JPS62139694A - パルスモ−タを備えた布送り装置 - 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、ミシンの送り軸をパルスモータで直接駆動す
る布送り装置においてパルスモータの脱調を防止する機
能を有したものに関する。

【従来技術】

従来、ミシンの布送り装置しては次の３種類の装置が知
られている。 第１の装置は、送り軸の回転力を針の上下運動ヲ司るさ
どるミシンモータによって付与するものであり、その送
り量と送り方向の制御は、送り力を上軸から送り軸に伝
達する連結機構に設けられた送り調節器を機械的に調節
することにより上軸の回転に対する連結機構の揺動振幅
及びその位相を制御するものである。 第２の装置は、送り軸の回転力はミシンモータによって
付与するものであり、その送り量と方向は上軸と送り軸
との間に介在する連結機構に設けられた送り調節器をパ
ルスモータ等で駆動することにより送り幅と方向を電気
信号により制御するものである。 第３の装置は、送り軸の回転力、送り量及び送り方向を
直接ミシンモータとは別の独立した駆動源であるパルス
モータ等によって制御するものである。 上記第１及び第２の装置は、送り軸の回転力をトルクの
大きなミシンモータで付与している為、大きな送り力を
得ることが出来ると言う利点がある。しかし、上軸の回
転をカム、二股リンク等の機械的な連結機構により、ロ
ッドの揺動運動に変換し送り軸を回動させているため、
上軸の回転位相に対する送り軸の回転位相がカムの形状
によって一意的に決定され、しかもカムの圧力角の限界
等の機械的構成の為、上軸の狭い回転範囲に、送り軸の
大きな回転量を対応させる事が出来ない。 即ち、送り歯の水平運動の開始時における上軸の位相は
理想的な値より進み、終了時における上軸の位相は遅れ
る傾向にある。このために、縫目の糸線りが充分に行わ
れない内に布送り運動に移行してしまう可能性があり、
この時、所謂糸のわらいが発生する。又、厚物地の縫製
時においては針が布に達しても布送りが完了しない可能
性があり、この時、針折損が生じる。またこれらの駆動
力の伝達機構は複雑である為、伝達によって累積誤差が
生じ、文部品等の摩擦によりその誤差が拡大され、模様
の形状がずれたり不均一になる等の欠点がある。 これらの欠点を改良するため送り軸の回転を上軸を回転
させるミシンモータとは別の独立した駆動源であるパル
スモータによって直接駆動する装置が特公昭５７−３０
０２６号広報に開示されている。その装置は上軸の回転
角位相を検出して、それに同期してパルスモータをオー
ブンループで直接駆動することにより加工布の送りを自
由に制御しようとするものである。そして、送り軸を自
由に制御することにより、より複雑な模様の形成を可能
とするものである。 オーブンループによるパルスモータの制御は、相対的回
転角をモータのステップ数で指令することによって行わ
れている。したがって、ミシンの運転時に、一度送り軸
の原点割り出しを行い、その後は、指令パルスに正確に
応答して回転するものとして指令パルス数が制御されて
いる。

【発明が解決しようとする問題点】

ところが、オーブンループによるパルスモータの駆動は
、過負荷によって、容易に脱調を生じると言う欠点があ
る。又、送り軸は、その回動範囲が一定の角度範囲内に
制限されている。従って、過負荷によって、パルスモー
タが、一度脱調してしまうと、送り軸の絶対角が不明と
なるとともに、送り開始角、終了角が理想的な制御角に
対して負荷の揚かった方向に変移する。したがって、過
負荷が取り去られた後においても、制御装置はパルスモ
ータが脱調しないものとして指令された制御を継続する
ため、送り軸の指令されたステップ数の正転または逆転
の過程で送り軸が可動範囲によって制限され、送り軸は
それ以上は回転出来ないので、パルスモータの脱調が生
じる。また、逆にパルスモータが脱調状態にあって送り
軸が可動範囲の限界角で制限されている状態から、回転
可能な範囲に復帰しようとする時、パルスモータの励磁
状態によっては、送り軸に掛かるトルクの方向が可動方
向と反対方向になり、制御装置が回転指令パルスを出力
しているにも拘わらず、それに同期して回転しないと言
う現象が生じる。即ち、励磁状態によっては、係る状態
から可動方向に回転させるための最初の数パルスには、
パルスモータは応答し得す脱調する場合がある。このよ
うな理由のため、過負荷が取り去られた後においても、
再度、送り軸の原点割り出しが行われるまで、パルスモ
ータの脱調が送りサイクルの一部に於いて間欠的に生じ
、指令されたピッチの縫目が形成されないと言う欠点が
ある。 係るパルスモータの脱調を防止するために、送り歯に係
る過負荷を直接パルスモータに印加させないために、逃
がしバネを介して送り歯をパルスモータの駆動軸と結合
させる方法が考案されている。しかし係る方法は、パル
スモータがバネの最大張力に対向して脱調することなく
回転することが必要となる。このためには、バネの最大
張力がパルスモータの脱出トルクよりも小さいことが必
要となる。換言すれば、バネ定数を小さくするかパルス
モータの脱出トルクを大きくする必要がある。しかし、
バネ定数を小さくするということは、送り歯が小さな外
力で容易にパルスモータの回転と同期しなくなることを
意味し模様くずれの原因となる。又、パルスモータのト
ルクが充分に送り力として使用されていないことを意味
する。又脱出トルクを大きくすることは、パルスモータ
が大きくなり、重量、実装の点で問題となる。

【発明の目的】

本発明は、上記の欠点を改良するために成されたもので
あり、その目的とするところは、送り軸をオーブンルー
