JPH07303386A - Controller of sewing machine motor - Google Patents

Controller of sewing machine motor

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Publication number
JPH07303386A
JPH07303386A JP6094735A JP9473594A JPH07303386A JP H07303386 A JPH07303386 A JP H07303386A JP 6094735 A JP6094735 A JP 6094735A JP 9473594 A JP9473594 A JP 9473594A JP H07303386 A JPH07303386 A JP H07303386A
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JP
Japan
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sewing machine
machine motor
phase
main shaft
detected
Prior art date
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Application number
JP6094735A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeaki Komatsu
慈明 小松
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
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Publication of JPH07303386A publication Critical patent/JPH07303386A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a controller of a sewing machine motor which can control the sewing machine motor following the fluctuation in a load and which can cope with the change in a pattern of the fluctuation in the load. CONSTITUTION:A rotating speed Vn and a phase Pn of a main shaft 13 are detected by a sensor circuit 14. The data about the phase Pn of the main shaft 13 is quantized by a controller 15 of a one-chip microcomputer 19 and a manipulated variable U corresponding to the quantized phase Kn is read out from a RAM and is output to a driving circuit 16. Then, the manipulated variable U to correspond to a quantized phase Kn-1 is so determined by an adaptor 18 that the speed Vn detected by the sensor circuit 14 may coincide with a desired speed Vd.

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、ミシンの主軸を回転駆
動するミシンモータを制御するミシンモータの制御装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sewing machine motor control device for controlling a sewing machine motor for rotationally driving a main shaft of a sewing machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ミシンモータの制御装置にお
いては、ミシンの主軸を一定速度で回転させるべく、図
5に示すように、一般にフィードバック制御が用いられ
ていた。即ち、例えばユニバーサルモータからなるミシ
ンモータ1は、ベルトやギア機構等によってミシンの主
軸2と連結されており、該主軸2を回転駆動することに
より、針棒及び釜機構を駆動するようになっている。セ
ンサ回路3は、エンコーダ等から構成され、前記ミシン
モータ1の角速度(以下単に速度と称する)Vn(離散
時刻をnとする)を検出し、さらに速度Vnの時系列か
ら角加速度(以下単に加速度と称する)Anを検出する
ようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a control device for a sewing machine motor, feedback control is generally used as shown in FIG. 5 in order to rotate the main shaft of the sewing machine at a constant speed. That is, a sewing machine motor 1 including, for example, a universal motor is connected to a main shaft 2 of a sewing machine by a belt, a gear mechanism, or the like, and by rotating the main shaft 2, a needle bar and a shuttle mechanism are driven. There is. The sensor circuit 3 is composed of an encoder or the like, detects an angular velocity (hereinafter simply referred to as velocity) Vn (discrete time is referred to as n) of the sewing machine motor 1, and further detects an angular acceleration (hereinafter simply referred to as acceleration) from a time series of the velocity Vn. An) is detected.

【0003】比例制御器4は、前記センサ回路3が検出
した速度Vn及び加速度Anと、目標速度Vdとを用
い、操作量Unをモータ駆動回路5に出力するようにな
っている。このとき、操作量Unは、定数α,βを用い
て次式で表される。 Un=Un-1 −α・(Vn−Vd)−β・An …(1)
The proportional controller 4 outputs the manipulated variable Un to the motor drive circuit 5 using the speed Vn and the acceleration An detected by the sensor circuit 3 and the target speed Vd. At this time, the manipulated variable Un is represented by the following equation using constants α and β. Un = Un-1 −α · (Vn−Vd) −β · An (1)

【0004】前記モータ駆動回路5は、比例制御器4か
ら出力された操作量Unを、ミシンモータ1の駆動方式
に応じた物理量(例えば直流電圧)に変換してミシンモ
ータ1を駆動し、これにより、ミシンモータ1の速度を
目標速度Vdに一致させるような制御が行われるのであ
る。
The motor drive circuit 5 converts the manipulated variable Un output from the proportional controller 4 into a physical quantity (for example, a DC voltage) according to the drive system of the sewing machine motor 1 to drive the sewing machine motor 1, and Thus, control is performed so that the speed of the sewing machine motor 1 matches the target speed Vd.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような一般的なフィードバック制御では、ミシン特有の
事情により、ミシンモータ1の制御には必ずしも適さな
い欠点があった。即ち、ミシンにおいては、縫針が布に
刺さる瞬間、縫針が布を貫通した瞬間、糸締めの瞬間な
どには負荷が大きく増大し、しかも、その負荷変動は急
激に生ずる。このため、ミシンモータ1の制御が負荷変
動に十分に追従できなくなっていた。
However, the above-mentioned general feedback control has a drawback that it is not necessarily suitable for controlling the sewing machine motor 1 due to the circumstances peculiar to the sewing machine. That is, in the sewing machine, the load greatly increases at the moment when the sewing needle pierces the cloth, when the sewing needle penetrates the cloth, when tightening the thread, and the load changes rapidly. Therefore, the control of the sewing machine motor 1 cannot sufficiently follow the load fluctuation.

