JPS63277087A - ミシンの糸繰り出し装置 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は布厚および縫いピッチに基づいた糸量の上糸
を自動的に繰り出すようにしたミシンの糸繰り出し装置
に関するものである。

（従来の技術） 従来、家庭用ミシンにおいて、カム機構等の機械的手段
により上糸を繰り出すように構成した糸繰り出し装置が
知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、高速運転される工業用ミシンにおいては前記
カム機構等の機械的手段を採用すると耐久性において問
題があるばかりでなく大きな騒音が発生するため、モー
タ等のアクチュエータにより上糸繰り出し手段を構成す
ることが考えられる。

ところが、必要糸量は縫目ピッチ、布厚に応じて変化す
るものであるため、これに応じてアクチュエータの作動
時間を変化させても作動開始タイミングが一定であれば
、所要の時期に上糸繰り出し動作が完了せず適正縫目を
確保できないという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するために、この発明は、加工布の布
厚を検出するための布厚検出手段と、加工布の縫いピッ
チを検出するためのピッチ検出手段と、布厚および縫い
ピンチに基づいて各縫目毎に必要な上糸の糸量の多寡を
演算するための糸量演算手段と、その演算糸量の上糸を
針側に繰り出すための上糸繰り出し手段と、糸量演算手
段により演算された必要糸量にて縫目が形成されるよう
に必要糸量の多寡に応じて上糸繰り出し手段の作動タイ
ミングを制御する制御手段とから構成したものである。

（作用） 上記解決手段によれば、縫目ピッチ及び布厚に応じて必
要量の上糸が繰り出されるばかりでなく、その繰り出し
タイミングが制御されて、常に良好な縫目を得ることが
できる。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に基づいて
説明する。

第１図に示すように、ミシンフレーム１のアーム部ｌａ
内には主軸２が回転可能に支持され、その右端に取着さ
れたプーリ３はベルト４を介してミシンモータ５に連結
されている。アーム部１ａの頭部６には針棒７が上下動
可能に支持され、その下端には針８が取付けられている
。ミシンフレーム１のベッド部ｌｂ内には主軸２に作動
連結された下軸９が設けられ、その下軸９上には前記針
８とともに縫目形成手段を構成する糸輪捕捉器１０が装
着されている。そして、上下動される針８と糸輪捕捉器
ＩＯとにより加工布支持面１１上の図示しない加工布に
縫目が形成される。

針棒７の後方において頭部６には押え棒１２が上下動可
能に支持され、その下端には布押え１３が装着されてい
る。押え棒１２に関連して頭部６には布厚検出器１４が
設置され、加工布の厚みに相当する押え棒１２の移動量
に基づいて布厚を検出するようになっている。

ミシンフレーム１の脚柱部ＩＣには、図示しないピッチ
調節機構を操作して加工布の縫いピッチを設定するため
の操作つまみ１５が配設されるとともに、これにより設
定された縫いピッチを検出するためのピッチ検出器１６
がピッチ調節機構に関連して設置されている。

頭部６の前面には天秤１７が上下動可能に設けられ、そ
の下方には左右一対の糸案内１８．１９が配設されてい
る。右側の糸案内１９の下方には押え棒１２と一体に昇
降される可動糸案内２０が設けられている。可動糸案内
２０の右側において頭部６のあご部２１には上糸繰り出
し装置２２が設置されている。上糸繰り出し装置２２は
、あご部２１に内蔵されたサーボモータ２３と、あご部
２１の前面に位置するようにサーボモータ２３の出力軸
２４に取着された糸巻体２５と、糸巻体２５の周囲に位
置する糸取りバネ２６とから構成され、後記ＣＰＵ４２
による演算糸量の上糸Ｔを針８側に繰り出すようになっ
ている。前記糸巻体２５の外周にはＶ溝が形成されてお
り、このＶ溝に上糸Ｔがほぼ一回半巻回される。

