JPH07657A - ミシンの同期制御方式 - Google Patents
ミシンの同期制御方式Info
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- JPH07657A JPH07657A JP17203993A JP17203993A JPH07657A JP H07657 A JPH07657 A JP H07657A JP 17203993 A JP17203993 A JP 17203993A JP 17203993 A JP17203993 A JP 17203993A JP H07657 A JPH07657 A JP H07657A
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- sewing machine
- needle bar
- tension
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 縫い速度に対応して変化する各駆動機構間の
位置偏差を除去し、各駆動機構間における位置関係を一
定に保持すること。 【構成】 駆動手段の第１は機械的に結合された釜機
構、針棒機構及び天秤機構を同時に回転駆動する主軸モ
ータ、第２は針棒機構の動作位置に同期させて刺繍枠機
構をＸ軸及びＹ軸方向に駆動するサーボモータである。
位置検出手段の第１は、主軸モータによって駆動される
釜機構、針棒機構及び天秤機構の動作位置を第２は、Ｘ
軸及びＹ軸のサーボモータの回転位置を検出する。駆動
制御手段は第２の駆動手段を制御する。指令位置生成手
段は縫合速度に応じた補正偏差量を発生し且つ、第１の
位置検出手段により検出した針棒機構の動作位置に対応
した位置を刺繍枠機構の指令動作位置として発生し、こ
の指令動作位置を補正偏差量からの補正値を駆動制御手
段に供給する。
位置偏差を除去し、各駆動機構間における位置関係を一
定に保持すること。 【構成】 駆動手段の第１は機械的に結合された釜機
構、針棒機構及び天秤機構を同時に回転駆動する主軸モ
ータ、第２は針棒機構の動作位置に同期させて刺繍枠機
構をＸ軸及びＹ軸方向に駆動するサーボモータである。
位置検出手段の第１は、主軸モータによって駆動される
釜機構、針棒機構及び天秤機構の動作位置を第２は、Ｘ
軸及びＹ軸のサーボモータの回転位置を検出する。駆動
制御手段は第２の駆動手段を制御する。指令位置生成手
段は縫合速度に応じた補正偏差量を発生し且つ、第１の
位置検出手段により検出した針棒機構の動作位置に対応
した位置を刺繍枠機構の指令動作位置として発生し、こ
の指令動作位置を補正偏差量からの補正値を駆動制御手
段に供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、布等の被対象物に対し
て予め記憶されたデータに応じて縫い動作を行うミシン
に係り、特に縫い動作時に互いに独立した駆動源によっ
て駆動制御される複数の駆動機構を同期駆動させるミシ
ンの同期制御方式に関する。
て予め記憶されたデータに応じて縫い動作を行うミシン
に係り、特に縫い動作時に互いに独立した駆動源によっ
て駆動制御される複数の駆動機構を同期駆動させるミシ
ンの同期制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の刺繍ミシンは、１個の主軸モータ
の動力をカム機構又はベルト機構等の動力伝達手段を介
して針棒、天秤、釜等の駆動機構にそれぞれ伝達し、こ
れらを同時に駆動すると共に、布等の被対象物の保持さ
れた刺繍枠を予め記憶された縫いデータに従って２次元
方向に移動することによって、所望の図形や模様等を被
対象物に刺繍するものである。
の動力をカム機構又はベルト機構等の動力伝達手段を介
して針棒、天秤、釜等の駆動機構にそれぞれ伝達し、こ
れらを同時に駆動すると共に、布等の被対象物の保持さ
れた刺繍枠を予め記憶された縫いデータに従って２次元
方向に移動することによって、所望の図形や模様等を被
対象物に刺繍するものである。
【０００３】図２２は従来の刺繍ミシンの概略構成を示
す図である。本図は被対象物に刺繍を施すために必要な
刺繍ミシンの単純構成を示すものであり、例えば、刺繍
ミシンが多頭式ミシンの場合には、その中の１つの頭に
おける１つの針棒が示してある。図において、ミシン制
御手段１は、刺繍ミシン全体の動作を制御するものであ
り、糸の種類や布の種類等の各種情報を設定するための
パネルスイッチ等（図示せず）を有する。ミシン制御手
段１は、枠駆動手段８や主軸モータ４の動作を制御す
る。
す図である。本図は被対象物に刺繍を施すために必要な
刺繍ミシンの単純構成を示すものであり、例えば、刺繍
ミシンが多頭式ミシンの場合には、その中の１つの頭に
おける１つの針棒が示してある。図において、ミシン制
御手段１は、刺繍ミシン全体の動作を制御するものであ
り、糸の種類や布の種類等の各種情報を設定するための
パネルスイッチ等（図示せず）を有する。ミシン制御手
段１は、枠駆動手段８や主軸モータ４の動作を制御す
る。
【０００４】上糸調子手段２１は上糸２２に適当なテン
ションを与えるものであり、例えば、一対の調子皿間に
上糸２２を挟み、その調子皿の一方に押圧力を与えてい
るバネの伸縮力を制御することによって上糸２２に加え
られるテンションを適宜変化させように構成されてい
る。
ションを与えるものであり、例えば、一対の調子皿間に
上糸２２を挟み、その調子皿の一方に押圧力を与えてい
るバネの伸縮力を制御することによって上糸２２に加え
られるテンションを適宜変化させように構成されてい
る。
【０００５】主軸モータ４はミシン制御手段１から駆動
電流の供給を受けて一定の速度で回転駆動する。また、
主軸モータ４にはその回転位置を検出するためのロータ
リーエンコーダー４２が結合されている。主軸モータ４
の回転動力はカム機構又はベルト機構等の動力伝達手段
を介して天秤５１、針棒６及び釜９１のそれぞれの駆動
機構に伝達される。従って、天秤５１、針棒６及び釜９
１は主軸モータ４１の回転駆動力に同期して一連の動作
を繰り返し実行する。
電流の供給を受けて一定の速度で回転駆動する。また、
主軸モータ４にはその回転位置を検出するためのロータ
リーエンコーダー４２が結合されている。主軸モータ４
の回転動力はカム機構又はベルト機構等の動力伝達手段
を介して天秤５１、針棒６及び釜９１のそれぞれの駆動
機構に伝達される。従って、天秤５１、針棒６及び釜９
１は主軸モータ４１の回転駆動力に同期して一連の動作
を繰り返し実行する。
【０００６】天秤５１は糸案内５２、５３の間から上糸
２２を引き上げては、元に戻すという往復運動を繰り返
す。針棒６は、針６１を保持して上下運動を行い、この
上下運動に連動させて布押さえ７１も同時に移動させ
る。また、図示してないが、針棒６にはジャンプ機構等
が設けられている。
２２を引き上げては、元に戻すという往復運動を繰り返
す。針棒６は、針６１を保持して上下運動を行い、この
上下運動に連動させて布押さえ７１も同時に移動させ
る。また、図示してないが、針棒６にはジャンプ機構等
が設けられている。
【０００７】釜９１は外釜及び内釜からなる。外釜は主
軸モータ４の回転に同期して回転し、内釜は外釜の回転
から独立するように釜支えによって保持されている。内
釜の内部にはボビンケースが保持され、さらにボビンケ
ースの内部に下糸９２の巻かれているボビンが保持され
ている。
軸モータ４の回転に同期して回転し、内釜は外釜の回転
から独立するように釜支えによって保持されている。内
釜の内部にはボビンケースが保持され、さらにボビンケ
ースの内部に下糸９２の巻かれているボビンが保持され
ている。
【０００８】枠駆動手段８はミシン制御手段１からの指
令位置信号に応じて刺繍枠８１をＸ及びＹ軸方向に移動
させる。すなわち、枠駆動手段８は刺繍枠８２をＸ軸及
びＹ軸をそれぞれ移動させる２つのモータ等で構成され
ている。枠駆動手段８は針棒６の上下運動に同期して、
すなわち針６１が布から抜けている期間内に刺繍枠８１
を移動させるようにＸ軸及びＹ軸のモータの回転位置を
制御する。
令位置信号に応じて刺繍枠８１をＸ及びＹ軸方向に移動
させる。すなわち、枠駆動手段８は刺繍枠８２をＸ軸及
びＹ軸をそれぞれ移動させる２つのモータ等で構成され
ている。枠駆動手段８は針棒６の上下運動に同期して、
すなわち針６１が布から抜けている期間内に刺繍枠８１
を移動させるようにＸ軸及びＹ軸のモータの回転位置を
制御する。
【０００９】次に、図２２の刺繍ミシンの動作を図２３
のモーションダイヤグラムを用いて説明する。図２３は
釜９１と天秤５１と針棒６との位置関係及びその時にお
ける枠駆動手段８の動作タイミングを示すモーションダ
イヤグラム図である。図において、横軸は針棒６の上下
運動の１周期を３６０°とした場合における回転角度を
示し、縦軸は針棒６の最下死点を基準とした釜９１の釜
剣先、天秤５１の上糸通過穴及び針棒６の針穴の位置を
それぞれ示す。
のモーションダイヤグラムを用いて説明する。図２３は
釜９１と天秤５１と針棒６との位置関係及びその時にお
ける枠駆動手段８の動作タイミングを示すモーションダ
イヤグラム図である。図において、横軸は針棒６の上下
運動の１周期を３６０°とした場合における回転角度を
示し、縦軸は針棒６の最下死点を基準とした釜９１の釜
剣先、天秤５１の上糸通過穴及び針棒６の針穴の位置を
それぞれ示す。
【００１０】針棒６は、上死点を０°、下死点を１８０
°とする約４０ｍｍのストロークで上下運動する。図２
３には、針棒６の上下運動に伴う針穴の位置が示してあ
る。従って、針１６の針穴は図のようなサイン波形６Ｍ
で上下運動を行う。釜９１は、針棒６の下死点近傍と釜
剣先の上死点近傍とが略一致した時点で釜剣先が上糸２
２を引き込むように針棒６の２倍の周期で回転する。図
２３には、回転運動する釜剣先の位置が示してある。釜
剣先は下死点に達することによって上糸２２を針穴の最
下死点から約３０ｍｍ程度引き込む。釜剣先は図のよう
なサイン波形９１Ｍのような運動を行う。
°とする約４０ｍｍのストロークで上下運動する。図２
３には、針棒６の上下運動に伴う針穴の位置が示してあ
る。従って、針１６の針穴は図のようなサイン波形６Ｍ
で上下運動を行う。釜９１は、針棒６の下死点近傍と釜
剣先の上死点近傍とが略一致した時点で釜剣先が上糸２
２を引き込むように針棒６の２倍の周期で回転する。図
２３には、回転運動する釜剣先の位置が示してある。釜
剣先は下死点に達することによって上糸２２を針穴の最
下死点から約３０ｍｍ程度引き込む。釜剣先は図のよう
なサイン波形９１Ｍのような運動を行う。
【００１１】天秤５１は、釜９１の釜剣先が上糸２２を
引き込んで下死点に達した時点で、上糸２２を引き上げ
て下糸９２に絡ませ、針棒６の下降運動及び釜剣先の引
き込み運動に同期して上糸２２を徐々にゆるめるという
波形５１Ｍのような運動を行う。天秤１５の運動の周期
と、針棒６の上下運動の周期とは同じである。
引き込んで下死点に達した時点で、上糸２２を引き上げ
て下糸９２に絡ませ、針棒６の下降運動及び釜剣先の引
き込み運動に同期して上糸２２を徐々にゆるめるという
波形５１Ｍのような運動を行う。天秤１５の運動の周期
と、針棒６の上下運動の周期とは同じである。
【００１２】枠駆動可能信号は、針６１が布から抜け出
た時点（サイン波形６Ｍが約１０ｍｍに達した時点約２
４０°）でハイレベル“１”になり、針６１が布に刺さ
る時点（サイン波形６Ｍが約１５ｍｍに達した時点約１
００°）でローレベル“０”になる。従って、ミシン制
御手段１は、針棒６の上下運動の１周期のうち、約２４
０°から約１００°の範囲だけ枠駆動可能信号を枠駆動
手段８に出力し、刺繍枠８２を移動させる。
た時点（サイン波形６Ｍが約１０ｍｍに達した時点約２
４０°）でハイレベル“１”になり、針６１が布に刺さ
る時点（サイン波形６Ｍが約１５ｍｍに達した時点約１
００°）でローレベル“０”になる。従って、ミシン制
御手段１は、針棒６の上下運動の１周期のうち、約２４
０°から約１００°の範囲だけ枠駆動可能信号を枠駆動
手段８に出力し、刺繍枠８２を移動させる。
【００１３】枠駆動手段８は、刺繍枠８２のＸ軸及びＹ
軸を例えば図２３のような移動速度ＦＸ及びＦＹで移動
させる。移動速度ＦＸ及びＦＹは図２３のように一定の
加速度で増加減少する三角波形で構成され、その移動開
始時点は常に同じ２４０°付近である。従って、移動速
度ＦＸ及びＦＹの出力開始時点はＸ軸とＹ軸とでは共に
同じだが、終了時点は移動距離に応じて異なっている。
例えば、図２３において、Ｘ軸の移動は約０°付近で終
了しているが、Ｙ軸の移動は約６０°付近で終了してい
る。
軸を例えば図２３のような移動速度ＦＸ及びＦＹで移動
させる。移動速度ＦＸ及びＦＹは図２３のように一定の
加速度で増加減少する三角波形で構成され、その移動開
始時点は常に同じ２４０°付近である。従って、移動速
度ＦＸ及びＦＹの出力開始時点はＸ軸とＹ軸とでは共に
同じだが、終了時点は移動距離に応じて異なっている。
例えば、図２３において、Ｘ軸の移動は約０°付近で終
了しているが、Ｙ軸の移動は約６０°付近で終了してい
る。
【００１４】このように移動開始時点と終了時点が異な
るのは、刺繍枠８２のＸ軸及びＹ軸の移動距離（ステッ
チ幅）が所定値よりも小さく、各軸の移動距離が異なる
からである。従って、これとは逆に、刺繍枠８２のＸ軸
及びＹ軸の移動距離が共に所定値よりも大きい場合に
は、各軸の移動距離が異なっても移動開始時点と終了時
点とが略同じとなるように刺繍枠８２を移動させてい
る。すなわち、枠駆動手段８は、約２４０°付近で刺繍
枠８２が移動を開始し、約１００°付近で刺繍枠８２が
移動を終了するように各軸のモータの回転位置を制御し
ている。
るのは、刺繍枠８２のＸ軸及びＹ軸の移動距離（ステッ
チ幅）が所定値よりも小さく、各軸の移動距離が異なる
からである。従って、これとは逆に、刺繍枠８２のＸ軸
及びＹ軸の移動距離が共に所定値よりも大きい場合に
は、各軸の移動距離が異なっても移動開始時点と終了時
点とが略同じとなるように刺繍枠８２を移動させてい
る。すなわち、枠駆動手段８は、約２４０°付近で刺繍
枠８２が移動を開始し、約１００°付近で刺繍枠８２が
移動を終了するように各軸のモータの回転位置を制御し
ている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の刺繍
ミシンにおいては、刺繍枠８２を駆動する枠駆動手段８
はステップモータやサーボモータ等の電気駆動力源で構
成されているので、それ自身が定常偏差を有するととも
に、刺繍枠８２自体の機械的負荷、布の重さや刺繍縫合
された刺繍糸の重さ等に応じた偏差を有する。これよっ
て、従来の刺繍ミシンは次のような問題を有していた。
ミシンにおいては、刺繍枠８２を駆動する枠駆動手段８
はステップモータやサーボモータ等の電気駆動力源で構
成されているので、それ自身が定常偏差を有するととも
に、刺繍枠８２自体の機械的負荷、布の重さや刺繍縫合
された刺繍糸の重さ等に応じた偏差を有する。これよっ
て、従来の刺繍ミシンは次のような問題を有していた。
【００１６】図２４、図２５及び図２６は、刺繍枠８２
の移動距離（ステッチ幅）が所定値よりも大きい場合に
実際に刺繍枠８２を移動させる際の針棒６の位置と、枠
駆動手段８がＸ軸を駆動させるための生成する指令位置
データ及び指令速度データと、これらのデータに応じて
実際に駆動したＸ軸の現在位置データ及び現在速度デー
タとの関係を示す図であり、横軸に時間を示す。このと
き、図２４から図２６に向かうに従って針棒６の上下運
動の１周期の時間は短くなっている。
の移動距離（ステッチ幅）が所定値よりも大きい場合に
実際に刺繍枠８２を移動させる際の針棒６の位置と、枠
駆動手段８がＸ軸を駆動させるための生成する指令位置
データ及び指令速度データと、これらのデータに応じて
実際に駆動したＸ軸の現在位置データ及び現在速度デー
タとの関係を示す図であり、横軸に時間を示す。このと
き、図２４から図２６に向かうに従って針棒６の上下運
動の１周期の時間は短くなっている。
【００１７】枠駆動手段８の各軸はサーボモータで構成
されており、針棒６の上下運動の１周期の時間が特定さ
れると、それに応じて図のような一定の加速度で増加減
少する三角波形の指令速度データＦＸが与えられる。す
ると、この指令速度データＦＸでサーボモータを駆動す
るための指令位置データＰ０Ｘが作成され、Ｘ軸のサー
ボモータに与えられる。
されており、針棒６の上下運動の１周期の時間が特定さ
れると、それに応じて図のような一定の加速度で増加減
少する三角波形の指令速度データＦＸが与えられる。す
ると、この指令速度データＦＸでサーボモータを駆動す
るための指令位置データＰ０Ｘが作成され、Ｘ軸のサー
ボモータに与えられる。
【００１８】Ｘ軸のサーボモータは、この指令位置デー
タＰ０Ｘ及び指令速度データＦＸに応じて刺繍枠８２を
移動させるが、実際には刺繍枠８２は現在位置データＰ
０ＸＡ，Ｐ０ＸＢ，Ｐ０ＸＣのように指令位置データＰ
０Ｘに対して所定の位置偏差ΔＰＡ，ΔＰＢ，ΔＰＣだ
け遅れ、同様に刺繍枠８２は現在速度データＦＸＡ，Ｆ
ＸＢ，ＦＸＣのように指令速度データＦＸに対して所定
の速度偏差ΔＦＡ，ΔＦＢ，ΔＦＣだけ遅れて動作す
る。
タＰ０Ｘ及び指令速度データＦＸに応じて刺繍枠８２を
移動させるが、実際には刺繍枠８２は現在位置データＰ
０ＸＡ，Ｐ０ＸＢ，Ｐ０ＸＣのように指令位置データＰ
０Ｘに対して所定の位置偏差ΔＰＡ，ΔＰＢ，ΔＰＣだ
け遅れ、同様に刺繍枠８２は現在速度データＦＸＡ，Ｆ
ＸＢ，ＦＸＣのように指令速度データＦＸに対して所定
の速度偏差ΔＦＡ，ΔＦＢ，ΔＦＣだけ遅れて動作す
る。
【００１９】図２４から図２６に向かうに従って針棒６
の上下運動の一周期の時間は短く（主軸の回転速度は大
きく）なっている。主軸の回転速度が大きくなると、Ｘ
軸の移動開始時点から終了時点までの時間が小さくなる
ので、指令速度データＦＸは主軸の回転速度に応じて大
きくしなければならない。すると、図２４、図２５及び
図２６から明らかなように、指令位置データＰ０Ｘと現
在位置データＰ０ＸＡ，Ｐ０ＸＢ，Ｐ０ＸＣとの間の位
置偏差は、ΔＰＡ，ΔＰＢ，ΔＰＣの順番で徐々に大き
くなり、また、指令速度データＦＸと現在速度データＦ
ＸＡ，ＦＸＢ，ＦＸＣとの間の速度偏差もΔＦＡ，ΔＦ
Ｂ，ΔＦＣの順番で徐々に大きくなっている。
の上下運動の一周期の時間は短く（主軸の回転速度は大
きく）なっている。主軸の回転速度が大きくなると、Ｘ
軸の移動開始時点から終了時点までの時間が小さくなる
ので、指令速度データＦＸは主軸の回転速度に応じて大
きくしなければならない。すると、図２４、図２５及び
図２６から明らかなように、指令位置データＰ０Ｘと現
在位置データＰ０ＸＡ，Ｐ０ＸＢ，Ｐ０ＸＣとの間の位
置偏差は、ΔＰＡ，ΔＰＢ，ΔＰＣの順番で徐々に大き
くなり、また、指令速度データＦＸと現在速度データＦ
ＸＡ，ＦＸＢ，ＦＸＣとの間の速度偏差もΔＦＡ，ΔＦ
Ｂ，ΔＦＣの順番で徐々に大きくなっている。
【００２０】このように指令値と現在値との間の偏差が
大きくなればなるほど、針棒６のストローク位置に対し
て刺繍枠８２の移動位置が異なるため、最悪の場合に
は、図２６のように針６１が布に刺さる直前の約１５ｍ
ｍに達して針６１が布に刺さった状態のまま刺繍枠８２
が移動してしまうことになる。従って、従来の刺繍ミシ
ンは、ステッチ幅が所定値より大きくなる場合には、主
軸モータの回転数を小さくし、刺繍速度を遅くせざるを
えなかった。
大きくなればなるほど、針棒６のストローク位置に対し
て刺繍枠８２の移動位置が異なるため、最悪の場合に
は、図２６のように針６１が布に刺さる直前の約１５ｍ
ｍに達して針６１が布に刺さった状態のまま刺繍枠８２
が移動してしまうことになる。従って、従来の刺繍ミシ
ンは、ステッチ幅が所定値より大きくなる場合には、主
軸モータの回転数を小さくし、刺繍速度を遅くせざるを
えなかった。
【００２１】一方、従来は、特開平４−５１９９１号公
報や特公平３−３７９６０号公報等に記載されているよ
うに、針棒、天秤及び釜の駆動源をそれぞれ別々に設
け、これらを同期させて駆動させようという考えが多数
存在した。ところが、実際に製品化されている刺繍ミシ
ンは、図２２のように１個の主軸モータの動力をカム機
構又はベルト機構等の動力伝達手段を介して針棒、天
秤、釜等の駆動機構にそれぞれ伝達するだけであり、針
棒、天秤及び釜のそれぞれを独立の駆動源で駆動したも
のは存在しない。
報や特公平３−３７９６０号公報等に記載されているよ
うに、針棒、天秤及び釜の駆動源をそれぞれ別々に設
け、これらを同期させて駆動させようという考えが多数
存在した。ところが、実際に製品化されている刺繍ミシ
ンは、図２２のように１個の主軸モータの動力をカム機
構又はベルト機構等の動力伝達手段を介して針棒、天
秤、釜等の駆動機構にそれぞれ伝達するだけであり、針
棒、天秤及び釜のそれぞれを独立の駆動源で駆動したも
のは存在しない。
【００２２】これは、刺繍ミシンを構成する釜、天秤及
び針棒のそれぞれの位置関係を図２３のモーションダイ
ヤグラムのように高精度に保持する必要があるからであ
る。すなわち、図２３のモーションダイヤグラムにおい
て、釜９１は針棒の２倍の周期で正確に回転すればよい
というものではなく、釜剣先が上糸２２を引き込むため
に、針棒６の下死点と釜剣先の上死点との位置関係が常
に一定に保持されるように回転しなければならない。ま
た、天秤５１は、釜９１の釜剣先が上糸２２を引き込ん
で下死点に達した時点で、上糸２２を引き上げて下糸９
２に絡ませなければならないし、針棒６の下降及び釜剣
先の引き込みに応じて上糸２２をゆるめなければならな
い。
び針棒のそれぞれの位置関係を図２３のモーションダイ
ヤグラムのように高精度に保持する必要があるからであ
る。すなわち、図２３のモーションダイヤグラムにおい
て、釜９１は針棒の２倍の周期で正確に回転すればよい
というものではなく、釜剣先が上糸２２を引き込むため
に、針棒６の下死点と釜剣先の上死点との位置関係が常
に一定に保持されるように回転しなければならない。ま
た、天秤５１は、釜９１の釜剣先が上糸２２を引き込ん
で下死点に達した時点で、上糸２２を引き上げて下糸９
２に絡ませなければならないし、針棒６の下降及び釜剣
先の引き込みに応じて上糸２２をゆるめなければならな
い。
【００２３】ところが、針棒、天秤及び釜の駆動源をそ
れぞれ別々に設け、これらを同期させて駆動しても、前
述の刺繍枠８２の移動位置と針棒６のストローク位置と
の関係のようにそれぞれの駆動源が有する定常偏差等の
影響によって刺繍速度が変化するとそれに応じてお互い
の位置関係が変化し、一様に定まらないという問題を有
していたため、針棒、天秤及び釜の駆動源をそれぞれ別
々に設け、これらを同期させて駆動しようという考えが
存在しても、その考えを実際の刺繍ミシンに取り入れ、
製品化することはできなかったのである。
れぞれ別々に設け、これらを同期させて駆動しても、前
述の刺繍枠８２の移動位置と針棒６のストローク位置と
の関係のようにそれぞれの駆動源が有する定常偏差等の
影響によって刺繍速度が変化するとそれに応じてお互い
の位置関係が変化し、一様に定まらないという問題を有
していたため、針棒、天秤及び釜の駆動源をそれぞれ別
々に設け、これらを同期させて駆動しようという考えが
存在しても、その考えを実際の刺繍ミシンに取り入れ、
製品化することはできなかったのである。
【００２４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、それぞれ独立した駆動源によって駆動される複数
の駆動機構を具えた刺繍ミシンにおいて、刺繍速度に対
応して変化する各駆動機構間の位置偏差を除去し、各駆
動機構間における位置関係を一定に保持することのでき
る刺繍ミシンの同期制御方式を提供することを目的とす
る。
あり、それぞれ独立した駆動源によって駆動される複数
の駆動機構を具えた刺繍ミシンにおいて、刺繍速度に対
応して変化する各駆動機構間の位置偏差を除去し、各駆
動機構間における位置関係を一定に保持することのでき
る刺繍ミシンの同期制御方式を提供することを目的とす
る。
【００２５】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る刺繍ミ
シンの同期制御方式は、複数の駆動機構からなる刺繍ミ
シンの各駆動機構の動作を同期させて刺繍縫合する刺繍
ミシンの同期制御方式において、これら複数の駆動機構
の中の少なくとも１つを駆動させる第１の駆動手段と、
この第１の駆動手段によって駆動される駆動機構以外の
駆動機構の少なくとも１つを、前記第１の駆動手段によ
って駆動される前記駆動機構の中の少なくとも１つの駆
動機構の動作に同期させて駆動する第２の駆動手段と、
前記第１の駆動手段によって駆動される前記駆動機構の
動作位置を検出する第１の位置検出手段と、前記第２の
駆動手段によって駆動される前記駆動機構の動作位置を
検出する第２の位置検出手段と、指令位置と前記第２の
位置検出手段からの前記動作位置とに基づいて前記第２
の駆動手段を制御する駆動制御手段と、前記第１の駆動
手段によって駆動される前記駆動機構の動作速度に応じ
た補正偏差量を発生するとともに、前記第１の位置検出
手段によって検出された前記動作位置に対応した所定の
位置を前記第２の駆動手段によって駆動される前記駆動
機構の指令動作位置として発生し、この指令動作位置を
前記補正偏差量によって補正したものを前記指令位置と
して前記駆動制御手段に供給する指令位置生成手段とか
ら構成されるものである。
シンの同期制御方式は、複数の駆動機構からなる刺繍ミ
シンの各駆動機構の動作を同期させて刺繍縫合する刺繍
ミシンの同期制御方式において、これら複数の駆動機構
の中の少なくとも１つを駆動させる第１の駆動手段と、
この第１の駆動手段によって駆動される駆動機構以外の
駆動機構の少なくとも１つを、前記第１の駆動手段によ
って駆動される前記駆動機構の中の少なくとも１つの駆
動機構の動作に同期させて駆動する第２の駆動手段と、
前記第１の駆動手段によって駆動される前記駆動機構の
動作位置を検出する第１の位置検出手段と、前記第２の
駆動手段によって駆動される前記駆動機構の動作位置を
検出する第２の位置検出手段と、指令位置と前記第２の
位置検出手段からの前記動作位置とに基づいて前記第２
の駆動手段を制御する駆動制御手段と、前記第１の駆動
手段によって駆動される前記駆動機構の動作速度に応じ
た補正偏差量を発生するとともに、前記第１の位置検出
手段によって検出された前記動作位置に対応した所定の
位置を前記第２の駆動手段によって駆動される前記駆動
機構の指令動作位置として発生し、この指令動作位置を
前記補正偏差量によって補正したものを前記指令位置と
して前記駆動制御手段に供給する指令位置生成手段とか
ら構成されるものである。
【００２６】
【作用】刺繍ミシンは一般に釜機構、針棒機構、天秤機
構、刺繍枠機構等の複数の駆動機構が組み合わされて構
成されている。第１の駆動手段はこれら複数の駆動機構
の中の少なくとも１つを駆動し、第２の駆動手段は第１
