JPS62120880A - ミシンの布送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子制御式ジグザグミシンの布送り装置に関
し、特にパルスモータで直接駆動される布送り装置に関
するものである。

（従来技術） 従来の電子制御式ジグザグミシンにおいては、一般に針
棒上下動機構と布送りの送り歯上下動機構とをミシンモ
ータで駆動し、針棒揺動機構と送り両前後動機構とを夫
々のパルスモータで駆動するようになっている。

ところで、最近では送り両前後動機構を独立のパルスモ
ータで直接に駆動することにより、駆動系を単純化し最
新の要求布送り量に基いて正確に布送り制御するように
したジグザグミシンが提案されている。

例えば、特公昭５７−３００２６号公報には、ミシン上
軸とは独立に駆動される布送り装置を備え、ミシン上軸
の回転位相を上軸位相信号発生装置で検出し、送り歯の
送り軸の回転位相が上軸の回転位相に対応するように予
め設定しておき、上記上軸位相信号に基いて送り軸の回
転位相が予め設定しておいた回転位相となるように制御
することにより、布送りの終了タイミングを一定に制御
するようにした布送り装置が記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） 電子制御式ジグザグミシンの布送り装置を針棒の上下運
動と調時して独立のパルスモータ等で駆動する場合、−
ｉに次のような問題がある。

即ち、針棒を駆動するミシンモータの回転速度即ち縫製
速度が一定でなく低速〜高速の範囲に亙って適宜設定さ
れること、また縫目形成の１針毎に布送り量が変動する
ことつまりパルスモータへ出力される駆動パルス数が変
動すること、駆動パルスのパルス周期が一定であること
、などの理由により布送りの開始タイミングを一定にし
ておくと布送り終了タイミングが一定せず、天秤の運動
と布送り運動の協働により上糸を十分に引き締める前に
布送りが終了し、上糸の引き締める前正に行えず上糸が
加工布と針板間に挟み込まれて残ったりするなど縫製品
質上程々の問題が起る。

これに対して、上記公報に記載の布送り装置によれば、
布送りの終了タイミングを適正に制御することが出来る
けれども、ミシン上軸の回転位相を検出する上軸位相信
号発生装置や送り軸の回転位相を上軸の回転位相に対応
するように設定しておく電気信号手段などを設けなけれ
ばならず、装置の構成が複雑化し、製作費も高価になる
などの問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るミシンの布送り装置は、縫針の上下往復運
動と調時して加工布を移動するためにパルスモータによ
り直接に駆動される布送り部材と、縫針を上下往復運動
させるために回転されるミシンモータの実際速度を検出
する速度検出部とそのミシンモータの速度を選択設定す
る速度設定部とを含み、ミシンモータの速度を前記選択
設定された速度に制御する速度制御装置とを備えたミシ
ンにおいて、前記速度検出部により検出された実際速度
または前記速度設定部により選択設定された設定速度に
対応する速度信号と、前記布送り部材による加工布の送
り量に対応する送り量信号とに従って前記パルスモータ
の指令パルスの周期を決定する送り制御手段を設けたも
のである。

また、必要に応じて前記布送り制御手段は、縫針の１回
の上下往復運動期間中において前記速度信号を少なくと
も１回受けてパルスモータの指令パルスの周期を決定す
るようにしてもよい。

（作用） 本発明に係るミシンの布送り装置においては、縫針の上
下運動に調時して加工布が′パルスモータで直接駆動さ
れる布送り部材により布送りされ、速度検出部により検
出されるミシンモータの実際速度が速度設定部により選
択設定された設定速度となるように速度制御装置によっ
て制御されることになる。

そして、送り制御手段では、上記実際速度また設定速度
に対応する速度信号と、布送り量に対応する送り量信号
とに従って前記パルスモータの指令パルスの周期が決定
され、この決定された周期の指令パルスが出力され、布
送りが制御される。

つまり、ミシンモータが低速のときや送り量が小さいと
きには、指令パルスの周期が長くまた高速のときや送り
量が大きいときには指令パルスの周期が短く決定され、
これにより布送りの開始タイミングと終了タイミングが
一定に制御される。

