JPH03289986A - ジグザグミシンの釜駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ジグザグミシンの釜駆動装置に関し、更に詳
細には、縫針と釜をそれぞれ別のモータにより駆動させ
るジグザグミシンであって、縫針のジグザグ方向への移
動量の大小にかかわらず、常に縫針と釜の剣先との出会
いが一定となるように釜を駆動するジグザグミシンの釜
駆動装置に関するものである。

［従来技術］ 従来、この種のジグザグミシンにおいては、例えば特公
昭５９−３１３５４号公報に示されているように、針を
上下動させる上軸駆動サーボモータ及び釜を駆動する下
軸駆動サーボモータの両者に回転位相を検出するポテン
ショメータを設け、針の揺動振幅値に従って上軸（針棒
）用ポテンショメータの回転位相検出基準値を偏位させ
、前記偏位を含む上軸用ポテンショメータの出力と下軸
（釜）用ポテンショメータの出力を比較して前記下軸駆
動用モータに回転制御信号を与えて、回転制御を行なう
ものが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の従来装置においては、上軸駆動サーボモータの回
転位相と、下軸駆動サーボモータの回転位相とが常に比
較されて下軸駆動サーボモータが上軸駆動サーボモータ
と同期して回転されるものである。更に、針の振幅値に
応じて上軸用ポテンショメータの回転位相検出基準値を
偏位させることにより、針の振幅量（ジグザグの振り幅
）の大小にかかわらず、針に担持された上糸のループを
釜の剣先が同じタイミングで捕捉し得るものである。こ
のように、針と釜の剣先との出合いが常に一定であるの
で、従来装置は目飛びか発生しない良好な利点を有する
ものである。

しかしながら、前記従来装置においても、次のような問
題点が存在する。

一般に、加工布の市原が厚くなる程、加工布の枚数が多
い程、加工布を刺通する時に縫針が受ける抵抗力が大き
くなることはよく知られている。

このことは、上軸（針棒）駆動モータに対する負荷が加
工布の市原、枚数等によって変動することを意味してい
る。つまり、加工布を刺通する時に上軸回転速度が遅く
なる。このため、従来装置においては、上軸の回転速度
の変動に対応して下軸の回転速度を変化させ、且つジグ
ザグ振幅量の大小にかかわらず針と釜の剣先との出合い
を保って上軸と下軸とを同期連続回転させる必要がある
ため、上軸ポテンショメータや下軸駆動サーボモータや
制御回路等を、高精度で高価なものにする必要があった
。

また、たとえ高精度、高応答性のサーボモータを採用し
たとしても、縫製中に加工布の市原が急激に変化した場
合、上軸と下軸との同期がズレやすく、目飛び等が発生
する場合がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的は、加工布の市原や枚数等が変化して
縫針が加工布を刺通する際の抵抗が変動して針棒駆動モ
ータの負荷変動があっても、また、縫針のジグザグ運動
の振り幅の大小にかかわらず、縫針と釜の剣先との出合
いを適正に保つことが可能な新規で安価なジグザグミシ
ンの釜駆動装置を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明においては、上糸を担
持する縫針１１が取着された針棒１３と、針棒駆動モー
タ１５により上下往復動させるとともに、前記針棒をそ
の上下往復動軸線と交差するジグザグ方向に針振り手段
５１により往復動させ、下糸ボビンが装填され且っ剣先
３２を備えた釜３１を、釜駆動モータ３３により回転若
しくは揺動させて前記針棒の上下動により形成された上
糸の糸輪を前記剣先が捕捉して加工布に縫目を形成する
ジグザグミシンにおいて、上下往復動される縫針１１の
位置を検出して針位置信号を発生する針位置検出手段２
３と、その針位置検出手段からの針位置信号に基づき、
検出された針位置と所定の基準針位置とを比較し、一致
する時に一致信号を発生する比較手段４２．　５１０５
と、その比較手段からの一致信号に応答し、前記釜を１
回転若しくは１回揺動させた後に定位置停止させるよう
に前記釜駆動モータを制御する制御手段４２、ＳＩＯ６
と、前記針振り手段５１による縫針のジグサグ方向への
移動量に基づき、前記比較手段の基準針位置を設定変更
するタイミング変更手段４２Ｓ１０４とを備えている。

