JPS6044955B2 - ミシン制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくともミシンの回転に応じて回転するき
さが異なりかつ同一極性となるように配置した２つの磁
石と、この磁石の回転位置を検出する感磁性素子とを有
した針位置検出器からの針位置信号に基づき、異なつた
２つの針位置を区別し、所定の針位置にミシンを停止さ
せようとするミシン制御装置に係る。

通常の縫製作業は、まずミシンのペダルが踏み込まれる
ことにより縫製が開始され、次にこのペダルを中立位置
に戻すと針が布にささつた位置（針下位置）に停止し、
次にペダルが踏み返されると針が布から抜けた位置（針
上位置）に停止すると共に駆動中に糸切りが行なわれ、
縫製された製品をミシンから引き出すといつた一連のミ
シン操作によつてなされる。

従来上述の針下位置停止、あるいは針上位置停止の位置
決め手段としては、ミシンプーリ部に取り付けられた前
記針位置検出器により、上記二つの位置とも完全に区別
された形で検出信号が出力され、この検出信号に従つて
制御されるのが一般的であつた。

第１図に従来の針位置検出器の例を示す。

第１図において、軸受け保持体１’は、ミシンのプーリ
一に取りつけられた針位置検出器軸（図示せす）を支え
る軸受け外輪を保持し、静止側に固定されている。一方
、磁石２’を持つた磁石板３’、および磁石２’に対し
逆極性となるように取りつけられた磁石４’を有した磁
石板５’はそれぞれ独立に回転方向に移動可能であり、
磁石板押さえＪ６’および止めねじ７’により前記針位
置検出器軸に固定され、従つてミシンの回転と共に回転
するように構成されている。また、前記軸受け保持体１
’には、前記磁石２’に対応して信号を発生するような
ホールＩＣのゝような惑磁性素子８’および、前記磁石
２’とは極性の異なる前記磁石４’にのみ対して信号を
発生するように前記感磁性素子８″に対して表 裏逆の
間係をもつて取りつけられた感磁性素子９″とが内蔵さ
れ、感磁性素子８″，９″は、ミシンの回転にともない
前記磁石板３″，５″の位置に従つた信号を各々発生す
る構成となつている。

ここで、前記磁石板３″を針下位置に、前記磁石板５″
を針上位置に対応させ固定した場合、前記感磁性素子８
″からは針下位置信号が、前記感磁性素子９″からは針
上位置信号が発生するように動作が行なわれる。

上記とは異なる、さらに別の方式によれば、前記感磁性
素子８″，９″の代わりに、磁石の両極性に対し正ある
いは負の出力電圧を発生するホール素子などの感磁性素
子１個を内蔵したものがある。

従来は、上述のように２枚の磁石板と２個の感磁性素子
の組み合わせ、あるいは２枚の磁石板と１個の感磁性素
子の組み合わせにより針位置検出を行ない、このように
して検出された針位置信号にもとずき、針定位置停止制
御が行なわれるような方式が一般に採用されていた。

上記従来の方式は、前者の場合には、２ケ所の針位置検
出のために２枚の磁石板および２個の感磁性素子が必要
とされ、後者の場合は、１個の感磁性素子でも検出でき
るという利点があるが、必要な信号レベルへの増幅回路
、あるいはマイクロコンピュータの採用などの場合には
正、負の電圧印加が不可能であり同一極性電圧を有する
位置信号に変換するための信号変換回路が必要とされる
など、いずれの方式においても複雑な構成となり４高価
なものとなつていた。

本発明は、上述の欠点を除去し、前記針位置検出器を単
純でかつ安価な構成とし、しかも従来の制御機能を有す
るミシン制御装置を提供するものであつて、制御素子と
してマイクロコンピュータ！を使用した場合にソフトウ
ェア処理のみで可能となるので最もその効果が顕著に表
われるといえる。

ます、本発明にもとすく針位置検出器の構成は第２図に
示すように、例えば針下位置検出を行な・うための幅の
広い磁石２″を有した磁石板３″と、針上位置検出を行
なうために幅の狭い磁石４″を有した磁石板５″とを同
一極性にて配置させ、これらの磁石２″，４″の感応す
る１つのホールＩＣなどの感磁性素子『を静止側に固定
することによつてなされ、かなり単純化された構成とな
る。

なお１″は軸受の保持体、６″は磁石押さえ、７″は止
めねじである。上記のように構成された針位置検出器を
使用した場合の本発明の実施例を第３図なし第５図に示
し、以下第２図ないし第４図に従つて説明を加える。

