JPH05317562A - ミシンにおける停針制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ミシンを押し釦スイッチ等によってストップ
信号を出力してから常時所定内の短時間にミシン針が下
位置になるように停止する。 【構成】 パルス制御型モータを駆動源とし、押し釦ス
イッチ等からのストップ信号Ｓ３によって制動停針する
ミシンである。マイクロコンピュータに、主軸信号Ｓ１
とモータパルス信号Ｓ２とを常時入力し、ストップ信号
Ｓ３の入力によって停針制御駆動させる。マイクロコン
ピュータにより、所定の低速になってから次の主軸信号
Ｓ１が出力されるまでのモータパルス信号Ｓ２の数を演
算し、ストップ信号Ｓ３が入力されたときにモータをそ
のパルス数だけ駆動した後、モータの減速を開始するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はミシンを短時間に円滑に
停止するように駆動制御する技術に係る、ミシンにおけ
る停針制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より家庭用ミシンでは、主軸の駆動
源としてモータを使用し、ボリュームによって最高回転
速度を設定して縫製速度を制御している。従って、この
種のミシンではミシンを停止する際、ミシン針が下位置
（布にミシン針が刺通した状態の位置）で停止するよう
に、針棒の位置を検知するための主軸信号Ｓ１と、ミシ
ン速度を検知するためのモータパルス信号Ｓ２とによっ
て、制御回路（制御回路）を作動する停針制御装置を構
成したものが使用されている。そして、この種の制御装
置は図５に示すように制御する構成になっている。 （１） ストップ信号Ｓ３を検知すると、制御回路は直
ちにドライバーを制御し、ミシンモータの回転速度の減
速を開始Ｔ１する。（ミシンモータには１回転につきｎ
個の固定パルスＭＰを発生する回路が構成してあるの
で、制御回路が該モータパルス信号を一定時間カウント
することによりミシンの速度Ｖを検出するようにな
る。） （２） ミシンの減速が実行されて、所定の「低速Ｖ
２」までミシンの速度が減速したことをＴ２で検知（低
速検知信号Ｓ４）した後、次の主軸信号Ｓ１の立上がり
のタイミングＴ３で「極低速Ｖ３指令」を出力し、瞬時
停止が可能な回転速度にミシンモータを制御する。 （３） 更に主軸信号Ｓ１の立下がりのタイミングＴ４
でミシンモータの駆動を「ＯＦＦ」してミシンを停止さ
せる。（ミシンは固有の慣性をもって、所定のミシン針
停止位置で停止する。）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の停
針制御によれば、「低速Ｖ２」を検知するタイミングＴ
２が主軸信号Ｓ１の立上がりから次の立ち上がりの間に
不規則に生じるため、「低速Ｖ２」を検知してから次の
主軸信号Ｓ１の立上がりまでの時間ｔ１が、該検知タイ
ミングによって長くなる場合（主軸信号Ｓ１の立上がり
直後のタイミングで「低速Ｖ２」を検知した場合）があ
り、このとき最後の１針が低速Ｖ２で回転することから
制御停止時間が長くなって円滑な制動操作ができない欠
点を有していた。

【０００４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、ペダル操作等によってストップ信号を出力してか
ら常時所定内の短時間にミシン針が下位置になるように
停止することができる、操作安定性に優れたミシンにお
ける停針制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るミシンにお
ける停針制御装置は、モータを駆動源として制御回路に
よって回転速度を駆動制御し、押し釦スイッチ等のスイ
ッチ回路からのストップ信号Ｓ３によって制動停針する
ミシンにおいて、上記制御回路が、ミシンの針棒の位置
を検出するための主軸信号Ｓ１と、ミシン速度を検知す
るためのモータパルス信号Ｓ２とを常時入力すると共
に、上記ストップ信号Ｓ３の入力によって停針制御駆動
するようになり、該制御回路により、停止する際の予め
設定した所定の低速になってから次の主軸信号Ｓ１が出
力されるまでのモータパルス信号Ｓ２の数を演算し、上
記ストップ信号Ｓ３が入力されたときにモータをそのパ
ルス数だけ駆動した後、該モータの減速を開始する制御
構造になることを要旨とするものである。

【０００６】そして、上記制御回路は、モータが減速を
開始してから予め設定した低速になるまでに要するモー
タパルスの数を停止するごとにカウントし、常時書き替
える構造になり、停止する際の予め設定した所定の低速
になってから次の前記主軸信号Ｓ１が出力されるまでの
モータパルス信号Ｓ２の数を演算する際の演算基数とす
ることが好ましい。

