JPH0397490A - 刺しゅう用ミシンにおける刺しゅう枠の駆動タイミング制御方法 - 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 この発明は，刺しゆう用ミシンにおける刺しゆう枠の駆
動タイミング制御方法に関し，更に詳しくは、加工布か
ら縫針が抜けている領域で．，刺しゆう枠のＸ軸および
Ｙ軸方向への呼動を行なうに際し、該刺しゆう枠の駆動
が１３ｆＪ始されるタイミングを好適に制御することに
より、上糸が余分に引出されるのを防止して、ａ製時の
縫上りを良好となし得る制御方法に関するものである。

従来技術 加工布を伸展状態でセットした刺しゆう枠をＸ軸および
Ｙ軸方向に駆動し，上下往復動ずる針棒に設けた縫針で
該加工布を刺通して，この縫針に保持した上糸と回転釜
のボビンに貯えた下糸とにより、加工布に所要形象の刺
しゆう縫いを行なう刺しゆう用ミシンが広く普及してい
る．最近の刺しゆう用ミシンでは，コンピュータの利用
による制御の自動化が進み，外部から入力される刺しゆ
う用データを記憶すると共に、必要に応じ該データを刺
しゆう粋のＸ軸およびＹ軸方向の駆動系に出力して，刺
しゆう縫いを殆ど全自動でなし得るようになっている． 前述したコンピュータ制御による刺しゆう用ミシンは、
基本的に、外部入力される刺しゆう用データを記憶し、
必要に応じて該データを出力する中央処理ユニットと，
該ユニットからの出力データに従ってＸ軸方向およびＹ
軸方向への合或運動を付与される加工布保持用の刺しゆ
う枠と、主軸の回転により駆動されて上下往復動を行な
い、その下端部に上糸用の縫針を設けた針棒と、前記主
軸により回転駆動され、前記加工布に刺通された上糸に
形或される糸輪を剣先で捕捉する回転釜とを備えている
。そして、中央処理ユニットから読出した刺しゆう用デ
ータに従って、前記刺しゆう枠をＸ軸およびＹ軸方向に
駆動すると共に、前記針棒を上下往復動させることによ
って、該加工布に所要形象の刺しゆう縫いを行なうもの
である。

なお刺しゆう用ミシンには、その用途に応じて、単独の
ヘッドを備える機種と、多数のヘッドを備える多頭式の
機種とがあるが、基本構或は何れも殆ど同じである。

ところで、刺しゆう枠をＸ軸およびＹ軸方向に邸動する
際には、その駆動を開始するタイミングをと，こに求め
るか、が極めて重要である。何故なら，刺しゆう枠にセ
ットされた加工布に，上糸を保持した縫針が刺通されて
いる間は，該刺しゆう枠を移動させることはできず，該
加工布から縫針が上方へ抜け出ている僅かな時間内での
み、刺しゆう枠を移動させることが可能だからである．
従って、刺しゆう枠のＸ軸およびＹ　軸方向の駆動は、
必然的に、縫針が加工布から抜け出ている領域で行なわ
れることになり、従来の方式では、その駆動開始のタイ
ミングは、該領域の初期に求められていた． この点につき、＄３図に示すグラフおよび第４図を参照
して更に詳述する．第３図のグラフは、刺しゆう用ミシ
ンにおける主要機械要素である針棒、回転釜（の剣先）
および上糸を取上げる天秤の各動作軌跡を経時的に示し
ている．該グラフの横目盛として，前記の各種機械要素
を共通的に駆動する主軸の回転角度が付され，縦目盛と
して針棒の昇降ストロークをｍの単位で示してある．こ
こで針棒が上死点にあるとき主軸角度はＯ゜であり，縦
目盛が１５ｍｍのラインは，針棒に設けた縫針が加工布
から抜け出る境界を示している。なお、針棒、回転釜、
天秤等の動きは、全て主軸角度を基準として表示されて
おり、また回転釜としては、２回転形の垂直釜が使用さ
れている。

第３図を経時的に観察すると、針棒が上死点に位置する
際に主軸角度はＯ゜であり，主軸回転により針棒、回転
釜、天秤等の機械要素が一斉に動作し始める．そして， ■主軸角度が１９４゜で，外釜１０の剣先１２は、第６
図に示す如く最上位点に達し，該剣先１２による上糸１
４の糸輪捕捉を行なう８ ■また主軸角度で２５０”〜１００’（すなわち主軸の
回転角度で２１０゜に亘る領域）の範囲は、先に述べた
如く縫針が加工布から抜け出ている領域である． ■この主軸角度が２５０°のとき、剣先１２は、第７図
に示すように、第６図の姿勢から回転角で約１７７．４
’移動した位置にあり、上糸１４を大きく下方へ引出し
ている真最中の状態にある。

