JPS6070992A - Drive device for sewing machine - Google Patents

Drive device for sewing machine

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Publication number
JPS6070992A
JPS6070992A JP58178523A JP17852383A JPS6070992A JP S6070992 A JPS6070992 A JP S6070992A JP 58178523 A JP58178523 A JP 58178523A JP 17852383 A JP17852383 A JP 17852383A JP S6070992 A JPS6070992 A JP S6070992A
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JP
Japan
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sewing machine
speed
motor
pedal
electric motor
Prior art date
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Application number
JP58178523A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nozomi Shinozaki
望 篠崎
Takashi Doi
隆 土肥
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D05SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05BSEWING
    • D05B69/00Driving-gear; Control devices
    • D05B69/22Devices for stopping drive when sewing tools have reached a predetermined position
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/24Arrangements for stopping

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten a brake time and to improve the needle constant position stopping accuracy by employing both a reverse phase brake of a drive motor and a frictional electromagnetic brake. CONSTITUTION:When the depression amount of a pedal is returned, the output Keo of an amplifier 55 becomes negative. Thus, a discriminator 57 switches a distributor 58, a drive circuit 59 generates a reverse phase torque in a motor 61, and the motor 61 and a sewing machine are decelerated. When they becomes the speeds corresponding to the depression amount of the pedal, the motor 61 is again switched to the rotary torque of normal direction, and shifted to a safety operation. When the pedal 51 is returned to the neutral, a discriminator 54 outputs a low speed set signal e1', and the motor is shifted to the low speed. Then, a needle position signal 66 is inputted, a low speed set signal e1' is set, a brake 63 is driven by a drive circuit 60, and the motor 61 is stopped at the needle constant position of the machine.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ミシン駆動装置、特にミシンの駆動停止を含
む可変速運転及びミシン針の定位置停止を行うミシン駆
動装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a sewing machine drive device, and more particularly to a sewing machine drive device that performs variable speed operation including stopping the sewing machine and stopping the sewing machine needle at a fixed position.

従来例の構成とその問題点 工業用ミシン及びその駆動装置は、一般に第1図に示さ
れる構成となっている。第1図に於て、1Fiミシンヘ
ツド、2はミシンの速度及び針位置を検出する検出器、
3は駆動電動機、4は前記検3/パ−ジ 吊器2及びペダルの信号を受けて駆動電動機3やミシン
のソレノイドなどを制御する制(財)部、5はミシンテ
ーブル%6はミシンペダルをそれぞれ示す。
Conventional Structure and Problems An industrial sewing machine and its driving device generally have the structure shown in FIG. In Fig. 1, 1Fi sewing machine head, 2 a detector for detecting the speed and needle position of the sewing machine,
3 is a drive motor; 4 is a control unit that receives signals from the inspection 3/purge hanger 2 and the pedal to control the drive motor 3 and the solenoid of the sewing machine; 5 is a sewing machine table; and 6 is a sewing machine pedal. are shown respectively.

この駆動電動機3の従来の構造は第2図に示す様になっ
ている。この電動機は誘導電動機とクラッチ・ブレーキ
機構が一体化された構造となっている。誘導電動機の、
駆動軸7及びそれに結合されたフライホイル8とクラッ
チ摩擦円板9ば、連続回転し、フライホイル8に回転エ
ネルギーを貯えている。クラッチ可動ディスク1o及び
ブレーキ可動ディスク11は、出力軸12に圧入された
スプライン13上を軸方向に滑動できると共にそれぞれ
ライニング14.15が接着されている。今クラッチ電
磁石16が励磁されると磁束17が発生し、クラッチ可
動ディスク10は左方に移動し。
The conventional structure of this drive motor 3 is as shown in FIG. This electric motor has a structure in which an induction motor and a clutch/brake mechanism are integrated. induction motor,
The drive shaft 7, the flywheel 8 coupled thereto, and the clutch friction disk 9 rotate continuously, and rotational energy is stored in the flywheel 8. The movable clutch disc 1o and the movable brake disc 11 can slide in the axial direction on splines 13 press-fitted into the output shaft 12, and each has a lining 14, 15 bonded thereto. When the clutch electromagnet 16 is now excited, a magnetic flux 17 is generated, and the clutch movable disk 10 moves to the left.

