JPH04138197A - ミシンのベルト緩み検知装置 - 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〕 この発明は、ミシンモータの回転によりベルトを介して
ミシン主軸を回転させるミシンのベルト緩み検知装置に
関する。

〔従来の技術〕

モータで駆動するミシンは、一般にミシンモータの回転
軸に装着したプーリとミシン主軸に装着したプーリとの
間にベルトを張装し、ミシンモータの駆動力を各プーリ
及びベルトを介してミシン主軸に伝達するようにしてい
る。

このようなミシンにおいては、モータ側のプーリ径とミ
シン側のプーリ径との比、すなわちプーリ比によってミ
シンモータの回転数（速度）を決定して、ミシン主軸を
所望の回転数（速度）で回転させるようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このようなミシンにおいては、ベルトの
張装状態や経時変化によりベルトが緩むことがある。

ベルトが緩むとプーリとの間でスリップが生じ、ミシン
モータの回転速度やトルクが確実にミシン主軸に伝達で
きなくなり、それによって針停止位置にバラツキが生じ
、特に糸切り後は停止位置のオーバランによる動メス折
れや針折れの原因になり、縫いゃ糸切りに与える影響が
大きいという問題があった。

この発明は、このような問題を解決するためになされた
ものであり、ミシンのベルトが緩んだ場合には直ちにそ
れを検知できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、ミシンモータの
回転によりベルトを介してミシン主軸を回転させるミシ
ンにおいて、第１図に機能ブロック図で示すように、ミ
シン主軸の１回転毎に検出信号を発生する主軸１回転検
出手段Ａと、ミシンモータの回転軸の１回転あたりに複
数個のノ＜）レスを発生するモータ回転パルス発生手段
Ｂと、ミシン主軸の１回転あたりのモータ回転ノ（レス
発生手段Ｂによる発生パルス数を常時カウントする）く
レスカウント手段Ｃと、上記ベルトを張装するモータ側
プーリと主軸側プーリのプーリ比を設定するプーリ比設
定手段りと、該手段によって設定されたプーリ比に応じ
た異常基準値を算出する異常基準値演算手段Ｅと、パル
スカウント手段Ｃｋこよるカウント値を異常基準値演算
手段Ｅによって算出された異常基準値と比較して、その
値を越えた場合にベルト緩み検知信号を発生する比較判
定手段Ｆとからなることを特徴とするミシンのベルト緩
み検知装置を提供する。

さらに、上記比較判定手段Ｆが、パルス数カウント手段
のカウント値が異常基準値を越えた回数が予め設定され
た回数を越えた時にベルト緩み検知信号を発生するよう
にするとよい。

〔作　用〕

このように構成したミシンのベルト緩み検知装置によれ
ば、ミシン主軸が１回転する間にモータ回転パルス発生
手段が発生するパルス数が、プーリ比等に応じて予め算
出された異常基準値を越えた場合には、ミシンモータの
回転が確実にミシン主軸に伝達されておらず、ベルトに
緩みが生じていると判定してベルト緩み検知信号を発生
する。

したがって、それを作業者に知らせて、ベルトが緩んだ
ままの異常な状態でミシンが運転され続けるのを防止す
ることができる。

パルスカウント手段のカウント値が異常基準値を越えた
回数が予め設定された回数を越えた時にベルト緩み検知
信号を発生するようにすれば、ベルトが緩んではいない
がプーリとの間でわずかなスリップが生じたような場合
に誤検知するようなことがなくなる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面の第２図以降に基づいて
具体的に説明する。

第２図はこの発明を適用するミシンの外観を示す概略正
面図である。

１はミシン本体（頭部）で、ミシンテーブル２上に固定
載置されており、内部に設けられたミシン主軸３の後端
部にプーリ４が装着される。

テーブル２の下部にはミシンモータ５が取り付けられて
おり、その回転軸にプーリ６が装着され、このモータ側
プーリ６と上記主軸側プーリ４との間にベルト７が張装
されて、モータ５の訃動力を各プーリ６．４及びベルト
７を介してミシン主軸３に伝達するようになっている。

ミシンモータ５には、その回転軸の１回転あたり複数個
のパルスを発生するパルスエンコーダ８（第１図のモー
タ回転パルス発生手段に該当する）が取り付けられてい
る。

１ｏは後述するミシン制御部１０Ａとモータ制御部１０
Ｂとからなる制御回路ボックスであり、ｃＰＵとＲＯＭ
及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを内蔵しい
てる。

１１はミシンペダル９の踏み込み量を検出するペダルセ
ンサである。１２は主軸３の回転によって上下動される
ミシン針である。

ミシン主軸３の後端には、その１回転毎にミシン針１２
の上位置又は下位置で検出パルスを発生するミシン針位
置検出器を内蔵したシンクロナイザ１３を取付けている
。

第３図はこのミシンにおけるこの発明に係わる制御系の
構成を示すブロック図であり、第２図と同じ部分には同
一の符号を付してそれらの説明は省略する。

１０Ａはこのミシン全体を制御するミシン制御部、ＩＯ
Ｂはモータ制御部であり、このモータ制御部１０Ｂは、
ミシン制御部１０Ａからのモータ回転速度指令とパルス
エンコーダ８からのミシンモータ５の回転速度に応じた
周期のパルス信号（これをＦ−Ｖ変換することにより、
モータ５の回転速度に応じた電圧のフィードバック信号
が得られる）とによって、モータドライバ１４をＰＷＭ
制御してミシンモータ５の回転速度を制御する。