【0006】ところで、ミシンの針棒は主軸2に同期し
て駆動されるため、主軸2の位相と針棒(縫針)の位置
ひいては負荷変動の生ずる位置との間には相関関係があ
る。そこで、特開昭60−183993号公報に示され
るように、その負荷変動の周期性に着目したミシンの制
御装置が考えられている。図示は省略するが、このもの
では、主軸が負荷トルクの増大する位相(負荷増加区
間)に来たことを、主軸に取付けられた支板とホールセ
ンサとにより検出し、その検出に基づいて、増速調整値
を回転速度指令値に加算することにより、負荷変動に対
応するようにしている。
By the way, since the needle bar of the sewing machine is driven in synchronization with the main shaft 2, there is a correlation between the phase of the main shaft 2 and the position of the needle bar (sewn needle), that is, the position where load variation occurs. Therefore, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-183993, a control device for a sewing machine has been considered in which attention is paid to the periodicity of the load fluctuation. Although illustration is omitted, in this thing, the fact that the main shaft has come to the phase (load increase section) where the load torque increases is detected by the support plate and the hall sensor attached to the main shaft, and based on the detection, By adding the speed increase adjustment value to the rotation speed command value, it is possible to cope with the load fluctuation.

【0007】ところが、この特開昭60−183993
号公報に示されたミシンモータの制御装置にあっては、
負荷増加区間が固定的でありまた増速調整値も固定的で
あるため、負荷変動のパターンが一定である場合にしか
効果はなく、例えば布厚や布質、縫針や糸の種類等が変
化することに伴う負荷変動のパターンの変化には対応で
きず、やはり十分効果的な制御を行うことができなかっ
た。
However, this Japanese Patent Laid-Open No. 60-183993
In the control device for the sewing machine motor disclosed in Japanese Patent Publication No.
Since the load increase section is fixed and the speed increase adjustment value is also fixed, it is effective only when the load fluctuation pattern is constant.For example, the cloth thickness, cloth quality, sewing needle, thread type, etc. may change. However, it was not possible to cope with the change in the pattern of the load fluctuation due to this, and it was not possible to perform sufficiently effective control.

【0008】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、負荷変動に十分に追従してミシンモー
タを制御することができ、しかも負荷変動のパターンが
変化した場合にも十分に対応することができるミシンモ
ータの制御装置を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to be able to sufficiently control a sewing machine motor to follow a load change and to sufficiently perform a change in a load change pattern. It is to provide a control device of a sewing machine motor which can deal with it.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1のミシ
ンモータの制御装置は、ミシンの主軸を回転駆動するミ
シンモータを制御するものであって、前記ミシンモータ
に対して操作量を出力する制御手段と、前記主軸の状態
量を検出する検出手段と、この検出手段により検出され
た状態量と目標値とを比較して該状態量を目標値に一致
させるように前記操作量を調整する適応手段とを具備す
るところに特徴を有する。
A control device for a sewing machine motor according to a first aspect of the present invention controls a sewing machine motor that rotationally drives a main shaft of a sewing machine, and outputs an operation amount to the sewing machine motor. Control means, detecting means for detecting the state quantity of the spindle, and comparing the state quantity detected by this detecting means with a target value to adjust the manipulated variable so that the state quantity matches the target value. It is characterized in that it is provided with an adapting means.

【0010】この場合、主軸の複数の位相に夫々対応す
る操作量を記憶する記憶手段を設け、前記制御手段を、
検出手段により検出された主軸の位相に応じて前記記憶
手段に記憶された操作量を出力するように構成すると共
に、前記適応手段を、前記検出手段により検出された状
態量と目標値とのずれ量に基づいて、前記記憶手段に記
憶されている遅延された位相に対する操作量を順次更新
するように構成することができる(請求項2の発明)。
In this case, a storage means for storing operation amounts respectively corresponding to a plurality of phases of the spindle is provided, and the control means is
The operation amount stored in the storage unit is output in accordance with the phase of the spindle detected by the detection unit, and the adaptation unit is configured to shift the state amount detected by the detection unit from a target value. The operation amount for the delayed phase stored in the storage means may be sequentially updated based on the amount (the invention of claim 2).