ライニング14が連続回転している摩擦円板9に圧接さ
れ、フライホイル8の回転力はスプライン13を介して
出力軸12に伝達される。次にブレーキ電磁石18が励
磁されるとブレーキ可動ディ特開昭GO−70992(
2) スフ11は右方に移動し、ライニング16がブラケット
に固定しているブレーキ摩擦円板2oに圧接され、出力
軸12は急速に停止する。出力軸120回転力は通常ベ
ルトを介してミシンヘッド1に伝達される。ミシンの速
度制菌は、検出器2で検出された速度信号をフィードバ
ックし、クラッチ電磁石16の励磁電流を加減すること
により半クラッチの状態を生ぜしめることによって行な
われるO 近年、工業用ミシンの高機能化及び自動ミシンの発達に
より、この駆動電動機も従来の様に駆動停止だけでなく
中間速度で長時間使用される傾向が強くなって米でいる
。第2図に示す従来構造の電動機に於ては、中間速度は
、前述のようにライニング14を滑らせて半クラツチ状
態で使用することになるので、ライニングの摩耗が促進
し、寿命という面に関しては、充分とは言えない。この
ライニングは、一般にコルクを主成分として構成されて
いるが、これに特殊オイルを含浸させるとか、二硫化モ
リブデンを主成分としたグリスを塗6ページ 布する等の方法が実用化されており、また同時に摩擦面
の放熱を極限1でよくする等の試みにより。
The lining 14 is pressed against the continuously rotating friction disk 9, and the rotational force of the flywheel 8 is transmitted to the output shaft 12 via the spline 13. Next, when the brake electromagnet 18 is excited, the brake movable disc JP-A-Sho GO-70992 (
2) The stopper 11 moves to the right, the lining 16 comes into pressure contact with the brake friction disk 2o fixed to the bracket, and the output shaft 12 stops rapidly. The rotational force of the output shaft 120 is normally transmitted to the sewing machine head 1 via a belt. Speed control of the sewing machine is performed by feeding back the speed signal detected by the detector 2 and creating a half-clutch state by adjusting the excitation current of the clutch electromagnet 16. With the development of functionality and automatic sewing machines, there is a strong tendency for this drive motor to be used for long periods of time at intermediate speeds, rather than just stopping the drive as in the past. In the electric motor of the conventional structure shown in FIG. 2, at intermediate speeds, the lining 14 is slipped and used in a half-clutch state as described above, which accelerates wear of the lining and reduces the service life. cannot be said to be sufficient. This lining is generally composed of cork as its main component, but methods such as impregnating it with special oil or applying grease whose main component is molybdenum disulfide have been put into practical use. At the same time, we tried to improve the heat dissipation of the friction surface to the limit of 1.

相当の長寿命化が達成されるようになったとは言え、定
期的なグリス塗布″!!たはライニング交換を必要とす
るなどの限界があった。
Although considerable longevity has been achieved, there are still limitations such as the need for regular grease application or lining replacement.

この寿命の問題を改善するために、摩擦式電磁クラッチ
を渦電流クラッチに置きかえた方式が提案され、一部に
実用化されている。この方式は非接触でフライホイルの
回転力を出力軸に伝達するために、上述の様なりラッチ
寿命という面に関しては明らかに改善されたが1反面光
分な伝達計ルクを得られないという致命的な欠点を有す
る。工業用ミシンの駆動電動機として要求される性能は
In order to improve this problem of lifespan, a method has been proposed in which the friction type electromagnetic clutch is replaced with an eddy current clutch, and has been put into practical use in some cases. This method transmits the rotational force of the flywheel to the output shaft in a non-contact manner, so as mentioned above, the latch life is clearly improved, but on the other hand, it has the disadvantage of not being able to obtain the transmission torque equivalent to the amount of light. It has some disadvantages. What performance is required for a drive motor for an industrial sewing machine?

第1に加減速が早いこと(4oooflへの加減速時間
約100m5)、第2にジーンズ等の原物縫製時瞬間的
な大トルク(約1’、okg・m)を必要とすることで
あるが、渦電流クラッチ方式に於ては、渦電流発生円板
(またはカップ)の熱変形などの理由によりこれらの性
能に於て限界があった。
Firstly, the acceleration/deceleration is fast (acceleration/deceleration time to 4ooofl is approximately 100m5), and secondly, when sewing original items such as jeans, instantaneous large torque (approximately 1'okg・m) is required. However, the performance of the eddy current clutch method has been limited due to thermal deformation of the eddy current generating disk (or cup).

