JPH0686591A - 送りモータの駆動制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 予め最適な入力パルステーブルを設定する必
要がなく、電子サイクルミシンなどの送り機構に負荷変
動が生じた場合でも、送りモータの駆動用パルスを正確
に制御し、送りモータの負荷を一定に制御する。 【構成】 送りモータの軸にかかる負荷トルクが検出器
で検出され、該検出信号が信号処理され、比較回路に入
力されて所定の基準電圧と比較され、比較回路の出力が
周波数発生回路に入力されると共に、周波数発生回路か
ら情報情報処理回路への帰還信号若しくは情報処理回路
に直接入力されるタイミング信号により、情報処理回路
から周波数発生回路に送出される基準クロック信号を発
振若しくは停止させ、送りモータの駆動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子サイクルミシンな
どで使用されている送りモータの駆動制御方法及び装置
に係り、特に、予め最適な入力パルステーブルを設定す
る必要がなく、電子サイクルミシンなどの送り機構に負
荷変動が生じた場合でも、送りモータの駆動用パルスを
正確に制御し、送りモータの負荷トルクを一定に制御す
ることができる送りモータの駆動制御方法及び装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子ミシンに関する公知例としては、例
えば、特開昭５８ー１９８３８１号の電子刺繍ミシンの
発明などが挙げられる。この発明は、針を上下動して被
縫布に縫い目を形成するミシンと、被縫布を保持する保
持枠と、駆動手段と、第１記憶手段と、パターン選択手
段と、拡大手段と、演算手段と、第２記憶手段と、中央
演算処理装置とを設け、あらかじめ記憶した刺繍模様デ
ータに基づいて被縫布を移動させることにより、被縫布
上に刺繍模様を形成するようにしたものであり、本出願
人と同一人が特許出願したものである。

【０００３】一方、電子サイクルミシンなどで使用され
ている送りモータの駆動制御方法及び装置としては、電
子サイクルミシンなどの送り機構を駆動させるためのス
テッピングモータなどへ入力されるパルスが固定データ
であるもの、換言するならば、ステッピングモータ用な
どとして予めマイクロコンピュータなどに設定される入
力パルスデータが固定データであるものが、従来から知
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来例においては、設定する入力パルステーブル
が固定データであるため、最適な入力パルステーブルを
予めマイクロコンピュータなどに設定する必要があり、
パルス設定時の評価繰り返しなどに時間がかかるという
問題があった。

【０００５】また、可動部の負荷変動、特に、重量変化
により、駆動部であるモータに対して負荷トルクが増加
すると、モータ軸の回転が追従できず、送りモータが脱
調する可能性があるという問題もあった。

【０００６】更に、機構や仕様が変更される度にモータ
を変更し、入力パルステーブルを変更する必要があっ
た。このため、機構や仕様が変更される度に評価試験を
繰り返して、パルス設定を行わなければならないという
問題もあった。

【０００７】また、最適なパルス設定を行うためには、
横移動方向のＸ軸と縦移動方向のＹ軸という２つの軸の
モータ設定を別々に行うことが必要となることもあっ
た。この場合、テーブル用として２倍のメモリ空間が必
要となるという問題があった。

【０００８】本発明は、かかる状況に鑑み、上述のよう
な従来例の問題などを解消せんとして成されたものであ
り、予め最適な入力パルステーブルを設定する必要がな
く、電子サイクルミシンなどの送り機構に負荷変動が生
じた場合でも、送りモータの駆動用パルスを正確に制御
し、送りモータの負荷トルクを一定に制御することがで
きる送りモータの駆動制御方法及び装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を達成するための手段】本発明は、送りモータの
軸にかかる負荷トルクを検出し、該検出信号を信号処理
してのち所定の基準電圧と比較し、該比較結果に応じ
て、周波数発生回路からモータ制御回路に送出されるパ
ルス信号を発振若しくは停止させて送りモータの駆動を
制御することにより、前記課題を解決したものである。

