JPS62194889A - コンピユ−タ刺しゆう機のデ−タ制御方式 - 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） 本発明はコンピュータ制御による刺しゅう機の制御方式
に関するものである。

（従来の技術とその問題点） 文字の形状を示すパターンデータとその処理のための各
種のデータをフロッピーディスクに記憶していて、選択
された文字について、拡大、縮小しようとするとき、文
字の種類によって拡大、縮小率の適正値が異るので、作
業者が拡大、縮小率を任意に選択して指定することは操
作が複雑となる。

（問題点を解決するための手段及びその作用）本発明は
フロッピーディスクに、パターンデータと当該パターン
の種類に適合の拡大、縮小データとを各パターン毎に対
にして記憶させておき、パターンとその拡大、標準、縮
小が選択されると、針上上運動ナイクル内の設定された
時間において、当該パターンがその指定の大きさのパタ
ーンを形成するための縫目データに変換されるようにし
たものである。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において１は刺しゅう枠であり、上下運動する針
２が該枠内に納まるように位置し、刺しゅう対象物を保
持するためのものである。３は前記刺しゅう枠をＸ−Ｙ
位置制御するためのＸ−Ｙ軸駆動機構部である。

刺しゅう糸を刺しゅう対象物に構成する部分は前記上下
運動する！＋　２と、下糸蓋部（図示せず）とから構成
される。ミシン本体４そのものはいわゆる直線縫ミシン
の範囲に属するが通常の家庭用ミシンが有している布送
り歯、布押えは必要としない。該ミシン本体４と前記Ｘ
−Ｙ駆動機構部３は台座５上にボルト等で固定されてい
る。

Ｘ−Ｙ駆動機構部３内には後記するＸ軸駆動用ステッピ
ングモータ、およびＹ軸駆動用ステッピングモータとこ
れにより駆動されるメカニズム、さらに電源スィッチ、
電源トランス、電源回路、前記ステッピングモータ用ド
ライバ回路等が内装されている。

第３図において、６は前記ミシン本体４側の全ての動作
を制御、管理するコントロールボックスであり、フロッ
ピーディスクドライブ部７、キーパネル部８、ＬＣＤデ
ィスプレ４部９を有し、各種電子制御回路を内蔵してい
る。

該電子回路の電源は前記Ｘ−Ｙ制御機構部内の電源回路
から受けると共に各挿信号の本体部１と。

の授受は接続ケーブルを介して行われる。尚刺しゅう用
のパターンデータは原始データ作成段階で通常のフロッ
ピーディスクに書込み、刺しゅう機使用者がフロッピー
ディスクドライブ部７に挿入す゛ることにより必要デー
タが読込まれる。

第４図は前記キーパネル部８の説明図である。

数字キー１０は文字番号選択時Ｊ５よびマニアルスペー
ス設定時に使用する。

クリヤキー１１は、数字キー１０による誤入力のクリヤ
および縫途中での停止中における縫原点への復帰等に使
用される。オールクリヤキー１２は、これを押すことに
より数字キー１０および後記する登録キー、登録終了キ
ーにより登録記憶された選択文字番号のオールクリヤお
よび枠原点への復帰等が自動的に行われる。