さらに、これらの従来の方式は、摩擦電磁クラ6ページ ソチ方式及び渦電流クラッチ方式ともに、ミシンの駆動
、停止にルかわらず、常時駆動電動機を回転させておく
ので不必要な電力を消費するという欠点を有する。通常
ミシンの運転時間は20〜30チであり、残り70〜8
0%は電動機は空運転していることになり、その時間は
1φ400W電動機では約100W、3φ400W電動
機では約50Wを無駄に消費することとなる。
Furthermore, these conventional methods, both the friction electromagnetic clutch method and the eddy current clutch method, have the disadvantage that they consume unnecessary power because the drive motor is constantly kept rotating regardless of whether the sewing machine is started or stopped. has. Normally, the operating time of a sewing machine is 20 to 30 inches, and the remaining 70 to 8 hours.
0% means that the motor is running idle, and during that time, a 1φ400W motor wastes about 100W, and a 3φ400W motor wastes about 50W.

発明の目的 本発明は、上記従来の欠点を除去し、中間速度での長時
間の運転にも耐えかつ省エネルギーを達成すると共に、
良好なる停止特性を得ることを目的としたものである。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention eliminates the above-mentioned conventional drawbacks, endures long-term operation at intermediate speeds, achieves energy savings, and
The purpose is to obtain good stopping characteristics.

発明の構成 本発明のミシン駆動装置は、回転子に永久磁石を有し、
固定子巻線の通電位相を回転子の位置に応じて切り替え
るいわゆるブラシレスモーフに。
Composition of the Invention The sewing machine drive device of the present invention has a permanent magnet in the rotor,
A so-called brushless morph that switches the energization phase of the stator winding depending on the rotor position.

低慣性の摩擦式電磁ブレーキを結合した電動機とそれら
の制(財)機構から構成されたものであり、電動機を逆
相制動するための第一の制動手段と、前7ページ 記制動装置を駆動するための第二の制動手段を有し、従
来の欠点を全て解消した新規なミシン駆動装置を提供せ
んとするものである。
It consists of an electric motor coupled with a low-inertia friction-type electromagnetic brake and a braking mechanism for these. It is a first braking means for anti-phase braking of the electric motor, and a braking device that drives the braking device described on the previous page 7. It is an object of the present invention to provide a new sewing machine driving device which has a second braking means for controlling the sewing machine and which eliminates all the drawbacks of the conventional sewing machine.

実施例の説明 以下1本発明の一実施例を図面を参照して説明する。Description of examples An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第3図は、駆動電動機の構造断面図である。第3図に於
て、21はミシンテーブルに取りつけらレルベース、2
2はフレーム、23は固定子鉄心であり例えば24ケの
スロットを有する。24は固定子巻線であり、上記スロ
ットに埋め込まれ入接続されている。26は永久磁石で
あり、田−り26に接着され1周方向4極に着磁されて
いる。
FIG. 3 is a structural sectional view of the drive motor. In Figure 3, 21 is a rail base attached to the sewing machine table;
2 is a frame, and 23 is a stator core, which has, for example, 24 slots. A stator winding 24 is embedded in the slot and connected thereto. A permanent magnet 26 is bonded to the rice pad 26 and magnetized into four poles in one circumferential direction.

なお、永久磁石26の外周は補強のためテーピング処理
されている。27(d軸、28はブラケット、29は回
転子の位置を検出するためのボールセンサ用磁石であり
、磁石26と同様に4他に着磁されている。3oはプリ
ント基板であり、前記磁石29に対向する位置に磁気セ
ンサが1周方向に3ケ配置されている。31は磁性材料
で構成されたブレーキ摩擦円板%32はアルミ等非磁性
材料によるブレーキボスであり、端面にライニング33
が接着されており、同時にキー34で軸に固定されてい
る。36はブレーキ電磁石、36はネジでありビン38
をブラケット28に固定している037は筒袖受であり
、ブレーキ摩擦円板31に圧入等の方法で固定されてい
る。39はコイルスプリングであり、摩擦円板31をラ
イニングに軽く圧接している。4oはカバー、41はプ
ーリ、42はプーリカバー、43は冷却用ファンである
Note that the outer periphery of the permanent magnet 26 is taped for reinforcement. 27 (d-axis, 28 is a bracket, 29 is a ball sensor magnet for detecting the position of the rotor, and is magnetized in the same manner as the magnet 26. 3o is a printed circuit board, and 29 is a ball sensor magnet for detecting the position of the rotor. Three magnetic sensors are arranged in the circumferential direction at positions facing 29. 31 is a brake friction disk made of a magnetic material. 32 is a brake boss made of a non-magnetic material such as aluminum, and a lining 33 is provided on the end surface.
is glued and at the same time fixed to the shaft with a key 34. 36 is a brake electromagnet, 36 is a screw, and a bottle 38
037, which is fixed to the bracket 28, is a sleeve holder, which is fixed to the brake friction disk 31 by a method such as press-fitting. 39 is a coil spring which lightly presses the friction disk 31 against the lining. 4o is a cover, 41 is a pulley, 42 is a pulley cover, and 43 is a cooling fan.