プ制御によるパルスモータで直接駆動する布送り装置に
おいて、連続運転中であっても、過負荷が取り除かれれ
ば、パルスモータの税調からの回復が自動的に行われ、
適性な縫目の形成の継続を可能とすることにある。

【問題点を解決するための手段】

上記問題点を解決するための発明の構成は、次の通りで
あり、その概念が他の関連装置との関係に於いて第１図
に図示されている。 本発明は、辷シンのベッド面より上方に位置する間に布
押さえ足１４と協動して水平送り運動を加工布に付与す
る送り歯１３と、 該送り歯１３の前記ベッド面に対する上昇及び下降運動
を針棒３７の上下動と調時して行う送り歯上下動駆動装
置１２と、 予め定められた数Ｐの励磁状態を有すると共に各励磁状
態の切換により単位量Ｓだけ移動するように構成され、
前記送り歯１３と作動的に連結されたパルスモータ１７
と、 前記送り歯１３の水平送り運動蛍に関する信号に従って
前記パルスモータ１７の励磁状態を開ループ方式にて順
次切り換えて、加工布の送り制御を行う送り制御装置１
１と、を具備したミシンの布送り装置１０において、 前記送り歯１３の水平送り運動範囲を規制する２つの限
界位置の少なくとも一方の位置またはそれに対応する位
置の近傍において、前記送り歯１３またはそれに作動連
結された部材と当接可能に設けられたストッパ１５を具
備し、 前記送り制御装置１１は、 前記送り歯１３の水平送り運動の開始時または終了時に
おける前記パルスモータ１７の励磁状態が、前記送り歯
１３またはそれに作動連結された部材と前記ストッパ１
５とが当接した時に前記パルスモータ１７が位置する規
制位置から（Ｐ・Ｓ／２）の毒だけ移動する間にパルス
モータが励磁される励磁状態中の予め定められた特定励
磁状態となるように、前記パルスモータ１７の励磁状態
を制御する励磁制御手段１８を含むことをことを特徴と
するパルスモータを備えた布送り装置である。 上記ストッパ１５は、等測的に送り歯１３の運動範囲を
規制する手段である。したがって、送り歯１３の動作範
囲を直接的に規制するものだけでなく、送り歯１３の動
作と対応した動作を行う部材即ち送り歯１３と作動連結
された部材の動作範囲を規制する手段も含まれる。作動
連結された部材は、パルスモータ１７の駆動軸やこの駆
動軸の駆動力を送り歯１３の水平運動が可能となるよう
に変換する送り歯水平運動変換機構１６等である。 又、送り制御装置に、ミシンへの電源投入時、模様選択
時、又は針の上下運動を付与するミシンモータの回転開
始時に、前記ストッパで規制される前記規制位置まで前
記パルスモータを回転させ、その後、前記パルスモータ
の励磁状態を前記特定励磁状態に初期設定する初期設定
手段を設けることにより、送り歯１３の初期位置を設定
しパルスモータの原点割り出しを行うことが出来る。 布送り装置１０に関連した装置を説明すれば、３０は主
制御装置であり、ミシンの全体の制御を行う装置である
。操作盤３５の操作入力の状態に応じて、ミシンモータ
等を含む針棒上下動駆動装置３１を駆動して針棒３７を
介して針３６の上下運動を制御している。また、縫目模
様を形成するための送り量、針振り債をデータ群として
各縫目模様毎に記憶しており、操作盤３５で選択された
模様に応じて、送り制御装置１１に水平送り運動量に関
する信号を出力し、針振り駆動装置３２に針振り量に関
する信号を出力している。又、針棒上下動駆動装置３１
から針の上下位置に関する位相信号を入力して、送り制
御装置１１、針振り駆動装置３２に駆動のためのタイミ
ング信号を出力して全体の制御を行っている装置である
。

【作用】

第３図は、送り歯の本発明に係る送り運動の態様を概念
的に示した図である。Ｐ１〜ｐＨは送り歯の水平位置で
あり、そのピッチがパルスモータの単位移動量Ｓと対応
する。パルスモータの励磁状態はａ、ｂ、ｃ、ｄの４状
態（Ｐ＝４）として示されている。送り限界点Ａと送り
限界点Ｂはストッパによりパルスモータの移動（以下回
転型のパルスモータを想定し「回転」という）が規制さ
れた時に送り歯のとる位置である。送り歯が各位置Ｐ１
〜ｐＨで停止しているとした時のパルスモータの励磁状
態は、図示するようになっている。又最大送り量は１０
パルスである。 先ず（ａ）図の態様について説明する。先ず、ミシンの
電源が投入された当初、送り歯の位置は不明であるから
送り歯を工程ＣＩで示すように、送り歯がベッド面より
下に存在する期間において、送り歯を送り限界点Ａの方
向に移動させるため、パルスモータを最大送り量１０パ
ルス分を越えて回転させる（以下この方向の回転を「逆
転」と言う）。すると、ストッパによりパルスモータの
回転は規制され、送り歯は送り限界点Ａで動作が規制さ
れ、パルスモータは、脱調状態となる。この時、送り歯
の位置は、パルスモータの回転がストッパで規制された
後の、励磁状態によって異なる。 即ち、最終励磁状態がａ又はｂ励磁状態の時は、それぞ
れＰＬ、Ｐ２点に位置決めされる。また、ｃ、ｄ励磁状
態の時は、送り限界点Ａの方向にトルクが掛かるため、
送り歯は送り限界点Ａに位置決めされる。 次に、送り限界点Ａに位置決めされた状態から、特定励
磁状態であるａ励磁状態に励磁すると、工程Ｃ２で示す
ように、送り歯は２１点に位置決めされる。 次に、送り歯がベッド面の上方に位置する期間において
、縫目模様に対応して送り量データ分だけ送り歯を送り
限界点Ｂ方向に移動させるようにパルスモータを回転（
以下この方向の回転を「正転」と言う）させるため、ａ
励磁状態から順次パルスモータを正転させる順序で励磁
する。すると、工程Ｃ３に示すように布送りのための送
り歯の水平送り運動が開始される。その後、送り終わり
の位ｉＰ６から、送り歯がベッド面の下方に存在する時
