JPH03289987A - ジグザグミシンの出合い補正機能を備えた釜駆動装置 - 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
動量の大小に関わらず、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出会
い補正機能を備えた釜駆動装置に関するものである。

［従来技術］ 従来、この種のジグザクミシンにおいては、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変位させ
、前記変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）
の大小に関わらず、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させ得るものである。

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、従来装置は目飛びが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、加工布の霜厚が厚くなる程、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低抗力が大き
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
工布の霜厚１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
の変動に応じて下軸の回転速度を変化させ、且つジグザ
グ振幅量の大小に関わらず、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、縫製中に加工布の霜厚が急激に変化した場
合、上軸と下軸との同期がずれ易く、目飛びが発生する
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、加工布の霜厚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
の振り幅の大小に関わらず、縫針と釜の剣先との出合い
を適正に保つことか可能な新規で安価なジグザグミシン
の出合い補正機能を備えた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
持する縫針が取着された針棒を、針棒駆動モータにより
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により往復動
させ、下糸ボビンが装填され且つ剣先を備えた釜を、釜
駆動モータ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、前記
針棒の上下動ストローク中の所定の位置を検出して検出
信号を発生する針位置検出器と、その針位置検出器から
の検出信号に応答し、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
る制御手段と、前記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、前記制御手段により釜が回転若
しくは揺動される前に、停止状態の釜の剣先位置を補正
する補正手段とを備えたことを特徴とするジグザグミシ
ンの出合い補正機能を備えている。

［作用〕 上記の構成を有する本発明においては、補正手段が針振
り手段による縫針のジグザグ方向への移動量に基づいて
停止状態の釜の剣先位置を補正し、その後に針位置検出
器からの検出信号に応答して制御手段が釜を１回転若し
くは１回揺動させた後に停止させるように釜駆動モータ
を制御する。

このため、縫針か所定の位置に到達してから釜が１回転
若しくは１回揺動されるため針棒駆動モータの負荷変動
に応答して釜駆動モータの駆動速度を変化させる必要が
なく、釜が１回転若しくは１回揺動される前に停止状態
の釜の剣先位置が補正されるため縫針の振り幅の大小に
関わらず、縫針と釜の剣先との出合いは一定に保たれる
。

［実施例コ 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
ピン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が嵌装され
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により低速駆動される。

該針棒駆動モータ１５の回転速度は、該モータに内蔵さ
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にフィードバッ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１６は針棒クランク１４を介して連結され、その
出力軸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１
５の１回転で縫針１１は１回上下往復運動を行う。

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杆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。

位置検出器としてのホトインタラプタ２３はその投光部
及び受光部が針棒１３の上下動通路を挾んだ状態で前記
針棒保持枠２に位置調節可能に固定されており、針棒１
３が投光部からの検出光を遮断するか否かによりＯＮ、
ＯＦＦ信号を発生する。縫針最下点では針棒１３による
投光部からの検出光の遮断がなくなり、ＯＮ信号が制御
部４１に出力され、それ以外の位置では針棒１３が投光
部からの検出光を遮断し、ＯＦＦ信号が制御部４１に出
力される。ＯＮ信号出力時の上軸回転角度を基準回転角
度とする。

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。針棒１３が
ジグザグ方向への揺動を行わない場合の釜３１の停止時
における剣先位置は、第４図に示すように針と釜剣先一
致点ａを０度とすると、−４６度に相当する位置すであ
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の回転位相が
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とで形成される。

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。図示しない縫
製開始ボタンがＯＮされると制御部４１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５１００．　５１０
１）。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。針棒保持枠２に固定されたホト
インタラプタ２３は、針棒１３が下降し最下点に到達す
るとＯＮの信号をマイクロコンピュータ４２に出力する
。釜駆動モータ３３はこの間停止しており、マイクロコ
ンピュータ４２は位置検出器２３のＯＮ信号を受けると
駆動回路４７に信号を送り、釜駆動モータ３３を駆動し
て釜を１回転させる（ステップ５１０３、Ｓ１０４）。

釜３１の回転が始まると同時に上糸を伴った縫針１１は
上昇を始め、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ａは
、縫針最下点から針棒駆動モータ１５が２３度、釜駆動
モータ３３が剣先停止位置すから４６度回転を行った位
置である。その後も縫針の上昇と釜の回転はひき続き、
上糸か下糸ボビンをくぐって着抜は位置を通過すると公
知のように天秤（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の信号により上軸１６の２倍
の速度で３６０６０度回転後剣先停止位置すで停止され
る。この動作に周知の送り機構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。