【0011】さらに、検出手段を、主軸に連結されたエ
ンコーダを含んで構成すると共に、記憶手段に記憶され
た操作量に対応する各位相を、前記主軸の1回転により
前記エンコーダから出力されるパルス数の約数により該
主軸の全周を分割したものとすれば効果的である(請求
項3の発明)。
Further, the detecting means includes an encoder connected to the main shaft, and each phase corresponding to the manipulated variable stored in the storage means is output from the encoder by one rotation of the main shaft. It is effective if the entire circumference of the main shaft is divided by a divisor of the number (invention of claim 3).

【0012】[0012]

【作用】本発明の請求項1のミシンモータの制御装置に
よれば、制御手段によりミシンモータに対して操作量が
出力され、検出手段により主軸の状態量が検出されるの
であるが、このとき、適応手段によって、検出手段によ
り検出された状態量を目標値に一致させるように操作量
が調整されるようになる。従って、負荷変動及び負荷変
動パターンの変化に適応した制御を行うことができる。
According to the sewing machine motor control apparatus of the first aspect of the present invention, the control means outputs the operation amount to the sewing machine motor, and the detecting means detects the state quantity of the spindle. By the adapting means, the operation amount is adjusted so that the state quantity detected by the detecting means matches the target value. Therefore, it is possible to perform the control adapted to the load fluctuation and the change of the load fluctuation pattern.

【0013】請求項2のミシンモータの制御装置によれ
ば、検出手段により検出された主軸の位相に応じて、制
御手段により、記憶手段に記憶された主軸の各位相に対
応する操作量が出力される。従って、主軸の位相と負荷
変動との相関関係に応じた操作量を出力することができ
る。そして、適応手段により、検出手段により検出され
た状態量と目標値とのずれ量に基づいて、記憶手段に記
憶されている遅延された位相に対する操作量が順次更新
されるので、記憶手段には、常に負荷変動及び負荷変動
パターンの変化に対応した操作量が記憶されるようにな
る。
According to the sewing machine motor control device of the present invention, the control means outputs the operation amount corresponding to each phase of the spindle stored in the storage means in accordance with the phase of the spindle detected by the detection means. To be done. Therefore, it is possible to output the operation amount according to the correlation between the phase of the main shaft and the load fluctuation. Then, the operation amount for the delayed phase stored in the storage unit is sequentially updated by the adaptation unit based on the amount of deviation between the state amount detected by the detection unit and the target value. The operation amount corresponding to the load fluctuation and the change in the load fluctuation pattern is always stored.

【0014】請求項3のミシンモータの制御装置によれ
ば、記憶手段に記憶された操作量に対応する各位相は、
主軸の1回転分のエンコーダから出力されるパルス数の
約数によって分割されたものであるから、主軸に連結さ
れたエンコーダにより検出された主軸の位相に基づい
て、制御手段により操作量の出力を確実且つ高精度で行
うことができる。
According to the sewing machine motor control device of the third aspect, each phase corresponding to the manipulated variable stored in the storage means is:
Since it is divided by the divisor of the number of pulses output from the encoder for one rotation of the spindle, the control means outputs the manipulated variable based on the phase of the spindle detected by the encoder connected to the spindle. It can be performed reliably and with high accuracy.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図1乃至
図4を参照して説明する。図1は本実施例に係るミシン
モータの制御装置11の概略構成を示している。ここ
で、例えばユニバーサルモータからなるミシンモータ1
2は、ベルトやギア機構等を介してあるいは直接的にミ
シンの主軸13と連結されており、該主軸13を回転駆
動することにより、針棒及び釜機構を駆動するようにな
っている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a control device 11 for a sewing machine motor according to this embodiment. Here, for example, a sewing machine motor 1 including a universal motor
Reference numeral 2 is directly or directly connected to the main shaft 13 of the sewing machine via a belt, a gear mechanism or the like, and by rotating the main shaft 13, the needle bar and the shuttle mechanism are driven.

