JPH07178275A - Device for detecting thread tension of sewing machine - Google Patents

Device for detecting thread tension of sewing machine

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Publication number
JPH07178275A
JPH07178275A JP32217793A JP32217793A JPH07178275A JP H07178275 A JPH07178275 A JP H07178275A JP 32217793 A JP32217793 A JP 32217793A JP 32217793 A JP32217793 A JP 32217793A JP H07178275 A JPH07178275 A JP H07178275A
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JP
Japan
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tension
thread tension
thread
value
zero
Prior art date
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Pending
Application number
JP32217793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Suzuki
鈴木  茂
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To limit the influence of the detected output fluctuation within the sewing time by one needle and to detect the thread tension by storing the thread tension value where the thread tension is always zero as a reference value at the time of zero tension and detecting the thread tension value by one needle as the relative value from the reference value. CONSTITUTION:A main axis driving circuit 54 is controlled to rotate a sewing machine main axis 16 and the sewing is started. In this case, the tension of an upper thread 11 to be produced by the sewing is detected by a tension detecting device 15 between a thread guide 14 and a balance 17. With the rotation of the main axis 16, a pulse is generated from a main axis rotating sensor 19. Then it is inputted from an input port 52 through an A/D converter 51 to a CPU 57. Further, the signal of a zero tension detecting sensor 20 is inputted to an input port 53. The output reference value of the upper thread tension, that is the reference tension value, stored in a reference tension storage area 561b is subtracted from the upper thread tension value stored in a present tension storage area 56a of a RAM56.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、糸張力を検出するミシ
ンの糸張力検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thread tension detecting device of a sewing machine for detecting thread tension.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、糸の張力を張力検出器により検出
し、張力検出値に応じて糸張力調整装置を動作させて、
自動的に張力を調整しながら縫製を行なうミシンがあっ
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, the tension of a thread is detected by a tension detector, and a thread tension adjusting device is operated according to the detected tension value.
There was a sewing machine that sewed while automatically adjusting the tension.

【0003】この種のミシンにおける糸張力検出器は、
圧電素子の圧電効果によって生ずる電圧や電荷量の変化
や、歪ゲージの抵抗値変化により糸張力値を検出するも
のが知られている。
The thread tension detector in this type of sewing machine is
It is known to detect a yarn tension value by a change in voltage or charge amount caused by the piezoelectric effect of a piezoelectric element or a change in resistance value of a strain gauge.

【0004】例えば、圧電素子を用いた従来の上糸張力
検出器は、圧電素子に発生する電荷や電圧により上糸張
力を検出していたが、圧電素子の漏れ電流や温度変化に
対する電荷の発生、増幅器の温度ドリフト等の影響を防
ぐため、直流成分カットのためのコンデンサ及び抵抗か
らなるハイパスフィルタ回路が用いられていた。コンデ
ンサ及び抵抗の時定数は、一般的にはミシン主軸の最低
回転数における糸の張力変化時間よりも長い数秒程度の
値に設定されていた。
For example, a conventional needle thread tension detector using a piezoelectric element detects the needle thread tension by the charge and voltage generated in the piezoelectric element, but the leak current of the piezoelectric element and the generation of charge in response to temperature changes are generated. In order to prevent the influence of temperature drift of the amplifier, a high pass filter circuit composed of a capacitor and a resistor for cutting a direct current component has been used. The time constants of the condenser and the resistance are generally set to a value of about several seconds, which is longer than the thread tension change time at the lowest rotation speed of the sewing machine spindle.