（発明の効果） 本発明に係るミシンの布送り装置によれば、以上説明し
たように、ミシンモータの実際速度または設定速度に対
応する速度信号と加工布を送る送り量信号とに従って指
令パルスの周期を決め、これによりミシンの速度に関係
なく布送りの開始タイミングと終了タイミングとを一定
に制御して、天秤による上糸の引き締め動作を一定に保
ち、縫製の品質を向上させることが出来る。

しかも、上記制御のために、特別の高価な検出装置等を
何ら設けずに、ミシンモータの速度をフィードバック制
御するために設けられている速度検出部や速度設定部を
有効活用するので、制御系も複雑化せず製作費も安価に
することが出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

本実施例は、縫針の上下往復動と調時して加工布をパル
スモータで直接駆動するようにした電子制御式ジグザグ
ミシンの布送り装置に関するもので、ミシンモータの回
転速度に基いて前記パルスモータの指令パルスの周期を
制御しようとするものである。

このジグザグミシンの場合、針棒上下動機構や糸引上げ
用の天秤はミシンモータで駆動されるのに対し、針板上
面に常時部分的に突出している布送りローラを備えた布
送り機構はパルスモータにより直接駆動される。

前記針棒上下動機構や天秤については、通常の電子制御
式ジグザグミシンと同様なので詳しい説明は省略し、布
送り装置について第１図〜第３図により説明する。

前記ミシンのアーム部の頂部から延びる押え棒ｌの下端
には取付ネジ４により押えホルダ２が取付けられその押
えホルダ２に押え足３が着脱自在に装着され、前記押え
棒１の前方には針棒（図示路）と針棒に取付けられた縫
針５が配設されている。

前記押え棒ｌや針棒の下方において、ベッド部内には次
のようなローラ式布送り装置が設けられている。

即ち、針板６の略中央部のやや後方側部分に対応し、且
つ押え足３とその左側近傍部に対応する位置において、
針板６の直下には布送り方向と直交方向に向けた３本の
ローラ軸７ａ・７ｂ・７Ｃが前後に適当間隔あけて平行
に配設され、これらローラ軸７ａ・７ｂ・７Ｃはベッド
部Ｂ内のブラケット８に両端で枢支されている。

前記押え足３の直下において、前側のローラ軸７ａには
針孔９の両側に位置する１対のローラ１０が固着される
とともに、後側の２本のローラ軸７ｂ・７ｃには夫々４
個のローラ１０が固着されており、これらローラｌＯは
針板６の開口部から針板６上へ僅かに突出し、これらロ
ーラ１０と押え足３間に加工布を挟持した状態でローラ
１０を回転させるとにより布送り出来るようになってい
る。

前記ローラ軸７ａ・７ｂ・７ｃのローラ１０を回転駆動
して布送りするための布送りパルスモータ１１がベッド
部Ｂのブラケット１２にローラ軸７ａ・７ｂ・７Ｃと同
方向に向けて取付けられ、そのモータ軸１１ａの駆動ギ
ヤ１３に噛合する従動ギヤ１４がブラケット８・１２に
枢支され、この従動ギヤ１４の支軸に設けられたプーリ
１５とローラ軸１ａ・１ｃのプーリ１６ａ−１６ｃとに
亙ってタイミングベルト１７Ａが掛装されるとともに、
前記プーリ１５とローラ軸７ｂ・７Ｃのプーリ１６ｂ・
１６ｃに亙ってタイミングベルト１７Ｂが掛装され、こ
れらタイミングベルト１７Ａ・１７Ｂは１対のアイドル
プーリ１８によりガイドされ且つタイミングベルト１７
Ｂはテンションプーリ１９で張力調整されており、前記
パルスモータ１１で両タイミングベルト１７Ａ−１７Ｂ
を介してローラ軸７ａ・７ｂ・７Ｃの全部のローラ１０
を回転駆動させ得るようになっている。

尚、前記ローラ１０の外周面には加工布とスリップする
のを防ぐ細かい歯が形成されている。

図中、符号２０は下糸ボビンを収容する水平釜であり、
符号２１は滑り板である。

但し、前記１０個のローラ１０に代えて、これらローラ
１０の範囲に互って耐摩耗性に優れる金属製若しくは合
成樹脂製の可撓性または屈曲自在のベルトを設け、この
ベルトを前記パルスモータ１１で駆動することにより加
工布を送るように構成してもよいし、既存のミシンに備
えられている送り歯を前記パルスモータ１１により前後
送り駆動且つ上下動駆動させるように構成してもよい。