【0016】そして、前記制御装置11は、前記主軸1
3の状態量を検出するための検出手段たるセンサ回路1
4、制御手段としての制御器15、前記ミシンモータ1
2を駆動する駆動回路16、遅延手段としての遅延素子
17、適応手段としての適応器18を備えて構成されて
いる。そのうちセンサ回路14は、詳しく図示はしない
が、ロータリーエンコーダを含んで構成され、この場
合、前記主軸13の状態量としての速度Vn(rpm)
及び位相Pn(度)を検出するようになっている。尚、
離散時刻をnとしている。
Then, the control device 11 controls the spindle 1
Sensor circuit 1 as a detection means for detecting the state quantity of 3
4, controller 15 as control means, the sewing machine motor 1
A driving circuit 16 for driving the driving circuit 2, a delay element 17 as a delay means, and an adaptor 18 as an adapting means. Although not shown in detail, the sensor circuit 14 is configured to include a rotary encoder, and in this case, the speed Vn (rpm) as the state quantity of the spindle 13 is set.
And the phase Pn (degrees) are detected. still,
The discrete time is n.

【0017】そして、本実施例では、前記制御器15,
遅延素子17及び適応器18は、ワンチップマイコン1
9によって構成され、そのハードウエア及びソフトウエ
ア構成によりその機能が実現されるようになっている。
このワンチップマイコン19は、図2に示すように、各
種の演算処理を行うCPU20、処理プログラムなどを
記憶するROM21、後述するように記憶手段として機
能するRAM22、割込処理を発生させるタイマ23、
外部とのデータの授受を行うI/Oポート24等から構
成されている。
In the present embodiment, the controller 15,
The delay element 17 and the adaptor 18 are the one-chip microcomputer 1
9 and its function is realized by its hardware and software configuration.
As shown in FIG. 2, the one-chip microcomputer 19 includes a CPU 20 that performs various arithmetic processes, a ROM 21 that stores a processing program, a RAM 22 that functions as a storage unit as described later, a timer 23 that generates an interrupt process,
It is composed of an I / O port 24 and the like for exchanging data with the outside.

【0018】さて、前記RAM22には、操作量記憶領
域22aが設けられ、ここに主軸13の一定の角度間隔
に量子化された複数の位相Knに対応する操作量U(K=
Kn)が記憶されるようになっている。この場合、位相K
nは、主軸13の全周(360度)を、主軸13の1回
転の間にセンサ回路14(ロータリーエンコーダ)から
出力されるパルス数の約数例えば225で分割して量子
化した0から224までの整数となる。
The RAM 22 is provided with a manipulated variable storage area 22a, in which a manipulated variable U (K = K = corresponding to a plurality of phases Kn quantized at constant angular intervals of the spindle 13).
Kn) is being remembered. In this case, the phase K
n is 0 to 224 obtained by quantizing the entire circumference (360 degrees) of the main shaft 13 by dividing it by a divisor of the number of pulses output from the sensor circuit 14 (rotary encoder) during one rotation of the main shaft 13, for example, 225. Is an integer up to.

【0019】従って、この位相Knは、 Kn=225×Pn/360 …(2) (0≦Kn≦224) の式で表される。尚、RAM22には、位相を記憶する
位相記憶領域22bも設けられている。
Therefore, this phase Kn is expressed by the following equation: Kn = 225 × Pn / 360 (2) (0≤Kn≤224). The RAM 22 is also provided with a phase storage area 22b for storing the phase.

【0020】図1に示すように、前記制御器15は、前
記センサ回路14からの主軸13の位相Pnのデータを
受け、それを上記(2)式にて量子化し、量子化された
位相Knに対応する操作量U(K=Kn)をRAM22から
読出し、駆動回路16に出力するようになっている。駆
動回路16は、その操作量U(K=Kn)を、ミシンモータ
12の駆動方式に見合った物理量に変換して、ミシンモ
ータ12を駆動するようになっている。本実施例では、
例えば直流電圧が出力される。
As shown in FIG. 1, the controller 15 receives the data of the phase Pn of the main shaft 13 from the sensor circuit 14, quantizes it by the above equation (2), and quantizes the phase Kn. The operation amount U (K = Kn) corresponding to is read from the RAM 22 and output to the drive circuit 16. The drive circuit 16 converts the manipulated variable U (K = Kn) into a physical quantity suitable for the drive system of the sewing machine motor 12, and drives the sewing machine motor 12. In this embodiment,
For example, a DC voltage is output.

【0021】一方、前記遅延素子17は、前記センサ回
路14が検出した位相Pnを、 Pn → Pn-1 …(3) のように遅延させるものである。
On the other hand, the delay element 17 delays the phase Pn detected by the sensor circuit 14 as Pn → Pn-1 (3).