に、先程の送り量分だけ、パルスモータを逆転させて、
先程の送り開始位置Ｐ１点まで送り歯を復帰させる（Ｃ
４工程）。このようにして、送り量データにしたがって
、工程Ｃ３の送り運動と工程Ｃ４の戻し運動を繰り返す
ことにより、連続して縫目を形成することが出来る。 本発明の要部である励磁制御手段の一態様は、この送り
工程Ｃ３を開始する励磁状態を特定励磁状ｊｌｌＪ　（
Ｂ又はｂ励磁状態）として２１点又は２２点から送り運
動を開始することを特徴としている。 このことを詳しく述べると、送り歯が、送り限界点へに
あり、パルスモータがストッパで規制された位置にある
時、その後、最初の励磁信号から同期してパルスモータ
を回転させるためには、その励磁状態の種類に制限が存
在する。即ち、Ｃ励磁状態に励磁すれば、パルスモータ
は、正転方向のトルクを出力して、送り歯は２１点に位
置決めされる。又す励磁状態に励磁すれば、パルスモー
タは、同様に正転方向のトルクを出力して、送り歯は、
２２点に正確に位置決めされる。しかしながら、Ｃ励磁
状態またはｄ励磁状態で励磁した時は、パルスモータは
、逆転方向のトルクを生じることになり、送り歯の位置
は送り限界点Ａを保持することになる。パルスモータを
正転させる励磁状態の順序はａ−ｂ−ｃ−ｄ−ａである
ので、Ｃ励磁状態から正転を開始すると、ｃ、ｄと最初
の２の励磁状態に応答しなくなる。換言すれば、パルス
モータは最初の２パルスの信号に対して脱調しているこ
とになり、指令されたパルス数の送りを実行することが
出来ない。 今、上記のような送り制御において、送り歯に送り限界
点へ方向に過負荷が掛かっているとすれば、送り工程Ｃ
３においてパルスモータは脱調し、指令ステップ数の送
りが実行出来ない。したがって、送り工程Ｃ３の制御を
終了した時の送り歯の位置は、送り限界点Ａに拘束され
ているか、正規の送り終端点より手前の送り限界点Ａに
近い位置となる。したがって、戻り工程Ｃ４の実際のス
テップ数は指令ステップ数より少なくなり、パルスモー
タの回転はストッパで規制され、脱調状態となる。 ところが、送り工程の開始を常に、特定の励磁状態から
開始していると、過負荷が取り去られた後の最初の送り
工程から、送り歯の送り開始位置が特定励磁状態に対応
した位置（この例ではＰｌ）に位置決めされ、パルスモ
ータは最初の励磁信号から完全に同期して回転すること
になり、指令されたステップ数の送りを実行する事が出
来、脱調から自動的に復帰する事が出来る。 上記の説明から容易に理解されるように、特定励磁状態
は、パルスモータの回転がストッパにより、規制されて
いる位置からパルスモータを励磁した時その励磁状態に
対応した位置にロータが正確に位置決めされる励磁状態
である。第３図に示す配置関係の時は、（ａ）（ｃ）図
に示すように、特定励磁状態はａ、ｂの２励磁状態とな
る。一般的には、特定励磁状態とは、励磁状態の数をＰ
１パルスモータの回転ピッチをＳとすれば、ストッパに
より規制された位置から、Ｐ・Ｓ／２だけ手前の位置に
位置決めするための励磁状態と言うことになる。この励
磁状態の時パルスモータのロータは、ストッパにより規
制された位置からその励磁状態に対応した位置に引き込
まれることになる。 他の送り制御の態様は、第３図（ｂ）、（ｄ）に示すよ
うに、常に送り工程Ｃ８の最後の励磁状態が特定励磁状
態の１つであるｃ、ｂ励磁状態となるように、送り工程
の開始位置を次のサイクルの送り量データから決定する
制御である。この時の特定励磁状態は、送り限界点Ｂで
規制された位置から１回の励磁で正確に位置決め出来る
励磁状態である。図の例では、（ｂ）図がＣ励磁状態で
あり、（ｄ）図がｂ励磁状態である。このような、制御
をとる時は、送り限界点Ｂ方向に過負荷がかかった時に
有効である。即ち、過負荷がかかっている時は、送り工
程Ｃ８で脱調するが、送り工程の最後が特定励磁状態で
あるため、負荷の掛からない戻り工程Ｃ７の開始点が正
確に特定励磁状態に対応した所定の位置に位置決めされ
る（Ｐｌｌ又はＰｌｏ）。このため、脱調せずに戻り工
程Ｃ７を実行出来るので、指令された送り開始位置を、
正確に位置決めすることが出来る。したがって、過負荷
が取り去られた後の最初の送り工程Ｃ８から脱調から回
復し、指令されたステップ数の送りを実行することが出
来る。 他の送り制御の態様は、′ｆＪ３図（ｅ）に示すように
、上述した２の送り制御を交互に繰り返す制御である。 即ち、その制御は、送り工程Ｃ２２の送り開始の励磁状
態を特定励磁状態（ａ又はｂ励磁状態）で開始し、その
送り工程Ｃ２２の終了後、送り歯がベッド面より下方に
存在している時に、次の送り量のデータに基づき、次の
送り工程Ｃ２４の送り終了の励磁状態が特定励磁状態（
Ｃ又はｂ励磁状態）となるように、次の送り工程Ｃ２４
の送り開始位置を決定し、その位置に位置決めしく工程
Ｃ２３）、次に送り工程Ｃ２４を実行し、次に、Ｃ２２
の送り開始の特定励磁状態に対応した位置まで、戻り工
程Ｃ２５を実行する工程を１サイクルとする制御である
。この制御の時は、送り限界点Ａ、Ｂ何れの方向に過負
荷が掛かった場合にも、過負荷が取り去られれば、次の
制御サイクルでは、脱調から回復し、正規の送り量の送
り制御が継続される。

【実施例】

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて詳述する。 第２図は本発明の具体的な実施例に係る布送り装置を搭
載したミシンの全体の構成を示したブロックダイヤグラ
ムである。 第１図に示す主制御装置３０、送り制御装置１１は、中
央処理装置５０　（ＣＰＵＩ）と中央処理袋Ｕ７０　（
ＣＰＵ２）とによって構成されている。 ＣＰＵ２の出力ボートにはＤ／Ａ変換器７１が接続され