【0005】一方、歪ゲージを用いた従来の上糸張力検
出器は、例えば、特公昭55−22115号公報に記載
の上糸張力検出器のように、歪ゲージの抵抗の温度ドリ
フトの影響を取り除くために、複数の歪ゲージをブリッ
ジ状に構成していた。さらに、コスト低減のために単一
の歪ゲージを用い、圧電素子の場合と同様にコンデンサ
及び抵抗のハイパスフィルタによって直流成分をカット
し、温度ドリフトの影響を取り除くものがあった。
On the other hand, a conventional needle thread tension detector using a strain gauge has the effect of temperature drift of resistance of the strain gauge, as in the needle thread tension detector disclosed in Japanese Patent Publication No. 55-22115. In order to remove it, multiple strain gauges were constructed in a bridge shape. Further, in order to reduce the cost, there is a method in which a single strain gauge is used, and a direct current component is cut by a high-pass filter of a capacitor and a resistor as in the case of a piezoelectric element to remove the influence of temperature drift.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハイパ
スフィルタでの直流分カットにより温度ドリフト成分が
除去できる反面、上糸張力波形の直流成分を零とするよ
うに作用するため、特に縫製開始時等のようにミシンの
縫製スピードが過渡的に変化する場合には、図6のよう
に、縫製するに従い上糸張力波形のレベルが徐々に低下
し、本来張力が零であるはずのタイミングにおいても張
力レベルが負の値になってしまい、絶対的張力レベルに
基づいて上糸張力を適正に調整することが不可能となっ
ていた。
However, while the temperature drift component can be removed by cutting the direct current component in the high pass filter, it acts so as to make the direct current component of the needle thread tension waveform zero, so that it is particularly effective at the start of sewing. As shown in FIG. 6, when the sewing speed of the sewing machine changes transiently, the level of the needle thread tension waveform gradually decreases as shown in FIG. 6, and the tension level is reduced even when the tension should originally be zero. Became a negative value, making it impossible to properly adjust the needle thread tension based on the absolute tension level.

【0007】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、温度
変化及び縫製スピードの変化に対しても安定的に糸張力
を検出できるミシンの糸張力検出装置を提供するこを目
的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a sewing machine capable of stably detecting the thread tension even when the temperature and the sewing speed change. An object is to provide a yarn tension detecting device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のミシンの糸張力検出装置は、ミシンの糸供
給源から糸消費部に至る糸道中に配置され、糸張力を検
出する糸張力検出手段と、糸張力が零となる、予め定め
られた主軸回転位相を検出する零張力位相検出手段と、
前記零張力位相検出手段により検出された位相において
前記糸張力検出手段が出力する糸張力を記憶する基準張
力記憶手段と、前記糸張力検出手段で検出された糸張力
値と前記基準張力記憶手段に記憶された糸張力値との差
を演算する補正糸張力演算手段とを備えている。
To achieve this object, a thread tension detecting device for a sewing machine according to the present invention is arranged in a thread path from a thread supply source of a sewing machine to a thread consuming section, and detects thread tension. Yarn tension detecting means, and zero tension phase detecting means for detecting a predetermined spindle rotation phase at which the yarn tension becomes zero,
The reference tension storage means for storing the thread tension output by the thread tension detection means in the phase detected by the zero tension phase detection means, the thread tension value detected by the thread tension detection means, and the reference tension storage means. Compensation thread tension calculation means for calculating a difference from the stored thread tension value is provided.

【0009】[0009]

【作用】前記の構成を有する本発明のミシンの糸張力検
出装置によれば、ミシンの糸供給源から糸消費部に至る
糸道中に配置された糸張力検出手段が、糸張力を検出
し、零張力位相検出手段が、糸張力が零となる、予め定
められた主軸回転位相を検出し、基準張力記憶手段が、
零張力位相検出手段により検出された位相において糸張
力検出手段が出力する糸張力を記憶する。そして、補正
糸張力演算手段が、糸張力検出手段で検出された糸張力
値と基準張力記憶手段に記憶された糸張力値との差を演
算する。
According to the thread tension detecting device for a sewing machine of the present invention having the above structure, the thread tension detecting means arranged in the thread path from the thread supply source of the sewing machine to the thread consuming section detects the thread tension, The zero tension phase detection means detects a predetermined spindle rotation phase at which the thread tension becomes zero, and the reference tension storage means
The thread tension output by the thread tension detecting means in the phase detected by the zero tension phase detecting means is stored. Then, the corrected thread tension calculation means calculates the difference between the thread tension value detected by the thread tension detection means and the thread tension value stored in the reference tension storage means.

【0010】[0010]