【0022】そして、前記適応器18は、遅延素子17
によって遅延された位相Pn-1 を上記(2)式にて量子
化し、量子化された位相Kn-1 に対応する操作量U(K=
Kn-1)を求めるようになっている。適応器18は、この
操作量U(K=Kn-1)を、センサ回路14が検出した速度
Vnと目標速度Vdとに基づいて、次式によって逐次更
新して前記RAM22に書込むようになっている。 U(K=Kn-1) ← U(K=Kn-1)−2・μ・(Vn−Vd) …(4) ただし、μは小さな正の定数である。
Then, the adaptation unit 18 includes a delay element 17
The phase Pn-1 delayed by the above is quantized by the above equation (2), and the manipulated variable U (K =
Kn-1). The adaptor 18 sequentially updates the manipulated variable U (K = Kn-1) by the following equation based on the speed Vn detected by the sensor circuit 14 and the target speed Vd, and writes it in the RAM 22. ing. U (K = Kn-1) ← U (K = Kn-1) -2 · μ · (Vn-Vd) (4) However, μ is a small positive constant.

【0023】次に、上記構成の作用について、図3及び
図4も参照して述べる。図3及び図4のフローチャート
は、ワンチップマイコン19のCPU20の動作手順の
要部を示している。処理プログラムがスタートされる
と、図3に示すように、まず、ステップS1にて、RA
M22に記憶されている操作量U(K=0,…,244)、位相
等が初期化される。従って、この時点では、全ての位相
Knに対する操作量U(K=0,…,244)は0とされてい
る。次のステップS2では、タイマ23の駆動が開始さ
れる。これにて、一定時間間隔(例えば8.3mse
c)毎にタイマ割込みが発生するようになる。このタイ
マ割込みは、ミシンの動作が終了する例えばスイッチが
切られるまで続けられる(ステップS3)。
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. The flowcharts of FIGS. 3 and 4 show the main part of the operation procedure of the CPU 20 of the one-chip microcomputer 19. When the processing program is started, as shown in FIG. 3, first, in step S1, RA
The manipulated variable U (K = 0, ..., 244), phase and the like stored in M22 are initialized. Therefore, at this point, the manipulated variables U (K = 0, ..., 244) for all the phases Kn are set to zero. In the next step S2, driving of the timer 23 is started. With this, a fixed time interval (for example, 8.3 mse
A timer interrupt is generated every c). This timer interruption is continued until the operation of the sewing machine ends, for example, the switch is turned off (step S3).

【0024】そして、タイマ割込みが発生すると、CP
U20は、図4に示すような割込みハンドラを実行す
る。即ち、ステップS11にて、前回の割込み処理にお
いてRAM22の位相記憶領域22bに書込まれている
前回の位相Pn-1 を読込む。ただし、初回の割込み処理
においては、上記ステップS1において初期化された値
となる。
When a timer interrupt occurs, the CP
U20 executes an interrupt handler as shown in FIG. That is, in step S11, the previous phase Pn-1 written in the phase storage area 22b of the RAM 22 in the previous interrupt processing is read. However, in the first interrupt processing, the value is the value initialized in step S1.

【0025】次に、ステップS12では、ステップS1
1にて読込まれた位相Pn-1 を、上記した(2)式によ
り量子化し、量子化された位相Kn-1 を求める。そし
て、量子化された位相Kn-1 に対応する操作量U(K=Kn
-1)を、センサ回路14により検出された現在の速度V
nと、目標速度Vdとを用いて、上記(4)の処理を行
って操作量U(K=Kn-1)を更新してRAM22に書込
む。
Next, in step S12, step S1
The phase Pn-1 read in 1 is quantized by the above equation (2) to obtain the quantized phase Kn-1. Then, the manipulated variable U (K = Kn corresponding to the quantized phase Kn-1)
-1) is the current speed V detected by the sensor circuit 14.
Using n and the target speed Vd, the process (4) is performed to update the manipulated variable U (K = Kn-1) and write it in the RAM 22.

【0026】引続き、ステップS13にて、CPU20
は、センサ回路14により検出された現在の位相Pnを
(2)式により量子化し、量子化された位相Knに対応
する操作量U(K=Kn)を、RAM22から読出して駆動
回路16に出力する。また、これと共に、現在の位相P
nをRAM22の位相記憶領域22bに書込み、以て割
込み処理が終了する。
Subsequently, in step S13, the CPU 20
Quantizes the current phase Pn detected by the sensor circuit 14 by the equation (2), reads the manipulated variable U (K = Kn) corresponding to the quantized phase Kn from the RAM 22 and outputs it to the drive circuit 16. To do. Also, along with this, the current phase P
n is written in the phase storage area 22b of the RAM 22, and the interrupt processing is completed.