次に、ジグザグ縫いの動作について説明する。

選択ボタン（図示せず）により、ジグザグ縫いか選択さ
れ、ジグザグ幅が設定される。設定されるジグザグ幅は
ジグザグ振り幅がゼロの場合の針と剣先との出合い位置
ａに対して最大±２８度（針落の蓋回転角度換算）とす
る。

縫製開始ボタンがＯＮされると、マイクロコンピュータ
４２は針棒駆動モータ１５を駆動して針棒１３の上下往
復動を開始するとともに（ステップ５１０１）、上軸１
６に関連配置された公知のタイミング信号検出器（図示
せず、縫針１３が加工布から離脱する時にタイミング信
号発生）からのタイミング信号を待ってＲＯＭ４４から
針棒揺動モータ５１の駆動量データを読出して針棒揺動
モータ５１を駆動する（ステップ５１０６）。この針棒
揺動モータ５１は針１１が加工布よりも上方にある状態
の間、換言すれば上軸１６の回転角度が２８７度から７
９度の間で針棒１３の揺動を終了するように制御される
。

前記ステップ５１０６における針棒揺動モータ５１の駆
動の終了と同時にマイクロコンピュータ４２は前記駆動
量データに基づき縫針１１の揺動量の位置を演算し、揺
動された縫針１１に釜３１の剣先３２が出合う剣先位置
（例えば第４図の位置Ｃ）を演算する。その位置Ｃから
釜の逆回転方向に４６度だけ隔てた位置ｄを剣先停止位
置として演算し、その演算された剣先停止位置に剣先３
２を移動配置させるように釜駆動モータ３３を制御する
（ステップ５１０７）。尚、第４図において出合い位置
がｅならば、剣先停止位置はｆとなる。

これを、第３図のタイミングチャートに示すと、針落が
振り幅ゼロの中心から右へ最大揺動されれば剣先は軌跡
■を通り、中心から左へ最大揺動されれば軌跡■を通り
、最大左方揺動位置から最大右方揺動位置へ揺動されれ
ば軌跡■を通り、最大右方揺動位置から最大左方揺動位
置へ揺動されれば剣先は軌跡■を通るように、釜駆動モ
ータ３３の回転が行われる。針の揺動量分だけ剣先停止
位置の補正が行われた後、釜駆動モータ３３は停止され
る。その後、縫針１１が最下点に到達すると、ホトイン
タラプタ２３からＯＮ信号が出力され、釜駆動モータ３
３はマイクロコンピュータ４２で駆動され、第３図と第
４図に示すように、常に針量下点から一定の高さで針と
釜剣先が一致し、糸輪を捕捉することができる。そして
釜３１は、３６０６０度回転後に停止される。この後、
マイクロコンピュータ４２は縫製終了信号を受けるまで
前記ステップ８１０２〜５１０７の処理を繰り返す。

本発明は前述の実施例にのみ限定されるものではなく、
その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能
である。

例えば、釜３１のタイプとして本実施例の回転釜タイプ
のものの他に、揺動釜を採用することができる。また、
針位置検出器２３は実施例では針下位置を検出していた
が、この針下位置以外の位置を検出して検出信号を発生
させるようにしてもよいし、エンコーダーのカウント値
により針位置を確認する方式でもよい。また、補正手段
としては、縫針のジグザグ方向への移動量を直接検出す
る検出器からの検出値に基づいて釜の剣先位置を以上詳
述したことから明らかな様に、本発明は、針位置検出器
が針棒の上下動ストローク中の所定の位置を検出して検
出信号を発生し、制御手段が前記検出信号に応答して釜
を１回転若しくは１回揺動させた後に停止させる様に釜
駆動モータを制御し、補正手段が縫針のジグザグ量に基
づき制御手段により釜が回転若しくは揺動される前に停
止状態の釜の剣先位置を補正する様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、縫針が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性に保つこと
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。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明を具体化した一実施例を示す
ものであり、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図は釜停止時における剣先の位置を示す説明図、
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
チャートである。 図中、１１は縫針、１３は針棒、１５は針棒駆動モータ
、２３は針位置検出器、３１は釜、３２は剣先、３３は
釜駆動モータ、４２はマイクロコンピュータである。

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、 前記針棒の上下動ストローク中の所定の位置を検出して
   検出信号を発生する針位置検出器（２３）と、 その針位置検出器からの検出信号に応答し、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、Ｓ１０３、Ｓ
   １０４）と、 前記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、前記制御手段により釜が回転若しくは揺動され
   る前に、停止状態の釜の剣先位置を補正する補正手段（
   ４２、Ｓ１０７）と を備えたことを特徴とするジグザグミシンの出合い補正
   機能を備えた釜駆動装置。