ており、そのＤ／Ａ変換器７１にはドライバ７２が、ド
ライバ７２にはメインモータ７３が接続されている。そ
して、ＣＰＵからの制御信号によりメインモータ７３が
指令された速度で駆動されるようになっている。メイン
モータ７３は上軸７４を回転駆動する。 上軸７４には上軸の回転角位相を検出する回転角センサ
７５が配設されており、その出力信号はＣＰＵ２に入力
されている。また上軸７４の回転力は、送り歯上下運動
変換装置７６により上下運動力に変換され送り歯１３に
伝達され、送り歯１３は上軸７４の回転に同期してベッ
ド面に対して上下方向に駆動される。また上軸７４には
針上下運動変換機構７７が接続されており、その機構に
より上軸の回転力が針棒３７の上下駆動力に変換されて
、針棒３７が上下動するようになっている。 また上軸７４には伝達機構７８が接続されており、その
機構により、上軸７４の回転力は、下軸７９に伝達され
、その下軸７９の回転力によりカマ３９が上軸７４の回
転と同期して回転するようになっている。 ＣＰＵ２には縫製速度を調節するためのスピードボリュ
ーム８０とその速度を７ツトスイツチによって制御する
フットコントローラ８１が接続されている。また縫目の
ピッチを制御する送りマニュアルボリューム８２とジク
ザク模様の針の振り幅を調整する振り幅マニュアルボリ
ューム８３が接続されている。またＣＰＵ２には、上軸
７４に配設され、針３６の上下位置を検出する針位置セ
　・ンサ５６の出力信号が入力され、各種の運転状態を
表示する表示器５４が接続されている。 一方ＣＰＵ　１には模様を選択するための模様選択スイ
ッチ５２、各種の操作入力を行うための操作スイッチ群
５３、各種の操作状況を表示する表示器５４が接続され
ている。さらに一つの模様毎に送り量と針振り量とのデ
ータ群を記憶した縫目データメモリ５１が接続されてお
り、Ｃ：ＰＵ　ｉはアドレス信号を出力してそれらのデ
ータを読み取ることが出来るようになっている。またＣ
ＰＵ　１には針位置センサ５６と、上軸５４に配設され
、その軸の特別な回転角位相においてタイミング信号を
出力するタイミングセンサ５５が接続されている。 ＣＰＵ　１の出力ボートにはパルスモータ駆動装芒５７
．５８がそれぞれ接続されており、パルスモータ駆動装
置５７はＤＯ−Ｄ３の４ビット信号、パルスモータ駆動
装置５８はＤ４〜Ｄ７の４ビット信号によって制御され
ている。パルスモータ駆動装置５７には、送り歯水平駆
動用パルスモータ１７が接続されており、送り歯水平駆
動用パルスモータ１７は送り歯水平運動変換機構１６を
介して送り歯１３を水平方向に駆動させる。送り歯水平
運動機構変換機構１６はパルスモータ１７の回転力を送
り歯の水平方向の運動力に変換するカム、リンク、送り
軸等で構成された機構である。またパルスモータ駆動装
置５８には針振り駆動用パルスモータ５９が接続されて
おり、針振り駆動用パルスモータ５９は、針振り運動変
換機構６０を介して、針棒３７を揺動駆動させる。針振
り運動変換機構６０は、パルスモータ５９の回転力を針
振り揺動運動力に変換して伝達するカム、リンク等で構
成された機構である。 第５図はミシン装置の機構的な構成を示した斜視図であ
る。図中１は筐体であり、２はベッドである。メインモ
ータ７３は、筐体１の内部下方に配設されており、駆動
ベルト７３２を介してプーリ７３１に回転力を付与する
。プーリ７３１はクラッチ機構７３３を介して上軸７４
に接続されている。上軸７４には回転角センサ７５、針
位置センサ５６、タイミングセンサ５５がそれぞれ配設
されている。 回転角センサ７５は、第７図に示す様に、微小間隔毎に
スリットの刻まれた回転ｆｉ７５ａとこの回転盤７５ａ
を通過する光を検出するホトインタラプタ７５ｂからな
る。針位置センサ５６は、所定の角度に開口した扇型の
シャッタ５６ａと、そのシャッタの両側に配設されその
シャッタによって遮光又は通過する光を検出するホトイ
ンタラプタ５６ｂとから成る。同じくタイミングセンサ
５５は、２つのタイミング信号ＴＳ１．ＴＳ２を出力す
るために２つの所定角に開口した扇型のシャッタ５５１
ａ、５５２ａと、それらのシャッタにより変調された光
を受光するホトインタラプタ５５１ｂ、５５２ｂとから
成る。これらのホトインタラプタの出力信号は矩形波と
してＣＰＵ　１及びＣＰＵ２に入力している。 第５図に戻り、上軸７４には針棒クランク７７１とそれ
に接続された針棒クランクロッド７７２が接続されてお
り、針棒クランクロッド７７２は針棒抱き７７３に接続
され、針棒抱き７７３は針棒３７を支持している。また
上軸７４には天秤クランク３３１が接続され、それによ
り天秤（図示路）の上下動が行われる。主に上記の構成
から成る針上下運動変換機構７７の作用により、メイン
モータ７３により駆動さた上軸７４の回転運動は、針棒
３７の上下運動に変換される。 又、針棒３７は、針棒台６０４に、摺動自在に支持され
てふり、針棒台６０４には針振りロッド６００が接続さ
れている。針振リロッド６００の端末にはセクターギア
６０１が接続されており、セクターギア６０１はパルス
モータ５９の回転軸に軸支されたギア６０２と歯合して
いる。このセクターギア６０１の揺動範囲は７字状のス
トッパ６０３によって規制されている。パルスモータ５
９の回転によりセクターギア６０１が揺動し、その揺動
に伴って針振りロッド６００を介して針棒台６０４は支
点６０４ａを中心として揺動運動をする。主に上記の構
成から成る針振り運動変換機構６０の作用により、パル
スモータ５９の回転運動は、針の揺動運動に変換され、
針３６の針振り制御が行われる。 また上軸７４にはクランクロッド７６０が係合しており