第３図のブロック図において、１はミシンペタＬル位置
を検出し、踏み込み量に応じた速度設定信号■と、踏み
込み信号■。

、あるいは踏み返し信号Ｖｕとを発生するペダルセンサ
ー回路を表わし、２は針位置信号ＶＮを発生する針位置
検出器、３は上記各種入力に従つてミシンの動作を制御
するマイクロコンピュータ、４は速度制御回路、５，６
，７はそれぞれクラッチコイル８とブレーキコイル９と
糸切にソレノイド１０のドライバを表わす。なお、モー
タは電磁クラッチ・ブレーキ構造を有するもので、前ク
ラッチコイルとブレーキコイルの電流を制御し、各電気
回路を通じ各々のライニング面（図示せず）のトルクを
変えることにより、モータの回転力をミシンに伝達し速
度制御を行なうものである。

以下第３図に従い動作について説明を加える。

まず、ミシンペダルが踏み込まれるとペダルセンサー回
路１は踏み込み信号■Ｄをマイクロコンピュータ３に出
力し、マイクロコンピュータ３は、出力信号■Ｓｓを出
力し速度制御回路４を速度設定信号受けつけ可能状態に
する。このような状態において、前記ペダルセンサー回
路１から前記ミシンペダルに従つた速度設定信号■が出
力されると、速度制御回路４は、速度設定信号Ｖ，とミ
シンの軸端に取り付けられた速度発電機（図示せず）か
らのミシン実測回転速度を表わすフィードバック量との
偏差に応じ、ドライバ５，６を介し、クラッチコイル８
およびブレーキコイル９を制御し、ペダルの踏み込み量
に従つた一定速度運転を行なうように作動する。次に、
ペダルが中立にされるとマイクロコンピュータ３は前記
出力■Ｓｓを０ＦＦとし、低速度設定信号■Ｌ，を出力
し、ミシンは低速度運転状態へと移行する。

さらに、低速度運転に達したことを検出した時点から、
前記針位置検出器２からの針位置信号ＶＮの時間幅を一
定時間Ｔ１と比較し始める。すなわち前記針位置信号■
Ｎの始まりにおいて、タイマーをセットし、一定時間Ｔ
１の経過前記針位置信号ＶＮが終わつた状態であれば針
上位置と判断して何もせず、前記針位置信号ＶＮが継続
しておれば針下位置と判断し、前記一定時間Ｔ１経過時
点において、マイクロコンピュータ３は低速度設定信号
ＶＬ，を０ＦＦとし、一定時間Ｔ２だけ信号ＶＢＲを出
力し速度制御回路４は信号■ＢＲによりクラッチコイル
８を０ＦＦさせ、ブレーキコイル９を０Ｎさせるように
作動し、ミシンは針下位置に停止することになる。ここ
で、上記一定時間Ｔｌｓｅｃ．は、前記低速度をＮＬＯ
Ｗｒ．ｐ．ｍ．、前記針上位置に対応する針位置検出角
度をα０、前記針下位置に対応する針位置検出角度β０
とすれば、下式のような関係をもつて決定される。

ｉ式において、Ｔ１は低速度ＬｃＯｗの変動分を見込ん
で多少余裕をもつて決定されれば良いといえる。次に、
ペダルが踏み返され前記ペダルセンサー回路１から踏み
返し信号■が出力され、かつ一度も前記針位置信号■Ｎ
（針下位置）がずれたことがないという条件が満足され
ると、マイクロコンピュータ３は低速度設定信号■Ｌ，
を出力し、前記と同様にして低速度運転を開始すると共
に信号■ＴＲを出力しドライバ７を介して糸切りソレノ
イド１０を０Ｎし、糸切りを開始する。

上記のように、必ず針下位置から糸切りが開始されるの
で、針位置信号■Ｎ（針下位置を示す信号）の終わりを
検出した後、次にくる針位置信号■、は必ず針上位置信
号を示すことになるので、針位置信号■Ｎの始まりを検
出すると同時にマイクロコンピュータ３は一定時間信号
■８Ｒを出力し、前記と同様にブビーキコイル９を０Ｎ
させミシンを停止させると共に、信号ＶＴＲを０ＦＦし
ドライバ７を介し糸切りソレノイド１０を０ＦＦさせ糸
切りを終了する。

以上のように、ミシンはペダルの踏み込みから中立によ
り針下位置に停止し、ペダルの踏み返しにより針上位置
停止が行なわれるが、上述の動作のうち特にミシンペダ
ルの踏み込みから中立にともなう針下位置への停止まで
の動作をフローチャートで第４図に示し、以下第４図に
従つて説明を加える。