■また主軸角度３１０’で，剣先１２は、第８図に示す
如く，第６図の姿勢から回転角で２２０゜（主軸角度で
は約１１０’）移動した位置にあり、上糸１４は剣先１
２の根元から外れ掛ける糸抜け時期となっている． ■なお，ミシンの停止は主軸角度１１０’で行なわれ，
針棒はジャンプ操作により自動的に上死点に保持される
． 先に述べた如く、縫針が加工布から抜け出ている主軸角
度２５０”〜１００’″の範囲（２１０”に亘る領域）
で、刺しゆう枠の駆動が行なわれる訳であるが、従来は
その駆動開始時点は、主軸の回転数とは関係なく主軸角
度が２５００となるタイミングに一致させられ、その意
味で固定であった。

しかも刺しゆう枠の駆動開始から停止に至るまでの全動
作に要する時間は、主軸の回転速度に関係なく一定であ
る．例えば、主軸が６　０　Ｏｒ．ｐ．■．で高速回転
される場合、前記刺しゆう枠の全動作は、第５図に示す
如く、５８■Ｓの短時間で達成され、この２１０゜に亘
る領域における刺しゆう枠の送り時間には全く余裕が残
されていない．しかし主軸が，例えば３　０　０ｒ．ｐ
．ｍ．の低速回転がなされる場合，前記刺しゆう枠の全
動作は、第４図に示すように５８ｍｓの短時間で達成さ
れるが、前記２１０＠に亘る領域全体では１１７ｍｓを
要するために、該刺しゆう枠の送り時間は、後方にかな
りの余裕として残されていることになる。

発明が解決しようとする課題 このように従来は、前記加工布から縫針が抜けている間
に、刺しゆう枠をＸ軸およびＹ軸方向に駆動する際の開
始タイミングは，主軸角度が２５００となる時点に固定
的に求められている。

この場合に、刺しゆう枠がそのＸ軸およびＹ軸方向の合
或運動を終了するまでの間における、前記回転釜の剣先
位置が問題となる。すなわち、主軸角度２５０６におい
て、前記剣先１２は、第７図に関して既に述べた如く、
第６図の姿勢から１〕１１転角で約１　７　７．４゜移
動して，上糸１４を大きく下方へ引出しつつあるところ
である。この時点で、刺しゆう粋の駆動を開始すると、
該刺しゆう枠の移動中に、第８図に関して説明した主軸
角度３１０°の時点と遭遇することになる。

このときは，上糸１４が剣先１２の根元から外れ掛ける
糸抜け時期と当っているために、前記刺しゆう枠の移動
によって、上糸１４に不要な張力が作用する不都合を生
ずる．つまり上糸１４は，糸駒等の糸供給源から糸調子
皿や糸取りバネおよび天秤等の所定糸道を経て縫針の目
礼に挿通されているが、刺しゆう枠の移動により上糸１
４に不要な張力が働くと、天秤の上流側から糸取りバネ
では引上げ得ない余剰量の上糸が引出されることになる
．このように、上糸の余分な引出しがなされると、刺し
ゆう縫製時における糸締りが甘くなり，縫上りを不良と
する欠点となるに至る．発明の目的 この発明は、先に述べた如く、加工布から縫針が抜けて
いる時期に、刺しゆう枠をＸ軸およびＹ軸方向に駆動す
るに際し，その駆動開始タイミングを主軸角度で２５０
°の時点に求めていた場合に，刺しゆう枠の移動により
上糸が余分に引出されて、縫製時の縫上りが不良となる
欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたもの
であつて、刺しゆう枠を移動させても上糸が余分に引出
されることがなく，従って縫製時の縫上りを良好となし
得る好適な手段を提供することを目的とする． 課題を解決するための手段 前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明は
、外部から人力される刺しゆう用データを記憶し，必要
に応じて該データを出力する中央処理ユニットと、加工
布が伸展状態でセットされ、前記ユニットからの出力デ
ータに従ってＸ軸方向およびＹ軸方向への合或運動を付
与される刺しゆう枠と，主軸の回転により駆動されて上
下往復動を行ない、その下端部に上糸用の縫針を設けた
針棒と、前記主軸により回転駆動され，前記加工布に刺
通された上糸に形威される糸輪を剣先で捕捉する回転釜
・とからなり、前記刺しゆう枠をＸ軸およびＹ軸方向に
駆動すると共に前記針棒を上下往復動させることによっ
て，該加工布に所要形象の刺しゆう縫いを行なう刺しゆ
う用ミシンにおいて、前記加工布から縫針が抜けている
領域で、刺しゆう枠をＸ軸およびＹ軸方向に駆動するに
際し，前記刺しゆう枠の駆動を開始するタイミングを，
前記回転釜の剣先から上糸が抜ける時期より後に設定す
ることを特徴とする． 実施例 次に、本発明に係る刺しゆう用ミシンにおける刺しゆう
枠の駆動タイミング制御方法につき、実施例を挙げて説
明する．実施例では、加工布から縫針が上方に抜け出て
いる期間において，刺しゆう枠の駆動を開始するタイミ
ングを，第８図に関して説明した糸抜け時期から外れた
後方の時点にずれ込ませる制御を行なうことを内容とす
る．例えば．主軸の回転数が３　Ｑ　Ｑｒ．ｐ．ｍ．の
低速回転時において、先に述べたように、刺しゆう枠に
セットした加工布から縫針が上方に抜け出ている期間は
，主軸角度２５０”〜１００”の範囲である．従って、
この期間の終期である主軸角度１００ｍの時点で刺しゆ
う粋の全駆動が完了するように、刺しゆう枠の駆動開始
タイミングを後方の時点にずれ込ませてやればよい．刺
しゆう枠の全駆動には、先に検討した如＜５８ｍｓを要
する訳であるから，ＷｊＡ動完了時点を主軸角度１００
’の時点に求めると、第１図に示すように、主軸角度３
５４゜の時点で刺しゆう粋の駆動を開始すればよいこと
になる。