固定子巻線29&″i、後述の方法で1通電位相を切り
換え、かつPWM(パルス幅変調)制御を行うことによ
り、任意の方向の任意の大きさのトルクを回転子磁石2
6に発生することができる。
By switching the energization phase of the stator winding 29'i and the rotor magnet 2 using the method described later and performing PWM (pulse width modulation) control, a torque of any magnitude in any direction can be applied to the rotor magnet 2.
6 can occur.

ブレーキ摩擦円板31は、ピン38と筒軸受37の摺動
により軸方向移動可能に、回転方向固定的に支持されて
いるので、ブレーキ電磁石35に通電すると、ライニン
グ33に圧接され、ブレーキボス32を介して軸27は
急速に停止する。
The brake friction disk 31 is movable in the axial direction by sliding between the pin 38 and the cylindrical bearing 37 and is supported in a fixed manner in the rotational direction, so when the brake electromagnet 35 is energized, it is pressed against the lining 33 and the brake boss 32 via which the shaft 27 comes to a rapid stop.

第4図は駆動電動機のドライブ回路を示したも9べ一〕
! のである。第3図に於ける固定子巻線24は、FtST
にて示した如く入接続されている。パワートランジスタ
テ1ツT2.TいT4シT5シT6 が三相ブリッジ状
に接続されていて%Ti+72の接続点、T3.T6の
接続点、T5+ T2の接続点がそれぞれ前述のR,S
、T相の巻線に接続されて%各トランジスタにはフライ
ホイルダイオードD1.D2.D3゜D4 r D5 
t D6 が接続されている。回転子磁石26の位置を
検出するための磁気センサPi + p21 p3の信
号は分配回路68に入力され、増巾回路67を介して前
記パワートランジスタを駆動する様構成されている。
Figure 4 shows the drive circuit of the drive motor.]
! It is. The stator winding 24 in FIG.
The connection is made as shown in . Power transistor T1T2. T4, T5, and T6 are connected in a three-phase bridge configuration, and the connection point of %Ti+72, T3. The connection point of T6 and the connection point of T5+T2 are the above-mentioned R and S, respectively.
, % each transistor has a flywheel diode D1 . connected to the T-phase winding. D2. D3゜D4 r D5
t D6 is connected. A signal from the magnetic sensor Pi + p21 p3 for detecting the position of the rotor magnet 26 is input to a distribution circuit 68 and is configured to drive the power transistor via an amplification circuit 67.

第5図は、分配回路68の詳細をタイムチャートで示し
たものである。区間1〜6は正転トルクを発生させる場
合1区間1′〜6′は逆転トルクを発生する場合をそれ
ぞれ示している。T1〜T6はパワートランジスタであ
り、斜線部はオン状態を示している。’R+68+θ丁
はそれぞれ固定子巻線のR相、S相、T相に印加される
電圧を示しており、斜線部は正または負電圧の印加状態
を示している。
FIG. 5 shows details of the distribution circuit 68 in the form of a time chart. Sections 1 to 6 indicate the case in which forward rotation torque is generated, and sections 1' to 6' indicate the case in which reverse rotation torque is generated. T1 to T6 are power transistors, and the shaded portions indicate the on state. 'R+68+θ' indicates the voltages applied to the R phase, S phase, and T phase of the stator winding, respectively, and the shaded area indicates the application state of positive or negative voltage.

10ベージ eRB + eST r 6TRは線間印加電圧を示し
ており、斜線部は正または負電圧の印加状態を示してい
る。
10B eRB + eST r 6TR indicates the line-to-line applied voltage, and the shaded area indicates the application state of positive or negative voltage.

1ず第1区間を見るとパワートランジスタT1及びT6
がオンとなっており、十に電源よりR相、S相を通って
−E定電源もどる電流が流れ、各相電圧は第6図の通り
となり、回転子磁石26との関係より正方向の回転トル
クを発生する。次の第2区間に入るとトランジスタT1
はオンを継続し、T6がオフとなりT2がオンとなるこ
とにより、R相よりT相への電流が流れ、正方向の回転
トルクが継続する。
1. Looking at the first section, power transistors T1 and T6
is on, and a current flows from the power supply through the R and S phases to return to the -E constant power supply, and the voltages of each phase are as shown in Figure 6, and from the relationship with the rotor magnet 26, the current is Generates rotational torque. When entering the next second section, transistor T1
continues to be on, T6 is turned off and T2 is turned on, so that current flows from the R phase to the T phase, and the rotational torque in the forward direction continues.