又、途中停市中で数字キー１０のｒＯＪを押すと枠後退
機能、「５」を押すと枠前進機能となる。

登録キー１３は、文字番号を選んだ後に押すことにより
、その文字番号を登録するためのものであり、登録終了
キー１４は、刺しゅうする文字の文字番号のすべての登
録が終った後押すもので、これにより前記したフロッピ
ーディスクから所望する文字刺しゅうデータおよび文字
の表示データおよび文字の拡大、縮小率データその他管
即用データ等が読取られる。間隔キー１５はマニアルス
ペースキーであり、文字と文字の間のスペースを固定標
準データでなく、任意の値に設定する時に使用する。前
記＠字キー１０によりスペース間隔を設定し間隔キー１
５を押すとマニアルスペースとなる。このモードはオー
ルクリヤキー１２が押されるまで続く、糸さキー１６は
、ミシンの下糸をボビンに巻く際に使用するもので、こ
れが押されると糸巻モードとなり、スタートキー１７を
押すことによりミシンは刺しゅう枠が動かない状態で上
軸のみ回転する。したがって糸岱軸１日に嵌合されたボ
ビンに下糸を巻くことができる。糸巻モード中の上軸回
転速度は数字キー１０のうちの「１」〜ｒ５Ｊを押すこ
とにより適宜調節することが可能である。ストップキー
１９が押されることにより上軸回転を停止させるととも
に糸巻モードの解除が行われる。

文字配列キー２０は、刺しゅう縫される文字の方向、配
列を選択するもので、その方向配列は図示する如く、文
字ｒＡＪ　　ｒＢＪに例えて、「横丁配列」２１、［横
逆配列Ｊ２２、「根止配列」２３、「縦逆配列」２４、
「横後退配列」２５、「横前進配列」２６であり、文字
配列キー２０の押圧操作をくり返すことにより、上記各
配列表示用のＬＥＤ２７が順次点灯する。所望の配列状
態のところで押圧操作を止めればよい。その時の配列状
態コードが登録される。本機能はデータの座標変換を０
°〜２７０°まで９０°毎に行うものであり、その間の
任意の角度における座標変換は行っていない。したがっ
て角度コードのみ登録されているばあいは固定プログラ
ムにより構出す直前に１針毎に座標変換を実行すればよ
い。

尚電源投入時は最も使用頻度の高い配列２１が自動的に
設定される。

文字大きさキー２８は、構出される文字の大きさを変更
するものであり、これをくり返し押圧操作することによ
り、拡大、標準、縮小の各大きさを選択することができ
る。その状態は各状態標識上のＬＥＤ２９により判別で
きる。尚、漢字の活力、漢字の行書、アルファベット、
数字、仮名等それぞれに拡大、標準、縮小に対する適否
があるのでその自由度を上げるため、前記したフロッピ
ーディスク内の各文字データに対し、各々拡大率、縮小
率データももたせである。

送り方向指定キー３０は、刺しゅう枠１の駆動送り用キ
ーであり、刺しゅう枠を所望のところに移動することが
できる。その方向は各キーに矢印で示されている。セン
タリングキー３１は、複数個の文字を刺しゆうする場合
に、現在ある針位置を中心として１辰り分けて縫い出す
場合のものである。頭縫いキー３２は、現在ある針位置
のところから構出すためのものである。

電源投入時はセンタリング状態に自動設定されている。

したがってセンタリング縫いを行うための操作は必要と
しない。これを頭縫いにする場合には頭縫いキー３２を
押せばよい。頭縫い状態からセンタリング縫いに戻すに
はセンタリングキー３１を押せばよい。

スタートキー１７は希望する文字番号を登録または登録
終了した後、これを押すことにより刺しゅう縫運転状態
に移行させるためのものである。

１回目のスタートキー１７押しで縫い出される全文字の
刺しゅう範囲の外かくをミシン針２の針先で示すために
刺しゅう枠１のみを四角形運動軸跡となるように移動さ
せる。このことにより構出される刺しゅう範囲が刺しゅ
う枠１の範囲内に納まるかどうか確認することができる
。この運動の途中でストップキー１９を押すと縫原点に
復帰する。

そしてこの時点で送り方向指定キー３０を適宜押すこと
により縫原点を移動させて、再びスタートキー１７を押
せば、そこが縫原点となり、再び同じ刺しゅう範囲の外
かくを示す刺しゅう枠移動が行われる。刺しゅう枠移動
範囲確認が終了した後、２回目のスタートキー１７押し
で、センタリングモードのときには、センタリング動作
を行った後そこから刺しゅう縫運転が開始される。頭縫
いモードの時には縫原点から刺しゅう縫運転が開始され
る。