【0027】上述のように、この割込み処理は、所定時
間間隔で繰返される。このとき、制御開始当初の状態に
おいては、RAM22に記憶されている操作量U(K=0,
…,244)は全て初期化されているため、最適な操作量と
はなっておらず速度偏差(Vn−Vd)も大きくなって
いる。ところが、上記ステップS12において、主軸1
3の各位相Knに対応する操作量U(K=0,…,244)が、
最適値に向かって次第に更新されていく。そして、更新
が繰返されることに伴い、操作量U(K=0,…,244)が最
適値に近付いていくため、速度偏差も徐々に小さくな
り、最終的には、操作量U(K=0,…,244)が最適値に収
束されるようになる。
As described above, this interrupt process is repeated at predetermined time intervals. At this time, in the initial state of control start, the operation amount U (K = 0,
, 244) are all initialized, the optimum manipulated variable is not achieved and the velocity deviation (Vn-Vd) is also large. However, in step S12, the spindle 1
The manipulated variable U (K = 0, ..., 244) corresponding to each phase Kn of 3 is
It will be gradually updated toward the optimum value. Then, as the update is repeated, the manipulated variable U (K = 0, ..., 244) approaches the optimum value, so the velocity deviation also gradually decreases, and finally, the manipulated variable U (K = K = 0,…, 244) will be converged to the optimum value.

【0028】ここで、ミシンにおいては、縫針が布に刺
さる瞬間、縫針が布を貫通した瞬間、糸締めの瞬間など
には負荷が大きく増大し、しかも、その負荷変動が急激
に生ずる事情がある。また、主軸13の位相と針棒(縫
針)の位置ひいては負荷変動の起こる位置との間には相
関関係があるものの、例えば布厚や布質、縫針や糸の種
類等が変化することに伴い、その負荷変動のパターン
(負荷変動が生ずる主軸13の位相やその大きさ等)も
変化するようになる。
Here, in the sewing machine, the load is greatly increased at the moment when the sewing needle pierces the cloth, the moment when the sewing needle penetrates the cloth, the moment when the thread is tightened, and further, the load fluctuation occurs rapidly. . Further, although there is a correlation between the phase of the main shaft 13 and the position of the needle bar (sewing needle), and thus the position where load variation occurs, for example, as the cloth thickness, cloth quality, sewing needle, thread type, etc. change. The pattern of the load fluctuation (the phase of the spindle 13 in which the load fluctuation occurs, the size thereof, etc.) also changes.

【0029】ところが、本実施例の制御装置11におい
ては、まず、センサ回路14により検出した主軸13の
位相Pnひいては位相Knに対応した操作量U(K=0,
…,244)によりミシンモータ12の制御が行われるの
で、フィードバック制御を行っていたものと異なり、負
荷変動が急激であるといった事情があっても、負荷変動
に遅れることなくミシンモータ12を制御することがで
きる。
However, in the control device 11 of the present embodiment, first, the manipulated variable U (K = 0, K = 0, corresponding to the phase Pn of the spindle 13 and thus the phase Kn detected by the sensor circuit 14).
, 244), the sewing machine motor 12 is controlled. Therefore, unlike the case where the feedback control is performed, the sewing machine motor 12 is controlled without being delayed by the load fluctuation even if the load fluctuation is sudden. be able to.

【0030】そして、各位相Knに対応した操作量U
(K=0,…,244)を、検出された速度偏差に応じて順次更
新しながら制御が行われるので、負荷変動のパターンが
変化した場合においても、常に操作量U(K=0,…,244)
が最適値に収束されるようになり、適応的な制御が行わ
れるのである。
The manipulated variable U corresponding to each phase Kn
The control is performed while sequentially updating (K = 0, ..., 244) according to the detected speed deviation, so that even when the load fluctuation pattern changes, the operation amount U (K = 0, ... , 244)
Is converged to the optimum value, and adaptive control is performed.