、上軸７４の回転力は、クランクロッド７６０により大
振子７６１に伝達される。大振子７６１の揺動回転力は
、それに係合しているカム７６２を介して二股腕７６６
を有した上下送り軸７６３に伝達される。上下送り軸７
６３には上下送り腕７６４が接続しており、その上下送
り腕７６４は二股腕を有した送り台７６５と係合してい
る。送り歯上下運動変換装置７６は主に上記の構成から
成るものである。このような機構により上軸７４の回転
運動は、上下送り軸７６３の揺動回動運動に変換され、
送り台７６５が上下動するようになっている。 送り台７６５の上には、送り歯１３が配設されており、
送り歯１３はロッド１６１を介して水平送り軸１６０に
接続されている。水平送り軸１６０の一端にはセクター
ギア１６２が係合しており、セクターギア１６２はパル
スモータ１７の回転軸に軸支されたギア１６３と歯合し
ている。またセクターギア１６２の揺動範囲を規制する
ために７字形状をしたストッパ１６４が配設されている
。 送り歯水平運動変換機構１６は、主に上記構成から成る
ものである。パルスモータ１７の回転はセクターギア１
６２により、水平送り軸１６０の揺動回動運動に変換さ
れ、この作用により、送り歯１３は水平方向に移動され
る。 これらの送り歯上下運動変換装圃７６及び送り歯水平運
動変換機構１６により、送り歯１３は第６図に示す様な
サイクルで送り運動を行う。この結果送り歯１３は第８
図に示す様に、送り足１４と共動してその間に介在する
加工布を所定の方向に送る作用をする。 次に本実施例装置の作用について第４図に示すモーショ
ンダイヤグラム、第３図に示す送り歯の運動モードを模
式的に示した動作説明図及び第９図〜第１１図のＣＰＵ
の処理手刀１ｎを示したフローチャートに基づいて説明
する。 まず本装置の電源が投入されると、ステップ１００で各
種の初期セットが行われる。例えば模様選択は直線縫い
に選択され、縫目データを読出すためのアドレスカウン
タは直線模様のデータ群を記憶した領域の先頭のアドレ
スに設定される。次にステップ１０２で針位置センサ５
６の出力信号を読取りそのレベルが判定される。針位置
センサの出力は′ｆＰＪ４図（ｃ）に示される波形とな
っており針の布面に対する上下位置を検出している。ス
テップ１０２で信号レベルが１と判定された時には、針
が上位置の状態にあるため、ステップ１０４に移行して
、針振り駆動用パルスモータ５９を原点方向に回転させ
、セクターギア６０１がストッパ６０３に当接するまで
パルス分配処理が行われる。次にステップ１０６で、ス
トッパに当接後パルスモータは所定の予め定められた特
定励磁状態に励磁される。その後ステップ１０８で、模
様選択スイッチ５２の操作状況が判定され、模様選択が
実効された時はステップ１１０へ移行し、アドレスカウ
ンタを選択された模様データを記憶した領域の先頭アド
レスに初期設定する。次に、上記ステップ１０４．１０
６と同様に針振り駆動を行い針３６を原点位置に設定し
パルスモータ５９を所定相に励磁する。次にステップ１
１６で、ミシンが運転されているかどうかが判定される
。これは、上軸７４の回転を検出する回転角センサ７５
の出力信号によって判定される。即ち、ＣＰＵ１はＣＰ
Ｕ２からデータを入力して、上軸７４が回転しているか
どうかが判定される。ミシンが運転状態にある場合には
、次のステップ１１８へ移行して針位置センサ５６の信
号を入力しその信号レベルが０になるまで待機する。第
４図（Ｃ）に図示する時刻ｔ３でレベルが０になったこ
とが判定され、針が下位置の状態になったことが検出さ
れる。送り歯１３は第４図（ａ　、）に示すように、こ
の時以降、ベッド面２に対して下方に存在することにな
る。従って、ステップ１２０で、送り歯を後退させる方
向にパルスモータ１７を逆転させ、セクターギア１６２
がストッパ１６４に当接するまでパルス分配を行う。そ
の後ステップ１２２で所定の特定励磁状態にパルスモー
タを励磁する。 またステップ１０２で針の位置が下位置の状態と判定さ
れた時には、ステップ１２４に移行してステップ１２０
．１２２と同様にパルスモータ１７を逆転させて、スト
ッパで規制した後、特定励磁状態に励磁して、送り歯１
３を水平送りの原点に設定する。即ち、第３図（ａ）で
示す様に、セクターギアがストッパに当接した位置に対
応する送り限界点へ方向に、送り歯は移動しく工程Ｃ１
）、次に特定励磁状態ａに励磁することにより、送り歯
１３は、２１点に位置決めされる（工程Ｃ２）。次にス
テップ１２８で、ミシンが運転状態になるまで待機した
後、運転状態に入るとステップ１３０に移行して、針位
置センサ５６の出力信号のレベルが１の状態になるまで
待機する。その信号レベルが１の状態になると（時刻ｔ
５）、ステップ１３２に移行する。即ち針３６が上位置
の状態になったため、ステップ１０４．１０６と同様に
針の原点位置が設定されることになる。 次にミシンが連続運転状態に入ると、ステップ１３６〜
１４６のループを繰り返すことになる。 ミシンが針の上状態で停止した場合には、ステップ１４
６でそのことが判定されて、ステップ１０８へ復帰して
模様選択の有無が判定される。 ミシンの運転中において、ステップ１３６でタイミング
センサ５５の出力信号ＴＳＩの立下りが検出されるまで
待機し、検出された時（時刻ｔ１゜ｔ６）は、ステップ
１３８に移行する。この時、送り歯１３はベッド面より
も上方向に位置する。 ステップ１３８で縫目データメモリ５１から縫目データ
を人力する。ｉｌＯ図は、縫目データ入力プログラムを
示したフローチャートである。ステップ２００でアドレ
スカウンタの示すアドレスからデータが入力される。ス
テップ２０２では、データ終了コードが判定され、その