の駆動手段によって駆動される駆動機構以外の駆動機構
の少なくとも１つを、第１の駆動手段によって駆動され
る駆動機構の中の少なくとも１つの駆動機構の動作に同
期させて駆動する。
構、刺繍枠機構等の複数の駆動機構が組み合わされて構
成されている。第１の駆動手段はこれら複数の駆動機構
の中の少なくとも１つを駆動し、第２の駆動手段は第１
の駆動手段によって駆動される駆動機構以外の駆動機構
の少なくとも１つを、第１の駆動手段によって駆動され
る駆動機構の中の少なくとも１つの駆動機構の動作に同
期させて駆動する。
【００２７】例えば、第１の駆動手段が機械的に結合さ
れた釜機構、針棒機構及び天秤機構を同時に回転駆動す
る主軸モータであり、第２の駆動手段が針棒機構の動作
位置（針棒のストローク位置）に同期させて刺繍枠機構
をＸ軸及びＹ軸方向に駆動するサーボモータで構成され
ている場合について説明する。
れた釜機構、針棒機構及び天秤機構を同時に回転駆動す
る主軸モータであり、第２の駆動手段が針棒機構の動作
位置（針棒のストローク位置）に同期させて刺繍枠機構
をＸ軸及びＹ軸方向に駆動するサーボモータで構成され
ている場合について説明する。
【００２８】第１の位置検出手段は、主軸モータの回転
駆動力によって駆動される釜機構、針棒機構及び天秤機
構の動作位置を検出する。すなわち、釜機構、針棒機構
及び天秤機構は機械的に結合され、各機構間の動作位置
は機械的に特定されているので、第１の位置検出手段は
これらの駆動機構の中の１つの動作位置を検出するだけ
で、他の駆動機構の動作位置をも同時に検出することが
できる。具体的には釜機構が２回転する間に針棒機構及
び天秤機構は１周期分の動作を行う。従って、第１の位
置検出手段は、主軸モータの回転位置を検出し、これに
基づいて釜機構、針棒機構及び天秤機構の動作位置を検
出する。
駆動力によって駆動される釜機構、針棒機構及び天秤機
構の動作位置を検出する。すなわち、釜機構、針棒機構
及び天秤機構は機械的に結合され、各機構間の動作位置
は機械的に特定されているので、第１の位置検出手段は
これらの駆動機構の中の１つの動作位置を検出するだけ
で、他の駆動機構の動作位置をも同時に検出することが
できる。具体的には釜機構が２回転する間に針棒機構及
び天秤機構は１周期分の動作を行う。従って、第１の位
置検出手段は、主軸モータの回転位置を検出し、これに
基づいて釜機構、針棒機構及び天秤機構の動作位置を検
出する。
【００２９】第２の位置検出手段は、第２の駆動手段を
構成するＸ軸及びＹ軸のサーボモータの回転位置をそれ
ぞれ検出する。第２の駆動手段は針が被対象物である刺
繍布と接触していない期間、すなわち針が布から抜け出
ている期間中に刺繍枠機構を駆動しなければならない。
構成するＸ軸及びＹ軸のサーボモータの回転位置をそれ
ぞれ検出する。第２の駆動手段は針が被対象物である刺
繍布と接触していない期間、すなわち針が布から抜け出
ている期間中に刺繍枠機構を駆動しなければならない。
【００３０】一方、駆動制御手段は指令位置と第２の位
置検出手段からの動作位置とに基づいて第２の駆動手段
を制御している。すなわち、駆動制御手段は、ステッチ
幅及びステッチ方向に対応した指令位置を入力し、刺繍
枠機構をこの指令位置通りに動作させるようにフィード
バック制御ループで刺繍枠の位置決めを行っている。
置検出手段からの動作位置とに基づいて第２の駆動手段
を制御している。すなわち、駆動制御手段は、ステッチ
幅及びステッチ方向に対応した指令位置を入力し、刺繍
枠機構をこの指令位置通りに動作させるようにフィード
バック制御ループで刺繍枠の位置決めを行っている。
【００３１】このように駆動制御手段がフィードバック
制御ループで構成されていると、制御対象である刺繍枠
機構自体の機械的負荷や、刺繍枠機構に取り付けられた
刺繍布の重量等によって指令位置に対して刺繍枠が遅れ
て移動するために、指令位置と動作位置との間には定常
偏差が発生する。そのために、刺繍縫合の速度（すなわ
ち主軸モータの回転速度）が早くなればなるほど、刺繍
枠機構の駆動に遅れが生じ、所定の期間（針が布から抜
け出ている）内に刺繍枠機構を駆動することができなく
なり、針が布に刺さった状態のまま刺繍枠機構を駆動し
てしまうことになる。
制御ループで構成されていると、制御対象である刺繍枠
機構自体の機械的負荷や、刺繍枠機構に取り付けられた
刺繍布の重量等によって指令位置に対して刺繍枠が遅れ
て移動するために、指令位置と動作位置との間には定常
偏差が発生する。そのために、刺繍縫合の速度（すなわ
ち主軸モータの回転速度）が早くなればなるほど、刺繍
枠機構の駆動に遅れが生じ、所定の期間（針が布から抜
け出ている）内に刺繍枠機構を駆動することができなく
なり、針が布に刺さった状態のまま刺繍枠機構を駆動し
てしまうことになる。
【００３２】そこで、本発明では、指令位置生成手段が
刺繍縫合速度（主軸モータの回転速度）に応じた補正偏
差量を発生するとともに、前記第１の位置検出手段によ
って検出された針棒機構の動作位置に対応した所定の位
置を刺繍枠機構の指令動作位置として発生し、この指令
動作位置を補正偏差量によって補正したものを前記指令
位置として駆動制御手段に供給している。
刺繍縫合速度（主軸モータの回転速度）に応じた補正偏
差量を発生するとともに、前記第１の位置検出手段によ
って検出された針棒機構の動作位置に対応した所定の位
置を刺繍枠機構の指令動作位置として発生し、この指令
動作位置を補正偏差量によって補正したものを前記指令
位置として駆動制御手段に供給している。
【００３３】すなわち、従来の指令位置生成手段は、第
１の位置検出手段によって検出された針棒の動作位置を
入力することによって、針が布から抜け出た時点を検出
し、その時点にから刺繍枠機構の指令動作位置（Ｘ軸及
びＹ軸の位置データ）を発生し、それを指令位置として
駆動制御手段に出力しているだけであったが、本発明の
指令位置生成手段は、刺繍縫合時に主軸モータの回転速
度に応じた補正偏差量を発生し、刺繍枠機構の指令動作
位置をその補正偏差量によって補正したものを新たな指
令位置として駆動制御手段に出力している。これによっ
て、駆動制御手段は、主軸モータの回転速度に応じて変
化した定常偏差に相当する遅れ分を逐次修正し、第２の
駆動手段を所望の指令動作位置に位置決め制御すること
ができるようになる。
１の位置検出手段によって検出された針棒の動作位置を
入力することによって、針が布から抜け出た時点を検出
し、その時点にから刺繍枠機構の指令動作位置（Ｘ軸及
びＹ軸の位置データ）を発生し、それを指令位置として
駆動制御手段に出力しているだけであったが、本発明の
指令位置生成手段は、刺繍縫合時に主軸モータの回転速
度に応じた補正偏差量を発生し、刺繍枠機構の指令動作
位置をその補正偏差量によって補正したものを新たな指
令位置として駆動制御手段に出力している。これによっ
て、駆動制御手段は、主軸モータの回転速度に応じて変
化した定常偏差に相当する遅れ分を逐次修正し、第２の
駆動手段を所望の指令動作位置に位置決め制御すること
ができるようになる。
【００３４】次に、第１の駆動手段が釜機構を回転駆動
する釜用モータであり、第２の駆動手段が針棒機構を上
下運動させる針棒用モータである場合について説明す
る。第１の位置検出手段は、釜用モータの回転駆動力に
よって駆動される釜機構の動作位置を検出する。第１の
位置検出手段は、針棒用モータの回転駆動力によって駆
動される針棒機構のストローク位置を検出する。ここ
で、釜機構と針棒機構とは別々の駆動手段によって駆動
されているので、それぞれの動作位置の関係が機械的に
結合されていた場合と変わらないような同期制御が必要
となる。そのためには、第２の駆動手段は釜機構が２回
転する間に針棒機構が１周期分の動作を行うように針棒
用モータを回転駆動すればよい。
する釜用モータであり、第２の駆動手段が針棒機構を上
下運動させる針棒用モータである場合について説明す
る。第１の位置検出手段は、釜用モータの回転駆動力に
よって駆動される釜機構の動作位置を検出する。第１の
位置検出手段は、針棒用モータの回転駆動力によって駆
動される針棒機構のストローク位置を検出する。ここ
で、釜機構と針棒機構とは別々の駆動手段によって駆動
されているので、それぞれの動作位置の関係が機械的に
結合されていた場合と変わらないような同期制御が必要
となる。そのためには、第２の駆動手段は釜機構が２回
転する間に針棒機構が１周期分の動作を行うように針棒
用モータを回転駆動すればよい。
【００３５】ところが、実際の刺繍縫合においては、釜
機構が２回転する間に針棒機構が１周期分の動作を行う
ように針棒用モータを回転駆動すればよいというもので
はなく、図２３に示したように釜剣先の上死点と針棒の
下死点との相対的位置関係が常に一定に保持されるよう
に釜機構と針棒機構との相対的な位置関係を高精度に制
御する必要がある。すなわち、釜用モータの回転速度が
２倍になったからといって、単純に針棒用モータの回転
速度を２倍にすればよいというものではなく、釜剣先の
上死点と針棒の下死点との相対的位置関係が一定になる
ように両機構の位置決めが制御されなければならない。
機構が２回転する間に針棒機構が１周期分の動作を行う
ように針棒用モータを回転駆動すればよいというもので
はなく、図２３に示したように釜剣先の上死点と針棒の
下死点との相対的位置関係が常に一定に保持されるよう
に釜機構と針棒機構との相対的な位置関係を高精度に制
御する必要がある。すなわち、釜用モータの回転速度が
２倍になったからといって、単純に針棒用モータの回転
速度を２倍にすればよいというものではなく、釜剣先の
上死点と針棒の下死点との相対的位置関係が一定になる
ように両機構の位置決めが制御されなければならない。
【００３６】そこで、本発明では、指令位置生成手段が
釜用モータの回転速度すなわち刺繍速度に応じた補正偏
差量を発生するとともに、釜剣先の上死点と針棒の下死
点との相対的位置関係が常に一定となるように第１の位
置検出手段によって検出された釜機構の釜剣先の回転位
置に対応した針棒機構の指令動作位置を発生し、この指
令動作位置をその補正偏差量によって補正したものを新
たな指令位置として駆動制御手段に供給している。これ
によって、駆動制御手段は、釜用モータの回転速度に応
じて変化した定常偏差に相当する遅れ分を逐次修正し、
針棒用モータを所望の指令動作位置に位置決めしながら
回転制御することができるようになる。
釜用モータの回転速度すなわち刺繍速度に応じた補正偏
差量を発生するとともに、釜剣先の上死点と針棒の下死
点との相対的位置関係が常に一定となるように第１の位
置検出手段によって検出された釜機構の釜剣先の回転位
置に対応した針棒機構の指令動作位置を発生し、この指
令動作位置をその補正偏差量によって補正したものを新
たな指令位置として駆動制御手段に供給している。これ
によって、駆動制御手段は、釜用モータの回転速度に応
じて変化した定常偏差に相当する遅れ分を逐次修正し、
針棒用モータを所望の指令動作位置に位置決めしながら
回転制御することができるようになる。
【００３７】なお、指令位置生成手段は、指令動作位置
と第２の位置検出手段からの動作位置との間の偏差に基
づいて復習補正偏差補正量を求め、指令動作位置を補正
偏差量及び復習補正偏差量に基づいて補正したものを指
令位置として駆動制御手段に出力してもよい。これによ
って、より正確に第２の駆動機構を所望の位置に位置決
め制御することができるようになる。
と第２の位置検出手段からの動作位置との間の偏差に基
づいて復習補正偏差補正量を求め、指令動作位置を補正
偏差量及び復習補正偏差量に基づいて補正したものを指
令位置として駆動制御手段に出力してもよい。これによ
って、より正確に第２の駆動機構を所望の位置に位置決
め制御することができるようになる。
【００３８】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って詳
細に説明する。図２は本発明の刺繍ミシンの概略構成を
示す図である。本図は被対象物に刺繍を施すために必要
な刺繍ミシンの単純構成を示すものであり、例えば、刺
繍ミシンが多頭式ミシンの場合には、その中の１つの頭
における１つの針棒が示してある。
細に説明する。図２は本発明の刺繍ミシンの概略構成を
示す図である。本図は被対象物に刺繍を施すために必要
な刺繍ミシンの単純構成を示すものであり、例えば、刺
繍ミシンが多頭式ミシンの場合には、その中の１つの頭
における１つの針棒が示してある。
【００３９】図において、ミシン制御手段１は、刺繍ミ
シン全体の動作を制御するものであり、糸の種類や布の
種類等の各種情報を設定するためのパネルスイッチ等
（図示せず）を有する。ミシン制御手段１は、枠駆動手
段８や主軸モータ４の動作を制御し、その制御状態及び
張力検出手段３からの張力信号ＴＳに基づいて上糸調子
用モータ２を駆動制御して、上糸テンションを制御す
る。
シン全体の動作を制御するものであり、糸の種類や布の
種類等の各種情報を設定するためのパネルスイッチ等
（図示せず）を有する。ミシン制御手段１は、枠駆動手
段８や主軸モータ４の動作を制御し、その制御状態及び
張力検出手段３からの張力信号ＴＳに基づいて上糸調子
用モータ２を駆動制御して、上糸テンションを制御す
る。
【００４０】このミシン制御手段１は、枠駆動手段８の
Ｘ軸及びＹ軸を構成するサーボモータ等のアクチュエー
タの移動量、すなわちサーボモータの回転位置を検出
し、その回転位置と指令位置との偏差に応じてサーボモ
ータの駆動電流を制御するという従来のものと基本的に
は同じであるが、本発明の同期制御方式の特徴は指令位
置の与え方に特徴がある。この指令位置の与え方につい
ては後述する。また、上糸テンションの制御システムの
詳細についても後述する。なお、刺繍ミシンが多頭式の
場合にはミシン制御手段１は各頭の各針棒に対応する上
糸調子用モータ２を制御して、上糸のテンションをそれ
ぞれ独立に制御するものとする。
Ｘ軸及びＹ軸を構成するサーボモータ等のアクチュエー
タの移動量、すなわちサーボモータの回転位置を検出
し、その回転位置と指令位置との偏差に応じてサーボモ
ータの駆動電流を制御するという従来のものと基本的に
は同じであるが、本発明の同期制御方式の特徴は指令位
置の与え方に特徴がある。この指令位置の与え方につい
ては後述する。また、上糸テンションの制御システムの
詳細についても後述する。なお、刺繍ミシンが多頭式の
場合にはミシン制御手段１は各頭の各針棒に対応する上
糸調子用モータ２を制御して、上糸のテンションをそれ
ぞれ独立に制御するものとする。
【００４１】上糸調子手段２１は上糸２２に適当なテン
ションを与えるものであり、例えば、一対の調子皿間に
上糸２２を挟み、その調子皿の一方に押圧力を与えてい
るバネの伸縮を上糸調子用モータ２の回転位置を制御す
ることによって適宜変化させるように構成されている。
また、上糸調子手段２１はバネの伸縮力に代えて電磁力
を利用して調子皿の一方に押圧力を加えるタイプのもの
でもよい。すなわち、上糸調子手段２１としては、指令
信号に応じて上糸の張力を適宜可変制御できるものであ
れば、どのような構成のものであってもよい。
ションを与えるものであり、例えば、一対の調子皿間に
上糸２２を挟み、その調子皿の一方に押圧力を与えてい
るバネの伸縮を上糸調子用モータ２の回転位置を制御す
ることによって適宜変化させるように構成されている。
また、上糸調子手段２１はバネの伸縮力に代えて電磁力
を利用して調子皿の一方に押圧力を加えるタイプのもの
でもよい。すなわち、上糸調子手段２１としては、指令
信号に応じて上糸の張力を適宜可変制御できるものであ
れば、どのような構成のものであってもよい。
【００４２】張力検出手段３は上糸調子手段２１と第１
糸案内５２との間の上糸２２の張力を検出し、検出され
たテンション値をミシン制御手段１に出力するものであ
ればよい。例えば、特開昭６０−１９３４９３号公報に
記載されているような歪みゲージを有した片持ちの測定
レバーで上糸の張力を検出してもよい。なお、本実施例
では、図３のような張力検出手段を用いて、上糸の張力
を検出する。
糸案内５２との間の上糸２２の張力を検出し、検出され
たテンション値をミシン制御手段１に出力するものであ
ればよい。例えば、特開昭６０−１９３４９３号公報に
記載されているような歪みゲージを有した片持ちの測定
レバーで上糸の張力を検出してもよい。なお、本実施例
では、図３のような張力検出手段を用いて、上糸の張力
を検出する。
【００４３】図３の張力検出手段は２つの糸案内５４，
５５間を通過する上糸２２に対して接触部材５６を介し
て一方向に所定の押圧力を与える片持ちレバー５７と、
この片持ちレバー５７の前後に設けられた検出用コイル
５８Ａ，５８Ｂとから構成される。片持ちレバ５７は上
糸２２の張力の大きさに応じて撓み変形するので、検出
用コイル５８Ａ，５８Ｂにはその撓み量に応じた信号が
発生する。なお、この張力検出手段は回転軸５９を中心
に押圧力方向と逆方向に回転するようになっている。こ
れは、この張力検出手段を各頭に１つ設けておき、針棒
の交換時にこれを押圧力方向と逆方向に回転させて上糸
２２と接触部材５６との接触を解除し、針棒交換終了後
に元の押圧力位置に戻し、次の上糸と接触部材５６とを
接触させてその上糸の張力を検出するためである。この
張力検出手段を各頭に１つ設けておけば、針棒交換等が
あっても全ての針棒の上糸張力を検出することができ
る。
５５間を通過する上糸２２に対して接触部材５６を介し
て一方向に所定の押圧力を与える片持ちレバー５７と、
この片持ちレバー５７の前後に設けられた検出用コイル
５８Ａ，５８Ｂとから構成される。片持ちレバ５７は上
糸２２の張力の大きさに応じて撓み変形するので、検出
用コイル５８Ａ，５８Ｂにはその撓み量に応じた信号が
発生する。なお、この張力検出手段は回転軸５９を中心
に押圧力方向と逆方向に回転するようになっている。こ
れは、この張力検出手段を各頭に１つ設けておき、針棒
の交換時にこれを押圧力方向と逆方向に回転させて上糸
２２と接触部材５６との接触を解除し、針棒交換終了後
に元の押圧力位置に戻し、次の上糸と接触部材５６とを
接触させてその上糸の張力を検出するためである。この
張力検出手段を各頭に１つ設けておけば、針棒交換等が
あっても全ての針棒の上糸張力を検出することができ
る。
【００４４】主軸モータ４はミシン制御手段１から駆動
電流の供給を受けて一定速度で回転駆動する。また、主
軸モータ４にはその回転位置をアブソリュートに検出す
るための回転位置センサ４１が結合されている。この回
転位置センサ４１としては、例えば特開昭５７−７０４
０６号公報又は特開昭５８−１０６６９１号公報に示さ
れたような誘導型の位相シフト方式の回転位置センサを
使用する。なお、この回転位置センサ４１の詳細構成に
ついては後述する。
電流の供給を受けて一定速度で回転駆動する。また、主
軸モータ４にはその回転位置をアブソリュートに検出す
るための回転位置センサ４１が結合されている。この回
転位置センサ４１としては、例えば特開昭５７−７０４
０６号公報又は特開昭５８−１０６６９１号公報に示さ
れたような誘導型の位相シフト方式の回転位置センサを
使用する。なお、この回転位置センサ４１の詳細構成に
ついては後述する。
【００４５】主軸モータ４の回転動力はカム機構又はベ
ルト機構等の動力伝達手段を介して天秤５１、針棒６及
び釜９１のそれぞれの駆動機構に伝達され、それぞれの
動力源として利用される。従って、天秤５１、針棒６及
び釜９１は主軸モータ４１の回転駆動力に同期して一連
の動作を繰り返し実行する従来の刺繍ミシンと同じ構成
である。
ルト機構等の動力伝達手段を介して天秤５１、針棒６及
び釜９１のそれぞれの駆動機構に伝達され、それぞれの
動力源として利用される。従って、天秤５１、針棒６及
び釜９１は主軸モータ４１の回転駆動力に同期して一連
の動作を繰り返し実行する従来の刺繍ミシンと同じ構成
である。
【００４６】天秤５１は糸案内５２、５３の間から上糸
２２を引き上げては、元に戻すという往復運動を繰り返
す。針棒６は、針６１を保持して上下運動を行い、この
上下運動に連動させて布押さえ７１も同時に移動させ
る。また、図示してないが、針棒６にはジャンプ機構等
の刺繍縫合に必要な機構が設けられている。
２２を引き上げては、元に戻すという往復運動を繰り返
す。針棒６は、針６１を保持して上下運動を行い、この
上下運動に連動させて布押さえ７１も同時に移動させ
る。また、図示してないが、針棒６にはジャンプ機構等
の刺繍縫合に必要な機構が設けられている。
【００４７】釜９１は外釜及び内釜からなる。外釜は主
軸モータ４の回転に同期して回転し、内釜は外釜の回転
から独立するように釜支えを介して保持されている。内
釜の内部にはボビンケースが保持され、さらにボビンケ
ースの内部には下糸９２が巻かれているボビンが保持さ
れている。枠駆動手段８はミシン制御手段１からの位置
指令信号Ｐ０Ｘ，Ｐ０Ｙに応じて刺繍枠８１をＸ軸及び
Ｙ軸方向に移動させる。すなわち、枠駆動手段８は刺繍
枠８２をＸ軸及びＹ軸方向にそれぞれ移動させる２つの
サーボモータで構成されている。枠駆動手段８は針棒６
の上下移動に同期して、すなわち針６１が布から抜けて
いる期間内に刺繍枠８２を移動させる。
軸モータ４の回転に同期して回転し、内釜は外釜の回転
から独立するように釜支えを介して保持されている。内
釜の内部にはボビンケースが保持され、さらにボビンケ
ースの内部には下糸９２が巻かれているボビンが保持さ
れている。枠駆動手段８はミシン制御手段１からの位置
指令信号Ｐ０Ｘ，Ｐ０Ｙに応じて刺繍枠８１をＸ軸及び
Ｙ軸方向に移動させる。すなわち、枠駆動手段８は刺繍
枠８２をＸ軸及びＹ軸方向にそれぞれ移動させる２つの
サーボモータで構成されている。枠駆動手段８は針棒６
の上下移動に同期して、すなわち針６１が布から抜けて
いる期間内に刺繍枠８２を移動させる。
【００４８】図４は、図２の刺繍ミシンの動作を制御す
るミシン制御手段１の詳細構成を示す図である。図４に
おいて図２と同じ構成のものには同一の符号が付してあ
るので、その説明は省略する。主軸動作指令部１１は、
上位コントローラ（図示せず）から主軸モータ４の回転
速度を示す指令速度信号ＶＭを入力し、それを内部メモ
リ上に一旦記憶しておき、そして上位コントローラから
の動作開始信号ＳＴが入力した時点で指令速度信号ＶＭ
に対応した電流指令信号（トルク信号）ＴＭを電流アン
プ１２に出力する。また、主軸動作指令部１１は、速度
演算部１４からの実回転速度ＭＦを入力し、主軸モータ
が指令速度ＶＭ通りに回転しているかどうかを常に監視
しながら、電流指令信号ＴＭを制御する。
るミシン制御手段１の詳細構成を示す図である。図４に
おいて図２と同じ構成のものには同一の符号が付してあ
るので、その説明は省略する。主軸動作指令部１１は、
上位コントローラ（図示せず）から主軸モータ４の回転
速度を示す指令速度信号ＶＭを入力し、それを内部メモ
リ上に一旦記憶しておき、そして上位コントローラから
の動作開始信号ＳＴが入力した時点で指令速度信号ＶＭ
に対応した電流指令信号（トルク信号）ＴＭを電流アン
プ１２に出力する。また、主軸動作指令部１１は、速度
演算部１４からの実回転速度ＭＦを入力し、主軸モータ
が指令速度ＶＭ通りに回転しているかどうかを常に監視
しながら、電流指令信号ＴＭを制御する。
【００４９】電流アンプ１２は主軸動作指令部１１から
の電流指令信号ＴＭを入力し、それに応じた駆動電流を
主軸モータ４に供給する。主軸モータ４は電流アンプ１
２からの駆動電流に応じて指令速度信号ＶＭに対応した
回転速度で回転する。
の電流指令信号ＴＭを入力し、それに応じた駆動電流を
主軸モータ４に供給する。主軸モータ４は電流アンプ１
２からの駆動電流に応じて指令速度信号ＶＭに対応した
回転速度で回転する。
【００５０】位置変換部１３は回転位置センサ４１の出
力をデジタルの回転位置データＭＰに変換し、速度演算
部１４及びアドレス変換部１５に出力する。なお、位置
変換部１３の詳細構成については後述する。速度演算部
１４は、位置変換部１３からの回転位置データＭＰを入
力し、所定の単位時間当たりの変化量に基づいたデジタ
ル演算により主軸モータ４の実回転速度ＭＦを主軸動作
指令部１１及び速度変動演算部１Ｂに出力する。
力をデジタルの回転位置データＭＰに変換し、速度演算
部１４及びアドレス変換部１５に出力する。なお、位置
変換部１３の詳細構成については後述する。速度演算部
１４は、位置変換部１３からの回転位置データＭＰを入
力し、所定の単位時間当たりの変化量に基づいたデジタ
ル演算により主軸モータ４の実回転速度ＭＦを主軸動作
指令部１１及び速度変動演算部１Ｂに出力する。
【００５１】アドレス変換部１５は位置変換部１３から
の回転位置データＭＰを入力し、それを針棒６の上下運
動の一周期中のどの位置に対応するのか、すなわち針棒
６の動きに対応したアドレス信号ＡＤに変換して、基準
データ記憶部１９、最適張力データ記憶部１７及び枠動
作指令部１Ｋに出力する。すなわち、針棒６は釜９１の
２回転に対して１周期分の上下運動を行う必要があるの
で、アドレス変換部１５は、回転位置データＭＰを入力
することによって、現在針棒６が上下運動の１周期中
（ストローク中）のどこに位置するのかを示すアドレス
信号ＡＤに変換することができる。針棒６の１周期（３
６０°）は刺繍縫合の１ステッチに対応するので、枠動
作指令部１Ｋはこのアドレス信号ＡＤに応じて枠駆動手
段８の各サーボモータ８Ｘ及び８Ｙを駆動制御する。
の回転位置データＭＰを入力し、それを針棒６の上下運
動の一周期中のどの位置に対応するのか、すなわち針棒
６の動きに対応したアドレス信号ＡＤに変換して、基準
データ記憶部１９、最適張力データ記憶部１７及び枠動
作指令部１Ｋに出力する。すなわち、針棒６は釜９１の
２回転に対して１周期分の上下運動を行う必要があるの
で、アドレス変換部１５は、回転位置データＭＰを入力
することによって、現在針棒６が上下運動の１周期中
（ストローク中）のどこに位置するのかを示すアドレス
信号ＡＤに変換することができる。針棒６の１周期（３
６０°）は刺繍縫合の１ステッチに対応するので、枠動
作指令部１Ｋはこのアドレス信号ＡＤに応じて枠駆動手
段８の各サーボモータ８Ｘ及び８Ｙを駆動制御する。
【００５２】サーボモータ８Ｘ及び８Ｙは、図２の枠駆
動手段８を構成し、刺繍枠８２をＸ軸及びＹ軸方向に移
動させる。サーボモータ８Ｘ及び８Ｙは位置制御部１
Ｌ，１Ｒ、速度制御部１Ｍ，１Ｓ、電流アンプ１Ｎ，１
Ｔ、位置変換部１Ｐ，１Ｕ、速度演算部１Ｑ，１Ｖから
なるフィードバック制御ループによって制御される。な
お、サーボモータ８Ｘ及び８Ｙに対するフィードバック
制御ループの構成は同じなので、ここではサーボモータ
８Ｘに関するフィードバック制御ループの構成について
説明し、サーボモータ８Ｙに関しては省略する。
動手段８を構成し、刺繍枠８２をＸ軸及びＹ軸方向に移
動させる。サーボモータ８Ｘ及び８Ｙは位置制御部１
Ｌ，１Ｒ、速度制御部１Ｍ，１Ｓ、電流アンプ１Ｎ，１
Ｔ、位置変換部１Ｐ，１Ｕ、速度演算部１Ｑ，１Ｖから
なるフィードバック制御ループによって制御される。な
