JPH0137159B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子制御式ジグザグミシンの布送り
装置に関し、特にパルスモータで直接駆動される
布送り装置に関するものである。

（従来技術） 従来の電子制御式ジグザグミシンにおいては、
一般に針棒上下動機構と布送りの送り歯上下動機
構とをミシンモータで駆動し、針棒揺動機構と送
り歯前後動機構とを夫々のパルスモータで駆動す
るようになつている。

ところで、最近では送り歯前後動機構を独立の
パルスモータで直接に駆動することにより、駆動
系を単純化し最新の要求布送り量に基いて正確に
布送り制御するようにしたジグザグミシンが提案
されている。

例えば、特公昭57−30026号公報には、ミシン
上軸とは独立に駆動される布送り装置を備え、ミ
シン上軸の回転位相を上軸位相信号発生装置で検
出し、送り歯の送り軸の回転位相が上軸の回転位
相に対応するように予め設定しておき、上記上軸
位相信号に基いて送り軸の回転位相が予め設定し
ておいた回転位相となるように制御することによ
り、布送りの終了タイミングを一定に制御するよ
うにした布送り装置が記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） 電子制御式ジグザグミシンの布送り装置を針棒
の上下運動と調時して独立のパルスモータ等で駆
動する場合、一般に次のような問題がある。

即ち、針棒を駆動するミシンモータの回転速度
即ち縫製速度が一定でなく低速〜高速の範囲に亙
つて適宜設定されること、また縫目形成の１針毎
に布送り量が変動することつまりパルスモータへ
出力される駆動パルス数が変動すること、駆動パ
ルスのパルス周期が一定であること、などの理由
により布送りの開始タイミングを一定にしておく
と布送り終了タイミングが一定せず、天秤の運動
と布送り運動の協働により上糸を十分に引き締め
る前に布送りが終了し、上糸の引き締める前正に
行えず上糸が加工布と針板間に挟み込まれて残つ
たりするなど縫製品質上種々の問題が起る。

これに対して、上記公報に記載の布送り装置に
よれば、布送りの終了タイミングを適正に制御す
ることが出来るけれども、ミシン上軸の回転位相
を検出する上軸位相信号発生装置や送り軸の回転
位相を上軸の回転位相に対応するように設定して
おく電気信号手段などを設けなければならず、装
置の構成が複雑化し、製作費も高価になるなどの
問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るミシンの布送り装置は、縫針の上
下往復運動と調時して加工布を移動するためにパ
ルスモータにより直接に駆動される布送り部材
と、縫針を上下往復運動させるために回転される
ミシンモータの実際速度を検出する速度検出部と
そのミシンモータの速度を選択設定する速度設定
部とを含み、ミシンモータの速度を前記選択設定
された速度に制御する速度制御装置とを備えたミ
シンにおいて、前記速度検出部により検出された
実際速度または前記速度設定部により選択設定さ
れた設定速度に対応する速度信号と、前記布送り
部材による加工布の送り量に対応する送り量信号
とに従つて前記パルスモータの指令パルスの周期
を決定する送り制御手段を設けたものである。

また、必要に応じて前記布送り制御手段は、縫
針の１回の上下往復運動期間中において前記速度
信号を少なくとも１回受けてパルスモータの指令
パルスの周期を決定するようにしてもよい。

（作 用） 本発明に係るミシンの布送り装置においては、
縫針の上下運動に調時して加工布がパルスモータ
で直接駆動される布送り部材により布送りされ、
速度検出部により検出されるミシンモータの実際
速度が速度設定部により選択設定された設定速度
となるように速度制御装置によつて制御されるこ
とになる。

そして、送り制御手段では、上記実際速度また
は設定速度に対応する速度信号と、布送り量に対
応する送り量信号とに従つて前記パルスモータの
指令パルスの周期が決定され、この決定された周
期の指令パルスが出力され、布送りが制御され
る。

つまり、ミシンモータが低速のときや送り量が
小さいときには、指令パルスの周期が長くまた高
速のときや送り量が大きいときには指令パルスの
周期が短く決定され、これにより布送りの開始タ
イミングと終了タイミングが一定に制御される。