コードが判定された時は、ステップ２０４でアドレスカ
ウンタを選択されている模様の縫目データ群の先頭アド
レスに初期設定し、ステップ２００へ復帰して、そのア
ドレスの内容が読み取られる。このようにして縫目デー
タが一定の周期で順次読み出される。 ステップ１４０に戻り、今読み出されたデータに基づい
て、針振り及び布送りのための制御が行われる。 針振り及び布送りＩＧ制御のプログラムは、第１１図に
示されている。縫目データとして、針振りのためのパル
スモータの駆動ステップ数と、布送りのためのパルスモ
ータの駆動ステップ数が１縫目毎に記憶されている。ス
テップ３００及び３０２で、針振り駆動用パルスモータ
５９と送り歯水平駆動用パルスモータ１７を縫目データ
の指示するステップ数だけ回転させるための励磁信号デ
ータが生成される。両パルスモータは４相励磁方式であ
り、励磁信号は励磁相に対応して４ビット信号で構成さ
れ、励磁相を「１」で与えるようにしている。この励磁
信号データは第１５図に示すように、データ番号１〜ｎ
にそれぞれ分配されて生成される。後述するようにこの
励磁信号データは、上軸７４の一定角の回転毎に出力さ
れ、ｎのデータは上軸の一定の角度範囲に対応している
。したがって、励磁信号データをｎの領域を自由に使っ
て生成すれば、上軸の回転角位相に対する送り歯の水平
方向の位置及び針の針振り位置を自由に対応させること
が出来き、上軸の回転速度に対する送り歯の相対送り速
度も調整することができる。 例えば、加工布が厚い場合には、送り歯水平駆動用パル
スモータの励磁信号をデータ番号の大きい所から生成す
る様にすれば、送りのタイミングを市原に応じて変化さ
せることが出来る。またデータ番号の変化に対して励磁
信号の変化を大きくすれば、上軸の回転速度に対する送
り歯の相対送り速度を大きくすることが出来る。第１５
図のデータ例では、最高速度で駆動するように励磁信号
の周期が最も短く設定されている。 送り歯水平駆動用パルスモータの励磁を開始するタイミ
ングは、針振り駆動用パルスモータの励磁を開始するタ
イミングより遅らせてあり、その特定励磁状態ａからの
励磁開始は、通常の送り制御に於いてタイミングセンサ
の出力ＴＳＩの立ち上がりに同期するようにしている。 即ち充分に糸線りが行われた後に布の送りｉ！、！Ｉ御
をするようにしている。 このようにして生成された励磁信号データは、以下のス
テップでパルスモータ駆動装置ｆｆｆ５７．５８に出力
される。ステップ３０４でパラメータＩを初期設定し、
ステップ３０６で、回転角センサ７５の信号により上軸
が一定角回転するまで待機し、一定角度５回転した時に
、ステップ３０８で第１５図に示す生成された励磁信号
データＳ　（Ｎは１ブロツク、パルスモータ駆動装置５
７、及び５８に出力される。そしてステップ３１０で全
ての励磁信号データの出力が終了したかを判定し、終了
していない場合にはステップ３１２でＩの値を１更新さ
せステップ３０６へ戻る。このようにして１ブロツクづ
つパルスモータ駆動装置に励磁信号が出力されることに
よってパルスモータは、上軸の回転と同期して回転する
ことになる。全てのデータの出力が終わった時はステッ
プ３１４で、アドレスカウンタが次の縫目データを記憶
したアドレスに更新される。このようにして一つの縫目
の送りｎ：す御が完了する（工程Ｃ３）。 次に第９図に戻り、ステップ１４２で針位置センサの出
力信号が判定され、信号レベルがＯになった時（時刻ｔ
８）、ステップ１４４へ移行する。 この時は送り歯はベッド面よりも下方に存在するので、
先程のステップにより送り処理が成されたステップ数だ
け、送り歯水平駆動用パルスモータ１７を逆転させ、送
り歯を原位置Ｐ１に復帰させる（工程Ｃ４）。 以上の処理の繰り返しにより、送り歯は、送り工程Ｃ３
と戻り工程Ｃ４を繰り返し、加工布は送られる。この時
、送り始めのパルスモータの励磁状態は、常に、特定励
磁状態ａに設定している。 この結果、送り限界点へ方向に過負荷が掛かって、パル
スモータが脱調しても、過負荷が取り去られれば、送り
の最初の励磁信号からパルスモータは、応答し直ぐに同
期運転になる。したがって、縫目模様の乱れを最小限に
食い止めることが出来る。 次に第２実施例について説明する。 第２実施例は第３図（ｂ）で示す様に、送り歯の送り終
りの励磁状態を特定励磁状態Ｃで終わるように励磁信号
データを生成するものである。第１２図はその処理手順
を示したフローチャートである。針の原位置の設定につ
いては第１実施例と同じであるからその説明を省略する
。第１実施例と異なるステップは、まずステップ４２０
である。 本実施例では、送り歯の送り終わりの位＠Ｐ１１に原位
置を設定するようにしている。そのため送り歯がベッド
面より下方に存在する時に、ステップ４２０が実行され
、送り歯が前進するようにパルスモータが正転され、セ
クターギア１６２がストッパ１６４に当接するまでパル
ス分配が行われる（工程Ｃ５）。次にステップ４２２で
所定の励磁状態、即ち送り歯が送り限界点Ｂで規制され
た後、引き込まれる位＠（ｐＨ又はＰｌｏ）に対応した
励磁状態（Ｃ又はｂ励磁状態）を特定励磁状態として、
この励磁状態に励磁する。その結果、送り歯はｐＨ又は
ＰＩＯ（（ｄ）図〕に正確に位置決めされる（工程Ｃ６
）。 次に、ステップ４，２３で、タイミングセンサの出力Ｔ
Ｓ２の立上りが検出されるまで待機した後、この立ち上
りが検出されると（時刻ｔ４）、ステップ４２４に移行
し、・送り歯の送り位置設定制御プログラムが実行され
る。この送り歯の送り開始位置設定制御プロクラムは′
Ｍ１３図に示されている。ステップ５００で、次のサイ
クルの縫目データが入力され、ステップ５０２で送り歯