お、サーボモータ８Ｘ及び８Ｙに対するフィードバック
制御ループの構成は同じなので、ここではサーボモータ
８Ｘに関するフィードバック制御ループの構成について
説明し、サーボモータ８Ｙに関しては省略する。
【００５３】サーボモータ８Ｘの回転軸には、その回転
位置をアブソリュートに検出する回転位置センサ８１Ｘ
が結合されている。この回転位置センサ８１Ｘは、上述
の回転位置センサ４１と同じ誘導型の位相シフト方式の
回転位置センサで構成されている。位置変換部１Ｐは、
上述の位置変換部１３と同じ構成であり、回転位置セン
サ８１Ｘの出力をデジタルの現在位置データＸＰに変換
し、速度演算部部１Ｑ、位置制御部１Ｌ及び枠動作指令
部１Ｋに出力する。また、位置変換部１Ｐは回転位置セ
ンサ８１Ｘからの出力に基づいてサーボモータ８Ｘの界
磁の切換位置を制御するための位相信号ＣＸを生成して
電流アンプ１Ｎに出力する。
位置をアブソリュートに検出する回転位置センサ８１Ｘ
が結合されている。この回転位置センサ８１Ｘは、上述
の回転位置センサ４１と同じ誘導型の位相シフト方式の
回転位置センサで構成されている。位置変換部１Ｐは、
上述の位置変換部１３と同じ構成であり、回転位置セン
サ８１Ｘの出力をデジタルの現在位置データＸＰに変換
し、速度演算部部１Ｑ、位置制御部１Ｌ及び枠動作指令
部１Ｋに出力する。また、位置変換部１Ｐは回転位置セ
ンサ８１Ｘからの出力に基づいてサーボモータ８Ｘの界
磁の切換位置を制御するための位相信号ＣＸを生成して
電流アンプ１Ｎに出力する。
【００５４】位置制御部１Ｌは、枠動作指令部１Ｋから
の位置指令信号Ｐ０Ｘと、サーボモータ８Ｘの現在位置
を示す現在位置データＸＰを入力し、両者の位置偏差Δ
ＰＸを求め、その位置偏差ΔＰＸを所定のゲイン（比例
ゲイン）で増幅し、それを速度指令信号ＦＸとして速度
制御部１Ｍに出力する。なお、図示していないが、この
速度指令信号ＦＸは位置指令信号Ｐ０Ｘを所定のゲイン
（フィードフォワードゲイン）で増幅して得られたフィ
ードフォワード成分を含む値である。従って、位置制御
部１Ｌ，１Ｒの比例ゲイン及びフィードフォワードゲイ
ンの大きさは、それぞれのサーボモータ毎に最適の値が
上位コントローラによって設定される。
の位置指令信号Ｐ０Ｘと、サーボモータ８Ｘの現在位置
を示す現在位置データＸＰを入力し、両者の位置偏差Δ
ＰＸを求め、その位置偏差ΔＰＸを所定のゲイン（比例
ゲイン）で増幅し、それを速度指令信号ＦＸとして速度
制御部１Ｍに出力する。なお、図示していないが、この
速度指令信号ＦＸは位置指令信号Ｐ０Ｘを所定のゲイン
（フィードフォワードゲイン）で増幅して得られたフィ
ードフォワード成分を含む値である。従って、位置制御
部１Ｌ，１Ｒの比例ゲイン及びフィードフォワードゲイ
ンの大きさは、それぞれのサーボモータ毎に最適の値が
上位コントローラによって設定される。
【００５５】速度演算部１Ｑは、位置変換部１Ｐからの
現在位置データＸＰを入力し、所定の単位時間当たりの
変化量に基づいたデジタル演算によりサーボモータ８Ｘ
の現在の回転速度ＦＬを算出し、それを速度制御部１Ｍ
に出力する。すなわち、速度演算部１Ｑは、現在位置デ
ータＸＰを微分演算して、回転速度ＦＬを得る。
現在位置データＸＰを入力し、所定の単位時間当たりの
変化量に基づいたデジタル演算によりサーボモータ８Ｘ
の現在の回転速度ＦＬを算出し、それを速度制御部１Ｍ
に出力する。すなわち、速度演算部１Ｑは、現在位置デ
ータＸＰを微分演算して、回転速度ＦＬを得る。
【００５６】速度制御部１Ｍは、位置制御部１Ｌからの
速度指令信号ＦＸと速度演算部１Ｑからの速度信号ＦＬ
とを入力し、両者の速度偏差ΔＦＸを求め、その速度偏
差ΔＦＸを所定のゲイン（比例ゲイン及び積分ゲイン）
で増幅し、それをサーボモータ８Ｘのトルク信号（電流
指令信号）ＴＸとして電流アンプ１Ｎに出力する。速度
制御部１Ｍの比例ゲイン及び積分ゲインの大きさは、そ
れぞれのサーボモータ毎に最適の値が上位コントローラ
によって設定される。
速度指令信号ＦＸと速度演算部１Ｑからの速度信号ＦＬ
とを入力し、両者の速度偏差ΔＦＸを求め、その速度偏
差ΔＦＸを所定のゲイン（比例ゲイン及び積分ゲイン）
で増幅し、それをサーボモータ８Ｘのトルク信号（電流
指令信号）ＴＸとして電流アンプ１Ｎに出力する。速度
制御部１Ｍの比例ゲイン及び積分ゲインの大きさは、そ
れぞれのサーボモータ毎に最適の値が上位コントローラ
によって設定される。
【００５７】電流アンプ１Ｎは、速度制御部１Ｍからの
電流指令信号ＴＸと位置変換部１Ｐからの位相信号ＣＸ
を入力し、それに基づいて３相のＰＷＭ信号を生成して
パワートランジスタを駆動し、サーボモータ８Ｘの各相
（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に駆動電流を供給する。このと
き、図示していない電流アイソレータによってＵ相及び
Ｖ相の電流値の電流フィードバック信号が電流アンプ１
Ｎにフィードバックされるので、電流アンプ１Ｎは、各
相の電流指令信号ＴＸと電流フィードバック信号との偏
差を増幅した駆動電流をサーボモータ８Ｘに供給する。
電流指令信号ＴＸと位置変換部１Ｐからの位相信号ＣＸ
を入力し、それに基づいて３相のＰＷＭ信号を生成して
パワートランジスタを駆動し、サーボモータ８Ｘの各相
（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に駆動電流を供給する。このと
き、図示していない電流アイソレータによってＵ相及び
Ｖ相の電流値の電流フィードバック信号が電流アンプ１
Ｎにフィードバックされるので、電流アンプ１Ｎは、各
相の電流指令信号ＴＸと電流フィードバック信号との偏
差を増幅した駆動電流をサーボモータ８Ｘに供給する。
【００５８】なお、図示していないが、枠動作指令部１
Ｋと電流アンプ１Ｎとの間はデータ線で接続されてお
り、両者間で各種データのやりとりが行えるようになっ
ている。すなわち、電流アンプ１Ｎは、サーボモータの
オーバーロード、電源電圧低下、過電流、過電圧及びオ
ーバーヒート等の制御状態を検出する機能を有してお
り、また、これらの制御状態を示すサーボステイタス信
号と、電流アンプの定格を示すＩＤコードと、制御対象
となるサーボモータの定格を示すモータ定格コード等の
各種データを格納するメモリを有する。
Ｋと電流アンプ１Ｎとの間はデータ線で接続されてお
り、両者間で各種データのやりとりが行えるようになっ
ている。すなわち、電流アンプ１Ｎは、サーボモータの
オーバーロード、電源電圧低下、過電流、過電圧及びオ
ーバーヒート等の制御状態を検出する機能を有してお
り、また、これらの制御状態を示すサーボステイタス信
号と、電流アンプの定格を示すＩＤコードと、制御対象
となるサーボモータの定格を示すモータ定格コード等の
各種データを格納するメモリを有する。
【００５９】電流アンプ１Ｎ内のメモリに格納されてい
るデータは、必要に応じて上記データ線を介して枠動作
指令部１Ｋに送信される。なお、モータ定格コードは上
記メモリ内にテーブルとして記憶されている。従って、
サーボモータの定格を示すテーブル番号が送信されてき
た場合には、そのテーブル番号に応じて電流アンプの駆
動電流がそのサーボモータの定格に応じたものに変更さ
れる。
るデータは、必要に応じて上記データ線を介して枠動作
指令部１Ｋに送信される。なお、モータ定格コードは上
記メモリ内にテーブルとして記憶されている。従って、
サーボモータの定格を示すテーブル番号が送信されてき
た場合には、そのテーブル番号に応じて電流アンプの駆
動電流がそのサーボモータの定格に応じたものに変更さ
れる。
【００６０】このように本実施例によれば、サーボモー
タの定格に応じたテーブル番号を選択するだけで、電流
アンプを定格の異なるサーボモータを制御可能なアンプ
に変更することができるので、刺繍枠の大きさ等に応じ
てサーボモータを交換した場合でもテーブル番号を変更
するだけで電流アンプをそのサーボモータに応じたもの
に変更することができる。すなわち、サーボモータ８
Ｘ，８Ｙの定格が同じ場合にはその定格を示すテーブル
番号を同じにすればよい。また、刺繍枠の形状によって
はサーボモータ８Ｘの定格をサーボモータ８Ｙよりも大
きくしなければならない場合がある。この場合には、そ
れぞれのサーボモータの定格を示すテーブル番号を電流
アンプに送信してやれば、電流アンプは定格の異なるサ
ーボモータを別々に制御することができる。
タの定格に応じたテーブル番号を選択するだけで、電流
アンプを定格の異なるサーボモータを制御可能なアンプ
に変更することができるので、刺繍枠の大きさ等に応じ
てサーボモータを交換した場合でもテーブル番号を変更
するだけで電流アンプをそのサーボモータに応じたもの
に変更することができる。すなわち、サーボモータ８
Ｘ，８Ｙの定格が同じ場合にはその定格を示すテーブル
番号を同じにすればよい。また、刺繍枠の形状によって
はサーボモータ８Ｘの定格をサーボモータ８Ｙよりも大
きくしなければならない場合がある。この場合には、そ
れぞれのサーボモータの定格を示すテーブル番号を電流
アンプに送信してやれば、電流アンプは定格の異なるサ
ーボモータを別々に制御することができる。
【００６１】枠動作指令部１Ｋは、針棒６が上下運動の
一周期中のどこに位置するのかを示すアドレス信号ＡＤ
をアドレス変換部１５から入力し、刺繍枠８２の現在位
置すなわちサーボモータ８Ｘ及び８Ｙの回転位置に対応
した現在位置データＸＰ，ＹＰを位置変換部１Ｐ，１Ｕ
から入力し、アドレス信号ＡＤ及び現在位置データＸ
Ｐ，ＹＰに基づいて針６１が布に刺さっていない期間内
にステッチ幅に対応した位置に刺繍枠８２を位置決めす
るための位置指令信号Ｐ０Ｘ，Ｐ０Ｙを算出し、それを
位置制御部１Ｌ，１Ｒに出力してサーボモータ８Ｘ及び
８Ｙを駆動制御する。枠動作指令部１Ｋは、サーボモー
タ８Ｘ，８Ｙの駆動に関するデータを枠駆動データとし
て予め記憶している。この枠駆動データは刺繍の柄や模
様等のステッチに関するものであり、操作者によって外
部から設定されるものである。また、枠動作指令部１Ｋ
は枠駆動手段８の制御に関する位置指令信号Ｐ０Ｘ，Ｐ
０Ｙを張力データ選択読出部１６に出力する。
一周期中のどこに位置するのかを示すアドレス信号ＡＤ
をアドレス変換部１５から入力し、刺繍枠８２の現在位
置すなわちサーボモータ８Ｘ及び８Ｙの回転位置に対応
した現在位置データＸＰ，ＹＰを位置変換部１Ｐ，１Ｕ
から入力し、アドレス信号ＡＤ及び現在位置データＸ
Ｐ，ＹＰに基づいて針６１が布に刺さっていない期間内
にステッチ幅に対応した位置に刺繍枠８２を位置決めす
るための位置指令信号Ｐ０Ｘ，Ｐ０Ｙを算出し、それを
位置制御部１Ｌ，１Ｒに出力してサーボモータ８Ｘ及び
８Ｙを駆動制御する。枠動作指令部１Ｋは、サーボモー
タ８Ｘ，８Ｙの駆動に関するデータを枠駆動データとし
て予め記憶している。この枠駆動データは刺繍の柄や模
様等のステッチに関するものであり、操作者によって外
部から設定されるものである。また、枠動作指令部１Ｋ
は枠駆動手段８の制御に関する位置指令信号Ｐ０Ｘ，Ｐ
０Ｙを張力データ選択読出部１６に出力する。
【００６２】すなわち、従来の刺繍ミシンでは、図２３
のように針棒６が所定値（約１０ｍｍ）に達した時点で
枠駆動可能信号がハイレベル“１”になるので、その枠
駆動可能信号の立ち上がりに同期させて各サーボモータ
８Ｘ，８Ｙを枠駆動データ（例えばステッチ幅、ステッ
チ方向）に応じて単純に駆動しているだけであったが、
本発明の同期制御方式では、枠動作指令部１Ｋがアドレ
ス信号ＡＤと刺繍枠８２の現在位置データＸＰ，ＹＰと
に基づいて、最適な指令位置信号Ｐ０Ｘ，Ｐ０Ｙを演算
にて求めて位置制御部１Ｌ，１Ｒに供給している点に特
徴がある。この枠動作指令部１Ｋの演算方法の詳細につ
いては後述する。
のように針棒６が所定値（約１０ｍｍ）に達した時点で
枠駆動可能信号がハイレベル“１”になるので、その枠
駆動可能信号の立ち上がりに同期させて各サーボモータ
８Ｘ，８Ｙを枠駆動データ（例えばステッチ幅、ステッ
チ方向）に応じて単純に駆動しているだけであったが、
本発明の同期制御方式では、枠動作指令部１Ｋがアドレ
ス信号ＡＤと刺繍枠８２の現在位置データＸＰ，ＹＰと
に基づいて、最適な指令位置信号Ｐ０Ｘ，Ｐ０Ｙを演算
にて求めて位置制御部１Ｌ，１Ｒに供給している点に特
徴がある。この枠動作指令部１Ｋの演算方法の詳細につ
いては後述する。
【００６３】張力データ選択読出部１６は、主軸動作指
令部１１からの指令速度信号ＶＭと、枠動作指令部１Ｋ
からの枠駆動データとを入力し、これらの各信号に基づ
いて最適張力データ記憶部１７の中から現在の縫い条件
に最適な張力データを読み出す。最適張力データ記憶部
１７に記憶されている張力データは、図５のような構成
になっている。
令部１１からの指令速度信号ＶＭと、枠動作指令部１Ｋ
からの枠駆動データとを入力し、これらの各信号に基づ
いて最適張力データ記憶部１７の中から現在の縫い条件
に最適な張力データを読み出す。最適張力データ記憶部
１７に記憶されている張力データは、図５のような構成
になっている。
【００６４】すなわち、図５において、最適張力データ
記憶部１７には主軸モータ４の回転速度Ｎ１〜Ｎ６に対
応した６種類の張力データが格納されている。また、各
回転速度Ｎ１〜Ｎ６に対応した張力データはステッチ幅
及びステッチ方向の大きさに対応した１６種類の張力デ
ータで構成されている。ここで、ステッチ幅とはサーボ
モータ８Ｘ及び８Ｙによって移動する刺繍枠８２の移動
量であり、ステッチ方向とはサーボモータ８Ｘ及び８Ｙ
によって移動する刺繍枠８２の移動方向である。
記憶部１７には主軸モータ４の回転速度Ｎ１〜Ｎ６に対
応した６種類の張力データが格納されている。また、各
回転速度Ｎ１〜Ｎ６に対応した張力データはステッチ幅
及びステッチ方向の大きさに対応した１６種類の張力デ
ータで構成されている。ここで、ステッチ幅とはサーボ
モータ８Ｘ及び８Ｙによって移動する刺繍枠８２の移動
量であり、ステッチ方向とはサーボモータ８Ｘ及び８Ｙ
によって移動する刺繍枠８２の移動方向である。
【００６５】すなわち、図６のようにステッチの開始位
置を原点０とした場合に、刺繍枠８２の移動量を３ｍｍ
毎に区切り、０〜３，３〜６，６〜９，９〜の４種類に
分類し、さらに原点０から＋Ｙ方向を０度、−Ｙ方向を
１８０度として、刺繍枠８２の移動方向を４５度毎に区
切り、０〜４５，４５〜９０，９０〜１３５，１３５〜
１８０の４種類に分類する。但し、ステッチ方向の場合
は、＋Ｘ方向回り（左回り）と−Ｘ方向回り（右回り）
とでは張力データは同じにする。さらに、ステッチ幅及
びステッチ方向に対応した張力データは今回ステッチ方
向と前回ステッチ方向との成すステッチ角度に対応した
４種類の張力データで構成されている。
置を原点０とした場合に、刺繍枠８２の移動量を３ｍｍ
毎に区切り、０〜３，３〜６，６〜９，９〜の４種類に
分類し、さらに原点０から＋Ｙ方向を０度、−Ｙ方向を
１８０度として、刺繍枠８２の移動方向を４５度毎に区
切り、０〜４５，４５〜９０，９０〜１３５，１３５〜
１８０の４種類に分類する。但し、ステッチ方向の場合
は、＋Ｘ方向回り（左回り）と−Ｘ方向回り（右回り）
とでは張力データは同じにする。さらに、ステッチ幅及
びステッチ方向に対応した張力データは今回ステッチ方
向と前回ステッチ方向との成すステッチ角度に対応した
４種類の張力データで構成されている。
【００６６】このように主軸の回転速度、ステッチ幅、
ステッチ方向及びステッチ角度に応じてそれぞれ張力デ
ータを設けたのは、糸の張力がこれらに依存して種々変
化するからである。張力データをこのステッチ幅に応じ
て変化させたのは、ステッチ幅に応じて下糸の引き上げ
量が種々異なるからである。また、張力データをこのス
テッチ方向に応じて変化させたのは、上糸２２が針穴を
通過する際に発生する摩擦力が刺繍枠８２の移動方向に
応じて種々変化するためである。
ステッチ方向及びステッチ角度に応じてそれぞれ張力デ
ータを設けたのは、糸の張力がこれらに依存して種々変
化するからである。張力データをこのステッチ幅に応じ
て変化させたのは、ステッチ幅に応じて下糸の引き上げ
量が種々異なるからである。また、張力データをこのス
テッチ方向に応じて変化させたのは、上糸２２が針穴を
通過する際に発生する摩擦力が刺繍枠８２の移動方向に
応じて種々変化するためである。
【００６７】すなわち、図６に示すようにサーボモータ
８Ｘによって移動するＸ方向は上糸２２の針穴通過方向
と垂直であり、サーボモータ８Ｙによって移動するＹ方
向は上糸２２の針穴通過方向と平行であるため、刺繍枠
８２がＸ方向及びＹ方向に種々移動すると、その移動方
向に応じて上糸２２が針穴を通過する方向が種々変化す
るようになるからである。例えば、図６において上糸２
２の針穴通過方向が＋Ｙ方向の場合に、刺繍枠８２が同
じ＋Ｙ方向に移動すれば、上糸２２は針穴をスムースに
通過するため、ステッチ方向による張力変化は少ない。
逆に刺繍枠８２が針穴通過方向と反対の−Ｙ方向に移動
すると、上糸２２は針穴通過後約１８０度反転するよう
になるため、ステッチ方向による張力変化が激しくな
る。
８Ｘによって移動するＸ方向は上糸２２の針穴通過方向
と垂直であり、サーボモータ８Ｙによって移動するＹ方
向は上糸２２の針穴通過方向と平行であるため、刺繍枠
８２がＸ方向及びＹ方向に種々移動すると、その移動方
向に応じて上糸２２が針穴を通過する方向が種々変化す
るようになるからである。例えば、図６において上糸２
２の針穴通過方向が＋Ｙ方向の場合に、刺繍枠８２が同
じ＋Ｙ方向に移動すれば、上糸２２は針穴をスムースに
通過するため、ステッチ方向による張力変化は少ない。
逆に刺繍枠８２が針穴通過方向と反対の−Ｙ方向に移動
すると、上糸２２は針穴通過後約１８０度反転するよう
になるため、ステッチ方向による張力変化が激しくな
る。
【００６８】張力データをステッチ角度に応じて変化さ
せたのは、直線縫合のようにステッチ角度の変化しない
場合と、刺繍縫合のように常にステッチ角度が変化する
場合とでは、下糸の引き上げ量をそれぞれ異ならせる必
要があるからである。すなわち、直線縫合の場合には、
上糸と下糸との交差部分が布のほぼ中央付近に位置する
のが良いとされているが、刺繍縫合の場合には上糸が布
の下側に十分に出るのが良いとされている。
せたのは、直線縫合のようにステッチ角度の変化しない
場合と、刺繍縫合のように常にステッチ角度が変化する
場合とでは、下糸の引き上げ量をそれぞれ異ならせる必
要があるからである。すなわち、直線縫合の場合には、
上糸と下糸との交差部分が布のほぼ中央付近に位置する
のが良いとされているが、刺繍縫合の場合には上糸が布
の下側に十分に出るのが良いとされている。
【００６９】従って、本実施例の刺繍ミシンでは、ステ
ッチ角度に応じて張力データを種々変化させて下糸の引
き上げ量を変化させている。なお、ステッチ方向は刺繍
枠８２の移動方向によって決まる絶対的な値であった
が、ステッチ角度は前回のステッチ方向に依存する値な
ので、張力データ選択読出部１６は枠動作指令部１Ｋか
らの枠駆動データに基づいてこのステッチ角度を算出す
る。
ッチ角度に応じて張力データを種々変化させて下糸の引
き上げ量を変化させている。なお、ステッチ方向は刺繍
枠８２の移動方向によって決まる絶対的な値であった
が、ステッチ角度は前回のステッチ方向に依存する値な
ので、張力データ選択読出部１６は枠動作指令部１Ｋか
らの枠駆動データに基づいてこのステッチ角度を算出す
る。
【００７０】従って、張力データ選択読出部１６は、主
軸動作指令部１１からの指令速度信号ＶＭに基づいて回
転速度Ｎ１〜Ｎ６の中から最も指令速度信号ＶＭに近い
張力データを選択し、枠動作指令部１Ｋからの枠駆動デ
ータに基づいてステッチ幅、ステッチ方向及びステッチ
角度を算出して今回のステッチに最適な張力データを最
適張力データ記憶部１７の中から選択する。すると、最
適張力データ記憶部１７からは、選択された張力データ
ＭＴがアドレス変換部１５からのアドレス信号ＡＤに応
じて順次読み出され、張力補正部１Ｃに出力されるよう
になる。
軸動作指令部１１からの指令速度信号ＶＭに基づいて回
転速度Ｎ１〜Ｎ６の中から最も指令速度信号ＶＭに近い
張力データを選択し、枠動作指令部１Ｋからの枠駆動デ
ータに基づいてステッチ幅、ステッチ方向及びステッチ
角度を算出して今回のステッチに最適な張力データを最
適張力データ記憶部１７の中から選択する。すると、最
適張力データ記憶部１７からは、選択された張力データ
ＭＴがアドレス変換部１５からのアドレス信号ＡＤに応
じて順次読み出され、張力補正部１Ｃに出力されるよう
になる。
【００７１】例えば、回転速度がＮ１、前回ステッチ方
向が＋Ｙ方向、今回ステッチ幅が５ｍｍ、今回ステッチ
方向が＋３０度の場合には、今回ステッチ角度は３０度
となるので、張力データ選択読出部１６は、張力データ
として回転速度Ｎ１における張力データＴ１２Ａを最適
張力データ記憶部１７の中から選択的に読み出し、張力
データＭＴとして張力補正部１Ｃに出力する。
向が＋Ｙ方向、今回ステッチ幅が５ｍｍ、今回ステッチ
方向が＋３０度の場合には、今回ステッチ角度は３０度
となるので、張力データ選択読出部１６は、張力データ
として回転速度Ｎ１における張力データＴ１２Ａを最適
張力データ記憶部１７の中から選択的に読み出し、張力
データＭＴとして張力補正部１Ｃに出力する。
【００７２】また、回転速度がＮ３、前回ステッチ方向
が−Ｘ方向、今回ステッチ幅が７ｍｍ、今回ステッチ方
向が−１７０の場合には、今回ステッチ角度は１００度
となるので、張力データ選択読出部１６は、張力データ
として回転速度Ｎ３における張力データＴ４３Ｃを最適
張力データ記憶部１７の中から選択的に読み出し、張力
データＭＴとして張力補正部１Ｃに出力する。
が−Ｘ方向、今回ステッチ幅が７ｍｍ、今回ステッチ方
向が−１７０の場合には、今回ステッチ角度は１００度
となるので、張力データ選択読出部１６は、張力データ
として回転速度Ｎ３における張力データＴ４３Ｃを最適
張力データ記憶部１７の中から選択的に読み出し、張力
データＭＴとして張力補正部１Ｃに出力する。
【００７３】選択回路１８は、上位コントローラ１Ｈか
らの指示に従って、張力検出手段３の張力信号ＴＳを基
準データ記憶部１９又は張力偏差算出部１Ａのいずれか
一方に選択的に出力する。基準データ記憶部１９は、基
準データ作成時に選択回路１８を介して張力検出手段３
に接続され、風合いの良い刺繍製品ができた場合におけ
る実際の張力信号ＴＳを基本張力データＢＴとしてアド
レス順に記憶しておき、次回以降の刺繍時にはその基本
張力データＢＴをアドレス変換部１５からのアドレスに
応じて張力補正部１Ｃに出力する。
らの指示に従って、張力検出手段３の張力信号ＴＳを基
準データ記憶部１９又は張力偏差算出部１Ａのいずれか
一方に選択的に出力する。基準データ記憶部１９は、基
準データ作成時に選択回路１８を介して張力検出手段３
に接続され、風合いの良い刺繍製品ができた場合におけ
る実際の張力信号ＴＳを基本張力データＢＴとしてアド
レス順に記憶しておき、次回以降の刺繍時にはその基本
張力データＢＴをアドレス変換部１５からのアドレスに
応じて張力補正部１Ｃに出力する。
【００７４】速度変動演算部１Ｂは、速度演算部１４か
ら主軸モータ４の実回転速度ＭＦを入力し、その速度変
動率εを算出して、張力補正部１Ｃに出力する。主軸モ
ータ４の動力はカム機構又はベルト機構等の動力伝達手
段を介して針棒６、天秤５１及び釜９１のそれぞれに伝
達されているので、針６１が布に刺さる時、釜が上糸を
引き込む時、針６１が布から抜ける時、天秤が上糸を引
き上げる時のそれぞれにおいて負荷が変動する。負荷が
変動するとそれに応じて主軸モータ４の実回転速度ＭＦ
も変動する。
ら主軸モータ４の実回転速度ＭＦを入力し、その速度変
動率εを算出して、張力補正部１Ｃに出力する。主軸モ
ータ４の動力はカム機構又はベルト機構等の動力伝達手
段を介して針棒６、天秤５１及び釜９１のそれぞれに伝
達されているので、針６１が布に刺さる時、釜が上糸を
引き込む時、針６１が布から抜ける時、天秤が上糸を引
き上げる時のそれぞれにおいて負荷が変動する。負荷が
変動するとそれに応じて主軸モータ４の実回転速度ＭＦ
も変動する。
【００７５】このような負荷変動の割合、すなわち速度
変動率εは糸の特性（糸が天然繊維であるか合成繊維で
あるか、又は糸の太さ等）及び被対象物の特性（布の材
質や厚さ等）に依存するものである。従って、この実回
転速度ＭＦの速度変動率εに基づいて糸の特性や被対象
物の特性を把握することができる。
変動率εは糸の特性（糸が天然繊維であるか合成繊維で
あるか、又は糸の太さ等）及び被対象物の特性（布の材
質や厚さ等）に依存するものである。従って、この実回
転速度ＭＦの速度変動率εに基づいて糸の特性や被対象
物の特性を把握することができる。
【００７６】また、負荷変動の割合（速度変動率ε）は
糸の特性や被対象物の特性の他にも周囲温度や湿度にも
依存する。すなわち、同じ糸で同じ布に同じ模様の刺繍
を施す場合でも周囲の温度や湿度が異なると、それに応
じて負荷が変動するようになる。従って、この実回転速
度ＭＦの速度変動率εに基づいて糸の特性や被対象物の
特性の他にも周囲温度や湿度等の変化を大まかに把握す
ることができる。
糸の特性や被対象物の特性の他にも周囲温度や湿度にも
依存する。すなわち、同じ糸で同じ布に同じ模様の刺繍
を施す場合でも周囲の温度や湿度が異なると、それに応
じて負荷が変動するようになる。従って、この実回転速
度ＭＦの速度変動率εに基づいて糸の特性や被対象物の
特性の他にも周囲温度や湿度等の変化を大まかに把握す
ることができる。
【００７７】そこで、本実施例では張力補正部１Ｃで、
速度変動演算部１Ｂで算出した速度変動率εに基づいて
基準データ記憶部１９の張力データＢＴ又は最適張力デ
ータ記憶部１７の張力データＭＴを補正している。すな
わち、この張力補正部１Ｃは速度変動率εをパラメータ
とした複数の変換テーブルで構成され、張力データＢＴ
又はＭＴを変換テーブルに従って変換して補正張力デー
タＣＴとして張力偏差算出部１Ａに出力する。
速度変動演算部１Ｂで算出した速度変動率εに基づいて
基準データ記憶部１９の張力データＢＴ又は最適張力デ
ータ記憶部１７の張力データＭＴを補正している。すな
わち、この張力補正部１Ｃは速度変動率εをパラメータ
とした複数の変換テーブルで構成され、張力データＢＴ
又はＭＴを変換テーブルに従って変換して補正張力デー
タＣＴとして張力偏差算出部１Ａに出力する。
【００７８】張力偏差算出部１Ａは、選択回路１８を介
して入力される張力検出手段３の張力信号ＴＳと張力補
正部１Ｃからの補正張力データＣＴとの間の偏差を算出
し、それを張力偏差データΔＴとして糸調子制御部１Ｅ
に出力する。すなわち、基準データ記憶部１９に記憶さ
れている基準張力データＢＴは、風合いが良く品質の高
い刺繍製品が縫合された時（良質刺繍時）の張力データ
であるから、この基準張力データＢＴと同じように上糸
の張力を制御することができれば、良質の刺繍製品を再