従って，縫針が抜けｌＢでいる主軸角度２５ｏ゜〜１０
０゜の範囲において前半に余裕時間を生ずることになり
、しかも、この余裕時間内に主軸角度３１０’の糸抜け
時期は完全に含まれている。

すなわち、刺しゆう枠の邸動が開始された時点（主軸角
度３５４＠）では、前記上糸１４は，外釜１０の剣先１
２から離脱して何等拘束状態にないから，その後に刺し
ゆう枠をＸ軸およびＹ軸方向に駆動しても，当該上糸工
４には不要な張力が作用することは全くない．このため
、一ヒ糸１４が余分に引出されることもなく、加工布に
対する縫上りに影響がなく、良好な刺しゆう縫製が達成
される． そこで，刺しゆう枠の駆動を開始するタイミングの制御
につき、添付図面を参照しながら更に説明する．第９図
は，コンピュータ制御に係る刺しゆう用ミシンの制御系
統を示し、中央処理ユニットＣＰＵには、以下に列挙す
る各神の素子およびインターフェースが接続されている
。

■刺しゆう用ミシンの制御プログラムや，刺しゆう枠１
６の移動量に対応して該刺しゆう枠１６の移動開始タイ
ミングを遅延させるデータ専を内蔵した記憶素子ＲＯＭ
。

■外部入力された刺しゆうデザインに関するデータや、
演算データ等を記憶する記憶素子ＲＡＭ。

■ミシンの操作パネルｌ８に接続する操作パネルインタ
ーフェース２０． ■パルスモータドライバ２２に接続するバルスモータイ
ンターフェース２４．このパルスモータドライバ２２は
，刺しゆう枠１６を駆動するＸ軸バルスモータ２６およ
びＹ軸バルスモータ２８の夫々に駆動パルス電流を出力
する。

■テープリーダ３０に接続するテープリーダインターフ
ェース３２． ■主輔モータ３４を駆動する主軸モータドライバ３６に
接続する主軸モータインターフェース３８。

■ロータリエンコーダ４０に接続する角度センサインタ
ーフェース４２。このエンコーダ４０は、土軸モータ３
４で回転される主軸の角度および針棒の位置に関するク
ロック信号を出力する。

なお操作バネルエ８には，刺しゆう用ミシンの運転スイ
ッチ１８ａおよび停止スイッチ１８ｂが設けられている
．またテープリーダ３０に掛けられるテープには，刺し
ゆう枠ｌ６をＸ＠およびＹ軸方向に移動させる座標デー
タや、刺しゆう終了を指示するファンクションデータ等
が穿孔されている。そして中央処理ユニットＣＰＵは、
テープリーダ３０で読み取ったデータに応じて、Ｘ軸お
よびＹ軸バルスモータ２６，２８を駆動し，これにより
前記刺しゆう枠工６にＸ軸およびＹ軸方向の合成運動を
付与する。また主軸モータ３４は．図示しない主軸を回
転させて針棒を上下往復動させ，これにより刺しゆう枠
１６に伸展させた加工布に，所要形象の刺しゆう縫いを
行なう． このような制御系は、それ自体としては殊に新蜆なもの
ではなく，コンピュータｒｒＩＪ御がなされる刺しゆう
用ミシンに一般的なものである。そして本実施例では、
前述の制御系を使用して、加工布から縫針が上方に抜け
出ている期間において，刺しゆう枠１６を駆動する開始
タイミングを、剣先１２から上糸工４が抜ける時期より
外れた後方の時点にずれ込ませる制御を、以下の如く行
なうものである。なお，刺しゆう用ミシンのメインフロ
ーチャート、主軸停止ルーチンおよび主軸運転ルーチン
は、本出願人の特開昭６３−３１８９８９診に係る特許
出願中に開示されているので、ここでは説明を省略する
。

