JPH04105687A - Cloth-feeding device of sewing-machine - Google Patents

Cloth-feeding device of sewing-machine

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Publication number
JPH04105687A
JPH04105687A JP22377390A JP22377390A JPH04105687A JP H04105687 A JPH04105687 A JP H04105687A JP 22377390 A JP22377390 A JP 22377390A JP 22377390 A JP22377390 A JP 22377390A JP H04105687 A JPH04105687 A JP H04105687A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
feeding
upper shaft
feed
sewing machine
Prior art date
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Pending
Application number
JP22377390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Seki
関 正幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP22377390A priority Critical patent/JPH04105687A/en
Publication of JPH04105687A publication Critical patent/JPH04105687A/en
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  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the generation of motor noise even in the range of a low speed, by providing both a speed-detecting means and a control means whereby the energizing system of a step motor is shifted stepwise so that the step angle thereof is made small as the rotary speed of an arm shaft or of a member synchronizing with the arm shaft, which is detected by the speed- detecting means, is made slow, and a feed-driving means is controlled according to data for the amount of feeding. CONSTITUTION:To an I/O interface 11, a control means 29 is connected, which switches the energization of a step motor 76 for feeding stepwise, and controls a driving circuit 21 for the motor 76. That is to say, this control means 29 shifts the exitation of the step motor 76 stepwise so that the step angle thereof is made small according that the rotary speed of an arm shaft 28 or of a member synchronizing with the arm shaft 28, which is detected by a speed detector 84, is made slow, and controls the driving circuit 21 according to data for the amount of feeding in pattern data stored in a ROM 25. In this way, sewing work can be done with much the same touch as a usual mechanical drive type cloth-feeding.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ステッピングモータにより布送り機構を直
接駆動するようにしたミシンにおいて。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a sewing machine in which a cloth feeding mechanism is directly driven by a stepping motor.

ミシン上軸の回転速度が遅くなっても、在来の機械駆動
式の布送りと近い感触で縫製をなし得ると共に、モータ
音を静粛に抑えることのできる布送り装置に関するもの
である。
The present invention relates to a cloth feeding device that can perform sewing with a feeling similar to that of conventional mechanically driven cloth feeding even when the rotational speed of the upper shaft of a sewing machine is slow, and can suppress motor noise quietly.

従来技術 直線縫いゃジグザグ縫い、その他各種の模様縫いを行な
うミシンにおいて、送り歯を前後動させて加工布を所望
の方向に送る布送り機構を、主軸駆動用モータとは別に
設けたステッピングモータにより駆動するようにしたミ
シンが提案されている。例えば、本件出願人の既出願に
係る特開昭62−139694号公報には、送り歯の上
′F動機構は主軸駆動用のモータで駆動し、該送り歯の
前後動機構は独立したステッピングモータで駆動するよ
うにした構成が開示されている。
Conventional technology In sewing machines that perform straight stitches, zigzag stitches, and various other pattern stitches, the cloth feed mechanism that moves the feed dog back and forth to feed the workpiece cloth in the desired direction is powered by a stepping motor that is separate from the main shaft drive motor. A driving sewing machine has been proposed. For example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 139694/1989, which is a previous application filed by the present applicant, the upper 'F movement mechanism of the feed dog is driven by a motor for driving the main shaft, and the forward and backward movement mechanism of the feed dog is driven by an independent stepping mechanism. A configuration in which the device is driven by a motor is disclosed.

このようにステッピングモータで布送り機構を直接駆動
するミシンでは、該ステッピングモータを駆動する方式
として、以下の2つが知られている。1つは、ミシン上
軸の回転数とは全く関係なく、ステッピングモータを一
定の周波数で回転させる方式である。また後の1つは、
ミシン上軸の回転数に対して、ステッピングモータの駆
動周波数を変化させる方式である。
In such sewing machines in which the cloth feeding mechanism is directly driven by a stepping motor, the following two methods are known as methods for driving the stepping motor. One method is to rotate a stepping motor at a constant frequency, regardless of the rotation speed of the upper shaft of the sewing machine. The latter one is
This method changes the driving frequency of the stepping motor in response to the rotation speed of the upper shaft of the sewing machine.

発明が解決しようとする課題 先に述べた如く、ステッピングモータの駆動周波数を一
定にして回転させる場合に、中・高速で縫製している際
には、縫針の上下動に対し加工布の送りは比較的良好に
追従する。しかし縫製速度が低速になった場合に、本来
は加工布の送り速度も追従的に低下するのが理想的であ
るところ、布送り機構は一定速で駆動されているために
、加工布は送られていると云うよりも、むしろ引張りれ
でいくような感じとなる。このため、従来の機械的に送
り歯の前後動を駆動するミシンを使用していた操作者に
は、違和感と使い難い操作感とを与えるものであった。
Problems to be Solved by the Invention As mentioned earlier, when the stepping motor is rotated at a constant driving frequency and sewing is performed at medium or high speeds, the feed of the workpiece cloth is Tracks relatively well. However, when the sewing speed becomes low, it would be ideal for the feed speed of the work cloth to follow suit, but since the cloth feed mechanism is driven at a constant speed, the feed speed of the work cloth is reduced. Rather than being held in place, it feels as if it is being pulled. For this reason, an operator who has been using a conventional sewing machine that mechanically drives the forward and backward movement of a feed dog feels uncomfortable and has an operational feeling that is difficult to use.

