JPS5835197Y2 - ミシンにおける加工布押圧装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、クランプ装置、布押え装置等の加工布押圧装
置に関し、特にミシンの動作を制御するための制御装置
から発生された電気的作動信号に従って加工布の押圧解
放動作を自動的に行う加工布押圧装置に関する。

従来、数値制御ミシンの如き自動制御ミシンはミシン本
体と多くの周辺装置とから構成されていたため、広い設
置場所が要求された。

最近になって、それらの周辺装置に多くの電子機器が用
いられるようになり、装置自体の信頼性の向上及びその
小型化が可能になってきた。

こうした電子機器の使用によりミシンの動作制御用の制
御装置はかなり小型化されたが、加工布に押圧力を付与
するための押圧部材を前記電気的作動信号に応答して作
動させる作動装置には加工布の確実は保持のために大出
力が要求され、従ってその作動装置として大出力の発生
が可能な大型の装置を使用しなければならなかった。

例えば、加工布の周縁部を保持するための締付は具の作
動装置として高圧力の空気により駆動されるエアシリン
ダが一般的に使用され、そのエアシリンダへの高圧力空
気の供給制御のためにソレノイド作動式空気弁の如き電
気的作動信号に応答する制御弁が必要となると共にその
高圧力空気発生のために空気圧縮機が必要となる。

その圧縮機を含めた作動装置は、その動作を制御するた
めの電子制御装置に比べかなり広い設置場所が必要であ
り、またミシン運転前に圧縮機を予め作動させて十分高
圧力の空気が発生されるように準備しなければならない
。

上記のエアシリンダに換えて電磁ソレノイドを使用する
ことか゛考えられるか゛、エアシリンダと同等の大出力
を発生させるためには励磁巻線の巻数がかなり多い大型
のソレノイドが必要であり、更にそのソレノイドのプラ
ンジャとその停止位置を決めるためのストッパーとの間
でプランジャの停止時に発生される衝突騒音は大きく無
視することができない。

そこで、本考案は上記欠点を解消するためになされたも
のであり、小型で且つ大出力の発生が可能な作動装置に
より加工布の押圧解放動作を自動的に行うミシンにおけ
る加工布押圧装置を提供するものである。

本考案は実施例を示す図面を参照して以下に説明する。

第１図は本考案の加工布押圧装置が使用された数値制御
ミシンを示しており、その数値制御ミシンは、ミシン本
体１と、加工布２を保持するためのクランプ３と、その
クランプ３をＸ軸及びＹ軸方向にそれぞれ移動させるた
めの２つのパルスモータ４，５、加工布２上の縫目形成
部を支持する上押え６及び平押え７（第２図に示す）を
それぞれ作動させるための第１の作動装置８と、前記ク
ランプ３を作動させるための第２の作動装置９とを備え
ている。

前記上押え６はミシンテーブル１０の上方に配置され、
縫い針１１の通過可能な貫通孔１２が穿設された上押え
足１３とその上押え足１３に結合された押え棒１４とか
ら構成されている。

前記平押え７はミシンテーブル１０の下方に配置され、
縫い針１１が通過できるように穿設された貫通孔１５を
備えた平押え足１６とその平押え足１６に連結された摺
動部１７から構成されている。

その摺動部１７に螺合されたボルト１８は、その頭部下
面が摺動部１７の上面に座金１９を介して当接すると共
にその頭部上面がミシンテーブル１０の下面と当接する
ように配置されている。

ミシンテーブル１０に一端が固定された摺動棒２０は、
摺動部１７に穿設された貫通孔２１を通して配置され、
その他端に固定部材２２が取り付けられている。

前記平押え７は摺動体２０に嵌入されたばね２３により
常に上方に押圧されている。

尚、ボルト１８の軸部は固定部材２２に穿設された貫通
孔２４を通して上下動することができるように配置され
ている。

二腕レバー２５は、軸２６によりミシン機枠２７に回動
可能に支持され、一方の腕２５ ａが第１の作動装置８
にワイヤ２８を介して連結されると共にボルト１８の軸
部下方にワイや２９を介して連結されている。