分配回路68が、後述する判定回路よりの信号により切
り替えられると、区間1′〜6′へ切り替えられ、第6
図に示した状態に固定子巻線に電圧が印加され、逆方向
の回転トルクが発生することとなる。
When the distribution circuit 68 is switched by a signal from a determination circuit to be described later, it is switched to sections 1' to 6', and the 6th
A voltage is applied to the stator winding in the state shown in the figure, and rotational torque in the opposite direction is generated.

第6図に、実施例全体のブロック図を示す。61はミシ
ンペダルであり、第1図の6に相当する。
FIG. 6 shows a block diagram of the entire embodiment. 61 is a sewing machine pedal, which corresponds to 6 in FIG.

62はペダル位置検出器であり、ペダルの変位量を電気
信・号に変換し、速度設定信号e1を出力する。
A pedal position detector 62 converts the amount of displacement of the pedal into an electrical signal and outputs a speed setting signal e1.

11ベーン 比較回路63は前記e1と、後述するミシン速度信号e
2とを比較し、9o=e1−e2なる信号を出力する。
The 11 vane comparison circuit 63 receives the e1 and the sewing machine speed signal e, which will be described later.
2 and outputs a signal 9o=e1-e2.

判定回路64は踏込状態から中立状態にされた時、低速
設定信号01′を出力すると共にペダル位置が中立であ
る条件と針位置信号があるとの条件のAND出力を出す
回路である。増巾回路65は、前記比較回路の出力6Q
の信号を増巾しkeoなる出力を出す。PWM回路66
は、スイッチングレギュレータであり、前記keoの入
力を受けて。
The determination circuit 64 is a circuit that outputs a low speed setting signal 01' when the pedal is changed from a depressed state to a neutral state, and also outputs an AND output of the condition that the pedal position is neutral and the condition that there is a needle position signal. The amplification circuit 65 receives the output 6Q of the comparison circuit.
The signal is amplified and an output called keo is output. PWM circuit 66
is a switching regulator, which receives the input of the keo.

定周波数(2kHx前後)でデユーティの変化する出力
を出す。判定回路57は、前記増巾回路66の出力ke
(1の正負を判定する回路である。分配回路68は、後
述のポールセンサ出力と前述の判定回路57の出力を受
けて、第6図の示す如き出力をドライブ回路59に与え
る論理回路である。ドライブ回路59は第4図に示した
通りである。ドライブ回路6o&i前記判定回路64の
出力により。
Outputs a variable duty output at a constant frequency (around 2kHz). The determination circuit 57 uses the output ke of the amplification circuit 66.
(This is a circuit that determines whether 1 is positive or negative. The distribution circuit 68 is a logic circuit that receives the output of the pole sensor described later and the output of the determination circuit 57 described above, and provides an output as shown in FIG. 6 to the drive circuit 59. The drive circuit 59 is as shown in FIG.

後述のブレーキ63を駆動する回路である。電動機61
.ポールセンサ62.ブレーキ63ば、いずれも第3図
にて詳述した通りである。速度検出特開昭GO−709
92(4) 器64は、ミシン速度に比例した周波数のパルスを発生
し、後続のF/V変換器66により、アナログ信号e2
に変換される。針位置検出器66は、光″!、たは磁気
的な方法に依り針位置の信号を得、前述の判定回路64
に入力される。
This is a circuit that drives a brake 63, which will be described later. electric motor 61
.. Pole sensor 62. The brakes 63 are all as described in detail in FIG. Speed detection JP-A SHO GO-709
92(4) The device 64 generates a pulse with a frequency proportional to the sewing machine speed, and the subsequent F/V converter 66 converts the analog signal e2 into
is converted to The needle position detector 66 obtains a signal of the needle position by optical or magnetic method, and the above-mentioned determination circuit 64
is input.