ストップキー１９は運転状態のミシンを途中停止させる
時等に使用される。停止状態からの再スタートはスター
トキー１７により行われる。尚、前記した刺しゅう範囲
を示す枠移動を行う際、Ｘ−Ｙ機溝の運動限界を越える
ような状態のとぎには、枠移動は行われず、この状態を
示す後記する警告表示がなされる。

又、上記刺しゅう範囲を示す四角形枠跡の枠移動時にお
いて四角形軌跡の各直角時点のところで一時停止し、確
認を更に確実にするとともに、文字圧縮データから最終
刺しゅうデータへの拡大、縮小を加味した変換を、その
一時停止の時間内に出来る範囲で行う。これは全刺しゅ
う文字に対する該変換時間が比較的長くなるため、ある
時に一括して行おうとするとその待ち時間が作業者に不
要な苦痛を与えるおそれがあるためである。

又本発明はこの変換を該枠移動範囲のみでなく、実際に
刺しゅう縫い運転を行っている際にも次に縫われる縫デ
ータを準備するために、回転のある位相である時間だけ
毎回転毎に分割して行っている。且つその変換時間は縫
目情報により刻々変化するミシン回転速度に応じて自動
制御しながら行っている。このため、ミシン速度が遅い
時にはより多くの変換が可能となり効率が向上する。

尚、各縫目情報により速度を変化させる目的は、縫目情
報により刺しゅう枠１の相対移動量が大きい時にはそれ
だけＸ−Ｙ軸の駆動用ステップモータの駆動時間が長（
なるため、ミシンを遅くしてやらないと刺しゅう枠１の
移動中に針２が布に当るおそれが出るためである。

３３は異常状態表示部であり、上糸切れ状態、下糸残聞
減状態、刺しゅう枠移動機構限界状態をそれぞれの個所
でＬＥＤ表示するものである。

次に第５図に示す制御回路ブロック図について説明する
。

ＣＰＵは汎用マイクロプロセッサである。ＲＯＭはリー
ドオンリーメモリ、ＲＡＭはランダムアクセスメモリ、
Ｉｌｏはプログラム可能な入出力インターフェースであ
り周辺装置と前記マイクロプロセッサＣＰＵとの間のデ
ータの授受を行うものである。上記したＣＰＵとＲＯＭ
とＲＡＭと■／○とは、本システムにおけるメインのマ
イクロコンピュータを構成している。

フロッピーディスクＦＤは、本発明の場合、第６図に示
す如く、主に刺しゅうデータ（文字の形状に関わるパタ
ーンデータ）、パターン表示用データ、拡大、縮小デー
タ等を、その両面（各サイド０１１）にそれぞれ記憶さ
せておく。なお符号ＳＥはセクタ、■はトラックを示し
ている。ＦＤＤはフロッピーディスクドライブであり、
前記フロッピーディスクＦＤを回転させデータの読み出
しと、書込みをランダムアクセスしながら行うことがで
きる。ＦＤＣはフロッピーディスクコントローラであり
、フロッピーディスクドライブＦＤＤとマイクロプロセ
ッサＣＰＵとの間に接続される。フロッピーディスクド
ライブＦＤＤのインターフェースはマイクロプロセッサ
ＣＰＵからのバス構造と異なり接続しにくくなっている
。又コントロールも高速パルス信号、独立したレベル信
号などがありコントロールしに（くなっている。そこで
フロッピーディスクコントローラＦＣＣはその内部レジ
スタに必要なデータを書込み、コマンドを送ればシーク
、リード、ライト、イニシャライズなどを自動的に行え
るようになっている。