この二腕レバー２５の他腕２５ ｂに当接する作動棒３
０は回動レバー３１の一方の腕に連結され、その回動レ
バー３１は軸３２によりミシン機枠２７に回動可能に支
持され、その他腕が伝達棒３３を介してリフトレバー３
４に連結されている。

そのリフトレバー３４は図３５によりミシン機枠２７に
回動可能に支持され、前記押え棒１４に固定された当接
部材３６と係合する端面３４ ａを有している。

その押え棒１４に固定ねじ３７により固定された調整部
材３８は、ストッパー３９と協動して前記上押え６のミ
シンテーブル１０からの高さを調整するものである。

当接部材３６を常に下方に押圧するために押え棒１４に
ばね４０が嵌入されている。

次に、前記上押え６及び平押え７を作動させるための第
一の作動装置８の構成について第３図を参照して説明す
る。

ミシン機枠２７に取り付けられた小型回転電動機４１と
しては永久磁石界磁の直流整流子電動機が使用され、そ
の出力軸４２に雄ねし部４３を有する回転軸４４が固定
ねじ４５により固定されている。

その雄ねじ部４３と螺合する雌ねじ部４６を有する移動
部材４７にＵ字形部材４８が固定され、そのＵ字形部材
４８と前記二腕レバー２５の一方の腕２５ ａとがワイ
ヤ２８により連結されている。

その移動部材４７はミシン機枠２７に固定された係合部
材４９と係合することにより回転軸４４の軸線方向の移
動のみが可能となっている。

その軸線方向に沿い且つ間隔を置いて配置された２個の
光電検出器５０．５１は、移動部材４７に取り付けられ
た遮蔽板５２により遮光された時に電動機４１への電力
供給を停止するための検出信号をそれぞれ発生するよう
に構成されている。

以上の説明は本考案が実施された布押え装置の構成に関
するものであり、続いて本考案が実施されたクランプ装
置について第４図を参照して説明する。

前記２つのパルスモータ４，５によりＸ軸及びＹ軸方向
に移動されるクランプ３は、ミシンテーブル１０上に配
置された保持板５３と、その保持板５３に固定された平
押え板５４と、保持板５３に軸５５により回動可能に支
持された回動アーム５６と、その回動アーム５６の自由
端に固定された上押え板５７と、後述するトグル機構と
を備えている。

そのトグル機構は、回動アーム５６の中間部に回動軸５
８により回動可能に支持された二腕レバー５９と、保持
板５３に固定された固定アーム６０の自由端に回動軸６
１により回動可能に支持された回動レバー６２とを有し
ており、二腕レバー５９の一方の腕５９ ａが回動レバ
ー６２の中間部に軸６３により回動可能に取り付けられ
ている。

二腕レバー５９の他腕５９ ｂ及び回動レバー６２の中
間部は第二の作動装置９にワイヤ６４．６５を介して連
結されている。

その回動レバー６２の自由端に設けられたストッパー６
２ ａは、その他腕５９ ｂの一側面に当接することに
より二腕レバー５９及び回動レバー６２の矢印方向Ａ、
Ｂ（第３図に示す）への回動を停止させるものである。

前記上押え板５７及び下押え板５４には開口６６．６７
がそれぞれ穿設され、それらの開口６６．６７を通して
縫い針１１が上下往復運動を行い加工布２に縫目が形成
される。

その上押え板５７の下面には溝６８が形成され、上押え
板５７と下押え板５４との間で保持されている加工布２
の上に縫着布６９（第２図に示す）を載置するためにそ
の溝６８を通して縫着布６９が挿入される。

上記構成のクランプ３を作動させるための第二作動装置
９は前述の第一の作動装置８とほぼ同ヒ構成を有してい
るため、第一の作動装置８と異なる部分だけについて第
５図を参照して説明する。

但し、第一の作動装置８と同一部分については同一符号
を付す。

前記二腕レバー５９の他腕５９ ｂに一端が連結された
ワイヤ６４はＵ字形部材４８の上部に他端が連結され、
前記回動レバー６２の中間部に一端が連結されたワイヤ
６５はそのＵ字形部材４８の下部に他端が連結されてい
る。