上糸繰り出し装置２２の上方において頭部６には案内片
２７、固定部２８および固定部２８との間で上糸Ｔにテ
ンションを付与する押圧部２９を備えたプレテンショナ
ー３０が装着されている。

そして、図示しない糸供給源からの上糸Ｔはプレテンシ
ョナ−３０、糸巻体２５、糸取りバネ２６、可動糸案内
２０、右糸案内１９、天秤１７および左糸案内１８を介
して針８の図示しない目礼に供給されるようになってい
る。

ベッド部ｌｂ内には縫目形成後に上糸Ｔを切断するため
の糸切り装置３１が配置されている。ミシンフレーム１
の下方には足踏ペダル３６が配置されている。

プーリ３には被検出体３７が一体回転可能に設けられる
とともに、その被検出体３７と対向するようにアーム部
１ａには投受光素子よりなる針位置検出器３８が固定さ
れている。この針位置検出器３８は、第４．６図に示す
ように、針８の下死点位置に対応する針下信号、計８の
上死点位置に対応する計上信号および主軸２の回転角度
１５度毎に立ち上がる同期信号（タイミングパルス）等
を出力する。

第２図に示すように、中央演算処理装置（ＣＰＵ）４２
は前記布厚検出器１４、ピッチ検出器１６、足踏ペダル
３６および針位置検出器３８からの各種の信号を入力す
るとともに、前記ミシンモータ５およびサーボモータ２
３に駆動または停止信号を出力するようになっている。

ＣＰＵ４２は糸量演算手段を構成し、布厚検出器１４か
らの布厚データとピッチ検出器１６からのピッチデータ
とに基づいて各縫目に必要な上糸Ｔの糸量の多寡を演算
する。

ＣＰＵ４２にはミシン全体の制御プログラムが格納され
たリードオンリーメモリ　（ＲＯＭ）４３、および前記
布厚データ、ピッチデータ、位相データおよび演算糸量
データ等が一時的に記憶されるランダムアクセスメモリ
　（ＲＡＭ）４４が接続されている。そして、ＣＰＵ４
２は制御手段を構成し、前記必要糸量にて縫目が形成さ
れるように、必要糸量の多寡および主軸２の回転速度に
応じてサーボモータ２３の作動タイミングを、ＲＯＭ４
３に格納された第３，５図に示すプログラムに従い以下
のように制御する。

次に、以上のように構成されたミシンの糸繰り出し装置
の作用を説明する。

第３，４図は必要糸量の多寡に応じてサーボモータ２３
０作動タイミングを制御する一例を示すものである。第
３図（ａ）（ｂ）において、縫製にともない、まず針位
置検出器３８からの針下信号の立ち下がりが（ＩＩ！認
されて（ステップＳｌ）、ピンチ検出器１６により縫い
ピッチが検出されるとともに、布厚検出器１４により右
限が検出され（ステップＳ２）、それまでカウントされ
ていた同期信号の値がリセットされて新たにカウントが
開始される（ステップＳ３）。次いで、前記ピッチデー
タおよび布厚データに基づいて一縫目に必要な上糸Ｔの
糸量の多寡が演算されて、その演算必要糸量を繰り出す
ために必要なサーボモータ２３の繰り出しパルス数ｐ、
すなわち回転量がＲＡＭ４４に記憶設定されるとともに
、そのパルス数及び主軸２の回転速度に応じたサーボモ
ータ２３の作動タイミングが演算されてＲＡＭ４４に記
憶設定される（ステップＳ４）。そして、以下のルーチ
ンにおいて、前記繰り出しパルス数ｐの多寡に応じてサ
ーボモータ２３が作動される。