次に、この第6図の動作を説明する。ペダルが中立状態
にあると、el−oであり、ミシンも運転されていない
ので02−〇であり、従って、 eo=ke、)−〇と
なる。従って電動機61は作動しない。ペダル51が踏
み込1れると、elは正の電圧となり電動機61は回転
をはじめベルトを介してミシンが駆動され、ミシン速t
f6zと比較され、PWM56は、このフィードバック
ルーズに沿ったデユーティ−のパルス波形を後続のドラ
イブ回路59に付与することにより、電動機61は必要
なトルクを発生し、ミシンは、ペダル51の踏込量に応
じた速度で回転する。
Next, the operation shown in FIG. 6 will be explained. When the pedal is in the neutral state, it is el-o, and since the sewing machine is not operated, it is 02-0, so eo=ke, )-0. Therefore, the electric motor 61 does not operate. When the pedal 51 is depressed, el becomes a positive voltage, the electric motor 61 starts rotating, the sewing machine is driven via the belt, and the sewing machine speed increases to t.
In comparison with f6z, the PWM 56 applies a duty pulse waveform along this feedback loop to the subsequent drive circuit 59, so that the electric motor 61 generates the necessary torque, and the sewing machine adjusts the amount of depression of the pedal 51. Rotate at the appropriate speed.

ペダルの踏込量をもどすと、増巾回路66の出力keo
が負となることにより、判定回路67は分配回路58を
第5図に於ける区間1′〜6′になる1 3べ一″ 様に切り替え、ドライブ回路59ば、電動機61に逆相
トルクを発生せしめ、電動機61及びミシンは減速し、
ペダルの踏込量に相当する速度になれば、再び電動機6
1は正方向の回転トルクに切り替えられ安定運転に移行
する。
When the amount of pedal depression is returned, the output keo of the amplifying circuit 66
becomes negative, the determination circuit 67 switches the distribution circuit 58 to 13'', which corresponds to the section 1' to 6' in FIG. The electric motor 61 and the sewing machine are decelerated,
When the speed corresponds to the amount of pedal depression, the electric motor 6 is turned on again.
1, the rotational torque is switched to the positive direction and the operation shifts to stable operation.

ペダル61を中立にもどすと、判定回路54は低速設定
信号e 、/ を出力し、前記比較回路53にて速度信
号e2と比較され、前述の通り電動機は低速に移行する
。その後針位置信号66が入力されることにより、低速
設定信号e 、/ をリセットすると共にドライブ回路
60に信号を出力し、ドライブ回路60はブレーキ63
を駆動し、電動機61はミシンの針定位置に停止する。
When the pedal 61 is returned to the neutral position, the determination circuit 54 outputs the low speed setting signal e,/, which is compared with the speed signal e2 in the comparison circuit 53, and the motor shifts to low speed as described above. Thereafter, by inputting the needle position signal 66, the low speed setting signal e, / is reset and a signal is output to the drive circuit 60, which in turn outputs the signal to the brake 63.
, and the electric motor 61 stops at the needle position of the sewing machine.

第7図は、前述の動作をタイムチャートに表わしたもの
である。PDはペダル踏込状態を、M(FW)は電動機
固定子巻線への正方向の通電状態を。
FIG. 7 shows the above-mentioned operation in a time chart. PD indicates the state in which the pedal is depressed, and M (FW) indicates the state in which the motor stator winding is energized in the positive direction.

M(BY)は電動機固定子巻線への逆方向の通電状態を
、BRはブレーキへの通電状態を、NDはミシンの針下
状態の出力信号を、SPはミシン速度をそれぞれ示す。
M(BY) indicates the reverse energization state to the motor stator winding, BR indicates the energization state to the brake, ND indicates the output signal of the needle down state of the sewing machine, and SP indicates the sewing machine speed.

ミシン速度spに於て81は高速状14ページ 態を、S2は低速状態を示している。In sewing machine speed sp, 81 is high speed page 14 S2 indicates a low speed state.

時刻t1でペダルが踏み込1れると、電動機には正回転
方向のパルス電圧が印加され、ミシン速度SPは加速さ
れ、設定速度S1に接近すると前述のPWM回路は、出
力パルスのデユーティ−を小さくし、時刻t2に到り、
安定速度に移行する。図示していないが、ペダルPDの
踏込量を加減することにより、電動機に印加されるパル
ス電圧のデユーティ−が変化し、それに応じてミシン速
度SPは自由に調整できる。時刻t3に到り、ペダルを
中立にもどすと、電動機には逆回転方向のパルス電圧が
印加され、電動機は逆相制動され、ミシン速度spは減
速され1時刻t4に到り低速S2に達すると再び電動機
には正回転方向のパルス電圧に切り替り、低速S2にて
運転される。その後時刻t5に到り針下信号NDが入力
されると、ブレーキBRが駆動され、ミシンは針下位置
に停止する。一定時間後1時刻t6に到るとブレーキ励
磁は開放され、ブレーキは解除される。
When the pedal is depressed 1 at time t1, a pulse voltage in the forward rotation direction is applied to the electric motor, the sewing machine speed SP is accelerated, and when the sewing machine speed SP approaches the set speed S1, the aforementioned PWM circuit reduces the duty of the output pulse. Then, at time t2,
Shift to stable speed. Although not shown, by adjusting the amount of depression of the pedal PD, the duty of the pulse voltage applied to the motor changes, and the sewing machine speed SP can be freely adjusted accordingly. At time t3, when the pedal is returned to neutral, a pulse voltage in the reverse rotation direction is applied to the motor, the motor is braked in reverse phase, and the sewing machine speed sp is decelerated, and when it reaches time t4 and reaches low speed S2. The electric motor is again switched to a pulse voltage in the forward rotation direction, and is operated at low speed S2. Thereafter, when time t5 arrives and the needle down signal ND is input, the brake BR is driven and the sewing machine stops at the needle down position. After a certain period of time, at time t6, the brake excitation is released and the brake is released.