前記第一の作動装置８と同様に回転軸４４の軸線方向に
沿って３個の光電検出器７０，７１．７２が配置され、
移動部材４７に取り付けられた遮蔽板５２により遮光さ
れた時に第二の作動装置９の駆動用の小型回転電動機７
３へ電力を供給することを停止するための検出信号をそ
れぞれ発生するように構成されている。

その光電検出器７０は他の近接した２個の充電検出器７
１．７２と離れて配置されている。

前記第一の作動装置８及び第二の作動装置９を駆動する
ための小型電動機４１．７３への電力供給を制御する制
御回路について第６図を参照して説明する。

前記５個の光電検出器は発光ダイオードＬＥＤ １乃至
ＬＥＤ５とフォトトランジスタＰＴＲ１乃至ＰＴＲ５と
からそれぞれ構成され、発光ダイオードからフォトトラ
ンジスタに向って照射される光線を遮蔽板５２により遮
光できるようにその両者が配置されている。

各発光ダイオードのアノードは抵抗を介して高電圧源＋
■１に接続されそのカソードは接地されている。

それらのフォトトランジスタのコレクタは抵抗を介して
高電圧源＋Ｖ１にそれぞれ接続されると共にシュミット
トリガ回路ＳＴＩ乃至ＳＴ５の入力端子にそれぞれ接続
され、それらのエミッタは接地されている。

スイッチＳＷは足踏みペダル（図示せず）と連動して切
り換わるように構成され、作業者が足踏みペダルを足踏
み操作している間第７図に示す接点ａから接点すに切り
換わる。

フリップフロップＦＦはそのスイッチＳＷの開閉により
生ずるチャタリングを防止するためのもので、そのセッ
ト端子Ｓが接点ａに接続されそのリセット端子Ｒが接点
すに接続され、そのセット端子Ｓ及びリセット端子Ｒは
更に抵抗を介して高電圧源＋Ｖ１にそれぞれ接続されて
いる。

第１図に示す数値制御ミシンの動作を制御するための命
令情報及びそのミシンにより形成される予め定められた
縫目模様に関する模様情報は、半導体により構成された
固定記憶装置ＲＯＭ中に記憶され、中央処理装置ＣＰＵ
及び書込み読出し可能な記憶装置ＲＡＭによりその命令
情報に従って縫製作業が制御される。

その中央処理装置ＣＰＵに入力回路７４を介して５個の
シュミットトリガ回路ＳＴＩ乃至ＳＴ５の出力及び゛フ
リップフロップ。

ＦＦの反転出力がラインＬ１乃至Ｌ６を介して入力され
、それらの人力信号に応答して中央処理装置ＣＰＵは２
個の出力回路７５．７６へ前記小型電動機４１．７３の
制御信号をデータバスＤＡＢを介して供給する。

それらの出力回路７５．７６はまた中央処理装置ＣＰＵ
からラインＬ７を介して供給されるチップセレクト信号
に応答して選択され、その選択された出力回路を介して
前述の制御信号が出力される。

その両室動機の駆動回路は同一構成であるため、電動機
４１の駆動回路についてのみ説明する。

高圧電源十Ｖ２と接地端子との間に４個のパワートラン
ジスタＴＲＡ１．ＴＲＢ１．ＴＲＣ１，ＴＲＤｌにより
構成されたブリッジ回路が接続され、トランジスタＴＲ
Ａ１及びＴＲＢ１の接続点とトランジスタＴＲＣ１及び
ＴＲＤ １の接続点との間に電動機４１の電機子が接続
されている。

トランジスタＴＲＢ１及びＴＲＣ１のコレクタ・エミッ
タ間にはダイオードＤＢＩ及びＤＣＩがそれぞれ接続さ
れている。

前記電動機７３の駆動回路について電動機４１の駆動回
路の各要素に対応する要素には最後の数字１を２に代え
て符号が伏されている。

以上の構成よりなる布押え装置及びクランプ装置の動作
について以下に説明する。

最初に、上押え６の上昇及びクランプ３の開放を行なう
ために足踏みペダルを踏込み操作すると、その踏込み操
作に応答してスイッチＳＷが接点ａから接点すに切換わ
る。

その時、光電検出器５０及び７２は遮蔽板５２により遮
光されているためにシュミツトリガ回路ＳＴ１及びＳｒ
１を介して入力回路７４に高電位の検出信号をそれぞれ
供給し、他の３個の充電検出器５１，７０．７１は低電
位の検出信号をその入力回路７４に供給する。