ここにおいて、例えば、第４図に示すように、繰り出し
パルス数ｐが２０以上３０未満であれば、サーボモータ
２３はそのパルス数を繰り出すために４ｍｓ弱の作動時
間を必要とする。そこで、主軸２の回転速度を２５００
　ｓ　ｐｍ　（１ｍｓにつき主軸２が１５度回転）とし
た場合、上糸繰り出し動作を針８の計上位置とほぼ対応
する天秤１７の上死点までに完了させるために、サーボ
モータ２３の作動開始タイミングは天秤１７の上死点よ
りも約６０度（４ｍｓＸ１５度）早い時点、すなわち第
４図において１２番目の同期信号が出力される時に設定
される。また、操り出しパルス数ｐが７０以上８０未満
である場合には、９　ｍ　ｓ弱の駆動時間を要するため
、サーボモータ２３の作動開始タイミングは天秤上死点
よりも１２０度（８ｍｓ×１５度）以上早い時点、すな
わち７番目の同期信号が出力される時に設定される。

したがって、例えば第３図（ａ）において、サーボモー
タ２３の繰り出しパルス数ｐが２０以上３０未満である
ことがＴ１１１認されると（ステップＳ５）、同期信号
の１２番目が検出された時期から（ステップＳ６）、サ
ーボモータ２３がそのパルス数だけ作動され（ステップ
Ｓ９）、糸巻体２５の回動に伴い必要糸量の上糸Ｔが針
８側に繰り出される。また、第３図（ｂ）に示すように
７０以上８０未満の繰り出しパルス数が確認された場合
には（ステップＳ７）、同期信号の７番目が確認された
時期から゛（ステップＳ８）サーボモータ２３がそのパ
ルス数だけ作動される（ステップＳ９）。それゆえ、第
４図に示すように、繰り出し糸量が変化した場合でも、
上糸繰り出し動作を常に針８の計上位置に対応する一定
のタイミングで完了することができる。

第５．６図は布厚及び縫目ピッチが一定である場合主軸
２の回転速度に応じてサーボモータ２３の作動タイミン
グを制御した一例を示すものである。第５図（ａ）にお
いて、まず同期信号の１７番目（主軸角度９０度）の確
認（ステップ５１１）に応答してタイマーが始動される
とともに（ステップ５１２）、同期信号の２３番目（主
軸角度１８０度）の確認（ステップ５１３）後にタイマ
ーが停止（ステップ５１４）されて、このタイムサンプ
リングにより得た９０度５たりの所要時間ｔがＲＡＭ４
４に記憶される。

次いで、第３図に示したプログラムと同様に、針下信号
の立ち下がりが確認されたのち（ステップ５１５）、縫
いピッチおよび布厚が検出されて（ステップ３１６）、
同期信号のカウントがクリアされて新たにカウントが開
始されるとともに（ステップ５１７）、−縫目に必要な
上糸Ｔの糸量の多寡が演算される（ステップ８１８）。

そして、次のルーチンにおいて主軸２の回転速度に応じ
てサーボモータ２３の作動タイミングが設定される。

ここにおいて、例えば、第６図に示すように、主軸２の
回転速度Ｓが１１０００ｓｐ以上１５０Ｑｓｐｍ未満で
あれば、９０度５たりの所要時間ｔは１０．Ｏｍｓ以上
１５．０ｍｓ以下となる。

そこで、サーボモータ２３の応答遅れ時間を約７ｍｓと
した場合、上糸繰り出し動作を針８の計上位置とほぼ対
応する天秤１７の上死点までに完了させるために、サー
ボモータ２３の作動開始タイミングは天秤１７の上死点
よりも６３度（７ｍｓ×９０度／１０ｍ５）以上早い時
点、す゛なわち１０番目の同期信号が出力された時に設
定記憶される。また、主軸２の回転速度Ｓが２５００ｓ
ｐｍ以上３０００ｓｐｍ未満で、９０度５たりの所要時
間ｔが５．Ｑｍｓ以上５．Ｑｍｓ以下であれば、サーボ
モータ２３の作動開始タイミングは天秤１７の上死点よ
りも１２６度（７ｍｓｘ９０度１５ｍ５）以上早い時点
、すなわち６番目の同期信号が出力された時点に設定記
憶される。