【実施例】以下に、本発明を具体化した一実施例を図面
を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】先ず、図1に基づいて、本発明のミシンの
糸張力検出装置の概略構成を説明する。即ち、ミシンア
ーム10には、上糸11を繰り出す糸供給源としての糸
巻き12と、上糸張力調整装置13と、糸掛け14と、
上糸張力検出器15と、ミシン主軸16の1回転に同期
して1回上下動する天秤17と、同様に1回上下動して
1針分の縫製を行う、糸消費部としての縫い針18と、
ミシン主軸16の回転角度を検出する主軸回転センサ1
9と、上糸張力が零となる主軸回転位相を検出する零張
力位相検出センサ20とが設置されている。
First, a schematic structure of a thread tension detecting device for a sewing machine according to the present invention will be described with reference to FIG. That is, on the sewing machine arm 10, a bobbin 12 serving as a thread supply source for delivering the upper thread 11, an upper thread tension adjusting device 13, a thread hook 14,
An upper thread tension detector 15, a balance 17 that moves up and down once in synchronization with one rotation of the sewing machine main shaft 16, and a sewing needle as a thread consuming portion that similarly moves up and down once to sew one stitch. 18,
Spindle rotation sensor 1 for detecting the rotation angle of the sewing machine spindle 16.
9 and a zero tension phase detection sensor 20 for detecting the main shaft rotation phase at which the needle thread tension becomes zero.

【0012】糸巻き12から供給された上糸11は、上
糸張力調整装置13、糸掛け14、上糸張力検出器1
5、天秤17を経て、縫い針18に供給される。
The upper thread 11 supplied from the bobbin winding 12 includes an upper thread tension adjusting device 13, a thread hook 14 and an upper thread tension detector 1.
5, it is supplied to the sewing needle 18 via the balance 17.

【0013】上糸張力調整装置13は、図示しない電磁
アクチュエータと、この電磁アクチュエータによって駆
動される2枚の調子皿とにより構成されており、これに
より調子皿が上糸に与える挟持圧を調整できるよう構成
されている。
The needle thread tension adjusting device 13 is composed of an electromagnetic actuator (not shown) and two tone discs driven by the electromagnetic actuators, whereby the clamping pressure applied to the needle thread by the tone disc can be adjusted. Is configured.

【0014】上糸張力検出器15は、図2に示すよう
に、単体の圧電素子30と金属板31とが張り合わせら
れた検出部と、電荷増幅器35とにより構成されてお
り、上糸11に接触して糸張力を伝える糸掛け32が圧
電素子30に固着され、そして、前記圧電素子30と金
属板31との各一端部がミシンアーム10に固着された
保持体33に保持されている。さらに、圧電素子30の
上面に形成された電極34及び金属板31は、前記の電
荷増幅器35に接続されている。電荷増幅器35は、周
知の演算増幅器35aと、前記圧電素子30で発生する
電荷を蓄えるコンデンサ35bと、圧電素子30や演算
増幅器35aの温度ドリフトにより出力が飽和するのを
防ぐための抵抗35cとで構成され、コンデンサ35b
と抵抗35cの時定数はミシン主軸16の最低回転数に
おける糸の張力変化時間よりも長い2秒程度の値に設定
されている。従って、電荷増幅器35は前記の時定数よ
り高い周波数の信号、つまり縫製の際に現れる上糸張力
の変化の成分に対しては増幅を行い、前記の時定数より
低い周波数成分である温度ドリフトに対しては遮断する
所謂ハイパスフィルタとして作用する。
As shown in FIG. 2, the needle thread tension detector 15 is composed of a detector in which a single piezoelectric element 30 and a metal plate 31 are bonded together, and a charge amplifier 35. Thread hooks 32 that come into contact with each other and transmit the thread tension are fixed to the piezoelectric element 30, and one ends of the piezoelectric element 30 and the metal plate 31 are held by a holder 33 fixed to the sewing machine arm 10. Further, the electrode 34 and the metal plate 31 formed on the upper surface of the piezoelectric element 30 are connected to the charge amplifier 35. The charge amplifier 35 includes a well-known operational amplifier 35a, a capacitor 35b for storing charges generated in the piezoelectric element 30, and a resistor 35c for preventing the output from being saturated due to the temperature drift of the piezoelectric element 30 and the operational amplifier 35a. Composed, capacitor 35b
The time constants of the resistance 35c and the resistance 35c are set to a value of about 2 seconds, which is longer than the thread tension change time at the lowest rotation speed of the sewing machine main shaft 16. Therefore, the charge amplifier 35 amplifies a signal having a frequency higher than the time constant, that is, a component of the change in the needle thread tension that appears during sewing, and a temperature drift that is a frequency component lower than the time constant is generated. On the other hand, it acts as a so-called high-pass filter that cuts off.

