JPH0234637B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、縫い針数がパターン縫いまたは終り
縫いのように規定された場合に、どのようなペタ
ル操作でも、目的針数に対してオーバーランしな
いようにしたミシンのスピード制御方式に関す
る。

従来技術 従来、第７図に示したように、目標停止針数の
所定の針数｛例えば第７図ｃの下位置検出位置で
２針｝手前で第７図ａに示したように低速回転指
令を出力し、目標停止位置ではミシンを停止可能
な低速にしておいて第７図ｄに示したように停止
指令を出力し、曲線Ａで示したようにミシンのス
ピードを制御して目標停止位置で止めるようにし
たミシンのスピード制御方式が知られている。ま
た、ミシンのスピードに合わせて停止手前の低速
指令を出すタイミングを変更することも考えられ
ている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この従来のミシンのスピード制
御方式のように針数固定方式では、停止前のミシ
ンのスピードが必ず一定の値にならないと、、下
記のような不都合を生じた。即ち、 停止前のミシンの回転数が予想されたスピー
ドよりも速い場合は、規定の針数でミシンの速
度を低速に下げられないため、目標針数に対し
てオーバーランしてしまい、目的の停止針数を
満足しなくなつてしまうという問題点があつ
た。

停止前のミシンの回転数が予想されたスピー
ドより遅い場合は、低速回転で駆動されている
部分が多くなり、停止までの時間が余分にかか
るという問題点があつた。

これらの問題点を解決するために、ミシンのス
ピードを常時測定し、これに合わせて減速タイミ
ングを可変にするという方法もあるが、この場合
は、ミシンのスピードを測定するために専用のハ
ード回路を追加したり、またはマイクロコンピユ
ータによつてソフト的に測定しいるため、この演
算時間が多くかかり、ミシンを制御する時間的余
裕が無くなつてしまい、より演算時間の速いマイ
クロコンピユータを使用するか、あるいはスピー
ド測定専用のマイクロコンピユータを準備する必
要があつた。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するために、ミシ
ン主軸を可変速に駆動するモータと、操作位置に
比例してモータ速度を増減する踏量信号を発生す
るペダルと、該踏量信号に関連してモータ駆動速
度を制御する駆動回路と、ミシンの針の所定停止
位置に対応した主軸の回転角を検出して位置信号
を発生する針位置検出手段と、縫うべき総針数を
設定する針数設定スイツチと、前記ミシン主軸の
回転に同期してその一回転中に複数の同期パルス
を発生するパルス発生手段と、前記総針数よりも
少ない所定複数針数分に対応する同期パルス総数
を所定の複数段階に分割し、それぞれの段階の数
値に対応して前記モータの最高速度限界を設定す
る速度情報を記憶した記憶回路及び同期パルスを
計数する計数回路を有し、該計数回路の計数値に
比例または反比例して次第に減速するように速度
情報を順次読み出す速度設定手段と、前記設定総
針数の最終針よりも前記所定複数針数手前におい
て計数回路を有効とし、読み出された速度情報に
基づいて前記ペダルによる前記モータの最高速度
を制限するように前記駆動回路を制御する制御回
路と、最終速度情報が読み出された後の位置信号
の発生に関連して前記モータを停止する停止制御
回路とを備えたことを特徴とする。

作 用 本発明によれば、縫製作業中のミシンのスピー
ドを常に測定してスピードを制御するものではな
く、針数設定スイツチで設定した針数の最終停止
位置から逆算して予め決められた設定パルス数の
位置で上記ミシンのスピードが予定された設定ス
ピードになるように、該設定パルスからさらに前
の逆算した複数のパルス数の位置で上記最終スピ
ードより速い予め決められたそれぞれのスピード
に設定することにより、目標停止位置よりオーバ
ーランしたり、また遅い速度で目標停止位置まで
動作されるようなことがなく、確実に設定スピー
ドで縫製作業が行なわれる。

