JPH0343918B2 - - Google Patents

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JPH0343918B2
JPH0343918B2 JP58013687A JP1368783A JPH0343918B2 JP H0343918 B2 JPH0343918 B2 JP H0343918B2 JP 58013687 A JP58013687 A JP 58013687A JP 1368783 A JP1368783 A JP 1368783A JP H0343918 B2 JPH0343918 B2 JP H0343918B2
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JP
Japan
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sewing machine
thread tension
signal
needle bar
needle
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Application number
JP58013687A
Other languages
English (en)
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JPS59141989A (ja
Inventor
Susumu Hanyu
Kenji Kato
Kazumasa Hara
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Janome Corp
Original Assignee
Janome Sewing Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Janome Sewing Machine Co Ltd filed Critical Janome Sewing Machine Co Ltd
Priority to JP58013687A priority Critical patent/JPS59141989A/ja
Priority to US06/573,565 priority patent/US4565143A/en
Publication of JPS59141989A publication Critical patent/JPS59141989A/ja
Publication of JPH0343918B2 publication Critical patent/JPH0343918B2/ja
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D05SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05BSEWING
    • D05B47/00Needle-thread tensioning devices; Applications of tensometers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D05SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05BSEWING
    • D05B47/00Needle-thread tensioning devices; Applications of tensometers
    • D05B47/04Automatically-controlled tensioning devices
    • DTEXTILES; PAPER
    • D05SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05BSEWING
    • D05B55/00Needle holders; Needle bars
    • DTEXTILES; PAPER
    • D05SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05DINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES D05B AND D05C, RELATING TO SEWING, EMBROIDERING AND TUFTING
    • D05D2207/00Use of special elements
    • D05D2207/05Magnetic devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、ミシンの自動糸張力調節方法に関す
るものである。
(従来技術) ミシンの糸調子は、上糸張力を例にすると、第
1図に矢印範囲で示す如く、薄物、中物、厚物に
それぞれ適正な糸張力範囲に調節されることが好
ましく、一般に布厚が増すと張力を大にし、更に
布が硬いもの程張力を大にすることが要求され
る。これら布の特性に自動的に対応させるものと
して、押え棒の上昇量をもつて布の厚さを検知
し、この布厚データに基づいて糸調子器の電気駆
動部を制御する方式が提案されているが、布の硬