前記スイッチＳＷが切り換わりフリップフロップＦＦの
反転出力端子から低電位信号が発生された時に固定記憶
装置ＲＯＭ中に記憶されたプログラムが開始される。

そのプログラムに従って最初に出力回路７５が選択され
、中央処理装置ＣＰＵからの制御信号はその出力回路７
５を介して４個のトランジスタＴＲＡ１乃至ＴＲＤ１に
供給され、そのトランジスタＴＲＡ１及びＴＲＣ１を導
通させて電動機４１に電力が供給される。

その電機動４１が回転すると、移動部材４７は第３図に
示す上方位置から降下してワイヤ２８を下方に引っ張り
、そのワイヤ２８が連結された二腕レバー２５は第２図
に示す矢印Ｃ方向に回動されて作動棒３０を上方に引き
上げる。

その作動棒３０の上方移動により回動レバー３１が回動
されてリフトレバー３４を矢印り方向に回動させ、その
リフトレバー３４の端面３４ ａが当接部材３６に当接
して上押え足１３を上昇させる。

この上押え足１３の上昇動作と同時に、前記二腕レバー
２５の一腕２５ ａに連結されたワイヤ２９が引っ張ら
れてボルト１８及び平押え足１６が下降する。

前記光電検出器５１が遮蔽板５２によりＡ光されると、
中央処理装置ＣＰＵからの制御信号は変化してトランジ
スタＴＲＢ１だけを導通させて電動機４１の電機子端子
間をそのトランジスタＴＲＢ１及びダイオードＤＣＩに
より短絡し、その電動機４１にダイナミックブレーキを
かけてその回転を停止させる。

電動機４１の回転が停止した後に中央処理装置ＣＰＵは
出力回路７５から出力回路７６に切り換えて制御信号を
出力し、トランジスタＴＲＡ２及びＴＲＣ２を導通させ
て電動機７３に電力が供給されるようにする。

電動機７３の回転に伴い移動部材４７は第６図に示す下
方位置から上昇してワイヤ６５を上方に引っ張り、その
ワイヤ６５に連結された回動レバー６２が第４図に示す
矢印方向Ｂと反対方向に回動されると共にその回動レバ
ー６２に軸６３により支持された二腕レバー５９もまた
矢印方向Ａと反対方向に回動される。

上記の移動部材４７の上昇時には光電検出器７１が遮蔽
板５２によｌ’［光されても中央処理装置ＣＰＵからの
制御信号は変化せず、トランジスタＴＲＡ２及びＴＲＣ
２の導通が継続されて電動機７３は回転し続ける。

移動部材４７が上方位置に達して遮蔽板５２により光電
検出器７０が遮光されると、シュミットトリガ回路ＳＴ
３の出力は低電位信号から高電位信号に変化して中央処
理装置ＣＰＵへの入力信号を変化させるため、その中央
処理装置ＣＰＵは制御信号が変化してトランジスタＴＲ
Ｂ２だけを導通させる。

このトランジスタＴＲＢ２及びダイオードＤＣ２により
電動機７３の電機子端子間が短絡されてその電動機７３
は急速に停止する。

こうした電動機７３の停止によりクランプ３は第４図に
示す如く完全に開放される。

足踏みペダルの踏込み操作が行なわれてフリップフロッ
プＦＦの反転出力が高電位信号である間そのクランプ３
の開放状態は保持されるため、クランプ３が完全に開放
した時点から踏込み操作を行ないその操作を継続してい
る間作業者は加工布２をクランプ３の平押え板５４の上
に載置位置決めすることができる。