現性よく製造することができるようになる。
して入力される張力検出手段３の張力信号ＴＳと張力補
正部１Ｃからの補正張力データＣＴとの間の偏差を算出
し、それを張力偏差データΔＴとして糸調子制御部１Ｅ
に出力する。すなわち、基準データ記憶部１９に記憶さ
れている基準張力データＢＴは、風合いが良く品質の高
い刺繍製品が縫合された時（良質刺繍時）の張力データ
であるから、この基準張力データＢＴと同じように上糸
の張力を制御することができれば、良質の刺繍製品を再
現性よく製造することができるようになる。
【００７９】糸調子データ記憶部１Ｄは、上糸調子用モ
ータ２の回転位置を示す糸調子データＤＴが記憶されて
いる。すなわち、上糸調子手段２１は上糸調子用モータ
２の回転位置に応じて上糸のテンションを種々変化させ
るものであるから、所望のテンションを上糸に与えるた
めには、上糸調子用モータ２の回転位置が正確に制御さ
れる必要がある。そこで、風合いが良く品質の高い刺繍
製品が縫合された時（良質刺繍時）の張力信号ＴＳを基
準張力データＢＴとして基準データ記憶部１９に記憶す
ると同時に、その時の上糸調子用モータ２の回転位置を
示す糸調子データＤＴを糸調子データ記憶部１Ｄに記憶
する。
ータ２の回転位置を示す糸調子データＤＴが記憶されて
いる。すなわち、上糸調子手段２１は上糸調子用モータ
２の回転位置に応じて上糸のテンションを種々変化させ
るものであるから、所望のテンションを上糸に与えるた
めには、上糸調子用モータ２の回転位置が正確に制御さ
れる必要がある。そこで、風合いが良く品質の高い刺繍
製品が縫合された時（良質刺繍時）の張力信号ＴＳを基
準張力データＢＴとして基準データ記憶部１９に記憶す
ると同時に、その時の上糸調子用モータ２の回転位置を
示す糸調子データＤＴを糸調子データ記憶部１Ｄに記憶
する。
【００８０】糸調子制御部１Ｅは、張力偏差算出部１Ａ
からの張力偏差データΔＴに対応する分だけ上糸２２の
テンションを変化させる。すなわち、糸調子制御部１Ｅ
は、上糸調子用モータ２の回転位置（位置変換部１Ｇか
らの現在位置データＴＰ）を糸調子データＤＴ通りに位
置決めするために、糸調子データＤＴと現在値データＴ
Ｐとの間の位置偏差ΔＰを求め、この位置偏差ΔＰに応
じた電流指令信号ＴＴを電流アンプ１Ｆに出力してい
る。従って、糸調子制御部１Ｅは、張力偏差データΔＴ
を入力し、これを位置データΔＴＰに変換して糸調子デ
ータＤＴに加算する。すると、今までゼロであった位置
偏差ΔＰが位置データΔＴＰに等しくなるので、上糸調
子用モータ２はこの位置データΔＴＰに相当して回転す
るようになる。そして、糸調子制御部１Ｅは、位置デー
タΔＴＰだけ回転した現在位置データＴＰを今回のステ
ッチにおける糸調子データＤＴとして糸調子データ記憶
部１Ｄに記憶する。
からの張力偏差データΔＴに対応する分だけ上糸２２の
テンションを変化させる。すなわち、糸調子制御部１Ｅ
は、上糸調子用モータ２の回転位置（位置変換部１Ｇか
らの現在位置データＴＰ）を糸調子データＤＴ通りに位
置決めするために、糸調子データＤＴと現在値データＴ
Ｐとの間の位置偏差ΔＰを求め、この位置偏差ΔＰに応
じた電流指令信号ＴＴを電流アンプ１Ｆに出力してい
る。従って、糸調子制御部１Ｅは、張力偏差データΔＴ
を入力し、これを位置データΔＴＰに変換して糸調子デ
ータＤＴに加算する。すると、今までゼロであった位置
偏差ΔＰが位置データΔＴＰに等しくなるので、上糸調
子用モータ２はこの位置データΔＴＰに相当して回転す
るようになる。そして、糸調子制御部１Ｅは、位置デー
タΔＴＰだけ回転した現在位置データＴＰを今回のステ
ッチにおける糸調子データＤＴとして糸調子データ記憶
部１Ｄに記憶する。
【００８１】電流アンプ１Ｆは、電流指令信号ＴＴを入
力し、これに応じた駆動電流を上糸調子用モータ２に供
給する。上糸調子用モータ２の回転軸には、その回転位
置をアブソリュートに検出するための回転位置センサ２
３が結合されている。この回転位置センサ２３は上述の
回転位置センサ４１と同じ誘導型の位相シフト方式の回
転位置センサで構成されている。位置変換部１Ｇは、上
述の位置変換部１３と同じ構成であり、回転位置センサ
２３の出力をデジタルの位置データＴＰに変換し、糸調
子制御部１Ｅに出力する。
力し、これに応じた駆動電流を上糸調子用モータ２に供
給する。上糸調子用モータ２の回転軸には、その回転位
置をアブソリュートに検出するための回転位置センサ２
３が結合されている。この回転位置センサ２３は上述の
回転位置センサ４１と同じ誘導型の位相シフト方式の回
転位置センサで構成されている。位置変換部１Ｇは、上
述の位置変換部１３と同じ構成であり、回転位置センサ
２３の出力をデジタルの位置データＴＰに変換し、糸調
子制御部１Ｅに出力する。
【００８２】次に、本発明の刺繍ミシンの同期制御方式
について説明する。図１は図４の枠動作指令部１Ｋの詳
細構成を示す機能ブロック図である。この枠動作指令部
１Ｋは、実際はＣＰＵ、プログラムＲＯＭ、データＲＡ
Ｍ及びワーキングＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータ
システムで構成されているが、説明の便宜上機能ブロッ
ク図で示す。
について説明する。図１は図４の枠動作指令部１Ｋの詳
細構成を示す機能ブロック図である。この枠動作指令部
１Ｋは、実際はＣＰＵ、プログラムＲＯＭ、データＲＡ
Ｍ及びワーキングＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータ
システムで構成されているが、説明の便宜上機能ブロッ
ク図で示す。
【００８３】アドレス変換部１５は前述のように針棒６
が上下運動の１周期中のどこに位置するのかを示すアド
レス信号ＡＤを出力するものであり、速度演算手段Ｋ
１、同期状態監視手段Ｋ２、学習制御手段Ｋ４及び回転
位置予測演算手段Ｋ５はこのアドレス信号ＡＤを入力す
る。アドレス信号ＡＤは図２３に示されるように０度か
ら３６０度までを一周期として変化する。
が上下運動の１周期中のどこに位置するのかを示すアド
レス信号ＡＤを出力するものであり、速度演算手段Ｋ
１、同期状態監視手段Ｋ２、学習制御手段Ｋ４及び回転
位置予測演算手段Ｋ５はこのアドレス信号ＡＤを入力す
る。アドレス信号ＡＤは図２３に示されるように０度か
ら３６０度までを一周期として変化する。
【００８４】従って、速度演算手段Ｋ１はアドレス変換
部１５からのアドレス信号ＡＤを入力し、それを所定の
時間間隔で微分処理して得られた回転速度信号（釜９１
の回転速度の２分の１に相当する）Ｐｖを同期状態監視
手段Ｋ２、予習パターン記憶手段Ｋ３、学習制御手段Ｋ
４及び回転位置予測演算手段Ｋ５に出力する。回転速度
信号Ｐｖはアドレス信号ＡＤが図２３の０度から３６０
度まで変化するのに要する時間の逆数に相当し、その単
位は〔ｒｐｓ〕である。
部１５からのアドレス信号ＡＤを入力し、それを所定の
時間間隔で微分処理して得られた回転速度信号（釜９１
の回転速度の２分の１に相当する）Ｐｖを同期状態監視
手段Ｋ２、予習パターン記憶手段Ｋ３、学習制御手段Ｋ
４及び回転位置予測演算手段Ｋ５に出力する。回転速度
信号Ｐｖはアドレス信号ＡＤが図２３の０度から３６０
度まで変化するのに要する時間の逆数に相当し、その単
位は〔ｒｐｓ〕である。
【００８５】同期状態監視手段Ｋ２は、アドレス変換部
１５からのアドレス信号ＡＤ、速度演算手段Ｋ１からの
回転速度信号Ｐｖ及び現在位置データＸＰ，ＹＰ（刺繍
枠８２を駆動するサーボモータ８２Ｘ，８２Ｙの現在位
置を示す信号）を入力し、そのアドレス信号ＡＤに対応
した指令位置データＰ０Ｘ，Ｐ０Ｙと実際の現在位置デ
ータＸＰ，ＹＰとの間の位置偏差を求める。
１５からのアドレス信号ＡＤ、速度演算手段Ｋ１からの
回転速度信号Ｐｖ及び現在位置データＸＰ，ＹＰ（刺繍
枠８２を駆動するサーボモータ８２Ｘ，８２Ｙの現在位
置を示す信号）を入力し、そのアドレス信号ＡＤに対応
した指令位置データＰ０Ｘ，Ｐ０Ｙと実際の現在位置デ
ータＸＰ，ＹＰとの間の位置偏差を求める。
【００８６】ここで、位置偏差は、図２４〜２６に示さ
れるように指令位置データＰ０Ｘに対してサーボモータ
の動作が現在位置データＰ０ＸＡ，Ｐ０ＸＢ，Ｐ０ＸＣ
のようにアドレス信号ＡＤ上で所定角度だけ遅れるため
に生じるものである。従って、同期状態監視手段Ｋ２
は、その位置偏差に基づいて現在位置データＰ０ＸＡ，
Ｐ０ＸＢ，Ｐ０ＸＣが指令位置データＰ０Ｘに対してア
ドレス信号ＡＤ上でどれだけ遅れているのかを示すアド
レス偏差ΔＸ１，ΔＹ１を求めて学習制御手段Ｋ４に出
力する。そして、同期状態監視手段Ｋ２は、算出された
アドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１の値が回転速度信号Ｐｖに
対応して許容可能な値よりも小さいかどうか、すなわち
同期状態にあるかどうかを判定する。アドレス偏差ΔＸ
１，ΔＹ１の値が所定値よりも大きい場合は刺繍枠駆動
系に異常が発生したと判断して警報信号やエラー信号を
出力する。
れるように指令位置データＰ０Ｘに対してサーボモータ
の動作が現在位置データＰ０ＸＡ，Ｐ０ＸＢ，Ｐ０ＸＣ
のようにアドレス信号ＡＤ上で所定角度だけ遅れるため
に生じるものである。従って、同期状態監視手段Ｋ２
は、その位置偏差に基づいて現在位置データＰ０ＸＡ，
Ｐ０ＸＢ，Ｐ０ＸＣが指令位置データＰ０Ｘに対してア
ドレス信号ＡＤ上でどれだけ遅れているのかを示すアド
レス偏差ΔＸ１，ΔＹ１を求めて学習制御手段Ｋ４に出
力する。そして、同期状態監視手段Ｋ２は、算出された
アドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１の値が回転速度信号Ｐｖに
対応して許容可能な値よりも小さいかどうか、すなわち
同期状態にあるかどうかを判定する。アドレス偏差ΔＸ
１，ΔＹ１の値が所定値よりも大きい場合は刺繍枠駆動
系に異常が発生したと判断して警報信号やエラー信号を
出力する。
【００８７】予習パターン記憶手段Ｋ３は、ゲイン信号
（位置制御部１Ｌ，１Ｒのゲイン及び速度制御部１Ｍ，
１Ｓのゲイン）ＧＮをパラメータとして速度演算手段Ｋ
１からの回転速度信号Ｐｖとアドレス進角予習量ΔＰＰ
との関係を予めパターン化した図７のような予習パター
ンを記憶しており、ゲイン信号ＧＮと回転速度信号Ｐｖ
を入力することによって、それらの値に応じたアドレス
進角予習量ΔＰＰを学習制御手段Ｋ４に出力する。この
アドレス進角予習量ΔＰＰの単位はアドレス信号ＡＤと
同じ単位の〔度〕である。
（位置制御部１Ｌ，１Ｒのゲイン及び速度制御部１Ｍ，
１Ｓのゲイン）ＧＮをパラメータとして速度演算手段Ｋ
１からの回転速度信号Ｐｖとアドレス進角予習量ΔＰＰ
との関係を予めパターン化した図７のような予習パター
ンを記憶しており、ゲイン信号ＧＮと回転速度信号Ｐｖ
を入力することによって、それらの値に応じたアドレス
進角予習量ΔＰＰを学習制御手段Ｋ４に出力する。この
アドレス進角予習量ΔＰＰの単位はアドレス信号ＡＤと
同じ単位の〔度〕である。
【００８８】図７の予習パターンは次のようにして作成
される。まず、図８のような動作パターンＫａ〜Ｋｆの
中から１つを選択し、位置制御部１Ｌ，１Ｒ及び速度制
御部１Ｍ，１Ｓのそれぞれのゲイン値を一定（例えばゲ
イン信号Ｇ３）とし、回転速度信号Ｐｖを変化させ、そ
の時のアドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１を求める。図８にお
いて、横軸はアドレス信号ＡＤ、縦軸はアドレス信号Ａ
Ｄに対応した刺繍枠の移動位置ＸＡ，ＹＡ〔ｍｍ〕を示
す。それぞれの動作パターンＫａ〜Ｋｆは、アドレス範
囲２２０度で移動しなければならない刺繍枠移動位置Ｘ
Ａ，ＹＡの値４，８，１２，１６，２０，２４〔ｍｍ〕
である。
される。まず、図８のような動作パターンＫａ〜Ｋｆの
中から１つを選択し、位置制御部１Ｌ，１Ｒ及び速度制
御部１Ｍ，１Ｓのそれぞれのゲイン値を一定（例えばゲ
イン信号Ｇ３）とし、回転速度信号Ｐｖを変化させ、そ
の時のアドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１を求める。図８にお
いて、横軸はアドレス信号ＡＤ、縦軸はアドレス信号Ａ
Ｄに対応した刺繍枠の移動位置ＸＡ，ＹＡ〔ｍｍ〕を示
す。それぞれの動作パターンＫａ〜Ｋｆは、アドレス範
囲２２０度で移動しなければならない刺繍枠移動位置Ｘ
Ａ，ＹＡの値４，８，１２，１６，２０，２４〔ｍｍ〕
である。
【００８９】例えば、動作パターンとしてＫｃを選択
し、回転速度信号ＰｖをＰｖ＝６００〔ｒｐｍ〕＝１０
〔ｒｐｓ〕とすると、アドレス範囲２２０度に対応する
時間は６１〔ｍｓ〕となる。同様に、動作パターンとし
てＫｃを選択し、回転速度信号ＰｖをＰｖ＝１２００
〔ｒｐｍ〕＝２０〔ｒｐｓ〕とすると、アドレス範囲２
２０度に対応する時間は３０〔ｍｓ〕となる。
し、回転速度信号ＰｖをＰｖ＝６００〔ｒｐｍ〕＝１０
〔ｒｐｓ〕とすると、アドレス範囲２２０度に対応する
時間は６１〔ｍｓ〕となる。同様に、動作パターンとし
てＫｃを選択し、回転速度信号ＰｖをＰｖ＝１２００
〔ｒｐｍ〕＝２０〔ｒｐｓ〕とすると、アドレス範囲２
２０度に対応する時間は３０〔ｍｓ〕となる。
【００９０】このように、動作パターンＫｃ通りに刺繍
枠の指令位置データＰ０Ｘ，Ｐ０Ｙを位置制御部１Ｌ，
１Ｒに出力してサーボモータ８２Ｘ，８２Ｙを動作さ
せ、この動作中に同期状態監視手段Ｋ２から出力される
アドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１〔度〕を記憶する。この一
連の動作を回転速度信号Ｐｖ及び動作パターンＫａ〜Ｋ
ｆを変更して行うことによって、回転速度信号Ｐｖに対
して刺繍枠移動位置Ｋａ〜Ｋｆをパラメータとした図９
のようなアドレス偏差特性が得られる。なお、図８の左
側の動作パターンと右側の動作パターンの平均値をその
動作パターンのアドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１とする。
枠の指令位置データＰ０Ｘ，Ｐ０Ｙを位置制御部１Ｌ，
１Ｒに出力してサーボモータ８２Ｘ，８２Ｙを動作さ
せ、この動作中に同期状態監視手段Ｋ２から出力される
アドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１〔度〕を記憶する。この一
連の動作を回転速度信号Ｐｖ及び動作パターンＫａ〜Ｋ
ｆを変更して行うことによって、回転速度信号Ｐｖに対
して刺繍枠移動位置Ｋａ〜Ｋｆをパラメータとした図９
のようなアドレス偏差特性が得られる。なお、図８の左
側の動作パターンと右側の動作パターンの平均値をその
動作パターンのアドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１とする。
【００９１】図９のアドレス偏差特性と、式ΔＰＰ＝Δ
Ｘ１／Ｋ又はΔＹ１／Ｋとに基づいて、回転速度信号Ｐ
ｖに対するアドレス進角予習量ΔＰＰを算出する。すな
わち、図９の動作パターンＫａ〜Ｋｆを選択し、位置制
御部１Ｌ，１Ｒ及び速度制御部１Ｍ，１Ｓのそれぞれの
ゲイン値をパラメータＧ１〜Ｇ５として、回転速度信号
Ｐｖを変化させ、その時のアドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１
をＫａ〜Ｋｆで除することによって、図７のようなゲイ
ンＧ１〜Ｇ５をパラメータとした回転速度信号Ｐｖ〔ｒ
ｐｓ〕に対するアドレス進角予習量ΔＰＰ〔度〕を示す
予習パターンを求めることができる。
Ｘ１／Ｋ又はΔＹ１／Ｋとに基づいて、回転速度信号Ｐ
ｖに対するアドレス進角予習量ΔＰＰを算出する。すな
わち、図９の動作パターンＫａ〜Ｋｆを選択し、位置制
御部１Ｌ，１Ｒ及び速度制御部１Ｍ，１Ｓのそれぞれの
ゲイン値をパラメータＧ１〜Ｇ５として、回転速度信号
Ｐｖを変化させ、その時のアドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１
をＫａ〜Ｋｆで除することによって、図７のようなゲイ
ンＧ１〜Ｇ５をパラメータとした回転速度信号Ｐｖ〔ｒ
ｐｓ〕に対するアドレス進角予習量ΔＰＰ〔度〕を示す
予習パターンを求めることができる。
【００９２】なお、図９のアドレス偏差特性は刺繍枠８
２に被対象物（布等）を保持していない場合のものであ
るから、実際は保持される被対象物の重量や刺繍縫合時
の刺繍糸自身の重量等によって時々刻々と変化するもの
である。従って、本発明では、学習制御手段Ｋ４がこれ
らの被対象物の重量等による影響を考慮して、予習パタ
ーンのゲインパラメータを変更したり、復習制御を行う
ようになっている。
２に被対象物（布等）を保持していない場合のものであ
るから、実際は保持される被対象物の重量や刺繍縫合時
の刺繍糸自身の重量等によって時々刻々と変化するもの
である。従って、本発明では、学習制御手段Ｋ４がこれ
らの被対象物の重量等による影響を考慮して、予習パタ
ーンのゲインパラメータを変更したり、復習制御を行う
ようになっている。
【００９３】学習制御手段Ｋ４は、同期状態監視手段Ｋ
２からのアドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１を入力し、針棒６
の上下運動の１周期当たりの刺繍枠８２の平均偏差ΔＸ
１ａｖ，ΔＹ１ａｖを求める。なお、アドレス偏差ΔＸ
１，ΔＹ１は、刺繍枠８２の回転方向が正転の場合は正
の値、負の場合は負の値なので、学習制御手段Ｋ４はア
ドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１の絶対値の平均をとるように
なっている。
２からのアドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１を入力し、針棒６
の上下運動の１周期当たりの刺繍枠８２の平均偏差ΔＸ
１ａｖ，ΔＹ１ａｖを求める。なお、アドレス偏差ΔＸ
１，ΔＹ１は、刺繍枠８２の回転方向が正転の場合は正
の値、負の場合は負の値なので、学習制御手段Ｋ４はア
ドレス偏差ΔＸ１，ΔＹ１の絶対値の平均をとるように
なっている。
【００９４】そして、学習制御手段Ｋ４は、その刺繍枠
８２の平均偏差ΔＸ１ａｖ，ΔＹ１ａｖの大きさに基づ
いて、アドレス進角復習量ΔＰＲＸ，ΔＰＲＹを算出
し、それと予習パターン記憶手段Ｋ３のアドレス進角予
習量ΔＰＰＸ，ΔＰＰＹとを加算した値ΔＰＰＸ＋ΔＰ
ＲＸ，ΔＰＰＹ＋ΔＰＲＹを刺繍枠８２のアドレス進角
学習量として回転位置予測演算手段Ｋ５に出力する。ま
た、学習制御手段Ｋ４は、刺繍枠８２の平均偏差ΔＸ１
ａｖ，ΔＹ１ａｖの大きさが所定値以上になった場合に
は、その予習パターンのゲインパラメータを変更し、刺
繍枠８２の平均偏差ΔＸ１ａｖ，ΔＹ１ａｖの大きさが
所定値内に収まるように制御する。
８２の平均偏差ΔＸ１ａｖ，ΔＹ１ａｖの大きさに基づ
いて、アドレス進角復習量ΔＰＲＸ，ΔＰＲＹを算出
し、それと予習パターン記憶手段Ｋ３のアドレス進角予
習量ΔＰＰＸ，ΔＰＰＹとを加算した値ΔＰＰＸ＋ΔＰ
ＲＸ，ΔＰＰＹ＋ΔＰＲＹを刺繍枠８２のアドレス進角
学習量として回転位置予測演算手段Ｋ５に出力する。ま
た、学習制御手段Ｋ４は、刺繍枠８２の平均偏差ΔＸ１
ａｖ，ΔＹ１ａｖの大きさが所定値以上になった場合に
は、その予習パターンのゲインパラメータを変更し、刺
繍枠８２の平均偏差ΔＸ１ａｖ，ΔＹ１ａｖの大きさが
所定値内に収まるように制御する。
【００９５】ところが、枠動作指令部１Ｋは、単にアド
レス変換部１５のアドレス信号ＡＤに学習制御手段Ｋ４
のアドレス進角学習量ΔＰＰＸ＋ΔＰＲＸ，ΔＰＰＹ＋
ΔＰＲＹを加算し、その加算値に基づいて刺繍枠位置を
予測して位置制御部１Ｌ，１Ｒに指令位置データＸ０
Ｐ，Ｙ０Ｐを出力したとしても、針棒６は一定の回転速
度信号Ｐｖに対応してストローク運動しているので、そ
の出力時点では既に枠動作指令部１Ｋの処理時間に相当
する角度分だけ針棒が動作しているので、その出力時点
における実際の針棒の位置に対応したアドレス信号ＡＤ
に対応した指令位置データＰ０Ｘ，Ｐ０Ｙを出力するこ
とができない。
レス変換部１５のアドレス信号ＡＤに学習制御手段Ｋ４
のアドレス進角学習量ΔＰＰＸ＋ΔＰＲＸ，ΔＰＰＹ＋
ΔＰＲＹを加算し、その加算値に基づいて刺繍枠位置を
予測して位置制御部１Ｌ，１Ｒに指令位置データＸ０
Ｐ，Ｙ０Ｐを出力したとしても、針棒６は一定の回転速
度信号Ｐｖに対応してストローク運動しているので、そ
の出力時点では既に枠動作指令部１Ｋの処理時間に相当
する角度分だけ針棒が動作しているので、その出力時点
における実際の針棒の位置に対応したアドレス信号ＡＤ
に対応した指令位置データＰ０Ｘ，Ｐ０Ｙを出力するこ
とができない。
【００９６】そこで、回転位置予測演算手段Ｋ５は、ア
ドレス変換部１５からのアドレス信号ＡＤ、速度演算手
段Ｋ１からの回転速度信号Ｐｖ及び学習制御手段Ｋ４か
らのアドレス進角学習量ΔＰＰＸ＋ΔＰＲＸ，ΔＰＰＹ
＋ΔＰＲＹを入力し、アドレス信号ＡＤとアドレス進角
学習量ΔＰＰＸ＋ΔＰＲＸ，ΔＰＰＹ＋ΔＰＲＹとを加
算し、さらに枠動作指令部１Ｋから位置制御部１Ｌ，１
Ｒに指令位置信号Ｘ０Ｐ、Ｙ０Ｐが出力されるまでの処
理時間ＴＷと回転速度信号Ｐｖとの乗算値Ｐｖ×ＴＷを
加算した値ＡＤ＋ΔＰＰＸ＋ΔＰＲＸ＋Ｐｖ×ＴＷ，Ａ
Ｄ＋ΔＰＰＹ＋ΔＰＲＹ＋Ｐｖ×ＴＷを正式なアドレス
信号ＡＤａとして刺繍枠位置予測演算用係数テーブルＫ
７に出力する。
ドレス変換部１５からのアドレス信号ＡＤ、速度演算手
段Ｋ１からの回転速度信号Ｐｖ及び学習制御手段Ｋ４か
らのアドレス進角学習量ΔＰＰＸ＋ΔＰＲＸ，ΔＰＰＹ
＋ΔＰＲＹを入力し、アドレス信号ＡＤとアドレス進角
学習量ΔＰＰＸ＋ΔＰＲＸ，ΔＰＰＹ＋ΔＰＲＹとを加
算し、さらに枠動作指令部１Ｋから位置制御部１Ｌ，１
Ｒに指令位置信号Ｘ０Ｐ、Ｙ０Ｐが出力されるまでの処
理時間ＴＷと回転速度信号Ｐｖとの乗算値Ｐｖ×ＴＷを
加算した値ＡＤ＋ΔＰＰＸ＋ΔＰＲＸ＋Ｐｖ×ＴＷ，Ａ
Ｄ＋ΔＰＰＹ＋ΔＰＲＹ＋Ｐｖ×ＴＷを正式なアドレス
信号ＡＤａとして刺繍枠位置予測演算用係数テーブルＫ
７に出力する。
【００９７】枠動作指令部１Ｋは、ステッチ幅及びステ
ッチ方向に応じてそれぞれ異なった動作パターンに従っ
て刺繍枠８２を移動させる必要がある。そこで、刺繍枠
動作パターンデータ記憶手段Ｋ６は、このステッチ幅及
びステッチ方向毎の動作パターンを、アドレス信号ＡＤ
と、刺繍枠移動量ＸＡ，ＹＡとからなる動作パターンデ
ータとして記憶している。例えば、刺繍枠動作パターン
データ記憶手段Ｋ６は、図１０のように２０度毎のアド
レス信号ＡＤ（２４０度，２６０度，２８０度，３００
度，３２０度，３４０度，３６０（０度），２０度，４
０度，６０度，８０度，１００度）と、このアドレス信
号ＡＤに対する刺繍枠位置ＸＹ０〜ＸＹＢとを動作パタ
ーンデータＳ０〜ＳＢとして記憶している。
ッチ方向に応じてそれぞれ異なった動作パターンに従っ
て刺繍枠８２を移動させる必要がある。そこで、刺繍枠
動作パターンデータ記憶手段Ｋ６は、このステッチ幅及
びステッチ方向毎の動作パターンを、アドレス信号ＡＤ
と、刺繍枠移動量ＸＡ，ＹＡとからなる動作パターンデ
ータとして記憶している。例えば、刺繍枠動作パターン
データ記憶手段Ｋ６は、図１０のように２０度毎のアド
レス信号ＡＤ（２４０度，２６０度，２８０度，３００
度，３２０度，３４０度，３６０（０度），２０度，４
０度，６０度，８０度，１００度）と、このアドレス信
号ＡＤに対する刺繍枠位置ＸＹ０〜ＸＹＢとを動作パタ
ーンデータＳ０〜ＳＢとして記憶している。
【００９８】動作パターンデータＳ０はアドレス信号Ａ
Ｄが２４０度の時に刺繍枠位置ＸＡ，ＹＡをＸＹ０すな
わち原点に位置させることを、動作パターンデータＳ１
はアドレス信号ＡＤが２６０度の時に刺繍枠位置ＸＡ，
ＹＡをＸＹ１に位置させることを意味する。以下、動作
パターンデータＳ２〜ＳＢも同様のことを意味する。従
って、ステッチ幅の大きさにこの刺繍枠位置ＸＡ，ＹＡ
に乗じることによって、各ステッチ幅に対応した動作パ
ターンデータＳ０〜ＳＢを作成することができる。
Ｄが２４０度の時に刺繍枠位置ＸＡ，ＹＡをＸＹ０すな
わち原点に位置させることを、動作パターンデータＳ１
はアドレス信号ＡＤが２６０度の時に刺繍枠位置ＸＡ，
ＹＡをＸＹ１に位置させることを意味する。以下、動作
パターンデータＳ２〜ＳＢも同様のことを意味する。従
って、ステッチ幅の大きさにこの刺繍枠位置ＸＡ，ＹＡ
に乗じることによって、各ステッチ幅に対応した動作パ
ターンデータＳ０〜ＳＢを作成することができる。
【００９９】横軸をアドレス信号ＡＤとし、縦軸を刺繍
枠位置ＸＡ，ＹＡとして、図１０の動作パターンデータ
Ｓ０〜ＳＢをプロットし、各動作パターンデータＳ０〜
ＳＢの間を直線で結ぶことによって、動作パターンは図
１１のようになる。図１１の動作パターンは図１０の動
作パターンデータＳ０〜ＳＢを直線で結んだものなの
で、複数の直線式（１次式）で近似することができる。
枠位置ＸＡ，ＹＡとして、図１０の動作パターンデータ
Ｓ０〜ＳＢをプロットし、各動作パターンデータＳ０〜
ＳＢの間を直線で結ぶことによって、動作パターンは図
１１のようになる。図１１の動作パターンは図１０の動
作パターンデータＳ０〜ＳＢを直線で結んだものなの
で、複数の直線式（１次式）で近似することができる。
【０１００】例えば、動作パターンデータＳ０と動作パ
ターンデータＳ１との間は、直線式ＸＹ０１＝Ａ０×Ａ
ｄ＋Ｂ０で近似される。ここで、Ａ０は刺繍枠移動量
（ＸＹ１−ＸＹ０）をアドレス信号Ａｄの約２０度で除
した値Ｋ＝（ＸＹ１−ＸＹ０）／２０に相当し、Ｂ０は
その直線式ＸＹ０１がアドレス信号ＡＤ＝２４０度の場
合の刺繍枠位置軸ＸＡ，ＹＡに対する切片に相当する。
ターンデータＳ１との間は、直線式ＸＹ０１＝Ａ０×Ａ
ｄ＋Ｂ０で近似される。ここで、Ａ０は刺繍枠移動量
（ＸＹ１−ＸＹ０）をアドレス信号Ａｄの約２０度で除
した値Ｋ＝（ＸＹ１−ＸＹ０）／２０に相当し、Ｂ０は
その直線式ＸＹ０１がアドレス信号ＡＤ＝２４０度の場
合の刺繍枠位置軸ＸＡ，ＹＡに対する切片に相当する。
【０１０１】以下同様に、動作パターンデータＳ１と動
作パターンデータＳ２との間は直線式ＸＹ１２＝Ａ１×
Ａｄ＋Ｂ１で、動作パターンデータＳ２と動作パターン
データＳ３の間は直線式ＸＹ２３＝Ａ２×Ａｄ＋Ｂ２
で、動作パターンデータＳ３と動作パターンデータＳ４
の間は直線式ＸＹ３４＝Ａ３×Ａｄ＋Ｂ３で、動作パタ
ーンデータＳ４と動作パターンデータＳ５の間は直線式
ＸＹ４５＝Ａ４×Ａｄ＋Ｂ４で、動作パターンデータＳ
５と動作パターンデータＳ６の間は直線式ＸＹ５６＝Ａ
５×Ａｄ＋Ｂ５で、動作パターンデータＳ６と動作パタ
ーンデータＳ７の間は直線式ＸＹ６７＝Ａ４×Ａｄ＋Ｂ
６で、動作パターンデータＳ７と動作パターンデータＳ
８の間は直線式ＸＹ７８＝Ａ３×Ａｄ＋Ｂ７で、動作パ
ターンデータＳ８と動作パターンデータＳ９の間は直線
式ＸＹ８９＝Ａ２×Ａｄ＋Ｂ８で、動作パターンデータ
Ｓ９と動作パターンデータＳＡの間は直線式ＸＹ９Ａ＝
