JPH0125597B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の背景 本発明はミシンに係り、更に詳しくは縫製機構
の位置決めの電子制御装置に関する。 先行技術によるミシンとしては、操作者が選択
可能な複数個のパターンに対応する指定可能な番
地を有する記憶装置に、連続する縫いとりの位置
座標が記憶されている型のものが知られている。
特にそのようなままで知られているミシンは論理
回路を含み、これはミシンの運転と関係するタイ
ミングで記憶装置内に記憶された縫製パターン情
報を取捨選択するために使用される。記憶装置か
らのデイジタル情報は位置のアナログ信号に変換
され、これは従来のミシンの縫製機構の位置を直
接制御する可動コイル型線形駆動装置を含む閉ル
ープサーボ系を制御し、選択された縫製情報に対
応する縫いとりパターンを再生させる。論理回路
を動作させるタイミング信号は一般にミシンの水
平駆動軸に連結されたタイミングパルス発生器か
ら発生される。従つてタイミング信号はミシンの
各動作サイクル毎のある特定の点において、ミシ
ンの動作に同期して発生されるのでタイミング信
号の間隔はミシンの動作速度に依存する。従つて
ミシンの速度がより速くなるとタイミング信号の
間隔はミシンの速度が遅い時に較べてより狭くな
る。一般に線形駆動装置を含むサーボ系の応答時
間は十分に速く、ミシンの通常の動作速度範囲内
では縫目間の縫製機構の位置決めには十分適応す
る。しかしながらミシンがある制限速度を超える
条件下では、機械的同期タイミングパルスが使用
されていると縫製機構を適切に位置決めするため
の時間が不十分となることが生じ得る。それ故本
発明の目的はミシンの全動作速度範囲内におい
て、縫製機構の位置決めが適切になされるよう保
証することである。 発明の要約 先に述べた目的又それらに追加される目的は本
発明の原理に従つて達成することができ、それ
は、あらかじめ定められた範囲内で位置決め制御
可能な少くとも１つの縫製機構と、縫製パターン
情報を記憶する記憶装置と、ミシンの各運転サイ
クル中に第１の固定点で第１の同期信号を発生さ
せる装置と、ミシンの各運転サイクル中に第２の
固定点で第２の同期信号を発生させる装置と、第
１及び第２の同期信号を利用しミシンの動作と同
期をとつて記憶装置から、選択された縫製パター
ン情報を呼び出すための呼び出し装置と、それ
に、呼び出された縫製パターン情報に応じて、縫
製機構の位置決め制御を行なうための駆動装置と
で構成された電子式制御されるミシンに、ミシン
の運転速度があらかじめ定められた速度より速い
時にそれを検出するための装置と、あらかじめ定
められた速度より速い検出された速度に応じて、
前記第１の同期信号の後で、第２の同期信号の前
に生じる第３の同期信号を発生させるための信号
発生器と、そして、呼び出し装置に応じて、第３
の同期信号を第２の同期信号と置き換えるための
装置を備えることによつて達成することができ
る。 本発明によれば、前記信号発生装置は、第１の
同期信号と第３の同期信号との時間間隔をミシン
速度の逆関数として変化させる装置を有してい
る。 詳細な説明 第１図の一点鎖線内に示すように、ミシンケー
ス１０はベツド１１、ベツド１１から立ち上げる
柱脚１２及び床部１１の上に張り出したアーム１
３を含んでいる。ミシンの駆動機構は上軸１４及
び床軸１５を有しこれらは、駆動用電動機（図示
せず）を含む従来の駆動機構を介して同期的に連
結されている。縫針１７は針棒１８の終端部で反
復運動可能なように取り付けられておりこの針取
り付け棒はアーム１３内のゲート１９内に横方向
の揺動動作が可能なように装着されており、針１
７に横振れ動作を伝達している。１つの駆動リン
ク２５が点２６の所でゲート１９に取り付けられ
ており、逆転可能な線形駆動装置２７と機械的に
連結されている、この型式のものは米国特許第
4016441号に図示されている。従つて線形駆動装
置２７は縫針１７の横方向の位置を定めるために
制御されている。 又第１図には布送り機構の一部が図示されてお
りこれは、送り棒３５で動かされる送り歯３４を
含んでいる。図に示されている布送り動作を送り
歯３４に伝達する機構は、床軸１５から歯車３７
を介して駆動される送り駆動軸３６と、送り駆動
軸３６に取り付けられたカム３８と、カム３８を
内側に拘え込み、送り調節すべりみぞ４１内のす
べり部材４０を反復運動させるように連結されて