第8図は、第2の実施例のブロック図を示す。FIG. 8 shows a block diagram of the second embodiment.

15ベ ジ 第6図との相違点は、ブレーキドライブ回路6゜の構成
のみである。ドライブ回路60は、PWM回路56の出
力と判定回路57の出力のAND条件と判定回路64の
出力のOR条件で駆動される様構成されている。即ちブ
レーキ63ば、第7図に於ける区間t3よりt4の間型
動機61の逆相制動と同じ条件で即ち、M(BW)と同
期して駆動されることになる。区間t5よりt6の間は
、判定回路54の出力により駆動されるので、第7図と
同様である。
The only difference from the 15-page Fig. 6 is the configuration of the brake drive circuit 6°. The drive circuit 60 is configured to be driven under an AND condition of the output of the PWM circuit 56 and the output of the determination circuit 57 and an OR condition of the output of the determination circuit 64. That is, the brake 63 is driven under the same conditions as the anti-phase braking of the motor 61 during the interval t3 to t4 in FIG. 7, that is, in synchronization with M(BW). The period from t5 to t6 is driven by the output of the determination circuit 54, and is therefore the same as that shown in FIG.

発明の効果 以上の説明から明らかな様に本発明は、電動機の回転力
をクラッチを介することなく直接ミシンに伝達し、該電
動機を永久磁石を有する回転子と三相接続された固定子
巻線とで構成し、該固定子巻線への通電々流をPWM制
(財)することにより。
Effects of the Invention As is clear from the above description, the present invention transmits the rotational force of an electric motor directly to the sewing machine without using a clutch, and connects the electric motor to a rotor having a permanent magnet and a stator winding connected in three phases. and by controlling the electric current to the stator winding using PWM.

可変速運転可能としたものであって、前記永久磁石を磁
束密度が大きい材料で外形寸法を小さく構成することに
より、低慣性化が達成でき、直流モータの始動トルクが
大きいという基本的特性とあい1って、極めて早い加減
速性能と、呼物縫製にも適する瞬間的な大トルク発生も
実現できる。同時に駆動側に接触部や摺動部を有しない
ので連続的な中間速度運転にも充分耐え得る極めて長寿
命の達成が可能となる。!、た駆動電動機は、ミシン運
転時のみにしか駆動されないので、極めて消費電力の少
いミシン駆動装置が実現できる。
It is capable of variable speed operation, and by configuring the permanent magnet with a material with high magnetic flux density and small external dimensions, low inertia can be achieved, which is compatible with the basic characteristics of a DC motor's large starting torque. 1. It is possible to realize extremely fast acceleration/deceleration performance and instantaneous large torque generation suitable for sewing special objects. At the same time, since there are no contact parts or sliding parts on the drive side, it is possible to achieve an extremely long life that can sufficiently withstand continuous intermediate speed operation. ! Since the drive motor is driven only when the sewing machine is operating, a sewing machine driving device with extremely low power consumption can be realized.

さらに本発明は、駆動電動機の逆相制動と、摩擦式電磁
ブレーキの並用により、極めて制動時間が短く、かつ付
定位置停止精度の良好なミシン駆動装置を提供できる。
Further, the present invention can provide a sewing machine drive device which has an extremely short braking time and has good stopping accuracy at a fixed position by using reverse phase braking of the drive motor and a friction type electromagnetic brake.