要するに、前記布送り装置は、パルスモータ１１により
直接駆動するようになっていればよい。

次に、前記ミシンモータ、布送りパルスモータ１１及び
針棒揺動パルスモータ等を制御する制御装置について第
４図のブロック図に基いて説明する。

ミシンモータ３０の速度を制御する速度制御装置は、速
度検出器３１と、速度設定装置３２と、Ａ／Ｄ変換器３
２ａと、ＣＰＵ３３　（中央演算装置）と、ＲＯＭ３４
（リード・オンリ・メモリ）と、ＲＡＭ３５　　（ラン
ダム・アクセス・メモリ）とミシンモータ駆動回路３６
とで構成され、ミシンモータ３０の回転速度が速度設定
装置３２により設定された設定速度となるようにフィー
ドバック制御するものである。

前記速度検出装置３１は、ミシンモータ３０の出力軸や
上軸の回転速度を例えば電磁ピックアップセンサ等で検
出するもので、その検出信号は図示外のＡ／Ｄ変換器で
Ａ／Ｄ変換された後ＣＰＵ３３へ出力される。

前記速度設定装置３２は、所望の縫製速度となるように
ミシンモータ３０の回転速度を選択設定するもので、例
えばポテンショメータからなりその電圧信号がＡ／Ｄ変
換器３２ａでＡ／Ｄ変換された後ＣＰＵ３３へ出力され
る。

前記ＲＯＭ３４には、速度検出器３１から出力される実
際速度信号と速度設定装置３２から出力される設定速度
信号とに基いてミシンモータ３０を制御する制御プログ
ラム等が予め入力格納されており、ＣＰＵ３３は上記両
速度信号を受けこれらを制御プログラムに基いて演算処
理し、必要に応じてＲＯＭ３４から読込んだ信号やデー
タ等或いは演算結果のデータ等をＲＡＭ３５に一時記憶
させるとともにミシンモータ３０を制御する制御信号を
ミシンモータ駆動回路３６へ出力する。こ。

のミシンモータ駆動回路３６からは上記制御信号に対応
する駆動電流がミシンモータ３０へ出力される。

上記のように、ミシン稼働中はミシンモータ３０の速度
が設定速度となるように常時フィードバック制御される
が、この速度制御については既存の電子制御式ジグザグ
ミシンと同様である。

次に、前記布送りパルスモータ１１と針棒揺動パルスモ
ータ３８とを制御する制御装置は、前記速度設定装置３
２と、Ａ／Ｄ変換器３２ａと、駆動タイミング検出セン
サ３９と、縫目模様選択装置４０と、縫目模様データメ
モリ４１と、ＣＰＵ４２　（中央演算装置）と、ＲＯＭ
４３（リード・オンリ・メモリ）と、ＲＡＭ４４（ラン
ダム・アクセス・メモリ）と、重送リモータ駆動回路４
５と、針棒揺動モータ駆動回路４６などで構成される。

前記駆動タイミング検出センサ３９は、針棒上下運動の
１サイクル毎に針棒が最高位置に達したときにそれをリ
ミットスイッチやフォトインクラブタ等で検出するもの
で、その駆動タイミング信号はＣＰＵ４２へ出力される
。

前記縫目模様データメモリ４１は、各縫目模様毎に、各
縫動作の布送り量と針棒揺動量（針振り量）とに関する
データを１群のアドレスに格納しているメモリであり、
縫目模様選択装置４０は縫目模様データメモリ４１に格
納されている各縫目模様をコード番号等により選択し模
様選択信号をＣＰＵ４２へ出力するものである。

