JPS62197095A - コンピュータ刺しゅう機の制御方法 - 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などに記憶していて、
選択された文字についてそのパターンデータから刺しゅ
う縫目を形成するための縫目データに変換する必要があ
るが、その所要時間によって、縫目の形成作業を遅らせ
たり、縫い作業に待時間を要したりしていた。

（問題点を解決するための手段及びその作用）本発明は
、釦が上下運動する際のその運動の速度に応じて上下運
動サイクル内の時間を設定して、これにパターンデータ
から縫目データへの変換の事理動作時間を割当てて縫目
形成制御の空き時間において処理動作されるようにした
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、上下運動する釘
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
運動する釧２と、下糸釜部（図示せず）と力日ら構成さ
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紅用ミシンが有している布送引
り布押えは必要としない。該ミシン本体４と前記Ｘ−Ｙ
駆！ｉｌＪ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４０１１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、ＬＣ
Ｄディス７１１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制御擁構部内の電源回路
から受けると共に各種信号の本体部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は文字番号選択時お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。オールクリレキ−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、途中停止中で数字キー１０の「０」を押すと枠後退
癲能、「５」を押すと枠前進機能となる。

登録キー１３ば、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、刺しゆ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
記数字キー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、糸巻キー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
れが押されると糸さモードとなり、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。したがって糸巻軸１８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」〜「５」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、「横圧配列」２１、「横
逆配列」２２、「１ｔ１正配列」２３、「縦逆配列」２
４、「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ずことにより、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Ｏ°〜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Ｉ　ｊＪされているばあいは固定
プログラムにより日出す直前に１釘毎に座標変換を実行
ずればよい。

尚電源没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、日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ｆｉ識上りＬＥＤ２９により判別
できる。尚、漢字の榴占、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の寸動送り用キ
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ｔｐつする場
合に、現在ある針位置を中心として振り分【ブで縫い出
す場合のものである。頭縫いキー３２は、現在ある針位
置のところから日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′１ニー３
２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別２の４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
ぼる。このことにより日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を即
♂ば、そこが縫原点となり、再び同じ刺しゆ−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−１ｊｌ溝の運動限界を越え
るような状態のときには、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Ｖ！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Ｍｌ！Ｉ
た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良く
なるため、ミシンを遅クシ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、下糸残山
減状態、刺しゅう枠移！１ｉｌＪ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
。

ＣＰｔＪは汎用マイクロブロセッ、すである。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Ｒ
ＯＭとＲＡＭと■１０とは、本システムにおけるメイン
のマイクロコンビ１−夕を構成している。

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（各ザイド０１１）にそれぞれ記憶さ
せておく。なお符号ＳＥはセクタ、王はトラックを示し
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ａＴＸ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くなっている。そこ
でフロッピーディスクコントローラＦＤＣ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、　
　はプログラムメモリ、データメモリ、ＡＬＵ、Ｉ１０
ポート、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４１３　ｔｉｌｌ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！ｅＩ３よび枠原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。

スデ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。

ＳＶＭｚ　　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＆＋Ｊ　
ＩＩＩ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　　、ＳＶＭ、　　、ＳＶＭ、
　　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＆１Ｊ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＄リー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Ｉ１０に接続されている。

ＤＩＳＰＬＡＹ３４は、［ＥＤ２７、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、は上糸切れセンナ
であり、ミシンの上糸経路中の糸取りバネ部に設けられ
たフォトセンサである。該センサは前記糸取りバネに遮
光片がとりつ（プられ、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
前記糸取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。Ｓｚ　　は下糸残量センサ
であり、下糸の残ｍがある量以下になったことを検知す
るものである。該センサはポ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、光が受光部に到達する場
合は下糸外ｍ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の下糸残同減告知用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Ｍａ
ｌ構の部材が眼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恐以下になった場合告知用Ｌ
ＥＤは点滅をくり返すことになる。

Ｓ、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輪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軸駆動位相すなわち刺しゅう枠駆動
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Ｆ　Ｓ　ＯＬ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日停止させ、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伍も多い
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、糸調子器が締っていると糸調子
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器
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。Ｓ　Ｍ
ｚ　　はＹ軸周ステップモータであり、Ｙ軸ドライバＤ
ＶＹにより駆動される。Ｓ４　　はＸ軸出初期位置セン
サ、Ｓ、はＹ軸角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、針上の状態で、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、ｔ　が利用される。＄６　　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
るためのフローチャートである。

第１図は本発明の主たる動作を示すフローチャートであ
り、第９図におけるフローチャートの「ブロック転送」
の個所に相当する。

第１図（Ａ）を参照し、メインルーチンにおいツクされ
、その速度が一定または加速中ならば当該速度に対応す
る割込時間設定した後、モニタルーチンが呼出（ｃＡ　
Ｌ　Ｌ　）される。第１図＜８）を参照し、その設定さ
れた時間がタイマにセットされてタイマがスタートする
。パターンデータ及びその拡大、縮小等の処理データか
ら縫目データが演算される。第１図（Ｃ）を参照し、タ
イマの設定時間が経過するとメインルーチンに戻される
。

そして、ミシンが減速中のときは、前回の縫目形成中に
おいて設定された割込時間をもって同様にタイマがヒツ
トされる。

（ｒｅ明の効果） 以上の如く、本発明によれば、データの変換動作は、別
上下運動中における刺しゅう枠シ１１１１の空ぎ時間に
おいて、ミシン速度に応じて適宜に設定された時間をも
って実行されるので、変！！動作のための特別な時間を
設ける必要がなく、よって作業持ちや作業能率が低下す
ることがない。±＝社

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御のフローチャート、
第２図は本発明に係わる刺しゅう磯の外観図、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、動作等を実現するためのフ
ローチャートである。 図中、ＦＤはフロッピーディスク、マイクロブロセッナ
（ＣＰＵ）はマイクロコンピュータの主たる要素、ラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）はその記憶部である。 特許出願人　蛇の目ミシン工業株式会社第２図 第３図 第　７　図（Ｂ）−２ 第　９　図ＣＢ）−Ｚ ＬＯＯＰ４ 丁　続　ｈｌｔ　　ｌｌｌ　　＋’Ｆ（方式）昭和６１
年１０月　９１−」 特、！１庁長官　：Ｊ、ｔｌｌ＋　　明雄　殿１、’Ｉ
ｆ件の表ノｊ−１１ｆｆ　ＩＩＩ　６ドＩミ特許願第３
７５９ドシ・２、発明の名称　　＝１ノビコータ刺しゅ
う機の制御方式３、ｈｌｉ正をする古パ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）針の上下往復運動サイクル内の設定された時間に
   おいて刺しゅう文字の形状を示すパターンデータから刺
   しゅう縫目を形成するための縫目データへのデータ変換
   処理を繰り返すとともに、針が所定の上方位置となって
   いる間に前記変換処理された縫目データによって刺しゅ
   う枠を作動制御することを特徴とするコンピュータ刺し
   ゅう機の制御方式。
2. （２）前段においてデータ変換処理された縫目データに
   よる１針の進行に対する刺しゅう枠の相対移動量に応答
   してミシン回転速度を制御し、刺しゅう文字の形状を示
   すパターンデータから刺しゅう縫目を形成するために縫
   目データへの変換処理するための処理時間を前記１針の
   進行における前記回転速度の情報に基づいて前記１針の
   進行に係わる針の上下往復運動サイクル内に割当てて設
   定することを特徴とするコンピュータ刺しゅう機の制御
   方式。