（発明の効果） 本発明に係るミシンの布送り装置によれば、以
上説明したように、ミシンモータの実際速度また
は設定速度に対応する速度信号と加工布を送る送
り量信号とに従つて指令パルスの周期を決め、こ
れによりミシンの速度に関係なく布送りの開始タ
イミングと終了タイミングとを一定に制御して、
天秤による上糸の引き締め動作を一定に保ち、縫
製の品質を向上させることが出来る。

しかも、上記制御のために、特別の高価な検出
装置等を何ら設けずに、ミシンモータの速度をフ
イードバツク制御するために設けられている速度
検出部や速度設定部を有効活用するので、制御系
も複雑化せず製作費も安価にすることが出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

本実施例は、縫針の上下往復動と調時して加工
布をパルスモータで直接駆動するようにした電子
制御式ジグザグミシンの布送り装置に関するもの
で、ミシンモータの回転速度に基いて前記パルス
モータの指令パルスの周期を制御しようとするも
のである。

このジグザグミシンの場合、針棒上下動機構や
糸引上げ用の天秤はミシンモータで駆動されるの
に対し、針板上面に常時部分的に突出している布
送りローラを備えた布送り機構はパルスモータに
より直接駆動される。

前記針棒上下動機構や天秤については、通常の
電子制御式ジグザグミシンと同様なので詳しい説
明は省略し、布送り装置について第１図〜第３図
により説明する。

前記ミシンのアーム部の頂部から延びる押え棒
１の下端には取付ネジ４により押えホルダ２が取
付けられその押えホルダ２に押え足３が着脱自在
に装着され、前記押え棒１の前方には針棒（図示
略）と針棒に取付けられた縫針５が配設されてい
る。

前記押え棒１や針棒の下方において、ベツド部
内には次のようなローラ式布送り装置が設けられ
ている。

即ち、針板６の略中央部のやや後方側部分に対
応し、且つ押え足３とその左側近傍部に対応する
位置において、針板６の直下には布送り方向と直
交方向に向けた３本のローラ軸７ａ，７ｂ，７ｃ
が前後に適当間隔あけて平行に配設され、これら
ローラ軸７ａ，７ｂ，７ｃはベツド部Ｂ内のブラ
ケツト８に両端で枢支されている。

前記押え足３の直下において、前側のローラ軸
７ａには針孔９の両側に位置する１対のローラ１
０が固着されるとともに、後側の２本のローラ軸
７ｂ，７ｃには夫々４個のローラ１０が固着され
ており、これらローラ１０は針板６の開口部から
針板６上へ僅かに突出し、これらローラ１０と押
え足３間に加工布を挟持した状態でローラ１０を
回転させるとにより布送り出来るようになつてい
る。

前記ローラ軸７ａ，７ｂ，７ｃのローラ１０を
回転駆動して布送りするための布送りパルスモー
タ１１がベツド部Ｂのブラケツト１２にローラ軸
７ａ，７ｂ，７ｃと同方向に向けて取付けられ、
そのモータ軸１１ａの駆動ギヤ１３に噛合する従
動ギヤ１４がブラケツト８，１２に枢支され、こ
の従動ギヤ１４の支軸に設けられたプーリ１５と
ローラ軸７ａ，７ｃのプーリ１６ａ，１６ｃとに
亙つてタイミングベルト１７Ａが掛装されるとと
もに、前記プーリ１５とローラ軸７ｂ，７ｃのプ
ーリ１６ｂ，１６ｃに亙つてタイミングベルト１
７Ｂが掛装され、これらタイミングベルト１７
Ａ，１７Ｂは１対のアイドルプーリ１８によりガ
イドされ且つタイミングベルト１７Ｂはテンシヨ
ンプーリ１９で張力調整されており、前記パルス
モータ１１で両タイミングベルト１７Ａ，１７Ｂ
を介してローラ軸７ａ，７ｂ，７ｃの全部のロー
ラ１０を回転駆動させ得るようになつている。