さについは対処し得ないものであつた。
(目的) 本発明は、針が布を貫通するときの針棒負荷に
応じて糸張力を制御して、自動的に適切な糸張力
が得られるようにすることである。
(解決手段) 本発明は、針が布を貫通する際の針棒負荷が布
の厚さや硬さなど布の特性と相関をもつているこ
とに着眼して、針棒負荷を検出し、その検出手段
としては、ミシン主軸駆動用モータの負荷電流が
前記貫通の際に瞬間的に増加するその変動の値を
検出し、あるいはミシン主軸駆動用モータの速度
帰還制御システムにおいて、通常の速度指定信号
(速度の目標値に相当するもの)と速度帰還信号
(速度の実測値に相当するもの)との偏差によつ
て表わされるところの偏差信号を用い、あるいは
針棒等に歪ゲージ等の歪検出器を設けて該歪検出
器の信号を用いて、糸調子器の糸張力調節用の電
気駆動部を制御するようにしたものである。
(実施例) 第2図において、中央演算処理装置CPU、固
定記憶装置ROM、一時記憶装置RAM、入出力
ポートI/Oはマイクロコンピユータを形成して
いる。図示していないが、ミシンは縫い目制御用
の電気的駆動部等を備えていて、これが該マイク
ロコンピユータによつて制御されて、選択された
縫い目模様が形成されるようになつている。電機
子A、直巻界磁FCを備えたミシン主軸駆動用モ
ータSMは、商用電源ACを電源とし、ダイオー
ドD1,D2、サイリスタSCR1,SCR2よりなる混
合ブリツジによつてその負荷電流が全波位相制御
されるようになつている。ゲート制御部CCは演
算処理装置CPUからの後記する如く演算された
信号に基づいてサイリスタSCR1,SCR2を点弧位
相制御するものである。ミシンコトローラ
CONTは操作によりミシン主軸駆動用モータSM
の速度指定を行うためのものであり、そのデジタ
ル化した指定信号を演算処理装置CPUに与える。
速度検出器SDはミシン主軸(図示せず)に取付
けられていてミシン主軸の回転速度に比例した数
のパルス信号を発生して演算処理装置CPUに与
えて速度帰還するようになつている。負荷電流検
出用トランスTFはミシン主軸駆動用モータSM
の電流波形をピツクアツプ回PUに与えるもので
あり、後記する如く、第3図に示すような全波制
御電流波形をミシン駆動期間中にわたつて伝達す
る。ピツクアツプ回路PUは演算処理装置CPUか
らの命令に従つてその入力信号波を適宜整流し、
第3図に示すところの針が布を貫通するときに生
ずるピーク値P1,P2,P3,P4等をホールドする
ものであり、ミシン主軸に取付けられた針上下位
相検出装置PDpの信号によつて、針が布を貫通す
る位相と同期をもつてピークホールドの読込み命
令がなされるようになつている。アナログ−デジ
タル変換装置A/Dはこのピークホールド値をデ
ジタル値に変換して演算処理装置CPUに与える。
DCモータDMはドライバDVによつて制御されて
糸調子器1による上糸張力を調節するものであ
り、ねじ切りされた軸2に固定された歯車3を回
転させて該軸に螺着された作動子4を軸方向に移
動させ、糸調子皿5による糸の挾圧力を加減す
る。ドライバDVは比較回路COMPが出力する各
信号(+)(−)STOPによりその信号発生期間
中にわたつてDCモータDMをそれぞれ正回転、
逆回転、停止させるようになつている。パルス発
生器PGは軸2の回転あるいは回転位相角に比例
したパルス信号を発生するものであり、該信号を
極性弁別回路Zに与える。極性弁別回路Zは比較
回路COMPの各信号(+)(−)と、パルス発生
器PGの信号との組合わせにおいて、これが信号
(+)のときパルス発生器PGの信号毎にカウンタ
COUNTの計数をカウントアツプUPし、信号
(−)のとき同様にカウントダウンDOWNする。
比較回路COMPは、演算処理装置CPUから、制
御用電源投入時における初期設定のためのデジタ
ルデータあるいはミシン駆動中における糸張力設
定のためのデジタルデータ(これらを以下糸調子
設定データXと呼ぶ)が適時与えられるようにな
つている。そしてカウンタCOUNTからは制御用
電源投入時における初期設定のための計数データ
あるいは該データをもとにして前記各カウントさ
れた計数データ(これらを以下計数データYと呼
ぶ)が与えられ、これら各データX,Yが比較さ
れてY<Xのとき信号(+)を出力し、Y>Xの
とき信号(−)を出力し、Y=Xのとき信号
STOPを出力するようになつている。
以上の構成において、以下その動作を説明す
る。制御用電源が投入されると第2図に示す制御
回路は作動開始する。比較回路COMPには、演
算処理装置CPUからデータXの初期値として2
進データ0000が与えられ、そしてカウンタ
COUNTから信号Yの初期値として2進データ
1111が与えられる。Y>Xであるから比較回路
COMPはドライバDVに信号(−)を出力して
DCモータDMは逆回転され、糸調子器1はその
作動子4が図の右方向に移動して糸張力が弱めら
れる。そしてカウンタCOUNTは順次カウントダ
ウンされ、Y=Xとなると比較回路COMPは信
号STOPを出力してDCモータDMは停止する。
この間に作動子4はストツパ(図示せず)に係止
して糸調子目盛0のところで停止するようになつ
ている。そして係止以後はDCモータDMは空転
するようになつていて前記停止をもつて初期設定
が終了する。このときのXが0000に対する糸調子