【００１０】同様にして、本発明は、送りモータの駆動
制御装置において、送りモータの軸にかかる負荷トルク
を検出する検出器と、該検出器の出力信号を増幅する検
出器アンプと、該検出器アンプの出力信号を受けて波形
成形する波形成形回路と、該波形成形回路の出力信号が
入力され基準電圧と比較される比較回路と、タイミング
信号およびデータメモリからのデータ信号を受けて所定
の基準クロック信号を出力する情報処理回路と、該基準
クロック信号および比較回路の出力信号を受けて送りモ
ータの駆動用パルスを出力する周波数発生回路と、該周
波数発生回路の出力パルスを計数するカウンタと、周波
数発生回路の出力信号を受け送りモータ用駆動信号を出
力する送りモータ制御回路とを設け、該周波数発生回路
から情報処理回路に送出される帰還信号若しくは情報処
理回路に直接入力されるタイミング信号によって周波数
発生回路に送出されるパルス信号を発振若しくは停止さ
せて送りモータの駆動を制御することにより、前記課題
を解決したものである。

【００１１】

【作用】本発明は、次のように作用する。

【００１２】即ち、送りモータの軸にかかる負荷トルク
が検出器で検出され、該検出信号が検出器アンプで増幅
された後、波形成形回路へ送出されて波形成形される。
この波形成形回路の出力信号が比較回路に入力され、基
準電圧発生器から比較回路に送出された基準電圧信号と
比較される。この比較回路の出力信号は周波数発生回路
に入力される。

【００１３】一方、情報処理回路から出力された基準ク
ロック信号は周波数発生回路に送出され、該周波数発生
回路から所定のピッチに対するパルスを出力させる。こ
のパルス信号はカウンタで計数され、情報処理回路に予
め設定された目標のパルス数に達した時点で情報処理回
路から周波数発生回路に送出される出力を停止する。

【００１４】また、送りモータを停止させる信号として
ミシンからのタイミング信号が情報処理回路に入力され
ると、パルス数が目標のカウント数に至らなくとも、そ
の時点で周波数発生回路からのパルス出力が中止され、
究極的に送りモータの駆動が停止する。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施例を説明するための
構成ブロック回路図である。この図において、１０は、
例えば電子サイクルミシンの送り機構などでなる負荷、
１２は送りモータ、１４は、送りモータ１２の軸に装着
され、該軸にかかる負荷トルクを検出する検出器、１６
は、検出器１４の出力信号を増幅する検出器アンプ、１
８は、検出器アンプ１６の出力信号を受けて波形成形す
る波形成形回路、２０は比較回路である。

【００１７】また、２２は、比較回路２０に所定の基準
電圧信号を送出する基準電圧発生器、２４は、カウンタ
２４´を内蔵する情報処理回路、２６は、各縫いピッチ
に対する１パルス分のデータが予め記憶されており、必
要なデータが情報処理回路２４によって読み出されるデ
ータロム（Ｄata ＲＯＭ）、２８は周波数発生回路、３
０は送りモータ制御回路、３２はモータアンプである。

【００１８】尚、検出器１２としては、例えば、軸の捩
れ度を検出する歪みゲージが用いられる。

【００１９】このような構成ブロック回路からなる本発
明の実施例において、送りモータ１２の軸にかかる負荷
トルクが検出器１４で検出されると、該検出信号が検出
器アンプ１６で増幅された後、波形成形回路１８へ送出
されて波形成形される。

【００２０】波形成形回路１８の出力信号は比較回路２
０に入力され、基準電圧発生器２２から比較回路２０に
送出された基準電圧信号と比較される。この比較回路２
０の出力信号は周波数発生回路２８に入力され、周波数
発生回路２８から出力されるパルス信号の発振や停止を
行う。

【００２１】即ち、波形成形回路１８の出力信号が基準
電圧信号と比較して低い場合には、周波数発生回路２８
から所定のピッチに対するパルス信号が発生させられ、
そのパルスがカウンタ２４´によってカウントされる。
また、波形成形回路１８の出力信号が基準電圧信号より
も低くない場合には、周波数発生回路２８からのパルス
発生が停止させられ、そのパルス信号の停止がカウンタ
２４´によるパルスカウントによって確認される。この
ようにして周波数発生回路２８から送出されるパルス信
号の発振や停止が行なわれ、究極的に送りモータ１２の
駆動が制御される。このようにトルクに応じてパルスが
制御されるので、各縫いピッチに対するデータを、従来
のように厳密に最適値に設定する必要はない。