加工布２の位置決めが終了した後に足踏みペダルの踏込
み操作を開放すると、フリップフロップＦＦの反転出力
が低電位信号に変化して中央処理装置ＣＰＵはトランジ
スタＴＲＢ２及び丁ＲＤ２が導通するように制御信号を
出力回路７６に供給する。

そのトランジスタＴＲＢ２及びＴＲＤ２の導通により電
動機７３の電機子には今までの反対方向に電力が供給さ
れてその電動機は反対方向に回転し始める。

この反対方向の回転に伴い移動部材４７は上方位置から
下降してワイヤ６４を下方に引っ張り、そのワイヤ６４
に連結された二腕レバー５９が第４図に示す矢印方向Ａ
に回動すると共に回動レバー６２が矢印方向Ｂに回動す
る。

移動部材４７が下降して光電検出器７１が遮蔽板５２に
よす遮光されると、シュミットトリガ回路ＳＴ４の出力
は低電位信号から高電位信号に変化して中央処理装置Ｃ
ＰＵへの入力信号を変化させ、その中央処理装置ＣＰＵ
からの制御信号に従ってトランジスタＴＲＣ２だけが導
通し、そのトランジスタＴＲＣ２及びダイオードＤＢ２
により電動機７３にダイナミックブレーキがかけられて
その電動機７３は停止する。

この電動機７３の停止時にはクランプ３の上押え板５７
及び下押え板５４がまだ加工布２を完全に押圧する状態
になっておらず、このクランプ３の半閉戊状態時に作業
者は溝６８に沿って縫着布６９を挿入し加工布２の上に
位置決めすることができる。

縫着布６９の位置決め終了後に再び足踏みペダルが踏込
み操作されると、固定記憶装置ＲＯＭ中のプログラムが
上押え足１３の加工動作及び下押え足１６の上昇動作を
実行するためのサブルーチンに進み、中央処理装置ＣＰ
Ｕは出力回路７５を選択し直してトランジスタＴＲＤ１
及び丁ＲＢＩが導通するように制御信号をその出力回路
７５に供給する。

そのトランジスタＴＲＤ１及びＴＲＢ１の導通により電
動機４１には今までと反対方向に電力が供給されてその
電動機４１が反対方向に回転し始める。

それに伴い移動部材４７が下方位置から上昇してワイヤ
２８を緩めるため、上押え足１３はばね４０により下方
に押圧されて加工し下押え足１６はばね２３により上方
に押圧されて上昇する。

移動部材４７が上昇して充電検出器５０が遮蔽板５２に
より遮光されると、中央処理装置ＣＰＵはトランジスタ
ＴＲＣ１だけが導通するように制御信号を供給し、その
トランジスタＴＲＣ１及びダイオードＤＢＩにより電動
機４１にダイナミックブレーキがかけられてその電動機
４１は停止する。

この電動機４１の停止によって上押え足１３及び下押え
足１４がミシンテーブル１０の上方の予め定められた位
置にそれぞれ停止し、加工布２及び縫着布６９が上下方
向にずれないように支持される。

電動機４１が停止して後に足踏みペダルの踏込み操作が
行われると、プログラムはクランプ３の閉成動作を実行
するためのサブルーチンに進み、中央処理装置ＣＰＵは
出力回路７６を選択してトランジスタＴＲＢ２及び丁Ｒ
Ｄ２が導通するように制御信号をその出力回路７６に供
給する。

そのトランジスタＴＲＢ２及びＴＲＤ２の導通により電
動機７３へ再び反対方向に電力が供給されてその電動機
７３が回転し始め、移動部材４７が光電検出器７１の配
置された位置から下降してワイヤ６４を更に下方に引っ
張り、そのワイヤ６４の連結された一腕レバー５９が第
４図に示す矢印方向Ａに回動されると共に回動レバー６
２が矢印方向Ｂに回動され、前述の半閉成状態にあった
クランプ３の上押え板５７並びに下押え板５４により加
工布２及び縫着布６９に徐々に押圧力が付与される。

移動部材４７が下降して充電検出器７２が遮光されると
、中央処理装置ＣＰＵはトランジスタＴＲＣ２だけを導
通させて電動機７３にダイナミックブレーキをかけその
電動機７３の回転を停止させる。