そこで、ミシン上軸の回転数に対してステッピングモー
タの駆動周波数を変化させる前記の方式が提案されてい
る。これによれば、上軸の回転数が低下すれば、加工布
の送り速度も追従的に低下するので、従来の機械送りに
近い操作感が得られるものである。しかし駆動周波数を
変化させると、低速域における駆動周波数も低くなるた
め、ステッピングモータの特性上、大きなモータ騒音を
生じてしまうという別の欠点があった。
Therefore, the above-mentioned method has been proposed in which the driving frequency of the stepping motor is varied with respect to the rotational speed of the upper shaft of the sewing machine. According to this, when the rotational speed of the upper shaft decreases, the feed speed of the work cloth also decreases accordingly, so that an operational feeling similar to that of conventional mechanical feed can be obtained. However, when the drive frequency is changed, the drive frequency in the low speed range also becomes lower, which has another drawback in that a large motor noise is generated due to the characteristics of the stepping motor.

発明の目的 本発明は、先に述べたステッピングモータで布送りを直
接駆動する従来のミシンに内在している欠点を好適に解
決するべく提案されたものであって、当該ステッピング
モータの回転をミシン上軸の回転速度に追従させて、機
械送りに近い操作感を与えると共に、低速域になっても
モータ騒音の発生を阻止し得る布送り装置を提供するこ
とを目的とする。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to suitably solve the drawbacks inherent in the conventional sewing machines in which cloth feed is directly driven by the stepping motor described above. It is an object of the present invention to provide a cloth feeding device that can follow the rotational speed of an upper shaft, give an operational feeling similar to mechanical feeding, and can prevent the generation of motor noise even in a low speed range.

1dlI!I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
、縫針を備えミシンモータによる上軸の駆動により上下
に往復動される針棒と、前記針棒と略調時して加工布を
所要の方向に移送する送り機構と、前記送り機構を駆動
する送り用ステッピングモータと、少くとも1つの縫目
模様に関する送り量データを発生するデータ発生手段と
、前記データ発生手段からの送り量データに基いて前記
送り用ステッピングモータを駆動する送り駆動手段とを
備えたミシンにおいて、 前記上軸またはその上軸と調時して回転する部材の回転
速度を検出する速度検出手段と。
1dlI! Means for Solving I In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, the present invention provides a needle bar that is provided with a sewing needle and that is reciprocated up and down by the drive of an upper shaft by a sewing machine motor; a feeding mechanism for transporting the work cloth in a desired direction when approximately adjusted; a feeding stepping motor for driving the feeding mechanism; a data generating means for generating feeding amount data regarding at least one stitch pattern; In a sewing machine comprising a feed drive means for driving the feed stepping motor based on feed amount data from a data generation means, the rotational speed of the upper shaft or a member rotating in synchronization with the upper shaft is detected. and speed detection means.

前記速度検出手段により検出された上軸またはその上軸
と調時して回転する部材の回転速度が遅くなるに従って
、前記送り用ステッピングモータのステップ角を小さく
する励磁方式に段階的に切換えると共に、前記送り量デ
ータに従って前記送り駆動手段を制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする。
As the rotational speed of the upper shaft or a member rotating in synchronization with the upper shaft detected by the speed detection means becomes slower, the step angle of the feeding stepping motor is gradually switched to an excitation method that decreases the step angle, and A control means for controlling the feed drive means according to the feed amount data.

作用 本発明によれば、ミシンの上軸等の回転速度が遅くなる
に従って、送り用ステッピングモータにおけるステップ
角を、段階的に小さくする励磁方式に切換えられる。
According to the present invention, as the rotational speed of the upper shaft of the sewing machine becomes slower, the step angle of the feeding stepping motor can be switched to an excitation method that gradually decreases the step angle.

実施例 次に、本発明に係るミシンの布送り装置につき、好適な
実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する
。第2図で符号10は、電子制御式のジグザグミシンを
示し、ベツド部12の右端から立設した脚柱部14には
、上端から左方に水平に延在するアーム16が設けられ
ている。このアーム16の左端部に設けた頭部18には
、先端に縫針20を取付けた針棒22が配設されている
Embodiment Next, a preferred embodiment of the cloth feeding device for a sewing machine according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In FIG. 2, reference numeral 10 indicates an electronically controlled zigzag sewing machine, and a pedestal section 14 erected from the right end of the bed section 12 is provided with an arm 16 extending horizontally to the left from the upper end. . A head 18 provided at the left end of the arm 16 is provided with a needle bar 22 having a sewing needle 20 attached to its tip.

この針棒22は、機枠にピン24を介して左右に所要中
心角だけ揺動自在に枢支した支持体26に、上下動自在
に設けられている。アーム16にはミシン上軸28が水
平に枢支され、謹上#128の左端部に設けたクランク
30が、前記針棒22に設けた針棒抱き32に連結され
ている。ミシン上軸28の右端部にはプーリ34が設け
られ、脚柱部14に配設したミシンモータ36の回転を
、ベルト38および前記プーリ34を介して上軸28に
伝達するようになっている。従ってミシンモータ36を
駆動すれば、前記上軸28が所要方向に回転し、クラン
ク30を介して前記針棒22に上下動運動が付与される
The needle bar 22 is vertically movably mounted on a support 26 which is pivotally supported on the machine frame through a pin 24 so as to be swingable by a required central angle left and right. A sewing machine upper shaft 28 is horizontally supported on the arm 16, and a crank 30 provided at the left end of the top #128 is connected to a needle bar holder 32 provided on the needle bar 22. A pulley 34 is provided at the right end of the upper shaft 28 of the sewing machine, and the rotation of a sewing machine motor 36 disposed on the pillar portion 14 is transmitted to the upper shaft 28 via a belt 38 and the pulley 34. . Therefore, when the sewing machine motor 36 is driven, the upper shaft 28 rotates in a required direction, and the needle bar 22 is given vertical movement via the crank 30.