１５は糸切りソレノイド駆動回路であり、ミシン制御部
１０Ａからの指令によって糸切りソレノイド１６を駆動
する。

１７は前述したミシン針位置検出器、１８はプーリ比設
定部であり、第２図に示したモータ側プーリ６と主軸側
プーリ４のプーリ比（プーリ径の比）を設定するための
デジタルスイッチ等の入力手段と、その設定値を記憶す
るためのＥ２ＦＲＯＭ等のメモリとを備えている。

１９は警告部であり、ミシン制御部１０Ａからベルト緩
み検知信号が出力された時に、ブザー等により警報を発
したり、液晶デイスプレィ等に表示をして作業者にベル
トが緩んでいることを知らせる。

作業者がプーリ４又は６をセットあるいは交換した際に
は、プーリ比設定部にそのプーリ比のデータを入力し、
てその設定値を更新記憶させる。

なお、ミシン制御部１０Ａは、第１図に示したパルスカ
ウント手段Ｃ２異常基準値演算手段Ｅ。

及び比較判定手段Ｆの機能も備えている。

このミシンは、ペダル９が踏まれるとその踏み込み量を
ペダルセンサ１１で検知し、その検知信号をミシン制御
部１０Ａが入力すると、モータ制御部】、ＯＢヘモータ
回転速度指令を出してミシンモータ５が回転し、ベルト
６を介してその回転駆動力が伝達されてミシン主軸３も
回転する。

ミシンモータ５が回転すると、その回転軸に取り付けら
れたパルスエンコーダ８がその回転速度に応じた周期で
１回転当たり複数個（例えば３６０個）のパルスを発生
し、それがミシンモータ５の回転速度のフィードバック
信号としてモータ制御部１０Ｂに入力されると共に、ベ
ルト６の緩みを検知するためのカウント用パルスとして
ミシン制御部１０Ａにも入力される。

また、ミシン主軸３の回転に応じて、シンクロナイザ−
１３内のミシン針位置検出器１７から１回転毎に針上位
置又は下位置を検出するパルス信号が、ミシン制御部１
０Ａに入力される。

モータ側プーリ６と主軸側プーリ４とのプーリ比（主軸
側プーリ径／モータ側プーリ径）が１／１の場合は、ミ
シン主軸３の１回転あたりのミシンモータ５の回転によ
るパルスエンコーダ８からのパルスのカウント数は、モ
ータ軸の１回転で発生する総パルス数（分解能１°の場
合は３６０個）となる。

プーリ比を小さくすることにより、ミシンモータ５が同
一スピードで回転する場合のミシン主軸３の回転速度を
上げることができる。

以下、この実施例のミシン制御部１０Ａによるベルト緩
み検知に関する処理について、第４図乃至第６図のフロ
ーチャートと第７図を参照して説明する。

電源投入時のシステムイニシャライズ時に、図示しない
メインルーチンから、第４図の異常基準値演算ルーチン
をコールする。

そして、まずプーリ比をロードして、 ａ＝プーリ比Ｘ総エンコーダ数 を演算し、さらに 異常基準値＝　ａ　Ｘベルト緩み係数 の演算をすることにより、異常基準値を求める。

ベルト緩み係数は、ベルト緩みが発生することによる、
ミシン主軸３に対するミシンモータ５の回転オーバ率で
ある。

したがって例えば、プーリ比＝１／１．モータ軸１回転
による総エンコーダパルス数＝３６０（分解能１°）、
ベルト緩み係数１．１とすると、異常基準値は次のよう
になり、これをＲＡＭにストアしておく。

異常基準値＝ＩＸ３６０Ｘ１．１＝３９６そして、ミシ
ン制御部１０Ａよりモータ制御部１０Ｂヘモータ回転速
度指令が出され、ミシンモータ５が回転するとパルスエ
ンコーダ８がパルスを発生するが、それがミシン制御部
１０Ａに１パルス入力する毎に割り込みを発生させ、そ
の割り込みルーチン内で第５図のパルスカウントルーチ
ンをコールする。

このパルスカウントルーチンでは、モータ回転位置を表
わすパルスカウント値をＲＡ　Ｍからロートし、それを
カウントアツプして再びＲＡ　Ｍにストアする。これが
パルスカウント手段としての機能である。

さらに、ミシン針位置検出器１７からミシン主軸３の１
回転毎に出力される例えば針下位置信号で割り込みを発
生させ、その割り込みルーチン内で第６図のベルト緩み
検知ルーチンをコールする。