【００２２】また、情報処理回路２４から出力される所
定の基準クロック信号は周波数発生回路２８に送出され
て、該周波数発生回路２８から所定のピッチに対するパ
ルスを出力させる。このパルス信号は、情報処理回路２
４への帰還信号としてカウンタ２４´へ送出されてカウ
ントされ、情報処理回路２４に予め設定された目標のパ
ルス数に達した時点で、周波数発生回路２８からのパル
ス出力を停止させる。

【００２３】一方、送りモータ１２を停止させる信号と
して、ミシンからのタイミング信号Ｔが情報処理回路２
４に入力されると、カウンタ２４´でカウントされたパ
ルス数が目標のカウント数に至らなくとも、その時点で
周波数発生回路２８からのパルス出力が中止され、究極
的に送りモータ１２の駆動が停止する。

【００２４】図２は、上述のような各種の出力信号など
を具体的に説明するためのタイムチャートであり、図
中、基準値（Ａ）は、正常な負荷トルクの値などに対応
した所定の信号レベルを示し、検出器出力（Ｂ）は、検
出器１４の出力波形を示し、比較出力（Ｃ）は、比較回
路２０の出力波形を示している。

【００２５】また、基準クロック（Ｄ）は、情報処理回
路２４から出力される基準クロック信号を示し、周波数
発生回路出力（Ｅ）は、周波数発生回路２８から出力さ
れるパルス信号を示し、制御後の検出器出力（Ｆ）は、
後述する一連の制御動作が行われた後に検出器１４で検
出される検出信号の波形を示している。

【００２６】一方、図３は、本実施例の動作を詳細に説
明するためのフローチャートである。

【００２７】以下、このフローチャートに従い、図１お
よび図２も参照しながら、本実施例の動作について更に
詳しく説明する。

【００２８】最初、本実施例の送りモータ駆動制御装置
が動作を開始する（図３のステップ１０１）と、検出器
１４の出力信号の処理が行なわれる（図３のステップ１
０２）。すなわち、送りモータ１２の軸にかかる負荷が
検出器１４で検出され、該検出信号（図１および図２の
Ｂ）が検出器アンプ１６で増幅された後、波形成形回路
１８へ送出される。

【００２９】次に、波形成形回路１８の出力信号が基準
電圧と比較して低いか否かが判断される（図３のステッ
プ１０３）。すなわち、波形成形回路１８の出力信号は
比較回路２０に入力され、基準電圧発生器２２から比較
回路２０に送出された基準電圧信号と比較される。

【００３０】このような比較において、波形成形回路１
８の出力信号が基準電圧よりも低いと判断された場合に
は、周波数発生回路２８から所定のピッチに対するパル
スが発生させられ（図３のステップ１０４）、そのパル
スがカウントされる（図３のステップ１０６）。すなわ
ち、情報処理回路２４から出力された所定の基準クロッ
ク信号が周波数発生回路２８に送出され、該周波数発生
回路２８から所定のピッチに対するパルス信号が出力さ
れ、このパルス信号がカウンタ２４´でカウントされ
る。

【００３１】一方、波形成形回路１８の出力信号が基準
電圧よりも低くないと判断された場合には、周波数発生
回路２８からのパルス発生が停止させられ（図３のステ
ップ１０５）、そのパルス停止がパルスカウント（図３
のステップ１０６）によって確認される。

【００３２】すなわち、情報処理回路２４から出力され
た所定の基準クロック信号（図１および図２のＤ）が周
波数発生回路２８に送出され続けるが、周波数発生回路
２８からのパルス発生が停止させられ、そのパルス停止
がカウンタ２４´によるパルスカウントによって確認さ
れる。