また脚柱部14には、セクターギヤ40が垂直に枢支さ
れ、このセクターギヤ40は針棒揺動用ステッピングモ
ータ42に設けたピニオン44に噛合して、所要中心角
で左右に揺動し得るようになっている。そして前記針棒
22の支持体26と前記セクターギヤ40とは、アーム
16の内部に水平に延在する連杆46により連結されて
いる。
Further, a sector gear 40 is vertically pivotally supported on the pillar portion 14, and this sector gear 40 meshes with a pinion 44 provided on a stepping motor 42 for swinging the needle bar, so that it can swing left and right at a required central angle. It looks like this. The support body 26 of the needle bar 22 and the sector gear 40 are connected by a connecting rod 46 extending horizontally inside the arm 16.

従って、針棒揺動用ステッピングモータ42を正逆転さ
せれば、セクターギヤ40の揺動に伴い前記支持体26
は、連杆46を介して左右に揺動駆動される。これによ
り針棒22には、ジグザグ縫いのための左右揺動運動が
与えられる。
Therefore, if the stepping motor 42 for swinging the needle bar is rotated in the forward and reverse directions, the supporting body 26 will move as the sector gear 40 swings.
is driven to swing left and right via a connecting rod 46. As a result, the needle bar 22 is given a left-right swinging motion for zigzag stitching.

ベツド部12の針板48に形成したスリット50には、
加工布(図示せず)を上下および前後方向に送るための
送り歯52が臨み、該送り歯52は、前記針棒22と略
調時して作動する送り機構54に接続されている。この
送り機構54は、送り歯52を支持する送り台56と、
該送り台56に上下運動を与える上下送り軸58と、該
送り台56に前後運動を与える水平送り−60とから基
本的に構成される。すなわち送り歯52を支持した送り
台56は、ベツド部12に前後方向に水平配置され、そ
の前端部および後端部に夫々フォーク56aおよび1字
部56bが形成されている。
In the slit 50 formed in the needle plate 48 of the bed portion 12,
A feed dog 52 for feeding the work cloth (not shown) in the vertical and longitudinal directions is provided, and the feed dog 52 is connected to a feed mechanism 54 that operates approximately in synchronization with the needle bar 22. The feed mechanism 54 includes a feed base 56 that supports the feed dog 52;
It basically consists of a vertical feed shaft 58 that gives the feed table 56 vertical movement, and a horizontal feed 60 that gives the feed table 56 back and forth movement. That is, the feed table 56 supporting the feed dog 52 is horizontally arranged in the front-rear direction on the bed portion 12, and has a fork 56a and a straight-line portion 56b formed at its front and rear ends, respectively.

前記ベツド部12の手前側には、−周りに揺動自在に上
下送り軸58が水平に枢支され、該送り軸58に固定さ
れて直交方向に延出するアーム62が、前記送り台56
のフォーク56aに対しピン63を介して嵌合している
。またベツド部12の後方側には、軸周りに揺動自在に
水平送り軸60が水平に枢支され、該送り−60から直
交方向に延出する2つのアーム64.64に、前記送り
台56の1字部56bが枢着されている。
A vertical feed shaft 58 is horizontally supported on the front side of the bed portion 12 so as to be able to swing freely around -.
The fork 56a is fitted through a pin 63. Further, on the rear side of the bed portion 12, a horizontal feed shaft 60 is horizontally supported so as to be able to swing freely around the axis, and two arms 64 and 64 extending from the feed 60 in a perpendicular direction are attached to the feed base. 56 is pivotally mounted.

上下送り軸58の後方側には、軸周りに揺動自在な揺動
輪66が配設され、該揺動軸66に固定したカム68が
、前記上下送り軸58に直交方向に設けた2股アーム7
0に係合している。この揺動466は、上軸28に形成
したクランク部28aにロッド72を介して連結されて
いる。従ってミシンモータ36を駆動すれば、前記上棚
28が回転して針棒22に上下動運動を付与すると共に
、ロッド72を介して揺動軸66が揺動回転し、カム6
8→2股アーム70→上下送り軸58→送り台56の経
路で送り歯52が上下に駆動される。
A swinging wheel 66 that can freely swing around the shaft is disposed on the rear side of the vertical feed shaft 58, and a cam 68 fixed to the swinging shaft 66 is attached to a bifurcated ring provided perpendicularly to the vertical feed shaft 58. Arm 7
0 is engaged. This swing 466 is connected to a crank portion 28a formed on the upper shaft 28 via a rod 72. Therefore, when the sewing machine motor 36 is driven, the upper shelf 28 rotates and gives vertical motion to the needle bar 22, and the swing shaft 66 swings and rotates via the rod 72, causing the cam 6
The feed dog 52 is driven up and down along the path 8→bifurcated arm 70→vertical feed shaft 58→feed table 56.