実施例 第１図は、本発明の１実施例のミシンのスピー
ド制御方式を実施するブロツク回路を示した図
で、ミシンの上軸（図示せず）にセツトされたシ
ンクロナイザ１にはミシンの上軸の回転数を検出
するタコジエネレータ２及び針の上位置及び下位
置をそれぞれ検出する上位置検出器３及び下位置
検出器４（針位置検出手段）が設けられ、タコジ
エネレータ２（パルス発生手段）、上位置検出器
３及び下位置検出器４はそれぞれマイクロコンピ
ユータ５に接続され、タコジエネレータ２はミシ
ンの上軸の１回転につき24パルスの回転信号TG
を出力する。なお、このパルス数は多くなればな
る程、制御特性が向上する。また上位置検出器３
と下位置検出器４は針の上位置信号UDET及び
下位置信号DDTEを出力する。またマイクロコ
ンピユータ５には針数を設定する針数設定スイツ
チ６が接続されている。さらにマイクロコンピユ
ータ５はスピード制限信号SPDET、返し縫いス
ピード制限信号BTHまたはBTL、高速運転指令
信号MSiを設定電圧出力回路７に出力する。この
設定電圧出力回路７には作業者が操作するペダル
の位置に合つたスピードで回転させるために、ペ
ダルの踏み込み位置を検知してペダルの踏量信号
PDを出力するペダル踏量検出器８が接続されて
いる。またこの設定電圧出力回路７にはモータ駆
動回路９が接続され、モータ駆動回路９に設定さ
れたスピード信号をアナログで出力する。またモ
ータ駆動回路９にモータ１０が接続されている。
さらにモータ駆動回路８にはタコジエネレータ２
からモータ１０がスピード指令電圧通りに回転し
ているかどうかを確認するための回転信号として
使用する回転信号TG及びマイクロコンピユータ
５からミシン（モータ１０）を駆動状態にするた
めのモータ駆動信号Si及びミシンを停止するため
にブレーキをかけるモータブレーキ動作信号BR
が入力される。

本実施例における設定電圧出力回路７では、ス
ピード制限信号SPDETは４ビツトのデジタル信
号であり、その組合せによりOrpm〜7500rpmに
対応するアナログ信号をこの回路の内部に発生さ
せる。また、この電圧を変化させるための可変抵
抗器をこの回路に持つている。またマイクロコン
ピユータ５からの高速運転指令MSiはペダル踏量
検出器８からのペダルを踏んだときの踏量信号
PDに関係なく、ミシンを最高スピードで回転さ
せる電圧を発生する。さらに、マイクロコンピユ
ータ５からのスピード制限信号SPDET（４ビツ
ト）及び返し縫い制限信号BTHはスピードを押
える機能だけで、その指令値に対してミシンが回
転されることはない。例えば、スピード制限信号
SPDETが4000rpmであつても、ペダル踏量検出
器８からのペダルを踏んだときの踏量信号または
高速運転指令の無い限り、ミシンは最低速
（200rpm）で回転され、その回転が4000rpmにな
ることはない。また、スピード制限信号SPDET
と返し縫いスピード制限信号BTHの関係は回転
数の低い方が優先される。

従つて、上記スピード制限信号SPDETと返し
縫いスピード制限信号BTH及びペダルの踏量信
号PDが重なつて出力され、ペダルの踏量信号PD
の方がスピード制限信号SPDET及び返し縫いス
ピード制限信号BTHのどちらかより大きいとき
は、このスピード制限信号BTH及び返し縫いス
ピード制限信号BTHのうちのいずれか低い電圧
（低い回転数指令値）の回転数でミシンが回転さ
れる。これは高速運転指令MSiがスピード制限信
号SPDET及び返し縫いスピード制限信号BTH
と重なつたときも、ペダルの踏量信号PDの場合
と同様になる。なお、この高速運転指令MSiが入
力されると、ペダルの踏量信号は無関係になり、
スピード制限信号SPDET及び返し縫いスピード
制限信号BTHが入力されない限り高速で回転す
る。

次に、本発明の動作を第２図のタイミングチヤ
ートにより説明する。第２図において、Ａはスピ
ード制限信号SPDETによつて設定電圧出力回路
７の内部に作られた電圧であり、またＢは返し縫
い制御信号によつて同様に設定電圧出力回路７の
内部に作られた電圧であり、Ｃは本実施例の制御
方式によつて得られる実際のミシンスピードであ
る。なお、この実施例では、ペダル踏量検出器８
によつて予め設定された返し縫いを縫う制御につ
いて説明する。