【0015】主軸回転センサ19は、ミシンアーム10
の内部に設置されており、ミシン主軸16の1回転の3
60度に対し、予め定められた角度毎にパルスを出力す
るよう構成され、その出力は、ミシン制御回路21に導
かれている。
The spindle rotation sensor 19 is used for the sewing machine arm 10.
It is installed inside the machine, and 3 times for one rotation of the sewing machine spindle 16.
It is configured to output a pulse for each predetermined angle with respect to 60 degrees, and the output is guided to the sewing machine control circuit 21.

【0016】零張力位相検出センサ20の内部には、図
3に示すように、ミシン主軸16と同軸上に取り付けら
れ、その一部に切り欠きが設けられた黒色の円盤40
と、円盤40を挟むようにミシンアーム10に取り付け
られたコの字形状の遮光センサ41とが設置されてい
る。遮光センサ41には、円盤40を挟んで対向するよ
うに、その一方の腕には図示しない発光ダイオードが、
もう一方の腕には図示しない受光センサがそれぞれ設置
されている。前記遮光センサ41はミシン制御装置21
に接続されている。前記円盤40の切り欠きは、縫い針
18の最上点(いわゆる針上死点)におけるミシン主軸
16の回転位相角を0度とした場合、240度から25
5度までの15度の間の角度において遮光センサ41の
発光ダイオードと受光センサとの間を透過させ、その他
の角度において遮光させるよう構成され、これにより、
遮光センサ41は、240度から255度までの角度に
おいてHレベルの信号を、その他の角度においてLレベ
ルの信号をそれぞれ出力するよう構成されている。
Inside the zero tension phase detection sensor 20, as shown in FIG. 3, a black disk 40 is mounted coaxially with the sewing machine main shaft 16 and has a notch in a part thereof.
And a U-shaped light-shielding sensor 41 attached to the sewing machine arm 10 so as to sandwich the disk 40. A light emitting diode (not shown) is provided on one arm of the light shielding sensor 41 so as to face the light shielding sensor 41 with the disc 40 interposed therebetween.
A light receiving sensor (not shown) is installed on each of the other arms. The light shielding sensor 41 is the sewing machine control device 21.
It is connected to the. When the rotational phase angle of the sewing machine main shaft 16 at the uppermost point of the sewing needle 18 (so-called needle top dead center) is 0 degree, the notch of the disk 40 is 240 degrees to 25 degrees.
The light-shielding sensor 41 is configured to transmit light between the light-emitting diode and the light-receiving sensor at an angle of 15 degrees up to 5 degrees, and to shield light at other angles.
The light-shielding sensor 41 is configured to output an H level signal at an angle of 240 degrees to 255 degrees and an L level signal at other angles.

【0017】尚、前記240度から255度の間の角度
は、縫製の際、縫い針18の最下点(いわゆる針下死
点)から天秤17の最下点(いわゆる天秤下死点)に至
る領域であり、この領域付近では上糸11のたるみ量が
最大となり、従って上糸張力が零となる。
The angle between 240 degrees and 255 degrees is from the lowest point of the sewing needle 18 (so-called needle bottom dead center) to the lowest point of the balance 17 (so-called balance bottom dead center) during sewing. This is the region where the needle thread 11 reaches its maximum, and the amount of slack of the needle thread 11 is maximum, and therefore the needle thread tension is zero.

【0018】ミシン制御装置21は、図1に示されるよ
うに、上糸張力調整装置13内部の電磁アクチュエータ
と接続され、その電磁アクチュエータを駆動するアクチ
ュエータ駆動回路50と、上糸張力検出器15内部の演
算増幅器35aの出力と接続され、上糸張力信号を入力
してA/D変換するA/D変換器51と、主軸回転セン
サ19からの信号を入力する主軸回転センサ用入力ポー
ト52と、零張力位相検出センサ20内部の遮光センサ
41からの信号を入力する零張力位相検出センサ用入力
ポート53と、図示しない機構によりミシン主軸16を
回転駆動する主軸駆動回路54と、周知のROM55
と、RAM56と、CPU57とで構成される。
As shown in FIG. 1, the sewing machine control device 21 is connected to an electromagnetic actuator inside the needle thread tension adjusting device 13, and an actuator drive circuit 50 for driving the electromagnetic actuator, and inside the needle thread tension detector 15. An A / D converter 51 connected to the output of the operational amplifier 35a for inputting a needle thread tension signal for A / D conversion, and a main shaft rotation sensor input port 52 for inputting a signal from the main shaft rotation sensor 19. A zero tension phase detection sensor input port 53 for inputting a signal from the light shielding sensor 41 inside the zero tension phase detection sensor 20, a main shaft drive circuit 54 for rotationally driving the sewing machine main shaft 16 by a mechanism not shown, and a well-known ROM 55.
And a RAM 56 and a CPU 57.