の現在位置と次のサイクルでの送り量から、送り終了位
置をｐｔｔとするに必要な送り歯の送り開始位置が算定
される。例えば、送り開始位置がＰ６と決定されると、
ステップ５０４で送り歯を現位置からＰ６に位置決めす
るために送り歯水平駆動用パルスモータの励磁信号デー
タが生成される。その後ステップ５０６．５０８．５１
０のループにより、前述した針振り、布送り制御のプロ
グラムの対応するステップと同様な処理が行われて、送
り歯は、送り開始位置に位置決めされる（工程Ｃ７）。 ステップ４２６．４３０はステップ４２０．４２４と同
様である。 次にステップ４４０から４４８で連続した縫製処理が行
われる。ステップ４４０ではタイミングセンサの出力Ｔ
ＳＩが立下るまで待機した後、その信号の立ち下がりが
検出されると（時刻ｔ６）、ステップ４４３の針振り、
布送り制御プログラムが実行され、送り歯は、工程Ｃ８
のように送られ、針は所定の位置に位置決めされ、その
後、針が加工布を貫通して１縫目の縫製処理が完了する
。この時の送り歯水平駆動用パルスモータ１７と針振り
駆動用パルスモータ５９を駆動する励磁信号は、第１６
図に示されている。次にステップ４４４で、タイミング
センサの出力ＴＳ２が立上るまで待機し、ＴＳ２の信号
が立上った時（ｔ９）に、ステップ４４６へ移行する。 ステップ４４６は、送り歯を次の送り開始位置に位置決
めするためのステップである（工程Ｃ７）。この工程Ｃ
８とＣ７の繰り返しにより、連続した縫製処理が実行さ
れる。 このような制御において、送り限界点Ｂ方向に過負荷が
加わった場合、送り工程Ｃ８で脱調し、送り工程のパル
ス分配の終了前に、セクターギア１６２はストッパ１６
４に当接してしまう。従って、送り歯１３は送り限界点
Ｂに拘束される。ところが、本発明では、常に、送り工
程Ｃ８の終了時の励磁状態を特定励磁状態Ｃにしている
。このため、送り歯がベッド面より下方に存在し、負荷
の掛からない状態の戻し工程Ｃ７では、特定励磁状態Ｃ
から励磁が開始されるため、最初の特定励磁状態Ｃにパ
ルスモータは応答し、正確にその特定励磁状態に対応し
た位ＥｆＰ１１から脱調することなく指令ステップ数だ
け逆転することになる。 したがって、常に、送り開始位置は正確に位置決めされ
るので、過負荷が取り去られると直ちに脱調から復帰し
て、指令された送り工程Ｃ８を実行することになる。 次に第３実施例について説明する。第３実施例では、第
３図（ｅ）に示す様に、送りの励磁を特定励磁状態ａか
ら開始する送り工程Ｃ２２と、送りの励磁を特定励磁状
態Ｃで終了する送り工程Ｃ２４とを交互に繰り返してい
る。この処理により何れの方向に係る過負荷によって生
じた脱調からも有効に復帰することができる。 この処理を実行すするためのフローチャートは′ｆ５９
図及び第１４図を参照して説明される。即ち第９図の結
合子Δ、Ｂ間の処理ステップを第１４図の処理ステップ
に置き換えたものが本実施例装置の処理手順を示すフロ
ーチャートとなる。 ステップ６００以降は、連続縫いの処理ルーチンである
。ステップ６００でパラメータＳの値が初期設定される
。パラメータＳが１の時には特定励磁状態ａで送りを開
始する第１サイクルを実行し、Ｓの値が２の時には特定
励磁状態Ｃで送りを終了する第２サイクルを実行する。 ステップ６０２でまず縫目データが入力され、ステップ
６０４でタイミングセンサの出力ＴＳＩの立下がりが検
出されるまで待機する。立下りが検出された時（ｔｌ）
には、ステップ６０６で針振り、布送り制御（第１１図
）が行われる。その結果、送り工程Ｃ２２が完了する。 次にステップ６０８でタイミングセンサの出力ＴＳ２の
立上りが検出されるまで待機し、立上りが検出された時
（ｔ４）には、ステップ６１０で、パラメータＳの値が
判定される。Ｓが１の場合には、第１サイクルの送りが
完了したので、ステップ６１２に移行して、第２サイク
ルの送り開始位置を設定すべく、送り歯の送り開始位置
設定制御プログラム（第１３図）が実行される。即ち、
第１３図、第３図（ｅ）を参照して説明すれば、現在の
送り歯の位置は、Ｐ８であり、次の第２サイクルの送り
工程Ｃ２４の送りステップ数７が縫目データとして読み
取られ（ステップ５００）、その結果ステップ５０２で
第２サイクルの送り工程Ｃ２４の送り開始位置Ｐ４が算
定される。ステップ５０４以下の処理で、送り歯は、ベ
ッド面より下方に存在する期間にその位［に位置決めさ
れる（工程Ｃ２３）。 第１４図に戻り、次にステップ６１３でＳの値を２に設
定しステップ６１８へ移行し、針位置が上位署の状態で
ミシンの運転が停止しているかが判定され、条件を満た
していない時は、ステップ６０４に戻る。そしてステッ
プ６０６で、時刻ｔ６から第２サイクルの送り工程Ｃ２
４の送り処理が実行される。その後ステップ６１０でＳ
の値が２と判定され、ステップ６１４へ移行し、送り歯
がベッド面より下方位置となる時刻ｔ９より、パルスモ
ータを送り歯の最大送り量である１０ステツプだけ逆転
させ、送り歯を原位置Ｐ１に設定する（工程Ｃ２５）。 その後、ステップ６１６で次の縫目データを入力し、ス
テップ６１７でＳの値を１に設定してステップ６１８に
移行する。 以上の処理によって第３図（ｅ）に示す様に、特定励磁
状態から送りを開始する第１サイクルの送り工程Ｃ２２
と、特定励磁状態で送りを終了する第２サイクルの送り
工程Ｃ２４とを交互に繰り返すことが出来る。この時の
励磁信号は、第１５図、第１６図と類似のものとなる。 この結果、第１実施例、第２実施例で説明したことから
明らかなように、第３実施例装置では、送り歯に送り限
界点Ａ、Ｂの何れの方向に過負荷が掛かり、パルスモー
タが脱調した場合でも、過負荷が取り去られると、少な