また水平送り軸60の右端部には、セクターギヤ74が
固定され、このセクターギヤ74は、脚柱部14に設け
た送り用ステッピングモータ76のビニオン−3I−噛
合している6そして、前記送り歯52の上下動に同期し
て送り用ステッピングモータ76を駆動することにより
、該送り歯52はその上昇位置および下降位置において
夫々前方および後方に駆動される。
Further, a sector gear 74 is fixed to the right end portion of the horizontal feed shaft 60, and this sector gear 74 is engaged with the pinion 3I of a feed stepping motor 76 provided on the pillar portion 14. By driving the feeding stepping motor 76 in synchronization with the vertical movement of the teeth 52, the feeding teeth 52 are driven forward and backward in their raised and lowered positions, respectively.

更にミシン上軸28には、多数のスリットを放射状に穿
設してなる円板80とフォトインタラプタ82とからな
る速度検出器84が設けられている。この速度検出器8
4は、円板80のスリットを透過する光を検出し、第1
図に示す後述のCPU86に、上軸28の回転速度に関
する信号を供給するものである。図示例の速度検出器8
4は、上軸28の回転速度を検出しているが、この上軸
28に調時して回転する部材の回転速度を検出するよう
にしてもよい。
Further, the upper shaft 28 of the sewing machine is provided with a speed detector 84 consisting of a disk 80 having a large number of radially formed slits and a photointerrupter 82. This speed detector 8
4 detects the light transmitted through the slit of the disk 80, and the first
It supplies a signal regarding the rotational speed of the upper shaft 28 to a later-described CPU 86 shown in the figure. Speed detector 8 in the illustrated example
4 detects the rotational speed of the upper shaft 28, but the rotational speed of a member rotating in synchronization with the upper shaft 28 may also be detected.

またミシン上軸28には、該上軸28の回転位相を検出
して、布送りのタイミングを決定する位相検出器88が
設けられている。すなわち上軸28には、前記スリット
円板80と同軸に、半径方向に1本のスリットを形成し
た円板9oが設けられ、このスリット円板90を挟んで
フォトインタラプタ92が配設されている。このフォト
インタラブタ92は、スリット円板90と上41128
の回転位相とが約360°のときに、該スリットを透過
する光を検出し、第1図に示すCPU86に、布送り基
準信号を供給する。なお第2図において。
Further, the upper shaft 28 of the sewing machine is provided with a phase detector 88 that detects the rotational phase of the upper shaft 28 and determines the timing of cloth feeding. That is, the upper shaft 28 is provided with a disk 9o coaxially with the slit disk 80 and having one slit formed in the radial direction, and a photointerrupter 92 is disposed with the slit disk 90 in between. . This photointerrupter 92 has a slit disk 90 and an upper 41128
When the rotational phase of the slit is about 360 degrees, the light passing through the slit is detected and a cloth feed reference signal is supplied to the CPU 86 shown in FIG. In addition, in Fig. 2.

ミシン10に付帯される天#81の駆動機構や、押え足
83の連繋機構等については、詳細な図示および説明は
省略する。
Detailed illustrations and explanations of the driving mechanism of the top #81, the linking mechanism of the presser foot 83, etc. attached to the sewing machine 10 will be omitted.

次に、ミシン10の制御系につき、第1図に示すブロッ
ク図を参照して説明する。制御回路CのI10インター
フェイス11には、所望の模様を選択する模様選択スイ
ッチ13、ミシン10の起動・停止を選択的に指令する
起動・停止スイッチ15、上軸28の回転速度を検出す
る前記速度検出器84、上軸28の回転位相を検出し、
布送り基準タイミング信号を発生する前記位相検出器8
8が接続されている。またミシンモータ36は駆動回路
17、針棒揺動用ステッピングモータ42は駆動回路1
9、送り用ステッピングモータ76は駆動回路21を介
して、夫々I10インターフェイス11に接続されてい
る。なおI10インターフェイス11には、ミシン10
を作動させるに必要な他の要素、例えば針棒の揺動量を
調節するボリュームや、加工布の送り量を調節するボリ
ュームその他各可動部の同期をとるためのクロックパル
ス発生手段等が設けられるが、図示および説明は省略す
る。
Next, the control system of the sewing machine 10 will be explained with reference to the block diagram shown in FIG. The I10 interface 11 of the control circuit C includes a pattern selection switch 13 for selecting a desired pattern, a start/stop switch 15 for selectively instructing start/stop of the sewing machine 10, and a speed switch for detecting the rotational speed of the upper shaft 28. A detector 84 detects the rotational phase of the upper shaft 28,
The phase detector 8 generates a cloth feed reference timing signal.
8 are connected. Further, the sewing machine motor 36 is connected to the drive circuit 17, and the needle bar swinging stepping motor 42 is connected to the drive circuit 1.
9. The feeding stepping motors 76 are each connected to the I10 interface 11 via the drive circuit 21. Note that the I10 interface 11 has a sewing machine 10.
Other elements necessary to operate the machine are provided, such as a volume for adjusting the amount of swing of the needle bar, a volume for adjusting the feed rate of the work cloth, and a clock pulse generating means for synchronizing each movable part. , illustration and description are omitted.