Ａ１×Ａｄ＋Ｂ９で、動作パターンデータＳＡと動作パ
ターンデータＳＢの間は直線式ＸＹＡＢ＝Ａ０×Ａｄ＋
ＢＡで、それぞれ近似される。なお、直線式ＸＹ０１と
ＸＹＡＢの係数Ａは同じ値Ａ０であり、以下同様に直線
式ＸＹ１２とＸＹ９Ａの係数ＡはＡ１であり、直線式Ｘ
Ｙ２３とＸＹ８９の係数ＡはＡ２であり、直線式ＸＹ３
４とＸＹ７８の係数ＡはＡ３であり、直線式ＸＹ４５と
ＸＹ６７の係数ＡはＡ４であり、直線式ＸＹ５６の係数
ＡはＡ５である。
作パターンデータＳ２との間は直線式ＸＹ１２＝Ａ１×
Ａｄ＋Ｂ１で、動作パターンデータＳ２と動作パターン
データＳ３の間は直線式ＸＹ２３＝Ａ２×Ａｄ＋Ｂ２
で、動作パターンデータＳ３と動作パターンデータＳ４
の間は直線式ＸＹ３４＝Ａ３×Ａｄ＋Ｂ３で、動作パタ
ーンデータＳ４と動作パターンデータＳ５の間は直線式
ＸＹ４５＝Ａ４×Ａｄ＋Ｂ４で、動作パターンデータＳ
５と動作パターンデータＳ６の間は直線式ＸＹ５６＝Ａ
５×Ａｄ＋Ｂ５で、動作パターンデータＳ６と動作パタ
ーンデータＳ７の間は直線式ＸＹ６７＝Ａ４×Ａｄ＋Ｂ
６で、動作パターンデータＳ７と動作パターンデータＳ
８の間は直線式ＸＹ７８＝Ａ３×Ａｄ＋Ｂ７で、動作パ
ターンデータＳ８と動作パターンデータＳ９の間は直線
式ＸＹ８９＝Ａ２×Ａｄ＋Ｂ８で、動作パターンデータ
Ｓ９と動作パターンデータＳＡの間は直線式ＸＹ９Ａ＝
Ａ１×Ａｄ＋Ｂ９で、動作パターンデータＳＡと動作パ
ターンデータＳＢの間は直線式ＸＹＡＢ＝Ａ０×Ａｄ＋
ＢＡで、それぞれ近似される。なお、直線式ＸＹ０１と
ＸＹＡＢの係数Ａは同じ値Ａ０であり、以下同様に直線
式ＸＹ１２とＸＹ９Ａの係数ＡはＡ１であり、直線式Ｘ
Ｙ２３とＸＹ８９の係数ＡはＡ２であり、直線式ＸＹ３
４とＸＹ７８の係数ＡはＡ３であり、直線式ＸＹ４５と
ＸＹ６７の係数ＡはＡ４であり、直線式ＸＹ５６の係数
ＡはＡ５である。
【０１０２】刺繍枠位置予測演算用係数テーブルＫ７
は、このようにして求められた直線式ＸＹ０１〜ＸＹＡ
Ｂのそれぞれの係数Ａ０〜Ａ５及び係数Ｂ０〜ＢＢを図
１２のようにアドレス信号ＡＤをアドレスとして記憶し
ている。すなわち、刺繍枠位置予測演算用係数テーブル
Ｋ７は、アドレス信号ＡＤをアドレスとして入力し、そ
のアドレス信号ＡＤに対応した係数Ａ０〜Ａ５及び係数
Ｂ０〜ＢＢを出力する変換テーブルである。従って、刺
繍枠位置予測演算用係数テーブルＫ７は、回転位置予測
演算手段Ｋ５からのアドレス信号ＡＤａを入力し、それ
に対応した係数Ａ０〜Ａ５及び係数Ｂ０〜ＢＢを刺繍枠
位置予測演算手段Ｋ８に出力する。
は、このようにして求められた直線式ＸＹ０１〜ＸＹＡ
Ｂのそれぞれの係数Ａ０〜Ａ５及び係数Ｂ０〜ＢＢを図
１２のようにアドレス信号ＡＤをアドレスとして記憶し
ている。すなわち、刺繍枠位置予測演算用係数テーブル
Ｋ７は、アドレス信号ＡＤをアドレスとして入力し、そ
のアドレス信号ＡＤに対応した係数Ａ０〜Ａ５及び係数
Ｂ０〜ＢＢを出力する変換テーブルである。従って、刺
繍枠位置予測演算用係数テーブルＫ７は、回転位置予測
演算手段Ｋ５からのアドレス信号ＡＤａを入力し、それ
に対応した係数Ａ０〜Ａ５及び係数Ｂ０〜ＢＢを刺繍枠
位置予測演算手段Ｋ８に出力する。
【０１０３】刺繍枠位置予測演算手段Ｋ８は、計算式Ｘ
ＹＡ＝Ａ×Ａｄ＋Ｂの係数Ａに刺繍枠位置予測演算用テ
ーブルＫ７の係数Ａ０〜Ａ５を代入し、係数Ｂに係数Ｂ
０〜ＢＢを代入して、刺繍枠指令位置データＰ０Ｘ，Ｐ
０Ｙを演算して位置制御部１Ｌ，１Ｒに出力する。な
お、計算式ＸＹＡで求められた刺繍枠指令位置データＰ
０Ｘ，Ｐ０Ｙにステッチ幅の大きさを乗じることによっ
て、ステッチ幅が種々変化した場合でも指令位置データ
Ｐ０Ｘ，Ｐ０Ｙを出力することができる。
ＹＡ＝Ａ×Ａｄ＋Ｂの係数Ａに刺繍枠位置予測演算用テ
ーブルＫ７の係数Ａ０〜Ａ５を代入し、係数Ｂに係数Ｂ
０〜ＢＢを代入して、刺繍枠指令位置データＰ０Ｘ，Ｐ
０Ｙを演算して位置制御部１Ｌ，１Ｒに出力する。な
お、計算式ＸＹＡで求められた刺繍枠指令位置データＰ
０Ｘ，Ｐ０Ｙにステッチ幅の大きさを乗じることによっ
て、ステッチ幅が種々変化した場合でも指令位置データ
Ｐ０Ｘ，Ｐ０Ｙを出力することができる。
【０１０４】次に、本実施例の動作を説明する。まず、
図４のようなサーボ制御システムによって刺繍枠８２を
駆動する場合には、枠動作指令部１Ｋはサーボモータ８
Ｘ，８Ｙの定格を示すテーブル番号データをデータ線を
介して、電流アンプ１Ｎ，１Ｔに送信する。これによっ
て、電流アンプ１Ｎ，１Ｔはサーボモータ８Ｘ，８Ｙの
定格を特定し、サーボモータ８Ｘ，８Ｙの定格に応じた
アンプとして機能するようになる。従って、サーボモー
タ８Ｘ，８Ｙの定格は異なっていてもよい。
図４のようなサーボ制御システムによって刺繍枠８２を
駆動する場合には、枠動作指令部１Ｋはサーボモータ８
Ｘ，８Ｙの定格を示すテーブル番号データをデータ線を
介して、電流アンプ１Ｎ，１Ｔに送信する。これによっ
て、電流アンプ１Ｎ，１Ｔはサーボモータ８Ｘ，８Ｙの
定格を特定し、サーボモータ８Ｘ，８Ｙの定格に応じた
アンプとして機能するようになる。従って、サーボモー
タ８Ｘ，８Ｙの定格は異なっていてもよい。
【０１０５】次に、枠動作指令部１Ｋは、位置制御部１
Ｌ，１Ｒ及び速度制御部１Ｍ，１Ｓのそれぞれのゲイン
（位置比例ゲイン、フィードフォワードゲイン、比例積
分ゲイン等）を設定す枠動作指令部１Ｋは、サーボモー
タ８Ｘ，８Ｙの目標位置を示す刺繍枠指令位置データＸ
ａ，Ｙａを位置制御部１Ｌ，１Ｒに出力する。
Ｌ，１Ｒ及び速度制御部１Ｍ，１Ｓのそれぞれのゲイン
（位置比例ゲイン、フィードフォワードゲイン、比例積
分ゲイン等）を設定す枠動作指令部１Ｋは、サーボモー
タ８Ｘ，８Ｙの目標位置を示す刺繍枠指令位置データＸ
ａ，Ｙａを位置制御部１Ｌ，１Ｒに出力する。
【０１０６】位置制御部１Ｌ，１Ｒは刺繍枠指令位置デ
ータＸａ，Ｙａ及び刺繍枠現在位置信号ＸＰ，ＹＰに基
づいた速度指令信号ＦＸ，ＦＹを速度制御部１Ｍ，１Ｓ
に出力する。速度制御部１Ｍ，１Ｓは速度指令信号Ｆ
Ｘ，ＦＹ及び速度信号ＦＬ，ＦＲに応じたトルク信号
（電流指令信号）ＴＸ，ＴＹを電流アンプ１Ｎ，１Ｔに
出力する。電流アンプ１Ｎ，１Ｔはトルク信号ＴＸ，Ｔ
Ｙ、電流フィードバック信号及び位相信号ＣＸ，ＣＹに
基づいてサーボモータ８Ｘ，８Ｙの駆動電流を制御す
る。サーボモータ８Ｘ，８Ｙに結合された回転位置セン
サ８１Ｘ，８１Ｙの出力は位置変換部１Ｐ，１Ｕによっ
て刺繍枠の現在位置信号ＸＰ，ＹＰに変換され、位置制
御部１Ｌ，１Ｒ、速度演算部１Ｑ，１Ｖ及び枠動作指令
部１Ｋにフィードバックされる。
ータＸａ，Ｙａ及び刺繍枠現在位置信号ＸＰ，ＹＰに基
づいた速度指令信号ＦＸ，ＦＹを速度制御部１Ｍ，１Ｓ
に出力する。速度制御部１Ｍ，１Ｓは速度指令信号Ｆ
Ｘ，ＦＹ及び速度信号ＦＬ，ＦＲに応じたトルク信号
（電流指令信号）ＴＸ，ＴＹを電流アンプ１Ｎ，１Ｔに
出力する。電流アンプ１Ｎ，１Ｔはトルク信号ＴＸ，Ｔ
Ｙ、電流フィードバック信号及び位相信号ＣＸ，ＣＹに
基づいてサーボモータ８Ｘ，８Ｙの駆動電流を制御す
る。サーボモータ８Ｘ，８Ｙに結合された回転位置セン
サ８１Ｘ，８１Ｙの出力は位置変換部１Ｐ，１Ｕによっ
て刺繍枠の現在位置信号ＸＰ，ＹＰに変換され、位置制
御部１Ｌ，１Ｒ、速度演算部１Ｑ，１Ｖ及び枠動作指令
部１Ｋにフィードバックされる。
【０１０７】枠動作指令部１Ｋは刺繍枠の現在位置信号
ＸＰ，ＹＰを入力し、図１に示すような所定の学習制御
によって求められた新たな刺繍枠指令位置データＰ０
Ｘ，Ｐ０Ｙを位置制御部１Ｌ，１Ｒに出力する。この制
御の途中で、オーバーロード、電源電圧低下、過電流、
過電圧及びオーバーヒート等の異常が発生した場合、こ
れらの制御状態を示すステイタスデータが電流アンプ１
Ｎ，１Ｔから枠動作指令部１Ｋを介して上位コントロー
ラに送信される。従って、上位コントローラはこのステ
イタスデータを受信し、それに応じた処理を行う。
ＸＰ，ＹＰを入力し、図１に示すような所定の学習制御
によって求められた新たな刺繍枠指令位置データＰ０
Ｘ，Ｐ０Ｙを位置制御部１Ｌ，１Ｒに出力する。この制
御の途中で、オーバーロード、電源電圧低下、過電流、
過電圧及びオーバーヒート等の異常が発生した場合、こ
れらの制御状態を示すステイタスデータが電流アンプ１
Ｎ，１Ｔから枠動作指令部１Ｋを介して上位コントロー
ラに送信される。従って、上位コントローラはこのステ
イタスデータを受信し、それに応じた処理を行う。
【０１０８】次に、図４のミシン制御手段の動作を図１
３のモーションダイヤグラム図を用いて説明する。図１
３は釜９１と天秤５１と針棒６との位置関係を示すモー
ションダイヤグラム図であり、図２３に対応している。
図において、横軸は針棒６の上下運動の１周期を３６０
度とした場合における回転角度（アドレス信号ＡＤ）を
示し、縦軸は針棒６の最下死点を基準とした釜９１の釜
剣先、天秤５１の上糸通過穴及び針棒６の針穴の位置を
それぞれ示す。
３のモーションダイヤグラム図を用いて説明する。図１
３は釜９１と天秤５１と針棒６との位置関係を示すモー
ションダイヤグラム図であり、図２３に対応している。
図において、横軸は針棒６の上下運動の１周期を３６０
度とした場合における回転角度（アドレス信号ＡＤ）を
示し、縦軸は針棒６の最下死点を基準とした釜９１の釜
剣先、天秤５１の上糸通過穴及び針棒６の針穴の位置を
それぞれ示す。
【０１０９】針棒６は、上死点を０度、下死点を１８０
度とする約４０ｍｍの振幅で上下運動する。図１３に
は、針棒６の上下運動に伴う針穴の位置が示してある。
針穴はサイン波形６Ｍのような上下運動を行う。釜９１
は、針棒６の下死点近傍と釜剣先の上死点近傍とが略一
致した時点で釜剣先が上糸２２を引き込むように針棒６
の２倍の周期で回転運動する。図１３には、釜剣先の回
転運動に伴う位置が示してある。釜剣先は下死点に達す
ることによって上糸２２を約３０ｍｍ程度引き込む。釜
剣先はサイン波形９１Ｍのような回転運動を行う。
度とする約４０ｍｍの振幅で上下運動する。図１３に
は、針棒６の上下運動に伴う針穴の位置が示してある。
針穴はサイン波形６Ｍのような上下運動を行う。釜９１
は、針棒６の下死点近傍と釜剣先の上死点近傍とが略一
致した時点で釜剣先が上糸２２を引き込むように針棒６
の２倍の周期で回転運動する。図１３には、釜剣先の回
転運動に伴う位置が示してある。釜剣先は下死点に達す
ることによって上糸２２を約３０ｍｍ程度引き込む。釜
剣先はサイン波形９１Ｍのような回転運動を行う。
【０１１０】天秤５１は、釜９１の釜剣先が上糸２２を
引き込んで下死点に達した時点で、上糸２２を引き上げ
て下糸９２に絡ませ、針棒６の下降及び釜剣先の引き込
みに応じて上糸２２をゆるめるという波形５１Ｍのよう
な上下運動を行う。天秤１５の上下運動の周期と、針棒
６の上下運動の周期とは同じである。
引き込んで下死点に達した時点で、上糸２２を引き上げ
て下糸９２に絡ませ、針棒６の下降及び釜剣先の引き込
みに応じて上糸２２をゆるめるという波形５１Ｍのよう
な上下運動を行う。天秤１５の上下運動の周期と、針棒
６の上下運動の周期とは同じである。
【０１１１】枠駆動可能信号は、針６１が布から抜け出
て、針先が約１０ｍｍに達した時点（本実施例では約２
４０度）でハイレベル“１”になり、針６１が布に刺さ
る直前の約１５ｍｍに達した時点（本実施例では１００
度）でローレベル“０”に戻る。すなわち、枠動作指令
部１Ｋは、アドレス変換部１５からのアドレス信号ＡＤ
に応じて２４０度から１００度の期間に枠駆動信号Ｐ０
Ｘ，Ｐ０Ｙを出力して、サーボモータ８Ｘ及び８Ｙを駆
動し、刺繍枠８２の移動を行う。なお、本実施例では、
刺繍枠８２を−Ｙ方向と＋Ｙ方向とに交互に移動する場
合について説明する。
て、針先が約１０ｍｍに達した時点（本実施例では約２
４０度）でハイレベル“１”になり、針６１が布に刺さ
る直前の約１５ｍｍに達した時点（本実施例では１００
度）でローレベル“０”に戻る。すなわち、枠動作指令
部１Ｋは、アドレス変換部１５からのアドレス信号ＡＤ
に応じて２４０度から１００度の期間に枠駆動信号Ｐ０
Ｘ，Ｐ０Ｙを出力して、サーボモータ８Ｘ及び８Ｙを駆
動し、刺繍枠８２の移動を行う。なお、本実施例では、
刺繍枠８２を−Ｙ方向と＋Ｙ方向とに交互に移動する場
合について説明する。
【０１１２】張力信号ＴＳは、張力検出手段３から出力
されるものであり、実際の波形図を模式的に示したもの
である。まず、張力信号ＴＳとしては、釜剣先が上糸２
２を下死点まで引き込んでから天秤が上糸２２を引き上
げる時点（約３００度付近）で発生する釜下死点張力信
号ｔａ，ｔｆと、上糸２２が釜支えを通過する時点（約
１０度付近）で発生する釜支え通過点張力信号ｔｂ，ｔ
ｇと、天秤５１が上糸２２を上死点まで引き上げる時
（約３０度〜９０度付近）に発生する天秤上死点張力信
号ｔｃ，ｔｇと、針棒６の針６１が布に刺さる時点（約
１１０度付近）で発生する針布刺点ｔｄ，ｔｉとが存在
する。これらの張力信号の中でも、天秤上死点張力信号
ｔｃ，ｔｇが最も刺繍製品の風合いに影響を与えるの
で、本実施例では、この天秤上死点張力信号に基づいて
糸調子を行う場合について説明する。
されるものであり、実際の波形図を模式的に示したもの
である。まず、張力信号ＴＳとしては、釜剣先が上糸２
２を下死点まで引き込んでから天秤が上糸２２を引き上
げる時点（約３００度付近）で発生する釜下死点張力信
号ｔａ，ｔｆと、上糸２２が釜支えを通過する時点（約
１０度付近）で発生する釜支え通過点張力信号ｔｂ，ｔ
ｇと、天秤５１が上糸２２を上死点まで引き上げる時
（約３０度〜９０度付近）に発生する天秤上死点張力信
号ｔｃ，ｔｇと、針棒６の針６１が布に刺さる時点（約
１１０度付近）で発生する針布刺点ｔｄ，ｔｉとが存在
する。これらの張力信号の中でも、天秤上死点張力信号
ｔｃ，ｔｇが最も刺繍製品の風合いに影響を与えるの
で、本実施例では、この天秤上死点張力信号に基づいて
糸調子を行う場合について説明する。
【０１１３】以下、ミシン制御手段１の動作を説明する
まず、上位コントローラ（図示せず）は各メモリ（基準
データ記憶部１９及び糸調子データ記憶部１Ｄ）内のデ
ータをリセットしたり、選択回路３の選択状態を設定し
たり、枠動作指令部１Ｋの内部メモリ上に枠駆動データ
等を読み込んだりして、イニシャライズ処理を行う。こ
のとき、基準データ記憶部１９に対するデータの書き込
みがまだなので、上位コントローラは選択回路１８をＢ
端子側に接続する。
まず、上位コントローラ（図示せず）は各メモリ（基準
データ記憶部１９及び糸調子データ記憶部１Ｄ）内のデ
ータをリセットしたり、選択回路３の選択状態を設定し
たり、枠動作指令部１Ｋの内部メモリ上に枠駆動データ
等を読み込んだりして、イニシャライズ処理を行う。こ
のとき、基準データ記憶部１９に対するデータの書き込
みがまだなので、上位コントローラは選択回路１８をＢ
端子側に接続する。
【０１１４】そして、主軸動作指令部１１は、上位コン
トローラからのスタート信号の入力に応じて、電流指令
信号ＴＭを電流アンプ１２に出力して主軸モータ４を指
令速度信号ＶＭの回転速度で回転させる。このとき、主
軸動作指令部１１は指令速度信号ＶＭを張力データ選択
読出部１６に出力する。これによって、釜９１、針棒６
及び天秤５１は図１３のようなモーションで動作するよ
うになる。
トローラからのスタート信号の入力に応じて、電流指令
信号ＴＭを電流アンプ１２に出力して主軸モータ４を指
令速度信号ＶＭの回転速度で回転させる。このとき、主
軸動作指令部１１は指令速度信号ＶＭを張力データ選択
読出部１６に出力する。これによって、釜９１、針棒６
及び天秤５１は図１３のようなモーションで動作するよ
うになる。
【０１１５】張力データ選択読出部１６は、最適張力デ
ータ記憶部１７の回転速度Ｎ１〜Ｎ６の張力データの中
から指令速度信号ＶＭに最も近いものを選択し、枠動作
指令部１Ｋからの枠駆動データに基づいてステッチ幅、
ステッチ方向及びステッチ角度を算出して今回のステッ
チに最適な張力データＭＴを最適張力データ記憶部１７
の中から選択し、アドレス変換部１５からのアドレスに
応じて張力補正部１Ｃに出力する。
ータ記憶部１７の回転速度Ｎ１〜Ｎ６の張力データの中
から指令速度信号ＶＭに最も近いものを選択し、枠動作
指令部１Ｋからの枠駆動データに基づいてステッチ幅、
ステッチ方向及びステッチ角度を算出して今回のステッ
チに最適な張力データＭＴを最適張力データ記憶部１７
の中から選択し、アドレス変換部１５からのアドレスに
応じて張力補正部１Ｃに出力する。
【０１１６】張力補正部１Ｃは、速度変動演算部１Ｂか
らの速度変動率εに基づいて張力データＭＴに補正を加
え、それを補正張力データＣＴとして張力偏差算出部１
Ａに出力する。張力偏差算出部１Ａは、張力検出手段３
からの張力信号ＴＳと補正張力データＣＴとの間の張力
偏差データΔＴを糸調子制御部１Ｅに出力する。糸調子
制御部１Ｅは、張力偏差データΔＴに相当する分だけ糸
調子用モータ２を駆動し、駆動終了後の位置データＴＰ
を今回のステッチにおける糸調子データとして糸調子デ
ータ記憶部１Ｄに記憶する。
らの速度変動率εに基づいて張力データＭＴに補正を加
え、それを補正張力データＣＴとして張力偏差算出部１
Ａに出力する。張力偏差算出部１Ａは、張力検出手段３
からの張力信号ＴＳと補正張力データＣＴとの間の張力
偏差データΔＴを糸調子制御部１Ｅに出力する。糸調子
制御部１Ｅは、張力偏差データΔＴに相当する分だけ糸
調子用モータ２を駆動し、駆動終了後の位置データＴＰ
を今回のステッチにおける糸調子データとして糸調子デ
ータ記憶部１Ｄに記憶する。
【０１１７】以上の動作を刺繍模様が完成するまで、す
なわち、枠動作指令部１Ｋの内部メモリに記憶されてい
る枠駆動データの読み出しが終了するまで行う。これに
よって、糸調子データ記憶部１Ｄには、張力検出手段３
の張力信号ＴＳが最適張力データ記憶部１７内の張力デ
ータＭＴ（実際には補正張力データＣＴ）に略等しくな
るような上糸調子用モータ２の位置データ（糸調子デー
タ）が各ステッチ毎に糸調子データ記憶部１Ｄに記憶さ
れる。
なわち、枠動作指令部１Ｋの内部メモリに記憶されてい
る枠駆動データの読み出しが終了するまで行う。これに
よって、糸調子データ記憶部１Ｄには、張力検出手段３
の張力信号ＴＳが最適張力データ記憶部１７内の張力デ
ータＭＴ（実際には補正張力データＣＴ）に略等しくな
るような上糸調子用モータ２の位置データ（糸調子デー
タ）が各ステッチ毎に糸調子データ記憶部１Ｄに記憶さ
れる。
【０１１８】従って、操作者は全く糸調子の調整に未熟
であっても、上述の処理（糸調子データ作成処理）を実
行することによって、最適張力データ記憶部１７に予め
記憶されている張力データＭＴに対応した風合いの刺繍
製品を完成することのできる糸調子データを設定するこ
とができる。なお、上述の糸調子データ作成処理を数回
繰り返し実行することによって、より張力データＭＴに
対応した風合いの刺繍製品を作成することのできる糸調
子データを設定することができることはいうまでもな
い。
であっても、上述の処理（糸調子データ作成処理）を実
行することによって、最適張力データ記憶部１７に予め
記憶されている張力データＭＴに対応した風合いの刺繍
製品を完成することのできる糸調子データを設定するこ
とができる。なお、上述の糸調子データ作成処理を数回
繰り返し実行することによって、より張力データＭＴに
対応した風合いの刺繍製品を作成することのできる糸調
子データを設定することができることはいうまでもな
い。
【０１１９】上述の糸調子データ作成処理によって糸調
子データ記憶部１Ｄに記憶された位置データはあくまで
も、最適張力データ記憶部１７に予め記憶されている張
力データＭＴに基づくものであり、刺繍製品の風合いと
しては平均的なものである。従って、操作者が高度の刺
繍技術を有する場合には、この糸調子データ記憶部１Ｄ
に記憶されている位置データを刺繍製品の風合いに応じ
て設定操作子等を操作して手動で種々変更設定してもよ
い。
子データ記憶部１Ｄに記憶された位置データはあくまで
も、最適張力データ記憶部１７に予め記憶されている張
力データＭＴに基づくものであり、刺繍製品の風合いと
しては平均的なものである。従って、操作者が高度の刺
繍技術を有する場合には、この糸調子データ記憶部１Ｄ
に記憶されている位置データを刺繍製品の風合いに応じ
て設定操作子等を操作して手動で種々変更設定してもよ
い。
【０１２０】このように操作者が手動で糸調子データ記
憶部１Ｄ内の位置データを変更設定した場合には、その
刺繍製品の風合いを見るために、刺繍製品を試作する。
このような場合には、糸調子制御部１Ｅは、糸調子デー
タ記憶部内の位置データに応じてだけ上糸調子用モータ
２の位置決め制御を行う。すなわち、糸調子制御部１Ｅ
は張力偏差算出部１Ａからの張力偏差データΔＴは無視
する。
憶部１Ｄ内の位置データを変更設定した場合には、その
刺繍製品の風合いを見るために、刺繍製品を試作する。
このような場合には、糸調子制御部１Ｅは、糸調子デー
タ記憶部内の位置データに応じてだけ上糸調子用モータ
２の位置決め制御を行う。すなわち、糸調子制御部１Ｅ
は張力偏差算出部１Ａからの張力偏差データΔＴは無視
する。
【０１２１】以上のようにして、糸調子データ記憶部１
Ｄ内の位置データ（糸調子データ）が確定した場合に
は、上位コントローラは選択回路１８をＡ端子側に接続
し、主軸動作指令部１１及び枠動作指令部１Ｋを再び動
作させて、刺繍動作を行い、張力検出手段３から出力さ
れる実際の張力信号ＴＳを基準データ記憶部１９に基準
張力データＢＴとして記憶する。上述の糸調子データ作
成処理と基準張力データ記憶処理とが終了した時点で上
位コントローラは選択回路１８をＢ端子側に接続する。
Ｄ内の位置データ（糸調子データ）が確定した場合に
は、上位コントローラは選択回路１８をＡ端子側に接続
し、主軸動作指令部１１及び枠動作指令部１Ｋを再び動
作させて、刺繍動作を行い、張力検出手段３から出力さ
れる実際の張力信号ＴＳを基準データ記憶部１９に基準
張力データＢＴとして記憶する。上述の糸調子データ作
成処理と基準張力データ記憶処理とが終了した時点で上
位コントローラは選択回路１８をＢ端子側に接続する。
【０１２２】これ以降は、張力補正部１Ｃは、基準デー
タ記憶部１９からの基準張力データＢＴに対して、速度
変動演算部１Ｂからの速度変動率εに基づいた補正を加
え、それを補正張力データＣＴとして張力偏差算出部１
Ａに出力する。そして、張力偏差算出部１Ａは、張力検
出手段３からの張力信号ＴＳと補正張力データＣＴとの
間の張力偏差データΔＴを糸調子制御部１Ｅに出力す
る。
タ記憶部１９からの基準張力データＢＴに対して、速度
変動演算部１Ｂからの速度変動率εに基づいた補正を加
え、それを補正張力データＣＴとして張力偏差算出部１
Ａに出力する。そして、張力偏差算出部１Ａは、張力検
出手段３からの張力信号ＴＳと補正張力データＣＴとの
間の張力偏差データΔＴを糸調子制御部１Ｅに出力す
る。
【０１２３】糸調子制御部１Ｅは、張力偏差データΔＴ
に相当する分だけ糸調子用モータ２を駆動し、駆動終了
後の位置データＴＰを新たな糸調子データとして糸調子
データ記憶部１Ｄ内を書き換える。すなわち、糸調子制
御部１Ｅは、張力信号ＴＳが基準張力データＢＴとなる
ように常に糸調子データの復習制御を行う。これによっ
て、上糸調子手段２１や上糸調子用モータ２が経時的に
変化した場合でも上糸２２のテンションを基準張力デー
タＢＴに応じて最適制御することが可能となり、同じ風
合いの刺繍製品を再現性良く作成できるようになる。
に相当する分だけ糸調子用モータ２を駆動し、駆動終了
後の位置データＴＰを新たな糸調子データとして糸調子
データ記憶部１Ｄ内を書き換える。すなわち、糸調子制
御部１Ｅは、張力信号ＴＳが基準張力データＢＴとなる
ように常に糸調子データの復習制御を行う。これによっ
て、上糸調子手段２１や上糸調子用モータ２が経時的に
変化した場合でも上糸２２のテンションを基準張力デー
タＢＴに応じて最適制御することが可能となり、同じ風
合いの刺繍製品を再現性良く作成できるようになる。
【０１２４】なお、上述の実施例では、張力補正部１Ｃ
が速度変動演算部１Ｂからの速度変動率εに基づいて張
力データＭＴ及び基準張力データＢＴを補正する場合に
ついて説明したが、張力補正部１Ｃ及び速度変動演算部
１Ｂを省略し、これらの張力データＭＴ，ＢＴを直接張
力偏差算出部１Ａに入力するようにしてもよい。
が速度変動演算部１Ｂからの速度変動率εに基づいて張
力データＭＴ及び基準張力データＢＴを補正する場合に
ついて説明したが、張力補正部１Ｃ及び速度変動演算部
１Ｂを省略し、これらの張力データＭＴ，ＢＴを直接張
力偏差算出部１Ａに入力するようにしてもよい。
【０１２５】また、上述の実施例では、糸調子データ作
成処理を行った後に、基準張力データ記憶処理を行う場
合について説明したが、糸調子データ記憶部１Ｄに予め
外部から糸調子データを設定した場合には、糸調子デー
タ作成処理を省略してもよい。さらに、基準データ記憶
部１９内の基準張力データＢＴや糸調子データ記憶部１
Ｄ内の糸調子データをフロッピーディスクやメモリカー
ド等の外部記憶装置に記憶しておき、必要に応じて適宜
読み出して利用できるようにしてもよい。
成処理を行った後に、基準張力データ記憶処理を行う場
合について説明したが、糸調子データ記憶部１Ｄに予め
外部から糸調子データを設定した場合には、糸調子デー
タ作成処理を省略してもよい。さらに、基準データ記憶
部１９内の基準張力データＢＴや糸調子データ記憶部１
Ｄ内の糸調子データをフロッピーディスクやメモリカー
ド等の外部記憶装置に記憶しておき、必要に応じて適宜
読み出して利用できるようにしてもよい。
【０１２６】上述の実施例では、図５のような張力デー
タＭＴを作成するために、ステッチ方向、ステッチ幅及
びステッチ角度をパラメータとして実際に刺繍ミシンを
動作させる必要があるが、このようにパラメータが３つ
もあると、これらのパラメータを種々変化させながらデ
ータを作成しなければならないため、データ作成が容易
ではない。
タＭＴを作成するために、ステッチ方向、ステッチ幅及
びステッチ角度をパラメータとして実際に刺繍ミシンを
動作させる必要があるが、このようにパラメータが３つ
もあると、これらのパラメータを種々変化させながらデ
ータを作成しなければならないため、データ作成が容易
ではない。
【０１２７】すなわち、従来の刺繍ミシンにおいて、針
棒６は図１３のサイン波形６Ｍのように一定のストロー
クで上下運動を繰り返しているので、ステッチ幅の大き
さに応じて布８３と上糸２２との成す引っ張り角度θＰ
が変化する。また、布押え７１の通過穴（針６１が上下
方向に通過するための穴）が針６１の直径に比べて必要
以上に大きいので、ステッチ方向が一定であってもステ
ッチ幅の大きさに応じて上糸２２が針穴を通過する際の
針穴通過角度θＴも変化する。
棒６は図１３のサイン波形６Ｍのように一定のストロー
クで上下運動を繰り返しているので、ステッチ幅の大き
さに応じて布８３と上糸２２との成す引っ張り角度θＰ
が変化する。また、布押え７１の通過穴（針６１が上下