ＳＶＭ、　　はＸ軸制御用スレーブマイクロコンピュー
タである。該スレーブマイクロコンピュータＳＶＭ、　
　はブＯグラムメモリ、データメモリ、ＡＬＵ、Ｉ１０
ボート、タイマ／カウンタ、クロックおよびシステムデ
ータバスとの情報交換を簡単にするためのインターフェ
ースレジスタを内蔵した１チツプマイクロコンピユータ
である。本発明ではこのスレーブマイクロコンピュータ
にてＸ軸制御に関するスレーブプログラムを走らせ、メ
インからの指令に従って必要方向への必要ステップの駆
動および枠厚点検出とそれによる位置決め等を行えるよ
うにしている。

ステップモータ駆動のスローアップ、スローダウン制御
のタイムレートもスレーブコンピュータＳＶＭ、　　が
行っている。

ＳＶＭＬ　はＹ軸制御用スレーブマイクロコンピュータ
であり、その構成および目的、機能は上記したＸ軸制御
用スレーブマイクロコンピュータＳＶＭ、　　と同等で
ある。

ＳＶＭ、　　はミシン主軸駆動のミシンモータ制御用ス
レーブマイクロコンピュータであり、メインからの指令
に従ってミシンモータ回路に起動、停止、速度１ｌｉ１
　ａｌｌ命令を出すものである。上記した各スレーブマ
イクロコンピュータＳＶＭ、　　、ＳＶＭ２　、Ｓ　Ｖ
　Ｍ、　　と前記したメインマイクロコンピュータとの
データおよびコマンドのやりとりはこれらスレーブマイ
クロコンピュータのステータスピットを見ながら行われ
る。そしてマイクロプロセッサＣＰＵからのアドレス入
力によってデータかコマンドかを識別している。ＤＶＸ
はＸ軸ステップモータ駆動用ドライバ、ＤＶＹはＹ軸ス
テップモータ駆動用ドライバである。

ＳＣはミシンモータＭの起動、停止、速度制御等を実行
する速度制御回路であり、サイリスタ素子を使用した位
相制御回路を構成している。電源回路ＰＳＣは各種電子
回路の直流定電圧電源を供給する回路である。第４図で
説明したキーパネル部８は、キーマトリクスを形成し、
該マトリクスの各線は前述したメインのマイクロコンピ
ュータの一部を構成している入出力インターフェースＩ
１０に接続されている。

ＤＩＳＰＬＡＹ３４は、ＬＥＤ２７、ＬＥＤ２９、ＬＥ
Ｄ３３と第３図で示したＬＣＤ　（液晶表示装置）９と
から成るディスプレイ部である。Ｓ、は上糸切れセンサ
であり、ミシンの上糸経路中の糸数りバネ部に設けられ
たフォトセンサである。該センサは前記糸数りバネに遮
光片がとりつけられ、これと対向する位置に投光、受光
素子がとりつけられている。そして上糸が天秤により引
上げられるときに糸の張力により該バネが引上げられ遮
光片の位置が遮光側に移動するようになっている。

したがって本来遮光されるべきミシン回転位相で遮光が
行われない場合は上糸が切れているときで、糸の張力が
前記糸数りバネにかからないために遮光片が変位しない
ためである。本システムではこの上糸切れ状態を複数回
検知したときに正式に上糸切れ状態であると認識するよ
うにプログラムされている。Ｓ２　　は下糸残山センサ
であり、下糸の残ｍがある吊以下になったことを検知す
るものである。該センサはボビンの下糸巻部を光が通過
するように投光、受光素子を設け、巻かれた下糸により
遮光されるようになっていて、光が受光面に到達する場
合は下糸残■が少なくなっていると認識する。

尚本システムの場合、発光素子に赤外ＬＥＤを使用し、
且つ比較的高周波にて発光させ、受光側で増幅する形を
とっているため、比較的長い距離間での検出が可能であ
る。又、受光側では受光の有無を０Ｎ−ＯＦＦ信号に変
換し、それを異常表示部３３の下糸残伍減告知用ＬＥＤ
に接続している。下糸が少なくなり、受光素子に光が到
達するようになった場合ミシン回転により、ミシン釜機
構の部材が該光をさえぎる位相がある。したがって、ミ
シン回転中に下糸がある１以下になった場合告知用ＬＥ
Ｄは点滅をくり返ずことになる。