まず、ペダルを踏んでミシンを駆動すると同時
に、第３図に示したＤ工程及びＥ工程の針数設定
位置を針数設定スイツチ６から読み込み、返し縫
いを始めてから停止（この実施例では、糸切り停
止後の下位置）までの針数を演算し、その値にタ
コジエネレータ２からのパルスTGを乗算する。
なお、ここでは上軸の１回転のパルス数を24とす
る。また設定した針数を11.5とすると、11.5×24
＝276が演算される。この演算がなされると、終
り返し縫いを始めた時点でマイクロコンピユータ
５の内部のタコジエネレータ２の発生パルス数を
カウントするカウンタを276にプリセツトする。
そして、タコジエネレータ２からパルスTGが入
る毎にこのカウンタの値から一づつ減算してい
く。さらに、その値が予め定められた値、例えば
273と一致した直後にスピード制限信号SPDET
を6500rpmから6000rpmに切替える。このように
して、以下237ときは5500rpmに、204のときには
5000rpmへと順次減速してゆき、０では200rpm
指示へと切替える。また返し縫いを奇麗に縫うた
めに設けられた返し縫いスピード制限信号BTH
及びBHL等も同時に出力する。この返し縫いス
ピード制限信号BTH及びBHLが出力されている
場合は、ペダルは後踏みされており、ペダルから
の指令電圧はないことから、高速運転指令MSiを
同様に出力している。従つて、ミシンスピードは
返し縫いスピード制限信号BTH及びBHLと４ビ
ツトのスピード制限信号SPDETのうちで最も低
いスピードで運転される。

以上のことにより、例えば返し縫いスピード制
限信号BTH及びBHLを仮に4000rpmに設定して
も、タコジエネレータ２からのパルスTGの逆算
値96から４ビツトのスピード制限信号SPDETが
有効となり、針数をオーバーさせることもなく、
ミシンを停止することができる。また逆に返し縫
いスピード制限信号BTH及びBHLによるスピー
ドを1200rpmに設定した場合は、４ビツトのスピ
ード制限信号が有効になるのはタコジエネレータ
２のパルスTGの逆算値１７からであり、設定針
数内で無用に低速になることもない。また演算が
単純なので、高速でも対応することができる。

また本実施例では、終り返し縫いについて説明
したが、ペダル前踏みにおいて、針数停止を行な
うパターン縫いにおいても同様に実施することが
できる。

以上のように、本実施例では、縫製作業中のミ
シンのスピードを常に測定してスピードを制御す
るものではなく、針数設定スイツチで設定した針
数の最終停止位置から逆算して予め決められた設
定パルス数の位置で上記ミシンのスピードが予定
された設定スピードになるように、該設定パルス
からさらに前の逆算した複数のパルス数の位置で
上記最終スピードより速い予め決められたそれぞ
れのスピードに設定することにより、目標停止位
置よりオーバーランしたり、また遅い速度で目標
停止位置まで動作されるようなことがなく、確実
に設定スピードで縫製作業が行なわれ、所定位置
で縫製を終らせることができる。

なお、以上の構成において、マイクロコンピユ
ータに最高スピードの制限を指定する入力スイツ
チを設ければ、この値を常に４ビツトのスピード
制限信号SPDETに出力することにより、安価
で、再現性のある最高速制限をかけられるから、
縫製作業上では、工程とか技量に合わせたスピー
ド制限が実現できる。

次に本実施例を第４図のフローチヤートより説
明する。このフローチヤートは例として普通最も
多く使用される針数による下位置停止制御または
針数制御後に自動糸切りの場合に使用する最終下
位置の半針前（上位置になる）を逆算起点とする
例を説明するが、その針数は８針とする。まず、
ミシンをスタートさせて針数（８針）を読み込
む。次に逆算起点からの針数を求める。この場
合、上位置が起点であるから、第６図に示した上
位置信号UDETと下位置信号DDETから分かる
ように7.5針前にスタート位置がある。従つて、
実際の制御は次の上位置（７針前）から逆算を開
始する。この７針前の逆算パルス数を求める。上
軸の１回転でタコジエネレータ２から24パルス出
力されるから、逆算パルス数は24×７＝168とな
る。これをマイクロコンピユータ５のカウンタ
TGCNTにセツトする。次に、第５図の表よりカ
ウンタTGCNTの設定パルス数に対する制限速度
を見ると、「10」である。なお、第５図の表は、
逆算起点（最後にスピード制限出力を０にする位
置、即ち通常上検出または下検出）からの逆算パ
ルス数とスピード制限出力との関係（例えば、カ
ウンタTGCNTに58〜75パルスが設定されていれ
ば、スピード制限出力は「６」になつていなけれ
ばならない）と、スピード制限出力を切替えるパ
ルス値（例えばスピード制限出力を６→５に下げ
るタイミングではパルス数が58より小さくなつた
時）を表にしたものである。