くともその後の２の送り工程以内で、脱調から回復し、
正規の指令されたステップ数の送りを継続することが出
来る。したがって、過負荷による模様の乱れを最小限に
食い止める事が出来る。 送り開始の特定励磁状態はＣ励磁状態、送り終わりの励
磁状態はＣ励磁状態として説明したが、第３図の配属構
成では、送り開始と送り終わりの特定励磁状態をｂ励磁
状態とすることも可能である。

【発明の効果】

本発明は、送り歯の水平送り開始時又は終了時における
パルスモータの励磁状態が、パルスモータの移動位置が
ストッパで規制された位置から、励磁状態で特定された
位置に引き込まれるための特定励磁状態に、なるように
制御するものである。 したがって、各送り工程の送り開始位置又は終了位置を
特定励磁状態で特定された位置に位置決めすることが出
来きる。このため、過負荷が取り去れた時は、最初の励
磁信号にパルスモータは応答し、正確に特定励磁状態で
特定された位置に設定されるので、その後の指令信号に
対して脱調することなく指定されたステップ数だけ移動
することが出来る。よって、負荷変動による縫目模様の
乱れを最小限に食い止めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装Ｕの概念を関連装置と共に示したブロ
ックダイヤグラム、第２図は本発明の具体的な一実施例
装置の構成を他の関連装置と共に示したブロックダイヤ
グラム、第３図は、本発明装置の送り歯の動作制御を示
した動作説明図、第４図は実施例装置の動作を示すため
の動作説明図、第５図は実施例装置を搭載したミシンの
機構を示す斜視図、第６図は送り歯の送り動作を説明し
た説明図、第７図は回転角センサ、針位置センサ、タイ
ミングセンサの構成を示した斜視図、第８図は加工布の
送り機構を示した側面図である。第９図、′Ｍ１０図、
第１１図は、第１実施例装置に用いたＣＰＵの処理手順
を示したフローチャートである。第１２図、第１３図は
第２実施例装匝に用いたＣＰＵの処理手順を示したフロ
ーチャートである。第１４図は第３実施例装置に用いた
ＣＰＵの処理手順を示したフローチャートである。第１
５図は第１実施例装置で生成される励磁信号データを示
した説明図である。第１６図は、第２実施例装置で生成
される励磁信号データを示した説明図である。 ■−・・筐体　２・・・・ペッド　１３・−・・送り歯
１４・°°押さえ足　３７・−・針棒 １７゛・・送り歯水平駆動用パルスモータ５９・°・針
振り駆動用パルスモータ ５５・・・タイミングセンサ　５６・−針位置センサ７
３°°・・メインモータ　７４−・−上軸７５−回転角
センサ １６０・”水平送り軸 １６２．６０１−一セクターギヤ １６４．６０３−バストツバ　６０４°・・針棒台７６
０゛・・”クランクロッド　７３２°…駆動ベルト７６
３°・・上下送り軸　７７１・・°針棒クランク７７２
・パ針棒クランクロッド 特許出願人　　　ブラザー工業株式会社代　理　人　　
弁理士　藤谷　修 第５図 第６図 第７図 ’：ｌｂａ　　　　　　’／）ａ 第１０図 第１５図 第１６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ミシンのベッド面より上方に位置する間に布押さ
   え足と協働して水平送り運動を加工布に付与する送り歯
   と、 該送り歯の前記ベッド面に対する上昇及び下降運動を針
   棒の上下動と調時して行う送り歯上下動駆動装置と、 予め定められた数Ｐの励磁状態を有すると共に各励磁状
   態の切換により単位量Ｓだけ移動するように構成され、
   前記送り歯と作動的に連結されたパルスモータと、 前記送り歯の水平送り運動量に関する信号に従って前記
   パルスモータの励磁状態を開ループ方式にて順次切り換
   えて、加工布の送り制御を行う送り制御装置と、を具備
   したミシンの布送り装置において、 前記送り歯の水平送り運動範囲を規制する２つの限界位
   置の少なくとも一方の位置またはそれに対応する位置の
   近傍において、前記送り歯またはそれに作動連結された
   部材と当接可能に設けられたストッパを具備し、 前記送り制御装置は、 前記送り歯の水平送り運動の開始時または終了時におけ
   る前記パルスモータの励磁状態が、前記送り歯またはそ
   れに作動連結された部材と前記ストッパとが当接した時
   に前記パルスモータが位置する規制位置から（Ｐ・Ｓ／
   ２）の量だけ移動する間にパルスモータが励磁される励
   磁状態中の予め定められた特定励磁状態となるように、
   前記パルスモータの励磁状態を制御する励磁制御手段を
   含むことを特徴とするパルスモータを備えた布送り装置
   。
2. （２）前記励磁制御手段は、送り歯の水平送り運動に於
   ける前記パルスモータの励磁を前記特定励磁状態から開
   始する第１の送り工程と、送り歯の水平送り運動に於け
   る前記パルスモータの励磁を前記特定励磁状態で終了す
   る第２の送り工程とを交互に繰り返して制御することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパルスモータを
   備えた布送り装置。
3. （３）前記送り制御装置は、ミシンへの電源投入時、模
   様選択時、又は針の上下運動を付与するミシンモータの
   回転開始時に、前記ストッパで規制される前記規制位置
   まで前記パルスモータを駆動させ、その後、前記パルス
   モータの励磁状態を前記特定励磁状態に初期設定する初
   期設定手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のパルスモータを備えた布送り装置。