Ｓ３　　はミシンの上軸回転位相センサでありブレーキ
信号出力位相、Ｘ−Ｙ軸駆動位相を検出するためのもの
である。ブレーキ信号出力位相はミシンの天秤上死点位
相付近に設定し、Ｘ−Ｙ軸駆動位相すなわら刺しゅう枠
駆動位相はミシン針が被加工布より上に位置する位相に
設定しである。

糸ゆるめソレノイドＳＱＬはミシン上軸停止中、すなわ
ち針が天秤上死点位相で停止中において刺しゅう枠１の
みを前記した駆動キーにより移動させる場合、あるいは
刺しゅう縫運転中においてもジャンプコードのある場合
にはミシンを一旦停止させ、刺しゅう枠１のみを動かす
ことがある。このような場合にはその移動患も多いこと
等も原因して、布ずれを起したり、糸切れを起こすため
、ソレノイドＳＱＬにより糸調子器の圧力を解放し、上
糸張力をゆるめ上糸引出しがスムースに行くよ　゛うに
するためのものである。

又、作業の初めにミシン停止中において、上糸をミシン
の糸道に案内する場合、糸調子器が締っ又いると糸調子
皿の中に糸が入らない状態で縫用してしまうおそれがあ
るために、上糸を糸道に案内する作業時に必ず糸調子皿
内に糸が納まるように、ソレノイドＳＱＬを吸引する。

デジタルスイッチＤＳは刺しゅう文字の縫目ピッチを変
更するためのものであり、作業者が設定したスイッチポ
ジションがコード化されコンピュータに読込れる。

ＳＭ、　　はＸ軸用ステップモータであり、Ｘ軸ドライ
バＤＶＸからのパルスによりステップ駆動する。８Ｍ２
はＹ軸周ステップモータであり、Ｙ軸ドライバＤＶＹに
より駆動される。Ｓ４　　はＸ軸用初期位置センサ、Ｓ
Ｊ−はＹ軸周初期位置センサである。電源投入時とオー
ルクリヤキー１２押圧時、計上の状態で、針２の先が刺
しゅう枠１の中央に位置するまで刺しゅう枠を移動させ
る初期セット動作が行われる。このときセンサＳ４、Ｓ
、が利用される。Ｓ、　　は速度センサで、ミシンの回
転速度を検出する。

第７図〜第９図は以上説明した各機能、動作等を実現す
るためのフＯ−ヂャートである。

第１図は、刺しゅう範囲の確認のための刺しゅう枠移動
とパターンデータから縫目情報に演咋することのフロー
チャートであり、第９図のフローチャートのｒｓＢＭＶ
ＭＸＪに関わるものである。

プログラムが開始されると、刺しゅう枠１の位置座標（
刺しゅう枠１に対する針２の針落点の座標をもって表づ
゛ものとづる）として、現在位置座標（ＸＯ、Ｙｏ　）
がσ録される。そして第１０図に示す、選択された複数
の文字パターンのＸ方向の全領域長さＬ×、同様にＹ方
向の長さＬＶが演算される。そして、前記Ｘ方向とＹ方
向の長さから、それぞれＸ方向とＹ方向との最大移動点
く頂点）を示している第１０図Ａ、Ｂの各座標（×２、
Ｙ、　　）、（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ、、Ｙ、）、（Ｘ４
、Ｙ４）が演算される。該多座標が、刺しゅう枠１の移
動制限範囲を越えているときはＬＥＤ３３によＱて限界
外であることが表示されてこのプログラムは終了する。