【0031】このように本実施例のミシンモータの制御
装置11によれば、従来のものと異なり、負荷変動に十
分に追従してミシンモータ12を制御することができ、
しかも負荷変動のパターンが変化した場合にも十分に対
応することができるという優れた実用的効果を得ること
ができるものである。そして、特に本実施例では、主軸
13の1回転分を225の位相に分割して操作量U(K=
0,…,244)を設定するようにしているので、きめ細かな
高精度の制御を行うことができる。また、本実施例で
は、ワンチップマイコン19により各手段の機能を果た
すようにしているので、構成が簡単となる等の利点も得
ることができる。
As described above, according to the sewing machine motor control device 11 of the present embodiment, unlike the conventional device, the sewing machine motor 12 can be controlled sufficiently following the load fluctuation.
Moreover, it is possible to obtain an excellent practical effect that it is possible to sufficiently cope with the case where the load fluctuation pattern changes. In particular, in this embodiment, one rotation of the main shaft 13 is divided into 225 phases and the operation amount U (K =
Since 0, ..., 244) is set, fine and precise control can be performed. Further, in the present embodiment, the one-chip microcomputer 19 functions as each unit, so that it is possible to obtain advantages such as a simple structure.

【0032】尚、上記実施例では、割込み処理を、タイ
マ23により所定時間間隔で行うようにしたが、例えば
センサ回路14を構成するロータリーエンコーダが出力
するパルスの検出(主軸の回転13)に同期させて行う
ように構成しても良い。また、センサ回路としては、ロ
ータリーエンコーダを用いたものに限らず、磁気センサ
などを用いたものであっても良い。さらには、ワンチッ
プマイコンを用いたものに限らず、制御手段,適応手
段,遅延手段を夫々独立した回路から構成することもで
きる。
In the above embodiment, the interrupt processing is performed by the timer 23 at a predetermined time interval. However, for example, it is synchronized with the detection of the pulse output by the rotary encoder constituting the sensor circuit 14 (main shaft rotation 13). Alternatively, it may be configured to be performed. Further, the sensor circuit is not limited to one using a rotary encoder, but may be one using a magnetic sensor or the like. Furthermore, the control means, the adapting means, and the delay means are not limited to those using a one-chip microcomputer, but can be configured by independent circuits.

【0033】その他、本発明は上記した実施例に限定さ
れるものではなく、例えばミシンモータ12の駆動方式
としても、直流電圧駆動方式に限らず、交流電圧駆動方
式やパルス幅変調駆動方式等であっても良いなど、要旨
を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものであ
る。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, the driving system of the sewing machine motor 12 is not limited to the DC voltage driving system, but may be the AC voltage driving system or the pulse width modulation driving system. It can be implemented by appropriately changing it within a range not departing from the gist of the present invention.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
によれば、次のような優れた効果を奏する。即ち、請求
項1のミシンモータの駆動装置によれば、ミシンモータ
に対して操作量を出力する制御手段と、主軸の状態量を
検出する検出手段と、この検出手段により検出された状
態量と目標値とを比較して該状態量を目標値に一致させ
るように前記操作量を調整する適応手段とを具備するの
で、負荷変動に十分に追従してミシンモータを制御する
ことができ、しかも負荷変動のパターンが変化した場合
にも十分に対応することができるものである。
As is apparent from the above description, the present invention has the following excellent effects. That is, according to the sewing machine motor drive device of claim 1, the control means for outputting the operation amount to the sewing machine motor, the detecting means for detecting the state amount of the spindle, and the state amount detected by the detecting means are provided. The sewing machine motor can be controlled by sufficiently following the load change, since the adjusting means is provided so as to compare the state quantity with the target value and adjust the manipulated variable so as to match the state quantity with the target value. Even when the load fluctuation pattern changes, it is possible to sufficiently cope with it.

【0035】この場合、主軸の複数の位相に夫々対応す
る操作量を記憶する記憶手段を設け、前記制御手段を、
検出手段により検出された主軸の位相に応じて前記記憶
手段に記憶された操作量を出力するように構成すると共
に、前記適応手段を、前記検出手段により検出された状
態量と目標値とのずれ量に基づいて、前記記憶手段に記
憶されている遅延された位相に対する操作量を順次更新
するように構成すれば(請求項2のミシンモータの駆動
装置)、主軸の位相と負荷変動との相関関係に応じた操
作量を出力することができ、しかも負荷変動のパターン
の変化に効果的に対応することができる。
In this case, a storage means for storing operation amounts respectively corresponding to a plurality of main shaft phases is provided, and the control means is
The operation amount stored in the storage unit is output in accordance with the phase of the spindle detected by the detection unit, and the adaptation unit is configured to shift the state amount detected by the detection unit from a target value. If the operation amount for the delayed phase stored in the storage means is sequentially updated on the basis of the amount (the sewing machine motor drive device according to claim 2), the correlation between the phase of the spindle and the load fluctuation is obtained. It is possible to output the operation amount according to the relationship, and it is possible to effectively respond to the change in the load fluctuation pattern.

