が接続されており、針棒クランクロツド７７２は
針棒抱き７７３に接続され、針棒抱き７７３は針
棒３７を支持している。また上軸７４には天秤ク
ランク３３１が接続され、それにより天秤（図示
略）の上下動が行われる。主に上記の構成から成
る針上下運動変換機構７７の作用により、メイン
モータ７３により駆動さた上軸７４の回転運動
は、針棒３７の上下運動に変換される。 又、針棒３７は、針棒台６０４に、摺動自在に
支持されており、針棒台６０４には針振りロツド
６００が接続されている。針振りロツド６００の
端末にはセクターギア６０１が接続されており、
セクターギア６０１はパルスモータ５９の回転軸
に軸支されたギア６０２と歯合している。このセ
クターギア６０１の揺動範囲はＶ字状のストツパ
６０３によつて規制されている。パルスモータ５
９の回転によりセクターギア６０１が揺動し、そ
の揺動に伴つて針振りロツド６００を介して針棒
台６０４は支点６０４ａを中心として揺動運動を
する。主に上記の構成から成る針振り運動変換機
構６０の作用により、パルスモータ５９の回転運
動は、針の揺動運動に変換され、針３６の針振り
制御が行われる。 また上軸７４にはクランクロツド７６０が係合
しており、上軸７４の回転力は、クランクロツド
７６０により大振子７６１に伝達される。大振子
７６１の揺動回転力は、それに係合しているカム
７６２を介して二股腕７６６を有した上下送り軸
７６３に伝達される。上下送り軸７６３には上下
送り腕７６４が接続しており、その上下送り腕７
６４は二股腕を有した送り台７６５と係合してい
る。送り歯上下運動変換装置７６は主に上記の構
成から成るものである。このような機構により上
軸７４の回転運動は、上下送り軸７６３の揺動回
動運動に変換され、送り台７６５が上下動するよ
うになつている。 送り台７６５の上には、送り歯１３が配設され
ており、送り歯１３はロツド１６１を介して水平
送り軸１６０に接続されている。水平送り軸１６
０の一端にはセクターギア１６２が係合してお
り、セクターギア１６２はパルスモータ１７の回
転軸に軸支されたギア１６３と歯合している。ま
たセクターギア１６２の揺動範囲を規制するため
にＶ字形状をしたストツパ１６４が配設されてい
る。送り歯水平運動変換機構１６は、主に上記構
成から成るものである。パルスモータ１７の回転
はセクターギア１６２により、水平送り軸１６０
の揺動回動運動に変換され、この作用により、送
り歯１３は水平方向に移動される。 これらの送り歯上下運動変換装置７６及び送り
歯水平運動変換機構１６により、送り歯１３は第
６図に示す様なサイクルで送り運動を行う。この
結果送り歯１３は第８図に示す様に、送り足１４
と共動してその間に介在する加工布を所定の方向
に送る作用をする。 次に本実施例装置の作用について第４図に示す
モーシヨンダイヤグラム、第３図に示す送り歯の
運動モードを模式的に示した動作説明図及び第９
図〜第１２図のCPUの処理手順を示したフロー
チヤートに基づいて説明する。 まず本装置の電源が投入されると、ステツプ１
００で各種の初期セツトが行われる。例えば模様
選択は直線縫いに選択され、縫目データを読出す
ためのアドレスカウンタは直線模様のデータ群を
記憶した領域の先頭のアドレスに設定される。次
にステツプ１０２で針位置センサ５６の出力信号
を読取りそのレベルが判定される。針位置センサ
の出力は第４図ｃに示される波形となつており針
の布面に対する上下位置を検出している。ステツ
プ１０２で信号レベルが１と判定された時には、
針が上位置の状態にあるため、ステツプ１０４に
移行して、針振り駆動用パルスモータ５９を原点
方向に回転させ、セクターギア６０１がストッパ
６０３に当接するまでパルス分配処理が行われ
る。次にステツプ１０６で、ストツパに当接後パ
ルスモータは所定の予め定められた特定励磁状態
に励磁される。その後ステツプ１０８で、模様選
択スイツチ５２の操作状況が判定され、模様選択
が実効された時はステツプ１１０へ移行し、アド
レスカウンタを選択された模様データを記憶した