尚、前記ローラ１０の外周面には加工布とスリ
ツプするのを防ぐ細かい歯が形成されている。

図中、符号２０は下糸ボビンを収容する水平釜
であり、符号２１は滑り板である。

但し、前記10個のローラ１０に代えて、これら
ローラ１０の範囲に亙つて耐摩耗性に優れる金属
製若しくは合成樹脂製の可撓性または屈曲自在の
ベルトを設け、このベルトを前記パルスモータ１
１で駆動することにより加工布を送るように構成
してもよいし、既存のミシンに備えられている送
り歯を前記パルスモータ１１により前後送り駆動
且つ上下動駆動させるように構成してもよい。

要するに、前記布送り装置は、パルスモータ１
１により直接駆動するようになつていればよい。

次に、前記ミシンモータ、布送りパルスモータ
１１及び針棒揺動パルスモータ等を制御する制御
装置について第４図のブロツク図に基いて説明す
る。

ミシンモータ３０の速度を制御する速度制御装
置は、速度検出器３１と、速度設定装置３２と、
Ａ／Ｄ変換器３２ａと、CPU３３（中央演算装
置）と、ROM３４（リード・オンリ・メモリ）
と、RAM３５（ランダム・アクセス・メモリ）
とミシンモータ駆動回路３６とで構成され、ミシ
ンモータ３０の回転速度が速度設定装置３２によ
り設定された設定速度となるようにフイードバツ
ク制御するものである。

前記速度検出装置３１は、ミシンモータ３０の
出力軸や上軸の回転速度を例えば電磁ピツクアツ
プセンサ等で検出するもので、その検出信号は図
示外のＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後CPU
３３へ出力される。

前記速度設定装置３２は、所望の縫製速度とな
るようにミシンモータ３０の回転速度を選択設定
するもので、例えばポテンシヨメータからなりそ
の電圧信号がＡ／Ｄ変換器３２ａでＡ／Ｄ変換さ
れた後CPU３３へ出力される。

前記ROM３４には、速度検出器３１から出力
される実際速度信号と速度設定装置３２から出力
される設定速度信号とに基いてミシンモータ３０
を制御する制御プログラム等が予め入力格納され
ており、CPU３３は上記両速度信号を受けこれ
らを制御プログラムに基いて演算処理し、必要に
応じてROM３４から読込んだ信号やデータ等或
いは演算結果のデータ等をRAM３５に一時記憶
させるとともにミシンモータ３０を制御する制御
信号をミシンモータ駆動回路３６へ出力する。こ
のミシンモータ駆動回路３６からは上記制御信号
に対応する駆動電流がミシンモータ３０へ出力さ
れる。

上記のように、ミシン稼働中はミシンモータ３
０の速度が設定速度となるように常時フイードバ
ツク制御されるが、この速度制御については既存
の電子制御式ジグザグミシンと同様である。

次に、前記布送りパルスモータ１１と針棒揺動
パルスモータ３８とを制御する制御装置は、前記
速度設定装置３２と、Ａ／Ｄ変換器３２ａと、駆
動タイミング検出センサ３９と、縫目模様選択装
置４０と、縫目模様データメモリ４１と、CPU
４２（中央演算装置）と、ROM４３（リード・
オンリ・メモリ）と、RAM４４（ランダム・ア
クセス・メモリ）と、布送りモータ駆動回路４５
と、針棒揺動モータ駆動回路４６などで構成され
る。

前記駆動タイミング検出センサ３９は、針棒上
下運動の１サイクル毎に針棒が最高位置に達した
ときにそれをリミツトスイツチやフオトインタラ
プタ等で検出するもので、その駆動タイミング信
号はCPU４２へ出力される。

前記縫目模様データメモリ４１は、各縫目模様
毎に、各縫動作の布送り量と針棒揺動量（針振り
量）とに関するデータを１群のアドレスに格納し
ているメモリであり、縫目模様選択装置４０は縫
目模様データメモリ４１に格納されている各縫目
模様をコード番号等により選択し模様選択信号を
CPU４２へ出力するものである。