前記I10インターフェイス11は、バス23を介して
、CPU86、ROM25、RAM27等に接続されて
いる。このROM25は1文字や記号等の多数の模様の
夫々に関して、各縫い動作毎の針位置データすなわち送
り量データおよび針振りデータを記憶した模様データを
格納すると共に、選択された縫目模様データを読み出し
、送り開始信号を受けた際に、送り量データに基いて送
り用ステッピングモータ76を制御する制御プログラム
を格納している。なお前記ROM25は、ミシンモータ
36の駆動を制御する制御プログラムや、布送り動作の
開始タイミングを送り量データと速度信号とに基づいて
決定する送り動作開始制御の制御プログラム等も格納し
ている。またRAM27は、CPU86で演算処理した
結果等を一時的に記憶する各種のメモリを備えている。
The I10 interface 11 is connected to the CPU 86, ROM 25, RAM 27, etc. via the bus 23. This ROM 25 stores pattern data in which needle position data, that is, feed amount data and needle swing data for each sewing operation is stored for each of a large number of patterns such as one character or symbol, and also stores selected stitch pattern data. A control program is stored that controls the feeding stepping motor 76 based on the feeding amount data when reading and receiving a feeding start signal. The ROM 25 also stores a control program for controlling the driving of the sewing machine motor 36, a control program for controlling the start of the feed operation for determining the start timing of the cloth feed operation based on the feed amount data and the speed signal, and the like. Further, the RAM 27 includes various types of memories that temporarily store the results of calculations performed by the CPU 86.

更に工/○インターフェイス11には、前記送り用ステ
ッピングモータ76の励磁方式を段階的に切換えると共
に、該モータ76の駆動回路21(送り駆動手段)を制
御する制御手段29が接続されている。すなわちこの制
御手段29は、前記速度検出器84で検出された上軸2
8(または該上軸28と調時して回転する部材)の回転
速度が遅くなるに従って、前記送り用ステッピングモー
タ76のステップ角を小さくする励磁方式に段階的に切
換えると共に、前記ROM25に格納した模様データ中
の送り量データに従って、前記駆動回路21を制御する
ようになっている。
Furthermore, a control means 29 is connected to the machine/circle interface 11 for changing the excitation method of the feeding stepping motor 76 in stages and for controlling the drive circuit 21 (feed driving means) of the motor 76. That is, this control means 29 controls the upper shaft 2 detected by the speed detector 84.
8 (or a member that rotates in synchronization with the upper shaft 28), the excitation method is changed in stages to reduce the step angle of the feeding stepping motor 76. The drive circuit 21 is controlled according to the feed amount data in the pattern data.

本願では、上棚28の回転速度が遅くなるにつれ、送り
用ステッピングモータ76のステップ角を小さくする励
磁方式に段階的に切換える点に重点を有しているので、
この励磁方式の概略につき説明する。ステッピングモー
タは、固定子巻線に、ステップ状に変化する直流電流を
与え、この電流を順次切換えることにより、構造および
励磁方式で決まる一定の角度θずつステップ状の回転を
続行するものである。該モータの励磁方式には、モータ
の相数や、同時に励磁する相数に応じて種々の方式が知
られている。2相または3相のステッピングモータにつ
いて述べると、1相励磁力式は常に1つの相だけを励磁
するものであるが、回転子がステップする際の制動力が
ないため振動が大きく乱調を生じ易い。実際には1相ず
つ励磁することはなく、相隣り合う2相を同時に、また
3相を同時に励磁する等の方式が採用される。
In the present application, the emphasis is placed on the stepwise switching to the excitation method that reduces the step angle of the feeding stepping motor 76 as the rotational speed of the upper shelf 28 becomes slower.
An outline of this excitation method will be explained. A stepping motor applies a direct current that changes stepwise to the stator winding, and by sequentially switching this current, continues the stepwise rotation by a constant angle θ determined by the structure and excitation method. Various methods are known for excitation of the motor, depending on the number of phases of the motor and the number of phases to be excited simultaneously. Regarding 2-phase or 3-phase stepping motors, the 1-phase excitation force type always excites only one phase, but because there is no braking force when the rotor steps, it vibrates heavily and tends to cause disturbances. . In reality, one phase is not excited one by one, but a method is adopted in which two adjacent phases are simultaneously excited, or three phases are simultaneously excited.

例えば2相励磁力式は、A相とB相との2つのコイルを
同時に励磁するもので、相切換え時も必ず他の1つの相
が励磁されているので、ステップ時のエネルギーが2つ
の巻線をIi環し急速に消費されて制動が加えられる。
For example, in the two-phase excitation force type, the two coils of phase A and phase B are excited at the same time, and even when switching phases, the other phase is always excited, so the energy during the step is transferred to the two coils. The line Ii is rapidly consumed and braking is applied.

従って乱調が減じて、広い周波数範囲で使用し得る。ま
た隣接する2つの相の組合せで、順次次の相にシフトし
つつ励磁して行く方式を、2−2相励磁力式という。例
えば、時計廻りにA相、B相、C相、D相の4相を有す
るステッピングモータにおいて、A相とB相の組→B相
とC相の組→C相とD相の組→D相とA相の組・・・の
順で励磁するのがこれである。
Therefore, disturbance is reduced and it can be used in a wide frequency range. Furthermore, a method in which two adjacent phases are combined and excited while sequentially shifting to the next phase is called a 2-2 phase excitation force method. For example, in a stepping motor that has four phases clockwise: A, B, C, and D, a pair of A and B phases → a pair of B and C phases → a pair of C and D phases → D In this case, the pairs of phase and A phase are excited in this order.