［作用］ 上記の構成を有する本発明においては、針位置検出手段
か上下往復動される縫針の針位置を検出して針位置信号
を発生し、比較手段が前記針位置検出手段からの針位置
信号に基づいて検出された針位置と所定の基準針位置と
を比較して一致する時に一致信号を発生し、制御手段が
前記一致信号に応答して釜を１回転若しくは、１回揺動
させた後に定位置停止させるように釜駆動モータを制御
する。ここで、縫針が針振り手段によりジグザグ方向に
移動される時、タイミング変更手段はその移動量に基づ
き、前記比較手段の基準針位置を設定変更する。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例であるジグザグミシンの概略
構成図である。ミシンアーム１内には、針棒保持枠２が
ビン４によりミシンアーム１に揺動自在に支持されてお
り、この針棒保持枠２には、後述する糸輪捕捉器（釜）
３１に向けて摺動自在に保持された針棒１３が嵌挿され
ている。

針棒駆動モータ１５は、ＤＣモータであり、制御部４１
内の駆動回路４６により定速駆動される。

該針棒駆動モータ１５の回転速度は、該モータ６；内蔵
されたエンコーダからの速度信号を制御部４１のマイク
ロコンピュータ４２にフィートノくツクさせることによ
り駆動回路４６の出力が制御されて一定速度に保たれる
。前記針棒駆動モータ１５の出力は上軸１６に連結され
その上軸は針棒クランク１４を介して針棒１３に連結さ
れ、その上軸１６の回転運動は、縫針１１が取り付けら
れた針棒１３の上下往復運動に変換される。針棒駆動モ
ータ１５の１回転で縫針１１は１回上下往復運動を行な
う。

また、前記針棒駆動モータ１５の出力軸には、出力軸（
上軸１６）の回転角度を検出するための針位置検出手段
としてのエンコーダ２３が設けられており、そのエンコ
ーダ２３は、前記針棒駆動モータ１５の出力軸に固定さ
れ、その回転中心力）ら放射状に多数のスリットが形成
された回転板と、その回転板を挟んで対向配置された投
受光素子とを備えた公知タイプのものであり、上軸回転
角度１度毎に１パルスの出力信号を制御部４１に出力す
る。

針振り手段としての針棒揺動モータ５１は、パルスモー
タであり、制御部４１内の駆動回路４８により駆動され
る。該モータの出力軸にはピニオンギヤ５３が取着され
ており、そのピニオンギヤ５３には前記針棒保持枠２に
回動可能に連結された連桿５２のラック部が噛合されて
いる。前記針棒揺動モータ５１の回動により針棒保持枠
２が横方向（ジグザグ方向）に揺動される。

ミシンベツド５に設けられた釜駆動モータ３３は、パル
スモータであり、その出力軸はミシンベツド５に回動可
能に支持された釜軸３４に直接結合されている。その釜
軸３４には剣先３２を備え下糸ボビン（図示せず）が装
着される釜３１が固定されている。該釜駆動モータ３３
は、制御部４１内のマイクロコンピュータ４２の信号に
より制御される駆動回路４７で駆動され、前記針棒駆動
モータ１５の２倍の回転速度で回転される。釜３１の停
止時における剣先位置は、第４図に示すように、ジグザ
グ幅がゼロの場合の針と釜剣先一致点ａを０度とすると
、−４６度に相当する位置ｄである。これは、第３図に
示されているように縫針最下点から縫針１１が上昇し、
針棒駆動モータ１５の回転位相か２０３度になった時、
即ち２３度回転した時に針と釜剣先が一致するように設
定されているためである。

制御部４１は、ＣＰＵ４Ｂ、ＲＯＭ４４、ＲＡＭ４５か
ら成るマイクロコンピュータ４２と駆動回路４６，４７
．４８とて形成される。

次に、以上の構成をなす本実施例の動作について第５図
のフローチャートを参照して説明する。

まず、直線縫いの動作について説明する。

縫製開始ボタン（図示せず）がオンされると、制御部４
１内のマイクロコンピュータ４２は駆動回路４６に信号
を送り、針棒駆動モータ１５を駆動させる（ステップ５
１００．５１０１）。該針棒駆動モータ１５の回転によ
り針棒１３は上下往復運動を開始する。針先位置と上軸
１６の回転角度との関係は、第３図に示されており、前
記回転角度が１８０度の時に針量下点である。前記エン
コーグ２３は、前記上軸１６の回転角度に対応する検出
信号をマイクロコンピュータ４２に出カシており、該マ
イクロコンピュータ４２は上軸回転角度を読込んだ後（
ステップ５１０５）、その検出角度が釜回転基準角度（
この場合１８０度であって、縫針の最下点に相当する）
と一致するか否か比較判断を行なう（ステップ５１０６
）。