【0036】さらに、検出手段を、主軸に連結されたエ
ンコーダを含んで構成すると共に、記憶手段に記憶され
た操作量に対応する各位相を、前記主軸の1回転により
前記エンコーダから出力されるパルス数の約数により該
主軸の全周を分割したものとすれば(請求項3のミシン
モータの駆動装置)、きめ細かな高精度の制御を行うこ
とができる。
Further, the detecting means includes an encoder connected to the main shaft, and each phase corresponding to the manipulated variable stored in the storage means is output from the encoder by one rotation of the main shaft. If the entire circumference of the main shaft is divided by a divisor of the number (drive device of the sewing machine motor according to claim 3), fine and highly precise control can be performed.

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

【図1】本発明の一実施例を示すもので、制御装置の全
体構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention and showing an overall configuration of a control device.

【図2】ワンチップマイコンの構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a one-chip microcomputer.

【図3】CPUの動作を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing the operation of the CPU.

【図4】割込みハンドラを示すフローチャートFIG. 4 is a flowchart showing an interrupt handler.

【図5】従来例を示す図1相当図FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図面中、11は制御装置、12はミシンモータ、13は
主軸、14はセンサ回路(検出手段)、15は制御器
(制御手段)、16は駆動回路、17は遅延素子、18
は適応器(適応手段)、19はワンチップマイコン、2
0はCPU、22はRAM(記憶手段)、23はタイマ
を示す。
In the drawings, 11 is a control device, 12 is a sewing machine motor, 13 is a spindle, 14 is a sensor circuit (detection means), 15 is a controller (control means), 16 is a drive circuit, 17 is a delay element, 18
Is an adaptor (adaptive means), 19 is a one-chip microcomputer, 2
Reference numeral 0 is a CPU, 22 is a RAM (storage means), and 23 is a timer.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ミシンの主軸を回転駆動するミシンモー
タを制御するものであって、 前記ミシンモータに対して操作量を出力する制御手段
と、 前記主軸の状態量を検出する検出手段と、 この検出手段により検出された状態量と目標値とを比較
して該状態量を目標値に一致させるように前記操作量を
調整する適応手段とを具備することを特徴とするミシン
モータの制御装置。
1. A control means for controlling a sewing machine motor for rotationally driving a main shaft of a sewing machine, the control means outputting an operation amount to the sewing machine motor, and a detection means for detecting a state quantity of the main shaft. A control device for a sewing machine motor, comprising: an adapting means for comparing the state quantity detected by the detecting means with a target value and adjusting the manipulated variable so that the state quantity matches the target value.
【請求項2】 主軸の複数の位相に夫々対応する操作量
を記憶する記憶手段を具備し、 制御手段は、検出手段により検出された主軸の位相に応
じて前記記憶手段に記憶された操作量を出力すると共
に、 適応手段は、前記検出手段により検出された状態量と目
標値とのずれ量に基づいて、前記記憶手段に記憶されて
いる遅延された位相に対する操作量を順次更新するよう
に構成されていることを特徴とする請求項1記載のミシ
ンモータの制御装置。
2. An operation amount stored in the storage means according to the phase of the spindle detected by the detection means, the storage means storing an operation amount corresponding to each of a plurality of phases of the spindle. And the adaptive means sequentially updates the operation amount for the delayed phase stored in the storage means based on the amount of deviation between the state amount detected by the detection means and the target value. The sewing machine motor control device according to claim 1, wherein the control device is configured.
【請求項3】 検出手段は、主軸に連結されたエンコー
ダを含んで構成され、 記憶手段に記憶された操作量に
対応する各位相は、前記主軸の1回転により前記エンコ
ーダから出力されるパルス数の約数により該主軸の全周
を分割したものとされていることを特徴とする請求項2
記載のミシンモータの制御装置。
3. The detection means includes an encoder connected to the main shaft, and each phase corresponding to the manipulated variable stored in the storage means is the number of pulses output from the encoder by one rotation of the main shaft. 3. The entire circumference of the main shaft is divided by a divisor of 2.
A control device for the sewing machine motor described.
JP6094735A 1994-05-09 1994-05-09 Controller of sewing machine motor Pending JPH07303386A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6396389B1 (en) 1997-09-05 2002-05-28 Denso Corporation Keyless entry control and transmitter for the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6396389B1 (en) 1997-09-05 2002-05-28 Denso Corporation Keyless entry control and transmitter for the same

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