更に、1相励磁と2相励磁とを交互に組合わせた励磁方
式を、1−2相励磁力式という。例えば先の4相ステツ
ピングモータで、A相とB相の組→B相単独→B相とC
相の組→C相単独・・・の如く、隣接する2つの相の励
磁と次の単独の相の励磁とを、順次シフトさせて行く方
式がこれである。またA相、B相に流す相電流を半分と
し、磁界の強さを半減させた中間ステップを加えること
によって、前記の1−2相励磁を更に2倍のステップと
したものをダブル1−2相励磁力式という。このように
、ステッピングモータの構造は同じでも、各相に流す電
流の順序を変えたり、相電流値のレベルを分割して各相
での磁界の強さを変化させる各種の励磁方式に採用する
ことにより、微小ステップ角を得ることができる。すな
わち記述の順序で、回転子のステップ角θが徐々に小さ
くなり。
Furthermore, an excitation method that alternately combines one-phase excitation and two-phase excitation is called a 1-2 phase excitation force method. For example, in the 4-phase stepping motor mentioned above, a combination of A and B phases → B phase alone → B phase and C
This is a method in which the excitation of two adjacent phases and the excitation of the next single phase are sequentially shifted, such as from a set of phases to C phase alone, and so on. In addition, by halving the phase currents flowing in the A and B phases and adding an intermediate step in which the magnetic field strength is halved, the 1-2 phase excitation described above is doubled. This is called the phase excitation magnetic force type. In this way, even though the structure of the stepping motor is the same, various excitation methods can be used to change the order of the current flowing through each phase, or to divide the level of the phase current value to change the strength of the magnetic field in each phase. By doing so, a minute step angle can be obtained. In other words, the step angle θ of the rotor gradually decreases in the order of description.

ステップする際の回転子の慣性モーメントが減少して、
静粛な回転音となるが、回転速度もこの順序で低下する
ものである。
The moment of inertia of the rotor when stepping is reduced,
The rotational sound is quiet, but the rotational speed also decreases in this order.

またステッピングモータの機械的構造と相数とで決まる
ステップ角θを電気的に細分割して駆動し、モータ軸の
振動や騒音その他始動・停止時のオーバシュート量を低
減させるマイクロステップ駆動(ミニステップ駆動)方
式による制御も可能である。
In addition, the step angle θ, which is determined by the mechanical structure and number of phases of the stepping motor, is electrically subdivided and driven to reduce motor shaft vibration, noise, and overshoot during starting and stopping. Control using a step drive method is also possible.

実施例の作用 次に、本実施例に係るミシンの布送り装置に関して、そ
の使用の実際を説明する。実施例では、送り用ステッピ
ングモータ76の励磁方式を、上棚28の回転速度に応
じて、■2−2相励磁方式、■1−2相励磁方式および
■ダブル1−2相励磁方式の何れかに段階的に切換える
ものする。
Operation of the Embodiment Next, the actual use of the cloth feeding device of the sewing machine according to the present embodiment will be explained. In the embodiment, the excitation method of the feeding stepping motor 76 is set to one of the following depending on the rotational speed of the upper shelf 28: ■ 2-2 phase excitation method, ■ 1-2 phase excitation method, and ■ Double 1-2 phase excitation method. The switch shall be made in stages.

第3図のフローチャートにおいて、第1図に示す起動・
停止スイッチ15が操作されて起動信号がCPU86に
入力されると、ミシン10での制御が開始され、ステッ
プ1で初期設定がなされる。
In the flowchart in Figure 3, the startup and
When the stop switch 15 is operated and a start signal is input to the CPU 86, control of the sewing machine 10 is started, and initial settings are made in step 1.

これによりROM25に格納した制御プログラムに従い
、ミシンモータ36が駆動されて上軸28が回転する。
Accordingly, the sewing machine motor 36 is driven and the upper shaft 28 is rotated according to the control program stored in the ROM 25.

ステップ2で、この上軸28が回転中であるかを確認し
、否定(NO)であれば該ステップ2に戻って再確認す
ると共に、肯定(YES)であればステップ3に移行す
る。このステップ3で、前記速度検出器84が検出して
いる上軸28の回転速度が、例えば500 R,P、M
、以上か否かを確認する。ここで回転速度が、500 
R,P、M。
In step 2, it is confirmed whether the upper shaft 28 is rotating, and if the answer is negative (NO), the process returns to step 2 to reconfirm, and if the answer is yes (YES), the process moves to step 3. In step 3, the rotational speed of the upper shaft 28 detected by the speed detector 84 is, for example, 500 R, P, M.
, check whether it is greater than or equal to. Here, the rotation speed is 500
R, P, M.

以上の比較的高速であると肯定(YES)されると。If the above relatively high speed is affirmed (YES).

ステップ6に移って2−2相励磁力式が選択される。Proceeding to step 6, the 2-2 phase excitation force formula is selected.

また、500 R,P、M、以上ではない、として否定
(No)されると、次のステップ5に移行し、上軸28
の回転速度が、例えば200 R,P、M、以上か否か
を確認する。ここで回転速度が、200R,P、M、以
上(でかつ500 R,P、M、以下)の中速であると
肯定(YES)されると、ステップ7に移って1−2相
励磁力式が選択される。該ステップ5で、200 R,
P、M、以上でない(すなわち200 R,P、M、以
下の低速)トシテ否定(NO)されると、ステップ8に
移ってダブル1−2相励磁力式が選択される。
Also, if it is denied (No) as not more than 500 R, P, M, the process moves to the next step 5, and the upper axis 28
It is confirmed whether the rotational speed is, for example, 200 R, P, M or more. If it is affirmed (YES) that the rotation speed is a medium speed of 200 R, P, M or more (and 500 R, P, M or less), the process moves to step 7 and the 1-2 phase excitation force is An expression is selected. In step 5, 200 R,
If the result is negative (NO), the process moves to step 8 and the double 1-2 phase excitation force formula is selected.