第２図は、ロータリエンコーダ４０におけるインターラ
プトサブルーチンを示すものである．このチャートにお
いて、主軸運転ルーチンの実行により主軸モータ３４が
駆動されると，前記エンコーダ４０からのパルス信号が
、角度センサインターフェース４２を介して中央処理ユ
ニットＣＰＵに、針棒の位置信号として割込入力される
．そしてステップ１０１において、エンコーダ４０の出
力信号が１個入力されると，中央処理ユニットＣＰＵの
カウンタが１だけ歩進される．このように針棒の時々刻
々における現在拉置がカウンタにより監視され、次のス
テップ１０２では，停止中に係る刺しゆう枠１６の加工
布から縫針が抜け出たタイミングであるか否か、が判断
される．そして，主軸角度に換算して２５０゜に至って
いなければ，ｍ針は加工布から抜け出ていないものと判
断（Ｎｏ）Ｌて、引続きカウンタが主軸停止タイミング
になっているか、を確認するステップ１１０に移行する
．また判断結果が、主軸角度に換算して２５０＠になっ
ていれば（ＹＥＳ）、次のステップ１０３で、主軸の現
在における設定回転数（ｒ．ｐ．＋ｍ．）を中央処理ユ
ニットＣＰＵにローデイングする．これにより、刺しゆ
う枠工６の駆動を開始するタイミングは、この時点での
主軸回転数に応じて段階的に変化させられる． すなわち，主軸の回転数が５１０〜６　０　０　ｒ．ｐ
．＋＋＋．の高速回転にあるか否か、をステップ１０４
で確認し．判断結果がＹＥＳであれば、第５図に関して
説明した如く、次回に実施される刺しゆう枠ｌ６の駆動
開始タイミングを、主軸角度２５０”に設定する。この
ときは、主軸の回転数が高速であるためもともと余裕時
間は生じない．従って刺しゆう枠１６の駆動開始タイミ
ングを後方にずらすことはできないが，これは止むを得
ないものとする。

次に，ステップ↓０４での判断結果がＮｏであれば，ス
テップ１０５に進んで，主軸の回転数が４　１　０　〜
５　０　０ｒ．ｐ．ｙｒ．の＠囲にあるか否か、を確認
する．判断結果がＹＥＳであれば、次回における刺しゆ
う枠ｌ６の駆動開始タイミングを、主軸角度２８６゜に
設定する．このときも、主軸角度３１０゜の糸抜け時に
達していないので，刺しゆう枠１６を移動させることに
より、上糸１４に不要な張力が多少加わることになる。

また，ステップ１０５での判断結果がＮｏであれば、ス
テップ１０６に進んで，主軸の回転数が３　１　０〜４
　０　０ｒ．Ｐ．ｍ．の範囲にあるか否か、を確認する
。判断結果がＹＥＳであれば、次回の刺しゆう枠１６の
駆動開始タイミングを、主軸角度３２１°に般定する．
この主軸角度が３２１゜となるのは、第８図に示す主軸
角度３１０’の糸抜け時期を終えている時点であるので
、刺しゆう枠■６をＸ軸およびＹ軸方向に移動させても
、上糸１４には何等拘束力が働かず，従って余分に上糸
１４の引出しがなされることはない。

更に、ステップ１０６での判断結果がＮｏであれば、ス
テップ１０７に進んで、主軸の回転数が２１０〜３００
ｒ．ρ．ｆｆｉ．の範囲にあるか否か，を確認する。判
断結果がＹＥＳであれば、次回の刺しゆう枠１６の駆動
開始タイミングを、主軸角度３５４゜に設定する．この
主軸角度は，前述の糸抜け時期を終えた時点にあるので
、ステップ１０６の場合と同様に，刺しゆう枠１６をＸ
＃ＩおよびＹ軸方向↓こ移動させても、余分に上糸１４
の引出しがなされることがない。なお、ステップ１０７
での判断結果がＮｏのときは、ステップ１０８に進んで
、次回の刺しゆう枠ｔ６の駆動開始タイミングを主軸角
度３０’に設定した後、ステップ１０９で縫針が加工布
から抜けたタイミングで要求される他の処理を行なう。