【０００７】

【作用】モータの回転数（速度）が同じであると、減速
開始から「ＯＦＦ」によって即時停止可能な低速になる
までの回転角は同一である。上記制御回路の構成では、
停止する際の低速になってから最終の主軸信号が出力さ
れるまでの回転角（モータパルスの数）を演算し、その
回転角をモータが高速の時に回転させ、その後で減速を
開始しているため、低速での回転角がなくすることがで
きる。従って、ミシンの制動時間を短縮することが可能
になる。

【０００８】また家庭用ミシンでは、スライドボリーム
により最高回転速度を設定するようになっており、本発
明に係る停針制御装置は、制御回路が、モータが減速を
開始してから予め設定した低速になるまでに要するモー
タパルスの数を停止するごとにカウントし、常時書き替
えして停止する際の予め設定した所定の低速になってか
ら次の前記主軸信号Ｓ１の立上がりまでのモータパルス
信号Ｓ２の数を演算する際の演算基数としているため、
一旦スライドボリュームでその回転速度を設定した後
は、頻繁に設定を変更することが少ない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係る停針制御装置を備えたミ
シンの構造を一実施例について図面に従って説明する。
図１は本発明を実施する停針制御装置の構造を示すブロ
ック線図であり、符号１はミシンの主軸２を回転駆動す
るモータであり、該モータ１はマイクロコンピュータ
（制御回路）３からの制御信号によりモータドライバー
４を介して回転駆動制御される。また上記マイクロコン
ピュータ３には、モータ１の回動と同期して１回転毎に
予め設定した所定数ｎのパルスＭＰを出力するようにし
たモータパルス発生器５からのモータパルス信号Ｓ２
と、上記主軸２に設けてミシンの回転角度を検出する主
軸角度検知器６からの主軸信号Ｓ１と、ミシンの本体
（図示せず）に設けたスタート／ストップスイッチ７か
らのストップ信号Ｓ３がそれぞれ入力する構造になって
いる。

【００１０】次に、上記構成の停針制御装置の制御方法
を、図２に示すフローチャートを参照しながら、ミシン
の回転中にストップ信号Ｓ３が入力されたときの主軸信
号Ｓ１とミシンの速度Ｖの関係を表した図３及び図４の
タイミングチャートに従って説明する。

【００１１】図２において、図中のｎは、主軸信号Ｓ１
の立上がりから次の立上がりまでの間のモータパルスＭ
Ｐの数であり、常時一定である。またＮは、減速を開始
してから「低速」になるまでのモータパルスＭＰの数で
ある。この値Ｎは、減速直前のミシンの速度Ｖ１によっ
て異なり、また同じ速度であっても該ミシンの慣性トル
クによっても相違する。

【００１２】ミシンの電源を「ＯＮ」した後、最初にミ
シンをスタートさせ、更に停止させるときの減速開始Ｔ
１から低速Ｖ２になるまでのモータパルスＭＰの数Ｎを
カウントする。次回からのスタート後のストップに関し
ては、以下の制御が実行される。 （１） Ｎ≦ｎ の場合 （図３（ａ），（ｂ），
（ｃ）参照） ミシンの回転中、常時主軸信号Ｓ１の立上がりから次の
立上がりまでの間のモータパルスＭＰの数をカウントし
ている。そしてストップ信号Ｓ３を検知したときのモー
タパルスＭＰの数をｎ１とする。 ｎ−ｎ１＝ｎ２ を演算し、更に ｎ２−Ｎ＝ａ（ｎ２は、ストップ信号Ｓ３検知から次の
主軸信号Ｓ１立上がりまでのモータパルスＭＰの数であ
る。）を行う。 （イ） ａ≧０ の時（ｎ２がＮよりａだけ大きいと
き） 図３（ａ）に示すように、ストップ信号Ｓ３を検知Ｔ０
した後、ａだけモータパルスＭＰの数をカウントしてか
ら減速を開始Ｔ１する。次の主軸信号Ｓ１の立上がり直
前で所定の「低速Ｖ２」になっているので、直ちに停止
可能な極低速Ｖ３（タイミングＴ３）にすることができ
る。 （ロ） ａ＝０ の時 図３（ｂ）に示すように、ストップ信号Ｓ３を検知と同
時Ｔ１に、直ちに減速を開始する。次の主軸信号Ｓ１の
立上がり直前Ｔ２で所定の「低速Ｖ２」になっているの
で、極低速Ｖ３にすることができる。 （ハ） ａ＜０ の時 図３（ｃ）に示すように、 ｎ−Ｎ＝ｂ の演算を行い、ストップ信号Ｓ３を検知Ｔ０した次の主
軸信号Ｓ１の立上がりからｂだけモータパルスＭＰの数
をカウントしてから減速を開始Ｔ１する。その次の主軸
信号Ｓ１の立上がり直前Ｔ２で所定の「低速Ｖ２」にな
っているので、極低速Ｖ３にすることができる。ここ
で、ｎ＝Ｎ の場合は、ｂ＝０ となるので、次の主軸
信号Ｓ１の立上がりＴ１から即時減速を開始する。