【0019】RAM56には、その一部に、上糸張力検
出器15により検出された張力値を格納するための現在
張力格納エリア56aと、零張力位相における張力値を
格納するための基準張力格納エリア56bとが用意され
ている。
A part of the RAM 56 is a current tension storage area 56a for storing the tension value detected by the needle thread tension detector 15, and a reference tension storage area for storing the tension value in the zero tension phase. Area 56b is prepared.

【0020】本実施例は以上に説明したように構成され
る。
This embodiment is constructed as described above.

【0021】次に、前記構成のミシンの糸張力検出装置
の動作を説明する。
Next, the operation of the thread tension detecting device of the sewing machine having the above construction will be described.

【0022】制御動作は、図1に示されるCPU57が
ROM55のプログラムを読みだし実行することにより
行われる。図4のフローチャートにおいて、先ず、主軸
駆動回路54を制御することによりミシン主軸16が回
転駆動され、縫製が開始されると(S1、Sはステップ
を示す。以下同様)。糸掛け14と天秤17との間にお
いて、縫製に従い発生する上糸11の張力により、上糸
張力検出器15の糸掛け32に対して上向きの圧力が加
えられ、さらに、図2において、圧電素子30に圧電効
果による電荷が発生する。この発生電荷は電荷増幅器3
5に導かれ、コンデンサ35bにより電圧に変換され、
上糸張力値として出力される。
The control operation is performed by the CPU 57 shown in FIG. 1 by reading and executing the program in the ROM 55. In the flowchart of FIG. 4, first, when the sewing machine spindle 16 is rotationally driven by controlling the spindle drive circuit 54 and sewing is started (S1 and S indicate steps. The same applies hereinafter). Between the thread hook 14 and the balance 17, an upward pressure is applied to the thread hook 32 of the needle thread tension detector 15 by the tension of the needle thread 11 generated by sewing, and further, in FIG. Electric charges are generated in the piezoelectric element 30 by the piezoelectric effect. This generated charge is the charge amplifier 3
5 is converted into a voltage by the capacitor 35b,
Output as needle thread tension value.

【0023】前述のように、ミシン主軸16の回転に伴
い、主軸回転センサ19からはパルスが発生される(図
5(a)参照)。CPU57は、主軸回転センサ用入力
ポート52を読み出すして、パルスが入力されるまで待
つ(S2)。
As described above, with the rotation of the sewing machine main shaft 16, a pulse is generated from the main shaft rotation sensor 19 (see FIG. 5 (a)). The CPU 57 reads the main shaft rotation sensor input port 52 and waits until a pulse is input (S2).

【0024】主軸回転センサ用入力ポート52からパル
スが入力されると、これに同期してA/D変換器51に
より、上糸張力検出器15から出力される上糸張力が検
出され、RAM56の現在張力格納エリア56aに格納
される(S3、図5(b)参照)。
When a pulse is input from the main shaft rotation sensor input port 52, the upper thread tension output from the upper thread tension detector 15 is detected by the A / D converter 51 in synchronism with this, and the RAM 56 of the RAM 56 is detected. It is currently stored in the tension storage area 56a (S3, see FIG. 5B).

【0025】次に、零張力位相検出センサ用入力ポート
53を通して零張力検出センサ20の信号が入力される
(S4)。ここで、ミシン主軸16の回転角が針上死点
を基準として240度から225度の間に入ると、円盤
40により遮られていた遮光センサ41の空隙が解放さ
れ、上糸張力が零とみなされる零張力位相信号60が、
Hレベルの信号として出力される(図5(c)参照)。
次に、S5において零張力検出センサ20からの入力が
Hレベルであれば、S6に進む。入力がLレベルであれ
ば、後述のS7に進む。
Next, the signal of the zero tension detecting sensor 20 is inputted through the zero tension phase detecting sensor input port 53 (S4). Here, when the rotation angle of the sewing machine main shaft 16 enters between 240 degrees and 225 degrees with respect to the needle top dead center, the gap of the light blocking sensor 41 blocked by the disk 40 is released, and the needle thread tension becomes zero. The zero tension phase signal 60 considered is
It is output as an H level signal (see FIG. 5C).
Next, if the input from the zero tension detection sensor 20 is H level in S5, the process proceeds to S6. If the input is at the L level, the process proceeds to S7 described later.