領域の先頭アドレスに初期設定する。次に、上記
ステツプ１０４，１０６と同様に針振り駆動を行
い針３６を原点位置に設定しパルスモータ５９を
所定相に励磁する。次にステツプ１１６で、ミシ
ンが運転されているかどうかが判定される。これ
は、上軸７４の回転を検出する回転角センサ７５
の出力信号によつて判定される。即ち、CPU１
はCPU２からデータを入力して、上軸７４が回
転しているかどうかが判定される。ミシンが運転
状態にある場合には、次のステツプ１１８へ移行
して針位置センサ５６の信号を入力しその信号レ
ベルが０になるまで待機する。第４図ｃに図示す
る時刻ｔ３でレベル０になつたことが判定され、
針が下位置の状態になつたことが検出される。送
り歯１３は第４図ａに示すように、この時以降、
ベツド面２に対して下方に存在することになる。
従つて、ステツプ１２０で、送り歯を後退させる
方向にパルスモータ１７を逆転させ、セクターギ
ア１６２がストツパ１６４に当接するまでパルス
分配を行う（工程Ｃ１１）。その後ステツプ１２
２で所定の特定励磁状態にパルスモータを励磁す
る。このステツプにより、送り歯の原位置の初期
設定が行われたことになる（工程Ｃ１２）。次に
ステツプ１２３で、タイミング信号TS２の立ち
上がりが検出されるまで待機した後、立ち上がり
が検出されると（時刻ｔ４）、ステツプ１２４で、
送り歯の送り開始位置設定制御プログラムが実行
される。この送り歯の送り開始位置設定制御プロ
グラムは第１２図に示されている。ステツプ５０
０で、次のサイクルの縫目データが入力される。 第１０図は、縫目データ入力プログラムを示し
たフローチヤートである。ステツプ２００でアド
レスカウンタの示すアドレスからデータが入力さ
れる。ステツプ２０２では、データ終了コードが
判定され、そのコードが判定された時は、ステツ
プ２０４でアドレスカウンタを選択されている模
様の縫目データ群の先頭アドレスに初期設定し、
ステツプ２００へ復帰して、そのアドレスの内容
が読み取られる。このようにして縫目データが一
定の周期で順次読み出される。 第１２図に戻り、ステツプ５０２で送り歯の現
在位置と次のサイクルでの送り量から、布送り工
程Ｃ１４を全送り区間のほぼ中央部に位置させる
よう、その工程の適性な開始位置を算定する。例
えば、送り開始位置がＰ３と決定されると、ステ
ツプ５０４で送り歯を現位置からＰ３に位置決め
するために送り歯水平駆動用パルスモータの励磁
信号データが生成される。その後ステツプ５０
６，５０８，５１０のループにより、後述する針
振り、布送り制御のプログラム（第１１図）の対
応するステツプと同様な処理が行われて、送り歯
は、送り開始位置に位置決めされる（工程Ｃ１
３）。 またステツプ１０２で針の位置が下位置の状態
と判定された時には、ステツプ１２６，１２８に
移行してステツプ１２０，１２２と同様にパルス
モータ１７を逆転させて、所定の特定励磁状態に
励磁することにより、送り歯は原位置に初期設定
されるＣ１１，Ｃ１２。次にステツプ１２４と同
様に、ステツプ１３０で、送り歯は送り開始位置
に位置決めされる（工程Ｃ１３）。次にステツプ
１３２で、ミシンが運転状態になるまで待機した
後、運転状態に入るとステツプ１３４に移行し
て、、針位置センサ５６の出力信号のレベルが１
の状態になるまで待機する。その信号レベルが１
の状態になると（時刻ｔ５）、ステツプ１３６に
移行する。即ち針３６が上位置の状態になつたた
め、ステツプ１０４，１０６と同様に針の原点位
置が設定されることになる。 次にミシンが連続運転状態に入ると、ステツプ
１４０〜１５６のループを繰り返すことになる。
ミシンが針の上状態で停止した場合には、ステツ
プ１５６でそのことが判定されて、ステツプ１０
８へ復帰して模様選択の有無が判定される。 ミシンの運転中において、ステツプ１４０でタ
イミングセンサ５５の出力信号TS１の立下りが
検出されるまで待機し、検出された時（時刻ｔ
１，ｔ６）は、ステツプ１４２に移行する。この
時、送り歯１３はベツド面よりも上方向に位置す