前記ROM４３には、布送りパルスモータ１１
と針棒揺動パルスモータ３８とを制御する制御プ
ログラムが格納されており、CPU４２において
は縫目模様選択信号を受けるとそれに対応する１
群の縫目模様データの各データを、縫目模様デー
タメモリ４１から順々に読込んで演算処理すると
ともに必要に応じてデータや信号をRAM４４に
一時記憶させ、駆動タイミング信号に基いて求め
た各所定のタイミングで各一連の制御信号を布送
りモータ駆動回路４５と針棒揺動モータ駆動回路
４６とに夫々出力し、布送りモータ駆動回路４５
と針棒揺動モータ駆動回路４６からは上記各一連
の制御信号に対応する各一連の駆動パルスが夫々
布送りパルスモータ１１と針棒揺動パルスモータ
３８とに出力され、縫目模様選択装置４０で選択
された縫目模様が縫製されることになる。

上記縫目模様を縫製する為の制御のうち後述の
布送りパルスモータ１１を制御する布送り制御以
外については既存の電子制御式ジグザグミシンと
同様である。

ここで、前記ミシンモータ３０の回転速度と加
工布の送り量とに応じて布送りパルスモータ１１
へ出力する駆動パルスのパルス周期を制御するこ
とにより布送りの開始及び終了タイミングを一定
にする布送り制御について以下詳しく説明する。

第５図は、縫針５の上下動曲線と縫針５の上下
動と調時して上下する天秤の上下動曲線を示すも
ので、布送りは少なくとも縫針５が最高点に達し
た時期以降に実行することが望ましく、また下降
してくる縫針５が加工布に刺挿する時期までに布
送りを終了する必要がある。そして、布送りは天
秤により上糸が十分に引き締められた時点以降に
実行することが最も望ましいが、天秤が最高点に
到達した時期から針布一致点の時期までの期間が
比較的短く、特にミシンモータ３０の速度が大き
いときには上記期間が非常に短かくなつてこの期
間内に布送りを実行することが難しい場合もある
ので、縫針最高点の時期から針布一致点の時期ま
での間に布送りを実行するものとする。

この場合、布送り開始のタイミングは駆動タイ
ミング信号で決定されるとともに、前記天秤はミ
シンモータ３０により縫針５の上下動に連動して
駆動されるので、針布一致点のタイミングつまり
布送り終了のタイミングはミシンモータ３０の回
転速度と駆動タイミング信号とに基いて所定のプ
ログラムにより演算される。

以下、第８図及び第９図のフローチヤートによ
り布送り制御のルーチンについて説明するが、こ
の布送り制御の制御プログラムは予めROM４３
に入力格納されている。

第８図において、縫製運転の開始とともに
CPU４２において制御が開始され、ステツプS1
では初期化され、ステツプS2では駆動タイミン
グ信号が駆動タイミング検出センサ３９から入力
されたか否かが判定され、駆動タイミング信号が
入力されていないときには、ステツプS2へ戻り、
駆動タイミング信号が入力されると、ステツプ
S3へ移行し、ステツプS3では速度設定装置３２
からミシンモータ３０の設定速度を表す速度信号
が読込まれる。

次に、ステツプS4では模様選択信号に対応す
る縫目模様の各縫動作の為の模様データが縫目模
様データメモリ４１から読込まれ、ステツプS5
では模様データに含まれている布送りの為の駆動
パルス数がRAM４４に一時記憶される。

ステツプS6では、CPU４２内の内部タイマー
が初期設定（リセツト）され、この内部タイマー
のリセツトを条件として第９図の内部タイマー割
込み処理のルーチンが開始される。

この割込み処理が開始されると、ステツプS10
では速度信号に基いて布送り時間が演算され、こ
の布送り時間と駆動パルス数とに基いて駆動パル
スの周期が演算される。

次に、ステツプS11において駆動パルス周期が
内部タイマーにセツトされると、内部タイマーか
らは駆動パルス周期毎にトリガー信号が出力され
る。

ステツプS12では、内部タイマーからのトリガ
ー信号と同期してCPU４２から布送りモータ駆
動回路４５へ制御信号が出力され、布送りパルス
モータ１１が１ステツプ駆動される。