方向に通過するための穴）が針６１の直径に比べて必要
以上に大きいので、ステッチ方向が一定であってもステ
ッチ幅の大きさに応じて上糸２２が針穴を通過する際の
針穴通過角度θＴも変化する。
【０１２８】このようにステッチ幅の大きさに応じて引
っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴが変化する様子を
図１４を用いて説明する。図１４はステッチ幅の大きさ
が変化することによって引っ張り角度θＰ及び針穴通過
角度θＴが変化する様子を模式的に示す図である。図示
されている針棒６の動作位置は図１３の０度付近であ
り、その時の布押え７１から針６１の針穴下面までの高
さはＨ１であり、布８３の上面から布押え７１までの高
さはＨ２である。図１４（Ａ）は、ステッチ方向が−Ｙ
で、ステッチ幅がＳＷ１で、ステッチ角度が０度の場合
を示し、図１４（Ｂ）はステッチ方向が−Ｙで、ステッ
チ幅がＳＷ１の約２倍の大きさであるＳＷ２で、ステッ
チ角度が０度の場合を示している。
っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴが変化する様子を
図１４を用いて説明する。図１４はステッチ幅の大きさ
が変化することによって引っ張り角度θＰ及び針穴通過
角度θＴが変化する様子を模式的に示す図である。図示
されている針棒６の動作位置は図１３の０度付近であ
り、その時の布押え７１から針６１の針穴下面までの高
さはＨ１であり、布８３の上面から布押え７１までの高
さはＨ２である。図１４（Ａ）は、ステッチ方向が−Ｙ
で、ステッチ幅がＳＷ１で、ステッチ角度が０度の場合
を示し、図１４（Ｂ）はステッチ方向が−Ｙで、ステッ
チ幅がＳＷ１の約２倍の大きさであるＳＷ２で、ステッ
チ角度が０度の場合を示している。
【０１２９】図１４（Ａ）のようにステッチ幅がＳＷ１
で上糸２２が布押え７１に接しない場合には、引っ張り
角度θＰと針穴通過角度θＴは同じ値、すなわちａｒｃ
ｔａｎ｛（Ｈ１＋Ｈ２）／ＳＷ１｝となる。一方、図１
４（Ｂ）のようにステッチ幅がＳＷ２で上糸２２が布押
え７１に接する場合には、引っ張り角度θＰはａｒｃｔ
ａｎ｛Ｈ２／（ＳＷ２−Ｒ）｝となり、針穴通過角度θ
Ｔはａｒｃｔａｎ（Ｈ１／Ｒ）となる。ここで、Ｒは布
押え７１の半径である。図１４（Ｂ）のようにステッチ
幅が大きくなり、上糸２２と布押え７１とが接するよう
になると、針穴通過角度θＴは布押え７１の通過穴の半
径Ｒと、布押え７１から針６１の針穴下面までの高さは
Ｈ１とによって規定される一定値となる。
で上糸２２が布押え７１に接しない場合には、引っ張り
角度θＰと針穴通過角度θＴは同じ値、すなわちａｒｃ
ｔａｎ｛（Ｈ１＋Ｈ２）／ＳＷ１｝となる。一方、図１
４（Ｂ）のようにステッチ幅がＳＷ２で上糸２２が布押
え７１に接する場合には、引っ張り角度θＰはａｒｃｔ
ａｎ｛Ｈ２／（ＳＷ２−Ｒ）｝となり、針穴通過角度θ
Ｔはａｒｃｔａｎ（Ｈ１／Ｒ）となる。ここで、Ｒは布
押え７１の半径である。図１４（Ｂ）のようにステッチ
幅が大きくなり、上糸２２と布押え７１とが接するよう
になると、針穴通過角度θＴは布押え７１の通過穴の半
径Ｒと、布押え７１から針６１の針穴下面までの高さは
Ｈ１とによって規定される一定値となる。
【０１３０】例えば、図１４（Ａ）の場合には、引っ張
り角度θＰ１及び針穴通過角度θＴ１は約７５度であ
り、図１４（Ｂ）の場合には、引っ張り角度θＰ２は約
６０度であり、針穴通過角度θＴ２は約６８度である。
すなわち、図１４においては、針穴通過角度θＴはステ
ッチ幅の大きさとは無関係の一定の値となる。このよう
に従来の刺繍ミシンにおいては、ステッチ幅の大きさに
応じて引っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴが種々変
化するので、前述の実施例のように最適張力データ記憶
部１７に図５のようなステッチ幅をパラメータとした張
力データを実験等で求めて記憶する必要があった。
り角度θＰ１及び針穴通過角度θＴ１は約７５度であ
り、図１４（Ｂ）の場合には、引っ張り角度θＰ２は約
６０度であり、針穴通過角度θＴ２は約６８度である。
すなわち、図１４においては、針穴通過角度θＴはステ
ッチ幅の大きさとは無関係の一定の値となる。このよう
に従来の刺繍ミシンにおいては、ステッチ幅の大きさに
応じて引っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴが種々変
化するので、前述の実施例のように最適張力データ記憶
部１７に図５のようなステッチ幅をパラメータとした張
力データを実験等で求めて記憶する必要があった。
【０１３１】そこで、本実施例では刺繍ミシンの構造に
改良を加えることにより、ステッチ幅が変化した場合で
も引っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴを一定値に維
持できるようにし、データ作成時のパラメータからステ
ッチ幅の項を省略できるようにする。そのために本実施
例では、布押え７１の針通過穴の半径を針６１が通過す
るのに必要な最小値ｒに設定し、かつ、布８３から布押
え７１までの高さをステッチ幅の大きさ（刺繍枠８２の
移動量）に応じて可変制御するようにした。
改良を加えることにより、ステッチ幅が変化した場合で
も引っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴを一定値に維
持できるようにし、データ作成時のパラメータからステ
ッチ幅の項を省略できるようにする。そのために本実施
例では、布押え７１の針通過穴の半径を針６１が通過す
るのに必要な最小値ｒに設定し、かつ、布８３から布押
え７１までの高さをステッチ幅の大きさ（刺繍枠８２の
移動量）に応じて可変制御するようにした。
【０１３２】図１５は、針棒６及び布押え７１を布押え
用モータ７で独立に駆動するように構成した刺繍ミシン
の概略構成を示す図である。図１５において図２と同じ
構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明
は省略する。図１５の刺繍ミシンが図２と異なる点は、
図１２の主軸モータ４によって駆動されていた針棒６及
び布押え７１が布押え用モータ７で独立に駆動されるよ
うに構成されている点である。なお、布押え用モータ７
には、その回転位置をアブソリュートに検出するための
回転位置センサ７２が設けられている。
用モータ７で独立に駆動するように構成した刺繍ミシン
の概略構成を示す図である。図１５において図２と同じ
構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明
は省略する。図１５の刺繍ミシンが図２と異なる点は、
図１２の主軸モータ４によって駆動されていた針棒６及
び布押え７１が布押え用モータ７で独立に駆動されるよ
うに構成されている点である。なお、布押え用モータ７
には、その回転位置をアブソリュートに検出するための
回転位置センサ７２が設けられている。
【０１３３】図１５の刺繍ミシンを制御するミシン制御
手段１には、布押え用モータ７の回転を制御する布押え
動作指令部が新たに設けられる。布押え動作指令部は図
１３に示されるように針棒６の下死点近傍と釜剣先の上
死点近傍とが一致するように釜９１の回転位置すなわち
アドレス変換部からのアドレス信号ＡＤに対応した所定
位置に位置決め制御される。さらに、枠動作指令部１Ｋ
と布押え動作指令部とは互いに同期して動作する。
手段１には、布押え用モータ７の回転を制御する布押え
動作指令部が新たに設けられる。布押え動作指令部は図
１３に示されるように針棒６の下死点近傍と釜剣先の上
死点近傍とが一致するように釜９１の回転位置すなわち
アドレス変換部からのアドレス信号ＡＤに対応した所定
位置に位置決め制御される。さらに、枠動作指令部１Ｋ
と布押え動作指令部とは互いに同期して動作する。
【０１３４】すなわち、枠動作指令部１Ｋは布押え動作
指令部によって位置決め制御される針棒のストローク位
置が約１０ｍｍに達した時点すなわち針６１が布から抜
け出た時点で刺繍枠８２をステッチ幅及びステッチ方向
に応じて移動し、布押え動作指令部は枠動作指令部１Ｋ
によって位置決め制御されるステッチ幅の大きさ（刺繍
枠８２の移動量）に応じて針棒６の布からの高さを可変
制御する。布押え動作指令部は、図１に示された枠動作
指令部１Ｋの同期制御方式と同じようにして、針棒６の
下死点近傍と釜剣先の上死点近傍とが一致するように、
また布押え７１の高さと刺繍枠８２の移動位置とが一致
するように布押え用モータ７の回転を駆動制御する。
指令部によって位置決め制御される針棒のストローク位
置が約１０ｍｍに達した時点すなわち針６１が布から抜
け出た時点で刺繍枠８２をステッチ幅及びステッチ方向
に応じて移動し、布押え動作指令部は枠動作指令部１Ｋ
によって位置決め制御されるステッチ幅の大きさ（刺繍
枠８２の移動量）に応じて針棒６の布からの高さを可変
制御する。布押え動作指令部は、図１に示された枠動作
指令部１Ｋの同期制御方式と同じようにして、針棒６の
下死点近傍と釜剣先の上死点近傍とが一致するように、
また布押え７１の高さと刺繍枠８２の移動位置とが一致
するように布押え用モータ７の回転を駆動制御する。
【０１３５】これによって、刺繍速度（主軸モータの回
転速度）が種々変化した場合でも針棒６の下死点と釜剣
先の上死点との相対的位置関係を常に一定とし、釜９１
の釜剣先が針穴から上糸２２を引き込むことができると
共に、ステッチ幅が種々変化した場合でも引っ張り角度
θＰ及び針穴通過角度θＴを一定値に維持できるように
なる。
転速度）が種々変化した場合でも針棒６の下死点と釜剣
先の上死点との相対的位置関係を常に一定とし、釜９１
の釜剣先が針穴から上糸２２を引き込むことができると
共に、ステッチ幅が種々変化した場合でも引っ張り角度
θＰ及び針穴通過角度θＴを一定値に維持できるように
なる。
【０１３６】図１６は、上述の改良を刺繍ミシンに加え
ることによって、図１４と同じようにステッチ幅が変化
した場合でも、引っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴ
が一定値に維持される様子を模式的に示す図である。な
お、図１６（Ａ）は図１４（Ａ）と同じステッチ幅ＳＷ
１で同じステッチ方向−Ｙに刺繍枠８２が移動する場合
を示し、図１６（Ｂ）は図１４（Ｂ）と同じステッチ幅
ＳＷ２で逆のステッチ方向＋Ｙに刺繍枠８２が移動する
場合を示す。図１６（Ａ）の場合には、布８３から布押
え７１までの高さＨ３とステッチ幅ＳＷ１（正確にはＳ
Ｗ１−ｒ）とが等しくなるように針棒６のストロークの
上限値を制御し、図１６（Ｂ）の場合には、布８３から
布押え７１までの高さＨ４とステッチ幅ＳＷ２（正確に
はＳＷ２−ｒ）とが等しくなるように針棒６のストロー
クの上限値を制御している。
ることによって、図１４と同じようにステッチ幅が変化
した場合でも、引っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴ
が一定値に維持される様子を模式的に示す図である。な
お、図１６（Ａ）は図１４（Ａ）と同じステッチ幅ＳＷ
１で同じステッチ方向−Ｙに刺繍枠８２が移動する場合
を示し、図１６（Ｂ）は図１４（Ｂ）と同じステッチ幅
ＳＷ２で逆のステッチ方向＋Ｙに刺繍枠８２が移動する
場合を示す。図１６（Ａ）の場合には、布８３から布押
え７１までの高さＨ３とステッチ幅ＳＷ１（正確にはＳ
Ｗ１−ｒ）とが等しくなるように針棒６のストロークの
上限値を制御し、図１６（Ｂ）の場合には、布８３から
布押え７１までの高さＨ４とステッチ幅ＳＷ２（正確に
はＳＷ２−ｒ）とが等しくなるように針棒６のストロー
クの上限値を制御している。
【０１３７】従って、図１６（Ａ）の場合も図１６
（Ｂ）の場合も、引っ張り角度θＰ３は約４５度であ
り、ステッチ幅及びステッチ方向が変化した場合でも引
っ張り角度θＰは一定値に維持されるので、データ作成
時のパラメータからステッチ幅の項を省略でき、最適張
力データ記憶部１７のデータ作成が容易になる。また、
図１６（Ａ）のようにステッチ方向が−Ｙの場合には、
針穴通過角度θＴ３は約８２度であり、図１６（Ｂ）の
ようにステッチ方向が＋Ｙの場合には、針穴通過角度θ
Ｔ４は約９８度である。一方、図１４（Ａ）のようにス
テッチ方向が−Ｙの場合における針穴通過角度θＴの最
大値は約６８度であり、ステッチ方向が＋Ｙの場合にお
ける針穴通過角度θＴの最大値は１１２度である。
（Ｂ）の場合も、引っ張り角度θＰ３は約４５度であ
り、ステッチ幅及びステッチ方向が変化した場合でも引
っ張り角度θＰは一定値に維持されるので、データ作成
時のパラメータからステッチ幅の項を省略でき、最適張
力データ記憶部１７のデータ作成が容易になる。また、
図１６（Ａ）のようにステッチ方向が−Ｙの場合には、
針穴通過角度θＴ３は約８２度であり、図１６（Ｂ）の
ようにステッチ方向が＋Ｙの場合には、針穴通過角度θ
Ｔ４は約９８度である。一方、図１４（Ａ）のようにス
テッチ方向が−Ｙの場合における針穴通過角度θＴの最
大値は約６８度であり、ステッチ方向が＋Ｙの場合にお
ける針穴通過角度θＴの最大値は１１２度である。
【０１３８】すなわち、図１４のような従来の刺繍ミシ
ンの場合には、ステッチ方向が変化することによって針
穴通過角度θＴの変化幅は±２２度（６８度から１１２
度）であるが、図１６の本実施例のように布押え７１の
針通過穴の半径を針６１が通過するのに必要な最小値ｒ
に設定することによって、針穴通過角度θＴの変化幅は
±８度（約８２度から約９８度）と十分に小さくできる
ため、ステッチ方向の変化による張力データのばらつき
も小さく安定したものとなり、最適張力データ記憶部１
７のデータ作成が容易になるという副次的効果がある。
ンの場合には、ステッチ方向が変化することによって針
穴通過角度θＴの変化幅は±２２度（６８度から１１２
度）であるが、図１６の本実施例のように布押え７１の
針通過穴の半径を針６１が通過するのに必要な最小値ｒ
に設定することによって、針穴通過角度θＴの変化幅は
±８度（約８２度から約９８度）と十分に小さくできる
ため、ステッチ方向の変化による張力データのばらつき
も小さく安定したものとなり、最適張力データ記憶部１
７のデータ作成が容易になるという副次的効果がある。
【０１３９】また、従来の刺繍ミシンでは、針棒６は図
１３のサイン波形６Ｍのように釜９１の２倍の周期で回
転運動するだけであったが、図１５のように針棒６及び
布押え７１を主軸モータとは別個に設けられた布押え用
モータ７で独立に駆動するように構成することによっ
て、針棒６のストローク運動を任意に変えることによっ
て、針６１が布から抜け出ている時間を大きくすること
ができる。すなわち、布押え動作指令部は図１３に示さ
れるように針棒６の下死点近傍と釜剣先の上死点近傍と
が一致するように釜９１の回転位置すなわちアドレス変
換部からのアドレス信号ＡＤに対応した所定位置に針棒
６を位置決め制御した後は、針棒６を急激に上昇させて
針６１を布から抜き出し、その後は刺繍枠８２の移動に
同期させて上下運動させ、そして再び針棒６の下死点近
傍と釜剣先の上死点近傍とが一致するように針棒６を位
置決め制御する。これによって、針６１が布から抜け出
ている時間が長くなるので、刺繍枠８２の移動量すなわ
ちステッチ幅を従来よりも十分に大きくすることができ
る。
１３のサイン波形６Ｍのように釜９１の２倍の周期で回
転運動するだけであったが、図１５のように針棒６及び
布押え７１を主軸モータとは別個に設けられた布押え用
モータ７で独立に駆動するように構成することによっ
て、針棒６のストローク運動を任意に変えることによっ
て、針６１が布から抜け出ている時間を大きくすること
ができる。すなわち、布押え動作指令部は図１３に示さ
れるように針棒６の下死点近傍と釜剣先の上死点近傍と
が一致するように釜９１の回転位置すなわちアドレス変
換部からのアドレス信号ＡＤに対応した所定位置に針棒
６を位置決め制御した後は、針棒６を急激に上昇させて
針６１を布から抜き出し、その後は刺繍枠８２の移動に
同期させて上下運動させ、そして再び針棒６の下死点近
傍と釜剣先の上死点近傍とが一致するように針棒６を位
置決め制御する。これによって、針６１が布から抜け出
ている時間が長くなるので、刺繍枠８２の移動量すなわ
ちステッチ幅を従来よりも十分に大きくすることができ
る。
【０１４０】なお、上述の実施例では、図６のような天
秤上死点張力信号ｔｃ，ｔｇに基づいて糸調子を行う場
合について説明したが、釜下死点張力信号ｔａ，ｔｆや
針布刺点張力信号ｔｄ，ｔｉに基づいて糸調子の制御を
行ってもよい。この場合に、釜支え通過点張力信号ｔ
ｂ，ｔｇは、上糸２２が釜支えを通過する時に発生する
張力であり、刺繍縫合においては本来不要なものであ
る。従って、この釜支え通過点張力信号を除去するよう
な構成を釜９１に適用してもよい。例えば、上糸２２が
釜支えを通過する時点にボビンケースと釜支えとの間に
上糸が通過できるだけの間隙ができるようにするため
に、ボビンケースを釜回転方向と逆方向に微小量だけ回
転すればよい。
秤上死点張力信号ｔｃ，ｔｇに基づいて糸調子を行う場
合について説明したが、釜下死点張力信号ｔａ，ｔｆや
針布刺点張力信号ｔｄ，ｔｉに基づいて糸調子の制御を
行ってもよい。この場合に、釜支え通過点張力信号ｔ
ｂ，ｔｇは、上糸２２が釜支えを通過する時に発生する
張力であり、刺繍縫合においては本来不要なものであ
る。従って、この釜支え通過点張力信号を除去するよう
な構成を釜９１に適用してもよい。例えば、上糸２２が
釜支えを通過する時点にボビンケースと釜支えとの間に
上糸が通過できるだけの間隙ができるようにするため
に、ボビンケースを釜回転方向と逆方向に微小量だけ回
転すればよい。
【０１４１】次に、本実施例で使用される回転位置セン
サの構成について説明する。図１７は本実施例で使用す
る回転位置センサの詳細構成を示す図である。本実施例
では、主軸モータ４、上糸調子用モータ２及びサーボモ
ータ８Ｘ，８Ｙのそれぞれの回転軸にその回転位置を検
出するための回転位置センサ４１、２３、８１Ｘ及び８
１Ｙが結合されている。回転位置センサは誘導型の位相
シフト型直線位置センサからなるアブソリュート型の回
転位置センサである。尚、この回転位置センサの詳細に
ついては特開昭５７−７０４０６号公報又は特開昭５８
−１０６６９１号公報にて公知なので、ここでは簡単に
説明する。
サの構成について説明する。図１７は本実施例で使用す
る回転位置センサの詳細構成を示す図である。本実施例
では、主軸モータ４、上糸調子用モータ２及びサーボモ
ータ８Ｘ，８Ｙのそれぞれの回転軸にその回転位置を検
出するための回転位置センサ４１、２３、８１Ｘ及び８
１Ｙが結合されている。回転位置センサは誘導型の位相
シフト型直線位置センサからなるアブソリュート型の回
転位置センサである。尚、この回転位置センサの詳細に
ついては特開昭５７−７０４０６号公報又は特開昭５８
−１０６６９１号公報にて公知なので、ここでは簡単に
説明する。
【０１４２】この回転回転位置センサは、複数の極Ａ〜
Ｄが円周方向に所定間隔（一例として９０度）で設けら
れたステータ５ａと、各極Ａ〜Ｄによって囲まれたステ
ータ５ａの空間内に挿入されたロータ５ｂとを備えてい
る。ロータ５ｂは、モータ等の回転軸に結合されてお
り、回転軸の角度に応じて各極Ａ〜Ｄのリラクタンスを
変化させる形状及び材質からなり、一例として偏心円筒
形で構成されている。ステータ５ａの各極Ａ〜Ｄには、
１次コイル１ａ〜１ｄ及び２次コイル２ａ〜２ｄがそれ
ぞれ巻き回されている。そして、半径方向で対向する２
つの極Ａと極Ｃの第１の対及び極Ｂと極Ｄの第２の対は
差動的に動作するようにコイルが巻き回され、かつ差動
的なリラクタンス変化が生じるように構成されている。
Ｄが円周方向に所定間隔（一例として９０度）で設けら
れたステータ５ａと、各極Ａ〜Ｄによって囲まれたステ
ータ５ａの空間内に挿入されたロータ５ｂとを備えてい
る。ロータ５ｂは、モータ等の回転軸に結合されてお
り、回転軸の角度に応じて各極Ａ〜Ｄのリラクタンスを
変化させる形状及び材質からなり、一例として偏心円筒
形で構成されている。ステータ５ａの各極Ａ〜Ｄには、
１次コイル１ａ〜１ｄ及び２次コイル２ａ〜２ｄがそれ
ぞれ巻き回されている。そして、半径方向で対向する２
つの極Ａと極Ｃの第１の対及び極Ｂと極Ｄの第２の対は
差動的に動作するようにコイルが巻き回され、かつ差動
的なリラクタンス変化が生じるように構成されている。
【０１４３】第１の極の対Ａ及びＣに巻かれている１次
コイル１ａ及び１ｃは、正弦信号ｓｉｎωｔで励磁さ
れ、第２の極の対Ｂ及びＤに巻かれている１次コイル１
ｂ及び１ｃは余弦信号ｃｏｓωｔで励磁されている。そ
の結果、２次コイル２ａ〜２ｄからは、それらの合成出
力信号Ｙが得られる。この合成出力信号Ｙは、基準信号
となる１次交流信号（１次コイルの励磁信号）ｓｉｎω
ｔ又はｃｏｓωｔに対して、ロータ５ｂの回転角度θに
応じた電気的位相角度だけ位相シフトした信号Ｙ＝ｓｉ
ｎ（ωｔ＋φ）である。
コイル１ａ及び１ｃは、正弦信号ｓｉｎωｔで励磁さ
れ、第２の極の対Ｂ及びＤに巻かれている１次コイル１
ｂ及び１ｃは余弦信号ｃｏｓωｔで励磁されている。そ
の結果、２次コイル２ａ〜２ｄからは、それらの合成出
力信号Ｙが得られる。この合成出力信号Ｙは、基準信号
となる１次交流信号（１次コイルの励磁信号）ｓｉｎω
ｔ又はｃｏｓωｔに対して、ロータ５ｂの回転角度θに
応じた電気的位相角度だけ位相シフトした信号Ｙ＝ｓｉ
ｎ（ωｔ＋φ）である。
【０１４４】なお、図１７のような誘導型の位相シフト
型回転位置センサを用いる場合には、図１の位置変換部
１３、１Ｇ、１Ｐ及び１Ｕは、１次交流信号ｓｉｎωｔ
又はｃｏｓωｔを発生する基準信号発生部と、合成出力
信号Ｙの電気的位相ずれφを測定しロータ５ｂの位置デ
ータを算出する位相差検出部とを備える必要がある。図
１８はその位置変換部の詳細構成を示す図である。
型回転位置センサを用いる場合には、図１の位置変換部
１３、１Ｇ、１Ｐ及び１Ｕは、１次交流信号ｓｉｎωｔ
又はｃｏｓωｔを発生する基準信号発生部と、合成出力
信号Ｙの電気的位相ずれφを測定しロータ５ｂの位置デ
ータを算出する位相差検出部とを備える必要がある。図
１８はその位置変換部の詳細構成を示す図である。
【０１４５】基準信号発生部はクロック発振器９Ａ、同
期カウンタ９Ｂ、ＲＯＭ９３ａ，９３ｂ、Ｄ／Ａ変換器
９４ａ，９４ｂ及びアンプ９５ａ，９５ｂからなり、位
相差検出部はアンプ９６、ゼロクロス回路９７及びラッ
チ回路９８からなる。クロック発振器９Ａは高速の正確
なクロック信号を発生するものであり、このクロック信
号に基づいて他の回路は動作する。同期カウンタ９Ｂは
クロック発振器９Ａのクロック信号をカウントし、その
カウント値をアドレス信号としてＲＯＭ９３ａ及びラッ
チ回路９８に出力する。
期カウンタ９Ｂ、ＲＯＭ９３ａ，９３ｂ、Ｄ／Ａ変換器
９４ａ，９４ｂ及びアンプ９５ａ，９５ｂからなり、位
相差検出部はアンプ９６、ゼロクロス回路９７及びラッ
チ回路９８からなる。クロック発振器９Ａは高速の正確
なクロック信号を発生するものであり、このクロック信
号に基づいて他の回路は動作する。同期カウンタ９Ｂは
クロック発振器９Ａのクロック信号をカウントし、その
カウント値をアドレス信号としてＲＯＭ９３ａ及びラッ
チ回路９８に出力する。
【０１４６】ＲＯＭ９３ａ及び９３ｂは基準交流信号に
対応した振幅データを記憶しており、同期カウンタ９Ｂ
からのアドレス信号（カウント値）に応じて基準交流信
号の振幅データを発生する。ＲＯＭ９３ａはｓｉｎωｔ
の振幅データを、ＲＯＭ９３ｂはｃｏｓωｔの振幅デー
タを記憶している。従って、ＲＯＭ９３ａ及び９３ｂは
同期カウンタ９Ｂから同じアドレス信号を入力すること
によって、２種類の基準交流信号ｓｉｎωｔ及びｃｏｓ
ωｔを出力する。なお、同じ振幅データのＲＯＭを位相
のそれぞれ異なるアドレス信号で読み出しても同様に２
種類の基準交流信号を得ることもできる。
対応した振幅データを記憶しており、同期カウンタ９Ｂ
からのアドレス信号（カウント値）に応じて基準交流信
号の振幅データを発生する。ＲＯＭ９３ａはｓｉｎωｔ
の振幅データを、ＲＯＭ９３ｂはｃｏｓωｔの振幅デー
タを記憶している。従って、ＲＯＭ９３ａ及び９３ｂは
同期カウンタ９Ｂから同じアドレス信号を入力すること
によって、２種類の基準交流信号ｓｉｎωｔ及びｃｏｓ
ωｔを出力する。なお、同じ振幅データのＲＯＭを位相
のそれぞれ異なるアドレス信号で読み出しても同様に２
種類の基準交流信号を得ることもできる。
【０１４７】Ｄ／Ａ変換器９４ａ及び９４ｂはＲＯＭ９
３ａ及び９３ｂからのデジタルの振幅データをアナログ
信号に変換してアンプ９５ａ及び９５ｂに出力する。ア
ンプ９５ａ及び９５ｂはＤ／Ａ変換器からのアナログ信
号を増幅し、それを基準交流信号ｓｉｎωｔ及びｃｏｓ
ωｔとして１次コイル１ａ，１ｃ及び１ｂ，１ｄのそれ
ぞれに印加される。同期カウンタ９Ｂの分周数をＭとす
ると、そのＭカウント分が基準交流信号の最大位相角２
πラジアン（３６０度）に相当する。すなわち、同期カ
ウンタ９Ｂの１カウント値は２π／Ｍラジアンの位相角
を示している。
３ａ及び９３ｂからのデジタルの振幅データをアナログ
信号に変換してアンプ９５ａ及び９５ｂに出力する。ア
ンプ９５ａ及び９５ｂはＤ／Ａ変換器からのアナログ信
号を増幅し、それを基準交流信号ｓｉｎωｔ及びｃｏｓ
ωｔとして１次コイル１ａ，１ｃ及び１ｂ，１ｄのそれ
ぞれに印加される。同期カウンタ９Ｂの分周数をＭとす
ると、そのＭカウント分が基準交流信号の最大位相角２
πラジアン（３６０度）に相当する。すなわち、同期カ
ウンタ９Ｂの１カウント値は２π／Ｍラジアンの位相角
を示している。
【０１４８】アンプ９６は２次コイル２ａ〜２ｄに誘起
された２次電圧の合成値Ｙ＝Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φ）を増
幅して、ゼロクロス回路９７に出力する。ゼロクロス回
路９７は回転位置検出手段５の２次コイル２ａ〜２ｄに
誘起された相互誘導電圧（２次電圧）に基づいて負電圧
から正電圧へのゼロクロス点を検出し、検出信号をラッ
チ回路９８に出力する。
された２次電圧の合成値Ｙ＝Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φ）を増
幅して、ゼロクロス回路９７に出力する。ゼロクロス回
路９７は回転位置検出手段５の２次コイル２ａ〜２ｄに
誘起された相互誘導電圧（２次電圧）に基づいて負電圧
から正電圧へのゼロクロス点を検出し、検出信号をラッ
チ回路９８に出力する。
【０１４９】ラッチ回路９８は基準交流信号の立上りの
クロック信号にてスタートした同期カウンタのカウント
値をゼロクロス回路９７の検出信号の出力時点（ゼロク
ロス点）でラッチする。従って、ラッチ回路９８にラッ
チされた値はちょうど基準交流信号と相互誘導電圧（合
成２次出力）との間の位相差（位相ずれ量）ＭＰ（Ｔ
Ｐ，ＸＰ，ＹＰ）となる。