このように上軸28の回転速度が、500R,P、M、
以上の高速か、500 R,P、M、以下で20 OR
,P、M、以上の中速か、20OR,P、M。
In this way, the rotational speed of the upper shaft 28 is 500R, P, M,
High speed above or 500 R, P, M, 20 OR below
,P,M, medium speed or higher, 20OR,P,M.

以下の低速か、によって送り用ステッピングモータ76
の励磁方式が段階的に選択される。但し、前記位相検出
l1188からの布送り指令が出るまで、該モータ76
は駆動されず、ステップ3〜8までの動作が繰り返され
る。すなわち、前記何れかの励磁方式が選択された後に
、ステップ9で前記位相検出器88から布送り指令が出
ているか、そのタイミングを確認する。このステップ9
で、布送り指令が否定(NO)されると、前記ステップ
3にまで戻って再確認を行ない、また布送り指令が肯定
(YES)されるとステップ10に移行する。このステ
ップ10では、その時点で選択されている励磁方式に従
い、第1図における駆動回路21を介して送り用ステッ
ピングモータ76を駆動する。
Stepping motor 76 for feeding at low speed or below
The excitation method is selected in stages. However, until the cloth feed command is issued from the phase detection l1188, the motor 76
is not driven, and the operations from steps 3 to 8 are repeated. That is, after any of the excitation methods is selected, it is checked in step 9 whether or not a cloth feed command is issued from the phase detector 88, and its timing. This step 9
If the cloth feed command is denied (NO), the process returns to step 3 and is reconfirmed, and if the cloth feed command is affirmed (YES), the process moves to step 10. In this step 10, the feeding stepping motor 76 is driven via the drive circuit 21 in FIG. 1 according to the excitation method selected at that time.

このとき前記駆動回路21は、制御手段29によリ、R
OM25に格納されている送り量データに従った制御が
なされる。
At this time, the drive circuit 21 is controlled by the control means 29 to
Control is performed according to the feed amount data stored in the OM 25.

すなわち、上軸28の回転速度が1例えば500 R,
P、M、以上の高速の場合は、加工布の送りもこれに見
合った大きい速度が要求される。そして本実施例によれ
ば、送り用ステッピングモータ76の励磁方式として、
比較的高速で充分なトルクの得られる2−2相励磁力式
が選択されるので、先に述べた機械送りに近い操作感を
与えることができる。また上軸28の回転速度が、50
0R,P、M、以下で20 OR,P、M、以上の中速
または20OR,P、M、以下の低速では、加工布の送
りもその回転速度に見合った中・低速度でよい、そこで
実施例では、中速では1−2相励磁力式、低速ではダブ
ル1−2相励磁力式の如く、ステップ角が徐々に小さく
なる方式が選択される。従って。
That is, if the rotation speed of the upper shaft 28 is 1, for example, 500 R,
If the speed is higher than P or M, the workpiece cloth must be fed at a correspondingly high speed. According to this embodiment, the excitation method of the feeding stepping motor 76 is as follows.
Since the 2-2 phase excitation force type is selected because it can provide sufficient torque at a relatively high speed, it is possible to provide an operational feeling similar to that of the mechanical feed described above. Further, the rotation speed of the upper shaft 28 is 50
At medium speeds of 0R, P, M and below, 20 OR, P, M, or at low speeds of 20 OR, P, M and below, the workpiece cloth may be fed at a medium or low speed commensurate with the rotational speed. In the embodiment, a method is selected in which the step angle gradually decreases, such as a 1-2 phase excitation force type at medium speeds and a double 1-2 phase excitation force type at low speeds. Therefore.

上軸28の回転速度に見合った速度で、加工布を送るこ
とができると共に、送り用ステッピングモータ76が発
生する音も静粛に抑えることができる。
The work cloth can be fed at a speed commensurate with the rotational speed of the upper shaft 28, and the noise generated by the feeding stepping motor 76 can also be suppressed.

なお実施例では、ミシン上#28の回転速度が遅くなる
につれ、2−2相励磁力式→1−2相励磁方式→ダブル
1−2相励磁力式の順でこれを選択する場合を説明した
が、ステップ角を次第に小さくする励磁方式に段階的に
切換え得るものであれば、他の励磁方式であっても好適
に採用し得ることは勿論である。また速度検出器84は
、ミシン上軸28の回転速度を直接検出するものに関し
て説明したが、これ以外に、例えば該上軸28と調時し
て回転する部材の回転速度を検出するようにしてもよい
In the example, a case will be explained in which, as the rotational speed of #28 on the sewing machine becomes slower, the selection is made in the order of 2-2 phase excitation force type → 1-2 phase excitation type → double 1-2 phase excitation force type. However, it goes without saying that other excitation methods can be suitably employed as long as they can be switched stepwise to an excitation method that gradually reduces the step angle. Although the speed detector 84 has been described as one that directly detects the rotational speed of the upper shaft 28 of the sewing machine, it may also be configured to detect the rotational speed of a member that rotates in synchronization with the upper shaft 28, for example. Good too.