いる連接棒３９とを含んでいる。リンク４２は連
接棒３９と送り棒３５とを、すべりみぞ４１の傾
きに比例するように枢動的に連結しており、送り
歯３４の送り幅の大きさ及び向きを定めている。
すべりみぞ４１の傾きは、反転可能な線形駆動装
置４３で制御されている。これは、図示されてい
るように線形駆動装置２７と同一型式のものであ
る。線形駆動装置４３はリンク４６に連結され、
リンク４６は点４７で揺れ腕４８に枢動的に取り
付けられ、揺れ腕４８は揺軸４９に固定されてお
り、揺軸４９にはすべりみぞ４１が取り付けられ
ている。 又第１図には、タイミングパルス発生器５０が
示されており、これは、米国特許第3939372号に
記載されているのと同一型式のものである。パル
ス発生器５０は、上軸１４が一回転する毎に一つ
づつタイミングパルス列を発生し、このパルスは
以下に記述される方法で使用される。 第２図はタイミング表が示されており、これは
本発明の内容を示すのに有用である。第２図にお
いて曲線６０は、針棒１８の垂直方向の移動をミ
シンの動作の１サイクルにわたつて表わしてお
り、このサイクルは動作の360度にわたると仮定
して、参考のために、針棒１８の上死点を中心に
してそこを０度としている。装置の基本タイミン
グはタイミングパルス発生器５０から得られる。
先に述べた米国特許3939372号に記述されている
ように、タイミングパルス発生器は、無接点型の
電気式パルス発生器で、ホール素子と磁束線を発
生するための永久磁石（共に図示せず）とを使用
し、上軸１４上に装着された円周方向に階段を有
する透磁性カム５２の動きと関連して２つの状態
を出力する。第２図の下部に示すように、カム５
２の外周辺、即ち短絡片は、ミシンの動作サイク
ルの約144度から約302度のところでホール素子を
横切り、ミシンの動作サイクルの残りの部分の間
ではホール素子を横切る金属片は存在しない。従
つて上軸１４が回転している時、タイミングパル
ス発生器５０は、ミシンの動作サイクルの約158
度分の間は第１レベルのそしてミシンの動作サイ
クルの残りの間（202度分）は第２レベルのパル
ス列を発生する。先行技術における電子制御型ミ
シンでは、金属片が無い状態から短絡状態への移
行、これは約144度の点で生じる、を送り同期信
号として利用し、線形駆動装置４３を制御するた
めに、呼び出された縫製パターン情報処理を開始
している。短絡状態から金属片が無い状態への移
行、これは約302度の点で生じる、は従来、針棒
揺動同期信号として利用され、線形駆動装置２７
を制御するために、呼び出された縫製パターン情
報処理を回始している。針１７は曲線６０上の点
６２で示される約264度の所で針板から出ている
ので、曲線60上の点64で表わされる従来の針棒揺
動同期時刻であるこの時点では縫製中の布の上方
にある。 第３図は異なる動作速度における種々の時間間
隔を示している。第３図の表の第１列は、850回
転／分からミシンの最高速度である1200回転／分
の間の速度を50回転／分毎に示している。第２列
は、第１列に示された速度における全動作サイク
ル時間を四捨五入してミリ秒単位で示している。
第３列は、カム５２の短絡片がホール検出器を横
切つている時間を四捨五入してミリ秒単位で示し
ている。この短絡時間は送り同期信号と針棒揺動
同期信号との間の時間である。第３図の最終列
は、この後で詳細に論じられる。 第４図は、ガロン（Garron）その他に付与さ
れた1979年７月３日付の米国特許第4159688号に
記載され、ここでも参照として引用されている型
の電子式縫製パターンミシンのためのマイクロコ
ンピユータを基本とした制御装置の全体ブロツク
図を示す。従つて、マイクロコンピユータ７０は
入力信号をパターン選択器７２から受け、このパ
ターンはミシンの操作者が縫いたいと希望するパ
ターンを示している。マイクロコンピユータ７０
は内部中央処理装置（CPU）７４とパターン
ROM７６とで構成されている。CPU７４はミシ
ンの動作に関連してタイミングパルス発生器５０
からタイミング信号を受信する毎に、パターン
ROM７６からDATAを得、針棒揺動駆動装置７
８及び送り駆動装置８０を制御する。針棒揺動駆
動装置７８は線形駆動装置２７を有し、送り駆動
装置８０は線形駆動装置４３を有している。針棒
揺動駆動装置７８及び送り駆動装置８０の構造は
似ていて、マイクロコンピユータ７０からのデイ
ジタル符号を機械的位置信号に変換するために取