発明の効果 以上に説明した如く，本発明に係る刺しゆう枠の駆動タ
イミング制御方法によれば、刺しゆう用ミシンにおいて
、加工布から縫針が抜けている時期で、かつ上糸が剣先
から抜けて何等拘束されていない状態にある場合にのみ
、刺しゆう枠のＸ軸およびＹ軸方向への駆動が開始され
るものである。

従って，刺しゆう枠を駆動した際に上糸が余分に引出さ
れることがなく、縫製時の縫上りを良好となし得る大き
な利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る駆動タイミング制御方法の実施
により、主軸回転が低速の場合は，刺しゆう枠駆動時の
余裕時間が、加工布から縫針が抜けている時期の前半に
ある状態を示す説明図、第２図は、ロータリエンコーダ
におけるインターラプトサブルーチンを示すフローチャ
ート劇、第３図は、刺しゆう用ミシンの針棒、剣先およ
び天秤の各動作軌跡を経時的に示すグラフ図、第４図は
、主軸回転が低速の場合における刺しゆう枠駆動時の余
裕時間が、加工布から縫針が抜けている時期の後半にあ
る状態を示す説明図，第５図は、主軸回転が高速の場合
において、加工布から縫針が抜けている時期の全てを使
って刺しゆう枠を邸動している状態を示す説明図、′第
６図は、回転釜の剣先が最上位点にあって，上糸を捕捉
した状態を示す説明図、第７図は、主軸角度が２５０゜
において、剣先の回転により上糸を引出しつつある最中
の状態を示す説明図、第８図は、主軸角度が３１０１に
おいて，剣先の根元から上糸が外れ始めた糸抜け時期に
ある状態を示す説明図、第９図は、コンピュータ制御が
なされる刺しゆう用ミシンの制御系統図である。 １０・・・外釜　　　　　１２・・・剣先１４・・・上
糸　　　　　１６・・・刺しゆう枠１８・・・操作バネ
ル　　１８ａ・・・運転スイッチ１８ｂ・・・停止スイ
ッチ ２０・・・操作パネルインターフェース２２・・・パル
スモータドライバ ２４・・・パルスモータインターフェース２６・・・Ｘ
軸パルスモータ ２８・・・Ｙ軸パルスモータ ３０・・・テープリーダ ３２・・・テープリーダインターフェース３４・・・主
軸モータ ３６・・・主軸モータドライバ ３８・・・主軸モータインターフェース４０・・・ロー
タリエンコーダ ４２・・・角度センサインターフェースＣＰＵ・・・中
央処理ユニット ＦＩＧ．５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕外部から入力される刺しゆう用データを記憶し、
   必要に応じて該データを出力する中央処理ユニット（Ｃ
   ＰＵ）と、 加工布が伸展状態でセットされ、前記ユニット（ＣＰＵ
   ）からの出力データに従ってＸ軸方向およびＹ軸方向へ
   の合成運動を付与される刺しゆう枠（１６）と、 主軸の回転により駆動されて上下往復動を行ない、その
   下端部に上糸（１４）用の縫針を設けた針棒と、前記主
   軸により回転駆動され、前記加工布に刺通された上糸（
   １４）に形成される糸輪を剣先（１２）で捕捉する回転
   釜（１０）とからなり、 前記刺しゆう枠（１６）をＸ軸およびＹ軸方向に駆動す
   ると共に前記針棒を上下往復動させることによって、該
   加工布に所要形象の刺しゆう縫いを行なう刺しゆう用ミ
   シンにおいて、 前記加工布から縫針が抜けている領域で、刺しゆう枠（
   １６）をＸ軸およびＹ軸方向に駆動するに際し、前記刺
   しゆう枠（１６）の駆動を開始するタイミングを、前記
   回転釜（１０）の剣先（１２）から上糸（１４）が抜け
   る時期より後に設定する ことを特徴とする刺しゆう用ミシンにおける刺しゆう枠
   の駆動タイミング制御方法。 〔２〕刺しゆう枠（１６）の駆動を開始するタイミング
   を、回転釜（１０）の剣先（１２）から上糸（１４）が
   抜ける時期より後に設定する制御は、前記主軸の回転が
   比較的低速である際に採用される請求項１記載の刺しゆ
   う用ミシンにおける刺しゆう枠の駆動タイミング制御方
   法。