したがって、第５図（ａ）において、９０度５たりの所
要時間ｔが１０．０ｍｓ以上１５．０ｍｓ以下であるこ
とが確認されると（ステップ５１９）、同期信号の１０
番目が検出された時期から（ステップ５２０）、サーボ
モータ２３が前記演算必要糸量に相当するパルス数だけ
作動され（ステップ５２３）、糸巻体２５の回動に伴い
必要糸量の上糸Ｔが針８側に繰り出される。また、９０
度５たりの所要時間むが５．０ｍｓ以上６．０ｍｓ以下
であることが検出された場合には（ステップ５２１）、
同期信号の６番目が確認された時期から（ステップ５２
２）サーボモータ２３が作動される（ステップ５２３）
。それゆえ、第６図に示すように、主軸２の回転速度が
変化した場合でも、上糸繰り出し動作を常に計８の計上
位置に対応する一定のタイミングで完了することができ
る。

なお、第４．６図のタイムチャートにおいてＯＮは作動
信号発生、ＯＦＦは上糸繰り出し完了を示すが、停止信
号の発生は図示したＯＦＦ位置よりも若干早いタイミン
グとなる。

この実施例の糸繰り出し装置においては、第３図および
第５図に示した各プログラムの組み合わせにより、必要
糸量の多寡と主軸２の回転速度とに応じてサーボモータ
２３の作動タイミングを制御することが可能である０本
明細書末尾の表は必要糸量の多寡と主軸の回転速度との
関係を示すもので、ここにおいて例えば、サーボモータ
２３の繰り出しパルス数が２５で、主軸２の回転速度が
３２００ｓｐｍである場合には、繰り出し完了点よりも
６３度以上早くサーボモータ２３に作動開始信号を出力
する必要がある。したがって、第４゜６図のタイムチャ
ートにおいて、１１番目の同期信号の時に作動開始信号
を出せば、上糸繰り出し動作を針８の計上位置にほぼ対
応する天秤１７の上死点までに完了することができる。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば、縫目ピンチ及
び布厚に応じて必要量の上糸が繰り出されるとともに、
必要糸量が変化した場合でも常に針の所定位置において
上糸繰り出し動作を終了することができ、上糸の糸量お
よび張力をそれぞれ適正にして良好な樋口を得ることが
できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例を示すミシンの
正面図、第２図はその制御回路を示すブロック図、第３
図（ａ）（ｂ）は必要糸量の変゛化に応じてサーボモー
タの作動タイミングを制御する場合の作用を示すフロー
チャート図、第４図はそのタイムチャート図、第５図（
ａ）（ｂ）は回転速度に応じてサーボモータの作動タイ
ミングを制御する場合の作用を示すフローチャート図、
第６図はそのタイムチャート図である。 図において８は針、１０は糸輪捕捉器、１４は布厚検出
器、１６はピッチ検出器、２２は上糸繰り出し装置、２
３はサーボモータ、糸量演算手段および制御Ｊ手段とし
てのＣＰＵ４２、上糸Ｔ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　上下動される針（８）と糸輪捕捉器（１０）とを含
   み、加工布に縫目を形成するための縫目形成手段を備え
   たミシンにおいて、 加工布の布厚を検出するための布厚検出手段（１４）と
   、 加工布の縫いピッチを検出するためのピッチ検出手段（
   １６）と、 前記布厚および縫いピッチに基づいて各縫目毎に必要な
   上糸（Ｔ）の糸量の多寡を演算するための糸量演算手段
   （４２）と、 その演算糸量の上糸（Ｔ）を針（８）側に繰り出すため
   の上糸繰り出し手段（２２）と、 前記糸量演算手段（４２）により演算された必要糸量に
   て縫目が形成されるように、前記必要糸量の多寡に応じ
   て前記上糸繰り出し手段（２２）の作動タイミングを制
   御する制御手段（４２）とよりなるミシンの糸繰り出し
   装置。