クロック信号にてスタートした同期カウンタのカウント
値をゼロクロス回路９７の検出信号の出力時点（ゼロク
ロス点）でラッチする。従って、ラッチ回路９８にラッ
チされた値はちょうど基準交流信号と相互誘導電圧（合
成２次出力）との間の位相差（位相ずれ量）ＭＰ（Ｔ
Ｐ，ＸＰ，ＹＰ）となる。
【０１５０】すなわち、２次コイル２ａ〜２ｄの合成出
力信号Ｙ＝ｓｉｎ（ωｔ＋φ）は、ゼロクロス回路９７
に与えられる。ゼロクロス回路９７は合成出力信号Ｙの
電気位相角がゼロのタイミングに同期してパルスＬをラ
ッチ回路９８に出力する。パルスＬはラッチ回路９８の
ラッチパルスとして使用される。従って、ラッチ回路９
８がパルスＬの立ち上がり応じて同期カウンタ９Ｂのカ
ウント値をラッチする。同期カウンタ９Ｂのカウント値
が一巡する期間と正弦波信号ｓｉｎωｔの１周期とを同
期させる。すると、ラッチ回路９８には基準交流信号ｓ
ｉｎωｔと合成出力信号Ｙ＝ｓｉｎ（ωｔ＋φ）との位
相差φに対応するカウント値がラッチされることとな
る。従って、ラッチされた値がデジタルの位置データＭ
Ｐ（ＴＰ，ＸＰ，ＹＰ）として出力される。尚、ラッチ
パルスＬはタイミングパルスとして適宜利用してもよ
い。
力信号Ｙ＝ｓｉｎ（ωｔ＋φ）は、ゼロクロス回路９７
に与えられる。ゼロクロス回路９７は合成出力信号Ｙの
電気位相角がゼロのタイミングに同期してパルスＬをラ
ッチ回路９８に出力する。パルスＬはラッチ回路９８の
ラッチパルスとして使用される。従って、ラッチ回路９
８がパルスＬの立ち上がり応じて同期カウンタ９Ｂのカ
ウント値をラッチする。同期カウンタ９Ｂのカウント値
が一巡する期間と正弦波信号ｓｉｎωｔの１周期とを同
期させる。すると、ラッチ回路９８には基準交流信号ｓ
ｉｎωｔと合成出力信号Ｙ＝ｓｉｎ（ωｔ＋φ）との位
相差φに対応するカウント値がラッチされることとな
る。従って、ラッチされた値がデジタルの位置データＭ
Ｐ（ＴＰ，ＸＰ，ＹＰ）として出力される。尚、ラッチ
パルスＬはタイミングパルスとして適宜利用してもよ
い。
【０１５１】図１７のような位相シフト型回転位置セン
サの合成出力信号Ｙ＝ｓｉｎ（ωｔ＋φ）は絶対的な位
相差信号として出力されているので、ノイズの影響を受
けにくいという特徴を有する。また、図１７の回転回転
位置センサは、一回転の範囲をアブソリュートに検出す
るものであるが、このようなアブソリュートセンサを複
数個組み合わせることによって多回転にわたってアブソ
リュート位置を検出することができる。
サの合成出力信号Ｙ＝ｓｉｎ（ωｔ＋φ）は絶対的な位
相差信号として出力されているので、ノイズの影響を受
けにくいという特徴を有する。また、図１７の回転回転
位置センサは、一回転の範囲をアブソリュートに検出す
るものであるが、このようなアブソリュートセンサを複
数個組み合わせることによって多回転にわたってアブソ
リュート位置を検出することができる。
【０１５２】なお、上述の実施例では、天秤５１、針棒
６及び釜９１を１つの主軸モータ４で駆動するタイプの
刺繍ミシンにおける針棒６と刺繍枠８２の動作の同期を
とる場合について説明したが、これに限らず、次のよう
なタイプの刺繍ミシンについても上述の同期制御方式を
適用することによって、各駆動機構間の同期をとること
ができる。以下、本発明の刺繍ミシンの同期制御方式で
制御可能な刺繍ミシンの概略構成について説明する。
６及び釜９１を１つの主軸モータ４で駆動するタイプの
刺繍ミシンにおける針棒６と刺繍枠８２の動作の同期を
とる場合について説明したが、これに限らず、次のよう
なタイプの刺繍ミシンについても上述の同期制御方式を
適用することによって、各駆動機構間の同期をとること
ができる。以下、本発明の刺繍ミシンの同期制御方式で
制御可能な刺繍ミシンの概略構成について説明する。
【０１５３】図１９は、天秤と針棒を主軸モータで駆動
し、釜をこれとは別の釜用モータで駆動するように構成
された刺繍ミシンの概略構成を示す図である。図１９に
おいて図２と同じ構成のものには同一の符号が付してあ
るので、その説明は省略する。図１９の刺繍ミシンが図
２と異なる点は、釜用モータ９を新たに設けて、釜９１
をこの釜用モータ９で駆動し、天秤５１と針棒６の両方
を主軸モータ４で駆動するようにした点である。釜用モ
ータ９には、その回転位置をアブソリュートに検出する
ための回転位置センサ９３が設けられている。図１９の
刺繍ミシンを図１のミシン制御手段１で制御する場合に
は、ミシン制御手段１内に釜用モータ９の回転を制御す
る釜動作指令部を新たに設け、主軸動作指令部１１を釜
動作指令部の動作に同期させるようにすればよい。
し、釜をこれとは別の釜用モータで駆動するように構成
された刺繍ミシンの概略構成を示す図である。図１９に
おいて図２と同じ構成のものには同一の符号が付してあ
るので、その説明は省略する。図１９の刺繍ミシンが図
２と異なる点は、釜用モータ９を新たに設けて、釜９１
をこの釜用モータ９で駆動し、天秤５１と針棒６の両方
を主軸モータ４で駆動するようにした点である。釜用モ
ータ９には、その回転位置をアブソリュートに検出する
ための回転位置センサ９３が設けられている。図１９の
刺繍ミシンを図１のミシン制御手段１で制御する場合に
は、ミシン制御手段１内に釜用モータ９の回転を制御す
る釜動作指令部を新たに設け、主軸動作指令部１１を釜
動作指令部の動作に同期させるようにすればよい。
【０１５４】図２０は、天秤を天秤用モータで、針棒を
主軸モータで、釜を釜用モータでそれぞれ独立に駆動す
るように構成された刺繍ミシンの概略構成を示す図であ
る。図２０において図２と同じ構成のものには同一の符
号が付してあるので、その説明は省略する。図２０の刺
繍ミシンが図２と異なる点は、天秤用モータ５と釜用モ
ータ９を新たに設けて、天秤５１を天秤用モータ５で駆
動し、釜９１を釜用モータ９で駆動し、針棒６を主軸モ
ータ４で駆動するようにした点である。釜用モータ９及
び天秤用モータ５には、その回転位置をアブソリュート
に検出するための回転位置センサ５４，９３がそれぞれ
設けられている。
主軸モータで、釜を釜用モータでそれぞれ独立に駆動す
るように構成された刺繍ミシンの概略構成を示す図であ
る。図２０において図２と同じ構成のものには同一の符
号が付してあるので、その説明は省略する。図２０の刺
繍ミシンが図２と異なる点は、天秤用モータ５と釜用モ
ータ９を新たに設けて、天秤５１を天秤用モータ５で駆
動し、釜９１を釜用モータ９で駆動し、針棒６を主軸モ
ータ４で駆動するようにした点である。釜用モータ９及
び天秤用モータ５には、その回転位置をアブソリュート
に検出するための回転位置センサ５４，９３がそれぞれ
設けられている。
【０１５５】図２０の刺繍ミシンを図１のミシン制御手
段１で制御する場合には、ミシン制御手段１内に天秤用
モータ５の回転を制御する天秤動作指令部と釜用モータ
９の回転を制御する釜動作指令部とを新たに設け、主軸
動作指令部１１を釜動作指令部の動作に同期させ、天秤
動作指令部を主軸動作指令部１１の動作に同期させれば
よい。図２０のように刺繍ミシンを構成することによっ
て、図１６のようにステッチ幅に応じて針棒６の高さを
主軸モータ４で適宜制御することができるようになる。
段１で制御する場合には、ミシン制御手段１内に天秤用
モータ５の回転を制御する天秤動作指令部と釜用モータ
９の回転を制御する釜動作指令部とを新たに設け、主軸
動作指令部１１を釜動作指令部の動作に同期させ、天秤
動作指令部を主軸動作指令部１１の動作に同期させれば
よい。図２０のように刺繍ミシンを構成することによっ
て、図１６のようにステッチ幅に応じて針棒６の高さを
主軸モータ４で適宜制御することができるようになる。
【０１５６】図２１は、天秤を天秤用モータで、針棒を
針棒用モータで、釜を釜用モータで、布押えを布押え用
モータでそれぞれ独立に駆動するように構成し、さらに
上糸の送り量を制御する手段を新たに設けた刺繍ミシン
の概略構成を示す図である。図２１において図２０と同
じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説
明は省略する。図２１の刺繍ミシンが図２０と異なる点
は、図２０の主軸モータ４によって駆動されていた針棒
６及び布押え７１が針棒用モータ６２と布押え用モータ
７で別々に駆動されるように構成されている点である。
針棒用モータで、釜を釜用モータで、布押えを布押え用
モータでそれぞれ独立に駆動するように構成し、さらに
上糸の送り量を制御する手段を新たに設けた刺繍ミシン
の概略構成を示す図である。図２１において図２０と同
じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説
明は省略する。図２１の刺繍ミシンが図２０と異なる点
は、図２０の主軸モータ４によって駆動されていた針棒
６及び布押え７１が針棒用モータ６２と布押え用モータ
７で別々に駆動されるように構成されている点である。
【０１５７】さらに、図２１の刺繍ミシンには、上糸調
子手段２１の上部に上糸２２の送り量を制御するための
上糸送り手段２５と、この上糸送り手段２５を駆動する
上糸送り用モータ２４と、上糸２２の引き上げ量を制御
するために第２天秤５２Ａと、この第２天秤５２Ａを駆
動する第２天秤用モータ５２Ｄが新たに設けられてい
る。なお、上糸送り用モータ２４、第２天秤用モータ５
２Ｄ、針棒用モータ６２及び布押え用モータ７には、そ
の回転位置をアブソリュートに検出するための回転位置
センサ２６、５２Ｅ、６３及び７２がそれぞれ設けられ
ている。
子手段２１の上部に上糸２２の送り量を制御するための
上糸送り手段２５と、この上糸送り手段２５を駆動する
上糸送り用モータ２４と、上糸２２の引き上げ量を制御
するために第２天秤５２Ａと、この第２天秤５２Ａを駆
動する第２天秤用モータ５２Ｄが新たに設けられてい
る。なお、上糸送り用モータ２４、第２天秤用モータ５
２Ｄ、針棒用モータ６２及び布押え用モータ７には、そ
の回転位置をアブソリュートに検出するための回転位置
センサ２６、５２Ｅ、６３及び７２がそれぞれ設けられ
ている。
【０１５８】上糸送り手段２５は、例えば上糸２２の巻
き回されたプーリーで構成されており、このプーリーが
回転することによってその回転量に応じた長さの上糸２
２が送り出されるようになっている。従って、このプー
リーの回転位置を上糸送り用モータ２４で制御すること
によって、上糸２２の送り量を刺繍枠８２の移動量に応
じて適宜制御することができる。また、上糸送り用モー
タ２４にブレーキ手段を設けることによって上糸２２の
送りを停止することも可能である。
き回されたプーリーで構成されており、このプーリーが
回転することによってその回転量に応じた長さの上糸２
２が送り出されるようになっている。従って、このプー
リーの回転位置を上糸送り用モータ２４で制御すること
によって、上糸２２の送り量を刺繍枠８２の移動量に応
じて適宜制御することができる。また、上糸送り用モー
タ２４にブレーキ手段を設けることによって上糸２２の
送りを停止することも可能である。
【０１５９】第２天秤５２Ａは、糸案内５２Ｂが軸５２
Ｃを中心に回転するアーム上に設けられており、このア
ームの回転量に応じて上糸２２の引き上げ量を適宜制御
できるようになっている。すなわち、アームが左回転
し、糸案内５２Ｂが下側に移動すると上糸２２の引き上
げ量は増加し、逆にアームが右回転し、糸案内５２Ｂか
上側に移動すると上糸２２の引き上げ量は減少する。こ
のように、アームの回転位置を適宜制御することによっ
て上糸の引き上げ量を制御することができると共に天秤
５１が上糸２２を引き上げる際（天秤上死点付近）に発
生するテンションの発生タイミングを適宜制御すること
もできる。
Ｃを中心に回転するアーム上に設けられており、このア
ームの回転量に応じて上糸２２の引き上げ量を適宜制御
できるようになっている。すなわち、アームが左回転
し、糸案内５２Ｂが下側に移動すると上糸２２の引き上
げ量は増加し、逆にアームが右回転し、糸案内５２Ｂか
上側に移動すると上糸２２の引き上げ量は減少する。こ
のように、アームの回転位置を適宜制御することによっ
て上糸の引き上げ量を制御することができると共に天秤
５１が上糸２２を引き上げる際（天秤上死点付近）に発
生するテンションの発生タイミングを適宜制御すること
もできる。
【０１６０】例えば、刺繍枠８２の移動量が一定の場合
に、アームが左回転し、糸案内５２Ｂが下側に移動する
と上糸２２の引き上げ量は増加するので、早い時期にテ
ンションが発生し、逆にアームが右回転し、糸案内５２
Ｂか上側に移動すると上糸２２の引き上げ量は減少する
ので、遅い時期にテンションが発生する。従って、刺繍
枠８２の移動量に応じて第２天秤５２Ａの回転位置を制
御することによって、常に同じタイミング（天秤上死点
付近）でテンションを発生することが可能となる。
に、アームが左回転し、糸案内５２Ｂが下側に移動する
と上糸２２の引き上げ量は増加するので、早い時期にテ
ンションが発生し、逆にアームが右回転し、糸案内５２
Ｂか上側に移動すると上糸２２の引き上げ量は減少する
ので、遅い時期にテンションが発生する。従って、刺繍
枠８２の移動量に応じて第２天秤５２Ａの回転位置を制
御することによって、常に同じタイミング（天秤上死点
付近）でテンションを発生することが可能となる。
【０１６１】図２１の刺繍ミシンを制御するミシン制御
手段１には、天秤用モータ５の回転を制御する天秤動作
指令部と、第２天秤用モータ５２Ｄの回転量を制御する
第２天秤動作指令部と、上糸送り用モータ２４の回転量
を制御する上糸送り動作指令部と、布押え用モータの回
転を制御する布押え動作指令部と、釜用モータ９の回転
を制御する釜動作指令部とが新たに設けられる。なお、
針棒用モータ６２の回転を制御するのは、図１と同じ主
軸動作指令部１１である。
手段１には、天秤用モータ５の回転を制御する天秤動作
指令部と、第２天秤用モータ５２Ｄの回転量を制御する
第２天秤動作指令部と、上糸送り用モータ２４の回転量
を制御する上糸送り動作指令部と、布押え用モータの回
転を制御する布押え動作指令部と、釜用モータ９の回転
を制御する釜動作指令部とが新たに設けられる。なお、
針棒用モータ６２の回転を制御するのは、図１と同じ主
軸動作指令部１１である。
【０１６２】針棒動作指令部は釜動作指令部に同期して
針棒６を駆動制御する。これは、釜の剣先が針１６の針
穴から出ている上糸２２を確実に引っかけるためであ
る。また、天秤動作指令部は釜動作指令部及び針棒動作
指令部に同期して天秤５１を駆動制御する。これは、釜
９１によって上糸２２が下死点に達した時点で上糸２２
を引き上げるためである。布押え動作指令部は枠動作指
令部１Ｋに同期して布押え７１の高さを駆動制御する。
これは、布押え動作指令部が枠動作指令部１Ｋによって
駆動制御される刺繍枠８２の移動量に応じて布押え７１
の高さを可変制御するためである。上糸送り動作指令部
は枠動作指令部１Ｋに同期して上糸２２の送り量を制御
し、第２天秤動作指令部も枠動作指令部１Ｋに同期して
上糸２２の引き上げ量を制御する。これは、刺繍枠８２
の移動量に応じて上糸の引き上げ量及びテンションの発
生時点等を適宜制御するためである。
針棒６を駆動制御する。これは、釜の剣先が針１６の針
穴から出ている上糸２２を確実に引っかけるためであ
る。また、天秤動作指令部は釜動作指令部及び針棒動作
指令部に同期して天秤５１を駆動制御する。これは、釜
９１によって上糸２２が下死点に達した時点で上糸２２
を引き上げるためである。布押え動作指令部は枠動作指
令部１Ｋに同期して布押え７１の高さを駆動制御する。
これは、布押え動作指令部が枠動作指令部１Ｋによって
駆動制御される刺繍枠８２の移動量に応じて布押え７１
の高さを可変制御するためである。上糸送り動作指令部
は枠動作指令部１Ｋに同期して上糸２２の送り量を制御
し、第２天秤動作指令部も枠動作指令部１Ｋに同期して
上糸２２の引き上げ量を制御する。これは、刺繍枠８２
の移動量に応じて上糸の引き上げ量及びテンションの発
生時点等を適宜制御するためである。
【０１６３】なお、本発明は単針刺繍機（ミシン）、多
頭刺繍機（ミシン）及びシャトル刺繍機に適用できるこ
とはいうまでもない。また、上述の実施例では、張力補
正部１Ｃが速度変動率εに応じて最適張力データ記憶部
１７の張力データＭＴ又は基準データ記憶部１９の基準
張力データＢＴを補正する場合について説明したが、こ
れに限らず、張力検出手段３の張力信号ＴＳを補正して
も、張力偏差算出部１Ａの張力偏差データΔＴを補正し
てもよい。上述の実施例では、最適張力データ記憶部１
７として図３のような張力データを予め記憶したメモリ
を使用する場合について説明したが、刺繍速度、ステッ
チ幅、ステッチ方向及びステッチ角度を演算処理して張
力データＭＴを出力してもよい。
頭刺繍機（ミシン）及びシャトル刺繍機に適用できるこ
とはいうまでもない。また、上述の実施例では、張力補
正部１Ｃが速度変動率εに応じて最適張力データ記憶部
１７の張力データＭＴ又は基準データ記憶部１９の基準
張力データＢＴを補正する場合について説明したが、こ
れに限らず、張力検出手段３の張力信号ＴＳを補正して
も、張力偏差算出部１Ａの張力偏差データΔＴを補正し
てもよい。上述の実施例では、最適張力データ記憶部１
７として図３のような張力データを予め記憶したメモリ
を使用する場合について説明したが、刺繍速度、ステッ
チ幅、ステッチ方向及びステッチ角度を演算処理して張
力データＭＴを出力してもよい。
【０１６４】上述の実施例では、糸調子データ記憶部１
Ｄは上糸調子用モータ２の位置データ（糸調子データ）
を各ステッチ毎に記憶する場合について説明したが、最
適張力データ記憶部１７と同じように刺繍速度、ステッ
チ幅、ステッチ方向及びステッチ角度をパラメータとし
た張力データを記憶しておき、主軸動作指令部の指令速
度信号ＶＭ及び枠動作指令部１Ｋの位置指令信号Ｐ０
Ｘ，Ｐ０Ｙに応じた適当な張力データを読み出すように
してもよい。
Ｄは上糸調子用モータ２の位置データ（糸調子データ）
を各ステッチ毎に記憶する場合について説明したが、最
適張力データ記憶部１７と同じように刺繍速度、ステッ
チ幅、ステッチ方向及びステッチ角度をパラメータとし
た張力データを記憶しておき、主軸動作指令部の指令速
度信号ＶＭ及び枠動作指令部１Ｋの位置指令信号Ｐ０
Ｘ，Ｐ０Ｙに応じた適当な張力データを読み出すように
してもよい。
【０１６５】なお、上述の実施例では針棒６の高さを主
軸モータ４に設けられている回転位置センサ４１や針棒
用モータ６２に設けられている回転位置センサ６３によ
って検出する場合について説明したが、刺繍ミシンが単
針刺繍ミシンの場合にはこれで問題はないが、多頭刺繍
ミシンの場合には次のような問題がある。すなわち、多
頭刺繍ミシンの場合には１つの主軸モータ４や針棒用モ
ータ６２で６〜１２本の針棒を同時に駆動しなければな
らないため、駆動力伝達系の剛性や機構等によって、全
部の針棒が完璧に同じ高さでストローク運動を行うとは
限らず、主軸モータ４に最も近くに位置する針棒と、最
も遠くに位置する針棒とではストローク位置に違いが生
じる。
軸モータ４に設けられている回転位置センサ４１や針棒
用モータ６２に設けられている回転位置センサ６３によ
って検出する場合について説明したが、刺繍ミシンが単
針刺繍ミシンの場合にはこれで問題はないが、多頭刺繍
ミシンの場合には次のような問題がある。すなわち、多
頭刺繍ミシンの場合には１つの主軸モータ４や針棒用モ
ータ６２で６〜１２本の針棒を同時に駆動しなければな
らないため、駆動力伝達系の剛性や機構等によって、全
部の針棒が完璧に同じ高さでストローク運動を行うとは
限らず、主軸モータ４に最も近くに位置する針棒と、最
も遠くに位置する針棒とではストローク位置に違いが生
じる。
【０１６６】そこで、図２７のような直線位置検出器を
針棒６に設けて、針棒６のストローク位置を直接検出す
るようにすればよい。図２７は針棒６のストローク位置
を直接検出する直線位置検出器の詳細構成を示す図であ
る。直線位置検出器は誘導型の位相シフト型直線位置セ
ンサからなるアブソリュート型の位置検出器である。
針棒６に設けて、針棒６のストローク位置を直接検出す
るようにすればよい。図２７は針棒６のストローク位置
を直接検出する直線位置検出器の詳細構成を示す図であ
る。直線位置検出器は誘導型の位相シフト型直線位置セ
ンサからなるアブソリュート型の位置検出器である。
【０１６７】この直線位置検出器は、図９の回転位置セ
ンサと同じ原理、すなわち位相シフト方式によって針棒
６の直線位置を検出するものであり、コイルアッセンブ
リ６４と、針棒６の一部分に特殊加工の施された磁気目
盛り部６Ｓとから構成される。コイルアッセンブリ６４
は、針棒６の軸方向に所定間隔をもって配置された４個
の１次コイル１ａ，１ｃ，１ｂ，１ｄと、これに対応し
て設けられた２次コイル２ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄとから
なる。コイルアッセンブリ６４は、その内部に形成され
る円筒空間が針棒６と同心となるようにシリンダブロッ
ク６７内に固定されている。
ンサと同じ原理、すなわち位相シフト方式によって針棒
６の直線位置を検出するものであり、コイルアッセンブ
リ６４と、針棒６の一部分に特殊加工の施された磁気目
盛り部６Ｓとから構成される。コイルアッセンブリ６４
は、針棒６の軸方向に所定間隔をもって配置された４個
の１次コイル１ａ，１ｃ，１ｂ，１ｄと、これに対応し
て設けられた２次コイル２ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄとから
なる。コイルアッセンブリ６４は、その内部に形成され
る円筒空間が針棒６と同心となるようにシリンダブロッ
ク６７内に固定されている。
【０１６８】針棒６は鉄等の磁性体で構成され、軸受け
６８，６９によって保持されている。この針棒６は、軸
方向に交互に設けられた所定幅のリング状の非磁性体部
６６を外周上に有する。この磁性体部６５と非磁性体部
６６との繰り返しパターンによって針棒６の外周表面に
は磁気目盛り部６Ｓが形成される。この磁性体部６５と
非磁性体部６６とはコイルアッセンブリ６４によって形
成された磁気回路に対して磁気抵抗の変化を与えるよう
な構成になっていればどのような材質のもので構成して
もよい。例えば、非磁性体部６６を非磁性体又は空気等
で構成してもよい。また、鉄製の針棒６にレーザ焼き付
けを行うことにより、磁気的性質を変化させることによ
り、互いに透磁率の異なる磁性体部６５と非磁性体部６
６とを交互に形成するようにしてもよい。
６８，６９によって保持されている。この針棒６は、軸
方向に交互に設けられた所定幅のリング状の非磁性体部
６６を外周上に有する。この磁性体部６５と非磁性体部
６６との繰り返しパターンによって針棒６の外周表面に
は磁気目盛り部６Ｓが形成される。この磁性体部６５と
非磁性体部６６とはコイルアッセンブリ６４によって形
成された磁気回路に対して磁気抵抗の変化を与えるよう
な構成になっていればどのような材質のもので構成して
もよい。例えば、非磁性体部６６を非磁性体又は空気等
で構成してもよい。また、鉄製の針棒６にレーザ焼き付
けを行うことにより、磁気的性質を変化させることによ
り、互いに透磁率の異なる磁性体部６５と非磁性体部６
６とを交互に形成するようにしてもよい。
【０１６９】一例として一つのコイル長を「Ｐ／２」
（Ｐは任意の数）とすると、磁性体部６５と非磁性体部
６６の交互配列における１ピッチ分の間隔は「Ｐ」であ
る。その場合、例えば、磁性体部６５と非磁性体部６６
の長さは等しく「Ｐ／２」であってもよいし、また、必
ずしも等しくなくてもよい。本実施例において、コイル
アッセンブリ６４は４つの相で動作するように構成され
いる。図面上では、これらの相に便宜上Ａ，Ｃ，Ｂ，Ｄ
の符号が付されている。
（Ｐは任意の数）とすると、磁性体部６５と非磁性体部
６６の交互配列における１ピッチ分の間隔は「Ｐ」であ
る。その場合、例えば、磁性体部６５と非磁性体部６６
の長さは等しく「Ｐ／２」であってもよいし、また、必
ずしも等しくなくてもよい。本実施例において、コイル
アッセンブリ６４は４つの相で動作するように構成され
いる。図面上では、これらの相に便宜上Ａ，Ｃ，Ｂ，Ｄ
の符号が付されている。
【０１７０】針棒６とコイルアッセンブリ６４との位置
関係は、針棒６の磁性体部６５の位置に応じてコイルア
ッセンブリ６４の各相Ａ〜Ｄに生じるリラクタンスが９
０度ずつずれるようになっている。例えば、Ａ相をコサ
イン（ｃｏｓ）相とすると、Ｃ相はマイナスコサイン
（−ｃｏｓ）相、Ｂ相はサイン（ｓｉｎ）相、Ｄ相はマ
イナスサイン（−ｓｉｎ）相となるように構成されてい
る。
関係は、針棒６の磁性体部６５の位置に応じてコイルア
ッセンブリ６４の各相Ａ〜Ｄに生じるリラクタンスが９
０度ずつずれるようになっている。例えば、Ａ相をコサ
イン（ｃｏｓ）相とすると、Ｃ相はマイナスコサイン
（−ｃｏｓ）相、Ｂ相はサイン（ｓｉｎ）相、Ｄ相はマ
イナスサイン（−ｓｉｎ）相となるように構成されてい
る。
【０１７１】図２７の実施例では、各相Ａ〜Ｄ毎に個別
に１次コイル１ａ，１ｃ，１ｂ，１ｄ及び２次コイル２
ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄがそれぞれ設けられている。各相
Ａ〜Ｄの２次コイル２ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄはそれぞれ
に対応する１次コイル１ａ，１ｃ，１ｂ，１ｄの外側に
巻かれている。
に１次コイル１ａ，１ｃ，１ｂ，１ｄ及び２次コイル２
ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄがそれぞれ設けられている。各相
Ａ〜Ｄの２次コイル２ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄはそれぞれ
に対応する１次コイル１ａ，１ｃ，１ｂ，１ｄの外側に
巻かれている。
【０１７２】各１次コイル１ａ，１ｃ，１ｂ，１ｄ及び
２次コイル２ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄの長さは、前述のよ
うに「Ｐ／２」である。図２７の例では、Ａ相のコイル
１ａ，２ａとＣ相のコイル１ｃ，２ｃとが隣合って設け
られており、Ｂ相のコイル１ｂ，２ｂとＤ相のコイル１
ｄ，２ｄも隣合って設けられている。また、Ａ相とＢ相
又はＣ相とＤ相のコイル間隔は「Ｐ（ｎ±１／４）」
（ｎは任意の自然数）である。
２次コイル２ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄの長さは、前述のよ
うに「Ｐ／２」である。図２７の例では、Ａ相のコイル
１ａ，２ａとＣ相のコイル１ｃ，２ｃとが隣合って設け
られており、Ｂ相のコイル１ｂ，２ｂとＤ相のコイル１
ｄ，２ｄも隣合って設けられている。また、Ａ相とＢ相
又はＣ相とＤ相のコイル間隔は「Ｐ（ｎ±１／４）」
（ｎは任意の自然数）である。