このベルト緩み検知ルーチンでは、まず異常基逆値演算
ルーチンで算出した異常基準値と、パルスカウントルー
チンでカウントしたパルスカウント値とをＲＡＭより順
次ロードする。なお、この時のパルスカウント値は、ミ
シン主軸３の１回転当たりのエンコーダパルス数に相当
する。

次に、パルスカウント値を異常基準値と比較し、パルス
カウント値の方が大きかった場合は、内部のカウンタに
よるベルト緩みカウント値をカウントアツプし、そのベ
ルト緩みカウント値が「３」になったら、すなわち３回
連続してパルスカウント値の方が異常基準値より大きい
状態が続いた場合は、ベルトが緩んだ判断してベルト緩
みエラーフラグをセットする。

従って、異常基準値がｒ３９６Ｊの場合、第７図に示す
ように、パルスカウント値が３９６以上の判定（Ｘ印）
が３回続いた時にベルトエラーフラグをセットする。

異常が単発発生の場合は、−時的にベルトがすへったと
判断して、ベルト緩みカウント値をクリアする。また、
パルスカウント値は次回の検知のためにクリアしておく
。

そして、ミシン制御部１０Ａは、例えば糸切り動作終了
時のミシンが停止した状態でベルト緩みエラーフラグを
チエツクし、それがセットされていた場合は、ベルト緩
み検知信号を警告部１９に出力し、異常表示や警報ブザ
ーを鳴らして作業者に知らせる。

なお、ベルト緩みエラーフラグがセットされた時には、
直ちにベルト緩み検知信号を警告部１９に８力して、そ
れを作業者に知らせるようにしてもよい。

作業者は、ベルトの緩みが発生していることを知ると、
都合のよい時点でミシンを停止させて、ベルトをしめ直
すなどの適切な処置をとることができるので、ベルトが
緩んだままの異常な状態でミシンが運転され続けて、針
停止位置にバラツキが生じたり、糸切り後の停止位置の
オーバランによって動メス折れや針折れが発生するよう
な事態を回避することができる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、ミシンモ
ータからミシン主軸へ回転力を伝達するためのベルトに
異常な緩みが発生した場合に、それを容易且つ確実に検
知することができるので、それを作業者に知らせること
により、ベルトが緩んだままの異常な状態でミシンが運
転され続けて、針停止位置にバラツキが生じたり、糸切
り後の停止位置のオーバランによって動メス折れや針折
れが発生するようなことを防止することができる

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるミシンのベルト緩み検知装置の
基本構成を示す機能ブロック図、第２図はこの発明を適
用するミシンの外観を示す概略正面図、 第３図はこのミシンにおけるこの発明に係わる制御系の
構成を示すブロック図、 第４図乃至第６図はミシン制御部１．　ＯＡによるベル
ト緩み検知に関する処理の各ルーチンを示すフローチャ
ート、 第７図は第６図のルーチンにおけるベルト緩みエラーの
判定に関する説明図である。 １・・ミシン本体（頭部）　２・・ミシンテーブル３・
・ミシン主軸　　　　　４・・主軸側プーリ５・・・ミ
シンモータ　　　　６・・・モータ側プーリ７・・・ベ
ルト　　　　　　　８・・・パルスニンコーダ（モータ
回転パルス発生手段） ・・ミシンペダル Ｏ・・・制御回路ボックス ＯＡ・・・ミシン制御部　　１０Ｂ・・・モータ制御部
１・・・ペダルセンザ　　　１２・・・ミシン針３・・
・シンクロナイザ　　１４・・・モータドライバ５・・
・糸切りソレノイド能動回路 ・糸切りソレノイド ・ミシン針位置検出器 （主軸１回転検出手段） ・プーリ比設定部 １９・・警告部 第１図 第２ 図 第３図 第６図 第７ ベルト緩みエラーフラグセント

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ミシンモータの回転によりベルトを介してミシン主
   軸を回転させるミシンにおいて、前記ミシン主軸の１回
   転毎に検出信号を発生する主軸１回転検出手段と、前記
   ミシンモータの回転軸の１回転あたりに複数個のパルス
   を発生するモータ回転パルス発生手段と、前記ミシン主
   軸の１回転あたりの前記モータ回転パルス発生手段によ
   る発生パルス数を常時カウントするパルスカウント手段
   と、前記ベルトを張装するモータ側プーリと主軸側プー
   リのプーリ比を設定するプーリ比設定手段と、該手段に
   よつて設定されたプーリ比に応じた異常基準値を算出す
   る異常基準値演算手段と、前記パルスカウント手段によ
   るカウント値を前記異常基準値演算手段によつて算出さ
   れた異常基準値と比較して、その値を越えた場合にベル
   ト緩み検知信号を発生する比較判定手段とからなること
   を特徴とするミシンのベルト緩み検知装置。 ２　比較判定手段が、パルス数カウント手段のカウント
   値が異常基準値を越えた回数が予め設定された回数を越
   えた時にベルト緩み検知信号を発生する手段であること
   を特徴とする請求項１記載のミシンのベルト緩み検知装
   置。