器1とDCモータDMとの結合された初期設定位
置が基準となつて、以後の糸調力制御がなされ
る。引続き糸調子標準設定値として演算処理装置
CPUから所定の値、例えばX=0010が出力され
る。Y<Xとなつて比較回路COMPは信号(+)
を出力して、DCモータDMは正回転され、作動
子4が図の左方向に移動して糸張力が強められ
る。カウンタCOUNTが2だけけカウントアツプ
するとY=XとなつてDCモータDMは停止し、
このとき糸調子器1の糸張力が標準設定される。
つぎにミシンに布をセツトし、ミシンコントロー
ラCONTを操作し、例えば低速指定によつてミ
シンを回転開始させる。トランスTFを通してピ
ツクアツプ回路PUに与えられるミシン主軸駆動
モータSMの全波制御された負荷電流波形は、第
3図に示す如くであり、回転開始において、ミシ
ンの始動時摩擦抵抗が大であるために、針棒負荷
が増大し、その電流値Iが著しく大となつて始動
時ピークPsが生ずる。そして始動後は時間tの経
過とともに前記摩擦抵抗が低下することにより、
全波制御された波形の包絡線Eは急激に下降す
る。この始動の過渡期間Aを経過すると、以後時
間tの経過につれて、この場合、ミシンコントロ
ーラCONTによつて低速指定から連続的に高速
指定に移行させることにより、その指定に応じて
ミシン回転が上昇し、包絡線Eも上昇する。そし
て比較的低速回転区間Bにおいて、ミシン回転周
期T毎の針が布を貫通する際に、その摩擦抵抗な
どによつて針棒負荷が瞬時的に増大し、これにつ
れて負荷電流が増大して各ピーク値P1,P2,P3
P4が現われる。この各ピーク値は布厚が厚い程、
また布が硬い程大となる。ミシン回転が更に上昇
して比較的高速区間Cとなるとミシン回転部の慣
性力により針棒負荷が瞬時的に増大してもミシン
回転が平均化されていて、ミシン主軸駆動モータ
の負荷が殆ど変動しないので前記の如きピーク値
は現われなくなる。よつて本発明においては、布
の性質に相関をもつているところの区間Bにおけ
る各ピーク値P1〜P4について演算してその結果
を用いて糸調子を制御しようとするものである。
ピツクアツプ回路PUはピークホールドした各ピ
ーク値P1〜P4等の値を出力し、これがアナログ
−デジタル変換器A/Dによつてデジタル値に変
換されて演算処理装置CPUに与えられる。演算
処理装置CPUは、ミシン始動時の一、二針程度
の縫いを行う区間Aについて、速度検出器SDか
らの速度信号等によつて始動区間であることを演
算して、その始動時ピークPsを不採用とする。よ
つて予め用意されている前記標準設定された糸調
子によつて縫いが開始される。なお縫いの当初に
おける糸調子は一般に高精度には要求されない。
通常の比較的低速回転区間Bにおける各ピーク値
P1,P4は演算処理装置CPUによつて速度補正さ
れたり、逐時正常値か雑音か等が判断されたり、
適宜相互の平均値を求めるなど演算されて、布特
性を段階づけたデータとして一時記憶装置RAM
に記憶され、且つ適宜書き換えられる。固定記憶
装置ROMには各布特性データに対応して糸調子
指定データXが記憶されていて、前記一時記憶さ
れた布特性データに対応するデータXが前記標準
設定としてのX=0010に代えて新たに出力され
る。そして新たなデータXがその前状態と異なる
と、カウンタCOUNTからの計数データYと異な
るために、前記同様に比較回路COMPは作動し
て糸調子器1は新たなデータXに基づいた糸張力
に調節される。速度が比較的に高速な区間Cにお
いては、演算処理装置CPUが、速度信号等から
演算して各ピーク値を不採用として、区間Bにお
ける最終のデータXを採用するようになつてい
て、該データに基づく糸調子が保持される。また
制御用電源が継続して投入されている間は、区間
Aについても、以後前記最終のデータXが同様に
採用されるようになつていて、前記の糸調子が保
持される。
つぎに別実施例として、負荷電流を用いないで
ミシン主軸駆動用モータの速度制御信号を用いて
同様に針棒負荷を検出して糸調子制御する方法を
説明する。第2図の制御回路において、ミシン主
軸駆動用モータSMの速度制御システムは、特開
昭57−193986号に記載されているものと同様であ
り、これを簡略のブロツク線図で表わすと第3図
の如くであり、ミシンコントローラCONTから
速度の目標値に相当するデジタル信号Cs(t)(t
は時間)が比較器CPの一方の端子に与えられる。
回転周期演算器SRは速度検出器SDの信号を計数
してその単位時間当りの計数値に基づくデジタル
信号Co(t)を比較器CPの他方の端子に与える。
比較器CPはこれを相互に比較して偏差信号ΔCo
(t)=Cs(t)−Co(t)が時間tの微小期間毎に
演算されて点弧時間演算器ATに与えられる。点
弧時間演算器ATはゲート制御部CCに対して現在
の点弧位相に対して偏差信号ΔCo(t)に基づい
て新たな点弧位相を補正して、つぎに生ずる偏差
信号ΔCo(t)を減少させるべく負帰還作用させ
る。本願においてはこの偏差信号ΔCo(t)を用
いて、更に先の実施例におけると同様にこれを速
度補正などして布特性を段階づけたデータとして
一時記憶装置RAMに記憶する。偏差信号ΔCo
(t)は、ミシン負荷が急に増大するなどして速
度指定に対してミシン回転が急に降下しようとす
るとこれを補償するために増大するものであつて
第3図における各ピーク値P1〜P4と同様に発生