る。ステツプ１４では、読み出されたデータに基
づいて、針振り及び布送りのための制御が行われ
る。 針振り及び布送り制御のプログラムは、第１１
図に示されている。縫目データとして、針振りの
ためのパルスモータの駆動ステツプ数と、布送り
のためのパルスモータの駆動ステツプ数が１縫目
毎に記憶されている。ステツプ３００及び３０２
で、針振り駆動用パルスモータ５９と送り歯水平
駆動用パルスモータ１７を縫目データの指示する
ステツプ数だけ回転させるための励磁信号データ
が生成される。両パルスモータは４相励磁方式で
あり、励磁信号は励磁相に対応して４ビツト信号
で構成され、励磁相を「１」で与えるようにして
いる。この励磁信号データは第１４図に示すよう
に、データ番号１〜ｎにそれぞれ分配されて生成
される。後述するようにこの励磁信号データは、
上軸７４の一定角の回転毎に出力され、ｎのデー
タは上軸の一定の角度範囲に対応している。した
がつて、励磁信号データをｎの領域を自由に使つ
て生成すれば、上軸の回転角位相に対する送り歯
の水平方向の位置及び針の針振り位置を自由に対
応させることが出来き、上軸の回転速度に対する
送り歯の相対送り速度も調整することができる。
例えば、加工布が厚い場合には、送り歯水平駆動
用パルスモータの励磁信号をデータ番号の大きい
所から生成する様にすれば、送りのタイミングを
布厚に応じて変化させることが出来る。またデー
タ番号の変化に対して励磁信号の変化を大きくす
れば、上軸の回転速度に対する送り歯の相対送り
速度を大きくすることが出来る。第１４図に示す
例では、最高速度でパルスモータを駆動するよう
に励磁信号の周期は最も短く設定されている。 送り歯水平駆動用パルスモータの励磁を開始す
るタイミングは、針振り駆動用パルスモータの励
磁を開始するタイミングより遅らせてあり、その
特定励磁状態ａからの励磁開始は、通常の送り制
御に於いてタイミングセンサの出力TS１の立ち
上がりに同期するようにしている。即ち充分に糸
締りが行われた後に布の送り制御をするようにし
ている。 このようにして生成された励磁信号データは、
以下のステツプでパルスモータ駆動装置５７，５
８に出力される。ステツプ３０４でパラメータＩ
を初期設定し、ステツプ３０６で、回転角センサ
７５の信号により上軸が一定角回転するまで待機
し、一定角度回転した時に、ステツプ３０８で第
１４図に示す生成された励磁信号データＳ（Ｉ）
は１ブロツク、パルスモータ駆動装置５７、及び
５８に出力される。そしてステツプ３１０で全て
の励磁信号データの出力が終了したかを判定し、
終了していない場合にはステツプ３１２でＩの値
を１更新させステツプ３０６へ戻る。このように
して１ブロツクづつパルスモータ駆動装置に励磁
信号が出力されることによつてパルスモータは、
上軸の回転と同期して回転することになる。全て
のデータの出力が終わつた時はステツプ３１４
で、アドレスカウンタが次の縫目データを記憶し
たアドレスに更新される。このようにして１の縫
目の送り制御が完了する（工程Ｃ１４）。 次に第９図に戻り、ステツプ１４４で針位置セ
ンサの出力信号が判定され、信号レベルが０にな
つた時（時刻ｔ８）、ステツプ１４６へ移行する。
この時は送り歯はベツド面よりも下方に存在する
ので、先程のステツプにより送り処理が成された
ステツプ数と、布送り開始位置とから、原位置に
復帰させるのに必要なパルス数を演算し、ステツ
プ１４８で、そのステツプ数だけパルスモータを
逆転させて送り歯を原位置Ｐ１に復帰させる（Ｃ
１５）。 以上の処理の繰り返しにより、送り歯は、布送
り開始位置位置決め工程Ｃ１３、布送り工程Ｃ１
４、原位置位置決め工程Ｃ１５を繰り返し、加工
布は送られる。この時、原位置でのパルスモータ
の励磁状態は、常に、特定励磁状態ａに設定して
いる。この結果、送り限界点Ａ方向に過負荷が掛
かつて、パルスモータが脱調しても、過負荷が取
り去られれば、正転のための最初の励磁信号から
パルスモータは、応答し直ぐに同期運転になる。
したがつて、継目模様の乱れを最小限に食い止め