【０１７３】この構成によって、針棒６が軸受け６８，
６９を滑ることによって、針棒６とコイルアッセンブリ
６４との間の相対的な位置関係に直線変位が生じて、各
相Ａ〜Ｄにおける磁気回路のリラクタンスが距離「Ｐ」
を一周期として周期的に変化し、しかもそのリラクタン
ス変化の位相が各相Ａ〜Ｄ毎に９０度ずつずれるように
することができる。従って、Ａ相とＣ相とでは１８０度
ずれ、Ｂ相とＤ相とでも１８０度ずれる。
６９を滑ることによって、針棒６とコイルアッセンブリ
６４との間の相対的な位置関係に直線変位が生じて、各
相Ａ〜Ｄにおける磁気回路のリラクタンスが距離「Ｐ」
を一周期として周期的に変化し、しかもそのリラクタン
ス変化の位相が各相Ａ〜Ｄ毎に９０度ずつずれるように
することができる。従って、Ａ相とＣ相とでは１８０度
ずれ、Ｂ相とＤ相とでも１８０度ずれる。
【０１７４】１次コイル１ａ，１ｃ，１ｂ，１ｄ及び２
次コイル２ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄの結線形式は図１０に
示される回転位置センサと同じにする。図１０におい
て、Ａ相とＣ相の１次コイル１ａ及び１ｃは正弦信号ｓ
ｉｎωｔで互いに同相に励磁され、２次コイル２ａ及び
２ｃの出力は逆相で加算されるように結線されている。
同様に、Ｂ相とＤ相の１次コイル１ｂ及び１ｄは余弦信
号ｃｏｓωｔで互いに同相に励磁され、２次コイル２ｂ
及び２ｄの出力は逆相で加算されるように結線されてい
る。２次コイル２ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄの出力は最終的
に加算され、出力信号Ｙとして図１０の位置変換部に取
り込まれる。
次コイル２ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄの結線形式は図１０に
示される回転位置センサと同じにする。図１０におい
て、Ａ相とＣ相の１次コイル１ａ及び１ｃは正弦信号ｓ
ｉｎωｔで互いに同相に励磁され、２次コイル２ａ及び
２ｃの出力は逆相で加算されるように結線されている。
同様に、Ｂ相とＤ相の１次コイル１ｂ及び１ｄは余弦信
号ｃｏｓωｔで互いに同相に励磁され、２次コイル２ｂ
及び２ｄの出力は逆相で加算されるように結線されてい
る。２次コイル２ａ，２ｃ，２ｂ，２ｄの出力は最終的
に加算され、出力信号Ｙとして図１０の位置変換部に取
り込まれる。
【０１７５】この出力信号Ｙは、針棒６の磁性体部６５
とコイルアッセンブリ６４との間の相対的な直線位置に
応じた位相角φだけ基準交流信号（ｓｉｎωｔ，ｃｏｓ
ωｔ）を位相シフトしたものとなる。その理由は、各相
Ａ〜Ｄのリラクタンスが９０度ずつずれており、かつ一
方の対（Ａ，Ｃ）と他方の対（Ｂ，Ｄ）の励磁信号の電
気的位相が９０度ずれているためである。従って、出力
信号ＹはＹ＝Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φ）となる。ここで、Ｋ
は定数である。
とコイルアッセンブリ６４との間の相対的な直線位置に
応じた位相角φだけ基準交流信号（ｓｉｎωｔ，ｃｏｓ
ωｔ）を位相シフトしたものとなる。その理由は、各相
Ａ〜Ｄのリラクタンスが９０度ずつずれており、かつ一
方の対（Ａ，Ｃ）と他方の対（Ｂ，Ｄ）の励磁信号の電
気的位相が９０度ずれているためである。従って、出力
信号ＹはＹ＝Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φ）となる。ここで、Ｋ
は定数である。
【０１７６】リラクタンス変化の位相φは磁性体部６５
の直線位置に所定の比例係数（又は関数）に従って比例
しているので、出力信号Ｙにおける基準信号ｓｉｎωｔ
（又はｃｏｓωｔ）からの位相ずれφを測定することに
より直線位置を検出することができる。但し、位相ずれ
量φが全角２πのとき、直線位置は前述の距離Ｐに相当
する。すなわち、出力信号Ｙにおける電気的位相ずれ量
φによれば、距離Ｐの範囲内でのアブソリュートな直線
位置が検出できるのである。この電気的位相ずれ量φを
測定することによって、距離Ｐの範囲内の直線位置を高
い分解能で精度よく割り出すことが可能となる。
の直線位置に所定の比例係数（又は関数）に従って比例
しているので、出力信号Ｙにおける基準信号ｓｉｎωｔ
（又はｃｏｓωｔ）からの位相ずれφを測定することに
より直線位置を検出することができる。但し、位相ずれ
量φが全角２πのとき、直線位置は前述の距離Ｐに相当
する。すなわち、出力信号Ｙにおける電気的位相ずれ量
φによれば、距離Ｐの範囲内でのアブソリュートな直線
位置が検出できるのである。この電気的位相ずれ量φを
測定することによって、距離Ｐの範囲内の直線位置を高
い分解能で精度よく割り出すことが可能となる。
【０１７７】なお、針棒６における磁気目盛り部６Ｓは
磁性体部６５と非磁性体部６６に限らず、磁気抵抗変化
を生ぜしめることのできるその他の材質を用いてもよ
い。例えば、銅等のように導電率の高い材質と鉄等のよ
うに導電率の低い材質（非導電体でもよい）との組合せ
（導電率の異なる材質）により磁気目盛り部６Ｓを形成
し、渦電流損に応じた磁気抵抗変化を生ぜしめるように
してもよい。その場合、鉄等の針棒６の表面に銅メッキ
等により良導電体のパターンを形成するようにしてもよ
い。パターンの形状等は磁気抵抗の変化を効率よく生ぜ
しめるものであれば、いかなる形状のものでもよい。な
お、針棒６の直線運動をラックアンドピニオンを用いて
回転運動に変換し、そのピニオンの回転位置を検出する
ようにしてもよい。この場合、ピニオンの回転位置を検
出する回転位置センサとして図９に示すような誘導型の
位相シフト型位置センサからなるアブソリュート型の位
置センサを用いる。
磁性体部６５と非磁性体部６６に限らず、磁気抵抗変化
を生ぜしめることのできるその他の材質を用いてもよ
い。例えば、銅等のように導電率の高い材質と鉄等のよ
うに導電率の低い材質（非導電体でもよい）との組合せ
（導電率の異なる材質）により磁気目盛り部６Ｓを形成
し、渦電流損に応じた磁気抵抗変化を生ぜしめるように
してもよい。その場合、鉄等の針棒６の表面に銅メッキ
等により良導電体のパターンを形成するようにしてもよ
い。パターンの形状等は磁気抵抗の変化を効率よく生ぜ
しめるものであれば、いかなる形状のものでもよい。な
お、針棒６の直線運動をラックアンドピニオンを用いて
回転運動に変換し、そのピニオンの回転位置を検出する
ようにしてもよい。この場合、ピニオンの回転位置を検
出する回転位置センサとして図９に示すような誘導型の
位相シフト型位置センサからなるアブソリュート型の位
置センサを用いる。
【０１７８】
【発明の効果】本発明の刺繍ミシンによれば、それぞれ
独立した駆動源によって駆動される複数の駆動機構を具
えた刺繍ミシンにおいて、刺繍速度に対応して変化する
各駆動機構間の位置偏差を除去し、各駆動機構間におけ
る位置関係を一定に保持することができるという優れた
効果がある。
独立した駆動源によって駆動される複数の駆動機構を具
えた刺繍ミシンにおいて、刺繍速度に対応して変化する
各駆動機構間の位置偏差を除去し、各駆動機構間におけ
る位置関係を一定に保持することができるという優れた
効果がある。
【図１】 本発明の刺繍ミシンの同期制御方式を実行す
る図４の枠動作指令部の詳細構成を示す機能ブロック図
である。
る図４の枠動作指令部の詳細構成を示す機能ブロック図
である。
【図２】 本発明の刺繍ミシンの同期制御方式によって
同期制御される刺繍ミシンの構成を模式的に示す図であ
る。
同期制御される刺繍ミシンの構成を模式的に示す図であ
る。
【図３】 図１の張力検出手段の詳細構成を示す図であ
る。
る。
【図４】 図２の刺繍ミシン制御手段の詳細構成を示す
図である。
図である。
【図５】 図１の最適張力データ記憶部に記憶されてい
る張力データの内容の概念を示す図である。
る張力データの内容の概念を示す図である。
【図６】 ステッチ幅、ステッチ方向及びステッチ角度
の３つのパラメータに応じて張力データを作成する場合
の各パラメータの内容を示す図である。
の３つのパラメータに応じて張力データを作成する場合
の各パラメータの内容を示す図である。
【図７】 予めパターン化された主軸モータの回転速度
とアドレス進角予習量との予習パターンを示す図であ
る。
とアドレス進角予習量との予習パターンを示す図であ
る。
【図８】 図７の予習パターンを作成するために用いる
刺繍枠の動作パターンを示す図である。
刺繍枠の動作パターンを示す図である。
【図９】 図８の動作パターンで動作させた場合の主軸
モータの回転速度に対するアドレス偏差を示す図であ
る。
モータの回転速度に対するアドレス偏差を示す図であ
る。
【図１０】 図１の刺繍枠動作パターンデータ記憶手段
に記憶されているアドレス信号と刺繍枠位置とからなる
刺繍枠の動作パターンデータの内容を示す図である。
に記憶されているアドレス信号と刺繍枠位置とからなる
刺繍枠の動作パターンデータの内容を示す図である。
【図１１】 図１１の動作パターンデータを複数の直線
式で近似した刺繍枠の動作パターンを示す図である。
式で近似した刺繍枠の動作パターンを示す図である。
【図１２】 図１の刺繍枠位置予測演算用係数テーブル
に記憶されているアドレス信号に対応した係数Ａ及び係
数Ｂの内容を示す図である。
に記憶されているアドレス信号に対応した係数Ａ及び係
数Ｂの内容を示す図である。
【図１３】 釜と天秤と針棒との動作関係と、その時に
発生する張力信号との関係を示すモーションダイヤグラ
ム図である。
発生する張力信号との関係を示すモーションダイヤグラ
ム図である。
【図１４】 ステッチ幅の大きさが変化することによっ
て引っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴが変化する様
子を模式的に示す図である。
て引っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴが変化する様
子を模式的に示す図である。
【図１５】 主軸モータとは別個に設けられた布押え用
モータで針棒及び布押えを独立に駆動するように構成さ
れた刺繍ミシンの概略構成を示す図である。
モータで針棒及び布押えを独立に駆動するように構成さ
れた刺繍ミシンの概略構成を示す図である。
【図１６】 図１４と同じようにステッチ幅が変化した
場合でも、引っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴが一
定値に維持される様子を模式的に示す図である。
場合でも、引っ張り角度θＰ及び針穴通過角度θＴが一
定値に維持される様子を模式的に示す図である。
【図１７】 図４の回転位置センサの詳細構成を示す図
である。
である。
【図１８】 図４の位置変換部の詳細構成を示す図であ
る。
る。
【図１９】 天秤と針棒を主軸モータで駆動し、釜をこ
れとは別の釜用モータで駆動するように構成された刺繍
ミシンの概略構成を示す図である。
れとは別の釜用モータで駆動するように構成された刺繍
ミシンの概略構成を示す図である。
【図２０】 天秤を天秤用モータで、針棒を主軸モータ
で、釜を釜用モータでそれぞれ独立に駆動するように構
成された刺繍ミシンの概略構成を示す図である。
で、釜を釜用モータでそれぞれ独立に駆動するように構
成された刺繍ミシンの概略構成を示す図である。
【図２１】天秤を天秤用モータで、針棒を針棒用モータ
で、釜を釜用モータで、布押えを布押え用モータでそれ
ぞれ独立に駆動するように構成し、さらに上糸の送り量
を制御する手段を新たに設けた刺繍ミシンの概略構成を
示す図である。
で、釜を釜用モータで、布押えを布押え用モータでそれ
ぞれ独立に駆動するように構成し、さらに上糸の送り量
を制御する手段を新たに設けた刺繍ミシンの概略構成を
示す図である。
【図２２】 従来の刺繍ミシンの全体構成を示す図であ
る。
る。
【図２３】 釜と天秤と針棒と刺繍枠との各動作関係を
示すモーションダイヤグラム図である。
示すモーションダイヤグラム図である。
【図２４】 針棒と刺繍枠との動作関係を示す図であ
る。
る。
【図２５】 図２４よりも主軸の回転速度が大きい場合
における針棒と刺繍枠との動作関係を示す図である。
における針棒と刺繍枠との動作関係を示す図である。
【図２６】 図２４及び図２５よりも主軸の回転速度が
大きい場合における針棒と刺繍枠との動作関係を示す図
である。
大きい場合における針棒と刺繍枠との動作関係を示す図
である。
【図２７】 針棒のストローク位置を直接検出する直線
位置検出器の詳細構成を示す図である。
位置検出器の詳細構成を示す図である。
１…ミシン制御手段、１１…主軸動作指令部、１２，１
Ｆ，１Ｎ，１Ｔ…電流アンプ、１３，１Ｇ，１Ｐ，１Ｕ
…位置変換部、１４，１Ｑ，１Ｖ…速度演算部、１５…
アドレス変換部、１６…張力データ選択読出部、１７…
最適張力データ記憶部、１８…選択回路、１９…基準デ
ータ記憶部、１Ａ…張力偏差算出部、１Ｂ…速度変動演
算部、１Ｃ…張力補正部、１Ｄ…糸調子データ記憶部、
１Ｅ…糸調子制御部、１Ｋ…枠動作指令部、Ｋ１…速度
演算手段、Ｋ２…同期状態監視手段、Ｋ３…予習パター
ン記憶手段、Ｋ４…学習制御手段、Ｋ５…回転位置予測
演算手段、Ｋ６…刺繍枠動作パターンデータ記憶手段、
Ｋ７…刺繍枠位置予測演算用係数テーブル、Ｋ８…刺繍
枠位置予測演算手段、１Ｌ，１Ｒ…位置制御部、１Ｍ，
１Ｓ…速度制御部、２…上糸調子用モータ、２１…上糸
調子手段、２２…上糸、２３，２６，４１，５２Ｅ，５
４，６３，７２，８１Ｘ，８１Ｙ，９３…回転位置セン
サ、２５…上糸送り手段、３…張力検出手段、４…主軸
モータ、５…天秤用モータ、５２Ａ…第２天秤、５２，
５２Ｂ，５３，５４，５５…糸案内、５２Ｄ…第２天秤
用モータ、５６…接触部材、５７…片持ちレバー、５８
Ａ，５８Ｂ…検出用コイル、５９，５２Ｃ…回転軸、６
…針棒、６１…針、７…布押え用モータ、７１…布押
え、８…枠駆動手段、８Ｘ，８Ｙ…サーボモータ、８２
…刺繍枠、８３…布、８４…針板、９１…釜、９２…下
糸、５ａ…スタータ、５ｂ…ロータ、１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ…１次コイル、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…２次
コイル、９Ａ…クロック発振器、９Ｂ…同期カウンタ、
９３ａ，９３ｂ…ＲＯＭ、９４ａ，９４ｂ…Ｄ／Ａ変換
器、９５ａ，９５ｂ，９６…アンプ、９７…ゼロクロス
回路、９８…ラッチ回路
Ｆ，１Ｎ，１Ｔ…電流アンプ、１３，１Ｇ，１Ｐ，１Ｕ
…位置変換部、１４，１Ｑ，１Ｖ…速度演算部、１５…
アドレス変換部、１６…張力データ選択読出部、１７…
最適張力データ記憶部、１８…選択回路、１９…基準デ
ータ記憶部、１Ａ…張力偏差算出部、１Ｂ…速度変動演
算部、１Ｃ…張力補正部、１Ｄ…糸調子データ記憶部、
１Ｅ…糸調子制御部、１Ｋ…枠動作指令部、Ｋ１…速度
演算手段、Ｋ２…同期状態監視手段、Ｋ３…予習パター
ン記憶手段、Ｋ４…学習制御手段、Ｋ５…回転位置予測
演算手段、Ｋ６…刺繍枠動作パターンデータ記憶手段、
Ｋ７…刺繍枠位置予測演算用係数テーブル、Ｋ８…刺繍
枠位置予測演算手段、１Ｌ，１Ｒ…位置制御部、１Ｍ，
１Ｓ…速度制御部、２…上糸調子用モータ、２１…上糸
調子手段、２２…上糸、２３，２６，４１，５２Ｅ，５
４，６３，７２，８１Ｘ，８１Ｙ，９３…回転位置セン
サ、２５…上糸送り手段、３…張力検出手段、４…主軸
モータ、５…天秤用モータ、５２Ａ…第２天秤、５２，
５２Ｂ，５３，５４，５５…糸案内、５２Ｄ…第２天秤
用モータ、５６…接触部材、５７…片持ちレバー、５８
Ａ，５８Ｂ…検出用コイル、５９，５２Ｃ…回転軸、６
…針棒、６１…針、７…布押え用モータ、７１…布押
え、８…枠駆動手段、８Ｘ，８Ｙ…サーボモータ、８２
…刺繍枠、８３…布、８４…針板、９１…釜、９２…下
糸、５ａ…スタータ、５ｂ…ロータ、１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ…１次コイル、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…２次
コイル、９Ａ…クロック発振器、９Ｂ…同期カウンタ、
９３ａ，９３ｂ…ＲＯＭ、９４ａ，９４ｂ…Ｄ／Ａ変換
器、９５ａ，９５ｂ，９６…アンプ、９７…ゼロクロス
回路、９８…ラッチ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 押柄 直正 大阪府茨木市真砂１−１−32 ファミール 古川302号 (72)発明者 藤浦 充弘 愛知県碧南市鶴見町３丁目139番地 (72)発明者 上西 浩嗣 愛知県高浜市向山町１丁目９番地10
Claims (13)
- 【請求項１】 複数の駆動機構からなるミシンの各駆動
機構の動作を同期させて縫い動作を行うミシンの同期制
御方式において、 これら複数の駆動機構の中の少なくとも１つを駆動させ
る第１の駆動手段と、 この第１の駆動手段によって駆動される駆動機構以外の
駆動機構の少なくとも１つを、前記第１の駆動手段によ
って駆動される前記駆動機構の中の少なくとも１つの駆
動機構の動作に同期させて駆動する第２の駆動手段と、 前記第１の駆動手段によって駆動される前記駆動機構の
動作位置を検出する第１の位置検出手段と、 前記第２の駆動手段によって駆動される前記駆動機構の
動作位置を検出する第２の位置検出手段と、 指令位置と前記第２の位置検出手段からの前記動作位置
とに基づいて前記第２の駆動手段を制御する駆動制御手
段と、 前記第１の駆動手段によって駆動される前記駆動機構の
動作速度に応じた補正偏差量を発生するとともに、前記
第１の位置検出手段によって検出された前記動作位置に
対応した所定の位置を前記第２の駆動手段によって駆動
される前記駆動機構の指令動作位置として発生し、この
指令動作位置を前記補正偏差量によって補正したものを
前記指令位置として前記駆動制御手段に供給する指令位
置生成手段とから構成されるミシンの同期制御方式。 - 【請求項２】 前記指令位置生成手段は前記指令動作位
置と前記第２の位置検出手段からの前記動作位置との間
の偏差に基づいて復習補正偏差量を求め、前記指令動作
位置を前記補正偏差量及び前記復習補正偏差量に基づい
て補正したものを前記指令位置として前記駆動制御手段
に供給することを特徴とする請求項１に記載のミシンの
同期制御方式。 - 【請求項３】 前記指令位置生成手段は前記第１の駆動
手段によって駆動される前記駆動機構の動作速度を前記
第１の位置検出手段からの動作位置に基づいて算出する
ことを特徴する請求項１に記載のミシンの同期制御方
式。 - 【請求項４】 前記第１の駆動手段は機械的に連結され
た釜機構、針棒機構及び天秤機構を同時に駆動し、前記
第２の駆動手段は刺繍枠機構を駆動することを特徴する
請求項１に記載のミシンの同期制御方式。 - 【請求項５】 前記第１及び第２の駆動手段は釜機構、
針棒機構及び天秤機構を駆動することを特徴する請求項
１に記載のミシンの同期制御方式。 - 【請求項６】 前記第１の駆動手段は前記釜機構を駆動
し、前記第２の駆動手段は前記針棒機構及び前記天秤機
構の少なくとも１つを駆動することを特徴する請求項５
に記載のミシンの同期制御方式。 - 【請求項７】 前記第１及び第２の駆動手段は回転動力
源で構成されていることを特徴する請求項１、３、４、
５及び６に記載のミシンの同期制御方式。 - 【請求項８】 第１の位置検出手段は前記第１の駆動手
段の回転位置を検出することによって前記駆動機構の動
作位置を検出し、前記第２の位置検出手段は前記第２の
駆動手段の回転位置を検出することによって前記駆動機
構の動作位置を検出することを特徴する請求項１に記載
のミシンの同期制御方式。 - 【請求項９】 前記第１及び第２の位置検出手段は、前
記回転駆動力源の回転位置を絶対位置にて検出するアブ
ソリュート型の位置センサであり、巻線部と、この巻線
部に対して相対的に変位し、前記巻線部における磁気抵
抗変化をその相対位置に応じて変化させる部材とを有
し、前記巻線部の位相のずれた複数の１次交流信号によ
って励磁し、モータの絶対位置に対応する電気的位相ず
れを持つ出力交流信号を発生する位相シフト型位置セン
サで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
ミシンの同期制御方式。 - 【請求項１０】 前記第１の駆動手段は前記釜機構を駆
動し、前記第２の駆動手段は前記針棒機構及び前記天秤
機構の少なくとも１つを駆動し、前記第２の位置検出手
段は前記針棒機構の動作位置を直接検出することを特徴
とする請求項６に記載のミシンの同期制御方式。 - 【請求項１１】 前記第２の位置検出手段は、 所定の交流信号により励磁される１次コイルを少なくと
も有するコイル部と、 前記針棒を構成する針棒ロッドの移動に伴って前記コイ
ル部の磁気回路における磁気抵抗が変化するように、こ
の針棒ロッドの軸方向に沿って設けられた磁気目盛り部
と、 この磁気目盛り部と前記コイル部との間の相対的位置関
係によって生じる前記コイル部の磁気回路の磁気抵抗変
化に基づき、前記針棒ロッドの位置を示すデータを前記
コイル部から取り出す位置検出回路とを備えたものであ
ることを特徴とする請求項１０に記載のミシンの同期制
御方式。 - 【請求項１２】 前記コイル部が、複数の１次コイル及
び２次コイルを有するものであり、 前記位置検出回路が、位相のずれた複数の基準交流信号
によって前記各１次コイルを個別に励磁する回路と、前
記各１次コイルに対応する２次コイルの出力を合計し
て、前記針棒ロッドの相対的直線位置に従って前記基準
交流信号を位相シフトした出力信号を発生する出力回路
と、前記基準交流信号の所定の１つと前記出力回路から
の出力信号との位相差を検出し、検出した位相差データ
を前記針棒ロッドの位置データとして出力する回路とを
有するものであることを特徴とする請求項１１に記載の
ミシンの同期制御方式。 - 【請求項１３】 前記第２の位置検出手段は、前記針棒
ロッドに設けられたラックと、このラックに接触して回
転するピニオンと、このピニオンの回転位置を検出する
回転位置検出手段とで構成されていることを特徴する請
求項１０に記載のミシンの同期制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17203993A JPH07657A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | ミシンの同期制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17203993A JPH07657A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | ミシンの同期制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07657A true JPH07657A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15934399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17203993A Pending JPH07657A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | ミシンの同期制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07657A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5660129A (en) * | 1995-02-09 | 1997-08-26 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Sewing machine |
| JP2010178785A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Nsd Corp | 刺繍用ミシン |
| CN104499215A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-04-08 | 李红女 | 立线绣、平绣二合一机绣工艺及其绣花机 |
| JP2016055308A (ja) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | ファナック株式会社 | レーザ光を高速で走査可能なガルバノスキャナを含む加工システム |
| EP3045578A4 (en) * | 2013-09-09 | 2017-07-12 | NSD Corporation | Sewing machine |
| JP2019063130A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | ブラザー工業株式会社 | ミシンとミシンの制御方法 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP17203993A patent/JPH07657A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5660129A (en) * | 1995-02-09 | 1997-08-26 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Sewing machine |
| JP2010178785A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Nsd Corp | 刺繍用ミシン |
| EP3045578A4 (en) * | 2013-09-09 | 2017-07-12 | NSD Corporation | Sewing machine |
| JP2016055308A (ja) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | ファナック株式会社 | レーザ光を高速で走査可能なガルバノスキャナを含む加工システム |
| CN104499215A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-04-08 | 李红女 | 立线绣、平绣二合一机绣工艺及其绣花机 |
| JP2019063130A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | ブラザー工業株式会社 | ミシンとミシンの制御方法 |
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|---|---|---|---|
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