前記ＲＯＭ４３には、布送りパルスモータ１１と針棒揺
動パルスモータ３８とを制御する制御プログラムが格納
されており、ＣＰＵ４２においては縫目模様選択信号を
受けるとそれに対応する１群の縫目模様データの各デー
タを、縫目模様データメモリ４１から順々に読込んで演
算処理するとともに必要に応じてデータや信号をＲＡＭ
４４に一時記憶させ、駆動タイミング信号に基いて求め
た各所定のタイミングで各一連の制御信号を布送りモー
タ駆動回路４５と針棒揺動モータ駆動回路４６とに夫々
出力し、布送りモータ駆動回路４５と針棒揺動モータ駆
動回路４６からは上記各一連の制御信号に対応する各一
連の駆動パルスが夫々布送りパルスモータ１１と針棒揺
動パルスモータ３８とに出力され、縫目模様選択装置４
０で選択された縫目模様が縫製されることになる。

上記縫目模様を縫製する為の制御のうち後述の布送りパ
ルスモータ１１を制御する布送り制御以外については既
存の電子制御式ジグザグミシンと同様である。

ここで、前記ミシンモータ３０の回転速度と加工布の送
り量とに応じて布送りパルスモークエ１へ出力する駆動
パルスのパルス周期を制御することにより布送りの開始
及び終了タイミングを一定にする布送り制御について以
下詳しく説明する。

第５図は、縫針５の上下動曲線と縫針５の上下動と調時
して上下する天秤の上下動曲線を示すもので、布送りは
少なくとも縫針５が最高点に達した時期以降に実行する
ことが望ましく、また下降してくる縫針５が加工布に刺
挿する時期までに布送りを終了する必要がある。そして
、布送りは天秤により上糸が十分に引き締められた時点
以降に実行することが最も望ましいが、天秤が最高点に
到達した時期から針布−数点の時期までの期間が比較的
短く、特にミシンモータ３０の速度が大きいときには上
記期間が非常に短かくなってこの期間内に布送りを実行
することが難しい場合もあるので、縫針最高点の時期か
ら針布−数点の時期までの間に布送りを実行するものと
する。

この場合、布送り開始のタイミングは駆動タイミング信
号で決定されるとともに、前記天秤はミシンモータ３０
により縫針５の上下動に連動して駆動されるので、針布
−数点のタイミングつまり布送り終了のタイミングはミ
シンモータ３０の回転速度と駆動タイミング信号とに基
いて所定のプログラムにより演算される。

以下、第８図及び第９図のフローチャートにより布送り
制御のルーチンについて説明するが、この布送り制御の
制御プログラムは予めＲＯＭ４３に入力格納されている
。

第８図において、縫製運転の開始とともにＣＰＵ４２に
おいて制御が開始され、ステップＳ１では初期化され、
ステップＳ２では駆動タイミング信号が駆動タイミング
検出センサ３９から入力されたか否かが判定され、駆動
タイミング信号が入力されていないときには、ステップ
Ｓ２へ戻り、駆動タイミング信号が入力されると、ステ
ップＳ３へ移行し、ステップＳ３では速度設定装置３２
からミシンモータ３０の設定速度を表す速度信号が読込
まれる。

次に、ステップＳ４では模様選択信号に対応する縫目模
様の各縫動作の為の模様データが縫目模様データメモリ
４１から読込まれ、ステップＳ５では模様データに含ま
れている布送りの為の駆動パルス数がＲＡＭ４４に一時
記憶される。

ステップＳ６では、ＣＰＵ４２内の内部タイマーが初期
設定（リセット）され、この内部タイマーのリセットを
条件として第９図の内部タイマー割込み処理のルーチン
が開始される。

この割込み処理が開始されると、ステップＳｌＯでは速
度信号に基いて布送り時間が演算され、この布送り時間
と駆動パルス数とに基いて駆動パルスの周期が演算され
る。

次に、ステップＳｌｌにおいて駆動パルス周期が内部タ
イマーにセ・ノドされると、内部タイマーからは駆動パ
ルス周期毎にトリガー信号が出力される。

ステップＳＬ２では、内部タイマーからのトリガー信号
と同期してＣＰＵ４２から布送りモータ駆動回路４５へ
制御信号が出力され、布送りパルスモーク１１が１ステ
ツプ駆動される。