【００３３】その後、カウンタ２４´でピッチに対応し
たパルス数がカウントされたか否かが判断される（図３
のステップ１０７）。すなわち、情報処理回路２４から
出力された所定の基準クロック信号（図１および図２の
Ｄ）が周波数発生回路２８に送出され、該基準クロック
信号に対応して周波数発生回路２８から送出されたパル
ス信号（図１および図２のＥ）がカウンタ２４´によっ
てパルスカウントされ、そのカウント数が所定のピッチ
に対応したパルス数となっているか否かが判断される。

【００３４】ピッチに対応したパルス数がカウントされ
なかったと判断された場合には、情報処理回路２４にミ
シンからのタイミング信号Ｔが来ているか否かが判断さ
れる（図３のステップ１０８）。これは、カウンタ２４
´によって所定のピッチに対応したパルス数がカウント
されなかった場合であっても、情報処理回路２４にミシ
ンからのタイミング信号Ｔが来ている場合には、本実施
例の送りモータ駆動制御装置の動作を終了させることが
必要だからである。

【００３５】また、情報処理回路２４にミシンからのタ
イミング信号Ｔが来ていると判断された場合、或いは、
カウンタ２４´でピッチに対応したパルス数がカウント
されたと判断された場合には、本実施例の送りモータ駆
動制御装置の動作が終了する（図３のステップ１０
９）。

【００３６】しかし、情報処理回路２４にミシンからの
タイミング信号Ｔが来ていないと判断された場合には、
再度、検出器１４の出力信号の処理が行なわれ（図３の
ステップ１０２）、上記一連の動作が繰り返される。

【００３７】一方、図４は、従来例の場合のメモリマッ
プであり、図中、データ２０１は、１ｍｍピッチ時のパ
ルスＸ、すなわちピッチ幅が１ｍｍの時にＸ軸方向に移
動させるためのテーブルデータ、データ２０２は、１ｍ
ｍピッチ時のパルスＹ、すなわちピッチ幅が１ｍｍの時
にＹ軸方向に移動させるためのテーブルデータ、データ
２０３は、１．１ｍｍピッチ時のパルスＸ、すなわちピ
ッチ幅が１．１ｍｍの時にＸ軸方向に移動させるための
テーブルデータ、データ２１１は、２ｍｍピッチ時のパ
ルスＸ、すなわちピッチ幅が２ｍｍの時にＸ軸方向に移
動させるためのテーブルデータ、データ２１２は、２ｍ
ｍピッチ時のパルスＹ、すなわちピッチ幅が１ｍｍの時
にＹ軸方向に移動させるためのテーブルデータをそれぞ
れ示している。

【００３８】また、図５は、本発明実施例の場合のメモ
リマップであり、図中、データ３０１は、１ｍｍピッチ
時のパルス、すなわちピッチ幅が１ｍｍの時のテーブル
データ、データ３０２は、１．１ｍｍピッチ時のパル
ス、すなわちピッチ幅が１．１ｍｍの時のテーブルデー
タ、データ３０３は、１．２ｍｍピッチ時のパルス、す
なわちピッチ幅が１．２ｍｍの時のテーブルデータ、デ
ータ３１１は、３ｍｍピッチ時のパルス、すなわちピッ
チ幅が３ｍｍの時のテーブルデータ、データ３１２は、
３．１ｍｍピッチ時のパルス、すなわちピッチ幅が３．
１ｍｍの時のテーブルデータをそれぞれ示している。

【００３９】図４と図５のメモリマップを比較すれば明
らかなように、前記従来例において各パルスはテーブル
データ数が大となるが、本発明実施例において各パルス
はテーブルデータ数が少となっている。すなわち、本発
明実施例においては、前記従来例のように各ピッチ分の
メモリは必要なく、１つのパルス分のデータで済むよう
になっている。

【００４０】換言するならば、本発明実施例において
は、テーブルデータを厳密に設定しなくても良いので、
横移動方向のＸ軸と縦移動方向のＹ軸という２軸分のテ
ーブルデータは必要でなく、各ピッチの１パルス分のデ
ータで済むようになっている。