【0026】S6では、現在張力格納エリア56aに格
納された上糸張力値が、基準張力格納エリア56bにコ
ピーされる。従って、図5(d)に示すように、零張力
位相信号60がHレベルの時は、主軸回転センサ19か
らのパルスに同期してA/D変換器51で検出された上
糸張力が、零張力時の上糸張力検出器15の出力基準値
として記憶されることとなる。
At S6, the needle thread tension value currently stored in the tension storage area 56a is copied to the reference tension storage area 56b. Therefore, as shown in FIG. 5D, when the zero tension phase signal 60 is at the H level, the needle thread tension detected by the A / D converter 51 in synchronization with the pulse from the spindle rotation sensor 19 is It is stored as the output reference value of the needle thread tension detector 15 at zero tension.

【0027】そして、S7において、現在張力格納エリ
ア56aに格納された上糸張力値から、基準張力格納エ
リア56bに格納された上糸張力の出力基準値、つまり
基準張力値が減算される。即ち、図5(b)に示される
実際の上糸張力値から、図5(d)に示される零張力位
相の時の出力基準値が減算され、基準レベル補正後の上
糸張力値として求められる(図5(e)参照)。図5
(e)から明らかなように、上糸張力検出器15内のコ
ンデンサ35bと抵抗35cとによる張力が零の時の基
準レベルの変動は、ミシン主軸16の1回転時間単位、
つまり1針の縫製時間単位で、除去される。
Then, in S7, the output reference value of the upper thread tension stored in the reference tension storage area 56b, that is, the reference tension value is subtracted from the upper thread tension value currently stored in the tension storage area 56a. That is, the output reference value at the time of zero tension phase shown in FIG. 5D is subtracted from the actual needle thread tension value shown in FIG. 5B to obtain the needle thread tension value after the reference level correction. (See FIG. 5 (e)). Figure 5
As is clear from (e), the fluctuation of the reference level when the tension due to the capacitor 35b and the resistance 35c in the needle thread tension detector 15 is zero, is one rotation time unit of the sewing machine main shaft 16,
That is, it is removed in units of sewing time for one stitch.

【0028】一方、S5において零張力検出センサ20
からの入力レベルがL、つまり、上糸張力が零とみなさ
れない領域では、基準張力格納エリア56bへの上糸張
力値の格納は行わず、単に現在の上糸張力値から基準張
力値が減算され、基準レベル補正後の上糸張力値として
求められる(S7)。
On the other hand, in S5, the zero tension detection sensor 20
When the input level from is, that is, in the area where the needle thread tension is not considered to be zero, the needle thread tension value is not stored in the reference tension storage area 56b, and the reference tension value is simply subtracted from the current needle thread tension value. Then, the needle thread tension value after the reference level correction is obtained (S7).

【0029】そして、S2にもどり、再び主軸回転セン
サ19からのパルスを待ち、上述のルーチンが繰り返さ
れる。
Then, returning to S2, the pulse from the spindle rotation sensor 19 is again waited for, and the above routine is repeated.

【0030】CPU57は、上記の基準レベル補正後の
上糸張力値を基にして、適当なタイミングでアクチュエ
ータ駆動回路50を制御し、上糸張力調整装置13の調
子皿の狭持圧を調整する。
The CPU 57 controls the actuator drive circuit 50 at an appropriate timing based on the needle thread tension value after the above-mentioned reference level correction, and adjusts the holding pressure of the tension disc of the needle thread tension adjusting device 13. .

【0031】以上の実施例において、前記糸張力検出器
15は糸張力検出手段を構成するものであり、また、零
張力位相検出センサ20は零張力検出手段を構成するも
のであり、そして、RAM56の基準張力格納エリア5
6bは基準張力記憶手段を構成するものであり、さら
に、CPU57に基づくS7の処理行程は補正糸張力演
算手段はS7として機能する。
In the above embodiment, the yarn tension detector 15 constitutes a yarn tension detecting means, the zero tension phase detecting sensor 20 constitutes a zero tension detecting means, and the RAM 56. Standard tension storage area 5
Reference numeral 6b constitutes a reference tension storing means, and in the processing step of S7 based on the CPU 57, the correction thread tension calculating means functions as S7.