このように表より出された制限速度「10」が出
力された後、デクリメントポイントDECPOINT
に速度を「10」→「９」に切替える比較値を入力
する。即ち、この「10」から「９」に切替えると
きのデクリメントポイントDECPOINTは表より
146である。次にミシンを駆動するが、ここでは
まだカウンタTGCNTの減算はしない。そして、
最初の上位置を検出し、検出されなければ、検出
されるまで動作し、最初の上位置が検出される
と、タコジエネレータ２からパルスTGを検出
し、検出されると、カウンタTGCNTにセツトさ
れたパルスを１つずつ減算する。カウンタ
TGCNTにセツトされたパルス数がデクリメント
ポイントDECPOINTに設定されたパルス数より
小さくなると、スピード制限出力を１下げる。同
様にそれに応じたパルス数をデクリメントポイン
トDECPOINTにセツトする。このカウンタ
TGCNTのパルス数が146より小さくなつた時は、
スピード制限出力を１下げるので、デクリメント
ポイントに120を入れる。このようにして順次速
度を下げていき、スピード制限出力を０にして終
了する。

本実施例はこのようにして、針数設定スイツチ
で設定された針数から逆算して予め決められた設
定パルス数でミシンのスピードが予定された設定
スピードになるように、設定パルスからさらに前
の逆算した複数のパルス数の位置で上記設定スピ
ードより速い予め決められたそれぞれのスピード
に設定することにより、どのようなペタル操作で
も、目的針数に対してオーバーランしないように
することができる。

なお、タコジエネレータのパルスカウントは減
速に代えて加算方式により速度情報を読み出すよ
うにしてもよい。また、速度情報をランダムにア
ドレス化して記憶し、カウント値からアドレスを
設定して読み出してもよい。さらに、モータを電
磁クラツチ式等のようにデジタル制御ができるも
のでは、速度制御をデジタルで行なつてもよい。

発明の効果 以上の説明より明らかなように、本発明は、針
数設定スイツチで設定した針数の最終停止位置か
ら逆算して予め決められた設定パルス数の位置で
上記ミシンのスピードが予定された設定スピード
になるように、該設定パルスからさらに前の逆算
した複数のパルス数の位置で上記最終スピードよ
り速い予め決められたそれぞれのスピードに設定
することにより、目標停止位置よりオーバーラン
したり、また遅い速度で目標停止位置まで動作さ
れるようなことがなく、確実に設定スピードで縫
製作業が行なわれるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例のミシンのスピード
制御方式を実施するブロツク回路を示した図、第
２図は本発明の動作を説明するタイミングチヤー
ト、第３図はＤ工程及びＥ工程の針数設定を示し
た図、第４図は本実施例の動作を説明するための
フローチヤート、第５図は逆算起点からの逆算パ
ルス数とスピード制限出力との関係と、スピード
制限出力を切替えるパルス値との関係の表を示し
た図、第６図は逆算起点から上位置と下位置のパ
ルス関係を示した図、第７図は上位置及び下位置
検出パルスと低速回転指令、停止指令及びミシン
速度の関係を示した図である。 １…シンクロナイザ、２…タコジエネレータ、
３…上位置検出器、４…下位置検出器、５…マイ
クロコンピユータ、６…針数設定スイツチ、７…
設定電圧出力回路、８…ペダル踏量検出器、９…
モータ駆動回路、１０…モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ミシン主軸を可変速に駆動するモータと、操
   作位置に比例してモータ速度を増減する踏量信号
   を発生するペダルと、該踏量信号に関連してモー
   タ駆動速度を制御する駆動回路と、ミシンの針の
   所定停止位置に対応した主軸の回転角を検出して
   位置信号を発生する針位置検出手段と、縫うべき
   総針数を設定する針数設定スイツチと、前記ミシ
   ン主軸の回転に同期してその一回転中に複数の同
   期パルスを発生するパルス発生手段と、前記総針
   数よりも少ない所定複数針数分に対応する同期パ
   ルス総数を所定の複数段階に分割し、それぞれの
   段階の数値に対応して前記モータの最高速度限界
   を設定する速度情報を記憶した記憶回路及び同期
   パルスを計数する計数回路を有し、該計数回路の
   計数値に比例または反比例して次第に減速するよ
   うに速度情報を順次読み出す速度設定手段と、前
   記設定総針数の最終針よりも前記所定複数針数手
   前において計数回路を有効とし、読み出された速
   度情報に基づいて前記ペダルによる前記モータの
   最高速度を制限するように前記駆動回路を制御す
   る制御回路と、最終速度情報が読み出された後の
   位置信号の発生に関連して前記モータを停止する
   停止制御回路とを備えたミシンのスピード制御方
   式。