次に、ステツプS13では前記駆動パルス数だけ
の駆動が終了したか否かが判定され、終了してい
ないときにはS12へ戻りステツプS12が繰返され、
駆動パルス数だけ布送りパルスモータ１１が駆動
され、加工布が次回の縫動作のための送り量だけ
布送りされると、ステツプS13からステツプS14
へ移行し、ステツプS14においてタイマー割込み
にマスクされて割込み処理が終了し、第８図のメ
インルーチンへ復帰する。この復帰後ステツプ
S7において次回の割込みを可能とするためにタ
イマー割込みマスクが解除され、ステツプS7か
らステツプS2へ移行し、以下同様に繰返される。

上記のように、駆動タイミング信号が入力され
る毎に速度信号と模様データから決まる駆動パル
ス数とに基いて駆動パルスの周期が決定され、こ
の駆動パルス周期で駆動パルスが順々に布送りパ
ルスモータ１１へ出力され、布送りが実行され
る。

第６図及び第７図は、以上のように送り制御す
るときの縫針上下動曲線と駆動パルスとを例示し
たもので、夫々ミシンモータ３０の回転数が
400rpm及び800rpmの場合である。駆動パルス数
が同じであるとすると第６図のように低速のとき
には駆動パルス周期が大きくなり、第７図のよう
に高速のときには駆動パルス周期が小さくなり、
布送りの開始タイミング及び終了タイミングが一
定となる。

上記実施例では、速度設定装置３２からの設定
速度信号をCPU４２へ出力し、ミシンモータ３
０の設定速度信号を用いて駆動パルス周期を決定
するようにしたが、速度検出器３１からの実際速
度信号をCPU４２へ出力し、ミシンモータ３０
の実際速度信号を用いて駆動パルス周期を決定す
るようにしてもよい。

また、上記実施例では、第９図のルーチンを割
込み処理によつて行なうようにしたが、このルー
チンを第８図のルーチンに組込んでもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
電子制御式ジグザグミシンのベツド部上の押え足
等及びベツド部内に設けられた布送り装置の部分
縦断正面図、第２図は同じく部分縦断側面図、第
３図は同じく布送り装置の平面図、第４図は上記
ミシンの制御装置のブロツク図、第５図は天秤上
下動曲線と縫針上下動曲線の一部を示す線図、第
６図及び第７図は夫々低速時及び高速時における
縫針上下動曲線の一部と駆動パルスとを示す説明
図、第８図及び第９図は布送り制御の制御ルーチ
ンの概略フローチヤートである。 ５……針棒、１０……ローラ、１１……布送り
パルスモータ、３１……速度検出器、３２……速
度設定装置、３２ａ……Ａ／Ｄ変換器、３３……
CPU、３４……ROM、３５……RAM、３６…
…ミシンモータ駆動回路、３９……駆動タイミン
グ検出センサ、４０……縫目模様選択装置、４１
……縫目模様データメモリ、４２……CPU、４
３……ROM、４４……RAM、４５……布送り
モータ駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 縫針の上下往復運動と調時して加工布を移動
   するためにパルスモータにより直接に駆動される
   布送り部材と、縫針を上下往復運動させるために
   回転されるミシンモータの実際速度を検出する速
   度検出部とそのミシンモータの速度を選択設定す
   る速度設定部とを含み、ミシンモータの速度を前
   記選択設定された速度に制御する速度制御装置と
   を備えたミシンにおいて、 前記速度検出部により検出された実際速度また
   は前記速度設定部により選択設定された設定速度
   に対応する速度信号と、前記布送り部材による加
   工布の送り量に対応する送り量信号とに従つて前
   記パルスモータの指令パルスの周期を決定する送
   り制御手段を設けたことを特徴とするミシンの布
   送り装置。 ２ 前記布送り制御手段は、縫針の１回の上下往
   復運動期間中において前記速度信号を少なくとも
   １回受けてパルスモータの指令パルスの周期を決
   定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のミシンの布送り装置。