り付けられていて、それぞれ従来の縫製機構内の
ミシン針の位置決め、及び針が突き刺す毎に布を
送る動作を行なう。例えば、マイクロコンピユー
タ７０はロツクウエル・インターナシヨナル(株)
（Rockwell International Corporation）製の
R6500型であり、中央処理装置７４は導線８２を
経由してパターンROM７６に番地信号を送り、
導線８４を経由してバイトデータを受信する。 第５図は本発明のハードウエアの実例を示すブ
ロツク図であり、その動作を理解する上で有用で
ある。第５図に示すように、タイミングパルス発
生器５０で発生された送り同期パルスは導線１０
２上に与えられ、1KHzのクロツクパルスは導線
１０４上に与えられる。導線１０２に与えられた
送り同期パルスは遅れ要素１０６を経由して計数
器１１０のリセツト入力１０８に供給される。遅
れ１０６は、導線１０４上のクロツクパルス間隔
である１ミリ秒以下で、以下に記述するように計
数器１１０がリセツトされる以前に計数器１１０
の内容に応じて回路の残りの部分が十分動作でき
るだけの時間に選ばれている。導線１０４上のク
ロツクパルスは計数器１１０に供給され、導線１
０４上にクロツクパルスが送られる毎に計数器１
１０の内容を更新する。従つて計数器１１０の内
容はその直前に導線１０２上に送り同期信号が現
われて後の時間をミリ秒単位で示している。計数
器１１０の内容は導線１０２上の送り同期信号に
応じて比較器１１２に送られ、この同期信号は又
比較器１１２にも送られている、送り同期パルス
の間隔が71ミリ秒以下であるか否かを決定してい
る。第３図を見ると、送り同期パルスの間隔が71
ミリ秒以下であると、ミシンの動作速度が850回
転／分以上であることがわかる。従つて、ミシン
の速度が850回転／分以上の時は比較器１１２は
導線１１４に出力を出し、これは回路１１６が、
計数器１１０からの計数値に算術演算を実行する
ことを可能とする。回路１１６は計数値を２で割
り、そこから８を引いて、この数を一時記憶のた
めにラツチ１１８に供給する。これらの動作が実
行され、数がラツチ１１８に貯えられた後、遅れ
１０６は計数器１１０をリセツトし計数を再び開
始する。比較器１２０は計数器１１０から与えら
れた計数値と、ラツチ１１８の内容を比較し、そ
れらが等しい時には、パルス信号を導線１２２に
送り出す。従つて導線１２２上より送り出される
パルスは、送り同期パルスが出た後、回路１１６
で計算された遅れ時間を経た後に発生する。この
遅れ時間はミシン速度の逆関数であり、第３図の
表の最終列に記載されている。導線１２２上に発
生されたパルスは、タイミングパルス発生器５０
からのバイト（bight）同期信号の代りに使用さ
れ、高速時での針棒揺動駆動装置７８の動作を進
め、針１７が確実に、折りよく好適に位置決めさ
れるようにしている。第２図において、曲線６０
上の点６４は動作サイクル中に、タイミングパル
ス発生器５０により針棒揺動同期信号が発生され
る点であつた。本発明によればこれはミシンの動
作速度が850回転／分以下の場合に、針棒揺動同
期信号が発生する点に相当する。本発明によれ
ば、ミシン速度が900回転／分の時には針棒揺動
同期信号は点６５で：1000回転／分の時には点６
６で：1100回転／分の時には点６７で：そして
1200回転／分の時には点６８で発生する。点６５
は296度に：点６６は290度に：点６７は282度
に：そして点６８は273度に相当する。 第６Ａ図及び第６Ｂ図は共に、本発明を実施す
るためのマイクロコンピユータ７０の割り込みル
ーチンのフロー図を示している。マイクロコンピ
ユータ７０にはタイミングパルス発生器５０から
のパルと、1KHzのクロツクタイマからのパルス
とによつて割り込みがかけられる。第６Ａ図及び
第６Ｂ図に示されるように、マイクロコンピユー
タ７０が割り込みを検出すると、まず第１にその
割り込みが１ミリ秒のタイマによつてかけられた
か否かをチエツクする。もし違えば、この割り込
みはタイミングパルス発生器５０からの送り同期
パルス又は針棒揺動同期パルスによつてかけられ
たものである。次にマイクロコンピユータ７０は
データ更新が励起状態を示しているか否かをチエ
ツクする。これは、DATAレジスタを検査する
ことによつて実行される、すなわちデータ更新が
励起状態であるとDATAレジスタは１にセツト
されており、データ更新が非励起状態であると０