移動部材４７が光電検出器７２の配置された位置に停止
した時、ストッパー６２ａが一腕レバー５９の一腕５９
ａの側面に当接してその一腕レバー５９の回動軸５８
と回動レバー６２の回動軸６１とを結ぶ線上にその両レ
バーを支持するための軸６３が位置するように保持し、
クランプ３により加工布２及び縫着布６９に最大の押圧
力が常時付与される。

而して、布押え装置の上押え足１３並びに下押え足１６
により加工布２及び縫着布６９における縫目形成部が支
持され、クランプ装置の上押え板５７及び下押え板５４
により両加工布の周縁部が保持される。

続いて、固定記憶装置ＲＯＭ中の模様形成プログラムが
実行されてその保持された加工布２及び縫着布６９に予
め定められた縫目模様が形成される。

本実施例では加工布２及び縫着布６９の保持作業が全て
固定記憶装置ＲＯＭ中のプログラムに従って行われるだ
けでなく、作業者がその縫着布６９を加工布２の上で位
置決めし易いようにクランプ３を半閉成状態に保持する
ことができる。

また、第１及び第２の作動装置８，９の制御８回路１は
半導体素子から構成されているためにミシンの動作を制
御するための中央処理装置ＣＰＵを含む電子制御回路と
一体に構成することができる。

以上の説明より明らかなように本考案は、小型回転電動
機の出力軸に固定された雄ねじ部を有する回転軸とその
雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有する移動部材とを設け
、その電動機の回転を移動部材の直線往復動に変換して
その移動部材に連結された押圧部材を作動させるために
電動機の回転数及びその回転方向を制御することにより
移動部材の移動速度及び移動方向を容易に変化させるこ
とができると共にその電動機の回転停止を制御すること
により押圧部材を所望の位置で停止させて加工布に付与
される押圧力を調整することができ、また雄ねじ部及び
雌ねじ部のピッチを小さくすることにより電動機を大出
力のものに変更することなく押圧部材から加工布に付与
される押圧力を容易に増大させることができるなどの優
れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が実施された数値制御ミシンを示す斜視
図、第２図は本考案の一実施例である布押え装置を説明
するための説明図、第３図はその布押え装置における作
動装置の構成を示す説明図、第４図は本考案の他の実施
例であるクランプ装置を説明するための説明図、第５図
はそのクランプ装置における作動装置の構成を示す説明
図、第６図は本実施例における前記両作動装置の制御回
路を示す回路図である。 図中 ２は加工布、３はクランプ、６は上押え、７は下
押え、８，９は第１及び第２の作動装置、４１，７３は
小型回転電動機、４２は出力軸、４３は雄ねじ部、４４
は回転軸、４７は移動部材、５０．５１は光電検出器、
５２は遮蔽板、５４は下押え板、５７は上押え板、７０
乃至７２は光電検出器、ＣＰＵは中央処理装置、ＲＯＭ
は固定記憶装置、ＴＲＡ１乃至ＴＲＤｌはパワートラン
ジスタ、ＴＲＡ２乃至ＴＲＤ２はパワートランジスタで
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ミシン機枠に取り付けられた小型回転電動機と、その電
   動機の出力軸に固定された雄ねじ部を有する回転軸と、
   前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を有し、前記回転軸の
   軸線方向への移動のみ可能に配置された移動部材と、そ
   の移動部材の位置を検出すると共に移動部材の移動スト
   ロークを定めるために前記回転軸の軸線方向に間隔をお
   いて配置された２つの検出器と、それらの検出器からの
   検出信号に従って前記電動機の回転及び停止とその回転
   方向とを制御する制御信号を発生する制御回路と、前記
   移動部材が所定の停止位置に達するまでの間前記制御信
   号に従って前記電動機への電力供給を行う駆動回路と、
   前記移動部材の移動方向に従って加工布の押圧解放動作
   を行うためにその移動部材と押圧部材とを連結する可撓
   性のワイヤとを含むことを特徴とするミシンにおける加
   工布押圧装置。