発明の詳細 な説明した如く1本発明に係る布送り装置によれば、ス
テッピングモータによって布送り機構を直接駆動するよ
うにしたミシンにおいて、ミシン上軸の回転速度が遅く
なった場合は、送り用ステッピングモータにおける回転
子のステップ角が徐々に小さくなるモータ励磁方式に段
階的に切換えるものである。このステップ角が徐々に小
さくなる励磁方式では、ステップ時における回転子の慣
性モーメントが抑えられるので、回転が円滑でモータ音
を静粛に抑えることができる。また送り用ステッピング
モータの速度も、上軸の速度に同調して抑えられるので
、従来の如く上軸の速度が遅くなっても、加工布が大き
い速度で引張られるように送られることがない、従って
、在来の機械駆動式の布送りと近い感触で縫製をなし得
る利点がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the cloth feeding device according to the present invention, in a sewing machine in which the cloth feeding mechanism is directly driven by a stepping motor, when the rotational speed of the upper shaft of the sewing machine becomes slow, the cloth feeding device according to the present invention This is a stepwise switch to a motor excitation method in which the step angle of the rotor in the stepping motor gradually decreases. In this excitation method in which the step angle gradually decreases, the moment of inertia of the rotor during stepping is suppressed, so rotation is smooth and motor noise can be suppressed. In addition, the speed of the feeding stepping motor is controlled in synchronization with the speed of the upper shaft, so even if the speed of the upper shaft becomes slow, the workpiece cloth will not be pulled at a high speed as in the past. Therefore, there is an advantage that sewing can be performed with a feeling similar to that of conventional mechanically driven cloth feeding.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明が好適に実施されるミシンの制御系の
ブロック図、第2図は1本実施例に係るミシンの概略構
成図、第3図は、実施例に係るミシンにおけるフローチ
ャート図である。 76・・・送り用ステッピングモータ 84・・・速度検出手段(速度検出器)88・・・位相
検出手段(位相検出器)特許出願人 ブラザー工業株式
会社 出願人代理人 弁理士 山 本 喜 幾0・・・ミシン
    20・・・縫針1・・・送り駆動手段(駆動回
路) 2・・・針棒 5・・・データ発生手段(ROM) 8・・・上軸     29・・・制御手段6・・・ミ
シンモータ 54・・・送り機構FIG、1 FIG、3 (後図面なし)
FIG. 1 is a block diagram of a control system of a sewing machine in which the present invention is preferably implemented, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a sewing machine according to an embodiment, and FIG. 3 is a flowchart diagram of a sewing machine according to an embodiment. It is. 76...Stepping motor for feeding 84...Speed detection means (speed detector) 88...Phase detection means (phase detector) Patent applicant Brother Industries, Ltd. Applicant's agent Patent attorney Yoshiku Yamamoto 0 ... Sewing machine 20 ... Sewing needle 1 ... Feed drive means (drive circuit) 2 ... Needle bar 5 ... Data generation means (ROM) 8 ... Upper shaft 29 ... Control means 6. ...Sewing machine motor 54...Feed mechanism FIG, 1 FIG, 3 (No rear drawing)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 縫針(20)を備えミシンモータ(36)による上軸(
28)の駆動により上下に往復動される針棒(22)と
、前記針棒(22)と略調時して加工布を所要の方向に
移送する送り機構(54)と、前記送り機構(54)を
駆動する送り用ステッピングモータ(76)と、少くと
も1つの縫目模様に関する送り量データを発生するデー
タ発生手段(25)と、前記データ発生手段(25)か
らの送り量データに基いて前記送り用ステッピングモー
タ(76)を駆動する送り駆動手段(21)とを備えた
ミシン(10)において、 前記上軸(28)またはその上軸(28)と調時して回
転する部材の回転速度を検出する速度検出手段(84)
と、 前記速度検出手段(84)により検出された上軸(28
)またはその上軸(28)と調時して回転する部材の回
転速度が遅くなるに従って、前記送り用ステッピングモ
ータ(76)のステップ角を小さくする励磁方式に段階
的に切換えると共に、前記送り量データに従って前記送
り駆動手段(21)を制御する制御手段(29)と を備えたことを特徴とするミシンの布送り装置。
[Claims] The upper shaft (with a sewing needle (20) and a sewing machine motor (36))
a needle bar (22) that is reciprocated up and down by the drive of the needle bar (28); a feeding mechanism (54) that transports the work cloth in a desired direction in approximately synchronization with the needle bar (22); 54); a data generating means (25) for generating feed amount data regarding at least one stitch pattern; In the sewing machine (10), the sewing machine (10) is equipped with a feed drive means (21) that drives the feed stepping motor (76), the upper shaft (28) or a member that rotates in synchronization with the upper shaft (28). Speed detection means (84) for detecting rotation speed
and the upper shaft (28) detected by the speed detection means (84).
) or its upper shaft (28), as the rotational speed of the member that rotates in synchronization with the upper shaft (28) decreases, the step angle of the feeding stepping motor (76) is changed stepwise to an excitation method that decreases the step angle. A cloth feeding device for a sewing machine, comprising: control means (29) for controlling the feeding drive means (21) according to data.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001353389A (en) * 2000-04-20 2001-12-25 Gm Pfaff Ag Sewing machine depending on revolution number to correct stitches

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