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

第1図は一般的なミシン及びミシン駆動装置の構成例を
示す斜視図、第2図は従来の駆動電動機の構造を示す断
面図、第3図は本発明の駆動電動機部の構造を示す断面
図、第4図は本発明のドライブ部を示す回路図、第6図
は本発明の分配回路68の動作を示すタイムチャート、
第6図は本発明の全体動作を示すブロック図、第7図は
第6図の動作を補足説明するためのタイムチャート、第
17ページ 8図は本発明の第2の実施例を示すブロック図である。 24・・・・・・固定子巻線、26・・・・・・永久磁
石、29・・・・・・ポールセンサ用磁石、61・・・
・・・ペダル、62・・・・・・ペダル位置検出器、6
6・・・・・・PWM回路、69゜60・・・・・・ド
ライブ回路、62・旧・・ポールセンサ、63・・・・
・・ブレーキ、64・・・・・・速度検出器、66・・
・・・・針位置検出器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図 2729 @4図 、59
Fig. 1 is a perspective view showing a configuration example of a general sewing machine and a sewing machine drive device, Fig. 2 is a sectional view showing the structure of a conventional drive motor, and Fig. 3 is a sectional view showing the structure of the drive motor section of the present invention. 4 is a circuit diagram showing the drive section of the present invention, and FIG. 6 is a time chart showing the operation of the distribution circuit 68 of the present invention.
Fig. 6 is a block diagram showing the overall operation of the present invention, Fig. 7 is a time chart for supplementary explanation of the operation in Fig. 6, and Fig. 8 on page 17 is a block diagram showing the second embodiment of the invention. It is. 24...Stator winding, 26...Permanent magnet, 29...Pole sensor magnet, 61...
... Pedal, 62 ... Pedal position detector, 6
6... PWM circuit, 69° 60... Drive circuit, 62 Old... Pole sensor, 63...
...Brake, 64...Speed detector, 66...
...Needle position detector. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 3
Figure 2729 @Figure 4, 59

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電動機及び制動装置を有するミシン駆動機構、前
記電動機の出力側に接続されたミシンの速度検出器及び
ミシンの針位置検出器、前記電動機をミシンのペダル位
置に応じて速度制闘する速度制御機構を具備し、前記電
動機は、回転子に永久磁石を具備すると共に、前記回転
子の位置を検出する位置検出素子を有し、前記速度制御
機構は、前記位置検出素子の出力信号に応じて前記電動
機の固定子巻線の位相を切替えるドライブ回路を具備し
、ペダル位置と前記速度検出器信号の比較にてミシンの
速度制御を可能とすると共に、ペダルによる減速指示に
基き、前記電動機を逆相制動するための第一の制動手段
と。 前記制動装置を駆動するための第二の制動手段を有する
ミシン駆動装置。
(1) A sewing machine drive mechanism having an electric motor and a braking device, a sewing machine speed detector and a sewing machine needle position detector connected to the output side of the electric motor, and a speed control of the electric motor according to the pedal position of the sewing machine. The electric motor includes a permanent magnet in a rotor and a position detection element that detects the position of the rotor, and the speed control mechanism is configured to control the speed according to an output signal of the position detection element. The motor is equipped with a drive circuit that switches the phase of the stator winding of the electric motor, and the speed of the sewing machine can be controlled by comparing the pedal position and the speed detector signal, and the electric motor can be controlled based on a deceleration instruction from the pedal. and a first braking means for anti-phase braking. A sewing machine driving device having a second braking means for driving the braking device.
(2)第二の制動手段は、摩擦式電磁ブレーキで構2ペ
ージ 成した特許請求の範囲第1項記載のミシン駆動装置。
(2) The sewing machine drive device according to claim 1, wherein the second braking means is a friction type electromagnetic brake.
(3)第一の制動手段は1通常運転速度より低速に減速
する時有効であり、第二の制動手段は、低速より針位置
検出器の信号に基き定位置停止する時に有効となるよう
構成した特許請求の範囲第1項記載のミシン駆動装置。
(3) The first braking means is configured to be effective when decelerating to a lower speed than the normal operating speed, and the second braking means is configured to be effective when stopping at a fixed position based on the signal from the needle position detector from a low speed. A sewing machine driving device according to claim 1.
(4)第一の制動手段と、第二の制動手段は、同期して
駆動されるよう構成した特許請求の範囲第1項記載のミ
シン駆動装置。
(4) The sewing machine driving device according to claim 1, wherein the first braking means and the second braking means are configured to be driven in synchronization.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61255693A (en) * 1985-05-07 1986-11-13 松下電器産業株式会社 Controller for sewing machine

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57131483A (en) * 1981-02-04 1982-08-14 Mitsubishi Electric Corp Fixed position stopping device in continuous pattern sewing machine
JPS58159684A (en) * 1982-03-17 1983-09-22 Fuji Electric Co Ltd Control system for commutatorless motor

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