ることが出来る。 上記説明に於いて、特定励磁状態は、ａ励磁状
態、原位置はＰ１として説明したが、ｂ励磁状態
を特定励磁状態とし、原位置をＰ２とすることも
出来る。又、原位置を送り限界点Ａの側に設定し
ているが、送り限界点Ｂの側に設定しても良い。
この時の送り歯の動作モードは第３図ｂのように
なる。即ち、原位置位置決め工程はＣ２５であ
り、布送り開始位置位置決め工程はＣ２３であ
り、布送り工程は、Ｃ２４である。この制御は、
布送り工程の終了後に正転方向で原位置位置決め
工程が実行されることを特徴としている。この制
御の場合には、送り限界点Ｂ方向の過負荷が掛か
つて脱調した場合の復旧に有効である。 更に、第３図ｃに示すように、布送り工程Ｃ３
４の終了点を特定励磁状態とするように、布送り
開始位置を位置決めすることもできる。又これと
逆に、第３図ｄに示すように、布送り開始点が常
に特定励磁状態から始まるように制御することも
出来る。これらの場合には、送り限界点Ａ，Ｂの
両点の近傍で、特定励磁状態に一度励磁されて位
置決めされるので、両方向に掛かる過負荷に対す
る脱調対策に有効である。 次に第２実施例について説明する。 第２実施例は第３図ｅで示す様に、原位置位置
決め工程がＣ５５とＣ５６との２段階に分かれて
おり、送り限界点Ａ，Ｂの両点近傍で特定励磁状
態に励磁し原位置の設定を２回行つていることを
特徴としている。第１３図はその処理手順を示し
たフローチヤートである。針の原位置の設定、送
り歯の原位置の初期設定、布送り用開始位置の位
置決めについては第１実施例と同じであるからそ
の説明を省略する。第１実施例と異なるステツプ
は、連続した縫製処理のループに於けるステツプ
４４６〜ステツプ４５０である。即ち、布送り工
程Ｃ５４で実行後、送り歯がベツド面より下方に
存在する期間において、第２の原位置Ｐ１１に位
置決めする為、現在の送り歯の位置から正転ステ
ツプ数を求め、そのステツプ数だけパルスモータ
を正転させ、その後、ステツプ４５０でパルスモ
ータを特定励磁状態ｃに励磁している。この結
果、送り歯はＰ１１に位置決めされる（工程Ｃ５
５）。次に、ステツプ４５１と４５２で、全送り
量分のステツプ数１０だけ、パルスモータを逆転
させて、その後特定励磁状態ａに励磁して第１の
原位置Ｐ１に送り歯を位置決めしている（工程Ｃ
５６）。 このような処理の場合には、送り限界点の両端
近傍で、特定励磁状態に一旦励磁して２の原位置
に位置決めしているので、両方向に掛かる過負荷
による脱調からの復旧に有効であると共に、布送
り工程Ｃ５４を全送り工程の中央部に設定するこ
とが出来るので、布送り効率が良いと言う利点が
ある。 第２実施例では、送り限界点Ａ近傍の特定励磁
状態はａ励磁状態、送り限界点Ｂ近傍の特定励磁
状態はｃ励磁状態として説明したが、第３図の配
置構成では、それらをｂ励磁状態とすることも可
能である。

【発明の効果】

本発明は、送り歯がベツド面より下方に存在す
る期間において、１送りサイクル毎に、パルスモ
ータの励磁状態が、パルスモータの移動位置がス
トツパで規制された位置から、励磁状態で特定さ
れた位置に引き込まれるための特定励磁状態に、
なるように制御して原位置の位置決めを行い、そ
の後、送り歯がベツド面より下方に存在する同期
間に於いて、布送り開始位置に位置決めして、そ
の位置から布送り工程を実行するものである。 したがつて、送りの各サイクル毎に、特定励磁
状態で特定された原位置に位置決めされるので、
脱調がこの点で解消され、常に布送り開始位置を
正規の位置に位置決めすることが出来る。よつて
過負荷が取り去れた時は、直ちに所定ステツプ数
の布送りを実行する事が出来き、負荷変動による
縫目模様の乱れを最小限に食い止めることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の概念を関連装置と共に示
したブロツクダイヤグラム、第２図は本発明の具
体的な一実施例装置の構成を他の関連装置と共に
示したブロツクダイヤグラム、第３図は、本発明