【0032】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ことなくその要旨を逸脱しない範囲において種々変形し
て用いることができる。例えば、本実施例では、コンデ
ンサ及び抵抗によるハイパスフィルタ機能を有する上糸
張力検出器15に対して、上糸張力が必ず零となるミシ
ン主軸回転位相における上糸張力検出器15の出力を基
準として補正し、ハイパスフィルタに起因する出力変動
成分を取り除くように構成されていたが、上糸張力検出
器の出力が温度ドリフト等により飽和しない範囲にあれ
ば、ハイパスフィルタを用いない構成、つまり、電荷増
幅器35内の抵抗35cを用いない構成の上糸張力検出
器に対して本実施例の出力変動除去機能を適用すること
も可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and used without departing from the scope of the invention. For example, in this embodiment, with respect to the needle thread tension detector 15 having a high-pass filter function of a capacitor and a resistor, the output of the needle thread tension detector 15 in the sewing machine spindle rotation phase where the needle thread tension is always zero is used as a reference. It was configured to correct and remove the output fluctuation component due to the high pass filter, but if the output of the needle thread tension detector is within the range where it is not saturated due to temperature drift etc., the configuration without using the high pass filter, that is, the charge It is also possible to apply the output fluctuation removing function of the present embodiment to the needle thread tension detector which does not use the resistor 35c in the amplifier 35.

【0033】また、本実施例では張力検出器として圧電
素子30に発生する電荷を電荷増幅器35により電圧に
変換して出力する構成としたが、圧電素子30の出力を
直接または高入力インピーダンス増幅器を通して電圧と
して出力するよう構成してもよい。さらに、ハイパスフ
ィルタとして、いかなる受動素子、能動素子、またはA
/D変換後にデジタルフィルタを使用して構成すること
も可能である。
In the present embodiment, the tension detector has a structure in which the charge generated in the piezoelectric element 30 is converted into a voltage by the charge amplifier 35 and output. However, the output of the piezoelectric element 30 is directly or through a high input impedance amplifier. It may be configured to output as a voltage. Furthermore, as a high pass filter, any passive element, active element, or A
It is also possible to use a digital filter after the / D conversion.

【0034】一方、本実施例では上糸張力検出器として
圧電素子を使用しているが、歪ゲージ等の圧力検出機構
を有する素子を用いて構成した場合においても、上糸張
力が必ず零となるミシン主軸回転位相における上糸張力
検出器の出力を基準として補正する構成が可能であり、
このような構成により、歪ゲージや、共に使用される抵
抗、演算増幅器等の温度ドリフトを1針の縫製時間単位
で除去できる。
On the other hand, although the piezoelectric element is used as the needle thread tension detector in this embodiment, the needle thread tension is always zero even in the case of using an element having a pressure detecting mechanism such as a strain gauge. It is possible to make a correction by using the output of the needle thread tension detector in the sewing machine spindle rotation phase as a reference.
With such a configuration, the temperature drift of the strain gauge, the resistor used together, the operational amplifier, and the like can be removed in a unit of sewing time for one stitch.

【0035】本実施例の零張力位相検出センサ20は主
軸回転センサ19と独立して取り付けられているが、零
張力位相検出センサ20の代わりに例えば針上死点を検
出するセンサを付加し、針上死点からの回転角度を主軸
回転センサ19のパルスをカウントすることにより検出
し、零張力位相を求めるような構成としてもよい。この
ような構成において、上糸張力が零となる位相が、例え
ばミシン主軸の回転スピードにより大きく変動する場合
は、水晶発振器等によるタイマーを用いてミシン主軸の
回転スピードを検出し、検出された回転スピードの値に
応じて零張力位相を変更する構成とすることも可能であ
る。
The zero tension phase detection sensor 20 of this embodiment is mounted independently of the spindle rotation sensor 19, but instead of the zero tension phase detection sensor 20, for example, a sensor for detecting needle top dead center is added. The rotation angle from the needle top dead center may be detected by counting the pulses of the spindle rotation sensor 19 to obtain the zero tension phase. In such a configuration, if the phase at which the needle thread tension becomes zero fluctuates greatly due to, for example, the rotation speed of the sewing machine spindle, the rotation speed of the sewing machine spindle is detected using a timer such as a crystal oscillator, and the detected rotation is detected. It is also possible to adopt a configuration in which the zero tension phase is changed according to the speed value.