する。よつてこの実施例において記憶された布特
性データに対応した糸調子指定データXが適時読
出されて、前記同様に糸調子が制御される。な
お、この場合トランスTF、ピツクアツプ回路PU
等は不要となる。
つぎに更に別実施列として、針棒負荷を歪検出
器によつて検出して同様に糸調子制御する方法を
説明する。第5図において針棒6には針7の取付
けを兼ねたU字形の可歪体8が固定されていて、
その内側の底部に歪ゲージ9が取付けられてい
る。歪ゲージ9は、そのリード線10が針棒6の
中空部を通つて、互いに絶縁された摺動板11に
接続され、これと常時接触しているブラシ12か
らその検出値がとり出されて、増幅、デジタル変
換などされてその歪データを演算処理装置CPU
を与える。歪ゲージ9は針7が布を貫通する際の
可歪体8の歪を検出し、その検出データが前記同
様に布特性に段階づけたデータとして一時記憶装
置RAMに記憶される。そして、この布特性デー
タに対応した糸調子指定データXが適時読出され
て、同様に糸調子が制御される。なおこの場合、
第3図における各区間A,B,Cの全域にわたつ
て検出データが採用される。
(効果) 以上の如く本発明によれば、糸調子に関する布
特性について、布の厚さや硬さなどの相違を綜合
して検出して、自動的に糸調子制御するものであ
るから、糸調子操作のわずらしさもなく、綜合し
た布特性に適した糸調子が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は布厚と適正糸調子との関係図、第2図
は本発明の実施例を示す制御回路図、第3図は第
2図の制御回路におけるミシン主軸駆動用モータ
SMの負荷電流波形図、第4図は第2図の制御回
路における速度制御の簡略ブロツク線図、第5図
は歪検出器の取付構造図である。 図中、1は糸調子器、6は針棒、歪ゲージ9は
歪検出器、DCモータDMは電気的駆動部、SMは
ミシン主軸駆動用モータ、ピツクアツプ回路PU
は負荷電流波形変動成分検出部、(ΔCo(t))は
偏差信号、中央演算処理装置CPUは電気的駆動
部を制御する主たる要素である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 針が布を貫通する際に生ずる針棒負荷の変動
    を検出し、該針棒負荷の変動成分の値に基づいて
    糸調子器の電気的駆動部を制御するミシンにおい
    て、ミシン主軸駆動用モータの負荷電流波形の中
    から針が布を貫通する際に生ずる電流波形変動成
    分を検出し、該検出をもつてして鉄棒負荷の変動
    を検出することを特徴とするミシンの自動糸張力
    調節方法。 2 ミシン主軸駆動用モータの速度帰還型制御シ
    ステムにおける偏差信号をもつてして針棒負荷の
    変動を検出する特許請求の範囲第1項記載のミシ
    ンの自動糸張力調節方法。 3 機械的歪みを電気信号に変換する歪検出器を
    針棒関連機構に設け該歪検出器の信号をもつてし
    て針棒負荷の変動を検出する特許請求の範囲第1
    項記載のミシンの自動糸張力調節方法。
JP58013687A 1983-02-01 1983-02-01 ミシンの自動糸張力調節方法 Granted JPS59141989A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58013687A JPS59141989A (ja) 1983-02-01 1983-02-01 ミシンの自動糸張力調節方法
US06/573,565 US4565143A (en) 1983-02-01 1984-01-25 Method of automatically adjusting thread tension in a sewing machine

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Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59141989A JPS59141989A (ja) 1984-08-14
JPH0343918B2 true JPH0343918B2 (ja) 1991-07-04

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ID=11840096

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JP58013687A Granted JPS59141989A (ja) 1983-02-01 1983-02-01 ミシンの自動糸張力調節方法

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JP (1) JPS59141989A (ja)

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Also Published As

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JPS59141989A (ja) 1984-08-14
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