装置の送り歯の動作制御を示した動作説明図、第
４図は実施例装置の動作を示すための動作説明
図、第５図は実施例装置を搭載したミシンの機構
を示す斜視図、第６図は送り歯の送り動作を説明
した説明図、第７図は回転角センサ、針位置セン
サ、タイミングセンサの構成を示した斜視図、第
８図は加工布の送り機構を示した側面図である。
第９図、第１０図、第１１図、第１２図は、第１
実施例装置に用いたCPUの処理手順を示したフ
ローチヤートである。第１３図は第２実施例装置
に用いたCPUの処理手順を示したフローチヤー
トである。第１４図は実施例装置で生成された励
磁信号データを示した説明図である。 １…筐体、２…ベツド、１３…送り歯、１４…
押さえ足、３７…針棒、１７…送り歯水平駆動用
パルスモータ、５９…針振り駆動用パルスモー
タ、５５…タイミングセンサ、５６…針位置セン
サ、７３…メインモータ、７４…上軸、７５…回
転角センサ、１６０…水平送り軸、１６２，６０
１…セクターギヤ、１６４，６０３…ストツパ、
６０４…針棒台、７６０…クランクロツド、７３
２…駆動ベルト、７６３…上下送り軸、７７１…
針棒クランク、７７２…針棒クランクロツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ミシンのベツド面より上方に位置する間に布
   押さえ足と協働して水平送り運動を加工布に付与
   する送り歯と、 該送り歯の前記ベツド面に対する上昇及び不降
   運動を針棒の上下動と調時して行う送り歯上下動
   駆動装置と、 予め定められた数Ｐの励磁状態を有すると共に
   各励磁状態の切換により単位量Ｓだけ移動するよ
   うに構成され、前記送り歯と作動的に連結された
   パルスモータと、 前記送り歯の水平送り運動量に関する信号に従
   つて前記パルスモータの励磁状態を開ループ方式
   にて順次切り換えて、加工布の送り制御を行う送
   り制御装置と、を具備したミシンの布送り装置に
   おいて、 前記送り歯の水平送り運動範囲を規制する２つ
   の限界位置の少なくとも一方の位置またはそれに
   対応する位置の近傍において、前記送り歯または
   それに作動連結された部材と当接可能に設けられ
   たストツパを具備し、 前記送り制御装置は、 前記送り歯が前記ベツド面より下方に存在する
   期間において、前記パルスモータの励磁状態を、
   前記ストツパと前記送り歯又はそれに作動連結さ
   れた部材とが当接した時に前記パルスモータが位
   置する規制位置から（Ｐ・Ｓ／２）の量だけ移動
   する間にパルスモータが励磁される励磁状態中の
   予め定められた特定励磁状態になるまで順次励磁
   制御して、前記送り歯を前記特定励磁状態に対応
   した位置として表される原位置へ位置決めする送
   り歯原位置設定手段と、 継目形成の１周期毎に、前記送り歯原位置設定
   手段を作動させ、前記送り歯が前記ベツド面より
   下方に存在する時に、前記送り歯を原位置に設定
   し、その後、前記送り歯が前記ベツド面より下方
   に存在する期間に於いて、前記送り歯が加工布に
   送り力を付与する送り開始位置に対応した励磁状
   態になるまで、前記パルスモータの励磁を順次制
   御し、前記送り歯を送り開始位置に位置決めする
   布送り開始位置設定手段と、 を含むことを特徴とするパルスモータを備えた布
   送り装置。 ２ 前記送り原位置設定手段は、ミシンへの電源
   投入時、模様選択時、又は針の上下運動を付与す
   るミシンモータの回転開始時に、前記送り歯が前
   記ベツド面より下方に存在する期間において、前
   記ストツパで規制される前記規制位置まで前記パ
   ルスモータを駆動させ、その後、前記パルスモー
   タの励磁状態を前記特定励磁状態に初期設定する
   初期設定手段を含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のパルスモータを備えた布送り装
   置。