次に、ステップＳ１３では前記駆動パルス数だけの駆動
が終了したか否かが判定され、終了していないときには
Ｓ１２へ戻りステップＳ１２が繰返され、駆動パルス数
だけ布送りパルスモータＩＩが駆動され、加工布が次回
の縫動作のための送り量だけ布送りされると、ステップ
Ｓ１３からステップＳ１４へ移行し、ステップ３１４に
おいてタイマー割込みにマスクされて割込み処理が終了
し、第８図のメインルーチンへ復帰する。　この復帰後
ステップＳ７において次回の割込みを可能とするために
タイマー割込みマスクが解除され、ステップＳ７からス
テップＳ２へ移行し、以下同様に繰返される。

上記のように、駆動タイミング信号が入力される毎に速
度信号と模様データから決まる駆動パルス数とに基いて
駆動パルスの周期が決定され、この駆動パルス周期で駆
動パルスが順々に布送りパルスモータ１１へ出力され、
布送りが実行される。

第６図及び第７図は、以上のように送り制御するときの
縫針上下動曲線と駆動パルスとを例示したもので、夫々
ミシンモータ３０の回転数が４０Ｑｒｐｍ及び８００ｒ
ｐｍの場合である。　駆動パルス数が同じであるとする
と第６図のように低速のときには駆動パルス周期が大き
くなり、第７図のように高速のときには駆動パルス周期
が小さくなり、布送りの開始タイミング及び終了タイミ
ングが一定となる。

上記実施例では、速度設定装置３２からの設定速度信号
をＣＰＵ４２へ出力し、ミシンモータ３０の設定速度信
号を用いて駆動パルス周期を決定するようにしたが、速
度検出器３１からの実際速度信号をＣＰＵ４２へ出力し
、ミシンモータ３０の実際速度信号を用いて駆動パルス
周期を決定するようにしてもよい。

また、上記実施例では、第９図のルーチンを割込み処理
によって行なうようにしたが、このルー゛チンを第８図
のルーチンに組込んでもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は電子制御
式ジグザグミシンのベッド部上の押え足等及びベッド部
内に設けられた布送り装置の部分縦断正面図、第２図は
同じ（部分縦断側面図、第３図は同じく布送り装置の平
面図、第４図は上記ミシンの制御装置のブロック図、第
５図は天秤上下動曲線と縫針上下動曲線の一部を示す線
図、第６図及び第７図は夫々低速時及び高速時における
縫針上下動曲線の一部と駆動パルスとを示す説明図、第
８図及び第９図は布送り制御の制御ルーチンの概略フロ
ーチャートである。 ５・・針棒、　　１０・・ローラ、　　１１・・布送り
パルスモータ、　３１・・速度検出器、３２・・速度設
定装置、　３２ａ・・Ａ／Ｄ変換器、　３３・・ＣＰＵ
、　３４・・ＲＯＭ、３５・・ＲＡＭ、　　３６・・ミ
シンモータ駆動回路、　　３９・・駆動タイミング検出
センサ、４０・・縫目模様選択装置、　４１・・縫目模
様データメモリ、　４２・・ＣＰＵ。 ４３・・ＲＯＭ、　　４４・・ＲＡＭ、　　４５・・布
送りモータ駆動回路。 特　許　出　願　人　　ブラザー工業株式会社第６図 第７図 第Ｓ図 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）縫針の上下往復運動と調時して加工布を移動する
   ためにパルスモータにより直接に駆動される布送り部材
   と、縫針を上下往復運動させるために回転されるミシン
   モータの実際速度を検出する速度検出部とそのミシンモ
   ータの速度を選択設定する速度設定部とを含み、ミシン
   モータの速度を前記選択設定された速度に制御する速度
   制御装置とを備えたミシンにおいて、 前記速度検出部により検出された実際速度または前記速
   度設定部により選択設定された設定速度に対応する速度
   信号と、前記布送り部材による加工布の送り量に対応す
   る送り量信号とに従って前記パルスモータの指令パルス
   の周期を決定する送り制御手段を設けたことを特徴とす
   るミシンの布送り装置。
2. （２）前記布送り制御手段は、縫針の１回の上下往復運
   動期間中において前記速度信号を少なくとも１回受けて
   パルスモータの指令パルスの周期を決定することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のミシンの布送り装置
   。