マイクロコンピュータ４２は、エンコーダ２３に検出さ
れる上軸角度が１８０度になるまで前記ステップ５１０
５、Ｓ１０６を繰り返し、上軸角度が１８０度（釜回転
基準角度）と一致した時に釜３１を１回転させた後に定
位置停止するように釜駆動モータ３３を駆動制御する。

釜３１の回転が始まると同時に上糸を伴った縫針１１は
上昇をはじめ、糸輪が形成され、その糸輪が縫針１１と
交差する釜の剣先３２にて捕捉される。この捕捉位置は
、縫針最下点から上軸１６が２３度、釜駆動モータ３３
が４６度回転を行なった位置である。その後も縫針１１
の上昇と釜３１の回転はひき続き、上糸が下糸ボビン（
図示せず）をくぐって、着抜は位置を通過すると公知の
天秤（図示せず）により上糸は引き上げられ本縫い目が
構成される。釜３１は、マイクロコンピュータ４２から
の駆動回路４７への信号により３６０６０度回転後停止
する。この動作に公知の送り機構（図示せず）の作動が
加わることにより、連続した縫い目を形成することがで
きる。

尚、マイクロコンピュータ４２は、縫製終了信号が発生
されるまでステップ５１０２．　５１０５、Ｓ１０６、
Ｓ１０７．　５１０８の処理を繰り返す。

次に、ジグザグ縫いの動作について説明する。

図示しない選択ボタンにより、ジグザグ繕いが選択され
、ジグザグ幅が設定される。設定されたジグザグ幅は最
大±２６．４度（ジグザグ幅がゼロの場合の出合い位置
に対する蓋回転角度に換算）とする。縫製開始ボタンに
より縫製作業が開始されると、針棒駆動モータ１５が駆
動され針棒１３は上下往復運動を開始する。針棒揺動モ
ータ５１は、エンコーダ２３により検出された上軸回転
角度が２８７度から７９度の間にジグザグ幅設定量だけ
、マイクロコンピュータ４２により駆動される（ステッ
プ５１０３）。該揺動モータ５１の駆動により縫針１１
が横方向（ジグザグ方向）に揺動されると、該針１１の
揺動量に対応して前記釜回転基準角度が変化される（ス
テップＳ　１０４）。

このステップ５１０４において、マイクロコンピュータ
４２は、縫針の揺動量（針棒揺動モータの駆動量データ
）を読出し、その揺動量に対応する釜回転基準角度を、
ＲＯＭ４４に予め記憶されている変換テーブル（第６図
参照）から読出して記憶する処理を行なう。

この縫針の揺動量と釜回転基準角度との関係を第４図を
用いて説明すると、縫針１１が右方に８ｍｍ揺動され針
落がｂ点になる場合、変換テーブルから釜回転基準角度
が１９３．２度として読出される。

この後、マイクロコンピュータ４２は、ステップ５１０
５、Ｓ１０６で上軸の回転角度が釜回転基準角度に到達
するまで待つ。そして、ステップ５１０６の判別結果か
肯定判断になると、前記マイクロコンピュータ４２は駆
動回路４７に信号を送り、釜駆動モータ３３を駆動する
（ステップ５１０７）。そして釜３１の回転が始まり、
剣先３２は釜の回転角度か−２６，４度の位置すで縫針
１１と一致する。その時の剣先の高さは、第３図に示す
ように直線縫いの時と同じである。それ以後は直線縫い
と同様の動作が行なわれ、本縫い目が構成される。

一方、第４図に示すように、縫針１１が振り幅ゼロの位
置から左方向に８ｍｍ揺動され針落がＣ点になると、釜
回転基準角度は上軸１６の回転位相１６６．８度の値と
なる。マイクロコンピュータ４２はエンコーダ２３によ
り検出された上軸回転角度と前記釜回転基準角度との比
較を行なう。

その結果、両者が一致すると、前記マイクロコンピュー
タ４２は駆動回路４７に信号を送り、釜駆動モータ３３
を駆動する。そして釜３１の回転か始まり、剣先３２は
釜３１の回転位相が＋２６゜４度の位置Ｃで縫針１１と
一致する。その時の剣先の高さは、第３図に示すように
直線縫いの時と同じである。それ以後は直線縫いと同様
の動作が行なわれ、本縫い目が構成される。