セツトされている。データ更新はミシン速度が
850回転／分以上と検出されると励起状態となる。
仮りにデータ更新が励起状態でないと、マイクロ
コンピユータはそれが送り同期信号であつたが、
針棒揺動同期信号であつたかのチエツクを行な
う。もし、そのどちらでもない場合には、その割
り込みは不当割り込みと判断されマイクロコンピ
ユータ７０はその以前の仕事に復帰する。もしそ
れが針棒揺動同期信号であつた場合にはマイクロ
コンピユータ７０はSYNCレジスタを１にセツト
する。仮りに送り同期信号が受信されると、デー
タ更新が励起状態であるか否かにかかわらず
SYNCレジスタを０にセツトする。データ更新が
非励起状態であり針棒揺動同期信号が検出された
場合には、マイクロコンピユータ７０は針棒揺動
駆動装置７８を制御するために針棒揺動ルーチン
へジヤンプする。 マイクロコンピユータ７０は同期参照計数器
SYNCRFを含んでいて、これは送り同期パルス
が感知される毎に検索される。この計数器は計数
器１１０（第５図の）に相当し、仮りにその内容
が７１より少い時にはDATAレジスタが１にセ
ツトされデータ更新が励起状態であることを示し
ている。これはミシンの速度が850回転／分以上
の場合である。もしSYNCRFが71以上であると、
これはミシンの速度が850回転／分以下であるこ
とを示し、従つてDATAが０にセツトされ、デ
ータ更新が非励起状態であることを示す。次のス
テツプは、遅れ間隔の計算で、これはSYNCRF
の内容を２で割りそこから８を引いて行なわれ
る。マイクロコンピユータ７０は又割り込み計数
器INTCNTを有し、これは１ミリ秒毎に増加さ
れる。計算された遅れはINTCNTの内容に加算
され、後で使用するためにレジスタINCT1に記
憶される。これはラツチ１１８（第５図）に相当
する。その後SYNCRFは零にリセツトされ、マ
イクロコンピユータ７０は送りルーチンにジヤン
プし送り駆動装置８０を制御する。 第６Ｂ図において、割り込みがタイマーのパル
スによつて開始された場合にはSYNCRFの内容
が240以上か否か検査される。もし240より小さい
時には１だけ内容を増加し、INTCNTレジスタ
の内容も１だけ増加させる。もしSYNCRFが240
以上の時は内容は増加されない。しかしながらこ
の場合もINTCNTは増加される。この理由はミ
シンが極端な低速度で運転されている場合に、
SYNCRFレジスタの内容が最大値を超えて零に
戻り再び計数を始める状態をさけるためである。
INTCNTが増加された後DATAレジスタはデー
タ更新が励起状態であるか否か検索される。もし
違えばマイクロコンピユータ７０はその通常動作
に復帰する。仮りにデータ更新が励起状態である
と、INTCNTの現在値がICNT1の値と比較され
る。もしこれらの値が等しくない時には、マイク
ロコンピユータはその通常動作に復帰する。もし
これらの値が等しい時には、これは、この時点が
最後に送り同期パルスが入つた後から計算して求
められた遅れ時間経過したことを表わしており、
従つてマイクロコンピユータ７０は針棒揺動ルー
チンへ飛び、タイミングパルス発生器５０から針
棒揺動同期パルスを受信した場合と全く同様に針
棒揺動駆動装置７８を制御する。実際上計算で求
められた針棒揺動同期パルスが機械的に発生され
た針棒揺動同期パルスに置き換えられる。 後に示す表１はマイクロコンピユータ７０を制
御するためにマイクロコンピユータ７０の中で使
用されるプログラムリストであり、第６Ａ図及び
第６Ｂ図に示されたフロー図及び先に論じた内容
に従つたものである。 それ故にここには機械的同期をとるミシンの運
転を前倒しにする方法が発表されている。上述の
実施例は単に本発明の原理の応用例を図示するた
めのものであることは理解されよう。熟練した技
術者によれば、添付の特許請求の範囲で定められ
ている本発明の精神及び範囲から離れることなく
その他の多くの実施例を考案することができるで
あろう。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は点鎖線で囲まれたミシンの透視図で、
その中には本発明の原理により構成された配列が
具体的に構成されている。 第２図は、タイミング図であり本発明を理解す
る上で有用である。第３図は、本発明に関係する
種々の時間間隔を示す表図である。第４図は、第
１図に示すミシンのためのマイクロコンピユータ
による制御装置の一般的なブロツク図を示す。第