まず２１でペダルが踏み込まれているかどうかの判定を
行ない、踏み込まれているると、２２でも同様の踏み込
みの判定となり、２３でマイクロコンピュータは出力信
号■Ｓｓを出力し、前述のようにミシンはミシンペダル
の踏み込み量に従つて回転し、２２および２３のループ
を実行することとなる。

次に、ミシンペダルが中立に戻されると２４で低速度設
定信号■Ｌ，が出力され、ミシンは低速度へと移行し、
２５で低速度に達するまで持ち、低速度に達したことを
検出した時点で、２６によりもし針位置信号■Ｒ４が発
生しておけば、針位置信号■Ｎの終わりまで持ち、２７
で針位置信号■Ｎが、その始まりから一定のディレィ時
間Ｔ１以上継続したことをもつて針下位置の判定を行な
い、この条件が満足されると（針下位置の検出を行なう
と）２８で一定のディレィ時間Ｔ２だけ信号■８Ｒを出
力し、ブレーキコイルを０Ｎし、ミシンを針下位置に停
止させる。

上述の動作をタイムチャートで表わすと第５図のように
なり以下に説明を加える。

第５図において、まず前記ペダルの踏み込み信号■。

が出力されると、マイクロコンピュータから出力信号■
，，が出力されミシンは前述のようにしてペダルの踏み
込み量に応じた速度で回転する。ここでは、前記ペダル
を最大に踏み込んだ場゛合を示しており、図のようにミ
シンは最高速度ＮＭＡＸにて回転することになる。次に
、ペダルが中立にされると同時に低速度設定信号■しｓ
が出力され、ミシンはＡ点から低速度ＮＬＯＷに向つて
減速する。

Ｂ点で低速度ＮＬＯＷに達・したことを検出すると同時
に、前記針位置信号■、の検出を開始し、針位置信号■
、の検出と同時に（Ｃ点）タイマーを動作させ時間Ｔ１
だけ待つた後、針位置信号ＶＮがすでに終わつておれば
針上位置と判断し無視するよう動作する。ノ さらにミ
シンが回転し、Ｄ点で前記針位置信号■Ｎの始まりを検
出すると、上述のよいにして一定時ａ１後の針位置信号
■、の確認を行ない、針位置信号■Ｎが継続しておれば
針下位置と判断し、時間Ｔ２だけ信号ＶＢＲを出力し、
ミシンは針下位置に停止する。

以上の説明から明らかなように、本発明は針位置検出器
を二つの針位置に対応して配置させた大きさの異なる二
つの磁石と一つの感磁性素子とで簡単に構成し、一定の
速度のもとで前記針位置検出器からの針位置信号のパル
ス幅を一定時間と比較し、その、大 小を区別すること
により、いずれの針位置かを判断し、定められた針位置
に停止させようとする思想に基づくものであつて、前述
のように制御素子としてマイクロコンピュータを用いた
場合にはソフトウェアのみで比較的容易に対応てき、従
つて制御装置としてのハード構成はほとんど変更するこ
となく、しかも前記針位置検出器の構成が単純化される
ことにより、ミシン駆動システムとして低価格化が実現
されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のミシン制御装置の針位置検出器の正面図
、第２図は本発明の一実施例を示すミシン制御装置の針
位置検出器の正面図、第３図は本発明の一実施例を示す
ミシン制御装置のブロック図、第４図は本発明のミシン
制御装置の動作を表わすフローチャート、第５図は本発
明のミシン制御装置の動作を表わすタイムチャートであ
る。 ２″，４″・・・・・・磁石、８″・・・・・・感磁性
素子、１・・・・・ペダルセンサー回路、２・・・・・
・針位置検出器、３・・マイクロコンピュータ、４・・
・・・速度制御回路、５，６，７・・・・・・ドライバ
、８・・・・・・クラッチコイル、９・・・・・・ブレ
ーキコイル、１０・・・・・・糸切りソレノイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 縫製を行なうためのミシンと、ミシンを駆動するた
   めのモータと、針位置を検出する針位置検出器と、ミシ
   ン制御手段とを有したミシン駆動システムを構成し、前
   記針位置検出器を少なくとも前記ミシンの回転部に第一
   の針位置および第二の針位置に対応させ同一の極性方向
   に配置した大きさの異なる二つの磁石と、静止部に固定
   されこの磁石に感応し針位置信号を発生する一つの感磁
   性素子とで構成し、前記ミシン制御手段は、タイマーを
   含み前記針位置信号の前縁より前記タイマーの作動を開
   始し、前記タイマーの終了時点での前記針位置信号の有
   無により前記第一の針位置あるいは第二の針位置を区別
   するようにしたミシン制御装置。