縫針１１の左右への交互の揺動により、左右で縫い目が
構成され、ジグザグ模様が構成される。

マイクロコンピュータ４２は縫製終了信号を受けるまで
前述のステップ８１０２〜５１０８を繰り返す。

本発明は以上詳述した実施例に限定されるものではなく
、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加え
ることができる。

例えば、本実施例においては、針棒駆動モータは直接上
軸に連結されているが、ギヤなどで減速して上軸に連結
してもよい。また、釜の停止時における蓋回転角度は、
上軸回転角度に対する釜の回転開始時期を変えれば、−
４６度以外でもよい。

また、釜のタイプも回転釜タイプの他に揺動釜タイプで
あってもよい。本実施例においては、タイミング変更手
段は、縫針のジグザグ方向への移動量として、針棒揺動
モータの駆動量データを読出して使用していたが、針棒
保持枠２の揺動量をセンサーで検知し、それをジグザグ
方向への縫針の移動量として使用することも可能である
。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、針位置検出手段が上下
往復動される縫針の位置を検出して針位置信号を発生し
、比較手段がその針位置信号に基づき、検出された針位
置と所定の基準針位置とを比較し、両者が一致する時に
一致信号を発生し、制御手段が前記比較手段からの一致
信号に応答し、釜を１回転若しくは１回揺動させた後に
定位置停止させるように釜駆動モータを制御し、タイミ
ング変更手段か針振り手段による縫針のジグザグ方向へ
の移動量に基づき、前記比較手段の基準針位置を設定変
更するように構成されているので、次のような特有の効
果を有する。

即ち、縫針か加工布を刺通する時の抵抗により針棒駆動
モータの負荷変動が発生して縫針の上下動速度が変化し
ても、また、ジグザグ方向への縫針の移動量の大小にか
かわらず、針と釜の剣先との出合いを常に適正に保つこ
とが可能となり、目飛びが発生せず、安価にし得るとい
う特有の効果を有する。

また、縫針のジグザグ方向への移動量（ジグザグ量）の
大小にかかわらず、目飛びが発生しないので、従来のジ
グザグミシンよりも大きなジグザグ量の縫目形成が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明を具体化した一実施例を示し
、第１図はジグザグミシンの概略構成図、第２図は制御
部のブロック図、第３図は針棒駆動モータと釜駆動モー
タとの回転角度に関するタイミングチャート、第４図は
ジグザグ振り幅ゼロの場合の針と釜の剣先との出合い位
置（ａ）と釜定位置停止時の剣先位置（ｄ）とを示す説
明図、第５図はマイクロコンピュータの主な動作を示す
フローチャート、第６図はＲＯＭに記憶された針棒揺動
量と蓋回転基準角度との対応関係を示すメモリマツプで
ある。 図中、１１は縫針、１３は針棒、１５は針棒駆動モータ
、２３はエンコーダ（針位置検出手段）、３１は釜、３
２は剣先、３３は釜駆動モータ、４２はマイクロコンピ
ュータ、５１は針棒揺動モータ（針振り手段）である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上糸を担持する縫針（１１）が取着された針棒（１
   ３）を、針棒駆動モータ（１５）により上下往復動させ
   るとともに、前記針棒をその上下往復動軸線と交差する
   ジグザグ方向に針振り手段（５１）により往復動させ、
   下糸ボビンが装填され且つ剣先（３２）を備えた釜（３
   １）を、釜駆動モータ（３３）により回転若しくは揺動
   させて前記針棒の上下動により形成された上糸の糸輪を
   前記剣先が捕捉して加工布に縫目を形成するジグザグミ
   シンにおいて、 上下往復動される縫針（１１）の位置を検出して針位置
   信号を発生する針位置検出手段（２３）と、 その針位置検出手段からの針位置信号に基づき、検出さ
   れた針位置と所定の基準針位置とを比較し、一致する時
   に一致信号を発生する比較手段（４２、Ｓ１０５）と、 その比較手段からの一致信号に応答し、前記釜を１回転
   若しくは１回揺動させた後に定位置停止させるように前
   記釜駆動モータを制御する制御手段（４２、Ｓ１０６）
   と、 前記針振り手段（５１）による縫針のジグザグ方向への
   移動量に基づき、前記比較手段の基準針位置を設定変更
   するタイミング変更手段（４２、Ｓ１０４）と を備えたことを特徴とするジグザグミシンの釜駆動装置
   。