５図は、本発明を実例するハードウエアを模式的
に示したブロツク図である。第６Ａ図及び第６Ｂ
図は共に第３図に示すマイクロコンピユータが本
発明により適切にプログラムされた時の動作を表
わすフロー図を示している。 １０……ミシン、１７……縫い針、１８……針
棒、２７，４３……線形駆動装置、３４……送り
歯、５０……機械式同期信号発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ あらかじめ定められた範囲内で位置決め制御
   可能な少くとも１つの縫製機構と、縫製パターン
   情報を記憶する記憶装置と、ミシンの各運転サイ
   クル中に第１の固定点で第１の同期信号を発生さ
   せる装置と、ミシンの各運転サイクル中に第２の
   固定点で第２の同期信号を発生させる装置と、第
   １及び第２の同期信号を利用しミシンの動作と同
   期をとつて記憶装置から選択された縫製パターン
   情報を呼び出すための呼び出し装置と、それに呼
   び出された縫製パターン情報に応じて、縫製機構
   の位置決め制御を行なうための駆動装置とを含む
   電子式制御されるミシンにおいて： ミシンの運転速度があらかじめ定められた速度
   より速い時にそれを検出するための装置： 前記あらかじめ定められた速度より速い検出さ
   れた速度に応じて、前記第１の同期信号の後で、
   前記第２の同期信号の前に生じる第３の同期信号
   を発生させるための信号発生器：及び 前記呼び出し装置に応じて、前記第３の同期信
   号を前記第２の同期信号と置き換えるための装
   置：を有することを特徴とする電子制御式ミシ
   ン。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の電子制御式ミ
   シンにおいて、前記検出装置が前記第１の同期信
   号の発生間隔のタイミングをとる装置を含むこと
   を特徴とする電子制御式ミシン。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の電子制御式ミ
   シンにおいて、前記タイミング装置が： 固定周波数クロツクパルス発生源： 前記クロツクパルスを計数するためのリセツト
   可能な計数装置：及び 前記第１の同期信号が発生する毎に、前記計数
   装置をリセツトするために前記第１の同期信号を
   前記計数装置に供給するための装置： を含むことを特徴とする電子制御式ミシン。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の電子制御式ミ
   シンにおいて、前記検出装置がさらに、前記第１
   の同期信号の発生に応じて前記計数装置の計数値
   を検査し、前記計数値が前記あらかじめ定められ
   た速度に対応する限界計数値以下であるかを判定
   する装置を含むことを特徴とする電子制御式ミシ
   ン。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の電子制御式ミ
   シンにおいて、前記信号発生装置が、前記第１の
   同期信号と、前記第３の同期信号との時間間隔を
   ミシン速度の逆関数として可変とするための装置
   を含むことを特徴とする電子制御式ミシン。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の電子制御式ミ
   シンにおいて、前記検出装置が、固定周波数クロ
   ツク発生源と、前記クロツクパルスを計数するた
   めのリセツト可能な計数装置、及び前記第１の同
   期信号が発生する毎に、前記計数装置をリセツト
   するために前記第１の同期信号を前記計数装置に
   供給するための装置を有し、前記信号発生装置
   が、速度に関係する計数値を計算するための装置
   と、前記計数装置の計数値に応じてこれが前記速
   度に関係する計数値と等しい場合に前記第３の同
   期信号を発生するための装置を有することを特徴
   とする電子制御式ミシン。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の電子制御式ミ
   シンにおいて、前記計算装置が、前記計数装置が
   リセツトされる前に前記計数装置が到達した最大
   計数値を２で割りそこから８を引くように動作す
   ることを特徴とする電子制御式ミシン。