【００４１】尚、本発明は上述の実施例に限定されるこ
となく種々の変形が可能であり、例えば、カウンタ２４
´を情報処理回路２４と分離して設置しても良いものと
する。又、適用対象も電子サイクルミシンに限定され
ず、通常のミシンにも同様に適用できる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、前記従来例のように最適な入力パルステーブルを
マイクロコンピータなどに予め設定する必要がなく、前
記従来例で必要とされていたパルステーブル設定のため
の評価時間が不要となる利点がある。

【００４３】また、可動部の負荷変動や重量変化が生じ
た場合でも送り、モータの負荷トルクを一定に制御する
ことができるため、可動部の負荷変動、特に、重量変化
により、駆動部であるモータに対して負荷が増加して
も、モータ軸の回転が追従できずに脱調するような現象
も回避できる利点がある。

【００４４】更に、前記従来例のように機構や仕様が変
更される度に送りモータを変更して入力パルステーブル
を変更する必要もなくなり、機構や仕様が変更される度
に評価試験を繰り返してパルス試験を行ったりする必要
性もなくなるという利点がある。

【００４５】また、横移動方向のＸ軸と縦移動方向のＹ
軸についてデータを共用できるため、Ｘ軸とＹ軸という
２軸分のテーブルデータは必要でなく、各ピッチの１パ
ルス分のテーブルデータで済むという利点もある。

【００４６】従って、本発明によれば、電子サイクルミ
シンなどの送り機構に負荷変動が生じた場合でも、送り
モータの駆動用パルスを正確に制御し、送りモータの負
荷トルクを一定に制御できる送りモータの駆動制御方法
及びその装置が実現する。

【００４７】また、電子サイクルミシンなどの送り機構
に指などの異物が混入して送りモータに負荷変動が生
じ、その結果、送り機構の動作不良などが一定期間続い
た場合には、ミシンを自動的に停止させることもできる
という副次的な効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための構成ブロック
回路図

【図２】本発明実施例の動作を詳細に説明するためのタ
イムチャート

【図３】本発明実施例の動作を詳細に説明するためのフ
ローチャート

【図４】各パルスはテーブルデータ数が大であることを
示す従来例のメモリマップ

【図５】各パルスはテーブルデータ数が少であることを
示す本発明実施例のメモリマップ

【符号の説明】

１０…負荷 １２…送りモータ １４…検出器 １６…検出器アンプ １８…波形成形回路 ２０…比較回路 ２２…基準電圧発生器 ２４…情報処理回路 ２６…データロム ２８…周波数発生回路 ３０…送りモータ制御回路 ３２…モータアンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送りモータの軸にかかる負荷トルクを検出
   し、該検出信号を信号処理してのち所定の基準電圧と比
   較し、該比較結果に応じて、周波数発生回路からモータ
   制御回路に送出されるパルス信号を発振若しくは停止さ
   せて前記送りモータの駆動を制御することを特徴とする
   送りモータの駆動制御方法。
2. 【請求項２】送りモータの軸にかかる負荷トルクを検出
   する検出器と、 該検出器の出力信号を増幅する検出器アンプと、 該検出器アンプの出力信号を受けて波形成形する波形成
   形回路と、 該波形成形回路の出力信号が入力され基準電圧と比較さ
   れる比較回路と、 タイミング信号およびデータメモリからのデータ信号を
   受けて所定の基準クロック信号を出力する情報処理回路
   と、 該基準クロック信号および前記比較回路の出力信号を受
   けてパルス信号を出力する周波数発生回路と、 該周波数発生回路の出力パルスを計数するカウンタと、 前記周波数発生回路の出力信号を受け前記送りモータ用
   駆動信号を出力する送りモータ制御回路とを具備し、 該周波数発生回路から前記情報処理回路に送出される帰
   還信号若しくは前記情報処理回路に直接入力される前記
   タイミング信号により、前記周波数発生回路から前記送
   りモータ制御回路に送出されるパルス信号を発振若しく
   は停止させて前記送りモータの駆動を制御することを特
   徴とする送りモータの駆動制御装置。