【００１３】（２） Ｎ＞ｎ の場合 （図４（ａ），
（ｂ），（ｃ）参照） 減速開始から低速になるまでのモータパルスＭＰの数Ｎ
が、主軸が１回転するときのモータパルスＭＰの数ｎよ
り大きい場合は、 Ｎ／ｎ＝Ａ＋ｃ の演算を行う。これは、減速を開始Ｔ１してからモータ
がＡ回回転とモータパルスＭＰの数ｃで低速Ｖ２になる
ことを示す。ストップ信号Ｓ３を検出Ｔ０の後、 ｎ２−ｃ＝ａ を演算する。

【００１４】ａ≧０ のときと、ａ＜０ のときに分け
て制御する方法は、前記 Ｎ≦ｎの場合と全く同一であ
るから説明を省略する。

【００１５】以上のように制御することにより、次の主
軸信号Ｓ１の立上がり直前のタイミングＴ２で所定の低
速Ｖ２になるため、停止する際に「低速Ｖ２」で回転す
る時間が減少し、且つ円滑な停止が可能となる。またス
トップ信号Ｓ３から所定の低速Ｖ２になるまでに要する
モータパルスＭＰの数Ｎを毎回カウントし、該モータパ
ルスの数Ｎを常時自動的に書き替えるように作動するた
め、ミシンの慣性トルクの経年変化等にも対応させるこ
とができる。

【００１６】

【発明の効果】家庭用ミシンは、スライドボリームによ
り最高回転数（速度）を設定することができる。従っ
て、以上述べたように本発明に係る停針制御装置は、一
旦スライドボリュームで最高回転数を設定した後は、頻
繁に設定を変更することが少ないので実用的に効果があ
る。（この最高回転数が変更されると、本発明の制御は
意味をもたないので、この場合は、最高回転時のモータ
パルスの数を零（Ｎ＝０）として、改めてモータパルス
の数Ｎをカウントし、次回から本来の停針制御を実行す
る。）

【００１７】またモータの回転数（ミシンの縫製速度）
が同じであると、減速開始から低速になるまでの回転角
は同一である。従って本発明に係る停針制御の方法によ
れば、停止する際の低速になってから最終の主軸信号の
立上がりまでの回転角（モータパルスの数）を演算し、
その回転角を高速の時に回転させ、その後で減速を開始
しているため、低速での回転角がなくなり、ミシンの制
動時間が短くなって使用時の感覚も円滑に停止した感じ
になる等の特徴を有するものであり、本発明の実施によ
って得られる効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施する停針制御装置の構造の一例を
示すブロック線図である。

【図２】図１における停針制御装置の制御方法を示すフ
ローチャートである。

【図３】同制御装置において、ミシンの回転中にストッ
プ信号が入力されたときの主軸信号とミシンの速度の関
係を示すタイミングチャートである。

【図４】同制御装置において、ミシンの回転中にストッ
プ信号が入力されたときの主軸信号とミシンの速度の関
係を示すタイミングチャートである。

【図５】従来の停針制御装置における主軸信号とミシン
の速度の関係を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ モータ ２ 主軸 ３ マイクロコンピュータ ４ モータドライバー ５ モータパルス発生器 ６ 主軸角度検知器 ７ スタート／ストップスイッチ Ｓ１ 主軸信号 Ｓ２ モータパルス信号 Ｓ３ ストップ信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータを駆動源として制御回路によって
   回転速度を駆動制御し、押し釦スイッチ等のスイッチ回
   路からのストップ信号Ｓ３によって制動停針するミシン
   において、 前記制御回路が、ミシンの針棒の位置を検出するための
   主軸信号Ｓ１と、ミシン速度を検知するためのモータパ
   ルス信号Ｓ２とを常時入力すると共に、前記ストップ信
   号Ｓ３の入力によって停針制御駆動するようになり、 該制御回路により、停止する際の予め設定した所定の低
   速になってから次の前記主軸信号Ｓ１が出力されるまで
   のモータパルス信号Ｓ２の数を演算し、前記ストップ信
   号Ｓ３が入力されたときに前記モータをそのパルス数だ
   け駆動した後、該モータの減速を開始する制御構造にな
   ることを特徴とするミシンにおける停針制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御回路が、モータが減速を開始し
   てから予め設定した低速になるまでに要するモータパル
   スの数を停止するごとにカウントし、常時書き替える構
   造になり、停止する際の予め設定した所定の低速になっ
   てから次の前記主軸信号Ｓ１が出力されるまでのモータ
   パルス信号Ｓ２の数を演算する際の演算基数とすること
   を特徴とする請求項１記載のミシンにおける停針制御装
   置。