【0036】また、本実施例ではA/D変換器51によ
りデジタル化された基準張力値をデジタルメモリに記憶
し、デジタル的に減算する構成としているが、アナログ
値のままでサンプルホールドし、演算増幅器等によりア
ナログ的に減算する構成としてもよい。
In the present embodiment, the reference tension value digitized by the A / D converter 51 is stored in the digital memory and digitally subtracted. However, the analog value is sample-held and calculated. An analog subtraction may be performed by an amplifier or the like.

【0037】さらに、本実施例では、糸消費部としての
縫い針18に導かれる糸の張力を検出に適用している
が、ルーパーなどの他の糸消費部での糸張力の検出や、
下糸張力の検出における張力変動除去機能として用いる
ことも可能である。
Furthermore, in the present embodiment, the tension of the thread guided to the sewing needle 18 as the thread consuming section is applied to the detection, but the thread tension is detected at other thread consuming sections such as the looper,
It can also be used as a tension fluctuation removing function in detecting the lower thread tension.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のミシンの糸張力検出装置は、ミシンの1針の縫製
中において、糸の張力が必ず零となるミシン主軸位相に
おける糸張力検出器が出力する糸張力値を、零張力時の
基準値として記憶し、1針の間の糸張力値をこの基準値
からの相対値として検出するように構成したので、糸張
力検出器の温度等のドリフトや、ハイパスフィルタでの
直流分カットによる糸張力検出器の出力変動の影響を1
針分の縫製時間内に限定でき、温度変化及び縫製スピー
ドの変化に対しても安定的に糸張力を検出できる優れた
効果がある。
As is apparent from the above description, the thread tension detecting device for a sewing machine according to the present invention detects the thread tension in the sewing machine spindle phase in which the thread tension is always zero during the sewing of one stitch of the sewing machine. The thread tension value output by the machine is stored as a reference value at zero tension, and the thread tension value for one stitch is detected as a relative value from this reference value. 1) and the influence of the output fluctuation of the thread tension detector due to the DC component cut by the high pass filter.
There is an excellent effect that the thread tension can be detected stably even when the stitching time is limited to the sewing time and the temperature and the sewing speed change.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を具体化したミシンの概略的構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sewing machine embodying the present invention.

【図2】ハイパスフィルタを付加した上糸張力検出器の
概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a needle thread tension detector to which a high pass filter is added.

【図3】零張力位相検出センサの構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a zero tension phase detection sensor.

【図4】本発明の上糸張力検出装置による上糸張力検出
行程を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a needle thread tension detecting process by the needle thread tension detecting device of the present invention.

【図5】本発明の上糸張力検出装置による各動作部分の
波形を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a waveform of each operation part by the needle thread tension detecting device of the present invention.

【図6】従来の上糸張力検出器による張力検出波形を示
すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a tension detection waveform by a conventional needle thread tension detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 上糸 12 糸巻き 15 上糸張力検出器 16 ミシン主軸 18 縫い針 20 零張力位相検出センサ 51 A/D変換器 53 零張力位相検出センサ用入力ポート 55 ROM 56 RAM 57 CPU 11 Upper thread 12 Thread winding 15 Upper thread tension detector 16 Sewing machine spindle 18 Sewing needle 20 Zero tension phase detection sensor 51 A / D converter 53 Zero tension phase detection sensor input port 55 ROM 56 RAM 57 CPU

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ミシンの糸供給源から糸消費部に至る糸
道中に配置され、糸張力を検出する糸張力検出手段と、 糸張力が零となる、予め定められた主軸回転位相を検出
する零張力位相検出手段と、 前記零張力位相検出手段により検出された位相において
前記糸張力検出手段が出力する糸張力を記憶する基準張
力記憶手段と、 前記糸張力検出手段で検出された糸張力値と前記基準張
力記憶手段に記憶された糸張力値との差を演算する補正
糸張力演算手段と、を備えたことを特徴とするミシンの
糸張力検出装置。
1. A thread tension detecting means arranged in a thread path from a thread supply source of a sewing machine to a thread consuming section for detecting thread tension, and detecting a predetermined spindle rotation phase at which the thread tension becomes zero. Zero tension phase detection means, reference tension storage means for storing the thread tension output by the thread tension detection means in the phase detected by the zero tension phase detection means, and thread tension value detected by the thread tension detection means And a correction thread tension calculation means for calculating a difference between the thread tension value stored in the reference tension storage means and a thread tension detection device for a sewing machine.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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