範囲内であるときは、以下の演算のために添字ｎを順次
進めながらその都度刺しゅう枠１を各座標（Ｘｎ　、　
Ｙｎ　）に移動させ且つ一旦停止させ、そして各座標（
Ｘｎ　。

Ｙｎ）におけるパターンデータに対してパターンの拡大
、標準、縮小等の演算を含み縫目データへの変換の演算
を行う。そして各座標（Ｘｎ　、　Ｘｙ　）に対する前
記演算が終了すると、刺しゅう枠１は当初の現在位置座
標（ＸＯ、ＹＯ）に移動されてこのプログラムは終了す
る。なお第１０図のδ×、δｙはそれぞれ各文字パター
ン間のＸ方向とＹ方向で示すスペースであって、別途、
文字パターンの組合せに基づいて設定される＝ （発明の効果） 以上の如（、本発明によれば、文字の大ぎさは単純な操
作によって指定されて、文字の種類に応じた適正値をも
ってそれぞれ選択される。そしてパターンデータから縫
目データへの変換は針上上運動中に行われるので刺しゅ
う縫動作に支障を与えることなく、作業能率が低下する
こともない。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の制御ｌａ作を示すフローチｉ’　−ト
、第２図は本発明に係わる刺しゅう機の外観図、第３図
はコントロールボックスの外観図、第４図はそのキーパ
ネル部詳細図、第５図は制御回路のブロック図、第６図
はフロッピーディスクの説明図、第７図（Ａ）、第７図
（Ｂ）、第８図、第９図（Ａ）、第９図（Ｂ）は本発明
に係わる刺しゅう機の各機能ミ動作等を実現するための
フローチャート、第１０図（Ａ＞、（Ｂ）は文字パター
ンの配列例である。 図中、マイクロプロセッサＣＰＵはマイクロコンピュー
タの主たる要素である。 第２図 第　　３　図 ＰＩＪＳＨＨＬ 第　　９　　図（Ａ）−＋ １１ノ１６ノ１フッＺＵノｌｊＪ：Ｉ！３第　　９　図
（Ｂつ−２ ＬＯＯＰ４ と２ ： Ｘ× Ｏコ 手続補正書（方式） ％式％ ■、事件の表示　　昭和６１年特許願第３７５８８号２
、発明の名称　　コンピュータ刺しゅう機のデータ制御
方式３、補正をずろ者 事件との関係　特許出願人 ４ＳつＱ？ 住　所　東京都中央区京橋３丁目１番１号（２２４）名
　称　蛇の目ミシン工業株式会社−電話連絡　（０４２
６Ｘ６１）３１２１荒木保夫４、ｈｌｔ正命令の日付　
　昭和６１年　４月２２日５、ｈｌ？正の対象　　　　
願書の出願人の欄及び「全図」６、ｈｌ？正の内容　　
　　別紙のとおり図面のＮｌｉ正は願書に最初に添付し
た図面の浄（内容に変更なし）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多種数の刺しゅう文字の形状をそれぞれ示す各パターン
   データが各々の文字毎に各ブロックに記憶され且つ前記
   ブロックに当該文字の種類に応じて特有な拡大率データ
   と縮小率データを含む管理データが記憶されているフロ
   ッピーディスクと、刺しゅうされる文字の拡大と縮小と
   をそれぞれ指定操作する大きさ指定手段とを備え、刺し
   ゅうするために所望の文字の選択が終了したことの指定
   操作をもって前記フロッピーディスクのパターンデータ
   と当該管理データがマイクロコンピュータの記憶部に記
   憶され、刺しゅう時における針の上下往復運動サイクル
   内の設定された時間において前記大きさ指定手段による
   指定に基づいて前記パターンデータが当該管理データに
   基づいて前記拡大または標準あるいは縮小されたパター
   ンを形成するための縫目データに変換されることを特徴
   とするコンピュータ刺しゅう機のデータ制御方式。